《高中试卷》2018-2019学年北京市海淀区高三(上)期末化学试卷_第1页
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文档简介

1、2018-2019学年北京市海淀区高三(上)期末化学试卷一、本部分共14道小题,每小题3分,共42分请在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项1(3分)材料在人类文明史上起着划时代的意义,下列物品所用主要材料与类型的对应关系不正确的是()abcd人面鱼纹陶盆“马踏飞燕”铜奔马宇航员的航天服光导纤维无机非金属材料金属材料有机高分子材料复合材料aabbccdd2(3分)家用暖气片大多用低碳钢材料制成,一旦生锈不仅影响美观,也会造成安全隐患。下列防止生锈的方法中,存在安全隐患的是()a在暖气片表面镀锡b在暖气片表面涂漆c在暖气片表面涂铝粉d非供暖期在暖气内充满弱碱性的无氧水3(3分)常温下

2、,将2种一元酸hx和hy分别和naoh溶液等体积混合,实验数据如下:下列说法正确的是()组别混合前混合后甲c(hx)0.1moll1c(naoh)0.1moll1ph9乙c(hy)0.1moll1c(naoh)0.1moll1ph7ahy为强酸bhx溶液的ph1c甲的混合液中c(x)c(na+)d乙的混合液中c(na+)c(y)4(3分)nacl是我们生活中必不可少的物质。将nacl溶于水配成1moll1的溶液,溶解过程如右图所示,下列说法正确的是()aa离子为na+b溶液中含有na个na+c水合b离子的图示不科学d室温下测定该nacl溶液的ph小于7,是由于cl水解导致5(3分)114号元素

3、为fl(中文名“”),它是主族元素,其原子核外最外层电子数是4下列说法不正确的是()afl的原子核外有114个电子bfl是第七周期第iva族元素cfl在同主族元素中金属性最强dfl的原子半径小于同主族其他元素6(3分)锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率,称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是()a两者正极材料不同bmno2的放电产物可能是kmno4c两者负极反应式均为zn失电子d原电池中zn与稀h2so4存在自放电现象7(3分)取1ml 0.1moll1 agno3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.

4、1moll1):下列说法不正确的是()a实验白色沉淀是难溶的agclb由实验说明agi比agcl更难溶c若按顺序实验,看不到黑色沉淀d若按顺序实验,看不到白色沉淀8(3分)下列事实与所对应的离子方程式正确的是()a室温下,测定醋酸钠溶液的ph7:ch3coonach3coo+na+b实验室用氯化铝溶液和氨水制备氢氧化铝:al3+3ohal(oh)3c用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠:na2s2o3+2h+so2+s+2na+h2od用碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙:caso4(s)+co32(aq)caco3(s)+so42(aq)9(3分)聚碳酸酯()的透光率良好。它可制作车、船、

5、飞机的挡风玻璃,以及眼镜片、光盘、唱片等。它可用绿色化学原料x()与另一原料y反应制得,同时生成甲醇。下列说法不正确的是()ay的分子结构中有2个酚羟基by的分子式为c15h18o2cx的核磁共振氢谱有1个吸收峰dx、y生成聚碳酸酯发生的是缩聚反应10(3分)为探究电解的放电规律,进行如下实验:下列说法不正确的是()序号阳极材料阴极材料电解质阳极产物阴极产物石墨石墨0.1moll1 cucl2溶液cl2cu石墨石墨0.1moll1 nacl溶液cl2h2石墨石墨0.2moll1 cuso4溶液o2cu铜石墨0.2moll1 cuso4溶液cu2+cu石墨石墨熔融naclcl2naa对比可知,阴

6、极放电顺序是:cu2+h+na+b对比可知,阳极放电顺序是:clohso42c对比可知,阳极是铜时,会先于溶液中的离子放电d对比可知,电解得到金属只能用熔融态,不能用水溶液11(3分)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:下列说法不正确的是()相关反应的热化学方程式为:反应i:so2(g)+i2(g)+2h2o(l)2hi(aq)+h2so4(aq)h1213kjmol1反应ii:h2so4(aq)so2(g)+h2o(l)+o2(g)h2+327kjmol1反应iii:2hi(aq)h2(g)+i2(g)h3+172kjmol1a该过程实现了太阳能到化

7、学能的转化bso2和i2对总反应起到了催化剂的作用c总反应的热化学方程式为:2h2o(l)2h2 (g)+o2(g)h +286 kjmol1d该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的h不变12(3分)科学家很早就提出锂空气电池的概念,它直接使用金属锂作电极,从空气中获得o2,和以lifepo4作电极的锂离子电池相比,增大了电池的能量密度(指标之一是单位质量电池所储存的能量)。右图是某种锂空气电池的装置示意图,放电时,下列说法不正确的是()a金属锂为负极b若隔膜被腐蚀,不会影响该电池正常使用c多孔碳电极上发生的电极反应为:o2+2h2o+4e4ohd锂空气电池能量密度大的原因之一是转移等

