2020-2021学年河北唐山高三上化学月考试卷
展开
这是一份2020-2021学年河北唐山高三上化学月考试卷,共12页。试卷主要包含了选择题,多选题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法正确的是( )
A.港珠澳大桥水下钢柱镶铝块防腐是运用了牺牲阳极的阴极保护法原理
B.“神舟”和“天宫”系列飞船使用的碳纤维,属于有机高分子材料
C.“玉兔二号”月球车使用的帆板太阳能电池的主要材料是SiO2
D.宋代《千里江山图》中青色颜料(主要成分为Cu(OH)2⋅2CuCO3),耐酸碱腐蚀
2. 下列化学用语表示正确的是( )
A.丙烯的结构简式:
B.HCl的电子式:
C.H2O2的结构式:H−O−O−H
D.基态Cr的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2
3. NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,22.4L辛烷中含有的共价键的数目为25NA
B.100g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氢原子数为6NA
与一定量的氧气完全反应,一定失去0.2NA个电子
D.常温下, pH=12的NaOH溶液中的OH−数目为0.01NA
4. 有机物M的结构简式为,下列关于有机物M说法正确的是( )
A.M属于苯的同系物B.M中碳原子有3种杂化方式
C.M中所有原子一定共面D.M的苯环上的一氯代物有2种
5. 短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,X原子的最外层电子数与电子层数相同。下列表述正确的是( )
A.简单离子半径: X>W>Z
B.原子的第一电离能: Z>W>Y
C.1ml Y单质含有共价键数为2NA
D.X、Y分别与Z形成的二元化合物均为两性物质
6. 在指定条件下,下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.滴加甲基橙试剂显红色的溶液中:Na+、Fe2+、Cl−、NO3−
B.由水电离的c(H+)=1.0×10−13 ml⋅L−1的溶液中:K+、Al3+、SO42−、NO3−
C.无色透明溶液中: NH4+、Mg2+、MnO4−、I−
D. 0.1ml⋅L−1FeCl2溶液中: K+、Na+、SCN−、SO42−
7. 厌氧氨化法(Anammx)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中错误的是( )
A.NH4+为正四面体构型
B.N2H2中σ和π键的个数比为3:1
C.过程Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为还原反应
D.该过程的总反应为: NH4++NO2−=N2↑+2H2O
8. 对比类推法是一种常用的学习和研究方法。下列离子方程式或化学方程式的书写正确且类推合理的是( )
A.AB.BC.CD.D
9. 室温下,下列说法正确的是( )
A.将浓度为0.1ml⋅L−1的HF溶液加水稀释, c(H+)c(HF)减小
⋅L−1的HA溶液pH=4,则该酸的电离平衡常数约为1×10−7
C.将pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合后,所得溶液的pHC>H
D.该分子能发生氧化反应、取代反应、消去反应
下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
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。下列说法正确的是( )
A.M为电源正极
B.电解时电子移动方向为Pt片→M极→N极→Zn片→电解质溶液→Pt片
C.电解一段时间后,阳极区的K+浓度升高
D.CO2转化为HCOO−的电极方程式: CO2+HCO3−+2e−=HCOO−+CO32−
温度T1时,将0.40mlA与0.10mlB充入2.5L空钢瓶中,发生反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g) ΔH>0,反应平衡后,C的物质的量分数为0.02。下列说法正确的是( )
A.A的平衡转化率为2.5%
B.T2温度下,重复实验,平衡后C的物质的量分数为0.03,则温度T1>T2
C.该反应平衡常数K约为2.8×10−3
D.平衡后再充入气体A,平衡正向移动,且A的平衡转化率增大
三、解答题
某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4⋅7H2O):
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:
(1)“滤液①”中的主要溶质为________(填化学式)。为回收金属,可向滤液①中通足量CO2,生成沉淀。写出该反应的离子方程式____________________________________________。
(2)“转化”中H2O2的作用是_________________________________________________。
(3)“滤渣③”的化学式为________________________。
