广东省茂名市届高三上学期第一次综合测试理科综合化学解析精品Word版.docx
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广东省茂名市届高三上学期第一次综合测试理科综合化学解析精品Word版
广东省茂名市高三第一次综合测试理科综合试题
化学部分
1.电镀废水沉泥中含Cu、Ni、Ag和Fe等多种元素的有机金属盐,采用焙烧一浸出—分离回收的工艺流程可有效分离电镀废水沉泥中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是
A.上述流程中硫酸可以用稀盐酸代替
B.“固体Ⅱ”为Fe(OH)2
C.溶液III中含有Na+、Ni2+、Zn2+等金属离子
D.合理处理电镀废沉泥可实现资源的回收与可持续利用
【答案】B
【解析】
【分析】
电镀废水沉泥中含Cu、Ni、Ag和Fe等多种元素的有机金属盐,采用焙烧后变成CuO、NiO、Fe3O4等,加硫酸溶解,固体I是银单质,溶液I中有Na+、Fe2+、Fe3+、Ni2+、Cu2+,加双氧水将亚铁离子氧化成铁离子,再加NaOH溶液,生成固体Ⅱ:
Fe(OH)3,溶液Ⅱ中有Na+、Ni2+、Cu2+,加锌先生成铜,得溶液III中含有Na+、Ni2+、Zn2+等金属离子,再加过量的锌,得镍和溶液Ⅳ为硫酸锌溶液。
【详解】A.上述流程中硫酸可以用稀盐酸代替,主要是溶解CuO、NiO、Fe3O4等金属氧化物,故A正确;
B.“固体Ⅱ”为Fe(OH)3,故B错误;
C.溶液I中有Na+、Fe2+、Fe3+、Ni2+、Cu2+,加双氧水将亚铁离子氧化成铁离子,再加NaOH溶液,生成固体Ⅱ:
Fe(OH)3,溶液Ⅱ中Na+、Ni2+、Cu2+,加锌先生成铜,得溶液III中含有Na+、Ni2+、Zn2+等金属离子,故C正确;
D.从流程看出可以回收利用铜镍等金属,故合理处理电镀废沉泥可实现资源的回收与可持续利用,故D正确;
故选B。
2.下列说法正确的是
A.稀NaOH溶液可以使蛋白质盐析B.棉花、涤纶、维纶均属于合成纤维
C.淀粉可以用于酿酒和酿醋D.油脂都不能使溴水褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.稀NaOH溶液是强碱可以使蛋白质变性,故A错误;
B.棉花是天然高分子化合物,涤纶、维纶均属于合成纤维,故B错误;
C.淀粉水解后生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇,乙醇氧化可以生成乙酸,即可以用于酿酒和酿醋,故C正确;
D.油脂中含有不饱和烃基时能使溴水褪色,故D错误;
故选C。
3.化学沉淀法可除去粗盐中的杂质离子(Ca2+、SO42-、Mg2+),下列操作不合理的是
A.溶解
B.沉淀反应
C.过滤
D.蒸发结晶
【答案】B
【解析】
【分析】
粗盐加水溶解后,加NaOH除去镁离子,加入BaCl2溶液,再加碳酸钠除去钙离子、过量的钡离子,得到的沉渣为BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2,过滤后加盐酸,除去过量的氢氧根、碳酸根离子。
【详解】A、固体粗盐加水溶解后再除杂,故A正确;
B、沉淀反应过程中应先加氯化钡再加碳酸钠,以除去过量的钡离子,故B错误;
C、除杂后过滤除去BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2,故C正确;
D、最后蒸发结晶,得到提纯后的精盐,故D正确;
故选B。
【点睛】本题考查粗盐提纯,明确发生的离子反应是解答的关键,易错点B,注意除杂不能引入新的杂质和试剂的添加顺序。
4.1,1-二环丙基乙烯(
)是重要医药中间体,下列关于该化合物的说法错误的是
A.所有碳原子不能在同一平面B.能被酸性髙锰酸钾溶液氧化
C.二氯代物只有3种D.生成1molC8H18至少需要3molH2
【答案】C
【解析】
【分析】
1,1-二环丙基乙烯(
)含有碳碳双键、两个三元环,碳有两种杂化方式:
sp3、sp2。
【详解】A.碳有两种杂化方式:
sp3、sp2,前者是四面体构型,与它相连的原子不可能全处于同一平面,所有碳原子不能在同一平面,故A正确;
B.结构中含有碳碳双键,能被酸性髙锰酸钾溶液氧化,故B正确;
C.二氯代物不止3种,如:
、
、
、
、
、
、
、
、
等,故C错误;
D.1,1-二环丙基乙烯(
)分子式为C8H12,由C8H12生成1molC8H18至少需要3molH2,故D正确;
故选C。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握官能团及性质的关系为解答的关键,难点C,二氯代物的同分异构体数目的判断。
5.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子最外层电子数之和为18。
