重庆市铜梁县第一中学2020届高三上学期期中考试化学理综(解析版)
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1.化学与生产生活密切相关。下列有关说法正确的是( )
A. 杜康用高粱酿酒的原理,是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来
B. 纯碱既可用于清洗油污,也可用于治疗胃酸过多
C. 食盐、蔗糖、醋、二氧化硫都可用于食品的防腐
D. “水滴石穿,绳锯木断”不包含化学变化
【答案】C
【详解】A. 杜康用高粱酿酒的原理,是将高粱中淀粉水解产生的葡萄糖在酒曲的催化作用下转化为乙醇,再通过蒸馏将乙醇分离出来,A错误;
B. 纯碱可用于清洗油污,但不可用于治疗胃酸过多,因为它虽然能中和胃酸,但对胃壁有很强的腐蚀性,B错误;
C. 食盐、蔗糖、醋、二氧化硫都可破坏细菌生长的环境,所以都可用于食品的防腐,但需控制用量,C正确;
D. 水滴石穿,包含的化学反应为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,D错误;
故选C。
2.设NA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A. 7.2g CaO2固体中阴阳离子总数为0.3NA
B. 密闭容器中2 mol NO与1mol O2充分反应,产物的分子数目为2NA
C. 在一定条件下,6.4g铜与过量的硫反应,转移的电子数目为0.2NA
D. 10g质量分数为46%的乙醇溶液中O-H键数目为0.7NA
【答案】D
【详解】A. CaO2由Ca2+和O22-构成,7.2g CaO2物质的量为0.1mol,固体中阴阳离子总数为0.2NA,A错误;
B. 密闭容器中2mol NO与1mol O2充分反应,生成2mol NO2,有部分NO2化合生成N2O4,所以产物的分子数目应小于2NA,B错误;
C. 在一定条件下,6.4克铜为0.1mol,它与过量的硫反应,生成Cu2S,转移电子的数目为0.1NA,C错误;
D. 10克质量分数为46%的乙醇溶液中含O-H键的分子包括乙醇分子和水分子,含有O-H键的数目为=0.7NA,D正确;
故选D。
【点睛】NO与O2充分反应,生成NO2,如果我们平时没有接触NO2两分子化合生成N2O4的反应,我们很难想到这一事实,所以在平时的学习过程中,我们一定要多看书、多接触试题,努力拓宽自己的知识面。
3.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( )
A. 分子中的所有碳原子可能处于同一平面
B. 在酸性条件下的水解产物能与FeCl3显色
C. 不能与NaHCO3溶液反应
D. 1mol化合物X最多能与2mol NaOH反应
【答案】B
【分析】有关原子的共平面问题,我们需要重点关注的是有无类似甲烷的结构片断,若有,则原子不可能共平面。
【详解】A. 在化合物分子中,存在结构片断,因此所有碳原子不可能处于同一平面,A错误;
B. 在酸性条件下的水解产物中含有酚羟基,能与FeCl3发生显色反应,B正确;
C. X分子中含有-COOH,能与NaHCO3溶液反应,C错误;
D. 1mol化合物X的水解产物中含有2mol羧基和1mol酚羟基,最多能与3mol NaOH反应,D错误;
故选B。
【点睛】分析有机物的耗碱量时,需要关注酯基的水解产物,只要是酯基,都能水解产生羧基,但另一产物是醇还是酚,关乎解题的成败,所以解题时一定要仔细。
4.下列实验操作合理且能达到目的是( )
| 目的 | 操作 |
A | 检验某溶液中是否含钠离子 | 用洁净铜丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰为黄色 |
B | 验证淀粉已经水解完全 | 取少量混合液,滴加碘水观察溶液是否变蓝 |
C | 鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体 | 取等质量的两种固体,加入适量且等量的蒸馏水,未完全溶解的是碳酸钠 |
D | 制备Fe(OH)3胶体 | 将NaOH溶液滴加到饱和FeCl3溶液中 |
【答案】B
【详解】A.检验某溶液中是否含钠离子,用洁净的铜丝做焰色反应实验不可能,因为铜的焰色为绿色,难以观察到钠的黄色火焰,A错误;
B.验证淀粉已经水解完全,就是检验淀粉不存在,所以应取少量混合液,滴加碘水观察溶液是否变蓝,B正确;
C.碳酸钠的溶解性比碳酸氢钠好,所以未完全溶解的是碳酸氢钠,C错误;
D.将NaOH溶液滴加到饱和FeCl3溶液中,将生成Fe(OH)3沉淀,而不是氢氧化铁胶体,D错误;
故选B。
