高三一轮复习综合检测(一)

2016-04-01 07:15吉林赵鑫光
教学考试(高考化学) 2016年6期
关键词:晶胞青蒿素方程式

吉林 赵鑫光

高三一轮复习综合检测(一)

吉林 赵鑫光

需要用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Cl—35.5 Mn—55 Fe—56 Cu—63.5

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,只有一项符合题目要求。

1.下列关于环境污染的说法中错误的是 ( )

A.酸雨由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成,pH小于5.6,绝大部分是硫酸型和硝酸型酸雨。

B.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称可入肺颗粒物。与较大的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小形成气溶胶,吸附大量有毒、有害物质,在空气中悬浮时间长,对人体健康和大气环境质量影响很大。

C.温室效应气体主要指由于煤、石油、天然气等化石燃料的大量使用,CO2、CH4大量排放到大气中,致使地表温度上升的现象。

D.一般把密度在4.5g/cm3以上的金属称为重金属,如钡、铜、银、铬、镉、镍、铅、铊、锡、汞等。重金属的化合物(以及少数重金属单质)对环境的污染称为重金属污染。

2.分子式为CxHyO2的有机物Q,其中氧的质量分数为20.25%,碳的质量分数是氢的质量分数的6倍,在稀硫酸中经加热转化为A和B,其中A与乙酸乙酯互为同分异构体且能与NaHCO3反应,若不考虑立体异构,则Q的结构最多有 ( )

A.16种 B.12种

C.10种 D.8种

3.X、Y、Z、M是4种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y与M、X与Z位于同一周期。X元素在地壳中的含量接近50%。Z原子的核外电子数比X原子少1。M是同周期中原子半径最大的元素(除稀有气体元素外)。下列说法正确的是 ( )

A.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2YO3

B.Z和M组成的化合物可以是离子化合物,它与盐酸反应可以生成两种盐

C.X、Y、Z元素的气态氢化物中,Y的氢化物最稳定

D.四种元素的原子半径由大到小依次为Y>M>Z>X

4.有下列有机反应:①甲烷与氯气光照反应 ②从乙烯制聚乙烯 ③乙烯使溴水褪色 ④从乙醇制乙烯 ⑤从乙醛制乙醇 ⑥从乙酸制乙酸乙酯 ⑦乙酸乙酯与NaOH溶液共热 ⑧油脂的硬化 ⑨从乙烯制乙醇 ⑩从乙醛制乙酸,对它们的反应类型说法正确是 ( )

A.②③⑤⑨的反应类型相同

B.⑥⑦的反应类型不同

C.④与其他九个反应的类型都不相同

D.⑧和⑩属于同一种反应类型

5.常温下,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 ( )

A.25℃时,NaX溶液的pH=8,c(Na+)-c(X-)=9.9×10-7mol/L

B.向饱和氯水中加入NaOH溶液至pH=7,所得溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(OH-)

C.1L0.1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的溶液中:

D.pH均为9的①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液,其c(Na+)的大小顺序为②>①>③

6.下图是某微生物电池的原理示意图,它可以在微生物的作用下将化学能转化为电能,下列说法正确的是 ( )

A.正极反应中可以生成H2O和CO2

B.当负极消耗180g葡萄糖时,正极需要的氧气体积为134.4L

C.根据温度对化学反应速率的影响,该电池在较高温度下反应速率较快

D.该电池的负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-6CO2+24H+

7.下列实验基本操作正确的是 ( )

