广西份高三教学质量诊断化学试题.docx
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广西份高三教学质量诊断化学试题
广西2020年4月份高三教学质量诊断
化学试题
相对原子质
量:
H1C12N14O16F19S32Ca40Fe56Br80
一、选择题:
本题共7个小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
7.化学与生活、生产密切相关。
下列叙述不正确的是
A.高纯硅可用于制作光导纤维
B.碳酸钠热溶液呈碱性,可用于除去餐具上的油污
C.利用太阳能蒸发海水的过程属于物理变化
D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
8.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W原子的核外电子数等于电子层数,X2-和Y+的核外电子排布相同,X与Z同族。
下列叙述正确的是
A.原子半径:
Z>X>YB.X的简单氢化物的稳定性比Z的强
C.Y的氢化物为共价化合物D.Z的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
9.设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列关于常温下0.1mol/LNa2S2O3溶液与pH=1的H2SO4溶液的说法正确的是
A.1LpH=1的H2SO4溶液中,含H+的数目为0.2NA
B.98g纯H2SO4中离子数目为3NA
C.含0.1molNa2S2O3的水溶液中阴离子数目大于0.1NA
D.Na2S2O3与H2SO4溶液混合产生22.4L气体时转移的电子数为2NA
10.化合物
(X)、
(Y)、
(Z)的分子式均为C5H6。
下列说法正确的是
A.x、y、z均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.Z的同分异构体只有X和Y两种
C.z的二氯代物只有两种(不考虑立体异构)
D.y分子中所有碳原子均处于同一平面
11.下列所示的实验方案正确,且能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
比较镁、铝的金属性强弱
分别在MgCl2和AlCl3溶液中滴加氨水直至过量,观察现象
B
比较Cl2、Br2的氧化性强弱
将少量氯水滴入FeBr2溶液中,观察现象
C
证明SO2具有漂白性
将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色
D
证明电离常数Ka:
HSO3->HCO3-
测得同浓度的Na2CO3溶液的pH大于Na2SO3溶液
12.室温下,用0.100mol•L-1的NaOH溶液分别滴定均
为20.00mL0.100mol•L-1的HCl溶液和醋酸溶液,滴定
曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.I表示的是滴定醋酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)>20.00mL
C.两份溶液中V(NaOH)=20.00mL时,c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
13.我国科学家设计了一种智能双模式海水电池,
满足水下航行器对高功率和长续航的需求。
负极
为Zn,正极放电原理如图。
下列说法错误的是
A.电池以低功率模式工作时,NaFe[Fe(CN)6]作
催化剂
B.电池以低功率模式工作时,Na+的嵌入与脱嵌
同时进行
C.电池以高功率模式工作时,正极反应式为:
NaFe[Fe(CN)6]+e-+Na+=Na2Fe[Fe(CN)6]
D.若在无溶解氧的海水中,该电池仍能实现长续航的需求
二、非选择题:
共58分,第26~28题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第35~36题为选考题,考生根据要求作答。
26.(14分)实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷,其反应原理为
H2SO4(浓)+NaBr
NaHSO4+HBr↑CH3CH2OH+HBr
CH3CH2Br+H2O。
有关数据和实验装置如(反应需要加热,图中省去了加热装置):
乙醇
溴乙烷
溴
状态
无色
液体
无色
液体
深红棕色
液体
密度/g·cm-3
0.79
1.44
3.1
沸点/℃
78.5
38.4
59
(1)A中放入沸石的作用是______________,
B中进水口为__________口(填“a”或“b”)。
(2)实验中用滴液漏斗代替分液漏斗的优点为_______________________。
(3)氢溴酸与浓硫酸混合加热发生氧化还原反应的化学方程式
____________________________________________________________。
(4)给A加热的目的是________________________,F接橡皮管导入稀NaOH溶液,其目的是吸收____________和溴蒸气,防止__________________。
(5)C中的导管E的末端须在水面以下,其原因是______________________。
(6)将C中的镏出液转入锥形并瓶中,连振荡边逐滴滴入浓H2SO41~2mL以除去水、乙醇等杂质,使溶液分层后用分液漏斗分去硫酸层;将经硫酸处理后的溴乙烷转入蒸镏烧瓶,水浴加热蒸馏,收集到35~40℃的馏分约10.0g。
①分液漏斗在使用前必须_____________________;
②从乙醇的角度考虑,本实验所得溴乙烷的产率是________________(精确到0.1%)。
27.(14分)2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人,以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。
工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如下:
已知:
Ksp[Mg(OH)2]=10-11,Ksp[Al(OH)3]=10-33,Ksp[Fe(OH)3]=10-38
回答下列问题:
(1)为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈________,可以认为该矿石中存在锂元素。
a.紫红色b.紫色c.黄色
(2)锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6,其氧化物的形式为______________________。
