届广东省惠州市高三第三次调研考试理综化学试题解析版.docx
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届广东省惠州市高三第三次调研考试理综化学试题解析版
2020届惠州高三第三次调研考化学试题参考答案
相对原子质量:
C12Na23O16K39Mn55Fe56
1.下列说法错误的是()
A.建筑钢筋属于金属材料
B.制玻璃和水泥都要用到石灰石
C.天然气、水煤气、液化石油气均是化合物
D.聚乙烯、纤维素都属于高分子化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.建筑钢筋是铁、碳的合金,属于金属材料,A正确;
B.制玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,制水泥的原料是黏土和石灰石,B正确;
C.天然气、水煤气、液化石油气均是混合物,C错误;
D.聚乙烯、纤维素的相对分子质量都大于10000,都属于高分子化合物,D正确;
故选C。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确是()
A.12g金刚石中含有共价键数目为4NA
B.标况下2.24LSO3含有的氧原子数目为0.3NA
C.1L0.1mol·L-1NH4NO3溶液中含有氮原子总数为0.2NA
D.电解熔融氯化钠,当阳极生成2.24L氯气时,阴极产生0.1NA个Na
【答案】C
【解析】
【详解】A.在金刚石中,平均每个碳原子形成2个共价键,12g金刚石中含有共价键数目为2NA,A错误;
B.标况下,SO3为固体,不能利用气体摩尔体积计算含有的氧原子数,B错误;
C.依据原子守恒,1L0.1mol·L-1NH4NO3溶液中含有氮原子0.2mol,总数为0.2NA,C正确;
D.由于未指明标准状况,所以2.24L氯气不一定是0.1mol,阴极生成金属钠的物质的量无法计算,D错误;
故选C。
3.下图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:
下列叙述错误的是()
A.反应①属于氮的固定;反应②可用于合成HNO3
B.在催化剂a、b的作用下,提高了反应速率
C.在反应①和反应②中,均有极性共价键形成
D.在催化剂b作用下,氮原子发生了还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①中,氮由游离态的N2转化为NH3,属于氮的固定;反应②是工业制硝酸的第一步反应,可用于合成HNO3,A正确;
B.催化剂a、b,可以降低反应的活化能,从而提高反应速率,B正确;
C.反应①中,形成N-H键,在反应②中,形成N≡O键,C正确;
D.在催化剂b作用下,氮原子由-3价升高为+2价,失去电子,发生氧化反应,D错误;
故选D。
4.已知苯乙烯和立方烷的结构分别为
(b)、
(p)。
下列说法中正确的是()
A.b、p难溶于苯
B.b、p互为同分异构体
C.b、p的一氯代物分别有6种和1种(不考虑立体异构)
D.b、p均不能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.b、p都是难溶于水的有机物,二者都易溶于苯,A错误;
B.b、p的分子式都为C8H8,结构不同,二者互为同分异构体,B正确;
C.b、p的一氯代物分别有5种和1种(不考虑立体异构),C错误;
D.b分子中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,D错误;
故选B。
5.含有对氯苯酚和醋酸钠的废水净化原理如图所示。
下列说法错误的是()
A.本装置集净化、供电于一体,产物之一还有消毒作用
B.每消耗1molCH3COO-,通过质子交换膜的质子的物质的量为8mol
C.在该装置中,B极上的电势比A极上的电势高
D.A极的电极反应为
+H++2e-→
+Cl-
【答案】C
【解析】
【详解】A.本装置将废水进行净化处理、并产生电能,产物苯酚还有消毒作用,A正确;
B.B极发生电极反应为CH3COO--8e-+4H2O=2HCO3-+9H+,则1molCH3COO-放电,通过质子交换膜的质子的物质的量为8mol(留下1molH+平衡电性),B正确;
C.在该装置中,B极为负极,A极为正极,则A极上的电势比B极上的电势高,C错误;
D.A极,
得到2e-,同时有1个H+参与反应,生成
和Cl-,D正确;
故选C。
6.五种短周期主族元素的关系如图所示。
TX2是制光导纤维制品的主要原料。
下列说法中错误的是()
A.Y是非金属性最强的元素
B.R与X形成的化合物是一种两性化合物
C.T的晶体是一种重要的半导体材料
D.简单离子半径Y比Z、R的都小
【答案】D
【解析】
【详解】TX2是制光导纤维制品的主要原料,则其为SiO2,从而得出X为O,Y为F,Z为Na,R为Al,T为Si。
