高考化学二轮复习 单科标准练3（含解析）新人教版试题

单科标准练(三)(分值：100分，建议用时：50分钟)(对应学生用书第185页)可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Na23Mg24Al27Ca40第Ⅰ卷一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。7．汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家研究发现TiO2的混凝土或沥青可以适度消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下图。下列关于“消除”过程的叙述错误的是()A．部分光能转变为化学能B．消除总反应为4NOx＋(5－2x)O2＋2H2Oeq\o(=,\s\up8(光))4HNO3C．使用纳米TiO2，产生的光生电子和空穴更多，NOx消除效率更高D．1molOeq\o\al(－,2)比1mol羟基(·OH)多9NA个电子(NA为阿伏加德罗常数)D[由图可知，在TiO2的催化作用下，紫外线提供能量，发生反应为4NOx＋(5－2x)O2＋2H2Oeq\o(=,\s\up8(光))4HNO3，即有部分光能转化为化学能，A正确；根据流程分析可知，消除总反应为4NOx＋(5－2x)O2＋2H2Oeq\o(=,\s\up8(光))4HNO3，B正确；纳米TiO2与紫外线接触面积更大，将产生更多的光生电子和空穴更多，从而消除更多的NOx，C正确；1molOeq\o\al(－,2)含有17mol电子，1mol羟基(·OH)含有9mol电子，即1molOeq\o\al(－,2)比1mol羟基(·OH)多8NA个电子，D错误。]8．化学沉淀法可除去粗盐中的杂质离子(Ca2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Mg2＋)，下列操作不合理的是()A．溶解B．沉淀反应C．过滤D．蒸发结晶B[粗盐加水溶解后，加NaOH除去镁离子，加入BaCl2溶液，再加碳酸钠除去钙离子、过量的钡离子，得到的沉渣为BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2，过滤后再加盐酸，除去过量的氢氧根、碳酸根离子，B错误。]9．四元轴烯(a)、苯乙烯(b)、立方烷(c)的分子式均为C8H8，下列说法正确的是()A．a的同分异构体只有b和c两种B．a、c的二氯代物均只有三种，b的一氯代物有五种C．a、b分子中的所有原子一定处于同一平面D．a、b、c均能使溴的四氯化碳溶液褪色B[通过多个碳碳双键和三键或环状满足分子C8H8的化合物很多，如：CH2=CHCH=CHCH=CHC≡CH等，A错误；a的二氯代物一种两个氯在碳碳双键末端、一种是同一边的末端两个碳上和一种是对角末端两个碳上的取代共3种；c的二氯代物一种分别是在立方体的同一边两个碳上取代，或在同一面的对角的碳上取代，或是在立体对角上两个碳上的取代，也有3种，b有五种化学环境下的氢，其一氯代物有5种，B正确；乙烯分子是平面结构，四元轴烯分子中的所有原子一定处于同一平面；苯乙烯中由于乙烯基与苯环是单键相连可以转动，苯乙烯分子中所有原子不一定在同一平面，C错误；三种分子中只有a和b中含碳碳双键，而立方烷不含碳碳双键，只有a和b能与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色，D错误。]10．设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．12.0gNaHSO4晶体中含有阳离子的总数为0.2NAB．1L1mol·L－1Ca(ClO)2溶液中含ClO－的数目为2NAC．含2molHNO3的浓硝酸与铜完全反应，生成NO2分子数少于NAD．标准状况下，2.24LCHCl3分子中含共价健总数为0.4NAC[NaHSO4晶体中含有Na＋和HSOeq\o\al(－,4)，n(Na＋)＝12.0g/120g·mol－1＝0.1mol，A错误；Ca(ClO)2属于强碱弱酸盐，ClO－发生水解，因此溶液中n(ClO－)小于1L×1mol·L－1×2＝2mol，B错误；Cu和浓硝酸发生反应：Cu＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up8(△))Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，随着反应进行，HNO3的浓度降低，反应生成NO，因此生成NO2的物质的量小于1mol，C正确；CHCl3标准状况下不是气体，不能直接使用22.4L·mol－1，D错误。]11．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Y同主族，W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有油状液滴，X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟。下列说法正确的是()A．Y的核电荷数等于W与X的之和B．