W和X位于相邻周期,Y的最外层电子数是电子层数的2倍,W的一种同位素广泛应用于考古测定文物年代,Y的一种氧化物和Z的单质在水溶液中均具有漂白性,下列叙述正确的是
A.最高正价:
W C.原子半径的大小顺序: r(Z)>r(X)>r(Y)D.最高价氧化物对应水化物的酸性: Z>Y 【答案】D 【解析】 【分析】 W的一种同位素广泛应用于考古测定文物年代,W为C元素;Y的一种氧化物和Z的单质在水溶液中均具有漂白性,Y为硫,Z为氯元素;短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子最外层电子数之和为18,X最外层电子数为18-4-6-7=1,X为钠元素。 【详解】A.W为C,X为钠,最高正价: W>X,故A错误; B.Z和W、Z和Ⅹ形成的化合物为CCl4、NaCl,前者为共价化合物,后者为离了化合物,故B错误; C.同一周期的原子半径从左到右逐渐减小,原子半径的大小顺序: r(X)>r(Y)>r(Z),故C错误; D.非金属性Cl>S,则最高价氧化物对应水化物的酸性: Z>Y,即酸性HClO4>H2SO4,故D正确; 故选D。 6.煤的电化学脱硫是借助煤在电解槽阳极发生的电化学氧化反应,将煤中黄铁矿(FeS2)或有机硫化物氧化成可溶于水的含硫化合物而达到净煤目的,下图是一种脱硫机理,则下列说法正确的是 l—电极a2—黄铁矿3—MnSO4、H2SO4混合溶液4—未反应黄铁矿5一电解产品 A.Mn3+充当了电解脱硫过程的催化剂 B.电极a应与电源负极相连 C.脱硫过程中存在的离子反应为: 8H2O+FeS2+15Mn3+=Fe3++16H++2SO42-+15Mn2+ D.阴极发生的反应: 2H2O+2e-=4H++O2↑ 【答案】C 【解析】 【详解】A、电解初期,电极a发生Mn2+-e-=Mn3+,电解后期Mn3+又还原,Mn3+充当了电解脱硫过程的中间产物,故A错误; B、电极a发生Mn2+-e-=Mn3+,是电解池的阳极,应与电源的正极相连,故B错误; C、脱硫过程中Mn3+将FeS2氧化成Fe3+和SO42-,存在的离子反应为: 8H2O+FeS2+15Mn3+=Fe3++16H++2SO42-+15Mn2+,故C正确; D、阴极发生的反应: 4H++4e-+O2=2H2O,故D错误; 故选C。 7.常温下,将0.1000mol/L的NaOH溶液分别滴加到20.00mL浓度均为0.1000mol/L的一元酸HX和HY溶液中,溶液的pH与所加NaOH体积的关系如图所示,下列叙述错误的是 A.N点溶液中c(Y-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+) B.常温下,0.1000mol/LHY溶液的电离度约为1% C.Ka(HX)数量级为10-9 D.用NaOH溶液滴定HY可用酚酞做指示剂 【答案】A 【解析】 【详解】A、N点时所得溶液为含有等物质的量的HY和NaY的混合溶液,溶液呈酸性,HY电离大于Y-的水解,c(Y-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故A错误; B、由图可知,常温下,0.1000mol/LHY溶液的pH=3,HY溶液的电离度约为10-3mol/L÷0.1000mol/L×100%=1%,故B正确; C、由图可知,常温下,0.1000mol/LHX溶液的pH=5,HX电离平衡常数Ka=c(H+)c(X-)/c(HX)=10-5×10-5/0.1000=10-9,故C正确; D、NaY为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,应选用碱性范围变色的指示剂,所以用NaOH溶液滴定HY时可用酚酞做指示剂,故D正确; 故选A。 【点睛】本题考查酸碱滴定原理,明确滴定的反应,根据图象判断出HX、HY是弱酸是解题的关键,难点A,可从HY电离程度大于Y-的水解程度或从溶液电荷守恒来判断。 8.工业用空气氧化(NH4)2SO3的方法制取(NH4)2SO4,研究小组用如图装置模拟该过程,并通过测定反应后溶液中SO32-的浓度来计算该反应的转化率。 实验步骤 ①按图连接好装置,检查气密性; ②取200mL0.5000mol/L的(NH4)2SO3溶液(含有一定量氨水,pH=8)装入三颈烧瓶中,加入催化剂,控制气体流速为300L/h,控制温度在50℃进行实验; ③反应2.5小时后,测定反应后溶液中SO32-的浓度。 回答下列问题: (1)仪器a的名称是____________________________________________。 (2)装置B的作用是_______________________________________________________。 (3)C中(NH4)2SO3被氧化,该反应的离子方程式为______________________;装置C中的反应需要控制溫度在50℃,采用的实验措施是______________________;C中溶液的pH不能低于8,原因是____________________________________________。 (4)取20.00mL反应后的溶液于碘量瓶中,滴入3滴淀粉溶液,用0.1000mol/L的标准碘溶液滴定至终点,消耗碘水体积为18.50mL,则(NH4)2SO3的转化率为_____________________。 (5)指出实验装置存在的缺陷_________________________________(写一条) 【答案】 (1).锥形瓶 (2).提供饱和水蒸气,避免气体带走C中水蒸气使溶液体积减小,导致转化率的计算不准确(3).2SO32-+O2=2SO42-(4).用水浴加热(5).防止生成SO2逸出(6).81.5%(7).没有吸收NH3的装置、没有温度计、没有加热装置(写一条即可) 【解析】 【分析】 (1)由图可知仪器a的名称是锥形瓶; (2)装置B的作用是提供饱和水蒸气,避免气体带走C中水蒸气使溶液体积减小,导致转化率的计算不准确; (3)C中(NH4)2SO3被氧化成(NH4)2SO4;要使受热均匀,控制温度在50℃,采用的实验措施是用水浴加热;酸性强,易生成SO2。 (4)根据反应方程式SO32-+I2+H2O═SO42-+2I-+2H+计算; (5)实验装置存在的缺陷: 没有吸收NH3的装置、没有温度计、没有加热装置等。 【详解】 (1)由图可知仪器a的名称是锥形瓶; (2)装置B的作用是提供饱和水蒸气,避免气体带走C中水蒸气使溶液体积减小,导致转化率的计算不准确; (3)C中(NH4)2SO3被氧化成(NH4)2SO4,该反应的离子方程式为2SO32-+O2=2SO42-;要使受热均匀,装置C中的反应需要控制温度在50℃,采用的实验措施是用水浴加热;酸性强,易生成SO2,C中溶液的pH不能低于8,原因是防止生成SO2逸出; (4)根据反应方程式SO32-+I2+H2O═SO42-+2I-+2H+可知,n(SO32-)=n(I2)=0.1000mol/L×18.50×10-3L,则(NH4)2SO3的转化率为=1- =0.815,即81.5%。 (5)根据实验原理可知,该实验装置存在的缺陷: 没有吸收NH3的装置、没有温度计、没有加热装置(写一条即可)。 9.三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O)具有良好的热稳定性、耐热性、电绝缘性,是目前用量最大的热稳定剂,工业上利用铅废渣(主要含PbSO4、PbCl2、SiO2)制取三盐基硫酸铅及PbO2工艺流程如下: 已知: ①“浸出”过程发生的反应: PbSO4(s)+2Cl-(aq) PbCl2+SO42-(aq)和 PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq)△H>0, ②Ksp(PbCl2)=1.7×10-5Ksp(PbSO4)=2.5×10-8 回答下列问题: (1)铅渣“浸出”后,“浸出渣”的主要成分是CaSO4和___________。 (2)“操作1”通过多步操作得到PbCl2,分别为___________、___________、过滤、洗涤。 (3)“转化”后得到PbSO4,当c(Cl-)=0.100mol/L时,c(SO42-)=___________(结果保留一位小数);“转化”时需要升高体系温度,其原因是_________________________________。 (4)写出合成三盐基硫酸铅的化学方程式_________________________________。 (5)氨水络合后铅的存在形态是[Pb(OH)SO4]-,写出“氧化”发生的离子反应方程式__________________________________________________________________。 (6)一种新型的铅锂电池的充放电示意图如下,写出放电时的正极反应式___________。 【答案】 (1).SiO2 (2).蒸发浓缩(3).冷却结晶(4).1.5×10-5mol/L(5).升高温度有利于HCl逸出,使PbCl2(s)+H2SO4(aq) PbSO4(s)+2HCl(aq)向右移动(6).4PbSO4+6NaOH=3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O(7).[Pb(OH)SO4]-+S2O82-+3OH-=PbO2↓+3SO42-+2H2O(8).Li1-xMn2O4+xe-+xLi+=LiMn2O4 【解析】 【分析】 铅废渣(主要含PbSO4、PbCl2、SiO2)加入CaCl2、NaCl溶液,“浸出”过程发生的反应: PbSO4(s)+2Cl-(aq) PbCl2+SO42-(aq)和PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq)△H>0,铅渣“浸出”后,“浸出渣”的主要成分是CaSO4和SiO2,“操作1”通过多步操作得到PbCl2,分别为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。 