2022-2023学年福建省龙岩市上杭县第一中学高三上学期12月月考化学试题含解析
展开福建省龙岩市上杭县第一中学2022-2023学年高三上学期
12月月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列叙述正确的是
A.港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,依据的是外加电流的阴极保护法
B.华为5G手机麒麟9000芯片(HUAWEIKirin)主要成分是二氧化硅
C.K2FeO4用于自来水的消毒和净化,是因为K2FeO4具有强氧化性,被还原后生成的Fe3+水解生成胶状物净化水
D.《周易参同契》:“胡粉[2PbCO3·Pb(OH)2]投火中,色坏还为铅(Pb)。”其中不涉及氧化还原反应
【答案】C
【详解】A.港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,依据的是让锌作负极,失电子, 保护正极桥体钢铁不被腐蚀,此法为牺牲阳极的阴极保护法,A错误;
B.芯片(HUAWEIKirin)主要成分是晶体硅,而不是二氧化硅,B错误;
C.K2FeO4用于自来水的消毒和净化,是因为K2FeO4具有强氧化性,能使蛋白质发生变性,可以杀菌消毒,被还原后生成的Fe3+水解生成胶状物净化水,具有吸附能力可以净化,C正确;
D.《周易参同契》:“胡粉[2PbCO3·Pb(OH)2]投火中,色坏还为铅(Pb)。”其中Pb的化合价发生了改变,故该过程涉及氧化还原反应,D错误;
故答案为:C。
2.《医学入门》中记载我国传统中医提纯铜绿的方法:“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干,”其中未涉及的操作是
A.洗涤 B.粉碎 C.萃取 D.蒸发
【答案】C
【详解】水洗净是指洗去固体表面的可溶性污渍、泥沙等,涉及的操作方法是洗涤;细研水飞是指将固体研成粉末后加水溶解,涉及的操作方法是溶解;去石澄清是指倾倒出澄清液,去除未溶解的固体,涉及的操作方法是倾倒;慢火熬干是指用小火将溶液蒸发至有少量水剩余,涉及的操作方法是蒸发;因此未涉及的操作方法是萃取,答案选C。
3.下列化学用语描述或图示表达正确的是
A.原子结构示意图,可以表示和
B.中子数为127的碘原子:
C.过氧化氢的比例模型:
D.NaClO的电子式:
【答案】A
【详解】A.原子结构示意图表示碳元素的所有核素,可以表示和,A正确;
B.的质子数为53,质量数为127,表示质量数为127的碘原子,B不正确;
C.过氧化氢分子中,O原子半径比H原子半径大,比例模型为,C不正确;
D.NaClO为离子化合物,电子式为,D不正确;
故选A。
4.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.pH=1的H2SO4溶液中含有0.1NA个H+
B.3.1gP4(正四面体结构)中的共价键数目为0.4NA
C.2.3gNa在空气中点燃,完全反应转移的电子数一定为0.1NA
D.11g由3H和16O组成的超重水中,中子数和电子数之和为10NA
【答案】C
【详解】A.溶液体积不知道、难以计算其中氢离子的数目,A错误;
B.P4(正四面体结构) 分子内每个P原子分别与其它三个P原子共用一对电子对,故P4分子内有6个P-P,则3.1g P4中的共价键数目为=0.15NA,B错误;
C.钠在空气中点燃时发生 ,则:2.3g即0.1molNa在空气中点燃,完全反应转移的电子数一定为0.1NA,C正确;
D.3H和16O组成的超重水分子式为3H216O ,分子内的中子数为12、电子数为10、中子数和电子数之和22,相对分子质量为22,则 11g由3H和16O组成的超重水中,中子数和电子数之和为=11NA,D错误;
答案选C。
5.下列离子组在指定溶液中能大量共存的是
A.无色透明的溶液中:、、、
B.在溶液中:、、、
C.含有大量的溶液中:、、、
D.使紫色石蕊试液呈红色的溶液中:、、、
【答案】B
【详解】A.无色透明溶液中不能含大量显黄色的,选项A错误;
B.与四种离子均能大量共存,且、、、之间不反应,选项B正确;
C.和都能与反应而不能大量共存,选项C错误;
D.溶液呈酸性,含有大量,与不能大量共存,且和反应生成沉淀而不能大量共存,选项D错误;
答案选B。
6.下列实验装置及操作均合理的是
A.用装置甲测定污水样品中 B.用装置乙制备乙酸乙酯
C.用装置丙灼烧海带 D.用装置丁测定中和热
【答案】D
【详解】A.用装置甲测定污水样品中时,应使用酸式滴定管盛放标准酸溶液,A项错误;
