PAGE12-仿真模擬練(一)(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(共7小題，每小題6分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。)7．ClO2和NaClO2均具有漂白性，工業上由ClO2氣體制取NaClO2固體的工藝流程如圖所示，下列說法錯誤的是()A．通入的空氣可將發生器中產生的ClO2全部驅逐到汲取器中B．汲取器中生成NaClO2的離子方程式為2ClO2＋H2O2=2ClOeq\o\al(－,2)＋2H＋＋O2↑C．步驟a的操作包括過濾、洗滌和干燥D．工業上將ClO2氣體制成NaClO2固體，其主要目的是便于貯存和運輸解析：在ClO2發生器中肯定產生ClO2氣體，通入空氣，可以將其吹入汲取器中進行反應，選項A正確。汲取器加入了濃氫氧化鈉溶液，明顯其中的反應不行能得到氫離子，選項B錯誤。冷卻結晶得到NaClO2固體后，應當經過過濾，洗滌，干燥得到產品，選項C正確。氣體的貯存和運輸都遠比固體困難，所以將ClO2氣體制成NaClO2固體的主要目的是便于貯存和運輸，選項D正確。答案：B8．用下列試驗裝置進行相應試驗，能達到試驗目的的是()A．除去CO2中的HCl氣體 B．制取乙酸乙酯C．組裝銅鋅原電池 D．檢查裝置氣密性解析：洗氣時氣體應當從長管進短管出，A項錯誤；應用飽和Na2CO3溶液，B項錯誤；組裝銅鋅原電池時，Zn片應插入ZnSO4溶液中，Cu片應插入CuSO4溶液中，C項錯誤。答案：D9．“分子機器設計和合成”有著巨大的探討潛力。人類步入分子器件時代后，使得光控、溫控和電控分子的實力更強，如圖是蒽醌套索醚電控開關。下列說法錯誤的是()A．物質Ⅰ的分子式是C25H28O8B．反應[a]是氧化反應C．1mol物質Ⅰ可與8molH2發生加成反應D．物質Ⅰ的全部原子不行能共平面解析：依據物質Ⅰ的結構簡式可知，其分子式為C25H28O8，A項正確；反應[a]為還原反應，B項錯誤；1個物質Ⅰ分子中含有2個苯環、2個羰基，故1mol物質Ⅰ可與8molH2發生加成反應，C項正確；物質Ⅰ中含有飽和碳原子，故其全部原子不行能共平面，D項正確。答案：B10．X、Y、Z、W均為短周期元素，且Y、Z、W在周期表中的位置關系如圖所示。已知X與W能形成最簡潔的有機物，則下列有關說法正確的是()WYZA.X能分別與Y、W形成化合物，且其所含化學鍵類型完全相同B．W有多種同素異形體，且均具有高熔點、高沸點的性質C．X的離子半徑肯定小于與Y同族的短周期元素的離子半徑D．Y、Z與X的常見穩定液態氧化物反應的猛烈程度：Y大于Z解析：依據題意可推知，X為H，W為C，Y為Na，Z為Mg。H與C形成的CH4等化合物含有共價鍵，H與Na形成的NaH含有離子鍵，A項錯誤；C60等分子晶體的熔點并不高，B項錯誤；H－與Li＋的電子層結構相同，則原子序數越小，離子半徑越大，故H－的半徑大于Li＋，C項錯誤；金屬性：Na>Mg，故Na與H2O反應的猛烈程度大于Mg，D項正確。答案：D11．常溫下，向50mL溶有0.1molCl2的氯水中滴加2mol·L－1的NaOH溶液，得到溶液pH隨所加NaOH溶液體積的改變圖象如圖所示。下列說法正確的是()A．若a點pH＝4，且c(Cl－)＝m·c(ClO－)，則Ka(HClO)＝eq\f(10－4,m＋1)B．若x＝100，b點對應溶液中：c(OH－)>c(H＋)，可用pH試紙測定其pHC．若y＝200，c點對應溶液中：c(OH－)－c(H＋)＝2c(Cl－)＋c(HClO)D．b～c段，隨著NaOH溶液的滴入，eq\f(c（HClO）,c（ClO－）)漸漸增大解析：pH＝4時，c(H＋)＝10－4mol·L－1，設c(ClO－)＝amol·L－1，則c(Cl－)＝mamol·L－1，依據得失電子守恒知c(HClO)＝(ma－a)mol·L－1，故Ka(HClO)＝eq\f(c（H＋）·c（ClO－）,c（HClO）)＝eq\f(10－4×a,ma－a)＝eq\f(10－4,m－1)，A項錯誤；Cl2與NaOH反應生成的NaClO具有漂白性，故不能用pH試紙測定反應后溶液的pH，B項錯誤；y＝200時，NaOH過量，Cl2全部參加反應，生成等物質的量的NaClO和NaCl，ClO－部分水解：ClO－＋H2OHClO＋OH－，故c點對應溶液中：c(Cl－)＝c(ClO－)＋c(HClO)①，依據電荷守恒有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)＋c(ClO－)②，依據物料守恒有：c(Na＋)＝2[c(ClO－)＋c(Cl－)＋c(HClO)]③，聯立①②③可得c(OH－)－c(H＋)＝2c(Cl－)＋c(HClO)，C項正確；b～c段，隨著NaOH溶液的滴入，c(HClO)漸漸減小，c(ClO－)漸漸增大，故eq\f(c（HClO）,c（ClO－）)漸漸減小，D項錯誤。