高考化学猜题卷十三(适用云南地区)(含解析)

高考化学猜题卷十三(适用云南地区)
化学
姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体。利用太阳能电池电解NH3得到高纯H2的装置如图所示。下列说法正确的是
A.b为阳极,a为阴极
B.该装置工作时,只发生两种形式能量的转化
C.电解过程中OH-由b极区向a极区迁移
D.电解过程中NH3得到个电子生成
2.已知:,25℃时,的,。用溶液滴定溶液的滴定曲线如图所示(曲线上的数字为pH)。下列说法正确的是
A.a点所得溶液中:
B.c点所得溶液中:
C.当溶液的pH为7时,此时加入NaOH溶液体积为30mL
D.随着NaOH溶液滴入,水的电离程度一直增大
3.脑白金主要成分的结构简式如下图所示,下列对脑白金主要成分的推论肯定正确的是
A.该分子含有一个肽键,属于二肽
B.其分子式为C13H16N2O
C.该物质不能与溴水反应
D.其官能团和营养成分与葡萄糖相同
4.实验室可用如图所示装置来进行的实验是
A.制取氧气 B.制取氨气
C.碳酸氢钠受热分解 D.制取乙酸乙酯
5.下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无关的是
A.CaO用作衣物防潮剂
B.还原Fe粉用作食品脱氧剂
C.补血剂与维生素C配合使用效果更佳
D.用硅藻土中浸润的吸收水果散发的乙烯
6.下列叙述不正确的是
①热稳定性:H2O>HF>H2S
②熔点:Al>Na>K
③第ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布
④元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
⑤沸点:NH3<PH3<AsH3
⑥已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=﹣571kJ·mol﹣1,则氢气的燃烧热为285.5kJ·mol﹣1
⑦因为常温下白磷可自燃,而氮气须在放电时才与氧气反应,所以非金属性:P>N.
A.②④⑥ B.①③⑤⑦ C.②④⑥⑦ D.⑤⑥⑦
7.类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是
A.干冰()是分子晶体,推测也是分子晶体
B.与反应生成与,推测与反应生成与
C.NaClO溶液中通入过量发生反应,推测溶液中通入过量发生反应
D.NaCl与浓加热可制取HCl,推测与浓加热可制取
二、实验题
8.我国有丰富的Na2SO4资源,2020年10月,中科院工程研究所公布了利用Na2SO4制备重要工业用碱(NaHCO3)及盐(NaHSO4)的闭路循环绿色工艺流程:
某校化学兴趣小组根据该流程在实验室中进行实验。回答下列问题:
(1)用以下实验装置图进行流程中的“一次反应”。
①装置A中盛装浓氨水的仪器名称为___________ ;橡皮管a的作用是___________。
②装置B中加入CCl4的目的是___________。
③装置D中发生的离子方程式是___________。
④装置C中的试剂b是___________。
(2)在“二次反应”中,硫酸铵溶液与过量的硫酸钠反应生成溶解度比较小的复盐Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O,分离该复盐与溶液需要的玻璃仪器有___________。
(3)依据该流程的闭路循环绿色特点,“一次反应”与“煅烧(350℃)”的实验中均采用下图所示装置处理尾气,则烧杯中的X溶液最好选用___________溶液。
(4)测定产品硫酸氢钠的纯度:称取12.5 g所得产品,配成1000 mL溶液,每次取出配制的溶液20 mL,用0.1000 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定,测得的实验数据如下表:
序号 l 2 3 4
标准溶液体积/ mL 20.05 18.40 19.95 20.00
所得产品硫酸氢钠的纯度为___________(以百分数表示,保留三位有效数字)。
(5)分析上述流程图,写出利用该流程制备两种盐的总反应的化学方程式___________。
三、有机推断题
9.化合物H(4-苯基-2-丁酮)是一种重要的医药中间体。以下是合成H的一种路线:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为__________________。
