等值模拟（一）一、选择题(本题包括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.下列陈述中，Ⅰ、Ⅱ都正确且两者间具有因果关系的一组是( )选项陈述Ⅰ陈述ⅡAFeCl3溶液能腐蚀CuFe的金属性强于CuBNa2O2使酚酞溶液变红Na2O2是碱性氧化物CCl2可部分与水反应用排饱和食盐水法收集Cl2D浓H2SO4可干燥NO和SO2NO和SO2还原性都弱8.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A.1L0.1mol·L－1的CH3COONa溶液中CH3COO－的总数是0.1NAB.常温常压下，1.6gO2和O3混合气体中质子总数为0.8NAC.一定条件下，2molSO2和1molO2发生反应，转移的电子总数一定是4NAD.1L0.1mol·L－1的葡萄糖溶液中分子总数为0.1NA9.三聚甲醛()性质相对稳定、毒性小、易于运输。下列有关该有机物说法正确的是( )A.它是甘油(CH2OHCHOHCH2OH)的同分异构体B.三聚甲醛可燃烧，燃烧时产生的水和CO2的质量比一定是9∶22C.1mol的三聚甲醛燃烧时最多消耗O24.5molD.常温下，9g三聚甲醛中含1.806×1023个碳原子10.在中学化学实验中，对某些化学试剂进行循环使用，可以节省资源、减少污染、降低成本。下列做法不合理的是( )选项实验名称回收试剂回收方法回收后用途A加热KClO3与MnO2制氧气二氧化锰溶解、过滤、洗涤、干燥重复使用B过氧化钠与水反应氯化钠加入过量盐酸、蒸发、结晶制取实验备用C用CCl4萃取溴水中的溴四氯化碳碱液洗涤、分液重复使用\nD浓硫酸的稀释稀硫酸直接密封保存制氢气、硫酸盐等11.某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理见下图。下列说法正确的是( )A.a为CH4，b为CO2B.CO向正极移动C.此电池在常温时也能工作D.正极电极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO12.X、Y、Z、R是短周期主族元素，X原子最外层电子数是次外层的两倍，Y元素在地壳中的含量最多，Z元素的金属性最强，R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和。下列叙述不正确的是( )A.X与Y能形成两种常见的气态化合物B.原子半径的大小顺序：r(Z)>r(R)>r(X)>r(Y)C.X、Z分别与R形成的化合物中化学键类型不同D.含有Y、Z、R三种元素的化合物最多只有2种13.在某温度时，将nmol·L－1氨水滴入10mL1.0mol·L－1盐酸中，溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )A.a点Kw＝1.0×10－14B.水的电离程度：b>c>a>dC.b点：c(NH)>c(Cl－)>c(H＋)>c(OH－)D.25℃时，NH4Cl水解常数为(n－1)×10－7(用n表示)\n二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共58分。第26题～28题为必考题，每个试题考生都必须做答。第36题～第38题为选考题，考生任选一题做答。)26.(14分)氢化镁(化学式为MgH2)是一种常用的焰火剂，遇水易发生反应。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化镁。请回答下列问题：(1)请选择必要的装置，按气体流向的连接顺序为____________________(填仪器接口处的字母编号)。(2)用连接好的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞，________(请按正确的顺序排列下列步骤)。A.加热反应一段时间B.收集气体并检验纯度C.关闭分液漏斗活塞D.停止加热，充分冷却(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入热水中，观察到气泡冒出，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(4)无水氯化钙的作用是________________________________________________________。请简述如何检验该装置的气密性：______________________________________________。(5)氢化钠(NaH)也是一种金属氢化物，常用作缩合剂、烷化剂。请你设计一个实验，用化学方法区分氢化钠与氢化镁，写出简要的实验步骤及观察到的现象：________________________________________________________________________。27.(14分)铁及其化合物在工农业生产、环境保护等领域中有着重要的作用。(1)酸性条件下，硫酸亚铁可将MnO2还原为MnSO4，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。