湖南省衡阳市届高三下学期第三次联考理综化学精校解析 Word版.docx
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湖南省衡阳市届高三下学期第三次联考理综化学精校解析Word版
湖南省衡阳市2018届高三下学期第三次联考
理综化学试题
1.化学与人类生活、生产密切相关,下列说法正确的是
A.在月饼包装袋中放入生石灰可防止食品氧化变质
B.航天飞船使用的碳纤维是一种新型有机合成材料
C.加入Na2S可除去工业废水中Cu2+和Hg2+等离子
D.天然纤维和合成纤维的主要成分都属于纤维素
【答案】C
2.我国宋代著作《天工开物》中记载:
“百里内外,土中必生可燔石。
……火力到后,烧酥石性,置于风中久自吹化成粉。
急用者以水沃之,亦自解散”。
文中没有涉及到的物质是
A.石灰石B.生石灰C.熟石灰D.熟石膏
【答案】D
【解析】文中涉及到碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,没有涉及到的物质是硫酸钙,故选D。
3.某有机物的结构简式如图所示,下列对该有机物的说法正确的是
A.分子中所有原子不可能在同一平面内
B.含有苯环和醛基的同分异构体有13种
C.该有机物能被灼热的CuO 氧化为羧酸
D.该有机物能发生加成、取代、消去等反应
【答案】A
【解析】分子中含有单键碳,所以不可能所有原子在同一平面内,故A正确;若含有的取代基是
有一种结构、若含有的取代基是
有一种结构、若含有的取代基是
有三种结构、若含有的取代基是
有三种结构、若含有2个甲基、1个醛基的有6种结构,所以含有苯环和醛基的同分异构体有14种,故B错误;该有机物能被灼热的CuO 氧化为醛,故C错误;该有机物不能发生消去反应,故D错误。
4.用下列有关实验装置进行下列实验,选用仪器和操作都正确的是
A.用甲装置除去NO2 中的NOB.用乙装置分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
C.用丙装置将海带灼烧成灰D.用丁装置验证溴乙烷发生消去反应
【答案】B
.........
5.微生物燃料电池( MPC)处理技术是通过微生物的作用去除污染物,该技术可广泛应用于去除土壤中有机污染物。
一种土壤微生物燃料电池的纵截面如图所示,下列说法不正确的是
A.电流从活性炭电极经工作站流向碳纤维布电极
B.有机污染物在电池负极上氧化为对环境无害的物质
C.活性炭能有效吸附空气,提高电池的工作效率
D.该电池的正极反应式为O2+4e -↓+2H2O==4OH-
【答案】D
【解析】根据图示,活性炭电极通入空气,所以活性炭电极是正极,电流从活性炭电极经工作站流向碳纤维布电极,故A正确;电池负极失电子发生氧化反应,故B正确;活性炭的表面积大,能有效吸附空气,提高电池的工作效率,故C正确;微生物燃料电池含有质子交换膜燃,该电池的正极反应式为O2+4e -↓+4H+==2H2O,故D错误。
点睛:
原电池中,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,电解质溶液中阳离子移向正极、阴离子移向负极;电子由负极经导线流向正极。
6.现有三种短周期元素组成的单质a、b、c 及其二元化合物X、Y、Z,它们之间相互转化关系如图所示。
已知:
X 中a和b元素的原子个数比为1:
1;常温下L是一种无色黏稠油状液体。
下列说法不正确的是
A.b、c 单质中所含的元素属于同主族元素B.X、Y、Z 分子中一定都含有极性共价键
C.L、Y、Z 三种物质中两两之间能相互反应D.同温同浓度的水溶液中酸性强弱为:
L>Y>Z
【答案】C
【解析】常温下L是一种无色黏稠油状液体,L是浓硫酸;X、Y反应生成硫酸,X中a和b元素的原子个数比为1:
1,则X是H2O2,Y是SO2;b、c生成SO2,则a是H元素;b是O元素、c是S元素;Z是H2S,H2S与SO2反应生成水和S,所以M是H2O。
O、S 元素属于ⅥA族元素,故A正确;H2O2、SO2、H2S分子中都含有极性共价键,故B正确;硫酸与SO2不反应,故C错误;酸性H2SO4>H2SO3>H2S,故D正确。
7.常温下,醋酸和氨水的电离常数均为1.8×10-5。
现取浓度均为0.1mol/L 的醋酸溶液与氨水各20mL,分别用0.1mol/L的NaOH 溶液、0.1mol/L盐酸进行中和滴定,滴定过程中pH 滴加溶液的体积变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.曲线I中,滴加溶液到10mL时:
2c(H+)+c(CH3COOH) =c(CH3COO-)+2c(OH-)
B.曲线II中,滴加溶液到20mL时:
c(NH4+) >c(Cl-)>c(OH -)>c(H+)
C.曲线II中,滴加溶液时始终存在:
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
D.若将a 和b 两点对应的溶液混合,所得溶液常温下pH<7
【答案】A
