黑龙江省虎林市第一中学学年高三上学期第三次月考理科综合化学试题 Word版含答案.docx
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黑龙江省虎林市第一中学学年高三上学期第三次月考理科综合化学试题Word版含答案
虎林市第一中学2018-2019学年高三第三次考试
理综化学试题
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
7.新版人民币的发行,引发了人们对有关人民币中化学知识的关注.下列表述错误的是()
A.制造人民币所用的棉花、优质针叶木等原料含有C、H、O元素
B.用于人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质
C.防伪荧光油墨由颜料与树脂等制成,其中树脂属于有机高分子材料
D.某种验钞笔中含有碘酒溶液,遇假钞呈现蓝色,其中遇碘变蓝的是葡萄糖
8.某羧酸酯的分子式为C57H104O6,1mol该酯完全水解可得到1mol甘油[HOCH2CH(OH)
CH2OH]和3mol羧酸。
该羧酸的分子式为()
A.C18H34O2B.C17H32O2C.C18H36O2D.C16H32O2
9.下表为元素周期表的一部分,X、Y、Z、W均为短周期元素,其中W原子的最外层电子数
是最内层电子数的3倍。
下列判断正确的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性Y>Z>W
B.含Y元素的盐溶液一定显酸性
C.原子半径:
rW>rZ>rY>rX
D.X与W的气态氢化物可相互反应生成离子化合物
10.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法错.误.的是()
A.一定条件下,2molSO2和1molO2混合在密闭容器中充分反应后容器中的分子数大于
2NA
B.256gS8分子中含S-S键为7NA个
C.由1molCH3COONa和少量CH3COOH形成的中性溶液中,CH3COO-数目为NA个
D.1molNa与O2完全反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移电子总数为NA个
11.分子式为C10H20O2的有机物在酸性条件下可水解为醇A和酸B,A经过连续氧化可转化为
B,若不考虑立体异构,符合上述要求的醇和酸若重新组合,可形成的酯共有()
A.32种B.16种
C.8种D.4种
12.根据下列框图分析,下列说法正确的是()
A.E2+的氧化性比M2+的氧化性强
B.在③反应中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀
C.反应④的离子方程式可表示为:
E3++3SCN-
E(SCN)↓
D.在反应①中只能用浓硫酸,既表现了酸性、又表现了氧化性
13.下列实验所用试剂、现象和结论均正确的是()
A.①③B.①②C.②④D.②③
二、非选择题(本题包括必题和选做题两部分。
第26题~第28题为必做题。
第36~38题为选做题,根据要求作答)
(一)必做题(本题包括3个小题,共43分)
26.(14分)人类活动产生的CO2长期积累,威胁到生态环境,其减排问题受到全世界关注。
(1)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如下:
①在阳极区发生的反应包括和H++HCO3-
②简述CO32-在阴极区再生的原理。
H2O+CO2↑。
-1
(2)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇。
已知:
25℃,101KPa下:
H2(g)+1
2
O2(g)H2O(g)ΔH1=-242kJ·mol
CH3OH(g)+3
2
-1
O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-676kJ·mol
①写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式。
②下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是(填字母序号)。
(3)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。
已知某种甲醇微生
物燃料电池中,电解质溶液为酸性,示意图如下:
①该电池外电路电子的流动方向为(填写“从A到B”或“从B到A”)。
②工作结束后,B电极室溶液的pH与工作前相比将(填写“增大”、“减小”或“不变”,溶液体积变化忽略不计)。
③A电极附近甲醇发生的电极反应式为。
27.(14分)二氧化锰是常见的催化剂,碳酸锰热分解法是目前制备二氧化锰的主要方法。
