高考化学冲刺试题

2017-08-22河北省宣化县第一中学栾春武

中学生数理化(高中版.高考数学) 2017年6期

关键词：平衡常数容器解析

■河北省宣化县第一中学栾春武

高考化学冲刺试题

■河北省宣化县第一中学栾春武

可能用到的相对原子质量:H1 He4

C12 N14 O16 Na23 Al27 Cl35.5 K39 Mn55 Fe56 Ni59 Cu 64

第Ⅰ卷(共48分)

一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。

1.化学在生产、生活中有广泛应用,下列对应关系正确的是( )。

选项化学性质实际应用A碳元素的非金属性比硅强_____________将石英和碳粉的混合物高温下反应制备粗硅___ _B_乙醇能使蛋白质变性无水乙醇作医用消毒剂_C_明矾溶液显酸性明矾作净水剂D油脂在碱性条件下水解_______________热的NaOH溶液鉴别植物油和矿物油__________

2.下列说法正确的是( )。

A.溶液和胶体的本质区别为是否能产生丁达尔效应

B.K2Cr2O7溶液和氢溴酸能存放于同一药品橱内

C.用带玻璃塞的细口试剂瓶保存氢氟酸

D.CH4和C2H4均属于常用危险品中的易燃气体

3.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )。

A.4.0g氦气中含有的最外层电子数为4NA

B.3.9g2H37Cl中含有的中子数为2.1NA

C.标准状况下,11.2L丙烷中含有的非极性键数目为NA

D.100mL1mol·L-1CH3COOH溶液中含有的分子数目大于0.1NA

4.已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=2.0× 10-11,Ksp[Mn(OH)2]=2.0×10-13。该温度下,关于含有Mg(OH)2和Mn(OH)2两种固体的悬浊液,下列说法正确的是( )。

B.若加入少量NaOH,Ksp[Mg(OH)2]和Ksp[Mn(OH)2]均减小

C.若加入少量MgCl2,溶液中的c(Mg2+)和c(Mn2+)均增大

D.若升高温度,Mg(OH)2和Mn(OH)2两种固体的质量均不变

5.下列离子方程式正确的是( )。

A.加热TiCl4浓溶液制备TiO2·xH2O: Ti4++(x+2)H2OઆઆTiO2·xH2O+4H+

B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中加入少量KOH溶液:+OH-આઆNH3↑+H2O

C.钢铁发生吸氧腐蚀时的正极反应:O2+4H++4e-આઆ2H2O

D.酸性KI溶液中通入O2:4H++2I-+ O2આઆ2H2O+I2

6.下列说法正确的是( )。

A.化学反应中,化学能全部转化为热能

C.测定中和热时,用铜制搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒不影响测定结果

D.反应C(s)+CO2(g)આઆ2CO(g) ΔH>0在较高温度下能自发进行

A.分子式为C15H14O4

B.苯环上的一氯代物有7种

C.能发生氧化反应和取代反应

D.1molM与足量的Na反应,最多消耗3molNa

8.25℃时,下列溶液中的微粒浓度的关系正确的是( )。

A.pH=4的CH3COOH溶液中,水电离出来的c(H+)=1.0×10-4mol·L-1

B.物质的量浓度相等的①(NH4)2SO3溶液和②NH4HSO4溶液中的c():①<②

C.pH=3的0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中:c(Na+)>c()>c(H+)> c(OH-)

D.0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中: c(OH-)=c()+c(H2CO3)+c(H+)

9.下列实验操作和现象所得结论正确的是( )。

图1

10.一种碳纳米管新型二次电池的装置如图1所示。该电池放电时,下列说法中正确的是( )。

A.离子交换膜选用阳离子交换膜(只允许阳离子通过)

