贵州省平塘县民族中学2021—2021学年上学期开学考试
高三化学试题
1. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 乙酸的结构简式为: C2H4O2
B. F-的结构示意图为:
Cl
C. 中子数为17的氯原子:37
17
D. NH3的电子式为:
【答案】B
【解析】
试题分析:A.乙酸的结构简式为CH3COOH,A错误;B.F-的结构示意图为,B正确;C.中子数为17的氯原子的质量数=17+17=34,可表示为,C错误;D.NH3的电子式为,D错误,答案选B。
考点:考查化学用语判断
2.全矾液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置。某溶液中含有NO3-和Cr2O72-,现向此溶液中滴入29.00mL 0.1mol/L的FeSO4溶液,恰好使VO2+→VO2+、Cr2O72-→Cr3+。再滴入2.00mL 0.020mol/L KMnO4溶液,又恰好使VO2+→VO2+,而Cr3+不变,此时MnO4→Mn2+,则原溶液中Cr
的质量为
A. 156 mg
B. 234 mg
C. 31.2 mg
D. 46.8mg 【答案】D
【解析】
试题分析:由信息滴入29.00mL0.1mol/L的FeSO4溶液,恰好使VO2+→VO2+,Cr2O72-→Cr3+,Fe 元素的化合价升高,V、Cr元素的化合价降低;再滴入2.00mL,0.020mol/LKMnO4溶液,又恰好使VO2+→VO2+,而Cr3+不变,此时MnO4→Mn2+,Mn元素的化合价降低,V元素的化合价升高,则整个过程中Fe、Mn、Cr的化合价变化,设原溶液中Cr的质量为x,由电子守恒可知,
29.00mL×10-3L×0.1mol/L×(3-2)=x/52g/mol×(6-3)+2.00mL×10-3L×0.020mol/L×(7-2),解得x=46.8×10-3g=46.8mg,答案选D。
考点:考查氧化还原反应的计算
3.已知某物质X能发生如下转化,下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述不正确的是
A. 若X为N2或NH3,则A为硝酸
B. 若X为S或H2S,则A为硫酸
C. 若X为非金属单质或非金属氢化物,则A不一定能与金属铜反应生成Y
D. 反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【分析】
由转化关系可知,A能发生连续氧化,则由氨气和氧气反应生成一氧化氮,最终实现转化的生成物是硝酸;S在氧气中反应生成二氧化硫,再被氧化后产物和水反应生成的是硫酸,A为硫酸或硝酸,X为氮气、氨气、S或H2S等,以此来解答。
【详解】A.若X为N2或NH3,Y为NO,Z为NO2,则A为硝酸,故A正确;
B.若X为S或H2S,Y为SO2,Z为SO3,则A为硫酸,故B正确;
C.若X为非金属单质或非金属氢化物,A为硝酸和硫酸,稀硝酸与Cu反应Y,浓硝酸和Cu 反应不生成Y,且Cu与稀硫酸不反应,则A不一定能与金属铜反应生成Y,故C正确;D.反应①和②能氧气参与反应,一定为氧化还原反应,而反应③若为二氧化氮和水的反应,则也是氧化还原反应,故D错误;
故答案为D。
4. 化学概念在逻辑上存在如下关系:
对下列概念的说法正确的是( )
A. 化合物与电解质属于重叠关系
B. 化合物与碱性氧化物属于交叉关系
C. 溶液与胶体属于并列关系
D. 离子化合物和电解质属于交叉关系
【答案】C
【解析】
试题分析:A电解质属于化合物;B碱性氧化物属于化合物;C溶液与胶体是不同的分散性属于并列关系;D离子化合物一定是电解质。故选C
考点:考查基本概念
5.在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol的Na、Na2O、Na2O2和NaOH,然后加入100 mL 水,搅拌,使固体完全溶于水。则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是
A. 甲<乙<丙<丁
B. 丁<甲<乙=丙
C. 甲=丁<乙=丙
D. 丁<甲<乙<丙
【答案】B
【解析】
【分析】
先根据钠原子守恒计算溶质的质量,再根据反应方程式计算溶液的质量,从而计算溶液的质量分数。
【详解】在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,钠、氧化钠、过氧化钠和水反应的方程式分别如下:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,溶液增加的质量=m(Na)-m(H2)=2.3g-0.1g=2.2g;
Na2O+H2O=2NaOH,溶液增加的质量=m(Na2O)=0.1mol×62g/mol=6.2g;
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,溶液增加的质量=m(Na2O2)-m(O2)=m(Na2O)=6.2g;
将氢氧化钠加入水中,溶液增加的质量为氢氧化钠的质量=0.1mol×40g/mol=4g;
所以溶液增加的质量大小顺序为:钠<氢氧化钠<氧化钠=过氧化钠,根据钠原子守恒知,0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠溶于水所得氢氧化钠的物质的量分别为:0.1mol、0.2mol、0.2mol,0.1mol,通过以上分析可知,0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠分别溶于水所得溶液的质量分数分别为:4/(100+2.2)×100%、8/(100+6.2)×100%、8/(100+6.2)×100%、4/(100+4)×100%,所以甲、乙、丙、丁的质量分数大小的顺序是:
丁<甲<乙=丙,故答案选B。
6.在下列变化①大气固氮②硝酸银分解③实验室制取氨气中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原
的顺序排列,正确的是A. ①②③ B. ②①③ C. ③②① D. ③①②【答案】A
【解析】
①大气固氮氮气和氧气反应生成一氧化氮,化合价由0价升到+2价,被氧化