8、量电子时,金属锂比lifepo4质量小13(3分)h2o2是一种“绿色”试剂,许多物质都会使较高浓度的h2o2溶液发生催化分解。实验发现,向h2o2溶液中加入br2可以加快其分解速率。有人提出反应机理可能有2步,第1步反应为:h2o2+br22h+o2+2br下列说法正确的是()ah2o2分子中含有离子键和非极性键b在第1步反应中,每生成0.1 mol o2,转移0.4 mol电子c机理中第2步反应为:2h+h2o2 +2br2h2o +br2d若在加入br2的h2o2溶液中检出br,则说明第1步反应发生了14(3分)某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如下表所示。为研究废水中c

9、u2+处理的最佳ph,取5份等量的废水,分别用30%的naoh溶液调节ph至8.5、9、9.5、10、11,静置后,分析上层清液中铜元素的含量,实验结果如图所示。查阅资料,平衡i:cu(oh)2+4nh3cu(nh3)42+2oh;平衡ii:cu(oh)2+2ohcu(oh)42下列说法不正确的是()项目废水水质排放标准ph1.069cu2+/mgl1720.5nh4+/mgl1263215a废水中cu2+处理的最佳ph约为9bbc段:随ph升高,cu(oh)2的量增加,平衡i正向移动,铜元素含量上升ccd段:随ph升高,c(oh)增加,平衡i逆向移动,铜元素含量下降dd点以后,随c(oh)增

10、加,铜元素含量可能上升二、非选择题(共6小题,满分58分)15(13分)香豆素类化合物m具有抗病毒、抗癌等多种生物活性。图1是m和聚合物e的合成路线。已知:(1)a中官能团是 。(2)b反应类型是 。(3)化合物f能与fecl3溶液发生显色反应,其结构简式是 。f有多种同分异构体,其中属于芳香族化合物、且为醇类物质的结构简式是 。(4)g的结构简式是 。(5)d聚合物e的化学方程式是 。(6)已知,将图2中gk的流程图补充完整i ,j,k :16(9分)以废治废、变废为宝可以实现资源的综合利用。用废铁块、废盐酸可以生产净水剂聚合氯化铁和高铁酸钠,转化关系如图所示:(1)a溶液中一定含有的溶质是

11、 。(2)若使中水解程度变大,可采取的措施是 (填字母序号)。a加热 b加入nahco3 c加入nh4cl(3)写出中水解生成fe2(oh) m cl6m反应的化学方程式: 。(4)将废铁块进行预处理制成电极,通过电解制备高铁酸钠,该装置原理示意图如右。铁块做 (填“阳极”或“阴极”),对应的电极反应式为 。(5)高铁酸钠在水中缓慢产生红褐色沉淀和一种气体,该反应的离子方程式: 。17(8分)含氮、磷污水过量排放引起的水体富营养化是当前备受关注的环境问题。(1)氮肥、磷肥都可以促进作物生长。氮、磷元素在周期表中处于同一主族,从原子结构角度分析它们性质相似的原因是 ,性质有差异的原因是 。(2)

12、氮的化合物在水中被细菌分解,当氧气不充足时,在反硝化细菌的作用下,细菌利用有机物(又称碳源,如甲醇)作为电子供体,将硝态氮的化合物(含no3)连续还原最终生成n2,发生反硝化作用,完成下述反应的方程式: +5ch3oh +co32+4hco3+ 。(3)某小组研究温度对反硝化作用的影响。在反应器内添加等量的相同浓度的甲醇溶液,从中取污泥水混合液分置于4个烧杯中,使4个烧杯内的温度不同,将实验数据作图如右。由图象分析产生差异的原因是: 。(4)某小组研究浓度对反硝化作用的影响。保持其他条件相同,在反应器内添加不等量的甲醇溶液,使4个烧杯碳源浓度依次为183mgl1、236mgl1、279mgl1

13、和313mgl1该小组预测反硝化速率变化的趋势是增大,预测依据是 。碳源为183mgl1的污水经过2h的反硝化试验,可使no3由15.0mgl1降至8.8mgl1已知m(no3)62gmol1,no3的转化速率是 mol (lh)1。18(8分)为探究不同条件下甘油(丙三醇)和辛酸酯化合成甘油二酯的最佳条件,科研工作者做了甘油二酯的酶法合成工艺研究。实验1:研究不同投料比对产率的影响(1)理论分析合成甘油二酯所需辛酸与甘油的投料比(物质的量之比)为2:1实验证明提高投料比,甘油二酯的产率会降低,其原因可能是 。实验2:研究吸水剂对反应的影响(2)硅胶易与羟基结合,故有较强的亲水性,易于吸附水分

