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    2020年江西省南昌市高考化学一模试卷
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    2020年江西省南昌市高考化学一模试卷

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    这是一份2020年江西省南昌市高考化学一模试卷,共27页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。

    1.(6分)下列说法正确的是( )
    A.国庆70周年大典放飞的气球由可降解材料制成,主要成分是聚乙烯
    B.歼﹣20上用到的氮化镓材料是一种金属合金材料
    C.我国发射的“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维,是一种无机非金属材料
    D.“绿水青山就是金山银山”。推广聚氯乙烯代替木材,生产快餐盒等,以减少木材的使用
    2.(6分)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
    A.28g晶体硅中含有NA个Si﹣Si键
    B.叠氮化铵(NH4N3)发生爆炸反应:NH4N3═2N2↑+2H2↑,当产生标准状况下22.4L气体时,转移电子的数目为NA
    C.pH=1的H3PO4溶液中所含H+的数目为0.1NA
    D.200mL 1ml/LAl2(SO4)3溶液中Al3+和SO42﹣的数目总和是NA
    3.(6分)下列说法不正确的是( )
    A.C2H6和C6H14一定互为同系物
    B.甲苯分子中最多有13个原子共平面
    C.石油裂解和油脂皂化均是由高分子物质生成小分子物质的过程
    D.制乙烯时,配制乙醇和浓硫酸混合液:先加乙醇5mL,再加入浓硫酸15mL边加边振荡
    4.(6分)下列依据实验操作及现象得出的结论正确的是( )
    A.AB.BC.CD.D
    5.(6分)在K2Cr2O7存在下利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理,其工作原理如图。下列说法正确的是( )
    A.M为电源负极,有机物被还原
    B.中间室水量增多,NaCl溶液浓度减小
    C.M极电极反应式为:+11H2O﹣23e﹣═6CO2+23H+
    D.处理1ml Cr2O72﹣时有6ml H+从阳离子交换膜右侧向左侧迁移
    6.(6分)X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素,Z、W可以形成两种重要化合物ZW2、Z2W2,X、Y的原子半径依次减小,X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2的结构式为Y≡X﹣Z﹣Z﹣X≡Y.下列说法正确的是( )
    A.化合物Z2W2中含有离子键
    B.简单离子半径大小顺序:rY>rW>rZ
    C.元素W的氧化物对应水化物的酸性比Y的强
    D.X和Z组成的化合物中可能所有原子都达到8电子稳定结构
    7.(6分)向某Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中加入少量的BaCl2固体(溶液体积变化、温度变化忽略不计),测得溶液中离子浓度的关系如图所示,下列说法正确的是
    ( )已知[Ksp(BaCO3)=2.40×10﹣9]
    A.A、B、C三点对应溶液pH的大小顺序为:A>B>C
    B.A点对应的溶液中存在:c(CO32﹣)<c(HCO3﹣)
    C.B点溶液中c(CO32﹣)=0.24ml/L
    D.向C点溶液中通入CO2可使C点溶液向B点溶液转化
    二、非选择题
    8.(15分)工业上用草酸“沉钴”,再过滤草酸钴得到的母液A经分析主要含有下列成分:
    为了有效除去母液A中残留的大量草酸,一般用氯气氧化处理草酸,装置如下:
    回答下列问题:
    (1)母液A中c(C2+)为 ml•L﹣1。
    (2)分液漏斗中装入盐酸,写出制取氯气的离子方程式 。反应后期使用调温电炉加热,当锥形瓶中 (填现象)时停止加热。
    (3)三颈烧瓶反应温度为50℃,水浴锅的温度应控制为 (填序号)。
    A.50℃
    B.5l﹣52℃
    C.45﹣55℃
    D.60℃
    (4)氯气氧化草酸的化学方程式为 。
    (5)搅拌器能加快草酸的去除速率,若搅拌速率过快则草酸去除率反而降低,主要原因是 。
    (6)若用草酸铵代替草酸“沉钴”,其优点是 ,其主要缺点为 。
    9.(14分)铜锌银精矿化学成分如下:
    利用铜锌银精矿制备硫酸铜晶体的流程如下:
    回答下列问题:
    (l)“气体A”为 (填化学式),“浸渣”中主要为硫酸铅和 (填化学式)。
    (2)“沉铜”得到Cu2Cl2固体,目的是 。
    (3)“氧化”工序中。恰好反应时氧化剂和还原剂物质的量之比为 。
    (4)“母液2”中阴离子含量最多的是 ,该溶液最好返回 工序循环使用。
    (5)依据铜锌银精矿化学成分进行分析,精矿中含有FeS2,理由是 。
    10.(14分)1799年,英国化学家汉弗莱•戴维发现了N2O气体。在食品行业中,N2O可用作发泡剂和密封剂。
    (l) N2是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,NH3与O2在加热和催化剂的作用下生成N2O的化学方程式为 。
