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- 2021-07-08 发布
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河西区2019—2020学年度第二学期高三年级总复习质量调查(一)
化 学 试 卷
化学试卷共100分,考试用时60分钟。试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,第Ⅰ卷1至4页,第Ⅱ卷5至8页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2.本卷共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1.下列关于化学与生产、生活的说法不正确的是
A. NH3可用作消毒剂
B. 明矾可用作净水剂
C. Na2CO3可用于洗涤油污
D. 铁粉可作为食品的抗氧化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.NH3有毒,可对人体造成危害,不能作为消毒剂,A错误;
B.明矾中的铝离子在水中水解生成Al(OH)3,可以吸附水中的悬浮物,起到净水作用,B正确;
C.碳酸钠溶液显碱性,可以与油污发生反应,洗涤油污,C正确;
D.铁粉在常温下容易被氧气氧化,所以在用铁粉能有效吸收食品包装袋内的氧气,防止食物被氧化,D正确;
故选A。
2.下列说法正确的是
A. 植物油氢化产物属于烃类
B. 制作集成电路板的酚醛树脂可导电
C. 石油经催化裂化与裂解可获得较多的气态烯烃等产品
D. 鸡蛋清中滴加1%醋酸铅溶液产生的沉淀能重新溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A.植物油属于不饱和脂肪酸甘油酯,氢化后变成饱和脂肪酸甘油酯,属于酯类化合物,不是烃类化合物,A错误;
B.集成电路板所用的酚醛树脂不可导电,需要在电路板上镀金属导电,B错误;
C.石油经过催化裂化、裂解之后生成小分子烃类,是气态化合物,C正确;
D.鸡蛋清中加入重金属盐醋酸铅之后,蛋白质发生变性沉淀,故将沉淀中加入水不能重新溶解,D错误;
故选C。
3.下列事实不能说明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强的是
A. 还原性:S2- > Cl-
B. 水溶性:HCl > H2S
C. 稳定性:HCl > H2S
D. 酸 性:HClO4 > H2SO4
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于S2-的还原性强于Cl-,故Cl2的氧化性强于S单质,说明Cl的非金属性强于S,A正确;
B.物质的水溶性不能作为比较两种元素之间非金属性强弱的依据,B错误;
C.两种简单气态气态氢化物中,HCl的稳定性强于H2S,说明Cl的非金属性强于S,C正确;
D.HClO4为Cl元素的最高价氧化物的水化物,H2SO4为S元素的最高价氧化物的水化物,HClO4的酸性强于H2SO4,说明Cl的非金属性强于S,D正确;
故选B。
4.下列有关84消毒液(主要成分是NaClO)的说法正确是
A. 用石蕊试液可检验其溶液具有漂白性
B. 敞口放置不会与空气中的CO2反应
C. 该溶液呈中性,对皮肤没有刺激作用
D. 可与洁厕灵(含盐酸)混合使用更安全有效
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于84消毒液的主要成分为NaClO,NaClO在溶液中发生水解生成HClO,HClO有漂白性,故可以用石蕊试液检验溶液是否具有漂白性,A正确;
B.敞口放置84消毒液,空气中的CO2会进入溶液中与NaClO发生反应生成次氯酸,次氯酸见光分解,加快溶液变质,B错误;
C.NaClO为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,C错误;
D.84消毒液与洁厕灵混合使用,二者可以发生反应,生成有毒气体Cl2,D错误;
故选A。
5.下列离子方程式或化学方程式正确的是
A. 用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S:S2-+ Cu2+ = CuS ↓
B. 某种火箭发射逸出的N2O4变红棕色:N2O4 2NO2
C. Na2O2用于呼吸面具供氧:Na2O2+H2O = 2NaOH+O2↑
D. CuSO4溶液中加入过量氨水:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2S为弱电解质,在书写离子方程式时不拆,故正确的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+,A错误;
B.N2O4可以发生可逆反应生成红棕色的NO2,B正确;
C.化学方程式配平错误,正确的方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,C错误;
