高考化学二轮复习单科标准练4新人教版

PAGE11-单科标准练(四)(分值：100分，建议用时：50分钟)(对应学生用书第188页)可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Na23Mg24Al27Ca40第Ⅰ卷一、选择题：本题共7小题，每小题6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。7．化学与人类社会的生产、生活有着密切联系。下列叙述中正确的是()A．切开的苹果和纸张久置在空气中变黄原理一致B．铁制品和铜制品均能发生吸氧和析氢腐蚀C．高温加热和“84”消毒液均可杀死禽流感病毒D．误食重金属盐引起人体中毒，可饮用大量的食盐水解毒C[A项，切开的苹果变黄是发生氧化反应，纸张久置变黄是经SO2漂白后生成的无色物质分解导致，原理不一致，错误；B项，铜没有氢活泼，不能发生析氢腐蚀，错误；C项，高温加热和“84”消毒液均能使蛋白质变性，可杀死禽流感病毒，正确；D项，食盐水不能与重金属离子发生反应，所以误食重金属盐不能用食盐水解毒，错误。]8．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A．25℃时，向1L0.1mol·L－1的NH4Cl溶液中加入氨水至溶液呈中性，则溶液中NHeq\o\al(＋,4)NAB．常温下，0.1mol环氧乙烷(NA个共价键C．标准状况下，2.24LNO与1.12LO2NANA个阴离子的Na2O2与CO2NA个电子A[根据电荷守恒可知n(NHeq\o\al(＋,4))＝n(Cl－)＝0.1mol，A正确；常温下，每个环氧乙烷含有7个共价键，所以0.1mol环氧乙烷(NA个共价键，B错误；标准状况下，2.24LNO与1.12LO2混合后生成2.24LNANA个阴离子的Na2O2的物质的量为0.2mol，与CO2NA个电子，D错误。]9．马兜铃酸是一种致癌物。如图为马兜铃酸的结构简式，R、R1、R2代表—H，—OH或—OCH3中的一种或几种，下列有关说法正确的是()A．若R代表—OH，R1、R2代表—H，则对应有机物的分子式为C16H9NO7B．若R代表—H，R1、R2代表—OCH3，则对应有机物的结构中含有4种官能团C．若R、R1、R2均代表—H，则对应有机物能发生取代反应，氧化反应和水解反应D．若R、R1、R2中至少有1个代表—H，则对应的有机物最多有9种结构(不考虑立体异构)A[根据碳原子的成键特点可知，R代表—OH，R1、R2代表—H，则对应有机物分子式为C16H9NO7，A正确；若R代表—H，R1、R2代表—OCH3，则对应有机物的结构中含有醚键、羧基、硝基，B错误；对应有机物分子中含有羧基，能发生酯化反应，能燃烧，即能发生氧化反应，但不能发生水解反应，C错误；若R代表—H，R1和R2可以均为—OH或—OCH3，也可以分别为—OH和—OCH3，共有四种结构，若R1或R2代表—H，也分别有四种结构，则R、R1、R2有1个代表—H时，最多有12种结构，还需考虑R、R1、R2中有2个—H或3个—H，则对应有机物的结构多于12种，D错误。]10．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由W、Y、Z三种元素形成的一种液态化合物甲溶于水后，可观察到剧烈反应，液面上有白雾形成，并有能使品红溶液褪色的有刺激性气味的气体逸出，向溶液中滴加AgNO3溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀析出。下列说法不正确的是()A．Y的简单氢化物的热稳定性比Z的弱B．W与X的简单离子具有相同的电子层结构C．化合物甲已被用作某种锂电池的还原剂D．Z2W是某种氧化性弱酸的酸酐C[X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，即X为Na，由W、Y、Z三种元素形成的一种液态化合物甲溶于水后，可观察到剧烈反应，液面上有白雾形成，白雾为HCl，并有能使品红溶液褪色的有刺激性气味的气体逸出，向溶液中滴加AgNO3溶液。有不溶于稀硝酸的白色沉淀析出，产生能使品红溶液褪色的有刺激性气体，即该气体为SO2，四种元素中含有硫元素，向溶液中滴加AgNO3溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀析出，该沉淀为AgCl，即四种元素中含有氯元素，综上所述，推出化合物甲为SOCl2，四种元素分别为O、Na、S、Cl。]11．某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应，设计装置如下图所示，下列说法正确的是()A．装置A气密性的检查方法，直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好B．装置B中盛放硅胶，目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气C．装置C加热前，用试管在干燥管管口处收集气体点燃，通过声音判断气体纯度D．装置A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2C[检查A装置气密性时，应先关闭活塞K1，再加水检查，A错误；B装置应盛碱石灰吸收H2O(g)和HCl，B错误；Cu与浓硫酸反应制取SO2时需加热，D错误。]12．工业上氟气可作为火箭燃料中的氧化剂，氟单质的制备通常采用电解法。已知：KF＋HF=KHF2，电解熔融的氟氢化钾(KHF2)和无水氟化氢的混合物制备F2的装置如图所示。下列说法错误的是()A．钢电极与电源的负极相连B．