湖北省荆州市届高三下学期质量检查Ⅲ理综试题带答案解析.docx
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湖北省荆州市届高三下学期质量检查Ⅲ理综试题带答案解析
湖北省荆州市2019届高三下学期4月质量检查(Ⅲ)
理综试题
1.化学与科技、社会、生活有着密切的联系。
下列有关说法正确的是
A.古代制盐(NaCl)有“东晒西煮”之说,是利用了复杂的物理、化学方法
B.鸡蛋煮熟后,蛋白质水解成了氨基酸
C.在牙膏中添入Na2PO3F、NaF,能起到预防龋齿的作用
D.生活污水可灌溉庄稼,所以能排放到自然界水体中
2.下列气体的制备和性质实验,在常温下能进行,且能由现象得出相关的结论。
其中错误的是
选项
试剂
试纸或试液
现象
结论
A
亚硫酸钠、浓硫酸
酸性KMnO4试液
褪色
SO2具有还原性
B
浓盐酸、浓硫酸
湿润蓝色
石蕊试纸
变红色
HCl为酸性气体
C
浓盐酸、二氧化锰
湿润淀粉
碘化钾试纸
变蓝色
Cl2具有氧化性
D
浓氨水、生石灰
湿润红色
石蕊试纸
变蓝色
NH3为碱性气体
A.AB.BC.CD.D
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.100g溶质质量分数为46%的乙醇水溶液中,含有4NA个氧原子
B.标准状况下,11gT216O中含有的质子数目为6NA
C.3.65g液态HCl中含有的粒子总数为0.2NA
D.25℃时Ksp(CaSO4)=9×10-6,则该温度下CaSO4饱和溶液中含有3×10-3NA个Ca2+
4.维拉帕米(又名异搏定)是治疗心绞痛和原发性高血压的药物,合成路线中某一步骤如图所示。
下列说法中正确的是
A.X中所有原子可能在同一平面上B.含苯环和羧基的X的同分异构体有3种
C.Z的分子式为C13H10O3D.1molZ最多可与2molBr2发生加成反应
5.《科学美国人》评出的2016年十大创新技术之一是碳呼吸电池,电池原理如图所示,则下列有关说法正确的是
A.以此电池为电源电解精炼铜,当有0.1mol电子转移时,有3.2g铜溶解
B.正极每消耗4.48L的CO2,则生成0.1molC2O42-
C.每生成1molAl2(C2O4)3,有6mol电子流过草酸盐溶液
D.随着反应进行,草酸盐浓度不变
6.前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。
已知:
A、C同主族,A的原子最外层电子数是次外层的3倍,B的氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱,D的原子半径是第3周期中最小的,E是形成骨骼和牙齿的主要元素,且E单质能和水反应。
则下列分析错误的是
A.A和B形成的化合物可作为耐火材料
B.A和C的氢化物的沸点:
C>A
C.简单离子半径:
E D.E和D形成的化合物的电子式: 7.电解质溶液导电能力越强,电导率越大。 常温下用0.1000mol/L盐酸分别滴定10.00mL浓度均为0.1000mol/L的NaOH溶液和二甲胺[(CH3)2NH]溶液{二甲胺在水中电离与氨相似,已知在常温下Kb[(CH3)2NH·H2O]=1.6×10-4},利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。 下列说法正确的是 A.盐酸滴定二甲胺实验中选择酚酞作指示剂比选甲基橙误差更小 B.d点溶液中: c(H+)>c(OH-)+c[(CH3)2NH2+] C.b、c、d、e四点的溶液中,水的电离程度最大的是d点 D.a点溶液与d点的溶液混合后的溶液中: c(OH-) 8.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,可用ClO2为原料制取。 某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。 已知: 饱和NaClO2溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。 Ba(ClO2)2可溶于水。 利用如图所示装置进行实验。 (1)装置①的作用是________,装置④中反应生成NaClO2的离子方程式为______。 (2)从装置④反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤为: ①_______,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③用38~60℃的温水洗涤;④___________________,得到成品。 如果撤去④中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是______________。 (3)设计实验检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4: _______________________。 (4)为了测定NaClO2粗品的纯度,取10.0g上述初产品溶于水配成1L溶液,取出10mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应后(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.20mol·L-1的Na2S2O3标准液滴定,达到注定终点时的现象为: _____________________________________________。 重复3次,消耗Na2S2O3溶液的体积依次为: 19.50mL、20.50mL、22.00mL,则NaClO2粗品的纯度为_____。 (提示: 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。 9.镧系金属元素铈(Ce)常见有+3、+4两种价态,铈的合金耐高温,可以用来制造喷气推进器零件。 铈元素在自然界中主要以氟碳铈矿形式存在,其主要化学成分为CeFCO3。 工业上利用氟碳铈矿提取CeCl3的一种工艺流程如下: (1)为了提高焙烧效率可以采取的措施有______________。 (回答两条即可) (2)假设参与酸浸反应的CeO2和CeF4的物质的量之比为3∶1,试写出相应的化学方程式: ______。 有同学认为酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换盐酸更好,其理由是: ___________。 (3)常温下,当溶液中的某离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全。 据此,在生成Ce(OH)3的反应中,加入NaOH溶液至pH至少达到________时,即可视为Ce3+已完全沉淀。 {Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20}。 (4)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液,该反应能发生的原因是____________________。 (5)雾霾中含有的污染物NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-,用电解的方法可将上述吸收液中的NO2-转化为稳定的无毒气体,同时将Ce3+再生为Ce4+,其原理如图所示。 ①NO2-从电解槽的________(填字母序号)口进入。 ②每生成标准状况下11.2L无毒气体,同时可再生Ce4+________mol。 10.煤炭燃烧时产生大量SO2、NO对环境影响极大。 (1)使用清洁能源可有效减少SO2等的排放。 煤的液化是现代能源工业中重点推广的能源综合利用方案,最常见的液化方法为用煤生产CH3OH。 已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如下: i: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-akJ/mol ii: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH2=+bkJ/mol iii: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3 ΔH3=________。 (2)在密闭容器中进行反应i,改变温度时,该反应中的所有物质都为气态,起始温度、体积相同(T1℃、2L密闭容器)。 反应过程中部分数据见下表: 反应时间 CO2/mol H2/mol CH3OH/mol H2O/mol 反应Ⅰ恒 温恒容 0min 2 6 0 0 10min 4.5 20min 1 30min 1 反应Ⅱ绝 热恒容 0min 0 0 2 2 ①达到平衡后,反应Ⅰ、Ⅱ对比: 平衡常数K(Ⅰ)________K(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”下同);平衡时CO2的浓度c(Ⅰ)________c(Ⅱ)。 ②对反应Ⅰ,在其他条件不变下,若30min时只改变温度为T2℃,再次平衡时H2的物质的量为2.5mol,则T1________T2(填“>”“<”或“=”)。 ③若30min时只向容器中再充入1molH2(g)和1molH2O(g),则平衡________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。 (3)研究人员发现,将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧,能够降低燃煤时NO的排放,主要反应为: 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)。 在一定温度下,于2L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO发生该反应,如图为容器内的压强(p)与起始压强(p0)的比值(p/p0)随时间的变化曲线。 ①0~5min内,该反应的平均反应速率v(NO)=________;平衡时N2的产率为________。 ②若13min时,向该容器中再充入0.06molCO2,15min时再次达到平衡,此时容器内 / 的比值应在图中A点的________(填“上方”或“下方”)。 11.铝、铁和铜都是日常生活中常见的金属,有着广泛的用途。 