江西省上饶市育英学校2024-2025学年高三上学期开学考试 化学试题
展开一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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.某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法正确的是
A.该实验说明氢离子扩散速度比次氯酸分子快
B.该实验说明氯气分子具有漂白性
C.实验后的pH试纸为红色
D.若将新制的氯水放置数天后进行实验,会产生相同的实验现象
2.下列离子方程式书写正确的是
A.往NaHSO4(aq)中滴加Ba(OH)2(aq)至溶液呈中性:Ba2++SO42-+2OH-+2H+=BaSO4↓+2H2O
B.过量CO2通入KOH溶液:CO2+2OH-=CO32-+H2O
C.用FeCl3溶液溶解铜:Fe3++Cu=Fe+Cu2+
D.用石灰乳吸收工业尾气中的SO2:Ca2++2OH-+SO2=CaSO4↓+H2O
3.化学工业为新冠疫情防控提供了强有力的物质支撑。科学家利用原子序数依次增大的四种短周期元素X、Y、W和Z“组合”成一种高效、贮运稳定的消毒漂白剂Q,Q的分子结构如图所示,已知Z原子的L层电子数比W原子的L层电子数多2,下列说法错误的是
A.简单离子半径:W
C.简单气态氢化物的稳定性:X>Z
D.Q分子中所有原子最外层都满足8电子稳定结构
4.如图所示,在A处通入未经干燥的氯气,当关闭B阀时,C处的红布条看不到明显现象:当打开B阀后,C处的红布条逐渐褪色:则D瓶中盛放的溶液可能是
①NaOH溶液 ②饱和NaCl溶液 ③浓硫酸 ④H2O
A.①②B.①③C.②④D.③④
5.PtF6是极强的氧化剂,用Xe和PtF6 可制备六氟合铂酸氙[XeF]+[Pt2F11]-,制备方式如图所示。下列说法错误的是
A.六氟合铂酸氙是离子化合物
B.六氟合铂酸氙中Xe元素的化合价为+2价
C.上述制备过程的催化剂是F-和PtF7-
D.上述制备过程中属于氧化还原反应的有②③
6.化学推动着社会的进步和科技的发展。下列说法正确的是
A.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅
B.燃煤脱硫可有效地减少空气污染,且有利于实现“碳达峰、碳中和”
C.“天和”核心舱中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于有机高分子材料
D.以CO2和H2为原料人工合成淀粉的过程中发生了氧化还原反应
7.在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+。实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是
A.在酸性条件下,黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
B.整个反应中,被氧化与被还原的元素的质量之比为7∶4
C.反应I的离子方程式为4FeNO2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O
D.反应II的离子方程式为14Fe3++FeS2+8H2O=2SO42-+15Fe2++16H+
8.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,适合进行现场酒精检测,下列说法不正确的是
A.电流由O2所在的铂电极经外电路流向另一电极
B.该电池的正极反应式为:O2 + 4e- + 4H+=2H2O
C.该电池的负极反应式为:CH3CH2OH + 3H2O-12e-=2CO2↑ + 12H+
D.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
9.K-O2电池结构如图,a和b为两个电极,其中a极为单质钾片。关于该电池,下列说法正确的是
A.b电极为负极
B.电池工作时,电子从b电极流向a电极
C.电池工作时,K+由a电极通过隔膜移向b电极
D.正极的电极反应为O2+4e-=2O2-
10.一定条件下,乙烯(CH2=CH2)可与HCl反应生成氯乙烷(CH3CH2Cl)。下列说法错误的是
A.HCl分子中的σ键为s-sσ键
B.乙烯分子中总共有5个σ键和1个π键
C.氯乙烷中碳原子均采用sp3杂化
D.碳碳双键中的π键键能比σ键的小,易断裂,因此乙烯易发生加成反应
11.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂,可用于饮用水处理。湿法制高铁酸钠的反应原理为2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。下列有关说法不正确的是
A.H2O的球棍模型为
B.基态Fe3+的简化电子排布式为[Ar]3d34s2
C.NaClO的电子式为
D.37Cl原子结构示意图为
