化学云南省西畴县第二中学届高三上学期期末考试解析版.docx
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化学云南省西畴县第二中学届高三上学期期末考试解析版.docx
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化学云南省西畴县第二中学届高三上学期期末考试解析版
云南省西畴县第二中学2020届高三上学期期末考试
一、单选题(共7小题,每小题6.0分,共42分)
1.下表为某有机物与各种试剂的反应现象,则这种有机物可能是( )
A.CH2===CH—CH2—OHB.
===CH2
C.CH2===CH—COOHD.CH3COOH
2.海水是一个巨大的化学资源宝库。
在开发利用海水资源过程中,下列说法不正确的是( )
A.加入明矾,使海水的盐分沉淀并淡化
B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了物理变化
C.海水淡化的方法主要有蒸馏法、离子交换法和电渗透法等
D.大海中含有钾、溴、碘等元素,需经过氧化还原反应才可得到钾、溴、碘的单质
3.NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A.0.1mol的11B中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P—Cl键
4.过氧化钠具有强氧化性,遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。
下列有关说法不正确的是( )
A.Na2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂
B.1mol过氧化钠中阴离子数目为NA
C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时,过氧化钠均表现出强氧化性
D.过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠
5.研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。
下列叙述错误的是( )
A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
6.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为16Li+xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。
下列说法错误的是( )
A.电池工作时,正极可发生反应:
2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4
B.电池工作时,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14g
C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多
7.对下列物质溶于水时破坏的作用力描述错误的是( )
A.氯化钠,破坏了离子键B.氯化氢,破坏了共价键
C.蔗糖,破坏了分子间作用力D.二氧化碳,没有破坏作用力
二、非选择题
8.下图中反应①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。
回答下列问题:
(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H-除外):
____________________,Mg在元素周期表中的位置:
__________________,Mg(OH)2的电子式:
__________________。
(2)A2B的化学式为________。
反应②的必备条件是________。
上图中可以循环使用的物质有________。
(3)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料________(写化学式)。
(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出该反应的化学方程式:
_________________________________________。
(5)用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:
依据上述信息,写出制备
所需醛的可能结构简式:
____________。
9.喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因是存在压强差。
(1)图甲中,为化学教学中所用的喷泉实验装置。
在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中盛有液体。
①下列组合中不可能形成喷泉的是( )。
A.HCl和H2OB.O2和H2OC.NH3和H2OD.CO2和NaOH溶液E.NO2和H2O
②若用D组合做喷泉实验,烧杯中的液体一定是NaOH溶液吗?
。
③用A组合做喷泉实验时,若烧瓶中充满HCl气体,则在标准状况下,做完实验后烧瓶中c(HCl)=________mol·L-1(设溶质不扩散)。
④若用E组合做喷泉实验时,则标准状况下,做完实验后烧瓶中溶质的物质的量浓度是________mol·L-1。
(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法,并设计了如图乙所示的装置。
①在图乙的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是( )
A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOH溶液
C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸
这种方法产生喷泉的原理是__________________________________________________。
②在图乙锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入水后,再加入足量的下列物质,结果也产生喷泉。
水槽中加入的物质可以是
A.浓硫酸B.食盐C.硝酸钾D.硫酸铜
这种方法产生喷泉的原理是_____________________________________________________。
③比较图甲和图乙两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图甲________上部烧瓶内气体压强;图乙________下部锥形瓶内气体压强(填“增大”或“减小”)。
(3)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述________(填“图甲”或“图乙”)装置的原理相似。
10.某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。
考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见下图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。
回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)
(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为________________________________,
B→C的反应条件为________,C→Al的制备方法称为________。
(2)该小组探究反应②发生的条件。
D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2。
由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)________。
a.温度 b.Cl-的浓度 c.溶液的酸度
(3)0.1molCl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为________________________________。
Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用
(4)用惰性电极电解时,CrO
能从浆液中分离出来的原因是_________________________,
分离后含铬元素的粒子是__________;阴极室生成的物质为________________(写化学式)。
【化学选修:
有机化学基础】15分
11.乙醇是制取饮料、香精、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料.
完成下列填空:
(1)实验室用乙醇制取乙烯时,浓硫酸的用量远远超过作为催化剂的正常用量,原因是 .
