人教版学年上学期高三化学期末检测卷及答案文档格式.docx
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在海水中牺牲阳极保护阴极
A.AB.BC.CD.D
2.(6分)设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.常温下,2L0.5mol•L﹣1Na2CO3溶液中阴离子总数一定大于NA
B.4.6gNa与足量酒精完全反应转移电子数为0.2NA
C.标准状况下,11.2L丙烯和丁烯混合气体中含碳碳双键数为0.5NA
D.1molN2O3在一定条件下完全分解生成NO2和NO混合气体的分子数为2NA
3.(6分)通过下列反应可合成一种医药中间体H:
下列说法正确的是( )
A.M、N和H都能与NaHCO3溶液反应
B.M、N和H都能发生水解、加成、氧化反应
C.M分子中所有原子不可能共平面
D.H的苯环上一氯代物有8种
4.(6分)资料显示,Cu和NO2能发生反应:
4Cu+2NO2
N2+4CuO.为了验证该反应,设计如下装置,其中错误的是( )
A.
制备NO2B.
干燥NO2
C.
NO2和Cu反应D.
吸收尾气中的NO2
5.(6分)2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。
某高能锂离子电池的反应方程式为Li1一xCoO2+LixC6
LiCoO2+C6(x<1)。
以该锂离子电池为电源、苯乙酮为原料制备苯甲酸,工作原理如图所示(注明:
酸化电解后的苯甲酸盐可以析出苯甲酸)。
A.锂离子电池的a极为负极
B.放电时,正极反应式为xLi++xe﹣+L1﹣xCoO2═LiCoO2
C.交换膜为质子交换膜
D.每产生4.48LH2(标准状况),生成0.4molIO﹣
6.(6分)X、Y、Z、R为短周期主族元素,Y和Z原子最外层电子数之和等于R原子的最外层电子数,X和Y位于第二周期,Z和R位于第三周期。
X、Y和R能构成如图所示分子(分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构)。
以下说法正确的是( )
A.ZR的熔点高于Z2Y
B.元素非金属性:
R>Y>X
C.Y的氢化物一定比X的氢化物稳定
D.Y和Z能组成含共价键的离子化合物
7.(6分)常温下,向体积均为20mL、浓度均为0.1mol•L﹣1的HX、HY两种酸溶液中分别滴加0.1mol•L﹣1NaOH溶液,溶液的pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.可选择酚酞溶液作指示剂
B.电离常数:
Ka(HX)<Ka(HY)
C.常温下,NaX溶液的pH一定大于NaY溶液的pH
D.若V=x时HX和X一的混合溶液呈中性,则Ka(HX)=
二、非选择题:
本题包括必做题和选做题两部分.第8~10小题为必做题,每个试题考生都必须作答.11、12小题为选做题,考生根据要求作答.
(一)必做题(本题包括3小题,共43分)
8.(14分)钴酸锂(LiCoO2)是锂离子电池的正极材料。
以水钻矿(主要成分是Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MgO等)为原料制备钴酸锂的流程如图:
已知:
①常温下,几种难溶物质的溶度积数据如表所示:
物质
CoCO3
FeCO3
MgF2
Ksp
1.4×
10﹣13
3.0×
10﹣11
5.2×
②几种金属离子沉淀的pH如表所示:
金属氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Co(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀的pH
2.3
7.5
4.0
7.6
9.8
沉淀完全的pH
3.7
9.7
5.2
9.2
11.2
③还原性:
SO32﹣>Fe2+>Co2+,氧化性:
Co3+>C1O﹣>Fe3+。
请回答下列问题:
(1)实际操作中通常将水钻矿研细,其目的是 。
(2)滤渣2的主要成分是 (填化学式)。
(3)写出“还原”中Co3+被还原成Co2+的离子方程式:
。
(4)有人认为“氧化”中可能会产生有毒气体,该气体是 (填化学式,下同),代替NaClO的理想试剂是 溶液。
如果省略“氧化”步骤,后果是 。
(5)除杂2中,为了使Mg2+浓度不大于1×
10﹣5mol•L﹣1,溶液中c(F﹣)最低为 mol•L﹣1(
≈2.3)。
(6)“合成”中,高温下在空气中得到产品的化学方程式为 。
9.(14分)FeC2O4•2H2O是一种淡黄色粉末。
某小组拟探究其分解产生的气体产物并测定其纯度。
(1)按气流从左至右,装置连接顺序为A、 、C(填字母,装置可重复使用)。
(2)点燃酒精灯之前,应向装置内通入一段时间N2,其目的是 。
