上海市虹口区2020届高三第二次模拟化学试题 Word版含解析

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上海市虹口区2020届高三第二次模拟化学试题 Word版含解析

www.ks5u.com 虹口区2019学年度第二学期学生学习能力诊断测试 高三化学试卷 相对原子质量:H-1 O-16 Cl-35.5 Ca-40‎ 一、选择题(本题共40分,每小题2分,每题只有一个正确选项)‎ ‎1.在预防新冠肺炎中,化学消毒剂发挥了重要作用,以下不是利用氧化性来消毒的是 A. 84消毒液 B. 75%酒精 C. 臭氧 D. H2O2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 84消毒液中的有效成分次氯酸钠具有强氧化性,可以杀菌消毒,A项不符合题意;‎ B. 75%酒精可以使蛋白质变性,从而达到杀菌消毒的目的,B项符合题意;‎ C. 臭氧具有强氧化性,可用来杀菌消毒;C项不符合题意;‎ D. H2O2具有强氧化性,可用来杀菌消毒;D项不符合题意;‎ 答案选B。‎ ‎2.下列化学用语书写正确的是 A. N2的电子式: B. 氯乙烯的结构式:CH2=CHCl C. CCl4的比例模型: D. 原子核内有10个中子的氧原子: ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 漏写N原子上的孤电子对,N2的电子式为,A项错误;‎ B. CH2=CHCl是氯乙烯的结构简式,不是结构式, 结构式需要表示出所有的共价键,B项错误;‎ C. CCl4的比例模型中碳原子半径应当小于氯原子半径,故C项错误;‎ D.核素符号中左下角表示元素的质子数,左上角表示质量数,质量数等于质子数加中子数,故原子核内有10个中子的氧原子表示为:,D项正确;‎ 答案选D。‎ ‎3.能用共价键键能大小解释的是 A. 熔点:I2>Cl2 B. 熔点:NaCl>NaI - 21 -‎ C. 沸点:HI>HCl D. 热稳定性:HCl>HI ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. I2、Cl2属于分子晶体,相对分子质量:I2>Cl2,分子间作用力:I2>Cl2,故熔点:I2>Cl2,与共价键键能无关,A不选;‎ B.NaCl和NaI属于离子晶体,离子半径:Cl-NaI,熔点:NaCl>NaI,不存在共价键,B不选;‎ C.HI、HCl属于分子晶体,相对分子质量:HI>HCl,分子间作用力:HI>HCl,故沸点:HI>HCl,与共价键键能无关,C不选;‎ D.因为键能:H—Cl键>H—I键,故稳定性:HCl>HI,能用共价键键能解释,D选;‎ 答案选D。‎ ‎4.某晶体中含有非极性共价键,关于该晶体的说法错误的是 A. 可能是化合物 B. 不可能是离子晶体 C. 可能是分子晶体 D. 可能有很高的熔沸点 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.某晶体中含非极性共价键,该晶体可能是单质如I2等、也可能是化合物如H2O2等,A正确;‎ B. 某晶体中含非极性共价键,该晶体可能是离子晶体如Na2O2等,B错误;‎ C. 某晶体中含非极性共价键,该晶体可能是原子晶体如金刚石等、分子晶体如I2等、离子晶体如Na2O2等,C正确;‎ D. 某晶体中含非极性共价键,该晶体可能是原子晶体如金刚石等、分子晶体如I2等、离子晶体如Na2O2等,原子晶体有很高的熔沸点,分子晶体熔沸点较低,D正确;‎ 答案选B。‎ ‎5.第三周期的三种元素甲、乙、丙,原子序数依次增大,且原子核外都有1个未成对电子,下列说法错误的是 A. 金属性:甲>乙>丙 B. 三种元素的单质都能与水反应 C. 离子半径:甲>乙>丙 D. 最高价氧化物对应水化物可两两相互反应 ‎【答案】C - 21 -‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 第三周期的元素中,原子核外有1个未成对电子的原子的价电子排布情况为3s1、3s23p1、3s23p5,甲、乙、丙原子序数依次增大,故甲为钠,乙为铝,丙为氯,以此作答。‎ ‎【详解】A. 根据元素周期律,同周期,核电荷数越小,金属性越强,故金属性:Na>Al >Cl,A说法正确;‎ B. 三种元素的单质都能与水反应:2Na+2H2O= 2NaOH+ H2↑,2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑,Cl2+H2OHCl+HClO,B说法正确;‎ C. 不同电子层结构,电子层数越多离子半径越大,相同电子层结构,质子数越多,离子半径越小,则离子半径:Cl->Na+>Al3+ ,C说法错误;‎ D. 铝元素的最高价氧化物对应水化物Al(OH)3具有两性,可以与强酸强碱发生反应,氯的最高价氧化物对应水化物为高氯酸HClO4是强酸,钠的最高价氧化物对应水化物为氢氧化钠NaOH是强碱,故这三者两两可以相互反应,D说法正确;‎ 答案选C。