2021重庆江津中学、铜梁中学、长寿中学等七校联盟高三下学期第三次模拟考试化学试题含答案
展开重庆市2020—2021学年下期高2021届七校三诊
化学试题
注意事项:
1.作答前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在试卷的规定位置上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在试卷及草稿纸上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 V-51
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.(长寿中学)化学与生活、科学、技术等密切相关,下列说法正确的是( )
A.葡萄酒中通常含有微量SO2,既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化
B.酒精和84消毒液混合使用能提高对新型冠状病毒的预防效果
C.纳米铁粉和FeS都可以高效地去除被污染水体中的Cu2+ 、Hg2+等重金属离子,其原理是相同的
D.2020年,中国“奋斗者”号载人潜水器成功进行深海科考活动。制造潜水器载人球舱的钛合金比纯金属钛具有更高的强度、韧性和熔点
2.(江津中学)下列表示物质结构的化学用语正确的是( )
A.氮气的电子式为: B.CO2的结构式为:O=C=O
C.S 2- 的结构示意图 D.甲烷分子的球棍模型:
3.(铜梁中学)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下,将7.1 g Cl2通入水中,转移的电子数为0.1NA
B.1 L 0.1 mol·L-1乙二酸溶液中含H+的数目为0.1NA
C.12.0 g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.05NA
D.常温常压下,34g羟基(—16OH)所含中子数为16NA
4.(大足中学)化学与生产、实验密切相关。下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.石墨具有导电性,可用于制铅笔芯
B.FeCl3溶液呈酸性,可用于腐蚀电路板上的Cu
C.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料
D.浓硫酸具有强氧化性,可用于干燥CO2
5.(大足中学)能正确表示下列化学反应的离子方程式是( )
A.电解氯化镁溶液:Mg2++2H2O+2Cl- H2 ↑+ Cl2↑ + Mg(OH)2↓
B.硫酸镁溶液跟氢氧化钡溶液反应:SO42– + Ba2+ = BaSO4↓
C.金属镁与醋酸反应,有氢气产生:Mg + 2H+ = Mg2++ H2↑
D.碳酸钠溶液与盐酸反应,有气泡逸出:Na2CO3 + 2H+ = 2Na+ + H2O + CO2↑
6.(实验中学)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大,四种元素形成的化合物结构如图所示。且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子,常温常压下为液体。下列说法正确的是( )
A.的水溶液呈酸性
B.Y元素的氧化物对应的水化物为强酸
C.分子中Y原子不是稳定的8电子结构
D.的稳定性大于
7.(大足中学)用下列装置进行的实验中,能达到其实验目的的是( )
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
A.用图Ⅰ制取并收集干燥纯净的NH3
B.图Ⅱ中若A中装Na2CO3,B中装NaHCO3,可证明热稳定性:Na2CO3> NaHCO3
C.用图Ⅲ可用于实验室制取乙酸乙酯
D.用图Ⅳ可证明酸性:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH
8.(长寿中学)室温下,下列实验过程能达到预期目的的是( )
选项
实验过程
实验目的
A
向酸性KMnO4溶液滴入较浓FeCl2溶液,溶液紫色褪去
证明Fe2+有还原性
B
向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加少量CuSO4溶液,出现黑色沉淀
证明Ksp(CuS)
将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热,产生的气体通入溴水中,溴水褪色
证明溴乙烷发生了消去反应
D
相同条件下,分别用pH试纸测定0.1mol/LCH3COONa溶液、0.1mol/LNaClO溶液的pH
比较CH3COOH和HClO的酸性强弱
9. (綦江中学)止吐药米格列奈中间体N的合成反应如下(已知:Ph为苯基)。下列相关叙述错误的是( )
A.中间体N的分子式为 C22H16O8N2
B.物质的量相同的M与N最多消耗等量的NaOH
C.M合成N的反应为取代反应
D.M、N都能使酸性的KMnO4溶液褪色
放电
充电
10.(大足中学)我国科研团队成功研究出高比能量、低成本的钠离子二次电池,其工作原理如图所示。已知电池反应:Na1-xMnO2 + NaxCn NaMnO2 + nC。下列说法错误的是( )
A.电池放电过程中,NaMnO2/Al上的电势高于石墨烯/Al上的电势
B.电池放电时,正极发生反应:
Na1-xMnO2 + xNa+ + xe- = NaMnO2
C.电池充电时,Na+由NaMnO2/Al电极移向石墨烯/Al电极
D.电池充电时,外接电源的负极连接NaMnO2/Al电极
11.(铜梁中学)如图(Ea表示活化能)是CH4与Cl2生成CH3Cl的部分反应过程中各物质的能量变化关系图,下列说法正确的是( )
A.Cl·可由Cl2在高温条件下生成,是CH4与Cl2反应的催化剂
B.升高温度,Ea1、Ea2均减小,反应速率加快
