河南省百所名校2022-2023学年高三上学期8月开学摸底联考
化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为90分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一项符合题目要求。
1.我国古代科技富载化学知识。下列对古文献涉及的化学知识叙述不正确的是( )
选项 古文 化学知识
A 烧酒法用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露 烧酒酿制用了蒸馏的方法
B “石胆化铁为铜”开创了人类文明史湿法冶金先河 利用金属单质置换反应
C 南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白 黄泥来吸附糖中的色素
D 丹砂烧之成水银,积变又成丹砂 丹砂熔融成液态,冷却变成晶体
A.A B.B C.C D.D
2.国家卫健委指导使用乙醚、酒精、过氧乙酸()、含氯消毒剂等,均可有效灭活新冠肺炎病毒。下列说法正确的是( )
A.医用酒精灭活新冠肺炎病毒是利用其氧化性 B.过氧乙酸中含有非极性共价键
C.乙醚和乙醇互为同分异构体 D.为增强“84”消毒液杀菌消毒效果,可加入浓盐酸
3.下列有关试剂使用或保存的方法不正确的是( )
A.苯酚不慎滴到手上,用酒精清洗
B.新制氢氧化铜悬浊液检验淀粉在稀硫酸中水解,须加碱调反应溶液至碱性
C.保存溶液时可加入少量铁粉和稀
D.配制溶液时,将称好的固体加入容量瓶中溶解
4.使用给出试剂能完成待测元素的检验的是( )
选项 待测元素 试剂
A 海带中的碘元素 淀粉溶液
B 蛋白质中的氮元素 浓硝酸
C 明矾中的铝元素 氢氧化钠溶液
D 中的铁元素 溶液
A.A B.B C.C D.D
5.月壤中含有丰富的,发生核聚变反应为:,可控核聚变提供人类生产生活所需能量是能源发展的重要方向。下列说法正确的是( )
A.核聚变是化学变化 B.与互为同位素
C.的中子数为1 D.、形成的单质中均含有共价键
6.劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
选项 劳动项目 化学知识
A 小明同学用热的纯碱溶液去除餐具的油脂 油脂在酸性条件下可水解
B 社区服务人员给铁护栏粉刷油漆 金属铁隔绝空气不易腐蚀
C 实验教师用稀硝酸处理做过银镜反应的试管 硝酸具有强氧化性
D 农民伯伯利用豆科植物作绿肥进行施肥 豆科植物可实现自然固氨
A.A B.B C.C D.D
7.检验菠菜中是否含有铁元素,依次进行灼烧、溶解、过滤、检验四个实验步骤,下列图示装置或原理不合理的是( )
A.图甲用烧杯将菠菜灼烧成灰 B.图乙用浓盐酸溶解灰烬并加水稀释
C.图丙过滤得到含铁元素的滤液 D.图丁检验滤液中是否含离子
8.X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的前4周期主族元素,其中X、Y、Z位于同一周期,X与Q位于同一主族,信息如下:
元素 信息
X 本周期中原子半径最大
Y 位于周期表的第3周期第ⅢA族
Z 最高正化合价为价
W 原于结构示意图为
下列说法正确的是( )
A.原子半径: B.元素的金属性:
C.Z单质能将W从溶液中置换出来 D.Y与Q的最高价氧化物的水化物之间不能反应
9.下列化学反应或离子方程式正确且能正确表达反应颜色变化的是( )
A.在空气中久置后由淡黄色变为白色:
B.沸水中加入饱和溶液至液体呈红褐色:(胶体)
C.使酸性高锰酸钾溶液褪色:
D.往溶液中滴加稀硫酸产生淡黄色沉淀:
10.高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
下列叙述错误的是( )
A.用溶液吸收反应I中尾气后的产物可在反应Ⅱ中再利用
B.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.操作1和操作2中都要用到漏斗、玻璃棒
D.对饮用水有杀菌消毒和净化的作用
11.盐酸羟胺()用途广泛,可利用如下装置来制备。以盐酸为离子导体,向两电极分别通入和。下列说法正确的是( )
A.电极为原电池的正极 B.通过离子交换膜到右极室
C.一段时间后,含的催化电极所在极室的增大 D.每生成盐酸羟胺电路中转移
12.戊烷与甲基丁烷均可用作汽车和飞机燃料,在合适催化剂和一定压强下存在如下转化反应:,戊烷的平衡转化率()随温度变化如图示。
名称 沸点 燃烧热
戊烷 36
甲基丁烷 27.8
下列说法错误的是( )
