化学北京市西城区届高三上学期期末考试解析版.docx
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化学北京市西城区届高三上学期期末考试解析版
北京市西城区2018届高三上学期期末考试
第I卷(选择题)
1.下列所加物质的作用与其还原性有关的是
A
B
C
D
腌咸菜加氯化钠
食用盐中加碘酸钾
红酒中添加SO2
泡打粉加碳酸氢钠
2.下列属于吸热反应的是
A.氧化钙与水反应B.铁丝在氧气中燃烧
C.NaOH溶液与盐酸反应D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应
3.乙酸是一种常见的有机物。
下列有关乙酸的化学用语中,不正确的是
A.实验式:
CH2OB.比例模型:
C.甲基的电子式:
D.电离方程式:
CH3COOH
CH3COO-+H+
4.下列事实不能用元素周期律解释的是
A.酸性:
HClO4>H2SO3B.碱性:
NaOH>Mg(OH)2
C.气态氢化物的稳定性:
H2O>H2SD.Cl2从NaBr溶液中置换出Br2
5.下列关于自然界中氮循环(如右图)的说法不正确的是
A.人工固氮可以得到硝酸盐
B.细菌对氮元素的循环有重要作用
C.雷电作用可以将氮气直接转化为铵盐
D.亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程中,氮元素被氧化
6.下列说法正确的是
A.1molNH3中含有的质子数约为6.02×1023
B.0.5mol·L−1NaCl溶液中含Cl-的物质的量为0.5mol
C.8gS在足量O2中完全燃烧转移的电子数约为9.03×1023
D.标准状况下,22.4LSO2和CO2的混合气体所含原子数约为1.806×1024
7.咖啡酸具有较广泛的抑菌作用,其结构简式如下。
下列关于咖啡酸的说法不正确的是
A.能发生加聚反应
B.能与溴水发生反应
C.能与H2发生加成反应
D.1mol咖啡酸最多消耗1molNaOH
8.一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中●和○代表不同元素的原子。
关于此反应的说法不正确的是
A.反应物总能量一定低于生成物总能量B.一定属于可逆反应
C.一定有非极性共价键断裂D.一定属于氧化还原反应
9.下列离子方程式书写正确的是
A.金属Na加入水中:
Na+2H2O==Na++2OH-+H2↑
B.NaOH溶液吸收Cl2:
Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O
C.Al2(SO4)3溶液和过量的NaOH溶液反应:
Al3++3OH-==Al(OH)3↓
D.过量的Fe和稀硝酸反应:
Fe+4H++NO3—==Fe3++NO↑+2H2O
10.常温下,下列各组离子能大量共存的是
A.pH=1的溶液中:
Ba2+、NH4+、NO3−、Fe2+
B.无色溶液中:
H+、K+、I−、MnO4−
C.在c(H+)∶c(OH−)=1∶1012的溶液中:
Na+、CO32−、NO3−、SO42−
D.由水电离出的c(OH−)=1.0×10−13mol·L−1的溶液中:
Na+、NH4+、SO42−、HCO3−
11.下列叙述正确的是
A.向混有苯酚的苯中加入浓溴水,过滤,可除去其中的苯酚
B.向酸性KMnO4溶液中滴加维生素C溶液,KMnO4溶液褪色,说明维生素C有还原性
C.向淀粉溶液中加稀硫酸,加热,加新制Cu(OH)2浊液,加热未见红色沉淀,说明淀粉未水解
D.向NaOH溶液中加入溴乙烷,加热,再加入AgNO3溶液,产生沉淀,说明溴乙烷水解
12.下列反应的发生与“难溶电解质的溶解平衡”或“盐类水解平衡”无关的是
A.镁条与NH4Cl溶液反应生成H2
B.NaHSO4溶液与NaOH溶液反应生成Na2SO4
C.盐酸与CaCO3反应生成CO2
