北京市高三一轮复习理科综合能力测试化学试题解析版.docx
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北京市高三一轮复习理科综合能力测试化学试题解析版
2018年北京高三化学一轮复习理科综合能力测试
选择题目(单选每小6分,共42分)
1.下列生活中常见物质的用途与其还原性有关的是
A.碘酒中的
碘
B.暖宝宝中的
铁粉
C.抗酸药中的
氢氧化铝
D.尿不湿中的
聚丙烯酸钠
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【解析】
【详解】A.碘酒中的碘为0价,原子最外层有7个电子,容易得到电子,表现为氧化性,故A错误;B.铁粉中的铁处于0价,反应中容易失去电子,化合价易升高,表现还原性,故B正确;C.氢氧化铝与酸反应不是氧化还原反应,该用途体现氢氧化铝弱碱性,与还原性无关,故C错误;D.尿不湿中的聚丙烯酸钠利用的是聚丙烯酸钠强的吸水性,与还原性无关,故D错误;故选B。
2.下列事实与水解反应无关的是
A.用Na2S除去废水中的Hg2+B.用热的Na2CO3溶液去油污
C.利用油脂的皂化反应制造肥皂D.配制CuSO4溶液时加少量稀H2SO4
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫离子与汞离子结合生成难溶性的HgS,所以能用Na2S除去废水中的Hg2+,与水解反应无关,故A选;B.纯碱为强碱弱酸盐,水解呈碱性,加热碱性增强,可使油污在碱性条件下水解而除去,与盐类的水解有关,故B不选;C.油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,能生成肥皂,所以利用油脂的皂化反应制造肥皂,与盐类的水解有关,故C不选;D.CuSO4在溶液中水解生成少量H2SO4,加少量稀H2SO4能抑制CuSO4的水解,所以配制CuSO4溶液时加少量稀H2SO4,与盐类的水解有关,故D不选;故选A。
3.完成下列实验,所选装置正确的是()
A
B
C
D
实验
目的
实验室
制备乙烯
分离苯和溴苯的混合物(沸点:
苯为80.1℃,溴苯为156.2℃)
分离KCl和NH4Cl固体混合物
实验室用纯碱和稀硫酸制备二氧化碳
实验
装置
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【解析】
分析:
A.缺少温度计;B.冷凝水下进上出;C.加热固体用坩埚;D.纯碱为粉末固体。
详解:
A.制取乙烯,应加热到170℃,缺少温度计,故A错误;
B.为充分冷凝,应从下端进水,上端出水,所以B选项是正确的;
C.加热固体用坩埚,蒸发皿常用来蒸发液体,故C错误;
D.纯碱为粉末固体,则多孔隔板不能使反应随时停止,故D错误。
所以B选项是正确的。
4.已知伞形酮可用雷琐苯乙酮和苹果酸在一定条件下反应制得。
下列说法中正确的是
A.一分子雷琐苯乙酮含有3个碳碳双键
B.苹果酸的一种缩聚产物是
C.1mol伞形酮与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2molNaOH
D.雷琐苯乙酮、苹果酸、伞形酮都能跟FeCl3溶液发生显色反应
【答案】B
【解析】
A.苯环分子中不存在碳碳双键,雷琐苯乙酮分子中不含有碳碳双键,A错误;B.苹果酸分子中含有羟基和羧基,其中一种缩聚产物是
,B正确;C.伞形酮分子中含有酚羟基和酚羟基形成的酯基,则1mol伞形酮与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3molNaOH,C错误;D.雷琐苯乙酮、伞形酮都能跟FeCl3溶液发生显色反应,苹果酸不存在酚羟基,与氯化铁不反应,D错误,答案选B。
点睛:
选项C是易错点,注意掌握有机物分子中能与氢氧化钠反应的官能团,尤其需要注意酯基水解或卤代烃水解后是不是还产生酚羟基。
5.已知:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH,有关数据如下:
T(℃)
527
627
727
827
927
平衡常数K
910
42
3.2
0.39
0.12
下列说法不正确的是
A.根据平衡常数随温度的变化关系,判断出ΔH<0
B.保持其他条件不变,SO2的平衡转化率α(727℃)<α(927℃)
C.增大压强、降低温度能提高SO2的转化率
D.SO3的稳定性随温度的升高而降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据表中数据,温度升高,平衡常数K在减小,说明该反应正方向是放热反应,△H<0,故A正确;B.平衡常数代表反应进行的程度大小,K越大,反应进行的程度越大,反应物的转化率越高,727℃的K=3.2,927℃的K=0.12,所以SO2的平衡转化率α(727℃)>α(927℃),故B错误;C.2SO2 (g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0,正方向是气体体积缩小的反应且是放热反应,所以增大压强、降低温度,都使平衡正向移动,提高了SO2的转化率,故C正确;D.由于能量越低越稳定,当温度升高,从外界获得了能量,稳定性变差,所以SO3的稳定性随温度的升高而降低,故D正确;故选B。
