2020年安徽省高考化学模拟试题四答案
7.A 【解析】司(后)母戊鼎属于青铜器,青铜是铜锡合金,故A错误;硅是良好的半导体材料,可用于制光电池,故B正确;环氧树脂属于高分子化合物,故C正确;偏二甲肼和四氧化二氮有毒,若泄漏则对环境污染严重,煤油的主要成分是碳氢化合物,其燃烧主要生成二氧化碳和水,对环境污染小,故D正确。
8.D 【解析】一定条件下,将2 g H2与足量的N2混合,发生反应N2+3H22NH3,该反应为可逆反应,不能进行彻底,充分反应后转移的电子数小于2NA,故A错误;1 mol NaO2与足量水发生反应2NaO2+2H2O===2Na18OH+2NaOH+18O2↑,最终水溶液中18O数为NA,故B错误;NO2、N2O4的摩尔质量不同,无法计算混合气体的组成,故C错误;浓HNO3与铜反应生成NO2,稀HNO3与铜反应生成NO,即Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,100 mL 12 mol·L-1的浓HNO3中含有的n(HNO3)=0.1 L×12 mol·L-1=1.2 mol,1.2 mol HNO3参与反应,若其还原产物只有NO2,则反应转移0.6 mol电子,还原产物只有NO则反应转移0.9 mol电子,100 mL 12 mol·L-1的浓HNO3与过量Cu反应的还原产物为NO和NO2,故转移的电子数大于0.6NA,故D正确。
9.D 【解析】1分子Z中含有2个苯环、1个碳碳双键、1个羰基,则1 mol Z最多能与8 mol H2发生加成反应,故A错误;Z分子中含有甲基,所以Z分子中的所有原子不可能共平面,故B错误;X分子中苯环上含有侧键—CH3,Y分子中含有—CHO,则X和Y都能使酸性KMnO4溶液褪色,则不能用酸性KMnO4溶液鉴别X和Y,故C错误;X的同分异构体中含有苯环和醛基的结构,取代基为—CH2CH2CHO的结构有1种,取代基为—CH(CHO)CH3的结构有1种,取代基为—CH2CH3和—CHO有3种,取代基为—CH2CHO 和—CH3的结构有3种,取代基为2个—CH3和 1个—CHO的结构有6种,共14种,故D正确。
10.D 【解析】微生物中的蛋白质在高温下会因发生变性而失去活性,A项错误;该装置是电解池,电解池工作时电能转变为化学能,B项错误;微生物作催化剂促进反应中电子的转移,C项错误;阳极上醋酸根离子被氧化为碳酸氢根离子,D项正确。
11.B 【解析】R原子最外层电子数是电子层数的2倍,则R可能为C或S,结合题图可知R为C;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,则Y为O,Z为Na;Z与T形成的Z2T型化合物能破坏水的电离平衡,则T为S;X的原子半径、原子序数最小,则X为H。A.电子层越多,原子半径越大,则原子半径为O<Na,具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则离子半径为O2->Na+,故A错误;Y、T的简单氢化物分别为H2O、H2S,水分子间存在氢键,则沸点H2O>H2S,元素非金属性越强,对应的简单氢化物的热稳定性越强,则热稳定性H2O>H2S,故B正确;非金属性S>C,则最高价氧化物对应的水化物的酸性为H2SO4>H2CO3,故C错误;由H、O、Na、S四种元素组成的常见化合物有NaHSO3和NaHSO4,0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH>1,0.1 mol·L-1 NaHSO4
溶液的pH=1,故D错误。
12.C 【解析】检验Fe2+时应先加KSCN溶液后加氯水,排除Fe3+的干扰,先滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红,说明加入KSCN溶液前溶液中存在Fe3+,而此时的Fe3+是否由Fe2+氧化而来是不能确定的,故A错误;黄色沉淀为AgI,说明加入AgNO3溶液优先生成AgI沉淀,AgI比AgCl更难溶,AgI与AgCl属于同种类型,则说明Ksp(AgI)C>A=D=E,则Kw间的关系为B>C>A=D=E,故A正确;若从A点到D点,由于温度不变,溶液中c(H+)增大,c(OH-)减小,则可采用在水中加入少量酸的方法,故B错误;A点到C点,温度升高,Kw增大,且A点和C点c(H+)=c(OH-),所以可采用升高温度的方法,温度不变时在水中加入适量H2SO4,温度不变则Kw不变,c(H+)增大则c(OH-)减小,A点沿曲线向D点方向移动,故C错误;100 ℃时,Kw=10-12,pH=2的硫酸溶液中c(H+)=10-2 mol/L,pH=12的KOH溶液中c(OH-)=1 mol/L,若二者等体积混合,由于n(OH-)>n(H+),所以溶液显碱性,故D错误。
26.(1)适当升高反应温度、适当增大O2通入量、搅拌(其他合理答案均可,任写一条) 2V2O3+8H++O2===4VO2++4H2O
