广东省实验中学2020届高三上学期第一次月考化学试题
展开1.化学与人类生产、生活密切相关,下列有关说法不正确的是
A. “海水淡化”可以解决“淡水供应危机”,向海水中加入净水剂明矾可以使海水淡化
B. 将“地沟油”变废为宝,可制成生物柴油和肥皂
C. 水泥冶金厂常用高压电除去工厂烟尘,利用了胶体的性质
D. 用活性炭为糖浆脱色和用SO2漂白纸浆的原理不同
【答案】A
【解析】
净水剂明矾中的铝离子水解生成胶体除去水中的悬浮物,不能除掉食盐,故A错;可用地沟油” 制成生物柴油和肥皂可,用变废为宝, 故B正确;水泥冶金厂常用高压电除去工厂烟尘,利用了胶体的聚沉,故C正确;活性炭为糖浆脱色利用活性炭的吸附性,用SO2漂白纸浆是SO2和色素发生反应。两者的原理不同,故D正确;答案:A。
2.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,将通入水中发生反应,转移的电子数为
B. 常温常压下,与混合物含有的氧原子数为
C. 将与过量反应转移的电子数为
D. 标准状况下,中所含电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A. 氯气与水的反应为可逆反应,标况下22.4L氯气与水反应,转移的电子数小于NA,A错误;
B. 氧气与臭氧均是由氧原子构成的,故该混合气体的质量是由氧原子提供的,48g该混合气体含有的氧原子的物质的量为48g÷16g/mol=3mol,即氧原子数为3NA,B正确;
C. 78g过氧化钠的物质的量为78g÷78g/mol=1mol,其与二氧化碳反应,会发生歧化反应,故转移的电子数为1NA,C错误;
D. 重水的摩尔质量为20g/mol,故18g重水所含的电子数<10NA,D错误;
故答案选B。
3.正确表示下列反应的离子反应方程式为
A. 向FeBr2溶液中通入足量氯气:2Fe2++4Br﹣+3Cl2═2 Fe3++2 Br2+6Cl﹣
B. 向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42﹣沉淀完全:
C. 稀溶液与过量的KOH溶液反应:
D. 醋酸除去水垢:
【答案】A
【解析】
【详解】A. FeBr2溶液中通入足量氯气,反应生成氯化铁和溴,反应的离子方程式为:2Fe2++4Br﹣+3Cl2═2 Fe3++2 Br2+6Cl﹣,故A正确;
B. 明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42﹣沉淀完全,铝离子转化成偏铝酸根离子,正确的离子方程式为:2Ba2++4OH﹣+Al3++2SO42﹣═2BaSO4↓+AlO2﹣+2H2O,故B错误;
C. NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液,生成碳酸钠、一水合氨、水,正确的离子反应为:NH4++HCO3﹣+2OH﹣═CO32﹣+H2O+NH3•H2O,故C错误;
D. 醋酸和碳酸钙都需要保留化学式,正确的离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO﹣,故D错误;
故选A。
4.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间的转化关系如图所示,下列有关物质的推断正确的是
| 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
A | S | |||
B | ||||
c | Fe | |||
D |
A. A B. B C. c D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A. 硫不能直接生成三氧化硫,错误;
B. 各物质符合如图所示转化关系,正确;
C. 氯气是强氧化性的物质,与铁反应只能生成FeCl3,错误;
D. Al3+与NH3·H2O反应只能生成氢氧化铝,不能生成AlO2—,错误;
故答案选B。
5.纳米Fe3O4晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂,用于疾病的诊断和治疗,其制备过程如图所示,下列叙述不合理的是
A. 在反应②中,的作用可能是促进氯化铁水解
B. 直接加热FeCl3溶液也可以得到Fe3O4
C. 反应③的化学方程式是6FeOOH+CO=2Fe3O4+3H2O+CO2
D. 纳米四氧化三铁形成的分散系,有可能产生丁达尔效应
【答案】B
【解析】
【详解】A.因反应②环丙胺不参加反应,但加快反应速率,即加快了氯化铁水解,A正确;
B.直接加热FeCl3溶液,促进了氯化铁的水解,HCl易挥发,最终氢氧化铁分解生成氧化铁,不会得到四氧化三铁,B错误;
C.由制备过程图可知,反应③反应物为FeOOH和CO,由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应为:6FeOOH+CO═2Fe3O4+3H2O+CO2,C正确;
D.纳米四氧化三铁分散在适当分散剂中,属于胶体分散系,则具有丁达尔现象, D正确;
故合理选项是B。
6.下列实验合理的是
A. 证明非金属性
B. 吸收氨气,并防此倒吸
C. 制备并收集少量气体
D. 制备少能氧气
【答案】B
【解析】
【详解】A. 盐酸挥发,与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,图中装置不能说明碳酸的酸性大于硅酸,则不能比较非金属性,故A错误;
B.四氯化碳的密度比水大,不溶于水,可使气体与水隔离,从而可防止倒吸,所以B选项是正确的;
C.二氧化氮与水反应,不能利用排水法收集,故C错误;
D.过氧化钠为粉末固体,隔板不能使固体与液体分离,则图中装置不能用于制备少量氧气,故D错误;
所以B选项是正确的.
