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2020年云南省昆明市三诊一模高考化学诊断试卷(含答案解析)

2023-01-21 来源:步旅网
2020年云南省昆明市三诊一模高考化学诊断试卷

一、单选题(本大题共7小题,共42.0分) 1. 下列关于乙醇与钠反应的说法不正确的是( )

A. 与钠反应的速率:乙醇<水 B. O−H的极性:乙醇>水 C. O−H的极性受相邻基团的影响

D. 依据乙醇与H2物质的量之比2:1,可确定乙醇的结构

2. 下列关于有机物的说法错误的是( )

A. 乙醇中是否含水,可用无水硫酸铜检验

B. 淀粉和纤维素的组成都可用(C6H10O5)n表示,它们互为同分异构体 C. 乙酸的比例模型是

D. CH2=CH2、苯都能发生加成反应

3. 一种由四种短周期元素组成的化合物(如图所示),具有极强的氧化性。其中元素X、Y、Z、W

的原子序数依次增大,且原子序数之和为36。下列有关叙述错误的是( )

A. 该物质中含有离子键、极性共价键和非极性共价键 B. 该物质中W的化合价为+7,可用于消毒杀菌

C. Z的单质在空气中加热时,先熔化成闪亮小球,然后剧烈燃烧 D. 原子半径的大小顺序是Z>W>Y>X

4. 下列关于自然界中碳循环(如图)的说法中,不正确的是( )

A. 呼吸作用涉及氧化还原反应 C. 含碳化合物可相互转化

5. 在1 L 1 mol·L−1氨水中 ( )

B. 碳循环具有全球性 D. 碳元素均被氧化

A. 含1 mol氨分子

+

的物质的量之和为1 mol B. NH3和NH4

C. 含1 mol NH3·H2O

+

的物质的量之和为1 mol D. NH3、NH3·H2O、NH4

6. 利用下列装置和操作不能达到实验目的的是 ( )

A从含碘CCl4溶液中提取碘和回收CCl4溶剂 B萃取操作过程C定量测定化学反D比较KMnO4、中的放气 应速率 Cl2、S的氧化性 A. A B. B C. C D. D

M由Na2O和Al2O3制得,7. 如图所示为钠硫高能电池的结构示意图,该

电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+xS=Na2Sx.下列说法不正确的是( )

A. 负极反应式为Na−e−=Na+

B. 放电时,消耗32 g正极活性物质,转移的电子为2 mol C. M的作用是导电和隔离钠与硫

D. 消耗相同质量的负极活性物质,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的4.5倍

二、简答题(本大题共5小题,共63.0分)

8. 铝是地壳中含量最多的金属元素,在自然界主要以化合态的形式存在于氧化铝中。铝土矿的主

要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物,而杂质SiO2是酸性氧化物,Fe2O3是碱性氧化物,下图为工业上用酸溶法提取铝土矿中的铝。

讨论回答下列问题:

(1)①中加盐酸后的沉淀主要是______(化学式),为了加快铝土矿在盐酸中的溶解,可采取的措施有______(一种即可)。

(1)写出②、③中可能发生反应的离子方程式。 ②______、______ ③______

(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3+的原因:______。

9. 氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等.某

化学兴趣小组用模拟制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:

2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)△H<0

(1)用如图1装置制取氨气,你所选择的试剂是______.

(2)制备氨基甲酸铵的装置如图2所示,把氨气和二氧化碳通入四氯碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中.当悬浮物较多时,停止制备.

注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质.

①发生器用冰水冷却的原因是______.液体石蜡鼓泡瓶的作用是______.

②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是______(填写操作名称).为了得到干燥产品,应采取的方法是______(填写选项序号).

a.常压加热烘干 b.高压加热烘干 c.真空40℃以下烘干

③尾气处理装置如图2所示.双通玻璃管的作用:______;浓硫酸的作用:______、______. (3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.782 0g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.000g.则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为______.

[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79、Mr(CaCO3)=100].

