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广东惠州市2018届高三第三次调研考理科综合化学试题
可能用到的相对原子质量 N:14 O:16 S 32 I:127 W:184 Ni 59 As 75
1. 下列生活用品的主要成分属于有机高分子物质的是
A. 花生油 B. 味精 C. 紫砂壶 D. 面巾纸
【答案】D
点睛:本题考查物质的组成。有机高分子化合物为高聚物,相对分子质量在10000以上。判断有机高分子化合物时,可以首先判断是否为有机物,有机高分子化合物一定是有机物,再记住常见的有机高分子化合物,如纤维素、淀粉、蛋白质、酶、聚合物等。
2. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A. 标准状况下,22.4 L四氯化碳中含有C-Cl数目为4NA
B. 1 mol Cl2通入足量水中反应转移的电子数为NA
C. 常温下,0.5 mol•L﹣1 Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+数目为1 NA
D. 常温常压下,5.6 g丙烯和环丙烷的混合气体中含有的碳原子数为0.4 NA
【答案】D
【解析】A、标况下,四氯化碳为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故A错误;B.1mol氯气通入足量水中,参与反应的氯气只有少部分,所以转移的电子的物质的量小于1mol,故B错误;C、溶液的体积不知,无法由浓度求物质的量,故C错误;D.5.6g乙烯和环丙烷的混合物中含有0.4mol最简式CH2,含有0.4molC原子,含有的碳原子数为0.4 NA,故D正确;故选D。
3. 下列关于有机化合物的说法正确的是
A. 分子式为C3H6Cl2的有机物有4种同分异构体(不考虑立体异构)
B. 和互为同系物
C. 乙炔和溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷
D. 甲苯分子中所有原子都在同一平面上
【答案】A
...............
4. 已知X、Y、Z、T、W是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中X、T同主族,X与Y形成的简单气态化合物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Z原子的最外层电子数是电子层数的3倍,W是一种重要的半导体材料。下列说法正确的是
A. 原子半径: X<Y<Z<T
B. Y元素的含氧酸都属于强酸
C. Z、T和W三种元素形成的化合物的水溶液呈碱性
D. 元素Z、T组成的化合物中阴阳离子个数之比为2∶1
【答案】C
【解析】已知X、Y、Z、T、W是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,X与Y形成的简单气态化合物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该化合物为氨气,则X为H元素,Y为N元素;其中X、T同主族,则T为Na元素;Z原子的最外层电子数是电子层数的3倍,Z为O元素;W是一种重要的半导体材料,W为Si元素。A.同周期自左而右,原子半径逐渐减小,同主族自上而下,原子半径逐渐增大,原子半径:N>O,故A错误;B. N元素的含氧酸有硝酸和亚硝酸等,其中亚硝酸为弱酸,故B错误;C. Z、T和W三种元素形成的化合物为硅酸钠,水解后溶液呈碱性,故C正确;D.元素Z、T组成的化合物为氧化钠和过氧化钠,其中阴阳离子个数之比为1∶2,故D错误;故选C。
5. 下列图示与对应的叙述不相符合的是
A. 图甲表示燃料燃烧反应的能量变化
B. 图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
C. 图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程
D. 图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线
【答案】A
【解析】试题分析:A.燃料燃烧应放出热量,反应物总能量大于生成物总能量,而题目所给图为吸热反应,故A错误;B.酶为蛋白质,温度过高,蛋白质变性,则酶催化能力降低,甚至失去催化活性,故B正确;C.弱电解质存在电离平衡,平衡时正逆反应速率相等,图象符合电离特点,故C正确;D.强碱滴定强酸,溶液pH增大,存在pH的突变,图象符合,故D正确;故选A。
考点:考查弱电解质的电离、化学反应与能量、化学平衡的影响。
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6. 全钒氧化还原电池是一种新型可充电池,不同价态的含钒离子作为正极和负极的活性物质,分别储存在各自的酸性电解液储罐中。其结构原理如图所示,该电池放电时,右槽中的电极反应为:V2+-e-=V3+,下列说法正确的是
A. 放电时,右槽发生还原反应
B. 放电时,左槽的电极反应式:VO2++2H++e-=VO2++H2O
C. 充电时,每转移1mol电子,n(H+)的变化量为1mol
D. 充电时,阴极电解液pH升高
【答案】B
