届四川省成都附属实验中学高三下学期第五周周考化学试题解析版.docx
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届四川省成都附属实验中学高三下学期第五周周考化学试题解析版
成都附属实验中学
2020-2021学年度高2021届高三下学期第五周周考试题
化学
(考试时间:
45分钟满分:
100分)
一、单项选择题:
本题共10个小题,每小题5分。
共50分。
1.下列对古文献记载内容理解错误的是( )
A.《天工开物》记载:
“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无沙粘土而为之”。
“瓦”,传统无机非金属材料,主要成分为硅酸盐
B.《本草纲目》“烧酒”条目下写道:
“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。
这里所用的“法”是指蒸馏
C.《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:
“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色反应
D.《抱朴子·金丹篇》中记载:
“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”。
该过程未发生氧化还原反应
2.SO2是一种大气污染物,可用NaOH溶液除去,下列有关解释的方程式不合理的是( )
A.SO2形成硫酸型酸雨:
2SO2+O2+2H2O===4H++2SO
B.少量SO2与NaOH溶液反应的离子方程式是:
SO2+OH-===HSO
C.NaOH溶液缓慢吸收过量SO2的过程中有:
SO2+SO
+H2O===2HSO
D.n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2时,溶液pH>7:
SO
+H2OHSO
+OH-
3.NA代表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,铁在22.4L氯气中完全燃烧时转移电子数为3NA
B.1L0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO
和CO
离子数之和为0.1NA
C.常温常压下,NO2与N2O4的混合气体46g,所含氧原子数为2NA
D.含有NA个Fe(OH)3胶粒的氢氧化铁胶体中,铁元素的质量为56g
4.下列实验操作能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去Fe(OH)3胶体中混有的FeCl3
加入过量的NaOH溶液后过滤
B
区别植物油和矿物油
向植物油和矿物油中分别加入足量烧碱溶液,充分加热,冷却
C
验证H2O2的氧化性
将H2O2滴入酸性KMnO4溶液中
D
检验蔗糖的水解产物中是否含有葡萄糖
向蔗糖溶液中加入3~5滴稀硫酸,煮沸几分钟后,冷却,再向水解液中加入几滴银氨溶液,水浴加热
5.①丙烯、②乙烯、③苯、④甲苯(
)四种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面上的是( )
A.①②③B.②③
C.②③④D.②④
6.利用NO、O2和Na2CO3溶液反应制备NaNO2的装置如图所示,下列关于该装置的描述不正确的是( )
A.装置A分液漏斗中的药品选用不当,应选用稀HNO3
B.实验过程中,通过控制分液漏斗的活塞控制气流速度
C.装置C中发生反应的化学方程式为
2Na2CO3+4NO+O2===4NaNO2+2CO2
D.实验过程中,装置C液面上方可能出现红棕色气体
7.碱式氯化铜[CuaClb(OH)c·xH2O]是一种重要的无机杀虫剂,它可以通过以下步骤制备。
步骤1:
将铜粉加入稀盐酸中,并持续通空气反应生成CuCl2。
已知Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。
步骤2:
在制得的CuCl2溶液中,加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。
下列有关说法正确的是( )
A.a、b、c之间的关系式为:
a=b+c
B.图中M、N分别为Fe2+、Fe3+
C.步骤1充分反应后,加入少量CuO是为了除去Fe3+
D.若制备1mol的CuCl2,理论上消耗11.2LO2
8.X、Y、Z、W均为短周期元素,且Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示。
已知X与W能形成最简单的有机物,则下列有关说法正确的是( )
W
Y
Z
A.X能分别与Y、W形成化合物,且其所含化学键类型完全相同
B.W有多种同素异形体,且均具有高熔点、高沸点的性质
C.X的离子半径一定小于与Y同族的短周期元素的离子半径
D.Y、Z与X的常见稳定液态氧化物反应的剧烈程度:
Y大于Z
9.氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作,装置如图所示。
