成都实验中学学年度下学期届第四次周考化学试题.docx
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成都实验中学学年度下学期届第四次周考化学试题
2019-2020学年度高三下学期第四次周考化学试题
(考试时间:
40分钟满分:
100分)
一、选择题:
本题共8个小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.生活中碰到的某些问题,常涉及到化学知识,下列分析不正确的是( )
A.Mg(OH)2和Al(OH)3热分解生成的气态水可覆盖火焰、驱逐O2、稀释可燃气体,分解产物MgO和Al2O3能较快地与塑料燃烧过程中产生的酸性及腐蚀性气体反应,所以它们可以作为未来发展方向的无机阻燃剂
B.用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
C.某雨水样品采集后放置一段时间,pH值由4.68变为4.28,是因为水中溶解了较多的CO2
D.蒙古牧民喜欢用银器盛放鲜牛奶有其科学道理:
用银器盛放鲜牛奶,溶入的极微量的银离子,可杀死牛奶中的细菌,防止牛奶变质
答案 C
2.下列说法正确的是( )
A.乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键
B.纤维素可以被人体消化吸收,因为它在人体内可以水解成葡萄糖
C.石油裂解、煤的干馏、玉米酿酒、紫外线消毒等过程都有化学变化发生
D.乙烯使溴水褪色与乙烯使酸性KMnO4溶液褪色的原理相同
答案 C
3.萜类化合物广泛存在于动植物体内。
下列关于萜类化合物a、b的说法正确的是( )
A.a中六元环上的一氯代物共有3种(不考虑立体异构)
B.b的分子式为C10H12O
C.a和b都能发生加成反应、氧化反应、取代反应
D.只能用钠鉴别a和b
答案 C
解析 不考虑立体异构,a中六元环上有5种不同化学环境的氢原子,其六元环上的一氯代物有5种,A项错误;b分子中有10个碳原子和1个氧原子,不饱和度为4,故氢原子数=10×2+2-4×2=14,分子式应为C10H14O,B项错误;a中含有碳碳双键,b中含有苯环,两者在一定条件下都能与氢气发生加成反应,a、b中都含有烷基,一定条件下都能与氯气发生取代反应,a、b都可以燃烧,都能与酸性高锰酸钾溶液反应,即都能发生氧化反应,C项正确;a能使溴的四氯化碳溶液褪色,而b不能,故溴的四氯化碳溶液也可以鉴别a和b,D项错误。
4.在20L的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH。
测得CO的转化率随温度的变化及不同压强下CO的变化如图所示,p2和195℃时n(H2)随时间的变化结果如下表所示。
下列说法正确的是( )
p2和195℃时n(H2)
t/min
0
1
3
5
n(H2)/mol
8
5
4
4
A.p2和195℃时,0~3min,反应速率v(CH3OH)=
mol·L-1·min-1
B.p1
C.195℃、p2时,在B点:
v正>v逆
D.在p2和195℃时,该反应的平衡常数为25
答案 D
解析 A项,0~3min,Δn(H2)=4mol,Δc(H2)=
=0.2mol·L-1,v(H2)=
,则v(CH3OH)≈0.033mol·L-1·min-1,错误;B项,由任意一条曲线知,随温度升高,CO转化率减小,故ΔH<0,由于增大压强时,平衡右移,故p1 = = =25,正确。 5.依据反应2NaIO3+5SO2+4H2O===I2+3H2SO4+2NaHSO4,并利用下列装置从含NaIO3的废液中制取单质碘的CCl4溶液并回收NaHSO4。 其中装置正确且能达到实验目的的组合是( ) A.①②③④B.①②③ C.②④D.②③ 答案 D 6.下图所示转化关系中A、B、C均为双原子气态单质,分别由短周期主族元素X、Y、Z组成。 其中单质B含共用电子对数最多,甲和丙分子中均含有10个电子。 下列说法错误的是( ) A.Z元素位于第二周期第ⅥA族 B.可用排水法收集化合物乙 C.元素X、Y、Z的原子半径大小关系为X D.化合物甲溶于化合物丙中,存在的微粒有5种 答案 D 解析 单质B含共用电子对数最多,B为氮气。 甲和丙分子中均含有10个电子,甲为氨,相应A为氢。 从反应关系可知丙为水,C为氧气,乙为一氧化氮。 A.氧元素位于第二周期第ⅥA族,故A正确;B.一氧化氮不溶于水,可用排水法收集,故B正确;C.氢元素原子半径在所有元素原子半径中最小,同周期元素从左到右原子半径减小,所以原子半径N>O,因此,元素X、Y、Z的原子半径大小关系为X 、OH-、H+共6种,故D错误。 7.H3BO3可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备,其工作原理如图,下列叙述错误的是( ) A.M室发生的电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+ B.N室中: a% C.b膜为阴膜,产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸 D.理论上每生成1mol产品,阴极室可生成标准状况下5.6L气体 答案 D 解析 制备原理是原料室中[B(OH)4]-通过阴膜(b膜)进入产品室,M室中石墨电极上H2O放电产生O2和H+,H+通过阳膜(a膜)进入产品室,H++[B(OH)4]-===H3BO3+H2O;原料室中的Na+通过阳膜(c膜)进入N室,N室中石墨电极H2O放电产生H2和OH-,因而N室中NaOH溶液会增大。 8.某温度下,向20.00mL0.1mol·L-1NaOH溶液中滴加0.1mol·L-1苯甲酸(C6H5COOH,弱酸)溶液,溶液的pH和pOH[pOH=-lgc(OH-)]关系如图所示。 下列说法正确的是( ) A.在该温度下,0.1mol·L-1NaOH溶液的pH=2a+1 B.F点对应苯甲酸溶液体积V=20.00mL C.