2018-2019学年度第二学期高三综合练习(一)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
1.下列物质的应用中,利用了该物质氧化性的是
A. 氨——作制冷剂 B. 漂粉精——作游泳池消毒剂
C. 甘油——作护肤保湿剂 D. 明矾——我国古时用于除铜锈
【答案】B
【解析】
【详解】A. 氨作制冷剂利用了易液化的性质,没有元素化合价发生变化,故A不选;
B.漂粉精中Cl元素的化合价降低,作氧化剂,故选B;
C.甘油作护肤保湿剂,利用吸水性,没有元素的化合价变化,故C不选;
D.铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,明矾水解使溶液呈酸性, 用于除铜锈,没有元素的化合价变化,故D不选;答案:B。
【点睛】考查氧化性的判断。氧化剂具有氧化性,在化学反应中起氧化作用,在化学变化中根据元素的化合价降低、在反应中得到电子,以此来解答。
2.右图是制备和收集气体的实验装置,该装置可用于
A. 浓硫酸与铜反应制取SO2
B. 浓氨水与生石灰反应制取NH3
C. 浓盐酸与二氧化锰反应制取Cl2
D. 过氧化钠与水反应制取O2
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硫酸与铜反应制取SO2,SO2溶于水不可用排水法收集,故A错误;B.浓氨水与生石灰反应制取的氨气极易溶于水,所以氨气不能用排水法收集,故B错误;C.浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制备氯气,图中没有加热装置,故C错误;D.过氧化钠与水反应制取O2,不需要加热,制取的O2又不易溶于水,故D正确;答案:D。
3.对下列过程的化学用语表述正确的是
A. 用硫酸铜溶液除去乙炔中的硫化氢气体:H2S + Cu2+=== CuS↓ + 2H+
B. 向氯化铝溶液中滴入过量氨水:Al3+ + 4OH- === AlO2- + 2H2O
C. 用电子式表示Na和Cl形成NaCl的过程:
D. 钢铁发生电化学腐蚀的正极反应:Fe-3e- === Fe3+
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫酸铜溶液能和硫化氢气体反应生成CuS和H2SO4,反应的离子方程式为:H2S + Cu2+= CuS↓+ 2H+,故A正确;B. Al(OH)3不溶于弱碱,所以氯化铝溶液中加入过量氨水的离子反应为Al3++3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+,故B错误;C. NaCl是离子化合物,用电子式表示Na和Cl形成的过程为:-,故C错误;D.钢铁发生电化学腐蚀时,负极是铁失电子变成Fe2+,反应式为Fe-2e=Fe2+,故D错误;答案:A。
4.为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150周年,联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。关于下表的说法正确的是
A. 表中数字代表元素的原子序数
B. 表中元素的排列依据是元素的原子结构
C. 推测表中“?=70”指代的元素的最高化合价为+4
D. 每一纵行(列)都对应现在常用的元素周期表中的一族
【答案】C
【解析】
【详解】A. 表中数字代表元素的相对原子质量,故A错误;B. 表中元素的排列依据是相对原子质量的大小,故B错误;C. 推测表中“?=70”和C、Si在同一横排,属于同主族,所以元素的最高化合价为+4,故C正确;D. 每一横行都对应现在常用的元素周期表中的同一族,故
D错误;答案:C。
5.凯夫拉是一种高强度、耐腐蚀的芳纶纤维,军事上称为“装甲卫士”,但长期浸渍在强酸或强碱中强度有所下降。下表中是凯夫拉的两种结构:
名称
芳纶1313(PMTA)
芳纶1414(PPTA)
结构
简式
以下说法不正确的是
A. PMTA和PPTA互为同分异构体
B. “芳纶1313”、“芳纶1414”中的数字表示苯环上取代基的位置
C. 凯夫拉在强酸或强碱中强度下降,可能与“”的水解有关
D. 以和为原料制备PPTA的反应为缩聚反应
【答案】A
【解析】
