四川省南充市届高三下学期第二次高考适应性考试理科综合答案+解析化学试题.docx
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四川省南充市届高三下学期第二次高考适应性考试理科综合答案+解析化学试题
四川省南充市2019届高三下学期第二次高考适应性考试理科综合
可能用到的相对原子质量:
H-1C-12O-16P-31S-32Cl-35.5
1.化学与人类生活密切相关。
下列说法正确的是()
A.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
B.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
C.浓氨水不能用于检验管道泄漏的氯气
D.铝表面易形成致密的氧化膜,铝制器皿可长时间盛放咸菜等腌制食品
【答案】B
【详解】A、SiO2属于共价化合物,不导电,制备光电池的材料是晶体硅,故A错误;
B、乙烯是一种植物生长调节剂,乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化吸收,达到保鲜的要求,故B正确;
C、浓氨水挥发出NH3与氯气发生反应,8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,,有白烟,浓氨水能用于检验管道泄漏的氯气,故C错误;
D、铝表面有一层致密的氧化铝薄膜,咸菜等腌制食品中含有氯化钠溶液,氯离子(Cl-)可以破坏铝表面的氧化铝薄膜,从而加速铝制器皿的腐蚀,因此铝制器皿不能长时间盛放咸菜等腌制食品,故D错误。
2.2018年11月,在法国凡尔赛召开的国际计量大会(CGPM)第26次会议将阿伏加德罗常数的定义修改为“1摩尔包含6.02214076×1023个基本单元,这个常数被称为阿伏加德罗常数,单位为mol−1”。
基于这一新定义,阿伏加德罗常数的不确定度被消除了。
”新定义将于2019年5月20日正式生效。
NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是()
A.46g14CO2含氧原子数为2NA
B.1mol/LCuCl2溶液中含Cl-数目为2NA
C.白磷分子(P4)呈正四面体结构,31g白磷中含P-P键的数目为1.5NA
D.标准状况下,22.4L氖气含有的电子数为10NA
【答案】B
【详解】A、含氧原子物质的量为46g×2/46g·mol-1=2mol,故A说法正确;
B、没有说明溶液的体积,无法判断Cl-的物质的量,故B说法错误;
C、1mol白磷中含有6molP-P键,31g白磷含有P-P键的物质的量为31g×6/124g·mol-1=1.5mol,故C说法正确;
D、氖气为单原子分子气体,标准状况下,22.4L氖气含有电子物质的量为22.4L×10/22.4L·mol-1=10mol,故D说法正确。
3.微信热传的“苯宝宝表情包”可看作是由苯衍生的物质配以相应文字形成的(如图)。
下列说法正确的是()
A.化合物(A)不能与乙醇发生反应
B.化合物(B)分子式为C6H6Cl6
C.化合物(B)可通过苯与Cl2发生加成反应制得
D.1mol化合物(A)可与3molH2发生加成反应
【答案】D
【详解】A、根据(A)的结构简式,含有羧基,故其能与乙醇发生酯化反应,故A错误;
B、根据(B)结构简式,其分子式为C6Cl6,故B错误;
C、苯的分子式为C6H6,(B)的分子式为C6Cl6,Cl取代苯环上的H原子,属于取代反应,不是加成反应,故C错误;
D、(A)中只有苯环能与氢气发生加成反应,即1mol化合物(A)能与3molH2发生加成反应,故D正确。
4.下列实验操作正确的是()
A.用氨水鉴别AlCl3溶液与AgNO3溶液
B.在50mL量筒中配置0.1000mol·L−1碳酸钠溶液
C.中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶
D.能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色的气体一定是Cl2
【答案】A
【详解】A、AlCl3与氨水反应:
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,氢氧化铝不溶于氨水,只有白色沉淀,硝酸银与氨水反应:
Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+,继续滴加NH3·H2O,AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH+2H2O,现象是先生成白色沉淀,然后沉淀消失,氨水能够鉴别AlCl3和AgNO3,故A正确;
B、量筒量取液体体积,不能配制溶液,故B错误;
C、中和滴定实验时,不能用待测液润洗锥形瓶,否则造成所测溶液浓度偏高,故C错误;
D、能使淀粉KI试纸变蓝的气体有多种,氯气、溴蒸气、二氧化氮、臭氧等均能把I-氧化成I2,故该气体可能是Cl2、NO2、O3等多种,故D错误。
