山东省济南第一中学2018届高三1月月考
理科综合-化学试题
1. 化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释不正确的是( )
现象或事实
解释
A
用浸有高锰酸钾溶液的硅土作水果保鲜剂
高锰酸钾溶液能氧化水果释放的催熟剂乙烯
B
用氢氟酸刻蚀玻璃
SiO2虽然是酸性氧化物,但能溶于氢氟酸
C
过氧化钠作呼吸面具中的供氧剂
过氧化钠是强氧化剂,能氧化二氧化碳
D
常温下,可用铁、铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸
铁表面被氧化为致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A.水果保鲜剂为乙烯,乙烯含有碳碳双键,可被高锰酸钾氧化,故A正确;B.二氧化硅能与碱反应生成盐和水,是酸性氧化物,二氧化硅也能与氢氟酸反应,但这是它的特殊性,故B正确;C.过氧化钠与二氧化碳的反应中,过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,故C错误;D.常温下,铁或铝在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化现象使表面形成一层致密稳定的氧化膜,故铁制品或铝容器可以盛装浓硫酸、浓硝酸,故D正确;故选C。
点睛:本题涉及物质的性质、用途等知识,侧重化学与生活、生产的考查。本题的易错点为D,要注意钝化是在金属表面生成了致密的氧化膜,属于化学变化,另外常温下,不能用铜制盛装浓硫酸。
2. 设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列有关叙述正确的是( )
A. 标准状况下,22.4L的CCl4含有的CCl4分子数大于NA
B. 常温下,2.7 gAl与足量浓度为18 mo1/L的浓硫酸反应时,转移的电子数为0.3NA
C. 1L 2mol• L-1 CH3COONH4 溶液中含有的NH4+数目为2NA
D. 1molNaHSO4 熔融时电离出的离子总数为3NA
【答案】A
3. 化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解NO3-的原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A. A为电源的正极
B. 溶液中H+从阳极向阴极迁移
C. Ag-Pt电极的电极反应式为:2NO3-+12H++10e- = N2↑+ 6H2O
D. 电解过程中,每转移2 mol电子,则左侧电极就产生32gO2
【答案】D
【解析】A.该装置中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则Ag-Pt电极为阴极、Pt电极为阳极,连接阴极的B电极为负极,A为正极,故A正确;B.电解时阳离子向阴极移动,所以H+从阳极向阴极迁移,故B正确;C.阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应,电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O,故C正确;D.左侧电极为阳极发生2H2O-4e-═4H++O2↑,所以每转移2mol电子时,左侧电极就产生0.5mol即16gO2,故D错误;故选D。
点睛:本题考查了电解原理,根据N元素化合价变化确定阴阳极、正负极,难点是电极反应式的书写。由图知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应,因此Ag-Pt电极为阴极,Pt电极为阳极,则B为电源负极,A为电源正极。
4. 下列有关有机物的说法正确的是( )
A. 蛋白质溶液中加Na2SO4可使其变性
B. 乙烷、苯、葡萄糖溶液均不能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 有机物CH2=CHCH(CH3)Cl能发生加成反应、取代反应、缩聚反应、氧化反应
D. 分子式为C4H7ClO2且能与NaHCO3反应放出气体的有机物结构有5种(不包含立体异构)
【答案】D
【解析】A、Na2SO4为钠盐,不属于重金属盐,不能使蛋白质发生变性,则在鸡蛋白溶液中加入浓Na2SO4溶液,蛋白质发生盐析,故A错误;B、葡萄糖中的-CHO、-OH,能被高锰酸钾氧化,葡萄糖能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;C、有机物CH2=CHCH(CH3)Cl碳碳双键能发生加成反应、卤原子可取代反应、碳碳双键能发生氧化反应,不能发生缩聚反应,故C错误;D、分子式C4H8O2并能与NaHCO3溶液反应放出CO2的有机物是丁酸:CH3-CH2-CH2-COOH或CH3-CH(COOH)-CH3,烃基上一氯代物分别有3种、两种,共5 种,故D正确;故选D。
5. a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a与d最外层电子数之和为12,b2-与c+的电子层结构与氖相同,c、d同周期。下列叙述正确的是( )
A. a的原子半径是这些元素中最小的
B. b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C. c 与b形成的二元化合物一定只存在离子键
D. d与b、c三种元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性
【答案】B
【解析】b2—与c+的电子层结构与氖相同,则b为O,c为Na, a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素且a与d最外层电子数之和为12,可知a为N,d为。
A.原子半径Oc(B+)
D. a→c过程中 不变
【答案】D
