2021届高考化学二轮复习-收官提升模拟卷十五含解析

2021届高考化学二轮复习收官提升模拟卷（十五）（含解析）2021届高考化学二轮复习收官提升模拟卷（十五）（含解析）PAGE12-2021届高考化学二轮复习收官提升模拟卷（十五）（含解析）2021届高考化学二轮复习收官提升模拟卷（十五）（含解析）年级：姓名：高考仿真模拟卷(十五)(时间：60分钟，满分：100分)可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16F19Cl35.5Ca40Fe56Br80I127第Ⅰ卷一、选择题(本题共7小题，每小题6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．化学与人类的生活、生产息息相关，下列说法正确的是()A．BaSO4在医学上用作“钡餐”，Ba2＋对人体无害B．苹果放在空气中久置变黄和漂白过的纸张久置变黄的原理相似C．光导纤维的主要成分是单质硅，太阳能电池使用的材料是SiO2D．“地沟油”禁止食用，但可以用来制肥皂或燃油2．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()A．42g丙烯和环丙烷的混合气体中所含极性键的数目为9NAB．12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的数目为0.5NAC．室温下，1LpH＝13的NaOH溶液中，由水电离出的OH－的数目为0.1NAD．3.6gCaO2晶体中阴离子的数目为0.1NA3．有关化合物的叙述正确的是()A．b的一氯代物有3种B．b、d、p的化学式均为C8H10，均属于碳水化合物C．b、d、p分子所有碳原子均不可能在同一平面上D．一分子d与两分子Br2发生加成反应的产物最多有4种4．下列实验能达到预期目的的是()选项实验内容实验目的A向1mL0.1mol/LNaOH溶液中加入2mL0.1mol/LCuSO4溶液，振荡后滴加0.5mL葡萄糖溶液，加热观察是否出现红色沉淀证明葡萄糖中含有醛基B向1mL0.2mol/LNaOH溶液中滴入2滴0.1mol/LMgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液，又生成红褐色沉淀证明在相同温度下，Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)3]C测定同温度下相同浓度的碳酸钠和硫酸钠溶液的pH，前者大于后者证明碳元素非金属性弱于硫D向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝证明溶液中无NHeq\o\al(＋,4)5.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y的小，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是()A．原子半径：r(Y)>r(Z)>r(W)B．Z、W形成的两种化合物中，阴、阳离子个数比相同C．Y的气态氢化物的热稳定性比Z的强D．仅由X、Y、Z形成的化合物只能是共价化合物6．我国科学家设计了一种智能双模式海水电池，满足水下航行器对高功率和长续航的需求。负极为Zn，正极放电原理如图。下列说法错误的是()A．电池以低功率模式工作时，NaFe[Fe(CN)6]做催化剂B．电池以低功率模式工作时，Na＋的嵌入与脱嵌同时进行C．电池以高功率模式工作时，正极反应式为NaFe[Fe(CN)6]＋e－＋Na＋=Na2Fe[Fe(CN)6]D．若在无溶解氧的海水中，该电池仍能实现长续航的需求7．25℃时，将0.01mol·L－1NaOH溶液滴入20mL0.01mol·L－1CH3COOH溶液的过程中，溶液中由水电离出的c(H＋)与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是()A．x＝20，a点的纵坐标为1.0×10－12B．b点和d点所示溶液的pH相等C．滴定过程中，c(CH3COO－)与c(OH－)的比值逐渐增大D．e点所示溶液中，c(Na＋)＝2c(CH3COO－)＋2c(CH3COOH)题号1234567答案第Ⅱ卷二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第8～10题为必考题，每个试题考生都必须作答。第11、12题为选考题，考生根据要求作答。)(一)必考题(共43分)8．(14分)纳米CaCO3作为工业上重要的无机填充材料，广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油墨和造纸等行业。某化学兴趣小组在实验室中利用下列装置模拟工业制备纳米CaCO3。请回答下列问题：(1)仪器甲的名称是________，在该实验中，其作用是________。(2)将上述接口连接顺序补充完整：a→________；b→________；d→________。(3)装置D中选择的试剂是__________(填序号，下同)，装置E中选择的试剂是__________。