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高三化学学科阶段检测1
分值:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 K39 Cu64
选择题(共39分)
单项选择题(本题包括13小题,每小题3分,共39分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 造纸术是中国古代四大发明之一。普通纸张的主要成分是
A. 蛋白质 B. 纤维素 C. 核酸 D. 硅酸盐
【答案】B
【解析】
【详解】纤维素化学式为(C6H10O5)n,普通纸张的主要成份是纤维素,故选B。
2. 光气(COCl2)是一种重要的有机中间体。反应CHCl3+H2O2=COCl2↑+HCl+H2O可用于制备光气。下列有关叙述正确的是
A. CHCl3为非极性分子
B. 氯离子的结构示意图为
C. H2O2的电子式为
D. COCl2中碳原子的轨道杂化类型为sp2杂化
【答案】D
【解析】
【详解】A.CHCl3为四面体结构,但不是正四面体,即正负电荷中心不能重合,为极性分子,故A错误;
B.氯离子原子核外有18个电子,结构示意图为:,故B错误;
C.H2O2是共价化合物,其电子式为:,故C错误;
D.COCl2中含有碳氧双键,碳原子为sp2杂化,故D正确;
故选D。
3. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解NaCl溶液生成NaOH、H2、Cl2,Cl2与Fe在加热时反应生成FeCl3,而不能生成FeCl2,A不符合题意;
B.由于酸性:H2CO3>HClO,所以在溶液中Ca(ClO)2与CO2、H2O反应产生HClO,HClO不稳定,光照分解产生HCl、O2,即可以实现物质之间的转化,B符合题意;
C.Al2O3(s)与HCl(aq)反应生成AlCl3与H2O,AlCl3溶液蒸干时,由于水解生成的HCl易挥发而不能得到无水AlCl3,反应产生Al(OH)3,C不符合题意;
D.NH3与O2在催化剂存在条件下加热发生氧化反应生成NO、H2O,NO不能与H2O反应生成HNO3,D不符合题意;
故选B。
4. 如图所示为元素周期表中短周期的一部分,X、Y、Z、W四种主族元素原子序数增大,Z是非金属性最强的元素,Y的主族序数是其周期数的3倍。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B. 电负性:Y>X>Z
C. 元素W最高价氧化物的水化物是一种强酸
D. 元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W四种主族元素原子序数增大,Z是非金属性最强的元素,则Z为F,Y的主族序数是其周期数的3倍。则由位置关系知,Y为ⅥA元素,则Y为O、W为S、X为N,据此回答;
【详解】A. 原同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小;元素位于同主族时,核电荷数越大,电子层数越多,原子半径越大。原子子半径:r(W)> r(X) >r(Y)>r(Z),A错误;
B.同周期从左向右电负性增大,同主族从上到下电负性减小,F的电负性大于O,O的电负性大于N,B错误;
C. 元素W最高价氧化物的水化物硫酸是一种强酸,C正确;
D.同主族从上到下元素非金属性递减,非金属性越强,简单氢化物越稳定,元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,D错误;
答案选C。
5. 下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:
B. 过量铁粉加入稀硝酸中:
C. 硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:
D. 氯化铜溶液中通入硫化氢:
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫酸钙微溶,用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙,离子方程式为:,故A正确;
B.过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,离子方程式应为:3Fe+8H++2N=3Fe2++2NO↑+4H2O,故B错误;
C.硫酸铝溶液与少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾,离子方程式应为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,故C错误;
