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精品解析:重庆市第八中学校2023届高三下学期全真模拟考试(二模)化学试题(解析版)
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重庆八中高2023级高三(下)全真模拟考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 Ti 48 Fe 56 Zn 65 Ga 70
一、选择题:本题共14小题,每小题3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。
1. 化学与生产、生活、科技和环境等密切相关。下列有关说法正确的是
A. “光化学烟雾”的形成与氮氧化物有关
B. 储氢合金是一类通过物理方法吸附的新型合金材料
C. 为了实现“碳达峰、碳中和”,可对燃煤进行脱硫处理
D. 三星堆出土的青铜面具呈红棕色斑迹,是由于铜发生了吸氧腐蚀
【答案】A
【解析】
【详解】A.“光化学烟雾”的形成与氮氧化物的大量排放密切相关,A正确;
B.储氢合金储氢过程中会生成金属氢化物,有新物质生成,是化学变化,B错误;
C.燃煤脱硫不能减少二氧化碳排放,对实现“碳达峰、碳中和”无作用,C错误;
D.铜锈蚀生成铜绿,红棕色是铁锈的颜色,D错误;
故选A。
2. 下列叙述正确的是
A. 锂在空气中加热能生成过氧化物 B. 浓硝酸可以用铝槽车运送
C. 葡萄糖不能发生银镜反应 D. 液氯不能用钢瓶储存
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属锂在空气中加热只能得到氧化锂,不能生成过氧化锂,A错误;
B.常温下,浓硝酸能与金属铝、铁发生钝化,阻止反应进一步发生,可以用铝槽车运送,B正确;
C.葡萄糖含有醛基,能发生银镜反应,C错误;
D.常温下,液氯不与铁反应,可用钢瓶储存,D错误;
故选B。
3. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. NA个胶粒的质量为107g
B. (碳正离子)中含电子数目为10NA
C. 0.1mol乙酸与足量乙醇充分反应生成的乙酸乙酯分子数目为
D. 标况下,和混合气体完全燃烧,消耗分子数目可能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于胶体粒子是由多个基团组成,故个胶体粒子的质量大于107g,故A错误;
B.1个中含电子数目为8,故(碳正离子)中含电子数目为,故B错误;
C.乙酸和乙醇的酯化反应是可逆反应,则与足量充分反应生成的分子数目小于,故C错误;
D.和混合气体2.24L(标准状况)的物质的量是0.1mol,由于和分别完全燃烧消耗氧气的物质的量分别是2mol、3mol,则0.1mol混合气体完全燃烧消耗氧气的分子数目应该介于和之间,故可能为,故D正确;
故选D。
4. 含有下列各组离子的溶液中,通入(或加入)过量的某种物质后仍能太量共存的是
A. 通入气体,、、、
B. 通入气体,、、、
C. 通入气体,、、、
D. 加入溶液,、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.H++NO组合具有强氧化性,能和气体发生氧化还原反应,A不符合题意;
B.NH3通入溶液中生成,与反应生成沉淀,B不符合题意;
C.溶液中有大量,故不与反应,C符合题意;
D.与发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和,D不符合题意;
故选C。
5. 下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
A. 除中的 B. 制备少量 C. 证明溴乙烷发生消去反应 D. 配制一定物质的量浓度的溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.溴能与氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的产物,与氢氧化钠溶液不相溶,且密度大于氢氧化钠溶液,在下层,经分液可除去中的,A符合题意;
B.过氧化钠粉末不能放置在多孔隔板上,上述装置不适合该反应,B不符合题意;
C.乙醇受热易挥发,且具有还原性,也能使酸性高锰酸钾褪色,会干扰实验的测定,C不符合题意;
D.当液面距离刻度线1~2cm处时才使用胶头滴管滴加水,D不符合题意;
故选A。
6. 碳铂(结构简式如图)是一种广谱抗癌药物。下列关于碳铂的说法错误的是