5.曾在南充求学和工作过的青年学者孙旭平及其领衔团队,近日成功利用Mo2N纳米催化剂在0.1mol·L−1盐酸溶液中进行电催化固氮,装置如图所示,在一定电压下具有较高的产氨速率。
下列判断错误的是()
A.Mo2N/GCE电极为阴极
B.溶液中H+通过隔膜向MoN/GCE电极区迁移
C.Mo2N/GCE电极区反应式为N2+6H++6e−====2NH3
D.为提高溶液的导电性,可在石墨电极区加入适量的盐酸
【答案】D
【分析】根据装置图,该装置具有外加电源,装置为电解池装置,左侧电极N2→NH3,N的化合价降低,根据电解原理,Mo2N/GCE为阴极,石墨为阳极,阴极反应式为N2+6H++6e-=2NH3,阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,然后进行分析;
【详解】根据装置图,该装置具有外加电源,装置为电解池装置,左侧电极N2→NH3,N的化合价降低,根据电解原理,Mo2N/GCE为阴极,石墨为阳极,阴极反应式为N2+6H++6e-=2NH3,阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,
A、根据上述分析,故A说法正确;
B、阴极反应式为N2+6H++6e-=2NH3,阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,H+通过隔膜向Mo2N/GCE电极区迁移,故B说法正确;
C、根据图像,Mo2N/GCE电极上N2→NH3,该电极反应式为N2+6H++6e-=2NH3,故C说法正确;
D、石墨电极区加入适量盐酸,Cl-在石墨电极上放电,产生Cl2,污染环境,故D说法错误。
【点睛】电极反应式的书写是电化学的难点,书写应根据电解原理以及题意,判断出在阴阳两极放电的离子和产物,如本题左端电极N2→NH3,根据化合价变化,判断转移电子物质的量,即N2+6e-→2NH3,根据电解质溶液的酸碱性,确认H+还是OH-参与反应,如本题电解质为盐酸,因此电极反应式为N2+6H++6e-=2NH3。
6.联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。
现有四种不同主族短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,X与Y形成的化合物是光合作用的原料之一,Z、W处于同周期且族序数相差6。
下列说法正确的是()
A.元素非金属性:
X>W
B.Y和Z形成的化合物中只存在离子键
C.Z、W的简单离子半径:
ZD.只有W元素的单质可用于自来水的杀菌消毒
【答案】C
【分析】四种不同主族短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增。
光合作用的原料是H2O和CO2,X可能是H,也可能是C,Y为O,Z、W处于同周期,四种元素原子序数依次增大,因此Z、W处于第三周期,两族序数相差6,即Z为Na,W为Cl,故X只能是C。
【详解】光合作用的原料是H2O和CO2,X可能是H,也可能是C,Y为O,Z、W处于同周期,四种元素原子序数依次增大,因此Z、W处于第三周期,两族序数相差6,即Z为Na,W为Cl,故X只能是C。
A、X为C,Cl的非金属性强于C,故A错误;
B、Na与O2构成的化合物为Na2O和Na2O2,前者只存在离子键,后者既有离子键也有非极性共价键,故B错误;
C、离子半径大小顺序是Na+D、O3也具有强氧化性,能用于自来水的杀菌消毒,故D错误。
【点睛】微粒半径大小比较:
一看电子层数,一般电子层数越多,半径越大;二看原子序数,电子层数相等,半径随着原子序数的增大而减小;三看电子数,电子层数相等,原子序数相等,电子数越多,半径越大。
7.室温下,将1L0.3mol⋅L−1HA溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应得到溶液(a)。
然后向该溶液中通入HCl或加入NaOH固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随通(加)入物质的量的变化如图。
下列叙述错误的是()
A.HA是一种弱酸
B.向a点对应溶液中通入HCl,充分反应后,c(H+)/c(HA)增大
C.b点对应溶液中:
c(Na+)=c(Cl-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
D.c点对应溶液中:
c(Na+)=c(A-)
【答案】C
【分析】1L0.3mol·L-1HA溶液与0.1molNaOH固体混合,反应后的溶质为0.1molNaA和0.2molHA,假设HA为强酸,此时c(H+)=0.2mol·L-1,pH为1-lg2,但现在pH>3,说明HA为弱酸,然后进行分析即可。
【详解】1L0.3mol·L-1HA溶液与0.1molNaOH固体混合,反应后的溶质为0.1molNaA和0.2molHA,假设HA为强酸,此时c(H+)=0.2mol·L-1,pH为1-lg2,但现在pH>3,说明HA为弱酸。
A、根据上述分析,HA为弱酸,故A说法正确;
