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文档介绍
湖南省2019-2020学年高三上学期模拟检测化学试卷
化学试卷 一、选择题(共6小题,每小题6分,满分36分) 1.(6分)化学与科技、工业生产与生活均密切相关。下列有关叙述正确的是( ) A.利用生物方法脱除生活污水中的氮和磷,防止水体富营养化 B.汉代烧制岀“明如镜、声如馨”的瓷器,其主要原料为石灰石 C.二氧化硫是一种常见的漂白剂,常用于加工食品使食品增白 D.铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭从氧化铝中获得铝 2.(6分)下列装置或操作能达到目的是( ) A.装置①用铜与稀硝酸制取少量NO B.装置②可用于测定中和热 C.利用装置③制取氯气 D.装置④保护铁闸门不被腐蚀 3.(6分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是( ) A.235g核素U发生裂变反应:U+nS+Xe+10n净产生的中子(n)数为10NA B.常温下,0.5L pH=14的Ba(OH)2溶液中OH﹣数目为NA C.一定条件下,32gSO2与足量O2反应,转移的电子数为NA D.标准状况下,5.6L乙烷中含有的极性键数目为1.5NA 4.(6分)短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,W和Z位于同一主族。已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,Y的氧化物是一种比较好的耐火材料,也是工业上冶炼Y的原料,X的最高价氧化物对应的水化物可与Z单质反应产生常见的还原性气体单质E.下列说法不正确的是( ) A.X、Z的最高价氧化物相互化合,生成的产物可用作防火剂 B.电解X、Q元素组成的化合物的饱和溶液常被用于工业上制备X单质 C.W、X、Q三种元素都能形成多种氧化物 D.Y、Q形成的化合物是强电解质 5.(6分)有机物a和苯通过反应合成b的过程可表示为下图(无机小分子产物略去)。下列说法错误的是( ) A.该反应是取代反应 B.若R为﹣CH3时,b中所有碳原子共面 C.若R为﹣C4H9时,则b中苯环上的一氯代物可能的结构共有12种 D.若R为﹣C4H5O时,1mol b最多可以与4molH2加成 6.(6分)一种“全氢电池”的工作原理如图所示。下列说法不正确的是( ) A.电子流向是从吸附层M通过导线到吸附层N B.Na+从左边穿过离子交换膜向右边移动 C.离子交换膜可用质子交换膜 D.负极的电极反应是:H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O 7.(6分)可逆反应①X(g)+2Y(g)⇌2Z(g) ②2M(g)⇌N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示: 下列判断正确的是( ) A.达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为10:11 B.反应①的正反应是吸热反应 C.在平衡(I)和平衡(II)中,M的体积分数相等 D.达平衡(I)时,X的转化率为50% 非选择题:包括必考题和选考题两部分。每个试题考生都必须做答。考生根据要求做答。(一)必考题 8.(14分)氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题: (1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似,是一种碱性气体,易溶于水,生成弱碱N2H4•H2O.用电离方程式表示N2H4•H2O显碱性的原因是: 。 (2)在恒温条件下,1molNO2和足量C发生反应2NO2(g)+2C(s)⇌N2(g)+2CO2(g),测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示: 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= MPa(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)。 (3)已知:亚硝酸(HNO2)性质和硝酸类似,但它是一种弱酸。常温下亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10﹣4;H2CO3的Ka1=4.2×10﹣7,Ka2=5.61×10﹣11.在常温下向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后,则溶液中CO32﹣、HCO3﹣和NO2﹣的离子浓度由大到小的顺序是 。 (4)已知:常温下甲胺(CH3NH2)的电离常数为Kb,且pKb=﹣lgKb=3.4水溶液中有CH3NH2+H2O⇌CH3NH3++OH﹣.常温下向CH3NH2溶液滴加稀硫酸至c(CH3NH2)=c(CH3NH3+)时,则溶液pH= 。 (5)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来,但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,相关的热化学方程式如下: ①CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H=+210.5kJ•mol﹣1 ②CaSO4(s)+4CO(g)⇌CaS(s)+4CO2(g)△H=﹣189.2 kJ•mol﹣1 反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)△H= kJ•mol﹣1 9.(14分)某同学看到利用零价铁还原NO3﹣脱除地下水中硝酸盐”的相关报道后,利用如下装置探究铁粉与KNO3溶液的反应。