天津市红桥区届高三一模理综化学试题解析版Word格式.docx
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C.W为Si元素,硅单质可用于太阳能电池,C正确;
D.硫化钠为强碱弱酸盐,硫离子水解呈碱性,促进水的电离,D正确;
答案选B。
点睛:
本题考查原子结构与元素周期律的关系,为高频考点,题目难度中等,把握元素的位置、性质、元素周期律等为解答的关键,微粒半径大小比较是解答的易错点,注意掌握微粒半径的变化规律。
3.二羟甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是
A.与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H18O4
B.能发生加成反应,不能发生取代反应
C.在铜的催化下与氧气反应的产物可以发生银镜反应
D.标准状况下1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4LH2
【答案】C
【解析】试题分析:
A.只有-COOH可与乙醇发生酯化反应,由原子守恒可知,与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H16O4,故A错误;
B.含-COOH,不能发生加成反应,故B错误;
C.含-OH,-CH2OH在铜的催化下与氧气反应的产物含-CHO可以发生银镜反应,故C正确;
D.-COOH、-OH均与钠反应生成氢气,则标准状况下1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生1.5mol×
22.4L/mol=33.6LH2,故D错误;
故选C。
考点:
考查有机物的结构和性质;
有机物分子中的官能团及其结构
【名师点晴】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意醇和羧酸的性质考查。
解答此类试题要抓住有机物的结构和特征性质分析。
(1)能与氢气加成的:
苯环结构、C=C、
、C=O。
(
和
中的C=O双键不发生加成);
(2)能与NaOH反应的:
—COOH、
、
;
(3)能与NaHCO3反应的:
—COOH;
(4)能与Na反应的:
、-OH;
(5)能发生加聚反应的物质:
烯烃、二烯烃、乙炔、苯乙烯、烯烃和二烯烃的衍生物;
(6)能发生银镜反应的物质:
凡是分子中有醛基(-CHO)的物质均能发生银镜反应。
①所有的醛(R-CHO);
②甲酸、甲酸盐、甲酸某酯;
注:
能和新制Cu(OH)2反应的——除以上物质外,还有酸性较强的酸(如甲酸、乙酸、丙酸、盐酸、硫酸、氢氟酸等),发生中和反应。
4.下列实验的现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X
产生白色沉淀
X一定是Cl2
B
向NaClO和NaOH的混合溶液中加入H2O2浓溶液
产生大量气泡
碱性条件下,H2O2被ClO-氧化成O2
C
等体积pH=3的HA和HB两种酸溶液分别于足量的锌反应
HA放出的H2多
酸性:
HA﹥HB
D
将铜片和铁片用导线连接插入浓硝酸中
铁片表面有气泡产生
金属活动性:
Cu﹥Fe
A.AB.BC.CD.D
【解析】A.白色沉淀可能为硫酸钡、亚硫酸钡,则X可能为氯气、氨气等,故A错误;
B.向NaClO和NaOH的混合溶液中加入H2O2浓溶液,生成气体为氧气,可说明碱性条件下,H2O2被ClO-氧化成O2,所以B选项是正确的;
C.等pH时,酸越弱,浓度越大,则HA放出的H2多,说明HA的浓度较大,则HB酸性较强,故C错误;
D.将铜片和铁片导线连接插入浓硝酸中,因为铁发生钝化反应,则铁为正极,铜为负极,但金属活动性Fe大于Cu,故D错误.
所以B选项是正确的.
运用氧化还原反应中强制弱的规律进行判断。
向NaClO和NaOH的混合溶液中加入H2O2浓溶液,生成氧气,说明过氧化氢被氧化;
C.HA放出的H2多,说明HA的浓度较大;
D.金属活动性Fe大于Cu.