D.Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液反应生成CO2
13.下列方法中,可以使0.10mol·L−1氨水中NH3·H2O的电离程度减小的是
A.加入少量0.10mol·L−1盐酸B.加水稀释
C.加入少量0.10mol·L−1NaOH溶液D.加入少量NaCl固体
14.猜想与假设是基于部分证据得出的不确定结论。
下列猜想与假设不合理的是
A.Ca与H2O反应可能生成H2
B.SO2和H2O2反应可能生成H2SO4
C.浓硫酸与乙醇在一定条件下反应产生的黑色物质可能是碳单质
D.H2C2O4溶液与H2SO4酸化的KMnO4溶液反应,先慢后快,催化剂可能是K+
15.为探究Na2SO3溶液的性质,在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液,再分别滴加下图所示的试剂。
下列关于实验现象的解释或结论正确的是
选项
实验现象
解释或结论
A
a中无明显现象
Na2SO3和H2O2一定不发生反应
B
b中加稀H2SO4后才产生淡黄色沉淀
SO32−和S2−两种离子一定不能大量共存
C
c中加BaCl2溶液后产生白色沉淀且红色褪去
Ba2++SO32−==BaSO3↓,使SO32−水解平衡逆向移动,红色褪去
D
d中产生白色沉淀
原Na2SO3溶液中含有SO42−
16.在10L密闭容器中充入气体X和Y,发生反应X(g)+Y(g)
M(g)+N(g)ΔH,所得实验数据如下表:
实验
编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.40
0.10
0.080
③
800
0.20
0.05
a
下列说法正确的是
A.①中,若5min末测得n(M)=0.050mol,则0至5min内,用N表示的平均反应速率υ(N)=1.0×10−2mol/(L·min)
B.800℃,该反应的平衡常数K=2.0
C.③中,达到平衡时,Y的转化率为80%
D.ΔH>0
第II卷(非选择题)
17.我国芒硝(Na2SO4·10H2O)的储量丰富,它是重要的化工原料。
(1)制备碳酸钠。
①以芒硝和碳酸氢铵为原料,在水溶液中经复分解反应析出NaHCO3晶体,其反应的化学方程式是________。
②已知:
ⅰ.2NaOH(s)+CO2(g)==Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH1=−127.4kJ·mol−1
ⅱ.NaOH(s)+CO2(g)==NaHCO3(s)ΔH2=−131.5kJ·mol−1
反应2NaHCO3(s)==Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=________kJ·mol−1。
(2)制备烧碱和硫酸。
用下图所示装置,以惰性电极进行电解,ab、cd均为离子交换膜。
则阳极区制备的溶液是________,阴极的电极反应式是________。
18.甲醇是重要的化工原料,发展前景广阔。
(1)利用甲醇可制成微生物燃料电池(利用微生物将化学能直接转化成电能的装置)。
某微生物燃料电池装置如右图所示:
A极是________极(填“正”或“负”),其电极反应式是________。
(2)研究表明CO2加氢可以合成甲醇。
CO2和H2可发生如下两个反应:
I.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1
II.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)ΔH2
①反应I的化学平衡常数表达式K=________。
②有利于提高反应I中CO2的平衡转化率的措施有________(填序号)。
a.使用催化剂b.加压c.增大CO2和H2的初始投料比
③研究温度对于甲醇产率的影响。
