高考全国卷Ⅰ理综化学考前最后一卷及答案解析Word文档下载推荐.docx
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该实验条件下,KMnO4浓度越小,反应速率越快
B.
向煤炉中灼热的煤炭上洒少量水
产生淡蓝色火焰,煤炭燃烧更旺
加少量水后,可使煤炭燃烧放出更多的热量
C.
将苯、液溴和铁粉混合后,将产生的气体先通入CCl4,再通入水中,常温下,测所得水溶液的pH
pH<
7
证明苯与液溴发生的是取代反应
D.
分别测定室温下等物质的量浓度的Na2SO3溶液与Na2CO3溶液的pH
后者pH较大
证明非金属性S>
C
4.科学研究发现,高度对称的有机分子具有致密性高、稳定性强、张力能大等特点。
饱和烃中有一系列高度对称结构的烃,如
(正四面体烷C4H4)、
(棱晶烷C6H6)、
(立方烷C8H8),下列有关说法正确的是
A.上述三种物质中的C原子都形成4个单键,因此它们都属于烷烃
B.上述三种物质互为同系物,它们的通式为C2nH2n(n≥2)
C.棱晶烷与立方烷中碳原子均为饱和碳原子,其二氯代物的数目不同
D.棱晶烷与立方烷在光照条件下均可与氯气发生取代反应
5.短周期主族元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,由它们形成的化合物X、Y、Z、W在一定条件下的转化关系如图所示。
已知X、Y、Z均含有d元素,X的焰色反应呈黄色,Y是两性氢氧化物,0.05mol·
L-1W溶液的pH为1。
A.e元素的含氧酸的酸性在同主族中最强
B.b元素的单质和氢化物可能均具有强氧化性和漂白性
C.d、e组成的化合物可通过水溶液中的复分解反应制得
D.b、c、d元素的简单离子半径大小顺序是c>
d>
b
6.Mg/LiFePO4电池的总反应为xMg2++2LiFePO4
xMg+2Li1-xFePO4+2xLi+,其原理如图所示。
A.放电时,Li+被氧化
B.充电时,Li+嵌入Li1-xFePO4/LiFePO4极
C.放电时,电路中每通过0.2mol电子,Mg极质量增加2.4g
D.充电时,阳极的电极反应式为LiFePO4-xe-
Li1-xFePO4+xLi+
7.已知金属离子M2+,25℃时某体系存在M2+(aq)、M(OH)+(aq)、M(OH)2(s)、
(aq)、
(aq)五种形态,该体系中各形态的物质的量分数(α)随pH的变化关系如图所示,下列叙述错误的是
A.由图可知,M2++H2O
M(OH)++H+的平衡常数为10-7
B.M(OH)2完全沉淀后,增大溶液的pH,沉淀不会立即开始溶解
C.pH为13~14时,溶液中发生的主要反应的离子方程式为
+OH-
D.由图可知,M(NO3)2溶液显酸性,其水解的离子方程式为M2++2H2O
M(OH)2+2H+
第II卷(非选择题)
二、综合题(共5题,每题15分,共75分)
8.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗名大苏打,可用作分析试剂。
它易溶于水,难溶于酒精,受热、遇酸易分解。
(一)工业上可用硫化碱法制备Na2S2O3,反应原理为2Na2S+Na2CO3+4SO2
3Na2S2O3+CO2。
某化学兴趣小组利用此原理设计了如下实验装置:
(1)a用来检验Ⅰ中的反应是否发生,可选用的试剂是 ;
若要停止Ⅰ中的化学反应,除停止加热外,还要采取的操作是 。
(2)反应开始后,Ⅱ中先有浑浊产生,后又变澄清,此浑浊物是 。
(3)常温下,控制Ⅱ中溶液的pH,当接近7时,停止通入SO2。
若未控制好,致使pH<
7,会影响Na2S2O3的产率,原因是 (用离子方程式表示)。
(4)反应结束后,将Ⅱ中溶液转移到蒸发皿中,水浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,洗涤晶体所用的试剂为 (填名称)。
(二)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+的浓度。
取某工厂废水20.00mL,控制适当的pH加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;
沉淀经过滤、洗涤后,用适量稀硫酸溶解,此时
全部转化为
;
再加入过量的KI溶液,使
充分反应:
+6I-+14H+
3I2+2Cr3++7H2O。
然后用0.0100mol·
L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定:
I2+2
