重庆市西南大学附属中学校2022届高三上学期第二次月考化学试题 含答案
展开西南大学附属中学校高2022届第二次月考
化 学 试 题
(满分:100分 考试时间:75分钟)
2021年10月
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔填涂;答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔书写;必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效;保持答卷清洁、完整。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷学生留存,以备评讲)。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Cl 35.5 Sc 45 Co 59 As 75
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 化学与生产生活密切相关。下列说法正确的是
A.CaO2可作长途运输鱼苗的供氧剂 B.用食醋和淀粉可检验食盐里是否加碘
C.NaClO可用于自来水的杀菌消毒和净化 D.Al与MgO的混合物可作铝热剂用于冶炼Mg
2. 下列化学用语或模型正确的是
A.CH3Cl的电子式:C
H
H
H
Cl
••
••
••
••
B.硝基苯的结构简式:
C.乙烯的结构简式:CH2CH2 D.苯分子的比例模型:
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 电解饱和食盐水得到0.4 mol NaOH,则生成氯气分子数为0.1 NA
B. 标准状况下,2.24 L甲醇所含氢原子的数目大于0.4 NA
C. 0.1 mol 1,2−环氧丙烷()中含有共价键的总数为0.4 NA
D. 密闭容器中,1 mol N2(g)与3 mol H2(g)反应制备氨气,形成6 NA个N − H键
4. W、X、Y、Z是原子序数依次增加的短周期主族元素,位于三个周期,X、Z同主族,Y、Z同周期,X的简单氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐,Y的最高价氧化物对应的水化物是二元中强碱,以下说法错误的是
A.原子半径大小:Y > Z
B.可以用含XW3的浓溶液检验氯气管道是否漏气
C.Z的最高价氧化物可做干燥剂
D.Y3X2中既有离子键,又有共价键
5. 下列有关离子方程式正确的是
A. 酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应:
5C2O42− + 2MnO4− + 16H+ ===2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O
B. Fe2O3溶于过量的氢碘酸溶液中:Fe2O3 + 6H+ + 2I−===2Fe2+ + I2 + 3H2O
C. 向氯化镁溶液中加入过量氨水:Mg2+ + 2OH− === Mg(OH)2↓
D. 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液:Ca2++ 2ClO−+ 2SO2 + 2H2O === CaSO4↓ + SO42−+ 2Cl−+ 4H+
6. 下列实验操作能够达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
检验溶液中一定含有SiO32−
向某无色溶液中通入过量的CO2气体,有白色沉淀产生
B
除去苯中少量的苯酚
加入适量浓溴水,充分反应后,过滤
C
检验Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度
向NaOH溶液中滴加MgCl2溶液,产生白色沉淀,继续滴加FeCl3溶液产生红褐色沉淀
D
检验Na2O2与水反应后溶液中的H2O2
向反应后的溶液中加入少许MnO2,产生能使带火星的木条复燃的气体
7. Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是
A.决速步骤:中间体1→中间体2 B.总反应为Ni+C2H6—→NiCH2+CH4
C.Ni−H键的形成对氢原子的迁移是不利的 D.涉及非极性键的断裂和生成