14、子。但是在反应体系里加入硅胶后甘油二酯含量明显降低,说明合成甘油二酯的平衡发生了逆向移动,分析可能的原因是 。实验3:研究不同催化剂的催化效果曲线催化剂纵坐标脂肪酶i号辛酸转化率脂肪酶ii号辛酸转化率脂肪酶i号甘油二酯含量脂肪酶ii号甘油二酯含量(3)其他条件相同时,不同脂肪酶(i号、ii号)催化合成甘油二酯的效果如图1所示,选择此实验中催化效果相对最佳的反应条件是 (填字母序号)。a12h,i号 b24h,i号c12h,ii号 d24h,ii号实验4:研究温度对反应速率和产率的影响(4)选定脂肪酶做催化剂,继续实验。综合图2和图3,选择6h时比较适宜的反应温度是 。在6h之后,辛酸的转化率总

15、趋势缓慢上升,30、40甘油二酯的含量上升,但是50的却有所降低,分析可能的原因是 。19(12分)某校学习小组探究不同条件对电解fecl2溶液产物的影响。所用实验装置如图所示,其中电极为石墨电极。【查阅文献】ife2+、fe3+在溶液中通过与cl结合分别形成fecl42、fecl63,可降低正电荷。ii电解过程中,外界条件(如电解液ph、离子浓度、电压、电极材料等)会影响离子的放电能力。【实验记录】序号实验条件实验现象阴极阳极iph01moll1fecl2溶液电压1.5v电极上产生无色气体。湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。取阳极附近溶液于试管中,滴加kscn溶液,溶液变红。iiph4.91m

16、oll1fecl2溶液电压1.5v未观察到气泡产生,电极表面有银灰色金属光泽的固体析出。电解结束后,将电极浸泡在盐酸中,观察到有大量气泡产生。湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。阳极附近出现红褐色浑浊。取阳极附近浊液于试管中,先用盐酸酸化,再滴加kscn溶液,溶液变红。(1)结合阴极实验现象的分析实验i中阴极的电极反应式为 。用化学用语表示实验ii中产生阴极现象的原因: 。对比实验i、ii的阴极现象,可以获得的结论是 。(2)结合阳极实验现象的分析甲同学认为实验i中cl没有放电,得出此结论依据的实验现象是 。阳极附近溶液滴加kscn溶液变红,依据此现象分析,阳极反应可能是fe2+efe3+、 。对

17、比实验i、ii的阳极现象,解释产生差异的原因: 。【实验讨论】(3)有同学提出,改变条件有可能在阳极看到“湿润淀粉碘化钾试纸变蓝”的现象,可能改变的条件是 ,对应的实验方案是 。20(8分)某冶炼厂利用含zno的烟灰脱除工业废气中的so2,最终得到锌盐。该厂所用烟灰的主要成分如下表所示:主要成分znocaofe2o3sio2其它质量分数/%810.0981.140.5在一定条件下,将含so2的工业废气通入烟灰浆液(烟灰和水的混合物)进行脱硫,过程中测得ph和上清液中溶解的so2物质的量浓度c(so2)随时间的变化如右图所示:(1)纯zno浆液的ph为6.8,但上述烟灰浆液的初始ph为7.2在开

18、始脱硫后3min内(ab段),ph迅速降至6.8,引起ph迅速变化的原因是 (结合化学用语解释)。(2)生产中脱除so2效果最佳的时间范围是 (填字母序号)。a2030min b3040min c5060min d7080min(3)在脱硫过程中涉及到的主要反应原理:zno+so2znso3znso3 +so2 +h2ozn(hso3)2在3040min时,主要发生反应ii,生成可溶性的zn(hso3)2上清液中c(so2)上升的原因可能是 。在3080min时,ph降低的原因可能是 (写出2点)。将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理,该过程中发生反应:2znso3 +o22znso4和 。2

19、018-2019学年北京市海淀区高三(上)期末化学试卷参考答案与试题解析一、本部分共14道小题,每小题3分,共42分请在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项1(3分)材料在人类文明史上起着划时代的意义,下列物品所用主要材料与类型的对应关系不正确的是()abcd人面鱼纹陶盆“马踏飞燕”铜奔马宇航员的航天服光导纤维无机非金属材料金属材料有机高分子材料复合材料aabbccdd【解答】解:a陶瓷主要成分为硅酸盐,为无机非金属材料,故a正确;b马踏飞燕”铜奔马主要材料为铜,为金属元素,故b正确;c航天服的材料为合成纤维,为高分子化合物,故c正确;d光导纤维主要材料为二氧化硅,为无机物,不是复

20、合材料,故d错误。故选:d。2(3分)家用暖气片大多用低碳钢材料制成,一旦生锈不仅影响美观,也会造成安全隐患。下列防止生锈的方法中,存在安全隐患的是()a在暖气片表面镀锡b在暖气片表面涂漆c在暖气片表面涂铝粉d非供暖期在暖气内充满弱碱性的无氧水【解答】解:a、在暖气片表面镀锡后,一旦锡层破损,则形成铁锡原电池,暖气片做负极被腐蚀,存在安全隐患,故a正确;b、在暖气片表面涂漆能隔绝空气和水,故能防止暖气片被腐蚀,无安全隐患,故b错误;c、在暖气片表面涂铝粉形成铁铝原电池,铁做正极被保护,无安全隐患,故c错误;d、铁易在酸性或中性的环境下被腐蚀,在弱碱性、无氧的环境下不能被腐蚀,无安全隐患,故d错

