山西省太原市山西大学附中届高三下学期模块诊断理综化学试题含详解.docx

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山西省太原市山西大学附中届高三下学期模块诊断理综化学试题含详解

2019年4月

山西大学附中

2018～2019学年第二学期高三3月模块诊断

理综试题化学

相对原子质量H-1Li-7C-12O-16Na-23Mg-24Al-27S-32

1.化学与生活密切相关。

下列说法正确的是

A.垃圾分类中可回收物标志：

B.农谚“雷雨肥庄稼”中固氮过程属于人工固氮

C.绿色化学要求从源头上减少和消除工业生产对环境的污染

D.燃煤中加入CaO 可以减少酸雨的形成及温室气体的排放

【答案】C

A.垃圾分类中可回收物标志是

，

表示垃圾分类中的其他垃圾，故A错误；B.空气中的N2在放电条件下与O2反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成的硝酸随雨水降到地面，同土壤中的矿物相互作用，生成溶于水的硝酸盐可作氮肥，该过程属于自然固氮，故B错误；C.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除或减少工业生产对环境的污染，而不能污染后再治理，故C正确；D.煤燃烧生成CO2和SO2，CaO可以和SO2结合生成CaSO3，并最终被氧化成CaSO4，而CO2在高温下不能与CaO结合生成CaCO3，则燃煤中加入CaO后可减少酸雨的形成，但不能减少温室气体的排放，故D错误；答案选C。

2.设阿伏加德罗常数的值为NA。

已知：

在无氧条件下，葡萄糖发生反应C6H12O6

2CH3CH2OH＋2CO2↑。

下列说法正确的是（）

A.0.1mol葡萄糖（C6H12O6）含羟基（—OH）数目为0.6NA

B.10.0g质量分数为46%的酒精与足量的钠反应产生氢分子数为0.05NA

C.常温常压下，4.48LCO2和NO2的混合气体含原子总数为0.6NA

D.4.8gMg在足量的CO2中完全燃烧，转移电子数目为0.4NA

【答案】D

【详解】A.葡萄糖属于多羟基醛，每个葡萄糖分子中含有5个羟基，所以0.1mol葡萄糖（C6H12O6）含羟基（—OH）数目为0.5NA，故A错误；

B.钠与水也可以反应生成氢气，故B错误；

C.常温常压下，气体的摩尔体积未知，所以混合气体的物质的量无法计算，故C错误；

D.4.8gMg为0.2mol，在足量的CO2中完全燃烧生成氧化镁，每个原子失去2个电子，所以转移电子数目为0.4NA，故D正确，

故选D。

【点睛】在计算气体体积时，一定要注意是否是标准状态下，这是容易忽略的易错点。

3.青出于蓝而胜于蓝，“青”指的是靛蓝，是人类使用历史悠久的染料之一，下列为传统制备靛蓝的过程：

下列说法不正确的是（）

A.靛蓝的分子式为C16H10N2O2

B.浸泡发酵过程发生的反应为取代反应

C.吲哚酚的苯环上的二氯代物有4种

D.1mol吲哚酚与H2加成时可消耗4molH2

【答案】C

【详解】A.根据题干中的结构简式，靛蓝的分子式为C16H10N2O2，故A正确；

B.浸泡发酵过程发生的反应可以看作是-O-R被羟基取代，故B正确；

C.因为该结构不对称，二氯代物一共有6种，故C错误；

D.吲哚酚分子中含有一个苯环及一个碳碳双键，所以1mol吲哚酚与H2加成时可消耗4molH2，故D正确，

故选C。

【点睛】在确定吲哚酚的苯环上二氯代物的种类时，苯环上能发生取代的氢原子按照顺序编号为1，2，3，4，取代的方式有1，2位，1，3位，1，4位，2，3位，2，4位，3，4位6种情况。

