2022-2023学年云南省昆明市一中高三下学期第二次测试化学试卷含解析
展开昆明市重点中学2022-2023学年高三下学期第二次测试化学试卷
考试时间:60分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1.2019年世界地球日主题:珍爱美丽地球,守护自然资源.下列说法符合这一主题的是
A.使用一次性碗筷可以方便人们的生活 B.垃圾分类回收可以节约资源、减少污染
C.节日燃放烟花爆竹可以增加喜庆气氛 D.大量施用农药、化肥可以提高农作物产量
2.乙苯与在光照条件下反应生成两种一氯取代物,反应过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 比 稳定
B.反应①比反应②的速率快
C.选择合适催化剂可提高单位时间内取代物2的含量
D.若升温时取代物2的含量提高,则原因是反应②平衡正向移动
3.下列物质互为同位素的是
A.13N和14N B.金刚石和石墨 C.H2O和H2O2 D.CO和CO2
4.氯气是一种很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中不正确的是
A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
C.光照和的混合气体时,因迅速化合而爆炸
D.常温下,干燥的氯气能和Fe反应
5.室温下,用mmol/L的二甲胺[(CH3)2NH]溶液(二甲胺在水中的电离与一水合氨相似)滴定10.00mL0.1mol/L的盐酸溶液。溶液pH随加入二甲胺溶液体积变化曲线如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是
A.本实验应该选择酚酞作指示剂
B.室温下,
C.a点溶液中水的电离程度最大
D.b点溶液中存在:c[(CH3)2NH]>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
6.能正确表示下列反应的离子方程式的是
A.溶液中通入少量:
B.溶液中通入少量:
C.向稀溶液中加入盐酸:
D.碳酸氢铵溶液与足量的溶液混合后加热:
7.用为的浓溶液吸收一定量的氯气,充分反应后溶液中只含有、、三种溶质。下列判断不正确的是
A.可能为9:4:1
B.若反应中转移的电子的物质的量为,则
C.被吸收的氯气的物质的量为
D.可能为14:9
第II卷(非选择题)
二、实验题
8.溶液配制是实验室必须完成的一项工作,请完成以下内容:
(1)某实验所用1.0mol/L盐酸是用36.5%密度为1.19g/mL的浓盐酸配置的,则该浓盐酸的物质的量浓度是__,配制480mL1.0mol/L稀盐酸需要量筒量取该浓盐酸__mL。配制溶液时除了量筒、烧杯、玻璃棒外还需要用到的玻璃仪器为__。
(2)下列哪些操作会使所配置的溶液的浓度偏小__。
A.用量筒量取浓盐酸时,俯视量筒的刻度
B.容量瓶未干燥即用来配制溶液
C.浓盐酸在烧杯中稀释时,搅拌时间过长
D.定容完成后,将容量瓶倒置摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至刻度线
E.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
F.烧杯中有少量水
三、工业流程题
9.实验室用软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制取Mn2O3和单质硫,其实验流程如下:
已知:① 在碱性条件下,二价锰以Mn(OH)2形式稳定存在,三价锰以MnOOH形式稳定存在。Mn(OH)2和MnOOH均难溶于水和碱性溶液。
②无水MnSO4晶体熔点700 ℃,在不同温度下它和MnOOH固体受热发生分解:
4MnSO42Mn2O3+4SO2↑+O2↑;2MnOOHMn2O3+H2O↑。
(1)溶浸过程中生成MnSO4、Fe2(SO4)3及单质S,该反应的化学方程式为________。
