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2015年4月湖北省七市(州)教科研协作体高三联合考试化学试题 (1)


2015 年 4 月湖北省七市(州)教科研协作体高三联合考试 化学试题 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Cr 52 Fe 56 Ni 59 Zn 65 7.化学与生活息息相关。下列说法不正确是( ) A.用饱和氯化铵溶液可以清洗金属表面的锈 B.NOx、 Cl2、 PM2.5

颗粒都会导致酸雨 C.在食品袋中放入盛有硅胶的透气小袋,可防止食物受潮 D.人体摄入大量铝盐易患“老年性痴呆” ,明矾不宜大量作净水剂 7.B 8.下列有机物同分异构体数目判断错误的是( )

8.D 9.在某 2L 恒容密闭容器中充入 2 mol X(g)和 1 mol Y(g)发生反应:2X(g)+Y(g) 3Z(g) △H,反应过程中持续升高温度,测得混合体系中 X 的体积分数与温度的关系如右图所示。 下列推断正确的是( )

A.M 点时,Y 的转化率最大 B.升高温度,平衡常数减小 C.平衡后充入 Z 达到新平衡时 Z 的体积分数增大 D.W, M 两点 Y 的正反应速率相等 9.B 10.已知 X、Y、Z、R、W 是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中只有 Z 是金属 元素,Y 是地壳中含量最高的元素,X、Y、R 在周期表中的相对位置关系如下图。

下列说法正确的是( ) A.五种元素中原子半径最大的是 W,离子半径最大的是 R 离子 B.X、R、W 三种元素的最高价氧化物所对应的水化物的酸性强弱关系为 R>W>X C.Y 与 Z 形成的化合物一定是碱性氧化物 D.Z 与 W 形成的化合物水溶液可能显酸性

10.D 11.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是( )

A.用图 1 所示装置可收集 NO 气体 B.用图 4 装置可证明酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3 C.用图 3 所示装置可实现反应:2H2O O2↑+H2↑ D.用图 2 所示装置可吸收多余氨气且能防止倒吸 11.B 12.下列化学反应先后顺序判断正确的是( ) A.在含有等物质的量的 H+、Al3+的溶液中,逐滴加入 NaoH 溶液:H+、A13+、Al(OH)3 — — B.在含有等物质的量的 FeBr2、FeI2 的溶液中,缓慢通入氯气:I 、Br 、Fe2+ C.在含有等物质的量的 NaCl、Na2S 的溶液中加入 AgN03 溶液:NaCl、Na2S D.在含有等物质的量的 Fe3+、Cu2+的溶液中加入铁粉:Cu2+、Fe3+ 12.A — — 13.25℃时在 10 mL 0.1mol· L 1Na2CO3 溶液中逐滴加入 0.1 mol· L 1HCl 溶液 20 mL,溶液中 部分含碳微粒的物质的量随溶液 pH 的变化如图所示。下列说法不正确的是( )

A.HCl 溶液滴加一半时,溶液 pH>7 — B.当溶液的 pH=8 时,溶液中 NaHCO3 的物质的量浓度为 0.1mol· L 1 — — — — C.0.1 mol· L 1Na2CO3 溶液中 c(Na+)+c(H+)=c(OH )+2c(CO32 )+c(HCO3 ) — — — D.在 M 点:c(Na+)>c(CO32 )=c(HCO3 )>c(OH )>c(H+) 13.B 26. (14 分)实验室以苯、乙醛为原料,三氯化铝为催化剂来制备 1,1—二苯乙烷,其反应 原理为:

制备过程中其他产物会与 AlCl3 发生副反应。主要实验装置和步骤如下: I.合成:

在 250 mL 三口烧瓶中加入 140mL 苯(密度 0.88g/mL) 、19gA1C13 和 5.5g 乙醛,在 20℃ 时充分反应。

Ⅱ.分离与提纯: 将反应混合物倒入装有 150 mL,冰水和少量盐酸的烧杯中,充分搅拌,用分液漏斗分离 出有机层,依次用水、2%碳酸钠溶液、水洗涤,在分离出的粗产品中加入少量无水硫酸镁 固体,过滤后先常压蒸馏除去过量苯再改用减压蒸馏收集 170~172℃/6.67kPa 的馏分,得 12.5g 1,l—二苯乙烷。 (1) 仪器 a 的名称: ; 其他产物与 A1C13 发生副反应的化学方程式为: ; 装置 C 的作用: 。 (2)连接装置 b 的作用是 。 (3)在洗涤操作中,第二次水洗的主要目的是 。实验中加入少量无 水硫酸镁的目的是 。 (4)粗产品常压蒸馏提纯时,下列装置中温度计位置正确的是 ,可能会导致收集到 的产品中混有低沸点杂质的装置是 。

