全国百强校湖北省八校届高三下学期第二次联考理科综合化学试题.docx
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全国百强校湖北省八校届高三下学期第二次联考理科综合化学试题
绝密★启用前
【全国百强校】湖北省八校(荆州中学、襄阳五中、襄阳四中等)2017届高三下学期第二次联考理科综合-化学试题
试卷副标题
考试范围:
xxx;考试时间:
0分钟;命题人:
xxx
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
题号
一
二
三
总分
得分
注意事项.
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
评卷人
得分
一、选择题(题型注释)
1、已知:
pKa=-lgKa,25℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19.用0.1mol•L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L-1H2SO3溶液的滴定曲线如图所示(曲线上的数字为pH).下列说法不正确的是( )
A.a点所得溶液中:
2c(H2SO3)+c(SO32-)<0.1mol•L-1
B.b点所得溶液中:
c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-)
C.c点所得溶液中:
c(Na+)<3c(HSO3−)
D.d点所得溶液中:
c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)
2、下列叙述错误的是( )
A.过程的自发性只能用于判断过程的方向性,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率
B.空气污染日报中的空气污染指数的主要项目有可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮
C.金属冶炼过程主要是利用金属矿物中的金属离子失去电子变成金属单质所发生的氧化还原反应
D.糖类和油脂是重要的基本营养物质,并且是人体所需能量的重要来源
3、设NA表示阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A.向含有FeI2的溶液中通入适量氯气,当有1molFe2+被氧化时,该反应转移电子数目为3NA
B.40gCuO和Cu2S混合物中所含铜原子的数目不等于0.5NA
C.含0.1molNH4HSO4的溶液中,阳离子数目略小于0.2NA
D.C3H8分子中的2个H原子分别被1个-NH2和1个-OH取代,1mol此有机物所含共用电子对数目为13NA
4、分子式为C4H8O的三元环同分异构体共有(不考虑立体异构)( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
5、下列各组澄清溶液中离子能大量共存,且加入(或滴入)X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是( )
选项
离子组
X试剂
离子方程式
A
K+、Na+、ClO-、SO42-
少量SO2
SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+
B
NH4+、Fe3+、Br-、SO42-
过量H2S
2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
C
NH4+、Na+、Fe3+、AlO2-
过量铜粉
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
D
K+、Na+、HCO3-、AlO2-
少量HCl
H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓
A.A B.B C.C D.D
6、H3BO3可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备,其工作原理如图,下列叙述错误的是( )
A.M室发生的电极反应式为:
2H2O-4e-=O2↑+4H+
B.N室中:
a%
C.b膜为阴膜,产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸
D.理论上每生成1mol产品,阴极室可生成标准状况下5.6L气体
7、用下列装置不能达到实验目的的是( )
A.用甲图装置可证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水) B.用乙图装置制备Fe(OH)2
C.用丙图装置制取金属锰 D.用丁图装置制取氯气
第II卷(非选择题)
评卷人
得分
二、实验题(题型注释)
8、I、某化学兴趣小组利用以下装置模拟合成氨并制备少量氨水
已知:
加热(85℃)NH4Cl和NaNO2饱和溶液可以制取N2