在210℃~290℃,保持原料气中CO2和H2的投料比不变,按一定流速通过催化剂甲,主要发生反应I,得到甲醇的实际产率、平衡产率与温度的关系如下图所示。
ΔH1________0(填“>”、“=”或“<”),其依据是________。
④某实验控制压强一定,CO2和H2初始投料比一定,按一定流速通过催化剂乙,经过相同时间测得如下实验数据(反应未达到平衡状态):
T(K)
CO2实际转化率(%)
甲醇选择性(%)【注】
543
12.3
42.3
553
15.3
39.1
【注】甲醇选择性:
转化的CO2中生成甲醇的百分比
表中实验数据表明,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是________。
19.氧化钴(Co2O3)粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。
某铜钴矿石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,其中还含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。
由该矿石制备Co2O3的部分工艺过程如下:
Ⅰ.将粉碎的矿石用过量的稀H2SO4和Na2SO3溶液浸泡。
Ⅱ.浸出液除去含铜的化合物后,向溶液中先加入NaClO3溶液,再加入一定浓度的Na2CO3溶液,过滤,分离除去沉淀a[主要成分是Na2Fe6(SO4)4(OH)12]。
Ⅲ.向上述滤液中加入足量NaF溶液,过滤,分离除去沉淀b。
Ⅳ.Ⅲ中滤液加入浓Na2CO3溶液,获得CoCO3沉淀。
V.将CoCO3溶解在盐酸中,再加入(NH4)2C2O4溶液,产生CoC2O4·2H2O沉淀。
分离出沉淀,将其在400℃~600℃煅烧,即得到Co2O3。
请回答:
(1)Ⅰ中,稀硫酸溶解CoCO3的化学方程式是________,加入Na2SO3溶液的主要作用是________。
(2)根据图1、图2分析:
①矿石粉末浸泡的适宜条件应是________。
②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是________。
(3)Ⅱ中,浸出液中的金属离子与NaClO3反应的离子方程式:
ClO3−++==Cl−++__________,________________
(4)Ⅱ中,检验铁元素完全除去的试剂是________,实验现象是________。
(5)Ⅱ、Ⅳ中,加入Na2CO3的作用分别是________、________。
(6)Ⅲ中,沉淀b的成分是MgF2、________(填化学式)。
(7)Ⅴ中,分离出纯净的CoC2O4·2H2O的操作是________。
20.M是合成抗生素灰黄霉素的中间产物,其合成路线如下:
已知:
(R1、R2、R3代表烃基或氢原子)
(1)A中含有的官能团的名称为醚键、氯原子、________、________。
(2)A→C反应的化学方程式是________。
(3)C→D的反应类型是________。
(4)E的结构简式是________。
(5)I的核磁共振氢谱中只有一个吸收峰。
①条件a是________。
②H→I反应的化学方程式是________。
③I→K反应的化学方程式是________。
(6)L的结构简式是________。
21.某同学取海带灰加蒸馏水煮沸2~3min,冷却,过滤,获得含I−的溶液,并设计以下实验方案,从中提取I2。
已知:
3I2+6NaOH==5NaI+NaIO3+3H2O
(1)试剂a的作用是________。
(2)试剂b应选择________(填序号)。
A.CCl4B.苯C.酒精D.植物油
(3)操作1的名称是________。
(4)反应3的离子方程式是________。
22.某小组同学进行实验研究FeCl3溶液和Na2S溶液的反应。
【实验一】
已知:
FeS、Fe2S3均为黑色固体,均能溶于盐酸。
H2S气体有臭鸡蛋气味。
同学们对黑色沉淀的成分提出两种假设:
ⅰ.Fe3+与S2−反应直接生成沉淀Fe2S3。
ⅱ.Fe3+被S2−还原,生成沉淀FeS和S。
甲同学进行如下实验:
操作
现象
取少量FeS固体,加入稀盐酸
固体溶解,有臭鸡蛋气味气体生成
取少量Fe2S3固体,加入稀盐酸
固体溶解,出现淡黄色浑浊,有臭鸡蛋气味气体生成
根据上述实验现象和资料,甲得出结论:
黑色沉淀是Fe2S3。
(1)0.1mol·L−1Na2S溶液的pH为12.5。
用离子方程式表示其显碱性的原因:
_______。
(2)乙认为甲的结论不严谨,理由是________。
(3)进一步研究证实,黑色沉淀的主要成分是Fe2S3。
Na2S溶液呈碱性,FeCl3溶液与其反应不生成Fe(OH)3而生成Fe2S3的可能原因是________。
【实验二】
步骤
操作
现象
I
开始时,局部产生少量的黑色沉淀,振荡,黑色沉淀立即消失,同时溶液中产生淡黄色浑浊和臭鸡蛋气味的气体
II
继续滴加Na2S溶液
一段时间后,产生大量的黑色沉淀,振荡,沉淀不消失
(4)进一步实验证实,步骤I中局部产生少量的黑色沉淀是Fe2S3,黑色沉淀溶解的主要原因不是Fe2S3与溶液中Fe3+发生氧化还原反应。
步骤I中黑色沉淀溶解的反应的离子方程式是________。
(5)根据以上研究,FeCl3溶液和Na2S溶液反应的产物与________相关。
参考答案
1.【答案】C
【解析】A.腌咸菜加氯化钠利用的是其防腐性,与还原性无关;B.食用盐中加碘酸钾是增加碘元素,与还原性无关;C.红酒中添加的SO2,利用了其还原性,可以防止红酒氧化变质;D.泡打粉加的碳酸氢钠是膨松剂,与还原性无关。
本题选C。
2.【答案】D
【解析】A.氧化钙与水反应是放热反应;B.铁丝在氧气中燃烧是放热反应;C.NaOH溶液与盐酸反应是放热反应;D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应是吸热反应。
本题选D。
3.【答案】C
【解析】A.乙酸的实验式为CH2O,A正确;B.乙酸的比例模型为
,B正确;C.甲基的电子式为
,C不正确;D.乙酸的电离方程式为CH3COOH
CH3COO-+H+,D正确。
本题选C。
4.【答案】A
5.【答案】C
【解析】A.工业上以氮气合成氨,然后通过氨的催化氧化法制硝酸,再以硝酸制硝酸盐,所以人工固氮可以得到硝酸盐,A正确;B.由图可知,豆科植物的根瘤菌可以固氮,所以细菌对氮元素的循环有重要作用,B正确;C.雷电作用只能将氮气转化为一氧化氮,不可以将氮气直接转化为铵盐,C不正确;D.亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程中,氮元素被氧化,D正确。
本题选C。
6.【答案】D
【解析】A.NH3中有10个质子,所以1molNH3中含有的质子数约为6.02×1024,A不正确;B.0.5mol·L−1NaCl溶液的体积未知,无法计算其中所含Cl-的物质的量,B不正确;C.8gS的物质的量为0.25mol,其在足量O2中完全燃烧转移的电子数约为6.02×1023,C不正确;D.标准状况下,22.4LSO2和CO2的混合气体的物质的量为1mol,所含原子数约为1.806×1024,D正确。
本题选D。
点睛:
硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,1molS完全燃烧只能转移4mol电子。
7.【答案】D
【解析】试题分析:
由咖啡酸的结构简式可知,其分子中有2个酚羟基、1个碳碳双键和1个羧基,故其可以发生加聚反应,能与H2发生加成反应,能使溴水褪色,1mol咖啡酸最多消耗3molNaOH。
综上所述,D不正确。
本题选D。
点睛:
酚羟基与羧基均能与氢氧化钠发生反应。
8.【答案】A
【解析】由图可知,该反应中一种化合物分解为一种单质和另一种化合物。