(5)本实验所得到的 1,1—二苯乙烷产率约为 (填正确答案的序号) 。 A.41% B.48% C.55% D.65% 26. (14 分) ⑴ 球形冷凝管(或冷凝管或冷凝器) (1 分 其它答案均不给分) AlCl3 +3H2O Al(OH)3+3HCl(2 分) 吸收 HCl 气体(1 分) ⑵ 防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应 (2 分) ⑶ 洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠(或洗掉可溶性无机物) (2 分) 干燥(1 分) ⑷ C(1 分) AB(2 分) ⑸ C(2 分) 27. (15 分)铬是用途广泛的金属元素,但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。 — — (1)还原沉淀法是处理含 Cr2O72 和 CrO42 工业废水的一种常用方法,其工艺流程为:

其中第 I 步存在平衡:2CrO42 (黄色)+2H+ Cr2O72 (橙色)+H2O ①若平衡体系的 pH=2,该溶液显 色。 2— + 2— ②根据 2CrO4 +2H Cr2O7 +H2O,设计右图装置(均为惰性电极)电解 Na2CrO4 溶 液制取 Na2Cr2O7。 Na2Cr2O7 中铬元素的化合价为 , 图中右侧电极连接电源的 极, 其电极反应式为 。
— —

③第Ⅱ步反应的离子方程式: ,向Ⅱ反应后的溶液加一定 —12 —1 — 3+ 量 NaOH,若溶液中 c(Fe )=2.0×10 mol· L ,则溶液中 c(Cr3+)= mol· L 1。 (已知 — — Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10 38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0x10 31) 。 (2)CrO3 具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火。若该过程中乙醇 被氧化成乙酸,CrO3 被还原成绿色的 Cr2(SO4)3。完成该反应的化学方程式:

(3)CrO3 的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如右图所示。B 点时剩余固体的成分是 (填化学式) 。

27. (15 分) ⑴ ① 橙(2 分) - - ② +6(1 分) 正极(2 分) 4OH -4e =O2↑+2H2O(2 分) - - ③ 6Fe2++Cr2O72 +14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O(2 分) 3× 10 5 (2 分) ⑵ 4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+9H2O (2 分) ⑶ Cr2O3(2 分) 28. (14 分)SO2、NO2、可吸人颗粒物是雾霾的主要组成。 — (1)SO2 可用氢氧化钠来吸收。现有 0.4 molSO2,若用 200 mL,3mol· L 1NaOH 溶液将其

完全吸收,生成物为 (填化学式) 。经测定所得溶液呈酸性,则溶液中离子浓 度由大到小的顺序为: 。 (2)CO 可制做燃料电池,以 KOH 溶液作电解质,向两极分别充入 CO 和空气,工作过程 中,负极反应方程式为: 。 (3)氮氧化物和碳氧化物在催化剂作用下可发生反应:2CO+2NO N2+2CO2,在体

积为 0.5L 的密闭容积中,加入 0.40mol 的 CO 和 0.40 mol 的 NO,反应中 N2 的物质的量浓 度的变化情况如图所示,从反应开始到平衡时,CO 的平均反应速率 υ(CO)= 。

(4)用 CO2 合成二甲醚的化学反应是: 2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H>0。 合成二甲醚时,当氢气与二氧化碳的物质的量之比为 4︰1,CO2 的转化率随时间的变化关 系如右图所示。

①A 点的逆反应速率 υ 逆(CO2) B 点的正反应速率为 υ 正(CO2)(填“>” 、 “<”或“=") 。 ②氢气的平衡转化率为 。 (5)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料,它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有 着较大的优势。氨在燃烧实验中相关的反应有: 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1) △H1 ① 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(1) △H2 ② 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1) △H3 ③ 请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3 三者之间关系的表达式,△H1= 。 28. (14 分) ⑴ NaHSO3、Na2SO3(或 NaHSO3、Na2SO3、H2O) (2 分) - - + 2- + c(Na )>c(SO3 )>c(HSO3 )>c(H )>c(OH )(2 分) - - - ⑵ CO+4OH -2e =CO32 +2H2O(2 分) -1 -1 ⑶ 0.05 mol· L · min (2 分) ⑷ ①<(2 分) ② 45%(2 分) ⑸ 3?H 2 ? 2?H 3 (2 分)
5

