2019高三化学二轮复习配套练习：单科仿真演练（二）Word版含解析

单科仿真演练(二)(分值100分,建议用时50分钟)可能用到的相对原子质量:H:1　Li:7　C:12　N:14　O:16　Na:23　Al:27　P:31　S:32　Cl:35.5　Ca:40　Co:59　Cu:64一、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.化学与生活密切相关,下列说法正确的是(　　)A.硅酸钙可用于生产黏合剂和防火剂B.改燃煤为燃气,可以减少废气中SO2等有害物质的排放量C.合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料D.发泡塑料饭盒适用于微波炉加热食品,不适于盛放含油较多的食品8.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用作饮用水消毒。实验室通过如下过程制备二氧化氯。下列说法正确的是(　　)A.电解时发生反应的离子方程式为N+3Cl-2H2↑+NCl3B.溶液X中大量存在的阴离子有Cl-、OH-C.可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3D.可用明矾除去饮用水中残留的NaClO29.下列实验操作能达到实验目的的是(　　) 选项 实验目的 实验操作 A 提纯氯气 将气体依次通过装有饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸的洗气瓶 B 配制100mL1.0mol·L-1CuSO4溶液 称取CuSO4·5H2O固体25.0g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度 C 制备硅酸胶体 向Na2SiO3溶液(饱和溶液1∶2用水稀释)中加入几滴酚酞,再逐滴滴入盐酸,边加边振荡,至溶液红色变浅并接近消失 D 证明金属性:Fe>Cu 将铜片和铁片用导线连接插入浓硝酸中,铁片表面有气泡产生10.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的常见短周期元素,X的某种氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.Y的一种核素质量数为18,中子数为10,在同周期元素中Z的简单离子半径最小,W的单质是良好的半导体材料。下列说法中正确的是(　　)A.简单气态氢化物稳定性:W>XB.Y元素的相对原子质量为18C.X2H4的分子中极性键和非极性键数目比为4∶1D.电解Z的熔融氯化物可以冶炼单质Z11.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)A.1mol金刚石中含有2NA个C—C键,1molSiO2含有2NA个Si—O键B.状况下,将9.2g甲苯加入足量的酸性高锰酸钾溶液中转移的电子数为0.6NAC.在含C总数为NA的Na2CO3溶液中,Na+总数为2NAD.标准状况下,22.4L庚烷中所含的分子数约为NA12.我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”NaCO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。吸入CO2时,其工作原理如图所示。吸收的全部CO2中,有转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。下列说法正确的是(　　)A.“吸入”CO2时,钠箔为正极B.“吸入”CO2时的正极反应:4Na++3CO2+4e-2Na2CO3+CC.“呼出”CO2时,Na+向多壁碳纳米管电极移动D.标准状况下,每“呼出”22.4LCO2,转移电子为0.75mol13.下列实验装置能达到实验目的的是(　　)A.用装置Ⅰ可制取NH3B.用装置Ⅱ制取氢氧化铁胶体C.用装置Ⅲ除去Cl2中的HCl和H2OD.用装置Ⅳ提取溴水中的Br2二、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)CoCO3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算): 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Co2+ 7.6 9.4 Al3+ 3.0 5.0 Zn2+ 5.4 8.0(1)写出“酸浸”时发生氧化还原反应的化学方程式:　。