天津市河西区届高三三模考试化学试题.docx
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天津市河西区届高三三模考试化学试题
天津市河西区2017届高三三模考试化学试题
相对原子质量:
H1C12N14O16Na23Mg24A127S32Cl35.5K39Fe56Cu64
第I卷
本卷共6题,每题6分,共计36分。
在每题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1.下列化学药品的保存方法合理的是
A.金属钾保存在乙醇中B.常温下浓硫酸可存放在铁质容器中
C.NaOH溶液保存在玻璃塞的试剂瓶中D.FeCl3溶液中加入少量还原铁粉存放
【答案】B
【解析】A、钾能与乙醇反应,有关保存在煤油中,A错误;B、常温下铁在浓硫酸中钝化,常温下浓硫酸可存放在铁质容器中,B正确;C、氢氧化钠能与玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠和水,NaOH溶液应该保存在橡皮塞的试剂瓶中,C错误;D、铁离子能氧化金属铁生成亚铁离子,FeCl3溶液中不能加入少量还原铁粉存放,应该加入适量盐酸防止水解,D错误,答案选B。
点睛:
明确相关化学试剂的性质是解答的关键,关于药品的存放需要注意:
(1)按酸碱性及氧化性选择瓶塞:
①玻璃塞:
一般试剂可用玻璃塞,但碱及碱性物质的存放需用软木塞或橡皮塞。
②橡皮塞:
强氧化性物质(如KMnO4、Br2、H2O2、浓H2SO4、浓HNO3等)及有机物(如苯、四氯化碳、汽油等)存放不可用橡皮塞。
(2)按稳定性选择瓶子的颜色:
①无色瓶子:
存放一般试剂。
②棕色瓶子:
存放见光或受热易分解的药品,并置于阴凉处,如HNO3、AgNO3、卤化银、氯水、溴水、碘水等。
2.下列化学用语或物质结构的表述正确的是
A.中子数为10的氧原子:
B.过氧化氢的电子式:
H—O—O—H
C.CS2中各原子最外层都满足8电子结构
D.CH2Cl2是四面体构型的含非极性键的分子
【答案】C
【解析】A.中子数为10的氧原子:
,A错误;B.过氧化氢的电子式为:
,结构式:
H-O-O-H,B错误;C.CS2的电子式为
,各原子最外层都满足8电子结构,C正确;D.CH2Cl2是四面体构型的含极性键的分子,D错误,答案选C。
3.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/nm
0.160
0.143
0.070
0.066...
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
下列叙述正确的是
A.元素的金属性:
X
B.原子Z的价电子数为5
C.元素的简单离子半径:
r(X2+)>r(W2-)
D.元素Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于氨水
【答案】B
点睛:
本题考查结构性质位置关系应用,根据元素的化合价与半径推断元素是解题的关键,注意元素周期律的理解掌握。
注意理解元素化合价规律:
①主族元素的最高正价等于主族序数,且等于主族元素原子的最外层电子数(O除外),其中氟无正价。
②主族元素的最高正价与最低负价的绝对值之和为8,绝对值之差为0、2、4、6的主族元素分别位于ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。
4.通过以下反应均可获取H2。
下列有关说法不正确的是
①太阳光催化分解水制氢:
2H2O
(1)=2H2(g)+O2(g)△H1=+571.6kJ/mol
②焦炭与水反应制氢:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2=+131.3kJ/mol
③甲烷与水反应制氢:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H3=+206.1kJ/mol
A.由反应①知H2的燃烧热为571.6kJ/mol
B.反应②中生成物的总能量高于反应物的总能量
C.反应③若改用新催化剂,△H3不变化
D.反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H=+74.8kJ/mol
【答案】A
【解析】A.在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热,由反应①知H2的燃烧热为285.8kJ/mol,A错误;B.反应②的焓变大于0,说明该反应为吸热反应,生成物的总能量高于反应物的总能量,B正确;C.反应③使用催化剂,可以加快反应速率,但是催化剂不影响反应热,所以使用催化剂后△H3不变,C正确;D.根据盖斯定律,③-②可得:
反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H3=(+206.1kJ•mol-1)-(+131.3kJ•mol-1)=+74.8kJ•mol-1,D正确;答案选A。
5.某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Fe3+、Al3+、SO42-等离子。
向该溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的物质的量变化曲线如图所示。
下列有关判断正确的是
A.m点处反应:
H++OH-=H2O
B.p点:
c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
C.若取原溶液做焰色反应实验,焰色应为黄色
D.原溶液中存在的主要离子:
n(H+)=n(NH4+)=n(Al3+)...