四种元素中，Y的原子半径最大C．X的简单氢化物的热稳定性比Y的弱D．W的含氧酸的酸性一定比Z的弱B[由W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应，气体颜色不断变浅，瓶壁上有油状液滴可知，W为碳元素，Z为氯元素；X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟说明X为氮元素，短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、Y同主族说明Y是硅元素，则W、X、Y、Z四种元素依次为C、N、Si、Cl。]12．如图是利用一种微生物将废水中的有机物(如淀粉)和废气NO的化学能直接转化为电能，下列说法中一定正确的是()A．质子透过阳离子交换膜由右向左移动B．电子流动方向为N→Y→X→MC．M电极反应式：(C6H10O5)n＋7nH2O－24ne－=6nCO2↑＋24nH＋D．当M电极微生物将废水中16.2g淀粉转化掉时，N电极产生134.4LN2(标准状况下)C[由题给信息可知，该装置为原电池，由图可得：电解质溶液为酸性溶液，NO发生还原反应生成N2，因为原电池中，正极上得电子发生还原反应，负极上失电子发生氧化反应，则N为正极，M为负极。]13．常温下，将11.65gBaSO4粉末置于盛有250mL蒸馏水的烧杯中，然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌，加入Na2CO3固体的过程中，溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是()A．相同温度时，Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)B．若使0.05molBaSO4全部转化为BaCO3，至少加入1.3molNa2CO3C．BaSO4恰好全部转化为BaCO3时，溶液中离子浓度大小为：c(COeq\o\al(2－,3))＞c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(OH－)＞c(Ba2＋)D．BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大D[根据图像，COeq\o\al(2－,3)浓度为0时，c(Ba2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))都是1×10－5，所以Ksp(BaSO4)＝1×10－10，碳酸钡饱和溶液中当c(COeq\o\al(2－,3))＝5×10－4时，c(Ba2＋)＝0.5×10－5，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9，相同温度时，Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，A正确；使0.05molBaSO4转化为BaCO3，发生的反应为BaSO4＋COeq\o\al(2－,3)BaCO3＋SOeq\o\al(2－,4)，根据图像，Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9，反应的平衡常数K1＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(KspBaSO4,KspBaCO3)＝0.04，若使0.05molBaSO4全部转化为BaCO3，则反应生成0.05molSOeq\o\al(2－,4)，eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝K＝0.04，则平衡时n(COeq\o\al(2－,3))＝1.25mol，则至少需要Na2CO3的物质的量为1.25mol＋0.05mol＝1.3mol，B正确；0.05molBaSO4恰好全部转化为BaCO3时，溶液中存在大量的SOeq\o\al(2－,4)，平衡时COeq\o\al(2－,3)的浓度大于SOeq\o\al(2－,4)，COeq\o\al(2－,3)水解促进OH－的形成，因此溶液中浓度最小的是Ba2＋，因此离子浓度大小关系为c(COeq\o\al(2－,3))＞c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(OH－)＞c(Ba2＋)，C正确；BaSO4在BaCl2溶液中由于Ba2＋的存在，使沉淀溶解平衡向生成沉淀方向移动，因此在BaCl2溶液中的溶解度变小，Ksp只随温度的改变而改变，无论在水中还是BaCl2溶液中，Ksp值是不变的，D错误。]第Ⅱ卷二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第26～28题为必考题，每个试题考生都必须作答。第35～36题为选考题，考生根据要求作答。)(一)必考题(3题，共43分)26．(14分)(2018·洛阳二模)为测定某氟化稀土样品中氟元素的质量分数，某化学兴趣小组进行了如下实验。