【文档说明】贵州省惠水县第一高级中学2020届高三上学期期末考试化学试题【精准解析】.doc,共(14)页,674.500 KB,由小赞的店铺上传
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贵州省惠水县第一高级中学2019-2020学年上学期期末考试高三理综化学一、单选题(共7小题,每小题6.0分,共42分)1.生产生活中的许多现象或应用都与化学知识有关。下列现象或应用与胶体性质无关的是()A.将盐卤或石膏加入豆浆中,制
成豆腐B.冶金厂常用高压电除去烟尘,是因为烟尘微粒带电荷C.泡沫灭火器中将Al2(SO4)3与NaHCO3两溶液混合后,喷出大量泡沫,起到灭火作用D.清晨,人们经常能看到阳光穿过茂密的树木枝叶所产生的美丽景象【答案】C【解析】A项
,豆浆属于蛋白质胶体,卤水和石膏的主要成分属于盐类,将卤水或石膏加入豆浆,会使胶体聚沉,故A与胶体性质有关;B项,冶金厂的烟尘为气溶胶,胶体有吸附性,吸附了带电荷的微粒而使胶粒带电,在高压电作用下,胶粒定向移动产生电泳现象,使胶体粒子在电极处凝聚
、沉降从而达到除尘的目的,故B与胶体性质有关;C项,泡沫灭火器中将Al2(SO4)3与NaHCO3两溶液混合,利用铝离子和碳酸氢根离子双水解生成二氧化碳和氢氧化铝沉淀,与水解有关,故C与胶体性质无关;D项,该现象称为丁达尔
效应,是因为早晨的森林雾气较重,在空气中形成气溶胶,经穿过树叶空隙的太阳光照射后产生的现象,丁达尔效应是胶体的重要性质,故D与胶体有关。点睛:本题主要考查胶体的性质,与生活中的现象联系密切,明确胶体的
丁达尔效应、电泳、聚沉等重要性质及其形成原因,才能合理解释生活中的有关现象。2.下列有关化学用语表示正确的是A.硫离子的结构意示图:B.某有机物的名称:2-乙基-2-丁烯C.CH4分子的比例模型:D.间硝基甲苯的结构简式:【答案】C【解析】【详解】A.S原子的质子数为1
6,得到2个电子后,最外层达到8个电子的稳定结构,质子数不变,正确应为,故A错误;B.主链不是最长碳链,正确的命名为:3-甲基-2-戊烯,故B错误;C.甲烷为正面体结构,由原子相对大小表示空间结构为比例模型,则CH4分子的比例模型为,故C正确;D.硝基的表示方法错误,间-硝基甲苯正确的结构
简式:,故D错误;故答案为C。3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是()A.10g质量分数为46%的乙醇溶液中,氢原子的总数为1.2NAB.5.6g铁与足量硫加热充分反应转移电子数为0.2NAC.
50mL12mol·L-1浓盐酸与足量二氧化锰加热反应,转移电子数为0.3NAD.标准状况下,含有1mol硫原子的SO2与SO3的混合物,其体积小于22.4L【答案】C【解析】【详解】A.乙醇溶液中除乙醇含有氢原子外,溶剂水中也含有氢原子,即氢原子总数等于乙醇中的
氢原子数和水中的氢原子数之和,共1.2NA,A选项正确;B.5.6g铁为0.1mol,与足量的硫反应,生成0.1molFeS,转移电子0.2NA,B选项正确;C.50mL12mol·L-1浓盐酸的物质的量为0.6mol,随反应的
进行浓盐酸变稀,反应停止,即0.6mol浓盐酸不能完全反应,转移电子数小于0.3NA,C选项错误;D.在标准状况下SO3为固体,所以SO2的物质的量小于1mol,混合物体积小于22.4L,D选项正确。4.下列离子反应方程式正确的是A.金属钠投入蒸馏水2
Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑B.向亚硫酸钠溶液中加入足量硝酸SO32-+2H+=SO2↑+H2OC.用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气MnO2+4H++2C1-=Mn2++2H2O+Cl2↑D.硫酸亚铁溶液中加入酸化的双氧水Fe
2++2H++H2O2=Fe3++2H2O【答案】A【解析】【详解】A.反应原理符合客观事实,拆写也符合离子方程式的要求,正确;B.硝酸有强的氧化性,而亚硫酸有还原性,二者发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:3SO32-+2H++2N
O3-=3SO42-+2NO↑+H2O,错误;C.用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气,反应条件是加热,反应的两种方程式为:MnO2+4H++2C1-Mn2++2H2O+Cl2↑,错误;D.电子不守恒,电荷不守恒,正确的应该为:2Fe2++2H++H
2O2=2Fe3++2H2O,错误;答案选A。5.下列说法正确的是()。A.根据反应Cu+H2SO4通电CuSO4+H2↑可推出Cu的还原性比H2的强B.在反应CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑中
,水作氧化剂C.反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中氧化剂和还原剂的物质的量之比是3∶1D.因Cl2的氧化性强于I2的氧化性,所以置换反应I2+2NaClO3=2NaIO3+Cl2不能发生【答案】B【解析
】【详解】A.反应Cu+H2SO4通电CuSO4+H2↑要在通电条件下才能发生,不是自发反应,所以不能说明Cu的还原性比H2的强,故A错误;B.在反应CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑中,水中氢的化合价从+1降为0,所以水作氧化剂,故B正确;C
.反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶2,故C错误;D.该置换反应中I2将Cl2还原出来,所以I2的还原性强于Cl2,故D错误;故选B。6.下列化学反应属于区域3的是()A.4F
e(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑C.4NH3+5O24NO+6H2OD.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑【答案】C【解析】【分析】区域3为氧化还原反应,且不是化合反应、分解反应和
