【化学】陕西省咸阳市武功县2020届高三上学期第一次模拟考试(解析版)
陕西省咸阳市武功县2020届高三上学期第一次模拟考试
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Cl 35.5 Na 23 K 39 Fe 56
第I卷(选择题)
一、选择题
1.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是( )
A. 高纯硅可用于制作光感电池 B. 铝合金大量用于高铁建设
C. 活性炭具有除异味和杀菌作用 D. 冬季燃煤中掺石灰可降低SO2排放
【答案】C
【详解】A项、硅是一种良好的半导体材料,则高纯硅可用于制作光感电池,故A正确;
B项、铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,大量用于高铁建设,故B正确;
C项、活性炭具有很强的吸附性,可以除异味,但不能起杀菌作用,故C错误;
D项、燃煤中掺石灰,氧化钙能与煤燃烧生成的二氧化硫反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙,从而减少二氧化硫排放,故D正确;
故选C。
2.下列化学用语表达正确的是( )
A. 含78个中子的碘原子: B. Cl-的结构示意图:
C. CaCl2的电子式: D. 乙烯的结构简式:C2H4
【答案】A
【详解】A项、含78个中子的碘原子的质子数为53,质量数为131,原子符号为,故A正确;
B项、Cl-有3个电子层,最外层有8个电子,离子的结构示意图为,故B错误;
C项、氯化钙是由钙离子和氯离子组成的离子化合物,电子式为,故C错误;
D项、乙烯的官能团为碳碳双键,结构简式为CH2= CH2,故D错误;
故选A。
【点睛】书写离子化合物电子式时应注意阴离子全用括号;阴、阳离子均应标明电荷;相同的离子应对称排列,不能合并。
3.下列物质分类正确的是( )
A. 墨水、蛋白质溶液均属于胶体 B. H2O、CO2均为电解质
C. NO、SO3均为酸性氧化物 D. H2S、O2常作还原剂
【答案】A
【详解】A项、分散质微粒直径在1nm-100nm 的分散系为胶体,墨水、蛋白质溶液均属于胶体,故A正确;
B项、二氧化碳与水反应生成的碳酸能电离,本身不能电离,属于非电解质,故B错误;
C项、一氧化碳不能与碱反应,属于不成盐氧化物,故C错误;
D项、氧气是常见的氧化剂,故D错误;
故选A。
4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A. 常温常压下,30g乙烷中所含的共价键数为6NA
B. 标准状况下,0.1mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
C. 0.1mol D2O分子中含中子数为1.0NA
D. 0.1mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的氮原子数为0.2NA
【答案】C
【详解】A项、乙烷分子中含有6个碳氢键和1个碳碳键,共价键数目为7,30g乙烷的物质的量为1mol,1mol乙烷中所含的共价键数为7NA,故A错误;
B项、氯气与水的反应是可逆反应,0.1mol氯气不可能完全反应,转移的电子数目小于0.1NA,故B错误;
C项、D2O分子中含中子数为10,则0.1mol D2O分子中含中子数为1.0NA,故C正确;
D项、缺溶液的体积,无法计算0.1mol·L-1的NH4NO3溶液中氮原子的物质的量,故D错误;
故选C。
【点睛】氯气与水的反应是可逆反应,氯气不可能完全反应是解答关键,也是易错点。
5.下列解释事实的方程式正确的是( )
A. 用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠:Na2S2O3+2H+=SO2↑+S↓+2Na++H2O
B. 氢氧化亚铁暴露于空气中会变色:4Fe(OH)2 +O2 +2H2O=4Fe(OH)3
C. 向Ca(ClO)2溶液中通入过量CO2制取次氯酸: Ca2++ClO-+H2O+CO2=2HClO+CaCO3↓
D. 氯气用于自来水消毒:Cl2 + H2O2H+ + Cl-+ ClO-
【答案】B
【详解】A.硫代硫酸钠是可溶性盐,可拆分,则用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠,正确的离子方程式为:S2O32-+2H+═SO2↑+S↓+H2O,故A错误;B.氢氧化亚铁暴露于空气中被氧化生成氢氧化铁,反应方程式为4Fe(OH)2 +O2 +2H2O═4 Fe(OH)3,故B正确;C.二氧化碳过量反应生成可溶性的碳酸氢钙,则向Ca(ClO)2溶液中通入过量CO2制取次氯酸,离子方程式:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-,故C错误;D.HClO是弱酸,则氯气用于自来水消毒发生反应的离子方程式为Cl2 + H2O H++ Cl-+ HClO,故D错误;故答案为B。