【点睛】本题考查了化学平衡的影响因素以及平衡常数与温度、转化率的关系。
本题的易错点为D,需要结合反应的热量变化和物质的能量与稳定性的关系分析判断。
6.混合动力汽车(HEV)中使用了镍氢电池,其工作原理如图所示:
其中M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,KOH溶液作电解液。
关于镍氢电池,下列说法不正确的是
A.充电时,阴极附近pH降低
B.电动机工作时溶液中OH-向甲移动
C.放电时正极反应式为:
NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
D.电极总反应式为:
MH+NiOOH
M+Ni(OH)2
【答案】A
【解析】
A、充电时,阴极反应式为M+H2O+e-=MH+OH-,生成OH-,c(OH-)增大,即pH增大,故A说法错误;B、根据原电池的工作原理,阴离子向负极移动,根据工作原理,甲为负极,乙为正极,即OH-向甲移动,故B说法正确;C、根据工作原理,正极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,故C说法正确;D、根据工作原理,负极反应式为MH+OH--e-=M+H2O,因此电极总反应式为MH+NiOOH
M+Ni(OH)2,故D说法正确。
点睛:
电极反应式的书写是高考热点,一般根据原电池的工作原理,判断正负极,本题MH是储氢合金,因此MH为负极,则另一极为正极,因为电解质溶液为KOH,因此OH-在负极上参与反应,即负极反应式为MH+OH--e-=M+H2O,正极上得到电子化合价降低,应生成OH-,正极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,充电时,电池的正极接电源的正极,电池的负极接电源的负极,反应式应为放电时的逆过程,如阴极反应式,应是负极反应式的逆过程,即为M+H2O+e-=MH+OH-,电极反应式的书写一定注意电解质的环境。
7.向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,测定混合后溶液pH随混合前溶液中c(SO32-)/c(Fe3+)变化的曲线如图所示。
实验发现:
i.a点溶液透明澄清,向其中滴加NaOH溶液后,立即产生灰白色沉淀,滴入KSCN溶液显红色;
ii.c点和d点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出。
取其上层清液滴加NaOH溶液后无明显现象,滴加KSCN溶液显红色。
下列分析合理的是
A.向a点溶液中滴加BaCl2溶液,无明显现象
B.b点较a点溶液pH升高的主要原因:
2Fe3++SO32-+H2O===2Fe2++SO42-+2H+
C.c点溶液中发生的主要反应:
2Fe3++3SO32-+6H2O
2Fe(OH)3↓+3H2SO3
D.向d点上层清液中滴加KSCN溶液,溶液变红;再滴加NaOH溶液,红色加深
【答案】C
【解析】
【分析】
i.a点溶液透明澄清,向其中滴加NaOH溶液后,立即产生灰白色沉淀,说明溶液中Fe2+,滴入KSCN溶液显红色,说明溶液中含Fe3+,发生的离子反应是2Fe3++SO32-+H2O═2Fe2++SO42-+2H+;
ii.c点和d点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出,发生的反应为2Fe3++3SO32-+6H2O⇌2Fe(OH)3+3H2SO3,取其上层清液滴加NaOH溶液后无明显现象,滴加KSCN溶液显红色,说明含Fe3+。
【详解】A.由以上分析得,向a点溶液中滴加BaCl2溶液,有硫酸钡白色沉淀产生,故A错误;B.若2Fe3++SO32-+H2O═2Fe2++SO42-+2H+,发生此反应,酸性加强,pH减小,故B错误;C.c点和d点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出,故发生的反应为2Fe3++3SO32-+6H2O⇌2Fe(OH)3+3H2SO3,故C正确;D.d点发生的反应为2Fe3++3SO32-+6H2O⇌2Fe(OH)3↓+3H2SO3,这是一个可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故滴加KSCN溶液,溶液变红;滴加NaOH溶液,平衡向正反应方向移动,铁离子浓度减少,红色变浅,故D错误;故选C。
【点睛】本题考查了铁离子的水解和氧化性,正确分析各点发生的离子反应是解题的关键。
本题的易错点为BD,B中要注意铁离子能够氧化亚硫酸根离子,D中要注意Fe3+和SO32发生强烈双水解时是一个可逆反应,即反应物不能完全转化为生成物。
非选择题目(58分)
8.A(C2H2)是基本有机化工原料。
由A制备高分子化合物PVB和IR的合成路线(部分反应条件略去)如下:
已知:
Ⅰ.醛与二元醇可生成环状缩醛:
Ⅱ.CH≡CH与H2加成,若以Ni、Pt、Pd做催化剂,可得到烷烃;若以Pd-CaCO3-PbO做催化剂,可得到烯烃。
回答下列问题:
(1)A的名称是______________。
(2)B中含氧官能团是_________________。
(3)①的反应类型是_____________。
(4)D和IR的结构简式分别是________________、__________________。
