安徽省滁州市届高三上学期期末考试理综化学试题.docx
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安徽省滁州市届高三上学期期末考试理综化学试题
安徽省滁州市【最新】高三上学期期末考试理综化学试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.【最新】11月21日,长征六号运载火箭将三颗视频卫星成功送入太空轨道,火箭的动力系统采用的是新一代大推力液氧煤油发动机。
下列说法错误的是()
A.液氧煤油发动机排出的气体无毒无污染B.煤油是由多种碳氢化合物组成的混合物
C.箭体采用铝合金和碳/环氧复合材料是为了美观D.卫星上的计算机芯片使用的是高纯单质硅
2.有机物Z常用于治疗心律失常,Z可由有机物X和Y在一定条件下反应制得:
下列叙述正确的是
A.X的分子式为C8H10O2
B.X的同分异构体中含苯环且能水解的共有6种
C.Y可以发生取代反应和加成反应
D.Z中所有原子有可能在同一平面内
3.NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.若2.24 L某气体中含有的分子数为0.1NA,则该气体所处的状态一定为标准状况
B.一定条件下,密闭容器中1.4gN2与0.2mol H2充分反应,转移的电子数为0.3NA
C.0.1mol熔融状态下的NaHSO4中含有的阴离子数为0.2NA
D.7.4g丁醇中存在的共价键总数为1.4NA
4.实验室利用下列装置可测量一定质量的钢材中的含碳量(部分加持装置已略去)。
下列有关判断正确的是()
A.实验时,先打开K1、K2,关闭K3,从a处通入N2,目的是排出装置中的O2
B.点燃酒精灯前,需要打开K1、关闭K2,打开K3、K1起到平衡气压的作用
C.装置②中的酸性KMnO4溶液吸收SO2,装置③盛有浓硫酸,起到干燥作用
D.实验前后需称取装置④和装置⑤的质量,才能准确地测得钢材的含碳量
5.硼酸(H3BO3)可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备,工作原理如图所示。
下列有关表述错误的是()
A.M室的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
B.N室中,进口和出口的溶液浓度大小关系为a%
C.b膜为阴离子交换膜,产品室发生反应为H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O
D.理论上每生成1molH3BO3,阴极室可生成5.6L气体(标准状况)
6.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,其原子序数依次递增。
已知W的最外层电子数是其电子层数的3倍,X-和Y2+具有相同的电子层结构,Z的简单阴离子不水解。
下列说法中正确的是()
A.原子半径:
Y>X>WB.简单氢化物的沸点:
W>X
C.Y与X形成的化合物中存在共价键D.电解Y与Z形成的化合物的水溶液可制得Y单质
7.常温时,相同浓度的三种一元弱酸(HX、HY、HZ)、强酸、纯水分别用相同浓度的NaOH溶液滴定,所得溶液的pH与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示。
已知滴定过程中存在:
当c(HX)=c(X-)时,pH=10;c(HY)=c(Y-)时,pH=7;c(HZ)=c(Z-)时,pH=4。
下列说法正确的是()
A.①为强酸的滴定曲线B.酸性强弱:
HX>HY>HZ
C.滴定HX溶液可用甲基橙作指示剂D.HZ+Y-
HY+Z-的平衡常数为K=1.0×103
二、实验题
8.某校合作学习小组的同学设计实验验证Na2SO4与焦炭高温加热后的产物。
回答下列问题。
(1)Na2SO4与焦炭反应的实验装置如下图所示:
①先通入N2,然后加热,直至反应结束,整个过程中N2的作用是__________________________。
②装置B的作用是___________。
(2)该同学认为气体产物中可能含有CO2、CO及SO2,并进行验证,选用上述实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①实验装置连接的合理顺序为A、B、___________。
装置H中黑色粉末是___________。
②能证明产物中有CO的现象是____________________________________________。
③若含有SO2,E装置的作用是______________________________(用化学方程式说明)。
(3)某同学利用下图装置验证固态产物,能证明固态产物中含有Na2S的现象是___________。
若实验中发现固态产物完全反应后,锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀,说明固体产物中除含有Na2S外,还含有少量的___________(填一种可能的物质)。
