内容正文:
2024学年第一学期高三期中测试(化学)
命题、审题:化学命题小组
相对原子质量:Cu-64、I-127、N-14、H-1
(一)氧化还原反应与电化学
1.钢结构桥梁架设在海上,桥梁因形成铁碳原电池而产生腐蚀,此时正极发生的电极反应式为_____________________。防腐解决方案之一是给桥面涂富锌底漆,除了能形成物理保护层,富锌底漆比普通无锌底漆防腐效果更好的原因是_____________________________。
2.迪拜的哈里法塔地基中钢筋混凝土桩打到地下70米深,24小时通电,这种钢筋的防腐方法叫_________________________,钢筋与电源______极相连。
向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到有沉淀(CuI)生成,且溶液变为棕黄色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。根据上述信息回答以下第3-5题:
3.写出第一步反应的离子方程式_____________________,每转移2 mol电子,生成沉淀的质量为________g。写出该步反应氧化产物的一种检验方法:________________________。
4.在第二步(通入SO2)反应中,还原产物为_________(写物质名称),SO2使溶液变成无色,体现了SO2的性质是_________(填字母序号)。
a.漂白性 b.氧化性 c.还原性 d.酸性
5.根据氧化还原反应规律,整个实验过程体现的物质的氧化性强弱顺序是:Cu2+>________>_________(写化学式)
6.高锰酸钾是常见的氧化剂,它能氧化Fe2+、SO32-等还原性离子,其还原产物因酸碱性环境不同而不同,如酸性条件下还原产物为Mn2+。请配平下列方程式并标出电子转移方向与数目:
__SO32- + ___MnO4- +___ ________ == ___SO42- + ____MnO2 +___ _________
7.酸性高锰酸钾溶液能被硫酸亚铁溶液还原而褪色,某学生试图以惰性电极(C、Pt)为电极,将该氧化还原反应设计成右图的原电池。则Pt为____极,FeSO4溶液为_____溶液(填“A”或“B”),电池工作时盐桥中的正离子向______移动(填“左”或“右”)。写出KMnO4(H+)处发生反应的半反应式________________________。若有0.5 mol Mn2+在此处生成,则另一个池中参加反应的Fe2+有_____mol。
为简便起见,原电池可用电池符号表示。习惯上把负极材料写在左边,正极材料写在右边,溶液中与电极反应相关的离子写中间,以║表示盐桥,以┃表示相界面,半电池中不同物质以“,”隔开,一般需要标明离子的浓度。例如右图铜锌原电池的符号为:
(—) Zn┃Zn2+ (c1)║Cu2+ (c2)┃Cu (+)
而反应2Fe3+ + Sn2+=2Fe2+ + Sn4+组成的原电池的符号可为:
(—) Pt┃Sn4+ (c1),Sn2+ (c2)║Fe3+ (c3),Fe2+ (c4)┃Pt (+)
8.请根据上图中KMnO4(H+)和FeSO4组成的原电池示意图写出该电池的符号(无需写出离子浓度)_______________________________________________________
9.根据电池符号:(—) Cu┃Cu2+ (c1)║Fe3+(c2),Fe2+(c3)┃Pt (+) 写出该电池的总反应式______________________________。
10.(不定项)微生物燃料电池(如图所示)是利用大肠杆菌、丁酸梭菌等产电菌把有机物中化学能转化为电能的装置,在有机废水处理等诸多领域有良好的应用前景。下列关于该电池的说法错误的是( )
A.负极反应为C6H12O6 + 6H2O -24e-== 6CO2 + 24H+
B.质子通过交换膜从左室移向右室
C.微生物燃料电池反应条件较温和,产电菌等微生物促进了电子的转移
D.用电器中每通过1mol电子,就会有0.5 mol 氧气参与反应
(二)电解质溶液与平衡
已知:①,的酸性比强;
②NaClO溶液具有漂白能力,25℃时,Ka(HClO)=4.0×10-8。
试回答下列第11-15题:
11.试写出在水中的电离方程式_______________________________________
12.试从结构的角度解释为什么的酸性比强____________________
13.试写出与过量Na2CO3反应时的离子方程式____________________________
14.25℃,向 10mL 0.1mol/L 的 NaOH 溶液中滴入 V mL 0.1mol/L 的CH3COOH溶液。下列判断一定正确的是( )
A.V<10 时,c(Na+)>c(CH3COO―)>c(OH―)>c(H+)
B.V=10 时,c(CH3COOH)>c(OH―)
C.0<V<20 时,水的电离程度随V的增大而增大
D.V=20 时,c(CH3COO―)-c(CH3COOH)=2c(H+)-2c(OH―)
15.(不定项)下列关于NaClO溶液说法正确的是( )
A.0.01mol/L NaClO溶液中,n(ClO―)<0.01mol
B.长期露置在空气中,释放Cl2,漂白能力减弱
C.通入过量SO2,反应的离子方程式为SO2 + ClO―+ H2O = HSO3- + HClO
D.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(HClO)>c(ClO―)=c(Na+)
已知:某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环,其中涉及反应:
CO2(g) + 4H2(g) 2H2O(g) + CH4(g)
以上反应的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。回答问题:
16.若反应为基元反应,且反应的与活化能(Ea)的关系为。在图2中补充完成该反应过程的能量变化示意图。
