高三化学总复习练习题含答案一Word下载.docx
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NA=6NA,选项B正确;
C.反应中每生成4mol氮气转移15mol电子,生成28gN2时(物质的量为1mol),转移的电子数目为3.75NA,选项C正确;
D.NaCl溶液不水解,为中性,NaF溶液水解,为碱性,根据电荷守恒,两溶液中离子总数均可表示为2[n(Na+)+n(H+)],Na+数目相等,H+数目前者大于后者,所以L1mol/LNaCl溶液和1L1mol/LNaF溶液中离子总数:
前者大于后者,选项D错误;
答案选D。
3.查阅资料可知,苯可被臭氧氧化,发生化学反应为:
。
则邻甲基乙苯通过上述反应得到的有机产物最多有
A.5种B.4种C.3种D.2种
【答案】B
【解析】邻甲基乙苯的结构简式为:
,根据题目所给反应信息,
四种不同的断键方式可生成最多4种有机产物,故答案为B。
4.一种新型漂白剂(如下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。
下列叙述正确的是
A.工业上通过电解熔融的WX来制得W
B.W、X对应的简单离子半径顺序为:
W>X
C.Y的最高价氧化物对应水化物为弱酸
D.该漂白剂中各元素均满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,说明有一种元素为H,根据图示结构可知,W形成+2价阳离子,X形成2个共价键,Y可以形成4个单键,Z形成1个共价键,则Z为H元素,W位于ⅡA族,X位于ⅥA族;
W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W为Mg,X为O元素;
W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层电子数为6-2-1=3,Y与H、Mg不同周期,则Y为B元素,Y位于ⅢA族。
根据分析可知,W为Mg,X为O,Y为B,Z为H元素
A、MgO熔点较高,工业上通过电解熔融氯化镁获得镁,故A错误;
B.W为Mg,X为O,对应的简单离子Mg2+、O2-电子层结构相同,核电荷大的半径小,半径顺序为:
Mg2+<
O2-,故B错误;
C.Y为B,B的最高价氧化物对应水化物H3BO3为弱酸,故C正确;
D.该漂白剂中H元素不满足8电子稳定结构,故D错误;
故选C。
5.实验室制备硝基苯的实验装置如图所示(夹持装置已略去)。
A.水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度
B.浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应先向浓硝酸中缓缓加入浓硫酸,待冷却至室温后,再将苯逐滴滴入
C.仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率
D.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品
【解析】A选项,水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度,故A正确;
B选项,浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应先向浓硝酸中缓缓加入浓硫酸,待冷却至室温后,再将苯逐滴滴入,可避免混合过程中放热而使液体溅出,并造成苯大量挥发,故B正确;
C选项,仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率,增加产率,故C正确;
D选项,蒸馏操作时要用蒸馏烧瓶和直形冷凝管,故D错误。
综上所述,答案为D。
6.下图是通过Li-CO2电化学技术实现储能系统和CO2固定策略的示意团。
储能系统使用的电池组成为钌电极/CO2饱和LiClO4-(CH3)2SO(二甲基亚砜)电解液/锂片,下列说法不正确的是
A.Li-CO2电池电解液为非水溶液
B.CO2的固定中,转秱4mole-生成1mol气体
C.钌电极上的电极反应式为2Li2CO3+C-4e-=4Li++3CO2↑
D.通过储能系统和CO2固定策略可将CO2转化为固体产物C
【解析】A选项,由题目可知,Li—CO2电池有活泼金属Li,故电解液为非水溶液饱和LiClO4—(CH3)2SO(二甲基亚砜)有机溶剂,故A正确;
B选项,由题目可知,CO2的固定中的电极方秳式为:
2Li2CO3=4Li++2CO2↑+O2+4e-,转移4mole-生成3mol气体,故B错误;
C选项,由题目可知,钌电极上的电极反应式为2Li2CO3+C-4e-=4Li++3CO2↑,故C正确;
D选项,由题目可知,CO2通过储能系统和CO2固定策略转化为固体产物C,故D正确。
综上所述,答案为B。
7.常温下,向20.00mL0.1mol·
L-1氨水中滴入0.1mol·
L-1盐酸,溶液中由水电离出的c(H+)的负对数[-1gc水(H+)]与所加盐酸体积的关系如图所示,下列说法正确的是
A.常温下,Kb(NH3·
H2O)约为1×
10-3
B.b=20.00
C.R、Q两点对应溶液均呈中性
D.R到N、N到Q所加盐酸体积相等
【解析】A.常温下,未加盐酸的氨水的-lgc水(H+)=11,则该溶液中水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-11mol/L,溶液中c(OH-)=
mol/L=10-3mol/L,c(NH3•H2O)≈0.1mol/L,Kb(NH3•H2O)=
=1×
10-5,A错误;
B.当-lgc水(H+)最小时,HCl与氨水恰好完全反应,所以b点NaOH溶液体积为20.00mL,B正确;
C.R点碱过量、N点溶液呈中性,Q点溶质为HCl和NH4Cl,溶液呈酸性,C错误;
D.R点氨水略过量,R→N加HCl消耗一水合氨,促进水的电离;