(3)为提高“酸化焙烧”效率,常采取的措施是_____________________________。
(4)向“浸出液”中加入CaCO3,其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸,控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀,则pH至少为_______。
(已知:
完全沉淀后离子浓度低于
1×l05)mol/L)
(5)“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为_____________________。
(6)“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的____________溶液(填化学式);该过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+,可将其加入到“___________”步骤中。
(7)Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为
_________________________________________________________________。
28.(15分)随着石油资源的日益枯竭,天然气的廾发利用越来越受到重视。
CH4/CO2催化重整制备合成气(CO和H2)是温室气体CO2和CH4资源化利用的重要途径之一,并受了国内外研究人员的高度重视。
回答下列问题:
(1)已知:
①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H1=+205.9kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ·mol-1
CH4/CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H
该催化重整反应的△H=__________kJ·mol-1。
要缩短该反应达到平衡的时间并提高H2的产率可采取的措施为_________________________________________。
(2)向2L刚性密闭容器中充入2molCH4和2molCO2进行催化重整反应,不同温度下平衡体系中CH4和CO的体积分数(
)随温度变化如下表所示。
已知b>a>c,则T1______T2(填“>”“<”或“=”)。
T1下该反应的平衡常数K=_______(mol2·L-2)
(3)实验硏究表明,载体对催化剂性能起着极为重要的作用,在压强0.03MPa,温度750℃条件下,载体对镍基催化剂性能的影响相关数据如下表:
由上表判断,应选择载体为_______(填化学式),理由是_______________________。
(4)现有温度相同的I、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器,
均充入2molCH4(g)和2molCO2(g)进行反应,三个容器
的反应压强分别为p1atm、p2atm、p3atm,在其他条件
相同的情况下,反应均进行到tmin时,CO2的体积分数
如图所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ个容器中一定处于化学
平衡状态的是_______。
(5)利用合成气为原料合成甲醇,其反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),在一定温度下查得该反应的相关数据如下表所示:
该反应速率的通式为ν正=k正cm(CO)·cn(H2)(k正是与温度有关的速率常数)。
由表中数据可确定反应速率的通式中n=________(取正整数)。
若该温度下平衡时组别1的产率为25%,则组别1平衡时的v正=__________________(保留1位小数)。
35.(15分)【化学——选修3:
物质结构与性质】
氟代硼酸钾(KBe2BO3F2)是激光器的核心材料,我国化学家在此领域的研究走在了世界的最前列。
回答下列问题:
(1)氟代硼酸钾中非金属元素原子的电负性大小顺序是_____________________。
基态K+的电子排布式为_____________________。
(2)NaBH4是有机合成中常用的还原剂,其中的阴离子空间构型是______________,中心原子的杂化方式为____________。
NaBH4中存在____________(填标号)。
a.离子键b. 氢键c. σ键d. π键
(3)BeCl2中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的BeCl2的结构式为___________________,其中Be的配位数为____________。
(4)第三周期元素氟化物的熔点如下表:
化合物
NaF
MgF2
AlF3
SiF4
PF5
SF6
熔点/℃
993
1261
1291
-90
-83
-50.5
解释表中氟化物熔点变化的原因:
_____________________。
(5)CaF2的一种晶胞如上图所示。
Ca2+占据F-形成的空隙,若r(F-)=xpm,r(Ca2+)=ypm,设阿伏加德罗常数的值为NA,则CaF2的密度ρ=_________g·cm-3(列出计算表达式)。
36.(15分)【化学——选修5:
有机化学基础】
M是一种合成香料的中间体。
其合成路线如下:
已知:
①有机化合物A~M均为芳香族化合物,B能发生银镜反应,E的核磁共振氢谱有3组峰,D与G通过酯化反应合成M。
②
③2RCH2CHO
回答下列问题:
(1)A所含官能团的名称为_______________,F→G反应①的反应类型为__________,M的结构简式为_______________________。
(2)E的名称是________;E→F与F→G的顺序不能颠倒,原因是
________________________________________________________________________。
(3)G的同分异构体中,遇FeCl3溶液显紫色且能发生银镜反应的有________种,其中苯环上的一氯代物只有2种且能发生水解反应的是_________________(填结构简式)。
(4)参照上述合成路线,以CH3CH2OH为原料(无机试剂任用),设计制备H3CH2CH2CH2OH的合成路线___________________________________________________________。
答案
7-13.ADCCDCD
26.