实验过程如下: ⅰ.打开弹簧夹,缓慢通入N2,并保持后续反应均在N2氛围中进行; ii.加入pH已调至2.5的0.01mol•L﹣1KNO3酸性溶液100mL,一段时间后铁屑部分溶解,溶液逐渐变为浅绿色;待铁粉不再溶解,静置后发现,剩余固体表面有少量白色物质附着; ⅲ.过滤剩余固体时,表面的白色物质变为红褐色; iv.检测到滤液中存在NO3﹣、NH4+和Fe2+。 (1)通入N2并保持后续反应均在N2氛围中进行的实验目的是 。 (2)用化学方程式解释其变为红褐色的原因: 。 (3)用K3[Fe(CN)6]检验滤液中Fe2+的实验方案是(写出具体操作、现象及结论) 。 (4)取少量滤液,向其中加入几滴KSCN溶液,无明显现象;再加入几滴稀硫酸,溶液呈红色。溶液变成红色的原因是 。 (5)该同学进一步査阅文献发现,用铁粉、碳粉混合物脱除硝酸盐,效果更佳。他用上述KNO3溶液继续设计如下实验,探究碳粉的作用。 假设 实验操作 现象及结论 假设1:碳粉可用作还原剂,脱除硝酸盐 向烧杯中加入① ,一段时间后,测定烧杯中NO3﹣的浓度 NO3﹣浓度无明显变化,说明假设1不成立 按下图所示组装实验装置,一段时间后,测定NO3﹣浓度 ② 假设2:碳粉、铁粉形成无数个微小的原电池,促进了硝酸盐的脱除 ,说明假设2成立 ③关于碳粉的作用,还可以提出的合理假设是 。 10.(15分)工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下: (1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42﹣+H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。 i.Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ii.…… 写出ii的离子方程式: 。 (2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为 (填离子符号) (3)氧化过程中被MnO2氧化的物质有(写化学式): 。 (4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对浸锰”反应的影响如图所示:为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是 ;向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是 。 下 (5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式: 。 (6)已知:pNi=﹣lgc(Ni2+),常温下,Ksp(NiCO3)=1.4×10﹣7,向10mL0.1mol•L﹣1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1mol•L﹣1Na2S溶液,会产生NiS沉淀,在滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。则在E、F、G三点中, 点对应溶液中水电离程度最小,常温下,在NiS和NiCO3的浊液中= 。 (二)选考题:共45分。请考生从每科任选一题做答,如果多做,则每学科按所做的第一题计分[化学-选修3:物质结构与性质](15分) 11.(15分)技术人员晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]•3H2O(三草酸合铁酸钾)作感光剂,再以K3[Fe(CN)6](六氰合铁酸钾)溶液作显影剂。请回答以下问题: (1)铁元素在周期表中位置为 ,Fe3+的基态价电子排布图为 。 (2)在上述两种钾盐中第一电离能最大的元素为 ,电负性最小的元素为 。 (3)H2C2O4分子中碳原子的杂化类型是 ,与C2O42﹣互为等电子体的分子的化学式为 (写一种)。 (4)在分析化学中F﹣常用于Fe3+的掩蔽剂,因为生成的FeF63﹣十分稳定,但Fe3+却不能与I﹣形成配合物,其原因是 (用离子方程式来表示)。 (5)已知C60分子结构和C60晶胞如图所示: ①1个C60分子中含有π键的数目为 。 ②晶胞中C60的配位数为 。 ③已知C60晶胞参数为a pm,则该晶胞密度的表达式是 g/cm3(NA代表阿伏加德罗常数)。 [化学-选修5:有机化学基础](15分) 12.Prolitane是一种抗抑郁药物,以芳香烃A为原料的合成路线如下: 请回答以下问题: (1)D的化学名称为 ,D→E的反应类型为 。 (2)G的官能团名称为 。 (3)B的结构简式为 。 (4)F→G的化学方程式为 。 (5)X是D的同系物,x分子比D分子少一个碳原子,且能发生银镜反应,则满足此条件的X共有 种(不含立体异构);其中核磁共振氢谱显示为5组峰,其峰面积比为3:2:2:2:1,写出符合该要求的Ⅹ的一种同分异构体的结构简式: 。 (6)参照 Prolitane的合成路线,设计一条由苯和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯的合成路线(其他无机试剂和溶剂任选)。 。 参考答案与试题解析 一、选择题(共6小题,每小题6分,满分36分) 1.(6分)化学与科技、工业生产与生活均密切相关。下列有关叙述正确的是( ) A.利用生物方法脱除生活污水中的氮和磷,防止水体富营养化 B.汉代烧制岀“明如镜、声如馨”的瓷器,其主要原料为石灰石 C.二氧化硫是一种常见的漂白剂,常用于加工食品使食品增白 D.铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭从氧化铝中获得铝 【考点】14:物质的组成、结构和性质的关系;F5:二氧化硫的化学性质. 【分析】A.氮和磷的大量排放,能够引起水体富营养化; B.瓷器成分为硅酸盐; C.二氧化硫有毒; D.