\n(2)分析表明，铁在浓硫酸中发生钝化时，生成的氧化物中Fe、O两种元素的质量比为28∶11，则其化学式为______________。(3)铁及其化合物可用于消除环境污染。常温下，硫酸亚铁能将SO2转化为SO，总反应为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4，其中一个反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，则另一个反应的离子方程式为____________________________________________________________。常温下，用氧缺位铁酸锌ZnFe2Oy可以消除NOx污染，使NOx转变为N2，同时ZnFe2Oy转变为ZnFe2O4。若2molZnFe2Oy与足量NO2反应可生成0.5molN2，则y＝________。(4)工业上常采用如图所示电解装置，利用铁的化合物将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫。通电电解，然后通入H2S时发生反应的离子方程式为2[Fe(CN)6]3－＋2CO＋H2S===2[Fe(CN)6]4－＋2HCO＋S↓。电解时，阳极的电极反应式为__________________________________；电解过程中阴极区溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。28.(15分)新近出版的《前沿科学》杂志刊发的中国环境科学研究院研究员的论文《汽车尾气污染及其危害》，其中系统地阐述了汽车尾气排放对大气环境及人体健康造成的严重危害。目前降低尾气的可行方法是在汽车排气管上安装催化转化器。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生反应：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－akJ·mol－1。(1)CO2的电子式为________________。(2)已知2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)ΔH＝－bkJ·mol－1；CO的燃烧热ΔH＝－ckJ·mol－1。写出在消除汽车尾气中NO2的污染时，NO2与CO的可逆反应的热化学方程式：________________________________________________________________________。(3)在一定温度下，将2.0molNO、2.4molCO通入到容积固定为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示：\n①有害气体NO的转化率为________，0～15minNO的平均速率v(NO)＝________。②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件可能是________(填序号)。a.缩小容器体积b.增加CO的量c.降低温度d.扩大容器体积③若保持反应体系的温度不变，20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，化学平衡将________移动(填“向左”“向右”或“不”)，移动后再达到平衡时的平衡常数是________。[选考部分]化学与技术36.(15分)随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢，MnFe2O4的制备流程如下：(1)原料Fe(NO3)n中n＝________，投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为__________。(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是_______________________________________________；步骤三中洗涤干净的标准是_____________________________________________________。(3)利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为MnFe2O4MnFe2O4－x＋O2↑；MnFe2O4－x＋xH2O―→MnFe2O4＋xH2↑。请认真分析上述两个反应并回答下列问题：①若MnFe2O4－x中x＝0.8，则MnFe2O4－x中Fe2＋占全部铁元素的百分含量为____________。②该热化学循环制氢法的优点有_______________________________________(答两点即可)。③该热化学循环制氢法尚有不足之处，进一步改进的研究方向是_______________________。物质结构与性质37.(15分)某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于陶瓷工业等领域。\n(1)基态氮原子的核外电子排布式为____________。