①饱和Na2CO3溶液②饱和NaHCO3溶液③无水CaCl2固体④碱石灰(4)装置C中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________________________。(5)随着气体的通入，三颈烧瓶中产生白色沉淀且逐渐增多，但一段时间后，白色沉淀逐渐减少，其可能的原因为_________________________(结合化学用语解释)。(6)当生成5g沉淀时，理论上消耗两种气体(标准状况下)的总体积可能为________。(7)已知：常温下，Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，Ksp(CaSO3)＝1.4×10－7。向浓度为1.0mol/L的Na2SO3溶液中加入纳米CaCO3，若使CaCO3向CaSO3转化，则该混合液中c(SOeq\o\al(2－,3))/c(COeq\o\al(2－,3))的值(x)的取值范围为__________。9．(14分)锶有“金属味精”之称。以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3、MgO杂质)生产氢氧化锶的工艺如下：已知氢氧化锶在水中的溶解度：温度/℃010203040608090100溶解度/(g/100mL)0.911.251.772.643.958.4220.244.591.2(1)隔绝空气焙烧时SrSO4只被还原成SrS，化学方程式为________________________________________________________________________。(2)“除杂”方法：将溶液升温至95℃，加NaOH溶液调节pH为12。①95℃时水的离子积Kw＝1.0×10－12，Ksp[Mg(OH)2]＝1.2×10－10，则溶液中c(Mg2＋)＝________________________________________________________________________。②若pH过大，将导致氢氧化锶的产率降低，请解释原因：________________________________________________________________________。(3)“趁热过滤”的目的是______________________________________________，“滤渣”的主要成分为________。(4)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品的步骤为________、过滤、洗涤、干燥。(5)“脱硫”方法：用FeCl3溶液吸收酸浸产生的气体，请写出吸收时的离子方程式：______________；再用石墨电极电解吸收液，电解后可在“脱硫”中循环利用的物质是FeCl3溶液。请写出电解时阳极的电极反应：__________________________。10．(15分)煤的气化产物(CO、H2)可用于制备合成天然气(SNG)，涉及的主要反应如下：CO甲烷化：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)ΔH1＝－206.2kJ·mol－1水煤气变换：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41.2kJ·mol－1回答下列问题：(1)反应CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。某温度下，分别在起始体积相同的恒容容器A、恒压容器B中加入1molCO2和4molH2的混合气体，两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是________(填“A”或“B”)。(2)在恒压管道反应器中按n(H2)∶n(CO)＝3∶1通入原料气，在催化剂作用下制备合成天然气，400℃、p总为100kPa时反应体系平衡组成如下表所示。组分CH4H2OH2CO2CO体积分数φ/%45.042.510.02.000.500①该条件下CO的总转化率α＝________。若将管道反应器升温至500℃，反应达到平衡后CH4的体积分数φ________45.0%(填“＞”“＜”或“＝”)。②Kp、Kx分别是以分压、物质的量分数表示的平衡常数，Kp只受温度影响。400℃时，CO甲烷化反应的平衡常数Kp＝________kPa－2(保留1位小数)；Kx＝________(以Kp和p总表示)。其他条件不变，增大p总至150kPa，Kx________(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)制备合成天然气时，采用在原料气中通入水蒸气来缓解催化剂积碳。积碳反应为反应ⅠCH4(g)C(s)＋2H2(g)ΔH＝＋75kJ·mol－1，反应Ⅱ2CO(g)C(s)＋CO2(g)ΔH＝－172kJ·mol－1。平衡体系中水蒸气浓度对积碳量的影响如图所示，下列说法正确的是________。A．