湖北省武汉市武昌区届高三上学期元月调研考试理科综合化学试题含详解.docx
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湖北省武汉市武昌区届高三上学期元月调研考试理科综合化学试题含详解
2019年4月
武昌区2019届高三年级元月调研考试
理科综合试卷
可能用到的相对原子质量:
H-1C-12N-14O-16Na-23S-32C1-35.5
1.化学与生产、生活密切相关。
下列说法正确的是
A.为防止月饼等富脂食品因被氧化而变质,常在包装袋中放入硅胶
B.氯水和食盐水消毒杀菌的原理相同
C.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法
D.燃煤中加入生石灰可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
【答案】C
【分析】
根据抗氧化剂的性质、杀菌消毒原理、金属电化学保护法和燃煤脱硫的化学原理分析判断。
【详解】A项:
富脂食品易被空气中氧气氧化,为防止其变质,应在包装袋中放入铁粉、硫酸亚铁等还原性物质(抗氧化剂)。
硅胶是常用的干燥剂,A项错误;
B项:
氯水中的次氯酸有强氧化性,食盐水能使细菌病毒脱水,它们消毒杀菌的原理不同,B项错误;
C项:
镁比铁活泼,易形成原电池负极,可防止电热水器内胆腐蚀,这是利用了牺牲阳极的阴极保护法,C项正确;
D项:
燃煤中含有少量硫元素,燃烧时生成大量CO2和少量SO2。
高温下,生石灰能与SO2、O2反应生成硫酸钙,从而减少酸雨的形成,但不能与二氧化碳反应,不能减少温室气体的排放,D项错误。
本题选C。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列有关叙述正确的是
A.30g冰醋酸和葡萄糖的混合物中含氢原子的数目为2NA
B.在12.0gNaHSO4晶体中,所含离子数目为0.3NA
C.足量的镁与浓硫酸充分反应,放出2.24L混合气体时,转移电子数为0.2NA
D.标准状况下,11.2L乙烯和丙烯混合物中含氢原子数目为2NA
【答案】A
【分析】
利用计算物质的量的公式,结合物质的组成、结构、化学反应进行判断。
【详解】A项:
冰醋酸和葡萄糖的最简式都是CH2O,30g混合物有1molCH2O,故含氢原子数目为2NA,A项正确;
B项:
NaHSO4晶体由Na+和HSO4-构成。
12.0gNaHSO4为0.1mol,两种离子数目共0.2NA,B项错误;
C项:
足量的镁与浓硫酸反应,开始放出SO2,浓硫酸变为稀硫酸后放出H2。
选项中未指明温度、压强,故2.24L混合气体不一定为0.1mol,转移电子数不一定为0.2NA,C项错误;
D项:
标准状况下11.2L乙烯和丙烯的混合气体为0.5mol,含氢原子数目在2NA~3NA,D项错误。
本题选A。
【点睛】NaHSO4晶体中只有Na+和HSO4-两种离子,水溶液中NaHSO4电离生成Na+、H+、SO42-三种离子。
3.下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
验证海带中含有碘元素
将海带剪碎,加蒸馏水浸泡,取滤液滴加几滴稀硫酸和1mLH2O2,再加入几滴淀粉溶液,观察溶液颜色的变化
B
探究化学反应的限度
取5mL0.1mol/L的KI溶液,滴加0.1mol/LFeC13溶液5~6滴,充分反应,可根据溶液中既含I2又含I-的实验事实判断该反应是可逆反应
C
检验淀粉是否水解
向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加热一段时间,冷却后加入新制Cu(OH)2,煮沸,观察是否有砖红色沉淀生成
D
比较Cu(OH)2、Mg(OH)2的Ksp相对大小
向2mL0.1mol/L的MgSO4溶液中加入2mL0.2mol/LNaOH溶液,再滴加5~6滴0.1mol/LCuSO4溶液,观察沉淀的生成及其颜色的变化
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【分析】
紧扣实验目的,分析评价实验方案中的每一步操作,判断其合理性。
【详解】A项:
验证海带中含碘元素,先将其中碘元素转化为易溶于水的碘化物,水浸提取碘化物后,再将碘离子氧化为单质碘,用淀粉检验。
故海带剪碎后,须灼烧成灰,A项错误;
B项:
使用少量FeC13溶液,必有KI剩余。
故反应后溶液中有I2证明反应已经发生,有I-不能说明反应有一定限度,B项错误;
C项:
检验淀粉是否水解,须在碱性条件下用新制Cu(OH)2检验有无产物葡萄糖。
故应向淀粉水解液中先加入NaOH溶液,以中和催化剂H2SO4,C项错误;
D项:
2mL0.1mol/LMgSO4溶液与2mL0.2mol/LNaOH溶液恰好反应生成Mg(OH)2沉淀,再滴加少量0.1mol/LCuSO4溶液,若白色沉淀变蓝色,则Ksp:
