安徽省江淮十校届高三下学期第三次联考理综化学精校解析Word版.docx
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安徽省江淮十校届高三下学期第三次联考理综化学精校解析Word版
1.化学与生活密切相关。
下列有关说法错误的是
A.SiO2、MgO熔点高,可用于制作耐高温仪器
B.天然气是可再生清洁能源,可用于工业制盐酸
C.硝酸铵属于氧化剂,严禁用可燃物(如纸袋)包装
D.纤维素属于多糖类物质,但不能作人类的营养物质
【答案】B
2.下列实验方案能达到实验目的的是
A.用苯和饱和溴水制溴苯
B.用浓盐酸和铁粉制少量氯气
C.用NaOH溶液除去MgC12溶液中的AlC13杂质
D.用右图所示装置制备乙酸乙酯
【答案】D
【解析】A、苯与液溴在铁作催化剂下,发生取代反应,生成溴苯,故A错误;B、铁和盐酸反应生成氢气,不能制取氯气,故B错误;C、Mg2+和Al3+不与NaOH反应,故C错误;D、能够制备乙酸乙酯,故D正确。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列有关叙述正确的是
A.0.5L2mol/L盐酸中含有NA氯化氢分子
B.在标准状况下,2.24L氖气含有NA个电子
C.常温下,24gC2H518OH分子中含有3.5NA个共价键
D.若2H2S+O2=2S+2H2O生成3.2g硫,则反应过程中转移0.1NA个电子
【答案】B
【解析】A、盐酸是强酸,在水中完全电离,没有HCl分子存在,故A错误;B、氖是氮原子组成的分子,因此含有电子物质的量为2.24×10/22.4mol=1mol,故B正确;C、含有共价键的物质的量24×8/48mol=4mol,故C错误;D、转移电子物质的量为3.2×2/32mol=0.2mol,故D错误。
4.LiFePO4电池广泛用于电动车。
电池反应:
FePO4+Li
LiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质。
下列说法正确的是
选项
放电过程
充电过程
A
Li+向电池的正极迁移
化学能转化成电能
B
可以加入磷酸以提高电解质的导电率
阳极的电极反应式为LiFePO4-e-=FePO4+Li+
C
若正极增加7g,则有NA个电子经电解质由负极流向正极
阳极材料的质量不断减少
D
若有nmolLi+迁移,则理论负极失去nmol电子
阴极的电极反应式为Li++e-=Li
【答案】D
5.2017年春节期间,一种“本宝宝福禄双全”的有机物刷爆朋友圈,其结构简式如下:
(-CHO,一种官能团,其名称为醛基),该物质的同分异构体中具有“本宝宝福禄双全”谐音且两个醛基位于苯环间位的有机物有
A.4种B.6种C.7种D.9种
【答案】C
【解析】如果处于间位,
,②和④属于等效位置,如F固定在①号,则Cl在②③位置,如果F位于②,Cl在①③④位置上,如果F位于③号,Cl在①②位置,上共有7种,故选项C正确。
6.25℃时,Ag2CO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如右图所示(已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10),下列说法正确的是
A.根据图示可计算出Ksp(Ag2CO3)=9×10-9
B.向Ag2CO3饱和溶液中加入K2CO3饱和溶液,可以使Y点移到X点
C.反应Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)
2AgCl(s)+CO32-(aq)化学平衡常数K=2.5×108