6.在给定条件下,能顺利实现下列所示物质间直接转化的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】A项、铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,故A正确;
B项、铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气,不能生成氧化亚铁,故B错误;
C项、一氧化氮不溶于水,不能与水反应生成硝酸,故C错误;
D项、二氧化硅不溶于水,不能与水反应生成硅酸,故D错误;
故选A。
【点睛】一氧化氮属于不成盐氧化物,不溶于水,不能与水反应生成硝酸,应与氧气反应生成溶于水的二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸是解答易错点。
7.以CO2和Na2O2为原料,制取纯净干燥的O2,实验装置如下:
下列说法不正确的是( )
A. 装置②中试剂可以是NaOH溶液
B. 装置③的作用是干燥O2
C. 收集氧气应选择装置a
D. 装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶
【答案】C
【分析】实验原理分析:二氧化碳通过U型管与过氧化钠反应生成氧气,氧气和没有反应二氧化碳通入碱液洗气瓶除二氧化碳,可增加盛有澄清石灰水的洗气瓶验证二氧化碳是否除尽,在通过盛有浓硫酸的洗气瓶干燥氧气,最后收集;
【详解】A.装置②中试剂可以是NaOH溶液,用来除掉二氧化碳气体,故不选A;
B. 装置③中盛有浓硫酸,作用是干燥O2,故不选B;
C. 由于氧气密度大于空气,选择装置b,故选C;
D. 装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶,验证二氧化碳是否除尽,故不选D;
答案:C
8.碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种微粒之间的转化关系如图所示。已知:淀粉遇单质碘变蓝。下列说法中,不正确的是( )
A. 氧化性的强弱顺序为:Cl2>IO3->I2
B. 途径Ⅱ中若生成1mol I2,消耗4mol NaHSO3
C. 一定条件下,I-与IO3-反应可能生成I2
D. 向含I-的溶液中通入Cl2,所得溶液加入淀粉溶液不一定变为蓝色
【答案】B
【分析】由题给信息可知,途径Ⅰ反应的离子方程式为2I—+Cl2=2Cl—+I2,途径Ⅱ反应的离子方程式为2IO3-+ 5HSO3—=I2+5SO42—+3H++H2O,途径Ⅲ反应的化学方程式为5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl。
【详解】A项、由途径I可知氧化性Cl2>I2,由途径Ⅱ可知氧化性I2<IO3-,由途径Ⅲ可知氧化性Cl2>IO3-,故氧化性的强弱顺序为Cl2>IO3->I2,故A正确;
B项、由途径Ⅱ反应的离子方程式可知,生成1molI2,反应消耗5molNaHSO3,故B错误;
C项、由氧化性I2<IO3-可知,一定条件下,I-与IO3-反应可能生成I2,故C正确;
D项、根据图中转化关系可知Cl2可以把I-氧化成IO3-,则向含I-的溶液中通入过量Cl2,所得溶液加入淀粉溶液不变蓝色,故D正确;
故选B。
【点睛】根据图中转化关系可知Cl2可以把I-氧化成IO3-得出向含I-的溶液中通入Cl2,所得溶液加入淀粉溶液不一定变为蓝色是解答关键。
9.四种主族元素a、b、c、d分布在三个短周期中,其原子序数依次增大,b、d的简单离子具有相同电子层结构,d的简单离子半径是同周期主族元素中最小的,四种元素原子的最外层电子数之和为15,下列叙述正确的是( )
A. b元素最高价氧化物对应的水化物为强酸
B. 最简单气态氢化物的热稳定性:b>c
C. c为第二周期第VIIA族元素
D. 原子半径:d>c>b>a
【答案】A
【分析】四种主族元素a、b、c、d分布在三个短周期中,其原子序数依次增大,则a为H;b、d的简单离子具有相同电子层结构,d的简单离子半径是同周期主族元素中最小的,d为Al,四种元素原子的最外层电子数之和为15,b、c为第二周期元素,b、c的最外层电子数之和为15-1-3=11,b为N,c为O符合题意,以此来解答.