(2)“除铝”过程中需要调节溶液pH的范围为　　　　　　　,形成沉渣时发生反应的离子方程式为　 　。(3)在实验室里,萃取操作用到的玻璃仪器主要有　　　　　　　;上述“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是　 　。(4)“沉钴”时,Na2CO3溶液滴加过快会导致产品不纯,请解释原因:　。(5)在空气中煅烧CoCO3生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为0.672L(标准状况),则该钴氧化物的化学式为　　　　　　　　　　　。 27.(14分)以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点,但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。(1)以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应:主反应:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)　ΔH=+49kJ·mol-1副反应:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH=+41kJ·mol-1①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,则该反应的热化学方程式为　,既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是　　　　　　　。②分析适当增大水醇比n(H2O)∶n(CH3OH)对甲醇水蒸气重整制氢的好处:　。③某温度下,将n(H2O)∶n(CH3OH)=1∶1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为　　　　(忽略副反应)。 (2)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH=+203kJ·mol-1①该反应的逆反应速率表达式为:v逆=k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下,测得实验数据如表: CO浓度(mol·L-1) H2浓度(mol·L-1) 逆反应速率(mol·L-1·min-1) 0.05 c1 4.8 c2 c1 19.2 c2 0.15 8.1由上述数据可得该温度下,上述反应的逆反应速率常数k为　　　。②在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气,在一定条件下发生上述反应,测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示,则压强p1　　　(填“大于”或“小于”)p2;温度T3　　(填“大于”或“小于”)T4;压强为p1时,在N点:v正　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。求N点对应温度下该反应的平衡常数K=　　　　。28.(15分)某实验小组模拟受热时H2与Ca3N2反应制取CaH2。回答下列问题。已知:Ca3N2、CaH2都可以与水反应。(1)启普发生器中发生的化学反应方程式是　　　　　　　　　。利用该装置制取气体的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2)实验中,先通入氢气,然后　　　　　　　　,再加热。 (3)装置连接顺序为a、　　　　　　　　、h(某些装置可以重复使用)。其中干燥管的作用是干燥氢气、　　　　。 (4)H2与Ca3N2制取CaH2随着温度不同,生成的气体也不同。若取集气瓶中的水溶液,滴加酚酞显红色,则制取CaH2的反应方程式为　。(5)反应后,实验证明试管中的固体有CaH2:　。35.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)张亭栋研究小组受民间中医启发,发现As2O3(俗称砒霜)对白血病有明显的治疗作用。氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是ⅤA族的元素,该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:(1)N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　;As原子的核外电子排布式为　 　　　　　　　　　　　　　　。 (2)NH3的沸点比PH3　　　　(填“高”或“低”),原因是　。 (3)Na3AsO4中含有的化学键类型包括　　　　　　　;As的立体构型为　　　　　　,As4O6的分子结构如图1所示,则在该化合物中As的杂化方式是　　　　　　　。 (4)白磷(P4)的晶体属于分子晶体,其晶胞结构如图2(小圆圈表示白磷分子)。已知晶胞的边长为acm,阿伏加德罗常数为NAmol-1,则该晶胞中含有的P原子的个数为　　　　,该晶体的密度为　　　　g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。 36.[化学——选修5:有机化学基础](15分)氯吡格雷是一种用于抑制血小板聚集的药物,可通过如图方法合成:已知:①;②中氯原子较难水解;③RCHO。根据以上信息回答下列问题:(1)A的名称是　　　　　　　　　,F中无氧官能团的名称是　　　　　　　。 (2)D的结构简式为　　　　　　　;C分子中最多有　　　　个原子共平面。 (3)写出下列反应的化学方程式:反应②:　　　　　　　　　　。(4)已知:则由乙醇、甲醇为有机原料制备化合物,需要经历的反应类型有　　　　(填写编号)。 ①加成反应　②消去反应　③取代反应　④氧化反应⑤还原反应,写出制备化合物的最后一步反应:　。(5)E的同分异构体中,满足下列条件的有　　　　种(不考虑立体异构),其中一种的核磁共振氢谱显示5组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2,请写出其结构简式: 　。①结构中含有苯环且存在与F相同的官能团;②能发生银镜反应,其碱性条件下水解的两种产物也能发生银镜反应。7.B　硅酸钠可用于生产黏合剂和防火剂,硅酸钙难溶于水,不能用于生产黏合剂和防火剂,A错误;天然气燃烧生成二氧化碳和水,因此改燃煤为燃气,可以减少废气中SO2等有害物质的排放量,B正确;碳纤维是一种纤维状碳材料,不属于有机高分子材料,C错误;发泡塑料饭盒主要材质是高分子材料,发泡塑料饭盒不适用于微波炉加热食品,高分子材料能被油脂缓慢的溶解,所以发泡塑料饭盒不适于盛放含油较多的食品,D错误。8.B　电解氯化铵与盐酸混合溶液,生成NCl3与H2,离子方程式为N+2H++3Cl-3H2↑+NCl3,A错误;根据元素守恒,溶液X中大量存在的阴离子有Cl-、OH-,B正确;ClO2易溶于水,NH3显碱性,因此要除去混有的氨气,应该选择浓硫酸,C错误;明矾在水中会生成氢氧化铝胶体,吸附水中的杂质起到净水的作用,但并不能除去NaClO2,D错误。9.C　氯气溶液中生成的盐酸与饱和碳酸氢钠溶液反应,生成氯化钠、二氧化碳,A错误;配制100mL1.0mol·L-1CuSO4溶液,不能把固体直接放在容量瓶中溶解,应该在烧杯中溶解并冷却后再转移到容量瓶中,B错误;Na2SiO3溶液水解显碱性,逐滴滴入盐酸,至溶液红色变浅并接近消失,转化为硅酸胶体,C正确;将铜片和铁片用导线连接插入浓硝酸中,因为铁发生钝化反应,则铁为正极,铜为负极,铜片表面产生气泡,D错误。10.C　根据以上分析可知X、Y、Z、W分别是N、O、Al、Si。非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性:N>Si,则简单气态氢化物稳定性:W<X,A错误;氧元素存在同位素,则氧元素的相对原子质量不是18,B错误;N2H4的电子式为H,因此分子中极性键和非极性键数目比为4∶1,C正确;铝是活泼的金属,电解熔融的氧化铝可以冶炼单质Al,熔融的氯化铝不导电,D错误。11.B　1mol金刚石中含有2NA个C—C键,1molSiO2含有4NA个Si—O键,A错误;由甲苯变为苯甲酸,碳元素化合价变化7×[--(-)]=6;9.2g甲苯(即为0.1mol)被氧化为苯甲酸,转移的电子数为0.6NA,B正确;Na2CO3溶液中会有少量C发生水解,因此在含C总数为NA的Na2CO3溶液中,溶质的总物质的量大于1mol,所以Na+总数大于2NA,C错误;标准状况下,庚烷为液态,无法用气体摩尔体积进行计算,D错误。12.B　“吸入”CO2时是原电池装置,钠箔失电子为负极,选项A错误;“吸入”CO2时是原电池装置,正极发生还原反应,电极反应式为4Na++3CO2+4e-2Na2CO3+C,选项B正确;“呼出”CO2时是电解池,阳离子Na+向阴极钠箔电极移动,选项C错误;标准状况下,根据2Na2CO3+C-4e-4Na++3CO2↑,每呼出22.4LCO2,转移电子为mol,选项D错误。