A.Y为F,是元素周期表中非金属性最强的元素,A正确;
B.Al与O形成的化合物为Al2O3,是既能与酸又能与碱反应的两性化合物,B正确;
C.Si的晶体是一种重要的半导体材料,可用于生产电子元件,C正确;
D.F-半径比Na+、Al3+的半径都大,D错误;
故选D。
7.25℃时,进行下图所示滴定并得到对应曲线。
下列说法错误的是()
A.Ka2(H2C2O4)=10-4.19
B.直线Ⅰ中X=
C.在NaHC2O4溶液中c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-)+c(C2O42-)
D.Ⅰ、Ⅱ两条直线的斜率均为1
【答案】B
【解析】
【分析】
H2C2O4溶液中滴入NaOH溶液,先发生反应:
H2C2O4+OH-=HC2O4-+H2O,随着碱的不断滴入,溶液的pH不断增大;当H2C2O4完全反应后,HC2O4-与NaOH发生反应HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O,所以直线Ⅰ为X=
,直线Ⅱ为X=
。
【详解】A.在pH=4.19点,Ka2(H2C2O4)=
=10-4.19,A正确;
B.由以上分析可知,直线Ⅱ中X=
,B错误;
C.在NaHC2O4溶液中,HC2O4-
C2O42-+H+,HC2O4-+H2O
H2C2O4+OH-,H2O
H++OH-
由水电离出的c(OH-)=c(H+),则溶液中c(H+)-c(C2O42-)=c(OH-)-c(H2C2O4),从而得出c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-)+c(C2O42-),C正确;
D.直线Ⅰ,lgX=0时,pH=1.22,pH=0时,lgX=1.22(由平衡常数进行计算),从而得出其斜率为1;采用同样的方法,可求出直线Ⅱ的斜率为1,D正确;
故选B。
8.KMnO4在实验室、生活、科学研究、工业生产中有广泛的应用。
已知一种制备KMnO4的实验流程、原理及相关数据如下:
原理:
反应I:
3MnO2+KClO3+6KOH
3K2MnO4+KCl+3H2O
反应Ⅱ:
3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
(墨绿色)(紫红色)
已知:
25℃物质的溶解度g/100g水
K2CO3
KHCO3
KMnO4
111
33.7
6.34
(1)步骤②的副反应有少量单质气体生成,该反应的化学方程式为___________。
(2)步骤⑤中CO2______(填“能”或“不”能)过量,原因是_____________。
(3)流程中可循环利用的物质主要是_________(写化学式)。
(4)忽略本流程中含锰物质的循环利用,理论上0.3molMnO2最多得到产品KMnO4的质量为________g。
某同学在实验中得到干燥产品的质量多于理论值,排除称量因素,从步骤⑦分析,可能的原因是_______________。
(5)草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:
Ⅰ.称取1.5800g高锰酸钾产品,配成100mL溶液
Ⅱ.准确称取三份0.5360g已烘干的Na2C2O4,置于三个不同的洁净锥形瓶中,分别加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化;
Ⅲ.锥形瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用I中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。
记录实验数据如表
实验次数
V1(滴定前读数/mL)
V2(滴定后读数/mL)
(V2-V1)/mL
1
2.65
22.67
20.02
2
2.60
23.02
20.42
3
2.60
22.58
19.98
已知:
2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,则KMnO4的纯度为__________(保留四位有效数字);若滴定后俯视滴定管读数,所得KMnO4的纯度将___(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
【答案】
(1).2KClO3
2KCl+3O2↑
(2).不能(3).CO2(过量)+KOH=KHCO3,因生成KHCO3的溶解度比K2CO3的小,可能在KMnO4析出时结晶析出而影响产品的纯度。
(4).MnO2(5).31.6(6).蒸发过度,使K2CO3伴随KMnO4析出(7).80.00%(8).偏高
【解析】
【分析】
(1)步骤②的副反应有少量单质气体,则可能为KClO3在MnO2的催化作用下发生分解;