其反应原理为:
①2MnCO3+O2
MnO2+2CO2,经研究发现该反应过程为
②MnCO3
MnO+CO2,③2MnO+O2
2MnO2。
(1)试写出反应①的平衡常数表达式:
K1=,K1与反应②的平衡常数K2及反应③的平衡常数K3关系为。
(2)反应③在低温下能自发进行,则其ÄH0。
(3)某科研小组对碳酸锰热分解法制二氧化锰的条件(焙烧温度和气氛)进行了研究,获得三幅图
(如下所示),则制备焙烧温度为,气氛条件为。
100
100
转化率(
转化率(
80
80
60
)
)
%
%
60
40
40
20
0246
810
20
0200
250
300
350
400450
培烧时间(h)
图1在不同气氛中培烧的反应效果
反应温度(℃)
图2反应温度与转化率的关系
转化率()
100
80
%
60
40
20
01020
304050
水分含量(%)
图3水分含量与转化率的关系
图2中是在常压下获得的数据,试在图2中用粗.虚.线.画出10MPa下反应温度与转化率的关系图。
(4)MnO2也可以MnSO4-H2SO4-H2O体系为电解液在阳极电解获得,其阳极电极反应式为,电解后溶液的pH将(填“增大”、“减少”或“不变”)。
28.(15分)氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧。
某活动
小组准备使用下列装置制备LiH固体。
甲同学的实验方案如下:
(1)仪器的组装连接:
上述仪器装置接口的连接顺序为,加入药品前
首先要进行的实验操作是(不必写出具体的操作方法);其中装置B
的作用是。
(2)添加药品:
用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂(固体石蜡密封),然后在甲苯中浸洗
数次,该操作的目的是,然后快速把锂放入
到石英管中。
(3)通入一段时间氢气后加热石英管,在加热D处的石英管之前,必须进行的实验操作是
。
(4)加热一段时间后停止加热,继续通氢气冷却,然后取出LiH,装入氮封的瓶里,保存于
暗处。
采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险。
(反应方程式:
LiH+H2OLiOH+H2↑),分析该反应原理,完成LiH与无水乙醇反应的化学方
程式。
(5)准确称量制得的产品0.174g,在一定条件下与足量水反应后,共收集到气体470.4mL(已换算成标准状况),则产品中LiH与Li的物质的量之比为。
(6)乙同学对甲的实验方案提出质疑,他认为未反应的H2不
能直接排放,所以在最后连接了装置E用来收集H2,请将
E装置补充完整。
36.[化学——选修2:
化学与技术](15分)某NiO的废料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2
等杂质,用此废料提取NiSO4和Ni的流程如下:
已知:
有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下图:
(1)滤渣1的主要成分为。
(2)电解脱铜:
金属铜在极析出。
(3)①用离子方程式解释加入H2O2的作用。
②加Na2CO3调节溶液的pH至5,则滤渣2的主要成分为。
(4)从滤液2中获得NiSO4.6H2O的实验操作是、过滤、洗涤、干燥。
(5)电解浓缩后的滤液2可获得金属镍,其基本反应原理示意图如下:
①A极的电极反应式为和2H++2e-H2↑。
②B极附近pH会(填“增大”、“减小”或“不变”);用平衡移动原理解释B极附近pH变化的原因:
。
③若一段时间后,在A、B两极均收集到11.2L气体(标准状况下),理论上能得到Nig。
37.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)材料的开发、应用和发展是科技进步的结果,同时,材料的发展也促进了科技的进步和发展。
(1)高纯度砷可用于生产新型半导体材料GaAs,砷的电子排布式为。
在GaAs晶体中,Ga、As原子最外电子层均达到8电子稳定结构,则GaAs晶体中砷的配位数为。
(2)对硝基苯酚水合物是一种具有特殊功能的物质,其结构简式为
。
①该物质中几种元素的第一电离能由大到小的顺序是
②已知-NO2是吸电子基团,据此判断相同温度下其电离平衡常数K1与苯酚(
)
的电离平衡常数K2的相对大小。
(3氮化硼(BN)晶体是一种新型无机合成材料。
BN晶体有á、B两种类型,且á—BN结构与石墨相似、â—BN结构与金刚石相似。
①á一BN晶体中N原子杂化方式是。
②â—BN晶体中,每个硼原予形成_个共价键,这些共价键中,有个为配位键。
(4)①储氢材料的研究是发展氢能源的技术难点之一。
某物质的分子可以通过氢键形成“笼状结构”,而可成为潜在储氢材料,则该分子一定不可能是。
A.
