高三一轮联考理科综合化学试题答案解析.docx
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高三一轮联考理科综合化学试题答案解析.docx
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高三一轮联考理科综合化学试题答案解析
宁夏吴忠市【精品】高三一轮联考理科综合化学试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是()
A.生活污水进行脱氮、脱磷处理可以减少水体富营养化
B.食品袋中装有硅胶的小纸包的作用是防止食品受潮
C.草木灰不能与铵态氮肥混合施用
D.爆竹燃放过程中,硫燃烧直接生成三氧化硫
2.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.28g乙烯和丙烯混合物中的极性键数目为4NA
B.32gCu和32gS充分反应,转移电子数为NA
C.精炼铜时,若阳极失去0.1NA个电子,则阴极增重3.2g
D.等物质的量的钠分别在足量的氧气和氯气中燃烧,转移电子数相等
3.用下列实验装置进行相应实验,设计正确且能达到实验目的的是
A.
用于实验室制取少量CO2
B.
用于配制一定物质的量浓度的硫酸
C.
用于模拟生铁的电化学腐蚀
D.
用于蒸干AlCl3溶液制备无水AlCl3
4.作为“血迹检测小王子”,鲁米诺反应在刑侦中扮演了重要的角色,其一种合成原理如图所示。
下列有关说法正确的是
A.鲁米诺的化学式为C8H6N3O2
B.1molA分子最多可以与5mol氢气发生加成反应
C.B中处于同一平面的原子有9个
D.
(1)、
(2)两步的反应类型分别为取代反应和还原反应
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、W同主族,且X的电子层数与电子总数相等;X、Y形成的最简单化合物是目前应用广泛的一种气体燃料;Z是地壳中的含量最多的元素。
下列说法正确的是
A.原子半径:
X<Y<Z<WB.氢化物沸点:
Y>Z
C.Z、W形成的化合物中只含离子键D.W2Y2Z4的水溶液呈碱性
6.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为
下列关于该电池的说法不正确的是()
A.充电时,若转移
,石墨(
)电极将增重
B.充电时,阳极的电极反应式为
C.放电时,
在电解质中由负极向正极迁移
D.放电时,负极的电极反应式为
7.室温下,某二元碱
水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法错误的是()
A.
的数量级为
B.
水溶液显碱性
C.等物质的量的
和
混合溶液中
D.在
水溶液中,
二、原理综合题
8.磷化铝(AlP)通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂,吸水后会立即产生高毒性PH3气体(沸点-89.7℃,还原性强)。
某化学兴趣小组的同学用下述方法测定粮食中残留磷化物的含量。
在C中加入100g原粮,E中加入20.00mL1.50×l0-3mol/LKMnO4溶液(H2SO4酸化),往C中加入足量水,充分反应后,用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液。
回答下列问题:
(1)仪器D的名称是____。
(2)AlP与水反应的化学方程式为_____________。
(3)装置A中盛装KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体,装置B中盛有焦性没食子酸(
)的碱性溶液,其作用是______。
(4)通入空气的作用是___________。
(5)装置E中PH3被氧化成磷酸,则装置E中发生反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为____。
(6)收集装置E中的吸收液,加水稀释至250mL,取25.00mL于锥形瓶中,用4.0×10-4mol/L的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗Na2SO3标准溶液15.00mL,Na2SO3与KMnO4溶液反应的离子方程式为______,则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为_____mg·kg-1。
9.镍及其化合物在工业生产和科研领域有重要的用途。
请回答下列问题:
(1)基态Ni原子中,电子填充的能量最高的能级符号为_________,价层电子的轨道表达式为_________。
(2)Ni的两种配合物结构如图所示:
AB
①A的熔、沸点高于B的原因为_________。
②A晶体含有化学键的类型为___________(填选项字母)。
A.σ键B.π键C.配位键D.金属键
