北京一零一中学年度第二学期高三化学统考三及答案.docx
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北京一零一中学年度第二学期高三化学统考三及答案
北京一零一中2019-2020学年度第二学期高三化学统考三
高三年级化学2020.04.29
本试卷分为Ⅰ卷、Ⅱ卷两部分,共19个小题,共12页,满分100分;答题时间为90分钟;请将答案写在机读卡和答题纸上,交机读卡和答题纸。
可能用到的相对原子质量:
H1O16Cl35.5Mn55
Ⅰ卷选择题(共42分)
1.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是
2.化学与社会、生产、生活紧切相关。
下列说法正确的是
A.棉花和木材的主要成分都是纤维素,蚕丝和合成纤维的主要成分都是蛋白质
B.石油干馏可得到石油气、汽油、煤油、柴油等
C.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现
D.纯碱可用于生产普通玻璃,日常生活中也可用纯碱溶液来除去物品表面的油污
3.下列化学用语对事实的解释不正确的是
A.NaHS水溶液显碱性:
HS-+H2O
S2-+H3O+
B.苯酚能溶于Na2CO3溶液:
C6H5OH+CO32-=C6H5O-+HCO3-
C.三元催化剂净化汽车尾气中的NO和CO:
2NO+2CO三元催化剂2CO2+N2
D.铜矿淋溶液(CuSO4)遇方铅矿(PbS)发生沉积:
Cu2++SO42-+PbS=CuS+PbSO4
4.最新报道:
科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程,反应过程的示意图如下,下列说法正确的是
A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态I→状态III表示CO与O2反应的过程
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y+与X2-具有相同的电子层结构,Z与X同族。
下列说法正确的是
A.简单离子的半径:
X Z C.氢化物的沸点: X Z 6.某工厂用CaSO4、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4,其工艺流程如下: 下列推断合理的是 A.向甲中通入CO2可增大c(NH4+)和c(SO42-) B.为提高生产效率,通入的NH3和CO2越多越好 C.颠倒NH3与CO2的加入顺序不影响生产效率 D.最后一步得到(NH4)2SO4固体的操作为蒸干滤液 7.下列根据实验操作和现象得出的结论正确的是 选项 操作及现象 结论 A 酸性高锰酸钾溶液中滴加甲苯后振荡,溶液褪色 甲基对苯环产生影响 B 葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液共热,产生红色沉淀 葡萄糖是还原性糖 C 在过量的苯酚溶液中滴加少量溴水,未见到白色沉淀 苯酚失效 D 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热,产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色 产生的气体为乙烯 8.如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图,其中的离子交换膜只允许K+通过。 该电池放电时的化学方程式为: 2K2S2+KI3=K2S4+3KI。 装置(Ⅱ)为电解池的示意图。 当闭合开关K时,电极X附近溶液先变红。 则闭合K时,下列说法正确的是 A.K+从右到左通过离子交换膜B.电极A上发生的反应为: 3I--2e-=I C.电极X上发生的反应为: 2Cl--2e-=Cl2↑ D.当有0.1molK+通过离子交换膜时,X电极上产生1.12L气体(标准状况) 9.2019年12月以来,我国部分地区突发的新冠肺炎疫情严重威胁着人们的身体健康。 研究发现洛匹那韦对新冠病毒有较好抑制作用,洛匹那韦能溶于水,其结构如右图所示,下列说法不正确的是 A.洛匹那韦的分子式为C37H48N4O5 B.洛匹那韦能发生取代、加成、消去、氧化、还原反应 C.洛匹那韦的水解产物之一遇Fe3+可显紫色 D.洛匹那韦能溶于水与氢键作用有关 10.25℃时,浓度均为0.1mol·L-1的溶液,其pH如表所示。 有关说法正确的是 序号 ① ② ③ ④ 溶液 NaCl CH3COONH4 NaF NaHCO3 pH 7.0 7.0 8.1 8.4 A.酸性强弱: H2CO3>HFB.①和②中水的电离程度相同 C.离子的总浓度: ①>③D.④中: c(HCO )+2c(CO )+c(H2CO3)=0.1mol·L-1 11.某同学研究K2Cr2O7溶液中的化学平衡,设计如右图所示实验。 