【全国校级联考】四川省眉山一中办学共同体【精品】高三9
月月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生活、社会发展息息相关。下列说法不正确的是
A.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
B.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
C.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化D.氢氧化铝具有弱碱性,可用作胃酸中和剂
2.以下反应的离子方程式正确的是
A.钠与水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B.铁用盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C.碳酸钙放入稀盐酸中:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
D.Cu(OH)2和硝酸反应:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O
3.用N A代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.含有N A个原子的氢气在标准状况下的体积约为22.4 L
B.46gNO2和N2O4的混合物含氧原子数为2N A
C.任何条件下,22.4LNH3与18gH2O所含电子数均为10N A
D.56gFe与足量盐酸反应转移电子数为3N A
4.下列各组离子在给定条件下能大量共存的是()
A.在某无色透明的溶液中:NH4+、K+、Cu2+、C1-
B.有SO42-存在的溶液中:Na+、Mg2+、Ca2+、I-
C.使石蕊试液变红的溶液中:HCO3-、NH4+、NO3-、K+
D.在强碱溶液中:Na+、K+、CO32-、NO3-
5.电解饱和NaCl溶液是化学工业的重要反应之一。20℃时,饱和NaCl溶液的密度为ρg·cm-3,物质的量浓度为cmol·L-1,则下列说法中不正确的是()
A.温度高于20℃时,饱和NaCl溶液的密度大于ρg·cm-3
B.此溶液中NaCl的质量分数为58.5c/(1000ρ)%
C.20℃时,浓度小于c mol·L-1的NaCl溶液是不饱和溶液
D.20℃时,饱和NaCl溶液的溶解度S=5850c/(1000ρ-58.5c)g
6.下列实验中,对应的现象以及结论都正确的是()
A .A
B .B
C .C D
.D
二、填空题
7.在Na +浓度为0.5mol/L 的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子:
取该溶液100mL 进行如下实验(气体体积在标准状况下测定):
试回答下列问题:
(1)实验I 能确定一定不存在的阳离子是______________________。
(2)实验I中生成沉淀的离子方程式为________________________。
(3)通过实验I、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“不能确定”)
(4)判断K+是否存在,若存在求其最小浓度(若不存在说明理由)___________________。
三、原理综合题
8.铬是人体必需元素,如含量不足会影响糖类和脂类的代谢,过高则会引起急性中毒。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染:
完成下列填空:
(1)溶液配制:称取一定量纯净的K2Cr2O7晶体配制100ml标准溶液,用蒸馏水完全溶解后,全部转移至_____中,加蒸馏水离刻度线1---2厘米处,改用__________加水至刻度线。
(2)含Cr2O72-离子的废水在酸性条件下用Fe3O4处理,反应的离子方程式如下,配平该离子反应方程式:
___Cr2O72-+___Fe3O4+__H+→__Cr3++__Fe3++__H2O
(3)工业上处理含Cr2O72-的废水时,一般将剧毒的Cr2O72-转化为Cr3+,以碳为阴极,铁作阳极,电解处理含NaCl、Cr2O72-的酸性废水。写出电极反应:阳极___________,阴极_______________________;用铁做阳极的目的是:_____________________。
(4)反应⑤是可逆反应,在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸,溶液由黄色逐渐变成橙色,写出该反应的离子方程式:____________。
(5)向上述反应后的溶液中加入碱溶液,让废水的pH升至8~10,控制适当的温度,使产物中的金属阳离子全部转变为沉淀。回收所得的Cr(OH)3,经处理后又可转变成
K2Cr2O7。纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度,方法如下:① Cr2O72-+6I-+ 14H+→3I2+ 2Cr3++ 7H2O ② 2S2O32-+ I2→S4O62-+ 2I-,准确称取纯净的K2Cr2O7 0.294g ,配成溶液,加足量KI,用Na2S2O3溶液滴定,消耗Na2S2O3溶液25.00mL。则Na2S2O3溶液的物质的量浓度为_____________________(保留四位有效数字)。
9.某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)为原料,制备MgCO3·3H2O。实验流程如下图所示:
(1)为了加快废渣的酸溶速率,可采取的办法有_________(任写一点),酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为___________________________________。
(2)加入30%H2O2的目的是__________________________________。
(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+, 萃取分液完成后,检验水相中是否含有Fe3+的最佳试剂是_______。
(4)室温下,除去MgSO4溶液中的A13+(使Al3+浓度小于1×10-6mol/L)而不引入其它杂质,应加入的试剂X为_____________________。
(5)右图为不同反应温度下所得水合碳酸镁的X射线衍射谱图。由图可知,干燥时需控制温度范围为_______,温度较高时MgCO3·3H2O发生转化的化学方程式为
_______________________________。
10.砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:
(1)写出基态As原子的核外电子排布式________________________。
(2)根据元素周期律,原子半径Ga_____________As,第一电离能Ga____________As。(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立体构型为____________________,其中As的杂化轨道类型为
_________。
(4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是__________。
(5)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型
为________________,Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为
M Ga g·mol-1和M As g·mol-1,原子半径分别为r Ga pm和r As pm,阿伏加德罗常数值为N A,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。
四、有机推断题
11.缩醛在有机合成中常用于保护羰基或作为合成中间体,同时还是一类重要的香料,广泛应用于化妆品、食物、饮料等行业。G是一种常用的缩醛,分子中含有一个六元环和一个五元环结构。下面是G的一种合成路线:
已知:①芳香烃A含氢元素的质量分数为8.7%,A的质谱图中,分子离子峰对应的最大质荷比为92;D的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
②+HO—R'。
③同一个碳原子上连接两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。
回答下列问题:
(1)A的结构简式是____,E的名称是____。
(2)由D生成E的反应类型是_____,E→F的反应条件是________________。
(3)由B生成N的化学方程式为_________________________________________________。
(4)有研究发现,维生素C可以作为合成G物质的催化剂,具有价廉、效率高、污染物
少的优点。维生素C的结构如图所示。则维生素C分子中含氧官能团名称为
_____________________________________________。
(5)缩醛G的结构简式为____。G有多种同分异构体,写出其中能同时满足以下条件的所有同分异构体的结构简式:____。
①既能发生银镜反应,又能与FeCl3发生显色反应;②核磁共振氢谱为4组峰。
(6)写出用2-丁烯为原料(其他无机试剂任选)制备顺丁橡胶(顺式聚1,3-丁二烯)的合成路线:___________________________________________________________。
参考答案
1.C
【解析】
A.雾霾所形成的气溶胶属于胶体,胶体都有丁达尔效应,A正确;
B. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,意思是用铁锅加热硫酸铜晶体,时间长了,铁锅表面就变成了铜,该过程发生了铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,属于置换反应,B正确;
C. “青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,文中对青蒿素的提取方法是浸取溶解,属于物理变化,没有涉及化学变化,C不正确;
D. 氢氧化铝是两性氢氧化物,与强碱反应时表现酸性,与酸反应时表现碱性。由于氢氧化铝是难溶的弱电解质,所以不论其表现酸性还是表现碱性,都是非常弱的,所以它可以用作抗酸药。氢氧化铝可以与胃酸的主要成分盐酸反应生成氯化铝和水,在这个反应中氢氧化铝表现了碱性,D正确。本题选C。
2.D
【解析】
A、钠与水反应的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,选项A错误;
B、铁与盐酸反应的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,选项B错误;
C、碳酸钙难溶于水,必须写化学式,碳酸钙放入稀盐酸中反应的离子方程式
为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,选项C错误;D、Cu(OH)2和硝酸反应的离子方程式为:Cu (OH)2+2H+=Cu2++2H2O,选项D正确。答案选D。
3.B
【解析】
【分析】