+2I-。
反应完全时,测得消耗Na2S2O3标准溶液的体积为18.00mL,则该废水中Ba2+的物质的量浓度为 (结果保留三位有效数字)。
9.钛(22Ti)由于其特殊的性能被誉为“未来世纪的金属”。
一种以钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料,制备锂离子电池的电极材料Li4Ti5O12并得到副产品FeSO4·
7H2O(绿矾)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)Li2Ti5O15中Ti元素的化合价为+4,其中过氧键的数目为 。
(2)矿石粒度对Ti元素的浸出率会有影响,工业上一般会先对矿石进行粉碎处理,原因是 。
(3)加硫酸时反应生成的阳离子主要有TiO2+和Fe2+,写出步骤①FeTiO3发生反应的化学方程式 。
(4)过程②中TiO2·
xH2O与H2O2、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示,反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是 。
(5)若在实验室中进行步骤④,滤液C经 、过滤、洗涤、干燥制得FeSO4·
7H2O。
(6)TiO2直接电解法是另一种生产金属钛的方法,电解液为某种可以传导O2-的熔融盐,原理如图所示。
则阴极的电极反应为 ,电解过程中阳极上会有气体产生,该气体可能含有 。
10.血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)分别存在于血液和肌肉中,都能与氧气结合,与氧气的结合度α(吸附O2的Hb或Mb的量占总Hb或Mb的量的比值)和氧气分压p(O2)密切相关。
(1)人体中的血红蛋白(Hb)能吸附O2、H+,相关反应的热化学方程式及平衡常数如下:
Ⅰ.Hb(aq)+H+(aq)
HbH+(aq) ΔH1 K1
Ⅱ.HbH+(aq)+O2(g)
HbO2(aq)+H+(aq) ΔH2 K2
Ⅲ.Hb(aq)+O2(g)
HbO2(aq) ΔH3 K3
ΔH3= (用ΔH1、ΔH2表示),K3= (用K1、K2表示)。
(2)Hb与氧气的结合能力受到c(H+)的影响,相关反应如下:
HbO2(aq)+H+(aq)
HbH+(aq)+O2(g)。
37℃,pH分别为7.2、7.4、7.6时氧气分压p(O2)与达到平衡时Hb与氧气的结合度α的关系如图1所示,pH=7.6时对应的曲线为 (填“A”或“B”)。
(3)Mb与氧气结合的反应如下:
Mb(aq)+O2(g)
MbO2(aq) ΔH,37℃时,氧气分压p(O2)与达平衡时Mb与氧气的结合度α的关系如图2所示。
①已知Mb与氧气结合的反应的平衡常数的表达式K=
计算37℃时K= kPa-1。
②人正常呼吸时,体温约为37℃,氧气分压约为20.00kPa,计算此时Mb与氧气的最大结合度为 (结果保留3位有效数字)。
③经测定,体温升高,Mb与氧气的结合度降低,则该反应的ΔH (填“>
”或“<
”)0。
④已知37℃时,上述反应的正反应速率v(正)=k1·
c(Mb)·
p(O2),逆反应速率v(逆)=k2·
c(MbO2),若k1=120s-1·
kPa-1,则k2= 。
37℃时,图2中C点时,v(正)/v(逆)=
。
11.物质结构与性质
钕铁硼磁铁是最常使用的稀土磁铁,被广泛应用于电子产品中。
生产钕铁硼磁铁的主要原材料有稀土金属钕、纯铁、铝、硼以及其他物质。
(1)钕(Nd)为60号元素,在元素周期表中位于第 周期;
基态Fe2+外围电子的轨道表达式为 。
(2)实验测得AlCl3的实际存在形式为Al2Cl6,其分子的球棍模型如图所示。
①该分子中Al原子采取 杂化。
②Al2Cl6与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],[Al(OH)4]-中存在的化学键有 (填标号)。
A.离子键 B.极性共价键 C.金属键 D.非极性共价键 E.氢键
(3)FeO是离子晶体,其晶格能可通过如下的Born-Haber循环计算得到。
基态Fe原子的第一电离能为 kJ·
mol-1,FeO的晶格能为 kJ·
mol-1。
(4)因材料中含有大量的钕和铁,容易锈蚀是钕铁硼磁铁的一大弱点,可通过电镀镍(Ni)等进行表面涂层处理。
已知Ni可以形成化合物四羰基镍[Ni(CO)4],其为无色易挥发剧毒液体,熔点为-25℃,沸点为43℃,不溶于水,易溶于乙醇、苯、四氯化碳等有机溶剂,四羰基镍的晶体类型是 ,写出与配体互为等电子体的分子和离子的化学式 (各写一种)。
