1、2013-2014福建省福州市高三 5月综合练习理综化学试卷与答案(带解析) 选择题 下列过程一定涉及氧化还原反应的是( ) A萃取 B电解 C净水 D分馏 答案: B 试题分析: A萃取是利用物质在互不相溶的溶剂中的溶解度的不同来分离混合物的方法。是物理变化。错误。 B 电解是利用电流在阴阳两极发生氧化反应反应的过程。正确。 C净水可能是吸附净化,也可能是发生复分解反应时杂质离子除去,也可能是先发生氧化还原反应,再放出沉淀反应。因此不一定是氧化还原反应。错误。 D分馏是利用互溶的液态物质沸点的不同来分离混合物的方法。是物理变化。错误。 考点:考查物质在变化时的原理的知识。 常温下,向 l00
2、mL 0 01 mol L-1盐酸中逐滴加入 0 02 mol L-1 MOH溶液,如下图所示,曲线表示混合溶液的 pH变化情况(溶液体积变化忽略不计)。下列说法中不正确的是( ) A MOH是弱碱 B N 点 c(Cl-) = c(M+) C随着 MOH溶液的滴加,比值 不变 D K 点对应的溶液 c(MOH)+c(OH-)-c(H+) = 0 005 mol L-1 答案: D 试题分析: A 若 MOH为强碱,则在恰好完全中和前后溶液的 pH应该有一个很大的突越。,但是该图的 pH在恰好中和时变化不明显。因此 MOH为弱碱。正确。 B根据电荷守恒可得 c(Cl-)+c(OH-) = c(
3、H+)+c(M+),而在 N 点的溶液中c(OH-) = c(H+),所以 N 点 c(Cl-) = c(M+)。正确。 C随着 MOH溶液的滴加,c(M+)、 c(OH-)不断增大,在恰好完全中和前, c(MOH)逐渐减小,因此 c(M+)c(OH-)/ c(MOH)比值逐渐增大。错误。 D在 K 点根据电荷守恒可得c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(Cl-);根据物料守恒可得 c(M+)+ c(MOH) =0 01 mol/L;c(Cl-)=0 005mol/L,所以 c(M+)=c(OH-)+c(Cl-)- c(H+), c(M+)+ c(MOH)= c(OH-)+c(Cl-)-
4、c(H+)+ c(MOH), c(MOH)+c(OH-)-c(H+) = 0 01mol/L-0 005mol/L=0 005mol/L。正确。 考点:考查酸碱中和反应中离子浓度的大小比较、物质的强弱的判断及离子浓度的关系的知识。 甲醇燃料 电池体积小巧、洁净环保、理论能量比高,已在便携式通讯设备、汽车等领域应用。某型甲醇燃料电池的总反应式 2CH4O + 3O2 = 2CO2+ 4H2O,下图是该燃料电池的示意图。下列说法错误的是( ) A燃料电池将化学能转化为电能 B a是甲醇、 b是氧气 C质子从 M电极区穿过交换膜移向 N 电极区 D负极反应: CH4O - 6e- + H2O = C
5、O2+ 6H+ 答案: B 试题分析: A燃料电池是属于原电池,是将化学能转化为电能的装置。正确。B 在 N 电极产生 H2O,应该是通入 O2的电极,在该电极发生反应: O2+4e-+4H+=2 H2O ;所以 a是氧气、 b是甲醇。错误。 C根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,质子从正电荷较多的 M电极区穿过交换膜移向负电荷较多 N 电极区。正确。 D在负极发生的电极反应: CH4O - 6e- + H2O = CO2+ 6H+。正确。 考点:考查甲醇燃料电池的工作原理的知识。 在密闭容器中进行反应: X(g) 3Y(g) 2Z(g),下列说法正确的是 ( ) A左上图说明正反应
6、为吸热反应 B反应达平衡后,增大压强气体密度将减小 C右上图可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动 D右上图虚线可表示使用催化剂后引发的反应速率变化 答案: C 试题分析: A左上图说明当反应达到平衡后,升高温度, V 正 增大的少, V 逆 增大的多,平衡逆向移动。根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,逆反应为吸热反应。错误。 B反应达平衡后,增大压强,平衡正向移动,由于反应是在体积恒定的密闭容器内进行,气体的质量在反应前后保持不变,所以气体密度也不变。错误。 C在右上图改变条件后 V 正 、 V 逆 都增大,V 逆 增大的多,所以平衡逆向移动。由于升高温度 ,能使化学反应速
