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高三年级化学期末试卷集
2019-2020 学年广东省华南师大附中、实验中学、广雅中学、深圳高级中学四校联考高三期末化学试卷.............. 2
2019-2020 学年山东省潍坊市高三期末化学试卷............................................................................................................... 20
2019-2020 学年山东省济宁市高三期末化学试卷............................................................................................................... 38
2019-2020 学年山东省济南市莱芜区高三期末化学试卷................................................................................................... 55
2019-2020 学年山东省滨州市高三期末化学试卷............................................................................................................... 70
2019-2020 学年江苏省苏州市高三期末化学试卷............................................................................................................... 86
2019-2020 学年广东省珠海市高三期末化学试卷............................................................................................................. 101
2019-2020 学年广东省汕头市高三期末化学试卷............................................................................................................. 114
2019-2020 学年广东省清远市高三期末化学试卷............................................................................................................. 128
2019-2020 学年广东省揭阳市高三期末化学试卷............................................................................................................. 141
2019-2020 学年广东省广州市高三期末化学试卷............................................................................................................. 154
2019-2020 学年北京市海淀区高三期末化学试卷............................................................................................................. 168
2019-2020 学年北京市丰台区高三期末化学试卷............................................................................................................. 187
2019-2020 学年北京市东城区高三期末化学试卷............................................................................................................. 203
2019-2020 学年北京市昌平区高三期末化学试卷............................................................................................................. 219
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2019-2020 学年广东省华南师大附中、实验中学、广雅中学、深圳高级中学四校联考高三期末化学试卷
一、选择题(共7 小题,每小题3 分,满分21 分)
1.(3 分)古往今来,生活处处有化学。下列有关说法正确的是(
)
A.“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”这里用到的实验操作是蒸发
B.“自古书契多编以竹简,其用缣帛者谓之为纸”,这里纸的主要成分为纤维素
C.我国成功实施煤改气工程后,可有效提高空气质量
D.生物柴油与从石油中分馏得来的柴油都属于烃类物质
2.(3 分)设NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(
)
A.标准状况下,2molNa2O2 与44.8LSO2 完全反应,转移的电子数目为4NA
B.3.0g 含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA
C.将1molNH4NO3 溶于稀氨水中使溶液呈中性,溶液中NH4+数目为NA
D.0.1molHCl 与CH3CH=CH2 完全反应时,生成的CH3CH2CH2Cl 分子数目为0.1NA
3.(3 分)有关下列四组实验描述不正确的是(
)
A.加热甲装置中的烧杯可以分离SiO2 和NH4Cl
B.利用装置乙可证明非金属性强弱:Cl>C>Si
C.打开丙中的止水夹,一段时间后,可观察到烧杯内溶液上升到试管中
D.向丁中铁电极区滴入2 滴铁氰化钾溶液,一段时间后,烧杯中不会有蓝色沉淀生成
4.(3 分)下列说法正确的是(
)
A.聚乙烯塑料和天然橡胶均不能使溴水褪色
B.2﹣丁烯分子中所有原子有可能在同一平面
C.丙烯和环己烷的二氯代物的数目相同(不考虑立体异构)
D.将溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热产生的气体通入溴水中,溶液褪色,说明有乙烯生成
5.(3 分)A、B、C、D、E 是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中A 的原子序数是B 和D 原子序数之和
的
,C 元素的单质与热水缓慢反应,且该单质可做铝热反应的引燃剂,甲和丙是D 元素的两种常见氧化物,乙是
B 元素的单质,0.005mol/L 丁溶液的pH=2,它们之间的转化关系如图所示(部分反应物省略),下列叙述正确的是
(
)
A.C、D 的简单离子均能促进水的电离
B.C、E 两元素形成化合物中既含有离子键又含共价键
C.A、D 分别与B 元素形成的化合物都是大气污染物
D.E 的氧化物水化物的酸性大于D 的氧化物水化物的酸性
6.(3 分)乙醛酸(HOOC﹣CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图
所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M 电极的产物反应生成乙醛酸。下
列说法正确的是(
)
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A.M 极与直流电源的负极相连
B.每得到lmol 乙醛酸将有2molH+从右室迁移到左室
C.N 电极上的电极反应式:HOOC﹣COOH﹣2eˉ+2H+=HOOC﹣CHO+H2O
D.每消耗0.1mol 乙二醛在M 电极放出2.24L 气体(标准状况)
7.(3 分)常温下,向20mL 0.2mol/L H2X 溶液中滴加0.2mol/L NaOH 溶液,在不同pH 环境下不同形态的粒子组成分
数如图所示,下列说法不正确的是(
)
A.水的电离程度:b 点大于点a
B.将等物质的量的NaHX、Na2X 溶于水中,所得溶液pH 恰好为11
C.常温下HY 的K=1.1×10
﹣10,将少量H2X 溶液加入到足量NaY 溶液中,发生的反应为:H2X+Y
﹣=HY+HX
﹣
D.常温下,反应X2﹣+H2O⇌HX
﹣+OH
﹣的平衡常数对数值1gK=﹣3
二、解答题(共5 小题,满分0 分)
8.叠氮化钠(NaN3)是一种应用广泛的化工产品,可用于合成抗生素头孢菌素药物的中间体,汽车安全气囊等。
Ⅰ.实验室制备NaN3
(1)实验原理:
①把氨气通入熔融金属钠反应制得氨基钠(NaNH2),该反应的化学方程式为
。
②将生成的NaNH2 与N2O 在210℃﹣220℃下反应可生成NaN3、NaOH 和气体X,该反应的化学方程式为
2NaNH2+N2O═NaN3+NaOH+X,实验室检验X 气体使用的试纸是湿润的
。
(2)实验装置(图1)、步骤如下,回答下列问题:
已知:i)NaN3 是一种易溶于水的白色晶体,微溶于乙醇,不溶于乙醚;
ii)NaNH2 的熔点为210℃,沸点为400℃,在水溶液中易水解。
①组装仪器检查装置气密性后,装入药品。装置B 中盛放的药品是
。
②实验过程应先点燃
(填“A”或“C”)处的酒精灯,理由是
。
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③让氨气和熔化的钠充分反应后,停止加热A 并关闭止水夹k。向装置C 中b 容器内充入加热介质植物油并加热到
210℃﹣220℃,然后按图通入N2O;
④装置C 反应完全结束后,冷却,取出a 中的混合物进行以下操作,得到NaN3 固体:
a 中混合物
操作Ⅱ的目的是
;
操作Ⅳ中选用的洗涤试剂最好的是
。
A.水
B.乙醇
C.乙醇水溶液
D.乙醚
(3)图中仪器a 用不锈钢材质的而不用玻璃的,其主要原因是
。
Ⅱ.产品NaN3 纯度测定
精确称量0.150g NaN3 样品,设计如图2 所示装置,连接好装置后使锥形瓶倾斜,使小试管中的NaN3 样品与M 溶
液接触,测量产生的气体体积从而测定其纯度。已知2NaN3→3N2(NaN3 中的N 全部转化为N2,其他产物略),反
应中放出大量的热。
(4)使用冷水冷凝的目的是
。对量气管读数时,反应前后都需要进行的操作是
。
(5)常温下测得量气管读数为60.0mL(N2 的密度为1.40g/L)计算NaN3 样品的纯度为
。(保留三位有效数
字)
9.稀土是一种重要的战略资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3,它是提取铈等稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈
矿的冶炼工艺流程如下:
已知:i.铈的常见化合价为+3、+4.焙烧后铈元素转化成CeO2 和CeF4.四价铈不易进入溶液,而三价稀土元素易
进入溶液。
ii.酸浸Ⅱ中发生反应:9CeO2+3CeF4+45HCl+3H3BO3=Ce(BF4)3↓+11CeCl3+6Cl2↑+27H2O
请回答下列问题:
(1)①焙烧氟碳铈矿的目的是
。
②焙烧后产生的CeO2 是汽车尾气净化催化剂的关键成分,它能在还原气氛中供氧,在氧化气氛中耗氧。在尾气消
除过程中发生着CeO2⇌CeO2(1﹣x)+xO2↑的循环。写出CeO2 消除CO 尾气的化学方程式:
。
(2)在酸浸I 中用盐酸浸出时,有少量铈进入滤液,且产生黄绿色气体。少量铈进入稀土溶液发生反应的离子方程
式是
(3)向Ce(BF4)3 中加入KCl 溶液的目的是
。
(4)操作Ⅰ的名称为
,在实验室中进行操作II 时所需要的硅酸盐仪器有
。
(5)“操作Ⅰ”后,向溶液中加入NaOH 溶液来调节溶液的pH,以获得Ce(OH)3 沉淀,常温下加入NaOH 调
节溶液的pH 应大于
即可认为Ce3+已完全沉淀。
(已知:Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10
﹣20 )
(6)取上述流程中得到的Ce(OH)4 产品5.000g,加酸溶解后,向其中加入含0.03300molFeSO4 的FeSO4 溶液使
Ce4+全部被还原成Ce3+,再用0.1000mol•L
﹣1 的酸性KMnO4 标准溶液滴定至终点时,消耗20.00mL 标准溶液。则该
产品中Ce(OH)4 的质量分数为
(已知氧化性:Ce4+>KMnO4;
Ce(OH)4 的相对分子质量为208)。
10.燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、CO2、SO2 等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。
已知:25℃时,Kb(NH3•H2O)=1.8×10
﹣5;H2SO3:Ka1=1.5×10
﹣2,Ka2=1.0×10
﹣7
(1)处理烟气中的SO2 常用液吸法。室温条件下,将烟气通入浓氨水中得到(NH4)2SO3 溶液,0.1mol/L(NH4)
2SO3 溶液的pH
(填“>”“<”或“=”)7.将烟气通入(NH4)2SO3 溶液可以继续吸收SO2 ,用离子方
程式表示出能吸收二氧化硫的原因
。
(2)用活性炭可以还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。在恒容条件下,能判断
该反应一定达到化学平衡状态的依据是
(填选项编号)。
A.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
B.混合气体的密度不再发生改变
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C.反应体系的压强不再发生改变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)有科学家经过研究发现,用CO2 和H2 在210~290℃,催化剂条件下可转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。
①230℃,向容器中投入0.5molCO2 和1.5molH2,当转化率达80%时放出热量19.6kJ 能量,写出该反应的热化学方
程式
。
②一定条件下,往2L 恒容密闭容器中充入1.0molCO2 和3.0molH2,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2 的
转化率随温度变化如图1 所示:
催化剂效果最佳的是催化剂
(填“I”,“Ⅱ”,“Ⅲ”)。b 点v(正)
v(逆)(填“>”,
“<”,“=”)。此反应在a 点时已达平衡状态,a 点的转化率比c 点高的原因是
。已知容器内的起始压强
为100kPa,则图中c 点对应温度下反应的平衡常数Kp=
。(保留两位有效数字)
(Kp 为以分压表示的平
衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)一定条件下,CO2 和H2 也可以发生反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H<0,一定温度下,在
3L 容积可变的密闭容器中,已知c(CO)与反应时间t 变化曲线Ⅰ如图2 所示,若在t0 时刻分别改变一个条件,曲
线Ⅰ变为曲线Ⅱ或曲线Ⅲ.当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是
。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件
是
。
11.许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列有关问题:
(1)现代化学中,常利用
上的特征谱线来鉴定元素。
(2)某同学画出基态碳原子的核外电子排布图:
,该电子排布图违背
了
;CH3+、﹣CH3、CH3
﹣都是重要的有机反应中间体。CH3+、CH3
﹣的空间构型分别为
、
。
(3)基态溴原子的价层电子轨道排布图为
,第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有
种。
(4)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。
①磷化硼晶体晶胞如图甲所示:其中实心球为磷原子,在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为
,已知晶胞边
长a pm,阿伏加德罗常数为NA.则磷化硼晶体的密度为
g/cm3。
②磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图乙中
表示P 原子的投影),用
画出B 原子的投影位置
。
(5)Fe3O4 晶体中,O2﹣围成正四面体空隙(1、3、6、7 号氧围成)和正八面体空隙(3、6、7、8、9、12 号氧围
成),Fe3O4 中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面体空隙中,晶体中正四面体空
隙数与正八面体空隙数之比为
,有
%的正八面体空隙没有填充阳离子。
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(6)一定温度下,NiO 晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2﹣作密置单层排列,Ni2+填充其中(如
图),己知O2﹣的半径为a pm,每平方米面积上分散的该晶体的质量为
g(用a、NA 表示)
12.醋氯芬酸(J)是一种新型、强效解热、镇痛、抗关节炎药物,其合成路线如下图所示(部分反应条件省略):
已知:①
②
③
请回答:
(1)化合物D 的名称为
;
(2)化合物F 的分子式为
;
(3)写出C+E→F 的方程式
;
(4)F→G 的反应类型为
;
(5)下列关于物质性质说法不正确的是
A.化合物D 可以发生氧化、取代、缩聚反应
B.化合物B 具有碱性
C.化合物C 中所有原子均可分布在同一平面
D.醋氯芬酸(J)在Ni 的催化作用下与H2 加成,最多可消耗8molH2
(6)已知C 的同分异构体有多种,写出同时满足下列条件的同分异构体
;(要求写出其中三种)
①红外光谱表征分子中含有两个苯环结构②核磁共振氢谱显示只有5 种不同环境的氢原子
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(7)以苯和乙烯为原料,利用题目所给信息,写出合成
的路线(用流程图表示,无机试剂任选)
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2019-2020 学年广东省华南师大附中、实验中学、广雅中学、深圳高级中学四校联考高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共7 小题,每小题3 分,满分21 分)
1.(3 分)古往今来,生活处处有化学。下列有关说法正确的是(
)
A.“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”这里用到的实验操作是蒸发
B.“自古书契多编以竹简,其用缣帛者谓之为纸”,这里纸的主要成分为纤维素
C.我国成功实施煤改气工程后,可有效提高空气质量
D.生物柴油与从石油中分馏得来的柴油都属于烃类物质
【解答】解:A.酸坏之酒中含有乙酸,乙酸和乙醇的沸点不同,用蒸烧的方法分离,为蒸馏操作,故A 错误;
B.“自古书契多编以竹简,其用缣帛者谓之为纸”,这里纸的主要成分为纤维素,缣帛主要成分是蛋白质,故B 错
误;
C.“煤改气”改造工程减少了二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物,故有利于减少雾霆天气,可有效降低空气中的
PM10 含量,故C 正确;
D.从石油炼制得到的柴油主要是由石油分馏后的C15~C18 的多种烃的混合物属于烃类物质,而从植物油提取的生
物柴油的组成主要为甘油与高级脂肪酸形成的酯不属于烃类物质,故D 错误;故选:C。
2.(3 分)设NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(
)
A.标准状况下,2molNa2O2 与44.8LSO2 完全反应,转移的电子数目为4NA
B.3.0g 含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA
C.将1molNH4NO3 溶于稀氨水中使溶液呈中性,溶液中NH4+数目为NA
D.0.1molHCl 与CH3CH=CH2 完全反应时,生成的CH3CH2CH2Cl 分子数目为0.1NA
【解答】解:A.Na2O2 与SO2 发生反应:Na2O2+SO2=Na2SO4,反应转移2mol 电子,标准状况下,2molNa2O2 与
44.8LSO2 即2mol 二氧化硫能完全反应,故转移电子数为4NA,故A 正确;
B.甲醛(HCHO)和冰醋酸的最简式相同,均为CH2O,则3.0g 含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为
0.4NA,故B 正确;
C.将1molNH4NO3 溶于稀氨水中使溶液呈中性,由电荷守恒式c(NH4+)+c(H+)=c(NO3
﹣)+c(OH
﹣)可知c
(NH4+)=c(NO3
﹣),则溶液中NH4+的数目和NO3
﹣数目相等,均为NA,故C 正确;
D.0.1molHCl 与CH3CH=CH2 完全反应时,除生成的CH3CH2CH2Cl,还有副产物CH3CHClCH3,则CH3CH2CH2Cl
分子数目小于0.1NA,故D 错误;
故选:D。
3.(3 分)有关下列四组实验描述不正确的是(
)
A.加热甲装置中的烧杯可以分离SiO2 和NH4Cl
B.利用装置乙可证明非金属性强弱:Cl>C>Si
C.打开丙中的止水夹,一段时间后,可观察到烧杯内溶液上升到试管中
D.向丁中铁电极区滴入2 滴铁氰化钾溶液,一段时间后,烧杯中不会有蓝色沉淀生成
【解答】解:A.SiO2 受热不分解,而NH4Cl 受热分解,利用加热甲装置中的烧杯可以分离SiO2 和NH4Cl,故A 正
确;
B.氯元素的最高价氧化物对应水化物为HClO4,另外盐酸有挥发性,生成的CO2 中混有HCl,无法判断碳酸的酸
性比硅酸强,由装置乙无法证明非金属性强弱:Cl>C>Si,故B 错误;
C.该装置构成原电池,该装置中铁发生吸氧腐蚀,一段时间内试管内压强减小,烧杯内溶液上升到试管中,故C
正确;
D.Zn﹣Fe 原电池中Zn 为负极,Fe 为正极,烧杯内无Fe2+,则滴入2 滴铁氰化钾溶液,烧杯中不会有蓝色沉淀生
成,故D 正确;
故选:B。
4.(3 分)下列说法正确的是(
)
A.聚乙烯塑料和天然橡胶均不能使溴水褪色
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B.2﹣丁烯分子中所有原子有可能在同一平面
C.丙烯和环己烷的二氯代物的数目相同(不考虑立体异构)
D.将溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热产生的气体通入溴水中,溶液褪色,说明有乙烯生成
【解答】解:A.聚乙烯塑料结构中没有碳碳双键,而天然橡胶是
,分子结构中含有碳碳双键,
能使溴水褪色,故A 错误;
B.2﹣丁烯分子的结构简式为CH3CH=CHCH3,分子结构中甲基上的碳原子为sp3 杂化,为立体结构,则分子内所
有原子不可能在同一平面内,故B 错误;
C.丙烯的二氯代物共有5 种,而环己烷的二氯代物共有4 种,故C 错误;
D.溴乙烷与NaOH 的乙醇溶液共热产生,发生消去反应生成乙烯,只有乙烯使溴水褪色,则溶液褪色说明有乙烯
生成,故D 正确。
故选:D。
5.(3 分)A、B、C、D、E 是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中A 的原子序数是B 和D 原子序数之和
的
,C 元素的单质与热水缓慢反应,且该单质可做铝热反应的引燃剂,甲和丙是D 元素的两种常见氧化物,乙是
B 元素的单质,0.005mol/L 丁溶液的pH=2,它们之间的转化关系如图所示(部分反应物省略),下列叙述正确的是
(
)
A.C、D 的简单离子均能促进水的电离
B.C、E 两元素形成化合物中既含有离子键又含共价键
C.A、D 分别与B 元素形成的化合物都是大气污染物
D.E 的氧化物水化物的酸性大于D 的氧化物水化物的酸性
【解答】解:由上述分析可知,A 为C,B 为O,C 为Mg,D 为S,E 为Cl,
A.镁离子、硫离子均水解促进水的电离,故A 正确;
B.Mg、Cl 两元素形成化合物MgCl2 为离子化合物,只含有离子键,故B 错误;
C.A 与B 形成的二氧化碳不是污染物,故C 错误;
D.非金属性Cl>S,则E 的最高价氧化物水化物的酸性大于D 的最高价氧化物水化物的酸性,但硫酸酸性大于HClO
酸性,故D 错误。
故选:A。
6.(3 分)乙醛酸(HOOC﹣CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图
所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M 电极的产物反应生成乙醛酸。下
列说法正确的是(
)
A.M 极与直流电源的负极相连
B.每得到lmol 乙醛酸将有2molH+从右室迁移到左室
C.N 电极上的电极反应式:HOOC﹣COOH﹣2eˉ+2H+=HOOC﹣CHO+H2O
D.每消耗0.1mol 乙二醛在M 电极放出2.24L 气体(标准状况)
【解答】解:A、根据质子的移动方向,确定M 电极是阳极,M 极与直流电源的正极相连,故A 错误;
B、2mol H+通过质子交换膜,则电池中转移2mol 电子,根据电极方程式HOOC﹣COOH+2e
﹣+2H+═HOOC﹣
CHO+H2O,可知生成1mol 乙醛酸,由于两极均有乙醛酸生成所以生成的乙醛酸为2mol,故B 错误;
C、N 电极上HOOC﹣COOH 得电子生成HOOC﹣CHO,则电极反应式为HOOC﹣COOH+2e
﹣+2H+═HOOC﹣
CHO+H2O,故C 错误;
D、由N 极电极反应式可知,每消耗0.1mol 乙二酸转移电子0.2mol,M 电极上发生氧化反应为2Cl
﹣﹣2e
﹣═Cl2↑,
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则所得氯气的物质的量为0.1mol,体积为2.24L(标准状况),故D 正确;
故选:D。
7.(3 分)常温下,向20mL 0.2mol/L H2X 溶液中滴加0.2mol/L NaOH 溶液,在不同pH 环境下不同形态的粒子组成分
数如图所示,下列说法不正确的是(
)
A.水的电离程度:b 点大于点a
B.将等物质的量的NaHX、Na2X 溶于水中,所得溶液pH 恰好为11
C.常温下HY 的K=1.1×10
﹣10,将少量H2X 溶液加入到足量NaY 溶液中,发生的反应为:H2X+Y
﹣=HY+HX
﹣
D.常温下,反应X2﹣+H2O⇌HX
﹣+OH
﹣的平衡常数对数值1gK=﹣3
【解答】解:A.a 点溶液pH=7,H2X 的电离与HX
﹣的水解程度相同,水的电离基本不受影响,而b 点溶液pH=
11,A2﹣和HX
﹣的水解程度明显大于HX
﹣的电离,明显促进水的电离程度,即b 点水的电离程度大于a 点,故A 正
确;
B.将等物质的量的NaHX、Na2X 溶于水中,HX
﹣电离程度大于A2﹣的水解程度,所以溶液中c(A2﹣)>c(HX
﹣),
则溶液PH 大于11,故B 错误;
C.H2X 的一级电离平衡常数K1=
,pH=7 时c(HX
﹣)=c(H2X),则K1=c(H+)=10
﹣7,
H2X 的二级电离平衡常数K2=
,pH=11 时c(HX
﹣)=c(X2﹣),则K2=c(H+)=10
﹣11,HY
的KB=1×10
﹣10,则酸性:H2X>HF>HX
﹣,结合强酸制弱酸的原理,将少量H2X 溶液加入到足量NaY 溶液中,
发生的反应为H2X+Y
﹣=HY+HX
﹣,故C 正确;
D.H2X 的二级电离平衡常数K2=
,pH=11 时c(HX
﹣)=c(X2﹣),则K2=c(H+)=10
﹣11;
25℃时,反应X2﹣+H2O⇌HX
﹣+OH
﹣的平衡常数=
=
=10
﹣3,平衡常数对数值1gK=﹣3,故D 正确;
故选:B。
二、解答题(共5 小题,满分0 分)
8.叠氮化钠(NaN3)是一种应用广泛的化工产品,可用于合成抗生素头孢菌素药物的中间体,汽车安全气囊等。
Ⅰ.实验室制备NaN3
(1)实验原理:
①把氨气通入熔融金属钠反应制得氨基钠(NaNH2),该反应的化学方程式为
2NH3+2Na
2NaNH2+H2↑
。
②将生成的NaNH2 与N2O 在210℃﹣220℃下反应可生成NaN3、NaOH 和气体X,该反应的化学方程式为
2NaNH2+N2O═NaN3+NaOH+X,实验室检验X 气体使用的试纸是湿润的
红色石蕊试纸
。
(2)实验装置(图1)、步骤如下,回答下列问题:
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第11页(共237页)
已知:i)NaN3 是一种易溶于水的白色晶体,微溶于乙醇,不溶于乙醚;
ii)NaNH2 的熔点为210℃,沸点为400℃,在水溶液中易水解。
①组装仪器检查装置气密性后,装入药品。装置B 中盛放的药品是
碱石灰
。
②实验过程应先点燃
A
(填“A”或“C”)处的酒精灯,理由是
先产生NH3,排除装置内空气,防止产品不
纯
。
③让氨气和熔化的钠充分反应后,停止加热A 并关闭止水夹k。向装置C 中b 容器内充入加热介质植物油并加热到
210℃﹣220℃,然后按图通入N2O;
④装置C 反应完全结束后,冷却,取出a 中的混合物进行以下操作,得到NaN3 固体:
a 中混合物
操作Ⅱ的目的是
降低NaN3 的溶解量或溶解度或促使NaN3 析出
;
操作Ⅳ中选用的洗涤试剂最好的是
D
。
A.水
B.乙醇
C.乙醇水溶液
D.乙醚
(3)图中仪器a 用不锈钢材质的而不用玻璃的,其主要原因是
反应过程生成的NaOH 能腐蚀玻璃
。
Ⅱ.产品NaN3 纯度测定
精确称量0.150g NaN3 样品,设计如图2 所示装置,连接好装置后使锥形瓶倾斜,使小试管中的NaN3 样品与M 溶
液接触,测量产生的气体体积从而测定其纯度。已知2NaN3→3N2(NaN3 中的N 全部转化为N2,其他产物略),反
应中放出大量的热。
(4)使用冷水冷凝的目的是
冷却生成的气体
。对量气管读数时,反应前后都需要进行的操作是
调节量气管
使两侧的液面保持水平
。
(5)常温下测得量气管读数为60.0mL(N2 的密度为1.40g/L)计算NaN3 样品的纯度为
86.7%
。(保留三位有效
数字)
【解答】解:Ⅰ.(1)①氨气通入熔融金属钠反应制得氨基钠(NaNH2)和氢气,则发生反应的化学方程式为
2NH3+2Na
2NaNH2+H2↑,
故答案为:2NH3+2Na
2NaNH2+H2↑;
②根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,可确定气体X 为氨气,氨水呈碱性,检验时用湿润的红色
石蕊试纸,现象是变蓝色,
故答案为:红色石蕊试纸;
(2)①A 中产生的氨气混有水蒸气,干燥氨气选择碱石灰,则在C 中盛放的药品是碱石灰,故答案为:碱石灰;
②实验过程中先点燃A 产生氨气将装置内空气驱赶除去,防止产品不纯,故答案为:A;先产生NH3,排除装置内
空气,防止产品不纯;
④C 中混合物加水后,根据叠氮化钠(NaN3)固体易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,NaN3 溶解在水中,NaNH2
与水反应生成NaOH 和氨气,可知操作Ⅱ加乙醇可降低NaN3 的溶解度促使NaN3 析出;乙醚洗涤叠氮化钠可减少叠
氮化钠的损失,故操作IV 中选用的洗涤试剂最好的是D,
故答案为:降低NaN3 的溶解量或溶解度或促使NaN3 析出;D;
(3)反应过程生成的NaOH 能腐蚀玻璃,则仪器a 应用不锈钢材质的而不用玻璃的,
故答案为:反应过程生成的NaOH 能腐蚀玻璃;
II.(4)反应可能产生水蒸气,使用冷水冷凝的目的是除去生成的气体中的水蒸气;量气管读数前,需要调节量气
管使两侧的液面保持水平,确保气体压强与外界大气压强相等,
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故答案为:冷却生成的气体;调节量气管使两侧的液面保持水平;
(5)生成氮气的质量为
=0.084g,
设NaN3 样品的纯度X
2NaN3
2Na+3N2↑
130
84
x•0.150g
0.084g
,
解得:x=86.7%。
故答案为:86.7%。
9.稀土是一种重要的战略资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3,它是提取铈等稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈
矿的冶炼工艺流程如下:
已知:i.铈的常见化合价为+3、+4.焙烧后铈元素转化成CeO2 和CeF4.四价铈不易进入溶液,而三价稀土元素易
进入溶液。
ii.酸浸Ⅱ中发生反应:9CeO2+3CeF4+45HCl+3H3BO3=Ce(BF4)3↓+11CeCl3+6Cl2↑+27H2O
请回答下列问题:
(1)①焙烧氟碳铈矿的目的是
将铈氧化为四价便于与其他稀土元素分离
。
②焙烧后产生的CeO2 是汽车尾气净化催化剂的关键成分,它能在还原气氛中供氧,在氧化气氛中耗氧。在尾气消
除过程中发生着CeO2⇌CeO2(1﹣x)+xO2↑的循环。写出CeO2 消除CO 尾气的化学方程式:
2xCO+CeO2=CeO2(1﹣x)
+2xCO2
。
(2)在酸浸I 中用盐酸浸出时,有少量铈进入滤液,且产生黄绿色气体。少量铈进入稀土溶液发生反应的离子方程
式是
8H++2Cl
﹣+2CeO2=2Ce3++Cl2↑+4H2O
(3)向Ce(BF4)3 中加入KCl 溶液的目的是
避免Ce3+以Ce(BF4)3 形式沉淀而损失(或将Ce3+全部转化为CeCl3,
提高产率
。
(4)操作Ⅰ的名称为
过滤
,在实验室中进行操作II 时所需要的硅酸盐仪器有
分液漏斗、烧杯
。
(5)“操作Ⅰ”后,向溶液中加入NaOH 溶液来调节溶液的pH,以获得Ce(OH)3 沉淀,常温下加入NaOH 调
节溶液的pH 应大于
9
即可认为Ce3+已完全沉淀。
(已知:Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10
﹣20 )
(6)取上述流程中得到的Ce(OH)4 产品5.000g,加酸溶解后,向其中加入含0.03300molFeSO4 的FeSO4 溶液使
Ce4+全部被还原成Ce3+,再用0.1000mol•L
﹣1 的酸性KMnO4 标准溶液滴定至终点时,消耗20.00mL 标准溶液。则该
产品中Ce(OH)4 的质量分数为
95.68%
(已知氧化性:Ce4+>KMnO4;
Ce(OH)4 的相对分子质量为208)。
【解答】解:(1)①通过焙烧氟碳铈矿,可将铈氧化为四价,便于与其他稀土元素分离,
故答案为:将铈氧化为四价便于与其他稀土元素分离;
②尾气消除过程中发生着CeO2⇌CeO2(1﹣x)+xO2↑(0≤x≤0.25)的循环,可知CeO2 具有氧化性,可氧化CO 生成
CO2,则CeO2 消除CO 尾气的化学方程式为2xCO+CeO2=CeO2(1﹣x)+2xCO2,
故答案为:2xCO+CeO2=CeO2(1﹣x)+2xCO2;
(2)在酸浸I 中用盐酸溶解CeO2,有少量铈进入滤液,可知有Ce3+生成,且产生黄绿色气体,此气体为Cl2,则此
时发生反应的离子方程式是8H++2Cl
﹣+2CeO2=2Ce3++Cl2↑+4H2O,故答案为:8H++2Cl
﹣+2CeO2=2Ce3++Cl2↑
+4H2O;
(3)向Ce(BF4)3 中加入KCl 溶液生成CeCl3 和KBF,这样做的目的是避免三价铈以Ce(BF4)3 沉淀的形式损失
或除去BF4
﹣或提高CeCl3 的产率,故答案为:避免Ce3+以Ce(BF4)3 形式沉淀而损失(或将Ce3+全部转化为CeCl3,
提高产率;
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(4)操作I 为固液分离,应选择过滤操作;操作II 为萃取,则所需要的硅酸盐仪器有分液漏斗、烧杯,
故答案为:过滤;分液漏斗、烧杯;
(5)溶液中的c(Ce3+)等于1×10
﹣5mol•L
﹣1,可认为Ce3+沉淀完全,根据KSP[Ce(OH)3]=c(Ce3+)•c3(OH
﹣)
=1×10
﹣20 可知,c(OH
﹣)=
mol•L
﹣1=1×10
﹣5mol•L
﹣1,此时溶液的PH 为9,即加入NaOH 调节溶
液的pH 应大于9 即可认为Ce3+已完全沉淀,故答案为:9;
(6)用0.1000mol•L
﹣1 的酸性KMnO4 标准溶液滴定至终点时,消耗20.00mL 标准溶液,主要是氧化溶液中剩余的
Fe2+,根据电子守恒剩余Fe2+的物质的量为0.1000mol•L
﹣1×0.02L×
=0.01mol,则还原Ce4+消耗的Fe2+的物质
的量为0.03300mol﹣0.01mol=0.02300mol,根据Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,则Ce4+的物质的量为0.02300mol,该产品
中Ce(OH)4 的质量分数为
=95.68%,
故答案为:95.68%。
10.燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、CO2、SO2 等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。
已知:25℃时,Kb(NH3•H2O)=1.8×10
﹣5;H2SO3:Ka1=1.5×10
﹣2,Ka2=1.0×10
﹣7
(1)处理烟气中的SO2 常用液吸法。室温条件下,将烟气通入浓氨水中得到(NH4)2SO3 溶液,0.1mol/L(NH4)
2SO3 溶液的pH
>
(填“>”“<”或“=”)7.将烟气通入(NH4)2SO3 溶液可以继续吸收SO2 ,用离子方
程式表示出能吸收二氧化硫的原因
SO32﹣+SO2+H2O=2HSO3
﹣
。
(2)用活性炭可以还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。在恒容条件下,能判断
该反应一定达到化学平衡状态的依据是
BD
(填选项编号)。
A.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
B.混合气体的密度不再发生改变
C.反应体系的压强不再发生改变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)有科学家经过研究发现,用CO2 和H2 在210~290℃,催化剂条件下可转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。
①230℃,向容器中投入0.5molCO2 和1.5molH2,当转化率达80%时放出热量19.6kJ 能量,写出该反应的热化学方
程式
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49kJ/mol
。
②一定条件下,往2L 恒容密闭容器中充入1.0molCO2 和3.0molH2,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2 的
转化率随温度变化如图1 所示:
催化剂效果最佳的是催化剂
I
(填“I”,“Ⅱ”,“Ⅲ”)。b 点v(正)
>
v(逆)(填“>”,“<”,
“=”)。此反应在a 点时已达平衡状态,a 点的转化率比c 点高的原因是
该反应为放热反应,温度升高,平衡
逆向移动
。已知容器内的起始压强为100kPa,则图中c 点对应温度下反应的平衡常数Kp=
8.3×10
﹣4kPa
﹣2
。
(保留两位有效数字)
(Kp 为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)一定条件下,CO2 和H2 也可以发生反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H<0,一定温度下,在
3L 容积可变的密闭容器中,已知c(CO)与反应时间t 变化曲线Ⅰ如图2 所示,若在t0 时刻分别改变一个条件,曲
线Ⅰ变为曲线Ⅱ或曲线Ⅲ.当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是
加入催化剂
。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变
的条件是
将容器快速压缩至2L
。
【解答】解:(1)已知NH3•H2O 的电能平衡常数大于H2SO3 的Ka2,则在(NH4)2SO3 溶液中NH4+的水解能力小于
SO32﹣的水解程度,可知溶液显碱性,即pH>7;(NH4)2SO3 溶液吸收SO2 生成NH4HSO3,发生反应的离子方程
式为SO32﹣+SO2+H2O=2HSO3
﹣,
故答案为:>;SO32﹣+SO2+H2O=2HSO3
﹣;
(2)在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是正逆反应速率相同,个组分含量不变,C(s)
+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g);
A.单位时间内生成2nmol NO(g)的同时消耗nmol CO2(g),说明反应逆向进行,不能说明反应达到平衡状态,
故A 错误;
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B.碳是固体。当平衡发生移动,气体质量会发生变化,容器体积不变,所以混合气体的密度不再发生改变可以说
明反应达到平衡状态,故B 正确;
C.反应前后气体总物质的量不变,反应体系的压强始终不发生改变,不能判定平衡,故C 错误;
D.C 为固体,混合气体的平均相对分子质量保持不变,可知气体的质量不变,为平衡状态,故D 正确,
故答案为:BD;
(3)①已知0.5molCO2 和1.5molH2 转化率达80%时放热23﹣3.4=19.6KJ,则该反应的热化学方程式:CO2(g)
+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣
×2=﹣49kJ•mol
﹣1,则热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49kJ/mol,
故答案为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49kJ/mol;
②由图象知:反应Ⅰ在较低温度T3 时CO2 就达到80%的转化率,催化剂效果最佳的反应是反应Ⅰ,T3 的b 点时,
反应未达到限度,故v(正)>v(逆);该反应为放热反应,T4 反应已经达到平衡,升高温度到T5 平衡向逆反应移动,从
而使CO2 的转化率降低。T4 的a 点转化率比T5 的c 点高,c 点时:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
起始(mol):1
3
0
0
转化(mol):0.6
1.8
0.6
0.6
平衡(mol):0.4
1.2
0.6
0.6
在恒容恒温条件下,气体的压强与气体的物质的量成正比,则平衡时总压强P 总=100kPa×
=70kPa,该反
应的平衡常数Kp=
=8.3×10
﹣4 kPa
﹣2,故答案为:I;>;该反应为放热反应,温度
升高,平衡逆向移动;8.3×10
﹣4 kPa
﹣2;
(4)图象分析曲线Ⅰ变化为曲线Ⅱ是缩短反应达到平衡的时间,最后达到相同平衡状态,体积是可变得是恒压容
器,说明改变的是加入了催化剂;
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时一氧化碳物质的量增大,反应是气体体积不变的反应,可变容器中气体体积和浓度成反比,
气体物质的量不变,曲线Ⅰ,体积为3L,一氧化碳浓度为3mol/L,改变条件不好为曲线Ⅱ,一氧化碳浓度为4.5mol/L,
则体积压缩体积为:3:V=4.5:3,V=2L,所以将容器的体积快速压缩至2L 满足条件,
故答案为:加入催化剂;将容器快速压缩至2L。
11.许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列有关问题:
(1)现代化学中,常利用
原子光谱
上的特征谱线来鉴定元素。
(2)某同学画出基态碳原子的核外电子排布图:
,该电子排布图违背了
洪特规则
;CH3+、﹣CH3、CH3
﹣都是重要的有机反应中间体。CH3+、CH3
﹣的空间构型分别为
平面三角形
、三
角锥形
。
(3)基态溴原子的价层电子轨道排布图为
,第四周期中,与溴原子未成对电
子数相同的金属元素有
4
种。
(4)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。
①磷化硼晶体晶胞如图甲所示:其中实心球为磷原子,在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为
面心立方最密堆积
,
已知晶胞边长a pm,阿伏加德罗常数为NA.则磷化硼晶体的密度为
g/cm3。
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②磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图乙中
表示P 原子的投影),用
画出B 原子的投影位置
或
。
(5)Fe3O4 晶体中,O2﹣围成正四面体空隙(1、3、6、7 号氧围成)和正八面体空隙(3、6、7、8、9、12 号氧围
成),Fe3O4 中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面体空隙中,晶体中正四面体空
隙数与正八面体空隙数之比为
2:1
,有
50
%的正八面体空隙没有填充阳离子。
(6)一定温度下,NiO 晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2﹣作密置单层排列,Ni2+填充其中(如
图),己知O2﹣的半径为a pm,每平方米面积上分散的该晶体的质量为
g(用a、NA 表示)
【解答】解:(1)光谱分析为利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,所以在现代化学中,常利用原子光谱上的特
征谱线来鉴定元素,故答案为:原子光谱;
(2)2p 轨道上的2 个电子没有分占不同轨道,且自旋方向相同,故该电子排布图违背了宏特规则;CH3+中心碳原
子是sp2 杂化,为平面三角形结构,而CH3
﹣中心碳原子是sp3 杂化,为三角锥形,
故答案为:洪特规则;平面三角形;三角锥形;
(3 )溴的原子的质子数为35 ,其价电子排布式为4s24p5 ,则基态溴原子的价层电子轨道排布图为
,未成对电子数为1 对,则第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有
K、Sc、Cu 和Ga 共4 种,
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故答案为:
;4;
(4)①实心球为磷原子,处于晶胞顶点与面心,P 做面心立方最密堆积;1 个晶胞中,含有P 原子数目为8×
+6
×
=4 个,含有B 原子数目为4 个,晶胞质量=4×
g,晶体密度ρ=4×
g÷(a×10
﹣10 cm)3=
g/cm3,
故答案为:面心立方最密堆积;
;
②根据晶胞结构分析,立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B 与P 重合,六边形中形成两个
倒立关系的正三角形,分别由3 个B 或者3 个P 形成,所以画图为:
或
,
故答案为:
或
;
(5)结构中如1、3、6、7 的O2﹣围成的正四面体空隙有8 个,面心位置6 个O2﹣围成的正八面体,将晶胞补全可
知共用1 条棱的4 个面心与该棱顶点O2﹣也围成正八面体,而这样的正八面体为4 个晶胞共有,晶胞中正八面体数
目=1+12×
=4,则晶体中正四面体空隙数与正八面休空隙数之比为8:4=2:1;
由图可知晶体结构中O2﹣离子数目为8×
+6×
=4,由化学式可知晶胞中Fe 原子数目为3,根据化合价代数和为
0,则晶胞中含有2 个Fe3+、1 个Fe2+,Fe3O4 中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,另一半Fe3+和Fe2+填充在正八
面体空隙中,则填充在正四面体空隙中的Fe3+为1 个,填充在正八面体空隙中有1 个Fe3+和1 个Fe2+,有2 个正八
面体空隙空隙没有填充阳离子,则有50%的正八面体空隙没有填充阳离子,
故答案为:2:1;50;
(6)根据图知,每个Ni 原子被3 个O 原子包围、每个O 原子被3 个Ni 原子包围,如图
所
示,相邻的3 个圆中心连线为正三角形,三角形的边长为2apm,每个三角形含有一个Ni 原子,三角形的面积=[
×2a×2a×sin60°×10
﹣24]m2=
×10
﹣24m2,如图
实际上每个Ni 原子被两个小三角形包含小
平行四边形面积为2
× 10
﹣24m2 ,O 原子个数=
× 6 =1 ,每平方米面积上分散的该晶体的质量=
g=
g=
g,
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故答案为:
。
12.醋氯芬酸(J)是一种新型、强效解热、镇痛、抗关节炎药物,其合成路线如下图所示(部分反应条件省略):
已知:①
②
③
请回答:
(1)化合物D 的名称为
2﹣羟基乙酸
;
(2)化合物F 的分子式为
C14H10Cl3NO
;
(3)写出C+E→F 的方程式
;
(4)F→G 的反应类型为
取代反应
;
(5)下列关于物质性质说法不正确的是
CD
A.化合物D 可以发生氧化、取代、缩聚反应
B.化合物B 具有碱性
C.化合物C 中所有原子均可分布在同一平面
D.醋氯芬酸(J)在Ni 的催化作用下与H2 加成,最多可消耗8molH2
(6)已知C 的同分异构体有多种,写出同时满足下列条件的同分异构体
、
、
、
(任意3 种)
;(要求写出其中三种)
①红外光谱表征分子中含有两个苯环结构②核磁共振氢谱显示只有5 种不同环境的氢原子
(7)以苯和乙烯为原料,利用题目所给信息,写出合成
的路线(用流程图表示,无机试剂任选)
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【解答】解:(1)D 的结构简式为HOCH2COOH,化合物D 的名称为:2﹣羟基乙酸,故答案为:2﹣羟基乙酸;
(2)由F 的结构简式,可知化合物F 的分子式为:C14H10Cl3NO,故答案为:C14H10Cl3NO;
(3)C+E→F 的方程式为:
,
故答案为:
;
(4)对比G 的分子式与F 的结构,F 分子中去掉1 分子HCl 生成G,结合G 的结构简式,可知应是发生信息②中
的取代反应,故答案为:取代反应;
(5)A.化合物D 为HOCH2COOH,含有羧基、羟基,可以发生氧化、取代、缩聚反应,故A 正确;
B.化合物B 为
,含有氨基,具有碱性,故B 正确;
C.化合物C 为
,N 原子及连接3 个原子形成三角锥形结构,分子中所有原子不可能分布在同一
平面,故C 错误;
D.醋氯芬酸(J)中的苯环能与氢气发生加成反应,酯基、羧基不能,故在Ni 的催化作用下与H2 加成时1mol J 最
多可消耗6molH2,故D 错误,
故选:CD;
(6)C(
)的同分异构体同时满足下列条件:①红外光谱表征分子中含有两个苯环结构,②核
磁共振氢谱显示只有5 种不同环境的氢原子,符合条件的同分异构体有:
、
、
、
,
故答案为:
、
、
、
(任意3 种);
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(7)
可以由
发生信息①中的取代反应得到,
发生信息③中第二步反应得
到
,
发生信息信息③中第一步反应得到
,苯与ClCH2CH2Cl 发生信
息②中取代反应得到
,乙烯与氯气发生加成反应得到ClCH2CH2Cl,合成路线流程图为:
,
故答案为:
。
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2019-2020 学年山东省潍坊市高三期末化学试卷
一、选择题(共14 小题,每小题3 分,满分42 分)
1.(3 分)国家改革开放40 年,取得了很多重要标志性成果。下列说法错误的是(
)
A.计算机“太湖之光”的芯片材料为晶体硅
B.国产大飞机C919 用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
C.港珠澳大桥使用的合金材料,具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性
D.“蛟龙”号潜水器用到大量钛合金,钛元素位于元素周期表第4 周期ⅣA 族
2.(3 分)化学与生产、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是(
)
选项
现象或事实
解释
A
用热的纯碱溶液洗去油污
Na2CO3 可直接与油污反应
B
工业上用二氧化硫漂白纸浆
二氧化硫具有强还原性,能将有色物质还原至无色
C
氮用作制冷剂
氨易液化,液氨汽化时吸收大量热,使周围温度降低
D
明矾用作净水剂
明矾能够杀菌消毒
A.A
B.B
C.C
D.D
3.(3 分)下列说法正确的是(
)
A.无水乙醇试剂瓶上应贴危险化学品标志
B.原子结构示意图
可表示12C,不能表示14C
C.比例模型
可以表示水分子,也可以表示二氧化碳分子
D.球棍模型
表示的物质能与H2 发生加成反应
4.(3 分)下列说法正确的是(
)
A.纤维素、蛋白质和油脂都是有机高分子化合物
B.环己烷和苯可用酸性KMnO4 溶液鉴别
C.植物油氢化、塑料和橡胶的老化过程中均发生了加成反应
D.聚合物
的单体是CH3CH═CH2 和CH2═CH2
5.(3 分)下列实验操作能达到相应实验目的是(
)
A.用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应
B.用酒精代替CCl4 来萃取溴水中的Br2
C.用pH 试纸测氯水的PH
D.用酸性KMnO4 溶液除去乙烯中的二氧化硫
6.(3 分)下列选项所示的物质间转化能实现的是(
)
A.S(s)
SO3(g)
H2SO4(aq)
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B.Fe2O3(s)
Fe(s)
FeCl3(aq)
C.NaHCO3(s)
Na2CO3(s)
NaOH(aq)
D.Al(s)
NaAlO2(aq)
Al(OH)3(s)
7.(3 分)关于反应4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2↑的叙述正确的是(
)
A.SOCl2 既是氧化剂又是还原剂
B.该反应可在水溶液中进行
C.若生成1 molSO2,转移8mole
﹣
D.若将该反应设计成原电池,SOCl2 在正极上发生反应
8.(3 分)实验室将NH3 通入AlCl3 溶液中制备Al(OH)3,经过滤、洗涤、灼烧得Al2O3,下列图示装置和原理均
能达到实验目的是(
)
A.用装置甲制取NH3
B.用装置乙制备Al(OH)3
C.用装置丙过滤并洗涤Al(OH)3
D.用装置丁灼烧Al(OH)3 得Al2O3
9.(3 分)NA 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(
)
A.加热条件下,2.3gNa 与足量O2 反应生成Na2O2,转移电子数为0.2NA
B.标准状况下,2.24LC2H6 含共价键的数目为0.7NA
C.1 LpH=1 的稀硫酸中,含有H+总数为0.2NA
D.密闭容器中,2molSO2 和1molO2 催化反应后分子总数为2NA
10.(3 分)环丙叉环丙烷(n)由于其特殊的结构,一直受到结构和理论化学家的关注。它有如下转化关系,下列
说法正确的是(
)
A.n 的所有原子都在一个平面内
B.反应②是消去反应
C.n 与
互为同分异构体
D.m 的同分异构体中属于芳香族化合物的共有四种
11.(3 分)世界水产养殖协会介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法,其原理如图所示,电极C1、C2
为惰性电极,下列说法正确的是(
)
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A.C1 极上发生还原反应
B.C1 极上的电势比C2 极上的高
C.若有1 mol NO3
﹣被还原,则有1molH+通过质子膜迁移至阴极区
D.若有机物为葡萄糖(C6H12O6),则1 mol 葡萄糖被完全氧化时,理论上电极流出20mole
﹣
12.(3 分)X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y 的单质经常作为保护气;由Z、W 形成的一
种化合物可与X、W 形成的化合物反应,生成淡黄色固体。下列推断正确的是(
)
A.原子半径:X<Y<Z<W
B.X、Y、W 组成的化合物只存在共价键
C.Y 的最简单氢化物的热稳定性比Z 的弱
D.在同周期元素中,W 的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强
13.(3 分)工业上,常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te,含少量的Ag、Au)回收碲,其工艺流程如下(已知TeO2
微溶于水,易与浓强碱、浓强酸反应):下列叙述错误的是(
)
A.合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用
B.操作1、2、3 均为过滤
C.可由滤渣2 提取金属Ag、Au
D.上述流程中用浓硝酸代替浓盐酸可提高稀的回收率
14.(3 分)25℃时,用0.10mol/L 的氨水滴定10.00mL 0.05mol/L 的二元酸H2A 的溶液,滴定过程中加入氨水的体
积(V)与溶液中lg
的关系如图所示。下列说法正确的是(
)
A.H2A 的电离方程式为H2A⇌H++HA
﹣
B.B 点溶液中,水电离出的氢离子浓度为1.0×10
﹣6 mol/L
C.C 点溶液中,c(NH4+)+c(NH3•H2O)=2c(A2﹣)
D.25℃时,该氨水的电离平衡常数为Kb=
二、解答题(共4 小题,满分46 分)
15.(12 分)碘化钾是一种易溶于水的物质,可用于有机合成、制药等。某化学研究小组在实验室里用如图装置制
备KI,并进行KI 的性质探究。
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已知:
I.3I2+6KOH═5KI+KIO3+3H2O;
Ⅱ.S2﹣能被KIO3 氧化为SO42﹣;
Ⅲ.少量SO32﹣可将IO3
﹣还原成I2。
实验主要步骤如下:
①在上图所示的装置C 中加入一定量研细的单质I2 和过量的KOH 溶液,搅拌。
②I2 完全反应后,打开弹簧夹向其中通入足量的H2S。
③将装置C 中所得溶液用稀H2SO4 酸化后,置于水浴上加热10min。
④在装置C 的溶液中加入BaCO3,充分搅拌后,过滤、洗涤。
⑤将滤液用氢碘酸酸化,蒸发浓缩至表面出现结晶膜,经操作X 后获得产品。
回答下列问题;
(1)装置A 中发生反应的离子方程式是
。
(2)装置A 中仪器a 的名称是
;装置C 中多孔球泡的作用是
。
(3)步骤④的目的是
。
(4)步骤⑤中操作X 包括
洗涤、干燥等步骤。
(5)该小组同学取所得产品少许于试管中,加过量氯水,振荡,再加CCl4,振荡,静置,CCl4 层最终紫色消失。
请在此实验基础上,设计实验验证过量氯水与KI 反应生成IO3
﹣.
(限选试剂:KI 溶液、Na2SO3 溶液、
NaOH 溶液、H2SO4 溶液)。
16.(10 分)氮及其化合物在工农业生产中有重要应用。请回答下列问题。
(1)研究发现在常压下把氢气和氮气分别通入一个加热到570℃的电解池(如图)中,氢气和氮气合成了氨,
而且转化率高达78%.装置中所用的电解质(图中灰色部分)能传导H+,则阴极反应为
。
(2)氨可以制备亚硝酸(HNO2)、连二次硝酸(H2N2O2)等多种化工产品。已知:25℃时,亚硝酸(HNO2)和
连二次硝酸(H2N2O2)的电离常数数值如下表所示:
化学式
HNO2
H2N2O2
电离常数数值
Ka=5.0×10
﹣4
Ka1=6.2×10
﹣8,Ka2=2.9×10
﹣12
①pH 相等的NaNO2 溶液和NaHN2O2 溶液中:c(NO2
﹣)
c(HN2O2
﹣)(填“>”“<”或“=”)。
②25℃时,NaNO2 溶液中存在水解平衡,其水解平衡常数Kb=
(填数值)。
(3)常温下,用0.01mol•L
﹣1 的NaOH 溶液滴定10.00mL0.01mol•L
﹣1H2N2O2 溶液,当两者恰好完全反应生成正
盐时溶液中离子浓度的大小顺序为
。
(4)常温下用0.100mol•L
﹣1AgNO3溶液滴定50.0mL0.0500mol•L
﹣1SCN
﹣溶液的滴定曲线如图所示。已知Ksp(AgI)
=1.0×10
﹣18.下列有关描述错误的是
(填序号)。
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A.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)•c(SCN
﹣)=Ksp(AgSCN)
B.相同实验条件下,若改为0.0600mol•L
﹣1SCN
﹣,反应终点c 向a 方向移动
C.根据曲线数据计算可知Ksp(AgSCN)的数量级为10
﹣12
D.相同实验条件下,若改为0.0500mol•L
﹣1,反应终点c 向b 方向移动
17.(12 分)工业上采用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸H3AsO3 形式存在)提取中药药剂As2O3.工艺流程
如下:
回答下列问题:
(1)“沉砷”中所用Na2S 的电子式为
。
(2)已知:As2S3 与过量的S2﹣存在以下反应:As2S3(s)+3S2﹣(aq)⇌2AsS33﹣“沉砷”中FeSO4 的作用是
。
(3)“焙烧”过程中由于条件的原因,生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁,证明四氧化三铁存在的试剂
是
。
(4)“氧化”过程中,可以用单质碘为氧化剂进行氧化,写出该反应的离子方程式
。
(5)调节pH=0 时,请写出由Na3AsO4 制备As2O3 的离子方程式
。
(6)一定条件下,用雄黄(As4S4)制备As2O3 的转化关系如图所示。若反应中,1molAs4S4(其中As 元素的化
合价为+2 价)参加反应时,转移28mole
﹣,则物质a 为
。
18.(12 分)汽车尾气(用N2O 表示)是空气污染源之一。回答下列问题:
(1)用CO 还原N2O 的能量变化如下图所示,则该反应的热化学方程式为
。
在相同温度和压强下,1molN2O 和1molCO 经过相同反应时间测得如下实验数据:
实验
温度/℃
催化剂
N2O 转化率/%
实验1
400
催化剂1
9.5
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400
催化剂2
10.6
实验2
500
催化剂1
12.3
500
催化剂2
13.5
试分析在相同温度时,催化剂2 催化下N2O 转化率更高的原因是
。
(2)在体积均为1L 的密闭容器A(500℃,恒温)、B(起始500℃,绝热)两个容器中分别加入0.1molN2O、
0.4molCO 和相同催化剂。实验测得A、B 容器中N2O 的转化率随时间的变化关系如图所示。
①B 容器中N2O 的转化率随时间的变化关系是上图中的
曲线。
②要缩短b 曲线对应容器达到平衡的时间,但不改变N2O 的平衡转化率,在催化剂一定的情况下可采取的措施
是
(答出1 项即可)。
③500℃该反应的化学平衡常数K=
(用分数表示)。
④实验测定该反应的反应速率υ正=k 正•c(N2O)•c(CO),υ逆=k 逆•c(N2)•c(CO2)。k 正、k 逆分别是正、逆
反应速率常数,c 为物质的量浓度。计算M 处的
=
(保留两位小数)。
【化学--选修5:有机化学基础】
19.(12 分)对羟基苯甲酸苄酯(
)主要应用于日化香精。
一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型是
。
(2)合成路线中设计③和⑦的目的是
。
(3)有机物H 中含氧官能团的名称是
;1molH 与足量NaOH 反应,最多消耗NaOH
mol。
(4)芳香族化合物X 是E 的同分异构体且苯环上有两个取代基,X 能与FeCl3 溶液发生显色反应,其核磁共振
氢谱显示有4 种不同化学环境的氢,峰面积比为3:2:2:1.写出两种符合条件的X 的结构简式
。
(5)乙酸苯甲酯(
)也是一种常用香料。设计以甲苯和乙酸为原料制备乙
酸苯甲酯的合成路线
(无机试剂任选)。
【化学--选修3:物质结构与性质】
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20.镍及其化合物在工业上用途广泛。工业上常接触的镍的化合物有一氧化镍(NiO)、硫酸镍(NiSO4•7H2O)、醋
酸镍[(CH3COO)2Ni]及硝酸镍[Ni(NO3)2•6H2O]等。回答下列问题:
(1)基态镍原子的价层电子的轨道排布图为
,与Ni 同周期且基态原子核外的成单电子数与Ni 相同的元
素还有
种。
(2)C、N、O、Ni 四种元素的第一电离能由大到小的顺序是
。
(3)SO42﹣的空间构型为
;NO3
﹣中O﹣N﹣O 键角
(填“>”、“<”或“=”)NO2
﹣中O﹣N﹣O。
(4)将等体积(V)的H2O 和CH3COOH 混合,混合溶液的体积是0.97×2V 的原因是
。
(5)NiO 为NaCl 型晶体,晶胞结构如图所示。将其在氧气中加热,部分Ni2+变为Ni3+,晶体组成变为NixO(x
<1),测得其密度为6.47g•cm
﹣3.X 射线衍射实验表明晶体仍为NaCl 型结构,同时测得晶胞边长为0.416nm。
①NixO 中X 的值为
。
②晶体中Ni﹣Ni 最短距离是
nm。
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2019-2020 学年山东省潍坊市高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共14 小题,每小题3 分,满分42 分)
1.(3 分)国家改革开放40 年,取得了很多重要标志性成果。下列说法错误的是(
)
A.计算机“太湖之光”的芯片材料为晶体硅
B.国产大飞机C919 用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
C.港珠澳大桥使用的合金材料,具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性
D.“蛟龙”号潜水器用到大量钛合金,钛元素位于元素周期表第4 周期ⅣA 族
【解答】解:A、半导体硅是计算机的芯片,故A 正确;
B.氮化硅陶瓷属于无机物,是新型无机非金属材料,故B 正确;
C、合金材料具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性,所以港珠澳大桥使用的合金材料,具有强度大、密度小、耐
腐蚀等特性,故C 正确;
D、钛元素原子序数为22,位于元素周期表第4 周期ⅣB 族,而不是主族元素,故D 错误;
故选:D。
2.(3 分)化学与生产、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是(
)
选项
现象或事实
解释
A
用热的纯碱溶液洗去油污
Na2CO3 可直接与油污反应
B
工业上用二氧化硫漂白纸浆
二氧化硫具有强还原性,能将有色物质还原至无色
C
氮用作制冷剂
氨易液化,液氨汽化时吸收大量热,使周围温度降低
D
明矾用作净水剂
明矾能够杀菌消毒
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:A.油脂在碱性溶液中水解生成溶于水的物质,碳酸钠溶液水解生成氢氧化钠显碱性,Na2CO3 不
可直接与油污反应,故A 错误;
B.工业上用二氧化硫漂白纸浆是利用二氧化硫的漂白性,不是利用其还原性,故B 错误;
C.液氮用作制冷剂的原理是液氮汽化时吸收大量热,使周围温度降低,故C 正确;
D.明矾净水是利用Al3+水解形成氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮物,明矾没有氧化性,不能杀菌消毒,故D 错误;
故选:C。
3.(3 分)下列说法正确的是(
)
A.无水乙醇试剂瓶上应贴危险化学品标志
B.原子结构示意图
可表示12C,不能表示14C
C.比例模型
可以表示水分子,也可以表示二氧化碳分子
D.球棍模型
表示的物质能与H2 发生加成反应
【解答】解:A.所示标志是易燃液体标志,故A 正确;
B.12C 和14C 是碳元素的不同原子,核电荷数相同核外电子数相同,原子结构示意图都是
,故B
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错误;
C.二氧化碳为直线型结构,
可表示水分子,但不能表示二氧化碳,故C 错误;
D.球棍模型
表示的物质是乙酸,不能与H2 发生加成反应,故D 错误;
故选:A。
4.(3 分)下列说法正确的是(
)
A.纤维素、蛋白质和油脂都是有机高分子化合物
B.环己烷和苯可用酸性KMnO4 溶液鉴别
C.植物油氢化、塑料和橡胶的老化过程中均发生了加成反应
D.聚合物
的单体是CH3CH═CH2 和CH2═CH2
【解答】解:A.油脂的相对分子质量较小,不是高分子化合物,故A 错误;
B.环己烷和苯都不与酸性高锰酸钾反应,不能鉴别,故B 错误;
C.塑料和橡胶的老化发生氧化反应,不是加成反应,故C 错误;
D.
对应的单体为烯烃,分别为是CH3CH═CH2 和CH2═CH2,故D 正确。
故选:D。
5.(3 分)下列实验操作能达到相应实验目的是(
)
A.用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应
B.用酒精代替CCl4 来萃取溴水中的Br2
C.用pH 试纸测氯水的PH
D.用酸性KMnO4 溶液除去乙烯中的二氧化硫
【解答】解:A.铁丝、铂丝灼烧均为无色,则用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应,故A 正确;
B.酒精与水互溶,不能作萃取剂,酒精不能代替CCl4 来萃取溴水中的Br2,故B 错误;
C.氯水含HClO,具有漂白性,应选pH 计测定pH,故C 错误;
D.乙烯、二氧化硫均能被高锰酸钾氧化,不能除杂,应选NaOH 溶液、洗气,故D 错误;
故选:A。
6.(3 分)下列选项所示的物质间转化能实现的是(
)
A.S(s)
SO3(g)
H2SO4(aq)
B.Fe2O3(s)
Fe(s)
FeCl3(aq)
C.NaHCO3(s)
Na2CO3(s)
NaOH(aq)
D.Al(s)
NaAlO2(aq)
Al(OH)3(s)
【解答】解:A.硫单质和氧气反应只能生成二氧化硫,二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,故A 错误;
B.Fe2O3(s)
Fe(s)
FeCl2(aq),铁和盐酸反应生成氯化亚铁,故B 错误;
C.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,碳酸钠和石灰水反应生成碳酸钙和氢氧化钠,NaHCO3(s)
Na2CO3(s)
NaOH(aq),可以实现转化,故C 正确;
D.氢氧化铝是两性氢氧化物,偏铝酸钠和过量盐酸反应生成氯化铝溶液和氯化钠溶液,得不到氢氧化铝,故D
错误;
故选:C。
7.(3 分)关于反应4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2↑的叙述正确的是(
)
A.SOCl2 既是氧化剂又是还原剂
B.该反应可在水溶液中进行
C.若生成1 molSO2,转移8mole
﹣
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D.若将该反应设计成原电池,SOCl2 在正极上发生反应
【解答】解:A.Li 的化合价升高,作还原剂,SOCl2 中S 元素的化合价降低,作氧化剂,故A 错误;
B.Li 是活泼金属,常温下能与水反应生成LiOH 和H2,则该反应不可在水溶液中进行,故B 错误;
C.反应4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2 中,硫元素从+4 价降为0 价,每生成1mol SO2 转移4mol 电子,故C 错误;
D.将该反应设计成电池,正极电极反应式为2SOCl2+4e
﹣=4Cl
﹣+S+SO2,则SOCl2 在正极发生反应,故D 正确;
故选:D。
8.(3 分)实验室将NH3 通入AlCl3 溶液中制备Al(OH)3,经过滤、洗涤、灼烧得Al2O3,下列图示装置和原理均
能达到实验目的是(
)
A.用装置甲制取NH3
B.用装置乙制备Al(OH)3
C.用装置丙过滤并洗涤Al(OH)3
D.用装置丁灼烧Al(OH)3 得Al2O3
【解答】解:A.装置甲中浓氨水与CaO 混合可制备氨气,故A 正确;
B.导管在液面下,易发生倒吸,故B 错误;
C.过滤需要玻璃棒引流,故C 错误;
D.灼烧应在坩埚中进行,不能选蒸发皿,故D 错误;
故选:A。
9.(3 分)NA 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(
)
A.加热条件下,2.3gNa 与足量O2 反应生成Na2O2,转移电子数为0.2NA
B.标准状况下,2.24LC2H6 含共价键的数目为0.7NA
C.1 LpH=1 的稀硫酸中,含有H+总数为0.2NA
D.密闭容器中,2molSO2 和1molO2 催化反应后分子总数为2NA
【解答】解:A、1mol 钠转移1mol 电子,2.3gNa 物质的量为0.1mol 与足量O2 反应生成Na2O2,转移电子数为
0.1NA,故A 错误;
B、1molC2H6 含有7mol 共价键,标准状况下,2.24LC2H6 的物质的量为0.1mol,所以标准状况下,2.24LC2H6 含
共价键的数目为0.7NA,故B 正确;
C、25℃时,pH=l 的硫酸溶液中,氢离子浓度为0.1mol/L,则1L 溶液中含有氢离子个数为:0.1mol/L×1L×NA
=0.1NA,故C 错误;
D.SO2 和O2 的催化反应为可逆反应,反应不可能完全进行,存在一个化学平衡,所以密闭容器中,2 mol SO2
和1molO2 催化反应后分子总数不一定为2mol,即不一定为2NA,故D 错误,
故选:B。
10.(3 分)环丙叉环丙烷(n)由于其特殊的结构,一直受到结构和理论化学家的关注。它有如下转化关系,下列
说法正确的是(
)
A.n 的所有原子都在一个平面内
B.反应②是消去反应
C.n 与
互为同分异构体
D.m 的同分异构体中属于芳香族化合物的共有四种
【解答】解:A.n 含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特征,则所有原子不都在一个平面内,故A 错误;
B.反应②首先溴代烃的水解,同一个碳上连有两个羟基时不稳定,发生脱水反应,故反应的类型先是取代反应
后为消去反应,故B 错误;
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C.n 与
分子式相同,都为C6H8,结构不同,互为同分异构体,故C 正确;
D.m 的属于芳香族化合物的同分异构体含苯环、还含1 个O、1 个C,为苯甲醚、苯甲醇、邻间对甲基苯酚,
共5 种,故D 错误。
故选:C。
11.(3 分)世界水产养殖协会介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法,其原理如图所示,电极C1、C2
为惰性电极,下列说法正确的是(
)
A.C1 极上发生还原反应
B.C1 极上的电势比C2 极上的高
C.若有1 mol NO3
﹣被还原,则有1molH+通过质子膜迁移至阴极区
D.若有机物为葡萄糖(C6H12O6),则1 mol 葡萄糖被完全氧化时,理论上电极流出20mole
﹣
【解答】解:X 电极连接的电极上发生反应是微生物作用下葡萄糖(C6H12O6)、H2O 生成CO2,Y 电极连接电极
上,微生物作用下,硝酸根离子生成了氮气,氮元素化合价降低,发生还原反应,为电解池的阴极,则Y 为负
极,X 为正极;
A.X 为正极,C1 为阳极,发生氧化反应,故A 错误;
B.电源中Y 为负极,X 为正极,电流由C1→C2,所以C1 极上的电势比C2 极上的高,故B 正确;
C.若有1molNO3
﹣被还原,阴极电极反应式得到:2NO3
﹣+10e
﹣+12H+=N2↑+6H2O,可知电子转移5mol,则有
5molH+通过质子膜迁移至阴板区,故C 错误;
D.1mol 葡萄糖被完全氧化时,碳元素化合价0 价变化为+4 价,理论上电极上流出=4e
﹣×6=24mole
﹣,故D 错
误;
故选:B。
12.(3 分)X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y 的单质经常作为保护气;由Z、W 形成的一
种化合物可与X、W 形成的化合物反应,生成淡黄色固体。下列推断正确的是(
)
A.原子半径:X<Y<Z<W
B.X、Y、W 组成的化合物只存在共价键
C.Y 的最简单氢化物的热稳定性比Z 的弱
D.在同周期元素中,W 的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强
【解答】解:由分析可知,X 为H、Y 为N、Z 为O、W 为S。
A.同周期自左而右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,一般电子层越多原子半径越大,所
有元素中H 原子半径最小,故原子半径:H<O<N<S,故A 错误;
B.X、Y、W 组成的化合物可以是(NH4)2SO4,铵根离子与硫酸根离子之间形成离子键,故B 错误;
C.非金属性O>N,Y(氮)的最简单氢化物的热稳定性比Z(氧)的弱,故C 正确;
D.在同周期元素中,最高价氧化物对应的水化物的酸性最强是高氯酸,不是硫酸,故D 错误。
故选:C。
13.(3 分)工业上,常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te,含少量的Ag、Au)回收碲,其工艺流程如下(已知TeO2
微溶于水,易与浓强碱、浓强酸反应):下列叙述错误的是(
)
A.合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用
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B.操作1、2、3 均为过滤
C.可由滤渣2 提取金属Ag、Au
D.上述流程中用浓硝酸代替浓盐酸可提高稀的回收率
【解答】解:A.阳极泥含有Au、Ag,Cu2Te 可用于制备硫酸铜、Te 等,则合理处理阳极泥有利于保护环境和
资源再利用,故A 正确;
B.由以上分析可知,操作1、2、3 用于分离固体和液体,均为过滤,故B 正确;
C.由以上分析可知可由滤渣2 提取金属Ag、Au,故C 正确;
D.浓硝酸可氧化Ag,混有杂质,则不能用浓硝酸,故D 错误。
故选:D。
14.(3 分)25℃时,用0.10mol/L 的氨水滴定10.00mL 0.05mol/L 的二元酸H2A 的溶液,滴定过程中加入氨水的体
积(V)与溶液中lg
的关系如图所示。下列说法正确的是(
)
A.H2A 的电离方程式为H2A⇌H++HA
﹣
B.B 点溶液中,水电离出的氢离子浓度为1.0×10
﹣6 mol/L
C.C 点溶液中,c(NH4+)+c(NH3•H2O)=2c(A2﹣)
D.25℃时,该氨水的电离平衡常数为Kb=
【解答】解:A.H2A 为二元酸,能分级电离出H+,电离存在二级电离,所以其电离方程式为:H2A⇌H++HA
﹣,
HA
﹣⇌H++A2﹣,故A 错误;
B.B 点溶液加入氨水10mL,溶液中
=﹣2,即c(OH
﹣)<c(H+),此时起始时反应恰好生成(NH4)
2A,溶液呈酸性,说明NH4+的水解程度大于A2﹣的水解程度,溶液中H+来自水的电离,即c(OH
﹣)=10
﹣2c(H+),
c(H+)c(OH
﹣)=10
﹣14,所以c(H+)=10
﹣6mol/L,即水电离出的氢离子浓度为1.0×10
﹣6 mol/L,故B 正确;
C.C 点溶液呈中性,溶液中c(H+)=c(OH
﹣),根据电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(OH
﹣)+c(HA
﹣)
+2c(A2﹣),则有:c(NH4+)=c(HA
﹣)+2c(A2﹣),此时并不是恰好生成(NH4)2A,因此不满足c(NH4+)
+c(NH3•H2O)=2c(A2﹣),故C 错误;
D.氨水的电离常数表达式为Kb=
,当溶液呈中性时,此时c(OH
﹣)=10
﹣7mol/L,C 点时加
入NH3•H2O 体积为bmL,此时氨水过量,而
并不为
,故D 错误,
故选:B。
二、解答题(共4 小题,满分46 分)
15.(12 分)碘化钾是一种易溶于水的物质,可用于有机合成、制药等。某化学研究小组在实验室里用如图装置制
备KI,并进行KI 的性质探究。
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已知:
I.3I2+6KOH═5KI+KIO3+3H2O;
Ⅱ.S2﹣能被KIO3 氧化为SO42﹣;
Ⅲ.少量SO32﹣可将IO3
﹣还原成I2。
实验主要步骤如下:
①在上图所示的装置C 中加入一定量研细的单质I2 和过量的KOH 溶液,搅拌。
②I2 完全反应后,打开弹簧夹向其中通入足量的H2S。
③将装置C 中所得溶液用稀H2SO4 酸化后,置于水浴上加热10min。
④在装置C 的溶液中加入BaCO3,充分搅拌后,过滤、洗涤。
⑤将滤液用氢碘酸酸化,蒸发浓缩至表面出现结晶膜,经操作X 后获得产品。
回答下列问题;
(1)装置A 中发生反应的离子方程式是
FeS+2H+═Fe++H2S↑
。
(2)装置A 中仪器a 的名称是
分液漏斗
;装置C 中多孔球泡的作用是
增大气体与溶液的接触面积,使反
应充分进行
。
(3)步骤④的目的是
除去溶液中的SO42﹣
。
(4)步骤⑤中操作X 包括
冷却结晶、过滤
洗涤、干燥等步骤。
(5)该小组同学取所得产品少许于试管中,加过量氯水,振荡,再加CCl4,振荡,静置,CCl4 层最终紫色消失。
请在此实验基础上,设计实验验证过量氯水与KI 反应生成IO3
﹣.