(3)若B中黑色粉末变红色,最后连接的装置C中产生白色沉淀,表明A中的分解产物有 。
(4)判断A中固体已完全反应的依据是 ;
设计简单实验检验A中残留固体中是否含有铁粉:
。
(5)测定FeC2O4•2H2O样品纯度(FeC2O4•2H2O相对分子质量为M):
准确称取wgFeC2O4•2H2O样品溶于稍过量的稀硫酸中并配成250mL溶液,准确量取25.00mL所配制溶液于锥形瓶中,用cmol•L﹣1标准KMnO4溶液滴定至终点,消耗VmLKMnO4溶液。
滴定时发生的反应为FeC2O4+KMnO4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+CO2↑+H2O(未配平),则该样品纯度为 %(用代数式表示)。
若滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数,则测得结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
10.(15分)甲醇是一种绿色能源。
工业上,H2和CO合成CH3OH的反应为:
2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)△H
(1)已知几种键能数据如表:
化学键
H﹣H
C﹣O
C≡O
H﹣O
C﹣H
E/(kJ•mol﹣1)
436
343
1076
465
413
则2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)△H= kJ•mol﹣1。
(2)为了提高2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)中CO的平衡转化率,宜采取的措施有 (填字母)。
A.升高温度B.增大反应物浓度
C.增大压强D.选择高效催化剂
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中投入CO、H2合成CH3OH,下列情况不能说明该可逆反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A.混合气体密度保持不变
B.混合气体压强保持不变
C.消耗CO和CH3OH的速率相等
D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
(4)为了探究催化剂甲、乙对合成CH3OH的催化效率,向某恒容密闭容器中投入3molH2和1molCO,分别在催化剂甲、乙作用下反应(假设催化剂接触面积相等),测得单位时间内甲醇的产率与温度的关系如图1所示。
催化效率较高的是 (填“甲”或“乙”)。
在催化剂乙作用下,温度在500℃左右时甲醇产率急降,其主要原因可能是 。
(5)保持体系压强为10MPa的条件下,将H2、CO按一定比例投料,平衡状态时各组分的物质的量与温度的关系如图2所示。
曲线b代表的物质为 (填化学式)。
温度为700K时,该反应的平衡常数KP= (MPa)﹣2(结果用分数表示)(Kp为用分压p代替浓度计算的平衡常数,气体分压=总压×
气体的物质的量分数)。
(6)某公司开发了多孔硅甲醇直接燃料电池(一极填充甲醇和水,另一极充入空气),在多孔硅质子交换膜作用下放电,其负极反应式为 。
(一)选做题(请考生任选其一做答,共15分)
[化学•选修3:
物质结构与性质](15分)
11.(15分)铁酸锌(ZnFe2O4)是对可见光敏感的半导体催化剂,其实验室制备原理为:
①ZnSO4+2FeSO4+3Na2C2O4+6H2O
ZnFe2(C2O4)3•6H2O↓+3Na2SO4
②ZnFe2(C2O4)3•6H2O
ZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O
回答下列问题:
(1)基态Fe2+的价层电子排布图为 。
(2)电离能大小比较:
I1(Zn) I1(Cu),I2(Zn) I2(Cu)(填“>”“<”或“=”)。
(3)Na2SO4中阴离子的空间构型是 ,该离子中S的杂化类型是 。
(4)CO和N2的分子结构相似,标准状况下,VLCO2和CO的混合气体中含π键的物质的量为 。
与CO2互为等电子体的离子有 (写一种即可)。
(5)ZnCl2,、ZnBr2,、ZnI2的熔点依次为283℃、394℃、446℃,其主要原因是 。
(6)铁和碳组成的某种晶体的晶胞如图所示。
面心上铁原子相连构成正八面体。
已知该晶体的密度为dg•cm﹣3,NA是阿伏加德罗常数的值。
①该晶体中Fe、C原子的最简比为 。
②该晶胞中相邻两个面心上铁原子最近的核间距离D= nm(只列计算式)。
[化学•选修5:
有机化学基础](15分)
12.M是某香料的有效成分,其分子中含3个六元环。
M的一种合成路线如图:
①A分子中所有原子可能共平面;