A.氢气为双原子分子,含有N A个原子的氢气的物质的量为0.5mol,标况下0.5mol氢气的体积为11.2L;B.NO2和N2O4的最简式为NO2,根据最简式计算出混合物中含有的原子总数;C、标准状况下,22.4LNH3才为1mol;D、根据铁与盐酸反应生成的是亚铁离子分析。【详解】
A.含有N A个原子的氢气的物质的量为0.5mol,标准状况下0.5mol氢气的体积约为11.2L,选项A错误;B.46gNO2和N2O4的混合物中含有1mol最简式NO2,含有1mol氮原子、2mol 氧原子,总共含有3mol原子,含有原子总数为3N A,选项B正确;C、22.4LNH3不一定为1mol,所含电子数不一定为10N A,选项C错误;D、56g铁的物质的量为1mol,与足量的盐酸反应生成1mol亚铁离子,失去2mol电子,转移的电子数为2N A,选项D错误;答案选B。
【点睛】
本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断,题目难度中等,注意明确标况下气体摩尔体积的使用条件,掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系。
4.D
【解析】
A 、Cu 2+在溶液中呈蓝色,故A 错误;
B 、有SO 42-存在的溶液中Ca 2+会形成白色沉淀,故B 错误;
C 、使石蕊试液变红的溶液呈酸性,与HCO 3-反应生成水和二氧化碳,故C 错误;
D 、在强碱溶液中,Na +、K +、CO 32-、NO 3-不反应,无沉淀、气体或水生成,故D 正确;故选D 。
5.B
【解析】
A 、温度高于20℃时,氯化钠饱和溶液中溶解的氯化钠增大,所以饱和NaCl 溶液的密度大于ρg·cm -3,故A 正确;
B .依据C=1000ρω/M 可知,ω= c M 58.5c 100%100%10001000
ρρ??=?? 故B 错误;C 、20℃时,等体积的饱和溶液中含有氯化钠的物质的量达到最大,所以密度小
于ρg·
cm -3的NaCl 溶液是不饱和溶液,故C 正确;D 、20℃时,1L 饱和NaCl 溶液中溶解的氯化钠的质量为58.5cg ,溶液质量为1000ρ,则该温度下氯化钠的溶解度为:S=
58.5cg 5850c 100g 1000g 58.5cg 100058.5c
ρρ?=-- 故D 正确;故选B 。 点睛:本题考查了物质的量浓度与溶质质量分数、溶解度的计算,解题关键:掌握物质的量浓度的概念、饱和溶液中溶解度的概念及计算方法,题目难度中等,易错点B 选项,100%易处理不当,难点D 选项,溶解度的计算。
6.A
【解析】
【详解】
A .向酸性KMnO 4溶液中滴加H 2O 2溶液至过量,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,溶液紫色消失,证明二者发生氧化还原反应,则H 2O 2在该反应中被氧化,作还原剂,故A 正确;
B .溶有SO 2的BaCl 2溶液中通入气体X ,有白色沉淀生成,说明气体X 能够氧化二氧化硫,可能为臭氧,不一定是Cl 2,故B 错误;
C.向FeBr2和KSCN混合溶液中滴入少量新制氯水,Fe2+的还原性大于Br-,则亚铁离子优先被氧化,再加入CCl4混合振荡、静置后有机相呈无色,水相呈红棕色,故C错误;D.铝丝用砂纸打磨后,放在冷的浓硝酸中浸泡一段时间后,Al表面被硝酸氧化钝化,形成致密的氧化膜,三氧化二铝不与硫酸铜反应,则铝表面不会生成铜,故D错误;
故选A。
7.Ag+、Mg2+、Ba2+SiO32-+2H+ =H2SiO3↓(或SiO32-+2H++H2O=H4SiO4↓)?0.25 0.40存在,其最小浓度为0.8mol/L
【解析】
(1)由实验I:向该溶液中加入足量稀HCl,产生白色沉淀并放出0.56L气体,则溶液中一定有CO32-,Ag+、Mg2+、Ba2+都不能与CO32-大量共存,所以该实验可确定一定不存在的阳离子是:Ag+、Mg2+、Ba2+。
(2)由已知及上述分析,实验I得到的白色沉淀应该是H2SiO3或H4SiO4,故生成沉淀的离子方程式为:SiO32-+2H+=H2SiO3↓(或SiO32-+2H++H2O=H4SiO4↓)。
(3)标准状况下0.56LCO2的物质的量为0.025mol,根据C原子守恒,则原溶液中CO32-的物质的量浓度为:0.025mol÷0.1L=0.25mol?L-1;实验II所得固体是SiO2,质量为2.4g,根据Si原子守恒,则原溶液中SiO32-的物质的量浓度为:2.4g÷60g?mol-1÷0.1L=0.4mol?L-1;由实验III可得,溶液中一定不存在SO42-;已确定存在的阴离子为:
0.25mol?L-1CO32-、0.4mol?L-1SiO32-,已知的阳离子为:0.5mol?L-1Na+,根据电荷守恒,一定存在K+,不确定是否存在NO3-。
(4)由上述分析知,一定存在K+,若不存在NO3-时K+浓度最小,由电荷守恒可得
c(K+)+c(Na+)=2c(CO32-)+2c(SiO32-),即c(K+)+0.5mol?L-1=2×0.25mol?L-1+2×0.4mol?L-1,解得c(K+)=0.8 mol?L-1。
8.100ml容量瓶胶头滴管1,,,,,66221831Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H
2
↑让铁失去电子,生成Fe2+,提供还原剂,以便将Cr2O72-还原成Cr3
+2CrO
42-+2H+Cr
2
O72-+H2O0.2400mol·L-1
【解析】
(1)用化合价升降法配平,Cr2O72-中的2个Cr化合价共降低6,每个Fe3O4中有1个+2价Fe升高到+3,升高了1,所以给Fe3O4配上6;根据电荷守恒和质量守恒、用观察法配平其余项,该离子反应方程式为Cr2O72- +6Fe3O4 +62 H+ =2Cr3+ +18Fe3+ +31H2O .
