安徽省江淮十校届高三下学期第三次联考理综化学试题Word文档格式.docx
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放电过程
充电过程
A
Li+向电池的正极迁移
化学能转化成电能
B
可以加入磷酸以提高电解质的导电率
阳极的电极反应式为LiFePO4-e-=FePO4+Li+
C
若正极增加7g,则有NA个电子经电解质由负极流向正极
阳极材料的质量不断减少
D
若有nmolLi+迁移,则理论负极失去nmol电子
阴极的电极反应式为Li++e-=Li
A.AB.BC.CD.D
5.【最新】春节期间,一种“本宝宝福禄双全”的有机物刷爆朋友圈,其结构简式如下,该物质的同分异构体中具有“本宝宝福禄双全”谐音且两个醛基位于苯环间位的有机物有()
A.4种B.6种C.7种D.9种
6.25℃时,Ag2CO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如右图所示(已知Ksp(AgCl)=1.8×
10-10),下列说法正确的是
A.根据图示可计算出Ksp(Ag2CO3)=9×
10-9
B.向Ag2CO3饱和溶液中加入K2CO3饱和溶液,可以使Y点移到X点
C.反应Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)
2AgCl(s)+CO32-(aq)化学平衡常数K=2.5×
108
D.在0.001mol/LAgNO3溶液中滴入同浓度的KCl和K2CO3的混合溶液,CO32-先沉淀
7.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中A的原子序数是B和D原子序数之和的1/4,C元素的最高价氧化物的水化物是一种中强碱。
甲和丙是D元素的两种常见氧化物,乙和丁是B元素的两种常见同素异形体,0.005mol/L戊溶液的pH=2,它们之间的转化关系如下图(部分反应物省略),下列叙述正确的是()
A.C、D两元素形成化合物属共价化合物
B.A、D分别与B元素形成的化合物都是大气污染物
C.C、D的简单离子均能促进水的电离
D.E的氧化物水化物的酸性一定大于D的氧化物水化物的酸性
二、实验题
8.氮化铝(AIN)是一种性能优异的新型材料,在许多领域有广泛应用,前景广阔。
某化学小组模拟工业制氮化铝原理,欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。
查阅资料:
①实验室用饱和NaNO2与NH4Cl溶液共热制N2:
NaNO2+NH4Cl
NaCl+N2↑+2H2O。
②工业制氮化铝:
A12O3+3C+N2
2AlN+3CO氮化铝在高温下能水解。
③AlN与NaOH饱和溶液反应:
AlN+Na0H+H2O=NaAlO2+NH3↑。
一、氮化铝的制备
(1)实验室中使用的装置如上图所示,请按照氮气气流方向将各个衣器接口连接完整:
e→c→d→___________。
(根据实验需要,上述装置可使用多次)。
(2)B装置内的X液体可能是_______;
E装置内氯化钯溶液的作用可能是________。
二、氮化铝纯度的测定
【方案ⅰ】甲同学用下图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。
(3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的X液体可以是____。
a.CC14b.H2Oc.NH4Cl饱和溶液d.植物油
(4)若装置中分液漏斗与导气管之间没有导管A连通,对所测AIN纯度的影响是______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)用下列仪器也能组装一套量气装置,其中必选的仪器有_____(选下列仪器的编号)。
a.单孔塞b.双孔塞c.广口瓶d.容量瓶e.量筒f.烧杯
【方案ⅱ】乙同学按以下步骤测定样品中AIN的纯度。
(6)步骤②的操作是__________。
(7)实验室里煅烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的仪器有_____等。
(8)样品中AIN的纯度是_______(用m1、m2、m3表示)
三、原理综合题
9.钢铁工业是国民经济的重要基础产业,目前比较先进的天然气竖炉冶铁工艺流程如下图所示:
(1)催化反应室发生的反应为:
ⅰ.CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ/mol
