第三部分 高考模拟考场模拟考场一50分钟 100分可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 F—19 Na—23 Mg—24 Al—27 Si—28 S—32 Fe—56 Cu—64 Br—80 Ag—108一、选择题(本题包括7小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题6分，共42分)1．(2022·湖南省五市十校3月模拟)图为雾霾的主要成分示意图。下列说法不正确的是( )A．重金属离子可导致蛋白质变性B．苯是最简单的芳香烃C．SO2和NxOy都属于酸性氧化物D．汽车尾气的大量排放是造成雾霾天气的人为因素之一解析：本题考查化学与社会、生活的联系。强酸、强碱、重金属盐等都可使蛋白质变性，A正确；含有苯环的烃是芳香烃，苯是最简单的芳香烃，B正确；NO、NO2都不是酸性氧化物，C错误；汽车尾气含CO、NO、颗粒物等，形成雾霾天气的污染物主要是PM2.5，PM2.5表示大气中粒径小于或等于2.5μm的细颗粒物的含量，其值越高，就代表空气污染越严重，因此汽车尾气的大量排放是造成雾霾天气的人为因素之一，D正确。答案：C2．(2022·宁夏银川一中第5次月考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A．5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O的反应中，生成28gN2，转移的电子数目为3.75NAB．室温下，1LpH＝13的NaOH溶液中，由水电离的OH－数目为0.1NAC．氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NAD．高温下，0.2molFe与足量水蒸气反应，生成的H2分子数目为0.3NA解析：本题考查阿伏加德罗常数的相关计算。根据价态归中规律，每生成4molN2转移电子数为15NA，则生成28gN2，转移的电子数目为3.75NA，A正确；pH＝13的NaOH溶液中，溶液中c(OH－)＝0.1mo1/L，c(H＋)＝＝10－13mol/L，则水电离出来的c(OH－)＝c(H\n＋)＝10－13mol/L,1LpH＝13的NaOH溶液中，由水电离的OH－数目为10－13NA，B错误；氢氧燃料电池正极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，则1molO2被消耗时电路中有4NA的电子通过，C错误；根据3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，则0.2molFe参与反应生成molH2，D错误。答案：A3．(2022·河北省唐山市第一中学期末考试)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验现象的解释正确的是( )现象解释AKI淀粉溶液中通入Cl2，溶液变蓝Cl2能与淀粉发生显色反应B浓HNO3在光照条件下变黄浓HNO3不稳定，生成的有色产物NO2能溶于浓硝酸C某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成说明该溶液中含有SOD铜片放入浓硫酸中，无明显变化说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化解析：本题考查化学实验事实与原理的分析判断。Cl2与还原性I－反应生成I2，使淀粉变蓝，不是氯气与淀粉直接反应，A错误；少量红棕色的NO2溶于浓硝酸呈黄色，B正确；溶液中还可能存在Ag＋、SO等，C错误；铜片常温下不能与浓硫酸反应，而不是发生钝化反应，D错误。答案：B4．(2022·河南省许昌、平顶山、新乡三市第4次调研)分子式为C7H6O2的芳香族化合物的数目有( )A．2种 B．3种C．4种D．5种解析：本题考查同分异构体数目的判断。符合分子式为C7H6O2的芳香族化合物的物质有苯甲酸、甲酸苯酯、3种羟醛结构的物质(酚羟基与醛基处于邻、间、对三种位置)，共5种，故选D。答案：D5．(2022·山西大学附属中学期末考试)某元素X核电荷数小于18，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n＋1，原子核内质子数是2n2－1。下列有关X的说法中，不正确的是( )A．X能形成化学式为X(OH)3的碱B．X能形成化学式为NaXO3的含氧酸钠盐\nC．X原子的最外层电子数和核电荷数不可能为偶数D．X能与某些金属元素或非金属元素形成化合物解析：本题考查物质结构与元素周期律。