2018全国卷3化学试题及解析word版.doc

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资源描述

1、 1 1. (2018 年全国卷 III)化学与生活密切相关。下列说法错误的是( ) A. 泡沫灭火器可用于一般的起火,也适用于电器起火 B. 疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性 C. 家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆,有利于健康及环境 D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法 【解析】A泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液,两者混合的时候发生双水解反应,生成大量的二氧化 碳气体泡沫,该泡沫喷出进行灭火。但是,喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含水,形成电解质溶液,具有一定的导电 能力,可能导致触电或电器短路,A 错误。B疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生

2、物制品。由于疫苗 对温度比较敏感,温度较高时,会因为蛋白质变性,而失去活性,所以疫苗一般应该冷藏保存,B正确。 C油性漆是指用有机物作为溶剂或分散剂的油漆;水性漆是指用水作为溶剂或分散剂的油漆,使用水性漆可以减少有 机物的挥发对人体健康和室内环境造成的影响,C正确。D电热水器内胆连接一个镁棒,就形成了原电池,因为镁棒 比较活泼所以应该是原电池的负极,从而对正极的热水器内胆(多为不锈钢或铜制)起到了保护作用,这种保护方法 为:牺牲阳极的阴极保护法,D正确。 【答案】A 2. (2018 年全国卷 III)下列叙述正确的是( ) A. 24 g 镁与 27 g 铝中,含有相同的质子数 B. 同等质

3、量的氧气和臭氧中,电子数相同 C. 1 mol 重水与 1 mol水中,中子数比为 21 D. 1 mol 乙烷和 1 mol乙烯中,化学键数相同 【解析】A1个 Mg原子中有 12个质子,1 个 Al原子中有 13 个质子。24g 镁和 27g 铝各自的物质的量都是 1mol,所 以 24g 镁含有的质子数为 12mol,27g铝含有的质子的物质的量为 13mol,选项 A 错误。B设氧气和臭氧的质量都是 Xg, 则氧气 (O2) 的物质的量为mol, 臭氧 (O3) 的物质的量为mol, 所以两者含有的氧原子分别为 2=mol 和 3=mol,即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的,而每

4、个氧原子都含有 8 个电子,所以同等质量的氧 气和臭氧中一定含有相同的电子数,选项 B 正确。C重水为,其中含有 1 个中子,含有 8个中子, 所以 1 个重水分子含有 10个中子,1mol重水含有 10mol中子。水为,其中没有中子,含有 8 个中子, 所以 1 个水分子含有 8 个中子,1mol 水含有 8mol中子。两者的中子数之比为 10:8=5:4,选项 C 错误。D乙烷(C2H6) 分子中有 6个 CH 键和 1个 CC键, 所以 1mol乙烷有 7mol共价键。 乙烯 (C2H4) 分子中有 4 个 CH 键和 1 个 CC, 所以 1mol 乙烯有 6mol共价键,选项 D 错

5、误。 【答案】B 3. (2018 年全国卷 III)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是( ) A. 与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯 2 D. 在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯 【解析】A苯乙烯中有苯环,液溴和铁粉作用下,溴取代苯环上的氢原子,所以选项 A正确。B苯乙烯中有碳碳双 键可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项 B正确。C苯乙烯与 HCl应该发生加成反 应,得到的是氯代苯乙烷,选项 C 错误。 D乙苯乙烯中有碳碳双键,可以通过加聚反应得到聚苯乙烯,选项 D正确。 【答案】

6、C 4. (2018 年全国卷 III)下列实验操作不当的是( ) A. 用稀硫酸和锌粒制取 H2时,加几滴 CuSO4溶液以加快反应速率 B. 用标准 HCl 溶液滴定 NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂 C. 用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有 Na+ D. 常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二 C用铂 丝蘸取盐溶液在火焰上灼烧,进行焰色反应,火焰为黄色,说明该盐溶液中一定有 Na+,选项 C正确。 D蒸馏时,为保证加热的过程中液体不会从烧瓶内溢出,一般要求液体的体积不超过烧瓶体积的三分之二,选项 D 正确。 【答案】B 5. (2018