利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢(低沸点酸)蒸出，再滴定测量。实验装置如图所示。(1)a的作用是__________，仪器d的名称是__________。(2)检查装置气密性：____________________(填操作)，关闭k，微热c，导管e末端有气泡冒出；停止加热，导管e内有一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。(3)c中加入一定体积高氯酸和mg氟化稀土样品，f中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加热b、c，使b中产生的水蒸气进入c。①下列物质可代替高氯酸的是__________(填序号)。A．硝酸 B．盐酸C．硫酸 D．磷酸②实验中除有HF气体外，可能还有少量SiF4(易水解)气体生成。若有SiF4生成，实验结果将__________(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。③若观察到f中溶液红色褪去，需要向f中及时补加NaOH溶液，否则会使实验结果偏低，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)向馏出液中加入V1mLc1mol·L－1La(NO3)3溶液，得到LaF3沉淀，再用c2mol·L－1EDTA标准溶液滴定剩余La3＋(La3＋与EDTA按1∶1配合)，消耗EDTA标准溶液V2mL，则氟化稀土样品中氟的质量分数为________。(5)用样品进行实验前，需要用0.084g氟化钠代替样品进行实验，改变条件(高氯酸用量、反应温度、蒸馏时间)，测量并计算出氟元素质量，重复多次。该操作的目的是____________________。[解析](1)a的作用是平衡压强，防止圆底烧瓶中压强过大，引起爆炸。仪器d的名称是直形冷凝管。(2)检查装置气密性时在b和f中加水，使水浸没a和e的末端，从而形成密闭体系。(3)①此实验是利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为HF(低沸点酸)蒸出。硝酸和盐酸易挥发，A、B项错误；硫酸和磷酸沸点高，难挥发，C、D项正确。②实验中除有HF气体外，可能还有少量SiF4(易水解)气体生成，若有SiF4生成，不影响实验结果。③若观察到f中溶液红色褪去，需要向f中及时补加NaOH溶液，否则会使实验结果偏低，原因是充分吸收HF气体，防止其挥发损失。(4)根据题意得关系式：La3＋～3F－，则n(F－)＝3n(La3＋)＝3(c1V1－c2V2)×10－3mol，氟化稀土样品中氟元素的质量分数为[3(c1V1－c2V2)×10－3mol×19g·mol－1]/mg×100%，即eq\f(0.057c1V1－c2V2,m)。[答案](1)平衡压强直形冷凝管(2)在b和f中加水至浸没导管a和e末端(3)①CD②不受影响③充分吸收HF气体，防止其挥发损失(4)eq\f(0.057c1V1－c2V2,m)(5)寻找最佳实验条件27．(14分)利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下：已知：①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：阳离子Fe3＋Mg2＋Al3＋Cr3＋沉淀完全时的pH3.711.15.4(>8溶解)9(>9溶解)(1)实验室用18.4mol·L－1的浓硫酸配制480mL2mol·L－1的硫酸，需量取浓硫酸________mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需___________________________________________________________________________________________________________。(2)H2O2的作用是____________________________________。(用离子方程式表示)(3)加入NaOH溶液使溶液呈碱性，既可以除去某些杂质离子，同时又可以将Cr2Oeq\o\al(2－,7)转化为________(填微粒的化学式)。(4)钠离子交换树脂的反应原理为：Mn＋＋nNaR=MRn＋nNa＋，则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有________。(5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式：___________________________________________________________________________________________________________。[解析](3)根据各金属阳离子形成沉淀的pH，加入NaOH溶液调pH＝8，将Fe3＋、Al3＋完全转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去；同时将Cr2Oeq\o\al(2－,7)转化为CrOeq\o\al(2－,4)，反应可表示为Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋2OH－=2CrOeq\o\al(2－,4)＋H2O。