加入硫酸“转化”后得到PbSO4,溶液Ⅱ为HCl,加入NaOH合成三盐基硫酸铅,反应为: 4PbSO4+6NaOH=3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O,加NH3·H2O络合后溶解生成[Pb(OH)SO4]-,加入(NH4)2S2O82-发生[Pb(OH)SO4]-+S2O82-+3OH-=PbO2↓+3SO42-+2H2O,得PbO2。 【详解】 (1)铅废渣(主要含PbSO4、PbCl2、SiO2)加入CaCl2、NaCl溶液,“浸出”过程发生的反应: PbSO4(s)+2Cl-(aq) PbCl2(s)+SO42-(aq)和PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq)△H>0,铅渣“浸出”后,“浸出渣”的主要成分是CaSO4和SiO2; (2)“操作1”分别经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到PbCl2晶体。 (3)“转化”后得到PbSO4,PbSO4(s)+2Cl-(aq) PbCl2(s)+SO42-(aq),当c(Cl-)=0.100mol/L时,c(SO42-)=c2(Cl-)Ksp(PbSO4)/Ksp(PbCl2)=0.1002×2.5×10-8/1.7×10-5=1.5×10-5;“转化”时需要升高体系温度,其原因是升高温度有利于HCl逸出,使PbCl2(s)+H2SO4(aq) PbSO4(s)+2HCl(aq)向右移动。 (4)已知三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O),反应物为PbSO4和NaOH,合成三盐基硫酸铅的化学方程式4PbSO4+6NaOH=3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O。 (5)3PbO·PbSO4·H2O氨水络合后铅的存在形态是[Pb(OH)SO4]-,+2价铅氧化成+4价,“氧化”发生的离子反应方程式[Pb(OH)SO4]-+S2O82-+3OH-=PbO2↓+3SO42-+2H2O。 (6)新型的铅锂电池放电时正极发生还原反应,正极反应式Li1-xMn2O4+xe-+xLi+=LiMn2O4。 10.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=+85.2kJ·mol-1 反应II: CH3OH(g)+1/2O2 (1) HCHO(g)+H2O(g)△H2 反应III: H2(g)+1/2O2(g) H2O(g)△H3=-241.8kJ·mol-1 副反应: 反应IV: CH3OH(g)+O2(g) CO(g)+2H2O(g)△H4=-393.0kJ·mol-1 (1)计算反应Ⅱ的反应热△H2=____________________________________________。 (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)。 (3)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下: 历程i: CH3OH→H+·CH2OH 历程ⅱ: ·CH2OH→·H+HCHO 历程ⅲ: ·CH2OH→3·H+CO 历程iv: ·H+·H→H2 下图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响,回答下列问题: ①从平衡角度解析550℃-650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因___________; ②反应历程i的活化能___________(填“>、“<”或“=”)CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g)活化能。 ③650℃~750℃,反应历程ii的速率___________(填“>”、“<”或“=”)反应历程ⅲ的速率。 (4)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺,吹脱速率可用方程v=0.0423c(mg·L-1·h-1)表示(其中c为甲醛浓度),下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。 浓度(mg/L) 10000 8000 4000 2000 1000 吹脱时间(h) 0 7 23 39 55 则当甲醛浓度为2000mg/L时,其吹脱速率v=___________mg·L-1·h-1,分析上表数据,起始浓度为10000mg/L,当甲醛浓度降为5000mg/L,吹脱时间为___________h。 