1、山东省山东师范大学附属中学2019届高三第五次模拟考试化学试题1.下列对有关文献的理解错误的是A. 天工开物记载制造青瓦“窑泥周寒其孔,浇水转釉”,红瓦转化为青瓦的原因是Fe2O3转化为其他铁的氧化物B. 物理小识记载“青矾(绿矾)厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不没,“气”凝即得 “矾油”。青矾厂气是CO 和CO2C. 开宝本草中记载了中药材铁华粉的制作方法:“取钢煅作时如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣。”中药材铁华粉是醋酸亚铁D. 本草经集注对“消石”的注解如下:“如握雪不冰。强烧之,紫青烟起,仍成灰”这里的“消石”指的是硝酸钾【答案】B【解析】
2、“瓦”属于传统无机非金属材料,主要成分为硅酸盐,红瓦中含有氧化铁,浇水后,氧化铁转化为其它铁的氧化物,红瓦转化为青瓦,A正确;这里所说的“青矾厂气”,指煅烧硫酸亚铁(FeSO47H2O)后产生的三氧化硫和二氧化硫,这类气体遇水或湿空气,会生成硫酸、亚硫酸或具有腐蚀性的酸雾,B错误;醋中含有醋酸,与铁反应生成醋酸亚铁和氢气,因此铁华粉是指醋酸亚铁,C正确;硝酸钾是白色固体,硝酸钾强烧时火焰呈紫色, D正确;正确选项B。点睛:不是所有金属在灼烧时都有焰色反应,比如金属铁、铂等;焰色反应是体现元素的性质,属于物理变化,观察钾元素焰色反应要用到蓝色钴玻璃片,滤去黄色火焰的干扰。2.下表中相关物质的信息
3、都正确的一项是选项化学式电子式或含有的化学键类型物质的性质与性质相对应的用途ANaClO离子键、共价键强氧化性消毒液BH2O2不稳定,易分解医用消毒剂CNH3共价键水溶液呈弱碱性工业制硝酸DNaHCO3离子键受热易分解泡沫灭火器A. A B. B C. C D. D【答案】A【解析】【详解】ANaClO中钠离子和次氯酸根离子之间存在离子键、O-Cl原子之间存在共价键,次氯酸钠具有强氧化性而使蛋白质变性,所以可以作消毒剂,A正确;B双氧水是共价化合物,只存在共价键,电子式为,B错误;C氨气中只含共价键,氨气溶于水生成一水合氨,一水合氨电离生成氢氧根离子而使其水溶液呈弱碱性,它在工业上用于制取硝酸
4、,是利用其还原性,与水溶液的碱性无关,C错误;D碳酸氢钠是强碱弱酸酸式盐,与铝离子发生双水解反应而生成二氧化碳,用于泡沫灭火器灭火,与其稳定性强弱无关,D错误;故合理选项是A。3.化合物(甲)、(乙)、 (丙)的分子式均为C8H8,下列说法不正确的是A. 甲、乙、丙在空气口燃烧时均产生明亮并带有浓烟的火焰B. 甲、乙、丙中只有甲的所有原子可能处于同一平面C. 等量的甲和乙分别与足量的溴水反应,消耗Br2的量:甲乙D. 甲、乙、丙的二氯代物数目最少的是丙【答案】C【解析】分析:本题考查烃的分子结构和性质,涉及燃烧、原子共面问题、反应物耗量多少的分析和同分异构体的判断。详解:A. 甲、乙、丙分子式
5、均为C8H8,含碳量高,燃烧时均产生明亮并带有浓烟的火焰,故A正确;B.甲烷是正四面体结构,乙、丙中含有类似于甲烷饱和碳原子,所有原子不可能处于同一平面,甲中含有苯环和碳碳双键,由于连接的碳碳单键可以旋转,两个平面可以重合,所以只有甲的所有原子可能处于同一平面,B正确;C.苯环不和溴水反应,甲和乙与溴水反应是碳碳双键上的加成反应,由于乙中含有3个碳碳双键,所以消耗Br2的量:甲Cl2Cl3-HClOClO-,由于溶液为同一溶液,溶液的体积相同,所以溶液中微粒的浓度大小关系为:c(Cl2)c(Cl3-)c(HClO)c(ClO-),C正确;D.已知常温下反应Cl2(aq)+Cl-(aq) Cl3
6、-(aq)的K0.191,当pH增大时,c(OH-)增大,Cl2与OH-发生反应,使c(Cl2)减小,平衡逆向移动,但是K只与温度有关,温度不变,化学平衡常数K也就不变,D错误;故合理选项是D【点睛】本题以氯水为载体考查了化学平衡常数的计算、离子浓度大小比较、物质的稳定性等知识点,正确分析图象中各个物理量的关系是解本题关键,题目难度中等。15.某化学兴趣小组以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料进行如下实验探究为测定黄铜矿中硫元素的质量分数,将m1g该黄铜矿样品放入如图所示装置中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铜矿样品(1)锥形瓶A内所盛试剂是_;装置B的作用是_;锥形瓶D内发