元素X核电荷数小于18，n只能是2或3，可知该元素是氮元素或氯元素，N能形成NH3，Cl不能形成碱，A错误；N可形成盐NaNO3，Cl可形成NaClO3，B正确；N、Cl最外层电子数和核电荷数都是奇数，C正确；X能与某些金属元素如Mg形成Mg3N2、MgCl2或非金属元素如H形成化合物NH3、HCl，D正确。答案：A6．(2022·吉林省东北师大附中三模)表面介导电池(SMCS)是一种新型充电电池，可使电动汽车的充电时间仅需几分钟，该电池的电极材料为金属锂和氧化石墨烯。下列有关说法中不正确的是( )A．放电时，氧化石墨烯作正极B．放电时，负极电极反应式为Li－e－===Li＋C．充电时，该电池将电能转化为化学能D．充电时，电解质溶液中的Li＋从阴极迁移到阳极解析：本题考查结合新型电源考查电化学知识。根据电池的电极材料为金属锂和氧化石墨烯知，放电时金属锂作负极，氧化石墨烯作正极，A、B正确；充电时是电解池，将电能转化为化学能，阳离子移向阴极，C正确，D错误。答案：D7．(2022·湖北省华中师大一附中3月模拟)已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向1mL浓度为0.5mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中( )A．水的电离程度始终增大B．当加入氨水的体积为1mL时，c(NH)＝c(CH3COO－)C．先增大再减小D．c(CH3COOH)与c(CH3COO－)之和始终保持不变解析：本题考查水溶液中离子平衡知识的分析判断。醋酸中水的电离受到抑制，加氨水后生成盐，促进水的电离，当醋酸全部反应后，再滴加氨水时水的电离又受到抑制，A错误；等体积等浓度的醋酸与氨水混合时恰好生成醋酸铵，根据两者的电离平衡常数相等，推知醋酸铵呈中性，由电荷守恒确定B正确；＝，K(NH3·H2O)为常数，滴加氨水的过程中，c(OH－)增大，故一直减小，C错误；由于滴加氨水过程中，溶液的体积发生变化，c(CH3COOH)与c(CH3COO－)之和不断减小，D错误。答案：B\n二、非选择题(本题包括4小题，共46分)<一>必考题(共43分)8．(20l5·甘肃省天水市第一次质检)(14分)乙醛在催化剂存在的条件下，可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制备并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示：试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末；试管C中装有适量蒸馏水；烧杯B中装有某液体)。已知在60～80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应，连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表：物质乙醛乙酸甘油乙二醇水沸点/℃20.8117.9290197.2100请回答下列问题：(1)试管A内在60～80℃时发生的主要反应的化学方程式为(注明反应条件)_________________________________________________________________________。(2)如图所示在实验的不同阶段，需要调整温度计在试管A内的位置。在实验开始时温度计水银球的位置应在__________________，目的是__________________，当试管A内的主要反应完成后，应进行蒸馏操作，温度计水银球的位置应在__________________。(3)烧杯B内盛装的液体可以是(写出一种即可)__________________。(4)若想检验试管C中是否含有产物乙酸，在下列所提供的药品或用品中，可以使用的是________(填字母)。a．pH试纸b．碳酸氢钠粉末c．红色石蕊试纸d．银氨溶液解析：本题考查以乙醛为原料进行乙酸的制备、有机物的分离与检验等知识。(2)第一阶段时，乙醛氧化成乙酸，温度计用于控制反应温度，所以温度计下端应浸入试管A的反应液体中。第二阶段时要将生成的乙酸用蒸馏的方法分离出来，温度计的作用是控制馏分的温度，故温度计位置在试管A的支管口处；(3)烧杯N的作用类似于水浴加热，可使试管A内的反应液均匀受热发生反应，使生成的乙酸变成蒸气进入试管C；由于第二阶段时要将乙酸蒸馏出来，所以B中液体的沸点应超过117.9℃\n，可选用乙二醇或甘油；(4)乙醛溶液显中性，乙酸溶液显酸性，可利用这一原理来检验有无乙酸生成；加入少量碳酸氢钠粉末有气体产生，则说明试管C中含有产物乙酸；pH试纸可检验是否有乙酸生成；红色石蕊试纸是用来检验碱性气体氨气的，银氨溶液是用来检验醛基的，两者均不选。答案：(1)2CH3CHO＋O22CH3COOH(2)试管A的反应液中 控制反应温度为60～80℃ 试管A的支管口处(3)乙二醇或甘油(写一个即可)(4)ab9．