A.,时,根据燃烧热写出戊烷转化成甲基丁烷的热化学方程式为:
B.时,随温度升高,甲基丁烷气化离开体系,平衡正向移动
C.时,随温度升高,戊烷转化为甲基丁烷的反应平衡常数增大
D.时,体系压强从升高到,戊烷的平衡转化率基本不变
13.某小组探究与反应,室温下,的稀硝酸遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生,向溶液中加入适量硝酸铜,无明显现象;浓硝酸遇铜片立即产生气泡,进一步操作如下图:
已知:易溶于水,可部分发生反应。
下列说法正确的是( )
A.铜与浓硝酸反应的离子方程式为
B.稀硝酸遇铜片产生气体为无色,该气体遇到空气不变色
C.硝酸铜对稀硝酸与铜反应具有催化作用
D.蓝色溶液B中的或对稀硝酸与铜的反应起催化作用
14.原油中的硫化氢可采用电化学法处理,并制取氢气,其原理如下图所示。
下列说法错误的是( )
A.电解池中电极a为阳极
B.从反应池进入电解池的溶液溶质为和
C.通过离子交换膜到电解池右极室
D.生成(标准状况),理论上在反应池中生成沉淀
15.赖氨酸[,用表示]是人体必需氨基酸。常温下,赖氨酸与足量盐酸反应可得盐酸盐(),呈酸性,在水溶液中存在电离平衡:
下列叙述正确的是( )
A.的水溶液稀释10倍后,
B.的水溶液中
C.水溶液中
D.水溶液中的水解平衡常数与的关系为
二、非选择题:共55分。
16.(14分)磷酸亚铁锂()是重要的俚电池正极材料,一种利用硫酸法生产钛白粉过程的副产物硫酸亚铁(含钛、铜、锰、铅、锌、钙、镁等杂质离子)制备磷酸亚铁锂的生产流程如图。
常温下各种硫化物溶度积常数如下:
物质
回答下列问题:
(1)操作1、操作2的实验操作名称为________________________。
(2)加入溶液的目的是________________________,聚丙烯的作用是________________________。
(3)向滤液2中加入溶液需控制溶液的,其原因为____________________________________;反应生成的离子方程式为________________________________________________。
(4)已知:。若取废液,测得浓度为,浓度为,则至少需加入____________才能使废液中沉淀完全(当离子浓度,可认为沉淀完全)。
(5)锂离子电池在充电时,作____________(填“阳”或“阴”)极,脱出部分,进而形成。
17.(14分)二茂铁为橙黄色晶体,不溶于水,溶于有机溶剂,熔点,时开始升华,可用作催化剂、添加剂,学习小组以环戊二烯、氯化亚铁和氢氧化钾为原料制备二茂铁,反应过程须隔绝水和空气,反应原理为,反应放出大量热。制备过程如下(装置如图所示):
I.制备:在图1两颈烧瓶中加入稀盐酸和过量还原铁粉,持续通入,观察到铁粉表面无气泡生成,将滤液迅速转移到冲洗过的反应瓶中,加热蒸发到表面刚出现结晶层,停止加热,将溶液冷却到室温,抽滤、洗涤、低温干燥,用冲洗过的磨口试剂瓶进行保存。
Ⅱ.检查图2装置气密性后,在C中加入无水乙醚和过量的粉末,持续通入氮气,缓慢搅拌的情况下缓慢加入环戊二烯(密度),控制氨气均匀通入。
Ⅲ.将溶在二甲基亚砜中,转入分液漏斗A中,控制滴加速度使溶液在左右加完,在氮气保护下继续搅拌反应。
IV.将混合液倒入烧杯内,缓慢加入盐酸,调节至2~3,再加入水,继续搅拌悬浮液,过滤、洗涤、真空干燥,称重。
回答下列问题:
(1)装置图中仪器C的名称为____________,仪器A支管的作用为________________________。
(2)制备过程中反应装置及保存所用试剂瓶通入的目的是___________________________
_________________________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅱ中要控制氮气均匀通入,可通过________________________来实现,粉末除了作为反应物,还可以起到____________________________________的作用。
(4)步骤Ⅲ中控制滴加速度使溶液缓慢滴入反应器的原因是____________________________________。
(5)步骤IV中判断过量的盐酸是否洗涤干净,可选择____________。
a.试纸 b.溶液 c.硝酸酸化的硝酸银溶液
(6)最终得到纯净的二茂铁,则该实验二茂铁的产率是____________。
18.(14分)工业生产可利用水煤气还原氧化钴得金属钴,发生的主要反应有:
I.