在G与F之间某点对应的溶液中水的电离程度最大 D.温度不变,加水稀释E点溶液, 增大 答案 C 解析 酸溶液、碱溶液的浓度相等,温度不确定。 A项,观察题图知,F点对应的溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)=1×10-amol·L-1,在此温度下,水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-2a,0.1mol·L-1NaOH溶液中c(H+)= mol·L-1,pH=2a-1,错误;B项,F点对应的溶液呈中性,而V=20.00mL时,恰好生成苯甲酸钠,溶液呈碱性,不符合题意,V>20.00mL,错误;C项,当恰好生成苯甲酸钠时,水的电离程度最大,在G与F之间某点恰好完全反应生成苯甲酸钠,正确;D项 = = ,E点溶液呈酸性,加水稀释时,溶液的酸性减弱,即c(H+)减小,温度不变,Ka不变,故 减小,错误。 二、非选择题: 本题包括3小题,共52分。 9.(17分)氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂。 某化学兴趣小组拟制备氮化钙并测定产品纯度。 已知: ①氮化钙极易与水反应;②实验室在加热条件下用饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液混合制备N2;③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。 Ⅰ.制备氮化钙。 他们选择下列装置设计实验(装置可重复使用): (1)实验室将钙保存在________中(填物质名称)。 氮化钙中所含化学键类型是________。 (2)气体从左至右,装置连接顺序为____________________________________。 (填代号) (3)写出A中发生反应的化学方程式: __________________________________________。 (4)用化学方法检验氮化钙(Ca3N2)产品中是否混有Ca,设计实验方案: _____________________________________________________________。 Ⅱ.测定产品纯度。 利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体,氨气不溶于煤油)。 (5)当产品与蒸馏水完全反应后,冷却至室温、调平液面、读数。 调平液面的操作是______ __________________________________________________________。 (6)取产品质量为wg,开始量气管读数为V1mL,最终量气管读数为V2mL(折合成标准状况),则该样品纯度为________(用代数式表示)。 如果开始仰视刻度线,终点时俯视刻度线,则测得结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”) 解析 Ⅰ. (1)氮化钙类似氮化镁,氮为-3价,氮化钙是离子化合物,不含共价键。 (2)结合题意和题给装置图,实验装置连接顺序为N2发生装置、除O2装置、干燥装置、氮气与钙反应装置、吸收空气中水蒸气装置。 (3)亚硝酸钠和硫酸铵发生归中反应生成氮气、硫酸钠和水。 (4)钙与水反应生成氢氧化钙和氢气,而氮化钙与水反应生成氢氧化钙和氨气,因为氨气也能还原氧化铜,故用赤热的氧化铜粉末检验氢气时必须先除去气体中的氨气。 Ⅱ.(5)观察装置图可知,上下移动水准瓶可以调平水准瓶中液面和量气管内液面,确保量气管内气压等于外界大气压。 (6)n(NH3)= × mol,根据Ca3N2+6H2O===3Ca(OH)2+2NH3↑知,n(Ca3N2)= × mol。 Ca3N2的纯度为 × × ×100%= %。 开始仰视刻度线,读数(V1)偏大,终点俯视刻度线,读数(V2)偏小,根据表达式可知,测得结果偏低。 答案 Ⅰ. (1)煤油 离子键 (2)A、D、C、B、C (3)2NaNO2+(NH4)2SO4 Na2SO4+2N2↑+4H2O (4)取少量产品溶于足量的蒸馏水中,将产生的气体依次通过足量的浓硫酸、赤热的氧化铜粉末,若黑色粉末变成红色,则原产品中含有钙,否则不含钙 Ⅱ.(5)上下移动水准瓶 (6) % 偏低 10.(17分)氯化亚铜(CuCl)微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化,其制备有很多方法,工业上可以废旧铜为原料生产氯化亚铜。 方法一: (1)CuCl可以溶解在FeCl3溶液中,请写出该反应的离子方程式是: _______________________________________________________________。 (2)还原过程中的产物为Na[CuCl2],试写出发生反应的化学方程式是____________________________________________________________,过滤操作用到的玻璃仪器有_______________________________。 (3)制备结束后所得产品用酒精淋洗的目的是__________________________________。 方法二: (4)a.写出过程①的主要反应的化学方程式______________________________________。 b.为了更好体现绿色化学思想,有人提出如下方案: 方案一: 可将上述X稀溶液用于废铜的处理(如图所示),则Y可以为________(填化学式)。 方案二: 过程①中Cu与浓H2SO4反应所得SO2和CuSO4用于过程②中CuCl的制备,理论上________(填“需要”或“不需要”)另外补充SO2,原因是_______________________ _________________________________________。 (结合化学方程式回答)。 