(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=________(列出计算表达式即可)。“调 pH”时,应控制的 pH范围为________________。
(5)滤液③经过“一系列操作”,具体为________、__________、过滤、洗涤、干燥得到硫酸镍晶体。
铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)基态Cu原子有________种不同能级的电子,其最高能层符号为________。
(2)元素铜与镍的第二电离能分别为:I2(Cu)=1958kJ⋅ml−1、I2(Ni)=1753kJ⋅ml−1,I2(Cu)>I2(Ni)的原因是________________________________________________________________。
(3)向硫酸铜溶液中滴加氨水,首先生成蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液
①写出沉淀溶解过程中反应的离子方程式_______________________________________________________________________。
②通过上述实验现象可知,与Cu2+的配位能力:H2O________NH3(填“大于”或“小于”)。
(4)Cu2+能与乙二胺 (H2N−CH2−CH2−NH2)形成配离子如图:
,1ml该配离子中含有的配位键有________ml。
乙二胺中N的杂化方式为________。
(5)铜的一种氧化物的晶胞如图所示,该氧化物的化学式为________,若其晶胞参数为a pm,则该晶体的密度为________g⋅cm−3 (列出计算表达式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3⋅5H2O,M=248g⋅ml−1)。查阅资料知:
(1) Na2S2O3⋅5H2O是无色透明晶体,易溶于水,遇酸易分解。
(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。
实验装置如图所示(省略夹持装置):
实验步骤:(1)检查装置气密性,按图示加入试剂。
仪器a的名称是________;装置E的作用是____________________________________。
(2)C中发生反应的化学方程式为_____________________________________。
(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。洗涤时为尽可能避免产品损失应选用的试剂是________。
A.水 B.乙醇 C.氢氧化钠溶液 D.稀盐酸
(4)为检验制得的硫代硫酸钠产品的纯度,该小组称取5.0g产品配成250mL硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:向锥形瓶中加入25.00mL 0.01ml⋅L−1的KIO3溶液,再加入过量的KI溶液并酸化,发生反应的离子方程式为_________________________________________________,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配的Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32−===2I−+S4O62−,当达到滴定终点时,消耗Na2S2O3溶液20.00mL,则该产品的纯度是________。
(5)Na2S2O3⋅5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品可通过________方法提纯。
海南粗榧新碱具有抗肿瘤、抗炎等作用,其中间体G的合成线路如图:
已知:
①
②R−CN→H+/H2ORCOOH ;
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为_________________。
(2)B→C的反应类型为__________________。
(3)F→G的化学反应方程式为_____________________________________________________________。
(4)满足下列条件的C的同分异构体(不考虑立体异构)有________种。
①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②苯环上有两个取代基 ③能发生水解反应
其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积比为3:2:2:1的物质为____________________________(写出其中一种结构简式)。
(5)设计以为起始原料制备的合成线路(无机试剂任选)。
二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。工业上可用CO和H2制备二甲醚。
主反应:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1
副反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=−41.2kJ⋅ml−1