Ⅱ.
同时存在副反应Ⅲ.
回答下列问题:
(1)几种化学键的键能如下表所示:
化学键
键能 a 436 463 750
则____________。
(2)时,将和充入密闭容器中,发生反应Ⅲ,平衡后容器内总压强为,此时的体积分数为0.2,向容器中加入足量和,继续反应达平衡后容器中的体积分数为0.3。此时容器中的物质的量____________,反应Ⅱ的压强平衡常数____________,判断时还原为的倾向是____________(填“大于”或“小于”)。
(3)研究表明,反应速率方程为,其中,为压强平衡常数,k为反应速率常数且随温度升高而增大。在气体组成和催化剂一定的情况下,反应速率随温度变化的曲线如下图所示,温度升高时,____________(填“增大”或“减小”或“不变”),时v逐渐减小的原因是______________________________________。
19.(13分)为减少大气污染,科学家采取多种措施处理工业废气中排放的氮氧化物等。回答下列问题:
(1)某脱硝反应机理如下图所示,的作用为____________________________________,参与的反应方程式为________________________________________________。
(2)选择性催化还原技术(SCR)是目前较为成熟的烟气脱硝技术,其反应原理主要为:
①若有参与反应,则被氧化的的物质的量为____________。
②催化还原时应控制反应温度在之间,反应温度不宜过高的原因是_________________________
_____________________________________________________________________________________________。
③时的百分含量与氨氮比的关系如下图所示,若只改变氨气的投放量,当时,烟气中含量反而增大,主要原因是____________________________________________________________(用化学方程式表示)。
(3)烟气脱硫、脱硝一体化技术是大气污染防治研究的热点,在酸性条件下稳定,是性能优良的脱硫脱硝试剂。
①也是性能优良的脱硫脱硝试剂,与溶液反应生成和,反应的离子方程式为____________________________________。
②某研究小组用进行单独脱除实验时,测得的脱除率随溶液变化如下图所示。
当时,随的增大,脱除率逐渐降低,其原因是:________________________________;在约7.8之后,随的增大,脱除率又开始升高,其原因是________________________________。
河南省百所名校2022-2023学年高三上学期8月开学摸底联考
化学参考答案及评分意见
1.D【解析】白酒的烧制是利用沸点不同进行分离,为蒸馏操作,故A正确;得铁化为铜,发生置换反应,应为湿法炼铜,可以用铁来冶炼铜,故B正确;黄泥具有吸附作用,可除杂质,可采用黄泥来吸附红糖中的色素,故C正确;丹砂烧之成水银,发生化学变化,生成汞,熔融成液态是物理变化,故D错误。
2.B【解析】医用酒精灭活新冠肺炎病毒利用其使蛋白质变性,而不是用其氧化性,A项错误;根据过氧乙酸的结构简式,O原子间存在非极性共价键,B项正确;乙醚为,乙醇为,两者不是同分异构体,C项错误;“84”消毒液有效成分为,加入浓盐酸易与发生反应生成氯气,导致杀菌消毒效果减弱,D项错误。
3.D【解析】苯酚易溶于酒精,可以用酒精洗涤,故A正确;酸性溶液,能与氢氧化铜发生中和反应,故B正确;加入铁粉防氧化,加入硫酸防水解,故C正确;容量瓶不能用来溶解物质,故D错误。
4.C【解析】海带中的碘元素以化合物形式存在,淀粉溶液检验的是碘单质,A项错误;蛋白质遇浓硝酸显色,是蛋白质的性质,无法确定氮元素存在,B项错误;明矾中的铝元素存在形式为,向明矾溶液中滴加氢氧化钠溶液,先生成白色沉淀,继续滴加氢氧化钠溶液,白色沉淀溶解,现象明显,可以鉴别,C项正确;溶液检验,D项错误。
