黑龙江省齐齐哈尔市届高三第三次模拟考试理综化学试题解析版Word下载.docx
《黑龙江省齐齐哈尔市届高三第三次模拟考试理综化学试题解析版Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《黑龙江省齐齐哈尔市届高三第三次模拟考试理综化学试题解析版Word下载.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
冷却结晶得到NaClO2固体后,应该经过过滤,洗涤,干燥得到产品,选项C正确。
气体的贮存和运输都远比固体困难,所以将ClO2气体制成NaClO2固体的主要目的是便于贮存和运输,选项D正确。
4.阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A.0.1
mol
NaHSO4晶体中,含有H+的数目为0.1NA
B.28g乙烯和丙烯(CH2=CHCH3)混合气体中含共价单键的数目为4NA
C.1L0.1
mol/L的Na2CO3溶液中CO32-和HCO3-离子数目之和为0.1NA
D.质量均为22g的T2O与D218O中所含中子数均为12NA
【答案】D
【解析】硫酸氢钠的晶体中存在的是钠离子和硫酸氢根离子,不存在氢离子,选项A错误。
设乙烯和丙烯的物质的量分别为Xmol和Ymol,有28X+42Y=28,即2X+3Y=2;
一个乙烯分子有4个单键(碳氢键),一个丙烯分子有7个单键(6个碳氢键和1个碳碳键),所以单键为:
4X+7Y,由上有:
4X+7Y>4X+6Y=4,选项B错误。
根据物料守恒,1L0.1
mol/L的Na2CO3溶液中CO32-、HCO3-和H2CO3离子数目之和为0.1NA,选项C错误。
T2O与D218O的分子量都是22,所以22g的T2O与D218O的物质的量都为1mol。
T原子有2个中子,O原子有8个中子,18O原子有10个中子,D原子有1个中子,所以两个分子都有12个中子,各自为1mol时,含有的中子均为12mol,因此选项D正确。
5.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与电子层数相同,b的最高和最低化合价的代数和为0,c的最高价氧化物对应的水化物为强碱,d与b同族。
下列叙述错误的是
A.原子半径:
a<
b<
d<
c
B.c的单质在着火时不能用水灭火
C.向d的含氧酸钠盐溶液中通入b的最高价氧化物,有白色沉淀析出
D.a、b形成的化合物一定能使溴的四氯化碳溶液褪色
【解析】a原子核外电子总数与电子层数相同,a为H。
b的最高和最低化合价的代数和为0,b为C。
d与b同族,d为Si。
c的最高价氧化物对应的水化物为强碱,c为Na。
同周期由左向右半径逐渐减小,同主族由上向下半径逐渐增大,所以半径为:
Na>Si>C>H,选项A正确。
Na的单质着火,不能使用水灭火,因为单质Na与水反应生成氢气,同时燃烧生成的过氧化钠也会与水反应生成氧气,选项B正确。
向d的含氧酸钠盐(硅酸钠)溶液中通入b的最高价氧化物(二氧化碳),有白色沉淀(硅酸)析出,选项C正确。
a、b形成的化合物是烃类化合物,烃类化合物有很多,不一定能使溴的四氯化碳溶液褪色,选项D正确。
6.用间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理,其工作原理如图所示,质子膜允许H+和H2O通过。
A.电极I为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B.电解时H+由电极I向电极II迁移
C.吸收塔中的反应为2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-
D.每处理1
NO,可同时得到32g
O2
【答案】C
【解析】由图示,电极I的反应应该是HSO3-得电子转化为S2O42-,选项A错误。
电解时,阳离子应该向阴极移动,所以H+由电极II向电极I迁移,选项B错误。
由图示,吸收塔中进入的物质是NO和S2O42-,出去的生成物是N2和HSO3-,所以反应为:
2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-,选项C正确。
该装置的总反应可以理解为:
2NO=N2+O2,所以每处理1
NO,可同时得到0.5mol(16g)O2,选项D错误。
7.常温下用0.