D.向硫酸铜溶液中通入过量氨气,反应现象为先生成蓝色沉淀Cu(OH)2,后蓝色沉淀消失变成深蓝色溶液,正确的离子方程式为Cu2++6NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O+2NH4+,D错误;
故选B。
6.某元素原子价电子排布式为3d54s2,下列说法正确的是
A. 该元素位于周期表ds区
B. 该元素的最高化合价为 +5价
C. 该元素位于第四周期第VB族
D. 该元素的某些氧化物可用作催化剂
【答案】D
【解析】
【分析】
某元素原子的价电子排布式为3d54s2,该元素为Mn元素。
【详解】A.该元素位于元素周期表的d区,A错误;
B.Mn元素的最高化合价为+7价,B错误;
C.该元素位于元素周期表的ⅦB族,C错误;
D.该元素是过渡元素,其某些氧化物,比如MnO2可以作催化剂,D正确;
故选D。
7.下列图中的实验方案,不能达到相应实验目的是
A. 对钢铁闸门防腐保护
B. 除去CO2气体中混有的SO2
C. 验证CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热产物有乙烯生成
D. 验证CuSO4对H2O2分解反应有催化作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.将闸门与电源负极相连,为外加电源的阴极保护法,可以保护闸门,A正确;
B.NaHCO3可与SO2发生生成CO2,但不与CO2发生反应,可以出去CO2气体中混有的SO2,B正确;
C.将产物通入水中可以将气体中混有的少量溴乙烷冷却液化,再将气体通入酸性高锰酸钾溶液,若变色说明溴乙烷与NaOH反应生成乙烯气体,C正确;
D.验证CuSO4对过氧化氢分解的催化作用,应保证两个实验的温度相同,D错误;
故选D。
8.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 甲基橙呈红色的溶液:Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
B. c(Al3+)= 0.1 mol·L-1的溶液:K+、OH-、Cl-、SO42-
C. Kw/c(H+)= 0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO32-、Cl-
D. c(Mn2+)= 0.1 mol·L-1的溶液:K+、H+、MnO4-、C2O42-
【答案】C
【解析】
【详解】A.使甲基橙呈红色,说明溶液为酸性,溶液中的Fe2+和NO3-可以发生反应,离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,A错误;
B.溶液中含有Al3+,故不能存在OH-,二者发生反应生成沉淀,离子方程式为Al3++3OH-=Al(OH)3↓,B错误;
C.Kw/c(H+)=0.1 mol·L-1,溶液中c(H+)=10-13mol·L-1,说明溶液呈碱性,故该选项中的离子能够共存,C正确;
D.溶液中H+、MnO4-和C2O42-不能共存,相关的离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+8H+=10CO2↑+4H2O+2Mn2+,D错误;
故选C。
9.常用食品抗氧化剂BHT的合成方法如下图所示(假设原料均能恰好完全反应):
下列说法正确的是
A. 原料X与产品Y互为同系物
B. 产品Y能与NaHCO3溶液反应
C. 方法一属于氧化反应
D. 方法二原子利用率为100%
【答案】A
【解析】
【详解】A.二者结构相似,均为酚类物质,Y与X比多4个CH2,故属于同系物,A正确;
B.Y为酚类物质,有弱酸性,但酸性比碳酸弱,故不能和碳酸氢钠发生反应,B错误;
C.根据有机反应类型确定,方法一为原料X和(CH3)2C=CH2发生反应,只生成了产品Y,故反应类型为加成反应,C错误;
D.方法二为取代反应,产物有水生成,故原子利用率不为100%,D错误;
故选A。
10.科学家利用H2-N2生物燃料电池,以固氮酶为正极催化剂、氢化酶为负极催化剂,在室温条件下即实现合成NH3的同时还获得电能,其工作原理如下图所示:
下列叙述不正确的是
A. 该装置是将化学能转化为电能
B. 正极反应:N2+6e-+6H+ = 2NH3
C. 电池工作时H2在负极发生还原反应
D. 电子沿X极板经导线向Y极板迁移
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置原电池装置,故能量转化为化学能转化为电能,A正确;
B.根据电池示意图可知,正极是有N2得电子生成NH3,故电极方程式为N2+6e-+6H+ = 2NH3,B正确;
C.原电池工作的时候,H2在负极发生反应失电子,发生氧化反应,C错误;
D.根据电池示意图可知,H2在X电极上失电子,经过负载流入Y电极,N2得到电子,D正确;
故选C。
11.目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术原理为:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H=﹣11.63 kJ/mol。其他条件不变时,在2 L密闭容器中使用不同的催化剂X、Y、Z,产生n(N2)随时间的变化如下图所示。下列说法不正确的是
