1、仿真模拟( 四)一、选择题(每题 6 分，共 42 分)7(2019唐山高三期末 )用“空气吹出法”从海水中提取溴的工艺流程如下：下列说法不正确的是( )A蒸馏塔中只发生了物理变化B吸收塔利用了 SO2 的还原性，使 Br2 被还原成 BrC在吸收塔中溴元素得到了富集D吹出塔中通入水蒸气，能减小 Br2 的溶解度答案 A解析 蒸馏塔中氯气氧化溴离子生成单质溴，蒸馏塔中不只发生了物理变化，故 A 错误；SO 2中硫元素化合价升高，失电子被氧化，吸收塔利用了 SO2的还原性，使 Br2被还原成 Br ，故 B 正确；溴离子被氧化为溴单质，溴单质被二氧化硫在吸收塔中吸收，经过吸收塔后，溴元素得到了富
2、集，故 C 正确；吹出塔中通入水蒸气，温度升高，能减小 Br2的溶解度，故 D 正确。8(2019福建南平高三质检)设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )A1 L 0.5 molL1 NH4Cl 溶液中含有 NH 的数目为 0.5NA 4B25 时，pH12 的 NaOH 溶液含有的 OH 数目为 0.01NAC32 g 18O2 中含有的氧原子数是 2NAD质量均为 78 g 的 Na2O2 和 Na2S 固体，其离子总数均为 3NA答案 D解析 NH 水解，1 L 0.5 molL1 NH4Cl 溶液中含有 NH 的数目少于 4 40.5NA，故 A 错误；缺少溶液的体积，
3、 25 时，pH 12 的 NaOH 溶液含有的OH 数目无法计算，故 B 错误； 18O2的摩尔质量是 36 gmol1 ，32 g 18O2中含有的氧原子数是 NA NA，故 C 错误；Na 2O2和 Na2S 阳离子与阴离子23236 169的个数比为 21，质量均为 78 g 的 Na2O2和 Na2S 固体，物质的量均为 1 mol，其离子总数均为 3NA，故 D 正确。9(2019宝鸡市高三二模)化合物如下图，下列说法不正确的是( )Aa、b、c、d 互为同分异构体B除 a 外均可发生加成反应Cc、d 中所有原子处于同一平面内D一氯代物同分异构体最多的是 d答案 C解析 a、b、
4、c、d 四种物质分子式均为 C8H8，结构不同，它们互为同分异构体，故 A 正确；只有 a 物质不含有碳碳双键，即不能发生加成反应，故 B 正确；d 物质中含有饱和碳原子，所有原子不可能处于同一平面，故 C 错误；a、c 物质的一氯代物只有一种， b 物质的一氯代物有 2 种，d 物质的一氯代物有 3 种，故 D 正确。10(2019湖南岳阳高三一模)研究表明 CO 与 N2O 在 Fe 作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分別为：N 2OFe =N2FeO (慢)；FeO CO =CO2Fe (快) 。下列说法正确的是( )A反应是氧化还原反应，反应是非氧化还原反应B两步反应
5、均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应决定CFe 使反应的活化能减小，FeO 是中间产物D若转移 1 mol 电子，则消耗 11.2 L N2O答案 C解析 反应、均有元素化合价的升降，因此都是氧化还原反应，A 错误；由图可知，Fe N 2O=FeO N 2、FeO CO=Fe CO 2两步中均为反应物总能量大于生成物总能量，所以两个反应都是放热反应，总反应的化学反应速率由速率慢的反应决定，B 错误；Fe 作催化剂，使反应的活化能减小，FeO 是反应过程中产生的物质，因此是中间产物， C 正确；由于没有指明外界条件，所以不能确定气体的体积，D 错误。11(2019北京海淀高三一模)某实验小组
