高三下学期一模理科综合化学试题Word版附答案及解析.docx
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高三下学期一模理科综合化学试题Word版附答案及解析
2020高三下学期一模理科综合化学试题
满分100分。
考试时间50分钟
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,请考生认真阅读答题卡上的注意事项。
务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上指定位置,贴好考号条形码或将考号对应数字涂黑。
用2B铅笔将试卷类型A填涂在答题卡相应位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
答在试题卷、草稿纸上无效。
3.非选择答题用0.5毫米黑色墨水签字笔直接答在答题卡上每题对应的答题区域内,答在试题卷、草稿纸上无效。
4.考生必须保持答题卡的清洁。
考试结束后,监考人员将答题卡和试卷一并收回。
可能用到的相对原子质量:
H-1Li-7C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27Si-28S-32Cl-35.5Ca-40Ti-48Fe-56Cu-64
第Ⅰ卷选择题(共42分)
一、选择题:
本卷共7小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生活密切相关。
下列说法错误的是()
A.PM2.5和PM10都是空气质量指数(AQI)的重要指标
B.汽车尾气中的NO2和CO2都是大气污染
C.聚乙烯和聚氯乙烯随意乱扔都能产生白色污染
D.含N 和P的大量污水任意排放都能导致水体富营养化
2.油纸伞是“国家级非物质文化遗产”,其传统制作技艺的最后一步使用的桐油(主要成分是不饱和脂肪酸甘油三酯),可因自行聚合而固化。
下列有关说法正确的是()
A.1,2-丙二醇与甘油互为同系物
B.C17H33COOH 的直链不饱和脂肪酸共17种
C.天然桐油能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.桐油的自行聚合固化属于缩聚反应
3.下列说法正确的是()
A.1mol—OH含10NA个电子
B.1molC2H518OH与足量CH3COOH充分反应可得NA个H2O
C.标准状况下,11.2L丙烯所含的极性共价键数为3NA
D.常温下,将1mol铁加入到足量的浓硝酸中,生成NO2气体的体积大于67.2L
4.实验室验证钠能与二氧化碳发生反应,并确定其产物的装置如图所示(已知:
PdC12溶液遇CO能产生黑色的Pd),下列说法错误的是()
A.装置①的仪器还可以制取H2、NH3等气体
B.装置⑤中石灰水变浑浊后,再点燃酒精灯
C.装置②③中分别盛装饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4
D.装置⑥中有黑色沉淀,发生的反应是PdC12+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HC1
5.a、b、c、d为短周期元素,原子序数依次增大。
25℃时,其最高价氧化物的水化物溶液(浓度均为0.1mol·L-1)的pH和原子序数的关系如图所示。
下列有关说法正确的是()
A.简单离子半径:
b>a
B.d元素氧化物的水化物一定是强酸
C.气态氢化物的稳定性:
d>c
D.b、c的简单离子都能破坏水的电离平衡
6.锂—铜空气燃料电池(如图)容量高、成本低,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为:
2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法错误的是()
A.放电时,当电路中通过0.1mol电子的电量时,有0.1molLi+透过固体电解质向Cu极移动,有标准状况下1.12L氧气参与反应
B.整个反应过程中,氧化剂为O2
C.放电时,正极的电极反应式为:
Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-
D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O
7.已知298K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7;p(Ni)=-lgc(Ni2+),p(B)=-lgc(S2-)或-lgc(CO32-)。
在含物质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液产生两种沉淀,溶液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。
下列说法错误的是()
A.对于曲线I,在b点加热,b点向c点移动
B.常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度
C.向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,d点向b点移动
D.P为3.5且对应的阴离子是CO32-
第Ⅱ卷(非选择题共58分)