焦炭不能还原氧化铝。 【解答】解:A.利用生物方法脱除生活污水中的氮和磷,防止水体富营养化,故A正确; B.瓷器成分为硅酸盐,不是碳酸钙,故B错误; C.二氧化硫有毒,不能用于食品漂白,故C错误; D.焦炭不能还原氧化铝,工业上利用电解熔融的氧化铝的方法,故D错误; 故选:A。 【点评】本题考查元素化合物知识,侧重考查物质的性质及用途,把握物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重分析、应用能力的考查,题目难度不大。 2.(6分)下列装置或操作能达到目的是( ) A.装置①用铜与稀硝酸制取少量NO B.装置②可用于测定中和热 C.利用装置③制取氯气 D.装置④保护铁闸门不被腐蚀 【考点】U5:化学实验方案的评价.菁优网版权所有 【分析】A.NO与氧气反应; B.图中缺少环形玻璃搅拌棒; C.浓盐酸与二氧化锰反应需要加热; D.铁闸门与电源负极相连,为阴极。 【解答】解:A.NO与氧气反应,应选排水法收集,故A错误; B.图中缺少环形玻璃搅拌棒,不能测定最高温度,故B错误; C.浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,缺少酒精灯,故C错误; D.铁闸门与电源负极相连,为阴极,则装置④保护铁闸门不被腐蚀,故D正确; 故选:D。 【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、气体的制备及收集、电化学、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。 3.(6分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是( ) A.235g核素U发生裂变反应:U+nS+Xe+10n净产生的中子(n)数为10NA B.常温下,0.5L pH=14的Ba(OH)2溶液中OH﹣数目为NA C.一定条件下,32gSO2与足量O2反应,转移的电子数为NA D.标准状况下,5.6L乙烷中含有的极性键数目为1.5NA 【考点】4F:阿伏加德罗常数.菁优网版权所有 【分析】A、92235U+01n3890Sr+54136U+1001n净产生的中子为10﹣1=9个; B、常温下,pH=14的氢氧化钡溶液中,氢氧根浓度为1mol/L; C、氧气和二氧化硫的反应为可逆反应; D、求出乙烷的物质的量,然后根据乙烷中含6条极性共价键来分析。 【解答】解:A、92235U+01n3890Sr+54136U+1001n净产生的中子为10﹣1=9个,则235g核素92235U发生裂变反应净产生的中子(01n)数为9NA,故A错误; B、常温下,pH=14的氢氧化钡溶液中,氢氧根浓度为1mol/L,故0.5L此溶液中含氢氧根为0.5NA个,故B错误; C、氧气和二氧化硫的反应为可逆反应,不能进行彻底,故此反应转移的电子数小于NA个,故C错误; D、5.6L乙烷的物质的量为0.25mol,而乙烷中含6条极性共价键,故0.25mol乙烷中含1.5NA条极性共价键,故D正确。 故选:D。 【点评】本题考查了物质的量和阿伏伽德罗常数的有关计算,难度不大,掌握公式的运用和物质的结构是解题关键。 4.(6分)短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,W和Z位于同一主族。已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,Y的氧化物是一种比较好的耐火材料,也是工业上冶炼Y的原料,X的最高价氧化物对应的水化物可与Z单质反应产生常见的还原性气体单质E.下列说法不正确的是( ) A.X、Z的最高价氧化物相互化合,生成的产物可用作防火剂 B.电解X、Q元素组成的化合物的饱和溶液常被用于工业上制备X单质 C.W、X、Q三种元素都能形成多种氧化物 D.Y、Q形成的化合物是强电解质 【考点】8F:原子结构与元素周期律的关系;8J:位置结构性质的相互关系应用.菁优网版权所有 【分析】短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,W的氢化物应该为烃,则W为C元素,Q为Cl元素;W和Z位于同一主族,则Z为Si元素;Y的氧化物是一种比较好的耐火材料,也是工业上冶炼Y的原料,则Y为Al元素;X的最高价氧化物对应的水化物可与Z单质反应产生常见的还原性气体单质E,则X为Na元素,据此解答。 【解答】解:依据题意可知:W为C,X为Na,Y为Al,Z为Si,Q为Cl。 A.氧化钠与二氧化硅可反应生成硅酸钠,硅酸钠为防火剂,故A正确; B.电解饱和食盐水生成的是氢氧化钠、氢气和氯气,不会得到金属Na,故B错误; C.C、Na、Cl元素都能够形成多种氧化物,如二氧化碳、CO、氧化钠、过氧化钠,ClO2、Cl2O5、Cl2O7等,故C正确; D.氯化铝在水溶液中完全电离,为强电解质,故D正确; 故选:B。 【点评】本题考查了原子结构与元素周期律的关系,题目难度中等,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。 5.(6分)有机物a和苯通过反应合成b的过程可表示为下图(无机小分子产物略去)。下列说法错误的是( ) A.该反应是取代反应 B.若R为﹣CH3时,b中所有碳原子共面 C.若R为﹣C4H9时,则b中苯环上的一氯代物可能的结构共有12种 D.若R为﹣C4H5O时,1mol b最多可以与4molH2加成 【考点】HD:有机物的结构和性质.菁优网版权所有 【分析】A.由官能团的转化判断反应类型; B.R为CH3时,与苯环直接相连的原子共平面; C.﹣C4H9有4种不同的结构,苯环的H被取代,各有邻、间、对3种; D.R为C4H5O时,不饱合度为=2,且1mol苯环消耗3mol氢气。 【解答】解:A.烃基取代苯环的氢原子,为取代反应,故A正确; B.R为CH3时,与苯环直接相连的原子共平面,则所有的碳原子可能共平面,故B正确; C.