6、同学把小块木炭在酒精灯上烧至红热，迅速投入热的浓硝酸中，发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧发出亮光。经查阅资料可知浓硝酸分解产生 NO2 和 O2。为了探究“液面上木炭迅速燃烧发出亮光”的原因，该小组同学用如图装置完成以下实验：序号 实验 实验集气瓶中所盛气体 O2 加热浓硝酸产生的气体现象 木炭迅速燃烧发出亮光 木炭迅速燃烧发出亮光下列说法正确的是( )A浓硝酸分解产生的 v(NO2)v(O 2)11B红棕色气体的产生表明木炭与浓硝酸发生了反应C能使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体是氧气D以上实验不能确定使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体一定是NO2答案 D解
7、析 浓硝酸分解的方程式为 4HNO3 4NO2O 22H 2O，= = = = = 则 v(NO2)v (O2)41，故 A 错误；红棕色气体为 NO2，它的产生不能表明木炭与浓硝酸发生了反应，也可能是浓硝酸分解产生的，故 B 错误；实验中浓硝酸受热分解产生的气体为二氧化氮和氧气，木炭在此混合气体中能迅速燃烧发出亮光，可能是氧气助燃的作用，也可能二氧化氮也具有助燃作用，故 C错误；根据 C 的分析，以上实验不能确定使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体一定是 NO2，故 D 正确。12(2019广东肇庆高三二模)已知短周期主族元素 X、Y、Z、W 、R，其中 X 的原子半径在短周期主族元素中最
8、大，Y 元素的原子最外层电子数为 m，次外层电子数为 n，Z 元素的原子 L 层电子数为 mn，M 层电子数为mn，W 与 Z 同主族，R 元素原子与 Y 元素原子的核外电子数之比为 21，下列叙述错误的是( )AX 与 Y 形成的化合物中阴阳离子的个数比均为 12B简单氢化物 Y 比 R 的稳定、且熔沸点高CRY 2 和 X2Y2 均具有漂白性，均能使品红溶液褪色DRY 2 和 WY2 通入 Ba(NO3)2 溶液中均不产生白色沉淀答案 D解析 由分析可知：X 为 Na、Y 为 O、Z 为 Si、W 为 C、R 为 S。X 与 Y形成的两种化合物分别为 Na2O、Na 2O2，两种化合物中阴
9、、阳离子的个数比均为 12，故 A 正确；Y 是 O 元素，R 是 S 元素，元素的非金属性越强其氢化物越稳定，氧元素的非金属性大于硫元素，所以水的稳定性大于硫化氢，且水中含有氢键，熔沸点高，故 B 正确；二氧化硫和过氧化钠都具有漂白性，都可使品红褪色，但原理不同，二氧化硫发生化合反应，过氧化钠具有强氧化性，故 C 正确；二氧化硫具有还原性，酸性条件下可被硝酸根离子氧化生成硫酸根离子，可生成硫酸钡沉淀，故 D 错误。13(2019深圳市高三调研)室温下，将尿酸钠(NaUr)悬浊液静置，取上层清液，再通入 HCl，溶液中尿酸的浓度 c(HUr)与 pH 的关系如图所示。已知：Ksp(NaUr)4
10、.910 5 ，K a(HUr)2.010 6 。下列说法正确的是( )A上层清液中，c (Ur )7.010 2 molL1B在 MN 的变化过程中，K sp(NaUr)的值将逐渐减小C当 c(HUr)c(Ur )时，c (Cl )c(Ur )D当 pH7 时，2c (Na )c(Ur )c(Cl )答案 C解析 根据 Ksp(NaUr)c(Na )c(Ur )4.910 5 ，可得 c(Ur )7.010 3 molL1 ，故 A 错误；在 MN 的变化过程中，因温度KspNaUr不变，K sp不变，故 B 错误；当 c(HUr)c(Ur )时，根据 Ka(HUr)2.010 6可得 pH