请回答下列问题: (1)某同学写出了铝原子的4种不同状态的电子排布图其中能量最低的是___________(填字母),电子由状态B到状态C所得原子光谱为___________光谱(填“发射”或“吸收”),状态D是铝的某种激发态,但该电子排布图有错误,主要是不符合__________________________。 A. B. C. D. (2)K3[Fe(CN)6]溶液可用于检验Fe2+,生成沉淀的离子方程式为______________________________。 与CN-互为等电子体的化合物是______(写名称)。 (3)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体。 与铜同一周期的副族元素的基态原子中,最外层电子数与铜原子相同的元素,其原子中未成对电子数为____。 实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子的结构简式为________。 SO42-的立体构型为____,中心原子的杂化轨道类型为____。 (4)某种Al-Fe合金的晶胞如图所示,若合金的密度为ρg·cm-3,则晶胞中Al与Fe的最小距离为___pm。 12.聚合物H( )是一种聚酰胺纤维,广泛用于各种刹车片,其合成路线如下: 已知: ①C、D、G均为芳香族化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。 ②Diels-Alder反应: (1)生成A的反应类型是___________,F中所含官能团的结构简式为______________。 (2)B的结构简式是___________;“B→C”的反应中,除C外,另外一种产物名称是______。 (3)D+G→H的化学方程式是_____________________________________________。 (4)Q是D的同系物,相对分子质量比D大14,则Q可能的结构有______种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为1: 2: 2: 2: 1的结构简式为_____________________。 (5)已知: 乙炔与1,3-丁二烯也能发生Diels-Alder反应。 请以1,3-丁二烯和乙炔为原料,选用必要的无机试剂合成 ,写出合成路线______________。 (合成路线流程图示例: H2C=CH2 CH3CH2OH CH3COOC2H5)。 参考答案 1.C 【解析】 【分析】 【详解】 A.古代制盐(NaCl)有“东晒西煮”之说,主要指的是通过蒸发结晶来晒盐,是利用了物理方法,没有发生化学变化,A错误; B.鸡蛋煮熟后,蛋白质发生了变性,而不是水解,B错误; C.氟元素可预防龋齿,故在牙膏中添入Na2PO3F、NaF能起到预防龋齿的作用,C正确; D.生活污水中含有有毒物质,不可灌溉庄稼也不能排放到自然界水体中,D错误。 答案选C。 2.C 【解析】 【分析】 【详解】 A.浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现的是SO2的还原性,A正确。 B.利用浓硫酸的高沸点性以及吸水放热的性质,可以制取HCl气体,pH试纸变红,则说明气体为酸性气体,B正确; C.浓盐酸和二氧化锰加热可以制取Cl2,常温下不反应,Cl2可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,试液变蓝,说明KI转化为I2,则说明Cl2有强氧化性,题干气体的制备方法无加热,C错误; D.NH3制备可以采取浓氨水和生石灰制取,可用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝则说明NH3为碱性气体,D正确; 故答案选C。 3.A 【解析】 【分析】 【详解】 A.乙醇溶液中除了乙醇外,水也含氧原子,100g46%的乙醇溶液中,乙醇的质量为46g,物质的量为1mol,乙醇含1mol氧原子;水的质量为100g-46g=54g,物质的量为3mol,水含3mol氧原子,所以此溶液中含有的氧原子的物质的量共为4mol,个数为4NA,故A正确; B.标准状况下,11gT216O的物质的量是0.5mol,其中含有的质子数目为5NA,故B错误; C.3.65g液态HCl的物质的量是0.1mol,含有的微粒是HCl分子,则其中含有的粒子总数为0.1NA,故C错误; D.25℃时,Ksp(CaSO4)=9×10-6,则CaSO4饱和溶液中Ca2+浓度为3×10-3mol/L,不知溶液体积,不能计算粒子数,故D错误。 答案选A。 【点睛】 选项A是解答的易错点,学生容易忽视溶剂水中还含有氧原子而错选。 4.D 【解析】 【分析】 【详解】 A.X分子中含有甲基,X中所有原子不可能在同一平面上,A错误; B.含苯环和羧基,对应的同分异构体可含有-CH2COOH,或含有-CH3、-COOH(邻、间、对),共有4种,B错误; C.由Z结构简式可知分子式为C13H12O3,C错误; D.Z中能与单质溴发生加成反应的只有碳碳双键,含有2个碳碳双键,则1molZ最多可与2molBr2发生加成反,D正确; 答案选D。 