﹣C4H9有4种,分别为:①CH3﹣CH2﹣CH2﹣CH2﹣、②CH3﹣CH2﹣CH(CH3)﹣、③(CH3)2CH﹣CH2﹣、(④CH3)3C﹣,苯环的H被取代,各有邻、间、对3种,共12种,故C正确; D.R为C4H5O时,不饱合度为=2,且1mol苯环消耗3mol氢气,则lmol b最多可以与5mol H2加成,故D错误。 故选:D。 【点评】本题考查有机物的结构和性质,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握有机物的结构和官能团的性质,为解答该题的关键,难度不大。 6.(6分)一种“全氢电池”的工作原理如图所示。下列说法不正确的是( ) A.电子流向是从吸附层M通过导线到吸附层N B.Na+从左边穿过离子交换膜向右边移动 C.离子交换膜可用质子交换膜 D.负极的电极反应是:H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O 【考点】BH:原电池和电解池的工作原理.菁优网版权所有 【专题】5:高考化学专题. 【分析】由工作原理图可知,左边吸附层M上氢气失电子与氢氧根结合生成水,发生了氧化反应为负极,电极反应是H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O,右边吸附层N为正极,发生了还原反应,电极反应是2e﹣+2H+═H2,结合原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极,电子由负极经过导线进入正极,据此解答。 【解答】解:A.由工作原理图可知,左边吸附层M为负极,右边吸附层N为正极,则电子流向为从吸附层M通过导线到吸附层N,故A正确; B.原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极,所以电解质溶液中Na+向右边移动,故B正确; C.由工作原理图可知,左边溶液为碱性,右边溶液为酸性,所以离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发生中和,故C错误; D.左边吸附层M为负极极,发生了氧化反应,电极反应是H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O,故D正确; 故选:C。 【点评】本题考查原电池工作原理,涉及电极判断与电极反应式书写等问题,注意从工作原理图判断原电池的正负极以及电极方程式的书写,题中难点和易错点为电极方程式的书写,题目难度中等。 7.(6分)可逆反应①X(g)+2Y(g)⇌2Z(g) ②2M(g)⇌ N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示: 下列判断正确的是( ) A.达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为10:11 B.反应①的正反应是吸热反应 C.在平衡(I)和平衡(II)中,M的体积分数相等 D.达平衡(I)时,X的转化率为50% 【考点】CP:化学平衡的计算.菁优网版权所有 【分析】A.根据等温时,反应②中气体的物质的量不变,压强与体积成反比,并且左右两个容器中的压强关系可判断; B.从降温导致平衡(Ⅰ)向平衡(Ⅱ)移动时,X、Y、Z的总物质的量变化导致反应移动的方向来判断反应是吸热还是放热; C.由于温度变化反应②的平衡已经被破坏,M的体积分数不会相等的; D.相同压强下,根据物质的量之比等于体积之比计算①中气体的物质的量,进而求出转化率。 【解答】解:A.平衡时,右边物质的量不变,由图可以看出达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为=,故A正确; B.降温由平衡(Ⅰ)向平衡(Ⅱ)移动,同时X、Y、Z的总物质的量减少,说明平衡向右移动,正反应放热,故B错误; C.由平衡(Ⅰ)到平衡(Ⅱ),化学反应②发生移动,M的体积分数不会相等的,故C错误; D.达平衡(Ⅰ)时,右边气体的物质的量不变,仍为2mol,左右气体压强相等,设平衡时左边气体的物质的量为xmol,则有:=,x=mol,即物质的量减少了3﹣=mol,所以达平衡(Ⅰ)时,X的转化率为,故D错误; 故选:A。 【点评】本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握物质的量与压强关系、平衡移动为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意转化率的计算,题目难度不大。 非选择题:包括必考题和选考题两部分。每个试题考生都必须做答。考生根据要求做答。(一)必考题 8.(14分)氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题: (1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似,是一种碱性气体,易溶于水,生成弱碱N2H4•H2O.用电离方程式表示N2H4•H2O显碱性的原因是: N2H4•H2O⇌N2H5++OH﹣ 。 (2)在恒温条件下,1molNO2和足量C发生反应2NO2(g)+2C(s)⇌N2(g)+2CO2(g),测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示: 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 A (填“A”或“B”或“C”)点。 ③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp= 2 MPa(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)。 (3)已知:亚硝酸(HNO2)性质和硝酸类似,但它是一种弱酸。