A. 用催化剂X与Z,达到平衡时,N2产率一样
B. 用催化剂Y前50 s平均反应速率v(NH3)=0.03 mol/(L•s)
C. 分离出体系中的H2O(g)有利于提升氮氧化物的脱除率
D. 若体系各物质状态保持不变,则反应在任何温度下均可自发进行
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂的使用只改变化学反应速率不改变反应的结果,故催化剂X与Z达平衡时N2产率相同,A正确;
B.使用催化剂Y,反应前50s内N2的物质的量改变3mol,故v(N2)=0.03mol/(L·s),故可以计算出v(NH3)=0.024mol/(L·s),B错误;
C.分离出体系中的水蒸气,减小生成物浓度,可以提高反应的转化率,提高氮氧化物的脱除率,C正确;
D.该反应为放热反应,△H<0,反应后气体系数和增大,反应的混乱程度增大,△S>0,故反应的△G=△H-T△S<0,故反应在任何时候都能够自发的进行,D正确;
故选B。
12.已知活性氧可以把SO2快速氧化为SO3,根据计算机模拟结果,在炭黑表面上O2转化为活化氧的反应历程与能量变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. O2转化为活化氧与碳氧键生成无关
B. 每活化1个O2分子最终吸收0.29 eV能量
C. 该过程的最大能垒(活化能)E正= 0.73 eV
D. 炭黑可加快SO2转化为SO3的反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.从图中可以看出从氧气到活性氧,需经过炭黑与氧气结合再分开的过程,此时有碳氧键生成和氧氧键的断裂,A错误;
B.开始状态时炭黑和氧气为0 eV,结束后能量变为-0.29 eV,故放出0.29 eV的能量,B错误;
C.从图中可以看出,炭黑和氧气需要先吸收0.75 eV的能量,再释放一些能量,然后吸收能量到0.73 eV,故该过程中的最大能垒E正=0.75 eV,C错误;
D.反应体系中加入炭黑后,体系中的氧气变成活化氧,增加了体系中的活化分子百分数,增加了反应速率,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷
注意事项:
1. 用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2. 本卷共4题,共64分。
13.铁及铁的化合物在生活、生产中具有广泛应用,如亚铁氰化钾即K4[Fe(CN)6]是食盐中常用的抗结剂、铁基(氟掺杂镨氧铁砷化合物)是高温超导材料、“愚人金”是制备硫酸的主要矿物原料。请按要求回答下列问题。
(1)K4[Fe(CN)6]配合物中存在的作用力类型有__________________________(从“金属键”、
“离子键”、“共价键”、“配位键”、“氢键”、“范德华力”中选填);其中CN-中各原子最外层均满足8电子稳定结构,其电子式为___________________,其中C原子的杂化形式是_____________。
(2)铁基化合物中氟、氧、砷三种元素中电负性值由大到小的顺序是_____________(填元素符号)。其中氢化物(RH3)的某种性能(M)随R的核电荷数的变化趋势如图所示,则纵轴M可能表示为_____________________(从“沸点”、“稳定性”、“分子间作用力”、“R—H键能”中选填)。
(3)FeCl3晶体熔点为306 ℃,而FeF3晶体熔点高于1000 ℃,试解释两种化合物熔点差异较大的原因:____________________________________________。
(4)结合下表数据,所得结论:I1(Cu)I2(Fe)。请用所学理论解释:________________________________________。
(5)“愚人金”是铁硫化合物,其晶体的晶胞如上右图所示。该晶体的化学式为______________。
【答案】 (1). 离子键、共价键、配位键 (2). [:CN:]- (3). sp杂化 (4). F>O>As (5). 稳定性、R—H键能 (6). F比Cl的电负性大,FeF3为离子晶体,FeCl3为分子晶体 (7). 主要原因是Cu电子排布式为[Ar]3d104s1,失去一个电子变为[Ar]3d10,此时3d能级全满,能量较低,此时再失去第二个电子即3d10中的1个电子所需能量较大(或Fe
电子排布式为[Ar]3d64s2,失去一个电子变为[Ar]3d64s1,此时再失去第二个电子即4s1中的电子所需能量较小) (8). FeS2
【解析】
【详解】(1)配合物中主要含有离子键、共价键、配位键;因CN-各原子均满足8电子稳定结构,故CN-的电子式为[:CN:]-;根据VSEPR模型计算C原子的杂化类型为sp杂化;
(2)原子的电负性同一周期从左到右依次增大、同一主族从上到下依次减小,故F、O、As的电负性从大到小为F>O>As;因N、P、As三者的非金属性一次减弱,故M可能是稳定性或者R-H键能;
