江苏省常州市2019届高三上学期期末考试
化 学
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Mg—24 Al—27 S—32 Ca—40 Fe—56 Cu—64 Ag—108 1—127 Ba—137
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
单项选择题(本题包括10 小题,每小题2分,共计20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 2018年世界地球日中国主题是珍惜自然资源,呵护美丽国土。下列有关说法正确的是( )
A. 开发清洁能源成本高,是对现有资源的浪费
B. 一次性塑料给生活带来便利,应该扩大生产
C. 减少化石燃料的使用,有利于保护地球环境
D. 大量施用化肥提高农作物产量,满足粮食自给
2. 用化学用语表示2Mg+CO22MgO+C中的相关微粒,其中不正确的是( )
A. 中子数为12的镁原子:Mg B. MgO的电子式:Mg
C. CO2的结构式:O===C===O D. 碳原子的结构示意图:
3. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. SiO2熔点很高,可用于制造坩埚
B. NaOH能与盐酸反应,可用作制胃酸中和剂
C. Al(OH)3是两性氢氧化物,氢氧化铝胶体可用于净水
D. HCHO可以使蛋白质变性,可用于人体皮肤伤口消毒
4. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 0.1 mol·L-1KHSO3溶液:Na+、NH、MnO、ClO-
B. 0.1 mol·L-1KOH溶液:Mg2+、SO、Br-、AlO
C. 0.1 mol·L-1H2SO4溶液:Na+、Fe2+、CH3COO-、NO
D. 0.1 mol·L-1FeSO4溶液:K+、NH、Cl-、NO
5. 水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3===N2H4·H2O+NaCl。下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 装置甲中试剂X可以选择生石灰 B. 装置乙作为反应过程的安全瓶
C. 装置丙制备水合肼时氨气从b口进入 D. 装置丁可用于吸收多余的尾气
6. 下列有关物质性质的叙述正确的是( )
A. 向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色
B. 明矾溶液中加入过量NaOH溶液可形成Al(OH)3胶体
C. SiO2与浓盐酸在高温下能反应生成SiCl4
D. 向氨化的饱和食盐水中通入足量CO2可制得 NaHCO3
7. 下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A. 饱和Na2CO3溶液与BaSO4固体反应:CO+Ba2+??BaCO3
B. NH4HCO3溶液和过量Ca(OH)2溶液混合:
Ca2++NH+HCO+2OH-===CaCO3↓+H2O+ NH3·H2O
C. NaClO与HI溶液反应:2ClO-+2H2O+2I-===I2+Cl2↑+4OH-
D. 电解氯化镁溶液:2Cl-+Mg2+Cl2↑+Mg
8. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,Ⅹ是空气中含量最多的元素,Y是海水中质量分数最大的元素,Z元素原子是短周期原子半径最大的,W与X属于同一主族。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:W>Z>Y B. 由Y、Z组成的化合物中均不含共价键
C. X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强 D. X的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
9. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. NaCl(aq)Cl2漂白粉
B. (C6H10O5)n(淀粉)C6H12O6(葡萄糖)C2H5OH
C. NH3·H2O(NH4)2SO3(NH4)2SO4
D. Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)
10. 下列说法正确的是( )
A. 电解熔融氧化铝时反应的离子方程式为4Al3++6O2-4Al+3O2↑
B. 反应2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C. 将1 mol Cl2通入1 000 g H2O中,转移电子的数目约为6.02×1023
D. 铅蓄电池放电时负极的电极反应式为Pb-2e-===Pb2+
不定项选择题(本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分)
11. 合成一种用于合成γ分泌调节剂的药物中间体,其合成的关键一步如右图。
下列有关化合物A、B的说法正确的是( )
A. A→B的反应为取代反应
B. A分子中所有碳原子一定在同一平面上
C. A、B均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D. B与足量H2完全加成的产物分子中含有4个手性碳原子
12. 下列实验操作、现象及所得出的结论均正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀
苯酚浓度小
B
向碘水中加入等体积苯,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色