答案：C12．下列各組離子能在指定溶液中大量共存的是()A．c(HCOeq\o\al(－,3))＝0.1mol·L－1的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－B．由水電離產生的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1的溶液中：Fe2＋、ClO－、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)C．加入鋁粉產生氫氣的溶液中：SOeq\o\al(2－,4)、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、Cu2＋D．使紅色石蕊試紙變藍的溶液中：SOeq\o\al(2－,3)、S2－、Na＋、K＋解析：HCOeq\o\al(－,3)與Al3＋發生相互促進的水解反應，A錯誤；由水電離產生的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1的溶液呈強酸性或強堿性，若為強酸性則Fe2＋可被ClO－氧化，若為強堿性則Fe2＋與OH－生成沉淀，故B錯誤；能與金屬鋁作用產生H2的溶液可能呈酸性，也可能呈堿性，若溶液呈酸性則NOeq\o\al(－,3)不能大量存在，若溶液呈堿性則Cu2＋可與OH－生成沉淀不能大量存在，故C錯誤；使紅色石蕊試紙變藍的溶液呈堿性，題中四種離子可大量共存，D正確。答案：D13．一種可連續運用的鋰電池結構如圖所示，下列有關該電池放電時的說法不正確的是()A．電子由Li電極經Li＋透過膜進入Fe2＋、Fe3＋的水溶液移向Ti電極B．Ti電極上發生的電極反應為：Fe3＋＋e－=Fe2＋C．Li＋透過膜允許Li＋通過，不允許H2O分子通過D．貯罐中發生的離子反應為：S2Oeq\o\al(2－,8)＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)解析：A項，電子由負極經外電路移向正極即由Li電極經外電路移向Ti電極，不能經過溶液，溶液是通過離子導電的，錯誤；B項，Ti電極為正極，正極上三價鐵離子得電子生成亞鐵離子，反應式為：Fe3＋＋e－=Fe2＋，正確；C項，Li＋透過膜為陽離子透過膜，允許Li＋通過，不允許H2O分子通過，正確；D項，貯罐中S2Oeq\o\al(2－,8)將亞鐵離子氧化成鐵離子，發生的離子反應為S2Oeq\o\al(2－,8)＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)，正確。答案：A二、非選擇題(共58分。第26～28題為必考題，每個試題考生都必需作答。第35～36題為選考題，考生依據要求作答。)26．(15分)氯苯是染料、醫藥、有機合成的中間體，是重要的有機化工產品。試驗室制取氯苯的裝置如圖所示(加熱和固定儀器的裝置已略去)。回答下列問題：(1)假如用a和b儀器組合成制取氯氣的裝置，反應無需加熱，則a儀器中的固體反應物可以是________(填序號)。A．MnO2B．KMnO4C．K2Cr2O7(2)把氯氣通入反應器d中(d儀器中有FeCl3和苯)，加熱維持反應溫度為40～60℃，溫度過高會生成過多的二氯苯。對d加熱的方法是________。(3)儀器c的名稱是________，儀器c出口的氣體成分是HCl、Cl2、水蒸氣和________。(4)制取氯苯的化學方程式為_______________________________________________________。(5)儀器d中的反應完成后，工業上要進行水洗、堿洗及食鹽干燥，才能蒸餾。①堿洗之前要進行水洗，其目的是______________________。②10%NaOH溶液堿洗時發生氧化還原反應的化學方程式為____________________________________________________。(6)生成的氯氣中存在HCl、H2O等雜質氣體，若須要增加一個裝置除去水蒸氣，請在下框中畫出，并標明所用試劑。(7)工業生產中苯的流失狀況如表所示：項目二氯苯氯化尾氣蒸氣成品不確定苯耗合計苯流失量/(kg·t－1)11.75.420.82.049.389.2則10t苯可制得成品氯苯________t。