【解析】根据图知,浓度均为0.1mol/L时,酸溶液的pH=3,则c(H+)<0.1mol/L,说明HA是弱酸;碱溶液的pH=11,c(OH-)<0.1mol/L,则BOH是弱碱。A.酸碱恰好完全反应时溶液的pH=7,溶液呈中性,说明HA电离程度和BOH电离程度相同,则Ka(HA)的值与 Kb(BOH) 的值相等,故A错误;B.BA是弱酸弱碱盐,促进水电离,所以b点水电离出的 c(H+)>10-7mol/L,故B错误;C.c点溶液中溶质为BA和BOH,混合溶液的pH>7,说明BOH电离程度大于BA水解程度,则c(A-)<c(B+),故C错误;D.==,水解平衡常数只与温度有关,温度不变,水解平衡常数不变,故D正确;故选D。
点睛:本题考查酸碱混合溶液定性判断,侧重考查学生图像分析及判断能力,明确各个数据含义及各点溶液中溶质成分及其性质是解本题关键。本题的易错选项是B,b点溶液中的水电离出的 c(H+)>10-7mol/L,因为部分氢离子和酸根离子结合生成HA而导致 c(H+)=10-7mol/L。
8. 磷化铝(AlP)通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂,吸水后会立即产生高毒的PH3气体(熔点为-132℃,还原性强)。卫生安全标准规定:当粮食中磷化物(以PH3计)的含量不超过0.05mg·kg-1时,粮食质量合格;反之,粮食质量不合格。某化学兴趣小组的同学通过下列方法对粮食中残留的磷化物含量进行了研究。
【操作流程】
安装吸收装置→PH3的产生与吸收→转移KMnO4吸收溶液→亚硫酸钠标准溶液滴定。
【实验装置】
已知 C 中盛有 100 g原粮,E 中盛有 20.00 mL 1.13×10-3 mol •L-1KMnO4溶液(H2SO4酸化)。请回答下列问题:
(1)仪器D的名称是____________________________。
(2)B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是吸收空气中的O2,防止氧化装置C中生成的PH3,则A中盛装KMnO4溶液的作用是_________________________。
(3)已知MnO4-被还原为Mn2+,若0.1mol PH3恰好被0.16mol KMnO4吸收,则PH3被氧化的产物是__________,写出E中发生反应的离子方程式:_________________________
(4)收集E中吸收液,加水稀释至250mL,取25.00mL于锥形瓶中,用5.0×10-4mol • L-1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液:
三次实验消耗V标
1
2
3
mL
11.02
11.30
10.98
①滴定达到终点的现象是:________________________________。
②数据处理:消耗Na2SO3标准溶液____mL;则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为______________________mg • kg-1。
③若C中反应完全后,忘记通入空气即进行(4)中的滴定操作,则消耗Na2SO3标准溶液的体积____________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】 (1). 直形冷凝管(或冷凝管) (2). 除去空气中的还原性气体,避免影响实验结果 (3). H3PO4(或磷酸) (4). 5PH3+8MnO4-+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O (5). 锥形瓶中溶液颜色由紫色恰好变为无色,且半分钟内不再变色 (6). 11.00 (7). 0.13(或 0.1275) (8). 偏大
【解析】(1)装置中D为冷凝管,起到冷凝回流的作用,故答案为:冷凝管;
(2)依据装置图中装置中的试剂选择分析判断,高锰酸钾溶液是强氧化剂可以吸收空气中的还原性气体;焦性没食子酸先和碱反应,再和氧气反应可以吸收氧气;若不吸收氧气,PH3会在氧气中燃烧,故答案为:除去空气中的还原性气体,避免影响实验结果;
(3)PH3被酸性高锰酸钾氧化成磷酸,高锰酸钾被还原为锰离子,结合电子守恒和电荷守恒、原子守恒配平书写得到离子方程式为:5PH3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O,故答案为:H3PO4(或磷酸);5PH3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O;
(4)①依据滴定反应:2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O,本实验中无需选择指示剂,锥形瓶中溶液颜色由紫色恰好变为无色,且半分钟内不再变色,表示达到了滴定终点,故答案为:锥形瓶中溶液颜色由紫色恰好变为无色,且半分钟内不再变色;
②收集E中吸收液,加水稀释至250mL,取25.00mL于锥形瓶中用浓度为5×10-4mol/L Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗Na2SO3标准溶液11.00mL;依据滴定反应:2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O;2KMnO4~5Na2SO3;未反应的高锰酸钾物质的量=0.0110L×5×10-4mol/L××=2.2×10-5mol;与PH3反应的高锰酸钾物质的量=1.13×10-3mol/L×0.020L-2.2×10-5mol=6.0×10-7mol;根据反应 5PH3+8KMnO4+12H2SO4=5H3PO4+8MnSO4+4K2SO4+12H2O;得到定量关系为:5PH3~8KMnO4;计算得到PH3物质的量=6.0×10-7mol×=3.75×10-7mol;则PH3的质量分数==0.1275mg/kg≈0.13mg/kg,所以该原粮质量不合格,故答案为:11.00;0.13;