4.下列实验装置设计正确、且能达到目的的是（）

A.用装置①从氯化铁溶液中直接蒸发结晶获得无水氯化铁

B.用装置②检验电解饱和食盐水的产物Cl2

C.用装置③配制一定的物质的量浓度的稀硫酸溶液

D.用装置④除去Cl2中含有的少量HCl

【答案】D

A．氯化铁在加热时易水解，最终得到氢氧化铁，应在酸性氛围中加热，抑制水解，A错误；B．铁作阳极，铁失去电子，得不到氯气，B错误；C．容量瓶不能稀释浓硫酸，C错误；D．氯化氢极易溶于水，氯气中的氯化氢都可以通过饱和食盐水除去，D正确；答案选D。

点睛：

本题考查化学实验方案的评价，涉及物质的分离和提纯，一定物质的量浓度溶液配制，电解原理应用等，侧重于学生的分析能力、实验能力和评价能力的考查，除杂时把握物质的性质的异同，注意除杂时不能引入新杂质，且不能影响被提纯物质的性质。

5.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的

。

甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物，M是某种元素对应的单质，乙和丁的组成元素相同，且乙是一种“绿色氧化剂”，化合物N是具有漂白性的气体（常温下）。

上述物质间的转化关系如下图所示（部分反应物和生成物省略）。

下列说法正确的是（）

A.原子半径：

r（Y）>r（Z）>r（W）

B.化合物N、乙烯使溴水褪色的原理相同

C.含W元素的盐溶液可能显酸性、中性或碱性

D.Z与X、Y、W形成的化合物中，各元素均满足8电子结构

【答案】C

乙是一种“绿色氧化剂”，乙是过氧化氢，M是单质，所以M是氧气；乙和丁的组成元素相同，丁是水；化合物N是具有漂白性的气体，N是SO2，丙是H2S，甲是硫化物；X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2，Z是Na元素；X、Y、Z、W分别是H、O、Na、S。

原于半径：

r（Na）>r（S）>r（O），故A错误；SO2使溴水褪色发生氧化还原反应、乙烯使溴水褪色发生加成反应，故B错误；含S元素的盐溶液，硫酸氢钠溶液显酸性、硫酸钠溶液显中性、亚硫酸钠溶液呈碱性，故C正确；O与H、Na、S形成的化合物中，H2O中H元素不满足8电子结构，故D错误。

6.下图是一种正投入生产的大型蓄电系统。

放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3，放电后分别变为Na2S4和NaBr。

下列叙述正确的是

A.放电时，负极反应为3NaBr-2e-=NaBr3+2Na+

B.充电时，阳极反应为2Na2S2-2e-=Na2S4+2Na+

C.放电时，Na+经过离子交换膜，由b池移向a池

D.用该电池电解饱和食盐水，产生2.24LH2时，b池生成17.40gNa2S4

【答案】C

放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2（右罐）和NaBr3（左罐），则Na2S2在负极失电子，NaBr3在正极得电子；充电时，阴极为负极的逆反应，阳极为正极的逆反应；A．放电时，负极Na2S2失电子，则负极的电极反应式为：

2S22--2e-═S42-，故A错误；B．充电时，阳极上Br-失电子转化为Br3-，则阳极的电极反应式为：

3Br--2e-=Br3-，故B错误；C．电池放电时，Na2S2和NaBr3反应，则电池的总反应方程式为：

2Na2S2+NaBr3=Na2S4+3NaBr，Na+经过离子交换膜，由b池移向a池，故C正确；D.用该电池电解饱和食盐水，产生2.24 LH2时，此气体不是标准状况下的体积，无法进行换算，则b池生成Na2S4的质量不一定是17.40g，故D错误．答案选C。