电解过程中需不断补充的X是KFC．阴极室与阳极室必须隔开D．氟氢化钾在氟化氢中可以电离B[根据装置图，KHF2中氢元素显＋1价，钢电极上析出H2，表明钢电极上发生得电子的还原反应，即钢电极是电解池的阴极，钢电极与电源的负极相连，A正确；根据装置图，逸出的气体为H2和F2，说明电解质无水溶液中减少的是氢和氟元素，因此电解过程需要不断补充的X是HF，B错误；阳极室生成氟气，阴极室产生H2，二者接触发生剧烈反应甚至爆炸，因此必须隔开防止氟气与氢气接触，C正确；由氟氢化钾的氟化氢无水溶液可以导电，可推知氟氢化钾在氟化氢中发生电离，D正确。]13．常温下，向10mL0.1mol·L－1的CuCl2溶液中滴加0.1mol·L－1的Na2S溶液，滴加过程中溶液中－lgc(Cu2＋)随滴入的Na2S溶液体积的变化如图所示(忽略滴加过程中的温度变化和溶液体积变化)。下列叙述正确的是()A．常温下Ksp(CuS)的数量级为10－35B．c点溶液中水的电离程度大于a点和d点溶液C．b点溶液中c(Na＋)＝2c(Cl－D．d点溶液中c(Na＋)>c(Cl－)>c(S2－)>c(OH－)>c(H＋)D[根据图像，V＝10mL时，二者恰好完全反应生成CuS沉淀，CuSCu2＋＋S2－，平衡时c(Cu2＋)＝c(S2－)＝10mol·L－1，则Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)c(S2－)＝10mol·L－1×10mol·L－1＝10，Ksp(CuS)的数量级为10－36，A错误；Cu2＋单独存在或S2－单独存在均会水解，水解促进水的电离，c点时恰好形成CuS沉淀，溶液中含有氯化钠，此时水的电离程度最小，c点溶液中水的电离程度小于a点和d点溶液，B错误；根据图像，b点时钠离子的物质的量为0.1mol·L－1×0.005L×2＝0.001mol，氯离子的物质的量为0.1mol·L－1×0.01L×2＝0.002mol，则c(Cl－)＝2c(Na＋)，C错误；d点溶液中NaCl和Na2S的浓度之比为2∶1，且溶液显碱性，因此c(Na＋)>c(Cl－)>c(S2－)>c(OH－)>c(H＋)，D正确。]第Ⅱ卷二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第26～28题为必考题，每个试题考生都必须作答。第35～36题为选考题，考生根据要求作答。)(一)必考题(3题，共43分)26．(14分)(2019·衡水金卷)丙酰氯(CH3CH2COCl)是香料、医药、农药的重要中间体，制备丙酰氯的反应原理为3CH3CH2COOH＋PCl3eq\o(→,\s\up8(50℃))3CH3CH2COCl＋H3PO3。实验小组设计如下实验制备丙酰氯，然后测定产率。已知：相关数据如下表所示：物质密度/g·mL－1沸点/℃性质CH3CH2COOH141易溶于水、乙醇、乙醚PCl3与水剧烈反应，溶于乙醇、乙醚CH3CH2COCl80与水和乙醇剧烈反应，溶于乙醚H3PO3200(分解)白色晶体，易溶于水和乙醇，易被氧化图1图2回答下列问题：(1)仪器A的作用为______________________________________。(2)用图1所示装置制备CH3CH2COCl。①向三颈瓶中加入18.5mLCH3CH2COOH，通入一段时间N2，加入8.7mLPCl3。通入一段时间N2的作用为___________________________________________________________________________________。②水浴加热，其优点为__________________________________________________________________________________________。③充分反应后，停止加热，冷却至室温。(3)将三颈瓶中的液体小心转移入图2所示装置中，进行初步分离。①仪器B的名称为________。冷凝管的出水口为______(填“a”或“b”)。②若最终所得CH3CH2COCl的体积为18.0mL，则CH3CH2COCl的产率为________(保留三位有效数字)。③C的作用为________________________；若无C，将导致所测CH3CH2COCl的产率________(填“偏高”或“偏低”)。[解析](1)由信息知，仪器A的作用为冷凝回流反应物和生成物，增大产率。(2)①由表中信息知，PCl3和CH3CH2COCl易与水反应，故通入一段时间N2的作用为排尽装置中的空气，防止水蒸气与PCl3和CH3CH2COCl反应。②水浴加热可使反应物受热均匀，容易控制温度。(3)①由装置图知，仪器B的名称为蒸馏烧瓶。冷凝管应下口进水上口出水。②18.5mLCH3CH2COOH的物质的量为0.2475mol8.7mLPCl3的物质的量为0.0993mol，由反应方程式可知，PCl3过量。CH3CH2COCl的理论产量为0.2475mol；实际产量为18.0mL，物质的量为0.20627mol，则CH3CH2COCl的产率为83.3%。③由信息知，CH3CH2COCl易水解，故C的作用为防止空气中的水蒸气进入使CH3CH2COCl水解。若无C，将导致所测CH3CH2COCl的产率偏低。[答案](1)冷凝回流反应物和生成物，增大产率(2)①排尽装置中的空气，防止水蒸气与PCl3和CH3CH2COCl反应②使反应物受热均匀，容易控制温度(3)①蒸馏烧瓶b②83.3%③防止空气中的水蒸气进入使CH3CH2COCl水解偏低27．(14分)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3开始沉淀完全沉淀回答下列问题：(1)过滤用到的玻璃仪器有漏斗________。