内容正文:
鹤岗一中2023-2024学年高三上学期9月考试
化学试题
分值:100 时间:75分钟
一、单选题(每题3分,45分)
1. 医院里做心电图检查时,在仪器和皮肤接触部位涂抹的一种无色液体,你觉得可能是
A. 氯化钠溶液 B. 医用酒精 C. 葡萄糖溶液 D. 碘酒
【答案】A
【解析】
【详解】A.医院里医生给病人做心电图时,在仪器与皮肤接触部位擦的一种电解质溶液是氯化钠溶液,故选A项;
B.酒精属于非电解质,所以医用酒精不属于电解质溶液,故不选B项;
C.葡萄糖属于非电解质,所以葡萄糖溶液不属于电解质溶液,故不选C项;
D.碘酒是碘与酒精的混合物,不属于电解质溶液,故不选D项;
故选A。
2. 规范操作是实验的基本要求。下列操作规范的是
A.点燃酒精灯
B.蒸发浓缩
C.蒸馏
D.过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.点燃酒精灯时,不能用一只燃着的酒精灯去点燃另一只酒精灯,以防引起火灾,A不正确;
B.蒸发浓缩溶液时,如果放在烧杯内,则应隔着石棉网加热,B不正确;
C.蒸馏时,冷凝管内冷却水的流向应下进上出,C不正确;
D.过滤时,应使用玻璃棒引流,漏斗颈的尖端紧贴烧杯内壁,玻璃棒的一端位于三层滤纸处,D正确;
故选D。
3. 下列化学用语正确的是
A. 中子数为10的氧原子 B. 氯化氢的电子式:
C. HClO 的结构式: H-O-C1 D. CH4的空间填充模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.在原子符号表示中,左下角为质子数,左上角为质量数,质量数等于质子数与中子数的和。中子数为8的氧原子质量数是16,可表示为:,A错误;
B. 氯化氢是共价分子,其电子式:,B错误;
C.次氯酸分子内氧原子分别与氢原子、氯原子共用一对电子对,HClO 的结构式: H-O-C1,C正确;
D.CH4是正四面体结构,C位于正四面体几何中心,4个H原子位于4个顶点上。由于C原子半径比H原子大,所以可用球棍模型表示其分子结构为:,不是CH4的空间填充模型,D错误;
答案选C。
4. 下列物质属于合成高分子化合物的是
A. 淀粉 B. 蚕丝 C. 聚氯乙烯 D. 纤维素
【答案】C
【解析】
【详解】A、淀粉是天然高分子化合物,故A错误;
B、蚕丝成分是蛋白质,蛋白质是天然高分子化合物,故B错误;
C、聚氯乙烯属于合成高分子化合物,故C正确;
D、纤维素是天然高分子化合物,故D错误。
答案选C。
5. 如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法不正确的是
A. 由MgCl2制取Mg是吸热过程
B. 热稳定性:MgI2<MBr2<MgCl2<MgF2
C. 常温下还原性:F->Cl->Br->I-
D. 由图知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为:MgBr2 (s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2 (g) △H=-117kJ/ mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.依据图象分析判断,Mg与Cl2能量高于MgCl2,依据能量守恒判断,所以由MgCl2制取Mg是吸热反应,故A正确;
B.物质的能量越低越稳定,根据图象数据分析,化合物的热稳定性顺序为:MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,故B正确;
C.第ⅤⅡA的卤素单质氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,则还原性F−<Cl−<Br−<I−,故C错误;
D.依据图象Mg(s)+Cl2(l)=MgCl2(s)△H=−641kJ/mol,Mg(s)+Br2(l)=MgBr2(s)△H=−524kJ/mol,将第一个方程式减去第二方程式得MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(g)△H=−117kJ⋅mol−1,故D正确;
答案选C。
6. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种元素组成的一种分子簇的球棍模型如图所示。W与X不在同一周期,X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3: 4,Z的周期数等于族序数。下列说法不正确的是
A. 化学式为Y2Z2X6W2
B. X分别与Y、Z形成的化合物为离子化合物
C. 简单离子的半径: X> Y> Z
D. Y、Z的简单离子均可抑制水的电离
【答案】D
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3:4,由于最外层电子数不超过8,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,故X为O元素;Z的周期数等于族序数,其原子序数大于氧,只能处于第三周期,故Z为Al;W、X(氧)位于不同周期,且W的原子半径小于氧的半径,可推知W为H元素;根据图示可知,四种元素组成的分子簇化学式为H2Al2O6Y2,结合化合价代数和为0可知,Y的化合价为+2,其原子半径大于Al,则Y为Mg元素,据此分析解答。
