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湖南H11教育联盟2018年1月高三联考
化学试题
1. 化学与人类的生活、生产密切相关,下列说法中正确的是
A. 蚕丝和棉花的组成元素相同,结构不同,因而性质不同
B. “青蒿一握,以水二升渍,绞取之”,上述提取青蒿素的过程中发生了化学变化
C. 绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
D. 用浸泡过酸性KMnO4溶液的硅藻土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的
【答案】D
2. 下列离子组在给定条件下可能大量共存的是
选项
条件
A
滴加氨水
Na+、Mg2+、Cl-、SO42-
B
pH=l的溶液
Fe2+、Al3+、S2O32-、MnO4-
C
由水电离出的H+浓度为l×10-12mol/L
NH4+、K+、NO3-、Cl-
D
通入SO2气体
K+、Na+、C1O-、SO42-
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A、滴加氨水,Mg2++2NH3·H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+,故A错误;B、pH=l的溶液,酸性条件下,Fe2+能被MnO4-氧化成Fe3+,故B错误;C、由水电离出的H+浓度为l×10-12mol·L
-1,水电离受到抑制,说明原溶液为酸或碱溶液,NH4+、K+、NO3-、Cl-在酸性条件下可以大量共存,故C正确;D、通入SO2气体,C1O-+SO2+H2O=2H++Cl-+SO42-,故D错误;故选C。
3. 下列物质的分类正确的是
A. 硬脂酸钠、氟化钠、纳米材料都是钠盐
B. 水玻璃、铝热剂、王水都是混合物
C. 短周期中非金属元素的氢化物不是强酸,就是弱酸
D. 某物质的水溶液呈碱性,该物质一定是碱
【答案】B
【解析】A、 硬脂酸钠、氟化钠都是钠盐,纳米材料的结构单元尺寸介于1纳米~100纳米范围之间,广泛应用在纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面.1米=109纳米,与钠盐无必然的联系,故A错误;B、水玻璃是硅酸钠的水溶液、铝热剂是铝和一些难熔金属氧化物的混合物、王水是盐酸和硝酸的混合物,三者都是混合物,故B正确;C、短周期中非金属元素的氢化物有强酸如HCl,有弱酸如HF,有显中性的如CH4 ,有水溶液显碱性的如NH3,故C错误;D、某物质的水溶液呈碱性,该物质不一定是碱,可能是弱酸强碱盐水解,也可能是与水反应生成碱,如氧化钠、过氧化钠等,故D错误;故选B。
4. 下列各组物质中,不能满足表中图示物质在一定条件下一步转化关系的组合为
组别
X
Y
Z
W
A
Al
AICl3
Al(OH)3
Al2O3
B
Na
Na2O2
Na2CO3
NaCl
C
Fe
FeCl2
FeCl3
Fe(OH)3
D
Si
Na2SiO3
H2SiO3
SiO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A、Al与盐酸得AlCl3,再加NH3·H2O得Al(OH)3加热得Al2O3,电解得Al,故A正确;B、Na在氧气中点燃生成Na2O2,与二氧化反应生成Na2CO3,再与盐酸反应生成NaCl
,电解熔融氯化钠生成钠,故B正确;C、Fe与盐酸生成FeCl2,通入氯气生成FeCl3,与氢氧化钠反应Fe(OH)3,但由Fe(OH)3无法直接生成铁,故C错误;D、Si与氢氧化钠溶液反应生成Na2SiO3,与酸反应生成H2SiO3,加热生成SiO2,与碳在高温生成硅,故D正确;故选C。
点睛:本题考查铝、钠、硅、铁及化合物的性质,为高频考点,侧重分析与应用能力的考查,解题关键:把握物质的性质、发生转化反应,注意元素化合物的综合应用,题目难度中等。
5. 关于C、N、Si、S等非金属元素及其化合物的下列说法正确的是
A. 它们都能以游离态存在于自然界中
B. 浓硫酸可用于干燥H2、H2S 等气体,但不能用于干燥氨气
C. SO2、氮氧化物的排放会造成酸雨,酸雨的PH≥5.6
D. 它们的最高价氧化物都能与强碱反应生成含氧酸盐
【答案】D
【解析】A、硅是亲氧元素,硅元素在自然界中以硅酸盐、二氧化硅的形式存在,故A错误;B、H2S具有还原性,能被浓硫酸氧化,故B错误;C、SO2、氮氧化物的排放会造成酸雨,酸性增强,氢离子浓度增大,pH=-lgc(H+)减小,酸雨的pHW
C. X、M两种元素形成的简单离子半径大小顺序:XW,故B正确;C、X、M两种元素形成的简单离子半径大小顺序:X>M,N3-和Na+核外电子排布相同,电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,故C错误;D、X的氢化物NH3与Z的氢化物HCl反应后生成的化合物NH4Cl,铵根离子与氯离子形成离子键,氮原子与氢原子以公用电子对形成共价键,故D正确;故选C。
点睛:本题考查原子结构与元素周期律,侧重分析与应用能力的考查,解题关键:把握酸碱溶液的pH、原子序数来推断元素,注意规律性知识的应用,综合性较强,题目难度中等。易错点D,NH4Cl全由非金属元素组成,易认为形成的化学键全是共价键。
12. 利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu),并得到硫酸锌溶液的主要流程如下(反应条件己略去):
已知:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
下列说法不正确的是
A. 过程II中分离操作的名称为过滤,该操作过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B. 溶液A中的溶质有H2SO4、CuSO4、ZnSO4
