四川省南充高级中学2020届高三上学期第四次月考理综化学试题

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四川省南充高级中学2020届高三上学期第四次月考理综化学试题

四川省南充高级中学2020届高三上学期第四次月考理综 化学试题 一、选择题 ‎1.化学与生活、生产、科技密切相关。下列说法不正确的是( )‎ A. 聚氯乙烯可用作包装材料 B. 含氟牙膏可预防龋齿原理是发生了沉淀的转化反应 C. 榨苹果汁时加入维生素C,可有效防止苹果汁变色,这说明维生素C具有氧化性 D. 炒菜时,加一点酒和醋能使菜味香可口,因为有酯类物质生成 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 聚氯乙烯当制成薄膜制品时,可用作包装材料,故A正确;‎ B. 牙釉质对牙齿起着保护作用,其主要成分为羟基磷灰石(Ca5(PO4)3OH),使用含氟牙膏会生成氟磷灰石(Ca5(PO4)3F),Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小,所以是利用了沉淀转化的原理,故B正确。‎ C. 榨苹果汁时加入维生素C,可有效防止苹果汁变色,这说明维生素C具有还原性,故C错误;‎ D. 炒菜时,加一点酒和醋能使菜味香可口,因为有酯类物质生成,故D正确;‎ 故选C。‎ ‎2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )‎ A. 0.1 L 0.5 mol·L-1 CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA B. 1 mol Na2O2与足量CO2和H2O充分反应,转移的电子数无法计算 C. m g CO与N2的混合气体中所含分子数目为NA D. 18 g 2H216O中含有的质子数与中子数均为10NA ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.CH3COOH是弱酸, 0.1 L 0.5 mol·L-1 CH3COOH溶液中含有的H+数少于0.05NA,故A错误;‎ B.过氧化钠与二氧化碳或水的反应为歧化反应,1 mol Na2O2与足量CO2‎ 或水充分反应转移的电子数目为NA,故B错误;‎ C.CO与N2相对分子质量均为28,m g CO与N2的混合气体中所含分子数目为NA,故C正确;‎ D. 18 g 2H216O中含有的质子数为×10NA=9NA,中子数均为×[(2-1)×2+(16-8)]NA=10NA,故D错误;‎ 故选C。‎ ‎3.下列叙述不正确的是( )‎ A. 用金属钠可以区分乙酸、乙醇和苯 B. 不能用酸性KMnO4溶液除去甲烷中的乙烯 C. 可以发生氧化反应、还原反应、酯化反应、加成反应 D. 将等物质的量的甲烷和氯气混合后光照充分,生成物最多的是CCl4‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 乙酸、乙醇都可与钠反应,但反应速率不同,乙酸反应较剧烈,苯与钠不反应,可鉴别,故A正确;‎ B. 不能用酸性KMnO4溶液除去甲烷中乙烯,乙烯与酸性KMnO4溶液反应后生成二氧化碳,故B正确;‎ C. 含有醛基、羟基或羧基、苯环分别可以发生氧化反应、酯化反应、加成反应,加氢也是还原反应,故C正确;‎ D. 设甲烷和氯气的物质的量都是1mol,1mol甲烷和1mol氯气在光照条件下发生反应,生成有机物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,根据碳原子守恒知,生成的各种氯代烃的物质的量都小于1mol,但生成的氯化氢的物质的量1mol,所以生成物的物质的量最多的产物是HCl,故D错误;‎ 故选D。‎ ‎【点睛】本题综合考查有机物的结构和性质,难点C,有机还原反应是指有机物分子中加入H原子或脱去O原子的反应,易错点D,甲烷与氯气的取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,反应过程中,每取代甲烷中的1个H原子,都会同时生成1分子HCl气体,所以生成物中物质的量最大的是氯化氢。‎ ‎4.