H2OB.CH4C.HFD.CO(NH2)2
②Ni和La的合金是是目前使用广泛的储氢材料,具有大
容量、寿命高耐低温等特点,在
电源
AB日本和中国已实现产业化,该合
金的晶胞如右所示。
已知该晶胞的摩尔质量为Mg·mol-1,密度为
Ni2+SO42-
dg·cm-3,则该晶胞的体积为cm3[用a、NA
表示(NA
为阿伏
伽德罗常数的值)]。
38.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)G是一种新型香料的主要成分之一,其结构
中含有三个六元环。
G的合成路线如下(部分产物和部分反应条件略去):
已知:
①
;
②B中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子;
③D和F是同系物。
请回答下列问题:
(1)(CH3)2C=CH2的系统命名法名称为。
(2)A→B反应过程中涉及的反应类型依.次.为.、。
(3)D分子中含有的含氧官能团名称是,G的结构简式为。
(4)生成E的化学方程式为。
(5)同时满足下列条件:
①与FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两个取代基、含C=O的F
的同分异构体有种(不包括立体异构);其中核磁共振氢谱为4组峰、能水解的物
质的结构简式为。
(6)模仿由苯乙烯合成F的方法,写出由丙烯制取α-羟基丙酸(
)的合成线
路:
。
化学答案
7、D
8、C解析:
某羧酸酯的分子式为C57H104O6,1mol该酯完全水解可得到3mol羧酸和1mol甘油,说明酯中含有3个酯基,设羧酸为M,则反应的化学方程式为C57H104O6+3H2O=3M+C3H8O3,
由质量守恒可知M的分子式为C18H34O2。
9、D解析:
由W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍,则W为S,根据元素在周期表中的相对位置可推出X、Y、Z分别为N、Al、Si。
非金属性Y 10B解析: SO2与O2的反应为可逆反应,反应不能进行彻底,A项正确;由S8的结构模型看出,每个S8分子中含有8个S-S键,256gS8为1mol,含有8NA个S-S键,B项错误;由1molCH3COONa和少量CH3COOH形成的中性溶液中,根据溶液的电中性: n(H+)+n(Na+) =n(CH3COO-)+n(OH-),结合n(H+)=n(OH-),则n(Na+)=n(CH3COO-)=1mol,C项正确;Na2O和Na2O2中Na元素化合价均为+1价,1molNa与O2完全反应生成Na2O和Na2O2的混合物转移1mol电子,D项正确。 11、B解析: C10H20O2是饱和酯,且两边链相同,与羟基相连的碳上有2个氢原子才能被氧化为羧 酸,分析C4H9COOH或C4H9CH2OH中都含有C4H9—烃基,有四种结 构: C—C—C—C—,,,,则A有四种结构,B有四种结构,醇和酸若重新组合,可形成的酯共有16种。 12、B解析: 由框图可推出M为Cu,E为Fe,氧化性Cu2+>Fe2+,A项错误;在③反应中 若不加稀硫酸,反应的方程式可表示为: 6Fe2++3H2O22Fe(OH)3↓+4Fe3 +,可看到红褐色 沉淀,B项正确;Fe(SCN)3不是沉淀,C项错误;反应①中应用稀硫酸,不生成污染性气体SO2,体现了绿色化学,D项错误。 13、A解析: 稀硫酸与Na2SO4溶液不反应,而稀硫酸与K2CO3溶液反应生成CO2气体,①对;NO2和Br2蒸汽均能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,②错;将氨水加入到AlCl3溶液或MgCl2溶液中均出现白色沉淀,产生的现象完全相同,④错。 26、解析: (1)①阳极区为阴离子放电,即为OH-失去电子生成O。 ②阴极区为H+放电, -2-+ --2- 促使HCO3电离生成CO3 ,或H 放电后留下OH ,与HCO3反应生成CO3 。 (2)按照“上式 ×3-下式”可得所求反应的热化学方程式。 合成甲醇为放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,而气态物质的能量大于液态物质的能量,故选a。 (3)①燃料电池中,通入 22 O的一极为正极,则A为负极,B为正极,电子从A流向B。 ②O得电子生成OH- ,而H+移向 该电极与OH-发生中和反应,故pH不变。 ③甲醇在酸性条件下失去电子生成CO,根据化合价知,甲醇中的C为-2价,CO2中C为+4价,1molCH3OH失去6mol电子。 答案: (1)①4OH–-4e-=2H2O+O2↑ ②HCO3–存在电离平衡: HCO3–H++CO32-,阴极H+放电浓度减小平衡右移。 (或阴极H+放电OH-浓度增大,OH-与HCO3–反应生成CO32-) -1 (2)①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-50kJ·mol②a (3)①从A到B②不变 ③CH3OH+H2O-6e-6H++CO2↑ 27、解析: (1)K1=c(CO2),K2=c(CO2),K3=1 ,则K1=K2×K3。 (2)低温下能自发进行, c(O2) c(O2) 则ÄH-TÄS<0,因为ÄS<0,则ÄH肯定小于0。 (3)从图中找到转化率最大值对应的横坐标即可;增大压强,平衡逆向移动,转化率降低。 (4)阳极是发生氧化反应,锰元素化合价从+2价升高到+4价,据此写出电极反应式;电解后产生H+,pH减小。 答案: (1) c(CO2) 转化率() K=K×K 100 (2)< c(O2) 123 80 % 60 (3)350℃(或325-375℃都正确) 含水量30%(或20%-40%都正确) 如右图(在原实线下即可) 40 20 0200 250 300 350 400450 (4)Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+减小 反应温度(℃) 图2反应温度与转化率的关系 28、解析: (1)首先制取H2,除杂、干燥后使之与Li在加热条件下反应,最后再连接盛浓硫酸的洗气瓶,防止空气中的水蒸气进入反应装置。 (2)金属锂保存在石蜡中,用甲苯清洗是除去表面的石蜡。 (3)实验时先通入氢气排尽装置中的空气,在确认已经排尽装置中空气时加热D处石英管,确认排尽装置中空气的方法是检验装置末端排出的H2是否纯净。 (4)分析LiH与H2O的反应可知,LiH中-1价氢与H2O中+1价氢发生“归中反应”生成H2,迁移 到LiH与CH3CH2OH的反应中,可知生成CH3CH2ONa与H2。 (5)由关系式: Li~1H2和LiH~H2, 2 则 1 n(Li)+n(LiH)= 2 0.4704 22.4 ,7n(Li)+8n(LiH)=0.174,联立可解得n(Li)=0.002,n(LiH) = =0.02,则n(LiH)10: 1。 (6)从所给部分装置来看,其目的是通过排水法来收集氢气,则烧 n(Li) 瓶内应装满水,且导管应“短进长出”。 答案: (1)e接a,b接f,g接d,c(f和g调换也可以)检验装置的气密性除去H2中的H2O和HCl (2)除去锂表面的石蜡 (3)收集c处排出的气体并检验H2纯度(只写检验H2纯度也可以) (4)LiH+CH3CH2OHCH3CH2OLi+H2↑ (5)10∶1 (6) 36、解析: (1)SiO2不溶于硫酸。 (3)加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,再加入 2― Na2CO3调节溶液的pH至5,使Fe3+、Al3+分别与CO3 发生相互促进的水解反应转化为 Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀后通过过滤除去。 (5)③A为阴极,B为阳极,阴极开始时析出金属Ni,当Ni2+消耗尽时H+发生得电子还原反应生成H2,B极得到的气体为O2,其物质的量为0.5mol,根据通过两极的电子相等,则可知得到的金属Ni的物质的量为 0.5mol×4-0.5mol×2×59g·mol-1=29.5g。 2 答案: (1)SiO2 (2)阴 (3)①2H++H2O2+2Fe2+2Fe3++2H2O②Fe(OH)3、Al(OH)3 (4)加热浓缩、冷却结晶 (5)①Ni2++2e-Ni ②减小H2O H++OH-,OH-在B极放电使c(OH-)降低,平衡向右移动,c (H+)增大,导致pH降低 ③29.5 37、解析: (1)由晶体中镓、砷原子最外层电子数目知,镓与砷之间形成了四个共价键(其中有一个为配位键),晶体中每个镓原子、砷原子均与另外4个原子成键,其晶体结构类似于金刚石,故配位数为4。 (2)①同周期元素自左到右第一电离能有增大趋势,但由于IIA元素s轨道为全满、VA族元素p轨道的半满状态,使得该两族元素的第一电离能大于相邻主族的第一电离能,故N>O>C。 ②由于-NO2的吸电子能力,导致苯环上电子移向硝基,导致-OH的共用电子对偏向氧,使O-H键极性增强,更易电离出H+,酸性增强。 (3)①á-BN结构与石 墨相似,而石墨是层状结构,碳原子是sp2杂化,所以á-BN晶体中N原子的杂化方式为sp2杂化。 ②â-BN结构与金刚石相似,金刚石中每个碳原子形成4个共价键,所以在â-BN晶体中,每个B原子也形成4个共价键,由于B原子的最外层电子数是3个,只能形成3个共价键,因此这些共价键中,有1个为配位键。 (4)①碳原子电负性较小,不易形成氢键。 ②由原子 守恒可知1mol该物质含有1mol晶胞,故晶胞的体积为 答案: (1)[Ar]3d104s24p34 (2)①N>O>C>H②K1>K2 (3)①sp2②41 M。 NA⋅d (4)①B② M NA⋅d 38、解析: 由A与氯气在加热条件下反应生成 ,可知A的结构简式为: ,故苯乙烯与(CH3)2C=CH2发生加成反应生成A, 与HCl 反应生成B,结合B的分子式可知,应是发生加成反应,B中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子,故B为 ,顺推可知C为 ,D为 ;苯乙烯与HO-Br发生加成反应生成E,E可以氧化生成C8H7O2Br,说明E中Br连接的C原子上有2个H原子,故E为 ,C8H7O2Br为, 和氢氧化钠的水溶液反应然后酸化得到F,且D和F是同系物,故F为 ,D与F生成G,G结构中含有三个六元环,则G为 。 (1)(CH3)2C=CH2的系统命名法名称为2-甲基-1-丙烯。 (2)A→B反应过程中涉及的反应类型依次为取代反应、加成反应。 (3)D为 ,D分子中含有的含氧官能团名称是醇羟基和羧基,G的结构简式 为。 (4)生成E的化学方程式为 。 (5)F的同分异构体同时满足下列条件: ①与FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两个取代 OH 基、含C=O,苯环上邻、间、对3种: ,侧链有异构体: -COOCH3、-OOCCH3、-CH2COOH、 -OCH2CHO、-COCH2OH、-CHOHCHO7种,故异构体有3×7=21种;核磁共振氢谱为4组峰、能水解的物质,即4种化学环境的H,只有苯环上对位(3种H)、侧链上1种H(上述前两种) 才符合条件,其结构简式为 和 。 (6)丙烯和HO-Br发生取代反应生成CH3CHBrCH2OH,CH3CHBrCH2OH发生氧化反应生成CH3CHBrCOOH,CH3CHBrCOOH和氢氧化钠的水溶液加热酸化得到CH3CHOHCOOH,其合成路线为 。 答案: (1)2-甲基-1-丙烯(或2-甲基丙烯,或甲基丙烯)
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