8. 中医药是中华民族的瑰宝,Y是一种常见中药的主要成分之一,具有保肝、抗炎、增强免疫等功效,可由X制得,下列关于X、Y的说法正确的是
+ CH3OH
X Y
A. 一定条件下X可发生氧化、加成、取代、消去反应
B. 1 mol X 最多能与8 mol H2反应
C. 1 mol Y最多能与5 mol NaOH反应
D.1 mol X、1 mol Y分别与足量浓溴水反应,最多都只能消耗1 mol Br2
9. 用下列实验装置进行相应实验,装置正确且能达到相应实验目的的是
图1 图2 图3 图4
A. 用图1所示装置测定KMnO4溶液的物质的量浓度(锥形瓶中Na2C2O4质量已知)
B. 用图2所示装置制取少量CO2气体
C. 用图3所示装置检验该条件下铁发生了析氢腐蚀
D. 用图4所示对水和苯进行分液时,有机层从下口放出,水层从上口倒出
10. 2−萘酚()为一种环境污染物,可采用催化剂(Ag@AgBr/mp−TiO2)光降解法除去该污染物,工作原理如图所示。下列判断正确的是
A.该除去方法中的能量转化只有化学能转化为电能
B.O2在正极失电子, mp−TiO2可提高O2的失电子速率
C.用该法降解1 mol 2−萘酚时,需要吸收O2 11.5 mol
D.负极反应:− 46e− + 46OH− === 10CO2↑ + 27H2O
11. 下列说法正确的是
A.化学平衡正向移动,反应物的转化率一定增大
B.探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,若先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热至设定温度,则测得的反应速率偏低
C.合成氨反应需要使用催化剂,说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动,所以也可以用勒夏特列原理解释使用催化剂的原因
D.在恒温恒容条件下,可逆反应PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)达到平衡后,再充入PCl5(g)重新建立平衡,则PCl5(g)的转化率增大
12. 纳米氧化亚铜(Cu2O,颗粒直径1~100 nm)具有特殊的光学、光电和催化性能,采用化学沉淀法制备晶型结构完整、粒度分布均匀的纳米Cu2O(在潮湿空气中会慢慢氧化生成CuO)的合成路线如图所示。下列说法正确的是
A.反应 Ⅰ 为化合反应
B.操作X为过滤
C.反应 Ⅱ 中,每生成22.4 L(标准状况)N2,转移4 mol电子
D.“洗涤”时,无水乙醇可用蒸馏水代替
13. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破,目前工业上用氢气和氮气直接合成氨:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)。T ℃时,在2 L恒容密闭容器中加入1.2 mol N2和2 mol H2模拟一定条件下工业固氮,体系中n(NH3)随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A.2 min内NH3的平均反应速率为0.1125 mol • L−1 • min−1
B.T ℃时,从2 min到4 min,反应的平衡常数不变
C.容器内压强不再变化说明反应达到平衡,且3v正 (H2) = 2v逆 (NH3)
D.T ℃时,该反应的平衡常数为6.25 L2 • mol−2
14. 常温下,向20 mL 0.2 mol•L−1 HN3(叠氮酸)溶液中逐滴滴加0.2 mol•L−1的NaOH溶液,溶液pH的变化曲线如图所示(常温下,叠氮酸的Ka = 10−4.7)。下列说法错误的是
A.①点溶液中:c(N3−) + c(HN3) = 2c(Na+)
B.②点溶液中:c(N3−) = c(Na+)
C.③点溶液pH约为8.85
D.滴定过程中可能出现:c(HN3) > c(N3−) > c(Na+) > c(OH−) > c(H+)
二、非选择题:共58分。第15~17题为必考题,每个试题考生都必须作答。第18、19题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共43分。
15. (15分) 肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。实验室可通过苯甲醛与乙酸酐反应制备,反应原理如下:
+ K2CO3
H+
相关物质的一些理化数据如下表所示:
物质
M/g•mol−1
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
苯甲醛
106
−26
179.62
微溶于水,易溶于乙醇
乙酸酐
102
−73.1
138.6
能与水反应生成乙酸
肉桂酸
148
135
300
难溶于冷水,易溶于热水;能溶于乙醇
实验步骤:
Ⅰ.在装有温度计、空气冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶A(如图1)中,加入0.03 mol无水碳酸钾、0.09 moL乙酸酐和0.03 moL苯甲醛,加热、搅拌条件下反应2 h。
Ⅱ.反应完毕,分批加入20 mL水,再加入适量K2CO3固体,调节溶液pH=8,将三颈烧瓶组装为水蒸气蒸馏装置(如图2),B中产生的水蒸气通入A中,进行水蒸气蒸馏。
Ⅲ.向A中残留液加入少量活性炭,煮沸数分钟,趁热过滤。在搅拌下往热滤液中小心加入浓盐酸至pH=3,冷却,待结晶完全后,抽滤,洗涤,干燥,收集到粗产品3.0 g。
空气冷凝管
搅拌器
温度计
图1 图2
回答下列问题:
(1) 步骤 Ⅰ 中所用仪器需要干燥,且须用新蒸馏过的苯甲醛和乙酸酐,保证不含水分,原因是______________________________________________________。
(2) 步骤 Ⅰ 中空气冷凝管的作用为_______________________________________________,三颈烧瓶中反应初期有大量泡沫产生,原因是有__________气体生成。
(3) 步骤 Ⅱ 中加入碳酸钾调节溶液pH=8,此时溶液中盐类物质除肉桂酸钾外,还有__________;进行水蒸气蒸馏至______________________为止,说明三颈烧瓶中苯甲醛已被完全蒸出。
(4) 步骤 Ⅲ 中趁热过滤的目的是________________________________________________,洗涤时,为了降低肉桂酸的溶解度,应选择__________(填标号)的方法进行操作。
a.冷水洗涤 b.热水洗涤 c.无水乙醇洗涤
(5) 本实验的粗产率约为__________(保留2位有效数字),要将粗产品进一步提纯,可用__________作溶剂进行重结晶。
16. (14分) 稀土在电子、激光、核工业、超导等诸多高科技领域有广泛的应用。钪(Sc)是一种稀土金属,利用钛尾矿回收金属钪和草酸的工艺流程如图1所示。回答下列问题:
钛尾矿
一系列处理
Sc2(C2O4)3
焙烧
CO2
空气
酸溶
沉钪
脱水除铵
置换
Sc
Ca
NH4F
浓盐酸
氨水调节pH
①
②
PbSO4
废水(主要成分为H2C2O4)
滤饼
较浓硫酸
沉淀
滤液
图1
已知:① xNH4Cl • yScF3 • zH2O是“沉钪”过程中ScF3与氯化物形成的复盐沉淀,在强酸中部分溶解。
② “脱水除铵”是复盐沉淀的热分解过程。
③ 25 ℃时,部分物质的相关信息如表所示:
Ksp(PbSO4)
Ksp(PbC2O4)
Ka1(H2C2O4)
Ka2(H2C2O4)
Ka (HF)
Kb (NH3•H2O)
2.0×10−8
5.0×10−10
6.0×10−2
6.25×10−5
6.6×10−4
1.8×10−5
(1) “焙烧”过程生成Sc2O3的化学方程式为_______________________________________。
(2) 含钪元素的微粒与lg c(F−)、pH的关系如图2所示,用氨水调节溶液pH,控制pH的范围是3.5 < pH < ___________。
图2 图3
(3) “脱水除铵”过程中固体质量与温度的关系如图3 所示,其中在380 ~ 400 ℃过程中会有白烟冒出,保温至无烟气产生,即得到ScF3,由图3中数据可得x:z = ___________。
(4) 传统制备ScF3的方法是先得到ScF3 • 6H2O沉淀,再高温脱水得ScF3,但通常含有ScOF杂质,原因是__________________________________________________(用化学方程式表示),“沉钪”时用NH4F溶液进行操作,请写出NH4F溶液的离子浓度大小关系: __________________________________________________。