1000
mol/L的盐酸分别逐滴加入到20.00
mL
0.1000
mol/L的三种一元碱XOH、MOH、YOH溶液中,溶液的pH随加入盐酸体积的变化如图所示。
A.XOH为强碱,MOH、YOH均为弱碱
B.V[HCl(aq)]=15.00
mL时,三种溶液中离子总浓度大小顺序:
XOH>
MOH>
YOH
C.V[
HCl(aq)]=20.00
mL时,三种溶液中水的电离程度:
D.V[HCl(aq)]=40.00
ml.时,YOH溶液中:
c(H+)=c(Y+)+c(OH-)+2c(YOH)
【解析】由图示,
mol/L的三种一元碱XOH、MOH、YOH溶液的pH分别为13、11、9,说明XOH完全电离,所以XOH为强碱,MOH、YOH都电离一部分,所以MOH、YOH均为弱碱,选项A正确。
以XOH溶液为例,V[HCl(aq)]=15.00
mL时,此溶液存在电荷守恒:
c(H+)+c(X+)=c(Cl-)+c(OH-),所以溶液的离子总浓度为2[c(Cl-)+c(OH-)]。
三个溶液都可以重复如上计算,得到三个溶液的离子总浓度都是2[c(Cl-)+c(OH-)],因为加入的HCl溶液的体积相等,所以三个溶液的c(Cl-),只需要比较c(OH-)即可。
由图示,V[HCl(aq)]=15.00
mL时,三种溶液的pH大小顺序为:
YOH,pH越高代表c(OH-)越大,所以V[HCl(aq)]=15.00
mL时,三种溶液中离子总浓度大小顺序为XOH>
YOH,选项B正确。
V[
mL时,加入的HCl与三种碱都完全中和,得到盐溶液。
因为XOH是强酸,所以中和得到强酸强碱盐,不水解,所以对于水的电离应该无影响,而另两个碱都是弱碱,中和生成的盐都水解,对于水的电离产生促进作用,所以V[
mL时,三种溶液中水的电离程度是XOH最小,选项C错误。
V[HCl(aq)]=40.00
ml.时,得到HCl和YCl浓度相等的混合溶液,有电荷守恒:
c(H+)+c(Y+)=c(Cl-)+c(OH-),与题目选项D的等式联立,化简得到:
c(Cl-)=2c(Y+)+2c(YOH),这是该溶液的物料守恒,所以说明选项D中的等式正确,即选项D正确。
对于类似本题选项D的问题,当对于题目中的等式不太好判断使什么守恒式的时候,有一个比较通用的方法:
先写一个正确的守恒式(一般写电荷守恒),与题目的等式联立得到一个新的等式,若新等式正确,则题目等式正确;
若锌等式错误,则题目等式错误。
8.实验室用图1所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与FeCl3
溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。
已知K2FeO4具有下列性质:
①可溶于水,微溶于饱和KOH溶液;
②在0~5
℃的强碱性溶液中比较稳定;
③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解;
④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
回答下列问题:
(1)装置A用于产生氯气,若选用图2中的甲装置,反应的离子方程式是________,若选用装置乙,其中的导管a的作用是________。
(2)Cl2与KOH
在较高温度下反应生成KClO3。
在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0~5℃进行。
实验中可采取的措施是________;
在通入氯气的过程中,不断搅拌的目的是_____________。
(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与FeCl3饱和溶液的混合方式为______,反应的离子方程式是____________。
(4)提纯K2FeO4粗产品[
含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:
将K2FeO4粗产品溶于冷的3
mol/LKOH
溶液中________(填操作名称),将滤液置于冰水浴中,再加入______,搅拌、静置、再过滤,晶体用适量乙醇洗涤2~3次后,在真空干燥箱中干燥。
【答案】
(1).MnO2+
4H++2Cl-
Cl2↑+Mn2++2H2O