③A晶体中N原子的杂化形式是_________。
(3)人工合成的砷化镍常存在各种缺陷,某缺陷砷化镍的组成为Ni1.2As,其中Ni元素只有+2和+3两种价态,两种价态的镍离子数目之比为_________。
(4)NiAs的晶胞结构如图所示:
①镍离子的配位数为_________。
②若阿伏加德罗常数的值为NA,晶体密度为ρg·cm-3,则该晶胞中最近的砷离子之间的距离为_________pm。
10.香草醛是食品添加剂的增香原料。
由丁香酚合成香草醛流程如下:
(1)写出丁香酚分子中含氧官能团的名称______。
(2)写出化合物乙的结构简式______;
(3)写出化合物丙转化为香草醛的化学方程式______;
(4)烯烃在一定条件下可发生如下氧化反应生成醛或酮:
RCH=CHR′
→RCHO+R′CHO。
以上流程中化合物甲转化为化合物乙的目的是______。
(5)乙基香草醛(
,相对分子质量=166)的同分异构体丁是一种医药中间体,可在酸性条件下水解。
丁的一种水解产物(相对分子质量=152)核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为3∶2∶2∶1,化合物丁的结构简式是______。
(6)写出用HO-
-CH2CH2OH为原料制备HO-
-CHO的合成路线:
___________(其他试剂任选)。
三、填空题
11.NO、SO2是大气污染物但又有着重要用途。
I.已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH1=180.5kJ·mol−1
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=−393.5kJ·mol−1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH3=−221.0kJ·mol−1
(1)某反应的平衡常数表达式为K=
此反应的热化学方程式为:
_________
(2)向绝热恒容密闭容器中充入等量的NO和CO进行反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是_______(填序号)。
a.容器中的压强不变b.2v正(CO)=v逆(N2)
c.气体的平均相对分子质量保持34.2不变d.该反应平衡常数保持不变
e.NO和CO的体积比保持不变
II.(3)SO2可用于制Na2S2O3。
为探究某浓度的Na2S2O3的化学性质,某同学设计如下实验流程:
用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因___________。
Na2S2O3与氯水反应的离子方程式是__________。
(4)含SO2的烟气可用Na2SO3溶液吸收。
可将吸收液送至电解槽再生后循环使用。
再生电解槽如图所示。
a电极上含硫微粒放电的反应式为_________________________(任写一个)。
离子交换膜______(填标号)为阴离子交换膜。
(5)2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g),将一定量的SO3放入恒容的密闭容器中,测得其平衡转化率随温度变化如图所示。
图中a点对应温度下,已知SO3的起始压强为P0,该温度下反应的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
在该温度下达到平衡,再向容器中加入等物质的量SO2和SO3,平衡将___________(填“向正反应方向”或“向逆反应方向”“不”)移动。
四、工业流程题
12.从废旧锂离子二次电池(主要成分为
,还含有少量石墨和镀镍金属钢壳、铝箔以及钙等杂质)中回收钴和锂的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“碱浸”目的是___________。
(2)“酸浸”过程中
发生反应的离子方程式为:
_____________。
浸渣含有的主要成分是_________。
(3)“萃取净化”除去的杂质离子有
外,还有__________。
(4)“萃取分离”中钴、锂萃取率与平衡pH关系如图所示,pH一般选择5左右,理由是______________。
(5)“沉锂”中
溶解度随温度变化曲线如下图所示:
①根据平衡移动原理分析
在水中溶解度随温度变化的原因____________________。
②为获得高纯
,提纯操作依次为趁热过滤、________、烘干。
参考答案
1.D
【详解】
A.水中含有氮、磷过多,能够使水体富营养化,水中植物疯长,导致水质恶化,生活污水进行脱氮、脱磷处理可以减少水体富营养化,有利于环境保护,故A正确;
B.品袋中装有硅胶的小纸包,具有吸水性,作用是防止食品受潮,故B正确;
C.草木灰呈碱性,能与铵态氮肥混合产生氨气,能造成氮肥效降低,故C正确;
D.爆竹燃放过程中,硫燃烧直接生成二氧化硫,故D错误。
