湖北省黄冈市2017届高三3月质量检测理综化学试题 含解析 精品
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可能用到的相对原子质量:H-1 C- 2 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Fe- 56 Cu-64
选择题,共21小题,共126分
一、选择题:本题共13小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题
目要求的。
1.化学与生产、生活密切相关。
下列说法中不正确的是
A.使用含有氯化钙的融雪剂会加速桥梁的腐蚀
B.雾霾是一种分散系,N95活性炭口罩可用于防霾,其原理是吸射作用
C.大力推广使用煤的液化、气化技术,能减少二氧化碳的排放
D.晶体硅制得的光电池,能直接将光能转化为电能
【答案】C
2.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0.01 mol·L-1氯水中,Cl2、Cl-和ClO-三粒子数目之和大于0.01N A
B.氢氧燃料电池正极消耗22.4 L气体时,负极消耗的气体分子数目为2N A
C.0.1mol Cu与足量的浓硫酸完全反应后,溶液中Cu2+数目为0.1N A
D.2.0 g D2O中含有的质子数、电子数均为N A
【答案】D
【解析】A.没有指明溶液体积,无法计算溶液中溶质的微粒数目,故A错误;B.没有指明气体的状态,无法根据气体摩尔体积22.4L/mol计算,故B错误;C.0.1mol Cu可被足量的浓硫酸完全溶解,但溶液中Cu2+要水解,其数目小于0.1N A,故C错误;D.D2O的式量是20,分子内质子数和中子数均为10,则2.0 g D2O中含有的质子数、电子数均为N A,故D正确;答案为D。
【点睛】顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算;本题各选项所设置的“陷阱”是,选项A中没有指明溶液的体积,选项B中没有指明气体的状态,选项C 不能忽视Cu2+的水解对微粒总数的影响。
3.下列实验不能达到实验目的或者实验操作不正确的是
A.定容 B.比较硫、碳、硅三种元 C.处理尾气 D.测定黄铜(Cu、Zn素的非金属性强弱合金)中Zn的含量
【答案】A
【解析】A.定容时,当液面距离刻度线下1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水,图中液面距离刻度线远大于2cm,应该用玻璃棒引流注入蒸馏水,故A错误;B.若锥形瓶中生成气体,说明硫酸的酸性比碳酸强,烧杯中生成白色沉淀,说明碳酸的酸性比硅酸强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,则对应元素的非金属性越强,因此比较硫、碳、硅非金属性强弱的实验方案合理,故B正确;C.氨气易溶于硫酸,难溶于四氯化碳,四氯化碳的密度比硫酸溶液大,导管口伸入下层液体可以防止倒吸,逸出的氨气被稀硫酸完全吸收生成铵盐,故C正确;D.锌是氢前金属,铜是氢后金属,前者与稀盐酸发生置换反应,生成的氢气难溶于水,水还能除去氢气中混有的氯化氢,排水量气法收集氢气,根据氢气的体积可以计算完全反应的锌的质量,进而可以求黄铜中锌的含量,故D正确;
故选A。
4.薄荷醇的结构简式如下图,下列说法正确的是
A.薄荷醇属于芳香烃的含氧衍生物
B.薄荷醇分子式为C10H20O,它是环己醇的同系物
C.薄荷醇环上的一氯取代物只有三种
D.在一定条件下,薄荷醇能与氢气、溴水反应
B
【答案】
下列说法正确的是
A.氢化物的稳定性:N >Z,是因为其氢化物分子可形成氢键
B.元素的非金属性:M > Y,是因为单质M能与YN2反应生成单质Y
C.熔沸点:YN2>MN2,是因为YN2的分子间作用力强
D.简单离子的半径:N >X,是因为它们具有相同的电子层结构且X的核电荷数更大D
【答案】
【答案】B
【解析】A.浓硫酸能将有机物中H、O元素以2:1水的形式脱去而体现脱水性,浓硫酸还将氧化C生成二氧化碳,浓硫酸还体现强氧化性,故A正确;B.向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的硫酸亚铁溶液,溶液变成棕黄色,一段时间后,说明Fe2+被氧化为Fe3+,此时溶液中出现气泡,Fe3+是H2O2分解的催化剂,故B错误;C.常温下铝与浓硝酸发生钝化现象,故C正确;D.向等浓度的KC1、KI混合液中逐滴满加AgNO3溶液,先出现黄色沉淀,则说明K sp(AgCl)>K sp (AgI),故D正确,答案为B。
7.常温下,向1L 0.10 mol·L-1CH3COONa 溶液中,不断通入HC1气体(忽略溶液体积变化),得到 c (CH3COO-)和c(CH3COOH)与 pH 的变化关系如下,则下列说法正确的是
