四川省绵阳市2024届高三化学下学期仿真演练一理科综合试题含解析

高2021级高三下期高考仿真演练(一)理科综合试题可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Co59Cu64Pd106一、选择题：本题共13个小题，每小题6分，共78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。1.化学与生活密切相关。下列叙述正确的是A.钢铁在潮湿的空气中生锈主要发生电化学腐蚀B.酿酒工艺中加入的“酒曲”与面包工艺中加入的“发酵粉”作用相同C.棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物D.75%的乙醇与84消毒液的消毒原理相同【答案】A【解析】【详解】A．钢铁在潮湿的空气中生锈，是原电池原理，主要发生电化学腐蚀，故A项正确；B．酿酒工艺中加入的“酒曲”是催化剂，面包工艺中加入的“发酵粉”是反应物，故B项错误；C．棉花、麻主要成分均为碳水化合物纤维素，蚕丝的主要成分是蛋白质，故C项错误；D．75%的乙醇使蛋白质变性而消毒，84消毒液是用的强氧化性消毒，两者消毒原理不相同，故D项错误；故本题选A。2.化合物如图的分子式均为C7H8。下列说法正确的是W()、M()、N()A.W、M、N分子中的碳原子均共面B.W、M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色C.W、M、N均能与溴水发生加成反应D.W、M的二氯代物数目相等【答案】B【解析】【详解】A．M含有3个饱和碳原子，则所有的原子不可能在同一个平面上，A错误；B．甲苯可被酸性高锰酸钾氧化，M、N含有碳碳双键可被酸性高锰酸钾氧化，故B正确；C．甲苯无不饱和键，不能与溴水发生加成反应，故C错误；D．W含有4种H，二氯代物有10种，M含有3种H，二氯代物有9种，则二氯代物的数目不同，故D错误；答案选B。3.能正确表示下列反应的离子方程式为AFeCl2溶液中通入过量H2S气体：Fe2+＋H2S=FeS↓＋2H+B.向H218O中加入Na2O2：2Na2O2+2H218O=4Na++4OH-+18O2↑C.CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)：Cu2+(aq)+ZnS(s)⇌Zn2+(aq)+CuS(s)D.次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫：SO2+ClO-+H2O=+2H++Cl-【答案】C【解析】【详解】A、FeCl2溶液中通入过量H2S气体，不会发生反应，故A项错误；B、将Na2O2固体投入中：反应离子方程式为：，故B项错误；C、CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成更难溶的铜蓝(CuS)：，故C项正确；D、向次氯酸钠溶液中通入少量SO2发生氧化还原反应，生成硫酸根离子和氯离子，氢离子与次氯酸根离子结合为弱酸次氯酸：，故D项错误；故本题选C。4.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X与W、Z相邻，且X、Z同主族，W、X、Y、Z的最外层电子数之和为18，Y的金属性是短周期元素中最强的。下列说法正确的是A.简单离子半径：X>Y>Z B.简单氢化物的稳定性：W>XC.X、Y和X、Z形成的化合物均可反应 D.W的氧化物的水化物均为强酸【答案】C【解析】【分析】Y的金属性是短周期元素中最强的，Y为Na；则W、X、Z的最外层电子数之和为17；X与W、Z相邻，且X、Z同主族，设X的最外层电子数为x，则x+x+x-1=17，解得x=6，故X为O，Z为S，W为N。【详解】A．O2-、Na+、S2-中S2-电子层数最多，离子半径最大，O2-、Na+电子层数相同，O的核电荷数小，因此离子半径大，即离子半径：S2->O2->Na+，A错误；B．非金属性N<O，简单氢化物的稳定性：NH3<H2O，B错误；C．Na和O可形成Na2O2、Na2O，与S和O形成的SO2、SO3均能发生反应，C正确；D．N有多种氧化物，其中N2O3的水化物为亚硝酸，为弱酸，D错误；故选：C。5.下列实验方案能达到实验目的的是A.甲可制取并收集干燥，纯净的NO B.观察钾元素的焰色反应C.丙可验证非金属性： D.丁可探究压强对平衡影响【答案】B【解析】【详解】A．NO密度与空气密度相近，不能用排空气法进行收集，A错误；B．通过蓝色钴玻璃观察K的火焰颜色，B正确；C．