【解析】A、已知电池放电时右槽中的电极反应为V2+-e-=V3+,V2+失去电子,作电池的负极,发生氧化反应,所以A错误;B、放电时左槽作电池的正极,溶液中的H+向正极移动,结合VO2+和VO2+中V元素的化合价,可写出其电极反应为VO2++2H++e- =VO2++H2O,故B正确;C、由放电时的正极反应式知,充电时每转移1mol电子,H+的物质的量改变2mol,所以C错误;D、根据充电、放电原理可知,充电时的阳极反应为VO2++H2O-e- = VO2++2H+,所以阳极电解液的pH降低,H+从左槽(阳极)通过离子交换膜进入右槽(阴极),所以阴极电解液的pH也降低,故D错误。本题正确答案为B。
7. 25℃时,0.1 mol Na2CO3与盐酸混合所得的一组体积为1 L的溶液,溶液中部分微粒与pH 的关系如下图所示。下列有关叙述正确的是
A. 随pH增大,数值先减小后增大
B. b点所示的溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3- )
C. 25℃时,碳酸的第一步电离常数Ka1=10-7
D. 溶液呈中性时:c(HCO3- )>c(CO32-)>c(H2CO3)
【答案】B
【解析】A. 0.1 mol Na2CO3与盐酸混合,随pH增大,根据图像,随pH增大,在溶液中出现碳酸根离子后,c(CO32-)增大,c(HCO3- )减小,因此数值增大,故A错误;B. b点所示的溶液中c(CO32-)=c(HCO3- ),根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3- ),故B正确;C.根据图像,pH=6时,c(HCO3- )=c(H2CO3) ,则25℃时,碳酸的第一步电离常数Ka1== c(H+)=10-7,故C错误;D. 溶液呈中性时pH=7,根据图像,c(HCO3- ) >c(H2CO3) >c(CO32-),故D错误;故选B。
8. 实验室制备氨基甲酸铵(NH2COONH4)的反应如下:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)。该反应在干燥条件下仅生成氨基甲酸铵,若有水存在则生成碳酸铵或碳酸氢铵。
(1)该反应在一定条件下能够自发进行,则反应的ΔH________0。(填大于、小于或等于)
(2)写出生成碳酸氢铵的化学方程式________。
(3)实验步骤如下:
步骤1:按图所示组装仪器,检查装置气密性。
步骤2:在相应仪器中装入药品,其中在三颈烧瓶中加入氢氧化钠固体,恒压滴液漏斗中装入浓氨水。
步骤3:滴加浓氨水并搅拌,调节反应速率,在反应器中得到产品
……
①干燥管中盛放的药品是_________。
②对比碳酸盐和酸反应制CO2,该实验利用干冰升华产生CO2气体的优点有______,_______。
③以恒压滴液漏斗代替分液漏斗的目的是________________。
④反应后期CO2气流量下降时,可采取的相应措施是______________。
(4)该实验装置中可能存在的缺陷是____________。
【答案】 (1). 小于 (2). NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 (3). 固体氧化钙(生石灰)或固体氢氧化钠或碱石灰(写成化学式也给分) (4). 不需净化和干燥处理 (5). 提供低温环境,提高转化率(或干冰升华吸收热量,提供低温环境使氨基甲酸铵的合成反应向正反应方向移动,提高了反应产率 ) (6). 使氨水顺利滴下(使恒压滴液漏斗上部和三颈烧瓶气压相通,液体顺利滴下) (7). 调节恒压滴液漏斗旋塞,减慢氨水滴加速度 (8). 产品易堵塞导管;或没有防倒吸装置,稀硫酸会倒吸;或反应器与稀硫酸之间没有防止水蒸气进入反应器的装置(任写一条,其它合理答案酌情给分)
【解析】(1)2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s),该反应为熵减的过程,若能自发进行,说明该反应为放热反应,即△H<0,故答案为:小于;
(2)水会和氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应的化学方程式为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
;故答案为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;
(3)①由于制备氨基甲酸铵的原料氨气必须是干燥的,以防止副反应的发生,因此生成的氨气必须进行干燥,因为氨气是碱性气体,所以干燥氨气应该用氧化钙或固体氢氧化钠或碱石灰,故答案为:固体氢氧化钠或碱石灰;
②碳酸盐和酸反应制CO2,则生成的CO2必须进行净化和干燥处理,而直接利用干冰制备CO2,不需要干燥;又因为该反应是放热反应,提供低温环境,可以提高转化率,故答案为:不需要干燥;提供低温环境,提高转化率;
③和普通分液漏斗相比,恒压滴液漏斗上部和三颈烧瓶气压相通,可以保证恒压滴液漏斗中的液体顺利滴下,故答案为:使氨水顺利滴下;
④反应后期,由于二氧化碳的气流下降,导致通入的二氧化碳气体减少,此时可以通过调节恒压滴液漏斗旋塞,减慢氨水的滴加速度,故答案为:调节恒压滴液漏斗旋塞,减慢氨水的滴加速度;
(4)依据装置图中流程分析,安全问题主要是堵塞导气管,液体发生倒吸;依据反应过程中的产物分析,不能把污染性的气体排放到空气中,吸收易溶于水的气体需要放倒吸,实验装置存在安全问题产品易堵塞导管,稀硫酸会倒吸,故答案为:产品易堵塞导管,稀硫酸会倒吸。