(2)D中官能团的名称为___________,E→F的化学反应类型为___________________。
(3)G的结构简式为________________________。
(4)写出C→D的化学反应方程式:__________________________________________。
(5)H存在多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体共___________种,其中核磁共振氢谱有5组峰,峰面积比为6:2:2:1:1的结构简式为__________________________。
①含有苯环且只有一个支链;②能发生银镜反应
(6)结合信息,写出用乙酸乙酯为原料制备化合物丙酮(CH3COCH3)的合成路线:___________________________________________________________(其他试剂任选)。
四、工业流程题
10.钒(V)是一种重要的金属,有金属“维生素”之称,用途涵盖了航空航天、电池、光学、医药等众多领域,主要由五氧化二钒冶炼得到。某种由钒精矿(含 V2O5及少量 MgO、SiO2 等杂质)提取五氧化二钒的工艺流程如下图所示。
[资料]+5 价钒在溶液中的主要存在形式与溶液 pH 的关系:
pH 4~6 6~8 8~10 10~12
主要离子 VO VO V2O VO
(1)钒精矿磨细的目的是_______,浸出液中含有钒酸钠(Na3VO4)。VO与 PO的空间构型相同,均为_______构型。
(2)用硫酸缓慢调节浸出液的 pH 为 7,得到净化液中主要的阴离子是_______。
(3)净化液中加入氯化铵溶液进行氨化沉钒,过滤得到的固体经煅烧后得到V2O5,煅烧过程中发生反应的化学方程式是_______。
(4)五氧化二钒的结构简式如图所示,该结构中 σ 键与 π 键个数之比是_______。
(5)钒在周期表中的位置是_______,单质钒的晶胞结构如图所示,若晶胞的棱长为 anm,密度为 ρ g cm-3,钒的相对原子质量为_______。(设阿伏加德罗常数的值为 NA)
五、原理综合题
11.研究碳及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
CO2的捕获与利用
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液,溶液pH=_______。(室温下,的)
(2)利用CO2和H2合成二甲醚(CH3OCH3)的过程包括如下反应
甲醇合成:
甲醇脱水:
则合成二甲醚总反应热化学方程式:_________mol L-1
(3)合成二甲醚所用的CO2可利用氨水从工业废气中捕获,捕获过程中会生成中间产物为测定该反应的有关热力学参数,将一定量纯净的置于5L的真空钢瓶中,一定温度下发生反应:,实验测得气体总浓度(10-3mol/L)与温度、时间的关系如表所示:
温度总浓度(10-3mol/L) 时间 15℃ 25℃ 35℃
0 0 0 0
0.9 2.7 8.1
2.4 4.8 9.4
2.4 4.8 9.4
①该反应能自发进行的原因_______。
②35℃时,到时间段用表示的反应速率为_______(用含、的式子表示)
③25℃,时刻将钢瓶体积压缩为2.5L,达到新平衡时CO2的浓度为_______。
(4)我国科学家设计熔盐捕获与转化装置如图所示,c极电极反应式为_______。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【分析】利用太阳能电池电解NH3得到高纯H2的装置如图所示,根据化合价分析,氨气变为氮气,氮化合价升高,失去电子,则a为阳极,b为阴极。
【详解】A.根据前面分析a为阳极,b为阴极,故A错误;
B.该装置工作时,发生了太阳能转化为电能,电能转化为化学能,发生了三种形式能量的转化,故B错误;
C.根据电解池异性相吸,因此电解过程中OH-由b极区向a极区迁移,故C正确;
D.氨气化合价升高,应该失去电子,不是得到电子,因此电解过程中NH3失去个电子生成,故D错误。
综上所述,答案为C。
2.B
【详解】A.a点所得溶液中,pH=1.85,即c(H+)=10-1.85,又,故c(H2A)=c(HA-),又a点溶液体积大于20mL,导致含有A元素微粒浓度之和减小,所以c(H2A) +c(A2-)+c(HA-) < 0.1mol L-1,故a点溶液中,,故A错误;