点睛：

可以从多个角度判断电极性质，如两极中参与反应中元素化合价的变化；电解质中离子迁移方向等，书写电极反应式要注意介质参与电极反应。

7.一定温度下，将足量的BaSO4固体溶于50mL水中，充分搅拌，慢慢加入Na2CO3固体，随着c（

）增大，溶液中c（Ba2+）的变化曲线如图所示。

则下列说法正确的是

A.该温度下Ksp（BaSO4）>Ksp（BaCO3）

B.加入Na2CO3固体，立即有BaCO3固体生成

C.BaCO3的Ksp=2.5×10-10

D.曲线BC段内，c（

）∶c（

）=25

【答案】D

【详解】A、当c（

）=0时，c（

）=c（Ba2+）=1.0×10-5mol·L-1，BaSO4的溶度积Ksp=1.0×10-5×1.0×10-5=1.0×10-10。

由图可知当c（

）>2.5×10-4mol·L-1时，开始有BaCO3生成，BaCO3的溶度积Ksp=2.5×10-4×1.0×10-5=2.5×10-9，故A错误；B、根据A选项分析，当加入Na2CO3浓度为2.5×10－4mol·L－1时，才有BaCO3沉淀，故B错误；C、根据A选项分析，故C错误；D、曲线BC段内，BaSO4（s）和BaCO3（s）在溶液中都达到了沉淀溶解平衡状态，故

=

=

=

=25，故D正确。

8.氢化铝锂（LiAlH4）是有机合成中的重要还原剂。

某课题组设计实验制备氢化铝锂并测定其纯度。

已知：

氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应并产生同一种气体。

活泼金属硫化物与酸反应产生H2S气体。

Ⅰ、制备氢化锂：

选择下图中的装置制备氢化锂（有些装置可重复使用）：

（1）装置的连接顺序（从左至右）为A→___________________________________。

（2）检查好装置的气密性，打开装置A中分液漏斗的活塞后，点燃酒精灯前需进行的实验操作是________。

Ⅱ、制备氢化铝锂

1947年，Schlesinger、Bond和Finholt首次制得氢化铝锂，其方法是使氢化锂与无水三氯化铝按一定比例在乙醚中混合，搅拌，充分反应后，经一系列操作得到LiAlH4晶体。

（3）写出氢化锂与无水三氯化铝反应的化学方程式_________________________。

Ⅲ.测定氢化铝锂产品（不含氢化锂）的纯度

（4）按下图连接好装置后，检查装置气密性的操作是：

_____________________。

装好药品（Y形管中的蒸馏水足量，为了避免氢化铝锂遇水发生爆炸，蒸馏水中需掺入四氢呋喃作稀释剂），启动反应的操作是__________________。

（5）在标准状况下，反应前量气管（由碱式滴定管改装而成）读数为V1mL，反应完毕并冷却之后，量气管读数为V2mL。

该样品的纯度为_________（用含a、V1、V2的代数式表示）。

如果起始读数时俯视刻度线，测得的结果将_________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

【答案】

（1）.D→B→C→B→E

（2）.用小试管在装置E的水槽中收集气体并验纯（3）.4LiH+AlCl3═LiAlH4+3LiCl（4）.向量气管中加水至左右出现液面差，静置，若液面差保持稳定，则装置气密性良好（5）.倾斜Y形管，将蒸馏水（掺入四氢呋喃）全部注入ag产品中（6）.19（V2-V1）/448a%（7）.偏高

【详解】Ⅰ.

（1）氢化锂遇水能够剧烈反应，因此生成的氢气需要干燥，并除去其中混有的H2S，因此需要先通过氢氧化钠溶液除去硫化氢气体，再通过浓硫酸干燥，然后在C装置中发生反应生成氢化锂，为防止外界水蒸气进入装置，后面需要接干燥装置B，最后用排水集气法收集未反应的氢气，装置的连接顺序（从左至右）为A→D→B→C→B→E；综上所述，本题答案是：