10. 在某温度下,在容积为1L的密闭容器中充入一定量的N2和H2,在一定条件下发生反应N2(g)+

3H2(g)⇌2NH3(g).5min后,c(H2)=9mol⋅反应到达平衡,各物质的浓度为c(N2)=3mol⋅L−1、L−1、c(NH3)=4mol⋅L−1.求:

(1)从反应开始至平衡时N2的平均反应速率; (2)H2的起始浓度; (3)N2的转化率.

11. 钴的化合物在工业生产、生命科技等行业有重要应用。

(1)Co2+的核外电子排布式为_______,Co的第四电离能比Fe的第四电离能要小得多,原因是_______。

(2)Fe,Co均能与CO形成配合物,如Fe(CO)5、Co2(CO)8的结构如图1、图2所示,图1中1 mol Fe(CO)5含有_______mol配位键,图2中C原子的杂化方式为_______,形成上述两种化合物的四种元素中电负性最大的是_______(填元素符号)。

(3)金属钴的堆积方式为六方最密堆积,其配位数是_______,钴晶体晶胞结构如图3所示,该晶胞中原子个数为_______,该晶胞的边长为a nm,高为c nm,该晶胞的密度为_______(NA表示阿伏加德罗常数的值,列出代数式)g·cm−3。

12. 功能高分子材料(M)在生产、生活中有广泛用途,M的一种合成路线如下:

请回答下列问题: (1)G的化学名称为______。

(2)C中官能团的名称为______。D的顺式结构简式为______。 (3)A→B的反应类型为______。F分子中最多有______个原子共平面。 (4)E+I→M的反应类型为______;其反应的化学方程式为______。 (5)同时满足下列条件的H的同分异构体有______种。 ①苯环上连有−NH2 ②能与NaHCO3反应

(6)参照上述含成路线和信息,以乙醇为原料(无机试剂任选),设计制备聚乳酸(

)的合成路线:______。

【答案与解析】

1.答案:B

解析:解:A.乙醇与水相比较,水与钠反应较为剧烈,故A正确; B.乙基给电子能力较弱,乙醇的O−H极性比水弱,故B错误;

C.乙醇和水都含有O−H键,两分子中O−H的极性不同,可说明O−H的极性受相邻基团的影响,故C正确;

D.乙醇与H2物质的量之比2:1,可说明乙醇含有羟基,且只有羟基与钠反应生成氢气,故D正确. 故选B.

乙醇含有羟基,可由乙醇与钠反应生成的氢气的量确定,由于乙基给电子能力较弱,可知乙醇的O−H极性比水弱,说明−H的极性受相邻基团的影响,以此解答该题.

本题考查有机物的结构和性质,为高频考点,题目侧重于乙醇的考查,注意把握乙醇的结构和性质,易错点为B,注意分子极性的比较,难度不大.

2.答案:B

解析:解:A.无水硫酸铜遇水变蓝,则可用无水硫酸铜检验乙醇中是否有水,故A正确; B.淀粉和纤维素的组成都可用(C6H10O5)n表示,但n不同,而同分异构体的分子式相同,结构不同,所以淀粉与纤维素不是同分异构体,故B错误;

C.比例模型体现分子的结构及原子的相对大小,则乙酸的比例模型是

,故C正确;

D.碳碳双键可发生加成反应,苯也可与氢气发生加成反应,即CH2=CH2、苯都能发生加成反应,故D正确; 故选B.

A.无水硫酸铜遇水变蓝;

B.淀粉和纤维素的组成都可用(C6H10O5)n表示,但n不同; C.比例模型体现分子的结构及原子的相对大小;

D.碳碳双键可发生加成反应,苯也可与氢气发生加成反应.

本题考查较综合,涉及有机物的结构与性质、物质的检验、同分异构体的判断及有机反应等,注重

基础知识的考查,选项B为易错点,题目难度不大.