A.进行焰色反应时用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液后,在酒精灯上灼烧观察火焰的颜色

B.用排水量气法测量反应生成的气体体积时,当反应停止后立即调整量气管两端液面相平之后水平读数

C.使用分液漏斗进行萃取分液操作前要检验分液漏斗是否漏水,具体方法是向分液漏斗中加入蒸馏水看活塞处是否有水漏出,若无水漏出该分液漏斗可以使用

D.使用酸式滴定管进行酸碱中和滴定时,滴定前应进行的准备是:洗涤——润洗——排气泡——调零

二、必考题:本题共3小题,共43分。

8.(14分)水煤气(主要成分是CO和H2)是一种重要的化工原料。最近,一种新的制取水煤气的方法是在一定条件下,利用高级固态烷烃与水蒸气反应。

(1)写出一定条件下某高级烷烃A与水蒸气反应生成水煤气的化学反应方程式(烷烃用通式表示):___________;若生成的水煤气的平均摩尔质量为10.5g/mol,则该高级烷烃A的化学式为____________。

一碳化学,是研究以含有一个碳原子的物质为原料合成工业产品的有机化学工艺。工业上常利用CO和H2在高温高压催化剂条件下一步合成甲醇。已知其热化学方程式:

(2)若在一体积为2L的恒容容器中,使用1mol烷烃A与水蒸气反应的产物进行甲醇的合成,当反应达到平衡状态时,测得CO的转化率为94.12%,则此时,该反应的平衡常数为__________________;反应达到平衡时放出的热量为____________。

(3)若已知:

试写出由二氧化碳和氢气反应生成1mol CH3OH(g)和H2O(g)的热化学方程式:__________________________。

(4)关于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是________。

A.2v正(CH3OH)=v正(H2)

B.容器中CH3OH浓度与CO浓度相等

C.CO的含量保持不变

D.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

(5)直接甲醇燃料电池(DMFC)是将燃料(甲醇的水溶液)和氧化剂(氧气或空气)的化学能直接转化为电能的一种发电装置,其工作原理如图所示,则该电池的负极反应为______________________________________________________;

若在电池工作过程中外电路转移的电子为12mol时,消耗氧气在标准状况下的体积是____________。

9.(15分)2015年诺贝尔生理学或医学奖授予了中国科学家屠呦呦,以表彰她创新了具有国际影响的抗疟药——青蒿素。青蒿素,是一种新型倍半萜内酯类烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,熔点为156~157℃。易溶于丙酮、氯仿和苯中,在水中几乎不溶。实验室用乙醚浸取法提取青蒿素的主要工艺如下图所示:

请回答下列问题:

(1)为了提高操作Ⅱ的效率,操作Ⅰ应该进行的是____ ______________________________________________________。

(2)操作Ⅲ的名称是_____________;操作Ⅳ的名称是__ __________。

(3)操作Ⅴ进行的是重结晶,其基本步骤为___________ ______________________________________________________。

为确定提取出的青蒿素的分子式,实验人员又按照下图所示装置进行了相关实验:

a.连接装置,检查装置的气密性;

b.称量反应前装置C、D中仪器和药品的总质量,记为m1、m2;

c.将14.10g青蒿素精品放在硬质玻璃管A中,点燃A、B的酒精灯,充分燃烧;

d.实验结束后冷却至室温,称量反应后装置C、D中仪器和药品的总质量,记为m3、m4;

e.计算。

(4)装置C、D 中盛装的药品分别为________、________;作用分别为____________、_____________。

(5)若使用上图装置进行测定,会产生较大的实验误差,具体的改进方法是________________________________。

(6)已知青蒿素是烃的含氧衍生物,用合理改进后的装置进行实验,称得:

装置 实验前/g 实验后/g C 24.70 34.60 D 105.6 138.6

由上述数据进行计算可以确定的是_____________;若通过其他的方法可以测得青蒿素的分子量为282,则青蒿素的分子是______________;用于测定分子量的方法可以是________(填字母)。

A.核磁共振氢谱 B.质谱

C.红外光谱 D.X-射线衍射光谱

10.(14分)铁及其化合物在工业生产和日常生活中有重要用途。

(1)高温条件下,铁和水蒸气反应生成某种铁的氧化物,请写出相关的化学方程式:_________________________;

+2价亚铁离子的检验通常使用如下方法:向2mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1mol/L KSCN溶液,无现象;再滴加5%H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5mol/L、pH约为5),观察到溶液变红。