A.由图无法判断该反应是放热反应还是吸热反应,故无法判断反应物总能量与生成物总能量的相对大小,A不正确;B.充分反应后,还有反应物尚未分解,所以该反应一定属于可逆反应,B正确;C.反应物分子中有非极性键,而生成的化合物中没有,所以反应过程中一定有非极性共价键断裂,C正确;D.化合物分解后有单质生成,所以一定属于氧化还原反应,D正确。
本题选A。
点睛:
两种化合物均有单个的分子,故其分子内的化学键一定是共价键。
非极性键是同种元素的原子之间形成的共价键。
9.【答案】B
点睛:
判断与量有关的离子反应的离子方程式是否正确,可以用过量的物质检验生成物能否与其反应,如在水溶液中,铁与硝酸铁可以发生反应生成硝酸亚铁,故过量的Fe和稀硝酸反应生成硝酸亚铁。
10.【答案】C
【解析】A.pH=1的溶液呈酸性,NO3−可以把Fe2+氧化,A不正确;B.MnO4−能使溶液显紫红色,B不正确;C.c(H+)∶c(OH−)=1∶1012的溶液显碱性,Na+、CO32−、NO3−、SO42−等4种离子可以在碱性溶液中大量共存,C正确;D.由水电离出的c(OH−)=1.0×10−13mol·L−1的溶液中,水的电离可能受到酸或碱的抑制,溶液可能显酸性也可能显碱性,NH4+不能大量存在于碱性溶液,HCO3−既不能大量存在于酸性溶液也不能大量存在于碱性溶液,D不正确。
本题选C。
11.【答案】B
【解析】A.向混有苯酚的苯中加入浓溴水,生成的三溴苯酚仍可溶液于苯中,A错误;B.向酸性KMnO4溶液中滴加维生素C溶液,KMnO4溶液褪色,说明维生素C有还原性,B正确;C.向淀粉溶液中加稀硫酸,加热,加新制Cu(OH)2浊液,由于没有先加碱把硫酸中和,所以不可能产生红色沉淀,C不正确;D.向NaOH溶液中加入溴乙烷,加热,再加入AgNO3溶液,产生沉淀,由于没有先加稀硝酸将溶液酸化,过量的碱也可以与AgNO3溶液反应产生沉淀,所以D不正确。
本题选B。
12.【答案】B
【解析】A.NH4Cl溶液水解生成盐酸,镁条与酸反应生成H2,A有关;B.NaHSO4在水溶液中可以电离出H+,故其与NaOH溶液反应生成Na2SO4,B无关;C.CaCO3在水溶液中存在溶解平衡,CaCO3
Ca2++CO32-,盐酸与CO32-反应生成CO2破坏了其溶解平衡,C有关;D.Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合后发生双水解反应生成CO2,D有关。
本题选B。
13.【答案】C
【解析】A.加入少量0.10mol·L−1盐酸可以使0.10mol·L−1氨水中NH3·H2O的电离程度增大,A不正确;B.加水稀释使0.10mol·L−1氨水中NH3·H2O的电离程度增大,B不正确;C.加入少量0.10mol·L−1NaOH溶液使0.10mol·L−1氨水中NH3·H2O的电离程度减小,C正确;D.加入少量NaCl固体对氨水的电离没有影响,D不正确。
本题选C。
14.【答案】D
【解析】A.Ca比Na活泼,与H2O反应可以生成H2,A正确;B.SO2的还原性较强,H2O2的氧化性较强,所以两者可以反应生成H2SO4,B正确;C.浓硫酸有脱水性和强氧化性,所以其与乙醇在一定条件下反应产生的黑色物质可能是碳单质,C正确;D.H2C2O4溶液与H2SO4酸化的KMnO4溶液反应,先慢后快,催化剂可能是两者的生成物,不可能是K+,因为K+的浓度不变,D不合理。
本题选D。
15.【答案】C
【解析】试题分析:
A.a滴加双氧水后无明显现象,不能说明Na2SO3和H2O2一定不发生反应,很多反应都无明显变化,A不正确;B.b中是先滴入硫化钠溶液、后滴入稀硫酸,加稀H2SO4后才产生淡黄色沉淀,“才”是重点,说明不加酸之前,SO32−和S2−两种离子能大量共存,B不正确;C.c中滴入酚酞后溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去,在Na2SO3溶液中,SO32﹣水解显碱性,所以滴入酚酞后溶液变红;在该溶液中加入BaCl2后,Ba2++SO32﹣═BaSO3↓(白色),水解平衡SO32﹣+H2O⇌HSO3﹣+OH﹣向左移动,氢氧根离子浓度减小,红色褪去,C正确;D.d中无论亚硫酸钠溶液中是否含有SO42−,都会产生白色沉淀,因为在酸性条件下,SO32−可以被硝酸根氧化为SO42−,D错误。
