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成都市届高中毕业班第一次诊断性检测化学试题及答案word
成都市2020届高中毕业班第一次诊断性检测
化学试卷
可能用到的相对原子质量:
H—1 Li—7 O—16 Na—23 S—32 Ni—59 Zn—65
一、选择题:
本题共7小题,每小题6分,共42分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
7.下列物质在生活或生产中的应用错误的是( )
A.葡萄酒中添加二氧化硫用于杀菌、抗氧化
B.在含较多Na2CO3的盐碱地中施加适量熟石灰降低了土壤碱性
C.陶瓷坩埚不能用于熔融烧碱
D.甲烷是一种强效温室气体,废弃的甲烷可用于生产甲醇
8.已知有机物M在一定条件下可转化为N。
下列说法正确的是( )
A.该反应类型为取代反应
B.N分子中所有碳原子共平面
C.可用溴水鉴别M和N
D.M中苯环上的一氯代物共有4种
9.如图为元素周期表的一部分,其中A、B、C、D、E代表元素。
下列说法错误的是( )
A.元素B、D对应族①处的标识为
B.熔点:
D的氧化物 C.AE3分子中所有原子都满足8电子稳定结构 D.E的含氧酸酸性强于D的含氧酸 10.设NA为阿伏加德罗常数的值。 下列关于常温下0.1mol·L-1Na2S2O3溶液与pH=1的H2SO4溶液的说法正确的是( ) A.1LpH=1的H2SO4溶液中,含H+的数目为0.2NA B.1mol纯H2SO4中离子数目为3NA C.含15.8gNa2S2O3的溶液中阴离子数目大于0.1NA D.Na2S2O3与H2SO4溶液混合产生22.4L气体时转移电子数为2NA 11.我国科学家开发的一种“磷酸钒锂/石墨锂离子电池”在4.6V电位区电池总反应为: Li3C6+V2(PO4)3 6C+Li3V2(PO4)3,放电时的工作原理如图所示。 下列有关说法正确的是( ) A.该电池比能量高,用Li3V2(PO4)3作负极材料 B.放电时,外电路中通过0.1mol电子M极质量减少0.7g C.充电时,Li+向N极区迁移 D.充电时,N极反应为V2(PO4)3+3Li++3e- Li3V2(PO4)3 12.下列方案设计能达到实验目的的是( ) 13.25℃时,向一定浓度的Na2C2O4溶液中滴加盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示。 已知H2C2O4是二元弱酸,X表示 或 ,下列叙述错误的是( ) A.从M点到N点的过程中,c(H2C2O4)逐渐增大 B.直线n表示pH与-lg 的关系 C.由N点可知Ka1(H2C2O4)的数量级为10-2 D.pH=4.18的混合溶液中: c(Na+)>c(HC2O )=c(C2O )=c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) 二、非选择题: 共58分。 包括必考题和选考题两部分。 第26~28题为必考题,每个试题考生都必须作答。 第35~36题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题: 共43分。 26.(14分)CuCl用于石油工业脱硫与脱色,是一种不溶于水和乙醇的白色粉末,在潮湿空气中可被迅速氧化。 Ⅰ.实验室用CuSO4-NaCl混合液与Na2SO3溶液反应制取CuCl。 相关装置及数据如图。 (1)甲图中仪器1的名称是________;制备过程中Na2SO3过量会发生副反应生成[Cu(SO3)2]3-,为提高产率,仪器2中所加试剂应为________(填“A”或“B”)。 A.CuSO4-NaCl混合液 B.Na2SO3溶液 (2)乙图是体系pH随时间变化关系图,写出制备CuCl的离子方程式____________________________; 丙图是产率随pH变化关系图,实验过程中往往用Na2SO3-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,其中Na2CO3的作用是______________________________并维持pH在________左右以保证较高产率。 (3)反应完成后经抽滤、洗涤、干燥获得产品。 抽滤所用装置如丁图所示,其中抽气泵的作用是使吸滤瓶与安全瓶中的压强减小,跟常规过滤相比,采用抽滤的优点是______________________(写一条);洗涤时,用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品,作用是____________________________。 Ⅱ.工业上常用CuCl作O2、CO的吸收剂,某同学利用戊图中装置模拟工业上测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的含量。 