C.增大Cl2的浓度,可提高反应速率,但不影响ΔH的大小
D.第一步反应的速率大于第二步反应
12.(长寿中学)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
已知:H3BO3的解离反应:H3BO3+H2OH++[B(OH)4]−,Ka=5.81×10−10
下列说法不正确的是( )
A.在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体为NH3
B.可选用KCSN溶液检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子
C.在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,主要目的是除去Fe3+和Al3+
D.H3BO3与足量NaOH溶液反应的化学方程式:NaOH+H3BO3 = Na[B(OH)4]
13.(长寿中学)常温下,已知Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。某二元酸H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-三者的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 反应H2R + R2-2HR-的平衡常数K=1000
B. 向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液,发生的反应是:CO+H2R=CO2↑+H2O+R2-
C.等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后,溶液中:(R2-)
14. (长寿中学)在甲、乙两个体积固定且相等的容器中发生反应:X(g)+Y(g) 2Z(g) ΔH= -a kJ·mol-1(a>0)。在相同温度的条件下,甲、乙两个容器中充入的反应物及c(X)随时间t的变化分别如下表和下图所示。下列说法不正确的是( )
容器
甲
乙
反应物起始量
1molX 1molY
1molZ
放出或吸收的热量/kJ
Q1
Q2
A.图中b=0.5
B.甲容器平衡后,若再加入1.0 mol X、1.0 mol Y,达到平衡时X的转化率大于50%
C.若甲、乙两容器均在绝热条件下进行,达到平衡后,c甲(X)>1.0 mol·L-1,c乙(X)<0.5 mol·L-1
D.放出或吸收的热量关系为Q1=2Q2=0.5a
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.(长寿中学)(14分)一水合硫酸锰是一种重要的化工中间体,工业上常用软锰矿(主要成分为,含有等杂质)为原料制取,其制备流程如图:
已知:①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如表所示:
金属离子
开始沉淀的
8.1
1.9
7.0
3.4
8.9
沉淀完全的
10.1
3.2
9.0
4.7
10.9
②部分难溶物的溶度积常数如下:;;。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为了提高浸取率可采取的措施有_______(任写一种)。
(2)“除杂1”过程中加入的目的是 ,写出反应的离子方程式: 。
(3)加试剂X调,则的范围是 ,滤渣2的主要成分为 (填化学式)。
(4)“除杂2”过程中,主要是将转化为相应氟化物沉淀除去,写出除去的离子反应方程式: ,该反应的平衡常数数值为 (保留一位小数)。
16.(江津中学)(15分)实验室制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O}的实验步骤如图:
Ⅰ.向V2O5中加入足量盐酸酸化的N2H4·2HCl溶液,微沸数分钟。
Ⅱ.把制得的VOCl2溶液缓慢加入到足量NH4HCO3溶液,有气泡产生并析出紫红色晶体。
Ⅲ.反应结束后抽滤,用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,静置一段时间后得到产品。请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中生成了一种空气中的主要气体,写出该步骤反应的化学方程式____________。
(2)已知VO2+能被O2氧化,步骤Ⅱ可在如图装置中进行(夹持仪器略去),利用A中反应产生的气体将C中空气排净。
①仪器M的名称是________________。 ②装置B的作用是_______________________。
(3)步骤Ⅱ中洗涤操作选择饱和NH4HCO3的原因是__________________________,用无水乙醇洗涤的目的是_______________________,检验用饱和NH4HCO3溶液洗涤沉淀是否干净的操作是___________________。
(4)称量mg产品,用KMnO4溶液氧化,再除去多余的KMnO4(方法略),最后用cmol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(滴定过程只发生反应VO+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O),消耗标准溶液的体积为VmL,产品中钒的质量分数为____________%(用含有m、c、V的式子表示)。
若实验测得钒的质量分数偏大,则可能的原因( )。
A(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液被氧化 B滴定终点时仰视读数 C滴定终点时俯视读数
17.(合川中学)(14分)利用可合成烷烃、烯烃、醇、甲酸等系列重要化工原料。回答下列有关问题:
I.制备甲烷
.
