化学河北省石家庄市届高三下学期一模考试解析版Word下载.docx
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V2O3+SO2-→+2VO3+SO3(快)4VO2+O2→2V2O3(慢)。
下列说法正确的是
A.反应速率主要取决于V2O3的质量B.VO2是该反应的催化剂
C.该反应逆反应的活化能大于198kJ/molD.升高温度,该反应的△H增大
【答案】C
【解析】A、V2O5是固体,因此该反应取决于第二步反应,故A错误;
B、两式相加,V2O3为催化剂,故B错误;
C、活化能与反应热之间的关系,如图
,E1为正反应的活化能,E2为逆反应活化能,SO2与O2反应是放热反应,因此该反应的活化能大于198kJ·
mol-1,故C正确;
D、△H只与始态和终态有关,因此升高温度,△H不变,故D错误。
3.UrolithinA是一种含氧杂环化合物,在合成有机材料和药品中有重要应用、其结构如图所示。
下列关于该有机物的说法正确的是
A.分子式为C13H6O4
B.所有原子一定处于同一平面上
C.苯环上的一氯代物有3种
D.1mol该有机物与H2反应时,最多消耗6molH2
【解析】A、根据有机物碳原子成键特点,此有机物的分子式为C13H8O4,故A错误;
B、碳碳单键可以旋转,因此所有原子可能共面,但不一定共面,故B错误;
C、此有机物苯环上有6种不同的氢原子,因此一氯代物有6种,故C错误;
D、能与H2发生加成反应的是苯环,1mol苯环需要3molH2,因此1mol该有机物最多消耗6molH2,故D正确。
4.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与X形成的某种化合物可用作水果的催熟剂,Y的氧化物为碱性氧化物,X、Y、Z三种元素的最外层电子数之和为11。
A.原子半径:
W
B.简单氢化物的稳定性:
X
C.W、X形成的某种化合物常用作萃取剂
D.Y和Z形成的含氧酸盐均可使酚酞溶液变红
【解析】W与X形成某种化合物可用作水果的催熟剂,即此化合物为C2H4,因为原子序数依次增大,因此W为H,X为C,Y的氧化物为碱性氧化物,则Y可能为Na或Mg,三种元素的最外层电子数之和为11,如果Y为Na,则Z为S,如果Y为Mg,则Z为P,A、电子层数越多,半径越大,同周期从左向右半径减小,因此原子半径大小顺序是Y>
Z>
X>
W,故A错误;
B、如果Z为S,C的非金属性小于S,因此H2S的稳定性比CH4稳定性强,如果Z为P,C的非金属性强于P,即CH4的稳定性强于PH3,故B说法错误;
C、C和H形成的化合物为C6H6,即为苯,苯常用作萃取剂,故C正确;
D、如果形成的含氧酸盐为Na2SO4,溶液显中性,不能使酚酞变红,故D错误。
5.已知:
2FeSO4·
7H2O
Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑,用下图所示装置检验FeSO4·
7H2O的所有分解产物,下列说法不正确的是
A.乙、丙、丁中可依次盛装无水CuSO4、Ba(NO3)2溶液、品红溶液
B.实验时应先打开K,缓缓通入N2,再点燃酒精喷灯
C.甲中残留固体加稀硫酸溶解,再滴加KSCN,溶液变红
D.还应在丁装置后面连接盛有NaOH溶液的洗气瓶
【答案】A
【解析】A、丙装置验证的是SO3,因为NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能把SO2氧化成SO42-,对SO3的检验产生干扰,丙装置应换成BaCl2溶液,故A说法错误;
B、先通N2,排除装置中空气,防止Fe2+被氧化,故B说法正确;
C、残留固体加稀硫酸溶解,再滴加KSCN溶液,溶液变红说明溶液中含有Fe3+,反之不含有,故C说法正确;
D、SO2有毒,为防止污染空气,因此在丁装置后面再加一尾气处理装置,即添加盛有NaOH溶液的洗气瓶,故D说法正确。
6.工业上通过电化学原理在铝表面形成氧化膜来提高其抗腐蚀能力,工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A.碳棒可用铜棒代替,其作用是传递电流
B.通电一段时间后,溶液的pH减小
C.通电后电子被强制从碳棒流向铝片使铝表面形成氧化膜
D.可通过调节滑动变阻器来控制氧化膜的形成速度
【解析】A、根据电解原理,碳棒为阴极,铜棒能够代替碳棒,作用是传递电流,故A说法正确;
B、阳极反应式为2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+,阴极反应式为2H++2e-=H2↑,总电解反应式为2Al+3H2O