【详解】A. 由图可知,该分子的化学式为Y2Z2X6W2,故A正确;
B. O分别与Mg、Al形成的化合物为MgO、Al2O3,均为离子化合物,故B正确;
C. O2-、Mg2+、Al3+的核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子的半径:O2->Mg2+>Al3+,故C正确;
D. Mg2+、Al3+均为可水解的弱离子,均可促进水的电离,故D错误;
故选D。
7. 关于下列各实验装置的叙述中,正确的是
A. 图可用于制取少量或用和浓盐酸制取
B. 可用从a处加水的方法检验图装置的气密性
C. 实验室可用图的方法收集或
D. 利用图装置制硫酸和氢氧化钠,其中c为阴离子交换膜、b为阳离子交换膜
【答案】B
【解析】
【详解】A、图可以利用碱石灰或生石灰与浓氨水制取氨气,用和浓盐酸制取需要加热,缺少加热装置,不能用和浓盐酸制取,故A不符合题意;
B、图关闭止水夹,从a处加水,U型管中产生液面差,静置一段时间,若液面差不变则气密性好,若不能形成液面差或液面差发生变化,则气密性不好,故B符合题意;
C、氯气密度比空气的大,收集时应从长导管通入,而氨气的密度比空气的小,收集时应从短导管通入,故C不符合题意;
D、以Pt电解溶液,实际上是电解水,左侧为阳极区,右侧为阴极区,阳极放电的是,该极区与阴离子交换膜交换的形成溶液,而阴极放电的是,该极区的,与阳离子交换膜交换的形成NaOH溶液,故b为阴离子交换膜、c为阳离子交换膜,故D不符合题意;
故选B。
8. 下列表示正确的是
A. 中子数为20的Ar原子:Ar B. 硝基苯的结构简式:
C. 次氯酸的电子式: D. CH4的比例模型:
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.核素符号左下角表示质子数,左上角表示质量数,质量数等于质子数与中子数的和,中子数为20的Ar原子质量数是18+20=38,该同位素Ar原子可表示为,A错误;
B.硝基苯中,硝基与苯环是由碳原子与氮原子成键,结构简式应该为:,B错误;
C.在HClO分子中O原子与H、Cl原子各形成1对共用电子对,使分子中各原子都达到稳定结构,电子式应为,C错误;
D.CH4是正四面体结构,C原子位于几何中心,H原子位于四面体的四个顶点上,且碳原子原子半径大于氢原子,故该图示可表示甲烷的结构及原子的相对大小,D正确;
故合理选项是D。
9. 下列说法正确的是
A. 7.8gNa2O2中的离子总数为0.3×6.02×1023
B. 22.4LO2含2×6.02×1023个氧原子
C. 5.6LH2O所含O-H键的数目为0.5×6.02×1023
D. 2.8gN2含有的质子数为0.7×6.02×1023
【答案】A
【解析】
【详解】A.Na2O2由构成,7.8gNa2O2中的离子总数 0.3×6.02×1023,故A正确;
B.没有明确是否为标准状况,22.4LO2的物质的量不一定是1mol,故B错误;
C.标准状况下水是液体,5.6LH2O的物质的量不是0.25mol,O-H键的数目不是0.5×6.02×1023,故C错误;
D.1个N2分子中含有14个质子,2.8gN2含有的质子数为 1.4×6.02×1023,故D错误;
选A。
10. 已知一定温度下:①,
②,
③。下列说法正确的是( )
A. 反应②中的能量变化如图所示,则
B. 完全燃烧生成液态水时放出的热量小于
C. 一定温度下,在一恒容密闭容器中通入和,反应后放出的热量为,则
D. 氨催化氧化反应的热化学方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应热=生成物的总能量一反应物的总能量,因此,故A错误;
B.,所以完全燃烧生成液态水时放出的热量大于,故B错误;
C.为生成氨气时放出的热量,可逆反应不能进行到底,因此,故C正确;
D.①;
②;
③;
由盖斯定律可知,①②③得:
,故D错误;
选C。
11. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 25℃时,的溶液中含有的数目为
B. 与反应完全转化为,转移的电子数目为
C. 粗铜精炼过程中,阳极质量每减少,导线上通过的电子数目为
D. 一定条件下,与足量充分反应后,所得物质中碳原子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.未注明体积,A项错误;
B.与反应完全转化为,转移的电子数目为,B项错误;
C.粗铜精炼过程中,阳极质量减少的不只有Cu,C项错误;
D.根据碳元素守恒可知与足量充分反应后,所得物质中碳原子数目不变,为,D项正确;
故答案为:D。
12. 利用甲烷催化氧化偶联生成乙烯或乙烷是最重要的催化技术之一,以为光催化剂,光催化甲烷氧化偶联的工作原理图:下列说法不正确的是
A. 和属于同系物,中心碳原子VSEPR模型相同
B. VB相当于负极,其电极反应为
C. CB上每消耗,催化剂内必有2mol电子从CB移向VB
D. 在反应过程中光催化剂活化了键
【答案】C
【解析】
【详解】A.和都属于烷烃,互为同系物,中心碳原子都为杂化,VSEPR模型都为四面体形,A正确;