C. 上述流程中加入的物质B为锌,物质D为盐酸
D. A〜E中含铜、锌两种元素的物质有A和C
【答案】C
【解析】通过分析转化流程可知,含Cu、Zn铜帽与稀硫酸和氧气反应生成了硫酸铜和硫酸锌的混合液A,依据实验的目的,为了得到铜和硫酸锌,应向A溶液加入过量的锌,通过过滤得到了硫酸锌溶液和铜锌的固体混合物C,为了得到铜和硫酸锌,应加入稀硫酸。
A、过滤的方法可以将固体和液体分离,过程Ⅱ中为了分离固体和液体,所以操作的名称是:过滤;过滤操作需要的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒;故A正确;B、通过题中的反应流程可知,铜、氧气和硫酸会生成硫酸铜,硫酸和锌会生成硫酸锌,硫酸一般是过量的,所以溶液A中的溶质有:H2SO4、CuSO4、ZnSO4;故B正确;C、应向A溶液加入过量的锌,通过过滤得到了硫酸锌溶液和铜锌的固体混合物C,为了得到铜和硫酸锌,应加入稀硫酸,故C错误;D、通过上述分析可知,溶液A是硫酸铜和硫酸锌的混合物,固体C是铜和锌的混合物,所以含铜、锌两种元素的物质有:A、C,故D正确;故选C。
点睛:本题考查元素及其化合物,解题关键:要熟记和理解金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用等相关知识,然后结合题中的问题进行分析解答。
13. 我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展,相关装置如图所示。下列说法正确的是
A. 该制氢工艺中光能最终转化为化学能
B. 该装置工作时,H+由b极区流向a极区
C. a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+
D. a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液
【答案】A
【解析】A、该制氢工艺中光能转化为电能,最终转化为化学能,故A正确;B
、该装置工作时,H+由b极区放电生成氢气,a极区流向b极区,故B错误;C、a极上发生氧化反应,失电子,所以a极上发生的电极反应为Fe2+-e-═Fe3+,故C错误;D、该过程涉及两个反应步骤,第一步利用Fe3+/Fe2+电对的氧化态高效捕获H2S得到硫和还原态,所以a极区无需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液,故D错误;故选A。
点睛:本题考查太阳能光催化和光电催化,为解决天然气和石油化工过程中产生的大量H2S资源高值化转化(H2+S)提供了一个潜在的新途径,是电化学的应用,有一定的难度。解题关键:抓住电子流动的方向,理清发生的氧化还原反应。
14. 某温度下,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应: 2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g)(正反应放热)。下列说法正确的是
容器
编号
物质的起始浓度(mol/L)
物质的平衡浓度(mol/L)
c(NO)
c(Br2)
c(NOBr)
c(NOBr)
I
0.3
0.15
0.1
0.2
II
0.4
0.2
0
III
0
0
0.2
A. 容器II达平衡所需的时间为4min,则v(Br2)=0.05mol/(L•min)
B. 达平衡时,容器I与容器III中的总压强之比为2:1
C. 升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
D. 达平衡时,容器II中c(Br2)/c(NOBr)比容器III中的小
【答案】D
【解析】A、 容器I中 2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g),
c始/mol·L-1 0.3 0.15 0.1
c变/mol·L-1 0.1 0.05 0.1
c平/mol·L-1 0.2 0.10 0.2
K==10
容器Ⅱ中 2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g),
c始/mol·L-1 0.4 0.2 0
c变/mol·L-1 2x x 2x
c平/mol·L-1 0.4- 2x 0.2-x 2x
K=,解得x=0.1mol·L-1,v(Br2)=0.1mol·L-1/4min== 0.025mol/(L•min),故A错误;B、将容器I、容器III的生成物全部转化成反应物,容器I的投料相当于容器III的2倍,达平衡时,容器I相当于对2个容器III进行加压,平衡正向移动,容器I与容器III中的总压强之比小于2:1,故B错误;C、升高温度,逆反应速率增大,正反应速率也增大,故C错误;D、将容器II、容器III的生成物全部转化成反应物,容器II的投料相当于容器III的2倍,达平衡时,容器II相当于对2个容器III进行加压,平衡正向移动,容器II中c(Br2)减小,c(NOBr)增大,容器II中c(Br2)/c(NOBr)比容器III中的小,故D正确;故选D。
15. 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
向发黄的浓硝酸中通入O2
黄色褪去
浓硝酸中混有Fe3+
B
向无色溶液中滴加FeCl3溶液和CCl4,振荡、静置
下层显紫红色
原溶液中含有I-
C
向无水乙醇中加入浓H2SO4,加热至170℃,产生的气体通入酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
乙醇发生了消去反应
D