【答案】 (1).-156.6kJ/mol (2).P0(1+α)(3).50.5(4).甲醇脱氢反应为吸热反应,升高温度,有利于脱氢反应向正反应方向进行(5).<(6).<(7).84.6(8).16 【解析】 【分析】 (1)根据盖斯定律计算; (2)列出三段式计算。 (3)①从甲醇脱氢反应为吸热反应的角度分析;②该反应的活化能小于总反应的活化能;③由图可知650℃~750℃,甲醇的转化率变大,但甲醛的选择性变小,由此比较。 (4)代入v=0.0423c(mg·L-1·h-1)计算;画出甲醛浓度减少量和时间关系图解答。 【详解】 (1)反应I: CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g)△H1=+85.2kJ·mol-1 反应II: CH3OH(g)+1/2O2 (1) HCHO(g)+H2O(g)△H2 反应III: H2(g)+1/2O2(g) H2O(g)△H3=-241.8kJ·mol-1 根据盖斯定律计算: 计算反应Ⅱ的反应热△H2=-△H1+△H3=-241.8kJ·mol-1+85.2kJ·mol-1=-156.6kJ/mol; (2)若起始压强为P0,达到平衡转化率为α, CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) 起始量(mol): 100 变化量(mol): aaa 平衡时(mol): 1-aaa 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%,计算反应平衡常数Kp= =50.5kPa; (3)①从平衡角度可知,550℃-650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因是: 甲醇脱氢反应为吸热反应,升高温度,有利于脱氢反应向正反应方向进行; ②由盖斯定律,历程i+历程ⅱ+历程iv得CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g),前两者吸收能量,历程iv放出能量,总反应CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g)是吸热反应,故历程i的活化能小于总反应的活化能。 ③由图可知650℃~750℃,甲醇的转化率变大,但甲醛的选择性变小,反应历程ii的速率小于反应历程ⅲ的速率。 (4)当甲醛浓度为2000mg/L时,,吹脱速率v=0.0423c(mg·L-1·h-1)=0.0423×2000(mg·L-1·h-1)=84.6mg·L-1·h-1; 根据甲醛浓度减少量和时间之间关系作图: 从图中读出当甲醛浓度减少量为5000mg·L-1时,所耗时间约为16h。 11.钠的化合物用途广泛,回答下列问题: (1)多硫化钠(Na2Sx)用作聚合的终止剂。 钠原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为___________,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________,其中Na2S4中存在的化学键有: ___________。 A.离子键B.极性共价键C.π键D.非极性共价键 (2)r(S2-)>r(Na+)的原因是___________。 (3)Na2SO3常用作工业的脱氧剂和漂白剂,其阴离子的中心原子的杂化形式是___________,空间构型是______________________。 (4)下表列出了钠的卤化物的熔点: 化学式 NaF NaCl NaBr NaI 熔点/℃ 995 801 775 651 ①NaF的熔点比NaI的熔点高的原因是_________________________________; ②NaCl晶格能是786kJ/mol,则NaF的晶格能可能是___________。 A.704kJ/molB.747kJ/molC928kJ/mol (5)NaH具有NaCl型的立方晶体结构,已知NaH晶体的晶胞参数a=488pm,Na+半径为102pm,则H-的半径为___________pm;NaH的理论密度是___________g·cm-3(保留三位有效数字)。 [H—1、Na—23] (6)首例被发现的带结晶水的超导材料晶体化学式为Na0.35CoOx·1.3H2O,具有……-CoO2-H2O-Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-……层状结构,已知CoOx层的构型部分如图,其中粗线画出的是其二维晶跑,则x=___________。 【答案】 (1). (2).哑铃(或纺锤)(3
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