云南省部分重点中学2022-2023学年高三上学期化学月考试卷(含答案)
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这是一份云南省部分重点中学2022-2023学年高三上学期化学月考试卷(含答案),共27页。试卷主要包含了单选题,原理综合题等内容,欢迎下载使用。
2022年新教材高三化学月考卷
第I卷(选择题)
一、单选题
1.化学与生活密切相关。下列叙述正确的是
A.漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果 B.温室气体是形成酸雨的主要物质
C.棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 D.干冰可用在舞台上制造“云雾”
2.火药制备是我国古代闻名世界的化学工艺,原理为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A.K+的核外电子排布式: 1s22s22p6 B.S的价电子排布式:3p4
C.CO2的结构式为: O=C=O D.K2S 的电子式:
3.下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是
A.碳原子轨道表示式
B.P原子价电子轨道表示式
C.Cr原子的价电子排布式3d44s2
D.Fe2+价电子排布式3d44s2
4.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+
B.FeCl3溶液中加入铁粉:2Fe3++Fe═3Fe2+
C.NO2通入水中制硝酸:2NO2+H2O=2H+++NO
D.碳酸钙溶于醋酸:CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
5.利用电解法可以将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯,下列叙述中不正确的是
A.电解时以粗铜作阳极
B.电解时阳极上只发生的反应为
C.精铜连接电源的负极,其电极反应式为
D.电解后,电解槽底部会形成含有少量Ag、Pt等金属的阳极泥
6.X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子,Y原子中各能级电子数相等,W原子最外层电子数是内层的3倍,R的原子半径是该周期主族元素中最大的。下列说法正确的是
A.气态氢化物热稳定性:Y>Z>W
B.简单离子半径:r(W)>r(R)
C.第一电离能:I1(W)>I1(Z)>I1(Y)
D.X、Z、W形成的化合物一定不含离子键
7.下列实验操作或实验设计正确的是
A
B
C
D
验证铁钉的析氢腐蚀
验证1-溴丙烷发生消去反应
熔化固体
收集气体
A.A B.B C.C D.D
8.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.25℃,下,氢气中质子的数目为
B.溶液中,的数目为
C.苯甲酸完全燃烧,生成的数目为
D.电解熔融,阴极增重,外电路中通过电子的数目为
9.下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是
A.将水加热到120℃,pH=6:c(OH—)< c(H+)
B.醋酸与醋酸钠的pH=7的混合溶液中:c(CH3COO—)> c(Na+)
C.0.lmoI·L-1的硫酸铵溶液中:c(NH+4)> c(SO2-4)> c(H+)
D.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH—)= c(H+)
10.能正确表示下列反应的离子方程式为
A.硫化钠溶液和硝酸混合:
B.将等物质的量浓度的和溶液以体积比1:2混合:
C.硅酸钠溶液中通入二氧化碳:
D.明矾溶液与过量氨水混合:
11.一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中,Zn2+以存在]。电池放电时,Ⅱ区的K2SO4溶液浓度变大,下列叙述错误的是
A.电池放电时,转移2mole-正极质量减少32g
B.Ⅰ区与Ⅱ区之间的离子交换膜为阴离子交换膜
C.Zn电极反应:
D.Ⅲ区的K+通过隔膜向Ⅱ区迁移
12.关注“实验室化学”并加以实践能有效提高同学们的实验素养。用如图所示装置(夹持装置省略)进行实验,操作正确且能达到目的的是
A.甲装置制取NaHCO3 B.乙装置可制备无水MgCl2
C.丙装置可制取并收集干燥、纯净的NO D.丁装置可用于测定碘化钾溶液的浓度
第II卷(非选择题)
二、原理综合题
13.为实现我国政府提出的2060年碳中和目标,须控制CO2的排放。
(1)请写出CO2与C反应生成CO的热化学方程式_______。
已知:
①4CO(g)+Fe3O4(s)=3Fe(s)+4CO2(g) ΔH=-14kJ·mol-1
②3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) ΔH=-1118kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394kJ·mol-1
若在恒温密闭容器中发生反应①,当反应达到平衡后充入CO2,重新达到平衡后容器中的变化情况是_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。反应②在_______(填“低温”或“高温”)条件下更有利于反应的自发进行。