向浓度均为0.1mol/LNaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液
出现黄色沉淀
Ksp(AgCl)Ksp(AgI),故D错误;故选B。
16. 已知H2A为二元弱酸,25°C时,用Na2A溶液吸收H2A,且最终吸收H2A的量小于原溶液中Na2A的物质的量,其吸收液pH随变化的关系如图所示,以下说法不正确的是
A. NaHA 溶液中:c(H+)> c(OH-)
B. Na2A 溶液中:c(A2-)>c(HA-)
C. H2A的第一步电离常数为10-7.2
D. 当吸收液呈中性时:c(Na+)= c(HA-)+2c(A2-)
【答案】C
【解析】A、根据图象中吸收液的pH随n(HA-)/n(A2-)变化的关系可知,随着HA-的浓度的增大,溶液酸性增强,说明NaHA溶液显示酸性,即:c(H+)>c(OH-),故A正确;B、Na2A溶液中,A2-在溶液中水解程度较小,则c(A2-)>c(HA-),故B正确;C、H2A的第二步电离常数为K= =10-7.2mol·L-1,不是第一步电离平衡常数,故C错误;D、当吸收液呈中性时,根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)= c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),即:c(Na+)= c(HA-)+2c(A2-),故D正确;故选C。
点睛:本题考查了离子浓度大小比较,电离平衡常数计算,解题关键:明确盐的水解原理及其应用方法,要求学生能够根据电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理判断溶液中各离子浓度大小,题目难度中等。
17. C1O2是一种新型的环保饮用水消毒剂,某课题小组拟选择下列部分装置制备并收集二氧化氯来探究其漂白性(装置不可重复使用)。
己知:常温下,亚氯酸钠(NaC1O2)可吸收氯气并制备二氧化氯;C1O2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,氧化性比氯气强。
回答下列问题:
(1)制备干燥、纯净的氯气:制备的发生装置是_________ (填代号),//写出反应的离子方程式:__________。
(2)制备二氧化氯:导管口连接顺序为:a→______→n→p→j。本实验选择I而不选择H的原因是:_________________。
(3)写出G中发生反应的化学方程式:___________。
(4)装置E的作用是_____________________________。
(5)他们己收集一瓶二氧化氯气体,请你设计简易实验证明二氧化氯具有永久的漂白性:_________________________________________________________________________________________。
(6)尾气中的二氧化氯还可以用含双氧水的烧碱溶液吸收,其产物之一是NaC1O2。写出该反应的化学方程式:_____________________________。
【答案】 (1). A (或B) (2). MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O (或2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (3). z→m→x→y→b→c→r→s (4). H中水会进入F中(倒吸进入或水蒸气进入) (5). Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl (6). 吸收二氧化氯中的氯气 (7). 取少量品红溶液于试管中,通入二氧化氯,观察到品红溶液褪色,再加热已褪色的溶液,溶液不变红色 (8). 2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O
【解析】(1)
制备干燥、纯净的氯气:常用固体+液体,加热或不加热,两种装置,制备的发生装置是A (或B) ,反应的离子方程式:MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O (或2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 。(2)制备二氧化氯:A或B制备氯气,再通过D除去氯气中的氯化氢气体,然后,通过C中浓硫酸进行干燥,经过G中亚氯酸钠(NaC1O2)可吸收氯气并制备二氧化氯;再由E中四氯化碳除去末反应的氯气,用F收集,I用于吸收尾气,并防止空气中的水蒸气进入,管口连接顺序为:a→ z→m→x→y→b→c→r→s→n→p→j。本实验选择I而不选择H的原因是:H中水会进入F中(倒吸进入或水蒸气进入) 。(3)G中制备ClO2的反应的化学方程式:Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl。(4)装置E的作用是吸收二氧化氯中的氯气。(5)设计简易实验证明二氧化氯具有永久的漂白性:取少量品红溶液于试管中,通入二氧化氯,观察到品红溶液褪色,再加热已褪色的溶液,溶液不变红色。(6)尾气中的二氧化氯还可以用含双氧水的烧碱溶液吸收,其产物之一是NaC1O2。该反应的化学方程式:2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O。
点睛:本题考查了氯气的性质,侧重于学生的分析、实验能力的考查,解题关键:注意把握实验的方法和操作注意事项,结合物质的性质,语言文字表达要求较高,难度中等。
18. 钼酸钠(Na2MoO4)可作新型水处理剂,Al(OH)3是胃舒平药品的有效成分。从某废钼催化剂(主要成分为MoO3、A12O3、Fe2O3等)中回收Na2MoO4和A1(OH)3,其工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)Na2MoO4 中钼的化合价为______________________。