3.答案:B

解析:解:由上述分析可知,X为H、Y为O、Z为Na、W为S,

A.含阴阳离子形成的离子键,且含O−O非极性键、O−H极性键等,故A正确; B.该物质中W的化合价为+6,化合物具有极强的氧化性,可用于消毒杀菌,故B错误; C.Z的单质为Na,在空气中加热时,先熔化成闪亮小球,然后剧烈燃烧,故C正确;

D.电子层越多、原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径的大小顺序是Z>W>Y>X,故D正确; 故选:B。

由短周期主族元素组成的化合物,元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且Z形成+1价阳离子,则Z为Na;Y形成2个共价键,其原子序数小于Na,则Y为O;W可形成6个共价键,其原子序数大于Na,则W为S;原子序数总和为36,X的原子序数为36−11−8−16=1,则X为H,以此来解答。

本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握物质结构、化学键、原子序数来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大。

4.答案:D

解析:解:A、生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳,经光合作用转化为葡萄糖,并放出氧气,属于氧化还原反应,故A正确;

B、生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳,经光合作用转化为葡萄糖,并放出氧气,是气体循环,具有全球性,故B正确;

C、生物圈中的碳循环涉及含碳的化合物之间可以相互转化,如碳酸的形成、碳酸的分解、碳酸钙和碳酸氢钙之间的转化等,故C正确;

D、生物圈中的碳循环涉及含碳的化合物之间可以相互转化,如碳酸的形成、碳酸的分解、碳酸钙和碳酸氢钙之间的转化等都不涉及化合价的变化,故D错误。 故选:D。

本题考查学生自然界生物圈中的碳循环知识,注意了解碳循环的内涵,明确含氮化合物之间的转化是解题的关键。

5.答案:D

解析:

本题考查弱电解质的电离,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握溶液中的离子种类,难度不大。

+

NH3⋅H2O、NH4氨水中存在NH3+H2O⇌NH3⋅H2O⇌NH3⋅H2O+OH−,溶液中存在NH3、,则NH3、+

NH3⋅H2O、NH4之和为1mol,故D正确。

故选D。

6.答案:C

解析:

• 本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及混合物分离提纯等,把握物质的性质、反

应原理、实验基本技能为解答的关键。

• A.各物质的沸点不同,所以可以用蒸馏的方法分离,故A正确; • B.震荡过程中会使压强增大,所以萃取操作过程中的放气,故B正确; • C.测定反应速率需要计时,缺少秒表,故C错误;

• D.试管中产生浑浊则说明产生了氯气,说明高锰酸钾的氧化性强于氯气,而氯气强于S,故

D正确。

• 故选C。 7.答案:B

解析:

本题考查了原电池原理,明确正负极上得失电子及反应类型是解本题关键,难点是电极反应式的书写,易错题是A,根据M晶体的类型确定M的导电作用,难度不大。

S化合价降低,由方程式可知反应中Na被氧化,应为原电池负极反应,电极方程式为Na−e‾=Na+,

2

被还原,为原电池正极反应,电极方程式为xS+2e‾→Sx‾,原电池工作时,M起到导电和隔绝Na、

S的作用,以此解答该题。

A.由方程式可知反应中Na被氧化,应为原电池负极反应,电极方程式为Na−e‾=Na+,故A正确;

2−B.正极上硫得电子发生还原反应,电极反应式为:xS+2e−=Sx,所以消耗32 g正极活性物质,转

移的电子为32g/mol×x=xmol,故B错误;

C.熔融状态下,Na2O能电离出阴阳离子而使电解质导电,且钠易和硫反应,所以M的作用是导电和隔离钠与硫,故C正确;

D.钠高能电池中负极为钠,有23g钠消耗释放1mole−,则207g钠消耗时转移23mol=9mole−,铅蓄电池的电极反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,铅蓄电池中铅是负极,207g铅消耗时转移 2mole−,故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的:9÷2=4.5倍,故 D正确。 故选B。

3+SiO2 粉碎铝土矿、加热、增大盐酸的浓度 Al3++4OH−=AlO−+3OH−=8.答案:2+2H2O Fe−Fe(OH)3↓ AlO−2+CO2+H2O=Al(OH)3+HCO3 Al(OH)3只能溶于强碱,不能溶于氨水,用氨水

207

32g22

不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离

解析:解:(1)①中加盐酸后的沉淀主要是二氧化硅,与盐酸不反应,为了加快铝土矿在盐酸中的溶解,可采取的措施有粉碎铝土矿、加热、增大盐酸的浓度, 故答案为:SiO2;粉碎铝土矿、加热、增大盐酸的浓度;