(3)F的电负性较强,FeCl3为分子晶体,微粒之间的作用力是分子间作用力,FeF3位离子键晶体,微粒之间的作用力是离子键,故FeF3的熔点较高;
(4)主要原因是Cu电子排布式为[Ar]3d104s1,失去一个电子变为[Ar]3d10,此时3d能级全满,较稳定能量较低,此时再失去第二个电子需要较大的能量;
(5)从晶体结构中可以看出,Fe2+分布在8个定点和6个面心,故晶胞中含有=4个Fe2+,S22-分布在12条棱和体心上,故晶胞中含有=4个S22-,故分子式为FeS2。
14.药物阿佐昔芬F主要用于防治骨质疏松症等。其合成路线如下:
请按要求回答下列问题:
(1)A中最多共平面的原子数目:______;C中所含官能团名称:_______;C→D的反应类型______________。
(2)已知卤原子直接与苯环相连时碳卤键非常牢固,很难断键。写出D与NaOH水溶液加热条件下反应的化学方程式:________________________________________。
(3)试剂X的分子式为C7H8OS,写出X的结构简式:___________________。
(4)C的一种同分异构体M
同时满足下列条件的所有可能的结构有(考虑顺反异构现象)_________种。
a.苯环上有两个取代基
b.能与FeCl3溶液发生显色反应
c.能使溴四氯化碳溶液褪色
写出其中有4种不同化学环境氢原子的结构简式:_______________________。
(5)请写出以1-丙醇和氯苯为原料经四步制备 的合成路线(其他试剂任选,合成路线示例见题干,有机物均写结构简式)。________。
【答案】 (1). 6 (2). 溴原子、羰基 (3). 取代反应 (4). +NaOH+NaBr (5). (6). 9 (7). (8).
【解析】
【详解】(1)A为醋酸,其中羧基中4个原子共平面,甲基中最多有2个原子与羧基共平面,故分子中最多有6个原子共平面;C中含有的官能团为羰基、溴原子;C→D的反应类型为取代反应;
(2)根据已知条件,NaOH只能和苯环侧链上的溴原子发生反应,故反应方程式为+NaOH+NaBr;
(3)根据E的分子式和D→E的反应可以推断出,试剂X的结构简式为;
(4)根据条件,b说明物质结构中存在酚羟基,c说明存在双键,又需满足有4
种不同化学环境氢原子,故答案为;
(5)根据题目所给信息,可将丙醇催化氧化变成丙醛,将丙醛氧化变成丙酸,将丙酸和亚硫酰氯反应生成CH3CH2COCl,最后和氯苯发生反应即得到目标产物,合成过程为。
15.制备水合肼(N2H4·H2O)的反应原理是CO(NH2)2+ 2NaOH + NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl。已知CO(NH2)2沸点:133 ℃;水合肼是重要化工原料,沸点:118 ℃,易被氧化。请按要求回答下列制备水合肼实验的有关问题。
(1)制备 NaClO 溶液(实验装置如图所示)
锥形瓶中发生反应离子方程式是__________________________。
(2)制取水合肼(实验装置如右图所示,夹持装置已略)
控制反应温度,再将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,充分反应后,加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集产品。
①分液漏斗中盛装的药品是NaOH溶液和_______________。
这样盛放的理由是防止___________________________________。
②本实验收集产品馏分时的关键条件是控制_______________________________。
(3)测定馏分中肼的含量。
①已知水合肼在一定条件下与I2反应生成N2,完成该反应原理的化学方程式:
____N2H4·H2O +____ I2 +6NaHCO3+H2SO4 = ____ N2↑+____ NaI +6CO2↑+Na2SO4 +7H2O
__________________________
②测定实验的步骤如下:
a.称取馏分 5.000 g,加水配制成1000 mL待测液溶液。
b.移取10.00 mL于锥形瓶中,加入10 mL水、稀硫酸、适量 NaHCO3固体(保证滴定过程中溶液的 pH 保持在 6.5左右)、2滴淀粉溶液,摇匀。
c.用0.2000 mol/L I2溶液滴定,至溶液呈现___________________________,记录消耗I2标准液的体积。
d._______________________________;然后处理数据。
③经数据处理,滴定消耗I2的标准溶液为 8.20 mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为____________。
【答案】 (1). Cl2 +2OH-= ClO-+Cl-+ H2O (2). NaClO溶液 (3). 生成的水合肼会被未反应的次氯酸钠氧化 (4). 温度计A为118 ℃ (5). 1 2 1 4 (6). 蓝色且半分钟不消失 (7). 重复上述b、c步骤实验操作2~3次 (8). 82.00%
【解析】
