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- 2021-08-23 发布
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2019-2020学年上学期开学考试理综化学
一、单选题(共7小题,每小题6.0分,共42分)
1.含铬()废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到nmol FeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是( )
A. 消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)mol
B. 处理废水中的物质的量为mol
C. 反应中发生转移的电子数为3nxmol
D. 在FeO· FeyCrxO3中,3x=y
【答案】A
【解析】
试题分析:具有强氧化性,FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O具有强还原性,二者发生氧化还原反应,Fe2+被氧化成Fe3+,中+6价Cr被还原成+3价Cr。该反应中,Fe失电子的物质的量等于Cr得电子的物质的量,则有nymol=3nxmol,即3x=y。据Cr、Fe原子守恒可知,生成nmol FeO·FeyCrxO3时,消耗mol,消耗n(y+1) mol硫酸亚铁铵,反应中转移电子的物质的量为mol×6=3nxmol,又知3x=y则消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3x+1) mol,所以正确的答案选A。
考点:考查氧化还原反应的有关判断、计算以及化学式的确定
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。该题综合性强,学生不易得分。该题有利于培养学生严谨的逻辑思维能力和发散思维能力,有利于提高学生分析问题、解决问题的能力。
2.在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol的酸性混合溶液中加入0.01 mol铁粉,经搅拌后发生的变化应是 ( )
A. 铁溶解,析出0.01 mol Ag和0.005 mol Cu
B. 铁溶解,析出0.01 mol Ag并放出H2
C. 铁溶解,析出0.01 mol Ag,溶液中不再有Fe3+
D. 铁溶解,析出0.01 mol Ag,溶液中不再有Cu2+
【答案】C
【解析】
因为氧化性:Ag+Fe3+Cu2+H+Zn2+,所以Fe先与Ag+反应:Fe+2Ag+=2Ag+Fe2+,0.01molAg+消耗0.005molFe生成0.01molAg,余下的0.01mol-0.005mol=0.005molFe继续与Fe3+发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,0.005molFe与0.01molFe3+恰好完全反应,铁完全溶解,析出0.01molAg,溶液中不再有Fe3+,答案选C。
点睛:氧化还原反应的发生遵循以下规律:得失电子守恒(氧化剂得到的电子总物质的量等于还原剂失去的电子总物质的量)、强制弱规律、先强后弱规律(多种氧化剂和多种还原剂可以反应时,总是氧化性最强的优先与还原性最强的发生反应)。
3.下列物质的制取原理错误的是( )
A. 金属钠的制取:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
B. 金属镁的制取:MgO+COMg+CO2
C. 金属铬的制取:Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3
D. 金属汞的制取:2HgO2Hg+O2↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠的性质活泼,用电解熔融氯化钠的方法制取,故A正确;
B.金属镁性质活泼,用电解熔融氯化镁的方法制取,故B错误;
C.金属铬熔点较高,活泼性比铝,可以用铝热反应制取,故C正确;
D.汞性质不活泼,用热分解氧化物的方法制取,故D正确;
答案选B。
【点睛】根据金属的活动性强弱选择合适的冶炼方法,一般来说,活泼金属用电解法,较活泼金属用热还原法,不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法冶炼;据此进行分析解答。
4.实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气,主要操作有:
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上;
②把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈的高度,固定好铁圈,放好石棉网;
③用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2,再向分液漏斗中加浓盐酸,并将导管放入集气瓶中;
④检查气密性;
⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗,连接好导管。
最好的实验操作顺序是( )
A. ②③④①⑤ B. ②①③⑤④ C. ②①⑤④③ D. ②①③④⑤
【答案】C
【解析】
实验装置的安装顺序一般为“从下而上(即放铁架台→放酒精灯→根据灯焰的大致高度确定铁圈位置),从左而右”,且制备气体时,加入药品前应检查装置的气密性,否则就要错选A、B、D.
