河南省濮阳市届高三第二次模拟考试理综化学精校解析 Word版.docx
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河南省濮阳市届高三第二次模拟考试理综化学精校解析Word版
河南省濮阳市2018届高三第二次模拟考试
理综化学试题
1.化学与生产、生活密切相关。
下列说法正确的是
A.漂白粉杀菌与活性炭除去水中异味的原理相同
B.硫酸铁晶体可用于袋装食品中的脱氧剂
C.地沟油可用来生产肥皂、甘油,达到废物利用的目的
D.利用石英可生产高纯硅,高纯硅是制光导纤维的重要材料
【答案】C
【解析】A.活性炭因吸附而具有漂白性,漂白粉的漂白原理是次氯酸的漂白性(强氧化性)导致,所以除去水中异味的原理相同,故A错误;B.硫酸铁不具有还原性,不能用于袋装食品中的脱氧剂,应该是硫酸亚铁,故B错误;C.地沟油的成分为油脂,碱性条件下发生皂化反应,可在工业上制肥皂,故C正确;D、晶体硅可导电,光导纤维的成分是二氧化硅,不是硅单质,故D错误;故选C。
2.设NA表示阿伏加德罗常数的值。
下列有关叙述正确的是
A.46 g 乙醇与甲酸混合物中,含有的氧原子数为NA
B.1L0.1mol/L的CH3COONa溶液中,Na+数为0.1NA
C.标准状况下,5.6LNO 和O2 的混合气体中含有的分子数为0.25NA
D.常温下,14 g铁皮与足量浓硝酸反应,转移的电子数为0.75NA
【答案】B
【解析】A、乙醇与甲酸的最简式不同,无法计算46 g 乙醇与甲酸中含有的氧原子数,故A错误;B.1L0.1mol/L的CH3COONa溶液中含有醋酸钠0.1mol,Na+数为0.1NA,故B正确;C.标准状况下,5.6L气体的物质的量为
=0.25mol,一氧化氮和氧气不需要任何条件即可反应,由2NO+O2═2NO2,分子数减少,即分子总数小于0.25NA,故C错误;D、常温下铁在浓硝酸中发生钝化,不能继续反应,故D错误;故选B。
3.熏衣草醇(结构如图)可以用于高级化妆品及香水的香料。
下列有关熏衣草醇的说法正确的是
A.熏衣草醇的分子式为C10H16O
B.薰衣草醇能发生加成反应和酯化反应
C.熏衣草醇分子中所有碳原子可能处于同一个平面
D.熏衣草醇使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的原理相同
【答案】B
【解析】A.根据熏衣草醇的结构简式,熏衣草醇的分子式为C10H18O,故A错误;B.薰衣草醇中含有碳碳双键,能发生加成反应,含有羟基,能发生酯化反应,故B正确;C.熏衣草醇分子中含有
结构,为四面体结构,所有碳原子不可能处于同一个平面,故C错误;D.熏衣草醇使溴水褪色是发生加成反应,使酸性KMnO4 溶液褪色是发生了氧化反应,原理不同,故D错误;故选B。
点睛:
本题主要考查有机化合物的结构特点。
由于甲烷是四面体结构,有机物分子中只要含有饱和碳原子(包括:
-CH3、-CH2-、
、
)中的一种,分子中的所有原子就不可能处于同一平面内。
4.采用下列装置欲验证CaSO4与炭粉受热发生氧化还原反应,且还原产物是SO2。
下列有关说法不正确的是
A.装置乙欲验证气体中的还原产物,故乙中盛有CaSO4溶液
B.装置丙和装置丁的作用是除去SO2和其他杂质气体
C.装置戊中黑色粉末变红,已中出现白色沉淀,说明氧化产物有CO
D.实验结束时,应该先关闭止水夹,再迅速熄灭装置甲中的酒精灯
【答案】A
【解析】CaSO4 与炭粉受热发生氧化还原反应,且还原产物是SO2,硫原子化合价降低,则碳元素化合价升高,则氧化产物为二氧化碳或一氧化碳。
A.装置乙欲验证气体中的还原产物SO2,需要在乙中盛放品红溶液,故A错误;B.要验证生成的氧化产物,需要除去二氧化硫和水蒸气,装置丙和装置丁的作用是除去SO2和水蒸气,故B正确;C.装置戊中黑色粉末变红,说明发生了氧化铜的还原反应,并且已中出现白色沉淀,说明氧化产物有CO,被氧化铜氧化为二氧化碳,故C正确;D.为了防止倒吸,实验结束时,应该先关闭止水夹,再迅速熄灭装置甲中的酒精灯,故D正确;故选A。
5.氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600~700℃),具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。
氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。