向反应后的试管中逐滴加入Na2SO3 溶液,
并不断震荡,观察到四氯化碳层出现则色,证明原溶液中有IO3
﹣存在(限选试剂:KI 溶液、Na2SO3 溶液、NaOH
溶液、H2SO4 溶液)。
【解答】解:(1)图1 装置中FeS 和稀盐酸发生反应,反应生成FeCl2 和H2S,则反应的方程式为:FeS+2H+═
Fe++H2S↑,
故答案为:FeS+2H+═Fe++H2S↑;
(2)装置A 中仪器a 为分液漏斗;装置C 中多孔球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行,
故答案为:分液漏斗;增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行;
(3)步骤④加入BaCO3,BaCO3 可与多余的H2SO4 反应形成难溶性的BaSO4,可以除去溶液中的SO42﹣,
故答案为:除去溶液中的SO42﹣;
(4)将所得溶液蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到产品,
故答案为:冷却结晶、过滤;
(5)由于少量SO32﹣可将IO3
﹣还原成I2,可向反应后的试管中逐滴加入Na2SO3 溶液,并不断震荡,观察到四氯
化碳层出现则色,证明原溶液中有IO3
﹣存在,
故答案为:向反应后的试管中逐滴加入Na2SO3 溶液,并不断震荡,观察到四氯化碳层出现则色,证明原溶液中
有IO3
﹣存在。
16.(10 分)氮及其化合物在工农业生产中有重要应用。请回答下列问题。
(1)研究发现在常压下把氢气和氮气分别通入一个加热到570℃的电解池(如图)中,氢气和氮气合成了氨,
而且转化率高达78%.装置中所用的电解质(图中灰色部分)能传导H+,则阴极反应为
N2+6H+=2NH3
。
(2)氨可以制备亚硝酸(HNO2)、连二次硝酸(H2N2O2)等多种化工产品。已知:25℃时,亚硝酸(HNO2)和
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连二次硝酸(H2N2O2)的电离常数数值如下表所示:
化学式
HNO2
H2N2O2
电离常数数值
Ka=5.0×10
﹣4
Ka1=6.2×10
﹣8,Ka2=2.9×10
﹣12
①pH 相等的NaNO2 溶液和NaHN2O2 溶液中:c(NO2
﹣)
>
c(HN2O2
﹣)(填“>”“<”或“=”)。
②25℃时,NaNO2 溶液中存在水解平衡,其水解平衡常数Kb=
2.0×10
﹣11
(填数值)。
(3)常温下,用0.01mol•L
﹣1 的NaOH 溶液滴定10.00mL0.01mol•L
﹣1H2N2O2 溶液,当两者恰好完全反应生成正
盐时溶液中离子浓度的大小顺序为
c(Na+)>c(N2O22﹣)>c(OH
﹣)>c(HN2O2
﹣)>c(H+)
。
(4)常温下用0.100mol•L
﹣1AgNO3溶液滴定50.0mL0.0500mol•L
﹣1SCN
﹣溶液的滴定曲线如图所示。已知Ksp(AgI)
=1.0×10
﹣18.下列有关描述错误的是
B
(填序号)。
A.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)•c(SCN
﹣)=Ksp(AgSCN)
B.相同实验条件下,若改为0.0600mol•L
﹣1SCN
﹣,反应终点c 向a 方向移动
C.根据曲线数据计算可知Ksp(AgSCN)的数量级为10
﹣12
D.相同实验条件下,若改为0.0500mol•L
﹣1,反应终点c 向b 方向移动
【解答】解:(1)氢气和氮气在酸性条件下合成氨,氮气在阴极得到电子生成氨气,阴极的电极反应式为:N2+6H+
=2NH3,故答案为:N2+6H+=2NH3;
(2)①酸的电离常数越大,酸性越强,即亚硝酸(HNO2)和连二次硝酸(H2N2O2)的酸性强弱:HNO2>H2N2O2,
所以HN2O2
﹣的水解程度大,浓度相同的NaNO2 溶液和NaHN2O2 溶液中,c(HN2O2
﹣)小,pH 大,故pH 相等
的NaNO2 溶液和NaHN2O2 溶液中:c(NO2
﹣)>c(HN2O2
﹣),故答案为:>;
②水解平衡常数Kb=
,所以25℃时,NaNO2 溶液中存在水解平衡,其水解平衡常数Kb=
=
=
2.0×10
﹣11,故答案为:2.0×10
﹣11;
(3)NaOH 和H2N2O2 恰好完全反应生成正盐Na2N2O2,主要离子为Na+和N2O22﹣,N2O22﹣是二元弱酸根,分步
水解,溶液呈碱性,由于水的电离平衡使c(OH
﹣)>c(HN2O2
﹣),所以Na2N2O2 溶液中离子浓度的大小顺序为
c(Na+)>c(N2O22﹣)>c(OH
﹣)>c(HN2O2
﹣)>c(H+),故答案为:c(Na+)>c(N2O22﹣)>c(OH
﹣)
>c(HN2O2
﹣)>c(H+);
(4)A、Ksp 只与温度有关,温度不变则Ksp 不变,所以曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)•c(SCN
﹣)=
Ksp(AgSCN),故A 正确;
B、溶度积常数只随温度改变而改变,改变滴定反应液浓度不改变溶度积常数,所以相同实验条件下,若改为
0.0600mol•L
﹣1Cl
﹣,则所需AgNO3 溶液体积就变为
=30ml,故B 错误;
C、沉淀滴定时到达滴定终点时曲线斜率突变,图中c 点为滴定终点,此处﹣lgc(Cl
﹣)=,达到沉淀溶解平衡
时,c(Ag+)=c(Cl
﹣)=10
﹣6mol/L,所以根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)=10
﹣12,Ksp(AgCl)的数量级
为10
﹣12,故C 正确;
D、AgI 比AgCl 更难溶,达到沉淀溶解平衡时I
﹣的浓度更低,则﹣lgc(I
﹣)值更大,消耗AgNO3 溶液的体积不
变,故D 正确,
故答案为:B。
17.(12 分)工业上采用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸H3AsO3 形式存在)提取中药药剂As2O3.工艺流程
如下:
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回答下列问题:
(1)“沉砷”中所用Na2S 的电子式为
。
(2)已知:As2S3 与过量的S2﹣存在以下反应:As2S3(s)+3S2﹣(aq)⇌2AsS33﹣“沉砷”中FeSO4 的作用是
与
过量的S2﹣结合生成FeS 沉淀,防止AS2O3 与S2﹣结合生成AsS33﹣
。
(3)“焙烧”过程中由于条件的原因,生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁,证明四氧化三铁存在的试剂是
稀
硫酸、高锰酸钾溶液
。
(4)
“氧化”过程中,可以用单质碘为氧化剂进行氧化,写出该反应的离子方程式
AsO33﹣+I2+2OH
﹣=2I
﹣+3AsO43
﹣+H2O
。
(5)调节pH=0 时,请写出由Na3AsO4 制备As2O3 的离子方程式
2AsO43﹣+2SO2+2H+=As2O3+2SO42﹣+H2O
。
(6)一定条件下,用雄黄(As4S4)制备As2O3 的转化关系如图所示。若反应中,1molAs4S4(其中As 元素的化
合价为+2 价)参加反应时,转移28mole
﹣,则物质a 为
SO2
。
【解答】解:(1)硫化钠为离子化合物,电子式为
,故答案为:
;
(2)FeSO4 的作用是除去过量的硫离子,As2S3+3S2﹣⇌2AsS32﹣使平衡逆向进行,提高沉砷效果,亚铁离子与过
量的S2﹣结合生成FeS 沉淀,防止AS2O3 与S2﹣结合生成AsS33﹣,
故答案为:与过量的S2﹣结合生成FeS 沉淀,防止AS2O3 与S2﹣结合生成AsS33﹣;
(3)四氧化三铁含有+2 价铁,具有还原性,可在酸性条件下与高锰酸钾反应,溶液褪色,则可用硫酸、高锰酸
钾检验,故答案为:稀硫酸、高锰酸钾溶液;
(4)反应的离子方程式为AsO33﹣+I2+2OH
﹣=2I
﹣+3AsO43﹣+H2O,
故答案为:AsO33﹣+I2+2OH
﹣=2I
﹣+3AsO43﹣+H2O;
(5)调节pH=0 时,由Na3AsO4 制备As2O3 的离子方程式为2AsO43﹣+2SO2+2H+=As2O3+2SO42﹣+H2O,
故答案为:2AsO43﹣+2SO2+2H+=As2O3+2SO42﹣+H2O;
(6)As4S4 中As 为+2 价、S 为﹣2 价,且生成As2O3,1molAs4S4(其中As 元素的化合价为+2 价)参加反应时,
转移28mole
﹣,则4molS 元素化合价升高6 价,生成物化合价为+4 价,应为SO2,
故答案为:SO2。
18.(12 分)汽车尾气(用N2O 表示)是空气污染源之一。回答下列问题:
(1)用CO 还原N2O 的能量变化如下图所示,则该反应的热化学方程式为
N2O(g)+CO(g)═N2(g)+CO2
(g)△H=﹣362.8kJ/mol
。
在相同温度和压强下,1molN2O 和1molCO 经过相同反应时间测得如下实验数据:
实验
温度/℃
催化剂
N2O 转化率/%
实验1
400
催化剂1
9.5
400
催化剂2
10.6
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实验2
500
催化剂1
12.3
500
催化剂2
13.5
试分析在相同温度时,催化剂2 催化下N2O 转化率更高的原因是
数据表明反应未达到平衡,在催化剂2 催化
下,反应的活化能更低,反应速率快,经过相同反应时间N2O 转化率更高
。
(2)在体积均为1L 的密闭容器A(500℃,恒温)、B(起始500℃,绝热)两个容器中分别加入0.1molN2O、
0.4molCO 和相同催化剂。实验测得A、B 容器中N2O 的转化率随时间的变化关系如图所示。
①B 容器中N2O 的转化率随时间的变化关系是上图中的
a
曲线。
②要缩短b 曲线对应容器达到平衡的时间,但不改变N2O 的平衡转化率,在催化剂一定的情况下可采取的措施
是
缩小容器体积
(答出1 项即可)。
③500℃该反应的化学平衡常数K=
(用分数表示)。
④实验测定该反应的反应速率υ正=k 正•c(N2O)•c(CO),υ逆=k 逆•c(N2)•c(CO2)。k 正、k 逆分别是正、逆
反应速率常数,c 为物质的量浓度。计算M 处的
=
1.69
(保留两位小数)。
【解答】解:(1)反应物总能量高于生成物总能量,反应为放热反应,反应为:N2O(g)+CO(g)═N2(g)
+CO2(g),反应的焓变为△H=﹣362.8kJ/mol,
在相同温度时,催化剂2 催化下N2O 转化率更高,相同反应时间内,反应尚未建立平衡,反应速率越大,则转
化率越高,催化剂2 作用下,反应的活化能更低,反应速率快,相同时间段内,转化率更高,
故答案为:N2O(g)+CO(g)═N2(g)+CO2(g)△H=﹣362.8kJ/mol;数据表明反应未达到平衡,在催化剂
2 催化下,反应的活化能更低,反应速率快,经过相同反应时间N2O 转化率更高;
(2)①反应放热,绝热容器中随着反应进行温度升高,反应速率不断加快,达到平衡的时间缩短,同时温度升
高不利于反应正向进行,则到达平衡时,B 容器相对于A 容器,N2O 的转化率降低,但达到平衡的时间缩短,
所以曲线a 反应B 容器中N2O 的转化率随时间的变化关系,
故答案为:a;
②缩短b 曲线对应容器达到平衡的时间,但不改变N2O 的平衡转化率,且在催化剂一定的情况下,反应为气体
分子数不变的反应,反应前后体系压强不变,增大压强可以增大化学反应速率缩短到达平衡的时间,同时不影响
反应平衡转化率,具体措施可以减小容器体积,
故答案为:缩小容器体积;
③根据图象,500℃时,N2O 的平衡转化率为25%,起始时充入0.1molN2O、0.4molCO 反应,
N2O(g)+CO(g)═N2(g)+CO2(g)
起始(mol)
0.1
0.4
转化(mol)0.025
0.025
0.025
0.025
平衡(mol)0.075
0.375
0.025
0.025
则平衡常数K=
=
=
=
,
故答案为:
;
④M 处N2O 转化率为20% ,则该点处,c (N2O )=
=0.08mol/L ,c (CO )=
=0.38mol/L,c(N2)=c(CO2)=
=0.02mol/L,平衡时有v 正=v 逆,则K=
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=
,所以M 点
=
=
=1.69,
故答案为:1.69。
【化学--选修5:有机化学基础】
19.(12 分)对羟基苯甲酸苄酯(
)主要应用于日化香精。
一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型是
取代反应
。
(2)合成路线中设计③和⑦的目的是
保护酚羟基不被氧化
。
(3)有机物H 中含氧官能团的名称是
酯基、酚羟基
;1molH 与足量NaOH 反应,最多消耗NaOH
2
mol。
(4)芳香族化合物X 是E 的同分异构体且苯环上有两个取代基,X 能与FeCl3 溶液发生显色反应,其核磁共振
氢谱显示有4 种不同化学环境的氢,峰面积比为3 :2:2:1.写出两种符合条件的X 的结构简式
、
。
(5)乙酸苯甲酯(
)也是一种常用香料。设计以甲苯和乙酸为原料制备乙
酸
苯
甲
酯
的
合
成
路
线
(无机试剂任
选)。
【解答】解:(1)反应①是苯环上H 原子被﹣SO3H 替代,属于取代反应,
故答案为:取代反应;
(2)反应③中消除酚羟基,反应⑦中又重新引入酚羟基,目的是:保护酚羟基不被氧化,
故答案为:保护酚羟基不被氧化;
(3)有机物H 中含氧官能团有:酯基、酚羟基;H 中酚羟基、酯基能与氢氧化钠反应,1molH 含有1mol 酚羟
基、1mol 羧酸与醇形成的酯基,故1molH 与足量NaOH 反应,最多消耗2mol NaOH,
故答案为:酯基、酚羟基;2;
(4)芳香族化合物X 是E 的同分异构体且苯环上有两个取代基,X 能与FeCl3 溶液发生显色反应,说明含有酚
羟基,其核磁共振氢谱显示有4 种不同化学环境的氢,可以是2 个不同的取代基处于对位,除酚羟基外另一个取
代基含有1 种H 原子,且峰面积比为3:2:2:1,邻位的取代基为﹣OOCCH3 或者﹣COOCH3,可能的结构简
式为:
、
故答案为:
、
;
(5)甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应生成
,然后在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解
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反应生成
,最后与乙酸发生酯化反应生成
,合成路线流程图为:
,
故答案为:
。
【化学--选修3:物质结构与性质】
20.镍及其化合物在工业上用途广泛。工业上常接触的镍的化合物有一氧化镍(NiO)、硫酸镍(NiSO4•7H2O)、醋
酸镍[(CH3COO)2Ni]及硝酸镍[Ni(NO3)2•6H2O]等。回答下列问题:
(1)基态镍原子的价层电子的轨道排布图为
,与Ni 同周期且基态原子核外的成单电
子数与Ni 相同的元素还有
3
种。
(2)C、N、O、Ni 四种元素的第一电离能由大到小的顺序是
N>O>C>Ni
。
(3)SO42﹣的空间构型为
正四面体
;NO3
﹣中O﹣N﹣O 键角
>
(填“>”、“<”或“=”)NO2
﹣中O﹣
N﹣O。
(4)将等体积(V)的H2O 和CH3COOH 混合,混合溶液的体积是0.97×2V 的原因是
均为极性分子,H2O 和
CH3COOH 之间形成较多氢键,分子之间的平均距离减小,使密度增大
。
(5)NiO 为NaCl 型晶体,晶胞结构如图所示。将其在氧气中加热,部分Ni2+变为Ni3+,晶体组成变为NixO(x
<1),测得其密度为6.47g•cm
﹣3.X 射线衍射实验表明晶体仍为NaCl 型结构,同时测得晶胞边长为0.416nm。
①NixO 中X 的值为
0.92
。
②晶体中Ni﹣Ni 最短距离是
0.294
nm。
【解答】解:(1)Ni 是28 号元素,价电子排布式为3d84s2,价电子排布图为
;与Ni 同周
期且基态原子核外的成单电子数与Ni 相同的元素,符合条件的元素原子价电子排布式为3d24s2、4s24p2、4s24p4,
共有3 种,
故答案为:
;3;
(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N 元素原子2p 轨道为半充满稳定状态,第一电离
能高于同周期相邻元素的。金属性越强,第一电离能越小,故第一电离能:N>O>C>Ni,
故答案为:N>O>C>Ni;
(3)SO42﹣中心S 原子孤电子对数=
=0,价层电子对数=4+0=4,微粒的立体构型与VSEPR 模型相
同,是正四面体结构;NO3
﹣中N 原子孤电子对数=
=0,价层电子对数为3,NO2
﹣中N 原子孤电子
对数=
=1,价层电子对数=2+1=3,VSERP 模型为平面三角形,孤电子对与成键电子对之间排斥力
大于成键电子对之间的排斥力,故NO3
﹣中O﹣N﹣O 键角>NO2
﹣中O﹣N﹣O 键角,
故答案为:正四面体;>;
(4)均为极性分子,H2O 和CH3COOH 之间形成较多氢键,分子之间的平均距离减小,使密度增大,混合后溶
液体积较小,
故答案为:均为极性分子,H2O 和CH3COOH 之间形成较多氢键,分子之间的平均距离减小,使密度增大;
(5)①部分Ni2+被氧化为Ni3+,晶体结构产生镍离子缺位的缺陷,晶胞中O 原子数目不变为1+12×
=4,晶
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胞含有4 个“NixO”,晶胞质量=4×
g=6.47g•cm
﹣3×(0.416×10
﹣7cm)3,解得x=0.92,
故答案为:0.92;
②处于面对角线上的2 个相邻的Ni 原子之间距离最近,晶胞中Ni﹣Ni 最短距离是晶胞棱长的
,即晶体中
Ni﹣Ni 最短距离=0.416 nm×
=0.294 nm,
故答案为:0.294。
2019-2020 学年山东省济宁市高三期末化学试卷
一、本卷I 包括20 小题(1~12 小题,每小题2 分,13~20 小题,每小题2 分,共48 分.每小题只有一个选项是
符合题目要求的.)
1.(2 分)清初《泉州府志》物产条载:“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,
后人遂效之。”文中“盖泥法”的原理与下列相同的是(
)
A.活性炭净水
B.用漂白粉漂白织物
C.除去KNO3 中的NaCl
D.除去河水中泥沙
2.(2 分)下列有关化学用语表示正确的是(
)
A.二氧化碳的电子式:
B.S2﹣的结构示意图:
C.中子数为8 的碳原子:
C
D.聚丙烯的结构简式:
3.(2 分)下列有关物质性质与用途说法对应正确的是(
)
A.胶体的胶粒带电,利用这一性质可进行“血液透析”和“静电除尘”
B.CaO 能与SO2 反应,可作工业废气脱硫剂
C.NaHCO3 能与碱反应,因此食品工业上可用作焙制糕点的膨松剂
D.SO2 和湿润的O3 都有漂白性,混合后得到漂白性更强漂白剂
4.(2 分)下列说法中正确的是(
)
A.钢铁水闸可用牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法进行防护
B.电解水生成H2 和O2 的实验中,可加入少量盐酸或硫酸增强导电性
C.同一可逆反应使用不同的催化剂时,高效催化剂可增大平衡转化率
D.升高温度能使吸热反应速率加快,使放热反应速率减慢
5.(2 分)下列离子方程式正确的是(
)
A.氯气溶于水:C12+H2O⇌2H++C1
﹣+C1O
﹣
B.钠与水反应:Na+2H2O═Na++2OH
﹣+H2↑
C.氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+═Fe2++H2O
D.KI 溶液久置空气中变黄色:4I
﹣+O2+2H2O═2I2+4OH
﹣
6.(2 分)下列关于某些离子的检验及结论,一定正确的是(
)
A.加入稀盐酸产生无色气体,将该气体通入澄清石灰水中变浑浊,则一定有CO32﹣
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,则一定有SO42﹣
C.加入浓烧碱溶液加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则一定有NH4+
D.加入Na2CO3 溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,则一定有Ba2+
7.(2 分)图中所示的装置图能够达到实验目的是(
)
A.
配制一定浓度的NaOH 溶液
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第39页(共237页)
B.
中和热的测定
C.
加热熔融NaOH 固体
D.
测定高锰酸钾溶液的浓度
8.(2 分)下列说法正确的是(
)
A.吸热反应一定不能自发进行
B.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.9kJ•mol
﹣1,可知金刚石比石墨稳定
C.S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1,S(g)+O2(g)=SO2(g)△H2,则△H1>△H2
D.已知H+(aq)+OH
﹣(aq)=H2O(l);△H=﹣57.3kJ•mol
﹣1,则0.5mol H2SO4 与0.5mol B a(OH)2 反应
一定放出57.3kJ 热量
9.(2 分)下列有关实验操作的叙述正确的是(
)
A.滴加试剂时,滴管的尖嘴不可接触试管内壁
B.过滤操作中,漏斗的尖端不可接触烧杯内壁
C.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴不可接触锥形瓶内壁
D.向容量瓶转移液体时,引流用玻璃棒不可接触容量瓶内壁
10.(2 分)下列说法正确的是(
)
A.分馏石油可以得到植物油、柴油、润滑油
B.油脂、糖类和蛋白质都能发生水解反应
C.淀粉溶液中加入硫酸,加热4﹣5min,再加入少量银氨溶液加热,有光亮银镜生成
D.在大豆蛋白溶液中,加入硫酸铜溶液,蛋白质会发生变性
11.(2 分)设NA 为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是(
)
A.1mol SO2 溶于足量水,溶液中H2SO3、HSO3
﹣与SO32﹣粒子的物质的量之和为NA
B.0.2mol NO 和0.1molO2 充分反应后,混合物的分子数为0.2 NA
C.64g 铜丝加热下在硫磺蒸气里完全反应后,失去的电子数为NA
D.1L 1mol•L
﹣1Ca(C1O)2 溶液中含C1O
﹣的数目为2NA
12.(2 分)碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为:Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)⇌2AlN(s)+3CO(g)。在
温度、容积恒定的反应体系中,CO 浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示。下列说法不正确的是(
)
A.在不同时刻都存在关系:3v(N2)=v(CO)
B.c 点切线的斜率表示该化学反应在t 时刻的瞬时速率
C.从a、b 两点坐标可求得从a 到b 时间间隔内该化学反应的平均速率
D.维持温度、容积不变,若减少N2 的物质的量进行反应,曲线甲将转变为曲线乙
13.(3 分)一定条件下,下列各组物质能一步实现如图转化关系的是(
)
选项
X
Y
Z
W
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A
NH3
N2
NO
NO2
B
CO
CO2
Na2CO3
NaHCO3
C
H2S
SO2
SO3
H2SO4
D
Al
Al2O3
NaAlO2
Al(OH)3
A.A
B.B
C.C
D.D
14.(3 分)已知W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W、Z 同主族,X、Y、Z 同周期,其中只
有X 为金属元素,Z 元素原子的最外层电子数是其电子层数的2 倍。下列说法不正确的是(
)
A.X 与W 形成化合物与稀盐酸反应不可能产生氧气
B.原子半径:X>Y>Z>W
C.简单氢化物的稳定性:W>Z>Y
D.Y 与W 形成化合物能与NaOH 溶液反应
15.(3 分)如图是一个用铂丝作电极,电解MgSO4 溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。(指
示剂的pH 变色范围:6.8﹣8.0,酸色﹣红色,碱色﹣黄色,Mg(OH)2 沉淀的pH=9),下列叙述不正确的是(
)
A.电解过程中电极附近溶液颜色变化是A 管溶液由红变黄,B 管溶液不变色
B.A 管中发生的反应:2H2O+2e
﹣+Mg2+=H2↑+Mg(OH)2↓
C.取出a 试管,将带有火星的木条伸入试管内,看到木条复燃
D.电解一段时间后,A 管产生白色沉淀,切断电源,将电解液倒入烧杯内,白色沉淀溶解或部分溶解
16.(3 分)工业上以某软锰矿(主要成分为MnO2,还含有SiO2、Al2O3 等杂质)为原料,利用烟道气中的SO2 制
备MnSO4•H2O 的流程如下:下列说法不正确的是(
)
A.滤渣A 的主要成分能导电,可制备光导纤维
B.“酸浸”主要反应的离子方程式为MnO2+SO2═Mn2++SO42﹣
C.加氨水调节pH 的目的是除Al3+
D.操作I 为结晶、过滤、洗涤、干燥
17.(3 分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(
)
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向同体积同浓度H2O2 溶液中,分别加入1mol•L
﹣1 的
CuCl2、FeCl3 溶液,加FeCl3 溶液的H2O2 分解快
则Fe3+对H2O2 分解速
率的影响比Cu2+大
B
相同温度下,测定相同浓度的NaClO 溶液和
CH3COONa 溶液的pH,NaClO 溶液的pH 大
酸性:HClO<CH3COOH
C
用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火馅呈黄色
原溶液中定不含钾元素
D
向10mL0.2mol•L
﹣14 NaOH 溶液中滴入2 滴0.lmol
•L
﹣1MgCl2 溶液,产生白色沉淀后,再加2 滴0.lmol
•L
﹣1FeCl3 溶液,产生红褐色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(oH)
3]
A.A
B.B
C.C
D.D
18.(3 分)锂﹣铜空气燃料电池是低成本高效电池。该电池通过一种复杂的铜“腐蚀”现象产生电能,其中放电过
程为2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH
﹣.下列说法正确的是(
)
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A.放电时,Li+透过固体电解质向负极移动
B.通空气时,铜被腐蚀,产生CuO
C.放电时,正极的电极反应式为:Cu2O+2H++2e
﹣═2Cu+H2O
D.整个反应过程中,氧化剂为O2
19.
(3 分)25℃时,用NaOH 溶液滴定H2C2O4 溶液,溶液中﹣lg
和﹣lgc(HC2O4
﹣)[或﹣lg
和﹣lgc(C2O42﹣)]的关系如图所示。下列说法不正确的是(
)
A.曲线M 表示﹣lg
和﹣lgc(HC2O4
﹣)的关系
B.Ka1(H2C2O4)的数量级为10
﹣2
C.向NaHC2O4 溶液中加少量NaOH 至c(HC2O4
﹣)和c(C2O42﹣)相等,此时溶液pH 约为5
D.在NaHC2O4 溶液中c(Na+)>c(HC2O4
﹣)>c(H2C2O4)>c(C2O42﹣)
20.(3 分)向两份等体积、等浓度,pH 不同的FeSO4 溶液中逐滴加入NaC1O 溶液,实验测得溶液pH 随加入NaC1O
溶液体积变化曲线如图。下列说法不正确的是已知实验现象:(
)
I.滴入V1 mL NaC1O 溶液产生大量红褐色沉淀
II.滴入V1mL NaC1O 溶液,溶液变黄,未见沉淀,继续滴加出现红褐色沉淀
A.a~b 段主要反应的离子方程式为:2Fe2++C1O
﹣+5H2O═2Fe(OH)3↓+C1
﹣+4H+
B.d~e 段主要反应的离子方程式为:2Fe2++2C1O
﹣+3H+═HC1O+C1
﹣+2Fe3++H2O
C.c、f 点pH 接近的主要原因是:C1O
﹣+H2O═HC1O+OH
﹣
D.向c 点溶液中加入过量的浓盐酸,沉淀溶解并有刺激性气味的气体放出
二、第Ⅱ卷(非选择题共52 分)
21.(12 分)Cl2O 极易溶于水并与水反应生成HClO;C12O 的沸点为3.8℃,42℃以上分解为Cl2 和O2,可作为高
效安全灭菌消毒剂。如图所示(B 中冷却装置未画出),将氯气和空气(不参与反应)以体积比约1:3 混合通入
含水8%的碳酸钠中制备C12O,并用水吸收C12O 制备次氯酸溶液。
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(1)实验中控制氯气与空气体积比的方法是
。
(2)装置B 中多孔球泡和搅拌棒的作用是
。
(3)装置B 中产生C12O 的化学方程式为
。
(4)若B 无冷却装置,则进入C 中的C12O 会大量减少。其原因是
。
(5)为避免C12 影响C 中溶液的溶质可以在B、C 之间加一个盛有
(填试剂名称)的洗气瓶。
(6)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2 等物质还原成C1
﹣.测定C 中次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案为:用
(填仪器名称)取20.00mL 次氯酸溶液放入烧杯中,向其中
(填操作),过滤,洗涤沉淀,在真空干燥箱
中干燥,用电子天平称量沉淀质量。(可选用的试剂:H2O2 溶液、FeC12 溶液、AgNO3 溶液)
22.(14 分)研究和深度开发CO、CO2 的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO2 可以被NaOH 溶液捕获。若所得溶液c(HCO3
﹣):c(CO32﹣)=2:1,溶液中由水电离出的c(H+)
=
。(室温下,H2CO3 的K1=4×10
﹣7;K2=5×10
﹣11)
(2)CO2 和H2 充入一定体积的密闭容器中,反应过程和在两种温度下CH3OH 的物质的量随时间的变化如图1
所示。
①已知图1 所示反应每消耗1mol H2,热量变化是16.3KJ,则反应的热化学方程式为
。曲线I、Ⅱ对应的
平衡常数大小关系为K1
K2(填“>”或“=”或“<”)。
②一定温度下,若此反应在恒压容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是
a.容器中压强不变b。H2 的体积分数不变c。c(H2)=3c(CH3OH)d.容器中密度不变
e.2 个C=O 断裂的同时有3 个H﹣H 断裂
③一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12 小时,体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关
系如图2 所示。
当温度为470K 时,图中P 点
(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K 之后,甲醇产率下降的原因
是
。
(3)用二氧化碳可合成低密度聚乙烯(LDPE)。常温常压下以纳米二氧化钛膜为工作电极,电解CO2,可制得
LDPE,可能的机理如下图3 所示。
则过程I 中阴极电极反应式
,工业上生产1.4×104g 的LDPE,转移电子的物质的量为
。
23.(12 分)硫、铁的化合物有广泛的应用。
(1)过二硫酸铵(NH4)2S2O8 可以看成双氧水的衍生物,H2O2 分子中的两个H 原子被﹣SO3H 基取代后即为过
二硫酸,硫元素的化合价为
;
(2)硫铁矿冶炼会产生二氧化硫,通常需要对原料或烟气进行处理,某种脱硫技术的基本原理如下:
FeS2
Fe2++SO
Fe3+
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则第一步反应的离子方程式为
。
(3)化学反应原理中也涉及到许多硫、铁的化合物。
①已知常温下,H2S 的电离常数K1=1.0×10
﹣7,K2=7.0×10
﹣15.0.1mo1•L
﹣1NaHS 溶液的pH
7(填“>”
“=”或“<”),理由是
。
②已知25℃时KSP[Fe(OH)3]=4.0×10
﹣38,此温度下若在实验室中配制5mo1•L
﹣1100mL FeCl3 溶液,为使配制
过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入
mL 2mol•L
﹣1 的盐酸(忽略加入盐酸时溶液体积的变化)。
③FeSO4 在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料,该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总
反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正极反应式是
。
24.(14 分)KIO3 是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂,常见制备方法如下。
(1)氯酸钾氧化法:化学反应方程式为:6I2+11KClO3+3H2O═6KH(IO3)2+5KC1+3C12,每生成3mol KH(IO3)
2,反应中转移的电子数为
,向反应后溶液中加
溶液得到KIO3。
(2)一种由含碘废水制取碘酸钾的工艺如图1:
①进行“过滤1”时,需同时对CuI 沉淀进行洗涤。在洗涤液中可通过滴加
盐溶液来检验其是否已洗涤
干净。
②“制FeI2”时,发生反应的化学方程式为
。
③在KIO3、KHSO3 的酸性混合溶液中加入少量KI(催化剂)和淀粉,不停地搅拌,反应机理为:第一步IO3
﹣
+5I
﹣+6H+=3I2+3H2O
第二步反应的离子方程式为
。
当反应进行到1.5min 时,溶液突然变为蓝色,随之又很快消失,则第
步反应速率快。
④改变反应温度,重复上述实验,得到温度(T)与溶液变蓝所需时间(t)的关系如图2 所示(超过50℃后溶
液不会再变蓝)。根据图象,请你分析温度低于50℃时,溶液变蓝所需时间与反应温度的关系:
。
(3)山东省已下调食用盐碘含量标准每千克盐含碘25 毫克(波动范围为18~33mg•kg
﹣1)。测定食盐试样中碘
元素含量的步骤如下:称取4.000g 市售食盐加入锥形瓶中,依次加入适量的水、稍过量KI 及稀硫酸;充分反应
后,再加入12.00mL 6.000×10
﹣4mol•L
﹣1Na2S2O3 溶液,与生成的碘恰好完全反应。有关反应原理为:
KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O;I2+2S2O32﹣=2I
﹣+S4O62﹣。
计算该食盐试样中碘元素的含量
mg•kg
﹣1。
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2019-2020 学年山东省济宁市高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、本卷I 包括20 小题(1~12 小题,每小题2 分,13~20 小题,每小题2 分,共48 分.每小题只有一个选项是
符合题目要求的.)
1.(2 分)清初《泉州府志》物产条载:“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,
后人遂效之。”文中“盖泥法”的原理与下列相同的是(
)
A.活性炭净水
B.用漂白粉漂白织物
C.除去KNO3 中的NaCl
D.除去河水中泥沙
【解答】解:文中“盖泥法”的原理,是利用黄泥的吸附作用,来吸附有机色素;
A.活性炭具有吸附作用,活性炭净水,原理与“盖泥法”的原理相同,故A 正确;
B.用漂白粉漂白织物,是利用漂白粉的强氧化性,与“盖泥法”的原理不相同,故B 错误;
C.除去KNO3 中的NaCl,是利用重结晶法,与“盖泥法”的原理不相同,故C 错误;
D.除去河水中泥沙,用过滤法,与“盖泥法”的原理不相同,故D 错误。
故选:A。
2.(2 分)下列有关化学用语表示正确的是(
)
A.二氧化碳的电子式:
B.S2﹣的结构示意图:
C.中子数为8 的碳原子:
C
D.聚丙烯的结构简式:
【解答】解:A、二氧化碳中C 原子与O 原子以双键相结合,故其电子式为
,故A 错误;
B、S2﹣离子的核外电子数为18,其结构示意图
,故B 错误;
C、质量数=质子数+中子数,故中子数为8 的碳原子的质量数为14,表示为:
C,故C 正确;
D、丙烯通过加聚反应生成聚丙烯,聚丙烯的结构简式为:
,故D 错误;
故选:C。
3.(2 分)下列有关物质性质与用途说法对应正确的是(
)
A.胶体的胶粒带电,利用这一性质可进行“血液透析”和“静电除尘”
B.CaO 能与SO2 反应,可作工业废气脱硫剂
C.NaHCO3 能与碱反应,因此食品工业上可用作焙制糕点的膨松剂
D.SO2 和湿润的O3 都有漂白性,混合后得到漂白性更强漂白剂
【解答】解:A.血液透析原理涉及到渗析,而“静电除尘”涉及到电泳,二者利用了胶体的不同性质,故A 错
误;
B.以生石灰(CaO)为脱硫剂,高温下与废气中的SO2 与O2 化合生成CaSO4,反应的化学方程式是:
2CaO+2SO2+O2
2CaSO4,从而减少二氧化硫排放,故B 正确;
C、NaHCO3 食品工业上可用作焙制糕点的膨松剂是因为其不稳定性,受热分解生成二氧化碳,故C 错误;
D、二氧化硫和O3 在水溶液中会发生氧化还原反应,所以两者混合后得到漂白性减弱,故D 错误;
故选:B。
4.(2 分)下列说法中正确的是(
)
A.钢铁水闸可用牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法进行防护
B.电解水生成H2 和O2 的实验中,可加入少量盐酸或硫酸增强导电性
C.同一可逆反应使用不同的催化剂时,高效催化剂可增大平衡转化率
D.升高温度能使吸热反应速率加快,使放热反应速率减慢
【解答】解:A、在原电池中正极被保护,故可以是钢闸门做原电池的正极,即牺牲阳极的阴极保护法;在电解
池中阴极被保护,故可以使钢闸门做电解池的阴极,即外加电流的阴极保护法,故A 正确;
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B、电解盐酸的水溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气,则不能得到氧气,故不能加盐酸,故B 错误;
C、催化剂不能使平衡发生移动,即不能提高平衡转化率,故C 错误;
D、升高温度,提高了活化分子百分数,正逆反应速率均加快,故升高温度,无论是放热反应还是吸热反应的反
应速率均加快,故D 错误。
故选:A。
5.(2 分)下列离子方程式正确的是(
)
A.氯气溶于水:C12+H2O⇌2H++C1
﹣+C1O
﹣
B.钠与水反应:Na+2H2O═Na++2OH
﹣+H2↑
C.氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+═Fe2++H2O
D.KI 溶液久置空气中变黄色:4I
﹣+O2+2H2O═2I2+4OH
﹣
【解答】解:A.氯气溶于水,离子方程式:C12+H2O⇌H++C1
﹣+HClO,故A 错误;
B.钠与水反应,离子方程式:2Na+2H2O═2Na++2OH
﹣+H2↑,故B 错误;
C.氧化亚铁溶于稀硝酸,生成的亚铁离子被硝酸根氧化成铁离子,反应的离子方程式为:3FeO+10H++NO3
﹣═
3Fe3++NO↑+5H2O,故C 错误;
D.KI 溶液久置空气中变黄色,离子方程式:4I
﹣+O2+2H2O═2I2+4OH
﹣,故D 正确;
故选:D。
6.(2 分)下列关于某些离子的检验及结论,一定正确的是(
)
A.加入稀盐酸产生无色气体,将该气体通入澄清石灰水中变浑浊,则一定有CO32﹣
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,则一定有SO42﹣
C.加入浓烧碱溶液加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则一定有NH4+
D.加入Na2CO3 溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,则一定有Ba2+
【解答】解:A.向某溶液中加稀盐酸,将产生的无色气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,该气体可能为二
氧化硫或二氧化碳,原溶液中可能含有SO32﹣或HSO3
﹣、HCO3
﹣,故A 错误;
B.溶液不一定含有硫酸根,也可能含有银离子,形成氯化银白色沉淀,故B 错误;
C.向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,该气体为氨气,则原溶液
中一定存在NH4+,故C 正确;
D.碳酸钠能与含可溶性钙离子或钡离子的物质结合生成沉淀,故D 错误;
故选:C。
7.(2 分)图中所示的装置图能够达到实验目的是(
)
A.
配制一定浓度的NaOH 溶液
B.
中和热的测定
C.
加热熔融NaOH 固体
D.
测定高锰酸钾溶液的浓度
【解答】解:A.容量瓶不能溶解或稀释药品,应该将NaOH 在烧杯中溶解冷却至室温后转移到容量瓶中,故A
错误;
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B.需要玻璃环形搅拌棒搅拌,否则混合不均匀,故B 错误;
C.应该铁坩埚,磁坩埚中含有二氧化硅能和NaOH 反应,故C 错误;
D.酸性高锰酸钾溶液呈酸性,酸性溶液盛放在酸式滴定管中,故D 正确;
故选:D。
8.(2 分)下列说法正确的是(
)
A.吸热反应一定不能自发进行
B.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.9kJ•mol
﹣1,可知金刚石比石墨稳定
C.S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1,S(g)+O2(g)=SO2(g)△H2,则△H1>△H2
D.已知H+(aq)+OH
﹣(aq)=H2O(l);△H=﹣57.3kJ•mol
﹣1,则0.5mol H2SO4 与0.5mol B a(OH)2 反应
一定放出57.3kJ 热量
【解答】解:A.△H﹣T△S<0 的反应可自发进行,则吸热反应、熵增时能自发进行,故A 错误;
B.能量低的稳定,石墨能量低,石墨稳定,故B 错误;
C.反应物中气态S 比固态S 的能量高,为放热反应,则后者放热多,△H1>△H2,故C 正确;
D.生成硫酸钡放热,则0.5mol H2SO4 与0.5mol B a(OH)2 反应一定放出热量大于57.3kJ,故D 错误;
故选:C。
9.(2 分)下列有关实验操作的叙述正确的是(
)
A.滴加试剂时,滴管的尖嘴不可接触试管内壁
B.过滤操作中,漏斗的尖端不可接触烧杯内壁
C.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴不可接触锥形瓶内壁
D.向容量瓶转移液体时,引流用玻璃棒不可接触容量瓶内壁
【解答】解:A.滴加试剂时应防止污染滴管,滴管不能接触试管内壁,故A 正确;
B.过滤操作中,漏斗的尖端紧靠烧杯内壁防止溅出液体,故B 错误;
C.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可接触锥形瓶内壁,可使滴定管流出的液体充分反应,故C 错误;
D.向容量瓶转移液体时,为防止流出容量瓶外,可使导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁,故D 错误。
故选:A。
10.(2 分)下列说法正确的是(
)
A.分馏石油可以得到植物油、柴油、润滑油
B.油脂、糖类和蛋白质都能发生水解反应
C.淀粉溶液中加入硫酸,加热4﹣5min,再加入少量银氨溶液加热,有光亮银镜生成
D.在大豆蛋白溶液中,加入硫酸铜溶液,蛋白质会发生变性
【解答】解:A、石油是烷烃、环烷烃等的混合物,而植物油是酯类,故石油分馏不能得到植物油,故A 错误;
B、糖类中的单糖是最简单的糖,不能水解,故B 错误;
C、淀粉的水解环境是酸性的,而银镜反应的发生是在碱性环境下,故直接向淀粉的水解液中加入银氨溶液,不
能发生银镜反应,应先向水解液中加入NaOH 中和至碱性,再加银氨溶液,故C 错误;
D、重金属盐溶液能使蛋白质变性,而硫酸铜溶液是重金属盐溶液,故能使大豆蛋白液发生变性,故D 正确。
故选:D。
11.(2 分)设NA 为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是(
)
A.1mol SO2 溶于足量水,溶液中H2SO3、HSO3
﹣与SO32﹣粒子的物质的量之和为NA
B.0.2mol NO 和0.1molO2 充分反应后,混合物的分子数为0.2 NA
C.64g 铜丝加热下在硫磺蒸气里完全反应后,失去的电子数为NA
D.1L 1mol•L
﹣1Ca(C1O)2 溶液中含C1O
﹣的数目为2NA
【解答】解:A、SO2 和水的反应为可逆反应,不能进行彻底,故此溶液中除了H2SO3、HSO3
﹣与SO32﹣粒子外,
还有SO2 分子,则H2SO3、HSO3
﹣与SO32﹣粒子的个数之和小于NA,故A 错误;
B、NO 和氧气反应生成的NO2 中存在平衡:2NO2⇌N2O4,导致分子数减少,则分子数小于0.2NA 个,故B 错误;
C、64g 铜的物质的量为1mol,而铜和硫反应后变为+1 价,故1mol 铜反应后失去NA 个电子,故C 正确;
D、C1O
﹣是弱酸根,在溶液中会水解,故此溶液中C1O
﹣的个数小于2NA 个,故D 错误。
故选:C。
12.(2 分)碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为:Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)⇌2AlN(s)+3CO(g)。在
温度、容积恒定的反应体系中,CO 浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示。下列说法不正确的是(
)
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A.在不同时刻都存在关系:3v(N2)=v(CO)
B.c 点切线的斜率表示该化学反应在t 时刻的瞬时速率
C.从a、b 两点坐标可求得从a 到b 时间间隔内该化学反应的平均速率
D.维持温度、容积不变,若减少N2 的物质的量进行反应,曲线甲将转变为曲线乙
【解答】A、化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析,3v(N2)=v(CO),故A 正确;
B、c 点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间,为一氧化碳的瞬时速率,故B 正确;
C、图象中可以得到单位时间内的浓度变化,反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到,从a、b 两点坐标
可求得从a 到b 时间间隔内该化学反应的平均速率,故C 正确;
D、维持温度、容积不变,若减少N2 的物质的量进行反应,平衡逆向进行,达到新的平衡状态,平衡状态与原
来的平衡状态不同,曲线甲不会变为曲线乙,故D 错误;
故选:D。
13.(3 分)一定条件下,下列各组物质能一步实现如图转化关系的是(
)
选项
X
Y
Z
W
A
NH3
N2
NO
NO2
B
CO
CO2
Na2CO3
NaHCO3
C
H2S
SO2
SO3
H2SO4
D
Al
Al2O3
NaAlO2
Al(OH)3
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:A.氮气无法一步转化为二氧化氮,氮气与氧气在放电的条件下生成一氧化氮,所以不能Y→W 的
转化,故A 错误;
B.一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳和足量氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,二氧化碳和少量氢氧化
钠溶液反应生成碳酸氢钠,碳酸钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳
和水,能一步实现,故B 正确;
C.硫化氢燃烧生成二氧化硫、二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸,二氧化硫和氯气水
溶液中反应生成硫酸,硫酸分解生成三氧化硫。可以一步实现,故C 正确;
D.氧化铝无法一步转化为氢氧化铝,所以不能实现Y→W 的转化,故D 错误;
故选:BC。
14.(3 分)已知W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W、Z 同主族,X、Y、Z 同周期,其中只
有X 为金属元素,Z 元素原子的最外层电子数是其电子层数的2 倍。下列说法不正确的是(
)
A.X 与W 形成化合物与稀盐酸反应不可能产生氧气
B.原子半径:X>Y>Z>W
C.简单氢化物的稳定性:W>Z>Y
D.Y 与W 形成化合物能与NaOH 溶液反应
【解答】解:通过以上分析知,W、Z 分别是O、S 元素,X 可能是Na、Mg 或Al 元素,Y 可能是Si 或P 元素,
A.X 和W 形成化合物过氧化钠能与稀盐酸反应产生氧气,故A 错误;
B.原子核外电子层数越多,其原子半径越大,同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小,原子半径:X
>Y>Z>W,故B 正确;
C.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性W>Z>Y,则氢化物的稳定性:W>Z>Y,故C
正确;
D.Y 和W 形成的化合物二氧化硅能或五氧化二磷都能和NaOH 反应,故D 正确;
故选:A。
15.(3 分)如图是一个用铂丝作电极,电解MgSO4 溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。(指
示剂的pH 变色范围:6.8﹣8.0,酸色﹣红色,碱色﹣黄色,Mg(OH)2 沉淀的pH=9),下列叙述不正确的是(
)
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A.电解过程中电极附近溶液颜色变化是A 管溶液由红变黄,B 管溶液不变色
B.A 管中发生的反应:2H2O+2e
﹣+Mg2+=H2↑+Mg(OH)2↓
C.取出a 试管,将带有火星的木条伸入试管内,看到木条复燃
D.电解一段时间后,A 管产生白色沉淀,切断电源,将电解液倒入烧杯内,白色沉淀溶解或部分溶解
【解答】解:A、电解时,B 管阳极上氢氧根离子放电,同时电极附近有氢原子生成,溶液呈酸性,所以溶液呈
红色,溶液颜色不变,A 管阴极上氢离子放电生成氢气,同时电极附近有氢氧根离子生成,溶液呈碱性,溶液呈
黄色,故A 正确;
B、A 管中氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H++2e
﹣=H2↑,同时电极附近有氢氧根离子生成,氢氧根离子
和镁离子生成氢氧化镁白色沉淀,离子方程式为:Mg2++2OH
﹣=Mg(OH)2↓,A 管中发生的反应:2H2O+2e
﹣
+Mg2+=H2↑+Mg(OH)2↓,故B 正确;
C、b 管中收集的气体是氧气,氧气能使带火星的木条复燃,a 管收集到的是氢气,能使带火星的木条复燃,故C
错误;
D、将电解液倒入烧杯中,溶液中含有硫酸,溶液呈酸性,A 管生成的氢氧化镁能溶于稀硫酸,所以看到的现象
是:将电解液倒入烧杯内,白色沉淀溶解或部分溶解,故D 正确;
故选:C。
16.(3 分)工业上以某软锰矿(主要成分为MnO2,还含有SiO2、Al2O3 等杂质)为原料,利用烟道气中的SO2 制
备MnSO4•H2O 的流程如下:下列说法不正确的是(
)
A.滤渣A 的主要成分能导电,可制备光导纤维
B.“酸浸”主要反应的离子方程式为MnO2+SO2═Mn2++SO42﹣
C.加氨水调节pH 的目的是除Al3+
D.操作I 为结晶、过滤、洗涤、干燥
【解答】解:A.滤渣A 含有SiO2,不能导电,故A 错误;
B.酸浸”通入烟道气,发生氧化还原反应,主要反应的离子方程式为MnO2+SO2═Mn2++SO42﹣,故B 正确;
C.得到浸出液中阳离子主要有Mn2+、Al3+等,加入氨水,可生成氢氧化铝,故C 正确;
D.滤液为溶液MnSO4,经过结晶、过滤、洗涤、干燥可得MnSO4•H2O,故D 正确。
故选:A。
17.(3 分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(
)
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向同体积同浓度H2O2 溶液中,分别加入1mol•L
﹣1 的
CuCl2、FeCl3 溶液,加FeCl3 溶液的H2O2 分解快
则Fe3+对H2O2 分解速
率的影响比Cu2+大
B
相同温度下,测定相同浓度的NaClO 溶液和
CH3COONa 溶液的pH,NaClO 溶液的pH 大
酸性:HClO<CH3COOH
C
用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火馅呈黄色
原溶液中定不含钾元素
D
向10mL0.2mol•L
﹣14 NaOH 溶液中滴入2 滴0.lmol
•L
﹣1MgCl2 溶液,产生白色沉淀后,再加2 滴0.lmol
•L
﹣1FeCl3 溶液,产生红褐色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(oH)
3]
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:A.两种溶液中氯离子浓度不同、铁离子和铜离子不同,有两种不同因素,所以无法得出正确判断,
故A 错误;
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B.酸的酸性越强,其对应的酸根离子水解程度越小,相同浓度的钠盐溶液的pH 越小,相同温度下,测定相同
浓度的NaClO 溶液和CH3COONa 溶液的pH,NaClO 溶液的pH 大,说明前者水解大于后者,则酸性HClO<
CH3COOH,故B 正确;
C.K 元素焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察,滤去黄光的干扰,故C 错误;
D.溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质,该现象说明Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Fe(oH)3],故D
错误;
故选:B。
18.(3 分)锂﹣铜空气燃料电池是低成本高效电池。该电池通过一种复杂的铜“腐蚀”现象产生电能,其中放电过
程为2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH
﹣.下列说法正确的是(
)
A.放电时,Li+透过固体电解质向负极移动
B.通空气时,铜被腐蚀,产生CuO
C.放电时,正极的电极反应式为:Cu2O+2H++2e
﹣═2Cu+H2O
D.整个反应过程中,氧化剂为O2
【解答】解:A.放电时,阳离子向正极移动,则Li+透过固体电解质向Cu 极移动,故A 错误;
B.放电过程为2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH
﹣,可知通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,故B 错误;
C.正极上氧气得电子生成氢氧根离子,则正极上电极反应式为O2+4e
﹣+2H2O=4OH
﹣,故C 错误;
D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时Cu2O 转化为Cu,则整个反应过程中,铜相当于催化剂,得
电子的物质是氧气,所以氧化剂为O2,故D 正确;
故选:D。
19.
(3 分)25℃时,用NaOH 溶液滴定H2C2O4 溶液,溶液中﹣lg
和﹣lgc(HC2O4
﹣)[或﹣lg
和﹣lgc(C2O42﹣)]的关系如图所示。下列说法不正确的是(
)
A.曲线M 表示﹣lg
和﹣lgc(HC2O4
﹣)的关系
B.Ka1(H2C2O4)的数量级为10
﹣2
C.向NaHC2O4 溶液中加少量NaOH 至c(HC2O4
﹣)和c(C2O42﹣)相等,此时溶液pH 约为5
D.在NaHC2O4 溶液中c(Na+)>c(HC2O4
﹣)>c(H2C2O4)>c(C2O42﹣)
【解答】解:A .H2C2O4 溶液存在H2C2O4⇌HC2O4
﹣+H+ ,HC2O4
﹣⇌C2O42 ﹣+H+ ,Ka1 (H2C2O4 )=
,Ka2(H2C2O4)=
.可知:[﹣lg
]+[﹣lgc(HC2O4
﹣)]
=﹣lg(Ka1),[﹣lg
]+[﹣lgc(C2O42﹣)]=﹣lg(Ka2),因Ka1>Ka2,则﹣lg(Ka1)<﹣lg(Ka2),
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可知曲线M 表示﹣lg
和﹣lgc(HC2O4
﹣)的关系,曲线N 表示﹣lg
和﹣lgc(C2O42﹣)]
的关系,故A 正确;
B.由M 曲线可知,﹣lg(Ka1)=[﹣lg
]+[﹣lgc(HC2O4
﹣)]=2,故Ka1=10
﹣2,故B 正确;
C.由N 曲线可知,[﹣lg
]+[﹣lgc(C2O42﹣)]=﹣lg(Ka2)=5,故Ka2=10
﹣5.向NaHC2O4 溶液中
加少量NaOH 至c(HC2O4
﹣)和c(C2O42﹣)相等,Ka2(H2C2O4)=
=c(H+)=10
﹣5,
则溶液的pH=5,故C 正确;
D.Ka2=10
﹣5,由于Ka1=10
﹣2,故HC2O4
﹣水解平衡常数Kh=
=10
﹣12<10
﹣5,说明HC2O4
﹣的电离程度
大于水解程度,溶液呈酸性,但是其电离和水解程度都较小,钠离子不水解,钠离子浓度最大,则溶液中c(Na+)
>c(HC2O4
﹣)>c(C2O42﹣)>c(H2C2O4),故D 错误,
故选:D。
20.(3 分)向两份等体积、等浓度,pH 不同的FeSO4 溶液中逐滴加入NaC1O 溶液,实验测得溶液pH 随加入NaC1O
溶液体积变化曲线如图。下列说法不正确的是已知实验现象:(
)
I.滴入V1 mL NaC1O 溶液产生大量红褐色沉淀
II.滴入V1mL NaC1O 溶液,溶液变黄,未见沉淀,继续滴加出现红褐色沉淀
A.a~b 段主要反应的离子方程式为:2Fe2++C1O
﹣+5H2O═2Fe(OH)3↓+C1
﹣+4H+
B.d~e 段主要反应的离子方程式为:2Fe2++2C1O
﹣+3H+═HC1O+C1
﹣+2Fe3++H2O
C.c、f 点pH 接近的主要原因是:C1O
﹣+H2O═HC1O+OH
﹣
D.向c 点溶液中加入过量的浓盐酸,沉淀溶解并有刺激性气味的气体放出
【解答】解:A.a~b 段生成红褐色沉淀,即生成了氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为:2Fe2++ClO
﹣+5H2O═
2Fe(OH)3↓+Cl
﹣+4H+,故A 正确;
B.d~e 段溶液变黄,说明生成铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++ClO
﹣+2H+═2Fe3++Cl
﹣+H2O,故B 错误;
C.c、f 点NaClO 过量,NaClO 水解溶液显碱性,水解的离子方程式为:ClO
﹣+H2O⇌HClO+OH
﹣,故C 正确;
D.盐酸与氢氧化铁反应生成氯化铁,盐酸与次氯酸钠反应生成氯气,所以加过量的盐酸,沉淀溶解并有刺激性
气味的气体放出,故D 正确。
故选:B。
二、第Ⅱ卷(非选择题共52 分)
21.(12 分)Cl2O 极易溶于水并与水反应生成HClO;C12O 的沸点为3.8℃,42℃以上分解为Cl2 和O2,可作为高
效安全灭菌消毒剂。如图所示(B 中冷却装置未画出),将氯气和空气(不参与反应)以体积比约1:3 混合通入
含水8%的碳酸钠中制备C12O,并用水吸收C12O 制备次氯酸溶液。
(1)实验中控制氯气与空气体积比的方法是
通过观察A 中产生气泡的速率调节流速
。
(2)装置B 中多孔球泡和搅拌棒的作用是
增加气体与溶液的接触面积,使反应充分进行
。
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(3)装置B 中产生C12O 的化学方程式为
2Cl2+Na2CO3═Cl2O+2NaCl+CO2
。
(4)若B 无冷却装置,则进入C 中的C12O 会大量减少。其原因是
该反应放热,温度升高Cl2O 会分解
。
(5)为避免C12 影响C 中溶液的溶质可以在B、C 之间加一个盛有
四氯化碳
(填试剂名称)的洗气瓶。
(6)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2 等物质还原成C1
﹣.测定C 中次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案为:用
酸式滴定管
(填仪器名称)取20.00mL 次氯酸溶液放入烧杯中,向其中
先加入足量的H2O2 溶液,再加入足
量的AgNO3 溶液
(填操作),过滤,洗涤沉淀,在真空干燥箱中干燥,用电子天平称量沉淀质量。(可选用的
试剂:H2O2 溶液、FeC12 溶液、AgNO3 溶液)
【解答】解:(1)通过观察A 中产生气泡的比例来调节气体的流速可以控制氯气与空气体积比的方法,
故答案为:通过观察A 中产生气泡的速率调节流速;
(2)多孔球泡增加气体与溶液的接触面积可以加快反应速率,
故答案为:增加气体与溶液的接触面积,使反应充分进行;
(3)装置B 中,氯氯气和碳酸钠反应生成Cl2O,化学方程式为:2Cl2+Na2CO3═Cl2O+2NaCl+CO2,
故答案为:2Cl2+Na2CO3═Cl2O+2NaCl+CO2;
(4)由于该反应为放热反应,温度升高Cl2O 会分解,故进入C 中的Cl2O 会大量减少,
故答案为:该反应放热,温度升高Cl2O 会分解;
(5)在B、C 之间加一个盛有四氯化碳的洗气瓶,除去Cl2O 中混有的Cl2,避免Cl2 溶于水生成HCl 和HClO,
影响C 溶液中的溶质成分,
故答案为:四氯化碳;
(6)次氯酸溶液既有酸性,又有强氧化性,应选用酸式滴定管;具体实验操作是,向20.00mL 的次氯酸溶液里
加入足量的H2O2 溶液,再加入足量的AgNO3 溶液,过滤、洗涤,在真空干燥箱中干燥沉淀,用电子天平称量沉
淀的质量,
故答案为:酸式滴定管;先加入足量的H2O2 溶液,再加入足量的AgNO3 溶液。
22.(14 分)研究和深度开发CO、CO2 的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO2 可以被NaOH 溶液捕获。若所得溶液c(HCO3
﹣):c(CO32﹣)=2:1,溶液中由水电离出的c(H+)
=
1×10
﹣4mol/L
。(室温下,H2CO3 的K1=4×10
﹣7;K2=5×10
﹣11)
(2)CO2 和H2 充入一定体积的密闭容器中,反应过程和在两种温度下CH3OH 的物质的量随时间的变化如图1
所示。
①已知图1 所示反应每消耗1mol H2,热量变化是16.3KJ,则反应的热化学方程式为
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH
(g)+H2O(g)△H=﹣48.9kJ/mol
。曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K1
>
K2(填“>”或“=”
或“<”)。
②一定温度下,若此反应在恒压容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是
a.容器中压强不变b。H2 的体积分数不变c。c(H2)=3c(CH3OH)d.容器中密度不变
e.2 个C=O 断裂的同时有3 个H﹣H 断裂
③一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12 小时,体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关
系如图2 所示。
当温度为470K 时,图中P 点
不是
(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K 之后,甲醇产率下降的原因
是
反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,且催化剂活性降低
。
(3)用二氧化碳可合成低密度聚乙烯(LDPE)。常温常压下以纳米二氧化钛膜为工作电极,电解CO2,可制得
LDPE,可能的机理如下图3 所示。
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则过程I 中阴极电极反应式
CO2+e
﹣=CO2
﹣
,工业上生产1.4×104g 的LDPE,转移电子的物质的量为
6×
106mol
。
【解答】解:(1)所得溶液c(HCO3
﹣):c(CO32﹣)=2:1,由K2=
=5×10
﹣11,可知c(H+)
=1×10
﹣10mol/L,则c(OH
﹣)=1×10
﹣4mol/L,则溶液中由水电离出的c(H+)=1×10
﹣4mol/L,
故答案为:1×10
﹣4mol/L;
(2)①已知图1 所示反应每消耗1mol H2,热量变化是16.3KJ,涉及反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)
+H2O(g),消耗3mol 氢气,则热量变化为48.9kJ,曲线I、Ⅱ中Ⅱ温度较高,可知升高温度甲醇物质的量较小,
应为放热反应,则热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣48.9kJ/mol,升高温度,
平衡逆向移动,则平衡常数减小,
故答案为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣48.9kJ/mol;>;
②a.反应在恒压条件下进行,无论是否达到平衡,容器中压强都不变,故a 错误;
b.H2 的体积分数不变,可说明达到平衡状态,故b 正确;
c.平衡常数位置,且不能确定反应物转化的程度,c(H2)=3c(CH3OH)不能确定是否达到平衡状态,故c 错
误;
d.反应前后体积不等,在恒压条件下,容器中密度不变,可说明达到平衡状态,故d 正确;
e.2 个C=O 断裂的同时有3 个H﹣H 断裂,都为正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,故e 错误。
故答案为:bd;
③产率最高之前,未达到平衡状态,反应为放热反应,达到平衡之后,升高温度,平衡逆向移动,产率下降,
且催化剂活性降低,
故答案为:不是;反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,且催化剂活性降低;
(3)过程I 中阴极电极发生还原反应生成CO2
﹣,电极方程式为CO2+e
﹣=CO2
﹣,由C 原子守恒可知关系式为2n
CO2→
,碳的化合价从+4 变为﹣2,每个C 原子得到6 个电子,则2n CO2 总共得到12n 个电子,根
据电荷守恒可得该电极反应式为:2n CO2+12e
﹣+12nH+=
+4nH2O,需要二氧化碳的物质的量为:
×2n=1×106mol,则转移电子的物质的量为6×106mol,
故答案为:CO2+e
﹣=CO2
﹣;6×106mol。
23.(12 分)硫、铁的化合物有广泛的应用。
(1)过二硫酸铵(NH4)2S2O8 可以看成双氧水的衍生物,H2O2 分子中的两个H 原子被﹣SO3H 基取代后即为过
二硫酸,硫元素的化合价为
+6
;
(2)硫铁矿冶炼会产生二氧化硫,通常需要对原料或烟气进行处理,某种脱硫技术的基本原理如下:
FeS2
Fe2++SO
Fe3+
则第一步反应的离子方程式为
2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42﹣
。
(3)化学反应原理中也涉及到许多硫、铁的化合物。
①已知常温下,H2S 的电离常数K1=1.0×10
﹣7,K2=7.0×10
﹣15.0.1mo1•L
﹣1NaHS 溶液的pH
>
7(填“>”
“=”或“<”),理由是
HS
﹣的水解常数=
=
=10
﹣7>K2,水解程度大于电离程度,
溶液显碱性,pH>7
。
②已知25℃时KSP[Fe(OH)3]=4.0×10
﹣38,此温度下若在实验室中配制5mo1•L
﹣1100mL FeCl3 溶液,为使配制
过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入
2.5
mL 2mol•L
﹣1 的盐酸(忽略加入盐酸时溶液体积的变化)。
③FeSO4 在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料,该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总
反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正极反应式是
FeS2+4e
﹣=Fe+2S2﹣
。
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【解答】解:(1)(NH4)2S2O8 中硫元素的化合价为x,化合物中元素化合价代数和为0,则(+1)×2+2x+(﹣
2)×6+2×(﹣1)=0,x=+6,故答案为:+6;
(2)一步反应中反应物有FeS2、O2 和H2O,生成物有Fe2+和SO42﹣,根据氧化还原反应得失电子数目相等,则
有2FeS2~7O2,根据电荷守恒,还应有生成H+,则反应的离子方程式为2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42﹣,
故答案为:2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42﹣;
(3 )①H2S 的电离常数K1 =1.0 × 10
﹣7 ,K2 =7.0 × 10
﹣15 ,HS
﹣的水解常数=
=
×
=
=
=10
﹣7>K2,说明其水解程度大于电离程度,其水解呈碱性、电离
呈酸性,水解程度大于电离程度导致溶液呈碱性,所以pH>7,
故答案为:>;HS
﹣的水解常数=
=
=10
﹣7>K2,水解程度大于电离程度,溶液显碱
性,pH>7;
②要使溶液不产生沉淀,则溶液中c(OH
﹣)=
=
mol/L=2×10
﹣13mol/L,溶液中c
(H+)=
mol/L=0.05mol/L,加入稀盐酸体积=
=2.5mL,
故答案为:2.5;
③电池放电时的总反应为:4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正极发生还原反应,FeS2 获得电子生成Fe、S2﹣,正极电极反
应式为:FeS2+4e
﹣=Fe+2S2﹣,
故答案为:FeS2+4e
﹣=Fe+2S2﹣。
24.(14 分)KIO3 是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂,常见制备方法如下。
(1)氯酸钾氧化法:化学反应方程式为:6I2+11KClO3+3H2O═6KH(IO3)2+5KC1+3C12,每生成3mol KH(IO3)
2,反应中转移的电子数为
30NA
,向反应后溶液中加
KOH
溶液得到KIO3。
(2)一种由含碘废水制取碘酸钾的工艺如图1:
①进行“过滤1”时,需同时对CuI 沉淀进行洗涤。在洗涤液中可通过滴加
BaCl2[或Ba(NO3)2]
盐溶液来
检验其是否已洗涤干净。
②“制FeI2”时,发生反应的化学方程式为
2CuI=Fe=FeI2+2Cu
。
③在KIO3、KHSO3 的酸性混合溶液中加入少量KI(催化剂)和淀粉,不停地搅拌,反应机理为:第一步IO3
﹣
+5I
﹣+6H+=3I2+3H2O
第二步反应的离子方程式为
I2+HSO3
﹣+H2O=2I
﹣+SO42﹣+3H+
。
当反应进行到1.5min 时,溶液突然变为蓝色,随之又很快消失,则第
二
步反应速率快。
④改变反应温度,重复上述实验,得到温度(T)与溶液变蓝所需时间(t)的关系如图2 所示(超过50℃后溶
液不会再变蓝)。根据图象,请你分析温度低于50℃时,溶液变蓝所需时间与反应温度的关系:
温度低于30℃
时,温度越高,溶液变蓝色所需时间越短;温度高于30℃时,温度越高,溶液变蓝所需时间越长
。
(3)山东省已下调食用盐碘含量标准每千克盐含碘25 毫克(波动范围为18~33mg•kg
﹣1)。测定食盐试样中碘
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元素含量的步骤如下:称取4.000g 市售食盐加入锥形瓶中,依次加入适量的水、稍过量KI 及稀硫酸;充分反应
后,再加入12.00mL 6.000×10
﹣4mol•L
﹣1Na2S2O3 溶液,与生成的碘恰好完全反应。有关反应原理为:
KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O;I2+2S2O32﹣=2I
﹣+S4O62﹣。
计算该食盐试样中碘元素的含量
38.10
mg•kg
﹣1。
【解答】解:(1)反应中I 元素化合价由0 价升高到+5 价,每生成3mol KH(IO3)2,反应中转移的电子数为3
×2×(5﹣0)NA=30NA;加入KOH,可与KH(IO3)2 反应生成KIO3,
故答案为:30NA;KOH;
(2)①检验CuI 沉淀是否已洗涤干净是检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子,在洗涤过滤滤液中可通过
滴加BaCl2[或Ba(NO3)2]盐溶液来检验其是否已洗涤干净,
故答案为:BaCl2[或Ba(NO3)2];
②“制FeI2”时,为CuI 与Fe 的反应,发生反应的化学方程式为2CuI=Fe=FeI2+2Cu,
故答案为:2CuI=Fe=FeI2+2Cu;
③在KIO3、KHSO3 的酸性混合溶液中加入少量KI(催化剂)和淀粉,不停地搅拌,反应机理为:第一步IO3
﹣
+5I
﹣+6H+=3I2+3H2O,第二步反应为I2+HSO3
﹣+H2O=2I
﹣+SO42﹣+3H+,根据反应现象知,第二个反应速率快;反
应一速率很慢,I2 的量达到一定程度才使淀粉遇变蓝,而反应二速率很快,I2 迅速被消耗而使溶液褪色,
故答案为:I2+HSO3
﹣+H2O=2I
﹣+SO42﹣+3H+;二;
④由图象可知,温度低于30℃时,温度越高,溶液变蓝色所需时间越短;温度高于30℃时,温度越高,溶液变
蓝所需时间越长,
故答案为:温度低于30℃时,温度越高,溶液变蓝色所需时间越短;温度高于30℃时,温度越高,溶液变蓝所
需时间越长;
(3)KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;I2+2S2O32﹣=2I
﹣+S4O62﹣,得到定量关系:
KIO3~6Na2S2O3
n(I)=n(KIO3)=
n(Na2S2O3)=
×6.000×10
﹣4mol•L
﹣1×12.00mL×10
﹣3L•mL
﹣1=1.200×10
﹣6mol,
m(I)=1.200×10
﹣6mol×127g•mol
﹣1×103mg•g
﹣1=0.1524mg,碘含量为:
=38.10mg/kg,
故答案为:38.10。
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2019-2020 学年山东省济南市莱芜区高三期末化学试卷
一、单选题(共10 小题,每小题2.0 分,共20 分)
1.(2 分)下列叙述中正确的是(
)
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使润湿的淀粉KI 试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液中加入CCl4,CCl4 层显紫色,证明原溶液中存在I
﹣
D.某溶液中加入BaCl2 溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
2.(2 分)在一密闭烧瓶中注入NO2,在25℃时建立下列平衡:2NO2⇌N2O4(正反应为放热反应),若把烧瓶置于
100℃的沸水中,下列情况:①颜色,②平均相对分子质量,③质量,④压强,⑤密度.其中不变的是(
)
A.②④
B.③④
C.③⑤
D.①③
3.(2 分)常用的电池是一个液体电解质将两个固体电极隔开.而钠﹣硫(Na/S8)电池正相反,它是由固体电解质
将两个液体电极隔开(如图),一个由钠﹣β﹣氧化铝固体电解质做成的中心管,将内室的熔融钠(熔点98℃)
和外室的熔融硫(熔点119℃)隔开,并允许Na+通过.下列有关说法不正确的是(
)
A.a 为电池的正极
B.充电时b 接电源的正极
C.正极反应为:nS8+16ne
﹣=8Sn2﹣
D.Na+可以穿过固体电解质和硫反应从而传递电流
4.(2 分)如图是关于反应A2(g)+3B2(g)⇌2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图象,影响平衡移动的原
因可能是(
)
A.升高温度,同时加压
B.降低温度,同时减压
C.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度
D.增大反应物浓度,同时使用催化剂
5.
(2 分)如图所示,在水槽中装入蒸馏水后,铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是(
)
A.Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
B.Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ
C.Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ
D.Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ
6.(2 分)设NA 为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是(
)
A.常温下,pH=2 的H2SO4 溶液中含有的H+离子数目为0.01NA
B.当H2O 与Na2O2 反应生成1 molO2 时,转移的电子数目为4NA
C.标准状况下,2.24 L CO 和CO2 混合气体中含有的碳原子数为0.1NA
D.1 L 0.1 mol•L
﹣1FeCl3 溶液中含有的Fe3+离子数目为0.1NA
7.(2 分)分子式为C5H10O2 的酯共有(不考虑立体异构)(
)
A.7 种
B.8 种
C.9 种
D.10 种
8.(2 分)下列有关电化学装置完全正确的是(
)
A
B
C
D
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铜的冶炼
铁上镀银
防止Fe 被腐蚀
构成铜锌原电池
A.A
B.B
C.C
D.D
9.(2 分)向足量H2SO4 溶液中加入100mL 0.4mol•L
﹣1 Ba(OH)2 溶液,放出的热量是5.12kJ.如果向足量Ba(OH)
2 溶液中加入100mL 0.4mol•L
﹣1 HCl 溶液时,放出的热量为2.2kJ.则Na2SO4 溶液与BaCl2 溶液反应的热化学方
程式为(
)
A.Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣2.92kJ•mol
﹣1
B.Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣0.72kJ•mol
﹣1
C.Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣73kJ•mol
﹣1
D.Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣18kJ•mol
﹣1
10.(2 分)下列说法正确的是(
)
A.用右图所示方法可保护钢闸门不被腐蚀
B.SiO2(s)+2C(s)═Si(s)+2CO(g)在常温下不能自发进行,则该反应的△H>0
C.常温下,NH4Cl 溶液加水稀释,
增大
D.C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)(△H>0),其它条件不变时,升高温度,正反应速率增大、逆反应速
率减小,平衡正向移动
二、双选题(共10 小题,每小题3.0 分,共30 分)
11.(3 分)下列的图示与对应的叙述相符的是(
)
A.图
表示KNO3 的溶解度曲线,图中a 点表示的溶液通过升温可以得到b 点
B.图
表示某一放热反应,若使用催化剂E1、E2、△H 都会发生改变
C.图
表示向Na2CO3 和NaHCO3 的混合溶液中滴加稀盐酸时,产生CO2 的情况
D.图
表示向100mL 0.1mol/L 的AlCl3和0.1mol/L 的NH4Cl 混合溶液中滴加1mol/L 的NaOH
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溶液时n(Al3+)和n(AlO2
﹣)的变化情况
12.(3 分)氢氧燃料电池以氢气作还原剂,氧气作氧化剂,电极为多孔镍,电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液.下
列说法正取的是(
)
A.负极反应为:O2+2H2O+4e
﹣═4OH
﹣
B.负极反应为:2H2+4OH
﹣﹣4e
﹣═4H2O
C.电池工作时溶液中的阴离子移向正极
D.电池工作时负极区pH 升高,正极区pH 下降
13.(3 分)某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3 为电解质、以CH4 为燃料时,该电池工作原理如图,下列
说法正确的是(
)
A.a 为CH4,b 为CO2
B.CO32﹣向负极移动
C.此电池在常温时也能工作
D.正极电极反应式为O2+2CO2+4e
﹣═2CO32﹣
14.(3 分)已知:SO32﹣+I2+H2O=SO42﹣+2I
﹣+2H+.某溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、K+、I
﹣、SO32﹣、SO42﹣,
且所有离子物质的量浓度相等.向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色.下列关于该溶液的判断正确的是
(
)
A.肯定不含I
﹣
B.肯定不含SO42﹣
C.肯定含有SO32﹣
D.肯定含有NH4+
15.(3 分)下列叙述错误的是(
)
A.电镀时,待镀的金属制品作阳极
B.用惰性电极电解CuSO4 溶液,溶液pH 增大
C.氢氧燃料电池(酸性电解质)中,正极反应为O2+4H++4e
﹣=2H2O
D.镀锌铁皮比镀锡铁皮耐腐蚀
16.(3 分)离子方程式2Ca2++3HCO3
﹣+3OH
﹣→2CaCO3↓+CO32﹣+3H2O 可以表示(
)
A.Ca(HCO3)2 与NaOH 溶液反应
B.NaHCO3 与澄清石灰水反应
C.Ca(HCO3)2 与澄清石灰水反应
D.NH4HCO3 与澄清石灰水反应
17.(3 分)下列有关说法正确的是(
)
A.25℃时,在Mg(OH)2 的悬浊液中加入少量的NH4Cl 固体,c(Mg2+)将减小
B.一定温度下,反应“2HI(g)=H2(g)+I2(g)△H>0”能自发进行,则该反应△S>0
C.向滴有酚酞的Na2CO3 溶液中滴加BaCl2 溶液,红色逐渐褪去,说明BaCl2 溶液显酸性
D.如图电池放电时的正极反应式:2Li++Li2O2+2e
﹣=2Li2O
18.(3 分)只用一种试剂就能进行鉴别的是(
)
A.FeO、Fe(粉)、CuO、C
B.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、NaCl
C.乙醛、乙酸、甲酸、乙醇
D.苯、四氯化碳、溴乙烷、己烯
19.(3 分)下列说法正确的是(
)
A.SiO2(s)+2C(s)═Si(s)+2CO(g)只能在高温下自发进行,则该反应△H>0
B.电镀时,镀层金属跟直流电源的负极相连
C.锅炉内壁上沉积的CaSO4 可先用饱和Na2CO3 溶液浸泡,再将不溶物用稀盐酸溶解除去
D.向100 mL 纯水中滴加1 mL 浓硫酸,水的离子积常数Kw 减小
20.(3 分)下列关于乙酸的叙述正确的是(
)
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A.乙酸俗名醋酸,又叫冰醋酸
B.乙酸的结构简式为
,官能团是﹣OH
C.乙酸分子可看作是CH4 中的一个H 被﹣COOH 取代的产物
D.乙酸分子中有四个H,因而乙酸是四元酸
三、必做题(共3 小题,每小题标有相应的分值,共45 分)
21.(16 分)ClO2 与Cl2 的氧化性相近.在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛.某兴趣小组通过图1 装置(夹
持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究.
(1)仪器D 的名称是
,安装F 中导管时,应选用图2 中的
.
(2)打开B 的活塞,A 中发生反应:2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O.为使ClO2 在D 中被稳定剂
充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜
(填“快”或“慢”).
(3)关闭B 的活塞,ClO2 在D 中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F 中溶液的颜色不变,则装置C 的作用
是
.
(4)已知在酸性条件下NaClO2 可发生反应生成NaCl 并释放出ClO2,该反应的离子方程式为
,在ClO2
释放实验中,打开E 的活塞,D 中发生反应,则装置F 的作用是
.
(5)已吸收ClO2 气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2 的浓度随时间的变化如图3 所示,若将其用于
水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是
,原因是
.
22.(10 分)水是人类生存和发展的宝贵资源,而水质的污染问题却越来越严重.目前,世界各国已高度重视这个
问题,并采取积极措施进行治理.
(1)工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理.以下处理措施和方法都正确的是
(填
字母编号,可多选).
选项
污染物
处理措施
方法类别
A
废酸
加生石灰中和
物理法
B
Cu2+等重金属离子
加硫酸盐沉降
化学法
C
含纯碱的废水
加石灰水反应
化学法
(2)如图是某市污水处理的工艺流程示意图:
①下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是
(填字母编号,可多选).
A.偏铝酸钠
B.氧化铝
C.碱式氯化铝
D.氯化铁
②混凝剂除去悬浮物质的过程是
(填字母编号).
A.只是物理过程
B.只是化学过程
C.是物理和化学过程
(3)在氯氧化法处理含CN
一的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物
的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质.某厂废水中含KCN,其浓度为650mg•L
﹣1.现用氯氧化法处理,
发生如下反应:
KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O
再投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氯化为氮气.请配平下列化学方程式:
口KOCN+口KOH+口Cl2→口CO2+口N2+口KCl+口H2O 若处理上述废水20L,使KCN 完全转化为无毒物质,
至少需液氯
g.
23.(19 分)某无色溶液中含有K+、Cl
﹣、OH
﹣、SO32﹣、SO42﹣,为检验溶液中所含的各种阴离子,限用的试剂有:
盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液.检验其中OH
﹣的实验方法从略,检验其他阴离子的
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过程如下图所示.
(1)图中试剂①~⑤溶质的化学式分别是:
①
,②
,③
,④
,⑤
.
(2)图中现象a、b、c 表明检验出的离子分别是:
A
、b
、c
.
(3)白色沉淀A 加试剂②反应的离子方程式是
.
(4)无色溶液C 加试剂③的主要目的是
.
(5)白色沉淀A 若加试剂③而不加试剂②,对实验的影响是
.
(6)气体E 通入试剂④发生反应的离子方程式是
.
四、选做题【有机化学基础】
24.(15 分)有机物A、B、C、D、E、F、G、H 相互转化关系如图所示.5.2g F 能与100mL 1mol/L NaOH 溶液恰
好完全中和,0.1mol F 还能与足量NaHCO3 反应,在标准状况下放出4.48L CO2.D 的分子式为C3H3O2Na,E 的
分子中含有羧基.
(1)写出物质C 中的官能团的名称:
;
(2)写出物质F、H 的结构简式;F
、H
;
(3)写出反应①、④的化学反应类型:①
、④
;
(4)写出变化①的化学方程式
(5)写出相对分子质量比B 大14,且与B 具有相同官能团的物质的结构简式(仅写一种)
.
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2019-2020 学年山东省济南市莱芜区高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(共10 小题,每小题2.0 分,共20 分)
1.(2 分)下列叙述中正确的是(
)
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使润湿的淀粉KI 试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液中加入CCl4,CCl4 层显紫色,证明原溶液中存在I
﹣
D.某溶液中加入BaCl2 溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
【解答】解:A.液溴易挥发,密度比水大,实验室常用水封的方法保存,故A 正确;
B.能使润湿的淀粉KI 试纸变成蓝色的物质具有氧化性,可能为NO2、O3、Cl2 等物质,但不一定为Cl2,故B
错误;
C.CC14 层显紫色,证明原溶液中存在I2,I
﹣无色,故C 错误;
D.溶液中加入BaCl2 溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,可能为AgCl 或BaSO4,不一定含有Ag+,故D 错
误。
故选:A。
2.(2 分)在一密闭烧瓶中注入NO2,在25℃时建立下列平衡:2NO2⇌N2O4(正反应为放热反应),若把烧瓶置于
100℃的沸水中,下列情况:①颜色,②平均相对分子质量,③质量,④压强,⑤密度.其中不变的是(
)
A.②④
B.③④
C.③⑤
D.①③
【解答】解:可逆反应2NO2⇌N2O4,正反应为放热反应,升高温度,化学平衡向着逆反应方向移动,
①二氧化氮的浓度增大,颜色加深;
②混合气体总的物质的量增大,混合气体总的质量不变,根据M=
可知,混合气体的平均相对分子质量减小;
③反应混合物都是气体,根据质量守恒定律,混合气体总的质量不变;
④升高温度,化学平衡向左移动,混合气体总的物质的量增大、混合气体的温度升高,容器的容积不变,根据
pV=nRT 可知,容器内压强增大;
⑤反应混合物都是气体,根据质量守恒定律,混合气体总的质量不变,容器的容积不变,根据ρ=
可知,混合
气体的密度不变。
故选:C。
3.(2 分)常用的电池是一个液体电解质将两个固体电极隔开.而钠﹣硫(Na/S8)电池正相反,它是由固体电解质
将两个液体电极隔开(如图),一个由钠﹣β﹣氧化铝固体电解质做成的中心管,将内室的熔融钠(熔点98℃)
和外室的熔融硫(熔点119℃)隔开,并允许Na+通过.下列有关说法不正确的是(
)
A.a 为电池的正极
B.充电时b 接电源的正极
C.正极反应为:nS8+16ne
﹣=8Sn2﹣
D.Na+可以穿过固体电解质和硫反应从而传递电流
【解答】解:A、在放电时,原电池正极发生得电子的还原反应,电极反应为nS8+16e
﹣=8Sn2﹣,所以a 为电池的
正极,故A 正确;
B、在充电时,电解池的阳极发生的电极反应极为正极上的逆反应,阴极反应和负极互为逆反应,所以充电时b
接电源的负极,故B 错误;
C、原电池正极发生得电子的还原反应,电极反应为nS8+16ne
﹣=8Sn2﹣,故C 正确;
D、允许Na+通过,所以Na+可以穿过固体电解质和硫反应从而传递电流,故D 正确;
故选:B。
4.(2 分)如图是关于反应A2(g)+3B2(g)⇌2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图象,影响平衡移动的原
因可能是(
)
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A.升高温度,同时加压
B.降低温度,同时减压
C.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度
D.增大反应物浓度,同时使用催化剂
【解答】解:A、升高温度,同时加压,正逆反应速率都增大,逆反应速率应在原速率的上方,故A 错误;
B、降低温度,同时减压正逆反应速率都降低,正反应速率应在原速率的下方,故B 错误;
C、增大反应物浓度,同时减小生成物浓度,瞬间正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应移动,图象
符合,故C 正确;
D、增大反应物浓度,同时使用催化剂,正逆反应速率都增大,逆反应速率应在原速率的上方,但正反应速率增
大更多,平衡向正反应移动,故D 错误。
故选:C。
5.