B、c(H+)/c(HA)=c(H+)×c(A-)/[c(HA)×c(A-)]=Ka(HA)/c(A-),a点对应溶液中加入HCl,发生NaA+HCl=NaCl+HA,c(A-)减小,因此该比值增大,故B说法正确;
C、b点加入盐酸为0.1mol,此时溶质为HA和NaCl,HA的物质的量为0.3mol,NaCl物质的量为0.1mol,HA为弱酸,电离程度弱,因此微粒浓度大小顺序是c(HA)>c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(OH-),故C说法错误;
D、根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),c点pH=7,c(H+)=c(OH-),即有c(Na+)=c(A-),故D说法正确。
8.磺酰氯(SO2Cl2)主要用作氯化剂或氯磺化剂,也用于制造医药品、染料、表面活性剂等,熔、沸点分别为-54.1℃和69.2℃。
(1)SO2Cl2中S的化合价为______,SO2Cl2在潮湿空气中发生剧烈反应,散发出具有刺激性和腐蚀性的“发烟”,该反应的化学方程式为_______________________________________。
(2)拟用干燥的SO2和Cl2通入如图装置(省略夹持装置)制取磺酰氯。
①仪器A的名称为___________,通水方向为___________(填“a→b”或“b→a”),装置B的作用是____________________________________。
②反应装置中的活性炭的作用可能为:
_____________________________。
③若SO2和Cl2未经干燥,就通入装置中,也散发出具有刺激性和腐蚀性的“发烟”,该反应的化学方程式为____________________________________________。
④滴定法测定磺酰氯的纯度:
取1.800g产品,加入到100mL0.5000mol·L−1NaOH溶液中加热充分水解,冷却后加蒸馏水准确稀释至250mL,取25mL溶液于锥形瓶中,滴加2滴甲基橙,用0.1000mol·L−1标准HCl溶液滴定至终点,重复实验三次取平均值,消耗10.00mL。
达到滴定终点的现象为________________________________________________________,产品的纯度为_________。
【答案】
(1).+6
(2).SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4(3).球形冷凝管(4).a→b(5).吸收多余SO2和Cl2,防止污染空气,防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶,使SO2Cl2发生水解反应而变质(6).催化剂(7).SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4(8).滴定终点现象是滴加最后一滴HCl标准液,锥形瓶中溶液由黄色变为橙色,且30s内不恢复(9).75.00%
【详解】
(1)SO2Cl2中Cl显-1价,O显-2价,化合价代数和为0,即S的价态为+6价;SO2Cl2在潮湿空气发生剧烈反应,有刺激性和腐蚀性“发烟”,发生了水解反应,即化学反应方程式为SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4;
(2)①仪器A为球形冷凝管;冷凝管通水的方向是下进上出,即a→b;SO2和Cl2有毒,因此需要尾气处理装置,即装置B作用之一是吸收多余SO2和Cl2,防止污染空气,根据问题
(1),SO2Cl2遇水蒸气,发生剧烈反应,装置B的作用之二是防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶,使SO2Cl2发生水解反应而变质;
②生成磺酰氯的原理是SO2+Cl2=SO2Cl2,因此活性炭的作用可能是催化剂;
③SO2以还原性为主,Cl2具有强氧化性,在有水的情况下,发生SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4;
④磺酰氯在氢氧化钠溶液中转化成NaCl和Na2SO4,用盐酸滴定的是过量的NaOH,甲基橙作指示剂,因此滴定终点现象是滴加最后一滴HCl标准液,锥形瓶中溶液由黄色变为橙色,且30s内不恢复;发生的反应是SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4、H++OH-=H2O,因此n(SO2Cl2)=
=1×10-2mol,m(SO2Cl2)=1×10-2mol×135g·mol-1=1.35g,则产品的纯度为1.35g/1.800g×100%=75.00%。
【点睛】本题易错点是装置B的作用,实验设计评价中,一定注意实验的细节,如本题中SO2Cl2在潮湿空气发生水解,因此需要SO2和Cl2干燥,同时还要防止外界水蒸天气的进入,即装置B的作用是吸收多余SO2和Cl2,防止污染空气,防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶,使SO2Cl2发生水解反应而变质。
