1、四川省南充高级中学2020届高三化学上学期第四次月考试题(含解析)一、选择题1.化学与生活、生产、科技密切相关。下列说法不正确的是( )A. 聚氯乙烯可用作包装材料B. 含氟牙膏可预防龋齿原理是发生了沉淀的转化反应C. 榨苹果汁时加入维生素C,可有效防止苹果汁变色,这说明维生素C具有氧化性D. 炒菜时,加一点酒和醋能使菜味香可口,因为有酯类物质生成【答案】C【解析】【详解】A. 聚氯乙烯当制成薄膜制品时,可用作包装材料,故A正确;B. 牙釉质对牙齿起着保护作用,其主要成分为羟基磷灰石(Ca5(PO4)3OH),使用含氟牙膏会生成氟磷灰石(Ca5(PO4)3F),Ca5(PO4)3F的溶解度比C
2、a5(PO4)3OH更小,所以是利用了沉淀转化的原理,故B正确。C. 榨苹果汁时加入维生素C,可有效防止苹果汁变色,这说明维生素C具有还原性,故C错误;D. 炒菜时,加一点酒和醋能使菜味香可口,因为有酯类物质生成,故D正确;故选C。2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )A. 0.1 L 0.5 molL1 CH3COOH溶液中含有的H数为0.05NAB. 1 mol Na2O2与足量CO2和H2O充分反应,转移的电子数无法计算C. m g CO与N2的混合气体中所含分子数目为NAD. 18 g 2H216O中含有的质子数与中子数均为10NA【答案】C【解析】【详解】A.CH3
3、COOH是弱酸, 0.1 L 0.5 molL1 CH3COOH溶液中含有的H数少于0.05NA,故A错误;B.过氧化钠与二氧化碳或水的反应为歧化反应,1 mol Na2O2与足量CO2或水充分反应转移的电子数目为NA,故B错误;C.CO与N2相对分子质量均为28,m g CO与N2的混合气体中所含分子数目为NA,故C正确;D. 18 g 2H216O中含有的质子数为10NA=9NA,中子数均为(2-1)2+(16-8)NA=10NA,故D错误;故选C。3.下列叙述不正确的是( )A. 用金属钠可以区分乙酸、乙醇和苯B. 不能用酸性KMnO4溶液除去甲烷中的乙烯C. 可以发生氧化反应、还原反应
4、、酯化反应、加成反应D. 将等物质的量的甲烷和氯气混合后光照充分,生成物最多的是CCl4【答案】D【解析】【详解】A. 乙酸、乙醇都可与钠反应,但反应速率不同,乙酸反应较剧烈,苯与钠不反应,可鉴别,故A正确;B. 不能用酸性KMnO4溶液除去甲烷中乙烯,乙烯与酸性KMnO4溶液反应后生成二氧化碳,故B正确;C. 含有醛基、羟基或羧基、苯环分别可以发生氧化反应、酯化反应、加成反应,加氢也是还原反应,故C正确;D. 设甲烷和氯气的物质的量都是1mol,1mol甲烷和1mol氯气在光照条件下发生反应,生成有机物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,根据碳原子守恒知,生成的各种氯代烃的物质
5、的量都小于1mol,但生成的氯化氢的物质的量1mol,所以生成物的物质的量最多的产物是HCl,故D错误;故选D。【点睛】本题综合考查有机物的结构和性质,难点C,有机还原反应是指有机物分子中加入H原子或脱去O原子的反应,易错点D,甲烷与氯气的取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,反应过程中,每取代甲烷中的1个H原子,都会同时生成1分子HCl气体,所以生成物中物质的量最大的是氯化氢。4.下列实验“操作和现象”与“结论”对应且正确的是( )选项操作和现象结论A用pH计测定同浓度NaF溶液和CH3COONa溶液:pH(NaF)pH(CH3COONa)酸性:HFCH3COOHB将石
6、灰石和盐酸反应产生的气体直接通入硅酸钠溶液中,生成白色沉淀碳酸的酸性比硅酸强C用洁净的铂丝蘸取溶液至酒精灯火焰上灼烧,有黄色火焰溶液中有Na+,无K+D在相同条件下,向两份4 mL 0.2 molL1酸性KMnO4溶液中分别滴加2 mL 0.01 molL1和0.02 molL1草酸溶液,滴加0.02 molL1草酸溶液的先褪色反应物浓度越大,反应速率越大A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】【详解】A、弱酸强碱盐,对应酸越弱,盐溶液碱性越强,用pH计测定同浓度NaF溶液和CH3COONa溶液:pH(NaF)pH(CH3COONa),酸性HFCH3COOH,故A正确;B、将石灰石和
