2012-2013学年江苏省南通市高三第三次模拟化学试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

化学家认为石油、煤作为能源使用时，燃烧了“未来的原始材料”。下列对上述观点理解正确的是

A．大力提倡使用廉价化石燃料作为能源

B．应更多地利用石油和煤生产基本化工原料

C．化石燃料属于可再生能源，不影响可持续发展

D．研发新型催化剂，提高石油和煤中各组分的燃烧热

2. 难度：中等

下列有关化学用语表示正确的是

A．氢氧化钠的电子式：

B． Cl^－的结构示意图：

C．2－丁醇的结构简式：

D．碳酸的电离方程式：H₂CO₃=2H⁺＋CO₃^2－

3. 难度：中等

常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

A．0.1 mol·L^－1 KNO₃溶液：Mg²⁺、Fe²⁺、Cl^－、SO₄^2－

B．无色透明的溶液：Cu²⁺、NH₄^＋、NO₃^－、CO₃^2－

C．使pH试纸变红的溶液：K^＋、Ca²⁺、Cl^－、ClO^－

D．水电离出的c(H^＋)=10^－12 mol·L^－1的溶液：Na^＋、NH₄^＋、SO₄^2－、NO₃^－

4. 难度：困难

下表为六种短周期元素的部分性质。

元素代号	X	Y	Z	Q	R	T
原子半径/10^－^10m	0.37	0.74	0.75	0.82	0.99	1.10
主要化合价	+1	－2	+5、－3	+3	+7、－1	+5、－3

下列有关说法正确的是

A．元素X、Y、Z形成的化合物一定是离子化合物

B．元素R的氧化物对应水化物一定为强酸

C．化合物QR₃分子中各原子均满足8电子稳定结构

D．元素Z的简单气态氢化物的热稳定性比元素T的稳定

5. 难度：中等

下列有关物质的性质与应用相对应的是

A．炭具有强还原性，常用于冶炼镁、钠等金属

B．铝的金属性较强，可用作飞机、火箭的结构材料

C．碳酸钠溶液呈碱性，可用于洗去铁屑表面的油污

D．浓硫酸具有强氧化性，可用于与亚硫酸钠反应制取二氧化硫

6. 难度：中等

用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是

            

图Ⅰ             图Ⅱ             图Ⅲ           图Ⅳ

A．用图Ⅰ所示装置吸收尾气中的二氧化硫

B．用图Ⅱ所示装置配制100 mL 0.100 mol·L^－1稀硫酸

C．用图Ⅲ所示装置除去溴苯中少量的溴

D．用图Ⅳ所示装置制取并收集氨气

7. 难度：中等

硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如下图所示）。下列说法错误的是

A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)₃胶体，可用作净水剂

B．为防止NH₄HCO₃分解，生产FeCO₃需在较低温度下进行

C．可用KSCN溶液检验(NH₄)₂Fe(SO₄)₂是否被氧化

D．常温下，(NH₄)₂Fe(SO₄)₂在水中的溶解度比FeSO₄的大

8. 难度：中等

设N_A为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

A．标准状况下，2.24 L 水中所含电子总数为N_A

B．1 L 0.2 mol·L^－1硫酸铁溶液中含有的SO₄^2－数为0.2N_A

C．苯和苯甲酸混合物1 mol，完全燃烧消耗O₂的分子数为7.5N_A

D．标准状况下，7.1 g氯气与足量石灰乳充分反应转移电子数为0.2N_A

9. 难度：中等

下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是

A．用氨水溶解氯化银沉淀：Ag⁺＋2 NH₃·H₂O＝[Ag(NH₃)₂]⁺＋2H₂O

B．二氧化硫通入氯化铁溶液：SO₂＋2Fe³⁺＋2H₂O＝SO₄^2－＋2Fe²⁺＋4H⁺

C．硫酸氢铵溶液中滴加少量NaOH溶液：H⁺＋NH₄⁺＋2OH^－＝NH₃·H₂O＋H₂O

D．碱性条件下铝粉还原NaNO₂：NO₂^－＋2Al＋3OH^－＋H₂O＝2AlO₂^－＋NH₃·H₂O

10. 难度：中等

下列有关说法正确的是

A．锌与稀硫酸反应时加入少量硫酸铜，反应加快的原因是Cu²⁺水解增大了H⁺浓度

B．增大醋酸溶液的浓度，溶液中c(OH^－)减小的原因是水的离子积K_w 减小

C．pH=3的盐酸与pH=11的LiOH溶液等体积混合溶液呈碱性，说明LiOH为强碱

D．TATP(C₈H₁₈O₆)受撞击分解爆炸，且无明显热效应，说明该分解反应熵显著增加

11. 难度：困难

依曲替酯是一种皮肤病用药，它可以由原料X经过多步反应合成。

下列说法正确的是

A．原料X与中间体Y互为同分异构体

B．原料X可以使酸性KMnO₄溶液褪色

C．中间体Y能发生加成、取代、消去反应

D．1 mol依曲替酯只能与1 mol NaOH发生反应

12. 难度：中等

下图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是

A．电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的正极

B．电极Ⅱ的电极反应式为：Cu²⁺＋2e^－= Cu

C．该原电池的总反应为：2Fe³⁺＋Cu= Cu²⁺＋2Fe²⁺

D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子

13. 难度：中等

下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是

选项       实验操作                                                                      实验现象                               结论