B.从图中可看出,VB极吸收光能,使,该过程失电子,故VB相当于负极,其电极反应为,B正确;
C.消耗未标明标准状况,其物质的量不一定为0.5mol,且CB上发生,相当于正极,故电子从VB移向CB,C错误;
D.从图中可看出,VB极吸收光能,使中键断裂,故说明光催化剂活化了键,D正确;
答案选C。
13. 对于下列反应的说法中正确的是
A. 2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2,CuFeS2是氧化剂,O2是还原剂
B. 3Cu+8HNO3=3Cu( NO3)2+2NO↑+4H2O氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
C. KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,生成3 mol Cl2,转移电子6 mol
D. Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,说明还原性:Cr3+> Fe2+
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.2CuFeS2中Cu元素化合价为+2价,Fe为+2价,S为-2价,反应中Cu元素化合价由+2价降低到+1价,S元素化合价由-2价升高到+4价,则CuFeS2既是氧化剂又是还原剂,O2是氧化剂,故A错误;
B.3Cu+8HNO3=3Cu( NO3)2+2NO↑+4H2O中,氧化剂是HNO3,部分被还原,还原产物为NO,还原剂为Cu,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3,故B正确;
C.反应KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2O中,只有Cl元素化合价发生变化,Cl元素化合价分别由+5价、-1价变化为0价,生成3molCl2,转移电子5mol,故C错误;
D.氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,还原性Cr3+<Fe2+,故D错误;
故选B。
14. 以下互为同素异形体的是
A. 金刚石与石墨 B. D2与H2
C. CO与CO2 D. Cl与Cl
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.同素异形体指同种元素的不同结构的单质,如金刚石和是石墨,其结构分别为。故答案选A。
15. 常温下,向20 mL 0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L-1NaOH溶液。有关微粒物质的量变化如下图(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-)。根据图示判断,下列说法正确的是( )
A. H2A在水中的电离方程式是:H2A=H++HA-、HA-H++A2-
B. 等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后溶液显碱性
C. 当V(NaOH)=20 mL时,溶液中存在以下关系:c(H+)+c(H2A)=c(A2-)+c(OH-)
D. 当V(NaOH)=30 mL时,溶液中各粒子浓度的大小顺序为:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
【答案】C
【解析】
【详解】A.在未加入NaOH溶液时,溶液中无A2-,则H2A在水中的电离方程式是:H2AH++HA-,故A错误;
B.等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,溶液为NaHA溶液,由于HA-电离大于水解(当V(NaOH)=20mL时线III高于线I),溶液显酸性,故B错误;
C.根据图像知,当V(NaOH)=20 mL时,发生反应为NaOH+H2A=NaHA+H2O,根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-) ①,物料守恒可以知道:c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)②,将②式代入①式,得:c(H+)+c(H2A)=c(A2-)+c(OH-),故C正确;
D.当V(NaOH)=30 mL时,发生反应为NaOH+H2A=NaHA+H2O,NaHA +NaOH=Na2A+H2O,溶液主要为等物质的量的NaHA,Na2A的混合溶液,从图像可知,c(HA-)<c(A2-) (当V(NaOH)=30mL时线III高于线II),故D错误;
故答案选C。
二、填空题
16. 离子反应是中学化学中重要的反应类型,回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在___________(填序号)。
①单质 ②化合物 ③酸 ④碱 ⑤盐 ⑥氧化物 ⑦电解质
(2)将两种盐混合后溶于水得到一种无色透明溶液,溶液中含有下列离子中的某些离子:H+、Na+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、SO、CO和Cl-,取该溶液进行如下实验:
Ⅰ.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈红色
Ⅱ.取少许溶液滴入过量的Ba(OH)2溶液,有白色沉淀产生。过滤,向沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀不溶解。
Ⅲ.取步骤Ⅱ中滤液少许,先滴加硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
①根据以上现象判断,两种盐的混合溶液中肯定不存在的离子是___________;两种盐分别是___________。
②写出反应的离子方程式:
实验Ⅱ中滴入过量的Ba(OH)2溶液:___________;
实验Ⅲ中:___________。
③为检验该混合溶液中是否含有Cl-,某同学取原混合溶液少许,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明溶液中含有Cl-。该同学的操作是否合理___________(填“合理”或“不合理”),如果认为不合理,请说明你的理由___________。
【答案】(1)②⑦ (2) ①. Mg2+、Cu2+、Ba2+、CO ②. NaHSO4和NaCl ③. Ba2++SO+H++OH-=BaSO4↓+H2O ④. H++OH-=H2O ;Cl-+Ag+=AgCl↓ ⑤. 不合理 ⑥. 溶液中的SO干扰Cl-的检验(或答“原溶液中有SO,滴加AgNO3溶液,会生成Ag2SO4白色沉淀,干扰Cl-的检验”)。
【解析】
【分析】将两种盐混合后溶于水得到一种无色透明溶液,则混合溶液中一定不含Cu2+;根据Ⅰ,取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈红色,说明溶液呈酸性,混合溶液中一定含H+,与H+在溶液中不能大量共存,则混合溶液中一定不含;根据Ⅱ,取少许溶液滴入过量的Ba(OH)2溶液,有白色沉淀产生,该白色沉淀为BaSO4、Mg(OH)2中至少一种;过滤,向沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀不溶解,说明该沉淀为BaSO4、没有Mg(OH)2,混合溶液中一定含、不含Mg2+,Ba2+与不能大量共存,混合溶液中一定不含Ba2+;根据Ⅲ,取步骤Ⅱ中滤液少许,先滴加硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明原混合溶液中含Cl-;由于是两种盐溶液混合,故混合溶液中含有Na+;据此作答(2)。
小问1详解】
离子反应中一定有离子参与反应或有离子生成,而电解质在一定条件下能电离出自由移动的阴、阳离子,故发生离子反应的反应物或生成物中一定存在电解质,而电解质属于化合物,故选②⑦。
【小问2详解】
①根据分析,两种盐的混合溶液中肯定存在H+、Na+、、Cl-,肯定不存在的离子是Mg2+、Cu2+、Ba2+、;两种盐分别是NaHSO4、NaCl;
②实验Ⅱ中加入过量Ba(OH)2溶液发生反应的离子方程式为H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O;
实验Ⅲ中,加入稀硝酸酸化时发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O;滴加AgNO3溶液产生白色沉淀的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓;
③因为原混合溶液中含,会与Ag+反应生成微溶于水的白色Ag2SO4沉淀,干扰Cl-的检验,故题给某同学的操作不合理。
17. 稀土是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪(SC)、钇(Y)和镧系元素共17种化学元素的合称,是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料,但是稀土的开采和加工对环境破坏比较大。从某种矿物(含铁、铝等元素)中提取稀土(用R表示)的工艺如图:已知:①月桂酸()熔点为44℃,难溶于水;②;③开始溶解时的pH为8.8,有关金属离子沉淀的相关pH见表。
离子
开始沉淀时的pH
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的pH
/
3.2
4.7
/
(1)“过滤1”前,先用双氧水氧化的离子方程式___________,用NaOH溶液调pH,控制pH的范围为________,得到的滤渣主要成分为______。
(2)“过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中浓度为0.2mo/L。为尽可能多地提取,可提高月桂酸钠加入量,应确保“过滤2”前溶液中低于______。
(3)“加热搅拌”控制在55℃左右,其原因是________。
(4)稀土中钪元素的单质具有较高熔点且密度和铝接近,可制备高熔点轻质合金,此种合金可用作_______(任答出一种用途即可)。