A.溶液的pH比较:x<y <z
B.在y点再通入0.05 mol HCl气体,溶液中离子浓度大小比较:c(Na+) =c(Cl-) > c(H+) >c(CH3COO-) >c(OH-)
C.在溶液中加入一滴强酸或强碱,溶液pH变化最小的是y点
D.该温度下,CH3COOH的Ka=104.75
【答案】C
8.石灰石—石膏法脱硫是除去工业烟气中所含SO2的重要方法,其工艺分为两步:—是吸收产生亚疏酸氢钙,二是氧化产生石膏。
某校化学兴趣小组实验模拟该工艺,设计装置如下:
(1)装置B模拟产生含SO2的工业烟气,则E装置的作用是_______。
(2)实验开始时,打开装置B中分液漏斗的活塞,向烧瓶中逐滴滴加硫酸,D中立即产生
了明显的现象,造成产生这一现象的原因是__________。
A.该装置的气密性不够好 B.滴加硫酸的速率较快
C.使用的硫酸浓度较小 D.石灰石浆液中碳酸钙粉末的顆粒太小
(3)预计当装置C中产生______的现象时,关闭装置B中分液漏斗的活塞,再点燃装置A
处的酒精灯。
实际实验过程中却始终未观察到C中产生这一现象,小组成员多次逬
行实验探究,最终发现是药品Na2SO3部分变质,请写出定性实验发现药品Na2SO3问题
的有关操作及现象:取少量的亚硫酸钠固体于试管中,_____________。
(4)小组成员进一步定量实验,测量Na2SO3的纯度:
①称取12.0 g Na2SO3固体配成l00 mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,并加入几滴淀
粉溶液。
②用0.1000 mol •L-1酸性KIO3溶液滴定,三次平行实验测得标准液的体积为20.00mL。
则滴定终点时锥形瓶中产生的现象为_______,写出与产生终点现象有关反应的离
子方程式________,样品中Na2SO3的质量分数为_________。
(计算结果保留三位
有效数字)。
【答案】 (1).除去尾气中的SO2 (2).B (3).由浑浊变澄清 (4).先加适量的水溶解,再加入足量的盐酸与氯化钡溶液,有白色沉淀
生成。
(5).当加入最后一滴酸性KIO3溶液时,溶液变蓝,且半分钟内不褪色
(6).6H++5I-+IO3- = I2+3H2O (7).25.2%
已经过量,可关闭装置B中分液漏斗的活塞,再点燃装置A处的酒精灯,通入氧气;Na2SO3部分变质后生成硫酸钠,只要检验其水溶液中含有SO42-即可,即取少量的亚硫酸钠固体于试管中,先加适量的水溶解,再加入足量的盐酸与氯化钡溶液,有白色沉淀生成;(4)在酸性条件下IO3-氧化SO32-生成SO42-,自身还原为I-,离子反应方程式为
IO3-+3SO32-=I-+3SO42-,继续滴加酸性KIO3溶液,溶液里的I-继续被IO3-氧化为I2,此时溶液变蓝色,发生反应的离子方程式6H++5I-+IO3-= I2+3H2O,判断滴定终点的现象为当加入最后一滴酸性KIO3溶液时,溶液变蓝,且半分钟内不褪色;根据IO3-+3SO32-=I-+3SO42-,消耗KIO3的物质的量为0.1000 mol •L-1×0.02L=2×10-3mol,则Na2SO3的物质的量为
2×10-3mol×3=6×10-3mol,样品中Na2SO3的质量分数为错误!未找到引用源。
×100%=25.2%;
9.新型锂电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2。
工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2,同时含有少量铁、铝及硅等的氧化物)为原料制备锰酸锂的流程如下:
有关物质的溶度积常数
(1)已知,锂电池放电正极的电极反应为:LiMn2O4+e-+Li+= Li2Mn2O4,则锂电池正极材料
锰酸锂中,锰元素的化合价为________。
(2)流程中,FeSO4的作用是_______,MnO的作用是_________,当滤液中的pH为6时,
滤液中所含铝离子的浓度为___________。
(3)采用下图装置电解,离子交换膜将电解池分隔为阳极室和阴极室,两室的溶液分别为
硫酸钠溶液和制得的硫酸锰溶液,则阴极室中的溶液为________;电解产生的MnO2
沉积在电极上,该电极反应式为_________。
(4)若将上述装置中的硫酸钠溶液换为软锰矿的矿浆,并加入适量的硫酸铁及硫酸,可一
次性完成软锰矿的浸出反应与电解沉积MnO2反应,电解时,Fe3+先放电生成Fe2+,产生的Fe2+再与矿浆中的 MnO2反应,周而复始,直至矿浆中的MnO2完全浸出。
则Fe2+
与矿浆中MnO2反应的离子方程式为__________。
(5)写出高温煅烧生成锰酸锂的化学方程式___________。