【点睛】 准确判断出分子中含有的官能团并能灵活迁移应用的是解答的关键,A是解答的易错点,注意联系苯、甲烷等典型有机物的结构特点。 5.D 【解析】 【分析】 【详解】 A.以此电池为电源电解精炼铜,当有0.1mol电子转移时,阳极溶解铜的物质的量小于0.05mol,质量小于3.2g,A错误; B.正极每消耗4.48L的CO2,由于状态不确定,则不一定生成0.1mol ,B错误; C.电子不能通过溶液传递,C错误; D.多孔碳电极的电极反应式为 ,铝极反应为 ,随着反应的进行,碳呼吸电池中 浓度不变,D正确。 答案选D。 6.B 【解析】 【分析】 前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。 已知: A、C同主族,A的原子最外层电子数是次外层的3倍,A是O,则C是S,B的氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱,B是Al。 D的原子半径是第三周期中最小的,D是Cl。 E是形成骨骼和牙齿的主要元素,且E单质能和水反应,E是Ca。 据此解答。 【详解】 根据以上分析可知A、B、C、D、E分别是O、Al、S、Cl、Ca。 A.A和B形成的化合物氧化铝可作为耐火材料,A正确; B.水分子间存在氢键,则A和C的氢化物的沸点: C<A,B错误; C.核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则简单离子半径: E<D<C,C正确; D.E和D形成的化合物是离子化合物氯化钙,电子式为 ,D正确。 答案选B。 7.C 【解析】 【分析】 【详解】 A.把盐酸滴加到二甲胺中,开始时溶液显碱性,当滴定达到终点时,溶液由碱性变为酸性,根据人视觉有滞后性,观察溶液的颜色由浅到深比较敏锐,所以为减小滴定误差,在该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂更精确些,不应该选择酚酞作为指示剂,A错误; B.曲线a电导率先减小后增大,曲线a表示用0.100mol·L-1盐酸滴定10.00mL浓度为0.100mol·L-1的NaOH;曲线b电导率持续增大,曲线b表示用0.100mol·L-1盐酸滴定10.00mL浓度为0.100mol·L-1的二甲胺溶液,d点恰好中和阳离子水解溶液显酸性,但水解程度很弱,则溶液中c(H+)<c(OH-)+c[(CH3)2NH2+],B错误; C.b点二甲胺过量,c点溶质是氯化钠,d点恰好中和阳离子水解,e点盐酸过量,则四点的溶液中水的电离程度最大的是d点,C正确。 D.a点溶液含有等浓度的氯化钠和氢氧化钠,d点的溶液是(CH3)2NH2Cl,二者混合物得到NaCl、(CH3)2NH2Cl和(CH3)2NH·H2O,已知在常温下Kb[(CH3)2NH·H2O]=1.6×10-4},这说明电离程度大于水解程度,溶液显碱性,c(H+)<c(OH-),D错误。 答案选C。 8.吸收多余的ClO2气体,防止污染环境2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2减压低于60℃干燥NaClO3和NaCl取少量晶体溶于蒸馏水,滴加几滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出现,则含有Na2SO4,若无白色沉淀出现,则不含Na2SO4滴入最后一滴Na2S2O3标准液,溶液蓝色褪去且半分钟内颜色不再变化90.5% 【解析】 【分析】 装置②中制备得到ClO2,所以三颈瓶中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成ClO2和Na2SO4,二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2,②中可能发生Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,产生的SO2被带入④中,SO2与H2O2反应生成硫酸钠。 由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃,温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl;装置③的作用是安全瓶,有防倒吸作用,从装置④的溶液获得NaClO2晶体,需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,装置①⑤是吸收多余气体防止污染,据此解答。 【详解】 (1)本实验产生污染性气体,直接排放会污染环境,故需要尾气处理,装置①就是用碱吸收反应产生的ClO2等尾气,当关闭K2打开K1时,可以吸收反应产生的ClO2气体,防止污染环境;装置④中生成NaClO2,Cl元素的化合价降低,双氧水应表现还原性,有氧气生成,结合原子守恒可知,还有水生成,配平后方程式为: ; (2)高于60℃时 分解成NaClO3和NaCl,所以在减压条件下于 蒸发结晶,以防NaClO2分解; 时析出晶体是 ,为防止析出晶体 ,应趁热过滤,所以应控制温度38℃∼60℃进行洗涤,则从装置④反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤为: ①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③用38~60℃的温水洗涤;④低于60℃干燥,得到成品。 