(5)已知立方BN晶体硬度很大,其原因是 ;
其晶胞结构如图所示,设晶胞中最近的B、N原子之间的距离为anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为 g·
cm-3(列式即可,用含a、NA的代数式表示)。
12.有机化学基础
D是一种催眠药的主要成分,F是一种香料的主要成分,它们的合成路线如下:
(1)D的分子式为 ,C中含有官能团的名称为 。
(2)A→B的试剂、反应条件是 。
B与乙炔钠合成C(酸化前)的反应类型是 。
(3)A+E
F的化学方程式为
。
(4)同时满足下列条件的E的同分异构体有 种(不含立体异构)。
①遇FeCl3溶液发生显色反应
②能发生银镜反应
③苯环上的一溴代物只有2种
(5)结合上述合成路线中的信息,以HCHO、乙炔为原料,选用必要的无机试剂合成
写出合成路线:
。
(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)
答案解析
1.C
【解析】本题考查化学与STSE,意在考查考生运用化学知识解决实际问题的能力,通过生活中的化学知识,让考生了解化学知识在生产、生活中的应用,让考生正确地认识化学学科的价值。
硅胶、生石灰都有吸水性,在食品袋中放入盛有硅胶、生石灰的透气小袋,可防止食物受潮变质,A错误;
重金属盐溶液会使蛋白质变性,与盐析无关,B错误;
发泡塑料饭盒主要材质是高分子材料,根据相似相溶原理,有机物易溶于有机溶剂,因此发泡塑料饭盒不宜盛放含油较多的食品,C正确;
白酒标签上注有“酒精度52%vol”字样,它表示100mL该白酒中含有52mL酒精,D错误。
2.B
【解析】本题考查有关阿伏加德罗常数的计算,意在考查考生对相关概念的理解及计算能力。
常温下,1.12L丙烷的物质的量不是0.05mol,所含非极性键数不为0.1NA,A错误;
Cu2S的摩尔质量是CuO摩尔质量的2倍,含有的铜原子个数也是CuO的2倍,故Cu2S和CuO的混合物可以看做均由“CuO”构成,则含有的“CuO”的物质的量为
=0.1mol,则8.0gCu2S和CuO的混合物中含有的铜原子数为0.1NA,B正确;
16.25gFeCl3的物质的量是0.1mol,Fe3+发生水解反应生成Fe(OH)3胶体,因胶粒是许多Fe(OH)3分子的聚集体,因此水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA,C错误;
常温下,铁在浓硝酸中发生钝化,转移的电子数不为0.3NA,故D错误。
3.C
【解析】本题考查实验方案的设计与评价,意在考查考生的实验能力。
由于KMnO4溶液本身有颜色,会影响实验现象的观察,故探究浓度对化学反应速率的影响,应用不同浓度的草酸溶液(草酸均过量)与相同浓度的KMnO4溶液进行反应,A错误;
C燃烧生成二氧化碳,反应焓变与反应途径无关,则煤炭燃烧放出的热量不变,B错误;
将产生的气体通入四氯化碳是为了吸收挥发出来的Br2,再通入水中,所得溶液显酸性,说明生成了HBr气体,即苯与液溴发生了取代反应,C正确;
比较室温下等物质的量浓度的Na2SO3溶液与Na2CO3溶液的pH,后者pH较大,只能说明
的酸性比
的酸性强,不能比较S和C的非金属性强弱,D错误。
4.D
【解析】本题考查有机物的结构,涉及同分异构体数目的判断等,意在考查考生的分析判断能力。
烷烃是链烃,而题给三种物质不是链烃,A错误;
题给三种物质的通式为C2nH2n(n≥2),但它们不是同系物,B错误;
棱晶烷与立方烷中碳原子均为饱和碳原子,棱晶烷的二氯代物有3种,立方烷的二氯代物有3种,C错误。
5.B
【解析】本题主要考查元素周期表与元素周期律,意在考查考生对相关知识的掌握程度。
X的焰色反应呈黄色,应含有Na元素;
Y是两性氢氧化物,应为Al(OH)3;
0.05mol·
L-1W溶液的pH为1,则W是二元强酸,即为H2SO4,由转化关系可知,X是NaAlO2,Z是Al2(SO4)3,则a、b、c、d、e分别是H、O、Na、Al、S。
e是S元素,硒酸的酸性强于硫酸、亚硫酸等,A错误;
b为O元素,其单质有O3,其氢化物有H2O2,两者均具有强氧化性和漂白性,B正确;
d、e形成的化合物是Al2S3,在水溶液中,Al3+和S2-发生相互促进的水解反应,因此必须在无水条件下才能制得Al2S3,C错误;
b、c、d对应的简单离子分别是O2-、Na+、Al3+,电子层结构相同时,原子序数越大离子半径越小,D错误。
6.D