(2)某次检验时发现,溶液变红后10秒左右红色褪去,有无色气体生成。为探究褪色原因,取褪色后溶液两份,一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加KSCN溶液出现红色,则褪色的原因是___________________________________;

+3价铁离子具有很强的氧化性,将足量的Fe2(SO4)3溶液在煮沸条件下被25.00mL的0.049mol/L羟胺(NH2OH)的酸性溶液还原为亚铁离子。生成的亚铁离子用0.020mol/L的KMnO4溶液滴定,到达终点时消耗KMnO4溶液的体积为24.65mL。

(3)根据数据计算上述反应中羟胺的氧化产物是______。

A.N2B.NO C.N2O D.NO2

氢氧化铁胶体可用于工业和生活用水的除杂净化,在加热条件下将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,可制得氢氧化铁胶体。

(4)向盛有10mL饱和氯化铁溶液的试管里投入足量铝片,可以观察到如下现象:①黄色溶液很快变成红褐色,过一会儿溶液中有红褐色沉淀生成。请猜测溶液变成红褐色的原因是___________________________(用语言表述和方程式表示),如何用简单的方法验证你的猜测:____________ _____________________________________________________。

将1.0g该水合草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)放在一个可以称出质量的容器里加热,固体质量随温度变化的关系如图所示:横坐标为反应温度,纵坐标为固体的相对质量(B处为0.8g,C处为0.4g,D处为0.43g)。

(5)写出上述三个区间的质量发生突变的化学方程式:____________________________。

三、选考题:共15分。请考生从给出的3道化学题中任选一题作答,多答则按所答的第一题评分。

11.【化学——选修:化学与技术】(15分)

镀铝锌钢板具有优良的耐腐蚀性,正常使用寿命可达25年。具有良好的加工性能,可以进行冲压、剪切、焊接等;表面导电性很好。电镀过程中产生的镀层废渣经分析由55%的铝、43%的锌、1.5%的硅和少量化学惰性杂质组成。某工厂拟利用以下流程对该废渣进行综合利用:

已知:铝、锌的氢氧化物均为两性氢氧化物,但氢氧化锌能溶于氨水,生成四配位的配合物。

回答下列问题:

(1)在酸溶之前增加操作①,对废渣进行粉碎的目的是_____________________________________________________ _____________________________________________________。

(2)溶渣的主要成分是_____________。

(3)产品1的名称是冰晶石(Na3AlF6),该产品的一种重要的工业用途是_____________,生成产品1的同时有气体X产生,则相关的方程式为_________________________。

(4)操作②的名称为_____________;溶液2中溶质可能为_____________。

(5)经过操作④除氨后,溶液3的主要成分是________;已知产品2的名称是立德粉,主要成分是ZnS和BaSO4,用作白色颜料,则生成产品2的方程式为________。

(6)工业上制取BaS的方法是用焦炭在高温下还原重晶石(BaSO4),请写出相关的化学方程式:_______________。

12.【化学——选修:物质结构与性质】(15分)

已知图1、图2、图3为三种晶体结构的基本单元,对其简单描述如下:图1中,白圈位于立方体的顶点和面心,黑圈位于体内八个小立方体的中心。图2是在图1的基础上去掉四个互不相邻的黑圈。图3是在图2的基础上将所有的黑圈都变为白圈,但位置保持不变。

回答下列问题:

(1)图1为常见的萤石型(CaF2)结构,而硒化铷晶体(Rb2Se)属于反萤石型结构(即阴离子和阳离子的位置与萤石结构相反),则每个晶胞中包含________个Rb2Se单元,硒元素的基态原子的核外电子排布式为________________。