丙中通过溴化钠溶液后得到的混合气中有Cl2和Br2，Cl2也能将硫化钠氧化为硫，不能证明非金属性Br>S，C错误；D．氢气与碘蒸气反应前后气体分子数不变，压强对平衡无影响，故不能探究压强对平衡移动的影响，D错误；故选B。6.浙江大学高超教授团队研究的水系双离子电池原理如下图所示，下列说法错误的是A.放电时a极附近溶液pH增大B.放电时b极的电极反应式为：C.充电时b极作阴极，发生还原反应D.充电时1molCu完全转化Cu3(PO4)2，电池内部有6molNa+发生迁移【答案】D【解析】【分析】由图可知，放电时为原电池，a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，发生得电子的还原反应，b极上→，发生失电子的氧化反应，则a极为正极、b极为负极，负极反应式为；充电时为电解池，原电池的正负极分别与电源的正负极相接，即a极为阳极、b极为阴极，阴阳极反应与负正极反应相反；【详解】A．由图可知，放电时a极水也会放电生成氢氧根离子，碱性增强，溶液pH增大，故A正确；B．放电时b极为负极，负极反应式为，故B正确；C．充电时为电解池，a极为阳极、b极为阴极，阴极发生还原反应，故C正确；D．充电时Cu→Cu2O→Cu3(PO4)2，1molCu完全转化为Cu3(PO4)2转移电子2mol，有2molNa+发生迁移，故D错误；故选D。7.向10mL浓度均为0.1mol·L-1的FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入0.1mol·L-1氨水，溶液中金属元素有不同的存在形式，它们的物质的量浓度与氨水(Kb=1.8×10-5)体积关系如下图所示。测得M、N点溶液pH分别为8.04、8.95。已知：i．Zn2++4NH3⇌[Zn(NH3)4]2+K稳=ii．Ksp[Zn(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]下列说法正确的是A.曲线Y表示Zn2+B.Ksp[Fe(OH)2]=10-16.92C.N点以后，锌元素主要以Zn2+形式存在D.Zn(OH)2+4NH3⇌[Zn(NH3)4]2++2OH-K=10-7.86【答案】D【解析】【分析】由于Ksp[Zn(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]，向10mL浓度均为0.1mol·L-1的FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入0.1mol·L-1氨水，Zn2+先沉淀，分析图像，曲线X代表Zn2+，曲线Y代表Fe2+，曲线Z为[Zn(NH3)4]2+，以此解答。【详解】A．由分析可知，曲线Y表示Fe2+，故A错误；B．N点c(Fe2+)=110-5mol/L，pH=8.95，c(H+)=110-8.95mol/L，c(OH-)=mol/L，Ksp[Fe(OH)2]=c(Fe2+)c2(OH-)==110-15.1，故B错误；C．N点锌元素的主要存在形式为Zn(OH)2，N点以后，锌元素主要以[Zn(NH3)4]2+形式存在，故C错误；D．由M点数据可知，Ksp[Zn(OH)2]==10-16.92，反应Zn(OH)2+4NH3⇌[Zn(NH3)4]2++2OH-的K=，故D正确；故选D。三、非选择题(一)必考题8.工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。烧瓶C中发生反应如下：Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)(Ⅰ)2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)(Ⅱ)S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)(Ⅲ)回答下列问题：（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若_______，则整个装置气密性良好。装置E中为_______溶液。（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为_______。（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择_______溶液。（4）实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是_______。