【答案】 (1).+3 (2).+4 (3).还原剂,还原MnO2 (4).调节滤液的pH,除去Fe3+和Al3+;4.5×10-9mol •L-1 (5).硫酸钠溶液 (6).Mn2+-2e-+2H2O= MnO2+4H+
(7).2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O (8).8MnO2+2Li2CO3错误!未找到引用源。
4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑‘’
(2)流程中,某软锰矿(主要成分为MnO2,同时含有少量铁、铝及硅等的氧化物),FeSO4有还原性,加入FeSO4的作用是与二氧化锰反应,使锰离子进入溶液;
加入MnO调节pH,将铁离子、铝离子沉淀,得到硫酸锰的溶液;
已知的Al(OH)3Ksp为4.5×10-33,当滤液中的pH为6时,则c(OH-)=10-8mol•L-1滤液中所含铝离子的浓度为错误!未找到引用源。
=4.5×10-9mol•L-1;
(3)离子交换膜将电解池分隔为阳极室和阴极室,两室的溶液分别为硫酸钠溶液和制得的硫酸锰溶液,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应,由流程可知,锰离子生成二氧化锰,反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,则阳极室为硫酸锰溶液,阴极室为硫酸钠溶液;
(4)Fe2+与矿浆中MnO2反应的离子方程式为:2Fe2++MnO2+44H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
故答案为:2Fe2++MnO2+44H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
(5)高温煅烧生成锰酸锂,锰元素化合价降低,则氧元素升价到0价,化学方程式为:8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
【点睛】把握流程图中每一步发生的反应及操作方法是解本题关键,用某软锰矿(主要成分为MnO2,同时含有少量铁、铝及硅等的氧化物)为原料制备锰酸锂的流程:加入FeSO4、H2SO4,二氧化硅不溶,过滤得到含有Fe2+、Fe3+、Mn2+、Al3+的溶液,加入过氧化氢氧化亚铁离子,再加入MnO调节pH,将铁离子、铝离子沉淀,得到硫酸锰的溶液,电解沉积得到二氧化锰,再与碳酸锂固体高温下反应得到产品,据此分析解答。
10.NH3作为一种重要化工原料,被大量应用于工业生产,与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。
(1)催化剂常具有较强的选择性,即专一性。
已知:
反应I :4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H= -905.0 kJ·mol-1
反应 II : 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H= -1266.6 kJ·mol-1
写出NO分解生成N2与O2的热化学方程式_____。
(2)在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2,在某催化剂的作用下进行反应I ,测得不同
时间的NH3和O2,的浓度如下表:
则下列有关叙述中正确的是_____________。
A.使用催化剂时,可降低该反应的活化能,加快其反应速率
B.若测得容器内4v正(NH3) =6v逆(H2O)时,说明反应已达平衡
C.当容器内错误!未找到引用源。
=1时,说明反应已达平衡
D.前10分钟内的平均速率v( NO)=0.088 mol·L-1·min-1
(3)氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。
为分析某催化剂对该反应的选择性,
在1L密闭容器中充入1 mol NH3和2mol O2,测得有关物质的量关系如下图:
①该催化剂在低温时选择反应_______(填“ I ”或“ II”)。
② 52℃时,4NH3+3O22N2+6H2O的平衡常数K=_______(不要求得出计算结果,只需列
出数字计算式)。
③ C点比B点所产生的NO的物质的量少的主要原因________。
(4)制备催化剂时常产生一定的废液,工业上常利用氢硫酸检测和除去废液中的Cu2+。
已知:25℃时,K1(H2S) =1.3×10-7,K1(H2S) =7.1×10-15,K sp(CuS) =8.5×10-45
①在计算溶液中的离子浓度时,涉及弱酸的电离通常要进行近似处理。