答案选D。
2.B
【详解】
A.乙烯和丙烯的最简式为CH2,含有2个极性键,28g乙烯和丙烯混合物认为含有最简式CH2的物质的量为2mol,则含有极性键数目为4NA,故正确;B.32gCu和32gS充分反应是生成0.25mol硫化亚铜,转移电子为0.5mol,故错误;C.精炼铜时,阳极是粗铜,粗铜中的活泼金属先溶解生成离子形式,然后是铜溶解,阴极是铜离子得到电子生成铜单质,所以若阳极失去0.1NA个电子,则阴极得到0.1NA个电子,则阴极增重3.2g,故正确;D.钠和氧气或氯气反应时都是生成钠离子,所以等物质的量的钠分别在足量的氧气和氯气中燃烧,转移电子数相等,故正确。
故选B。
3.C
【解析】
【详解】
A.实验室制取二氧化碳不能使用稀硫酸和碳酸钙,原因在于两者反应生成硫酸钙微溶,附着在碳酸钙表面,使反应难以进行,A错误;
B.实验室配制一定浓度的硫酸时,应该先将量取的浓硫酸在烧杯中稀释,再转移至容量瓶定容,B错误;
C.装置左侧干燥环境不发生腐蚀,右侧发生吸氧腐蚀,因为氧气被吸收,所以中间的红墨水左侧低右侧高,C正确;
D.蒸干A1Cl3溶液的过程中考虑到Al3+的水解会产生HCl,HCl受热挥发使得水解平衡向右移动,得到的氢氧化铝,再受热分解得到氧化铝,D错误;
故选C。
4.D
【解析】
【详解】
A.鲁米诺的化学式为C8H7N3O2,A错误;
B.1molA分子中最多可以与3mol氢气发生加成反应,羧基是不与氢气加成的,B错误;
C.只要分子中有一个苯环,就至少保证有12个原子共平面,C错误;
D.反应
(1)是A脱去羟基,N2H4脱去氢,生成B和2个水分子的取代反应;反应
(2)是用亚硫酸钠将分子中的硝基还原为氨基,D正确;
答案选D。
【点睛】
本题的反应
(1)可以理解为是两步取代,第一步是A与N2H4取代,脱去1分子水得到:
,该分子再进行分子内的取代,得到
。
5.D
【解析】由X的电子层数与电子总数相等,确定X为H元素,由X、Y形成的最简单化合物是目前应用广泛的一种气体燃料即CH4,则Y为C元素,Z是地壳中的含量最多的元素,即为O元素,由短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大且X、W同主族,确定W为Na元素。
据此分析如下:
A、原子半径为X<Z<Y<W,所以A错误;B、Y和Z的氢化物分别为CH4和H2O,二者的沸点为CH4 本题正确答案为D。 6.A 【分析】 放电时的反应为Li1-xCoO2+LixC6═LiCoO2+C6,Co元素的化合价降低,Co得到电子,则Li1-xCoO2为正极,LixC6为负极,LixC6失去电子得到Li+,结合原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,充电是放电的逆过程,据此解答。 【详解】 A.充电时,石墨(C6)电极变成LixC6,电极反应式为: xLi++C6+xe-═LixC6,则石墨(C6)电极增重的质量就是锂离子的质量,根据关系式: xLi+~~~xe- 可知若转移1mole-,就增重1molLi+,即7g,故A错误; B.正极上Co元素化合价降低,放电时,电池的正极反应为: Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2,充电是放电的逆反应,所以充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-═Li1-xCoO2+xLi+,故B正确; C.放电时,负极LixC6失去电子得到Li+,在原电池中,阳离子移向正极,则Li+在电解质中由负极向正极迁移,故C正确; D.放电时,负极LixC6失去电子产生Li+,电极反应式为LixC6-xe-═xLi++C6,故D正确。 答案选A。 7.C 【详解】 A.根据图像分析,Kb2= Kb2的数量级为10-8,故正确; B.X(OH)NO3水溶液中,X主要以X(OH)+形式存在,由图示可知,此时溶液中,pH位于7-8之间,因此水溶液呈弱碱性,故正确; C.X2+的水解常数为由Kb2计算得10-6.2,等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中,c(X2+) D.在X(OH)NO3水溶液中,存在电荷守恒,c(NO3-)+c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c(X(OH)+),存在物料守恒c(NO3-)=c(X2+)+c(X(OH)+)+c(X(OH)2),将物料守恒的关系式代入电荷守恒可得c(X(OH)2)+c(OH-)=c(X2+)+c(H+),故正确。 故选C。 8.