全国大联考北京北京市房山区届高三模拟一模理综化学试题解析版Word格式.docx
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C、用FeSO4处理含Cr2O72-的酸性废水,再调节pH除去Cr3+,铁元素、铬元素化合价发生变化,发生氧化还原反应,选项C正确;
D、用NaOH处理含高浓度NH4+的废水并回收利用氨,反应中各元素化合价不变,不涉及氧化还原反应;
答案选C。
3.Cl2是一种重要的工业原料,液氯储存区贴有的说明卡如下:
包装
钢瓶
储运要求
远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;
设置氯气检测仪
泄漏处理
NaOH、NaHSO3溶液吸收
下列解释事实的方程式不正确的是
A.电解饱和食盐水制取Cl2:
2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑
B.氯气用于自来水消毒:
Cl2+H2O
2H++Cl-+ClO-
C.浓氨水检验泄露的氯气,产生白烟:
8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2
D.氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:
HSO3-+Cl2+H2O===SO42-+3H++2Cl-
【答案】B
4.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。
下列说法不正确的是
A.Y、Z的氢化物的稳定性逐渐减弱x/k..w
B.原子半径:
r(X)<r(Z)<r(Y)<r(W)
C.W和Z形成的化合物中可能含离子键和共价键
D.X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
【解析】地壳中含量最多的是氧,Z为O元素,所以Y为N元素;
钠是短周期金属性最强的元素,W是Na;
X原子序数最小且不与Y、Z同周期,所以X是H元素。
A、Y、Z的氢化物氨气和水的稳定性逐渐增强,选项A不正确;
B.同周期元素原子从左到右依次减小,同主族元素从上而下半径依次增大,故原子半径:
r(X)<r(Z)<r(Y)<r(W),选项B正确;
C.W和Z形成的化合物中过氧化钠含离子键和共价键,选项C正确;
D.H、N、O可以组成HNO3等共价化合物,也可以组成NH4NO3等离子化合物,选项D正确。
5.三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法正确的是
A.在转化过程中,氮元素均被还原
B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C.还原过程中生成0.1molN2,转移电子数为0.5mol
D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
【答案】D
【解析】A、根据图中信息可知,NOx被氧气氧化得到硝酸盐,氮元素被氧化,硝酸盐还原产生氮气,氮元素被还原,选项A错误;
B、催化剂参与储存和还原过程,但反应前后质量和化学性质不变,选项B错误;
C、还原过程中氮元素从+5价降为0价,生成0.1molN2,转移电子数为1.0mol,选项C错误;
D、三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化,转化为无污染的气体再排放,选项D正确。
答案选D。
6.硝基苯是一种重要有机合成中间体,实验室可用如下反应制备:
C6H6+HNO3
C6H5—NO2+H2OΔH<
0。
已知该反应在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
有关数据如下表:
物质
苯
硝基苯
间二硝基苯
浓硝酸
浓硫酸
沸点/℃
80
211
301
83
338
溶解性
微溶于水
难溶于水
易溶于水
A.制备硝基苯的反应类型为取代反应
B.采用蒸馏的方法可将硝基苯从反应所得产物中首先分离出来
C.该反应温度控制在50-60℃的原因是减少反应物的挥发和副产物的生成
D.采用加入NaOH溶液、水洗涤、以及分液的方法可除去粗硝基苯中混有的无机杂质
【解析】A.制备硝基苯是苯与浓硝酸反应生成硝基苯和水,反应类型为取代反应,选项A正确;
B、由于硝基苯的沸点高于苯,采用蒸馏的方法不能将硝基苯从反应所得产物中首先分离出来,选项B不正确;
C、该反应温度控制在50-60℃的原因是减少反应物的挥发和副产物的生成,选项C正确;
D、采用加入NaOH溶液、水洗涤、以及分液的方法可除去粗硝基苯中混有的无机杂质,除去过量硝酸、硫酸及可溶性盐,选项D正确。
答案选B。
7.某同学探究SO2使品红溶液褪色的过程,将SO2通入水中得到pH=2的溶液A,后续操作如下,下列说法不正确的是
实验1
实验2
A.溶液A的pH=2原因是:
SO2+H2O
H2SO3
H++HSO3-
B.实验1、实验2均体现了SO2的还原性和漂白性
C.经实验1、2对比可知品红溶液褪色的过程是可逆的
D.实验2中加入NaOH溶液调节pH=2的原因是排除H+浓度变化产生的干扰
第II卷(非选择题)
8.有机物I是重要有机中间体,其合成路线(部分反应条件已略去)如下图所示:
已知:
R—CN
R—COOH
回答下列问题:
(1)A的结构简式是______________。
(2)B中含有的官能团是______________。
(3)D是一种合成高分子,它的结构简式是______________。
(4)I发生缩聚反应的化学方程式是______________。
(5)G→H的反应类型是______________。
(6)E→F反应的化学方程式是______________。
(7)下列说法正确的是________。
①物质I能发生消去反应
②F→G过程产生的副产物
物质G互为同分异构体
③B、D均存在顺反异构学/科//网