7、盐酸反应产生的气体直接通入硅酸钠溶液中,生成白色沉淀,有两种可能,一是二氧化碳和硅酸钠反应,也可能是挥发出的盐酸与硅酸钠反应,故 B错误;C、用洁净的铂丝蘸取溶液至酒精灯火焰上灼烧,有黄色火焰,一定有钠元素,不能确定有无钾元素,要透过蓝色钴玻璃观察,如无紫色火焰,才能确定无钾元素,故C错误;D、两种溶液中高锰酸钾溶液都过量,所以溶液不褪色,故D错误;故选A。【点睛】本题考查化学实验方案评价,涉及盐类水解、元素化合物性质等知识点,明确化学反应原理、元素化合物性质是解本题关键,D为解答易错点,两种溶液中高锰酸钾溶液都过量,溶液不褪色。5.产于我国福建的中华瑰宝一寿山石M4N4Y10(YX)8是我国
8、四大印章石之首,被称为国石。寿山石由X、Y、M、N四种原子序数依次增大的短周期元素组成,M元素是地壳中含量最高的金属元素,N元素的单质常用来制造太阳能电池,X3Y+和YX含有相同的电子数。下列说法不正确的是( )A. 离子半径MYB. N的最高价氧化物是酸性氧化物C. 含M的一种盐常用于杀菌消毒D. X和Y形成的化合物可能含有非极性共价键【答案】C【解析】【分析】X、Y、M、N四种原子序数依次增大的短周期元素,M元素是地壳中含量最高的金属元素,则M是Al元素;N元素的单质常用来制造太阳能电池,则N是Si元素;X3Y和YX含有相同的电子数,则X是H元素、Y是O元素。【详解】根据分析可知:X为H,
9、Y为O,M为Al,N为Si元素。A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径Mc(H+)=c(OH)C. HX的电离平衡常数约为1107 mol/LD. a、b两点对应溶液中存在的微粒种类数目相同【答案】C【解析】由图中看出0.1 mol/L的HY溶液中,由水电离出的c(H+)=11013 mol/L,可知HY为强酸,HX为弱酸,其电离方程式为HXH+X,A错误;b点时水的电离程度最大,说明NH3H2O和HY恰好反应,溶质为NH4Y,由于的水解溶液显酸性,故c(Y)c()c(H+)c(OH),B错误;HX溶液中由HX电离出的c(H+)=1104 mol/L,则其电离平衡常数K
10、=1107 mol/L,C正确;a点溶质为NH4X,但由于和X均水解,溶液中存在、NH3H2O、X、HX、H+、OH和H2O共7种微粒;b点溶质为NH4Y,只有水解,溶液中存在、NH3H2O、Y、H+、OH和H2O共6种微粒,D错误二、填空题8.己二酸是合成尼龙66的主要原料之一。实验室合成己二酸的原理、有关数据如下:38HNO338NO7H2O物质相对分子质量密度(20)熔点沸点溶解性环己醇1000.962 g/cm325.9160.820时,在水中溶解度为3.6g,可混溶于乙醇、苯己二酸1461.360 g/cm31523375在水中的溶解度:15时1.44g,25时2.3g。易溶于乙醇,
11、不溶于苯步骤:在如图装置的三颈烧瓶中加入16 mL 50%的硝酸(过量,密度为1.310 g/cm3),再加入12粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4 mL环己醇。步骤:水浴加热三颈烧瓶至50左右,移去水浴,缓慢滴加56滴环己醇,摇动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在6065之间。步骤:当环己醇全部加入后,将混合物用8090水浴加热约10 min(注意控制温度),直至无红棕色气体生成为止。步骤:趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后抽滤、洗涤、干燥、称重。请回答下列问题:(1)装置b的名称为_,使用时要从_(填“上口”或“下口”)通入冷水;滴液漏斗
12、的细支管a的作用是_。(2)实验中,先将温度由室温升至50左右,再慢慢控制在6065之间,最后控制在8090,目的是_。(3)本实验所用的50%的硝酸物质的量浓度为_;实验中,氮氧化物废气(主要成分为NO和NO2)可以用NaOH溶液来吸收,其主要反应为NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O。其中NaOH溶液可以用Na2CO3溶液来替代,请模仿上述反应,写出Na2CO3溶液吸收的方程式:_。(4)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用冰水或_洗涤晶体。(5)通过称量得到产物7.00 g,则本实验产率为_(精确到0.1)。【答案】 (1). 球形冷凝管 (2). 下口 (3). 平