曲线1在550～700℃积碳量增大的原因可能是反应Ⅰ、Ⅱ的速率增大B．曲线1在700～800℃积碳量减小的原因可能是反应Ⅱ逆向移动C．曲线2、3在550～800℃积碳量较低的原因是水蒸气的稀释作用使积碳反应速率减小D．水蒸气能吸收反应放出的热量，降低体系温度至550℃以下，有利于减少积碳(二)选考题(共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。)11．(15分)[化学——选修3：物质结构与性质]卤素的单质和化合物种类很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。回答下列问题：(1)溴原子的价层电子排布图为______________________________________________。根据下表提供的第一电离能数据，判断最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是________(填元素符号)。氟氯溴碘第一电离能/(kJ·mol－1)1681125111401008(2)氢氟酸在一定浓度的溶液中主要以二分子缔合[(HF)2]形式存在，使氟化氢分子缔合的相互作用是____________。碘在水中溶解度小，但在碘化钾溶液中明显增大，这是由于发生反应：I－＋I2=Ieq\o\al(－,3)，CsICl2与KI3类似，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，试写出CsICl2受热分解的化学方程式：____________________________________。(3)ClOeq\o\al(－,2)中心氯原子的杂化轨道类型为________，与ClOeq\o\al(－,2)具有相同立体构型和键合形式的物质的化学式为____________(写出一个即可)。(4)如图甲为碘晶体晶胞结构，平均每个晶胞中有________个碘原子，碘晶体中碘分子的配位数为____________。(5)已知NA为阿伏加德罗常数，CaF2晶体密度为ρg·cm－3，其晶胞如图乙所示，两个最近Ca2＋核间距离为anm，则CaF2的相对分子质量可以表示为____________。12．(15分)[化学——选修5：有机化学基础]有机物A～M有如图转化关系，A与F分子中含碳原子数相同，均能与NaHCO3溶液反应，且A中含一个卤素原子，F的分子式为C9H10O2；D能发生银镜反应；M与NaOH溶液反应后的产物，其苯环上一氯代物只有一种。请回答：(1)B、F的结构简式分别为_____________________________、______________________。(2)反应①～⑦中，属于消去反应的是__________(填反应序号)。(3)D发生银镜反应的化学方程式为___________________________________；反应⑦的化学方程式为_____________________________________。(4)A的相对分子质量在180～260之间，从以上转化中不能确认A中含有哪种卤素原子，确定该官能团的实验步骤和现象为______________________________________________________________________________________________________________________。(5)符合下列条件F的同分异构体共有______种。a．能发生银镜反应b．能与FeCl3溶液发生显色反应c．核磁共振氢谱上有四个峰，其峰面积之比为1∶1∶2∶6高考仿真模拟卷(十五)1．D[解析]A．Ba2＋是重金属离子，能使蛋白质变性，但BaSO4既不溶于水，也不溶于酸，可经人体排出体外，不会引起Ba2＋中毒，错误；B.苹果久置变黄，发生了氧化还原反应，而纸张久置变黄是因为SO2与有色物质结合生成的无色物质发生了分解，两者原理不同，错误；C.光导纤维的主要成分是SiO2，太阳能电池使用的材料是单质硅，错误；D.“地沟油”中主要含油脂，还含有有害物质，不能食用，但可用来制肥皂(碱性条件下水解)或燃油(油脂能燃烧)，正确。2．B[解析]A．丙烯和环丙烷的分子式相同均为C3H6，其中碳碳键是非极性键，6个碳氢键是极性键，42g丙烯和环丙烷的混合气体的物质的量为1mol，所含极性键的数目为6NA，错误；B.石墨烯(单层石墨)中一个六元环由6个碳原子构成，每个碳原子被3个六元环共用，则一个六元环含有2个碳原子，12g石墨烯的物质的量为1mol，含有六元环的数目为0.5NA，正确；C.室温下，1LpH＝13的NaOH溶液中，氢离子的浓度是10－13mol/L，是由水电离产生的，水电离产生的氢离子与氢氧根离子浓度相等，故由水电离出的OH－数目为10－13NA，错误；D.3.6gCaO2晶体的物质的量为0.05mol，而CaO2晶体中钙离子和过氧根离子数目比为1∶1，则0.05molCaO2中含阴离子的数目为0.05NA，错误。3．D[解析]A．