‎ ‎6.不能用铝热法制备的金属是 A. 镁 B. 铁 C. 铬 D. 锰 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 金属冶炼的实质为金属离子的电子被还原生成单质,用铝热法制备金属,所制备金属的活泼性应比铝弱。‎ ‎【详解】铁、锰、铬等金属的活泼性比铝弱,在高温下用铝热法制备,而镁的活泼性比铝强,不能被铝置换生成单质,不能用铝热法制备,答案选A。‎ ‎【点睛】本题考查金属的冶炼,题目难度不大,注意能用铝热法制备的金属的活泼性应比铝弱。‎ ‎7.室温时,两个容积相同的烧瓶中分别盛有下面两种气体(同温同压),打开弹簧夹K,使两烧瓶内的气体充分混合后,容器内的压强最小的是 - 21 -‎ A. H2S和 SO2 B. NH3和HCl C. H2和Cl2 D. NO和 O2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】假设每个烧瓶盛有2mol的气体,‎ A.打开弹簧夹K,发生反应2H2S+SO2=3S↓+H2O,最后剩余1molSO2气体;‎ B.打开弹簧夹K,发生反应NH3+HCl= NH4Cl,两者恰好完全反应生成氯化铵固体,装置内无气体剩余;‎ C.H2和Cl2在常温常压条件下不反应,剩余的还是4mol气体;‎ D.打开弹簧夹K,发生反应2NO+O2= 2NO2,若不考2NO2⇌N2O4,装置内剩余3mol的气体,考虑到可逆反应2NO2⇌N2O4,剩余的气体在2mol~3mol之间;‎ 恒温恒容下,气体的压强之比等于气体物质的量之比,B中的压强最小,答案选B。‎ ‎【点睛】注意各物质发生的条件,H2和Cl2在常温常压条件下不反应,光照条件下爆炸,点燃的条件下安静的燃烧,可以制备盐酸。‎ ‎8.下列物质的工业生产过程中,不涉及勒夏特列原理的是 A. 合成氨 B. 制硫酸 C. 制氯化氢 D. 制纯碱 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.合成氨工业中N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)为可逆反应,涉及勒夏特列原理,A项不选;‎ B.硫酸工业中,二氧化硫的催化氧化是可逆反应,涉及勒夏特列原理,B项不选;‎ C.制氯化氢是氯气和氢气的化合反应,没有可逆过程,不涉及勒夏特列原理,C项选;‎ D.制纯碱过程中涉及到溶解平衡、电离平衡等,涉及勒夏特列原理,D项不选;‎ 答案选C。‎ ‎9.在下图的实验装置中,从实验开始过一段时间,对看到的现象叙述不正确的是( )‎ - 21 -‎ A. 苹果块会干瘪 B. 胆矾晶体表面有“白斑”‎ C. 小试管内有晶体析出 D. pH试纸变红 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、浓硫酸有吸水性,苹果块会干瘪,选项A正确;‎ B、浓硫酸有吸水性,胆矾晶体失去部分水,表面有“白斑”,选项B正确;‎ C、浓硫酸有吸水性,会吸收饱和硝酸钠溶液挥发出的水,而使试管内有晶体析出,选项C正确;‎ D 、pH试纸先变红后变黑,选项D不正确;‎ 答案选D。‎ ‎10.已知黑火药爆炸的反应:S+2KNO3+3C → K2S+3CO2+ N2↑,下列说法正确的是 A. 该反应中氧化剂只有硝酸钾 B. 该反应中还原剂只有碳 C. 每生成0.1 mol N2转移电子1 mol D. 产物中有两种共价化合物 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 该反应为氧化还原反应,元素化合价上升的有: C:0→+4,且有3个碳原子参与反应,化合价上升共12;元素化合价降低的有:S:0→-2,N:+5→0,且有1个硫原子和2个氮原子参与反应,化合价降低共2×1+5×2=12,化合价升降守恒,该反应按照配比化合价共升(降)12,转移12个电子。‎ ‎【详解】A.根据分析,化合价降低的是硫元素和氮元素,则氧化剂为KNO3和S,A项错误;‎ B.根据分析,化合价上升的只有碳元素,则还原剂只有C,B项正确;‎ - 21 -‎ C.根据分析,每1mol氮气生成转移电子12mol,则每生成0.1 mol N2转移电子1.2 mol ,C项错误;‎ D.产物中K2S是离子化合物,CO2是共价化合物,N2是单质,D项错误;‎ 答案选B。‎ ‎【点睛】‎ 含有离子键的化合物称为离子化合物,表面特征是含有一些金属离子或者铵根离子,除氯化铝、氯化铍等特殊物质;只含共价键的化合物称为共价化合物,表面特征是不含金属离子或者铵根离子,除特殊物质外。‎ ‎11.除去下列物质中少量杂质(括号内的物质为杂质)采用的方法中,正确的是 A. 己烷(己烯):溴水,分液 B. FeCl3溶液(AlCl3):过量氨水,过滤 C. 乙醛(乙酸):NaOH溶液,分液 D. 