A. 分子中Pt的配位数为4
B. 分子中键与键数目之比为10:1
C. 分子中原子电负性大小顺序
D. 分子中原子C、N、O都在元素周期表的p区
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干图可知,中心原子Pt周围形成了4个配位键,则其配位数为4,A正确;
B.由题干图示物质结构简式可知,结合双键为一个键与1个键,单键均为键,故分子中有:6个C-H、6个C-C、2个C-O、2个Pt-O、2个Pt-N、6个N-H和2个C=O,共26个键,2个键,则分子中键与键数目之比为,B错误;
C.元素非金属性越强,其电负性越大,电负性:,C正确;
D.C、N、O在周期表的右侧,属于p区,D正确;
故选B。
7. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y和Z组成的一种化合物可有效灭杀新型冠状病毒,其结构式如下图所示。向含有W的钠盐水溶液中通入气体,将产生沉淀。下列说法一定错误的是
A. 简单氢化物的稳定性: B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
C. 工业上常用电解法冶炼单质W D. Z元素可以形成含有极性键的单质
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y和Z组成的化合物的结构式为:,构成该物质的元素均为短周期主族元素,且该物质可以消毒杀菌,该物质应为过氧乙酸:,则X为H、Y为C、Z为O;向W的一种钠盐水溶液中通入CO2气体可以产生沉淀且通过量的CO2气体沉淀不溶解,则该沉淀应为或,相应的钠盐为硅酸钠或偏铝酸钠,W为Al或Si。
【详解】A.由非金属性,可知简单氢化物的稳定性,A正确;
B.无论W为Al还是Si,其非金属性均小于C,最高价氧化物对应水化物的酸性:,B正确;
C.若W为Si,常用碳还原法治炼,但W为Al,工业上常用电解熔融氧化铝制取铝,C错误;
D.O元素形成的单质含有极性键,D正确;
故选C。
8. 化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得。
下列有关X、Y、Z的说法正确的是
A. 1molX最多与发生加成反应
B. Y与足量HBr反应生成的有机化合物中不含手性碳原子
C. Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大
D. X、Y、Z分别与足量酸性溶液反应所得芳香族化合物相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.1molX中与H2发生加成反应,苯环消耗3mol,醛基消耗1mol,最多消耗4mol,A错误;
B.Y与足量HBr反应生成的有机化合物中含手性碳原子,如图所示,B错误;
C.Z中含有酯基不易溶于水,Y含有羧基和羟基易溶于水,Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解小,C错误;
D.X、Y、Z分别与足量酸性溶液反应所得芳香族化合物相同均为:,D正确;
答案选D。
9. 水合肼是一种无色透明发烟液体,具有强碱性和吸湿性,工业上常用作抗氧化剂。实验室利用反应制备水合肼。下列有关说法正确的是
A. 氯离子核外电子有18种空间运动状态
B. 以上相关元素第一电离能关系:
C. 该反应中C原子均杂化,N原子均为杂化
D. 中键角小于中键角
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,其核外共有1+1+3+1+3=9个运动轨道,则核外电子有9种空间运动状态,A错误;
B.同周期元素从左至右,第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族和ⅤA族最高能级轨道分别为全充满和半充满,比较稳定,其第一电离能大于相邻元素,非金属第一电离能大于金属,则相关元素第一电离能关系:,B错误;
C.CO(NH2)2和中C原子价层电子对数均为3,均为sp2杂化,CO(NH2)2和N2H4⋅H2O中N原子价层电子对数均为4,均为sp3杂化,C正确;
D.N2H4中心N原子有1对孤电子对,H2O中心O原子有2对孤电子对,孤电子对数越多,孤电子对与成键电子对之间的斥力越大,所以N2H4中H-N-H键角大于H2O中H−O−H键角,D错误;
故选C。
10. 一定条件下,在容积为2 L的恒容密闭容器中通入2 mol 发生反应,一定温度下,测得的转化率随时间的变化曲线如图所示,在60 min时反应达到平衡状态。
