化学甘肃省天水市一中届高三上学期第四次阶段期末考试.docx
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化学甘肃省天水市一中届高三上学期第四次阶段期末考试
甘肃省天水市一中2018届高三上学期第四次阶段(期末)考试
1.用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.2.1g丙烯中所含的共用电子对总数为0.3NA
B.4.6gNO2和N2O4的混合气体中含有的氮原子数为0.1NA
C.过氧化氢分解制得标准状况下2.24LO2,转移电子数目为0.4NA
D.在高溫高压、催化剂的条件下,56gN2和12gH2充分反应,生成NH3的分子数为4NA
【答案】B
【解析】A、2.1g丙烯的物质的量为
=0.05mol,0.05mol丙烯中含有0.15mol碳碳共用电子对、0.3mol碳氢共用电子对,总共含有0.45mol共用电子对,所含的共用电子对总数为0.45NA,故A错误;B、4.6gNO2和N2O4的混合气体含有最简式NO2的物质的量为0.1mol,含有1mol氮原子,含有的氮原子数为0.1NA,故B正确;C、标况下2.24L氧气的物质的量为
=0.1mol,生成0.1mol氧气转移了0.2mol电子,转移电子数目为 0.2NA,故C错误;D、56g氮气的物质的量为2mol,12g氢气的物质的量为6mol,由于合成氨的反应为可逆反应,所以充分反应后生成氨气的物质的量小于4mol,生成NH3的分子数小于4NA,故D错误;故选B。
点睛:
本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断,注意掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系,选项D为易错点,注意可逆反应的特点。
2.化学与社会、生活、生产密切相关。
对下列现象或事实的解释正确的是
选项
现象或事实
解释
A
明矾用于净水
明矾具有消毒杀菌的作用
B
“地沟油”可以用来制生物柴油
其主要成分和从石油中提取的柴油类似
C
钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀
海水中含氧量高于河水
D
含硫煤中加入适量石灰石可减少对大气的污染
使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO4
【答案】D
【解析】A.明矾没有强氧化性,没有消毒杀菌的作用,故A错误;B.生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯,是酯类化合物,是动植物油脂与甲醇通过酯化反应得到的;而石化柴油属于烃类物质,是从石油里面提炼出来的,故B错误;C.海水中含有电解质氯化钠,氯化钠可与钢铁形成原电池,原电池能加快化学反应速率,故C错误;D.向煤中加入适量石灰石,石灰石与煤燃烧时产生的SO2及空气中的O2反应,生成CaSO4和CO2,故D正确;故选D。
3.X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同 一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。
下列说法正确的是
A.原子最外层电子数:
X>Y>ZB.原子序数:
X>Y>Z
C.离子半径:
X2->Y+>Z-D.单质氧化性:
X>Z>Y
【答案】B
【解析】X、Y、Z均是短周期元素,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为ⅦA族元素;Y+和Z-具有相同的电子层结构,则Y在Z的下一周期,可推知Y为Na元素,Z为F元素,X、Y同周期,则X为S元素。
A.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子最外层电子数分别为6、1、7,故A错误;B.X、Y、Z原子序数分别为16、11、9,原子序数:
X>Y>Z,故B正确;C.电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,电子层越多,离子半径越大,故离子半径:
S2->F->Na+,故C错误;D.Na为金属元素,单质表现还原性,F、S为非金属,单质可以表现氧化性,非金属性S<F,故单质氧化性S<F2,故D错误;故选B。
4.分子式为C6H12O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,且生成的醇没有相同官能团的同分异构体。
若不考虑立体异构,这些酸和醇重新组合可形成的隔共有
A.8种B.12种C.24 种D.28 种
【答案】B
【解析】生成的醇无具有相同官能团的同分异构体,则醇为甲醇或乙醇。