7、 年全国卷 III)一种可充电锂-空气电池如图所示。 当电池放电时, O2与 Li+在多孔碳材料电极处生成 Li2O2-x(x=0 或 1) 。下列说法正确的是( ) A. 放电时,多孔碳材料电极为负极 B. 放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C. 充电时,电解质溶液中 Li+向多孔碳材料区迁移 D. 充电时,电池总反应为 Li2O2-x=2Li+(1)O2 【解析】A题目叙述为:放电时,O2与 Li+在多孔碳电极处反应,说明电池内,Li+向多孔碳电极移动,因为阳离子移 向正极,所以多孔碳电极为正极,选项 A错误。B因为多孔碳电极为正极,外电路电子应该由锂电极流向多孔碳电 3 极(

8、由负极流向正极) ,选项 B 错误。C充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反,放电时,Li+向多孔碳电极移 动, 充电时向锂电极移动, 选项 C错误。 D 根据图示和上述分析, 电池的正极反应应该是 O2与 Li+得电子转化为 Li2O2-X, 电池的负极反应应该是单质 Li失电子转化为 Li+,所以总反应为:2Li + (1)O2 Li2O2-X,充电的反应与放电的反 应相反,所以为 Li2O2-X 2Li + (1)O2,选项 D正确。 【答案】D 6. (2018 年全国卷 III)用 0.100 mol L-1 AgNO3滴定 50.0 mL 0.0500 mol L-1 Cl-溶液

9、的滴定曲线如图所示。下列有关描述错 误的是( ) A. 根据曲线数据计算可知 Ksp(AgCl)的数量级为 10-10 B. 曲线上各点的溶液满足关系式 c(Ag+) c(Cl-)=Ksp(AgCl) C. 相同实验条件下,若改为 0.0400 mol L-1 Cl-,反应终点 c移到 a D. 相同实验条件下,若改为 0.0500 mol L-1 Br-,反应终点 c向 b 方向移动 【解析】A选取横坐标为 50mL的点,此时向 50mL 0.05mol/L的 Cl-溶液中,加入了 50mL 0.1mol/L的 AgNO3溶液, 所以计算出此时溶液中过量的 Ag+浓度为 0.025mol/L

10、(按照银离子和氯离子 1:1 沉淀,同时不要忘记溶液体积变为原来 2 倍) ,由图示得到此时 Cl-约为 1 10-8mol/L(实际稍小) ,所以 KSP(AgCl)约为 0.025 10-8=2.5 10-10,所以其数量级为 10-10,选项 A 正确。B由于 KSP(AgCl)极小,所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出,溶液一直是氯化银的饱和溶液, 所以 c(Ag+) c(Cl-)KSP(AgCl),选项 B 正确。C滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子,所以滴定的终点应该由原溶液中 氯离子的物质的量决定,将 50mL 0.05mol/L的 Cl-溶液改为 50mL 0.04mol/L的 Cl

11、-溶液,此时溶液中的氯离子的物质的 量是原来的0.8倍, 所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍, 因此应该由c点的25mL变为25 0.8=20mL, 而 a点对应的是 15mL,选项 C 错误。D卤化银从氟化银到碘化银的溶解度应该逐渐减小,所以 KSP(AgCl)应该大于 KSP(AgBr),将 50mL 0.05mol/L的 Cl-溶液改为 50mL 0.05mol/L的 Br-溶液,这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴 离子,因为银离子和氯离子或溴离子都是 1:1沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,但是因为溴化银更难溶,所以终点 时,溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小