下列实验“操作和现象”与“结论”对应且正确的是( )‎ 选项 操作和现象 结论 A 用pH计测定同浓度NaF溶液和CH3COONa溶液:‎ pH(NaF)<pH(CH3COONa)‎ 酸性:HF>CH3COOH B 将石灰石和盐酸反应产生的气体直接通入硅酸钠溶液中,‎ 生成白色沉淀 碳酸的酸性比硅酸强 C 用洁净的铂丝蘸取溶液至酒精灯火焰上灼烧,有黄色火焰 溶液中有Na+,无K+‎ D 在相同条件下,向两份4 mL 0.2 mol·L-1酸性KMnO4溶液中分别滴加2 mL 0.01 mol·L-1和0.02 mol·L-1草酸溶液,滴加0.02 mol·L-1草酸溶液的先褪色 反应物浓度越大,‎ 反应速率越大 A. A B. B C. C D. D ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、弱酸强碱盐,对应酸越弱,盐溶液碱性越强,用pH计测定同浓度NaF溶液和CH3COONa溶液:pH(NaF)<pH(CH3COONa),酸性HF>CH3COOH,故A正确;‎ B、将石灰石和盐酸反应产生的气体直接通入硅酸钠溶液中,生成白色沉淀,有两种可能,一是二氧化碳和硅酸钠反应,也可能是挥发出的盐酸与硅酸钠反应,故 B错误;‎ C、用洁净的铂丝蘸取溶液至酒精灯火焰上灼烧,有黄色火焰,一定有钠元素,不能确定有无钾元素,要透过蓝色钴玻璃观察,如无紫色火焰,才能确定无钾元素,故C错误;‎ D、两种溶液中高锰酸钾溶液都过量,所以溶液不褪色,故D错误;‎ 故选A。‎ ‎【点睛】本题考查化学实验方案评价,涉及盐类水解、元素化合物性质等知识点,明确化学反应原理、元素化合物性质是解本题关键,D为解答易错点,两种溶液中高锰酸钾溶液都过量,溶液不褪色。‎ ‎5.产于我国福建的中华瑰宝一寿山石M4[N4Y10(YX)8是我国四大印章石之首,被称为国石。寿山石由X、Y、M、N四种原子序数依次增大的短周期元素组成,M元素是地壳中含量最高的金属元素,N元素的单质常用来制造太阳能电池,X3Y+和YX-含有相同的电子数。下列说法不正确的是( )‎ A. 离子半径Mc(H+)=c(OH−)‎ C. HX的电离平衡常数约为1×10−7 mol/L D. a、b两点对应溶液中存在的微粒种类数目相同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由图中看出0.1 mol/L的HY溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10−13 mol/L,可知HY为强酸,HX为弱酸,其电离方程式为HXH++X−,A错误;b点时水的电离程度最大,说明NH3·H2O和HY恰好反应,溶质为NH4Y,由于的水解溶液显酸性,故c(Y−)>c()>c(H+)>c(OH−),B错误;HX溶液中由HX电离出的c(H+)=1×10−4 mol/L,则其电离平衡常数K=≈=1×10−7 mol/L,C正确;a点溶质为NH4X,但由于和X−均水解,溶液中存在、NH3·H2O、X−、HX、H+、OH−和H2O共7种微粒;b点溶质为NH4Y,只有水解,溶液中存在、NH3·H2O、Y−、H+、OH−和H2O共6种微粒,D错误 二、填空题 ‎8.己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一。实验室合成己二酸的原理、有关数据如下:‎ ‎3+8HNO3 → 3+8NO↑+7H2O 物质 相对分子质量 密度(20℃)‎ 熔点 沸点 溶解性 环己醇 ‎100‎ ‎0.962 g/cm3‎ ‎25.9℃‎ ‎160.8℃‎ ‎20℃时,在水中溶解度为3.6 g,可混溶于乙醇、苯 己二酸 ‎146‎ ‎1.360 g/cm3‎ ‎152℃‎ ‎3375℃‎ 在水中的溶解度:15℃时1.44 g,25℃时2.3 g。易溶于乙醇,不溶于苯 步骤Ⅰ:在如图装置的三颈烧瓶中加入16 mL 50%的硝酸(过量,密度为1.310 g/cm3‎ ‎),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4 mL环己醇。‎ 步骤Ⅱ:水浴加热三颈烧瓶至50℃左右,移去水浴,缓慢滴加5~6滴环己醇,摇动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在60 ℃~65 ℃之间。‎ 步骤Ⅲ:当环己醇全部加入后,将混合物用80 ℃~90 ℃水浴加热约10 min(注意控制温度),直至无红棕色气体生成为止。‎ 步骤Ⅳ:趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后抽滤、洗涤、干燥、称重。