已知: Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+△H=+13.8kJ/mol。 实验现象如下: i.试管a中溶液为橙色; ii.试管b中溶液为黄色; iii.试管c中滴加浓硫酸后温度略有升高,溶液变为深橙色。 下列说法正确的是 A.该反应是一个氧化还原反应 B.b试管中不存在Cr2O72- C.该实验不能证明减小生成物浓度平衡正向移动 D.试管c中影响平衡的主要因素是温度 12.相同温度下,分别在起始体积均为1L的两个密闭容器中发生反应: X2(g)+3Y2(g) 2XY3(g) ΔH=-akJ/mol。 实验测得反应的有关数据如下表。 容器 反应条件 起始物质的量/mol 达到平衡所用时间/min 达平衡过程中的能量变化 X2 Y2 XY3 ① 恒容 1 3 0 10 放热0.1akJ ② 恒压 1 3 0 t 放热bkJ 下列叙述正确的是 A.对于上述反应,①、②中反应的平衡常数K的值不同 B.①中: 从开始至10min内的平均反应速率υ(X2)=0.1mol/(L·min) C.②中: X2的平衡转化率小于10% D.b>0.1a 13.资料显示: FeF3溶液接近无色。 某同学据此进行以下实验: 依据上述实验无法获得的结论是 A.FeF3是弱电解质 B.④中发生的离子反应为FeF3+3SCN- Fe(SCN)3+3F- C.相同条件下,结合Fe3+的能力: SCN->F->OH- D.向Fe(SCN)3溶液中加入NaF固体,溶液颜色会变浅 14.生产和实验中广泛采用甲醛法测定饱和食盐水样品中的NH4+含量。 利用的反应原理为: 4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H+(一元酸)+3H++6H2O。 实验步骤如下: ①甲醛中常含有微量甲酸,应先除去。 取甲醛amL于锥形瓶,加入1~2滴指示剂,用浓度为bmol/L的NaOH溶液滴定,滴定管的初始读数为V1mL,当锥形瓶内溶液呈微红色时,滴定管的读数为V2mL。 ②向锥形瓶加入饱和食盐水试样cmL,静置1分钟。 ③用上述滴定管中剩余的NaOH溶液继续滴定锥形瓶内溶液,至溶液呈微红色时,滴定管的读数为V3mL。 下列说法不正确的是 A.步骤①中的指示剂可以选用酚酞试液 B.步骤②中静置的目的是为了使NH4+和HCHO完全反应 C.步骤②若不静置会导致测定结果偏高 D.饱和食盐水中的c(NH4+)=b(V3-V2)/cmol/L II卷非选择题(共58分) 15.(12分) (1)下图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分,人类活动加剧了氮循环中的物质转化。 ①下列说法正确的是(填字母序号) A.固氮过程中,N2只做氧化剂 B.硝化过程需要有氧化剂参与 C.反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的 影响 D.同化、氨化过程中,实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化 ②反硝化过程中,CH3OH可作为反应的还原剂,1mol还原剂失去6mol电子。 请将该反应的离子方程式补充完整: 反硝化 细菌 5CH3OH+□NO3—======□+□+□+□ (2)研究表明,氮氧化物(NOx)和二氧化硫都与大气中雾霾的形成有关。 ①已知: SO2生成SO3总反应方程式是2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)ΔH=-196.6kJ/mol 此反应可通过如下两步完成: 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)ΔH2=。 ②一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1mol,5min达到平衡,此时容器中NO2和NO的浓度之比为1∶3,则NO2的平衡转化率是。 (3)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,其化合物,有着广泛的用途。 ①AsH3的稳定性比NH3的稳定性(填“强’’或“弱’’)。 用原子结构解释原因。 ②常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。 写出发生反应的化学方程式。 ③298K时,将20mL3xmol•L-1Na3AsO3、20mL3xmol•L-1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应: AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH- AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。 