高中高三上学期联考期末理科综合化学试题答案解析Word文档下载推荐.docx
《高中高三上学期联考期末理科综合化学试题答案解析Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中高三上学期联考期末理科综合化学试题答案解析Word文档下载推荐.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![高中高三上学期联考期末理科综合化学试题答案解析Word文档下载推荐.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-12/13/f7b3dca6-d31e-487d-9ba8-ff98f6aabada/f7b3dca6-d31e-487d-9ba8-ff98f6aabada1.gif)
3.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2.8g乙烯和丙烯的混合气体中含有0.4NA个共用电子对
B.2.24L甲烷气体中含有0.4NA个C-H键
C.1mL0.1mol/LFeCl3溶液滴入沸水中可生成含有1.0×
10-4NA个Fe(OH)3胶粒的胶体
D.78g过氧化钠中含有NA个阴离子
4.某有机物分子式为C5H10O3,与饱和NaHCO3溶液反应放出气体体积与同等状况下与Na反应放出气体体积相等,该有机物有(不含立体异构)( )
A.9种B.10种C.11种D.12种
5.化学可以变废为宝,利用电解法处理烟道气中的NO,将其转化为NH4NO3的原理如下图所示,下列说法错误的是
A.该电解池的阳极反应为:
NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+
B.为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A为HNO3
C.该电解池的电极材料为多孔石墨,目的是提高NO的利用率和加快反应速率
D.用NH4NO3的稀溶液代替水可以增强导电能力,有利于电解的顺利进行
6.五种短周期元素的某些性质如下表所示,有关说法正确的是
元素
元素的相关信息
M
最高正价与最低负价的绝对值之和等于2
W
原子的M电子层上有3个电子
X
在短周期元素中,其原子半径最大
Y
最外层电子数是电子层数的2倍,且低价氧化物能与其气态氢化物反应生成Y的单质和H2O
Z
最高价氧化物的水化物与气态氢化物反应生成盐
A.W、Y、Z的简单离子半径依次增大
B.M与Y、Z分别形成的化合物属于只含有极性键的共价化合物
C.W与M、Y分别形成的化合物都能与水反应,且有气体生成
D.常温下,X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液都能与单质W持续反应
7.常温下,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系错误的是()
A.pH为5的NaHSO3溶液中:
c(HSO3-)>
c(H2SO3)>
c(SO32-)
B.向NH4Cl溶液中加入NaOH固体至pH=7:
c(Cl-)>
c(NH4+)>
c(Na+)=c(NH3·
H2O)>
c(OH-)=c(H+)
C.将等体积、等物质的量浓度的CH3COONH4与NaCl溶液混合,pH=7:
c(CH3COO-)+c(Na+)=c(Cl-)+c(NH4+)
D.20mL0.1mol/LNH4HSO4溶液与30mL0.1mol/LNaOH溶液混合,测得pH>
7:
c(NH3·
c(OH-)>
c(H+)
二、工业流程题
8.某化工小组研究银铜复合废料(表面变黑,生成Ag2S)回收银单质及制备硫酸铜晶体,工艺如下:
(废料中的其他金属含量较低,对实验影响可忽略)
已知:
①AgCl可溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+;
②Ksp(Ag2SO4)=1.2×
10-5,Ksp(AgCl)=1.8×
10-10;
③渣料中含有少量银和硫酸银(微溶)。
(1)操作I中为了加快空气熔炼速率,可以采取____________措施(写出其中一种即可)。
(2)操作IV经过_______________、_________________、过滤、洗涤和干燥,可以得到硫酸铜晶体。
(3)洗涤滤渣II,与粗银合并,目的是________________________________。
(4)操作III中,NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH、NaCl和O2,该反应的化学方程式为_________________________________(其中AgCl和NaCl的物质的量之比为2:
1)。
氧化的同时发生沉淀转化,离子方程式为______________________________,其平衡常数K=_____________________。
HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是_________________。
三、原理综合题
9.已知:
用NH3催化还原NOx时包含以下反应。
反应①:
4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(l)∆H1=-1807.0kJ•mol-1
反应②:
4NH3(g)+6NO2(g)
5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)∆H2=?