(2).平衡气压,使分液漏斗中的液体能顺利滴下(3).将装置C中的三颈烧瓶放在冰水浴中(4).使氯气与碱液充分混合反应,同时及时散热,防止生成杂质(5).将FeCl3饱和溶液慢慢滴入KClO溶液中(6).3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+
5H2O(7).过滤(8).饱和KOH溶液
【解析】
(1)若选用图2中的甲装置制取氯气,实际就是沿用实验室制取氯气的方法,所以其方程式为:
MnO2+
Cl2↑+Mn2++2H2O。
乙装置中的导管a的作用是平衡分液漏斗上方和下方压强,使其中的液体能顺利的滴下来。
(2)为了保证实验过程在低温下进行,实验时应该将三颈瓶放在冰水浴中。
通入氯气时要不断搅拌,除了增大氯气与溶液的接触面积加快反应速率以外,还有使反应放出的热量尽快散发,防止生成氯化钾杂质的目的。
(3)制备K2FeO4时,应该将FeCl3饱和溶液慢慢滴入KClO溶液中,原因是:
题目已知K2FeO4在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,所以要保证溶液中基本没有Fe3+,将FeCl3饱和溶液慢慢滴入KClO溶液中,每次加入的少量Fe3+与次氯酸根直接反应,保证了溶液中基本没有Fe3+。
ClO-将Fe3+氧化为FeO42-,本身被还原Cl-,反应的方程式为:
3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+
5H2O。
(4)将K2FeO4粗产品溶于冷的3
溶液中,目的是将高铁酸钾和氯化钾溶入水中(题目说高铁酸钾可溶于水,加入氢氧化钾是为了保证高铁酸钾稳定存在,同时降低氢氧化铁溶解度),经过滤,将滤液置于冰水浴中,再加入饱和氢氧化钾溶液(题目说,高铁酸钾微溶于饱和氢氧化钾溶液)使高铁酸钾析出,再过滤即得产品。
9.氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
(1)直接热分解法制氢
某温度下,2H2O(g)
2H2(g)
+O2(g),该反应的平衡常数表达式为K=______。
(2)乙醇水蒸气重整制氢
反应过程和反应的平衡常数(K)随温度(T)的变化曲线如图1所示。
某温度下,图1所示反应每生成1mol
H2(g),热量变化是62
kJ,则该反应的热化学方程式为_____________。
(3)水煤气法制氢
CO(g)+
H2O(g)
CO2(g)
+H2(g)
△H<
在进气比[n(CO):
n(H2O)]不同时,测得相应的CO的平衡转化率见图2(图中各点对应的反应温度可能相同,也可能不同)。
①向2
L恒温恒容密闭容器中加入一定量的CO和0.1mol
H2O(g),在图中G点对应温度下,反应经5
min
达到平衡,则平均反应速率v(CO)=________。
②图中B、E
两点对应的反应温度分别为TB和TE,则TB_____TE
(填“>
”“
<
”或“=”)。
③经分析,A、E、G三点对应的反应温度都相同(均为T℃),其原因是A、E、G
三点对应的_________相同。
④当T℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入3.0
CO、1.0
H2O(g)、1.0
molCO2和xmol
H2,为使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是______。
(4)光电化学分解制氢
反应原理如图3,钛酸锶光电极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,则铂电极的电极反应式为________________。
(5)Mg2Cu
是一种储氢合金。
350℃时,Mg2Cu
与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数约为7.7%)。
该反应的化学方程式为______________。
【答案】
(1).
(2).CH3CH2OH(g)+H2O(g)
4H2(g)+2CO(g)
△H=+248kJ/mol(3).0.006mol·
L-l·
min-1(4).>
(5).化学平衡常数(或K)(6).0≤x<
3(7).2H2O+2e-=H2↑+2OH-(8).