(2 分)如图所示,在水槽中装入蒸馏水后,铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是(
)
A.Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ
B.Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ
C.Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ
D.Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ
【解答】解:Ⅰ形成原电池,碳为正极,铁为负极,腐蚀较快;Ⅱ形成原电池,铝比铁活泼,所以铁为正极,被
保护,腐蚀慢,所以铁块腐蚀速率的大小顺序为:Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ,
故选:B。
6.(2 分)设NA 为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是(
)
A.常温下,pH=2 的H2SO4 溶液中含有的H+离子数目为0.01NA
B.当H2O 与Na2O2 反应生成1 molO2 时,转移的电子数目为4NA
C.标准状况下,2.24 L CO 和CO2 混合气体中含有的碳原子数为0.1NA
D.1 L 0.1 mol•L
﹣1FeCl3 溶液中含有的Fe3+离子数目为0.1NA
【解答】解:A、题中缺少硫酸溶液的体积,无法计算硫酸溶液中氢离子的物质的量,故A 错误;
B、过氧化钠与水反应生成1mol 氧气时,转移了2mol 电子,转移的电子数目为2NA,故B 错误;
C、标准状况下,2.24L 混合气体的物质的量为0.1mol,0.1molCO 和CO2 混合气体中含有0.1molC,含有的碳原
子数为0.1NA,故C 正确;
D、氯化铁溶液中,铁离子部分水解,溶液中铁离子数目减少,含有的Fe3+离子数目小于0.1NA,故D 错误;
故选:C。
7.(2 分)分子式为C5H10O2 的酯共有(不考虑立体异构)(
)
A.7 种
B.8 种
C.9 种
D.10 种
【解答】解:若为甲酸和丁醇酯化,丁醇有4 种,形成的酯有四个:
HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3;
若为乙酸和丙醇酯化,丙醇有2 种,形成的酯有2 个:CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCH(CH3)2;
若为丙酸和乙醇酯化,丙酸有1 种,形成的酯有1 个:CH3CH2COOCH2CH3;
若为丁酸和甲醇酯化,丁酸有2 中,形成的酯有2 个:CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3。
故有9 种。
故选:C。
8.(2 分)下列有关电化学装置完全正确的是(
)
A
B
C
D
铜的冶炼
铁上镀银
防止Fe 被腐蚀
构成铜锌原电池
A.A
B.B
C.C
D.D
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【解答】解:A、与电源负极相连的为阴极,粗铜的精炼中粗铜作阳极,由图可知,粗铜作阴极,故A 错误;
B、铁片镀银,铁片应作阴极,银作阳极,硝酸银做电解质溶液,图中铁做阳极,故B 错误;
C、铁做电解池的阴极,被保护,故C 正确;
D、该装置中,同一半反应装置中电极材料和电解质溶液中的金属阳离子不是相同的元素,故D 错误;
故选:C。
9.(2 分)向足量H2SO4 溶液中加入100mL 0.4mol•L
﹣1 Ba(OH)2 溶液,放出的热量是5.12kJ.如果向足量Ba(OH)
2 溶液中加入100mL 0.4mol•L
﹣1 HCl 溶液时,放出的热量为2.2kJ.则Na2SO4 溶液与BaCl2 溶液反应的热化学方
程式为(
)
A.Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣2.92kJ•mol
﹣1
B.Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣0.72kJ•mol
﹣1
C.Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣73kJ•mol
﹣1
D.Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣18kJ•mol
﹣1
【解答】解:100mL 0.4mol•L
﹣1 Ba(OH)2 的物质的量为0.04mol,向H2SO4 溶液中加入100mL 0.4mol•L
﹣1 Ba
(OH)2 溶液反应涉及的离子方程式有Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s),H+(aq)+OH
﹣(aq)=H2O(l),
100mL 0.4mol•L
﹣1 HCl 的物质的量为0.04mol,反应涉及的离子方程式为H+(aq)+OH
﹣(aq)=H2O(l),根据
放出的热量为2.2kJ,
可知H+(aq)+OH
﹣(aq)=H2O(l)△H=﹣
=﹣55kJ•mol
﹣1,
设Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣QkJ•mol
﹣1,
则0.04Q+0.08mol×55kJ•mol
﹣1=5.12kJ,解之得Q=18,
所以Na2SO4 溶液与BaCl2 溶液反应的热化学方程式为Ba2+(aq)+SO42﹣(aq)=BaSO4(s)△H=﹣18kJ•mol
﹣1。
故选:D。
10.(2 分)下列说法正确的是(
)
A.用右图所示方法可保护钢闸门不被腐蚀
B.SiO2(s)+2C(s)═Si(s)+2CO(g)在常温下不能自发进行,则该反应的△H>0
C.常温下,NH4Cl 溶液加水稀释,
增大
D.C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)(△H>0),其它条件不变时,升高温度,正反应速率增大、逆反应速
率减小,平衡正向移动
【解答】解:A、保护钢闸门不被腐蚀,应让钢闸门做原电池的正极或电解池的阴极,而此图中钢闸门做了原电
池的负极,腐蚀速率会加快,故A 错误;
B、△H﹣T△S>0,反应非自发进行,反应△S>0,满足△H﹣T△S>0,则△H>0,故B 正确;
C、铵根离子的水解平衡常数Kh=
只受温度的影响,与其他任何因素无关,故常温加水
稀释,Kh 值不变,故C 错误;
D、升高温度,正、逆反应速率都增大,正反应速率增大更多,平衡向正反应方向移动,故D 错误;
故选:B。
二、双选题(共10 小题,每小题3.0 分,共30 分)
11.(3 分)下列的图示与对应的叙述相符的是(
)
A.图
表示KNO3 的溶解度曲线,图中a 点表示的溶液通过升温可以得到b 点
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B.图
表示某一放热反应,若使用催化剂E1、E2、△H 都会发生改变
C.图
表示向Na2CO3 和NaHCO3 的混合溶液中滴加稀盐酸时,产生CO2 的情况
D.图
表示向100mL 0.1mol/L 的AlCl3和0.1mol/L 的NH4Cl 混合溶液中滴加1mol/L 的NaOH
溶液时n(Al3+)和n(AlO2
﹣)的变化情况
【解答】解:A.b 点为硝酸钾在80℃时的饱和溶液,a 点为不饱和溶液,可以通过升高温度蒸发掉部分溶剂,
然后恢复到80℃可以变成饱和溶液,故A 正确;
B.使用催化剂可以改变反应需要能量,但是根据盖斯定律可知,反应热与反应途径无关,所以使用催化剂不会
改变反应的焓变,故B 错误;
C.图象中没有生成二氧化碳时消耗了30mL 的盐酸,生成二氧化碳只消耗了10mL 体积的盐酸,根据反应的离
子方程式CO32﹣+H+═HCO3
﹣、HCO3
﹣+H+═CO2↑+H2O 可知,应该生成二氧化碳气体时消耗的盐酸体积等于没
有生成二氧化碳时消耗的体积,故C 错误;
D.向100mL 0.1mol/L 的AlCl3 和0.1mol/L 的NH4Cl 混合溶液中滴加1mol/L 的NaOH 溶液,铝离子的物质的量
为0.01mol,完全反应变成氢氧化铝沉淀需要消耗氢氧化钠0.03nol,需要该氢氧化钠溶液的体积为30mL;再加
入氢氧化钠溶液时,铵根离子优先与氢氧化钠反应,铵根离子的物质的量为0.01mol,需要消耗10mL 的氢氧化
钠溶液,当加入40mL 氢氧化钠溶液后,氢氧化铝开始与氢氧化钠溶液反应,偏铝酸根离子浓度逐渐增大,0.01mol
氢氧化铝完全反应消耗10mL 氢氧化钠溶液,图中曲线变化与n(Al3+)和n(AlO2
﹣)的变化情况相符,故D 正
确;
故选:AD。
12.(3 分)氢氧燃料电池以氢气作还原剂,氧气作氧化剂,电极为多孔镍,电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液.下
列说法正取的是(
)
A.负极反应为:O2+2H2O+4e
﹣═4OH
﹣
B.负极反应为:2H2+4OH
﹣﹣4e
﹣═4H2O
C.电池工作时溶液中的阴离子移向正极
D.电池工作时负极区pH 升高,正极区pH 下降
【解答】解:A.电池工作时,负极氢气失电子发生氧化反应,负极发生的反应为:2H2﹣4e
﹣+4OH
﹣═4H2O,故
A 错误;
B.电池工作时,负极氢气失电子发生氧化反应,负极发生的反应为:2H2﹣4e
﹣+4OH
﹣═4H2O,故B 正确;
C.电池工作时溶液中的阴离子移向负极,阳离子移向正极,故C 错误;
D.正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e
﹣═4OH
﹣,负极发生的反应为:2H2+4OH
﹣=4H2O+4e
﹣,由电极反应式可
知,电池工作时正极区pH 升高,负极区pH 下降,故D 错误;
故选:B。
13.(3 分)某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3 为电解质、以CH4 为燃料时,该电池工作原理如图,下列
说法正确的是(
)
A.a 为CH4,b 为CO2
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B.CO32﹣向负极移动
C.此电池在常温时也能工作
D.正极电极反应式为O2+2CO2+4e
﹣═2CO32﹣
【解答】解:A.燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极,根据电子流向知,左边电极是
负极、右边电极是正极,所以a 是CH4,b 为空气,故A 错误;
B.原电池放电时,碳酸根离子向负极移动,故B 正确;
C.电解质为熔融碳酸盐,需要高温条件,故C 错误;
D.正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为O2+2CO2+4e
﹣═2CO32﹣,故D 正确;
故选:BD。
14.(3 分)已知:SO32﹣+I2+H2O=SO42﹣+2I
﹣+2H+.某溶液中可能含有Na+、NH4+、Fe2+、K+、I
﹣、SO32﹣、SO42﹣,
且所有离子物质的量浓度相等.向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色.下列关于该溶液的判断正确的是
(
)
A.肯定不含I
﹣
B.肯定不含SO42﹣
C.肯定含有SO32﹣
D.肯定含有NH4+
【解答】解:Fe2+、I
﹣均与溴水发生氧化还原反应后,溶液具有颜色,由SO32﹣+I2+H2O═SO42﹣+2I
﹣+2H+可知,
则向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色,则一定不含Fe2+,一定含SO32﹣,
又离子浓度相等、溶液为电中性,
若阴离子只有SO32﹣,则含Na+、NH4+、K+中的两种,
若含SO32﹣、I
﹣,则含Na+、NH4+、K+,
若含SO32﹣、SO42﹣,不遵循电荷守恒,则一定不存在SO42﹣,
故选:BC。
15.(3 分)下列叙述错误的是(
)
A.电镀时,待镀的金属制品作阳极
B.用惰性电极电解CuSO4 溶液,溶液pH 增大
C.氢氧燃料电池(酸性电解质)中,正极反应为O2+4H++4e
﹣=2H2O
D.镀锌铁皮比镀锡铁皮耐腐蚀
【解答】解:A、电镀时,待镀的金属制品作阴极,镀件作阳极,故A 错误;
B、阳极氢氧根离子放电,所以溶液pH 减小,故B 错误;
C、正极是氧气发生还原反应,电极反应式为:O2+4H++4e
﹣=2H2O,故C 正确;
D、锡、铁和电解质溶液构成的原电池中,铁作负极而加速被腐蚀,锌、铁和电解质溶液构成的原电池中,铁作
正极被保护,所以后者铁更易被腐蚀,故D 正确;
故选:AB。
16.(3 分)离子方程式2Ca2++3HCO3
﹣+3OH
﹣→2CaCO3↓+CO32﹣+3H2O 可以表示(
)
A.Ca(HCO3)2 与NaOH 溶液反应
B.NaHCO3 与澄清石灰水反应
C.Ca(HCO3)2 与澄清石灰水反应
D.NH4HCO3 与澄清石灰水反应
【解答】解:A.Ca(HCO3)2 与足量的NaOH 反应即n[Ca(HCO3)2]:n(NaOH)=1:2 时,离子反应为Ca2++2HCO3
﹣+2OH
﹣=CaCO3↓+CO32﹣+2H2O,与少量NaOH 反应即n[Ca(HCO3)2]:n(NaOH)=1:1 时,离子反应为
Ca2++HCO3
﹣+OH
﹣=CaCO3↓+H2O,当n[Ca(HCO3)2]:n(NaOH)=2:3 时,符合离子方程式2Ca2++3HCO3
﹣+3OH
﹣→2CaCO3↓+CO32﹣+3H2O,故A 选;
B.Ca(OH)2 与少量的NaHCO3 反应即n[Ca(OH)2]:n(NaHCO3)=1:1 时,离子反应为Ca2++HCO3
﹣+OH
﹣=CaCO3↓+H2O,与过量NaHCO3 反应即n[Ca(OH)2]:n(NaHCO3)=1:2 时,离子反应为Ca2++2HCO3
﹣
+2OH
﹣=CaCO3↓+CO32﹣+2H2O,当n[Ca(OH)2]:n(NaHCO3)=2:3 时,符合离子方程式2Ca2++3HCO3
﹣+3OH
﹣→2CaCO3↓+CO32﹣+3H2O,故B 选;
C.Ca(OH)2 与少量的Ca(HCO3)2 反应的离子反应为Ca2++HCO3
﹣+OH
﹣=CaCO3↓+H2O,Ca(OH)2 与足
量的Ca(HCO3)2 反应的离子反应为Ca2++HCO3
﹣+OH
﹣=CaCO3↓+H2O,故C 不选;
D.NH4HCO3 与足量澄清石灰水的离子反应为NH4++Ca2++HCO3
﹣+2OH
﹣=CaCO3↓+NH3.H2O+H2O,NH4HCO3
与少量澄清石灰水的离子反应为Ca2++2HCO3
﹣+2OH
﹣=CaCO3↓+CO32﹣+2H2O,故D 不选;
故选:AB。
17.(3 分)下列有关说法正确的是(
)
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A.25℃时,在Mg(OH)2 的悬浊液中加入少量的NH4Cl 固体,c(Mg2+)将减小
B.一定温度下,反应“2HI(g)=H2(g)+I2(g)△H>0”能自发进行,则该反应△S>0
C.向滴有酚酞的Na2CO3 溶液中滴加BaCl2 溶液,红色逐渐褪去,说明BaCl2 溶液显酸性
D.如图电池放电时的正极反应式:2Li++Li2O2+2e
﹣=2Li2O
【解答】解:A、Mg(OH)2 的悬浊液中存在溶解平衡,氢氧根离子浓度减小,平衡正向移动,c(Mg2+)将增
大,故A 错误;
B、该反应的△H>0,反应能够自发进行,说明△H﹣T△S<0,所以必须△S>0,故B 正确;
C、碳酸根离子浓度减小最后消失,没有水解的离子,溶液碱性消失,故C 错误;
D、该原电池的负极反应式为2Li﹣2e
﹣=2Li+,正极反应式为2Li++Li2O2+2e
﹣=2Li2O,故D 正确;
故选:BD。
18.(3 分)只用一种试剂就能进行鉴别的是(
)
A.FeO、Fe(粉)、CuO、C
B.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、NaCl
C.乙醛、乙酸、甲酸、乙醇
D.苯、四氯化碳、溴乙烷、己烯
【解答】解:A.FeO、Fe(粉)、CuO、C 分别与盐酸混合的现象为:浅绿色溶液、气体生成、蓝色溶液、无现
象,现象不同,可鉴别,故A 选;
B.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、NaCl 一种试剂不能鉴别,利用氢氧化钡、硝酸银可鉴别,故B 不选;
C.乙醛、乙酸、甲酸、乙醇分别与氢氧化铜混合的现象为:砖红色沉淀、蓝色溶液、砖红色沉淀和蓝色溶液、
无现象,现象不同,可鉴别,故C 选;
D.苯、四氯化碳、溴乙烷、己烯一种试剂不能鉴别,利用溴水、NaOH 溶液可鉴别,故D 不选;
故选:AC。
19.(3 分)下列说法正确的是(
)
A.SiO2(s)+2C(s)═Si(s)+2CO(g)只能在高温下自发进行,则该反应△H>0
B.电镀时,镀层金属跟直流电源的负极相连
C.锅炉内壁上沉积的CaSO4 可先用饱和Na2CO3 溶液浸泡,再将不溶物用稀盐酸溶解除去
D.向100 mL 纯水中滴加1 mL 浓硫酸,水的离子积常数Kw 减小
【解答】解:A、该反应为气体体积增大的反应,所以熵增大,又只能在高温下自发进行,即在高温下△H﹣T
△S<0,所以△H>0,故A 正确;
B、根据电镀原理中,镀层金属作阳极,跟直流电源的正极相连,故B 错误;
C、锅炉中沉积的CaSO4 用Na2CO3 溶液浸泡后,会生成碳酸钙和硫酸钠,碳酸钙可以用稀盐酸溶解去除,故C
正确;
D、向纯水中加入1 mL 浓硫酸会抑制水的电离,但是离子积不变,故D 错误。
故选:AC。
20.(3 分)下列关于乙酸的叙述正确的是(
)
A.乙酸俗名醋酸,又叫冰醋酸
B.乙酸的结构简式为
,官能团是﹣OH
C.乙酸分子可看作是CH4 中的一个H 被﹣COOH 取代的产物
D.乙酸分子中有四个H,因而乙酸是四元酸
【解答】解:A.乙酸俗名醋酸,无水乙酸又叫冰醋酸,故A 正确;
B.乙酸的结构简式为
,官能团是﹣COOH,故B 错误;
C.乙酸分子由甲基与﹣COOH 形成,可看作是CH4 中的一个H 被﹣COOH 取代的产物,故C 正确;
D.乙酸分子中有四个H,只有﹣COOH 可电离出氢离子,为一元酸,故D 错误;
故选:AC。
三、必做题(共3 小题,每小题标有相应的分值,共45 分)
21.(16 分)ClO2 与Cl2 的氧化性相近.在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛.某兴趣小组通过图1 装置(夹
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持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究.
(1)仪器D 的名称是
锥形瓶
,安装F 中导管时,应选用图2 中的
b
.
(2)打开B 的活塞,A 中发生反应:2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O.为使ClO2 在D 中被稳定剂
充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜
慢
(填“快”或“慢”).
(3)关闭B 的活塞,ClO2 在D 中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F 中溶液的颜色不变,则装置C 的作用
是
吸收Cl2
.
(4)已知在酸性条件下NaClO2 可发生反应生成NaCl 并释放出ClO2,该反应的离子方程式为
4H++5ClO2
﹣=
Cl
﹣+4ClO2↑+2H2O
,在ClO2 释放实验中,打开E 的活塞,D 中发生反应,则装置F 的作用是
验证是否有
ClO2 生成
.
(5)已吸收ClO2 气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2 的浓度随时间的变化如图3 所示,若将其用于
水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是
稳定剂Ⅱ
,原因是
稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持
保鲜所需的浓度
.
【解答】解:(1)根据仪器特征,可知仪器D 是锥形瓶;F 装置应是Cl2 和KI 反应,还需要连接尾气处理装置,
所以应长管进气,短管出气,故选b,
故答案为:锥形瓶;b;
(2)为使ClO2 在D 中被稳定剂充分吸收,产生ClO2 的速率要慢,故滴加稀盐酸的速度要慢,
故答案为:慢;
(3)F 装置中发生Cl2+2KI=2KCl+I2 时,碘遇淀粉变蓝,而F 中溶液的颜色不变,则装置C 的作用是吸收Cl2,
故答案为:吸收Cl2;
(4)在酸性条件下NaClO2 可发生反应生成NaCl 并释放出ClO2,根据元素守恒可知应还有水生成,该反应的离
子方程式为:4H++5ClO2
﹣=Cl
﹣+4ClO2↑+2H2O;在ClO2 释放实验中,打开E 的活塞,D 中发生反应,则装置
F 的作用是验证是否有ClO2 生成,
故答案为:4H++5ClO2
﹣=Cl
﹣+4ClO2↑+2H2O;验证是否有ClO2 生成;
(5)由图可知,稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度,所以稳定剂Ⅱ好,
故答案为:稳定剂Ⅱ;稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度.
22.(10 分)水是人类生存和发展的宝贵资源,而水质的污染问题却越来越严重.目前,世界各国已高度重视这个
问题,并采取积极措施进行治理.
(1)工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理.以下处理措施和方法都正确的是
C
(填
字母编号,可多选).
选项
污染物
处理措施
方法类别
A
废酸
加生石灰中和
物理法
B
Cu2+等重金属离子
加硫酸盐沉降
化学法
C
含纯碱的废水
加石灰水反应
化学法
(2)如图是某市污水处理的工艺流程示意图:
①下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是
B
(填字母编号,可多选).
A.偏铝酸钠
B.氧化铝
C.碱式氯化铝
D.氯化铁
②混凝剂除去悬浮物质的过程是
C
(填字母编号).
A.只是物理过程
B.只是化学过程
C.是物理和化学过程
(3)在氯氧化法处理含CN
一的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物
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的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质.某厂废水中含KCN,其浓度为650mg•L
﹣1.现用氯氧化法处理,
发生如下反应:
KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O
再投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氯化为氮气.请配平下列化学方程式:
口KOCN+口KOH+口Cl2→口CO2+口N2+口KCl+口H2O 若处理上述废水20L,使KCN 完全转化为无毒物质,
至少需液氯
35.5
g.
【解答】解:(1)A、酸和碱的中和反应为化学反应,为化学法,故A 错误;
B.硫酸铜可溶,所以不能沉淀除去,故B 错误;
C.含纯碱的废水,加石灰水反应生成生成沉淀,为化学方法,故C 正确;
故答案为:C;
(2)①工艺中的混凝剂常用明矾,则水解生成胶体的可作为混凝剂,ACD 中物质均可水解生成胶体,只有B
中氧化铝不溶于水,不能作混凝剂,故答案为:B;
②生成胶体为化学变化,而具有吸附性为物理变化,胶体聚沉为物理变化,则混凝剂除去悬浮物质的过程是物
理和化学过程,故答案为:C;
(3)KOCN+KOH+Cl2→CO2+N2+KCl+H2O 中,N 元素化合价由﹣3 价升高为0 价,Cl 元素化合价由0 价降低为
﹣1 价,由电子守恒及原子守恒可知,该反应为2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2↑+6KCl+2H2O,废水中KCN 的
质量
=0.2mol,再根据n=
计算KCN 的物质的量,由KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O、
2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2↑+6KCl+2H2O 可知,使KCN 完全转化为无毒物质,应生成CO、N2,整个过程
中C 元素化合价由+2 价升高为+4 价,N 元素化合价由﹣3 价升高为0 价,Cl 元素化合价由0 价降低为﹣1 价,
遵循电子转移守恒,则2×n(Cl2)=0.2mol×(4﹣2)+0.2mol×[0﹣(﹣3)],解得n(Cl2)=0.5mol,故需
要氯气的质量为0.5mol×71g/mol=35.5g,
故答案为:2;4;3;2;1;6;2;35.5.
23.(19 分)某无色溶液中含有K+、Cl
﹣、OH
﹣、SO32﹣、SO42﹣,为检验溶液中所含的各种阴离子,限用的试剂有:
盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液.检验其中OH
﹣的实验方法从略,检验其他阴离子的
过程如下图所示.
(1)图中试剂①~⑤溶质的化学式分别是:
①
Ba(NO3)2
,②
HCl
,③
HNO3
,④
Br2
,⑤
AgNO3
.
(2)图中现象a、b、c 表明检验出的离子分别是:
A
SO32﹣
、b
SO42﹣
、c
Cl
﹣
.
(3)白色沉淀A 加试剂②反应的离子方程式是
BaSO3+2H+═Ba2++SO2↑+H2O
.
(4)无色溶液C 加试剂③的主要目的是
中和OH
﹣,防止对Cl
﹣的检验产生干扰
.
(5)白色沉淀A 若加试剂③而不加试剂②,对实验的影响是
会使SO32﹣对SO42﹣的检验产生干扰,不能确定
SO42﹣和SO32﹣是否存在
.
(6)气体E 通入试剂④发生反应的离子方程式是
Br2+SO2+2H2O=4H++SO42﹣+2Br
﹣
.
【解答】解:(1)SO32﹣、SO42﹣与Ba(NO3)2 溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀,亚硫酸钡与盐酸
反应生成二氧化硫气体,二氧化硫气体E 能使溴水褪色,硫酸钡不溶解于硝酸中,故试剂①为Ba(NO3)2 溶液,
试剂②为盐酸或硝酸,试剂④为溴水,无色溶液C 呈碱性,加入过量试剂③硝酸调整溶液呈酸性,再加入试剂
⑤硝酸银溶液,生成氯化银白色沉淀;
故答案为:Ba(NO3)2;HCl;HNO3;Br2;AgNO3;
(2)SO32﹣、SO42﹣与Ba(NO3)2 溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀,亚硫酸钡与盐酸反应生成二氧
化硫气体,二氧化硫能使溴水褪色,反应方程式:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,硫酸钡不溶解,故试剂①为
Ba(NO3)2 溶液,由此可推测试剂②为某酸,与亚硫酸钡反应放SO2 气体,但是后面需要检测SO42﹣,如果加
入硝酸会将SO32﹣氧化,影响对SO42﹣的判断,故应为盐酸,试剂④为溴水,所以现象a 检验出的阴离子为SO32
﹣,现象b 检验出的阴离子为SO42﹣;无色溶液C 呈碱性,加入过量试剂③硝酸调整溶液呈酸性,再加入试剂⑤
硝酸银溶液,生成氯化银白色沉淀,故现象c 检验出的阴离子为Cl
﹣;
故答案为:SO32﹣;SO42﹣;Cl
﹣;
(3)亚硫酸钡可以和强酸反应生成可溶性的钡盐和水以及二氧化硫,即BaSO3+2H+═Ba2++SO2↑+H2O;
故答案为:BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑+H2O;
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(4)无色溶液A 中含有OH
﹣,OH
﹣和硝酸银反应生成氧化银黑色沉淀,干扰对Cl
﹣的检验,所以加入过量稀硝
酸,中和OH
﹣,防止对Cl
﹣的检验产生干扰;
故答案为:中和OH
﹣,防止对Cl
﹣的检验产生干扰;
(5)白色沉淀A 若加试剂③稀硝酸而不加试剂②会使SO32﹣对SO42﹣的检验产生干扰,不能确认SO42﹣是否存
在;
故答案为:会使SO32﹣对SO42﹣的检验产生干扰,不能确定SO42﹣和SO32﹣是否存在;
(6)溴单质与二氧化硫反应生成氢溴酸和硫酸,离子方程式:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42﹣+2Br
﹣.
故答案为:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42﹣+2Br
﹣.
四、选做题【有机化学基础】
24.(15 分)有机物A、B、C、D、E、F、G、H 相互转化关系如图所示.5.2g F 能与100mL 1mol/L NaOH 溶液恰
好完全中和,0.1mol F 还能与足量NaHCO3 反应,在标准状况下放出4.48L CO2.D 的分子式为C3H3O2Na,E 的
分子中含有羧基.
(1)写出物质C 中的官能团的名称:
溴原子、羟基
;
(2)写出物质F、H 的结构简式;F
HOOCCH2COOH
、H
;
(3)写出反应①、④的化学反应类型:①
消去反应
、④
取代(水解)反应
;
(4)写出变化①的化学方程式
(5)写出相对分子质量比B 大14,且与B 具有相同官能团的物质的结构简式(仅写一种)CH2=CHCH2COOH
或CH3CH2=CHCOOH 或CH2=C(CH3)COOH
.
【解答】解:A 中不饱和度=
=2,A 能发生水解反应说明含有酯基,根据其不饱和度知,A 中还含
有碳碳双键,A 水解生成B、C,C 能发生氧化反应,则C 中含有醇羟基,B 为羧酸,C 氧化得E,E 在氢氧化
钠醇溶液中发生消去反应得D,D 的分子式为C3H3O2Na,D 酸化得B,则B、C 中碳原子个数相等为3,E 能和
氢氧化钠的醇溶液发生消去反应,则C、E 中含有﹣Br,D 酸化得到B,所以B、D 中含有碳碳双键,则B 为CH2
=CHCOOH、D 为CH2=CHCOONa,B 发生加聚反应生成H 为,A 和氢氧化钠的水溶液发生水解反应生成D
和G,G 能发生氧化反应生成F,G 为醇,且含有两个醇羟基,0.1mol F 还能与足量NaHCO3 反应,在标准状况
下放出4.48L CO2,说明F 中含有两个羧基,5.2g F 能与100mL 1mol/L NaOH 溶液恰好完全中和,所以F 的摩尔
质量为
=104g•mol
﹣1,则F 结构简式为HOOCCH2COOH,根据转化关系可知,G 结构简式为
HOCH2CH2COOH,C 为BrCH2CH2CH2OH,E 为BrCH2CH2COOH,A 为CH2=CHCOOCH2CH2CH2Br,
(1)通过以上分析知,C 为BrCH2CH2CH2OH,C 中的官能团的名称为溴原子、羟基,
故答案为:溴原子、羟基;
(2)通过以上分析知,F、H 结构简式分别是HOOCCH2COOH、
,故答案为:HOOCCH2COOH、
;
(3)①④分别是消去反应、取代或水解反应,
故答案为:消去反应;取代(水解)反应;
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(4)反应①的化学方程式为
,
故答案为:
;
(5)B 为CH2=CHCOOH,相对分子质量比B 大14,且与B 具有相同官能团的物质的结构简式为CH2=
CHCH2COOH、CH3CH2=CHCOOH、CH2=C(CH3)COOH,
故答案为:CH2=CHCH2COOH 或CH3CH2=CHCOOH 或CH2=C(CH3)COOH.
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2019-2020 学年山东省滨州市高三期末化学试卷
一、选择题(共16 小题,每小题2 分,满分42 分)
1.(2 分)中国不少古诗词清晰描绘了当时人民的生活和社会的发展,如刘禹锡的《浪淘沙》“日照澄洲江雾开,淘
金女伴满江隈,美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来。”下列有关本诗中蕴含的化学知识正确的是(
)
A.雾的分散质粒子直径范围是1﹣100nm
B.沙子的主要成分是硅酸盐
C.“沙中浪底来”的物质指的是金的氧化物
D.淘金原理与化学上的萃取原理一致
2.(2 分)下列有关化学用语表示正确的是(
)
A.硫的原子结构示意图:
B.氢氧根离子的电子式:
C.氯化钠的分子式:NaCl
D.CCl4 分子的球棍模型:
3.(2 分)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(
)
A.铝具有良好的导热性,可用铝罐贮运浓硫酸
B.CaO2 能缓慢与水反应产生O2,可用作水产养殖中的供氧剂
C.烧碱溶液能溶解SiO2,可用作玻璃雕花
D.FeCl3 溶液具有酸性,可用作铜制线路板的蚀刻剂
4.(2 分)设阿伏加德罗常数的值为NA.下列说法正确的是(
)
A.白磷(P4)为正四面体结构1molP4 与12g 金刚石所含共价键数目之比为1:1
B.1.8g14CH4 和水蒸气(H2O)的混合气体中含中子数目为NA
C.25℃1LpH=12 的Na2CO3 溶液中,由水电离出的H+数目为0.01NA
D.高温下,16.8gFe 与足量水蒸气完全反应转移电子数为0.6NA
5.(2 分)下列关于有机物的说法正确的是(
)
A.乙酸、乙醇均能与金属钠反应,说明它们含有相同的官能团
B.淀粉和纤维素不是同分异构体
C.乙烯能使溴水褪色、乙醇能使酸性KMnO4 溶液褪色,两者反应类型相同
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
6.(2 分)下列实验误差分析正确的是(
)
A.配制一定物质的量浓度的溶液,搅拌时溶液溅出,所配溶液浓度偏大
B.测定中和反应的反应热时,将碱溶液缓慢倒入酸溶液中,读得温度值偏大
C.用润湿的pH 试纸测稀碱溶液的pH,测定值偏大
D.滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小
7.(3 分)在下述条件下,一定能大量共存的离子组是(
)
A.无色透明的水溶液中:K+、Ba2+、I
﹣、MnO4
﹣
B.0.1mol•L
﹣1FeCl3 溶液中:Fe2+、NH4+、SCN
﹣、SO42﹣
C.常温下pH=1 的溶液中:Mg2+、Fe3+、Cl
﹣、SO42﹣
D.能与Al 反应产生H2 的溶液中:Na+、Al3+、HCO3
﹣、Br
﹣
8.(3 分)已知反应:O3+2I
﹣+H2O═O2+I2+2OH
﹣,下列说法错误的是(
)
A.O2 为氧化产物
B.氧化性:O3>O2
C.反应生成1molI2 时转移2mol 电子
D.产物中的I2 与OH
﹣能发生反应:3I2+6OH
﹣
IO3
﹣+5I
﹣+3H2O
9.(3 分)短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 的最高价氧化物固态时可用于人工降雨或冷藏食
品,Y、Z 的最外层电子数之和与X 的最外层电子数相等X 的最简单氢化物与W 的单质混合光照可生成油状混
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合物。下列说法正确的是(
)
A.X 的最简单氢化物的稳定性比W 的强
B.Y、Z 的简单离子的电子层结构相同
C.W 分别与X、Y 形成的化合物中所含化学键类型相同
D.原子半径:W>X>Y>Z
10 .(3 分)实验室利用下面的装置制取并收集氯气,有关描述正确的是(
)
A.发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸
B.饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替
C.若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气,说明浓盐酸的氧化性较强
D.可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满
11.(3 分)甲、乙、丙、丁戊是中学化学中常见的物质,他们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。
下列说法错误的是(
)
A.若戊为一种强碱且焰色反应为黄色,则反应①②可能都属于氧化还原反应
B.若戊能使品红溶液褪色,则甲可能为浓盐酸,乙可能为MnO2
C.若戊的浓溶液可用于干燥甲,丁为水,则甲可能为硫磺的燃烧产物
D.若戊为蓝色絮状沉淀,丁为氢氧化钠溶液,则甲、乙可能是铜和稀硫酸
12.
(3 分)2018 年12 月25 日,中国发射了“长征三号乙”运载火箭,火箭推进剂中的主要物质为高氯酸铵(NH4ClO4)。
制备NH4ClO4 的工艺流程如下,下列说法正确的是(
)
饱和食盐水
NaClO2
NaClO4
NaClO4l
NH4ClO4 粗品
A.NH4ClO4 的水溶液呈碱性
B.电解NaCIO3 溶液的阳极反应式为ClO3
﹣+H2O﹣2e
﹣=ClO4
﹣+2H+
C.溶解度:NH4ClO4>NaClO4
D.该流程中可循环利用的物质是NH4Cl
13.(3 分)某活动小组为探究金属腐蚀的相关原理,设计了如图a 所示的装置,图a 的铁棒末端分别连上一块Zn
片和Cu 片,并置于含有K3Fe(CN)6 及酚酞的混合凝胶上.一段时间后发现凝胶的某些区域(如图b 所示)发
生了变化.已知Fe2+可用K3Fe(CN)6 来检验(呈蓝色).则下列说法不正确的是(
)
A.甲区发生的电极反应式为Fe﹣2e═Fe2+
B.乙区产生Zn2+
C.丙区呈红色
D.丁区呈蓝色
14.(3 分)用O2 将HCl 转化为Cl2 的反应方程式为:4HCl(g)+O2(g)⇌2H2O(g)+2Cl2(g)△H<0.一定条
件下测得反应过程中c(Cl2)的实验数据如下,下列说法错误的是(
)
t/min
0
2
4
6
c(Cl2)/(10
﹣3mol•L
﹣1)
0
1.8
3.7
5.4
A.2~6min 用Cl2 表示的化学反应速率为0.9mol•L
﹣1•min
﹣1
B.当容器内气体的平均摩尔质量不变时,可说明反应达到化学平衡状态
C.化学平衡常数K(200℃)>K(400℃)
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D.增大压强可以提高HCl 的平衡转化率
15.(3 分)根据下列实验操作和现象所得结论正确的是(
)
选项
实验操作和现象
结论
A
用玻璃棒蘸取某溶液进行焰色反应实验,火焰呈黄色
溶液中含有Na+
B
向浓度均为0.1mol•L
﹣1的FeCl3和AlCl3混合溶液中滴加
NaOH 溶液,出现红褐色沉淀。
KspFe(OH)3<Ksp Al(OH)
3
C
室温下,用pH 试纸测得:0.1mol•L
﹣1 Na2CO3 溶液的pH
约为11;0.1mol•L
﹣1 NaHCO3 溶液的pH 约为8.
HCO3
﹣结合H+ 的能力比
CO32﹣的强
D
用Fe3+浓度相同的FeCl3 溶液和Fe2(SO4)3 溶液,分别
清洗做完银镜反应的试管,FeCl3 溶液清洗得干净
存
在
可
逆
过
程
:
Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+,且溶解
度AgCl<Ag2SO4
A.A
B.B
C.C
D.D
16.(3 分)25℃时,向100mL0.01mol•L
﹣1 的NaHA 溶液中分别加入浓度均为0.01mol•L
﹣1 的NaOH 溶液和盐酸,
混合溶液的pH 随所加溶液体积的变化如图所示(lg5=0.7)。下列说法正确的是(
)
A.25℃时,H2A 的第二步电离平衡常数约为10
﹣4
B.P 点时溶液中存在:2c(H2A)+c(HA
﹣)+c(H+)=c(OH
﹣)+c(Na+)+c(CI
﹣)
C.水的电离程度:M>N>P
D.随着盐酸的不断滴入,最终溶液的pH 可能小于2
二、解答题(共5 小题,满分58 分)
17.(12 分)某课外活动小组为探究金属Al 在酸性和碱性溶液中均可与NO3
﹣发生氧化还原反应,进行如下实验:
①将足量铝粉加入pH=2 的HNO3 溶液中得到溶液A 和无色气体C,气体C 在空气中转化为红棕色气体E;
②将足量铝粉加入pH=12 的KNO 和KOH 混合溶液中,得到溶液B 和无色有刺激性气味的气体D;
③向溶液A 中通入气体D,最终产生大量的白色沉淀;
④向溶液B 中通入气体E,先出现白色沉淀,而后白色沉淀溶解。
请回答下列问题:
(1)铝粉与pH=2 的HNO3 溶液反应的化学方程式为
(2)将A、B 两溶液混合,产生白色沉淀,该反应的离子方程式为
(3)除去气体C 中混有少量E 的操怍是
(4)D 和E 在一定条件下反应生成两种对环境无污染的物质,则D 与E 的物质的量之比为
(5)用A 和Fe 作电极,pH=12 的KNO3 和KOH 混合溶液作电解液组成原电池则负极的电极反应式为
,
当电路中转移8mol 电子时,理论上消耗NO3
﹣的物质的量为
mol
18.(14 分)K3[Fe(C2O4)3]•3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体,可用于摄影和蓝色印刷,110℃失去结
晶水,230℃分解。某化学研究小组对K3[Fe(C2O4)3]•3H2O 受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。
【实验一】K3[Fe(C2O4)3]•3H2O 受热分解及分解产物中气体成分的探究
(1)仪器M 的名称为
(2)实验所需的仪器装置如图所示,各装置接口的连接顺序为:
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a 接
,
接
,
接
,
接
。
(3)检查装置气密性后,先点燃A 处酒精灯通一段时间N2,其目的是
实验结束时熄灭B、D 两处的酒精灯,继续通N2 至常温,其目的是
(4)实验过程中观察到E、H 中的溶液都变浑浊,F 无明显变化,D 中有红色固体生成,则气体产物是
(填
化学式)。
【实验二】分解产物中固体成分的探究
(5)定性实验:经检验,固体成分含有K2CO3、FeO、Fe。
(6)定量实验:将固体产物加水溶解、过滤洗涤、干燥,得到含铁样品。设计下列三种实验方案分别对该含铁
样品进行含量的测定
【甲方案】ag 样品
溶液
得固体bg
【乙方案】ag 样品
测得气体体积VmL(标况)
【丙方案】ag 样品
250mL 溶液
三次平均消耗0.1mol•L
﹣1 酸性KMnO4 溶液
VbmL
你认为以上方案中可以确定样品组成的有
方案,经测定含铁样品中n(FeO):n(Fe)=1:1
(7)写出K3[Fe(C2O4)3]•3H2O 分解的化学方程式
19.(10 分)我国每年产生的废旧铅蓄电池约330 万吨,从含铅废料中回收铅,实现铅的再生,意义重大。一种从
铅膏(PbSO4、PbO2、PbO 中回收铅的工艺流程如图:
(1)过程Ⅰ中加入FeSO4 溶液的作用为
(2)过程Ⅱ的目的是脱硫:已知PbSO4+3NaOH═Na[Pb(OH)3]+Na2SO4
Na[Pb(OH)3]在冷却时分解生成PbO,滤液2 经过处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是
(填序号)。
A.增加Na2SO4 浓度,提高脱硫效率B 减少Pb 的损失,提高铅的回收率
C 重复利用NaOH,提高原料的利用率
(3)过程Ⅲ的目的是制铅:将PbO 粗品直接溶解在H2SO4 和NaCl 的混合溶液中,得到含Na2PbCl4 的电解液。
如图所示,电解Na2PbCl4 溶液生成Pb 的电极反应式为
(4)最近我国科学家研制出一种回收铅的方法使铅的回收率国达到85%,该方法以高硅铸铁为惰性辅助阳极,
铅膏中的化合物为阴极,氢氧化钠溶液作电解液,电解时阴极的电极反应式
(任写一个);电解过程中
原料中的
(填离子符号)在电解液中富集,可进行回收利用。
20.(10 分)Ⅰ.碘的含氧酸及其盐在生产生活中有重要应用。常温下将0.01mol•L
﹣1 偏高碘酸(HIO4)、0.01mol•
L
﹣1 高锰酸(HMnO4)溶液分别与pH=12 的KOH 溶液等体积
混合,所得溶液均显中性。请回答下列问题:
(1)25℃时,pH=2 的偏高碘酸(HIO4)溶液与0.01mol•L
﹣1KOH 溶液等体积混合,反应后溶液中c(IO4
﹣)=
mol•L
﹣1
(2)25℃时,体积均为10mL 且pH=2 的醋酸与碘酸(HIO3),分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH 变化
如图所示,则HIO3 是
酸(填“强”或“弱”),两者电离平衡常数大小:Ka(HIO3)
Ka(CH3COOH)
(填“>”或”<”)
(3)偏高碘酸和硫酸锰在溶液中反应生成高锰酸、碘酸和硫酸,此反应的离子方程式为
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Ⅱ.Ba(OH)2•8H2O 常用于有机合成和其它钡盐的制造、水的软化以及玻璃和搪瓷工业。据最新报道,生产
Ba(OH)2•8H2O 晶体的方法是使BaS 与CuO 反应。
(4)该方法的化学方程式为
(5)该反应的反应物CuO 是不溶物,该反应还能进行的原因是
21.(12 分)2018 年是合成氨工业先驱哈伯(P•Haber)获得诺贝尔奖100 周年。现代合成氨工艺流程如图所示。
合成塔内N2 和H2 生成NH3 的反应为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H(298K)=﹣92.4kJ•mol
﹣1.在Fe 催
化作用下的反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;
表面反应:N*+H*⇌NH*;NH*+H*⇌NH2*;NH2*+H*⇌NH3*
脱附:NH3*⇌NH3(g)。
其中,N2 的吸附分解反应活化能高速率慢决定了合成氨的整体反应速率。
实际生产中,常用工艺条件为:Fe 作催化剂、控制温度773K、压强3.0×105Pa、原料中N2 和H2 物质的量之比
为1:2.8 请回答:
(1)分析说明原料气中N2 过量的理由
、
。
(2)有利于提高合成氨平衡产率的条件是
(填序号)。
A.低温B.高压C.催化剂
(3)下列关于合成氨工艺的理解错误的是
(填序号)。
A.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒
B 当温度、压强一定时,在原料气(N2 和H2 的比例不变)中添加少量惰性气体有利于提高平衡转化率
C.控制温度(773K)远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率
D 合成氨反应在不同温度下的△H 和△S 都小于零
(4)标准平衡常数Kθ=
下,其中pθ为标准压强(1×105Pa),
p(NH3)、p(N2)和p(H2)为各组分的平衡分压[已知p(NH3)=x(NH3)p,其中p 为平衡总压,x(NH3)
为平衡系统中NH3 的物质的量分数]。
①若起始N2 和H2 物质的量之比为1:3,反应在恒定温度和标准压强下进行,达到平衡时H2 的转化率为a,则
Kθ=
(用含a 的最简式表示)。
②图中可以示意标准平衡常数Kθ随温度T 变化趋势的是
(填序号)。
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2019-2020 学年山东省滨州市高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共16 小题,每小题2 分,满分42 分)
1.(2 分)中国不少古诗词清晰描绘了当时人民的生活和社会的发展,如刘禹锡的《浪淘沙》“日照澄洲江雾开,淘
金女伴满江隈,美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来。”下列有关本诗中蕴含的化学知识正确的是(
)
A.雾的分散质粒子直径范围是1﹣100nm
B.沙子的主要成分是硅酸盐
C.“沙中浪底来”的物质指的是金的氧化物
D.淘金原理与化学上的萃取原理一致
【解答】解:A.雾属于胶体,分散质粒子的直径范围是1~100nm,故A 正确;
B.沙子的主要成分为二氧化硅,故B 错误;
C.金的化学性质稳定,可以以单质的形式存在于自然界,“沙中浪底来”指的是金单质,故C 错误;
D.沙里淘金的原理是:金子的密度比沙子的密度大得多,在水的冲击下沙粒被水流带走,而金就留在容器里,
不是萃取原理,故D 错误;
故选:A。
2.(2 分)下列有关化学用语表示正确的是(
)
A.硫的原子结构示意图:
B.氢氧根离子的电子式:
C.氯化钠的分子式:NaCl
D.CCl4 分子的球棍模型:
【解答】解:A.结构示意图中小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表
示该层的电子数,硫原子的结构示意图为:
,故A 正确;
B.氢氧根离子带1 个单位的负电荷,离子中O 原子与H 原子之间形成1 对孤对电子,氢氧根电子式为
,
故B 错误;
C.氯化钠为离子化合物,不存在单个分子,化学式为:NaCl,故C 错误;
D.四氯化碳中含有4 个C﹣Cl 键,为正四面体结构,氯原子半径大于碳原子半径,四氯化碳正确的球棍模型为
,故D 错误;
故选:A。
3.(2 分)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(
)
A.铝具有良好的导热性,可用铝罐贮运浓硫酸
B.CaO2 能缓慢与水反应产生O2,可用作水产养殖中的供氧剂
C.烧碱溶液能溶解SiO2,可用作玻璃雕花
D.FeCl3 溶液具有酸性,可用作铜制线路板的蚀刻剂
【解答】解:A、常温下Al 遇浓硝酸发生钝化,则可用铝罐贮运浓硝酸,与导热性无关,故A 错误;
B、CaO2 能缓慢与水反应产生O2 和Ca(OH)2,可用作水产养殖中的供氧剂,故B 错误;
C、HF 溶液能溶解SiO2,可用作玻璃雕花;故C 错误;
D、FeCl3 溶液具有氧化性,可用作铜制线路板的蚀刻剂,故D 错误;
故选:B。
4.(2 分)设阿伏加德罗常数的值为NA.下列说法正确的是(
)
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A.白磷(P4)为正四面体结构1molP4 与12g 金刚石所含共价键数目之比为1:1
B.1.8g14CH4 和水蒸气(H2O)的混合气体中含中子数目为NA
C.25℃1LpH=12 的Na2CO3 溶液中,由水电离出的H+数目为0.01NA
D.高温下,16.8gFe 与足量水蒸气完全反应转移电子数为0.6NA
【解答】解:A.白磷是四面体结构,1molP4,有6mol 共价键,共价键数目为6NA,金刚石中碳原子是成正四
面体型,每个碳原子连接4 个其他的碳原子,因此每个C﹣C 键中2 个原子各自占一半,所以每个碳原子相当于
拥有4×0.5=2 个完整的共价键,12g 金刚石也就是1 摩尔,所以含有的共价键数目是:2NA 个,即白磷(P4)
为正四面体结构1molP4 与12g 金刚石所含共价键数目之比为3:1,故A 错误;
B.14CH4 分子和H2O 分子,相对分子质量都是18,但中子数14CH4 分子有12 个中字,水分子有10 个中子,中
子数不相同,故B 错误;
C.pH=﹣lgc(H+)=12,c(H+)=10
﹣12mol•L
﹣1,c(H+)×c(OH
﹣)=10
﹣14,c(OH
﹣)=10
﹣2mol•L
﹣1,
H2O⇌H++OH
﹣,水电离出的c(H+)=c(OH
﹣)=10
﹣2mol•L
﹣1,
水电离出的H+数目:10
﹣2mol•L
﹣1×1L×NA=0.01NA,故C 正确;
D.铁与水蒸气反应:3Fe+4H2O
Fe3O4+3H2,3molFe 参与反应,转移了8mol 电子,16.8gFe 的物质的量
为0.3mol,即转移0.8mol 电子,故D 错误,
故选:C。
5.(2 分)下列关于有机物的说法正确的是(
)
A.乙酸、乙醇均能与金属钠反应,说明它们含有相同的官能团
B.淀粉和纤维素不是同分异构体
C.乙烯能使溴水褪色、乙醇能使酸性KMnO4 溶液褪色,两者反应类型相同
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
【解答】解:A.乙酸含有羧基,乙醇分含有羟基,都可与钠反应生成氢气,故A 错误;
B.淀粉和纤维素都为高聚物,聚合度介于较大范围之间,没有确定的值,则二者分子式不同,不是同分异构体,
故B 正确;
C.乙烯含有碳碳双键,与溴水发生加成反应,乙醇被酸性高锰酸钾氧化,反应类型不同,故C 错误;
D.油脂相对分子质量较小,不是高分子化合物,故D 错误。
故选:B。
6.(2 分)下列实验误差分析正确的是(
)
A.配制一定物质的量浓度的溶液,搅拌时溶液溅出,所配溶液浓度偏大
B.测定中和反应的反应热时,将碱溶液缓慢倒入酸溶液中,读得温度值偏大
C.用润湿的pH 试纸测稀碱溶液的pH,测定值偏大
D.滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小
【解答】解:A.搅拌时溶液溅出,n 偏小,由c=
可知所配溶液浓度偏小,故A 错误;
B.将碱溶液缓慢倒入酸溶液中,温度散失,读得温度值偏小,故B 错误;
C.润湿的pH 试纸测稀碱溶液的pH,碱中氢氧根离子的浓度偏小,则测定值偏小,故C 错误;
D.滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,气泡占据液体的体积,所测液体的体积偏小,故D 正确;
故选:D。
7.(3 分)在下述条件下,一定能大量共存的离子组是(
)
A.无色透明的水溶液中:K+、Ba2+、I
﹣、MnO4
﹣
B.0.1mol•L
﹣1FeCl3 溶液中:Fe2+、NH4+、SCN
﹣、SO42﹣
C.常温下pH=1 的溶液中:Mg2+、Fe3+、Cl
﹣、SO42﹣
D.能与Al 反应产生H2 的溶液中:Na+、Al3+、HCO3
﹣、Br
﹣
【解答】解:A.呈紫色,MnO4
﹣不符合无色条件,I
﹣、MnO4
﹣之间发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,
故A 错误;
B.Fe3+、SCN
﹣发生络合反应生成络合物硫氰化铁而不能大量共存,故B 错误;
C.pH=1 的溶液呈酸性,这几种离子之间不反应且和氢离子不反应,所以能大量共存,故C 正确;
D.与Al 反应生成氢气的溶液为弱氧化性酸或强碱溶液,HCO3
﹣和氢离子、氢氧根离子都反应而不能大量共存,
Al3+、OH
﹣反应导致铝离子不能在碱性条件下反应,故D 错误;
故选:C。
8.(3 分)已知反应:O3+2I
﹣+H2O═O2+I2+2OH
﹣,下列说法错误的是(
)
A.O2 为氧化产物
B.氧化性:O3>O2
C.反应生成1molI2 时转移2mol 电子
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D.产物中的I2 与OH
﹣能发生反应:3I2+6OH
﹣
IO3
﹣+5I
﹣+3H2O
【解答】解;A、从O3 到O2,没有化合价的变化,O2 不是还原产物,故A 错误;
B.O3 氧化I
﹣生成氧气,所以氧化性:O3>O2,故B 正确;
C.I 元素的化合价由﹣1 升高为0 价,反应生成1mol I2 时转移2 mol 电子,故C 正确;
D、碘单质在碱性条件下生成碘酸根离子和碘离子,根据得失电子守恒可知:3I2+6OH
﹣
IO3
﹣+5I
﹣+3H2O,
故D 正确;
故选:A。
9.(3 分)短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 的最高价氧化物固态时可用于人工降雨或冷藏食
品,Y、Z 的最外层电子数之和与X 的最外层电子数相等X 的最简单氢化物与W 的单质混合光照可生成油状混
合物。下列说法正确的是(
)
A.X 的最简单氢化物的稳定性比W 的强
B.Y、Z 的简单离子的电子层结构相同
C.W 分别与X、Y 形成的化合物中所含化学键类型相同
D.原子半径:W>X>Y>Z
【解答】解:短周期主族元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,X 的最高价氧化物固态时可用作人工降雨剂
或用于冷藏食品,则X 为C 元素;Z、Y 的最外层电子数之和与X 的最外层电子数相等,Z、Y 的最外层电子数
为4,二者的原子序数大于6,不可能位于同主族,则X、Y 的最外层电子数为1、3,结合原子序数大小可知,
Y 为Na 元素、Z 为Al 元素;X 的简单氢化物与W 的单质组成的混合气体见光可生成油状混合物,则W 为Cl
元素,短周期主族元素X、Y、Z、W 依次为:C、Na、Al、Cl,
A.Ⅹ的最简单氢化物CH4,W 的氢化物为HCl,稳定性W 的氢化物HCl 比X 的氢化物CH4 稳定性强,故A
错误;
B.钠离子和铝离子都还有2 个电子层,核外电子总数都是10,二者电子层结构相同,故B 正确;
C.W 分别和X、Y 形成的化合物分别是CCl4、NaCl,前者只含共价键、后者只含离子键,故D 错误;
D.原子核外电子层数越多其原子半径越大,电子层结构相同的原子,原子半径随着原子序数增大而减小,所以
原子半径:Y>Z>W>X,故D 错误;
故选:B。
10 .(3 分)实验室利用下面的装置制取并收集氯气,有关描述正确的是(
)
A.发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸
B.饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替
C.若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气,说明浓盐酸的氧化性较强
D.可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满
【解答】解:A.浓盐酸易挥发,先加热会加速盐酸的挥发,所以应先加入浓盐酸,再用小火加热,故A 错误;
B.饱和食盐水作用除去氯气中的氯化氢,如果用饱和碳酸氢钠溶液,则碳酸氢钠溶液既吸收氯化氢又吸收氯气,
故B 错误;
C.若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气,说明浓盐酸的还原性强,故C 错误;
D.氯气为黄绿色,可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满,故D 正确;
故选:D。
11.(3 分)甲、乙、丙、丁戊是中学化学中常见的物质,他们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。
下列说法错误的是(
)
A.若戊为一种强碱且焰色反应为黄色,则反应①②可能都属于氧化还原反应
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B.若戊能使品红溶液褪色,则甲可能为浓盐酸,乙可能为MnO2
C.若戊的浓溶液可用于干燥甲,丁为水,则甲可能为硫磺的燃烧产物
D.若戊为蓝色絮状沉淀,丁为氢氧化钠溶液,则甲、乙可能是铜和稀硫酸
【解答】解:A.若戊为一种强碱且焰色反应为黄色,则戊为氢氧化钠,根据转化关系,甲乙分别为钠和氧气,
丙可以是氧化钠或过氧化钠,若丙为过氧化钠,则上述反应可能都属于氧化还原反应,故A 正确;
B.若戊能使品红溶液褪色,可能为HClO 等,浓盐酸与二氧化锰在加热条件下可生成氯气,氯气与水反应生成
HClO,符合转化关系,故B 正确;
C.若戊的浓溶液可用于干燥甲,可为浓硫酸,甲为二氧化硫,乙为氧气,丙可为三氧化硫,三氧化硫和水反应
生成硫酸,故C 错误;
D.铜和稀硫酸不反应,故D 错误。
故选:D。
12.
(3 分)2018 年12 月25 日,中国发射了“长征三号乙”运载火箭,火箭推进剂中的主要物质为高氯酸铵(NH4ClO4)。
制备NH4ClO4 的工艺流程如下,下列说法正确的是(
)
饱和食盐水
NaClO2
NaClO4
NaClO4l
NH4ClO4 粗品
A.NH4ClO4 的水溶液呈碱性
B.电解NaCIO3 溶液的阳极反应式为ClO3
﹣+H2O﹣2e
﹣=ClO4
﹣+2H+
C.溶解度:NH4ClO4>NaClO4
D.该流程中可循环利用的物质是NH4Cl
【解答】解:A、NH4ClO4 是由铵根离子与高氯酸根形成的离子键组成的离子化合物,为强酸弱碱盐,铵根离子
水解溶液显酸性,故A 错误;
B、电解NaClO3 溶液得到NaClO4,阳极失去电子,发生氧化反应,化合价升高,电极反应为:ClO3
﹣+H2O﹣2e
﹣═C1O4
﹣+2H+,故B 正确;
C、NaClO4
NH4ClO4 当加入氯化铵后,析出高氯酸铵的晶体,得出高氯酸铵溶解度小于高氯酸钠,
故C 错误;
D、最后的母液中含有的NaCl 可循环利用,故D 错误;
故选:B。
13.(3 分)某活动小组为探究金属腐蚀的相关原理,设计了如图a 所示的装置,图a 的铁棒末端分别连上一块Zn
片和Cu 片,并置于含有K3Fe(CN)6 及酚酞的混合凝胶上.一段时间后发现凝胶的某些区域(如图b 所示)发
生了变化.已知Fe2+可用K3Fe(CN)6 来检验(呈蓝色).则下列说法不正确的是(
)
A.甲区发生的电极反应式为Fe﹣2e═Fe2+
B.乙区产生Zn2+
C.丙区呈红色
D.丁区呈蓝色
【解答】解:A、甲区为正极,氧气放电,电极反应:O2+2H2O+4e
﹣=4OH
﹣,故A 错误;
B、乙区为负极,发生电极反应:2Zn﹣4e
﹣=2Zn2+,产生Zn2+,故B 正确;
C、丙区为正极,发生电极反应:O2+2H2O+4e
﹣=4OH
﹣,生成的氢氧根离子能使酚酞变红色,所以丙区呈红色,
故C 正确;
D、丁区为负极,发生电极反应:2Fe﹣4e
﹣=2Fe2+,生成Fe2+,与K3Fe(CN)6 作用呈蓝色,故D 正确;
故选:A。
14.(3 分)用O2 将HCl 转化为Cl2 的反应方程式为:4HCl(g)+O2(g)⇌2H2O(g)+2Cl2(g)△H<0.一定条
件下测得反应过程中c(Cl2)的实验数据如下,下列说法错误的是(
)
t/min
0
2
4
6
c(Cl2)/(10
﹣3mol•L
﹣1)
0
1.8
3.7
5.4
A.2~6min 用Cl2 表示的化学反应速率为0.9mol•L
﹣1•min
﹣1
B.当容器内气体的平均摩尔质量不变时,可说明反应达到化学平衡状态
C.化学平衡常数K(200℃)>K(400℃)
D.增大压强可以提高HCl 的平衡转化率
【解答】解:A.2~6min 用Cl2 表示的化学反应速率v=
=
=0.9×10
﹣3mol•L
﹣1•min
﹣1,故A 错误;
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B.因为反应前后气体系数不等,但总质量不变,则平均摩尔质量就是一个变化值,所以当容器内气体的平均摩
尔质量不变时,可说明反应达到化学平衡状态,故B 正确;
C.正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,则平衡常数K(200℃)>K(400℃),故C 正
确;
D.正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,可以提高HCl 转化率,故D 正确;
故选:A。
15.(3 分)根据下列实验操作和现象所得结论正确的是(
)
选项
实验操作和现象
结论
A
用玻璃棒蘸取某溶液进行焰色反应实验,火焰呈黄色
溶液中含有Na+
B
向浓度均为0.1mol•L
﹣1的FeCl3和AlCl3混合溶液中滴加
NaOH 溶液,出现红褐色沉淀。
KspFe(OH)3<Ksp Al(OH)
3
C
室温下,用pH 试纸测得:0.1mol•L
﹣1 Na2CO3 溶液的pH
约为11;0.1mol•L
﹣1 NaHCO3 溶液的pH 约为8.
HCO3
﹣结合H+ 的能力比
CO32﹣的强
D
用Fe3+浓度相同的FeCl3 溶液和Fe2(SO4)3 溶液,分别
清洗做完银镜反应的试管,FeCl3 溶液清洗得干净
存
在
可
逆
过
程
:
Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+,且溶解
度AgCl<Ag2SO4
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:A.玻璃棒中含钠元素,应选铂丝或铁丝,故A 错误;
B.混合溶液中滴加NaOH 溶液,出现红褐色沉淀,可知Ksp 小的先沉淀,则KspFe(OH)3<Ksp Al(OH)3,
故B 正确;
C.均水解显碱性,且Na2CO3 溶液水解程度大,则CO32﹣结合H+的能力比HCO3
﹣的强,故C 错误;
D.氯化银的溶解度比硫酸银的小,Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+,FeCl3 溶液中的氯离子能使平衡向右移动,FeCl3 溶液清
洗得干净,故D 正确;
故选:BD。
16.(3 分)25℃时,向100mL0.01mol•L
﹣1 的NaHA 溶液中分别加入浓度均为0.01mol•L
﹣1 的NaOH 溶液和盐酸,
混合溶液的pH 随所加溶液体积的变化如图所示(lg5=0.7)。下列说法正确的是(
)
A.25℃时,H2A 的第二步电离平衡常数约为10
﹣4
B.P 点时溶液中存在:2c(H2A)+c(HA
﹣)+c(H+)=c(OH
﹣)+c(Na+)+c(CI
﹣)
C.水的电离程度:M>N>P
D.随着盐酸的不断滴入,最终溶液的pH 可能小于2
【解答】解:A.起始时,NaHA 溶液的pH=4,溶液呈酸性,c(H+)=c(A2﹣)=10
﹣4mol/L,Ka2=
=
=≈10
﹣6,故A 错误;
B.P 点加入100mL 盐酸,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH
﹣)+c(HA
﹣)+2c(A2﹣)+c(Cl
﹣),
根据物料守恒:c(Na+)=c(Cl
﹣)=c(HA
﹣)+c(A2﹣)+c(H2A),则有2c(H2A)+c(HA
﹣)+c(H+)=c
(OH
﹣)+c(Na+)+c(Cl
﹣),故B 正确,
C.N 点为计量点,N 点恰好产生Na2A,P 点溶液存在较多的盐酸溶液,酸存在抑制水的电离,盐类水解促进水
的电离,因此水的电离程度大小为:N>M>P,故C 错误;
D.随着盐酸不断加入,溶液酸性不断增强,盐酸为强电解质,完全电离,pH=2 的酸性溶液中c(H+)=0.01mol/L,
若HA
﹣完全电离,则随着HCl 的加入,溶液中c(H+)=
=0.01mol/L,但HA
﹣并不
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完全解离,因此溶液中c(H+)<0.01mol/L,最终溶液pH 不会小于2,故D 错误;
故选:B。
二、解答题(共5 小题,满分58 分)
17.(12 分)某课外活动小组为探究金属Al 在酸性和碱性溶液中均可与NO3
﹣发生氧化还原反应,进行如下实验:
①将足量铝粉加入pH=2 的HNO3 溶液中得到溶液A 和无色气体C,气体C 在空气中转化为红棕色气体E;
②将足量铝粉加入pH=12 的KNO 和KOH 混合溶液中,得到溶液B 和无色有刺激性气味的气体D;
③向溶液A 中通入气体D,最终产生大量的白色沉淀;
④向溶液B 中通入气体E,先出现白色沉淀,而后白色沉淀溶解。
请回答下列问题:
(1)铝粉与pH=2 的HNO3 溶液反应的化学方程式为
Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO↑+2H2O
(2)将A、B 两溶液混合,产生白色沉淀,该反应的离子方程式为
Al3++3AlO2
﹣+6H2O=4Al(OH)3↓
(3)除去气体C 中混有少量E 的操怍是
将气体通过盛有蒸馏水的集气瓶
(4)D 和E 在一定条件下反应生成两种对环境无污染的物质,则D 与E 的物质的量之比为
4:3
(5)用A 和Fe 作电极,pH=12 的KNO3 和KOH 混合溶液作电解液组成原电池则负极的电极反应式为
Al﹣
3e
﹣+4OH
﹣=AlO2
﹣+H2O
,当电路中转移8mol 电子时,理论上消耗NO3
﹣的物质的量为
1
mol
【解答】解:①足量铝粉和HNO3 溶液反应生成A 和无色气体C,A 为Al(NO3)3,气体C 在空气中转化为红
棕色气体E,则气体C 为NO,E 为NO2;
由②③知最终产生大量的白色沉淀是Al(OH)3,则D 为NH3;
④向溶液B 中通入气体NO2,先出现白色沉淀,而后白色沉淀溶解,则溶液B 为KAlO2。
(1)铝粉与HNO3 溶液反应生成和Al(NO3)3、NO 和H2O,反应方程式为Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO↑+2H2O,
故答案为:Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO↑+2H2O;
(2)Al(OH)3 和KAlO2 相互促进水解生成Al(OH)3 沉淀,反应离子方程式为Al3++3AlO2
﹣+6H2O=4Al(OH)
3↓,故答案为:Al3++3AlO2
﹣+6H2O=4Al(OH)3↓;
(3)二氧化氮可以和水发生反应生成硝酸和一氧化氮,3NO2+H2O═2HNO3+NO,可以用水除去一氧化氮中的二
氧化氮,故答案为:将气体通过盛有蒸馏水的集气瓶;
(4)NH3 和NO2 生成N2 和水,反应方程式为8NH3+6NO2=7N2+12H2O,NH3 与NO2 的物质的量之比为8:6=
4:3,故答案为:4:3;
(5)Al 在碱性条件做负极,失电子生成AlO2
﹣,电极反应式为Al﹣3e
﹣+4OH
﹣=AlO2
﹣+H2O;NO3
﹣转化为NH3,
化合价由+5 价变为﹣3 价,降低8 个价态,当电路中转移8mol 电子时,理论上消耗NO3
﹣的物质的量为1mol。
故答案为:Al﹣3e
﹣+4OH
﹣=AlO2
﹣+H2O;1。
18.(14 分)K3[Fe(C2O4)3]•3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体,可用于摄影和蓝色印刷,110℃失去结
晶水,230℃分解。某化学研究小组对K3[Fe(C2O4)3]•3H2O 受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。
【实验一】K3[Fe(C2O4)3]•3H2O 受热分解及分解产物中气体成分的探究
(1)仪器M 的名称为
圆底烧瓶
(2)实验所需的仪器装置如图所示,各装置接口的连接顺序为:
a 接
b
,
c
接
f
,
g
接
d
,
e
接
h
。
(3)检查装置气密性后,先点燃A 处酒精灯通一段时间N2,其目的是
排出装置中的空气,防止空气中的O2
和CO2 干扰实验结果
实验结束时熄灭B、D 两处的酒精灯,继续通N2 至常温,其目的是
防止E、F 装置中的溶液倒吸
(4)实验过程中观察到E、H 中的溶液都变浑浊,F 无明显变化,D 中有红色固体生成,则气体产物是
CO2、
CO
(填化学式)。
【实验二】分解产物中固体成分的探究
(5)定性实验:经检验,固体成分含有K2CO3、FeO、Fe。
(6)定量实验:将固体产物加水溶解、过滤洗涤、干燥,得到含铁样品。设计下列三种实验方案分别对该含铁
样品进行含量的测定
【甲方案】ag 样品
溶液
得固体bg
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【乙方案】ag 样品
测得气体体积VmL(标况)
【丙方案】ag 样品
250mL 溶液
三次平均消耗0.1mol•L
﹣1 酸性KMnO4 溶液
VbmL
你认为以上方案中可以确定样品组成的有
甲、乙
方案,经测定含铁样品中n(FeO):n(Fe)=1:1
(7)写出K3[Fe(C2O4)3]•3H2O 分解的化学方程式
2K3[Fe(C2O4)3]•3H2O
3K2CO3+FeO+Fe+5CO2
↑+4CO↑+6H2O
【解答】解:(1)利用饱和NH4Cl 与饱和NaNO2 的混合液制备N2,M 为圆底烧瓶,
故答案为:圆底烧瓶;
(2)利用C 装置的无水硫酸铜粉末检验水蒸气,再利用E 装置检验、除去CO2,并干燥剩余CO 气体,利用D
装置中灼热的CuO 和F 装置澄清石灰水检验CO,则根据气体流向连接装置的顺序为a→b→c→f→g→d→e→h
→i,
故答案为:b;c;f;g;d;e;h;
(3)先通一段时间N2,排尽装置中的空气,防止空气中的CO2 干扰实验。实验结束时,先熄灭B、D 两装置中
的酒精灯,再通入N2 至室温,目的是防止压强减小,E、F 装置中的溶液倒吸,
故答案为:排出装置中的空气,防止空气中的O2 和CO2 干扰实验结果;防止E、F 装置中的溶液倒吸;
(4)实验过程中观察到E、H 中的溶液都变浑浊,说明生成的气体含二氧化碳,F 无明显变化,D 中有红色固体
生成,说明气体中含一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳和铜,则气体产物是CO2、CO,
故答案为:CO2、CO;
(6)固体成分含有K2CO3、FeO、Fe,
【甲方案】ag 样品
溶液
得固体bg,bg 为氧化铁,结合铁元素守恒可以计
算铁的含量,
【乙方案】ag 样品
测得气体体积VmL(标况),气体为一氧化氮,一氧化氮是FeO、
Fe 和稀硝酸反应生成,能测定铁元素含量,
【丙方案】ag 样品
250mL 溶液
三次平均消耗0.1mol•L
﹣1 酸性KMnO4 溶液
VbmL,该过程中足量稀硝酸会把FeO、Fe 氧化生成铁离子,铁离子不能用高锰酸钾溶液反应测定,故丙不能测
定,
故答案为:甲、乙;
(7)K3[Fe(C2O4)3]•3H2O 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体在110℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解
反应,根据元素守恒推测得到的产物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO,反应的化学方程式:2K3[Fe(C2O4)
3]•3H2O
3K2CO3+FeO+Fe+5CO2↑+4CO↑+6H2O,
故答案为:2K3[Fe(C2O4)3]•3H2O
3K2CO3+FeO+Fe+5CO2↑+4CO↑+6H2O。
19.(10 分)我国每年产生的废旧铅蓄电池约330 万吨,从含铅废料中回收铅,实现铅的再生,意义重大。一种从
铅膏(PbSO4、PbO2、PbO 中回收铅的工艺流程如图:
(1)过程Ⅰ中加入FeSO4 溶液的作用为
还原PbO2 生成PbSO4
(2)过程Ⅱ的目的是脱硫:已知PbSO4+3NaOH═Na[Pb(OH)3]+Na2SO4
Na[Pb(OH)3]在冷却时分解生成PbO,滤液2 经过处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是
BC
(填序号)。
A.增加Na2SO4 浓度,提高脱硫效率B 减少Pb 的损失,提高铅的回收率
C 重复利用NaOH,提高原料的利用率
(3)过程Ⅲ的目的是制铅:将PbO 粗品直接溶解在H2SO4 和NaCl 的混合溶液中,得到含Na2PbCl4 的电解液。
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如图所示,电解Na2PbCl4 溶液生成Pb 的电极反应式为
PbCl42﹣+2e
﹣=Pb+4Cl
﹣
(4)最近我国科学家研制出一种回收铅的方法使铅的回收率国达到85%,该方法以高硅铸铁为惰性辅助阳极,
铅膏中的化合物为阴极,氢氧化钠溶液作电解液,电解时阴极的电极反应式
PbO+H2O+2e
﹣=Pb+2OH
﹣或
PbO2+H2O+2e
﹣=PbO+2OH
﹣或PbSO4+2e
﹣=Pb+SO42﹣
(任写一个);电解过程中原料中的
SO42﹣
(填离子
符号)在电解液中富集,可进行回收利用。
【解答】解:(1)FeSO4 具有还原性,可与PbO2 发生氧化还原生成PbSO4,故答案为:还原PbO2 生成PbSO4;
(2)过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4+3NaOH═Na[Pb(OH)3]+Na2SO4,由于PbO 能溶解于NaOH 溶液,
因此滤液2 中含有Pb 元素,滤液2 重复使用可减少PbO 损失,提高产品的产率,且滤液2 中过量的NaOH 可以
重复利用,提高原料的利用率,
故答案为:BC;
(3)电解Na2PbCl4 溶液生成Pb 的电极为阴极,阴极的电极反应是发生还原反应,元素化合价降低,阴极的电
极反应式是,PbCl42﹣+2e
﹣=Pb+4Cl
﹣,
故答案为:PbCl42﹣+2e
﹣=Pb+4Cl
﹣;
(4)铅膏含有PbSO4、PbO2、PbO,电解时刻发生PbO+H2O+2e
﹣=Pb+2OH
﹣或PbO2+H2O+2e
﹣=PbO+2OH
﹣或
PbSO4+2e
﹣=Pb+SO42﹣,电解生成SO42﹣,在电解液中富集,可进行回收利用,
故答案为:PbO+H2O+2e
﹣=Pb+2OH
﹣或PbO2+H2O+2e
﹣=PbO+2OH
﹣或PbSO4+2e
﹣=Pb+SO42﹣;SO42﹣。
20.(10 分)Ⅰ.碘的含氧酸及其盐在生产生活中有重要应用。常温下将0.01mol•L
﹣1 偏高碘酸(HIO4)、0.01mol•
L
﹣1 高锰酸(HMnO4)溶液分别与pH=12 的KOH 溶液等体积
混合,所得溶液均显中性。请回答下列问题:
(1)25℃时,pH=2 的偏高碘酸(HIO4)溶液与0.01mol•L
﹣1KOH 溶液等体积混合,反应后溶液中c(IO4
﹣)=
0.005
mol•L
﹣1
(2)25℃时,体积均为10mL 且pH=2 的醋酸与碘酸(HIO3),分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH 变化
如图所示,则HIO3 是
弱
酸(填“强”或“弱”),两者电离平衡常数大小:Ka(HIO3)
>
Ka(CH3COOH)
(填“>”或”<”)
(3)偏高碘酸和硫酸锰在溶液中反应生成高锰酸、碘酸和硫酸,此反应的离子方程式为
5IO4
﹣+2Mn2++3H2O=
H++2MnO4
﹣+5HIO3
Ⅱ.Ba(OH)2•8H2O 常用于有机合成和其它钡盐的制造、水的软化以及玻璃和搪瓷工业。据最新报道,生产
Ba(OH)2•8H2O 晶体的方法是使BaS 与CuO 反应。
(4)该方法的化学方程式为
BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)2•8H2O+CuS
(5)该反应的反应物CuO 是不溶物,该反应还能进行的原因是
CuS 的溶度积比CuO 小得多(更难溶),有利
于该反应正向进行
【解答】解:(1)pH=12 的KOH 溶液中c(OH
﹣)=0.01mol/L,0.01mol•L
﹣1 偏高碘酸(HIO4)与pH=12 的
KOH 溶液等体积混合,所得溶液均显中性,则偏高碘酸(HIO4)为强酸,所以等体积混合后溶液中c(IO4
﹣)=
c(HIO4)=0.005mol/L,
故答案为:0.005;
(2)pH=2 的一元强酸加水稀释100 倍,其pH=4,弱酸的pH 知2~4 之间,由图可知,pH=2 的碘酸(HIO3),
加水稀释100 倍时,其pH 知2~4 之间,所以碘酸(HIO3)是部分电离,为弱酸;根据CH3COOH 与碘酸(HIO3)
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加水稀释过程中pH 与溶液体积的关系图可知,碘酸(HIO3)在稀释过程中溶液的PH 变化比醋酸的大,所以碘
酸(HIO3)的酸性大于醋酸,酸性越强其电离平衡常数越大,即Ka(HIO3)>Ka(CH3COOH),
故答案为:弱;>;
(3)偏高碘酸和硫酸锰(MnSO4)在溶液中反应生成高锰酸、碘酸和硫酸,该反应中,锰元素化合价由+2 价
变为+7 价,碘元素由+7 价变为+5 价,所以其转移电子数是10,再结合原子守恒配平方程式,所得到离子反应
方程式为:5IO4
﹣+2Mn2++3H2O=H++2MnO4
﹣+5HIO3,
故答案为:5IO4
﹣+2Mn2++3H2O=H++2MnO4
﹣+5HIO3;
(4)BaS 与CuO 反应制备Ba(OH)2•8H2O 晶体,反应的化学方程式为BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)2•8H2O+CuS,
故答案为:BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)2•8H2O+CuS;
(5)由CuO 生成CuS,可说明CuS 的溶度积比CuO 小,符合沉淀的转化规律,有利于反应正向移动,
故答案为:CuS 的溶度积比CuO 小得多(更难溶),有利于该反应正向进行。
21.(12 分)2018 年是合成氨工业先驱哈伯(P•Haber)获得诺贝尔奖100 周年。现代合成氨工艺流程如图所示。
合成塔内N2 和H2 生成NH3 的反应为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H(298K)=﹣92.4kJ•mol
﹣1.在Fe 催
化作用下的反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;
表面反应:N*+H*⇌NH*;NH*+H*⇌NH2*;NH2*+H*⇌NH3*
脱附:NH3*⇌NH3(g)。
其中,N2 的吸附分解反应活化能高速率慢决定了合成氨的整体反应速率。
实际生产中,常用工艺条件为:Fe 作催化剂、控制温度773K、压强3.0×105Pa、原料中N2 和H2 物质的量之比
为1:2.8 请回答:
(1)分析说明原料气中N2 过量的理由
原料气中N2 相对易得,适度过量有利于提高H2 的转化率
、
N2 在
Fe 催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速率
。
(2)有利于提高合成氨平衡产率的条件是
AB
(填序号)。
A.低温B.高压C.催化剂
(3)下列关于合成氨工艺的理解错误的是
BC
(填序号)。
A.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒
B 当温度、压强一定时,在原料气(N2 和H2 的比例不变)中添加少量惰性气体有利于提高平衡转化率
C.控制温度(773K)远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率
D 合成氨反应在不同温度下的△H 和△S 都小于零
(4)标准平衡常数Kθ=
下,其中pθ为标准压强(1×105Pa),
p(NH3)、p(N2)和p(H2)为各组分的平衡分压[已知p(NH3)=x(NH3)p,其中p 为平衡总压,x(NH3)
为平衡系统中NH3 的物质的量分数]。
①若起始N2 和H2 物质的量之比为1:3,反应在恒定温度和标准压强下进行,达到平衡时H2 的转化率为a,则
Kθ=
(用含a 的最简式表示)。
②图中可以示意标准平衡常数Kθ随温度T 变化趋势的是
A
(填序号)。
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【解答】解:(1)原料中N2 和H2 物质的量之比为1:2.8,原料气中N2 过量的两个理由:原料气中N2 来自于空
气的分离,相对易得,并且适度过量有利于提高H2 的转化率;由题给信息:N2 的吸附分解反应活化能高、速率
慢,决定了合成氨的整体反应速率,所以N2 在Fe 催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速
率,
故答案为:原料气中N2 相对易得,适度过量有利于提高H2 的转化率;N2 在Fe 催化剂上的吸附是决速步骤,适
度过量有利于提高整体反应速率;
(2)合成氨的正反应是反应前后气体体积减小的放热反应,降低温度、增大压强都使平衡正向移动,催化剂只
改变化学反应速率不影响平衡移动,所以有利于提高合成氨平衡产率的条件有低温高压,故选AB;
(3)A.合成氨的反应在合成塔中发生,原料气中的N2 是先将空气液化,再蒸馏得N2,甲烷与水生成CO 和
H2 的反应为CH4+H2O(g)
CO+3H2,所以原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒,故A 正确;
B.当温度、压强一定时,在原料气(N2 和H2 的比例不变)中添加少量惰性气体,总压增大,分压不变,平衡
不变,不能提高平衡转化率,故B 错误;
C.合成氨正反应为放热反应,升高温度不利于平衡转化率的提高,但能提高催化剂的活性,加快反应速率,故
C 错误;
D.反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H(298K)=﹣92.4kJ•mol
﹣1 是气体体积减小的放热反应,合成氨反
应在不同温度下的△H 和△S 都小于零,故D 正确;
故答案为:BC;
(4)①N2 和H2 起始物质的量之比为1:3,设1molN2 和3molH2,H2 的转化率为a,则
可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
开始(mol)1
3
0
变化(mol)a
3a
2a
平衡(mol)1﹣a
3﹣3a
2a
平衡混合气体总物质的量=(4﹣2a)mol,p(N2)=
pθ,p(H2)=
pθ,p(NH3)=
pθ,Kθ
=
=
=
,
故答案为:
;
②升高温度平衡逆向移动,化学平衡常数减小,则平衡常数的对数减小,但不是线性关系,故选A,故答案为:
A。
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2019-2020 学年江苏省苏州市高三期末化学试卷
一、单项选择题:本题包括10 小题,每小题2 分,共计20 分.每小题只有一个选项符合题意.