B. c点所得溶液中,pH=7.19,即c(H+)=10-7.19,又,则c(A2-)=c(HA-),溶液中存在电荷守恒2c(A2-)+c(HA-) + c(OH-)=c(H+) + c(Na+),3c(HA-) + c(OH-)=c(H+) + c(Na+),此时溶液显碱性,c(OH-)>c(H+) ,则c点所得溶液中:,故B正确;
C. 当加入NaOH溶液体积为30mL时,溶液恰好为等物质的量浓度的NaHA、Na2A的混合溶液,A2-的水解常数为,即A2-的水解程度大于HA-的电离程度,则此时溶液显碱性,故C错误;
D. 随着NaOH溶液滴入,依次发生反应H2A+ OH-= HA-+H2O、HA-+ OH-= A2-+H2O,水的电离程度逐渐增大,当恰好反应生成Na2A时,水的电离程度最大,继续滴入NaOH,水的电离程度逐渐减小,故D错误;
故选B。
3.B
【分析】A、有几个氨基酸构成的一条肽链,就叫几肽;
B、根据键线式的特点来书写化学式;
C、含有C=C键,能发生加成反应;
D、葡萄糖中含有的官能团有羟基和醛基。
【详解】A、该分子不是由氨基酸构成的一条肽链,不能成为几肽,故A错误;
B、根据结构简式得化学式为C13H16N2O,所以B选项是正确的;
C、含有C=C键,能发生加成反应,亚氨基具有碱性,溴水具有酸性,二者之间能反应,该物质能与溴水反应,故C错误;
D、葡萄糖中含有的官能团有羟基和醛基,该物质中不含羟基和醛基,故D错误;
综上所述,本题正确B。
4.D
【详解】A.实验室制备氧气应用氯酸钾和二氧化锰,为固体,试管口应向下倾斜,且生成氧气应用排水法收集,A错误;
B.实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气,为固体,试管口应向下倾斜,且生成氨气用排空气法收集,B错误;
C.碳酸氢钠受热分解,试管口应向下倾斜,C错误;
D.实验室用乙醇和乙酸在浓硫酸作用下加热制备乙酸乙酯,乙酸乙酯中混用乙醇、乙酸,导管不能插入到液面以下,防止倒吸,D正确;
答案选D。
【点晴】本题考查的目的是利用装置进行实验,故对装置的特点要认识清楚,本反应装置的特点是加热液体生成气体(或蒸汽),且导管不能插入液面以下,说明气体易溶于水,应防止倒吸,再结合实验原理进行分析解答就相对容易多了,如A选项制备的氧气微溶于水,明显不符合题意。
5.A
【详解】A.CaO用作衣物防潮剂是利用CaO+H2O=Ca(OH)2反应原理,与氧化还原反应无关,故A符合题意;
B.还原Fe粉用作食品脱氧剂是利用铁易被氧化的特点,运用了氧化还原反应原理,故B不符合题意;
C.具有还原性易被氧化,维生素C也具有还原性能抗氧化,所以补血剂与维生素C配合使用防止被氧化,故C不符合题意;
D.乙烯具有还原性,能被浸润的酸性氧化,故D不符合题意;
故答案:A。
6.B
【详解】①元素的非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性F>O>S,则热稳定性: HF>H2O>H2S ,①错误;
②金属晶体中原子半径越小,金属离子所带电荷越多,金属键越强,熔点越高,原子半径:Al,则金属键:Al>Na>K,金属键的作用力越越弱,熔点越低,则熔点:Al>Na>K,②正确;
③原子失去电子形成阳离子,电子层减少,则ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与上一周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布,③错误;
④从ⅢB族到ⅡB族10个纵行为过渡元素,均为金属元素,④正确;
⑤一般来说,相对分子质量越大,沸点越高,但氨气分子间存在氢键,所以沸点:PH3<AsH3 <NH3,⑤错误;
⑥燃烧热是指1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571kJ mol-1,则氢气的燃烧热为285.5kJ mol-1,故⑥正确;
⑦反应的难易与化学键的键能有关,由同主族元素的性质可知,非金属性N>P,故⑦错误。综上所述,相关叙述不正确的是①③⑤⑦,故答案选B。
7.C
【详解】A.由原子直接构成,属于共价晶体(原子晶体),故A错误;
B.二氧化硫具有还原性,与具有强氧化性的过氧化钠反应生成硫酸钠,故B错误;
