广东省深圳市届高三上学期第一次调研考试化学试题及答案和解析.docx
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广东省深圳市届高三上学期第一次调研考试化学试题及答案和解析
广东省深圳市2019年高三年级第一次调研考试化学
可能用到的相对原子质量:
H1B11N14O16P31K39Fe56
1.下列叙述正确的是
A.很多鲜花和水果的香味来自于酯B.甲烷和苯都可通过石油分馏得到
C.糖类和油脂在一定条件下均能水解D.棉花和蚕丝的主要成分是纤维素
【答案】A
【解析】很多鲜花和水果的香味来自于酯,故A正确;B.甲烷通过石油分馏得到,苯通过煤的干馏获得,故B错误;C.单糖不水解,故C错误;D.棉花主要成分是纤维素,蚕丝主要成分是蛋白质,故D错误。
2.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1molSiO2晶体中,含有Si−O键的数目为2NA
B.16.8g铁粉与足量高温水蒸气反应,转移电子数为0.8NA
C.1mol·L−1AlCl3溶液中,含有Cl−的数目为3NA
D.18gD2O和H2O的混合物中,含有的中子数为9NA
【答案】B
【解析】由二氧化硅的结构可知,1molSiO2晶体中,含有Si−O键的数目为4NA,故A错误;铁粉与足量高温水蒸气反应3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2,16.8g铁的物质的量为0.3mol,转移电子数为0.8NA,故B正确;缺少溶液的体积,无法计算氯离子的个数,故C错误;D2O和H2O的摩尔质量分别为20g/mol和18g/mol,D2O中有10个中子,H2O中有8个中子,用极值法推算,如果18g都是D2O,含有的中子数为9NA;如果18g都是H2O,含有的中子数为8NA,故18gD2O和H2O的混合物中,含有的中子数在8NA~9NA之间,故D错误。
3.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
向浓HNO3中加入炭粉并加热,产生的气体通入少量澄清石灰水中
有红棕色气体产生,石灰水变浑浊
有NO2和CO2产生
B
向酸性KMnO4溶液中滴加乙醇
溶液褪色
乙醇具有还原性
C
向溴水中加入苯,充分振荡、静置
水层几乎无色
苯与溴发生了反应
D
向FeCl3和BaCl2混合溶液中通入足量SO2
溶液变为浅绿色且有白色沉淀生成
Fe3+被还原为Fe2+,白色沉淀为BaSO3
【答案】B
【解析】由于碳与浓HNO3反应生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,故不能观察到石灰水变浑浊,故A错误;
B.向酸性KMnO4溶液中滴加乙醇,乙醇被氧化成乙酸,乙醇具有还原性,故B正确;向溴水中加入苯,充分振荡、静置,水层几乎无色,是因为溴水中的Br2转移到苯中,发生了萃取,故C错误;向FeCl3和BaCl2混合溶液中通入足量SO2,Fe3+与其发生反应,产生SO42-,SO42-再与Ba2+产生白色沉淀,现象是溶液由棕黄色变为浅绿色,产生白色沉淀,Fe3+被还原为Fe2+,白色沉淀为BaSO4,故D错误。
4.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增。
X和Z形成的化合物的水溶液呈中性,W和X的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,Y的原子序数是W的2倍,下列说法正确的是
A.原子半径:
W<X<Y<Z
B.Y的气态氢化物的稳定性强于Z的
C.W与X形成的化合物可能含有共价键
D.常温常压下,Y的单质是气态
【答案】C
【解析】同一周期从左至右原子半径逐渐减小,同一主族从上至下原子半径逐渐增大,原子半径:
W<Z<Y<X,故A错误;Cl的非金属性强于S,Y的气态氢化物的稳定性弱于Z的,故B错误;W与X形成的化合物过氧化钠中含有共价键,故C正确;常温常压下,硫的单质是固态,故D错误。
5.用CuCl2·2H2O晶体制取无水CuCl2的实验装置如图所示,下列说法错误的是
A.通入HCl可以抑制CuCl2的水解B.先滴入浓硫酸,再点燃c处酒精灯
C.硬质玻璃管内部右侧会出现白雾D.装置d中上层为苯,下层为NaOH溶液
【答案】D
【解析】通入HCl抑制Cu2+水解,故A正确;先滴入浓硫酸,促使HCl挥发出来,再点燃c处酒精灯,故B正确;硬质玻璃管内部HCl遇水蒸气出现白雾,故C正确;若上层为苯,下层为NaOH溶液,装置d中会倒吸,应上层为NaOH溶液,下层为CCl4,故D错误。