7、率加快。因此可以表示升高温度使平衡向逆反应方向移动。正确。 D使用催化剂后正反应、逆反应的速率都加快,但是加快后的速率仍然相等,因此平衡不发生移动。错误。 考点:考查图像法在表示化学反应速率、化学平衡的移动中的应用的知识。 对于相应化学用语的推论合理的是( ) 选项 化学用语 推论 A U3+ 该铀离子核外有 89个电子 B 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g); H=-483 6kJ mol 1mol氢气完全燃烧放出热量483 6kJ C 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2 NaCl氧化性比 Cl2强 D FeO+4H+NO3= Fe3+NO2+2H2O 氧化亚铁溶于稀硝酸
8、的离子方程式 答案: A 试题分析: A U3+是 92号元素,原子核内质子数是 92 ,当原子失去 3个电子后原子核外有 92-3=89个电子,变为 U3+。正确。 B 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g); H=-483 6kJ mol表示 2mol氢气完全燃烧产生气态水时放出热量 483 6kJ。错误。 C在电流的作用下,可以使不能自发进行的反应发生。错误。 D稀硝酸发生反应后被还原变为 NO,反应的两种方程式是 3FeO+10H+NO3= 3Fe3+NO+5H2O。错误。 考点:考查相应化学用语及推论的知识。 基于实验现象的推论,你认为合理的是( ) 选项 实验现象 推论 A 乙
9、烯气体可以使溴水褪色 乙烯发生取代反应 B 浓硫酸电导率比较低 硫酸浓度大时是弱电解质 C 氨气用于喷泉实验 氨气极易溶于水 D 硝酸溶液使 pH试纸先变红后变白 硝酸酸性太强不能用 pH试纸检测 答案: C 试题分析: A 乙烯气体可以使溴水褪色是因为发生了加成反应。错误。B浓硫酸电导率比较低是因为在浓硫酸中硫酸主要以分子的形式存在,其中含有的自由移动的离子浓度较小。错误。 C。氨气用于喷泉实验,是因为氨气在水中溶解度很大,氨气极易溶于水。 1: 700。当氨气在水中溶解,使烧瓶中的气体压强小于外界大气压强,水在大气压强的作用下,进入烧瓶,继续溶解氨气,再形成压强差。喷泉就此形成。正确。 D
10、硝酸溶液使 pH试纸先变红后变白 ,是因为硝酸有酸性,能够电离产生 H+使 pH试纸变红,但是由于硝酸有强氧化性,会把变红色的 pH氧化为无色物质,因而又变为无色。错误。 考点:考查物质的性质及相应的实验 现象的知识。 在 25 、 1105Pa时,等质量的 H2、 Cl2、 CO2、 C2H2四种气体中( ) A H2分子数最大 B C2H2原子数最大 C CO2密度最大 D Cl2分子间平均距离最大 答案: A 试题分析:气体的相对分子质量分别是: H2是 2; C2H2是 26; CO2是 44; Cl2是71 A n=mM气体的摩尔质量在数值上等于气体的相对分子质量。所以气体相对分子质
11、量越大,该气体的摩尔质量就越大。因为气体是质量相同,所以相对分子质量最小的 H2分子数最多。正确。 B假设气体的质量为 m,在各种气体中含有的原子个数分别是: H2 :(m2)2=m; C2H2: (m26)4=2m/13; CO2: (m44)3=3m/44; Cl2: (m71)2=2m/71;可见原子数目最大的是 H2。错误。C 气体密度 =mV=MVm可见在相同的条件下,气体的相对分子质量越大,气体的密度最大。在这四种气体中相对分子质量最大的是 Cl2,所以 Cl2密度最大。错误。由于外界条件相同,所以气体的分子间的距离就几乎完全相同。由于 H2本身体积小,分子间作用力小,所以分子间平
12、均距离最大的 应该为 H2。错误。 考点:考查气体在相同外界条件的各种性质的比较的知识。 填空题 ( 15分)四种主族元素的性质或结构信息如下: 元素编号 相关信息 X 地壳中含量最大的金属元素;元素最高价为 +3价。 Y 原子最外层电子数是电子层数的 2倍,最外层电子数是 X最外层电子数的 2倍。 Z 同周期主族元素中原子半径最小,常温下单质呈液态。 M 能从海水中提取的金属元素,单质可在氮气或二氧化碳中燃烧。 ( 1) M的原子结构示意图是 ;上述元素最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是(写分子式) (元素用元素符号表示,下同!)。 ( 2) Y单质溶于热浓的硫酸产生的气体的化学式为 。