C.碳酸酸性强于次氯酸,次氯酸酸性强于,所以NaClO溶液中通入过量发生反应,则溶液中通入过量发生反应,故C正确;
D.具有还原性,与浓能发生氧化还原反应生成S沉淀和二氧化硫气体,故D错误;
选C。
8. 分液漏斗 平衡气压,使氨水能顺利滴下 防止溶液倒吸 CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 ↑+ H2O 饱和NaHCO3溶液 烧杯、玻璃棒、漏斗 Na2SO4 96.0% Na2SO4 + CO2 + H2O = NaHSO4 + NaHCO3
【分析】由实验装置可知“一次反应”中A装置是用浓氨水和碱石灰作用制备氨气,通入B装置中导管插入到CCl4溶液中可以防倒吸,装置D为实验制备CO2的装置,反应为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,装置C则是装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,用于除去CO2中的HCl,装置B为反应装置,反应方程式为:Na2SO4+2NH3+2H2O+2CO2=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4,然后过滤分离出硫酸铵溶液,进入“二次反应”室,硫酸铵溶液与过量的硫酸钠反应生成溶解度比较小的复盐Na2SO4 (NH4)2SO4 2H2O,然后对复盐进行煅烧,反应为:Na2SO4 (NH4)2SO4 2H2O 2NaHSO4+2NH3+2H2O,“一次反应”和“煅烧”均产生含有NH3的尾气,该流程的闭路循环绿色特点可知,应用硫酸钠溶液吸收,计算中多次测量求平均值时,应将明显误差的第二组数据舍去再进行计算。
【详解】(1)①装置A中盛装浓氨水的仪器名称为分液漏斗;橡皮管a的作用是平衡气压,使氨水能顺利滴加;
②NH3和CO2不溶于CCl4,装置B中加入CCl4的目的是防止溶液倒吸;
③装置D中盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳和水,发生的离子方程式是CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 ↑+ H2O;
④分析可知,装置C是除去CO2中混有的HCl,应选用饱和NaHCO3溶液;
(2)分离该复盐(沉淀)与溶液的操作是过滤,需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗;
(3)依据该流程的闭路循环绿色特点可知,使用Na2SO4溶液吸收尾气;
(4)舍去偏差较大的第2次数据,平均使用NaOH标准溶液20 mL,所得产品硫酸氢钠的纯度=×100%=96.0%;
(5)由流程图知,该流程总反应的化学方程式为Na2SO4 + CO2 + H2O = NaHSO4 + NaHCO3。
9. 乙酸 酯基、羰基 取代反应 5
【详解】根据已知条件,结合流程图C→D可知,C为CH3COOCH2CH3,则A为CH3COOH,B为CH3CH2OH;F()在碱性溶液中水解后酸化,生成G,则G为,G加热发生脱羧反应生成。
(1)根据上述分析,A为CH3COOH,名称为乙酸,故答案为乙酸;
(2)D()中官能团为酯基、羰基,根据流程图,E→F发生取代反应生成F()和氯化钠,故答案为酯基、羰基;取代反应;
(3)根据上述分析,G为,故答案为;
(4)根据已知信息, C→D的化学反应方程式为,故答案为;
(5)H()存在多种同分异构体,①含有苯环且只有一个支链;②能发生银镜反应,说明含有醛基,则侧链为—C3H6—CHO,—C3H6—CHO的结构有—CH2CH2CH2CHO、—CH(CH3)CH2CHO、—CH2CH(CH3)CHO、—C(CH3)2CHO、—CH(CH2CH3)CHO共5种,其中核磁共振氢谱有5组峰,峰面积比为6:2:2:1:1的结构简式为,故答案为5;;
(6) 用乙酸乙酯为原料合成丙酮(CH3COCH3),根据流程图C→D,可以由乙酸乙酯合成,然后在碱性溶液中水解后酸化,再脱羧即可,合成路线为,故答案为。
点睛:本题考查了有机合成与推断,掌握官能团的性质和转化是解题的关键。本题的难点是(6)中丙酮的合成路线的设计,需要根据充分利用题干流程图和已知信息分析解答,本题的易错点为H 的同分异构体数目的判断,要注意根据侧链碳架结构的变化分析。