3+

+3OH−=Fe(OH)3↓, (2)②操作加入过量的氢氧化钠,发生Al3++4OH−=AlO−2+2H2O,Fe−

③中通入过量的二氧化碳,发生AlO−2+CO2+H2O=Al(OH)3+HCO3,

AlO−故答案为:Al3++4OH−=AlO−Fe3++3OH−=Fe(OH)3↓;2+CO2+H2O=Al(OH)3+2+2H2O;HCO−3;

(3)步骤②如加入氨水,Al(OH)3只能溶于强碱,则生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,生成的氢氧化铝,不能溶于氨水,

故答案为:Al(OH)3只能溶于强碱,不能溶于氨水,用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离。 铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量 SiO2、Fe2O3等杂质步骤①用盐酸溶解,发生的反应有Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,过滤得到滤液为含三价铝和三价铁的离子的溶液,再通入过量的氢氧化钠生成偏铝酸钠溶液甲,再通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝

的沉淀,再灼烧生成氧化铝,最后电解得到铝单质,以此解答该题。

本题考查Al及其化合物的化学性质、物质分离提纯方法和基本操作的综合应用,注意把握流程中发生的化学反应为解答的关键,注重信息与所学知识的结合分析解决问题,侧重知识迁移应用能力的考查,题目难度中等。

9.答案:浓氨水与氢氧化钠固体 降低温度,提高反应物转化率(或降低温度,防止因反应放热造成

产物分解) 通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例 过滤 c 防止倒吸 吸收多余氨气 防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解 80.00%

解析:解:(1)把浓氨水滴入到固体氧化钙或氢氧化钠,在溶解过程中放热使浓氨水分解生成氨气,故答案为:浓氨水与生石灰或氢氧化钠固体等;

(2)①反应2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)+Q,是放热反应,降温平衡正向进行,温度升高;发生器用冰水冷却提高反应物质转化率,防止生成物温度过高分解;

故答案为:降低温度,提高反应物转化率(或降低温度,防止因反应放热造成产物分解);液体石蜡鼓泡瓶的作用是控制反应进行程度,控制气体流速和原料气体的配比,故答案为:通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例;

②制备氨基甲酸铵的装置如图3所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,分离产品的实验方法利用过滤得到,氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、不能加热烘干,应在真空40℃以下烘干; 故答案:过滤;c;

③双通玻璃管的作用是防止液体倒吸;浓硫酸起到吸收多余的氨气,同时防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解,

故答案为:防止倒吸;吸收多余氨气、防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解; (3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.000g.物质的量为0.010mol,设样品中氨基甲酸铵物质的量为x,碳酸氢铵物质的量为y,依据碳元素守恒得到; x+y=0.01

78x+79y=0.7820

解得x=0.008mol

y=0.002mol

则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数=

0.008mol0.01mol 

×100%=80.00%,故答案为:80.00%.

(1)装置1是利用分液漏斗滴入液体溶解锥形瓶中的固体,利用溶解放热使氨水分解生成氨气; 液体石蜡鼓泡瓶的主要作用是控制反应进行程度,控制气(2)①反应是放热反应降温平衡正向进行;体流速和原料气体的配比;

②生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,分离产品的实验方法利用过滤得到,氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解;

③依据反应过程中的产物分析,不能把污染性的气体排放到空气中,吸收易溶于水的气体需要放倒吸;

(3)碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品中,使碳元素完全转化为碳酸钙,依据碳元素守恒和混合物质量计算物质的量分数.

本题考查了物质制备实验的设计应用,主要是氨气的制备方法,氨基甲酸的制备实验装置分析判断,实验基本操作,混合物分离的实验设计,有关混合物的计算,题目难度中等.

10.答案:解:依据化学平衡三段式列式计算,

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 起始量(mol/L) 5 15 0 变化量(mol/L) 2 6 4 平衡量(mol/L) 3 9 4

(1)从反应开始至平衡时N2的平均反应速率=

2mol/L5min

=0.4mol/L⋅min;

答:从反应开始至平衡时N2的平均反应速率0.4 mol⋅L−1⋅min−1; (2)依据上述计算可知H2的起始浓度=15mol/L; 答:H2的起始浓度为15 mol⋅L−1; (3)N2的转化率=5mol/L×100%=40%; 答:N2的转化率为40%.