【答案】D
【解析】根据0~1段,没有生成沉淀,说明一定含有氢离子,酸碱中和反应是一切反应的优先反应,生成沉淀在后面完全溶解,说明一定含有铝离子,肯定不含有Fe3+,根据4~5段,和氢氧化钠反应不产生沉淀,说明一定含有铵根离子;即原溶液中含有的阳离子是H+、NH4+、Al3+,根据溶液电中性可知一定含有硫酸根离子,可能含有钠离子,肯定不含有Fe3+;则A.m点处反应:
Al3++3OH-=Al(OH)3↓,A错误;B.p点铵根恰好全部转化为一水合氨:
c(OH-)>c(NH4+)>c(H+),B错误;C.由于钠离子不一定存在,因此若取原溶液做焰色反应实验,焰色不一定为黄色,C错误;D.根据坐标得与氢离子反应的氢氧化钠为1mol,生成沉淀用了3mol氢氧化钠,与铵根反应用了1mol氢氧化钠,因此原溶液中存在的主要离子:
n(H+)=n(NH4+)=n(Al3+),D正确,答案选D。
6.一定条件下,CO2(g)+3H2(g)
H2O(g)+CH3OH(g)△H=-53.7kJ/mol;向2L恒容恒温密闭容器中充入1molCO2和2.8molH2反应,图中过程I、Ⅱ是在两种不同催化剂作用下建立平衡的过程中CO2的转化率随时间(t)的变化曲线。
下列说法不正确的是
A.m点:
v(正)>v(逆)
B.活化能:
过程Ⅱ>过程I
C.n点时该反应的平衡常数K=50
D.过程I,t2时刻改变的反应条件可能是升高温度
【答案】C
CO2(g)+3H2(g)
H2O(g)+CH3OH(g)
起始浓度(mol/L)0.51.400
转化浓度(mol/L)0.41.20.40.4
平衡浓度(mol/L)0.10.20.40.4
所以该反应的平衡常数K=
=200,C错误;
D.过程I,t2时刻转化率降低,说明反应向逆反应方向进行,由于正反应放热,因此改变的反应条件可能是升高温度,D正确,答案选C。
第Ⅱ卷
7.含C、N化合物在生产、生活中有着重要的作用。
请按要求回答下列问题。
N在元素周期表中的位置:
______________。
元素C、N最简单气态氢化物的稳定性强弱比较(填化学式):