(4)加入NaOH溶液调pH＝8除去了浸取液中的Fe3＋和Al3＋，根据浸取液中含有的金属阳离子，利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子为Mg2＋、Ca2＋。(5)根据流程加入SO2将CrOeq\o\al(2－,4)还原为Cr(OH)(H2O)5SO4，SO2被氧化成SOeq\o\al(2－,4)，硫元素的化合价由＋4价升至＋6价，铬元素的化合价由＋6价降至＋3价，写出离子方程式为2CrOeq\o\al(2－,4)＋12H2O＋3SO2=2Cr(OH)(H2O)5SO4＋SOeq\o\al(2－,4)＋2OH－。[答案](1)54.3mL胶头滴管、500容量瓶(2)2Cr3＋＋H2O＋3H2O2=Cr2Oeq\o\al(3－,7)＋8H＋(3)CrOeq\o\al(2－,4)(4)Ca2＋和Mg2＋(5)2CrOeq\o\al(2－,4)＋12H2O＋3SO2=2Cr(OH)(H2O)5SO4＋SOeq\o\al(2－,4)＋2OH－28．(15分)目前处理烟气中的SO2有三种方法：液吸法、还原法、电化学法。Ⅰ.液吸法25℃，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5；H2SO3：Ka1＝1.5×10－2，Ka2＝1.0×10－7；Ksp(CaSO4)＝7.1×10－5第1步：用过量浓氨水吸收SO2，并在空气中氧化。第2步：加入石灰水，发生反应Ca2＋＋2OH－＋2NHeq\o\al(＋,4)＋SOeq\o\al(2－,4)CaSO4↓＋2NH3·H2O。(1)25℃，(NH4)2SO3溶液呈________(填“酸性”“碱性”“中性”)(2)通过计算第2步反应的K判断第2步反应________(填“能”或“不能”)进行完全。(一般认为K>105时反应就进行完全了。)Ⅱ.还原法已知：①2CO(g)＋SO2(g)S(l)＋2CO2(g)ΔH1＝－37.0kJ·mol－1②2H2(g)＋SO2(g)S(l)＋2H2O(g)ΔH2＝＋45.0kJ·mol－1③2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝－566.0kJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH4＝－484.0kJ·mol－1(1)写出液态硫(S)燃烧的热化学方程式__________________________________________________________________________________。(2)一定压强下，反应①SO2的平衡转化率[α(SO2)]与投料比的比值eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(nCO,nSO2)＝y))、温度(T)的关系如图所示。则CO的平衡转化率：N________M(填“＞”“＜”“＝”，下同)；逆反应速率：N________P。Ⅲ.电化学法(1)原电池法：写出SO2、O2和稀H2SO4所构成的原电池的负极反应式_____________________________________________________。(2)电解法：先用Na2SO4溶液吸收烟气中的SO2，再用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫，同时在阳极得到副产物氧气，装置如下图所示。①b为电源的________(填“正极”或“负极”)。②用Na2SO4溶液代替水吸收烟气中的SO2，目的是__________________________________________________________________________。③若电解一段时间后通过质子交换膜的离子数为1.204×1024个，则通过处理烟气理论上能得到硫________g。[解析]Ⅰ.(1)Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5大于H2SO3的Ka2＝1.0×10－7，所以NHeq\o\al(＋,4)的水解程度小于SOeq\o\al(2－,3)，所以25℃，(NH4)2SO3溶液的显碱性；(2)K＝eq\f(c2NH3·H2O,cCa2＋×cSO\o\al(2－,4)×c2OH－×c2NH\o\al(＋,4))＝eq\f(1,cCa2＋×cSO\o\al(2－,4))×eq\f(c2NH3·H2O,c2OH－×c2NH\o\al(＋,4))＝eq\f(1,7.1×10－5)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,1.8×10－5)))2>1×105所以第2步反应能完全进行。Ⅱ.