2mol/L

解析:依据化学平衡三段式列式计算, N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 起始量(mol/L) 5 15 0 变化量(mol/L) 2 6 4 平衡量(mol/L) 3 9 4

依据上述计算分析计算.

本题考查了化学平衡计算的分析应用,主要是反应速率、转化率、浓度概念的计算应用,掌握基础是关键,题目较简单.

11.答案:(1)[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7;Co失去三个电子后会变成[Ar]3d6,更容易再失去一

个电子形成半满状态[Ar]3d5,Fe失去三个电子后会变成[Ar]3d5,达到半充满的稳定状态,更难再失去一个电子 (2)10;sp、sp2;O

236√3×1021

(3)12;6; 3a2cNA

解析:

本题考查晶胞计算,为高频考点,把握电子排布、杂化、晶体结构及计算为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意(3)为解答的难点,题目难度大。

(1)Co的原子序数为27,则Co2+核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d7;第四电离能I4(Co)(3)六方最密堆积,配位数是12;钻晶体晶胞中顶点占6,面心占2,体内占1,则该晶胞中原子个数为12×6+2×2+3=6;

图中结构单元底面为正六边形,边长为anm,底面面积为6×2×a×10−7cm×a×10−7cm×sin60°=c×10

3√32

1

1

1

1

1

×a2×10−14cm2,结构单元的体积=

3

59×6NA

3√32

×a2×10−14cm2×c×10−7cm=

mV

3√32

×a2×

−21

cm,结构单元中原子总质量=g,故晶体密度ρ==

59×6

NA3√3×a2×c×10−21 2

=

236√3×1021

g/

3a2cNA

cm3,

故答案为:12; 6;

236√3×1021

g/cm3。 3a2cNA

12.答案:对硝基甲苯 羧基、羟基 加成反应 13 酯化反应或取代反

应 10

一定条件

解析:解:(1)G为

,G的化学名称为:对硝基甲苯,故答案为:对硝基甲苯;

(2)C为,C中官能团的名称为:羧基、羟基。D的顺式结构简式为:

故答案为:羧基、羟基;;

(3)A→B的反应类型为:加成反应,F为,旋转碳碳单键可以使甲基中1个H原子处于

苯环的平面结构,故F分子中最多有 13个原子共平面, 故答案为:加成反应;13;

(4)E+I→M的反应类型为:酯化反应或取代反应,其反应的化学方程式为:

故答案为:酯化反应或取代反应;

(5)同时满足下列条件的H(NaHCO3反应,说明还含有羧基,

)的同分异构体:①苯环上连有−NH2,②能与

则苯环有−NH2、−COOH、−Cl3个取代基,而−NH2、−COOH有邻、间、对3种位置,对应的−Cl分别有4种、4种、2种位置,共有10种, 故答案为:10; (5)需要先制备

,可以由乙醛与HCN先发生加成反应,然后酸性水解得到。乙醇

氧化得到乙醛,合成路线流程图为:

一定条件

故答案为:

一定条件

E的组成为(C4H6O2)n,与I反应得到高聚物M,结合M的结构简式,可推知E为

、I

为为

、G为

.F发生硝化反应得到G,G与氯气在光照条件下得到H,H水解得到I,故F

、H为

结合A→E系列转化反应条件,可知D为CH3CH=CHCOOH,C发生醇的消去反应D,B中−CN水解为−COOH得到C,A与HCN反应引入−OH、−CN,属于加成反应,可推知A为CH3CH2CHO、B为CH3CH2CH(OH)CN,C为

(6)需要先制备,可以由乙醛与HCN先发生加成反应,然后酸性水解得到,乙醇

氧化得到乙醛。

本题考查有机物的推断与合成,侧重考查学生分析推理能力、知识迁移运用能力,由于题目没有给出反应信息,A的推断为本题的难点,需要学生熟练掌握官能团的性质与转化。

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