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH3=−90.7kJ⋅ml−1
已知: 2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=−23.5kJ⋅ml−1
(1)ΔH1=________kJ⋅ml−1。
(2)下列一定能表明主反应已达到平衡状态的是________。
A.v(H2)=2v(CH3OH)
B.容器温度和体积一定时,容器中压强不再改变
C.c(CO):c(CH3OCH3)=2:1
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)最近研究发现一种新型的催化剂(主要成分是Cu−Mn的合金)对CO和H2直接制备二甲醚具有较好的催化效率。一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入4ml H2和2ml CO,发生反应4H2(g)+2CO(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g),平衡时,测得反应体系中各物质的转化率或选择性与催化剂中n(Mn)/n(Cu)关系如图所示。
①催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为________时最有利于二甲醚的合成。
②A点对应条件下,反应的平衡常数K为________(保留小数点后一位)。若升高温度重新达平衡时,K值将________。(填“增大”“减小”或“不变”)
③初始条件相同时,分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内发生该反应。反应初始时两容器的反应速率A________B(填“>”“7,故错误:
D.将等浓度的醋酸和NaOH以体积比2:1混合,所得溶液为等浓度的醋酸和醋酸钠混合溶液,混合溶液pHH,故正确;
D.根据有机物结构简式可知,分子中含有酚羟基,可以发生氧化反应和取代反应,含有苯环可以发生取代反应、加成反应,含有碳碳双键,可以发生加成反应,发生消去反应的条件是醇分子中,连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子,且此相连的碳原子上还必须连有氢原子时,才可发生消去反应,该分子中不含有醇羟基,所以该分子不能发生消去反应,故错误;
故选BC。
【答案】
B
【考点】
难溶电解质的溶解平衡
化学实验方案的评价
焰色反应
常见金属的活动性顺序及其应用
氧化还原反应
【解析】
【解答】
A.将铜粉加入1.0ml⋅L−1 Fe2(SO4)3溶液中,二者发生氧化还原反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,证明铁离子的氧化性大于铜离子,该反应不是置换反应,不能说明铜的活泼性大于铁,故错误;
B.向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,发生氧化还原反应:Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,有刺激性气味气体SO2以及硫单质沉淀生成,该反应为Na2S2O3的“歧化”反应,则说明硫代硫酸钠在酸性条件下不稳定,故正确;
C.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,说明含有Na+,但不能说明没有K+,K+的焰色要透过蓝色钴玻璃观察,故错误;
D.离子浓度相同条件下,溶度积越小的越易先产生沉淀,因为c(Cl−)、c(I−)相对大小未知,无法判断溶度积大小,故错误;
故选B。
【答案】
A,D
【考点】
判断原电池正负极
电解池的工作原理及应用
电解池电极反应式
【解析】
【解答】
A.CO2在阴极还原为HCOO−,所以Zn片为阴极,与电源负极相连,Pt片为阳极,与电源正极相连,故A正确;
B.电解时电子只在外电路移动,内电路中没有电子的移动,故B错误;
C.电解一段时间后,阳极产生O2,pH减小, HCO3−浓度降低,K+部分迁移至阴极区,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,故C错误;
D.CO2在阴极得电子发生还原反应转化为HCOO−,阴极电极反应式为 CO2+HCO3−+2e−=HCOO−+CO32−,故D正确;
故选AD。
【答案】
A,C
【考点】
化学平衡的计算
化学平衡移动原理
化学平衡的影响因素
【解析】
此题暂无解析
【解答】
温度T1时,根据题中条件,设A转化的物质的量为x,
A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)
起始量/ml 0.40 0.10 0 0
转化量/ml x x x x
平衡量/ml 0.40−x 0.10−x x x
n(A)n(总)=x(0.4−x)+(0.10−x)+x+x=0.02
解得x=0.01ml,
A.根据计算推断知A转化了0.01ml,则A的转化率是α1=×100%=2.5%,故正确;
B.T2温度下,重复实验,平衡后C的物质的量分数为0.03,即温度由T1变为T2,化学平衡正向移动,根据题意A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g) ΔH>0,该反应为吸热反应,则温度升高,化学平衡正向移动,则温度T2>T1,故错误;