已知: Na2S2O4和KOH的混合溶液也能吸收氧气。 (4)装置的连接顺序应为________→D。 (5)用D装置测N2含量,读数时应注意________。 27.(15分)以某含镍废料(主要成分为NiO,还含有少量FeO、Fe2O3、SiO2、CoO)为原料制备NixOy和碳酸钴的工艺流程如下: (1)“酸溶”时需将含镍废料粉碎,目的是____________________________________;“滤渣1”的主要成分为________(填化学式)。 (2)“氧化”中添加NaClO3的作用是将______________________,为证明添加的NaClO3已足量,可用________(写化学式)溶液进行检验。 (3)“调pH”过程中生成黄钠铁矾沉淀,其离子方程式为______________________________。 (4)“沉钴”过程的离子方程式为_________________________________。 若“沉钴”开始时,c(Co2+)=0.10mol·L-1,则控制pH<________时不会产生Co(OH)2沉淀。 (已知Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15,lg2=0.3) (5)从NiSO4溶液获得NiSO4·6H2O的操作依次是: 加热浓缩溶液至有晶膜出现,________,过滤,洗涤,干燥。 “煅烧”时剩余固体质量与温度变化曲线如图,该曲线中B段所表示氧化物的化学式为________。 28.(14分)随着科技进步和人类环保意识的增强,如何利用CO2已经成为世界各国特别关注的问题。 已知CO2与CH4经催化重整制得合成气: CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH。 (1)降低温度,该反应速率会________(填“增大”或“减小”);一定压强下,由最稳定单质生成1mol化合物的焓变称为该物质的摩尔生成焓。 已知CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ·mol-1、-74.9kJ·mol-1、-110.4kJ·mol-1。 则上述重整反应的ΔH=________kJ·mol-1。 (2)T1℃时,在两个相同刚性密闭容器中充入CH4和CO2,分压均为20kPa,加入催化剂Ni/α-Al2O3并分别在T1℃和T2℃进行反应,测得CH4转化率随时间变化如图Ⅰ所示。 ①A点处v正________B点处v逆(填“<”“>”或“=”)。 ②研究表明CO的生成速率v生成(CO)=1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1[p(CH4)、p(CO2)分别表示对应分压的值],A点处v生成(CO)=________mol·g-1·s-1。 (3)上述反应达到平衡后,若改变某一条件,下列变化能说明平衡一定正句移动的是________(填代号)。 A.正反应速率增大 B.生成物的百分含量增大 C.平衡常数K变大 (4)其他条件相同,在甲、乙两种不同催化剂作用下,相同时间内测得CH4转化率与温度变化关系如图Ⅱ。 c点________(填“可能”“一定”或“一定未”)达到平衡状态,理由是________________________;CH4的转化率b点高于a点的可能原因是____________________________________。 (二)选考题: 共15分。 请考生从给出的2道题中任选一题作答。 如果多做,则按所做的第一题计分。 35.[化学——选修3: 物质结构与性质](15分) 一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂,结构简式为 。 (1)基态Zn2+的价电子排布式为________;一水合甘氨酸锌中所涉及的非金属元素电负性由大到小的顺序是________。 (2)甘氨酸(H2N—CH2—COOH)中N的杂化轨道类型为________;甘氨酸易溶于水,试从结构角度解释________________________________。 (3)一水合甘氨酸锌中Zn2+的配位数为________。 (4)[Zn(IMI)4](ClO4)2是Zn2+的另一种配合物,IMI的结构简式为 ,则1molIMI中含________个σ键。 (5)常温下IMI的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物 为液态而非固态,原因是________________________________。 (6)Zn与S形成某种化合物的晶胞如图所示。 ①Zn2+填入S2-组成的________空隙中。 ②由①能否判断S2-、Zn2+相切? ________(填“能”或“否”);已知晶体密度为dg·cm-3,S2-半径为apm,若要使S2-、Zn2+相切,则Zn2+半径为________________________pm(写计算表达式)。 36.[化学——选修5: 有机化学基础](15分) 一种合成聚碳酸酯塑料(PC塑料)的路线如下: 已知①酯与含羟基的化合物可发生酯交换反应: RCOOR′+R″OH RCOOR″+R′OH ②PC塑料结构简式: (1)C中的官能团名称是________,检验C中所含官能团的必要试剂有__________________________。 (2)D的系统命名为________。 (3)反应Ⅱ的反应类型为____________,反应Ⅲ的原子利用率为______________________________。 (4)反应Ⅳ的化学方程式为______________________________________。 (5)1molPC塑料与足量NaOH溶液反应,最多消耗________molNaOH。 (6)反应Ⅰ生成E时会生成副产物F(C9H12O2),其苯环上的一氯代物有两种,则F的结构简式为________________________;写出满足下列条件的F的同分异构体的结构简式_______________________(任写一种)。 ①分子中含有苯环,与NaOH反应时物质的量之比为1∶2 ②核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1 成都市2020届高中毕业班第一次诊断性检测参考答案 7.B 【命题意图】 本题考查化学与生活、生产的联系,渗透对科学态度与社会责任核心素养的考查。 【解题思路】 二氧化硫能抑制霉菌和细菌的滋生,可用作葡萄酒的防腐剂,二氧化硫还具有还原性,往葡萄酒中添加二氧化硫能起到抗氧化的作用,A项正确;往含较多Na2CO3的盐碱地中施加适量的熟石灰[Ca(OH)2],能够发生反应生成NaOH和CaCO3固体,CaCO3难溶于水,使土地结块,而NaOH的碱性强于Na2CO3,故B项错误;陶瓷坩埚中含有SiO2,熔融的烧碱能与其反应,C项正确;甲烷是一种强效温室气体,通过催化氧化可转化为甲醇,D项正确。 8.C 【命题意图】 本题考查有机化合物的结构与性质,渗透对宏观辨识与微观探析核心素养的考查。 【解题思路】 M分子中含有碳碳双键,M与H2发生加成反应得到N,A项错误;N分子中连接甲基的碳原子为sp3杂化,结合甲烷为正四面体结构知,所有碳原子不可能在同一个平面上,N分子中最多有8个碳原子共平面,B项错误;M分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应使溴水褪色,N能萃取溴水中的溴使溴水褪色并分层(有机层呈橙色,水层无色),故可用溴水鉴别M和N,C项正确;对M分子进行如下分析: ,可知其苯环上的一氯代物共有3种,D项错误。 9.D 【命题意图】 本题考查元素周期表与元素周期律,渗透对宏观辨识与微观探析核心素养的考查。 【解题思路】 元素B、D位于周期表中第ⅥA族,第16列,故①处的标识为 ,A项正确;D的氧化物有SO2和SO3等,均为分子晶体,熔、沸点较低,C的氧化物为SiO2,为原子晶体,熔、沸点较高,B项正确;NCl3中N和Cl共用3对电子,均达到8电子稳定结构,C项正确;S和Cl均有很多含氧酸,无法比较两者含氧酸的酸性强弱,最高价含氧酸酸性HClO4>H2SO4,D项错误。 10.C 【命题意图】 本题考查阿伏加德罗常数,渗透对宏观辨识与微观探析核心素养的考查。 【解题思路】 H2SO4溶液的pH=1,即溶液中c(H+)=0.1mol·L-1,1L该溶液中H+的数目为0.1NA,A项错误;纯H2SO4几乎不电离,B项错误;15.8gNa2S2O3的物质的量为0.1mol,S2O 在溶液中能发生水解,使溶液显碱性,故Na2S2O3溶液中阴离子数目大于0.1NA,C项正确;Na2S2O3与H2SO4反应的离子方程式为S2O +2H+ SO2↑+S↓+H2O,该反应转移2e-,当生成标准状况下22.4L气体时,转移电子数为2NA,D项错误。 11.B 【命题意图】 本题考查可充电电池的工作原理、电极反应式的书写、电化学的相关计算,渗透对证据推理与模型认知核心素养的考查。 【解题思路】 锂的摩尔质量小,故该电池的比能量较高,该电池放电时,负极的电极材料为Li3C6/C6,A项错误;根据放电时负极的电极反应: Li3C6-3e- 3Li++6C可知,当外电路中有0.1mole-通过时,有0.1molLi+生成并移动到正极,故负极(M极)质量减少0.7g,B项正确;充电时,Li+移向阴极,即M极,C项错误;充电时,N极为阳极,发生氧化反应,电极反应式为Li3V2(PO4)3-3e- 3Li++V2(PO4)3,D项错误。 12.A 【命题意图】 本题考查实验方案的评价,渗透对科学探究与创新意识核心素养的考查。 