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2016年高考模拟试题一(全国新课标卷)

2016-04-10湖北刘丙武特级教师

教学考试(高考化学) 2016年2期
关键词:青蒿素氯化解题

湖北 刘丙武(特级教师)

2016年高考模拟试题一(全国新课标卷)

湖北 刘丙武(特级教师)

一、选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

7.化学老师欲在晚会上给同学们表演了一个名为“繁星闪耀”的节目。具体的表演方法是在酒精与浓硫酸的混合物中加入一种固体物质,随着固体物质在溶液中缓缓下坠,溶液中便有似繁星闪耀的火光出现。老师加入的固体物质可能是( )

A.MgCl2B.CH3COONa

C.KMnO4D.FeSO4

8.已设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是( )

A.50mL 18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子的数目为0.46 NA

B.某密闭容器盛有0.1mol N2和0.3mol H2,充分反应后转移电子的数目为0.6 NA

C.若由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子,则其中的氧原子数为2 NA

D.常温下,1L0.1mol/L NH4NO3溶液中的氢原子数为0.4 NA

9.85岁中国女药学家屠呦呦因创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。颁奖理由是“因为发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物,挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命”。下列关于青蒿素和双氢青蒿素(结构如图),下列说法错误的是( )

A.青蒿素分子中含有过氧链和酯基、醚键

B.由青蒿素制备双氢青蒿素的反应属还原反应

C.青蒿素的分子式为C15H22O5

D.青蒿素和双氢青蒿素互为同分异构体

10.依据下列实验现象,得出的结论正确的是( )

_____操作___实验现象__________结论A向NaBr溶液中加入氯水,再加入淀粉-KI溶液溶液变蓝氧化性:Cl2>Br2>I2B将铝片放入盐酸中产生气泡的速率开始时较慢,随后加快,后来又逐渐减慢H+的浓度是影响反应速率的唯一因素C向蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热后,加入新制氢氧化铜,加热得到蓝色溶液蔗糖水解产物没有还原性D向漂白粉中滴入稀硫酸,将生成的气体通入品红溶液品红溶液褪色气体中含有Cl 2

11.A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是( )

A.元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态

B.工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质

C.化合物AE、CE都是电解质,熔化状态下能被电解

D.一定条件下,元素D、E的最高价氧化物对应的水化物之间不能发生反应

12.现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽,用氯碱工业中的离子交换膜技术原理,可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法正确的是( )

A.b是阳离子交换膜,允许Na+通过

B.从A口出来的是NaOH溶液

C.阴极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑

D.Na2SO4溶液从G口加入

13.下列图示与对应的叙述相符的是( )

A.由图甲表示的反应速率随温度变化的关系可知该反应的ΔH>0

B.图乙表示pH相同的盐酸与醋酸中分别加入水后溶液pH的变化,其中曲线a对应的是醋酸

C.图丙表示该反应为放热反应,且催化剂能改变反应的焓变

D.图丁表示向Na2CO3溶液中逐滴滴加稀盐酸,生成CO2与所加盐酸物质的量的关系

二、非选择题(包括必做题和选做题两部分,共58分。第26~28题为必做题,每个试题考生都必须作答。第36~38题为选做题,考生根据要求作答)

(一)必做题(本题共3题,共43分)

26.(14分)四氯化锡用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂,实验室制备四氯化锡的反应、装置示意图和有关信息数据如下:

有关信息数据:①将金属锡熔融,通入干燥氯气进行反应生成四氯化锡。②无水四氯化锡是无色易流动的液体,熔点-33℃,沸点114.1℃。⑧无水四氯化锡暴露于空气中与空气中的水分反应生成白色烟雾,有强烈的刺激性。回答下列问题:

(1)仪器C的名称是________,仪器D的作用是______ ________。

(2)制备无水四氯化锡各装置的连接顺序是( )( )( )( )( )(填装置序号)。

(3)试剂E和F分别是___________、__________,装置Ⅴ的作用是_______________。

(4)若无装置V存在,在装置Ⅲ中除生成SnCl4外,还存在的副产物的化学式为_____________________________。

(5)实验制得的SnCl4中因溶解了Cl2而略显黄色,提纯SnCl4的方法是_____________________________________。

(6)若Ⅱ中用去锡粉5.95g,反应后,Ⅲ中锥形瓶里收集到12.0g SnCl4,则SnCl4的产率为________(结果保留三位有效数字)。

27.(14分)金属铬(Cr)的英文是Chromium,原意是颜色,因为它的化合物都有美丽的颜色。如表是几种常见铬的化合物或离子的水溶液的颜色:

离子或化合物Cr2O2-7Cr(OH)3Cr3+CrO-2CrO2-4颜色橙色灰蓝色蓝紫色绿色黄色

含铬元素的化合物可以发生如图一系列变化:

(1)分别写出反应①③④的离子方程式:

①_____________;③_____________;④_____________。

(2)结合上述转化图及所学知识,请分析向NaCrO2溶液中逐滴加入过量稀硫酸的现象为____________。

(3)在K2Cr2O7橙色溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液逐渐变为黄色,该反应的离子方程式为_____________。

(4)将KCl和CrCl3两种固体混合物共熔制得化合物X。将0.003 5mol X中的Cr元素全部氧化成,得到的与过量的KI反应生成0.010 5mol I2,反应的离子方程式为+6I-+14H+===2Cr3++3I2+ 7H2O。另取0.003 5mol X溶于水中,当加入0.038 5mol AgNO3时,恰好沉淀完全。则表示X组成的化学式为____ _____________。

28.(15分)碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:

(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:

若2mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为1 734kJ,则ΔH2=________。

(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下:Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g) ΔH>0

①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为________。

②若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是________。(填序号)

a.CH4的转化率等于CO的产率

b.混合气体的平均相对分子质量不变

c.v(CO)与v(H2)的比值不变

d.固体的总质量不变

③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如下图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA__________(填“>”“<”或“=”)KB。纵坐标可以表示的物理量有哪些?______________。

a.H2的逆反应速率

b.CH4的体积分数

c.混合气体的平均相对分子质量

(3)若往20mL 0.01mol/L的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如下图所示,下列有关说法正确的是________。

①该烧碱溶液的浓度为0.02mol/L

②该烧碱溶液的浓度为0.01mol/L

③HNO2的电离平衡常数:b点>a点

④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(NO-2)>c(OH-)>c(H+)

(二)选做题(15分。请考生从给出的3道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分)

36.[化学与技术](15分)

纳米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性,可作性能优良的催化剂。工业上以金红石(主要成分是TiO2,主要杂质是SiO2)制取纳米级二氧化钛的流程如下:

-25℃____ ___136.5℃资料卡片物质熔点沸点SiCl4_______________-70℃____57.6℃TiCl4

(1)写出氯化时生成TiCl4的化学方程式:__________。

(2)操作Ⅰ、操作Ⅱ名称分别是________、_______。(3)写出TiCl4水解的化学方程式:_________________。(4)如在实验室中完成灼烧TiO2·xH2O放在______(填序号)中加热。

(5)据报道:“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2,TiO2受太阳光照射后,产生的电子被空气或水中的氧获得,生成H2O2。H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等,其主要是利用了H2O2的_________(填“氧化性”或“还原性”)。

(6)某研究小组用下列装置模拟“生态马路”的部分原理并测定CO的转化效率(夹持装置已略去)。

①B装置中的药品名称为________,若通入2.24L(已折算成标准状况)CO气体和足量空气,最终测得装置A增重1.1g,则CO的转化率为________。

②实验①中,当CO气体全部通入后,还要再通一会儿空气,其目的是________。

37.[物质结构与性质](15分)

金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。根据要求回答下列问题。

(1)基态Ni的价电子构型(电子排布式)为________。

(2)Ni(CO)4常温为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,则Ni(CO)4属于________晶体。

(3)Ni2+可与丁二酮肟()作用生成猩红色配合物沉淀A。

①丁二酮肟分子中各原子电负性大小关系为________,其中碳原子的杂化轨道类型有________,1mol该分子中含有的碳碳σ键和碳氮σ键的总数为________。

②猩红色配合物沉淀A中(结构如下)除含有一般共价键外,还含有配位键和氢键,请在下图中标出配位键和氢键。(提示:Ni2+的配位数为4,配位键用“→”表示,氢键用“”表示)

(4)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,则熔点FeO ________(填“<”或“>”)NiO;NiO晶胞中Ni的配位数为________。

(5)据报道,某种含有镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性,该新型超导晶体的一个晶胞的结构如下图所示,则该晶体的化学式为________。

38.[有机化学基础](15分)