乙酸乙酯(乙酸):饱和碳酸钠溶液,分液 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.己烯与溴水反应生成溴代烃,溴代烃不能溶于水但是可以溶于己烷,无法进行分液除杂,A项错误;‎ B. 加入过量氨水,二者都会沉淀,不能进行除杂;B项错误;‎ C. NaOH与乙酸反应生成可溶于水的乙酸钠,但是乙醛可以溶于水,不能进行分液操作,C项错误;‎ D. 饱和碳酸钠溶液可以与乙酸反应生成溶于水的乙酸钠,同时乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度很小,采取分液进行分离除杂,D项正确;‎ 答案选D。‎ ‎12.茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,结构简式如图所示。下列关于茉莉醛的叙述正确的是 A. 茉莉醛与苯甲醛互为同系物 B. 茉莉醛分子式为C14H20O C. 茉莉醛能使溴水褪色,并只发生加成反应 D. 在一定条件下,lmol茉莉醛最多能与5 mol氢气加成 - 21 -‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 茉莉醛的官能团除醛基还有双键,与苯甲醛结构不相似,所以不互为同系物,A项错误;‎ B.根据结构简式,茉莉醛分子式为C14H18O,B项错误;‎ C.茉莉醛中含有碳碳双键与溴水可以发生加成反应,有醛基与溴水发生氧化还原反应,两种官能团均能使溴水褪色,C项错误;‎ D.在一定条件下,茉莉醛中苯环、碳碳双键、醛基可以与氢气发生加成,lmol茉莉醛中苯环消耗氢气3mol,醛基消耗1mol氢气,碳碳双键消耗1mol氢气,故1mol茉莉醛最多能与5 mol氢气加成,D项正确;‎ 答案选D。‎ ‎13.某溶液含有Ba2+、Fe2+、Cl-、NO3-等离子,向其中加入足量的稀硫酸后,溶液中离子的物质的量几乎不变的是 A. Ba2+ B. Fe2+ C. Cl- D. NO3-‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】某溶液含有Ba2+、Fe2+、Cl-、NO3-等离子,向其中加入足量的稀硫酸后;Ba2+与SO42-生成白色沉淀BaSO4,Ba2+物质的量减小;NO3-(H+)具有强氧化性,Fe2+具有还原性,二者发生氧化还原反应:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,故NO3-和Fe2+物质的量均减小;Cl-物质的量几乎不变;答案选C。‎ ‎【点睛】硝酸根离子本身没有强氧化性,在酸性环境下,具有强氧化性。‎ ‎14.下列关于实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯的描述中,正确的是 A. 均采用水浴加热 B. 制备乙酸乙酯时乙醇过量 C. 均采用边反应边蒸馏的方法 D. 制备乙酸丁酯时正丁醇过量 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.实验制备乙酸乙酯和乙酸丁酯均采用酒精灯加热,A项错误;‎ B.制备乙酸乙酯时,考虑成本,乙醇过量从而提高冰醋酸的转化率,B项正确;‎ C.乙酸乙酯采用边反应边蒸馏的方法,但是乙酸丁酯的沸点较高,制备乙酸丁酯时采用直接回流的方法,待反应后再提纯产物,C项错误;‎ - 21 -‎ D.制备乙酸丁酯时,考虑成本,冰醋酸过量从而提高正丁醇的转化率,D项错误;‎ 答案选B。‎ ‎15.下列关于饱和食盐水的用途或装置设计错误的是 A. 模拟工业制纯碱 B. 甲烷的取代反应 C. 实验室制乙炔 D. 除去氯气中的氯化氢 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.氨气极易溶于水,通氨气的导气管未进行防倒吸处理,通氨气的导气管口应在液面上方、接近液面,A项错误;‎ B.甲烷和氯气在光照下发生取代反应,饱和食盐水可以降低氯气在水中的溶解度,B项正确;‎ C.饱和食盐水和电石制备乙炔,饱和食盐水降低该反应的化学反应速率,产生平缓的气体,C项正确;‎ D.HCl气体极易溶于水,且氯气在饱和食盐水中溶解度最小,故可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,D项正确;‎ 答案选A。‎ ‎【点睛】工业制纯碱,在饱和食盐水中先通入氨气,形成碱性环境(做好防倒吸处理),再通入过量的二氧化碳,生成碳酸氢钠晶体,过滤得到碳酸氢钠,碳酸氢钠再进行加热处理得到碳酸钠。‎ - 21 -‎ ‎16.下列反应可用离子方程式 2H+ + CO32- → H2O + CO2↑表示的是 A. 向Na2CO3溶液中滴加过量醋酸 B. 向硫酸中滴加少量Na2CO3溶液 C. 向Na2CO3溶液中滴加少量稀盐酸 D. 向Na2CO3溶液中通入SO2气体 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.