    (2)N2O在金粉表面发生热分解反应:2N2O(g)═2N2(g)+O2(g)△H。
    已知:
    2NH3(g)+3N2O(g)═4N2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1010 kJ/ml
    4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(l)△H2=﹣1531 kJ/ml
    △H= 。
    (3)N2O和CO是环境污染性气体,研究表明,CO与N2O在Fe+作用下发生反应:N2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)+N2(g)的能量变化及反应历程如图所示,两步反应分别为:
    反应:①Fe++N2O⇌FeO++N2
    反应:② 。
    由图可知两步反应均为 (填“放热”或“吸热”)反应,由 (填“反应①或反应②”)决定反应达到平衡所用时间。
    (4)在固定体积的密闭容器中,发生反应:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g),改变原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定N2O的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
    ①如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是: ;
    ②图中C、D两点对应的实验温度分别为TC和TD,通过计算判断TC TD(填“>”“=”或“<”)。
    (5)在某温度下,向1L密闭容器中充入CO与N2O,发生反应:N2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)+N2(g)随着反应的进行,容器内CO的物质的量分数变化如表所示:
    则该温度下反应的平衡常数K= 。
    【化学一选修3:物质结构与性质】
    11.(15分)GaN是制造5G芯片的材料,氮化镓和氮化铝LED可发出紫外光。回答下列问题:
    (1)基态Ga原子的核外电子排布式为[Ar] 。
    (2)根据元素周期律,元素的电负性Ca (填“大于”或“小于”,下同)As。
    (3)科学家合成了一种阳离子为“N5n+,其结构是对称的,5个N排成“V”形,每个N原子都达到8电子稳定结构,且含有2个氮氮三键;此后又合成了一种含有“N5n+”化学式为“N8”的离子晶体,其电子式为 ,其中的阴离子的空间构型为 。
    (4)组成相似的CaF3和GaCl3晶体,前者属于离子晶体,后者属于分子晶体。从F﹣和Cl﹣结构的不同分析其原因是 。
    (5)原子晶体GaAs的晶胞参数a=xpm,它的晶胞结构如图所示。该晶胞内部存在的共价键数为 ;紧邻的As原子之间的距离为b,紧邻的As、Ca原子之间的距离为d,则b:d= ,该晶胞的密度为 g▪cm﹣3.(阿伏加德罗常数用NA表示)
    【化学-选修5:有机化学基础】
    12.3﹣正丙基2,4二羟基苯乙酮(H)是一种重要的药物合成中间体,合成路线图如图:
    已知:
    +(CH3CO)2O→+CH3COOH
    回答下列问题:
    (1)G中的官能固有碳碳双键,羟基,还有 和 。
    (2)反应②所需的试剂和条件是 。
    (3)物质M的结构式 。
    (4)⑤的反应类型是 。
    (5)写出C到D的反应方程式 。
    (6)F的链状同分异构体还有 种(含顺反异构体),其中反式结构是 。
    (7)设计由对苯=酚和丙酸制备 的合成路线(无机试剂任选)。
    2020年江西省南昌市高考化学一模试卷
    参考答案与试题解析
    一、选择题(本大题包括7小题,每小题6分,共42分,每小题的四个选项中,只有一项符合题目要求.)
    1.(6分)下列说法正确的是( )
    A.国庆70周年大典放飞的气球由可降解材料制成,主要成分是聚乙烯
    B.歼﹣20上用到的氮化镓材料是一种金属合金材料
    C.我国发射的“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维,是一种无机非金属材料
    D.“绿水青山就是金山银山”。推广聚氯乙烯代替木材,生产快餐盒等,以减少木材的使用
    【分析】A.聚乙烯是难降解的物质;
    B.氮化镓是新型无机非金属材料,属于化合物;
    C.碳纤维为碳的单质,属于无机物;
    D.聚氯乙烯受热能够产生有毒物质,难降解。
    【解答】解:A.聚乙烯难降解,容易造成白色污染,故A错误;
    B.氮化镓是化合物,合金为混合物,氮化镓材料不是金属合金材料,故B错误;
    C.碳纤维为碳元素的单质,是一种新型无机非金属材料,故C正确;
    D.聚氯乙烯受热能够产生有毒物质,不能用于快餐盒,而且能够引起白色污染,故D错误;
    故选:C。
    【点评】本题考查常见材料的组成、类型及用途,题目难度不大,注意掌握无机非金属材料、合金等概念,明确常见物质组成、结构与用途,试题侧重基础知识的考查,有利于提高学生的分析能力及灵活应用能力。
    2.(6分)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
    A.28g晶体硅中含有NA个Si﹣Si键
    B.叠氮化铵(NH4N3)发生爆炸反应:NH4N3═2N2↑+2H2↑,当产生标准状况下22.4L气体时,转移电子的数目为NA
    C.pH=1的H3PO4溶液中所含H+的数目为0.1NA