13、衡滴液漏斗与三口烧瓶内的气压,使环己醇能够顺利流下 (4). 减少硝酸的分解 (5). 10.4molL1 (6). 2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+2Na2CO3=2NaNO2+CO2 (7). 苯 (8). 92.3%【解析】【分析】(1)仪器b为球形冷凝管;采取逆流原理通入冷凝水,使冷凝管中充满冷凝水,使挥发的有机物进行冷凝回流,提高原料利用率;平衡滴液漏斗与圆底烧瓶内压强,便于液体顺利流下;(2)根据c= ,计算该硝酸的物质的量浓度;将氢氧化钠替换为碳酸钠、水替换为二氧化碳即可;(3)根据c=计算50%的硝酸(密度为1.31gcm3)的物质的量浓度
14、;Na2CO3溶液吸收的两个方程式:2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+2Na2CO3=2NaNO2+CO2;(4)己二酸不溶于苯,而环己醇易溶于苯,要减小因洗涤导致的损失,可以用苯洗涤。(5)5.4 mL环己醇,密度为0.962 g/cm3,n(环己醇)= =0.0519mol,理论上产生己二酸的质量为:0.0519mol146gmol1=7.58g,通过称量得到产物7.00 g,据此计算本实验产率。【详解】(1)该仪器有球形结构,仪器b为球形冷凝管;采取逆流原理通入冷凝水,使冷凝管中充满冷凝水,使挥发的有机物进行冷凝回流,提高原料利用率,即从冷凝管的下口通
15、入,从上口流出;滴液漏斗的细支管a的作用是:平衡滴液漏斗与三口烧瓶内的气压,使环己醇能够顺利流下;(2)实验中,先将温度由室温升至50左右,再慢慢控制在6065之间,最后控制在8090,有利于反应的进行,并提高反应速率,但温度过高,硝酸要分解,影响产率,即目的是:减少硝酸的分解;(3)根据c=,可知50%的硝酸(密度为1.31gcm3)的物质的量浓度为 molL1=10.4molL1;Na2CO3溶液吸收的两个方程式:2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+2Na2CO3=2NaNO2+CO2;(4)产品己二酸中含有环己醇、硝酸等杂质,己二酸在水中的溶解度:15时
16、1.44g,25时2.3g,温度高溶解度大,可用冰水洗涤,除去环己醇、硝酸,己二酸不溶于苯,最后用苯洗涤晶体,除去表面的杂质,避免产品损失;(5)5.4 mL环己醇,密度为0.962 g/cm3,n(环己醇)= =0.0519mol,理论上产生己二酸的质量为:0.0519mol146gmol1=7.58g,,通过称量得到产物7.00 g,则本实验产率为100%=92.3%。9.I.甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法,制备过程涉及的主要反应如下:反应I:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) H1反应II:CH3OH(g)+1/2O2(g) HCHO
17、(g)+H2O(g) H2= 156.6kJ/mol 反应III:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H3= 483.6kJ/mol(1)计算反应I反应热H1=_。(2)750K下,在恒容密闭容器中,发生反应CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g),若起始压强为P0,达到平衡转化率为,则平衡时的总压强P平=_(用含P0和的式子表示);当P0=101kPa,测得=50.0%,计算反应平衡常数Kp=_kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数,忽略其它反应)。II. CO2既是温室气体,也是重要的化工原料,以CO2为原料可合成多种有机物。(3)二氧化碳与氢气在催化剂作用下
18、可制取低碳烯烃。在一恒容密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图所示。其他条件不变,起始时若按1molCO2、2molH2进行投料,则CO2的转化率将_(填“增大”“ 减小”或“不变”)。H_ (填“”“” “”或“不能确定”)H2O。(4)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I、,)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图1。在15小时内,CH4的平均生成速率I、和从大到小的顺序为_(填序号)。