21、误。故选:a。3(3分)常温下,将2种一元酸hx和hy分别和naoh溶液等体积混合,实验数据如下:下列说法正确的是()组别混合前混合后甲c(hx)0.1moll1c(naoh)0.1moll1ph9乙c(hy)0.1moll1c(naoh)0.1moll1ph7ahy为强酸bhx溶液的ph1c甲的混合液中c(x)c(na+)d乙的混合液中c(na+)c(y)【解答】解:ahy与naoh等体积混合后生成nay,所得溶液的ph7,说明nay为强酸强碱盐,则hy为强酸,故a正确;bhx与naoh等体积混合恰好生成nax,所得溶液的ph9,说明nax为强碱弱酸盐,则hx为弱酸,则0.1moll1的hx

22、溶液中氢离子浓度小于0.1moll1,溶液的ph1,故b错误;c甲溶液反应后溶质为强碱弱酸盐nax,x部分水解溶液呈碱性,则c(x)c(na+),故c错误;d乙混合液的溶质为强酸强碱盐nay,反应后溶液为中性,则c(oh)c(h+),结合电荷守恒可知c(x)c(na+),故d错误;故选:a。4(3分)nacl是我们生活中必不可少的物质。将nacl溶于水配成1moll1的溶液,溶解过程如右图所示,下列说法正确的是()aa离子为na+b溶液中含有na个na+c水合b离子的图示不科学d室温下测定该nacl溶液的ph小于7,是由于cl水解导致【解答】解:nacl在溶液中电离出na+和cl离子,na+含

23、有2个电子层、cl离子含有3个电子层,则离子半径clna+,根据图示可知,a为cl、b为na+,a离子半径clna+,则a离子为氯离子,b为na+,故a错误;b没有告诉该nacl溶液的体积,无法计算该溶液中含有na+的数目,故b错误;cb为氯离子,负电荷,应该吸引带有正电荷的氢离子,图示b离子不科学,故c正确;dcl、na+都不水解,nacl溶液呈中性,故d错误;故选:c。5(3分)114号元素为fl(中文名“”),它是主族元素,其原子核外最外层电子数是4下列说法不正确的是()afl的原子核外有114个电子bfl是第七周期第iva族元素cfl在同主族元素中金属性最强dfl的原子半径小于同主族其

24、他元素【解答】解:a、质子数等于核外电子数,所以fl的原子核外有114个电子,故a正确;b、fl是第七周期第iva族元素,故b正确;c、同主族从上往下金属性增强,所以fl在同主族元素中金属性最强,故c正确;d、从主族从上往下原子半径逐渐增大,所以fl的原子半径大于同主族其他元素,故d错误;故选:d。6(3分)锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率,称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是()a两者正极材料不同bmno2的放电产物可能是kmno4c两者负极反应式均为zn失电子d原电池中zn与稀h2so4存在自放电现象

25、【解答】解:a、锌铜硫酸原电池的正极材料是金属铜,锌锰碱性干电池的正极材料是二氧化锰和碳粉,两者正极材料不同,故a正确;b、锌锰碱性干电池的正极材料是二氧化锰和碳粉,发生得电子的还原反应,元素的化合价应该降低,故b错误;c、锌铜硫酸原电池负极材料是金属锌,锌锰碱性干电池的负极材料是金属锌,两者负极上都是发生金属锌失电子的氧化反应,故c正确;d、锌铜硫酸可以构成原电池装置,金属锌和硫酸之间发生反应,化学能转化为电能,存在zn与稀h2so4存在自放电现象,故d正确。故选:b。7(3分)取1ml 0.1moll1 agno3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1moll1):下列说法不正确的

26、是()a实验白色沉淀是难溶的agclb由实验说明agi比agcl更难溶c若按顺序实验,看不到黑色沉淀d若按顺序实验,看不到白色沉淀【解答】解:取1ml 0.1moll1 agno3溶液中加入过量氯化钠溶液生成氯化银白色沉淀,滴加过量ki溶液生成黄色沉淀碘化银,再加入过量硫化钠溶液生成硫化银沉淀,沉淀转化的实质是向更难溶的方向进行,a分析可知,实验白色沉淀是难溶的agcl,故a正确;b由实验说明agi比agcl更难溶,可以实现沉淀转化,故b正确;c若按顺序实验,硫化银溶解度小于氯化银,也可以实现转化看到黑色沉淀生成,故c错误;d由实验说明agi比agcl更难溶,若按顺序实验,此条件下碘化银不能转