Al2O3+3H2↑,硫酸浓度增大,c(H+)增大,即pH减小,故B说法正确;
C、电子移动方向是从电源的负极→碳棒,铝片→电源的正极,电解质溶液中没有电子通过,故C说法错误;
D、滑动变阻器调节电路中电流的强度,即可以控制氧化膜的形成速度,故D说法正确。
7.常温下。
向20.00mL0.1mol/LHA溶液中滴入0.1mol/LNaOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[-lgc水(H+)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.常温下,Ka(HA)约为10-5B.M、P两点溶液对应的pH=7
C.b=20.00D.M点后溶液中均存在c(Na+)>
c(A-)
【答案】B
【解析】A、-lgc水(H+)=11,推出c水(H+)=c水(OH-)=10-11mol·
L-1,根据水的离子积求出溶液中c(H+)=Kw/c(OH-)=10-3mol·
L-1,HA
H++A-,c(H+)=c(A-)=10-3mol·
L-1,Ka=
=10-5,故A说法正确;
B、N点水电离出H+最大,说明HA与NaOH恰好完全反应生成NaA,P点溶质为NaOH和NaA,溶液显碱性,即P点pH不等于7,故B说法错误;
C、0-b点水的电离程度增大,当达到b点时水的电离程度达到最大,即溶质为NaA,说明HA和NaOH恰好完全反应,b=20.00mL,故C说法正确;
D、M点pH=7,根据溶液电中性,存在c(Na+)=c(A-),M点后,c(Na+)>
c(A-),故D说法正确。
8.AgNO3是中学化学常用试剂,某兴趣小组设计如下实验探究其性质。
I.AgNO3的热稳定性
AgNO3受热易分解,用下图装置加热AgNO3固体,试管内有红棕色气体生成,一段时间后,在末端导管口可收集到无色气体a。
(1)实验室检验气体a的方法为_______________________________________。
(2)已知B中只生成一一种盐,据此判断AgNO3受热分解的化学方程式为______________。
(3)从安全角度考虑,上述实验装置存在一处明显缺陷,改进措施为______________________。
II.AgNO3与盐溶液的反应
(4)甲同学认为试管②中产生银镜是Fe2+所致,其离子方程式为_____________________;
乙同学认为要判断该观点正确,需增加如下实验,取2
mL0.5mol/LAgNO3溶液于试营中,向其中满加几滴____________,若只产生白色远淀,证明甲同学观点正确。
(5)已知:
AgSCN为白色沉淀。
试管③中红色褪去的原因为__________________________(请从平衡移动的角度解释)。
(6)设计实验证明Ksp(AgI)<
Ksp(AgSCN)。
限选试剂:
0.1
mol/LAgNO3溶液、0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LKSCN
溶液___________________________________________________________。
【答案】
(1).将带火星的木条放至导管口,木条复燃
(2).2AgNO3
2Ag+2NO2↑+O2↑(3).A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶(4).Ag++Fe2+=Ag+Fe3+(5).0.5mol/L(NH4)2SO4溶液(6).溶液中发生Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3使局部变红;
振荡试管时,过量的Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,降低了c(SCN-),平衡逆向移动,溶液褪色(7).方案一:
向盛有0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加0.1mol/LKSCN溶液至不再有白色沉淀生成,向其中滴加0.1mol/LKI溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,则证明Ksp(AgI)﹤Ksp(AgSCN)。
方案二:
将等体积的0.1mol/LKSCN溶液和0.1mol/LKI溶液混合,向混合液中滴加0.1mol/LAgNO3溶液,若生成黄色沉淀,则证明Ksp(AgI)﹤Ksp(AgSCN)。
【解析】考查实验方案设计与评价,I.