(2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在________范围内。(3)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子，写出该反应的离子方程式为___________________________________________________________________________________________________________。(4)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2＋可部分水解生成Fe2(OH)eq\o\al(2＋,4)聚合离子，该水解反应的离子方程式为_____________________________________________________。(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2＋及NOeq\o\al(－,3)。为检验所得产品中是否含有Fe2＋，应使用的试剂为________。A．氯水 B．KSCN溶液C．NaOH溶液 D．酸性KMnO4溶液(6)为测定含Fe2＋和Fe3＋溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：准确量取20.00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH<2，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。已知：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I22S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)则溶液中铁元素的总含量为________g·L－1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。[解析](2)制备硫酸亚铁，需与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al(OH)3，避免生成Fe(OH)2沉淀，则应控制溶液pH在4.4～7.5之间；(6)根据所给反应可得关系式Fe3＋～S2Oeq\o\al(2－,3)，所以n(Fe3＋)＝n(Na2S2O3)＝0.1000mol·L－1×0.020L＝0.0020mol，溶液中铁元素的总含量为0.0020mol×56g·mol－1÷0.020L＝5.6g·L－1；若滴定前溶液中H2O2没有除尽，则H2O2也可氧化I－得到I2，消耗的Na2S2O3将偏多，导致所测定的铁元素的含量偏高。[答案](1)玻璃棒、烧杯(2)4.4～7.5(3)2H＋＋Fe2＋＋NOeq\o\al(－,2)=Fe3＋＋NO↑＋H2O(4)2Fe(OH)2＋＋2H2OFe2(OH)eq\o\al(2＋,4)＋2H＋(5)D(6)5.6偏高28．(15分)研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。请回答下列问题：Ⅰ.煤的气化已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有：①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131kJ·mol－1②CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)ΔH＝akJ·mol－1查阅资料反应②中相关化学键键能数据如下表：化学键C≡OH—HH—CH—OE/(kJ/mol) 1072 436 414 465(1)则反应②中a＝________。(2)煤直接甲烷化反应C(s)＋2H2(g)CH4(g)的ΔH为________kJ·mol－1，该反应在________(填“高温”或“低温”)下自发进行。Ⅱ.合成低碳烯烃在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和2.5molH2，发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)ΔH＝－128kJ·mol－1，测得温度对催化剂催化效率和CO2平衡转化率的影响如图所示：(3)图中低温时，随着温度升高催化剂的催化效率提高，但CO2的平衡转化率却反而降低，其原因是____________________________________________________________________________________________。(4)250℃时，该反应的平衡常数K值为________。Ⅲ.合成甲醇在恒温2L容积不变的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得不同时刻反应前后容器内压强变化(p后/p前)如下表：时间/h123456p后/p前(5)反应前1小时内的平均反应速率v(H2)为________mol/(L·h)，该温度下CO2的平衡转化率为________。Ⅳ.