5.CO2是重要的温室气体,对地球温室效应的“贡献”最大,如何利用CO2是摆在科技工作者面前的重要课题。
如图所示电解装置可将CO2转化为乙烯,该装置的电解质溶液为强酸性水溶液,电极材料为惰性电极。
下列有关说法正确的是
A.a为电池的正极
B.电解过程中H+移向阳极
C.反应前后溶液的pH保持不变
D.阴极反应式:
2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O
【答案】D
【解析】CO2转化为乙烯,CO2发生还原反应,所以a是电池的负极,故A错误;
电解池中阳离子移向阴极,所以H+移向阴极,故B错误;
总反应为
,反应消耗水,反应前后溶液的pH减小,故C错误;
阴极得电子发生还原反应,阴极反应式
,故D正确。
6.常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,t时刻改变某一条件,离子浓度变化如图所示。
A.常温下,PbI
的Ksp为2×
10-6
B.温度不变,向PbI
饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,平衡向左移动,Pb2+的浓度减小
C.温度不变,t时刻改变的条件可能是向溶液中加入了KI固体,PbI2的Ksp增大
D.常温下,Ksp(PbS)=8×
10-28,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液,反应PbI2(s)+S2-(aq)
PbS(s)+2I-(aq)的化学平衡常数为5×
1018
溶液中存在碘化铅的溶解平衡:
PbI2(s)
Pb2+(aq)+2I-(aq),根据外界条件(例如温度、浓度等)对溶解平衡、溶度积常数的影响,结合图像中离子浓度的变化趋势分析解答。
A、根据图像知常温下平衡时溶液中c(Pb2+)、c(I-)分别是10-3mol/L、2×
10-3mol/L,因此PbI2的Ksp=c(Pb2+)·
c2(I-)=4×
10-9,A错误;
B、PbI2饱和溶液中存在平衡:
Pb2+(aq)+2I-(aq),温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,Pb2+浓度增大,平衡逆向移动,最终平衡时Pb2+浓度仍然比原平衡时大,B错误;
7.I.“铝热反应”的化学方程式为2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe。
某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述:
“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。
查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下:
物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1462
沸点/℃
2467
2980
2750
——
(1)该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。
这种推测有一定的道理,理由是____________________________________________________________。
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。
该实验所用试剂是________,当观察到________时,说明熔融物中含有金属铝。
(3)实验室溶解该熔融物,最好选用下列试剂中的____(填字母)。
A.浓硫酸B.稀硫酸C.稀硝酸D.氢氧化钠溶液
II.已知固体Na2SO3受热易分解。
实验流程和结果如下:
气体Y是一种纯净物,在标准状况下的密度为1.518g·
L-1,请回答:
(4)气体Y分子的电子式______________,白色沉淀的化学式______________。
(5)该流程中Na2SO3受热分解的化学方程式____________________________________。
(6)另取固体X试样和Na2SO3混合,加水溶解后与稀盐酸反应,有淡黄色沉淀产生,写出产生淡黄色沉淀的离子方程式__________________________(不考虑空气的影响)。
【答案】
(1).该反应温度下铝已熔化,未反应的铝与生成的铁熔合在一起
(2).NaOH溶液(3).有气泡生成(4).B(5).
(6).BaSO4(7).4Na2SO3
Na2S+3Na2SO4(8).2S2-+SO
+6H+===3S↓+3H2O
I.
(1)当金属铁是液态时,由于金属铝的熔点比铁低,所以金属铝也是液态;
(2)金属铝能和氢氧化钠反应放出氢气而金属铁和氢氧化钠不反应;
(3)既能和金属铁反应又能和金属铝反应的物质是稀硫酸,并且获得的产物无污染。
Ⅱ.固体Na2SO3在隔绝空气的条件下分解,固体的质量不变,说明没有生成气体,加入盐酸生成气体,且溶液加入氯化钡生成白色沉淀,可知固体X为Na2S和Na2SO4混合物,Y为H2S,结合问题解答该题。
I.