    D.200mL 1ml/LAl2(SO4)3溶液中Al3+和SO42﹣的数目总和是NA
    【分析】A、求出硅的物质的量n=,然后根据硅形成2条Si﹣Si键来分析;
    B、求出生成的气体的物质的量,然后根据反应NH4N3═2N2↑+2H2↑转移4ml电子生成4ml气体来分析;
    C、溶液体积不明确;
    D、铝离子是弱碱阳离子。
    【解答】解:A、28g硅的物质的量n===1ml,而硅形成2条Si﹣Si键,故1ml硅单质中含2NA条Si﹣Si键,故A错误;
    B、标况下22.4L气体的物质的量为1ml,而反应NH4N3═2N2↑+2H2↑转移4ml电子生成4ml气体,故当生成1ml气体时转移电子为NA个,故B正确;
    C、溶液体积不明确,故溶液中氢离子的个数无法计算,故C错误;
    D、铝离子是弱碱阳离子,在溶液中会水解,故溶液中Al3+和SO42﹣的数目总和小于NA,故D错误。
    故选:B。
    【点评】本题考查了物质的量和阿伏加德罗常数的有关计算,难度不大,掌握公式的运用和物质的结构是解题关键。
    3.(6分)下列说法不正确的是( )
    A.C2H6和C6H14一定互为同系物
    B.甲苯分子中最多有13个原子共平面
    C.石油裂解和油脂皂化均是由高分子物质生成小分子物质的过程
    D.制乙烯时,配制乙醇和浓硫酸混合液:先加乙醇5mL,再加入浓硫酸15mL边加边振荡
    【分析】A、C2H6为乙烷,而C6H14为己烷;
    B、甲基中最多有一个H原子能与苯环共平面;
    C、石油和油脂均不是高分子化合物;
    D、混合时将密度大的液体注入密度小的液体中。
    【解答】解:A、C2H6为乙烷,而C6H14为己烷,故两者一定互为同系物,故A正确;
    B、甲基中最多有一个H原子能与苯环共平面,故甲苯中只有两个H原子不能与苯环共平面,即最多有13个原子共平面,故B正确;
    C、石油是碳原子在50以内的烷烃和环烷烃的混合物,油脂是高级脂肪酸的甘油酯,均不是高分子化合物,故C错误;
    D、浓硫酸和其他液体混合时,要将浓硫酸加入其他液体中,故配制乙醇和浓硫酸混合液:先加乙醇5mL,再加入浓硫酸15mL边加边振荡,故D正确。
    故选:C。
    【点评】本题考查了原子共平面问题、高分子化合物的判断以及同系物的判断,难度不大,应注意的是符合通式CnH2n+2的一定是烷烃。
    4.(6分)下列依据实验操作及现象得出的结论正确的是( )
    A.AB.BC.CD.D
    【分析】A.先滴氯水可氧化亚铁离子生成铁离子,不能排除原溶液中是否含铁离子;
    B.由现象可知,CuS不溶于盐酸,说明更能溶;
    C.酸性条件下Cu、硝酸根离子发生氧化还原反应;
    D.pH计分别测0.1ml/LNaA溶液、0.1ml/L Na2CO3溶液的pH,可比较HA与碳酸氢根离子的酸性。
    【解答】解:A.先滴氯水可氧化亚铁离子生成铁离子,不能排除原溶液中是否含铁离子,则试剂顺序不合理,应先加KSCN溶液无现象,后加氯水检验亚铁离子,故A错误;
    B.由现象可知,CuS不溶于盐酸,说明更能溶,则Ksp (CuS)<Ksp (ZnS),故B正确;
    C.酸性条件下Cu、硝酸根离子发生氧化还原反应,铜粉逐渐溶解,而Cu与稀硫酸不反应,故C错误;
    D.pH计分别测0.1ml/LNaA溶液、0.1ml/L Na2CO3溶液的pH,可比较HA与碳酸氢根离子的酸性,不能确定与碳酸的酸性强弱,故D错误;
    故选:B。
    【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、沉淀生成、离子检验、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
    5.(6分)在K2Cr2O7存在下利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理,其工作原理如图。下列说法正确的是( )
    A.M为电源负极,有机物被还原
    B.中间室水量增多,NaCl溶液浓度减小
    C.M极电极反应式为:+11H2O﹣23e﹣═6CO2+23H+
    D.处理1ml Cr2O72﹣时有6ml H+从阳离子交换膜右侧向左侧迁移
    【分析】依据原电池的工作原理,负极发生氧化反应,有机物被氧化,依据平均化合价,有机物中6个碳原子整体显﹣4价,生成物中6CO2碳元素6个碳原子整体显示24价,故负极反应式为:+11H2O﹣28e﹣═6CO2+28H+ 生成的H+透过阳膜向中间室移动。右侧正极反应式为:Cr2O72﹣+6e﹣+7H2O═2Cr (OH)3+8OH﹣阴离子OH﹣透过阴膜向中间室移动在中间室生成水,NaCl溶液浓度减小,由此解题。
    【解答】解:A.依据原电池的工作原理,负极发生氧化反应,有机物被氧化,故A错误;
    B.左侧负极反应式为:+11H2O﹣28e﹣═6CO2+28H+生成的H+透过阳膜向中间室移动。右侧正极反应式为:Cr2O72﹣+6e﹣+7H2O═2Cr (OH)3+8OH﹣阴离子OH﹣透过阴膜向中间室移动。中间室生成水,NaCl溶液浓度减小,故B正确;
    C.负极反应式为:+11H2O﹣28e﹣═6CO2+28H+,故C错误;
    D.依据Cr2O72﹣+6e﹣+7H2O═2Cr (OH)3+8OH﹣阴离子OH﹣透过阴膜向中间室移动,处理1ml Cr2O72﹣时有6mlOH﹣透过阴膜向中间室移动,故D错误。
    故选:B。
    【点评】本题考查原电池的工作原理,中等难度,注意正负极电极反应式的书写需结合电解质溶液的酸碱性,用H+或OH﹣平衡电荷。