常温下亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10﹣4;H2CO3的Ka1=4.2×10﹣7,Ka2=5.61×10﹣11.在常温下向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO2后,则溶液中CO32﹣、HCO3﹣和NO2﹣的离子浓度由大到小的顺序是 c(HCO3﹣)>c(NO2﹣)>c(CO32﹣) 。 (4)已知:常温下甲胺(CH3NH2)的电离常数为Kb,且pKb=﹣lgKb=3.4水溶液中有CH3NH2+H2O⇌CH3NH3++OH﹣.常温下向CH3NH2溶液滴加稀硫酸至c(CH3NH2)=c(CH3NH3+)时,则溶液pH= 10.6 。 (5)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来,但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,相关的热化学方程式如下: ①CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H=+210.5kJ•mol﹣1 ②CaSO4(s)+4CO(g)⇌CaS(s)+4CO2(g)△H=﹣189.2 kJ•mol﹣1 反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)△H= ﹣399.7 kJ•mol﹣1 【考点】BF:用盖斯定律进行有关反应热的计算;CP:化学平衡的计算;D5:弱电解质在水溶液中的电离平衡;DN:离子浓度大小的比较.菁优网版权所有 【分析】(1)N2H4结合H2O电离的氢离子使溶液呈碱性; (2)①平衡常数只受温度影响; ②增大压强平衡向气体体积减小的方向移动; ③在C点时,二氧化碳与二氧化氮的浓度相等,根据反应2NO2(g)+2C(s)⇌N2(g)+2CO2(g),可知氮气的浓度为二氧化碳的一半,据此确定各成份气体的体积分数,进而确定反应的压强平衡常数Kp; (3)弱酸电离常数越大,酸性越强,其酸根离子水解程度越小; (4)CH3NH2+H2O⇌CH3NH3++OH﹣的K=; (5)利用盖斯定律将②×4﹣①可得CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)反应热。 【解答】解:(1)肼易溶于水,它是与氨类似的弱碱,则电离生成OH﹣和阳离子,电离方程式为N2H4•H2O⇌N2H5++OH﹣, 故答案为:N2H4•H2O⇌N2H5++OH﹣; (2)①平衡常数只受温度影响,所以Kc(A)=Kc(B), 故答案为:Kc(A)=Kc(B); ②增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以A、B、C三点中NO2的转化率最高的是A点, 故答案为:A; ③在C点时,二氧化碳与二氧化氮的浓度相等,根据反应2NO2(g)+2C(s)⇌N2(g)+2CO2(g),可知氮气的浓度为二氧化碳的一半,所以混合气体中CO2的体积分数为,NO2的体积分数,N2的体积分数,所以反应的压强平衡常数Kp= =MPa=2MPa, 故答案为:2; (3)由亚硝酸的电离平衡常数Ki=5.1×10 ﹣4,H2CO₃的Ki1=4.2×10﹣7,Ki2=5.61×10﹣11,可知溶液中完全反应生成等物质的量的Na2CO3、NaHCO3和NaNO2,可判断水解程度大小顺序为CO32﹣>NO2﹣>HCO3﹣,水解生成HCO3﹣,所以溶液中CO32﹣离子、HCO3﹣离子和NO2﹣离子的浓度大小关系为c(HCO3﹣)>c(NO2﹣)>c(CO32﹣), 故答案为:c(HCO3﹣)>c(NO2﹣)>c(CO32﹣); (4)CH3NH2+H2O⇌CH3NH3++OH﹣的K=,向CH3NH2溶液滴加稀硫酸至c(CH3NH2)=c(CH3NH3+)时,Kb=c(OH﹣)=10﹣3.4mol/L,c(H+)==10﹣10.6mol/L,pH=10.6, 故答案为:10.6; (5)由盖斯定律可知将②×4﹣①可得CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)△H=4×(﹣47.3kJ•mol﹣1)﹣(210.5kJ•mol﹣1)=﹣399.7kJ•mol﹣1, 故答案为:﹣399.7。 【点评】本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握焓变计算、弱电解质的电离、化学平衡常数计算、平衡移动为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,综合性较强,题目难度不大。 9.(14分)某同学看到利用零价铁还原NO3﹣脱除地下水中硝酸盐”的相关报道后,利用如下装置探究铁粉与KNO3溶液的反应。实验过程如下: ⅰ.打开弹簧夹,缓慢通入N2,并保持后续反应均在N2氛围中进行; ii.加入pH已调至2.5的0.01mol•L﹣1KNO3酸性溶液100mL,一段时间后铁屑部分溶解,溶液逐渐变为浅绿色;待铁粉不再溶解,静置后发现,剩余固体表面有少量白色物质附着; ⅲ.过滤剩余固体时,表面的白色物质变为红褐色; iv.检测到滤液中存在NO3﹣、NH4+和Fe2+。 (1)通入N2并保持后续反应均在N2氛围中进行的实验目的是 避免空气中氧气对Fe与NO3﹣离子反应的干扰 。 (2)用化学方程式解释其变为红褐色的原因: 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 。 (3)用K3[Fe(CN)6]检验滤液中Fe2+的实验方案是(写出具体操作、现象及结论) 取滤液,加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,证明滤液中存Fe2+ 。 (4)取少量滤液,向其中加入几滴KSCN溶液,无明显现象;再加入几滴稀硫酸,溶液呈红色。