A             取等物质的量的两种金属单质X、Y，分别与足量的盐酸反应                     X产生氢气的体积比Y多        金属性：X>Y

B              向滴有甲基橙的AgNO₃溶液中滴加KCl溶液     溶液由红色变为黄色         KCl溶液具有碱性

C              在CuSO₄溶液中加入KI溶液，再加入苯，振荡                                                有白色沉淀生成，苯层呈紫色       白色沉淀可能为CuI

D             取久置的Na₂O₂粉末，向其中滴加过量的盐酸 产生无色气体                      Na₂O₂没有变质

14. 难度：困难

在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g)，图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):n(B)的变化关系。则下列结论正确的是

A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)= 0. 02 mol·L^－1·min^－1

B．图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的△H<0，且a=2

C．若在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入He，重新达到平衡前v(正)>v(逆)

D．200℃时，向容器中充入2 mol A 和1 mol B，达到平衡时，A 的体积分数小于0.5

15. 难度：困难

25℃时，0.1 mol Na₂CO₃与盐酸混合所得的一组体积为1 L的溶液，溶液中部分微粒与pH 的关系如图所示。下列有关溶液中离子浓度关系叙述正确的是

A．W点所示的溶液中：c(Na⁺)+ c(H⁺)=2c(CO₃^2－)+ c(OH^－)+ c(Cl^－)

B．pH=4的溶液中：c(H₂CO₃)+ c(HCO₃^－)+ c(CO₃^2­－)<0.1 mol·L^－1

C．pH=8的溶液中：c(H⁺)+ c(H₂CO₃)+ c(HCO₃^－) = c(OH^－)+c(Cl^－)

D．pH=11的溶液中：c(Na⁺)>c(Cl^－)>c(CO₃^2­－)>c(HCO₃^－)>c(H₂CO₃)

二、填空题

16. 难度：压轴

实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe₂O₃、CaO、CuO、BaO等）生产Ni₂O₃。其工艺流程为：

   

图Ⅰ                                 图Ⅱ

（1）根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为      。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)₂含量增大，其原因是      。

（2）工艺流程中“副产品”的化学式为      。

（3）已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氢氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Ni(OH)2
开始沉淀的pH	1.5	6.5	7.7
沉淀完全的pH	3.7	9.7	9.2

操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价：      （若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正）。

（4）操作C是为了除去溶液中的Ca²⁺，若控制溶液中F^－浓度为3×10^－3 mol·L^－1，则Ca²⁺的浓度为      mol·L^－1。（常温时CaF₂的溶度积常数为2.7×10^－11）

（5）电解产生2NiOOH·H₂O的原理分两步：①碱性条件下Cl^－在阳极被氧化为ClO^－；②Ni²⁺被ClO^－氧化产生2NiOOH·H₂O沉淀。第②步反应的离子方程式为      。

17. 难度：压轴

莫沙朵林是一种镇痛药，它的合成路线如下：

（1）B中手性碳原子数为      ；化合物D中含氧官能团的名称为      。

（2）C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为      。

（3）写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：      。

I．核磁共振氢谱有4个峰；

Ⅱ．能发生银镜反应和水解反应；

Ⅲ．能与FeCl₃溶液发生显色反应。

   （4）已知E＋X→F为加成反应，化合物X的结构简式为      。

（5）已知： 。化合物是合成抗病毒药阿昔洛韦的中间体，请设计合理方案以和为原料合成该化合物（用合成路线流程图表示，并注明反应条件）。合成路线流程图示例如下：

三、计算题

18. 难度：困难

乙二酸（H₂C₂O₄）是一种重要的化工产品，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，其制备工艺流程如下：

氧化时控制反应液温度为55～60℃，边搅拌边缓慢滴加浓HNO₃、H₂SO₄混合液，可发生下列反应：

C₆H₁₂O₆＋18HNO₃→3H₂C₂O₄＋18NO₂↑＋12H₂O

C₆H₁₂O₆­＋6HNO₃→3H₂C₂O₄＋6NO↑＋6H₂O

（1）检验氧化后的溶液中是否仍含有葡萄糖的实验方案为      。

（2）氧化时控制反应液温度为55～60℃的原因是      。

（3）若水解时淀粉利用率为80%，氧化时葡萄糖的利用率为80%，结晶时有10%的乙二酸遗留在溶液中。则30 kg淀粉可生产乙二酸的质量为      。

（4）生产中产生的NO_x用氧气和水吸收后产生硝酸循环利用，若尾气NO_x中n(NO₂)︰n(NO)＝2︰1，且NO_x的吸收转化率为90%。计算：理论上，每生产9 kg 乙二酸至少需要补充质量分数为63%的硝酸溶液多少千克。（写出计算过程）