(2)在图1晶胞中,Se2-周围与它距离最近且相等的Rb+的数目为________个;Rb+与Rb+的最近距离是边长的________倍。

(3)图2为常见的立方硫化锌结构,在晶胞中,S2-离子(黑圈)占据Zn2+离子(白圈)构成的四面体空隙,它的占有率是________,已知Zn2+离子在三维坐标中的位置可以描述成(0,0,0),(0,1/2,1/2),(1/2,0,1/2),(1/2,1/2,0),若图2中左下角的Zn2+离子坐标为(0,0,0),则晶胞中与之最近的S2-离子坐标为___________________________________。

(4)已知第四周期某元素A的氯化物也具有图2所示的结构,若元素A的原子中只有一个单电子且M层电子全充满,则该氯化物的化学式为____________;若测得晶胞的边长为540.0pm,则该氯化物的密度为________g/cm3。

(5)图3为常见的金刚石型结构,单晶硅的结构与之相似,则单质硅的一个晶胞中应该含有________个硅原子;若定义空间利用率等于属于该晶胞的原子的体积与晶胞体积的比值,则金刚石型结构的空间利用率为________。

13.【化学——选修:有机化学基础】(15分)

聚碳酸酯无色透明,耐热,抗冲击,阻燃,在普通使用温度内都有良好的机械性能。和性能接近的聚甲基丙烯酸甲酯相比,聚碳酸酯的耐冲击性能好,折射率高,加工性能好,不需要添加剂就具有很好的阻燃性能。一条合成聚碳酸酯的路线如下图所示:

已知在强碱条件下可发生下列反应:

(1)根据合成路线推测A的名称为____________;③的反应类型为________。

(2)化合物C、E中的官能团分别为_________________、_________________。

(3)已知碳酸二甲酯有多种同分异构体,其中一种同分异构体F中含有手性碳原子,两分子F可发生酯化反应生成六元环状化合物G,试写出由F生成G的化学反应方程式:___________________________________________________。

(4)1mol化合物E与足量的NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为________。

(5)化合物E中至少有________个原子共平面。

(6)以丙烯为唯一有机原料,其他无机原料任选,写出合成化合物F的路线。________________________________。

【参考答案和解析】

1.B(本题考查与环境污染相关的STSE问题)

【解析】PM2.5是指直径小于等于2.5微米的固体颗粒,尺寸不在1~100纳米之间,不能形成胶体,分散在空气中不能称为气溶胶,故选B。

2.A(本题考查有机化合物的同分异构体)

【解析】由题意可知该有机物分子式为C9H18O2,A为丁酸及其异构体,共2种,B为戊醇及其异构体,共8种,因此同分异构体总数为16种,故选A。

3.B(本题考查元素推断及元素周期律的应用)

【解析】根据题意知X为O元素;Y是S元素;Z是N元素;M是Na元素。Y元素最高价氧化物对应水化物硫酸的化学式可表示为H2YO4,A错误;Z和M组成的离子化合物可能是Na3N。Na3N +4HCl3NaCl+NH4Cl,与盐酸反应生成两种盐,B正确;X、Y、Z元素的气态氢化物中,X的氢化物H2O最稳定,C错误;四种元素原子的半径由大到小依次为M>Y>Z>X,D错误。故选B。

4.C(本题考查有机化学反应基本类型)

【解析】题干中所述反应的反应类型依次为:①取代,②加聚,③加成,④消去,⑤加成,⑥取代,⑦取代,⑧加成,⑨加成,⑩氧化。因此③为加聚和加成不同,A错误;⑥⑦均为取代,B错误;C选项正确;D选项错误;故选C。

5.A(本题考查溶液中离子浓度的大小比较)

【解析】A选项根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)可得出c(Na+)-c(X-)=c(OH-)-c(H+)=1× 10-6mol/L-1×10-8mol/L=9.9×10-7mol/L,正确;B选项饱和氯水中加入氢氧化钠溶液至中性,c(ClO-)<c(Cl-),错误;C选项(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的溶液中电荷守恒式为c()+2c(Fe2+)+c(H+)=c(OH-)+2c(),错误;D选项酸性CH3COOH>H2CO3>,所以同浓度的溶液的碱性:CH3COONa<Na2CO3,pH均为9的三溶液,物质的量浓度CH3COONa最大,NaOH最小,但Na2CO3中含有Na+为2倍,故①>②>③,错误;故选A。