B中仪器名称是___________________;
⑵为了完成实验,装置从左到右接口的连接顺序是_____
______;
⑶D中玻璃纤维的作用是_________________;
⑷小组中甲同学认为F装置不太合理,实验中会产生倒吸。
乙同学认真分析后认为该装置无需改进,他的理由是________________________;
II、实验探究
⑸该小组同学利用制备的氨水再进行银镜反应实验。
经查阅资料,配制的银氨溶液主要成分是[Ag(NH3)2]OH,小组同学对其组成进行了如下实验探究:
①在洁净的小试管中加入2mL2%的AgNO3溶液,然后边振荡试管边滴加2%的稀氨水溶液,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。
②在制得的银氨溶液中加入无水乙醇,溶液变浑浊,过滤,用__________洗涤,得到白色固体;
③将该白色固体用适量蒸馏水溶解,得到无色溶液,用广范pH试纸检验溶液近似呈中性;向溶液中逐滴加入稀盐酸至不再产生沉淀,静置,取上层清液于另一支放有一小片铜的小试管中并微热,发现铜片的表面有气泡产生,遇到空气变成红棕色;另取少量上层清液加过量的NaOH溶液并加热,得到无色刺激性气体。
由此确定通过上述方法制备的白色固体主要成分是___________________;
⑹请根据以上探究,设计实验来制备少量纯净的[Ag(NH3)2]OH溶液:
取2mL2%的AgNO3溶液于洁净的小试管中,_________________,即得到[Ag(NH3)2]OH溶液。
评卷人
得分
三、简答题(题型注释)
9、I、煤制天然气的工艺流程简图如下:
⑴反应I:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)ΔH="+135"kJ·mol-1,通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。
请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用:
___________________________。
⑵反应II:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH=−41kJ·mol-1。
如图表示不同温度条件下,煤气化反应I发生后的汽气比(水蒸气与CO物质的量之比)与CO平衡转化率的变化关系。
①判断T1、T2和T3的大小关系:
______________。
(从小到大的顺序)
②若煤气化反应I发生后的汽气比为0.8,经煤气化反应I和水气变换反应II后,得到CO与H2的物质的量之比为1:
3,则反应II应选择的温度是_______(填“T1”或“T2”或“T3”)。
⑶①甲烷化反应IV发生之前需要进行脱酸反应III。
煤经反应I和II后的气体中含有两种酸性气体,分别是H2S和_______。
②工业上常用热碳酸钾溶液脱除H2S气体得到两种酸式盐,该反应的离子方程式是_______。
II、利用甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,将甲烷和二氧化碳转化为可利用的化学品,其能源和环境上的双重意义重大。
该技术中的化学反应为:
CH4(g)+3CO2(g)
2H2O(g)+4CO(g)
H>0
CH4超干重整CO2的催化转化原理示意如图:
⑷过程II,实现了含氢物种与含碳物种的分离。
生成H2O(g)的化学方程式是______________。
⑸假设过程I和过程II中的各步均转化完全,下列说法正确的是_______。
((填序号)
a.过程I和过程II中均含有氧化还原反应
b.过程II中使用的催化剂为Fe3O4和CaCO3
c.若过程I投料
,可导致过程II中催化剂失效
(6)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1.2molCH4(g)和4.8molCO2(g),发生反应CH4(g)+3CO2(g)
2H2O(g)+4CO(g)
H>0,实验测得,反应吸收的能量和甲烷的体积分数随时间变化的曲线图像如图。
计算该条件下,此反应的
H=________________。
10、我国是干电池的生产和消费大国。
某科研团队设计了以下流程对碱性锌锰干电池的废旧资源进行回收利用:
已知:
①Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(ZnS)=1.6×10-24
②Mn(OH)2开始沉淀时pH为8.3,完全沉淀的pH为9.8
⑴碱性锌锰干电池是以锌粉为负极,二氧化锰为正极,氢氧化钾溶液为电解质。
电池总反应为2MnO2+Zn+2KOH=2MnOOH+K2ZnO2,请写出电池的正极反应式_____________;
⑵为了提高碳包的浸出效率,可以采取的措施有________________________;(写一条即可)
⑶向滤液1中加入MnS的目的是__________________________________________;