1.(2 分)研究表明,燃料燃烧产生的氮氧化物、二氧化硫等气体物也与雾霾的形成有关(如下图所示)。下列措施
不利于减少雾霾形成的是(
)
A.减少煤炭供热
B.增加植被面积
C.推广燃料电池
D.露天焚烧秸秆
2.(2 分)下列有关化学用语表示正确的是(
)
A.中子数为18 的氯原子:
Cl
B.次氯酸的电子式:
C.对硝基甲苯的结构简式:NO2CH3
D.镁离子的结构示意图:
3.(2 分)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(
)
A.碳酸氢钠能与碱反应,可用作食品膨松剂
B.晶体硅熔点高,可用于制作半导体材料
C.氯化铁有氧化性,可用于腐蚀铜制线路板
D.氧化铝具有两性,可用作耐高温材料
4.(2 分)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(
)
A.c(H+)=1×10
﹣13mol•L
﹣1 的溶液中:Na+、Ba2+、NO3
﹣、HCO3
﹣
B.0.1 mol•L
﹣1 的NaNO3 溶液中:Fe2+、K+、Cl
﹣、SO42﹣
C.0.1 mol•L
﹣1 的BaCl2 溶液中:Mg2+、Al3+、NO3
﹣、SO42﹣
D.滴入石蕊试液显蓝色的溶液中:K+、NH4+、CO32﹣、ClO
﹣
5.(2 分)下列有关实验装置正确且能达到实验目的是(
)
A.
制取少量乙酸乙酯
B.
验证SO2 的漂白性
C.
配制100 mL 0.100 mol•L
﹣1 的硫酸溶液
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D.
分离水和溴苯
6.(2 分)下列指定反应的离子方程式正确的是(
)
A.铝片溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH
﹣═AlO2
﹣+H2↑
B.醋酸溶解水垢中的碳酸钙:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑
C.用氨水溶解氯化银沉淀:AgCl+2NH3•H2O═[Ag(NH3)2]++Cl
﹣+2H2O
D.向碳酸氢钠溶液中滴加少量氢氧化钡溶液:Ba2++OH
﹣+HCO3
﹣═BaCO3↓+H2O
7.(2 分)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W 与X 可形成一种红棕色有刺激性气味的气体;
Y 的周期数是族序数的3 倍;Z 原子最外层的电子数与W 的电子总数相同。下列叙述正确的是(
)
A.元素X、Y 形成的简单离子具有相同的电子层结构
B.W 的简单气态氢化物的热稳定性比X 的强
C.四种元素的原子半径大小顺序为r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
D.由X、Y、Z 三种元素组成的化合物的水溶液一定呈碱性
8.(2 分)以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程,下列有关说法正确的是(
)
①6CO2(g)+6H2O(l)═C6H12O6(s)+6O2(g)△H1
②C6H12O6(s)═2C2H5OH(l)+2CO2(g)△H2
③C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H3
A.2△H3=﹣△H1﹣△H2
B.植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能
C.在不同油耗汽车中发生反应③,△H3 会不同
D.若反应①生成1.12 L O2,则转移的电子数为0.2×6.02×1023
9.(2 分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(
)
A.C6H5ONa
C6H5OH
CO2
B.FeS2
SO2
H2SO4
C.Mg(OH)2
MgCl2(aq)
无水MgCl2
D.NH3
NO2
HNO3
10.(2 分)铅酸蓄电池是目前应用普遍的化学电池,新型液流式铅酸蓄电池以可溶的甲基磺酸铅为电解质,电池总
反应:Pb+PbO2+4H+
2Pb2++2H2O.下列有关新型液流式铅酸蓄电池的说法正确的是(
)
A.充电和放电时,溶液中Pb2+浓度均保持不变
B.放电时溶液中H+向正极移动
C.放电时,正负电极质量均会增大
D.充电时的阳极反应式:Pb2++4OH
﹣﹣2e
﹣═PbO2+2H2O
二、不定项选择题:本题包括5 小题,每小题4 分,共计20 分.每小题只有一个或两个选项符合题意.若正确答
案只包括一个选项,多选时,该题得0 分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2 分,选两个且都正确
的得满分,但只要选错一个,该小题就得0 分.
11.(4 分)以对甲基苯酚为原料合成抗氧化剂BHT 的方法有如下两种:
下列说法正确的是(
)
A.对甲基苯酚与BHT 互为同系物
B.反应Ⅰ、Ⅱ都是加成反应
C.BHT 与足量氢气的加成产物中不含手性碳原子
D.一定条件下,对甲基苯酚能与HCHO 发生缩聚反应
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12.(4 分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(
)
选项
实验操作和现象
结论
A
用洁净铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火
焰呈黄色
溶液中不含K+
B
室温下,向10mL 0.2mol•L
﹣1 NaOH 溶液中
滴入2 滴0.1mol•L
﹣1 MgCl2 溶液,产生白
色沉淀,再滴加2 滴0.1mol•L
﹣1 FeCl3溶液,
有红褐色沉淀生成
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
C
室温下,向FeCl3 溶液中滴加少量KI 溶液,
再滴加2 滴淀粉溶液,溶液变蓝色
Fe3+的氧化性比I2 的强
D
将乙醇与浓硫酸混合溶液加热,产生的气
体直接通入酸性KMnO4 溶液,溶液紫红色
逐渐褪去
乙醇发生了消去反应
A.A
B.B
C.C
D.D
13.(4 分)下列说法正确的是(
)
A.在电解法精炼铜的过程中,若转移1 mol 电子,则阳极溶解32 g 粗铜
B.仅升高平衡体系2SO2+O2⇌2SO3(正反应放热)的温度,正、逆反应速率均加快
C.反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)常温下能自发进行,则该反应的△H>0
D.Na2CO3 溶液中加入少量Ca(OH)2 固体,CO32﹣水解程度减小,溶液pH 减小
14.(4 分)25℃时,已知Ka(CH3COOH)=1.75×10
﹣5,Kb(NH3•H2O)=1.76×10
﹣5.取浓度均为0.100 0mol•
L
﹣1 的醋酸溶液和氨水溶液各20.00mL,分别用0.100 0mol•L
﹣1NaOH 溶液、0.100 0mol•L
﹣1 盐酸进行滴定,滴定
过程中pH 随滴加溶液体积变化关系如下图所示。下列说法正确的是(
)
A.曲线Ⅰ,滴加溶液到10.00 mL 时:c(H+)+c(Cl
﹣)=c(NH4+)+c(OH
﹣)
B.曲线Ⅰ,滴加溶液到20.00 mL 时:c(Cl
﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH
﹣)
C.曲线Ⅱ,滴定过程中可能出现:c(CH3COO
﹣)=c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH
﹣)
D.曲线Ⅱ,滴加溶液到10.00 mL 时:c(CH3COO
﹣)+2c(OH
﹣)=2c(H+)+c(CH3COOH)
15.(4 分)700℃时,在四个恒容密闭容器中反应H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)达到平衡。
起始浓度
甲
乙
丙
丁
c(H2)/mol•L
﹣1
0.10
0.20
0.20
0.10
c(CO2)/mol•L
﹣1
0.10
0.10
0.20
0.20
甲容器达平衡时c(H2O)=0.05mol•L
﹣1.下列说法正确的是(
)
A.达平衡时容器乙中CO2 的转化率等于50%
B.温度升至800℃,上述反应平衡常数为
,则正反应为放热反应
C.达平衡时容器丙中c(CO2)是容器甲中的2 倍
D.达平衡时容器丁中c(CO)与容器乙中的相同
三、非选择题
16.(12 分)以软锰矿(主要成分为MnO2、SiO2 等)为原料制备高纯MnO2 的流程如下:
(1)酸浸时,通常加入FeSO4 作催化剂加快反应速率。
①为提高酸浸速率,还可以采取的措施有
(写一种)。
②滤渣中含大量硫单质,酸浸时主要反应的化学方程式为
。
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(2)证明除铁后所得溶液中不含铁元素的实验方法是
。
(3)酸性条件下,用合适的氧化剂可以将MnSO4 转化为高纯MnO2。
①用NaClO3 作氧化剂时会同时产生NaCl,该反应的离子方程式为
。反应中NaClO3 的用量不宜过多的
原因是
。
②用适量的KMnO4 作氧化剂,反应后溶液中无锰元素剩余。理论上消耗KMnO4 与生成MnO2 的n(KMnO4):n
(MnO2)=
。
17.(15 分)利用蒈烯(A)为原料可制得除虫杀虫剂菊酯(H),其合成路线可表示为:
已知:R1CHO+R2CH2CHO
(1)化合物B 中的含氧官能团名称为
。
(2)A→B 的反应类型为
。
(3)G 的分子式为C10H16O2,写出G 的结构简式:
。
(4)写出满足下列条件的C 的一种同分异构体的结构简式:
。
①能与FeCl3 溶液发生显色反应;②分子中有4 种不同化学环境的氢。
(5)写出以
和CH3CH2OH 为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线
流程图示例见本题题干)。
18.(12 分)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体[K3Fe(C2O4)3•xH2O]是一种光敏材料。为测定其纯度(杂质不参加反应)
进行如下实验:
步骤一:称取5.000g 三草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL 溶液。
步骤二:取25.00mL 溶液用酸性KMnO4 溶液将C2O42﹣恰好全部氧化为二氧化碳,向反应后的溶液中加入锌粉至
黄色消失,过滤,洗涤,将滤液和洗涤液合并。
步骤三:用0.010 00mol•L
﹣1 酸性KMnO4 溶液滴定合并后的溶液至终点,消耗KMnO4 溶液20.00mL。
步骤四:另取5.000g 三草酸合铁酸钾晶体,在110℃下加热至完全失去结晶水,剩余固体质量为4.460g。
已知:酸性条件下MnO4
﹣被还原成Mn2+。
(1)加入锌粉的目的是
。
(2)步骤二中C2O42﹣发生反应的离子方程式为
,
在步骤二中,若加入的KMnO4 溶液的量不足,则测得的铁含量
(填“偏低”“偏高”或“不变”)。
(3)步骤三滴定终点的现象为
。
(4)计算该三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的纯度,写出计算过程。
19.(15 分)氯化镍(NiCl2•6H2O)常用于电镀、陶瓷等工业,某实验室以单质Ni 为原料制取氯化镍的实验步骤如
下:
已知:①Fe(OH)3 完全沉淀pH 为3.2;Ni(OH)2 开始沉淀pH 为7.2,完全沉淀pH 为9.2。
②NiCl2 易水解,从溶液中获取NiCl2•6H2O 须控制pH<2。
(1)在三颈烧瓶中(装置见如图1)加入一定量Ni 粉和水,通入空气,滴入稀硝酸和稀硫酸的混酸,至反应结
束,过滤,制得NiSO4 溶液。
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①反应过程中,为提高稀硝酸的利用率,在不改变投料比的情况下,可采取的合理措施有
。
②向A 装置中通入空气的作用是搅拌、
。
③若镍粉过量,判断反应完成的现象是
。
(2)将所得NiSO4 溶液与NaHCO3 溶液混合反应得到NiCO3•Ni(OH)2 沉淀,过滤,洗涤。
①沉淀反应的离子方程式为
。
②检验NiCO3•Ni(OH)2 沉淀是否洗涤完全的方法是
。
(3)在NiCO3•Ni(OH)2 固体中混有少量Fe(OH)3.请补充完整由NiCO3•Ni(OH)2 固体制备NiCl2•6H2O
的实验方案:向NiCO3•Ni(OH)2 固体中加入盐酸,边加边搅拌,
。
[NiCl2 的溶解度曲线如图2 所示。实验中须选用的仪器和试剂:pH 计、盐酸、乙醇等]
20.(14 分)污水中过量的氮元素会使水体富营养化,其中主要以氨氮(NH3、NH4+等)存在。
(1)化学沉淀法可用于氨氮浓度较高的废水处理。其原理是加入可溶性磷酸盐将其中的Mg2+和NH4+同时转化
为磷酸铵镁(MgNH4PO4)。若沉淀后溶液中c(Mg2+)=2×10
﹣5 mol•L
﹣1,c(NH4+)=1.25×10
﹣3 mol•L
﹣1,则
所得沉淀中
(填“含有”或“不含”)Mg3(PO4)2.已知Ksp(MgNH4PO4)=2.5×10
﹣13,Ksp[Mg3(PO4)
2]=9.8×10
﹣25。
(2)使用次氯酸钠等氧化剂可将污水中的NH3 氧化除去。
①向氨水中加入次氯酸钠可产生无色无味的气体单质,该反应的化学方程式为
。
②一定时间内,污水pH 对次氯酸钠氧化脱除氨氮的影响如图1 所示。污水pH 越小,加入次氯酸钠后水中的
浓度越大,氧化能力越强。但当pH<8 时,氨氮去除率随pH 减小而降低,其原因是
。
③某条件下,次氯酸钠投加量对污水中氮的去除率的影响如图2 所示。当m(NaClO):m(NH3)>7.7 时,总
氮的去除率随m(NaClO):m(NH3)的增大不升反降的原因是
。
(3)阴极间接氧化法也可用于氨氮处理。其原理是以镁作阳极材料、碳纳米管作阴极材料电解弱碱性含氮废水,
在阴极处通入空气会产生过氧化氢,从而将氨氮氧化除去。该阴极的电极反应式为
。
21.(12 分)锂盐二氟草酸硼酸锂[LiBF2(C2O4)]是新型锂离子电池电解质,乙酸锰可用于制造离子电池的负极材
料。合成方法如下:
2H2C2O4+SiCl4+2LiBF4═2LiBF2(C2O4)+SiF4+4HCl
4Mn(NO3)2•6H2O+26(CH3CO)2O═4(CH3COO)3Mn+8HNO2+3O2↑+40CH3COOH
(1)Mn3+基态核外电子排布式为
。
(2)草酸(HOOCCOOH)分子中碳原子轨道的杂化类型是
,1mol 草酸分子中含有σ键的数目为
。
(3)与SiF4 互为等电子体的阴离子的化学式为
。
(4)CH3COOH 易溶于水,除了它是极性分子外,还因为
。
(5)锰的一种晶胞结构如右图所示,锰晶体中每个锰原子距离最近的锰原子数目为
。
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2019-2020 学年江苏省苏州市高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题:本题包括10 小题,每小题2 分,共计20 分.每小题只有一个选项符合题意.
1.(2 分)研究表明,燃料燃烧产生的氮氧化物、二氧化硫等气体物也与雾霾的形成有关(如下图所示)。下列措施
不利于减少雾霾形成的是(
)
A.减少煤炭供热
B.增加植被面积
C.推广燃料电池
D.露天焚烧秸秆
【解答】解:A.减少煤炭供热,可以减少固体灰尘颗粒、二氧化硫等的排放,有助于减少雾霾形成,故A 不选;
B.植树造林能减少空气中灰尘等颗粒物,有助于减少雾霾形成,故B 不选;
C.推广燃料电池,可以减少氮氧化物、二氧化硫等气体,灰尘颗粒物等的排放,有助于减少雾霾形成,故B 不
选;
D.露天焚烧秸秆能产生大量烟尘等颗粒物排放,促进雾霾的形成,故D 选;
故选:D。
2.(2 分)下列有关化学用语表示正确的是(
)
A.中子数为18 的氯原子:
Cl
B.次氯酸的电子式:
C.对硝基甲苯的结构简式:NO2CH3
D.镁离子的结构示意图:
【解答】解:A、质量数=质子数+中子数,故中子数为18 的氯原子的质量数为35,故表示为3517Cl,故A 正确;
B、HClO 中O 原子分别与H 原子和Cl 原子形成共价键,且氯原子的最外层为7 个电子,故其电子式为
,
故B 错误;
C、对硝基甲苯中,硝基和甲基在苯环上处于对位的位置,且与苯环直接相连的是N 原子,而非O 原子,故结构
简式应为
,故C 错误;
D、镁离子的核外有10 个电子,故其结构示意图为
,故D 错误。
故选:A。
3.(2 分)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(
)
A.碳酸氢钠能与碱反应,可用作食品膨松剂
B.晶体硅熔点高,可用于制作半导体材料
C.氯化铁有氧化性,可用于腐蚀铜制线路板
D.氧化铝具有两性,可用作耐高温材料
【解答】解:A.碳酸氢钠可作食品的膨松剂,原因是与酸反应生成二氧化碳,且加热不稳定,分解生成二氧化
碳气体,故A 错误;
B.可用于制作半导体材料是银晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间,与熔点高无关,故B 错误;
C.氯化铁能与Cu 反应生成氯化铜和氯化亚铁,反应中氯化铁作氧化剂,应用了氯化铁的氧化性,故C 正确;
D.氧化铝是离子化合物,离子键强,使其熔点高作耐火材料,所以Al2O3 可用作耐高温材料,与其两性无关,
故D 错误;
故选:C。
4.(2 分)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(
)
A.c(H+)=1×10
﹣13mol•L
﹣1 的溶液中:Na+、Ba2+、NO3
﹣、HCO3
﹣
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B.0.1 mol•L
﹣1 的NaNO3 溶液中:Fe2+、K+、Cl
﹣、SO42﹣
C.0.1 mol•L
﹣1 的BaCl2 溶液中:Mg2+、Al3+、NO3
﹣、SO42﹣
D.滴入石蕊试液显蓝色的溶液中:K+、NH4+、CO32﹣、ClO
﹣
【解答】解:A.c(H+)=1×10
﹣13mol•L
﹣1 的溶液呈碱性,HCO3
﹣与氢氧根离子反应,在碱性溶液中不能大量
共存,故A 错误;
B.Fe2+、K+、Cl
﹣、SO42﹣之间不反应,都不与NaNO3 反应,在溶液中能够大量共存,故B 正确;
C.BaCl2 与SO42﹣生成硫酸钡沉淀,在溶液中不能大量共存,故C 错误;
D.滴入石蕊试液显蓝色的溶液呈碱性,NH4+与氢氧根离子反应,在碱性溶液中不能大量共存,故D 错误;
故选:B。
5.(2 分)下列有关实验装置正确且能达到实验目的是(
)
A.
制取少量乙酸乙酯
B.
验证SO2 的漂白性
C.
配制100 mL 0.100 mol•L
﹣1 的硫酸溶液
D.
分离水和溴苯
【解答】解:A.导管口在碳酸钠溶液的液面下,易发生倒吸,导管口应在液面上,故A 错误;
B.二氧化硫被高锰酸钾氧化,与其还原性有关,故B 错误;
C.不能在容量瓶中稀释浓硫酸,应在烧杯中稀释后,冷却转移到容量瓶中定容,故C 错误;
D.水和溴苯分层,图中分液漏斗可分离,故D 正确;
故选:D。
6.(2 分)下列指定反应的离子方程式正确的是(
)
A.铝片溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH
﹣═AlO2
﹣+H2↑
B.醋酸溶解水垢中的碳酸钙:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑
C.用氨水溶解氯化银沉淀:AgCl+2NH3•H2O═[Ag(NH3)2]++Cl
﹣+2H2O
D.向碳酸氢钠溶液中滴加少量氢氧化钡溶液:Ba2++OH
﹣+HCO3
﹣═BaCO3↓+H2O
【解答】解:A.金属铝溶于氢氧化钠溶液的离子反应为2H2O+2Al+2OH
﹣═2AlO2
﹣+3H2↑,故A 错误;
B.醋酸溶解水垢中的碳酸钙,离子方程式:CaCO3+2CH3COOH═Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO
﹣,故B 错误;
C.氨水溶解氯化银沉淀的离子反应为AgCl+2NH3•H2O=[Ag(NH3)2]++Cl
﹣+2H2O,故C 正确;
D.向碳酸氢钠溶液中滴加少量氢氧化钡溶液,离子方程式:Ba2++2OH
﹣+2HCO3
﹣═BaCO3↓+2H2O+CO32﹣,故D
错误;
故选:C。
7.(2 分)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W 与X 可形成一种红棕色有刺激性气味的气体;
Y 的周期数是族序数的3 倍;Z 原子最外层的电子数与W 的电子总数相同。下列叙述正确的是(
)
A.元素X、Y 形成的简单离子具有相同的电子层结构
B.W 的简单气态氢化物的热稳定性比X 的强
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C.四种元素的原子半径大小顺序为r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
D.由X、Y、Z 三种元素组成的化合物的水溶液一定呈碱性
【解答】解:根据分析可知,W 为N 元素,X 为O 元素,Y 为Na 元素,Z 为Cl 元素。
A.氧离子和钠离子都含有2 个电子层,其简单离子具有相同的电子层结构,故A 正确;
B.非金属性N<O,则W(N)的简单气态氢化物的热稳定性比X(O)的弱,故B 错误;
C.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则四种元素的原子半径大小顺
序为:r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),故C 错误;
D.O、Na、Cl 形成的化合物水溶液不一定呈碱性,如高氯酸钠呈中性,故D 错误;
故选:A。
8.(2 分)以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程,下列有关说法正确的是(
)
①6CO2(g)+6H2O(l)═C6H12O6(s)+6O2(g)△H1
②C6H12O6(s)═2C2H5OH(l)+2CO2(g)△H2
③C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H3
A.2△H3=﹣△H1﹣△H2
B.植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能
C.在不同油耗汽车中发生反应③,△H3 会不同
D.若反应①生成1.12 L O2,则转移的电子数为0.2×6.02×1023
【解答】解:A.由盖斯定律可知﹣①﹣②=③×2,则2△H3=﹣△H1﹣△H2,故A 正确;
B.植物的光合作用利用太阳能,则太阳能转化为化学能,故B 错误;
C.焓变与反应的始终态有关,则在不同油耗汽车中发生反应③,△H3 会相同,故C 错误;
D.若反应①生成1.12 L O2,状况未知,不能计算其物质的量及转移电子数,故D 错误;
故选:A。
9.(2 分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(
)
A.C6H5ONa
C6H5OH
CO2
B.FeS2
SO2
H2SO4
C.Mg(OH)2
MgCl2(aq)
无水MgCl2
D.NH3
NO2
HNO3
【解答】解:A.苯酚酸性弱与碳酸,C6H5OH
CO2,不能实现,故A 错误;
B.二硫化亚铁与氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫与过氧化氢反应生成硫酸,所以FeS2
SO2
H2SO4,
均能实现,故B 正确;
C.氯化镁水解生成氢氧化镁沉淀和挥发性氯化氢,MgCl2(aq)
无水MgCl2,不能实现,故C 错误;
D.氨气催化氧化生成一氧化氮,NH3
NO,不能实现,故D 错误;
故选:B。
10.(2 分)铅酸蓄电池是目前应用普遍的化学电池,新型液流式铅酸蓄电池以可溶的甲基磺酸铅为电解质,电池总
反应:Pb+PbO2+4H+
2Pb2++2H2O.下列有关新型液流式铅酸蓄电池的说法正确的是(
)
A.充电和放电时,溶液中Pb2+浓度均保持不变
B.放电时溶液中H+向正极移动
C.放电时,正负电极质量均会增大
D.充电时的阳极反应式:Pb2++4OH
﹣﹣2e
﹣═PbO2+2H2O
【解答】解:在充电时,该装置是电解池,阳极上甲基磺酸铅失电子发生氧化反应,即Pb2++2H2O﹣2e﹣=
PbO2+4H+,阴极上甲基磺酸铅得电子发生还原反应,放电时,该装置是原电池,负极上铅失电子发生氧化反应,
即Pb﹣2e
﹣=Pb2+,正极上二氧化铅得电子发生还原反应,即PbO2+4H++2e﹣=Pb2++2H2O。
A、根据充放电时的电极反应,溶液中Pb2+浓度会发生改变,故A 错误;
B.放电时正极反应式为PbO2+4H++2e
﹣═Pb2++2H2O,溶液中H+向正极移动,故B 正确;
C.电池放电时,负极反应式为Pb﹣2e
﹣═Pb2+,正极反应式为PbO2+4H++2e
﹣═Pb2++2H2O,两极质量均减少,
故C 错误;
D.充电时的阳极反应式为:Pb2++2H2O﹣2e
﹣=PbO2+4H+,故D 错误;
故选:B。
二、不定项选择题:本题包括5 小题,每小题4 分,共计20 分.每小题只有一个或两个选项符合题意.若正确答
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案只包括一个选项,多选时,该题得0 分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2 分,选两个且都正确
的得满分,但只要选错一个,该小题就得0 分.
11.(4 分)以对甲基苯酚为原料合成抗氧化剂BHT 的方法有如下两种:
下列说法正确的是(
)
A.对甲基苯酚与BHT 互为同系物
B.反应Ⅰ、Ⅱ都是加成反应
C.BHT 与足量氢气的加成产物中不含手性碳原子
D.一定条件下,对甲基苯酚能与HCHO 发生缩聚反应
【解答】解:A.对甲基苯酚与BHT 的结构相似,分子间相差8 个CH2 原子团,二者互为同系物,故A 正确;
B.反应Ⅰ为加成反应,而反应Ⅱ中酚﹣OH 的邻位H 被叔丁基取代,为取代反应,故B 错误;
C.BHT 与足量氢气的加成产物中,苯环上连接﹣C(CH3)3 的碳与4 个不同原子或原子团相连,属于手性碳原
子,故C 错误;
D.对甲基苯酚与苯酚性质相似,在一定条件下对甲基苯酚能与HCHO 发生缩聚反应,故D 正确;
故选:AD。
12.(4 分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(
)
选项
实验操作和现象
结论
A
用洁净铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火
焰呈黄色
溶液中不含K+
B
室温下,向10mL 0.2mol•L
﹣1 NaOH 溶液中
滴入2 滴0.1mol•L
﹣1 MgCl2 溶液,产生白
色沉淀,再滴加2 滴0.1mol•L
﹣1 FeCl3溶液,
有红褐色沉淀生成
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
C
室温下,向FeCl3 溶液中滴加少量KI 溶液,
再滴加2 滴淀粉溶液,溶液变蓝色
Fe3+的氧化性比I2 的强
D
将乙醇与浓硫酸混合溶液加热,产生的气
体直接通入酸性KMnO4 溶液,溶液紫红色
逐渐褪去
乙醇发生了消去反应
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:A.观察K 的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,由操作和现象可知,不能确定是否含钾离子,故A
错误;
B.NaOH 过量,均为沉淀生成,不能比较Ksp,故B 错误;
C.氯化铁与KI 发生氧化还原反应生成碘,则Fe3+的氧化性比I2 的强,故C 正确;
D.乙醇易挥发,乙醇及生成的乙烯均使高锰酸钾褪色,由溶液褪色不能说明乙醇发生消去反应,故D 错误;
故选:C。
13.(4 分)下列说法正确的是(
)
A.在电解法精炼铜的过程中,若转移1 mol 电子,则阳极溶解32 g 粗铜
B.仅升高平衡体系2SO2+O2⇌2SO3(正反应放热)的温度,正、逆反应速率均加快
C.反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)常温下能自发进行,则该反应的△H>0
D.Na2CO3 溶液中加入少量Ca(OH)2 固体,CO32﹣水解程度减小,溶液pH 减小
【解答】解:A.转移1 mol 电子,阳极上Cu 及比Cu 活泼金属溶解,粗铜中含Zn、Fe 的量未知,不能计算溶
解的粗铜质量,故A 错误;
B.升高温度,活化分子百分数增大,正逆反应速率均增大,故B 正确;
C.△H﹣T△S<0 的反应可自发进行,则NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)△S<0,常温下能自发进行,则该
反应的△H<0,故C 错误;
D.Na2CO3 溶液中加入少量Ca(OH)2 固体,生成碳酸钙沉淀,且生成NaOH,溶液pH 增大,故D 错误;
故选:B。
14.(4 分)25℃时,已知Ka(CH3COOH)=1.75×10
﹣5,Kb(NH3•H2O)=1.76×10
﹣5.取浓度均为0.100 0mol•
L
﹣1 的醋酸溶液和氨水溶液各20.00mL,分别用0.100 0mol•L
﹣1NaOH 溶液、0.100 0mol•L
﹣1 盐酸进行滴定,滴定
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过程中pH 随滴加溶液体积变化关系如下图所示。下列说法正确的是(
)
A.曲线Ⅰ,滴加溶液到10.00 mL 时:c(H+)+c(Cl
﹣)=c(NH4+)+c(OH
﹣)
B.曲线Ⅰ,滴加溶液到20.00 mL 时:c(Cl
﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH
﹣)
C.曲线Ⅱ,滴定过程中可能出现:c(CH3COO
﹣)=c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH
﹣)
D.曲线Ⅱ,滴加溶液到10.00 mL 时:c(CH3COO
﹣)+2c(OH
﹣)=2c(H+)+c(CH3COOH)
【解答】解:根据曲线变化趋势知,当未滴加溶液时,曲线I 的pH>7,说明属于酸滴定碱溶液,根据曲线变化
趋势知,当未滴加溶液时,曲线II 的pH<7,说明属于碱滴定酸溶液。
A.曲线I 为盐酸滴定氨水,当滴加溶液到10mL 时,反应后溶质为等浓度的氨水和氯化铵,溶液呈碱性,则c
(H+)<c(OH
﹣)、c(Cl
﹣)<c(NH4+),则c(H+)+c(Cl
﹣)<c(NH4+)+c(OH
﹣),故A 错误;
B.曲线I 为酸滴定碱溶液,当滴加溶液到20mL 时,溶液中的溶质是氯化铵,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH
﹣),溶液中存在电荷守恒c(Cl
﹣)+c(OH
﹣)=c(NH4+)+c(H+),所以得c(Cl
﹣)>c(NH4+),盐类水解程
度较小,所以离子浓度大小顺序为:c(Cl
﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH
﹣),故B 正确;
C.曲线II 为氢氧化钠滴定醋酸溶液的曲线,c(CH3COO
﹣)=c(CH3COOH)时,醋酸的电离程度大于醋酸根
离子的水解程度,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH
﹣),不可能c(H+)=c(OH
﹣),故C 错误;
D.滴加溶液到10.00mL 时,溶液中的溶质是等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠,溶液中存在物料守恒c(CH3COO
﹣)+c(CH3COOH)=2c(Na+),溶液中存在电荷守恒c(CH3COO
﹣)+c(OH
﹣)=c(H+)+c(Na+),二者结
合可得:c(CH3COO
﹣)+2c(OH
﹣)=2c(H+)+c(CH3COOH),故D 正确;
故选:BD。
15.(4 分)700℃时,在四个恒容密闭容器中反应H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)达到平衡。
起始浓度
甲
乙
丙
丁
c(H2)/mol•L
﹣1
0.10
0.20
0.20
0.10
c(CO2)/mol•L
﹣1
0.10
0.10
0.20
0.20
甲容器达平衡时c(H2O)=0.05mol•L
﹣1.下列说法正确的是(
)
A.达平衡时容器乙中CO2 的转化率等于50%
B.温度升至800℃,上述反应平衡常数为
,则正反应为放热反应
C.达平衡时容器丙中c(CO2)是容器甲中的2 倍
D.达平衡时容器丁中c(CO)与容器乙中的相同
【解答】解:A.乙中增大氢气的浓度,促进二氧化碳的转化,则乙中CO2 的转化率大于50%,故A 错误;
B.温度升至800℃,上述反应平衡常数为
>1,可知升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,故B 错误;
C.体积不变,温度相同,甲、丙为等效平衡,且起始量为2 倍关系,则平衡时容器丙中c(CO2)是容器甲中的
2 倍,故C 正确;
D.乙、丁的起始量看成相同,温度相同,则K 相同,则生成物浓度相同,达平衡时容器丁中c(CO)与容器乙
中的相同,故D 正确;
故选:CD。
三、非选择题
16.(12 分)以软锰矿(主要成分为MnO2、SiO2 等)为原料制备高纯MnO2 的流程如下:
(1)酸浸时,通常加入FeSO4 作催化剂加快反应速率。
①为提高酸浸速率,还可以采取的措施有
适当升高酸浸温度或将矿石粉碎
(写一种)。
②
滤
渣
中
含
大
量
硫
单
质
,
酸
浸
时
主
要
反
应
的
化
学
方
程
式
为
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ZnS+MnO2+2H2SO4
ZnSO4+MnSO4+S+2H2O
。
(2)证明除铁后所得溶液中不含铁元素的实验方法是
取少量溶液,加入KSCN 溶液,再滴入少量氯水,若溶
液不变成红色,则溶液中不含铁元素
。
(3)酸性条件下,用合适的氧化剂可以将MnSO4 转化为高纯MnO2。
①用NaClO3 作氧化剂时会同时产生NaCl,该反应的离子方程式为
3Mn2++ClO3
﹣+3H2O=3MnO2↓+Cl
﹣+6H+
。
反应中NaClO3 的用量不宜过多的原因是
过量的NaClO3 在酸性条件下雨氯离子反应生成有毒的氯气
。
②用适量的KMnO4 作氧化剂,反应后溶液中无锰元素剩余。理论上消耗KMnO4 与生成MnO2 的n(KMnO4):n
(MnO2)=
2:5
。
【解答】解:(1)①适当升高酸浸温度或将矿石粉碎可以提高酸浸速率;
故答案为:适当升高酸浸温度或将矿石粉碎;
②酸浸时主要的反应为ZnS、MnO2、H2SO4 在做催化剂的条件下生成ZnSO4、MnSO4、S 和水的反应,为:
ZnS+MnO2+2H2SO4
ZnSO4+MnSO4+S+2H2O;
故答案为:ZnS+MnO2+2H2SO4
ZnSO4+MnSO4+S+2H2O;
(2)证明除铁后所得溶液中不含铁元素的实验方法是:取少量溶液,加入KSCN 溶液,再滴入少量氯水,若溶
液不变成红色,则溶液中不含铁元素;
故答案为:取少量溶液,加入KSCN 溶液,再滴入少量氯水,若溶液不变成红色,则溶液中不含铁元素;
(3)①NaClO3 作氧化剂时,将MnSO4 转化为高纯MnO2,自身被还原为氯化钠,离子方程式为:3Mn2++ClO3
﹣
+3H2O=3MnO2↓+Cl
﹣+6H+;过量的NaClO3 在酸性条件下雨氯离子反应生成有毒的氯气,故过量的NaClO3 在酸
性条件下雨氯离子反应生成有毒的氯气;
故答案为:3Mn2++ClO3
﹣+3H2O=3MnO2↓+Cl
﹣+6H+;过量的NaClO3 在酸性条件下雨氯离子反应生成有毒的氯气;
②用适量的KMnO4 作氧化剂,反应后溶液中无锰元素剩余,KMnO4 与MnSO4 价态归中生成MnO2,KMnO4 中
锰元素降价3,MnSO4 中锰元素升价2,故根据升价降价相等,则2molKMnO4 与3molMnSO4 刚好反应完全转化
为MnO25mol,则消耗KMnO4 与生成MnO2 的n(KMnO4):n(MnO2)=2:5;
故答案为:2:5。
17.(15 分)利用蒈烯(A)为原料可制得除虫杀虫剂菊酯(H),其合成路线可表示为:
已知:R1CHO+R2CH2CHO
(1)化合物B 中的含氧官能团名称为
醛基、羰基
。
(2)A→B 的反应类型为
氧化反应
。
(3)G 的分子式为C10H16O2,写出G 的结构简式:
。
(4)写出满足下列条件的C 的一种同分异构体的结构简式:
。
①能与FeCl3 溶液发生显色反应;②分子中有4 种不同化学环境的氢。
(5)写出以
和CH3CH2OH 为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线
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流程图示例见本题题干)。
【解答】解:(1)由B 的结构简式,可知B 中含有的含氧官能团有:醛基、羰基,故答案为:醛基、羰基;
(2)对比A、B 的结构,A 中碳碳双键断裂,组成上加氧生成B,属于氧化反应,故答案为:氧化反应;
(3)对比F、H 的结构,可知F 发生消去反应生成G,G 与甲醇发生酯化反应生成H,故G 的结构简式为:
,故答案为:
;
(4)满足下列条件的C 的一种同分异构体:①能与FeCl3 溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,而C 的不饱和
度为4,则该同分异构体中苯环侧链为酚羟基、烷基,②分子中有4 种不同化学环境的氢,可以是﹣OH 与﹣C
(CH3 )3 处于对位,或者侧链有4 个甲基、1 个﹣OH 的对称结构,可能的结构简式为:
,
故答案为:
;
(5)乙醇氧化生成乙醛,乙醛与
反应生成
,然后再发生氧化反应生成
,最后与乙醇发生酯化反应生成
.合成路线流程图为:
,
故答案为:
。
18.(12 分)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体[K3Fe(C2O4)3•xH2O]是一种光敏材料。为测定其纯度(杂质不参加反应)
进行如下实验:
步骤一:称取5.000g 三草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL 溶液。
步骤二:取25.00mL 溶液用酸性KMnO4 溶液将C2O42﹣恰好全部氧化为二氧化碳,向反应后的溶液中加入锌粉至
黄色消失,过滤,洗涤,将滤液和洗涤液合并。
步骤三:用0.010 00mol•L
﹣1 酸性KMnO4 溶液滴定合并后的溶液至终点,消耗KMnO4 溶液20.00mL。
步骤四:另取5.000g 三草酸合铁酸钾晶体,在110℃下加热至完全失去结晶水,剩余固体质量为4.460g。
已知:酸性条件下MnO4
﹣被还原成Mn2+。
(1)加入锌粉的目的是
将Fe3+恰好还原成Fe2+
。
(2)步骤二中C2O42﹣发生反应的离子方程式为
2MnO4
﹣+16H++5C2O42﹣=2Mn2++10CO2↑+8H2O
,
在步骤二中,若加入的KMnO4 溶液的量不足,则测得的铁含量
偏高
(填“偏低”“偏高”或“不变”)。
(3)步骤三滴定终点的现象为
溶液无色变为紫红色且半分钟不褪色
。
(4)计算该三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的纯度,写出计算过程。
【解答】解:(1)加入锌粉的目的是将Fe3+恰好还原成Fe2+,
故答案为:将Fe3+恰好还原成Fe2+;
(2)酸性KMnO4 溶液将C2O42﹣恰好全部氧化为二氧化碳,本身被还原为锰离子,发生反应的离子方程式为:
2MnO4
﹣+16H++5C2O42﹣=2Mn2++10CO2↑+8H2O,若加入的KMnO4 溶液的量不足,步骤三消耗高锰酸钾溶液增
大,测定结果偏高,
故答案为:2MnO4
﹣+16H++5C2O42﹣=2Mn2++10CO2↑+8H2O;偏高;
(3)当滴入最后一滴KMnO4 溶液,溶液无色变为紫红色且半分钟不褪色,则达到了滴定终点,
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故答案为:溶液无色变为紫红色且半分钟不褪色;
(4)在步骤三中KMnO4 溶液滴定,将二价铁氧化成三价铁离子,发生的离子反应为:5Fe2++MnO4
﹣+8H+=
5Fe3++Mn2++4H2O,n(Fe)=5n(MnO4
﹣)=5×20.00×10
﹣3L×0.01 mol•L
﹣1×10=1.00×10
﹣2mol,
n(H2O)=
=3.000×10
﹣2mol,
1:x=1.00×10
﹣2mol:3.000×10
﹣2mol,
x=3,晶体化学式:K3Fe(C2O4)3•3H2O,
晶体纯度=
×100%=98.20%,
故答案为:98.20%。
19.(15 分)氯化镍(NiCl2•6H2O)常用于电镀、陶瓷等工业,某实验室以单质Ni 为原料制取氯化镍的实验步骤如
下:
已知:①Fe(OH)3 完全沉淀pH 为3.2;Ni(OH)2 开始沉淀pH 为7.2,完全沉淀pH 为9.2。
②NiCl2 易水解,从溶液中获取NiCl2•6H2O 须控制pH<2。
(1)在三颈烧瓶中(装置见如图1)加入一定量Ni 粉和水,通入空气,滴入稀硝酸和稀硫酸的混酸,至反应结
束,过滤,制得NiSO4 溶液。
①反应过程中,为提高稀硝酸的利用率,在不改变投料比的情况下,可采取的合理措施有
减缓硝酸的滴加速
率或适当降低温度
。
②向A 装置中通入空气的作用是搅拌、将生成的NO 氧化为硝酸(或使产生的NO 部分转化为NO2,便于NOx
被NaOH 溶液完全吸收)
。
③若镍粉过量,判断反应完成的现象是
三颈烧瓶内无红棕色气体出现
。
(2)将所得NiSO4 溶液与NaHCO3 溶液混合反应得到NiCO3•Ni(OH)2 沉淀,过滤,洗涤。
①沉淀反应的离子方程式为
2Ni2++4HCO3
﹣=NiCO3•Ni(OH)2↓+3CO2↑+H2O
。
②检验NiCO3•Ni(OH)2 沉淀是否洗涤完全的方法是
取最后一次洗涤液,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2 溶液,
若无明显现象则已洗涤干净
。
(3)在NiCO3•Ni(OH)2 固体中混有少量Fe(OH)3.请补充完整由NiCO3•Ni(OH)2 固体制备NiCl2•6H2O
的实验方案:向NiCO3•Ni(OH)2 固体中加入盐酸,边加边搅拌,
用pH 计测定反应液3.2<pH<7.2 停止加
入盐酸,静置,过滤,向滤液中加入适量盐酸,控制溶液pH 小于2,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,用乙醇洗涤,
干燥
。
[NiCl2 的溶解度曲线如图2 所示。实验中须选用的仪器和试剂:pH 计、盐酸、乙醇等]
【解答】解:(1)①反应过程中,减缓硝酸的滴加速率或适当降低温度,在不改变投料比的情况下,可以提高
稀硝酸的利用率;
故答案为:减缓硝酸的滴加速率或适当降低温度;
②由分析可知,三颈烧瓶中有NO 生成,向A 装置中通入空气的作用是搅拌,还可以将生成的NO 氧化为硝酸
(或使产生的NO 部分转化为NO2,便于NOx 被NaOH 溶液完全吸收);
故答案为:将生成的NO 氧化为硝酸(或使产生的NO 部分转化为NO2,便于NOx 被NaOH 溶液完全吸收);
③若镍粉过量,则过量的镍粉与空气反应,NO 不能被氧化,三颈烧瓶内无红棕色气体出现;
故答案为:三颈烧瓶内无红棕色气体出现;
(2)①NiSO4 溶液与NaHCO3 溶液混合反应得到NiCO3•Ni(OH)2 沉淀,反应为:2Ni2++4HCO3
﹣=NiCO3•Ni
(OH)2↓+3CO2↑+H2O;
故答案为:2Ni2++4HCO3
﹣=NiCO3•Ni(OH)2↓+3CO2↑+H2O;
②NiCO3•Ni(OH)2 沉淀未洗净的话,洗涤液中含有硫酸根离子,故检验NiCO3•Ni(OH)2 沉淀是否洗涤完全
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的方法是:取最后一次洗涤液,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2 溶液,若无明显现象则已洗涤干净;
故答案为:取最后一次洗涤液,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2 溶液,若无明显现象则已洗涤干净;
(3)已知:Fe(OH)3 完全沉淀pH 为3.2;Ni(OH)2 开始沉淀pH 为7.2,完全沉淀pH 为9.2,NiCO3•Ni(OH)
2 固体中混有少量Fe(OH)3,应先将其转化为离子,再调节pH 沉淀铁离子,pH 的调节不能沉淀镍离子,pH
范围3.2<pH<7.2,过滤后从滤液获得NiCl2•6H2O,故由NiCO3•Ni(OH)2 固体制备NiCl2•6H2O 的实验方案
为:用pH 计测定反应液3.2<pH<7.2 停止加入盐酸,静置,过滤,向滤液中加入适量盐酸,控制溶液pH 小于
2,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,用乙醇洗涤,干燥;
故答案为:用pH 计测定反应液3.2<pH<7.2 停止加入盐酸,静置,过滤,向滤液中加入适量盐酸,控制溶液
pH 小于2,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,用乙醇洗涤,干燥。
20.(14 分)污水中过量的氮元素会使水体富营养化,其中主要以氨氮(NH3、NH4+等)存在。
(1)化学沉淀法可用于氨氮浓度较高的废水处理。其原理是加入可溶性磷酸盐将其中的Mg2+和NH4+同时转化
为磷酸铵镁(MgNH4PO4)。若沉淀后溶液中c(Mg2+)=2×10
﹣5 mol•L
﹣1,c(NH4+)=1.25×10
﹣3 mol•L
﹣1,则
所得沉淀中
不含
(填“含有”或“不含”)Mg3(PO4)2.已知Ksp(MgNH4PO4)=2.5×10
﹣13,Ksp[Mg3(PO4)
2]=9.8×10
﹣25。
(2)使用次氯酸钠等氧化剂可将污水中的NH3 氧化除去。
①向氨水中加入次氯酸钠可产生无色无味的气体单质,该反应的化学方程式为
2NH3+3NaClO═N2↑
+3NaCl+3H2O
。
②一定时间内,污水pH 对次氯酸钠氧化脱除氨氮的影响如图1 所示。污水pH 越小,加入次氯酸钠后水中的
HClO
浓度越大,氧化能力越强。但当pH<8 时,氨氮去除率随pH 减小而降低,其原因是
pH 过小,将NH3
转化为NH4+较难除去
。
③某条件下,次氯酸钠投加量对污水中氮的去除率的影响如图2 所示。当m(NaClO):m(NH3)>7.7 时,总
氮的去除率随m(NaClO):m(NH3)的增大不升反降的原因是
NaClO 投入过多会将氨氮氧化为NO3
﹣等更高
价态的物质,未能从溶液中除去
。
(3)阴极间接氧化法也可用于氨氮处理。其原理是以镁作阳极材料、碳纳米管作阴极材料电解弱碱性含氮废水,
在阴极处通入空气会产生过氧化氢,从而将氨氮氧化除去。该阴极的电极反应式为
O2+2e
﹣+2H2O═H2O2+2OH
﹣
。
【解答】解:(1)若沉淀后溶液中c(Mg2+)=2×10
﹣5 mol•L
﹣1,c(NH4+)=1.25×10
﹣3 mol•L
﹣1,Ksp(MgNH4PO4)
=c(Mg2+)c(PO43﹣)c(NH4+)=2.5×10
﹣13,计算磷酸根离子浓度c(PO43﹣)=1×10
﹣5,结合溶液中镁离子
浓度计算Qc=c(Mg2+)c(PO43﹣)=(2×10
﹣5 )3(1×10
﹣5)2=8×10
﹣25 和Ksp=]=9.8×10
﹣25 比较判断,
Qc<
Ksp,沉淀中不含Mg3(PO4)2,
故答案为:不含;
(2)①向氨水中加入次氯酸钠可产生无色无味的气体单质为氮气,同时生成氯化钠和水,反应的化学方程式:
2NH3+3NaClO═N2↑+3NaCl+3H2O,
故答案为:2NH3+3NaClO═N2↑+3NaCl+3H2O;
②.污水pH 越小,加入次氯酸钠后水中的HClO 浓度越大,氧化能力越强,但当pH<8 时,氨氮去除率随pH
减小而降低,其原因是:将NH3 转化为NH4+较难除去,
故答案为:HClO;pH 过小,将NH3 转化为NH4+较难除去;
③当m(NaClO):m(NH3)>7.7 时,总氮的去除率随m(NaClO):m(NH3)的增大不升反降的原因是:NaClO
投入过多会将氨氮氧化为NO3
﹣等更高价态的物质,未能从溶液中除去,
故答案为:NaClO 投入过多会将氨氮氧化为NO3
﹣等更高价态的物质,未能从溶液中除去;
(3)以镁作阳极材料、碳纳米管作阴极材料电解弱碱性含氮废水,在阴极处通入空气会产生过氧化氢,从而将
氨氮氧化除去,阴极上发生的电极反应是氧气得到电子生成过氧化氢,电极反应为:O2+2e
﹣+2H2O═H2O2+2OH
﹣,
故答案为:O2+2e
﹣+2H2O═H2O2+2OH
﹣。
21.(12 分)锂盐二氟草酸硼酸锂[LiBF2(C2O4)]是新型锂离子电池电解质,乙酸锰可用于制造离子电池的负极材
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料。合成方法如下:
2H2C2O4+SiCl4+2LiBF4═2LiBF2(C2O4)+SiF4+4HCl
4Mn(NO3)2•6H2O+26(CH3CO)2O═4(CH3COO)3Mn+8HNO2+3O2↑+40CH3COOH
(1)Mn3+基态核外电子排布式为
[Ar]3d4
。
(2)草酸(HOOCCOOH)分子中碳原子轨道的杂化类型是
sp2
,1mol 草酸分子中含有σ键的数目为
7mol
或7×6.02×1023
。
(3)与SiF4 互为等电子体的阴离子的化学式为
SO42﹣、PO43﹣等
。
(4)CH3COOH 易溶于水,除了它是极性分子外,还因为
乙酸与水分子间可形成氢键
。
(5)锰的一种晶胞结构如右图所示,锰晶体中每个锰原子距离最近的锰原子数目为
12
。
【解答】解:(1)Mn 是25 号原子,Mn 原子失去3 个电子生成Mn3+,根据构造原理书写Mn3+基态核外电子排
布式为[Ar]3d4,
故答案为:[Ar]3d4;
(2)草酸分子中C 原子价层电子对个数是3,根据构造原理书写C 原子轨道杂化类型为sp2;一个草酸分子中含
有7 个σ键,则1mol 草酸中含有σ键的数目为7 mol 或7×6.02×1023,
故答案为:sp2;7 mol 或7×6.02×1023;
(3)与SiF4 互为等电子体的阴离子中含有5 个原子且价电子数是32,所以与其互为等电子体的阴离子有SO42﹣、
PO43﹣等,
故答案为:SO42﹣、PO43﹣等;
(4)溶质分子和水分子之间形成氢键时能增大溶质的溶解度,乙酸与水分子间可形成氢键而导致乙酸易溶于水,
故答案为:乙酸与水分子间可形成氢键;
(5)Mn 为面心立方最密堆积,每个Mn 原子距离最近的Mn 原子个数=3×8÷2=12,
故答案为:12。
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2019-2020 学年广东省珠海市高三期末化学试卷
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.(6 分)化学与工业生产有着密切的联系,下列说法中正确的是(
)
A.与12C 互为同素异形体的14C 可用作文物鉴定
B.因铝的化学性质活泼,故不能用铝槽车储运浓H2SO4
C.海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、明矾净水等方法
D.石油裂解、煤的气化等过程中都包含化学变化
2.(6 分)海藻中含有丰富的碘元素(以I
﹣形式存在)。实验室中提取碘的流程如图:
上述流程中步骤A~D 对应的装置图正确的是(
)
步骤
A
B
C
D
装置图
A.A
B.B
C.C
D.D
3.(6 分)某有机化合物M 的结构简式如图所示,有关该化合物的叙述正确的是(
)
A.属于芳香烃
B.分子式为:C11H14O2
C.最多有11 个碳原子共面
D.能发生化学反应的类型只有2 种
4.(6 分)设NA 为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是(
)
A.32 克188O2,中含有的中子数为10NA
B.25℃时,1LpH=12 的Ba(OH)2 溶液中OH
﹣数目为0.02NA
C.标况下,224LCl2 与足量H2O 反应转移的电子数为0.1NA
D.4.6gNa 与足量O2 充分反应后的产物中含离子数目为0.3NA
5.(6 分)W、X、Y、Z 为原子序数依次递增的前20 号主族元素。W、Y 均为非金属元素,而W、Z 的最外层电
子数之比为2:1,X 是地壳中含量最高的金属元素,X、Y 形成的二元化合物溶水后同时生成沉淀和臭鸡蛋气味
的气体,下列说法正确的是(
)
A.Z 对应的金属氢化物只存在离子键
B.X、Z 分别对应的金属氯化物的水溶液均呈酸性
C.H2YO3 的酸性比H2WO3 强,则证明非金属性:Y>W
D.Y 的两种气态氧化物分别通入BaCl2 溶液中均产生白色沉淀
6.(6 分)一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,图中含酚废水中有机物可用C6H6O 表示,左、中、
右室间分别以离子交换膜分隔。下列说法不正确的是(
)
A.左池的pH 值降低
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B.右边为阴离子交换膜
C.右池电极的反应式:2NO3
﹣+10e
﹣+12H+=N2↑+6H2O
D.当消耗0.1molC6H6O,在标准状况下将产生0.28mol 氮气
7.(6 分)纯的叠氮酸(HN3)是一种弱酸,常温下向25mL0.1mol•L
﹣1NaOH 溶液中加入0.2mol•L
﹣1HN3 的溶液,
滴加过程中的pH 值的变化曲线(溶液混合时的体积变化忽略不计)如图。下列说法正确的是(
)
A.该滴定过程中应用甲基橙作指示剂
B.若B 点pH=8,则c(HN3)=(10
﹣6﹣10
﹣8)mol•L
﹣1
C.点D 对应溶液中存在关系:c(HN3)>c(Na+)>c(N3
﹣)
D.沿曲线A→B→C 的过程中,由水电离产生的c(OH
﹣)逐渐减少
二、解答题(共3 小题,满分43 分)
8.(15 分)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易水解、受热易分解的白色固体,某研究小组用如图所示的实验装
置制备氨基甲酸铵,反应原理为:2NH3(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s)△H<0。
(1)仪器B 的名称是
。
(2)打开阀门K,装置E 中由固体药品所产生的气体就立即进入装置D,则该固体药品的名称为
。
(3)装置D 为制备氨基甲酸铵的反应器(CCl4 充当惰性介质),在合适催化剂下搅拌一段时间。
①反应在冰水浴中进行的原因为
。
②当CCl4 液体中产生较多晶体悬浮物时,即停止反应,
(填操作名称)分离得到粗产品。
(4)仪器G 的作用有:
。
(5)该实验装置中有一处不足,改进方法是
。
(6)已知氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵,则该反应的化学方程式
。
(7)为测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数,某研究小组用该样品进行实验,已知杂质不参与反应,请补充完
整测定某样品中氨基甲酸铵质量分数的实验方案(限选试剂:蒸馏水、澄清石灰水、Ba(OH)2 溶液):用天平
称取一定质量的样品,加水溶解,
,测量的数据取平均值进行计算。
9.(14 分)从某化工厂提供的硒酸泥(主要含S、Se、Fe2O3 及SiO2)中提取粗硒的工艺流程如图:
备注:氧化浸出液中Se 的含量为43.45g•L
﹣1
根据以上信息回答下列问题:
(1)把煤油加热后再进行浸泡的目的是:
。
(2)将含硫的滤液进行“冷却、结晶、过滤”操作可以除去煤油中的硫,由这一操作可推测硫的物理性质
是:
。
(3)“氧化浸硒”过程中:
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①需要控制H2SO4 的浓度至少为3mol•L
﹣1,理由是:
。
②硒转化为H2SeO3 并生成一种黄绿色的气体,此过程的化学方程式为
。
(4)要将1L 氧化浸出液中的硒元素全部还原,需要至少加入Na2SO3
mol;
(5)滤渣A 的主要成分有
;滤液B 的金属阳离子有
;
(6)处理硒酸泥的另一种方法是往硒酸泥中加入等体积的浓硫酸进行焙烧,本工艺流程与此方法相比主要的优
点是(写两点):
。
10.(14 分)工业上制备丙烯的方法有多种,具体如下(本题丙烯用C3H6 表示):
(1)丙烷(C3H8)脱氢制备丙烯(C3H6)
由图1、图2 可得,C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g),△H=
KJ.mol
﹣1
(2)用惰性电极电解CO2 的酸性溶液可得丙烯(C3H6),其原理如图3 所示。
则b 的电极反应式为
。
(3)以丁烯(C4H8)和乙烯(C2H4)为原料反应生成丙烯(C3H6)的方法被称为“烯歧化法”,反应为:C4H8
(g)+C2H4(g)
2C3H6(g)△H>0
一定温度下,在一体积恒为VL 的密闭容器中充入一定量的C4H8 和C2H4,发生烯烃歧化反应。
I.该反应达到平衡的标志是
a.反应速率满足:2v 生成(C4H8)=v 生成(C3H6)
b.C4H8、C2H4、C3H6 的物质的量之比为1:1:2
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.C4H8、C2H4、C3H6 的浓度均不再变化
Ⅱ.已知tmin 时达到平衡状态,测得此时容器中n(C4H8)=mmol,n(C2H4)=2mmol
(C3H6)=nmol,且平衡时C3H6 的体积分数为<“m“:math dsi:zoomscale=150 dsi:_mathzoomed=1>14
。
①该时间段内的反应速率v(C4H8)=
mol•L
﹣1•min
﹣1.(用只含m、V、t1 的式子表示)。
②此反应的平衡常数K=
。
③t1min 时再往容器内通入等物质的量的C4H8 和C2H4,在新平衡中C3H6 的体积
分数
1/4(填“>”“<”“=”)。
(4)“丁烯裂解法”是另一种生产丙烯的方法,但生产过程中伴有生成乙烯的副反应发生,具体反应如下:主反
应:3C4H8
4C3H6;副反应:C4H8
2C2H4
①从产物的纯度考虑,丙烯和乙烯的质量比越高越好。则从图4 和图5 中表现的趋势来看,下列反应条件最适
宜的是
(填字母序号)。
a.300℃0.1MPab.700℃0.1MPac.300℃0.5MPad.700℃0.5MPa
②图5 中,平衡体系中丙烯的百分含量随压强增大呈上升趋势,从平衡角度解释其可能的原因是
。
【物质结构与性质】(15 分)
11.(15 分)锰元素在多个领域中均有重要应用,回答下列问题。
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第104页(共237页)
(1)Mn 在元素周期表中位于
区
MnSO4 中阳离子的价电子排布式为
;
(2)Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2 和Mn2+下列说法合理的是
A.Mn3+的价电子构型为3d4,不属于较稳定的电子构型
B.根据Mn2+的电子构型可知,Mn4+中不含成对电子
C.Mn2+易被氧化,可能是因为Mn2+产内有大量自旋方向相同的电子
D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型,所以它们的化学性质相似
(3)在K2MnF6 中,MnF62﹣的空间构型是正八面体,则中心原子的价层电子对数为
。
该化合物中含有的共价键在形成过程中原子轨道的重叠方式为
(4)二价锰的化合物的性质如下表
物质
MCl2
MnS
MnSO4
熔点
650℃
1610℃
700℃
上表三种物质中晶格能最大的是
;
上表涉及的三种阴离子中,半径最大的是
。
(5)某锰氧化物的晶胞结构如图:
该锰的氧化物的化学式为该品体中Mm 的配位数为
,该晶体中Mn 之间的最近距离为
Pm(用a、
b 来表示)。
【有机化学基础】(15 分)
12.工业上以乙酸为原料经一系列反应可得到香豆素﹣3﹣羧酸,合成路线如图:
(1)反应1 的反应类型是
,A 的官能团名称是
,B 的名称是
。
(2)D﹣E 的变化过程中,另一有机产物的结构简式为
。
(3)F 的结构简式为
。
(4)写出满足下列条件的C 的两种同分异构体的结构简式
。
a.只含有羧基b。核磁共振氢谱有3 个吸收峰,且峰面积之比为3:2:1
(5)香豆素﹣3﹣羧酸在NaOH 溶液中完全反应的化学方程式为
。
(6)已知:R﹣CH(COOH)2
R﹣CH2COOH2,参照上述合成路线和信息,写出以苯甲醛和B 为基本原
料合成
的路线。
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2019-2020 学年广东省珠海市高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
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.(6 分)化学与工业生产有着密切的联系,下列说法中正确的是(
)
A.与12C 互为同素异形体的14C 可用作文物鉴定
B.因铝的化学性质活泼,故不能用铝槽车储运浓H2SO4
C.海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、明矾净水等方法
D.石油裂解、煤的气化等过程中都包含化学变化
【解答】解:A.14C 与12C 互为同位素,故A 错误;
B.常温下铝在浓硫酸中发生钝化现象,表面形成一薄层致密的氧化物薄膜阻止反应进行,能用铝槽车储运浓
H2SO4,故B 错误;
C.明矾只能吸附不溶于水的固体颗粒,加明矾不能使海水中的可溶性盐如氯化钠沉淀而淡化,故C 错误;
D.裂解是石油化工生产过程中,以比裂化更高的温度(700℃~800℃,有时甚至高达1000℃以上),使石油分
馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程,属于化学变化;煤的气化是煤与碳反
应生成一氧化碳和氢气,属于化学变化;以上过程中都有新物质生成,包含化学变化,故D 正确。
故选:D。
2.(6 分)海藻中含有丰富的碘元素(以I
﹣形式存在)。实验室中提取碘的流程如图:
上述流程中步骤A~D 对应的装置图正确的是(
)
步骤
A
B
C
D
装置图
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:流程分析可知,海藻在坩埚中灼烧得到海藻灰浸泡得到悬浊液,过滤得到含碘离子的溶液,通入适
量氯气氧化碘离子生成碘单质的溶液,加入有机溶剂萃取分液得到碘的邮寄溶液,通过蒸馏得到晶体碘,步骤A~
D 对应的装置图中,
A.固体在坩埚中灼烧,故A 错误;
B.过滤操作需要沿玻璃棒引流到过滤器,故B 错误;
C.萃取分液在分液漏斗在进行,故C 正确;
D.蒸馏装置中温度计在蒸馏烧瓶的支管口处,冷凝管中水流应逆流效果好,故D 错误;
故选:C。
3.(6 分)某有机化合物M 的结构简式如图所示,有关该化合物的叙述正确的是(
)
A.属于芳香烃
B.分子式为:C11H14O2
C.最多有11 个碳原子共面
D.能发生化学反应的类型只有2 种
【解答】解:A.含有氧元素,为烃的衍生物,故A 错误;
B.有机物的分子式为C11H12O2,故B 错误;
C.苯环和碳碳双键都为平面形结构,与苯环和碳碳双键直接相连的原子在同一个平面上,则最多有11 个碳原子
共面,故C 正确;
D.含有碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,也可发生取代反应,故D 错误。
故选:C。
4.(6 分)设NA 为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是(
)
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A.32 克188O2,中含有的中子数为10NA
B.25℃时,1LpH=12 的Ba(OH)2 溶液中OH
﹣数目为0.02NA
C.标况下,224LCl2 与足量H2O 反应转移的电子数为0.1NA
D.4.6gNa 与足量O2 充分反应后的产物中含离子数目为0.3NA
【解答】解:A、32g188O2 的物质的量小于1mol,188O2 中含20 个中子,故32g 此氧气中含有的中子数小于20NA
个,故A 错误;
B、pH=12 的Ba(OH)2 溶液中氢氧根浓度为0.01mol/L,故1L 溶液中氢氧根的物质的量为0.01NA 个,故B 错
误;
C、氯气和水的反应为可逆反应,不能反应彻底,故转移的电子数小于0.1NA 个,故C 错误;
D、4.6g 钠的物质的量为0.2mol,生成0.2mol 钠离子,而钠反应后生成的Na2O 和Na2O2 中均含3 个离子,即
2molNa+~1mol 阴离子,故0.2mol 钠离子对应0.1mol 阴离子,即共0.3NA 个离子,故D 正确。
故选:D。
5.(6 分)W、X、Y、Z 为原子序数依次递增的前20 号主族元素。W、Y 均为非金属元素,而W、Z 的最外层电
子数之比为2:1,X 是地壳中含量最高的金属元素,X、Y 形成的二元化合物溶水后同时生成沉淀和臭鸡蛋气味
的气体,下列说法正确的是(
)
A.Z 对应的金属氢化物只存在离子键
B.X、Z 分别对应的金属氯化物的水溶液均呈酸性
C.H2YO3 的酸性比H2WO3 强,则证明非金属性:Y>W
D.Y 的两种气态氧化物分别通入BaCl2 溶液中均产生白色沉淀
【解答】解:根据分析可知:W 为C 元素,X 为Al 元素,Y 为S 元素,Z 为Ca 元素。
A.Ca 为活泼金属,与H 形成的氢化物属于离子化合物,含有离子键,故A 正确;
B.氯化铝溶液呈酸性,而氯化钙为中性,故B 错误;
C.H2SO3 的酸性比H2CO3 强,但二者都不是最高价含氧酸,不能比较C、S 的非金属性,故C 错误;
D.三氧化硫与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,但二氧化硫不与氯化钡溶液反应,故D 错误;
故选:A。
6.(6 分)一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,图中含酚废水中有机物可用C6H6O 表示,左、中、
右室间分别以离子交换膜分隔。下列说法不正确的是(
)
A.左池的pH 值降低
B.右边为阴离子交换膜
C.右池电极的反应式:2NO3
﹣+10e
﹣+12H+=N2↑+6H2O
D.当消耗0.1molC6H6O,在标准状况下将产生0.28mol 氮气
【解答】解:A.左边装置电极是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化
碳,电极反应式为C6H5OH﹣28e
﹣+11H2O═6CO2↑+28H+,则pH 值降低,故A 正确;
B.放电时,电解质溶液中阳离子Na+移向正极右室,阴离子Cl
﹣移向负极室左室,左侧离子交换膜为阴离子交换
膜,右侧离子交换膜为阳离子交换膜,故B 错误;
C.右边装置中电极是正极,电极反应式为2NO3
﹣+10e
﹣+12H+=N2↑+6H2O,故C 正确;
D.根据正负极得失电子守恒,每消耗0.1molC6H6O,转移2.8mol 的电子,所以在标准状况下将产生0.28mol 氮
气,故D 正确;
故选:B。
7.(6 分)纯的叠氮酸(HN3)是一种弱酸,常温下向25mL0.1mol•L
﹣1NaOH 溶液中加入0.2mol•L
﹣1HN3 的溶液,
滴加过程中的pH 值的变化曲线(溶液混合时的体积变化忽略不计)如图。下列说法正确的是(
)
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A.该滴定过程中应用甲基橙作指示剂
B.若B 点pH=8,则c(HN3)=(10
﹣6﹣10
﹣8)mol•L
﹣1
C.点D 对应溶液中存在关系:c(HN3)>c(Na+)>c(N3
﹣)
D.沿曲线A→B→C 的过程中,由水电离产生的c(OH
﹣)逐渐减少
【解答】解:A.NaOH 与HN3 等物质的量反应后溶液显碱性,不能用甲基橙作指示剂,可选择酚酞作指示剂,
故A 错误;
B.B 点NaOH 与HN3 恰好反应生成NaN3,根据质子守恒可得:c(OH
﹣)=c(HN3)+c(H+),则c(HN3)
=c(OH
﹣)﹣c(H+)=(10
﹣6﹣10
﹣8)mol•L
﹣1,故B 正确;
C.D 点时,加入的HN3 的物质的量是NaOH 的2 倍,溶液呈酸性,则c(OH
﹣)<c(H+),根据电荷守恒c(H+)
+c(Na+)=c(N3
﹣)+c(OH
﹣)可知:c(N3
﹣)>c(Na+),结合物料守恒2c(Na+)=c(HN3)+c(N3
﹣)可
得:c(N3
﹣)>c(Na+)>c(HN3),故C 错误;
D.B 点水的电离程度最大,B 点后水的电离程度逐渐减小,则曲线A→B→C 的过程中,由水电离产生的c(OH
﹣)先最大后减少,故D 错误;
故选:B。
二、解答题(共3 小题,满分43 分)
8.(15 分)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易水解、受热易分解的白色固体,某研究小组用如图所示的实验装
置制备氨基甲酸铵,反应原理为:2NH3(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s)△H<0。
(1)仪器B 的名称是
蒸馏烧瓶
。
(2)打开阀门K,装置E 中由固体药品所产生的气体就立即进入装置D,则该固体药品的名称为
干冰
。
(3)装置D 为制备氨基甲酸铵的反应器(CCl4 充当惰性介质),在合适催化剂下搅拌一段时间。
①反应在冰水浴中进行的原因为
生成物氨基甲酸铵易分解且反应放热,用冰水冷却防止生成物因温度过高而
分解,且降温使反应正向进行,提高反应物的转化率
。
②当CCl4 液体中产生较多晶体悬浮物时,即停止反应,
过滤
(填操作名称)分离得到粗产品。
(4)仪器G 的作用有:
除去过量的氨气,防止污染环境
。
(5)该实验装置中有一处不足,改进方法是
在D 和F 之间增加一个装有碱石灰的干燥装置
。
(6)已知氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵,则该反应的化学方程式
NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•
H2O
。
(7)为测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数,某研究小组用该样品进行实验,已知杂质不参与反应,请补充完
整测定某样品中氨基甲酸铵质量分数的实验方案(限选试剂:蒸馏水、澄清石灰水、Ba(OH)2 溶液):用天平
称取一定质量的样品,加水溶解,
加入足量Ba(OH)2 溶液,充分反应后,过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、
干燥后称量沉淀的质量,重复2~3 次
,测量的数据取平均值进行计算。
【解答】解:制备氨基甲酸铵,反应原理为2NH3(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s)△H<0,装置B 中提供
氨气,装置D 为制备氨基甲酸铵(H2NCOONH4)装置,装置E 中提供二氧化碳气体;装置F 为安全瓶,防止倒
吸,装置G 由于吸收多余的氨气,防止污染空气。
(1)根据图示可知,仪器B 的名称为蒸馏烧瓶,
故答案为:蒸馏烧瓶;
(2)打开阀门K,装置E 中由固体药品所产生的气体就立即进入装置D,该固体应该为干冰,
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故答案为:干冰;
(3)①由2NH3(g)+CO2(g)═H2NCOONH4(s)△H<0 可知,且氨基甲酸铵(H2NCOONH4)易分解,生
成物氨基甲酸铵易分解且反应放热,为避免生成物因温度过高而分解,且降温使反应正向进行,提高反应物的转
化率,
故答案为:生成物氨基甲酸铵易分解且反应放热,用冰水冷却防止生成物因温度过高而分解,且降温使反应正向
进行,提高反应物的转化率;
②H2NCOONH4 不溶于四氯化碳,当CCl4 液体中产生较多晶体悬浮物时,说明有大量H2NCOONH4 生成,可通
过过滤操作得到粗产品,
故答案为:过滤;
(4)氨气有毒,需要使用尾气吸收装置,仪器G 盛放的稀硫酸用于除去过量的氨气,防止污染环境,
故答案为:除去过量的氨气,防止污染环境;
(5)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易水解,进入装置D 的氨气必须用碱石灰干燥,则改进方法是在D 和
F 之间增加一个装有碱石灰的干燥装置,
故答案为:在D 和F 之间增加一个装有碱石灰的干燥装置;
(6)氨基甲酸铵完全水解为碳酸氢铵,根据2NH3(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s)可知,应该还生成NH3
•H2O,该反应方程式为:NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•H2O,
故答案为:NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•H2O;
(7)将样品充分水解,得到碳酸氢铵,加入足量氢氧化钡溶液沉淀碳酸根离子,根据沉淀的质量和碳元素质量
守恒可得样品中氨基甲酸铵的质量分数,故测定某样品中氨基甲酸铵质量分数的方法为:用天平称取一定质量的
样品,加水溶解,加入足量Ba(OH)2 溶液,充分反应后,过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、干燥后称量沉淀的
质量。重复2~3 次,测量的数据取平均值进行计算;
故答案为:加入足量Ba(OH)2 溶液,充分反应后,过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、干燥后称量沉淀的质量,
重复2~3 次。
9.(14 分)从某化工厂提供的硒酸泥(主要含S、Se、Fe2O3 及SiO2)中提取粗硒的工艺流程如图:
备注:氧化浸出液中Se 的含量为43.45g•L
﹣1
根据以上信息回答下列问题:
(1)把煤油加热后再进行浸泡的目的是:
提高硫的浸出率或硫在热的煤油中溶解度更大
。
(2)将含硫的滤液进行“冷却、结晶、过滤”操作可以除去煤油中的硫,由这一操作可推测硫的物理性质是:
硫在煤油中的溶解度随温度的下降而减少
。
(3)“氧化浸硒”过程中:
①需要控制H2SO4 的浓度至少为3mol•L
﹣1,理由是:
硫酸浓度较大,可以提高反应速率
。
②硒转化为H2SeO3 并生成一种黄绿色的气体,此过程的化学方程式为
5Se+4NaClO3+2H2SO4+3H2O=
5H2SeO3+2Na2SO4+2Cl2↑
。
(4)要将1L 氧化浸出液中的硒元素全部还原,需要至少加入Na2SO3
1.1
mol;
(5)滤渣A 的主要成分有
Fe(OH)3、SiO2
;滤液B 的金属阳离子有
Fe2+、Na+
;
(6)处理硒酸泥的另一种方法是往硒酸泥中加入等体积的浓硫酸进行焙烧,本工艺流程与此方法相比主要的优
点是(写两点):
不会生成二氧化硫等有害气体,能回收硫单质
。
【解答】解:(1)把煤油加热后再进行浸泡,可升高温度,有利于提高硫的浸出率或硫在热的煤油中溶解度更大,
故答案为:提高硫的浸出率或硫在热的煤油中溶解度更大;
(2)将含硫的滤液进行“冷却、结晶、过滤”操作可以除去煤油中的硫,说明温度降低,硫在煤油中的溶解度
降低,
故答案为:硫在煤油中的溶解度随温度的下降而减少;
(3)①需要控制H2SO4 的浓度至少为3mol•L
﹣1,保持浓度较大,可提高反应速率,故答案为:硫酸浓度较大,
可以提高反应速率;
②硒转化为H2SeO3 并生成一种黄绿色的气体,应生成氯气,方程式为5Se+4NaClO3+2H2SO4+3H2O =
5H2SeO3+2Na2SO4+2Cl2↑,
故答案为:5Se+4NaClO3+2H2SO4+3H2O=5H2SeO3+2Na2SO4+2Cl2↑;
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(4)要将1L 氧化浸出液中的硒元素全部还原,n(Se)=
=0.55mol,与反应,Se 元素化合价
由+4 价降低为0 价,S 元素化合价由+4 价升高为+6 价,则物质的量比值为1:2,可知需要Na2SO3 的物质的量
为1.1mol,
故答案为:1.1mol;
(5)由以上分析可知滤渣A 为Fe(OH)3、SiO2,滤液B 的金属阳离子有Fe2+、Na+,故答案为:Fe(OH)3、
SiO2;Fe2+、Na+;
(6)处理硒酸泥的另一种方法是往硒酸泥中加入等体积的浓硫酸进行焙烧,可生成二氧化硫气体,而本工艺流
程不会生成二氧化硫等有害气体,能回收硫单质,
故答案为:不会生成二氧化硫等有害气体,能回收硫单质。
10.(14 分)工业上制备丙烯的方法有多种,具体如下(本题丙烯用C3H6 表示):
(1)丙烷(C3H8)脱氢制备丙烯(C3H6)
由图1、图2 可得,C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g),△H=
+124.2
KJ.mol
﹣1
(2)用惰性电极电解CO2 的酸性溶液可得丙烯(C3H6),其原理如图3 所示。
则b 的电极反应式为
3CO2+18e
﹣+18H+=C3H6+6H2O
。
(3)以丁烯(C4H8)和乙烯(C2H4)为原料反应生成丙烯(C3H6)的方法被称为“烯歧化法”,反应为:C4H8
(g)+C2H4(g)
2C3H6(g)△H>0
一定温度下,在一体积恒为VL 的密闭容器中充入一定量的C4H8 和C2H4,发生烯烃歧化反应。
I.该反应达到平衡的标志是
ad
a.反应速率满足:2v 生成(C4H8)=v 生成(C3H6)
b.C4H8、C2H4、C3H6 的物质的量之比为1:1:2
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.C4H8、C2H4、C3H6 的浓度均不再变化
Ⅱ.已知tmin 时达到平衡状态,测得此时容器中n(C4H8)=mmol,n(C2H4)=2mmol
(C3H6)=nmol,且平衡时C3H6 的体积分数为<“m“:math dsi:zoomscale=150 dsi:_mathzoomed=1>14
。
①该时间段内的反应速率v(C4H8)=
mol•L
﹣1•min
﹣1.(用只含m、V、t1 的式子表示)。
②此反应的平衡常数K=
0.5
。
③t1min 时再往容器内通入等物质的量的C4H8 和C2H4,在新平衡中C3H6 的体积
分数
>
1/4(填“>”“<”“=”)。
(4)“丁烯裂解法”是另一种生产丙烯的方法,但生产过程中伴有生成乙烯的副反应发生,具体反应如下:主反
应:3C4H8
4C3H6;副反应:C4H8
2C2H4
①从产物的纯度考虑,丙烯和乙烯的质量比越高越好。则从图4 和图5 中表现的趋势来看,下列反应条件最适
宜的是
c
(填字母序号)。
a.300℃0.1MPab.700℃0.1MPac.300℃0.5MPad.700℃0.5MPa
②图5 中,平衡体系中丙烯的百分含量随压强增大呈上升趋势,从平衡角度解释其可能的原因是
压强增大,
生成乙烯的副反应平衡逆向移动,丁烯浓度增大,导致主反应的平衡正向移动,丙烯含量增大
。
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【解答】解:(1)根据图可得:①C3H8(g)⇌CH4(g)+C2H2(g)+H2(g),△H=+156.6KJ.mol
﹣1,
②C3H6(g)⇌CH4(g)+C2H2(g)△H=+32.4KJ.mol
﹣1,
根据盖斯定律:①﹣②可得:C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g),△H=+124.2KJ.mol
﹣1;
故答案为:+124.2;
(2)用惰性电极电解CO2 的酸性溶液可得丙烯(C3H6),由图可知,b 极为阴极,CO2 得电子,发生还原反应得
到C3H6,故b 极电极反应为:3CO2+18e
﹣+18H+=C3H6+6H2O;
故答案为:3CO2+18e
﹣+18H+=C3H6+6H2O;
(3)I.a.反应速率满足:2v 生成(C4H8)=v 消耗(C3H6)=v 生成(C3H6),说明v 正=v 逆,反应达到平衡,故a
正确;
b.C4H8、C2H4、C3H6 的物质的量之比为1:1:2,不能说明发应平衡,故b 错误;
C.混合气体总质量不变,气体总的物质的量不变,故混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能说明平衡状
态。故c 错误;
d.C4H8、C2H4、C3H6 的浓度均不再变化,说明反应达到平衡,故d 正确;
故答案为:ad;
Ⅱ.测得此时容器中n(C4H8)=mmol,n(C2H4)=2mmol,n(C3H6)=nmol,且平衡时C3H6 的体积分数为
,
则
=
,解得n=m,即n(C3H6)=nmol=m mol,
①生成的n(C3H6)=mmol,则消耗的△n(C4H8)=0.5mmol,则v(C4H8)=
=
mol•L
﹣
1•min
﹣1;
故答案为:
;
②此反应的平衡常数K=
=0.5;
故答案为:0.5;
③t1min 时再往容器内通入等物质的量的C4H8 和C2H4,平衡正向移动,在新平衡中C3H6 的体积分数>
;
故答案为:>
(4)①根据题意,丙烯和乙烯的质量比越高越好,300℃较700℃的丙烯和乙烯的质量比高,0.5MPa 比0.1MPa
的丙烯和乙烯的质量比高,故选c;
故答案为:c;
②压强增大,生成乙烯的副反应平衡逆向移动,丁烯浓度增大,导致主反应的平衡正向移动,丙烯含量增大,
故平衡体系中丙烯的百分含量随压强增大呈上升趋势;
故答案为:压强增大,生成乙烯的副反应平衡逆向移动,丁烯浓度增大,导致主反应的平衡正向移动,丙烯含量
增大。
【物质结构与性质】(15 分)
11.(15 分)锰元素在多个领域中均有重要应用,回答下列问题。
(1)Mn 在元素周期表中位于
d
区
MnSO4 中阳离子的价电子排布式为
3d5
;
(2)Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2 和Mn2+下列说法合理的是
A
A.Mn3+的价电子构型为3d4,不属于较稳定的电子构型
B.根据Mn2+的电子构型可知,Mn4+中不含成对电子
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C.Mn2+易被氧化,可能是因为Mn2+产内有大量自旋方向相同的电子
D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型,所以它们的化学性质相似
(3)在K2MnF6 中,MnF62﹣的空间构型是正八面体,则中心原子的价层电子对数为
6
。
该化合物中含有的共价键在形成过程中原子轨道的重叠方式为
“头碰头”
(4)二价锰的化合物的性质如下表
物质
MCl2
MnS
MnSO4
熔点
650℃
1610℃
700℃
上表三种物质中晶格能最大的是
MnS
;
上表涉及的三种阴离子中,半径最大的是
SO42﹣
。
(5)某锰氧化物的晶胞结构如图:
该锰的氧化物的化学式为该品体中Mm 的配位数为
6
,该晶体中Mn 之间的最近距离为
×
Pm(用a、b 来表示)。
【解答】解:(1)Mn 是25 号元素,原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2,可知M 在元素周期表中位于
第四周期第VIIB,属于d 区,MnSO4 中Mn 元素为+2 价,则Mn2+的价电子排布式是3d5,
故答案为:d;3d5;
(2)A.Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2 和Mn2+,说明Mn3+不稳定,Mn3+容易变成电子半充满的稳定的价电
子构型为3d5,3d4 则属于不稳定的电子构型,A 正确
B.Mn4+中价电子层不含成对电子,但是内层中含有成对电子,B 错误;
C.Mn2+产内有大量自旋方向相同的电子,这些电子自旋方向相同,能够使原子的能量最低,而Mn2+易被氧化,
显然与Mn2+内含有大量自旋方向相同的电子无关,C 错误;
D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型,微粒的化学性质不仅与价电子构型有关,也和微粒的电荷数、微粒半径、
原子序数有关,因此它们的化学性质不相似,Mn2+具有强的还原性,而Fe3+具有强的氧化性,D 错误;
故选:A;
(3)在MnF62﹣的中,Mn 与6 个F 形成6 个σ键,因此含有6 对σ键,含有的孤对电子对数为
×(6﹣1×6)
=0,所以MnF62﹣的中心原子Mn 的价电子对数为6+0=6,在化合物化合物K2MnF6 中含有的F 与Mn 之间的共
价键都是共价单键,属于σ键,在形成过程中原子轨道的重叠方式为“头碰头”,
故答案为:6;“头碰头”;
(4)三种物质都是离子晶体,离子半径越小,离子键就越强,离子晶体的晶格能就越大,物质的熔点就越高,
根据表格数据可知上表三种物质中晶格能最大的是MnS,MnCl2、MnS 的阴离子都是简单的离子,而MnSO4 的
阴离子是复杂离子,SO42﹣为正四面体形,因此其离子半径最大,该晶体具有的晶格能最小,熔点也就最低,即
半径最大的是SO42﹣,
故答案为:MnS;SO42﹣;
(5)在该晶体中含有的Mn 原子个数为:
×8+1=2,含有的O 原子数目为
×4+2=4,Mn:O=2:4=1:2,
所以该锰的氧化物的化学式为MnO2;
根据晶胞投影图可知:在该晶体体中与Mn 原子距离相等且最近的O 原子由6 个,所以Mn 的配位数为6;
由晶胞结构可知:在该晶胞中距离相等且最近的2 个Mn 在晶胞体对角线的一半,晶胞的体对角线为
pm,所以该晶体中Mn 之间的最近距离为
×
pm,
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故答案为:MnO2;6;
×
。
【有机化学基础】(15 分)
12.工业上以乙酸为原料经一系列反应可得到香豆素﹣3﹣羧酸,合成路线如图:
(1)反应1 的反应类型是
取代反应
,A 的官能团名称是
羧基、氯原子
,B 的名称是
丙二酸
。
(2)D﹣E 的变化过程中,另一有机产物的结构简式为
C2H5OH
。
(3)F 的结构简式为
。
(
4
)
写
出
满
足
下
列
条
件
的
C
的
两
种
同
分
异
构
体
的
结
构
简
式
。
a.只含有羧基b。核磁共振氢谱有3 个吸收峰,且峰面积之比为3:2:1
(5 )
香豆
素
﹣3 ﹣
羧酸
在
NaOH
溶
液中
完
全反
应
的化
学
方程
式为
。
(6)已知:R﹣CH(COOH)2
R﹣CH2COOH2,参照上述合成路线和信息,写出以苯甲醛和B 为基本原
料合成
的路线。
【解答】解:(1)对比①前、后物质结构,可知CH3COOH 中H 原子被氯原子替代生成ClCH2COOH,属于取
代反应;由A 的结构可知其含有的官能团有:羧基、氯原子;B 是二元羧酸,含有3 个碳原子,其名称为:丙二
酸,
故答案为:取代反应;羧基、氯原子;丙二酸;
(2)对比D、E 的结构可知,D 发生取代反应,分子内脱去1 分子乙醇生成E,即另一有机产物的结构简式为:
C2H5OH,
故答案为:C2H5OH;
(3)对比F 前、后物质结构,结合反应条件,可知E 发生酯的水解反应、酸化生成F,F 分子内脱去1 分子水
生成得到香豆素﹣3﹣羧酸,故F 的结构简式为:
,
故答案为:
;
(4)对比B、D 的结构,结合C 的分子式与反应条件,可知B 中羧基均发生酯化反应生成C,C 与
脱
去1 分子水生成生成D,故C 为C2H5OOCCH2COOC2H5,C 的两种同分异构体满足:a.只含有羧基b。核磁共
振氢谱有3 个吸收峰,且峰面积之比为3 :2 :1 ,符合条件的同分异构体为:
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,
故答案为:
;
(5)香豆素﹣3﹣羧酸在NaOH 溶液中发生水解反应,水解产物中羧基、酚羟基均与NaOH 发生中和反应,反
应方程式为:
,
故答案为:
;
(6)模仿B→香豆素﹣3﹣羧酸的转化,结合信息中脱羧反应,丙二酸与乙醇分子酯化反应生成丙二酸二乙酯,
再与苯甲醛反应,然后在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应,最后加热脱去1 分子CO2 得到
,
合
成
路
线
流
程
图
为
:
,
故答案为:
。
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2019-2020 学年广东省汕头市高三期末化学试卷
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.(6 分)练江整治已刻不容缓,其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气
(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO),设计了如下工业流程:
下列说法错误的是(
)
A.气体I 中主要含有的气体有N2、NO、CO
B.X 在反应中作氧化剂,可通入过量的空气
C.处理含NH4+废水时,发生离子方程式是:NH4++NO2
﹣=N2↑+2H2O
D.捕获剂所捕获的气体主要是CO
2.(6 分)设NA 为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是(
)
A.5.6g 铁与足量硫加热充分反应转移电子数为0.2NA
B.1mol 苯分子中含有的碳碳双键数为3NA
C.在0.1molNaHSO4 晶体中阳离子与阴离子总数为0.3NA
D.6.2g 白磷分子中含P﹣P 键为0.2NA
3.(6 分)化学与生活密切联系,下列有关物质性质与应用对应关系正确的是(
)
A.SiO2 具有很强的导电能力,可用于生产光导纤维
B.Na2CO3 溶液呈碱性,可用于治疗胃酸过多
C.NH3 具有还原性,可用于检查HCl 泄漏
D.BaSO4 不溶于水和盐酸,可用作胃肠X 射线造影检查
4.(6 分)2018 年11 月4 日凌晨,福建泉州泉港区发生“碳九”泄露,对海洋环境造成污染,危害人类健康。“碳
九”芳烃主要成分包含
(a)、
(b)、
(c)等,下列有关三种上述物质
说法错误的是(
)
A.a、b、c 互为同分异构体
B.a、b、c 均能与酸性高锰酸钾溶液反应
C.a 中所有碳原子处于同一平面
D.1molb 最多能与4molH2 发生反应
5.(6 分)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(夹持和净化装置省略)。仅用以下实验装置和
表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是(
)
选项
a 中的液体
b 中的物质
c 中收集的气体
d 中的液体
A
浓氨水
碱石灰
NH3
H2O
B
浓硝酸
Cu
NO2
H2O
C
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH 溶液
D
稀硝酸
Cu
NO
NaOH 溶液
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A.A
B.B
C.C
D.D
6.(6 分)下列五种短周期元素的某些性质如表所示(其中只有W、Y、Z 为同周期元素)。
元素
X
W
Y
Z
R
原子半径(pm)
37
64
66
70
154
主要化合价
+1
﹣1
﹣2
+5、﹣3
+1
下列叙述错误的是(
)
A.原子半径按X、W、Y、Z、R 的顺序依次增大
B.X、Y、Z 三种元素形成的化合物,其晶体可能是离子晶体,也可能是分子晶体
C.W、Y、Z 三种元素形成的气态氢化物稳定性:ZH3>H2Y>HW
D.R 元素可分别与X、W、Y 三种元素形成离子化合物
7.(6 分)我国科学家开发设计一种天然气脱硫装置,利用如右图装置可实现:H2S+O2→H2O2 +S.已知甲池中有如
下的转化:下列说法错误的是:(
)
A.该装置可将光能转化为电能和化学能
B.该装置工作时,溶液中的H+从甲池经过全氟磺酸膜进入乙池
C.甲池碳棒上发生电极反应:AQ+2H++2e
﹣=H2AQ
D.乙池①处发生反应:H2S+I3
﹣=3I
﹣+S↓+2H+
二、解答题(共5 小题,满分0 分)
8.化学是一门以实验为基础的学科,实验探究能激发学生学习化学的兴趣。某化学兴趣小组设计如图实验装置(夹
持设备已略)制备氯气并探究氯气及其卤族元素的性质。回答下列问题:
(1)仪器a 的名称是
。
(2)A 装置中发生的化学反应方程式为
。若将漂白粉换成KClO3,则反应中每生成21.3g Cl2 时转移的电
子数目为
NA。
(3)装置B 可用于监测实验过程中C 处是否堵塞,若C 处发生了堵塞,则B 中可观察到
。
(4)装置C 的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,此时C 中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次可放入
(填选项a 或b
或c)。
选项
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
a
干燥的有色布条
浓硫酸
湿润的有色布条
b
湿润的有色布条
无水氯化钙
干燥的有色布条
c
湿润的有色布条
碱石灰
干燥的有色布条
(5)设计装置D、E 的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D 中缓缓通入足量氯气时,可观察到无色溶液
逐渐变为红棕色,说明氯的非金属性大于溴,打开活塞,将D 中少量溶液加入E 中,振荡E,观察到的现象
是
,该现象
(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘,原因是
。
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9.我国是世界上最大的钨储藏国,金属钨可用于制造灯丝、合金钢和光学仪器,有“光明使者”的美誉;现以白
钨矿(主要成分为CaWO4,还含有二氧化硅、氧化铁等杂质)为原料冶炼高纯度金属钨,工业流程如下:
已知:①钨酸酸性很弱,难溶于水;
②完全沉淀离子的pH 值:SiO32﹣为8,WO42﹣为5;
③碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨。
回答下列问题:
(1)工业上生产纯碱常先制得碳酸氢钠,此法叫“联碱法”,为我国化工专家侯德榜创立,即向饱和食盐水中先
通入NH3,再通入CO2,最终生成碳酸氢钠晶体和氯化铵溶液,写出该化学反应方程式:
。
(2)流程中白钨矿CaWO4 和纯碱发生的化学反应方程式是:
。
(3)滤渣B 的主要成分是(写化学式)
。调节pH 可选用的试剂是:
(填选项)。
A.氨水
B.盐酸
C.NaOH 溶液
D.Na2CO3 溶液
(4)检验沉淀C 是否洗涤干净的操作是
。
(5)为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨,不宜用碳而必须用氢气作还原剂的原因是
。
(6)将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙,已知某温度时,Ksp(CaWO4)=1×10
﹣10,Ksp[Ca(OH)
2]=4×10
﹣7,当溶液中WO42﹣恰好沉淀完全(离子浓度等于10
﹣5mol/L)时,溶液中c(OH
﹣)=
。
10.甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)可用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,由CH3NH2、PbI2 及HI 为原料合成,
回答下列问题:
(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g)△H.已知该反应中相关化学键的键
能数据如下:
共价键
C﹣O
H﹣O
N﹣H
C﹣N
键能/kJ•mol
﹣1
351.5
463
393
293
则该反应的△H=
kJ•mol
﹣1。
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0.在一定
条件下,将1mol CO 和2mol H2 通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH 的
体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图1 所示:
①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是
。
A.体系中气体的密度保持不变
B.CO 的消耗速率与CH3OH 的消耗速率相等
C.体系中CO 的转化率和H2 的转化率相等
D.体系中CH3OH 的体积分数保持不变
②平衡时,M 点CH3OH 的体积分数为10%,则CO 的转化率为
。
③某同学认为上图中Y 轴表示温度,你认为他判断的理由是
。
(3)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI2,同时生成I2,写出发生的化学反应方程式
。
(4)HI 的制备:将0.8molI2(g)和1.2molH2(g)置于某1L 密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2
(g)⇌2HI(g)并达到平衡。HI 的体积分数随时间的变化如表格所示:
时间(min)
1
2
3
4
5
6
7
HI 体积分数
26%
42%
52%
57%
60%
60%
60%
①该反应的平衡常数K=
。
②反应达到平衡后,在7min 时将容器体积压缩为原来的一半。请在图2 中画出c(HI)随时间变化的曲线。
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11.钒(23V)是我国的丰产元素,广泛应用于催化及钢铁工业,有“化学面包”、金属“维生素”之称。回答下列
问题:
(1)钒原子的核外电子排布式为
,在元素周期表中的位置为
。
(2)V2O5 常用作SO2 转化为SO3 的催化剂。基态S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓为
形;气态SO3
以单分子形式存在,其分子的立体构型为
形;固体SO3 的三聚体环状结构如图所示,该结构中S﹣O 键
长有a、b 两类,b 的键长大于a 的键长的原因为
。
(3)V2O5 溶解在NaOH 溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),该盐阴离子中V 的杂化轨道类型为
;也可
得到偏钒酸钠,其阴离子呈如图所示的无限链状结构,则偏钒酸钠的化学式为
。
(4)钒的某种氧化物晶胞结构如图所示。该氧化物的化学式为
,若它的晶胞参数为x nm,则晶胞的密
度为
g/cm3。
12.尼龙材料是一种性能优良的工程塑料,目前广泛应用于汽车领域,具有优异的力学性能。以A(C6H10)原料通
过氧化反应制备
G ,再通过缩聚反应合成尼龙,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A 的化学名称为
;
(2)B 到C 的反应类型为
;
(3)D 中含有的官能团名称是
;
(4)E 的分子式为
;
(5)由G 合成尼龙的化学方程式为
;
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(6)写出一种与C 互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积之比为3:
1)
。
(7)1,4﹣二溴环己烯(
)是多数有机合成一种重要的中间体,设计由B 为起始原料制备1,
4﹣二溴环己烯的合成路线
。
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2019-2020 学年广东省汕头市高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
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.(6 分)练江整治已刻不容缓,其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气
(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO),设计了如下工业流程:
下列说法错误的是(
)
A.气体I 中主要含有的气体有N2、NO、CO
B.X 在反应中作氧化剂,可通入过量的空气
C.处理含NH4+废水时,发生离子方程式是:NH4++NO2
﹣=N2↑+2H2O
D.捕获剂所捕获的气体主要是CO
【解答】解:A.由以上分析可知气体I 中主要含有的气体有N2、NO、CO,与石灰乳不反应,不能被吸收,故
A 正确;
B.X 可为空气,但不能过量,否则得到硝酸钠,故B 错误;
C.处理含NH4+废水时,反应生成氮气,发生反应的离子方程式为NH4++NO2
﹣=N2↑+2H2O,故C 正确;
D.气体Ⅱ含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO,故D 正确。
故选:B。
2.(6 分)设NA 为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是(
)
A.5.6g 铁与足量硫加热充分反应转移电子数为0.2NA
B.1mol 苯分子中含有的碳碳双键数为3NA
C.在0.1molNaHSO4 晶体中阳离子与阴离子总数为0.3NA
D.6.2g 白磷分子中含P﹣P 键为0.2NA
【解答】解:A.Fe 与S 反应生成FeS,Fe 的化合价变为+2 价,5.6g 铁物质的量是0.1mol,1mol 铁失去2mol
电子,所以0.1mol 铁反应转移的电子数为0.2NA,A 正确;
B.苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键,无碳碳双键,故B 错误;
C.NaHSO4 晶体由Na+和HSO4
﹣构成,0.1mol NaHSO4 中含离子总数为0.2NA,C 错误;
D.白磷分子是正四面体结构,1 个分子中含有6 个P﹣P 共价键,6.2g 白磷(分子式为P4)的物质的量是0.05mol,
分子中含有P﹣P 共价键0.3mol,含P﹣P 键数目为0.3NA,D 错误;
故选:A。
3.(6 分)化学与生活密切联系,下列有关物质性质与应用对应关系正确的是(
)
A.SiO2 具有很强的导电能力,可用于生产光导纤维
B.Na2CO3 溶液呈碱性,可用于治疗胃酸过多
C.NH3 具有还原性,可用于检查HCl 泄漏
D.BaSO4 不溶于水和盐酸,可用作胃肠X 射线造影检查
【解答】解:A.SiO2 纤维传导光的能力非常强,所以是制光导纤维的主要原料,但二氧化硅不能导电,故A 错
误;
B.碳酸钠溶液的碱性较强,不能用于治疗胃酸过多,应选氢氧化铝或碳酸氢钠来治疗胃酸过多,故B 错误;
C.NH3 与HCl 反应生成NH4Cl 白色固体,因此会看到产生大量的白烟,利用这一现象可检查HCl 是否泄漏,与
NH3 的还原性无关,故C 错误;
D.硫酸钡不溶于水,也不能与盐酸反应,同时也不能被X 射线透过,因此可用作钡餐,用于胃肠X 射线造影
检查,故D 正确;
故选:D。
4.(6 分)2018 年11 月4 日凌晨,福建泉州泉港区发生“碳九”泄露,对海洋环境造成污染,危害人类健康。“碳
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九”芳烃主要成分包含
(a)、
(b)、
(c)等,下列有关三种上述物质
说法错误的是(
)
A.a、b、c 互为同分异构体
B.a、b、c 均能与酸性高锰酸钾溶液反应
C.a 中所有碳原子处于同一平面
D.1molb 最多能与4molH2 发生反应
【解答】解:A.a、c 分子式是C9H12,结构不同,是同分异构体;而b 分子式是C9H8,b 与a、c 的分子式不相
同,因此不能与a、c 称为同分异构体,故A 错误;
B.a、b、c 三种物质中与苯环连接的C 原子上都有H 原子,且b 中含碳碳双键,因此均能被酸性高锰酸钾溶液
氧化,故B 正确;
C.苯分子是平面分子,a 中三个甲基的C 原子取代苯分子中H 原子的位置与苯环的碳原子相连,所以一定在苯
环的平面内,故C 正确;
D.b 分子内含有1 个苯环和1 个碳碳双键,所以1molb 最多能与4molH2 发生反应,故D 正确;
故选:A。
5.(6 分)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(夹持和净化装置省略)。仅用以下实验装置和
表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是(
)
选项
a 中的液体
b 中的物质
c 中收集的气体
d 中的液体
A
浓氨水
碱石灰
NH3
H2O
B
浓硝酸
Cu
NO2
H2O
C
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH 溶液
D
稀硝酸
Cu
NO
NaOH 溶液
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:A.浓氨水与碱石灰不加热可以制取氨气,但是氨气的密度比空气小,不能用向上排空气方法收集,
故A 错误;
B.浓硝酸与Cu 反应产生NO2 气体,NO2 密度比空气大,可以用向上排空气方法收集,NO2 是大气污染物,但
NO2 若用水吸收,会发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,产生的NO 仍然会污染空气,故B 错误;
C.浓硫酸与Na2SO3 发生复分解反应,产生Na2SO4、H2O、SO2,SO2 密度比空气大,可以用向上排空气方法收
集,SO2 是大气污染物,可以用NaOH 溶液吸收,发生反应为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,为防止倒吸,安装
了倒扣漏斗,从而达到环境保护的目的,故C 正确;
D.稀硝酸与Cu 反应产生NO 气体,NO 与空气中的氧气会发生反应,所以不能用排空气方法收集,故D 错误。
故选:C。
6.(6 分)下列五种短周期元素的某些性质如表所示(其中只有W、Y、Z 为同周期元素)。
元素
X
W
Y
Z
R
原子半径(pm)
37
64
66
70
154
主要化合价
+1
﹣1
﹣2
+5、﹣3
+1
下列叙述错误的是(
)
A.原子半径按X、W、Y、Z、R 的顺序依次增大
B.X、Y、Z 三种元素形成的化合物,其晶体可能是离子晶体,也可能是分子晶体
C.W、Y、Z 三种元素形成的气态氢化物稳定性:ZH3>H2Y>HW
D.R 元素可分别与X、W、Y 三种元素形成离子化合物
【解答】解:根据分析可知,X 为H,W 为F,Y 为O,Z 为N,R 为Na 元素。
A.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径按X、W、Y、Z、
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R 的顺序依次增大,故A 正确;
B.H、O、N 三种元素形成的化合物,其晶体可能是离子晶体,如硝酸铵,也可能是分子晶体,如硝酸,故B
正确;
C.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性F>O>N,则简单氢化物的稳定性:NH3<H2O<HF,
故C 错误;
D.Na 可分别与H、F、O 形成离子化合物NaH、NaF、Na2O(或Na2O2),故D 正确;
故选:C。
7.(6 分)我国科学家开发设计一种天然气脱硫装置,利用如右图装置可实现:H2S+O2→H2O2 +S.已知甲池中有如
下的转化:下列说法错误的是:(
)
A.该装置可将光能转化为电能和化学能
B.该装置工作时,溶液中的H+从甲池经过全氟磺酸膜进入乙池
C.甲池碳棒上发生电极反应:AQ+2H++2e
﹣=H2AQ
D.乙池①处发生反应:H2S+I3
﹣=3I
﹣+S↓+2H+
【解答】解:A.装置是原电池装置,根据图中信息知道是将光能转化为电能和化学能的装置,故A 正确;
B.原电池中阳离子移向正极,甲池中碳棒是正极,所以氢离子从乙池移向甲池,故B 错误;
C.甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应,即AQ+2H++2e
﹣=H2AQ,故C 正确;
D.在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,I3
﹣得电子生成I
﹣,发生的反应为H2S+I3
﹣═3I
﹣+S↓+2H+,故D 正确;
故选:B。
二、解答题(共5 小题,满分0 分)
8.化学是一门以实验为基础的学科,实验探究能激发学生学习化学的兴趣。某化学兴趣小组设计如图实验装置(夹
持设备已略)制备氯气并探究氯气及其卤族元素的性质。回答下列问题:
(1)仪器a 的名称是
长颈漏斗
。
(2)A 装置中发生的化学反应方程式为
Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O
。若将漂白粉换成
KClO3,则反应中每生成21.3g Cl2 时转移的电子数目为
0.5
NA。
(3)装置B 可用于监测实验过程中C 处是否堵塞,若C 处发生了堵塞,则B 中可观察到
液体进入长颈漏斗
中,锥形瓶内液面下降,长颈漏斗内液面上升,形成一段液柱
。
(4)装置C 的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,此时C 中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次可放入
b (填选项a 或b 或c)。
选项
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
a
干燥的有色布条
浓硫酸
湿润的有色布条
b
湿润的有色布条
无水氯化钙
干燥的有色布条
c
湿润的有色布条
碱石灰
干燥的有色布条
(5)设计装置D、E 的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D 中缓缓通入足量氯气时,可观察到无色溶液
逐渐变为红棕色,说明氯的非金属性大于溴,打开活塞,将D 中少量溶液加入E 中,振荡E,观察到的现象是
液分为两层,上层(苯层)为紫红色
,该现象
不能
(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘,原
因是
过量的Cl2 也可将I
﹣氧化为I2
。
【解答】解:(1)由装置可知仪器a,故答案为:长颈漏斗;
(2)浓盐酸和漂白粉发生Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O,若将漂白粉换成KClO3,发生KClO3+6HCl
=KCl+3Cl2↑+3H2O,n(Cl2)=
=0.3mol,则转移0.5mol 电子,数目为0.5NA,
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故答案为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O;0.5;
(3)装置B 亦是安全瓶,监测实验进行时C 中是否发生堵塞,发生堵塞时B 中的,压强增大,B 中长颈漏斗中
液面上升,形成水柱;
故答案为:液体进入长颈漏斗中,锥形瓶内液面下降,长颈漏斗内液面上升,形成一段液柱;
(4)装置C 的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿
润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,选项中abc 的Ⅱ中都是干燥剂,再通入湿润的有色布条
不能验证氯气的漂白性,所以C 中I、II、III 依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,故答案
为:b;
(5)打开活塞,将装置D 中含溴单质的少量溶液加入焓碘化钾和苯的装置E 中,溴单质和碘化钾反应生成碘单
质,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡。观察到的现象是:E 中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色,由于过量的
Cl2 也可将I
﹣氧化为I2,不能说明溴的非金属性强于碘,
故答案为:溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色;不能;过量的Cl2 也可将I
﹣氧化为I2。
9.我国是世界上最大的钨储藏国,金属钨可用于制造灯丝、合金钢和光学仪器,有“光明使者”的美誉;现以白
钨矿(主要成分为CaWO4,还含有二氧化硅、氧化铁等杂质)为原料冶炼高纯度金属钨,工业流程如下:
已知:①钨酸酸性很弱,难溶于水;
②完全沉淀离子的pH 值:SiO32﹣为8,WO42﹣为5;
③碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨。
回答下列问题:
(1)工业上生产纯碱常先制得碳酸氢钠,此法叫“联碱法”,为我国化工专家侯德榜创立,即向饱和食盐水中先
通入NH3,再通入CO2,最终生成碳酸氢钠晶体和氯化铵溶液,写出该化学反应方程式:
NH3+CO2+H2O+NaCl
=NaHCO3↓+NH4Cl
。
(2)流程中白钨矿CaWO4 和纯碱发生的化学反应方程式是:
CaWO4+Na2CO3
Na2WO4+CaO+CO2
↑
。
(3)滤渣B 的主要成分是(写化学式)
H2SiO3
。调节pH 可选用的试剂是:
B
(填选项)。
A.氨水
B.盐酸
C.NaOH 溶液
D.Na2CO3 溶液
(4)检验沉淀C 是否洗涤干净的操作是
取最后一次的洗涤液少量于试管中,滴入1~2 滴稀硝酸,再滴加1~
2 滴AgNO3 溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净,若出现白色沉淀则表明沉淀未洗净
。
(5)为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨,不宜用碳而必须用氢气作还原剂的原因是
碳或氢气都可置换出
钨,但碳为固体,难以分离,且碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨
。
(6)将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙,已知某温度时,Ksp(CaWO4)=1×10
﹣10,Ksp[Ca(OH)
2]=4×10
﹣7,当溶液中WO42﹣恰好沉淀完全(离子浓度等于10
﹣5mol/L)时,溶液中c(OH
﹣)=
0.2mol/L
。
【解答】解:(1)向饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2,最终生成碳酸氢钠晶体和氯化铵溶液,反应的方程
式为NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,
故答案为:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
(2 )CaWO4
与纯碱反应生成
Na2WO4 、CaO
与二氧化碳,反应方程式为
CaWO4+Na2CO3
Na2WO4+CaO+CO2↑,
故答案为:CaWO4+Na2CO3
Na2WO4+CaO+CO2↑;
(3)滤渣B 的主要成分为H2SiO3,调节溶液pH 使硅酸根转化为H2SiO3 沉淀过滤除去,应加入盐酸,
故答案为:H2SiO3;B;
(4)检验沉淀C 是否洗涤干净的操作是:取最后一次的洗涤液少量于试管中,滴入1~2 滴稀硝酸,再滴加1~
2 滴AgNO3 溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净,若出现白色沉淀则表明沉淀未洗净,
故答案为:取最后一次的洗涤液少量于试管中,滴入1~2 滴稀硝酸,再滴加1~2 滴AgNO3 溶液,若无白色沉
淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净,若出现白色沉淀则表明沉淀未洗净;
(5)如果用碳做还原剂,混杂在金属中的碳不易除去,而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨,不容易获
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得纯的金属钨,用氢气作还原剂可避免产生以上问题,
故答案为:碳或氢气都可置换出钨,但碳为固体,难以分离,且碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨;
(6)当溶液中WO42﹣恰好沉淀完全,其离子浓度等于10
﹣5mol/L,根据Ksp(CaWO4)=c(Ca2+)×c(WO4
﹣)
=1×10
﹣10,则溶液中c(Ca2+)=1×10
﹣5mol/L,再根据Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×c2(OH
﹣)=4×10
﹣7,
可知c(OH
﹣)=0.2mol/L,故答案为:0.2mol/L。
10.甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)可用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,由CH3NH2、PbI2 及HI 为原料合成,
回答下列问题:
(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g)△H.已知该反应中相关化学键的键
能数据如下:
共价键
C﹣O
H﹣O
N﹣H
C﹣N
键能/kJ•mol
﹣1
351.5
463
393
293
则该反应的△H=
﹣11.5
kJ•mol
﹣1。
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0.在一定
条件下,将1mol CO 和2mol H2 通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH 的
体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图1 所示:
①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是
AC
。
A.体系中气体的密度保持不变
B.CO 的消耗速率与CH3OH 的消耗速率相等
C.体系中CO 的转化率和H2 的转化率相等
D.体系中CH3OH 的体积分数保持不变
②平衡时,M 点CH3OH 的体积分数为10%,则CO 的转化率为
25%
。
③某同学认为上图中Y 轴表示温度,你认为他判断的理由是
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0 的正反
应为放热反应,随着Y 值的增加,CH3OH 的体积分数φ(CH3OH)减小,平衡逆向移动,故Y 表示温度
。
(3)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI2,同时生成I2,写出发生的化学反应方程式
Pb3O4+8HI
=3PbI2+I2+4H2O
。
(4)HI 的制备:将0.8molI2(g)和1.2molH2(g)置于某1L 密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2
(g)⇌2HI(g)并达到平衡。HI 的体积分数随时间的变化如表格所示:
时间(min)
1
2
3
4
5
6
7
HI 体积分数
26%
42%
52%
57%
60%
60%
60%
①该反应的平衡常数K=
12
。
②反应达到平衡后,在7min 时将容器体积压缩为原来的一半。请在图2 中画出c(HI)随时间变化的曲线。
【解答】解:(1)CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g)△H=反应物总键能﹣生成物总键能=[3E
(C﹣H)+E(C﹣O)+E(H﹣O)+3E(N﹣H)]﹣[3E(C﹣H)+E(C﹣N)+2E(N﹣H)+2E(H﹣O)+]=
E(C﹣O)+E(N﹣H)﹣E(H﹣O)﹣E(C﹣N)=(351.5+393﹣463﹣293)kJ/mol=﹣11.5kJ/mol,
故答案为:﹣11.5;
(2)①对于反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),
A.该反应体系中气体的密度始终不变,不能根据密度判断平衡状态,故A 选;
B.CO 的消耗速率与CH3OH 的消耗速率相等,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故B 不选;
C.初始CO 和氢气按照物质的量1:2 加入时,反应过程中CO 和氢气的转化率始终相等,不能根据体系中CO
的转化率和H2 的转化率判断平衡状态,故C 选;
D.体系中CH3OH 的体积分数保持不变,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故D 不选;
故答案为:AC;
②设CO 的转化量为x,
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
初始量:1mol
2mol
0
变化量:x
2x
x
平衡量:1﹣x
2﹣2x
x
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平衡时CH3OH 的体积分数为10%,则
×100%=10%,解得:x=0.25,
则CO 的转化率为:
×100%=25%,
故答案为:25%;
③CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0 的正反应为放热反应,根据图象可知,随着Y 值的增加,CH3OH
的体积分数φ(CH3OH)减小,平衡逆向移动,故Y 表示温度,
故答案为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0 的正反应为放热反应,随着Y 值的增加,CH3OH 的体积分
数φ(CH3OH)减小,平衡逆向移动,故Y 表示温度;
(3)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI2,同时生成I2,Pb 元素化合价从
价变为+2 价,每个
化学式Pb3O4 中Pb 元素化合价降低2 价,I 元素化合价从﹣1 变为0 价,生成每个I2 分子升高2 价,根据电荷守
恒、质量守恒配平可得:Pb3O4+8HI=3PbI2+I2+4H2O,
故答案为:Pb3O4+8HI=3PbI2+I2+4H2O;
(4)①设I2 消耗浓度为xmol/L,则:
I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)
起始(mol/L)0.8
1.2
0
转化(mol/L)x
x
2x
平衡(mol/L)0.8﹣x
1.2﹣x
2x
HI 的体积分数为60%,则:
=60%,故x=0.6,平衡常数K=K=
=
=12,
故答案为:12;
②在条件I 下达到平衡后,HI 的浓度为1.2mol/L,在7min 时将容器体积压缩为原来的一半,压强增大,平衡不
移动,HI 的浓度变为原平衡的2 倍,即HI 浓度变为2.4mol/L ,c (HI )随时间变化的曲线为:
,
故答案为:
。
11.钒(23V)是我国的丰产元素,广泛应用于催化及钢铁工业,有“化学面包”、金属“维生素”之称。回答下列
问题:
(1)钒原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d34s2
,在元素周期表中的位置为
第四周期第VB 族
。
(2)V2O5 常用作SO2 转化为SO3 的催化剂。基态S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓为
哑铃
形;气态SO3
以单分子形式存在,其分子的立体构型为
平面正三角形
形;固体SO3 的三聚体环状结构如图所示,该结构中
S﹣O 键长有a、b 两类,b 的键长大于a 的键长的原因为
a 键含有双键的成分,键能大,键长较短;b 键为单键,
键能较小,键长较长
。
(3)V2O5 溶解在NaOH 溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),该盐阴离子中V 的杂化轨道类型为
sp3
;也可得
到偏钒酸钠,其阴离子呈如图所示的无限链状结构,则偏钒酸钠的化学式为
NaVO3
。
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(4)钒的某种氧化物晶胞结构如图所示。该氧化物的化学式为
VO2
,若它的晶胞参数为x nm,则晶胞的密
度为
g/cm3。
【解答】解:(1)V 原子核外有23 个电子,根据构造原理书写钒原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,
V 原子3d、4s 能级上分别含有3、2 个电子,在元素周期表中的位置为第四周期第VB 族,
故答案为:1s22s22p63s23p63d34s2;第四周期第VB 族;
(2)基态S 原子电子占据最高能级为3p 能级,p 能级的电子云轮廓为哑铃形;气态SO3 分子中S 原子价层电子
对个数=3+
=3 且不含孤电子对,根据价层电子对判断该分子的立体构型形为平面正三角形;
固体SO3 中a 键含有双键的成分,键能大,键长较短;b 键为单键,键能较小,键长较长,
故答案为:哑铃;平面正三角形;a 键含有双键的成分,键能大,键长较短;b 键为单键,键能较小,键长较长;
(3)钒酸钠(Na3VO4)阴离子中V 的价层电子对个数=4+
=4 且不含孤电子对,根据价层电子对互
斥理论判断V 原子的杂化轨道类型为sp3;根据图知,偏钒酸根离子中采用均摊法中含有1 个V 原子、3 个O 原
子,为VO3
﹣,钠盐化学式为NaVO3,
故答案为:sp3;NaVO3;
(4)该晶胞中V 原子个数=1+8×
=2、O 原子个数=2+4×
=4,则V、O 原子个数之比=2:4=1:2,化
学式为VO2;
该晶胞体积=(x×10
﹣7 cm)3,该晶胞密度=
=
g/cm3=
g/cm3,
故答案为:VO2;
。
12.尼龙材料是一种性能优良的工程塑料,目前广泛应用于汽车领域,具有优异的力学性能。以A(C6H10)原料通
过氧化反应制备
G ,再通过缩聚反应合成尼龙,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A 的化学名称为
环己烯
;
(2)B 到C 的反应类型为
加成反应
;
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(3)D 中含有的官能团名称是
羰基、羟基
;
(4)E 的分子式为
C6H10O3
;
(5)由G 合成尼龙的化学方程式为
;
(6)写出一种与C 互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积之比为3:1)
。
(7)1,4﹣二溴环己烯(
)是多数有机合成一种重要的中间体,设计由B 为起始原料制备1,
4
﹣
二
溴
环
己
烯
的
合
成
路
线
。
【解答】解:(1)A 为
,化学名称为:环己烯,故答案为:环己烯;
(2)B 到C 的反应类型为加成反应,故答案为:加成反应;
(3)由D 的结构简式可知含有的官能团有:羰基、羟基,故答案为:羰基、羟基;
(4)E 的结构简式为
,其分子式为:C6H10O3,故答案为:C6H10O3;
(5)由G 合成尼龙的化学方程式为:
,
故答案为:
;
(6)一种与C(
)互为同分异构体的酯类化合物,核磁共振氢谱为两组峰,峰面积之比为3:1,符合
条件的同分异构体为:
,
故答案为:
;
(7)
酸性条件与水作用生成
,然后在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成
,最后
与
溴
水
发
生
加
成
反
应
生
成
,
合
成
路
线
流
程
图
为
:
,
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故答案为:
。
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2019-2020 学年广东省清远市高三期末化学试卷
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.(6 分)化学与生活息息相关。下列说法正确的是(
)
A.加酶洗衣粉不适合洗涤毛织品上的污渍
B.维生素C 又称“抗坏血酸“,能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+,这说明维
生素C 具有氧化性
C.高分子化合物中的油脂和蛋白质均可发生水解
D.煤的气化可以从根本上减少二氧化碳等温室气体的排放
2.(6 分)依据反应原理:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,并利用下列装置制取碳酸氢钠粗品,实验装
置正确且能达到实验目的是(
)
A.
用装置制取氨气
B.
用装置制取二氧化碳
C.
用装置制取碳酸氢钠
D.
用装置分离碳酸氢钠与母液
3.(6 分)X、Y、Z 是短周期三种主族元素,原子序数X<Y<Z,X 的电子总数等于Y 原子的最外层电子数,Y
原子的电子总数等于Z+的最外层电子数,下列有关X、Y、Z 相关物质说法正确的是(
)
A.原子半径:Z>Y>X
B.Z2X2Y4 的水溶液显碱性
C.X2Y42﹣具有很强的氧化性
D.Y 与Z 形成的两种常见化合物中阴阳离子个数比不同
4.(6 分)设NA 为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是(
)
A.标准状况下,11.2LH2 与11.2LD2 所含的中子数均为NA
B.1L0.1 mol/L FeCl3 溶液中含Fe3+数目为0.1NA
C.6.4gCu 与3.2gO2 隔绝空气加热,充分反应后,转移电子数为0.2NA
D.0.1mol 乙醇与0.1mol 乙酸在浓硫酸催化并加热下,生成的乙酸乙酯为0.1NA
5.(6 分)乙醇钠是有机合成中常用的强碱,如图是通过电解乙醇和氢氧化钠溶液制备乙醇钠的工作示意图。下列
说法错误的是(
)
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A.电极A 为阳极,导线a 与电源的正极相连接
B.电解过程中产生的X 气体与Y 气体的质量之比为1:8
C.右极室的反应为:2CH3CH2OH+2e
﹣=2CH3CH2O
﹣+H2↑
D.若电解过程中转移2mol 电子,则右极室质量增加44g
6 .(6
分)有机物
W
在工业上常用作溶剂和香料,其合成方法如下:
下列说法正确的是(
)
A.M、N、W 均能发生加成反应、取代反应
B.N、W 组成上相差一个CH2 原子团,所以互为同系物
C.W 属于脂肪,能发生皂化反应
D.M 的二氯代物有8 种
7.(6 分)温度25℃时,用Na2S、(NH4)2S 等沉淀Cu2+、Z2+两种金属离子(M2+),所需S2﹣最低浓度的对数值1gc
(S2﹣)与1gc(M2+)关系如图所示。下列说法不正确的是(
)
A.Na2S 溶液中:c(S2﹣)+c(HS
﹣)+c(H2S)=2c(Na+)
B.25℃时,Ksp(CuS)约为1×10
﹣35
C.向100mL 浓度均为1×10
﹣5 mol/L Zn2+、Cu2+的混合溶液中逐滴加入1×10
﹣4mol/L 的Na2S 溶液,Cu2+先沉淀
D.(NH4)2S 溶液中:C(NH4+)+c(H+)=c(OH
﹣)+2c(S2﹣)+c(HS
﹣)
三、非选择题。
8.(15 分)已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而
潮解。某学习小组用如下装置制备三氯化铁,并探究SO2 与三氯化铁反应的产物。
(1)以上A﹣F 装置中需要加热的有
(用字母表示)。
(2)F 中碱石灰的作用是
。
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(3)反应一段时间后熄灭酒精灯,关闭装置中的两个止水夹,冷却至室温。若将收集器中的三氯化铁配制成溶
液,分液漏斗中的x 物质是
,操作过程为
。
(4)将G 中产生的二氧化硫气体通入到收集器的三氯化铁溶液中,取反应后的溶液进行如下实验:
实验I:向溶液中加入BaCl2 溶液,出现白色沉淀,说明溶液中含有的离子是
,产生这种离子的离子方程
式为
。
实验II:取少量液体于试管中,用一束光照射液体,有一条光亮的通路,试用离子方程式解释以上现象:
。
(5)取少量D 中反应后剩余固体于小烧杯中,再加入稀盐酸将固体溶解,向所得溶液中滴入几滴KSCN 溶液,
溶液未变红色,
(填“能”或“不能”)说明D 中无FeCl3,用离子方程式解释
。
9.(14 分)氨的合成与应用一直是众多科学家研究的热门话题,目前该研究领域已经催生了三位诺贝尔化学奖得主,
N2 不仅可以与H2 合成氨气,N2 还可以与其他物质反应生成氨气,回答下列相关问题:
(1)德国化学家哈伯研究“N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)”反应贡献巨大,1918 年荣获诺贝尔化学奖,已知该
反应在298K 时,△H=﹣92.2kJ/mol,Kc=4.1×106(mol/L)
﹣2
①若从平衡常数角度分析,反应限度已经较大,但为何化工生产中还需要使用催化剂:
②升高温度,反应物的转化率会降低,而实际化工生产中常常采用700K 左右的温度,其原因是
。
(2)1931 年,科学家卡尔博施因改进合成氨方法而荣获该年度诺贝尔化学奖。研究发现,催化剂Fe3O4•Al2O3)
颗粒大小不同、温度不同,平衡混合气体中氨气的含量不同由右图可以得出合成氨的适宜条件是
。
(3)2007 年,德国埃特尔发现了合成氨催化机理,开端了表面动力学的研究。研究发现,常温恒压密闭容器中,
N2 在催化剂表面可以与水发生反应:2N2(g)+6H2O(l)⇌4NH3(g)+3O2(g)
①下列各项能够作为判断该反应一定达到平衡的依据是
(填标号)。
A.容器中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的浓度之比为2:4:3
B.N2 与NH3 浓度之比恒定不变
C.v(N2)正=2v(NH3)逆
D.混合气体中氨气的质量分数不变
E.压强保持不变
②平衡后若分别改变下列一个条件,可以使N2 转化率增大的是
(填标号。)
A.转移掉部分O2
B.转移掉部分NH3C.适当增加H2O(l)的量
D.增加N2 的量
(4)科学研究发现,天然气CH4(g)与N2(g)在催化剂作用下可以直接用于合成氨气,同时生成副产物焦炭,
已知每转移1mol 电子,该反应吸收的热量为QKJ。
①写出该反应的热化学反应方程式
②700℃时,将3molCH4 与3molN2 在2L 的恒定密闭容器中发生上述反应,达到平衡时生成amolC,求此时混合
气体中氨气的体积分数
(用含a 的数学表达式即可,下同);该温度下的平衡常数Kc=
10.(14 分)金属是不可再生的资源,通过回收废旧的锂电池提取锂、铝、钴等重要的金属具有重大的意义。已知
锂电池的正极材料为
LiCoO2 、炭黑、铝箔及有机粘合剂,下面是回收的工艺流程:
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(1)滤液X 中通入过量CO2 时发生的主要反应的离子方程式为
(2)写出酸浸时加入H2SO4、H2O2 反应的化学方程式
(3)实验室中萃取分离CoSO4、Li2SO4 溶液时需要加入有机物W,若实验过程中使用如图装置,则该装置中存
在的主要错误有
(4)已知部分物质的溶解度(g/100gH2O)情况如表所示:
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
60℃
80℃
90℃
100℃
Na2CO3
7.0
12.5
21.5
39.7
49.0
46.0
43.9
43.9
44.1
Na2SO4
4.9
9.1
19.5
40.8
48.8
45.3
43.7
42.7
42.5
Li2CO3
1.54
1.43
1.33
1.26
1.17
1.01
0.85
0.80
0.72
Li2SO4
36.1
35.5
34.8
34.2
33.7
32.6
31.4
30.9
30.1
写出浓缩后的溶液中加入饱和碳酸钠溶液的离子反应方程式
;为提高Li2CO3 的产率,最后过滤实验中需
要注意的问题是
(5)若废旧的锂电池拆解后先使用酸溶解,最终也可以得到Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3.在酸浸中若Al3+浓
度为0.1moL•L
﹣1,则常温时pH>
才能够开始形成氢氧化铝沉淀(已知氢氧化铝Ksp=1.3×10
﹣33、lg4.26
=0.6、
=2.35)
(6)已知100g 废旧的锂电池中钻酸锂(LiCoO2)的含量为9.8%,若按照上述生产流程,可以生成2.4gLi2CO3,
则其产率为
三、[化学选修5--有机化学基础](15 分)
11.(15 分)某种药物在临床上有许多的应用,具有去热、镇痛等疗效,以下是该药物的合成路线。
已知:CH2=CH﹣CH=CH2+CH2=CH2
(1)化合物C 的分子式为
,B 中含氧官能团的名称
。
(2)F→G 的反应类型为
。
(3)写出D→F 的化学方程式
。
(4)F 的同分异构体有多种,符合以下条件的同分异构体有
种,写出其中一种同分异构体的结构简
式
。
①属于芳香族化合物,苯环上只有两个支链,苯环上的一氯代物只有两种。
②能与FeCl3 溶液发生显色反应。
③能与碳酸氢钠反应产生气体。
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(5)写出由2﹣溴丁烷、丙烯酸和乙醇为原料合成
的合成路线(其他试剂任选)。
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2019-2020 学年广东省清远市高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
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.(6 分)化学与生活息息相关。下列说法正确的是(
)
A.加酶洗衣粉不适合洗涤毛织品上的污渍
B.维生素C 又称“抗坏血酸“,能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+,这说明维
生素C 具有氧化性
C.高分子化合物中的油脂和蛋白质均可发生水解
D.煤的气化可以从根本上减少二氧化碳等温室气体的排放
【解答】解:A、酶能引起蛋白质水解,故不能用加酶洗衣粉来洗涤毛料的衣服,故A 正确;
B、维生素C 能将食物中的Fe3+还原为Fe2+,维生素C 做还原剂,有还原性,故B 错误;
C、高分子化合物是相对分子质量在一万以上的化合物,而油脂的相对分子质量才几百,故油脂不是高分子化合
物,故C 错误;
D、煤在气化过程中满足碳原子守恒,故将煤气化不能减少二氧化碳的排放,故D 错误。
故选:A。
2.(6 分)依据反应原理:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,并利用下列装置制取碳酸氢钠粗品,实验装
置正确且能达到实验目的是(
)
A.
用装置制取氨气
B.
用装置制取二氧化碳
C.
用装置制取碳酸氢钠
D.
用装置分离碳酸氢钠与母液
【解答】解:A.加热固体制取气体时,试管口要低于试管底,否则生成的水蒸气冷凝会倒流而炸裂试管,故A
错误;
B.稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙属于微溶物,阻止进一步反应,应该用稀盐酸和碳酸钙制取二氧化碳,故
B 错误;
C.氨气极易溶于水,为防止倒吸要有缓冲装置,通入氨气的装置有缓冲作用,能防止倒吸,故C 正确;
D.过滤时需要用玻璃棒引流,否则易溅出液体且易导致滤纸损坏,故D 错误;
故选:C。
3.(6 分)X、Y、Z 是短周期三种主族元素,原子序数X<Y<Z,X 的电子总数等于Y 原子的最外层电子数,Y
原子的电子总数等于Z+的最外层电子数,下列有关X、Y、Z 相关物质说法正确的是(
)
A.原子半径:Z>Y>X
B.Z2X2Y4 的水溶液显碱性
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C.X2Y42﹣具有很强的氧化性
D.Y 与Z 形成的两种常见化合物中阴阳离子个数比不同
【解答】解:通过以上分析知,X、Y、Z 分别是C、O、Na 元素;
A.原子核外电子层数越多,其原子半径越大,所以原子半径:Na 大于C、O 原子半径;同一周期元素原子半径
随着原子序数增大而减小,则原子半径:C>O,所以原子半径Na>C>O,即Z>X>Y,故A 错误;
B.Z2X2Y4 为Na2C2O4,是草酸钠,为强碱弱酸盐,草酸根离子水解导致草酸钠溶液呈碱性,故B 正确;
C.X2Y42﹣为C2O42﹣,草酸根离子,具有还原性,故C 错误;
D.Y 和Z 形成的两种化合物分别是Na2O、Na2O2,过氧化钠中阴阳离子分别是过氧根离子、钠离子,所以二者
的阴阳离子个数比都为1:2,故D 错误;
故选:B。
4.(6 分)设NA 为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是(
)
A.标准状况下,11.2LH2 与11.2LD2 所含的中子数均为NA
B.1L0.1 mol/L FeCl3 溶液中含Fe3+数目为0.1NA
C.6.4gCu 与3.2gO2 隔绝空气加热,充分反应后,转移电子数为0.2NA
D.0.1mol 乙醇与0.1mol 乙酸在浓硫酸催化并加热下,生成的乙酸乙酯为0.1NA
【解答】解:A、标准状况下,11.2LH2 与11.2LD2,即两者的物质的量相等,而物质的量相等的H2 与D2 的中子
数不等,故A 错误;
B、氯化铁溶液中铁离子部分水解,导致铁离子数目减少,所以1L0.1 mol/L FeCl3 溶液中含Fe3+数目小于0.1NA,
故B 错误;
C、物质的量相等的铜和氧气反应,氧气过量,根据铜求转移电子的物质的量,则6.4gCu 的物质的量为0.1mol,
则转移电子的物质的量为0.2mol,故C 正确;
D、酯化反应是可逆反应,所以0.1mol 乙醇与0.1mol 乙酸在浓硫酸催化并加热下,生成的乙酸乙酯的物质的量
小于0.1NA,故D 错误;
故选:C。
5.(6 分)乙醇钠是有机合成中常用的强碱,如图是通过电解乙醇和氢氧化钠溶液制备乙醇钠的工作示意图。下列
说法错误的是(
)
A.电极A 为阳极,导线a 与电源的正极相连接
B.电解过程中产生的X 气体与Y 气体的质量之比为1:8
C.右极室的反应为:2CH3CH2OH+2e
﹣=2CH3CH2O
﹣+H2↑
D.若电解过程中转移2mol 电子,则右极室质量增加44g
【解答】解:A、电极A 上是OH
﹣失去电子生成O2 的过程,所以发生氧化反应,即电极A 为阳极,导线a 与电
源的正极相连接,故A 正确;
B、电解过程中产生的X 气体与Y 气体分别是O2 和H2,根据电子守恒有4OH
﹣~O2~4e
﹣,2CH3CH2OH~H2~
2e
﹣可知n(H2)=2n(O2),m(O2):m(H2)=8:1,故B 错误;
C、电解池中和电源的负极相连的是电解池的阴极,阴极上乙醇得电子发生还原反应,即2CH3CH2OH+2e
﹣=
2CH3CH2O
﹣+H2↑,故C 正确;
D、电解过程中转移2mol 电子,2CH3CH2OH~H2~2e
﹣可知阴极生成1molH2 即2g,电子和Na+所带电荷数相等,
所以通过交换膜转移过来的n(Na+)=2mol 即46g,阴极实际增重为(46g﹣2g)=44g,故D 正确;
故选:B。
6 .(6
分)有机物
W
在工业上常用作溶剂和香料,其合成方法如下:
下列说法正确的是(
)
A.M、N、W 均能发生加成反应、取代反应
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B.N、W 组成上相差一个CH2 原子团,所以互为同系物
C.W 属于脂肪,能发生皂化反应
D.M 的二氯代物有8 种
【解答】解:A.均含苯环,苯环可发生加成反应,苯环上H 可发生取代反应,故A 正确;
B.N 含﹣COOH,W 含﹣COOC﹣,官能团不同,不是同系物,故B 错误;
C.W 含苯环,属于芳香族化合物,只有油脂可发生皂化反应,故C 错误;
D.M 中1 个Cl 固定在甲基上,移动另一个Cl 有4 种,固定在与甲基相连C 的邻位C 上,移动另一个Cl 有4
种,固定在与甲基相连C 的间位C 上,移动另一个Cl 有2 种,共10 种,故D 错误;
故选:A。
7.(6 分)温度25℃时,用Na2S、(NH4)2S 等沉淀Cu2+、Z2+两种金属离子(M2+),所需S2﹣最低浓度的对数值1gc
(S2﹣)与1gc(M2+)关系如图所示。下列说法不正确的是(
)
A.Na2S 溶液中:c(S2﹣)+c(HS
﹣)+c(H2S)=2c(Na+)
B.25℃时,Ksp(CuS)约为1×10
﹣35
C.向100mL 浓度均为1×10
﹣5 mol/L Zn2+、Cu2+的混合溶液中逐滴加入1×10
﹣4mol/L 的Na2S 溶液,Cu2+先沉淀
D.(NH4)2S 溶液中:C(NH4+)+c(H+)=c(OH
﹣)+2c(S2﹣)+c(HS
﹣)
【解答】解:A.根据物料守恒,Na2S 溶液中:2c(S2﹣)+2c(HS
﹣)+2c(H2S)=c(Na+),故A 错误;
B.在25℃时,CuS 饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:CuS(s)⇌Cu2+(aq)+S2﹣(aq),Ksp(CuS)=c(Cu2+)
×c(S2﹣)=10
﹣25×10
﹣10=10
﹣35,故B 正确;
C.依据此图可知,CuS 的Ksp 较小,故CuS 最难溶,那么首先出现的沉淀是CuS,即Cu2+先沉淀,故C 正确;
D.(NH4)2S 溶液中,根据电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(OH
﹣)+2c(S2﹣)+c(HS
﹣),故D 正确,
故选:A。
三、非选择题。
8.(15 分)已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而
潮解。某学习小组用如下装置制备三氯化铁,并探究SO2 与三氯化铁反应的产物。
(1)以上A﹣F 装置中需要加热的有
AD
(用字母表示)。
(2)F 中碱石灰的作用是
防止空气中的水蒸气进入,吸收过量的氯气
。
(3)反应一段时间后熄灭酒精灯,关闭装置中的两个止水夹,冷却至室温。若将收集器中的三氯化铁配制成溶
液,分液漏斗中的x 物质是
浓盐酸
,操作过程为
将收集器右侧止水夹打开,取下分液漏斗口部的塞子,打
开分液漏斗的活塞,使盐酸慢慢流下,再加入一定量蒸馏水稀释
。
(4)将G 中产生的二氧化硫气体通入到收集器的三氯化铁溶液中,取反应后的溶液进行如下实验:
实验I:向溶液中加入BaCl2 溶液,出现白色沉淀,说明溶液中含有的离子是
SO42﹣
,产生这种离子的离子方
程式为
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+
。
实验II:取少量液体于试管中,用一束光照射液体,有一条光亮的通路,试用离子方程式解释以上现象:
Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+
。
(5)取少量D 中反应后剩余固体于小烧杯中,再加入稀盐酸将固体溶解,向所得溶液中滴入几滴KSCN 溶液,
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溶液未变红色,
不能
(填“能”或“不能”)说明D 中无FeCl3,用离子方程式解释
2Fe3++Fe=3Fe2+
。
【解答】解:(1)A﹣F 装置中,装置A 制取氯气需要加热,装置D 中Fe 与氯气加热反应生成氯化铁,所以需
要加热的装置有AD,
故答案为:AD;
(2)装置E 为氯化铁收集器,由于氯化铁有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解,则需要用碱石灰防止
空气中水蒸气进入装置E,且碱石灰能够吸收多余的氯气,防止污染空气,
故答案为:防止空气中的水蒸气进入,吸收过量的氯气;
(3)若将收集器中的三氯化铁配制成溶液,由于氯化铁易水解,需要将氯化铁溶于浓盐酸中,则分液漏斗中的
C 为浓盐酸;具体操作方法为:将收集器右侧止水夹打开,取下分液漏斗口部的塞子,打开分液漏斗的活塞,使
盐酸慢慢流下,再加入一定量蒸馏水稀释,
故答案为:浓盐酸;将收集器右侧止水夹打开,取下分液漏斗口部的塞子,打开分液漏斗的活塞,使盐酸慢慢流
下,再加入一定量蒸馏水稀释;
(4)向溶液中加入BaCl2 溶液,出现白色沉淀,白色沉淀为硫酸钡,说明溶液中含有的离子是SO42﹣,铁离子与
二氧化硫发生氧化还原反应,该反应的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+;
取少量液体于试管中,用一束光照射液体,有一条光亮的通路,说明形成的为氢氧化铁晶体,发生反应为:
Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+,
故答案为:SO42﹣;2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+;Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+;
(5)由于D 中Fe 可能有剩余,剩余的Fe 与氯化铁发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,导致反应后溶液中不存在Fe3+,
滴入几滴KSCN 溶液后不会变红,该方法不能证明D 中无FeCl3,
故答案为:不能;2Fe3++Fe=3Fe2+。
9.(14 分)氨的合成与应用一直是众多科学家研究的热门话题,目前该研究领域已经催生了三位诺贝尔化学奖得主,
N2 不仅可以与H2 合成氨气,N2 还可以与其他物质反应生成氨气,回答下列相关问题:
(1)德国化学家哈伯研究“N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)”反应贡献巨大,1918 年荣获诺贝尔化学奖,已知该
反应在298K 时,△H=﹣92.2kJ/mol,Kc=4.1×106(mol/L)
﹣2
①若从平衡常数角度分析,反应限度已经较大,但为何化工生产中还需要使用催化剂:
使用催化剂,主要目
的是加快反应速率,提高单位时间内的产量
②升高温度,反应物的转化率会降低,而实际化工生产中常常采用700K 左右的温度,其原因是
该温度下,催
化剂的活性大,催化效率高,反应速率快,此温度下,虽然反应限度有所降低,但综合考虑,单位时间内的产量
仍较高
。
(2)1931 年,科学家卡尔博施因改进合成氨方法而荣获该年度诺贝尔化学奖。研究发现,催化剂Fe3O4•Al2O3)
颗粒大小不同、温度不同,平衡混合气体中氨气的含量不同由右图可以得出合成氨的适宜条件是
470℃左右、
0.6mm 粒度大小的催化剂(Fe3O4•Al2O3)
。
(3)2007 年,德国埃特尔发现了合成氨催化机理,开端了表面动力学的研究。研究发现,常温恒压密闭容器中,
N2 在催化剂表面可以与水发生反应:2N2(g)+6H2O(l)⇌4NH3(g)+3O2(g)
①下列各项能够作为判断该反应一定达到平衡的依据是
BD
(填标号)。
A.容器中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的浓度之比为2:4:3
B.N2 与NH3 浓度之比恒定不变
C.v(N2)正=2v(NH3)逆
D.混合气体中氨气的质量分数不变
E.压强保持不变
②平衡后若分别改变下列一个条件,可以使N2 转化率增大的是
AB
(填标号。)
A.转移掉部分O2
B.转移掉部分NH3C.适当增加H2O(l)的量
D.增加N2 的量
(4)科学研究发现,天然气CH4(g)与N2(g)在催化剂作用下可以直接用于合成氨气,同时生成副产物焦炭,
已知每转移1mol 电子,该反应吸收的热量为QKJ。
①写出该反应的热化学反应方程式
3CH4(g)+2N2(g)⇌3C(s)+4NH3(g)△H=+12QkJ•mol
﹣1
②700℃时,将3molCH4 与3molN2 在2L 的恒定密闭容器中发生上述反应,达到平衡时生成amolC,求此时混合
气体中氨气的体积分数
×100%
(用含a 的数学表达式即可,下同);该温度下的平衡常数Kc=
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第137页(共237页)
【解答】解:(1)①从平衡常数角度分析,反应限度较大,说明反应物转化率较大,与反应速率无关,而使用
催化剂可加快反应速率,提高单位时间内的产量,从而降低生产成本,
故答案为:使用催化剂,主要目的是加快反应速率,提高单位时间内的产量;
②催化剂具有选择性,在不同的环境中催化剂的活性不同,在700K 左右时活性最强,催化剂的活性大,催化效
率高,反应速率快,此温度下,虽然反应限度有所降低,但综合考虑,单位时间内的产量仍较高,
故答案为:该温度下,催化剂的活性大,催化效率高,反应速率快,此温度下,虽然反应限度有所降低,但综合
考虑,单位时间内的产量仍较高;
(2)根据图象可知,温度为470℃左右、0.6mm 粒度大小的催化剂(Fe3O4•Al2O3)时氨气的体积分数最大,则
合成氨的适宜条件为470℃左右、0.6mm 粒度大小的催化剂(Fe3O4•Al2O3),
故答案为:470℃左右、0.6mm 粒度大小的催化剂(Fe3O4•Al2O3);
(3)①A.容器中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的浓度之比为2:4:3,无法判断各组分的浓度是否继续变化,
则无法判断平衡状态,故A 错误;
B.N2 与NH3 浓度之比恒定不变,表明各组分的浓度不再变化,此时达到平衡状态,故B 正确;
C.v(N2)正=2v(NH3)逆,表示的是正逆反应速率,但不满足计量数关系,说明没有达到平衡状态,故C 错误;
D.混合气体中氨气的质量分数不变,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故D 正确;
E.恒压条件下压强始终不变,不能根据压强判断平衡状态,故E 错误;
故答案为:BD;
②A.转移掉部分O2,生成物浓度减小,平衡向着正向移动,N2 的转化率增大,故A 正确;
B.转移掉部分NH3,生成物浓度减小,平衡向着正向移动,N2 的转化率增大,故B 正确;
C.水为液态,适当增加H2O(l)的量,基本不影响平衡,无法提高氮气的转化率,故C 错误;
D.增加N2 的量,平衡向着正向移动,但氮气的转化率会减小,故D 错误;
故答案为:AB;
(4)①科学研究发现,天然气CH4(g)与N2(g)在催化剂作用下可以直接用于合成氨气,同时生成副产物焦
炭,发生反应为:3CH4(g)+2N2(g)⇌3C(s)+4NH3(g),已知每转移1mol 电子,该反应吸收的热量为QkJ,
该反应中2mol 氮气参与反应转移电子的物质的量为:2mol×3×2=12mol,放出热量为12QkJ,该反应的热化学
方程式为:3CH4(g)+2N2(g)⇌3C(s)+4NH3(g)△H=+12Q kJ•mol
﹣1,
故答案为:3CH4(g)+2N2(g)⇌3C(s)+4NH3(g)△H=+12Q kJ•mol
﹣1;
②3CH4(g)+2N2(g)⇌3C(s)+4NH3(g)
初始(mol)3
3
0
0
转化(mol)a
a
a
a
平衡(mol)3﹣a
3﹣
a
a
a
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平衡时混合气体中氨气的体积分数为:
×100%=
×100%;
该温度下的平衡常数Kc=
=
=
,
故答案为:
×100%;
。
10.(14 分)金属是不可再生的资源,通过回收废旧的锂电池提取锂、铝、钴等重要的金属具有重大的意义。已知
锂电池的正极材料为
LiCoO2 、炭黑、铝箔及有机粘合剂,下面是回收的工艺流程:
(1)滤液X 中通入过量CO2 时发生的主要反应的离子方程式为
CO2+AlO2
﹣+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3
﹣
(2)写出酸浸时加入H2SO4、H2O2 反应的化学方程式
2 LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2↑
(3)实验室中萃取分离CoSO4、Li2SO4 溶液时需要加入有机物W,若实验过程中使用如图装置,则该装置中存
在的主要错误有
分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁,液体过多
(4)已知部分物质的溶解度(g/100gH2O)情况如表所示:
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
60℃
80℃
90℃
100℃
Na2CO3
7.0
12.5
21.5
39.7
49.0
46.0
43.9
43.9
44.1
Na2SO4
4.9
9.1
19.5
40.8
48.8
45.3
43.7
42.7
42.5
Li2CO3
1.54
1.43
1.33
1.26
1.17
1.01
0.85
0.80
0.72
Li2SO4
36.1
35.5
34.8
34.2
33.7
32.6
31.4
30.9
30.1
写出浓缩后的溶液中加入饱和碳酸钠溶液的离子反应方程式
2Li++CO32﹣=Li2CO3↓
;为提高Li2CO3 的产率,
最后过滤实验中需要注意的问题是
趁热过滤
(5)若废旧的锂电池拆解后先使用酸溶解,最终也可以得到Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3.在酸浸中若Al3+浓
度为0.1moL•L
﹣1,则常温时pH>
3.4
才能够开始形成氢氧化铝沉淀(已知氢氧化铝Ksp=1.3×10
﹣33、lg4.26
=0.6、
=2.35)
(6)已知100g 废旧的锂电池中钻酸锂(LiCoO2)的含量为9.8%,若按照上述生产流程,可以生成2.4gLi2CO3,
则其产率为
64.9%
【解答】解:(1)滤液X 中含有偏铝酸钠,通入过量CO2 时发生的主要反应的离子方程式为CO2+AlO2
﹣+2H2O
=Al(OH)3↓+HCO3
﹣,
故答案为:CO2+AlO2
﹣+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3
﹣;
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(2)酸浸时加入H2SO4、H2O2 反应的化学方程式为2 LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2↑,
故答案为:2 LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2↑;
(3)分液时分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁,且液体过多,不便于震荡,
故答案为:分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁;液体过多;
(4)由表中数据可知Li2CO3 的溶解度较小,加入碳酸钠,可生成Li2CO3,反应的离子方程式为2Li++CO32﹣=
Li2CO3↓,且温度升高,碳酸锂的溶解度较小,则应趁热过滤,
故答案为:2Li++CO32﹣=Li2CO3↓;趁热过滤;
(5)已知氢氧化铝Ksp=1.3×10
﹣23,在酸浸中若Al3+浓度为0.1moL•L
﹣1,则形成氢氧化铝沉淀,则c(OH
﹣)
=
mol/L=2.35×10
﹣11mol/L,c(H+)=4.26×10
﹣4mol/L,pH=3.4,
故答案为:3.4;
(6)已知100g 废旧的锂电池中钻酸锂(LiCoO2)的含量为9.8%,则n(LiCoO2)=
=0.1mol,
则理论上可生成0.05molLi2CO3,质量为3.7g,而生成2.4gLi2CO3,则其产率为
=64.9%,
故答案为:64.9%。
三、[化学选修5--有机化学基础](15 分)
11.(15 分)某种药物在临床上有许多的应用,具有去热、镇痛等疗效,以下是该药物的合成路线。
已知:CH2=CH﹣CH=CH2+CH2=CH2
(1)化合物C 的分子式为
C5H4O2
,B 中含氧官能团的名称
羟基、醛基
。
(2)F→G 的反应类型为
加成反应
。
(3)写出D→F 的化学方程式
。
(4)F 的同分异构体有多种,符合以下条件的同分异构体有
2
种,写出其中一种同分异构体的结构简式
或
。
①属于芳香族化合物,苯环上只有两个支链,苯环上的一氯代物只有两种。
②能与FeCl3 溶液发生显色反应。
③能与碳酸氢钠反应产生气体。
(5)写出由2﹣溴丁烷、丙烯酸和乙醇为原料合成
的合成路线(其他试剂任选)。
【解答】解:(1)根据化合物C 的结构简式确定C 的分子式为C5H4O2,B 中含氧官能团的名称羟基、醛基,
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故答案为:C5H4O2;羟基、醛基;
(2)通过以上分析知,F→G 的反应类型为加成反应,
故答案为:加成反应;
(3)通过以上分析知,E 为
,D→F 的化学方程式为
,
故答案为:
;
(4)F 的同分异构体符合以下条件,
①属于芳香族化合物,说明含有苯环;苯环上只有两个支链,苯环上的一氯代物只有两种,说明苯环上只有两
种H 原子,两个取代基位于对位;
②能与FeCl3 溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;
③能与碳酸氢钠反应产生气体,说明含有羧基;
F 的分子式为C9H10O3,F 的不饱和度=
=5,苯环的不饱和度是4、羧基的不饱和度是1,所以F 的
同分异构体中不含其它双键或三键或环,
如果取代基为﹣OH、﹣CH2CH2COOH,且处于对位,有1 种结构;
如果取代基为﹣OH、﹣CH(COOH)CH3,且处于对位,有1 种结构;
所以符合条件的有2 种;
其中一种结构为
或
,
故答案为:2;
或
;
(5)由2﹣溴丁烷、丙烯酸和乙醇为原料合成
,2﹣溴丁烷发生消去反应生成2﹣丁烯,2﹣丁烯
和溴发生加成反应生成2,3﹣二溴丁烷,2,3﹣二溴丁烷发生消去反应生成1,3﹣丁二烯,丙烯酸和乙醇发生
酯化反应生成丙烯酸乙酯,丙烯酸乙酯和1,3﹣丁二烯发生加成反应生成
,其合成路线为
,
故答案为:
。
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2019-2020 学年广东省揭阳市高三期末化学试卷
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,只有一个选项是符合题目要求的.
1.(6 分)生活中碰到的某些问题,常涉及到化学知识,下列分析不正确的是(
)
A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,青蒿素的提取属于物理变化
B.用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
C.某雨水样品采集后放置一段时间,pH 由4.68 变为4.28,是因为水中溶解了较多的CO2
D.牧民喜欢用银器盛放鲜牛奶有其科学道理:用银器盛放鲜牛奶,溶入的极微量的银离子,可杀死牛奶中的细
菌,防止牛奶变质
2.(6 分)关于有机物a (
)、b (
)、c (
)
的说法正确的是(
)
A.a、b 互为同分异构体
B.b、c 均属于芳香化合物
C.c 分子中所有碳原子共平面
D.a、b、c 均能与溴水反应
3.(6 分)设NA 为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(
)
A.标准状况下,22.4LCHCl3 中含有的分子数为NA
B.1L 0.1mol•L
﹣1 的NaHS 溶液中HS
﹣和S2﹣离子数之和为0.1NA
C.白磷结构如右图所示
,12.4g 白磷中所包含的P﹣P 共价键有0.6NA
D.在标准状况下,含4molHCl 的浓盐酸与足量的MnO2 反应可生成22.4L 氯气
4 .(6
分)下列有关实验装置或实验现象,能达到预期目的是(
)
A.利用图(1)用于配制0.10 mol•L
﹣1 NaOH 溶液
B.利用图(2)用于测定中和热
C.利用图(3)所示装置收集HCl
D.利用图(4)所示装置制取少量NH3
5.(6 分)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表:下列说法不正确的是(
)
元素代号
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径/(10
﹣10m)
1.86
0.99
1.43
1.60
0.75
0.74
主要化合价
最高正
价
+1
+7
+3
+2
+5
﹣﹣﹣﹣﹣
最低负
价
﹣﹣﹣﹣﹣
﹣1
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
﹣3
﹣2
A.由元素X 和Q 组成的化合物可能含有共价键
B.X、Z、R 的最高价氧化物对应水化物可彼此反应
C.氢化物的稳定性是Q>Y>R
D.Z 和Y 形成的化合物为离子化合物
6.(6 分)电解Na2SO4 溶液产生H2SO4 和烧碱的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,
气体甲与气体乙的体积比约为1:2.以下说法正确的是(说明:阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换
膜只允许阴离子通过)(
)
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第142页(共237页)
A.产物丁为H2SO4
B.a 电极反应式:2H2O+2e
﹣═H2↑+2OH
﹣
C.离子交换膜d 为阳离子交换膜
D.每转移0.2 mol 电子,产生1.12 L 气体甲
7.(6 分)25℃时,向100mL 0.1mol•L
﹣1 NH4HSO4 溶液中滴加0.1mol•L
﹣1 NaOH 溶液,得到的溶液pH 与NaOH 溶
液体积的关系曲线如图。下列说法不正确的是(
)
A.a 点时溶液的pH<1
B.a 点到b 点的过程中,溶液的导电能力增强
C.c 点关系式:c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42﹣)
D.b 点时离子浓度大小顺序为:c(SO42﹣)=c(Na+)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH
﹣)
二、填空题(共3 小题,每小题15 分,满分43 分)
8.(15 分)Ⅰ.常温常压下,一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体。沸点为3.8℃,当温度高于42℃时,分解生成Cl2
和O2,Cl2O 易溶于水并与水反应生成HClO.将氯气和空气(不参与反应)按照体积比1:3 混合后,通入含水
量为8%(质量分数)的碳酸钠中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制备次氯酸溶液。
(1)仪器a 的名称是
(2)上述装置合理的连接顺序为
→
→
→C→
→(填装置下方的大写字母)
(3)反应过程中装置B 需要放在冷水中,其目的是
(4)装置C 的作用
。
(5)制备Cl2O 的化学方程式
。
(6)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点主要为
。
Ⅱ.(7)探究NO 与Na2O2 反应的产物。
假设1:产物只有NaNO2;
假设2:
;
假设3:产物为NaNO3 和NaNO2 的混合物。
为验证反应产物,该小组同学准确称取反应后的固体3.50g,用煮沸并冷却后的蒸馏水配成100.00mL 溶液,取
10.00mL 溶液于锥形瓶中,用0.200 0mol•L
﹣1KMnO4 溶液(硫酸酸化)滴定,共消耗KMnO4 溶液10mL.滴定
过程中发生反应的离子方程式为
,反应产物中NaNO2 的质量分数为
(保留四位有效数字)。
9.(14 分)I.明矾[KAl(SO4)2•12H2O]在生产、生活中有广泛用途:饮用水的净化;造纸工业上作施胶剂;食品
工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料﹣﹣铝灰(含Al、Al2O3 及少量SiO2 和FeO•xFe2O3)可制备明矾。工艺流
程如下:
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已知生成氢氧化物沉淀的pH 如下表所示:
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀
3.4
6.3
1.5
完全沉淀
4.7
8.3
2.8
回答下列问题:
(1)明矾净水的原理是
(用离子方程式表示)。
(2)操作Ⅱ是
、
、过滤、洗涤、干燥。
(3)检验滤液A 中是否存在Fe2+的方法
(只用一种试剂)。
(4)在滤液A 中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为:
。
(5)调节pH=3 的目的是
,滤渣2 含有的物质是
。
II.(6)取一定量含有Pb2+、Cu2+的工业废水,向其中滴加Na2S 溶液,当PbS 开始沉淀时,溶液中
=
(保留三位有效数字)。[已知Ksp(PbS)=3.4×10
﹣28,Ksp(CuS)=1.3×10
﹣36]
10.(14 分)I.NO 是第一个被发现的生命体系气体信号分子,具有舒张血管的功能。工业上可用“氨催化氧化法”
生产NO,主要副产物为N2.请回答下列问题:
(1)以氨气、氧气为原料,在催化剂存在下生成NO 和副产物N2 的热化学方程式如下:
4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H1①
4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)△H2②
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H3
③
则上述反应热效应之间的关系式为△H3 ═
。
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成NO 的反应。在1110K 时,向一恒容密闭容器内充入1mol NH3 和2.8mol
O2,加入合适催化剂(催化剂的体积大小可忽略不计),保持温度不变,只发生反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO
(g)+6H2O(g)△H<0
①下列各项能说明反应已达到化学平衡状态的是
。(填字母序号)
a.5c(NH3)=4c(O2)
b.N﹣H 键的生成速率与O﹣H 键的生成速率相等
c.混合气体的压强不变
d.混合气体的密度不变
②若其他条件不变,将容器改为恒容的绝热容器,在达到平衡后的体系温度下的化学平衡常数为K1,则K1
K(填“>”、“<”或“=”)。
II.(3)某化学研究性学习小组模拟用CO 和H2 合成甲醇,其反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH (g)
△H<O.在容积固定为1L 的密闭容器内充入2mol CO 和4mol H2,加入合适的催化剂(体积可以忽略不计)、
保持250℃不变发生上述反应,用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
压强/MPa
12.4
10.2
8.4
7.0
6.2
6.2
则反应从开始到20min 时,以CO 浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=
,该温度下平衡常数K
=
。
III.(4)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,右图
是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
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第144页(共237页)
①B 极上的电极反应式为
。
②若用该燃料电池作电源,用石墨作电极电解硫酸铜溶液,当阳极收集到5.6L(标准状况)气体时,消耗甲烷
的体积为
L(标准状况下)。
三、【化学--选修3:物质结构与性质】
11.(15 分)铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)基态Fe2+的简化电子排布式为
。
(2)实验室用KSCN 溶液、苯酚(
)检验Fe3+.N、O、S 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为
(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为
。
(3)FeCl3 的熔点为306℃,沸点为315℃.FeCl3 的晶体类型是
。FeSO4 常作净水剂和补铁剂,SO42﹣的
立体构型是
。
(4)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1mol Fe(CO)5 分子中含molσ键,与CO 互为等电子
体的离子是
(填化学式,写一种)。
(5)氮化铁晶体的晶胞结构如图1 所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为
。
(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图2 所示。已知:
氧化亚铁晶体的密度为ρg•cm
﹣3,NA 代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距
离的Fe2+数目为
;Fe2+与O2﹣最短核间距为
pm。
四、【化学--选修5:有机化学基础】
12.苯酚是一种重要的化工原料。以苯酚为主要起始原料,经下列反应可制得香料M 和高分子化合物N.(部分产
物及反应条件已略去)
(1)B 的官能团的名称是
。
(2)已知C 的分子式为C5H12O,C 能与金属Na 反应,C 的核磁共振氢谱有3 组峰,则C 的结构简式
。
(3)由D 生成N 的反应类型是
,B 与C 反应生成M 的反应类型是
。
(4)写出M 与NaOH 溶液反应的化学方程式是
。
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第145页(共237页)
(5)物质F 的结构是:
则符合下列条件的F 的同分异构体有
种。
①能发生银镜反应②能与NaHCO3 溶液反应③分子中有苯环,无
结构。
其中苯环上只有两个取代基,且核磁共振氢谱有4 组峰,峰面积之比为1:2:2:1 的为
(写结构简式)。
(6)已知:
写出以苯酚、乙醇和ClCH2COOH 为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用)。
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2019-2020 学年广东省揭阳市高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
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,只有一个选项是符合题目要求的.