醋酸是弱酸,在离子方程式中应以化学式保留,离子方程式为CO32-+2CH3COOH→2CH3COO-+H2O+CO2↑,A项不选;‎ B.向硫酸中滴加少量Na2CO3溶液,因为该反应中碳酸钠少量,硫酸过量,所以碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水,B项选;‎ C.向Na2CO3溶液中滴加少量稀盐酸,盐酸量少,故没有气体产生,离子方程式为:H+ + CO32- →HCO3-,C项不选;‎ D.向Na2CO3溶液中通入SO2气体,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3在离子方程式中不能改写成离子形式,D项不选;‎ 答案选B。‎ ‎17.下列有关电化学装置不能达到相应实验目的的是 A. 模拟吸氧腐蚀 B. 电解法制氯气 C. 铁的防护 D. 外加电流的阴极保护法 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.在海水弱碱环境中,铁和碳电极组成原电池,发生吸氧腐蚀,可以观察到铁生锈,A项能达到实验目的;‎ B.电解池中Fe连接在电源的正极,铁做阳极,失去电子发生氧化,不会考虑阴离子放电,故不会产生氯气,B项达不到实验目的;‎ - 21 -‎ C.可以构成Zn-Fe原电池,活泼性较强的Zn做负极,发生氧化,Fe做正极,被保护,故C项能达到实验目的;‎ D.电解池中,铁连接电源的负极,做阴极材料,Fe不反应,Fe附近的阳离子发生还原反应,属于外加电流的阴极保护法,D项能达到实验目的;‎ 答案选B。‎ ‎【点睛】电解池中,首先观察阳极,若阳极为活泼金属(包括Ag以及之前的金属),则阳极金属失去电子发生氧化,不考虑阳极附近阴离子放电;若阳极为惰性电极,考虑阴离子的放电顺序,放电顺序要记牢。‎ ‎18.常温下,下列溶液中水的电离程度最大的是( )‎ A. pH=0的硫酸 B. 0.01mol/L NaOH溶液 C pH=10的纯碱溶液 D. pH=5的氯化铵溶液 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】硫酸抑制水电离,pH=0的硫酸中水的电离氢离子浓度是 ;氢氧化钠抑制水电离,0.01mol/L NaOH溶液中水的电离氢离子浓度是;氢氧化钠抑制水电离,pH=10的纯碱溶液中水的电离氢氧根离子浓度是;氯化铵水解促进水电离,pH=5的氯化铵溶液中水的电离氢离子浓度是,故C正确。‎ ‎【点睛】酸、碱电离出的氢离子、氢氧根离子抑制水电离,盐水解可以促进水电离,pH=5的氯化铵溶液中氢离子完全由水电离,所以水电离的氢离子浓度是。‎ ‎19.体积相同的盐酸和醋酸溶液,c(Cl-) = c(CH3COO-)= 0.01 mol/L,下列说法正确的是 A. pH:醋酸>盐酸 B. 完全反应消耗NaOH的量:醋酸>盐酸 C. 与相同的Na2CO3粉末反应的起始速率:醋酸<盐酸 D. 分别用水稀释相同倍数后,所得溶液中:c (Cl-) = c (CH3COO-)‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ - 21 -‎ ‎【详解】A. 盐酸、醋酸的电离方程式分别为HCl=H++Cl-、CH3COOHH++ CH3COO-,c(Cl-) = c(CH3COO-),则二者c(H+)相等,pH:醋酸=盐酸,A项错误;‎ B.盐酸完全电离,醋酸微弱电离,当c(Cl-) = c(CH3COO-)时,c(HCl) « c(CH3COOH) ,故等体积完全反应消耗NaOH的量:醋酸>盐酸,B项正确;‎ C. 盐酸和醋酸与相同的Na2CO3粉末反应,本质都是与氢离子的反应,初始二者的氢离子浓度相同,故起始速率:醋酸=盐酸,C项错误;‎ D. 分别用水稀释相同倍数后,稀释过程促进醋酸的电离,故所得溶液中:c (Cl-) < c (CH3COO-),D项错误;‎ 答案选B。‎ ‎20.右图是可逆反应A+2B 2C + 3D 的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的情况,由此推断错误的是 A. A、B一定是气体 B. C可能气体 C. D一定不是气体 D. 正反应是放热反应 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据速率时间图,达到平衡后加压,正、逆反应速率都加快,说明反应物、生成物中均有气体,平衡正向移动,根据平衡移动原理可知正反应是气体分子数目减小的反应;根据化学反应左右两边的系数,若D为气体,该反应正向不会是气体分子数目减小的反应,故D一定不是气体、C一定是气体;由于C是气体,故A、B必须同时是气体才能满足正反应是气体分子数目减小的反应;达到平衡后降温,平衡正向移动,根据平衡移动原理可知正向是放热反应;故ACD说法正确,B说法错误;答案选B。‎ 综合题 - 21 -‎ ‎(一)本题共15分 ‎21.