1、2022 年山东省学业水平考试化学模拟测试卷(八) (时间:90 分钟 满分:100 分) 可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 O 16 P 31 Ca 40 Co 59 一、选择题:本题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。每小题只有一个选项符 合题目要求。 1.化学与生活密切相关,下列说法错误的是( ) A.推广使用新能源汽车可以减少尾气的排放 B.红葡萄酒中充入的少量 SO2具有抗氧化的作用 C.消毒液长时间敞开保存会增强其消毒效果 D.作为医用呼吸机原材料之一的 ABS 树脂属于有机高分子材料 2.如图是制备和收集气体的实验装置,该装置可用于( ) A.浓硫酸与
2、铜反应制取 SO2 B.浓氨水与生石灰反应制取 NH3 C.浓盐酸与二氧化锰反应制取 Cl2 D.过氧化钠与水反应制取 O2 3.W、X、Y、Z、M 为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中 W 为宇宙中 含量最为丰富的元素,X 元素形成的简单气态氢化物的熔、沸点最高,Y 与 W 和 M 能形成化学式为 YW 和 YM 的离子化合物,Z 的最外层电子数是 W、X、Y 元素最外层电子数之和的一半。Q 为 Y 的最高价氧化物对应水化物。下列 有关说法正确的是( ) A.YW 中阴离子的半径比 Li +小 B.Z 元素的单质和最高价氧化物均能与 Q 的溶液反应 C.X 元素与 Y 元素能形成两种化合
3、物,且所含化学键类型相同 D.1 mol M 的单质与 Q 的溶液反应生成 YMOx(x1),转移 NA个电子 4.下列有关化合物 X 的叙述正确的是( ) A.X 分子能发生氧化、取代、消去反应 B.X 分子只存在 2 个手性碳原子 C.X 分子中含有五种官能团 D.1 mol X 与足量 NaOH 溶液反应,最多消耗 3 mol NaOH 5.磷烯(如图)是由磷原子六元环组成的蜂巢状褶皱二维晶体,它是白磷 ()的同素异形体。 设 NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( ) A.3.1 g 白磷中含 PP 键的数目为 0.3NA B.6.2 g 磷烯中含六元环的数目为 0.1NA C.0.
4、1 mol P4与 0.6 mol H2在密闭容器中发生反应:P4+6H24PH3,生成 PH3 分子的数目为 0.4NA D.0.1 mol P4发生反应:P4+5O22P2O5,转移的电子数为 20NA 6.利用固体表面催化工艺进行 NO 分解的过程如图所示。 下列说法不正确的 是( ) A.该分解过程是:2NON2+O2 B.实验室制取 NO 可以用铜与稀硝酸反应 C.过程释放能量,过程吸收能量 D.标准状况下,NO 分解生成 5.6 L N2转移电子数约为 6.0210 23 7.下列有关说法不正确的是( ) A. 35Cl 2与 37Cl 2不能互称为同位素,也不能互称为同分异构体
5、B.C6Hn分子中的六个碳原子在同一直线上,则 n 可能等于 2 C.2,2 二甲基丁烷与 2,4 二甲基戊烷的一氯代物种类相同(不考虑立体 异构) D.与都是酚且互为同系物 8.科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电 解槽装置如图 1 所示,用 Cu Si 合金作硅源,在 950 下利用三层液熔盐进 行电解精炼,并利用某 CH4燃料电池(如图 2 所示)作为电源。下列有关说法 不正确的是( ) A.电极 c 与 b 相连,d 与 a 相连 B.左侧电解槽中,Si 优先于 Cu 被氧化 C.a 极的电极反应为 CH4-8e -+4O2- CO2+2H2O D.相同时间下
6、,通入 CH4、O2的体积不同,会影响硅的提纯速率 9.乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。工业生产乙酸乙酯的方法很 多,如图: 下列说法正确的是( ) A.反应均是取代反应 B.反应的原子利用率均为 100% C.与乙酸乙酯互为同分异构体的酯类化合物有 2 种 D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用 Na2CO3溶液鉴别 10.实验室用有机含碘(主要以I2和I -的形式存在)废水制备单质碘的实验 流程如下: 已知:.碘的熔点为 113 ,但固态的碘可以不经过熔化直接升华; .粗碘中含有少量的硫酸钠杂质。 下列说法正确的是( ) A.操作中发生反应的离子方程式为 I -+3S - I -+