反应③:
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)∆H3=-113.0kJ•mol-1
(1)反应②的∆H2=_________________________。
反应①②在热力学上趋势大,其原因是___________________________________________________________________。
(2)为探究温度及不同催化剂对反应①的影响,分别在不同温度、不同催化剂下,保持其它初始条件不变重复实验,在相同时间内测得N2浓度变化情况如下图所示。
①反应①的平衡常数的表达式K=__________。
在催化剂甲的作用下反应的平衡常数_______________在催化剂乙的作用下反应的平衡常数(填写“大于”,“小于”或“等于”)。
②N点后N2浓度减小的原因可能是_________________、________________。
(3)某温度下,在1L容器中对于反应①初始投入4molNH3和6molNO,当气体总物质的量为7.5mol时反应达到平衡,则NH3的转化率_______________%,达平衡所用时间为5分钟,则用NO表示此反应平均反应速率为__________________。
10.回答下列问题:
(1)基态Ga原子价电子排布图为________。
(2)经测定发现,N2O5固体由NO2+和NO3-两种离子组成,该固体中N原子杂化类型为___;
与NO2+互为等电子体的微粒有_____(写出一种)。
(3)电负性:
磷_____硫(填“>
”或“<
”);
第一电离能磷大于硫的原因是________。
(4)NH3分子在独立存在时H-N-H键角为106.7°
。
如图[Zn(NH3)6]2+离子的部分结构以及H-N-H键角的测量值。
解释配合物中H-N-H键角变为109.5°
的原因:
_______________________________。
(5)已知图中正八面体为[PtCl6]2-离子,白球为K+,立方体晶胞边长为apm,K2PtCl6的相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,其密度为________g·
cm−3(列出计算式即可)。
11.水杨酸是一种重要的化工原料,可用于制备阿司匹林、水杨酸钠、水杨酰胺和奥沙拉嗪钠。
其中奥沙拉嗪钠是治疗溃疡性结肠炎的常用药物。
其合成路线如下所示,回答下列问题:
I.
II.
III.NaNO2有强氧化性。
回答下列问题:
(1)有机物A中的官能团名称为________________;
奥沙拉嗪钠在核磁共振氢谱中的吸收峰的峰面积之比为__________;
(2)反应②的反应类型为____________;
反应③的方程式为______________________;
反应④的反应类型为____________;
(3)在溶液中反应⑥所用的试剂X为___________;
(4)设计B→C步骤的目的为______________________;
(5)水杨酸有多种同分异构体,写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式。
a.能发生银镜反应b.苯环上的一氯代物有两种同分异构体___________________________________________________________________。
四、实验题
12.锌锰干电池的负极是作为电池壳体的金属锌,正极是被二氧化锰和碳粉包围的石墨电极,电解质是氯化锌和氯化铵的糊状物,该电池放电过程中产生MnOOH。
废旧电池中的Zn、Mn元素的回收,对环境保护有重要的意义。
Ⅰ.回收锌元素,制备ZnCl2
步骤一:
向除去壳体及石墨电极的黑色糊状物中加水,搅拌,充分溶解,经过滤分离得固体和滤液。
步骤二:
处理滤液,得到ZnCl2·
xH2O晶体。
步骤三:
将SOCl2与ZnCl2·
xH2O晶体混合制取无水ZnCl2。
制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略)的装置如图:
(已知:
SOCl2是一种常用的脱水剂,熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解,与水剧烈反应生成两种气体。
)
(1)写出SOCl2与水反应的化学方程式:
__。
(2)接口的连接顺序为a→__→__→h→i→__→__→__→e。
Ⅱ.回收锰元素,制备MnO2
(3)洗涤步骤一得到的固体,判断固体洗涤干净的方法:
(4)洗涤后的固体经初步蒸干后进行灼烧,灼烧的目的:
Ⅲ.二氧化锰纯度的测定
称取1.40g灼烧后的产品,加入2.68g草酸钠(Na2C2O4)固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参与反应),充分反应后冷却,将所得溶液转移到100mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻线,从中取出20.00mL,用0.0200mol/L高锰酸钾溶液进行滴定,滴定三次,消耗高锰酸钾溶液体积的平均值为17.30mL。
(5)写出MnO2溶解反应的离子方程式__。
(6)产品的纯度为__。
(7)若灼烧不充分,滴定时消耗高锰酸钾溶液体积__(填“偏大”“偏小”“不变”)。
参考答案
1.C
【分析】
A、地沟油是对生活中存在的各类劣质油的统称,长期食用可能会引发癌症,对人体的危害极大.其主要成分仍然是高级脂肪酸甘油酯,经加工处理后,可用来制肥皂和生物柴油,可以实现厨余废物合理利用;
B、明矾溶液中的铝离子水解可以得到具有吸附性的氢氧化铝胶体,硫酸铁溶液中的铁离子水解可以得到具有吸附性的氢氧化铁胶体.