未加入氨硼烷之前,两极室
质量相等,电池反应为NH3·BH3+3H2O2===NH4BO2+4H2O。
已知H2O2足量,下列说法正确的是( )
A.正极的电极反应式为2H++2e-===H2↑
B.电池工作时,H+通过质子交换膜向负极移动
C.电池工作时,正、负极分别放出H2和NH3
D.工作足够长时间后,若左右两极室质量差为1.9g,则电路中转移0.6mol电子
10.常温下,用0.10mol/L的NaOH溶液滴定0.10mol/L的HA溶液,滴定曲线如图a所示,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图b所示。
下列叙述错误的是( )
A.Ka(HA)的数量级为10-5
B.N点,c(Na+)-c(A-)=
C.P→Q过程中,水的电离程度逐渐增大
D.当滴定至溶液呈中性时,c(A-)>c(HA)
二、填空题:
本题包括3小题,共50分。
11.(16分)一种从冶铅废渣中提取铅的工艺流程如图所示:
已知:
醋酸铅易溶于水,难电离。
火法炼铅是将方铅矿(主要成分为PbS)在空气中焙烧,生成PbO和SO2。
回答下列问题:
(1)用方铅矿火法炼铅的反应的化学方程式为___________________________________。
(2)火法炼铅的废气中含SO2,可将废气通入过量氨水中进行处理,反应的离子方程式为
__________________________________________________________________。
(3)冶铅废渣用硫酸洗涤后,生成的PbSO4表面常含有铜单质,为了溶解铜单质,常需要同时加入一定量的H2O2溶液,写出溶解铜单质发生反应的离子方程式_________________
____________________________________________________;为加快此反应的速率,下列方法合理的是________(填标号)。
A.搅拌 B.适当加热 C.减压
(4)将饱和Na2CO3溶液加入滤渣1中发生的反应为CO
(aq)+PbSO4(s)
PbCO3(s)+SO
(aq),以PbCO3和焦炭为原料在高温条件下可制备金属铅,用化学方程式表示制备过程_____________________________________________________________。
(5)工业上常用等体积的饱和NaHCO3溶液代替饱和Na2CO3溶液,将一定量的PbSO4转化为PbCO3。
PbSO4与NaHCO3或Na2CO3的物质的量之比不同时,PbSO4的转化率如表所示。
Ⅰ
n(PbSO4)∶n(NaHCO3)
1∶1.5
1∶2
1∶3
PbSO4的转化率%
95.5
96.9
97.8
Ⅱ
n(PbSO4)∶n(Na2CO3)
1∶1.5
1∶2
1∶3
PbSO4的转化率%
98
98
98
依据表中数据,物质的量之比相同时,Ⅱ中PbSO4的转化率比Ⅰ中的略大,原因是______
_______________________________________________________________________。
12.(16分)某化学兴趣小组用如图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和氯水并进行有关探究实验。
实验Ⅰ.制取氯酸钾、次氯酸钠和氯水
(1)写出装置A实验室制取Cl2的化学方程式____________________________________
_______________________________________________________________。
(2)制取实验结束后,取出装置B中试管,冷却结晶、过滤、洗涤。
该实验操作过程需要的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、________、________。
为提高氯酸钾和次氯酸钠的产率,在实验装置中还需要改进的是__________________________________________________。
(3)装置C中反应需要在冰水浴中进行,其原因是________。
(4)装置D中的实验现象是溶液先变红后褪色,最后又变为________色。
实验Ⅱ.尾气处理
实验小组利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(5)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl-、OH-和SO
。
请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中CO2的影响)。
①提出合理假设
假设1:
只存在SO
;假设2:
即不存在SO
,也不存在ClO-;假设3:
________。
②设计实验方案,进行实验。
请完成下列表格,写出相应的实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:
3mol·L-1H2SO4、1mol·L-1NaOH溶液、0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液、淀粉KI溶液。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
取少量吸收液分置于A、B试管中
步骤2:
向A试管中滴加0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液
(1)若溶液褪色,则假设1成立
(2)若溶液不褪色,则假设2或3成立
步骤3:
13.(18分)在工业上常用CO与H2合成甲醇,热化学方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)ΔH=akJ·mol-1。
已知:
①
O2(g)+CO(g)
CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
②H2(g)+
O2(g)
H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1
③CH3OH(g)+
O2(g)
CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)a=________。
(2)已知由CO2生成CO的化学方程式为CO2(g)+O(g)
CO(g)+O2(g),其正反应速率为v正=k正·c(CO2)·c(O),逆反应速率为v逆=k逆·c(CO)·c(O2),k为速率常数。
2500K时,k逆=1.21×105L·s-1·mol-1,k正=3.02×105L·s-1·mol-1,则该温度下该反应的平衡常数K为________。
(保留小数点后一位小数)
(3)在T1时,向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与
的关系如图所示。
①当起始
=2时,经过5min达到平衡,
CO的转化率为0.6,则0~5min内平均反应速率
v(H2)=______。
若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,达到新平衡时H2的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当
=3.5时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图像中的________(填“D”“E”或“F”)点。
(4)在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20molH2。
CO的平衡转化率(α)与温
度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系
为________。
②若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡
状态B时容器的体积为________L。
(5)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。
则电源的负极为________(填“A”或“B”),写出阳极的电极反应式________。
2020-2021学年度高2021届高三下学期第五周周考试题
化学参考答案
1.解析:
选D。
瓦由无沙粘土制成,其主要成分为硅酸盐,属于传统无机非金属材料,A项正确;根据“蒸令气上”知所用的“法”是指蒸馏,B项正确;硝石(KNO3)灼烧时火焰为紫色,朴硝(Na2SO4)灼烧时火焰为黄色,该方法利用了焰色反应,C项正确;该过程发生反应:
HgS
Hg+S、Hg+S===HgS,上述反应属于氧化还原反应,D项错误。
2.解析:
选B。
SO2在空气中形成硫酸型酸雨的离子方程式为:
2SO2+O2+2H2O===4H++2SO
,故A正确;少量SO2与NaOH溶液反应,生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为:
SO2+2OH-===SO
+H2O,故B错误;NaOH溶液缓慢吸收过量SO2发生:
SO2+2OH-===SO
+H2O、SO2+SO
+H2O===2HSO
,故C正确;n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2时,生成Na2SO3溶液,pH>7,Na2SO3发生水解,溶液显碱性:
SO
+H2OHSO
+OH-,故D正确。
3.解析:
选C。
标况下,22.4L的Cl2为1mol,完全反应时,1molCl2变为2molCl-,则转移电子数为2NA,A错误;根据物料守恒,1L0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中,有c(H2CO3)+c(HCO
)+c(CO
)=0.1mol·L-1,则n(H2CO3)+n(HCO
)+n(CO
)=0.1mol,即HCO
和CO