13、( 3)能体现 Z单质比 Y单质活泼性强的一个化学方程式: 。 ( 4)常温下,不能与 X的单质持续发生反应的是 (填选项序号 ) 。 A CuSO4溶液 B Fe2O3 C浓硫酸 D NaOH溶液 E Na2CO3固体 ( 5)铁元素与 Z元素形成化合物 FeZ3, FeZ3溶液按下图所示进行试验。装置通电后,连接电源 (填 “正极 ”或 “负极 ”)碳棒边的煤油颜色将变深,另一碳棒附近溶液将出现的现象是 。 答案:( 1) ; Mg(OH)2;( 2) SO2( 3) S2- + Br2 = S + 2Br- 4) B C E ( 5)正极 溶液逐渐变成浅绿色。 试题分析:根据题意可知 :
14、X 是 Al; Y是 S; Z是 Br; M是 Mg。( 1) Mg的原子结构示意图是 ;在上述元素中金属性最强的元素是 Mg,其最高价氧化物对应的水化物碱性最强,化学式是 Mg(OH)2;( 2)( 2) S单质溶于热浓的硫酸发生反应: S+2H2SO4(浓 ) 3SO2+2H2O 产生的气体的化学式为 SO2,( 3)活动性强的能把活动性弱的从化合物中置换出来。能体现 Z单质比 Y单质活泼性强的一个化学方程式: Na2S+ Br2 = S+ 2NaBr;离子方程式是 S2- + Br2 = S + 2Br-。( 4) A Al+ 3CuSO4= 3Cu+Al2(SO4)3错误。 B Fe2
15、O3与 Al发生反应要在高温条件下,在常温不能反应。正确。 C在常温下 Al遇浓硫酸会发生钝化,使反应不能在进行。正确。 D 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2错误。E Na2CO3固体与 Al不能发生反应。正确。因此选项为 B C E。( 5)用惰性电极电解 FeBr3溶液。由于阴离子 的放电能力 Br-OH-,所以在与电源的正极相连接的阳极碳棒上发生反应: 2Br-2e-=Br2 Br2容易溶解在煤油中,所以煤油颜色将变深,在阴极碳棒上发生反应: 2Fe3+2e-=2Fe2+;附近的水溶液由黄色溶液逐渐变成浅绿色。 考点:考查元素的推断、性质、原子结构示意图、离子方程式的
16、书写及电解原理的应用的知识。 (15分 )含铬污水处理是污染治理的重要课题。污水中铬元素以 Cr2O72-和CrO42-形式存在,常见除铬基本步骤是: ( 1)加酸可以使 CrO42-转化为 Cr2O72-: 2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O 若常温下 pH=1溶液中 Cr2O72-浓度为 0 1 mol L-1, Cr2O72-浓度是 CrO42-浓度的10倍,该化学平衡常数 K= 。 ( 2)六价铬的毒性大约是三价铬的 100倍,二氧化硫还原法是在酸性溶液中通SO2将 Cr2O72-还原,反应的离子方程式为 。而后再加碱将 Cr3+沉淀,已知常温下 Ksp Cr(OH
17、)3 =10-32,要使 c(Cr3+)降低到 10-5mol L-1,溶液的 pH应升高到 。 ( 3)电解还原法是利用电解产生的 Fe2+将 Cr2O72-还原为 Cr3+电解装置所用的电极材料是碳棒和铁片,其中铁片连接直流电源的 极。 ( 4) Cr(OH)3为绿色粘性沉淀,类似于 Al(OH)3既溶于酸又能溶于强碱溶液。Cr(OH)3溶于稀硫酸的化学方程式为 。往 100 00mL 0 1000 mol L-1CrCl3溶液滴加 1 000mol L-1NaOH溶液 , 请画出生成沉淀的物质的量与加入 NaOH溶液体积的关系图 : 答案:( 1) 1 0105( 2) 3SO2 + C
18、r2O72- + 2H+ = 2Cr3+ + 3SO42- + H2O 5 ( 3) 正; 4) 2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = 2Cr2(SO4)3 + 3H2O。 。 试题分析:( 1)化学平衡常数 。( 2)在酸性溶液中通 SO2将 Cr2O72-还原为 Cr3+,根据电子守恒及电荷守恒、原子守恒可得反应的离子方程式为 3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = 2Cr3+ + 3SO42- + H2O;常温下 Ksp Cr(OH)3 =10-32, c(Cr3+)=10-5mol/L,c3(OH-)=10-3210-5=10-27所以 c(OH-)=10-9mol/L则 c(