(2)室温下,为使杂质离子浓度小于1×10-6mol·L-1,除铁步骤中需调节溶液pH范围为________(已知:Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16、Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀)
(3)为提高Mn2O3的产率,流程中两次过滤操作后均需对滤渣进行洗涤,并________。
(4)(NH4)2S溶液浸取过滤Ⅰ得到的滤渣时发生反应:(NH4)2S +xS(NH4)2Sx+1,单质硫转化为多硫化铵[(NH4)2Sx+1]转移到液相中。实验时采用过量的饱和(NH4)2S溶液浸取的目的是________。将多硫化铵溶液置于如图所示的装置中,控制在90 ℃条件下分解,单质硫的提取率可达98%。实验中适宜的加热方式为____________________。
(5)请补充完整由MnSO4溶液制备较纯净Mn2O3的实验方案:向MnSO4溶液中________,72 h后得到产品Mn2O3。(须使用的试剂:0.2 mol·L-1氨水、3%H2O2溶液、BaCl2溶液、热水)
四、原理综合题
10.氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运;氨气及铵盐同时也是空气和水体污染物,需用化学方法除去。
Ⅰ.氨热分解法制氢气:
(1)已知反应 kJ/mol,在___________(较高/较低)温度下反应能自发进行。
(2)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.1mol 通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容器体积不变,时反应达到平衡,用H2的浓度变化表示0~时间内的反应速率v(H2)______(用含的代数式表示)
②时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是______(用图中a、b、c、d表示)。
③下列措施一定可以提高平衡体系中的体积分数,又能加快反应速率的是___________。
a.适当升高温度 b.适当降低温度 c.加入催化剂 d.降低压强 e.将生成物中的氮气液化分离出体系
(3)Ⅱ:某研究小组用NaClO氧化法处理氨氮废水,使氨氮(包含、等微粒)完全氧化成氮气而减少水污染。氧化过程中进水pH对氨氮去除率的影响如图所示:
(已知:HClO的氧化性比NaClO强;NH3比更易被氧化)
①氨氮去除率随进水pH的增大先降低后升高的原因为___________。
②电化学除氨原理为:氨氮被电极表面产生的强氧化性物质氧化而去除,实际过程中在氨氮废水中投加氯离子,能显著提高去除效率,其原因是___________。(排除导电性变化原因)
五、有机推断题
11.地诺帕明()是治疗心力衰竭的药物。该化合物的一种合成路线如下图所示:
已知:Bn为苄基()
回答下列问题:
(1)地诺帕明分子中的含氧官能团为___________(填官能团名称),B合成C的反应类型为___________,Bn-Cl的作用是___________。
(2)上述流程中,化合物A的同分异构体中含苯环的酯有___________种。其中,1H-NMR有四组峰,且在加热条件下能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀的同分异构体的结构简式为___________。
(3)上述流程中,C和D反应合成E的方程式为___________。
(4)化合物F可能具有的性质为___________(填标号)
a.水溶液显酸性
b.遇FeCl3溶液显紫色
c.一定条件下,1mol化合物F最多能与6 mol H2反应
(5)已知(a),(b),根据已知条件,写出以化合物A为原料经3步合成地诺帕明的合成路线(其它试剂任选) ______。
参考答案:
1.B
【详解】A.使用一次性碗筷会破坏森林,不利于环保,A不符合题意;
B.垃圾分类回收可以节约资源、减少污染,提高资源利用率,B符合题意;
C.节日燃放烟花爆竹会产生污染物,C不符合题意;
D.大量施用农药、化肥会污染水源和土壤,应该合理使用,D不符合题意;
故选B。
2.D
