化学江苏省常州市届高三上学期期末考试.docx
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化学江苏省常州市届高三上学期期末考试
江苏省常州市2020届高三上学期期末考试
可能用到的相对原子质量:
H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Mg—24
Al—27 S—32 Cl—35.5 Fe—56 Ba—137
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
单项选择题:
本题包括10小题,每小题2分,共20分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.垃圾分类处理就是新时尚。
下列做法正确的是( )
A.回收厨余垃圾,提取食品用油B.焚烧废旧塑料,防止白色污染
C.回收电子垃圾,集中填埋处理D.改变生活方式,预防废物生成
2.新制氯水中存在反应Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是( )
A.中子数为18的氯原子:
ClB.H2O的比例模型:
C.Cl-的结构示意图:
D.HClO的电子式:
H
C
3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维
B.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料
C.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂
D.钠钾合金熔点低,可用作快中子反应堆的热交换剂
4.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A.无色透明的溶液:
Na+、Cu2+、SO
、NO
B.Kw/c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液:
NH
、Ca2+、Cl-、NO
C.c(Fe2+)=1mol·L-1的溶液:
K+、NH
、MnO
、SO
D.水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液:
K+、Na+、AlO
、CO
5.下列实验操作能达到实验目的的是( )
A.过滤操作时,可用玻璃棒搅拌混合物以加快过滤速度
B.分液操作时,先将上层液体从上口倒出,再将下层液体从下口放出
C.在装置甲中放入MnO2和稀盐酸加热制备氯气
D.在装置乙中放入NaOH溶液吸收实验室制氯气时的尾气
6.下列有关物质性质的叙述正确的是( )
A.Cu片放入浓硫酸可生成SO2
B.KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体
C.在蒸发皿中充分加热FeCl3溶液可得到FeCl3固体
D.向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液可生成CO2
7.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.饱和Na2CO3溶液与BaSO4固体反应:
CO
+BaSO4===BaCO3+SO
B.室温下用浓HNO3溶解铜:
3Cu+2NO
+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O
C.向次氯酸钠溶液中通入足量SO2气体:
ClO-+SO2+H2O===HClO+HSO
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量澄清石灰水:
Ca2++HCO
+OH-===CaCO3↓+H2O
8.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,Y是地壳中含量最高的元素,工业上通常电解Z的熔融氧化物得到其单质,W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍,四种元素原子的最外层电子数之和为19。
下列说法正确的是( )
A.原子半径r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B.Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
D.X和W形成的化合物XW2中含有离子键
9.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.MgCO3(s)
MgCl2(aq)
Mg(s)
B.SiO2(s)
SiCl4(l)
Si(s)
C.FeS2(s)
SO3(g)
H2SO4(aq)
D.N2(g)
NH3(g)
[Ag(NH3)2]NO3(aq)
10.高铁酸盐(如Na2FeO4)被广泛应用在水处理方面,以铁基材料为阳极,在高浓度强碱溶液中通过电解制备高铁酸盐,装置如右图。
下列说法正确的是( )
A.a为阳极,电极反应式为Fe-6e-+4H2O===FeO
+8H+
B.电解过程中电能全部转化为化学能