【详解】由上述分析可知,a为H,b为N,c为O,d为Al;A.b元素为氮元素,其最高价氧化物对应的水化物硝酸为强酸,故A正确;B.非金属性O>N,则气态氢化物的热稳定性:b<c,故B错误;C.c为O元素,核电荷数为8,为第二周期第VIA族元素,故C错误;D.短周期主族,电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:Al>N>O>H,故D错误;故答案为A。
10.1mol白磷(P4,s)和4mol红磷(P,s)与氧气反应过程中的能量变化如图(E表示能量)。下列说法正确的是( )
A. P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH>0
B. 以上变化中,白磷和红磷所需活化能相等
C. 白磷比红磷稳定
D. 红磷燃烧的热化学方程式是4P(s,红磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-(E2-E3)kJ/mol
【答案】D
【详解】A.依据图象分析,白磷能量高于红磷,依据能量守恒,白磷转变为红磷是放热反应,则ΔH<0,故A错误; B.依据图象分析,白磷能量高于红磷,则白磷和红磷所需活化能不相等,故B错误;C.依据图象分析,白磷能量高于红磷,能量低的稳定,则红磷稳定,故C错误;D.依据图象分析,红磷燃烧是放热反应,则反应的热化学方程式:4P(s,红磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-(E2-E3)kJ/mol,故D正确;故答案为D。
11.在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10 mol2·L-2,下列说法不正确的是( )
A. 在t ℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13 mol2·L-2
B. 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点
C. 图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D. 在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
【答案】B
【详解】A. 由c点的c(Ag+)和c(Br-)得该温度下AgBr的Ksp= c(Ag+)• c(Br-)=7×10-7×7×10-7=4.9×10-13 mol2·L-2,A项正确;
B. 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,c(Br-)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)减小,不能使溶液由c点到b点,B项错误;
C. a点是溶液中Qc
”或“<”),该反应的△H____0(填“>”、“=”或“<”)。
(5)下列说法正确的是_______(填编号)。
A.当CO2、H2和HCOOH的物质的量浓度之比为1:1:1时,该反应达到平衡
B.容器中气体密度不再改变,不能判断该反应是否达到平衡
C.将HCOOH液化后分离既能提高转化率又能加快反应速率
D.选用更高效的催化剂可提高生产效率
【答案】 (1). 0.00417mol·L-1·min-1 (2). 4:5 (3). 1.488 (4). < (5). > (6). BD
【分析】(1)根据化学反应速率公式计算可得;
(2)建立三段式,依据三段式计算可得;
(3)建立三段式,依据三段式计算可得;
(4)温度越高,反应速率越快,达到平衡所需反应时间越少;
(5)A、当CO2、H2和HCOOH的物质的量浓度之比为1:1:1时,该反应可能达到平衡,也可能未达到平衡;
B、由质量守恒定律可知,反应前后气体质量不变,恒容容器中气体体积不变,容器中气体密度始终不变;
C、将HCOOH液化后分离,生成物浓度减小,化学反应速率减小;
D、选用更高效的催化剂,可加快反应速率,缩短达到平衡所需时间。
【详解】(1)由题给表格可知,实验I中0~60min内氢气的物质的量变化量为(2.00—1.50)mol=0.50mol,由方程式可知甲酸的物质的量变化量为0.50mol,则0~60min内用甲酸表示的该反应的平均反应速率为=0.00417 mol·L-1·min-1,故答案为:0.00417 mol·L-1·min-1;
(2)由题意建立如下三段式:
CO2(g)+H2(g) HCOOH(g)
起(mol) 2 2 0
变(mol) 0.8 0.8 0.8
末(mol) 1.2 1.2 0.8
由P1:P0=n1:n0可得P1:P0=3.2mol:4mol=4:5,故答案为:4:5;
(3)由表格数据可知,T2温度下120min时反应达到平衡,由此建立三段式如下
CO2(g)+H2(g) HCOOH(g)
起(mol/L) 1 1 0
变(mol/L) 0.45 0.45 0.45
平(mol/L) 0.55 0.55 0.45
则化学平衡常数K==1.488,故答案为:1.488;