5.在下列变化过程中,被破坏的作用力正确的是( )
A. 干冰升华——共价键 B. 二氧化硅熔融——范德华力
C. 氢氧化钠熔融——离子键、共价键 D. 硫酸氢钠溶于水——离子键、共价键
【答案】D
【解析】
【详解】A. 干冰为分子晶体,升华时破坏分子间作用力,故A错误;
B. 二氧化硅为原子晶体,熔融时破坏共价键,故B错误;
C. 氢氧化钠为离子晶体,熔融时破坏离子键,故C错误;
D. 硫酸氢钠为离子晶体,溶于水电离出氢离子、钠离子以及硫酸根离子,破坏离子键、共价键,故D正确。
答案选D。
【点睛】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间存在离子键、非金属元素之间存在共价键,分子晶体和原子晶体中存在共价键、离子晶体中存在离子键,分子晶体熔化时破坏分子间作用力、原子晶体熔化时破坏共价键、离子晶体熔化时破坏离子键,以此解答该题。
6. 下列说法正确的是( )
A. 乙烷和乙烯均可使酸性KMnO4溶液褪色
B. 纤维素、淀粉和蛋白质都是高分子化合物
C. 煤的干馏和石油的分馏均属化学变化
D. 酯类和糖类均能发生水解反应
【答案】B
【解析】
试题分析:高锰酸钾具有强氧化性,乙烷属于烷烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯属于烯烃,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;纤维素、淀粉和蛋白质都是高分子化合物,B正确;煤的干馏属于化学变化而石油的分馏则是物理变化,C错误;糖类中的单糖不会水解,D错误。
考点:考查有机化合物的性质,干馏与分馏的区别等知识。
7.在硫酸铜晶体结晶水含量测定的实验中,会造成实验结果偏低的是( )
A. 加热时间过长,固体部分变黑 B. 坩埚内附有不挥发杂质
C. 晶体不纯,含有不挥发杂质 D. 加热过程中有少量晶体溅出
【答案】C
【解析】
【分析】
硫酸铜晶体结晶水含量的计算式为:结晶水的含量=。硫酸铜晶体和坩埚的质量-无水硫酸铜和坩埚的质量=结晶水质量
【详解】A. 加热时间过长,使无水硫酸铜分解为氧化铜和三氧化硫,会造成结晶水质量偏大,导致实验结果偏高,故A不选;
B. 坩埚内附有不挥发杂质,不影响结晶水质量的测量,对实验结果没有影响,故B不选;
C. 晶体不纯,含有不挥发杂质,使无水硫酸铜和坩埚的质量变大,使结晶水质量变小,造成实验结果偏低,故C选;
D. 加热过程中有少量晶体溅出,会使结晶水质量偏大,造成实验结果偏高,故D不选
故选C。
二、非选择题
8.明矾石经处理后得到明矾【 KAl(SO4)2·12H2O】。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4工艺过程如下所示:
焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O
请回答下列问题:
(1)在焙烧明矾的反应中,还原剂是 。
(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。
(3)A12O3在一定条件下可制得AIN,其晶体结构如右图所示,该晶体中Al的配位数是 。
(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是 。
(5)焙烧产生SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时:
2SO2(g) +O2(g)2SO3(g) △H1= 一197 kJ/mol;
2H2O (g)=2H2O(1) △H2=一44 kJ/mol;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) △H3=一545 kJ/mol。
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 ① 。
焙烧948t明矾(M=474 g/mol ),若SO2的利用率为96%,可生产质量分数为98%的硫酸 ② t。
【答案】(1)S
(2)蒸发结晶
(3)4
(4)Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=3Ni(OH)2+NaAlO2
(5)①SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130kJ·mol-1②432
【解析】
试题分析:本题氧化还原反应、物质的分离和提纯、物质的结构等知识点融合到工艺过程中,还考查了原电池原理及热化学方程式的书写,难度适中。
考点:氧化还原反应、原电池原理、热化学方程式的书写。
9. 工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:
完成下列填空:
1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。
A B
2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:
取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。
3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是 。
碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是 。
4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是 (填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是: 。
5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为:
滤液D加石灰水前先要加热,原因是 。
6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:
(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)
【答案】1)Ca(OH)2或CaO Na2CO3
2)溶解 过滤 蒸发 过滤
3)有晶体析出(或出现浑浊) 碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大
4)NH4Cl取样,加硝酸酸化,加硝酸银,有白色沉淀,该阴离子是氯离子
5)防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀
6)
【解析】
试题分析:(1)粗盐水中含有Mg2+、Ca2+、用Ca(OH)2或CaO将Mg2+转化为Mg(OH)2,再用Na2CO3将Ca2+转化为CaCO3沉淀,答案:Ca(OH)2或CaO Na2CO3
⑵实验室提纯粗盐的整个操作过程为:取样、溶解、沉淀、过滤、蒸发、冷却结晶、过滤、烘干几步;答案为:溶解 过滤 蒸发 过滤
(3)纯碱生产中碳酸化时,会看到溶液中析出晶体,这是由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,故答案为:碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大;
(4)根据操作过程,氨化后通入二氧化碳的溶液发生复分解反应:H2O+CO2+NH3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl,最终得到NH4Cl还有NaHCO3等,碳酸氢钠溶解度很小而结晶,故酸化后滤液的主要成分为:NH4Cl;检验其中的Cl―离子时,要经过取样,加硝酸酸化,加硝酸银,有白色沉淀,该阴离子是氯离子,答案:NH4Cl 取样,加硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,证明该阴离子是氯离子。
(5)滤液中主要含有的是氯化铵,其和石灰水反应时:NH4++OH-NH3↑+H2O,滤液D加石灰水前先要加热,原因是防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀,答案为:NH4++OH-NH3↑+H2O,防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀
(6)假设加热前纯碱的质量为m1,加热后的质量为m2,则加热损失的质量为:m1-m2,则纯碱中碳酸氢钠的质量为:;故纯碱中含有的碳酸氢钠的质量分数为=,答案为:w(NaHCO3)=(设加热前质量为m1,加热后m2)
考点:纯碱工业(侯氏制碱法)
10.已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,现用如图装置进行电解(电解液足量),测得当 铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2 g。请回答下列问题。
(1)A是铅蓄电池的___________极,铅蓄电池正极反应式为___________,放电过程中电解液的密度___________ (填“减小”、“增大”或“不变”)。
(2)Ag电极的电极反应式是___________,该电极的电极产物共____________g。
(3)Cu电极的电极反应式是____________,CuSO4溶液的浓度____________(填“减小”、“增大”或“不变”)
(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线,则x表示___________。
a.各U形管中产生的气体的体积
b.各U形管中阳极质量的减少量
c.各U形管中阴极质量的增加量
【答案】 (1). 负 (2). PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O (3). 减小 (4). 2H++2e-=H2↑ (5). 0.4 (6). Cu-2e-=Cu2+ (7). 不变 (8). B
【解析】
