衡阳县第四中学2023-2024学年高三上学期11月月考
化学
考生注意:
1.本试卷共100分。考试时间75分钟。
2.请将试卷答案填在答题卷上。
3.本试卷主要考试范围:化学实验基本操作、物质的量、物质的分类、离子反应及氧化还原反应。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 K 39
Fe 56 Co 59
第Ⅰ卷 (选择题 共46分)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。
1.化学技术在社会发展中起着十分重要的作用,下列应用过程中属于化学反应但未发生氧化还原反应的是
A.2022年冬奥会场馆使用CO2制冷剂制冰 B.由碲和镉合成发电玻璃中的碲化镉
C.利用柠檬酸给青铜器皿除锈 D.石油催化裂解得到丙烯
2.下列选自《本草纲目》的语句中,包含蒸馏操作的是
A.以井水浸三日三夜,入锅煎之,柳木频搅,待汁减半
B.柳上有白霜,即滤去滓
C.倾汁入瓦盆内,经宿,自然结成块也
D.用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承取滴露
3.测定草酸试剂中H2C2O4含量的主要操作包括:①称取一定质量的H2C2O4·2H2O晶体,加水稀释;②转移、定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.1000 mol·L-1的NaOH溶液滴定。完成上述操作,下列仪器中不需要用到的玻璃仪器有
4.科学家最近研究发现,水蒸气冷凝成直径略小于10 μm(1 μm=10-6 m)的水滴后会自发形成H2O2,揭示了世界上第一个O2可能来自H2O2的分解。下列有关说法正确的是
A.该水滴形成的分散系属于胶体
B.H2O2的电离方程式: H2O2 2H++
C.“H2O→H2O2”中氧元素被还原
D.每产生2.24 L(标准状况)O2需分解6.8 g H2O2
5.离子方程式:BaCO3+2H+CO2↑+H2O+Ba2+中的H+能代表的物质是
A. H2SO4 B. HF C. NaHSO4 D. HNO3
6.下列离子方程式与实验对应正确的是
选项 实验 离子方程式
A 向Na2S2O3溶液中加入稀硝酸 S2+2H+SO2↑+S↓+H2O
B 用K3[Fe(CN)6]溶液检测FeCl2溶液中的Fe2+ 2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+Fe3[Fe(CN)6]2↓
C 向NH4Al(SO4)2溶液中滴加过量NaOH溶液 N+Al3++4OH-NH3·H2O+Al(OH)3↓
D 向K2MnO4溶液(墨绿色)中加入适量醋酸,溶液变为紫色且有黑色沉淀生成 3Mn+4H+2Mn+MnO2↓+2H2O
7.已知: 100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3);焦硫酸可与水反应。下列说法不正确的是
A.焦硫酸具有强氧化性 B.Na2S2O7溶于水所得溶液显中性
C.98%的H2SO4可以表示为SO3·H2O D.焦硫酸与水反应的产物是强电解质
8.向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4稀溶液, 其导电能力随加入的溶液体积变化的曲线如下图所示。下列说法中不正确的是
A.AB段反应的离子方程式: Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O
B.C点发生反应的离子方程式: OH-+H+H2O
C.D点对应的溶液中存在的离子主要是Na+、S
D.V1、V2的关系为V1∶V2=2∶5
9.羧酸在化学工业中有重要的应用,取M、N两种羧酸各0.1 mol,分别与足量的钠反应,在同温同压下收集到H2体积分别为V1 mL、V2 mL。根据上述数据,不能推知下列相关量之比的是
A.M、N消耗钠的质量之比 B.M、N分子所含羧基数目之比
C.M、N反应中转移电子数之比 D.M、N的摩尔质量之比
10.某化学兴趣小组以废铁屑、氨气和稀硫酸为原料,制备少量摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],下列实验装置不能达到相应实验目的的是