7、3S - B.操作和中的有机相从分液漏斗上端倒出 C.操作为过滤 D.操作可用如图所示的水浴装置进行 二、选择题:本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 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.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( ) 选 项 实验操作和现象 结论 A 向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH 溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝 淀粉未水解 B 室温下,向 0.1 molL -1HCl 溶液中加入少量镁粉,产生 大量气泡,测得溶液温度上升 镁与盐酸反 应放热 C 室温下
8、,向浓度均为 0.1 molL -1的 BaCl 2和 CaCl2混合白色沉淀是 溶液中加入 Na2CO3溶液,出现白色沉淀 BaCO3 D 向 0.1 molL -1H 2O2溶液中滴加 0.01 molL -1KMnO 4溶液, 溶液褪色 H2O2具有氧 化性 12.我国是煤炭消费大国,高硫煤(主要含 FeS2)在我国煤炭消费中占有相当 大的比例,其燃烧时产生的 SO2对环境和人体健康造成了一定的负面影响, 所以运用电化学法进行煤的燃前脱硫是一项具有前景的技术。已 知:2FeS2+7O2+8NaOH2Fe(OH)2+4Na2SO4+2H2O,如图甲是模拟电化学法脱硫 的示意图(电极均为惰性
9、电极),对此方法说法不正确的是( ) A.将煤制成水煤浆加入电解槽有利于反应的充分进行 B.阳极的电极反应式为 4OH -4e- O2+2H2O C.煤中的铁元素最终以 Fe(OH)2的形式存在 D.根据图乙中的信息,NaOH 溶液的适宜浓度为 1 molL -1 13.硼氢化钠(NaBH4)具有强还原性,在工业生产上广泛用于非金属及金属 材料的化学镀膜、贵金属回收、工业废水处理等。工业上采用的 Bayer 法 制备 NaBH4通常分两步(如图)。下列说法错误的是( ) A.用 B2O3代替 Na2B4O7也可制得 NaBH4 B.两步的总反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 21 C.将 S
10、iO2粉碎能增大得到熔体的速率 D.由图可知该工艺过程中无污染性物质产生,符合绿色化学理念 14.常温下,10.00 mL 某一元碱 BOH 与 0.100 0 mol/L 盐酸反应,反应过程 中由水电离的 H +浓度的负对数-lgc 水(H +)与所加盐酸的体积间关系如图, 下列说法正确的是( ) A.水的电离程度:cd=ba B.d 点溶液满足 c(H +)=c(OH-) C.BOH 为弱碱,其电离平衡常数 Kb约为 10 -5 D.c 点溶液满足 c(B +)+c(BOH)=0.100 0 mol/L 15.Fe 3+与 S -不能大量共存的原因是存在氧化还原反应和水解相互促进的 反应之
11、争。 如图是利用手持技术测量向 FeCl3溶液中滴加 Na2SO3溶液过程中 的 pH 和电导率的变化情况: 实验过程还发现: .b 点时溶液澄清透明,向其中分别加入 KSCN 溶液和 NaOH 溶液,现象分别 为出现血红色和灰绿色难溶物; .c 点和 d 点均出现明显红褐色难溶物,取上层清液,分别加入 KSCN 溶液 和 NaOH 溶液,现象分别为出现血红色和无明显变化。 结合以上信息,下列分析不合理的是( ) A.a 点溶液在配制时需加入盐酸 B.结合 b 点附近 pH 的变化以及实验现象,说明此处发生了氧化还原反应 C.c 点溶液中发生的主要反应为 2Fe 3+3S -+6H 2O2Fe