b中有4种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有4种，选项A错误；B.b、d、p的化学式均为C8H10，均属于烃，选项B错误；C.b分子所有碳原子可能在同一平面上，选项C错误；D.一分子d与两分子Br2发生加成反应的产物，如图，可加成1，2，3，4或1，2，5，6或3，4，5，6或1，4，5，6共4种，选项D正确。4．C[解析]氢氧化钠不足，溶液不呈碱性，因此得不到红色沉淀，无法证明葡萄糖中含有醛基，A项错误；由于氢氧化钠和氯化镁溶液反应时氢氧化钠过量，所以再加入氯化铁时一定产生红褐色氢氧化铁沉淀，所以不能证明在相同温度下Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)3]，B项错误；S与C元素的最高价分别是＋6价和＋4价，因此测定同温度下相同物质的量浓度的Na2SO4和Na2CO3溶液的pH，如果后者较大，可以证明非金属性S>C，C项正确；溶液中可能含有氢离子等，优先与氢氧根离子反应，NaOH少量，铵根离子不能反应，且氨极易溶于水，稀溶液中，铵根离子与氢氧化钠反应，不加热，氨不逸出，故不能证明原溶液中无NHeq\o\al(＋,4)，D项错误。5．B[解析]由Z是地壳中含量最高的元素推出Z为O，由X、Y、Z、W原子序数依次增大，X的原子半径比Y小，推出X为H，X与W同主族，则W为Na，由原子最外层电子数之和为13，推出Y为N。原子半径：Na>N>O，A项错误；O、Na形成的两种化合物分别为Na2O、Na2O2，阴、阳离子个数比都是1∶2，B项正确；非金属性：O>N，热稳定性：H2O>NH3，C项错误；仅由H、N、O形成的NH4NO3是离子化合物，D项错误。6．D[解析]根据双模式电池工作原理，从图中物质变化箭头可以看出，低功率模式工作指O2得电子生成OH－的过程与Na＋的嵌入和脱嵌同时发生，因NaFe[Fe(CN)6]反应前后不变，故为催化剂，A、B正确；高功率模式工作时NaFe[Fe(CN)6]转化成Na2Fe[Fe(CN)6]，正极反应式为NaFe[Fe(CN)6]＋e－＋Na＋=Na2Fe[Fe(CN)6]，C正确；若在无溶解氧条件下低功率模式不能工作，则无法实现长续航的需求，D错误。7．D[解析]由题图知，c点时由水电离出的c(H＋)最大，则此时CH3COOH和NaOH恰好完全反应生成CH3COONa，故x＝20，a点所示溶液为0.01mol·L－1的CH3COOH溶液，溶液的pH>2，则由水电离出的c(H＋)>1.0×10－12mol·L－1，故a点的纵坐标大于1.0×10－12，A项错误；b点所示溶液显酸性，d点所示溶液显碱性，故两点所示溶液的pH不相等，B项错误；滴定过程中eq\f(c（CH3COO－）,c（OH－）)＝eq\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（OH－）·c（H＋）)＝eq\f(Ka×c（CH3COOH）,Kw)，随着NaOH溶液加入，c(CH3COOH)减小，故eq\f(c（CH3COO－）,c（OH－）)减小，C项错误；e点所示溶液为等物质的量浓度的NaOH和CH3COONa混合溶液，根据物料守恒知，D项正确。8．[解析]根据装置图及使用的试剂可知，装置A是生成二氧化碳的装置；装置B是生成氨的装置；装置C是生成碳酸钙沉淀的装置；生成的二氧化碳中混有氯化氢，可以通过装置D除去，装置E可以防止未反应的氨污染空气。(1)根据图示，仪器甲为干燥管，在该实验中，干燥管可以防止三颈烧瓶中气体的压强变化引起的倒吸。(2)根据上述分析，生成的二氧化碳和氨气通入装置C中反应生成碳酸钙，通过装置D除去二氧化碳中的氯化氢，尾气用装置E吸收，上述接口连接顺序为a→f→g→e；b→c；d→h。(3)装置D是除去二氧化碳中的氯化氢，可以选择饱和NaHCO3溶液，装置E是吸收未反应的氨气，可以选用无水CaCl2固体。(4)装置C中氯化钙和氨、二氧化碳反应生成氯化铵和碳酸钙，反应的离子方程式为Ca2＋＋2NH3＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2NHeq\o\al(＋,4)。(5)碳酸钙能够被过量的二氧化碳转化为碳酸氢钙：CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水，因此随着气体的通入，三颈烧瓶中产生白色沉淀且逐渐增多，但一段时间后，白色沉淀逐渐减少。(6)n(CaCl2)＝0.2L×0.5mol/L＝0.1mol，5g碳酸钙沉淀的物质的量＝eq\f(5g,100g/mol)＝0.05mol，根据Ca2＋＋2NH3＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2NHeq\o\al(＋,4)可知，氯化钙过量，消耗氨气0.1mol，二氧化碳0.05mol，共消耗气体0.15mol，标准状况下的体积＝0.15mol×22.4L/mol＝3.36L；但通入的过量气体将生成的部分碳酸钙溶解，则生成0.1mol碳酸钙消耗氨气0.2mol，二氧化碳0.1mol，溶解0.05mol碳酸钙需要消耗0.05mol二氧化碳，共消耗气体0.35mol，标准状况下的体积＝0.35mol×22.4L/mol＝7.84L。