ⅱ.CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol。
①催化反应室可能发生的副反应有CH4(g)+2H2O(g)
CO2(g)+4H2(g),则该反应的△H=____。
②催化反应室的温度通常需维持在550~750℃之间,从化学反应速率角度考虑,其主要目的是________。
③在催化反应室中,若两反应达到平衡时,容器中n(CH4)=0.2mol,n(CO)=0.3mol,n(H2)=0.5mol,则通入催化反应室CH4的起始物质的量为______mol(不考虑副反应)。
(2)还原反应室发生的反应为:
ⅰ.Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g)△H=-25kJ/mol
ⅱ.Fe2O3(s)+3H2(g)
2Fe(s)+3H2O(g)△H=+98kJ/mol
①下列措施中能使反应i平衡时
增大的是______(填字母)。
A.增大压强B.降低温度C.充入一定量氮气D.增加Fe2O3(s)用量
E.增大CO的浓度F.加入合适的催化剂
②若在1000℃下进行反应1(该温度下化学反应平衡常数为64),CO起始浓度为量2mol/L(Fe2O3过量),则CO的转化率为_______。
③天然气竖炉冶铁相对于传统焦炭冶铁,该冶铁工艺的优点是_________。
(3)铁钛合金是一种常用的不锈钢材料,某同学在探究该合金的性质时,往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色,该过程发生的反应有:
①2Fe3++Fe=3Fe2+
②Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(无色)+Fe2++2H+
③________________。
10.砷(33As)在元素周期表中与氮同主族,砷及其化合物被运用在农药、防腐剂、染料和医药等领域,及其多种合金中。
(1)砷原子次外层上的电子数为_____,砷化氢的电子式为_______。
(2)成语“饮鸩止渴”中的“鸩”是指放了砒霜(As2O3)的酒。
As2O3是两性偏酸性的氧化物,写出As2O3溶于浓盐酸的化学方程式__________。
(3)As2O3溶于热水生成的亚砷酸(H3AsO3),具有较强的还原性,分可用于治疗白血病,其水溶液存在多种微粒形态,各微粒的分布分数与溶液pH的关系如图:
①向亚砷酸溶液中缓缓加入NaOH溶液至pH=11时,反应的离子方程式为_________。
②电离平衡常数Ka1(H3AsO3)=________。
③Na2HAsO3溶液呈碱性,该溶液中c(H2AsO3-)_____c(AsO33-)(填“>
”、“<
”或“=”)。
④向含有HAsO32-的溶液中滴加氯水反应的离子方程式为_________。
四、有机推断题
11.硼及其化合物的研究在无机化学的发展中占有独特的地位。
(1)硼元素有10B和11B两种天然稳定同位素,在基态11B原子中,价电子中存在______对自旋方向相反的电子。
第一电离能介于B与N之间的第二周期元素有______种。
(2)目前已制得二十多种硼氢化合物,如乙硼烷B2H6、丁硼烷B4H10等在能源方面前景可期。
①NH3能通过配位键与硼元素的某种氢化物作用得到化合物M,M是一种新的储氢材料,加热M会缓慢释放出H2,并转化为化合物N,M、N分别是乙烷、乙烯的等电子体。
M的结构式为______须标出配位键),氮原子在M、N分子中的杂化方式分别为_________。
②B2H6可作火箭燃料,将B2H6气体通入H2O中的反应为B2H6+6H20=2H3BO3+6H2↑,据此可判断反应中所涉及元素的电负性从小到顺序为_________。
③以硼酸(H3BO3)为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,可将竣基直接还原成醇。
CH3C00H
CH3CH2OH
上图中乙酸分子键角1>键角2,其原因为_____________。
(3)磷化硼(BP)是受高度关注的耐磨材料,可作为金属表面的保护层,其结构与金刚石类似,如图1所示。
①图II是磷化硼沿Z轴的投影图,请在图II中圆球上涂“
”和画“×
”分别表明B与P的相对位置_____________。
②已知晶胞边长为apm,则磷化硼的密度是______g/cm3(只要求列算式)。
12.某医药中间体的合成路线如下:
(1)烃的含氧衍生物A在日常生活中可用作润滑剂,A与化合物I除相对分子质量相同外,氢元素质量百分含量也相同,则A的结构简式为_____。
(2)化合物IV的化学名称为____________。