则0.lmol •L-1
氢硫酸的pH≈______(取近似整数)。
②某同学通过近似计算发现0.lmol •L-1氢硫酸与0.0lmol •L-1氢硫酸中的c(S2-)相等,
而且等于_____mol·L-1
③已知,某废液接近于中性,若加入适量的氢硫酸,当废液中c(Cu2+) >_____
mol·L-1(计算结果保留两位有效数字),就会产生CuS沉淀。
【答案】 (1).2NO(g)N2(g) +O2(g) △H= -180.8 kJ·mol-1 (2).AD (3). II
(4).错误!未找到引用源。
(5).该反应为放热反应,当温度升高,平衡向左(逆反
应)移动 (6).4 (7).7.1×10-15 (8).1.2×10-30
(2)A.催化剂的使用,可降低该反应的活化能,加快其反应速率,故A正确;B.当6v正(NH3) =4v逆(H2O)时可说明反应已达平衡,故B错误;C.容器内错误!未找到引用源。
=1时,无法表明反应达到平衡,故C错误;D.前10分钟内的平均速率v(NH3)=v( NO)=错误!
未找到引用源。
mol·L-1·min-1=0.088 mol·L-1·min-1,故D正确;答案为AD。
(3)①由图示可知低温时,容器主要产物为N2,则该催化剂在低温时选择进行反应II;
② 4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O 变化物质的量浓度(mol/L) 0.2 0.25 0.2 0.3
4NH3+3O22N2+6H2O
变化物质的量浓度(mol/L) 0.4 0.3 0.2 0.6
平衡物质的量浓度(mol/L) 0.4 1.45 0.2 0.9
故520℃时4NH3+3O22N2+6H2O的平衡常数K=错误!未找到引用源。
;
③已知4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H= -905.0 kJ·mol-1,正反应是放热
反应,当反应达到平衡后,温度升高,平衡向左(逆反应)移动,导致NO的物质的量逐渐减小,即C点比B点所产生的NO的物质的量少;
(4)①多元弱酸电离时分步进行,但第一步是主要的,
H2S H+ + HS-
起始物质的量浓度(mol •L-1) 0.1 0 0
起始物质的量浓度(mol •L-1) x x x
起始物质的量浓度(mol •L-1) 0.1-x x x
则K1(H2S) =1.3×10-7≈错误!未找到引用源。
,解得x≈1.3×10-4mol •L-1,0.l mol •L-1氢硫酸的pH≈4;
②若0.lmol •L-1氢硫酸与0.0lmol •L-1氢硫酸中的c(S2-)相等,则可近似认为HS-的浓度和H+
相等,此时K2(H2S) =÷c(HS-)=7.1×10-15,c(S2-)=7.1×10-15mol •L-1;
③溶液中c(S2-)为7.1×10-15mol·L-1,根据K sp(CuS) =c(Cu2+) ×c(S2-)=8.5×10-45,可知c(Cu2+)
=8.5×10-45÷7.1×10-15=1.2×10-30mo l·L-1。
11.
铁氧体是一种磁性材料,具有广泛的应用。
-
(1)基态铁原子的核外电子排布式为_______。
(2)工业制备铁氧体常使用水解法,制备时常加入尿素、醋酸钠等碱性物质。
尿素分子中
四种不同元素的电负性由大至小的顺序是____________;醋酸钠中碳原子的杂化类
型是_________。
(3)工业制备铁氧体也可使用沉淀法,制备时常加入氨(NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。
比较下
表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔沸点,解释其高低的主要原因________。
(4)下图是从铁氧体离子晶体Fe3O4中,取出的能体现其晶体结构的一个立方体,则晶
体中的氧离子是否构成了面心立方最密堆积______(填“是”或“否”),该立方体是不是Fe3O4的晶胞______(填“是”或“否”),立方体中三价铁离子处于氧离子围成的
_____空隙(填空间结构)。
(5)解释该Fe3O4晶体能导电的原因________,根据上图计算Fe3O4晶体的密度_____g•cm-3。
(图中a=0.42nm,计算结果保留两位有效数字)
【答案】 (1).3d64s2 (2).O>N>C>H (3).sp3杂化、sp2杂化 (4).主要原因是联氨分子间形成的氢键数目多于氨分子间形成的氢键 (5).是 (6).是 (7).正八面体 (8).电子可在两种不同价态的铁离子间快速发生转移 (9).5.2g/cm3
(4)由图示可知晶体中的氧离子构成面心立方最密堆积,该立方体中氧离子数目为12×错误!