②硝酸银分解,生成银、二氧化氮、氧气,氮元素化合价由+5价降到+4价,被还原
③实验室制取氨气,不是氧化还原反应,故A正确
7. 实验室中以下物质的贮存方法不正确的是
A. 浓硝酸用带橡胶塞的细口、棕色试剂瓶盛放,并贮存在阴凉处
B. 保存硫酸亚铁溶液时,要向其中加入少量硫酸和铁粉
C. 少量金属钠保存在煤油中
D. 试剂瓶中的液溴可用水封存,防止溴挥发
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硝酸具有腐蚀性,见光易分解,因此浓硝酸应该用带玻璃塞的细口、棕色试剂瓶盛放,并贮存在阴凉处,A错误;
B.硫酸亚铁易被氧化,且亚铁离子水解,因此保存硫酸亚铁溶液时,要向其中加入少量硫酸和铁粉,B正确;
C.钠易被氧化,易与水反应,密度大于煤油,因此少量金属钠保存在煤油中,C正确;D.试剂瓶中的液溴可用水封存,防止溴挥发,D正确。
答案选A。
8.利用废镀锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnSO4晶体的实验流程如下:
已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。
(1)用NaOH溶液处理废镀锌铁皮除溶解锌外,另一个作用是_______________。为缩短用NaOH 溶液处理废镀锌铁皮的时间,可采取的措施是_____________(答两条)。
(2)加入适量H2O2溶液的主要作用是______________。溶液B中n(Fe2+):n(Fe3+)=______。(3)在由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须缓慢滴加稀NaOH溶液并持续通入N2,持续通入N2的原因是_____________________。
(4)请补充完整下列由溶液A获得副产品ZnSO4晶体的实验步骤:
①向溶液A中通入CO2气体,得到Zn (OH)2沉淀;
②______________、洗涤得到沉淀;
③______________;
④将溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即可得到产品。
【答案】(共14分。每空2分)
(1)除去表面的油污(适当)加热,增大氢氧化钠溶液的浓度,将固体粉碎
充分搅拌等(合理答案均可)
(2)氧化部分亚铁离子(Fe2+) 1:2(或0.5)
(3)防止亚铁离子(Fe2+)被氧化
(4)②过滤③用适量的稀硫酸将沉淀完全溶解
【解析】
试题分析:(1)由于Zn的性质与Al的相似,可溶于NaOH溶液,因此用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮,除去表面的油污后,可将镀层锌溶解。为缩短用NaOH溶液处理废镀锌铁皮的时间,可采取的措施有加热,增大氢氧化钠溶液的浓度,将固体粉碎、充分搅拌等。故填:除去表面的油污;加热、增大氢氧化钠溶液的浓度、将固体粉碎、充分搅拌等
(2)铁与稀硫酸反应生成Fe2+,加入适量H2O2溶液的目的是氧化部分亚铁离子(Fe2+)。在Fe3O4中n(Fe2+):n(Fe3+)=1:2,因此溶液B中n(Fe2+):n(Fe3+)=1:2。故填:氧化部分亚铁离子;1:2 (3)溶液B中含有Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液、加热,可得Fe3O4胶体粒子,其中Fe2+极易被氧化成Fe3+,持续通入N2的目的是防止Fe2+被氧化。故填:防止亚铁离子(Fe2+)被氧化
(4)根据实验操作步骤的提示可知,②中洗涤得到沉淀,首先要过滤得到沉淀,由①得到
Zn(OH)2沉淀结合实验的目的是制备ZnSO4;因此③用适量的稀硫酸将沉淀完全溶解,故填:过滤;用适量的稀硫酸将沉淀完全溶解
考点:考查了化学工艺流程的相关知识。
9.SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO x排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:
① 尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:____________。
② 反应器中NH3还原NO2的化学方程式:____________。
③ 当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:________。
④ 尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol?1)含量的方法如下:取a g 尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1mol·L?1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2mol·L?1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是________。(2)NSR(NO x储存还原)工作原理:
NO x的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
① 通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NO x的储存和还原。储存NO x的物质是_________。
② 用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是__________。
③ 还原过程中,有时会产生笑气(N 2O )。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO 有关。在有氧条件下15
NO 与NH 3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15
NNO 。将该反应的化学方程式补充完整: _______
催化剂
□15NNO+□H 2O_______
【答案】 (1). CO(NH 2)2+H 2O CO 2+2NH 3 (2). 8NH 3+6NO 2
7N 2+12H 2O (3).