27、化为氯化银,看不到白色沉淀,故d正确;故选:c。8(3分)下列事实与所对应的离子方程式正确的是()a室温下,测定醋酸钠溶液的ph7:ch3coonach3coo+na+b实验室用氯化铝溶液和氨水制备氢氧化铝:al3+3ohal(oh)3c用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠:na2s2o3+2h+so2+s+2na+h2od用碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙:caso4(s)+co32(aq)caco3(s)+so42(aq)【解答】解:a室温下,测定醋酸钠溶液的ph7,原因是醋酸根离子发生水解,正确的离子方程式为:h2o+ch3cooch3cooh+oh,故a错误;b氯化铝与氨水反应生成

28、氢氧化铝沉淀和氯化铵,正确的离子方程式为:al3+3nh3h2oal(oh)3+3nh4+,故b错误;c用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠,正确的离子方程式为:s2o32+2h+so2+s+h2o,故c错误;d用碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙,发生反应为:caso4(s)+co32(aq)caco3(s)+so42(aq),故d正确;故选:d。9(3分)聚碳酸酯()的透光率良好。它可制作车、船、飞机的挡风玻璃,以及眼镜片、光盘、唱片等。它可用绿色化学原料x()与另一原料y反应制得,同时生成甲醇。下列说法不正确的是()ay的分子结构中有2个酚羟基by的分子式为c15h18o2cx的核磁共

29、振氢谱有1个吸收峰dx、y生成聚碳酸酯发生的是缩聚反应【解答】解:根据分析可知,y的结构简式为,a中含有两个酚羟基,故a正确;by()分子中含有15个c、2个o和16个h原子,其正确的分子式为c15h16o2,故b错误;cx()分子结构对称,其分子中含有1种h原子,其核磁共振氢谱中有1个吸收峰,故c正确;dx、y生成聚碳酸酯的反应为:,该反应为缩聚反应,故d正确;故选:b。10(3分)为探究电解的放电规律,进行如下实验:下列说法不正确的是()序号阳极材料阴极材料电解质阳极产物阴极产物石墨石墨0.1moll1 cucl2溶液cl2cu石墨石墨0.1moll1 nacl溶液cl2h2石墨石墨0.2

30、moll1 cuso4溶液o2cu铜石墨0.2moll1 cuso4溶液cu2+cu石墨石墨熔融naclcl2naa对比可知,阴极放电顺序是:cu2+h+na+b对比可知,阳极放电顺序是:clohso42c对比可知,阳极是铜时,会先于溶液中的离子放电d对比可知,电解得到金属只能用熔融态,不能用水溶液【解答】解:a、根据知道铜离子的氧化性强于氢离子,根据知道氢离子的氧化性强于钠离子,得电子能力强(氧化性强)的离子优先放电,所以对比可知,阴极放电顺序是:cu2+h+na+,故a正确;b、根据知道,离子放电顺序是:cloh,根据知道离子放电顺序是:ohso42,故b正确;c、电解池的阳极若是活泼电极

31、,则金属电极本身失电子,发生氧化反应,对比可知,阳极是铜时,会先于溶液中的离子放电,故c正确;d、用到的电解质成分不一样,铜离子优先于钠离子放电,但是电解得到金属不一定只能用熔融态,电解氯化铜溶液也是得到金属铜,故d错误。故选:d。11(3分)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:下列说法不正确的是()相关反应的热化学方程式为:反应i:so2(g)+i2(g)+2h2o(l)2hi(aq)+h2so4(aq)h1213kjmol1反应ii:h2so4(aq)so2(g)+h2o(l)+o2(g)h2+327kjmol1反应iii:2hi(aq)h2(g)

32、+i2(g)h3+172kjmol1a该过程实现了太阳能到化学能的转化bso2和i2对总反应起到了催化剂的作用c总反应的热化学方程式为:2h2o(l)2h2 (g)+o2(g)h +286 kjmol1d该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的h不变【解答】解:a由图可知利用太阳能使化学反应发生,则太阳能转化为化学能,故a正确;b由图可知总反应为水分解生成氧气、氢气,则so2和i2对总反应起到了催化剂的作用,故b正确;c由盖斯定律可知,i+ii+iii得到h2o(l)h2 (g)+o2(g)h213kjmol1+(+327kjmol1)+(+172kjmol1)+286 kjmol1,故

33、c错误;d催化剂降低反应的活化能,不影响焓变,则该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的h不变,故d正确;故选:c。12(3分)科学家很早就提出锂空气电池的概念,它直接使用金属锂作电极,从空气中获得o2,和以lifepo4作电极的锂离子电池相比,增大了电池的能量密度(指标之一是单位质量电池所储存的能量)。右图是某种锂空气电池的装置示意图,放电时,下列说法不正确的是()a金属锂为负极b若隔膜被腐蚀,不会影响该电池正常使用c多孔碳电极上发生的电极反应为:o2+2h2o+4e4ohd锂空气电池能量密度大的原因之一是转移等量电子时,金属锂比lifepo4质量小【解答】解:a锂空气电池是原电池,锂