(5)电离常数,,可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液中时,则溶液的pH=________。(已知)
泡沫灭火器中的药品是,,用离子方程式表示泡沫灭火器的原理____外筒的材质是铁,内筒是玻璃,则外筒应该盛放___________溶液。
【答案】(1) ①. ②. 4.7≤pH<6.2 ③. Al(OH)3、Fe(OH)3
(2)3.0×10-4
(3)低于55℃溶解不完全;温度太高,盐酸挥发,溶解度降低,不利于分离
(4)航空航天或耐高温材料
(5) ①. 8.4 ②. ③.
【解析】
【分析】从某种矿物(含铁、铝等元素)中提取稀土元素R时,先将矿物用酸化的MgSO4溶液浸取,浸取液中加入氧化剂将Fe2+氧化,再调节pH,使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,同时需防止R3+离子生成沉淀:过滤后,往滤液1中加入月桂酸钠,将R3+转化为(C11H23COO)3R沉淀;MgSO4全部进入滤液2;将滤饼中加入盐酸,并维持在55℃,加热搅拌,冷却结晶后,将月桂酸转化为沉淀,然后过滤分离,据此分析;
【小问1详解】
“过滤1”前,先用双氧水将亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式为:;用NaOH溶液调pH,在此步操作中,需除去的杂质离子为Fe3+、Al3+,并将它们转化为氢氧化物沉淀,但不能将R3+转化为沉淀,所以需控制的范围为4.7≤pH<6.2,得到的滤渣主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3;
【小问2详解】
“过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,说明镁离子没有沉淀,滤液2中浓度为0.2mo/L,,=mol·L-1=3.0×10-4mol·L-1;
【小问3详解】
“加热搅拌”的目的,是将(C11H23COO)3R充分溶解,并转化为RCl3和C11H23COOH,此时既需控制温度,又需保证盐酸具有一定的浓度,则控温在55℃,其原因是:低于55℃溶解不完全;温度太高,盐酸挥发,溶解度降低,不利于分离;
【小问4详解】
高熔点轻质合金可用作航空航天或耐高温材料;
【小问5详解】
溶液中时,=,求出mol/L,则溶液的pH=8.4;泡沫灭火器中的药品是,,二者反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,用离子方程式表示泡沫灭火器的原理:;外筒的材质是铁,内筒是玻璃,则外筒应该盛放碱性的溶液。
18. 某芳香酯类物质常用作香精的调香剂,的一种合成路线如图:
已知A能发生银镜反应,B能使溴水溶液褪色。
回答下列问题:
(1)的化学名称为_______,上述反应①~④中属于取代反应的有_______。
(2)C的结构简式为_______,D中通过反应②引入的官能团名称为_______。
(3)①的反应条件是_______。
(4)④的化学方程式为_______。
(5)的相对分子质量比大14,满足以下条件的的同分异构体共有_______种,其中核磁共振氢谱显示为四组峰,且峰面积比为的是_______(填结构简式,任写一种)。
属于芳香族化合物 能与金属钠反应产生
(6)写出用为原料(无机试剂任选)制备化合物A的合成路线:_______。
【答案】(1) ①. 2-甲基丙烯(或2一甲基-1-丙烯) ②. ②③④
(2) ①. ②. 氯原子
(3)浓硫酸、加热 (4)++H2O
(5) ①. 13 ②. 或
(6):(CH3)2C=CH2(CH3)2CBrCH2Br(CH3)2COHCH2OH
【解析】
【分析】A能发生银镜反应,A含-CHO,A发生氧化反应生成,由可得A为,F不饱和度为6,苯环的不饱和度为4,酯基的不饱和度为1,则F中还含有一个双键,则①为-OH的消去反应生成B为,结合F的C原子数为11,则C、D、E均含7个C原子,C为 ,C光照下发生取代反应生成D为,D发生水解反应生成E为,B与E发生酯化反应生成F为,据此分析解题。
【小问1详解】
(CH3)2C=CH2的化学名称为2-甲基丙烯(或2一甲基-1-丙烯),由上述分析可知,①为消去反应,②③④均为取代反应;
【小问2详解】
据分析可知C的结构简式为:;C光照下发生取代反应生成D为,通过对比C、D的结构简式可知,D中通过反应②引入的官能团名称为氯原子;
【小问3详解】
①为醇的消去反应,则反应条件为浓硫酸、加热;
【小问4详解】
B与E发生酯化反应,④的化学方程式为++H2O;
【小问5详解】
的相对分子质量比大14,说明多了-CH2,此结构下-CH3有3种位置,,此结构下-CH2CH3,有3种位置,此结构下此结构下-CH3有3种位置,此结构下-OH有2种位置;,共有13种;其中核磁共振氢谱显示为四组峰,且峰面积比为的是或;
【小问6详解】
(CH3)2C=CH2先与卤素单质加成引入2个-X,后水解引入两个-OH,最后发生催化氧化反应,合成流程为:(CH3)2C=CH2(CH3)2CBrCH2Br(CH3)2COHCH2OH。
19. 请参考题中图表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根据要求回答问题:
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:________________________________。
(2)如表所示是部分化学键的键能参数:
化学键
P—P
P—O
O=O
P=O
键能/kJ·mol-1
a
b
c
x
已知白磷的燃烧热为d kJ·mol-1,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示,则表中x=________ kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。
(3)2012年伦敦奥运会火炬采用丙烷(C3H8)为燃料,已知丙烷在常温常压下为气态。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”____。
②请说明使用丙烷作为火炬燃料的优点_____________________________________。
③写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:___________________________________。
④二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。
【答案】 ①. 减小 ②. 不变 ③. NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 ④. (d+6a+5c-12b) ⑤. - ⑥. 热值高 环保无污染 ⑦. C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215.0 kJ/mol ⑧. 1∶3
【解析】
【详解】试题分析:由图Ⅰ可知,E1是正反应的活化能、E2是逆反应的活化能,ΔH=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1。
(1)若在反应体系中加入催化剂,可以改变反应的路径、同等程度地降低正反应和逆反应的活化能,可以同等程度地增大正反应和逆反应的速率,所以E1减小。反应热只与反应的始态和终态有关,与反应路径无关,所以ΔH不变。NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1。
(2)由图II中信息及白磷的燃烧热为d kJ·mol-1可知,P4(s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-d kJ·mol-1。 1mol白磷完全燃烧的过程中,断裂6mol P—P和5mol O=O,形成12molP—O和4mol P=O,所以-d=6a+5c-12b-4x,则表中x= (d+6a+5c-12b) kJ·mol-1。
(3)①由一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图可知,该反应为放热反应,放热反应的ΔH小于0,所以图中的括号内应填入 “-”。
②使用丙烷作为火炬燃料的优点是热值高 环保无污染。
③由图可知,一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中放出553.75 kJ的热量,则1mol丙烷完全燃烧生成3mol CO2和4 mol H2O(l) 时,放出2 215.0 kJ的热量,所以丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 215.0 kJ/mol 。
④二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则有n(C3H8)+n(CH3OCH3)=1mol、2215n(C3H8)+1455n(CH3OCH3)=1645,联立两式可求出混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为1∶3。
点睛:化学反应的实质是断裂旧的化学键、形成新的化学键的过程。断裂旧键要吸收能量,形成新键要释放能量,所以反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和。
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鹤岗一中2023-2024学年高三上学期9月考试
化学试题
分值:100 时间:75分钟
一、单选题(每题3分,45分)
1. 医院里做心电图检查时,在仪器和皮肤接触部位涂抹的一种无色液体,你觉得可能是
A. 氯化钠溶液 B. 医用酒精 C. 葡萄糖溶液 D. 碘酒
2. 规范操作是实验的基本要求。下列操作规范的是
A.点燃酒精灯
B.蒸发浓缩
C.蒸馏
D.过滤
A. A B. B C. C D. D
3. 下列化学用语正确的是
A. 中子数为10的氧原子 B. 氯化氢的电子式:
C. HClO 的结构式: H-O-C1 D. CH4的空间填充模型:
4. 下列物质属于合成高分子化合物的是
A. 淀粉 B. 蚕丝 C. 聚氯乙烯 D. 纤维素
5. 如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法不正确的是