37. 【化学—选修 3:物质结构与性质】 (15 分) 在研究金矿床物质组分的过程中,通过分析发现了 Cu-Ni-Zn-Sn-Fe 多金属互化物。 (1)某种金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,该金属互化物属 于 (填“晶体”或“非晶体” ) ,可通过 方法鉴别。

(2)基态 Ni2+的核外电子排布式 ;配合物 Ni(CO)4 常温下为液态,易溶于 CCl4、 苯等有机溶剂。 固态 Ni(CO)4 属于 晶体; Ni2+和 Fe2+的半径分别为 69 pm 和 78 pm, 则熔点 NiO FeO(填“<”或“>” ) 。 (3)铜能与类卤素(SCN)2 反应生成 Cu(SCN)2,1mol(SCN)2 分子中含有σ 键的数目为 ; 类卤素(SCN)2 对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H— — N=C=S)的沸点,其原因是 ;写出一种与 SCN 互为等电子体的分子 (用化 学式表示) 。 (4)氨基乙酸铜的分子结构如图,碳原子的杂化方式为 。

(5)立方 NiO(氧化镍)晶体的结构如图-1 所示,其晶胞边长为 apm,列式表示 NiO 晶体 的密度为 g/cm3(不必计算出结果,阿伏加德罗常数的值为 NA) 。人工制备的 NiO 晶体中常存在缺陷(如图-2) :

一个 Ni2+空缺,另有两个 Ni2+被两个 Ni3+所取代,其结果晶体仍呈电中性,但化合物中 Ni 和 O 的比值却发生了变化。已知某氧化镍样品组成 Ni0.96O,该晶体中 Ni3+与 Ni2+的离子个 数之比为 。 【答案解析】 (15 分,除标注的外每空 2 分) (1) [Ar]3d54s1 (3) 乙醇分子间存在氢键,而乙醛分子间不存在氢键 (5) ① A、C (6) 不是 (2) O Si

(4) 分子晶体 (1 分)

②如果 Cr3+采取 sp3 杂化,则只有 4 个成键轨道,无法形成 6 个配位键

38. 【化学—选修 5:有机化学基础】 (15 分) 有机化合物 X、Y、A、B、C、D、E、F、G 之间的转化关系如下图。

已知以下信息: ① RCHO

②RCOOH

RCOORˊ(R、Rˊ代表烃基)

③X 在催化剂作用下可与 H2 反应生成化合物 Y。 ④化合物 F 的核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰。 回答下列问题: (1)X 的含氧官能团的名称是 ,X 与 HCN 反应生成 A 的反应类型是 (2)酯类化合物 B 的分子式是 C15H14O3,其结构简式是 。 (3)X 发生银镜反应的化学方程式是 。 (4)G 在 NaOH 溶液中发生水解反应的化学方程式是 。 (5)



的同分异构体中:①能发生水解反应;②能发生银镜反应;③能与

氯化铁溶液发生显色反应;④含氧官能团处在对位。满足上述条件的同分异构体共有 种(不考虑立体异构) ,写出核磁共振氢谱图中有五个吸收峰的同分异构体的结构简 式 。 (6)写出以 C2H5OH 为原料合成乳酸( (合成路线常用的表示方式为:A 38.【有机化学基础】(15 分) B· · · · )的路线(其它试剂任选) 。 目标产物)

⑴ 醛基(1 分) 加成反应(或还原反应)(1 分)
OH



CHCOOCH2

(2 分)




CHO+2Ag(NH3)2OH

COONH4+3NH3+2Ag↓ +H2O (2 分)
ONa



COO

CH3+2NaOH





+H2O (2 分)

COONa CH3

⑸3(2 分) ⑹ CH

HO

CH2OOCH (2 分)

OH CH2 OH
CuO △

3

CH3

CHO

HCN

OH
H2O / H+ △

CH3

CH CN

CH3

CH COOH

(3 分)