Mg(OH)2>Cu(OH)2,D项正确。
答案选D。
4.短周期元素X、Y、Z、W、R、T的原子序数依次增大,X的最外层电子数与次外层电子数相等,X、W位于同族。
Y和Z的价电子数之和等于R和T的最外层电子数之和,这四种元素组成两种盐Z2TY3和ZRY2。
在含该两种盐的混合溶液中滴加盐酸,产生白色沉淀的物质的量与盐酸体积的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.简单离子的半径:
r(Y)<r(Z)<r(W)
B.气态氢化物的热稳定性:
T>Y
C.工业上电解R的氯化物冶炼单质R
D.X的氢氧化物既可与强酸反应,又可与强碱反应
【答案】D
【分析】
根据原子结构、元素在周期表中的位置,结合短周期、原子序数增大、形成盐的化学式等,推断元素,进而分析图象、回答问题。
【详解】最外层与次外层电子数相等的元素有Be、Ar,题中X只能为铍(Be);与X同主族的W为镁(Mg)。
据盐化学式Z2TY3和ZRY2可知,Y为氧(O),结合与盐酸反应的图象,得R为铝(Al);因原子序数增大,盐中阳离子Z元素只能是钠(Na);又据Y、Z与R、T的价电子关系,知T为硅(Si)。
A项:
O2-、Na+、Mg2+核外电子排布相同,核电荷大的,则离子半径小。
故离子半径:
r(Y)>r(Z)>r(W),A项错误;
B项:
据元素在周期表中的位置,知非金属性Si T C项: 工业上电解熔融的氧化铝冶炼单质铝,氯化铝为共价化合物,熔融时不能被电解,C项错误; D项: 据对角线法则,氢氧化铍和氢氧化铝相似,是两性氢氧化物,既可与强酸反应,又可与强碱反应,D项正确。 本题选D。 5.对有机物: 的下列说法中正确的是 A.含有4种官能团 B.该有机物的分子式为C13H12O9 C.该物质酸性条件下水解的有机产物只有1种 D.该有机物能发生氧化反应、取代反应、加成反应、消去反应 【答案】C 【分析】 有机物的化学性质主要取决于它的官能团。 故由官能团的种类可知其具有的化学性质。 【详解】A项: 该有机物分子中有羧基、酚羟基、酯基共3种官能团,A项错误; B项: 该有机物的分子式为C14H10O9,B项错误; C项: 酯基在酸性条件下水解,生成的有机产物只有1种,C项正确; D项: 该有机物燃烧、酚羟基与氧气的反应都是氧化反应,酯基的水解、羧基的酯化、酚羟基邻位氢与溴水的反应都是取代反应,苯环与氢气可加成反应,但该有机物不能发生消去反应,D项错误。 本题选C。 6.溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HCO3-占95%,利用图示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。 下列说法正确的是 A.a室排出的是NaOH、Ca(OH)2等强碱性物质 B.b室发生主要反应: 2H++CO32-===H2O+CO2↑ C.c室发生的反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+ D.装置中产生的O2和提取的CO2的体积比约为1: 4 【答案】D 【分析】 根据电解原理,写出阳极、阴极反应式,结合海水成分和阳离子交换膜的作用,分析电解池c室发生的变化,进而作出相应判断。 【详解】A项: a室电极与电源正极相连,是电解池阳极,电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+。 H+通过阳离子交换膜进入b室,A项错误; B项: a室生成的H+通过阳离子交换膜进入b室,与主要含碳粒子发生反应HCO3-+H+=H2O+CO2↑,B项错误; C项: c室电极与电源负极相连,是电解池阴极,电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-。 b室海水中阳离子通过离子交换膜进入c室,故c室排出的是NaOH、Ca(OH)2等强碱性物质,C项错误; D项: 据阳极反应和b室反应可知,装置中产生的O2和提取的CO2的体积比约为1: 4,D项正确。 本题选D。 【点睛】根据电解原理写出电极反应式,是解答电解问题的关键。 注意阳离子交换膜、阴离子交换膜、质子交换膜分别只允许阳离子、阴离子、质子通过。 7.室温下,0.1mol/L的某二元酸H2A溶液中,可能存在的所有含A粒子的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。 下列说法正确的是 A.H2A的电离方程式: H2A H++HA- B.pH=5时,在NaHA和Na2A的混合溶液中: c(HA-): c(A2-)=1: 100 C.等物质的量浓度的NaHA和Na2A溶液等体积混合,离子浓度大小关系为: c(Na+)>c(HA-)>c(A2-) D.NaHA溶液显碱性 【答案】B 【分析】 据溶液中含A粒子的种类,可写出H2A的电离方程式。 