C、汽车尾气的氮氧化合物主要来源于气缸中N2被氧化生成的;
D、废弃电池回收利用,既可以减少重金属对环境污染,又可以回收其中有用的物质,节约资源。
【详解】
A、地沟油经加工处理后,可用来制肥皂和生物柴油,可以实现厨余废物合理利用,故A正确;
B、明矾溶液中的铝离子水解可以得到具有吸附性的氢氧化铝胶体,硫酸铁溶液中的铁离子水解可以得到具有吸附性的氢氧化铁胶体,故B正确.
C、汽车尾气的氮氧化合物主要来源于气缸中N2被氧化生成的,故C错误;
D、废弃电池回收利用,既可以减少重金属对环境污染,又可以回收其中有用的物质,节约资源,故D正确。
故选C。
2.B
A、氨气在水中溶解度大;
B、加HCl以防止银离子、亚硫酸根、碳酸根等干扰,加入足量的盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,原溶液中一定含有SO42-;
C、向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,溶液中可能含有碳酸氢根离子、碳酸根离子。
D、用铂丝蘸取某溶液在无色火焰上灼烧直接观察火焰颜色未见紫色,可能含有钾离子。
A、氨气在水中溶解度大,加入稀氢氧化钠不能确定是否含有铵根离子,故A错误;
B、加HCl以防止银离子、亚硫酸根、碳酸根等干扰,加入足量的盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,原溶液中一定含有SO42-,故B正确;
C、向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,溶液中可能含有碳酸氢根离子、碳酸根离子,故C错误;
D、用铂丝蘸取某溶液在无色火焰上灼烧直接观察火焰颜色未见紫色,可能含有钾离子,需透过蓝色钴玻璃观察焰色,确定有无钾元素,故D错误。
故选B。
3.D
A.乙烯和丙烯中,每个碳原子平均形成1对共用电子对,每个氢原子形成1对共用电子对;
2.8g乙烯和丙烯的混合气体中含碳0.2mol,含H0.4mol,有0.6NA个共用电子对,故A错误;
B.2.24L甲烷气体不一定是标准状态,故B错误;
C.Fe(OH)3胶粒的胶体为氢氧化铁的聚集体,无法计算胶粒的数目,故C错误;
D.78g过氧化钠中含有1mol过氧根离子,即NA个阴离子,故D正确;
故选D。
【点睛】
本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断,解题关键:
掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系,准确弄清胶体、分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系.
4.D
分子式为C5H10O3与饱和NaHCO3溶液反应能放出气体,说明含有羧基,且1molC5H10O3与足量钠反应放出1mol气体,说明分子中含有羟基,可看作-OH取代C4H9-COOH中C4H9-的H原子。
分子式为C5H10O3与饱和NaHCO3溶液反应能放出气体,说明含有羧基,且1molC5H10O3与足量钠反应放出1mol气体,说明分子中含有羟基,可看作-OH取代C4H9-的H原子,C4H9-有4种,分别为CH3CH2CH2CH2-(4种)、CH3CH(CH3)CH2-(3种)、CH3CH2CH(CH3)-(4种)、C(CH3)3-(1种),共12种。
本题考查同分异构体的判断,侧重考查学生的分析能力,解题关键:
注意把握同分异构体的判断角度和方法。
5.B
【解析】
A、电解NH4NO3时,在阳极上是NO失电子的氧化反应,在阴极上是氢离子得电子的还原反应;
B、在阳极上获得硝酸,为使电解产物完全转化为NH4NO3,需要补充氨气.
