山东省青岛市高三第一次模拟考试理综化学试题解析版Word文档格式.docx
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C.25℃时,pH=7的醋酸与醋酸钠混合溶液中,H+的个数为1×
10-7NA
D.向100mL1mol·
L-1Fe(NO3)3溶液中滴加足量HI溶液,转移0.1NA个电子
【答案】A
【解析】A.标况下,乙醇的摩尔体积小于22.4L/mol,所以11.2L乙醇的物质的量大于0.5mol,含有的氧原子的物质的量大于0.5mol,氧原子的数目大于0.5NA,选项A正确;
B、D2O与H2O的摩尔质量分别为20g/mol和18g/mol,18gD2O与H2O的物质的量分别为0.9mol和1mol,D2O与H2O中含有的质子数都是10,所以18gD2O与H2O含有的质子数不相同,选项B错误;
C、没有给定体积,无法计算H+的个数,选项C错误;
D、向100mL1mol·
L-1Fe(NO3)3溶液中滴加足量HI溶液,反应中铁离子和硝酸根离子均可能被碘离子还原,故转移的电子数大于0.1NA,选项D错误。
答案选A。
3.中成药连花清瘟胶囊在对抗H1N1病毒中发挥重大作用,其有效成分绿原酸的结构简式如图,下列有关说法错误的是
A.绿原酸属于芳香族化合物
B.分子中至少有7个碳原子共面
C.1mol绿原酸最多可消耗5molNaOH
D.与绿原酸苯环上取代基种类及个数均相同的有机物有5种
【答案】C
【解析】A.绿原酸含有苯环,属于芳香族化合物,选项A正确;
B.根据苯分子12个原子在同一平面可知,绿原酸分子中至少有(红色圈里)7个碳原子共面
,选项B正确;
C.一分子绿原酸中含有两个酚羟基、一个羧基和一个酯基,1mol绿原酸最多可消耗4molNaOH,选项C错误;
D.与绿原酸苯环上取代基种类及个数均相同的有机物,先以两个酚羟基为邻、间、对位,再将另一取代基定在苯环上分别有2种、3种、1种共有6种结构,减去本身则有5种,选项D正确。
答案选C。
4.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,WX2为红棕色气体,Y的单质既能与强酸又能与强碱反应,W、Z最外层电子数之和是X最外层电子数的2倍。
下列说法中错误的是
A.Y与X、Y与Z均形成离子化合物
B.对应简单离子的半径:
W>X>Y
C.Z对应的最高价含氧酸是一元强酸
D.ZX2是一种消毒能力强于氯气且更加安全的自来水消毒剂
【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,WX2为红棕色气体NO2,则W为氮元素、X为氧元素;
Y的单质既能与强酸又能与强碱反应,则Y为铝元素,W、Z最外层电子数之和是X最外层电子数的2倍,则Z的最外层电子数为
,且Z的原子序数大于铝,则Z为氯元素。
A.Y与X形成氧化铝属于离子化合物,Y与Z形成氯化铝属于共价化合物,选项A错误;
B.具有相同电子层结构的离子核电荷数越大半径越小,故对应简单离子的半径:
N3->O2->Al3+,选项B正确;
C.Z对应的最高价含氧酸HClO4是一元强酸,选项C正确;
D.ZX2为二氧化氯,是一种消毒能力强于氯气且更加安全的自来水消毒剂,选项D正确。
点睛:
本题考查元素“构、位、性”三者的关系。
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,WX2为红棕色气体NO2,则W为氮元素、X为氧元素;
,且Z的原子序数大于铝,则Z为氯元素,据此分析解答。
5.如图是实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
下列有关说法正确的是
A.关闭K2,打开K1,滴加硫酸,则装置B中每消耗1molNa2O2,转移电子数为NA
B.关闭K1,打开K2,试剂X是酸性KMnO4或FeCl3溶液,均可证明SO2有还原性
C.为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用饱和的石灰水
D.实验过程中体现了硫酸的酸性、吸水性、难挥发性、强氧化性
【解析】A.装置B中发生的反应为SO2+Na2O2=Na2SO4,则每消耗1molNa2O2,转移电子数为2NA,选项A错误;
B、关闭K1,打开K2,试剂X是酸性KMnO4或FeCl3溶液,产生的二氧化硫能被氧化而使溶液褪色,均可证明SO2有还原性,选项B正确;
