D.D点对应溶液中:
c(Cl-)=2c(OH-)-2c(H+)
( )12.微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品,其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A.M为电源负极,有机物被氧化
B.电池工作时,N极附近溶液pH增大
C.N极的电极反应为2H2O-4e-+O2===4OH-D.Cr2O72-
浓度较大时,可能会造成还原菌失活
( )13.六种短周期元素(用字母表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价、原子序数的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.N元素的氧化物对应的水化物均具有强氧化性
B.Y与X、M均能够形成多种二元化合物
C.Z、P的非金属性:
Z>P,能够推知酸性:
HZ>HP
D.简单离子半径:
M>Y
二、非选择题:
第26~28题为必考题,每个试题考生都必须作答,第35~36题为选考题,考生从中选择一道作答。
26.(14分)废旧光盘金属层中含有金属Ag(其他金属微量忽略不计),从光盘中提取金属Ag的工艺流程如下。
请回答下列问题。
(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,使用的加热方式为
。
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为 。
有人提出用HNO3代替NaClO氧化Ag,从反应产物的角度分析,其缺点是 。
(3)“过滤Ⅰ”中洗涤难溶物的实验操作为 。
(4)常用10%的氨水溶解AgCl固体,AgCl与NH3·H2O按1∶2反应可生成Cl-和一种阳离子 (填阳离子的化学式)的溶液。
实际反应中,即使氨水过量,“废渣”中也含有少量AgCl固体,可能的原因是
。
(5)理论上消耗0.1molN2H4·H2O可“还原”得到 gAg的单质。
27.(15分)工业上利用氧化铝基废催化剂(主要成分为Al2O3,少量Pd)回收Al2(SO4)3及Pd的流程如图:
说明:
上述流程中焙烧温度不宜过高,否则会导致硫酸铵固体的分解。
(1)焙烧时产生的气体X为 (填化学式)。
(2)水浸分离中,滤渣Pd的颗粒比较大,一般可以采用的分离方法是 。
(3)某同学在实验室用如图所示装置完成Pd的热还原实验,并计算滤渣中(NH4)2PdCl6的百分含量(滤渣中的杂质不参与热还原反应)。
①写出热还原法过程中发生反应的化学方程式:
。
②将石英玻璃管(带开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g,将滤渣[(NH4)2PdCl6]装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。
按上图连接好装置进行实验。
将下列所有实验操作步骤正确排序d→ → b→ → →e(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2d.打开K1和K2
e.称量A f.冷却至室温 g.缓缓通入H2
③根据实验记录,计算滤渣中(NH4)2PdCl6的百分含量 。
[列式表示,其中(NH4)2PdCl6相对分子质量Mr=355]。
28.(14分)“低碳经济”备受关注,CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
(1)将一定量的CO2(g)和CH4(g)通入一恒容密闭容器中发生反应:
CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)。
已知:
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-802kJ·mol-1
CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41kJ·mol-1
则反应CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)的ΔH= 。
(2)为了探究反应CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)的反应速率和平衡,起始时,向恒容密闭容器中通入CO2与CH4,使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1。
①平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线(如图1):
v正(CO2)和v逆(CO),则与v正(CO2)相对应的是图中曲线 (填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度反应重新达到平衡,则此时曲线甲对应的平衡点可能为 (填“D”“E”或“F”),判断的理由是
。
②又测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图2,当压强为p2时,在y点:
v(正) (填“大于”“小于”或“等于”)v(逆);压强p1 (填“大于”“小于”或“等于”)p2,原因是
;