(1)根据表中的数据可以看出,金属铝的熔点比铁低,当金属铁是液态时,金属铝也是液态,未反应的铝与生成的铁熔合在一起,所以铝热反应得到的是金属铁和金属铝的混合物;
(2)金属铝能和氢氧化钠反应放出氢气而金属铁和氢氧化钠不反应,反应方程式是:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,因此可以用氢氧化钠溶液证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝;
(3)既能和金属铁反应又能和金属铝反应的物质是稀硫酸,并且获得的产物无污染,浓硫酸在常温下可以和金属铝钝化,稀硝酸可以和金属反应产生有毒的一氧化氮气体,氢氧化钠只和金属铝反应而和金属铁不反应,因此答案选B。
Ⅱ.(4)气体Y是一种纯净物,在标准状况下的密度为1.518g·
L-1,因此相对分子质量是1.518×
22.4=34,Y为H2S,属于共价化合物,电子式为
,白色沉淀为硫酸钡,化学式为BaSO4;
(5)由以上分析可知Na2SO3受热分解生成Na2S和Na2SO4,根据质量守恒定律可知反应的化学方程式为4Na2SO3
Na2S+3Na2SO4;
(6)固体X试样和Na2SO3混合,加水溶解后与稀盐酸反应,有淡黄色沉淀产生,沉淀是单质硫,这是由于在酸性溶液中亚硫酸根离子能氧化硫离子,反应的离子方程式为2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O。
8.化合物H是一种抗病毒药物,在实验室中利用芳香烃A制备H的流程如下图所示(部分反应条件已略去):
己知:
①有机物B苯环上只有两种不同环境的氢原子;
②两个羟基连在同一碳上不稳定,易脱水形成羰基或醛基;
③
④
。
(1)有机物B的名称为___________________。
(2)由D生成E的反应类型为_______________,E中官能团的名称为______________。
(3)由G生成H所需的“一定条件”为____________________。
(4)写出B与NaOH溶液在高温高压下反应的化学方程式:
_____________________。
(5)F酸化后可得K,X是K的同分异构体,X能发生银镜反应,且其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积比为1:
1:
1,写出2种符合条件的X的结构简式:
___________________。
(6)设计由
和丙醛合成
的流程图:
(其他试剂任选)。
_________________
【答案】
(1).对溴甲苯(或4-溴甲苯)
(2).取代反应(3).羟基、氯原子(4).银氨溶液、加热(或新制氢氧化铜、加热)(5).
(6).
(7).
以抗病毒药物H的合成为载体,主要考查简单有机物的命名、官能团名称、有机反应类型、常见有机反应的条件、有机方程式书写、同分异构体、有机合成路径的设计等知识,考查考生对有机反应原理的理解能力、对有机物结构的综合分析能力、有机合成路径的分析能力及综合运用有机化学知识和信息的能力。
解析:
(1)从A→B合成条件及B分子式看,该反应过程是用Br2分子中的一个Br原子取代苯环上的一个H原子,从最终产物H看,Br原子取代在原苯环取代基对位,所以A分子中含有7个C原子,该芳香烃A为
,B为
正确答案:
对溴甲苯(或4-溴甲苯)。
(2)B水解生成
,再酸化后生成的C为
,结合已知反应④,加入H2O2后生成的D为
,D在光照条件下与Cl2发生取代反应,结合E的分子式,E为
取代反应、羟基和氯原子。
(3)因为“两个羟基连在同一碳上不稳定,易脱水形成羰基或醛基”,且酚羟基能与NaOH反应,所以E在NaOH溶液中反应生成的F为
,结合已知反应③,F与CH3CHO在NaOH溶液中反应生成的G为
,G转变成H过程中需要氧化—CHO生成—COOH及酸化,所以流程中的“一定条件”是“需要氧化—CHO生成—COOH”,该条件应为银氨溶液、加热(或新制氢氧化铜、加热)。
银氨溶液、加热(或新制氢氧化铜、加热)。
(4)B在高温、高压条件下在NaOH溶液中水解生成
+2NaOH
+NaBr+H2O。
(5)F酸化后得到的K是
,其分子式为C7H6O3,不饱和度为5,K的同分异构体X能发生银镜反应,所以X分子中含有—CHO,同时X其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,所以X分子具有较好的对称性,则其分子中含有2个—CHO,第三个O原子处于对称轴上,只能是羰基—CO—,另外的还有2个不饱和度可能是C=C键或环,因此X只可能是