【解析】曲线I表示醋酸中加入氨水,滴加溶液到10mL时,溶质为等浓度的醋酸钠和醋酸的混合液,根据物料守恒和电荷守恒:
2c(H+)+c(CH3COOH) =c(CH3COO-)+2c(OH-),故A正确;曲线II表示氨水中滴加盐酸,滴加溶液到20mL时,溶质恰好是氯化铵,c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH -),故B错误;曲线II表示氨水中滴加盐酸,故C错误;a 和b 两点对应的溶液混合,可理解为等物质的量的醋酸、氨水混合生成醋酸铵,醋酸和氨水的电离常数均为1.8×10-5,所以醋酸铵溶液呈中性,再加入等物质的量的盐酸与氢氧化钠,溶液仍呈中性,故D错误。
8.金属铬与铁具有相似的化学性质。
醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O( 摩尔质量376g/mol)是一种氧气吸收剂,红棕色晶体,易被氧化;易溶于盐酸,微溶于乙醇,难溶于水和乙醚。
其制备装置(已省略加热及支持装置)和步骤如下:
I.组装实验仪器后,首先进行必要的操作A。
II.往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液,再往其它仪器中加入相应的药品。
III.关闭K2,打开K1,旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
IV.待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3+)变为亮蓝色(Cr2+)时,把溶液自动转移到装置乙中,当出现大量红棕色晶体时,关闭分液漏斗旋塞。
V.将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥,称量。
回答下列问题:
(1)步骤I中“操作A”为_____________;装置丙中导管口水封的目的主要是_________________________________。
(2)三颈烧瓶中的锌除与盐酸反应外,另发生的一个反应的化学方程式为_______________。
(3)步骤IV中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为_______________;生成红棕色晶体的离子反应方程式____________________________。
(4)为得到纯净干燥的产品,洗涤时按使用的先后顺序选用下列洗涤剂__________(填序号)。
①乙醚 ②蒸馏水(煮沸冷却) ③无水乙醇④盐酸
(5)一定条件下[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受热反应得到的气态产物含CO、CO2。
请从丁、戊、己装置中选取必要装置检验这两种气体(不考虑尾气处理):
气态产物→_______________________→a(填接口字母序号) 。
(6已知实验所用到的试剂中,CrCl3溶液中含溶质19.02g,0.1mol/L醋酸钠溶液为1.6L,其它反应物足量。
实验后得到纯净干燥的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O晶体11.28g,则该实验所得产品的产率为________(结果保留2 位有效数字)。
【答案】
(1).检查装置气密性
(2).避免空气(或氧气)进入装置乙(3).Zn+2CrCl3═ZnCl2+2CrCl2(4).打开K2关闭K1(5).2Cr2++4CH3COO-+2H2O═[Cr(CH3COO)2]2•2H2O↓(6).②①(7).abfecd(或abfedc)(8).75%
【解析】试题分析:
(1)该实验涉及氢气的制备,组装实验仪器后,首先进行的操作是检查装置气密性;醋酸亚铬水合物易被氧化;
(2)金属铬与铁具有相似的化学性质,根据Zn与FeCl3反应分析;(3)根据压强原理分析溶液自动转移至装置乙中的方法;甲中的CrCl2与乙中CH3COONa反应生成[Cr(CH3COO)2]2•2H2O;(4)根据醋酸亚铬水合物易溶于盐酸,微溶于乙醇,难溶于水和乙醚分析;(5)检验CO、CO2,先用石灰水检验CO2,再除去并干燥CO2,用热的氧化铜检验CO,最后用石灰水检验氧化产物CO2;(6)根据2Cr2++4CH3COO-+2H2O═[Cr(CH3COO)2]2•2H2O↓计算产品的产率;
解析:
(1)该实验涉及氢气的制备,组装实验仪器后,首先进行必要的操作是检查装置气密性;醋酸亚铬水合物易被氧化,装置丙中导管口水封的目的是避免空气(或氧气)进入装置乙;