1.(6 分)生活中碰到的某些问题,常涉及到化学知识,下列分析不正确的是(
)
A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,青蒿素的提取属于物理变化
B.用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
C.某雨水样品采集后放置一段时间,pH 由4.68 变为4.28,是因为水中溶解了较多的CO2
D.牧民喜欢用银器盛放鲜牛奶有其科学道理:用银器盛放鲜牛奶,溶入的极微量的银离子,可杀死牛奶中的细
菌,防止牛奶变质
【解答】解:A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,青蒿素的提取为萃取过程,没有新物质生成,属于物理变
化,故A 正确;
B.纯棉的成分就是纤维素纤维,跟纸张的化学成分完全一样。所以,燃烧起来就是烧纸张的气味。纯毛的都是
蛋白质纤维,跟毛发的化学成分完全一样。所以烧起来有烧焦羽毛的气味,故B 正确;
C.水中溶解了较多的CO2,为正常雨水,pH 约为5.6,则雨水样品采集后放置一段时间,pH 由4.68 变为4.28,
可能溶解了二氧化硫或二氧化氮,故C 错误;
D.牛奶中溶入极微量银离子,细菌的蛋白质结构遇银离子(重金属离子)变性,从而杀死细菌,故D 正确;
故选:C。
2.(6 分)关于有机物a (
)、b (
)、c (
)
的说法正确的是(
)
A.a、b 互为同分异构体
B.b、c 均属于芳香化合物
C.c 分子中所有碳原子共平面
D.a、b、c 均能与溴水反应
【解答】解:A.a、b 分子式都为C7H8,但结构不同,互为同分异构体,故A 正确;
B.c 不含苯环,不是芳香化合物,故B 错误;
C.c 含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特征,则所有碳原子不可能共平面,故C 错误;
D.b 与溴水不反应,故D 错误。
故选:A。
3.(6 分)设NA 为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(
)
A.标准状况下,22.4LCHCl3 中含有的分子数为NA
B.1L 0.1mol•L
﹣1 的NaHS 溶液中HS
﹣和S2﹣离子数之和为0.1NA
C.白磷结构如右图所示
,12.4g 白磷中所包含的P﹣P 共价键有0.6NA
D.在标准状况下,含4molHCl 的浓盐酸与足量的MnO2 反应可生成22.4L 氯气
【解答】解:A.标准状况下三氯甲烷不是气体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算,故A 错误;
B.HS
﹣水解生成硫化氢,HS
﹣和S2﹣离子数之和小于0.1NA,故B 错误;
C.12.4g 白磷的物质的量为0.1mol,而1mol 白磷(P4)中含有6molP﹣P 共价键,故0.1mol 白磷中含有P﹣P
共价键数目为0.6NA,故C 正确;
D、二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气,消耗4mol 氯化氢能够生成1mol 氯气;由于随着反应的进行,浓盐酸变成
稀盐酸后反应停止,所以含4molHCl 的浓盐酸与足量的MnO2 反应生成的氯气的物质的量小于1mol,生成的标
况下氯气的体积小于22.4L,故D 错误;
故选:C。
4 .(6
分)下列有关实验装置或实验现象,能达到预期目的是(
)
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第147页(共237页)
A.利用图(1)用于配制0.10 mol•L
﹣1 NaOH 溶液
B.利用图(2)用于测定中和热
C.利用图(3)所示装置收集HCl
D.利用图(4)所示装置制取少量NH3
【解答】解:A.不能在容量瓶中溶解固体,应在烧杯中溶解、冷却后转移到容量瓶中定容,故A 错误;
B.图中缺少环形玻璃搅拌棒,不能测定最高温度,故B 错误;
C.HCl 的密度比空气密度大,应选长导管进气收集,故C 错误;
D.浓氨水与CaO 混合可制备氨气,且氨气的密度比空气密度小,图中装置可制备、收集少量氨气,故D 正确;
故选:D。
5.(6 分)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表:下列说法不正确的是(
)
元素代号
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径/(10
﹣10m)
1.86
0.99
1.43
1.60
0.75
0.74
主要化合价
最高正
价
+1
+7
+3
+2
+5
﹣﹣﹣﹣﹣
最低负
价
﹣﹣﹣﹣﹣
﹣1
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
﹣3
﹣2
A.由元素X 和Q 组成的化合物可能含有共价键
B.X、Z、R 的最高价氧化物对应水化物可彼此反应
C.氢化物的稳定性是Q>Y>R
D.Z 和Y 形成的化合物为离子化合物
【解答】解:由上述分析可知,X 为Na,Y 为Cl,Z 为Al,M 为Mg,R 为N,Q 为O 元素。
A.元素X 和Q 形成的化合物为氧化钠和过氧化钠,过氧化钠中含离子键、O﹣O 非极性共价键,故A 正确;
B.X、Z、R 的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、氢氧化铝、硝酸,氢氧化铝具有两性,则两两相互反应,
故B 正确;
C.非金属性O>Cl>N,则简单氢化物稳定性Q>Y>R,故C 正确;
D.Al 与Cl 形成的氯化铝为共价化合物,故D 错误;
故选:D。
6.(6 分)电解Na2SO4 溶液产生H2SO4 和烧碱的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,
气体甲与气体乙的体积比约为1:2.以下说法正确的是(说明:阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换
膜只允许阴离子通过)(
)
A.产物丁为H2SO4
B.a 电极反应式:2H2O+2e
﹣═H2↑+2OH
﹣
C.离子交换膜d 为阳离子交换膜
D.每转移0.2 mol 电子,产生1.12 L 气体甲
【解答】解:电解硫酸钠溶液时,阳极上生成氧气,电极反应式为2H2O﹣4e
﹣=O2↑+4H+,阴极反应式为2H2O+2e
﹣=H2↑+2OH
﹣,测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为1:2,则甲是氧气、乙是氢气,则a 是阳极、
b 是阴极,阳极区域生成硫酸、阴极区域生成NaOH,
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A.通过以上分析知,a 为阳极,同时生成硫酸,所以产物丙是硫酸,b 是阴极,阴极区域生成NaOH,即产物丁
为NaOH,故A 错误;
B.a 为阳极,电极反应式为2H2O﹣4e
﹣=O2↑+4H+,故B 错误;
C.产物丁是NaOH,则离子交换膜d 是阳离子交换膜,c 为阴离子交换膜,故C 正确;
D.a 为阳极,电极反应式为2H2O﹣4e
﹣=O2↑+4H+,产生的气体甲是氧气,每转移0.2mol 电子,产生氧气气的
物质的量为0.05mol 氧气,但温度和压强未知,无法确定气体摩尔体积,则无法计算氧气体积,故D 错误;
故选:C。
7.(6 分)25℃时,向100mL 0.1mol•L
﹣1 NH4HSO4 溶液中滴加0.1mol•L
﹣1 NaOH 溶液,得到的溶液pH 与NaOH 溶
液体积的关系曲线如图。下列说法不正确的是(
)
A.a 点时溶液的pH<1
B.a 点到b 点的过程中,溶液的导电能力增强
C.c 点关系式:c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42﹣)
D.b 点时离子浓度大小顺序为:c(SO42﹣)=c(Na+)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH
﹣)
【解答】解:A.a 点为0.1mol•L
﹣1 NH4HSO4 溶液,NH4HSO4 电离出的氢离子浓度0.1mol/L,NH4+水解溶液溶
液呈酸性,则a 点氢离子浓度大于0.1mol/L,溶液的pH<1,故A 正确;
B.a 点到b 点的过程中,NH4HSO4 与NaOH 发生中和反应(NH4)2SO4 与Na2SO4,溶质的总物质的量不变,但
溶液体积逐渐增大,则离子浓度逐渐减小,溶液导电性逐渐减小,故B 错误;
C.c 点pH=7,溶液呈中性,则c(H+)=c(OH
﹣),根据电荷守恒可知:c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42﹣),
故C 正确;
D.b 点溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH
﹣),根据物料守恒可知c(SO42﹣)=c(Na+),由于铵根离子部分水解,
则c(SO42﹣)=c(Na+)>c(NH4+),溶液中离子浓度大小为c(SO42﹣)=c(Na+)>c(NH4+)>c(H+)>c
(OH
﹣),故D 正确;
故选:B。
二、填空题(共3 小题,每小题15 分,满分43 分)
8.(15 分)Ⅰ.常温常压下,一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体。沸点为3.8℃,当温度高于42℃时,分解生成Cl2
和O2,Cl2O 易溶于水并与水反应生成HClO.将氯气和空气(不参与反应)按照体积比1:3 混合后,通入含水
量为8%(质量分数)的碳酸钠中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制备次氯酸溶液。
(1)仪器a 的名称是
三颈烧瓶
(2)上述装置合理的连接顺序为
A
→
D
→
B
→C→
E
→(填装置下方的大写字母)
(3)反应过程中装置B 需要放在冷水中,其目的是
防止反应放热后温度过高导致Cl2O 分解
(4)装置C 的作用
除去Cl2O 中的Cl2
。
(5)制备Cl2O 的化学方程式
2Cl2+Na2CO3=Cl2O+2NaCl+CO2 或2Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+H2CO3 或
2Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+NaHCO3
。
(6)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点主要为
次氯酸溶液纯度较高(浓度较大)
。
Ⅱ.(7)探究NO 与Na2O2 反应的产物。
假设1:产物只有NaNO2;
假设2:
产物只有NaNO3
;
假设3:产物为NaNO3 和NaNO2 的混合物。
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为验证反应产物,该小组同学准确称取反应后的固体3.50g,用煮沸并冷却后的蒸馏水配成100.00mL 溶液,取
10.00mL 溶液于锥形瓶中,用0.200 0mol•L
﹣1KMnO4 溶液(硫酸酸化)滴定,共消耗KMnO4 溶液10mL.滴定
过程中发生反应的离子方程式为
2MnO4
﹣+5NO2
﹣+6H+=5NO3
﹣+2Mn2++3H2O
,反应产物中NaNO2 的质量分数
为
98.57%
(保留四位有效数字)。
【解答】解:I.(1)仪器a 为三颈烧瓶;
故答案为:三颈烧瓶;
(2)A 制备氯气,通过D 装置除去混有的HCl,并和空气按照体积比1:3 混合,通入B 装置中制备Cl2O,制
得的Cl2O 含有氯气,通过C 装置中的四氯化碳吸收氯气,最后在E 装置中用水吸收Cl2O(不含Cl2)制备次氯
酸溶液,故连接顺序为ADBCE;
故答案为:A;D;B;E;
(3)为防止反应放热后温度过高导致Cl2O 分解,反应过程中装置B 需要放在冷水中;
故答案为:防止反应放热后温度过高导致Cl2O 分解;
(4)装置C 的作用是除去Cl2O 中的Cl2;
故答案为:除去Cl2O 中的Cl2;
(5)B 装置中氯气和Na2CO3 反应得到Cl2O,氯元素化合价升高,则另一降价产物为NaCl,反应为:2Cl2+Na2CO3
=Cl2O+2NaCl+CO2 或2Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+H2 CO3 或2Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+NaHCO3;
故答案为:2Cl2+Na2CO3=Cl2O+2NaCl+CO2 或2Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+H2 CO3 或2Cl2+Na2CO3+H2O=
Cl2O+2NaCl+NaHCO3;
(6)氯气与水反应制得的次氯酸浓度较低,且含有盐酸杂质,而Cl2O 与水制得的次氯酸溶液纯度较高(浓度较
大);
故答案为:次氯酸溶液纯度较高(浓度较大);
(7)已知假设1:产物只有NaNO2,假设3:产物为NaNO3 和NaNO2 的混合物,则假设2 而我:产物只有NaNO3;
滴定过程为NaNO2 被KMnO4 溶液(硫酸酸化)氧化的反应,离子方程式为:2MnO4
﹣+5NO2
﹣+6H+=5NO3
﹣
+2Mn2++3H2O,根据反应则n(NaNO2)=
n(KMnO4)=
×0.2mol/L×10×10
﹣3L×
=0.05mol,则反
应产物中NaNO2 的质量分数为
=98.57%;
故答案为:产物只有NaNO3;2MnO4
﹣+5NO2
﹣+6H+=5NO3
﹣+2Mn2++3H2O;98.57%。
9.(14 分)I.明矾[KAl(SO4)2•12H2O]在生产、生活中有广泛用途:饮用水的净化;造纸工业上作施胶剂;食品
工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料﹣﹣铝灰(含Al、Al2O3 及少量SiO2 和FeO•xFe2O3)可制备明矾。工艺流
程如下:
已知生成氢氧化物沉淀的pH 如下表所示:
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀
3.4
6.3
1.5
完全沉淀
4.7
8.3
2.8
回答下列问题:
(1)明矾净水的原理是
Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+
(用离子方程式表示)。
(2)操作Ⅱ是
蒸发浓缩
、
冷却结晶
、过滤、洗涤、干燥。
(3)检验滤液A 中是否存在Fe2+的方法
取适量滤液A 于试管中,滴加铁氰化钾溶液,若产生蓝色沉淀,则说
明滤液A 中存在Fe2+.(也可用酸性高锰酸钾溶液检验)
(只用一种试剂)。
(4)在滤液A 中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为:
5Fe2++MnO4
﹣+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
。
(5)调节pH=3 的目的是
使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀
,滤渣2 含有的物质是
MnO2、Fe(OH)3
。
II.(6)取一定量含有Pb2+、Cu2+的工业废水,向其中滴加Na2S 溶液,当PbS 开始沉淀时,溶液中
=
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2.62×108
(保留三位有效数字)。[已知Ksp(PbS)=3.4×10
﹣28,Ksp(CuS)=1.3×10
﹣36]
【解答】解:I.(1)明矾净水石铝离子水解生成氢氧化铝具有吸附悬浮杂质的作用,反应的离子方程式为:
Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+;
故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
(2)操作Ⅱ是溶液中得到晶体的方法,利用蒸发浓缩、冷却结晶,过滤洗涤,干燥得到明矾晶体;
故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
(3)检验亚铁离子用高锰酸钾溶液或铁氰化钾溶液,可取适量滤液A 于试管中,滴加铁氰化钾溶液,若产生
蓝色沉淀,则说明滤液A 中存在Fe2+(也可用酸性高锰酸钾溶液检验),
故答案为:取适量滤液A 于试管中,滴加铁氰化钾溶液,若产生蓝色沉淀,则说明滤液A 中存在Fe2+(也可用
酸性高锰酸钾溶液检验);
(4)酸性溶液中高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子为铁离子,本身被还原为锰离子,反应的离子方程式为:
5Fe2++MnO4
﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,
故答案为:5Fe2++MnO4
﹣+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O;
(5)调节pH=3,可生成大量的红棕色沉淀,说明使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀,在pH=3、加热条件下,MnO4
﹣可与Mn2+反应生成MnO2.加入MnSO4 发生反应,反应的离子方程式为:3Mn2++2MnO4
﹣+2H2O=5MnO2+4H+;
过滤得到反应中生成难溶的二氧化锰和沉淀得到的氢氧化铁沉淀;
故答案为:使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀;MnO2、Fe(OH)3;
II.(6)已知KSP(PbS)=3.4×10
﹣28,Ksp(CuS)=1.3×10
﹣36,取一定量含有Pb2+、Cu2+的工业废水,向其中
滴加Na2S 溶液,当PbS 开始沉淀时,溶液中
=
=
=
=2.62
×108;
故答案为:2.62×108。
10.(14 分)I.NO 是第一个被发现的生命体系气体信号分子,具有舒张血管的功能。工业上可用“氨催化氧化法”
生产NO,主要副产物为N2.请回答下列问题:
(1)以氨气、氧气为原料,在催化剂存在下生成NO 和副产物N2 的热化学方程式如下:
4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H1①
4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)△H2②
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H3
③
则上述反应热效应之间的关系式为△H3 ═
(△H1 ̄△H2)
。
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成NO 的反应。在1110K 时,向一恒容密闭容器内充入1mol NH3 和2.8mol
O2,加入合适催化剂(催化剂的体积大小可忽略不计),保持温度不变,只发生反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO
(g)+6H2O(g)△H<0
①下列各项能说明反应已达到化学平衡状态的是
bc
。(填字母序号)
a.5c(NH3)=4c(O2)
b.N﹣H 键的生成速率与O﹣H 键的生成速率相等
c.混合气体的压强不变
d.混合气体的密度不变
②若其他条件不变,将容器改为恒容的绝热容器,在达到平衡后的体系温度下的化学平衡常数为K1,则K1
<
K(填“>”、“<”或“=”)。
II.(3)某化学研究性学习小组模拟用CO 和H2 合成甲醇,其反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH (g)
△H<O.在容积固定为1L 的密闭容器内充入2mol CO 和4mol H2,加入合适的催化剂(体积可以忽略不计)、
保持250℃不变发生上述反应,用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
压强/MPa
12.4
10.2
8.4
7.0
6.2
6.2
则反应从开始到20min 时,以CO 浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=
0.075 mol/(L﹒min)
,该温度
下平衡常数K=
3(mol/L)
﹣2
。
III.(4)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,右图
是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
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①B 极上的电极反应式为
CH4﹣8e
﹣+4O2﹣═CO2+2H2O
。
②若用该燃料电池作电源,用石墨作电极电解硫酸铜溶液,当阳极收集到5.6L(标准状况)气体时,消耗甲烷
的体积为
2.8
L(标准状况下)。
【解答】解:I.(1)4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H1①
4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)△H2②
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H3③
盖斯定律计算(①﹣②)×
得到上述反应热效应之间的关系式为△H3=
(△H1 ̄△H2),
故答案为:
(△H1 ̄△H2);
(2)①反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H<0,反应为气体体积增大的放热反应,
a.反应速率之比等于化学方程式计量数之比为正反应速率之比,5c(NH3)=4c(O2),不能说明正逆反应速率
相同,故a 错误;
b.12 个N﹣H 键的生成速率与12 个O﹣H 键的生成速率相等,说明正逆反应速率相同,反应达到平衡状态,故
b 正确;
c.混合气体的压强不变说明反应达到平衡状态,故c 正确;
d.反应前后气体质量和体积不变,混合气体的密度始终不变,不能说明反应大多平衡状态,故d 错误;
故答案为:b c;
②若其他条件不变,将容器改为恒容的绝热容器,反应为发热反应,达到平衡状态温度升高,平衡逆向进行,
在达到平衡后的体系温度下的化学平衡常数为K1,则K1<K,
故答案为:<;
II.(3)CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH (g)△H<O.在容积固定为1L 的密闭容器内充入2mol CO 和4mol H2,
设消耗CO 物质的量为x,
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH (g)
起始量(mol)2
4
0
变化量(mol)x
2x
x
20min 末(min)2﹣x
4﹣2x
x
气体压强之比等于气体物质的量之比,
=
x=1.5mol,
以CO 浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=
=0.075 mol/(L﹒min),
该温度下平衡常数K=
=3(mol/L)
﹣2,
故答案为:0.075 mol/(L﹒min);3(mol/L)
﹣2;
III.(4)①燃料电池中燃料在负极发生氧化反应,甲烷失电子在熔融盐中生成二氧化碳气体,B 极上的电极反应
式为:CH4﹣8e
﹣+4O2﹣=CO2+2H2O,
故答案为:CH4﹣8e
﹣+4O2﹣═CO2+2H2O;
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当阳极收集到5.6L(标准状况)气体为氧气,物质
的量=
=0.25mol,电极反应为4OH
﹣﹣4e
﹣=2H2O+O2↑,结合单质守恒和电极反应得到CH4﹣8e
﹣
+4O2﹣=CO2+2H2O,CH4~8e
﹣~2O2,则消耗甲烷物质的量0.125mol,标准状况下的体积=0.125mol×22.4L/mol
=2.8L,故答案为:2.8。
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三、【化学--选修3:物质结构与性质】
11.(15 分)铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)基态Fe2+的简化电子排布式为
[Ar]3d6
。
(2)实验室用KSCN 溶液、苯酚(
)检验Fe3+.N、O、S 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为
N>O>S
(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为
sp2 杂化
。
(3)FeCl3 的熔点为306℃,沸点为315℃.FeCl3 的晶体类型是
分子晶体
。FeSO4 常作净水剂和补铁剂,SO42
﹣的立体构型是
正四面体形
。
(4)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1mol Fe(CO)5 分子中含molσ键,与CO 互为等电子
体的离子是
CN
﹣或C22﹣
(填化学式,写一种)。
(5)氮化铁晶体的晶胞结构如图1 所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为
3:1
。
(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图2 所示。已知:
氧化亚铁晶体的密度为ρg•cm
﹣3,NA 代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距
离的Fe2+数目为
12
;Fe2+与O2﹣最短核间距为
×1010
pm。
【解答】解:(1)铁原子失去最外层4s 能级2 个电子形成Fe2+,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,简化
电子排布式为[Ar]3d6;
故答案为:[Ar]3d6;
(2)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,氮元素2p 能级处于半满稳定状态,能量低,
氮元素的第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能,所以第一电离能N>O>S.苯酚为平面结构,C 原子采
取sp2 杂化;
故答案为:N>O>S;sp2 杂化;
(3)FeCl3 的熔点为306℃,沸点为315℃,据此可知氯化铁熔沸点较低,则氯化铁属于分子晶体;SO42﹣离子中
含有4 个σ键,没有孤电子对,所以其立体构型是正四面体,硫原子采取sp3 杂化;
故答案为:分子晶体;正四面体形;
(4)配合物中碳原子不存在孤对电子,σ键数为2,1 个Fe (CO)5 分子含10 个σ键,则1mol Fe(CO)5 分
子中含10molσ键;原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体,与CO 互为等电子体的离子有CN
﹣、
C22﹣,
故答案为:10;CN
﹣、C22﹣;
(5)氮化铁晶体为六棱柱,顶点贡献率为
,棱点贡献率为
,面点贡献率为
,依据晶胞结构可知,12 个铁
原子位于顶点,2 个铁原子位于面心,3 个铁原子位于体内,2 个氮原子位于体内,1 个晶胞含有铁微粒数为:12
×
+
×2+3=6,含氮原子数为2,所以该晶体中铁、氮的微粒个数之比为:6:2=3:1;
故答案为:3:1;
(6)氧化亚铁晶胞结构类似氯化钠晶胞,棱上3 个离子相切,晶胞参数等于相邻两个离子核间距的2 倍。依据
图2 可知,上、中、下三层各有4 个氧离子与中心的氧离子紧邻且等距离,而氧化亚铁中氧离子、亚铁离子个数
比为1:1,所以有12 个二价铁离子与二价铁离子相邻且等距离;
1 个氧化亚铁晶胞含有二价铁离子数目为:8×
+6×
=4,含有氧离子数目为:
×12+1=4,所以1 个氧化
亚铁晶胞含有4 个FeO,设Fe2+与O2﹣最短核间距为dpm,依据氧化亚铁晶体的密度为ρg•cm
﹣3,可知:ρ=
,解得d=
×1010pm;
故答案为:12;
×1010;
四、【化学--选修5:有机化学基础】
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12.苯酚是一种重要的化工原料。以苯酚为主要起始原料,经下列反应可制得香料M 和高分子化合物N.(部分产
物及反应条件已略去)
(1)B 的官能团的名称是
羧基、羟基
。
(2)已知C 的分子式为C5H12O,C 能与金属Na 反应,C 的核磁共振氢谱有3 组峰,则C 的结构简式
。
(3)由D 生成N 的反应类型是
缩聚反应
,B 与C 反应生成M 的反应类型是
取代反应或酯化反应
。
(
4
)
写
出
M
与
NaOH
溶
液
反
应
的
化
学
方
程
式
是
。
(5)物质F 的结构是:
则符合下列条件的F 的同分异构体有
13
种。
①能发生银镜反应②能与NaHCO3 溶液反应③分子中有苯环,无
结构。
其中苯环上只有两个取代基,且核磁共振氢谱有4 组峰,峰面积之比为1:2:2:1 的为
(写结构简式)。
(6)已知:
写出以苯酚、乙醇和ClCH2COOH 为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用)。
【解答】解:(1)B 为
,含有的官能团有:羧基、羟基,故答案为:羧基、羟基;
(2)C 的分子式为C5H12O,能与金属Na 反应,属于饱和一元醇,C 的核磁共振氢谱有3 组峰,则C 为
,
故答案为:
;
(3)由D 反应生成高聚物N,还生成甲醇,属于缩聚反应;B 与C 发生酯化反应生成M,也属于取代反应,故
答案为:缩聚反应;取代反应或酯化反应;
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第154页(共237页)
(
4
)
M
与
NaOH
溶
液
反
应
的
化
学
方
程
式
是
:
,
故答案为:
;
(5)F 的同分异构体满足条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸形成的酯基,②能与NaHCO3 溶液反
应,说明含有羧基,③分子中有苯环,无
结构,可以有2 个侧链为:﹣COOH、﹣OOCH,有邻、
间、对3 种,可以有3 个侧链为:﹣COOH、﹣CHO、﹣OH,而﹣COOH、﹣CHO 有邻、间、对3 种位置,对
应的﹣OH 分别有4 种、4 种、2 种位置,有10 种,故符合条件的F 的同分异构体共有3+10=13 种,其中苯环
上只有两个取代基,且核磁共振氢谱有4 组峰,峰面积之比为1:2:2:1 的为:
,
故答案为:13;
;
(6)苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚,苯酚钠经过①ClCH2COOH、②H+得到
,最后与乙醇发生
酯
化
反
应
得
到
,
合
成
路
线
流
程
图
为
:
,
故答案为:
。
2019-2020 学年广东省广州市高三期末化学试卷
一、选择题:
1.(3 分)下列关于自然界中氮循环的说法错误的是(
)
A.氮肥均含有NH4+
B.雷电作用固氮中氮元素被氧化
C.碳、氢、氧三种元素参与了自然界中氮循环
D.合成氨工业的产品可用于侯氏制碱法制备纯碱
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第155页(共237页)
2.(3 分)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[3,3]庚烷(
)是其中的一种。下列关于该
化合物的说法正确的是(
)
A.与甲苯(C7H8)互为同分异构体
B.1mol 该化合物完全燃烧时消耗10 mol O2
C.所有碳原子均处同一平面
D.一氯代物共有3 种(不含立体异构)
3.(3 分)NA 是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(
)
A.4g 甲烷完全燃烧转移的电子数为2NA
B.11.2L(标准状况)CCl4 中含有的共价键数为2NA
C.3 mol SO2 和1mol O2 于密闭容器中催化反应后分子总数为3NA
D.1L 0.1mol•L
﹣1 的Na2S 溶液中HS
﹣和S2﹣离子数之和为0.1 NA
4.(3 分)下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是(
)
选项
目的
分离方法
原理
A
分离氢氧化铁胶体与FeCl3 溶液
过滤
胶体粒子不能通过滤纸
B
用乙醇提取碘水中的碘
萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
C
用MgCl2 溶液制备无水MgCl2 固体
蒸发
MgCl2 受热不分解
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
A.A
B.B
C.C
D.D
5.(3 分)短周期主族元素W、X、Y 和Z 的原子序数依次增大,W 的气态氢化物的水溶液可使酚酞变红,W 与X
可形成一种红棕色有刺激性气味的气体,Y 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,Z 原子最外层电子数与
W 原子的电子总数相同。下列说法中正确的是(
)
A.W 的氧化物对应水化物均为强酸
B.简单离子半径:W<X<Y
C.简单氢化物沸点:Z<W
D.Y 与Z 形成的化合物的水溶液呈碱性
6.(3 分)一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。电池工作时发生的反应为:下列关于该
电池叙述错误的是(
)
RuII
RuII*(激发态)
RuII*→RuIII+e
﹣
I3
﹣+2e
﹣→3I
﹣
RuIII+3I
﹣→RuII+I3
﹣
A.电池中镀Pt 导电玻璃为正极
B.电池工作时,I
﹣离子在镀Pt 导电玻璃电极上放电
C.电池工作时,电解质中I
﹣和I3
﹣浓度不会减少
D.电池工作时,是将太阳能转化为电能
7.(3 分)一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误
的是(
)
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A.Ksp(MnCO3)的数量级为10
﹣11
B.MgCO3 的悬浊液中加入少量水充分振荡,c(Mg2+)不变
C.a 点表示的溶液中,c(Ca2+)>c(CO32﹣)
D.向浓度均为0.01mol•L
﹣1 的Mg2+、Ca2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入Na2CO3 溶液,最先形成MgCO3 沉淀
二、解答题(共5 小题,满分0 分)
8.实验室可用溢流法连续制备无水四氯化锡(SnCl4)。SnCl4 易挥发,极易发生水解,Cl2 极易溶于SnCl4.制备原
理与实验装置如图1 所示:
Sn(s)+2Cl2(g)=SnCl4(l)△H=﹣511kJ•mol
﹣1
物质
Sn
SnCl4
CuCl2
熔点/℃
232
﹣33
620
沸点/℃
2260
114
993
可能用到的有关数据如下:
制备过程中,锡粒逐渐被消耗,须提拉橡胶塞及时向反应器中补加锡粒。当SnCl4 液面升至侧口高度时,液态产
物经侧管流入接收瓶。
回答下列问题:
(1)a 管的作用是
。
(2)A 中反应的离子方程式是
。
(3)D 的作用是
。
(4)E 中冷却水的作用是
。
(5)如图2 所示,尾气处理时,可选用的装置是
(填序号)。
(6)锡粒中含铜杂质致E 中产生CuCl2,但不影响F 中产品的纯度,原因是
。
(7)SnCl4 粗品中含有Cl2,精制时加入少许锡屑后蒸馏可得纯净的SnCl4.蒸馏过程中不需要用到的仪器有
(填序号)。
A.蒸馏烧瓶
B.温度计
C.接收器
D.冷凝管
E.吸滤瓶
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第157页(共237页)
9.氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图1 所示。溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以Zn(NH3)
42+、Cu(NH3)42+、Cd(NH3)42+、AsCl52﹣的形式存在。
回答下列问题:
(1)Zn(NH3)42+中Zn 的化合价为
,“溶浸”中ZnO 发生反应的离子方程式为
。
(2)锌浸出率与温度的关系如图2 所示,分析30℃时锌浸出率最高的原因为
。
(3)
“氧化除杂”中,AsCl52﹣转化为As2O5 胶体吸附聚沉除去,溶液始终接近中性。该反应的离子方程式为
。
(4)“滤渣3”的主要成分为
。
(5)“电解”时Zn(NH3)42+在阴极放电的电极反应式为
。阳极区放出一种无色无味的气体,将其通入
滴有KSCN 的FeCl2 溶液中,无明显现象,该气体是
(写化学式)。电解后的电解液经补充
(写
一种物质的化学式)后可返回“溶浸”工序继续使用。
10.氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体,且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)污水生物脱氮过程中,在异养微生物催化下,硝酸铵可分解为N2O 和另一种产物,该反应的化学方程式
为
。
(2)已知反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的△H=﹣163kJ•mol
﹣1,1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学
键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ 的能量,则1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为
kJ。
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(3)在一定温度下的恒容容器中,反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下:
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
c(N2O)/mol•L
﹣1 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.010
①在0~20min 时段,反应速率v(N2O)为
mol•L
﹣1•min
﹣1。
②若N2O 起始浓度c0 为0.150mol•L
﹣1,则反应至30min 时N2O 的转化率α=
。比较不同起始浓度时N2O
的分解速率:v(c0=0.150mol•L
﹣1)
v(c0=0.100mol•L
﹣1)(填“>”、“=”或“<”)。
③不同温度(T)下,N2O 分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O 消耗一半时
所需的相应时间),则T1
T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为p0,反应至t1 min 时,
体系压强p=
(用p0 表示)。
(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O 的分解速率,反应历程为:
第一步
I2(g)⇌2I(g)
(快反应)
第二步
I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)
(慢反应)
第三步
IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g)
(快反应)
实验表明,含碘时N2O 分解速率方程v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5(k 为速率常数)。下列表述正确的是
(填
标号)。
A.N2O 分解反应中,k(含碘)>k(无碘)
B.第一步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步大
D.I2 浓度与N2O 分解速率无关
11.FeSe 、MgB2 等超导材料具有广阔的应用前景。
(1)基态Fe 原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为
,基态Se 原子的电子占据最高能级的电子云
轮廓图为
形。
(2)向FeSe 中嵌入吡啶(
)能得到具有优异性能的超导材料。吡啶中氮原子的杂化类型为
;该分
子内存在
(填标号)。
A.σ键
B.π键
C.配位键
D.氢键
(3)将金属锂直接溶于液氨,得到具有很高反应活性的金属电子溶液,再通过系列反应可制得FeSe 基超导材料
Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2。
①NH2
﹣的空间构型为
。
②液氨是氨气液化的产物,氨气易液化的原因是
。
③金属锂溶于液氨时发生反应:Li+(m+n)NH3=X+e
﹣(NH3)n.X 的化学式为
。
(4)MgB2 晶体结构如图所示。B 原子独立为一层,具有类似于石墨的结构,每个B 原子周围都有
个与
之等距离且最近的B 原子;六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为NA ,该晶体的密度为
g•cm
﹣3(列出计算式)。
12 .温室气体CO2 资源化利用的一种途径如下,生成物H 和I 可用作锂离子电池的电解质。
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第159页(共237页)
回答下列问题:
(1)由A 到B 的反应类型为
。
(2)由C 到D 反应所需试剂为
。
(3)E 中官能团的名称是
。
(4)F 合成G 的反应方程式为
。
(5)H 的分子式为
。
(6)写出与G 互为同分异构体的羧酸类芳香化合物的结构简式(核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为6:2:1:
1)
。
(7)设计由丙炔和甲醛为起始原料制备
和
的合成路线
(无机试剂任选)。
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2019-2020 学年广东省广州市高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:
1.(3 分)下列关于自然界中氮循环的说法错误的是(
)
A.氮肥均含有NH4+
B.雷电作用固氮中氮元素被氧化
C.碳、氢、氧三种元素参与了自然界中氮循环
D.合成氨工业的产品可用于侯氏制碱法制备纯碱
【解答】解:A.氮肥可以是铵盐、硝酸盐、尿素等,不一定含铵根离子,故A 错误;
B.雷电作用固氮是氮气被氧气氧化为NO,氮元素被氧化,故B 正确;
C.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环,如蛋白质的制造需要碳元素,又如N2 在放电条件下与O2 直接化合生
成无色且不溶于水的一氧化氮气体,N2+O2
2NO,氧元素参与,二氧化氮易与水反应生成硝酸(HNO3)
和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,氢元素参加,故C 正确;
D.合成氨工业的产品氨气,可用于侯氏制碱法制备纯碱,故D 正确;
故选:A。
2.(3 分)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[3,3]庚烷(
)是其中的一种。下列关于该
化合物的说法正确的是(
)
A.与甲苯(C7H8)互为同分异构体
B.1mol 该化合物完全燃烧时消耗10 mol O2
C.所有碳原子均处同一平面
D.一氯代物共有3 种(不含立体异构)
【解答】解:A.分子式为C7H12,与甲苯的分子式不同,不是同分异构体,故A 错误;
B.1mol 该化合物完全燃烧时消耗O2 的物质的量为(7+
)mol=10mol,故B 正确;
C.含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,则所有的碳原子不可能在同一个平面上,故C 错误;
D.分子中含有2 种H,则一氯代物共有2 种,故D 错误。
故选:B。
3.(3 分)NA 是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(
)
A.4g 甲烷完全燃烧转移的电子数为2NA
B.11.2L(标准状况)CCl4 中含有的共价键数为2NA
C.3 mol SO2 和1mol O2 于密闭容器中催化反应后分子总数为3NA
D.1L 0.1mol•L
﹣1 的Na2S 溶液中HS
﹣和S2﹣离子数之和为0.1 NA
【解答】解:A.甲烷燃烧时,碳元素由﹣4 价变为+4 价,故1mol 甲烷燃烧转移8mol 即8NA 个电子,4g 甲烷
物质的量为:0.25mol,转移电子数为:
=2NA,故A 正确;
B.标况下四氯化碳为液体,不能使用气体摩尔体积,故B 错误;
C.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫为可逆反应,不能进行到底,则3 mol SO2 和1mol O2 于密闭容器中催化反
应后分子总数为小于3NA,故C 错误;
D.HS
﹣在溶液中既能水解为H2S 又能电离为S2﹣,根据物料守恒可知溶液中H2S、HS
﹣和S2﹣的个数之和为0.1NA
个,故D 错误;
故选:A。
4.(3 分)下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是(
)
选项
目的
分离方法
原理
A
分离氢氧化铁胶体与FeCl3 溶液
过滤
胶体粒子不能通过滤纸
B
用乙醇提取碘水中的碘
萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
C
用MgCl2 溶液制备无水MgCl2 固体
蒸发
MgCl2 受热不分解
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:A.胶粒和溶液能够通过滤纸,无法通过过滤分离,可利用渗析的方法分离,故A 错误;
B.乙醇与水不分层,无法萃取碘水中的碘单质,应该用苯或四氯化碳作萃取剂,故B 错误;
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第161页(共237页)
C.镁离子水解生成氢氧化镁和氯化氢,HCl 易挥发,直接蒸发无法获得氯化镁固体,应该在HCl 气流中蒸发,
故C 错误;
D.丁醇和乙醚互溶,二者沸点不同,可利用蒸馏操作分离,故D 正确;
故选:D。
5.(3 分)短周期主族元素W、X、Y 和Z 的原子序数依次增大,W 的气态氢化物的水溶液可使酚酞变红,W 与X
可形成一种红棕色有刺激性气味的气体,Y 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,Z 原子最外层电子数与
W 原子的电子总数相同。下列说法中正确的是(
)
A.W 的氧化物对应水化物均为强酸
B.简单离子半径:W<X<Y
C.简单氢化物沸点:Z<W
D.Y 与Z 形成的化合物的水溶液呈碱性
【解答】解:根据分析可知:W 为N 元素,X 为O 元素,Y 为Na 元素,Z 为Cl 元素。
A.N 元素的最高价氧化物对应水化物硝酸为强酸,而亚硝酸为弱酸,故A 错误;
B.氮离子、氧离子和钠离子都含有2 个电子层,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径Y<X<W,故B 错
误;
C.氨气分子间存在氢键,导致氨气的沸点大于HCl,即简单氢化物沸点Z>W,故C 正确;
D.NaCl 为强酸强碱盐,其水溶液为中性,故D 错误;
故选:C。
6.(3 分)一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。电池工作时发生的反应为:下列关于该
电池叙述错误的是(
)
RuII
RuII*(激发态)
RuII*→RuIII+e
﹣
I3
﹣+2e
﹣→3I
﹣
RuIII+3I
﹣→RuII+I3
﹣
A.电池中镀Pt 导电玻璃为正极
B.电池工作时,I
﹣离子在镀Pt 导电玻璃电极上放电
C.电池工作时,电解质中I
﹣和I3
﹣浓度不会减少
D.电池工作时,是将太阳能转化为电能
【解答】解:A、由图可知,镀Pt 导电玻璃极为电子流入的一极,所以为正极,故A 正确;
B、原电池中阴离子在负极周围,所以I
﹣离子不在镀Pt 导电玻璃电极上放电,故B 错误;
C、电池的电解质溶液中I
﹣的浓度和I3
﹣的浓度不变,故C 正确;
D、由图可知该电池是将太阳能转化为电能的装置,故D 正确;
故选:B。
7.(3 分)一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误
的是(
)
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A.Ksp(MnCO3)的数量级为10
﹣11
B.MgCO3 的悬浊液中加入少量水充分振荡,c(Mg2+)不变
C.a 点表示的溶液中,c(Ca2+)>c(CO32﹣)
D.向浓度均为0.01mol•L
﹣1 的Mg2+、Ca2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入Na2CO3 溶液,最先形成MgCO3 沉淀
【解答】解:A.利用(0,10.7)或(10.7,0)计算Ksp(MnCO3)=c(Mn2+)•c(CO32﹣)=1×10
﹣10.7=100.3
×10
﹣11,1<100.3<10,所以Ksp(MnCO3)数量级为10
﹣11,故A 正确;
B.MgCO3 的悬浊液中加入少量水,Ksp 保持不变,所以c(Mg2+)不变,故B 正确;
C.a 点表示CaCO3 的饱和溶液,但﹣lgc(CO32﹣)>﹣lgc(Ca2+);所以c(Ca2+)>c(CO32﹣),故C 正确;
D.﹣lgc(CO32﹣)=4 时,﹣lgc(Mn2+)最大,﹣lgc(Mg2+)最小,即c(Mn2+)最小,c(Mg2+)最大,所以
Ksp(MnCO3)最小,Ksp(MgCO3)最大,所以向浓度均为0.01mol•L
﹣1 的Mg2+、Ca2+、Mn2+混合溶液中逐滴
加入Na2CO3 溶液,先生成MnCO3 沉淀,故D 错误;
故选:D。
二、解答题(共5 小题,满分0 分)
8.实验室可用溢流法连续制备无水四氯化锡(SnCl4)。SnCl4 易挥发,极易发生水解,Cl2 极易溶于SnCl4.制备原
理与实验装置如图1 所示:
Sn(s)+2Cl2(g)=SnCl4(l)△H=﹣511kJ•mol
﹣1
物质
Sn
SnCl4
CuCl2
熔点/℃
232
﹣33
620
沸点/℃
2260
114
993
可能用到的有关数据如下:
制备过程中,锡粒逐渐被消耗,须提拉橡胶塞及时向反应器中补加锡粒。当SnCl4 液面升至侧口高度时,液态产
物经侧管流入接收瓶。
回答下列问题:
(1)a 管的作用是
平衡压强,使浓盐酸顺利流下
。
(2)A 中反应的离子方程式是
2MnO4
﹣+16H++10Cl
﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
。
(3)D 的作用是
使氯气充分干燥
。
(4)E 中冷却水的作用是
避免四氯化锡气化而损失,导致产率下降
。
(5)如图2 所示,尾气处理时,可选用的装置是
B
(填序号)。
(6)锡粒中含铜杂质致E 中产生CuCl2,但不影响F 中产品的纯度,原因是
氯化铜的熔点较高,不会随四氯
化锡液体流出
。
(7)SnCl4 粗品中含有Cl2,精制时加入少许锡屑后蒸馏可得纯净的SnCl4.蒸馏过程中不需要用到的仪器有
E
(填序号)。
A.蒸馏烧瓶
B.温度计
C.接收器
D.冷凝管
E.吸滤瓶
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第163页(共237页)
【解答】解:(1)导管a 的作用是平衡压强,可使分液漏斗内的液体顺利流下,
故答案为:平衡压强,使浓盐酸顺利流下;
(2)实验采用KMnO4 和浓盐酸反应的方法制取Cl2,反应还生成MnCl2,则反应的离子方程式为2MnO4
﹣
+16H++10Cl
﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,
故答案为:2MnO4
﹣+16H++10Cl
﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(3)C、D 都为浓硫酸,具有吸水性,D 可使氯气充分干燥,故答案为:使氯气充分干燥;
(4)SnCl4 易挥发,冷水可降低温度,避免四氯化锡气化而损失,导致产率下降,故答案为:避免四氯化锡气化
而损失,导致产率下降;
(5)尾气含有氯气,为避免四氯化锡水解,应用碱石灰,故答案为:B;
(6)锡粒中含铜杂质致E 中产生CuCl2,但不影响F 中产品的纯度,原因是氯化铜的熔点较高,不会随四氯化
锡液体流出,
故答案为:氯化铜的熔点较高,不会随四氯化锡液体流出;
(7)蒸馏用到A.蒸馏烧瓶、B.温度计、C.接收器、D.冷凝管,另外还需锥形瓶,无需吸滤瓶,
故答案为:E。
9.氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图1 所示。溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以Zn(NH3)
42+、Cu(NH3)42+、Cd(NH3)42+、AsCl52﹣的形式存在。
回答下列问题:
(1)Zn(NH3)42+中Zn 的化合价为
+2
,“溶浸”中ZnO 发生反应的离子方程式为
ZnO+2NH3•H2O+2NH4+
=Zn(NH3)42++3H2O
。
(2)锌浸出率与温度的关系如图2 所示,分析30℃时锌浸出率最高的原因为
低于30℃,溶浸反应速率随温度
升高而增大,超过30℃,氨气逸出导致溶浸反应速率下降
。
(3)
“氧化除杂”中,AsCl52﹣转化为As2O5胶体吸附聚沉除去,溶液始终接近中性。该反应的离子方程式为
2AsCl52
﹣+2H2O2+6NH3•H2O=As2O5(胶体)+10Cl
﹣+6NH4++5H2O
。
(4)“滤渣3”的主要成分为
Cu、Cd
。
(5)“电解”时Zn(NH3)42+在阴极放电的电极反应式为
Zn(NH3)42++2e
﹣=Zn+4NH3
。阳极区放出一种无
色无味的气体,将其通入滴有KSCN 的FeCl2 溶液中,无明显现象,该气体是
N2
(写化学式)。电解后的电
解液经补充
NH3 或NH3•H2O
(写一种物质的化学式)后可返回“溶浸”工序继续使用。
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【解答】解:(1)Zn(NH3)42+中Zn 的化合价为+2 价,“浸出”时,ZnO 溶于氯化铵和氨水的混合溶液,生成
配离子Zn(NH3)42+,则发生反应的离子方程式为ZnO+2NH3•H2O+2NH4+=Zn(NH3)42++3H2O,
故答案为:+2;ZnO+2NH3•H2O+2NH4+=Zn(NH3)42++3H2O;
(2)根据温度与锌浸出率的图可知,30℃左右时浸出率最高,如低于30℃,溶浸反应速率随温度升高而增大,
超过30℃,氨气逸出导致溶浸反应速率下降,
故答案为:低于30℃,溶浸反应速率随温度升高而增大,超过30℃,氨气逸出导致溶浸反应速率下降;
(3)“氧化除杂”中,AsCl52﹣转化为As2O5 胶体吸附聚沉除去,反应的离子方程式为2AsCl52﹣+2H2O2+6NH3•H2O
=As2O5(胶体)+10Cl
﹣+6NH4++5H2O,
故答案为:2AsCl52﹣+2H2O2+6NH3•H2O=As2O5(胶体)+10Cl
﹣+6NH4++5H2O;
(4)锌可置换出Cu、Cd,“滤渣3”的主要成分为Cu、Cd,故答案为:Cu、Cd;
(5)“电解”时Zn(NH3)42+在阴极放电,发生还原反应生成锌,电极反应式为Zn(NH3)42++2e
﹣=Zn+4NH3,
阳极区放出一种无色无味的气体,将其通入滴有KSCN 的FeCl2 溶液中,无明显现象,该气体是氮气,则电解后
的电解液经补充氨气或氨水后可返回“溶浸”工序继续使用,
故答案为:Zn(NH3)42++2e
﹣=Zn+4NH3;N2;NH3 或NH3•H2O。
10.氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体,且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)污水生物脱氮过程中,在异养微生物催化下,硝酸铵可分解为N2O 和另一种产物,该反应的化学方程式为
NH4NO3
N2O↑+2H2O
。
(2)已知反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的△H=﹣163kJ•mol
﹣1,1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学
键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ 的能量,则1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为
1112.5
kJ。
(3)在一定温度下的恒容容器中,反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下:
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
c(N2O)/mol•L
﹣1 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 0.010
①在0~20min 时段,反应速率v(N2O)为
1×10
﹣3
mol•L
﹣1•min
﹣1。
②若N2O 起始浓度c0 为0.150mol•L
﹣1,则反应至30min 时N2O 的转化率α=
20%
。比较不同起始浓度时N2O
的分解速率:v(c0=0.150mol•L
﹣1)
=
v(c0=0.100mol•L
﹣1)(填“>”、“=”或“<”)。
③不同温度(T)下,N2O 分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O 消耗一半时
所需的相应时间),则T1
>
T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为p0,反应至t1 min 时,
体系压强p=
1.25p0
(用p0 表示)。
(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O 的分解速率,反应历程为:
第一步
I2(g)⇌2I(g)
(快反应)
第二步
I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)
(慢反应)
第三步
IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g)
(快反应)
实验表明,含碘时N2O 分解速率方程v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5(k 为速率常数)。下列表述正确的是
AC
(填
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标号)。
A.N2O 分解反应中,k(含碘)>k(无碘)
B.第一步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步大
D.I2 浓度与N2O 分解速率无关
【解答】解:(1)硝酸铵氮元素价态归中可分解为N2O 和水,化学反应为:NH4NO3
N2O↑+2H2O;
故答案为:NH4NO3
N2O↑+2H2O;
(2)设1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为Q,则△H=2Q﹣2×945kJ/mol﹣498kJ/mol=﹣163kJ
•mol
﹣1,解得Q=1112.5kJ/mol;
故答案为:1112.5;
①在0~20min 时段,反应速率v(N2O)=
=1×10
﹣3mol•L
﹣1•min
﹣1;
故答案为:1×10
﹣3;
②观察数据可得每隔10min,c(N2O)的变化量相等,故单位时间内c(N2O)的变化量是定值,即N2O 的分解
速率是定值,即为v(c0=0.150mol•L
﹣1)=v(c0=0.100mol•L
﹣1)=1×10
﹣3mol•L
﹣1•min
﹣1,若N2O 起始浓度
c0 为0.150mol•L
﹣1,则反应至30min 时N2O 的转化率为
×100%=20%;
故答案为:20%;=;
③温度越高反应速率越快,由图可知,T1 条件下所用时间较短,反应速率快,则T1>T2;
根据反应可知,2molN2O 反应一半时容器中气体总共2.5mol,则
=
,解得p=1.25p0;
故答案为:>;1.25p0;
(4)A.由题碘的存在提高N2O 的分解速率,v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5 中v 与k 成正比,则k(含碘)>k(无
碘),故A 正确;
B.慢反应对总反应速率起决定作用,第二步起决定作用,故B 错误;
C.第二步反应慢,活化能大,故C 正确;
D.根据N2O 分解速率方程v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5,I2 浓度与N2O 分解速率有关,故D 错误;
故答案为:AC。
11.FeSe 、MgB2 等超导材料具有广阔的应用前景。
(1)基态Fe 原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为
,基态Se 原子的电子
占据最高能级的电子云轮廓图为
哑铃
形。
(2)向FeSe 中嵌入吡啶(
)能得到具有优异性能的超导材料。吡啶中氮原子的杂化类型为
sp2
;该分
子内存在
AB
(填标号)。
A.σ键
B.π键
C.配位键
D.氢键
(3)将金属锂直接溶于液氨,得到具有很高反应活性的金属电子溶液,再通过系列反应可制得FeSe 基超导材料
Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2。
①NH2
﹣的空间构型为
V 型
。
②液氨是氨气液化的产物,氨气易液化的原因是
液氨气分子之间存在氢键,分子间作用力较强,容易液化
。
③金属锂溶于液氨时发生反应:Li+(m+n)NH3=X+e
﹣(NH3)n.X 的化学式为
Li(NH3)m+
。
(4)MgB2 晶体结构如图所示。B 原子独立为一层,具有类似于石墨的结构,每个B 原子周围都有
3
个与之
等距离且最近的B 原子;六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为NA ,该晶体的密度为
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g•cm
﹣3(列出计算式)。
【解答】解:(1)基态Fe 原子价层电子排布式为3d64s2,结合泡利原理、洪特规则,价电子排布图为
;Se 处于第四周期第VIA 族,外围电子排布式为4s24p4,基态Se 原子的电子占据最高
能级为4p 能级,电子云形形状为哑铃形,
故答案为:
;哑铃;
(2)吡啶中氮原子有1 对孤对电子,形成2 个σ键,N 原子杂化轨道数目为1+2=3,N 原子采取sp2 杂化;单
键为σ键,结构与苯类似,存在大π键,没有配位键与氢键,
故答案为:sp2;AB;
(3)①NH2
﹣中N 原子孤电子对数=
=2,价层电子对数=2+2=4,微粒空间构型为V 型,
故答案为:V 型;
②液氨气分子之间存在氢键,分子间作用力较强,容易液化,
故答案为:液氨气分子之间存在氢键,分子间作用力较强,容易液化;
③由电荷守恒可知X 带1 个单位正电荷,再根据原子守恒确定X 的化学式为Li(NH3)m+,
故答案为:Li(NH3)m+;
(4)将结构单元分成六个正三棱柱,B 原子处于正三棱柱的中心,补全晶体结构可知每个B 原子周围都有3 个
与之等距离且最近的B 原子;图中结构单元中B 原子数6、Mg 原子数目=2×
+12×
=3,结构单元相当于有
3 个“MgB2”,原子总质量=3×
g,晶体密度=3×
g÷(a cm×a cm×sin60°×3×c cm)=
g•cm
﹣3,
故答案为:3;
。
12 .温室气体CO2 资源化利用的一种途径如下,生成物H 和I 可用作锂离子电池的电解质。
回答下列问题:
(1)由A 到B 的反应类型为
加成反应
。
(2)由C 到D 反应所需试剂为
Br2/FeBr3
。
(3)E 中官能团的名称是
碳碳三键、羟基
。
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(4)F 合成G 的反应方程式为
。
(5)H 的分子式为
C10H10O4
。
(6)写出与G 互为同分异构体的羧酸类芳香化合物的结构简式(核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为6:2:1:
1)
、
。
(7 )设计由丙炔和甲醛为起始原料制备
和
的合成路线
(无机试剂任选)。
【解答】解:(1)由A 到B 的反应类型为加成反应,
故答案为:加成反应;
(2)苯和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成溴苯,则由C 到D 反应所需试剂为Br2/FeBr3,
故答案为:Br2/FeBr3;
(3)E 中官能团的名称是碳碳三键、羟基,
故答案为:碳碳三键、羟基;
(
4
)
F
结
构
简
式
为
,
F
合
成
G
的
反
应
方
程
式
为
,
故答案为:
;
(5)H 的分子式为C10H10O4,
故答案为:C10H10O4;
(6)与G 互为同分异构体的羧酸类芳香化合物的结构简式(核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为6:2:1:1)
、
,
故答案为:
、
;
(7)由丙炔和甲醛为起始原料制备
、
,丙炔和甲醛发生加成反应生成CH3C≡
CCH2OH,CH3C≡CCH2OH 发生还原反应生成CH3CH=CHCH2OH,CH3CH=CHCH2OH 发生氧化反应,然后和
二
氧
化
碳发
生
加
成
反
应
得
到
、
,
其
合
成路
线
为
,
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故答案为:
。
2019-2020 学年北京市海淀区高三期末化学试卷
一、本部分共14 道小题,每小题3 分,共42 分.请在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项.
1.(3 分)材料在人类文明史上起着划时代的意义,下列物品所用主要材料与类型的对应关系不正确的是(
)
A
B
C
D
人面
鱼
纹陶盆
“马踏飞燕”铜奔马
宇航员的航天服
光导纤维
无机非金属材料
金属材料
有机高分子材料
复合材料
A.A
B.B
C.C
D.D
2.(3 分)家用暖气片大多用低碳钢材料制成,一旦生锈不仅影响美观,也会造成安全隐患。下列防止生锈的方法
中,存在安全隐患的是(
)
A.在暖气片表面镀锡
B.在暖气片表面涂漆
C.在暖气片表面涂铝粉
D.非供暖期在暖气内充满弱碱性的无氧水
3.(3 分)常温下,将2 种一元酸HX 和HY 分别和NaOH 溶液等体积混合,实验数据如下:下列说法正确的是
(
)
组别
混合前
混合后
甲
c(HX)=0.1mol•L
﹣1
c(NaOH)=
0.1mol•L
﹣1
pH=9
乙
c(HY)=0.1mol•L
﹣1
c(NaOH)=
0.1mol•L
﹣1
pH=7
A.HY 为强酸
B.HX 溶液的pH=1
C.甲的混合液中c(X
﹣)=c(Na+)
D.乙的混合液中c(Na+)>c(Y
﹣)
4.(3 分)NaCl 是我们生活中必不可少的物质。将NaCl 溶于水配成1mol•L
﹣1 的溶液,溶解过程如右图所示,下列
说法正确的是(
)
A.a 离子为Na+
B.溶液中含有NA 个Na+
C.水合b 离子的图示不科学
D.室温下测定该NaCl 溶液的pH 小于7,是由于Cl
﹣水解导致
5.(3 分)114 号元素为Fl(中文名“
”),它是主族元素,其原子核外最外层电子数是4.下列说法不正确的是
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(
)
A.Fl 的原子核外有114 个电子
B.Fl 是第七周期第IVA 族元素
C.Fl 在同主族元素中金属性最强
D.Fl 的原子半径小于同主族其他元素
6.(3 分)锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池
的能量转化效率,称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是(
)
A.两者正极材料不同
B.MnO2 的放电产物可能是KMnO4
C.两者负极反应式均为Zn 失电子
D.原电池中Zn 与稀H2SO4 存在自放电现象
7.(3 分)取1mL 0.1mol•L
﹣1 AgNO3 溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1mol•L
﹣1):下列说法不正确
的是(
)
A.实验①白色沉淀是难溶的AgCl
B.由实验②说明AgI 比AgCl 更难溶
C.若按①③顺序实验,看不到黑色沉淀
D.若按②①顺序实验,看不到白色沉淀
8.(3 分)下列事实与所对应的离子方程式正确的是(
)
A.室温下,测定醋酸钠溶液的pH>7:CH3COONa═CH3COO
﹣+Na+
B.实验室用氯化铝溶液和氨水制备氢氧化铝:Al3++3OH
﹣═Al(OH)3↓
C.用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠:Na2S2O3+2H+═SO2↑+S↓+2Na++H2O
D.用碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙:CaSO4(s)+CO32﹣(aq)═CaCO3(s)+SO42﹣(aq)
9.(3 分)聚碳酸酯(
)的透光率良好。它可制作车、船、飞机的挡风玻璃,
以及眼镜片、光盘、唱片等。它可用绿色化学原料X(
)与另一原料Y 反应制得,同时生成甲醇。
下列说法不正确的是(
)
A.Y 的分子结构中有2 个酚羟基
B.Y 的分子式为C15H18O2
C.X 的核磁共振氢谱有1 个吸收峰
D.X、Y 生成聚碳酸酯发生的是缩聚反应
10.(3 分)为探究电解的放电规律,进行如下实验:下列说法不正确的是(
)
序号
阳极材料
阴极材料
电解质
阳极产物
阴极产物
①
石墨
石墨
0.1mol•L
﹣1 CuCl2 溶液
Cl2
Cu
②
石墨
石墨
0.1mol•L
﹣1 NaCl 溶液
Cl2
H2
③
石墨
石墨
0.2mol•L
﹣1 CuSO4 溶液
O2
Cu
④
铜
石墨
0.2mol•L
﹣1 CuSO4 溶液
Cu2+
Cu
⑤
石墨
石墨
熔融NaCl
Cl2
Na
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A.对比①②可知,阴极放电顺序是:Cu2+>H+>Na+
B.对比①③可知,阳极放电顺序是:Cl
﹣>OH
﹣>SO42﹣
C.对比③④可知,阳极是铜时,会先于溶液中的离子放电
D.对比①⑤可知,电解得到金属只能用熔融态,不能用水溶液
11.(3 分)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:下列说法不正
确的是(
)
相关反应的热化学方程式为:
反应I:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)═2HI(aq)+H2SO4(aq)△H1=﹣213kJ•mol
﹣1
反应II:H2SO4(aq)═SO2(g)+H2O(l)+
O2(g)△H2=+327kJ•mol
﹣1
反应III:2HI(aq)═H2(g)+I2(g)△H3=+172kJ•mol
﹣1
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.SO2 和I2 对总反应起到了催化剂的作用
C.总反应的热化学方程式为:2H2O(l)═2H2 (g)+O2(g)△H =+286 kJ•mol
﹣1
D.该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的△H 不变
12.(3 分)科学家很早就提出锂﹣空气电池的概念,它直接使用金属锂作电极,从空气中获得O2,和以LiFePO4
作电极的锂离子电池相比,
增大了电池的能量密度(指标之一是单位质量电池所储存的能量)。右图是某种锂﹣空气电池的装置示意图,放
电时,下列说法不正确的是(
)
A.金属锂为负极
B.若隔膜被腐蚀,不会影响该电池正常使用
C.多孔碳电极上发生的电极反应为:O2+2H2O+4e
﹣═4OH
﹣
D.锂﹣空气电池能量密度大的原因之一是转移等量电子时,金属锂比LiFePO4 质量小
13.(3 分)H2O2 是一种“绿色”试剂,许多物质都会使较高浓度的H2O2 溶液发生催化分解。实验发现,向H2O2
溶液中加入Br2 可以加快其分解速率。有人提出反应机理可能有2 步,第1 步反应为:H2O2+Br2═2H++O2↑+2Br
﹣.下列说法正确的是(
)
A.H2O2 分子中含有离子键和非极性键
B.在第1 步反应中,每生成0.1 mol O2,转移0.4 mol 电子
C.机理中第2 步反应为:2H++H2O2 +2Br
﹣═2H2O +Br2
D.若在加入Br2 的H2O2 溶液中检出Br
﹣,则说明第1 步反应发生了
14.(3 分)某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如下表所示。为研究废水中Cu2+处理的最佳
pH,取5 份等量的废水,分别用30%的NaOH 溶液调节pH 至8.5、9、9.5、10、11,静置后,分析上层清液中
铜元素的含量,实验结果如图所示。查阅资料,平衡I:Cu(OH)2+4NH3⇌[Cu(NH3)4]2++2OH
﹣;平衡II:Cu
(OH)2+2OH
﹣⇌[Cu(OH
﹣)4]2﹣下列说法不正确的是(
)
项目
废水水质
排放标准
pH
1.0
6~9
Cu2+/mg•L
﹣1
72
≤0.5
NH4+/mg•L
﹣1
2632
≤15
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A.废水中Cu2+处理的最佳pH 约为9
B.b~c 段:随pH 升高,Cu(OH)2 的量增加,平衡I 正向移动,铜元素含量上升
C.c~d 段:随pH 升高,c(OH
﹣)增加,平衡I 逆向移动,铜元素含量下降
D.d 点以后,随c(OH
﹣)增加,铜元素含量可能上升
二、非选择题(共6 小题,满分58 分)
15.(13 分)香豆素类化合物M 具有抗病毒、抗癌等多种生物活性。图1 是M 和聚合物E 的合成路线。
已知:①
②
③
(1)A 中官能团是
。
(2)B→
反应类型是
。
(3)化合物F 能与FeCl3 溶液发生显色反应,其结构简式是
。F 有多种同分异构体,其中属于芳香族化
合物、且为醇类物质的结构简式是
。
(4)G 的结构简式是
。
(5)D→聚合物E 的化学方程式是
。
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(6)已知
,将图2 中G→K 的流程图补充完整I
,J
,
K
:
16.(9 分)以废治废、变废为宝可以实现资源的综合利用。用废铁块、废盐酸可以生产净水剂聚合氯化铁和高铁酸
钠,转化关系如图所示:
(1)A 溶液中一定含有的溶质是
。
(2)若使③中水解程度变大,可采取的措施是
(填字母序号)。
a.加热
b.加入NaHCO3
c.加入NH4Cl
(3)写出③中水解生成Fe2(OH)m Cl6﹣m 反应的化学方程式:
。
(4)将废铁块进行预处理制成电极,通过电解制备高铁酸钠,该装置原理示意图如右。铁块做
(填“阳
极”或“阴极”),对应的电极反应式为
。
(5)高铁酸钠在水中缓慢产生红褐色沉淀和一种气体,该反应的离子方程式:
。
17.(8 分)含氮、磷污水过量排放引起的水体富营养化是当前备受关注的环境问题。
(1)氮肥、磷肥都可以促进作物生长。氮、磷元素在周期表中处于同一主族,从原子结构角度分析它们性质相
似的原因是
,性质有差异的原因是
。
(2)氮的化合物在水中被细菌分解,当氧气不充足时,在反硝化细菌的作用下,细菌利用有机物(又称碳源,
如甲醇)作为电子供体,将硝态氮的化合物(含NO3
﹣)连续还原最终生成N2,发生反硝化作用,完成下述反应
的方程式:
+5CH3OH
↑+CO32﹣+4HCO3
﹣+
。
(3)某小组研究温度对反硝化作用的影响。在反应器内添加等量的相同浓度的甲醇溶液,从中取污泥水混合液
分置于4 个烧杯中,使4 个烧杯内的温度不同,将实验数据作图如右。由图象分析产生差异的原因是:
。
(4)某小组研究浓度对反硝化作用的影响。
①保持其他条件相同,在反应器内添加不等量的甲醇溶液,使4 个烧杯碳源浓度依次为183mg•L
﹣1、236mg•L
﹣1、
279mg•L
﹣1 和313mg•L
﹣1.该小组预测反硝化速率变化的趋势是增大,预测依据是
。
②碳源为183mg•L
﹣1 的污水经过2h 的反硝化试验,可使NO3
﹣由15.0mg•L
﹣1 降至8.8mg•L
﹣1.已知M(NO3
﹣)
=62g•mol
﹣1,NO3
﹣的转化速率是
mol (L•h)
﹣1。
18.(8 分)为探究不同条件下甘油(丙三醇)和辛酸酯化合成甘油二酯的最佳条件,科研工作者做了甘油二酯的酶
法合成工艺研究。
实验1:研究不同投料比对产率的影响
(1)理论分析合成甘油二酯所需辛酸与甘油的投料比(物质的量之比)为2:1.实验证明提高投料比,甘油二
酯的产率会降低,其原因可能是
。
实验2:研究吸水剂对反应的影响
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(2)硅胶易与羟基结合,故有较强的亲水性,易于吸附水分子。但是在反应体系里加入硅胶后甘油二酯含量明
显降低,说明合成甘油二酯的平衡发生了逆向移动,分析可能的原因是
。
实验3:研究不同催化剂的催化效果
曲线
催化剂
纵坐标
①
脂肪酶I 号
辛酸转化率
②
脂肪酶II 号
辛酸转化率
③
脂肪酶I 号
甘油二酯含量
④
脂肪酶II 号甘油二酯含量
(3)其他条件相同时,不同脂肪酶(I 号、II 号)催化合成甘油二酯的效果如图1 所示,选择此实验中催化效果
相对最佳的反应条件是
(填字母序号)。
A.12h,I 号
B.24h,I 号
C.12h,II 号
D.24h,II 号
实验4:研究温度对反应速率和产率的影响
(4)选定脂肪酶做催化剂,继续实验。
①综合图2 和图3,选择6h 时比较适宜的反应温度是
。
②在6h 之后,辛酸的转化率总趋势缓慢上升,30℃、40℃甘油二酯的含量上升,但是50℃的却有所降低,分析
可能的原因是
。
19.(12 分)某校学习小组探究不同条件对电解FeCl2 溶液产物的影响。所用实验装置如图所示,其中电极为石墨电
极。
【查阅文献】
i.Fe2+、Fe3+在溶液中通过与Cl
﹣结合分别形成FeCl42﹣、FeCl63﹣,可降低正电荷。
ii.电解过程中,外界条件(如电解液pH、离子浓度、电压、电极材料等)会影响离子的放电能力。
【实验记录】
序号
实验条件
实验现象
阴极
阳极
I
pH=0
1mol•L
﹣1
FeCl2 溶液
电压1.5V
电极上产生无色气体。
①湿润淀粉碘化钾试纸始终未
见变蓝。
②取阳极附近溶液于试管中,滴
加KSCN 溶液,溶液变红。
II
pH=4.9
1mol•L
﹣1
FeCl2 溶液
电压1.5V
①未观察到气泡产生,电极表面有银灰色金属光泽的固体析
出。
②电解结束后,将电极浸泡在盐酸中,观察到有大量气泡产
生。
①湿润淀粉碘化钾试纸始终未
见变蓝。
②阳极附近出现红褐色浑浊。
取阳极附近浊液于试管中,先用
盐酸酸化,再滴加KSCN 溶液,
溶液变红。
(1)结合阴极实验现象的分析
①实验I 中阴极的电极反应式为
。
②用化学用语表示实验II 中产生阴极现象的原因:
。
③对比实验I、II 的阴极现象,可以获得的结论是
。
(2)结合阳极实验现象的分析
①甲同学认为实验I 中Cl
﹣没有放电,得出此结论依据的实验现象是
。阳极附近溶液滴加KSCN 溶液变
红,依据此现象分析,阳极反应可能是Fe2+﹣e
﹣═Fe3+、
。
②对比实验I、II 的阳极现象,解释产生差异的原因:
。
【实验讨论】
(3)有同学提出,改变条件有可能在阳极看到“湿润淀粉碘化钾试纸变蓝”的现象,可能改变的条件是
,
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对应的实验方案是
。
20.(8 分)某冶炼厂利用含ZnO 的烟灰脱除工业废气中的SO2,最终得到锌盐。该厂所用烟灰的主要成分如下表所
示:
主要成分
ZnO
CaO
Fe2O3
SiO2
其它
质量分数/%
81
0.098
1.14
0.5
﹣﹣﹣﹣
在一定条件下,将含SO2 的工业废气通入烟灰浆液(烟灰和水的混合物)进行脱硫,过程中测得pH 和上清液中
溶解的SO2 物质的量浓度[c(SO2)]随时间的变化如右图所示:
(1)纯ZnO 浆液的pH 为6.8,但上述烟灰浆液的初始pH 为7.2.在开始脱硫后3min 内(a~b 段),pH 迅速降
至6.8,引起pH 迅速变化的原因是
(结合化学用语解释)。
(2)生产中脱除SO2 效果最佳的时间范围是
(填字母序号)。
A.20~30min
B.30~40min
C.50~60min
D.70~80min
(3)在脱硫过程中涉及到的主要反应原理:
Ⅰ.ZnO+SO2═ZnSO3↓
Ⅱ.ZnSO3 +SO2 +H2O═Zn(HSO3)2
①在30~40min 时,主要发生反应II,生成可溶性的Zn(HSO3)2.上清液中c(SO2)上升的原因可能是
。
②在30~80min 时,pH 降低的原因可能是
(写出2 点)。
③将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理,该过程中发生反应:2ZnSO3 +O2═2ZnSO4 和
。
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2019-2020 学年北京市海淀区高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、本部分共14 道小题,每小题3 分,共42 分.请在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项.
1.(3 分)材料在人类文明史上起着划时代的意义,下列物品所用主要材料与类型的对应关系不正确的是(
)
A
B
C
D
人面
鱼
纹陶盆
“马踏飞燕”铜奔马
宇航员的航天服
光导纤维
无机非金属材料
金属材料
有机高分子材料
复合材料
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:A.陶瓷主要成分为硅酸盐,为无机非金属材料,故A 正确;
B.马踏飞燕”铜奔马主要材料为铜,为金属元素,故B 正确;
C.航天服的材料为合成纤维,为高分子化合物,故C 正确;
D.光导纤维主要材料为二氧化硅,为无机物,不是复合材料,故D 错误。
故选:D。
2.(3 分)家用暖气片大多用低碳钢材料制成,一旦生锈不仅影响美观,也会造成安全隐患。下列防止生锈的方法
中,存在安全隐患的是(
)
A.在暖气片表面镀锡
B.在暖气片表面涂漆
C.在暖气片表面涂铝粉
D.非供暖期在暖气内充满弱碱性的无氧水
【解答】解:A、在暖气片表面镀锡后,一旦锡层破损,则形成铁锡原电池,暖气片做负极被腐蚀,存在安全隐
患,故A 正确;
B、在暖气片表面涂漆能隔绝空气和水,故能防止暖气片被腐蚀,无安全隐患,故B 错误;
C、在暖气片表面涂铝粉形成铁铝原电池,铁做正极被保护,无安全隐患,故C 错误;
D、铁易在酸性或中性的环境下被腐蚀,在弱碱性、无氧的环境下不能被腐蚀,无安全隐患,故D 错误。
故选:A。
3.(3 分)常温下,将2 种一元酸HX 和HY 分别和NaOH 溶液等体积混合,实验数据如下:下列说法正确的是
(
)
组别
混合前
混合后
甲
c(HX)=0.1mol•L
﹣1
c(NaOH)=
0.1mol•L
﹣1
pH=9
乙
c(HY)=0.1mol•L
﹣1
c(NaOH)=
0.1mol•L
﹣1
pH=7
A.HY 为强酸
B.HX 溶液的pH=1
C.甲的混合液中c(X
﹣)=c(Na+)
D.乙的混合液中c(Na+)>c(Y
﹣)
【解答】解:A.HY 与NaOH 等体积混合后生成NaY,所得溶液的pH=7,说明NaY 为强酸强碱盐,则HY 为
强酸,故A 正确;
B.HX 与NaOH 等体积混合恰好生成NaX,所得溶液的pH=9,说明NaX 为强碱弱酸盐,则HX 为弱酸,则
0.1mol•L
﹣1 的HX 溶液中氢离子浓度小于0.1mol•L
﹣1,溶液的pH>1,故B 错误;
C.甲溶液反应后溶质为强碱弱酸盐NaX,X
﹣部分水解溶液呈碱性,则c(X
﹣)<c(Na+),故C 错误;
D.乙混合液的溶质为强酸强碱盐NaY,反应后溶液为中性,则c(OH
﹣)<c(H+),结合电荷守恒可知c(X
﹣)
=c(Na+),故D 错误;
故选:A。
4.(3 分)NaCl 是我们生活中必不可少的物质。将NaCl 溶于水配成1mol•L
﹣1 的溶液,溶解过程如右图所示,下列
说法正确的是(
)
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A.a 离子为Na+
B.溶液中含有NA 个Na+
C.水合b 离子的图示不科学
D.室温下测定该NaCl 溶液的pH 小于7,是由于Cl
﹣水解导致
【解答】解:NaCl 在溶液中电离出Na+和Cl
﹣离子,Na+含有2 个电子层、Cl
﹣离子含有3 个电子层,则离子半径
Cl
﹣>Na+,根据图示可知,a 为Cl
﹣、b 为Na+,
A.离子半径Cl
﹣>Na+,则a 离子为氯离子,b 为Na+,故A 错误;
B.没有告诉该NaCl 溶液的体积,无法计算该溶液中含有Na+的数目,故B 错误;
C.b 为氯离子,负电荷,应该吸引带有正电荷的氢离子,图示b 离子不科学,故C 正确;
D.Cl
﹣、Na+都不水解,NaCl 溶液呈中性,故D 错误;
故选:C。
5.(3 分)114 号元素为Fl(中文名“
”),它是主族元素,其原子核外最外层电子数是4.下列说法不正确的是
(
)
A.Fl 的原子核外有114 个电子
B.Fl 是第七周期第IVA 族元素
C.Fl 在同主族元素中金属性最强
D.Fl 的原子半径小于同主族其他元素
【解答】解:A、质子数等于核外电子数,所以Fl 的原子核外有114 个电子,故A 正确;
B、Fl 是第七周期第IVA 族元素,故B 正确;
C、同主族从上往下金属性增强,所以Fl 在同主族元素中金属性最强,故C 正确;
D、从主族从上往下原子半径逐渐增大,所以Fl 的原子半径大于同主族其他元素,故D 错误;
故选:D。
6.(3 分)锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池
的能量转化效率,称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是(
)
A.两者正极材料不同
B.MnO2 的放电产物可能是KMnO4
C.两者负极反应式均为Zn 失电子
D.原电池中Zn 与稀H2SO4 存在自放电现象
【解答】解:A、锌﹣铜﹣硫酸原电池的正极材料是金属铜,锌锰碱性干电池的正极材料是二氧化锰和碳粉,两
者正极材料不同,故A 正确;
B、锌锰碱性干电池的正极材料是二氧化锰和碳粉,发生得电子的还原反应,元素的化合价应该降低,故B 错误;
C、锌﹣铜﹣硫酸原电池负极材料是金属锌,锌锰碱性干电池的负极材料是金属锌,两者负极上都是发生金属锌
失电子的氧化反应,故C 正确;
D、锌﹣铜﹣硫酸可以构成原电池装置,金属锌和硫酸之间发生反应,化学能转化为电能,存在Zn 与稀H2SO4
存在自放电现象,故D 正确。
故选:B。
7.(3 分)取1mL 0.1mol•L
﹣1 AgNO3 溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1mol•L
﹣1):下列说法不正确
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的是(
)
A.实验①白色沉淀是难溶的AgCl
B.由实验②说明AgI 比AgCl 更难溶
C.若按①③顺序实验,看不到黑色沉淀
D.若按②①顺序实验,看不到白色沉淀
【解答】解:取1mL 0.1mol•L
﹣1 AgNO3 溶液中加入过量氯化钠溶液生成氯化银白色沉淀,滴加过量KI 溶液生成
黄色沉淀碘化银,再加入过量硫化钠溶液生成硫化银沉淀,沉淀转化的实质是向更难溶的方向进行,
A.分析可知,实验①白色沉淀是难溶的AgCl,故A 正确;
B.由实验②说明AgI 比AgCl 更难溶,可以实现沉淀转化,故B 正确;
C.若按①③顺序实验,硫化银溶解度小于氯化银,也可以实现转化看到黑色沉淀生成,故C 错误;
D.由实验②说明AgI 比AgCl 更难溶,若按②①顺序实验,此条件下碘化银不能转化为氯化银,看不到白色沉
淀,故D 正确;
故选:C。
8.(3 分)下列事实与所对应的离子方程式正确的是(
)
A.室温下,测定醋酸钠溶液的pH>7:CH3COONa═CH3COO
﹣+Na+
B.实验室用氯化铝溶液和氨水制备氢氧化铝:Al3++3OH
﹣═Al(OH)3↓
C.用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠:Na2S2O3+2H+═SO2↑+S↓+2Na++H2O
D.用碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙:CaSO4(s)+CO32﹣(aq)═CaCO3(s)+SO42﹣(aq)
【解答】解:A.室温下,测定醋酸钠溶液的pH>7,原因是醋酸根离子发生水解,正确的离子方程式为:
H2O+CH3COO
﹣═CH3COOH+OH
﹣,故A 错误;
B.氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,正确的离子方程式为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,
故B 错误;
C.用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠,正确的离子方程式为:S2O32﹣+2H+═SO2↑+S↓+H2O,故C
错误;
D.用碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙,发生反应为:CaSO4(s)+CO32﹣(aq)═CaCO3(s)+SO42﹣(aq),
故D 正确;
故选:D。
9.(3 分)聚碳酸酯(
)的透光率良好。它可制作车、船、飞机的挡风玻璃,
以及眼镜片、光盘、唱片等。它可用绿色化学原料X(
)与另一原料Y 反应制得,同时生成甲醇。
下列说法不正确的是(
)
A.Y 的分子结构中有2 个酚羟基
B.Y 的分子式为C15H18O2
C.X 的核磁共振氢谱有1 个吸收峰
D.X、Y 生成聚碳酸酯发生的是缩聚反应
【解答】解:根据分析可知,Y 的结构简式为
,
A.