B.正极的电极反应为NiO(OH)+H2O +e-આઆNi(OH)2+OH

C.导线中通过1mol电子时,理论上负极区溶液质量增加1g

D.充电时,碳电极与电源的正极相连

11.四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。化合物甲由X、Y、Z三种元素组成,25℃时,0.01mol·L-1甲溶液与W同周期,且W的最高正价与最低负价的代数和为4。下列说法中正确的是( )。

A.原子半径:X

B.最简单氢化物的稳定性:Y>W

C.Z分别与Y、Z组成的化合物中化学键类型均相同

D.粘有W的单质的试管可用酒精洗涤

12.T℃时,向10L容积不变的密闭容器中加入1.0molNH2COONH4,发生反应:

NH2COONH4(s)ܪܩܒCO2(g)+ 2NH3(g) ΔH>0

5min达到平衡时,测得容器中NH2COONH4(s)的物质的量为0.2mol。下列说法正确的是( )。

A.0~5min内,v(CO2)= 0.16mol·L-1·min-1

B.氨气体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态

C.平衡后,缩小容器容积,重新建立平衡时,c(CO2)增大

D.其他条件不变,若将原容器改为绝热容器,则达到平衡时,NH2COONH4的转化率小于80%

13.乙烯间接水合法合成乙醇分两步完成,反应过程中的能量变化如图2所示。对于在密闭容器中进行的合成反应,下列说法不正确的是( )。

图2

A.H2SO4是乙烯间接水合法合成乙醇的催化剂

B.缩小容器容积,乙烯的转化率增大

C.反应①和反应②均为放热反应

D.反应②的反应热ΔH= -(E3-E4)kJ·mol-1

14.已知:加热条件下,含高价态锰元素的化合物能被Cl-还原为Mn2+,氧化产物为Cl2。将1.0molKMnO4加热,生成标准状况下5.6L气体后停止加热;向残留固体中加入足量浓盐酸,在加热条件下充分反应,又生成bmol气体,则b等于( )。

A.2 B.1 C.0.5 D.0.25

15.某小组以石膏(CaSO4·2H2O)为主要原料制备(NH4)2SO4的流程如下:

下列说法正确的是( )。

A.气体B是NH3,可循环利用

B.操作Ⅰ中,所用的主要玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、分液漏斗

C.操作Ⅱ中,可用蒸发结晶的方法得到纯净的(NH4)2SO4

D.整个过程的总反应方程式为CaSO4+ CO2+2NH3+H2OઆઆCaCO3↓+ (NH4)2SO4

图3

16.25℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.75×10-5。该温度下,用0.01mol·L-1盐酸滴定10mL amol·L-1氨水,盐酸的体积V(HCl)与溶液的pH关系如图3所示。下列说法正确的是( )。

B.原氨水的物质的量浓度约为1.006× 10-2mol·L-1

C.B、D两点溶液中水电离出来的c(OH-):B

D.C点溶液中的H2O不发生电离

第Ⅱ卷(共52分)

二、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第17-19题为必考题,每个试题考生都必须作答。第20-21题为选考题,考生根据要求作答。

(一)必考题:共37分。

17.(13分)氮化铝(AlN)是一种综合性能优良的陶瓷材料,能缓慢水解,不耐酸碱腐蚀。某小组探究在实验室制备AlN并测定产品纯度,设计实验如下。

Ⅰ.制备AlN。

(1)实验时,以空气为原料制备N2。按气流由左向右的方向,图4所示装置的正确连接顺序为:j→____→i(填仪器接口字母编号)。

图4

(2)上述装置中,需要检漏的仪器名称为____。

(3)试剂X的作用为____。

(4)装置D中发生反应的化学方程式为____。

Ⅱ.测定产品纯度。

(5)设计实验证明装置D的产品中含有Al单质:____。

(6)测定产品纯度:取装置D中产品4.37g,加入足量NaOH浓溶液;通入水蒸气,将生成的气体全部蒸出,用V1mL c1mol·L-1的盐酸吸收;以酚酞作指示剂,用c2mol·L-1的NaOH标准溶液滴定过量的盐酸,达到滴定终点时,消耗V2mLNaOH标准溶液。则:

①达到滴定终点的现象为____。

②产品中AlN的质量分数为____。

18.(12分)以某含铜矿石[主要成分为FeCu4SiO5(OH)4,含少量SiO2、CuCO3]为原料,制备CuSO4·5H2O的流程如下。

已知:ⅰ.溶液中离子浓度小于或等于1.0×10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。

ⅱ.相关试剂成分和价格如表1所示。

表1

ⅲ.25℃时,该流程中金属离子生成氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全的pH如表2所示。

表2

请回答:

(1)FeCu4SiO5(OH)4用氧化物的形式可表示为____。

(2)结合题中信息,所选用的试剂1的名称为____;加入该试剂时,所发生反应的离子方程式为____。

(3)加入试剂2,需调节溶液的pH的合理范围为____;试剂2可以选择下列物质中的____(填选项字母)。

A.Cu B.CuO

C.Cu(OH)2D.Fe

(4)25℃时,Cu(OH)2的溶度积常数Ksp[Cu(OH)2]=____。

(5)CuSO4·5H2O溶液可用于电解精炼铜。电解精炼铜时,导线中通过9.632× 104C的电量时,理论上阴极质量增加____g。(已知:1个电子的电量为1.6×10-19C)

③H2(g)+Cl2(g)આઆ2HCl(g) ΔH3= -185kJ·mol-1

④相关化学键的键能数据如表3所示。

表3

请回答:

(1)根据化学反应原理,缩小容器容积对反应②的影响为____。

(2)根据反应①和表中数据计算,x= ____。

①ΔH4=____。

②该反应正、逆反应平衡常数与温度的关系如图5所示,其中表示正反应平衡常数K正的曲线为____(填“A”或“B”),理由为____。

图5

③T1℃时,该反应的平衡常数K= ____。该温度下,起始向容积为10L的容积可变的密闭容器中充入1mol始时,v(正)____(填“>”“<”或“=”)v(逆)。

(二)选考题:共15分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。

20.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)

铁和铜都是生产、生活中应用广泛的金属,能形成很多种合金和化合物。请回答:

(1)基态Cu+的价层电子排布图为____。基态Fe3+中有____种运动状态不同的电子。

(2)铁单质能形成Fe(CO)5,其熔点为-21℃,沸点为102.8℃。则Fe(CO)5晶体的类型为____;其分子σ键和π键的数目之比为____。与CO互为等电子体的离子符号为____(任写一种)。

(3)铜元素的焰色反应呈绿色,很多金属元素能发生焰色反应的微观原因为____。

(4)[Cu(NH3)4]SO4中,所含基态非金属原子的第一电离能由小到大的顺序为____。阴离子的空间构型为____;其中心原子的杂化轨道类型为____。

(5)铁单质的一种晶体的堆积模型为体心立方堆积,晶胞参数为apm;铜单质的一种晶体的堆积模型为面心立方最密堆积,晶胞参数为bpm。则两种晶体中,铁原子和铜原子的配位数之比为____;晶体的密度之比为____(用代数式表示)。

21.【化学——选修5:有机化学基础】(15分)

A是重要的有机合成中间体,以A为原料合成香料M和线型高分子树脂N的路线如下所示(部分反应条件和物质略去)。

已知:①A是芳香烃的含氧衍生物,其蒸气密度是相同条件下氢气密度的54倍;

②有机物分子中,同一个碳原子上连接两个—OH不稳定,会自动失水;

③RCHO+R'CH2CHO表示烃基或氢原子)。

请回答:

(1)A的化学名称为____。N的结构简式为____。

(2)D中含氧官能团的名称为____。C的分子中最多有____个原子共平面。

(3)B→C时,第一步转化的反应类型为____。

(4)E→M的化学方程式为____。

(5)L是D的一种同系物,比D少1个碳原子且存在顺反异构;核磁共振氢谱中有6种吸收峰。则L的顺式结构简式为____。

(6)同时满足下列条件的E的同分异构体有____种(不考虑立体异构),任写其中一种的结构简式:____。

①苯环连有两个取代基

②能发生银镜反应

③能与NaHCO3反应生成CO2

参考答案:

1.D 解析:石英与碳粉的反应中,碳作还原剂,不能体现碳比硅的非金属性强,A项错误;医用酒精的体积分数为75%,而非无水乙醇,B项错误;明矾净水的原理是Al3+水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中悬浮杂质, C项错误;植物油的主要成分为酯类,在热的NaOH溶液中水解使液体不分层,而矿物油主要成分为烃类,在碱性条件下不能水解,液体分层,故热的NaOH溶液可用于鉴别植物油和矿物油,D项正确。

2.D 解析:溶液和胶体的本质区别为分散质粒子大小不同,A项错误;不同类别的试剂不能存放于同一药品橱内,B项错误;氢氟酸能腐蚀玻璃,C项错误;CH4和C2H4属于气态烃类,易燃烧,D项正确。

3.A 解析:氦分子为单原子分子,4.0g氦气含有1molHe原子,最外层电子数为2NA,A项错误;1mol2H37Cl含有的中子数为21NA,3.9g2H37Cl的物质的量为0.1mol,含有的中子数为2.1NA,B项正确;1mol丙烷中含有的非极性键数目为2NA,则0.5mol丙烷中含非极性键数目为NA,C项正确; CH3COOH溶液中含有CH3COOH和H2O分子,故100mL1mol·L-1CH3COOH溶液中含有的分子数目大于0.1NA,D项正确。

5.A 解析:TiCl4水解生成TiO2·xH2O, A项正确;(NH4)2Fe(SO4)2溶液中加入少量KOH溶液时,OH-先与Fe2+反应,B项错误;吸氧腐蚀的正极反应式为O2+2H2O+ 4e-આઆ4OH-,C项错误;酸性KI溶液中通入O2的离子方程式为4H++4I-+O2આઆ2H2O+2I2,D项错误。

6.D 解析:化学反应中,化学能可能转化为热能、光能、电能等多种形式的能量,A项错误;碳的燃烧热为1mol碳完全燃烧生成CO2放出的热量,B项错误;铜制搅拌棒散热快,所测放热值偏小,C项错误;反应自发进行的条件为ΔG=ΔH-TΔS<0,C(s)+ CO2(g)આઆ2CO(g) ΔH>0为熵增的吸热反应,故需在较高温度下自发进行,D项正确。

7.B 解析:由结构简式知M的分子式为C15H14O4,A项正确;由对称原则和单键可旋转的特点,M苯环上的一氯代物有4种,B项错误;M能燃烧,且醇羟基也能被氧化,故能发生氧化反应,羧基、羟基、苯环上的氢原子均能发生取代反应,C项正确;醇羟基、羧基均能与Na反应,故1molM与足量的Na反应,最多消耗3molNa,D项正确。

8.C 解析:pH=4的CH3COOH溶液中,水电离出来的c(H+)=1.0×10-10mol·L-1,A项错误;物质的量浓度相等的①(NH4)2SO3溶液和②NH4HSO4溶液中的c():①>②,B项错误;pH=3的0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中,c(Na+)>c(),的电离程度大于水解程度,故c(H+)>c(OH-),少量电离, c()>c(H+),C项正确;由质子守恒式知,c(OH-)=c)+2c(H2CO3)+ c(H+),D项错误。

9.A 解析:由现象,KNO3不水解而Na2SiO3水解,则酸性:HNO3>H2SiO3,非金属性:N>Si,A项正确;使湿润的KI-淀粉试纸变蓝的气体不一定为Cl2,B项错误;浓硫酸不能吸收挥发出来的HCl,CuSO4也不能检测SO2中混有的HCl,C项错误;FeCl3与Cu反应还会有CuCl2生成,D项错误。

