甘肃省张掖市2018届高三第一次质量检测考试
理综化学试题
1. “保护环境”是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是( )
A. 大力推广燃煤发电以满足工业发展的用电需求
B. 实施化石燃料脱硫脱硝技术,减少大气污染物的排放
C. 加强生活污水的除磷处理,遏制水体的富营养化
D. 用CO2 合成聚碳酸酯可降解塑料,实现“碳”的循环利用
【答案】A
2. 下列关于有机物的说法中错误的是( )
A. 以苯甲醇为原料可制取苯甲酸 B. 苯不能与溴水发生加成反应
C. 糖类、油脂和蛋白质都可水解 D. 分子式为C5H12O的醇共有8种结构
【答案】C
【解析】A. 醇羟基可以发生氧化反应,生成羧基,可以用苯甲醇为原料可制取苯甲酸,故A正确;B.苯也液溴在催化剂作用下能够反应,但是苯与溴水不反应,故B正确;C.糖类中的葡萄糖属于单糖,是不能水解的糖,故C错误;D.C5H12的异构体有:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH3、(CH3)4C,其中CH3CH2CH2CH2CH3有3种H原子,CH3CH2CH(CH3)CH3有4种H原子,(CH3)4C只有1种H原子,故-OH取代1个H得到的醇有3+4+1=8种,故D正确;故选C。
点睛:本题的易错点为D,醇类含有-OH,C5H12O可以看做戊烷为-OH取代的产物,可以首先书写戊烷的同分异构体,再根据等效氢判断属于醇类的同分异构体数目。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A. 1.0mol·L-1的CH3COONa溶液中所含CH3COO-的数目一定小于NA
B. 46g二氧化氮(NO2)所含的电子数为23NA
C. 标准状况下,2.24 LCCl4中所含C-Cl键的数目为0.2NA
D. 将0.1mol H2和0.2molI2充入密闭容器中充分反应后,生成HI的分子数为0.2NA
【答案】B
4. 短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,由以上四种元素组成的一种化合物m在加热时完全分解为三种产物,其中一种产物n是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,另一种产物q是能使品红溶液褪色的气体。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:a c(Y-),故B正确;C. HX为强酸,发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O,故C错误;D. pH=7时,HX为强酸,n(X-)=0.1mol/L×0.02L=0.002mol,c(X-)=0.05 mol/L;HY为弱酸,pH=7时c(H+)=c(OH-),溶质为NaY和HY,根据电荷守恒,有c(Y- )= c(Na+),由于氢氧化钠溶液的体积小于HY溶液的体积,则c(Y- )=c(Na+)<0.05 mol/L,因此c(Y- )<c(X-),故D错误;故选B。
7. 下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
将二氧化硫气体通人紫色石蕊试液中,观察溶液颜色查化
证明二氧化硫具有漂白性
B
向2mL1mol·L-1NaOH溶液中先加入3滴1mol·L-1
FeCl3溶液.再加入3滴1mol·L-1MgCl2溶液
证明
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
C
相同温度下,向两支盛有相同体积不同浓度H2O2溶液的试管中分别滴入适量相同浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液
探究Cu2+、Fe3+对H2O2 分解速率的影响
D
向2mL品红溶液和2mL加入少许醋酸的品红溶液中分别滴入3滴含NaClO的“84”消毒液,观察红色褪色快慢
证明随溶液ph减小,“84”消毒液的氧化能力增强
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】试题分析:A.将二氧化硫气体通入紫色石蕊试液中,SO2与水反应产生H2SO3,该物质是酸,具有酸的通性,可以使紫色石蕊试液变为红色,不能证明其漂白性,错误;B.向2mL 1 mol·L-1NaOH溶液中先加入3滴1 mol·L-1FeCl3,发生复分解反应产生Fe(OH)3沉淀,由于碱过量,试液再加入3滴1 mol·L-1MgCl2溶液,会与NaOH溶液发生复分解反应产生Mg(OH)2沉淀,不能证明物质的溶度积常数的大小关系,错误;C.要探究Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响,应该使用的盐的阴离子相同,只有阳离子不同,才可以进行对比,错误;D.向2mL品红溶液和2mL加入少许醋酸的品红溶液中分别滴入3滴NaClO的84消毒液,观察到滴有醋酸的品红溶液的红色褪色的快,说明溶液pH的减少,酸性增强,84消毒液的氧化能力增强,正确。