(2)验证乙烯加成反应性质时,需对乙烯气体中的干扰物质进行处理,可选用的试剂是
(填写化学式);能确定乙烯通入溴水中发生了加成反应的事实是 .(选填编号)
a.溴水褪色b.有油状物质生成
c.反应后水溶液酸性增强d.反应后水溶液接近中性
(3)实验室用乙醇和乙酸制备乙酸乙酯时,甲乙两套装置如图1都可以选用.关于这两套装置的说法正确的是 .(选填编号)
a.甲装置乙酸转化率高b.乙装置乙酸转化率高
c.甲装置有冷凝回流措施d.乙装置有冷凝回流措施
(4)用乙装置实验时,提纯乙中乙酸乙酯的流程如图3
以上流程中试剂A的化学式是 ;操作Ⅱ的名称是 ;操作Ⅲ一般适用于分离 混合物.
(5)如图2是用乙醇制备溴乙烷的装置,实验中有两种加料方案:
①先加溴化钠→再加乙醇→最后加1:
1浓硫酸;
②先加溴化钠→再加1:
1浓硫酸→最后加乙醇.
按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,若在试管中加入 ,产物可变为无色.与方案①相比较,方案②的明显缺点是 .
【化学选修:
物质结构与性质】15分
12.A,B,C,D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型:
C,D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。
回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是________(填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为________。
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是________(填分子式),原因是________;
A和B的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。
(3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E,E的立体构型为____________,中心原子的杂化轨道类型为________。
(4)化合物D2A的立体构型为________,中心原子的价层电子对数为________,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为_______________。
(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566nm,F的化学式为________;晶胞中A原子的配位数为________;列式计算晶体F的密度(g·cm-3)________。
【参考答案】
1.【答案】C
【解析】C项中的“
”能使溴水褪色,“—COOH”能与Na、NaHCO3反应产生气体。
2.【答案】A
【解析】明矾水解生成的Al(OH)3胶体只能吸附水中悬浮的固体颗粒形成沉淀。
使水澄清,但不能使海水中的盐沉淀,即不能使海水淡化。
3.【答案】A
【解析】A项,硼原子的质子数为5,11B的中子数为6,故0.1mol的11B中含有中子数为0.6NA,正确;B项,未指明溶液体积,无法计算H+的物质的量,错误;C项,标准状况下苯为液体,不能用气体摩尔体积计算苯燃烧生成的CO2分子数,错误;D项,PCl3+Cl2
PCl5,这是一个可逆反应,1molPCl3与1molCl2不可能完全反应生成1molPCl5,故增加的P-Cl键数目小于2NA,错误。
4.【答案】A
【解析】A项,Na2O2与CO2反应时,Na2O2中的O元素的化合价部分升高,部分降低,因此Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,错误;B项,1mol过氧化钠中阴离子数目为NA,正确;C项,过氧化钠有强的氧化性,可以与木炭、铝粉反应,此时过氧化钠均表现出强氧化性,正确;D项,过氧化钠有氧化性,与还原性物质二氧化硫反应可生成硫酸钠,正确。
5.【答案】C
【解析】NH3参与反应生成铵盐,是反应物,不是催化剂,C项错误;雾和霾的分散剂都是空气,A项正确;雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵,B项正确;过度施用氮肥会增加大气中氨的含量,D项正确。
6.【答案】D
【解析】A项,原电池电解质中阳离子移向正极,根据全固态锂硫电池工作原理图示中Li+移动方向可知,电极a为正极,正极发生还原反应,由总反应可知正极依次发生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的还原反应,正确;B项,电池工作时负极电极方程式为Li-e-===Li+,当外电路中流过0.02mol电子时,负极消耗的Li的物质的量为0.02mol,其质量为0.14g,正确;C项,石墨烯具有良好的导电性,故可以提高电极a的导电能力,正确;D项,电池充电时为电解池,此时电解总反应为8Li2Sx