(2)Zn与FeCl3反应生成氯化亚铁和氯化锌,金属铬与铁具有相似的化学性质,所以Zn与CrCl3能反应,方程式是Zn+2CrCl3═ZnCl2+2CrCl2;(3)根据压强原理,打开K2关闭K1,甲中溶液能自动转移至装置乙中;甲中的CrCl2与乙中CH3COONa反应生成[Cr(CH3COO)2]2•2H2O,反应离子方程式是2Cr2++4CH3COO-+2H2O═[Cr(CH3COO)2]2•2H2O↓;(4)洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品,因为醋酸亚铬水合物,微溶于醇,易溶于盐酸,所以不能用能乙醇和盐酸;先用水洗去表面的离子,再用乙醚来洗去多余的水,所以洗涤时使用的先后顺序②①;(5)检验CO、CO2,先用石灰水检验CO2,再除去并干燥CO2,用热的氧化铜检验CO,最后用石灰水检验氧化产物CO2;仪器的连接顺序是→a→b→f→e→c→d→a;(6)19.02gCrCl3的物质的量是0.12mol,0.1mol/L醋酸钠溶液为1.6L,含醋酸钠0.16mol,根据2Cr2++4CH3COO-+2H2O═[Cr(CH3COO)2]2•2H2O↓,醋酸钠不足,根据醋酸钠的物质的量,生成[Cr(CH3COO)2]2•2H2O0.04mol,质量是0.04mol
376g/mol=15.04g,该实验所得产品的产率为11.28g
。
9.雷尼镍( Raney-Ni)是一种多孔结构的镍铝合金,对氢气具有强吸附性,是烯烃、炔烃氢化反应的高效催化剂。
一种以铜镍渣( 主要含Cu、Fe、Co和Ni)生产雷尼镍的流程如下:
下表列出了有关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全的pH
3.3
9.9
9.2
(1)“酸浸”时,如通入空气并不断搅拌,可将“滤渣1”氧化溶解,离子方程式为___________。
(2)“除铁”时,先加入适量H2O2 氧化Fe2+,理论上消耗的n(H2O2):
n(Fe2+)=____;再加入NiO以调节溶液的pH。
应控制pH的范围为__________________。
(3)“电解”(以惰性材料作电极)是为了获得单质镍。
电解产物中可循环利用的物质是_______。
(4)“碱浸”是为了形成多孔结构的雷尼镍,反应的离子方程式为_________________。
使用新制雷尼镍进行氢化反应时,不加氢气也可实现氢化的目的,原因是____________________。
(5)“滤液”主要成分与过量CO2 反应的离子方程式为__________________________。
【答案】
(1).2Cu+4H++O2═2Cu2++H2O
(2).1:
2(3).3.3≤pH<7.7或[3.3,7.7)(4).硫酸或H2SO4(5).2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑(6).新制雷尼镍吸附了大量氢气(7).AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-
【解析】试题分析:
(1)根据题意,“酸浸”时,“滤渣1”是铜,通入空气并不断搅拌,铜、氧气、硫酸反应生成硫酸铜和水;
(2)1molFe2+失1mol电子,1molH2O2得2mol电子,根据电子守恒计算n(H2O2):
n(Fe2+);加入NiO以调节溶液的pH,目的让Fe3+完全转化为沉淀,而Ni2+不能沉淀;(3)根据电解原理,以惰性材料作电极电解硫酸镍生成镍、氧气、硫酸;(4)“碱浸”时,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;新制雷尼镍吸附了大量氢气;(5)“滤液”主要成分是偏铝酸钠,偏铝酸钠与过量CO2 反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠;
解析:
(1)根据题意,“酸浸”时,“滤渣1”是铜,通入空气并不断搅拌,铜、氧气、硫酸反应生成硫酸铜和水,反应离子方程式是2Cu+4H++O2═2Cu2++H2O;
(2)1molFe2+失1mol电子,1molH2O2得2mol电子,根据电子守恒n(H2O2):
n(Fe2+)=1:
2;加入NiO以调节溶液的pH,目的是让Fe3+完全转化为沉淀,而Ni2+不能沉淀,所以应控制pH的范围为3.3≤pH<7.7;(3)根据电解原理,以惰性材料作电极电解硫酸镍生成镍、氧气、硫酸,根据流程图,可以循环利用的物质是硫酸;(4)“碱浸”时,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应离子方程式是2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑;新制雷尼镍吸附了大量氢气,所以不加氢气也可实现氢化;(5)“滤液”主要成分是偏铝酸钠,偏铝酸钠与过量CO2 反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应离子方程式是AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-;
10.氢气、碳氧化物是合成可再生能源甲醇的基础原料,具有重要的应用前景。
(1)已知H2(g)、CO(g)和CH4(g)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1和890.0kJ·mol-1。