⑷已知MnSO4的溶解度曲线如图所示,从滤液2中析出MnSO4·H2O晶体的操作是蒸发结晶、____________________、洗涤、低温干燥;
⑸为了选择试剂X,在相同条件下,分别用3g碳包进行制备MnSO4的实验,得到数据如表1,请写出最佳试剂X与碳包中的主要成分发生反应的化学方程式_____________。
⑹工业上经常采用向滤液2中加入NaHCO3溶液来制备MnCO3,不选择Na2CO3溶液的原因是___________________________________;
⑺该科研小组利用EDTA(乙二胺四乙酸二钠,阴离子简写为Y2-)进行络合滴定测定Mn2+在电池中的百分含量,化学方程式可以表示为Mn2++Y2-=MnY。
实验过程如下:
准确称量一节电池的质量平均为24.00g,完全反应后,得到200.00mL滤液2,量取10.00mL滤液2稀释至100.00mL,取20.00mL溶液用0.0500mol•L-1EDTA标准溶液滴定,平均消耗标准溶液22.00mL,则该方案测得Mn元素的百分含量为________。
(保留3位有效数字)
11、X、Y、Z、W、R、M为元素周期表中前四周期的元素,其原子序数依次增大。
X与W、Z与R是分别同族元素;X原子的第一电离能小于同周期前一族元素的原子;Z元素基态原子的核外有3个未成对电子;M元素的单质化学性质稳定,耐腐蚀,其单质及合金是一种优良的航天、航空材料,M的基态原子核外有2个未成对电子。
请回答下列问题:
⑴NaZ3可应用于汽车安全气囊,当汽车发生碰撞时,气囊中的NaZ3迅速分解产生大量Z的单质气体,从而使安全气囊瞬间充气弹出,减轻了乘员受到的伤害。
基态Z原子价电子的电子排布图为_____________。
与Z3-互为等电子体的分子的化学式为______________(写一个即可),Z3-的空间构型是__________。
⑵W元素可形成[WF6]3-、[WCl4]-配离子,而X只能形成[XF4]-配离子,由此可知决定配合物中配位数多少的因素之一是________________;
⑶已知Y的最高价含氧酸根离子与Na+、K+、NH4+形成的酸式盐溶解度都小于其正盐的溶解度,原因是HCO3-之间以________(填作用力)作用形成长链,减小了HCO3-与水分子之间的作用导致溶解度降低;
⑷R元素通常有白、红、黑三种颜色的单质,其中最稳定的同素异形体G在通常状态下是一种黑色有金属光泽的晶体,G在储能、电子和光伏发电等领域有着广泛的应用前景,是一种比石墨烯更优秀的新型材料。
晶体G具有与石墨类似的层状结构,如图一所示。
下列有关G的说法正确的是_______________;
A.G中R原子杂化方式为sp3杂化
B.G中层与层之间的作用力是配位健
C.与石墨类似,G的每一层中R原子都在同一平面上
D.R元素三种常见的单质中,G的熔沸点最高
⑸M与O形成的离子晶体在自然界中存在三种形态,其中金红石型是三种形态中最稳定的一种,其晶胞如图二所示,则M、O配位数之比为________;影响离子晶体结构类型的因素有_____________、____________、键性因素。
12、高聚物的合成与结构修饰是制备具有特殊功能材料的重要过程。
下图是合成具有特殊功能高分子材料W(
)的流程:
已知:
(R、R1、R2代表烃基)
I、
RCH2OH
II、
⑴反应①的反应类型是_______________。
⑵反应②是取代反应,其化学方程式是___________________________________________。
⑶D的核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是1:
3,不存在顺反异构。
D的结构简式是______。
⑷反应⑤的化学方程式是__________________________________________________。
⑸G的结构简式是__________________。
⑹反应⑥的化学方程式是__________________________________________________。
⑺工业上也可用
合成E。
由上述①~④的合成路线中获取信息,完成下列合成路线(箭头上注明试剂和反应条件,
不易发生取代反应)__________________
参考答案
1、C
2、C
3、D
4、C
5、B
6、D
7、D
8、 启普发生器 bih fg(或gf)kjl 增大气体与催化剂铁触媒的接触面积 该反应为可逆反应,反应物的转化率低,NH3中混有较多难溶于水的气体,装置F中不会产生倒吸 无水乙醇 [Ag(NH3)2]NO3 逐滴加入稀NaOH溶液至不再有沉淀生成,过滤,用适量蒸馏水洗涤,再将固体转移至小试管中,逐滴加入2%的稀氨水溶液至沉淀恰好溶解(其它合理答案均可)
