2021届新高考化学模拟培优卷（四）（湖南专版）

这是一份2021届新高考化学模拟培优卷（四）（湖南专版），共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对分子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 Cu-64 Zn-65 Nb-93 Sn-119 Pb-207
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列诗句或谚语都与化学现象有关,下列说法不正确的是( )
A."忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间"的海市蜃楼是一种自然现象,与胶体知识有关
B."落汤螃蟹着红袍"肯定发生了化学变化
C."滴水石穿"包含化学变化,而"绳锯木断"则不包含化学变化
D.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了复分解反应
2.下列有关化学用语表示正确的是( )
A.具有16个质子、18个中子和18个电子的微粒：
B.硝基苯的结构简式：
C.过氧化氢的电子式：
D.乙酸乙酯的分子式：
3.冬凌草产于我国河南、河北、山西、四川等地，具有清热解毒、消炎止痛等功效，冬凌草乙素(如图)是从冬凌草中提取的一种烯类二萜，下列叙述错误的是( )
A.冬凌草乙素不属于芳香族化合物
B.冬凌草乙素能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.冬凌草乙素能发生氧化、酯化等反应
D.1 ml冬凌草乙素最多可消耗3 ml NaOH
4.设为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )
A.与的混合物中，中子数目为
B.含的溶液与0.1ml锌充分反应，转移电子数为
C.标准状况下，中C—C的数目可能为
D.某温度下，1LpH=9的溶液中，水电离产生的数目为
5.利用下列装置进行实验，能达到相应实验目的的是( )
A.利用装置甲测量锌粒和硫酸反应生成的体积
B.利用装置乙制取并收集干燥、纯净的NO
C.装置丙可用于由溶液制备
D.装置丁所示操作可用于测定NaOH溶液的浓度
6.分属周期表前三周期的四种元素W、X、Y、Z可形成结构如下的物质，该物质中所有原子均满足稳定结构，W的原子序数最大，Y、Z处于同一周期。下列说法错误的是( )
A.X、Z可形成具有强氧化性的高效消毒剂
B.Y的最高价氧化物对应的水化物中，除了氢原子外所有原子满足8电子稳定结构
C.由Z和W形成的化合物中可以存在共价键
D.X、Y、Z的原子半径从大到小为： Y > Z >X
7.受热分解是实验室制取氧气的一种方法。1 ml 受热分解的能量变化如图所示。实验测得第一放热峰温度为400℃，第二放热峰温度为480℃。下列说法正确的是( )
A.400℃时热分解的产物是KCl和
B.若用作催化剂，热分解温度大于480℃
C.曲线Ⅰ的活化能大于曲线Ⅱ，所以比稳定
D.
8.我国科研人员研究了在催化剂上加氢制甲醇过程中水的作用机理，其主反应历程如图所示（）。下列说法错误的是（ ）
A.向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率
B.带*标记的物质是该反应历程中的中间产物
C.二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%
D.第③步的反应式为
9.高铁酸钾是一种新型水处理剂，工业制法如下：
①(未配平)
②
下列说法错误的是( )
A.反应①中每吸收1 ml 时，消耗2 ml KOH
B.反应①中时，氧化剂与还原剂质量之比为5:3
C.若反应①的氧化产物只有KClO，则每生成1 ml 时消耗1.5 ml
D.高铁酸钾具有强氧化性，可净化水并杀菌消毒
10.下列离子方程式书写正确的是( )
A.胶体中滴加过量HI溶液：
B.草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色：
C.向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液，浑浊消失：
D.向溶液中加入足量的溶液：
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11.根据下列实验及现象能推出相应结论的是( )
A.AB.BC.CD.D
12.某科研团队提出了一种碱-酸混合充电电池，其放电时的作原理如图所示，下列说法不正确的是( )
A.充电时电极接外接电源的正极
B.离子交换膜1为阴离子交换膜，离子交换膜2为阳离子交换膜
C.充电时Zn电极发生的电极反应式为
D.放电时Zn电极质量减少32.5g，则电极质量增加64g