A. 由MgCl2制取Mg是吸热过程
B. 热稳定性:MgI2<MBr2<MgCl2<MgF2
C. 常温下还原性:F->Cl->Br->I-
D. 由图知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为:MgBr2 (s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2 (g) △H=-117kJ/ mol
6. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种元素组成的一种分子簇的球棍模型如图所示。W与X不在同一周期,X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3: 4,Z的周期数等于族序数。下列说法不正确的是
A. 化学式为Y2Z2X6W2
B. X分别与Y、Z形成的化合物为离子化合物
C. 简单离子的半径: X> Y> Z
D. Y、Z的简单离子均可抑制水的电离
7. 关于下列各实验装置的叙述中,正确的是
A. 图可用于制取少量或用和浓盐酸制取
B. 可用从a处加水的方法检验图装置的气密性
C. 实验室可用图的方法收集或
D. 利用图装置制硫酸和氢氧化钠,其中c为阴离子交换膜、b为阳离子交换膜
8. 下列表示正确的是
A. 中子数为20的Ar原子:Ar B. 硝基苯的结构简式:
C. 次氯酸的电子式: D. CH4的比例模型:
9. 下列说法正确的是
A. 7.8gNa2O2中离子总数为0.3×6.02×1023
B 22.4LO2含2×6.02×1023个氧原子
C. 5.6LH2O所含O-H键的数目为0.5×6.02×1023
D. 2.8gN2含有的质子数为0.7×6.02×1023
10. 已知一定温度下:①,
②,
③。下列说法正确的是( )
A. 反应②中的能量变化如图所示,则
B. 完全燃烧生成液态水时放出的热量小于
C. 一定温度下,在一恒容密闭容器中通入和,反应后放出的热量为,则
D. 氨催化氧化反应的热化学方程式为
11. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 25℃时,的溶液中含有的数目为
B. 与反应完全转化为,转移的电子数目为
C. 粗铜精炼过程中,阳极质量每减少,导线上通过的电子数目为
D. 一定条件下,与足量充分反应后,所得物质中碳原子数目为
12. 利用甲烷催化氧化偶联生成乙烯或乙烷是最重要的催化技术之一,以为光催化剂,光催化甲烷氧化偶联的工作原理图:下列说法不正确的是
A. 和属于同系物,中心碳原子VSEPR模型相同
B. VB相当于负极,其电极反应为
C. CB上每消耗,催化剂内必有2mol电子从CB移向VB
D. 在反应过程中光催化剂活化了键
13. 对于下列反应的说法中正确的是
A. 2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2,CuFeS2是氧化剂,O2是还原剂
B. 3Cu+8HNO3=3Cu( NO3)2+2NO↑+4H2O氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
C. KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,生成3 mol Cl2,转移电子6 mol
D. Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,说明还原性:Cr3+> Fe2+
14. 以下互为同素异形体的是
A. 金刚石与石墨 B. D2与H2
C. CO与CO2 D. Cl与Cl
15. 常温下,向20 mL 0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L-1NaOH溶液。有关微粒物质量变化如下图(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-)。根据图示判断,下列说法正确的是( )
A. H2A在水中电离方程式是:H2A=H++HA-、HA-H++A2-
B. 等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后溶液显碱性
C. 当V(NaOH)=20 mL时,溶液中存在以下关系:c(H+)+c(H2A)=c(A2-)+c(OH-)
D. 当V(NaOH)=30 mL时,溶液中各粒子浓度的大小顺序为:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
二、填空题
16. 离子反应是中学化学中重要的反应类型,回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在___________(填序号)。
①单质 ②化合物 ③酸 ④碱 ⑤盐 ⑥氧化物 ⑦电解质
(2)将两种盐混合后溶于水得到一种无色透明溶液,溶液中含有下列离子中的某些离子:H+、Na+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、SO、CO和Cl-,取该溶液进行如下实验:
Ⅰ.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈红色。