溶液中c(AsO43﹣)与反应时间(t)的关系如图所示。 若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为 。 16.(11分)含铬(Ⅵ)废水能诱发致癌,对人类和自然环境有严重的破坏作用。 利用Cu2O光催化可以处理含有Cr2O72-的废水。 Ⅰ.制取Cu2O (1)电解法: 利用铜和钛做电极,电解含有NaCl和NaOH的溶液时,反应只消耗了铜和水,体系pH及Cl-浓度维持不变(溶液体积变化忽略不计)。 阳极电极反应式是。 (2)还原法: 控制100℃、pH=5的条件时,利用亚硫酸钠与硫酸铜溶液反应可以制得Cu2O,,同时产生 SO2气体。 反应过程中需要不断地加入烧碱,其原因是。 Ⅱ.利用Cu2O光催化处理含Cr2O72-的废水的研究。 (1)光照射到Cu2O光催化剂上产生光催化反应,Cr2O72-和H2O分 别在光催化反应中形成的微电极上发生电极反应,反应原理如 右图所示。 写出Cr2O72-转化Cr3+的电极反应: 。 (2)研究中对Cu2O的作用提出两种假设: a.Cu2O作光催化剂;b.Cu2O与Cr2O72-发生氧化还原反应。 Cr2O72-浓度 降低率% 70 2 光照无光照光照 无Cu2O有Cu2O有Cu2O 0 已知: Cu2O的添加量是2×10-4mol/L,Cr2O72-的初始浓度是1×10-3mol/L;对比实验(pH=3.0且其他条件相同),反应1.5小时结果如右图所示。 结合试剂用量数据和实验结果可得到的结论是, 依据是。 (3)溶液的pH对Cr2O72-降解率的影响如下图所示。 已知: Cu2OCu+CuSO4;酸性越大,Cr2O72-被还原率越大。 ①pH分别为2、3、4时,Cr2O72-的降解率最好的是,其原因是。 ②已知pH=5时,会产生Cr(OH)3沉淀。 pH=5时,Cr2O72-的降解率低的原因是 。 17.(13分)合成药物盐酸普罗帕酮的中间体E和双酚A型聚碳酸酯H的路线如下: (1)A的结构简式是。 (2)试剂a是。 (3)C只含有一种官能团,反应②的化学方程式是。 (4)反应⑤的反应类型是。 (5)E中官能团是。 (6)下列说法正确的是: (填字母序号)。 a.反应③中C发生氧化反应b.可用FeCl3溶液检验反应⑤中A是否反应完全 c.反应⑥的反应物与生成物互为同分异构体 d.反应⑩中试剂b的结构简式是 e.反应④是缩合聚合反应,生成了聚酯 (7)I→J转化的一种路线如下图,已知中间产物2转化为J是消去反应,写出中间产物1和中间产物2的结构简式。 中间产物1: ;中间产物2: 。 (8)G的分子式为C3H6O3,只含一种官能团,且核磁共振氢谱只有一种化学环境的氢,反应⑨的化学方程式是。 18.(10分)以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等)为原料制备高纯MnCl2·xH2O,实现锰的再生利用。 其工作流程如下: 资料a.Mn的金属活动性强于Fe Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O2氧化。 资料b.生成氢氧化物沉淀的pH Mn(OH)2 Pb(OH)2 Fe(OH)3 开始沉淀时 8.1 6.5 1.9 完全沉淀时 10.1 8.5 3.2 注: 金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1 (1)过程Ⅰ的目的是浸出锰。 经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。 ①MnO2与浓盐酸反应的离子方程式是。 ②检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是: 取少量滤液1于试管中,滴入铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀生成;另取少量滤液1于试管中,。 ③Fe3+由Fe2+转化而成,可能发生的反应有: a.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- b.4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O c....... 写出c的离子方程式: 。 (2)过程Ⅱ的目的是除铁。 有如下两种方法: ⅰ.氨水法: 将滤液1先稀释,再加适量10%的氨水,过滤。 ⅱ.焙烧法: 将滤液1浓缩得到的固体于290℃焙烧,冷却,取焙烧物......。 已知: 焙烧中发生的主要反应为2FeCl3+3O2=2Fe2O3+3Cl2,MnCl2和PbCl2不发生变化。 ①氨水法除铁时,溶液pH应控制在之间。 ②补全ⅱ中的操作: 。 ③两种方法比较,氨水法除铁的缺点是。 (3)过程Ⅲ的目的是除铅。 加入的试剂是。 (4)过程Ⅳ所得固体中的x的测定如下: 取m1g样品,置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时,质量变为m2g。 则x=。 19.(12分)实验小组探究KI与Cu(NO3)2的反应,进行实验一: 注: 本实验忽略Cu2+在此条件下的水解。 (1)取棕黄色清液,加入少量______溶液(试剂a),清液变为______色,说明生成了I2。 (2)探究生成I2的原因。 ①甲同学进行如下实验: 向2mL1mol·L-1KI溶液中加入1mL______溶液(硝酸酸化,pH=1.5),再加入少量试剂a,观察到与 (1)相同的现象。 甲同学由此得出结论: 实验一中生成I2的原因是酸性条件下, 氧化了I-。 ②乙同学认为仅由甲的实验还不能得出相应结论。 他的理由是该实验没有排除氧化I-的可能性。 ③若要确证实验一中是 氧化了I-,应在实验一的基础上进行检验______的实验。 (3)探究棕黑色沉淀的组成。 ①查阅资料得知: CuI为难溶于水的白色固体。 于是对棕黑色沉淀的组成提出两种假设: a.CuI吸附I2b._________吸附I2。 为证明上述假设是否成立,取棕黑色沉淀进行实验二: 已知: CuI难溶于CCl4;I2+ ==2I-+ (无色);Cu++S2O32-== (无色)。 由实验二得出结论: 棕黑色沉淀是CuI吸附I2形成的。 ②现象iii为。 用化学平衡移动原理解释产生现象ii的原因: 。 北京一零一中2019-2020学年度第二学期高三统考三答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 D D A C B A B D C C C D C C 硝化细菌 15.(12分)(除标注外,均为2分) (1)①BCD②5CH3OH+6NO3-======3N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O (2)①—41.8kJ/mol(1分)②75%(1分) (3)①弱(1分)N和As位于同一主族,As的电子层数比N的多,原子半径As比N的大,得电子能力As比N弱,非金属性As比N弱,氰化物AsH3的稳定性比NH3弱。 ②2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S③4y3/(x-y)2 (1分) 16.(11分)(除标注外,均为2分) Ⅰ、 (1)2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O(1分) (2)2Cu2++SO32-+2H2O=Cu2O+4H++SO42-,反应过程中溶液的酸性不断地增强,为控制pH=5的反应条件,所以需要加入烧碱 Ⅱ. (1)Cr2O72—+14H++6e-=2Cr3++7H2O(1分) (2)Cu2O作光催化剂(1分)若发生氧化还原反应,则存在比例: 3Cu2O—Cr2O72-,计算得: 1×10-3×3×70%=2.1×10-3>2×10-4mol/L;实验可以看到只有氧化亚铜和只有光照时,Cr2O72-的转化率很低,说明反应条件是光照条件下和Cu2O同时存在。 (3)①3(1分)pH<2.5时Cu2O会歧化(转化)为Cu和Cu2+,所以不选pH=2;酸性越大,Cr2O72-被还原率越大,pH=3酸性强于pH=4的溶液,所以选择pH=3。 ②pH=5时,会产生Cr(OH)3沉淀,沉淀覆盖在催化剂Cu2O表面,影响反应继续进行(1分) 17.(13分)(除标注外,均为2分) (1) (1分) (2)H2(1分) (3) (4)取代反应(1分)(5)羟基、羰基(6)abcd (7)中间产物1: (1分)中间产物2: (1分) (8) 18.(10分)(除标注外,均为1分) (1)①MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O ②滴加KSCN溶液,变红 ③MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O或MnOOH+3H++Fe2+=Mn2++Fe3++2H2O(2分) (2)①3.2~5.5 ②加水溶解,快速过滤,再加盐酸酸化至pH小于5.5(2分) ③引入杂质NH4+ (3)锰 (4)7(m1-m2)/m2 19.(12分)(除标注外,均为2分) (1)淀粉(1分)蓝(1分) (2)①2mol·L−1NaNO3(或KNO3) ②溶液中的Cu2+,空气中的O2 ③NO3-的还原产物(NO、NO2等)(1分) (3)①Cu(1分)②棕黑色固体颜色变浅,溶液变为紫红色 ③CuI在溶液中存在沉淀溶解平衡: CuI(s) Cu+(aq)+I-(aq),加入足量Na2S2O3溶液后,S2O32-与Cu+反应生成Cu(S2O3)23-使c(Cu+)减小,平衡右移从而使白色沉淀溶解
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