    6.(6分)X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素,Z、W可以形成两种重要化合物ZW2、Z2W2,X、Y的原子半径依次减小,X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2的结构式为Y≡X﹣Z﹣Z﹣X≡Y.下列说法正确的是( )
    A.化合物Z2W2中含有离子键
    B.简单离子半径大小顺序:rY>rW>rZ
    C.元素W的氧化物对应水化物的酸性比Y的强
    D.X和Z组成的化合物中可能所有原子都达到8电子稳定结构
    【分析】X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素,X、Y的原子半径依次减小,X、Y、Z组成的一种化合物(ZXY)2的结构式为Y≡X﹣Z﹣Z﹣X≡Y,X能够形成4个共价键,Y形成3个共价键,Z形成2个共价键,则X为C,Y为N元素,Z位于ⅥA族;Z、W可以形成两种重要化合物ZW2、Z2W2,ZW2、Z2W2应该为SCl2、S2Cl2,则Z为S,W为Cl元素,据此解答。
    【解答】解:根据分析可知,X为C,Y为N,Z为S,W为Cl元素。
    A.Z2W2为S2Cl2,属于共价化合物,不存在离子键,故A错误;
    B.电子层越多离子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径大小顺序:rZ>rW>rY,故B错误;
    C.没有指出元素最高价,该说法不合理,如:硝酸的酸性大于次氯酸,故C错误;
    D.C、S形成的二硫化碳分子中,C、S原子都达到8电子稳定结构,故D正确;
    故选:D。
    【点评】本题考查原子结构与元素周期律的应用,题目难度不大,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质,试题侧重考查学生的分析、理解能力及逻辑推理能力。
    7.(6分)向某Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中加入少量的BaCl2固体(溶液体积变化、温度变化忽略不计),测得溶液中离子浓度的关系如图所示,下列说法正确的是
    ( )已知[Ksp(BaCO3)=2.40×10﹣9]
    A.A、B、C三点对应溶液pH的大小顺序为:A>B>C
    B.A点对应的溶液中存在:c(CO32﹣)<c(HCO3﹣)
    C.B点溶液中c(CO32﹣)=0.24ml/L
    D.向C点溶液中通入CO2可使C点溶液向B点溶液转化
    【分析】A、H2CO3的电离平衡常数Ka2=,则=,﹣lg=﹣lg,可知溶液﹣lg越小,c(H+ )越小,pH越大;
    B、A点中﹣lg为负数,所以 c(CO32﹣)>c(HCO3﹣);
    C、B点c(Ba2+)=10﹣7ml/L,根据Ksp(BaCO3)=2.40×10﹣9,得到c(CO32﹣)的值;
    D、向B点溶液中通入CO2,则c(HCO3﹣)增大,﹣lg增大
    【解答】解:A、H2CO3的电离平衡常数Ka2=,则=,﹣lg=﹣lg,可知溶液﹣lg越小,c(H+ )越小,pH越大,所以A,B,C三点对应溶液pH的大小顺序为:A>B>C,故A正确;
    B、A点中﹣lg为负数,即有=10n>0,所以 c(CO32﹣)>c(HCO3﹣),故B错误;
    C、B点c(Ba2+)=10﹣7ml/L,根据Ksp(BaCO3)=c(CO32﹣)×c(Ba2+)=2.40×10﹣9,得到c(CO32﹣)==0.024ml/L,故C错误;
    D、向B点溶液中通入CO2,则c(HCO3﹣)增大,﹣lg增大,所以可使B点溶液向C点溶液转化,故D错误;
    故选:A。
    【点评】本题考查了难溶电解质的溶解平衡,从溶解平衡角度进行分析解答即可,难度中等,注意图象的分析是解题的关键。
    二、非选择题
    8.(15分)工业上用草酸“沉钴”,再过滤草酸钴得到的母液A经分析主要含有下列成分:
    为了有效除去母液A中残留的大量草酸,一般用氯气氧化处理草酸,装置如下:
    回答下列问题:
    (1)母液A中c(C2+)为 0.02 ml•L﹣1。
    (2)分液漏斗中装入盐酸,写出制取氯气的离子方程式 ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O 。反应后期使用调温电炉加热,当锥形瓶中 黄绿色气体变成无色 (填现象)时停止加热。
    (3)三颈烧瓶反应温度为50℃,水浴锅的温度应控制为 B (填序号)。
    A.50℃
    B.5l﹣52℃
    C.45﹣55℃
    D.60℃
    (4)氯气氧化草酸的化学方程式为 H2C2O4+Cl2=2CO2↑+2HCl 。
    (5)搅拌器能加快草酸的去除速率,若搅拌速率过快则草酸去除率反而降低,主要原因是 搅拌过快,增加了氯气的逸出,从而使草酸去除率降低 。
    (6)若用草酸铵代替草酸“沉钴”,其优点是 残存于母液A中c(CCl2)会更小 ,其主要缺点为 母液A处理中消耗更多的氯气 。
    【分析】利用浓盐酸和Ca(ClO)2反应制备氯气,氯气在氧化草酸,除去母液中的草酸;
    (1)根据表格中的信息,结合 C元素守恒进行计算;
    (2)加入盐酸,与Ca(ClO)2反应生成Cl2,为归中反应;氯气为黄绿色气体,当反应完全之后,无氯气产生;
    (3)由于热传递,只能由温度高的传递到温度低的部分,三颈烧瓶反应温度为50℃,那么水浴锅的温度应该高一点,这样热量才能传递到反应液中;
    (4)氯气具有氧化性,草酸具有还原性,能够发生氧化还原反应,草酸被氧化成CO2,据此书写化学方程式;