【详解】A.由图示原理知,取代物1为 ,取代物2为 ,取代物2能量低,稳定,故 比 稳定,A正确;
B.反应①活化能比反应②小,故反应①反应速率比反应②快,B正确;
C.选择合适催化剂,可降低反应②活化能,加快反应②反应速率,提高单位时间内取代物2的产率,C正确;
D.两个反应均为放热反应,升温,平衡均逆向移动,D错误;
故答案选D。
3.A
【详解】A.13N和14N是质子数相同、中子数不同的原子,13N和14N互为同位素,A正确;
B.金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质,属于同素异形体,B错误;
C.H2O和H2O2是由氢氧两种元素组成的不同化合物,C错误;
D.CO和CO2是由碳氧两种元素组成的不同化合物,D错误;
故选A。
4.D
【详解】A.将铜丝加热至红热,然后趁热插入盛有氯气的集气瓶中,看到铜丝在氯气里剧烈燃烧,并生成棕黄色的烟,A正确;
B.氯气溶于水后,能与水发生歧化反应,生成HClO和HCl,由于HClO见光易分解,所以久置氯水最终变为稀盐酸,B正确;
C.光照盛有和混合气体的集气瓶,因迅速化合并放出大量的热而使气体体积迅速膨胀,从而引起爆炸,C正确;
D.常温下,干燥的氯气与Fe不能发生反应,若加热或氯气潮湿,则可发生反应,D不正确;
故选D。
5.B
【分析】二甲胺[(CH3)2NH]为一元弱碱,二甲胺在水中的电离与一水合氨相似,二甲胺[(CH3)2NH]电离方程式为(CH3)2NH•H2O⇌(CH3)2NH+OH-,电离平衡常数Kb[(CH3)2NH•H2O]=,(CH3)2NH2Cl是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,结合电荷守恒关系分析解答。
【详解】A.用二甲胺溶液滴定盐酸溶液达到滴定终点时生成强酸弱碱盐(CH3)2NH2Cl,溶液呈酸性,应该选择甲基橙作指示剂,故A错误;
B.(CH3)2NH2Cl是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,电荷关系为c[(CH3)2NH]+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),图中a点时溶液呈中性,c(OH-)=c(H+)=10-7mol/L、并且二甲胺溶液过量、c[(CH3)2NH]=c(Cl-)==0.05mol/L,剩余(CH3)2NH的浓度c[(CH3)2NH•H2O]==0.5(m-0.1)mol/L,电离方程式为(CH3)2NH•H2O⇌(CH3)2NH+OH-,则电离平衡常数Kb[(CH3)2NH•H2O]===×10-7,故B正确;
C.强酸弱碱盐能够促进水的电离,并且其浓度越大、促进作用越强,二者恰好完全反应时生成(CH3)2NH2Cl,此时溶液呈酸性,图中a点呈中性、二甲胺过量,所以a点以前的某点溶液中水的电离程度最大,故C错误;
D.图中b点溶液的pH=8、呈碱性,c(OH-)>c(H+),溶液中主要离子为(CH3)2NH和Cl-,电荷关系为c[(CH3)2NH]+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),所以有c[(CH3)2NH]>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D错误;
故选B。
6.C
【详解】A.还原性:I->Fe2+,故离子方程式为Cl2+2I-=I2++2Cl-,A错误;
B.NaClO溶液中通入少量SO2反应生成HClO、Na2SO4和NaCl,故离子方程式为SO2 +3ClO-+H2O=2HClO +SO +Cl-,B错误;
C.酸性条件下,硝酸根能氧化二价铁离子,故离子方程式为3Fe2++4H++NO =3Fe3++NO↑+2H2O,C正确;
D.碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液反应,碳酸氢根不能拆,故离子方程式为HCO +NH +2OH-=NH3 +H2O+CO ,D错误;
故选C。
7.C
【详解】A.若=9:4:1,则该反应为,电子守恒,故A正确;