19、(5)以 TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图2。乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是_。【答案】 (1). +85.2kJmol1 (2). p0(1+a) (3). 50.5kPa (4). 减小 (5). (6). (7). v()v()v() (8). 300400【解析】【分析】(1)根据盖斯定律进行计算H2;(2)根据三段式进行分析计算;压强之比等于物质的量之比,根据平衡常数Kp= 进行计算;(3)其它条件不变,起始时若按1molCO2、2 molH2进行投料,与原平衡相比,相当于减小氢气
20、的浓度,据此分析CO2的转化率变化情况;H只与温度有关,由图升高温度,氢气的量增加,平衡逆向移动,正反应放热;若测试中体系内无氧气产生,结合图示温度高于TA时,n(H2)大幅提高,说明C2H4受热分解生成氢气,进而推断C2H4和H2O热稳定性大小;(4)由图2可知,在015h内,甲烷的物质的量变化量为n()n()n(),从而计算015h内,CH4的平均生成速率,进而比较大小;在不同催化剂(I、,)作用下,CH4产量随光照时间的变化,由图1可得:在15小时内,甲烷的物质的量变化量为n()n()n(),据此判断CH4的平均生成速率;(5)在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图2。温
21、度超过250时,催化剂的催化效率降低,在300时失去活性,所以温度高于300时,乙酸的生成速率升高是由温度升高导致的,据此进行分析。【详解】(1)反应I:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) H1反应II:CH3OH(g)+1/2O2(g) HCHO(g)+H2O(g) H2= 156.6kJ/mol 反应III:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H3= 483.6kJ/mol根据盖斯定律,反应I=反应-反应III,计算反应I的反应热H1=156.6kJ/mol-(483.6kJ/mol)=+85.2kJmol1;(2)若起始压强P0,达到平衡转化率为, CH3OH(g)HCH
22、O(g)+H2(g)起始(mol) 1 0 0变化(mol) a a a平衡(mol) 1-a a a压强之比等于物质的量之比,则p0:P平=1:(1+a),P平=p0(1+a);当P0=101kPa,测得=50.0%,该反应平衡常数Kp= =50.5kPa; (3)其他条件不变,起始时若按1molCO2、2 molH2进行投料,与原平衡相比,相当于减小氢气的浓度,则CO2的转化率将减小;H只与温度有关,由图升高温度,氢气的量增加,平衡逆向移动,正反应放热,H0;若测试中体系内无氧气产生,结合图示温度高于TA时,n(H2)大幅提高,说明C2H4受热分解生成氢气,推断热稳定性:C2H4”“”或“
23、=”)(3)CuCl2与氨水反应可形成配合物Cu(NH3)4Cl2,1mol该配合物中含有键的数目为_。(4)四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示。已知:ab0.524 nm,c1.032 nm,NA为阿伏加德罗常数的值,CuFeS2晶体的密度是_gcm3(列出计算式)。【答案】 (1). 3d10 (2). 结构上Cu2为3d9,而Cu为3d10全充满更稳定 (3). H2O (4). SO3 (5). sp3 (6). (7). 16mol,或者166.021023个 (8). 【解析】【分析】(1)Cu原子失去最外层1个电子生成Cu+,根据构造原理书写基态Cu+离子的核外电子排布式;原子
24、轨道处于全空、半满或全满时最稳定,结构上Cu2为3d9,而Cu为3d10全充满更稳定,在高温下CuO能分解生成Cu2O;(2)H2O中O原子采取sp3杂化,VSEPR模型与硫酸相同的是H2O,与NO3互为等电子体的一种分子是SO3 ;SO32中心原子的价层电子对数为:3+=4,SO32的杂化类型是sp3;SO32有孤电子对,对成键电子对斥力大,键角变小,据此分析SO32和SO42键角的大小;(3)1mol配合物Cu(NH3)4Cl2中,1mol氨气中含有3mol键,总共含有键的物质的量为:3mol4=12mol,1mol该配合物中含有4mol配位键,据此进行计算; (4)根据均摊法进行计算晶胞
25、内共含”CuFeS2“个数;根据m=V进行计算。【详解】(1)Cu离子的价层电子排布式为3d10,由泡利原理、洪特规则,价电子排布图为;Cu原子失去1个电子生成Cu,Cu核外有28个电子,失去的电子数是其最外层电子数,根据构造原理知Cu的价电子排布式3d10 ,原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定,结构上Cu2为3d9,而Cu为3d10全充满更稳定,在高温下CuO能分解生成Cu2O。(2)H2O,O原子形成2个O-H键,含有2对孤电子对,杂化轨道数目为4,O原子采取sp3杂化,VSEPR模型与硫酸相同的是H2O,与NO3互为等电子体的一种分子是SO3 。SO32中心原子的价层电子对数为:3+=