一定条件下,CO与H2 合成甲烷的热化学方程式为:
CO(g) +3H2(g)==CH4(g) +H2O
(1) △H
则△H=________;该反应能自发进行的原因是_____________________________________。
(2)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I :
CO(g) +2H2( g)
CH3OH(g)
反应II :
CO2(g) +3H2(g)
CH3OH( g) + H2O( g)
①一定温度下,在体积可变的恒压密闭容器中加入4mol H2 和 一定量的CO 发生反应I,开始时容器体积为2L,CO 和CH3OH( g)的浓度随时间变化如图1。
10min 达到平衡,则反应I的化学平衡常数为______________(结果保留一位小数)。
②恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的CO2 和H2,下列描述能说明反应II 已经达到平衡状态的是________________(填序号)。
A.容器内CO2 的体积分数不再变化B.当CO2 和H2 转化率的比值不再变化
C.当水分子中断裂2NA个O-H 键,同时氢分子中断裂3NA个H-H 键
D.容器内混合气体的平均相对分子质量达到34.5,且保持不变
(3)用KOH 作电解质的CO碱性燃料电池(如图2)作电源,用惰性电极电解含CN-废水,将CN-彻底氧化为无害气体,以净化废水。
该电池的负极反应式为_____________;若开始时正、负两电极区溶液质量相等,当除去1molCN-时,理论上两电极区溶液的质量差为______g。
(4)工业上通过CO与甲醇制取甲酸甲酯,热化学方程式为:
CO(g) +CH3OH(g)
HCOOCH3(g) △H=-29kJ·mol-1。
科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如图3。
实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是__________________________。
【答案】
(1).-250.4kJ·mol-1
(2).该反应焓变数值较大,且小于0(3).0.1(4).C(5).CO+4OH--2e-═CO32-+2H2O(6).200(7).高于80℃,温度对反应速率影响较小;且反应放热,升温平衡逆向移动,转化率降低
【解析】试题分析:
(1)根据盖斯定律计算CO(g) +3H2(g)==CH4(g) +H2O
(1)的△H;根据焓判据,化学反应易向放热方向进行;
(2)①开始时容器体积是2L,CO浓度是1mol/L,则CO的物质的量是2mol,设反应消耗CO的物质的量为xmol,平衡后容器体积为vL,
,得
;根据
计算平衡常数;②根据平衡标志分析;(3)用KOH 作电解质的CO碱性燃料电池,通入CO的电极是负极,CO失电子发生氧化反应生成CO32-;除去1molCN-时转移电子5mol,根据电子守恒,正极需通入1.25mol氧气,负极通入2.5molCO,5molOH-从阴离子交换膜的左侧移动到右侧;(4)高于80℃,温度对反应速率影响较小;且CO(g) +CH3OH(g)
HCOOCH3(g) 反应放热,升温平衡逆向移动,转化率降低。
解析:
H2(g)、CO(g)和CH4(g)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1和890.0kJ·mol-1,则①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1;②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol-1;③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1 ,根据盖斯定律②
+①
-③得CO(g) +3H2(g)==CH4(g) +H2O
(1) △H=-250.4kJ·mol-1;根据焓判据,该反应焓变数值较大,且小于0,所以该反应能自发进行。
(2)①开始时容器体积是2L,CO浓度是1mol/L,则CO的物质的量是2mol,设反应消耗CO的物质的量为xmol,平衡后容器体积为vL,
,得
;
=
0.1;②
,
容器内CO2 的体积分数=
,容器内CO2 的体积分数是定值,所以CO2 的体积分数不再变化,不一定达到平衡状态,故A错误;CO2 和H2 转化率的比值=
,CO2 和H2 转化率的比值是定值,所以CO2 和H2 转化率的比值不再变化,不一定平衡,故B错误;当水分子中断裂2NA个O-H 键,同时氢分子中断裂3NA个H-H 键,说明正逆反应速率相等,一定达到平衡状态,故C正确;容器内混合气体的平均相对分子质量不可能达到34.5,故D错误。