(2)将VO还原为VO2+、Fe3+还原为Fe2+,利于后续萃取分离
(3)分液漏斗、烧杯
(4)6VO2++ClO+3H2O===6VO+Cl-+6H+
(5)P204+TBP+煤油、NH3(或NH3·H2O)
(6)①VO2+-e-+H2O===VO+2H+ ②减少 2
【解析】(1)由流程图可知,“酸浸”时需加入O2和H2SO4,为加快反应速率,除了适当增加硫酸浓度、减小石煤矿粉粒径外,还可采取适当升高反应温度、适当增大O2通入量、搅拌等措施;生成VO2+反应的离子方程式为2V2O3+8H++O2===4VO2++4H2O。
(2)分析反应流程及表格数据可知,VO2+与Fe3+在萃取剂P204+TBP+煤油中的溶解度很大,而VO与Fe2+在萃取剂中的溶解度较小,要除去含铁杂质,可将VO还原为VO2+、Fe3+还原为Fe2+,利于后续萃取分离。
(3)在“萃取”操作中,需用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。
(4)“氧化”过程为加入NaClO3将VO2+氧化为VO,发生反应的离子方程式为6VO2++ClO+3H2O===6VO+Cl-+6H+。
(5)由流程图可知,该流程进行了“萃取”与“反萃取”,故萃取剂P204+TBP+煤油可循环使用,另外“热解”产生的NH3可配制成NH3·H2O溶液,用于“沉钒”操作。
(6)①充电时阳极发生氧化反应,其电极反应式应为VO2+-e-+H2O===VO+2H+。②放电时正极反应式为VO+e-+2H+===VO2++H2O,负极反应式为V2+-e-=V3+,故当外电路转移2 mol e-时,正极反应消耗4 mol H+,负极区有2 mol H+通过质子交换膜移向正极区,故正极区溶液中n(H+)将减少2 mol。
27.(1)①+131.45 kJ·mol-1 ②
0.029 2 mol·L-1·min-1
(2)①2CO+O22CO2
②Ce2(C2O4)32CeO2+4CO↑+2CO2↑
③HIO3 105.84
(3)①M ②2Cl--2e-===Cl2↑
5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl
【解析】(1)①已知:①C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH1=-110.35 kJ·mol-1;②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH2=-571.6 kJ·mol-1;③H2O(l)===H2O(g) ΔH3=+44.0 kJ·mol-1。则反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可以通过①-②×-③得到,所以ΔH4=①-②×-③=(-110.35 kJ·mol-1)-(-571.6 kJ·mol-1)×-(+44.0 kJ·mol-1)=+131.45 kJ·mol-1。②反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式为K=;6 min时生成0.7 g H2,c(H2)==0.175 mol·L-1,根据反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可知,转化的c(CO)=c(H2),则6 min内以CO表示的平均反应速率为v(CO)=0.029 2 mol·L-1·min-1。
(2)①160 ℃、CuO/CeO2作催化剂时,CO优先氧化为CO2,方程式为2CO+O22CO2。②隔绝空气灼烧草酸铈[Ce2(C2O4)3]分解制得CeO2,同时生成CO和CO2,反应方程式为Ce2(C2O4)32CeO2+4CO↑+2CO2↑。③相同时间内,CO的转化率越高,说明催化性能越好,由图象可知加入HIO3的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。120 ℃时,0.5 h后CO的转化率是80%,燃料流速为1 800 mL·min-1,CO的体积分数为0.98%,则反应0.5 h后CO的体积为1 800 mL·min-1×0.5 h×60 min·h-1×0.98%×(1-80%)=105.84 mL。
(3)电极N上产生的气体a通入淀粉-KI溶液,溶液变蓝,持续一段时间后,蓝色可逐渐褪去,则气体a为Cl2,电极N为阳极;电极M是阴极,电极M上H+放电产生H2,促进水的电离,LiOH在M极区制得,Li+通过阳离子交换膜向M极区迁移。电极N为阳极,电极N的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑;蓝色逐渐褪去是因为溶液中逐渐生成HIO3,说明Cl2将I2氧化成了HIO3,则Cl2被还原成HCl,反应的化学方程式为5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl。