12、,所以有可能由 a点变为 b 点。选项 D正确。 【答案】C 7. (2018 年全国卷 III)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素 X 和 Z同族。盐 YZW与浓盐酸反应, 有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到 YZW的溶液。下列说法正确的是( ) 4 A. 原子半径大小为 WXYZ B. X 的氢化物水溶液酸性强于 Z的 C. Y2W2与 ZW2均含有非极性共价键 D. 标准状况下 W的单质状态与 X 的相同 BHCl 是强酸,HF是弱酸,所以 X(F)的氢化物水溶液的酸性弱于 Z(Cl)的。选项 B错误。CClO2的中心原子是 Cl, 分子中只存在 Cl和

13、O之间的极性共价键,选项 C 错误。 D标准状况下,W的单质 O2或 O3均为气态,X的单质 F2也是气态。选项 D正确。 【答案】D 8. (2018 年全国卷 III)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3 5H2O,M=248 g mol1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题: (1)已知:Ksp(BaSO4)=1.1 1010,Ksp(BaS2O3)=4.1 105。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计 实验方案进行检验: 试剂:稀盐酸、稀 H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液 实验步骤 现象 取少量样品,加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得无色澄清溶液 _ _,

14、有刺激性气体产生 静置,_ _ (2)利用 K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下: 溶液配制:称取 1.2000 g 某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在_中溶解,完全溶解后,全 部转移至 100 mL的_中,加蒸馏水至_。 滴定:取 0.00950 mol L1的 K2Cr2O7标准溶液 20.00 mL,硫酸酸化后加入过量 KI,发生反应: Cr2O72+6I+14H+3I2+2Cr3+7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应: I2+2S2O32S4O62+2I。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液_,即为终点。平行滴定 3次,样

15、品溶液的平均用量为 24.80 mL,则样品纯度为_%(保留 1位小数) 。 【解析】 (1)检验样品中的硫酸根离子,应该先加入稀盐酸,再加入氯化钡溶液。但是本题中,硫代硫酸根离子和氢 5 离子以及钡离子都反应,所以应该排除其干扰,具体过程应该为先将样品溶解,加入稀盐酸酸化(反应为 S2O32- + 2H+ = SO2+S+H2O) ,静置,取上层清液中滴加氯化钡溶液,观察到白色沉淀,证明存在硫酸根离子。所以答案为:加 入过量稀盐酸;有乳黄色沉淀;取上层清液,滴加氯化钡溶液;有白色沉淀产生。学# 配制一定物质的量浓度的溶液,应该先称量质量,在烧杯中溶解,在转移至容量瓶,最后定容即可。所以过程为

16、: 将固体再烧杯中加入溶解,全部转移至 100mL容量瓶,加蒸馏水至刻度线。 淡黄绿色溶液中有单质碘,加入淀粉为指示剂,溶液显蓝色,用硫代硫酸钠溶液滴定溶液中的单质碘,滴定终点时 溶液的蓝色应该褪去。根据题目的两个方程式得到如下关系式:Cr2O72-3I26S2O32-,则配制的 100mL样品溶液中硫 代硫酸钠的浓度 c=,含有的硫代硫酸钠为 0.004597mol,所以样品纯度为 【答案】(1). 加入过量稀盐酸 (2). 出现乳黄色浑浊 (3). (吸)取上层清液,滴入 BaCl2溶液 (4). 产 生白色沉淀 (5). 烧杯 (6). 容量瓶 (7). 刻度 (8). 蓝色褪去 (9)

17、. 95.0 9. (2018 年全国卷 III)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题: (1)KIO3的化学名称是_。 (2)利用“KClO3氧化法”制备 KIO3工艺流程如下图所示: “酸化反应”所得产物有 KH(IO3)2、Cl2和 KCl。“逐 Cl2”采用的方法是_。“滤液”中的溶质主要是_。“调 pH”中发生反应的化学方程式为_。 (3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。 写出电解时阴极的电极反应式_。 电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_,其迁移方向是_。 与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有_(写出一点) 。 【解