离子数之和小于0.1NA,B错误;M(NO2)=46g·mol-1,M(N2O4)=92g·mol-1。
设NO2有xmol,N2O4有ymol,则有46x+92y=46,则x+2y=1。
混合气体中,n(O)=2x+4y=2(x+2y)=2mol,故氧原子数为2NA,C正确;氢氧化铁胶粒为氢氧化铁的聚集体,由于各胶粒的聚合度不同,无法计算NA个胶粒中Fe(OH)3的物质的量,D错误。
4.解析:
选B。
加入过量NaOH溶液后Fe(OH)3胶体变成沉淀,应选用半透膜分离提纯胶体,A项不能达到实验目的;植物油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,加入烧碱溶液,水解生成可溶于水的高级脂肪酸钠和甘油,溶液不分层,矿物油是液态烃的混合物,与烧碱溶液不反应,溶液分层,故B项能达到实验目的;H2O2与KMnO4的反应中H2O2表现出还原性,C项不能达到实验目的;应先加入适量氢氧化钠溶液中和稀硫酸,然后再加入银氨溶液,D项不能达到实验目的。
5.解析:
选B。
乙烯、苯均具有平面结构,分子内所有原子均在同一平面上;甲烷具有正四面体结构,因丙烯(CH2===CH—CH3)、甲苯(
)中均含有—CH3,丙烯可以看作是CH2===CH—取代CH4中的一个氢原子,甲苯可以看作是
取代CH4中的一个氢原子,由此可以判断,丙烯、甲苯分子中所有原子不在同一平面上。
6.解析:
选A A项,装置A分液漏斗中使用浓HNO3反应速率加快,且产生的NO2可以在装置B中转化为NO,所以药品选用正确,错误;B项,实验过程中,通过控制分液漏斗的活塞控制气流速度,正确;C项,装置C用于制备NaNO2,发生反应的化学方程式为2Na2CO3+4NO+O2===4NaNO2+2CO2,正确;D项,实验过程中,若装置C中NO和O2逸出液面,可能出现红棕色气体,正确。
7.解析:
选C A项,根据化合物中正负化合价的代数和等于0可知,2a=b+c,错误;B项,根据催化原理可知,发生反应的过程为Cu+M―→Cu2++N,M被还原为N,N+O2+H+―→M+H2O,N被氧化为M,则M、N分别为Fe3+、Fe2+,错误;C项,Fe3+水解使溶液显酸性,CuO与H+反应产生Cu2+和水,当溶液的pH增大到一定程度时,Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去,从而达到除去Fe3+的目的,正确;D项,制备1molCuCl2,转移2mol电子,根据电子守恒,需要消耗0.5molO2,由于不清楚O2所处的条件,所以不能确定O2的体积,错误。
8.解析:
选D。
根据题意可推知,X为H,W为C,Y为Na,Z为Mg。
H与C形成的CH4等化合物含有共价键,H与Na形成的NaH含有离子键,A项错误;C60等分子晶体的熔点并不高,B项错误;H-与Li+的电子层结构相同,则原子序数越小,离子半径越大,故H-的半径大于Li+,C项错误;金属性:
Na>Mg,故Na与H2O反应的剧烈程度大于Mg,D项正确。
9.解析:
选D。
右侧为正极,H2O2得到电子发生还原反应,电极反应式为H2O2+2H++2e-===2H2O,故A错误;放电时,阳离子向正极移动,所以H+通过质子交换膜向正极移动,故B错误;电池工作时,负极的电极反应式为NH3·BH3+2H2O-6e-===NH4BO2+6H+,正极电极反应式为3H2O2+6H++6e-===6H2O,不能放出H2和NH3,故C错误;未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,通入氨硼烷后,负极的电极反应式为NH3·BH3+2H2O-6e-===NH4BO2+6H+,正极的电极反应式为3H2O2+6H++6e-===6H2O,假定转移6mol电子,则左室质量增加:
31g-6g=25g,右室质量增加6g,两极室质量相差19g,则理论上转移0.6mol电子,工作一段时间后,左右两极室质量差为1.9g,故D正确。
10.解析:
选B A项,根据图a可知,中和百分数为50%时溶液的pH=4.74,此时溶液为等物质的量浓度的NaA和HA的混合溶液,由于A-的水解和HA的电离都是微弱的,可以认为c(A-)≈c(HA),Ka(HA)=
=c(H+)=10-4.74,Ka(HA)的数量级为10-5,正确;B项,N点,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),即c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=
-1×10-8.72,错误;C项,P→Q过程中,随着氢氧化钠溶液的滴入,酸不断消耗,溶液的酸性逐渐减弱,水的电离程度逐渐增大,正确;D项,根据图b可知,当lg
=0
时,溶液呈酸性,则当滴定至溶液呈中性时,溶液中c(A-)>c(HA),正确。
11.解析:
(1)由火法炼铅是将方铅矿在空气中焙烧,生成PbO和SO2,可知发生反应的化学方程式为2PbS+3O2
2PbO+2SO2。
(2)SO2与过量的氨水反应生成亚硫酸铵,反应的离子方程式为2NH3·H2O+SO2===2NH
+SO
+H2O。