考点:考查化学实验操作正误判断的知识。
8. 纳米碳酸钙是一种广泛应用于塑料、食品、医药、饲料等行业的重要无机填料。以磷石膏钙渣为原料制取高品质纳米碳酸钙的工艺流程如下:
已知某磷石膏钙渣的主要成分及其含量如下表所示。
CaO
P2O5
SO3
Fe2O3
Al2O3
SiO2
烧失量
47.70%
1.60%
1.77%
0.041%
0.0027%
9.85%
37.69%
请回答下列问题:
(1)对磷石膏钙渣进行酸溶的目的是获得机制CaCl2溶液,为了提高溶出率,可以采取的措施有___________(填字母)。
A.粉碎磷石膏钙渣 B.增大盐酸浓度 C.适当降低温度 D.缩短酸溶时间
(2)为了探究酸溶的工艺条件,称取6 份各50g磷石膏钙渣,分别用不同浓度盐酸进行溶解,反应时间为30 min,测得滤液中钙溶出率的结果如图所示,最适宜的盐酸浓度为___________。
(3)精制是向粗制CaCl2溶液中通入氨气,控制溶液的pH,主要除去___________(填金属阳离子)。
(4)碳化时,先将精制CaCl2溶液稀释至一定体积,控制反应温度以及NH3和CO2 的通入量,此过程中,通入气体有先后顺序,应先通入气体的化学式___________(填化学式);碳化时发生反应的化学方程式为___________________________________________。
(5)把CaCO3浊液滴入1.0mol·L-1 的Na2SO3溶液中,能否产生CaSO3沉淀?___________。若不能,说明原因;若能,请从定量的角度简述判断依据:___________________________________。[已知:Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9
(6)试设计简单的实验方案,判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级:___________。
【答案】 (1). AB (2). 4.0 mol·L-1 (3). Fe3+、Al3+ (4). NH3 (5). CaCl2+H2O+2NH3+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl (6). 能 (7). 由=50 可知,当CaSO3与CaCO3 的混合液中c(SO32-)>50c(CO32-)时.即发生由CaCO3向CaSO3的转变 (8). 取少量样品和水混合形成分散系.用一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级.否则不是
【解析】(1)对磷石膏钙渣进行酸溶的目的是获得机制CaCl2溶液,为了提高溶出率,可以采取的措施有将磷石膏钙渣粉碎、增大盐酸浓度、适当升高温度、延长酸溶时间等,故选AB;
(2)根据图示,盐酸的浓度为4.0 mol/L时,滤液中钙溶出率已经较大,再增大盐酸浓度,钙溶出率增加缓慢,成本上不划算,故答案为:4.0 mol/L;
(3)向粗制CaCl2溶液中通入氨气,控制溶液的pH,主要是使Fe3+、Al3+形成沉淀而除去,故答案为:Fe3+、Al3+;
(4)碳化时,先将精制CaCl2溶液稀释至一定体积,控制反应温度以及NH3和CO2 的通入量,由于二氧化碳在水中的溶解度减小,而氨气极易溶于水,因此先通入氨气,后通入二氧化碳;碳化时氯化钙与二氧化碳和氨气反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵,反应的化学方程式为CaCl2+H2O+2NH3+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl,故答案为:NH3;CaCl2+H2O+2NH3+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl;
(5)由==50知,当CaSO3与CaCO3的混合液中c(SO32-)>50c(CO32-)时,即发生由CaCO3向CaSO3的转变,把CaCO3浊液滴入0.1mol/L的Na2SO3溶液中时,溶液中的c(Ca2+)与c(SO32-)之积大于Ksp(CaSO3),生成CaSO3沉淀,导致溶液中c(Ca2+)减小,使CaCO3的沉淀溶解平衡CaCO3⇌Ca2++CO32-向着溶解的方向移动,导致CaCO3溶解,故答案为:能,由 =50知,当CaSO3与CaCO3的混合液中c(SO32-)>50c(CO32-)时,即发生由CaCO3向CaSO3的转变;
(6)判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级,可以根据胶体的性质检验,方法为取少量样品和水混合形成分散系,用一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级,否则不是,故答案为:取少量样品和水混合形成分散系,用一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级,否则不是。