26、4,SO32的杂化类型是sp3;SO32有孤电子对,对成键电子对斥力大,键角变小,键角的大小:SO32SO42;(3)1mol配合物Cu(NH3)4Cl2中,1mol氨气中含有3mol键,总共含有键的物质的量为:3mol4=12mol,1mol该配合物中含有4mol配位键,所以含有的键的物质的量为:12mol+4mol=16mol,或者166.021023个。(4)晶胞中Fe原子=8 +4+1=4,Cu原子数目=6+4=4,硫原子数目=8,晶胞内共含4个”CuFeS2“,则晶胞质量=4g,a=b=0.524nm,c=1.032nm,则晶体的密度=4g(0.52410-7 cm 0.52410-
27、7 cm1.03210-7 cm)= gcm3。【点睛】本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布图、杂化方式、分子结构与性质、价层电子对互斥理论、晶胞结构与计算等,这些都是常考知识点,难点(4)掌握均摊法进行晶胞有关计算。12.有机物A含碳72.0%、含氢为6.67%,其余为氧用质谱法分析得知A的相对分子质量为150,A在光照条件下生成一溴代物B,B分子的核磁共振氢谱中有4组峰,峰面积比为2:2:2:3,B可发生如下转化关系(无机产物略):已知:K与氧化铁溶液发生显色反应,且环上的一元取代物只有两种结构当羟基与双键碳原子相连时,会发生如下转化:RCH=CHOHRCH2CHO请回答下列问题
28、:(1)B中官能团的名称是_,反应属于_反应类型。(2)A的结构简式:_。(3)F与银氨溶液反应的离子方程式为:_。(4)写出下列反应的化学方程式反应:_。反应:_。(5)N是比K多1个碳原子的同系物,同时符合下列要求的N的同分异构体有_种。I.苯环上有两个取代基;II.能发生水解反应;III.与氯化铁溶液发生显色反应其中核磁共振氢谱为5组峰的为_(写结构简式)。【答案】 (1). 溴原子、 酯基 (2). 缩聚反应 (3). (4). CH3CHO+2Ag(NH3)2+2OH- CH3COO-+NH4+ +2Ag+3NH3+H2O (5). (6). (7). 9 (8). 【解析】(1)G
29、能发生水解反应说明G中含有酯基,G发生加聚反应生成乙酸乙烯酯,则G的结构简式为:,G羧基生成C和F,F能发生氧化反应生成E,E能生成C,则F是乙醛,C是乙酸钠,E是乙酸;有机物A含碳、含氢为,其余为氧.用质谱法分析得知A的相对分子质量为150,则A分子内含有氢原子数为:,碳原子数为:,氧原子数为:,则A的分子式为,不饱和度为,考虑含有苯环,A在光照条件下生成的一氯代物B,B在氢氧化钠水溶液、加热条件下生成C与D,D含有连续氧化生成J,D含有醇羟基,A含有酯基,故A中含有1个苯环、1个酯基,A在光照条件下生成的一氯代物B,A含有烃基,结合K的一卤代产物只有两种同分异构体,故A为,B为,D为,I为
30、,J为,K为,M为;通过分析知:(1)B为,含有的官能团为溴原子、酯基,反应为发生缩聚反应生成高分子化合物,因此,本题正确答案是:溴原子、酯基;缩聚反应。(2)有分析可以知道A的结构简式为,因此,本题正确答案是:;(3)F是乙醛,发生银镜反应的离子方程式为,因此,本题正确答案是:;(4)反应的方程式为:,反应的方程式为:因此,本题正确答案是:,;(5)K为,且N比K多一个碳原子,其同分异构体有如下特点:.苯环有两个取代基,则取代基的位置可能是邻、间及对位;.能发生水解反应说明有酯基;.与氯化铁溶液发生显色反应说明含有酚羟基,则另一个取代基为、及,则符合条件的N的同分异构体有种,其中核磁共振氢谱
31、为5组峰的为,因此,本题正确答案是:9;点睛:有机物A含碳、含氢为,其余为氧.用质谱法分析得知A的相对分子质量为150,则A分子内含有氢原子数为:,碳原子数为:,氧原子数为:,则A的分子式为;G能发生水解反应说明G中含有酯基,G发生加聚反应生成乙酸乙烯酯,则G的结构简式为:,G羧基生成C和F,F能发生氧化反应生成E,E能生成C,则F是乙醛,C是乙酸钠,E是乙酸;有机物A的分子式为,不饱和度为,考虑含有苯环,A在光照条件下生成的一氯代物B,B在氢氧化钠水溶液、加热条件下生成C与D,D含有连续氧化生成J,D含有醇羟基,A含有酯基,故A中含有1个苯环、1个酯基,A在光照条件下生成的一氯代物B,A含有烃基,结合K的一卤代产物只有两种同分异构体,故A为,B为,D为,I为,J为,K为,M为,据此解答