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一个或两个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.下列离子在指定的分散系中能够大量共存的是
A.过量铁与稀硝酸反应后的溶液中:H+、Cl-、I-、Na+
B.通入大量CO2的溶液中: Na+、ClO-、CH3COO-、HC
C.铝土矿(含有Al2O3、FeO、Fe2O3、SiO2等物质)用硫酸浸出后的溶液中: N、Al3+、Mg2+、S
D.NaHS溶液中: Cl-、K+、S
12.我国科学家实现了CO2到淀粉的全合成,其部分转化关系如下图所示。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①中每消耗11.2 L CO2,生成CH3OH的分子数为0.5NA
B.将1 mol DHA与足量乙酸混合,在一定条件下发生酯化反应,可消耗乙酸分子数目为2NA
C.30 g HCHO与DHA的混合物中含氧原子数为NA
D.反应②中, 3.2 g CH3OH生成HCHO时转移电子数目为0.2NA
13.下图为一种新的HCl生产Cl2的反应机理图,下列说法正确的是
A.该反应机理整个过程所涉及的反应均为氧化还原反应
B.CuO 、Cu(OH)Cl均作催化剂
C.Cu(OH)Cl分解产生两种产物,物质X为H2O,为氧化产物
D.Cu2OCl2转化为CuO过程中,氧化剂、还原剂的物质的量之比为1∶2
14.硒(Se)与硫属于同主族元素,含硒的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是
A.上述反应中,只有反应④⑤不属于氧化还原反应
B.反应②中可能有H2生成
C.H6SeO6属于二元酸,Na2H4SeO6属于正盐
D.反应⑥中氧化产物与还原产物的物质的量之比为8∶1
第Ⅱ卷 (非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共4小题,共54分。
15.(11分)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}为翠绿色的晶体,易溶于水,难溶于乙醇,实验室欲制备少量三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。回答下列问题:
(1) 三草酸合铁酸钾的摩尔质量为 , 铁元素化合价为 。
I.制备Fe(OH)3
称取2 g莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2]于锥形瓶中,溶于水,滴加足量6%H2O2,加热并搅拌。当变成红褐色后,再煮沸十分钟,冷却后,过滤、洗涤。
(2)红褐色物质属于 (填“胶体”、“溶液”或“浊液”)分散系,反应的离子反应方程式为 , 继续煮沸十分钟的目的是 。
II.制备草酸氢钾
(3)取2 g H2C2O4·2H2O溶于20 mL水中,加入1.2 g K2CO3,反应生成KHC2O4。写出KHC2O4的电离方程式: 。
III.制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体。步骤如图:
(4)①制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体,步骤1装置中仪器a的名称为 。采用水浴加热的目的是 。
②步骤2的操作名称是 ,步骤3采用冰水冷却的目的是 。
③过滤后需要用乙醇溶液洗涤,其优点是 。
16.(15分)下图为氯元素的单质及其化合物的“价-类”二维图。请回答下列问题:
(1)戊的化学式为 。丙为新时代绿色消毒剂,制备原理: 5NaClO2+4HCl4ClO2+5NaCl+2H2O,按照物质类别对上述反应中的各物质进行分类,未涉及的物质类别是 (填字母)。
A.金属氧化物 B.非金属氧化物 C.酸 D.碱 E.盐
(2)甲、乙、丙中,属于非电解质的是 (填化学式)。根据氯元素的化合价判断乙 (填字母)。
a.只有氧化性 b.只有还原性 c.既有氧化性又有还原性