B.用装置乙制备乙酸乙酯时,导气管不应插人饱和的液面以下,以免发生倒吸,B项错误;
C.灼烧海带的操作应使用坩埚,不能用烧杯,C项错误;
D.可以用装置丁测定中和热,D项正确;
答案选D。
7.有机化合物性质多样,下列说法正确的是
A.用饱和碳酸钠溶液可以鉴别乙醇和乙酸乙酯
B.甲苯能发生加成反应,但不能发生取代反应
C.酸性条件下,植物油的水解产物所含官能团相同
D.环成烯()分子中所有碳原子共平面
【答案】A
【详解】A.乙醇和水互溶,乙酸乙酯不溶于水,分别加入饱和碳酸钠溶液,乙酸乙酯和碳酸钠溶液分层,乙醇和碳酸钠溶液互溶,不分层,所以可以用饱和碳酸钠溶液鉴别乙醇和乙酸乙酯,故A正确;
B.甲苯能发生加成,也能和卤素单质、硝酸等发生取代反应,故B错误;
C.酸性条件下,植物油水解生成高级脂肪酸和甘油,高级脂肪酸分子中含有羧基,部分高级脂肪酸分子中含有碳碳双键,而甘油分子中含有羟基,官能团不同,故C错误;
D.环戊烯分子中标注a的饱和碳原子和其它四个碳原子不在同一个平面上( ),故D错误;
8.下列化学表达式正确,且与所给事实相符的是
A.硫酸铜溶液中滴加稀氨水:
B.中性环境中,钢铁电化学腐蚀的正极电极反应式:
C.稀硝酸中加入过量铁粉:
D.湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝:
【答案】B
【详解】A.硫酸铜溶液中滴加稀氨水,离子反应为:,故A错误;
B.中性环境中,钢铁电化学腐蚀的正极为氧气得到电子生成氢氧根离子,电极反应式:,故B正确;
C.稀硝酸中加入过量铁粉,离子反应为:,故C错误;
D.湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝,离子反应为:,故D错误;
故选:B。
9.一种混合水性可充电电池的能量密度较传统锂电池有明显提高,其放电时工作原理如图所示。下列叙述正确的是
A.放电刚开始,电池负极材料为Zn,正极材料为
B.充电过程中K+通过离子交换膜移向溶液
C.放电过程总反应:
D.充电时电路中每通过,理论上可使电极增重1.4g
【答案】C
【分析】由图可知,放电时Zn失去电子生成,故锌为负极,为正极,正极Li+嵌入生成,故放电时发生的反应为:,正极区存在K+,故放电时K+移向正极区(溶液),离子交换膜为阳离子交换膜。充电和放电为相反过程,Zn接电源负极,为阴极,接电源正极,为阳极,充电时发生的反应为:。
【详解】A.根据分析,放电刚开始时,锌为负极,为正极,A错误;
B.根据分析,放电过程中,K+移向正极区(溶液),B错误;
C.根据分析,放电时的电池总反应式正确,C正确;
D.根据分析,充电时Li2Mn2O4转化为LiMn2O4,电极反应式为: ,每通过0.2mol电子,LiMn2O4电极质量减轻的质量为:,D错误;
故选C。
10.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种常见的短周期主族元素,其中A、B、C、D四种元素的原子序数之和为E元素原子序数的2倍。E是短周期中原子半径最大的元素。A、B、C、D四种元素形成的化合物有多种用途,可用来合成纳米管,还可作杀虫剂、催化剂、助熔剂、阻燃剂等,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.元素A、C能形成含有非极性键的18电子化合物
B.最简单氢化物的稳定性:C>D
C.元素A、E形成的化合物不能与水发生氧化还原反应
D.化合物中各原子均满足8电子稳定结构
【答案】A
【分析】短周期原子半径最大的元素E是Na,根据的结构、价键规则和原子序数的关系推知A、B、C、D四种元素分别为H、B、N、F。
【详解】A.元素H和N可形成化合物与,其中中含有非极性键,且为18电子分子,故A正确;
B.因为非金属性C(N)
D.化合物中,A(H)原子未满足8电子稳定结构,故D错误;
答案选A。
二、工业流程题
11.无水FeCl3常作为有机反应的催化剂。某研究小组设计了如图流程,以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。
已知:氯化亚砜( )熔点-101℃,沸点76℃,易与水反应生成一种强酸和一种酸性氧化物。
回答问题:
(1)操作①的名称是_______,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。
(2)操作①得到的固体为_______。
(3)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用_______(填编号)。