9. 镁、硫、氮的化合物在工业上用途非常广泛。
(1)硝酸厂尾气中含有大量的NO,可用氢气催化还原法除去NO,发生的主要反应如下:
2NO(g)+4H2(g)+O2(g)=N2(g)+4H2O(g) △H=-1143 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ·mol-1
则2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=___________kJ·mol-1。
(2)一种镁一锂双离子二次电池的装置如图1所示。
①放电时, Mg 电 极 为___________ (填“ 正极”或“负极” ), Li +迁 移 至___________ (填“正极区”或“负极区”)。
②充电时,阳极的电极反应式为_______________________________。
(3)在一定条件下,反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)平衡时CH4的转化率与温度和压强的关系如图2所示。
①图中p1、p2、p3、p4 代表不同压强,压强最大的是___________。该反应的△H___________(填
“>"“ (7). < (8). K4>K3>K2>K1
【解析】(1)①2NO(g)+4H2(g)+O2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1143kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1,根据盖斯定律:①-②得:2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=(-1143kJ•mol-1)-(-484kJ•mol-1)=-659kJ•mol-1,故答案为:-659;
(2)①根据图示,放电时, Mg 电 极失去电子发生氧化反应,镁为负极;原电池中阳离子向正极移动,则锂离子电池放电时,Li+向正极迁移,故答案为:负极;正极区;
②根据图示可知,充电时,阳极的电极上LiFePO4失电子,电极反应式为:LiFePO4-xe-═xLi++Li1-xFePO4,故答案为:LiFePO4-xe-═xLi++Li1-xFePO4;
(3)①反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),增大压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,即压强越大,甲烷的转化率越小,因此p1、p2、p3、p4 代表不同压强,压强最大的是p4;根据图像,升高温度,甲烷的转化率增大,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应,△H>0,故答案为:p4;>;
②压强为p4时,Y点不是平衡状态,要达到平衡状态,反应需要逆向进行,因此v(正)<v(逆) ,故答案为:<;
③该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,因此图中W、X、Y、Z四点对应的反应的平衡常数K1、K2、K3、K4由大到小的顾序为K4>K3>K2>K1,故答案为:K4>K3>K2>K1。
10. 实验室制备三氯乙醛(CCl3CHO)的反应原理为C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl可能发生的副反应是C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O。某探兖小组模拟制备三氯乙醛的实验装置如图所示(夹持、加热装置均略去)。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是______________。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为____________________________________。
(3)仪器b中冷凝水从______(填“p”或“q”,下同)口进, ___________口出。
(4)若撤去装置B,对实验的影响是__________________________________________________。
(5)实验时发现D中导管口处气泡速率过快,合理的解决方法是______________________。