二、非选择题(本卷包括必考题和选考题两部分。
第8~10题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第11~12题为选考题,考生根据要求作答。
)
(一)必考题
8.亚硝酰氯(ClNO)常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体,某学习小组在实验室用Cl2与NO制备ClNO并测定其纯度,进行如下实验(夹持装置略去)。
查阅资料:
亚硝酰氯(ClNO)的熔点为-64.5℃、沸点为-5.5℃,气态呈黄色,液态时呈红褐色,遇水易反应生成一种氯化物和两种氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色。
请回答下列问题:
Ⅰ.Cl2的制备:
舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。
(1)该方法可以选择上图中的______(填字母标号)为Cl2发生装置,该反应中被氧化与被还原物质的物质的量之比为______。
(2)欲收集一瓶纯净干燥的氯气,选择上图中的装置,其连接顺序为:
a→______→i→h(按气流方向填小写字母标号)。
Ⅱ.亚硝酰氯(ClNO)的制备、实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(ClNO):
(3)实验室也可用B装置制备NO,与B装置相比,使用X装置的优点为______。
(4)组装好实验装置后应先______,然后装入药品。
一段时间后,两种气体在Z中反应的现象为______。
III.亚硝酰氯(ClNO)纯度的测定:
将所得亚硝酰氯(ClNO)产品13.10g溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用0.8mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为22.50mL。
(已知:
Ag2CrO4为砖红色固体)
(5)亚硝酰氯(ClNO)与水反应的离子方程式为______。
(6)亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为______。
(保留两位有效数字)
9.铋及其化合物在工业生产中用途广泛,某研究小组用浮选过的辉铋矿(主要成分是Bi2S3,还含少量SiO2等杂质)制备NaBiO3,其流程如下:
已知:
水解能力:
Bi3+>Fe3+。
回答下列问题:
(1)“浸取”时,为了提高浸取速率,可采取的措施有______(任写一条);过滤1的滤渣的主要成分有______(填化学式)。
(2)浸取时加入过量浓盐酸的目的是______;“母液”中通入气体X后可循环利用,气体X为______(填名称)。
(3)写出焙烧时生成铋酸钠的化学方程式______;当消耗标准状况下4.48LO2时,转移电子的数目是______。
(4)25℃时,向浓度均为0.04mol·L-1的Cu2+、Pb2+、Bi3+的混合溶液中滴加(NH4)2S溶液(设溶液体积增加1倍),当c(Pb2+)=10-5mol·L-1时恰好完全沉淀,所得溶液中c(Cu2+)∶c(Bi3+)=______。
[已知:
Ksp(CuS)=6.0×10-36、Ksp(PbS)=3.0×10-28、Ksp(Bi2S3)=1.6×10-20]
(5)用双硫腙(H2Dz,二元弱酸)~CC14络合萃取法可从工业废水中提取金属离子:
H2Dz先将金属离子络合成电中性的物质[如Cu(HDz)2等],再用CCl4萃取此络合物。
下图是用上述方法处理含有Hg2+、Bi3+、Zn2+的废水时的酸度曲线(E%表示金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率)。
①当调节pH=2.5时,铋(Bi)的存在形式有______。
②向萃取后的CCl4中加入NaOH溶液可将铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来,相应的离子方程式为______。
10.硫的化合物在科研、生活及化学工业中具有重要的作用。
(1)在废水处理领域中,H2S或Na2S能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。
25℃,在0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如下表(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
pH
3
5
7
9
11
c(S2-)/(mol·L-1)
1.4×10-15
1.4×10-11
6.8×10-8
1.3×10-5
1.3×10-3
某溶液含0.020mol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S,当溶液的pH=5时,Mn2+开始沉淀,MnS的溶度积为______。
(2)工业上采用高温分解H2S制取氢气,其反应为2H2S(g)
2H2(g)+S2(g) ΔH1,在膜反应器中分离出H2。
①已知:
H2S(g)
H2(g)+S(g) ΔH2;2S(g)
S2(g) ΔH3,则ΔH1=______(用含ΔH2、ΔH3的式子表示)。