16Li+xS8(2≤x≤8),故Li2S2的量会越来越少,错误。
7.【答案】D
【解析】A、氯化钠是离子晶体,微粒间的作用力是离子键,氯化钠溶于水,破坏的是离子键,正确;B、氯化氢气体溶于水,氯化氢在水分子的作用下电离出自由移动的离子,克服的是共价键,正确;C、蔗糖溶于水,克服的是分子间作用力,正确;D、二氧化碳溶于水,克服的是分子间作用力,错误。
8.【答案】
(1)r(H+)<r(Mg2+)<r(N3-)<r(Cl-) 第三周期ⅡA族
(2)Mg2Si 熔融,电解 NH3,NH4Cl(3)SiC
(4)2Mg(OH)2+2SO2+O2===2MgSO4+2H2O(5)CH3CH2CHO、CH3CHO
【解析】
(1)H+没有电子;Mg2+和N3-都有2个电子层、为10电子,但Mg2+比N3-核电荷数大;Cl-有3个电子层。
核外电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大的离子半径越小,故离子半径由小到大的顺序为r(H+)<r(Mg2+)<r(N3-)<r(Cl-)。
Mg原子核外有3个电子层,最外层有2个电子,故Mg位于元素周期表中第三周期ⅡA族。
Mg(OH)2是由Mg2+和OH-构成的离子化合物,其电子式为
。
(2)根据质量守恒定律,A2B的化学式是Mg2Si。
电解熔融的MgCl2生成Mg和Cl2。
NH3和NH4Cl既是副产物又是起始原料。
(3)由CH4和SiH4反应生成H2和另一种固体耐磨材料,根据质量守恒定律可知,该耐磨材料为SiC。
(4)该反应类型类似“钙基固硫”,加热过程中发生反应:
Mg(OH)2===MgO+H2O、MgO+SO2===MgSO3、2MgSO3+O2===2MgSO4,故总反应方程式为2Mg(OH)2+2SO2+O2===2MgSO4+2H2O。
(5)由题给信息可知,
可能是由CH3CH2Br与CH3CHO或CH3Br与CH3CH2CHO经过一系列反应制得的。
9.【答案】
(1)①B ②不一定,只要胶头滴管中盛有足够的浓碱溶液足以把烧瓶中的CO2吸收即可 ③
④
(2)①D 锥形瓶中发生反应:
NH4HCO3+HCl===NH4Cl+CO2↑+H2O,随着CO2气体的产生,锥形瓶中的压强增大而产生“喷泉” ②A 浓H2SO4溶于水时,放出大量的热,温度升高使锥形瓶中的酒精挥发加快,瓶内压强增大,从而形成“喷泉” ③减小 增大
(3)图乙
【解析】
(1)①中O2难溶于水,不能使烧瓶中的压强减小。
②只要胶头滴管中物质能把CO2几乎完全吸收,使烧瓶中的压强减小,即可形成喷泉。
(2)①NH4HCO3与盐酸反应产生CO2气体,使锥形瓶内的压强增大。
②浓H2SO4溶于水放出大量的热使酒精挥发,锥形瓶内压强增大。
10.【答案】
(1)
加热(或煅烧) 电解法
(2)ac
(3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=-85.6kJ·mol-1
(4)在直流电场作用下,CrO
通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液 CrO
和Cr2O
NaOH和H2
【解析】 由电解装置分析及题目信息可知:
阳极电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑,阴极电极反应式为4H++4e-===2H2↑。
混合物浆液中的Na+向阴极移动,CrO
向阳极移动,最终混合物浆液中剩余固体混合物为Al(OH)3、MnO2。
(1)由题给流程图知,溶液A中含有的溶质为偏铝酸钠铬酸钠和NaOH,再通入CO2得到的沉淀B为Al(OH)3,Al(OH)3受热分解可得到固体C(Al2O3),电解熔融的Al2O3可得到Al;固体D为MnO2,MnO2可与浓盐酸在加热的条件下生成Cl2。
NaOH的电子式为
。
B→C的反应条件为加热(或煅烧),C→Al的制备方法称为电解法。
(2)由题意“反应②发生的条件。
D与浓盐酸混合,不加热,无变化,加热有Cl2生成”说明温度对反应有影响;当反应停止后,滴加硫酸,提供H+,故反应又开始产生Cl2。
由此判断H+对反应有影响。
综上所述,故选ac。
(3)由所给数据不难计算,该反应的热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=-85.6kJ·mol-1。
(4)电解一段时间后阳极室生成O2和H+、移动过来的CrO
在酸性条件下转化成Cr2O
,其反应的离子方程式为2CrO
+2H+
Cr2O
+H2O,所以分离后含铬元素的粒子是CrO
和Cr2O
,阴极室生成的物质为NaOH和H2。
11.【答案】
(1)利用浓硫酸的吸水性,使反应向有利于生成乙烯的方向进行;
(2)NaOH;d;(3)b、d;
(4)Na2CO3;分液;相互溶解但沸点差别较大的液体混合物;
(5)Na2SO3;先加浓硫酸会有较多HBr气体生成,HBr挥发会造成HBr的损耗.