19、H+)=Kwc(OH-)=10-5mol/L,因此 pH=5。( 3)电解还原法是利用电解产生的 Fe2+将 Cr2O72-还原为 Cr3+电解装置所用的电极材料是碳棒和铁片,其中铁片若要失去电子变为 Fe2+,则铁片要与电源的正极连接。 Cr(OH)3与稀硫酸反应化学方程式为 2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = 2Cr2(SO4)3 + 3H2O。n(Cr3+)=0 1L0 100mol/L=0 01mol向该溶液中加入 NaOH首先发生反应:Cr3 3OH- Cr(OH)3当 n(NaOH)= 0 03mol,即 NaOH的体积为 30ml时沉淀达到最大值,再加入 NaOH溶液,发生反
20、应: Cr(OH)3+ OH-= CrO2-+ 2H2O,此时又消耗 NaOH的物质的量为 0 01mol,即再消耗 10ml,达到 40ml时,沉淀完全溶解。之后再滴加 NaOH溶液,也不会发生反应。生成沉淀的物质的量与加入 NaOH溶液体积的关系图为 。 考点:考查化学沉淀溶解平衡、平衡常数的计算、两性氢氧化物与碱反应的计算的知识。 ( 13分)( 1)钠镁铝三种元素中第一电离能最大的是 。 ( 2)某正二价阳离子核外电子排布式为 Ar 3d54s0,该金属的元 素符号为 。 ( 3)微粒间存在非极性键、配位键、氢键及范德华力的是 。 A NH4Cl晶体 B Na3AlF6晶体 CNa2C
21、O310H2O晶体 D CuSO4溶液 E CH3COOH溶液 ( 4)部分共价键键能数据如下表: 键 H-H N-H N-N N=N NN 键能 /kJ mol-1 436 391 159 418 945 根据上表数据推算并写出由氮气和氢气合成氨气的热化学方程式: 。 ( 5)乙醇和乙醚是同分异构体,但它们性质存在差异: 分子式 结构简式 熔点 沸点 水溶性 乙醇 C2H6O C2H5OH -114 3 78 4 C 互溶 二甲醚 C2H6O CH3OCH3 -138 5 -24 9 微溶 乙醇和二甲醚沸点及水溶性差异的主要原因是 。 ( 6)金属铜溶于在浓氨水与双氧水的混合溶液,生成深蓝色
22、溶液。该深蓝色的浓溶液中加入乙醇可见到深蓝色晶体析出,请画出呈深蓝色的离子的结构简式 。 答案:( 1)镁;( 2) Mn;( 3) E;( 4) N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=-93kJ/mol; ( 5)乙醇分子间能形成氢键,而二甲醚不能。( 6) 试题分析:( 1)钠、镁、铝是同一周期的元素,随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小,元素失去电子逐渐减弱,乙醇元素的第一电离能逐渐增大,但是Mg原子的 2s轨道上的电子处于全充满的稳定状态,失去电子比后面相邻的 Al还难。故这三种元素中第一电离能最大的是 Mg;( 2)失去 2个电子后的某正二价阳离子核外电子排布式为 Ar 3d
23、54s0,有 23 个电子,则原子有 25 个电子,所以是 25号元素 Mn。( 3) A NH4Cl晶体是离子晶体,含有离子键、极性共价键、配位键。错误。 B Na3AlF6晶体是离子晶体,含有离子键、共价键配位键。错误 。 C Na2CO3 10H2O 晶体是离子晶体,含有离子键、极性共价键、配位键。错误。 D CuSO4溶液中含有离子键、共价键、配位键。错误。E CH3COOH溶液中含有 CH3COOH分子内的极性共价键、非极性性共价键;分子之间的范德华力、氢键、 H+与 H2O 之间的配位键。正确。( 4)反应热就是断裂化学键吸收的能量与形成化学键释放的能量的差值。根据各种物质的键能可