34、易失电子而作负极,故a正确;b若隔膜被腐蚀,则碱性溶液中的水将通过隔膜直接与锂反应,所以会影响该电池正常使用,故b错误;c正极多孔碳电极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为2h2o+o2+4e4oh,故c正确;d转移等量电子时,金属锂比lifepo4质量小,所以锂空气电池能量密度大,故d正确;故选:b。13(3分)h2o2是一种“绿色”试剂,许多物质都会使较高浓度的h2o2溶液发生催化分解。实验发现,向h2o2溶液中加入br2可以加快其分解速率。有人提出反应机理可能有2步,第1步反应为:h2o2+br22h+o2+2br下列说法正确的是()ah2o2分子中含有离子键和非极性键b在第1步反应中

35、,每生成0.1 mol o2,转移0.4 mol电子c机理中第2步反应为:2h+h2o2 +2br2h2o +br2d若在加入br2的h2o2溶液中检出br,则说明第1步反应发生了【解答】解:ah2o2分子中仅含有共价键,故a错误;b在第1步反应中,o元素化合价由1价升高到0价,则每生成0.1 mol o2,转移0.2 mol电子,故b错误;c溴为反应的催化剂,由第一步反应可知第2步反应为:2h+h2o2 +2br2h2o +br2,过氧化氢分解生成氧气和水,故c正确;d溴与水反应,可生成溴离子,故d错误。故选:c。14(3分)某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如下表所示。为研

36、究废水中cu2+处理的最佳ph,取5份等量的废水,分别用30%的naoh溶液调节ph至8.5、9、9.5、10、11,静置后,分析上层清液中铜元素的含量,实验结果如图所示。查阅资料,平衡i:cu(oh)2+4nh3cu(nh3)42+2oh;平衡ii:cu(oh)2+2ohcu(oh)42下列说法不正确的是()项目废水水质排放标准ph1.069cu2+/mgl1720.5nh4+/mgl1263215a废水中cu2+处理的最佳ph约为9bbc段:随ph升高,cu(oh)2的量增加,平衡i正向移动,铜元素含量上升ccd段:随ph升高,c(oh)增加,平衡i逆向移动,铜元素含量下降dd点以后,随c

37、(oh)增加,铜元素含量可能上升【解答】解:a图象中的变化曲线可知ph9时铜离子浓度最小,废水中cu2+处理的最佳ph约为9,故a正确;bbc段随氢氧根离子浓度增大,铵根离子与氢氧根离子结合生成一水合氨,氨气浓度增大,cu(oh)2+4nh3cu(nh3)42+2oh,平衡正向进行,溶液中通过离子浓度增大,故b错误;ccd段,随氢氧根离子浓度的增大,cu(oh)2+4nh3cu(nh3)42+2oh逆向进行,铜离子浓度减小,铜元素含量下降,故c正确;dd点以后,随c(oh)增加,平衡ii:cu(oh)2+2ohcu(oh)42正向进行,上层清液中铜元素的含量可能上升,故d正确;故选:b。二、非

38、选择题(共6小题,满分58分)15(13分)香豆素类化合物m具有抗病毒、抗癌等多种生物活性。图1是m和聚合物e的合成路线。已知:(1)a中官能团是羧基。(2)b反应类型是取代反应。(3)化合物f能与fecl3溶液发生显色反应,其结构简式是。f有多种同分异构体,其中属于芳香族化合物、且为醇类物质的结构简式是。(4)g的结构简式是。(5)d聚合物e的化学方程式是。(6)已知,将图2中gk的流程图补充完整i,j,k:【解答】解:(1)a为ch3cooh,a中官能团是羧基,故答案为:羧基;(2)b,是clch2coona中氯原子被cn取代,属于取代反应,故答案为:取代反应;(3)化合物f能与fecl3

39、溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,由f的分子式及其产物结构简式,可知推知f为,f的同分异构体中属于芳香族化合物、且为醇类物质的结构简式是:,故答案为:;(4)由分析可知g的结构简式是:,故答案为:;(5)d聚合物e的化学方程式是:,故答案为:;(6)g为,g碱性水解生成i为:,i酸性条件下生成j,j转化生成k,结合j的分子式、(6)中信息、香豆素类化合物m的结构简式,可知j为:,k为:,故答案为:;。16(9分)以废治废、变废为宝可以实现资源的综合利用。用废铁块、废盐酸可以生产净水剂聚合氯化铁和高铁酸钠,转化关系如图所示:(1)a溶液中一定含有的溶质是fecl2。(2)若使中水解程度变大,可采