(1)防止暴沸(1分)b(1分)
(2)平衡压强,使浓硫酸顺利滴下(2分)
(3)2HBr+H2SO4(浓)
SO2+Br2+2H2O(2分)
(4)加快反应速率,蒸馏出溴乙烷(2分);SO2(1分)、防止污染环境(1分)
(5)冷却并减少溴乙烷的挥发(1分)
(6)①检漏(1分)②53.4%(2分)
27.
(1)a(1分)
(2)Li2O·Al2O3·4SiO2(2分)(3)将矿石粉碎(搅拌、升高温度)(2分),增大酸的浓度不得分。
(4)4.7(2分)(5)Mg(OH)2,CaCO3(2分)(6)Na2CO3
(2分)写物质名称不给分,净化(1分)
(7)6Li2CO3+4Co3O4+O2=12Li2CoO2+6CO2(2分)
28、【答案】
(1).+247.1
(2).升高温度(3).<(4).
(5).MgO
(6).此条件下合成气产率高(7).III(8).1(9).0.2mol/(L·min)
【分析】
(1)依据盖斯定律作答;
(2)CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)反应吸热,依据外因对化学反应速率与化学平衡的综合影响来分析;结合表格数据,依据升高温度对物质体积分数的影响效果判断温度高低,再利用甲烷与CO的平衡体积分数相等计算出转化的甲烷的物质的量,列出三段式,根据平衡常数的表达式计算解答;
(3)依据表格数据,选择合成CO和氢气量最多的物质作为载体;
(4)根据温度和压强对平衡的影响,结合平衡状态的特征回答;
(5)结合表格中三组数值,列出三个方程,解方程组即可求出n的值;再列出三段式,分别求出c(CO)与c(H2)的值,带入通式求得v正。
【详解】
(1)①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H1=+205.9kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ·mol-1
①-②可得到CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g),则根据盖斯定律可知△H=+205.9kJ·mol-1-(-41.2kJ·mol-1)=+247.1kJ·mol-1,因此该反应为吸热反应,要缩短该反应达到平衡的时间并提高H2的产率可采取的措施为升高温度,
故答案为:
+247.1;升高温度;
(2)同一个物质在不同的温度下所占的体积分数不同,因CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H=+247.1kJ·mol-1,该反应为吸热反应,则升高温度则有利用平衡向正反应方向移动,导致CH4的体积分数降低,CO的体积分数升高。
已知b>a>c,根据图表信息可知,T1<T2;T1下该反应的CH4与CO的体积分数均为a,则设CH4转化浓度为xmol/L,
则根据T1下该反应的CH4与CO的体积分数均为a易知,
,解得x=
,所以平衡常数
,
故答案为:
<;
;
(3)从表中可以看出,MgO的原料转化率较高,且合成气的产率较高,所以选择MgO作为载体,
故答案为:
MgO;此条件下合成气产率高;
(4)由于不能确定容器Ⅱ中二氧化碳的体积分数是否达到最小值,因此不能确定Ⅱ是否达到平衡状态,若未达平衡,压强越高反应逆向移动,相同时间内二氧化碳的含量越高,p3时,二氧化碳Ⅲ的含量比Ⅱ高,故Ⅲ到达平衡,
故答案为:
III;
(5)组别1中c(CO)=0.24mol/L,c(H2)=0.48mol/L,初始速率v正=0.361mol/(L·min);则依据ν正=k正cm(CO)·cn(H2)可知,①0.361mol/(L·min)=k正×(0.24mol/L)m×(0.48mol/L)n;同理,根据表格数据可得②0.720mol/(L·min)=k正×(0.24mol/L)m×(0.96mol/L)n;③0.719mol/(L·min)=k正×(0.48mol/L)m×(0.48mol/L)n;则②/①可得2=2n,即n=1;③/①得2=2m,则m=1;带入①得k正=3.134L/min·mol。