二氧化氯(ClO2)是世界卫生组织(WHO)推荐的A1级广谱、安全、高效消毒剂。以下是ClO2的两种制备方法:‎ 方法一:2NaClO3 + 4HCl → 2ClO2↑+ Cl2↑+ 2NaCl + 2H2O 方法二:H2C2O4 + 2NaClO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2↑ + 2ClO2↑ + 2H2O 完成下列填空:‎ ‎(1)在方法一中,当有0.2 mol电子发生转移时,参与反应的还原剂为_________ mol。‎ ‎(2)方法二中,反应物H2C2O4_________(填序号)。‎ a.仅做氧化剂 b.既被氧化又被还原 ‎ c.发生氧化反应 d.既未被氧化也未被还原 ‎(3)两种方法相比,___________(填写“方法一”或“方法二”)制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是______________________________________________。‎ ‎(4)实验室也可用氯酸钠(NaClO3)和亚硫酸钠(Na2SO3)用硫酸酸化,加热制备二氧化氯,其化学反应方程式为 ________________________________________________。‎ ‎(5)氯原子核外共有______种不同运动状态的电子,氯离子的最外层电子排布式是________。‎ ‎(6)CCl4分子的空间构型为__________________,CO2的电子式是___________________。‎ ‎(7)相同压强下,部分元素氯化物的熔点见表:‎ 氯化物 NaCl KCl CCl4‎ 熔点/℃‎ ‎804‎ ‎773‎ ‎-22.92‎ 试解释表中氯化物熔点差异的原因:_______________________________________________________。‎ ‎【答案】 (1). 0.2 (2). c (3). 方法二 (4). 方法一产生污染性气体氯气,而方法二产生二氧化碳气体对水体无污染 (5). 2 NaClO3 + Na2SO3 + H2SO4 2ClO2↑ + 2Na2SO4 + H2O (6). 17 (7). 3s23p6 (8). 正四面体 (9). (10). NaCl与 KCl为离子晶体,CCl4为分子晶体,故CCl4的熔点低;K+的半径比Na+的半径大,KCl中离子键强度较NaCl小,故KCl的熔点比NaCl低 ‎【解析】‎ - 21 -‎ ‎【详解】(1)方法一:2NaClO3 + 4HCl →2ClO2↑+ Cl2↑+ 2NaCl + 2H2O,根据化合价变化规律,同种元素化合价不交叉,NaClO3作氧化剂发生还原反应生成ClO2,则两份NaClO3参与反应化合价降低2;四份HCl中2份体现还原性化合价升高生成氯气,化合价升高2,2份HCl中Cl的化合价不变生成氯化钠;则该反应化合价变化为2,转移电子数为2;根据分析电子转移数目与作还原剂的HCl物质的量为1:1,当有0.2 mol电子发生转移时,参与反应的还原剂0.2mol。‎ ‎(2) 方法二:H2C2O4 + 2NaClO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2↑ + 2ClO2↑ + 2H2O,草酸中的碳元素从+3价→+4价,发生氧化反应做还原剂;故选c;‎ ‎(3)两种方法相比,方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是方法一产生污染性气体氯气,而方法二产生二氧化碳气体对水体无污染;‎ ‎(4) 硫酸酸化,Na2SO3做还原剂发生氧化反应得到Na2SO4,化合价升高2,NaClO3发生还原反应生成二氧化氯,化合价降低1,根据化合价守恒n(Na2SO3):n(NaClO3)=1:2,其余部分按照原子守恒配平,故其化学反应方程式为2NaClO3 + Na2SO3 + H2SO42ClO2↑ + 2Na2SO4 + H2O;‎ ‎(5)氯原子核外共有17个电子,每个电子的运动状态都不同,故有17种不同运动状态的电子;按照构造原理氯离子的最外层电子排布式是3s23p6;‎ ‎(6)CCl4中C的价层电子对数为4,没有孤电子对,则CCl4分子的空间构型为正四面体; CO2的电子式是;‎ ‎(7)对比物质的熔沸点,首先确定物质的晶体类别,一般熔沸点大小比较:原子晶体>离子晶体>分子晶体;若均为离子晶体,比较离子键强弱; NaCl与 KCl为离子晶体,CCl4为分子晶体,故CCl4的熔点低;K+的半径比Na+的半径大,KCl中离子键强度较NaCl小,故KCl的熔点比NaCl低。‎ ‎【点睛】分析方法一的氧化还原反应,首先抵消同种元素相同的化合价部分,再根据同种元素化合价不交叉,化合价升降守恒进行判断。‎ ‎(二)本题共15分 ‎22.氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。