13.A　装置Ⅰ中碳酸氢铵受热分解为CO2、H2O和NH3,碱石灰可以吸收CO2和H2O得到干燥的NH3,故A正确;氢氧化铁胶体的制备需要在沸水中滴加饱和氯化铁溶液,故B错误;先通过浓硫酸后通过饱和NaCl溶液无法除去H2O,故C错误;提取溴水中的Br2需要用萃取而不是蒸馏,故D错误。26.解析:(1)“酸浸”时加入H2SO4和SO2,由于SO2具有还原性,SO2将钴废渣中+3价的Co还原为+2价,“酸浸”时发生的非氧化还原反应为CoO+H2SO4CoSO4+H2O、Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O、ZnO+H2SO4ZnSO4+H2O,发生的氧化还原反应为Co2O3+SO2+H2SO42CoSO4+H2O。(2)“除铝”过程中Al3+完全沉淀,其他金属阳离子不形成沉淀,根据Co2+、Al3+、Zn2+开始沉淀和沉淀完全的pH,“除铝”过程中需要调节溶液pH的范围为5.0≤pH<5.4。形成沉渣时加入的是Na2CO3,发生的是Al3+与C的水解相互促进的反应,形成沉渣时反应的离子方程式为2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑。(3)在实验室里,萃取操作用到的玻璃仪器主要有分液漏斗、烧杯。由有机层获得ZnSO4溶液,要使平衡ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层)逆向移动,所以要向有机层中加入硫酸,然后分液,由有机层获得ZnSO4溶液的操作是向有机层中加入适量的硫酸溶液,充分振荡,静置,分离出水层。(4)“沉钴”时是向CoSO4溶液中加入Na2CO3溶液产生CoCO3沉淀,由于Na2CO3溶液呈碱性,若Na2CO3溶液滴加过快会导致局部碱性过强而产生Co(OH)2沉淀,导致产品CoCO3中混有Co(OH)2。(5)n(CO2)==0.03mol,根据C守恒,n(CoCO3)=n(CO2)=0.03mol;根据Co守恒,n(Co)=0.03mol,氧化物中n(O)==0.04mol,n(Co)∶n(O)=0.03mol∶0.04mol=3∶4,该钴氧化物的化学式为Co3O4。答案:(1)Co2O3+SO2+H2SO42CoSO4+H2O(2)5.0≤pH<5.4　2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑(3)分液漏斗、烧杯　向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡,静置,分离出水层(4)Na2CO3溶液滴加过快,会导致局部碱性过强而产生Co(OH)2沉淀(5)Co3O427.解析:(1)①根据盖斯定律可知,甲醇在催化剂作用下裂解的方程式为CH3OHCO+2H2,由主反应+副反应可得,该反应的热化学方程式为CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)　ΔH=+90kJ·mol-1;该反应为吸热反应,所以既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是升高温度。②适当增大水醇比[n(H2O)∶n(CH3OH)]对甲醇水蒸气重整制氢的好处是提高甲醇的利用率,有利于抑制CO的生成;③设反应前,甲醇和氢气的量分别为1mol,甲醇的变化量为xmol,根据反应进行计算:　　　　　　CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)　ΔH=+49kJ·mol-1起始量/mol　1100变化量/mol　xxx3x平衡量/mol　1-x1-xx3x根据压强和物质的量成正比规律:=(1+1)/(1-x+1-x+x+3x),x=-1,则平衡时甲醇的转化率为×100%=(-1)×100%。(2)①根据反应的逆反应速率表达式为v逆=k·c(CO)·c3(H2)可知,4.8=k×0.05×;19.2=k×c2×;两个式子相除,得到c2=0.2,再根据第三组数据进行计算,8.1=k×0.2×0.153,解之得k=1.2×104。