请回答下列问题:‎ ‎(1)装置b的名称为__________,使用时要从_________(填“上口”或“下口”)通入冷水;滴液漏斗的细支管a的作用是________________。‎ ‎(2)实验中,先将温度由室温升至50℃左右,再慢慢控制在60 ℃~65 ℃之间,最后控制在80 ℃~90 ℃,目的是____________________。‎ ‎(3)本实验所用的50%的硝酸物质的量浓度为____________;实验中,氮氧化物废气(主要成分为NO和NO2)可以用NaOH溶液来吸收,其主要反应为NO+NO2+2NaOH == 2NaNO2+H2O。其中NaOH溶液可以用Na2CO3溶液来替代,请模仿上述反应,写出Na2CO3溶液吸收的方程式:______________________________________。‎ ‎(4)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用冰水或______洗涤晶体。‎ ‎(5)通过称量得到产物7.00 g,则本实验产率为__________(精确到0.1%)。‎ ‎【答案】 (1). 球形冷凝管 (2). 下口 (3). 平衡滴液漏斗与三口烧瓶内的气压,使环己醇能够顺利流下 (4). 减少硝酸的分解 (5). 10.4mol·L-1 (6). 2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+2Na2CO3=2NaNO2+CO2 (7). 苯 (8). 92.3%‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)仪器b为球形冷凝管;采取逆流原理通入冷凝水,使冷凝管中充满冷凝水,使挥发的有机物进行冷凝回流,提高原料利用率;平衡滴液漏斗与圆底烧瓶内压强,便于液体顺利流下;‎ ‎(2)根据c= ,计算该硝酸的物质的量浓度;将氢氧化钠替换为碳酸钠、水替换为二氧化碳即可;‎ ‎(3)根据c=计算50%的硝酸(密度为1.31g·cm-3)的物质的量浓度;Na2CO3溶液吸收的两个方程式:2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+2Na2CO3=2NaNO2+CO2;‎ ‎(4)己二酸不溶于苯,而环己醇易溶于苯,要减小因洗涤导致的损失,可以用苯洗涤。‎ ‎(5)5.4 mL环己醇,密度为0.962 g/cm3,n(环己醇)= =0.0519mol,理论上产生己二酸的质量为:0.0519mol×146g·mol-1=7.58g,通过称量得到产物7.00 g,据此计算本实验产率。‎ ‎【详解】(1)该仪器有球形结构,仪器b为球形冷凝管;采取逆流原理通入冷凝水,使冷凝管中充满冷凝水,使挥发的有机物进行冷凝回流,提高原料利用率,即从冷凝管的下口通入,从上口流出;滴液漏斗的细支管a的作用是:平衡滴液漏斗与三口烧瓶内的气压,使环己醇能够顺利流下;‎ ‎(2)实验中,先将温度由室温升至50℃左右,再慢慢控制在60℃~65℃之间,最后控制在80℃~90℃,有利于反应的进行,并提高反应速率,但温度过高,硝酸要分解,影响产率,即目的是:减少硝酸的分解;‎ ‎(3)根据c=,可知50%的硝酸(密度为1.31g·cm-3)的物质的量浓度为 mol·L-1=10.4mol·L-1;Na2CO3溶液吸收的两个方程式:2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+2Na2CO3=2NaNO2+CO2;‎ ‎(4)产品己二酸中含有环己醇、硝酸等杂质,己二酸在水中的溶解度:15℃时1.44g,25℃时2.3g,温度高溶解度大,可用冰水洗涤,除去环己醇、硝酸,己二酸不溶于苯,最后用苯洗涤晶体,除去表面的杂质,避免产品损失;‎ ‎(5)5.4 mL环己醇,密度为0.962 g/cm3,n(环己醇)= =0.0519mol,理论上产生己二酸的质量为:0.0519mol146g·mol-1=7.58g,,通过称量得到产物7.00 g,则本实验产率为×100%=92.3%。‎ ‎9.I.甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法,制备过程涉及的主要反应如下:‎ 反应I:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) △H1‎ 反应II:CH3OH(g)+1/2O2(g) HCHO(g)+H2O(g) △H2= —156.6kJ/mol ‎ 反应III:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) △H3= —483.6kJ/mol ‎(1)计算反应I反应热△H1=_____________。