(1)根据实验,加热硝酸银,有红棕色气体产生,说明产生NO2,通过装置B后,在末端导管口可收集到无色气体,无色气体可能为氧气,检验氧气的方法是将带火星的木条放至导管口,木条复燃;
(2)NO2与NaOH反应:
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,氧气能把NaNO2氧化成NaNO3,根据信息,B中只生成一种盐,说明氧气过量,根据得失电子数目守恒,Ag的化合价降低,推断出硝酸银受热分解的方程式为:
2AgNO3
2Ag+2NO2↑+O2↑;
(3)NO2能与NaOH发生反应,容易造成导管内的气体压强减小,容易引起倒吸,因此A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶;
(4)Ag+的氧化性比Fe3+强,因此发生Ag++Fe2+=Fe3++Ag;
根据②的实验现象以及若只产生白色沉淀,证明甲同学观点正确,推出所加溶液为0.5mol·
L-1(NH4)2SO4;
(5)溶液中发生Fe3++3SCN-
振荡试管时,过量的Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,降低了c(SCN-),平衡逆向移动,溶液褪色;
(6)方案一:
向盛有0.1mol·
L-1AgNO3溶液的试管中滴加0.1mol·
L-1KSCN溶液至不再有白色沉淀生成,向其中滴加0.1mol·
L-1KI溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,则证明Ksp(AgI)﹤Ksp(AgSCN)。
将等体积的0.1mol·
L-1KSCN溶液和0.1mol·
L-1KI溶液混合,向混合液中滴加0.1mol·
L-1AgNO3溶液,若生成黄色沉淀,则证明Ksp(AgI)﹤Ksp(AgSCN)。
9.铋(Bi)与氮同族,氯氧化铋(BiOCl)广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色、生产金属铋等。
一种用火法炼铜过程产生的铜转炉烟尘(除含铋的化合物之外,还有CuSO4、ZnSO4、CuS、Fe2O3、PbSO4及As2O3)制备高纯氯氧化铋的工艺流程如下:
请回答:
(1)Bi位于第六周期,其原子结构示意图为__________________________________。
(2)向“酸浸”所得浸液中加入Zn粉,充分反应后过滤,从溶液中获得ZnSO4·
7H2O的操作为__________、过滤、洗涤、干燥。
(3)“浸铜”时,有单质硫生成,其离子方程式为____________________________。
(4)“浸铋”时,温度升高,铋的浸出率降低,其原因为____________________________。
(5)“除铅、砷”时,可以采用以下两种方法。
①加入改性HAP。
浸液1与HAP的液固比(L/S)与铅、砷去除率以及后续沉铋量的关系如下表:
L/S
125:
1
50:
25:
15:
Pb2+去除率/%
84.86
94.15
95.40
96.83
As3+去除率/%
98.79
98.92
98.34
99.05
m(沉铋)/g
2.34
2.33
2.05
1.98
实验中应采用的L/S=_________________________。
②铁盐氧化法,向浸液1中加入Fe2(SO4)3,并调节pH,生成FeAsO4沉淀。
欲使溶液中c(AsO42-)<
10-9mol/L且不产生Fe(OH)3沉淀,应控制pH的范围为__________。
已知:
1g2=0.3:
;
FeAsO4、Fe(OH)3的Ksp分别为5×
10-23、4×
10-38。
(6)“沉铋“时需控制溶液的pH=3.0,此时BiCl3发生反应的化学方程式为_______________。
【答案】
(1).