试题分析:(1)当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减小11.2g,说明铁作阳极,银作阴极,阴极连接原电池负极,所以A是负极,B是正极,正极上二氧化铅得电子发生还原反应,电极反应式为PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O,放电过程中消耗硫酸,硫酸溶液的密度随浓度减小而减小,故电解的密度减小;
(2)银作阴极,电解稀硫酸时,阴极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H++2e-═H2
↑,生成氢气的质量=0.4mol/2×2g/mol=0.4g;
(3)铜作阳极,阳极上铜失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-═Cu2+,阴极上析出铜,所以该装置是电镀池,电解质溶液中铜离子浓度不变;
(4)右边U形管不析出气体,左边U形管析出气体,所以稀硫酸析出气体体积大于硫酸铜溶液,a错误;当转移相等电子时,溶解金属的物质的量相等,铜的摩尔质量大于铁,所以右边U形管阳极减少的质量大于左边U形管阳极减少的质量,b正确;当转移相等电子时,析出物质的物质的量相等,但铜的摩尔质量大于氢气,所以左边U形管析出氢气的质量小于右边U形管析出铜的质量,c错误。
考点:考查电解原理及计算
11.原油价格的下跌,加剧能源的过度开采,因此更要开展汽油的有机合成的研究.以下是一种合成汽油的路线:
已知:RCH2CHO+ R1CH2CHO ,2RCH2Cl RCH2CH2R+2NaCl,CH3CH=CH2+HCl。
(1)在反应①﹣⑥中,属于加成反应的是___,B 的分子式为____。
(2)A 中官能团名称为____,CCS 法命名 E 的名称为____。
(3)写出下列反应方程式E→F____;H→G____。
(4)H 也能与NaOH 溶液反应,其反应方程式为:____。
(5)D 的核磁共振氢谱有__组吸收峰。
【答案】 (1). ① ③ ⑤ (2). CH4O (3). 醛基 (4). 2﹣甲基﹣1﹣丙醇
(5). (CH3)2CHCH2OH(CH3)2C=CH2+H2O (6). 2(CH3)2CClCH3+2Na(CH3)3CC(CH3)3+2NaCl (7). (CH3)2CClCH3+NaOH(CH3)2COHCH3+NaCl (8). 3
【解析】
【详解】根据题中各物质转化关系,B氧化得甲醛,所以B为CH3OH,乙炔和水发生加成反应得A为CH3CHO,甲醛与丙醛发生信息中反应生成C为HOCH2CH(CH3)CHO,根据D 的分子式可知,C在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成D为CH2=C(CH3)CHO,D与氢气加成得E为(CH3)2CHCH2OH,E在浓硫酸加热的条件下发生消去反应得F为(CH3)2C=CH2,F与氯化氢发生信息中的加成反应得H为(CH3)2CClCH3,H与钠发生信息中的反应得G为(CH3)3CC(CH3)3,
(1 )根据上面的分析可知,在反应①-⑥中,属于加成反应的是①③⑤, B为CH3OH,分子式为CH4O,故答案为:①③⑤;CH4O;
(2 )A为CH3CHO,A中官能团名称为醛基,E为(CH3)2CHCH2OH,CCS 法命名 E 的名称为2-甲基-1-丙醇,故答案为:醛基;2-甲基-1-丙醇;
(3 )E→F 的反应方程式为(CH3)2CHCH2OH(CH3)2C=CH2+H2O,H→G的反应方程式为2(CH3)2CClCH3+2Na(CH3)3CC(CH3)3+2NaCl,故答案为:(CH3)2CHCH2OH(CH3)2C=CH2+H2O;2(CH3)2CClCH3+2Na(CH3)3CC(CH3)3+2NaCl。
(4)H 与NaOH 溶液反应的方程式为(CH3)2CClCH3+NaOH(CH3)2COHCH3+NaCl,故答案为:(CH3)2CClCH3+NaOH(CH3)2COHCH3+NaCl;
(5)D为CH2=C(CH3)CHO,D 的结构式中有碳双键上的氢、甲基氢和醛基氢三种不同环境的氢原子,因此核磁共振氢谱有3组吸收峰,故答案为:3;
12.(1)氯酸钾熔化,粒子间克服了________的作用力;二氧化硅熔化,粒子间克服了________的作用力;碘的升华,粒子间克服了________的作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是____________(填化学式)。
(2)下列六种晶体:①CO2,②NaCl,③Na,④Si,⑤CS2,⑥金刚石,它们的熔点从低到高的顺序为________(填序号)。
(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2
、HF中,由极性键形成的非极性分子是________,由非极性键形成的非极性分子是________,能形成分子晶体的物质是________,含有氢键的晶体的化学式是________________________,属于离子晶体的是____________________,属于原子晶体的是____________________,五种物质的熔点由高到低的顺序是________________。