有机物A(C11H12O2)可调配果味香精。用含碳、氢、氧三种元素的有机物B和C为原料合成A。

(1)有机物B的蒸气密度是同温同压下氢气密度的23倍,分子中碳、氢原子个数比为1∶3。有机物B的分子式为__________。

(2)有机物C的分子式为C7H8O,C能与钠反应,不与NaOH溶液反应,也不能使Br2的CCl4溶液褪色。C的结构简式为________。

(3)已知两个醛分子间能发生如下反应:

用B和C为原料按如下路线合成A:

①上述合成过程中涉及的反应类型有___________。(填写序号)

a.取代反应b.加成反应

c.消去反应d.氧化反应

②B转化D的化学方程式:________________________。

③F的结构简式为:_____________。

④写出G和B反应生成A的化学方程式:___________ _______________。

(4)F的同分异构体有多种,写出既能发生银镜反应又能发生水解反应,且苯环上只有一个取代基的所有同分异构体的结构简式为_____________。

【参考答案及解题提示】

7.C 【解题思路】乙醇与酸性高锰酸钾溶液发生了氧化还原反应。

8.C 【解题思路】A项浓硫酸变稀后不能与铜反应。B项为可逆反应,不能完全。D项溶剂水中存在有氢原子。

9.D 【解题思路】青蒿素和双氢青蒿素的结构中均有过氧链、醚键,不同的是青蒿素的酯基加氢后引入了羟基。双氢青蒿素的分子式为C15H24O5。

10.D 【解题思路】A项不能准确说明Cl2、Br2的氧化性强弱。B项说明反应为放热反应,温度也影响反应速率。C项实验加入的氢氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液。蔗糖水解产物没有参与后续反应。D项中生成氯气的反应为CaCl2+Ca(ClO)2+2H2SO4===2CaSO4+2Cl2↑+2H2O。

11.B 【解题思路】主族元素D的合金是日常生活中常用的金属材料,这说明D为铝元素,不应为铁元素。A为氢元素、B为碳元素、C为钠元素、E为氯元素。碳、氢可以组成气态、液态甚至固态有机物。液态氯化氢不导电,不能被电解。氢氧化铝可被高氯酸反应溶解。

12.A 【解题思路】电解时,阴极为阳离子H+聚集放电,从而促进水继续电离,得到了较多OH-,生成了NaOH溶液。因此,b是阳离子交换膜,允许Na+通过,C出来的是H2,D口出来的是NaOH溶液。类似地分析阳极可得相应结论。

13.B 【解题思路】A项平衡后升高温度导致逆反应速率增大得多一些,说明逆反应为吸热反应。正反应为放热反应,ΔH<0。加水稀释,对强酸的pH影响大。催化剂能改变反应的历程,但不能影响热效应。向Na2CO3溶液中逐滴滴加稀盐酸,反应一开始生成了NaHCO3,没有CO2放出。

26.(1)蒸馏烧瓶 将SnCl4气体冷凝为液体

(2)Ⅰ Ⅳ Ⅱ Ⅲ Ⅴ

(3)饱和食盐水 浓硫酸 吸收未反应的氯气、防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ内,使SnCl4水解

(4)Sn(OH)4或SnO2

(5)加热蒸馏

(6)92.0%

【解题思路】将金属锡熔融,通入干燥氯气进行反应生成四氯化锡,氯气通过实验装置Ⅰ制得,然后,采用装置Ⅳ进行除杂、干燥氯气,装置Ⅳ中试剂E为饱和食盐水吸收氯化氢气体,F为浓硫酸吸收水蒸气。制得的四氯化锡通过蒸馏与金属锡分离导出进入锥形瓶中。无水四氯化锡暴露于空气中与空气中的水分反应生成白色烟雾,有强烈的刺激性,这是因为发生了水解反应:SnCl4+4H2O=== Sn(OH)4+4HCl或SnCl4+2H2O ===SnO2+4HCl。为了防止SnCl4水解,在锥形瓶后再接一盛碱石灰的干燥管,吸收空气中逆向扩散进来的水蒸气。当然,碱石灰也起到了吸收反应多余的氯气,防止空气污染。实验装置的连接顺序为Ⅰ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ。上述思路是在信息引领下完成一套完整的实验方案和实验装置,最终得到纯净的SnCl4。除去SnCl4中溶解的C12没有较合适的化学方法,而且,根据无水四氯化锡的沸点数据提示应该是蒸馏法。