2SO 2+O 2+4NH 3+2H 2O=2(NH 4)2SO 4 (4). 11223(2c v c v )
100a
- (5). BaO (6). 8∶1 (7).
415NO+4NH 3+3O 2415NNO+6H 2O
【解析】
【详解】(1)①尿素[CO(NH 2)2]水溶液热分解为NH 3和CO 2,结合原子守恒,发生反应的化学方程式为CO(NH 2)2+H 2O
2NH 3↑+CO 2↑。②从图中可以看出NH 3在催化剂作用下还原NO 2生
成氮气和水,根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为8NH 3+6NO 2
7N 2+12H 2O 。③SO 2在O 2作用下与NH 3、H 2O 反应形成(NH 4)2SO 4,此反应中SO 2是
还原剂,氧气是氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2SO 2+O 2+4NH 3+2H 2O=2(NH 4)2SO 4。④硫酸的物质的量为:v 1×10-3
L ×c 1 mol·L ?1
,其中与NaOH 溶
液反应的硫酸的物质的量为:12×v 2×10-3L ×c 2mol·L ?1
,所以吸收NH 3的硫酸的物质的量为:v 1×10-3L ×c 1 mol·L ?1-12×v 2×10-3L ×c 2 mol·L ?1=(v 1c 1-1
2v 2c 2)×10-3 mol ,则尿素[CO(NH 2)2]
的物质的量为:(v 1c 1-12v 2c 2)×10-3 mol ,尿素溶液中溶质的质量分数是:(v 1c 1-1
2
v 2c 2)×10-3
mol×60g/mol÷a g×100%=
()
112232c v c v 100a
-。
(2)①由图示可知BaO 和NO x 作用生成Ba(NO 3)2,Ba(NO 3)2再还原为N 2,则储存NO x 的物质是BaO 。②由图示可知,第一步反应为H 2与Ba(NO 3)2作用生成NH 3,1molBa(NO 3)2作用生成NH 3共转移16mol 电子,根据电子守恒,参加反应的氢气的物质的量为16mol÷2=8mol,则消耗的H 2与Ba(NO 3)2的物质的量之比是8:1。③反应物有15NO 与NH 3,结合产物中有水,可知还有另一反应物O 2,反应中NH 3是还原剂,15
NO 与O 2是氧化剂,因含氮产物均为15
NNO ,则15
NO 与NH 3以1:1参加反应,结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为415NO+4NH 3+3O 2
415NNO+6H 2O 。
【点睛】本题以SCR 和NSR 技术控制发动机的NO x 排放为载体,重点考查化学方程式书写、化学计算、氧化还原反应电子转移的应用等知识,考查考生的读图能力、计算能力和对试题的
综合分析能力。注意读图时要结合题目要求展开,如题中图a 表示NO x 的储存和还原过程,因此主要就是从图左到图右,BaO 转变成Ba(NO 3)2,Pt 没有发生变化,所以BaO 是储存NO x 的试剂,而Pt 没有变化则可能是该储存过程中的催化剂。该题涉及到方程式的书写较多,尤其是氧化还原反应方程式的配平是解答的难点,注意利用好“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)。
10.常见的五种盐A 、B 、C 、D 、E ,它们的阳离子可能是Na +
、NH 4+
、Cu 2+
、Ba 2+
、Al 3+
、Ag +
、Fe 3+
,阴离子可能是Cl -
、NO 3—
、SO 42—
、CO 32—
,已知: ①五种盐均溶于水,水溶液均为无色; ②D 的焰色反应呈黄色;
③A 的溶液呈中性,B 、C 、E 的溶液呈酸性,D 的溶液呈碱性;
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO 3)2溶液,只有A 、C 的溶液不产生沉淀;
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,E 和C 的溶液中生成沉淀,继续加氨水,C 中沉淀消失;
⑥把A 的溶液分别加入到B 、C 、E 的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀; 已知:向Ag +
溶液中滴加氨水,先产生沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解。 请回答下列问题:
(1)五种盐中,一定没有的
阳离子是_____;所含阴离子相同的两种盐的化学式是________。 (2)D 的化学式为____________,D 溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示)_____________。 (3)A 和C 的溶液反应的离子方程式是_______________;E 和氨水反应的离子方程式是_______________。
(4)若要检验B 中所含的阳离子,正确的实验方法是:_________________________。 【答案】 (1). Cu 2+
、Fe 3+
(2). (NH 4)2SO 4、Al 2(SO 4)3 (3). Na 2CO 3 (4). CO 32-+H 2O
HCO 3-+OH - (5). Ag +
+Cl -
=AgCl↓ (6). Al 3+
+3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+
(7). 取少量B 于试管中,加入浓NaOH 溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察是否变蓝色 【解析】 【分析】