13.二氧化氯()广泛应用于纸浆漂白、杀菌消毒和水净化处理等领域。工业上利用甲醇制备并可得副产物芒硝()，工艺流程如图，下列有关说法错误的是( )
A.应用于纸浆漂白、水净化处理，利用了其强氧化性
B.制取的离子方程式为
C.过程Ⅱ的操作为恒温蒸发、冷却结晶、过滤洗涤、干燥
D.过程Ⅱ可回收利用的物质只有
14.常温下，用盐酸滴定溶液，所得溶液pH、和的物质的量分数与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.曲线①代表，曲线②代表
B.a点溶液中存在
C. 的电离常数的数量级为
D.若选择甲基橙为指示剂，滴定终点溶液的颜色变化为黄色变为红色
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第15~17题为必考题，每个试题考生都必须作答。第18、19题为选考题，考生根据要求作答小题。
（一）必考题：此题包括3小题，共39分。
15.（12分）涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维，对苯二甲酸乙二酯的一种制备原理如下：
制备装置如图1、2所示(部分装置省略)。
有关有机物性质如表所示：
实验步骤：
①向仪器X中加入20 mL对苯二甲酸二甲酯、50 mL乙二醇和5 g ，组装如图1装置进行反应，保持190℃加热1小时，及时分离油水分离器中液体。
②停止加热冷却后，过滤将滤液转入图2蒸馏烧瓶中进行蒸馏，收集到产品25.33 g。
请回答下列问题：
(1)图1中仪器X的名称是_________________，冷凝管进水口是______________(填“a”或“b")。
(2)图1加热方式最好选择_____________________加热(填“水浴”“酒精灯”或“油浴”)。
(3)实验过程中，及时分离液态物质，其目的是_____________________。
(4)本实验有关说法正确的是________________(填字母)。
A.图1中某仪器与图2虚线框中仪器相同
B.图2蒸馏烧瓶中不需要加入沸石
C.图2实验结束后，先停止加热，再关闭冷凝水
D.实验结束后，取少量产品加入热的碱液，可制得肥皂
(5)本实验的产率约为_________________(填字母)。
A.67%
B.69%
C.71%
D.75%
16.（13分）铌是涡轮发动机的重要组成金属，以高钛渣(含有)为原料制取单质铌的流程如图甲：
已知：①MIBK为甲基异丁基酮。
②钽铌液中含有。
③难溶于水。
(1)酸溶前，常将高钛渣进行研磨，原因为_________________________。
(2)酸溶时，发生的反应的化学方程式为_________________________。
(3)酸溶时，HF的浓度对铌、钽的浸出率的影响如图乙所示，则HF的最佳浓度为___________________。
(4)沉铌时，发生的反应的化学方程式为_____________________。
(5)电解制备铌的原理如图丙所示：
①a极为电源的________________极，石墨极发生__________________反应。
②极发生的电极反应为______________________。
(6)已知高钛渣中的含量为53.2%，整个流程中Nb的损耗率为5%，则10 t该高钛渣可制得Nb_______________kg。
17.（14分）合成氨对人类生存具有重大意义，反应为：。
(1)我国科学家在合成氨反应机理研究中取得新进展，首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系，并提出了“氮转移”催化机理。
①
②
③
则________________________。
(2)目前工业上合成氨反应通常使用铁触媒作催化剂，反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
整个历程中，反应速率最慢的反应的化学方程式为________________________。
(3)将10 ml 和30 ml投入容积恒为10 L的反应器中，控制不同温度与压强，得到平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。
温度的大小关系是___________________，判断依据为_______________________。
根据M点数据求出该条件下的平衡常数__________________ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，结果保留两位有效数字)。
(4)工业上，合成氨反应在高压条件下进行，实际上值不仅与温度有关，还与压力和气体组成有关。一定条件下，合成氨反应接近平衡时，遵循如下方程：。其中为氨合成反应的净速率，为常数，与催化剂性质及反应条件有关，该条件下，实验测得，则反应达到平衡时，三者之间的关系式为_________________________。