C、为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用浓的氢氧化钠溶液,保证将未反应的二氧化硫吸收完全,避免造成污染,选项C错误;
D、实验过程中体现了硫酸的强酸性、难挥发性,二氧化硫的还原性,选项D错误。
本题考查了二氧化硫性质及检验,题目难度中等,注意掌握二氧化硫的化学性质及检验方法,正确分析题干信息为解答本题的关键,试题培养了学生的分析、理解能力及化学实验能力。
A中制备二氧化硫,Na2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+H2O+SO2↑。
6.我国成功研制的一种新型可充放电AGDIB电池(铝-石墨双离子电池)采用石墨、铝锂合金作为电极材料,以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。
电池反应为CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al。
放电过程如图,下列说法正确的是
A.B为负极,放电时铝失电子
B.电解液可以用常规锂盐和水代替
C.充电时A电极反应式为Cx+PF6--e-=CxPF6
D.废旧AGDIB电池进行“放电处理”时,若转移1mol电子,石墨电极上可回收7gLi
【解析】电池反应为CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al,放电时锂离子定向移动到A极,则A极为正极,B极为负极。
A、B为负极,放电时Li失电子,选项A错误;
B、锂的金属性很强,能与水反应,故电解液不可以用常规锂盐和水代替,选项B错误;
C、充电时A电极为阳极,电极反应式为Cx+PF6--e-=CxPF6,选项C正确;
D、废旧AGDIB电池进行“放电处理”时,若转移1mol电子,7gLi失电子,选项D错误。
7.常温下,二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示,下列有关说法错误的是
A.曲线M表示pH与
的变化关系
B.Ka2(H2Y)=10-2.7
C.d点溶液中:
c(H+)-c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-)-c(K+)
D.交点e的溶液中:
c(H2Y)=c(Y2-)>
c(HY-)>
c(H+)>
c(OH-)
【答案】D
【解析】A.Ka1(H2Y)=
,随着pH增大,c(H+)减小,
增大,
增大,故曲线M表示pH与
的变化关系,选项A正确;
B、曲线N表示pH与
的变化关系,当pH=3时,c(H+)=10-3,
=1.3,
,Ka2(H2Y)=
=
=10-2.7,选项B正确;
C.d点溶液中存在电荷守恒:
c(H+)+c(K+)=2c(Y2-)+c(HY-)+c(OH-),故c(H+)-c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-)-c(K+),选项C正确;
D、交点e的溶液中:
=1.5,
,则c(Y2-)>
c(H2Y),选项D错误。
答案选D。
8.新旧动能转换工程之一是新能源新材料的挖掘和应用。
乙二醇是重要的化工原料,煤基合成气(CO、H2)间接制乙二醇具有转化率高、回收率高等优点,是我国一项拥有自主知识产权的世界首创技术,制备过程如下:
反应I:
4NO(g)+4CH3OH(g)+O2(g)
4CH3ONO(g)+2H2O(g)△H1=akJ·
mol-1
反应II:
2CO(g)+2CH3ONO(g)
CH3OOCCOOCH3(l)+2NO(g)△H2=bkJ·
反应III:
CH3OOCCOOCH3
(1)+4H2(g)
HOCH2CH2OH
(1)+2CH3OH(g)△H3=ckJ·
(1)请写出煤基合成气[n(CO):
n(H2)=1:
2]与氧气间接合成乙二醇的总热化学方程式________,已知该反应在较低温条件下能自发进行,则该反应的△H____0(填“>
”“<
”或“=”)。
(2)一定温度下,在2L的密闭容器中投入物质的量均为0.4mol的CO和CH3ONO发生反应II,10min达到平衡时CO的体积分数与NO的体积分数相等。
①下列选项能判断反应已达到化学平衡状态的是________。