12、(OH)3+3H2SO3 D.取 d 点处上层清液,向其中滴加 K3Fe(CN)6,溶液会出现蓝色沉淀 三、非选择题:本题共 5 小题,共 60 分。 16.(12 分)CO2催化加氢制甲醇,是极具前景的温室气体资源化研究领域。 在 某 CO 催化加氢制甲醇的反应体系中,发生的主要反应有: .CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.4 kJmol -1 .CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2=+41.2 kJmol -1 .CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H3 (1)H3= kJmol -1 (2)5 MPa 时,往某密闭容器中按投料
13、比 n(H2)n(CO2)=31 充入 H2和 CO2。 反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。 体系中 CO2的物质的量分数受温度的影响不大,原因是 。 250 时,反应的平衡常数 (填“”“d=ba,A 正确;c 点溶质为 BCl,由质子 守恒可得:c(BOH)+c(OH -)=c(H+),d 点 HCl 过量,则 c(BOH)+c(OH-)c(H+),B 错误;a 点加入盐酸的量为 0,溶液溶质为 BOH,由此可知常温下 BOH 电离的 c(OH -)= - - mol/L=10 -3 mol/L,K b= - = - - - - 10 -5,则 BOH 为弱
14、 碱,且 Kb的数量级约为 10 -5,C 正确;c 点-lgc 水(H +)最小,且 HCl 与 BOH 恰 好完全反应得到 BCl 溶液,c(BCl)=0.05 mol/L,根据物料守 恒:c(B +)+c(BOH)=c(BCl)=0.05 mol/L,D 错误。 15.D 已知:.b 点时溶液澄清透明,向其中分别加入 KSCN 溶液和 NaOH 溶 液,现象分别为出现血红色和灰绿色难溶物,说明溶液中存在 Fe 3+和 Fe2+,无 Fe(OH)3生成,再结合 b 点溶液 pH 与 FeCl3溶液相比,基本不变,则在 b 点, 即 - =0.5 时,两者主要发生氧化还原反应:2Fe 3+S
15、 -+H 2O 2Fe 2+S -+2H+; .c 点和 d 点均出现明显红褐色难溶物,取上层清液,分别加入 KSCN 溶液 和 NaOH 溶液,现象分别为出现血红色和无明显变化,说明有 Fe(OH)3生成, 溶液中无 Fe 2+,再结合 c、d 点溶液 pH 与 FeCl 3溶液相比显著增大,则在 c 点 和 d 点附近,即 - =1.5 时,两者主要发生相互促进的水解反 应:2Fe 3+3S -+6H 2O2Fe(OH)3+3H2SO3。 a 点是 FeCl3溶液,在配制时需加 入盐酸抑制 Fe 3+水解,故 A 正确;由上述分析,结合 b 点附近 pH 的变化以及 实验现象,说明此处发生
16、了氧化还原反应,故 B 正确;由上述分析可知,c 点 溶液中发生的主要反应为2Fe 3+3S -+6H 2O2Fe(OH)3+3H2SO3,故C正确; 由已知可知,d 点处上层清液中无 Fe 2+,向其中滴加 K 3Fe(CN)6,溶液不会 出现蓝色沉淀,故 D 错误。 16.解析:(1)根据盖斯定律可知反应 可得反应,所以H3=H1- H2=-49.4 kJmol -1-41.2 kJmol-1=-90.6 kJmol-1。 (2)H10,H30,生成 CO 的反应为吸热反应,所以随温 度升高,平衡时 CO 的物质的量分数会变大,两者共同作用导致水蒸气减小 幅度小于甲醇,所以 Z 代表 H2
17、O,Y 代表 CH3OH,X 代表 CO。 依据主要反应的化学方程式可知,反应消耗 CO2,反应逆向产生 CO2, 最终体系内 CO2的物质的量分数与上述两个反应进行的程度相关。由于 H10,根据勒夏特列原理,温度改变时,反应和反应平衡移动方 向相反,且平衡移动程度相近,导致体系内 CO2的物质的量分数受温度的影 响不大; 反应平衡常数 K= ,该反应前后气体体积计量数之和不变, 所以可以用物质的量分数来代表浓度估算 K 值,由题图可知 250 时,CO2 与 H2的物质的量分数大于 CO 和 H2O 的物质的量分数,所以 K1; 加入适量 CO,促使反应平衡正向移动,产生更多的 CH3OH,
18、而反应平衡 逆向移动,又可减少 CO2转化为 CO,使更多的 CO2通过反应转化为 CH3OH, 故CH3OH产率提高,A项正确;增大压强,有利于反应和的平衡正向移动, 而对反应无影响,B 项正确;循环利用原料气能提高CO2的转化率,使CH3OH 的产率提高,C 项正确;由题图可知,升温,CH3OH 的物质的量分数下降,产率 降低,D 项错误;综上所述选 D; 根据分析可知 X 代表 CO,Y 代表 CH3OH。 (3)生成 CH3OH 的决速步骤,指反应历程中反应速率最慢的反应。速率快 慢则由反应的活化能决定,活化能越大,反应速率越慢。仔细观察并估算表 中数据,找到活化能(过渡态与起始态能量
