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Word格式文档下载.docx
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【答案】A
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。
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;
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;
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;
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
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。
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;
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;
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;
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。
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
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;
据元素在周期表中的位置,知非金属性Si<
O,则气态氢化物的热稳定性:
T<
Y,B项错误;
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;
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
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。
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;
该有机物的分子式为C14H10O9,B项错误;
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;
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。
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。
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
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。
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;
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;
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。
【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。
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
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。
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;
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-):
100,B项正确;
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-)<
c(A2-),C项错误;
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
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
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。
(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-<
HN2O2-<
N2O22-。
①物质的量浓度相同的NaNO2和NaHN2O2溶液中,水解程度NO2-<
HN2O2-,溶液pH(NaNO2)<pH(NaHN2O2)。
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】
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