17.某研究小组模拟该反应,温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入0.1molCO2和0.4molH2,反应平衡后测得容器中n(CH4)=0.05mol。则的转化率为 _______ 。在上述平衡体系中各加入0.05mol的上述反应物、生成物,则加入后v正_________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
在相同条件下,与还会发生不利于氧循环的副反应:
CO2(g) + 3H2(g) H2O(g) + CH3OH(g),在反应器中按通入反应物,在不同温度、不同催化剂条件下,反应进行到2min时,测得反应器中、浓度()如下表所示。
催化剂
t=350℃
t=400℃
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
18.在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,生成CH3OH平均反应速率为_____;若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件,原因是______________________________________________________________________。
(三)应用广泛的有机物
我们生活中的衣食住行都离不开有机化合物,有机物种类繁多,数量庞大,有机物的结构可以通过仪器分析的方法进行测定,结构中的官能团与其特征性质密切相关。
19.不能鉴别乙醇和甲醚的是( )
A. 红外光谱 B. 质谱法 C. 核磁共振氢谱 D. 与金属钠反应
20.下列事实不能用有机物分子内基团间的相互作用解释的是( )
A.乙烯能发生加成反应而乙烷不能
B.苯酚能跟NaOH溶液反应而乙醇不能
C.甲苯能使KMnO4酸性溶液褪色而乙烷不能
D.苯在50℃~60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可
21.丙烯可发生如下转化,下列说法不正确的是( )
A.丙烯在工业上的获得方法是石油裂解
B.X的结构简式为CH3CH=CHBr
C.Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔
D.聚合物Z的链节为
22.(不定项)桂皮中含有的肉桂醛是一种食用香料,工业上可通过如图反应制备肉桂醛:
下列说法正确的是( )
A.苯甲醛和肉桂醛互为同系物
B.与都属于醛类
C.可用溴的四氯化碳溶液检验肉桂醛中的碳碳双键
D.肉桂醛中一定共面的原子有18个
23.(不定项)普伐他汀(M,结构如右图所示)是一种调节血脂的药物,下列关于该化合物的说法错误的是( )
A.M分子中含有3种含氧官能团
B.位于环上的碳原子中,手性碳有5个
C.M可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,也可以与浓溴水反应生成白色絮状沉淀
D.若1molM分别与、Na、NaOH恰好完全反应,则消耗、Na、NaOH的物质的量之比为
H是合成香料的原料,具有一种甜美的药草和烟草香气,以A为原料制备H的合成路线如图所示:
已知:
①
②
③合成路线中的D是含有5个碳原子的有机化合物
请回答下列问题:
24.化合物A中的官能团名称为 ,H中官能团的结构简式为 _______ 。
25.检验化合物A中卤原子的实验方法是 ____________________________ 。
26.化合物B中碳原子的杂化类型为 _______ 。
27.的名称为反-2-戊烯,按此命名原则,请补全A的系统名称:____________-1,4-二氯-____________________。
28.写出C转化为E的化学方程式: ___________________________________________。
29.F的结构简式为 ________________________ 。
30.指出F→G的反应类型: ________________ 。
31.有机物X是H少一个碳原子的同系物,X具有如下结构和性质:
①含有结构,环上所有碳原子均为饱和碳原子,且环上只有一个取代基;
②能使溴的四氯化碳溶液褪色;③能发生银镜反应;④能水解;
⑤核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,且峰面积之比为1:1:2:2:4:4。
写出X的结构简式 ____________________ 。
32.根据已知信息,写出以和为原料,合成的路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用)。
(四)物质结构与性质
形形色色的物质,构成了我们这个五彩缤纷的世界。世上万物,神奇莫测,常常超乎人们按“常理”的想象。学习物质结构和性质的知识,能使你想象的翅膀变得更加有力。
33.Fe是人体需要补充的元素之一,试写出Fe2+价电子的核外电子排布式:___________。
34.基态砷原子价电子轨道表示式不能写为,是因为该排布方式违背了以下哪个原理( )
A.强弱原理 B.守恒原理 C.泡利不相容原理 D.洪特规则
35.元素第一电离能N O(填“>”或“<”或“=”)。
36.(乙炔钠)广泛用于有机合成,在800℃下分解,乙炔钠中存在 (不定项,填字母)。
A.金属键 B.键 C.键 D.氢键 E.配位键 F.离子键 G.范德华力
37. ClO2―离子的价层电子对互斥模型的空间结构是________________________。
根据下表中各种物质(晶体)的熔点,简要解释SiO2和SiCl4熔点产生差异的原因:_____________________________________________________________________________。
7
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物质
SiO2
SiCl4
熔点/℃
1710
-70
38.碘晶体的晶胞结构如上图所示,该晶胞中含有 个I2分子,设该晶胞的晶胞参数(棱长)为a cm,则I2晶体的密度是 g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA,用含a、NA的代数式表示)。
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