置换反应。【详解】A项中的反应是化合反应,且有元素化合价的变化,属于区域1,A错误;B项中的反应是分解反应,但元素化合价没有变化,属于除区域2外的分解反应,B错误;C项中的反应是不属于4种基本反应类型的氧化还原反应,属于区域3,C正确;D项中的反应是置换反
应,属于区域4,D错误;答案为C。7.将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+140.5kJ/molC(s,石墨)+1/2O2
(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)=TiCl4(l)+2CO(g)的△H是A.+80.5kJ/molB.+30.0kJ/molC.-30.0k
J/molD.-80.5kJ/mol【答案】D【解析】【详解】根据盖斯定律,将已知两个热化学方程式中的氧气消去可得所求方程式,所以ΔH=+140.5kJ·mol-1+2×(-110.5kJ·mol-1)=
-80.5kJ·mol-1,答案选D。分卷II二、必考题(共3小题,共44分)8.铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠
沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是____
_______。(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________,阴极产生的物质A的化学式为____________。(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少
量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是_____________________。【答案】(1).Al2O3+2OH−=22AlO+H2O(2).减小(3).石墨电极被阳极上产生的O2氧化(4).)423CO+2H
2O−4e−=43HCO+O2↑(5).H2(6).NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜【解析】以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝,由流程可知,加NaOH溶解时Fe2O3不反应,由信息可知SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀,过滤得
到的滤渣为Fe2O3、铝硅酸钠,碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成Al(OH)3,过滤II得到Al(OH)3,灼烧生成氧化铝,电解I为电解氧化铝生成Al和氧气,电解II为电解Na2CO3溶液,结合图可知,阳极上碳酸根离子失去电
子生成碳酸氢根离子和氧气,阴极上氢离子得到电子生成氢气。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为:Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O;(2)向“过滤I”所得滤液中加入NaHCO3溶液,与NaAlO2反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,碱性为OH->AlO
2->CO32-,可知溶液的pH减小,NaHCO3中存在化学键有:离子键和共价键;(3)“电解I”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是石墨电极被阳极上产生的O2氧化。(4)由图可知,阳极反应为4CO32-+2H2O-4e-═4HCO3-+O2↑,阴极上氢离子得到电子生
成氢气,则阴极产生的物质A的化学式为H2。(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜。
点睛:本题考查混合物分离提纯,答题关键:把握流程中发生的反应、混合物分离提纯方法、实验技能,注意水解、电解原理及元素化合物知识的应用,难点小题(2)向“过滤I”所得滤液中加入NaHCO3溶液,与NaAlO2反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,碱性为OH->AlO2->CO32-。9.按下图装置
进行实验,并回答下列问题:(1)判断装置的名称:A池为___________;B池为______________;(2)锌极为________极,电极反应式为___________________________________;铜极为________极
,电极反应式为___________________________________;石墨棒C1为______极,电极反应式为__________________________________;石墨棒C2附近发生的实验现象为_____________________
_________________;(3)当C2极析出224mL气体(标准状态)时,锌的质量变化_________(变大、不变或变小)了________g,CuSO4溶液的质量_________(增加、
不变或减少)_________g。【答案】(1).原电池(2).电解池(3).负极(4).Zn—2e-=Zn2+(5).正极(6).Cu2++2e-=Cu(7).阳极(8).2Cl--2e-=Cl2↑(9).溶液呈红色(10).变小(11).0.65(12).增加(13).0.0
1【解析】【详解】(1)由题给装置可知,A为原电池,B为电解池;(2)A为原电池,金属活泼性较强的锌为负极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+;金属活泼性较弱的铜为正极,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,石墨棒C1与原电池的正极相连为电解池的阳极,阳极上氯
离子失电子生成氯气,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;石墨棒C2与原电池的负极相连为电解池的阴极,电极反应式为2H++2e-=H2↑,阴极附近生成氢气和氢氧根离子,溶液呈变红;(3)石墨棒C2与原电池的负极相连为电解池的阴极,电极反应式为2H++2e-=H2