又据溶液中“三大守恒”关系、盐的电离和水解的主次关系,分析比较离子浓度。 【详解】A项: 据图,H2A溶液中含A粒子只有HA-、A2-两种,且它们的物质的量分数与溶液pH有关。 则H2A完全电离H2A=H++HA-,HA-不完全电离HA- H++A2-,A项错误; B项: 图中两曲线交点表明,当溶液pH=3时,c(HA-)=c(A2-),因此HA-电离常数Ki= =10-3。 当NaHA、Na2A混合溶液的pH=5时, =10-3,得c(HA-): c(A2-)=1: 100,B项正确; C项: 由HA-电离常数Ki=10-3,可求得A2-的水解常数Kh=Kw/Ki=10-11。 即NaHA和Na2A等物质的量浓度的混合溶液中,HA-电离程度大于A2-水解程度,c(HA-) D项: 因HA-电离程度大于A2-水解程度,故NaHA溶液显酸性,D项错误。 本题选B。 【点睛】图中所有含A粒子只有HA-、A2-两种,说明H2A已经完全电离。 HA-、A2-的物质的量分数随pH此消彼长,则HA-电离不完全。 两曲线的交点有特殊的含义,易于计算HA-的电离常数。 8.用浓盐酸与氯酸钾固体反应制氯气时,发现所得气体颜色偏深,经分析该气体主要含有Cl2和ClO2两种气体,某研究性学习小组拟用如图所示装置分离制得的混合气体,并测定两种气体的物质的量之比。 Ⅰ.查阅资料: 常温下二氧化氯为黄绿色气体,其熔点为-59.5℃,沸点为11.0℃,能溶于水,不溶于浓硫酸、四氯化碳,有强氧化性,能与NaOH溶液反应生成等物质的量的两种盐,其中一种为NaClO3。 Ⅱ.制备与分离: (1)实验加药品前应进行的实验操作是____________。 (2)装置C、E的作用分别是_________、_________。 (3)F中ClO2与NaOH溶液反应的离子方程式为_____________。 Ⅲ.测量与计算: 反应结束后,测得B、C装置分别增重2.0g和14.2g,将D中的液体溶于水,配成2.5L溶液,取25.00mL该溶液,调节试样的pH﹤2.0,加入足量的KI晶体,振荡后,静置片刻;加入指示剂X,用0.200mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液25.00mL。 (己知: 2ClO2+8H++10I-===5I2+2Cl-+4H2O;2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI) (4)指示剂X为_____,滴定终点时的现象是_______________。 (5)原装置收集到的ClO2物质的量为___________。 Ⅳ.结论: (6)浓盐酸与氯酸钾固体反应的化学方程式为____________。 【答案】 (1).检查装置的气密性 (2).吸收混合气体中的Cl2(3).安全瓶防倒吸(4).2ClO2+2OH-===ClO3-+ClO2-+2H2O(5).淀粉溶液(6).滴加最后一滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色(7).0.1mol(8).3KClO3+10HCl===2ClO2↑+4Cl2↑+3KCl+5H2O 【分析】 实验目的有二: ①分离Cl2和ClO2混合气体,②测定Cl2和ClO2的物质的量之比。 紧扣①思考装置的作用和所需实验操作,紧扣②中测定原理判断使用的指示剂和终点现象。 最后由定量结果写出符合题意的化学方程式。 【详解】 (1)制备气体的实验步骤通常是: 连接仪器组成装置,检查装置气密性,加入试剂等等。 故加药品前应检查装置气密性。 (2)根据相似相溶原理和题中信息,氯气易溶于四氯化碳,二氧化氯不溶于四氯化碳、较易液化,从而可实现它们的分离。 装置C的作用是溶解吸收混合气体中的氯气,装置D可使二氧化氯冷凝成液体,装置E作为安全瓶能防止F中溶液倒吸至D中。 (3)F中NaOH溶液能吸收氯气、二氧化氯,防止污染空气。 因氧化还原反应中化合价升降数相等,ClO2与NaOH溶液反应生成等物质的量的两种盐,其中一种为NaClO3,另一种只能是NaClO2,其离子方程式为2ClO2+2OH-=ClO3-+ClO2-+2H2O。 (4)用Na2S2O3标准溶液滴定含I2溶液时,使用淀粉做指示剂,滴定终点时的现象: 滴加最后一滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色。 (5)由已知离子方程式得2ClO2~5I2~10Na2S2O3,则25.00mL溶液中,n(ClO2)=n(Na2S2O3)/5=0.200mol/L×25.00×10-3L/5=1.00×10-3mol,2.5L溶液(装置D收集到的ClO2)中n(ClO2)=0.100mol。 装置C增重14.2g为氯气,即n(Cl2)=0.200mol。 故装置A中生成ClO2、Cl2的物质的量之比为1: 2,化学方程式为3KClO3+10HCl===2ClO2↑+4Cl2↑+3KCl+5H2O。 