若p2=6MPa,则T℃时该反应的平衡常数Kp= MPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
35.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
明代科学家宋应星在《天工开物》中写道:
“凡玉入中国,贵者尽出于田、葱岭”。
和田玉的主要化学成分是含水的钙镁硅酸盐。
回答下列问题:
(1)金属镁是未来的固体燃料。
①某同学所画基态镁原子的核外电子排布图如图,该同学所画的电子排布图违背了 。
②Ca、Mg、Si、O四种元素的第一电离能由大到小的顺序是
。
(2)硅和碳的有关化学键键能如表所示:
化学键
C—C
C—H
Si—Si
Si—H
键能/(kJ·mol-1)
356
413
336
226
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是
。
继C60后,科学家又合成了Si60,Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则一个Si60分子中π键的数目为 。
(3)在硅酸盐中,Si
是四面体(图1),通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构。
图2为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为 ,Si与O的原子数之比为 。
(4)Al2O3的熔点比MgO高,其原因是
。
(5)图3是超导化合物钙钛矿晶体中晶胞的结构。
①该化合物的化学式为 。
②在该化合物晶体中,与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有 个。
③设该化合物的相对分子质量为M,密度为ag/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为 cm。
36.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
对甲氧基肉桂酸异辛酯是目前世界上最常用的防晒剂之一,具有极高的紫外光吸收率,安全性良好,毒性极小,因此广泛应用于日用化工、塑料、橡胶和涂料等领域。
其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)C的化学名称是 。
E中含氧官能团的名称为 、 。
(2)B为单卤代烃,请写出合成线路中①的反应方程式:
。
(3)写出由C生成D和由D生成E的反应类型 、
。
(4)写出合成对甲氧基肉桂酸异辛酯所需的F的结构简式:
。
(5)X与F互为同分异构体。
X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为6∶2∶1。
写出符合上述条件的X的结构简式:
。
(6)巴豆酸乙酯存在于苹果、木瓜、草莓、可可等中,在引发剂的作用下可以生成聚巴豆酸乙酯。
请运用所学知识,结合上述合成过程,写出以乙烯和丙二酸为原料合成聚巴豆酸乙酯
的合成路线(无机试剂可任选):
。
参考答案
高考仿真冲刺卷一
7.B 青铜是金属冶铸史上最早的合金,在纯铜(紫铜)中加入锡或铅的合金,与纯铜(紫铜)相比,青铜强度高且熔点低,青铜铸造性好,耐磨且化学性质稳定,A正确;碳纤维指含碳量在90%以上的高强度高模量纤维,用腈纶和粘胶纤维作原料,经高温氧化碳化而成,而宣纸主要含白草和檀皮,其主要化学成分是纤维素,B错误;陶土是一种陶瓷原料,兵马俑(陶瓷)由陶土烧制而成,其主要成分是二氧化硅和硅酸盐(硅酸铝、硅酸钙等),C正确;铜与空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气等物质反应产生的物质为碱式碳酸铜,又称铜绿,颜色翠绿,D
正确。
8.C 1个M分子含3个—COOH,1molM可与足量Na2CO3溶液反应生成1.5molCO2,A正确;由对称性可知,苯环上只有3种H,则苯环上的一氯代物有3种,B正确;与—COOH相连的苯环上可能4个C与其他原子不共面,C错误;苯环、三键均与氢气发生加成反应,则1molM可与18molH2发生加成反应,D正确。
9.B 石蜡是石油减压蒸馏的产品,是液态烷烃混合物,属于烃类,不属于油脂,A错误;石蜡油(液态石蜡)分解的部分产物含有乙烯,乙烯分子中含有不饱和键,容易被高锰酸钾氧化,所以分解产物通入高锰酸钾溶液中,B中溶液褪色,B正确;碎瓷片的作用不是防止石蜡油暴沸,而是催化剂,加速石蜡油分解,C错误;结束反应时,应先撤出导管,再停止加热,防止因温度变化出现倒吸现象,D错误。
10.A T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁(相应反应为2Fe3++H2S
2Fe2++S↓+
2H+),硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁(相应反应为4Fe2++O2+4H+
4Fe3++2H2O),根据反应可知,该脱硫过程不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液,A错误;脱硫过程:
Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁,脱硫过程O2间接氧化H2S,B正确;亚铁是血红蛋白的重要组成成分,起着向人体组织传送O2的作用,若缺铁就可能出现缺铁性贫血,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血,C正确;天然气主要成分为甲烷,甲烷燃烧放出热量,《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,说明我国古代已利用天然气煮盐,D正确。
11.C 醋酸是弱电解质、HCl是强电解质,相同浓度的盐酸和醋酸溶液,离子浓度:
盐酸>醋酸溶液,则开始时醋酸溶液电导率较小,根据图知,曲线①代表滴定CH3COOH溶液的曲线,A正确;A点酸碱恰好完全反应生成醋酸钠,溶液中存在电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=
c(Na+),溶液体积增大一倍导致其浓度降为原来的一半,所以A点c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=c(Na+)=0.050mol·L-1,B正确;酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,酸中c(H+)越大或碱中c(OH-)越大,其抑制水电离程度越大,A点溶质为醋酸钠,促进水电离,C点溶质为NaCl,不影响水电离,D点溶质为NaOH、NaCl,抑制水电离,所以A、C、D三点对应溶液中由水电离出的c(H+):
D12.C 电子流出的一极为电源的负极,由图可知,电子由M极流出,为电源的负极,有机物被氧化,A正确;N极附近Cr2
消耗H+生成Cr3+,O2消耗H+生成H2O,所以N极附近溶液pH增大,B正确;电解质溶液呈酸性,所以N极的电极反应为O2+4e-+4H+
2H2O,Cr2
+6e-+14H+
2Cr3++7H2O,C不正确;因为Cr2
有强氧化性和毒性,可能会造成还原菌的蛋白质变性而失活,D正确。
13.B 根据题意分析可知:
X为H元素,Y为O元素,Z为F元素,M为Na元素,N为S元素,P为Cl元素。
S的氧化物对应水化物为硫酸、亚硫酸,稀硫酸和亚硫酸不具有强氧化性,A错误;O与H、Na能够形成水、双氧水、氧化钠、过氧化钠等多种二元化合物,B正确;非金属性与氢化物的酸性没有必然关系,C错误;氧离子和钠离子都含有
2个电子层,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:
M错误。
26.解析:
(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,使用水浴加热。
(2)根据得失电子守恒,NaClO溶液与Ag反应生成AgCl、NaOH和O2的方程式是4Ag+4NaClO+2H2O
4AgCl+4NaOH+O2↑;若用硝酸作氧化剂,还原产物是氮氧化合物,污染环境。
(3)“过滤Ⅰ”中洗涤难溶物的实验操作为向漏斗中加入蒸馏水至沉淀完全浸没,使洗涤液自然流下,重复2~3次。
(4)AgCl与NH3·H2O按1∶2反应方程式是AgCl+2NH3·H2O
[Ag(NH3)2]Cl+2H2O,所以生成的阳离子是[Ag(NH3)2]+;由于可逆反应不能进行到底,所以即使氨水过量,“废渣”中也含有少量AgCl固体。
(5)N2H4·H2O与[Ag(NH3)2]Cl发生氧化还原反应,氧化产物是氮气,还原产物是Ag,0.1molN2H4·H2O反应转移0.4mol电子,根据得失电子守恒,可“还原”得到0.4molAg,质量为0.4mol×
108g/mol=43.2g。
答案:
(1)水浴加热
(2)4Ag+4NaClO+2H2O
4AgCl+4NaOH+O2↑ 生成氮氧化物,污染空气
(3)向漏斗中加入蒸馏水至沉淀完全浸没,使洗涤液自然流下,重复2~3次
(4)[Ag(NH3)2]+ 氨水溶解AgCl的反应是可逆反应,不能进行到底
(5)43.2
27.解析:
(1)焙烧得到的气体是铵盐分解生成的氨气。
(2)滤渣Pd的颗粒比较大,可采用倾析法分离。
(3)①通入氢气,反应的方程式为(NH4)2PdCl6+2H2
Pd+2NH3+6HCl。
②实验时,应先通入氢气,冷却过程中继续通氢气,防止氧气进入,冷却至室温再称量固体质量的变化,则正确的顺序为dgabfce。
③样品的质量为(m2-m1)g,反应后减少的质量为(m2-m3)g,应为(NH4)2PdCl6、Pd质量之差,可知生成Pd的物质的量为
mol,可知(NH4)2PdCl6的质量为
g,百分含量为
×100%。
答案:
(1)NH3
(2)倾析法
(3)①(NH4)2PdCl6+2H2
Pd+2NH3+6HCl
②g a f c
③
×100%
28.解析:
(1)已知Ⅰ.CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=
-802kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+
O2(g)
CO2(g) ΔH2=-283kJ·mol-1
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41kJ·mol-1
根据盖斯定律由Ⅰ-Ⅱ×4+Ⅲ×2得到反应CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)的ΔH=+248kJ·mol-1。