C、增大反应物的接触机会,能加快反应速率;
D、增大溶液中离子的浓度,增强导电能力。
A.右室在阳极上是NO失电子的氧化反应,电极反应式为:
NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,故A正确;
B.在阳极上获得硝酸,为使电解产物完全转化为NH4NO3,需要补充氨气,故B错误;
C.增大反应物的接触机会,能加快反应速率,该电解池的电极材料为多孔石墨,目的是提高NO的利用率和加快反应速率,故C正确;
D.NH4NO3是强电解质,用NH4NO3的稀溶液代替水可以增大溶液中离子的浓度,增强导电能力,有利于电解的顺利进行,故D正确。
本题考查了电化学知识的应用,充分考查学生的分析、理解能力,解题关键:
明确发生反应的原理。
6.C
M最高正价与最低负价的绝对值之和等于2,M为H元素;
W原子的M电子层上有3个电子,则W含有3个电子层,为Al元素;
在短周期元素中,X的原子半径最大,则X为Na元素;
Y的最外层电子数是电子层数的2倍,且低价氧化物能与其气态氢化物反应生成Y的单质和H2O,结合硫化氢与二氧化硫反应生成S单质可作Y为S元素;
Z的最高价氧化物对应水化物能与其气态氢化物反应生成盐,该盐为硝酸铵,则Z为N元素;
A.W、Y、Z的简单离子Al3+、S2-、N3-,半径由小到大为Al3+、N3-、S2-,故A错误;
B.M与Y、Z分别形成的化合物中H2O2含有非极性键和极性键,故B错误;
C.W与M、Y分别形成的化合物AlH和Al2S3都能与水反应,生成氢气和硫化氢气体,故C正确;
D.常温下,X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液NaOH、H2SO4、HNO3中只有NaOH能与单质铝持续反应,后二者会产生钝化,故D错误;
本题考查位置、结构与性质关系的应用,推断元素为解答关键,注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系是解题的基本功。
7.A
A.pH=5的NaHSO3溶液显酸性,亚硫酸根离子电离大于水解程度,离子浓度大小:
c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3),故A错误;
B.向NH4Cl溶液中加入NaOH固体至pH=7,加入的NaOH少于NH4Cl,由电荷守恒:
c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-),物料守恒:
c(NH4+)+c(NH3·
H2O)=c(Cl-),则c(NH3·
H2O)=c(Na+),NH3·
H2O电离大于NH4+水解,c(NH4+)>
H2O),所得溶液中:
c(OH-)=c(H+),故B正确;
C.CH3COONH4中醋酸根离子和铵根离子的水解程度相同溶液呈中性,NaCl也呈中性,c(Na+)=c(Cl-),c(NH4+)=c(CH3COO-),c(CH3COO-)+c(Na+)=c(Cl-)+c(NH4+),故C正确;
D.滴入30mLNaOH溶液时(pH>7),其中20mL氢氧化钠溶液与硫酸氢铵中的氢离子发生中和反应,剩余的10mL氢氧化钠溶液与铵根离子反应,则反应后的溶液中含有0.001mol一水合氨、0.0005mol硫酸铵,溶液的pH>7,说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,则:
c(NH4+)>c(NH3·
H2O)、c(OH-)>c(H+),则溶液中离子浓度大小为:
H2O)>c(OH-)>c(H+),故D正确;
故选A。
本题考查了离子浓度大小比较、酸碱混合的定性判断等知识,解题关键:
明确反应后溶质组成,难点突破:
注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法。
8.粉碎废料、适当增加空气量、搅拌等加热浓缩降温结晶为提高Ag的回收率3NaClO+2Ag+H2O=2AgCl+NaCl+2NaOH+O2↑Ag2SO4(s)+2Cl-(aq)
2AgCl(s)+SO42-(aq)3.7×
1014有污染性气体生成