11、5.7，溶液显酸性，c(H )c(OH )，根据电荷守恒：c (Na )c (H )c(OH )c(Cl )c(Ur )，物料守恒：c(Na )c(Ur )c (HUr)可得 c(H )c(HUr)c(OH )c (Cl )，因为 c(H )c(OH )，所以 c(Cl )c(HUr)，即c(Cl )c(Ur )，故 C 正确；根据电荷守恒， c(Na )c (H )c (Ur )c(Cl )c(OH )，当 pH7 时， c(H )c(OH )，所以 c(Na )c(Ur )c (Cl )，故D 错误。二、非选择题(一)必考题(共 43 分)26(2019广东韶关市高三调研)(15 分)实验
12、室用图示装置制备 KClO 溶液，再与 KOH、Fe(NO 3)3 溶液反应制备高效净水剂 K2FeO4。【査阅资料】Cl 2 与 KOH 溶液在 20 以下反应生成 KClO，在较高温度下则生成 KClO3；K 2FeO4 易溶于水，微溶于浓 KOH 溶液，在 05 的强碱性溶液中较稳定。(1)仪器 a 的名称是_；装置 A 中反应的化学方程式为_。(2)装置 C 中三颈烧瓶置于冰水浴中的目的是_。(3)装置 B 吸收的气体是_，装置 D 的作用是_。(4)C 中得到足量 KClO 后，将三颈瓶上的导管取下，依次加入 KOH 溶液、Fe(NO3)3 溶液，水浴控制反应温度为 25 ，搅拌 1
13、.5 h，溶液变为紫红色(含K2FeO4)，该反应的离子方程式为_。(5)往(4)所得溶液中加入饱和 KOH 溶液，冷却至 05 析出紫黑色晶体，过滤，得到 K2FeO4 粗产品。K 2FeO4 粗产品含有 KCl 等杂质，进一步提纯方法是_。(6)若实验中消耗了 V mL c mol/L 的 Fe(NO3)3 溶液，Fe(NO 3)3 充分反应，最终制得 a g 的 K2FeO4 固体，则本实验 K2FeO4 的产率为 _(列出算式即可) 。答案 (1)圆底烧瓶 MnO 24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O= = = = = (2)提高 KClO 的产率，防止 Cl2 与 KOH
14、反应生成 KClO3(3)HCl 吸收 Cl2，防止污染空气(4)3ClO 2Fe 3 10OH =2FeO 3Cl 5H 2O24(5)重结晶 (6) 100%a0.198Vc解析 (3)制取氯气中含有 HCl，装置 B 吸收的气体是 HCl，装置 D 的作用是吸收 Cl2，防止污染空气。(4)KClO 加入 KOH 溶液、Fe(NO 3)3溶液，水浴控制反应温度为 25 ，搅拌 1.5 h，生成 K2FeO4和 H2O，则 KClO 被还原成 KCl，根据得失电子守恒、电荷守恒等配平离子方程式为：3ClO 2Fe 3 10OH =2FeO 3Cl 5H 2O。24(5)K2FeO4和 KC
15、l 均易溶于水，K 2FeO4粗产品含有 KCl 等杂质，应用重结晶的方法分离提纯 K2FeO4。(6)依据反应过程中 Fe 守恒，设生成 K2FeO4的物质的量为 x，则有：Fe(NO 3)3K 2FeO41 1V103 c mol x解得：xV10 3 c mol，m(K 2FeO4)V10 3 c mol198 g/mol0.198Vc g，则本实验 K2FeO4的产率为： 100%。a0.198cV27(2019福州市高三质检)(14 分)钛及钛合金在航空航天领域具有重要的应用价值。钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO 3)，另含有少量 SiO2、Fe 2O3 等杂质。以钛铁矿为原料
16、制备钛的工艺流程如图所示。(1)为提高钛铁矿酸浸时的浸出率，除了采用循环浸取、延长时间、熔块粉碎外，还可以采用_(写一种方法)。(2)硫酸质量分数对钛、铁浸出率的影响如图所示，据此判断，酸浸时所加硫酸的质量分数应为_。钛铁矿的主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4 和 FeSO4，该反应的化学方程式为 _。(3)查阅资料可知：TiO 2 与 Fe3 水解转化为沉淀的 pH 接近；反应Fe 3 H 2Y2 FeY 2H ，K10 24.3；反应TiO 2 H 2Y2 TiOY2 2H ，K 10 17.3。含钛铁溶液经 EDTA(H2Y2 )处理后再调节 pH，TiO 2 水解生成偏钛酸T