I2在苯中的溶解度大于在水中的溶解度
C
向FeCl3溶液中加入铜粉,溶液由黄色变为绿色
Fe3+的氧化性强于Cu2+的氧化性
D
向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
13. 根据下列图示所得出的结论正确的是( )
甲乙 丙 丁
A. 图甲是在不同温度下三个恒容容器中反应2H2(g)+CO(g)??CH3OH(g) ΔHc(HA-)>c(H2A)>c(OH-)>c(H+)
15. 一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应3H2(g)+N2(g)??2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,测得反应的相关数据如下:
容器1
容器2
容器3
反应温度T/K
500
500
300
反应物投入量
3 mol H2、1 mol N2
4 mol NH3
2 mol NH3
平衡v正(N2)/mol·L-1·s-1
v1
v2
v3
平衡c(NH3)/mol·L-1
c1
c2
c3
平衡体系总压强p/Pa
p1
p2
p3
达到平衡时能量变化
放出a kJ
吸收b kJ
吸收c kJ
达到平衡时体积分数
φ1(NH3)
φ2(NH3)
φ3(NH3)
物质的平衡转化率α
α1(H2)
α2(NH3)
α3(NH3)
平衡常数K
K1
K2
K3
下列说法正确的是( )
A. v12c1 B. K1=K2,p2>2p1
C. φ1(NH3)1
第Ⅱ卷(非选择题 共80分)
16. (12分)金属加工前常用盐酸对金属表面氧化物进行清洗,会产生酸洗废水。pH在2左右的某酸性废水含铁元素质量分数约3%,其他金属元素如铜、镍、锌浓度较低,综合利用酸洗废水可制备三氯化铁。制备过程如下:
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Ni(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
4.2
7.1
5.4
沉淀完全的pH
3.7
6.7
9.2
8.0
回答下列问题:
(1) “中和”时调节pH至________,有利于后续制备得纯度较高的产品。
(2) 处理酸洗废水中和后的滤渣,使铁元素浸出。按照不同的固液比投入“过滤”后滤渣和工业盐酸进行反应的铁浸出率如右图所示,实际生产中固液比选择1.5∶1的原因是____________________。
(3) 写出“氧化”中发生反应的离子方程式:____________________________________。
(4) “酸溶”后需根据溶液中Fe2+含量确定氧化剂的投入量。用K2Cr2O7标准溶液测定Fe2+(Cr2O被还原为Cr3+)的含量,该反应离子方程式为____________________________。
(5) 将三氯化铁溶液在一定条件下________、________、过滤、洗涤、在氯化氢气氛中干燥得FeCl3·6H2O晶体,在实验室过滤装置中洗涤固体的方法是________________________________________________________________________。
17. (15分)有机化合物G是合成降糖药格列美酮的重要原料,其可由化合物A经如下步骤合成。
A B C D E F G
(1) B中的含氧官能团名称为________。
(2) 上述转化中属于加成反应的是________。
(3) 试剂X的分子式为C9H9ON,写出X的结构简式:__________________。
(4) 1 mol化合物F与足量ClSO3H反应,除G外另一产物的物质的量为________。
(5) 写出同时满足下列条件的一种有机物分子的结构简式:____________________。
①与D分子相比组成上少1个“CH2”
②与FeCl3溶液发生显色反应
③核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,其峰面积比为3∶2∶2∶2∶2。
(6) 已知:①COHR′ROHCORR′;②CORHCRHCCNR′;
③RCNRCOOH (R、R′为烃基)。请根据已有知识并结合相关信息,写出以乙醛和甲苯为原料制备CCOOHCHCH2OH的合成路线流程图(无机试剂任用)。
18. (12分)用硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为原料通过下列流程可以制备晶体A。
…―→晶体A
Ⅰ Ⅱ
已知:25 ℃时,[Fe(C2O4)3]3-(aq)+SCN-(aq)??[Fe(SCN)]2+(aq)+3C2O(aq),K=10-16
(1) 写出步骤Ⅰ生成黄色沉淀(FeC2O4·2H2O)的化学方程式:________________________________________________________________________。
(2) 步骤Ⅱ水浴加热需控制40 ℃的理由是________________________________________________________________________。
(3) 某研究小组同学欲检验晶体A中含有三价铁,取少量晶体放入试管中,用蒸馏水充分溶解,向试管中滴入几滴0.1 mol· L-1KSCN溶液。请判断上述实验方案是否可行并说明理由:______________________________________________________________________。
(4) 某研究小组通过如下实验步骤测定晶体A的化学式:
步骤1:准确称取A样品4.910 0 g,干燥脱水至恒重,残留物质量为4.370 0 g;