【详解】A. PMTA和PPTA都是高分子化合物,n值不一定相同,所以它们不是同分异构体,故A错误;B. “芳纶1313”指的是苯环上1、3位置被取代了;“芳纶1414”指的是苯环上1、4位置被取代了,所以1313、1414表示苯环上取代基的位置,故B正确;C.肽键 可以水解成-COOH、-NH2,在强酸或强碱中水解程度加大,所以芳纶纤维的高强度在强酸或强碱中强度有所下降,故C正确;D. 和反应生成和HX,属于缩聚反应,故D正确;答案:A。
6.高炉炼铁过程中发生反应:Fe2O3(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g),该反应在不同温度下的平衡常数见表。
温度T/℃
1000
1150
1300
平衡常数K
4.0
3.7
3.5
下列说法正确的是
A. 增加高炉的高度可以有效降低炼铁尾气中CO的含量
B. 由表中数据可判断该反应:反应物的总能量>生成物的总能量
C. 为了使该反应的K增大,可以在其他条件不变时,增大c(CO)
D. 1000℃下Fe2O3与CO反应,t min达到平衡时c(CO) =2×10-3 mol/L,则用CO表示该反应的平均速率为 mol/(L·min)
【答案】B
【解析】
【详解】A.高炉煤气的成分与高炉高度是没有关系的,煤气中CO的含量是高炉生产的产物, 增加高炉的高度,不影响化学平衡移动,不会降低CO的含量,故A错误;B. 由表中数据可知升高温度,该反应的平衡常数降低,所以该反应属于放热反应,反应物的总能量>生成物的总能量,故B正确;C.平衡常数只和温度有关,所以增大c(CO)不会改变K,故C错误;D. 1000℃下Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=c(CO2)/ c(CO) =4, c(CO) =2×10-3mol/L, c(CO2)=8×10-3mol/L,因为方程式中CO和CO2的计量数相等,所以CO的平均速率为 mol/(L·min),故D错误;答案:B。
【点睛】本题考查化学反应平衡的相关知识。影响化学反应速率的因素是浓度、温度、压强、催化剂等因素,注意化学平衡常数只和温度有关,与其他因素无关。
7.空气中的硫酸盐会加剧雾霾的形成,我国科学家用下列实验研究其成因:反应室底部盛有不同吸收液,将SO2和NO2按一定比例混合,以N2或空气为载体通入反应室,相同时间后,检测吸收液中SO42-的含量,数据如下:
反应室
载气
吸收液
SO42-含量
数据分析
①
N2
蒸馏水
a
ⅰ. b≈d>a≈c
ⅱ.若起始不通入NO2,则最终检测不到SO42-
②
3%氨水
b
③
空气
蒸馏水
c
④
3%氨水
d
下列说法不正确的是
A. 控制SO2和氮氧化物的排放是治理雾霾的有效措施
B. 反应室①中可能发生反应:SO2 + 2NO2 + 2H2O=H2SO4 + 2HNO2
C. 本研究表明:硫酸盐的形成主要与空气中O2有关
D. 农业生产中大量使用铵态氮肥可能会加重雾霾的形成
【答案】C
【解析】
【详解】A. 因为空气中的硫酸盐会加剧雾霾的形成。SO2和氮氧化物在一定条件下可以产生SO42-,所以控制SO2和氮氧化物的排放是治理雾霾的有效措施,故A正确;B. 反应室①中SO2为还原剂,NO2为氧化剂,N2做载体,蒸馏水做吸收液,可发生反应:SO2 +2NO2 +2H2O=H2SO4 + 2HNO2,故B正确;C.由已知 b≈d>a≈c,若起始不通入NO2,则最终检测不到SO42-,可知硫酸盐的形成主要与NO2有关,故C错误;D. 铵态氮肥易挥发产生氨气。由已知的数据分析可知,在载体相同,吸收液为氨水的条件下,将SO2和NO2按一定比例混合时产生SO42-的浓度较大,而空气中的硫酸盐又会加剧雾霾的形成。所以农业生产中大量使用铵态氮肥可能会加重雾霾的形成,故D正确;答案:C。
8.抗心律失常药物心律平的合成路线如下:
已知:① R-OH + Cl-R´R-O-R´ + HCl
②R-CHO+ + H2O
请回答:
(1)A属于链烃,则A中所含的官能团是______。
(2)B中无甲基,A→B的反应类型是______反应。
(3)C的结构简式是______。
(4)E中含有三元环,且无羟基,则D→E的化学方程式是______。
(5)结合官能团的性质,解释F→G的转化中需酸化的原因:______。
(6)H的结构简式是______。
(7)I→J的化学方程式是______。
(8)在I→J的反应中,生成J的同时会有副产物K,K与J互为同分异构体,则K的结构简式是______。
【答案】 (1). 碳碳双键(或C=C) (2). 取代 (3). CH2 = CHCH2OH (4). (5). F中的酚羟基具有弱酸性,在碱性条件下成盐,最终用酸将酚羟基复原 (6). (7). (8).