40、取的措施是ab(填字母序号)。a加热 b加入nahco3 c加入nh4cl(3)写出中水解生成fe2(oh) m cl6m反应的化学方程式:2fecl3+mh2ofe2(oh) mcl6m+mhcl。(4)将废铁块进行预处理制成电极,通过电解制备高铁酸钠,该装置原理示意图如右。铁块做阳极(填“阳极”或“阴极”),对应的电极反应式为fe6e+8ohfeo42+4h2o。(5)高铁酸钠在水中缓慢产生红褐色沉淀和一种气体,该反应的离子方程式:4feo42+10h2o4fe(oh)3+3o2+8oh。【解答】解:(1)a溶液中一定含有的溶质是fecl2,故答案为:fecl2;(2)fe2(so4)3

41、水解生成fe2(oh)m cl6m,水解后溶液呈酸性,加热或加碳酸氢钠均使水解平衡正向移动,故答案为:ab;(3)中水解生成fe2(oh)m cl6m反应的化学方程式为2fecl3 +mh2ofe2(oh) mcl6m +mhcl,故答案为:2fecl3+mh2ofe2(oh) mcl6m+mhcl;(4)fe失去电子,与电源正极相连作阳极,阳极反应为fe6e+8oh feo42+4h2o,故答案为:阳极;fe6e+8oh feo42+4h2o;(5)高铁酸钠在水中缓慢产生红褐色沉淀和一种气体,该反应的离子方程式为4feo42+10h2o4fe(oh)3 +3o2 +8oh,故答案为:4feo

42、42+10h2o4fe(oh)3+3o2+8oh。17(8分)含氮、磷污水过量排放引起的水体富营养化是当前备受关注的环境问题。(1)氮肥、磷肥都可以促进作物生长。氮、磷元素在周期表中处于同一主族,从原子结构角度分析它们性质相似的原因是最外层电子数相同、均为5个,性质有差异的原因是p原子比n原子多1个电子层,p的原子半径比n的大,得电子能力比n弱。(2)氮的化合物在水中被细菌分解,当氧气不充足时,在反硝化细菌的作用下,细菌利用有机物(又称碳源,如甲醇)作为电子供体,将硝态氮的化合物(含no3)连续还原最终生成n2,发生反硝化作用,完成下述反应的方程式:6no3+5ch3oh3n2+co32+4h

43、co3+8h2o。(3)某小组研究温度对反硝化作用的影响。在反应器内添加等量的相同浓度的甲醇溶液,从中取污泥水混合液分置于4个烧杯中,使4个烧杯内的温度不同,将实验数据作图如右。由图象分析产生差异的原因是:其它条件不变时升高温度,反反硝化细菌活性随之增强,对no3的降解速率也加快。(4)某小组研究浓度对反硝化作用的影响。保持其他条件相同,在反应器内添加不等量的甲醇溶液,使4个烧杯碳源浓度依次为183mgl1、236mgl1、279mgl1和313mgl1该小组预测反硝化速率变化的趋势是增大,预测依据是甲醇是反硝化反应的反应物,其它条件不变时浓度增大、反应速率加快。碳源为183mgl1的污水经过

44、2h的反硝化试验,可使no3由15.0mgl1降至8.8mgl1已知m(no3)62gmol1,no3的转化速率是5×105mol (lh)1。【解答】解:(1)氮、磷元素在周期表中处于同一主族,从原子结构角度分析它们性质相似的原因是最外层电子数相同、均为5个,性质有差异的原因是p原子比n原子多1个电子层,p的原子半径比n的大,得电子能力比n弱,故答案为:最外层电子数相同、均为5个;p原子比n原子多1个电子层,p的原子半径比n的大,得电子能力比n弱;(2)no3连续还原最终生成n2,可知n元素的化合价降低,c元素的化合价升高,由电子、电荷守恒及原子守恒可知反应为6no3+5ch3oh

45、 3n2+co32+4hco3+8h2o,故答案为:6no3;3n2;8h2o;(3)使4个烧杯内的温度不同,由图可知,产生差异的原因为其它条件不变时升高温度,反反硝化细菌活性随之增强,对no3的降解速率也加快,故答案为:其它条件不变时升高温度,反反硝化细菌活性随之增强,对no3的降解速率也加快;(4)使4个烧杯碳源浓度依次为183mgl1、236mgl1、279mgl1和313mgl1该小组预测反硝化速率变化的趋势是增大,预测依据是甲醇是反硝化反应的反应物,其它条件不变时浓度增大、反应速率加快,故答案为:甲醇是反硝化反应的反应物,其它条件不变时浓度增大、反应速率加快;由v可知,经过2h的反硝

46、化试验,可使no3由15.0mgl1降至8.8mgl1已知m(no3)62gmol1,no3的转化速率是5×105mol (lh)1,故答案为:5×105。18(8分)为探究不同条件下甘油(丙三醇)和辛酸酯化合成甘油二酯的最佳条件,科研工作者做了甘油二酯的酶法合成工艺研究。实验1:研究不同投料比对产率的影响(1)理论分析合成甘油二酯所需辛酸与甘油的投料比(物质的量之比)为2:1实验证明提高投料比,甘油二酯的产率会降低,其原因可能是辛酸的量增加,会有更多的甘油三酯生成,导致产物中甘油二酯的产率降低。实验2:研究吸水剂对反应的影响(2)硅胶易与羟基结合,故有较强的亲水性,易于吸