7、生反应的离子方程式为_。(2)反应结束后将锥形瓶D中的溶液进行如下处理:如图则向锥形瓶D中加入过量H2O2溶液反应的离子方程式为_;操作是洗涤、烘干、称重,其中洗涤的具体方法_;该黄铜矿中硫元素的质量分数为_(用含m1、m2的代数式表示)(3)反应后固体经熔炼、煅烧后得到泡铜(Cu、Cu2O)和熔渣(Fe2O3、FeO),要验证熔渣中存在FeO,应选用的最佳试剂是_AKSCN溶液、氯水B稀盐酸、KMnO4溶液C稀硫酸、KMnO4溶液DNaOH溶液(4)已知:Cu+在强酸性环境中会发生反应生成Cu和Cu2+设计实验方案验证泡铜中是否含有Cu2O_。【答案】(1)氢氧化钠,干燥气体,SO2+2OH
8、-=SO32-+H2O;(2)H2O2+SO32-=SO42-+H2O,固体放入过滤器中,用玻璃棒引流向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待滤液自然流下后,重复上述操作2-3次,100%;(3)C;(4)取少量泡铜于试管中加入适量稀硫酸,若溶液呈蓝色说明泡铜中含有Cu2O,否则不含有【解析】试题分析:(1)为防止二氧化碳的干扰,应将空气中的二氧化碳用碱液除掉,锥形瓶A内所盛试剂是氢氧化钠溶液,通过碱石灰干燥吸收水蒸气,生成的二氧化硫能和过量氢氧化钠反应生成亚硫酸钠盐和水,反应的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O,故答案为:氢氧化钠,干燥气体,SO2+2OH-=SO32-+H2O;(
9、2)亚硫酸根离子具有还原性能被过氧化氢氧化生成硫酸根离子,反应的离子方程式为:H2O2+SO32-=SO42-+H2O,洗涤固体在过滤器中进行,加水至浸没固体使水自然流下,重复几次洗涤干净,具体操作为:固体放入过滤器中,用玻璃棒引流向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待滤液自然流下后,重复上述操作2-3次,m2g固体为硫酸钡的质量,结合硫元素守恒计算得到硫元素的质量分数=100%=100%,故答案为:H2O2+SO32-=SO42-+H2O,固体放入过滤器中,用玻璃棒引流向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待滤液自然流下后,重复上述操作2-3次,100%;(3)反应后固体经熔炼、煅烧后得到泡铜(Cu、
10、Cu2O)和熔渣(Fe2O3、FeO),要验证熔渣中存在FeO,应选用的最佳试剂是加入硫酸溶解后加入高锰酸钾溶液观察高锰酸钾溶液是否褪色设计检验方案;(4)泡铜成分为Cu、Cu2O,Cu+在强酸性环境中会发生反应生成Cu和Cu2+据此设计实验验证是否含有氧化亚铜,取少量泡铜于试管中加入适量稀硫酸,若溶液呈蓝色说明泡铜中含有Cu2O,否则不含有,故答案为:取少量泡铜于试管中加入适量稀硫酸,若溶液呈蓝色说明泡铜中含有Cu2O,否则不含有。【考点定位】考查探究物质的组成或测量物质的含量【名师点晴】本题考查混合物的分离和提纯,主要是物质性质、实验基本操作和实验探究设计等知识点,关键是提取题中的信息。将
11、m1g该黄铜矿样品放入如图所示装置中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铜矿样品,为防止二氧化碳的干扰,应将空气中的二氧化碳用碱液除掉,通过碱石灰干燥吸收水蒸气,进入装置C加热反应,反应后固体经熔炼、煅烧后得到泡铜(Cu、Cu2O)和熔渣(Fe2O3、FeO),生成的二氧化硫气体进入装置D被过滤氢氧化钠溶液吸收得到亚硫酸钠溶液。16.钨是熔点最高的金属,是重要的战略物资自然界中钨矿石的主要成分是铁和锰的钨酸盐(FeWO4、MnWO4),还含少量Si、P、As的化合物由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如图:已知:滤渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2。上述流程中,除最后一步外,其余步骤钨的化合
12、价未变。常温下钨酸难溶于水。回答下列问题:(1)钨酸盐(FeWO4、MnWO4)中钨元素的化合价为_,请写出MnWO4在熔融条件下发生碱分解反应生成MnO2的化学方程式_。(2)上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸调pH=10后,溶液中的杂质阴离子为SiO32、HAsO32、HAsO42、HPO42等,则“净化”过程中,加入H2O2时发生反应的离子方程式为_,滤渣的主要成分是_。(3)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线,则T1时Ksp(CaWO4)=_mol2L2将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨
13、酸钙,发生反应的离子方程式为_,T2时该反应的平衡常数为_molL1(4)硬质合金刀具中含碳化钨(WC),利用电解法可以从碳化钨废料中回收钨电解时,用碳化钨做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液,阳极析出钨酸并放出CO2该阳极反应式为_。【答案】(1)+6;2MnWO4+O2+4NaOH2MnO2+2Na2WO4+2H2O;(2)H2O2+HAsO32-HAsO42-+H2O;MgSiO3、MgHAsO4、MgHPO4;(3)110-10;WO42-+Ca(OH)2=CaWO4+2OH-;1103;(4)WC+6H2O-10e-=H2WO4+CO2+10H+【解析】试题分析:(1)钨酸盐Fe
14、WO4为钨酸亚铁,钨酸盐(FeWO4、MnWO4)中铁、锰的化合价都为+2价,设钨酸盐(FeWO4、MnWO4)中钨元素的化合价为+x,因化合物中正负化合价代数和为零,则+2+x+(-2)4=0,解得x=+6,黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐,根据流程图的提示知,黑钨矿在空气中熔融生成WO42-、MnO2,、Fe2O3等,其中转化中生成MnO2的化学反应方程式为2MnWO4+O2+4NaOH2MnO2+2Na2WO4+2H2O,故答案为:+6;2MnWO4+O2+4NaOH2MnO2+2Na2WO4+2H2O;(2)根据以上分析,加入H2O2的目的是将HAsO32-氧化成HAsO42-,离子方
15、程式为H2O2+HAsO32-HAsO42-+H2O,滤液I中存在SiO32-、HAsO32-、HAsO42-、HPO42-等离子,经过调解pH值后,加入氯化镁,Mg2+沉淀SiO32-、HAsO32-、HAsO42-、HPO42-等离子,滤渣的主要成分是MgSiO3、MgHAsO4、MgHPO4,故答案为:H2O2+HAsO32-HAsO42-+H2O;MgSiO3、MgHAsO4、MgHPO4;(3)T1时KSP(CaWO4)=c(Ca2+)c(WO42-)=110-5110-5=110-10,将钨酸钠溶液加入石灰乳,发生复分解反应,氢氧化钙和钨酸根离子反应生成钨酸钙沉淀,反应的离子方程式
16、为:WO42-+Ca(OH)2=CaWO4+2OH-,T2时,C(OH-)=10-2mol/L,c(WO42-)=10-7mol/L,平衡常数K等于生成物平衡浓度系数次方之积和反应物平衡浓度系数次方之积,即K=1103,故答案为:110-10;WO42-+Ca(OH)2=CaWO4+2OH-;1103;(4)电解时,阴极是氢离子放电生成氢气,电极反应式是2H+2e-=H2,阳极是碳化钨失去电子,发生氧化反应:WC+6H2O-10e-=H2WO4+CO2+10H+,故答案为:WC+6H2O-10e-=H2WO4+CO2+10H+。【考点定位】考查制备实验方案的设计【名师点晴】本题以钨矿原料制备W
17、的工艺流程为载体,考查了氧化还原反应原理、对工艺流程的理解、常用化学用语等,题目难度中等,理解工艺流程是解题的关键,需要学生具有扎实的基础与综合运用知识分析、解决问题的能力。由流程可知,钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠,钨酸锰和氢氧化钠反应生成钨酸钠和氢氧化锰,水浸时,氧化铁和氢氧化锰不溶于水,钨酸钠溶于水,故过滤后得到的滤液含钨酸钠,滤渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2,钨酸钠和浓硫酸反应生成钨酸和硫酸钠;加入过氧化氢,氧化+5价的钨为+6价,加入氯化镁,生成难溶于水的MgSiO3、MgHAsO4、MgHPO4,过滤,滤液为钨酸钠,酸化,加热分解产生三氧化钨和水,用还原剂还原
18、三氧化钨生成钨。17.硫酸锌被广泛应用于医药领域和工农业生产。工业上由氧化锌矿(主要成分为ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生产ZnSO47H2O的一种流程如图: (1)步骤的操作是_。 (2)步骤加入稀硫酸进行酸浸时,需不断通入高温水蒸气的目的是_。(3)步骤中,在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀,该反应的离子方程式为_。 (4)步骤中,加入锌粉的作用是_。 (5)已知硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表: 温度/020406080100溶解度/g41.854.170.474.867.260.5从硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操