【解析】
【分析】
由A的分子式为C3H6,又属于链烃,所以A结构简式为CH2=CHCH3,由,且B中无甲基知B的结构简式为CH2=CHCH2Cl,根据框图和相应的反应条件可知C的结构简式
CH2 = CHCH2OH,D的结构简式CH2ClCHClCH2OH。根据已知R-OH + Cl-R´R-O-R´ + HCl知E的结构简式;由已知②R-CHO+ + H2O和框图知G的结构简式为,H的结构简式为,I的结构简式为为,J的结构简式为。
【详解】(1)由A的分子式为C3H6,又属于链烃,所以A中所含的官能团是碳碳双键(或C=C)。答案:碳碳双键(或C=C)。
(2)由,且B中无甲基知B的结构简式为CH2=CHCH2Cl,知A→B发生了取代反应。答案:取代。
(3)由知C发生了卤代烃的取代反应,所以C的结构简式是CH2 = CHCH2OH。答案:CH2 = CHCH2OH。
(4)由D的结构简式为CH2ClCHClCH2OH,由E中含有三元环,且无羟基,则E的结构简式为,D→E的化学方程式是:。
(5)F的结构简式为,酚羟基具有弱酸性,而F→G的反应条件是碱性环境,会生成盐,所以需要加酸将酚羟基复原。答案:F中的酚羟基具有弱酸性,在碱性条件下成盐,最终用酸将酚羟基复原 。
(6)由上述分析可知H的结构简式是:。
(7)由I为,J为,I→J化学方程式是
(8)根据成键特点知在I→J的反应中,生成()或(),K与J互为同分异构体,所以K的结构简式是。
【点睛】本题综合考查有机化学的相关知识,可根据化学反应的条件和官能团的结构特点和性质进行推断。本题可根据正推法来完成。结合已知信息:① R-OH + Cl-R´R-O-R´ + HCl
②R-CHO+ + H2O完成方程式的书写。
9.软锰矿在生产中有广泛的应用。
(1)过程Ⅰ:软锰矿的酸浸处理
① 酸浸过程中的主要反应(将方程式补充完整):2FeS2+___MnO2+__===
____Mn2++2Fe3++4S+___。
② 生成的硫附着在矿粉颗粒表面使上述反应受阻,此时加入H2O2,利用其迅速分解产生的大量气体破除附着的硫。导致H2O2迅速分解的因素是______。
③矿粉颗粒表面附着的硫被破除后,H2O2可以继续与MnO2反应,从而提高锰元素的浸出率,该反应的离子方程式是______。
(2)过程Ⅱ:电解法制备金属锰,金属锰在______(填“阳”或“阴”)极析出。
(3)过程Ⅲ:制备Mn3O4
下图表示通入O2时pH随时间的变化。15~150分钟滤饼中一定参与反应的成分是______,判断的理由是______。
(4)过程Ⅳ:制备MnCO3
MnCO3难溶于水、能溶于强酸,可用MnSO4溶液和NH4HCO3溶液混合制备。每制得1 mol MnCO3,至少消耗a mol/L NH4HCO3溶液的体积为______L。
【答案】 (1). 3 (2). 12H+ (3). 3 (4). 6H2O (5). Fe3+(或Mn2+或MnO2)等作催化剂 (6). MnO2 + H2O2 + 2H+ === Mn2+ + O2↑ + 2H2O (7). 阴 (8). Mn2(OH)2SO4 (9). Mn2(OH)2SO4被O2氧化产生H+,而Mn(OH)2被O2氧化不产生H+ (10).