【解析】
(1)乙醇制取乙烯,生成物中含有水,浓硫酸具有吸水性,故利用浓硫酸的吸水性,使反应可以向有利于生成乙烯的方向进行;
(2)乙醇在浓硫酸作用下生成乙烯,产物中可能含有二氧化硫,二氧化硫存在会对乙烯的验证造成干扰,由于二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,故可以利用氢氧化钠将二氧化硫除去;乙烯与溴水发生加成反应生成而溴乙烷,是油状液体;
(3)甲装置采取边反应边蒸馏的方法,乙装置则采取直接回流的方法,待反应后再提取产物,所以乙装置更充分反应,乙酸转化率高,故选b、d;
(4)乙酸乙酯是不溶于水的物质,乙醇和乙酸均是易溶于水的,乙酸和乙醇的碳酸钠水溶液是互溶的,分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,加入饱和碳酸钠溶液,实现酯与乙酸和乙醇的分离,分离油层和水层采用分液的方法即可.对水层中的乙酸钠和乙醇进一步分离时应采取蒸馏操作分离出乙醇.然后水层中的乙酸钠,根据强酸制弱酸,要用硫酸反应得到乙酸,再蒸馏得到乙酸,蒸馏一般适用于相互溶解但沸点差别较大的液体混合物;
(5)按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,即会有溴单质生成,溶于水形成橙红色,溴单质具有氧化性,能与亚硫酸钠反应生成硫酸钠和溴化钠;溴化氢具有挥发性,把浓硫酸加入到溴化钠中会有HBr生成,导致HBr损失.
12.【答案】
(1)O 1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)
(2)O3 O3相对分子质量较大,范德华力较大 分子晶体 离子晶体
(3)三角锥形 sp3杂化
(4)V形 4 2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3===Cl2O+CO2+2NaCl)
(5)Na2O 8
≈2.27g·cm-3
【解析】由C元素原子核外电子总数是最外层电子数的3倍可知,C是磷元素;由A2-和B+具有相同的电子构型,且A、B原子序数小于15可知,A是氧元素,B是钠元素;A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大,C、D为同周期元素,且D元素最外层有一个未成对电子,因此D是氯元素。
(1)元素的非金属性O>Cl>P,则电负性O>Cl>P,Na是金属元素,其电负性最小;P的电子数是15,根据构造原理可写出其核外电子排布式。
(2)氧元素有O2和O3两种同素异形体,相对分子质量O3>O2,范德华力O3>O2,则沸点O3>O2。
A和B的氢化物分别是H2O和NaH,所属晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。
(3)PCl3分子中P含有一对孤电子对,其价层电子对数为4,因此其立体构型为三角锥形,中心原子P的杂化轨道类型为sp3杂化。
(4)Cl2O分子中心原子O原子含有2对孤电子对,其价层电子对数为4,因此其立体构型为V形;根据电子守恒和质量守恒可写出Cl2与湿润的Na2CO3反应的化学方程式。
(5)根据化合物F的晶胞结构,利用均摊法可计算出氧原子个数:
N(O)=8×
+6×
=4,钠原子全部在晶胞内,N(Na)=8,因此F的化学式为Na2O;以顶角氧原子为中心,与氧原子距离最近且等距离的钠原子有8个,即晶胞中A原子的配位数为8;晶胞参数即晶胞的棱长a=0.566nm,晶体F的密度=
=
≈2.27g·cm-3。
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