‎ ‎(2)750K下,在恒容密闭容器中,发生反应CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g),若起始压强为P0,达到平衡转化率为α,则平衡时的总压强P平=___________(用含P0和α的式子表示);当P0=101kPa,测得α=50.0%,计算反应平衡常数Kp=___________kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。‎ II. CO2既是温室气体,也是重要的化工原料,以CO2为原料可合成多种有机物。‎ ‎(3)二氧化碳与氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一恒容密闭容器中分别投入1mol CO2、3 mol H2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)  △H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2 的物质的量变化关系如图所示。‎ ‎①其他条件不变,起始时若按1molCO2、2 molH2进行投料,则CO2的转化率将________(填“增大”“ 减小”或“不变”)。‎ ‎②△H______ (填“>” “<” 或“不能确定” )0。‎ ‎③若测试中体系内无氧气产生,试结合图示推断热稳定性:C2H4_________(填“>” “<”或“不能 确定”)H2O。‎ ‎(4)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I、Ⅱ,Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图1。在15小时内,CH4的平均生成速率I、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为______________(填序号)。‎ ‎ ‎ ‎(5)以 TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图2。乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是______________________。‎ ‎【答案】 (1). +85.2kJ·mol-1 (2). p0(1+a) (3). 50.5kPa (4). 减小 (5). < (6). < (7). v(Ⅱ)>v(Ⅲ)>v(Ⅰ) (8). 300℃~400℃‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)根据盖斯定律进行计算△H2;‎ ‎(2)根据三段式进行分析计算;压强之比等于物质的量之比,根据平衡常数Kp= 进行计算;‎ ‎(3)①其它条件不变,起始时若按1molCO2、2 molH2进行投料,与原平衡相比,相当于减小氢气的浓度,据此分析CO2的转化率变化情况;‎ ‎②△H只与温度有关,由图升高温度,氢气的量增加,平衡逆向移动,正反应放热;‎ ‎③若测试中体系内无氧气产生,结合图示温度高于TA℃时,n(H2)大幅提高,说明C2H4受热分解生成氢气,进而推断C2H4和H2O热稳定性大小;‎ ‎(4)由图2可知,在0~15h内,甲烷的物质的量变化量为△n(Ⅱ)>△n(Ⅲ)>△n(Ⅰ),从而计算0~15h内,CH4的平均生成速率,进而比较大小;在不同催化剂(I、Ⅱ,Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化,由图1可得:在15小时内,甲烷的物质的量变化量为△n(Ⅱ)>△n(Ⅲ)>△n(Ⅰ),据此判断CH4的平均生成速率;‎ ‎(5)在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图2。温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低,在300℃时失去活性,所以温度高于300℃时,乙酸的生成速率升高是由温度升高导致的,据此进行分析。