19、作为_、冷却结晶、过滤。烘干操作需在减压低温条件下进行,原因是_。 (6)取28.70 g ZnSO47H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。分析数据,680时所得固体的化学式为_。 aZnO bZn3O(SO4)2 cZnSO4 dZnSO4H2O【答案】 (1). 过滤 (2). 升高温度、使反应物充分混合,以加快反应速率 (3). 3Fe2+MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3+MnO(OH)2+5H+ (4). 除去Cu2+ (5). 60条件下蒸发浓缩 (6). 降低烘干的温度,防止ZnSO47H2O分解 (7). b【解析】氧化锌矿(主要成分为ZnO,另含ZnSiO3
20、、FeCO3、CuO等)加稀硫酸溶解,过滤,滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁,再加高锰酸钾溶液与亚铁离子反应生成MnO(OH)2和氢氧化铁沉淀,过滤,滤液中含有硫酸铜和硫酸锌,加锌粉置换铜离子,过滤,滤渣为Cu可能含有Zn,滤液为硫酸锌和硫酸钾,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO47H2O晶体,根据分析可回答下列问题: (1)分离固体和液体通常用过滤的方法,ZnSiO3、与稀硫酸反应生成硅酸不溶于水,因此所用的操作为过滤。答案为:过滤 (2) 氧化锌矿在加入稀硫酸溶解的同时不断通入高温水蒸气,可以升高温度、使反应物充分混合,从而加快反应速率。答案为:升高温度、使反应物充分混合,以加快反应速
21、率(3)在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾,高锰酸钾与Fe2+发生氧化还原反应,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀,则反应的离子方程式为: 3Fe2+MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3+MnO(OH)2+5H+。答案为:3Fe2+MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3+MnO(OH)2+5H+ (4)步骤中,向滤液中加入锌粉,可以与Cu2+反应置换出铜,从而除去Cu2+。答案为:除去Cu2+ (5)从溶液中获得晶体通常用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干等操作,因为ZnSO47H2O易分解,所以烘干操作需在减压低温条件下进行,因此,本题正确答案是:60条件下蒸发浓缩,降低烘干
22、的温度,防止ZnSO47H2O分解。答案为:60条件下蒸发浓缩、降低烘干的温度,防止ZnSO47H2O分解 (6)28.70gZnSO47H2O的物质的量为0.1mol,由Zn元素守恒可以知道,生成ZnSO4H2O或ZnSO4或ZnO或Zn3O(SO4)2时,物质的量均为0.1mol,若得ZnSO4H2O的质量为17.90g(100);若得ZnSO4的质量为16.10g(250);若得ZnO的质量为8.10g(930);据此通过排除法确定680时所得固体的化学式为Zn3O(SO4)2;答案为:b18.中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%50%。减少CO2排放
23、是一项重要课题。(1)以CO2为原料抽取碳(C)的太阳能工艺如图所示。过程1中每生成1mol FeO转移电子数为_。过程2中发生反应的化学方程式为_。(2)碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC)是一种应用前景广泛的新材料,用甲醇、CO、CO2在常压、70120和催化剂条件下合成DMC。已知:CO的燃烧热为H=283.0kJmol-1H2O(1)=H2O(g) H=+44.0kJmol-12CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)H=15.5kJmol-1则2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(1)H=_。(3)
24、在密闭容器中按n(CH3OH):n(CO2)=2:1投料直接合成DMC,一定条件下,平衡时CO2的转化率如图所示,则:v(A)、c(B)、c(C)由快到慢的顺序为_;K(A)、K(B)、K(C)由大到小的顺序为_;下列能说明在此条件下反应达到平衡状态的是_A. 2v正(CH3OH)=v逆(CO2)B.CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变C.恒压条件,容器内气体的密度保持不变 D.各组分的物质的量分数保持改变(4)CO2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有以下两个竞争反应:反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) 反应II:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2