溶液变成红色的原因是 溶液中存在Fe2+、NO3﹣离子,加入硫酸,酸性增强,将Fe2+氧化成Fe3+ 。 (5)该同学进一步査阅文献发现,用铁粉、碳粉混合物脱除硝酸盐,效果更佳。他用上述KNO3溶液继续设计如下实验,探究碳粉的作用。 假设 实验操作 现象及结论 假设1:碳粉可用作还原剂,脱除硝酸盐 向烧杯中加入① pH=2.5 0.01mol/LKNO3溶液、碳粉 ,一段时间后,测定烧杯中NO3﹣的浓度 NO3﹣浓度无明显变化,说明假设1不成立 假设2:碳粉、铁粉形成无数个微小的原电池,促进了硝酸盐的脱除 按下图所示组装实验装置,一段时间后,测定NO3﹣浓度 ② Fe电极部分溶解,电流计指针偏转 ,说明假设2成立 ③关于碳粉的作用,还可以提出的合理假设是 碳粉作为催化剂,提高脱除硝酸盐反应速率 。 【考点】U2:性质实验方案的设计.菁优网版权所有 【分析】(1)空气中氧气会影响Fe与硝酸根离子的反应; (2)铁粉部分溶解,溶液逐渐变为浅绿色,说明有Fe2+生成,酸性减弱Fe2+水解得到Fe(OH)2,氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁,颜色变为红褐色; (3)取滤液,加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,注明滤液中存Fe2+; (4)溶液中存在亚铁离子、硝酸根离子,亚铁离子含有还原性,硝酸根再酸性条件下具有氧化性,亚铁离子被氧化为铁离子; (5)假设1:探究的是碳粉直接与NO3﹣反应效果,加入碳粉即可,作对照试验,溶液选取与原题中相同; 假设2:构成原电池,负极电极反应式:Fe﹣2e﹣=Fe2+,正极NO3﹣被还原; ③碳粉作为催化剂,提高脱除硝酸盐反应速率。 【解答】解:(1)用氮气排尽装置中空气,避免空气中氧气对Fe与NO3﹣离子反应的干扰, 故答案为:避免空气中氧气对Fe与NO3﹣离子反应的干扰; (2)铁粉部分溶解,溶液逐渐变为浅绿色,说明有Fe2+生成,待铁粉不再溶解,静置后发现,剩余固体表面有少量白色物,酸性减弱Fe2+水解得到Fe(OH)2,被氧化为氢氧化铁,颜色变为红褐色,反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3, 故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3; (3)用K3[Fe(CN)6]检验滤液中Fe2+的实验方案是:取滤液,加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,证明滤液中存Fe2+, 故答案为:取滤液,加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,证明滤液中存Fe2+; (4)溶液中存在Fe2+、NO3﹣离子,加入硫酸,发生反应:3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,生成的Fe3+和SCN﹣反应使溶液呈红色, 故答案为:溶液中存在Fe2+、NO3﹣离子,加入硫酸,酸性增强,将Fe2+氧化成Fe3+; (5)假设1:探究的是碳粉直接与NO3﹣反应效果,应向烧杯加入pH=2.5 0.01mol/LKNO3溶液、碳粉即可,作对照试验,溶液选取与原题中相同; 假设2:构成原电池,负极电极反应式:Fe﹣2e﹣=Fe2+,正极NO3﹣被还原,Fe电极部分溶解,电流计指针偏转等,说明假设2成立, ③碳粉作为催化剂,提高脱除硝酸盐反应速率, 故答案为:pH=2.5 0.01mol/LKNO3溶液、碳粉;Fe电极部分溶解,电流计指针偏转;碳粉作为催化剂,提高脱除硝酸盐反应速率。 【点评】本题考查探究实验方案问题,为高考常见题型,侧重考查学生的分析能力、实验能力,需要学生具备扎实的基础、分析解决问题的能力,注意把握实验的原理和物质的性质以及实验的操作方法,题目难度中等。 10.(15分)工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下: (1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42﹣+H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。 i.Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ii.…… 写出ii的离子方程式: 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+ 。 (2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为 Mn2+、Fe2+ (填离子符号) (3)氧化过程中被MnO2氧化的物质有(写化学式): SO2、Fe2+ 。 (4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对浸锰”反应的影响如图所示:为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是 90℃ ;向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是 防止NH4HCO3受热分解,提高原料利用率 。 (5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式: Mn2++2HCO3﹣=MnCO3↓+CO2↑+H2O 。 (6)已知:pNi=﹣lgc(Ni2+),常温下,Ksp(NiCO3)=1.4×10﹣7,向10mL0.1mol•L ﹣1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1mol•L﹣1Na2S溶液,会产生NiS沉淀,在滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。