(1)反应的平衡常数为生成浓度的系数次方相乘,再除以反应物浓度的系数次方相乘,所以表达式为:
。
(2)由图1所示,随温度升高,反应的K值增大,说明该反应为吸热反应。
图示方程式为:
CH3CH2OH(g)+H2O(g)
4H2(g)+2CO(g),每生成1mol
H2(g),热量变化(吸热)是62
kJ,所以热化学方程式为:
△H=+248kJ/mol
(3)①图中G点的n(CO):
n(H2O)=1.5,所以加入的CO为0.15mol,达平衡时,CO的转化率为40%,所以反应的CO为0.06mol,除以容器体积和反应时间,得到v(CO)=0.006mol·
min-1。
②如果B、E同温,则B→E的过程中,随着n(CO):
n(H2O)由0.5变为1,则CO的转化率应该降低,但是B、E两点的转化率相等,说明温度的变化使E的转化率升高了,所以由B→E应该是降温(反应放热,降温平衡正向移动),即TB>TE。
③以G点为例,n(CO):
n(H2O)=1.5,CO的转化率为40%,有以下计算结果:
CO(g)+
H2O(g)
CO2(g)
+H2(g)
起始:
3200
反应:
1.21.21.21.2
平衡:
1.80.81.21.2
所以反应的K=(1.2×
1.2)÷
(1.8×
0.8)=1。
重复如上计算,可以得到A点和E点的平衡常数也是1,所以三点的温度相同。
④由③的计算结果,该温度下平衡常数为1,按照题目的量加入容器,反应的Q值为:
(1×
x)÷
3)=x/3,为保证平衡正向移动,要求Q小于K,所以x/3<1,即x<3,反应为:
0≤x<
3。
(4)由图示在Pt电极上应该发生得电子的还原反应,溶液中也只可能是水电离的氢离子得电子,所以方程式为:
2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
(5)350℃时,Mg2Cu
与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物,因为Mg2Cu→MgCu2的过程中Mg:
Cu在减小,所以生成的含一种金属元素的氢化物一定是Mg的氢化物。
设该氢化物为MgHX,有x/(24+x)=7.7%,所以x=2。
由上,方程式为:
10.某工业废料中含有Cr(OH)3、Al2O3、CuO、NiO等物质,工业上通过下列流程回收其中有用的金属和制取Na2Cr2O7。
已知:
①“水浸过滤”后的溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2等物质
②除去滤渣II后,溶液中存在反应2CrO42-
+2H+
Cr2O72-+
H2O
③Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同温度下的溶解度(g/100
g
H2O)如下表:
(1)“焙烧”过程中生成NaAlO2的化学方程式为______________。
(2)生成滤渣时,需加入适量稀硫酸调节溶液的pH除去AlO2-,若稀硫酸过量,则因过量引起反应的离子方程式为___________________。
(3)“系列操作”为:
继续加入稀硫酸、______、冷却结晶、过滤。
继续加入稀硫酸的目的是_________;
滤渣III中除含有少量硫酸钠晶体外,主要成分是_________________
(写化学式)。
(4)工业上还可以在“水浸过滤”后的溶液中加入适量稀硫酸,用石墨作电极电解生产金属铬,阴极的电极反应式为________________。
(5)流程图最后的“滤液”中仍然有残留的Na2Cr2O7。
Cr
为重金属元素,若含量过高就排入河流中,会对河水造成重金属污染。
为测定“滤液”中的c(Na2Cr2O7),某实验小组取“滤液”20
mL,加水稀釋至250
mL,再取稀释后的溶液25
mL于锥形瓶中,用c
mol/L'
的FeSO4溶液进行氧化还原滴定,到终点时清耗FeSO4溶液体积为V
mL[已知发生的反应为Na2Cr2O7+FeSO4+H2SO4→Na2SO4+Cr2(SO4)3+
Fe2(SO4)3+
H2O(未配平)],则“滤液”中的c(Na2Cr2O7)=_______mol/L。
【答案】
(1).Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2↑
(2).Al(OH)3+
3H+=Al3++
3H2O(3).蒸发浓缩(4).促进化学平衡2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O向正反应方向移动,尽可能生成更多的Na2Cr2O7(5).Na2Cr2O7(6).Cr2O72-+14H+
+12e-=2Cr↓+7H2O(7).cV/12
学%科%网...学%科%网...学%科%网...学%科%网...