24、计算出氮气和氢气合成氨气的热化学方程式: N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=-93kJ/mol;( 5)乙醇和二甲醚沸点及水溶性差异的主要原因是乙醇分子间能形成氢键,而二甲醚不能。( 6) Cu被 H2O2氧化为 Cu2+,在浓氨水中形成Cu(NH3)4 2+而使溶液深蓝色,呈深蓝色的离子的结构简式 。 考点:考查元素的电离能、元素的推断、物质微粒的作用力、热化学方程式的书写及铜氨络离子的结构。 简答题 ( 15分)乙醇、乙酸都是有机化工重要的基础原料。 ( 1)空气中,乙醇蒸气能使红热铜丝保持红热,该反应的化学方程式为 。 ( 2)浓硫酸催化下,乙酸和乙醇生成乙酸乙酯 某化学兴趣
25、小组的同学用以下装置进行该酯化反应的探究实验: 要向大试管中加 2mL浓硫酸、 3mL乙醇、 2mL乙酸,其具体操作是 。 小试管中装的是浓 Na2CO3溶液,导气管不插入液面下是为了防止 。 相关物质的部分性质: 乙醇 乙酸 乙酸乙酯 沸点 78 0 117 9 77 5 水溶性 易溶 易溶 难溶 根据上表数据有同学提出可用水替代小试管中的 Na2CO3溶液,你认为可行吗?说明理由: 。 分离小试管中的乙酸乙酯应使用的仪器名称是 ; 分离时,乙酸乙酯应该从仪器 (填 “下口放 ” 或 “上口倒出 ”)。 兴趣小组多次试验后,测出乙醇与乙酸用量和最后得到的乙酸乙酯生成量如下表: 实验序号 乙醇
26、( mL) 乙酸( mL) 乙酸乙酯( mL) a 2 2 1 33 b 3 2 1 57 c 4 2 X d 5 2 1 76 e 2 3 1 55 表中数据 X的范围是 ;实验 a与实验 e探究的目的是 。 答案: 2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO + 2H2O ( 2) 大试管中加入 3mL乙醇,然后边振荡试管边加入 2mL浓硫酸和 2mL乙酸。 倒吸; 不能,乙酸乙酯在乙醇、乙酸和水的混合溶液中溶解度比较大。 分液漏斗 ;上口倒出 1 57-1 76mL; 探究乙酸用量对乙酸乙酯产量的影响。 试题分析:( 1)空气中,乙醇蒸气能使红热铜丝保持红热,该反应的化学方程式为 2C
27、H3CH2OH + O2 2CH3CHO + 2H2O; (2) 要向大试管中加 2mL浓硫酸、 3mL乙醇、 2mL乙酸,其具体操作是先向大试管中加入 3mL乙醇,然后边振荡试管边加入 2mL浓硫酸,待溶液冷却后再加入 2mL乙酸。 小试管中装的是浓 Na2CO3溶液,其作用是吸收挥发的乙醇蒸气,反 应消耗蒸发出来的乙酸,减少其气味的产生;降低乙酸乙酯的溶解度,以便于混合物的分离提纯。导气管不插入液面下是为了防止倒吸现象的发生。 不能用水替代小试管中的Na2CO3溶液,是因为乙酸乙酯在乙醇、乙酸和水的混合溶液中溶解度比较大。 分离小试管中互不相溶的两层液体混合物的方法是分液,使用的仪器是分液
28、漏斗。 在分离时,由于乙酸乙酯的密度比水小,在上层,使用应该从仪器上口倒出; 根据表中数据变化规律可知:表中数据 X 的范围是 1 57-1 76mL;实验 a与实验 e中乙醇的用量相同,而乙酸用量不同,乙醇这两组使用探究的目 的是探究乙酸用量对乙酸乙酯产量的影响。 考点:考查乙醇的催化氧化、乙酸乙酯的实验室制取反应、反应原理、混合物的分离等知识。 推断题 ( 13分) (1) PET是应用广泛的五大工程塑料之一, PET结构片段: PET 由两种有机物通过缩聚反应生成,其中分子较大的单体分子结构简式为 ,分子较小的单体含氧官能团名称是 。 PET塑料有多种降解途径,其中常用的甲醇法是在一定条
29、件下将其与过量的甲醇作用,降解为两种小分子。该反应的化学方程式为: 。 ( 2)水杨酸(邻羟基苯甲酸)是合成阿司匹林( )的原料。 水杨酸与乙酸酐( )反应生成阿司匹林的化学方程式: 。 写出一种阿司匹林同分异构体的结构式 ,该同分异构体符合以下条件: a芳香族化合物; b与氢氧化钠溶液共热,完全反应将消耗四倍物质的量的氢氧化钠; c苯环上氢原子被一个溴原子取代,可能的产物有两种。 答案:( 1) ; 羟基 ( 2) ; 试题分析:( 1) PET由乙二醇 HOCH2CH2OH和对苯二甲酸两种有机物通过缩聚反应生成,其中式量较大。分子较小的单体乙二醇 HOCH2CH2OH含氧官能团名称是羟基。 将 PET与过量的甲 醇混合加热,发生反应,大分子变为小分子。该反应的方程式是。( 2) 水杨酸与乙酸酐反应生成阿司匹林的化学方程式是:; 符合条件的阿司匹林的同分异构体的结构式是 ; 。 考点:考查有机物的结构、性质、相互转化、同分异构体及化学方程式的书写的知识。