(5)反应③的化学方程式______________________;
反应⑧的化学方程式___________________。
(6)已知:
RCHO+R’CH2CHO
+H2O(R、R’表示烃基或氢)
以A为起始原料,选用必要的无机试剂合成D,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
________________________________。
【答案】
(1).乙炔
(2).酯基(3).加成反应(4).CH3CH2CH2CHO(5).
(6).
+nNaOH
+nCH3COONa(7).
(8).CH≡CH
CH2=CH2
CH3CHO
CH3CH=CHCHO
CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CHO
【解析】
【分析】
根据流程图可知,乙炔与乙酸反应生成B,B为CH3COOCH=CH2,CH3COOCH=CH2发生加聚反应生成
,
与氢氧化钠发生水解反应生成C,C为CH2=CHOH,根据PVB的结构可知,D为CH3CH2CH2CHO;根据IR的名称可知,E为异戊二烯[CH2=C(CH3)CH=CH2],则反应⑧为
中的羟基发生的消去反应。
【详解】(l)A的化学式为C2H2,为乙炔,故答案为:
乙炔;
(2)B为CH3COOCH=CH2,B中的含氧官能团为酯基,故答案为:
酯基;
(3)过程①是乙炔与乙酸发生加成反应生成B(CH2=CHOOCCH3),故答案为:
加成反应;
(4)根据上述分析,D为CH3CH2CH2CHO,E为CH2=C(CH3)CH=CH2,则IR的结构简式为:
,故答案为:
CH3CH2CH2CHO、
;
(5)反应③的化学方程式为:
+nNaOH
+nCH3COONa,反应⑧的化学方程式为:
,故答案为:
+nNaOH
+nCH3COONa;
;
(6)以乙炔为原料合成CH3CH2CH2CHO,根据RCHO+R’CH2CHO
+H2O可知,需要合成CH3CHO,可以由乙炔首先合成乙烯,再将乙烯催化氧化生成乙醛,然后2个乙醛分子发生脱水反应生成CH3CH=CHCHO,与氢气加成生成CH3CH2CH2CH2OH,再氧化即可。
合成路线为CH≡CH
CH2=CH2
CH3CHO
CH3CH=CHCHO
CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CHO,故答案为:
CH≡CH
CH2=CH2
CH3CHO
CH3CH=CHCHO
CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CHO。
9.氨对人类的生产生活具有重要影响。
(1)氨的制备与利用。
①工业合成氨的化学方程式是________。
②氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是________。
(1)氨的定量检测。
水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。
利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图:
①利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用:
________。
②若利用氨气传感器将1L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4mol·L-1,则水样中氨氮(以氨气计)含量为________mg·L-1。
(3)氨的转化与去除。
微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。
下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
①已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5:
2,写出A极的电极反应式:
________。
②用化学用语简述NH4+去除的原理:
________。
【答案】
(1).-1
(2).c(NaClO)增大,水解平衡正向移动,使c(HClO)增大,NH3被氧化为N2速度加快。
(3).ClO-+H2O
HClO+OH-(4).pH较大时,c(OH-)较大,抑制NaClO水解,c(HClO)较小致氧化能力弱,去除率降低。
pH较小时,c(H+)较大,促进NaClO水解,c(HClO)太高致HClO易分解,去除率降低。
(5).负极(6).Cl--2e-+H2O=H++HClO
【解析】
试题分析:
本题考查工业上合成氨和氨催化氧化反应方程式的书写,外界条件对电离平衡的影响,氧化还原反应的计算,原电池原理和电极反应式的书写。
(1)①工业上用N2和H2化合成氨气,反应的化学方程式为N2+3H2
2NH3。
②氨发生催化氧化生成NO和水,反应的化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O。
(2)①在氨氮水样中存在平衡:
NH4++OH-
NH3·H2O
NH3+H2O,加入NaOH溶液电离出OH-,OH-浓度增大,平衡正向移动,有利于生成NH3,而被空气吹出。