6.下图为某二次电池充电时的工作原理示意图,该过程可实现盐溶液的淡化。
下列说法错误的是
A.充电时,a为电源正极
B.充电时,Cl-向Bi电极移动,Na+向NaTi2(PO4)3电极移动
C.放电时,正极的电极反应为BiOCl+2H++3e-=Bi+Cl-+H2O
D.充电时,新增入电极中的物质:
n(Na+):
n(Cl-)=1:
3
【答案】D
【解析】Bi→BiOCl,失电子,所以Bi电极为阳极,充电时,a为电源正极,故A正确;充电时,Bi电极为阳极,NaTi2(PO4)3电极为阴极,阴离子向阳极定向移动,阳离子向阴极定向移动,故B正确;放电时,作为原电池,正极得电子发生还原反应,电极反应为BiOCl+2H++3e-=Bi+Cl-+H2O,故C正确;充电时,阳极的电极反应式为Bi+Cl-+H2O-3e-=BiOCl+2H+,阴极的电极反应式为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3,n(Na+):
n(Cl-)=3:
1,故D错误。
7.室温下,将尿酸钠(NaUr)悬浊液静置,取上层清液,再通入HCl,溶液中尿酸的浓度c(HUr)与pH的关系如图所示。
已知:
Ksp(NaUr)=4.9×10-5,Ka(HUr)=2.0×10-6。
下列说法正确的是
A.上层清液中,c(Ur-)=7.0×10-2mol·L-1
B.在M→N的变化过程中,c(Na+)c(Ur-)的值将逐渐减小
C.当c(HUr)=c(Ur-)时,c(Cl-)>c(Ur-)
D.当pH=7时,2c(Na+)=c(Ur-)+c(Cl-)
【答案】C
【解析】根据Ksp(NaUr)=c(Na+)c(Ur-)=4.9×10-5,求出c(Ur-)=
=7.0×10-3mol·L-1,故A错误;在M→N的变化过程中,因温度不变,Ksp不变,则c(Na+)c(Ur-)不变,故B错误;当c(HUr)=c(Ur-)时,根据Ka(HUr)=2.0×10-6可以求出pH=5.7,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),根据NaUr+HCl=HUr+NaCl,可知氯化钠的浓度等于尿酸的浓度,因所得溶液为氯化钠、盐酸、尿酸,尿酸为弱酸,则c(Ur-)<c(Cl-),故C正确;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(Ur-)+c(Cl-)+c(OH-),当pH=7时,c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(Ur-)+c(Cl-),故D错误。
8.室温下,某同学进行CO2与Na2O2反应的探究实验,回答下列问题。
(1)用下图装置制备纯净的CO2
①丙装置的名称是__________,乙、丙装置中盛装的试剂分别是__________、_________。
②若CO2中混有HCl,则HCl与Na2O2反应的化学方程式为_____________。
(2)按照下面的装置图进行实验(夹持装置略)。
①先组装仪器,然后_____________,再用注射器1抽取100mL纯净的CO2,将其连接在K1处,注射器2的活塞推到底后连接在K2处,具支U形管中装入足量的Na2O2粉末与玻璃珠。
②打开止水夹K1、K2,向右推动注射器1的活塞,可观察到的现象是_________。
③实验过程中,需缓慢推入CO2,其目的是_____________,为达到相同目的,还可进行的操作是_____________。
(3)实验结束后,当注射器1的活塞推到底时,测得注射器2中气体体积为65mL,则CO2的转化率是_________。
【答案】
(1).球形干燥管
(2).饱和NaHCO3溶液(3).CaCl2或P2O5(4).2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑(5).检查装置气密性(6).U形管中的淡黄色粉末逐渐变浅,注射器2的活塞向右移动(7).使反应进行得更充分(8).多次往返推动注射器1和2的活塞(9).70%
【详解】
(1)①丙装置的名称是球形干燥管,乙中装的是饱和NaHCO3溶液,除去二氧化碳中的HCl,丙装置中盛装的是CaCl2或P2O5,干燥二氧化碳气体,故答案为:
球形干燥管;饱和NaHCO3溶液;CaCl2或P2O5。
②若CO2中混有HCl,则HCl与Na2O2反应的化学方程式为2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑,故答案为:
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑。
(2)①先组装仪器,然后检查装置的气密性,再用注射器1抽取100mL纯净的CO2,将其连接在K1处,注射器2的活塞推到底后连接在K2处,具支U形管中装入足量的Na2O2粉末与玻璃珠,故答案为:
检查装置气密性。
②二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,则U形管中的过氧化钠淡黄色粉末逐渐变浅,生成的氧气进入注射器2中,所以注射器2的活塞向右移动,故答案为:
U形管中的淡黄色粉末逐渐变浅,注射器2的活塞向右移动。
③实验过程中,需缓慢推入CO2,其目的是使反应进行得更充分,为达到相同目的,还可进行的操作是多次往返推动注射器1和2的活塞,故答案为:
使反应进行得更充分;多次往返推动注射器1和2的活塞。
(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,△V(减小)
211
70mL35mL
CO2的转化率是(70mL/100mL)×100%=70%,故答案为:
70%。
9.磷酸二氢钾在工农业和医学领域具有广泛的应用。
以下是工业上制备磷酸二氢钾的两种方法。
回答下列问题:
I.直接法
(1)气体X为_______(填化学式)。
(2)写出“转化”步骤发生反应的离子方程式_________。
(3)滤液①中加入甲醇的作用是_____________。
(4)操作I为__________。
II.电解法
电解法制取KH2PO4的原理如图所示,一定条件下,还可得到NaClO3
(5)在_____室(填标号)可得到KH2PO4;写出产生ClO3-的电极反应式_____________。
III.纯度分析
测定产品纯度的反应原理为KH2PO4+NaOH=KNaHPO4+H2O
(6)取产品3.00g,加入15mL蒸馏水溶解,加入指示剂,用0.5000mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点,消耗40.00mL,该产品的纯度为________(结果保留三位有效数字)。
【答案】
(1).HCl
(2).Ca3(PO4)2+4H++3SO42-=2H2PO4-+3CaSO4(3).促进KH2PO4析出(4).蒸馏(5).C(6).Cl-+6OH--6e-=ClO3-+3H2O(7).90.7%
【解析】
(1)KCl和浓硫酸加热反应生成HCl气体,故答案为:
HCl。
(2)KHSO4溶液和Ca3(PO4)2反应的离子方程式为Ca3(PO4)2+4H++3SO42-=2H2PO4-+3CaSO4,故答案为:
Ca3(PO4)2+4H++3SO42-=2H2PO4-+3CaSO4。
(3)滤液①是KH2PO4和K2SO4溶液,加入甲醇的作用是促进KH2PO4析出,故答案为:
促进KH2PO4析出。
(4)滤液②是甲醇和K2SO4的混合液,分离它们采用蒸馏操作,故答案为:
蒸馏。
(5)在C室可得到KH2PO4;产生ClO3-的电极反应式为:
Cl-+6OH-―6e-=ClO3-+3H2O,故答案为:
C;Cl-+6OH-―6e-=ClO3-+3H2O。
(6)KH2PO4+NaOH=KNaHPO4+H2O,NaOH的物质的量为0.02mol,所以反应的KH2PO4为0.02mol,质量为0.02mol×136g/mol=2.72g,产品的纯度为(2.72g/3g)×100%≈90.7%,故答案为:
90.7%。
10.CO还原脱硝技术可有效降低烟气中的NOx的排放量。
回答下列问题:
I.CO还原NO的脱硝反应:
2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)△H
(1)已知:
CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)△H1=-226kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)⇌2NO2(g)△H2=+68kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H3=+183kJ·mol-1
脱硝反应△H=____________,该反应向正反应方向自发进行的倾向很大,其原因是_____________,有利于提高NO平衡转化率的条件是____________________(写出两条)。