5.以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠(NaClO2)工艺流程如下,下列说法错误的是( )
A. 吸收塔中1mol H2O2失去2mol电子
B. 吸收塔中温度不宜过高,否则会导致H2O2的分解
C. “母液”中含有大量的Na2SO4
D. 溶解时能用盐酸代替硫酸以防止引入硫酸根杂质
【答案】D
【详解】A. 吸收塔中H2O2作还原剂,O元素由-1价升高到0价,1mol H2O2失去2mol电子,A正确;
B. H2O2热稳定差,所以吸收塔中温度不宜过高,否则会导致H2O2的分解,B正确;
C.溶解时加入H2SO4,以及SO2还原KClO3都将转化为Na2SO4,所以 “母液”中含有大量的Na2SO4,C正确;
D. 溶解时不能用盐酸代替硫酸,因为盐酸能还原KClO3生成Cl2;此外,反应器中也会有硫酸根的生成,故不需要防止硫酸根的引入;D错误;
故选D。
【点睛】H2O2具有很强的氧化性,但它在强氧化性环境中,也能表现出还原性。所以,试题中H2O2表现何种性质,需经过对试题的整体分析加以确定。
6.关于下列离子方程式评价合理的是( )
选项 | 离子方程式 | 评价 |
A | 将2mol Cl2通入含1mol FeI2的溶液中: 2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+I2 | 正确;Cl2过量,Fe2+、I-完全被氧化化 |
B | 向硝酸钠固体上滴加浓硫酸 H2SO4+NaNO3=NaHSO4+HNO3↑ | 正确;因为酸性硫酸强于硝酸 |
C | 过量SO2通入NaClO溶液中: SO2+H2O+ClO-=HClO+HSO3- | 错误;因为 SO2会被氧化产物不可能为HSO3- |
D | Ba(HCO3)2溶液与足量NaOH溶液反应: Ba2++HCO3-+OH-=BaCO3↓+H2O | 正确;酸式盐与碱反应生成正盐和水 |
【答案】C
【详解】A.将2mol Cl2通入含1mol FeI2的溶液中,由于Cl2过量,所以Fe2+、I-都将被氧化,同时Fe2+、I-的物质的量关系应满足化学式中的组成关系,正确的离子方程式为:2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+I2,A错误;
B.向硝酸钠固体上滴加浓硫酸,方程式正确,评价错误,此反应是利用难挥发性酸制易挥发性酸,B错误;
C.过量SO2通入NaClO溶液中,因为SO2会被氧化,产物不可能为 HSO3-,C正确;
D.Ba(HCO3)2溶液与足量NaOH溶液反应,方程式中Ba2+、HCO3-不满足化学式中的组成关系,正确的离子方程式为:Ba2++2HCO3-+2OH-=BaCO3↓+H2O+CO32-,D错误;
故选C。
【点睛】当一种物质电离产生的两种离子都参与离子反应时,若该物质少量,则两离子的数量关系满足化学式中的组成关系;若该物质过量,则两离子的数量关系不一定满足化学式中的组成关系。
7.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。X是形成化合物种类最多的元素,Y和Z形成的化合物可以造成酸雨、破坏臭氧层等危害。W和Q形成的二元化合物的水溶液显中性。下列说法正确的是( )
A. X、Y、W、Q都能与Z形成两种或多种化合物
B. Q氧化物的水化物的酸性一定比X的强
C. X形成的含氧酸都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. X、Y、Z氢化物沸点一定是X<Y<Z
【答案】A
【分析】X是形成化合物种类最多的元素,则其为碳元素;Y和Z形成的化合物可以造成酸雨、破坏臭氧层等危害,则该物质应为氮的氧化物,从而得出Y为氮元素,Z为氧元素;W和Q形成的二元化合物的水溶液显中性,则其为NaCl,从而得出W为Na,Q为Cl;因此,X、Y、Z、W、Q分别为C、N、O、Na、Cl。
【详解】A. C、N、Na、Cl都能与O形成两种或多种化合物,如CO、CO2、NO、NO2、N2O5、Na2O、Na2O2、Cl2O、Cl2O3、Cl2O5等,A正确;
B. Cl氧化物的水化物的酸性不一定比C的强,比如HClO的酸性就比H2CO3弱,B错误;
C. C形成的含氧酸有的能使酸性高锰酸钾溶液褪色,比如HCOOH,C错误;
D. C、N、O氢化物沸点不一定是C<N<O,比如C的氢化物中的C20H42,沸点比水还高,D错误;
故选A。
8.I碘是人类发现的第二个生命科学必需微量元素。回答下列问题:
(1)碘在元素周期表的位置为______________;HF的沸点比HI_________(填“高”或“低”)。原因是_________________________________________________