Ⅱ.取少许溶液滴入过量的Ba(OH)2溶液,有白色沉淀产生。过滤,向沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀不溶解。
Ⅲ.取步骤Ⅱ中滤液少许,先滴加硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
①根据以上现象判断,两种盐的混合溶液中肯定不存在的离子是___________;两种盐分别是___________。
②写出反应的离子方程式:
实验Ⅱ中滴入过量的Ba(OH)2溶液:___________;
实验Ⅲ中:___________。
③为检验该混合溶液中是否含有Cl-,某同学取原混合溶液少许,滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明溶液中含有Cl-。该同学的操作是否合理___________(填“合理”或“不合理”),如果认为不合理,请说明你的理由___________。
17. 稀土是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪(SC)、钇(Y)和镧系元素共17种化学元素的合称,是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料,但是稀土的开采和加工对环境破坏比较大。从某种矿物(含铁、铝等元素)中提取稀土(用R表示)的工艺如图:已知:①月桂酸()熔点为44℃,难溶于水;②;③开始溶解时的pH为8.8,有关金属离子沉淀的相关pH见表。
离子
开始沉淀时的pH
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的pH
/
3.2
4.7
/
(1)“过滤1”前,先用双氧水氧化离子方程式___________,用NaOH溶液调pH,控制pH的范围为________,得到的滤渣主要成分为______。
(2)“过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中浓度为0.2mo/L。为尽可能多地提取,可提高月桂酸钠加入量,应确保“过滤2”前溶液中低于______。
(3)“加热搅拌”控制在55℃左右,其原因是________。
(4)稀土中钪元素的单质具有较高熔点且密度和铝接近,可制备高熔点轻质合金,此种合金可用作_______(任答出一种用途即可)。
(5)电离常数,,可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液中时,则溶液的pH=________。(已知)
泡沫灭火器中的药品是,,用离子方程式表示泡沫灭火器的原理____外筒的材质是铁,内筒是玻璃,则外筒应该盛放___________溶液。
18. 某芳香酯类物质常用作香精的调香剂,的一种合成路线如图:
已知A能发生银镜反应,B能使溴水溶液褪色。
回答下列问题:
(1)的化学名称为_______,上述反应①~④中属于取代反应的有_______。
(2)C的结构简式为_______,D中通过反应②引入的官能团名称为_______。
(3)①的反应条件是_______。
(4)④的化学方程式为_______。
(5)的相对分子质量比大14,满足以下条件的的同分异构体共有_______种,其中核磁共振氢谱显示为四组峰,且峰面积比为的是_______(填结构简式,任写一种)。
属于芳香族化合物 能与金属钠反应产生
(6)写出用为原料(无机试剂任选)制备化合物A的合成路线:_______。
19. 请参考题中图表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根据要求回答问题:
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:________________________________。
(2)如表所示是部分化学键的键能参数:
化学键
P—P
P—O
O=O
P=O
键能/kJ·mol-1
a
b
c
x
已知白磷的燃烧热为d kJ·mol-1,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示,则表中x=________ kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。
(3)2012年伦敦奥运会火炬采用丙烷(C3H8)为燃料,已知丙烷在常温常压下为气态。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”____。
②请说明使用丙烷作为火炬燃料的优点_____________________________________。
③写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:___________________________________。
④二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。
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