内蒙古自治区包头市届高三上学期期末考试大联考解析版化学试题.docx
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内蒙古自治区包头市届高三上学期期末考试大联考解析版化学试题
内蒙古自治区包头市2019届高三上学期期末考试大联考
1.化学与科学技术、社会及生产生活密切相关。
下列说法正确的是()
A.石墨烯属于烯烃
B.可燃冰释放出气体的主要成分是甲烷
C.由废弃油脂生产的生物柴油的成分与矿物油的相同
D.我国书写材料经过甲骨、青铜、竹简、帛书及纸张的演变,它们都属于非金属材料
[答案]B
[详解]A.石墨烯属于碳的一种同素异形体,是单质,故A错误;
B.可燃冰释放出气体的主要成分是甲烷,故B正确;
C.由废弃油脂生产的生物柴油的成分与矿物油的不相同,前者由C、H、O三种元素组成,后者主要是C、H两种元素,故C错误;
D.青铜属于金属材料,故D错误;
故选B。
2.1,2-二溴乙烷(沸点为131℃),可溶于CCl4,某同学在实验室将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,在生成和纯化1,2-二溴乙烷的实验过程中,下列操作未涉及的是()
A.
B.
C.
D.
[答案]C
[分析]A、乙烯通入溴的四氯化碳溶液的反应装置;
B、除溴、溴化氢的装置;
C、1,2-二溴乙烷能溶解溴,无法用分液法分离;
D、分离反应混合物用蒸馏法。
[详解]A、乙烯通入溴的四氯化碳溶液的反应装置,故A涉及;
B、除溴、溴化氢
装置,故B涉及;
C、1,2-二溴乙烷能溶解溴,无法用分液法分离,故C不涉及;
D、分离反应混合物用蒸馏法,故D涉及;
故选C。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.标准状况下,2.24LCl2通入NaOH溶液中反应转移的电子数为0.2NA
B.常温下,1LpH=11的NaOH溶液中由水电离出的H+的数目为10-11NA
C.273K、101kPa下,22.4L由NO和O2组成的混合气体中所含分子总数为NA
D.100g34%双氧水中含有H-O键的数目为2NA
[答案]B
[详解]A.Cl2通入NaOH溶液中发生反应:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,这是一个歧化反应,每消耗0.1molCl2转移电子数为0.1mol,A项错误;
B.碱溶液中的H+均是水电离产生的,pH等于11的NaOH溶液中水电离出的H+浓度为10-11mol/L,故1L该溶液中H+的数目为10-11mol,B项正确;
C.所给条件即为标准状况,首先发生反应:
2NO+O2=2NO2,由于NO和O2的量未知,所以无法计算反应生成NO2的量,而且生成NO2以后,还存在2NO2
N2O4的平衡,所以混合气体中的分子数明显不是NA,C项错误;
D.100g34%双氧水含有过氧化氢的质量为34g,其物质的量为1mol,含有H-O键的数目为2mol,但考虑水中仍有大量的H-O键,所以D项错误;
[答案]选择B项。
[点睛]根据溶液的pH可以求出溶液中的c(H+)或c(OH-),计算微粒数时要根据溶液的体积进行计算。
在计算双氧水中的H-O键数目时别忘了水中也有大量的H-O键。
4.短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大,X元素的某种原子不含中子,X与M同主族,W的单质为黄色,W和Z同主族,5种元素最外层电子总数为19。
下列说法正确的是()
A.元素周期表中,短周期主族元素共有18种
B.X、Y、Z、W均可以和M形成离子化合物
C.以上5种元素形成的化合物中,从阳离子的分类角度来看,只能形成一类盐
D.原子半径和离子半径均满足:
Z [答案]B [分析]短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大,X元素的某种原子不含中子,X为H元素;W的单质为黄色,W为S元素;W和Z同主族,Z为O元素;X与M同主族,M只能为Na元素;5种元素最外层电子总数为19,则Y最外层电子数为5,Y为N元素,据此分析解答。 [详解]根据上述分析,X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,M为Na元素,W为S元素。 A.元素周期表中,短周期共有18种元素,其中主族元素共有15种,还有3种元素为稀有气体元素,故A错误; B.M为Na元素,为活泼的金属元素,X、Y、Z、W均为非金属元素,都可以和钠形成离子化合物,故B正确; C.以上5种元素形成 化合物中,从阳离子的分类角度来看,可以是钠盐,也可以是铵盐,能形成两类盐,故C错误; D.原子半径: Na>O,但离子半径: Na+<O2-,故D错误;故选B。 [点睛]本题考查元素周期表和元素周期律的推断及应用。 本题易错点为C,要注意阳离子中有一种特殊的阳离子是NH4+。 5.硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最高的电池,示意图如图所示,该电池工作时的反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5。 下列说法错误的是() A.电极a的电势比VB2极的高 B.VB2极的电极反应式为2VB2-22e-+22OH-=2B2O3+V2O5+11H2O C.放电时,OH-由VB2极向a电极移动 D.若采用稀盐酸作电解质溶液,则该电池发生的总反应改变 [答案]C [详解]A.电极a是正极,VB2极是负极,所以电极a的电势比VB2极的高,故A正确; B.负极上是VB2失电子发生氧化反应,则VB2极的电极反应式为2VB2-22e-+22OH-=2B2O3+V2O5+11H2O,故B正确; C.硼化钒(VB2)-空气电池,氧气在正极上得电子,所以a为正极,放电时,OH-由正极向负极移动,由a极向VB2电极移动,故C错误; D.若采用稀盐酸作电解质溶液,V2O5要和盐酸反应,故该电池发生的总反应改变,故D正确。 故选C。 [点睛]原电池是把化学能转化为电能的装置,原电池中,阳离子向正极定向移动,阴离子向负极定向移动,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应。 6.25℃时,改变醋酸溶液的pH[溶液中c(CH3COOˉ)与c(CH3COOH)之和始终为0.1mol·Lˉ1],溶液中H+、OHˉ、CH3COOˉ及CH3COOH浓度的对数值(lgc)与pH关系如图所示。 下列说法错误的是() A.lgK(CH3COOH)=-9.26 B.图中①表示CH3COOH浓度的对数值与pH的关系曲线 C.0.1mol·Lˉ1CH3COOH溶液的pH约为2.88 D.0.1mol·Lˉ1CH3COONa溶液的pH约为8.87 [答案]A [分析]醋酸溶液中存在CH3COOH⇌CH3COO-+H+的电离平衡,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol•L-1,在强酸性溶液中c(CH3COOH)≈0.1mol/L,lgc(CH3COOH)≈-1,强碱性溶液中c(CH3COO-)≈0.1mol/L,lgc(CH3COO-)≈-1,根据图知,①为表示CH3COOH的曲线、②为表示CH3COO-的曲线,酸性越强lg(H+)越大、lg(OH-)越小,碱性越强lg(H+)越小、lg(OH-)越大,所以③线是表示H+的曲线、④线是表示OH-的曲线,据此分析解答。 [详解]A.K(CH3COOH)= ,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-),Ka=c(H+)=10-4.75,lgK(CH3COOH)=-4.75,故A错误; B.根据上述分析,①为表示CH3COOH的曲线、②为表示CH3COO-的曲线,③线是表示H+的曲线、④线是表示OH-的曲线,故B正确; C.醋酸为弱酸,电离程度较小,因此0.1mol·Lˉ1CH3COOH溶液中c(CH3COO-)≈c(H+),根据图知,这两种微粒浓度相等的点对应的pH约为2.88,故C正确; D.因为醋酸钠水解程度较小,所以醋酸钠溶液中c(CH3COOH)≈c(OH-),根据图知,这两种微粒浓度相等的点对应的pH=8.87,故D正确;故选A。 [点睛]本题考查了弱电解质的电离及酸碱混合溶液的定性判断,明确弱电解质电离特点及图示中各条曲线代表的微粒是解本题关键,也是本题的难点和易错点。 7.下列实验操作得到的现象和结论均正确的是() 选项 实验操作 现象 结论 A 在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,加入BaCl2溶液 溶液褪色 BaCl2溶液显酸性 B 向25mL沸水中滴加5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸 生成红褐色沉淀 制得Fe(OH)3胶体 C 向H2S溶液中滴加CuSO4溶液 生成蓝色沉淀 H2S酸性比H2SO4强 D 向两支盛有KI3溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液 前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀 KI3溶液中存在I2和I- [答案]D [详解]A、滴有酚酞的Na2CO3溶液呈红色是因为碳酸根离子水解溶液显碱性: CO32-+H2O HCO3-+OH-,加入氯化钡,碳酸根离子和钡离子结合水解平衡逆向进行,氢氧根离子浓度减小,碱性减弱红色褪去,故A错误; B、FeCl3饱和溶液在沸水中水解生成氢氧化铁胶体,为防止胶体聚沉,当溶液呈红褐色时停止加热,故B错误; C、向H2S溶液中滴加CuSO4溶液生成CuS沉淀和硫酸,CuS为黑色沉淀,H2S酸性比H2SO4弱,故C错误; D、向两支盛有KI3的溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀,则KI3的溶液中含I2、I-,即KI3溶液中存在平衡为I3- I2+I-,故D正确; 故选D。 [点睛]明确实验原理是解本题关键,根据氢氧化铁胶体的制备、盐类水解原理、物质的检验等知识点来分析解答即可,侧重实验基本操作和实验原理的考查,注意装置的作用及实验的操作性、评价性分析,难点B,学生对氢氧化铁胶体制备的原理理解不透。 8.以硫铁矿为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O,270.5g·mol-1)的工艺流程如图所示。 请回答下列问题: (1)为加快焙烧反应的化学反应速率,可采取的措施为__________________________、______________________________。 (任写两条) (2)焙烧后得到的Fe2O3在酸溶过程中发生反应的离子方程式为________________________。 (3)过滤操作用到的玻璃仪器有烧杯、____________、____________。 (4)焙烧过程中产生的SO2可用过量的氨水进行吸收,所得溶液中溶质的名称为__________、______________________。 (5)先向氯化铁溶液中加适量盐酸的目的是_________________________,再_____________、__________________、过滤、洗涤,最终得到氯化铁晶体。 [答案] (1).粉碎硫铁矿 (2).鼓入热的压缩空气(3).Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O(4).漏斗(5).玻璃棒(6).亚硫酸铵(7).一水合氨(8).抑制Fe3+的水解(9).(在HCl气氛中)蒸发浓缩(10).冷却结晶 [分析]根据流程,黄铁矿在高温下煅烧可以得到铁的氧化物,将其溶于盐酸中,可以得到含有铁离子的盐溶液,氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶就可以得到氯化铁的晶体。 [详解] (1)为加快焙烧反应的化学反应速率,可采取的措施为粉碎硫铁矿、鼓入热的压缩空气。 (2)焙烧后得到的Fe2O3在酸溶过程中得到氯化铁溶液和水,发生反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。 (3)过滤操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。 (4)焙烧过程中产生的SO2可用过量的氨水进行吸收生成亚硫酸铵和水,所得溶液中溶质的名称为亚硫酸铵、过量的氨水,溶质为一水合氨。 (5)铁离子易水解,先向氯化铁溶液中加适量盐酸 目的是抑制Fe3+的水解,再(在HCl气氛中)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,最终得到氯化铁晶体。 9.NO、NO2是汽车尾气中主要的含氮氧化物。 回答下列问题: (1)已知氮氧化物转化过程中的能量变化如图(图中表示生成2molNO2的能量变化)。 1molNO氧化为NO2的焓变△H=_____________。 (2)某温度下,反应的平衡常数如下: a.2NO2(g) N2(g)+2O2(g)K=6.7×1016,b.2NO(g) N2(g)+O2(g)K=2.2×1030,分解反应趋势较大的反应是____(填“a”或“b”);反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的K=____________。 (3)已知反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的正反应速率V正=kcm(NO)cn(O2),其中k为速率常数,可通过下列实验数据计算k、m、n。 组别 起始浓度/mol·L-1 初始速率/mol·L-1·S-1 NO O2 1 0.02 0.0125 7.98×10-3 2 0.02 0.0250 15.96×10-3 3 0.04 0.0125 31.92×10-3 则k=____,m=____,n=____。 (4)已知该反应的历程为: 第一步: NO+NO N2O2快速平衡;第二步: N2O2+O2 2NO2慢反应,其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应V(正)=k1c2(NO),V(逆)=k-1c(N2O2)。 下列叙述正确的是____(填字母)。 A.第一步反应的平衡常数K= B.V(第一步的正反应)<V(第二步的反应) C.第二步 活化能比第一步的活化能高 D.第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效 (5)一定条件下测得容器中NO、O2、NO2浓度发生如下变化。 ①NO的平衡转化率为____。 ②该温度下反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的平衡常数为_____(保留整数)。 [答案] (1).-56kJ·mol-1 (2).b反应(3).3.28×1013(4).1596L2·mol-2·s-1(5).1(6).2(7).AC(8).60%(9).321.4 [详解] (1)图1中是2molNO完全反应被氧化为二氧化氮放出热量180kJ-68kJ=112kJ,1molNO氧化为NO2的放出热量为56kJ,焓变△H=-56kJ·mol-1; (2)a.2NO2(g) N2(g)+2O2(g)Ka= =6.7×1016 b.2NO(g) N2(g)+O2(g)Kb= =2.2×1030 分解反应趋势较大的反应是平衡常数大的反应,应为b反应,反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的K= = = =3.28×1013; (3)正反应速率v正=k1cm(NO)cn(O2),1、2组NO浓度相等,但是氧气浓度不等, =( )n,据此计算n=1;1、3组氧气浓度相等,NO浓度不等,则 =( )m,据此计算m=2;根据v正=kxcm(NO)cn(O2)得15.96×10-3=k(0.02)2×0.0250,解得k=1596; (4)A.2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的平衡常数K1= ,第一步: NO+NO=N2O2快速平衡,K= ,第二步: N2O2+O2=2NO2慢反应,K2= ,第一步反应的平衡常数K= ,故A正确; B.第一步快速达到平衡状态,v(第一步的正反应)>v(第二步的反应),故B错误; C.第二步反应缓慢说明,第二步的活化能比第一步的活化能高,故C正确; D.第二步反应缓慢,说明反应中N2O2与O2的碰撞不是100%有效,故D错误; 故选AC; (5)①图象分析可知平衡时NO消耗浓度=0.01mol·L-1-0.004mol·L-1=0.006mol·L-1,转化率= ×100%=60%; ②图象中得到平衡浓度c(NO)=0.004mol·L-1,c(O2)=0.007mol·L-1,c(NO2)=0.006mol·L-1,该温度下,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的平衡常数K= =321.4。 10.无水硫酸铜(CuSO4)为白色或灰白色粉末。 其水溶液显蓝色,呈弱酸性。 可用作杀菌剂和电解精炼铜时的电解液。 某化学课外活动小组通过设计硫酸铜受热分解的探究实验,测定气体产物的成分(已知硫酸铜完全分解,固体产物仅含CuO)。 实验装置如图所示,回答下列问题 (1)实验前需进行的操作是_________,仪器a的名称是_____,加热时试管外壁必须干燥,要先均匀加热,再集中加热,其目的是__________________________________。 (2)实验结束时根据f中量筒是否收集到水,确定气体产物中有无_______(填化学式)。 (3)装置c的作用是_____________________________。 (4)装置d中的化学方程式为________________________________,_________________________________________。 有小组成员建议在装置d后增加连接一个干燥管,其原因是_______________________________________________________。 (5)按完善装置的实验结束前后测得相关数据如下: (填化学式)。 实验前无水硫酸铜的质量/g 实验后装置d增加的质量/g 量筒中水的体积折算成标准状况下气体的体积/mL 6.4 2.56 224 通过计算,写出CuSO4受强热分解的化学方程式: __________________________________。 [答案] (1).检查装置的气密性 (2).酒精喷灯(3).防止试管受热时骤冷骤热而破裂(4).O2(5).干燥气体(6).CaO+SO2=CaSO3(7).2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O(8).e中水蒸气进入d中,导致误差,从而对SO2的定量检验造成干扰(9).4CuSO4 4CuO+2SO2↑+O2↑+2SO3↑ [分析]实验仪器的作用: 发生装置→气体转换→气体干燥→气体吸收装置→排水→测量装置;根据硫酸铜分解可能发生两种情况2CuSO4 2CuO+2SO2↑+O2↑或CuSO4 CuO+SO3↑或者两个反应同时发生来判断。 [详解] (1)为确保测量气体体积的准确,实验前需进行的操作是检查装置的气密性;仪器a的名称是酒精喷灯,加热时试管外壁必须干燥,要先均匀加热,再集中加热,其目的是防止试管受热时骤冷骤热而破裂。 (2)按从左至右的方向,先制备气体,通过亚硫酸氢钠吸收三氧化硫,再通过浓硫酸干燥二氧化硫气体和氧气,通过碱石灰吸收二氧化硫称量计算,最后利用排水量气法测定氧气的体积。 实验结束时根据f中量筒是否收集到水,确定气体产物中有无O2。 (3)装置c的作用是浓硫酸干燥二氧化硫气体和氧气,确保碱石灰吸收的只有二氧化硫。 (4)装置d中的化学方程式为CaO+SO2=CaSO3,2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,CaO+H2O=Ca(OH)2。 有小组成员建议在装置d后增加连接一个干燥管,其原因是e中水蒸气进入d中,导致误差,从而对SO2的定量检验造成干扰。 (5)n(O2)= mol=0.01mol,按方程式: 2CuSO4 2CuO+2SO2↑+O2↑反应时,只生成0.02molSO2,现测到d中增加的质量2.56g, =0.04mol,6.4g硫酸铜 =0.04mol,生成0.02molSO2,则有0.02molSO3,通过计算,写出CuSO4受强热分解的化学方程式: 4CuSO4 4CuO+2SO2↑+O2↑+2SO3↑。 [点睛]本题考查物质的组成和实验数据的处理,做题时注意把握实验基本操作及其作用,充分利用有关数据进行计算,难点(5)根据实验数据分析得出: 硫酸铜分解可能发生两种情况2CuSO4 2CuO+2SO2↑+O2↑或CuSO4 CuO+SO3↑或者两个反应同时发生。 11.央视报道《王者归“铼”》: 中国发现超级金属“铼”,飞机火箭上天全靠它,有望打破美国垄断。 (1)铼(Re)被称为类锰元素,与锰的外围电子结构数相同,已知Mn的外围电子排布式为3d54s2,写出75Re的外围电子排布式: ______,其最高价氧化物的化学式为_______。 (2)铢合金可作为醇脱氢反应的催化剂: CH3OH HCHO+H2↑,上述反应两种有机物中碳原子的杂化形式分别是______和_______。 C、H、O三种元素中,电负性最大的是______(填元素符号)。 (3)实验中常用过硫酸盐氧化法测定钢铁中锰的含量,反应原理为2Mn2++5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H+。 已知H2S2O8的结构简式如图所示。 上述反应中S2O82-断裂的共价键类型为___(填“σ键”或“π键”),每生成0.3molMnO4-,过硫酸根中断裂的共价键数目为_____NA。 (4)科学家研制出一种新型的超硬材料,类似于金刚石的结构,但硬度比金刚石大,该晶体元素组成为C和N,其晶胞如图所示(图示原子都包含在晶胞内),则该晶胞所含氮原子的个数为____。 已知晶胞参数分别为anm、bnm、cnm,,该晶体的摩尔质量为Mg·mol-1,密度为ρg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为_____________(用含a、b、c、ρ、M的代数式表示)。 [答案] (1).5d56s2 (2).Re2O7(3).sp3(4).sp2(5).O(6).σ(7).0.75(8).8(9). [详解] (1)铼(Re)被称为类锰元素,与锰的外围电子结构数相同,锰元素为25号元素,铼为75号元素位于第6周期第ⅤⅡB族,结合Mn的外围电子排布式为3d54s2,75Re的外围电子排布式: 5d56s2,最高价为+7价,据此写出氧化物化学式为Re2O7。 (2)铢合金可作为醇脱氢反应的催化剂: CH3OH HCHO+H2↑,甲醇分子内碳原子形成4个σ键,杂化方式为sp3杂化,甲醛(H2C=O)分子内碳原子形成3个σ键,无孤对电子,杂化方式为sp2杂化;同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大,电负性C<O,H的电负性最小,H<C<O,则O原子电负性最大。 (3)反应中S2O82-中过氧键发生断裂生成SO42-,断裂的是σ键,每生成1molMnO4-消耗S2O82-为1mol× =2.5mol,每生成0.3molMnO4-,反应中S2O82-中过氧键发生断裂生成SO42-,故断裂0.75NA个过氧键非极性键; (4)图示原子都包含在晶胞内,该晶体元素组成为C和N,每个晶胞中含有6个C原子,8个N原子;每个晶胞含2个C3N4,每个晶胞质量= g,每个晶胞的体积为abc×10-21cm3,则密度ρ= = g·cm-3,NA= 。 [点睛]本题考查物质结构与性质,涉及元素推断、核外电子排布、电负性、化学键、晶体结构与性质、晶胞计算等,考查学生对信息的理解和知识综合应用的能力,难点(4)利用均摊法进行晶胞计算。 12.化合物F是感冒药的常用成分,一种合成F的路线如下: 回答下列问题: (1)A的结构简式为__________。 (2)B的化学名称为_________。 (3)由C生成D的化学方程式为____________________________________________。 (4)由E生成F的反应类型为_______________。 (5)F的分子式为____________。 (6)R是D的同分异构体,则同时符合下列条件的R共有___种。 ①只含1
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