(2)以Mn3O4为脱硝反应的催化剂,研究者提出如下反应历程,将历程补充完整。
第一步:
____________________;
第二步:
3MnO2+2CO=Mn3O4+2CO2
(3)在恒温恒容的密闭容器中,充入等物质的量的CO和NO混合气体,加入Mn3O4发生脱硝反应,t0时达到平衡,测得反应过程中CO2的体积分数与时间的关系如右图所示。
①比较大小:
a处v正________b处v逆(填“>”、“<”或“=”)
②NO的平衡转化率为_______。
II.T℃时,在刚性反应器中发生如下反应:
CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g),化学反应速率v=kPm(CO)Pn(NO2),k为化学反应速率常数。
研究表明,该温度下反应物的分压与化学反应速率的关系如下表所示:
(4)若反应初始时P(CO)=P(NO2)=akPa,反应tmin时达到平衡,测得体系中P(NO)=bkPa,则此时v=___________kPa·s-1(用含有a和b的代数式表示,下同),该反应的化学平衡常数Kp=_____(Kp是以分压表示的平衡常数)。
【答案】
(1).-750kJ·mol-1
(2).该反应为放热量大的反应(3).降温、升压、增大CO和NO的投料比等(4).Mn3O4+2NO=3MnO2+N2(5).>(6).80%(7).9×10-5(a-b)2(8).
【解析】
(1)根据盖斯定律①×2-[③×2-②]可得2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)△H=-750kJ·mol-1,由热化学方程式可知,该反应为放热量很大的反应,所以该反应向正反应方向自发进行的倾向很大,该反应的正反应为气体体积减小的放热反应,故降温和升压都可以使平衡右移,有利于提高NO的平衡转化率,故答案为:
-750kJ·mol-1;该反应为放热量大的反应;降温、升压。
(2)第一步和第二步的反应相加即可得到2CO+2NO⇌2CO2+N2,故第一步反应为Mn3O4+2NO=3MnO2+N2,故答案为:
Mn3O4+2NO=3MnO2+N2。
(3)①t0时达到平衡,b处v逆=v正,这个反应是从正反应方向建立平衡的,故a处v正>b处v逆,故答案为:
>。
②2CO+2NO⇌2CO2+N2
起始(mol)1100
转化(mol)XXX0.5X
平衡(mol)(1-X)(1-X)X0.5X
X/(1-X)+(1-X)+X+0.5X=0.5,X=0.8mol,所以NO的平衡转化率为80%,故答案为:
80%。
(4)CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)
起始(kPa)aa00
转化(kPa)XXXX
平衡(kPa)(a-b)(a-b)X=bX=b
Kp=
,根据表格中数据,带入此式,v=kPm(CO)Pn(NO2),可求出k=v/Pm(CO)Pn(NO2)=0.009/(10×10)=9×10-5,所以tmin时v=9×10-5(a-b)2,故答案为:
9×10-5(a-b)2;
。
11.碳元素是形成单质及其化合物种类最多的元素。
回答下列问题:
(1)碳能与氢、氮、氧三种元素构成化合物CO(NH2)2,该分子中各元素的电负性由大到小的顺序为_________,其中C原子的杂化方式为__________,该物质易溶于水的主要原因是_______________。
(2)CO是碳元素的常见氧化物,与N2互为等电子体,则CO的结构式为_______;CO可以和很多过渡金属形成配合物,如Ni(CO)4,写出基态Ni原子的电子排布式__________。
(3)碳的某种晶体为层状结构,可与熔融金属钾作用。
钾原子填充在各层之间,形成间隙化合物,其常见结构的平面投影如图①所示,则其化学式可表示为__________
(4)图②为碳的一种同素异形体C60分子,每个C60分子中含有σ键的数目为________。
(5)图③为碳的另一种同素异形体金刚石的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1/2,0,1/2),C为(1/2,1/2,0);则D原子的坐标参数为__________。
(6)立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm。
立方氮化硼的密度是___________g·㎝-3(列出计算式即可,阿伏加徳罗常数为NA)。
【答案】
(1).O>N>C>H
(2).sp2(3).CO(NH2)2分子与水分子之间能形成氢键(4).
