届四川省成都实验中学高三上学期第十一周周考化学试题解析版.docx
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届四川省成都实验中学高三上学期第十一周周考化学试题解析版
四川省成都实验中学2021届高三上学期第十一周周考试题
一、单项选择题:
本题包括10小题,每小题6分,共60分。
1.化学与生产、生活、社会密切相关。
下列说法正确的是( )
A.漂白粉长期放置在空气中会被空气中的氧气氧化而变质
B.二氧化硫可用作葡萄酒的食品添加剂
C.通讯领域中的光导纤维可长期浸泡在强碱性溶液中
D.汽车尾气中含有的氮氧化物是汽油不完全燃烧生成的
『答案』B
『解析』漂白粉与空气中的CO2和H2O反应生成CaCO3和HClO,HClO易分解而失去漂白性,不是被空气中的氧气氧化而变质,A错误;二氧化硫可用作葡萄酒的食品添加剂,B正确;光导纤维的主要成分是SiO2,其能与强碱性溶液反应,C错误;汽油是多种烃形成的混合物,不含氮元素,D错误。
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,2.24LH2O2含有的共价键数为0.3NA
B.1molNH
所含质子数为11NA
C.2molSO2与1molO2反应生成的SO3分子数为2NA
D.NO2与足量H2O反应产生1.12LNO,反应中转移电子数为0.1NA
『答案』B
『解析』选项A中H2O2为液体,A项错误;选项B中1mol铵根离子中含有10mol电子,11mol质子,故所含质子数为11NA,故B项正确;选项C中涉及的反应为可逆反应,生成的SO3分子数应小于2NA,C项错误;选项D中1.12LNO未指明是在标准状况下,D项错误。
3.下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
向包有Na2O2粉末的脱脂棉滴2滴水
脱脂棉燃烧
Na2O2与水反应放热
B
Fe(NO3)2样品中加入稀硫酸,再滴加KSCN溶液
溶液变为血红色
Fe(NO3)2样品已经变质
C
向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2悬浊液,振荡
沉淀由白色变为红褐色
Fe(OH)3的溶度积小于Mg(OH)2
D
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热几分钟后加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸
无红色沉淀生成
蔗糖没有发生水解反应生成葡萄糖
『答案』A
『解析』A项向包有Na2O2粉末的脱脂棉滴2滴水,过氧化钠与水反应放出热量和氧气,使脱脂棉燃烧,正确;B项Fe(NO3)2样品中加入稀硫酸后,溶液中含有氢离子和硝酸根离子,相当于含有稀硝酸,稀硝酸将亚铁离子氧化为铁离子,再滴加KSCN溶液,溶液一定变为血红色,不能说明Fe(NO3)2样品是否变质,错误;C项向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2悬浊液,氢氧化镁消耗铁离子水解产生的氢离子,促进铁离子的水解使其转化为氢氧化铁沉淀,错误;D项检验蔗糖水解的产物葡萄糖,需要在碱性条件下加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸,错误。
4.二氧化氯(ClO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂,对酸性污水中的Mn2+也有明显的去除效果,其反应原理为:
ClO2+Mn2+―→MnO2↓+Cl-(部分反应物和产物省略、未配平),下列有关该反应的说法正确的是( )
A.工业上可用更为廉价的Cl2来代替ClO2
B.利用该原理处理含Mn2+的污水后溶液的pH升高
C.该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:
5
D.理论上处理含1molMn2+的污水,需要标准状况下的ClO28.96L
『答案』D
『解析』氯气是有毒的气体,所以不能代替ClO2,则A错误;用ClO2处理酸性污水中的Mn2+,反应的离子方程式为2ClO2+5Mn2++6H2O===5MnO2↓+2Cl-+12H+,所以处理后溶液的pH是减小的,故B错误;该反应的氧化产物为MnO2,还原产物为Cl-,由反应方程式可知,二者的物质的量之比为5:
2,故C错误;由反应的离子方程式可知,处理1molMn2+,需要2/5mol的ClO2,在标准状况下的体积为8.96L,故D正确。
本题正确答案为D。
5.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。
由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀硫酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。
下列说法不正确的是( )
A.W的简单氢化物的热稳定性比X的弱
B.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