完成下列填空:‎ 合成氨工业中:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + Q(Q>0),其化学平衡常数K与温度t的关系如表:‎ - 21 -‎ t/℃‎ ‎200‎ ‎300‎ ‎400‎ K K1‎ K2‎ ‎0.5‎ ‎(1)试比较K1、K2的大小,K1 ________K2(填写“>”、“=”或“<”)‎ ‎(2) 400℃时,反应2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)的化学平衡常数的值为_____________。‎ 当测得NH3和N2、H2的物质的量浓度分别为3 mol/L和2 mol/L、1 mol/L时,则该反应υ(N2)(正) ___________υ(N2)(逆)(填写“>”、“=”或“<”)‎ ‎(3)在密闭恒容的容器中,下列能作为合成氨反应达到平衡的依据的是____________。‎ a.υ(N2)(正)=3υ (H2)(逆) b.混合气体的密度保持不变 c.容器内压强保持不变 d.N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 ‎ ‎(4)化工生产为做到又“快”又“多”采用多种方法,试写出两项合成氨工业中为实现“多”所采取的措施:__________________________,__________________________。‎ ‎(5)0.1 mol/L的(NH4)2SO4水溶液中各离子浓度由大到小的顺序是_____________________,在该溶液中加入少量明矾固体,溶液中NH4+的浓度_______(填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是_________________________________________________________。‎ ‎(6)如图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和 CO反应的热化学方程式 _____________________________________________。‎ ‎【答案】 (1). > (2). 2 (3). > (4). c (5). 采用20MPa~50MPa高压 (6). 及时将产物液化除去 (7). c(NH4+)> c(SO42-)> c(H+)> c(OH-) (8). 增大 (9). NH4+ 水解呈酸性,Al3+水解也呈酸性,两者相互抑制,c(NH4+)增大 (10). NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) + 234kJ/mol ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)合成氨N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + Q(Q>0),正向为放热反应,随温度升高平衡逆向移动,平衡常数K值减小,故K1 >K2;‎ - 21 -‎ ‎(2) 400℃时,N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g),平衡常数K=0.5,则2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) ,平衡常数为==2;当测得NH3和N2、H2的物质的量浓度分别为3 mol/L和2 mol/L、1 mol/L时,Qc===<K,反应正向进行,故υ(N2)(正) >υ(N2)(逆) ;‎ ‎(3)在密闭恒容的容器中,a.υ(N2)(正)=3υ (H2)(逆),不同物质表示的正逆速率不等于化学计量数之比,反应没有达到平衡状态,a不选;b.混合气体的密度=,混合气体的质量守恒m是定量,恒容容器,混合气体的密度始终是个定值,故混合气体的密度保持不变,不能说明反应达到平衡状态,b不选;c.同温同压下,容器内的压强与气体的物质的量呈正比,该反应正向是气体分子数目减小方向,则气体的物质的量是个变化量,压强是个变量,当压强保持不变,说明反应达到平衡状态,c选;d.各物质的物质的量浓度保持不变可以作判断依据,N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2,各物质的浓度比等于化学计量数之比不能说明达到平衡,d不选;故能作为合成氨反应达到平衡的依据的选c;‎ ‎(4)合成氨工业中为实现“多”是提高氨的产率,可以从平衡移动角度考虑,适当增大压强,平衡正向移动,适当降低反应的温度,平衡正向移动,及时将氨气液化分离出该体系,平衡正向移动,均可以提高反应物的转化率而提高氨产率; 故所采取的措施:采用20MPa~50MPa高压,及时将产物液化分离;‎ ‎(5)0.1 mol/L的(NH4)2SO4水溶液中NH4+发生水解溶液显酸性,由于水解是微弱的,c(NH4+)约为c(SO42-)的两倍,故各离子浓度由大到小的顺序是c(NH4+)> c(SO42-)> c(H+)> c(OH-);在该溶液中加入少量明矾固体,Al3+水解也呈酸性,两者相互抑制,c(NH4+)增大; ‎ ‎(6)根据反应进程能量图,该反应为放热反应,且放出热值为368kJ/mol-134kJ/mol=234kJ/mol,NO2和 CO反应的热化学方程式:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) + 234kJ/mol。