【解题思路】 淀粉在酸性条件下水解后生成葡萄糖,用NaOH溶液碱化后加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,若产生砖红色沉淀,即说明淀粉发生了水解,A项正确;不同浓度的KMnO4溶液的颜色不同,故不能根据溶液褪色快慢来研究反应物浓度对该反应速率的影响,B项错误;试管内液面上升只能说明甲烷与氯气发生了反应,而不能说明发生的是取代反应,C项错误;因混合溶液中CuSO4和MgSO4的浓度未知,故无法判断两种沉淀的溶度积常数的大小,D项错误。 13.D 【命题意图】 本题考查电解质溶液知识,渗透对变化观念与平衡思想核心素养的考查。 【解题思路】 当-lg =0时,c(H2C2O4)=c(HC2O ),c(H+)=Ka1,当-lg =0时,c(HC2O )=c(C2O ),c(H+)=Ka2,因Ka1>Ka2,故前者对应的pH小于后者对应的pH,所以直线n表示pH与-lg 的关系,直线m表示pH与-lg 的关系,从M点到N点,c(H2C2O4)逐渐增大,A项、B项正确;由N点坐标可知,-lg =-1时,溶液的pH=2.22,即c(H+)=10-2.22mol·L-1,H2C2O4的一级电离常数Ka1(H2C2O4)= =10-1.22,其数量级为10-2,C项正确;该混合溶液中存在电荷守恒: c(HC2O )+2c(C2O )+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+)及物料守恒: 2c(HC2O )+2c(C2O )+2c(H2C2O4)=c(Na+),两式联立可得c(HC2O )+2c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),则c(Cl-)=c(HC2O )+2c(H2C2O4)+c(H+)-c(OH-),溶液pH=4.18,则c(H+)-c(OH-)>0,c(Cl-)>c(HC2O ),D项错误。 26.【参考答案】 (1)三颈烧瓶(1分) B(1分) (2)2Cu2++SO +2Cl-+H2O 2CuCl↓+2H++SO (2分) 及时除去系统中反应产生的H+(1分) 3.5(1分) (3)可加快过滤速度、得到较干燥的沉淀(2分,任写一条) 洗去晶体表面的杂质离子同时防止CuCl被氧化(2分) (4)C→B→A(2分) (5)温度降到常温,上下调节量气管至左、右液面相平,视线与凹液面最低处相切(2分) 【命题意图】 本题考查CuCl的制备实验,涉及实验操作、实验条件的选择等知识,渗透对科学探究与创新意识核心素养的考查。 【解题思路】 (1)甲图中仪器1的名称为三颈烧瓶;若在三颈烧瓶中装入Na2SO3溶液,则Na2SO3会过量,从而发生副反应,故装在恒压滴液漏斗中的溶液应是Na2SO3溶液。 (2)根据乙图可知,反应后溶液的酸性增强,即产生了大量的H+,CuSO4在反应中作氧化剂,Na2SO3在反应中作还原剂,离子方程式为: 2Cu2++SO +2Cl-+H2O 2CuCl↓+2H++SO ;Na2CO3溶液显碱性,可与产生的H+反应,使溶液pH维持在3.5左右以提高产品的收率。 (3)采用减压过滤装置,可加快过滤速度,并得到较干燥的沉淀;由于CuCl在潮湿的空气中易被氧化,故采用“去氧水”作洗涤剂,洗去杂质离子的同时防止CuCl被氧化。 (4)高炉煤气中主要含有CO、CO2、N2、O2等气体,由于N2不被溶液吸收且难溶于水,故用量气管量取其体积,CuCl的盐酸溶液可吸收CO和O2,Na2S2O4和KOH的混合溶液能吸收O2和CO2,故应先利用KOH溶液吸收CO2,再利用Na2S2O4和KOH的混合溶液吸收O2,最后利用CuCl的盐酸溶液吸收CO,故装置的连接顺序为: C→B→A→D。 (5)用D装置测量N2的体积,读数时,应使装置冷却至室温,上下移动量气管至左、右液面相平,视线与凹液面最低处相切。 27.【参考答案】 (1)提高浸出速率或提高浸出率(2分) SiO2(1分) (2)Fe2+氧化为Fe3+(2分) K3[Fe(CN)6](1分) (3)3Fe3++3CO +Na++3H2O+2SO NaFe3(SO4)2(OH)6↓+3CO2↑(2分) (4)Co2++2HCO CoCO3↓+CO2↑+H2O(2分) 7.3(2分) (5)降温结晶(或冷却结晶)(1分) Ni2O3(2分) 【命题意图】 本题考查以含镍废料制取NixOy和碳酸钴的工艺流程,涉及溶度积常数的相关计算、热重曲线分析等,渗透对证据推理与模型认知核心素养的考查。 【解题思路】 (1)“酸溶”时将含镍废料粉碎的目的是增大反应接触面积,提高浸出速率并提高原料浸出率;含镍废料中的NiO、FeO、Fe2O3、CoO均与H2SO4发生反应,SiO2不与H2SO4反应,为滤渣1的主要成分。 (2)“氧化”中加入NaClO3的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,便于其后续转化为黄钠铁矾渣;若NaClO3已足量,则溶液中的Fe2+被完全氧化,可用K3[Fe(CN)6]溶液检验是否有Fe2+残留。 (3)“调pH”过程中,加入Na2CO3调节溶液pH=2.2,能产生CO2气体,结合黄钠铁矾沉淀的化学式为NaFe3(SO4)2(OH)6可写出反应的离子方程式: 3Fe3++3CO +Na++3H2O+2SO NaFe3(SO4)2(OH)6↓+3CO2↑。 (4)结合流程图知,加入NaHCO3“沉钴”时发生反应的离子方程式为Co2++2HCO CoCO3↓+CO2↑+H2O;“沉钴”开始时,c(Co2+)=0.10mol·L-1,Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15,若不产生Co(OH)2沉淀,则c(OH-) < = mol·L-1=2.0×10-7mol·L-1,此时pOH>7-lg2=6.7,pH<14-6.7=7.3。 (5)要从NiSO4溶液中获得晶体,应加热浓缩溶液至出现晶膜,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥即可;“煅烧”NiSO4·6H2O时,先失去结晶水,最后得到含镍氧化物,26.3gNiSO4·6H2O的物质的量为0.1mol,由其得到的含镍氧化物中Ni元素的质量为5.9g,则B段所表示氧化物中O元素的质量为2.4g,物质的量为0.15mol, = = ,故该含镍氧化物的化学式为Ni2O3。 28.【参考答案】 (1)减小(2分) +249.1(2分) (2)①>(1分) ②1.872(2分) (3)C(2分) (4)一定未(1分) 催化剂不会改变平衡转化率,乙催化剂c点未与甲催化剂相同温度的点相交,转化率不相等,说明c点不是平衡状态(2分) b点和a点反应均未达到平衡状态,b点温度比a点高,反应速率快,相同时间内,CH4的转化率高(或其他合理答案,2分) 【命题意图】 本题考查反应热的计算、化学平衡图象分析等,渗透对变化观念与平衡思想核心素养的考查。 【解题思路】 (1)温度降低,化学反应速率减小,无论是正反应速率还是逆反应速率,都随温度的降低而减小;结合摩尔生成焓的定义可知重整反应的ΔH=[2×(-110.4kJ·mol-1)+2×0kJ·mol-1]-[-74.9kJ·mol-1+(-395kJ·mol-1)]=+249.1kJ·mol-1。 (2)①T1℃时反应先达平衡,故T1>T2,温度越高,反应速率越快,所以A点处v正>B点处v逆。 ②由图Ⅰ可知,A点处CH4的转化率为40%,根据三段式法计算: CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) 起始压强/kPa202000 转化压强/kPa881616 A点处压强/kPa12121616 则v生成(CO)=1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1=1.3×10-2×12×12mol·g-1·s-1=1.872mol·g-1·s-1。 (3)若增大压强,正反应速率增大,平衡逆向移动,A项错误;若移走一部分反应物,生成物的百分含量增大,平衡逆向移动,B项错误;平衡常数K增大,说明升高温度,平衡正向移动,C项正确。 (4)由于催化剂对反应物CH4的平衡转化率无影响,在相同温度下,使用不同的催化剂,CH4的平衡转化率应相等,而c点的CH4转化率小于该温度下使用甲催化剂时CH4的转化率,故c点一定未达到平衡状态;若b点和a点均未达到平衡状态,b点温度比a点高,反应速率快,则在相同的时间内,CH4的转化率高;若a点为平衡状态,则b点也一定为平衡状态,催化重整反应为吸热反应,升高温度,平衡右移,CH4的平衡转化率提高。 35.【参考答案】 (1)3d10(1分) O>N>C>H(2分) (2)sp3(2分) 甘氨酸为极性分子,且氨基和羧基都能与水形成分子间氢键(2分) (3)5(1分) (4)12NA(2分) (5)阴、阳离子电荷数较小,且半径较大,晶格能较低(2分) (6)①正四面体(1分) ②否(1分) × -a(1分) 【命题意图】 本题考查价电子排布式、杂化轨道理论、化学键的判断、晶胞的计算等,渗透对宏观辨识与微观探析核心素养的考查。 【解题思路】 (1)Zn的原子序数为30,基态Zn原子的价电子排布式为3d104s2,则Zn2+的价电子排布式为3d10;一水合甘氨酸锌中的非金属元素有H、C、N、O,电负性由大到小的顺序为O>N>C>H。 (2)甘氨酸中N原子形成了3个σ键,还有1对孤对电子,故其杂化轨道类型为sp3杂化;甘氨酸易
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