(2)工业上用氧化铝与氮气和碳在一定条件下反应生成X和CO，X的晶体结构如图所示，其化学式为________________，工业制备X的化学方程式为______________________________。(3)X晶体中包含的化学键类型为________(填字母)。A.离子键B.共价键C.配位键D.金属键X晶体中氮原子的杂化类型为________杂化。(4)已知氮化硼与X晶体类型相同，且氮化硼的熔点比X高，可能的原因是________________________________________________________________________。(5)若X的密度为ρg·cm－3，则晶体中最近的两个Al原子的距离为________cm。(阿伏加德罗常数的值用NA表示)有机化学基础38.(15分)卤代烃(R—X)在醚类溶剂中与Mg反应可制得格氏试剂，格氏试剂在有机合成方面用途广泛。已知：(R表示烃基，R′和R″表示烃基或氢)某有机物A有如下转化关系：试回答下列问题：(1)B→C的反应类型是__________。(2)B→A的反应条件是______________________。(3)G的结构简式是__________________________。(4)I中所含官能团的名称是________。(5)写出一种满足下列条件的物质I的同分异构体的结构简式：____________________。\n①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有3个峰；③含有最多的甲基。(6)聚苯乙烯(PS)是一种多功能塑料，广泛应用于食品包装、绝缘板、商业机器设备等许多领域中。写出以D和苯为主要原料制备聚苯乙烯的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下：\n答案精析等值模拟等值模拟(一)7.C 8.B9.D [A项，三聚甲醛的化学式为C3H6O3，而甘油的化学式为C3H8O3，分子式不同；B项，三聚甲醛燃烧时可能不完全燃烧，生成部分CO；C项，1mol三聚甲醛燃烧最多需O23mol；D项，9g三聚甲醛含碳原子0.3mol，则D项正确。]10.B [氯化钠属于廉价易得试剂。]11.D [根据电子流向，a应通入CH4，b应通入空气；B项，CO应向负极移动；C项，因为是熔融盐电池，该电池不可能在常温下工作。]12.D [依据结构特点知X、Y、Z、R四种元素依次为C、O、Na、Cl。A项，C和O能形成CO、CO2两种气态氧化物；B项，原子半径大小顺序为r(Na)>r(Cl)>r(C)>r(O)，正确；C项，CCl4中只含共价键，NaCl中只含离子键；D项，O、Na、Cl形成的化合物有多种，如NaClO、NaClO3、NaClO4等。]13.D [A项，a点对应的温度不是25℃；B项，b点是恰好反应的点，即溶液为NH4Cl，水的电离程度最大，a点为0.1mol·L－1的盐酸，水的电离程度最小，B错；C项，离子浓度的关系：c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)；D项，应用c点计算水解常数较为简单。c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol·L－1由电荷守恒得c(NH)＝c(Cl－)＝0.5mol·L－1由物料守恒得：c(NH3·H2O)＋c(NH)＝mol·L－1所以c(NH3·H2O)＝(－0.5)mol·L－1Kh＝＝＝(n－1)×10－7，D项正确。]26.(1)i、d、c、g、h、j、k、a(j、k可颠倒)(2)BADC (3)MgH2＋2H2O===Mg(OH)2＋2H2\n↑ (4)防止空气中的水蒸气进入硬质管中，使氢化镁发生水解反应而失效 方法①：检验装置的气密性时，关闭分液漏斗活塞，将导管的出口浸入水槽的水中，手握住烧瓶，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气。方法②：用弹簧夹夹住i处橡胶管，从漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于烧瓶内的水面，停止加水后，漏斗内与烧瓶中的液面差保持不变，说明装置不漏气 (5)将少许固体放入适量水中，如果出现浑浊，则为MgH2，如果不出现浑浊，则为NaH27.(1)2Fe2＋＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O (2)Fe8O11(3)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO 3(4)[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－ 变大解析 本题考查铁及其化合物的性质以及化学计算等知识。(1)硫酸亚铁可将MnO2还原为MnSO4，则Fe2＋被氧化为Fe3＋。(2)设该铁的氧化物的化学式为FexOy，可得56x∶16y＝28∶11，解得x∶y＝8∶11，故为Fe8O11。(3)由题意可知，总反应中硫酸亚铁作催化剂，另一个反应必然是Fe3＋氧化SO2；由电子得失守恒，NO2生成0.5molN2，得4mol电子，则1molZnFe2Oy失去2mol电子，故铁为＋2价，所以y＝3。