直形冷凝管(或冷凝管)AlP+3H2O= PH3↑+Al(OH)3吸收空气中的O2保证生成的PH3全部被酸性KMnO4溶液吸收8: 55SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42- +2Mn2++3H2O[(20×10-3×1.50×10-3-15×10-3 ×4×10-4×2/5×250/25.00)×5/8×34×103]/100×10-3=1.275 【解析】 (1)根据仪器的特点,仪器D的名称是直形冷凝管; (2)AlP与水反应生成磷化氢和氢氧化铝,反应的化学方程式为AlP+3H2O=PH3↑+Al(OH)3;(3)装置B中盛有焦性没食子酸( )的碱性溶液,其作用是吸收空气中的O2;(4)通入空气的作用是保证生成的PH3全部被酸性KMnO4溶液吸收;(5)装置E中PH3被氧化成磷酸,则装置E中发生反应5PH3+8MnO4-+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O,其中MnO4-为氧化剂,PH3为还原剂,故氧化剂和还原剂物质的量之比为8: 5;(6)酸性条件下Na2SO3与KMnO4溶液反应生成硫酸钠、硫酸锰和硫酸钾及水,反应的离子方程式为5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42- +2Mn2++3H2O; mg·kg-1。 9.3d A中含氢键ABCsp21: 14 或 【解析】 (1)镍的原子序数为28,其电子排布式为1S22S22P63S23P64S23d8,其价电子的轨道表达式为 ,所以基态镍原子核外电子填充的能量最高的能级符号为3d; (2)A中有O—H键,而B中没有,而有O—H键的物质可在分子间形成氢键,使物质的熔沸点升高;在A的分子结构中有C=N双键,其中有σ键和π键,有箭头所示的配位键,故选ABC,其中的N原子以sp2方式杂化; (3)某缺陷砷化镍的组成为Ni1.2As,其中Ni元素只有+2和+3两种价态,设+2价的Ni为x个,+3价的Ni为y个,则由原子守恒得x+y=1.2,由化合价原则得2x+3y=3,求出x=y=0.6,所以两种价态的镍离子数目之比为1: 1; (4)由NiAs的晶胞结构分析可知,与一个Ni3+距离最近的等径As3-为2×2=4个,所以镍离子的配位数为4;该晶胞中含有的Ni3+为(1/8)×8+(1/2)×6=4,含有的As3-为4,即含有4个NiAs微粒,设其棱长为acm,其质量为(134×4)/NAg,所以a= cm,而As3-位于其1/8晶胞的体心,两个As3-间的距离相当于面对角线的一半,即 a= ×1010pm。 10.羟基、醚键 +H2O +CH3COOH防止在氧化过程中,酚羟基被氧化 【详解】 (1)丁香酚的结构简式为 ,其中含氧官能团为羟基和醚键。 (2)根据甲→乙→丙所用试剂和甲、丙的结构简式知,甲→乙应该是甲中酚羟基先与氢氧化钠中和,再与乙酸酐反应得到乙,所以乙的结构简式为: 。 (3)丙在酸性条件下将酯基水解,得到 ,所以水解的化学方程式为: +H2O +CH3COOH。 (4)根据题给信息,乙→丙发生氧化反应,根据流程甲→乙将酚羟基转化为酯基,丙→香草醛将对应的酯基水解成酚羟基,则流程中化合物甲转化为化合物乙的目的是: 防止在氧化过程中,酚羟基被氧化。 (5)乙基香草醛的分子式为C9H10O3,丁是乙基香草醛的同分异构体,丁的相对分子质量是166,丁在酸性水解条件下水解,说明丁中有酯基,丁的一种水解产物的相对分子质量为152,说明另一种水解产物的相对分子质量为166+18-152=32,所以另一种水解产物一定是甲醇;所以丁中一定有苯环,有-COOCH3;相对分子质量为152的水解产物的核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为3∶2∶2∶1,其中的1个氢的峰一定是-COOH上的氢,3个H的为一个甲基,所以得到水解产物为 ,所以丁的结构简式为 。 (6)观察原料和目标产物,明显只能利用题目(4)中给出的反应,所以应该先消去醇羟基生成碳碳双键,再氧化为醛基(注意要对酚羟基进行保护),则合成路线为: 。 11.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5kJ·mol−1acdS2O32-+H2O HS2O3-+OH-S2O32-+Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+或SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+c 向逆反应方向移动 【详解】 (1)根据反应的平衡常数的表达式得到反应为: 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),将第一和第三个方程式乘以-1,第二个方程式乘以2,相加得到: 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5kJ·mol−1。 (2)恒容下,压强不变就是气体的物质的量不变,该反应是气体物质的量减小的反应,所以压强不变可以证明平衡态,选项a正确。 速率比应该等于方程式的系数比,所以v正(CO)=2v逆(N2)才是正确说法,选项b错误。 