点睛:本题考查了物质制备实验的设计应用,涉及氨气的制备方法,氨基甲酸的制备实验装置分析判断。本题的易错点为干冰升华产生CO2气体的优点分析,要注意与实验室制二氧化碳的比较。
9. 用金属钴板(含少量Fe、Ni)制备应用广泛的氯化钴的工艺流程如下:
注:钴与盐酸反应极慢,需加入催化剂硝酸才可能进行实际生产。
有关钴、镍和铁化合物的性质见下表:
化学式
沉淀完全时的pH
钴镍性质
Co(OH)2
9.4
Co+2HCl=CoCl2+H2↑
Co2++2NH3·H2O=Co(OH)2↓+2NH4+
Co2++2H2OCo(OH)2+2H+
Ni+2HCl=NiCl2+H2↑
Ni2++6NH3·H2O=[Ni(NH3)6]2++6H2O
Fe(OH)2
9.6
Fe (OH)3
3.7
(1)“除镍”步骤中,NH3·H2O用量对反应收率的影响见表中数据:从表中数据可知,当PH调节至x=_______时,除镍效果最好。
加NH3·H2O调pH
收率/%
Ni2+含量/%
9
98.1
0.08
9.5
98
0.05
10
97.6
0.005
10.3
94
0.005
(2)“除镍”步骤必须控制在一定的时间内完成,否则沉淀中将有部分Co(OH)2转化为Co(OH)3,此反应的化学方程式为________________。
(3)“除铁”步骤中加入双氧水发生反应的离子方程式是________________________。
(4)“除铁”步骤中加入的纯碱作用是________________________________。
(5)在“调pH”步骤中,加盐酸的作用是______________________________。
(6)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,则该温度下反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的平衡常数为_____________________。
【答案】 (1). 10 (2). 4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3 (没有配平扣1分) (3). 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (没有配平扣1分) (4). 使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去(或2Fe3++3CO32-+6H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑) (5). 防止Co2+水解 (6). 2.5×10-5 (mol·L-1)2(没有单位不扣分)
【解析】用金属钴板(含少量Fe、Ni)制备应用广泛的氯化钴的工艺流程为:钴板在稀硝酸作催化剂条件下反应生成氯化镍、氯化钴和氯化铁、氯化亚铁等,调节溶液的pH除去镍,然后加入双氧水将亚铁离子氧化成铁离子,然后加入纯碱将铁离子转化成氢氧化铁除去,最后经过一系列操作得到氯化钴晶体。
(1)根据表中的数据知道,当pH等于10的时,收率最高,镍离子的含量最小,除镍效果最好,故答案为:10;
(2)钴离子易从正二价容易被氧气氧化到正三价,发生的化学方程式为:4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3,故答案为:4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3;
(3)双氧水具有氧化性,可以将亚铁离子氧化为正三价,发生的化学反应为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(4)加入碳酸钠可以和酸发生反应,在适当的环境下,可以让铁离子形成沉淀而除去,所以加入的纯碱作用是起到调节溶液的pH的作用,故答案为:使铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去(或2Fe3++3CO32-+6H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑);
(5)钴离子是弱碱阳离子,能发生水解,显示酸性,加入盐酸可以防止Co2+水解,故答案为:防止Co2+水解;
(6)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=4.0×10-38,c(H+)=,反应Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+的平衡常数K=====2.5×10-5,故答案为:2.5×10-5。
10. 碘及其化合物在生产、生活和科技等方面都有着重要的应用。回答下列问题:
(1)已知:①2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) ΔH=—1966 kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=—1200 kJ•mol-1 。
则5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s)的△H= __________________________。
(2)碘不易溶于水,但易溶于碘化钾溶液并生成多碘离子,反应如下:
① I2(s)+I-(aq)I3-(aq) △H”或“