A.KMnO4溶液 B.Cl2水 C.稀HNO3溶液 D.H2O2溶液
(4)取少量D晶体,溶于浓盐酸配成溶液,并滴加KSCN溶液,现象是_______。
(5)反应D→E的化学方程式为_______。
(6)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐,则还原剂可能是_______,并设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原_______。
【答案】(1) 过滤 漏斗
(2)C和SiO2
(3)BD
(4)溶液变为红色
(5)FeCl3·6H2O+6SOCl2 FeCl3+6SO2↑+12HCl↑
(6) SO2 先加盐酸酸化,再加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则是SO2将Fe3+还原
【分析】向废铁屑中加过量盐酸,得到FeCl2溶液,过滤后得到少量C和SiO2杂质。向FeCl2溶液中加入一定量氯水将Fe2+完全氧化为Fe3+,并将得到的FeCl3溶液在HCl气流中(抑制FeCl3的水解)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O晶体。二氯亚砜与水反应能产生HCl气体抑制FeCl3水解,因此在二氯亚砜作用下,加热FeCl3·6H2O晶体可得到纯度较高的无水FeCl3。据此解答。
【详解】(1)根据分析可知,操作1为过滤,用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。
故答案为:过滤;漏斗
(2)根据废铁屑的成分可知,操作1得到的固体为C、SiO2。
故答案为:C、SiO2
(3)A.KMnO4的还原产物为Mn2+,引入了新的杂质离子,故A项不符合题意;
B.氯水与FeCl2作用后的产物为FeCl3,未引入杂质离子,故B项符合题意;
C.加稀硝酸作氧化剂会引入硝酸根离子,故C项不符合题意;
D.H2O2的还原产物是水,未引入杂质离子,故D项符合题意。
故答案为:BD
(4)向含有Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液,现象为溶液变红色。
故答案为:溶液变红色
(5)根据分析可知D→E的化学方程式为:FeCl3·6H2O + 6SOCl2FeCl3 + 6SO2+12HCl。
故答案为:FeCl3·6H2O + 6SOCl2FeCl3 + 6SO2 + 12HCl
(6)二氯亚砜与水反应产生的SO2具有还原性,将Fe3+还原为Fe2+,自身被氧化为,因此有可能的还原剂是SO2。若要验证SO2将Fe3+还原,则可取待测液少许于试管中,先加盐酸酸化,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,证明SO2将Fe3+还原。
故答案为:SO2;取待测液少许于试管中,先加盐酸酸化,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,证明SO2将Fe3+还原
【点睛】制备无水FeCl3的过程中,要尽量采取措施抑制FeCl3的水解。
三、实验题
12.食盐中加可预防碘缺乏症。某研究小组制取并对其纯度进行测定。
Ⅰ.制取样品
①原理:
②装置:(C的加热装置已省略)
Ⅱ.分离提纯
①取C中溶液,加入浓盐酸,搅拌冷却,过滤,洗涤,得到粗产品。
②将粗产品溶于水,加入KOH调pH至中性,得产品。
回答下列问题:
(1)用装置A制取氯气,可选择的氧化剂有_______。
A.高锰酸钾 B.氯酸钾 C.二氧化锰 D.氯化钾
(2)橡胶管a的作用是_______;该装置的设计缺陷是_______。
(3)配制一定浓度KI溶液,下列仪器一定不需要的是_______(填仪器名称)。
(4)装置C中溶液有KI剩余,加入浓盐酸会导致产率偏小,原因是_______(用离子方程式表示)。
III.测定产品纯度
a.取产品配成250mL溶液,取25mL,加稍过量的KI与盐酸溶液,加几滴淀粉指示剂,用标准液滴定至终点,测得消耗标准液的平均体积为VmL。
b.不加产品,其它操作步骤、所用试剂及用量与步骤a完全相同,测得消耗标准液的平均体积为。(已知:)
(5)步骤b的目的是_______。
(6)计算该样品的纯度:_______(填数学表达式)。
(7)某同学为证明食盐中含有,请你帮他完成试剂的选择:家用食盐、干海带(含有)、___(限选生活中常用的物质)。