(3)化合物II化为化合物III的反应条件为__________。
(4)写出化合物VI与CH3NH2反应的化学方程式__________。
(5)化合物VI的芳香族同分异构体有多种,B和C是其中的两类,它们的结构和性质如下:
①已知B遇FeC13溶液发生显色反应,能和银氨溶液发生银镜反应,苯环上只有两个对位取代基,则B的结构简式可能为________或____________。
②已知C分子中含有甲基,能发生水解反应,苯环上只有一个取代基,则C的结构有_____种。
(6)丁烯酮(
)可用作聚合反应单体制取阴离子树脂,还可用作烷基化剂和合成甾族化合物及维生素A的中间体。
请以乙烯和乙炔钠(NaC≡CH)为原料(无机试剂任选),设计制备丁烯酮的合成路线:
___________________。
合成路线流程图示例如下:
B……
目标产物。
参考答案
1.B
【解析】A、SiO2和MgO熔点高,可以制作耐高温仪器,故A说法正确;
B、天然气的成分是CH4,属于化石燃料,属于不可再生能源,故B说法错误;
C、硝酸铵属于氧化剂,与可燃物反应,引起火灾,因此不能用可燃物包装,故C说法正确;
D、纤维素属于多糖物质,但人体没有分解纤维素的酶,因此不是人类的营养物质,故D说法正确。
2.D
【解析】A、苯与液溴在铁作催化剂下,发生取代反应,生成溴苯,故A错误;
B、铁和盐酸反应生成氢气,不能制取氯气,故B错误;
C、Mg2+和Al3+不与NaOH反应,故C错误;
D、能够制备乙酸乙酯,故D正确。
3.B
【解析】A、盐酸是强酸,在水中完全电离,没有HCl分子存在,故A错误;
B、氖是氮原子组成的分子,因此含有电子物质的量为2.24×
10/22.4mol=1mol,故B正确;
C、含有共价键的物质的量24×
8/48mol=4mol,故C错误;
D、转移电子物质的量为3.2×
2/32mol=0.2mol,故D错误。
4.D
【解析】
A、充电过程是电能转化成化学能的过程,故A错误;
B、Li属于活泼金属,加入磷酸,Li会与磷酸反应,故B错误;
C、根据原电池的工作原理,电子从负极经外电路流向正极,电子不通过电解质,故C错误;
D、负极反应式为:
Li-e-=Li+,转移nmolLi+,说明通过电子物质的量为nmol,即Li失去电子nmol,充电时,电池的负极接电源的负极,即阴极反应式为Li++e-=Li,故D正确。
5.C
【解析】两个醛基位于苯环间位时,苯环上的氢原子有3种,将氟原子、氯原子依次取代氢原子,得到7种分子结构,故选C。
点睛:
在确定本题有机物的结构时,可以先将两个醛基定于苯环间位,再将氟原子取代氢原子,最后将氯原子取代氢原子,得出不同结构。
6.C
【解析】A、根据图示,Ksp(Ag2CO3)=c2(Ag+)×
c9CO32-)=(9×
10-4)2×
10-5=8.1×
10-12,故A错误;
B、向饱和碳酸银溶液中加入饱和碳酸钾溶液,c(CO32-)浓度增大,c(Ag+)降低,但X和Y的c(Ag+)相同,故B错误;
C、K=c(CO32-)/c2(Cl-)==[c2(Ag+)×
c(CO32-)]/[c2(Ag+)×
c2(Cl-)]=8.1×
10-12/(1.8×
10-10)2=2.5×
108,故C正确;
D、设溶液浓度为amol·
L-1,生成Ag2CO3,需要c(CO32-)最小浓度为
mol·
L-1=8.1×
10-12/(10-3)2mol·
10-6mol·
L-1,生成AgCl,,需要的c(Cl-)最小为Ksp(AgCl)/c(Ag+)mol·
L-1=1.8×
10-10/10-3mol·
10-7mol·
L-1,因此Cl-先沉淀出来,故D错误。
7.C
【解析】C元素的最高价氧化物的水化物是一种中强碱,则C为Mg,,0.005mol·
L-1戊溶液的pH=2,推出戊为二元强酸,即H2SO4,甲和丙是D元素的两种常见氧化物,且五种元素原子序数依次增大,即D为S,两种氧化物是SO2和SO3,E为Cl,A的原子序数是B和D原子序数之和的1/4,因此推出B为O,A为C,A、构成的化合物是MgS,属于离子化合物,故A错误;
B、构成化合物是CO2和SO2,CO2是大气的成分,不属于污染物,故B错误;
C、简单离子是Mg2+和S2-,两者发生水解,促进水的电离,故C正确;
D、HClO属于弱酸,H2SO3属于中强酸,前者小于后者,故D错误。
8.a→b→f(g)→g(f)→a(c)→b(d)→i浓硫酸吸收CO防污染ad偏大bce通入过量CO2气体坩埚、泥三角、坩埚钳(玻璃棒写与不写都对)
或
【解析】本题考查实验方案设计与评价,