D.在0.001mol/LAgNO3溶液中滴入同浓度的KCl和K2CO3的混合溶液,CO32-先沉淀
【答案】C
7.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中A的原子序数是B和D原子序数之和的1/4,C元素的最高价氧化物的水化物是一种中强碱。
甲和丙是D元素的两种常见氧化物,乙和丁是B元素的两种常见同素异形体,0.005mol/L戊溶液的pH=2,它们之间的转化关系如下图所示(部分反应物省略),下列叙述正确的是
A.C、D两元素形成化合物属共价化合物
B.A、D分别与B元素形成的化合物都是大气污染物
C.C、D的简单离子均能促进水的电离
D.E的氧化物水化物的酸性大于D的氧化物水化物的酸性
【答案】C
【解析】C元素的最高价氧化物的水化物是一种中强碱,则C为Mg,,0.005mol·L-1戊溶液的pH=2,推出戊为二元强酸,即H2SO4,甲和丙是D元素的两种常见氧化物,且五种元素原子序数依次增大,即D为S,两种氧化物是SO2和SO3,E为Cl,A的原子序数是B和D原子序数之和的1/4,因此推出B为O,A为C,A、构成的化合物是MgS,属于离子化合物,故A错误;B、构成化合物是CO2和SO2,CO2是大气的成分,不属于污染物,故B错误;C、简单离子是Mg2+和S2-,两者发生水解,促进水的电离,故C正确;D、HClO属于弱酸,H2SO3属于中强酸,前者小于后者,故D错误。
8.氮化铝(AIN)是一种性能优异的新型材料,在许多领域有广泛应用,前景广阔。
某化学小组模拟工业制氮化铝原理,欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。
查阅资料:
①实验室用饱和NaNO2与NH4Cl溶液共热制N2:
NaNO2+NH4Cl
NaCl+N2↑+2H2O。
②工业制氮化铝:
A12O3+3C+N2
2AlN+3CO氮化铝在高温下能水解。
③AlN与NaOH饱和溶液反应:
AlN+Na0H+H2O=NaAlO2+NH3↑。
一、氮化铝的制备
(1)实验室中使用的装置如上图所示,请按照氮气气流方向将各个衣器接口连接完整:
e→c→d→___________。
(根据实验需要,上述装置可使用多次)。
(2)B装置内的X液体可能是_______;E装置内氯化钯溶液的作用可能是________。
二、氮化铝纯度的测定
【方案ⅰ】甲同学用右图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。
(3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的X液体可以是____。
A.CC14B.H2OC.NH4Cl饱和溶液d.植物油
(4)若装置中分液漏斗与导气管之间没有导管A连通,对所测AIN纯度的影响是______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)用下列仪器也能组装一套量气装置,其中必选的仪器有_____(选下列仪器的编号)。
a.单孔塞b.双孔塞c.广口瓶d.容量瓶e.量筒f.烧杯
【方案ⅱ】乙同学按以下步骤测定样品中AIN的纯度。
(6)步骤②的操作是__________。
(7)实验室里煅烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的仪器有_____等。
(8)样品中AIN的纯度是_______(用m1、m2、m3表示)
【答案】
(1).a→b→f(g)→g(f)→a(c)→b(d)→i
(2).浓硫酸(3).吸收CO防污染(4).ad(5).偏大(6).bce(7).通入过量CO2气体(8).坩埚、泥三角、坩埚钳(玻璃棒写与不写都对)(9).