N→Q加HCl,酸过量,抑制水的的电离,所以R到N、N到Q所加盐酸体积不相等,D错误;
故合理选项是B。
二、非选择题:
(一)必考题:
共43分。
8.二硫化钼(MoS2,其中Mo的化合价为+4)被誉为“固体润滑剂之王”,利用低品质的辉钼矿(含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”中加入氢氟酸是为了除去杂质SiO2,该反应的化学方程式为_____________________________。
(2)在“氧化焙烧”过程中主要是将MoS2转化为MoO3,在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(3)若氧化焙烧产物产生烧结现象,在“氨浸”前还需进行粉碎处理,其目的是__________________,“氨浸”后生成(NH4)2MoO4反应的化学方程式为___________________________________。
(4)向“氨浸”后的滤液中加入Na2S后,钼酸铵转化为硫代钼酸铵[(NH4)2MoS4],加入盐酸后,(NH4)2MoS4与盐酸反应生成MoS3沉淀,沉淀反应的离子方程式为_____________________________。
(5)高纯MoS2中仍然会存在极微量的非整比晶体MoS2.8等杂质,在该杂质中为保持电中性,Mo元素有+4、+6两种价态,则MoS2中Mo4+所占Mo元素的物质的量分数
为__________。
(6)钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统金属缓蚀剂,可以由MoS2制备。
在制备过程中需加入Ba(OH)2固体除去SO42−,若溶液中c(MoO42−)=0.4mol/L,c(SO42−)=0.05mol/L,常温下,当BaMoO4即将开始沉淀时,SO42−的去除率为_______________[忽略溶液体积变化。
已知:
259℃,Ksp(BaMoO4)=4.0×
10−8,Ksp(BaSO4)=1.1×
10−10]。
【答案】
(14分,每空2分)
(1)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(2)7:
2
(3)增大反应物的接触面积,提高浸出速率MoO3+2NH3•H2O=(NH4)2MoO4+H2O
(4)MoS42−+2H+=MoS3↓+H2S↑
(5)1:
5
(6)97.8%
【解析】
(1)杂质SiO2与氢氟酸反应产生SiF4、H2O,反应方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
(2)高温焙烧,MoS2与O2反应产生MoO3和SO2,反应方程式为:
2MoS2+7O2
2MoO3+4SO2,在该反应中Mo、S元素化合价升高,失去电子,所以MoS2作还原剂,O元素化合价降低,获得电子,被还原,O2作氧化剂,则在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为7:
2;
(3)“氧化培烧”进行“氨浸”前需对焙烧物进行粉碎,目的是增大反应物的接触面积,使反应充分,提高浸出速率;
氨浸后生成(NH4)2MoO4和H2O,该反应的化学方程式是
MoO3+2NH3•H2O=(NH4)2MoO4+H2O;
(4)(NH4)2MoS4在溶液中应该电离出NH4+和MoS42−,MoS42−在酸性环境下生成MoS3沉淀,另外的生成物只能是H2S气体,所以离子方程式为:
MoS42−+2H+=MoS3↓+H2S↑;
(5)设在1mol的MoS2.8中Mo4+与Mo6+的物质的量分别是x和y,则x+y=1,根据化合价代数之和为0,则有4x+6y=2.8×
2,解得x=0.2,y=0.8,所以该杂质中Mo4+与Mo6+的物质的量之比
=0.2:
(0.2+0.8)=1:
5;
(6)当BaMoO4即将开始沉淀时,溶液中c(Ba2+)=
=1.0×
10−7mol/L,由于Ksp(BaSO4)=1.1×
10−10,则此时溶液中SO42−的浓度为c(SO42−)=
mol/L=1.1×
10−3mol/L,所以SO42−的去除率为
×
100%=97.8%。
9.碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。
实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H·
H2O)为原料制备碘化钠。
水合肼具有还原性。
(1)水合肼的制备有关反应原理为:
CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH
N2H4·
H2O+NaCl+Na2CO3
①制取次氯酸钠和氧氧化钠混合液的连接顺序为__________(按气流方向,用小写字母表示)。
若该实验温度控制不当,反应后测得三颈瓶内ClO−与ClO3−的物质的量之比为5:
1,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为________。
②制备水合肼时,应将___________滴到__________中(填“NaClO溶液”或“尿素溶液”),且滴加速度不能过快。
(2)碘化钠的制备采用水合肼还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:
在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物IO3−,该过程的离子方程式为__________________。
工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,其原因是_________________________________。
(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:
a.称取10.00g样品并溶解,在500mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入M溶液作指示剂:
c.用0.2100mol·
L−1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应方程式为;
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重复实验多次,测得消耗标准溶液的体积为15.00mL。
①M为____________(写名称)。
②该样品中NaI的质量分数为_______________。
(14分)
(1)ecdabf(2分)5:
3(2分)NaClO溶液(1分)尿素溶液(1分)
(2)2IO3−+3N2H4•H2O=3N2↑+2I−+9H2O(2分)N2H4•H2O被氧化后的产物为N2和H2O,不引入杂质(2分)
(3)淀粉(2分)94.5%(2分)
①装置c由二氧化们和浓盐酸制备氯气,用B装置的饱和食盐水除去HCl气体,为保证除杂充分,导气管长进短出,氯气与NaOH在A中反应制备,为充分反应,从a进去,由D装置吸收未反应的氯气,防止污染空气,故导气管连接顺序为:
ecdabf;
三颈瓶内ClO−与ClO3−的物质的量之比为5:
1,设ClO−与ClO3−的物质的量分别为5mol、1mol,根据得失电子守恒,生成5molClO−则会生成Cl−5mol,生成1molClO3−则会生成Cl−5mol,则被还原的氯元素为化合价降低的氯元素,即为Cl−,有5mol+5mol=10mol,被氧化的氯元素为化合价升高的氯元素,物质的量之比为ClO−与ClO3−共5mol+1mol=6mol,故被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为10:
6=5:
3;
②将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加,都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼,降低产率,故实验中取适量NaClO溶液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼,滴加顺序不能颠倒,且滴加速度不能过快,防止水合肼被氧化;
(2)根据流程可知,副产物IO3−与水合肼生成碘离子和氮气,反应为:
2IO3−+3N2H4•H2O=3N2↑+2I−+9H2O;
N2H4•H2O被氧化后的产物为N2和H2O,不引入杂质,水合肼还原法制得的产品纯度更高;
(3)①实验中滴定碘单质,用淀粉做指示剂,即M为淀粉;
②根据碘元素守恒,2I−~I2~2Na2S2O3,则n(NaI)=n(Na2S2O3),故样品中NaI的质量为:
0.2100mol×
0.015L×
150g/mol=9.45g,故其质量分数为
100%=94.5%。
10.氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是:
CH2(g)+2H2O(g)
CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ·
mol-1
已知反应器中存在如下反应过程:
I.CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H1=+206.4kJ·
II.CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H2
根据上述信息计算:
a=_________、△H2=_________。
(2)某温度下,4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应,达平衡时,体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K值为__________________(用字母表示)。
(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有_______________(填标号)。
A.适当增大反应物投料比武n(H2O):
n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
(4)H2用于工业合成氨:
N2+3H2
2NH3。
将n(N2):
n(H2)=1:
3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器反应,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图,反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是_________________________________。
某温度下,n(N2):
3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×
l07Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为____________,气体分压(p分)=气体总压(p总)×
体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=_________(分压列计算式、不化简)。
(15分)
(1)415.1(2分)-41.4kJ·
mol-1(2分)
(2)
(3分)
(3)AC(2分)
(4)温度低于T0时未达平衡,温度升高、反应速率加快,NH3的体积分数增大;
高于T0时反应达平衡,由于该反应是放热反应,温度升高平衡常数减小,NH3的体积分数减小(2分)20%(2分)
(2分)
(1)反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H1==4akJ·
mol-1+2×