D.硫化氢为弱电解质,书写离子方程式时不能拆,离子方程式应为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,故D错误;
答案选A。
6. 工业上用催化还原可以消除氮氧化物的污染,反应原理为:。不同的催化剂催化该反应的最佳活性温度不同。下列说法正确的是
A. 上述反应平衡常数
B. 其他条件不变时,反应单位时间,去除率随温度升高而增大的原因可能是平衡常数变大
C. 其他条件不变,在低温下使用高效催化剂可提高的平衡转化率
D. 反应中若采用高分子分离膜及时分离出水蒸气,可以使反应的平衡常数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.上述反应水为气体参与反应,固体和纯液体不写入表达式,所以平衡常数,故A错误;
B.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,故B错误;
C.其他条件不变时,在低温下平衡正向移动,可提高的平衡转化率,而催化剂可以加快反应速率,更快达到平衡,故C正确;
D.采用高分子分离膜及时分离出水蒸气,反应体系中水蒸气浓度减小,平衡正向移动,NO2去除率增大,但是温度不变,反应的平衡常数不变,故D错误;
故答案选C。
7. 室温下,探究溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有
向溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
B
是否有还原性
向溶液中滴加几滴酸性溶液,观察溶液颜色变化
C
是否水解
向溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化
D
能否催化分解
向溶液中滴加几滴溶液,观察气泡产生情况
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.检验溶液中是否含有应直接向待测液中滴加KSCN溶液,向待测液中滴加氯水会将氧化为干扰实验,A错误;
B.向溶液中滴加几滴酸性溶液,若观察溶液紫色褪去,说明有还原性,B正确;
C.发生水解反应使溶液显酸性,应向溶液中滴加2~3滴石蕊试液,观察溶液颜色变化,C错误;
D.向溶液中滴加几滴溶液,若产生气泡有可能是的催化作用,D错误。
故选B。
【点睛】
8. 下列制取CO2、通过CO2和Na[Al(OH)4]溶液制取Al(OH)3、分离并加热Al(OH)3、制Al2O3的装置和原理能达到实验目的的是
A
B
C
D
制取CO2
制取Al(OH)3
分离Al(OH)3
制Al2O3
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室制取二氧化碳是碳酸钙与稀盐酸或稀硝酸反应,不能用稀硫酸,稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶物,附着碳酸钙表面,阻碍碳酸钙继续反应,故A不符合题意;
B.制备氢氧化铝应该二氧化碳通入时“长进短出”,故B不符合题意;
C.过滤时,漏斗下端紧靠烧杯内壁,故C不符合题意;
D.在坩埚中灼烧氢氧化铝得到氧化铝,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
9. 乙酰紫草素具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤等作用,它的结构简式如图所示,下列有关乙酰紫草素的说法正确的是
A. 该分子中含有2个手性碳原子
B. 1mol乙酰紫草素最多可与2molNaOH反应
C. 1mol乙酰紫草素最多可与4molBr2反应
D. 不能与FeCl3溶液发生显色反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,该分子中只有连接酯基O原子的碳原子是手性碳原子,所以只有1个手性碳原子,故A错误;
B.酚羟基和酯基能和氢氧化钠反应,该分子中含2mol酚羟基和1mol酯基,所以1mol乙酰紫草素最多可与3molNaOH反应,故B错误;
C.碳碳双键能和溴发生加成反应,苯环上酚羟基邻位氢原子能被溴取代,所以1mol 乙酰紫草素最多可与4molBr2反应,故C正确;
D.乙酰紫草素含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,故D错误;
故选C。
10. 由表面被氧化的废铁屑制备产品FePO4·2H2O的流程如下:
下列说法错误的是
A. “碱洗”的目的是除去废铁屑表面的油污