27.(1)①Cr2O2-7+3Zn+14H===+2Cr3++3Zn2++7H2O ③Cr(OH)3+OH===-CrO-2+2H2O ④2CrO-2+ 3H2O2+2OH-===+4H2O

(2)绿色溶液中产生灰蓝色沉淀,后沉淀溶解,产生蓝紫色的溶液

(4)K5Cr2Cl11

【解题思路】(1)根据颜色描述可以断定产物中铬元素的存在形式。蓝紫色溶液为Cr3+溶液。灰蓝色沉淀为Cr(OH)3,绿色溶液为溶液,黄色溶液溶液。①④为氧化还原反应,②③为非氧化还原反应。(2)根据教材知识提示,和溶液之间有相互转化关系,则Cr3+、Cr(OH)3之间也有相互转化关系。可以想象,向NaCrO2溶液中逐滴加入过量稀硫酸是实现从C到B、到A的逆向转化。(3)在K2Cr2O7橙色溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液逐渐变为黄色,K2Cr2O7存在于酸性环境。

28.(1)-1 160kJ/mol

(2)①0.012mol/(L·min) ②bd ③< bc

(3)②③

【解题思路】(1)按反应过程为1mol CH4先还原NO2至NO,再1mol CH4还原NO至N2,两个过程共放热1 734kJ,ΔH2为-1 160kJ/mol。(2)①Fe2O3在反应中质量减少3.2g,相应地生成了CO 0.06mol,用CO表示的反应速率为0.012mol/(L·min)。②CH4的转化率等于CO的产率是由反应计量关系决定的,与是否为化学平衡状态无关。v(CO)与v(H2)没有说明是正反应、还是逆反应速率是没有意义的。③反应升高温度,化学平衡正向移动,化学平衡常数K增大,CH4的体积分数减小。(3)恰好反应完全时放出热量最多,溶液温度升高最大。因此,20mL 0.01mol/L的弱酸HNO2溶液与20mL烧碱溶液是恰好反应的,因此,该烧碱溶液的浓度为0.01mol/L。c点,混合溶液中c(OH-)>c(NO-2)。

36.(1)TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO

(2)蒸馏 过滤

(3)TiCl4+(x+2)H2O ===TiO2·xH2O↓+4HCl

(4)b

(5)氧化性

(6)①浓硫酸 25% ②保证反应过程中生成的CO2全部被碱石灰吸收,减小实验误差

【解题思路】根据流程,书写出变化的化学方程式。操作Ⅰ是分离液态混合物,可用蒸馏法、操作Ⅱ是分离液体和固体混合物,可用过滤。灼烧固体物质使用坩埚。H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等,根据题目提示,H2O2能氧化还原性物质CxHy、CO等,如H2O2===+CO H2O+CO2。B为浓硫酸吸水后,C吸收反应生成的CO2。生成CO21.1g,说明CO转化了0.025mol。CO的转化率为25%。

37.(1)3d84s2

(2)分子晶体

(3)①O>N>C>H sp2sp35 NA

(4)< 6 (5)MgNi3C

【解题思路】(1)Ni为28号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。(3)丁二酮肟的组成元素有H、C、N、O,电负性为元素原子吸引电子的能力,非金属性顺序为O>N>C>H。碳元素在结构中呈现为碳碳单键和碳氮双键结构,碳原子的杂化轨道类型有sp2、sp3杂化。1mol该分子中含有的碳碳σ键3mol和碳氮σ键2mol。(4)同类型结构的离子晶体,离子半径越大,阴阳离子间的作用就越小,物质熔点就越低。氯化钠型离子晶体中阴、阳离子的配位数均为6。(5)均摊法确定晶体的组成。

38.(1)C2H6O

【解题思路】(1)含氧有机物B的相对分子质量为46,可能为甲酸或乙醇或甲醚。分子中碳、氢原子个数比为1∶3,则B的分子式为C2H6O。(2)含氧有机物C的分子式为C7H8O,可能为苯甲醇或苯甲醚或甲基苯酚。C能与钠反应,不与NaOH溶液反应,也不能使Br2(CCl4)溶液褪色,C则为苯甲醇。(3)根据框图顺推,D为乙醛,E为苯甲醛。根据信息反应,D和E的反应只能选择为乙醛在加成苯甲醛生成F 为,F与浓硫酸加热只能发生消去反应生成烯醛。苯丙烯醛催化氧化为羧酸G,羧酸G和醇B酯化生成酯A。

(作者单位:湖北省云梦县第一中学)

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