(5)在压强为30 MPa时，不同温度下合成氨反应平衡体系中，混合气体中的体积分数如表所示。
根据表中数据，你认为合成氨工业最值得研究的方向是_____________________(回答出你认为最合适的一点)。
（二）选考题：共15分。请考生从2道题中任选一道作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分。
18.（15分）磷元素的化合物在科学研究和工业生产中有许多重要用途。回答下列问题：
（1）下列状态的P中，电离最外层一个电子所需能量最小的是__________（填标号）。
A. B.
C. D.
（2）白磷在空气中缓慢氧化生成，的结构如图1所示。中氧原子的杂化轨道类型为__________，每个分子中含孤电子对的数目为__________。
（3）磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶体晶胞如图2所示。
①在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为__________，磷原子的配位数为__________。
②磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图3，请将表示B原子位置的圆圈涂黑。
（4）磷化铜（）用于制造磷青铜磷青铜是含少量锡、磷的铜合金。磷化铜与水反应产生有毒的磷化氢（）气体，分子的空间构型为__________。
（5）磷青铜晶体的晶胞结构如图4所示，该晶体中P原子位于由铜原子形成的__________的空隙中。若晶体密度为，P原子与最近的Cu原子的核间距为__________nm（用含的代数式表示，为阿伏加德罗常数的值）。
19.（15分）磷酸氯喹是一种抗疟药，在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，查阅文献发现，G（）是一种合成磷酸氯喹的医药中间体，它的合成路线如下：
已知：①是氯化杂环的常用试剂，P在反应前后化合价无变化；
②脱羧反应是羧酸分子脱去羧基（—COOH）放出二氧化碳的反应；
③苯胺和甲基吡啶（如）互为芳香同分异构体。
回答下列问题：
（1）化合物A的名称是______________，D中含氧官能团的名称为______________。
（2）E的结构简式为______________。
（3）F→G的反应方程式为______________。
（4）某有机物的分子式为，具有芳香化合物特征，核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢，该有机物的结构有______________种，请写出其中的2种______________。
（5）参照上述流图写出以为原料制备的合成路线图（其他试剂任选）______________。
答案以及解析
1.答案：D
解析： A.含有水汽的空气属于胶体，海市蜃楼是光线在延直线方向密度不同的气层中，经过折射造成的结果，故A正确；
B.龙虾和螃蟹被煮熟时，它们壳里面的一种蛋白质-甲壳蛋白会受热分解，释放出一种类似于胡萝卜素的色素物质，有新物质生成，属于化学变化，故B正确；
C.石头大多含有碳酸钙，碳酸钙能与水，二氧化碳反应生成，是可溶性物质，属于化学变化，而“绳锯木断”没有新物质生成，属于物理变化，故C正确；
D.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”过程发生的反应为，属于置换反应，不是复分解反应，故D错误；
故选D。
2.答案：A
解析：含有16个质子、18个中子和18个电子的微粒可能为硫离子，表示为，A正确；硝基中的氮原子应直接与苯环上的碳原子连接，硝基苯正确的结构简式为，B错误；过氧化氢为共价化合物，其电子式为，C错误；乙酸乙酯的分子式为， D错误。
3.答案：D
解析：冬凌草乙素不含苯环，不属于芳香族化合物，A项正确；冬凌草乙素含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B项正确；冬凌草乙素含有碳碳双键、羟基等官能团，能发生氧化、酯化等反应，C项正确；冬凌草乙素中没有能与NaOH反应的官能团，不能与NaOH反应，D项错误。
4.答案：C
解析：中子数为14，中子数为16，设质量为，混合物中中子数为，不恒等于1.4，A错误；（Zn少量）或（Zn过量），等物质的量Zn与反应生成和Fe，与0.1mlZn反应转移0.2ml电子，B错误；可表示烯烃或环烷烃，若表示或，中C—C的数目为；若表示或，中C—C的数目为，C正确；水解促进水的电离，常温下，pH=9的溶液中水电离产生的，题干中温度不确定，故不能计算数目，D错误。