C.由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,温度T1时,根据三段式,
A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)
起始量/(ml/L) 0.16 0.04 0 0
转化量/(ml/L) 0.004 0.004 0.004 0.004
平衡量/(ml/L) 0.156 0.036 0.004 0.004
该条件下反应达到平衡时化学平衡常数 K=c(C)⋅c(D)c(A)⋅c(B)=0.004ml/L×0.004ml/L0.156ml/L×0.036ml/L≈2.8×10−3,故正确;
D.平衡后再充入气体A,化学平衡正向移动,且B的平衡转化率增大,A的平衡转化率减小,故错误;
故选AC。
三、解答题
【答案】
(1)NaAlO2,CO2+AlO2−+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3−
(2)将Fe2+氧化为Fe3+
(3)Fe(OH)3
(4)0.01×(107.2−14 ) 2或10−5×(108.7−14 ) 2,3.2∼7.2(或3.2≤pHI2(Ni)。
(3)在水溶液中存在蓝色[Cu(H2O)4]2+,向含有该离子的硫酸铜溶液中加入稍过量的氨水,溶液变为深蓝色,反应产生[Cu(NH3)4]2+离子,说明配位体NH3与Cu2+结合能力比配位体H2O强,即与Cu2+的配位能力:H2O小于NH3。
(4)中可以看出含有配位键4ml,乙二胺中N的杂化方式为sp3杂化,因为乙二胺中的N有3个σ键和一个配位键参与成键,所以N的杂化方式为sp3杂化。
(5)由均摊法计算该晶胞中铜原子数为4,氧原子数为8×18+1=2,所以晶胞质量为 2×(64×2+16)NAg,晶胞体积为(a×10−10)3cm3,根据密度=质量÷体积,所以晶体密度为2×(64×2+16)(a×10−10)3×NAg⋅cm−3。
【答案】
(1)分液漏斗,吸收SO2,防止污染空气
(2)2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2
(3)B
(4)5I−+IO3−+6H+=3I2+3H2O,93%
(5)重结晶
【考点】
物质制备实验和性质实验综合应用
常见的化学仪器及使用方法
离子方程式的有关计算
离子方程式的书写
化学方程式的书写
蒸发和结晶、重结晶
【解析】
【解答】
(1)仪器a的名称为分液漏斗,装置E中的试剂是NaOH溶液,目的是吸收SO2,防止污染空气;
(2)Na2S和Na2CO3混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,化合价变化的元素只有S,故反应的化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2;
(3)Na2S2O3⋅5H2O易溶于水,遇酸易分解,洗涤时为尽可能避免产品损失应选用乙醇,故选B。
(4)在锥形瓶中加入25mL0.01ml⋅L−1KIO3溶液,并加入过量的KI并酸化,发生反应:5I−+IO3−+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应: I2+2S2O32−=2I−+S4O62−,
则可得关系式:IO3−∼6S2O32−
1ml 6ml
0.025L×0.01ml⋅L−1 n(S2O32−)
则n(S2O32−)=0.0015ml,所以250mL硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸钠的物质的量为0.0015ml×25020=0.01875ml,硫代硫酸钠的质量为0.01875ml×248g/ml=4.65g,该产品的纯度是4.65g5g×100%=93%;
(5)Na2S2O3⋅5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品可通过重结晶的方法提纯。
【答案】
(1)醛基、醚键
(2)还原反应
(3)
(4)9,或(任写一种即可)
(5)
【考点】
有机化学基础综合应用
有机化学反应方程式的书写
反应类型的判定
有机物的合成
有机物分子中的官能团及其结构
同分异构现象和同分异构体
【解析】
【解答】
由B的结构简式以及C的分子式可以得出,C的结构简式为,则D的结构简式为,E的结构简式为,根据②可推出F的结构简式为;
(1)由B的结构简式可知B中官能团的名称为醛基、醚键;
(2)B的结构简式为,C的结构简式为,即B→C反应为加氢的还原反应;
(3)F的结构简式为,G的结构简式为,根据题中信息可知F→G的化学反应方程式为;
(4)C的结构简式为,分子式为C8H8O3,其同分异构体满足:
①能与FeCl3溶液发生显色反应,则含有苯环,且含有酚羟基;②苯环上有两个取代基;③能发生水解反应,则含有酯基;当苯环上两个取代基为−OH、−COOCH3时,有3种结构,两个取代基为−OH、−CH2OOCH时,有3种结构,两个取代基为−OH、−OOCCH3时,有3种结构,共有3+3+3=9种同分异构体,其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积比为3:2:2:1的物质为、;
(5)以为起始原料制备,根据题中合成路线,有以为起始原料制备的合成线路为。