C.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
D.Y与Z形成的化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
『答案』D
『解析』W的简单氢化物可用作制冷剂,常见为氨气,则W为N元素。
Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,应为Na元素。
由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀硫酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生,黄色沉淀为S,则由X、Y和Z三种元素形成的一种盐为Na2S2O3,刺激性气体为SO2,则X为O元素,Z为S元素。
因非金属性O>N,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,A项正确;Z为S元素,与O同主族,与Na同周期,故B正确;Y为Na元素,X为O元素,二者对应的简单离子核外都有10个电子,具有相同的电子层结构,C项正确;Y与Z形成的化合物为Na2S,为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,可使石蕊试液变蓝色,D项错误。
6.下图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。
下列说法正确的是( )
A.a的单质在高温条件下能置换出e的单质,说明非金属性a<e
B.b、d两种元素的离子半径相比,前者较大
C.由b、e两种元素组成的化合物能溶解于强碱溶液,但不能与酸溶液反应
D.c、d分别与f组成的化合物中的化学键类型相同
『答案』B
『解析』根据同周期主族元素从左到右原子半径依次减小的规律,结合关系图可知a、b、c、d、e、f分别为C、O、Na、Al、Si、Cl。
非金属性:
C>Si,而不是C 2C+SiO2 Si+2CO↑,是因为该反应体系中只有CO是气体,CO能从反应体系中逸出,促使反应进行,但这不能说明碳的非金属性强于硅的非金属性,A项错误;O2-与Al3+核外电子层结构相同,核电荷数小的离子半径大,B项正确;b、e组成的化合物为SiO2,SiO2能与HF溶液反应,C项错误;NaCl为离子化合物,其中的化学键为离子键,而AlCl3为共价化合物,其中的化学键为共价键,D项错误。 7.为探究Na2SO3溶液的性质,在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液,再分别滴加下图所示的试剂: 对实验现象的“解释或结论”正确的是( ) 选项 实验现象 解释或结论 A a中溶液褪色 氧化性: SO B b中无现象,加硫酸后产生淡黄色沉淀 硫酸将S2-氧化为硫单质 C c中滴入酚酞溶液变红,再加BaCl2溶液后产生白色沉淀且红色褪去 亚硫酸钠溶液中存在水解平衡 D d中产生白色沉淀 Na2SO3溶液已变质 『答案』C 『解析』亚硫酸钠具有还原性,可以和碘单质反应生成硫酸钠、碘化钠,亚硫酸钠做还原剂,碘化钠是还原产物,所以还原性: SO >I-,A项错误;Na2SO3溶液中硫元素是+4价,硫化钠中硫元素是-2价,二者可以和硫酸溶液发生氧化还原反应,硫元素归中到0价,即生成淡黄色硫单质沉淀,B项错误;Na2SO3溶液中亚硫酸根离子水解显碱性,该溶液会使酚酞变红,加入氯化钡会结合亚硫酸根离子形成亚硫酸钡沉淀,水解平衡逆向进行,氢氧根离子浓度减小,碱性逐渐消失,所以红色褪去,C项正确;亚硫酸钠具有还原性,加入盐酸酸化的硝酸钡,即相当于加入了硝酸,亚硫酸根离子能被硝酸氧化为硫酸根,硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,该沉淀不溶于硝酸。 该实验证明的是亚硫酸根离子的还原性,是被硝酸氧化的缘故,不能证明Na2SO3溶液已变质,D项错误。 8.根据下列有关图像,说法正确的是( ) A.由图甲知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的ΔH<0 B.由图乙知,反应在t6时,NH3体积分数最大 C.由图乙知,t3时采取降低反应温度的措施 D.图丙在10L密闭容器、850℃,反应到4min时,放出51.6kJ的热量 『答案』D 『解析』由图甲可知,T2时处于化学平衡状态,升高温度,Z%减少,X%增多,所以ΔH<0,A错误;由图乙可知,反应自t3时开始一直在向逆反应方向移动,所以t6时NH3的体积分数最小,B错误;由图乙可知,t3时如果降低温度,平衡向正反应方向移动,则v正>v逆,C错误;由图丙可知,反应进行到4min时,则消耗的反应物的物质的量为0.12mol·L-1×10L=1.2mol,所以放出的热量为51.6kJ,D正确。 9.以甲烷为原料合成甲醇的反应如下: 反应Ⅰ: CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247kJ/mol 反应Ⅱ: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2=-90kJ/mol 已知: T1℃时,反应Ⅱ的平衡常数数值为100;T2℃时,反应Ⅱ在密闭容器中达到平衡,测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1。 