（5）已知反应(Ⅲ)相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是_______。（6）反应终止后，烧瓶C中的溶液经_______、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：_______。（7）烧瓶C中的实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因：_______。（8）准确称取2.000g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.1000mol·L-1碘的标准溶液滴定，反应原理为：2S2O+I2=S4O+2I-。消耗碘的标准溶液体积为18.00mL，则产品的纯度为_______(已知Na2S2O3·5H2O的相对分子质量为248)。【答案】（1）①.一段时间后液柱高度保持不变②.NaOH（2）2：1（3）饱和NaHSO3溶液（4）控制滴加硫酸的速度（5）溶液变澄清(或浑浊消失)（6）①.蒸发浓缩②.取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质（7）S2O+2H+=S↓+SO2+H2O（8）44.64%【解析】【分析】A中的亚硫酸钠中加入浓硫酸生成二氧化硫，装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，烧瓶C中发生反应如下：(Ⅰ)Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)(Ⅱ)2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)(Ⅲ)S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O，E中盛放NaOH溶液进行尾气处理，防止含硫化合物排放在环境中，据此分析解题。【小问1详解】仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则气密性良好，E中盛放NaOH溶液进行尾气处理，防止含硫化合物排放在环境中，故答案为：液柱高度保持不变；NaOH；【小问2详解】C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，烧瓶C中发生反应如下：Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)(Ⅰ)2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)(Ⅱ)S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)(Ⅲ)可知，(Ⅰ)×2+(Ⅱ)+(Ⅲ)×3，得到总反应为2Na2S(aq)+Na2SO3(aq)+3SO2(g)3Na2S2O3(aq)，则C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2：1，故答案为：2：1；【小问3详解】装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，故其中的液体要求SO2在其中的溶解度很小，且能起到除去SO2中的酸性杂质气体，则可饱和的亚硫酸氢盐溶液，如饱和NaHSO3溶液，故答案为：饱和NaHSO3溶液；【小问4详解】为使SO2缓慢进入烧瓶C，可以通过控制B中滴加硫酸的速度，来控制生成SO2的速率，故答案为：控制滴加硫酸的速度；【小问5详解】Ⅲ中发生S(g)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)，反应达到终点是S完全溶解，可观察到溶液变澄清(或浑浊消失)，故答案为：溶液变澄清(或浑浊消失)；【小问6详解】由分析可知，反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O，检测产品中是否存在Na2SO4，操作、现象和结论为取少量产品溶于足量稀盐酸中，静置，取上层清液(或过滤后取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质，故答案为：蒸发浓缩；取少量产品溶于足量稀盐酸中，静置，取上层清液(或过滤后取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质。