(2)已知:CO2(g)+CH4(g)→2CO(g)+2H2(g),为研究温度、压强变化对此反应的影响,某科研小组的研究人员向某密闭容器中充入a mol CH4、b mol CO2,测得反应过程中CO2的平衡转化率与温度(K)、压强(kPa)的关系如图所示。欲使X点时CH4的转化率>60%,则a_______b(填“>”、“=”或“”、“=”或“0。在体积为2L的刚性容器中,投入1mol气态CH3OH,在一定催化剂作用下,反应时间为10min时,分别测得甲醇的转化率和甲醛的选择性与温度的关系如图所示:(甲醛的选择性:转化的CH3OH中生成HCHO的百分比)
①下列选项中,能说明制备甲醛的反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
a. n(CH3OH)= n( HCHO) b. H2的体积分数不再变化
c.混合气体密度不变 d.容器内气体总压不变。
②600℃时10min内生成甲醛的平均反应速率是_______。
③若700℃时,反应在10min时恰好平衡,容器的初始压强为p0,甲醇的转化率为60%,甲醛的选择性为,主反应CH3OH(g) HCHO(g) +H2(g)的压强平衡常数Kp =_______。
④600℃以后,甲醛的选择性下降的可能原因为_______。
(3)用甲醇可以制备甲胺(CH3NH2), 甲胺的性质与氨相似,写出甲胺在水中的电离方程式:_______。等物质的量的甲胺与盐酸反应生成的CH3NH3Cl溶液中微粒浓度大小顺序为_______。
15.铬铁矿石的主要成分为亚铬酸亚铁(FeCr2O4),还含有SiO2及少量难溶于水和碱溶液的杂质。铬及其化合物在化工上用途广泛,由铬铁矿石制备重要化工原料重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程如图所示:
已知:铬铁矿碱熔后转化为Na2CrO4和NaFeO2。
回答下列问题:
(1)为了加快矿石碱熔速率,可以采取的措施有________等(任写一种)。
(2)碱熔反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_________。
(3)“水浸”时,滤渣A为红褐色沉淀,NaFeO2水解的离子方程式为__________。
(4)“调pH”时,气体X循环利用,X的化学式为________,滤渣B的主要成分为__________。
(5)“铬转化”时,若盐酸浓度过大或用量过多,会使产品中含有Cr(Ⅲ),既影响产品的纯度,又产生有毒气体污染环境,写出相关反应离子方程式_________。
(6)加入KCl固体后,体系中物质的溶解度如图所示,“一系列操作”包括蒸发浓缩、___(填“冷却结晶过滤”或“趁热过滤”)、洗涤、干燥得到K2Cr2O7晶体。蒸发浓缩时的最佳温度为___(填“50℃”或“100℃”)。
16.硫酸锌是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为,杂质为以及等的化合物。其制备流程如下:
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有_______、_______。
(3)加入物质X调溶液,最适宜使用的X是_______(填标号)。
A. B. C.
滤渣①的主要成分是、_______、_______。
(4)向的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤,滤渣②中有,该步反应的设计目的是氧化,写出离子方程式_______。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。
(6)滤渣④与浓反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是____、_____。
17.化合物是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)的分子式为:___________;中的官能团名称是___________。
(2)发生催化氧化反应(铜作催化剂)的化学方程式:___________。
(3)根据以上合成线路推测,反应③和④发生的有机反应类型分别是___________、___________。
(4)根据信息推断,写出反应④所需的试剂是___________;反应条件是___________。
(5)已知碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出的结构简式,用星号(*)标出中的手性碳原子___________。
18.磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池,回到下列问题
(1)位于元素周期表中第_______周期_______族,其价电子排布式为_______。
(2)用“>”、“<”成“=”填空:离子半径:_______;第一电离能:_______;电负性:O_______P。
(3)在周期表中,化学性质最相似的邻族元素是_______。
(4)下列原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为_______、_______(填标号)。