(列出計算式即可。氯苯和苯的相對分子質量分別是112.5和78)解析：(1)a和b儀器組合成制取氯氣的裝置，且反應無需加熱，因此a儀器中的固體反應物為KMnO4或K2Cr2O7。(2)反應溫度為40～60℃，因此采納水浴加熱。(3)儀器c為球形冷凝管。依據反應物為氯氣和苯可知，儀器c出口的氣體成分還有苯蒸氣。(4)氯氣與苯發生取代反應制取氯苯。(5)儀器d中的反應完成后，生成的氯苯中含有FeCl3、HCl、Cl2等雜質。①堿洗之前要水洗，其目的是洗去FeCl3、HCl等無機物，且FeCl3、HCl等能與堿反應，水洗可節約堿的用量，降低成本。②10%NaOH溶液堿洗時發生的氧化還原反應為Cl2與NaOH溶液的反應。(6)除去氯氣中的水蒸氣，可以選擇裝有濃硫酸的洗氣瓶或盛有無水CaCl2的干燥管。(7)依據題給表中數據，10t苯可制得成品氯苯的質量為10×(1－0.0892)×eq\f(112.5,78)t。答案：(1)BC(2)水浴加熱(3)球形冷凝管苯蒸氣(4)(5)①洗去FeCl3、HCl等無機物；節約堿的用量，降低成本②Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O(6)(或其他裝置合理即可)(7)10×(1－0.0892)×eq\f(112.5,78)27．(14分)探討氮及其化合物的性質在人類進步過程中具有極為重要的意義。(1)肼(N2H4)與N2O4分別是火箭放射中最常用的燃料與氧化劑。已知2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1225kJ·mol－1。幾種化學鍵的鍵能數據如下：化學鍵N—HN—NN≡NO—H鍵能/(kJ·mol－1)390190946460則1molN2O4(l)完全分解成相應的原子時須要汲取的能量是________。(2)N2O4與NO2轉化的熱化學方程式為N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝＋24.4kJ·mol－1。①將肯定量的N2O4投入固定容積的真空容器中，下述現象能說明反應達到平衡的是________(填字母)。a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2)b．體系顏色不變c．氣體平均相對分子質量不變d．氣體密度不變②在一密閉容器中發生該反應，達到平衡后，保持體積不變上升溫度，再次達到平衡時，則混合氣體的顏色________(填“變深”“變淺”或“不變”)，推斷理由____________________________。③平衡常數K可用反應體系中氣體物質平衡分壓表示，即K表達式中平衡濃度可用平衡分壓代替，分壓＝總壓×物質的量分數[例如：p(NO2)＝p總×x(NO2)]。寫出上述反應平衡常數K的表達式________(用p總、各氣體物質的量分數x表示)；影響K的因素為________。(3)氨是一種重要的化工原料，在工農業生產中有廣泛的應用。在773K時，分別將2.00molN2和6.00molH2充入一個固定容積為1L的密閉容器中，隨著反應的進行，氣體混合物中n(H2)、n(NH3)與反應時間(t)的關系如表所示：t/min051015202530n(H2)/mol6.004.503.603.303.033.003.00n(NH3)/mol01.001.601.801.982.002.00①該溫度下，若向同容積的另一容器中投入N2、H2、NH3，其濃度均為3mol·L－1，則此時v正____________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。②由表中的試驗數據可得到“c-t”的關系，如圖1所示，表示c(N2)-t的曲線是________。在此溫度下，若起始充入4molN2和12molH2，則反應剛達到平衡時，表示c(H2)-t的曲線上相應的點為________。(4)有人設想以N2和H2為反應物，以溶有A的稀鹽酸為電解質溶液，可制造出既能供應電能，又能固氮的新型燃料電池，裝置如圖2所示。電池正極的電極反應式是____________________，A是________________________________(填化學式)。解析：(1)N2O4(l)完全分解成相應的原子須要斷裂分子中全部的化學鍵，故須要的總能量就等于其中化學鍵的總鍵能，設1molN2O4(l)的總鍵能為E，則ΔH＝反應物的總鍵能－生成物的總鍵能＝(8×390kJ·mol－1＋2×190kJ·mol－1＋E)－(3×946kJ·mol－1＋8×460kJ·mol－1)＝－1225kJ·mol－1，則E＝1793kJ·mol－1。