↑,当C2极析出224mL气体(标准状况)时,生成氢气的物质的量为0.01mol,转移的电子为0.02mol,锌电极的方程式为:Zn-2e-=Zn2+,根据电子守恒可知,消耗的Zn为0.01mol,则锌的质量减少0
.65g,生成铜的物质的量为0.01mol,质量为6.4g,硫酸铜溶液质量增加0.01g。10.CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转
化为______(写离子符号);若所得溶液c(HCO3−)∶c(CO32−)=2∶1,溶液pH=___________。(室温下,H2CO3的K1=4×10−7;K2=5×10−11)(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO
2(g)2CO(g)+2H2(g)①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:化学键C—HC=OH—HCO(CO)键能/kJ·mol−14137454361075则该反应的ΔH=_________。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压
,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______(填“A”或“B”)。②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900℃的原
因是________。(3)O2辅助的Al~CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式:________。电池的正极反应式:6O2+6e−6O2−6CO2+6O2−3C2
O42−+6O2反应过程中O2的作用是________。该电池的总反应式:________。【答案】(1).CO32-(2).10(3).+120kJ·mol-1(4).B(5).900℃时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,
但能耗升高,经济效益降低(6).Al–3e–=Al3+(或2Al–6e–=2Al3+)(7).催化剂(8).2Al+6CO2=Al2(C2O4)3【解析】【详解】(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,因为得到溶液的碱性较强,所以C
O2主要转化为碳酸根离子(CO32-)。若所得溶液c(HCO3−)∶c(CO32−)=2∶1,,则根据第二步电离平衡常数K2=233ccc2cHCOHHCO=5×10−11,所以
氢离子浓度为1×10-10mol/L,pH=10。(2)①化学反应的焓变应该等于反应物键能减去生成物的键能,所以焓变为(4×413+2×745)-(2×1075+2×436)=+120kJ·mol-1。初始时容器A、B的压强相等,A容器恒容,随着反应的进行压强逐渐增大(气体物质的
量增加);B容器恒压,压强不变;所以达平衡时压强一定是A中大,B中小,此反应压强减小平衡正向移动,所以B的反应平衡更靠右,反应的更多,吸热也更多。②根据图3得到,900℃时反应产率已经比较高,温度再升高,反应产率的增大并不明
显,而生产中的能耗和成本明显增大,经济效益会下降,所以选择900℃为反应最佳温度。(3)明显电池的负极为Al,所以反应一定是Al失电子,该电解质为氯化铝离子液体,所以Al失电子应转化为Al3+,方程式为:Al–3e–=Al3+(或2Al–6e–=2Al3+)。根据电池的正极反应,氧气
再第一步被消耗,又在第二步生成,所以氧气为正极反应的催化剂。将方程式加和得到,总反应为:2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。【点睛】本题的第(2)小问中的①涉及了恒容容器和恒压容器在不同反应中的影响。此类问题可以直接利用如下的结论:如果初始
状态完全相同,是由恒容和恒压的区别,则一定是恒压容器更有利于反应的进行。除非是气体物质的量不变的反应,恒压和恒容是一样的。本就可以直接得到,容器B恒压,所以有利于反应进行,反应的更多,热量也更多。11.化合物N具有镇痛、消
炎等药理作用,其合成路线如下:(1)A的系统命名为______________,E中官能团的名称为_______________________。(2)A→B的反应类型为________,从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为______
______。(3)C→D的化学方程式为___________________________________________。(4)C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应;且1molW最多与2molNaOH发生反应
,产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有________种,若W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为________________。(5)F与G的关系为________(填序号)。a.碳链异构b.官能团异
构c.顺反异构d.位置异构(6)M的结构简式为_________________________________________________。(7)参照上述合成路线,以原料,采用如下方法制备医药中间体。该路线中试剂与条件1为__
__________,X的结构简式为____________;试剂与条件2为____________,Y的结构简式为________________。【答案】(1).1,6己二醇(2).碳碳双键、酯基(3).取代反应(4)
.减压蒸馏(或蒸馏)(5).(6).5(7).(8).c(9).(10).HBr,△(11).(12).O2/Cu或Ag,△(13).【解析】【详解】(1)A为6个碳的二元醇,在第一个和最后一个碳上各有1个羟基,所以名称为1,6-己二醇