【解析】本题主要考查电化学,意在考查考生的分析能力。
放电时,Mg作负极,被氧化,电路中每通过0.2mol电子时,Mg极质量减少2.4g,A、C错误;
充电时,Li1-xFePO4/LiFePO4极上铁元素被氧化,Li+脱嵌,阳极的电极反应式为LiFePO4-xe-
Li1-xFePO4+xLi+,B错误、D正确。
7.D
【解析】本题结合图象考查盐类水解等知识,意在考查考生获取信息的能力,以及综合利用所学知识在新情境中解决问题的能力。
图中曲线1、2、3、4、5对应的微粒分别为M2+(aq)、M(OH)+(aq)、M(OH)2(s)、
(aq)、
(aq)。
题给反应的平衡常数K=
P点时溶液pH为7,c[M(OH)+]=c(M2+),所以K=10-7,A正确;
由图可知,M(OH)2完全沉淀后,随着pH的增大,M(OH)2的物质的量分数(α)没有立即发生变化,所以增大溶液的pH,沉淀不会立即开始溶解,B正确;
由图可知,pH为13~14时,随着pH的增大,
明显减少,
明显增多,所以pH为13~14时,溶液中发生的主要反应的离子方程式为
故C正确;
D项,由图可知,M(NO3)2溶液显酸性,其水解的离子方程式为M2++H2O
M(OH)++H+,故D错误。
8.
(一)
(1)品红溶液(其他合理答案均可) 旋转手柄使铜丝螺旋部分与浓硫酸液面脱离
(2)S
(3)
+2H+
S↓+H2O+SO2↑
(4)乙醇或酒精
(二)0.00300mol·
L-1
【解析】本题主要考查硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备实验和定量实验,意在考查考生的实验能力,通过物质的制备和定量实验,培养考生科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
(一)
(1)铜丝与浓硫酸在加热条件下发生反应生成二氧化硫气体,a用来检验Ⅰ中的反应是否发生,可以选用品红溶液进行检验,若品红溶液褪色,说明反应已经发生,否则没有发生;
若要停止Ⅰ中的化学反应,除停止加热外,还要旋转手柄使铜丝螺旋部分与浓硫酸液面脱离。
(2)反应开始时发生的反应为Na2S+SO2+H2O
H2S+Na2SO3,SO2+2H2S
3S↓+2H2O,故该浑浊物是S。
(3)由于硫代硫酸钠在酸性溶液中会发生氧化还原反应生成S、SO2和水,离子方程式为
S↓+H2O+SO2↑,所以若未控制好溶液的pH,致使pH<
7时会影响Na2S2O3的产率。
(4)由于硫代硫酸钠易溶于水,难溶于酒精,所以洗涤晶体所用的试剂为酒精。
(二)相关物质转化的关系式为2Ba2+~2BaCrO4~
~3I2~6
所以3n(Ba2+)=n(
),3×
c(Ba2+)×
20.00×
10-3L=18.00×
10-3L×
0.0100mol·
L-1,求得c(Ba2+)=0.00300mol·
L-1。
9.
(1)4
(2)矿石粒度越小,反应物接触面积越大,相同时间内,Ti元素的浸出率越大
(3)FeTiO3+2H2SO4
FeSO4+TiOSO4+2H2O
(4)温度过高,H2O2分解,氨气逸出
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
(6)TiO2+4e-
Ti+2O2- O2、CO、CO2
【解析】本题主要考查无机化工流程和电化学知识,意在考查考生获取信息的能力、综合运用相关知识解决问题的能力。
(1)过氧键中O为-1价,过氧键数为-1价氧原子数的一半,设Li2Ti5O15中-2价、-1价氧原子个数分别为x、y,x+y=15,2x+y=22,解得x=7,y=8。
所以过氧键数目为4。
(2)矿石粒度越小,反应物接触面积越大,相同时间内,Ti元素的浸出率越大。
(3)钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),酸溶后得TiO2+和Fe2+,所以步骤①FeTiO3发生反应的化学方程式为FeTiO3+2H2SO4
FeSO4+TiOSO4+2H2O。
(4)温度过高,H2O2分解,氨气逸出,Ti元素的浸出率下降。
(5)若在实验室中进行步骤④得到含结晶水的晶体,实验操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(6)电解时,阴极上发生还原反应生成Ti,电极反应式为TiO2+4e-
Ti+2O2-,阳极上发生氧化反应,电极反应式为2O2--4e-
O2↑,阳极上生成O2,由于阳极材料为石墨,则氧气和石墨反应可能生成CO、CO2。
10.