25、O(g)为分析催化剂对反应的选择性,在1L密闭容器中充入1mol CO2和2mol H2,测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。该催化剂在较低温度时主要选择_(填“反应I”或“反应II”)。520时,反应II的平衡常数K=_(只列算式不计算)。用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图所示。b电极上的电极反应式为_。 .【答案】 (1). 2/3NA (2). 6FeO+CO2C+2Fe3O4 (3). 342.5 kJmol-1 (4). v(C)v(B)v(A) (5). K(A)=K(B)K(C) (6). D (7). 反应 (8). (9). 2CO2+12H+1
26、2e-=C2H4+4H2O【解析】(1)反应2Fe3O46FeO+O2中O元素化合价由-2价升高到0价,由方程式可知,2molFe3O4参加反应,生成1mol氧气,转移4mol电子,则每生成1molFeO转移电子为数为2/3NA;正确答案:2/3NA。由示意图可知,过程2中CO2和FeO反应生成Fe3O4和C,反应的方程式为6FeO+CO22Fe3O4+C;正确答案:6FeO+CO22Fe3O4+C。(2)根据CO的燃烧热有CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H1283.0kJmol1,H2O(l)=H2O(g) H2+44kJmol1,2CH3OH(g)CO2(g)CH3OCOOCH
27、3(g)H2O(g)H315.5kJmol1,根据盖斯定律,所要求的方程式为上述三个方程式+-即可得到,则H=H1-H2+H3=-342.5 kJmol1;正确答案:342.5 kJmol-1 。(3)根据图像可知,温度越高速率越快,C点对应温度最高,所以v(C)最快;通过反应2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+ H2O(g)可知,该反应是一个体积减小的可逆反应,在同一温度下,反应由AB,二氧化碳的转化率增大,增大压强,平衡右移,因此P1P2, B点对应的压强大,反应速率比A点快,因此v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的顺序为v(C)v(B)v(A);正确答案:v(
28、C)v(B)v(A)。K只是温度的函数,C点对应温度最高,A、B两点对应温度相同,且低于C点;由图可知温度升高,二氧化碳的转化率减小,该反应为放热反应,温度升高,K减小;所以K(A)、K(B)、K(C)由大到小的顺序为K(A)=K(B)K(C) ;正确答案:K(A)=K(B)K(C)。甲醇与二氧化碳反应如下:2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+ H2O(g);根据速率之比和系数成正比规律,因此满足v正(CH3OH)=2v逆(CO2),反应才能达到平衡状态,A错误;CH3OH与CO2均为反应物,二者反应均按系数比进行,因此CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变不能确定
29、反应达到平衡状态,B错误;反应前后气体的总质量不变,容器的体积不变,混合气体的密度恒为定值,不能判断反应达到平衡状态,C错误;各组分的物质的量分数保持不变,反应达到平衡状态,D正确;正确答案:D。(4)从图像可知,该催化剂在较低温度时,甲烷含量高,因此选择反应;根据图像可知:520时,生成乙烯的量为0.2mol,密闭容器体积为1 L,根据反应方程式进行计算如下:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)起始量 1 2 0 0变化量 0.4 1.2 0.2 0.8平衡量 0.6 0.8 0.2 0.8反应II的平衡常数K= (0.2/1) (0.8/1)4/(0.8/1)6(0.6/1)2= ;正确答案:反应;。根据图示可知,b为电解池的阴极,发生还原反应,二氧化碳被还原为乙烯,b电极上的电极反应式为:2CO2+12H+12e-=C2H4+4H2O;正确答案:2CO2+12H+12e-=C2H4+4H2O。