12.5-氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以N2为主的环境友好型气体,并放出大量的热,是制造HTPB火箭推进剂的重要原料。该盐结构简式如图,其中含一个平面五元环,下列说不正确的是
A.阴离子的空间构型为平面三角形
B.第二周期中第一电离能介于B和N之间的元素有1种
C.该化合物中五元环上的5个原子的杂化方式都相同
D.5-氨基四唑硝酸盐的熔点低于NaNO3
13.下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.装置①可用于制备NH3并测量其体积
B.装置②可用于制作简单燃料电池
C.装置③可用于探究苯酚和碳酸的酸性强弱
D.装置④盐桥中的阳离子向右池迁移起形成闭合回路的作用
14.下列实验的现象与结论相对应的是
A.AB.BC.CD.D
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)硫酸四氨合铜晶体CuNH34SO4⋅H2O,是碱性镀铜中电镀液的主要成分。某学习小组在实验室以铜为主要原料合成该物质,设计的合成路线为
已知:CuNH34SO4⋅H2O在水中均可溶,在乙醇中难溶。在溶液中存在以下电离(解离)过程:
CuNH3)4SO4⋅H2O⇌Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O,[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3
回答下列问题:
(1)实验室通常采用将铜屑浸泡在热的稀硫酸中,然后向其中不断通入热空气的方法来制备CuSO4溶液。
①写出制备CuSO4溶液时发生反应的离子方程式: 。
②为了使制备过程中稀硫酸的温度保持在50℃,需要对稀硫酸进行加热保温。应该采用的加热方式为 ,该加热方式的优点为 。
③写出悬浊液得到溶液2的离子反应: 。
(2)方案2的实验步骤为a.加热蒸发 b.冷却溶液 c.加95%乙醇、结晶。
①若利用方案2得到的产品晶体中往往含有 杂质,产生杂质的原因是 。
②95%乙醇的作用是 。
(3)方案1、2的最后操作步骤均为过滤、洗涤、干燥。
①中学化学中常见的用于固液混合物分离的操作有“倾析法”“普通过滤”和“减压过滤”等,操作示意图如下:
减压过滤相对于普通过滤的优点为 填字母下同。
A.过滤速度相对较快 B.能过滤胶状混合物 C.得到的固体物质相对比较干燥
②洗涤步骤中可选用的洗涤液是 。
A.乙醇与乙醚的混合液 B.蒸馏水
C.乙醇和水的混合液 D.饱和硫酸钠溶液
16.(15分)二氧化氯(ClO2)常用于处理含硫废水。某小组在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。
已知:①ClO2是黄绿色气体,易溶于水但不与水反应,沸点为11℃,有毒。
②SO2+NaClO3+H2SO4→ClO2+NaHSO4(未配平)。
③ClO2+NaOH→NaCl+NaClO3+H2O(未配平)。
Ⅰ.设计如下装置制备ClO2:
(1)装置B中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)ClO2易溶于水但不与水发生化学反应,从分子结构的角度解释其易溶于水的原因 。
(3)欲制备并收集一定量的ClO2,上图中装置的连接顺序为a→ 。
Ⅱ.探究ClO2与Na2S的反应:
将上述收集到的ClO2用N2稀释以增强其稳定性,并将适量的稀释后的ClO2通入如图所示装置中充分反应,得到无色澄清溶液。一段时间后,通过下列实验探究Ⅰ中反应的产物。
(4)请补全表格中的空白。
(5)ClO2与Na2S反应的离子方程式为 。
17.(14分)化学小组实验探究SO2与Cu(OH)2悬浊液的反应。
资料:i.Cu+→NH3⋅H2OCuNH32+(无色),CuNH32+易被氧气氧化为CuNH342+。
ii.CuOH很不稳定,易转化为Cu2O。
iii.Cu2O在酸性溶液中易转化为Cu2+、Cu。
实验一:I.向NaOH溶液中加入浓CuCl2溶液,制得Cu(OH)2悬浊液,测得pH≈13。
Ⅱ.向Cu(OH)2悬浊液中通入SO2产生大量白色沉淀A,测得pH≈3。
(1)产生Cu(OH)2的离子方程式是 。
(2)推测白色沉淀A中可能含有Cu+、Cu2+、Cl-、SO42-、SO32-。为检验白色沉淀成分,进行实验二:
实验二:将实验一中所得的白色沉淀A过滤、洗涤,并进行如下实验。
①经检验白色沉淀A中无SO42-、SO32-,试剂a为 。
②根据上述实验推测白色沉淀A为CuCl,推测依据是 。
③产生白色沉淀A的离子方程式是 。
④实验二中无色溶液变为蓝色溶液的离子方程式为 。
(3)为排除实验一溶液中Cl-的影响,小组同学进行了实验三
实验三:
I.向NaOH溶液中加入浓CuCl2溶液,过滤,洗涤沉淀,取洗涤液,___________(填操作和现象)。将洗净的Cu(OH)2固体加水得悬浊液,测得pH≈8。
Ⅱ.向悬浊液中通入SO2至过量,观察到局部先产生少量浅黄色沉淀,而后转化为紫红色固体,溶液变为绿色[含CuHSO32],测得溶液pH≈3。
Ⅲ.向CuSO4溶液中通入SO2至过量,无明显现象。