(2).蒸发浓缩、冷却结晶(3).CuS+MnO2+4H+=Cu2++Mn2++S+2H2O(4).温度升高,盐酸挥发,反应物浓度降低(5).50︰1(6).pH<5.3(7).BiCl3+Na2CO3=BiOCl↓+2NaCl+CO2↑
点睛:
本题难点是(6),根据流程图,加入物质是BCl3和Na2CO3,生成物质为BOCl,可以理解为Na2CO3中一个氧原子,替代BCl3中两个Cl原子,替代下Cl原子与Na结合生成NaCl,CO32-去掉一个氧原子后,转化成CO2,因此方程式为BiCl3+Na2CO3=BiOCl↓+2NaCl+CO2↑。
10.氨气在工农业生产和国防科技中有着重要应用,科研工作者对其进行着广泛研究。
请回答:
(1)某课题组实现了在常温常压下,以氮气和液态水为原料制备氨气,同时有氧气生成。
已知,在一定温度和压强下,由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的生成热(△H)。
常温常压下、相关物质的生成热如下表所示:
物质
NH3(g)
H2O(l)
△H/kJ·
mol-1
-46
-242
上述合成氨反应的热化学方程式为______________________________________。
(2)利用生物电池,以H2、N2为原料合成氨的装置如下图所示。
Q、R均为能化剂,据图示判断,负极反应的催化剂为______(填“Q”或“R”);
正极的电极反应式为_________________________________________。
(3)氨气是工业制硝酸的主要原料之一,催化氧化步骤中发生的主要反应如下:
I.4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)△H=-906kJ/mol
II.4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266kJ/mol
将固定比例NH3和O2
的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器,反应产率与温度的关系如图1所示。
①催化氧化步骤中,最适宜的温度为_________________(填“T1”或“T2”)。
②低于T1℃时,NO的产率较低的原因为_____________________________________。
③高于T2℃时,NO的产率降低的可能原因为______________(填选项字母)
A.催化剂活性降低B.平衡常数减小
C.反应活化能增大D.氨气溶于水
④T2℃(T1>
T2)时,向20L恒容密闭容器中充人2molNH3和2.75molO2,发生反应
I.反应过程中各物质的物质的量的随时间(t)变化关系如图2所示。
T2℃时,该反应的平衡常数K=________________;
5min时,改变了某一外界条件,所改变的条件可能为_________________________________________。
【答案】
(1).2N2(g)+6H2O(l)
3O2(g)+4NH3(g)ΔH=+1268kJ·
mol-1
(2).Q(3).N2+6H++6e-=2NH3(4).T2(5).温度较低时,反应速率慢,同时部分反应物生成N2(6).AB(7).0.075(8).升高温度或缩小容器容积
【解析】
(1)考查热化学反应方程式的书写,N2与H2O之间的反应是2N2+6H2O=3O2=4NH3,N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),此时热效应是(-46×
2)kJ·
mol-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),此时的热效应是(-242×
6)kJ·
mol-1,两式变形得到此方法合成氨的热化学反应方程式为2N2(g)+6H2O(l)
3O2(g)+4NH3(g)△H=[-46×
4-(-242×
6)]kJ·
mol-1=+1268kJ·
mol-1,即为2N2(g)+6H2O(l)
mol-1;
(2)考查原电池工作原理和电极反应式的书写,根据原电池工作原理,负极上失去电子,化合价升高,因此通氢气一极为负极,根据装置图,Q为催化剂;
通氮气一极为正极,根据工作原理,正极反应式为N2+6H++6e-=2NH3;
(3)考查化学反应条件的控制、化学平衡常数的计算、勒夏特列原理,①制取硝酸,NH3与氧气反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,T2时NO的产率最高,因此最适宜的温度是T2;
②低于T1℃时,反应速率慢,同时部分反应物转化成N2,造成NO的产率降低;
③A、催化剂活性受温度影响,在一定温度时,催化剂催化效率最高,超过此温度,降低催化剂的催化效率,故A正确;
B、根据反应方程式,生成NO的反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故B正确;
C、活化能的大小不影响平衡的移动,故C错误;
D、这里的水为气态水,故D错误;
④根据图2,4min时达到平衡,c(NH3)=c(NO)=1/20mol·
L-1,c(O2)=c(H2O)=1.5/20mol·
L-1,根据化学平衡常数的表达式,K=
=0.075;