47、附水分子。但是在反应体系里加入硅胶后甘油二酯含量明显降低,说明合成甘油二酯的平衡发生了逆向移动,分析可能的原因是甘油分子有3个羟基,故硅胶对甘油的吸附能力也较强,降低了体系中反应物甘油的浓度,从而使合成甘油二酯的酯化反应平衡逆向移动,降低了甘油二酯的含量。实验3:研究不同催化剂的催化效果曲线催化剂纵坐标脂肪酶i号辛酸转化率脂肪酶ii号辛酸转化率脂肪酶i号甘油二酯含量脂肪酶ii号甘油二酯含量(3)其他条件相同时,不同脂肪酶(i号、ii号)催化合成甘油二酯的效果如图1所示,选择此实验中催化效果相对最佳的反应条件是a(填字母序号)。a12h,i号 b24h,i号c12h,ii号 d24h,ii号实验

48、4:研究温度对反应速率和产率的影响(4)选定脂肪酶做催化剂,继续实验。综合图2和图3,选择6h时比较适宜的反应温度是50。在6h之后,辛酸的转化率总趋势缓慢上升,30、40甘油二酯的含量上升,但是50的却有所降低,分析可能的原因是催化合成甘油二酯反应的脂肪酶,长时间处于高温下活性(选择性)下降,导致甘油二酯含量下降,副反应产物含量增加。【解答】解:(1)提高投料比,甘油二酯的产率会降低,其原因可能是辛酸的量增加,会有更多的甘油三酯生成,导致产物中甘油二酯的产率降低,故答案为:辛酸的量增加,会有更多的甘油三酯生成,导致产物中甘油二酯的产率降低;(2)硅胶易与羟基结合,故有较强的亲水性,易于吸附水

49、分子。但是在反应体系里加入硅胶后甘油二酯含量明显降低,说明合成甘油二酯的平衡发生了逆向移动,可能的原因是甘油分子有3个羟基,故硅胶对甘油的吸附能力也较强,降低了体系中反应物甘油的浓度,从而使合成甘油二酯的酯化反应平衡逆向移动,降低了甘油二酯的含量,故答案为:甘油分子有3个羟基,故硅胶对甘油的吸附能力也较强,降低了体系中反应物甘油的浓度,从而使合成甘油二酯的酯化反应平衡逆向移动,降低了甘油二酯的含量;(3)结合图及表可知,12h,i号时合成甘油二酯转化率大,时间快,故答案为:a;(4)综合图2和图3,选择6h时50转化率大,为最佳反应条件,故答案为:50;6h之后,辛酸的转化率总趋势缓慢上升,3

50、0、40甘油二酯的含量上升,但是50的却有所降低,可能的原因是催化合成甘油二酯反应的脂肪酶,长时间处于高温下活性(选择性)下降,导致甘油二酯含量下降,副反应产物含量增加,故答案为:催化合成甘油二酯反应的脂肪酶,长时间处于高温下活性(选择性)下降,导致甘油二酯含量下降,副反应产物含量增加。19(12分)某校学习小组探究不同条件对电解fecl2溶液产物的影响。所用实验装置如图所示,其中电极为石墨电极。【查阅文献】ife2+、fe3+在溶液中通过与cl结合分别形成fecl42、fecl63,可降低正电荷。ii电解过程中,外界条件(如电解液ph、离子浓度、电压、电极材料等)会影响离子的放电能力。【实验

51、记录】序号实验条件实验现象阴极阳极iph01moll1fecl2溶液电压1.5v电极上产生无色气体。湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。取阳极附近溶液于试管中,滴加kscn溶液,溶液变红。iiph4.91moll1fecl2溶液电压1.5v未观察到气泡产生,电极表面有银灰色金属光泽的固体析出。电解结束后,将电极浸泡在盐酸中,观察到有大量气泡产生。湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。阳极附近出现红褐色浑浊。取阳极附近浊液于试管中,先用盐酸酸化,再滴加kscn溶液,溶液变红。(1)结合阴极实验现象的分析实验i中阴极的电极反应式为2h+2eh2。用化学用语表示实验ii中产生阴极现象的原因:fe2+2efe和fe+2h+fe2+h2。对比实验i、ii的阴极现象,可以获得的结论是其他条件相同时,ph0,ph较小,c(h+)较大时,阴极h+优先于1 moll1fe2+放电产生h2,而ph4.9,ph较大,c(h+)较小时,阴极1 moll1fe2+优先于h+放电产生fe,或整体回答:由ph0变为ph4.9,c(h+)减小,h+放电能力减弱,fe2+放电能力增强。(2)结合阳极实验现象的分析甲同学认为实验i中cl没有放电,得出此结论依据的实验现象是湿润淀粉碘化钾试纸始终未见

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