(4)温度越高,反应速率越快,达到平衡所需反应时间越少,由题给表格数据可知,T2温度下120min时反应达到平衡,T1温度下150min时反应达到平衡,则T1小于T2;温度越高,氢气的物质的量越小,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,△H >0,故答案为:<;>;
(5)A、当CO2、H2和HCOOH的物质的量浓度之比为1:1:1时,该反应可能达到平衡,也可能未达到平衡,故错误;
B、由质量守恒定律可知,反应前后气体质量不变,恒容容器中气体体积不变,容器中气体密度始终不变,则容器中气体密度不再改变,不能判断该反应是否达到平衡,故正确;
C、将HCOOH液化后分离,生成物浓度减小,化学反应速率减小,故错误;
D、选用更高效的催化剂,可加快反应速率,缩短达到平衡所需时间,提高生产效率,故正确;
BD正确,故答案为:BD。
【点睛】由题给表格数据可知,T2温度下120min时反应达到平衡,T1温度下150min时反应达到平衡是解答关键,注意利用三段式计算。
19.25°C时,pH均为5的①HCl溶液、②CH3OOOH溶液和③NH4Cl溶液。回答下列问题:
(1)③溶液中c(OH-)·c(H+)=_____________。
(2)①和②溶液加水稀释相同倍数后pH:①_______②(填“>”、“=”或“<”,下同);取相同体积的①和②溶液用NaOH中和,消耗NaOH的物质的量:①______②。
(3)三溶液中水的电离程度由大到小的顺序为_____________________________。
(4)③溶液中,下列关系式错误的是_______________
Ac(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) B.(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(H+) D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
【答案】 (1). 1×10-14 (2). > (3). < (4). ③>①=② (5). D
【分析】(1)25°C时,③溶液中c(OH-)·c(H+)=Kw;
(2)盐酸是强酸,醋酸是弱酸,pH均为5的盐酸和醋酸溶液稀释相同倍数,强酸的pH变化大;相同体积pH均为5的盐酸和醋酸溶液与氢氧化钠反应,弱酸消耗氢氧化钠的物质的量大;
(3)盐酸和醋酸均抑制水的电离,水解的盐促进水的电离;
(4)NH4Cl溶液中存在电荷守恒、物料守恒、质子守恒,依据守恒关系分析。
【详解】(1)25°C时,③溶液中c(OH-)·c(H+)=Kw=1×10-14,故答案为:1×10-14;
(2)盐酸是强酸,醋酸是弱酸,pH均为5的盐酸和醋酸溶液稀释相同倍数,强酸的pH变化大,则稀释相同倍数后盐酸pH大于醋酸溶液;相同体积pH均为5的盐酸和醋酸溶液与氢氧化钠反应,弱酸消耗氢氧化钠的物质的量大,则用NaOH中和,消耗NaOH的物质的量盐酸小于醋酸溶液,故答案为:>;<;
(3)盐酸和醋酸均抑制水的电离,pH均为5的盐酸和醋酸溶液中氢离子浓度相同,则抑制程度相同;水解的盐促进水的电离,则三溶液中水的电离程度由大到小的顺序为③>①=②,故答案为:③>①=②;
(4)A、NH4Cl溶液中存在电荷守恒,电荷守恒关系式为c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故正确;
B、NH4Cl溶液中存在物料守恒,物料守恒关系式为(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-),故正确;
C、NH4Cl溶液中存在质子守恒,质子守恒关系式为c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(H+),故正确;
D、阴离子浓度都大于阳离子浓度,溶液中电荷不守恒,故错误;
D错误,故答案为:D。
【点睛】酸、碱均抑制水的电离,抑制程度与强弱无关,与溶液中的氢离子浓度或氢氧根离子浓度大小有关,水解的盐促进水的电离。
三、选考题
20.合成氨工艺的一个重要工序是铜洗,其目的是用铜液[醋酸二氨合铜(I)、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应方程式如下: CH3COO[Cu(NH3)2]+CO+NH3=CH3COO[Cu(NH3)3CO]。
(1)Cu+基态核外电子排布式为_____________________。
(2)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________________。
(3)1mol[Cu(NH3)2]+中含有σ键的数目为___________,CH3COO[Cu(NH3)2]中C原子轨道的杂化类型是_______________。
(4)与NH3分子互为等电子体的阴离子为______________。
(5)Cu2O的晶胞结构如图所示,其中O2-的配位数是______________。
【答案】 (1). [Ar]3d10 (2). N>O>C (3). 8NA(或8×6.02×1023) (4). sp3和sp2 (5). CH3- (6). 4