17、iO(OH) 2沉淀，则 TiO2 水解的离子方程式为_；Fe 3 未转化为沉淀的原因是_。(4)将滤液 2 经 _、冷却结晶、过滤一系列操作还可获得副产品绿矾(FeSO47H2O)。滤液 2 经处理后，还可返回流程中使用的物质是_。(5)利用如图所示装置在一定条件下由 TiO2 制取金属钛的化学方程式为_。阳极的电极反应式为_。答案 (1)连续搅拌 (或适当升高温度等) (2)80% 85% FeTiO32H 2SO4=TiOSO4FeSO 42H 2O (3)TiO 2 2H 2OTiO(OH)22H 反应的 K 远大于反应，Fe 3 主要转化为 FeY(4)蒸发浓缩 H2SO4 (5)2
18、CaTiO 2=2CaOTi C2O 2 4e =CO2解析 (1)不断搅拌、适当升高温度等均可提高钛铁矿酸浸时的浸出率。(2)由题图知，硫酸质量分数在 80%85% 时，钛、铁浸出率均较高。根据反应物、产物分析，该反应是非氧化还原反应，根据原子守恒即可写出反应的化学方程式。(3)TiO2 水解时生成 TiO(OH)2和 H ，故 TiO2 水解的离子方程式为：TiO2 2H2OTiO(OH)22H ；由题知，反应的 K 远大于反应，用EDTA 处理后再调节 pH， Fe3 主要转化为 FeY ，而不转化为沉淀。(4)从滤液到晶体，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤一系列操作；结合题图知，可返回
19、流程中使用的物质是 H2SO4。(5)由题图知，阴极上 Ca2 得电子生成 Ca，然后 Ca 与 TiO2反应置换出金属 Ti，化学方程式为：2CaTiO 2=2CaOTi；阳极上碳单质失电子发生氧化反应，其电极反应式为：C2O 2 4e =CO2 。28(2019合肥市高三第一次质检)(14 分)低碳经济成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。请你结合下列有关图示和所学知识回答：.用 CO2 催化加氢可以制取乙烯：CO 2(g)3H 2(g) C2H4(g)2H 2O(g)。12(1)若该反应体系的能量随反应过程变化的关系如图所示，则该反应的H_(用含 a
20、、b 的式子表示)；又知：相关化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的 H152 kJmol 1 ，则表中的 x_。化学键 C=O HH C=C CH HO键能/kJmol 1 803 436 x 414 464(2)以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将 CO2 转化为乙烯的工作原理如图所示。则 M 极上的电极反应式为_ 。.用 CO2 催化加氢还可以制取二甲醚：2CO 2(g)6H 2(g)CH3OCH3(g)3H 2O(g) H122.5 kJmol 1 ，某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO 2 的平衡转化率如图所示。(3)图中 T1、T 2 分别表示反应温度，判
21、断 T1、T 2 大小关系的依据是_；图中A、B、 C 三点对应的平衡常数分别为 KA、K B、K C，其三者大小的关系是_。(4)T1 温度下，将 6 mol CO2 和 12 mol H2 充入 2 L 的密闭容器中，经过 5 min 反应达到平衡，则 05 min 内的平均反应速率 v(H2)_，平衡常数 K_(列出计算式即可)。答案 (1)(ba) kJmol 1 764 kJmol 1(2)2CO212e 12H =C2H44H 2O(3)该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，CO 2 的转化率减小，根据图像知在投料比相同时，T 1 平衡时 CO2 的转化率大于 T