(7)向浓度为1.0mol/L的Na2SO3溶液中加入纳米CaCO3，若使CaCO3向CaSO3转化需要满足c(SOeq\o\al(2－,3))×c(Ca2＋)＞Ksp(CaSO3)，即c(SOeq\o\al(2－,3))×eq\f(Ksp（CaCO3）,c（COeq\o\al(2－,3)）)＞Ksp(CaSO3)，则eq\f(c（SOeq\o\al(2－,3)）,c（COeq\o\al(2－,3)）)＞eq\f(Ksp（CaSO3）,Ksp（CaCO3）)＝eq\f(1.4×10－7,2.8×10－9)＝50。[答案](1)干燥管(1分)防止倒吸(1分)(2)fge(1分)c(1分)h(1分)(3)②(1分)③(1分)(4)Ca2＋＋2NH3＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2NHeq\o\al(＋,4)(2分)(5)CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水(1分)(6)3.36L、7.84L(2分)(7)x>50(2分)9．(1)SrSO4＋4Ceq\o(=,\s\up7(高温))SrS＋4CO↑(2分)(2)①1.2×10－10mol·L－1(2分)②OH－对氢氧化锶的溶解起抑制作用，OH－浓度过大，将使氢氧化锶沉淀析出(2分)(3)防止温度降低使氢氧化锶析出而造成产品损失(2分)Ca(OH)2、Mg(OH)2(1分)(4)降温结晶(1分)(5)2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋(2分)Fe2＋－e－=Fe3＋(2分)10．[解析](1)根据盖斯定律，将已知中的第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式即可得到目标热化学方程式，则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－165kJ·mol－1。恒容容器A和恒压容器B中均发生反应CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)ΔH＜0，恒压容器B中反应达到平衡后容器体积减小，相当于给恒容容器A中混合气体加压，平衡向正反应反向移动，使容器B中放出的热量增多。(2)①假设400℃、总压强为100kPa时，开始时在反应器中通入1molCO和3molH2，CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)改变的物质的量 x 3x x xCO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)改变的物质的量 y y y yCO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)改变的物质的量 z 4z z 2z则平衡时，CH4的物质的量为(x＋z)mol，CO2的物质的量为(y－z)mol，CO的物质的量为(1－x－y)mol。设平衡时混合气体的总物质的量为mmol，则eq\f(x＋z,m)×100%＝45.0%、eq\f(y－z,m)×100%＝2.00%、eq\f(1－x－y,m)×100%＝0.500%，可得x＋y＝eq\f(47,47.5)，故该条件下CO的总转化率α＝eq\f(x＋y,1)×100%＝eq\f(47,47.5)×100%≈98.9%。生成CH4的反应为放热反应，升高温度后，平衡向吸热反应即逆反应方向移动，使CH4的体积分数降低，故小于45.0%。②各组分的体积分数即各组分物质的量分数，400℃、总压强为100kPa时，CO甲烷化反应的平衡常数Kp＝eq\f(p（CH4）·p（H2O）,p（CO）·p3（H2）)＝eq\f(（100×45.0%）×（100×42.5%）,（100×0.500%）×（100×10.0%）3)≈3.8。该反应的平衡常数Kx＝eq\f(X（CH4）·X（H2O）,X（CO）·X3（H2）)＝eq\f(\f(p（CH4）,p总)·\f(p（H2O）,p总),\f(p（CO）,p总)·\f(p3（H2）,peq\o\al(3,总)))＝Kp·peq\o\al(2,总)。增大p总，温度不变，Kp不变，Kx＝Kp·peq\o\al(2,总)，则Kx增大。(3)A项，曲线1在550～700℃时，温度升高，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，造成积碳量增大，错误；B项，曲线1在700～800℃时，温度升高，反应Ⅱ的平衡逆向移动，造成积碳量减小，正确；C项，与曲线1相比，曲线2、3通入的水蒸气增多，水蒸气的稀释作用明显，使反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡逆向移动，造成在550～800℃时积碳量较低，错误；D项，由图像可知，温度低于550℃时，几乎没有积碳量，通入的水蒸气能吸收反应放出的热量，降低体系温度至550℃以下