【小问7详解】Na2S2O3•5H2O遇酸易分解，则Na2S2O3与稀硫酸反应的离子方程式为+2H+═S↓+SO2↑+H2O，故答案为：+2H+═S↓+SO2↑+H2O；【小问8详解】根据反应可知：2S2O+I2=S4O+2I-，n(Na2S2O3)=2n(I2)=2×0.1000mol/L×18.00×10-3L=3.6×10-3mol，则产品的纯度为=44.64%，故答案为：44.64%。9.活性炭载钯（Pd/C）催化剂被广泛应用于医药和化工行业，某废钯催化剂（钯碳）的杂质主要含炭、有机物及少量Fe、Zn等。如图是利用钯碳制备氧化钯（）和Pd的流程。（1）实验室中可在______（填仪器名称）中模拟“焚烧”过程。为二元弱碱，常温下的电离常数、，则常温下0.1mol/L水溶液pH=______。（2）“溶浸”步骤中钯与王水发生反应生成和一种有毒的无色气体A，A为______（填化学式），钯的浸出率与反应的时间、温度的关系如图所示，则最佳的浸取时间和温度为______，写出“除锌铁”步骤中钯的化合物与试剂Ⅰ反应的化学方程式______。（3）“沉钯”步骤中试剂Ⅱ应为______（填名称），加入该试剂的目的是______。（4）海绵钯具有优良的储氢功能。假设海绵钯的密度为，其吸附的氢气是其体积的n倍（标准状况），则此条件下，氢气的浓度______mol（氢气的浓度r为1molPd吸附氢气的物质的量，用含、n的分数式表示）。【答案】（1）①.坩埚②.10.5（2）①.NO②.2.5h，90℃③.或（3）①.盐酸②.中和，促进转化为沉淀（4）【解析】【分析】废钯催化剂高温焚烧有机物、C、Fe、Zn、Pd被氧气氧化生成氧化物，有机物、C转化为尾气而除去，加入N2H4，PdO被N2H4还原产生Pd，Fe被还原为Fe单质，Zn被还原为Zn单质，再向其中加入王水，Pd、Fe、Zn都能溶于王水，其中Pd与王水反应得到H2[PdCl4]溶液，同时产生有毒无色气体NO气体，再向溶液中加入浓氨水调节溶液pH，钯转化为可溶性的[Pd(NH3)4]2+，铁离子、锌离子全部形成Fe(OH)3、Zn(OH)2沉淀，然后过滤，向滤液中加入盐酸，析出得到[Pd(NH3)2]Cl2黄色晶体，然后煅烧得到PdCl2，再经过还原得到Pd。【小问1详解】坩埚耐高温，实验室可在坩埚中模拟焚烧实验；的电离方程式为，电离常数，则c(OH-)=10-3.5，c(H+)==10-10.5，pH==10.5【小问2详解】由分析知有毒的无色气体A为NO，由图钯的浸出率最佳的浸取时间和温度为2.5h，90℃；除锌铁”步骤中钯的化合物与试剂Ⅰ反应的化学方程式：或【小问3详解】为了不增加新杂质，“沉钯”步骤中试剂Ⅱ应为盐酸；加入该试剂的目的是中和，促进转化为沉淀【小问4详解】假设海绵钯体积为1L，则海绵钯为1000g，物质的量为，吸附氢气体积为nL，物质的量为，则1molPd吸附氢气的物质的量为10.大气污染物包括SO2和H2S等，SO2和H2S的转化研究对资源综合利用和环境保护有重要意义。（1）H2S与CO2发生如下反应：H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g)△H相关化学键键能数据如表：化学键C=O(CO2)C=O(COS)C=SH—OH—SE/kJ•mol-1803739577465399由此计算△H=___________。（2）在温度为T℃下，将1.8molH2和1.2molSO2通入2L恒容密闭容器中发生上述反应2H2(g)+SO2(g)⇌S(l)+2H2O(g)，反应体系中气体的总压强随时间变化如图1所示。①下列能表明该反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。a．相同时间内，断裂2molH—H键的同时断裂2molO—H键b．容器内气体的密度不再变化c．v正(SO2)=v逆(S)d．容器内混合气体的压强不再变化②0~15min，该反应的平均速率v(H2)=___________mol·L-1·min-1。③T℃下，该反应的平衡常数Kp=___________Pa-1(列出计算式即可)。（3）高温下CO可将SO2还原为S2：4CO(g)+2SO2(g)⇌4CO2(g)+S2(g)△H<0。平衡时CO的体积分数(%)与温度和压强的关系如图2所示(虚线框表示没有测定该条件下的数据)。①T1、T2、T3由大到小的关系是___________，判断的理由是___________。②该反应的正、逆反应速率表达式分别为v正=k正·c4(CO)·c2(SO2)、v逆=k逆·c4(CO2)·c(S2)。