B.若溶质只为、时,发生反应,的完全反应时转移电子0.3mol,若溶质只为、时,发生反应,的完全反应时转移电子0.5mol,所以若反应中转移的电子的物质的量为,则,故B正确;
C.根据反应和,可知任何情况下的完全反应时吸收的氯气为0.3mol,故C错误;
D.根据反应,的完全反应时,,故D正确;
故选C。
8. 11.9mol/L 42.0 500mL容量瓶、胶头滴管 ACD
【分析】实验室没有480mL的容量瓶,选取500mL容量瓶进行配制,浓盐酸配制稀盐酸属于溶液定量稀释,一般步骤为计算→量取→稀释→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀,结合步骤分析解答。
【详解】(1)依据c=计算36.5%密度为1.19g/mL的浓盐酸的物质的量浓度c=mol/L=11.9mol/L;稀释前后溶质的物质的量不变,11.9mol/L×V=1.0mol/L×500mL,解得需要量筒量取该浓盐酸的体积V=42.0mL;配制过程中量取需要用到量筒和胶头滴管,稀释用到烧杯和玻璃棒,转移用到500mL容量瓶,因此除了量筒、烧杯、玻璃棒外还需要用到的玻璃仪器为500mL容量瓶、胶头滴管,故答案为:11.9mol/L;42.0;500mL容量瓶、胶头滴管;
(2)A.用量筒量取浓盐酸时,俯视量筒的刻度,导致浓盐酸体积偏小,HCl的物质的量偏小,浓度偏小;
B.由于定容时还要加水,因此容量瓶未干燥即用来配制溶液对结果无影响;
C.浓盐酸易挥发,浓盐酸在烧杯中稀释时,搅拌时间过长,HCl挥发,HCl物质的量偏小,浓度偏小;
D.定容完成后,将容量瓶倒置摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至刻度线,溶液体积偏大,浓度偏小;
E.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线,溶液体积偏小,浓度偏大;
F.烧杯中有少量水,对结果无影响;
故答案为:ACD。
9. 3MnO2+2FeS2+6H2SO4=3MnSO4+Fe2(SO4)3+4S+6H2O 3.0<pH<7.1 将洗涤后的滤液合并入过滤后的滤液中 增大单质硫的浸取率 水浴加热 加入过量3%过氧化氢溶液和0.2 mol·L-1氨水,不断搅拌,直至生成大量沉淀,过滤,用热水洗涤沉淀2~3次,直至滤液中滴加BaCl2溶液不再出现浑浊,将沉淀转移入加热装置,控制温度在250 ℃加热
【分析】(1)溶浸时加入的是软锰矿、黄铁矿、硫酸,依据加入的物质和生成的物质写出化学方程式;
(2)当铁离子浓度小于10-6mol/L,铁离子认为完全除去,c3(OH-)=,c(H+)=,计算pH;
(4)加热的温度在100℃以下,利用水浴加热。
【详解】(1)溶浸过程中加入的有MnO2和 FeS2,生成MnSO4、Fe2(SO4)3及单质S,依据电子守恒进行配平,反应的化学方程式是3MnO2+2FeS2+6H2SO4=3MnSO4+Fe2(SO4)3+4S+6H2O,
故答案为:3MnO2+2FeS2+6H2SO4=3MnSO4+Fe2(SO4)3+4S+6H2O;
(2)c3(OH-)===10-33,c(OH-)=10-11 ,c(H+)===10-3,pH=3.0,锰离子沉淀时pH值是7.1,所以除去杂质铁离子调节pH值的范围是3.0-7.1,
故答案为:3.0<pH<7.1;
(3)为提高Mn2O3的产率,对滤渣进行洗涤,并将洗涤后的滤液合并入过滤后的滤液中,
故答案为:将洗涤后的滤液合并入过滤后的滤液中;
(4)实验时采用过量的饱和(NH4)2S溶液浸取过滤Ⅰ得到的滤渣S,因为(NH4)2S +xS(NH4)2Sx+1,单质硫转化为多硫化铵[(NH4)2Sx+1]转移到液相中,目的是增大单质硫的浸取率,因为控制温度在90 ℃,可以用水浴加热,
故答案为:增大单质硫的浸取率;水浴加热;
(5)无水MnSO4加热分解虽然也能得到Mn2O3,但加热温度较高,而且会产生有毒气体SO2,所以采取把MnSO4转化为MnOOH,然后在250 ℃下加热分解制得。把MnSO4转化为MnOOH,锰元素的化合价升高,需要加入氧化剂过氧化氢,加入氨水,生成MnOOH,控制温度250℃,使其分解得到Mn2O3,