②在密闭容器中,充入0.10molH2S(g),发生反应2H2S(g)
2H2(g)+S2(g),控制不同的温度和压强进行实验,结果如图所示。
图中压强p1、p2、p3由大到小的顺序为______,理由是______。
若容器的容积为2.0L,则压强为p3,温度为950℃时,反应经3h达到平衡,化学反应速率v(S2)=______;若压强p2=7.2MPa、温度为975℃时,该反应的平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,计算结果保留两位有效数字)。
若保持压强不变,升温至1000℃时,则该反应的平衡常数_____(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)工业上用惰性电极电解KHSO4饱和溶液制取H2O2,示意图如图所示:
①低温电解KHSO4饱和溶液时阳极的电极反应式为______。
②K2S2O8水解时生成H2O2和KHSO4,该反应的化学方程式______。
(二)选考题
11、[化学—选修3:
物质结构与性质]
X、Y、Z、R为前四周期原子序数依次增大的元素。
X原子有3个能级,且每个能级上的电子数相等;Z原子的不成对电子数在同周期中最多,且Z的气态氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最低;X、Y、R三元素在周期表中同族。
(1)R元素在周期表中的位置是____________________,其基态原子的价层电子排布图为_____________________________。
(2)如图表示X、Y、Z的四级电离能变化趋势,其中表示Y的曲线是_________(填标号)。
(3)化合物(XH2=X=O)分子中X原子杂化轨道类型是_____________,1mol(X2H5O)3Z=O分子中含有的σ键与π键的数目比为_______________。
(4)Z与氯气反应可生成一种各原子均满足8电子稳定结构的化合物,其分子的空间构型为________________。
(5)某R的氧化物晶胞结构如图所示,该物质的化学式为____________。
已知该晶体密度为ρg/cm3,距离最近的两个原子的距离为dpm,则R的相对原子质量为____________。
(阿伏加德罗常数为NA)
(6)X形成的一种常见单质,性质硬而脆,原因是_________________________。
12、[化学—选修5:
有机化学基础]
化合物I具有贝类足丝蛋白的功能,可广泛用于表面化学、生物医学、海洋工程、日化用品等领域。
其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)I中含氧官能团的名称为___________________。
(2)由B生成C的化学方程式为_______________________________。
(3)由E和F反应生成D的反应类型为_______,由G和H反应生成I的反应类型为______。
(4)仅以D为单体合成高分子化合物的化学方程式为_________________。
(5)X是I的同分异构体,能发生银镜反应,能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:
2:
1:
1。
写出两种符合要求的X的结构简式_________________。
(6)参照本题信息,试写出以1-丁烯为原料制取
的合成路线流程图(无机原料任选)__________。
合成路线流程图示例如下:
答案及解析
1.【答案】B
【解析】
PM2.5是指空气中直径小于或等于
的颗粒物,PM1O是指可吸入颗粒物,就是空气中可被吸入人体的颗粒物,该值越高,代表空气污染程度越严重;因此PM2.5和PM10都是空气质量指数(AQI)的重要指标;A正确;大气中的SO2和氮氧化物是形成酸雨的主要污染物,而CO2不是大气污染物;B错误;聚乙烯和聚氯乙烯都属于有机高分子,不易降解,随意乱扔都能产生白色污染,C正确;水体富营养化污染是指含有大量氮、磷等植物营养成分的污水的排放,大量有机物在水中降解放出营养元素N、P,会使水中氮、磷等营养成分大量富集,促进水中的藻类等浮游植物和浮游动物大量繁殖,使水体通气不良,水中溶解的氧气含量显著下降,致使鱼类等水生生物大量死亡,水面发黑,水体发臭,出现赤潮、水华现象;D正确;正确选项B。
2.【答案】C
【解析】
同系物必须结构相似,组成上相差n个-CH2原子团;1,2-丙二醇与甘油所含有的羟基个数不同,1,2-丙二醇含有2个羟基,甘油含有3个羟基,结构不相似,不是同系物关系,A错误;如果-C17H33为直链烃基,含有碳碳双键就有16种,如果-C17H33为带有支链的烃基,含有碳碳双键的数目远大于17种,所以C17H33COOH 的直链不饱和脂肪酸大于17种,B错误;桐油主要成分是不饱和脂肪酸甘油三酯,结构中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;桐油主要成分是不饱和脂肪酸甘油三酯,结构中含有碳碳双键,在一定条件下与氢气发生加成反应变为固态,不属于缩聚反应,D错误;正确选项C。
点睛:
同系物:
结构相似,组成上相差相差n个-CH2原子团;如果有机物含有官能团,则要求官能团的种数相同,个数也得相同,所以.1,2-丙二醇与甘油不是同系物关系,属于同类物。