根据NH3和O2的物质的量减小,NO和H2O的物质的量增大,说明改变的这一因素,平衡向逆反应方向移动,即升高温度或缩小容器的容积。
本题的难点是热化学反应方程式的书写,学生不清楚生成热的定义,应根据生成热的定义,书写出1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)△H=-46kJ·
mol-1,然后写出生成H2O的生成热:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-242kJ·
mol-1,然后根据目标方程式以及盖斯定律,写出2N2(g)+6H2O(l)
或者根据单质的生成热为0,以及反应热等于反应物生成热总和-生成物生成热总和,写出问题即可。
11.【化学一选修3:
物质结构与性质】铜及其化合物在化工生产中有着广泛的应用。
回答下列问题:
(1)铜元素在元素周期表中的位置为_________________,基态Cu原子核外电子占据的原子轨道数为____________________。
(2)向硫酸铜溶液中加入乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH3)溶液后,每个Cu2+可与两个乙二胺分子形成四配位离子,导致溶液由蓝色变为紫色。
①乙二胺分子中C、N原子的杂化轨道类型分别为_______________、_________________。
②与硫酸根离子互为等电子体的分子为___________(任写一种)。
③四配位离子的结构式为_____________________,该离子中所有元素的电负性由大到小的顺序为____________________________。
(3)硫化亚铜和氧化亚铜均为离子晶体,其中熔点较高的为___________(填化学式),原因为________________________________________________。
(4)下图为铜与氧(O)、钇(Y)、钡(Ba)形成的一种超导体材料的长方体晶胞结构,其晶胞参数如图(i)所示,该结构中有平面正方形(CuO4)和四方锥(CuO6)结构单元如图(ii)所示。
①该超导体材料的化学式为____________________________。
②已知该化合物的摩尔质量为Mg·
mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,其密度为____g·
cm-3(列出表达式即可)。
【答案】
(1).第四周期第ⅠB族
(2).15(3).sp3(4).sp3(5).CCl4CBr4SiCl4SiF4Cl2O3(答案合理即可)(6).
(7).N>C>H>Cu(8).Cu2O(9).因为氧离子半径小于硫离子半径,所以氧化亚铜的晶格能大于硫化亚铜的晶格能,熔点也高于硫化亚铜(10).YBa2Cu3O7(11).
(1)考查元素周期表的位置、能级,Cu位于第四周期IB族,基态Cu原子电子排布式为[Ar]3d104s1,s能级有1个原子轨道,p能级有3个原子轨道,d能级有5个原子轨道,因此Cu原子核外电子占据轨道数为15个;
(2)考查杂化类型的判断、等电子体、电负性、配位键,①根据乙二胺的结构简式,C有4个σ键,无孤电子对数,因此C的杂化类型为sp3,N有3个σ键,1个孤电子对数,N的杂化类型为sp3;
②根据等电子体的定义,与SO42-等电子体的分子是CCl4、CBr4、SiCl4、SiF4、Cl2O3等;
③乙二胺中N有孤电子对,Cu2+提供空轨道,根据信息每个Cu2+可与两个乙二胺分子形成四配位离子,结构式为
(3)考查晶体熔沸点高低的判断,两者属于离子晶体,判断熔沸点高低需要从晶格能的角度思考,因此有因为氧离子半径小于硫离子半径,所以氧化亚铜的晶格能大于硫化亚铜的晶格能,熔点也高于硫化亚铜;
(4)考查晶胞的计算,①根据图i,Cu位于顶点和棱上,Ba、Y位于内部,根据图ii,O位于棱上,共有14个,根据均摊法,求出化学式为YBa2Cu3O7;
晶胞的质量为
,晶胞的体积为(a×
10-10×
a×
b×
10-10)cm3,根据密度的定义,晶胞的密度为
g/cm3。
本题难度是(4),关键是O原子位置的确定,观看图ii,会发现氧原子位于棱上,共有28个氧原子,然后用均摊法,求出化学式,晶胞密度的计算中晶胞质量的计算是难点,可以认为此晶胞中有1个YBa2Cu3O7,则晶胞质量为
,最后根据密度的定义求出密度。
12.[化学-选修5:
有机化学基础]2017年治疗膀胱癌的有机小分子药物Aminolevulinic
acid被批准使用,其合成路线如下:
已知:
(1)A的名称为________,G中含氧官能团的名称为____________________________。
(2)⑤的反应类型为____________________,H的分子式为_____________________________。
(3)①的化学方程式为__________________________________________。
(4)④的化学方程式为______________________________________________。
(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件
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- 化学 河北省 石家庄市 届高三 下学 期一模 考试 解析