(3)用泡腾片配制500 mL 0.04 mol·L-1丙溶液。(已知泡腾片中NaClO2的质量分数为45.25%)
①需要用托盘天平称取泡腾片的质量为 g,加入足量盐酸生成丙的过程中转移的电子数为 NA。
②配制溶液时,除天平(带砝码,最小砝码为1 g)、镊子,还缺少的仪器是 (填字母)。
③下列操作使配制的丙溶液浓度偏低的有 (填字母)。
A.称量时,砝码与泡腾片放反了 B.选用的容量瓶内有少量蒸馏水
C.定容摇匀后,液面下降,又加水至刻度线 D.砝码上沾有杂质
E.某同学观察液面的情况如图所示
(4)已知“有效氯”的含量定义为从KI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比,常以百分数表示。如纯LiClO的“有效氯”为121%,则丙的“有效氯”为 (保留三位有效数字)%。
17.(12分)钴(Co)合金广泛应用于机械制造等领域。
(1)Co2+和Fe3+与KSCN溶液发生的反应相似。向CoCl2溶液中加入KSCN溶液,生成某种带有两个单位负电荷的蓝色离子,其化学式为 。
(2)推测Co+催化剂表面促进NH3还原NOx的反应历程如图所示。
①在反应②中NO作 (填“氧化剂”或“还原剂”),与反应④中NO的作用 (填“是”或“不是”)一样的。
②写出步骤③对应的离子方程式: 。
③整个历程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)现将35.7 g CoCO3在空气中加热,可得24.1 g钴的氧化物和另一种氧化物。试写出CoCO3在空气中受热时发生反应的化学方程式: 。
18.(16分)铝灰主要含有Al2O3、Al,以及少量硅石和Fe的氧化物,利用铝灰制备净水剂Al2(SO4)3·18H2O的工艺流程如图,回答相关问题:
已知:金属离子浓度为0.1 mol·L-1时生成氢氧化物沉淀的pH
Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀时 3.4 6.3 1.5
完全沉淀时 4.7 8.3 2.8
(1)气体x的分子式是 ,酸浸充分后溶液中的金属阳离子是 。
(2)操作Ⅰ和Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(3)加过量KMnO4溶液的目的是 。
(4)棕色沉淀含MnO2。操作①加入MnSO4反应的离子方程式是 ,判断该反应完成的现象是 。
(5)操作②调pH的范围是 。
(6)Al2(SO4)3·18H2O可制作聚合硫酸铝{[Al2(OH)x(SO4)y·nH2O]m},它是复合型高分子聚合物,净水效果优于传统的无机净水剂。若x=2,则y= 。引起聚合硫酸铝形态多变的基本成分是OH-,可用实验测定其含量。称取W g试样,将其移入锥形瓶中,用移液管加入V1 mL c1 mol·L-1盐酸,充分溶解聚合物后,加25 mL 0.2 mol·L-1氟化钾溶液掩蔽掉全部铝离子,摇匀。加入3滴酚酞,用c2 mol·L-1的氢氧化钠标准溶液滴定至溶液呈微红色即为终点,消耗了标准溶液V2 mL。则聚合硫酸铝中OH-的质量分数为 。
参 考 答 案
1.C 解析:本题考查化学与STSE。使用二氧化碳制冷剂制冰时,水由液态转化为固态,没有新物质生成,属于物理变化, A项错误;由碲和镉合成发电玻璃中的碲化镉时,有新物质生成,属于氧化还原反应, B项错误;利用柠檬酸给青铜器皿除锈,是化学变化,不属于氧化还原反应, C项正确;石油催化裂解得到丙烯,属于氧化还原反应, D项错误。
2.D 解析:本题考查化学实验操作知识。以井水浸三日三夜,入锅煎之,柳木频搅 ,待汁减半是蒸发操作, A项错误;柳上有白霜,即滤去滓,则为过滤过程, B项错误;经宿,自然结成块也即结晶过程, C项错误;蒸令气上,则利用互溶混合物的沸点差异分离,则该法为蒸馏, D项正确。
3.C 解析:本题考查化学实验仪器知识。不需要用到的玻璃仪器是分液漏斗, C项正确。