(1)从外界条件对反应速率的影响来分析,如粉碎废料、适当增加空气量、搅拌等;
(2)操作IV是从溶液中获得硫酸铜晶体;
(3)渣料中含有少量银和硫酸银(微溶),必须回收;
(4)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,且AgCl和NaCl的物质的量之比为2:
1,结合电子得失守恒和质量守恒写出方程式。
AgCl比Ag2SO4溶解度更小,由此写出沉淀转化的方程式;
根据沉淀转化的方程式,结合两种物质的Ksp计算平衡常数K;
用硝酸有污染性气体生成。
(1)从外界条件对反应速率的影响来分析,操作I中为了加快空气熔炼速率,可以采取粉碎废料、适当增加空气量、搅拌等;
(2)操作IV是从溶液中获得硫酸铜晶体,通常经过加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤和干燥,可以得到硫酸铜晶体;
(3)渣料中含有少量银和硫酸银(微溶),必须回收,洗涤滤渣II,与粗银合并,目的是为提高Ag的回收率。
1,结合电子得失守恒和质量守恒:
3NaClO+2Ag+H2O=2AgCl+NaCl+2NaOH+O2↑;
AgCl比Ag2SO4溶解度更小,由此写出沉淀转化的方程式:
Ag2SO4(s)+2Cl-(aq)
2AgCl(s)+SO42-(aq);
根据沉淀转化的方程式,结合两种物质的Ksp计算,Ksp(Ag2SO4)=1.2×
10-10,平衡常数K=c(SO42-)/c2(Cl-)=Ksp(Ag2SO4)/[Ksp(AgCl)]2=1.2×
10-5/(1.8×
10-10)2=3.7×
1014;
HNO3也能氧化Ag,生成氮的氧化物,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是有污染性气体生成。
9.-1468.0kJ/mol两个反应均为放热量大的反应c5(N2)/c4(NH3)c6(NO)等于温度升高发生副反应温度升高催化剂活性降低500.6mol/(Lmin)
(1)由盖斯定律求反应②的∆H2;
均为放热反应,生成物的能量低,反应①②在热力学上趋势大;
(2)①根据平衡常数的定义,写出反应①4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(l)的平衡常数的表达式K=c5(N2)/c4(NH3)c6(NO);
催化剂不影响平衡常数;
②N点后N2浓度减小的原因可能是温度升高发生副反应、温度升高催化剂活性降低;
(3)列出三行式进行计算。
(1)反应①:
由盖斯定律,反应①-反应③×
3,反应②的∆H2=-1807.0kJ•mol-1-(-113.0kJ•mol-1)×
3=-1468.0kJ/mol;
均为放热反应,生成物的能量低,反应①②在热力学上趋势大。
(2)①根据平衡常数的定义,写出反应①的平衡常数的表达式;
催化剂不影响平衡常数,温度不变,平衡常数不变,故甲乙两种催化剂作用下,反应的平衡常数相等;
(3)列出三行式:
5N2(g)+6H2O(l)
c始/mol·
L-146
L-14x6x5x
L-14-4x6-6x5x
4-4x+6-6x+5x=7.5mol/1L,x=0.5,则NH3的转化率50%;
达平衡所用时间为5分钟,则用NO表示此反应平均反应速率为6×
0.5mol·
L-1/5min=0.6mol/(Lmin).
10.
sp、sp2SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一种<
磷原子3p轨道处于半充满状态,不容易失去电子氨分子与Zn2+形成配合物后,孤对电子与Zn2+成键,原孤对电子与键对电子间的排斥作用变为键对电子间的排斥,排斥减弱,故H-N-H键角变大4×
1030M/(a3NA)
(1)基态Ga原子价电子4s24p1,由此写出价电子排布图
;
(2)NO2+中N原子价层电子对个数=2+(5-1-2×
2)/2=2、NO3-中N原子价层电子对个数=3+(5+1-2×
3)/2=3,根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型;
与NO2+互为