(8)结合题给信息,以乙烯、HBr为起始原料制备丙酸,设计合成路线(其他试剂任选)________。
(合成路线常用的表示方式为:
【答案】CH3—CH==CH2
碳碳双键、酯基n
+(n-1)H2O取代反应CH2=CHCH2—Cl+NaOH
CH2=CHCH2—OH+NaCl①②CH2=CH2
CH3—CH2—Br
CH3—CH2—CN
CH3CH2COOH
【解析】由图中信息可知,B通过加聚反应生成C
,则B为C的单体,B的结构简式为CH3CH=CHCOOCH3;
A分子式为C3H6,与甲醇、CO催化反应生成B,根据结构简式可知A为CH3CH=CH2;
在碱性条件下发生水解反应后酸化得到D,则D为
;
A与氯气反应生成E,E在氢氧化钠水溶液中加热水解生成F为醇,则E应该为一氯代物,B为CH2=CHCH2Cl;
F为CH2=CHCH2OH;
根据已知R—CN
R—COOH,
由H反应而得,则H为
G与NaCN反应生成H,则G为
根据已知
,CH2=CHCH2OH与
反应生成G为
。
(1)A的结构简式是CH3CH=CH2;
(2)B为CH3CH=CHCOOCH3,含有的官能团是碳碳双键、酯基;
(3)D是一种合成高分子,它的结构简式是
(4)I(
)发生缩聚反应的化学方程式是n
+(n-1)H2O;
(5)G→H是
与NaCN反应生成
,反应类型是取代反应;
(6)E→F反应的化学方程式是CH2=CHCH2Cl+NaOH
CH2=CHCH2OH+NaCl;
(7)①物质I(
)中醇羟基相连的碳相邻的碳上有氢原子,能发生消去反应,故正确;
,与物质G只是碳碳双键的位置不相同,互为同分异构体,故正确;
③CH3CH=CHCOOCH3存在顺反异构、
不存在顺反异构,故错误;
答案选①②;
(8)乙烯与HBr在催化剂作用下发生加成反应生成CH3—CH2—Br,CH3—CH2—Br与NaCN反应生成CH3—CH2—CN,CH3—CH2—CN在氢氧化钠条件下反应后酸化得到丙酸,合成路线如下:
CH2=CH2
CH3CH2COOH。
9.金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,镓及其化合物应用广泛。
(1)镓(Ga)的原子结构示意图为
,镓元素在周期表中的位置是_______。
(2)镓能与沸水剧烈反应生成氢气和氢氧化镓,该反应的化学方程式是______________。
(3)氮化镓在电和光的转化方面性能突出,是迄今理论上光电转化效率最高的材料。
资料:
镓的熔点较低(29.8℃),沸点很高(2403℃)。
①传统的氮化镓(GaN)制备方法是采用GaCl3与NH3在一定条件下反应,该反应的化学方程式是____________________。
②当代工业上固态氮化镓(GaN)的制备方法是利用镓与NH3在1000℃高温下合成,同时生成氢气,每生成lmolH2时放出10.27kJ热量。
该可逆反应的热化学方程式是____________________________________。
③在密闭容器中,充入一定量的Ga与NH3发生上述反应,实验测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强P和温度T的关系曲线如图1所示。
图中A点和C点化学平衡常数的关系是:
KA_____KC(填“>”“=”或“<”),理由是_____________________________。
(4)电解法可以提纯粗镓,具体原理如图2所示:
①粗镓与电源____极相连。
(填“正”或“负”)
②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-,GaO2-在阴极放电的电极反应式是
_____________________________。
【答案】第四周期第IIIA族2Ga+6H2O====Ga(OH)3+3H2↑Ga+NH3
GaN+3HCl2Ga(l)+2NH3(g)
2GaN(s)+3H2(g)△H=—30.81kJ/molKA<
KC其他条件一定时温度升高,平衡逆向移动,K减小正GaO2-+3e-+2H2O====Ga+4OH-
【解析】
(1)根据镓(Ga)的原子结构示意图为
,镓元素在周期表中的位置是第四周期第IIIA族;
(2)镓能与沸水剧烈反应生成氢气和氢氧化镓,反应的化学方程式是2Ga+6H2O=Ga(OH)3+3H2↑;
(3)①GaCl3与NH3在一定条件下反应生成氮化镓(GaN),反应的化学方程式是Ga+NH3
GaN+3HCl;
则可逆反应的热化学方程式是2Ga(l)+2NH3(g)
2GaN(s)+3H2(g)△H=—30.81kJ/mol;
③图中A点和C点化学平衡常数的关系是:
KA<
KC,理由是其他条件一定时温度升高,平衡逆向移动,K减小;
(4)①电解法可以提纯粗镓,粗镓与电源正极相连作为阳极;
②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-,GaO2-在阴极放电得电子产生=Ga,电极反应式是GaO2-+3e-+2H2O====Ga+4OH-。
10.钛铁矿主要成分为FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等杂质),Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿来制备,工艺流程如下:
(1)钛铁矿在预处理时需要进行粉碎,其原因是___________________。
(2)过程①中反应的离子方程式是:
FeTiO3+4H++4Cl-==Fe2++TiOCl42-+2H2O、_______。
(3)过程①中,铁的浸出率结果如图1所示。
由图可知,当铁的浸出率为80%时,所采用的实验条件是___________________。
(4)过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图2所示,反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是___________。