10.B 解析:由信息知,碳电极为负极,电极反应式为H2+2OH--2e-આઆ2H2O, Ni电极为正极,电极反应式为NiO(OH)+ H2O+e-આઆNi(OH)2+OH-,故离子交换膜应选用阴离子交换膜,A项错误、B项正确;导线中通过1mol电子时,负极表面有0.5molH2参加反应,溶液质量增加1g,同时有1molOH-通过阴离子交换膜迁移进负极区,溶液质量又增加17g,共增加18g,C项错误;充电时,碳电极与电源的负极相连, D项错误。

11.B 解析:由信息推知,X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S。则原子半径:HH2S,B项正确;Na2O2含有离子键和非极性键,Na2S中只含离子键,C项错误;硫单质微溶于酒精,易溶于CS2,故用CS2洗涤粘有硫单质的试管,D项错误。

12.D 解析:由信息知,平衡时, NH2COONH4(s)的物质的量为0.2mol,生成的CO2为0.8mol,NH3为1.6mol。0~5min内,用CO2表示该反应速率为项错误;起始只加入NH2COONH4(s),从反应开始到建立平衡,氨气的体积分数保持不变,B项错误;该反应的平衡常数K= c(CO2)·c2(NH3),缩小容器容积,平衡常数不变,则c(CO2)不变,C项错误;原容器中NH2COONH4的转化率为80%,该反应为吸热反应,改为绝热容器后,反应开始,容器内温度降低,反应向正向进行的程度小, NH2COONH4的转化率减小,D项正确。

13.D 解析:由图像信息知,乙烯间接水合法合成乙醇的两步反应分别为:

14.A 解析:KMnO4中Mn原子得电子的总物质的量为1.0mol×5=5.0mol。生成O2时氧原子失电子的物质的量为原子失电子的物质的量为2bmol,根据电子守恒得,1.0mol+2b=5.0mol,b=2,A项正确。

15.D 解析:由信息,A为NH3,B为CO2,滤渣为CaCO3,A项错误;过滤不需分液漏斗,B项错误;(NH4)2SO4受热易分解, C项错误;整个过程完成了CaSO4转化为CaCO3并制备(NH4)2SO4的过程,D项正确。

16.B 解析:一定温度下,适当稀释氨水,c(OH-)减小,c(NH+4)减小,Kw不变,图知,盐酸和氨水等体积混合,溶液的pH= 7,则c(OH-)=c(H+)=1×10-7mol·L-1, c()=c(Cl-)=0.01mol·L-1÷2= 0.005mol·L-1,c(NH3·H2O)=amol·L-1÷ 2-0.005mol·L-1,根据:Kb=1.75× 10-5=0.005mol·L-1×1×10-7mol·L-1÷ (amol·L-1÷2-0.005mol·L-1),计算得a约为1.006×10-2mol·L-1,B项正确;B点溶液为NH3·H2O和NH4Cl的混合液, pH=9时,溶液中水电离出来的c(H+)= 1×10-9mol·L-1,D点溶液为NH4Cl和HCl的混合液,pH=5时,溶液中水电离出来的c(OH-)=1×10-9mol·L-1,二者水电离程度相同,C项错误;C点溶液显中性,水电离出来的c(OH-)=c(H+),D项错误。

17.(13分)Ⅰ.(1)fedcab(或ba)gh (或hg)(2分)

(2)分液漏斗(1分)

(3)吸收空气中的水蒸气,避免其与还原铁粉反应干扰实验(2分,其他合理答案也给分)

Ⅱ.(5)取D中产品少量加入足量稀硫酸,有无色无味的可燃性气体生成,则产品中含有Al单质(2分,其他合理答案也给分)

(6)①滴入最后一滴NaOH标准溶液时,溶液从无色恰好变为浅红色,半分钟不变色(2分)