步骤2:准确称取A样品4.910 0 g置于锥形瓶中,加入足量的3.000 mol·L-1 H2SO4溶液和适量蒸馏水,用0.500 0 mol·L-1 KMnO4溶液滴定,当MnO恰好完全被还原为Mn2+时,消耗KMnO4溶液的体积为24.00 mL;
步骤3:将步骤1所得固体溶于水,加入铁粉0.280 0 g,恰好完全反应。
通过计算确定晶体A的化学式(写出计算过程)。
19. (15分)某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体,具体流程如下
已知:(1) AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚;
(2) 明矾在水中的溶解度如下表:
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
溶解度/g
3.00
3.99
5.90
8.39
11.7
24.8
71.0
109
(1) 步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式为____________________________________________。
(2) 步骤Ⅲ灼烧Al(OH)3所用实验室常用仪器为________,为了提高Al2O3纯度,需________(填操作步骤)。
(3) 制备AlCl3·6H2O的工业生产中,胶状固体用酸浸取后,还需要通入HCl气体。通入HCl的作用主要有两点:____________和____________。
(4) 已知:在不同温度条件下向一定量的氯化铝溶液中通入HCl气体,通入量对AlCl3·6H2O结晶量和结晶效率的影响如右图,请补充完整由胶状固体制备AlCl3·6H2O晶体的实验方案:向胶状固体滴加一定浓度盐酸,直至恰好完全溶解,________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
20. (14分)烟气(主要污染物SO2、NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中的SO2、NOx是环境保护的重要课题。
(1) 用天然碱生产小苏打的母液(主要溶质为碳酸钠)吸收烟气中SO2的相关反应的热化学方程式如下:
2Na2CO3(aq)+SO2(g)+H2O(l)===Na2SO3(aq)+2NaHCO3 (aq)ΔH=a kJ·mol-1
2NaHCO3(aq)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+2CO2(g)+H2O(l)ΔH=b kJ·mol-1
Na2SO3(aq)+SO2(g)+H2O(l)===2NaHSO3(aq)ΔH=c kJ·mol-1
反应Na2CO3(aq)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(2) 用碳酸钠溶液吸收NO2的过程会产生NaNO2和NaNO3,写出相关化学反应方程式:__________________________________________________。
(3) 工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如图1所示,写出电解时铁电极发生的电极反应式:__________________________。随后,铁电极附近有无色气体产生,写出有关反应的离子方程式:__________________________________________。
图1
图2
(4) 工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极、碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使NO变为NH。电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性和选择性均起到重要作用。
①其他条件不变,向其中一份电解液中投加一定量NaCl,去除NH的效果明显提高,溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是______________________________________________。
②其他条件不变,只改变溶液的pH,NO去除率如图2所示,pH升高时,去除率________,可能原因是______________________________________。
21. (12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A. 物质结构与性质
盐酸氯丙嗪是一种多巴胺受体的阻断剂,临床有多种用途。化合物Ⅲ是盐酸氯丙嗪制备的原料,可由化合物I和Ⅱ在铜作催化剂条件下反应制得。
(1) Cu基态核外电子排布式为________________。
(2) 1 mol化合物Ⅰ分子中含有σ键数目为________。
(3) 化合物Ⅲ分子中sp3方式杂化的原子数目是____________。
(4) 向[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2至微酸性,有白色沉淀生成。分析表明该白色沉淀中Cu、S、N的物质的量之比为1∶1∶1,沉淀中有一种三角锥形的阴离子和一种正四面体形的阳离子。
①[Cu(NH3)4]SO4中存在的化学键类型有________(填字母)。
A. 共价键 B. 氢键 C. 离子键 D. 配位键 E. 分子间作用力
② 上述白色沉淀的化学式为____________________________。
(5) 铜的氢化物的晶体结构如右图所示,写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式:__________________________________________________________。