如果为甲醇,则酸为C5H11-COOH,戊基有8种同分异构体,所以C5H11-COOH的同分异构体也有8种;如果为乙醇,则酸为C4H9-COOH,丁基有4种结构,所以C4H9-COOH的同分异构体也有4种,故醇有2种,酸有8+4=12种,所以这些酸和醇重新组合可形成的酯共有2*12=24种,答案选C。
正确答案为C。
点睛:
本题的难点是理解生成的醇无具有相同官能团的同分异构体,甲醇、乙醇没有醇类的同分异构体,从丙醇开始就有属于醇类的同分异构体,如丙醇有2种属于醇的同分异构体,CH3CH2OH和CH3CH(OH)CH3,故能否理解题意是解答此题的关键。
5.燃料电池作为安全性能较好的一类化学电源得到了更快的发展,一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池工作原理如图所示,工作时产生稳定无污染的物质。
下列说法正确的是
A.正极的电极反应式为:
O2+2H2O +4e-=4OH-
B.负极上每消耗1molN2H4,会有2mol H+通过质子交换膜
C.M 极生成氮气且电极附近pH 降低
D.d 口流出的液体是蒸馏水
【答案】C
点睛:
本题考查了燃料电池,根据氢离子得移动方向,电极N为正极,电极M为负极,负极为联氨发生氧化反应,电极反应式为:
N2H4-4e-=N2↑+4H+,正极是氧气发生还原反应,电极反应式为:
O2+4H++4e-═2H2O。
本题的易错点为D,要注意电解质溶液的酸碱性。
6.A、B、C 三种常见物质中均含有同一种元素,它们之间有如右图所示的转化关系(部分反应物质已略去)。
下列说法不正确的是
A.若A是一种两性氧化物,则B 的水溶液可呈酸性,C的水溶液可呈碱性
B.若A 为一种金属单质时,则反应①、②、③均可为化合反应,反应④可为置换反应
C.若A、B、C是三种不同类别的固态物质,则B 可以是工业上制取A、C的原料
D.若A、B均是可燃性物质,完全燃烧都生成气体C,常温下A溶液pH<7,则将C通入A 溶液中,pH值先减小后增大
【答案】D
7.下表是25℃时某些盐的浓度积常数和弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是
化学式
AgCl
Ag2CrO4
CH3COOH
HClO
H2CO3
Ksp或Ka
Ksp=1.8×10-10
Ksp=2.0×10-12
Ka=1.8×10-5
Ka=3.0×10-8
Ka1=4.1×10-7
Ka2=5.6×10-11
A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系:
c(Na+) > c(ClO-) >c(CH3COO-) >c(OH-) >c(H+)
B.向浓度均为l×10-3mol/L的KCl和K2CrO4混合液中滴加l×10-3mol/LAgNO3溶液,CrO42-先形成沉淀
C.碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式为CO32-+Cl2+H2O=HCO3-+Cl-+HClO
D.向0.1mol/LCH3COOH 溶液中滴加NaOH 溶液至c(CH3COOH):
c(CH3COO-)=5:
9,此时溶液pH=5
【答案】D
【解析】A.次氯酸根离子的水解程度大于醋酸根离子,所以c(CH3COO-)>c(ClO-),故A错误;B.混合溶液中生成氯化银需要的c(Ag+)=
=
=1.8×10-7mol/L,生成Ag2CrO4需要的c(Ag+)=
=
mol/L=4.47×10-5mol/L,所以氯化银先沉淀,故B错误;C.HClO的电离平衡常数大于HCO3-,所以次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子,向Na2CO3溶液中滴加少量氯水,溶液中碳酸钠过量,盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,次氯酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和次氯酸钠,反应的离子方程式应为:
2CO32-+Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2HCO3-,故C错误;D.根据醋酸的电离平衡常数K=
=1.8×10-5,c(CH3COOH):
c(CH3COO-)=5:
9,则溶液中c(H+)=10-5mol/L,所以pH=5,故D正确;故选D。
点睛:
本题考查弱电解质的电离、难溶电解质的溶解平衡,明确弱酸的电离平衡常数越大其酸性越强,则弱酸根离子的水解程度越小,注意ClO-、CO32-、HCO3-的水解程度大小顺序是CO32->ClO->HCO3-。
本题的易错点为C,要注意次氯酸比碳酸氢根离子的酸性强。
8.下图是实验室用乙醇与浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷的装置,反应需要加热,图中省去了加热装置。
有关数据见下表。
乙醇
溴乙烷
溴
状态