或
理,最后用装置E吸收CO,因此顺序是a→b→f(g)→g(f)→a(c)→b(d)→i;
(2)根据
(1)的分析,装置B中的X为浓硫酸,CO有毒,不能直接排放到空气中,因此必须除去,装置E的作用是吸收CO,防止污染空气;(3)因为氮化铝与氢氧化钠反应生成氨气,氨气极易溶于水,因此测量氨气体积时,不能用含水的物质,即ad正确;(4)如果没有导管A,产生的氨气会把装置中空气排出,所测气体体积增大,即氮化铝的纯度会偏大;(5)作为测量气体体积,肯定测量排液体体积方法,需要用到量筒,即此装置可能是
,因此需要的仪器有bce;(6)根据设计的步骤,滤液及洗涤液中成分是NaOH和NaAlO2,然后通入过量的CO2,发生NaOH+CO2=NaHCO3,NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,然后过滤,灼烧氢氧化铝,得到氧化铝,称量氧化铝的质量,从而得到氮化铝的纯度,因此步骤②的操作是通入过量的CO2的气体;(7)灼烧时需要的仪器是酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳,因此缺少的仪器有坩埚、泥三角、坩埚钳;(8)氮化铝中含有的杂质是C和氧化铝,氧化铝反应前后质量不变,C转化成滤渣,利用差量法,进行计算,即2AlN~Al2O3△m
8210220
m(AlN)m3-(m1-m2)则有m(AlN)=82×/20g,其纯度为
或
。
9.钢铁工业是国民经济的重要基础产业,目前比较先进的天然气竖炉冶铁工艺流程如下图所示:
(1)催化反应室发生的反应为:
ⅰ.CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ/mol
ⅱ.CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol。
①催化反应室可能发生的副反应有CH4(g)+2H2O(g)
CO2(g)+4H2(g),则该反应的△H=____。
②催化反应室的温度通常需维持在550~750℃之间,从化学反应速率角度考虑,其主要目的是________。
③在催化反应室中,若两反应达到平衡时,容器中n(CH4)=0.2mol,n(CO)=0.3mol,n(H2)=0.5mol,则通入催化反应室CH4的起始物质的量为______mol(不考虑副反应)。
(2)还原反应室发生的反应为:
ⅰ.Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g)△H=-25kJ/mol
ⅱ.Fe2O3(s)+3H2(g)
2Fe(s)+3H2O(g)△H=+98kJ/mol
①下列措施中能使反应i平衡时
增大的是______(填字母)。
A.增大压强B.降低温度C.充入一定量氮气D.增加Fe2O3(s)用量
E.增大CO的浓度F.加入合适的催化剂
②若在1000℃下进行反应1(该温度下化学反应平衡常数为64),CO起始浓度为量2mol/L(Fe2O3过量),则CO的转化率为_______。
③天然气竖炉冶铁相对于传统焦炭冶铁,该冶铁工艺的优点是_________。
(3)铁钛合金是一种常用的不锈钢材料,某同学在探究该合金的性质时,往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色,该过程发生的反应有:
①2Fe3++Fe=3Fe2+
②Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(无色)+Fe2++2H+
③________________。
【答案】
(1).+165kJ/mol
(2).一定温度范围内,催化剂的活性越大,维持反应速率较快(合理即给分)(3).0.4mol(4).B(5).80%(6).生成的部分CO2及水蒸气可循环利用;该工艺中较大比例的H2作还原剂,可减少CO2的排放(只要答一点即可)(7).2TiO2++Fe+4H+=2Ti3++Fe2++2H2O
【解析】
(1)①考查热化学反应方程式的计算,利用盖斯定律进行判断,即有i×2-ii,得出△H=(206×2-247)kJ·mol-1=+165kJ·mol-1;②考查催化剂的催化效率,在一定温度范围内催化剂的活性最大,化学反应速率加快;③本题考查化学平衡的计算,CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)
变化量:
xxx3x
CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)
变化量:
yy2y2y
则有:
x+2y=0.3,3x+2y=0.5,解得x=y=0.1mol,则起始时通入甲烷的量(0.1+0.1+0.2)mol=0.4mol;