B. 实验化学
草酸二乙酯可用于苯巴比妥等药物的中间体,实验室以草酸(HOOC—COOH)和乙醇为原
料制备草酸二乙酯的实验步骤如下:
步骤1:在右图所示装置中,加入无水草酸45 g,无水乙醇81 g,苯200 mL,浓硫酸10 mL,搅拌下加热68~70 ℃回流共沸脱水。
步骤2:待水基本蒸完后,分离出乙醇和苯。
步骤3:所得混合液冷却后依次用水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤,再用无水硫酸钠干燥。
步骤4:常压蒸馏,收集182~184 ℃的馏分,得草酸二乙酯57 g。
(1) 步骤1中发生反应的化学方程式是____________________________,反应过程中冷凝水应从________(填“a”或“b”)端进入。
(2) 步骤2操作为________________________。
(3) 步骤3用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的目的是__________________________。
(4) 步骤4除抽气减压装置外所用玻璃仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、接液管、锥形瓶和__________。
(5) 本实验中,草酸二乙酯的产率为______________。
江苏省常州市2019届高三上学期期末考试
化学参考答案及评分标准
单项选择题(本题包括10 小题,每小题2分,共计20分)
1. C 2. B 3. A 4. D 5. C 6. D 7. B 8. C 9. B 10. A
不定项选择题(本题包括5小题,每小题4分,共计20分)
11. AD 12. C 13. BC 14. A 15. AC
非选择题(共80分)
16. (12分)
(1) 3.7~4.2(2分)
(2) 固液比大则铁浸出率低;固液比小则过稀的FeCl3溶液蒸发浓缩需消耗过多的能量,提高了成本(2分)
(3) 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O(2分)
(4) 6Fe2++Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O(2分)
(5) 蒸发浓缩、冷却结晶(2分) 加蒸馏水至恰好浸没固体,待水自然流出,重复2~3次(2分)
17. (15分)
(1) 羰基(1分) 酯基(1分)
(2) ②⑤(2分)
(3) CH2CH2NCO(2分)
(4) 1 mol(2分)
(5) CH3HOCH2NH2OH或CH2CH3HONH2OH或
CH3HOCH2NH2OH或CH2CH3HONH2OH(2分)
(6) CH3CHBr2CHOCHCNOHCCHCNOHCH2CCOOHCHCH2OH(5分)
18. (12分)
(1) (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O+H2C2O4===FeC2O4·2H2O↓+(NH4)2SO4+H2SO4+4H2O(2分)
(2) 温度太高,H2O2分解;温度太低,Fe2+氧化速度太慢(2分)
(3) 否,因为[Fe(C2O4)3]3-转化为[Fe(SCN)]2+反应的平衡常数较小,离子浓度太小,观察不到明显现象,所以无法检验(2分)
(4) n(H2O)=4.910-4.370 g÷18 g·mol-1=0.030 0 mol(1分)
n(Fe3+)=2n(Fe)= mol=0.010 0 mol(1分)
由方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O知:
n(C2O)=2.5n(KMnO4)=2.5×0.500 0 mol·L-1×0.024 L=0.030 0 mol(1分)
根据离子电荷守恒:n(K+)+3n(Fe3+)=2n(C2O),n(K+)=0.030 0 mol,
n(K+)∶n(Fe3+)∶n(C2O)∶n(H2O)=
0.030 0 mol∶0.010 0 mol∶0.030 0 mol∶0.030 0 mol=3∶1∶3∶3(1分)
所以x∶y∶z∶n=3∶1∶3∶3,A为
K3Fe(C2O4)3·3H2O(2分)
19. (15分)
(1) AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO(2分)
(2) 坩埚(2分) 灼烧至恒重(2分)
(3) 抑制AlCl3水解(2分) 增加c(Cl-),有利于AlCl3·6H2O结晶(2分)
(4) 在45 ℃以下(或冷水浴条件下)通入HCl气体,至有大量晶体析出,过滤,用浓盐酸洗涤2~3次,低温(或减压)干燥,得到AlCl3·6H2O晶体(5分)
20. (14分)
(1) (2分)
(2) Na2CO3+2NO2===NaNO2+NaNO3+CO2(2分)
(3) Fe-2e-===Fe2+(2分) 2NO+8H++6Fe2+===N2↑+6Fe3++4H2O(2分)
(4) ①水中的氯离子在阳极上被氧化成氯气(或游离氯),与铵离子发生氧化反应,生成N2,从而使铵离子从水溶液中得到去除(2分)
②降低(2分);随着pH的升高,催化剂的催化活性明显下降(催化剂表面吸附的物质种类不同,酸碱度影响催化剂的活性)(2分)
21. (12分)
A. (1) [Ar]3d104s1(2分)
(2) 14 mol(2分)
(3) 2(2分)
(4) ①ACD(2分) ② Cu(NH4)SO3(2分)
(5) 2CuH+3Cl2===2CuCl2+2HCl(2分)
B. (1) COOHCOOH+2CH3CH2OHCOOC2H5COOC2H5
+2H2O(2分) a(2分)
(2) 蒸馏(2分)
(3) 除去草酸、硫酸等酸性物质(2分)
(4) 温度计、酒精灯(2分)
(5) 78%(2分)