中含有两个酚羟基,故A 正确;
B.Y(
)分子中含有15 个C、2 个O 和16 个H 原子,其正确的分子式为C15H16O2,
故B 错误;
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C.X(
)分子结构对称,其分子中含有1 种H 原子,其核磁共振氢谱中有1 个吸收峰,故C 正
确;
D .X 、Y
生成聚碳酸酯的反应为:
→
,该反应为缩聚反应,故D 正确;
故选:B。
10.(3 分)为探究电解的放电规律,进行如下实验:下列说法不正确的是(
)
序号
阳极材料
阴极材料
电解质
阳极产物
阴极产物
①
石墨
石墨
0.1mol•L
﹣1 CuCl2 溶液
Cl2
Cu
②
石墨
石墨
0.1mol•L
﹣1 NaCl 溶液
Cl2
H2
③
石墨
石墨
0.2mol•L
﹣1 CuSO4 溶液
O2
Cu
④
铜
石墨
0.2mol•L
﹣1 CuSO4 溶液
Cu2+
Cu
⑤
石墨
石墨
熔融NaCl
Cl2
Na
A.对比①②可知,阴极放电顺序是:Cu2+>H+>Na+
B.对比①③可知,阳极放电顺序是:Cl
﹣>OH
﹣>SO42﹣
C.对比③④可知,阳极是铜时,会先于溶液中的离子放电
D.对比①⑤可知,电解得到金属只能用熔融态,不能用水溶液
【解答】解:A、根据①知道铜离子的氧化性强于氢离子,根据②知道氢离子的氧化性强于钠离子,得电子能力
强(氧化性强)的离子优先放电,所以对比①②可知,阴极放电顺序是:Cu2+>H+>Na+,故A 正确;
B、根据①知道,离子放电顺序是:Cl
﹣>OH
﹣,根据③知道离子放电顺序是:OH
﹣>SO42﹣,故B 正确;
C、电解池的阳极若是活泼电极,则金属电极本身失电子,发生氧化反应,对比③④可知,阳极是铜时,会先于
溶液中的离子放电,故C 正确;
D、①⑤用到的电解质成分不一样,铜离子优先于钠离子放电,但是电解得到金属不一定只能用熔融态,电解氯
化铜溶液也是得到金属铜,故D 错误。
故选:D。
11.(3 分)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:下列说法不正
确的是(
)
相关反应的热化学方程式为:
反应I:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)═2HI(aq)+H2SO4(aq)△H1=﹣213kJ•mol
﹣1
反应II:H2SO4(aq)═SO2(g)+H2O(l)+
O2(g)△H2=+327kJ•mol
﹣1
反应III:2HI(aq)═H2(g)+I2(g)△H3=+172kJ•mol
﹣1
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.SO2 和I2 对总反应起到了催化剂的作用
C.总反应的热化学方程式为:2H2O(l)═2H2 (g)+O2(g)△H =+286 kJ•mol
﹣1
D.该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的△H 不变
【解答】解:A.由图可知利用太阳能使化学反应发生,则太阳能转化为化学能,故A 正确;
B.由图可知总反应为水分解生成氧气、氢气,则SO2 和I2 对总反应起到了催化剂的作用,故B 正确;
C.由盖斯定律可知,I+II+III 得到H2O(l)═H2 (g)+
O2(g)△H=﹣213kJ•mol
﹣1+(+327kJ•mol
﹣1)+(+172kJ
•mol
﹣1)=+286 kJ•mol
﹣1,故C 错误;
D.催化剂降低反应的活化能,不影响焓变,则该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的△H 不变,
故D 正确;
故选:C。
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12.(3 分)科学家很早就提出锂﹣空气电池的概念,它直接使用金属锂作电极,从空气中获得O2,和以LiFePO4
作电极的锂离子电池相比,
增大了电池的能量密度(指标之一是单位质量电池所储存的能量)。右图是某种锂﹣空气电池的装置示意图,放
电时,下列说法不正确的是(
)
A.金属锂为负极
B.若隔膜被腐蚀,不会影响该电池正常使用
C.多孔碳电极上发生的电极反应为:O2+2H2O+4e
﹣═4OH
﹣
D.锂﹣空气电池能量密度大的原因之一是转移等量电子时,金属锂比LiFePO4 质量小
【解答】解:A.锂﹣空气电池是原电池,锂易失电子而作负极,故A 正确;
B.若隔膜被腐蚀,则碱性溶液中的水将通过隔膜直接与锂反应,所以会影响该电池正常使用,故B 错误;
C.正极多孔碳电极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为2H2O+O2+4e
﹣=4OH
﹣,故C 正确;
D.转移等量电子时,金属锂比LiFePO4 质量小,所以锂﹣空气电池能量密度大,故D 正确;
故选:B。
13.(3 分)H2O2 是一种“绿色”试剂,许多物质都会使较高浓度的H2O2 溶液发生催化分解。实验发现,向H2O2
溶液中加入Br2 可以加快其分解速率。有人提出反应机理可能有2 步,第1 步反应为:H2O2+Br2═2H++O2↑+2Br
﹣.下列说法正确的是(
)
A.H2O2 分子中含有离子键和非极性键
B.在第1 步反应中,每生成0.1 mol O2,转移0.4 mol 电子
C.机理中第2 步反应为:2H++H2O2 +2Br
﹣═2H2O +Br2
D.若在加入Br2 的H2O2 溶液中检出Br
﹣,则说明第1 步反应发生了
【解答】解:A.H2O2 分子中仅含有共价键,故A 错误;
B.在第1 步反应中,O 元素化合价由﹣1 价升高到0 价,则每生成0.1 mol O2,转移0.2 mol 电子,故B 错误;
C.溴为反应的催化剂,由第一步反应可知第2 步反应为:2H++H2O2 +2Br
﹣═2H2O +Br2,过氧化氢分解生成氧气
和水,故C 正确;
D.溴与水反应,可生成溴离子,故D 错误。
故选:C。
14.(3 分)某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如下表所示。为研究废水中Cu2+处理的最佳
pH,取5 份等量的废水,分别用30%的NaOH 溶液调节pH 至8.5、9、9.5、10、11,静置后,分析上层清液中
铜元素的含量,实验结果如图所示。查阅资料,平衡I:Cu(OH)2+4NH3⇌[Cu(NH3)4]2++2OH
﹣;平衡II:Cu
(OH)2+2OH
﹣⇌[Cu(OH
﹣)4]2﹣下列说法不正确的是(
)
项目
废水水质
排放标准
pH
1.0
6~9
Cu2+/mg•L
﹣1
72
≤0.5
NH4+/mg•L
﹣1
2632
≤15
A.废水中Cu2+处理的最佳pH 约为9
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B.b~c 段:随pH 升高,Cu(OH)2 的量增加,平衡I 正向移动,铜元素含量上升
C.c~d 段:随pH 升高,c(OH
﹣)增加,平衡I 逆向移动,铜元素含量下降
D.d 点以后,随c(OH
﹣)增加,铜元素含量可能上升
【解答】解:A.图象中的变化曲线可知PH=9 时铜离子浓度最小,废水中Cu2+处理的最佳pH 约为9,故A 正
确;
B.b~c 段随氢氧根离子浓度增大,铵根离子与氢氧根离子结合生成一水合氨,氨气浓度增大,Cu(OH)
2+4NH3⇌[Cu(NH3)4]2++2OH
﹣,平衡正向进行,溶液中通过离子浓度增大,故B 错误;
C.c~d 段,随氢氧根离子浓度的增大,Cu(OH)2+4NH3⇌[Cu(NH3)4]2++2OH
﹣逆向进行,铜离子浓度减小,
铜元素含量下降,故C 正确;
D.d 点以后,随c(OH
﹣)增加,平衡II:Cu(OH)2+2OH
﹣⇌[Cu(OH
﹣)4]2﹣正向进行,上层清液中铜元素的
含量可能上升,故D 正确;
故选:B。
二、非选择题(共6 小题,满分58 分)
15.(13 分)香豆素类化合物M 具有抗病毒、抗癌等多种生物活性。图1 是M 和聚合物E 的合成路线。
已知:①
②
③
(1)A 中官能团是
羧基
。
(2)B→
反应类型是
取代反应
。
(3)化合物F 能与FeCl3 溶液发生显色反应,其结构简式是
。F 有多种同分异构体,其中属于芳
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香族化合物、且为醇类物质的结构简式是
。
(4)G 的结构简式是
。
(
5
)
D
→
聚
合
物
E
的
化
学
方
程
式
是
。
(6)已知
,将图2 中G→K 的流程图补充完整I
,
J
,K
:
【解答】解:(1)A 为CH3COOH,A 中官能团是羧基,故答案为:羧基;
(2)B→
,是ClCH2COONa 中氯原子被﹣CN 取代,属于取代反应,故答案为:取代反应;
(3)化合物F 能与FeCl3 溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,由F 的分子式及其产物结构简式,可知推知F
为
,F 的同分异构体中属于芳香族化合物、且为醇类物质的结构简式是:
,
故答案为:
;
;
(4)由分析可知G 的结构简式是:
,故答案为:
;
(
5
)
D
→
聚
合
物
E
的
化
学
方
程
式
是
:
,
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故答案为:
;
(6)G 为
,G 碱性水解生成I 为:
,I 酸性条件下生成J,J 转
化生成K,结合J 的分子式、(6)中信息、香豆素类化合物M 的结构简式,可知J 为:
,K
为:
,
故答案为:
;
;
。
16.(9 分)以废治废、变废为宝可以实现资源的综合利用。用废铁块、废盐酸可以生产净水剂聚合氯化铁和高铁酸
钠,转化关系如图所示:
(1)A 溶液中一定含有的溶质是
FeCl2
。
(2)若使③中水解程度变大,可采取的措施是
ab
(填字母序号)。
a.加热
b.加入NaHCO3
c.加入NH4Cl
(3)写出③中水解生成Fe2(OH)m Cl6﹣m 反应的化学方程式:
2FeCl3+mH2O⇌Fe2(OH)mCl6﹣m+mHCl
。
(4)将废铁块进行预处理制成电极,通过电解制备高铁酸钠,该装置原理示意图如右。铁块做
阳极
(填“阳
极”或“阴极”),对应的电极反应式为
Fe﹣6e
﹣+8OH
﹣═FeO42﹣+4H2O
。
(5)高铁酸钠在水中缓慢产生红褐色沉淀和一种气体,该反应的离子方程式:
4FeO42﹣+10H2O═4Fe(OH)3
↓+3O2↑+8OH
﹣
。
【解答】解:(1)A 溶液中一定含有的溶质是FeCl2,故答案为:FeCl2;
(2)Fe2(SO4)3 水解生成Fe2(OH)m Cl6﹣m,水解后溶液呈酸性,加热或加碳酸氢钠均使水解平衡正向移动,
故答案为:ab;
(3)③中水解生成Fe2(OH)m Cl6﹣m 反应的化学方程式为2FeCl3 +mH2O⇌Fe2(OH)
mCl6﹣m +mHCl,故答案
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为:2FeCl3+mH2O⇌Fe2(OH)mCl6﹣m+mHCl;
(4)Fe 失去电子,与电源正极相连作阳极,阳极反应为Fe﹣6e
﹣+8OH
﹣═FeO42﹣+4H2O,故答案为:阳极;Fe
﹣6e
﹣+8OH
﹣═FeO42﹣+4H2O;
(5)高铁酸钠在水中缓慢产生红褐色沉淀和一种气体,该反应的离子方程式为4FeO42﹣+10H2O═4Fe(OH)3↓
+3O2↑+8OH
﹣,故答案为:4FeO42﹣+10H2O═4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH
﹣。
17.(8 分)含氮、磷污水过量排放引起的水体富营养化是当前备受关注的环境问题。
(1)氮肥、磷肥都可以促进作物生长。氮、磷元素在周期表中处于同一主族,从原子结构角度分析它们性质相
似的原因是
最外层电子数相同、均为5 个
,性质有差异的原因是
P 原子比N 原子多1 个电子层,P 的原子
半径比N 的大,得电子能力比N 弱
。
(2)氮的化合物在水中被细菌分解,当氧气不充足时,在反硝化细菌的作用下,细菌利用有机物(又称碳源,
如甲醇)作为电子供体,将硝态氮的化合物(含NO3
﹣)连续还原最终生成N2,发生反硝化作用,完成下述反应
的方程式:
6NO3
﹣
+5CH3OH
3N2
↑+CO32﹣+4HCO3
﹣+
8H2O
。
(3)某小组研究温度对反硝化作用的影响。在反应器内添加等量的相同浓度的甲醇溶液,从中取污泥水混合液
分置于4 个烧杯中,使4 个烧杯内的温度不同,将实验数据作图如右。由图象分析产生差异的原因是:
其它条
件不变时升高温度,反反硝化细菌活性随之增强,对NO3
﹣的降解速率也加快
。
(4)某小组研究浓度对反硝化作用的影响。
①保持其他条件相同,在反应器内添加不等量的甲醇溶液,使4 个烧杯碳源浓度依次为183mg•L
﹣1、236mg•L
﹣1、
279mg•L
﹣1 和313mg•L
﹣1.该小组预测反硝化速率变化的趋势是增大,预测依据是
甲醇是反硝化反应的反应物,
其它条件不变时浓度增大、反应速率加快
。
②碳源为183mg•L
﹣1 的污水经过2h 的反硝化试验,可使NO3
﹣由15.0mg•L
﹣1 降至8.8mg•L
﹣1.已知M(NO3
﹣)
=62g•mol
﹣1,NO3
﹣的转化速率是
5×10
﹣5
mol (L•h)
﹣1。
【解答】解:(1)氮、磷元素在周期表中处于同一主族,从原子结构角度分析它们性质相似的原因是最外层电子
数相同、均为5 个,性质有差异的原因是P 原子比N 原子多1 个电子层,P 的原子半径比N 的大,得电子能力
比N 弱,
故答案为:最外层电子数相同、均为5 个;P 原子比N 原子多1 个电子层,P 的原子半径比N 的大,得电子能力
比N 弱;
(2)NO3
﹣连续还原最终生成N2,可知N 元素的化合价降低,C 元素的化合价升高,由电子、电荷守恒及原子
守恒可知反应为6NO3
﹣+5CH3OH
3N2↑+CO32﹣+4HCO3
﹣+8H2O,
故答案为:6NO3
﹣;3N2;8H2O;
(3)使4 个烧杯内的温度不同,由图可知,产生差异的原因为其它条件不变时升高温度,反反硝化细菌活性随
之增强,对NO3
﹣的降解速率也加快,
故答案为:其它条件不变时升高温度,反反硝化细菌活性随之增强,对NO3
﹣的降解速率也加快;
(4)①使4 个烧杯碳源浓度依次为183mg•L
﹣1、236mg•L
﹣1、279mg•L
﹣1 和313mg•L
﹣1.该小组预测反硝化速
率变化的趋势是增大,预测依据是甲醇是反硝化反应的反应物,其它条件不变时浓度增大、反应速率加快,
故答案为:甲醇是反硝化反应的反应物,其它条件不变时浓度增大、反应速率加快;
②由v=
可知,经过2h 的反硝化试验,可使NO3
﹣由15.0mg•L
﹣1 降至8.8mg•L
﹣1.已知M(NO3
﹣)=62g•
mol
﹣1,NO3
﹣的转化速率是
=5×10
﹣5mol (L•h)
﹣1,故答案为:5×10
﹣5。
18.(8 分)为探究不同条件下甘油(丙三醇)和辛酸酯化合成甘油二酯的最佳条件,科研工作者做了甘油二酯的酶
法合成工艺研究。
实验1:研究不同投料比对产率的影响
(1)理论分析合成甘油二酯所需辛酸与甘油的投料比(物质的量之比)为2:1.实验证明提高投料比,甘油二
酯的产率会降低,其原因可能是
辛酸的量增加,会有更多的甘油三酯生成,导致产物中甘油二酯的产率降低
。
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实验2:研究吸水剂对反应的影响
(2)硅胶易与羟基结合,故有较强的亲水性,易于吸附水分子。但是在反应体系里加入硅胶后甘油二酯含量明
显降低,说明合成甘油二酯的平衡发生了逆向移动,分析可能的原因是
甘油分子有3 个羟基,故硅胶对甘油的
吸附能力也较强,降低了体系中反应物甘油的浓度,从而使合成甘油二酯的酯化反应平衡逆向移动,降低了甘油
二酯的含量
。
实验3:研究不同催化剂的催化效果
曲线
催化剂
纵坐标
①
脂肪酶I 号
辛酸转化率
②
脂肪酶II 号
辛酸转化率
③
脂肪酶I 号
甘油二酯含量
④
脂肪酶II 号甘油二酯含量
(3)其他条件相同时,不同脂肪酶(I 号、II 号)催化合成甘油二酯的效果如图1 所示,选择此实验中催化效果
相对最佳的反应条件是
A
(填字母序号)。
A.12h,I 号
B.24h,I 号
C.12h,II 号
D.24h,II 号
实验4:研究温度对反应速率和产率的影响
(4)选定脂肪酶做催化剂,继续实验。
①综合图2 和图3,选择6h 时比较适宜的反应温度是
50℃
。
②在6h 之后,辛酸的转化率总趋势缓慢上升,30℃、40℃甘油二酯的含量上升,但是50℃的却有所降低,分析
可能的原因是
催化合成甘油二酯反应的脂肪酶,长时间处于高温下活性(选择性)下降,导致甘油二酯含量下
降,副反应产物含量增加
。
【解答】解:(1)提高投料比,甘油二酯的产率会降低,其原因可能是辛酸的量增加,会有更多的甘油三酯生成,
导致产物中甘油二酯的产率降低,
故答案为:辛酸的量增加,会有更多的甘油三酯生成,导致产物中甘油二酯的产率降低;
(2)硅胶易与羟基结合,故有较强的亲水性,易于吸附水分子。但是在反应体系里加入硅胶后甘油二酯含量明
显降低,说明合成甘油二酯的平衡发生了逆向移动,可能的原因是甘油分子有3 个羟基,故硅胶对甘油的吸附能
力也较强,降低了体系中反应物甘油的浓度,从而使合成甘油二酯的酯化反应平衡逆向移动,降低了甘油二酯的
含量,故答案为:甘油分子有3 个羟基,故硅胶对甘油的吸附能力也较强,降低了体系中反应物甘油的浓度,从
而使合成甘油二酯的酯化反应平衡逆向移动,降低了甘油二酯的含量;
(3)结合图及表可知,12h,I 号时合成甘油二酯转化率大,时间快,故答案为:A;
(4)①综合图2 和图3,选择6h 时50℃转化率大,为最佳反应条件,故答案为:50℃;
②6h 之后,辛酸的转化率总趋势缓慢上升,30℃、40℃甘油二酯的含量上升,但是50℃的却有所降低,可能的
原因是催化合成甘油二酯反应的脂肪酶,长时间处于高温下活性(选择性)下降,导致甘油二酯含量下降,副反
应产物含量增加,
故答案为:催化合成甘油二酯反应的脂肪酶,长时间处于高温下活性(选择性)下降,导致甘油二酯含量下降,
副反应产物含量增加。
19.(12 分)某校学习小组探究不同条件对电解FeCl2 溶液产物的影响。所用实验装置如图所示,其中电极为石墨电
极。
【查阅文献】
i.Fe2+、Fe3+在溶液中通过与Cl
﹣结合分别形成FeCl42﹣、FeCl63﹣,可降低正电荷。
ii.电解过程中,外界条件(如电解液pH、离子浓度、电压、电极材料等)会影响离子的放电能力。
【实验记录】
序号
实验条件
实验现象
阴极
阳极
I
pH=0
1mol•L
﹣1
电极上产生无色气体。
①湿润淀粉碘化钾试纸始终未
见变蓝。
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FeCl2 溶液
电压1.5V
②取阳极附近溶液于试管中,滴
加KSCN 溶液,溶液变红。
II
pH=4.9
1mol•L
﹣1
FeCl2 溶液
电压1.5V
①未观察到气泡产生,电极表面有银灰色金属光泽的固体析
出。
②电解结束后,将电极浸泡在盐酸中,观察到有大量气泡产
生。
①湿润淀粉碘化钾试纸始终未
见变蓝。
②阳极附近出现红褐色浑浊。
取阳极附近浊液于试管中,先用
盐酸酸化,再滴加KSCN 溶液,
溶液变红。
(1)结合阴极实验现象的分析
①实验I 中阴极的电极反应式为
2H++2e
﹣═H2↑
。
②用化学用语表示实验II 中产生阴极现象的原因:
Fe2++2e
﹣═Fe 和Fe+2H+═Fe2++H2↑
。
③对比实验I、II 的阴极现象,可以获得的结论是
其他条件相同时,pH=0,pH 较小,c(H+)较大]时,阴极
H+优先于1 mol•L
﹣1Fe2+放电产生H2,而pH=4.9,pH 较大,c(H+)较小时,阴极1 mol•L
﹣1Fe2+优先于H+放电
产生Fe,或整体回答:由pH=0 变为pH=4.9,c(H+)减小,H+放电能力减弱,Fe2+放电能力增强
。
(2)结合阳极实验现象的分析
①甲同学认为实验I 中Cl
﹣没有放电,得出此结论依据的实验现象是
湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝
。阳
极附近溶液滴加KSCN 溶液变红,依据此现象分析,阳极反应可能是Fe2+﹣e
﹣═Fe3+、
FeCl42﹣﹣e
﹣═Fe3++4Cl
﹣(或写为:FeCl42﹣+2Cl
﹣﹣e
﹣═FeCl63﹣)
。
②对比实验I、II 的阳极现象,解释产生差异的原因:
随着溶液pH 的越低,c(H+)升高,抑制水解平衡
Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+正向移动,难以生成Fe(OH)3 或随着溶液pH 的增大,c(H+)减小,有利于水解
平衡Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+正向移动,生成Fe(OH)3
。
【实验讨论】
(3)有同学提出,改变条件有可能在阳极看到“湿润淀粉碘化钾试纸变蓝”的现象,可能改变的条件是
改变
c(Cl
﹣)或改变电压,
,对应的实验方案是
保持其他条件不变,用2 mol/L FeCl2 溶液和n(n>0)mol/L NaCl
溶液等体积混合的溶液作为电解液[c(Fe2+)=1 mol/L,c(Cl
﹣)>2 mol/L],观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”
上的现象或保持其他条件不变,增大电压(或改变电压),观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上的现象
。
【解答】解:(1)①pH=0 的1mol•L
﹣1FeCl2 溶液,阴极上电极上产生无色气体,是溶液中氢离子得到电子发生
还原反应生成氢气,电极反应:2H++2e
﹣═H2↑,
阳极上湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝,说明阳极无氯气生成,取阳极附近溶液于试管中,滴加KSCN 溶液,
溶液变红,说明生成了铁离子,
故答案为:2H++2e
﹣═H2↑;
②实验II 中产生阴极现象,①未观察到气泡产生,电极表面有银灰色金属光泽的固体析出,可能是亚铁离子得
到电子析出铁,电极反应:Fe2++2e
﹣═Fe,
电解结束后,将电极浸泡在盐酸中,观察到有大量气泡产生说明铁和盐酸反应生成氢气,反应的化学方程式:
Fe+2H+═Fe2++H2↑,
故答案为:Fe2++2e
﹣═Fe 和Fe +2H+═Fe2++H2↑;
③对比实验I、II 的阴极现象,可以获得的结论是:其他条件相同时,pH=0,pH 较小,c(H+)较大]时,阴极
H+优先于1 mol•L
﹣1 Fe2+放电产生H2,而pH=4.9,pH 较大,c(H+)较小时,阴极1 mol•L
﹣1Fe2+优先于H+放电
产生Fe,或整体回答:由pH=0 变为pH=4.9,c(H+)减小,H+放电能力减弱,Fe2+放电能力增强,
故答案为:其他条件相同时,pH=0,pH 较小,c(H+)较大]时,阴极H+优先于1 mol•L
﹣1Fe2+放电产生H2,而
pH=4.9,pH 较大,c(H+)较小时,阴极1 mol•L
﹣1Fe2+优先于H+放电产生Fe,或整体回答:由pH=0 变为pH
=4.9,c(H+)减小,H+放电能力减弱,Fe2+放电能力增强;
(2)①甲同学认为实验I 中Cl
﹣没有放电,得出此结论依据的实验现象是:湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝,
阳极附近溶液滴加KSCN 溶液变红,依据此现象分析,阳极反应可能是Fe2+﹣e
﹣═Fe3+、FeCl42﹣﹣e
﹣═Fe3++4Cl
﹣(或写为:FeCl42﹣+2Cl
﹣﹣e
﹣═FeCl63﹣),
故答案为:湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝;FeCl42﹣﹣e
﹣═Fe3++4Cl
﹣(或写为:FeCl42﹣+2Cl
﹣﹣e
﹣═FeCl63﹣);
②对比实验I、II 的阳极现象,解释产生差异的原因是:随着溶液pH 的越低,c(H+)升高,抑制水解平衡
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Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+正向移动,难以生成Fe(OH)3 或随着溶液pH 的增大,c(H+)减小,有利于水解
平衡Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+正向移动,生成Fe(OH)3,
故答案为:随着溶液pH 的越低,c(H+)升高,抑制水解平衡Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3 +3H+正向移动,难以生成
Fe(OH)3 或随着溶液pH 的增大,c(H+)减小,有利于水解平衡Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3 +3H+正向移动,生
成Fe(OH)3;
(3)改变条件有可能在阳极看到“湿润淀粉碘化钾试纸变蓝”的现象,可能改变的条件和对应的实验方案是:
可改变条件1:改变c(Cl
﹣),保持其他条件不变,用2 mol/L FeCl2 溶液和n(n>0)mol/L NaCl 溶液等体积混
合的溶液作为电解液[c(Fe2+)=1 mol/L,c(Cl
﹣)>2 mol/L],观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上的现象;
可改变条件2:改变电压,保持其他条件不变,增大电压(或改变电压),观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上
的现象,
故答案为:改变c(Cl
﹣)或改变电压;保持其他条件不变,用2 mol/L FeCl2 溶液和n(n>0)mol/L NaCl 溶液等
体积混合的溶液作为电解液[c(Fe2+)=1 mol/L,c(Cl
﹣)>2 mol/L],观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上的现
象或保持其他条件不变,增大电压(或改变电压),观察阳极“湿润淀粉碘化钾试纸”上的现象。
20.(8 分)某冶炼厂利用含ZnO 的烟灰脱除工业废气中的SO2,最终得到锌盐。该厂所用烟灰的主要成分如下表所
示:
主要成分
ZnO
CaO
Fe2O3
SiO2
其它
质量分数/%
81
0.098
1.14
0.5
﹣﹣﹣﹣
在一定条件下,将含SO2 的工业废气通入烟灰浆液(烟灰和水的混合物)进行脱硫,过程中测得pH 和上清液中
溶解的SO2 物质的量浓度[c(SO2)]随时间的变化如右图所示:
(1)纯ZnO 浆液的pH 为6.8,但上述烟灰浆液的初始pH 为7.2.在开始脱硫后3min 内(a~b 段),pH 迅速降
至6.8,引起pH 迅速变化的原因是
Ca(OH)2 优先与SO2 发生反应,Ca(OH)2+SO2═CaSO3↓+H2O,由于
Ca(OH)2 的量太少,很快消耗完,所以浆液的pH 迅速下降至6.8
(结合化学用语解释)。
(2)生产中脱除SO2 效果最佳的时间范围是
A
(填字母序号)。
A.20~30min
B.30~40min
C.50~60min
D.70~80min
(3)在脱硫过程中涉及到的主要反应原理:
Ⅰ.ZnO+SO2═ZnSO3↓
Ⅱ.ZnSO3 +SO2 +H2O═Zn(HSO3)2
①在30~40min 时,主要发生反应II,生成可溶性的Zn(HSO3)2.上清液中c(SO2)上升的原因可能是
上
清液中溶解的SO2 存在平衡:SO2+H2O⇌H2SO3⇌H++HSO3
﹣,30~40min 时,溶液中的SO2 发生反应II,由于反
应II 生成可溶性的Zn(HSO3)2,c(HSO3
﹣)增大[或c(H+)增大],上述平衡逆向移动,所以上清液中c(SO2)
升高
。
②在30~80min 时,pH 降低的原因可能是
HSO3
﹣⇌H++SO32﹣、SO2+H2O⇌H2SO3⇌H++HSO3
﹣,2HSO3
﹣+O2═
2H++2SO42﹣
(写出2 点)。
③将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理,该过程中发生反应:2ZnSO3 +O2═2ZnSO4 和
Zn(HSO3)2+O2
═ZnSO4+H2SO4
。
【解答】解:(1)烟灰中含有CaO,CaO 和水反应生成氢氧化钙,Ca(OH)2+SO2═CaSO3↓+H2O,由于Ca(OH)
2 的量太少,很快消耗完,所以浆液的pH 迅速下降至6.8,
故答案为:Ca(OH)2 优先与SO2 发生反应,Ca(OH)2+SO2═CaSO3↓+H2O,由于Ca(OH)2 的量太少,很
快消耗完,所以浆液的pH 迅速下降至6.8;
(2)上清液中二氧化硫浓度越小,脱二氧化硫效果越好,根据图知,20~30min 内脱二氧化硫效果最好,
故选A;
(3)①上清液中溶解的SO2 存在平衡:SO2+H2O⇌H2SO3⇌H++HSO3
﹣,30~40 min 时,溶液中的SO2 发生反应
II,由于反应II 生成可溶性的Zn(HSO3)2,c(HSO3
﹣)增大[或c(H+)增大],上述平衡逆向移动,所以上清
液中c(SO2)升高,
故答案为:上清液中溶解的SO2 存在平衡:SO2+H2O⇌H2SO3⇌H++HSO3
﹣,30~40 min 时,溶液中的SO2 发生反
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应II,由于反应II 生成可溶性的Zn(HSO3)2,c(HSO3
﹣)增大[或c(H+)增大],上述平衡逆向移动,所以上
清液中c(SO2)升高;
②亚硫酸不稳定,易被氧化生成强酸硫酸导致pH 减小,有关方程式为HSO3
﹣⇌H++SO32 ﹣、
SO2+H2O⇌H2SO3⇌H++HSO3
﹣,2HSO3
﹣+O2═2H++2SO42﹣,
故答案为:HSO3
﹣⇌H++SO32﹣、SO2+H2O⇌H2SO3⇌H++HSO3
﹣,2HSO3
﹣+O2═2H++2SO42﹣;
③亚硫酸锌和亚硫酸氢锌都能被空气氧化生成硫酸盐,反应方程式为Zn(HSO3)2+O2═ZnSO4+H2SO4,
故答案为:Zn(HSO3)2+O2═ZnSO4+H2SO4。
2019-2020 学年北京市丰台区高三期末化学试卷
一、选择题(每题只有一个符合题意的选项,每题3 分,共42 分)
1.(3 分)下列试剂所贴的危险化学品标志不正确的是(
)
A
B
C
D
氢氧化钠
甲烷
汽油
浓硫酸
A.A
B.B
C.C
D.D
2.(3 分)下列化学用语表述不正确的是(
)
A.Cl2 电子式:
B.Na 原子结构示意图:
C.NaCl 在水中电离:NaCl
Na++Cl
﹣
D.由Na 和Cl 形成离子键的过程:
3.(3 分)以下是镍催化乙烯与氢气的反应机理示意图,下列说法不正确的是(
)
A.乙烯与氢气发生加成反应
B.过程②吸收能量,过程③、④释放能量
C.催化剂可改变反应的焓变
D.反应中有非极性键断裂、极性键形成
4.(3 分)下列解释事实的化学方程式不正确的是(
)
A.钠放入水中产生大量气体:2Na+2H2O═2NaOH+O2↑
B.红热的木炭放入浓硝酸中产生红棕色气体:C+4HNO3
CO2↑+4NO2↑+2H2O
C.氢氧化亚铁在空气中最终变为红褐色:4Fe(OH)2 +O2 +2H2O═4 Fe(OH)3
D.氨气通入含酚酞的水中,溶液变红:NH3 +H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH
﹣
5.(3 分)氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,大气与土壤中氮元素转化如右图所示,下列说法不正
确的是(
)
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A.将N2 转化为化合物的过程称为固氮
B.无机物与有机物中的氮元素可相互转化
C.硝化细菌将NH4+转化为NO3
﹣可能需要O2 参与
D.在硝化细菌、反硝化细菌作用下氮元素均发生氧化反应
6.(3 分)铝热反应常用于冶炼高熔点金属,某小组探究Al 粉与Fe3O4 发生反应所得黑色固体的成分,实验过程及
现象如下:下列说法不正确的是(
)
A.反应①产生的气体是H2
B.反应②为:Al2O3 +2OH
﹣═2AlO2
﹣+H2O
C.反应③的白色沉淀是Al(OH)3
D.黑色固体中不含Al 和Fe3O4
7.(3 分)“84”消毒液(有效成分为NaClO)可用于消毒和漂白,下列实验现象的分析,不正确的是(
)
实
验
现
象
混合后溶液的pH=9.9,
短时间内未褪色,一段时
间后蓝色褪去。
混合后溶液pH=5.0,蓝色
迅速褪去,无气体产生。
混合后溶液pH=3.2,蓝色
迅速褪去,并产生大量气
体,使湿润的淀粉碘化钾试
纸变蓝。
A.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO
﹣+H+═HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO 分解得到:2HClO═Cl2↑+H2O
C.对比实验②和③,溶液的pH 可能会影响ClO
﹣的氧化性或Cl
﹣的还原性
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控合适的pH 才能安全使用
8.(3 分)向碳酸溶液中滴加NaOH 溶液,测得碳酸中含碳微粒的物质的量分数随pH 变化如下图所示,下列说法
不正确的是(
)
A.人体血液的pH=7.35~7.45,其中含碳微粒以HCO3
﹣、H2CO3 为主
B.除去NaCl 溶液中Na2CO3 的方法是向其中加入盐酸至pH=7
C.PH=10 的溶液中c(H+)+c(Na+)=c(HCO3
﹣)+2 c(CO32﹣)+c(OH
﹣)
D.将CO2 通入NaOH 溶液制取Na2CO3,应大约控制pH>12.5
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9.(3 分)用铁铆钉固定铜板,通常会发生腐蚀如右图所示,下列说法不正确的是(
)
A.铁铆钉做负极被锈蚀
B.铁失去的电子通过水膜传递给O2
C.正极反应:O2 +4e
﹣+2H2O═4OH
﹣
D.铁钉变化过程:Fe→Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3•xH2O
10.(3 分)下列关于有机物的说法不正确的是(
)
A.可发生水解反应和银镜反应
B.遇FeCl3 溶液可能显色
C.能与Br2 发生取代和加成反应
D.1mol 该有机物最多能与3mol NaOH 反应
11.(3 分)实验室制得的乙酸乙酯中常含有乙酸、乙醇和少量水,其精制过程如下:下列说法不正确的是(
)
已知:乙醇能与CaCl2 反应生成CaCl2•4C2H5OH,碳酸钠微溶于乙酸乙酯
①向粗制乙酸乙酯中加入饱和碳酸钠溶液,振荡
②静置分层后,取有机层,向其中加入饱和食盐水,振荡
③静置分层后,取有机层,向其中加入饱和氯化钙溶液,振荡
④静置分层后,取有机层,加入无水硫酸镁固体,进行干燥
A.制取乙酸乙酯的反应为:CH3COOH+C2H518OH
CH3CO18OC2 H5 +H2O
B.步骤②目的是将碳酸钠从乙酸乙酯中萃取出来
C.步骤③目的是除去乙醇
D.步骤②~④有机层处于下层,涉及的实验操作为分液、过滤
12.(3 分)硝酸铈铵((NH4)2Ce(NO3)6)易溶于水和乙醇,几乎不溶于浓硝酸。主要用作有机合成的催化剂、
氧化剂,集成电路的腐蚀剂等。它的合成原理为:下列说法正确的是(
)
①2Ce(NO3)3 +6NH3•H2O + H2O2 ═2Ce(OH)4↓+ 6NH4NO3
②Ce(OH)4 + 6HNO3 ═H2Ce(NO3)6 + 4H2O
③H2Ce(NO3)6 + 2NH4NO3 ═(NH4)2Ce(NO3)6↓+ 2HNO3
A.硝酸铈铵属于盐类,是一种混合物
B.反应①②③均为氧化还原反应
C.向(NH4)2Ce(NO3)6 溶液中加入NaOH 溶液,可能发生反应:Ce4++2NH4++6OH
﹣═Ce(OH)4↓+2NH3•
H2O
D.运输时可与酸、碱、金属粉末、有机物等试剂并车混运
13.(3 分)合成乙烯的主要反应:6H2(g)+ 2CO2(g)⇌CH2 ═CH2(g)+ 4H2O(g)△H<0.图中
L(L1、
L2)、X 可分别代表压强或温度。下列说法正确的是(
)
A.L1 <L2
B.X 代表压强
C.M、N 两点对应的平衡常数相同
D.M 点的正反应速率v 正小于N 点的逆反应速率v 逆
14.(3 分)将下列反应所得气体通入溶液中,实验现象能够支持实验结论的是(
)
选项
气体
溶液
实验现象
实验结论
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A
乙醇与浓硫酸共热
170℃产生的气体
溴水
橙色变为无色
在浓硫酸作用下,乙醇发生
了消去反应
B
碳酸钠固体与稀硫酸
反应产生的气体
苯酚钠溶液
出现白色浑浊
酸性:
硫酸>碳酸>苯酚
C
Cu 与浓硫酸加热
450℃产生的气体
BaCl2 溶液
大量白色沉淀
SO2 可与BaCl2 发生反应
D
二氧化锰与浓盐酸共
热产生的气体
KBr 和KI 的
混合溶液
无色逐渐变为棕
黄色
氧化性:
Cl2>Br2 >I2
A.A
B.B
C.C
D.D
二、非选择题
15.(13 分)随着人类社会的发展,氮氧化物的排放导致一系列环境问题。
(1)NO 形成硝酸型酸雨的化学方程式为
。
(2)NO 加速臭氧层被破坏,其反应过程如图1 所示:
①NO 的作用是
。
②已知:O3(g)+O(g)═2O2(g)△H=﹣143kJ/mol
反应1:O3(g)+NO(g)═NO2(g)+O2(g)△H1 =﹣200.2kJ/mol
反应2:热化学方程式为
。
(3)利用电解法处理高温空气中稀薄的NO(O2 浓度约为NO 浓度十倍),装置示意图如图2 所示,固体电解质
可传导O2﹣
①阴极反应为
。
②消除一定量的NO 所消耗的电量远远大于理论计算
量,可能的原因是(不考虑物理因素)
。
③通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况,利用催化剂具有
性。
(4)利用FeSO4 吸收尾气(主要含N2 及少量NO、NO2)中的氮氧化物,实验流程示意图如图3 所示。已知:
Fe2+(aq)+NO(g)⇌Fe(NO)2+(aq)(棕色)△H<0
①当观察到
时,说明b 中FeSO4 溶液需要更换。
②吸收液再生的处理措施是
。
③若尾气体积为22.4L(标准状况),用0.1mol/L NaOH 溶液滴定a 中溶液,消耗NaOH 体积为V L,尾气中NO2
的体积分数为
。
16.(14 分)重晶石主要成分为BaSO4,含少量的SiO2、CaO 和MgO 杂质,以下是一种制取Ba(NO3)2 的工业流
程,如图3 所示。
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(1)写出上述流程中能加快反应速率的两条措施
、
。
(2)焙烧过程中主反应为:BaSO4 +4C
BaS+4CO 除此以外还可能有BaCO3 等副产物生成,通过改变温
度以及煤粉的用量可降低副反应发生。
①依据图1 判断生成BaS 的反应是
反应(填“放热”或“吸热”);反应温度至少应控制在
以上。
②控制BaSO4 的量不变,改变C 的量,测得原料中碳的物质的量对平衡组成的影响,如图2 所示,判断原料中
n(C)/n(BaSO4)至少为
(填字母)。
A.1.5
B.2.0
C.3.75
(3)已知BaS 的溶解度随温度的升高而明显增大,90℃时约为50g/100g 水,浸取液中存在三种碱56Ba(OH)2、
20Ca(OH)2、12Mg(OH)2
①浸取过程中产生Ba(OH)2 的原因是
(写离子方程式)。
②三种碱的碱性由弱到强顺序为:
<
<
(填化学式);
结合元素周期律解释原因:
。
(4)酸解过程中,向滤液中加入硝酸,即有硝酸钡晶体析出,稍过量的HNO3 有利于提高Ba(NO3)2 晶体的析
出率,请用化学平衡原理分析原因
。
17.(15 分)实验小组制备硫代硫酸钠(Na2S2O3•5H2O)并探究其性质。
资料:Na2S2O3•5H2O 在中性溶液中较稳定,在酸性溶液中分解产生S、SO2。
Ⅰ.以SO2、Na2S、Na2CO3 为原料制备Na2S2O3•5H2O,装置如图1 所示:
(1)A 是SO2 气体发生装置,常温下用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制取SO2,实验过程中需要控制SO2 产生的
速率。请在虚框内将装置A 补充完整。
(2)B 中生成硫代硫酸钠的实质是:S+Na2SO3
Na2S2O3
①S 是由
、
、H2O 反应得到。
②实验过程中有大量CO2 产生,化学方程式为
。
(3)装置C 中的试剂为
,作用是
。
(4)当装置B 中溶液的pH 约为7 时应停止通入SO2,否则Na2S2O3 的产率下降,其原因是
。
Ⅱ.探究Na2S2O3 的性质:
(5)研究S 产生的原因:
已知:Na2S2O3 中S 元素的化合价分别为﹣2 和+6
提出假设:假设1:Cl2、HClO 等含氯的氧化性微粒氧化了﹣2 价硫元素
假设2:空气中的O2 也可能氧化﹣2 价硫元素
步骤1
取Na2S2O3 晶体,溶解,配成0.2mol/L 溶液。
步骤2
取4mL 溶液,向其中加入1mL 饱和氯水(pH=2.4),溶液立即出现浑
浊,经检验浑浊物为S.
步骤3
继续滴加氯水,浑浊度增大,最后消失,溶液变澄清。
假设3:酸性条件下Na2S2O3 分解产生S
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设计实验方案(如图2 所示):
①向试管b 中加入
。
②依据现象,S 产生的主要原因是
,说明理由
。
(6)步骤3,继续加入氯水,沉淀消失的原因是
(写化学方程式)。
18.(16 分)抗倒酯是一种植物生长调节剂,其中间产物G 的合成路线如图所示:已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)烃A 的结构简式为
;C 中含氧官能团的名称为
。
(2)D 为反式结构,则D 的结构简式为
。
(3)写出同时满足下列条件的C 的一种同分异构体的结构简式
。
a.能发生银镜反应和水解反应
b.核磁共振氢谱有两组峰,峰面积之比为1:1
(4)试剂E 为
;D→F 的反应类型为
。
(5)G 的结构简式为
。
(6)写出H→K 的化学方程式
。
(7)选用必要的无机试剂完成B→C 的合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明
试剂和反应条件)。已知:碳碳双键在加热条件下易被氧气氧化。
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2019-2020 学年北京市丰台区高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题只有一个符合题意的选项,每题3 分,共42 分)
1.(3 分)下列试剂所贴的危险化学品标志不正确的是(
)
A
B
C
D
氢氧化钠
甲烷
汽油
浓硫酸
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:A、氢氧化钠具有很强的腐蚀性,应该是贴上“腐蚀品”标签,故A 错误;
B、甲烷是易燃烧的气体,贴上“易燃气体”标签,故B 正确;
C、汽油是易燃烧的液体,贴上“易燃液体”标签,故C 正确;
D、浓硫酸具有很强的腐蚀性,贴上“腐蚀品”标签,故D 正确;
故选:A。
2.(3 分)下列化学用语表述不正确的是(
)
A.Cl2 电子式:
B.Na 原子结构示意图:
C.NaCl 在水中电离:NaCl
Na++Cl
﹣
D.由Na 和Cl 形成离子键的过程:
【解答】解:A、氯气中氯原子之间为共价键,故其电子式为
,故A 正确;
B、钠原子的核内有11 个质子,核外有11 个电子,故其原子结构示意图为
,故B 正确;
C、氯化钠的电离是自发的,不需要通电,故其电离方程式为NaCl=Na++Cl
﹣,故C 错误;
D 、钠原子和氯原子之间通过电子的得失形成了氯化钠,氯化钠是离子化合物,故其形成过程为
,故D 正确。
故选:C。
3.(3 分)以下是镍催化乙烯与氢气的反应机理示意图,下列说法不正确的是(
)
A.乙烯与氢气发生加成反应
B.过程②吸收能量,过程③、④释放能量
C.催化剂可改变反应的焓变
D.反应中有非极性键断裂、极性键形成
【解答】解:A.乙烯分子中含碳碳双键,与氢气发生的反应为加成反应,故A 正确;
B.过程②是H﹣H 断裂吸收能量,过程③、④是形成C﹣H 键释放能量,故B 正确;
C.催化剂可改变反应的化学反应速率,不改变化学平衡、不改变反应焓变,故C 错误;
D.反应过程中发现可知断裂的H﹣H 键为非极性键,过程中形成的C﹣H 键为极性键,反应中有非极性键断裂、
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极性键形成,故D 正确;
故选:C。
4.(3 分)下列解释事实的化学方程式不正确的是(
)
A.钠放入水中产生大量气体:2Na+2H2O═2NaOH+O2↑
B.红热的木炭放入浓硝酸中产生红棕色气体:C+4HNO3
CO2↑+4NO2↑+2H2O
C.氢氧化亚铁在空气中最终变为红褐色:4Fe(OH)2 +O2 +2H2O═4 Fe(OH)3
D.氨气通入含酚酞的水中,溶液变红:NH3 +H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH
﹣
【解答】解:A.钠放入水中产生大量气体:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,故A 错误;
B.碳与浓硝酸反应生成二氧化碳和二氧化氮和水,方程式:C+4HNO3
CO2↑+4NO2↑+2H2O,故B 正
确;
C.氢氧化亚铁在空气中最终变为红褐色,方程式:4Fe(OH)2 +O2 +2H2O═4 Fe(OH)3,故C 正确;
D.氨气与水反应生成一水合氨,一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根离子,方程式:NH3 +H2O⇌NH3•
H2O⇌NH4++OH
﹣,故D 正确;
故选:A。
5.(3 分)氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,大气与土壤中氮元素转化如右图所示,下列说法不正
确的是(
)
A.将N2 转化为化合物的过程称为固氮
B.无机物与有机物中的氮元素可相互转化
C.硝化细菌将NH4+转化为NO3
﹣可能需要O2 参与
D.在硝化细菌、反硝化细菌作用下氮元素均发生氧化反应
【解答】解:A.N2 为游离态的氮,将N2 转化为化合物由游离态转化为化合态,为氮的固定,故A 正确;
B.氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化,铵盐属于无机物,蛋白质属于有机物,含氮无机物和含氮有机物可相互
转化,故B 正确;
C.在硝化细菌的作用下2NH4++3O2═2HNO2+2H2O+2H+;2HNO2+O2═2HNO3,需要O2 参与,故C 正确;
D.硝化细菌中氮元素化合价﹣3 价变化为+5 价,氮元素均发生氧化反应,反硝化细菌作用下中细菌还原硝酸根
中正五价的氮,生成无污染的0 价的氮气,发生还原反应,故D 错误;
故选:D。
6.(3 分)铝热反应常用于冶炼高熔点金属,某小组探究Al 粉与Fe3O4 发生反应所得黑色固体的成分,实验过程及
现象如下:下列说法不正确的是(
)
A.反应①产生的气体是H2
B.反应②为:Al2O3 +2OH
﹣═2AlO2
﹣+H2O
C.反应③的白色沉淀是Al(OH)3
D.黑色固体中不含Al 和Fe3O4
【解答】解:由上述分析可知,黑色固体一定含氧化铝、Fe,一定不含Al,可能含Fe3O4,
A.反应①产生的气体是H2,为金属与稀硫酸反应生成,故A 正确;
B.固体含氧化铝,则反应②为Al2O3+2OH
﹣═2AlO2
﹣+H2O,故B 正确;
C.反应③中AlO2
﹣与二氧化碳反应,可知白色沉淀是Al(OH)3,故C 正确;
D.黑色固体中不含Al,可能含Fe3O4,故D 错误;
故选:D。
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7.(3 分)“84”消毒液(有效成分为NaClO)可用于消毒和漂白,下列实验现象的分析,不正确的是(
)
实
验
现
象
混合后溶液的pH=9.9,
短时间内未褪色,一段时
间后蓝色褪去。
混合后溶液pH=5.0,蓝色
迅速褪去,无气体产生。
混合后溶液pH=3.2,蓝色
迅速褪去,并产生大量气
体,使湿润的淀粉碘化钾试
纸变蓝。
A.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO
﹣+H+═HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO 分解得到:2HClO═Cl2↑+H2O
C.对比实验②和③,溶液的pH 可能会影响ClO
﹣的氧化性或Cl
﹣的还原性
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控合适的pH 才能安全使用
【解答】解:A.“84”消毒液(有效成分为NaClO)溶液中次氯酸根离子水解溶液显碱性,水解生成的次氯酸
具有漂白性,加入硫酸促进水解平衡正向进行,生成次氯酸浓度大漂白效果快,②中蓝色迅速褪去的原因是发
生了反应ClO
﹣+H+═HClO,故A 正确;
B.“84”消毒液(有效成分为NaClO)溶液中加入浓度较大的稀硫酸反应,混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,
并产生大量气体,使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明生成了氯气,是氯离子和次氯酸根离子在酸溶液中生成了
氯气,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,生成的盐酸呈酸性,故B 错误;
C.对比实验②和③,酸溶液浓度大小会影响反应过程,溶液的pH 可能会影响ClO
﹣的氧化性或Cl
﹣的还原性,
故C 正确;
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但酸的浓度大时会生成污染气体氯气,需要调控合适的pH 才能安
全使用,故D 正确;
故选:B。
8.(3 分)向碳酸溶液中滴加NaOH 溶液,测得碳酸中含碳微粒的物质的量分数随pH 变化如下图所示,下列说法
不正确的是(
)
A.人体血液的pH=7.35~7.45,其中含碳微粒以HCO3
﹣、H2CO3 为主
B.除去NaCl 溶液中Na2CO3 的方法是向其中加入盐酸至pH=7
C.PH=10 的溶液中c(H+)+c(Na+)=c(HCO3
﹣)+2 c(CO32﹣)+c(OH
﹣)
D.将CO2 通入NaOH 溶液制取Na2CO3,应大约控制pH>12.5
【解答】解:A.人体血液的pH=7.35~7.45,图中分析可知,其中含碳微粒以HCO3
﹣、H2CO3 为主,故A 正确;
B.当pH=7 时含碳微粒H2CO3,应是在PH=3.5 全部除净,故B 错误;
C.PH=10 的溶液中存在碳酸氢钠和碳酸钠,溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(HCO3
﹣)+2 c(CO32
﹣)+c(OH
﹣),故C 正确;
D.将CO2 通入NaOH 溶液制取Na2CO3,大约控制pH>12.5 含碳微粒以碳酸根离子形式存在,将CO2 通入NaOH
溶液制取Na2CO3,故D 正确;
故选:B。
9.(3 分)用铁铆钉固定铜板,通常会发生腐蚀如右图所示,下列说法不正确的是(
)
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A.铁铆钉做负极被锈蚀
B.铁失去的电子通过水膜传递给O2
C.正极反应:O2 +4e
﹣+2H2O═4OH
﹣
D.铁钉变化过程:Fe→Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3•xH2O
【解答】解:A、铁铜原电池中,铁更活泼,故做负极被腐蚀,故A 正确;
B、电子不能在电解质溶液中传递,即不是通过水膜传递给氧气的,故B 错误;
C、氧气在正极上得电子,电极方程式为O2 +4e
﹣+2H2O═4OH
﹣,故C 正确;
D、铁钉做负极被腐蚀,电极方程式为Fe﹣2e
﹣=Fe2+,Fe2+接下来与OH
﹣反应生成Fe(OH)2:Fe2++2OH
﹣=Fe
(OH)2,而Fe(OH)2 易被氧气氧化生成Fe(OH)3:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,Fe(OH)3 易分
解生成铁锈,反应为2Fe(OH)3=Fe2O3•xH2O+(3﹣x)H2O,即铁钉变化过程为Fe→Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)
3→Fe2O3•xH2O,故D 正确。
故选:B。
10.(3 分)下列关于有机物的说法不正确的是(
)
A.可发生水解反应和银镜反应
B.遇FeCl3 溶液可能显色
C.能与Br2 发生取代和加成反应
D.1mol 该有机物最多能与3mol NaOH 反应
【解答】解:A.不含醛基,不能发生银镜反应,故A 错误;
B.含有酚羟基,可遇FeCl3 溶液发生显色反应,故B 正确;
C.含有酚羟基,可与溴水发生取代反应,含有碳碳双键,可发生加成反应,故C 正确;
D.能与氢氧化钠溶液反应的为酚羟基和酯基,则1mol 该有机物最多能与3mol NaOH 反应,故D 正确。
故选:A。
11.(3 分)实验室制得的乙酸乙酯中常含有乙酸、乙醇和少量水,其精制过程如下:下列说法不正确的是(
)
已知:乙醇能与CaCl2 反应生成CaCl2•4C2H5OH,碳酸钠微溶于乙酸乙酯
①向粗制乙酸乙酯中加入饱和碳酸钠溶液,振荡
②静置分层后,取有机层,向其中加入饱和食盐水,振荡
③静置分层后,取有机层,向其中加入饱和氯化钙溶液,振荡
④静置分层后,取有机层,加入无水硫酸镁固体,进行干燥
A.制取乙酸乙酯的反应为:CH3COOH+C2H518OH
CH3CO18OC2 H5 +H2O
B.步骤②目的是将碳酸钠从乙酸乙酯中萃取出来
C.步骤③目的是除去乙醇
D.步骤②~④有机层处于下层,涉及的实验操作为分液、过滤
【解答】解:A.酯化反应时羧酸脱羟基、醇脱H,则制取乙酸乙酯的反应为:CH3COOH+C2H518OH
CH3CO18OC2H5+H2O,故A 正确;
B.碳酸钠微溶于乙酸乙酯,则步骤②目的是将碳酸钠从乙酸乙酯中萃取出来,故B 正确;
C.加入饱和氯化钙溶液,由信息可知与乙醇反应,可除去乙醇,故C 正确;
D.乙酸乙酯的密度比水的密度小,分层后有机层在上层,则步骤②~④有机层处于上层,涉及的实验操作为分
液、萃取,故D 错误;
故选:D。
12.(3 分)硝酸铈铵((NH4)2Ce(NO3)6)易溶于水和乙醇,几乎不溶于浓硝酸。主要用作有机合成的催化剂、
氧化剂,集成电路的腐蚀剂等。它的合成原理为:下列说法正确的是(
)
①2Ce(NO3)3 +6NH3•H2O + H2O2 ═2Ce(OH)4↓+ 6NH4NO3
②Ce(OH)4 + 6HNO3 ═H2Ce(NO3)6 + 4H2O
③H2Ce(NO3)6 + 2NH4NO3 ═(NH4)2Ce(NO3)6↓+ 2HNO3
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A.硝酸铈铵属于盐类,是一种混合物
B.反应①②③均为氧化还原反应
C.向(NH4)2Ce(NO3)6 溶液中加入NaOH 溶液,可能发生反应:Ce4++2NH4++6OH
﹣═Ce(OH)4↓+2NH3•
H2O
D.运输时可与酸、碱、金属粉末、有机物等试剂并车混运
【解答】解:A、硝酸铈铵属于盐类,是纯净物不是混合物,故A 错误;
B、①是氧化还原反应,②③无元素化合价变化,是非氧化还原反应,故B 错误;
C、向(NH4)2Ce(NO3)6 溶液中加入NaOH 溶液发生复分解反应,可能发生反应:Ce4++2NH4++6OH
﹣═Ce(OH)
4↓+2NH3•H2O,故C 正确;
D、酸和金属要反应,所以不能混运,故D 错误;
故选:C。
13.(3 分)合成乙烯的主要反应:6H2(g)+ 2CO2(g)⇌CH2 ═CH2(g)+ 4H2O(g)△H<0.图中
L(L1、
L2)、X 可分别代表压强或温度。下列说法正确的是(
)
A.L1 <L2
B.X 代表压强
C.M、N 两点对应的平衡常数相同
D.M 点的正反应速率v 正小于N 点的逆反应速率v 逆
【解答】解:A、L1 对应二氧化碳的转化率高,所以L1>L2,故A 错误;
B、X 代表温度,故B 错误;
C、M、N 对应温度不同,所以两点对应的平衡常数不相同,故C 错误;
D、温度越高反应速率越快,所以M 点的正反应速率v 正小于N 点的逆反应速率v 逆,故D 正确;
故选:D。
14.(3 分)将下列反应所得气体通入溶液中,实验现象能够支持实验结论的是(
)
选项
气体
溶液
实验现象
实验结论
A
乙醇与浓硫酸共热
170℃产生的气体
溴水
橙色变为无色
在浓硫酸作用下,乙醇发生
了消去反应
B
碳酸钠固体与稀硫酸
反应产生的气体
苯酚钠溶液
出现白色浑浊
酸性:
硫酸>碳酸>苯酚
C
Cu 与浓硫酸加热
450℃产生的气体
BaCl2 溶液
大量白色沉淀
SO2 可与BaCl2 发生反应
D
二氧化锰与浓盐酸共
热产生的气体
KBr 和KI 的
混合溶液
无色逐渐变为棕
黄色
氧化性:
Cl2>Br2 >I2
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:A.若乙烯中混有二氧化硫,与溴水发生反应,由现象不能确定浓硫酸作用下乙醇发生了消去反应,
故A 错误;
B.发生强酸制取弱酸的反应,由现象可知酸性为硫酸>碳酸>苯酚,故B 正确;
C.二氧化硫与氯化钡不反应,不能生成沉淀,故C 错误;
D.氯气可氧化KBr、KI,则不能比较Br2、I2 的氧化性,故D 错误;
故选:B。
二、非选择题
15.(13 分)随着人类社会的发展,氮氧化物的排放导致一系列环境问题。
(1)NO 形成硝酸型酸雨的化学方程式为
2NO+O2═2NO2、3NO2+H2O═2HNO3+NO;或4NO+3O2+2H2O═
4HNO3
。
(2)NO 加速臭氧层被破坏,其反应过程如图1 所示:
①NO 的作用是
催化剂
。
②已知:O3(g)+O(g)═2O2(g)△H=﹣143kJ/mol
反应1:O3(g)+NO(g)═NO2(g)+O2(g)△H1 =﹣200.2kJ/mol
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反应2:热化学方程式为
NO2(g)+O(g)═NO(g)+O2(g)△H2=+57.2 kJ/mol
。
(3)利用电解法处理高温空气中稀薄的NO(O2 浓度约为NO 浓度十倍),装置示意图如图2 所示,固体电解质
可传导O2﹣
①阴极反应为
2NO+4e
﹣═N2↑+2O2﹣
。
②消除一定量的NO 所消耗的电量远远大于理论计算
量,可能的原因是(不考虑物理因素)
阴极发生副反应O2+4e
﹣═2O2﹣
。
③通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况,利用催化剂具有
选择
性。
(4)利用FeSO4 吸收尾气(主要含N2 及少量NO、NO2)中的氮氧化物,实验流程示意图如图3 所示。已知:
Fe2+(aq)+NO(g)⇌Fe(NO)2+(aq)(棕色)△H<0
①当观察到
C 中溶液变棕色
时,说明b 中FeSO4 溶液需要更换。
②吸收液再生的处理措施是
加热棕色溶液
。
③若尾气体积为22.4L(标准状况),用0.1mol/L NaOH 溶液滴定a 中溶液,消耗NaOH 体积为V L,尾气中NO2
的体积分数为
0.15V×100%
。
【解答】解:(1)一氧化氮不稳定,易和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,故
NO 形成硝酸型酸雨的反应为:2NO+O2═2NO2、3NO2+H2O═2HNO3+NO 或4NO+3O2+2H2O═4HNO3,
故答案为:2NO+O2═2NO2、3NO2+H2O═2HNO3+NO;或4NO+3O2+2H2O═4HNO3;
(2)①反应过程如图1 是臭氧在NO 作用下生成二氧化氮和氧气,二氧化氮在氧原子作用下生成NO 和氧气,
反应过程中NO 参与反应最后又生成,作用是催化剂,
故答案为:催化剂;
②Ⅰ.O3(g)+O(g)═2O2(g)△H=﹣143kJ/mol
Ⅱ.O3(g)+NO(g)═NO2(g)+O2(g)△H1=﹣200.2kJ/mol
盖斯定律计算Ⅰ﹣Ⅱ得到反应2 的热化学方程式:NO2(g)+O(g)═NO(g)+O2(g)△H2=+57.2 kJ/mol,
故答案为:NO2(g)+O(g)═NO(g)+O2(g)△H2=+57.2 kJ/mol;
(3)①利用电解法处理高温空气中稀薄的NO(O2 浓度约为NO 浓度十倍),固体电解质可传导O2﹣,图中变化
可知,NO 变化为N2,是NO 得到电子在阴极发生还原反应生成氮气,电极反应:2NO+4e
﹣═N2↑+2O2﹣,
故答案为:2NO+4e
﹣═N2↑+2O2﹣;
②消除一定量的NO 所消耗的电量远远大于理论计算值是因为生成的氧气可能在阴极发生副反应O2+4e
﹣═2O2
﹣,
故答案为:阴极发生副反应O2+4e
﹣═2O2﹣;
③通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况,利用催化剂具有选择性,
故答案为:选择;
(4)①当观察到C 中溶液变棕色时,说明b 中FeSO4 溶液需要更换,
故答案为:C 中溶液变棕色;
②Fe2+(aq)+NO(g)⇌Fe(NO)2+(aq)(棕色)△H<0,反应为放热反应,加热平衡逆向进行,吸收液再生
的处理措施是加热棕色溶液,
故答案为:加热棕色溶液;
③若尾气体积为22.4L(标准状况),用0.1mol/L NaOH 溶液滴定a 中溶液,消耗NaOH 体积为V L,是尾气中
的二氧化氮和水反应生成的硝酸,NaOH+HNO3=NaNO3+H2O,结合3NO2+H2O=2HNO3+NO 定量关系计算二氧
化氮的物质的量,
3NO2~2HNO3~2NaOH,
3
2
n
0.1mol/L×VL
n=0.15Vmol,
尾气中NO2 的体积分数=
×100%=0.15V×100%,
故答案为:0.15V×100%;
16.(14 分)重晶石主要成分为BaSO4,含少量的SiO2、CaO 和MgO 杂质,以下是一种制取Ba(NO3)2 的工业流
程,如图3 所示。
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(1)写出上述流程中能加快反应速率的两条措施
高温焙烧
、
将重晶石和煤制成粉状
。
(2)焙烧过程中主反应为:BaSO4 +4C
BaS+4CO 除此以外还可能有BaCO3 等副产物生成,通过改变温
度以及煤粉的用量可降低副反应发生。
①依据图1 判断生成BaS 的反应是
吸热
反应(填“放热”或“吸热”);反应温度至少应控制在
600℃
以
上。
②控制BaSO4 的量不变,改变C 的量,测得原料中碳的物质的量对平衡组成的影响,如图2 所示,判断原料中
n(C)/n(BaSO4)至少为
C
(填字母)。
A.1.5
B.2.0
C.3.75
(3)已知BaS 的溶解度随温度的升高而明显增大,90℃时约为50g/100g 水,浸取液中存在三种碱56Ba(OH)2、
20Ca(OH)2、12Mg(OH)2
①浸取过程中产生Ba(OH)2 的原因是
S2﹣+H2O⇌HS
﹣+OH
﹣、HS
﹣+H2O⇌H2S+OH
﹣
(写离子方程式)。
②三种碱的碱性由弱到强顺序为:
Mg(OH)2
<
Ca(OH)2
<
Ba(OH)2
(填化学式);
结合元素周期律解释原因:
由原子序数知Mg、Ca、Ba 处于同一主族,随着原子序数递增,原子半径增大,金
属性增强,最高价氧化物对应水化物碱性增强
。
(4)酸解过程中,向滤液中加入硝酸,即有硝酸钡晶体析出,稍过量的HNO3 有利于提高Ba(NO3)2 晶体的析
出率,请用化学平衡原理分析原因
Ba2+(aq)+2NO3
﹣(aq)⇌Ba(NO3)2(s)稍过量的硝酸有利于提高c(NO3
﹣),促进平衡向晶体析出的方向移动,提高Ba(NO3)2 的析出率
。
【解答】解:(1)加快反应速率,可高温焙烧
或将重晶石和煤制成粉状,增大固体接触面积,故答案为:高
温焙烧;将重晶石和煤制成粉状;
(2)①由图可知升高温度,CO 的物质的量增大,则升高温度平衡正向移动,为吸热反应,为简式副反应的发
生,应在600℃以上进行,
故答案为:吸热;600℃;
②由图象可知加入C 应减少副反应,使硫酸钡完全转化生成BaS,且C 生成CO,BaS 为0.2mol,CO 为0.75mol,
则判断原料中n(C)/n(BaSO4)至少为3.75,
故答案为:C;
(3)①BaS 水解可是Ba(OH)2,方程式为S2﹣+H2O⇌HS
﹣+OH
﹣、HS
﹣+H2O⇌H2S+OH
﹣,
故答案为:S2﹣+H2O⇌HS
﹣+OH
﹣、HS
﹣+H2O⇌H2S+OH
﹣;
②Mg、Ca、Ba 处于同一主族,着原子序数递增,原子半径增大,则金属性Ba>Ca>Mg,最高价氧化物对应水
化物碱性增强,
故答案为:Mg(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2;由原子序数知Mg、Ca、Ba 处于同一主族,随着原子序数递
增,原子半径增大,金属性增强,最高价氧化物对应水化物碱性增强;
(4)溶液中存在,Ba2+(aq)+2NO3
﹣(aq)⇌Ba(NO3)2(s)稍过量的硝酸有利于提高c(NO3
﹣),促进平衡
向晶体析出的方向移动,有利于提高Ba(NO3)2 晶体的析出率,
故答案为:Ba2+(aq)+2NO3
﹣(aq)⇌Ba(NO3)2(s)稍过量的硝酸有利于提高c(NO3
﹣),促进平衡向晶体析
出的方向移动,提高Ba(NO3)2 的析出率。
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17.(15 分)实验小组制备硫代硫酸钠(Na2S2O3•5H2O)并探究其性质。
资料:Na2S2O3•5H2O 在中性溶液中较稳定,在酸性溶液中分解产生S、SO2。
Ⅰ.以SO2、Na2S、Na2CO3 为原料制备Na2S2O3•5H2O,装置如图1 所示:
(1)A 是SO2 气体发生装置,常温下用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制取SO2,实验过程中需要控制SO2 产生的
速率。请在虚框内将装置A 补充完整。
(2)B 中生成硫代硫酸钠的实质是:S+Na2SO3
Na2S2O3
①S 是由
SO2
、
Na2S
、H2O 反应得到。
②实验过程中有大量CO2 产生,化学方程式为
SO2+Na2CO3═CO2+Na2SO3
。
(3)装置C 中的试剂为
NaOH
,作用是
吸收SO2 防止污染环境
。
(4)当装置B 中溶液的pH 约为7 时应停止通入SO2,否则Na2S2O3 的产率下降,其原因是
酸性条件下,Na2S2O3
发生分解
。
Ⅱ.探究Na2S2O3 的性质:
(5)研究S 产生的原因:
已知:Na2S2O3 中S 元素的化合价分别为﹣2 和+6
提出假设:假设1:Cl2、HClO 等含氯的氧化性微粒氧化了﹣2 价硫元素
假设2:空气中的O2 也可能氧化﹣2 价硫元素
步骤1
取Na2S2O3 晶体,溶解,配成0.2mol/L 溶液。
步骤2
取4mL 溶液,向其中加入1mL 饱和氯水(pH=2.4),溶液立即出现浑
浊,经检验浑浊物为S.
步骤3
继续滴加氯水,浑浊度增大,最后消失,溶液变澄清。
假设3:酸性条件下Na2S2O3 分解产生S
设计实验方案(如图2 所示):
①向试管b 中加入
pH=2.4 的盐酸
。
②依据现象,S 产生的主要原因是
氯气等含氯氧化性微粒的氧化是主要因素,酸性分解及氧气氧化是次要因
素
,说明理由
实验b 中包含酸性条件、空气两种影响因素,反应速率比a 慢且浑浊度小
。
(6)步骤3,继续加入氯水,沉淀消失的原因是
3Cl2+S+4H2O═6HCl+H2SO4
(写化学方程式)。
【解答】解:(1)A 是SO2 气体发生装置,常温下用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制取SO2,实验过程中需要控制
SO2 产生的速率,则盛放浓硫酸的仪器是分液漏斗,不需要加热,所以不需要酒精灯,用烧瓶盛放亚硫酸钠固体,
则A 装置图为
,
故答案为:
;
(2)A 装置制取二氧化硫,B 装置中硫化钠和二氧化硫、水反应得到S,S 和亚硫酸钠反应生成硫代硫酸钠;
二氧化硫有毒不能直接排空,应该用碱液吸收;
①二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸和硫化钠反应生成硫化氢,二氧化硫和硫化氢反应生成S,所以S 是由
SO2、Na2S 和H2O 反应得到,
故答案为:SO2;Na2S;
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②实验过程中有大量CO2 产生,因为二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,反应
方程式为SO2 +Na2CO3═CO2 +Na2SO3,
故答案为:SO2 +Na2CO3═CO2 +Na2SO3;
(3)二氧化硫有毒,且属于酸性氧化物,能被碱液吸收,所以C 中试剂为NaOH 溶液,其作用是吸收SO2 防
止污染环境,
故答案为:NaOH;吸收SO2 防止污染环境;
(4)Na2S2O3•5H2O 在中性溶液中较稳定,在酸性溶液中分解产生S、SO2,所以当装置B 中溶液的pH 约为7
时应停止通入SO2,否则Na2S2O3 在酸性条件下分解导致其产率下降,
故答案为:酸性条件下,Na2S2O3 发生分解;
(5)①向溶液中加入pH=2.4 的盐酸,酸的pH 与氯水pH 相同,这样只有氧化剂不同,所以向试管b 中加入的
是pH=2.4 的盐酸,
故答案为:pH=2.4 的盐酸;
②a 中加入的物质中氧化性微粒有氯气、次氯酸,反应较快;b 中有空气、加入的酸,产生沉淀但是较a 慢,实
验b 中包含酸性条件、空气两种影响因素,反应速率比a 慢且浑浊度小,由此得出氯气等含氯氧化性微粒的氧化
是主要因素,酸性分解及氧气氧化是次要因素,
故答案为:氯气等含氯氧化性微粒的氧化是主要因素,酸性分解及氧气氧化是次要因素;实验b 中包含酸性条件、
空气两种影响因素,反应速率比a 慢且浑浊度小;
(6)氯气、S 和水反应生成盐酸和硫酸,反应方程式为3Cl2 +S+4H2O═6HCl+H2SO4,所以继续加入氯水,沉淀
消失,故答案为:3Cl2 +S+4H2O═6HCl+H2SO4。
18.(16 分)抗倒酯是一种植物生长调节剂,其中间产物G 的合成路线如图所示:已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)烃A 的结构简式为
CH2=CH﹣CH=CH2
;C 中含氧官能团的名称为
羧基
。
(2)D 为反式结构,则D 的结构简式为
。
(3 )写出同时满足下列条件的C 的一种同分异构体的结构简式
或
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。
a.能发生银镜反应和水解反应
b.核磁共振氢谱有两组峰,峰面积之比为1:1
(4)试剂E 为
;D→F 的反应类型为
加成反应
。
(5)G 的结构简式为
。
(
6
)
写
出
H
→
K
的
化
学
方
程
式
。
(7)选用必要的无机试剂完成B→C 的合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明
试剂和反应条件)。已知:碳碳双键在加热条件下易被氧气氧化。
【解答】解:(1)A 与溴发生1,4﹣加成反应生成B,根据B 分子式知A 为CH2=CH﹣CH=CH2;C 的结构简
式为HOOCCH=CHCOOH,C 中含氧官能团的名称为羧基,
故答案为:CH2=CH﹣CH=CH2;羧基;
(2)1 分子HOOCCH=CHCOOH 与2 分子乙醇发生酯化反应生成D,D 为反式结构,则D 的结构简式为:
,
故答案为:
,
(3)同时满足下列条件的C(HOOCCH=CHCOOH)的一种同分异构体:a.能发生银镜反应和水解反应,说
明含有醛基、酯基,b.核磁共振氢谱有两组峰,峰面积之比为1:1,存在对称结构,符合条件的同分异构体为:
或
,
故答案为:
或
;
(4)D(CH3CH2OOCCH=CHCOOCH2CH3)和E 发生信息I 中的加成反应生成F,根据F 结构简式知E 为
,
故答案为:
;加成反应;
(5)F 发生信息II 的中取代反应生成生成G,且G 分子中含有六元环结构,可知G 为
,
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故答案为:
;
(
6
)
H
→
K
的
化
学
方
程
式
:
,
故
答
案
为
:
;
(7)B 发生多步反应生成C,对比B、C 的结构,B 可以先在碱性条件下发生水解反应生成HOCH2CH=CHCH2OH,
再与HBr 发生加成反应生成HOCH2CH2CHBrCH2OH,继而连续发生氧化反应生成HOOCCH2CHBrCOOH,最后
发生消去反应、酸化得到
HOOCCH =CHCOOH ,合成路线流程图为:
,
故答案为:
。
2019-2020 学年北京市东城区高三期末化学试卷
一、本部分共14 小题,每小题3 分,共42 分.在每小题列出的4 个选项中,选出最符合题目要求的一项.
1.(3 分)下列过程与氧化还原反应无关的是(
)
A.
工业上原油的分馏
B.
生活中用“暖宝宝”取暖
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C.
拉瓦锡测定空气中O2 含量
D.
普利斯特利光合作用实验
2.(3 分)下列关于水处理的说法不正确的是(
)
A.蒸馏法可淡化海水
B.ClO2、O3 均可代替Cl2 作为自来水消毒剂
C.Na2S 做沉淀剂可处理含Cu2+、Hg2+的工业污水
D.明矾在水中可以水解生成Al(OH)3 胶体,起到杀菌消毒作用
3.(3 分)根据元素周期律,下列关系正确的是(
)
A.原子半径:C1>P
B.碱性:NaOH>KOH
C.热稳定性:SiH4 >CH4
D.还原性:S2﹣>F
﹣
4.(3 分)下列说法不正确的是(
)
A.利用盐析可分离提纯蛋白质
B.用碘水检验淀粉是否发生水解
C.棉花的主要成分为纤维素,属于天然纤维
D.油脂的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,可用于制取肥皂
5.(3 分)下列化学用语表述正确的是(
)
A.氯气通入水中:Cl2+H2O═2H++ClO
﹣+Cl
﹣
B.电解饱和食盐水:2Cl
﹣+2H+
H2↑+Cl2↑
C.向H218O 中投入Na2O2 固体:2H218O+2Na2O2═4Na++4OH
﹣+18O2↑
D.向Ba(OH)2 溶液中逐滴加入NaHSO4 溶液使Ba2+恰好沉淀完全:Ba2++OH
﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O
6.(3 分)2017 年中国科学家合成了一种高能量密度材料,该成果发表在《Nature》上,合成该材料所需主要原料
为草酰二肼(结构如图)。下列有关草酰二肼的说法不正确
...的是(
)
A.具有碱性
B.完全水解可得3 种化合物
C.含有的官能团也存在于蛋白质分子中
D.与联二脲(
)互为同分异构体
7.(3 分)BHT 是一种常用的食品抗氧化剂。由对甲基苯酚(
)合成BHT 的常用方法有2 种(如图)。
下列说法不正确的是(
)
A.BHT 能使酸性KMnO4 溶液褪色
B.BHT 与对甲基苯酚互为同系物
C.BHT 中加入浓溴水易发生取代反应
D.方法一的原子利用率高于方法二
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8.(3 分)下列事实不能
..用平衡移动原理解释的是(
)
A.
开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
B.
由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
C.
实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
D.