9.高锰酸钾常用作消毒剂、水质净化剂等。
工业上用软锰矿(主要含MnO2,还含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质)制备高锰酸钾晶体的一种工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)焙烧过程中发生的主要反应为MnO2+ KOH+O2
K2MnO4+H2O,该反应配平后MnO2与O2的系数比为________。
采用对空气加压的方法可提高MnO2的利用率。
原因是__________________________。
(2)滤渣Ⅱ是________,第一次通CO2不能用稀盐酸代替的原因是____________________________。
(3)第二次通入过 量 CO2生成 MnO2的离子方程式为__________________________。
(4)由下图可知,从滤液Ⅲ得到高锰酸钾晶体需经过________、________、洗涤等一系列操作。
(5)1t含MnO287%的软锰矿,理论上最多可制得________tKMnO4晶体。
三、原理综合题
10.碳的氧化物对环境的影响较大,CO是燃煤工业生产中的大气污染物,CO2则促进了地球的温室效应。
给地球生命带来了极大的威胁。
(1)已知:
①甲醇的燃烧热△H=-726.4kJ·mol-1②H2(g)+
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ·mol-1。
则二氧化碳和氢气合成液态甲醇,生成液态水的热化学方程式为_____。
(2)二氧化碳合成CH3OH的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H1,过程中会产生副反应:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)△H2。
图1是合成甲醇反应中温度对CH3OH、CO的产率影响曲线图,△H2________0(填“>”或“<”)。
增大反应体系的压强,合成甲醇的反应速率___________(填“增大”“减小”或“不变”),副反应的化学平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
(3)以某些过渡金属氧化物作催化剂,二氧化碳与甲烷可转化为乙酸:
CO2(g)+CH4(g)
CH3COOH(g)△H=+36.0kJ·mol-1。
不同温度下,乙酸的生成速率变化曲线如图2。
结合反应速率,使用催化剂的最佳温度是________℃,欲提高CH4的转化率,请提供一种可行的措施:
______________。
(4)一定条件下,CO2与NH3可合成尿素[CO(NH2)2]:
CO2(g)+2NH3(g)
CO(NH2)2(g)+H2O(g)△H。
某温度下。
在容积为1L的恒容密闭容器中,加入一定氨碳比
的3molCO2和NH3的混合气体。
图3是有关量的变化曲线,其中表示NH3转化率的是曲线________(填“a”或“b”),曲线c表示尿素在平衡体系中的体积分数变化曲线,则M点的平衡常数K=________,y=________。
11.第ⅠA、ⅦA族元素及其化合物在生活、生产中有广泛应用。
回答下列问题:
(1)基态钠原子核外电子排布式为_______;ⅠA族元素的基态原子价层电子云轮廓图为_______。
(2)H2分子中轨道重叠方式是________(填标号)。
A.s-sB.s-pC.p-p
与H2F+互为等电子体的分子是________(填一种即可)。
(3)OF2、O2F2是氟化物。
OF2分子的中心原子杂化类型是________;氯的含氧酸通式表示为HClOx,若某种氯的含氧酸中阴离子立体构型为三角锥形,则x=________。
(4)碱金属单质的熔点随原子序数增大而降低,而卤素单质的熔点,沸点随原子序数增大而升高,其原因是________________________________。
(5)钠、钾晶胞如图A所示,其堆积方式是________。
(6)氢化钠晶胞如图B所示(白球代表H+,黑球代表Na+),图C是氢化钠晶胞的截面图。
已知NA代表阿伏加德罗常数的值,晶体密度为dg·cm-3。
①氢化钠晶胞中阴离子的配位数为________。
②Na+半径为________pm(只列出计算式即可)。
12.[化学——选修5:
有机化学基础
有机物Ⅰ广泛应用在航空、激光等领域,Ⅰ的一种合成路线如下:
已知:
①有机物A的质谱图与核磁共振氢谱图如下:
①2RCOOH
+H2O
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称是________,C中含氧官能团的名称是________。
(2)②的反应类型为_________,Ⅰ的分子式为_________。
(3)①的反应方程式为_______________________________________。