(5) 将1.8 mol PbSO4加到1 L含有0.12 mol/L H2C2O4的废水中,发生的离子反应为PbSO4(s) + H2C2O4(aq) PbC2O4(s) + 2H+(aq) + SO42−(aq),当反应进行完全时,溶液中 _________,该反应的平衡常数K = _____________。
17. (14分) 丁烯和丙烯都是重要的基础化工原料,工业上可用正丁烷制备1−丁烯,然后用1−丁烯制备丙烯。正丁烷催化脱氢制备1−丁烯的反应为:
CH3CH2CH2CH3(g) CH2 = CHCH2CH3(g) + H2(g) ΔH
已知:Ⅰ.温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。
Ⅱ.H2(g)、CH3CH2CH2CH3(g)、CH2 = CHCH2CH3(g)的燃烧热分别为ΔH1=−Q1 kJ•mol−1、ΔH2 = −Q2 kJ•mol−1、ΔH3 = −Q3 kJ•mol−1。
回答下列问题:
(1) ΔH =______________________。(用含Q1、Q2、Q3的代数式表示)。
(2) 其他条件相同时,在不同配比的催化剂条件下,催化效果的相关数据如下表所示。
实验组
催化剂组成
正丁烷转化率/%
1−丁烯收率/%
1
无催化剂
5
0.35
2
SiO2
5
0.35
3
SiO2 + 9% CrOx
25.5
18.3
4
SiO2 + 15% CrOx
27.5
20.65
5
SiO2 + 21% CrOx
24
17.87
下列说法正确的是__________(填标号)。
a.脱氢反应中SiO2不起催化作用
b.CrOx的含量越高,催化效果越好
c.CrOx的含量对脱氢反应的焓变无影响
(3) 其他条件相同,30 min时测得正丁烷转化率、1−丁烯收率(收率 =
×100%)随温度的变化关系如图1所示。实际生产温度选择590 ℃,理由是_____________________________________________。590 ℃时,向体积为1 L的密闭容器中充入3 mol正丁烷气体,据图1计算0 ~ 30 min生成1−丁烯的平均反应速率为__________。
(4) 在恒压密闭容器中投入等物质的量的1−丁烯和乙烯,某温度下制备丙烯,发生的反应为C4H8(g) + C2H4(g) 2C3H6(g),测得C3H6(g)的体积分数与时间的关系如图2所示。相对曲线d,曲线c仅改变一个条件,该条件可能是___________________________,在该温度下,反应的平衡常数K = ____________________。
产物收率/%
正丁烷转化率/%
温度/°C
C3H6(g)的体积分数/%
图1 图2
(5) Kolbe电解羧酸盐法可制取高纯度的烷烃。以Pt为电极,电解高浓度的丙酸钠(CH3CH2COONa)溶液可获得丁烷。装置如图3所示:
丁烷、CO2
丙酸钠
离子交换膜
NaOH溶液
图3
① 该装置应选择________(填“阳”或“阴”)离子交换膜;
② A电极的电极反应式为__________________________________________________。
(二)选考题:共15分。请考生从第18题和第19题中任选一道作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
18. 我国科学家在《National Science Review》上报道了具有特殊稳定性的类钙钛矿结构中性团簇Co13O8,理论研究表明该团簇具有独特的立方芳香性。这类新型的氧钝化金属团簇有望用作基因新材料,研究人员将其命名为“金属氧立方”。回答下列问题:
(1) 钴元素的常见价态为+2和+3。写出+3价基态钴离子的价电子排布图___________。
(2) 辉砷钴矿(主要成分为CoAsS)是一种常见的钴矿石。
① CoAsS中三种元素的电负性大小关系为__________。O、S的简单氢化物分子键角从大到小的顺序为_______________,原因是_________________________________。
② 砷的硫化物有多种,有一种硫化砷的结构为,则该分子中发生sp3杂化的
元素有__________种;还有一种线型结构As2S2,该分子中各原子均达到8电子稳定结构,As2S2的电子式为______________。
(3) 钴离子极易形成配合物,如[Co(NH3)6](NO3)3,与NH3互为等电子体的阳离子有__________(任写一种),NO3−中的大π键为__________。