465kJ·
mol-1-(1076kJ·
mol-1+3×
436kJ·
mol-1)=+206.4kJ·
mol-1,解得a=415.1kJ·
mol-1;
ⅢCH2(g)+2H2O(g)
mol-1,I.CH4(g)+H2O(g)
mol-1,根据盖斯定律可知II=Ⅲ-I,所以△H2=△H-△H1=+165.0kJ·
mol-1-206.4kJ·
mol-1=-41.4kJ·
mol-1,
故答案为:
415.1;
-41.4kJ·
(2)由n(CO2)=dmol可知反应II生成的n(H2)=dmol,同时消耗的n(CO)=dmol,消耗的n(H2O)=dmol,则在反应I中生成的n(CO)=(b+d)mol,消耗的n(CH4)=(b+d)mol,消耗的n(H2O)=(b+d)mol,生成的n(H2)=(3b+3d)mol,则平衡时体系内:
n(CH4)=(1-b-d)mol、n(H2O)=(4-b-2d)mol、n(CO)=bmol、n(H2)=(3b+4d)mol,容器体积为2L,故平衡常数
;
(3)A.适当增大反应物投料比武n(H2O):
n(CH4),增大水的量促进甲烷转化成CO,促进CO转化成CO2,故A正确;
B.提高压强,反应I平衡左移,故B错误;
C.分离出CO2可使平衡右移,故C正确;
AC;
高于T0时反应达平衡,由于该反应是放热反应,温度升高平衡常数减小,NH3的体积分数减小;
设初始加入的N2为1mol、H2为3mol,温度、体积一定时气体物质的量之比等于压强之比,气体物质的量减少4×
10%=0.4mol;
其中p0=2×
l07Pa;
H2的转化率为0.6/3=20%;
平衡常数
【点睛】本题重点考察了平衡常数的计算,第
(2)题为难点,对于一个体系有多个连续能与,表示谋一反应平衡常数是,可用逆推法求得平衡体系中各物质的浓度。
(二)选考题:
11、早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成,回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过___________方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态铜原子的电子排布式为_______________________。
(3)CuO在高温时分解为O2和Cu2O,请从阳离子的结构来说明在高温时,Cu2O比CuO更稳定的原因是_____________________________。
Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有_______个铜原子。
(4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图:
,该配离子中含有的化学键类型有________(填字母序号)。
A.配位键B.极性键C.离子键D.非极性键
(5)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗暴剂等。
1molFe(CO)5分子中含______molσ键,与CO互为等电子体的离子是________(填化学式,写一种)。
(6)某种磁性氮化铁的结构如图所示,N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。
正六棱柱底边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磁性氮化铁的晶体密度为____________g/cm3(列出计算式)。
(1)X-射线衍射(2分)
(2)1s22s22p63s23p63d104s1(2分)
(3)Cu2O中的Cu+3d轨道处于全满的稳定状态,而CuO中Cu2+中3d轨道排布为3d9,能量高,不稳定(2分)16(2分)
(4)ABD(2分)
(5)10(2分)CN-(或C22-)(1分)
(6)
(1)从外观无法区分三者,但用X光照射会发现:
晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间,因此通过有无X-射线衍射现象即可确定;
(2)29号元素Cu元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;
(3)在Cu2O中Cu+原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d10,处于d轨道的全满的稳定状态,而若再失去1个电子变为Cu2+时1s22s22p63s23p63d9,是不稳定的状态,CuO在高温时分解为O2和Cu2O;
该晶胞中O原子数为4×
1+6×
+8×
=8,由Cu2O中Cu和O的比例可知该晶胞中铜原子数为O原子数的2倍,所以该晶胞中含有Cu原子个数为16个;
(4)Cu2+与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)中N原子形成配位键;
在配位体H2N-CH2-CH2-NH2中C原子与C原子之间形成非极性键;
不同元素的原子之间形成极性键,所以该配离子中存在的化学键类型为配位键、极性键、非极性键,故合理选项是ABD;
(5)Fe与CO形成5个配位键,属于σ键,CO分子中形成1个σ键,故Fe(CO)5分子含有10个σ键,1molFe(CO)5分子中含10molσ键,与CO互为等电子体的离子,含有2个原子、价电子总数为10,可以用N原子与1个单位负电荷替换O原子,也可以用C原子与2个单位负电荷替换O原子,与CO互为等电子体的离子为:
CN-、C22-等;
(6)图中结构单元底面为正六边形,边长为anm,底面面积为6×
a×
10-7cm×
sin60°
=
cm2;
结构单元的体积V=
cm2×
c×
10-7cm=
cm3,结构单元中含有N原子数为2,含有的Fe原子数为:
=6,该晶胞在原子总质量m=
g,所以该晶体密度ρ=
g/cm3。
12、一种合成聚碳