    (5)搅拌过快,Cl2来不及反应,就从母液中逸出,草酸去除率降低;
    (6)草酸铵为强电解质,而草酸是弱电解质,草酸铵溶液中的草酸根浓度更大,能够使C2+沉淀得更加完全;由于母液中有NH4+,在Cl2也会与NH4+反应,因此在处理母液时,需要消耗更多的氯气。
    【解答】解:(1)根据表格中的信息,C2+的质量浓度为 1.18g/L,则1L溶液中的n(C2+)==0.02ml,c(C2+)==0.02ml/L,
    故答案为:0.02;
    (2)加入盐酸,与Ca(ClO)2反应生成Cl2,为归中反应,离子方程式为ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O;氯气为黄绿色气体,当反应完全之后,无氯气产生,装置中的气体由黄绿色变成无色,
    故答案为:ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O;黄绿色气体变成无色;
    (3)由于热传递,只能由温度高的传递到温度低的部分,三颈烧瓶反应温度为50℃,那么水浴锅的温度应该高一点,这样热量才能传递到反应液中,B符合题意;
    故答案为:B;
    (4)氯气具有氧化性,草酸具有还原性,能够发生氧化还原反应,草酸被氧化成CO2,化学方程式为H2C2O4+Cl2=2CO2↑+2HCl;
    故答案为:H2C2O4+Cl2=2CO2↑+2HCl;
    (5)搅拌过快,Cl2来不及反应,就从母液中逸出,因此草酸去除率反而降低,
    故答案为:搅拌过快,增加了氯气的逸出,从而使草酸去除率降低;
    (6)草酸铵为强电解质,而草酸是弱电解质,草酸铵溶液中的草酸根浓度更大,能够使C2+沉淀得更加完全;由于母液中有NH4+,在Cl2也会与NH4+反应,因此在处理母液时,需要消耗更多的氯气。
    故答案为:残存于母液A中c(CCl2)会更小;母液A处理中消耗更多的氯气。
    【点评】本题考查了物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应用,需要学生有扎实的基础知识的同时,还要有处理信息应用的能力,题目难度中等。
    9.(14分)铜锌银精矿化学成分如下:
    利用铜锌银精矿制备硫酸铜晶体的流程如下:
    回答下列问题:
    (l)“气体A”为 SO2 (填化学式),“浸渣”中主要为硫酸铅和 AgCl (填化学式)。
    (2)“沉铜”得到Cu2Cl2固体,目的是 除去锌、铁元素,分离出铜元素 。
    (3)“氧化”工序中。恰好反应时氧化剂和还原剂物质的量之比为 1:2 。
    (4)“母液2”中阴离子含量最多的是 氯离子 ,该溶液最好返回 沉铜 工序循环使用。
    (5)依据铜锌银精矿化学成分进行分析,精矿中含有FeS2,理由是 硫元素的物质的量多于金属物质的量之和,故含有FeS2 。
    【分析】铜锌银精矿通入空气焙烧并加入硫酸酸化,生成气体A为二氧化硫,加入氯化钠、硫酸浸出,浸出渣含有硫酸铅和氯化银,浸出液加入氯化钠并通入二氧化硫气体,可生成Cu2Cl2固体,通入氧气并加入硫酸,可生产硫酸铜,母液2含有氯化钠等,以此解答该题。
    【解答】解:(l)由以上分析可知“气体A”为 SO2,“浸渣”中主要为硫酸铅和氯化银,故答案为:SO2;AgCl;
    (2)“沉铜”得到Cu2Cl2固体,目的是除去锌、铁元素,分离出铜元素,故答案为:除去锌、铁元素,分离出铜元素;
    (3)“氧化”工序中,Cu2Cl2与氧气发生氧化还原反应,反应中Cu元素化合价由+1价升高到+2价,O元素化合价由0价降低到﹣2价,则恰好反应时氧化剂和还原剂物质的量之比为1:2,故答案为:1:2;
    (4)“母液2”中含有氯化钠,阴离子含量最多的是氯离子,该溶液最好返回沉铜工序循环使用,故答案为:氯离子;沉铜;
    (5)设固体的质量为100g,由表中数据可知金属的总物质的量为++++=0.275ml+0.282ml+0.00135ml+0.324ml+0.038ml=0.92ml,S元素的物质的量为=1.04ml,可知硫元素的物质的量多于金属物质的量之和,故含有FeS2,
    故答案为:硫元素的物质的量多于金属物质的量之和,故含有FeS2。
    【点评】本题为工艺流程题,为高考常见题型,侧重学生的分析、实验能力以及计算能力的考查,注意实验的原理以及物质分离提纯的方法,明确工艺流程及各种物质的性质是解题关键,题目难度中等。
    10.(14分)1799年,英国化学家汉弗莱•戴维发现了N2O气体。在食品行业中,N2O可用作发泡剂和密封剂。
    (l) N2是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,NH3与O2在加热和催化剂的作用下生成N2O的化学方程式为 2NH3+2O2N2O+3H2O 。
    (2)N2O在金粉表面发生热分解反应:2N2O(g)═2N2(g)+O2(g)△H。
    已知:
    2NH3(g)+3N2O(g)═4N2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1010 kJ/ml
    4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(l)△H2=﹣1531 kJ/ml
    △H= ﹣163kJ/ml 。
    (3)N2O和CO是环境污染性气体,研究表明,CO与N2O在Fe+作用下发生反应:N2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)+N2(g)的能量变化及反应历程如图所示,两步反应分别为:
    反应:①Fe++N2O⇌FeO++N2