C.为防止高铁酸根扩散被还原,则离子交换膜为阴离子交换膜
D.铁电极上有少量气体产生的原因可能是4OH--4e-===O2↑+2H2O
不定项选择题:
本题包括5小题,每小题4分,共20分。
每小题只有一个或两个选项符合题意。
若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。
11.下列说法正确的是( )
A.常温下,2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)能自发进行,则该反应的ΔH>0
B.常温下,0.1mol·L-1氨水稀释后,溶液中c(NH
)/c(NH3·H2O)的值增大
C.2molSO2与1molO2混合反应生成SO3,转移电子数为4×6.02×1023
D.用pH均为11的NaOH溶液和氨水分别中和等体积等物质的量浓度的盐酸,消耗氨水的体积更大
12.化合物Y有解热镇痛的作用,可由X与乙酸酐合成,下列关于X和Y的说法正确的是( )
A.X分子中碳原子一定处于同一平面
B.X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.在一定条件,X可与HCHO发生缩聚反应
D.1molY最多能与3molNaOH反应
13.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结 论
A
向BaCl2溶液中通入SO2和气体X,出现白色沉淀
气体X一定具有氧化性
B
向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,振荡,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝
Fe3+的氧化性比I2的强
C
向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴加入BaCl2溶液,溶液红色逐渐褪去
BaCl2溶液呈酸性
D
向2mL2%的硫酸铜溶液中滴入几滴NaOH溶液,振荡后再加入1mL有机物X,加热后未出现砖红色沉淀
有机物X中不含醛基
14.H2S为二元弱酸,20℃的pKa1=6.89,pKa2=14.15(电离常数K的负对数-lgK=pK)。
在20℃时,向0.1mol·L-1的Na2S溶液中缓慢通入HCl(忽略溶液体积变化和H2S的挥发),在该过程中下列微粒物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.溶液中c(HS-)=c(S2-)时,c(S2-)+2c(H2S) B.溶液呈中性时,c(HS-)+2c(H2S)=c(Cl-) C.溶液pH=6.89时,c(Cl-)>c(HS-)=c(H2S)>c(H+)>c(OH-) D.溶液中c(Cl-)=0.2mol·L-1时,c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)=c(H+) 15.一定条件下,测得反应3CO(g)+3H2(g) (CH3)2O(g)+CO2(g)达平衡时CO的平衡转化率与温度和压强的关系如右图所示(假定过程中不发生其他反应)。 温度为T时,向体积为1L的恒容密闭容器中充入0.4molCO和0.4molH2,反应达平衡时测得CO2物质的量为0.1mol。 下列说法正确的是( ) A.该反应的ΔH<0,图中压强p1>p2 B.压强为p2时,图中Q点所示条件下v(正) C.温度为T时,若向体积为1L的恒压容器中充入0.4molCO和0.4molH2,达平衡时CO的转化率大于75% D.温度为T时,若向原容器中充入0.1molCO、0.2mol(CH3)2O和0.2molCO2,则该反应的平衡常数大于104 第Ⅱ卷(非选择题 共80分) 16.(12分)以含锂电解铝废渣(主要成分为LiF、AlF3、NaF,少量CaO等)为原料,生产碳酸锂的工艺流程如下: (已知: 常温下,LiOH可溶于水,Li2CO3微溶于水) (1)含锂电解铝废渣与浓硫酸在200~400℃条件下反应2h,加水浸取后过滤,得到的滤渣主要成分是________(填化学式)。 (2)流程中浸取后的过滤操作需要趁热在恒温装置中进行,否则会导致Li2SO4的收率下降,原因是_________________________________________。 (已知部分物质的溶解度数据见下表) (3)40℃下进行碱解反应,得到粗碳酸锂与氢氧化铝的混合滤渣,生成氢氧化铝的离子方程式为______________________________。 (4)苛化过程中加入的氧化钙将不溶性的碳酸锂转化成氢氧化锂溶液。 若氧化钙过量,则可能会造成____________________________。 (5)碳化反应中,CO2的吸收采用了气、液逆流的方式,这样做的优点是___________________。 整个工艺流程中可以循环利用的物质有____________。 17.(15分)化合物G是合成一种新型降压药的重要中间体,其合成路线如下: (1)化合物A中官能团的名称是________和________。 (2)化合物A→B的反应类型是____________。 (3)化合物D的分子式为C13H18N2O3,D的结构简式为________。 (4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,该同分异构体的结构简式为________。 ①含有苯环,属于α氨基酸;②能发生银镜反应;③分子中含有6种不同环境的氢原子。 (5)已知: ROH RNH2。 写出以 和乙烯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 18.(12分)铝工业产生的硫酸盐溶液经喷雾干燥后得到以硫酸铝为主的固体,硫酸铝的利用成为资源综合利用的一个重要项目。 (1)室温下配制一定浓度的酸性硫酸铝溶液,通过加入CaCO3粉末调节硫酸铝溶液的pH,可制得可溶性的碱式硫酸铝[Ala(OH)b(SO4)c],用于烟气脱硫,碱式硫酸铝中b值的大小影响其脱硫效率。 制备碱式硫酸铝溶液时,可以提高b值的措施有________________________________________________________________________ (写出一条合理措施即可) (2)在还原气氛下硫酸铝固体分解得到的活性Al2O3可作为工业催化剂载体。 在H2还原气氛下,硫酸铝的分解常温就能进行。 这是由于在还原气氛中易生成中间产物Al2S3,随即再与Al2(SO4)3反应得到Al2O3。 则Al2(SO4)3与H2反应生成Al2S3的化学方程式为______________________________________________________________。 (3)将10.00gAl2(SO4)3·nH2O放入坩埚内,在氩气气氛中灼烧。 在热分解过程中,热重分析仪记录数据如下(已去除坩埚的质量): 温度 298K 523K 687K 1393K 固体质量 10.00g 5.94g 5.14g 1.53g ①温度达1393K后固体质量不再变化,经分析固体成分为γAl2O3和无定型Al2O3结构的微晶。 则Al2(SO4)3·nH2O中的n值为________。 ②求523K时固体成分的化学式(请写出计算过程)。 19.(15分)实验室用软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制取Mn2O3和单质硫,其实验流程如下: 已知: ①在碱性条件下,二价锰以Mn(OH)2形式稳定存在,三价锰以MnOOH形式稳定存在。 Mn(OH)2和MnOOH均难溶于水和碱性溶液。 ②无水MnSO4晶体熔点700℃,在不同温度下它和MnOOH固体受热发生分解: 4MnSO4 2Mn2O3+4SO2↑+O2↑;2MnOOH Mn2O3+H2O↑。 (1)溶浸过程中生成MnSO4、Fe2(SO4)3及单质S,该反应的化学方程式为__________________________________________________。 (2)室温下,为使杂质离子浓度小于1×10-6mol·L-1,除铁步骤中需调节溶液pH范围为______________(已知: Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16、Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀) (3)为提高Mn2O3的产率,流程中两次过滤操作后均需对滤渣进行洗涤,并________________________________________________________。 (4)(NH4)2S溶液浸取过滤Ⅰ得到的滤渣时发生反应: (NH4)2S+xS (NH4)2Sx+1,单质硫转化为多硫化铵[(NH4)2Sx+1]转移到液相中。 实验时采用过量的饱和(NH4)2S溶液浸取的目的是_________________________________________________________________________。 将多硫化铵溶液置于如右图所示的装置中,控制在90℃条件下分解,单质硫的提取率可达98%。 实验中适宜的加热方式为____________________。 (5)请补充完整由MnSO4溶液制备较纯净Mn2O3的实验方案: 向MnSO4溶液中________________________________________________________,72h后得到产品Mn2O3。 (须使用的试剂: 0.2mol·L-1氨水、3%H2O2溶液、BaCl2溶液、热水) 20.(14分)通过多种方法对废水废气脱硝,可以减轻含氮物质对环境的污染。 (1)在缺氧条件下,由于兼性脱氮菌的作用,将NO 和NO 还原成N2实现脱硝的过程,称为反硝化。 污水处理厂以甲醇作碳源实现硝酸盐的反硝化过程分两步进行: 3NO (aq)+CH3OH(l)===3NO (aq)+CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-398.9kJ·mol-1 2NO (aq)+CH3OH(l)===N2(g)+CO2(g)+H2O(l)+2OH-(aq);ΔH=-91.5kJ·mol-1 反应6NO (aq)+5CH3OH(l)===3N2(g)+5CO2(g)+7H2O(l)+6OH-(aq)的ΔH=________kJ·mol-1。 (2)在船舶废气的脱硝工艺中,采用无隔膜电解法对海水进行电解,再用循环喷淋模式对船舶废气进行脱硝。 ①使用惰性电极对海水电解。 由于采用无隔膜电解槽,阳极产物大部分是ClO-,同时会有少量Cl2、ClO 生成,则电解生成ClO 的电极反应式为__________________________。 ②一段时间后,随电解海水中ClO-含量的不断增加,经循环喷淋系统吸收的废气中NO脱除率不断增加,而NO2的脱除率却有所下降,这是由于NO被氧化为NO2,该反应的离子方程式为__________________________________。 ③电解海水溶液的pH对氮氧化物的去除率会产生一定影响,见下图。 当电解液pH从5.5下降至4.5过程中,NO和NOx的脱除率快速上升的原因是____________________________。 综合考虑脱硝效率、后期处理、设备使用等因素,选择电解海水溶液的最佳pH为________。 (3)锅炉的烟气脱硝处理常采用以氨为还原剂进行催化还原,主要反应如下: 4NH3+4NO+O2===4N2+6H2O ① 4NH3+6NO===5N2+6H2O ② 当反应温度过高时,NH3会发生以下反应: 4NH3+3O2===2N2+6H2O ③ 4NH3+5O2===4NO+6H2O ④ 在反应②中当生成1molN2时,转移的电子数为________mol。 随着反应温度升高,脱硝效率降低的原因可能是__________________________________________________。 21.(12分)吡啶类化合物是合成医药、农药、香料、染料等产品的重要原料。 现有一种新型的N,O一二齿配体吡啶类化合物(A),将它和ZnEt2反应后可以得到含锌的有机化合物(B),其具有优异的催化性能。 (1)基态Zn原子核外电子排布式为______________。 (2)1mol化合物A中含有的σ键数目为______________。 (3)化合物A能与水以任意比例互溶,这是因为____________________________________。 (4)化合物A中碳原子轨道的杂化类型为________,化合物B中含有________(填字母)。 a.极性共价键b.非极性共价键c.配位键d.氢键 (5)某化合物甲具有与吡啶类化合物相似的性质,其晶胞结构如右图所示,其中X原子的配位数为________。 【参考答案】 1.D 2.A 3.D 4.B 5.D 6.B 7.A 8.C 9.D 10.D 11.B 12.CD 13.B 14.BC 15.AC 16.(12分,每空2分) (1)CaSO4 (2)若未恒温趁热过滤,则过滤时溶液温度下降,硫酸钠结晶析出时,夹裹了部分的硫酸锂共沉淀 (3)2Al3++3CO +3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑ (4)碳酸锂产品的钙离子含量相对升高(或使得氢氧化铝溶解进入溶液,导致最终产品的纯度下降) (5)可增大接触面积,提高碳化效率 CO2 17.(15分) (1)酯基(1分) 氨基(1分) (2)取代反应(2分) (3)(3分)(4) (3分) (5)(5分,每步1分) 18.(12分) (1)适当增加CaCO3的用量、适当升高温度、延长反应时间或加快搅拌速度(2分) (2)Al2(SO4)3+12H2===Al2S3+12H2O(2分) (3)①18(2分) ②n[Al2(SO4)3]=n(Al2O3)=1.53g÷102g·mol-1=0.015mol m[Al2(SO4)3]=0.015mol×342g·mol-1=5.13g<5.94g 故523K时固体的成分为带有部分结晶水的物质(2分) m(H2O)=5.94g-5.13g=0.81g n(H2O)=0.81g÷18g·mol-1=0.045mol(2分) n[Al2(SO4)3]∶n(H2O)=0.015mol∶0.045mol=1∶3 所以523K时固体成分的化学式为Al2(SO4)3·3H2O(2分) 19.(15分) (1)3MnO2+2FeS2+6H2SO4===3MnSO4+Fe2(SO4)3+4S+6H2O(2分) (2)3.0 (3)将洗涤后的滤液合并入过滤后的滤液中(2分) (4)增大单质硫的浸取率(2分) 水浴加热(2分) (5)加入过量3%过氧化氢溶液和0.2mol·L-1氨水,不断搅拌,直至生成大量沉淀,过滤,用热水洗涤沉淀2~3次,直至滤液中滴加BaCl2溶液不再出现浑浊,将沉淀转移入加热装置,控制温度在250℃加热(5分) 20.(14分) (1)-1072.3(2分) (2)①Cl-+3H2O-6e-===ClO +6H+(2分)②NO+ClO-===NO2+Cl-(2分) ③酸性增强时,有效氯ClO-转化为HClO和Cl2,它们的氧化性强于ClO-或Cl2与NO的反应是气相反应,接触更充分(2分) 7~7.5(2分) (3)2.4(2分) 高温时NH3发生氧化反应③④,导致还原剂NH3被大量消耗(或NH3发生氧化反应④会再产生NO)(2分) 21.(12分,每空2分) (1)[Ar]3d104s2 (2)24mol(3)化合物A与水分子间存在氢键 (4)sp2、sp3 abc(5)8
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