A. B.
C. D.
(5)基态P中未成对的电子数为_______,其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓为_______形。
(6)与两元素的部分电离能数据如下,由表中两元素的和可知,气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难,对此,你的解释是_______。
元素
电离能
717
759
1509
1561
3248
2957
19.回答下列问题:
(1)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。
①甲烷燃料电池工作时,其负极的电极反应式为____。
②闭合开关K后,a、b电极上均有气体产生,其中a电极上得到的是____,电解NaCl溶液的总反应方程式为____。
③若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况),同时同流速且完全反应,则理论上最多能产生氯气的体积为____L(标准状况)。
(2)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料,同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4。
①阳极的电极反应式为____。
②右侧的离子交换膜为____(填“阴”或“阳”)离子交换膜,阴极区a%____b%(填“>”、“=”或“c(OH−)
【解析】(1)
过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,过程中正反应的活化能为463kJ/mol。
依据图像和题目信息:
①CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) ΔH=+(463−379)kJ/mol
②CO2(g)+2H2(g) HCHO(g)+H2O(g) ΔH=−26kJ/mol
②−①,反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =(−26−84)kJ/mol =−110kJ/mol。
(2)
①a.,并不能说明反应中各成分的含量恒定不变,a错误。
b.H2的体积分数不再变化,其量恒定不变,反应达到平衡,b正确。
c.刚性容器,全为气体,混合气体密度从开始到平衡一直恒定不变,不能作为平衡标志,c错误。
d.主副反应均为气体分子数改变的反应,则总压不变,则说明达平衡,d正确。
故选bd;
②600℃、10min时,CH3OH的转化率为50%,甲醛的选择性为80%,则生成甲醛的物质的量为1mol×50%×80%=0.4mol,
③已知甲醇的转化率为60%,反应甲醇的物质的量为0.6mol,甲醛的选择性为,
平衡体系中,n(CH3OH)=,总气体的物质的量为0.4mol+0.2mol+0.2mol+0.4mol+0.8mol=2mol,则平衡时总压为,故:主反应的。
(3)
甲胺的性质与氨相似,属于弱碱,电离方程式为:CH3NH2·H2OCH3NH+OH−(或CH3NH2+H2OCH3NH+OH−);CH3NH3Cl属于强酸弱碱盐,CH3NH水解生成氢离子和CH3NH2·H2O,使得溶液显酸性,溶液中氢离子浓度大于CH3NH2·H2O大于氢氧根离子浓度,故浓度大小顺序为:c(Cl−)>c(CH3NH)>c(H+)>c(CH3NH2·H2O)>c(OH−)。
15. 将铬铁矿和碳酸钠固体粉碎 7:4 FeO+2H2O=Fe(OH)3↓+OH- CO2 H2SiO3 Cr2O+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O 冷却结晶过滤 50℃
【分析】通过整个工业流程来看,铬铁矿与氧气,碳酸钠一起加热反应,碳酸钠与二氧化硅反应,生成硅酸钠和二氧化碳,碱熔后的产物遇到水,水解生成氢氧化铁沉淀,过滤后往滤液A中通入二氧化碳气体调节pH,同时除去溶液中的硅酸根和氢氧根,再次过滤,往滤液B中加入盐酸使铬转化,最后加氯化钾固体,生成重铬酸钾,据此分析解答
【详解】(1) 加快矿石碱熔速率,对于固体来说,可以把固体粉碎,增大反应的接触面积,故答案为:将铬铁矿和碳酸钠固体粉碎;
(2)根据煅烧前后物质的成分分析,氧化剂是氧气,还原剂是FeCr2O4,氧化产物是Na2CrO4和NaFeO2,还原剂中铁从+2升高到+3价,铬由+3升高到+6价,总共升高了7价,氧气的化合价从0降到-2,总共降了4价,氧化剂和还原剂的化合价升降相等,所以二者的关系是7O2~4 FeCr2O4,所以碱熔反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为7:4,故答案为:7:4;
(3)“水浸”时,NaFeO2遇水剧烈水解,有红褐色沉淀产生,红褐色沉淀是氢氧化铁,所以NaFeO2水解的离子方程式为FeO+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,故答案为:FeO+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-;
(4)根据碱熔时,加碳酸钠固体,可断定产生的气体X为二氧化碳,滤液A中主要含有Cr2O、硅酸根和氢氧根等阴离子,则通入的二氧化碳会与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,故答案为:CO2;H2SiO3;
(5)“铬转化”时,若盐酸浓度过大或用量过多,会使产品中含有Cr(Ⅲ),,又产生有毒气体污染环境,可知氯离子被氧化成了氯气,所以相关反应离子方程式为Cr2O+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O,故答案为:Cr2O+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O;
(6)由于K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小,应该冷却结晶析出沉淀,并将其过滤出来,洗涤干燥,所以应该是蒸发浓缩、冷却结晶过滤、洗涤、干燥得到K2Cr2O7晶体。由图像可知,在50℃时,比在100℃时得到的K2Cr2O7晶体要多,所以蒸发浓缩时的最佳温度为50℃,故答案为:冷却结晶过滤;50℃。