37、 【化学

选修 3 物质结构与性质】 (15 分)

氢、碳、氮都是重要的非金属元素,它们单质及其化合物在科学研究和工业生产中 有重要的应用。金属铁、钴、镍、铂在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。 (1) Ni 是元素周期表中第 28 号元素,第二周期基态原子未成对电子数与 Ni 相同且电负性最小的元素是 。 (2) 分子式为 Pt(NH3)2Cl2 的配位化合物有顺铂和反铂两种同分异构体。顺铂

Cl

NH3 Pt NH3

H3N

Cl Pt NH3 ,无抗癌

的结构简式为 Cl

,具有抗癌作用;反铂的结构简式为

Cl

作用。顺铂和反铂的物理性质有很大差异,其中只有一种易溶于水,请你通过所 学知识判断哪一种易溶于水,并说明理由: 。 (3) Co3+有多种配合物,如[Co(NO2)6]3-、[Co(NH3)4Cl2]+等。[Co(NO2)6]3-中 配体 NO- 2 的立体构型是 。 铑(Rh)与钴属于同族元素, 某些性质相似。 现有铑的某盐组成为 CsRh(SO4)2· 4H2O,易溶解于水,向其水溶液中加入一定浓 度的 BaCl2 溶液,无沉淀生成。请写出该盐溶解于水后 的电离方程式: ..... (4) NH3 还能与很多化合物通过配位键发生相互作用。例如:科学家潜心研 究的一种可作储氢材料的化合物 X 是 NH3 与第二周期中的另一种元素的氢化物 相互作用的产物,X 是乙烷的等电子体;加热化合物 X 会缓慢释放 H2,转变为 化合物 Y,Y 是乙烯的等电子体。 ① 化合物 X 的结构式为 ② 化合物 X、Y 分子中 N 原子分别发生了 (必须标明配位键)。 、 杂化。 ,

(5) 铁有 α、γ、δ 三种晶体构型,其中 α-Fe 单质为体心立方晶体,δ-Fe 单质为简单立方晶体。则这两种晶体结构中铁原子的配位数之比是 为 。 (用含 a、b 的代数式表示) (6) 氧化镍(NiO )是一种纳米材料,比表面积 S(m2/g)是评价纳米材料的重 要参数之一(纳米粒子按球形计) 。已知氧化镍的密度为 ρ g/cm3;其纳米粒子的 直径为 D nm,列式表示其比表面积 表示) (1) C (1 分) (2) 顺铂易溶于水,因为它是极性分子,易溶于极性溶剂(2 分) (3) 平面三角形(1 分) CsRh(SO4)2· 4H2O=Cs+ + [Rh(SO4)2(H2O)4]- (2 分) ②sp3 和 sp2(2 分) m2/g。 (用含 D、ρ 的代数式 设 α-Fe 晶胞边长为 a nm,δ-Fe 晶胞边长为 b nm,则这两种晶体的密度比

(4) (5) 4:3 (6)
6000 D?

(2 分) (1 分) (2 分)

2b3:a3 (2 分)

【解析】 (5) (6)
(5)δ、α 两种晶胞中铁原子的配位数分别为 8、6,则配位数之比为 8:6=4:3;若 α﹣Fe 晶胞边长为 acm,γ﹣Fe 晶胞边长为 bcm,则两种晶体中铁原子个数之比=(1+8× ) : ( 8× )

=2:1,密度比=
3


3

=2b :a ;

3

3

故答案为:4:3;2b :a ; 2 2 6 2 6 8 2 2+ (6)Ni 的原子序数为 28,电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s ,基态 Ni 核外电子排布式 2 2 6 2 6 8 为 1s 2s 2p 3s 3p 3d ,3d 有 8 个电子,其中 2 个单电子;其纳米粒子的直径为 Dnm=D×10
﹣7

m,表面积为 4π( ×10 ) cm =4π( ×10 ) ×10
2
﹣7

﹣7

2

2

﹣7

2

﹣4

m =4π( ×10 ) ×10
﹣7

2

﹣7

2

﹣4

m =πD ×10

2

2

﹣18

m ,体积为 π( ×10 ) cm ,纳米粒子的质量为 π( ×10 ) cm ×ρg/cm = π( ×10

3

3

3

3

3

﹣7

) ×ρg=

3

×10

﹣21

g,比表面积为

=




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