(1)首先制备氮气,即e开始,因为氮化铝在高温下能水解,氮气中含有水蒸气,因此必须除去,同时氯化铵有可能分解成NH3和HCl,对后续实验产生干扰,必须除去,因此装置B作用除去氮气的水蒸气和氨气,即e→c→d,然后连接装置A,除去氮气中的HCl,即e→c→d→a→b,然后进行反应,即e→c→d→a→b→f→g,因为氮化铝在高温下能水解,因此要防止装置E中的水蒸气进入到D中,因此D装置后再加一个干燥装置,CO有毒,必须尾气处理,最后用装置E吸收CO,因此顺序是a→b→f(g)→g(f)→a(c)→b(d)→i;
(2)根据
(1)的分析,装置B中的X为浓硫酸,CO有毒,不能直接排放到空气中,因此必须除去,装置E的作用是吸收CO,防止污染空气;
(3)因为氮化铝与氢氧化钠反应生成氨气,氨气极易溶于水,因此测量氨气体积时,不能用含水的物质,即ad正确;
(4)如果没有导管A,产生的氨气会把装置中空气排出,所测气体体积增大,即氮化铝的纯度会偏大;
(5)作为测量气体体积,肯定测量排液体体积方法,需要用到量筒,即此装置可能是
,因此需要的仪器有bce;
(6)根据设计的步骤,滤液及洗涤液中成分是NaOH和NaAlO2,然后通入过量的CO2,发生NaOH+CO2=NaHCO3,NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,然后过滤,灼烧氢氧化铝,得到氧化铝,称量氧化铝的质量,从而得到氮化铝的纯度,因此步骤②的操作是通入过量的CO2的气体;
(7)灼烧时需要的仪器是酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳,因此缺少的仪器有坩埚、泥三角、坩埚钳;
(8)氮化铝中含有的杂质是C和氧化铝,氧化铝反应前后质量不变,C转化成滤渣,利用差量法,进行计算,即2AlN~Al2O3△m
8210220
m(AlN)m3-(m1-m2)则有m(AlN)=82×
[m3-(m1-m2)]/20g,其纯度为
。
9.+165kJ/mol一定温度范围内,催化剂的活性越大,维持反应速率较快(合理即给分)0.4molB80%生成的部分CO2及水蒸气可循环利用;
该工艺中较大比例的H2作还原剂,可减少CO2的排放(只要答一点即可)2TiO2++Fe+4H+=2Ti3++Fe2++2H2O
(1)①考查热化学反应方程式的计算,利用盖斯定律进行判断,即有i×
2-ii,得出△H=(206×
2-247)kJ·
mol-1=+165kJ·
mol-1;
②考查催化剂的催化效率,在一定温度范围内催化剂的活性最大,化学反应速率加快;
③本题考查化学平衡的计算,CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)
变化量:
xxx3x
CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)
yy2y2y
则有:
x+2y=0.3,3x+2y=0.5,解得x=y=0.1mol,则起始时通入甲烷的量(0.1+0.1+0.2)mol=0.4mol;
(2)①考查影响化学平衡移动的因素,A、增大压强,平衡不移动,比值不变,故A错误;
B、正反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,即c(CO2)增大,c(CO)减小,因此比值增大,故B正确;
C、因为反应前后气体系数之和相同,通入非反应气体,化学平衡不移动,即比值不变,故C错误;
D、氧化铁是固体,浓度视为常数,增加氧化铁的量,平衡不移动,即比值不变,故D错误;
E、根据化学平衡常数K=c3(CO2)/c3(CO),温度不变化学平衡常数不变,即通入CO2,比值不变,故E错误;
F、使用催化剂,对化学平衡移动没有影响,即比值不变,故F错误;
②考查化学平衡的计算,令达到平衡时,CO的浓度为amol·
L-1,根据平衡常数的表达式,K=(2-a)3/a3=64,解得a=0.4mol·
L-1,则消耗CO的物质的量浓度为(2-0.4)mol·
L-1=1.6mol·
L-1,其转化率为1.6/2×
100%=80%;
③考查流程的优点,生成的部分CO2及水蒸气可循环利用;
该工艺中较大比例的H2作还原剂,可减少CO2的排放;
(3)③加入铁屑至溶液出现紫色,说明溶液中Ti元素以Ti3+形式的存在,假如铁屑,把TiO2+中Ti还原成Ti3+,根据信息①,铁元素以Fe2+形式存在,因为溶液显酸性,因此离子反应方程式为2TiO2++Fe+4H+=2Ti3++Fe2++2H2O。
本题易错点是