a.CO的质量不再变化b.混合气体的密度不再变化
c.单位时间内生成CO和NO的物质的量相等d.CO和CH3ONO的浓度比不再变化
②10min内该反应的速率ν(NO)=____________;
该温度下化学平衡常数K=_________。
若此时向容器中再通入0.4molNO,一段时间后,达到新平衡时NO的体积分数与原平衡时相比______(填“增大”“相等”“减小”或“不能确定”)。
③若该反应△H<0,在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是____________(填字母)。
【答案】
(1).4H2(g)+2CO(g)+1/2O2(g)
HOCH2CH2OH
(1)+2H2O(g)△H3=(1/2a+b+c)kJ·
mol-1
(2).<
(3).abc(4).0.01mol·
·
L-1·
min-1(5).100(6).增大(7).b
【解析】
(1)已知反应I:
根据盖斯定律,由I
+II+III得反应4H2(g)+2CO(g)+
O2(g)
HOCH2CH2OH
(1)+2H2O(g)△H=(
a+b+c)kJ·
mol-1;
该反应为熵减的反应△S<
0,已知该反应在较低温条件下能自发进行,要使△G=△H-T△S<
0,必须△H<
0;
(2)①a.CO的质量不再变化,说明反应已达平衡状态,故选;
b.该反应在恒容条件下进行且参与物质不完全为气体,气体的密度为变量,当混合气体的密度不再变化,说明反应已达平衡状态,故选;
c.单位时间内生成CO和NO的物质的量相等,说明正逆反应速率相等,反应达平衡状态,故选;
d.CO和CH3ONO的投料相等且在反应中计量数相等,故两者的浓度比始终不变,不能作为平衡状态的判断依据,故不选。
答案选abc;
②设平衡转化率为x,则2CO(g)+2CH3ONO(g)
CH3OOCCOOCH3(l)+2NO(g)
开始时的浓度(mol/L)0.2.0200
改变的浓度(mol/L)0.2x0.2x0.1x0.2x
平衡时的浓度(mol/L)0.2-0.2x0.2-0.2x0.1x0.2x
10min达到平衡时CO的体积分数与NO的体积分数相等,则0.2-0.2x=0.2x,解得x=0.5;
10min内该反应的速率ν(NO)=
0.01mol·
min-1;
该温度下化学平衡常数K=
;
若此时向容器中再通入0.4molNO,恒容条件下相当于增大压强,平衡向气体体积缩小的正方向移动,NO的体积分数增大;
故新平衡时NO的体积分数与原平衡时相比增大;
③a.该反应为气体计量数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,平衡常数减小,选项a错误;
b平衡常数只与温度有关,与浓度无关,故NO的浓度变化,K值保持不变,选项b正确;
c.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,NO的体积分数减小,选项c错误;
d.该反应为气体体积缩小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO的转化率增大,选项d错误;
答案选b。
9.碳酸镧咀嚼片是一种不含钙和铝的磷酸盐结合剂,用于慢性肾衰患者高磷血症的治疗。
碳酸镧可由LaCl3为原料来制备,整个反应在较低的pH条件下进行,避免生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3]。
(1)化学兴趣小组利用下列装置在实验室中用碳酸氢铵制备碳酸镧。
①仪器X的名称为________;
检验装置甲气密性良好的方法是___________。
②实验中K1、K2打开的先后顺序为________;
为保证碳酸镧的纯度,实验过程中需要注意的问题有____________。
(2)碳酸钠或碳酸氢钠与氯化镧反应均可生成碳酸镧。
①为了高磷血症患者的安全,通常选用碳酸氢钠溶液,过程中会发生两个平行反应,其离子方程式为_______和____________。
②选择碳酸氢钠溶液制备碳酸镧的优点是___________(任写一条)。
③T℃时,碳酸镧的溶解度为1.0×
10-7mol·
L-1,HCO3-的电离平衡常数为6.0×
10-11。
请计算反应2LaCl3+3NaHCO3
La2(CO3)3↓+3NaCl+3HCl的平衡常数K=_________。