(2)①CH4与CO2起始的物质的量浓度均为1.0mol·L-1,且随着反应的进行,CO2的浓度会越来越小,正反应速率也会越来越小,所以与v正(CO2)相对应的是图中曲线乙;根据图可知,反应平衡时图中对应的点应为A和F点,降温后,反应速率减小,平衡逆向移动,CO的浓度会减小,所以此时曲线甲对应的平衡点可能为E点。
②正反应为气体物质的量增大的反应,较低压强有利于反应正向进行,压强越大平衡时甲烷的转化率越小,则压强p1v(正)>v(逆)。
若p2=6MPa,x点甲烷转化率为50%,则:
CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)
起始浓度(mol·L-1)1.01.000
转化浓度(mol·L-1)0.50.51.01.0
平衡浓度(mol·L-1)0.50.51.01.0
平衡常数Kp=
=
MPa2=16MPa2。
答案:
(1)+248kJ·mol-1
(2)①乙 E 降温后,反应速率减小,平衡逆向移动,CO的浓度会减小,所以此时曲线甲对应的平衡点可能为E点
②大于 小于 温度一定时,加压平衡逆向进行,CH4转化率减小,所以p2大 16
35.解析:
(1)①电子应优先排列在3s能级,违背了能量最低原理;
②同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,同主族自上而下第一电离能减小,金属性越强,第一电离能越小,则第一电离能大小顺序为O>Si>Mg>Ca。
(2)烷烃中的C—C键和C—H键的键能大于硅烷中的Si—Si键和Si—H键的键能,所以硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能小易断裂,导致长链硅烷难以生成。
每个硅原子能形成四个共价键,但Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,说明其中一个形成硅硅双键,每个硅原子形成1/2个双键,双键中一个是σ键一个是π键,所以一个Si60分子中所含π键的数目为30。
(3)硅酸盐中的硅酸根Si
为四面体结构,所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式,根据图2的一个结构单元中含有1个硅、3个氧原子,化学式为Si
比值为1∶3。
(4)两者都为离子晶体,而铝离子带的电荷高于镁离子,且半径小于镁离子,所以氧化铝的晶格能大,则氧化铝的熔点高。
(5)①根据晶胞结构图可知,在晶胞中氧原子分布在立方体的棱边中点,被四个立方体共用,所以氧原子数为12×
=3,钛原子分布在立方体的八个顶点,每个钛被八个立方体共用,所以钛原子数为8×
=1,钙原子分布在立方体的体心,所以钙原子数为1,据此可以确定化学式为CaTiO3。
②根据晶胞结构图可知,每个钛周围距离最近的钛在立方体的顶点,长度为立方体的棱边的边长,这样的钛有六个。
③设该化合物的相对分子质量为M,密度为ag/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的体积为
cm3,边长为
cm,则钙离子与钛离子之间的最短距离为
×
cm。
答案:
(1)①能量最低原理
②O>Si>Mg>Ca
(2)C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定,而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成 30
(3)sp3 1∶3
(4)铝离子带的电荷高于镁离子,且半径小于镁离子,所以氧化铝的晶格能大,则氧化铝的熔点高
(5)①CaTiO3 ②6 ③
×
36.解析:
甲苯在溴化铁作催化剂的条件下生成溴苯,根据C的结构简式,溴原子取代了甲基对位上的H。
B到C为卤代烃的取代反应,C到D为羟基上的H被—CH3取代,生成醚键。
D到E,甲基被氧化成醛基。
F和G发生酯化反应。
(1)
属于酚类,羟基的对位有个甲基,名称为对甲基苯酚。
E中的含氧官能团为醛基和醚键。
(2)B到C为卤代烃的取代反应,条件为NaOH水溶液:
+NaOH
+NaBr。
(3)C到D为羟基上的H被—CH3取代,生成醚键,为取代反应。
D到E,甲基变成了醛基(—CH3变成—CHO)去氢加氧(少了2个H原子,多了1个O原子)为氧化反应。
(4)F和G发生的为酯化反应,将产物中的酯基水解为醇和酸,即可得到F的结构简式:
。
(5)X与F互为同分异构体,F的分子式为C8H18O,核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶2∶1,共有18个H原子,则其个数比为12∶4∶2。
12表示有4个处于对称位置的—CH3;不可能是醇,因为醇羟基上的H,为单独的一个峰,则只能是醚,答案为
。
(6)从产物得到单体,单体应为CH3CH
CHCOOC2H5,酯水解得到酸和醇,为CH3CH
CHCOOH和乙醇。
要得到CH3CH
CHCOOH,模仿E到G的过程,乙醛和丙二酸可以得到CH3CH
CHCOOH。
乙醛通过乙醇氧化得到,乙醇通过乙烯与水加成得到。
答案:
(1)对甲基苯酚 醛基 醚键
(2)
+NaOH
+NaBr
(3)取代反应 氧化反应
(4)
(5)
(6)CH2
CH2
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CH
CHCOOH
CH3CH
CHCOOC2H5