19、差)最大的反应为 HCOOH *+2H 2(g) H2COOH *+ H2; 反应的H1=-49.4 kJmol -1,指的是 1 mol CH 3OH(g)和 1 mol H2O(g) 的总能量与 1 mol CO2(g)和 3 mol H2(g)的总能量之差,而反应历程图中的 E 表示的是 1 个 CH3OH 分子和 1 个 H2O 分子的相对总能量与 1 个 CO2分子和 3 个 H2分子的相对总能量之差(单位为 eV),且将起点的相对总能量设定为 0。 所以,作如下换算即可求得相对总能量 E= - = - - eV-0.51 eV。 (4)因为电解过程CO2被还原为CH3OH,H2应发
20、生氧化反应,故氢气通入阳极附 近溶液中;而阴极上 CO2转化为 CH3OH,碳元素从+4 价降为-2 价,电解质溶液 为硫酸,所以电极反应方程式为 CO2+6e -+6H+ CH3OH+H2O。 答案:(1)-90.6 (2)温度改变时,反应和反应平衡移动方向相反 D CO、CH3OH (3)HCOOH *+2H 2(g)H2COOH *+ H2 -0.51 (4)阳 CO2+6e -+6H+ CH3OH+H2O 17.解析:(1)Co 为 27 号元素,位于元素周期表第四周期第族;基态 Co 原 子价层电子排布式为 3d 74s2,失去最外层 2 个电子形成 Co2+,所以 Co2+的价层
21、电子排布式为 3d 7。 (2)硫酸根中心 N 原子的价层电子对数为 4+ - =4,无孤对电子,所以 空间构型为正四面体形;N -中心 N 原子的价层电子对数为 3+ - =3,所 以为 sp 2杂化; 同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小,同周期元素自左向右第一电 离能呈增大趋势,但第A 族、第 VA 族元素第一电离能大于其相邻元素,所 以 4 种元素中第一电离能最大的为 N 元素; 6 个 NH3与 Co 2+之间形成 6 个配位键,属于键,每个氨气分子中的氮氢键 也为键,共 6+36=24(个),所以 1 mol Co(NH3)6Cl2中含有的键数目 为 24NA;NH3分子间存在氢键
22、,所以沸点较高。 (3)根据N原子的成键特点可知,在二(丁二酮肟)合镍()中N原子和Ni 2+ 形成的化学键均为配位键,所以1个二(丁二酮肟)合镍()中含有4个配位 键; 碱性太强容易生成 Ni(OH)2沉淀,酸性太强时大量的氢离子存在不利于二 (丁二酮肟)合镍()的生成,所以适宜的 pH 应为 510。 (4)由题图可知,1 个晶胞中含有 4 个 B 原子和 4 个 P 原子,故晶胞质量 m= g,设晶胞边长为 a cm,则晶胞的体积 V=a 3 cm3,故晶胞密度 = = gcm -3,解得 a=2 ;晶体中硼原子和磷原子的最近核间 距为晶胞体对角线的 ,体对角线长度为晶胞边长的 倍,所以
23、晶体中硼原 子和磷原子的最近核间距= 2 cm= cm。 答案:(1)第四周期第族 3d 7 (2)正四面体形 sp2 N 24NA NH3分子间存在氢键 (3)4 B (4) 18.解析:(1)侯氏制碱法先通氨气再通二氧化碳,因为氨气在饱和食盐水中 的溶解度比二氧化碳的大,且氨气易溶于水,为防止倒吸,应从弹簧夹 b 端 通入氨气。 (2)侯氏制碱法化学方程式:NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl,析出了 NH4Cl, 可用作氮肥;索尔维制碱法的缺点是产生大量 CaCl2,用途不大,故侯氏制碱 法的优点是减少无用的CaCl2生成;且侯氏制碱法的NaCl利用率比索尔维制 碱法
24、的高,可以循环利用。 (3)“反应”中生成产品 D 的化学方程式:2Na2CO3+3H2O22Na2CO33H2O2;由 已知条件知,硅酸钠可与 Cu 2+、Fe3+等金属离子形成沉淀,防止金属离子催化 H2O2分解。 (4)操作 F 可得到食盐水,产物 B 为 CO2,这些都是反应原料,根据流程图,异 丙醇也为可循环使用的物质,因此可循环使用的物质有 CO2、 NaCl、 异丙醇。 (5)操作 F 是分离 NH4Cl 晶体与饱和食盐水,从两者的溶解度曲线看,NH4Cl 在低温时溶解度比 NaCl 的小,故操作 F 的主要步骤为冷却结晶、过滤、洗 涤、干燥。 (6)n(KMnO4)n(H2O2