③准确测定PH3的含量,需要用高锰酸钾溶液全部吸收,避免产生较大误差,通入空气的作用是保证PH3全部被吸收,若C中反应完全后,忘记通入空气即进行(4)中的滴定操作,则剩余的高锰酸钾偏多,滴定消耗Na2SO3标准溶液的体积偏大,故答案为:偏大。
点睛:本题以粮食中残留磷化氢的定量测定为命题背景,考查元素化合物知识氧化还原反应滴定及相关计算。本题的易错点为(4)的计算和误差分析,要清楚亚硫酸钠是滴定剩余高锰酸钾的物质的量。
9. 重金属元素铬的毒性较大,含铬废水需经处理达标后才能排放。已知部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
Al(OH)3
Cr(OH)3
pH
3.7
9.6
11.1
8
9(>9溶解)
I.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
a.Na2O2 b.HNO3 c.FeCl3 d.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调溶液pH=8时,除去的离子是________(填序号);已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaRMRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子__________(填序号)。
a.Fe3+ b.Al3+ c.Ca2+ d.Mg2+
II.酸性条件下,铬元素主要以Cr2O72-形式存在,工业上常用电解法处理含Cr2O72-的废水。该法用Fe、石墨分别作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3和Fe(OH)3
(3)电解时连接铁棒的一极是电源的_________极。
(4)写出电解时阳极的电极反应式____________________;阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式为______________________________;
(5)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32,溶液的pH应为________时才能使c(Cr3+)降至1×10-5 mol•L-1
【答案】 (1). a (2). ab (3). cd (4). 正 (5). Fe-2e-=Fe2+ (6). Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O (7). 5
【解析】I.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,同时Cr3+被氧化为Cr2O72-,加氢氧化钠调节pH=8,则Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤,滤液中主要含有Cr2O72-、Ca2+和Mg2+等,通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,然后加Na2S2O3把Cr2O72-还原为8Cr3+,再调节pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4。
(1)加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子,同时不能引入新的杂质,所以可以用Na2O2代替H2O2,故选a;
(2)根据表中数据可知,pH=8时,Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,则Fe3+、Al3+被除去,故选ab;通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,故选cd,故答案为:ab;cd;
II.(3)根据题意,用Fe、石墨分别作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3和Fe(OH)3,则阴极发生氢离子的放电生成氢气,阳极铁失去电子生成亚铁离子,生成的亚铁离子被Cr2O72-氧化,因此电解时连接铁棒的一极是电源的正极,故答案为:正;
(4)根据上述分析,电解时阳极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O,故答案为:Fe-2e-=Fe2+;Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O;
(5)Cr2O72-具有强氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为2Cr3+,反应的实质是:6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O,故答案为:6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O;
(3)当c(Cr3+)=10-5mol/L时,溶液的c(OH-)==10-9 mol/L,c(H+)═=10-5mol/L,pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至5,故答案为:5。
10. 氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。以生物材质(以C 计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能,高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及到的反应为:
I.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K1;
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K2;