。明显E中含有碳碳双键和酯基两个官能团。(2)A→B的反应是将A中的一个羟基替换为溴原子,所以反应类型为取代反应。反应后的液态有机混合物应该是A、B混合,B比A少一个羟基,所以沸点的差距应该较大,可以通过蒸
馏的方法分离。实际生产中考虑到A、B的沸点可能较高,直接蒸馏的温度较高可能使有机物炭化,所以会进行减压蒸馏以降低沸点。(3)C→D的反应为C与乙醇的酯化,所以化学方程式为。注意反应可逆。(4)C的分子式为C6H11O2Br,有一个不饱和度。其同分异构体可
发生银镜反应说明有醛基;1molW最多与2molNaOH发生反应,其中1mol是溴原子反应的,另1mol只能是甲酸酯的酯基反应(不能是羧基,因为只有两个O);所以得到该同分异构体一定有甲酸酯(HCOO-)结构。又该同分异构体水解得到的醇应该
被氧化为二元醛,能被氧化为醛的醇一定为-CH2OH的结构,其他醇羟基不可能被氧化为醛基。所以得到该同分异构体水解必须得到有两个-CH2OH结构的醇,因此酯一定是HCOOCH2-的结构,Br一定是-CH2Br的结构,此时还剩余三个饱和的碳原子,在三个饱和碳原子上连接HCOOCH2-有2
种可能:,每种可能上再连接-CH2Br,所以一共有5种:。其中核磁共振氢谱具有四组峰的同分异构体,要求有一定的对称性,所以一定是。(5)F为,G为,所以两者的关系为顺反异构,选项c正确。(6)根据G的结构明显得到N中画圈的部分为M,所以
M为。(7)根据路线中化合物X的反应条件,可以判断利用题目的D到E的反应合成。该反应需要的官能团是X有Br原子,Y有碳氧双键。所以试剂与条件1是HBr,△;将取代为,X为。试剂与条件2是O2/Cu或Ag,△;将氧化为,所以Y为。【点睛
】最后一步合成路线中,是不可以选择CH3CH2CHO和CH3CHBrCH3反应的,因为题目中的反应Br在整个有机链的一端的,不保证在中间位置的时候也能反应。12.硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数
如下表所示:回答下列问题:(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为____________________________,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。(
2)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是__。(3)图(a)为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为__________________。(4
)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为________形,其中共价键的类型有________种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为________。(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示
。晶胞边长为anm、FeS2相对式量为M、阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为______________________________g·cm-3;晶胞中Fe2+位于22S所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为________nm。【答案】(1).(2).哑铃
(纺锤)(3).H2S(4).S8相对分子质量大,分子间范德华力强(5).平面三角(6).2(7).sp3(8).—734(10)AMNag/cm3(9).22a【解析】【分析】(1)根据铁、硫的核外电子排布式
解答;(2)根据价层电子对互斥理论分析;(3)根据影响分子晶体熔沸点高低的是分子间范德华力判断;(4)根据价层电子对互斥理论分析;(5)根据晶胞结构、结合密度表达式计算。【详解】(1)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63
s23p63d64s2,则其价层电子的电子排布图(轨道表达式)为;基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,则电子占据最高能级是3p,其电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形;(2)根据价层电子对互斥理论可知H2S、SO2、SO3的气
态分子中,中心原子价层电子对数分别是sp3、sp2、sp2,因此不同其他分子的是H2S;(3)S8、二氧化硫形成的晶体均是分子晶体,由于S8相对分子质量大,分子间范德华力强,所以其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多;(
4)气态三氧化硫以单分子形式存在,根据(2)中分析可知中心原子含有的价层电子对数是3,且不存在孤对电子,所以其分子的立体构型为平面三角形。分子中存在氧硫双键,因此其中共价键的类型有2种,即σ键、π键;
固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子形成4个共价键,因此其杂化轨道类型为sp3;(5)根据晶胞结构可知含有铁原子的个数是12×14+1=4,硫原子个数是8×18+6×12=4,晶胞边
长为anm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,则其晶体密度的计算表达式为321373344/10/(10)AAmMMgcmgcmVNaNa;晶胞中Fe2+位于22S所形成的正八面体的体心,该正八面体的边
长是面对角线的一半,则为22anm。【点睛】其中杂化形式的判断是难点,由价层电子特征判断分子立体构型时需注意:价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;②当中心原子有
孤电子对时,两者的构型不一致;价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型,但不能解释分子的成键情况,杂化轨道理论能解释分子的成键情况,但不能预测分子的几何构型。两者相结合,具有一定的互补性,可达到处理问题简便、迅速、全面的
效果。