(3)用KOH 作电解质的CO碱性燃料电池,通入CO的电极是负极,CO失电子发生氧化反应生成CO32-,负极反应式是CO+4OH--2e-═CO32-+2H2O;除去1molCN-时转移电子5mol,根据电子守恒,正极需通入1.25mol氧气,负极通入2.5molCO,5molOH-从阴离子交换膜的左侧移动到右侧;所以左侧质量减少
,右侧质量增加
,理论上两电极区溶液的质量差为200g。
(4)高于80℃,温度对反应速率影响较小;且CO(g) +CH3OH(g)
HCOOCH3(g) 反应放热,升温平衡逆向移动,转化率降低,所以工业生产中采用的温度是80℃。
点睛:
根据盖斯定律,化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关,与反应途径无关,所以可以根据H2(g)、CO(g)和CH4(g)的燃烧热,利用盖斯定律可以计算CO(g)+3H2(g)==CH4(g) +H2O
(1)的△H。
11.X、Y、Z、R为前四周期原子序数依次增大的元素。
X原子有3 个能级,且每个能级上的电子数相等;Z原子的不成对电子数在同周期中最多,且Z的气态氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最低;X、Y、R 三元素在周期表中同族。
(1)R元素在周期表中的位置是_____________,其基态原子的电子排布式为[Ar]_______。
(2)如图表示X、Y、Z的四级电离能变化趋势,其中表示Z的曲线是_______ ( 填标号)。
(3)化合物(XH2=X=O)分子中X原子杂化轨道类型是____________,1mol(X2H5O)3Z=O分子中含有的σ键与π键的数目比为__________________。
(4)Z 与氯气反应可生成一种各原子均满足8电子稳定结构的化合物,其分子的空间构型为_____。
(5)某R 的氧化物晶胞结构如图所示。
该物质的化学式为_______________。
已知该晶体密度为pg·cm-3,距离最近的两个原子的距离为dpm,则R的相对原子质量计算表达式为___________________________(已知lpm=10-12m,阿伏加德罗常数为NA)。
(6)X形成的一种常见单质,性质硬而脆,原因是_______________________。
【答案】
(1).第四周期ⅣA族
(2).3d104s24p2(3).b(4).sp和sp2(5).25:
1(6).三角锥形或三棱锥形(7).GeO或Ge4O4(8).
(9).碳碳键键能大,但共价键有方向性,受外力作用原子结构错位而断裂,故硬而脆。
【解析】试题分析:
X原子有3 个能级,且每个能级上的电子数相等,X是C元素;Z原子的不成对电子数在同周期中最多,且Z的气态氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最低,Z是P元素;X、Y、R 三元素在周期表中同族,Y、R分别是Si、Ge。
解析:
(1)R是Ge元素,在周期表中的位置是第四周期ⅣA族,Ge核外有32个电子,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p2。
(2)P原子价电子排布是3s23p3第四电离能比第三电离能明显增大,所以表示P的曲线是b。
(3)化合物
分子中①号C原子有3个
键,无孤对电子,所以杂化轨道类型是sp2,②号C原子有2个
,无孤对电子,所以杂化轨道类型是sp,单键是
键、双键中1个
键和1个
键,1mol(C2H5O)3P=O分子中含有的σ键与π键的数目比为25:
1。
(4)P 与氯气反应可生成一种各原子均满足8电子稳定结构的化合物,该化合物是PCl3,P原子价电子对数是4,有1对孤对电子,所以其分子的空间构型为三角锥形。
(5)根据均摊原则,一个晶胞含有Ge原子数4,含有O原子数是
,该物质的化学式为GeO。
距离最近的两个原子的距离为dpm,则边长是
,设Ge的相对原子质量为x,
,x=
。
(6)碳碳键键能大,但共价键有方向性,受外力作用原子结构错位而断裂,故硬而脆。
点睛:
根据均摊原则,立方晶胞顶点的原子被一个晶胞占用
、晶胞楞上的原子被一个晶胞占用
、晶胞面心的原子被一个晶胞占用
。
12.工业合成有机物F的路线如下:
已知:
①
;
②
结构不稳定,不子考虑。
(1)A 中含氧官能团的名称为_______________;C→D反应③的类型为_____________。
(2)化合物B的结构简式为__________;F与Br2按物质的量之比1:
1加成所得产物有____种。
(3)E→F的化学方程式为___________________________。
(4)上述转化关系中,设计步骤②和④的目的是______________________________________。
(5)H是A的同分异构体,任写一种满足以下条件的H的结构简式________________。
①与FeCl3溶液发生显色反应。
②
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