②D的核磁共振氢谱上有6个峰;
③H和I互为同系物。
(l)A的名称是 ;
E中所含官能团名称是 。
(2)B→C的反应类型是 。
(3)写出H和I反应生成M的化学方程式:
(4)T是H的同分异构体,同时具备下列条件的T有 种(不考虑立体异构),其中,苯环上一溴代物只有2种的结构简式为 。
①遇FeCl3溶液发生显色反应;
②能发生水解反应和银镜反应。
(5)A酸(
)在医药方面广泛用作防腐齐。
、载体剂、助溶剂等。
参照上述流程,以2一丁烯和乙烯为原料合成乳酸,设计合成路线:
(无机试剂任选)。
参考答案与试题解析
一、选择题
下列叙述Ⅰ和叙述Ⅱ均正确且二者有相关性的是( )
【答案】C
【分析】A、硅胶具有吸水性,并且不能与氧气反应;
B、废旧电池中含有重金属和废电解液等污染物,溢漏会污染土壤和水体;
C、双氧水具有氧化性,能使蛋白质变性;
D、Zn﹣Fe﹣海水可形成原电池,Fe作正极,Zn失去电子作负极。
【解答】解:
A、硅胶具有吸水性,常用作食品的干燥剂,由于硅胶不能与氧气反应,所以硅胶不能用作食品的防腐剂或抗氧化剂,故A错误;
B、废旧电池中含有易污染环境的重金属和废电解液,溢漏会污染土壤和水体,所以废旧电池是有害垃圾,不能深埋土壤处理,应该特殊处理,故B错误;
C、双氧水常用于皮肤消毒是因为双氧水具有氧化性、能使蛋白质变性而杀死病菌、病毒,故C正确;
D、航母外壳可镶嵌锌块,与Fe、海水形成原电池,Zn作负极,Fe作正极被保护,该方法是原电池原理的牺牲阳极保护阴极,航母外壳不是镶嵌铅块、而是锌块,故D错误;
故选:
C。
【点评】本题考查化学与生活,涉及原电池原理、环境污染、物质的变化和性质等知识点,把握物质的性质、发生的反应、性质与用途为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
【答案】D
【分析】A、碳酸根的水解导致阴离子个数增多;
B、求出钠的物质的量,然后根据钠反应后变为+1价来分析;
C、丙烯和丁烯中均含1条碳碳双键;
D、NO2中存在平衡:
2NO2⇌N2O4。
A、碳酸根的水解导致阴离子个数增多,故此溶液中阴离子个数多于NA个,故A正确;
B、4.6g钠的物质的量为n=
=0.2mol,而钠反应后变为+1价,故0.2mol钠反应后转移0.2NA个电子,故B正确;
C、标况下11.2L混合气体的物质的量为0.5mol,而丙烯和丁烯中均含1条碳碳双键,故0.5mol混合气体中含碳碳双键为0.5NA条,故C正确;
D、1molN2O3在一定条件下完全分解生成1molNO2和1molNO,但NO2中存在平衡:
2NO2⇌N2O4,导致分子数减少,故所得混合气体的分子数小于2NA个,故D错误。
D。
【点评】本题考查了物质的量和阿伏伽德罗常数的有关计算,难度不大,掌握公式的运用和物质的结构是解题关键。
【答案】A
【分析】M含有酚羟基和羧基,具有酚、羧酸的性质,N含有羧基,具有羧酸的性质,H含有酯基和羧基,只有酯类和羧酸的性质,结合有机物的结构特点解答该题。
A.都含有羧基,具有酸性,可与NaHCO3溶液反应,故A正确;
B.M、N不含能水解的官能团,不能发生水解反应,故B错误;
C.M含有苯环和羧基,都为平面形结构,则所有原子可能共平面,故C错误;
D.H含有2个苯环,苯环上含有6种H,则苯环上一氯代物有6种,故D错误。
A。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高考常见题型,把握有机物中的官能团、性质的关系为解答的关键,选项B为解答的难点,题目难度不大。
【分析】A.Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮;
B.五氧化二磷可干燥酸性气体;
C.加热发生4Cu+2NO2
N2+4CuO;
D.二氧化氮与水反应生成NO。
A.Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,图中装置可制备,故A正确;
B.五氧化二磷可干燥酸性气体,可干燥二氧化氮,故B正确;
N2+4CuO,在大试管中加热可实现,故C正确;
D.二氧化氮与水反应生成NO,NO有毒,污染环境,应选NaOH溶液吸收尾气,故D错误;
【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、物质的制备、尾气处理、实验技能为解答关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
【答案】B
【分析】根据锂离子电池的反应方程式为Li1一xCoO2+LixC6
LiCoO2+C6(x<1)可知,LixC6发生失去电子的氧化反应,LixC6所在电极为负极,电极反应式为LixC6﹣xe﹣=xLi++C6,则Li1一xCoO2所在电极为正极,电极反应式为xLi++xe﹣+L1﹣xCoO2═LiCoO2;