解析 (1)氯化亚铜与氯化铁反应,氯化亚铜被铁离子氧化成铜离子,反应的离子方程式为CuCl+Fe3+===Cu2++Fe2++Cl-。 (2)由题给流程分析可知,铜和氯气反应生成氯化铜,加入铜、氯化钠和盐酸还原得到产物Na[CuCl2],根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为: CuCl2+2NaCl+Cu===2Na[CuCl2]。 (3)酒精沸点低,易挥发,所以酒精淋洗产品既可以除去产品表面可溶性杂质,又能加速产品干燥,减少溶解损失。 答案 (1)CuCl+Fe3+===Cu2++Fe2++Cl- (2)CuCl2+2NaCl+Cu===2Na[CuCl2] 烧杯、漏斗、玻璃棒 (3)除去表面可溶性杂质,使CuCl尽快干燥,减少溶解损失 (4)a.2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O b.O2(其他合理答案均可) 不需要 过程①中生成CuSO4和SO2的物质的量之比为1∶1,而过程②发生反应: CuSO4+CuCl2+SO2+2H2O===2CuCl↓+2H2SO4,需要的CuSO4和SO2的物质的量之比也恰好为1∶1,所以理论上不需要补充SO2(其他合理答案均可) 11.(18分)对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。 Ⅰ.在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一,相关反应如下: 主反应: CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) ΔH1① 副反应: CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1 已知: H2和CH4的燃烧热分别为285.5kJ·mol-1和890.0kJ·mol-1 H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1。 (1)ΔH1=________kJ·mol-1。 (2)有利于提高CH4产率的反应条件是(至少写两条)______________________________ _______________________________________________________________。 工业上提高甲烷反应选择性的关键因素是________________________________。 (3)T℃时,若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应,将物质的量之和为5mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应,结果如图1所示。 若a、b表示反应物的平衡转化率,则表示H2平衡转化率的是________,c、d分别表示CH4(g)和CO(g)的体积分数,由图1可知 =________时,甲烷产率最高。 若该条件下CO的产率趋于0,则T℃时①的平衡常数K=___________________。 Ⅱ.溶于海水的CO295%以HCO 形式存在。 在海洋中,通过图2钙化作用实现碳自净。 (4)写出钙化作用的离子方程式_____________________________________________。 (5)电解完成后,a室的pH________(填“变大”、“变小”或“几乎不变”);b室发生反应的离子方程式为_______________________________________________________。 解析 Ⅰ. (1)由H2和CH4的燃烧热分别为285.5kJ·mol-1和890.0kJ·mol-1,可得H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.5kJ·mol-1②、CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.0kJ·mol-1③、将H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1编号为④,根据盖斯定律知,①=②×4-③+④×2,则ΔH1=(-285.5kJ·mol-1)×4-(-890.0kJ·mol-1)+(+44kJ·mol-1)×2=-164.0kJ·mol-1。 该主反应为气体分子数减小的放热反应,故有利于提高CH4产率的反应条件是降低温度、增大压强。 催化剂具有专一性,工业上提高甲烷反应选择性的关键因素是催化剂。 (3)随着 增大,H2的平衡转化率减小,CO2的平衡转化率增大,结合题图1可得,b表示H2的平衡转化率,a表示CO2的平衡转化率。 c表示甲烷的体积分数,当 =4时,甲烷产率最高。 =4时,CO的产率趋于0,由题意并结合题图1得起始时c(CO2)=0.5mol·L-1,c(H2)=2mol·L-1,CO2、H2的平衡转化率均为0.80,则根据三段式法有: 平衡常数K= = =100。 Ⅱ.(4)由题图2可知,HCO 为反应物,CaCO3、CO2为生成物,则钙化作用的离子方程式为2HCO +Ca2+===CaCO3↓+CO2↑+H2O。 (5)a室为阳极室,阳极上发生氧化反应,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,反应产生的H+通过质子交换膜进入b室参与反应生成CO2和H2O时进入阴极室与OH-也反应,所以电解后a室溶液的pH几乎不变,b室发生反应的离子方程式为H++HCO ===CO2↑+H2O。 答案 Ⅰ. (1)-164.0 (2)降低温度、增大压强 催化剂 (3)b 4 100 Ⅱ.(4)2HCO +Ca2+===CaCO3↓+CO2↑+H2O (5)几乎不变 H++HCO ===CO2↑+H2O
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