    反应:② FeO++CO⇌CO2+Fe+ 。
    由图可知两步反应均为 放热 (填“放热”或“吸热”)反应,由 反应① (填“反应①或反应②”)决定反应达到平衡所用时间。
    (4)在固定体积的密闭容器中,发生反应:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g),改变原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定N2O的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
    ①如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是: 降低温度 ;
    ②图中C、D两点对应的实验温度分别为TC和TD,通过计算判断TC = TD(填“>”“=”或“<”)。
    (5)在某温度下,向1L密闭容器中充入CO与N2O,发生反应:N2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)+N2(g)随着反应的进行,容器内CO的物质的量分数变化如表所示:
    则该温度下反应的平衡常数K= 1.17 。
    【分析】(1)根据电子转移守恒配平方程式;
    (2)利用盖斯定律求反应热;
    (3)根据总反应减去反应①得到反应②;根据反应物和生成物的相对能量判断反应热;根据活化能的相对大小判断化学反应速率大小,从而确定决速步;
    (4)根据不同温度下的平衡常数的大小,判断温度的变化;
    (5)根据三等式求算平衡常数。
    【解答】解:(1)NH3和O2反应得到N2O,根据化合价升降守恒配平,NH3中N的化合价从﹣3升高到N2O中的+1,共升高4价;O2中O的化合价从0降低到﹣2,共降低4价,化合价升降守恒,则NH3和O2的系数比为1:1,根据原子守恒配平,可得2NH3+2O2N2O+3H2O,
    故答案为:2NH3+2O2N2O+3H2O;
    (2)已知①2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1010kJ/ml,
    ②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H2=﹣1531kJ/ml;
    反应①×﹣反应②×可得目标反应,则△H=△H1×﹣△H2×=﹣1010kJ/ml×﹣(﹣1531kJ/ml)×=﹣163kJ/ml,
    故答案为:﹣163kJ/ml;
    (3)总反应为N2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)十N2(g),实际过程是分2步进行,因此反应①和反应②相加得到总反应,则反应②等于总反应减去反应①,可得反应②为FeO++CO⇌CO2+Fe+;根据反应历程图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,则该两步反应均为放热反应;根据反应①的历程图可知,由Fe+和N2O经过过渡态得到产物FeO+和N2,过渡态和反应物Fe+和N2O的能量差为反应①的活化能,同理,可知反应②的活化能,可知,反应①的活化能大于反应②的活化能,活化能越大,化学反应速率越慢,而化学反应速率慢的步骤为决速步,决定反应达到平衡所用时间,即反应①决定反应达到平衡所用时间,
    故答案为:FeO++CO⇌CO2+Fe+;放热;反应①;
    (4)①根据图象,C点和B点,反应物的投料比相同,但是B点表示的平衡状态,N2O的转化率高于C点,C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,平衡正向移动,N2O的转化率增加;B和C点的反应物投料比相同,因此不是改变反应物的浓度;反应前后的气体体积不变,因此压强不影响平衡移动,只能是温度,该反应为放热反应,平衡正向移动,因此采取的措施是降低温度,
    故答案为:降低温度;
    ②设定容器体积的体积为VL,C点的平衡状态其反应物的投标比为1,则设N2O和CO的物质的量均为1ml,其N2O的转化率为0.50,则根据三等式有
    N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) (单位:ml)
    起始量:1 1 0 0
    转化量:0.5 0.5 0.5 0.5
    平衡量:0.5 0.5 0.5 0.5
    平衡常数K===1;
    D点的平衡状态其反应物的投标比为1.5,则设N2O和CO的物质的量为1.5ml和1ml,其N2O的转化率为0.40,N2O反应了1.5ml×0.40=0.6ml,则根据三等式有
    N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) (单位:ml)
    起始量:1.5 1 0 0
    转化量:0.6 0.6 0.6 0.6
    平衡量:0.9 0.4 0.6 0.6
    平衡常数K===1,C点和D点表示的平衡状态的平衡常数相同,则温度相同,有TC=TD,
    故答案为:=;
    (5)根据表格的数据,开始时CO的物质的量分数为50.0%,则设CO和N2O的物质的量各位1ml,假设到达平衡时,CO转化了xml,根据三等式有
    N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) (单位:ml)
    起始量:1 1 0 0
    转化量:x x x x
    平衡量:1﹣x 1﹣x x x