18、析】 (1)根据氯酸钾(KClO3)可以推测 KIO3为碘酸钾。 (2)将溶解在溶液中的气体排出的一般方法是将溶液加热,原因是气体的溶解度是随温度上升而下减小。第一步反应 6 得到的产品中氯气在“逐 Cl2”时除去,根据图示,碘酸钾在最后得到,所以过滤时 KH(IO3)2应该在滤渣中,所以滤液中 主要为 KCl。“调 pH”的主要目的是将 KH(IO3)2转化为 KIO3,所以方程式为:KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O。 (3)由图示,阴极为氢氧化钾溶液,所以反应为水电离的氢离子得电子,反应为 2H2O + 2e- = 2OH- + H2。 电解时,溶液中的阳离子应该向阴极迁移,明

19、显是溶液中大量存在的钾离子迁移,方向为由左向右,即由 a到 b。 KClO3氧化法的最大不足之处在于,生产中会产生污染环境的氯气。 【 答 案 】 (1). 碘 酸 钾 (2). 加 热 (3). KCl (4). KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O或 (HIO3+KOHKIO3+H2O) (5). 2H2O+2e 2OH+H2 (6). K+ (7). a到 b (8). 产生 Cl2易污染环 境等 10. (2018 年全国卷 III)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题: (1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSi

20、O)2O 等,写出该反应的化学方程式 _。 (2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应: 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) H1=48 kJ mol1 3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) H2=30 kJmol1 则反应 4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的 H=_ kJ mol1。 (3) 对于反应 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g), 采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂, 在 323 K和 343 K时 SiHCl3 的转化率随时间变化的结果如图所示。 343 K时反应的平衡转化率 =_%。平

21、衡常数 K343 K=_(保留 2位小数) 。 在 343 K下:要提高 SiHCl3转化率,可采取的措施是_;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有 _、_。 比较 a、b 处反应速率大小:a_b(填“大于”“小于”或“等于”) 。反应速率 =正逆 =,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x 为物质的量分数,计算 a处=_(保 留 1位小数) 。 7 (3) 由图示,温度越高反应越快,达到平衡用得时间就越少,所以曲线 a 代表 343K的反应。从图中读出,平衡以后反应转 化率为 22%。设初始加入的三氯氢硅的浓度为 1mol/L,得到: 2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4 起

22、始: 1 0 0 反应: 0.22 0.11 0.11 (转化率为 22%) 平衡: 0.78 0.11 0.11 所以平衡常数 K=0.112 0.782=0.02。 温度不变,提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离(两边物质的量相等,压强不影响平衡) 。缩短达到 平衡的时间,就是加快反应速率,所以可以采取的措施是增大压强(增大反应物浓度) 、加入更高效的催化剂(改进催 化剂) 。 a、b 两点的转化率相等,可以认为各物质的浓度对应相等,而 a 点的温度更高,所以速率更快,即 VaVb。根据题 目表述得到,当反应达平衡时 ,所以,实际就是平衡常数 K值,所 以0.02。a点时,转化率

23、为 20%,所以计算出: 2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4 起始: 1 0 0 反应: 0.2 0.1 0.1 (转化率为 20%) 平衡: 0.8 0.1 0.1 所以=0.8;=0.1;所以 【答案】(1). 2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl (2). 114 (3). 22 (4). 0.02 (5). 及时移去产物 (6). 改进催化剂 (7). 提高反应物压强(浓度) (8). 大于 (9). 1.3 8 11. (2018 年全国卷 III)锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题: (1)Zn原子核外电子排布式为_。 (2) 黄铜

24、是人类最早使用的合金之一, 主要由 Zn和 Cu组成。 第一电离能1(Zn)_1(Cu)(填“大于”或“小 于”)。原因是_。 (3)ZnF2具有较高的熔点(872 ),其化学键类型是_;ZnF2不溶于有机溶剂而 ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶 于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是_。 (4) 中华本草等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离 子空间构型为_,C 原子的杂化形式为_。 (5)金属 Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为_。六棱柱底边边长为 a cm,高为 c cm,阿伏加德罗常数的值为 NA,Zn 的密度为_g