10.(1) 增大接触面积,加快反应速率和提高V的浸出率 正四面体
(2)和
(3)2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O
(4)3:2
(5) 第四周期第VB族 5ρd3NA×10-22
【分析】本题为工艺流程题,先将钒精矿进行粉碎磨细以增大接触面积,加快反应速率,提高钒的浸出率,加入NaOH溶液,将V2O5转化为Na3VO4,SiO2转化为Na2SiO3,MgO不反应,过滤出浸出渣主要成分为MgO,浸出液中主要含有Na3VO4、Na2SiO3,向浸出液中加入H2SO4调节pH为7时,产生H2SiO3沉淀,钒的存在形成转化为NaVO3,过滤出净化渣主要成分为H2SiO3,向净化液中加入NH4Cl进行沉钒,产生NH4VO3沉淀,过滤洗涤干燥,高温煅烧,即得V2O5,据此分析并结合各小题的问题进行解题。
【详解】(1)工艺流程中,将钒精矿磨细的目的是增大接触面积,加快反应速率和提高V的浸出率,中P原子孤电子对数为=0,价层电子对数为4+0=4,空间构型为正四面体形,而与的空间构型相同,为正四面体形,故答案为:增大接触面积,加快反应速率和提高V的浸出率;正四面体;
(2)由题干表格信息可知,当pH=7时钒的主要存在形式为:,故用硫酸缓慢调节浸出液的 pH 为 7,得到净化液中主要的阴离子是和,故答案为:和;
(3)由(3)分析可知,净化液中钒的存在形式为:,净化液中加入氯化铵溶液进行氨化沉钒产生NH4VO3沉淀,过滤得到的固体经煅烧后得到V2O5,即NH4VO3煅烧生成V2O5,V的化合价未改变,说明该反应为非氧化还原反应,则煅烧过程中发生反应的化学方程式是2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O,故答案为:2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O;
(4)单键为σ键,双键有1个σ键、1个π键,分子中有6个σ键、4个π键,σ键与π键个数之比为3:2,故答案为:3:2;
(5)V是23号元素,故位于周期表第四周期第VB族,晶胞中V原子数目=1+8×=2,设相对原子质量为Mr,则:2×g=(d×10-7 cm)3×ρg cm-3,解得Mr=5ρd3NA×10-22,故答案为:第四周期第VB族;5ρd3NA×10-22。
11.(1)10
(2)b+2a
(3) 氨基甲酸铵分解反应是固体变成气体,混乱程度变大或△S > 0 1.610-3
(4)2-4e-=4CO2↑+O2↑
【解析】(1)
H2CO3的K2=510-11=,所以:=:K2=:510-11=2:1,=10-10mol/L,pH=10;
(2)
结合甲醇合成反应:①甲醇合成:
②甲醇脱水:
根据盖斯定律计算②+①得到由CO和H2合成二甲醚总反应热化学方程式:(b+2a)kJ/mol;
(3)
①NH2COONH4为固体,由表格中数据可知,升高温度,平衡体系中气体的总压强增大,则平衡正向移动,且气体的混乱度增大,则该反应的焓变△H > 0,熵变△S > 0,根据吉布斯自由能公式△G =△H-T△S < 0时,反应能自发进行,可知该反应能自发进行的原因是:△S > 0,故答案为:氨基甲酸铵分解反应是固体变成气体,混乱程度变大或△S > 0;
②35℃时,到时间段用表示的反应速率为=;
③根据反应的化学计量数的关系可知任意时刻体系中均存在: c(NH3) = 2c(CO2),25°C时平衡体系的气体总浓度为4.810-3mol/L,即c(NH3) + c(CO2)= 4.810-3mol/L,得到c(NH3) = 3.2 10-3 mol/L,c(CO2)= 1.610-3mol/L,则25℃时此反应的化学平衡常数K =c2(NH3) c(CO2)=(3.210-3)21.610-3=4 (1.610-3)3,25℃,t3时刻将钢瓶体积压缩为2.5L,假设达到新平衡时CO2的浓度为xmol/L,则此时化学平衡常数K =c2(NH3)c(CO2) = (2x)2x=4x3 =4(1.610-3)3,解得x=1.610-3,故答案为: 1.610-3;
(4)
根据图示可知c极→O2,发生氧化反应生成单质O2,所以c为阳极,可知阳极的反应式为2-4e-=4CO2↑+O2↑,故答案为: 2-4e-=4CO2↑+O2↑。
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