下列有关该电池的说法正确的是
A.电池工作时,熔融碳酸盐只起到导电的作用
B.负极反应式为H2-2e-+CO32-==CO2+H2O
C.该电池可利用工厂中排出的CO2,减少温室气体的排放
D.电池工作时,外电路中流过0.2mol电子,消耗3.2gO2
【答案】B
【解析】根据图示,在氢氧熔融碳酸盐燃料电池中,通入氢气的电极为负极,负极发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-+CO32-==CO2+H2O,通入氧气的电极为正极,正极发生还原反应,电极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-,总反应为:
2H2+O2=2H2O。
A.根据上述分析,电池工作时,熔融碳酸盐参与了电极反应,故A错误;B.负极发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-+CO32-==CO2+H2O,故B正确;C.根据总反应,该电池工作时没有消耗二氧化碳,不能减少温室气体的排放,故C错误;D.电池工作时,外电路中流过0.2mol电子,消耗0.5mol氧气,质量为16gO2,故D错误;故选B。
点睛:
本题考查了原电池原理的应用。
本题的易错点为电极方程式的书写,需要认真观察图示,找到正负极的反应物和生成物。
6.短周期主族元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置关系如图,其中X是短周期中原子半径最大的金属元素,Y的单质在常温下为淡黄色固体,下列有关说法正确的是
A.Y的简单氢化物的热稳定性比W、Z的都强
B.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
C.X的氧化物结构中阴阳离子之比为1:
2
D.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
【答案】C
【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z,其中X是短周期中原子半径最大的金属元素,则X为Na元素;Y的单质在常温下为淡黄色固体,Y为S元素,则W为O元素,Z为Cl元素。
A.同主族从上到下,非金属性减弱,则对应氢化物的稳定性减弱,同周期从左向右,非金属性增强,则对应氢化物的稳定性增强,Y的简单氢化物的热稳定性比W、Z的都弱,故A错误;B.O和Na的简单离子具有相同的电子层结构,都是2,8排布,S和Cl的简单离子具有相同的电子层结构,都是2,8,8排布,故B错误;C.X的氧化物无论是氧化钠,还是过氧化钠,阴阳离子之比都为1:
2,故C正确;D.同周期从左向右,非金属性增强,则最高价含氧酸的酸性增强,Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱,故D错误;故选C。
7.室温条件下,用0.100mol/L的NaOH溶液分别滴定酸HX、HY、HZ,三种酸的体积均为20.00mL,浓度均为0.100mol/L,滴定曲线如图所示。
下列叙述正确的是
A.电离常数Ka(HX)的数量级为10-12
B.HX的电离程度大于X-的水解程度
C.pH=7时,三种溶液中c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.P点对应的溶液中:
c(Y-)>c(Na+)>c(HY)>c(H+)>c(OH-)
【答案】D
8.为探究氨气的还原性,某同学设计了下列实验装置(其中夹持装置略去),在实验室中进行实验探究。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称是_____________________,试解释该装置中产生NH3的原理:
____________。
(2)装置乙中盛有的试剂名称是__________________。
(3)装置戊中浓硫酸的作用是_______________________________________________。
(4)+1价Cu在酸性环境中不稳定,可发生反应:
Cu2O+2H+==Cu2++Cu+H2O。
某同学取上述反应后玻璃管内的物质于试管中,加入稀硫酸,振荡后发现溶液为蓝色,且试管底部有红色Cu,他得出结论:
NH3还原CuO生成Cu2O。
该同学的判断是否正确?