(2022·内蒙古包头一中期末考试)(14分)二氧化锗被广泛用于制作高纯金属锗、锗化合物、化工催化剂及医药工业，某工厂用褐煤烟灰(主要成分为C、GeO2，还有少量Al2O3和SiO2)为原料制备GeO2，其流程如图所示：已知：GeO2难溶于水，不跟水反应，是以酸性为主的两性氧化物，溶于强碱溶液生成锗酸盐，溶于浓盐酸生成GeCl4(GeCl4的沸点是83.1℃)。(1)用水浸取焙烧物2小时的目的是__________________，操作“X”的名称为________，该操作除了冷凝管、铁架台、牛角管、锥形瓶、石棉网、酒精灯外还缺少的玻璃仪器是__________________。(2)写出焙烧时二氧化锗与氢氧化钠发生反应的化学方程式：__________________。(3)“酸化”至溶液中盐酸浓度为5.3mol·L－1时有利于生成GeCl4，写出该反应的化学方程式：__________________，若滤液“酸化”时酸度不够，溶液会出现明显的浑浊，原因是__________________。(4)GeO2产品中通常混有少量SiO2。取样品wg，测得其中氧原子的物质的量为nmol，则该样品中GeO2的物质的量为________mol(用含w、n的代数式表示)。解析：本题以二氧化锗的制备流程为载体考查工艺流程的分析与解读、化学方程式的书写、产量的计算等知识。(1)与水接触溶解或反应，延长反应时间或搅拌、适当升高温度等均可提高浸出率；结合题中CeCl4的沸点可分析出操作“X”为蒸馏，要控制沸点为83.1℃，还需要蒸馏烧瓶和温度计；(2)根据GeO2溶于强碱生成锗酸盐(＋4价)写出化学方程式；(3)联想已学的两性物质氢氧化铝的转化写出方程式；滤液“酸化”时酸度不够会生成H2GeO3沉淀；(4)由GeO2、SiO2的化学式，利用“氧守恒”知wgGeO2、SiO2的混合物中氧原子的物质的量为nmol，设wg样品中GeO2、SiO2的物质的量分别为xmol、ymol，由题意有x＋y＝，105x＋60y＝w，联立可解出x。\n答案：(1)为了提高含锗化合物的浸出率 蒸馏 蒸馏烧瓶、温度计(2)2NaOH＋GeO2Na2GeO3＋H2O(3)Na2GeO3＋6HCl===GeCl4＋2NaCl＋3H2O 生成了H2GeO3(或GeO2或GeO2·nH2O)沉淀(4)(或－n)10．(2022·甘肃省天水一中一模)(15分)甲醇合成反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。工业上用天然气为原料，分为两阶段：Ⅰ.制备合成气：用天然气和水制取原料气的方程式为__________________。原料气中常添加CO2以解决合成气中H2过量CO不足的问题，请用方程式解释原因：__________________。为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为________。Ⅱ.合成甲醇：(1)反应过程中物质能量变化如图所示。写出合成甲醇的热化学方程式：__________________。实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO和2molH2通入容器中，分别恒温在300℃和500℃进行反应，每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下：10min20min30min40min50min60min300℃0.400.600.750.840.900.90500℃0.600.750.780.800.800.80(2)在300℃反应开始10分钟内，H2的平均反应速率为__________________。(3)500℃平衡常数K＝________。(4)在另一体积不变的容器中，充入1.2molCO和2.0molH2，一定条件下达到平衡，测得容器内压强为起始的一半。计算该条件下H2转化率为________。解析：本题考查热化学方程式的书写、化学反应速率的计算、平衡常数、转化率等知识。Ⅰ.甲烷与水反应生成CO、H2，CO2与H2反应可生成水、CO。由CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)可知，理论上一氧化碳与氢气按n(CO)∶n(H2)＝1∶2进行反应，由反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)可知1mol甲烷生成1molCO与3molH2，H2过量1\nmol，过量的氢气与二氧化碳反应，根据反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)可知1molH2需mol二氧化碳，所以理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为1mol∶mol＝3∶1。