图1
(1)在恒温、恒容容器中进行该反应,下列不能说明反应达到平衡状态的是_________。
A.和的转化率之比不再变化 B.混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.容器内的压强不再变化 D.4V(H2)正=V(CH4)逆
(2)选择合适催化剂,在密闭容器中按充入反应物,反应结果如图1所示。
①若N点压强为,则平衡常数__________,P点与N点的平衡常数_______(填“>”、<”或“=”)。
②若无催化剂,N点平衡转化率是否可能降至R点?说明理由。答:______________。
II.制备甲醇:
主反应:
副反应:
(3)向恒容容器中充入和,在催化剂存在的条件下进行反应,测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图2所示。
CO2的转化率%
CH3OH的选择性%
温度/℃
图2
已知:选择性
①选择性随温度升高而下降的原因是________(写一条)。
②有利于提高选择性的反应条件是__________。
A. 高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压
Ⅲ. 电解法转化CO2可实现CO2资源化利用,电解CO2制HCOOH的原理示意图如图3
图3
(4) a、b表示CO2进气管,其中_______(填“a”或“b”)管是不需要的。
(5) 写出阴极的电极反应式:___________________________________
(6) 电解一段时间后,若两侧电极液中K+的物质的量相差0.04mol,则阳极产生的气体在标准状况下的总体积为_______L(假设产生的气体全部逸出)
(二)选考题:共15分。请考生从第18题和第19题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
18.(实验中学)[选修3:物质结构与性质](15分)
铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)基态Fe原子的价电子排布式为_______。
(2)N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________ (用元素符号表示),苯酚()中碳原子的杂化轨道类型为________。
(3)的熔点为306℃,沸点为315℃。的晶体类型是_______。常作净水剂和补铁剂,
的立体构型是________。
(4)羰基铁[]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。分子中含________键,与CO互为等电子体的离子是_______ (填化学式,写一种)。
(5)氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为________。
(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知:
图1 图2
氧化亚铁晶体的密度为,代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与紧邻且等距离的数目为_______;与O2-最短核间距为_______pm。
19.(实验中学)[选修5:有机化学基础](15分)
由A(芳香烃)与E为原料制备J和高聚物G的一种合成路线如下:
已知:①酯能被LiAlH4还原为醇
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________,H的官能团名称为___________。
(2)B生成C的反应条件为___________,D生成H的反应类型为___________。
(3)写出F+D→G的化学方程式:___________。
(4)芳香化合物M是B的同分异构体,符合下列要求的M有___________种,写出其中2种M的结构简式:___________。
①1molM与足量银氨溶液反应生成4molAg
②遇氯化铁溶液显色