(5)在滤液B转化为FePO4沉淀过程中发生以下反应,请配平:
Fe2++_____+H3PO4===FePO4+____+_____
(6)过程③中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式是_________________________。
【答案】增大反应物接触面积,加快反应速率。
MgO+2H+====Mg2++H2O100℃3小时温度过高,双氧水分解与氨气逸出导致Ti元素浸出率下降2Fe2++H2O2+2H3PO4==2FePO4+4H++2H2O2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
2LiFePO4+3CO2↑+H2O
点睛:
本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识、化学反应原理与实验的结合,钛铁矿主要成分为FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等杂质),Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿来制备,由制备流程可知,加盐酸过滤后的滤渣为SiO2,滤液①中含Mg2+、Fe2+、Ti4+,水解后过滤,沉淀为TiO2.xH2O,与双氧水反应Ti元素的化合价升高,生成(NH4)2Ti5O15,与LiOH反应后过滤得到Li2Ti5O15,再与碳酸锂高温反应生成Li4Ti5O12;
水解后的滤液②中含Mg2+、Fe2+,双氧水可氧化亚铁离子,在磷酸条件下过滤分离出FePO4,高温煅烧②中发生2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
2LiFePO4+3CO2↑+H2O,以此来解答。
11.某学习小组探究铁和硝酸银溶液的反应,实验过程如下:
实验序号
实验操作
实验现象
I
将一束光亮洁净的铁丝伸入到0.1mol/L的AgNO3溶液中
铁丝表面有银白色固体析出,溶液逐渐变为浅绿色
II
取少量实验I中上层清液,滴入K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
(1)根据上述实验现象,甲同学认为有Fe2+生成,铁和硝酸银溶液的反应的离子方程式是____________________。
(2)乙同学认为实验中可能生成Fe3+,设计并完成如下实验
III
取少量实验I中上层清液,滴入少量KSCN溶液,振荡
产生白色沉淀,溶液局部变红,振荡后红色消失,沉淀量增加
查阅资料:
Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN
乙同学判断有Fe3+,理由是____________________。
(3)乙同学继续探究红色褪去的原因,设计并完成如下实验
IV
取少量实验I中上层清液,滴加几滴稀盐酸
有白色沉淀生成
V
取1mL
Fe(NO3)3溶液,滴加2滴等浓度的KSCN溶液,振荡,再滴加少量AgNO3溶液
溶液变红;
振荡溶液颜色无变化,滴加AgNO3后溶液红色褪去,产生白色沉淀.
①实验IV的目的是____________________;
②用平衡移动原理解释,实验V中溶液红色褪去的原因____________________。
(4)丙认为溶液中Fe3+是Fe2+被Ag+氧化所致。
按下图连接装置并进行实验,一段时间后取出左侧烧杯溶液加入KSCN溶液,溶液变红
①其中X溶液是____________________;
②由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是____________________;
③丙同学的实验设计及结论是否合理,请说明理由____________________。
【答案】2Ag++Fe====Fe2++2Ag溶液局部变红证明实验I上层清液中存在Ag+Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3,加入硝酸银后,Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN,SCN-浓度降低促使平衡逆向移动红色褪去。
Fe(NO3)2(aq)Ag++Fe2+====Ag+Fe3+不合理,有可能空气中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+
(1)铁和硝酸银溶液的反应生成硝酸亚铁和银,反应的离子方程式是2Ag++Fe====Fe2++2Ag;
(2)取少量实验I中上层清液,滴入少量KSCN溶液,振荡,溶液局部变红,故此乙同学判断有Fe3+;
(3)①实验IV的目的是证明实验I上层清液中存在Ag+;
②Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3,加入硝酸银后,Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN,SCN-浓度降低促使平衡逆向移动红色褪去;
(4)①溶液中Fe3+是Fe2+被Ag+氧化所致,右边溶液含有银离子,左边溶液应该含有亚铁离子,故X溶液是Fe(NO3)2溶液;
②由实验得出Ag+和Fe2+反应生成Fe3+和Ag,反应的离子方程式是Ag++Fe2+=Ag+Fe3+;
③有可能空气中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+,故丙同学的实验设计及结论不合理。
本题为探究实验,考查实验操作、装置的作用、物质的检验等知识,题目难度中等,注意掌握实验设计的方法和物质实验验证方案分析方法,侧重考查了学生提出假设并设计实验验证的能力、分析问题解决问题的能力及提取信息的能力。
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