B. “酸浸”时,Fe发生的反应有Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
C. “氧化”时为检验氧化是否完全,可以选用KSCN溶液
D. “制备”时若改为向Na3PO4溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液,会降低产品的纯度
【答案】C
【解析】
【详解】A.废铁屑需要进行碱洗,目的是去除废铁屑表面的油污,因为油污的存在可能会干扰后续的化学反应,影响产品的纯度和质量,A正确;
B.加入过量的稀硫酸,除了确保废铁屑完全溶解外,还有抑制亚铁离子和铁离子的水解作用,离子反应式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+,为后续的氧化反应提供必要的条件,B正确;
C.“氧化”时为检验氧化是否完全,应检验溶液中有无Fe2+,KSCN溶液不能用于检验Fe2+,可改用K3[Fe(CN)6]溶液,若溶液变蓝,则氧化不完全,C错误;
D.Na3PO4溶液的碱性强,“制备”时若改为向Na3PO4溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液,产品中会混有Fe(OH)3沉淀,降低产品纯度,D正确;
故选C。
11. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是
A. 电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e-=2
B. 反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子
C. 电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2O
D. 电池工作时,向电极B移动
【答案】A
【解析】
【详解】A. 电极B通入氧气,发生得到电子的还原反应,电极反应为:O2+2CO2+4e-=2,A正确;
B. 反应CH4+H2O3H2+CO中碳元素化合价从-4价升高到+2价,失去6个电子,每消耗1molCH4转移6mol 电子,B错误;
C. 碳酸根离子向负极移动,则电极A上H2参与的电极反应为:H2+-2e-=H2O+CO2,C错误;
D. 电池工作时,向电极A移动,D错误;
答案选A。
12. 室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
实验
实验操作和现象
1
向0.1 mol·L-1NaHS溶液中滴加几滴酚酞试剂,溶液变红
2
向0.1 mol·L-1 NaHS溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液充分混合
3
向0.1 mol·L-1 NaHS溶液中通入过量氯气,无淡黄色沉淀产生
4
向0.1 mol·L-1 NaHS溶液中滴加过量CuCl2溶液,产生黑色沉淀
下列有关说法正确的是
A. 0.1 mol·L-1NaHS溶液中:c(S2-)>c(H2S)
B. 实验2所得溶液中:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
C. 实验3说明HS-不能被氯气氧化
D. 实验4反应静置后的上层清液中有c(Cu2+)·c(S2-)=Ksp(CuS)
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.NaHS溶液中存在电离平衡HS-H++S2-和水解平衡HS-+H2OH2S+OH-,由实验1可知NaHS溶液显碱性,则HS-的水解程度大于电离程度,因此c(S2-)<c(H2S),A错误;
B.实验2中0.1 mol·L-1 NaHS溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,则所得溶液为Na2S溶液,存在物料守恒c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],B错误;
C.氯气有强氧化性,HS-有较强还原性,二者能发生氧化还原反应,实验3没有淡黄色沉淀产生可能是氯气将HS-氧化为硫酸根,C错误;
D.实验4中产生黑色沉淀,说明生成了CuS,则静置后的上层清液中有c(Cu2+)·c(S2-)=Ksp(CuS),D正确;
选D。
13. 将H2和CO以的方式充入1L的恒容密闭容器中,一定条件下发生反应:,测得CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 压强大小:
C. 在316℃时,该反应的平衡常数为0.25