D→B→C→B→E。

（2）检查好装置的气密性，点燃酒精灯前需要首先制备氢气，并检验氢气的纯度，因此进行的实验操作为：

打开装置A中分液漏斗的活塞，一段时间后，用小试管在装置E的水槽中收集气体并验纯；综上所述，本题答案是：

用小试管在装置E的水槽中收集气体并验纯。

Ⅱ.（3）氢化锂与无水三氯化铝按一定比例在乙醚中混合，充分反应得到LiAlH4，反应的化学方程式为：

4LiH+AlCl3═LiAlH4+3LiCl；综上所述，本题答案是：

4LiH+AlCl3═LiAlH4+3LiCl。

Ⅲ.（4）按图2装配仪器，向量气管中加水至左右出现液面差，静置，若液面差保持稳定，则装置气密性良好；检查好装置气密性并装好药品，Y形管中的蒸馏水足量，启动反应时只需要倾斜Y形管，将蒸馏水（掺入四氢呋喃）全部注入ag产品中即可；综上所述，本题答案是：

向量气管中加水至左右出现液面差，静置，若液面差保持稳定，则装置气密性良好；倾斜Y形管，将蒸馏水（掺入四氢呋喃）全部注入ag产品中。

（5）氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应并产生同一种气体为氢气，LiAlH4+4H2O=LiOH+Al（OH）3+4H2↑，在标准状况下，反应前量气管读数为V1mL，反应完毕并冷却之后，量气管读数为V2mL，则生成的氢气为（V2-V1）mL，根据方程式，LiAlH4的物质的量为（V2-V1）×10-3/（4×22.4）mol，则样品的纯度为：

[38×（V2-V1）×10-3/（4×22.4）]/a×100%=

；如果起始读数时俯视刻度线，导致V1偏小，结果偏高；综上所述，本题答案是：

.

；偏高。

9.金属钒被誉为“合金的维生素”。

从废钒（主要成分为V2O5、Fe2O3、SiO2等）中回收V2O5的一种工艺流程如下图所示:

已知:

步骤②、③中的变化过程可简化为:

Rn+（水层）+nHA（有机层）

RAn（有机层）+nH+（水层）（式中Rn+表示VO2+或Fe3+，HA表示有机萃取剂）

回答下列问题:

（1）步骤D酸浸过程中发生氧化还原反应的化学方程式为______________________。

（2）萃取时应加入适量碱的作用是___________________。

（3）步骤④中反应的离子方程式为___________________。

（4）步骤⑤加入氨水调节溶液pH=2，钒沉淀率达到93%且不产生Fe（OH）3沉淀，则此时溶液中c（Fe3+）<_____mol/L（按25℃计算，25℃时Ksp[Fe（OH）3]=2.6×10-39）。

所得NH4VO3为离子化合物，NH4+的电子式为_______。

（5）V2O5是两性氧化物，在强酸性溶液中以VO2+形式存在，VO2+具有强氧化性，能将I-氧化为I2，本身被还原为V0+，则V2O5与氢碘酸反应的离子方程式为_________________。

（6）为提高钒的回收率，步骤②和③需多次进行，假设酸浸所得“强酸性浸出液”中c（VO2+）=amol/L，步骤②和③每进行一次，VO2+萃取率为80%，4次操作后，“强酸性浸出液中”c（VO2+）=_______mol/L（萃取的量=

）

【答案】

（1）.V2O5+K2SO3+2H2SO4=K2SO4+2VOSO4+2H2O

（2）.）加入碱中和产生的酸，使平衡向RAn移动，提高钒的萃取率（3）.ClO3-+6VO2++3H2O=6VO2++Cl-+6H+（4）.2.6×l0-3（5）.