28.(1)沉淀不溶解,无气泡产生或无明显现象
(2)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
(3)BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动
(4)b
(5)① 2Ag++2I-===I2+2Ag ②生成AgI沉淀使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,原电池的电压减小 ③实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq)AgCl(s)+I-(aq)
【解析】(1)因为BaCO3能溶于盐酸,放出CO2气体,BaSO4不溶于盐酸,所以实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后,沉淀不溶解,无气泡产生(或无明显现象)。
(2)实验Ⅱ是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中,再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3,则加入盐酸后有少量气泡产生,沉淀部分溶解,发生反应的离子方程式为BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O。
(3)BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动,BaSO4沉淀部分转化为BaCO3沉淀。
(4)为观察到AgCl转化为AgI,需向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量,因此说明有AgCl转化为AgI,故答案为b。
(5)①AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率;原电池总反应的离子方程式为2I-+2Ag+===2Ag+I2。②由于AgI的溶解度小于AgCl,B中加入AgNO3溶液后,产生了AgI沉淀,使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,根据已知信息“其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关”可知,实验Ⅳ中b<a。③实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq)AgCl(s)+I-(aq)
33.(1)消去反应 对苯二甲酸(或1,4-苯二甲酸) 硝基、氯原子
(2) H2O
(3)NH2H2N+
nHOOCCOOH
NHHNHCOCOOH+(2n-1)H2O
(4)10 CH3HOOCCOOH或
HOOCCH3COOH(任写一种)
(5) BrBrBrBr
HOHOOHOH
【解析】(1)C2H5OH与浓H2SO4在170 ℃下共热发生消去反应生成的A为H2C===CH2;由H的结构简式可知D为HOOCCOOH,G为H2NNH2;与Cl2在FeCl3作催化剂的条件下反应生成的E为Cl,E发生硝化反应生成的F为O2NCl,F中所含官能团的名称是硝基和氯原子。
(2)乙烯和发生Diels-Alder反应生成B,故B的结构简式是;C为芳香族化合物,分子中只含两种不同化学环境的氢原子,C发生氧化反应生成HOOCCOOH,则C为H3CCH3,“B→C”的反应中,除C外,还生成的一种无机产物是H2O。
(3)D+G―→H的化学方程式是
nHOOCCOOH+nH2NNH2
NHHNHCOCOOH
+(2n-1)H2O。
(4)Q是D的同系物,其相对分子质量比D大14,则Q比D多1个“CH2”,分子中除了苯环外,还有2个羧基,碳原子还剩下1个。若苯环上只有1个取代基,则为—CH(COOH)2,有1种结构;若有2个取代基,则为—COOH和—CH2COOH,2个取代基在苯环上有邻间对三种位置;若有3个取代基,则为2个—COOH和1个—CH3,共有6种结构。综上所述,总计共10种同分异构体。其中,核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1∶2∶2∶3的结构简式为CH3HOOCCOOH或HOOCCH3COOH。
(5)乙炔与1,3-丁二烯也能发生Diels-Alder反应,即
。以1,3-丁二烯和乙炔为原料,合成HOHOOHOH,合成思路为先用反应合成六元环,再用卤素加成,最后在NaOH水溶液中水解即可合成产物,故合成路线为BrBrBrBrHOHOOHOH。