‎ ‎【点睛】‎ 判断反应进行的方向应用Qc和K的相对大小,若Qc<K,反应正向进行;若Qc>K,反应逆向进行;若Qc=K,反应保持平衡状态。物理量是个变量才可以作平衡的判定依据,若始终保持不变,不能做判定反应是否达到平衡的依据。‎ ‎(三)本题共14分 ‎23.氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O)的主要流程如下: ‎ - 21 -‎ 完成下列填空:‎ ‎(1)除杂操作是加入物质A来调节溶液的pH,以除去溶液中的Al3+、Fe3+,根据下表所给信息,此时控制溶液的pH范围是_____________,加入的物质A是___________(写化学式)。‎ 开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH 沉淀开始溶解时的pH Al(OH)3‎ ‎3.3‎ ‎5.2‎ ‎7.8‎ Fe(OH)3‎ ‎1.5‎ ‎4.1‎ ‎-‎ ‎(2)检验Fe3+是否沉淀完全实验操作是____________________________________________。‎ ‎(3)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH,其目的是_________________________________。‎ ‎(4)测定制得的样品的纯度,可采用如下方案:‎ a.称取0.750 g样品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;‎ b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;‎ c.用0.050 mol/L AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。‎ ‎①上述测定过程中,需要用到的玻璃仪器除了容量瓶、锥形瓶,还有__________________。‎ ‎②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为__________________(保留三位有效数字)。‎ ‎③若配制和滴定操作均无误,但最终测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高,写出可能导致该结果的一种情况___________________________________________。‎ ‎【答案】 (1). 5.2≤pH<7.8 (2). Ca(OH)2 或CaO或CaCO3 (3). 取少量上层清液,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明Fe(OH)3沉淀完全 (4). 将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2 (5). 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滴定管 (6). 99.9% (7). 蒸发结晶过程中,温度过高,使CaCl2·2H2O失去部分结晶水 ‎【解析】‎ - 21 -‎ ‎【分析】‎ 工业碳酸钙加过量盐酸进行溶解,得到Ca2+、Al3+、Fe3+,加入物质A来调节溶液的pH,以除去溶液中的Al3+、Fe3+,根据沉淀对应的pH表,需要把二者沉淀完全,pH最小为5.2,但是当pH大于等于7.8,氢氧化铝开始溶解,故调节pH范围是5.2≤pH<7.8;加入的A能调节pH,但是不能引入新杂质,则可以选用Ca(OH)2 或CaO或CaCO3;过滤后滤液进行盐酸酸化,在160℃蒸发结晶,得产品CaCl2·2H2O。