(1)②2H2(g)＋SO2(g)S(l)＋2H2O(g)ΔH2＝＋45.0kJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH4＝－484.0kJ·mol－1根据盖斯定律，④－②得液态硫(S)燃烧的热化学方程式S(l)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－529.0kJ·mol－1；(2)相同温度下，eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(nCO,nSO2)))越大，α(SO2)越大，根据图示可知y1>y2，M、N点α(SO2)相等，M点CO的投放大于N，所以CO的平衡转化率：N>M；温度越高反应速率越快，P点的温度大于N，所以逆反应速率：N<P。Ⅲ.(1)SO2、O2和稀H2SO4所构成的原电池，SO2在负极失电子生成SOeq\o\al(2－,4)，负极反应式是SO2－2e－＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋；(2)①用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫，硫元素化合价降低发生还原反应，该反应在电解池的阴极发生，同时溶液中氢氧根离子在阳极失电子生成氧气，由于铜是活泼电极，所以铜电极做阴极，铂棒做阳极，电源正极连接阳极，电源负极连接阴极，故b是电源正极；②Na2SO4溶液代替水吸收烟气中的SO2，电解过程中可以增强溶液导电能力，加快电解速率；③阴极是二氧化硫在酸性溶液中得到电子生成单质硫，电极反应为SO2＋4H＋＋4e－=S＋2H2O；通过质子交换膜的离子数为1.204×1024个物质的量＝eq\f(1.204×1024,6.02×1023)＝2mol，依据电极反应中定量关系计算每4mol氢离子交换生成硫单质1mol，则2mol氢离子交换生成硫单质0.5mol，质量＝0.5mol×32g·mol－1＝16g。[答案]Ⅰ.(1)碱性(2)能Ⅱ.(1)S(l)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－529.0kJ·mol－1(2)><Ⅲ.(1)SO2－2e－＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(2)①正极②增强溶液导电能力，加快电解速率③16(二)选考题(请考生从所给出的2道题中任选一道作答)35.[化学—选修3：物质结构与性质](15分)二氟草酸硼酸锂[LiBF2(C2O4)]是新型锂离子电池电解质，乙酸锰(CH3COO)3Mn]可用于制造离子电池的负极材料。合成方程式如下：2H2C2O4＋SiCl4＋2LiBF4=2LiBF2(C2O4)＋SiF44Mn(NO3)2·6H2O＋26(CH3CO)2O=4(CH3COO)3Mn＋8HNO2＋3O2↑＋40CH3COOH(1)基态锰原子的核外电子排布式为________。(2)草酸(HOOCCOOH)分子中碳原子轨道的杂化类型是______________，1mol草酸分子中含有σ键的数目为________。(3)与SiF4互为等电子体的两种阴离子的化学式为__________________。(4)CH3COOH易溶于水，除了它是极性分子外，还因为___________________________________________________________________________________________________________。(5)向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子的原因是___________________________________________________________________________________________________________。(6)硼氢化钠的晶胞结构如图所示，该晶胞中Na＋的配位数为________，若硼氢化钠晶体的密度为dg·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数的值，则a＝________(用含d、NA的代数式表示)；若硼氢化钠晶胞上、下底心处的Na＋被Li＋取代，则得到晶体的化学式为________。[解析](2)由草酸的结构式可知，一个中心碳原子有3个σ键和一个π键，没有孤对电子，属于sp2杂化，每个草酸(HOOCCOOH)分子中共含有7个σ键，1mol草酸分子中含有σ键的数目为7NA。(5)NF3不易与Cu2＋形成配离子的原因是F的电负性大于N，N—F成键电子对偏向F，导致NF3中的氮原子核对孤对电子吸引力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2＋形成配离子。(6)以上底面处的Na＋为研究对象，与之距离最近的BHeq\o\al(－,4)共有8个。该晶胞中Na＋个数为4BHeq\o\al(－,4)个数是4，晶体的化学式为NaBH4，该晶胞的质量为38×4/NAg，该晶胞的体积为2a3nm3＝2a3×10－21cm3，则2a3×10－21cm3×dg·cm－3＝38×4/NAg，a＝eq\r(3,\f(76×1021,d·NA))；若NaBH4晶胞底心处的Na＋被Li＋取