无色液体
无色液体
深红棕色液体
密度/g.cm-3
0.79
1.44
3.1
沸点/℃
78.5
38.4
59
(1) 制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,其目的是_____(填字母)。
a.减少副产物烯和醚的生成b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发d.水是反应的催化剂
(2)己知加热温度较低时NaBr与硫酸反应生成NaHSO4,写出加热时A中发生的主要反应的化学方程式:
________________。
(3)仪器B的名称是________,冷却水应从B的____(填“上“或“下")口流进。
(4)反应生成的溴乙烷应在______(填“A"或"C")中。
(5)若用浓的硫酸进行实验时,得到的溴乙烷呈棕黄色,最好选择下列_____(填字母)溶液来洗涤产品。
a 氢氧化钠b.碘化亚铁c.亚硫酸钠d.碳酸氢钠
洗涤产品时所需要的玻璃仪器有_______________。
【答案】
(1).abc
(2).CH3CH2OH+NaBr+H2SO4
NaHSO4+CH3CH2Br+H2O(3).球形冷凝管(4).下(5).C(6).c(7).分液漏斗、烧杯
【解析】
(1)在浓硫酸、加热条件下,乙醇可以发生消去反应生成乙烯,也可以发生分子间脱水生成醚,浓硫酸具有强氧化性可以氧化得到溴单质,反应会有水生成,反应中会放出大量的热,容易使HBr挥发等,故制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的是:
减少副产物烯和醚的生成,减少Br2的生成,减少HBr的挥发,故选:
abc;
(2)加热温度较低时NaBr与硫酸反应生成NaHSO4与HBr,HBr与乙醇发生取代反应生成CH3CH2Br与水,反应反应方程式为:
CH3CH2OH+NaBr+H2SO4
NaHSO4+CH3CH2Br+H2O,故答案为:
CH3CH2OH+NaBr+H2SO4
NaHSO4+CH3CH2Br+H2O;
(3)由仪器结构特征,可知仪器B为球形冷凝管,应采取逆流原理通入冷凝水,进行充分冷凝回流,即冷却水应冷凝管的下口流入,从上口流出,故答案为:
球形冷凝管;下;
(4)反应得到溴乙烷沸点很低,在C中用冰水冷却收集,故答案为:
C;
(5)用浓的硫酸进行实验时,得到的溴乙烷呈棕黄色,是因为溶解了溴,洗涤除去溴:
a.氢氧化钠可以与溴反应,但也会引起溴乙烷水解,故a错误;b.溴与碘化亚铁会生成碘单质,溴乙烷会溶解碘单质,故b错误;c.加亚硫酸钠只与溴发生反应,不与溴乙烷反应,故c正确;d.碳酸氢钠溶液呈碱性,会和溴单质、溴乙烷反应,故d错误;洗涤后需要通过分液进行分离,洗涤需要在分液漏斗中进行,用烧杯接取水层溶液,故答案为:
c;分液漏斗、烧杯。
9.某研究小组在实验室中将某工厂废弃的一块合金,经过一系列的反应,制得氧化铝固体、硝酸铜晶体和铁红。
其实验方案如下图。
(1)该小组所用的合金中含有的金属为铁、______、______(填名称)。
(2)操作①、③使用的主要玻璃仪器是___________,操作②的方法:
________。
操作④实验操作步骤包括:
______、_______(填操作名称)、过滤、洗涤、干燥。
(3)写出滤渣B中较活泼金属与足量稀硝酸发生反应的离子方程式:
_______。
(4)若该小组通过上述实验流程制得铁红16g,假设实验过程中无质量损失,则合金中铁的质量为________g。
(5)上述实验流程中符合“绿色化学“理念的做法是___________(答出一点即可)。
【答案】
(1).铜
(2).铝(3).漏斗、烧杯、玻璃棒(4).在HCl气流中蒸干水分(或与SOCl2共蒸)(5).蒸发浓缩(6).冷却结晶(7).4H++NO3-+Fe
Fe3++NO↑+2H2O(8).11.2(9).废物利用,利用工厂废弃物;反应产生的NO循环利用,避免污染(任答一条)
【解析】根据金属的性质结合框图转化关系和所得产品可知:
合金加入氢氧化钠,滤液A→AlCl3,铝既与酸反应又与碱反应,金属铝和氢氧化钠反应,加入NaOH溶液后金属铝溶解生成偏铝酸钠溶液,金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,滤液A中含有偏铝酸钠,滤渣B为铁、铜,铜和铁与稀硝酸能发生反应生成硝酸盐和一氧化氮、水,一氧化氮、水、氧气反应生成硝酸再循环利用,溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全,滤渣E为氢氧化铁,滤液D为硝酸铜溶液,用加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法得到硝酸铜晶体,灼烧氢氧化铁得到铁红。
(1)根据实验方案流程,废弃的合金,经过一系列的反应,制得氯化铝固体、硝酸铜晶体和铁红,说明合金中含有的金属为铁、铜、铝,故答案为:
铜;铝;
(2)合金加入氢氧化钠,金属铝和氢氧化钠反应,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,生成氢气和易溶于水的偏铝酸钠,金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,操作①为过滤操作,滤渣B为铁、铜,铜和铁与稀硝酸能发生反应生成硝酸盐和一氧化氮、水,一氧化氮、水、氧气反应生成硝酸再循环利用,溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全,滤渣E为氢氧化铁,操作③为过滤操作,操作①、③都为过滤操作,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,主要玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒,氯化铝为强酸弱碱盐,Al3+易水解,水解生成H+,水解的离子方程式为Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,所以需在HCl气流中蒸干水分,操作④获得硝酸铜晶体,用加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法得到,故答案为:
漏斗、烧杯、玻璃棒;在HCl气流中蒸干水分;蒸发浓缩;冷却结晶;
(3)滤渣B中较活泼金属是铁,与稀硝酸能发生反应为4H++NO3-+Fe=Fe3++NO↑+2H2O,故答案为:
4H++NO3-+Fe=Fe3++NO↑+2H2O;
(4)铁红中铁元素的质量等于原合金中铁的质量,设合金中铁的质量为m
Fe2O3~2Fe
160 56×2
16g m
解得:
m=11.2g,故答案为:
11.2;
(5)将工厂废弃的合金,经过一系列的反应,制得氯化铝固体、硝酸铜晶体和铁红,为废物利用,利用工厂废弃物,铜和铁与稀硝酸能发生反应生成硝酸盐和一氧化氮、水,一氧化氮、水、氧气反应生成硝酸再循环利用,避免污染,故答案为:
废物利用,利用工厂废弃物;反应产生的NO循环利用,避免污染。
10.为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol
②C和CO的燃烧热(△H)分别为-393.5kJ/mol和-283kJ/mol
则2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=_______kJ/mol。
(2)将0.20molNO和0.10molCO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如右图所示。
①0~9min内的平均反应速率v(N2)=____mol/(L·min)(保留两位有效数字);第12min时改变的反应条件可能为_____(填字母).
A.升高温度B.加入NOC.降低温度D.加催化剂
②该反应在第24min时达到平衡状态,CO的体积分数为____(保留三位有效数字),化学平衡常数K=_______(保留两位有效数字)。
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,该溶液中c(Na+)=________(用含硫微粒浓度的代数式表可)。
(4)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO2转化成HCOOH和O2。
已知常温下0.1mol/LHCOONa溶液的pH=10,则HCOOH的电离常数Ka=_______。
【答案】
(1).-746.5
(2).2.2×10-3(3).C(4).14.8%(5).3.4(6).2c(SO32-)+c(HSO3-)(7).1.0×10-7
【解析】
(1)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180.5kJ•mol-1,②C的燃烧热(△H)为-393.5kJ•mol-1,热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1,③CO的燃烧热283kJ•mol-1,热化学方程式为CO(g)+
O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ•mol-1,依据盖斯定律计算③×2-①得到,2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)的△H=-746.5kJ/mol,故答案为:
-746.5;
(2)①图像分析一氧化碳浓度变化=0.10mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L,CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=