    达到平衡时,CO的物质的量分数为24.0%,则V(CO)%=×100%=×100%=24%;解得x=0.52ml,平衡常数K==≈1.17,
    故答案为:1.17。
    【点评】本题考查化学平衡的影响因素、陌生方程式书写和化学平衡常数的计算、图象分析判断等知识,侧重学生分析能力和计算能力的考查,把握理解浓度、温度、压强等外界条件对化学平衡的影响是解题关键,注意三段式计算格式的应用,题目难度中等。
    【化学一选修3:物质结构与性质】
    11.(15分)GaN是制造5G芯片的材料,氮化镓和氮化铝LED可发出紫外光。回答下列问题:
    (1)基态Ga原子的核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p1 。
    (2)根据元素周期律,元素的电负性Ca 小于 (填“大于”或“小于”,下同)As。
    (3)科学家合成了一种阳离子为“N5n+,其结构是对称的,5个N排成“V”形,每个N原子都达到8电子稳定结构,且含有2个氮氮三键;此后又合成了一种含有“N5n+”化学式为“N8”的离子晶体,其电子式为 ,其中的阴离子的空间构型为 直线形 。
    (4)组成相似的CaF3和GaCl3晶体,前者属于离子晶体,后者属于分子晶体。从F﹣和Cl﹣结构的不同分析其原因是 Cl﹣的电子层数比F﹣的多,原子半径比F﹣的大,正负离子半径较大的GaF3是离子键、形成离子晶体,正负离子半径小的GaCl3是共价键,形成分子晶体 。
    (5)原子晶体GaAs的晶胞参数a=xpm,它的晶胞结构如图所示。该晶胞内部存在的共价键数为 16 ;紧邻的As原子之间的距离为b,紧邻的As、Ca原子之间的距离为d,则b:d= :3 ,该晶胞的密度为 g▪cm﹣3.(阿伏加德罗常数用NA表示)
    【分析】(1)Ga原子核外有31个电子,根据构造原理书写该基态原子核外电子排布式;
    (2)同一周期从左到右,元素的电负性逐渐增大;
    (3)N5结构是对称的,5个N排成V形,5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个N≡N键,满足条件的结构为:[N≡N﹣N﹣N≡N]+,故“N5”带一个单位正电荷;化学式为”N8”的阴离子为N3﹣、阳离子为[N≡N﹣N﹣N≡N]+,结合N3﹣与CO2是等电子体写出N3﹣的结构式解答;
    (4)Cl﹣的电子层数比F﹣的多,原子半径比F﹣的大,导致GaF3属于离子晶体,GaCl3属于分子晶体;
    (5)晶胞中4个Ga位于晶胞内部、每个Ga与4个As形成共价键,则晶胞内部存在的共价键数为16;A是原子位于晶胞的顶点和面心位置,紧邻的As原子之间的距离面对角线的二分之一,b=pm,紧邻的As、Ca原子之间的距离为体对角线的四分之一,d=pm;晶胞中Ga有4个,As原子数=8×+6×=4,晶胞的质量m=g,结合密度ρ=计算晶胞密度。
    【解答】解:(1)Ga原子核外有31个电子,根据构造原理书写该基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,简化排布式为[Ar]3d104s24p1,
    故答案为:3d104s24p1;
    (2)Ca与As位于第四周期,Ca原子序数为20,As原子序数为33,同一周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,所以元素的电负性Ca小于As,
    故答案为:小于;
    (3)N5结构是对称的,5个N排成V形,5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个N≡N键,满足条件的结构为:[N≡N﹣N﹣N≡N]+,故“N5”带一个单位正电荷,化学式为”N8”的阴离子为N3﹣、阳离子为[N≡N﹣N﹣N≡N]+,N3﹣与CO2是等电子体,所以阴离子结构式为:[N=N=N]﹣,中心N原子无孤电子对,所以N3﹣的空间构型为直线形,N8的电子式为,
    故答案为:;直线形;
    (4)Cl﹣的电子层数比F﹣的多,原子半径比F﹣的大,导致正负离子半径相差较大的GaF3形成离子键、属于离子晶体,正负离子半径相差较小的GaCl3形成共价键,属于分子晶体,
    故答案为:Cl﹣的电子层数比F﹣的多,原子半径比F﹣的大,正负离子半径较大的GaF3是离子键、形成离子晶体,正负离子半径小的GaCl3是共价键,形成分子晶体;
    (5)晶胞中4个Ga位于晶胞内部、每个Ga与4个As形成共价键,则晶胞内部存在的共价键数为16;A是原子位于晶胞的顶点和面心位置,紧邻的As原子之间的距离面对角线的二分之一,b=pm,紧邻的As、Ca原子之间的距离为体对角线的四分之一,d=pm,所以b:d=pm:pm=:=:3,晶胞中Ga有4个,As原子数=8×+6×=4,晶胞的质量m=g,体积V=a3=(x×10﹣10)3cm3=x3×10﹣30cm3,晶胞密度ρ==g▪cm﹣3=g▪cm﹣3,
    故答案为:。
    【点评】本题考查物质结构和性质,涉及原子结构及排布式、晶胞计算、杂化方式和粒子空间构型判断、电子式的书写和化学键类型等知识点,侧重考查基础知识灵活运用、空间想象能力及计算能力,难点是(3)题的推断,注意晶胞密度计算方法,题目难度中等。
    【化学-选修5:有机化学基础】
    12.3﹣正丙基2,4二羟基苯乙酮(H)是一种重要的药物合成中间体,合成路线图如图:
    已知:
    +(CH3CO)2O→+CH3COOH
    回答下列问题:
    (1)G中的官能固有碳碳双键,羟基,还有 羰基 和 醚键 。
    (2)反应②所需的试剂和条件是 H2O/H+、加热 。
    (3)物质M的结构式 。
    (4)⑤的反应类型是 取代反应 。
    (5)写出C到D的反应方程式 。