故E错误;F、使用催化剂,对化学平衡移动没有影响,即比值不变,故F错误;②考查化学平衡的计算,令达到平衡时,CO的浓度为amol·L-1,根据平衡常数的表达式,K=(2-a)3/a3=64,解得a=0.4mol·L-1,则消耗CO的物质的量浓度为(2-0.4)mol·L-1=1.6mol·L-1,其转化率为1.6/2×100%=80%;③考查流程的优点,生成的部分CO2及水蒸气可循环利用;该工艺中较大比例的H2作还原剂,可减少CO2的排放;(3)③加入铁屑至溶液出现紫色,说明溶液中Ti元素以Ti3+形式的存在,假如铁屑,把TiO2+中Ti还原成Ti3+,根据信息①,铁元素以Fe2+形式存在,因为溶液显酸性,因此离子反应方程式为2TiO2++Fe+4H+=2Ti3++Fe2++2H2O。
【点睛】本题易错点是
(2)中①的选项E,不要从增大CO的浓度,平衡向正反应方向移动进行分析,应从化学平衡常数的角度考虑,根据化学平衡常数K=c3(CO2)/c3(CO),温度不变化学平衡常数不变,因此通入CO,此比值不变,否则平衡发生改变。
10.砷(33As)在元素周期表中与氮同主族,砷及其化合物被运用在农药、防腐剂、染料和医药等领域,及其多种合金中。
(1)砷原子次外层上的电子数为_____,砷化氢的电子式为_______。
(2)成语“饮鸩止渴”中的“鸩”是指放了砒霜(As2O3)的酒。
As2O3是两性偏酸性的氧化物,写出As2O3溶于浓盐酸的化学方程式__________。
(3)As2O3溶于热水生成的亚砷酸(H3AsO3),具有较强的还原性,分可用于治疗白血病,其水溶液存在多种微粒形态,各微粒的分布分数与溶液pH的关系如右图:
①向亚砷酸溶液中缓缓加入NaOH溶液至pH=11时,反应的离子方程式为_________。
②电离平衡常数Ka1(H3AsO3)=________。
③Na2HAsO3溶液呈碱性,该溶液中c(H2AsO3-)_____c(AsO33-)(填“>”、“<”或“=”)。
④向含有HAsO32-的溶液中滴加氯水反应的离子方程式为_________。
【答案】
(1).18
(2).
(3).As2O3+6HCl=2AsCl3+3H2O(4).H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O(5).10-9.2(6).>(7).HAsO32-+H2O+Cl2=H3AsO4+2Cl-
【解析】
(1)本题考查电子式的书写,As位于第四周期VA族,根据核外电子排布规律,原子结构示意图为
,次外层电子数为18,其氢化物是AsH3,电子式为
;
(2)本题考
-)>c(AsO33-);④考查氧化还原反应方程式的书写,HAsO32-中As显+3价,具有还原性,氯水具有强氧化性,把As氧化成+5价,即离子反应方程式为HAsO32-+H2O+Cl2=H3AsO4+2Cl-。
【点睛】本题难点是氧化还原反应方程式的书写,先判断HAsO32-中As的价态,显+3价,氯水的主要成分是Cl2,具有强氧化性,能把As氧化成+5价,本身被还原成Cl-,因为HAsO32-和H3AsO4都属于弱电解质,因此有HAsO32-+Cl2→H3AsO4+Cl-,。
根据化合价的升降进行配平,即有HAsO32-+Cl2→H3AsO4+2Cl-,遵循原子守恒和电荷守恒,因此离子反应方程式为:
HAsO32-+H2O+Cl2=H3AsO4+2Cl-。
11.硼及其化合物的研究在无机化学的发展中占有独特的地位。
(1)硼元素有10B和11B两种天然稳定同位素,在基态11B原子中,价电子中存在______对自旋方向相反的电子。
第一电离能介于B与N之间的第二周期元素有______种。
(2)目前已制得二十多种硼氢化合物,如乙硼烷B2H6、丁硼烷B4H10等在能源方面前景可期。
①NH3能通过配位键与硼元素的某种氢化物作用得到化合物M,M是一种新的储氢材料,加热M会缓慢释放出H2,并转化为化合物N,M、N分别是乙烷、乙烯的等电子体。
M的结构式为______须标出配位键),氮原子在M、N分子中的杂化方式分别为_________。
②B2H6可作火箭燃料,将B2H6气体通入H2O中的反应为B2H6+6H20=2H3BO3+6H2↑,据此可判断反应中所涉及元素的电负性从小到顺序为_________。
③以硼酸(H3BO3)为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,可将竣基直接还原成醇。
CH3C00H
CH3CH2OH
上图中乙酸分子键角1>键角2,其原因为_____________。
(3)磷化硼(BP)是受高度关注的耐磨材料,可作为金属表面的保护层,其结构与金刚石类似,如图1所示。
①图II是磷化硼沿Z轴的投影图,请在图II中圆球上涂“
”和画“×”分别表明B与P的相对位置_____________。
②已知晶胞边长为apm,则磷化硼的密度是______g/cm3(只要求列算式)。
【答案】
(1).1
(2).3(3).