(5).1s22s22p63s23p63d84s2(6).KC8(7).90(8).
(9).
【解析】
(1)元素的非金属性越强,其电负性越大,故电负性O>N>C>H,CO(NH2)2中C原子成2个C-N键,1个C=O键,没有孤对电子,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化,该物质易溶于水的主要原因是CO(NH2)2分子与水分子之间能形成氢键,故答案为:
O>N>C>H;sp2;CO(NH2)2分子与水分子之间能形成氢键。
(2)CO与N2互为等电子体,N2的结构式为N三N,故CO的结构式为
,Ni是28号元素,基态时电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2,故答案为:
;1s22s22p63s23p63d84s2。
(3)根据图①所示可知如果取3个钾原子构成的三角形,则三角形中碳原子是4个,而钾原子的个数是3×1/6=1/2,因此化学式可表示为KC8,故答案为:
KC8。
(4)1个C60分子中每个C形成3个C-C键,且每个键为2个C共用,则每个碳原子含有的σ键个数为1.5,所以1个 C60分子中σ键的数目为1.5×60=90,故每个C60分子中含有σ键的数目为90,答案为:
90。
(5)由图示可知,与D相连的4个原子形成正四面体结构,且D位于正四面体的体内。
由B在x轴的坐标为1/2知,D在x轴的坐标为1/4。
同理得出D在y、z轴的坐标均为1/4,则D原子的坐标参数为
,故答案为:
(6)因为金刚石属于面心立方晶胞,即C原子处在立方体的8个顶点,6个面心,体内有4个,故根据均摊法及BN的化学式可推知,一个晶胞中各含有4个B原子、4个N原子,又因为一个BN的质量是M/NA,而一个晶胞的体积是(361.5×10-10)3cm3,故密度=质量÷体积=
g·cm-3,故答案为
。
12.高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)反应①所需试剂、条件分别是____________;F的化学名称为____________。
(2)②的反应类型是______________;A→B的化学方程式为_________________。
(3)G的结构简式为______________;H中所含官能团的名称是____________。
(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件,W的可能结构有__种。
①遇FeCl3溶液显紫色②属于芳香族化合物③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2:
2:
2:
1:
1,写出符合要求的W的结构简式____________。
(5)设计用甲苯和乙醛为原料制备
的合成路线,其他无机试剂任选(合成路线常用的表示方式为:
)____________。
【答案】
(1).Cl2、光照
(2).辛醛(3).取代反应(4).
(5).
(6).羟基(7).13(8).
(9).
【解析】
甲苯→
,发生的是取代反应,所需试剂、条件分别是Cl2、光照;F为
,化学名称为辛醛,故答案为:
Cl2、光照;辛醛。
(2)反应②是C和H发生的酸和醇的酯化反应(取代反应),A→B的化学方程式为
,故答案为:
取代反应;
。
(3)G的结构简式为
;G→H,是-CHO和H2的加成反应,所以H中所含官能团的名称是羟基,故答案为:
;羟基。
(4)C为
,化合物W的相对分子质量比化合物C大14,W比C多一个CH2,遇FeCl3溶液显紫色含有酚羟基,属于芳香族化合物含有苯环,能发生银镜反应含有醛基,第一种情况是苯环上放三种基团,醛基、羟基和甲基,先固定醛基和羟基的位置,邻间对,后放甲基,共10种,第二种情况是苯环上放两种基团,-OH和-CH2CHO,邻间对,共3种,所以W的可能结构有13种;符合①遇FeCl3溶液显紫色、②属于芳香族化合物、③能发生银镜反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢、峰面积比为2:
2:
2:
1:
1要求的W的结构简式:
,故答案为:
13;
。
(5)根据题目已知信息和有关有机物的性质,用甲苯和乙醛为原料制备
的合成路线:
,故答案为:
。
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