(3)酸性条件下铜被H2O2氧化为Cu2+,反应的离子方程式是Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O;搅拌能加快反应速率,适当升高温度可使反应速率加快,该反应没有气体参与,减压对反应速率无影响,故选AB。
(4)以PbCO3和焦炭为原料制备Pb的反应的化学方程式为PbCO3
PbO+CO2↑、2PbO+C
2Pb+CO2↑(或PbO+C
Pb+CO↑)。
(5)物质的量之比相同时,Na2CO3溶液中c(CO
)比NaHCO3溶液中的大,故Ⅱ中PbSO4的转化率比Ⅰ中的略大。
答案:
(1)2PbS+3O2
2PbO+2SO2
(2)2NH3·H2O+SO2===2NH
+SO
+H2O
(3)Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O AB
(4)PbCO3
PbO+CO2↑、2PbO+C
2Pb+CO2↑(或PbO+C
Pb+CO↑)
(5)物质的量之比相同时,Na2CO3溶液中c(CO
)比NaHCO3溶液中的大
12.解析:
(1)实验室在加热条件下利用MnO2和浓盐酸制取Cl2,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)过滤时还需要用到漏斗、玻璃棒。
浓盐酸易挥发,制得的Cl2中含有HCl杂质气体,HCl与KOH、NaOH均能发生反应,为提高氯酸钾和次氯酸钠的产率,需除去Cl2中的HCl气体,故需要在装置A、B之间添加盛有饱和食盐水的洗气装置。
(3)温度高时,Cl2与NaOH溶液发生反应:
3Cl2+6NaOH
5NaCl+NaClO3+3H2O,生成氯酸钠,而不会生成次氯酸钠,故装置C中反应需在冰水浴中进行。
(4)将过量氯气通入装置D中,石蕊溶液先变红后褪色,因为氯气过量,故溶液变为黄绿色或黄色。
(5)①ClO-与SO
能发生氧化还原反应而不能共存,结合假设1、假设2,可推知假设3:
只存在ClO-。
②利用ClO-的强氧化性,通过加入淀粉KI溶液,检验ClO-的存在。
若溶液变为蓝色,则假设3成立;若溶液不变蓝色,结合步骤2中的
(2),则假设2成立。
答案:
(1)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)漏斗 玻璃棒 在装置A、B之间添加盛有饱和食盐水的洗气装置 (3)温度高会生成氯酸钠 (4)黄绿(或黄) (5)①只存在ClO-
②
步骤3:
向B试管中滴加淀粉KI溶液
(1)若溶液变蓝色,则假设3成立
(2)若溶液不变蓝色,结合步骤2中的
(2),则假设2成立
(或其他合理答案)
13.解析:
(1)根据盖斯定律,由①+②×2-③可得a=-283.0-241.8×2+192.2=-574.4。
(2)该反应的平衡常数K=c(CO)·c(O2)/[c(CO2)·c(O)],而反应达到平衡时,v正=v逆,即k正·c(CO2)·c(O)=k逆·c(CO)·c(O2),c(CO)·c(O2)/[c(CO2)·c(O)]=k正/k逆≈2.5。
(3)①
=2,又n(CO)+n(H2)=3mol,则n(H2)=2mol,n(CO)=1mol,0~5min内转化的CO的Δn(CO)=0.6mol,
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
c(起始)/(mol·L-1) 0.5 1 0
Δc/(mol·L-1) 0.3 0.6 0.3
c(平衡)/(mol·L-1) 0.2 0.4 0.3
v(H2)=0.6mol·L-1/5min=0.12mol·L-1·min-1,K=0.3mol·L-1/[0.2mol·L-1×(0.4mol·L-1)2]>(0.3mol·L-1+0.2mol·L-1)/[(0.2mol·L-1+0.2mol·L-1)×(0.4mol·L-1)2],所以平衡正向移动,v正大于v逆,H2的转化率将增大。
②反应物按方程式中各物质的计量数比投料时产物的体积分数最大,否则都会使产物的体积分数减小,故应选F点。
(4)①平衡常数与温度有关,CO与H2反应生成CH3OH的反应为放热反应,则升高温度,平衡常数减小,则KCKC。
②达到平衡状态A时,容器的体积为10L,状态A与B的平衡常数相同,状态A时CO的转化率是0.5,则平衡时CO的物质的量是10mol×(1-0.5)=5mol,浓度是0.5mol·L-1,氢气的物质的量浓度是CO的2倍,c(H2)为1mol·L-1,生成甲醇的物质的量是5mol,浓度是0.5mol·L-1,所以平衡常数KA=1L2·mol-2;设状态B时容器的体积是VL,状态B时CO的转化率是0.8,则平衡时,CO的物质的量浓度为2/Vmol·L-1,氢气的物质的量浓度是4/Vmol·L-1,生成甲醇的物质的量浓度是8/Vmol·L-1,KB=[8/Vmol·L-1]/[2/Vmol·L-1×(4/Vmol·L-1)2]=1L2·mol-2,解得V=2。
(5)根据图中H+向右移动,使右侧电极为阴极,故B为负极,左侧电极为阳极,阳极上CH3OH、CO转化为(CH3O)2CO,电极反应式为2CH3OH+CO-2e-==