如果撤去④中的冷水浴,温度升高, 分解成NaClO3和NaCl,可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl; (3)检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4,可以通过检验硫酸根实现,即取少量晶体溶于蒸馏水,滴加几滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出现,则含有Na2SO4,若无白色沉淀出现,则不含Na2SO4; (4)碘遇淀粉变蓝色,反应结束时,碘反应完全,滴加最后一滴 标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色,说明到达滴定终点;重复3次,消耗Na2S2O3溶液的体积依次为: 19.50mL、20.50mL、22.00mL(误差大,舍去),平均值为20.00mL,根据关系式NaClO2~2I2~4NaS2O3可知NaClO2的纯度为 。 9.粉碎、逆流、增大空气量9CeO2+3CeF4+45HCl+3H3BO3=Ce(BF4)3↓+11CeCl3+6Cl2↑+27H2O不释放氯气,减少对环境的污染9KBF4的溶解性比Ce(BF4)3的溶解性更小d3 【解析】 【分析】 利用氟碳铈矿(主要成分CeFCO3)提取CeCl3的一种工艺流程为,CeFCO3焙烧得CeO2、CeF4,用盐酸和硼酸酸浸,过滤得沉淀Ce(BF)4和CeCl3滤液,Ce(BF)4与氯化钾溶液反应得到CeCl3和KBF4,CeCl3与前面滤液中CeCl3的合并再加氢氧化钠,得Ce(OH)3沉淀,Ce(OH)3沉淀与盐酸反应可得CeCl3•6H2O,加热CeCl3•6H2O和NH4Cl的固体混合物可得到无水CeCl3;据此解答。 【详解】 (1)根据外界条件对反应速率的影响可知为了提高焙烧效率可以采取的措施有粉碎、逆流、增大空气量等。 (2)假设参与酸浸反应的CeO2和CeF4的物质的量之比为3∶1,根据流程可知反应物还有HCl、H3BO3,生成物有Ce(BF4)3沉淀、CeCl3,根据化合价的变化,因元素Ce由+4价变为+3价,化合价降低,由氧化还原反应原理可知,应有元素化合价升高,则应有Cl2生成,结合原子守恒可知相应的化学方程式为9CeO2+3CeF4+45HCl+3H3BO3=Ce(BF4)3↓+11CeCl3+6Cl2↑+27H2O。 由于有氯气生成,会污染空气,所以酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换盐酸更好的理由是不释放氯气,减少对环境的污染。 (3)常温下,当溶液中的某离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全。 根据Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20可知溶液中氢氧根浓度是 =10-5mol/L,因此在生成Ce(OH)3的反应中,加入NaOH溶液至pH至少达到9时,即可视为Ce3+已完全沉淀。 (4)由于KBF4的溶解性比Ce(BF4)3的溶解性更小,因此向Ce(BF4)3中加入KCl溶液,该反应能发生。 (5)①根据氢离子的移动方向可知左侧电极是阳极,右侧电极是阴极,NO2-得到电子转化为稳定的无毒气体氮气,所以NO2-从电解槽的d口进入。 ②每生成标准状况下11.2L无毒气体,氮气的物质的量是0.5mol,转移0.5mol×6=3.0mol电子,根据电子得失守恒可知同时可再生3.0molCe4+。 10.-(a+b)kJ/mol<>>正向6×10-3mol/(L·min80%上方 【解析】 【分析】 【详解】 (1)已知: i: CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-akJ/mol ii: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH2=+bkJ/mol iii: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3 根据盖斯定律可知i-ii即得到CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)ΔH3=-(a+b)kJ/mol。 (2)①正反应放热,反应I是恒温恒容容器,反应Ⅱ绝热恒容,图表中反应Ⅱ若恒温恒容达到相同平衡状态,Ⅱ为逆向恒容绝热,温度降低,平衡正向进行,平衡常数增大,所以达到平衡后,反应Ⅰ、Ⅱ对比: 平衡常数K(Ⅰ)<K(Ⅱ),平衡时CO2的浓度c(Ⅰ)>c(Ⅱ)。 ②对反应Ⅰ,根据表中数据可知平衡时氢气的物质的量是3mol,在其他条件不变下,若30min时只改变温度为T2℃,再次平衡时H2的物质的量为2.5mol,说明平衡正向进行温度降低,则T1>T2。 ③根据表中数据可知反
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