③核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积之比1∶1∶1
(5)参照上述合成路线,写出用为原料制备化合物的合成路线
(其他试剂任选)。_________________________________________
2020—2021学年下期高2021届七校三诊
化学试题参考答案
一、 选择题:本题共14小题,每小题3分
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
B
D
C
A
D
B
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
B
D
C
C
A
B
15. (14分,每空2分)(1)升高温度(粉碎矿石、适当增加酸的浓度、搅拌)
(2) 将 Fe2+氧化为 Fe3+ 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
(3) 4.7≤ pH <8.1 Al(OH)3、Fe(OH)3
(4) MnF2(s)+Ca2+(aq) = CaF2(s) + Mn2+(aq) 3.5×107
【详解】
(1)“酸浸”时,可通过升高温度、增大硫酸浓度、粉碎增大接触面积、搅拌等措施加快反应速率提高浸取效率,故答案为:升高温度(粉碎矿石、适当增加酸的浓度、搅拌);
(2)根据以上分析加入将亚铁离子氧化成三价铁离子,便于调节pH值除去,相关的离子方程式为:2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O,故答案为:将 Fe2+氧化为 Fe3+;2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O;
(3)加试剂X调,目的是将铁离子、铝离子完全沉淀,但不能使锰离子沉淀,根据表格数据可知pH值的范围应控制在:4.7≤ pH <8.1,得到的滤渣2为氢氧化铝和氢氧化铁,故答案为:4.7≤ pH <8.1;Al(OH)3、Fe(OH)3;
(4)与钙离子反应生成CaF2,反应的离子方程式:MnF2(s)+Ca2+(aq) = CaF2(s) + Mn2+(aq),该反应的平衡常数K===3.5×107,故答案为:MnF2(s)+Ca2+(aq) = CaF2(s) + Mn2+(aq),3.5×107;
16.(除特殊标注外,每空2分,共15分)
(1)N2H4·2HCl+2V2O5+6HCl N2↑ +4VOCl2 +6H2O
(2)①长颈漏斗(1分) ② 除去CO2中的HCl气体
(3)抑制氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的溶解,减少固体流失
洗去固体表面的水和NH4HCO3
取最后一次洗涤液于试管中,加入适量硝酸酸化的AgNO3溶液,若不产生白色沉淀,则证明洗涤干净
(4) AB
【详解】
(1)步骤Ⅰ中生成了一种空气中的主要气体是N2,该步骤反应的化学方程式为:N2H4·2HCl+2V2O5+6HCl N2↑ +4VOCl2 +6H2O
(2)①该仪器是长颈漏斗②A装置用于制备二氧化碳,是用碳酸钙固体和稀盐酸制备,产生二氧化碳的同时,会产生HCl杂质,对后续实验产生影响,故B的作用是除去二氧化碳中的HCl杂质;
(3) 选择饱和碳酸氢钠的原因是抑制氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的溶解,减少固体流失;用无水乙醇洗涤是为了洗去固体表面的水和NH4HCO3,乙醇具有挥发性,能最大程度减少杂质的存在;检验第一次沉淀洗涤干净即在检验是否存在Cl-,操作是:取最后一次洗涤液于试管中,加入适量硝酸酸化的AgNO3溶液,若不产生白色沉淀,则证明洗涤干净;
(4)根据反应可知,,n(V)=n(VO2+),m(V)=51×cV×10-3,则钒的质量分数为% ;若实验测得钒的质量分数偏大,应该从c、V、m 三个角度分析,有可能标准溶液(NH4)2Fe(SO4)2被氧化了、有可能是滴定时读数带来的误差等。
17.【答案】 (除特殊标注外,每空1分,共14分)
(1). AD (2分)
(2) .① 1(2分) < ② 不正确,因为催化剂不能改变反应物的平衡转化率(2分)