【答案】(1)AB
(2) 使烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,便于液体顺利留下 缺少尾气处理装置
(3)坩埚和蒸馏烧瓶
(4)
(5)空白对照实验
(6)
(7)食醋,淀粉等【酸可以为:柠檬酸、苹果醋、洁厕灵等;淀粉可以为:馒头、面包、土豆、淘米水等】
【分析】A装置在常温下制取氯气,B装置除氯气中的氯化氢,C装置内氯气和KI、KOH反应生成,C中溶液加入浓盐酸生粗品,粗品溶于水,加入KOH调pH至中性得。
【详解】(1)用装置A在常温下制取氯气。高锰酸钾和浓盐酸在常温下反应生成氯化钾、氯化锰、氯气、水;氯酸钾和浓盐酸在常温下反应生成氯化钾、氯气、水;二氧化锰和浓盐酸在常温下不反应;氯化钾和浓盐酸不反应,所以可选择的氧化剂有AB;
(2)橡胶管a连接分液漏斗上口和烧瓶,使烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,便于液体顺利留下;氯气有毒,污染空气,该装置的设计缺陷是缺少尾气处理装置;
(3)配制一定浓度KI溶液,步骤有:计算、称量、溶解并冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、容量瓶、胶头滴管,所以不需要的仪器是坩埚和蒸馏烧瓶。
(4)装置C中溶液有KI剩余,加入浓盐酸发生反应,会导致产率偏小。
(5)步骤b是空白对照实验。
(6)滴定关系式,反应生成的碘消耗标准液的体积是,则样品中的物质的量为,则样品的纯度是。
(7)根据,I2能使淀粉变蓝,某同学为证明食盐中含有,选用的试剂有食盐、干海带(含有)、食醋、淀粉。
四、填空题
13.“绿水青山就是金山银山”,运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)CO还原NO的反应为。部分化学键的键能数据如下表(CO以键构成):
化学键
1076
945
745
①由以上数据可求得NO的键能为_______。
②写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施_______。
(2)一定条件下,向某恒容密闭容器中充入和,发生的反应。
①图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为_______(填“a”或“b”),其判断依据是_______。
②若、,测得在相同时间内不同温度下的转化率如图所示,则在该时间段内,在时恰好达到化学平衡,此时容器内的压强与反应开始时的压强之比为_______。
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化与NOx反应生成。与生成的反应中,当生成吋,转移的电子数为_______mol。
【答案】(1) 增大压强、降低温度,或者增大CO与NO 的投料比
(2) a 该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,平衡常数减小,因此图中能表示该反应的平衡常数 K 与温度 T 之间的变化关系曲线为a 17∶25
(3)
【详解】(1)①CO 还原 NO 的反应为 2CO(g)+2NO(g)⇌ 2CO2(g)+N2(g)ΔH=-d kJ/mol(d>0),设NO 的键能为x kJ/mol,根据反应可知反应的ΔH=2a+2x-2×2c-b=-d,解之得x=kJ/mol;
②该反应为气体总体积减小的放热的可逆反应,因此若要提高 NO 平衡转化率,可以采用增大压强、降低温度,或者增大CO与NO 的投料比的方法达到目的;
(2)①反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50 kJ·mol-1,该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,平衡常数减小,因此图中能表示该反应的平衡常数 K 与温度 T 之间的变化关系曲线为a;
②可逆反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),列三段式进行计算:在温度为T2时,氢气的转化率为80%;
同温同体积时,气体的压强之比与物质的量成正比,故b点时对应的压强与反应开始时的压强之比为:3.4:5.0=17∶25;
(3)NH3与NO2生成N2的反应中,反应方程式为8NH3+6NO2=7N2+12H2O,该反应中生成7 mol N2时,转移的物质的量为8mol×3=24mol,则生成,即1mol氮气转移电子物质的量mol,