【分析】(1)Cu是29号元素,基态 Cu+ 的核外有28个电子;
(2)同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但N原子p轨道为半充满结构,第一电离能大于其相邻元素;
(3)单键都是σ键构成的,络离子中氮原子与铜离子之间还有配位健;CH3COO[Cu(NH3)2]中含有甲基碳原子和羧基碳原子,饱和碳原子为sp3杂化,不饱和碳原子为sp2杂化;
(4)等电子体是指价电子数和原子数相同的分子或离子;
(5)依据分摊法计算化学式,再依据化学式判断配位数。
【详解】(1)Cu是29号元素,基态 Cu+ 的核外有28个电子,核外电子排布式为[Ar]3d10,故答案为:[Ar]3d10;
(2)同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但N原子p轨道为半充满结构,第一电离能大于其相邻元素,所以这三种元素第一电离能大小顺序是N>O>C,故答案为:N>O>C;
(3)单键都是σ键构成的,1 mol [Cu(NH3)2]2+中含有2mol NH3,另外氮原子与铜离子之间还有配位健,因此σ键的数目为8NA;CH3COO[Cu(NH3)2]中含有甲基碳原子和羧基碳原子,甲基中饱和碳原子为sp3杂化,羧基中碳和氧形成双键,碳原子为sp2杂化,故答案为:8NA (或8×6.02×1023);sp3和sp2;
(4)等电子体是指价电子数和原子数相同的分子或离子,NH3的原子个数为4,价电子数为8,阴离子CH3-的原子个数为4,价电子数为8,则NH3和CH3-互为等电子体,故答案为:CH3-;
(5)由晶胞示意图可知,○位于顶点和体心,晶胞中的个数为1+8×=2,位于体内,晶胞中的个数为4,则代表Cu+离子,○代表O2—离子,一个O2—离子周围有4个Cu+离子,O2-的配位数是4,故答案为:4。
【点睛】注意单键都是σ键构成的,络离子中氮原子与铜离子之间还有配位键是解答易错点;价电子数和原子数相同的分子或离子是判断等电子体的依据;运用分摊法计算化学式是难点。
21.【化学选修5——有机化学基础】
化合物F是一种食品保鲜剂,可按如下途径合成:
己知:。试回答:
(1)A的化学名称是_________,A→B的反应类型是_____________。
(2)B→C反应的化学方程式为__________________________________________________。
(3)C→D所用试剂和反应条件分别是____________________________。
(4)E的结构简式是____________。F中官能团的名称是____________。
(5)连在双键碳上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物有________种。其中苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有5个峰,峰面积比为2:1:2:2:1的同分异构体的结构简式为____________________(写出一种即可)。
【答案】 (1). 对二甲苯(或1, 4-二甲苯) (2). 取代反应 (3). +NaOH+NaCl (4). O2/Cu或Ag,加热(或答氧气,催化剂、加热) (5). (6). 碳碳双键、醛基 (7). 8 (8). ,(任写一种即可)
【分析】由F的结构简式为,结合题给信息反应,运用逆推法推断可知,A为,在光照条件下与氯气发生取代反应生成,则B为;与氢氧化钠溶液共热发生水解反应生成,则C为;在铜或银做催化剂作用下,与氧气发生催化氧化反应生成,则D为;和CH3CHO发生题给信息反应生成,则E为;在浓硫酸作用下,发生消去反应生成。
【详解】(1)A的结构简式为,名称为对二甲苯(或1, 4-二甲苯);A→B的反应为在光照条件下与氯气发生取代反应生成,故答案为:对二甲苯(或1, 4-二甲苯);取代反应;
(2)B→C的反应为与氢氧化钠溶液共热发生水解反应生成,反应的化学方程式为+NaOH+NaCl,故答案为:+NaOH+NaCl;
(3)C→D的反应为在铜或银做催化剂作用下,与氧气发生催化氧化反应生成,故答案为:O2/Cu或Ag,加热(或答氧气,催化剂、加热);
(4)E的结构简式为;F的结构简式为,官能团为碳碳双键、醛基,故答案为:碳碳双键、醛基;
(5)D的结构简式为,由连在双键碳上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物可知,苯环上相连官能团可能为醛基、羰基、碳碳双键和醚键、碳碳双键和羟基,官能团为醛基的有邻苯甲醛、间苯甲醛和苯乙醛3种,官能团为羰基的有1种,官能团为碳碳双键和醚键的有1种,官能团为碳碳双键和羟基有邻、间、对3种,共8种,苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有5个峰,峰面积比为2:1:2:2:1的同分异构体的结构简式为或,故答案为:8;或。
【点睛】由连在双键碳上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物确定苯环上相连官能团可能为醛基、羰基、碳碳双键和醚键、碳碳双键和羟基是解答难点,也是解答关键。