(2)中①的选项E,不要从增大CO的浓度,平衡向正反应方向移动进行分析,应从化学平衡常数的角度考虑,根据化学平衡常数K=c3(CO2)/c3(CO),温度不变化学平衡常数不变,因此通入CO,此比值不变,否则平衡发生改变。
10.18
As2O3+6HCl=2AsCl3+3H2OH3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O10-9.2>
HAsO32-+H2O+Cl2=H3AsO4+2Cl-
(1)本题考查电子式的书写,As位于第四周期VA族,根据核外电子排布规律,原子结构示意图为
,次外层电子数为18,其氢化物是AsH3,电子式为
;
(2)本题考查化学反应方程式的书写,As2O3是两性偏酸性的氧化物,与酸发生复分解反应,即反应方程式为As2O3+6HCl=2AsCl3+3H2O;
(3)①本题考查离子反应方程式的书写,pH=11时,溶液中As元素以H2AsO3-形式存在,H3AsO3几乎完全消耗,因此离子反应方程式为H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O;
②本题考查电离平衡常数的计算,H3AsO3是弱酸,存在H3AsO3
H++H2AsO3-,电离平衡常数Ka1=c(H2AsO3-)×
c(H+)/c(H3AsO3),利用pH=9.2,此时c(H3AsO3)=c(H2AsO3-),因此Ka1=c(H+)=10-9.2;
③考查酸式盐溶液的酸碱性,NaHAsO3溶液显碱性,说明HAsO3-以水解为主,因此c(H2AsO3-)>
c(AsO33-);
④考查氧化还原反应方程式的书写,HAsO32-中As显+3价,具有还原性,氯水具有强氧化性,把As氧化成+5价,即离子反应方程式为HAsO32-+H2O+Cl2=H3AsO4+2Cl-。
本题难点是氧化还原反应方程式的书写,先判断HAsO32-中As的价态,显+3价,氯水的主要成分是Cl2,具有强氧化性,能把As氧化成+5价,本身被还原成Cl-,因为HAsO32-和H3AsO4都属于弱电解质,因此有HAsO32-+Cl2→H3AsO4+Cl-,。
根据化合价的升降进行配平,即有HAsO32-+Cl2→H3AsO4+2Cl-,遵循原子守恒和电荷守恒,因此离子反应方程式为:
HAsO32-+H2O+Cl2=H3AsO4+2Cl-。
11.13
sp3、sp2B<
H<
O由于碳氧双键比碳氧单键成键电子对多,排斥力强,故键角1较大
(1)本题考查价电子、泡利原理、第一电离能的规律,B位于第二周期IIIA族,B属于主族元素,价电子指最外层电子,即2s22p1,泡利原理是每个轨道最多容纳2个电子,且自旋方向相反,即B中存在1对自旋方向相反的电子,同周期从左向右第一电离能增大,但IIA>
IIIA,VA>
VIA,因此介于两者之间的元素是Be、C、O,有三种;
(2)①本题考查等电子体、配位键的表示、杂化类型的判断,M和乙烷是等电子体,因此推出M分子式为NBH4,结构简式为BH3-NH3,B和N只能形成三个共价键,因此B和N之间是配位键,B提供空轨道,N提供孤电子对,即
M失去一个氢气,得到N,N和乙烯互为等电子体,即N的分子式为H2B=NH2,M中N的杂化类型为sp3,N中N的杂化类型为sp2;
②考查电负性的规律,同周期从左向右电负性增大,根据反应方程式,B2H6作还原剂,H2O作氧化剂,即B2H6中H显-1甲,B显+3价,说明H的电负性大于B,从而电负性大小顺序是B<
O;
③本题考查影响键角大小的因素,羰基中的氧原子有两对孤电子对,甲基中碳原子没有孤电子对,孤电子对之间的斥力大于孤电子对-成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,因此键角1大于键角2;
(3)考查晶胞的计算,①根据晶胞的结构,相对位置是
②P位于顶点和面心,个数为8×
1/8+6×
1/2=4,B全部位于晶胞内部,个数为4,因此化学式为BP,晶胞的质量为4×
42/NAg,晶胞的体积为(a×
10-10)3cm3,根据密度的定义,密度为
g/cm3。
本题的难点是密度的计算,首先根据晶胞的结构判断出化学式和微粒的个数,根据n=N/NA,计算出此物质的物质的量,然后根据m=Nm,计算出晶胞的质量,接着计算出晶胞的体积,最后根据密度的定义,求出密度。
12.
苯甲醛NaOH水溶液,加热
5
本题考查有机物的推断和合成,
(1)I的化学式为C7H8,其相对分子质量为92,氢原子的质量分数为8/92×
100%=9%,A为烃的含氧生物,A是日常生活
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- 安徽省 江淮 十校届高三 下学 第三次 联考 化学试题