(4)由于HCO转化为CO，所以阴极区溶液的pH增大。28.(1) (2)4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO2(g) ΔH＝(－a＋b－2c)kJ·mol－1 (3)①40% 0.027mol·L－1·min－1 ②cd ③向左 (或0.14)解析 (2)2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－akJ·mol－1①2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g) ΔH＝－bkJ·mol－1②CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－ckJ·mol－1③由①－②＋2×③得4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO2(g) ΔH＝(－a＋b－2c)kJ·mol－1(3)① 2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)有害气体NO的转化率为×100%＝40%；0～15minNO的平均速率v(NO)＝≈0.027mol·L－1·min－1。化学平衡常数K＝＝≈0.14。②a项，缩小容器体积，CO浓度增大，错误；b项，增加CO的量，CO浓度增大，错误；c项，降低温度，反应正向移动，CO浓度减小，正确；d项，扩大容器体积，CO浓度减小，正确。③20min时再向容器中充入NO、N2各0.4mol，此时各成分的浓度变为\n 2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)Q＝≈0.156>0.14，所以平衡逆向移动；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，所以化学平衡常数还是(或0.14)。36.(1)3 2∶1(2)充分反应、沉淀完全 洗涤至洗涤液呈中性(3)①80% ②具有过程简单、无污染、原料廉价并可循环使用及氧气和氢气在不同步骤生成，因此不存在高温气体分离等优点(任选两点) ③寻找合适的催化剂，使MnFe2O4分解温度降低或寻找分解温度更低的氧化物解析 (1)分析MnFe2O4中各元素的化合价，Mn为＋2价，Fe为＋3价，则Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的反应不是氧化还原反应，因此Fe(NO3)n中n＝3。根据原子守恒，原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为2∶1。(2)步骤二中“连续搅拌”可使Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的混合溶液在碱性条件下充分反应，沉淀完全。步骤三中沉淀是否洗涤干净可通过检验洗涤液的酸碱性，当洗涤液呈中性时，说明沉淀已经洗涤干净。(3)①MnFe2O4－x中x＝0.8，则化学式为MnFe2O3.2，Fe的平均化合价为＋2.2。设在该化合物中含有1molFe时，其中Fe2＋的物质的量为amol，则Fe3＋的物质的量为(1－a)mol。因此＝2.2，解得a＝0.8。Fe2＋占全部铁元素的百分含量为×100%＝80%。③分析该热化学循环过程，MnFe2O4的分解温度较高，在加热过程中需消耗较多能量，因此可寻找合适的催化剂，使MnFe2O4分解温度降低或寻找分解温度更低的氧化物进行研究。37.(1)1s22s22p3(2)AlN Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO(3)BC sp3(4)氮化硼与氮化铝均为原子晶体，且硼原子半径小于铝原子半径，B—N键键能大于Al—N键键能\n(5)·解析 (2)晶胞中N原子均位于晶胞内部，为晶胞专有，个数为4；Al原子个数为8×＋6×＝4，N原子与Al原子个数比为1∶1，故晶体化学式为AlN。(3)由图中看出每个N原子形成了4个键，而N原子最外层有5个电子，其中有1对孤电子对，则形成的共价键中必有1个配位键。N原子形成4个共价键，则有4个σ键，采取sp3杂化。(5)设该晶胞边长为a，则＝ρ，解得a＝，而最近的两个Al原子为顶点到面对角线的中心，其距离为a，即·。38.(1)取代反应 (2)氢氧化钠的醇溶液、加热(3) (4)碳碳双键、羟基(5)C(CH3)3CH2CHO(6)解析 由题意可知A为CH2===CH2，B为CH3CH2X(X为卤族元素原子)，C为CH3CH2OH，D为，E为，F为，由G的分子式可知F与D按物质的量之比1∶2反应生成G，结合题给信息可推知G为。\n(1)卤代烃水解生成对应的醇。(2)卤代烃在NaOH的醇溶液中加热发生消去反应生成对应的烯烃。(4)G转化为I，链状结构不变，脱去一分子水，故G发生消去反应生成I：或。(5)符合条件的I的同分异构体含有醛基，共有3种氢原子，含有最多的甲基，结构简式为。(6)苯与液溴发生取代反应生成，利用题给已知信息合成，与反应生成发生消去反应生成，发生加聚反应生成。