未找到引用源。
+1=4,Fe3+的数目为4×错误!未找到引用源。
+3×错误!未找到引用源。
=2,Fe2+的数目为1,则Fe和O的原子数目为3:4,是Fe3O4的晶胞;立方体中三价铁离子周围有6个氧离子围成的正八面体空隙中心。
(5)晶体中电子可在两种不同价态的铁离子间快速发生转移,则Fe3O4晶体能导电;晶体的体积
为a3=(0.42×10-7cm)3,每摩尔晶胞的质量为(56×3+16×4)g=232g,则Fe3O4晶体的密度=232g÷=5.2g/cm3。
【点睛】根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=错误!未找到引用源。
(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数.根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;
n=4,sp3杂化;中心原子的杂化类型为sp2,说明该分子中心原子的价层电子对个数是3,无孤电子对数,空间构型是平面三角形。
12.
亲水型功能高分子M和香料N可由如图所示途径合成(部分产物略去):
已知:
①A是芳香烃的含氧衍生物,相对分子质量为108
②有机物分子中,同一个碳原子上连接有两个羟基时不稳定,会自动脱水
(S)R1CHO + R2CH2CHO R1CH=+H2O
请回答下列问题:
(1)E的化学名称_______,C的结构简式 _______;
(2) M中的含氧官能团的名称为_______,A生成B的反应类型________;
(3)写出F到G的第一步化学方程式______________;
(4)同时满足下列条件的G的同分异构体有____种(不考虑立体异构,不计G本身)
①苯环上有四种不同的氢②能与NaHCO3溶液反应产生气体
③遇氯化铁溶液会显色④分子中只存在一个环
(5)仿照题中的合成线路图,以乙醇为起始物,无机试剂任选,写出合成聚-2-丁烯醛的
线路图:________________。
【答案】 (1).丙醛 (2). (3).羟基 (4).取代反应
(5).+NaOH+2Cu(OH)2Cu2O↓++2H2O (6).15
(7).CH3CH2OH CH3CHO CH3CH=CHCHO
【解析】A是芳香烃的含氧衍生物,相对分子质量为108,要推知其分子式为C7H8O,根据N结构是苯的邻位有2个取代其,可推知A为,C和E发生了信息(S)反应,则C 分子结构中有醛基,结合信息②可知B为,B在NaOH的水溶液中水解后再酸化得到的C为;D为乙烯,在催化剂的作用下与CO、H2反应生成的E为
CH3CH2CHO,C和E在稀的NaOH溶液中发生信息(S)反应生成的F为,F再与新制Cu(OH)2作用可得G为,再由F可制M或N;
(1)CH3CH2CHO的化学名称为丙醛,C的结构简式为;
(2)发生加聚反应后的高分子化合物 M中的含氧官能团的名称为羟基,
在光照条件与氯气发生取代反应生成;
(3)到的第一步化学方程式为+NaOH+2Cu(OH)2
Cu2O↓++2H2O;
(5)参照题中的合成线路图,以乙醇为原料合成聚-2-丁烯醛的流程图为:
CH3CH2OH CH3CHO CH3CH=CHCHO。
【点睛】解决这类题的关键是以反应类型为突破口,以物质类别判断为核心进行思考。
经常在一系列推导关系中有部分物质已知,这些已知物往往成为思维“分散”的联结点。
可以由原料结合反应条件正向推导产物,也可以从产物结合条件逆向推导原料,也可以从中间产物出发向两侧推导,审题时要抓住基础知识,结合新信息进行分析、联想、对照、迁移应用、参照反应条件推出结论。