(2)从表中数据可以看出,若CO2过量,则会与K2CO3反应生成KHCO3,溶解度小,可能随KMnO4一起结晶析出;
(3)流程中起初投入MnO2,在步骤⑤中又生成MnO2,可循环利用;
(4)从方程式3MnO2+KClO3+6KOH
3K2MnO4+KCl+3H2O、3K2MnO4+2CO2=2KMnO4
+MnO2↓+2K2CO3可以看出,0.3molMnO2最多得到产品0.2molKMnO4,由此可计算出生成KMnO4
质量;从步骤⑥中加热前混合液的组成,可确定干燥产品的质量多于理论值的原因;
(5)依据反应方程式2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,代入数据即可求出KMnO4的纯度;若滴定后俯视滴定管读数,则读取的KMnO4的体积偏小,则所得KMnO4的浓度偏大,可推出纯度的变化。
【详解】
(1)步骤②的副反应有少量单质气体生成,则可能为KClO3在MnO2的催化作用下发生分解,该反应的化学方程式为2KClO3
2KCl+3O2↑;
(2)步骤⑤中CO2不能过量,原因是CO2(过量)+KOH=KHCO3,因生成KHCO3
溶解度比K2CO3的小,可能在KMnO4析出时结晶析出而影响产品的纯度;CO2(过量)+KOH=KHCO3,因生成KHCO3的溶解度比K2CO3的小,可能在KMnO4析出时结晶析出而影响产品的纯度;
(3))起初投入MnO2,在步骤⑤中又生成MnO2,则流程中可循环利用的物质主要是MnO2;
(4)从方程式3MnO2+KClO3+6KOH
3K2MnO4+KCl+3H2O、3K2MnO4+2CO2=2KMnO4
+MnO2↓+2K2CO3可以看出,0.3molMnO2最多得到产品0.2molKMnO4,质量为0.2mol×158g/mol=31.6g;某同学在实验中得到干燥产品的质量多于理论值,排除称量因素,从步骤⑦分析,可能的原因是蒸发过度,使K2CO3伴随KMnO4析出;
(5)设参加反应的KMnO4的物质的量为x
x=0.0016mol,
则KMnO4的纯度为
=80.00%;若滴定后俯视滴定管读数,则读取的KMnO4的体积偏小,由此计算出的KMnO4的浓度偏大,KMnO4的质量偏大,所得KMnO4的纯度将偏高。
【点睛】寻找可循环使用的物质时,先从添加的物质入手,明确反应过程中添加了哪些物质;然后再找反应过程中生成的副产物,与添加物对照,若有同一种物质出现,则表明此物质为循环使用的物质。
9.锡酸钠用作媒染剂,纺织品的防火剂、增重剂,以及制造陶瓷、玻璃和用于镀锡等。
以锡锑渣(主要含Sn、Sb、As、Pb的氧化物)为原料,制备锡酸钠(Na2SnO3)的工艺流程图如下:
请回答下列问题:
(1)Sb(ⅤA)最高正化合价为_____。
(2)流程中“脱砷、脱铅、脱锑”均要涉及的分离实验操作是_________。
(3)“碱浸”时,若SnO含量较高,工业上则加入NaNO3除去SnO,且检测到有NH3生成。
①该反应的离子方程式为____________________;
②如图是“碱浸”实验的参数,请选择“碱浸”的合适条件__________。
(4)“脱铅”是从含Na2PbO2的溶液中形成硫化铅渣,其离子方程式为________。
(5)“脱锑”时发生的主要化学反应属于_________。
A.置换反应B.氧化还原反应C.非氧化还原反应
(6)硫酸盐光亮镀锡液成分简单,主要有硫酸亚锡、硫酸等成分。
镀锡液中硫酸的作用是__________;镀锡时阳极反应式为______________。
【答案】
(1).+5
(2).过滤(3).4SnO+NO3-+7OH-=NH3↑+4SnO32-+2H2O(4).c(OH-)=2.5mol/L、温度85℃(5).PbO22-+S2-+2H2O=PbS↓+4OH-(6).AB(7).抑制Sn2+的水解,促进阳极Sn的溶解(8).Sn-2e-=Sn2+
【解析】
【分析】
(1)一般来说,元素的最高正价等于其最外层电子数;
(2)流程中“脱砷、脱铅、脱锑”均要进行固液分离;
(3)①该反应中,SnO与NO3-在碱性溶液中反应,生成+4价Sn的含氧酸根离子和NH3等;
②“碱浸”的合适条件是浸出率高的点对应的数值;
(4)“脱铅”是从含Na2PbO2的溶液中形成硫化铅,实质是PbO22-与S2-反应,生成PbS等;
(5)“脱锑”时锡片生成锑渣,属于置换反应;
(6)硫酸盐光亮镀锡液成分简单,主要有硫酸亚锡、硫酸等成分。
镀锡液的主要成分为硫酸亚锡,锡离子易发生水解,所以加入硫酸抑制其水解;镀锡时阳极为锡失电子,生成锡离子。
【详解】
(1)Sb(ⅤA)最高正化合价=最外层电子数,即显+5价;
(2)流程中“脱砷、脱铅、脱锑”均要进行固液分离,则分离实验操作是过滤;
(3)①该反应中,SnO与NO3-在碱性溶液中反应,生成+4价Sn的含氧酸根离子和NH3等,反应的离子方程式为4SnO+NO3-+7OH-=NH3↑+4SnO32-+2H2O;