‎ ‎【详解】(1)反应I:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) △H1‎ 反应II:CH3OH(g)+1/2O2(g) HCHO(g)+H2O(g) △H2= —156.6kJ/mol ‎ 反应III:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) △H3= —483.6kJ/mol 根据盖斯定律,反应I=反应Ⅱ-反应III,计算反应I的反应热△H1=—156.6kJ/mol-(—483.6kJ/mol)=+85.2kJ·mol-1;‎ ‎(2)若起始压强P0,达到平衡转化率为α,‎ ‎ CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)‎ 起始(mol) 1 0 0‎ 变化(mol) a a a 平衡(mol) 1-a a a 压强之比等于物质的量之比,则p0:P平=1:(1+a),P平=p0(1+a);当P0=101kPa,测得α=50.0%,该反应平衡常数Kp= =50.5kPa;‎ ‎ (3)①其他条件不变,起始时若按1molCO2、2 molH2进行投料,与原平衡相比,相当于减小氢气的浓度,则CO2的转化率将减小;‎ ‎②△H只与温度有关,由图升高温度,氢气的量增加,平衡逆向移动,正反应放热,△H<0;‎ ‎③若测试中体系内无氧气产生,结合图示温度高于TA℃时,n(H2)大幅提高,说明C2H4受热分解生成氢气,推断热稳定性:C2H4”“<”或“=”)‎ ‎(3)CuCl2与氨水反应可形成配合物[Cu(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中含有σ键的数目为____________。‎ ‎(4)四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示。已知:a=b=0.524 nm,c=1.032 nm,NA为阿伏加德罗常数的值,CuFeS2晶体的密度是________g•cm3(列出计算式)。‎ ‎【答案】 (1). 3d10 (2). 结构上Cu2+为3d9,而Cu+为3d10全充满更稳定 (3). H2O (4). SO3 (5). sp3 (6). < (7). 16mol,或者16×6.02×1023个 (8). ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)Cu原子失去最外层1个电子生成Cu+,根据构造原理书写基态Cu+离子的核外电子排布式;原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定,结构上Cu2+为3d9,而Cu+为3d10全充满更稳定,在高温下CuO能分解生成Cu2O;‎ ‎(2)①H2O中O原子采取sp3杂化,VSEPR模型与硫酸相同的是H2O,与NO3-互为等电子体的一种分子是SO3 ;‎ ‎②SO32-中心原子的价层电子对数为:3+=4,SO32-的杂化类型是sp3;SO32-有孤电子对,对成键电子对斥力大,键角变小,据此分析SO32-和SO42-键角的大小;‎ ‎(3)1mol配合物[Cu(NH3)4]Cl2中,1mol氨气中含有3molσ键,总共含有σ键的物质的量为:3mol×4=12mol,1mol该配合物中含有4mol配位键,据此进行计算; ‎ ‎(4)根据均摊法进行计算晶胞内共含”CuFeS2“个数;根据m=ρV进行计算。‎ ‎【详解】(1)Cu+离子的价层电子排布式为3d10,由泡利原理、洪特规则,价电子排布图为 ‎;Cu原子失去1个电子生成Cu+,Cu+核外有28个电子,失去的电子数是其最外层电子数,根据构造原理知Cu+的价电子排布式3d10 ,原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定,结构上Cu2+为3d9,而Cu+为3d10全充满更稳定,在高温下CuO能分解生成Cu2O。‎ ‎(2)①H2O,O原子形成2个O-H键,含有2对孤电子对,杂化轨道数目为4,O原子采取sp3杂化,VSEPR模型与硫酸相同的是H2O,与NO3-互为等电子体的一种分子是SO3 。‎ ‎②SO32-中心原子的价层电子对数为:3+=4,SO32-的杂化类型是sp3;SO32-有孤电子对,对成键电子对斥力大,键角变小,键角的大小:SO32-
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