____________.
I.氨气应用于侯德榜制碱工艺,原理如下图所示:
(1)过程i通入NH3和CO2的顺序是___________。
(2)过程ii有利于析出更多NH4Cl(s)的原因是_____________。
(3)制碱副产品NH4Cl可用于生产NH3和HCl。
但直接加热分解NH4Cl,NH3和HCl的产率很低,原因是(用化学方程式表示)_________________。
而采用在N2氛围中,将MgO与NH4Cl混合加热至300℃,可获得高产率的NH3,该反应的化学方程式为____________。
Ⅱ.电镀工业中含CN-的废水在排放前的处理过程如下:
(1)溶液A具有的性质是(填“氧化性”或“还原性”)_______.C的化学式为:
______。
(2)反应②可将CN一转化为无害物质,其离子方程式为:
_____________。
【答案】
(1).第二周期VA族
(2).CH4 NH4+(aq)+Cl-(aq),增大c(Cl-),平衡左移,促进NH4Cl析出(5).NH3+HCl=NH4Cl(6).MgO+2NH4Cl 2NH3+MgCl2+H2O↑(7).还原性(8).CuCN(9).2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O... 【解析】N的原子序数是7,在元素周期表中的位置是第二周期VA族;氮元素非金属性强于碳元素,非金属性越强,氢化物越稳定,则稳定性是CH4 I. (1)氨气极易溶于水,CO2在水中的溶解度很小,因此过程i要首先通入NH3,然后再通入CO2。 (2)溶液中存在: NH4Cl(s) NH4+(aq)+Cl-(aq),加入氯化钠固体,增大c(Cl-),平衡左移,从而促进NH4Cl析出。 (3)加热分解NH4Cl生成的NH3和HCl冷却后又转化为氯化铵,从而得不到氨气,方程式为NH3+HCl=NH4Cl。 而采用在N2氛围中,将MgO与NH4Cl混合加热至300℃,可获得高产率的NH3,根据原子守恒可知还有氯化镁和水生成,该反应的化学方程式为MgO+2NH4Cl 2NH3↑+MgCl2+H2O。 Ⅱ. (1)反应中铜离子得到电子转化为亚铁离子,这说明溶液A具有还原性。 9.0g沉淀C在氧气中灼烧后,产生8.0gCuO,物质的量为8g÷80g/mol=0.1mol,0.1molCO2,碳元素质量为0.1mol×12g/mol=1.2g,氮气的物质的量为0.05mol,质量是1.4g,CuO的C、N、Cu元素总质量为1.2g+1.4g+0.1mol×64g/mol=9g,等于沉淀C的质量,故C由Cu、C、N三种元素组成,且三原子物质的量之比为0.1mol: 0.1mol: 0.05mol×2=1: 1: 1,故C的化学式为CuCN。 (2)反应②可将CN一转化为无害物质,应该是氮气和CO2,则其离子方程式为2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O。 8.化合物M是对氨基苯甲酸酯类的一种,其合成路线如下: 己知: ⅰ.B的核磁共振氢谱只有1个吸收峰,H苯环上有两种化学环境的氢。 ⅱ. ⅲ. (苯环上的—NH2易被氧化)。 请按要求回答下列问题: (1)A的化学名称: _______;B官能团名称是_______。 反应⑦的反应类型为_______。 (2)H在一定条件下可以发生缩聚反应,其有机产物的结构简式为: _______。 (3)写出下列反应的化学方程式: 反应⑤: __________________。 反应⑧: __________________。 (4)反应⑥、⑦不可调换顺序的原因是_________________。 (5)与A分子式相同的所有可能的结构共有(含A)_______种,写出其中核磁共振氢谱只有一组吸收蜂的结构简式: __________________。 (6)参照上述合成路线,以乙烯和环氧乙烷为原料(无机试剂任选)制备1,6—己二醛,设计合成路线: _____________________。 【答案】 (1).2—甲基丙烯 (2).溴原子(3).还原反应(4). (5). (6). (7).调换后G中苯环上有—NH2,易被酸性KMNO4溶液氧化,得不到H(8).6(9). (10). 【解析】B的核磁共振氢谱只有1个吸收峰,说明只有一类氢原子,A和溴化氢发生加成反应生成B,则B的结构简式为(CH3)3CBr,因此A的结构简式为CH2=C(CH3)2。 