【答案】
(1)−204.9
(2)BD
(3)①2.0,②10.5,减小,=,>
(4)反应为放热反应,温度升高,平衡左移,CO转化率降低
【考点】
化学反应原理综合应用(不包括电化学)
化学平衡的计算
探究温度、压强对化学平衡的影响
转化率随温度、压强的变化曲线
化学平衡的影响因素
用盖斯定律进行有关反应热的计算
化学平衡状态的判断
【解析】
【解答】
(1)由题信息:
主反应:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1
副反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=−41.2kJ⋅ml−1
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH3=−90.7kJ⋅ml−1
已知: 2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=−23.5kJ⋅ml−1
则根据盖斯定律可知主反应的反应热为ΔH1=ΔH3×2+ΔH4=−90.7×2+(−23.5)kJ⋅ml−1=−204.9kJ⋅ml−1 。
(2)主反应为2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1,
A.v(H2)=2v(CH3OH)时,同一物质的正逆反应速率不相等,所以不能说明主反应已经达到平衡状态,故A错误;
B.该反应为反应前后气体体积分数减小的反应,当容器温度和体积一定时,容器中压强不再变化,说明该反应达到了平衡状态,故B正确;
C.c(CO):c(CH3OCH3)=2:1时,只是反应过程的某一状态,与反应初始浓度和转化率有关,不能说明主反应已经达到平衡状态,故C错误;
D.该反应为反应前后气体总物质的量减小的反应,而混合气体的总质量不变,根据公式M=mn可知,当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,说明该反应达到了平衡状态,故D正确;
故选BD。
(3)①由题图可知当n(Mn)/n(Cu)约为2时,CO的转化率最大,生成二甲醚的量最多;
②A点CO的转化率为70%,向2L恒容密闭容器中充入4ml H2和2ml CO,发生此反应,根据三段式可得出:
4H2(g)+2CO(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始量/(ml⋅L−1) 2 1 0 0
转化量/(ml⋅L−1) 2×0.7 1×0.7 12×0.7 12×0.7
平衡量/(ml⋅L−1) 0.6 0.3 0.35 0.35
故K=c(CH3OCH3)⋅c(H2O)c(CO)2⋅c(H2)4=0.35××0.64≈10.5;升高温度,化学平衡逆向移动,重新达平衡时,平衡常数会减小;
③由于初始条件相同,所以反应初始时两容器的反应速率A=B;由于A(恒温)、B(绝热),该反应为放热反应,B容器相当于升高温度,平衡逆向移动,所以平衡时CO的转化率A>B。
(4)合成二甲醚的反应为放热反应,达到平衡后升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以CO的转化率随温度的升高而降低。W
Z
X
Y
选项
离子方程式或化学方程式
类推
A
漂白粉漂白原理:Ca2++2ClO−+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
向漂白粉溶液中通入少量的SO2气体:Ca2++2ClO−+H2O+SO2=CaSO3↓+2HClO
B
Cu在Cl2中燃烧:Cu+Cl2===加热CuCl2
Cu和S共热:Cu+S====△CuS
C
用石墨电极电解饱和NaCl溶液:2H2O+2Cl−====电解2H2↑+Cl2↑+2OH−
用石墨电极电解饱和MgCl2溶液:2H2O+2Cl−+2Mg2+===电解H2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓
D
Al2(SO4)3 溶液与过量KOH溶液混合:Al3++4OH−=AlO2−+2H2O
Al2(SO4)3溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3⋅H2O=AlO2−+4NH4++2H2O
选项
操作
现象
结论
A
将铜粉加入1.0ml⋅L−1Fe2(SO4)3溶液中
铜粉溶解
活泼性:Cu>Fe
B
向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸
有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊
硫代硫酸钠在酸性条件下不稳定
C
用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验
火焰呈黄色
该溶液含Na+,无K+
D
向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01ml⋅L−1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10−5ml⋅L−1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0