(4)A、B、C、D为四种晶体,性质如下:
A.固态时能导电,能溶于盐酸
B.能溶于CS2,不溶于水
C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水
D.固态、液态时均不导电,熔点为3 500℃
试推断它们的晶体类型:
A.________________;B.________________;C.________________;D.________________。
(5)相同压强下,部分元素氟化物的熔点见下表:
氟化物
NaF
MgF2
SiF4
熔点/℃
1266
1534
183
试解释上表中氟化物熔点差异的原因:_________________
(6)镍粉在CO中低温加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈四面体构型。150 ℃时,Ni(CO)4分解为Ni和CO。Ni(CO)是________晶体,Ni(CO)4易溶于下列________(填序号)
a.水 b.四氯化碳 c.苯 d.硫酸镍溶液
【答案】 (1). 离子键 (2). 共价键 (3). 分子间 (4). SiO2>KClO3>I2 (5). ①<⑤<③<②<④<⑥ (6). CO2 (7). H2 (8). H2、CO2、HF (9). HF (10). (NH4)2SO4 (11). SiC (12). SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2 (13). 金属晶体 (14). 分子晶体 (15). 离子晶体 (16). 原子晶体 (17). NaF与MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,故SiF4的熔点低;Mg2+的半径比Na+的半径小,Mg2+带2个单位正电荷数比Na+多,故MgF2的熔点比NaF高 (18). 分子晶体 (19). bc
【解析】
【分析】
(1)氯酸钾是离子晶体熔化时破坏离子键,二氧化硅是原子晶体熔化时破坏共价键,碘是分子晶体,升华时粒子间克服分子间作用力;熔点:原子晶体>离子晶体>分子晶体;
(2)根基晶体类型分析,原子晶体>离子晶体>分子晶体;
(3)根据组成元素及微粒之间的化学键分析;
(4)根据晶体的物理性质分析;
(5)根据晶体类型及离子晶体中影响离子键强弱的因素解答;
(6)分子晶体的熔沸点较低,根据该物质的熔沸点确定晶体类型,根据相似相溶原理确定其溶解性。
【详解】(1)氯酸钾离子晶体熔化时破坏离子键,二氧化硅是原子晶体熔化时破坏共价键,碘是分子晶体,升华时粒子间克服分子间作用力;熔点:原子晶体>离子晶体>分子晶体,所以熔点大小顺序为:SiO2>KClO3>I2;
(2)根基晶体类型分析,原子晶体>离子晶体>分子晶体,Si和金刚石都是原子晶体,原子半径越小,共价键越强,熔点越高,CO2和CS2都是分子晶体,相对分子质量越大熔点越高,所以熔点低到高的顺序为:①⑤③②④⑥;
(3)由极性键形成的非极性分子有CO2,由非极性键形成的非极性分子有H2,能形成分子晶体的物质是 H2、CO2、HF,含有氢键的晶体的化学式是 HF,属于离子晶体的是(NH4)2SO4,属于原子晶体的是SiC,五种物质的熔点由高到低的顺序是 SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2;
(4)根据晶体的物理性质分析:
A.固态时能导电,能溶于盐酸,属于金属晶体;
B.能溶于CS2,不溶于水,属于分子晶体;
C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水,属于离子晶体;
D.固态、液态时均不导电,熔点为3 500℃,属于原子晶体;
(5)NaF与 MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,故SiF4的熔点低,Mg2+的半径比Na+的半径小,MgF2中离子键更强,熔点更高;
(6)根据该物质的熔沸点知,该物质属于分子晶体,该物质的结构为正四面体结构,正负电荷重心重合,为非极性分子,根据相似相溶原理知,非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂,苯和四氯化碳都是非极性分子,所以该物质易溶于苯和四氯化碳,故答案为bc。
【点睛】晶体熔点的比较,首先判断晶体的类型,原子晶体,熔沸点大小和共价键的强弱有关系;金属晶体中,形成金属键的金属阳离子半径越小,电荷数越多,金属键越强,熔沸点越高;分子晶体中形成分子晶体的分子间作用力越大,熔沸点越高;离子晶体中形成离子键的离子半径越小,电荷数越多,离子键越强,熔沸点越高。一般来说晶体的熔点原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体,相同晶体从影响晶体熔沸点高低的因素分析。