②“碱浸”的合适条件是浸出率高的点对应的数值,即c(OH-)=2.5mol/L、温度85℃;
(4)“脱铅”是从含Na2PbO2的溶液中形成硫化铅,实质是PbO22-与S2-反应,生成PbS等,反应的离子方程式为PbO22-+S2-+2H2O=PbS↓+4OH-;
(5)“脱锑”时锡片生成锑渣,属于置换反应和氧化还原反应,答案为:
AB;
(6)硫酸盐光亮镀锡液成分简单,主要有硫酸亚锡、硫酸等成分,镀锡液的主要成分为硫酸亚锡,锡离子易发生水解,所以加入硫酸的作用是抑制Sn2+的水解,促进阳极Sn的溶解;镀锡时阳极反应式为Sn-2e-=Sn2+。
【点睛】从电镀过程看,只表现出Sn2+得电子的过程,没有表现出硫酸参与反应,所以应从电解质的性质进行分析,从而得出抑制Sn2+水解,有利于阳极反应的结论。
10.研究发现,反应CCl4(g)+H2(g)
CHCl3(g)+HCl(g),可使CCl4(沸点77℃)转化为重要的化工原料CHCl3(沸点61.2℃),可减少其对臭氧层的破坏。
(已知:
该反应的副反应会生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等)
(1)CH4与Cl2反应时,每生成1molCCl4(g)或1molCHCl3(g)的焓变分别是△H1和△H2;H2在Cl2中燃烧,每生成1molHCl(g)产生的焓变为△H3,则:
CCl4(g)+H2(g)
CHCl3(g)+HCl(g)的△H=_____(用含有△H1、△H2和△H3的算式表示)
(2)在密闭容器中,CCl4+H2
CHCl3+HCl达到平衡状态后,测得如下数据(假设不考虑副反应)。
实验序号
温度/℃
初始CCl4浓度/(mol·L-1)
初始H2浓度/(mol·L-1)
CCl4的平衡转化率
1
110
0.8
1.2
α1
2
110
1
1
50%
3
100
1
1
α3
①实验1中,CCl4的转化率α1_____50%(填“大于”“小于”或“等于”)。
②实验2中,反应进行到10h时达到平衡,在这10h内,H2的平均反应速率为_____mol·L-1·min-1。
③110℃时,该反应的化学平衡常数的数值为________。
④实验3中,α3
值________。
A.等于50%B.大于50%C.小于50%D.依题所给信息无法判断
(3)120℃时,分别进行H2的初始浓度为2mol·L-1和4mol·L-1的实验(其他条件相同)。
测得CCl4的消耗百分率(x%,实线)和生成物中CHCl3的百分含量(y%,虚线)随时间(t)的变化关系如图。
①图中表示H2起始浓度为2mol·L-1CHCl3的百分含量的变化曲线是____(填字母)。
②依图可知,有利于提高CCl4的消耗百分率和产物中CHCl3的百分含量H2的起始浓度应该为________mol·L-1。
【答案】
(1).△H2-△H1+2△H3
(2).大于(3).0.00083(4).1(5).D(6).d(7).4
【解析】
【分析】
(1)由题意知,CH4(g)+4Cl2(g)=CCl4(g)+4HCl(g)△H1①
CH4(g)+3Cl2(g)=CHCl3(g)+3HCl(g)△H2②
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)2△H3③
将②-①+③,即可求出CCl4(g)+H2(g)
CHCl3(g)+HCl(g)的△H;
(2)①实验1中,当H2的初始浓度为0.8mol/L时,CCl4的转化率为50%,现增大H2的浓度为1.2mol,平衡正向移动,CCl4的转化率增大,从而得出CCl4的转化率α1与50%的关系;
②实验2中,
反应进行到10h时达到平衡,在这10h内,H2的平均反应速率为
;
③110℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
;
④与实验2进行比较,可认为实验3是在实验2的基础上完成的,由于不知反应的焓变,所以无法确定降温平衡移动的方向;
(3)①由反应知,增大H2的初始浓度,CCl4的消耗百分率增大,CHCl3的百分含量增大,由此可确定图中表示H2起始浓度为2mol·L-1CHCl3的百分含量的变化曲线;
②依图可知,H2浓度越大,越有利于提高CCl4的消耗百分率和产物中CHCl3的百分含量,由此可得出H2的起始浓度。
【详解】
(1)由题意知,CH4(g)+4Cl2(g)=CCl4(g)+4HCl(g)△H1①
CH4(g)+3Cl2(g)=CHCl3(g)+3HCl(g)△H2②
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)2△H3③
将②-①+③,即可求出CCl4(g)+H2(g)
CHCl3(g)+HCl(g)的△H=△H2-△H1+2△H3;