________(填“正确”或“不正确”),理由是__________________________________________________________________。
(5)已知装置丙的玻璃管内CuO粉末为mg,实验结束后测得玻璃管内固体粉末为ng,若CuO完全被还原为Cu,则m:
n=______;写出玻璃管内发生反应的化学方程式:
__________________。
装置丁中的干燥管增重为_______g(用含m或n的代数式表示)。
【答案】
(1).锥形瓶
(2).NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-,NaOH在氨水中电离产生OH-,使平衡逆向移动,且NaOH溶解放热(3).碱石灰(4).吸收NH3尾气,防止空气中的水蒸气进入装置丁(5).不正确(6).若反应不完全,则混合物中会混有CuO和Cu,加稀硫酸也会生成铜盐和Cu(7).5:
4(8).3CuO+2NH3
3Cu+3H2O+N2(9).9/8(m-n)或9n/32或9m/40
【解析】根据实验目的“探究氨气的还原性”,结合流程图可知,甲中浓氨水与氢氧化钠固体作用放出氨气,经过乙的干燥得到干燥的氨气,在丙中与氧化铜反应生成铜和氮气,以及水蒸气。
丁可以吸收生成的水蒸气,戊中浓硫酸可以吸收未反应的氨气,防止污染,同时可以防止空气中的水蒸气进入装置丁。
(1)根据装置图,仪器b为锥形瓶,该装置中NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-,NaOH 在氨水中电离产生OH-,使平衡逆向移动,且NaOH溶解放热,使氨水分解,放出氨气,故答案为:
锥形瓶;NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-,NaOH 在氨水中电离产生OH-,使平衡逆向移动,且NaOH溶解放热;
(2)装置乙的作用是干燥氨气,可以选用碱石灰,故答案为:
碱石灰;
(3)装置戊中浓硫酸可以吸收NH3尾气,防止空气中的水蒸气进入装置丁,故答案为:
吸收NH3尾气,防止空气中的水蒸气进入装置丁;
(4)+1价Cu 在酸性环境中不稳定,可发生反应:
Cu2O+2H+==Cu2++Cu + H2O。
某同学取上述反应后玻璃管内的物质于试管中,加入稀硫酸,振荡后发现溶液为蓝色,且试管底部有红色Cu,他得出结论:
NH3还原CuO生成Cu2O。
该同学的判断不正确,因为假如反应不完全,则混合物中会混有CuO 和Cu,加稀硫酸也会生成铜盐和Cu,故答案为:
不正确;若反应不完全,则混合物中会混有CuO 和Cu,加稀硫酸也会生成铜盐和Cu;
(5)已知装置丙的玻璃管内CuO粉末为mg,实验结束后测得玻璃管内固体粉末为n g,若CuO 完全被还原 为 Cu,根据铜元素守恒,则 m:
n=
=
;玻璃管内发生反应的化学方程式为3CuO+2NH3
3Cu+3H2O+N2,装置丁中的干燥管吸收的是水蒸气,质量为mg×
×
=
g,故答案为:
5:
4;3CuO+2NH3
3Cu+3H2O+N2;
或9/8(m-n)或9n/32。
9.自上个世纪德国建立了第一套合成氨装置,合成氨工业为解决人类的温饱问题作出了极大贡献。
回答下列问题:
(1)已知:
①1gH2完全燃烧生成H2O(g)放出121kJ的热量;
②N2(g)+O2(g)==2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1
③4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g)△H=-906.2kJ·mol-1
工业合成氨的热化学方程式是_________________________________________。
(2)应用化石燃料(特别是煤)制备的原料气H2中含有杂质碳(主要成分为CO2)、杂质硫主要成分为H2S)。
工业上采用湿法脱硫的方法回收硫,方法是先用纯碱溶液吸收H2S,使之转化为NaHS,然后用偏钒酸钠(NaVO3)溶液氧化硫元素,使之转化为硫单质,并生成焦钒酸钠(Na2V4O9),混法脱硫中发生的氧化还原反应的化学方程式是_________________________,反应中转移2×103mol电子时,理论上回收硫_______kg。
(3)工业上利用NH3为原料合成尿素,其原理是2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2
(1)+H2O(g)。
①该可逆反应的平衡常数(K)和温度(T)的关系如下:
T/℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
合成尿素的反应为_____________(填“放热反应”或“吸热反应”)。
②合成尿素的原料气中NH3和CO2的物质的量之比称为氨碳比,可用[n(NH3)]/[n(CO2)]表示。
在一定温度和压强下,图甲中曲线________(填“I”或“II”)表示的是氨碳比与CO2的转化率(a)的关系,判断理由是_______________________________;当[n(NH3)]/[n(CO2)]=4时,NH3的转化率为_______________。
(4)利用特殊的材料,通过电化学法也可以合成氨,如图乙所示原理可利用N2、H2、CO、水蒸气合成氨。
阳极反应式是_______________,离子交换膜中通过的离子是_____(填化学符号)。