6.D(本题考查原电池相关知识)

【解析】由图可知该电池左侧为负极,右侧为正极,A选项正极只产生水而不产生二氧化碳,错误;B选项需要氧气的体积在标准状况下才是134.4L,错误;C选项由于微生物在该电池中起到类似催化剂的作用,高温会使微生物失活,导致速率降低,错误;D选项负极应发生氧化反应,正确;故选D。

7.D(本题考查实验的基本操作)

A选项焰色反应不能使用玻璃棒,应选用铂丝或铁丝,错误;B选项反应停止后应等到温度冷却至室温后再调平读数,错误;C选项分液漏斗除检查活塞是否漏水外还应检查顶塞是否漏水,错误;D选项滴定前的准备是洗涤——润洗——排气泡——调零,正确;故选D。

8.(本题主要考查化学基本原理,共14分)

(1)CnH2n+2+nH2O→nCO+(2n+1)H2(2分)

【解析】(1)根据烷烃的通式为CnH2n+2可以写出相应方程式,再根据可得n=7,故化学式为C17H36。(2)根据方程式,CO为17mol,H2为35mol,生成甲醇达到平衡后,CO剩余1mol,H2剩余3mol,生成甲醇为16mol,故,放出热量为16mol×90.8kJ/mol=1 452.8kJ。(3)(2×①-②+③)/2可得,[2×(-90.8)-(-566.0)+(-483.6)]/2=-49.6kJ/mol。(4)注意该题问的是达到平衡时描述正确的,而不是能证明达到平衡的标志,故ACD均正确。(5)负极为燃料发生氧化反应,故电极反应为CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+,转移12mol电子时消耗氧气为3mol,转化成标准状况下的体积为67.2L。

9.(本题主要考查综合化学实验,共15分)

(1)对干燥的青蒿进行粉碎(破碎粉化)(2分)

(2)过滤(1分) 蒸馏(1分)

(3)加热溶解——趁热过滤——冷却结晶——过滤、洗涤、干燥(2分)

(4)无水氯化钙(或P2O5)(1分) 碱石灰(或氢氧化钠固体)(1分) 吸收反应后生成的水(1分) 吸收反应后生成的CO2(1分)

(5)在左侧加装除去空气中水蒸气和二氧化碳的装置,同时在右侧加装防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D的装置(2分)

(6)青蒿素中CHO的原子个数比(青蒿素的最简式)(1分) C15H22O5(1分) B(1分)

【解析】(1)粉碎青蒿后可以增大接触面积,从而提高乙醚浸取的速率。(2)分离不溶性固体和液体混合物的方法是过滤,分离可溶性固体和液体混合物的方法是蒸馏。(3)重结晶的基本过程是:加热溶解——趁热过滤——冷却结晶——过滤、洗涤、干燥。(4)无水氯化钙(或P2O5)的作用是吸收反应中生成的H2O、碱石灰(或氢氧化钠固体)的作用是吸收反应中生成的CO2。(5)造成误差的原因是空气中的水蒸气和二氧化碳对实验结果有影响,所以应在通空气前和气体出口处增加除去水蒸气和二氧化碳的装置。(6)根据反应物的质量,生成水和二氧化碳的质量,可以确定青蒿素中CHO的原子个数比为C∶H∶O=15∶22∶5,再根据分子量确分子式,确定分子式的方法应用质谱法。

10.(本题主要考查Fe及其化合物的综合知识,共14分)

(2)溶液红色褪去是因为SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应(2分)

(3)C(2分)

(4)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,投入足量铝片,2Al+6H+2Al3++3H2↑,促进Fe3+水解,水解平衡右移生成氢氧化铁胶体(2分) 用一束光照射红褐色溶液,若产生一条光亮的通路证明生成氢氧化铁胶体(2分)