=4.4×10-3mol/(L ·min) ,则v(N2)=
v(CO)=2.2×10-3mol/(L ·min) ,第12min时,一氧化碳和一氧化氮浓度减小,浓度增大说明平衡正向进行;A.反应是放热反应,升高温度,平衡逆向进行,故A不符合;B.加入NO,平衡正向进行,一氧化氮浓度大于原平衡,故B不符合;C.反应是放热反应,降低温度,平衡正向进行,故C符合;D.加催化剂改变反应速率不改变化学平衡,故D不符合; 故答案为:
2.2×10-3;C;
②该反应在第24min时达到平衡状态,平衡浓度c(N2)=0.03mol/L,c(NO)=0.14mol/L,c(CO)=0.04mol/L,依据化学平衡三段式列式计算
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol/L)0.2 0.1 0 0
变化量(mol/L)0.06 0.06 0.03 0.06
平衡量(mol/L)0.14 0.04 0.03 0.06
CO的体积分数=
×100%=14.8%,平衡常数K=
=3.4,故答案为:
14.8%;3.4;
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,依据溶液中电荷守恒分析,c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),得到c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),故答案为:
2c(SO32-)+c(HSO3-);
(4)常温下,0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10,溶液中存在HCOO-水解HCOO-+H2O⇌HCOOH+OH-,故Kh=
=10-7,则HCOOH的电离常数Ka=
=
=1×10-7,故答案为:
1.0×10-7。
11.某有机反应中间体(M)的一种合成路线如下图所示。
已知:
①
②
(R´表示氢原子或烃基)
③标准状况下,气态烃A的密度是H2的14倍。
④芳香族化合物H能发生银镜反应。
⑤M中还有一个除苯环之外的环状结构。
(1)B的名称(系统命名)为________;H→I的反应类型为_________。
(2)E中官能团的结构简式为_________。
(3)F→G的化学方程式为_________。
(4)D+J→M的化学方程式为__________。
(5)写出符合下列条件的J的所有同分异构体的结构简式:
_________(不考虑立体异构)。
①苯环上连有-NO2②核磁共振氢谱有3个峰
(6)结合已有知识和相关信息。
写出以CH3CHO和题中的物质为原料制备分子式为C6H10N2O2(含六元环)的物质的合成路线流程图(无机试剂任用)。
合成路线流程图示例如下:
_____________
【答案】
(1).1,2—二溴乙烷
(2).加成反应(3).
(4).
(5).HOOCCH2CH2COOH+
+2H2O(6).
、
(7).CH3CHO
【解析】标准状况下,气态烃A的密度是H2的14倍,则Mr(A)=14×2=28,故A为CH2=CH2,A与溴发生加成反应生成B为BrCH2CH2Br,结合信息①可知,C为BrMgCH2CH2MgBr,D为HOOCCH2CH2COOH;E的分子式为C8H8,系列反应得到芳香族化合物H能发生银镜反应,故E为芳香烃,E与HBr发生加成反应得到F,则E为
,F水解得到G,G发生催化氧化得到H,故F为
,G为
,H为
,由信息②可知I为
,J为
,M 中还有一个除苯环之外的环状结构,结合M的分子式可知,D与J脱去2分子水生成M,故M的结构简式为
。
(1)B为BrCH2CH2Br,系统命名为1,2-二溴乙烷;H→I的反应类型为加成反应,
故答案为:
1,2-二溴乙烷;加成反应;
(2)E为
,官能团的结构简式为
,故答案为:
;
(3)F→G的化学方程式为:
,
故答案为:
;
(4)D+J→M的化学方程式为:
HOOCCH2CH2COOH+
+2H2O,故答案为:
HOOCCH2CH2COOH+
+2H2O;
(5)J为
。
①苯环上连有-NO2,②核磁共振氢谱有3个峰,对称性较高,符合条件的J的同分异构体有:
、
,故答案为:
、
;
(6)根据题干流程图M的合成可知,分子式为C6H10N2O2(含六元环)的物质的结构中可能含有2个肽键,结构简式可能为
。
以CH3CHO和题中的物质为原料合成
,可以首先根据信息②,让CH3CHO与HCN加成生成
,再生成
,最后2分子
通过成肽反应生成
即可,合成路线为CH3CHO
,故答案为:
CH3CHO
。
点睛:
本题考查有机物的推断与合成,关键是推断A、E的结构,需要学生熟练掌握官能团的性质与转化、理解给予的反应信息,充分利用反应条件进行推断,(6)中合成路线的设计为易错点和难点。
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