根据电解池中物质转化:
H2O→H2可知,电解池右侧为阴极,电极反应式为2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑,与原电池的负极相接,即b电极为原电池的负极、a电极为原电池的正极,电解池的左侧为电解池的阳极,发生失去电子的氧化反应,电极反应式为2I﹣﹣2e﹣=I2,I2发生歧化反应生成IO﹣,离子方程式为I2+2OH﹣=I﹣+IO﹣+H2O,据此分析解答。
A、根据电解池中H2O→H2可知,电解池右侧为阴极,与原电池的负极相接,即b电极为原电池的负极,则a电极为原电池的正极,故A错误;
B、根据电解池中H2O→H2可知,电解池右侧为阴极,与原电池的负极相接,即b电极为原电池的负极,则a电极为原电池的正极,根据原电池总反应式Li1一xCoO2+LixC6
LiCoO2+C6(x<1)可知,LixC6发生失去电子的氧化反应,LixC6所在电极为负极,所以Li1一xCoO2所在电极为正极,电极反应式为xLi++xe﹣+L1﹣xCoO2═LiCoO2,故B正确;
C、由于阳极区还发生I2+2OH﹣=I﹣+IO﹣+H2O的反应生成氧化剂IO﹣,反应条件为碱性,阴极反应式为2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑,所以交换膜为阴离子交换膜,故C错误;
D、阴极反应式为2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑,阳极电极反应式为2I﹣﹣2e﹣=I2,结合电子守恒可知,每产生4.48L即0.2molH2时阳极生成0.2molI2,由I2+2OH﹣=I﹣+IO﹣+H2O可知,0.2molI2最多生成0.1molIO﹣,故D错误;
B。
【点评】本题主要考查新型原电池工作原理和电解池原理,为高频考点,明确两池的工作原理、电极的判断及电极上发生的反应为解题关键,注意电子守恒在电化学计算中的应用,试题侧重学生分析能力和计算能力的考查,培养了学生的灵活应用能力,题目难度中等。
【分析】X、Y、Z、R为短周期主族元素,X、Y和R能构成如图所示分子(分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构),则X位于ⅣA族,Y位于ⅥA族,R位于ⅤⅡA,X和Y位于第二周期,Z和R位于第三周期,则X为C元素,Y为O,R为Cl元素;
Y和Z原子最外层电子数之和等于R原子的最外层电子数,则Z最外层电子数为7﹣6=1,则Z为Na元素,据此解答。
根据分析可知,X为C元素,Y为O,Z为Na,R为Cl元素。
A.NaCl和Na2O都是离子晶体,离子半径越小、离子所带电荷越大,离子晶体的熔点越高,则ZR的熔点小于Z2Y,故A错误;
B.同一周期从左向右非金属性逐渐增强,同一主族从上到下非金属性逐渐减弱,则元素非金属性:
Y>R>X,故B错误;
C.没有指出气态氢化物,该说法不合理,如双氧水的稳定性小于甲烷,故C错误;
D.O、Na形成的过氧化钠为离子化合物,且含有共价键,故D正确;
【点评】本题考查原子结构与元素周期律的应用,题目难度不大,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律内容及元素周期表结构,试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力。
【分析】A.酚酞的变色范围在8﹣10;
B.0.1mol/L的HX、HY,溶液的pH越小,该酸的酸性越强,则电离平衡常数越大;
C.酸的酸性越强,物质的量浓度相同的钠盐溶液pH越小;
D.V=x时HX和X一的混合溶液呈中性,说明溶液中c(H+)=c(OH﹣)=10﹣7mol•L﹣1,根据电荷守恒得c(Na+)=c(X﹣)=
mol/L,根据物料守恒得c(HX)=
mol/L﹣
mol/L=
mol/L,Ka(HX)=
。
A.酚酞的变色范围在8﹣10,根据滴定终点时pH知,可以选择酚酞作指示剂,故A正确;
B.0.1mol/L的HX、HY,溶液的pH越小,该酸的酸性越强,则电离平衡常数越大,根据图知,开始时pH:
HX<HY,则酸性HX<HY,所以电离常数Ka(HX)<Ka(HY),故B正确;
C.酸的酸性越强,物质的量浓度相同的钠盐溶液pH越小,因为两种溶液浓度未知,不能确定两种钠盐溶液的pH相对大小,故C错误;
=
,故D正确;
【点评】本题考查酸碱混合溶液定性判断,侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力,正确判断酸性强弱、明确电离平衡常数计算方法等知识点是解本题关键,D为解答易错点,题目难度不大。
二、非选择题
(1)实际操作中通常将水钻矿研细,其目的是 增大接触面积,使酸浸更充分 。
(2)滤渣2的主要成分是 Fe(OH)3、Al(OH)3 (填化学式)。
(3)写出“还原”