①五种盐均溶于水,水溶液均为无色,五种盐溶液中一定不含Cu 2+、Fe 3+,Ba 2+与SO 42-、CO 32-不在同一溶液中,Al 3+与CO 32-不在同一溶液中,Ag +与Cl -、SO 42-、CO 32-不在同一溶液中;
②D的焰色反应呈黄色,D中阳离子为Na+;
③A的溶液呈中性,B、C、E的溶液呈酸性,B、C、E的溶液中含NH4+、Al3+、Ag+,D的溶液呈碱性,D中含CO32-,结合②知D为Na2CO3;
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有A、C的溶液不产生沉淀,A、C溶液中不含CO32-和SO42-;
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,E和C的溶液中生成沉淀,继续加氨水,C中沉淀消失,根据“已知:向Ag+溶液中滴加氨水,先产生沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解”,C中阳离子为Ag+,E中阳离子为Al3+,Ag+与Cl-、SO42-、CO32-在溶液中不能大量共存,C为AgNO3;
⑥把A的溶液分别加入到B、C、E的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀,C为AgNO3,A
的阴离子为Cl-;E中阳离子为Al3+,A的溶液呈中性,A为BaCl2,E为Al2(SO4)3,结合前面的分析,B溶液呈酸性,则B为(NH4)2SO4。
据此分析作答。
【详解】①五种盐均溶于水,水溶液均为无色,五种盐溶液中一定不含Cu2+、Fe3+,Ba2+与SO42-、CO32-不在同一溶液中,Al3+与CO32-不在同一溶液中,Ag+与Cl-、SO42-、CO32-不在同一溶液中;
②D的焰色反应呈黄色,D中阳离子为Na+;
③A的溶液呈中性,B、C、E的溶液呈酸性,B、C、E的溶液中含NH4+、Al3+、Ag+,D的溶液呈碱性,D中含CO32-,结合②知D为Na2CO3;
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有A、C的溶液不产生沉淀,A、C溶液中不含CO32-和SO42-;
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,E和C的溶液中生成沉淀,继续加氨水,C中沉淀消失,根据“已知:向Ag+溶液中滴加氨水,先产生沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解”,C中阳离子为Ag+,E中阳离子为Al3+,Ag+与Cl-、SO42-、CO32-在溶液中不能大量共存,C为AgNO3;
⑥把A的溶液分别加入到B、C、E的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀,C为AgNO3,A
的阴离子为Cl-;E中阳离子为Al3+,A的溶液呈中性,A为BaCl2,E为Al2(SO4)3,结合前面的分析,B溶液呈酸性,则B为(NH4)2SO4。
(1)五种盐中,一定没有的阳离子是Cu2+、Fe3+;所含阴离子相同的两种盐的化学式是(NH4)
SO4、Al2(SO4)3,其中阴离子都为SO42-。
2
(2)D的化学式为Na2CO3。Na2CO3溶液呈碱性的原因是CO32-发生了水解,CO32-水解的离子方程式为CO 32-+H2O HCO3-+OH-。
(3)A为BaCl2,C为AgNO3,A与C的溶液反应的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓。E为Al2(SO4)
,E与氨水反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+。
3
(4)B为(NH4)2SO4,B中阳离子为NH4+,检验NH4+的正确的实验方法是:取少量B于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察是否变蓝色,若试纸变蓝色,说明B中含NH4+。
【点睛】本题考查离子的检验和推断,熟悉各离子的性质、离子之间的反应以及根据实验现象进行推理是解题的关键。离子推断时必须的遵循是:肯定原则(通过实验现象确定一定存在的离子)、互斥原则(相互间能反应的离子在同一溶液中不能大量共存)、电荷守恒原则(阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数)。
11.[2017新课标Ⅱ]化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下:
已知以下信息:
①A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1。
②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为____________。
(2)B的化学名称为____________。
(3)C与D反应生成E的化学方程式为____________。
(4)由E生成F的反应类型为____________。
(5)G的分子式为____________。
(6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,L共有______种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为
___________、____________。
【答案】(1). (2). 2-丙醇(或异丙醇)(3).