(2)自然界中的碘有的以NaIO3形态存在于硝石(NaNO3)中,向硝石母液中加入NaHSO3可以制得I2,请写出NaIO3溶液和NaHSO3溶液反应的离子方程式___________________。
II:2019年有科学家发表在《自然》科学杂志上的研究认为:细菌和灵长类动物铁元素争夺战是物种存活的一个决定性因素。请结合你所学的知识回答下列问题:
(1)铁(26号元素)的原子结构示意图为_______________________
(2)写出氢氧化亚铁接触空气变色过程中发生的化学方程式_________________________
(3)Na2FeO4是新型水处理剂,简述其在水处理中的作用和原因_______________________
【答案】(1). 第五周期 Ⅶ A族 (2). 高 (3). HF分子间能形成氢键 (4). 2IO3-+5HSO3-=I2+5SO32-+3H++H2O (5). (6). 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (7). Na2FeO4有强氧化性可以杀菌消毒,其还原产物Fe3+能水解产生Fe(OH)3胶体而净水
【分析】对于分子晶体来说,一般认为相对分子质量越大,沸点越高,对于有些氢化物,如果沸点出现反常,则考虑分子间形成氢键。
【详解】I.(1)碘的原子结构示意图为,它在元素周期表的位置为第五周期 ⅦA族;HF的沸点比HI高,原因是HF分子间能形成氢键;
(2)NaHSO3具有还原性,能将NaIO3还原为I2,反应的离子方程式2IO3-+5HSO3-=I2+5SO32-+3H++H2O;
II:(1)铁(26号元素)的原子结构示意图为;
(2)氢氧化亚铁接触空气易被氧化为氢氧化铁,变色过程中发生的化学方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)Na2FeO4是新型水处理剂,其在水处理中的作用和原因Na2FeO4有强氧化性可以杀菌消毒,其还原产物Fe3+能水解产生Fe(OH)3胶体而净水。
9.铜是人类最早使用金属,在生产生活中应用及其广泛。工业上以黄铜矿 (主要成分FeCuS2)为原料制取金属铜,其主要工艺流程如图所示。
已知:反应II的离子方程式:Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S
回答下列问题:
(1)FeCuS2中Fe的化合价__________。
(2)写出一条能使反应I充分进行的措施是_______________________________。
(3)反应III的离子方程式为_________________________________。向反应III后的溶液中加入稀硫酸结晶分离的具体操作为 ____________________。
(4)反应IV的化学方程式为____________________________________。反应IV中,也可以氨水吸收尾气SO2再制成化学肥料,写出氨水吸收SO2的化学方程式_________________
(5)该流程中,可循环利用的物质除CuCl2外,还有___________________(填化学式)。
【答案】(1). +2 (2). 粉碎黄铁矿,或其他合理答案 (3). 4[CuCl2]-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O (4). 蒸发浓缩冷却结晶过滤 (5). 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (6). 2NH3▪ H2O +SO2=(NH4)2SO3 + H2O(或其他合理答案) (7). HCl S H2SO4
【分析】在工艺流程中,反应Ⅰ为FeCuS2与S反应,生成FeS2和CuS;反应Ⅱ为CuS与CuCl2、HCl反应,Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S;反应Ⅲ为[CuCl2]-与O2反应,生成CuCl2和HCl;反应Ⅳ为FeS2与O2反应,生成Fe2O3和SO2。
【详解】(1)FeCuS2中Cu显+2价,S显-2价,则Fe的化合价+2。答案为:+2;
(2)能使反应I充分进行的措施是粉碎铁矿石,或不断搅拌固体混合物;
(3)反应III的离子方程式为4[CuCl2]-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O;向反应III后的溶液中加入稀硫酸,将一部分CuCl2转化为CuSO4和HCl,结晶分离的具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