4.D 解析:本题考查物质的分类、物质的量、氧化还原反应知识。10 μm大于100 nm,超出了胶体粒子直径大小, A项错误; H2O2的电离方程式: H2O2H++H, B项错误;水转化为过氧化氢,氧元素化合价升高,氧元素被氧化, C项错误;标准状况下, 2.24 L O2的物质的量为0.1 mol,而2 mol过氧化氢分解得到1 mol氧气,因此要得到0.1 mol氧气需要消耗0.2 mol过氧化氢, 0.2 mol过氧化氢的质量为0.2 mol×34 g·mol-1=6.8 g, D项正确。
5.D 解析:本题考查离子反应书写。HF是弱电解质,不能拆分成离子; H2SO4和NaHSO4中的硫酸根离子和钡离子能形成硫酸钡沉淀,硫酸钡不可拆分成离子, D项正确。
6.B 解析:本题考查离子方程式正误判断。硝酸具有强氧化性,向Na2S2O3溶液中加入稀硝酸,不能产生SO2,A项错误;用K3[Fe(CN)6]溶液检测FeCl2溶液中的Fe2+,会产生蓝色沉淀:2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+Fe3[Fe(CN)6]2↓, B项正确;硫酸铝铵溶液与过量的氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠、偏铝酸钠、一水合氨和水,反应的离子方程式为N+Al3++5OH-NH3·H2O+Al+2H2O, C项错误;醋酸为弱酸,不能写成离子,正确的离子方程式为3Mn+4CH3COOH2Mn+MnO2↓+2H2O+4CH3COO-, D项错误。
7.B 解析:本题考查焦硫酸性质及成分。由浓硫酸中+6价硫具有强氧化性可知,焦硫酸中+6价硫也具有强氧化性, A项正确; Na2S2O7可写成Na2SO4·SO3,溶于水后SO3和水反应生成硫酸,溶液显酸性, B项错误;假设浓硫酸的质量为100 g,则H2SO4的质量为100 g×98%=98 g, H2O的质量为100 g-98 g=2 g,则H2SO4的物质的量为=1 mol, H2O的物质的量为= mol,故98%的H2SO4可表示为H2SO4·H2O,如果把H2SO4表示为SO3·H2O,则98%的浓硫酸也可表示为SO3·H2O, C项正确;焦硫酸与水反应生成硫酸:H2SO4·SO3+H2O2H2SO4,硫酸属于强电解质, D项正确。
8.D 解析:本题考查离子反应知识。AB段反应为NaHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+NaOH+H2O,离子方程式为Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O, A项正确; C点发生的反应为NaHSO4+NaOHNa2SO4+H2O, B项正确; D点二者恰好完全反应生成Na2SO4,所以溶液中的离子主要是Na+、S, C项正确;V1时发生的反应为NaHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+NaOH+H2O,V2时发生的总反应方程式为2NaHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,所以V1、V2的关系为V1∶V2=1∶ 2, D项错误。
9.D 解析:本题考查氧化还原反应、物质的量计算知识。M、N可能是一元酸、二元酸、三元酸等,根据同温同压下氢气体积之比等于物质的量之比,可推知转移电子数之比、消耗钠的质量之比、M和N中含羧基数目之比,不能推知M、N的摩尔质量之比、质量之比等, D项正确。
10.D 解析:本题考查化学实验基本操作。将溶液蒸发浓缩应在蒸发皿中进行, D项错误。
11.CD 解析:本题考查离子共存知识。过量铁与稀硝酸反应后的溶液中存在Fe2+、N , H+、N具有强氧化性,能够氧化Fe2+、I-, A项错误;通入大量CO2的溶液能与ClO-反应生成弱酸次氯酸,不能大量共存, B项错误;铝土矿(含有Al2O3、FeO、Fe2O3、SiO2等物质)用硫酸浸出后的溶液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+、H+、S,N、Al3+、Mg2+、S在此溶液中都能大量共存,C项正确;离子间不发生反应,能大量共存, D项正确。