【解析】
【详解】(1)软锰矿的主要成分为MnO2和FeS2,加硫酸酸化后发生氧化还原反应生成MnSO4、S和Fe2(SO4)3,酸浸过程中的主要反应为:2FeS2+3MnO2+12H+= 3Mn2++2Fe3++4S+6H2O。答案:3 ;12H+ ;3 ;6H2O。
②H2O2分解产生的O2和生成的硫发生反应生成SO2,利用其迅速破除附着的硫。导致H2O2迅速分解的因素是生成的Fe3+或者Mn2+作H2O2分解的催化剂。答案:Fe3+(或Mn2+或MnO2)等作催化剂。
③H2O2在酸性条件下,可以与MnO2反应的方程式为:MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+O2↑ +2H2O,该反应的离子方程式是MnO2 + H2O2 + 2H+ = Mn2++O2↑+ 2H2O。答案:MnO2 + H2O2 + 2H+ = Mn2+ + O2↑ + 2H2O。
(2)根据过程Ⅱ反应MnSO4,元素的化合价由+20,在电解池的阴极发生还原反应,析出金属锰。答案:阴。
(3)因为滤饼的成分为:Mn2(OH)2SO4和Mn(OH)2,过程Ⅲ是制备Mn3O4的过程,发生的反为O2+6Mn(OH)2= 2Mn3O4+6H2O;O2+3Mn2(OH)2SO4=2Mn3O4+3H2SO4,由图可知15~150分钟通入O2时溶液的pH逐渐减小,酸性逐渐增强,所以15~150分钟滤饼中一定参与反应的成分是Mn2(OH)2SO4。答案:Mn2(OH)2SO4 ; Mn2(OH)2SO4被O2氧化产生H+,而Mn(OH)2被O2氧化不产生H+。
(4)MnSO4溶液和NH4HCO3溶液发生反应的离子方程式为:Mn2++ 2HCO3-=MnCO3+CO2+H2O,每制得1 mol MnCO3,至少消耗2mol NH4HCO3,所以V=n/c=2 mol /(a molL-1)=2/aL。答案:2/a。
10.富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol/L)
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀时
1.9
3.4
7.0
9.1
完全沉淀时
3.2
4.7
9.0
11.1
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有______、_______等。
(2)酸浸时发生反应:2MgO·SiO2 + 2H2SO4=2MgSO4 + SiO2 + 2H2O,2MgO·B2O3+ 2H2SO4 + H2O=2H3BO3 + 2MgSO4。
①上述反应体现出酸性强弱:H2SO4______H3BO3(填“>”或“<”)。
② 酸浸时,富硼渣中所含Al2O3和FeO也同时溶解,写出相关反应的离子方程式:______、______。
③ 已知硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为:H3BO3 + OH- B(OH)4-。下列关于硼酸的说法正确的是__(填序号)。
a. 硼酸是一元酸
b. 向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生
c. 硼酸的电离方程式可表示为:H3BO3 + H2OB(OH)4-+H+
(3)检验褐色浸出液中的杂质离子:取少量浸出液,______(填操作和现象),证明溶液中含有Fe2+。
(4)除去浸出液中的杂质离子: 用MgO调节溶液的pH至______以上,使杂质离子转化为______(填化学式)沉淀,过滤。
(5)获取晶体:ⅰ.浓缩滤液,使MgSO4和H3BO3接近饱和;ⅱ.控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。结合下图溶解度曲线,简述ⅱ的方法:将浓缩液加入到高压釜中,______(将方法补充完整)。
【答案】 (1). 研磨 (2). 加热 (3). > (4). Al2O3 + 6H+ === 2Al3+ + 3H2O (5). FeO + 2H+ === Fe2+ + H2O (6). a c (7). 滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀(合理答案给分) (8). 4.7 (9). Al(OH)3、Fe(OH)3 (10). 升温结晶,得到硫酸镁晶体,分离后,再将母液降温结晶,分离得到硼酸晶体
【解析】
【详解】(1)由框图可知:研磨可以增大接触面积,加快化学反应速率;酸浸时加热也可以加快化学反应速率,所以答案:研磨;加热。
(2)①根据酸浸时发生反应: 2MgO·B2O3+ 2H2SO4 + H2O=2H3BO3 + 2MgSO4,说明酸性H2SO4大于H3BO3。答案为:>。
② 酸浸时,富硼渣中所含Al2O3和FeO也同时溶解生成硫酸铝和硫酸亚铁,相关反应的离子方程式:Al2O3 + 6H+ === 2Al3+ + 3H2O ;FeO + 2H+ === Fe2+ + H2O。答案:Al2O3 + 6H+ === 2Al3+ + 3H2O ;FeO + 2H+ === Fe2+ + H2O。
③ 由硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为:H3BO3 + OH- B(OH)4-可知硼酸是一元酸,故a正确; b. 因为B和C在同一周期,原子序数逐渐增大,所以非金属性C>B,酸性H2CO3> H3BO3,故向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液,不会有气泡产生,故b错误;c. 硼酸是一元弱酸,所以电离方程式可表示为:H3BO3 + H2OB(OH)4-+H+,故c正确;答案:ac。
(3)证明溶液中含有Fe2+的方法是:取少量褐色浸出液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,如果产生蓝色沉淀说明含有Fe2+。答案:滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。
(4)根据框图分析浸出液中的杂质离子为:Al3+、Fe3+,由已知Al(OH)3开始沉淀时pH=3.4完全沉淀时pH=4.7;Fe(OH)3开始沉淀时pH=1.9完全沉淀时pH=3.2,要除去Al3+、Fe3+两种离子,应用MgO调节溶液的至4.7