（6）.V2O5+6H++4I-=2VO++2I2+3H2O（7）.1.6a×l0-3

（1）.SiO2不溶于硫酸，铁离子的化合价没有改变，所以亚硫酸根被氧化，而V2O5被还原为VO2+，方程式为：

V2O5+K2SO3+2H2SO4=K2SO4+2VOSO4+2H2O；

（2）.与反应生成的氢离子反应，使反应向正向移动，提高RAn的生产率，增加萃取量；

（3）.VO2+被氧化为VO2+，ClO3-被还原为Cl-，所以离子方程式为：

ClO3-+6VO2++3H2O=6VO2++Cl-+6H+；

（4）.当pH=2时，c（OH-）=1.0×10-12mol/L，此时

所以c（Fe3+）<2.6×l0-3mol/L；NH4+的电子式为

；

（5）.反应物为V2O5、H+及I-，生成物为V0+，I2，离子方程式为：

V2O5+6H++4I-=2VO++2I2+3H2O

（6）.c（VO2+）=a0.24mol/L=1.6a×l0-3mol/L。

10.氮和碳的化合物在生产生活中应用广泛。

（1）①氯胺（NH2Cl）的电子式为_______________。

②NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质，可作长效缓释消毒剂，该反应的化学方程式为__________________。

（2）用焦炭还原NO的反应为：

2NO（g）+C（s）

N2（g）+CO2（g），向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温（反应温度分别为400℃、400℃、T℃）容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO，测得各容器中n（NO）随反应时间t的变化情况如下表所示：

t/min

0

40

80

120

160

n（NO）（甲容器）/mol

2.00

1.50

1.10

0.80

0.80

n（NO）（乙容器）/mol

1.00

0.80

0.65

0.53

0.45

n（NO）（丙容器）/mol

2.00

1.45

1.00

1.00

1.00

①该反应为_______________（填“放热”或“吸热”）反应。

②乙容器在200min达到平衡状态，则0～200min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v（NO）=___________。

（3）用焦炭还原NO2的反应为：

2NO2（g）+2C（s）

N2（g）+2CO2（g），在恒温条件下，1molNO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如下图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：

Kc（A）_____Kc（B）（填“＜”或“＞”或“=”）。

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是__________（填“A”或“B”或“C”）点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp（C）=________（Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

（4）最新研究发现，用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。

原理：

使用惰性电极电解，乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸，总反应为：

2CH3CHO+H2O

CH3CH2OH+CH3COOH。

实验室中，以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的 处理过程，其装置示意图如下图所示：

①试写出电解过程中，阴极的电极反应式：

_________________________。

②在实际处理过程中，当电路中I=50A时，10min处理乙醛8.8g，则电流效率为__（计算结果保留3位有效数字，每个电子的电量为1.6×10-19C，电流效率=实际反应所需电量/电路中通过电量×100%）。

【答案】

（1）.

（2）.NH2Cl+H2O

NH3+HClO（3）.放热（4）.0.003mol•L﹣1•min﹣1（5）.=（6）.A（7）.2MPa（8）.CH3CHO+2e-+2H+=CH3CH2OH（9）.64.2%±0.1%

【分析】

根据化学键的类型书写电子式；根据图表数据及运用三段式法进行相关计算；根据电解原理分析解答并进行相关计算。

【详解】

（1）①氯胺（NH2Cl）为共价化合物，电子式为

；

②NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质，可作长效缓释消毒剂，该反应的化学方程式为NH2Cl+H2O

NH3+HClO，故答案为：

；NH2Cl+H2O

NH3+HClO；

（2）①根据比较甲容器和丙容器中的数据，丙容器中先达到平衡，则说明丙容器中温度高，平衡时丙容器中NO的物质的量高于甲容器，说明温度升高平衡向逆方向移动，所以该反应是放热反应；

②根据2NO（g）+C（s）

N2（g）+CO2（g），前后气体体积不变，相同温度下，甲与乙为等效平衡，故乙平衡时NO的物质的量为甲平衡时的一半，即为0.4mol，则0∼200min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v（NO）=