‎ ‎【详解】(1)根据分析,加入物质A来调节溶液的pH,此时控制溶液的pH范围是5.2≤pH<7.8;加入的物质A是Ca(OH)2 或CaO或CaCO3(填一种即可);‎ ‎(2)检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是:取少量上层清液,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明Fe(OH)3沉淀完全;‎ ‎(3)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH,其目的是将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2,防止产物中混有Ca(OH)2杂质;‎ ‎(4) ①测定样品的纯度过程中,a为配制一定体积物质的量浓度溶液的过程,需要用到的玻璃仪器:烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管;b、c为滴定过程,需要用到的玻璃仪器:锥形瓶、滴定管;故上述测定过程中,需要用到的玻璃仪器除了容量瓶、锥形瓶,还有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滴定管;②使用AgNO3溶液滴定样品的CaCl2·2H2O,n(Ag+)=0.050 mol/L×20.39 ×10-3L=1.0195 ×10-3mol,则25mL中含n(Cl-)=1.0195×10-3mol,250 mL中含n(Cl-)=1.0195×10-2mol,含n(CaCl2·2H2O)=5.0975×10-3mol,m(CaCl2·2H2O)=5.0975×10-3mol×147g·mol-1=0.7493g,样品CaCl2·2H2O的质量分数==99.9%;③蒸发结晶过程中,温度过高,使CaCl2·2H2O失去部分结晶水,而计算的时候仍按照没有失去结晶水的化合物质量计算,故最终测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高。‎ ‎【点睛】化工流程中把握常见的金属离子的除杂方式;注意调节pH的范围,以及试剂的选用,不引入新杂质用可以与氢离子发生反应,一般选用制备物质的阳离子对应的氧化物、氢氧化物等。‎ ‎(四)本题共16分 ‎24.奶油中含有一种化合物A,可用作香料。在空气中长时间搅拌奶油,A可转化为化合物B。A发生的一系列化学反应如下:‎ - 21 -‎ 完成下列填空: ‎ ‎(1)写出反应类型:反应 ①_________________________反应 ②_________________________‎ ‎(2)写出反应③所需的试剂与条件:_________________________________‎ ‎(3)写出结构简式:F________________________‎ ‎(4)写出一种满足下列要求的A的同分异构体的结构简式:_______________________‎ i.含有酯基 ii.能发生银镜反应 ‎(5)写出C→D反应的化学方程式:________________________________________________‎ ‎(6)C也能与乙二酸反应形成环状化合物(C6H8O4),写出该环状化合物的结构简式:__________‎ ‎(7)写出以C为原料合成1,4-丁二醇()的合成路线__________。(合成路线常用的表示方式为:)‎ ‎【答案】 (1). 氧化反应 (2). 取代反应 (3). NaOH 、醇,加热 (4). (5). HCOOCH2CH2CH3 、HCOOCH(CH3) 2(选填一种) (6). .+2H2O (7). (8). ‎ - 21 -‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 从A分子式角度出发,A有一个不饱和度,可能是碳碳双键或者碳氧双键或者1个环,A→B分子上少2个氢,反应①为氧化反应,说明A中本身含有羰基和羟基,根据B的结构可知A的结构简式为;A→C分子式多了2个氢原子,反应④为还原反应,C的结构简式为;C与苯甲酸在浓硫酸加热的条件下可以发生酯化反应生成D,则D为;A与HBr加热条件下与羟基发生取代反应,则E为CH3COCHBrCH3,F分子为C4H6O,故E→F发生消去反应,F为。‎ ‎【详解】(1)根据分析,反应①为氧化反应;反应②为取代反应;‎ ‎(2)根据分析,反应③是卤代烃的消去反应,故反应③所需的试剂与条件:NaOH 、醇,加热;‎ ‎(3)根据分析,F的结构简式为;‎ ‎(4) 从A结构分析,A分子的不饱和度为1,A的同分异构体含有酯基,能发生银镜反应,且不饱和度为1,满足条件的官能团为HCOO-,则符合条件的A的同分异构体的结构简式:HCOOCH2CH2CH3 、HCOOCH(CH3) 2;‎ ‎(5)根据分析,C→D反应的化学方程式+2H2O;‎ ‎(6)C与乙二酸反应,分子间脱去2分子水,形成环状化合物(C6H8O4),则该环状化合物的结构简式:;‎ ‎(7)以C为原料合成1,4-丁二醇(),碳链未发生变化,羟基的位置发生改变,羟基在1、4号碳原子,可以对2,3-丁二醇先进行消去,再进行1,4—加成,对生成的卤代烃还原和水解可得产物,故合成路线为:‎ - 21 -‎ ‎。‎ ‎ ‎ - 21 -‎ - 21 -‎
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