解析:Ⅰ.(1)高温下,空气中的CO2、O2和H2O(g)会干扰实验,应先用NaOH溶液除去CO2,再用浓硫酸除去水蒸气,最后用还原铁粉除掉O2,进而使N2与Al高温反应,最后用碱石灰阻止空气进入装置,避免产品变质。

(2)由题图信息知,该装置中的分液漏斗洗净后需检漏。

(3)由题中信息知,装置C中NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2,装置A中还原铁粉的作用为除去O2,故试剂B中试剂X为浓硫酸,其作用是干燥氮气,避免水蒸气进入装置A中与还原铁粉反应。

(4)装置D为生成AlN的装置,可写反应方程式。

Ⅱ.(5)向含有AlN和Al的固体混合物中加入稀硫酸,AlN生成Al2(SO4)3和(NH4)2SO4,Al生成Al2(SO4)3和H2,检验H2的生成即可证明有Al单质。

(6)①强碱滴定强酸时,以酚酞为指示剂,颜色变化描述为由无色变为浅红色时,更接近恰好完全反应,滴定误差更小。

②由关系式AlN~NH3~HCl, NaOH~HCl可知,n(AlN)=n(HCl)-n(NaOH),计算可得AlN的质量分数为

18.(12分)(1)FeO·4CuO·SiO2·2H2O(1分)

(2)漂液(1分) ClO-+2Fe2++2H+આઆCl-+2Fe3++H2O(2分)

(3)3.7≤pH<4.0(2分) BC(2分,漏选得1分,错选不得分)

(4)1.0×10-20(2分)

(5)32(2分)

解析:(1)硅酸盐改写成氧化物形式时,根据组成和元素守恒,按照相对活泼金属氧化物→相对不活泼金属氧化物→SiO2→H2O的顺序书写。

(2)氧化1molFe2+所需NaClO、H2O2、HNO3的物质的量分别为0.5mol、0.5mol、1mol,质量分别为37.25g、17g、63g,费用分别为37.25g÷25.2%×450元÷106g= 0.067元、17g÷30%×2400元÷106g= 0.136元、63g÷98%×1500元÷106g= 0.096元,故选漂液可以节约成本,引入的离子不干扰后续生产,也不产生污染性气体。根据氧化还原反应和离子反应的配平原则,可写离子方程式。

(3)加入试剂2的目的是为了使Fe3+沉淀完全而Cu2+不沉淀,由题表信息可知调节pH的范围。加入难溶性的CuO和Cu (OH)2以增大pH,使Fe3+沉淀完全而Cu2+不沉淀,且不引入新杂质,故选B、C。

(4)由题表信息,在25℃、Cu2+沉淀完全时,c(Cu2+)=1.0×10-5mol·L-1;溶液的pH=6.5,则c(OH-)=10-7.5mol·L-1,则Ksp[Cu(OH)2]=1.0×10-5×(10-7.5)2= 1.0×10-20。

(5)导线中通过9.632×104C的电量时,转移电子的物质的量为1mol,则阴极生成Cu的质量为0.5mol×64g·mol-1=32g。

19.(12分)(1)反应速率加快,平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大(2分,速率、平衡两点变化,每答出一点得1分)

(2)615(2分)

(3)①-118kJ·mol-1(2分)

②B(1分) 该反应的正反应方向为放热反应,升高温度,平衡常数减小(2分)

③1(2分) =(1分)

解析:(1)反应②为气体气体分子总数减小的反应,则缩小容器容积,反应速率加快,平衡向正反应方向移动。

(2)反应热ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,由反应①ΔH1=-54kJ·mol-1=xkJ·mol-1-348kJ·mol-1+432kJ·mol-1-412kJ·mol-1-341kJ·mol-1,则x=615。

(3)①ΔH4=ΔH1-ΔH2+ΔH3= -118kJ·mol-1。

②由ΔH4=-118kJ·mol-1,该反应的正向为放热反应,升高温度,平衡常数减小,则为曲线B。