Ⅱ.(1)由反应过程中物质能量变化图可知，1molCO(g)与2molH2(g)完全反应生成1molCH3OH(g)放出热量为(b－a)kJ，所以合成甲醇的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝－(b－a)kJ/mol；(2)由表可知10min内，甲醇的浓度变化为0.40mol/L，所以v(CH3OH)＝＝0.40mol/(L·min)，速率之比等于化学计量数之比，所以v(H2)＝2v(CH3OH)＝2×0.040mol/(L·min)＝0.080mol/(L·min)；(3)由表可知500℃，反应40min时，反应达平衡状态，甲醇的平衡浓度为0.80mol/L，CO的起始浓度为1mol/L、H2的起始浓度为2mol/L，所以： CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)开始(mol/L):12变化(mol/L):0.801.600.80平衡(mol/L):0.200.400.80所以500℃平衡常数K＝＝25；(4)平衡时混合气体的总物质的量为(1.2mol＋2mol)×0.5＝1.6mol，设转化的一氧化碳的物质的量为xmol，则：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) Δn 1 2 2 x 2x 1.6mol故x＝0.8mol，所以氢气的转化率为×100%＝80%。答案：Ⅰ.CH4＋H2O(g)CO＋3H2CO2＋H2CO＋H2O 3∶1Ⅱ.(1)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝(a－b)kJ/mol[或ΔH＝－(b－a)kJ/mol](2)0.080mol/(L·min) (3)25(4)80%<二>选考题(共15分。请考生任选一题做答。如果多做，则按所作第一题计分)11．(2022·云南省部分名校2月统考)【化学——选修2：化学与技术】(15分)甲酸钠广泛用作催化剂、稳定合成剂、印染行业的还原剂，还可用于生产保险粉、草酸和甲酸。甲酸钠用电石炉废气(75%～90%CO，以及少量CO2、H2S、N2、CH4等)合成，其合成部分工艺流程如图：\n(1)上述工艺用碱液洗涤的目的是__________________，可能发生的反应有__________________________(写两个化学方程式)。(2)上述合成工艺中采用循环喷射吸收合成，其目的是__________________；最后尾气主要成分是__________________。(3)甲酸钠高温时分解制取草酸钠(Na2C2O4)的化学方程式为__________________。(4)在甲酸钠、氢氧化钠混合溶液中通入二氧化硫气体，可得到重要的工业产品保险粉(Na2S2O4)，同时产生二氧化碳气体，该反应的离子方程式为__________________________。(5)某厂测知合成塔中甲酸钠生产产率为40%，要制得溶质质量分数为5%的HCOONa溶液1吨，需要CO在标况下的体积为________。解析：本题结合工艺流程考查操作目的、离子方程式的书写、化学计算等知识。(1)用碱液洗涤的目的显然是除去二氧化碳、硫化氢等酸性气体；(2)一氧化碳和氢氧化钠溶液在160～200℃和2MPa压力下反应生成甲酸钠，反应是NaOH＋CO===HCOONa，因此合成工艺中采用循环喷射吸收合成，其目的是使尾气中的CO被充分吸收，因此最后尾气的成分是N2和CH4；(3)甲酸钠高温时分解制取草酸钠，发生氧化还原反应，其中C的化合价由＋2―→＋3，因此化合价降低的是H，即生成氢气；(4)根据题意HCOO－与SO2发生氧化还原反应，二者之比是1∶2；(5)NaOH＋CO===HCOONa22.468V×40%106×5%，V≈4.12×104L。答案：(1)除去其中的CO2、H2S等酸性气体CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、H2S＋2NaOH===Na2S＋2H2O(2)使尾气中的CO被充分吸收 N2和CH4(3)2HCOONaNa2C2O4＋H2↑(4)HCOO－＋2SO2＋OH－===S2O＋CO2＋H2O(5)4.12×104L12．(2022·湖北省八市3月联考)【化学——选修3：物质结构与性质】(15分)A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大，A、B、C、D位于同一周期，已知A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同。