(3) ①温度升高,催化剂活性降低 ② D
(4) a
(5) (2分)
(6) 0.56(2分)
【解析】
【详解】I.(1)
A.CO2和H2的转化率之比与投料比有关,不能判定是否达到平衡,故A可选;
B.反应前后气体的质量不变,物质的量发生改变,混合气体的平均平均摩尔质量不再变化,说明达到平衡,故B不选;
C.反应前后气体的物质的量发生改变,则压强发生改变,压强不变时达到平衡,故C不选;
D. 正逆反应速率相等时,反应达到平衡,应为V(H2)正=4V(CH4)逆,故D 可选;
故答案为:AD;
(2)①依题意设起始投入CO2物质的量为1mol,则H2为4mol,由图2可知N点时转化率为50%,可列三段式:,N点压强为,故KP= =1;该反应为放热放应,P点温度升高,二氧化碳的平衡转化率降低,K(P)
II.(3) ①温度升高,选择性随而下降的原因可能是温度升高催化剂活性降低,故答案为:温度升高,催化剂活性降低;
②反应:放热放应,低温有利于反应正向进行;反应前后气体分子数减少,随着反应进行,压强降低,高压有利于反应正向进行。故答案为:D。
(4)
(5)
(6)
18、(1) (1分)
(2) (1分) 杂化 (1分)
(3) 分子晶体 (1分) 正四面体形(1分)
(4) 10 (2分) 或 (2分)
(5) (2分)
(6) 12 (2分) (2分)
【详解】
(1)Fe位于第四周期VIII族,基态Fe原子价电子排布式为[Ar]3d64s2;
(2)同周期从左向右第一电离能逐渐增大,但IIA>IIIA,VA>VIA,同主族从上到下第一电离能减小,即三种元素的第一电离能大小顺序是N>O>S;苯环的立体构型为平面正六边形,即C的杂化类型为sp2;
(3)FeCl3的熔沸点低,符合分子晶体的性质,即FeCl3属于分子晶体,中中心原子S有4个σ键,孤电子对数为,价层电子对数为4,的立体构型为正四面体形;
(4)Fe与CO形成配位键,成键原子间只能形成一个σ键,因此1molFe(CO)5分子中含有10molσ键,根据等电子体的定义,与CO互为等电子体的离子是CN-或;
(5)根据图1,Fe位于顶点、面心、内部,实际占有的个数为12×+2×+3=6,N位于内部,实际占有的个数为2,因此铁、氮的微粒个数之比为6:2=3:1;
(6)根据图2,Fe2+紧邻且等距离的Fe2+的数目为12,Fe位于晶胞的顶点、面心,实际占有个数为8×+6×=4,O位于棱上和体心,实际占有的个数为12×+1=4,即化学式为FeO,晶胞的质量为g,令晶胞的边长为acm,则晶胞的体积为a3cm3,根据密度的定义,,Fe2+与O2-最短的核间距是边长的一半,因此最短核间距为×1010pm。
19、(1)邻二甲苯(或1,2—二甲苯)(2分) 醛基 (1分)
(2)浓H2SO4、加热(1分) 氧化(2分)
(3) n+n+(2n-1)H2O (2分)
(4) 4 (2分) 、(任写两种) (2分)
(5)
(3分)
【分析】
A分子式是C8H10,符合苯的同系物通式,结合B的分子结构可知A是邻二甲苯,邻二甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化为B:邻苯二甲酸,B与甲醇在浓硫酸存在时,加热发生酯化反应产生C:,C在LiAlH4作用下被还原为醇D:,D被催化氧化产生H:,H与H2O2反应产生I:,I与CH3OH发生取代反应产生J:;D是,含有2个醇羟基,F是,含有2个羧基,二者在一定条件下发生酯化反应产生高聚物。
【详解】
(1)A的结构式为,其化学名称是邻二甲苯(或1,2—二甲苯);根据分析可知J的分子式为C10H12O4,H的结构式为:,官能团名称为醛基。
(2)根据分析可知B生成C的反应条件为浓H2SO4、加热,D生成H的反应类型为氧化反应。
(3)由分析可知F+D→G的化学方程式:n+n+(2n-1)H2O。
(4)根据限定的条件,M可能的结构为、、、,共有4种不同的结构。
(5)被氧气催化氧化产生与H2O2作用产生,在浓硫酸存在时加热,发生反应脱去1分子的水生成,合成路线为:。
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