【详解】(1)向NaOH溶液中通入Cl2可制得NaClO,离子方程式为:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(2)①分液漏斗中盛放NaOH溶液和NaClO溶液,若将NaClO直接放在三颈烧瓶中,NaClO可将反应生成的水合肼直接氧化,影响产率;
②因为水合肼的沸点为118℃,故需要控制体系温度至118℃,以防止其他物质蒸出,控制蒸馏的温度应将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶支管口出,保证蒸出气体的温度恒定;
(3)①完整的化学方程式为N2H4·H2O+2I2+6NaHCO3+H2SO4=N2↑+4NaI+6CO2↑+Na2SO4+7H2O;
②当体系颜色呈蓝色且半分钟内不褪色时,说明滴定达到了终点;为减小实验误差,需要重复实验2-3次;
③根据方程式可知锥形瓶中==0.041mol/L,故待测液中c(N2H4·H2O)=0.082mol/L,m(N2H4·H2O)=0.08250=4.10g,则馏分中水合肼的质量分数为=82.00%。
16.随着化工产业的迅猛发展,氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。请按要求回答下列问题:
(1)HCl直接氧化法制Cl2可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)=CuCl(s)+1/2Cl2(g) ΔH1 = +83 kJ·mol-1
CuCl(s)+1/2O2(g)=CuO(s)+1/2Cl2(g) ΔH2 = -20 kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3 = -121 kJ·mol-1
写出HCl直接氧化法制Cl2的热化学方程式:____________________________。
(2)在恒定容器中用上述HCl直接氧化法制Cl2,进料c(HCl) ∶c(O2)分别为1:1、4:1、7:1时,HCl平衡转化率随温度变化的关系如下图所示:
①判断图中c(HCl) /c(O2) = 1:1的曲线为________。
②按化学计量系数比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料时c(HCl)/c(O2)过低、过高的不利影响分别是____________、________。
③综合上述信息,写出在一定温度的条件下进一步提高HCl的转化率的方法: ________________________________________。
④观察上图,以任何一条曲线为例,平衡常数K(200℃)________K(300℃)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
⑤设O2初始浓度为c,计算L2对应K(300℃) =____________(列出含c的计算式)。
(3)科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:
①电源b极为____________极。
②写出阳极区域反应方程式:________________________________________。
③电路中转移1 mol电子时,阳极产生气体体积__________________L(标准状况)。
【答案】 (1). 4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH = −116 kJ·mol-1 (2). L1 (3). O2和Cl2分离能耗较高 (4). HCl转化率较低 (5). 增加反应体系压强或及时分离出产物 (6). 大于 (7). (8). 正 (9). 2HCl−2e−=Cl2↑+2H+ (10). 11.2
【解析】
【详解】(1)根据盖斯定律,将三个已知的热化学方程式相加即得到目标方程式,目标方程式的焓变等于三个已知方程式的焓变和,相应的热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=−116kJ·mol-1;
(2)①根据热化学方程式可知,反应物中HCl的占比较高,反应的速率较快,但由于O2为固定值,则HCl的转化率会下降,故L1为1:1条件下的曲线,L2为4:1条件下的曲线,L3为7:1条件下的曲线;
②若比值过低,将反应物和产物分离需要的能耗较高;若比值过高,HCl的转化率较低;
③增大压强平衡正向移动,有助于提高HCl的转化率;减小生成物浓度平衡正向移动,也可提高HCl的转化率,适当降低温度平衡向放热反应即正反应方向进行,有助于提高HCl的转化率;
④当温度升高平衡转化率降低,平衡向逆反应方向移动,反应物浓度升高生成物浓度降低,平衡常数K减小,故K(200℃)大于K(300℃);
⑤300℃时,L2比例HCl的转化率为88%,
反应动平衡常数K==;
(3)①根据电池示意图,右侧HCl失去电子生成Cl2,为电解池的阳极,故电源b为正极;
②阳极区的电极方程式为2HCl-2e-=Cl2↑+2H+;
③根据阳极的电极方程式,电路中转移1mol电子,反应生成0.5mol Cl2,在标准状况下为11.2L。