16.(1)ZnCO3ZnO+CO2↑
(2) 增大压强、将焙烧后的产物碾碎 增大反应物的接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率
(3) B CaSO4 SiO2
(4)3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
(5)置换Cu2+为Cu从而过滤除去
(6) CaSO4 MgSO4
【分析】将菱锌矿高温煅烧反应产生ZnO、CO2,Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物煅烧产生CaO、MgO、Fe2O3、CuO,SiO2不发生反应。然后用H2SO4酸浸,ZnO、CaO、MgO、Fe2O3、CuO变为ZnSO4、CaSO4、MgSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,然后加入Ca(OH)2调整溶液pH=5,形成CaSO4、Fe(OH)3沉淀,SiO2与酸不反应,进入滤渣①中,滤液①中含有Zn2+、Fe2+、Cu2+、Mg2+及少量Ca2+;向滤液①中加入KMnO4溶液,可以将Fe2+氧化为Fe(OH)3,KMnO4被还原为MnO2;滤渣②中含有Fe(OH)3、MnO2;向滤液②中加入Zn粉,可以与溶液中的Cu2+发生置换反应产生Cu单质,过滤除去Cu及过量的Zn粉,向滤液③中加入HF,反应产生CaF2、MgF2沉淀,通过过滤除去,滤液中含有ZnSO4,然后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4·7H2O。
(1)
菱锌矿高温煅烧时,ZnCO3反应产生ZnO、CO2,该反应的化学方程式为:ZnCO3ZnO+CO2↑;
(2)
从反应速率的影响因素考虑,为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有增大压强、将焙烧后的产物碾碎,增大反应物的接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率;
(3)
A.NH3·H2O易分解产生NH3污染空气,且经济成本较高,A不符合题意;
B.Ca(OH)2不会引入新的杂质,且成本较低,B符合题意;
C.NaOH会引入杂质Na+,且成本较高,C不符合题意;
故最适宜的X物质是Ca(OH)2,合理选项是B;
当沉淀完全时,离子浓度小于10-5 mol/L,当离子完全沉淀时pH=5时只有Fe3+形成Fe(OH)3沉淀;故滤渣①中有Fe(OH)3;又由于CaSO4是微溶物,酸性氧化物SiO2不溶于酸,故滤渣①的主要成分是Fe(OH)3、CaSO4、SiO2;
(4)
向80~90℃滤液①中加入KMnO4溶液,可氧化Fe2+,得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②,反应的离子方程式为3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;
(5)
滤液②中含有Cu2+、Zn2+、Ca2+、Mg2+,向其中加入锌粉,发生反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu,故加入锌粉的目的为置换Cu2+为Cu从而过滤除去;
(6)
由分析,滤渣④为CaF2、MgF2,CaF2、MgF2与浓硫酸反应可得到HF,HF可以循环利用,同时得到的副产物为CaSO4、MgSO4。
17. 羧基、羰基 +O2+2H2O或+CuO+Cu+H2O 氧化反应 取代反应(酯化反应) 或乙醇 浓、加热
【详解】(1)的结构简式为,分子式为;的结构简式为,官能团名称是羧基、羰基。
(2)含有羟基,发生催化氧化反应(铜作催化剂)的化学方程式:+O2+2H2O或+CuO+Cu+H2O
。
(3)根据以上合成线路推测,反应③有酸性高锰酸钾溶液反应,为氧化反应,④反应过程中有醇变酯,反应类型为取代反应或酯化反应。
(4)根据信息推断,写出反应④为酯化反应,所需的试剂是乙醇;反应条件是 浓硫酸、加热。(5)已知碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳,中有两个手性碳原子,如图:。
18.(1) 四 VIII 3d64s2
(2) < < >
(3)Be与Al
(4)DC
(5) 3 纺锤(或哑铃)
(6)由于电子排布式为[Ar]3d6,电子排布式为[Ar]3d5,半满结构,稳定,难失电子
【解析】(1)
是26号元素,其基态原子价电子排布是为3d64s2,因此Fe位于元素周期表中第四周期VIII族,其价电子排布式为3d64s2;故答案为:四;VIII;3d64s2。
(2)
根据同电子层结构核多径小原则,则离子半径:<;根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此第一电离能:<;根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,因此电负性:O>P;故答案为:<;<;>。
(3)
在周期表中,根据对角线规则,化学性质最相似的邻族元素是Be与Al;故答案为:Be与Al。
(4)
下列原子电子排布图表示的状态中,D是基态电子排布式能量最低,A、B、C都是激发态,但C中1s上的两个电子都跃迁到2px轨道上,能量最高,因此能量最低和最高的分别为D、C;故答案为:D、C。
(5)
基态P价电子排布式为3s23p3,未成对的电子数3,其原子核外电子占据的最高能级为3p能级,其电子云轮廓为纺锤(或哑铃);故答案为:3;纺锤(或哑铃)。
(6)
根据题意,气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难,对此,你的解释是由于电子排布式为[Ar]3d6,电子排布式为[Ar]3d5,半满结构,稳定,难失电子;故答案为:由于电子排布式为[Ar]3d6,电子排布式为[Ar]3d5,半满结构,稳定,难失电子。
19.(1) CH4-8e-+10OH-= +7H2O Cl2 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 4
(2) Fe+8OH--6e-= +4H2O 阴
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