7.是制备活性ZnO中间体,以锌焙砂(主要成分为ZnO,含少量、等离子)为原料制备的工艺流程如图,下列说法不正确的是
A. 当,的混合溶液呈中性时,
B. “浸取”时为了提高锌的浸出率,可采取的措施是搅拌、适当加热
C. “浸取”时加入的过量,生成的离子方程式为:
D. “过滤Ⅲ”所得滤液可循环使用,其主要成分的化学式是
【答案】D
【解析】
【分析】
制备2Zn(OH) 2•ZnCO 3流程为:锌焙砂(主要成分为ZnO,含少量Cu 2+、Mn 2+等离子)中加入硫酸铵、氨水、双氧水,双氧水将锰离子氧化成二氧化锰,过滤后在滤液中加硫化铵,再过滤,除去铜离子,蒸氨除去多余的氨气,加入碳酸氢铵得到2Zn(OH) 2•ZnCO 3和二氧化碳气体,过滤得2Zn(OH) 2•ZnCO 3,滤液为硫酸铵溶液。
【详解】A. 与的混合溶液中存在电荷守恒,,25℃时,pH=7溶液显中性,氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,所以,A正确;
B. 搅拌可增大接触面积,增大反应速率,适当加热,可增大反应速率,故B正确;
C. “浸取”时加入的过量,溶液呈碱性,双氧水将Mn元素氧化为二氧化锰,方程式为,C正确;
D. 过滤Ⅲ”所得滤液为硫酸铵溶液 , 可循环使用 , 其化学式为,D错误;
故答案选D。
8.(1)如图各物质中,A、B、C是常见金属单质,甲、乙、丙是气体且乙是黄绿色的气体(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
写出有关反应的离子方程式:
反应①_____。
反应②_____。
反应③_____。
(2)沉Co是用碳酸氢铵将中的形成碳酸盐沉淀,试写出化学方程式:____。
(3)铁硼矿(主要成分为)可以制得硼酸,试写出铁硼矿与硫酸反应的化学方程式:___。
(4)工业上用软锰矿(主要成分)制备锰酸钾。写出、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式:___。
(5)将氨气通入石灰乳,加入溴,于65℃进行反应也可制得溴化钙,此反应中还生成一种无色气体,写出反应的化学方程式:___。
【答案】 (1). (2). (3). (4). CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O (5). (6). (7).
【解析】
【详解】(1)金属单质A的焰色反应为黄色,应为Na,与水反应生成的气体甲为H2,D为NaOH,有特殊颜色的气体乙为,则丙为HCl,E为盐酸,能与NaOH反应生成氢气的B为Al,红褐色沉淀H为,则C为Fe,F为FeCl2,G为FeCl3。
反应①为钠和水的反应,反应的方程式为,反应②为氢氧化钠与铝的反应,反应的离子方程式为,反应③为和的反应,反应的离子方程式为。
(2)用碳酸氢铵将CoSO4中的Co2+形成碳酸盐沉淀,方程式为CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O;
(3)铁硼矿与硫酸反应的化学方程式为;
(4)碱性条件下,二氧化锰被氧气氧化的方程式为;
(5)反应生成的无色气体为氮气,方程式为。
9.铵明矾常用作食品工业的膨松剂、某化学兴趣小组设计如下实验方案制备铵明矾并测定其组成。
已知:
①铵明矾为无色透明晶体,在水中的溶解度随温度升高而增大。
②铵明矾250℃时失去结晶水,280℃时开始分解。
I.制备铵明矾
甲同学制备铵明矾的简易流程如图所示。
(1)步骤②中发生反应的离子方程式为____。
(2)操作1为____、___、过滤、洗涤、干燥。
II.测定铵明矾的组成
(3)乙同学设计下列实验装置测定铵明矾中结晶水的含量(装置B和装置C中的碳石灰均足量)。
①装置A中应控制反应温度的范围为___﹔气体x不能选用___(填“N2”“Ne”或“CO2”)。
②装置C的作用为___。
(4)丙同学利用下列实验装置测定铵明矾中氮元素的含量。
①按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为___(填装置接口处的小写字母)。
②用该装置进行实验时,即使氢氧化钠足量且实验过程中无NH3逸出,测得样品中氮元素的含量仍偏低,其原因可能是___。
【答案】 (1). (2). 蒸发浓缩 (3). 冷却结晶 (4). 250℃~280℃ (5). CO2 (6). 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置B,干扰实验 (7). (8). 反应结束后,残留在装置中的氨未被浓硫酸吸收
【解析】
【详解】(1)溶液1成酸性,向酸性溶液中通入氨气,离子方程式为;
(2)操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(3)①根据题目所给信息,铵明矾在250℃时失去结晶水,280℃时开始分解,要测铵明矾中结晶水的含量,温度应当控制在250℃~280℃,由于二氧化碳会被碱石灰吸收,造成实验误差,故不能使用二氧化碳;
②装置C防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置B,干扰实验;
(4)①按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为;
②反应结束后,残留在装置中的氨未被浓硫酸吸收,导致即使氢氧化钠足量且实验过程中无NH3逸出,测得样品中氮元素的含量仍偏低。
