市级联考宁夏回族自治区吴忠市届高三上学期期末考试化学试题.docx
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市级联考宁夏回族自治区吴忠市届高三上学期期末考试化学试题
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【市级联考】宁夏回族自治区吴忠市2019届高三上学期期末考试化学试题
试卷副标题
考试范围:
xxx;考试时间:
100分钟;命题人:
xxx
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人
得分
一、单选题
1.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。
下列说法不正确的是
A.将开釆出的煤通过干馏、气化、液化等多种途径实现其综合利用
B.“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化合物有关
C.向污水中投放明矾,利用生成的胶体净水:
A13++3H2O
A1(OH)3(胶体)+3H+
D.氢能是清洁能源,工业上电解水法制大量氢气符合节能减排理念
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2.0gH218O与D2O的混合物中所含中子数为NA
B.常温下,pH=13的NaOH溶液中含OH-的数目为0.1NA
C.含2molH2SO4的浓硫酸与足量Cu在加热条件下充分反应,可生成22.4LSO2(STP下)
D.常温下,22.4LH2O中所含氢氧键的数目约为2NA
3.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y原子的电子层数和最外层电子数相同,Z单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族。
下列叙述正确的是
A.简单离子的半径大小:
Y>W
B.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的弱
C.单质Y和Z均能与强碱溶液反应生成氢气
D.W的气态氢化物稳定性强于X的气态氢化物
4.有机物X、Y、Z在一定条件下可实现如下转化,下列说法正确的是
A.化合物Z环上的一氯代物共有3种(不考虑立体异构)
B.Y和Z可以用金属钠来鉴别
C.X、Y、Z分子中所有碳原子均处于同一平面
D.Y的分子式为C2H9O
5.2016年7月报道,南开大学科研团队在“可充室温钠-二氧化碳电池”的研究中取得突破进展,该电池放电时工作情况如图所示。
下列说法错误的是
A.金属Na为电池的负极
B.充电时,碳电极发生的反应为:
4Na++4e-+3CO2==2Na2CO3+C
C.放电时,电解液中Na+向碳电极移动
D.放电时,每转移2mol电子,消耗标准状况下的CO233.6L
6.下列分离方法正确的是
A.回收水溶液中的I2:
加入乙酸,分液,蒸发
B.回收含有KCl的MnO2:
加水溶解,过滤,干燥
C.除去氨气中的水蒸气:
通过盛有P2O5的干燥管
D.除去乙醇中的水,加入无水氯化钙,蒸馏。
7.常温时,向20mL0.1mol/L的CH3COOH溶液中逐滴滴加0.1mol/L的NaOH溶液,滴入NaOH溶液的体积与溶液pH的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.a点的pH=1
B.b点时,c(CH3COO—)=0.05mol/L
C.c点时,V(NaOH)=20mL
D.反应过程中
的值不断增大
评卷人
得分
二、新添加的题型
8.氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)是一种重要的工业原料,工业上常用铬酸钠(Na2CrO4)来制备。
实验室以红矾钠(Na2Cr2O7)为原料制备CrCl3·6H2O的流程如下
已知:
①Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+;
②CrCl3·6H2O不溶于乙醚,易溶于水、乙醇,易水解。
(1)写出碱溶发生反应的化学方程式___________________________,所加40‰NaOH不宜过量太多的原因是_________________________________。
(2)还原时先加入过量CH3OH再加入10%HC1,生成CO2,写出该反应的离子方程式______________________,反应后从剩余溶液中分离出CH3OH的实验方法是___________。
(3)使用下列用品来测定溶液的pH,合理的是___________(填字母)。
A.酚酞溶液B.石蕊试纸C.pH计
(4)请补充完整由过滤后得到的固体Cr(OH)3制备CrCl3·6H2O的实验方案:
将过滤后所得的洁净固体完全溶解于过量的盐酸中,蒸发浓缩,___________,过滤,___________,低温干燥,得到CrC3·6H2O(实验中可供选择的试剂:
盐酸、硫酸、蒸馏水、乙醇、乙醚)。
(5)若取原料红矾钠26.2g,实验最终得到氯化铬晶体21.32g,则该实验的产率为___________。
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
三、实验题
9.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,它们使用的药品和装置如图所示
(1)SO2气体和Fe3+反应的氧化产物、还原产物分别是___________、___________。
(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是______________________。
A.Na2SO3溶液与HNO3B.Na2SO3固体与浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧D.硫化氢在纯氧中燃烧
(3)装置C的作用是_________________________________。
(4)装置B中反应的离子方程式____________________________________________。
(5)在上述装置中通入过量的SO2为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:
往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液,紫红色褪去。
方案②:
往第二份试液中加入NaOH溶液,产生白色沉淀,并迅速转为灰绿色,最后呈红褐色。
方案③:
往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的方案是___________,原因是___________。
评卷人
得分
四、综合题
10.NO2与SO2对环境有害,若能合理吸收利用,则可以减少污染,变废为宝。
回答下列问题:
(1)含NO2与SO2的尾气可以用碱液吸收。
NaOH溶液吸收NO2时,生成两种盐,发生反应的化学方程式为______________________。
(2)已知:
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)△H=-113.0kJ/mol
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H=-186.6kJ/mol
则NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)△H=___________。
(3)在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比n(NO2)/n(SO2)进行多组实验(各组实验的温度可能相同,也可能不同),测得NO2的平衡转化率α(NO2)如图所示:
①当容器内___________(填标号)不再随时间变化而改变时,不能判断反应达到了化学平衡状态。
a.气体的颜色b.气体的平均摩尔质量
c.气体的密度d.NO2的体积分数
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,则应采取的措施是___________。
③若A点对应的实验中,SO2(g)的起始浓度为cmol/L,经过tmin达到平衡状态,则该时段的化学反应速率V(NO2)=___________。
④图中C、D两点对应的实验温度分别为TC和TD,则TC___________TD(填“<,>,=”)。
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如图所示。
该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应式为___________。
若该燃料电池使用一段时间后,共收集8molY,则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为___________L。
评卷人
得分
五、填空题
11.2017年冬季,我国北方大部分地区出现严重雾霾天气,引起雾霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。
城市雾霾中还含有铜等重金属元素。
(1)N元素原子核外电子云的形状有___________种;基态铜原子的价电子排布式为___________,金属铜的晶体中,铜原子的堆积方式为___________。
(2)N和O中第一电离能较小的元素是___________;SO42-的空间构型___________。
(3)雾霾中含有少量的水,组成水的氢元素和氧元素也能形成化合物H2O2,其中心原子的杂化轨道类型为___________,H2O2难溶于CC14,其原因为___________。
(4)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,如NO、CH3COOONO2(PAN)等。