9、 氧气与碳发生燃烧反应放热,放出的热被可逆反应吸收利用,促进反应正向移动 T1 HS-+HCO3- 4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O ac +330kJ/mol 10、 MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH- 适当的升温(或搅拌) 将溶液中的Zn2+转化为ZnS沉淀而除去 趁热过滤 H2O2+MnO2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑ 或 H2O2+2MnOOH+2H2SO4=2MnSO4+4H2O+O2↑ Na2CO3溶液的碱性强,容易产生Mn(OH)2的沉淀 25.2% 11、 CO2(或N2O) 直线形 中心原子(或离子)及配位原子半径的大小 氢键 A、D 2: 1 几何因素 电荷因素 12、 加成反应 BrCH2CH2Br+2NaC→NCCH2CH2CN+2NaBr (CH3)2C=CH2 CH2=C(CH3)COOH+HOCH3 CH2=C(CH3)COOCH3+H2O 【解析】 1、试题分析: A、用0.1mol•L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L-1H2SO3溶液,a点溶液中溶质为H2SO3和NaHSO3,PH=1.85=Pa1,电离平衡常数表达式得到则c(H2SO3)=c(HSO3-),溶液体积大于20ml,a点所得溶液中: c(H2SO3)+c(SO32-)+c(HSO3-)=2c(H2SO3)+c(SO32-)<0.1mol•L-1,故A正确;B、b点是用0.1mol•L-1NaOH溶液20ml滴定20mL0.1mol•L-1H2SO3溶液,恰好反应生成NaHSO3,溶液显酸性,溶液中电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+c(OH-)+2c(SO32-),物料守恒c(Na+)=c(HSO3-)+c(SO32-)+c(H2SO3),得到: c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-),故B正确;C、c点pH=7.19=PKa2,依据平衡常数溶液显碱性,溶液中溶质主要为Na2SO3,SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-,Kh= = ,c(OH-)= ,代入计算得到: c(HSO32-)=c(SO32-),根据物料守恒,溶液中2n(Na)=3c(S),2c(Na+)=3[c(SO32-)+c(H2SO3)+c(HSO3-)]=3[c(H2SO3)+2c(HSO3-)],c(Na+)>3c(HSO3−),故C错误;D、加入氢氧化钠溶液40ml,NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L-1H2SO3溶液恰好反应生成Na2SO3,d点溶液中主要是Na2SO3和少量NaHSO3,溶液中离子浓度c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-),故D正确;故选C。 【考点定位】考查酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算 【名师点晴】本题考查了图象变化的分析,酸碱反应溶液酸碱性,盐类水解原理,电解质溶液中离子浓度大小的比较方法等知识,题目难度较大。 本题中的难点是C选项,c点pH=7.19=PKa2,依据平衡常数溶液显碱性,溶液中溶质主要为Na2SO3,SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-,Kh= = ,c(OH-)= ,c(HSO32-)=c(SO32-),结合溶液中物料守恒分析解答。 2、A.过程的自发性仅能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定能发生,故D正确;B.可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮是空气污染日报中主要的空气污染指数,故B正确;C.金属冶炼过程主要是利用金属矿物中的金属离子得到电子变成金属单质所发生的氧化还原反应,故C错误;D.糖类和油脂是是人体所需能量的重要来源,是基本营养物质,故D正确;答案为C。 3、A.向含有FeI2的溶液中通入适量氯气,氯气先氧化I-,当有1molFe2+被氧化时转移NA个电子,同时至少2molI-被氧化时转移2NA个电子,该反应转移电子的数目至少为3NA,故A错误;B.CuO和Cu2S中碳元素的质量分数相同,40gCuO和Cu2S的混合物中含有铜元素的质量为: 40g× =32g,含有的铜的物质的量为0.5mol,含有铜原子数一定为0.5NA,故B错误;C.NH4HSO4在溶液中完全电离出NH4+和H+,故C错误;D.每个C3H8分子中含有10个共用电子,分子中2个H原子分别被1个-NH2和1个-OH取代后增加3个共价键,则1mol此有机物所含共用电子对数目为13NA,故D正确;答案为D。 4、分子式为C4H8O的三元环同分异构体包括 (1)三碳的环,另有一个—CH2OH、—OCH3各一种,或一个—OH、一个—CH3有二种,共4种, (2)环氧乙烷,另有一个—CH2CH3或两个—CH3,共有3种,这共有7种同分异构体,故答案为C。 