5.B【解析】核聚变是物理变化,无新物质产生,故A错误;与是元素的不同原子,互为同位素,故B正确;根据守恒可得,是,的中子数是0,故C错误;与都是单原子分子,无共价键,故D错误。
6.A【解析】用热的纯碱溶液去除餐具的油脂是因为纯碱水解显碱性,油脂在碱性条件下易水解后溶于水被洗掉,A项错误;铁护栏粉刷油漆,可隔绝空气使金属铁不易腐蚀,B项正确;硝酸具有强氧化性,可与金属银反应,从而除去银镜,C项正确;豆科植物可实现自然固氮,提供农作物需要的氮肥,D项正确。
7.A【解析】A应该用坩埚灼烧菠菜,故A错误;溶解用烧杯,玻璃棒搅拌加速溶解,故B正确;过滤操作漏斗末端紧贴烧杯,用玻璃棒引流,故C正确;遇到离子生成蓝色沉淀,故D正确。
8.C【解析】根据信息可判断X、Y、Z、Q、W分别为五种元素,则原子半径,A项错误;元素金属性,B项错误;可从溶液中置换出单质溴,C项正确;Y与Q的最高价氧化物的水化物分别为和,可以反应,D项错误。
9.B【解析】在空气中久置后由淡黄色变为白色,是因为与反应生成,进而转化为碳酸钠,A项错误;沸水中加入饱和溶液至液体呈红褐色是制得胶体,方程式正确,B项正确;酸性高锰酸钾溶液与反应被还原为,方程式错误,C项错误;溶液中滴加稀硫酸反应生成单质硫和,方程式错误,D项错误。
10.B【解析】用溶液吸收氯气后得到氯化铁,可在反应Ⅱ中再利用,故A正确;反应2中氧化剂是次氯酸钠,还原剂是氯化铁,根据得失电子相等,氧化剂与还原剂物质的量之比是,故B错误;操作1和操作2都是过滤操作,故C正确;具有强氧化性,具有消毒杀菌的作用,还原产物水解得到氢氧化铁胶体,吸附杂质净化水,故D正确。
11.C【解析】由图可知电极,氢气失电子成氢离子,发生氧化反应,为负极,故A错误;左极室反应,消耗了氯离子,同时消耗了,消耗的氢离子比氯离子多,右极室产生氢离子,所以离子交换膜应是阳离子交换膜,允许氢离子从右室到左室通过,而不允许氯离子通过,随着反应进行,左极室的盐酸浓度不断减少,故B错误;左极室盐酸浓度减少,增大,故C正确;每生成盐酸羟胺电路中转移,故D错误。
12.C【解析】戊烷和甲基丁烷的分子式相同,均为,戊烷燃烧热为,甲基丁烷燃烧热为,即戊烷比甲基丁烷能量高,A项正确;时,甲基丁烷为气体,戊烷为液体,升高温度时产物甲基丁烷气化离开体系,平衡正向移动,B项正确;时,戊烷平衡转化率减小,平衡逆向进行,反应平衡常数减小,C项错误;时,反应物和产物均为气体且系数相等,增大压强,平衡不受影响,戊烷的平衡转化率基本不变,D项正确。
13.D【解析】铜与浓硝酸反应生成,离子方程式为,故A错误;稀硝酸遇铜片产生气体为无色,该气体遇到空气变为红棕色,B项错误;通过对比实验,向溶液中加入适量硝酸铜,无明显现象,说明硝酸铜对该反应没有催化作用,故C错误;通过控制变量,蓝色溶液B中加水稀释后硝酸浓度为的稀硝酸,与初始稀硝酸反应进行对比,反应速率快,只能考虑为溶解的或新生成的起催化作用,故D正确。
14.D【解析】a极室应为放电生成,电极反应式为;反应池中:,故电极a为阳极,故A正确;进入电解池的溶液溶质为和,故B正确;b极室生成,发生反应,a极室进入b极室,故C正确;由电子守恒得,对应,所以生成(标准状况),理论上在反应池中生成沉淀,故D错误。
15.B【解析】根据题意,不能完全电离,的水溶液稀释10倍后浓度为,,A错误;是赖氨酸的盐酸盐,通过电离呈酸性,抑制水的电离,水的电离程度减小,B正确;水溶液中还存在,电荷守恒关系应为,C错误;根据与的表达式可得,常温下,D错误。
16.(14分)
(1)过滤(2分)
(2)除去溶液中的(2分) 将还原成(2分)
(3)偏大时,会生成,使制备的质量较差(2分)
(2分)
(4)3.78(2分)
(5)阳(2分)
【解析】(1)由生产流程图知操作1、操作2是分离固体和液体混合物的方法,是过滤。