(2)①達到化學平衡的條件是正、逆反應速率相等，即eq\f(v正（N2O4）,v逆（NO2）)＝eq\f(1,2)，得2v正(N2O4)＝v逆(NO2)，所以a錯誤。N2O4為無色，NO2為紅棕色，若顏色不變，說明c(NO2)及c(N2O4)不變，即各物質的濃度不變，所以b正確。M＝eq\f(m（氣）,n（氣）)，均是氣體，m(氣)不變，但在反應過程中氣體的總物質的量發生改變，其平均相對分子質量也在改變，若氣體平均相對分子質量不變，說明n(氣)不變，則各物質的物質的量濃度不變，達到化學平衡狀態，所以c正確。氣體的質量不變，容器體積不變，在反應過程中，密度始終不變，所以氣體密度不變不能說明反應達到平衡狀態，d錯誤。②該反應是吸熱反應，上升溫度，平衡正向移動，c(NO2)增大，顏色加深。③K＝eq\f(c2（NO2）,c（N2O4）)，將c(NO2)、c(N2O4)換成p(NO2)、p(N2O4)。影響平衡常數的因素只有溫度。(3)①該溫度下，25min時反應處于平衡狀態，平衡時c(N2)＝1mol·L－1、c(H2)＝3mol·L－1、c(NH3)＝2mol·L－1，則K＝eq\f(（2mol·L－1）2,1mol·L－1×（3mol·L－1）3)＝eq\f(4,27)L2·mol－2。在該溫度下若向同容積的另一容器中投入N2、H2和NH3，其濃度均為3mol·L－1，則Qc＝eq\f(c2（NH3）,c（N2）·c3（H2）)＝eq\f(（3mol·L－1）2,3mol·L－1×（3mol·L－1）3)＝eq\f(1,9)L2·mol－2<K，反應正向進行，故v正大于v逆。②起始充入4molN2和12molH2，相當于將充入2.00molN2和6.00molH2的兩個容器“壓縮”為一個容器，假設平衡不移動，則平衡時c(H2)＝6mol·L－1，而“壓縮”后壓強增大，反應速率加快，平衡正向移動，故平衡時3mol·L－1<c(H2)<6mol·L－1，且達到平衡的時間縮短，故對應的點為B。(4)氮氣在正極上發生還原反應：N2＋8H＋＋6e－=2NHeq\o\al(＋,4)，A是NH4Cl。答案：(1)1793kJ(2)①bc②變深正反應是吸熱反應，其他條件不變，溫度上升平衡正向移動，c(NO2)增大，氣體顏色加深③K＝eq\f(p總·x2（NO2）,x（N2O4）)(其他答案合理即可)溫度(3)①大于②乙B(4)N2＋8H＋＋6e－=2NHeq\o\al(＋,4)NH4Cl28．(14分)過氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一種白色粉末，溶于水，溶液呈弱酸性。過氧化尿素不穩定，在少量重金屬離子等活性催化劑的存在下快速分解。工業生產過氧化尿素的原理和流程如下。原理：CO(NH2)2＋H2O2eq\o(→,\s\up7(30℃),\s\do5())CO(NH2)2·H2O2流程：回答下列問題：(1)已知過氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]中的CO(NH2)2與H2O2以氫鍵連接，其中氮元素的化合價是____________(填序號)。A．＋3價B．－2價C．－3價(2)過氧化尿素鑒定反應：在重鉻酸鉀酸性溶液中加入乙醚和少許過氧化尿素，振蕩。上層乙醚呈藍色，這是由于在酸性溶液中過氧化尿素中的過氧化氫與重鉻酸鉀反應生成較穩定的藍色過氧化鉻(CrO5)。寫出H2O2與重鉻酸鉀反應的離子方程式____________。(3)經過上述化學工藝后的產品是粗產品。已知30℃時尿素的溶解度遠大于過氧化尿素的溶解度，則提純粗產品的操作依次是________(填序號)。①洗滌②蒸發濃縮③過濾④冷卻至30℃結晶⑤溶解(4)在試驗室中采納上述原理制取過氧化尿素，攪拌器的材質一般用玻璃而非鐵質，緣由是____________________________。而實際生產中攪拌器選用的是鐵質材料，但須要對攪拌器進行處理，處理方法是__________________________________。(5)Ⅰ.為測定產品中H2O2的含量，常用KMnO4溶液滴定H2O2(5H2O2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O)。高錳酸鉀標準溶液通常放置時間較長，因此在滴定H2O2前，常用現配的草酸鈉溶液先標定出KMnO4標準溶液的濃度。Ⅱ.