下列说法错误的是
A. a点处的逆反应速率小于b点处的正反应速率
B. 0~10 min内,的平均反应速率
C. 其他条件不变,若在恒压条件下发生反应,平衡时的转化率大于50%
D. 60 min后,保持温度不变,向该容器中再通入0.5 mol 和1 mol ,则反应逆向进行
【答案】D
【解析】
【分析】据图,,则;
【详解】A.b点仍处于从正反应建立平衡的途中,则b点处的逆反应速率小于b点处的正反应速率,b点处NO和O2的浓度大于a点处的,则a点处的逆反应速率小于b点处的逆反应速率,更小于b点处的正反应速率,A正确;
B. 0~10 min内,的平均反应速率,B正确;
C. 其他条件不变,若在恒压条件下发生反应,等效于减压平衡右移,则平衡时的转化率大于50%,C正确;
D. 60 min后,保持温度不变,向该容器中再通入0.5 mol 和1 mol ,则,反应正向进行,D错误;
答案选D。
11. Mg2C具有反萤石结构,晶胞如图所示,熔融的碳化镁具有良好的导电性。已知晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数的值为NA。下列叙述错误的是
A. 该晶体中碳的配位数为8
B. 基态镁原子s、p能级上的电子数之比为1:1
C. 晶胞中两个碳原子间的最短距离为
D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.距晶胞面心上C最近的Mg有4个,一个面心两个晶胞公用,所以距离C最近的Mg有8个,所以碳的配位数为8;故A正确;
B.基态镁的电子排布式为1s22s22p63s2,s、p能级上的电子数之比为1:1;故B正确;
C.晶胞中两个碳原子间的最短距离为顶点到面心的距离,顶点到面心的距离为面对角线的一半,即;故C错误;
D.该晶胞镁原子个数为8,碳原子个数为4,一个晶胞的质量为,该晶胞的密度为;故D正确;
故答案选C。
12. 下列根据实验操作及现象所得出的结论正确的是
实验操作及现象
结论
A
向5mL0.1mol/LKSCN溶液中加入溶液,达平衡后,再加入固体,溶液红色加深
说明增加反应物浓度,化学平衡正向移动
B
用灼烧后的铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验,观察到火焰呈黄色
肯定有钠元素,可能含钾元素
C
向中分别加入稀盐酸和氨水,沉淀均溶解
是两性氢氧化物
D
取适量溶液于试管中,测定pH值,然后加热一段时间,冷却至原温度,再次测定该溶液pH值变小
的水解为吸热过程
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.开始KSCN溶液过量,再加入溶液,即使没有平衡移动,也会生成更多的,溶液颜色也会加深,A错误;
B.黄色光会掩盖紫色光,则用灼烧后的铂丝蘸取某溶液做焰色试验,没有用蓝色钴玻璃片观察火焰,火焰呈黄色说明溶液中一定含有钠离子,可能含有钾离子,B正确;
C.溶于氨水中形成配合物,不是两性氢氧化物,C错误;
D.加热时亚硫酸钠会被空气中氧气氧化为硫酸钠,硫酸钠不水解,亚硫酸钠浓度减小,pH值变小,D错误;
故选B。
13. 我国学者利用双膜三室电解法合成了,该方法优点是能耗低、原料利用率高,同时能得到高利用。价值的副产品,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. b为电源负极,气体X为
B. 膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜
C. 电解过程中需及时补充NaCl
D. 制得的同时NaOH溶液质量增加80g
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,左边电极氯化亚铜转化为氯化铜,失电子发生氧化反应,作阳极,电极反应式为;右边电极作阴极,电极反应式为。左边作阳极,右边作阴极,则a为电源正极,b为电源负极,据此分析解答。
【详解】A.由图可知,左边电极氯化亚铜失去电子,发生氧化反应,作阳极,右边电极为阴极,故b为电源负极,阴极上的得电子生成,A正确;
B.饱和食盐水中的通过膜Ⅱ移入阴极区,同时制得副产品NaOH,饱和食盐水中的通过膜I移入阳极区,补充消耗的,则膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜,B正确;
C.左边电极为阳极,电极反应式为,阴极电极反应式为,生成氢氧根离子,钠离子向右侧迁移,右侧NaOH浓度变大,氯离子向左侧迁移,因而NaCl浓度变小,需及时补充,C正确;