下列说法中,正确的是( ) A.反应Ⅰ中,使用催化剂可以减小ΔH1,提高反应速率 B.反应Ⅱ中,加热或加压均可提高原料气的平衡转化率 C.由上述数据可判断反应Ⅱ的温度: T1>T2 D.CO(g)+CH3OH(g) CH4(g)+CO2(g) ΔH=+157kJ/mol 『答案』C 『解析』反应热只与始态和终态有关,使用催化剂降低活化能,化学反应速率加快,但ΔH1不变,故A错误;正反应是放热反应,加热,平衡向逆反应方向移动,原料气的转化率降低,反应前气体系数之和大于反应后气体系数之和,增大压强,平衡向正反应方向移动,原料气的转化率增大,故B错误;T2℃时的化学平衡常数K= =200>100,反应Ⅱ的正反应为放热反应,温度升高,化学平衡常数减小,即T1℃>T2℃,故C正确;反应Ⅰ和反应Ⅱ得到CH4(g)+CO2(g) CO(g)+CH3OH(g) ΔH=(247-90)kJ·mol-1=+157kJ·mol-1,CO(g)+CH3OH(g) CH4(g)+CO2(g) ΔH=-157kJ·mol-1,故D错误。 10.在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g) M(g)+N(g),所得实验数据如下表: 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 900 0.10 0.15 b 下列说法正确的是( ) A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2mol/(L·min) B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0 C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60% D.实验④中,达到平衡时,b>0.060 『答案』C 『解析』该反应是气体分子数相等的反应,由实验①②数据知: 温度升高,M的产率减小,所以该反应的正反应是放热反应。 实验①中,0~5min内,v(N)=v(M)= =1×10-3mol/(L·min),A项错误;实验②中,达到平衡时,c(X)=(0.1-0.08)mol/10L=0.002mol/L,c(Y)=(0.4-0.08)mol/10L=0.032mol/L,c(M)=c(N)=0.08mol/10L=0.008mol/L,K= =1,B项错误;实验③温度与实验②相同,所以平衡常数相同,K= =1,解得a=0.12,所以反应转化的X也是0.12mol,X的平衡转化率为 ×100%=60%,C项正确;实验④中反应物起始浓度均为实验③的一半,两实验中反应物比值相等,因该反应是气体分子数不变的反应,所以若在恒温恒容条件下两实验所达平衡是等效的,即实验④在800℃达平衡时,n(M)=0.06mol,现在温度是900℃,因该反应的正反应是放热反应,所以升高温度,平衡逆向移动,故b<0.060,D项错误。 二、填空题: 本题包括3小题,共40分。 11.(12分)二氯化二硫(S2Cl2)是一种常用于橡胶硫化、有机物氯化的试剂,甲同学查阅资料: ①将干燥的氯气在110~140℃间与硫反应,即可得S2Cl2粗品;②有关物质的部分性质如表所示: 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 化学性质 S 112.8 444.6 略 S2Cl2 -77 137 一种橙黄色的液体,遇水易水解,有淡黄色固体出现,同时产生能使品红溶液褪色的气体;300℃以上完全分解;S2Cl2+Cl2 2SCl2。 设计如图所示实验装置在实验室合成S2Cl2: 回答以下问题: (1)仪器A的名称是________。 (2)B中所发生反应的离子方程式为_____________________________________________。 (3)C装置的作用是____________________________________________________。 (4)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是____________________________________________。 (5)乙同学发现,该装置中除了E处的温度不能过高外,还有一处重大缺陷需改进,否则会导致S2Cl2的产率大大降低,原因是_____________________________________________(用化学方程式表示);请简要提出改进方案__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)H中的溶液可以选择下列试剂中的________(填序号)。 ①碳酸钠溶液 ②氯化铁溶液 ③亚硫酸钠溶液 ④高锰酸钾溶液 『解析』 (1)由装置图可知A为分液漏斗。 (2)在装置B中制取氯气,离子反应方程式为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O。 (3)在E中干燥纯净的Cl2与S发生反应,而B中制取的Cl2中含有HCl杂质,除杂后气体还需要干燥,故C中盛有饱和食盐水以除去HCl,D中盛有浓硫酸以干燥氯气。 (4)结合题给信息,S2Cl2能与Cl2反应生成SCl2,知S2Cl2粗品中可能混有的杂质有S、SCl2、Cl2。 (5)观察装置图可知,H中水蒸气可进入G中,发生反应: 2S2Cl2+2H2O===3S↓+SO2↑+4HCl,导致S2Cl2产率降低,可在G和H之间增加干燥装置。 (6)H是除氯气装置,氯化铁和高锰酸钾都不与氯气反应,①③符合题意。 『答案』 (1)分液漏斗 (2)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O (3)除去Cl2中的HCl杂质 (4)S、SCl2、Cl2 (5)2S2Cl2+2H2O===3S↓+SO2↑+4HCl 在G和H之间增加干燥装置(如盛有浓硫酸的洗气瓶) (6)①③ 12.(14分)工业制硫酸的尾气中含有一定量SO2,处理尾气的手段除了氨吸收法以外还有以下几种方法。 (一)工业实际吸收过程中,第Ⅰ步常采用浓苛性钠溶液吸收其中的SO2,然后向生成溶液中加入熟石灰,充分反应后将生成产物分离后再经氧化后制得产品A。 Na2SO3 产品A (1)产品A是______________(填化学式)。 (2)有人提出将第Ⅰ步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3,你认为是否可行? ________(填“可以”“不可以”或“不确定”),原因是 ________________________________________________________________________。 (二)制备MnSO4·H2O: SO2还原MnO2矿制备MnSO4·H2O,过程如下: 已知25℃时部分物质的溶度积常数如表: 物质 Mn(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2 MnS FeS CuS 溶度 积 2.1× 10-13 4.0× 10-38 2.2× 10-23 1.0× 10-11 6.3× 10-18 6.3× 10-38 (3)还原时,若尾气中SO2含量为4.48%,除去标准状况下1m3尾气至少需要含锰质量分数为55%的MnO2矿粉________g。 (4)除铁时加入碳酸钙,发生反应的离子方程式为__________________________________。 (5)试剂A最好是________(填化学式)。 (6)操作Ⅰ的名称为______。 MnSO4·H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是__________________________。 『解析』 (1)流程发生的反应是二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,亚硫酸钠和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙被氧气氧化为硫酸钙,化学式为CaSO4。 (2)将第Ⅰ步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3,由于氢氧化钙溶解度小对二氧化硫吸收不完全,所以不可以。 (3)1m3尾气含有SO2: 1000L×4.48%÷22.4L·mol-1=2mol;需要含锰质量分数为55%的MnO2矿粉xg MnO2 + SO2 + H2O===MnSO4·H2O 87g1mol xg×55%× 2mol x=200。 (4)除铁发生的反应是利用铁离子在pH=6.5时全部沉淀除去,三价铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子,加入碳酸钙会和氢离子反应,使pH升高到6.5,反应的离子方程式为2Fe3++3H2O+3CaCO3===2Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Ca2+。 (5)MnS比CuS易溶,利用沉淀转化可用MnS除去Cu2+。 (6)操作Ⅰ是依据流程得到硫酸锰溶液中的溶质晶体,采取的措施是蒸发浓缩、冷却结晶;MnSO4·H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,依据电子守恒可知,3MnSO4·H2O~Mn3O4~2e-;3MnSO4·H2O~SO2~6e-;所以生成的硫的化合物是二氧化硫和三氧化硫,依据原子守恒配平化学方程式为3MnSO4·H2O Mn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O。 『答案』 (1)CaSO4 (2)不可以 Ca(OH)2在水中溶解度较小,c(OH-)太低,吸收效率不高 (3)200 (4)2Fe3++3H2O+3CaCO3===2Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Ca2+『或Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 2H++CaCO3===Ca2++CO2↑+H2O』 (5)MnS (6)蒸发浓缩,冷却结晶 3MnSO4·H2O Mn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O 13.