D. 若在P3和316℃时,起始时,则达到平衡时,CO转化率大于50%
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题图可以看出当压强一定时,温度越高CO平衡转化率越低,即温度升高平衡逆向移动,则正反应放热,故A错误;
B.当温度一定时,可以看出p1的转化率最高,正反应是气体分子数减小的反应,因此压强越大转化率应该越大,故p1>p2>p3,故B错误;
C.压强不确定,起始时反应物的物质的量也未知,无法计算平衡常数,故C错误;
D.H2和CO以反应时,在P3和316℃时,CO的平衡转化率为50%,若增加H2的起始浓度,则可以提高CO的转化率,故D正确;
故选D。
非选择题(共61分)
14. 以废铜渣(主要成分Cu、CuO,及少量和铁的氧化物)为原料制备并测定其组成的部分过程如下:
(1)浸取。向废铜渣中加入一定量和稀硫酸,充分反应。
①基态的核外电子排布式为_______。
②Cu转化为的离子方程式是_______。
③该步骤中实际用量超过理论用量的原因是_______。
(2)除铁。向浸取后所得溶液中加入一定量,有黄色沉淀生成,该沉淀颗粒大、易沉降。
①该反应的离子方程式为_______。
②通过调节溶液的pH使生成沉淀也可达到除铁的目的。加入“除铁”的优点是_______。
(3)测定。为测定的组成,进行如下实验:
步骤1:称取3.540 g样品,加水溶解配成100.00 mL溶液A,取20.00 mL溶液A,加入一定量稀硫酸酸化后,用标准溶液滴定至终点,共用去标准溶液标准溶液16.00 mL。
步骤2:向步骤1滴定后所得溶液中加入过量KI溶液,充分反应。加入淀粉指示剂,用 标准溶液滴定至终点,共用去标准溶液20.00 mL。
实验过程中发生如下反应:
通过计算确定该样品的化学式_______(写出计算过程)。
【答案】(1) ①. ②. ③. 部分在、催化下分解
(2) ①. ②. 操作方便,无需控制pH;生成的沉淀颗粒大、易沉降,更易分离
(3)
【解析】
【分析】该流程首先在废铜渣中加入双氧水和稀硫酸,将铜和氧化铜都转化为硫酸铜,铁的氧化物转化为三价铁,经过过滤除去二氧化硅;向浸取后所得溶液中加入一定量将三价铁转化为而除去,后续制备出产物,然后通过氧化还原滴定测定产物组成,据此作答。
【小问1详解】
铜的原子序数为29,基态的核外电子排布式为。
②Cu在酸性环境下被双氧水氧化成硫酸铜,转化为的离子方程式是。
③该步骤中实际用量超过理论用量的原因是部分在、催化下分解导致双氧水的量减少。
【小问2详解】
①浸取后溶液中的铁元素以的形式存在,三价铁和在水溶液中发生水解反应生成,其离子方程式为:。
②加入“除铁”的优点是操作方便,无需控制pH;生成的沉淀颗粒大、易沉降,更易分离。
【小问3详解】
由方程可计算出100.00 mL溶液A中n()=0.02mol,由、可计算出100.00 mL溶液A中n(Cu2+)=0.01mol,由此可计算处y:z=1:2,设y=1,z=2,根据化合价的代数和为0可得出x=2,设3.540 g样品中水的物质的量为amol,再根据质量守恒可建立如下关系:,a=0.02mol,进而可求出n=2。
15. 本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药,其合成路线如下:
其中,-Ph为苯基( )。
(1)室温下,在水中A的溶解度比B的___________(填“大”或“小”或“无差别”)。
(2)X的分子式为,常用作甲基化试剂,其结构简式为___________。
(3)Y的分子式为,B→C的反应类型为___________。
(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式___________。
碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环,其核磁共振氢谱只有2组峰;另一种产物能与银氨溶液反应,被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水。
(5)D与等物质的量反应时会产生的污染性气体为___________(填化学式)。
(6)写出以 为原料制备 的合成路线流程图(须用,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。___________
【答案】(1)大 (2)或或
(3)取代反应 (4)
(5)和HCl
(6) ,
【解析】
【分析】 与 取代反应生成 ,根据C的结构式可知Y为 ,反应类型为取代,加KBH4还原反应后得到 ,加SOCl2发生取代反应得到 ,加入Ph3P和PhCHO生成 ,加入吡啶生成 。