9.铬渣(铬主要以Cr2O3形式存在,同时含有Al2O3、SiO2等杂质)是铬电镀过程中产生的含铬污泥,实现其综合利用,可减少铬产生的环境污染。 铬渣综合利用工艺流程如下: 请回答下列问题: (1)焙烧得到的产物含有Na2CrO4和一种无污染的气体,则生成Na2CrO4的反应方程式为_____。 (2)除去浸出液中的杂质最好加入_____(填试剂名称)来调节pH。 除去铝元素的离子方程式为______________。 (3)理论上加入醋酸铅、硝酸铅均可以得到铬酸铅沉淀,工艺流程中不选用醋酸铅的原因是___________。 (4)铬酸铅是一种用于水彩和油彩的筑色颜料.遇到空气中的硫化物颜色会变然,该过积的化学反应方程式为_____________。 (5)实验室常利用Cr3+在碱性溶液中的还原性,使其转化为CrO42-,从而实现与Al3+的分离,这个过程中需要加入的试剂是__________(填化学式),分离操作是_________。 【答案】 (1).5Cr2O3+14NaOH+6NaNO3==10Na2CrO4+3N2↑+7H2O (2).硝酸(3). + +H2O==Al(OH)3↓(4).不引入新的杂质②得到的NaNO3可以循环利用(5).PbCrO4+H2S==PbS+H2CrO4(6).NH3·H2O、H2O2(7).过滤 本题分析: 本题主要考查离子反应。 (1)焙烧得到的产物含有Na2CrO4和一种无污染的气体氮气,则生成Na2CrO4的反应的化学方程式为5Cr2O3+14NaOH+6NaNO3=10Na2CrO4+3N2↑+7H2O。 (2)为了不引人新的杂质,除去浸出液中的杂质最好加入硝酸来调节pH。 除去铝元素的离子方程式为 + +H2O=Al(OH)3↓。 (3)工艺流程中不选用醋酸铅的原因是不引入新的杂质。 (4)铬酸铅遇到空气中的硫化物颜色会变黑,该过程的化学方程式为PbCrO4+H2S=PbS+H2CrO4。 (5)加入NH3·H2O提供碱性环境,而且将Al3+转化为氢氧化铝沉淀,NH3·H2O不会溶解氢氧化铝沉淀,加入H2O2将Cr3+氧化为CrO42-,不会引人杂质,所以这个过程中需要加入的试剂是NH3·H2O、H2O2,分离操作是过滤。 10.氨是重要的基础化工原料,可以制备亚硝酸(HNO2)、连二次硝酸(H2N2O2)、尿素[CO(NH2)2]等多种含氮的化工产品。 (1)水能发生自偶电离2H2O H3O++OH-,液氨比水更难电离,试写出液氨的自偶电离方程式_______。 (2)25℃时,亚硝酸和连二次硝酸的电离常数如下表所示: 化学式 HNO2 H2N2O2 电离常数 Ka=5.1×10-4 Ka1=6.17×10-8、Ka2=2.88×10-12 ①物质的量浓度相同的NaNO2和NaHN2O2溶液的pH(NaNO2)_____pH(NaHN2O2)(填“>”、“<”或“=”)。 ②25℃时NaHN2O2溶液中存在水解平衡,其水解常数Kh=_______(保留三位有效数字)。 ③0.lmol/LNa2N2O2溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________。 (3)以NH3与CO2为原料可以合成尿素[CO(NH2)2],涉及的化学反应如下: 反应I: 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s)△H1=-159.5kJ•mol-1; 反应II: NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+116.5kJ•mol-1; 反应III: H2O(l)═H2O(g)△H3=+44.0kJ•mol-1。 则反应Ⅳ: NH3与CO2合成尿素同时生成液态水的热化学方程式为____________。 (4)T1℃时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入n(NH3): n(CO2)=2: l的原料气,使之发生反应Ⅳ,反应结束后得到尿素的质量为30g,容器内的压强p随时间t的变化如图1所示。 ①T1℃时,该反应的平衡常数K的值为___________。 ②图2中能正确反应平衡常数K随温度变化关系的曲线为__________(填字母标号)。 (5)据文献报道,二氧化碳可以在酸性水溶液中用惰性电极电解制得乙烯,其原理如图3所示。 则b电极上的电极反应式为______________。 【答案】 (1).2NH3 NH4++NH2- (2).