故答案为:加入过量3%过氧化氢溶液和0.2 mol·L-1氨水,不断搅拌,直至生成大量沉淀,过滤,用热水洗涤沉淀2~3次,直至滤液中滴加BaCl2溶液不再出现浑浊,将沉淀转移入加热装置,控制温度在250 ℃加热。
10.(1)较高
(2) b a
(3) pH为1.25~2.75时,随着pH升高,NaClO含量增大,HClO含量降低,氧化性减弱,去除率下降;pH为2.75~6.00时,氨氮废水中NH3含量增大,氨氮更易被氧化(分两部分答出物质存在形式随pH变化的相关内容即给满分) 氯离子在阳极产生氯气、次氯酸或次氯酸根(提到其中任何一个氧化性物质即得满分)等强氧化剂,能有效地氧化去除氨氮
【解析】(1)
该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应,△H>0,△S>0,要使反应自发进行,△G=△H-T△S<0,则反应自发进行的外界条件是较高温度条件下;
(2)
①根据图象可知,在反应达到平衡时H2的平衡分压为120 kPa,由于气体的物质的量的比等于压强之比,则n(H2)=,用H2的浓度变化表示0~时间内的反应速率v(H2)=;
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,则N2的压强迅速变为原来的2倍,然后是增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,最终达到平衡时比t1时的2倍小,则图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是b;
③a.适当升高温度,化学反应速率加快;化学平衡会向吸热的正反应方向移动,导致H2的体积分数增大,a符合题意;
b.适当降低温度,化学反应速率减慢;且化学平衡会向放热的逆反应方向移动,导致H2的体积分数减小,b不符合题意;
c.加入催化剂会使化学反应速率加快,但化学平衡不移动,因此不能提高平衡体系中H2的体积分数,c不符合题意;
d.降低压强,化学反应速率减小;化学平衡向气体体积增大的正反应方向移动,导致平衡体系中H2的体积分数增大,d不符合题意;
e.将生成物中的氮气液化分离出体系,化学反应速率减小;化学平衡正向移动,导致平衡体系中H2的体积分数增大,e不符合题意;
故合理选项是a;
(3)
①根据图示可知:在溶液pH为1.25~2.75时,随着pH升高,NaClO含量增大,HClO含量降低,氧化性减弱,去除率下降;当溶液pH为2.75~6.00时,氨氮废水中NH3含量增大,氨氮更易被氧化;
②电化学除氨原理为:氨氮被电极表面产生的强氧化性物质氧化而去除,实际过程中在氨氮废水中投加Cl-,能显著提高去除效率,这是由于Cl-能在阳极产生Cl2、HClO或ClO-等强氧化性物质,能有效地氧化去除氨氮,因而能显著提高氨氮去除效率。
11. 羟基、醚键 氧化反应 保护酚羟基,防止酚羟基被氧化 6 +→+H2O a
【分析】和Bn-Cl发生取代反应生成,和SeO2发生氧化反应生成,和D(C10H15NO2)反应生成,则D为。
【详解】(1)分子中的含氧官能团为:羟基、醚键;和SeO2发生氧化反应生成,反应类型为氧化反应;Bn-Cl的作用是保护酚羟基,防止酚羟基被氧化;
(2)的同分异构体中含苯环的酯有、、、、、,共6种;其中,有1H-NMR有四组峰,说明含有四种不同环境的H原子,且在加热条件下能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,说明含有醛基,符合条件的同分异构体为:;
(3)有分析可知D为,和反应生成,化学方程式为+→+H2O;
(4)a.F为强酸弱碱盐,水解溶液显酸性,a项正确;
b.F中没有酚羟基,遇FeCl3溶液不会显紫色,b项错误;
c.1个F中含有3个苯环,所以一定条件下,1mol化合物F最多能与9mol H2反应,c项错误;
答案选a;
(5)和发生取代反应生成,和发生取代反应生成, 和NaBH4发生还原反应生成,合成路线为。
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