(4)反应IV的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;反应IV中,也可以氨水吸收尾气SO2再制成化学肥料,氨水吸收SO2的化学方程式:2NH3▪ H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O。
(5)该流程中,可循环利用的物质除CuCl2外,还有HCl、S、H2SO4。
【点睛】寻找可循环利用的物质时,可从流程图中寻找。凡是反应中加入的物质,在另一反应中又生成了,该物质就是可循环利用的物质。
10.三氯氧磷(POCl3)可用于制备增塑剂,常温下为无色透明液体,密度1.68g/mL,沸点105.8oC,易挥发,易水解。一中化学兴趣小组探究制备POCl3所需的装置如下图所示:
反应原理:(PC13常温下为液态,密度1.57g/mL,沸点75oC,易挥发,易水解)。
(1)仪器3的名称是 __________________,仪器2中装入的物质为____________,仪器1的作用是 ________________。
(2)A中发生的反应的离子方程式可能为___________________________________________
(3)请组装好上述装置(如有必要可以重复选择),用小写字母连接:_________________。
(4)开始通入氯气,同时慢慢滴加水,控制氯气和水的质量比大于等于3.94,理由是_____________________________________。
(5)准确量取13.75mL PCl3充分反应后经分离提纯得到纯净的POCl3 16.8g,请计算实验的产率为________________________ .
【答案】(1). 恒压分液漏斗 (2). 浓盐酸 (3). 冷凝回流 (4). 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O或其他合理答案 (5). a→d→e→h→i→d→e→b (6). 防止水过量造成产物水解 (7). 63.7%
【分析】从反应原理看,反应在D中进行,A为制取Cl2的装置,但没有酒精灯,所以应为KMnO4与浓盐酸反应制Cl2。因为题中强调POCl3易水解,所以在整个流程中限制水的用量,反应用水尽可能少,气体尽可能干燥,即便是尾气处理,也要考虑防止吸收液中水的进入。
【详解】(1)仪器3的名称是恒压分液漏斗,仪器2中装入的物质为浓盐酸,仪器1的作用是冷凝回流;
(2)A中发生的反应的离子方程式可能为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(3)上述装置的连接顺序为:制氯气→干燥氯气→制POCl3→防水蒸气的进入→尾气处理,仪器的接口顺序为:a→d→e→h→i→d→e→b;
(4)开始通入氯气。同时慢慢滴加水,控制氯气和水的质量比大于等于3.94(氯气与水的质量比),也就是水反应完后无剩余,理由是防止水过量造成产物水解;
(5)n(PCl3)=,n(POCl3)=0.157mol×153.5g/mol=24.1g,POCl3的产率为。
11.[化学——选修3:物质结构与性质]
具有自主知识产权、中国制造的C919,是一款与波音737MAX同等体量的民用飞机。制造C919需要大量的合金材料,其中包括钢,钢是现代社会的物质基础,钢中除含有铁外还含有碳和少量不可避免的硅、锰、磷、硫等元素。请回答下列有关问题:
(1)基态Mn2+的价电子排布图为________________。
(2)NO2的立体构型名称为___________,其中心原子的杂化方式为___________。
(3)写出和CN-互为等电子体的一种分子的电子式___________。
(4)铵盐大多易分解,NH4F和NH4Br两种盐中较难分解的是______(填化学式);理由是______________________________________________________________。
(5) 氧化亚铁晶胞与NaC1的相似,NaCl的晶胞如图所示。由于晶体缺陷,某氧化亚铁晶体的实际组成为Fe0.9O,其中包含有Fe2+和Fe3+,晶胞边长为apm,该晶体的密度ρ=___________________ g·cm-3 (列出计算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1). (2). V型 (3). SP2杂化 (4). (5). NH4Br (6). Br-半径较大对H+吸引力较弱夺取NH4+中的H+较难 (7).