5.答案：A
解析：锌粒与3硫酸反应生成，使锥形瓶中压强增大，推动注射器活塞向外移动，从而可以读取的体积，选项A正确；由可知，利用题给装置无法收集到纯净的NO，选项B错误；坩埚通常用于灼烧固体，而蒸发溶液通常选择蒸发皿，又容易被空气中氧气氧化，所以蒸发硫酸亚铁溶液需要在无氧的环境下进行，选项C错误；盛装盐酸的滴定管应该选择酸式滴定管，题图中滴定管为碱式滴定管，选项D错误。
6.答案：B
解析：W、X、Y、Z分属周期表前三周期的四种元素，可形成结构如图的物质，该物质中所有原子均满足稳定结构，W的原子序数最大，则W为Na元素，Y、Z处于同一周期，且X、 Y、Z组成的阴离子带有2个负电荷，根据价键理论：Y为B元素，Z为O元素，X为H元素，由此分析解答。根据上述分析，H元素和O元素可形成双氧水，具有强氧化性，A正确；Y的最高价氧化物对应的水化物为，氧原子满足8电子稳定结构，硼原子不满足8电子稳定结构，B错误；根据上述分析，Z为O元素，W为Na元素，由Z和W形成的化合物中既有离子键又有共价键，C正确；根据上述分析，Y为B元素，Z为O元素，X为H元素，X、Y、Z的原子半径从大到小的顺序为Y>Z>X，D正确。
7.答案：D
解析：本题考查化学反应与能量。A项，根据图像中各物质能量关系可知，480℃时热分解的产物是KCl和，错误；B项，催化剂能降低反应的活化能，若用作催化剂，则热分解温度小于480℃，错误；C项，物质具有的能量越低越稳定，由图可知的能量低于，所以比稳定，错误；D项，根据图示，1 ml生成1 ml 和1.5 ml ，放出的热量为36 kJ+3 kJ=39 kJ，所以，正确。
8.答案：C
解析：A.反应历程第③步需要水，所以向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率，故A正确；
B.根据图知，带∗标记的物质在反应过程中最终被消耗，所以带∗标记的物质是该反应历程中的中间产物，故B正确；
C.根据图知，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，该反应中除了生成甲醇外还生成水，所以二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率不是100%，故C错误；
D.第③步中生成和,反应方程式为，故D正确；故选：C。
9.答案：D
解析：反应①的生成物有KCl、KClO、，其中K、Cl的物质的量之比为1:1，故每吸收1 ml ，消耗2 ml KOH，A正确；由→、→，氯元素的化合价均升高，→，氯元素的化合价降低，既作氧化剂又作还原剂，根据反应①中 5:1，设CO为5 ml，为1 ml，得知反应中转移电子10 ml，结合得失电子守恒知生成10 ml ，故作氧化剂的为5 ml，作还原剂的为3 ml，其质量之比等于物质的量之比，为5:3，B正确；根据得失电子守恒得关系式，C正确；利用高铁酸钾的强氧化性可杀菌消毒，其还原产物水解生成的胶体具有较强吸附性，能净化水，D错误。
10.答案：C
解析：胶体中滴加过量HI溶液发生氧化还原反应：，A错误；草酸是弱酸，不能写成离子形式，正确的离子方程式为，B错误；结合生成难电离的弱电解质，促使溶解，C正确；书写离子方程式时依据
“以少定多”原则，故溶液中加入足量的溶液发生反应的离子方程式为，D错误。
11.答案：AB
解析：向碳酸氢钠溶液中滴加溶液，有气泡产生，说明的酸性较强，即酸性： >，故A正确；向淀粉KI溶液中滴入无色溶液X，溶液变蓝色，说明KI被氧化，则无色溶液X具有氧化性，故B正确；向2支均盛有2 mL1.0 KOH溶液的试管中，分别加入2滴浓度均为0.1 的和溶液，由于KOH过量，氯化铝转化成偏铝酸钠，无法判断、的大小，故C错误；将3体积与1体积混合并通过灼热的催化剂充分反应，与按照2：1发生反应，则过量，无法判断与的反应为可逆反应，故D错误。
12.答案：BD
解析：放电时，电极为正极，则充电时接外接电源的正极， A项正确；放电时Zn电极发生的电极反应式为，电极发生的电极反应式为，则放电时，KOH溶液中减少，稀硫酸中减少，为了维持溶液的电中性，需透过离子交换膜1移向溶液中，需透过离子交换膜2移向溶液中，则离子交换膜1为阳离子交换膜，离子交换膜2为阴离子交换膜，B项错误；放电时Zn电极发生的电极反应式为，则充电时Zn电极发生的电极反应式为，C项正确；放电时Zn电极质量减少32.5g，则该过程中转移了1ml电子，由电极的电极反应式可知，电极质量增加32g，D项错误。