25、)=25,则 n(H2O2)= n(KMnO4)= 0.01V=0.025V,产 品 D:n(2Na2CO33H2O2)= n(H2O2),纯度为 = = 。 答案:(1)b NH3 (2)提高了食盐的利用率,可循环使用;可制得氮肥 NH4Cl;减少无用的 CaCl2 生成,可与合成氨厂联合,降低了设备的成本 (3)2Na2CO3+3H2O22Na2CO33H2O2 硅酸根可与金属离子形成沉淀,防止金 属离子催化 H2O2分解 (4)CO2、NaCl、异丙醇 (5)冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 (6) 19.解析:(1)夹紧橡皮管,向分液漏斗中加水并打开活塞,如果漏气,分液漏 斗内压强减小,水就
26、会流下,如果密闭性很好,则分液漏斗中的水不能顺利 流下。 (2)漂白精的主要成分是次氯酸钙,其与浓盐酸发生归中反应生成氯气,化 学方程式为 Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2+2H2O。 (3)氯气是酸性气体,选用酸性干燥剂如浓硫酸进行干燥;由于气流通过硬 质玻璃管时,可能带动 Co 粉,故采用玻璃纤维防止固体粉末堵塞导管。 (4)装置E位于整个装置的末端,故它的作用是除去剩余的氯气,故E中可填 充碱石灰,其作用是吸收 Cl2,同时阻止空气中的 H2O 进入 D 中。 (5)Co2O3与浓盐酸发生氧化还原反应,离子方程式为 Co2O3+6H +2Cl- 2Co 2+Cl 2+
27、3H2O。 (6)SOCl2与水反应的化学方程式为 SOCl2+H2OSO2+2HCl,SOCl2与 CoCl26H2O 的结晶水作用,生成 HCl 和 SO2气体,抑制 CoCl2的水解。 (7)60 g 沉淀为碳酸钙的质量,则碳酸钙的物质的量为 =0.6 mol,n(C)=n(CO2)=n(CaCO3)=0.6 mol,由元素守恒得 n(CoC2O4)= n(C)=0.3 mol,m(CoC2O4)=44.1 g,反应后得到 CO2的质量 m(CO2)=0.644 g=26.4 g, 由质量守恒定律,26.4 g+24.1 g-44.1 g=6.4 g,说明还有氧气参与反 应,n(O2)=
28、 = =0.2 mol,依据原子守恒配平反应的化学方程 式:3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2,则钴的氧化物的化学式为 Co3O4。 答案:(1)打开分液漏斗下端活塞,若分液漏斗中的水不能顺利滴下 (2)Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2+2H2O (3)浓硫酸 防止固体粉末堵塞导管 (4)碱石灰 吸收 Cl2,同时阻止空气中的 H2O 进入 D 中 (5)Co2O3+6H +2Cl- 2Co 2+Cl 2+3H2O (6)SOCl2与CoCl26H2O的结晶水作用,生成HCl和SO2(或HCl或酸性物质), 抑制 CoCl2的水解 (7)Co3O4 20.解析:(1
29、)A 分子中只有一种化学环境的氢,则 A 为,名称为环氧乙烷。 (2)G 为,所含官能团有醚键、 羧基、 氨基;根据流程图,E 发生硝 化反应生成 F(),则 E 为。 (3)根据 B、 C 的结构差别,由 B 生成 C 的反应类型是取代反应;根据流程图, 由 F 生成 G 的反应是硝基的还原反应。 (4)PEO 是由 A 在烃基铝催化下加聚而成的线型高分子,该加聚反应的化学 方程式为 nCH2CH2O。 (5)D 为,三取代芳香化合物 W 是 D 的同分异构体。 W 能发生银镜反 应和水解反应,说明 W 中含有酯基和醛基,能与 FeCl3溶液发生显色反应,说 明含有酚羟基。1 mol W 最多可与 4 mol NaOH 反应,因此,W 属于甲酸苯酚 酯,且含有 2 个酚羟基,W 的核磁共振氢谱只有 4 组峰,则 W 的结构简式为 或。 (6)以邻硝基甲苯()和乙醇为原料制备邻氨基苯甲酸乙酯(), 可以首先将的甲基氧化为羧基,再与乙醇酯化,最后将硝基还原即可, 合成路线为。 答案:(1)环氧乙烷 (2)醚键、羧基、氨基 (3)取代反应 还原反应 (4)n CH2CH2O (5)(或) (6)