电解逆转化制乙醇(6)科研人员通过反复实验发现：CO2可以在酸性水溶液中电解生成乙醇，则生成乙醇的反应发生在________极(填“阴”或“阳”)，该电极的反应式为___________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)根据反应方程式CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)ΔH＝akJ·mol－1，可知ΔH＝(1072＋3×436－4×414－2×465)kJ·mol－1＝－206kJ·mol－1；(2)①＋②，整理可得：C(s)＋2H2(g)CH4(g)的ΔH＝＋131kJ·mol－1－206kJ·mol－1＝－75kJ·mol－1；该反应是气体体积减小的放热反应，根据体系的自由能公式ΔG＝ΔH－TΔS，若反应自发进行，则ΔG＝ΔH－TΔS<0，所以温度较低时ΔG<0，反应自发进行；(3)由图分析可知在250℃时催化剂活性最大，在低于该温度时，升高温度，催化剂活性增强；而CO2的平衡转化率却随温度的升高反而降低，是由于该反应的正反应为放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，使反应物CO2转化率降低；(4)在250℃时CO2转化率为50%，根据起始时加入的物质的物质的量及反应2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)中各种物质的转化关系可知，达到平衡时各种物质的平衡浓度分别为c(CO2)＝0.5mol·L－1；c(H2)＝1.0mol·L－1；c(C2H4)＝0.25mol·L－1；c(H2O)＝1.0mol·L－1，则该温度下的化学平衡常数K＝eq\f(0.25×142×16)＝1；(5)化学反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)n(开始)/mol13001hΔn/molx3xxxΔn(平衡)/moly3yyy在1h时气体的总物质的量n＝(1－x)＋(3－3x)＋x＋x＝(4－2x)mol，开始时总物质的量为4mol，根据eq\f(p后,p前)＝eq\f(4－2x,4)＝0.90，解得x＝0.2mol，所以H2改变的物质的量为3×0.2mol＝0.6molv(H2)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(\f(0.6mol,2L),1h)＝0.3mol/(L·h)；在平衡时气体的总物质的量n＝(1－y)＋(3－3y)＋y＋y＝(4－2y)mol，开始时总物质的量为4mol，根据eq\f(p后,p前)＝eq\f(4－2y,4)＝0.80，解得y＝0.4mol，所以CO的平衡转化率＝(0.4mol÷1mol)×100%＝40%；(6)CO2中的C化合价为＋4价，乙醇中C的平均化合价为－2价，化合价降低，获得电子，所以生成乙醇的反应发生在阴极，在酸性条件下，CO2在阴极获得电子，变为乙醇，电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－=CH3CH2OH＋3H2O。[答案](1)－206(2)－75低温(3)该反应ΔH<0，温度升高，平衡向逆反应方向移动，所以CO2的平衡转化率降低(4)1(5)0.340%(6)阴2CO2＋12H＋＋12e－=CH3CH2OH＋3H2O(二)选考题(请考生从所给出的2道题中任选一道作答)35.[化学—选修3：物质结构与性质](15分)中国古代文献中记载了大量古代化学的研究成果，《本草纲目》中记载：“(火药)乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者”，反应原理为S＋2KNO3＋3C=K2S＋N2↑＋3CO2↑。(1)氮原子的价层电子排布图为__________________，烟花燃放过程中，钾元素中的电子跃迁的方式是______________________，K、S、N、O四种元素第一电离能由大到小的顺序为____________________。上述反应涉及的元素中电负性最大的是________(填元素符号)。(2)碳元素除可形成常见的氧化物CO、CO2外，还可形成C2O3(结构式为COOCO)。C2O3与水反应可生成草酸(HOOC—COOH)。①C2O3中碳原子的杂化轨道类型为________，CO2分子的立体构型为________。②草酸与正丁酸(CH3CH2CH2COOH)的相对分子质量相差2，二者的熔点分别为101℃、－7.9℃，导致这种差异的最主要原因可能是________________________________________________________________________。③CO分子中π键与σ键个数比为________。(3)超氧化钾的晶胞结构图如右图所示：则与K＋等距离且最近的K＋个数为________，若晶胞参数为dpm，则该超氧化物的密度为________g·cm－3(用含d、NA的代数式表示，设NA表示阿伏加德罗常数的值)。[解析](1)氮原子价电子数为5，其电子排布图为；焰色反应属于发射光谱，故电子是由高能量状态跃迁到低能量状态，由第一电离能递变规律及氮原子的2p能级处于半充满状态得第一电离能的大小顺序为N>O>S>K；上述反应涉及的元素中氧元素的非金属性最强，故电负性最大；(2)①C2O3中碳原子形成3个σ键，为sp2杂化；CO2中碳原子采取sp杂化，立体构型为直线型；②草酸分子中有2个O—H键，丁酸分子中只含有一个O—H键，故草酸分子间形成的氢键数目比丁酸分子间形成的氢键数目多，因此其沸点比较高；③CO与N2互为等电子体，结构相似，故π键与σ键个数比为2∶1;(3)由晶胞图知，同一平面内与K＋距离相等且最近的K＋有4个，通过某一个K＋且相互垂直的平面有3个，故共有12个K＋符合条件；由均摊原理知每个晶胞中含有4个KO2，质量为4/N