(1)ΔH1+ΔH2 K1·
K2
(2)A
(3)①2.00 ②97.6% ③<
④60s-1 1.00
【解析】本题考查反应热、化学平衡和化学反应速率,意在考查考生对化学反应原理的综合理解与应用的能力。
(1)由盖斯定律可知,反应Ⅰ+反应Ⅱ=反应Ⅲ,所以ΔH3=ΔH1+ΔH2,K3=K1·
K2。
(2)其他条件一定,pH=7.6时与pH=7.4相比,氢离子浓度减小,该反应的平衡逆向移动,增大了血红蛋白与氧气的结合度,因此A曲线符合。
(3)①当p(O2)=2.00kPa时,此时Mb与氧气的结合度为80.0%,即c(MbO2)=4c(Mb),故K=
=2.00kPa-1。
②根据平衡常数表达式K=
代入数据得2.00=
解得α=97.6%。
③体温升高时,Mb与氧气的结合度降低,即升高温度平衡逆向移动,所以正反应为放热反应,ΔH<
0。
④37℃反应达到平衡时,v(正)=v(逆),即k1·
p(O2)=k2·
c(MbO2),k1=k2·
K,代入相关数据,解得k2=60s-1。
C点时
=
×
2.00=1.00。
11.
(1)六
(2)①sp3 ②B
(3)762.5 3902
(4)分子晶体 N2、CN-(其他合理答案均可)
(5)立方BN晶体是原子晶体,B—N键键能大,所以质地坚硬
1021
【解析】本题主要考查物质结构与性质,意在考查考生的理解能力。
(1)钕(Nd)为60号元素,位于元素周期表中第六周期。
基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,则基态Fe2+外围电子的轨道表达式为
。
(2)①Al2Cl6分子中每个铝原子和四个氯原子形成共价键,Al原子采取sp3杂化。
②Al3+与OH-之间、O原子与H原子之间形成极性共价键。
(3)第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子变为气态基态正离子所需要的最低能量,结合题给信息可知,基态Fe原子的第一电离能为762.5kJ·
mol-1;
离子晶体的晶格能是气态离子形成1mol离子晶体所释放的能量,由题给信息知Fe2+(g)+O2-(g)
FeO(晶体) ΔH=-3902kJ·
mol-1,故FeO的晶格能为3902kJ·
(4)根据四羰基镍的性质描述,说明微粒之间的作用力很小,所以四羰基镍的晶体类型是分子晶体;
该物质的配位体是CO,与其互为等电子体的分子是N2,离子有CN-等。
(5)由于立方BN晶体是原子晶体,B—N键键能大,所以质地坚硬;
根据晶胞的结构可知,每个晶胞中含有4个N原子,B原子数为8×
+6×
=4,故晶胞的质量为
g。
晶胞中最近的B、N原子之间的距离为anm,是正方体体对角线长的
则晶胞的体对角线长为4anm,晶胞的边长为
nm=
10-7cm,故晶胞的体积为(
10-7cm)3。
晶体的密度ρ=
g·
cm-3=
1021g·
cm-3。
12.
(1)C9H13O2N 碳碳叁键、羟基
(2)O2/Cu(或Ag),加热(其他合理答案均可) 加成反应
+
+H2O
(4)3
(5)
HOCH2CH2CH2CH2OH
【解析】本题考查有机合成与推断,意在考查考生的推理能力。
(1)D的分子式为C9H13O2N;
根据C的结构简式可知C中含有官能团的名称为羟基、碳碳叁键。
(2)
与H2反应生成A(环己醇),B比A少2个氢原子,再结合题给转化关系,可推知环己醇发生氧化反应,生成B(环己酮),A→B的试剂为O2以及Cu或Ag(作催化剂),反应条件为加热。
对比B、C的结构简式可知,B与乙炔钠合成C(酸化前)的反应类型是加成反应。
(3)E是邻羟基苯甲酸,与A(环己醇)发生酯化反应生成F,则F的结构简式为
反应的化学方程式为
+H2O。
(4)E为
其同分
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- 高考 全国卷 化学 考前 最后 一卷 答案 解析