【答案】
(1).3H2(g)+N2(g)==2NH3(g)△H=-924kJ/mo1
(2).2NHS+4NaVO3+H2O==Na2V4O9+4NaOH+2S↓(3).32(4).放热反应(5).I(6).n(NH3)/n(CO2)大,则c(NH3)大,CO2转化率增大(7).32%(8).H2+CO+H2O-4e-==CO2+4H+(9).H+
【解析】
(1)已知:
①1g H2 完全燃烧生成H2O(g)放出121kJ 的热量,则1mol氢气完全燃烧生成H2O(g)放出242kJ 的热量,即H2(g)+
O2(g)==H2O(g)△H=-242kJ/mo1;②N2(g) +O2(g)==2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1,③4NH3(g) +5O2(g)==4NO(g) +6H2O(g) △H=-906.2kJ·mol-1,根据盖斯定律,将①×3+②-
×③,得:
3H2(g)+N2(g)==2NH3(g)△H=3×(-242kJ/mo1)+(+180.5kJ/mo1)-
×(-906.2kJ/mo1)=-92 4kJ/mo1,故答案为:
3H2(g)+N2(g)==2NH3(g)△H=-92 4kJ/mo1;
(2)用纯碱溶液吸收H2S,使之转化为NaHS,然后用偏钒酸钠(NaVO3)溶液氧化硫元素,使之转化为硫单质,并生成焦钒酸钠( Na2V4O9),混法脱硫中发生的氧化还原反应的化学方程式为2NHS+4NaVO3+H2O==Na2V4O9+4NaOH+2S↓,反应中硫的化合价升高2×2=4,V的化合价降低1×4=4,转移4个电子,因此反应中转移2×103mol 电子时,反应生成硫
=1000mol,质量为1000mol×32g/mol=32000g=32kg,故答案为:
2NHS+4NaVO3+H2O==Na2V4O9+4NaOH+2S↓;32;
(3)①根据表格数据,升高温度,平衡常数K减小,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故答案为:
放热反应;
②根据方程式2NH3(g) +CO2(g)
CO(NH2)2
(1)+H2O(g),随着氨碳比[n(NH3)]/[n(CO2)]增大,氨气的转化率减小,二氧化碳的转化率增大,结合图像可知,曲线I满足条件;当[n(NH3)]/[n(CO2)]=4时,二氧化碳的转化率=64%,假设二氧化碳为1mol,则氨气为4mol,反应的氨气为1mol×64%×2,因此氨气的转化率=
×100%=32%,故答案为:
I;n(NH3)/n(CO2)大,则c(NH3)大,CO2转化率增大;32%;
(4)可利用N2、H2、CO、水蒸气合成氨,根据示意图,反应中N元素化合价降低发生还原反应,H和C元素化合价升高发生氧化反应,因此阳极反应式为H2+CO+H2O-4e-==CO2+4H+,生成的氢离子需要通过离子交换膜进入阴极区,反应形成氨气放出,故答案为:
H2+CO+H2O-4e-==CO2+4H+;H+。
10.钛白粉(TiO2)是重要的白色颜料,LiFePO4是锂离子电池的正极材料。
一种利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3和少量Fe2O3)进行钛白粉和LiFePO4的联合生产工艺如下图所示:
回答下列问题:
(1)LiFePO4中Fe的化合价是_______________________。
(2)钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎,粉碎的目的是__________________________________。
(3)用离子方程式表示操作I加入铁粉的目的:
__________________________。
操作II为一系列操作,名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤,其中用到的陶瓷仪器的名称是___________。
(4)TiO2+易水解,则其水解的离子方程式为______________________;“转化”利用的是TiO2+的水解过程,需要对溶液加热,加热的目的是________________________________。
(5)“沉铁”的的是使Fe3+生成FePO4,当溶液中c(PO43-)=1.0×10-17mol/L时可认为Fe3+沉淀完全,则溶液中Fe3+沉淀完全时的c(Fe3+)=_______mol/L[已知:
该温度下,Ksp(FePO4)=1.0×10-22]。
(6)由“沉铁”到制备LiFePO4的过程中,所需17%H2O2溶液与草酸(H2C2O4)的质量比是_____。
【答案】
(1).+2
(2).增加钛铁矿与硫酸按触面积,增大酸溶速率(3).2H++Fe==H2↑+Fe2+、Fe+2Fe3+==3Fe2+(4).蒸发皿(5).TiO2++2H2O
TiO(OH)2+2H+(6).促进水解(或加快水解反应速率)(7).1.0×10-5(8).20:
9
【解析】钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO)3,含有少量Fe2O3]加硫酸溶解生成TiO2+和Fe3+、Fe2+,加入铁还原铁离子:
2Fe3++Fe=3Fe2+,得到硫酸亚铁和TiOSO4,对溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得到绿矾晶体和TiOSO4溶液,将TiOSO4溶液加热,促进TiO2+的水解生成TiO(OH)2,TiO2++2H2O=TiO(OH)2+2H+,分解得到钛白粉(TiO2);将绿矾与过氧化氢、H3PO4混合沉铁:
2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+,将得到的FePO4与草酸、Li2CO3焙烧生成锂离子电池的正极材料LiFePO4。
(1)LiFePO4中Li的化合价为+1价,P为+5价O为-2价,根据正负化合价的代数和为0,Fe的化合价是+2,故答案为:
+2;
(2)钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎,粉碎可以增加钛铁矿与硫酸按触面积,增大酸溶速率,故答案为:
增加钛铁矿与硫酸按触面积,增大酸溶速率;
(3)加入铁粉主要是还原铁离子,也会与过量的酸反应:
2H++Fe==H2↑+Fe2+、2Fe3++Fe=3Fe2+;操作II为一系列操作,名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤,其中用到的陶瓷仪器为蒸发皿,故答案为:
2H++Fe==H2↑+Fe2+、Fe+2Fe3+==3Fe2+;蒸发皿;
(4)TiO2+易水解生成TiO(OH)2,其水解的离子方程式为TiO2++2H2O
TiO(OH)2+2H+;“转化”利用的是TiO2+的水解过程,需要对溶液加热,加热可以促进水解,故答案为:
TiO2++2H2O
TiO(OH)2+2H+;促进水解;
(5)Ksp(FePO4)=c(Fe3+)c(PO43-),则c(Fe3+)=
=
=1.0×10-5mol/L,故答案为:
1.0×10-5;
(6)“沉铁”的为绿矾与过氧化氢、H3PO4混合生成FePO4,离子方程式为:
2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+,焙烧时的反应方程式为2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
2LiFePO4+H2O+3CO2↑;H2O2与草酸( H2C2O4)的物质的量之比为1:
1,则17% H2O2溶液与草酸( H2C2O4)的质量比为
=
,故答案为:
。
11.铜及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途。
回答下列问题:
(1)铜或铜盐的焰色反应为绿色,下列有关原理分析的叙述正确的是_____(填字母)。
a.电子从基态跃迁到较高的激发态b.电子从较高的激发态跃迁到基态
c.焰色反应的光谱属于吸收光谱d.焰色反应的光谱属于发射光谱
(2)基态Cu原子中,核外电子占据的最高能层符号是_____,其核外电子排布式中未成对电子数为______个,Cu与Ag均属于IB族,熔点:
Cu____Ag(填“>”或“<”)。
(3)[Cu(NH3)4]SO4 中阴离子的立体构型是_________;中心原子的轨道杂化类型为__________,[Cu(NH3)4]SO4 中Cu2+与NH3之间形成的化学键称为________________。
(4)用Cu作催化剂可以氧化乙醇生成乙醛,乙醛中σ键和π键的比值为___________。
(5)碘、铜两种元素的电负性如表:
元素
I
Cu
电负性
2.5
1.9
CuI属于_______(填“共价”或“离子”)化合物。
(6)Cu 与Cl 形成某种化合物的晶胞如图所示,该晶体的密度为ρg·cm-3,晶胞边长为a cm,则阿伏加德罗常数为__________(用含ρ、a的代数式表示)。
【答案】
(1).bd
(2).N(3).1(4).>(5).正四面体(6).sp3(7).配位键(8).6:
1(9).共价(10).398/(ρa3)mol-1
【解析】
(1)铜或铜盐的焰色反应为绿色。
焰色反应时,电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量,故a错误,b正确;焰色反应的光谱属于发射光谱,故c错误,d正确;故选bd;
(2)铜为第4周期元素,基态Cu原子中,核外电子占据的最高能层符号是N,其核外电子排布式为[Ar]3d104s1,其中未成对电子数为1个,Cu与Ag均属于IB族,铜原子半径小于银原子,铜原子对自由电子的吸引力大于银,金属键强于银,熔点高于Ag,故答案为:
N;1;>;
(3)[Cu(NH3)4]SO4 中阴离子为SO42-,S原子与周围的4个O原子连接,采用sp3杂化,立体构型为正四面体;[Cu(NH3)4]SO4 中Cu2+与NH3之间形成的化学键称为配位键,故答案为:
正四面体;sp3;配位键;
(4)乙醛的结构式为
,其中σ键和π键的比值为6:
1,故答案为:
6:
1;
(5)CuI中2种元素的电负性数值之差=0.6<1.7,属共价化合物,故答案为:
共价;
(6)根据晶胞结构,Cu 与Cl 的个数分别为4,8×
+6×
=4,化学式为Cu Cl,则晶体的密度ρg·cm-3=
,解得NA=
mol-1,故答案为:
mol-1。
点睛:
本题考查了物质结构与性质的知识。
本题的易错点为
(1)要注意焰色反应是原子放出能量的过程,另一个易错点为(4),要注意单键是σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键含有1个σ键和2