(5)本题需要制备的产物结构(
)中,Ⅰ来源于
,Ⅱ来源于丙醛。
二者的C—C键连接只能通过已知反应③实现,所以先必须由
通过水解反应、氧化反应制备
①一定条件下同分异构体的书写,要先将已知进行碎片化处理获得结构碎片,再根据不饱和度、除碳氢之外的原子数目找出这些原子的缺失数目,然后进行碎片的拼接。
涉及“若干种不同化学环境的氢原子”类型的同分异构体书写,要先考虑结构的对称的分子。
②有机合成路径设计一般首先根据原料分子的结构进行产物分子的大体拆分,此过程重点关注二者碳原子骨架和被拆分部位可能的合成原理,忽略其他部位官能团和碳原子连接方式,进而得到原料分子碳原子不变时的合成目标产物,再设法由原料合成它。
9.碲被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”,它在地壳中平均的丰度值很低,铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。
某电解精炼铜的阳极泥经预处理后主要含有TeO2和少量Ag、Au,以此预处理阳极泥为原料制备单质碲的一种工艺流程如下:
已知TeO2是两性氧化物,微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱分别生成Te4+和TeO32-。
回答下列问题:
(1)阳极泥预处理时发生反应:
Cu2Te+O2→CuO+TeO2,Cu2Te中Te的化合价为_____,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。
(2)“过滤I”所得滤液中,阴离子主要有_______________,要从滤渣1中分离出Au,可以向滤渣中加入的试剂是____________________________。
(3)步骤②控制溶液的pH为4.5~5.0,反应的化学方程式为_______________________,防止酸度局部过大的操作是____________________________。
(4)步骤④发生反应的离子方程式是_________________________________________。
(5)高纯碲的制备采用电解精炼法。
将上述流程得到的粗碲溶于NaOH溶液配成电解液,用适当的电极进行电解,阳极产生的气体是____,阴极上的电极反应式_______________________________。
【答案】
(1).-2
(2).2∶1(3).TeO
、OH-(4).稀硝酸(5).H2SO4+Na2TeO3==Na2SO4+TeO2+H2O(6).缓慢加入硫酸并不断搅拌(7).Te4++2SO2+4H2O==Te↓+2SO
+8H+(8).O2(或氧气)(9).TeO
+4e-+3H2O==Te↓+6OH-
【解析】
(1)阳极泥预处理时发生反应:
Cu2Te+O2→CuO+TeO2,Cu2Te中Cu元素的化合价为+1价,则Te的化合价为-2价,该反应配平后为Cu2Te+2O2=2CuO+TeO2,氧化剂是氧气,还原剂是Cu2Te,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:
1,故答案为:
-2;
2∶1;
(2)电解精炼铜的阳极泥经预处理后主要含有TeO2和少量Ag、Au,TeO2是两性氧化物,微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱分别生成Te4+和TeO32-,因此“过滤I”所得滤液中含有TeO32-,另外还有过量的氢氧根离子;
要从滤渣1中主要含有Ag、Au,要分离出Au,可以向滤渣中加入硝酸,故答案为:
TeO32-、OH-;
稀硝酸;
(3)步骤②控制溶液的pH为4.5~5.0,目的是使TeO2析出,反应的化学方程式为H2SO4+Na2TeO3==Na2SO4+TeO2+H2O,缓慢加入硫酸并不断搅拌可以防止酸度局部过大,故答案为:
H2SO4+Na2TeO3==Na2SO4+TeO2+H2O;
缓慢加入硫酸并不断搅拌;
(4)TeO2中加入盐酸,将溶解为Te4+,通入二氧化硫发生氧化还原反应,生成Te和硫酸,反应的离子方程式为Te4++2SO2+4H2O==Te↓+2SO42-+8H+,故答案为:
Te4++2SO2+4H2O==Te↓+2SO42-+8H+;
(5)粗碲溶于NaOH溶液生成TeO32-,用适当的电极进行电解,阳极发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子放电生成氧气,阴极发生还原反应,电极反应式为TeO32-+4e-+3H2O==Te↓+6OH-,故答案为:
O2;
TeO32-+4e-+3H2O==Te↓+6OH-。
10.近年科学家提出“绿色自由”构想。
把含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中,再把CO2从溶液中提取出来,并使之与H2反应生成可再生能源甲醇。
其工艺流程如下图所示:
(1)进入分解池中主要物质是______;
在合成塔中,若有4.4kgCO2与足量H2反应,生成气态的H2O和CH3OH,可放出5370kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:
____________。
(2)该工艺在哪些方面体现了“绿色自由”构想中的“绿色”:
①____________;
②________。
(3)一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:
①催化剂效果最佳的是_______(填“催化剂I”,“催化剂Ⅱ”,“催化剂Ⅲ”)。
b点v(正)______v(逆)(填“>
”,“<
”,“=”)。
②此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是___________。
c点时该反应的平衡常数K=___________。
(4)科学家还研究了其它转化温室气体的方法,利用如图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。
该装置工作时的总反应方程式为_________________。
(5)己知25℃时H2CO3的电离平衡常数为:
Kal=4.4×
10-7、Ka2=4.7×
l0-11,则反应:
HCO3-+H2O
H2CO3+OH-的平衡常数K=________。
【答案】
(1).KHCO3(或碳酸氢钾)
(2).CO2(g)+3H2(g)
H2O(g)+CH3OH(g)△H=-53.7kJ/mol(3).减少大气中CO2;
产生清洁能源甲醇(4).K2CO3可循环使用;
能量可以循环利用,低碳经济等(5).催化剂I(6).>
(7).该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动(8).2.1(9).2CO2
2CO+O2(10).2.3×
10-8
【解析】
(1)饱和碳酸钾溶液吸收空气中的二氧化碳后生成碳酸氢钾,所以进入分解池中主要物质是KHCO3(或碳酸氢钾);
在合成塔中,若有4.4kgCO2与足量H2反应,生成气态的H2O和CH3OH,可放出5370kJ的热量,由此可以求出合成1molCH3OH(g)放出53.7kJ的热量,所以该反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
H2O(g)+CH3OH(g)△H=-53.7kJ/mol。
(2)该工艺中可以体现“绿色自由”构想中的“绿色”的有:
①减少大气中CO2;
产生清洁能源甲醇;
②K2CO3可循环使用;
能量可以循环利用,低碳经济等。
(3)①由图可知,相同时间内,催化剂I在较低的温度下(T3)即可使CO的转化率达到图中最高水平,说明在此温度下该反应在催化剂I的作用下化学反应速率最快,所以催化剂效果最佳的是催化剂I。
b点对应的CO的转化率还没有达到该温度下的最高水平,所以反应正在向正反应方向进行,v(正)>
v(逆)。
②此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是该反应为放热反应,温度开高,平衡逆向移动。
c点时,该反应处于平衡状态,CO的转化率为60%,CO2、H2、H2O、CH3OH的变化量分别为0.6mol、1.8mol、0.6mol、0.6mol,CO2、H2、H2O、CH3OH的平衡量分别为0.4mol、1.2mol、0.6mol、0.6mol,则CO2、H2、H2O、CH3OH的平衡浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L、0.3mol/L、0.3mol/L,该反应的平衡常数K=
2.1。
(4)由图可知,该装置为原电池,负极发生2H2O-4e-=O2↑+4H+,正极发生2CO2+4e-+4H+=CO+2H2O,所以该装置工作时的总反应方程式为2CO2
2CO+O2。
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