(2)工业上处理含Cr2O72-的废水时,一般将剧毒的Cr2O72-转化为Cr3+,以碳为阴极,铁作
阳极,电解处理含NaCl 、Cr 2O 72-的酸性废水。阳极发生的是氧化反应,电极反应为Fe -2e -=Fe 2+;阴极发生的是还原反应,电极反应为2H ++2e -=H 2↑;用铁做阳极的目的是让铁失
去电子生成Fe 2+,提供还原剂,以便将Cr 2O 72-还原成Cr 3+ 。
(3)反应⑤是可逆反应,在Na 2CrO 4溶液中加入稀硫酸,溶液由黄色逐渐变成橙色,
CrO 42-变为Cr 2O 72-,该反应的离子方程式为2CrO 42-+2H +Cr 2O 72-+H 2O 。
(4)已知Ag 2CrO 4和AgCl 的Ksp 分别为9.0×10-12、1.56×10-10,向含有相同浓度的Na 2CrO 4
和NaCl 的混合溶液中逐滴加入硝酸银溶液,假设两溶液的物质的量浓度均为c ,则由Ag 2CrO 4的Ksp 9.0×10-12可求出Ag 2CrO 4沉淀所需的最小浓度c(Ag +)=
6310-=?mol/L ;由AgCl 的Ksp 1.56×10-10,求出AgCl 沉淀所需的最小浓度c(Ag +)=10
1.5610c -?,显然,AgCl 沉淀所需的c(Ag +)更小,所以首先生成的沉淀是AgCl 。
(5)由测定Na 2S 2O 3溶液的物质的量浓度的两个反应:① Cr 2O 72- +6I - + 14H + →3I 2 + 2Cr 3+ + 7H 2O ② 2S 2O 32- + I 2→S 4O 62- + 2I - ,可以得到关系式:Cr 2O 72- ~ 3I 2 ~6S 2O 32-。0.294g K 2Cr 2O 7 的物质的量为n(K 2Cr 2O 7)=0.001mol ,所以n(Na 2S 2O 3)=6 n(K 2Cr 2O 7)=0.006mol ,消耗Na 2S 2O 3溶液25.00mL ,则Na 2S 2O 3溶液的物质的量浓度为30.00625.0010mol L
-=?0.2400mol·L -1。 点睛:本题考查的氧化还原反应的配平、溶度积的计算、氧化还原滴定的计算的难度都较大。如果能熟悉四氧化三铁中铁元素的价态,配平就较简单了。多步反应的计算通常用关系式法,可以根据已知的反应找到关系式,也可以利用电子转移守恒找关系式。
9.升高温度、搅拌、提高硫酸浓度等 MgCO 3+2H +=Mg 2++H 2O+CO 2↑ MgSiO 3+2H +=Mg 2++H 2SiO 3 将Fe 2+氧化为Fe 3+ ,便于除去 KSCN 溶液 MgO 、Mg(OH)2、MgCO 3或Mg 2(OH)2 CO 3 293K~313K (313K 以下也可) MgCO 3·3H 2O =Mg 5 (OH)2 (CO 3)4·4H 2O+CO 2↑+10H 2O
【详解】
(1)为了加快废渣的酸溶速率,可采取的办法有升高温度、搅拌、提高硫酸浓度等,酸溶时废渣中主要成分是碳酸镁和硅酸镁,发生反应的离子方程式为MgCO 3+2H +=Mg 2++H 2O+CO 2↑、 MgSiO 3+2H +=Mg 2++H 2SiO 3 ;(2)溶液中含有亚铁离子,双氧水具有强氧化性,能把亚铁离子氧化为铁离子,便于除去;(3)①检验溶液中是否含有Fe 2+的最佳试剂是K 3[Fe(CN)6]溶液;②萃取分液完成后,检验水相中是否含有Fe 的最佳试剂是KSCN 溶液;(4)室温下,
除去MgSO4溶液中的A13+(使Al 3+浓度小于1×
10-6mol/L)而不引入其它杂质,应加入的试剂X 为MgO 、Mg(OH)2、MgCO 3或Mg 2(OH)2CO 3。根据氢氧化铝的溶度积常数可知当铝离子
浓度是1×10-6mol/L 时,氢氧根的浓度是3336910mol 1010/mol L ---=,又因为pH =8.5时,Mg(OH)2开始沉淀,所以应调节pH 的范围为5.0<pH <8.5;(5)根据图像可知超过313K 时碳酸镁晶体会发生化学变化,所以干燥时需控制温度范围为293K ~313K ,温度较高时MgCO 3·3H 2O 发生转化生成Mg 5(OH)2(CO 3)4·4H 2O ,反应的化学方程式为5MgCO 3·3H 2O