【小问1详解】
羧基是亲水基团,酯基不是亲水基团,室温下,在水中A的溶解度比B的大;
故答案为:大。
【小问2详解】
X的分子式为C2H6SO4,常用作甲基化试剂,根据分析可知其结构式为 或(CH3)2SO4或(CH3O)2SO2;
故答案为:(CH3)2SO4或(CH3O)2SO2或 。
【小问3详解】
根据分析可知,B→C的反应类型为取代反应;
故答案为:取代反应。
【小问4详解】
B的分子式为C10H12O4,其同分异构体碱性条件下水解后酸化生成两种产物,说明分子中有酯基,另一种水解产物能与银氨溶液反应,被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水,说明水解产物为HCOOH,一种产物含有苯环,其核磁共振氢谱只有2组峰,说明分子中有两种氢原子,则苯环上有6个取代基,并且取代基只能分成两种,为-OH和-CH3,故结构式为 ;
故答案为: 。
【小问5详解】
与SOCl2等物质的量反应时生成 和 ,不稳定分解成SO2和HCl,产生污染性气体为SO2和HCl;
故答案为:SO2和HCl。
【小问6详解】
催化氧化生成 , 加SOCl2或HCl加热生成 ,加入Ph3P和PhCHO生成 ,加Br2生成 ,加入氢氧化钠和乙醇加热生成 ;
故答案为:, 。
16. 实验室制备NaClO溶液并用于处理含氨氮废水。
(1)低温下将通入NaOH溶液中制得NaClO溶液,装置如图所示。
①装置B中盛放的试剂是___________。
②为了防止装置C温度升高生成副产物,可采取的操作为___________。
(2)NaClO溶液处理含氨氮废水(pH为6.0~7.0)。室温下,分别取200mL预处理后的废水,将初始pH调节至不同值,加入等量NaClO溶液,30分钟后检测剩余氨氮浓度。不同初始pH对NaClO氧化脱除氨氮效果的影响如下左图所示,不同初始pH对应反应结束后的pH如下右图所示。
①NaClO将废水中氧化为无污染气体,反应的化学方程式为___________,实验中NaClO溶液的实际投入量大于理论计算量,其原因是___________。
②处理后的废水pH在6.0-9.0之间才能排放。NaClO溶液处理含氨氮废水初始pH设置为7.0而不是2.0的原因是___________。
(3)用滴定法测定NaClO溶液中有效氯含量的原理为:;。请补充完整该实验方案:取5.00mLNaClO溶液样品配制成250mL溶液,取25.00mL待测液于碘量瓶中,加入溶液和过量KI溶液,密封在暗处静置5min;___________。(须使用的试剂:溶液、淀粉溶液)
【答案】(1) ①. 饱和食盐水 ②. 装置C使用冰水浴冷却、向装置A中缓慢滴加浓盐酸
(2) ①. ②. NaClO(或HClO)不稳定,易分解 ③. pH为7.0时氨氮去除率高且调节pH所需的酸更少
(3)用溶液滴定至溶液呈微黄色,加入2~3滴淀粉溶液,继续滴定至加入最后半滴溶液后,溶液蓝色褪去,且30s不恢复原来的颜色。平行滴定三次,记录消耗溶液的体积
【解析】
【分析】装置A中盛放浓盐酸与酸性高锰酸钾发生反应生成Cl2,B中盛放饱和食盐水,用于除去Cl2中的HCl,C和D中离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,C用于制备目标产物、D装置用来吸收尾气。
【小问1详解】
①装置B中盛放的试剂是饱和食盐水。
②C中温度低时可有效避免副反应,则为了防止装置C温度升高生成副产物可采取的操作为:装置C使用冰水浴冷却、向装置A中缓慢滴加浓盐酸。
【小问2详解】
①被氧化为无污染气体即氮气,NaClO则被还原为氯化钠,故反应的化学方程式为,次氯酸不稳定、次氯酸钠较不稳定,则实验中NaClO溶液的实际投入量大于理论计算量的原因主要是:NaClO(或HClO)不稳定,易分解。
②由图知,pH在6.0-9.0之间、pH=2.0时剩余氨氮浓度均很低、氨氮去除率均很高,而次氯酸根易转变为次氯酸而消耗酸,则NaClO溶液处理含氨氮废水初始pH设置为7.0而不是2.0的原因是:pH为7.0时氨氮去除率高且调节pH所需的酸更少。
【小问3详解】
碘遇淀粉变蓝色,该滴定中以淀粉作指示剂,滴定时,应先以滴定到浅黄色,再加入淀粉,再继续以溶液滴定到蓝色恰好消失且30s不恢复原来的颜色为终点。淀粉指示剂若加入太早,则大量的碘单质与淀粉结合成蓝色物质,这一部分碘就不容易与硫代硫酸钠反应,会使滴定发生误差。滴定到终点后几分钟,溶液又会出现蓝色,这是由于空气氧化碘离子引起的。为避免误差,应作平行实验,故需平行滴定三次。故补全的实验步骤为:用溶液滴定至溶液呈微黄色,加入2~3滴淀粉溶液,继续滴定至加入最后半滴溶液后,溶液蓝色褪去,且30s不恢复原来的颜色。平行滴定三次,记录消耗溶液的体积。