1molPAN中含σ键数目为___________;NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,该配合物中心离子的配位数为___________。
(5)测定大气中PM2.5浓度的方法之一是β-射线吸收法,β-射线放射源可用85Kr。
已知Kr晶体的晶胞结构如图所示,晶胞边长为540pm,则该晶体的密度___________g/cm3(只列式不计算)
评卷人
得分
六、推断题
12.高聚物I和J在生产、生活中有广泛应用,其合成路线如图
芳香烃R的分子式为C9H10,其苯环上只有一个取代基,R与H21:
1加成后产物的核磁共振氢谱中有5组峰,峰面积之比为1:
2:
2:
1:
6。
已知:
R′CH=CH2
R′CH2CH2Br
回答下列问题:
(1)芳香烃R分子的官能团是___________(填官能团结构)。
(2)R的最简单同系物是___________(填化学名称)。
(3)反应②的化学方程式为_________________________________。
(4)③和⑦的反应类型分别属于___________、___________。
(5)高聚物J的结构简式为______________________。
(6)反应⑥的反应条件是______________________。
(7)H与T互为同分异构体,符合下列性质特征的H分子共有___________种
①能发生银镜反应②和氯化铁溶液反应显紫色③能使溴的四氧化碳溶液褪色
(8)仿照上述合成路线,设计一条以R为主要原料制备
的合成路线(无机试剂任选):
_________________________________。
参考答案
1.D
【解析】
【详解】
A.煤通过干馏、气化、液化等多种途径实现其综合利用,可以提高能源的利用率、减少污染物的排放,所以A选项正确;
B.“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化合物有关,故B正确;
C.明矶净水是因为铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,故C选项正确;
D.工业上不用电解水法来开发氢能源,因为成本太高,故D项错误。
本题选D。
2.A
【解析】
【详解】
A.H218O与D2O的相对分子质量均为20,中子数均为10,2.0g该混合物物质的量为0.1mol,中子数为NA,故A正确;
B.常温下,pH=13的NaOH溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1,题中体积未知,无法求出OH-的数目,故B错误;
C.随着反应的逐渐进行,浓硫酸变为稀溶液,而稀H2SO4与Cu不反应,所以无法计算生成SO2含量,故C错误;
D.常温下H2O为液态,22.4LH2O的物质的量大于1mol,则所含氢氧键的数目大于2NA,故D错误。
本题选A。
3.C
【解析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍,X有2个电子层,最外层电子数为6,故X为O元素;W与X属于同一主族,故W为S元素;Y原子的电子层数和最外层电子数相同,原子序数大于O元素,故Y处于第三周期,故Y为Al元素;Z单质可制成半导体材料,Z为Si元素。
A.铝离子只有2个电子层,硫离子含有3个电子层,离子半径:
Y<W,故A错误;B.非金属性Si<S,故元素S的最高价氧化物对应水化物的酸性比Si的强,故B错误;C.铝能够与强碱反应生成偏铝酸盐和氢气,硅能与强碱溶液反应生成硅酸盐和氢气,故C正确;D.非金属性越强,对应的氢化物的稳定性越强,非金属性O>S,则X的简单氢化物的热稳定性比W的强,故D错误;故选C。
点睛:
本题考查结构性质与位置关系、元素周期律,正确推断元素是解题的关键。
本题的易错点为A,要注意掌握比较离子半径的一般方法,同时知道,一般而言,电子层数越多,离子半径越大,本题中也可以借助于氧离子进行比较。
4.B
【解析】
【详解】
A.Z的环上一氯代物共有4种,分别为
、
、
,故A错误;
B.Y中的醛基不能和金属钠反应,而Z中的羟基能和金属钠反应放出H2,故可用金属钠将两者鉴别,B项正确;
C.Y、Z分子中环上连有取代基的碳原子是四面体结构,所有碳原子不可能处于同一平面,C项错误;
D.Y的分子式为C7H10O,D项错误。
本题选B。
5.B
【解析】
【详解】
A.根据图中电子流向可知Na在反应中失电子,因此Na为电池的负极,故A项正确;
B.充电时反应为放电时的逆反应,此时电极反应为2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2,故B
项错误;
C.放电时阳离子从负极流向正极,故Na+在溶液中向碳电极移动,C项正确;
D.放电时,碳电极上发生的反应为4Na++4e-+3CO2=2Na2CO3+C,故每转移2mol电子,消耗CO2的物质的量为1.5mol,在标准状况下,CO2的体积为1.5mol×22.4L/mol=33.6L,故D项正确。