石灰岩受地下水长期溶蚀形成溶洞
9.(3 分)同学们用如下图所示实验,探究SO2 及其水溶液的性质。
ⅰ.SO2 溶于水
ⅱ.向ⅰ的水溶液中滴入品红溶液
ⅲ.将ⅱ的溶液加热
下列说法正确的是(
)
A.ⅰ的溶液呈酸性,是由于SO2 +H2O⇌H2SO3 ⇌2H++SO32﹣
B.ⅱ中品红褪色,不足以证明具有漂白性的是SO2
C.ⅲ中溶液恢复红色,一定是H2SO3 分解造成的
D.上述实验涉及SO2 的溶解性和强氧化性
10.(3 分)氮化镓(GaN)与Cu 可组成如图所示的人工光合系统,该装置能以CO2 和H2O 为原料合成CH4.下列
说法正确的是(
)
A.Cu 电极上发生氧化反应
B.溶液中H+向GaN 电极移动
C.该系统的功能是将化学能转化为电能
D.相同条件下,理论上产生的O2 和CH4 气体的体积比为2:1
11.(3 分)由下列实验现象一定能得出相应结论的是(
)
选项
A
B
C
D
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装置
现象
①中无明显现象,
②中产生浑浊
左边棉球变黄,右边棉
球变蓝
试管中先出现淡黄色固
体,后出现黄色固体
试管中液体变浑
浊
结论
热稳定性:Na2CO3
>NaHCO3
氧化性:
Cl2>Br2>I2
溶解度:
AgCl>AgBr>AgI
非金属性:
C>Si
A.A
B.B
C.C
D.D
12.(3 分)室温下,依次进行如下实验:
①取一定量冰醋酸,配制成100mL 0.1mol/L 醋酸溶液;
②取20mL①中所配溶液,加入20mL 0.1mol/L NaOH 溶液;
③继续滴加a mL 0.1mol/L 稀盐酸,至溶液的pH=7。
下列说法不正确的是(
)
A.①中溶液的pH>1
B.②中反应后溶液:c(Na+)>c(CH3COO
﹣)>c(OH
﹣)>c(H+)
C.③中,a=20
D.③中,反应后溶液:c(Na+)=c(CH3COO
﹣)+c(Cl
﹣)
13.(3 分)向盛有等量水的甲、乙两容器中分别加入0.1mol CuSO4•5H2O(s)和0.1mol CuSO4(s),测得甲中溶液
温度降低,乙中溶液温度升高;恢复至室温,最终两容器中均有晶体剩余(不考虑溶剂挥发)。下列说法不正确
的是(
)
A.两容器中剩余晶体均为CuSO4•5H2O
B.最终所得溶液中c(CuSO4):甲=乙
C.若再向乙中加入9 g 水,充分振荡并恢复至室温后,c(CuSO4)减小
D.由该实验,用盖斯定律可推知:CuSO4•5H2O(s)═CuSO4(s)+5H2O(l)△H>0
14.(3 分)相同温度下,分别在起始体积均为1L 的两个密闭容器中发生反应:X2(g)+3Y2(g)⇌2XY3(g)△H
=﹣a kJ/mol。实验测得反应的有关数据如下表。
下列叙述正确的是(
)
容器
反应条件
起始物质的量/mol
达到平衡所用
时间/min
达平衡过程中的
能量变化
X2
Y2
XY3
①
恒容
1
3
0
10
放热0.1a kJ
②
恒压
1
3
0
t
放热b kJ
A.对于上述反应,①、②中反应的平衡常数K 的值不同
B.①中:从开始至10 min 内的平均反应速率υ (X2)=0.1 mol/(L•min)
C.②中:X2 的平衡转化率小于10%
D.b>0.1a
二、解答题(共5 小题,满分58 分)
15.(10 分)CO2 的有效利用可以缓解温室效应和能源短缺问题。
(1)CO2 的分子结构决定了其性质和用途。
①CO2 的电子式是
,包含的化学键类型为
共价键(填“非极性”或“极性”)。
②在温度高于31.26 oC、压强高于7.29×106 Pa 时,CO2 处于超临界状态,称为超临界CO2 流体,可用作萃取剂
提取草药中的有效成分。与用有机溶剂萃取相比,超临界CO2 萃取的优点有
(答出一点即可)。
(2)中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na﹣Fe3O4 和HMCM﹣22 的表面将CO2 转化为
烷烃,其过程如下图。
①上图中CO2 转化为CO 的反应为:
CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol;
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已知:2CO2(g)+6H2(g)═C2H4(g)+4H2O(g)△H=﹣128kJ/mol。
则图中CO 转化为C2H4 的热化学方程式是
。
②按系统命名法,图中X 的名称是
。
③关于X 与Y 的说法正确的是
(填序号)。
a.实验式相同
b.都有4 种一氯代物
c.都易使酸性KMnO4 溶液褪色
④催化剂中Fe3O4 的制备方法如下:将一定比例的FeCl3 和FeCl2 溶于盐酸,然后在60 oC 下逐滴加入NaOH 溶
液至pH≈10,继续搅拌,得Fe3O4.该反应的离子方程式是
。
16.(11 分)可降解高分子材料P 的结构为:
下图是P 的合成路线。
已知:
(1)B 的结构简式是
。
(2)
中的官能团是
、
。
(3)试剂a 是
。
(4)③的化学方程式是
。
(5)⑥的反应类型是
。
(6)当④中反应物以物质的量之比1:1 发生反应时,反应⑤的化学方程式是
。
17.(12 分)含SO2 废气的治理可以变废为宝,使硫资源得以利用。
(1)按每年全国发电燃煤8 亿吨,煤中含硫质量分数以2%计,若不经过脱硫处理,则会有
亿吨SO2 排
放到大气中(假设S 全部转化为SO2)。
(2)下列物质中,能吸收SO2 的有
(填序号)。
a.氨水
b.酸性KMnO4 溶液
c.生石灰
d.Na2CO3 溶液
(3)某工厂采用(NH4)2SO3 和NH4HSO3 的混合溶液A 吸收烟气中的SO2 并制备(NH4)2SO3•H2O,过程如
下:
已知:
溶液(1mol/L)
(NH4)2SO3
NH4HSO3
pH(25℃)
8.0
4.6
①“吸收”过程中,溶液中(NH4)2SO3 和NH4HSO3 物质的量之比变
(填“大”或“小”)。
②(NH4)2SO3 溶液呈碱性的原因是
。
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③用不同的溶液A 吸收SO2 时,SO2 吸收率和放空废气含NH3 量的变化如下图。解释图中放空废气含NH3 量增
大的原因:随(NH4)2SO3 和NH4HSO3 的物质的量之比增大,
。
注:不同溶液A 的体积相同,所含(NH4)2SO3 和NH4HSO3 的总物质的量相同
④“制备”过程中,溶液B 中发生反应的化学方程式是
。
(4)检验产品(NH4)2SO3•H2O 中含有少量SO42﹣的方法如下:取少量产品加水溶解,
(将实验操作和
现象补充完整)。
18.(12 分)近年来,我国印刷电路板(PCB)制造业发展迅速,总产值居世界第一。工业上常用CuCl2 和盐酸的
混合液作为蚀刻液,蚀刻PCB 表面的铜箔。
已知:①一定条件下,Cu 与Cu2+反应可生成+1 价铜。
②氯化亚铜(CuCl)难溶于水,可与Cl
﹣形成CuCl32﹣进入溶液。
Ⅰ.蚀刻过程中将Cu 转化为CuCl32﹣去除。
(1)蚀刻过程的离子方程式有
、CuCl+2Cl
﹣⇌CuCl32﹣。
(2)蚀刻液中的盐酸可大大提高蚀刻效率,结合上述反应解释原因:
。
Ⅱ.蚀刻一段时间后,将蚀刻废液中的CuCl32﹣转化为Cu2+,即可再生循环利用,常用方法如下:
(1)化学再生:加入H2O2 溶液可使蚀刻液再生,该反应的离子方程式是
。
(2)电解再生(电极不参与反应):按下图装置,使蚀刻液再生并回收金属Cu。
①在
极(填“a”或“b”)回收得到金属Cu。
②结合电极反应解释阳极区蚀刻液再生的原理:
。
③实际电解过程中,通常在两极上均产生少量气体,则流出液1、流出液2 混合后,还需补充试剂
,得
到可循环使用的再生液。
④研究表明:其他条件不变,使用无膜电解槽再生时,一段时间后,电极上析出Cu 的总量反而会随电解时间的
增长而减少。解释Cu 的总量减少的原因:
。
19.(13 分)探究0.5mol/L FeCl3 溶液(pH=1)与不同金属反应时的多样性的原因。
(各组实验中:所用FeCl3 溶液体积相同;金属过量;静置、不振荡)
编号
金属
现象及产物检验
Ⅰ
镁条
立即产生大量气体,金属表面变黑,该黑色固体能被磁铁吸引,液体颜
色由棕黄色逐渐变为红褐色;
片刻后气泡减少,金属表面覆盖有红褐色沉淀,此时取反应后的液体,
滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。
Ⅱ
铜粉
无气体产生,溶液逐渐变为蓝绿色;
取反应后的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。
(1)根据实验Ⅰ中的现象,推测红褐色液体为胶体,并用光束照射该液体,在与光束垂直的方向观察到
得
以证实。
(2)已知:Fe 和Fe3O4 均能被磁铁吸引。
①为了确定黑色固体的成分是否含有Fe 与Fe3O4,重复实验Ⅰ,及时取少量镁条表面生成的黑色粉末,洗净后
进行实验如下:
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该实验说明黑色固体中一定含有
,结合现象写出判断的理由:
。
②除上述结论外,分析实验Ⅰ的现象,可知被还原得到的产物一定还有
。
(3)实验Ⅰ、Ⅱ中现象的差异,与Fe3+、Mg2+、Fe2+、H+、Cu2+的氧化性强弱有关,其顺序是Mg2+<Fe2+<
。
(4)继续探究0.5mol/L FeCl3 溶液(pH=1)与Fe 的反应。
编号
金属
现象及产物检验
Ⅲ
铁粉
持续产生少量气体;一段时间后,溶液颜色变浅,底部有红褐色沉淀,
经检验,溶液pH=4,含有Fe2+,无Fe3+.
Ⅳ
铁丝
无明显的气泡产生;一段时间后,溶液变为浅绿色,经检验,溶液pH
=2,含有Fe2+和Fe3+;Fe3+被还原的量多于实验Ⅲ.
①实验Ⅲ中发生反应的离子方程式有
。
②已知:相同条件下,H+在溶液中的移动速率远大于Fe3+.结合实验Ⅰ、Ⅱ,由反应中金属表面离子浓度的变
化,推测实验Ⅲ、Ⅳ现象差异的原因:
。
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2019-2020 学年北京市东城区高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、本部分共14 小题,每小题3 分,共42 分.在每小题列出的4 个选项中,选出最符合题目要求的一项.
1.(3 分)下列过程与氧化还原反应无关的是(
)
A.
工业上原油的分馏
B.
生活中用“暖宝宝”取暖
C.
拉瓦锡测定空气中O2 含量
D.
普利斯特利光合作用实验
【解答】解:A.工业上原油的分馏属于物理变化,没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,故A 选;
B.生活中用“暖宝宝”取暖利用的是原电池原理,属于氧化还原反应,故B 不选;
C.Hg 与氧气的反应为氧化还原反应,故C 不选;
D.绿色植物在光照下吸收二氧化碳,放出氧气,属于氧化还原反应,故D 不选;
故选:A。
2.(3 分)下列关于水处理的说法不正确的是(
)
A.蒸馏法可淡化海水
B.ClO2、O3 均可代替Cl2 作为自来水消毒剂
C.Na2S 做沉淀剂可处理含Cu2+、Hg2+的工业污水
D.明矾在水中可以水解生成Al(OH)3 胶体,起到杀菌消毒作用
【解答】解:A.蒸馏法可淡化海水,故A 正确;
B.二氧化氯、氧气都具有强的氧化性,能够使蛋白质变性,可以用于自来水杀菌消毒,故B 正确;
C.硫离子与铜离子、汞离子反应生成硫化铜、硫化汞沉淀,可以用Na2S 做沉淀剂可处理含Cu2+、Hg2+的工业
污水,故C 正确;
D.明矾电离产生成铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,能吸附水中固体杂质颗粒,所以明矾可以净水,
但是明矾不具有杀菌消毒作用,故D 错误;
故选:D。
3.(3 分)根据元素周期律,下列关系正确的是(
)
A.原子半径:C1>P
B.碱性:NaOH>KOH
C.热稳定性:SiH4 >CH4
D.还原性:S2﹣>F
﹣
【解答】解:A.同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,原子半径Cl<P,故A 错误;
B.金属性K>Na,元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,应为NaOH<KOH,故B 错
误;
C.非金属性C>Si,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,故C 错误;
D.非金属性F>S,元素的非金属性越强,对应的阴离子的还原性越弱,故D 正确。
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故选:D。
4.(3 分)下列说法不正确的是(
)
A.利用盐析可分离提纯蛋白质
B.用碘水检验淀粉是否发生水解
C.棉花的主要成分为纤维素,属于天然纤维
D.油脂的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,可用于制取肥皂
【解答】解:A.盐析为可逆过程,不影响蛋白质的性质,可用于提纯蛋白质,故A 正确;
B.淀粉遇碘变蓝色,碘水可检验是否含有淀粉,不能确定是否水解,故B 错误;
C.棉花的主要成分为纤维素,为天然纤维素,属于多糖,故C 正确;
D.油脂为高级脂肪酸甘油酯,可在碱性条件下水解,生成高级脂肪酸钠,可用于制备肥皂,故D 正确。
故选:B。
5.(3 分)下列化学用语表述正确的是(
)
A.氯气通入水中:Cl2+H2O═2H++ClO
﹣+Cl
﹣
B.电解饱和食盐水:2Cl
﹣+2H+
H2↑+Cl2↑
C.向H218O 中投入Na2O2 固体:2H218O+2Na2O2═4Na++4OH
﹣+18O2↑
D.向Ba(OH)2 溶液中逐滴加入NaHSO4 溶液使Ba2+恰好沉淀完全:Ba2++OH
﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O
【解答】解:A.氯气通入水中,离子方程式:Cl2+H2O═H++HClO+Cl
﹣,故A 错误;
B.电解饱和食盐水,离子方程式:2Cl
﹣+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH
﹣,故B 错误;
C.向H218O 中投入Na2O2 固体,离子方程式:2H218O+2Na2O2═4Na++418OH
﹣+O2↑,故C 错误;
D.向Ba(OH)2 溶液中逐滴加入NaHSO4 溶液使Ba2+恰好沉淀完全,离子方程式:Ba2++OH
﹣+H++SO42﹣═BaSO4
↓+H2O,故D 正确;
故选:D。
6.(3 分)2017 年中国科学家合成了一种高能量密度材料,该成果发表在《Nature》上,合成该材料所需主要原料
为草酰二肼(结构如图)。下列有关草酰二肼的说法不正确
...的是(
)
A.具有碱性
B.完全水解可得3 种化合物
C.含有的官能团也存在于蛋白质分子中
D.与联二脲(
)互为同分异构体
【解答】解:A.含有氨基,具有碱性,故A 正确;
B.可水解生成肼、草酸两种物质,故B 错误;
C.含有酰胺键,可存在于蛋白质分子中,故C 正确;
D.与联二脲(
)分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D 正确。
故选:B。
7.(3 分)BHT 是一种常用的食品抗氧化剂。由对甲基苯酚(
)合成BHT 的常用方法有2 种(如图)。
下列说法不正确的是(
)
A.BHT 能使酸性KMnO4 溶液褪色
B.BHT 与对甲基苯酚互为同系物
C.BHT 中加入浓溴水易发生取代反应
D.方法一的原子利用率高于方法二
【解答】解:A.BHT 含有酚羟基,能够被强氧化剂氧化,故A 正确;
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B.BHT 与对甲基苯酚结构相似,分子式不同,互为同系物,故B 正确;
C.BHT 酚羟基邻位、对位无H 原子,与溴水不反应,故C 错误;
D.反应一通过加成反应生成BHT,原子利用率为100%,而反应二为取代反应,原子利用率不是100%,所以方
法一优于方法二,故D 正确。
故选:C。
8.(3 分)下列事实不能
..用平衡移动原理解释的是(
)
A.
开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
B.
由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
C.
实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
D.
石灰岩受地下水长期溶蚀形成溶洞
【解答】解:A.汽水瓶中存在平衡H2CO3⇌H2O+CO2,打开汽水瓶时,压强降低,平衡向生成二氧化碳方向移
动,可以用勒夏特列原理解释,故A 不选;
B.由H2、I2(g)、HI 气体组成的平衡,反应前后气体体积不变,减压后平衡不动,体积增大颜色变浅,不能用
勒夏特列原理解释,故B 选;
C.实验室制乙酸乙酯的反应为可逆反应,减少生成物浓度导致平衡向正反应方向移动,从而提高乙酸乙酯产率,
可以用平衡移动原理解释,故C 不选;
D.发生化学反应CaCO3+H2O+CO2⇌Ca(HCO3)2,从而增大二氧化碳溶解度,平衡正向移动,所以能用平衡移
动原理解释,故D 不选;
故选:B。
9.(3 分)同学们用如下图所示实验,探究SO2 及其水溶液的性质。
ⅰ.SO2 溶于水
ⅱ.向ⅰ的水溶液中滴入品红溶液
ⅲ.将ⅱ的溶液加热
下列说法正确的是(
)
A.ⅰ的溶液呈酸性,是由于SO2 +H2O⇌H2SO3 ⇌2H++SO32﹣
B.ⅱ中品红褪色,不足以证明具有漂白性的是SO2
C.ⅲ中溶液恢复红色,一定是H2SO3 分解造成的
D.上述实验涉及SO2 的溶解性和强氧化性
【解答】解:A.亚硫酸为多元弱酸分步电离,H2SO3⇌H++HSO3
﹣,故A 错误;
B.二氧化硫溶于水生成亚硫酸,为化学平衡,向ⅰ的水溶液中滴入品红溶液褪色,起漂白作用可能是二氧化硫
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或亚硫酸,ⅱ中品红褪色,不足以证明具有漂白性的是SO2,故B 正确;
C.ⅲ中溶液加热恢复红色,可能是亚硫酸分解,也可能是无色不稳定的化合物分解重新生成品红,不一定是亚
硫酸分解,故C 错误;
D.上述实验过程中是验证二氧化硫漂白性、酸性,不能验证二氧化硫的氧化性,故D 错误;
故选:B。
10.(3 分)氮化镓(GaN)与Cu 可组成如图所示的人工光合系统,该装置能以CO2 和H2O 为原料合成CH4.下列
说法正确的是(
)
A.Cu 电极上发生氧化反应
B.溶液中H+向GaN 电极移动
C.该系统的功能是将化学能转化为电能
D.相同条件下,理论上产生的O2 和CH4 气体的体积比为2:1
【解答】解:A.Cu 电极为正极,发生还原反应,故A 错误;
B.溶液中H+向Cu 电极移动,故B 错误;
C.人工光合系统中光能转化为化学能,最终转化为电能,故C 错误;
D.由电子守恒可知,理论上产生的O2 和CH4 气体的体积比为
=2:1,故D 正确;
故选:D。
11.(3 分)由下列实验现象一定能得出相应结论的是(
)
选项
A
B
C
D
装置
现象
①中无明显现象,
②中产生浑浊
左边棉球变黄,右边棉
球变蓝
试管中先出现淡黄色固
体,后出现黄色固体
试管中液体变浑
浊
结论
热稳定性:Na2CO3
>NaHCO3
氧化性:
Cl2>Br2>I2
溶解度:
AgCl>AgBr>AgI
非金属性:
C>Si
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:A.①中无明显现象,说明不反应,②中产生浑浊,说明生成二氧化碳气体,则可说明热稳定性:
Na2CO3>NaHCO3,故A 正确;
B.生成的溴中混有氯气,氯气氧化KI 生成碘,则不能排除氯气的影响,不能比较氧化性Br2>I2,故B 错误;
C.氯化银浊液过量,不存在AgBr、AgI 沉淀的转化,不能证明Ksp:AgBr>AgI,故C 错误;
D.生成的二氧化碳中混有氯化氢,不能证明碳酸的酸性比硅酸强,则不能证明非金属性:C>Si,故D 错误。
故选:A。
12.(3 分)室温下,依次进行如下实验:
①取一定量冰醋酸,配制成100mL 0.1mol/L 醋酸溶液;
②取20mL①中所配溶液,加入20mL 0.1mol/L NaOH 溶液;
③继续滴加a mL 0.1mol/L 稀盐酸,至溶液的pH=7。
下列说法不正确的是(
)
A.①中溶液的pH>1
B.②中反应后溶液:c(Na+)>c(CH3COO
﹣)>c(OH
﹣)>c(H+)
C.③中,a=20
D.③中,反应后溶液:c(Na+)=c(CH3COO
﹣)+c(Cl
﹣)
【解答】解:A.醋酸是弱电解质,不完全电离,0.1mol/L CH3COOH 溶液中c(H+)<0.1mol/L,则溶液pH>1,
故A 正确;
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B.取20mL①中所配溶液,加入20mL 0.1mol/L NaOH 溶液,反应恰好生成CH3COONa,CH3COO
﹣水解使溶液
呈碱性,溶液中c(OH
﹣)>c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH
﹣)+c(CH3COO
﹣),则
有
c(Na+)>c(CH3COO
﹣)>c(OH
﹣)>c(H+),故B 正确;
C.继续滴加a mL 0.1mol/L 稀盐酸,至溶液的pH=7,溶液中c(H+)=c(OH
﹣),若a=20,反应恰好生成CH3COOH,
溶液为酸性,pH<7,故C 错误;
D.溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH
﹣)+c(CH3COO
﹣)+c(Cl
﹣),溶液的pH=7,溶液中c
(H+)=c(OH
﹣),则有c(Na+)=c(CH3COO
﹣)+c(Cl
﹣),故D 正确,
故选:C。
13.(3 分)向盛有等量水的甲、乙两容器中分别加入0.1mol CuSO4•5H2O(s)和0.1mol CuSO4(s),测得甲中溶液
温度降低,乙中溶液温度升高;恢复至室温,最终两容器中均有晶体剩余(不考虑溶剂挥发)。下列说法不正确
的是(
)
A.两容器中剩余晶体均为CuSO4•5H2O
B.最终所得溶液中c(CuSO4):甲=乙
C.若再向乙中加入9 g 水,充分振荡并恢复至室温后,c(CuSO4)减小
D.由该实验,用盖斯定律可推知:CuSO4•5H2O(s)═CuSO4(s)+5H2O(l)△H>0
【解答】解:A.恢复至室温,最终两容器中均有晶体剩余(不考虑溶剂挥发),可判断溶液达到饱和溶液,剩
余的晶体均为CuSO4•5H2O,故A 正确;
B.都达到饱和溶液,则最终所得溶液中c(CuSO4):甲=乙,故B 正确;
C.若再向乙中加入9 g 水,充分振荡并恢复至室温后,仍能溶解一部分CuSO4•H2O,c(CuSO4)不一定减小,
仍有可能保持不变,故C 错误;
D.甲中发生反应:CuSO4•5H2O(s)═CuSO4(s)+5H2O(l),甲中温度降低,说明反应为吸热反应,则△H
>0,故D 正确,
故选:C。
14.(3 分)相同温度下,分别在起始体积均为1L 的两个密闭容器中发生反应:X2(g)+3Y2(g)⇌2XY3(g)△H
=﹣a kJ/mol。实验测得反应的有关数据如下表。
下列叙述正确的是(
)
容器
反应条件
起始物质的量/mol
达到平衡所用
时间/min
达平衡过程中的
能量变化
X2
Y2
XY3
①
恒容
1
3
0
10
放热0.1a kJ
②
恒压
1
3
0
t
放热b kJ
A.对于上述反应,①、②中反应的平衡常数K 的值不同
B.①中:从开始至10 min 内的平均反应速率υ (X2)=0.1 mol/(L•min)
C.②中:X2 的平衡转化率小于10%
D.b>0.1a
【解答】解:A.相同温度下,反应X2(g)+3Y2(g)⇌2XY3(g)的平衡常数k 不变,故A 错误;
B.X2(g)+3Y2(g)⇌2XY3(g)△H=﹣a kJ/mol
1mol
akJ
x
0.1a kJ
1mol:akJ=x:0.1kJ,x=0.mol,反应①:从开始至10 min 内的平均反应速率υ (X2)=
=0.01mol/
(L•min),故B 错误;
C.反应①中X2 的平衡转化率=
×100%=10%,反应X2(g)+3Y2(g)⇌2XY3(g)正向是体积减小
的反应,所以反应②相当在①的基础上加压,平衡①会正向移动,X2 的平衡转化率增大,所以②中X2 的平衡
转化率大于10%,故C 错误;
D.反应②相当在①的基础上加压,平衡会正向移动,放热大于0.1a kJ,即b>0.1a,故D 正确;
故选:D。
二、解答题(共5 小题,满分58 分)
15.(10 分)CO2 的有效利用可以缓解温室效应和能源短缺问题。
(1)CO2 的分子结构决定了其性质和用途。
①CO2 的电子式是
,包含的化学键类型为
极性
共价键(填“非极性”或“极性”)。
②在温度高于31.26 oC、压强高于7.29×106 Pa 时,CO2 处于超临界状态,称为超临界CO2 流体,可用作萃取剂
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提取草药中的有效成分。与用有机溶剂萃取相比,超临界CO2 萃取的优点有
萃取剂与溶质更易分离或萃取剂更
环保等
(答出一点即可)。
(2)中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na﹣Fe3O4 和HMCM﹣22 的表面将CO2 转化为
烷烃,其过程如下图。
①上图中CO2 转化为CO 的反应为:
CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol;
已知:2CO2(g)+6H2(g)═C2H4(g)+4H2O(g)△H=﹣128kJ/mol。
则图中CO 转化为C2H4 的热化学方程式是
2CO(g)+4H2(g)═C2H4(g)+2H2O(g)△H=﹣210 kJ/mol
。
②按系统命名法,图中X 的名称是
2﹣甲基丁烷
。
③关于X 与Y 的说法正确的是
b
(填序号)。
a.实验式相同
b.都有4 种一氯代物
c.都易使酸性KMnO4 溶液褪色
④催化剂中Fe3O4 的制备方法如下:将一定比例的FeCl3 和FeCl2 溶于盐酸,然后在60 oC 下逐滴加入NaOH 溶
液至pH≈10,继续搅拌,得Fe3O4.该反应的离子方程式是
Fe2++2Fe3++8OH
﹣═Fe3O4↓+4H2O
。
【解答】解:(1)①二氧化碳为共价化合物,碳原子和氧原子间形成碳氧双键,C 和O 均需达到8 电子稳定结
构,则其电子式为
,包含的化学键类型为极性,
故答案为:
;极性;
②用超临界CO2 流体作溶剂,它是一种可以代替挥发性有机溶剂的绿色溶剂,得到的营养品和香料中不残留任
何溶剂,与用有机溶剂萃取相比,超临界CO2 萃取的优点有:萃取剂与溶质更易分离或萃取剂更环保等,
故答案为:萃取剂与溶质更易分离或萃取剂更环保等;
(2)①Ⅰ.CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol;
Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)═C2H4(g)+4H2O(g)△H=﹣128kJ/mol。
则盖斯定律计算Ⅱ﹣Ⅰ×2 得到CO 转化为C2H4 的热化学方程式为:2CO(g)+4H2(g)═C2H4(g)+2H2O(g)
△H=﹣210 kJ/mol,
故答案为:2CO(g)+4H2(g)═C2H4(g)+2H2O(g)△H=﹣210 kJ/mol;
②X 为烷烃,选取最长碳链做主碳链,离取代基近的一端编号得到名称为:2﹣甲基丁烷,
故答案为:2﹣甲基丁烷;
③X 与Y 分别为2﹣甲基丁烷,3﹣甲基戊烷,分子式分别为:C5H12、C6H14,实验式不相同,分子中含4 种氢
原子,都有4 种一氯代物,都是饱和烷烃不都使酸性KMnO4 溶液褪色,故选:b,
故答案为:b;
④将一定比例的FeCl3 和FeCl2 溶于盐酸,然后在60 oC 下逐滴加入NaOH 溶液至pH≈10,继续搅拌,得Fe3O4.反
应的离子方程式:Fe2++2Fe3++8OH
﹣═Fe3O4↓+4H2O,
故答案为:Fe2++2Fe3++8OH
﹣═Fe3O4↓+4H2O。
16.(11 分)可降解高分子材料P 的结构为:
下图是P 的合成路线。
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已知:
(1)B 的结构简式是
BrCH2CH2Br
。
(2)
中的官能团是
碳碳双键
、
羧基
。
(3)试剂a 是
NaOH 水溶液
。
(4)③的化学方程式是
。
(5)⑥的反应类型是
取代反应
。
(6 )当④中反应物以物质的量之比1 :1 发生反应时,反应⑤的化学方程式是
。
【解答】解:(1)B 的结构简式是BrCH2CH2Br,故答案为:BrCH2CH2Br;
(2)
中的官能团是碳碳双键、羧基,故答案为:碳碳双键;羧基;
(3)为卤代烃的水解反应,试剂a 是NaOH 水溶液,故答案为:NaOH 水溶液;
(4)③的化学方程式是
,生成E,
故答案为:
;
(5)⑥的反应类型是取代反应,故答案为:取代反应;
(6 )当④中反应物以物质的量之比1 :1 发生反应时,反应⑤的化学方程式是
,
故答案为:
。
17.(12 分)含SO2 废气的治理可以变废为宝,使硫资源得以利用。
(1)按每年全国发电燃煤8 亿吨,煤中含硫质量分数以2%计,若不经过脱硫处理,则会有
0.32
亿吨SO2 排
放到大气中(假设S 全部转化为SO2)。
(2)下列物质中,能吸收SO2 的有
abcd
(填序号)。
a.氨水
b.酸性KMnO4 溶液
c.生石灰
d.Na2CO3 溶液
(3)某工厂采用(NH4)2SO3 和NH4HSO3 的混合溶液A 吸收烟气中的SO2 并制备(NH4)2SO3•H2O,过程如
下:
已知:
溶液(1mol/L)
(NH4)2SO3
NH4HSO3
pH(25℃)
8.0
4.6
①“吸收”过程中,溶液中(NH4)2SO3 和NH4HSO3 物质的量之比变
小
(填“大”或“小”)。
②(NH4)2SO3 溶液呈碱性的原因是
SO32﹣、NH4+都水解,前者程度更大,使溶液中c(OH
﹣)>c(H+)
。
③用不同的溶液A 吸收SO2 时,SO2 吸收率和放空废气含NH3 量的变化如下图。解释图中放空废气含NH3 量增
大的原因:随(NH4)2SO3 和NH4HSO3 的物质的量之比增大,
溶液中c(NH4+)和c(OH
﹣)均增大,使
NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+平衡向右移动,促使NH3 逸出
。
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注:不同溶液A 的体积相同,所含(NH4)2SO3 和NH4HSO3 的总物质的量相同
④“制备”过程中,溶液B 中发生反应的化学方程式是
NH4HCO3+NH4HSO3═(NH4)2SO3•H2O↓+CO2↑
。
(4)检验产品(NH4)2SO3•H2O 中含有少量SO42﹣的方法如下:取少量产品加水溶解,
加过量盐酸,充分振
荡,再加氯化钡溶液,有白色沉淀产生
(将实验操作和现象补充完整)。
【解答】解:(1)燃煤8 亿吨,煤中含硫质量分数以2%,则硫元素的质量为0.16 亿吨,产生的SO2 中硫元素也
为0.16 亿吨,则m(SO2)×
=0.16,解得m(SO2)=0.32 亿吨;
故答案为:0.32;
(2)SO2 为酸性氧化物,能与碱性溶液和碱性氧化物反应,氨水、Na2CO3 溶液、生石灰均可吸收SO2,SO2 同
时具有还原性,能被强氧化剂酸性KMnO4 溶液吸收;
故答案为:abcd;
(3)①吸收过程的反应为:SO2+H2O+(NH4)2SO3=2NH4HSO3,随着吸收,
(NH4)2SO3 转化,越来越少,NH4HSO3
增多,(NH4)2SO3 和NH4HSO3 物质的量之比变小;
故答案为:小;
②(NH4)2SO3 溶液中,SO32﹣水解使溶液显碱性,NH4+水解使溶液显酸性,SO32﹣、NH4+都水解,前者程度更
大,使溶液中c(OH
﹣)>c(H+);
故答案为:SO32﹣、NH4+都水解,前者程度更大,使溶液中c(OH
﹣)>c(H+);
③(NH4)2SO3 和NH4HSO3 的物质的量之比增大,则溶液中c(NH4+)和c(OH
﹣)均增大,使NH4++H2O⇌NH3
•H2O+H+平衡向右移动,促使NH3 逸出;
故答案为:溶液中c(NH4+)和c(OH
﹣)均增大,使NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+平衡向右移动,促使NH3 逸出;
④溶液B 中发生反应的化学方程式是:NH4HCO3 +NH4HSO3═(NH4)2SO3•H2O↓+CO2↑;
故答案为:NH4HCO3 +NH4HSO3═(NH4)2SO3•H2O↓+CO2↑;
(4)检验产品(NH4)2SO3•H2O 中含有少量SO42﹣,应先加酸除去亚硫酸根的干扰,再用氯化钡溶液检验,故
方法为:取少量产品加水溶解,加过量盐酸,充分振荡,再加氯化钡溶液,有白色沉淀产生;
故答案为:加过量盐酸,充分振荡,再加氯化钡溶液,有白色沉淀产生。
18.(12 分)近年来,我国印刷电路板(PCB)制造业发展迅速,总产值居世界第一。工业上常用CuCl2 和盐酸的
混合液作为蚀刻液,蚀刻PCB 表面的铜箔。
已知:①一定条件下,Cu 与Cu2+反应可生成+1 价铜。
②氯化亚铜(CuCl)难溶于水,可与Cl
﹣形成CuCl32﹣进入溶液。
Ⅰ.蚀刻过程中将Cu 转化为CuCl32﹣去除。
(1)蚀刻过程的离子方程式有
Cu2++Cu+2Cl
﹣═2CuCl
、CuCl+2Cl
﹣⇌CuCl32﹣。
(2)蚀刻液中的盐酸可大大提高蚀刻效率,结合上述反应解释原因:
盐酸可溶解覆盖在Cu 表面的CuCl,促
进蚀刻Cu
。
Ⅱ.蚀刻一段时间后,将蚀刻废液中的CuCl32﹣转化为Cu2+,即可再生循环利用,常用方法如下:
(1)化学再生:加入H2O2 溶液可使蚀刻液再生,该反应的离子方程式是
2CuCl32﹣+H2O2+2H+═2Cu2++6Cl
﹣
+2H2O
。
(2)电解再生(电极不参与反应):按下图装置,使蚀刻液再生并回收金属Cu。
①在
b
极(填“a”或“b”)回收得到金属Cu。
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②结合电极反应解释阳极区蚀刻液再生的原理:
阳极发生反应:CuCl32﹣﹣e
﹣═Cu2++3Cl
﹣,阴极区的Cl
﹣通过
阴离子交换膜进入阳极区,使蚀刻废液再生
。
③实际电解过程中,通常在两极上均产生少量气体,则流出液1、流出液2 混合后,还需补充试剂
HCl
,得
到可循环使用的再生液。
④研究表明:其他条件不变,使用无膜电解槽再生时,一段时间后,电极上析出Cu 的总量反而会随电解时间的
增长而减少。解释Cu 的总量减少的原因:
阳极生成的Cu2+移向阴极,使电极上析出的Cu 溶解
。
【解答】解:Ⅰ.(1)蚀刻过程中将Cu 转化为CuCl32﹣去除,涉及反应为Cu 与Cu2+反应可生成CuCl,CuCl 与
Cl
﹣生成CuCl32﹣,涉及反应为Cu2++Cu+2Cl
﹣═2CuCl、CuCl+2Cl
﹣⇌CuCl32﹣,
故答案为:Cu2++Cu+2Cl
﹣═2CuCl;
(2)由CuCl+2Cl
﹣⇌CuCl32﹣可知,增大氯离子浓度,可使平衡正向移动,可大大提高蚀刻效率,
故答案为:盐酸可溶解覆盖在Cu 表面的CuCl,促进蚀刻Cu;
Ⅱ.(1)加入H2O2 溶液可使蚀刻液再生,可使CuCl32﹣转化为Cu2+,反应的离子方程式为2CuCl32﹣+H2O2+2H+
═2Cu2++6Cl
﹣+2H2O,
故答案为:2CuCl32﹣+H2O2 +2H+═2Cu2++6Cl
﹣+2H2O;
(2)①回收得到金属Cu,应由Cu2+发生还原反应生成,则应在阴极生成,故答案为:b;
②阳极发生氧化反应,将CuCl32﹣转化为Cu2+,则阳极发生反应:CuCl32﹣﹣e
﹣═Cu2++3Cl
﹣,阴极区的Cl
﹣通过阴
离子交换膜进入阳极区,使蚀刻废液再生,
故答案为:阳极发生反应:CuCl32﹣﹣e
﹣═Cu2++3Cl
﹣,阴极区的Cl
﹣通过阴离子交换膜进入阳极区,使蚀刻废液
再生;
③两极生成的气体分别为氯气和氢气,则流出液1、流出液2 混合后,还应通入HCl,得到可循环使用的再生液,
故答案为:HCl;
④根据题意可知铜离子和氧化铜,导致铜溶解,即阳极生成的Cu2+移向阴极,使电极上析出的Cu 溶解,
故答案为:阳极生成的Cu2+移向阴极,使电极上析出的Cu 溶解。
19.(13 分)探究0.5mol/L FeCl3 溶液(pH=1)与不同金属反应时的多样性的原因。
(各组实验中:所用FeCl3 溶液体积相同;金属过量;静置、不振荡)
编号
金属
现象及产物检验
Ⅰ
镁条
立即产生大量气体,金属表面变黑,该黑色固体能被磁铁吸引,液体颜
色由棕黄色逐渐变为红褐色;
片刻后气泡减少,金属表面覆盖有红褐色沉淀,此时取反应后的液体,
滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。
Ⅱ
铜粉
无气体产生,溶液逐渐变为蓝绿色;
取反应后的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。
(1)根据实验Ⅰ中的现象,推测红褐色液体为胶体,并用光束照射该液体,在与光束垂直的方向观察到
一条
光亮的“通路”
得以证实。
(2)已知:Fe 和Fe3O4 均能被磁铁吸引。
①为了确定黑色固体的成分是否含有Fe 与Fe3O4,重复实验Ⅰ,及时取少量镁条表面生成的黑色粉末,洗净后
进行实验如下:
该实验说明黑色固体中一定含有
Fe
,结合现象写出判断的理由:
滤纸ⅱ上无明显现象,说明Fe3O4 不能溶
解产生Fe2+,所以滤纸ⅰ上粉末附近变蓝只能是Fe 被氧化产生Fe2+
。
②除上述结论外,分析实验Ⅰ的现象,可知被还原得到的产物一定还有
H2、Fe2+
。
(3)实验Ⅰ、Ⅱ中现象的差异,与Fe3+、Mg2+、Fe2+、H+、Cu2+的氧化性强弱有关,其顺序是Mg2+<Fe2+<
H+
<Cu2+<Fe3+
。
(4)继续探究0.5mol/L FeCl3 溶液(pH=1)与Fe 的反应。
编号
金属
现象及产物检验
Ⅲ
铁粉
持续产生少量气体;一段时间后,溶液颜色变浅,底部有红褐色沉淀,
经检验,溶液pH=4,含有Fe2+,无Fe3+.
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Ⅳ
铁丝
无明显的气泡产生;一段时间后,溶液变为浅绿色,经检验,溶液pH
=2,含有Fe2+和Fe3+;Fe3+被还原的量多于实验Ⅲ.
①实验Ⅲ中发生反应的离子方程式有
Fe+2H+═Fe2++H2↑,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+(Fe+2Fe3+═
3Fe2+)
。
②已知:相同条件下,H+在溶液中的移动速率远大于Fe3+.结合实验Ⅰ、Ⅱ,由反应中金属表面离子浓度的变
化,推测实验Ⅲ、Ⅳ现象差异的原因:
由I、Ⅲ可知,金属与Fe3+、H+反应速率快时,因H+移动速率大,其浓
度在金属表面变化小,易被还原,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3;Ⅳ中反应慢,Fe 表面Fe3+能及时补充,且由Ⅱ
知Fe3+的氧化性强,利于Fe3+还原
。
【解答】解:(1)如生成胶体,应具有丁达尔效应,可观察到一条光亮的“通路”,故答案为:一条光亮的“通
路”;
(2)①对比实验说明Fe3O4 不能溶解产生Fe2+,黑色固体为Fe,滤纸ⅰ上粉末附近变蓝只能是Fe 被氧化产生
Fe2+,
故答案为:Fe;滤纸ⅱ上无明显现象,说明Fe3O4 不能溶解产生Fe2+,所以滤纸ⅰ上粉末附近变蓝只能是Fe 被
氧化产生Fe2+;
②实验Ⅰ的现象,可说明生成氢气、Fe、氢氧化铁胶体以及亚铁离子,故答案为:H2、Fe2+;
(3)铁离子氧化性比铜离子强,金属活动性较强,对应的离子的氧化性越弱,则氧化性顺序为Mg2+<Fe2+<H+
<Cu2+<Fe3+,
故答案为:H+<Cu2+<Fe3+;
(4)①实验Ⅲ持续产生少量气体,应生成氢气;一段时间后,溶液颜色变浅,底部有红褐色沉淀,说明生成氢
氧化铁,还涉及到铁与铁离子的反应,离子反应有Fe+2H+═Fe2++H2↑,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+(Fe+2Fe3+
═3Fe2+),
故答案为:Fe+2H+═Fe2++H2↑,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+(Fe+2Fe3+═3Fe2+);
②相同条件下,H+在溶液中的移动速率远大于Fe3+,由I、Ⅲ可知,金属与Fe3+、H+反应速率快时,因H+移动
速率大,其浓度在金属表面变化小,易被还原,可生成氢气,氢离子浓度减小,则促使Fe3+水解生成Fe(OH)3;
Ⅳ用铁丝,固体表面积较小,反应慢,Fe 表面Fe3+能及时补充,且由Ⅱ知Fe3+的氧化性强,利于Fe3+还原。
故答案为:由I、Ⅲ可知,金属与Fe3+、H+反应速率快时,因H+移动速率大,其浓度在金属表面变化小,易被还
原,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3;Ⅳ中反应慢,Fe 表面Fe3+能及时补充,且由Ⅱ知Fe3+的氧化性强,利于Fe3+
还原。
2019-2020 学年北京市昌平区高三期末化学试卷
一、本部分共14 道小题,每小题3 分,共42 分.请在每小题列出的4 个选项中,选出符合题目要求的1 个选项.
1.(3 分)下列我国科技创新的产品设备在工作时有化学能转变成电能的是(
)
A.
长征5 号火箭使用的液氧煤油发动机
B.
北斗导航卫星的太阳能电池板
C.
位于江苏的海上风力发电场
D.
世界首部可折叠柔屏手机
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2.(3 分)下列物质与常用危险化学品的类别不对应的是(
)
A.浓H2SO4﹣﹣腐蚀品
B.甲烷﹣﹣易燃液体
C.KMnO4﹣﹣氧化剂
D.Na﹣﹣遇湿易燃物品
3.(3 分)2016 年IUPAC 将合成化学元素第115 号(Mc)提名为化学新元素,Mc 的原子核最外层电子数是5,下
列说法不正确的(
)
A.Mc 位于第七周期
B.Mc 与N 元素属于同一主族
C.Mc 的同位素原子具有相同的电子数
D.中子数为173 的Mc 核素符号是
Mc
4.(3 分)糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质,以下叙述不正确的是(
)
A.葡萄糖不具有还原性
B.淀粉是多糖,可在一定条件下水解
C.油脂属于酯类化合物
D.蛋白质最终能水解成氨基酸
5.(3 分)下列说法正确的是(
)
A.常温常压下,11.2 L CO2 物质的量为0.5 mol
B.常温下,3.6 g 水约含0.2NA 个水分子
C.标准状况下,2.24L NH3 含有的氢原子总数为6.02×1023
D.100 mL 0.1 mol•L
﹣1 Na2CO3 溶液中含有0.01mol Na+
6.(3 分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(
)
选项
实验操作和现象
结论
A
常温下,0.1mol•L
﹣1 CH3COOH 溶液的pH 大于1
乙酸是弱酸
B
向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2 溶液出现白色沉淀
该溶液中一定有SO42﹣
C
向饱和NaHCO3 溶液中加入足量氯水,有无色气体产生氯水中含HClO
D
Cl2、SO2 均能使品红溶液褪色
两者均有氧化性
A.A
B.B
C.C
D.D
7.(3 分)下列化学用语对事实的表述不正确的是(
)
A.用电子式表示H2O 分子:
B.乙烯与Br2 加成:
C.硝酸受热分解的化学方程式:2HNO3═2NO2↑+O2↑+H2O
D.电解饱和食盐水的离子方程式:2Cl
﹣+2H2O
2OH
﹣+H2↑+Cl2↑
8.(3 分)短周期元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X 原子的最外层有5 个电子,Y 是迄今发现的非金属性最
强的元素,Z 的原子半径是短周期元素原子中最大的,W 与Y 属于同一主族。下列说法不正确的是(
)
A.Z 和W 两种元素组成的物质为离子化合物
B.对应氢化物的稳定性:Y>X
C.简单离子半径:Y>Z
D.Z、X、Y 对应的最高正价依次升高
9.(3 分)格列卫是治疗白血病和多种癌症的一种抗癌药物,在其合成过程中的一种中间产物结构表示如下:
下列有关该中间产物的说法不正确的是(
)
A.分子中可以发生水解反应的官能团有两种
B.碱性条件下水解的产物之一,含有官能团﹣NH2
C.碱性条件下水解的产物之一,经酸化后自身可以发生缩聚反应
D.水解产物的单个分子中,苯环上都有3 种不同化学环境的氢原子
10.(3 分)向2L 的恒容密闭容器中通入气体X 和Y,发生反应X(g)+Y(g)⇌Z(g)△H,所得实验数据如下
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表:
实验
编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
达到平衡的时间/min
n(X)
n(Y)
n(Z)
①
400
4.0
3.0
2.0
2
②
500
4.0
3.0
1.0
1
③
500
4.0
1.0
下列说法不正确的是(
)
A.该反应正反应为放热反应
B.①中,0﹣2min 内,用Y 表示的平均反应速率υ (Y)=1 mol/(L•min)
C.③中,达到平衡时,该反应的平衡常数K=
D.③中,达到平衡时,n(Z)<1.0 mol
11.(3 分)下列实验操作能达到实验目的是(
)
A.
检验溴乙烷消去反应的产物
B.
证明Fe(OH)3 比Mg(OH)2 更难溶
C.
检验蔗糖的水解产物
D.
探究铁的析氢腐蚀
12.(3 分)工业利用海水提镁的流程如下图所示。
下列说法不正确的是(
)
A.海水蒸发的目的是富集
B.石灰乳向Mg(OH)2 转化说明Mg(OH)2 的溶解度更小
C.MgCl2•6H2O 加热脱水制MgCl2 需在HCl 气氛中,防止MgCl2 水解
D.电解熔融MgCl2 时,阳极有金属Mg 析出
13.(3 分)1,2﹣丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理如图所示。下列说法不正确的是(
)
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A.产物CH2=CHCH3 不存在顺反异构
B.过程②中有O﹣H 键发生断裂
C.过程③④中均有C﹣C 键发生断裂
D.该反应方程式为:2CH2(OH)CH(OH)CH3
HCHO+CH3CHO+CH2=CHCH3+2H2O
14.(3 分)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,实验如下。
下列说法不正确的是(
)
A.试管i 溶液变蓝证明有I2 生成
B.结合试管i、ii 中现象,可知2Fe3++2I
﹣⇌2Fe2++I2
C.试管iii 中溶液褪色说明I2 转化为I
﹣,此时I
﹣还原性强于Fe2+
D.对比实验I 和试管iii 中现象,说明物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响
二、解答题(共6 小题,满分58 分)
15.(6 分)25 ℃时,将0.10mol•L
﹣1 的NaOH 溶液逐滴滴入20mL 0.10mol•L
﹣1 CH3COOH 溶液中,pH 随滴入NaOH
溶液体积的变化如下图所示。
(1)点①存在的电离平衡是
。
(2)点②两溶液发生反应的离子方程式是
。
(3)点③溶液的pH
7(填“>”、“<”或“=”),此时c(Na+)
c(CH3COO
﹣)(填“>”、“<”
或“=”)。
16.(6 分)天然气是一种清洁能源,用途广泛。
(1)工业上可用焦炉煤气(主要成分为CO、CO2 和H2)制备天然气。
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已知:CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H1=﹣206kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H2=﹣41kJ/mol
①CO2 转化为CH4 的热化学方程式是:
。
②有利于提高混合气中CH4 含量的措施是:
。
a.使用催化剂
b.升高温度
c.及时导出水蒸气
(2)甲烷可制成燃料电池,其装置如下图所示。
①电极b 是
极(填“正”或“负”)。
②a 极的电极反应式是
。
17.(8 分)C1O2 是常用的自来水消毒剂。
I.已知实验室可用亚氯酸钠固体与氯气反应制备ClO2:2NaClO2+C12 =2C1O2+2NaCl,装置如下图所示:
(1)圆底烧瓶内发生反应的化学方程式是:
。
(2)已知常温常压下,ClO2 和Cl2 是气体,在下列溶剂中溶解性如下表所示:
ClO2
Cl2
水
极易溶于水
溶
CCl4
难溶
溶
B、C、E 装置中的试剂依次是
(填序号)。
a、NaOH 溶液
b、浓硫酸
c、饱和食盐水
d、CCl4
e、饱和石灰水
II.使用C1O2 在给自来水消毒的过程中会产生有害的副产物亚氯酸根(ClO2
﹣),可用Fe2+将其去除。已知ClO2
﹣与Fe2+在pH=5~7 的条件下能快速反应,最终形成红褐色沉淀,而ClO2
﹣则被还原成Cl
﹣。
(3)Fe2+消除ClO2
﹣的离子方程式为
。
(4)实际向自来水中加入Fe2+的量要高于理论值,原因是(结合离子方程式解释)
。
18.(13 分)聚合物P(
)是良好的生物可降解材料,
其合成路线如下:
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已知:
(R,R′,R″代表烷基或H)
(1)已知A 的核磁共振氢谱有二个峰,A 的结构简式是
。
(2)B 可使澄清的苯酚钠水溶液变浑浊,B 中的含氧官能团名称是
。
(3)B 与试剂a 在一定条件下反应生成C 的化学方程式是
。
(4)D 转化为E 的化学方程式是
。
(5)F 的结构简式是
。
(6)由G 生成H 的化学方程式是
。
(7)聚合物P 具有较好的可降解性,其原因是
。
(8)以1,3﹣丁二烯为原料(无机试剂任选),设计J 的合成路线
。合成路线流程图示例如下:
CH3CHO
CH3COOH
CH3COOC2H5
19.(12 分)用生产钛白的副产品FeSO4 与软锰矿(主要成分是MnO2)可制备高纯MnO2。
(1)步骤①中研磨的目的是
。
(2)步骤②中主要发生的反应是FeSO4 与MnO2 转化为MnSO4 与
。
(3)步骤②中Mn2+浸出率受初始H2SO4 浓度与温度的影响如下图所示。
软锰矿粉酸浸的适宜条件是
。
(4)步骤②中,若硫酸初始浓度小于1.8mol/L,反应进行一段时间后,有红褐色固体析出,其原因是
。
(5)已知MnSO4 粗液中还含有Al3+、Fe3+和Ni2+离子,溶液中离子生成氢氧化物的pH 如下表:
Al(OH)3 Fe(OH)3 Ni(OH)2 Mn(OH)2
开始沉淀时pH
3.4
1.5
6.9
8.2
完全沉淀时pH
4.7
2.8
8.9
10.2
注:金属离子的起始浓度为0.1mol•L
﹣1
步骤③进行的操作是:调节pH=5.4,过滤,滤渣中含
。
(6)已知:
几种难溶物的溶解平衡常数K
化学式
MnCO3
NiCO3
MnS
NiS
K
2.24×10
﹣11
1.42×10
﹣7
4.65×10
﹣14
1.07×10
﹣21
步骤③还需加入的除杂试剂是
固体(填序号)。
a.Na2CO3
b.MnCO3
c.Na2S
d.MnS
(7)步骤⑤中焙烧MnCO3 制MnO2,发生反应的化学方程式是
。固体产物除MnO2 外,还可能存
在
。
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20.(13 分)某兴趣小组欲探究SO2 与Cu(OH)2 的反应。
实验
实验步骤
现象
步骤1:打开分液漏斗,向烧瓶
中加入30 mL 0.5 mol/L NaOH
溶液
I.有蓝色絮状沉淀,静置后分层。
步骤2:从左侧导管通入SO2 气
体
II.静置后分层,上层溶液为淡绿色,
底部有白色沉淀,
(1)现象I 中产生蓝色沉淀的离子方程式是
。
(2)甲为了确认现象II 中白色沉淀的成分,进行如下探究。
查阅资料:
CuSO3
CuCl
Cu2O
溶解性
不溶于水,浅黄色沉
淀
不溶于水,白色沉淀
不溶于水,砖红色沉淀
性质
与酸反应
能溶于较浓的HCl 溶
液
酸性体系中不稳定,进一步
反应生成Cu 和Cu2+
并进行如下实验:
①试剂a 是
。
②现象II 中生成白色沉淀的离子方程式是
。
(3)甲认为Cu(OH)2 沉淀全部转化为CuCl,乙依据实验现象对甲的观点进行反驳,依
据的实验现象是
。
(4)丙认为实验存在干扰,欲探究纯净的Cu(OH)2 悬浊液与SO2 的反应。
①丙过滤I 中的蓝色沉淀,洗涤,取最后一次洗涤液于试管中,
(填操作和现象),
证明已洗涤干净。再进行如下实验:
实验
实验步骤
现象
从左侧导管通入SO2 气体
III.静置后分层,上层溶液为淡绿色,
底部有砖红色沉淀。
②丙预测产物是Cu2O,取砖红色沉淀,洗涤后,
(填操作和现象),证明产物是Cu2O。
(5)纯净的Cu(OH)2 悬浊液与SO2 发生反应的化学方程式是
。
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2019-2020 学年北京市昌平区高三期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、本部分共14 道小题,每小题3 分,共42 分.请在每小题列出的4 个选项中,选出符合题目要求的1 个选项.
1.(3 分)下列我国科技创新的产品设备在工作时有化学能转变成电能的是(
)
A.
长征5 号火箭使用的液氧煤油发动机
B.
北斗导航卫星的太阳能电池板
C.
位于江苏的海上风力发电场
D.
世界首部可折叠柔屏手机
【解答】解:A、液氧煤油发动机能将化学能转变为了动能,而没有将化学能转变为电能,故A 错误;
B、太阳能电池板将太阳能转变为电能,而没有将化学能转变为电能,故B 错误;
C、风力发电厂将风能转变为电能,而没有将化学能转变为电能,故C 错误;
D、手机电池将化学能转变为电能,实现了能量之间的转化,故D 正确。
故选:D。
2.(3 分)下列物质与常用危险化学品的类别不对应的是(
)
A.浓H2SO4﹣﹣腐蚀品
B.甲烷﹣﹣易燃液体
C.KMnO4﹣﹣氧化剂
D.Na﹣﹣遇湿易燃物品
【解答】解:A、浓硫酸有强酸性、强氧化性和强腐蚀性,是腐蚀品,故A 正确;
B、甲烷是气体,易燃,故是易燃气体,故B 错误;
C、高锰酸钾有强氧化性,是强氧化剂,储存是要原理可燃物,故C 正确;
D、钠能和水剧烈反应生成氢气,且放出大量的氢气,易发生爆炸,故遇湿易燃,故D 正确。
故选:B。
3.(3 分)2016 年IUPAC 将合成化学元素第115 号(Mc)提名为化学新元素,Mc 的原子核最外层电子数是5,下
列说法不正确的(
)
A.Mc 位于第七周期
B.Mc 与N 元素属于同一主族
C.Mc 的同位素原子具有相同的电子数
D.中子数为173 的Mc 核素符号是
Mc
【解答】解:118 号元素是第七周期的0 族元素,115 号元素Mc 的原子核最外层电子数是5,则Mc 位于第七周
期ⅤA 族,
A.根据分析可知,Mc 位于第七周期ⅤA 族,故A 正确;
B.Mc 与N 都位于ⅤA 族,故B 正确;
C.具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素,因此Mc 的同位素原子具有相同的电子数,
故C 正确;
D.中子数为173 的Mc 的质量数=115+173=288,该核素正确的符号为115238Mc,故D 错误;
故选:D。
4.(3 分)糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质,以下叙述不正确的是(
)
A.葡萄糖不具有还原性
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B.淀粉是多糖,可在一定条件下水解
C.油脂属于酯类化合物
D.蛋白质最终能水解成氨基酸
【解答】解:A、葡萄糖是还原性糖,是还原性糖,故A 错误;
B、淀粉是葡萄糖的脱水缩合物,能水解出许多分子的葡萄糖,是多糖,故B 正确;
C、油脂是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类,能水解,故C 正确;
D、蛋白质是氨基酸的脱水缩合物,能水解出氨基酸,故D 正确。
故选:A。
5.(3 分)下列说法正确的是(
)
A.常温常压下,11.2 L CO2 物质的量为0.5 mol
B.常温下,3.6 g 水约含0.2NA 个水分子
C.标准状况下,2.24L NH3 含有的氢原子总数为6.02×1023
D.100 mL 0.1 mol•L
﹣1 Na2CO3 溶液中含有0.01mol Na+
【解答】解:A、常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,故11.2L 二氧化碳的物质的量小于0.5mol,故A
错误;
B、3.6g 水的物质的量为0.2mol,故水分子数N=nNA=0.2NA 个,故B 正确;
C、标况下2.24L 氨气的物质的量为0.1mol,而氨气中含3 个H 原子,故0.1mol 氨气中含0.3NA 个H 原子,故C
错误;
D、溶液中碳酸钠的物质的量n=CV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol,而碳酸钠中含2 个钠离子,故0.01mol 碳酸钠
中含0.02NA 个钠离子,故D 错误。
故选:B。
6.(3 分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(
)
选项
实验操作和现象
结论
A
常温下,0.1mol•L
﹣1 CH3COOH 溶液的pH 大于1
乙酸是弱酸
B
向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2 溶液出现白色沉淀
该溶液中一定有SO42﹣
C
向饱和NaHCO3 溶液中加入足量氯水,有无色气体产生氯水中含HClO
D
Cl2、SO2 均能使品红溶液褪色
两者均有氧化性
A.A
B.B
C.C
D.D
【解答】解:A.0.1mol•L
﹣1 CH3COOH 溶液的pH 大于1,可知醋酸不能完全电离,则乙酸是弱酸,故A 正确;
B.滴加酸化的Ba(NO3)2 溶液,溶液中可能含亚硫酸根离子,发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,原溶液中
可能含硫酸根离子或亚硫酸根离子,或二者均有,故B 错误;
C.向饱和NaHCO3 溶液中加入足量氯水,氯水中含HCl 与碳酸氢钠反应,生成气体为二氧化碳,故C 错误;
D.二氧化硫与品红化合生成无色物质,氯气具有强氧化性,故D 错误;
故选:A。
7.(3 分)下列化学用语对事实的表述不正确的是(
)
A.用电子式表示H2O 分子:
B.乙烯与Br2 加成:
C.硝酸受热分解的化学方程式:2HNO3═2NO2↑+O2↑+H2O
D.电解饱和食盐水的离子方程式:2Cl
﹣+2H2O
2OH
﹣+H2↑+Cl2↑
【解答】解:A、水为共价化合物,O 原子分别与两个H 原子形成共价键,故其电子式为
,
故A 正确;
B、乙烯和溴发生加成反应生成1,2﹣二溴乙烷,用球棍模型表示为
,故B 正确;
C、硝酸见光易分解,生成NO2、O2 和H2O,化学方程式为4HNO3═4NO2↑+O2↑+2H2O,故C 错误;
D、电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电,阴极上水中的氢离子放电,电解的离子方程式为2Cl
﹣
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+2H2O
2OH
﹣+H2↑+Cl2↑,故D 正确。
故选:C。
8.(3 分)短周期元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X 原子的最外层有5 个电子,Y 是迄今发现的非金属性最
强的元素,Z 的原子半径是短周期元素原子中最大的,W 与Y 属于同一主族。下列说法不正确的是(
)
A.Z 和W 两种元素组成的物质为离子化合物
B.对应氢化物的稳定性:Y>X
C.简单离子半径:Y>Z
D.Z、X、Y 对应的最高正价依次升高
【解答】解:根据分析可知,X 为N 元素,Y 为F 元素,Z 为Na 元素,W 为Cl 元素。
A.Na 和Cl 元素形成的化合物为NaCl,属于离子化合物,故A 正确;
B.非金属性N<F,非金属性越强对应氢化物的稳定性越强,则氢化物稳定性Y>X,故B 正确;
C.氟离子和钠离子都含有2 个电子层,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径Y>Z,故C 正确;
D.N、Na 的最高价分别为+5、+1,但F 元素没有正化合价,故D 错误;
故选:D。
9.(3 分)格列卫是治疗白血病和多种癌症的一种抗癌药物,在其合成过程中的一种中间产物结构表示如下:
下列有关该中间产物的说法不正确的是(
)
A.分子中可以发生水解反应的官能团有两种
B.碱性条件下水解的产物之一,含有官能团﹣NH2
C.碱性条件下水解的产物之一,经酸化后自身可以发生缩聚反应
D.水解产物的单个分子中,苯环上都有3 种不同化学环境的氢原子
【解答】解:A.含﹣Cl、﹣CONH﹣均可发生水解反应,则可以发生水解反应的官能团有两种,故A 正确;
B.碱性条件下﹣CONH﹣水解,水解的产物之一,含有官能团﹣NH2,故B 正确;
C.碱性条件下水解的产物之一,经酸化后苯环的对位上分别为﹣COOH、﹣CH2OH,﹣COOH、﹣OH 可发生
缩聚反应,故C 正确;
D.水解生成对羧基苯甲醇时,苯环上只有2 种H,故D 错误;
故选:D。
10.(3 分)向2L 的恒容密闭容器中通入气体X 和Y,发生反应X(g)+Y(g)⇌Z(g)△H,所得实验数据如下
表:
实验
编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
达到平衡的时间/min
n(X)
n(Y)
n(Z)
①
400
4.0
3.0
2.0
2
②
500
4.0
3.0
1.0
1
③
500
4.0
1.0
下列说法不正确的是(
)
A.该反应正反应为放热反应
B.①中,0﹣2min 内,用Y 表示的平均反应速率υ (Y)=1 mol/(L•min)
C.③中,达到平衡时,该反应的平衡常数K=
D.③中,达到平衡时,n(Z)<1.0 mol
【解答】解:A.起始量相同温度升高平衡状态下Z 物质的量减小,说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,
故A 正确;
B.0﹣2min 内,Y 消耗物质的量2mol,用Y 表示的平均反应速率υ (Y)=
=
=0.5mol/(L•min),
故B 错误;
C.反应方程式为:X(g)+Y(g)⇌Z(g)
起始量(mol/L)2
1.5
0
变化量(mol/L)0.5
0.5
0.5
平衡量(mol/L)1.5
1
0.5
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平衡常数K=
=
,故C 正确;
D.起始量比较可知,③和②相比相当于减少了Y 的物质的量平衡逆向进行,达到平衡状态Z 物质的量一定小
于1mol,故D 正确;
故选:B。
11.(3 分)下列实验操作能达到实验目的是(
)
A.
检验溴乙烷消去反应的产物
B.
证明Fe(OH)3 比Mg(OH)2 更难溶
C.
检验蔗糖的水解产物
D.
探究铁的析氢腐蚀
【解答】解:A.乙醇易挥发,乙醇及生成的乙烯均使高锰酸钾褪色,高锰酸钾褪色不能检验乙烯,故A 错误;
B.NaOH 过量,均为沉淀生成,不能说明氢氧化铁更难溶,故B 错误;
C.酸性条件下水解,水解后在碱性条件下检验葡萄糖,生成砖红色沉淀可检验,故C 正确;
D.食盐水为中性,发生吸氧腐蚀,导管中红墨水高度上升,故D 错误;
故选:C。
12.(3 分)工业利用海水提镁的流程如下图所示。
下列说法不正确的是(
)
A.海水蒸发的目的是富集
B.石灰乳向Mg(OH)2 转化说明Mg(OH)2 的溶解度更小
C.MgCl2•6H2O 加热脱水制MgCl2 需在HCl 气氛中,防止MgCl2 水解
D.电解熔融MgCl2 时,阳极有金属Mg 析出
【解答】解:水蒸发结晶得到粗盐,粗盐除杂重结晶得到精盐,母液主要含氯化镁,利用贝壳煅烧得到氧化钙,
氧化钙溶于水生成氢氧化钙,加入母液中发生生成氢氧化镁沉淀,过滤得到沉淀,加入盐酸溶解沉淀得到氯化镁
溶液,浓缩结晶得到结晶水合物,在氯化氢气流中加热脱水,防止镁离子水解生成氢氧化镁,电极熔融氯化镁得
到金属镁,
A.海水蒸发的目的是富集氯化钠、氯化镁等,故A 正确;
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B.沉淀转化是想溶解度更小的方向进行,石灰乳向Mg(OH)2 转化说明Mg(OH)2 的溶解度更小,故B 正确;
C.镁离子水解生成氢氧化镁和盐酸,MgCl2•6H2O 加热脱水制MgCl2 需在HCl 气氛中,防止MgCl2 水解,故C
正确;
D.电解熔融MgCl2 时,阳极是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,阴极上有金属Mg 析出,故D 错误;
故选:D。
13.(3 分)1,2﹣丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理如图所示。下列说法不正确的是(
)
A.产物CH2=CHCH3 不存在顺反异构
B.过程②中有O﹣H 键发生断裂
C.过程③④中均有C﹣C 键发生断裂
D.该反应方程式为:2CH2(OH)CH(OH)CH3
HCHO+CH3CHO+CH2=CHCH3+2H2O
【解答】解:A.双键C 上连不同的基团具有顺反异构,则产物CH2=CHCH3 不存在顺反异构,故A 正确
B.由图可知过程②中有O﹣H 键发生断裂,故B 正确;
C.过程③中C﹣C 键不变,故C 错误;
D.由图可知醇被氧化生成醛、丙烯和水,反应为2CH2(OH)CH(OH)CH3
HCHO+CH3CHO+CH2=
CHCH3+2H2O,故D 正确;
故选:C。
14.(3 分)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,实验如下。
下列说法不正确的是(
)
A.试管i 溶液变蓝证明有I2 生成
B.结合试管i、ii 中现象,可知2Fe3++2I
﹣⇌2Fe2++I2
C.试管iii 中溶液褪色说明I2 转化为I
﹣,此时I
﹣还原性强于Fe2+
D.对比实验I 和试管iii 中现象,说明物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响
【解答】解:A.淀粉遇碘单质变蓝,则试管i 溶液变蓝证明有I2 生成,故A 正确;
B.由上述分析可知,发生反应为2Fe3++2I
﹣⇌2Fe2++I2,故B 正确;
C.试管iii 中溶液褪色说明I2 转化为I
﹣,与平衡逆向移动有关,碘的浓度减小,故C 错误;
D.实验I 和试管iii 中现象,说明物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响,故D 正确;
故选:C。
二、解答题(共6 小题,满分58 分)
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15.(6 分)25 ℃时,将0.10mol•L
﹣1 的NaOH 溶液逐滴滴入20mL 0.10mol•L
﹣1 CH3COOH 溶液中,pH 随滴入NaOH
溶液体积的变化如下图所示。
(1)点①存在的电离平衡是
CH3COOH⇌CH3COO
﹣+H+
。
(2)点②两溶液发生反应的离子方程式是
CH3COOH+OH
﹣═CH3COO
﹣+H2O
。
(3)点③溶液的pH
>
7(填“>”、“<”或“=”),此时c(Na+)
>
c(CH3COO
﹣)(填“>”、“<”
或“=”)。
【解答】解:(1)点①是0.10mol/L CH3COOH 溶液,CH3COOH 是弱电解质,不完全电离,则点①存在的电离
平衡是:CH3COOH⇌CH3COO
﹣+H+,
故答案为:CH3COOH⇌CH3COO
﹣+H+;
(2)点②为加入10mL 0.10mol/L 的NaOH 溶液,两溶液发生酸碱中和反应,则反应方程式为:CH3COOH+OH
﹣═CH3COO
﹣+H2O,
故答案为:CH3COOH+OH
﹣═CH3COO
﹣+H2O;
(3)点③为加入20mL 0.10mol/L 的NaOH 溶液,恰好生成CH3COONa,CH3COO
﹣解使溶液呈碱性,则溶液pH
>,Na+不水解,则溶液中c(Na+)>c(CH3COO
﹣),
故答案为:>;>。
16.(6 分)天然气是一种清洁能源,用途广泛。
(1)工业上可用焦炉煤气(主要成分为CO、CO2 和H2)制备天然气。
已知:CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H1=﹣206kJ/mol
CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H2=﹣41kJ/mol
①CO2 转化为CH4 的热化学方程式是:
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=﹣165kJ/mol
。
②有利于提高混合气中CH4 含量的措施是:
c
。
a.使用催化剂
b.升高温度
c.及时导出水蒸气
(2)甲烷可制成燃料电池,其装置如下图所示。
①电极b 是
正
极(填“正”或“负”)。
②a 极的电极反应式是
CH4﹣8e
﹣+2H2O=CO2+8H+
。
【解答】解:(1)①已知:CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H1=﹣206kJ/mol①
CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H2=﹣41kJ/mol②
根据盖斯定律,①﹣②可得:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=(﹣206kJ/mol)﹣(﹣41kJ/mol)
=﹣165 kJ/mol,
故答案为:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=﹣165 kJ/mol;
②a.使用催化剂,不影响化学平衡,无法提高混合气中CH4 含量,故a 错误;
b.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=﹣165 kJ/mol 为放热反应,升高温度,平衡向着逆向移动,
甲烷的含量减小,故b 错误;
c.及时导出水蒸气,生成物浓度减小,平衡向着正向移动,可提高混合气中CH4 含量,故c 正确;
故答案为:c;
(2)①电极b 通入的是O2,O2 在反应中得到电子发生还原反应,则电极b 为该原电池的正极,
故答案为:正;
②a 通入的是甲烷,甲烷失去电子被氧化成二氧化碳,电极反应式为:CH4﹣8e
﹣+2H2O=CO2+8H+,
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故答案为:CH4﹣8e
﹣+2H2O=CO2+8H+。
17.(8 分)C1O2 是常用的自来水消毒剂。
I.已知实验室可用亚氯酸钠固体与氯气反应制备ClO2:2NaClO2+C12 =2C1O2+2NaCl,装置如下图所示:
(1)圆底烧瓶内发生反应的化学方程式是:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
。
(2)已知常温常压下,ClO2 和Cl2 是气体,在下列溶剂中溶解性如下表所示:
ClO2
Cl2
水
极易溶于水
溶
CCl4
难溶
溶
B、C、E 装置中的试剂依次是
cbd
(填序号)。
a、NaOH 溶液
b、浓硫酸
c、饱和食盐水
d、CCl4
e、饱和石灰水
II.使用C1O2 在给自来水消毒的过程中会产生有害的副产物亚氯酸根(ClO2
﹣),可用Fe2+将其去除。已知ClO2
﹣与Fe2+在pH=5~7 的条件下能快速反应,最终形成红褐色沉淀,而ClO2
﹣则被还原成Cl
﹣。
(3)Fe2+消除ClO2
﹣的离子方程式为
ClO2
﹣+4Fe2++10H2O=4Fe(OH)3↓+Cl
﹣+8H+
。
(4)实际向自来水中加入Fe2+的量要高于理论值,原因是(结合离子方程式解释)
Fe2+易被水中溶解的氧气氧
化,4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+
。
【解答】解:
(1)实验室用浓盐酸和MnO2 在加热条件下反应制备Cl2,浓盐酸盛装在分液漏斗中,烧瓶内为MnO2,
浓盐酸和MnO2 在加热条件下反应生成二氯化锰、氯气、水,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2
↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)生成的氯气中混有HCl 和水,为制备纯净干燥的氯气,根据氯气不溶于饱和食盐水的性质,可用饱和食盐
水除去气体中混有的HCl 杂质,然后用浓硫酸干燥除去水,由于Cl2 易溶于CCl4 液体,E 用于除去ClO2 中的未
反应的Cl2,所以B、C、E 装置中的试剂依次为:饱和食盐水、浓硫酸、CCl4,
故答案为:cbd;
(3)ClO2
﹣与Fe2+在pH=5~7 的条件下能快速反应,最终形成红褐色沉淀,该沉淀为Fe(OH)3,铁元素化合
价变化为1,而ClO2
﹣则被还原成Cl
﹣,化合价降低4 价,则Fe2+的系数为4,ClO2
﹣的系数为1,结合质量守恒配
平该反应的离子方程式为:ClO2
﹣+4Fe2++10H2O=4Fe(OH)3↓+Cl
﹣+8H+,
故答案为:ClO2
﹣+4Fe2++10H2O=4Fe(OH)3↓+Cl
﹣+8H+;
(4)由于Fe2+易被水中溶解的氧气氧化,发生反应为4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+,所以实际向自来
水中加入Fe2+的量要高于理论值,
故答案为:Fe2+易被水中溶解的氧气氧化,4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+。
18.(13 分)聚合物P(
)是良好的生物可降解材料,
其合成路线如下:
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已知:
(R,R′,R″代表烷基或H)
(1)已知A 的核磁共振氢谱有二个峰,A 的结构简式是
。
(2)B 可使澄清的苯酚钠水溶液变浑浊,B 中的含氧官能团名称是
羧基
。
(3)B 与试剂a 在一定条件下反应生成C 的化学方程式是
。
(4)D 转化为E 的化学方程式是
。
(5)F 的结构简式是
CH3CH2OH
。
(6)由G 生成H 的化学方程式是
2 CH3CHO
。
(7)聚合物P 具有较好的可降解性,其原因是
聚合物P 含有多个酯基,可在一定条件下水解成较小的分子
。
(8 )以
1 ,3 ﹣丁二烯为原料(无机试剂任选),设计
J
的合成路线
。合成路线流程
图示例如下:
CH3CHO
CH3COOH
CH3COOC2H5
【解答】解:(1)由分析可知,A 的结构简式是
,故答案为:
;
(2)B 可使澄清的苯酚钠水溶液变浑浊,B 中的含氧官能团名称是:羧基,故答案为:羧基;
(3)B 与试剂a 在一定条件下反应生成C 的化学方程式是:
,
故答案为:
;
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(4)D 转化为E 的化学方程式是:
,故答案为:
;
(5)F 的结构简式是CH3CH2OH,故答案为:CH3CH2OH;
(6 )由G 生成H 的化学方程式是:2 CH3CHO
,故答案为:2
CH3CHO
;
(7)聚合物P 含有多个酯基,可在一定条件下水解成较小的分子,具有较好的可降解性,
故答案为:聚合物P 含有多个酯基,可在一定条件下水解成较小的分子;
(8)1,3﹣丁二烯与溴发生1,4﹣加成反应BrCH2CH=CHCH2Br,然后在NaOH 水溶液、加热条件下发生水
解反应生成HOCH2CH=CHCH2OH,再与氢气发生加成反应生成HOCH2CH2CH2CH2OH,最后被氧化生成
HOOCCH2CH2COOH
.
合
成
路
线
流
程
图
为
:
,
故答案为:
。
19.(12 分)用生产钛白的副产品FeSO4 与软锰矿(主要成分是MnO2)可制备高纯MnO2。
(1)步骤①中研磨的目的是
增大反应面积,加快化学反应速率
。
(2)步骤②中主要发生的反应是FeSO4 与MnO2 转化为MnSO4 与
Fe2(SO4)3
。
(3)步骤②中Mn2+浸出率受初始H2SO4 浓度与温度的影响如下图所示。
软锰矿粉酸浸的适宜条件是
硫酸浓度2.1mol/L,T=70℃
。
(4)步骤②中,若硫酸初始浓度小于1.8mol/L,反应进行一段时间后,有红褐色固体析出,其原因是
随着反
应进行,pH 变大,Fe3+水解生成Fe(OH)3
。
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(5)已知MnSO4 粗液中还含有Al3+、Fe3+和Ni2+离子,溶液中离子生成氢氧化物的pH 如下表:
Al(OH)3 Fe(OH)3 Ni(OH)2 Mn(OH)2
开始沉淀时pH
3.4
1.5
6.9
8.2
完全沉淀时pH
4.7
2.8
8.9
10.2
注:金属离子的起始浓度为0.1mol•L
﹣1
步骤③进行的操作是:调节pH=5.4,过滤,滤渣中含
Al(OH)3,Fe(OH)3
。
(6)已知:
几种难溶物的溶解平衡常数K
化学式
MnCO3
NiCO3
MnS
NiS
K
2.24×10
﹣11
1.42×10
﹣7
4.65×10
﹣14
1.07×10
﹣21
步骤③还需加入的除杂试剂是
d
固体(填序号)。
a.Na2CO3
b.MnCO3
c.Na2S
d.MnS
(7)步骤⑤中焙烧MnCO3 制MnO2,发生反应的化学方程式是
2MnCO3+O2
2MnO2+2CO2
。固体产
物除MnO2 外,还可能存在
MnO
。
【解答】解:(1)研磨软锰矿的作用是增大反应面积,加快化学反应速率;
故答案为:增大反应面积,加快化学反应速率;
(2)根据分析:步骤②中主要发生的反应是MnO2 被FeSO4 还原为MnSO4,自身被氧化为;Fe2(SO4)3;
故答案为:Fe2(SO4)3;
(3)由图可知Mn2+浸出率随着H2SO4 浓度与温度增大而增大,当硫酸浓度超过2.1mol/L,T 大于70℃,Mn2+
浸出率增加缓慢,故选择硫酸浓度2.1mol/L,T=70℃;
故答案为:硫酸浓度2.1mol/L,T=70℃;
(4)若硫酸初始浓度小于1.8mol/L,随着反应进行,pH 变大,Fe3+水解生成Fe(OH)3,析出红褐色固体;
故答案为:随着反应进行,pH 变大,Fe3+水解生成Fe(OH)3;
(5)由图表可知调节pH=5.4,Al3+、Fe3+,沉淀完全为Al(OH)3,Fe(OH)3,故滤渣含有Al(OH)3,Fe
(OH)3;
故答案为:Al(OH)3,Fe(OH)3;
(6)MnSO4 粗溶液,含有Al3+、Fe3+和Ni2+,Al3+、Fe3+沉淀完全为Al(OH)3,Fe(OH)3,还需要沉淀Ni2+,
为保证Ni2+沉淀彻底,同时不引入新杂质,选择MnS 将Ni2+以NiS 形式除去,选择d;
故答案为:d;
(7)步骤⑤中MnCO3 与氧气焙烧制MnO2,发生的反应为:2MnCO3+O2
2MnO2+2CO2;MnCO3 可能受
热分解得到MnO 和CO2,固体产物除MnO2 外,可能含有MnO;
故答案为:2MnCO3+O2
2MnO2+2CO2;MnO。
20.(13 分)某兴趣小组欲探究SO2 与Cu(OH)2 的反应。
实验
实验步骤
现象
步骤1:打开分液漏斗,向烧瓶
中加入30 mL 0.5 mol/L NaOH
溶液
I.有蓝色絮状沉淀,静置后分层。
步骤2:从左侧导管通入SO2 气
体
II.静置后分层,上层溶液为淡绿色,
底部有白色沉淀,
(1)现象I 中产生蓝色沉淀的离子方程式是
Cu2++2OH
﹣=Cu(OH)2↓
。
(2)甲为了确认现象II 中白色沉淀的成分,进行如下探究。
查阅资料:
CuSO3
CuCl
Cu2O
溶解性
不溶于水,浅黄色沉
淀
不溶于水,白色沉淀
不溶于水,砖红色沉淀
性质
与酸反应
能溶于较浓的HCl 溶
液
酸性体系中不稳定,进一步
反应生成Cu 和Cu2+
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并进行如下实验:
①试剂a 是
浓HCl
。
②现象II 中生成白色沉淀的离子方程式是
SO2+2Cu(OH)2+2Cl
﹣=2CuCl+SO42﹣+2H2O
。
(3)甲认为Cu(OH)2 沉淀全部转化为CuCl,乙依据实验现象对甲的观点进行反驳,依
据的实验现象是
反应后上层为淡绿色溶液
。
(4)丙认为实验存在干扰,欲探究纯净的Cu(OH)2 悬浊液与SO2 的反应。
①丙过滤I 中的蓝色沉淀,洗涤,取最后一次洗涤液于试管中,
滴加HNO3 酸化的AgNO3 溶液,无白色沉淀
产生
(填操作和现象),
证明已洗涤干净。再进行如下实验:
实验
实验步骤
现象
从左侧导管通入SO2 气体
III.静置后分层,上层溶液为淡绿色,
底部有砖红色沉淀。
②丙预测产物是Cu2O,取砖红色沉淀,洗涤后,
加入适量H2SO4 溶液,产生紫红色固体,溶液变蓝
(填操
作和现象),证明产物是Cu2O。
(5)纯净的Cu(OH)2 悬浊液与SO2 发生反应的化学方程式是
3Cu(OH)2+SO2=Cu2O+CuSO4+3H2O
。
【解答】解:(1)现象I 中产生蓝色沉淀的离子方程式是Cu2++2OH
﹣=Cu(OH)2↓,
故答案为:Cu2++2OH
﹣=Cu(OH)2↓;
(2)由信息及实验操作可知,CuCl 可溶于浓盐酸,无气体生成,可知二氧化硫与氯化铜发生氧化还原反应生成
CuCl,则试剂a 是浓HCl,现象II 中生成白色沉淀的离子方程式是SO2+2Cu(OH)2+2Cl
﹣=2CuCl+SO42﹣+2H2O,
故答案为:浓HCl;SO2+2Cu(OH)2+2Cl
﹣=2CuCl+SO42﹣+2H2O;
(3)甲认为Cu(OH)2 沉淀全部转化为CuCl,乙依据实验现象对甲的观点进行反驳,依据的实验现象是反应
后上层为淡绿色溶液,
故答案为:反应后上层为淡绿色溶液;
(4)①丙过滤I 中的蓝色沉淀,洗涤,取最后一次洗涤液于试管中,滴加HNO3 酸化的AgNO3 溶液,无白色沉
淀产生,证明已洗涤干净,
故答案为:滴加HNO3 酸化的AgNO3 溶液,无白色沉淀产生;
②丙预测产物是Cu2O,取砖红色沉淀,洗涤后,加入适量H2SO4 溶液,产生紫红色固体,溶液变蓝,证明产物
是Cu2O,
故答案为:加入适量H2SO4 溶液,产生紫红色固体,溶液变蓝;
(5)由(4)中实验现象可知,Cu(OH)2 悬浊液与SO2 发生反应的化学方程式是3Cu(OH)2+SO2=
Cu2O+CuSO4+3H2O,
故答案为:3Cu(OH)2+SO2=Cu2O+CuSO4+3H2O。
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