19. 难度：压轴

硅藻土是由硅藻死亡后的遗骸沉积形成的，主要成分是 SiO₂和有机质，并含有少量的Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO 等杂质。精制硅藻土因为吸附性强、化学性质稳定等特点被广泛应用。下图是生产精制硅藻土并获得Al(OH)₃的工艺流程。

（1）粗硅藻土高温煅烧的目的是      。

（2）反应Ⅲ中生成Al(OH)₃沉淀的化学方程式是      ；氢氧化铝常用作阻燃剂，其原因是      。

（3）实验室用酸碱滴定法测定硅藻土中硅含量的步骤如下：

步骤1：准确称取样品a g，加入适量KOH固体，在高温下充分灼烧，冷却，加水溶解。

步骤2：将所得溶液完全转移至塑料烧杯中，加入硝酸至强酸性，得硅酸浊液。

步骤3：向硅酸浊液中加入NH₄F溶液、饱和KCl溶液，得K₂SiF₆沉淀，用塑料漏斗过滤并洗涤。

步骤4：将K₂SiF₆转移至另一烧杯中，加入一定量蒸馏水，采用70 ℃水浴加热使其充分水解（K₂SiF₆+3H₂O=H₂SiO₃+4HF+2KF）。

步骤5：向上述水解液中加入数滴酚酞，趁热用浓度为c mol·L^－1 NaOH的标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V mL。

①步骤1中高温灼烧实验所需的仪器除三角架、泥三角、酒精喷灯外还有      。

a．蒸发皿  b．表面皿  c．瓷坩埚   d．铁坩埚

②实验中使用塑料烧杯和塑料漏斗的原因是      。

③步骤3中采用饱和KCl溶液洗涤沉淀，其目的是      。

④步骤4中滴定终点的现象为      。

⑤样品中SiO₂的质量分数可用公式“×100%”进行计算。由此分析步骤5中滴定反应的离子方程式为      。

四、填空题

20. 难度：压轴

CO₂和CH₄是两种重要的温室气体，通过CH₄和CO₂反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。

（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO₂、6 mol CH₄，发生如下反应：CO₂(g)＋CH₄(g) 2CO(g)＋2H₂(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

物质	CH4	CO2	CO	H2
体积分数	0.1	0.1	0.4	0.4

①此温度下该反应的平衡常数K=      。

②已知：CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=-890.3 kJ·mol^－1

CO(g)＋H₂O (g)＝CO₂(g)＋H₂ (g) △H=2.8 kJ·mol^－1

2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) △H=-566.0 kJ·mol^－1

反应CO₂(g)＋CH₄(g)2CO(g)＋2H₂(g) 的△H=      。

（2）以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是    。

②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是    。

③将Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的离子方程式为      。

（3）以CO₂为原料可以合成多种物质。

①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由加聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式：    。

②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO₂在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为      。

21. 难度：困难

在5－氨基四唑（）中加入金属Ga，得到的盐是一种新型气体发生剂，常用于汽车安全气囊。

（1）基态Ga原子的电子排布式可表示为      ；

（2）5－氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为      ，其中N原子的杂化类型为      ；在1 mol 5－氨基四唑中含有的σ键的数目为      。

（3）叠氮酸钠(NaN₃)是传统安全气囊中使用的气体发生剂。

①叠氮酸钠(NaN₃)中含有叠氮酸根离子（N₃^－），根据等电子体原理N₃^－的空间构型为      。

②以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料，可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞（结构如图）顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为      。

五、实验题

22. 难度：困难

乙酰基二茂铁是常用的汽油的抗震剂，由二茂铁合成乙酰基二茂铁的原理如下：

其实验步骤如下：

步骤1：如图Ⅰ所示，取1 g二茂铁与3 mL乙酸酐于装置中，开通搅拌器，慢慢滴加85%磷酸1 mL，加热回流5 min。

步骤2：待反应液冷却后，倒入烧杯中加入10 g碎冰，搅拌至冰全部融化，缓慢滴加NaHCO₃溶液中和至中性，置于冰水浴中15 min。抽滤，烘干，得到乙酰基二茂铁粗产品。

步骤3：将乙酰基二茂铁粗产品溶解在苯中，从图Ⅱ装置的分液漏斗中滴下，再用乙醚淋洗。

步骤4：将其中一段时间的淋洗液收集，并进行操作X，得到纯净的针状晶体乙酰基二茂铁并回收乙醚。

（1）步骤2中的抽滤操作，除烧杯、玻璃棒外，还必须使用属于硅酸盐材质的仪器有      。

（2）步骤2中不需要测定溶液的pH就可以判断溶液接近中性，其现象是      。

（3）步骤3将粗产品中杂质分离实验的原理是      。

（4）步骤4中操作X的名称是      ，该操作中不能使用明火的原因是        。

（5）为确定产品乙酰基二茂铁中是否含有杂质二乙酰基二茂铁()，可以使用的仪器分析方法是      。