9.金属蚀刻加工过程中,常用盐酸对其表面氧化物进行清洗,会产生酸洗废水。
pH在1.5左右的某酸洗废水中含铁元素质量分数约3%,其他金属元素如铜、镍、锌、铬浓度较低,工业上综合利用酸洗废水可制备三氯化铁。
制备过程如下:
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:
(1)“中和”时发生反应的化学方程式为__________________,调节pH至________范围,有利于后续制备得纯度较高的产品。
(2)酸溶处理中和后的滤渣,使铁元素浸出。
滤渣和工业盐酸反应时,不同反应温度下铁浸出率随时间变化如图(a)所示,可知酸溶的最佳温度为_______________。
按照不同的固液比(滤渣和工业盐酸的投入体积比)进行反应时,铁浸出率随时间变化如图(b)所示,实际生产中固液比选择1.5:
1的原因是_________________________________________。
(3)氧化时,可选氯酸钠或过氧化氢为氧化剂,若100L“酸溶”所得溶液中Fe2+含量为1.2mol∙L−1,则需投入的氧化剂过氧化氢的质量为_____________。
(4)氧化时,除可外加氧化剂外,也可采用惰性电极电解的方法,此时阴极的电极反应式为_____________________,电解总反应的离子方程式是___________________________。
(5)将得到的FeCl3溶液在HCl气氛中________________________、过滤、洗涤、干燥得FeCl3∙6H2O晶体。
【答案】
(1).Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3+3CaCl2
(2).3.7H2↑+2Fe3+(8).蒸发浓缩、冷却结晶
【详解】
(1)用盐酸除去金属表面氧化物,盐酸是过量的,因此加入熟石灰发生反应Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O,废水中含铁元素质量分数为3%,其他金属含量较低,因此还发生3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3+3CaCl2;根据流程图,中和后过滤,将难溶物酸溶,以及得到产品,调节pH将Fe元素全部转化成沉淀,其余金属元素残留在滤液中,因此范围是3.7(2)根据图(a)当反应温度为65℃时,铁浸出率最高,因此酸溶的最佳温度为65℃;根据图像(b)可知,固液比大时,铁的浸出率低,固液比小时虽然浸出率高,但过稀的FeCl3溶液蒸发浓缩需消耗过多的能量,提高了成本,因此实际生产中固液比选择1.5:
1;
(3)Fe2+作还原剂,H2O2作氧化剂,根据得失电子数目守恒,n(H2O2)=n(Fe2+)/2=100L×1.2mol·L-1/2=60mol,即m(H2O2)=60mol×34g·mol-1=2040g;
(4)氧化是Fe2+→Fe3+,根据电解原理,Fe2+应在阳极上放电,阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑;阳极反应式为Fe2+-e-=Fe3+,因此总电极反应式为2Fe2++2H+
H2↑+2Fe3+;
(5)FeCl3溶液易水解,因此得到FeCl3·6H2O:
将FeCl3溶液在HCl气氛中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
10.合成氨所需H2取自CH4,CH4和O2作用成CO2、H2(反应①),然而CH4和O2反应还能生成CO2、H2O(反应②),当有水生成时,H2O和CH4反应(反应③)。
下表为三个反应在不同温度下的平衡常数K。
(1)反应①的平衡常数K①的表达式为____________________。
(2)反应①②③的平衡常数K①、K②、K③之间的关系为K②=____________(用含K①、K③的式子表示)。
反应①②③的反应焓变:
ΔH①、ΔH②、ΔH③之间的关系为ΔH①=_____________(用含ΔH②、ΔH③的式子表示)。
(3)恒温条件下,反应③的能量与反应进程关系应对应下图中的_____________,反应②的能量与反应进程关系应对应下图中的_____________。
(4)为使反应尽可能按生成H2的方向进行,若只考虑反应③,且不降低反应速率,可采取_______________措施;若只考虑反应①②,除采取控温措施外,还可采取_____________
_________________________(写出两条措施即可)。
(5)250℃时,以镍合金为催化剂,发生CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g),向40L的密闭容器中通入6molCO2(g)和6molCH4(g),平衡时测得体系中CH4的体积分数为10%,则混合气体的密度为______g/L,CO2的转化率为__________(保留三位有效数字)。
【答案】
(1).