④利用手持技术测定溶液的pH从而监控反应过程,得到如图曲线。
请说明bc段变化的原因__________。
(3)碳酸镧(式量为458)质量分数的测定:
准确称取15.0g产品试样,溶于10.0mL稀盐酸中,加入10mLNH3-NH4Cl缓冲溶液,加入0.2g紫脲酸铵混合指示剂,用0.5mol·
L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至呈蓝紫色(La3++H2Y2-=LaY-+2H+),消耗EDTA溶液60.00mL。
则产品中碳酸镧的质量分数w=________。
【答案】
(1).球形干燥管
(2).关闭活塞K1,向球形漏斗中加水至漏斗内外形成液面差,一段时间后,液面差保持不变,说明气密性良好(3).先打开K2再打开K1(4).控制氨气(或CO2)通入量(5).2La2++3HCO3-=La2(CO3)3+3H+(6).H++HCO3-=CO2+H2O(7).碳酸氢钠碱性相对较弱,可防止生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3](8).200(9).La3+完全沉淀,再滴入碳酸氢钠,水解使溶液的碱性增强,pH发生突跃(10).91.6%
(1)①仪器X的名称为球形干燥管;
检验装置甲气密性良好的方法是关闭活塞K1,向球形漏斗中加水至漏斗内外形成液面差,一段时间后,液面差保持不变,说明气密性良好;
②氨气是极易溶于水的气体,先通氨气,在碱性条件下再通入二氧化碳,溶解的量较大,故实验中先打开K2再打开K1;
为保证碳酸镧的纯度,实验过程中需要控制氨气(或CO2)通入量;
(2)①碳酸氢钠分别与和La2+、H+反应,过程中会发生两个平行反应的离子方程式为2La2++3HCO3-=La2(CO3)3+3H+和H++HCO3-=CO2+H2O;
②选择碳酸氢钠溶液制备碳酸镧的优点是碳酸氢钠碱性相对较弱,可防止生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3];
③2LaCl3+3NaHCO3
La2(CO3)3↓+3NaCl+3HCl的离子反应方程式为2La2++3HCO3-=La2(CO3)3↓+3H+,T℃时,碳酸镧的溶解度为1.0×
L-1,则饱和溶液中c(La2+)=2c[La2(CO3)3]=2.0×
L-1,c(CO32-)=3c[La2(CO3)3]=3.0×
L-1,Ksp[La2(CO3)3]=c2(La2+)c3(CO32-)=(2.0×
L-1)2×
(3.0×
L-1)3=1.08×
10-33,HCO3-的电离平衡常数为6.0×
10-11,则反应的平衡常数K=
④利用手持技术测定溶液的pH从而监控反应过程,La3+完全沉淀,再滴入碳酸氢钠,水解使溶液的碱性增强,pH发生突跃,bc段变化如图曲线;
(3)滴定时消耗EDTA溶液的物质的量为60.00mL×
10-3L/mL×
0.5mol/L=0.03mol,根据反应La3++H2Y2-=LaY-+2H+可知,产品中碳酸镧的质量分数w=
。
10.锰主要用于钢铁工业生产锰合金钢,锰的化合物有+2、+4、+6、+7等多种变价,以菱锰矿(主要成分为MnCO3,还含有少量铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料经过一系列反应生产金属锰和高锰酸钾的工艺流程如下:
已知25℃时,部分物质的溶度积常数如下:
物质
Mn(OH)2
Co(OH)2
Ni(OH)2
MnS
CoS
NiS
Ksp
2.1×
10-13
3.0×
10-16
5.0×
1.0×
10-11
10-22
10-22
(1)酸溶浸过程中,硫酸需稍过量,除保证反应充分进行外,其他作用还有_________(任写一条)。
(2)除杂1过程加入MnO2后,发生氧化还原反应的离子方程式为_________;
滤渣2的主要成分是____________________________。
(3)为加快过滤速度,选择如图抽滤装置完成。
下列有关操作和说法正确的是______。
a.抽滤的本质是加压过滤
b.抽滤成功的关键在于合理控制水的流速
c.微粒直径大于滤纸孔径的物质进入吸滤瓶中
(4)电解1过程阳极电极反应式为____________。
(5)H2O2是一种常用的绿色氧化剂,在平炉反应中不用H2O2的原因是__________。