13.答案：BD
解析： A项，用于纸浆漂白、水净化处理是应用其强氧化性，正确；B项，由过程I并经过滤操作可知，反应除生成外，还生成 HCOOH和固体，故该反应的离子方程式为，错误；C项，由图可知中加入溶液，通过操作Ⅱ得到芒硝（），该过程为非氧化还原反应，产生溶液，然后通过恒温蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到纯净的芒硝，正确；D项，过程Ⅱ可回收利用的物质有 和，错误。
14.答案：BC
解析：由图可知，曲线①代表，曲线②代表，A项正确；a点溶液中，此时溶液的pH为9.26，溶液显碱性，，根据电荷守恒，可知，B项错误；的电离常数表达式为，a点时，，，其数量级为， C项错误；滴定终点时，所得溶液溶质为，水解显酸性，若选择甲基橙为指示剂，滴定终点溶液的颜色变化为黄色变为红色，D项正确。
15.答案：(1)三颈烧瓶(或三口烧瓶)（2分）b（2分）
(2)油浴（2分）
(3)提高原料利用率(或产率)（2分）
(4)C（2分）
(5)D（2分）
解析：(1)仪器X的名称是三颈烧瓶(或三口烧瓶)。冷凝管下口进水，上口出水。
(2)加热温度为190℃且均匀受热，采用油浴合适。
(3)由各有机物沸点知，甲醇易汽化，油水分离器收集的液体主要是甲醇。根据平衡移动原理，分离出甲醇，有利于平衡向右移动，提高产率或原料利用率。
(4)图2虚线框中仪器为直形冷凝管，A项错误；图2实验加热使有机物汽化，蒸馏烧瓶中需要加入沸石，B项错误；图2实验结束后，先停止加热，再关闭冷凝水，C项正确；油脂在碱性条件下水解可制得肥皂，油脂是高级脂肪酸的甘油酯，本实验没有制得油脂，D项错误。
(5)乙二醇过量，按对苯二甲酸二甲酯的量计算，理论产品质量为，产率为。
16.答案：(1)增大接触面积，提高酸溶时反应速率（1分）
(2)（2分）
(3)0.5（2分）
(4)（2分）
(5)①负（1分）氧化（1分）
②（2分）
(6)3534（2分）
解析： 本题考查铌的工艺制备流程，涉及流程分析、化学方程式书写、电化学等。
(1)将高钛渣进行研磨，可以增大接触面积，提高酸溶时反应速率。
(2)由钽铌液中含有可知，酸溶得到的产物为。
(3)由图乙可知，HF的最佳浓度为10，得其物质的量浓度为0.5。
(4)结合已知②③知，铌液中铌的存在形式为，沉铌时通入将转化为，发生反应的化学方程式为。
(5)①由移动方向可知，a极为电源的负极，石墨极为阳极，发生氧化反应。
②极发生的电极反应为。
(6)10 t高钛渣中含有的质量为10×1000 kg×53.2%=5320 kg，则含有铌元素的质量为，可制得单质铌的质量为3720 kg×95%=3534 kg。
17.答案：(1)（2分）
(2)（2分）
(3)，该反应为放热反应温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡时转化率降低，由图可知（2分）（3分）
(4) （3分）
(5)寻找合适的催化剂（2分）
解析：(1)根据盖斯定律知①+②+③可得 ，据此可得。
(2)从图中可以看出，活化能最大的一步反应是，故该步反应速率最慢。
(3)由于合成氨的反应是放热反应，所以升高温度平衡向左移动，的转化率降低，即图中转化率越低的曲线对应的温度越高，故。温度下，平衡压强为32 MPa时，根据题意列“三段式”如下：
起始量 10 ml 30 ml 0
转化量 4 ml 12 ml 8 ml
平衡量 6 ml 18 ml 8 ml
故平衡时气体分压分别为：、、，故。
(4)反应达到平衡时，氨合成反应的净速率，若，则。整理可得，由于，所以，。
(5)从表中数据可知温度对平衡体系中混合气体中的体积分数影响显著，降低温度可以提高氨气的体积分数，但是目前工业生产采用的温度主要是考虑催化剂的活性，所以要想降低反应温度而催化剂活性不降低，则应该寻找合适的催化剂。
18.答案：（1）A（1分）
（2）（1分）16（2分）
（3）①面心立方最密堆积（1分）4（2分）②或（2分）
（4）三角锥形（2分）
（5）正八面体（2分） （2分）
解析： （1）为基态磷原子的核外电子排布图，失去最外层一个电子所需的能量为第一电离能；为基态磷原子失去两个电子后的核外电子排布图，再失去最外层一个电子所需的能量为第三电离能；为基态磷原子失去三个电子后的核外电子排布图，再失去最外层一个电子所需的能量为第四电离能；第一电离能