(2).K①2/K③(3).(△H②+△H③)/2(4).D(5).B(6).升高温度(7).CH4和O2投入比为1:
1,或使用只催化反应①的催化剂,或者适当减压(8).9(9).66.7%
【详解】
(1)根据化学平衡常数表达式,K①=
;
(2)K①=
,K②=
,K③=
,因此K②=K①2/K③;根据目标反应方程式,△H①=(△H②+△H③)/2;
(3)根据表中数据,随着温度的升高,反应③的化学平衡常数增大,根据勒夏特列原理,反应③的正反应方向为吸热反应,即△H>0,反应物总能量低于生成物总能量,故图D正确;同理反应②正反应为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,反应②平衡常数大,说明活化能较低,故图B正确;
(4)根据(3),反应③为吸热反应,反应向正反应方向移动,可以升高温度;反应①②向正反应方向移动,不降低反应速率,可以采取的措施为CH4和O2投入比为1:
1,或使用只催化反应①的催化剂,或者适当减压;
(5)令达到平衡消耗CO2的物质的量为xmol,CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)
6600
xx2x2x
6-x6-x2x2x
CH4的体积分数(6-x)/(12+2x)×100%=10%,解得x=4,组分都是气体,气体总质量为(6mol×44g·mol-1+6mol×14g·mol-1)=360g,容器体积为40L,则气体密度为360g/40L=9g·L-1;CO2的转化率为4mol/6mol×100%=66.7%。
[化学——选修3:
物质结构与性质]
11.氮及其化合物在科学研究和化工生产等领域都有着广泛的应用。
请回答下列问题:
(1)与氮元素同族的第四周期元素的基态原子价层电子轨道表达式为___________。
(2)尿素分子的结构简式为:
CO(NH2)2,该分子中σ键数目为___________,实验测得:
分子中的所有原子在同一平面内,尿素中的碳氧键(125pm)比典型的碳氧双键(121pm)长,而尿素中的碳氮键(137pm)比典型的碳氮单键(147pm)短,说明分子中存在____________。
(3)氨分子构型为_________,氨晶体中,氨分子中的每个H均参与一个氢键的形成,1mol固态氨中有_____mol氢键。
(4)通常认为Cu3N是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber循环计算得到。
可知,Cu原子的第一电离能为__________kJ∙mol−1,N≡N键键能为__________kJ∙mol−1,Cu3N晶格能为__________kJ∙mol−1。
(5)Cu3N晶体的晶胞如图(b)所示。
晶胞边长为anm,晶胞中N3-位于Cu+所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为_________nm。
【答案】
(1).
(2).7(3).π46(4).三角锥形(5).3(6).756(7).936(8).5643(9).
a
【详解】
(1)与氮元素同族的第四周期元素为As,其原子价层电子轨道式为
;
(2)尿素的结构简式为
,成键原子之间只能形成一个σ键,因此该尿素分子中含有σ键的数目为7,实验测得:
分子中的所有原子在同一平面内,尿素中的碳氧键(125pm)比典型的碳氧双键(121pm)长,而尿素中的碳氮键(137pm)比典型的碳氮单键(147pm)短,类似与苯中碳碳键介于碳碳单键和碳碳双键之间的键,说明尿素分子中氮原子的孤电子对与C=O中的π键形成了一个4中心6电子的离域大π键,即分子中含有π46;
(3)NH3空间构型为三角锥形,“氨分子中的每个H均参与一个氢键的形成”可知,每一个H原子直接与两个N原子邻接,根据均分思想,每一个H原子将会给它周围的每一个N原子贡献1/2个H原子,在整体化学式为NH3的氨晶体中,每个N原子均分后应有三个H原子与其相邻,因此在均分前的晶体结构中,每个N原子应与六个H原子邻接,每个H原子参与一个氢键的形成,显然,每个氢键只由一个H原子参与形成,根据均分思想,每个氨分子均分得到三个H原子,也即每个氨分子均分得到3个氢键,即1mol氨中有3mol氢键;
(4)根据第一电离能的定义,Cu原子的第一电离能为2268/3kJ·mol-1=756kJ·mol-1;键能是形成1mol化学键时需要放出最低的热量,即氮氮三键的键能为468kJ·mol-1×2=936kJ·mol-1;设氮化亚铜的晶格能为U,根据盖斯定律可知,1017+2268+468-1290-U=-3180(注意铜原子变为亚铜离子是吸热的,而氮原子变为氮离子是放热的),则U=5643kJ·mol-1,所以,Cu3N的晶格能为5643kJ·mol-1;
(5)晶胞中N3-位于Cu+所形成的正八面体的体心,白球是Cu+,黑球为N3-,