(14分)铁在生产生活中应用最广泛,炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。 (1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应有: 反应 ΔH(kJ/mol) K ⅰ.Fe2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g) +489 K1 ⅱ.Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) X K2 ⅲ.C(s)+CO2(g) 2CO(g) +172 K3 试计算,X=________,K1、K2与K3之间的关系为K1=________。 (2)T1℃时,向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C,发生反应ⅰ,反应达到平衡后,在t1时刻,改变某条件,V(逆)随时间(t)的变化关系如图1所示,则t1时刻改变的条件可能是________(填写字母)。 a.保持温度不变,压缩容器 b.保持体积不变,升高温度 c.保持体积不变,加少量碳粉d.保持体积不变,增大CO浓度 (3)在一定温度下,向某体积可变的恒压密闭容器(p总)加入1molCO2与足量的碳发生反应ⅲ,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。 ①650℃时,该反应达平衡后吸收的热量是________。 ②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量按V(CO2): V(CO)=5: 4的混合气体,平衡______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。 ③925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp为________。 『气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数,记作Kp』 (4)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯、AsO ,其原理如下图所示(导电壳内部为纳米零价铁)。 在除污过程中,纳米零价铁中的Fe为原电池的________极(填“正”或“负”),写出C2HCl3在其表面被还原为乙烷的电极反应式为_______________________________。 『解析』 (1)已知: ⅰ.Fe2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g)ΔH=+489kJ/mol;K1=c3(CO);ⅲ.C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH=+172kJ/mol,K3=c2(CO)/c(CO2)所以ⅰ-ⅲ×3得: Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+489-172×3=-27kJ/mol;K2=c3(CO2)/c3(CO),K2·K =『c3(CO2)/c3(CO)』『c2(CO)/c(CO2)』3=c3(CO)=K1。 (2)由Fe2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+489kJ/mol和图1逆反应速率迅速增大。 逆反应速率a.保持温度不变,压缩容器,相当于增大CO的浓度,所以逆反应迅速增大,所以a符合题意;b.保持体积不变,升高温度平衡正向移动,正逆反应速率都增大,化学平衡常数变大,所以b不符合题意;c.保持体积不变,加少量碳粉,因为碳粉是固体,改变用量不会影响化学平衡移动,所以c不符合题意;d.保持体积不变,增大CO浓度,增加生成物浓度,正逆反应速率都增大,但逆反应速率增加的速率更快,因温度没变,化学平衡常数不变,所以d符合题意。 (3)①由图2所知,650℃时反应达平衡后CO的体积分数为40%,根据化学平衡三段式有: C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH=+172kJ/mol 起始量(mol)10 变化量(mol)x2x 平衡量(mol)1-x2x 则『2x/(1-x+2x)』×100%=40%,x=0.25mol;根据热化学反应方程式知该反应达到平衡时吸收的热量为0.25mol×172kJ/mol=43kJ。 ②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量按V(CO2)V(CO)=54的混合气体,因原平衡时V(CO2): V(CO)=1: 1,如按V(CO2): V(CO)=5: 4相当于增加了c(CO2)浓度,化学平衡正向移动。 ③925℃时,CO的体积分数为96%,则CO2的体积
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