25、 cm3(列出计算式) 。 【解析】 (1)Zn是第 30号元素,所以核外电子排布式为 Ar3d104s2。 (2)Zn的第一电离能应该高于 Cu 的第一电离能, 原因是, Zn 的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结 构,所以失电子比较困难。同时也可以考虑到 Zn最外层上是一对电子,而 Cu的最外层是一个电子,Zn电离最外层一 个电子还要拆开电子对,额外吸收能量。 (3)根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物,所以一定存在离子键。作为离子化合物,氟化锌在有机溶剂中应该 不溶,而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物,分子的极性较小,能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。 (4)碳酸锌中的阴离

26、子为 CO32-,根据价层电子对互斥理论,其中心原子 C的价电子对为 3+(43 22)/2=3对,所以 空间构型为正三角形,中心 C 为 sp2杂化。 (5)由图示,堆积方式为六方最紧密堆积。为了计算的方便,选取该六棱柱结构进行计算。六棱柱顶点的原子是 6个 六棱柱共用的, 面心是两个六棱柱共用, 所以该六棱柱中的锌原子为 12+2+3=6 个, 所以该结构的质量为 6 65/NA g。该六棱柱的底面为正六边形,边长为 a cm,底面的面积为 6 个边长为 acm的正三角形面积之和,根据正三角形面积 的计算公式,该底面的面积为 6 cm2,高为 c cm,所以体积为 6 cm3。所以密度为:

27、 g cm-3。 9 【答案】(1). Ar3d104s2 (2). 大于 (3). Zn 核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子 (4). 离子键 (5). ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小 (6). 平面三角形 (7). sp2 (8). 六 方最密堆积(A3型) (9). 12. (2018 年全国卷 III)近来有报道,碘代化合物 E 与化合物 H 在 Cr-Ni催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的 化合物 Y,其合成路线如下: 已知: 回答下列问题: (1)A 的化学名称是_。 (2)B为单氯代烃,由 B生成 C的化学方程式为

28、_。 (3)由 A生成 B、G生成 H 的反应类型分别是_、_。 (4)D 的结构简式为_。 (5)Y 中含氧官能团的名称为_。 (6)E与 F在 Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为_。 (7)X 与 D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比 为 332。写出 3 种符合上述条件的 X的结构简式_。 【解析】分析:根据 A 的结构,第一步进行取代得到 B,再将 B 中的 Cl取代为 CN,水解后酯化得到 D;根据题目反 应得到 F的结构,进而就可以推断出结果。 详解:A 到 B 的反应是在光照下的取代,Cl应该取代饱和碳上

29、的 H,所以 B为;B与 NaCN反应,根据 C 的分子式确定 B到 C 是将 Cl取代为 CN,所以 C为;C 酸性水解应该得到,与乙醇 酯化得到 D,所以 D 为,D与 HI加成得到 E。根据题目的已知反应,要求 F中一定要有 醛基,在根据 H的结构得到 F中有苯环,所以 F一定为;F与 CH3CHO 发生题目已知反应,得到 G,G 为;G与氢气加成得到 H;H 与 E发生偶联反应得到 Y。 (1)A 的名称为丙炔。 10 (2)B为,C为 , 所以方程式为:。 (3)有上述分析 A生成 B的反应是取代反应,G生成 H的反应是加成反应。 (4)D 为 。 (5)Y 中含氧官能团为羟基和酯基。 (6)E和 H发生偶联反应可以得到 Y,将 H换为 F就是将苯直接与醛基相连,所以将 Y中的苯环直接与羟基相连的 碳连接即可,所以产物为。 (7)D 为,所以要求该同分异构体也有碳碳三键和酯基,同时根据峰面积比为 3:3:2,得 到分子一定有两个甲基,另外一个是 CH2,所以三键一定在中间,也不会有甲酸酯的可能,所以分子有 6种: 【答案】(1). 丙炔 (2). (3). 取代反应 (4). 加成反应 (5). (6). 羟基、酯基 (7). (8).、

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