(6)已知:CCl3CHO+OH-→CHCl3+HCOO- ;HCOO-+I2-=H++2I-+CO2↑;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。称取0.40g产品,配成待测溶液,加入20.00mL0.100 mol·L-1碘标准溶液,再加入适量Na2CO3溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,并立即用0.020 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定至终点。重复上述操作3次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。滴定时所用指示剂是__________________________,达到滴定终点的现象是_____________________________________________________,测得产品的纯度为___________。
【答案】 (1). (恒压)分液漏斗 (2). MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (3). p (4). q (5). 会有氯化氢杂质与乙醇反应,生成氯乙烷。导致三氯乙醛的纯度降低 (6). 停止对A加热或控制滴加盐酸的量 (7). 淀粉溶液 (8). 蓝色变为无色,且半分钟内不变色 (9). 66.4%(或66.375%)
【解析】A装置利用二氧化锰与浓盐酸制备氯气,反应的方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,B装置用饱和食盐水除去HCl,C装置盛放浓硫酸干燥氯气,D中反应制备CCl3CHO,E装置盛放氢氧化钠溶液,吸收尾气中氯气、HCl防止污染空气。
(1)由仪器a的结构可知,该分液漏斗能平衡压强,使漏斗内液体顺利滴下,为恒压分液漏斗,故答案为:恒压分液漏斗;
(2)装置A中浓盐酸与二氧化锰在加热时反应放出氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)冷凝管水流遵循下口进上口出,即p口进,q口出,故答案为:p;q;
(4)装置B中的饱和食盐水可以除去氯气中的杂质氯化氢,若撤去装置B
,氯化氢杂质会与乙醇反应,生成氯乙烷,导致三氯乙醛的纯度降低,故答案为:会有氯化氢杂质与乙醇反应,生成氯乙烷,导致三氯乙醛的纯度降低;
(5)实验时发现D中导管口处气泡速率过快,可以停止对A加热或控制滴加盐酸的量,适当降低生成氯气的速率,故答案为:停止对A加热或控制滴加盐酸的量;
(6)根据CCl3CHO+OH-→CHCl3+HCOO-;HCOO-+I2-=H++2I-+CO2↑;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,反应过程中涉及碘单质,可以选用淀粉作指示剂;滴定终点的现象为蓝色变为无色,且半分钟内不变色;根据消耗的Na2S2O3计算剩余I2的物质的量0.02000mol•L-1×0.02L×=2×10-4mol,与HCOO-反应的I2的物质的量为0.1000mol•L-1×0.02L-2×10-4mol=1.8×10-3mol,由CCl3CHO~HCOO-~I2可知,CCl3CHO的物质的量为1.8×10-3mol,则产品的纯度为×100%=66.4%,故答案为:淀粉溶液;蓝色变为无色,且半分钟内不变色;66.4%。
点睛:本题考查三氯乙醛的制备,关键是明确反应原理与各装置作用,掌握常用物质分离提纯方法。本题的易错点为(6),注意理清计算思路:根据消耗的Na2S2O3计算剩余I2的物质的量,进而计算与HCOO-反应的I2的物质的量,再根据关系式:CCl3CHO~HCOO-~I2计算。
11. 钾、氟及锌的相关化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态锌原子的价电子排布式为___________;K、F、Zn的电负性从大到小的顺序为___________。
(2)Zn与Ca位于同一周期且最外层电子数相等,钙的熔点与沸点均比锌高,其原因是_______________。
(3)OF2分子的几何构型为___________,中心原子的杂化类型为___________。
(4)KOH 与O3反应可得到KO3(臭氧化钾),KO3 中除σ键外,还存在___________;与O3-互为等电子体的分子为___________ (任 写一种 )。
(5)K、F、Zn组成的一种晶体结构如图所示,其晶胞参数为a=0.4058 nm。
①晶胞中Zn2+的配位数为___________个。
②晶胞中紧邻的两个F-间的距离为_______________________(列出算式即可)nm。
③该晶体的密度为___________(列出算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的数值)g·cm-3。
【答案】 (1). 3d104s2 (2). F>Zn>K (3). 锌的原子半径较大,金属键较弱 (4). V形 (5). sp3 (6). 离子键和π键 (7). ClO2(或其他合理答案) (8). 6 (9). ×0.4058 (10).