22、2，则T1OP (3)sp 3 正四面体 10928 SO 、CCl 4 (4)12 244MNA4a b3 3(5)MgOCaO Mg 2 半径比 Ca2 小，晶格能较大解析 (1) 根据元素 M 的气态原子的第 I1I 5电离能大小可以看出： I1、I 2相差不大，I 2、I 3电离能相差较多，说明 M 原子最外层有 2 个电子。在 Ca5(PO4)3中有 Ca、P、 O 三种元素，只有 Ca 元素最外层有 2 个电子，容易失去最外层的2 个电子，化合价为2 价；根据原子核外电子排布规律可知 Ca 基态原子电子排布式为Ar4s 2或 1s22s22p63s23p64s2。(2)Ca5(PO
23、4)3F 中非金属元素有 P、O、F 三种，元素的非金属性 FOP，元素的非金属性越强，其电负性就越大，所以按电负性由大到小的顺序排列为FOP。(3)PO 的中心原子 P 的价层电子对数是 4，孤对电子对数为 0，故 P 原34子杂化为 sp3杂化；该离子的空间构型为正四面体，键角为 10928，其等电子体有 SO 、CCl 4。24(4)根据 CaF2晶胞结构可知：在每个晶胞中与 Ca2 距离最近且等距离的Ca2 有 3 个，通过每个 Ca2 可形成 8 个晶胞，每个 Ca2 计算了 2 次，所以与Ca2 距离最近且等距离的 Ca2 有(38)212 个；将 CaF2晶胞分成 8 个小正方体
24、，正方体中心为 F ，顶点为 Ca2 ，晶胞中共有 4 个钙离子、8 个氟离子。立方体的对角线为 2(ab)，则晶胞的对角线为 4(ab)，晶胞的边长为 ，4a b3根据晶体密度计算公式可得该晶体的密度 gcm3 。mV4MNA4a b3 3(5)MgO 与 CaO 的晶体结构相似，由于离子半径 Ca2 Mg2 ，离子半径越大，与 O2 形成的离子键的键长就越长，晶格能就越小，物质的硬度就越小，故其摩氏硬度的大小关系为 MgOCaO。36(2019南昌市高三一模)化学选修 5：有机化学基础(15 分)工业上用有机原料 A 制备 和聚乙酸乙烯酯，其流程为：已知：COOH CHO； LiAlH4
25、RCH 2CHORCH=CHOH。请回答下列问题：(1)AB 的反应类型是_，J 中官能团的名称为_。(2)反应的试剂和条件分别是_，G 的结构简式是_。(3)写出反应 的化学方程式_。(4)与 A 具有相同官能团且只有一个甲基的芳香化合物有多种，写出其中一种核磁共振氢谱为五组峰且能发生银镜反应的结构简式_。(5)参照下述示例合成路线，设计一条由乙二醇为起始原料制备聚乙二酸乙二酯的合成路线。示例：A B 目标产物 反 应 试 剂 反 应 条 件 反 应 试 剂 反 应 条 件 反 应 试 剂 反 应 条 件答案 (1)取代反应 羟基、羧基(2)O2/Cu、加热 CH 3COOCH=CH2解析
26、(1)根据 AB 的反应条件及 A、B 的分子式可知，该反应为取代反应。 为缩聚反应，J 的结构简式为，所含官能团的名称为羧基、羟基。(2)由 J 倒推 I 为 ，则 H 为反应为的催化氧化反应，反应试剂和条件分别为 O2/Cu、加热。G 发生加聚反应生成聚乙酸乙烯酯，则 G 的结构简式为 CH3COOCH=CH2。(3)结合题图及已知信息，由 G 可推知 C 为 CH3COONa，E 为CH3COOH， F 为 CH2=CHOH。B 与 NaOH(aq)反应生成 CH3COONa 和，结合 B 的分子式，可推知 B 的结构简式为，反应为 中酯基、Br 在碱性条件下的水解反应。(4)A 的结构简式为 ，根据与 A 具有相同官能团，且能发生银镜反应，可知该芳香化合物含有甲酸酯基，又其为只含一个甲基的芳香化合物，核磁共振氢谱为五组峰，则该化合物的结构简式为