C与E同主族，且C的单质为空气中的主要成分。X元素的原子核外有26个运动状态完全不同的电子，回答下列问题：\n(1)C、D、E中第一电离能最大的是________(填元素符号)，X的价电子排布式为________。(2)B的气态氢化物分子呈________形，该分子的中心原子的杂化方式为____________________________________。(3)A的一种单质相对分子质量为720，分子构型为一个32面体，其中有12个五元环，20个六元环(如图1)，则1molA的这种单质中π键的数目为________。(4)X元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式。则这种堆积模型的配位数为________，如果X的原子半径为acm；阿伏加德罗常数的值为NA，则计算此单质的密度表达式为________g/cm3(不必化简)。解析：本题考查元素推断、第一电离能、杂化轨道、共价键以及晶胞结构与计算。已知A原子核外有3个能级，且每个能级上容纳的电子数目相同，则A核外电子数为6个，即A为碳元素。C与E同主族，且C的单质为空气中的主要成分，即C的单质是氮气或氧气。由于A、B、C原子序数依次增大，所以C只能是氧元素，则B是氮元素，E是硫元素。又因为A、B、C、D位于同一周期，则D是氟元素，X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子，所以X是铁元素。(1)非金属性越强，第一电离能越大。O、F、S中非金属性最强的是F，则第一电离能最大的是F。根据核外电子排布规律可知铁的价电子排布式为3d64s2；(2)氨气分子中氮原子含有一对孤对电子，价层电子对数是4，呈三角锥形，N原子的杂化方式为sp3；(3)A的一种单质相对分子质量为720，则含有碳原子的个数是720÷12＝60。假设含有x个单键、y个双键，则根据分子构型为一个32面体，其中有12个五元环，20个六元环可知x＋y＝＝90。根据碳原子的价电子数是4，可知x＋2y＝，解得x＝60、y＝30。单键都是σ键，双键是由1个σ键和1个π键组成的，则1molA的这种单质中π键的数目为30NA；(4)根据晶体的堆积方式可判断这种堆积模型的配位数为8；晶胞中铁原子数是8×＋1＝2；假设晶胞的边长是bcm，立方体的体对角线是4acm，所以有b＝，则此单质的密度＝＝g/cm3。答案：(1)F (3)3d64s2 (2)三角锥 ap3(3)30NA (4)8 \n13．(2022·宁夏银川一中六模)【化学——选修5：有机化学基础】(15分)A～G都是有机化合物，它们的转化关系如图所示：请回答下列问题：(1)已知：6.0g化合物E完全燃烧生成8.8gCO2和3.6gH2O；E的相对分子质量为60，则E的分子式为________。(2)A为一元取代芳烃，B中含有一个甲基。由B生成C的化学方程式为__________________________。(3)由B生成D、由C生成D的反应条件分别是__________________________、__________________________。(4)由A生成B、由D生成G的反应类型分别是__________________________、__________________________。(5)在G的同分异构体中，苯环上一硝化的产物只有一种，其中核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为1∶1的是__________________(填结构简式)。解析：E的相对分子质量为60，则6.0gE的物质的量为0.1mol，完全燃烧后生成CO2和H2O的物质的量分别为：＝0.2mol，＝0.2mol，分子中N(C)－＝2，N(H)＝＝4，故N(O)＝＝2，所以E的分子式为C2H4O2。A为一取代芳香烃，由分子式可知为苯的同系物，故A为，A与Cl2在光照下发生取代反应生成B，而B中含一个甲基，则B为，B发生水解反应生成C，C为，方程为：；C与E发生反应生成F，结合F的分子式可知应是酯化反应，则E为CH3COOH，F为，B、C转化都得到D，D与溴发生加成反应生成G，则B发生消去反应生成D，反应条件为“氢氧化钠醇溶液，加热”，C发生消去反应也生成D，反应条件为“浓硫酸，加热”，故D为\n，G为，在G的同分异构体中，苯环上一硝化的产物只有一种，其核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为1∶1，所以对称性高，可以含有2个相同的取代基，且处于对位，为。答案：(1)C2H4O2(3)NaOH醇溶液，加热 浓H4SO4，加热(4)取代反应 加成反应(5)