根据原子信息可知C的结构简式为(CH3)3CMgBr,D的结构简式为(CH3)3CCH2CH2OH;芳香烃E的相对分子质量是92,因此是E是甲苯。 甲苯发生硝化反应生成F,F被酸性高锰酸钾溶液氧化将甲基转化为羧基。 又因为H苯环上有两种化学环境的氢,这说明F是对甲基硝基苯,G是对硝基苯甲酸,根据H的分子式结合已知信息可知G分子中的硝基被还原转化为氨基,即H是对氨基苯甲酸。 D和H发生酯化反应生成M,则 (1)根据以上分析可知A的化学名称为2-甲基丙烯;B官能团名称是溴原子。 反应⑦为还原反应。 (2)H分子中含有羧基和氨基,在一定条件下可以发生缩聚反应,其有机产物的结构简式为 。 (3)反应⑤的方程式为 。 反应⑧的方程式为 。 (4)氨基易被氧化,调换后G中苯环上有-NH2,易被酸性KMNO4溶液氧化,得不到H,因此反应⑥、⑦不可调换顺序。 (5)与A分子式相同的所有可能的结构有1-丁烯、2-丁烯(含顺反异构体)、2-甲基丙烯、环丁烷、甲基环丙烷,因此共有(含A)6种,其中核磁共振氢谱只有一组吸收蜂的结构简式为 。 (6)根据上述合成路线结合逆推法可知以乙烯和环氧乙烷为原料(无机试剂任选)制备1,6—己二醛的合成路线为 。 点睛: 有机物的考查主要是围绕官能团的性质进行,常见的官能团: 醇羟基、酚羟基、醛基、羧基、酯基、卤素原子等。 这些官能团的性质以及它们之间的转化要掌握好,这是解决有机化学题的基础。 有机合成路线的设计时先要对比原料的结构和最终产物的结构,官能团发生什么改变,碳原子个数是否发生变化,再根据官能团的性质进行设计。 同分异构体类型类型通常有: 碳链异构、官能团异构、位置异构等,有时还存在空间异构,要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。 物质的合成路线不同于反应过程,只需写出关键的物质及反应条件、使用的物质原料,然后进行逐步推断,从已知反应物到目标产物。 9.为探究NO3-的性质,某实验小组学生进行下列系列实验探究,请按要求回答下列问题。 【系列一】实验 溶液X 实验现象 实验Ⅰ 1mol/L稀硝酸 观察到电流计指针向左偏转。 实验Ⅱ 6mol/L稀硝酸 观察到电流计指针向左偏转,铝片表面产生无色气体,在液面上方变为红棕色 实验Ⅲ 6mol/LNaOH溶液 观察到(现象写在答题处)。 实验Ⅳ A、C中均无明显现象,B中有无色气体生成。 【查阅资料】活泼金属与1mol/L稀硝酸反应有H2和NH4+生成,NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3-被还原。 (l)实验I: 生成NH4+电极反应式是________________; (2)实验Ⅱ: 电子流向: ________________。 (3)实验Ⅲ: 观察到的现象是______________,负极反应式为______________。 (4)实验IV: 推测B中气体成分可能为_____________________。 【系列二】向盛有2mL0.1mol/LBa(NO3)2溶液的试管中,缓慢通入SO2气体,试管内有白色沉淀产生,液面上方气体无色,接近瓶口处显浅棕色。 (5)学生甲推测是NO3-氧化SO2,他的推测证据是_______、_________。 (6)学生乙则推测是溶液中溶解的O2也氧化了SO2,且设计了如下实验证明了自己的推测正确: 向2mL0.1mol/L_________溶液中缓慢通入SO2,若观察到现象: ___________,则乙推测成立。 (7)分别用0.1mol/LBa(NO3)2、O2氧化等量的SO2,消耗二者物质的量之比为_________。 【答案】 (1).NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O (2).电子从Mg电极经导线到Al极(3).电流计指针向右偏转,Mg电极上有无色气体产生(4).Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O(5).NH3(6).H2(7).溶液中有沉淀产生,接近瓶口处显浅棕色(8).BaCl2(9).有白色沉淀生成(10).2: 3 【解析】(l)硝酸具有强氧化性,在正极得到电子,则实验I生成NH4+电极反应式是NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O; (2)实验Ⅱ中铝片表面产生无色气体,在液面上方变为红棕色,这说明铝电极是硝酸根得到电子转化为NO,NO在空气中被氧化为NO2,这说明铝是正极,镁是负极,所以电子流向为电子从Mg电极经导线到Al极。 (3)实验Ⅲ中镁和氢氧化钠溶液不反应,则镁是正极,铝是负极,因此观察到的现象是电流计指针向右偏转,Mg电极上有无色气体产生,负极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O。 (4)碱性条件下铝能与碱反应生成氢气,氢气有还原性,可以将硝酸根还原生成氨气,因此实验IV中B中气体成分可能为NH3、H2。 (5)溶液中有沉淀产生,即有硫酸钡沉淀,接近瓶口处显浅棕色,说明有NO生成,所以推测是NO3-氧化SO2。 (6)要验证氧气也氧化SO2,则需要把具有氧化性的酸根硝酸根改为氯离子,因此向2mL0.1mol/LBaCl2溶液中缓慢通入SO2,若观察到有白色沉淀生成的现象,说明乙推测成立。 (7)氮元素化合价从+5价降低到+2价,得到3个电子。 1分子氧气得到4个电子,因此根据电子得失守恒可知分别用0.1mol/LBa(NO3)2、O2氧化等量的SO2,消耗二者物质的量之比为4: 6=2: 3。 10.含硫化合物在生产、生活中有较广泛的应用。 请按要求回答下列问题。 I.“保险粉”(Na2S2O4)易溶于水、难溶于乙醇,具有极强的还原性,在空气中易被氧化,在碱性介质中稳定。 它的制备工艺流程如下图所示,请按要求回答下列问题。 (1)“反应”在70℃条件下进行,写出发生反应的离子方程式: __________。 (2)在包装保存“保险粉”时加入少量的Na2CO3固体,目的是__________。 (3)现将10mL0.050mol/LNa2S2O4溶液在空气中放置,其溶液的pH与时间(t)的关系如右图所示: (忽略溶液体积的变化)。 ①t1~t2段溶液中S元素的化合价为____________。 ... ②t3时刻后溶液的pH为__________。 Ⅱ.由工业制硫酸反应之一: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),推测此反应的△S(填“>”或“<”)______0,△H(填“>”或“<”)______0。 (l)若在绝热恒容密闭容器中,通入一定量的SO2和O2,一定条件下反应,请在如下坐标中画出从开始经一段时间正反应速率随时间(t)的变化曲线图: ______ (2)若在相同条件下,分别投2molSO2(g)和1molO2(g)于如下三容器中: 绝热恒容(2L) 密闭容器A 恒温(T℃)恒容(2L) 密闭容器B 恒温(T℃)恒压 密闭容器C 平衡常数K KA KB KC SO2的平衡转化率 αA αB αC 则三容器中反应分别平衡时K的大小关系是_____________; SO2的平衡转化率的大小关系是____________________。 【答案】 (1).HCOO-+OH-+2SO2=S2O42-+CO2+H2O (2).Na2CO3为碱性物质,提高“保险粉”的稳定性(3).+4(4).1(5).<(6).<(7). (8).KA 【解析】 (1)反应物是氢氧化钠、甲酸钠和SO2,生成物是CO2、保险粉,另外还有水生成,则发生反应的离子方程式为HCOO-+OH-+2SO2=S2O42-+CO2+H2O。 (2)由于保险粉在空气中易被氧化,在碱性介质中稳定,Na2CO3为碱性物质,加入少量的Na2CO3固体,可以提高“保险粉”的稳定性;(3)保险粉中S是+3价,首先被氧化为+4价,最后被氧化为+6价,则t1~t2段溶液中S元素的化合价为+4价。 ②t3时刻得到硫酸钠和硫酸的混合溶液,浓度均是0.050mol/L,所以氢离子浓度是0.1mol/L,则反应后溶液的pH为1。 Ⅱ.正反应是体积减小的,则此反应的△S<0,正反应放热,△H<0。 (l)若在绝热恒容密闭容器中反应,由于正反应放热,温度升高加快反应速率,但反应后阶段反应物浓度减小,导致反应速率减小,因此从开始经一段时间正反应速率随时间(t)的变化曲线图为 ; (2)平衡常数只与温度有关系,则KB=KC。 A中绝热,在反应过程中温度升高,平衡向逆反应方向减小,平衡常数减小,则三容器中反应分别平衡时K的大小关系是KA B和C相比,C中压强高,有利于SO2转化,则SO2的平衡转化率的大小关系是αA<αB<αC。
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