【解析】(1)铁与水蒸气反应生成的铁的氧化物是Fe3O4。(2)根据实验现象可以判断发生反应的是SCN-,而不是Fe3+。(3)根据得失电子相等0.02×0.024 65×5=0.049×0.025×(x+1),可得x=1,产物应为+1价的氮的氧化物,故选C。(4)2Al+6H+2Al3++3H2↑,促进Fe3+水解,会生成更多的Fe(OH)3,丁达尔效应是胶体特有的性质。(5)该热重曲线分为三步,第一步是失去结晶水:144/(144+36)=80%,第二步是草酸亚铁分解生成氧化亚铁:(56+16)/(144+36)=40%,第三步是氧化亚铁氧化成四氧化三铁:(56×3+16×4)/3/(144+36)=43%。

11.(本题主要考查化学与技术中废渣的分离提纯、回收利用的综合知识,共15分)

(1)增大与酸的接触面积,加快反应速率(2分)

(2)硅、化学惰性杂质(2分)

【解析】(1)粉碎是为了增大接触面积,加快反应速率。(2)Si和化学惰性杂质不溶于硫酸形成溶渣。(3)冰晶石的重要用途是作电解炼铝的助熔剂,生成冰晶石的方程式为6NH4F+NaAlO2+2NaOHNa3AlF6+6NH3+4H2O。(4)分离不溶性固体和液体混合物的方法是过滤,溶液中主要成分为[Zn(NH3)4]SO4和(NH4)2SO4。(5)除氨后溶液的主要成分是ZnSO4,生成立德粉的方程式为ZnSO4+BaSBaSO4+ZnS。(6)工业上制取BaS的方程式为。

12.(本题主要考查物质结构基础,三种典型晶胞结构的相关知识,共15分)

(1)4(1分) [Ar]3d104s24p4(2分)

(2)8(1分) 1/2(1分)

(3)50%(1分) (1/4,1/4,1/4)(2分)

(4)CuCl(2分) 4.18g/cm3(2分)

(5)8(1分) 34.01%(2分)

【解析】(1)Rb2Se是反CaF2结构,即阴阳离子交换位置,但晶胞中的结构单元数仍为4个,硒原子核外电子排布为[Ar]3d104s24p4。(2)Se2-周围的Rb+配位数应为8,与萤石中Ca2+周围的F-配位数一致,Rb+与Rb+的最近距离是晶胞边长的一半。(3)Zn2+离子构成的四面体空隙中的一半被S2-离子占据,故占有率为50%,根据题干描述的原子分数坐标的确定方法可知所求坐标为(1/4,1/4,1/4)。(4)由A的原子中只有一个单电子且M层电子全充满,可知A为Cu,则该化合物为CuCl,密度的计算公式为:ρ=。(5)一个金刚石晶胞中的原子数为个,在金刚石晶胞中,设原子半径为R,由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线的四分之一),可以计算出晶胞参数:a。则空间可利用率。

13.(本题主要考查基础有机化学的综合知识,共15分)

(1)苯酚(1分) 取代(1分)

(2)羟基(1分) 酯基(1分)

【解析】(1)根据反应可推出A为苯酚,反应③为酯交换反应,属于取代反应。(3)根据题意,碳酸二甲酯的一种同分异构体,且含有手性碳原子的有机化合物是乳酸,两个乳酸分子间脱掉两分子水可形成六元环状结构。(4)酯的水解需要消耗2mol NaOH,生成的苯酚又要消耗2mol NaOH,所以一共消耗4mol NaOH。(5)至少共面的原子有10个,如下图所示(用黑点标出共面的原子):。(6)丙烯与氯气加成生成1,2-二氯丙烷,在氢氧化钠溶液中水解生成1,2-丙二醇,催化氧化可制得丙酮酸,加氢还原得到乳酸(化合物F)。

(作者单位:吉林省长春吉大附中实验学校)

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