17. 二氧化氯(ClO2)是一种重要的氧化剂,可用于某些污染物的处理。
(1)ClO2可由图1所示装置制备(电极不反应)。
①电解时阳极附近溶液的pH_____(填“减小”“增大”或“不变”)。
②阴极上产生ClO2的机理如图2所示(A、B均为含氯微粒,其他微粒未标出)。写出B与A反应生成ClO2离子方程式为_____。
(2)ClO2可用于水体中Mn2+的去除。控制其他条件不变,在水体pH分别为7.1、7.6、8.3时,测得Mn2+浓度随反应时间的变化如图3所示。
①pH=8.3时水体中Mn²+转化为MnO2,ClO2转化为,该反应的离子方程式为_____。
②反应相同时间,水体中Mn2+浓度随pH增大而降低的原因是_____。
(3)ClO2可对烟气中NOr、SO2进行协同脱除,涉及的部分反应如下:
I.ClO2+NO=NO2+ClO
Ⅱ.ClO+NO=Cl+NO2
Ⅲ.ClO2+SO2=ClO+SO3
Ⅳ.ClO+SO2=Cl+SO3
①反应Ⅳ的历程如图4所示。该历程中最大活化能E正=_____kcal·mol-1.
②保持其他条件不变,分别在不添加NO、添加NO两种情况下,控制模拟烟气中不同并反应相同时间,测得SO2氧化率随变化如图5所示。不添加NO时,SO2氧化率较低(不超过3%)的原因可能是_____;添加NO时,SO2氧化率比不添加NO时高,其原因可能是_____。
【答案】(1) ①. 减小 ②.
(2) ①. ②. pH增大,OH-浓度增大,ClO2氧化Mn2+的速率加快
(3) ①. 7.7 ②. 反应Ⅱ的化学反应速率相对较慢,SO2氧化率低 ③. 反应I、IV的化学反应速率相对较快;添加NO后,ClO2通过反应I快速生成ClO,ClO又快速将SO2氧化为SO3
【解析】
【小问1详解】
①电解时阳极反应为,阳极氢离子浓度增大,阳极附近溶液的pH减小;
②根据图示,在阴极上得电子生成ClO2(+e-+2H+=ClO2+H2O),生成的ClO2在阴极迅速得到电子生成(ClO2+e-=),与溶液中的发生反应生成ClO2,即;
【小问2详解】
①pH=8.3时水体中Mn2+转化为MnO2,锰元素化合价由+2升高为+4,ClO2转化为,氯元素化合价由+4降低为+3,根据得失电子守恒,该反应的离子方程式为;
②pH增大,OH-浓度增大,ClO2氧化Mn2+的速率加快,所以反应相同时间,水体中Mn2+浓度随pH增大而降低;
【小问3详解】
①根据图4可知,该历程中最大活化能E正=[﹣1.3-(﹣9)]=7.7kcal·mol-1;
②反应Ⅲ的化学反应速率相对较慢,SO2氧化率低;反应Ⅰ、Ⅳ的化学反应速率相对较快,添加NO后,ClO2通过反应Ⅰ快速生成ClO,ClO又快速将SO2氧化为SO3,所以添加NO时,SO2氧化率比不添加NO时高。
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高三化学学科阶段检测1
分值:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 K39 Cu64
选择题(共39分)
单项选择题(本题包括13小题,每小题3分,共39分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 造纸术是中国古代四大发明之一。普通纸张的主要成分是
A. 蛋白质 B. 纤维素 C. 核酸 D. 硅酸盐
2. 光气(COCl2)是一种重要的有机中间体。反应CHCl3+H2O2=COCl2↑+HCl+H2O可用于制备光气。下列有关叙述正确的是
A. CHCl3为非极性分子
B. 氯离子的结构示意图为
C. H2O2的电子式为
D. COCl2中碳原子的轨道杂化类型为sp2杂化
3. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
4. 如图所示为元素周期表中短周期的一部分,X、Y、Z、W四种主族元素原子序数增大,Z是非金属性最强的元素,Y的主族序数是其周期数的3倍。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B. 电负性:Y>X>Z
C. 元素W最高价氧化物的水化物是一种强酸
D. 元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
5. 下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:
B. 过量铁粉加入稀硝酸中:
C. 硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:
D. 氯化铜溶液中通入硫化氢:
6. 工业上用催化还原可以消除氮氧化物的污染,反应原理为:。不同的催化剂催化该反应的最佳活性温度不同。下列说法正确的是
A. 上述反应平衡常数
B. 其他条件不变时,反应单位时间,去除率随温度升高而增大的原因可能是平衡常数变大
C. 其他条件不变,在低温下使用高效催化剂可提高的平衡转化率
D. 反应中若采用高分子分离膜及时分离出水蒸气,可以使反应的平衡常数增大
7. 室温下,探究溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有
向溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
B
是否有还原性
向溶液中滴加几滴酸性溶液,观察溶液颜色变化
C
是否水解
向溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化
D
能否催化分解
向溶液中滴加几滴溶液,观察气泡产生情况
A. A B. B C. C D. D
8. 下列制取CO2、通过CO2和Na[Al(OH)4]溶液制取Al(OH)3、分离并加热Al(OH)3、制Al2O3的装置和原理能达到实验目的的是
A
B
C
D
制取CO2
制取Al(OH)3
分离Al(OH)3
制Al2O3
A. A B. B C. C D. D
9. 乙酰紫草素具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤等作用,它的结构简式如图所示,下列有关乙酰紫草素的说法正确的是
A. 该分子中含有2个手性碳原子
B. 1mol乙酰紫草素最多可与2molNaOH反应
C. 1mol乙酰紫草素最多可与4molBr2反应
D. 不能与FeCl3溶液发生显色反应
10. 由表面被氧化的废铁屑制备产品FePO4·2H2O的流程如下:
下列说法错误的是
A. “碱洗”的目的是除去废铁屑表面的油污
B. “酸浸”时,Fe发生的反应有Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
C. “氧化”时为检验氧化是否完全,可以选用KSCN溶液
D. “制备”时若改为向Na3PO4溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液,会降低产品的纯度
11. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是
A. 电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e-=2
B. 反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子
C. 电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2O
D. 电池工作时,向电极B移动
12. 室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
实验
实验操作和现象
1
向0.1 mol·L-1NaHS溶液中滴加几滴酚酞试剂,溶液变红
2
向0.1 mol·L-1 NaHS溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液充分混合
3
向0.1 mol·L-1 NaHS溶液中通入过量氯气,无淡黄色沉淀产生
4
向0.1 mol·L-1 NaHS溶液中滴加过量CuCl2溶液,产生黑色沉淀
下列有关说法正确的是
A. 0.1 mol·L-1NaHS溶液中:c(S2-)>c(H2S)
B. 实验2所得溶液中:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
C. 实验3说明HS-不能被氯气氧化
D. 实验4反应静置后的上层清液中有c(Cu2+)·c(S2-)=Ksp(CuS)
13. 将H2和CO以的方式充入1L的恒容密闭容器中,一定条件下发生反应:,测得CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 压强大小:
C. 在316℃时,该反应的平衡常数为0.25
D. 若在P3和316℃时,起始时,则达到平衡时,CO转化率大于50%
非选择题(共61分)
14. 以废铜渣(主要成分Cu、CuO,及少量和铁的氧化物)为原料制备并测定其组成的部分过程如下:
(1)浸取。向废铜渣中加入一定量和稀硫酸,充分反应。
①基态的核外电子排布式为_______。
②Cu转化为的离子方程式是_______。
③该步骤中实际用量超过理论用量的原因是_______。
(2)除铁。向浸取后所得溶液中加入一定量,有黄色沉淀生成,该沉淀颗粒大、易沉降。