=0.003mol•L﹣1•min﹣1，故答案为：

放热；0.003mol•L﹣1•min﹣1；

（3）①A、B两点的温度相同，平衡常数只与温度有关，故浓度平衡常数关系：

Kc（A）=Kc（B），故答案为：

=；

②2NO2（g）+2C（s）

N2（g）+2CO2（g），增大压强平衡逆向移动，故A、B、C三点中NO2的转化率最高的是A点，故答案为：

A；

③设生成二氧化碳2xmol，列三段式：

2NO2（g）+2C（s）

N2（g）+2CO2（g）

起始物质的量（mol）100

转化物质的量（mol）2xx2x

平衡物质的量（mol）1－2xx2x

C点时NO2和CO2浓度相等，则1－2x=2x，解得：

x=0.25，因C点时NO2和CO2浓度相等，则NO2和CO2的分压也相等，即Kp（NO2）=Kp（CO2），Kp（C）=（Kp2（CO2）∙Kp（N2））/Kp2（NO2）=Kp（N2）=10MPa×0.25/（0.5+0.25+0.5）=2MPa，故答案为：

2MPa。

（4）①阴极发生得到电子的还原反应，即乙醛得电子转化为乙醇，因此阴极的电极反应式为：

CH3CHO+2e-+2H+＝CH3CH2OH；

②8.8g乙醛是0.2mol，实际转移0.2mol电子。

当电路中I=50A时，经过10min时通过电子的物质的量是

≈0.3115mol，因此电流效率为

×100%≈64.2%，故答案为：

CH3CHO+2e-+2H+＝CH3CH2OH；64.2%±0.1%；

11.前四周期的A、B、C、D四种元素在周期表中均与元素X紧密相邻。

已知元素X最高价氧化物的化学式为X2O5，B、D同主族且B元素的原子半径是同族元素中最小的，C的最高价氧化物对应的水化物是强酸（本题中出现的B、C均为字母，不是元素符号）。

（1）D元素基态原子的外围电子排布式为____________________。

（2）A、C、X三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为________________（用相应的元素符号作答）。

（3）B、X、D氢化物的沸点由高到低的顺序为_______________（用相应的化学式作答）。

（4）C元素的原子可形成多种离子，试推测下列微粒的立体构型（C为字母，不是碳元素）：

微粒

CO32-

CO42-

立体构型名称

_________

______________

（5）元素B的一种氢化物B2H4具有重要的用途。

有关B2H4的说法正确的是___。

A．B2H4分子间可形成氢键B．B原子是sp3杂化

C．B2H4分子中含有5个σ键和1个π键D．B2H4晶体变为液态时破坏共价键

（6）E元素和D元素在同一周期，属于VIII族，价层有三个单电子，E（OH）2为两性氢氧化物，在浓的强碱溶液中可形成E（OH）42-，写出E（OH）2酸式电离的电离方程式_____________________________。

（7）F元素基态原子M层上有5对成对电子，F形成的单质有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶胞（如下图所示）中F原子的配位数之比为___________，δ、γ、α三种晶胞的边长之比为_____________。

【答案】

（1）.4s24p3

（2）.P＞S＞Si（3）.NH3＞AsH3＞PH3（4）.三角锥形（5）.正四面体形（6）.AB（7）.Co（OH）2+2H2O

Co（OH）42-+2H+（8）.4：

6：

3（9）.2

元素X最高价氧化物的化学式为X2O5，则X为第ⅤA族元素，前四周期的A、B、C、D均与元素X紧密相邻，即位于X的四周，则A、B、C、D位于元素周期表的第二、三、四周期，X为磷元素，B、D同主族且B元素的原子半径是同族元素中最小的，B、X、D同主族，则B为氮元素，D为砷元素，C的最高价氧化物对应的水化物是强酸，C为硫元素，A为硅元素。

（1）D是砷元素，原子序数为33，其基态原子的外围电子排布式为4s24p3；

（2）A、C、X分别为Si、S、P，根据元素周期律，同周期元素从左向右，第一电离逐渐增大，但第ⅡA族和第ⅤA族由于最外层处于全满和半满状态，第一电离能高于相邻族的元素，所以Si、S、P的第一电离能大小顺序为P＞S＞Si；（3）B、X、