【解析】(1)锌是30号元素,基态锌原子的价电子排布式为3d104s2;元素的非金属性越强,电负性数值越大,金属性越强,电负性数值越小,金属性K>Zn,F的非金属性最强,电负性最大,电负性从大到小的顺序为F>Zn>K,故答案为:3d104s2;F>Zn>K;
(2)锌的原子半径较大,金属键较弱,导致钙的熔点与沸点比锌高,故答案为:锌的原子半径较大,金属键较弱;
(3)OF2分子中O原子的价层电子对数=2+(6-1×2)=4,采用sp3杂化,OF2的几何构型为V形,故答案为:V形;sp3;
(4)KOH 与O3反应可得到KO3(臭氧化钾),KO3 属于离子化合物,除σ键外,还存在离子键和O3-中的π键,与O3-互为等电子体的分子有ClO2等,故答案为:离子键和π键;ClO2;
(5)①晶胞中与Zn2+距离相等,且最近的为F-,有6个,因此Zn2+配位数为6,故答案为:6;
②根据图示,晶胞中紧邻的两个F-间的距离为晶胞边长一半的倍,即×0.4058 nm×=×0.4058 nm,故答案为:×0.4058;
③该晶胞中含有锌离子的数目=8×=1,氟离子的数目=12×=3,钾离子数目=1,化学式为KZnF3,1mol晶胞的质量为(39+65+19×3)g,1mol晶胞的体积为(0.4058×10-7)3×NA cm3,则晶体的密度为=g·cm-3,故答案为:。
12. 双-(对烷氧基苯甲酸)-2,3-二氯-1,4-苯二酚酯(G)是一种新的液晶化合物,在液晶显示领城里有广泛的应用,其合成路线如下:
已知:R为烷烃基,D的核磁共振氢谱为四组峰,且峰面积之比为9∶2∶2∶1。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为____________________________。
(2)B的化学名称为___________。
(3)A 与B生成C的化学方程式为____________________________________。
(4)由E生成G的反应类型为___________。
(5)G 的分子式为___________。
(6)H是D的同分异构体,H的苯环上只有两个对位的取代基,H可与FeCl3溶液发生显色反应,且能发生水解反应和银镜反应,则H共有___________种;其中核磁共振氢谱为六组峰,且峰面积之比为1∶2∶6∶2∶2∶1的结构简式为___________。
【答案】 (1). (2). 对羟基苯甲酸(或4-羟基苯甲酸) (3). +NaBr+2H2O (4). 取代反应 (5). C28H28Cl2O5 (6). 12 (7). 、
【解析】R为烷烃基,D的核磁共振氢谱为四组峰,且峰面积之比为9∶2∶2∶1,说明R中含有9个相同的氢原子,则R为-C(CH3)3,因此A为C(CH3)3Br, E为,G为。
(1)根据上述分析,A的结构简式为C(CH3)3Br或,故答案为:C(CH3)3Br或;
(2)B为,名称为对羟基苯甲酸,故答案为:对羟基苯甲酸;
(3)A 与B生成C的化学方程式为+NaBr+2H2O,故答案为:+NaBr+2H2O;
(4)根据流程图,由E生成G发生了取代反应,除生成G外,还生成了HCl,故答案为:取代反应;
(5)G为, 分子式为C28H28Cl2O5,故答案为:C28H28Cl2O5;
(6)D为,H是D的同分异构体,H的苯环上只有两个对位的取代基,H可与FeCl3溶液发生显色反应,说明H中含有酚羟基,且能发生水解反应和银镜反应,则H属于甲酸酯,则H中含有苯环、羟基,在羟基的对位含有HCOOC4H8-,由于丁烷有2种结构,其中正丁烷的二取代(取代基不同)产物有8种,异丁烷的二取代(取代基不同)产物有4种,丁烷的二取代产物有12种结构,即- C4H8-有12种结构,则H有12种结构,其中核磁共振氢谱为六组峰,且峰面积之比为1∶2∶6∶2∶2∶1的结构简式为、,故答案为:、。
点睛:不同考查了有机合成与推断,关键是根据“R为烷烃基,D的核磁共振氢谱为四组峰,且峰面积之比为9∶2∶2∶1”判断R的结构。本题的易错点和难点是D的同分异构体H的数目的判断。