D.总反应为,由,结合电极反应式可知,制得转移2mol电子,同时有迁移并放出,故氢氧化钠溶液增重,D错误;
故选D。
14. 三甲胺是一种一元有机弱碱,可简写为MOH。常温下,向20mL0.5mol/LMOH溶液中逐滴加入浓度为0.25mol/L的HCl溶液,溶液中、、中和率(中和率=复中和的MONH的物质的量)的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 三甲胺的电离常数为
B. a点时,
C. 溶液中水的电离程度:
D. b点时,
【答案】B
【解析】
【详解】A.据图可知当时,,即时,三甲胺的电离常数,故A正确;
B.a点中和率小于50%,即加入的,依据物料守恒得:,故B错误;
C.中和率为100%溶液中溶质为MCl,可以促进水的电离,而三甲胺抑制水的电离,从a点到c点三甲胺的浓度逐渐降低,抑制作用逐渐减弱,故水的电离程度逐渐增大,故C正确;
D.b点中和率为50%,溶液中的溶质为等物质的量的MOH和MCl,据图可知此时pOH小于7,溶液显碱性,说明的水解程度小于MOH的电离程度,则溶液,故D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氮化镓(GaN)具有优异的光电性能。一种利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓、铁酸锌、、)制备GaN的工艺流程如下:
已知:①常温下,,,。
②Ga与Al同主族,化学性质相似。
③、的反萃取率(进入水相中金属离子的百分数)与盐酸浓度的关系见下表。
盐酸浓度/
反萃取率/%
2
86.9
9.4
4
69.1
52.1
6
17.5
71.3
回答下列问题:
(1)基态镓的电子排布式为________,GaN晶胞结构与金刚石类似,其中N原子的轨道杂化类型为________。
(2)提高“酸溶”时溶出率的方法有________(任写2种)。
(3)酸浸时发生反应的化学方程式为________。
(4)“酸浸”所得浸出液中、浓度分别为、。常温下,为尽可能多地提取并确保不混入,“调pH”时需用CaO调节pH的范围为________(假设调pH时溶液体积不变);“酸溶”所得滤渣的主要成分是________(填化学式)。
(5)“脱铁”和“反萃取”时,所用盐酸的浓度________,________(选填上表中盐酸的浓度)。
(6)“沉镓”时,若加入NaOH的量过多,会导致的沉淀率降低,原因是________(用离子方程式表示)。
【答案】(1) ① ②.
(2)搅拌、适当增大酸的浓度、适当升温
(3)
(4) ①. ②.
(5) ①. 6mol/L ②. 2mol/L
(6)(或答)
【解析】
【分析】炼锌矿渣(主要含铁酸镓、铁酸锌、、)中加入稀硫酸并通入氧气,不溶于稀硫酸,浸出渣为,Fe2+被氧气氧化为Fe3+,加入CaO调节pH,从已知①可知,相对和较大,因此控制pH可使、完全沉淀而不沉淀,滤液中为硫酸锌,再加入稀硫酸酸溶,溶液中含有和,加入萃取剂萃取,然后加入amol/L盐酸进行脱铁,再加入bmol/L的盐酸进行反萃取,根据表中数据可知,脱铁时盐酸浓度较高,促使更多地进入水相被除去,盐酸浓度为6mol/L,反萃取中要保证更可能多地进入水相,则此时盐酸浓度为2mol/L,随后加入NaOH沉镓生成,经过热分解生成,最后经过CVD得到GaN。
【小问1详解】
镓原子序数为31,则基态镓的电子排布式为;金刚石中的C原子均为杂化,GaN晶胞结构与金刚石类似,则N原子也为杂化。
【小问2详解】
为加快反应速率,提高“酸溶”时溶出率,可采取搅拌、适当增大酸的浓度、适当升温等方法。
【小问3详解】
酸浸时,和H2SO4、O2反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为。
【小问4详解】
酸浸所得浸出液中、浓度分别为0.21g/L和65g/L即0.003mol/L和1mol/L,需使、完全沉淀(浓度小于)而不沉淀。根据,开始沉淀时,开始沉淀的pH=14-pOH=5.7,根据的相对的更小,说明铁先沉淀完,再Ga沉淀完。由,时=,则沉淀完全的pH=14-pOH=4,则调节pH为;酸溶前调节pH时加入了CaO,加入稀硫酸,钙离子和硫酸根离子反应生成硫酸钙,硫酸钙微溶于水,故酸溶滤渣中为。
【小问5详解】
根据分析可知脱铁时盐酸浓度较高,促使更多地进入水相被除去,盐酸浓度为6mol/L,反萃取中要保证更可能多地进入水相,则此时盐酸浓度为2mol/L。
【小问6详解】
Ga与Al同主族,化学性质相似,沉镓时加入NaOH过多,则生成的重新溶解生成,离子方程式为或者。