(2)加入溶液的目的是除去杂质离子,但不影响溶液中的含量,结合题给硫化物溶度积常数可知能够除去的杂质离子为;由流程知加入碳酸锂和聚丙烯后生成磷酸亚铁锂,铁元素价态降低,故加入聚丙烯的作用是将还原成。
(3)酸性条件下过氧化氢将氧化成,易水解,pH过大时主要生成氢氧化铁沉淀,产品质量较差。由流程图知,向滤液2中加入磷酸、双氧水与发生氧化还原反应生成磷酸铁晶体,反应的离子方程式为
(4)若取废液,测得浓度为,浓度为,加入生成0沉淀,消耗,沉淀后溶液中的,其物质的量为,则至少需要加入的质量为,则的质量为。
(5)锂离子电池充电时,生成,铁元素化合价升高作阳极。
17.(14分)
(1)三颈烧瓶(1分) 平衡压强,保证溶液顺利滴下(1分)
(2)排尽装置内的空气,防止被氧化(2分)
(3)观察浓硫酸中气泡均匀产生(2分) 吸收反应生成的水,促进二茂铁生成(2分)
(4)避免反应过快放出大量热导致二茂铁升华(2分)
(5)ac(2分)
(6)(2分)
【解析】(1)根据C的结构特点可知其为三颈烧瓶;仪器A支管可以使容器上下相通,起到平衡压强,保证溶液顺利滴下的作用。
(2)易被空气中氧气氧化,通入氨气排尽装置中空气,防止实验过程中亚铁离子被氧化。
(3)为使氮气均匀通入,可通过观察浓硫酸中产生气泡的速度,调节通氮气的速率来实现;由题干信息知反应需在隔绝水的环境下进行,结合反应原理知的作用除了作为反应物,反应过程须隔绝水,还可以起到吸收生成的水的作用。
(4)反应放热,反应过快温度升高,易导致产物二茂铁升华造成损失。
(5)溶液中有附着在沉淀表面,故可取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液观察是否有沉淀生成,来判断沉淀是否洗净;根据电荷守恒,测量浓度也可判断是否洗涤干净。
(6)的物质的量为,环戊二烯的物质的量是,根据反应原理可知环戊二烯的量不足,故根据环戊二烯计算二茂铁的产量为,则产率。
18.(14分)
(1)969(3分)
(2)(2分) 9(2分) 大于(2分)
(3)减小(2分) 减小对的降低大于k增大对v的提高(3分)
【解析】(1)反应物的总键能-生成物的总键能,可求得。
(2)时,将和充入密闭容器中,发生反应Ⅲ,平衡后容器内总压强为,此时的体积分数为0.2,容器中进行的三个反应均为反应前后气体分子数保持不变的反应,故气体总的物质的量始终为,列三段式如下:
则
此时反应:,加入足量和重新平衡后,,根据氢元素守恒则得;反应Ⅱ的压强平衡常数,
对于反应I
则
则还原为的倾向是小于。
(3)由题知该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则减小;时,升高温度,k增大,减小,根据反应速率方程:可知,k值增大使v提高,减小使降低,时v逐渐减小的原因是减小对v的降低大于k增大对v的提高。
19.(13分)
(1)催化剂(1分)
(2分)
(2)①(1分)
②正反应放热,温度过高会降低的转化率(2分)
③(1分)
(3)①(2分)
②时,随着的增大,的稳定性降低,氧化性减弱,的脱除率降低(2分)
当后,随着碱性的增强,生成增多,氧化性增强,的脱除率上升(2分)
【解析】(1)根据反应机理图,参与反应但反应后又生成,作催化剂;被氧化为和,被还原为,反应方程式为;(2)①反应中被和氧化的物质的量之比为,当有参与反应时,共有被氧化,则被氧化的物质的量为;②适度升温可以提高反应速率,增大脱硝效率,但正反应为放热反应,温度过高会降低的转化率,不利于脱硝;③根据脱硝原理可知,当和为时恰好反应,若继续增大氨气投放量,会发生反应,反应生成,使烟气中含量反而增大。(3)①根据信息可知与发生歧化反应,反应的离子方程式为;②根据题目信息在酸性条件下稳定,当时,随的增大,的稳定性降低,损失导致氧化性减弱,使的脱除率降低;当时,随着碱性的增强,在碱性溶液中生成,且也是性能优良的脱硫脱硝试剂,则随着增多,氧化性增强,的脱除率上升。