10.是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为、,还含少量、、MnO等),制取的工艺流程如图1:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有、、、、等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
③熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氧化钴。
沉淀物 | |||||
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)写出浸出过程中发生反应的离子方程式____。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式____,若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式____。
(3)“加调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为___。
(4)制得的在烘干时需减压烘干的源因是___。
(5)萃取剂对金属高子的萃取率与pH的关系如图2。向“滤液”中加入萃取剂的目的是___﹔其使用的最佳pH范围是___。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
【答案】 (1). (2). (3). (4). 、 (5). 降低烘干温度,防止产品分解 (6). 除去溶液中的 (7). B
【解析】
【分析】
含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠,可得CoCl2、AlCl3、FeCl2,加入NaClO3,可得到FeCl3,然后加入Na2CO3调pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoCl2,为得到CoCl2•6H2O晶体,应控制温度在86℃以下,加热时要防止温度过高而失去结晶水,可减压烘干。
【详解】(1)向水钴矿主要成分为、,还含少量、、MnO等,加入盐酸和亚硫酸钠,浸出液含有的阳离子主要有、、、、等,所以和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原,根据电荷守恒和得失电子守恒,反应的离子方程式为: ,
(2)的作用是将氧化成,其反应的离子方程式为:;在酸性条件下, 与氯离子发生氧化还原反应生成氯气,其反应的离子方程式为:↑;
(3) 的作用是将氧化成,加调pH至a,铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:↓↑;铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳,水解的离子方程式为:↓↑,所以沉淀成分为:、,
(4)利用从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体,其操作步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,
(5)根据流程图可以知道,此时溶液中存在、金属离子; 由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可以知道,调节溶液pH在3.0~3.5之间,可使完全沉淀,并防止转化为沉淀。
11.“点击化学”是指快速、高效连接分子的一类反应,例如铜催化的Huisgen环加成反应:。我国科研人员利用该反应设计、合成了具有特殊结构的聚合物F并研究其水解反应。合成线路如图所示:
已知:
(1)化合物A的官能团是____。
(2)反应①的反应类型是____。
(3)关于B和C,下列说法正确的是____(填字母序号)。
a.利用质谱法可以鉴别B和C
b.B可以发生氧化、取代、消去反应
c.可用酸性高锰酸钾溶液检验C中含有碳碳三键
(4)B生成C的过程中还有另一种生成物X,分子式为,核磁共振氢谱显示只有一组峰,X的结构简式为____。
(5)反应②的化学方程式为____。
(6)E的结构简式为____。
(7)为了探究连接基团对聚合反应影响,设计了单体K,其合成路线如图,写出H、I、J的结构简式:____。
(8)聚合物F的结构简式为_____。
【答案】 (1). 醛基、溴原子 (2). 取代反应 (3). ab (4). (5). (6). (7). H为;I为;J为 (8). 或或
【解析】
【详解】(1)由结构可知A含有的官能团有:醛基、溴原子,故答案为:醛基、溴原子;
(2)对比A、B的结构可知,A中苯环上的溴原子被-CCC(CH3)2OH替代,属于取代反应,
(3)a.B与C的相对分子质量不同,可以用质谱法进行鉴别,故a正确;
b.B含有醛基、碳碳三键、醇羟基、苯环,羟基连接碳原子相邻的碳原子上有H原子,可以发生氧化、取代、消去反应,故b正确;
c.醛基、碳碳三键都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能鉴别,故c错误,
故选ab;
(4)B生成C的过程中还有另一种生成物X,分子式为C3H6O,核磁共振氢谱显示只有一组峰,由C的结构可知X的结构简式为;
(5)由D的分子式,可知C与脱去1分子水生成E,C中醛基与氨基反应形成C=N双键,故D为,反应方程式为:;
(6)对比D、E的分子式,应D中的1个−F原子被−N3替代生成E,结合G的结构可知应是含N取代基的对位−F原子被取代,故E为;
(7)醛基氧化生成H为,由K的结构可知,H与HC≡CH发生取代反应生成I为,I的羧基中的−OH被取代生成J,故J为,
(8)由聚合物F水解产物中存在的五元环结构,可知E中碳碳三键、−N3发生加聚反应生成F,反应中形成五元环结构,故F的结构简式为:或或。