(2)①实验1中,当H2的初始浓度为0.8mol/L时,CCl4的转化率为50%,现增大H2的浓度为1.2mol,平衡正向移动,CCl4的转化率增大,从而得出CCl4的转化率α1大于50%;
②实验2中,
反应进行到10h时达到平衡,在这10h内,H2的平均反应速率为
=0.00083mol·L-1·min-1;
③110℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
=1;
④与实验2进行比较,可认为实验3是在实验2的基础上完成的,由于不知反应的焓变,所以无法确定降温平衡移动的方向,答案为:
D;
(3)①由反应知,减小H2的初始浓度,CCl4的消耗百分率减小,CHCl3的百分含量减小,由此可确定图中表示H2起始浓度为2mol·L-1时CHCl3的百分含量的变化曲线为d;
②依图可知,H2浓度越大,越有利于提高CCl4的消耗百分率和产物中CHCl3的百分含量,由此可得出H2的起始浓度为4mol·L-1。
【点睛】在化学平衡体系中,增大A物质的浓度,平衡正向移动,B物质的转化率增大,但A物质的转化率减小;对生成物来说,增大其中一种反应物的浓度,都能增大生成物的产率。
11.亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])双称黄血盐,是一种重要的化工原料。
检验三价铁发生的反应为:
K4[Fe(CN)6]+FeCl3=KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏蓝)+3KCl,回答问题:
(1)写出基态Fe3+
核外电子排布式_________。
(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共价键外,还有______和________。
含有12molσ键的K4[Fe(CN)6的物质的量为________mol。
(3)黄血盐中N原子的杂化方式为______;C、N、O的第一电离能由大到小的排序为_____,电负性由大到小的排序为________。
(4)Fe、Na、K的晶体结构如图所示:
①钠的熔点比钾更高,原因是__________________________。
②Fe原子半径是rcm,阿伏加德罗常数为NA,铁的相对原子质量为a,则铁单质的密度是_______g/cm3。
【答案】
(1).1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
(2).配位键(3).离子键(4).1(5).sp(6).N>O>C(7).O>N>C(8).Na的半径小,形成的金属键键能大,熔点高(9).
【解析】
【分析】
(1)基态Fe3+的核外电子排布式,就是按电子进入轨道的顺序,从能量最低的1s轨道排起,共排布23个电子;
(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共价键外,还有K+与[Fe(CN)6]4-间的作用力和Fe2+与CN-间的作用力;1个[Fe(CN)6]4-内共含12个σ键,由此可确定含有12molσ键的K4[Fe(CN)6的物质的量;
(3)黄血盐中N原子与C原子间形成共价三键,另外N原子的最外层还有1对孤对电子,从而得出N的杂化方式;C、N、O的第一电离能中,N原子最外层处于半满状态,出现反常;电负性与非金属性成正比;
(4)①钠的熔点比钾更高,原因从离子带电荷与离子半径综合分析;
②由图中可知,1个Fe晶胞中含有2个Fe原子。
设晶胞的边长为x,则
4r=
,x=
,
。
【详解】
(1)基态Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5;
(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共价键外,还有K+与[Fe(CN)6]4-间的离子键和Fe2+与CN-间的配位键;1个[Fe(CN)6]4-内共含12个σ键,由此可确定含有12molσ键的K4[Fe(CN)6的物质的量为1mol;
(3)黄血盐中N原子与C原子间形成共价三键,另外N原子的最外层还有1对孤对电子,从而得出N的杂化方式sp;C、N、O的第一电离能中,N原子最外层处于半满状态,出现反常,即为N>O>C;电负性与非金属性成正比,即为O>N>C;
(4)①钠的熔点比钾更高,原因是Na的半径小,形成的金属键键能大,熔点高;
②由图中可知,1个Fe晶胞中含有2个Fe原子,设晶胞的边长为x,则
4r=
,x=
,
=
g/cm3。
【点睛】在金属晶体中,金属原子是相互接触的,不像图中原子间有很大的距离,解题时,我们要清楚实物与图形的差异,否则,就难以求出结果。
12.以苯和丙酮为原料合成化妆品中间体M路线如下:
已知
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- 广东省 惠州市 第三次 调研 考试 化学试题 解析