5、A.ClO-与少量SO2发生的离子反应为O2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+,故A错误;B.Fe3+与过量H2S发生的离子反应为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,故B正确;C.NH4+、Fe3+与AlO2-因双水解而不能共存,故C错误;D.HCO3-的电离促进AlO2-水解而不能共存,故D错误;答案为B。 点睛: 本题可先判断离子间能否共存,再判断离子方程式的正误,通过淘汰法逐一判断,如选项C和D离子间发生离子反应,不能共存,直接排除,无须再判断离子方程式正误,而选项A中发生的离子反应,要结合通入SO2的量来判断,少量SO2,说明溶液中存在大量未反应的ClO-,而ClO-不能在酸性溶液中大量存在,产物要以HClO存在,由此分析解题。 6、A.M室为阳极室,发生还原反应,电极反应式为: 2H2O-4e-=O2↑+4H+,故A正确;B.N室为阴极室,溶液中水电离的H+得电子发生还原反应,生成H2,促进水的电离,溶液中OH-浓度增大,即a% 7、A.由图可知,钠在水与煤油液面中间,则可知钠的密度比水的小,比煤油的大,故A正确;B.由图可知,利用Fe和稀硫酸制FeSO4的同时除去液面上方空气,防止制备时氢氧化亚铁被氧化,故B正确;C.由图可知,Al与二氧化锰发生铝热反应生成Mn,故C正确;D.MnO2和浓盐酸混合加热可制氯气,不能用稀盐酸代替,故D错误;故选D。 8、I、 (1)B中仪器名称是启普发生器; ⑵A中利用加热(85℃)NH4Cl和NaNO2饱和溶液可以制取N2,B中利用Zn与稀盐酸反应制氢气,通过E装置除去氢气混有的HCl气体,然后和N2通过C中浓硫酸干燥并混合后通入D中合成氨,再利用F装置中水吸收生成的氨气,氢气的尾气利用点火燃的方法除去,则装置从左到右接口的连接顺序是bceihfg(或gf)kjl; ⑶装置D中玻璃纤维上洒有催化剂接触媒,其作用是增大气体与催化剂铁触媒的接触面积; ⑷该反应为可逆反应,反应物的转化率低,NH3中混有较多难溶于水的气体,装置F中不会产生倒吸,则无需对该装置进行改进; ⑸②为防止白色固体溶解于水,可继续用无水乙醇洗涤; ③向溶液中逐滴加入稀盐酸产生沉淀,此沉淀为AgCl;取上层清液于另一支放有一小片铜的小试管中并微热,发现铜片的表面有气泡产生,遇到空气变成红棕色,说明溶液中含有NO3-;另取少量上层清液加过量的NaOH溶液并加热,得到无色刺激性气体,说明溶液中含有NH4+,由此确定白色固体主要成分是[Ag(NH3)2]NO3; ⑹取2mL2%的AgNO3溶液于洁净的小试管中,逐滴加入稀NaOH溶液至不再有沉淀生成,过滤,用适量蒸馏水洗涤,再将固体转移至小试管中,逐滴加入2%的稀氨水溶液至沉淀恰好溶解,即得到[Ag(NH3)2]OH溶液。 点睛: 解答综合性实验设计与评价题的基本流程: 原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。 具体分析为: ①实验是根据什么性质和原理设计的? 实验的目的是什么? ②所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理,进行全面的分析比较和推理,并合理选择)。 ③有关装置: 性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。 ④有关操作: 技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。 ⑤实验现象: 自下而上,自左而右全面观察。 ⑥实验结论: 直接结论或导出结论。 9、I、 (1)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)△H=+135kJ•mol-1,是吸热反应,而碳与氧气反应放出热量,使反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),向正反应方向移动,提高碳的利用率; (2)①反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ•mol-1的正反应为放热反应,温度越高一氧化碳的转化率越低,由图可知,温度的大小为: T1<T2<T3; ②若煤气化反应I发生后的汽气比为0.8,设水蒸气的物质的量是4mol、则生成的CO物质的量为5mol,同时生成5mol氢气,经煤气化反应I和水气变换反应II后,设反应II中CO转化的为xmol,则生成xmol氢气,则(5-x): (5+x)=1: 3,x=2.5,CO的转化率= ×100%=50%,根据图知,反应温度为T3; (3)①根据方程式II知,生成的酸性气体还有二氧化碳; ②工业上常用热碳酸钾法脱除H2S气体得到两种酸式盐,则二者反应
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