本题选B。
【点睛】
本题易错点为B项,充电为放电的逆反应,得失电子关系也正好相反,这也是本题的突破点。
6.B
【解析】
【详解】
A.乙酸能溶于水,不能用分液方法分开,不符合题意;
B.氯化钾能溶于水,而二氧化锰不溶于水,故可通过过滤除去,符合题意;
C.P2O5为酸性氧化物,能跟碱性物质发生反应,故不能用来吸收氨气,不符合题意;
D.无水氯化钙能与乙醇形成络合物,除去乙醇中的水,不能用无水氯化钙,应加氧化钙,蒸馏,不符合题意;
故答案选B。
【点睛】
本题为分离、除杂题,解题时要明确除杂、提纯要求:
能除去杂质,不能与期望所得产物发生反应,不能引入新的杂质。
7.D
【解析】A、CH3COOH为弱酸,部分电离,a点为0.1mol/L的CH3COOH溶液,c(H+)浓度小于0.1mol/L,则pH大于1,故A错误;B、b点溶质为CH3COOH和CH3COONa,二者物质的量相等;溶液体积由20mL扩大为30mL,根据物料守恒c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol/L×
;CH3COOH的电离和CH3COO-的水解均是微弱的,则二者的浓度应均接近于
≈0.033mol/L,不会等于0.05mol/L,故B错误;C、假设c点时,V(NaOH)=20mL,则CH3COOH与NaOH恰好完全反应生成CH3COONa,此时溶液显碱性,pH>7,与图不符,故假设不成立,故C错误;D、
,随着NaOH的加入,溶液的碱性逐渐增强,c(H+)逐渐减小,而温度不变,Ka不变,则
的值逐渐增大,故D正确。
故选D。
点睛:
b点溶质为CH3COOH和CH3COONa,二者物质的量相等,此时溶液显酸性,则CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解,所以c(CH3COO-)>c(CH3COOH),又c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol/L×
,所以c(CH3COO-)略大于0.033mol/L,c(CH3COOH)略小于0.033mol/L,B选项为该题的难点。
8.Na2Cr2O7+2NaOH=2Na2CrO4+H2O避免还原时消耗过多盐酸2CrO42-+CH3OH+10H+=2Cr3++7H2O+CO2↑蒸馏法C冷却结晶用乙醚洗涤固体2~3次40%
【解析】
【分析】
本题可通过影响化学平衡因素、氧化还原反应方程式的书写、常见实验分离操作以及化学反应计量关系计算的角度分析。
【详解】
(1)根据Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+,加入氢氧化钠,平衡正向移动,所以Na2Cr2O7与氢氧化钠反应生成Na2CrO4,反应方程式是Na2Cr2O7+2NaOH=2Na2CrO4+H2O;加40‰NaOH过量太多,大量氢氧化钠剩余,造成消耗盐酸过多,所以40‰NaOH不宜过量太多的原因是,避免还原时消耗过多盐酸;
(2)在酸性条件下CrO42-被甲醇还原为Cr3+,反应离子方程2CrO42+CH3OH+10H+=2Cr3++7H2O+CO2↑;利用甲醇的沸点低,从剩余溶液中分离出CH3OH的方法是蒸馏法;
(3)酚酞溶液、石蕊试纸只能判断酸碱性,测溶液pH用pH计,故选C;
(4)Cr(OH)3溶于盐酸生成CrCl3,CrCl3溶液浓缩结晶析出CrCl3·6H2O晶体,由于CrCl3·6H2O不溶于乙醚,再用乙醚洗涤、干燥得到得到CrCl3·6H2O,所以由过滤后得到的固体Cr(OH)3制备CrCl3·6H2O的实验方案:
将过滤后所得的洁净固体完全溶解于过量的盐酸中,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,用乙醚洗涤固体2~3次,低温干燥,得到CrCl3·6H2O。
(5)设生成CrCl3·6H2O的理论产量是xg,
Na2Cr2O7~2CrCl3·6H2O
262533
26.2gxg
解出x=53.3g
所以CrCl3·6H2O的产率是21.32/53.3×100%=40%
9.SO42-Fe2+B除去多余的SO2,防止污染大气I2+SO2+2H2O=4H++2I—+SO42-方案①因为A的溶液中含有SO2,SO2也能使KMnO4溶液褪色
【解析】
【分析】
本题通过硫及其化合物、铁盐亚铁盐的性质等考查氧化还原反应的概念,可从离子检验的知识点进行分析解答。
【详解】
(1)二氧化硫与铁离子反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,反应中Fe3+被还原成Fe2+,所以还原产物为Fe2+;SO2气体被氧化为SO42-,故氧化产物为SO42-。
本题正确答案是:
SO42-;Fe2+
(2)硝酸具有强氧化性,能够将亚硫酸钠氧化成硫酸钠,无法得到二氧化硫气体,故A错误;B.浓硫酸具有强酸性,且浓硫酸不挥发,亚硫酸钠溶液与浓硫酸能够反应生成二氧化硫气体,所以B选项是正确的;C.固体硫在纯氧中燃烧,操作不容易控制,且无法获得纯净的二氧化硫,故C错误;D.硫化氢在纯氧中燃烧制得的SO2容易混有硫化氢和氧气杂质,无法获得纯净的SO2,故D错误;