(k正、k逆分别为正、逆反应的反应速率常数，只与温度有关)Arrhenius提出了速率常数与温度的经验公式：k=A(k为速率常数，A为常数，e为自然对数的底数，R为理想气体常数，T为热力学温度，Ea为活化能)。在相同温度下，活化能越大，速率常数越___________(填“大”或“小”)。当该反应达到平衡后，升高温度，___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】（1）+158kJ/mol（2）①.bd②.③.（3）①.T3>T2>T1②.压强越大，CO的体积分数越小，T1、T2、T3对应的CO的体积分数逐渐增大，该反应逆向进行，则T3＞T2＞T1③.小④.增大【解析】【小问1详解】根据反应热=反应物的总键能和-生成物的总键能和计算，△H=399kJ/mol×2+803kJ/mol×2-（739+577+465×2）kJ/mol=+158kJ/mol；【小问2详解】①a．相同时间内，断裂2molH—H键同时断裂4molO—H键，正反应方向速率等于逆反应方向速率，才能说明反应达到平衡状态，故a不选；b．该反应生成非气体S(l)，则混合气体的总质量发生变化，2L恒容密闭容器，气体的密度是变量，当密度不再变化时，说明反应达到平衡状态，故b选；c．S(l)为纯液体，其浓度视为常数，则不能用反应速率表示v逆(S)，故c不选；d．该反应前后气体的总物质的量发生变化，恒温恒容下，气体的压强与物质的量成正比，容器内混合气体的压强是变量，当其不再变化时，说明反应达到平衡状态，故d选；故选bd；②列三段式：，根据物质的量比等于压强比，有，解得x=，0~15min，该反应的平均速率v(H2)=；③平衡时n(H2)=0.3mol、n(SO2)=0.45mol、n(H2O)=1.5mol，混合气体总物质的量为0.3+0.45+1.5=2.25mol，T℃下，该反应的平衡常数；【小问3详解】①压强越大，CO的体积分数越小，该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，一氧化碳的体积分数增大，故由大到小的关系是T3>T2>T1；②在相同温度下，活化能越大，速率越慢，速率常数越小，当该反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动，则平衡常数减小，则增大。(二)选考题【化学——选修3：物质结构与性质】11.氮及其化合物应用广泛。回答下列问题：（1）基态N原子处于最高能级的电子云轮廓图为________，能量最低的激发态N3-的核外电子排布式为_________。（2）胍()为平面形分子，N原子的杂化轨道方式为___________，分子中的大π键可用符号Π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π)，则胍分子中存在的大π键可表示为___________。胍属于___________分子(填“极性”或“非极性”)，①号N原子键角___________②号N原子键角(填“>”“<”或“=”)，胍易吸收空气中H2O，其原因是___________。（3）最新研究发现，水能凝结成13种类型的结晶体。除普通冰外，还有-30℃才凝固的低温冰，180℃依然不变的热冰，比水密度大的重冰等。重冰的结构如图所示。则该晶体中H2O的配位数为___________。（4）普通冰的晶胞结构与水分子间的氢如图甲、乙所示。晶胞参数pm，pm，标注为1、2、3的氧原子在Z轴的分数坐标分别为：、、。①晶胞中氢键的长度(O-H···O的长度)为___________pm。(保留一位小数)②普通冰晶体的密度为___________g·cm-3(列出数学表达式，不必计算出结果)。【答案】（1）①.哑铃形②.1s22s22p53s1；（2）①.sp2；②.③.极性分子；④.<⑤.胍与H2O能形成分子间氢键（3）8（4）①.276.4②.【解析】【小问1详解】①基态N原子电子排布式为1s22s22p3，处于最高能级为p级，电子云轮廓图为哑铃形，故答案为：哑铃形；②半充满、全充满或全空能量最低，则能量最低的激发态N3-的核外电子排布式为1s22s22p53s1，故答案为：1s22s22p53s1；【小问2详解】①胍为平面形分子，N原子的杂化轨道方式为sp2，故答案为：sp2；②胍分子中存在的大π键可表示为，故答案为：；③胍结构不对称属于极性分子，故答案为：极性分子；④由于①号N原子上有孤对电子，排斥力大，使键角变小，所以①号N原子H-N-C键角<②号N原子H-N-C键角，原因是故答案为：<；⑤胍易吸收空气中H2O，其原因