①该反应的离子方程式为_______。
②通过调节溶液的pH使生成沉淀也可达到除铁的目的。加入“除铁”的优点是_______。
(3)测定。为测定的组成,进行如下实验:
步骤1:称取3.540 g样品,加水溶解配成100.00 mL溶液A,取20.00 mL溶液A,加入一定量稀硫酸酸化后,用标准溶液滴定至终点,共用去标准溶液标准溶液16.00 mL。
步骤2:向步骤1滴定后所得溶液中加入过量KI溶液,充分反应。加入淀粉指示剂,用 标准溶液滴定至终点,共用去标准溶液20.00 mL。
实验过程中发生如下反应:
通过计算确定该样品的化学式_______(写出计算过程)。
15. 本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药,其合成路线如下:
其中,-Ph为苯基( )。
(1)室温下,在水中A的溶解度比B的___________(填“大”或“小”或“无差别”)。
(2)X的分子式为,常用作甲基化试剂,其结构简式为___________。
(3)Y的分子式为,B→C的反应类型为___________。
(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式___________。
碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环,其核磁共振氢谱只有2组峰;另一种产物能与银氨溶液反应,被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水。
(5)D与等物质的量反应时会产生的污染性气体为___________(填化学式)。
(6)写出以 为原料制备 的合成路线流程图(须用,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。___________
16. 实验室制备NaClO溶液并用于处理含氨氮废水。
(1)低温下将通入NaOH溶液中制得NaClO溶液,装置如图所示。
①装置B中盛放的试剂是___________。
②为了防止装置C温度升高生成副产物,可采取的操作为___________。
(2)NaClO溶液处理含氨氮废水(pH为6.0~7.0)。室温下,分别取200mL预处理后的废水,将初始pH调节至不同值,加入等量NaClO溶液,30分钟后检测剩余氨氮浓度。不同初始pH对NaClO氧化脱除氨氮效果的影响如下左图所示,不同初始pH对应反应结束后的pH如下右图所示。
①NaClO将废水中氧化为无污染气体,反应的化学方程式为___________,实验中NaClO溶液的实际投入量大于理论计算量,其原因是___________。
②处理后的废水pH在6.0-9.0之间才能排放。NaClO溶液处理含氨氮废水初始pH设置为7.0而不是2.0的原因是___________。
(3)用滴定法测定NaClO溶液中有效氯含量的原理为:;。请补充完整该实验方案:取5.00mLNaClO溶液样品配制成250mL溶液,取25.00mL待测液于碘量瓶中,加入溶液和过量KI溶液,密封在暗处静置5min;___________。(须使用的试剂:溶液、淀粉溶液)
17. 二氧化氯(ClO2)是一种重要的氧化剂,可用于某些污染物的处理。
(1)ClO2可由图1所示装置制备(电极不反应)。
①电解时阳极附近溶液的pH_____(填“减小”“增大”或“不变”)。
②阴极上产生ClO2的机理如图2所示(A、B均为含氯微粒,其他微粒未标出)。写出B与A反应生成ClO2离子方程式为_____。
(2)ClO2可用于水体中Mn2+的去除。控制其他条件不变,在水体pH分别为7.1、7.6、8.3时,测得Mn2+浓度随反应时间的变化如图3所示。
①pH=8.3时水体中Mn²+转化为MnO2,ClO2转化为,该反应的离子方程式为_____。
②反应相同时间,水体中Mn2+浓度随pH增大而降低的原因是_____。
(3)ClO2可对烟气中NOr、SO2进行协同脱除,涉及的部分反应如下:
I.ClO2+NO=NO2+ClO
Ⅱ.ClO+NO=Cl+NO2
Ⅲ.ClO2+SO2=ClO+SO3
Ⅳ.ClO+SO2=Cl+SO3
①反应Ⅳ的历程如图4所示。该历程中最大活化能E正=_____kcal·mol-1.
②保持其他条件不变,分别在不添加NO、添加NO两种情况下,控制模拟烟气中不同并反应相同时间,测得SO2氧化率随变化如图5所示。不添加NO时,SO2氧化率较低(不超过3%)的原因可能是_____;添加NO时,SO2氧化率比不添加NO时高,其原因可能是_____。
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