    (6)F的链状同分异构体还有 3 种(含顺反异构体),其中反式结构是 。
    (7)设计由对苯=酚和丙酸制备 的合成路线(无机试剂任选)。
    【分析】(1)根据G的结构简式可知G中的官能团;
    (2)B中有两个酯基,发生水解生成间苯二酚,据此判断反应②所需的试剂和条件;
    (3)比较G和H的结构简式可知,G先发生重排反应,将醚键中的丙烯基重排到与羟基相邻的苯环上,再与氢气发生加成反应,生成H,据此判断物质M的结构式;
    (4)比较D、F和G的结构简式可知反应⑤是F中的丙烯基取代了D中酚羟基中的氢而生G,据此判断⑤的反应类型是;
    (5)根据流程可知,C发生取代反应生成D,据此书写C到D的反应方程式;
    (6)根据F的结构简式可知,F的链状同分异构体主要考虑官能团的位置异构和顺反异构,据此判断和书写相关同分异构体;
    (7)对苯二酚和丙酸在氯化锌的条件下发生类似题中流程中的反应③生成,再用丙酸生成丙酸酐,用丙酸酐与反应即可得 ;
    【解答】解:(1)根据G的结构简式可知G中的官能团为碳双键,羟基、羰基、醚键,故答案为:羰基、醚键;
    (2)B中有两个酯基,发生水解生成间苯二酚,所以反应②所需的试剂为H2O/H+,条件为加热,故答案为:H2O/H+、加热;
    (3)比较G和H的结构简式可知,G先发生重排反应,将醚键中的丙烯基重排到与羟基相邻的苯环上,再与氢气发生加成反应,生成H,所以M的结构式为,故答案为:;
    (4)比较D、F和G的结构简式可知反应⑤是F中的丙烯基取代了D中酚羟基中的氢而生G,所以⑤的反应类型是取代反应,故答案为:取代反应;
    (5)根据流程可知,C发生取代反应生成D,所以C生成D的反应方程式为,故答案为:;
    (6)根据F的结构简式可知,F的链状同分异构体主要考虑官能团的位置异构和顺反异,所以F的同分异构体有CH2=CHCH2Cl、、,共有3种,其中反式结构为,故答案为:3;;
    (7)对苯二酚和丙酸在氯化锌的条件下发生类似题中流程中的反应③生成,再用丙酸生成丙酸酐,用丙酸酐与反应即可得 ,合成路线的流程为:,故答案为:。
    【点评】本题考查有机物的合成,题目难度中等,解答本题注意结合题给信息和官能团的转化,特别是明确常见有机物官能团的性质为解答该题的关键,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力。选项
    实验操作
    现象
    结论
    A
    向待测液中依次滴入氯水和KSCN溶液
    溶液变为红色
    待测溶液中含有Fe2+
    B
    向等体积等浓度的盐酸中分别加入ZnS和CuS
    ZnS溶解而CuS不溶解
    Ksp (CuS)<Ksp (ZnS)
    C
    向有少量铜粉的Cu(NO3)2溶液中滴入稀硫酸
    铜粉逐渐溶解
    稀硫酸能与铜单质反应
    D
    常温下,用pH计分别测0.1ml/LNaA溶液、0.1ml/L Na2CO3溶液的pH
    NaA溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH
    酸性:HA>H2CO3
    H2C2O4
    C2+
    Cl﹣
    质量浓度
    20.0g/L
    1.18g/L
    2.13g/L
    元素
    Cu
    Zn
    Ag
    S
    Fe
    Pb
    元素质量分数/%
    17.60
    18.30
    0.146
    33.15
    18.17
    7.86
    时间/min
    0
    2
    4
    6
    8
    10
    物质的量分数
    50.0%
    40.25%
    32.0%
    26.2%
    24.0%
    24.0%
    选项
    实验操作
    现象
    结论
    A
    向待测液中依次滴入氯水和KSCN溶液
    溶液变为红色
    待测溶液中含有Fe2+
    B
    向等体积等浓度的盐酸中分别加入ZnS和CuS
    ZnS溶解而CuS不溶解
    Ksp (CuS)<Ksp (ZnS)
    C
    向有少量铜粉的Cu(NO3)2溶液中滴入稀硫酸
    铜粉逐渐溶解
    稀硫酸能与铜单质反应
    D
    常温下,用pH计分别测0.1ml/LNaA溶液、0.1ml/L Na2CO3溶液的pH
    NaA溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH
    酸性:HA>H2CO3
    H2C2O4
    C2+
    Cl﹣
    质量浓度
    20.0g/L
    1.18g/L
    2.13g/L
    元素
    Cu
    Zn
    Ag
    S
    Fe
    Pb
    元素质量分数/%
    17.60
    18.30
    0.146
    33.15
    18.17
    7.86
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    0
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    6
    8
    10
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    50.0%
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