3.【答案】C
【解析】
A项,1个-OH中含9个电子,1mol-OH含9NA个电子,A项错误;B项,C2H518OH与CH3COOH的酯化反应为可逆反应,1molC2H518OH与足量CH3COOH充分反应得到的H2O的物质的量小于1mol,B项错误;C项,n(CH2=CHCH3)=
=0.5mol,1个CH2=CHCH3分子中含6个碳氢极性共价键,标准状况下11.2L丙烯所含的极性共价键物质的量为3mol,C项正确;D项,常温下Fe遇浓硝酸发生钝化,D项错误;答案选C。
点睛:
本题考查以阿伏加德罗常数为中心的计算,涉及物质的组成和结构、乙酸乙酯的制备、Fe的钝化等知识,注意-OH和OH-的区别,酯化反应的机理一般是“酸脱羟基,醇脱氢”,酯化反应是可逆反应。
4.【答案】C
【解析】
固体和液体不加热反应制备气体,锌和稀硫酸反应制氢气,氧化钙和浓氨水反应制备氨气都可以用装置①,A正确;金属钠与空气中的氧气、水蒸气等发生反应,因此实验之前,用二氧化碳气体排出装置内的空气,当看到装置⑤中石灰水变浑浊后,空气已排净,再点燃酒精灯,B正确;反应产生的二氧化碳气体含有氯化氢和水蒸气,因此先用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢,(因为碳酸钠溶液与二氧化碳反应),再用浓H2SO4吸收水蒸气,C错误;根据题给信息可知,PdC12被CO还原为黑色的Pd,反应PdC12+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HC1,D正确;正确选项C。
点睛:
碳酸钠与盐酸反应制备二氧化碳气体,会含有杂质气体氯化氢和水蒸气,要得到纯净的二氧化碳气体,混合气体先通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸,不能用饱和碳酸钠溶液除氯化氢,因为碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠。
5.【答案】C
【解析】a、b、c、d为短周期主族元素,由25℃时其最高价氧化物的水化物溶液(浓度均为0.1mol·L-1)的pH和原子序数的关系图可以知道,0.1mol/LHNO3的pH=1,0.1mol/LHClO4的pH=1,0.1mol/LNaOH溶液的pH=13,a为N元素,b为Na,D为Cl,c为第三周期元素,且c的最高价含氧酸为二元酸时pH<1,则c应为S;由上述分析可以知道,a为N,b为Na,c为S,d为Cl;电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径:
N3->Na+,A错误;S元素的氧化物有二氧化硫和三氧化硫,二氧化硫的水化物亚硫酸为弱酸,三氧化硫的水化物硫酸为强酸,B错误;非金属性Cl>S,非金属性越强,氢化物越稳定,则氢化物稳定性:
HCl>H2S,C正确;Na+为强碱阳离子,不发生水解,不能破坏水的电离平衡,S2-属于弱酸根离子,能够水解,破坏水的电离平衡,D错误;正确选项C。
6.【答案】A
【解析】放电时,锂作负极,电极反应式为Li-e-═Li+,Cu作正极,根据总反应2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,4Cu+O2=2Cu2O,正极的电极反应式为4Cu+O2=2Cu2O,Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-,电解质中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,据此分析解答。
【详解】A、放电时,电解质中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,当电路中通过0.1mol电子的电量时,根据4Cu+O2=2Cu2O,O2+4e-+2H2O=4OH-,正极上参与反应的氧气为0.025mol,在标准状况下的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L,故A错误;
B、通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时Cu2O转化为Cu,则整个反应过程中,铜相当于催化剂,氧化剂为O2,故B正确;
C、该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电力,由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电,正极反应为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-,故C正确;
D.该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电力,由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电,正极反应为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-,因此通入空气的目的是让氧气与铜反应生成Cu2O,故D正确;
【点睛】明确原电池正负极的判断及电极反应式是解本题关键。