<(3).1.62×10-7(4).c(Na+)>c(N2O22-)>c(OH-)>c(HN2O2-)>c(H+)(5).2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0kJ•mol-1(6).128(mol/L)-3(7).a(8).2CO2+12H++12e-===C2H4+4H2O 【分析】 由弱酸的相对强弱(电离常数),可推知对应盐水解能力的强弱;据盖斯定律,将热化学方程式加减得新的热化学方程式;由平衡浓度计算平衡常数,据温度对平衡的影响判断平衡常数与温度的关系;依电解原理和离子方程式的要求书写电极反应式。 【详解】 (1)水自偶电离方程式中,一个水分子电离生成H+和OH-,H+与另一个水分子以配位键结合成H3O+。 可模仿写出液氨的自偶电离方程式2NH3 NH4++NH2-。 (2)电离常数(酸性): HNO2>H2N2O2>HN2O2-,则水解常数(碱性): NO2- ①物质的量浓度相同的NaNO2和NaHN2O2溶液中,水解程度NO2- ②25℃时,NaHN2O2水解常数Kh=Kw/Ka1=10-14/(6.17×10-8)=1.62×10-7。 ③0.lmol/LNa2N2O2溶液中,溶质完全电离Na2N2O2=2Na+N2O22-,阴离子分步微弱水解N2O22-+H2O HN2O2-+OH-、HN2O2-+H2O H2N2O2+OH-,水极弱电离H2O H++OH-,离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(N2O22-)>c(OH-)>c(HN2O2-)>c(H+)。 (3)NH3与CO2合成尿素时,由分步反应消去中间产物NH2CO2NH4(s)、H2O(g),即IV式=I式+II式-III式,反应IV的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0kJ•mol-1。 (4)①T1℃、2L: 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l) 设起始/mol: 2xx00 转化/mol: 1.00.50.50.5 平衡/mol: 2x-1.0x-0.5(30/60)0.5 因恒温恒容时气体的压强比等于物质的量之比,得 ,x=0.75。 该反应的平衡常数K= = =128(mol/L)-3。 ②反应IV正反应放热,升高温度使平衡左移,平衡常数K减小,故选曲线a。 (5)根据碳原子数守恒和碳元素化合价的变化,可得2CO2+12e-→C2H4;酸性溶液中,CO2中-2价氧原子与H+结合成水,C2H4中+1价氢也来自H+,故电解时b电极(阴极)反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O。 【点睛】书写离子方程式或电极反应式时,酸性溶液用H+、H2O配平,碱性溶液用OH-、H2O配平,中性溶液在反应中加H2O、生成物中加H+或OH-。 11. 教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。 请回答以下问题: (1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示,则该元素对应的原子有_____种不同运动状态的电子。 (2)如图2所示,每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。 每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是___________。 判断依据是____________。 (3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。 则该晶体的类型属于_____________晶体。 (4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有____种。 GaCl3中中心原子的杂化方式为_________,写出与GaCl3结构相同的一种等电子体(写离子)______________。 (5)冰、干冰、碘都是分子晶体,冰的结构具有特殊性,而干冰、碘的晶体具有相似的结构特征,干冰分子中一个分子周围有__________个紧邻分子。 D的醋酸盐晶体局部结构如图,该晶体中含有的化学键是_____________(填字母标号)。 a.极性键b.非极性键c.配位键d.金属键 (6)Fe的一种晶体如甲、乙所示,若按甲虚线方向切乙得到的A~D图中正确的是_____(填字母标号)。 铁原子的配位数是____________,假设铁原子的半径是rcm,该晶体的密度是ρg/cm3,则铁的相对原子质量为________________(设阿伏加德罗常数的值为NA)。 【答案】 (1).12 (2).SiH4(3).在ⅣA~ⅦA中的氢化物里,只有ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象,且a为第三周
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