Mg 5(OH)2(CO 3)4·4H 2O+CO 2↑+10H 2O 。
【点睛】
流程的呈现形式有:①操作流程;②物质变化流程;③装置流程。解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应——知其然,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离)——知其所以然,最后联系已有的知识,有效地进行信息的利用,准确表述。由于工艺流程常与溶液的配制、物质的分离及定量测定等基本操作有机结合起来,所以只有复习时牢固掌握实验基础知识,才能有效结合题中的信息,准确答题。
10.1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3 大于 小于 三角锥形 sp 3 GaF 3是离子晶体,GaCl 3是分子晶体,离子晶体GaF 3的熔沸点高 原子晶体 共价键
3033A 410()100%3()
Ga As Ga As N r r M M πρ-?+?+ 【详解】
(1)As 为ⅤA 族33号元素,电子排布式为:1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3。故答案为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3;
(2)根据元素周期律,Ga 与As 位于同一周期,Ga 原子序数小于As ,故半径Ga 大于As ,同周期第一电离能从左到右,逐渐增大,故第一电离能Ga 小于As 。
(3)AsCl 3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+5312
-?=4,所以原子杂化方式是sp 3,由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形。
(4)GaF 3的熔点高于1000℃,GaCl 3的熔点为77.9℃,其原因是GaF 3为离子晶体,GaCl 3为分子晶体,离子晶体的熔点高。
(5)GaAs 的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体,密度为ρ
g ?cm -3,
根据均摊法计算,As :8×1/8+6×1/2=4,Ga :4×1=4,故其晶胞中原子所占的体积V 1=(4
3
πr 3As ×4+43πr 3Ga ×4)×10-30,晶胞的体积V 2=4?+=Ga AS A M M N m ρρ
,故GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为12
V V ×100%将V 1、V 2带入计算得百分率=3033A 410()100%3()
Ga As Ga As N r r M M πρ-?+?+。 11. 1,2-二氯乙烷 加成反应 NaOH 水溶液,加热
羟基、酯基
【解析】
(1)由以上分析可知A 为,E 为,名称为1,2-二氯乙烷,故答案为
;1,2-二氯乙烷;(2)D 为CH 2=CH 2,与氯气发生加成反应生成CH 2ClCH 2Cl ,
CH 2ClCH 2Cl 在氢氧化钠溶液、加热条件下水解生成CH 2OHCH 2OH ,故答案为加成反应;氢氧化钠溶液、加热;(3)由信息可知,B 生成N 的化学方程式为
,故答案为
;(4)由维生素C 结构可知含有酯基、羟基
,故答案为酯基、羟基;(5)G
为
,对应的同分异构体①既能发生银镜反应,又能与Fe Cl3发生显色反应,说明含有酚羟基和醛基;②核磁共振氢谱为4组峰,则结构对称,可为
,故答案为;
;(6)用2-丁烯为原料制备顺丁橡胶,可先与氯气发生
加成反应生成2,3-二氯丁烷,然后发生消去反应生成1,3-丁二烯,再在催化条件下发生加聚反应可生成产物,反应的流程为
,故答案为
。
点睛:本题考查有机物的推断,为高考常见题型,侧重考查学生的分析能力,题目涉及烯烃、醇、醛、醚的性质与转化,题目基础性强,贴近教材,注意基础知识的掌握。在进行推断及合成时,掌握各类物质的官能团对化合物性质的决定作用是非常必要的,可以从一种的信息及物质的分子结构,结合反应类型,进行顺推或逆推,判断出未知物质的结构。