本题的易错点为C,要注意根据正反应方程式分析解答,注意把握Cu在整个过程中的作用。
7.【答案】A
【解析】A.一般而言,加热可使难溶电解质的溶解度增大,其溶度积常数增大,所以溶液中c(Ni2+)和c(B2-)都增大,但pNi和pB存在关系为:
pNi=pKsp(NiB)-pB。
所以对于曲线I,在b点加热,b点不是向c点移动,而是向a点方向移动,故A错误;
B.NiS和NiCO3是同类型难溶电解质,由于Ksp(NiCO3)=1.0×10-7>Ksp(NiS)=1.0×10-21,所以常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度,故B正确;
C.对于d所处溶液,有Ksp(NiB)=c(Ni2+)c(B2-),向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,沉淀溶解平衡逆向移动,即c(B2-)增大,则c(Ni2+)减小,pNi增大,即d点向b点移动,故C正确;
D.产生NiS或者NiCO3,则有pNi+pB=pKsp(NiB),由于Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7,所以P点对应的是较小的pKsp(NiB),即Ksp(NiB)较大,因此P点对应的是NiCO3,pNi=pB=
=3.5,故D正确。
8.【答案】
(1).C
(2).2∶1(3).g→f→e→d→c→b(4).排除装置内空气的干扰,可以随开随用,随关随停(5).检查装置的气密性(6).出现红褐色液体(7).2ClNO+H2O==2H++2Cl-+NO↑+NO2↑(8).90%
【解析】
(1)实验室制取氯气的方法是将二氧化锰固体与浓盐酸混合加热,所以选取的装置为C。
该反应中有2molHCl被氧化为1molCl2,有1molMnO2被还原为Mn2+,所以被氧化与被还原物质的物质的量之比为2:
1。
(2)制取的氯气应该先过饱和食盐水除去氯化氢,过浓硫酸干燥,再收集(氯气密度大于空气,应该长进短出),所以顺序为:
a→g→f→e→d→c→b→i→h。
(3)X可以从U形管的左侧加入硝酸,当硝酸没过铜丝的时候,可以保证装置内没有空气,这样生成的NO比较纯净。
当反应需要停止时,可以关闭K1,此时NO气体无法排出,会产生一定气压,使U形管右侧液面下降,当固液分离的时候,反应自动停止。
由上,X装置的优点是:
排除装置内空气的干扰,可以随开随用,随关随停。
(4)实验的一般步骤是连接装置再检查气密性,再进行实验。
一段时间后,两种气体在Z中反应生成亚硝酰氯,而亚硝酰氯是一种红褐色液体,所以现象为Z的三颈瓶中出现红褐色液体。
(5)亚硝酰氯遇水易反应生成一种氯化物(只能是HCl)和两种氮的常见氧化物(NO和NO2),所以反应的离子方程式为:
2ClNO+H2O==2H++2Cl-+NO↑+NO2↑。
(6)加入的硝酸银为0.8×22.5×10-3=0.018mol,所以氯离子为0.018mol,根据Cl守恒得到ClNO为0.018mol,考虑到题目是将产品配成250mL溶液,取25mL进行滴定,所以含有的ClNO为0.18mol,质量为0.18×65.5=11.79g,质量分数为11.79÷13.1=90%。
9.【答案】
(1).粉碎矿石,适当提高浸取时温度、适当提高溶液浓度、搅拌等
(2).S、SiO2(3).防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀,提高原料的浸出率(4).氯气(5).2Bi+2O2+Na2O2
2NaBiO3(6).NA或6.02×1023(7).10-11﹕1(8).Bi3+、Bi(HDz)3(9).Bi(HDz)3+6OH-===Bi(OH)3+3H2O+3Dz3-
【解析】
(1)“浸取”时,为了提高浸取速率,可采取的措施有粉碎矿石、适当提高浸取时温度、适当提高溶液浓度、搅拌等;二氧化硅与盐酸和氯化铁不反应,Bi2S3中的-2价S被氧化为单质硫,则滤渣的主要成分有S、SiO2。
(2)由于铁离子、Bi3+易水解,因此溶浸时加入过量浓盐酸的目的是防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀,提高原料的浸出率;加入铁粉后铁离子转化为亚铁离子,Bi3+转化为单质铋,氯气能把氯化亚铁氧化为氯化铁而循环利用,所以气体X为氯气。
(3)焙烧时生成铋酸钠的化学方程式为2Bi+2O2+Na2O2
2NaBiO3;反应中只有Bi元素化合价升高,从0价升高到5价,当消耗标准状况下4.48LO2即0.2mol氧气时,转移电子的个数是NA。
(4)根据溶度积常数可知此时Bi3+未沉淀,浓度是0.02mol/L。
铜离子浓度是
,所以所得溶液中c(Cu2+)∶c(Bi3+)=10-11∶1。
(5)①当调节pH=2.5时铋的萃取率是0.8,所以铋(Bi)的存在形式有Bi3+、Bi(HDz)3;②向萃取后的CCl4中加入NaOH溶液可将铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来,相应的离子方程式为Bi(HDz)3+6OH-=Bi(OH)3↓+3H2O+3Dz2-。
10.【答案】
(1).2.8×10-13
(2).2ΔH2+ΔH3(3).p3>p2>p1(4).该反应的正反应为气体分子数增加的反应,其他条件相同时,压强