稱取過氧化尿素樣品2.000g，溶解在250mL容量瓶中定容。精確量取25.00mL于錐形瓶中，加入1.00mL6mol·L－1的硫酸，用標定過的0.1000mol·L－1的高錳酸鉀標準溶液滴定至滴入最終一滴時溶液顯淺紅色且半分鐘內不褪色，三次滴定平均消耗KMnO4標準溶液8.00mL(KMnO4與尿素不反應)。①H2O2的質量分數是________(精確至0.1%)。②若裝草酸鈉溶液的滴定管水洗后未潤洗，則最終測得的H2O2的質量分數__________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。解析：(1)過氧化尿素中氮元素的化合價與尿素中氮元素的化合價相同，均為－3價。(2)CrO5中Cr為＋6價，反應前后各元素化合價均不改變，依據原子守恒、電荷守恒配平離子方程式。(3)依據30℃時尿素的溶解度遠大于過氧化尿素的溶解度，可知提純粗產品的操作依次為溶解、蒸發濃縮、冷卻至30℃結晶、過濾、洗滌。(5)①依據5H2O2～2MnOeq\o\al(－,4)知，25.00mL樣品溶液中n(H2O2)＝eq\f(5,2)n(KMnO4)＝eq\f(5,2)×0.1000mol·L－1×8.00×10－3L＝2×10－3mol，則樣品中H2O2的質量分數為2×10－3mol×34g·mol－1×eq\f(250mL,25.00mL)÷2.000g×100%＝34.0%。②若裝草酸鈉溶液的滴定管水洗后未潤洗，則標定KMnO4標準溶液時消耗的草酸鈉溶液的體積偏大，從而使標定的KMnO4標準溶液的濃度偏大，最終導致所測得的H2O2的質量分數偏大。答案：(1)C(2)4H2O2＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋2H＋=2CrO5＋5H2O(3)⑤②④③①(4)H2O2水溶液呈弱酸性，故H2O2可與鐵單質反應，進而氧化生成可催化H2O2分解的Fe3＋將攪拌器放在濃硫酸(或濃硝酸)中浸泡一段時間，使鐵表面鈍化(或對攪拌器采納“發藍”處理)(5)①34.0%②偏大請考生在第35、36兩道化學題中任選一題作答。假如多做，則按所做的第一題計分。35．(15分)[化學——選修3：物質結構與性質]釔鋇銅氧(YBa2Cu3O7－x)是一種高溫超導材料(其中Y顯＋3價，Cu顯＋2、＋3價)，最早是將BaCO3、Y2(CO3)3和CuCO3混合在高溫下反應制備的。請回答下列問題：(1)Y(釔)是一種重要的稀土金屬，與Sc(鈧)同族相鄰。則Y原子核外有________個價電子。Y位于元素周期表的________區。(2)在BaCO3中，COeq\o\al(2－,3)的空間構型為________，C原子實行________雜化；BaCO3、CaCO3受熱分解分別生成BaO、CaO，BaO、CaO熔點較高的是____________(填化學式)。(3)基態Cu3＋的核外電子排布式為_______________________。(4)若YBa2Cu3O7－x(0≤x≤0.5)材料在T℃下有超導性，當x＝0.2時，n(Cu3＋)∶n(Cu2＋)＝________。(5)銅有兩種氧化物：CuO和Cu2O，后者比前者的熱穩定性強，緣由是_____________________________________________________________________________________________________。(6)如圖是某種超導材料A的晶胞結構示意圖，其化學式為________。若A的摩爾質量為Mg·mol－1，阿伏加德羅常數的值為NA，晶胞參數為apm、apm、bpm，則晶體的密度為________g·cm－3。解析：(1)Sc(鈧)位于第ⅢB族，有3個價電子，所以Y也有3個價電子。第ⅢB族元素屬于d區。(2)COeq\o\al(2－,3)的中心原子的價層電子對數為eq\f(（4＋2）,2)＝3，故為sp2雜化。BaO、CaO中，陰、陽離子所帶電荷數均相同，但Ca2＋半徑較小，CaO的晶格能較大，熔點較高。(3)基態銅原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，失去3個電子成為1s22s22p63s23p63d8。(4)假設＋3價Cu個數為a，＋2價Cu個數為b，依據YBa2Cu3O6.8中各元素化合價代數和為0可知：＋3＋(＋2)×2＋(＋3)×a＋(＋2)×b＋(－2)×6.8＝0，則3a＋2b＝6.6，且a＋b＝3，可解得a＝0.6，b＝2.4，即a∶b＝1∶4。(6)超導材料A的一個晶胞中含有Y原子數為8×e