若该温度下平衡
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),组别1的产率为25%,设转化的CH4的物质的量浓度为ymol/L,则
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
0.240.480
X2xx
0.24-x0.48-2xx
则x/0.24=25%,则x=0.06,则c(CO)=0.18mol/L,c(H2)=0.36mol/L,k正是与温度有关的速率常数,保持不变,则依据给定公式可得
ν正=k正c(CO)·c(H2)=3.134L/min·mol×0.18mol/L×0.36mol/L=0.214
0.2mol/(L·min),
故答案为:
1;0.2mol/(L·min)。
35.
(1).F>O>B1S22S22P63S23P6或[Ar]
(2)正四面体,sp3ac
(3)前三种为离子晶体,晶格能依次增大,后三种为分子晶体,分子间力依次增大。
【分析】
⑵BH4-阴离子有4个σ键,因此中心原子的杂化形式为sp3,其空间构型是正四面体,Na+与BH4-形成离子键,BH4-内部有共价键和σ键。
⑶BeCl2中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的BeCl2的结构式为
,根据Be原子的周围连接的氯原子得Be的配位数为3。
⑷氟化物熔点变化的原因:
前三种为离子晶体,晶格能依次增大,后三种为分子晶体,分子间力依次增大。
⑸根据结构看出氟离子在顶点、棱心、面心、体内,总共8个氟离子,若r(F-)=xpm,r(Ca2+)=ypm,根据图中得出体对角线为4[r(F-)+r(Ca2+)],晶胞中总共有4个钙离子,8个氟离子,根据密度公式进行计算。
【详解】
⑵BH4-阴离子有4个σ键,因此中心原子的杂化形式为sp3,其空间构型是正四面体,Na+与BH4-形成离子键,BH4-内部有共价键和σ键,因此NaBH4中存在ac,故答案为:
正四面体;sp3;ac。
⑶BeCl2中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的BeCl2的结构式为
,根据Be原子的周围连接的氯原子得Be的配位数为3,故答案为:
;3。
⑷氟化物熔点变化的原因:
前三种为离子晶体,晶格能依次增大,后三种为分子晶体,分子间力依次增大,故答案为:
前三种为离子晶体,晶格能依次增大,后三种为分子晶体,分子间力依次增大。
⑸根据结构看出氟离子在顶点、棱心、面心、体内,总共8个氟离子,若r(F-)=xpm,r(Ca2+)=ypm,根据图中得出体对角线为4[r(F-)+r(Ca2+)],晶胞中总共有4个钙离子,8个氟离子,因此CaF2的密度
g·cm-3,故答案为:
。
36.
(1)羟基 取代反应
(2)对氯甲苯(4-氯甲苯) 如果颠倒则(酚)羟基会被KMnO4/H+氧化
(3)9
(4)CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CH==CHCHO
CH3CH2CH2CH2OH
解析 由A、B为芳香族化合物,含有苯环,且B能发生银镜反应,则A、B的结构为
结合信息③和M的化学式,可知C、D分别为
由于E的核磁共振氢谱有3组峰,可知E为
F为
F→G为卤代烃的水解,则G为
M为
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