12.CD 解析:本题考查阿伏加德罗常数的应用。没有说明在标准状况下,无法计算, A项错误;DHA含有2个羟基, 1 mol DHA与2 mol乙酸发生酯化反应,但是酯化反应为可逆反应,故可消耗乙酸的物质的量小于2 mol, B项错误; DHA的分子式为C3H6O3,其最简式和HCHO的最简式均为CH2O, 30 gCH2O的物质的量为30 g÷30 g·mol-1=1 mol,含有的O原子为1 mol,数目为NA, C项正确;已知1 mol CH3OH转化为HCHO过程中失去2 mol电子,则反应②中, 3.2 g CH3OH生成HCHO时转移电子数目为×2NA=0.2NA, D项正确。
13.D 解析:本题考查新的HCl生产Cl2的反应机理。由题干反应机理图可知,反应前加入了CuO, CuO与HCl反应转化为Cu(OH)Cl,是非氧化还原反应, A项错误; Cu(OH)Cl为中间产物, B项错误;由题干反应机理图可知, Cu(OH)Cl分解产生两种产物即Cu2OCl2和物质X,根据质量守恒可知X为H2O,是非氧化还原反应, H2O不是氧化产物, C项错误;由题干反应机理图可知,该过程涉及Cu2OCl2与O2反应生成了CuO和Cl2的反应,根据氧化还原反应配平可得: 2Cu2OCl2+O22Cl2+4CuO, O2作氧化剂, Cu2OCl2作还原剂,物质的量之比为1∶2, D项正确。
14.D 解析:反应④⑤中元素化合价没有改变,不属于氧化还原反应,A项正确;反应②中Se与H2O反应生成H2SeO3,Se的化合价升高,则H2O为氧化剂,应有H2生成,B项正确;H6SeO6与过量的NaOH反应生成Na2H4SeO6,Na2H4SeO6为正盐,H6SeO6为二元酸,C项正确;反应⑥为8H2Se+H2Se4O99H2O+12Se,氧化产物和还原产物均为Se,二者的物质的量之比为2∶1,D项错误。
15.(1)491 g·mol-1;+3
(2)胶体;2Fe2++H2O2+4H2O2Fe(OH)3 (胶体)+4H+;使氢氧化铁胶体聚沉
(3)KHC2O4K++HC2
(4)①分液漏斗;受热均匀便于控制温度
②蒸发浓缩;K3[Fe(C2O4)3]·3H2O在冰水中溶解度小,提高产率
③K3[Fe(C2O4)3]·3H2O难于溶于乙醇,减少产品损失,乙醇易挥发,有利于产品干燥(每空1分)
16.(1)HClO(1分); AD(2分)
(2)ClO2; c(各1分)
(3)①5.0;0.02
②adfg
③C(各2分)
(4)263(2分)
解析:(3)①配制500 mL 0.04 mol·L-1ClO2溶液需要n(ClO2)=cV=0.04 mol·L-1×0.5 L=0.02 mol,根据反应4ClO2~5NaClO2, m(NaClO2)=0.02 mol××90.5 g·mol-1=2.2625 g,泡腾片的质量为==5.0 g;根据反应可知ClO2~e-,可得转移电子数为0.02NA。
(4)根据反应: Cl2+2HII2+2HCl, 2ClO2+10HI5I2+4H2O+2HCl,都生成1 mol碘单质,消耗氯气与ClO2的物质的量之比为1∶,质量比是71∶(67.5×)=263%。
17.(1)[Co(SCN)4]2-
(2)①还原剂;不是
②Co+(NO2)+2NH3Co+(HNNNH)+2H2O
③5∶4
(3)6CoCO3+O22Co3O4+6CO2(每空2分)
解析:(3)CoCO3中钴元素的质量为35.7 g×=17.7 g,由质量守恒得, 24.1 g钴的氧化物中钴元素的质量也等于17.7 g,所以氧元素的质量是24.1 g-17.7 g=6.4 g,钴、氧元素原子个数之比为3∶4,即钴的氧化物的化学式为Co3O4。钴元素被氧化了,即空气中的氧气参加了反应,反应的化学方程式为6CoCO3+O22Co3O4+6CO2。
18.(1)H2(1分); Al3+、Fe2+、Fe3+(2分)
(2)漏斗(1分)
(3)使Fe2+全部氧化为Fe3+(2分)
(4)2Mn+3Mn2++2H2O5MnO2↓+4H+;溶液紫红色消失(各2分)
(5)2.8≤pH<3.4( 2分)
(6)2;%(各2分)
解析:(6)根据化合物中化合价的代数和为零,确定y=2;样品中的氢氧根离子和滴定中氢氧化钠提供的氢氧根离子,共同消耗盐酸提供的氢离子,先求算出样品中氢氧根离子的物质的量,进而计算出样品中氢氧根离子的质量分数。