②水样中N元素的化合价为-3价,则1mol水样中氮原子被氧化为N2转移3mol电子,转移电子物质的量为6
10-4mol,被氧化的NH3物质的量为2
10-4mol,被氧化的NH3的质量为2
10-4mol
17g/mol=3.4mg,水样中氨氮含量为3.4mg
1L=3.4mg/L。
(3)①根据图示B极为NO3-得电子被还原成N2,B极电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O,A、B两极生成的CO2和N2物质的量之比为5:
2,根据正负极得失电子相等,则1molCH3COO-失去8mol电子生成2molCO2,A极的电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+。
②根据图示知NH4+去除的原理是:
NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-:
NH4++2O2=NO3-+2H++H2O,NO3- 在MFC 电池正极转化为N2:
2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O。
10.Li—CuO二次电池的比能量高、工作温度宽,性能优异,广泛应用于军事和空间领域。
(1)Li—CuO电池中,金属锂做_______极。
(2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量,用来衡量电池的优劣。
比较Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小:
____________。
(3)通过如下过程制备CuO。
①过程Ⅰ,H2O2的作用是__________________。
②过程Ⅱ产生Cu2(OH)2CO3的离子方程式是_____________________。
③过程Ⅱ,将CuSO4溶液加到Na2CO3溶液中,研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系(用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度),结果如下:
已知:
Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%。
二者比值为1:
0.8时,产品中可能含有的杂质是_____________,产生该杂质的原因是_________________________________。
④过程Ⅲ反应的化学方程式是_________________________。
(4)Li—CuO二次电池以含Li+的有机溶液为电解质溶液,其工作原理示意如下。
放电时,正极的电极反应式是______________________。
【答案】
(1).负
(2).Li>Al>Na(3).氧化剂(4).2Cu2++2CO32-+H2O==Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑(5).Cu(OH)2或4Cu(OH)2·CuCO3等(6).当Na2CO3用量减少时,c(CO32-)变小,CO32-水解程度变大,c(OH-)/c(CO32-)增加,c(OH-)对产物的影响增大(7).Cu2(OH)2CO3
2CuO+CO2+H2O(8).CuO+2e-+2Li+==Cu+Li2O
【解析】
(1)Li-CuO电池中,Li失去电子,金属锂做负极,故答案为:
负;
(2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量,设质量均为m,则
>
×3>
,则Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小为Li>Al>Na,故答案为:
Li>Al>Na;
(3)①Cu元素的化合价升高,O元素的化合价降低,则H2O2的作用是氧化剂,故答案为:
氧化剂;
②过程Ⅱ产生Cu2(OH)2CO3的离子方程式是2Cu2++2CO32-+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑,故答案为:
2Cu2++2CO32-+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑;
③Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%,当
=
时,Cu元素的百分含量大于57.1%,可能含CuCO3的量减少,则产品中可能含有的杂质是Cu(OH)2,因当Na2CO3用量减少时,c(CO32-)变小,CO32-水解程度变大,c(OH-)/c(CO32-)增加,c(OH-)对产物的影响增大,故答案为:
Cu(OH)2;当Na2CO3用量减少时,c(CO32-)变小,CO32-水解程度变大,c(OH-)/c(CO32-)增加,c(OH-)对产物的影响增大;
④过程Ⅲ反应的化学方程式是Cu2(OH)2CO3
2CuO+CO2↑+H2O,故答案为:
Cu2(OH)2CO3
2CuO+CO2↑+H2O;
(4)由Li+的移动方向可知,CuO为正极,发生还原反应,则正极反应为CuO+2e-+2Li+═Cu+Li2O,故答案为:
CuO+2e-+2Li+═Cu+Li2O。