①补全步骤I中的操作和现象 。
②经确认浅黄色沉淀为CuOH,紫红色固体为Cu。SO2与Cu(OH)2悬浊液发生了氧化还原反应。结合化学用语解释产生Cu的原因 。
③解释实验三中步骤Ⅲ与步骤Ⅱ现象不同的原因 。
(4)综合上述实验,SO2与二价铜反应的产物与 等因素有关(答出两点即可)。
18.(15分)苯甲酸乙酯可用于配制香水香精和人造精油,还可以作为食用香精用于食品中。实验室可用苯甲酸与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,制备装置如下图所示(夹持及加热装置已省略)。
已知:ⅰ.相关数据如下:
ⅱ.分水器分水原理:环己烷、乙醇与水形成的共沸物经冷凝回流在分水器中分层,上层有机层从支管处流回烧瓶C,下层水层从分水器下口放出。
实验步骤如下:
①在烧瓶C中加入3.66g苯甲酸、10mL乙醇(过量)、8mL环己烷,以及3mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按图甲所示安装好装置,加热烧瓶C,反应一段时间后,停止加热。
②将烧瓶内反应液倒入盛有30mL水的烧杯中,分批加入饱和NaHCO3溶液。
③分液,水层用20mL乙醚萃取两次,然后合并至有机层,加入无水硫酸镁,进行“操作X”后得到粗产品。
④将粗产品转移至图乙的烧瓶D中,加入沸石后蒸馏,制得产品3.6g。
回答下列问题:
(1)写出制备苯甲酸乙酯反应的化学方程式 。
(2)仪器A的名称为 ,图乙装置中冷却水的进口为 (填“c”或“d”),烧瓶C最适宜的加热方式是 。
(3)分水器的作用是 。
(4)加入饱和NaHCO3溶液至溶液呈中性或弱碱性,溶液pH不能过高或过低的原因是 。
(5)无水硫酸镁的作用 ,“操作X”的名称是 。
(6)苯甲酸乙酯的产率是 。
答案解析
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】A
11.【答案】B
12.【答案】B
13.【答案】B
14.【答案】A
15.【答案】(1)2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O;水浴加热;受热均匀、易于控制温度;CuOH2+4NH3⋅H2O=CuNH342++2OH-+4H2O
(2)CuOH2[或Cu2OH2SO4;加热蒸发过程中NH3挥发,使CuNH342+⇌Cu2++4NH3平衡向右移动,且Cu2+发生水解生成氢氧化铜或碱式硫酸铜。;降低硫酸四氨合铜的溶解度,使其充分析出。
(3)AC;AC
16.【答案】2:1;ClO2为极性分子,根据相似相溶原理可知,ClO2易溶于水;g→h→b→c→e→f→d;SO2 ( H2SO3、SO32-、HSO3-);有白色沉淀产生;加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液;8ClO2+5S2-+4H2O=8Cl-+5SO42-+8H+
17.【答案】(1)Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
(2)BaCl2溶液;白色沉淀溶于氨水得到无色溶液,静置变蓝,说明无Cu2+,含Cu+,加入BaCl2溶液无明显现象,说明不含SO42-、SO32-,加入足量稀硝酸和硝酸银溶液,产生白色沉淀说明含有Cl-;SO2+2Cl-+2Cu(OH)2=2CuCl↓+SO42-+2H2O;4CuNH32++O2+8NH3⋅H2O=4CuNH342++4OH-+6H2O
(3)加入AgNO3溶液,无沉淀生成;生成的CuOH不稳定分解为Cu2O,SO2过量溶液酸性增强,发生反应Cu2O+2H2O+2SO2=CuHSO32+Cu+H2O;碱性条件下SO2的还原性增强
(4)是否存在Cl-、溶液pH、SO2的通入量
18.【答案】(1)⇌Δ浓H2SO4
(2)球形冷凝管;d;水浴加热
(3)及时分离出水,使反应正向进行,同时使有几层回流,提高原料利用率
(4)苯甲酸乙酯在酸性或碱性条件下发生水解反应
(5)除去有机层中的水;蒸馏
(6)80%
A
B
C
D
实验
现象
电流计指针向右偏(电子由Fe转移到Cu),片刻后向左偏
加热一段时间后溶液蓝色褪去
加热,肥皂液中产生无色气泡
4ml/LH2SO4溶液生成的H2体积多
结论
铁片作负极,论片刻后铜片作负极
淀粉在酸性条件下水解,产物是葡萄糖
铁粉与水蒸气反应生成H2
反应物浓度越大,反应速率越快
操作步骤
实验现象
结论
取少量Ⅰ中溶液放入试管甲中,滴加品红溶液和盐酸。
品红溶液始终不褪色
①无 生成。
另取少量Ⅰ中溶液放入试管乙中,加入Ba(OH)2溶液振荡。
②
有SO42-生成
③继续在试管乙中加入Ba(OH)2溶液至过量,静置,取上层清液放入试管丙中, 。
有白色沉淀生成
有Cl-生成
物质
苯甲酸Mr=122
苯甲酸乙酯Mr=150
乙醚
水
乙醇Mr=46
环己烷
共沸物
(环己烷-水-乙醇)
沸点(℃)
249
212.6
34.5
100
78.3
80.75
62.6
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