②从图像可以看出,温度升高,H2的体积分数增大,该反应正反应为吸热反应;减小压强,平衡正向移动,H2的体积分数增大;所以压强p1大于p2,温度T3小于T4;在N点时,当温度不发生变化时,该反应正在向正反应方向进行,氢气的体积分数不断增大,最终达到平衡,所以v正大于v逆;在N点时,当温度不发生变化时,达到平衡时,氢气的体积分数为60%,密闭容器的体积为3L,设CH4的变化量为xmol,计算如下:　　　　　CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH=+203kJ·mol-1起始量/mol3300变化量/molxxx3x平衡量/mol3-x3-xx3x3x÷(3-x+3-x+x+3x)×100%=60%,x=2mol,平衡时各物质浓度为c(CH4)=mol/L,c(H2O)=mol/L,c(H2)=2mol/L,c(CO)=mol/L;N点对应温度下该反应的平衡常数K=(23×)÷(×)=48。答案:(1)①CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)　ΔH=+90kJ·mol-1　升高温度②提高甲醇的利用率,有利于抑制CO的生成③(-1)×100%(2)①1.2×104②大于　小于　大于　4828.解析:(1)启普发生器制备氢气,其中发生的化学反应方程式是Zn+2HClZnCl2+H2↑。利用该装置制取气体的优点是可随时控制反应的发生和停止。(2)由于氢气是可燃性气体,需要验纯,则实验中,先通入氢气,然后检验氢气纯度,再加热。(3)根据以上分析可知装置连接顺序为a—c—b—g—f—d—e—g—f—h,其中干燥管的作用是干燥氢气,同时也防止Ca3N2和CaH2水解。(4)若取集气瓶中的水溶液,滴加酚酞显红色,说明生成物是氨气,则制取CaH2的反应方程式为6H2+Ca3N23CaH2+2NH3。(5)CaH2中含有氢元素,固体灼烧时会产生水,所以反应后证明试管中固体有CaH2的实验方法是灼烧固体,若有水珠生成,则含有固体CaH2。答案:(1)Zn+2HClZnCl2+H2↑　可随时控制反应的发生和停止(2)检验氢气纯度(3)c、b、g、f、d、e、g、f　防止Ca3N2和CaH2水解(4)6H2+Ca3N23CaH2+2NH3(5)灼烧固体,若有水珠生成,则含有固体CaH235.解析:(1)同主族元素从上到下第一电离能减小,所以N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为N>P>As;根据能量最低原则,As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)NH3分子间存在较强的氢键,而PH3分子间仅有较弱的范德华力,NH3的沸点比PH3高。(3)Na3AsO4是离子化合物,含有离子键,As中As与O之间是共价键,Na3AsO4中含有的化学键类型包括离子键、共价键;根据价层电子对理论,As的价电子对数是4+=4,孤对电子数==0,所以As的立体构型为正四面体;As4O6的分子中As通过3个σ键与O原则结合,含有一对孤对电子,所以As原子杂化轨道数目为4,所以As的杂化方式是sp3。(4)根据均摊法,P原子数=(8×+6×)×4=16;晶胞的摩尔质量是16×31g/mol=496g/mol,1个晶胞的体积是a3cm3,ρ==g·cm-3。答案:(1)N>P>As　1s22s22p63s23p63d104s24p3(2)高　NH3分子间存在较强的氢键作用,而PH3分子间仅有较弱的范德华力(3)离子键、共价键　正四面体　sp3(4)16　36.解析:(1)A为,A的名称是2氯甲苯(邻氯甲苯),根据F的结构简式可知,F中无氧官能团的名称是氨基和氯原子。(2)根据上面的分析可知,D为,C为,C分子中最多有14个原子共平面。(3)反应②为卤代烃在NaOH溶液中水解,生成2个羟基,脱水生成醛基,化学方程式为+2NaOH+2NaCl+H2O。(4)由乙醇、甲醇为有机原料制备化合物,可以用乙醇发生消去反应生成乙烯,乙烯与溴发生加成反应生成1,2二溴乙烷,再发生水解反应生成乙二醇,甲醇催化氧化生成HCHO,最后乙二醇与甲醛反应生成,所以需要经历的反应类型有消去反应、加成反应、取代反应、氧化反应、取代反应,制备化合物的最后一步反应为HOCH2CH2OH+HCHO+H2O。(5)根据E的结构简式,结合条件①结构中含有苯环且存在与F相同的官能团,即含有酯基、氨基、氯原子;②能发生银镜反应,其碱性条件下水解的两种产物也能发生银镜反应,则应为甲酸某酯,且氯原子应连在酯基中醇的碳上,则符合条件的结构为苯环上连有两个基团为HCOOCHCl—、—NH2,有3种结构,其中一种的核磁共振氢谱显示5组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2,其结构简式为。答案:(1)2氯甲苯　氯原子、氨基(2)　14(3)+2NaOH+2NaCl+H2O(4)①②③④　HOCH2CH2OH+HCHO+H2O(5)3