点睛:
把握制备流程中发生的反应、原电池工作原理为解答的关键。
本题的难点是(3)③,Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%,当CuSO4和Na2CO3物质的量的比值为1:
0.8时,Cu元素的百分含量大于57.1%,可能是产品中CuCO3的比例减少。
11.某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取少量黑色固体,洗涤后,_______(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_______________。
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是___________________(用离子方程式表示)。
针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。
同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀;溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀;较3min时量少;溶液红色较3min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀;较30min时量少;溶液红色较30min时变浅
(资料:
Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)
②对Fe3+产生的原因作出如下假设:
假设a:
可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;
假设b:
空气中存在O2,由于________(用离子方程式表示),可产生Fe3+;
假设c:
酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;
假设d:
根据_______现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。
实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ:
向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3min时溶液呈浅红色,30min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:
装置如图。
其中甲溶液是________,操作及现象是________________。
【答案】
(1).加入足量稀盐酸(或稀硫酸),固体未完全溶解(或者加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀)
(2).Fe2+(3).Fe+2Fe3+=3Fe2+(4).4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O(5).白色沉淀(6).0.05mol·L-1NaNO3溶液(7).FeCl2、FeCl3混合溶液(8).按图连接好装置,电流表指针发生偏转,分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深
【解析】
【详解】
(1)①黑色固体中含有过量铁,如果同时含有银,则可以加入HCl或H2SO4溶解Fe,而银不能溶解,故答案为:
加入足量稀盐酸(或稀硫酸)酸化,固体未完全溶解;
②K3[Fe(CN)3]是检验Fe2+的试剂,所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2+,故答案为:
Fe2+;
(2)过量铁粉与Fe3+反应生成Fe2+,即Fe+2Fe3+=3Fe2+,故答案为:
Fe+2Fe3+=3Fe2+;
②O2氧化Fe2+反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,白色沉淀是AgSCN,所以实验可以说明含有Ag+,Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+,故答案为:
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;白色沉淀;
③实验Ⅰ:
证明假设abc错误,就是排除Ag+对实验的影响,相当于没有Ag+存在的空白实验,考虑其他条件不要变化,可以选用0.05mol•L-1NaNO3,故答案为:
0.05mol·L-1NaNO3溶液;
实验Ⅱ:
原电池实验需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够实现,所以甲池应当注入FeCl2、FeCl3混合溶液,按图连接好装置,如电流表指针发生偏转,分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深,可说明d正确,故答案为:
FeCl2、FeCl3混合溶液;按
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