本题选C。
16.【答案】C
点睛:
解化学平衡问题时,要仔细分析图表中的数据,善于发现和利用等效平衡解决问题,这样可事半功倍,不可盲目死算。
17.【答案】Na2SO4+2NH4HCO3==2NaHCO3↓+(NH4)2SO4+135.6H2SO4溶液2H++2e–==H2↑或2H2O+2e–==H2↑+2OH−
【解析】
(1)①以芒硝和碳酸氢铵为原料,在水溶液中经复分解反应析出NaHCO3晶体,其反应的化学方程式是Na2SO4+2NH4HCO3==2NaHCO3↓+(NH4)2SO4。
②已知:
ⅰ.2NaOH(s)+CO2(g)==Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH1=−127.4kJ·mol−1
ⅱ.NaOH(s)+CO2(g)==NaHCO3(s)ΔH2=−131.5kJ·mol−1
由(ⅰ-ⅱ
)可得,2NaHCO3(s)==Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g),所以该反应的ΔH=(−127.4kJ·mol−1)-(−131.5kJ·mol−1)
+135.6kJ·mol−1。
(2)由图中信息可知,该装置左室为阴极室、右室为阳极室。
因为电解后硫酸钠溶液浓度变小,所以电解过程中,硫酸根离子向阳极区移动、钠离子向阴极区移动。
阳极氢氧根离子放电产生氧气,破坏了水的电离平衡,生成硫酸。
阴极氢离子放电破坏了水的电离平衡生成氢氧化钠。
综上所述,阳极区制备的溶液是H2SO4溶液,阴极的电极反应式是2H++2e–==H2↑或2H2O+2e–==H2↑+2OH−。
点睛:
本题考查了盖斯定律和电解原理。
解题时要明确电解的目的,仔细分析图中信息,根据电解原理分析电极反应。
18.【答案】负CH3OH—6e−+H2O==CO2+6H+
b<温度升高,甲醇的平衡产率降低温度升高,I、II的反应速率均加快,但对II的反应速率的影响更大
【解析】
(1)由电池装置图可知,该电池是甲醇燃料电池,由于使用了质子交换膜,所以电解质是酸性的,通入还原剂甲醇的电极A是负极,其电极反应式是CH3OH—6e−+H2O==CO2+6H+。
(2)①反应I的化学平衡常数表达式K=
。
②反应I是一个气体分子数增大的反应,故加压有利于提高反应I中CO2的平衡转化率,选b。
增大CO2和H2的初始投料比,只能减小其转化率;催化剂不影响平衡转化率。
③由图可知,甲醇的平衡产率随温度升高而减小,所以该反应是放热反应,ΔH1<0。
④表中实验数据表明,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是温度升高,I、II的反应速率均加快,但对II的反应速率的影响更大(即有更多的二氧化碳发生了副反应)。
19.【答案】CoCO3+H2SO4==CoSO4+CO2↑+H2O将Co3+还原为Co2+(或作还原剂)65℃~75℃、pH0.5~1.5pH升高后溶液中c(H+)浓度下降,使得溶解CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3的能力下降ClO3−+6Fe2++6H+==Cl−+6Fe3++3H2OKSCN溶液溶液不变红色调节溶液的pH富集Co2+(生成CoCO3沉淀)CaF2过滤、洗涤
【解析】
(1)Ⅰ中,稀硫酸溶解CoCO3的化学方程式是CoCO3+H2SO4==CoSO4+CO2↑+H2O,加入Na2SO3溶液的主要作用是将Co3+还原为Co2+(
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