故答案为:。
五、结构与性质
14.铁及其化合物在生活中有着广泛的应用。
(1)铁铜都是生产中最常用的金属材料,高温炼铜的反应之一为:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2
①Cu+基态核外电子排布式为_______。
②Fe2+、Fe3+与CN-络合为某离子的结构如下图所示。
该离子可形成铁蓝钾盐,其钾盐的化学式为_______。
(2)一种以二茂铁为骨架的新型手性膦氮配合物结构示意图如下所示,其中Ph表示苯基,Ir为铱元素。该结构中是否含有手性碳原子_______(填“是”或“否”),P原子的杂化方式为_______,分子中不含有的化学键类型是_______。(填标号)。
a.离子键b.配位键c.极性键d.非极性键e.σ键f.π键
(3)已知:半径r(Fe2+)
【答案】(1) [Ar]3d10 KFeFe(CN)6或KFe2(CN)6
(2) 是 sp3杂化 a
(3) 低于 Fe2+的半径小于Co2+,FeO更稳定,因此FeCO3比CoCO3易分解(或:Fe2+的半径小于Co2+,FeO的晶格能大于CoO的晶格能)
(4) 6 八
【详解】(1)①Cu为29号元素,故Cu+基态核外电子排布式为[Ar]3d10。
②根据图示可知:在该晶胞中,含有Fe2+、Fe3+各是4×,含有CN-数目为12×=3,则n(Fe2+):n(Fe3+):n(CN-)=::3=1:1:6,根据化合物中元素化合价代数和为0,可知晶体中含有K+数目为6-2-3=1,故该晶体化学式为KFeFe(CN)6或KFe2(CN)6。
(2)碳原子周围连接4个不同的原子或原子团,则为手性碳原子,故物质中与-N=相连的C为手性碳原子;由图可知,P原子形成4根σ键,则P原子的价层电子对数为4,则其杂化方式为sp3;该分子中,N、P原子与Ir之间形成配位键,存在C-H键、C-O键、N-H键等极性共价键,存在C-C非极性共价键,两原子之间的共价键有且只有一个是σ键,C=N双键中有一个σ键,一个π键,含有离子键,故选a。
(3)Fe2+的半径小于Co2+,FeO更稳定,因此FeCO3比CoCO3易分解(或:Fe2+的半径小于Co2+,FeO的晶格能大于CoO的晶格能),故分解温度为FeCO3低于CoCO3。
(4)由晶胞可知与体心Fe2+距离最近且等距离的S在面心,数目为6;这些S一起构成了正八面体空隙;如图中正八面体的底面积为pm2,体积为×××2pm3=pm3。
六、有机推断题
15.化合物H是用于治疗慢性阻塞性肺病奥达特罗的合成中间体,其合成路线如下:
已知:Ⅰ.代表
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)A的名称为_______;B中官能团的名称为_______;
(2)D→E的反应类型为_______,反应⑤条件中的作用是_______;
(3)有机物M的分子式为,则M→H的反应方程式为_______;
(4)有机物N是反应②过程中的副产物,其分子式为,则N的结构简式为;_______;
(5)设计以苯酚和光气(COCl2)为原料合成的合成路线。______
【答案】(1) 对苯二酚(或1,4-苯二酚) 羟基(酚羟基)、羰基(酮基)
(2) 还原反应 与生成的HCl反应,促进平衡正向移动,提高原料利用率
(3)+NaOH +NaBr+H2O
(4) (或写成:)
(5)
【分析】根据A生成B的反应条件可知该反应与信息Ⅱ类似,根据B的结构简式可知A应为;有机物M的分子式为C17H16O4NBr,而G的分子式为C17H14O4NBr,可知G生成M的过程中发生了酮羰基与氢气的加成,所以M为。
【详解】(1)A的结构简式为,有两个处于对位的酚羟基,所以名称为对苯二酚(或1,4-苯二酚);根据B的结构简式可知其官能团为酚羟基、羰基;
(2)对比D和E的结构简式可知D中硝基变为氨基,应为还原反应;根据E和F的结构简式可知E生成F的过程为取代反应,反应过程中会有HCl生成,碳酸钾可以与生成的HCl反应,促进平衡正向移动,提高原料利用率;
(3)M的结构简式为,该反应的化学方程式为+NaOH +NaBr+H2O;
(4)根据B、C的结构简式可知该过程中B中的一个酚羟基上的氢原子被取代,根据反应机理和副产物的分子式可知,副产物应是两个酚羟基上的氢原子都被取代,所以N为 (或写成:);
(5)苯酚为,类比C生成F的过程可知由苯酚和光气(COCl2)为原料合成的路线为。
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