(1)由上述分析“焙烧”过程中生成NaAlO2化学方程式为:
Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑。
(2)加入适量稀硫酸调节溶液的pH除去A1O2-,得到A1(OH)3(滤渣II),若稀硫酸过量,A1(OH)3会反应,离子方程式为:
A1(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
(3)加入硫酸酸化,发生反应2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O,生成重铬酸钠溶液,“系列操作”是为了提纯得到重铬酸钠,操作为:
继续加入稀硫酸、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗剂、干燥等;
继续加入稀硫酸是为了促进化学平衡2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O向正反应方向移动,尽可能生成更多的Na2Cr2O7;
滤渣III的主要成分是:
Na2Cr2O7。
(4)在“水浸过滤’’后的溶液中加人适量稀硫酸,生成重铬酸钠溶液,用石墨作电极电解生产金属铬,Cr2O72-在阴极发生得电子还原反应,+6价Cr变为0价,电极反应式为:
Cr2O72-+14H++12e-=2Cr↓+7H2O。
(5)根据题意,取了滤液
的进行滴定,即2×
10-3L,由Na2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=Na2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O得:
n(Na2Cr2O7)=
n(FeSO4)=
×
V×
10-3L×
cmol•L-1,所以c(Na2Cr2O7)=
cmol•L-1÷
2×
10-3L=
mol•L-1。
11.砷化镓是继硅之后研究最深入、应用最广泛的半导体材料。
回答下列问题:
(1)Ga基态原子核外电子排布式为__________________,As基态原子核外有____个未成对电子。
(2)Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺序是___________,Ga、As、Se
的电负性由大到小的顺序是_________________。
(3)比较下列镓的卤化物的熔点和佛点,分析其变化规律及原因:
_________________。
镓的卤化物
GaI3
GaBr3
GaCl3
熔点/℃
77.75
122.3
211.5
沸点/℃
201.2
279
346
GaF3的熔点超过1000
℃,可能的原因是______________。
(4)二水合草酸镓的结构如图1所示,其中镓原子的配位数为___________,草酸根中碳原子的杂化轨道类型为______________。
(5)砷化镓的立方晶胞结构如图2所示,晶胞参数为a=0.565nm,砷化镓晶体的密度为_____g/
cm3(设NA为阿伏加德罗常数的值,列出计算式即可)。
【答案】
(1).[Ar]3d104s24p1
(2).3(3).As>
Se>
Ga(4).Se>
As>
Ga(5).GaCl3、GaBr3、GaI3的熔沸点依次升高,原因是:
它们均为分子晶体,相对分子质量依次增大(6).GaF3是离子晶体(7).4(8).sp2(9).
(1)Ga是第31号元素,其核外电子排布为:
[Ar]3d104s24p1。
As是第33号元素,核外电子排布为[Ar]3d104s24p3,所以其4p能级上有3个单电子。
(2)同周期由左向右元素的第一电离能逐渐增大,但是As是p能级的半满稳定结构,所以第一电离能反常增大,所以第一电离能的顺序为:
Ga。
同周期元素由左向右电负性增强,所以电负性顺序为:
(4)由图示,每个镓原子与4个氧相连,所以配位数为4。
草酸根中的碳原子,形成了一个碳氧双键,所以是sp2杂化。
(5)晶胞中Ga原子位于8个顶点和6个面心,所以Ga有:
8×
+6×
=4个,As都在晶胞内也有4个,所以晶胞质量为
晶胞边长为0.565nm=0.565×
10-7cm,晶胞体积为边长的立方,晶胞质量除以晶胞体积得到晶胞密度,所以为:
12.药物W对肝癌的治疗具有很好的效果,一种合成药物W的路线如下:
已知以下信息:
①2HCHO
+NaOH→CH3OH+
HCOONa
②
③丁烯二酸酐的结构筒式为
(1)有机物A中含有的官能团有碳碳双键、________(填名称)。
(2)第①步反应中除生成
外,还生成另一产物,此产物的结构简式为________。
(3)H
的结构简式为___________。
(4)第⑤步的反应类型是____________。
(5)L是药物W的同分异构体,同时满足下列条件的L有_____种(不考虑立体异构);
①分子中含有苯环,苯环上有