该反应中所有物质都是气体,所以m总不变,如果平均分子量不变,得到气体的n总不变( ),该反应是气体物质的量减小的反应,所以n总不变是平衡态,选项c正确。 平衡常数只与温度有关,平衡常数不变就是温度不变,该容器绝热,如果有吸热或者放热温度一定变化,现在温度不变,说明反应达平衡,既没有吸热也没有放热,选项d正确。 开始充入的NO和CO是相等的,反应中两者按照1: 1进行反应,所以容器中两者恒定相等,选项e错误。 (3)Na2S2O3溶液显碱性的原因一定是硫代硫酸根离子水解,注意水解分步,方程式为: S2O32-+H2O HS2O3-+OH-。 根据反应过程的图示,加入氯化钡后得到的白色沉淀一定是硫酸钡,说明氯水将硫代硫酸根离子氧化为硫酸根离子,所以反应为: S2O32-+Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+。 (4)用亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫应该得到亚硫酸氢钠溶液,将亚硫酸氢钠溶液(pH=6的吸收液)加入电解槽中。 右侧是电解的阴极,可以认为是水电离的氢离子得电子转化为氢气,剩余的氢氧根离子与亚硫酸氢根离子反应得到亚硫酸根离子。 左侧是电解的阳极,c为阴离子交换膜,亚硫酸氢根离子透过交换膜进入阳极,在阳极上失电子专户为硫酸根,副产物甲为硫酸。 所以阳极反应为: HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+或SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+(溶液中也有一定量的亚硫酸根)。 (5)假设加入的SO3为2mol,平衡转化率为40%,所以反应的SO3为0.8mol,生成的SO2为0.8mol,O2为0.4mol,达平衡时有: 1.2molSO3、0.8molSO2、0.4molO2;恒容下容器的压强比等于气体的物质的量的比,所以平衡时压强为: (1.2+0.8+0.4)P0/2=1.2P0。 分压=总压×物质的量分数,所以SO3分压为: (1.2/2.4)×1.2P0=0.6P0;SO2分压为: (0.8/2.4)×1.2P0=0.4P0;O2分压为: (0.4/2.4)×1.2P0=0.2P0;所以KP= 。 题目要求判断再加入等物质的量SO2和SO3,平衡的移动方向,因为没有说明加入的量,所以是加入任意量应该得到相同结果,所以可以假设某确定值,带入进行计算。 仍然按照上述计算,加入2molSO3平衡时有: 1.2molSO3、0.8molSO2、0.4molO2。 假设再加入SO2和SO3各自1.2mol,此时物质的量为: 2.4molSO3、2molSO2、0.4molO2(一共4.8mol气体)。 所以此时压强为4.8P0/2=2.4P0。 SO3分压为: (2.4/4.8)×2.4P0=1.2P0;SO2分压为: (2/4.8)×2.4P0=P0;O2分压为: (0.4/4.8)×2.4P0=0.2P0;所以QP= ,反应向逆反应方向移动。 12.除去铝2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++O2↑+4H2O石墨、硫酸钙Fe3+分离效率最高Li2CO3溶解过程为放热反应洗涤 【分析】 根据流程和题意分析: 碱浸除去的是溶于碱溶液的铝;酸浸的目的是把+3价的钴还原为+2价,同时使Ca2+转化为硫酸钙和不溶的碳一起过滤除去;萃取净化的目的是除去镍和铁,萃取分离是分离锂和钴。 【详解】 (1)“碱浸”的目的是用氢氧化钠溶液将其中的Al溶解,将Al除去; (2)LiCoO2中Co为+3价,最后生成的CoSO4中Co为+2价,所以酸浸这一步中,加入H2O2的目的是为了将+3价Co还原为+2价Co,H2O2做还原剂,生成氧气,所以反应的离子反应方程式为: 2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++O2↑+4H2O;浸渣中主要是不与酸反应的石墨以及生成的硫酸钙沉淀。 (3)整个提取的过程中需要除去的杂质是Ca、Fe、Al、Ni;在前面的步骤中已经除去了Al和Ca,所以萃取净化应该要除去Ni2+和Fe3+。 (4)由图示在pH为5左右的时候,Co和Li的萃取率差异最大,此时分离的效果最好。 (5)①图中显示随着温度升高,碳酸锂的溶解度逐渐减小,根据平衡移动的原理,温度升高,平衡向吸热方向进行,所以碳酸锂溶于水的过程是放热的。 ②对物质进行提纯,在过滤和烘干之间,必须洗涤,以保证得到的物质纯度较高,所以答案为: 洗涤。 【点睛】 本题是化学流程图问题,主要是判断清楚每步反应的投料和产出,各个步骤的流程,最后分析清楚杂质是如何除去的,会分析和利用图中信息和所学的相关知识点进行解题。
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- 一轮 联考 理科 综合 化学试题 答案 解析