则在E、F、G三点中, F 点对应溶液中水电离程度最小,常温下,在NiS和NiCO3的浊液中= 1.4×1014 。 【考点】P8:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;U3:制备实验方案的设计.菁优网版权所有 【分析】软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3):由流程可知软锰矿形成矿浆,通入足量的SO2,发生反应,MnO2+SO2=MnSO4,Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42﹣+H2O,SiO2不反应,过滤,滤渣I为,滤液含有Mn2+、Fe2+,加入二氧化锰氧化亚铁离子,反应为:2Fe2++15MnO2+28H+=2Fe3++14H2O+15Mn2++4SO42,调节pH,沉淀铁离子,过滤,滤渣II为氢氧化铁,向滤液中加入碳酸氢铵溶液,生成MnCO3沉淀,过滤得到的滤渣中主要含有MnCO3,反应为:Mn2++2HCO3﹣=MnCO3↓+CO2↑+H2O,通过洗涤、烘干得到MnCO3晶体,以此解答该题。 【解答】解:(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42﹣+H2O,该反应是经过氧化铁与酸反应生成铁离子,铁离子与二氧化硫反应实现的:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+; 故答案为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+; (2)软锰矿形成矿浆,通入足量的SO2,MnO2、Fe2O3与SO2反应生成Mn2+、Fe2+,SiO2不反应,过滤,滤渣I为,滤液含有Mn2+、Fe2+; 故答案为:Mn2+、Fe2+; (3)滤液Ⅰ含有亚铁离子,且二氧化硫过量,二者都可被二氧化锰氧化,故答案为:SO2、Fe2+; (4)由图可知,90℃时,MnS2O6的生成率低,锰浸出率高,温度再高,变化不大,则 “浸锰”的适宜温度是90℃,NH4HCO3受热易分解,温度不宜太高,防止NH4HCO3受热分解,提高原料利用率, 故答案为:90℃;防止NH4HCO3受热分解,提高原料利用率; (5)Mn2+的滤液中加入NH4HCO3溶液后,发生彻底的双水解,生成MnCO3沉淀和二氧化碳,反应为:Mn2++2HCO3﹣=MnCO3↓+CO2↑+H2O; 故答案为:Mn2++2HCO3﹣=MnCO3↓+CO2↑+H2O; (6)向10mL0.1mol•L﹣1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1mol•L﹣1Na2S溶液,会产生NiS沉淀,如完全反应,则生成硝酸钠,此时水的电离程度最小,则应加入10mL0.1mol•L﹣1Na2S溶液,应为F点,由图象可知,完全沉淀时,pNi=﹣lgc(Ni2+)=10.5,则Ksp(NiS)=10﹣21, 常温下,在NiS和NiCO3的浊液中===1.4×1014, 故答案为:F;1.4×1014。 【点评】本题通过碳酸锰的制备,考查了物质制备实验方案的设计方法,为高考常见题型,题目难度较大,明确制备流程及相应的反应原理为解答关键,试题涉及的知识点较多、综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力。 (二)选考题:共45分。请考生从每科任选一题做答,如果多做,则每学科按所做的第一题计分[化学-选修3:物质结构与性质](15分) 11.(15分)技术人员晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]•3H2O(三草酸合铁酸钾)作感光剂,再以K3[Fe(CN)6](六氰合铁酸钾)溶液作显影剂。请回答以下问题: (1)铁元素在周期表中位置为 第四周期第VIII族 ,Fe3+的基态价电子排布图为 。 (2)在上述两种钾盐中第一电离能最大的元素为 N ,电负性最小的元素为 K 。 (3)H2C2O4分子中碳原子的杂化类型是 sp2杂化 ,与C2O42﹣互为等电子体的分子的化学式为 N2O4 (写一种)。 (4)在分析化学中F﹣常用于Fe3+的掩蔽剂,因为生成的FeF63﹣十分稳定,但Fe3+却不能与I﹣形成配合物,其原因是 2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2 (用离子方程式来表示)。 (5)已知C60分子结构和C60晶胞如图所示: ①1个C60分子中含有π键的数目为 30 。 ②晶胞中C60的配位数为 12 。 ③已知C60晶胞参数为a pm,则该晶胞密度的表达式是 g/cm3(NA代表阿伏加德罗常数)。 【考点】86:原子核外电子排布;8B:元素电离能、电负性的含义及应用;99:配合物的成键情况;9I:晶胞的计算;9S:原子轨道杂化方式及杂化类型判断.菁优网版权所有 【分析】(1)铁是26号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,原子形成阳离子,先失去最高能层中电子,同一能层中失去先失去高能级中电子,Fe3+的基态价电子排布式为3d5,结合洪特规则化学价电子排布图; (2)一般情况下,元素的非金属性越强,其从第一电离能就越大,非金属性最强的元素的O元素,但由于N原子的最外层电子处于2p轨道的半充满状态,比较稳定,失去电子比相邻的O元素难;金属性越强,电负性越大; (3)在H2C2O4分子中,两个碳原子与O原子形成了碳氧双键,两个碳原子形成了碳碳单键,还与羟基氧原子形成了碳氧单键,碳原子杂化轨道数目为3;含有原子总相等、价电子总数也相等微粒互为等电子体; (4)Fe3+具有强氧化性,I﹣具有还原性,二者会发生反应; (5)①每个碳原子形成1个π键,每π键为2个碳原子共有; ②根据晶胞结构示意图可知:C60分子处于晶胞顶点、面心位置,以C60顶点为研究,与之最近的C60分子处于面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面为2个晶胞共用; ③均摊法计算晶胞中C60分子数目,计算晶胞质量,晶胞的密度=晶胞质量÷晶胞体积。 