【分析】在氯化钠晶胞中,共含有4个“NaCl”,虽然氧化亚铁晶胞存在缺陷,但我们仍可利用氯化钠的晶胞进行类推,计算氧化亚铁晶胞的密度。
【详解】(1)基态Mn2+的价电子排布图为;
(2)NO2分子中的N原子除去连有2个O外,还有一对孤对电子,所以NO2的立体构型名称为V型,其中心原子的杂化方式SP2杂化;
(3)和CN-互为等电子体的一种分子,其必含2个原子,且价电子数为10,所以它可以是CO,也可以是N2,N2的电子式;
(4)铵盐大多易分解,判断分解的难易,可从产物的稳定性考虑。NH4F和NH4Br两种盐中较难分解的是NH4F;理由是Br-半径较大对H+吸引力较弱,夺取NH4+中的H+较难;
(5) 在Fe0.9O晶胞中,含有4个“Fe0.9O”,其中包含有Fe2+和Fe3+,晶胞边长为a pm,该晶体密度ρ= g·cm-3。
12.[化学——选修5:有机化学基础]
G是一种神经保护剂的中间体,某种合成路线如下:
根据上述转化关系,回答下列问题:
(1)芳香族化合物A的名称是________________。
(2)F中含氧官能团的名称是________________。
(3)B→C的反应类型为_______________。
(4)F→G的反应方程式为____________________________________________________。
(5)G的同分异构体能同时满足下列条件的共有__________________种(不含立体异构);
①芳香族化合物②能发生银镜反应,且只有一种官能团,③核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为1:2:2:3。请写出其中任意一种的结构简式_______________________。
(6)参照上述合成路线,写出以和BrCH2COOC2H5为原料(无机试剂任选),制备的合成路线____________。
【答案】 (1). 间苯二酚(或1,4-苯二酚) (2). 酯基醚键 (3). 氧化反应 (4). (5). 3 (6). (7).
【分析】因为A是芳香族化合物,则A分子中必含有苯环,再参照C的结构,可确定A的结构简式为,B的结构简式为。
【详解】(1)芳香族化合物A的名称是间苯二酚(或1,4-苯二酚);
(2)F中含氧官能团的名称是酯基、醚键;
(3)B→C的反应类型为氧化反应;
(4)F→G的反应方程式为;
(5)G的同分异构体具备以下条件:
①芳香族化合物,说明分子中含有苯环;
②能发生银镜反应,且只有一种官能团,则表明三个O原子构成相同的官能团,只能为三个醛基;从碳原子数考虑,去掉一个苯基、三个醛基,另一原子团为甲基;
③核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为1:2:2:3,则分子结构尽可能对称。
G的同分异构体能同时满足上述条件的共有以下3种:;
(6)以和BrCH2COOC2H5为原料,制备
需要使用流程中D→E的转化,而要做到这一点,就需将转化为,从而得出合成路线为:
。
【点睛】合成有机物,我们需要利用题给流程图中的一步或几步转化,至于利用哪几步,常根据碳链增长或缩短时题中所给有机物与流程图中有机物结构的相似性做出判断。