(4) Co13O8中性团簇分子的结构如右图所示,该分子中每个氧原子周围距离最近且相等的钴原子有__________个。
Co
(5) 方钴矿(钴的砷化合物)晶体的晶胞结构如下图所示,下右图为一个完整的晶胞,图中黑球表示Co,正方形结构放大之后如下左图所示(白圈表示As,符号×不表示原子,只是表示该点为线段中点),该晶体的化学式为__________。设NA表示阿伏加德罗常数的值,最近两个Co原子之间的距离为a pm,则该晶体密度为__________g•cm−3(列出表达式)。
[化学——选修5:有机化学基础](15分)
19. 水杨醛缩邻氨基苯酚(M)又被称为“锰试剂”,可与Mn2+形成黄色的配合物,用于光度法测定离子浓度。M可由重要化工原料苯酚和X按如下路线合成(部分反应条件、产物已省略):
已知:
i. X是福尔马林的主要成分;
ii. 磺化反应为可逆反应,所得产物与水共热可脱去磺酸基;
iii. ;
iv. 反应⑦可视为分两步进行:D中的氨基先对F中某一不饱和结构进行加成,随后消去1分子水即得产物M。
回答下列问题:
(1) M的分子式为____________,反应④的反应类型为____________。
(2) 设计反应①和③的目的是___________________________________________________。
(3) 请写出F与足量浓溴水反应的化学方程式______________________________________。1 mol F发生该反应所得的产物与NaHCO3反应,最多消耗____________mol NaHCO3。
(4) 反应⑤还可能生成一种热塑性树脂,请写出得到该树脂的化学方程式________________________________________。
(5) E属于酚类的的同分异构体有________种。
(6) 已知满足下列条件的M的同分异构体有很多种,写出其中核磁共振氢谱峰组数最少的同分异构体的结构简式________________________。(写出一种即可)
a.分子中有两个苯环
b.既能发生银镜反应,又能与强酸反应
c.不含“”、“”、“”
西南大学附属中学校高2022级第二次月考
化学试题参考答案
一、 选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1~5.ADBDB 6~10.DBCAC 11~14.BCCD
二、非选择题:共58分。
(一)必考题:共43分。
15.(15分)
(1) 防止乙酸酐与水反应被消耗,使产率降低【2分】
(2) 冷凝回流苯甲醛和乙酸酐,提高这两种原料的利用率【2分】
CO2【1分】
(3) 乙酸钾【1分】
馏出液无油珠【2分】
(4) 防止肉桂酸盐等析出导致产率降低【2分】
a【1分】
(5) 68%【2分】 水【2分】
焙烧
16.(14分)
(1) 2Sc2(C2O4)3 + 3O2====== 2Sc2O3 + 12CO2【2分】
(2) 4.2【2分】
(3) 1:2【2分】
(4) ScF3 + H2O ScOF + 2HF【2分】 c(F−) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH−)【2分】
(5) 2.5×10−2【2分】 1.5×10−4【2分】
17.(14分)
(1) (Q1 + Q3 − Q2)kJ/mol【2分】
(2) ac【1分】
(3) 590 ℃时1−丁烯收率最高,副产物收率最低【2分】 0.02【2分】
(4) 加入催化剂或增大压强(合理即可【1分】) 64【2分】
(5) ① 阳 【2分】②2CH3CH2COO− − 2e− === CH3CH2CH2CH3↑ + 2CO2↑【2分】
(二)选考题:共15分。
18.(15分)
(1) 【2分】
(2) ① S>As>Co【1分】
H2O>H2S【1分】
O的电负性大于S,O的半径小于S,H2O中成键电子对离中心原子更近,排斥力更大,故H2O的键角大于H2S。【2分】
② 2【1分】
:::::::【2分】
(3) H3O+等【1分】
π【1分】
(4) 3【1分】
(5) CoAs3【1分】
【2分】
19.(15分)
(1) C13H11O2【2分】 还原反应【1分】
(2) 利用磺酸基占位,防止硝基进入对位【2分】
(3) 【2分】 5【2分】
(4) 【2分】
(5) 11【2分】
(6) 或【2分】
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