(4).sp3、sp2(5).B (8). 三个共价键,因此B和N之间是配位键,B提供空轨道,N提供孤电子对,即 ;M失去一个氢气,得到N,N和乙烯互为等电子体,即N的分子式为H2B=NH2,M中N的杂化类型为sp3,N中N的杂化类型为sp2;②考查电负性的规律,同周期从左向右电负性增大,根据反应方程式,B2H6作还原剂,H2O作氧化剂,即B2H6中H显-1甲,B显+3价,说明H的电负性大于B,从而电负性大小顺序是B ;②P位于顶点和面心,个数为8×1/8+6×1/2=4,B全部位于晶胞内部,个数为4,因此化学式为BP,晶胞的质量为4×42/NAg,晶胞的体积为(a×10-10)3cm3,根据密度的定义,密度为 g/cm3。 【点睛】本题的难点是密度的计算,首先根据晶胞的结构判断出化学式和微粒的个数,根据n=N/NA,计算出此物质的物质的量,然后根据m=Nm,计算出晶胞的质量,接着计算出晶胞的体积,最后根据密度的定义,求出密度。 12.某医药中间体的合成路线如下: (1)烃的含氧衍生物A在日常生活中可用作润滑剂,A与化合物I除相对分子质量相同外,氢元素质量百分含量也相同,则A的结构简式为_____。 (2)化合物IV的化学名称为____________。 (3)化合物II化为化合物III的反应条件为__________。 (4)写出化合物VI与CH3NH2反应的化学方程式__________。 (5)化合物VI的芳香族同分异构体有多种,B和C是其中的两类,它们的结构和性质如下: ①已知B遇FeC13溶液发生显色反应,能和银氨溶液发生银镜反应,苯环上只有两个对位取代基,则B的结构简式可能为________或____________。 ②已知C分子中含有甲基,能发生水解反应,苯环上只有一个取代基,则C的结构有_____种。 (6)丁烯酮( )可用作聚合反应单体制取阴离子树脂,还可用作烷基化剂和合成甾族化合物及维生素A的中间体。 请以乙烯和乙炔钠(NaC≡CH)为原料(无机试剂任选),设计制备丁烯酮的合成路线: ___________________。 合成路线流程图示例如下: A B…… 目标产物。 【答案】 (1). (2).苯甲醛(3).NaOH水溶液,加热(4). (5). (6). (7).5(8). 结构简式为 ,名称为苯甲醛;(3)发生卤代烃的水解,条件是NaOH的水溶液,并加热;(4)对比VI和VII的结构简式,反应应是碳氧双键断裂,CH3NH2中N-H发生断裂,然后N和VI中羰基上的碳原子结合,即反应方程式为 ;(5)①B遇FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,能和银氨溶液发生银镜反应,说明含有醛基,苯环上只有两个取代基且处于对位,因此B的结构简式为可能为 、 ;已知C分子含有甲基,能发生水解反应,说明含有酯基,苯环上只有一个取代基,则符合题意的同分异构体为 ;(6)根据化合物IV生成V,应是醛基和NaC≡CH的反应,因此乙烯先生成乙醛,即乙烯与HBr发生加成反应,生成CH3CH2Br,然后CH3CH2Br在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,生成CH3CH2OH,乙醇被氧化成乙醛,然后根据合成路线,得出合成路线,即 。 【点睛】本题的难点是同分异构体数目的判断,根据C的信息,首先想到的是 ,然后写碳链异构,即 ,接着让此酯为乙酸某酯,写出结构简式,即为 ,接着让此酯为丙酸某酯,结构简式为 ,是苯甲酸某酯,结构简式为 ,共有5种。
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