(4)F的结构简式是______________。
(5)同时满足下列条件的G的同分异构体共有________种(不含立体结构),写出其中的一种结构式 :
__________。
①能发生银镜反应
②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应
③1mol该物质最多能与8molNaOH反应
(6)写出用间二甲苯和甲醇为原料制备
的合成路线:
________________(其他试剂任选)。
参考答案
1.C
【解析】A.液氧煤油发动机排出的气体为二氧化碳和水,无毒无污染,故A正确;B.煤油的主要成分是烃,是由多种碳氢化合物组成的混合物,故B正确;C.箭体采用铝合金和碳/环氧复合材料的主要原因是铝合金和碳/环氧复合材料抗腐蚀性好,密度小,目的是减轻箭体的质量和和提高箭体的结构强度,故C错误;D.硅是半导体材料,常用作计算机芯片制作,故D正确;故选C。
2.B
【解析】A.物质X的分子式为C8H8O2,故A错误;B.由题目要求可知该有机物的同分异构体中应具有CH3-C6H4-OOCH(-C6H4-为苯环)的结构,应有邻、间、对三种同分异构体或C6H5-OOCCH3或C6H5-COOCH3或C6H5-CH2OOCH共6种,故B正确;C.Y含有酯基、溴原子,可发生水解反应,水解反应属于取代反应,不能发生加成反应,故C错误;D.Z含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,则所有原子不可能在同一个平面上,故D错误;故选B。
点睛:
本题考查有机物结构和性质,明确官能团及其性质关系是解本题关键。
本题的易错点为C、D,要注意酯基中的碳氧双键不能发生加成反应;分子结构中只要含有饱和碳原子(包括:
-CH3、-CH2-、
、
)中的一种,分子中的所有原子就不可能处于同一平面内。
3.D
【解析】A.根据pV=nRT可知,1mol气体的体积为22.4L,所处的条件有很多,不一定是标准状况,故A错误;B,1.4gN2的物质的量为
=0.05mol,该反应是可逆反应,与0.2mol H2充分反应,不可能完全反应,则转移电子的数目小于0.05mol×6=0.3mol,故B错误;C.熔融状态下的NaHSO4中含有钠离子和硫酸氢根离子,0.1mol熔融状态下的NaHSO4中含有的阴离子数为0.1NA,故C错误;D、7.4g丁醇的物质的量为0.1mol,而1mol丁醇中含14mol共价键,故0.1mol丁醇中含1.4NA个共价键,故D正确;故选D。
4.C
【详解】
A.样品与浓硫酸会反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,实验时,先打开K1、K2,关闭K3,从a处通入N2,目的是排出装置中的CO2,故A错误;
B.点燃酒精灯前,需要关闭K1、K2,打开K3,本实验中K1无平衡气压的作用,故B错误;
C.高锰酸钾溶液具有强氧化性,可以吸收二氧化硫转化为硫酸,装置③中的浓硫酸干燥二氧化碳,防止水蒸气对二氧化碳吸收的影响,故C正确;
D.装置⑤的干燥管中的碱石灰是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,故实验前后只需称取装置④的质量,就能准确地测得钢材的含碳量,故D错误;
故选C。
5.D
【解析】
由题意知,通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备硼酸(H3BO3),左边为阳极室,右边为阴极室。
阳极上OH-放电产生H+,所以a膜为阳离子交换膜、b膜为阴离子交换膜,产品室发生反应为H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O;阴极上H+放电产生OH-,c膜为阳离子交换膜,所以电解后氢氧化钠溶液的浓度变大。
A.M室发生的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,A正确;B.N室中,进口和出口的溶液浓度大小关系为a%<b%,B正确;C.b膜为阴离子交换膜,产品室发生反应为H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O,C正确;D.理论上每生成1mol产品,电路中转移1mol电子,阴极室可生成0.5molH2,在标准状况下体积为11.2L,D不正确。
本题选D。
6.B
【解析】短周期主族W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,W为O元素;X-和Y2+具有相同的电子层结构,则X为F,Y为Mg元素;Z的简单阴离子不水解,且原子序数大于12,则Z为Cl元素。
由上述分析可知,W为O,X为F,Y为Mg,Z为Cl。
A.同周期自左而右,原子半径逐渐减小,同主族自上而下,原子半径逐渐增大,原子半径:
Y>W>X,故A错误;B.水常温下为液体,HF为气体,则简单氢化物的沸点:
W>X,故B正确;C.氟化镁是活泼的金属元素和活泼的非金属元素形成的化合物,为离子化合物,存在离子键,故C错误;D.电解氯化镁的水溶液可制得生成氢气和氯气,得不到镁单质,故D错误;故选B。
7.D
【解析】
A.①起始pH=7,为纯水,故A错误;B.根据c(HX)=c(X-) 时,pH=10,即Ka(HX)=
=c(H+)=10-10;同理Ka(HY)=10-7;Ka(HZ)=10-4,K越大,酸性越强,因此酸性:
HZ>HY>HX,故B错误;C.滴定HX溶液时终点溶液呈碱性,不能用甲基橙作指示剂,故C错误;D.HZ+Y-
HY+Z-的平衡常数为K=
=
=
=1.0×103,故D正确;故选D。
8.排出装置中空气并将生成的气体吹出安全瓶FECDGHCCuOH中黑色粉末变为红色,其后的C中澄清石灰水变浑浊5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4试管中有黑色沉淀Na2SO3
【分析】
硫酸钠和焦炭高温反应可能生成硫化钠、SO2和碳的氧化物,还可能含有亚硫酸钠,检验气体中可能含有的CO2、CO及SO2,需要先用品红检验SO2,然后用酸性高锰酸钾溶液除去SO2,再检验CO2,最后利用CO的还原性检验CO。
固体产物的检验需要用硫酸和Na2S反应生成H2S,通入硫酸铜溶液,生成黑色的CuS沉淀检验。
若固体中含有亚硫酸钠,加入硫酸后,在酸性环境下,-2价的硫和+4价的硫会生成单质硫,产生淡黄色沉淀。
【详解】
(1)①碳能够与空气中的氧气反应生成碳的氧化物,为了防止氧气对实验的干扰,先通入N2,然后加热,直至反应结束,可以排出装置中空气并将生成的气体吹出,故答案为排出装置中空气并将生成的气体吹出;②Na2SO4与焦炭高温加热后的产物中可能含有二氧化硫等易溶于水的气体,装置B可以防止因二氧化硫等气体的吸收造成的倒吸,故答案为安全瓶(或防止倒吸);
(2)①气体中可能含有CO2、CO及SO2,由于二氧化硫也能使澄清的石灰水变浑浊,需要首先检验二氧化硫,然后除去二氧化硫后再检验二氧化碳,最后除去二氧化碳后检验一氧化碳,实验装置连接的合理顺序为A、B、F、E、C、D、G、H、C;一氧化碳具有还原性,可以使金属氧化物还原,装置H中黑色粉末可以是氧化铜,故答案为FECDGHC;CuO;②H中黑色粉末变为红色,其后的C中澄清石灰水变浑浊,即可证明产物中有CO,故答案为H中黑色粉末变为红色,其后的C中澄清石灰水变浑浊;③二氧化硫能够使高锰酸钾溶液褪色,反应的化学方程式为5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,故答案为5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4;
(3)Na2S能够与硫酸反应生成硫化氢气体,硫化氢与硫酸铜溶液反应生成黑色的硫化铜沉淀;实验中发现固态产物完全反应后,锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀,该黄色沉淀应该是硫化氢与二氧化硫反应生成的硫,说明固体产物中除含有Na2S外,还含有少量的Na2SO3,故答案为试管中有黑色沉淀;Na2SO3。
【点睛】
混合气中同时含有SO2和CO2时,应先检验SO2,因为CO2只能用石灰水检验,而SO2也能使石灰水变浑浊。
SO2有漂白性,可以使品红溶液褪色,所以用品红检验SO2,但通过品红溶液后,还有SO2剩余,所以需要除去SO2,利用SO2的还原性,用酸性高锰酸钾溶液除去SO2,若酸性高锰酸钾溶液的紫色没有完全褪色,则证明SO2被除尽了。
最后再通过石灰水检验CO2。
9.2:
1加压,增大了氧气的浓度,反应速率加快,使MnO2反应更充分Al(OH)3、H2SiO3不易控制稀盐酸的用量,过量的稀盐酸会使Al(OH)3溶解(或酸性过强,会使K2MnO4过早发生歧化反应)3MnO42-+4CO2+2H2O=MnO2↓+2MnO4-+4HCO3-蒸发结晶趁热过滤1.58
【解析】
分析整个流程,将软锰矿主要成分MnO2与KOH混合在空气中焙烧,冷却得到固体物质,将固体物质溶于水过滤得到滤渣I和滤液I,滤液I中应含有K2SiO3,KAl(OH)4,K2MnO4等溶质,滤渣I为Fe2O3;向滤液I中第一次通入CO2发生反应,过滤得到滤渣Ⅱ和滤液Ⅱ,滤渣Ⅱ为Al(OH)3,H2SiO3;滤液Ⅱ含有KHCO3,K2MnO4等溶质;向滤液Ⅱ中第二次通入过量CO2,再次过滤得到滤液Ⅲ和MnO2,则可以推断滤液Ⅲ中含有KMnO4和KHCO3,再经过一系列操作得到较纯的KMnO4,MnO2可以作为循环利用的物质。
(1)焙烧时MnO2与KOH在空气中O2的作用下反应得到K2MnO4和H2O,反应为氧化还原反应,Mn化合价升高2,O化合价降低2,根据电子转移数守恒,所以在MnO2前面配上2,O2前面配上1,配平后MnO2与O2的系数比为2:
1;工业生产中采用对空气加压的方法提高MnO2利用率,用碰撞理论可以解释为加压增大了氧气浓度使单位体积内的活化分子数增加,有效碰撞数增多,反应速率加快,使MnO2反应更充分,故答案为2:
1;加压增大了氧气浓度,使单位体积内的活化分子数增加,有效碰撞数增多,反应速率加快,使MnO2反应更充分;
(2)滤渣Ⅱ中含有的物质有Al(OH)3,H2SiO3,第一次通CO2不能用稀盐酸代替,这是由于稀盐酸酸性较强,可溶解Al(OH)3,不易控制稀盐酸的用量,溶液中便会再次混入Al3+,故答案为Al(OH)3,H2SiO3;不易控制稀盐酸的用量,过量的稀盐酸会使Al(OH)3溶解;
(3)第二次通入过量CO2生成MnO2,溶液中原先是K2MnO4,再第二次通入过量的CO2时发生歧化反应生成MnO2和KMnO4,此时CO2被转化为HCO3-,反应为氧化还原反应,则反应的离子方程式为:
3MnO42-+4CO2+2H2O═MnO2↓+2MnO4-+4HCO3-,故答案为3MnO42-+4CO2+2H2O═MnO2↓+2MnO4-+4HCO3-;
(4)将滤液Ⅲ进行一系列操作得KMnO4,此时溶液中还存在KHCO3,根据溶解度随温度变化的图像分析,随着温度升高,二者溶解度均不断增大,在40℃附近时二者溶解度相等,超过这一温度时,KHCO3溶解度不断增大,KMnO4溶解度则增大较缓慢,所以从溶液中提取较纯的KMnO4,需要蒸发结晶,趁热过滤,洗涤等操作,故答案为蒸发结晶;趁热过滤;
(5)工业上按上述流程连续生产,含MnO287%的软锰矿1吨,理论上第一步完全转化为K2MnO4,第二步转化为KMnO4时则是发生歧化反应,由于歧化反应产物得到MnO2可以循环使用,所以理论最多产量则是根据Mn元素守恒完全生成KMnO4的量,为
=1.58t,故答案为1.58。
点睛:
本题考查无机工艺流程,主要是通过软锰矿制备KMnO4的流程,涉及到氧化还原反应和电化学相关知识,明确流程中每一步操作的内容及发生的相关反应是解题的关键。
本题的易错点为(5)的计算,要注意反应生成的二氧化锰能够参与循环反应。
10.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.0kJ·mol-1>增大向逆反应方向250增大反应体系的压强或增大CO2的浓度或使CH3COOH液化抽离等b2036.4
【详解】
(1)甲醇的燃烧热△H=-726.4kJ•mol-1,可得甲醇燃烧的热化学方程式:
①CH3OH(l)+
O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.4 kJ•mol-1,氢气的燃烧热△H=-285.8kJ•mol-1,可得氢气燃烧的热化学方程式:
②H2(g)+
O2(g)═H2O(l)△H=-285.8 kJ•mol-1,根据盖斯定律,②×3-①得:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O
(1)△H=-131.0kJ/mol,故答案为:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O
(1)△H=-131.0kJ/mol;
(2)根据图1,升高温度CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)中CO的产率增大,平衡正向移动,正反应为吸热反应,△H2>0;CH3OH的产率减小,平衡逆向移动,正反应为放热反应,△H1<0;增大反应体系的压强,CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)平衡正向移动,使得二氧化碳和氢气的物质的量减小,副反应:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)中反应物的量减少,平衡逆向移动,故答案为:
>;增大;向逆反应方向;
(3)根据图像,在250℃时乙酸的生成速率最高,说明该温度下催化剂的活性最强,因此使用催化剂的最佳温度是250℃;欲提高CH4的转化率,需要平衡正向移动,可以采取的措施有增大反应体系的压强或增大CO2的浓度或使CH3COOH液化抽离等,故答案为:
250;增大反应体系的压强或增大CO2的浓度或使CH3COOH液化抽离等;
(4)增加氨碳比(
),氨气的转化率降低,根据图像,曲线b表示NH3转化率;曲线c 表示尿素在平衡体系中的体积分数变化曲线,M点对应的
=2,则加入的CO2 为1mol,NH3为2mol,平衡时CO2 和NH3的转化率均为80%,
CO2(g)+2NH3(g)
CO(NH2)2(g)+H2O(g)
起始(mol)1200
反应(mol)0.81.60.80.8
平衡(mol)0.20.40.80.8
平衡浓度(mol/L)0.20.40.80.8
则M点的平衡常数K=
=20;尿素在平衡体系中的体积分数等于物质的量分数,则y=
×100%=36.4%,故答案为:
b;20;36.4。
11.1s22s22p43s1球形AH2Osp33碱金属晶体是金属晶体,随着原子序数增大,离子半径增大,金属键减弱;卤素单质晶体是分子晶体,组成和结构相似,随着原