(6)“CO2歧化法”制备KMnO4是传统工艺,写出该歧化反应的化学方程式_____________。
【答案】
(1).提供除杂1时所需要的酸性环境、抑制Mn2+的水解
(2).MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O(3).CoS和NiS(4).b(5).Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+(6).锰的化合物可催化H2O2的分解,使消耗的H2O2增多(7).3K2MnO4+4CO2+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KHCO3或3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3
(1)酸溶浸过程中,硫酸需稍过量,除保证反应充分进行外,其他作用还有提供除杂1时所需要的酸性环境、抑制Mn2+的水解;
(2)除杂1过程加入MnO2后,将Fe2+氧化为Fe3+,以便于通过调节pH使其转化为沉淀而除去,发生氧化还原反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O;
滤渣1为氢氧化铁,再加入硫化铵将钴镍转化为难溶的硫化物,故滤渣2的主要成分是CoS和NiS;
(3)a.抽滤的本质是减压过滤,选项a错误;
b.抽滤成功的关键在于合理控制水的流速,选项b正确;
c.微粒直径小于滤纸孔径的物质进入吸滤瓶中,选项c错误。
答案选b;
(4)电解1过程阳极Mn2+失电子产生MnO2,电极反应式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+;
(5)H2O2是一种常用的绿色氧化剂,在平炉反应中不用H2O2的原因是锰的化合物可催化H2O2的分解,使消耗的H2O2增多;
(6)“CO2歧化法”制备KMnO4是传统工艺,该歧化反应锰的化合价由+6价变为+7价和+4价,发生的化学方程式为3K2MnO4+4CO2+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KHCO3或3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3。
11.第四周期过渡元素如铁、锰、铜、锌等在太阳能电池、磁性材料等科技方面有广泛的应用,回答下列问题:
(1)在现代化学中,常利用______上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析。
(2)写出Cu2+的外围电子排布式__________;
比较铁与锰的第三电离能(I3):
铁____锰(填“>”、“=”或“<”),原因是________________。
(3)已知[Zn(CN)4]2-与甲醛在水溶液中发生反应可生成一种新物质HOCH2CN,试判断新物质中碳原子的杂化方式___________;
1mol[Zn(CN)4]2-中的σ键数为__________。
(4)如图是晶体Fe3O4的晶胞,该晶体是一种磁性材料,能导电。
①晶胞中二价铁离子处于氧离子围成的______(填空间结构)空隙。
②晶胞中氧离子的堆积方式与某金属晶体原子堆积方式相同,该堆积方式名称为________。
③解释Fe3O4晶体能导电的原因_________________;
若晶胞的体对角线长为anm,则Fe3O4晶体的密度为________g·
cm-3(阿伏加德罗常数用NA表示)。
【答案】
(1).原子光谱
(2).3d9(3).小于(4).Mn2+、Fe2+的价电子排布式分别为3d5、3d6,Mn2+处于3d5半满较稳定结构,再失去一个电子所需能量较高,所以第三电离能Fe小于Mn(5).sp3、sp(6).8NA(7).正四面体(8).面心立方堆积(9).电子可在两种不同价态的铁离子间快速发生转移(10).
12.蜂胶是蜜蜂从植物芽孢或树干上采集的树脂。
在蜂胶众多的功效成分中,咖啡酸苯乙酯(CAPE)已经被鉴定为蜂胶中的主要活性组分之一。
已知:
①A的核磁共振氢谱有三个波峰,红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键。
②
③
合成咖啡酸苯乙酯的路线设计如下:
请回答下列各题:
(1)物质A的名称为______