【解答】解:(1)Fe是26号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,在周期表中位置为第四周期第VIII族。Fe3+的基态价电子排布式为3d5,其基态价电子排布图为, 故答案为:第四周期第VIII族;; (2)一般情况下,元素的非金属性越强,其从第一电离能就越大,在上述两种钾盐中含有的元素有K、Fe、C、N、O、H,非金属性最强的元素的O元素,但由于N原子的最外层电子处于2p轨道的半充满状态,比较稳定,失去电子比相邻的O元素难,所以两种钾盐中第一电离能最大的元素为N元素;金属性最强的元素的K,故电负性最小的元素为K元素, 故答案为:N;K; (3)在H2C2O4分子中,两个碳原子与O原子形成了碳氧双键,两个碳原子形成了碳碳单键,还与羟基氧原子形成了碳氧单键,碳原子杂化轨道数目为3,所以C的杂化类型是sp2杂化;用N原子替换C原子与1个单位负电荷可得与C2O42﹣互为等电子体的分子:N2O4, 故答案为:sp2杂化;N2O4等; (4)F﹣常用于Fe3+的掩蔽剂,因为生成的FeF63﹣十分稳定,Fe3+却不能与I﹣形成配合物,其原因是Fe3+具有强氧化性,I﹣具有还原性,二者会发生反应:2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2,所以F﹣常用于Fe3+的掩蔽剂,而I﹣不可以, 故答案为:2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2; (5)①每个碳原子形成1个π键,每π键为2个碳原子共有,则一个C60分子中含有π键个数为(1×60)÷2=30,故答案为:30; ②根据晶胞结构示意图可知:C60分子处于晶胞顶点、面心位置,以C60顶点为研究,与之最近的C60分子处于面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面为2个晶胞共用,与每个C60分子距离最近且相等的C60分子有=12个,故答案为:12; ③晶胞中C60分子数目=8×+6×=4,晶胞质量=g,则晶胞的密度=g÷(a×10﹣10 cm)3=g/cm3, 故答案为:。 【点评】 本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、电离能、电负性、杂化方式、等电子体、配合物、晶胞结构与计算等,注意同周期主族元素第一电离能变化异常情况,掌握均摊法进行晶胞有关计算。 [化学-选修5:有机化学基础](15分) 12.Prolitane是一种抗抑郁药物,以芳香烃A为原料的合成路线如下: 请回答以下问题: (1)D的化学名称为 苯乙酸乙酯 ,D→E的反应类型为 取代反应 。 (2)G的官能团名称为 羰基 。 (3)B的结构简式为 。 (4)F→G的化学方程式为 。 (5)X是D的同系物,x分子比D分子少一个碳原子,且能发生银镜反应,则满足此条件的X共有 14 种(不含立体异构);其中核磁共振氢谱显示为5组峰,其峰面积比为3:2:2:2:1,写出符合该要求的Ⅹ的一种同分异构体的结构简式: 。 (6)参照 Prolitane的合成路线,设计一条由苯和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯的合成路线(其他无机试剂和溶剂任选)。 。 【考点】HC:有机物的合成.菁优网版权所有 【分析】芳香烃A的相对分子质量为92,分子中最大碳原子数目==7……8,故A的分子式为C7H8,则A为,A在光照条件下发生取代反应生成B为 .C发生酯化反应生成D,D发生取代反应生成E,E发生酯的水解反应、酸化得到F为,F加热脱羧生成G,G可以看作是先发生加成反应、再发生消去反应生成H,H发生加成反应或还原反应生成Prolitane。 【解答】解:(1)D是苯乙酸与乙醇形成的酯,D的化学名称为:苯乙酸乙酯;D→E是D中连接苯环的碳原子上的H原子被﹣COCH2CH3替代,属于取代反应, 故答案为:苯乙酸乙酯;取代反应; (2)由结构可知G的官能团名称为:羰基,故答案为:羰基; (3)在光照条件下发生取代反应生成B为,故答案为:; (4)F→G是脱羧生成G,反应化学方程式为:, 故答案为:; (5)X是D的同系物,说明含有酯基与苯环,X分子比D分子少一个碳原子,且能发生银镜反应,说明含有甲酸形成的酯基,含有1个取代基,为﹣CH2CH2OOCH,或者﹣CH(CH3)OOCH.含有2个取代基,为﹣CH3、﹣CH2OOCH,或者﹣CH2CH3、﹣OOCH,均有邻、间、对3种位置结构,有6种。含有3个取代基为﹣CH3、﹣CH3、﹣OOCH,2个甲基有邻、间、对3种位置结构,对应的﹣OOCH分别有2种、3种、1种位置结构,有6种。故符合条件的共有2+6+6=14种,其中核磁共振氢谱显示为5组峰,其峰面积比为3:2:2:2:1,符合该要求的Ⅹ的一种同分异构体的结构简式:, 故答案为:14;; (6)模仿A→D转化,由苯和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯的合成路线:, 故答案为:。 【点评】本题考查有机物的合成,根据转化中有机物的结构明确的发生的反应,熟练掌握官能团的性质与转化,题目侧重考查学生对知识的迁移运用能力,是有机化学常考题型。 声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布 日期:2019/4/17 10:33:14;用户:qgjyuser10456;邮箱:qgjyuser10456.21957750;学号:21985464查看更多