Ⅲ.CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s) K3;
(1)该工艺制H2总反应可表示为C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g),其反应的平衡常数K=_______________(用K1、K2、K3的代数式表示)。在2L的密闭容器中加入一定量的C(s)、H2O(g)和CaO(s)。下列能说明反应达到平衡状态的是__________。
a.容器内混合物的质量不变 b.H2与H2O(g)的物质的量之比不再变化
c.混合气体的密度不再变化 d.形成 a mol H-H键的同时断裂 2 amol H-O键
(2)对于反应Ⅰ,不同温度和压强对H2产率影响如下表。
压强
温度
p1/Mpa
p2/Mpa
500℃
45.6%
51.3%
700℃
67.8%
71.6%
由表中数据判断:p1 ______ p2(填“>”、“<”或“=”)
下列图像正确的是_________。
(3)已知反应Ⅱ的△H= -41.1 kJ/mol, C=O、O-H、H-H的键能分别为803kJ/mol,464 kJ/mol、436 kJ/mol,则 CO中碳氧键的键能为___________ kJ/mol。
(4)对于反应Ⅲ,若平衡时再充入CO2,使其浓度增大到原来的2倍,则平衡向_____________(填“正反应”、“逆反应”)方向移动;当重新平衡后,CO2浓度_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 (1). K1·K2·K3 (2). bc (3). > (4). BD (5). 1072.9 (6). 正反应 (7). 不变。
【解析】(1)①已知:I:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) K1,Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)K2,Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s)K3,反应I、II、III之和为反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)═CaCO3(s)+2H2(g),则K=K1•K2•K3;a.根据质量守恒定律,容器内混合物的质量始终不变,不能判断达到平衡状态,错误;b.H2与H2O(g)的物质的量之比不再变化,说明正逆反应速率相等,能够判断达到了平衡状态,正确;
c.C为固体,反应后气体的质量增大,溶液的体积不变,则混合气体的密度不再变化,能够判断达到了平衡状态,正确;d.形成 a mol H-H键的同时断裂 2 amol H-O键描述的都是正反应速率,不能判断达到了平衡状态,错误;故选bc,故答案为:K1•K2•K3;bc;
(2)根据反应Ⅰ、C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K1;相同温度条件下,减小压强,平衡正向移动,氢气的产率增大,因此p1 > p2;A.减小压强,平衡正向移动,与图像不符,错误;B.根据表格数据,升高温度,氢气的产率增大,说明平衡正向移动,与图像吻合,正确;C.升高温度,平衡正向移动,水的含量减少,降低压强,平衡正向移动,水的含量减少,与图像不符,错误;D.升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,与图像吻合,正确,故选BD,故答案为:>;BD;
(3)设CO中碳氧键的键能x kJ/mol,反应ⅡCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H= -41.1 kJ/mol=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(x+464×2)-(803×2+436),解得x=1072.9,故答案为:1072.9;
(4)反应ⅢCaO(s)+CO2(g)CaCO3(s),若平衡时再充入CO2,使其浓度增大到原来的2倍,
相当于增大压强,平衡正向移动;温度不变,平衡常数不变,K=不变,则重新平衡后,CO2浓度不变,故答案为:正反应;不变。
11. 化合物E是一种医药中间体,常用于制备抗凝血药,合成路线如下:
(1)A的结构简式为__________________________ ;
B中含氧官能团名称为______________、_______________;
(2)C转化为D的反应类型是_______________;
(3)写出D与足量NaOH溶液完全反应的化学方程式___________________________。
(4)1molE最多可与________molH2加成。
(5)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式 __________________;
A.能发生银镜反应 B.核磁共振氢谱只有4个峰
C.能与FeCl3溶液发生显色反应,水解时1mol可消耗3molNaOH
(6)已知工业上以氯苯水解制取苯酚,而酚羟基一般不易直接与羧酸酯化。苯甲酸苯酚酯()是一种重要的有机合成中间体。结合上述合成路线中有关信息,试写出以苯、甲苯为原料制取苯甲酸苯酚酯的合成路线流程图(无机原料任选)。合成路线流程图示例如下:
_________________________________________________________________________
【答案】 (1). CH3CHO (2). 羟基 (3). 羧基 (4). 取代反应 (5). (6). 4 (7).
(8).
【解析】试题分析:(1)流程图中可以推断,A为乙醛,结构简式为:CH3CHO,B中含有官能团为羟基、羧基,答案为:CH3CHO,羟基、羧基;(2)C转化为D的反应类型是取代反应,答案为:取代反应;(3)1molD最多可以和3molNaOH反应,反应的化学方程式为:
;
考点:考查有机物的推断