本题正确答案为B。
(3)二氧化硫气体是酸性氧化物,具有刺激性气味,直接排放会污染大气。
因为二氧化硫能和碱反应生成盐和水,可用碱液处理二氧化硫,所以装置C的作用为:
吸收SO2尾气,防止污染空气。
本题正确答案是:
除去多余的SO2,防止污染大气。
(4)二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色,说明发生了氧化还原反应,碘是氧化剂,二氧化硫是还原剂,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,其反应的离子方程式为:
I2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2I—。
(5)若发生反应,可通过证明溶液中Fe2+和SO42-来验证。
①中二氧化硫有还原性,高锰酸钾有强氧化性,二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色,Fe2+也使高锰酸钾溶液褪色,无法证明反应发生,所以方案①不合理;②Fe2+与碱反应生成白色沉淀Fe(OH)2,然后在空气中被氧化,迅速转为灰绿色,最后呈红褐色Fe(OH)3,证明反应发生,方案②合理;③加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀BaSO4,证明含有SO42-,方案③合理。
本题正确答案是:
方案①;因为A的溶液中含有SO2,SO2也能使KMnO4,溶液褪色。
10.2NO2+2NaOH==NaNO2+NaNO3+H2O。
—41.8kJ/mo1d降低温度c/5tmol·L-1·min-1=NO2+NO3--e-==N2O589.6
【解析】
【分析】
本题可从氧化还原反应方程式的书写、盖斯定律、化学反应速率、化学平衡状态判断、电化学原理来分析。
【详解】
(1)NaOH溶液吸收NO2时,生成两种盐,应为NaNO2和NaNO3,则反应的离子方程式为:
2NO2+2NaOH==NaNO2+NaNO3+H2O。
(2)将题给热化学方程式依次编号为①、②,依据盖斯定律,由(②-①)/2号得:
NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)△H=—41.8kJ/mo1。
(3)该反应为气体体积不变的放热反应。
①a项,反应前NO2气体为红棕色,反应后气体为无色,当气体颜色不再改变时可说明反应达到平衡状态,故a正确;b项,反应前后气体的质量和气体的物质的量均不变,故气体的平均摩尔质量始终不变,b项不能说明反应达到平衡状态,故b错误;c项,反应前后气体的质量不变,气体的体积不变,故气体的密度始终不变,c项不能说明反应达到平衡状态,故c错误;d项,NO2的体积分数不变,可以说明反应达到平衡状态,故d正确。
②将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,NO2的平衡转化率增大,平衡正向移动,又正反应为放热反应,且原料气配比不变,故应降低温度。
③A点n(NO2)/n(SO2)=0.4,SO2的起始浓度为cmol/L,则c(NO2)=0.4cmol/L,NO2的平衡转化率为50%,所以△c=0.2cmol/L则v(NO2)=c/5tmol·L-1·min-1。
④分别计算C、D两点的平衡常数K,设起始SO2物质的量为amol
对C点:
NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)
起始量(mol):
1.5aa00
变化量(mol):
0.5a0.5a0.5a0.5a
平衡量(mol):
0.5a0.5a0.5a0.5a
得K(Tc)=(0.5a)2/(0.5a)2=1
对D点:
NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)
起始量(mol):
aa00
变化量(mol):
0.6a0.6a0.6a0.6a
平衡量(mol):
0.9a0.4a0.6a0.6a
得K(TD)=(0.6a)2/(0.9a)(0.4a)=1
K(Tc)=K(To),则Tc=TD。
(4)石墨I电极上生成的氧化物Y应为N2O5,其电极反应式为NO2+NO3--e-==N2O5。
石墨Ⅱ电极上发生反应:
O2+2N2O5+4e-==4NO3-,故电池总反应为O2+4NO2==2N2O5,当收集到8molN2O5时,理论上消耗n(O2)=4mol,在标准状况下的体积为89.6L。
则本题答案为:
NO2+NO3--e-==N2O5;89.6L
【点睛】
本题难点为第三问中对温度大小比较,化学平衡常数的影响因素只有温度,故可通过平衡常数大小判断温度高低。
11.23d104s1面心立方堆积O正四面体sp3H2O2为极性分子,CCl4为非极性溶剂,所以H2O2难溶于CCl4中。
10NA6