16. 钛在医疗领域、航空航天材料方面的使用非常广泛。某小组利用如图所示装置在实验室制备并收集,并用制备纳米(夹持装置略去)。
【实验一】制备无水
已知:①高温时能与反应,遇水极易水解;
②瓷舟中物质反应后除生成、外,还生成一种有毒氧化物气体和少量副产物;
③相关物质的部分物理性质如表:
熔点/℃
沸点/℃
水溶性
-23.2
136.4
极易水解生成白色沉淀,能溶于等有机溶剂
306
315
易水解生成红褐色沉淀
-23
76.8
难溶于水
(1)洗气瓶A中的试剂为________。
(2)管式炉加热至900℃,瓷舟中主要发生的化学反应方程式为________。
(3)实验过程中需要先后通入两次,第二次通入作用是________。装置单元X的作用为________。
(4)为除去产物中的,控温箱的温度应控制的范围是________。欲分离锥形瓶中的液态混合物,所采用的操作名称是________。
【实验二】用制备纳米
(5)可由直接水解产生,再经焙烧得。请写出直接水解产生的化学方程式:________。
(6)实验室可用电位滴定法测定纳米组成,方法如下:
步骤I:取样品纳米6.94g用稀硫酸充分溶解得到,再用足量单质Al将还原为,过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并注入500mL容量瓶,定容得到待测液。
步骤Ⅱ:取待测液50.00mL于烧杯中,用标准溶液滴定,将氧化为时,溶液中浓度不断变化,指示电极的电位发生相应变化,根据测量工作电池电动势的变化就可确定滴定终点。
用的标准溶液滴定时,三次滴定消耗标准溶液的平均值为40.00mL。通过计算,该样品的组成为________。
【答案】(1)浓硫酸 (2)
(3) ①. 排除装置中的氯气,方便后面拆卸仪器 ②. 吸收装置中产生的CO,防止污染环境
(4) ①. 136.4℃-306℃ ②. 蒸馏
(5)
(6)
【解析】
【分析】反应前通入氮气,排除装置内原有的空气,随后通入,经过浓硫酸干燥后,氯气进入瓷舟与、C反应,根据题干可知,除了生成、外,同时生成一种有毒氧化物气体和少量的副产物,则该氧化物为CO,反应的化学方程式为、、CO均会进入控温箱,根据和的沸点可知,控温箱控制温度在136.4℃-306℃,可冷凝且保证为气态,从而除去中混有的,最后经冷凝收集在锥形瓶中,碱石灰用于吸收多余的氯气,因反应生成的CO尚未处理,故装置单元X作用为吸收CO,防止其污染环境。
【小问1详解】
产品易水解,需要对原料进行干燥,因此洗气瓶A中的试剂为浓硫酸。
小问2详解】
管式炉加热至900℃,氯气进入瓷舟与、C反应,根据题干可知,除了生成、外,同时生成一种有毒氧化物气体和少量的副产物,则该氧化物为CO,反应的化学方程式为。
【小问3详解】
高温下能与反应,遇水极易水解,因此第一次通的作用为将装置内的空气和水蒸气排除,防止生成的与氧气或水蒸气反应导致不纯。制备无水TiCl4需要氯气的参与,因此第二次通入的作用是排除装置中的氯气,使其全部被碱石灰吸收,同时方便后面拆卸仪器;反应有CO生成,因此装置单元X的作用为吸收装置中产生的CO,防止污染环境。
【小问4详解】
和的混合气体进入控温箱,将控温箱温度控制在136.4℃-306℃,可冷凝产品且保证为气态,从而除去中混有的;锥形瓶中除外还含有少量,可用蒸馏的方法分离。
【小问5详解】
直接水解生成和HCl,反应的化学方程式为。
【小问6详解】
将氧化为,自身被还原为,根据得失电子守恒,与消耗的物质的量之比为1:1,现消耗为,则有,根据Ti守恒,6.94g样品中的物质的量为0.08mol,质量为6.4g,剩余的6.94g-6.4g=0.54g为的质量,的物质的量为0.03mol,则该样品的组成为。
17. 油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
则反应③的________;下列叙述能说明反应③达到平衡状态的是________ (填标号)。
A. 断裂键的同时生成键
B. 恒容条件下,体系压强不再变化
C. 恒容条件下,气体的密度不再变化
D.
(2)在不同温度、反应压强为100kPa、进料的物质的量分数为0.1%~20%(其余为)的条件下,对于反应①,分解平衡转化率的结果如图1所示。则、和由大到小的顺序为________;的物质的量分数越大,分解平衡转化率越小的原因是________。
(3)反应①和③的随温度的影响如图2所示,已知(R为常数,T为温度,K为平衡常数),则在1000℃时,反应的自发趋势①________③(填“>”、“
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