(2)MoO3、Al2O3和SiO2性质相似,都能与碳酸钠在高温下反应。写出三氧化钼与碳酸钠在高温下反应的化学方程式:___________________;步骤II滤渣的主要成分是________________ (填化学式)。
(3)步骤III中加入“稀硫酸”使铝元素转化的离子方程式为_________________________,控制溶液的pH约为5,其目的是使AlO2- 完全转化为Al(OH)3沉淀,并防止其溶解,在滴加稀硫酸的过程中还可能观察到的现象是_____________________________。有同学认为步骤III中可用CO2替代硫酸,你是否同意? 简述理由:____________________________________________。
(4)取废钼催化剂mg,若加入agNa2CO3恰好完全反应,经上述实验操作后,最终得到bg
Al(OH)3和cgNa2SO4 固体,则废钼催化剂中钼元素的质量分数为__________。( 用代数式表示)
【答案】 (1). +6 (2). MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑ (3). Fe2O3 (4). AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ (5). 产生气泡 (6). 否,稀硫酸的作用之一是除去过量的Na2CO3 (7). 【96(a/106)-(b/156)]/m】×100%
【解析】I、MoO3、Al2O3与Na2CO3的反应和SiO2与Na2CO3的反应相似,加入碳酸钠焙烧时可生成Na2MoO4和NaAlO2,反应方程式为: MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑ ,Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2;Ⅱ、加入水溶解后出去杂质,Ⅲ、加入硫酸浸泡,可生成氢氧化铝沉淀,过滤后滤液中存在硫酸钠和Na2MoO4,二者溶解度不同,Ⅳ、经蒸发结晶可得到Na2SO4晶体和Na2MoO4。
(1)化合物中各元素的化合价代数和为0,Na2MoO4 中钼的化合价为2×4-1×2=+6。(2)MoO3与Na2CO3反应生成Na2MoO4和二氧化碳,三氧化钼与碳酸钠在高温下反应的化学方程式:MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑;步骤II滤渣的主要成分是 Fe2O3。(3)步骤III中加入“稀硫酸”使铝元素转化的离子方程式为:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ ;在滴加稀硫酸的过程中还可能观察到的现象是:产生气泡;步骤III中不可用CO2替代硫酸,稀硫酸的作用之一是除去过量的Na2CO3。(4)加入稀硫酸后,滤渣为Al(OH)3,滤液中含有Na2SO4和Na2MoO4,由Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2,2NaAlO2+H2SO4+3H2O=Na2SO4+2Al(OH)3↓,得1Na2CO3~~2Al(OH)3,得Al2O3消耗的n(Na2CO3)=,已知:碳酸钠总物质的量为:n(Na2CO3)=ag/106g·mol-1,则由Na守恒可知n(Na2MoO4)=ag/106g·mol-1-bg/156g·mol-1,m(Mo)=(ag/106g·mol-1-bg/156g·mol-1)×96g·mol-1= g,
ω(Mo)= ×100%。
19. C1 化学是目前研究的热点问题。
(1)己知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H =a kJ·mol-1 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H =+130kJ·mol-1 H-H、O=O、H-O 键的键能分别为436kJ/mol、496kJ/mol、462kJ/mol。则a=_______。
(2)以甲醇为原料制备H2的一种原理如下:
I.CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H =+90kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H =-41kJ·mol-1
①在绝热恒容密闭容器中,加入一定量的CH3OH(g)在一定条件下发生反应I,下列情况能说明该反应达到平衡状态的是____________(填代号)
A.容器内温度不变
B.容器内气体总质量不再变化
C.CH3OH(g)和CO(g)的浓度之比不再变化
D.混合气体的密度不再变化
②温度为T℃时,向10L 恒容密闭容器中充入1mol CH3OH(g)和lmolH2O(g),发生反应I和反应II,达到平衡时测得CO 的物质的量为0.4mol,CO2的物质的量为0.2mol。 则反应II的平衡常数K=_____。该温度下,在某时刻平衡体系中c(CO2)=2mol/L、c(H2)=2mol/L、c(CO)=4mol/L、c(H2O)=4mol/L,则该时刻上述反应II 的平衡移动方向为__________(填“正 反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)。
(3)H2和CO在一定条件(温度、压强和催化剂) 下合成CH4,发生反应: CO(g) +3H2(g)H4(g)+H2O(g) △H