2014-2015学年江苏省无锡市高三期末考试化学试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

2014年11月APEC会议期间，北京市区天空湛蓝，PM2.5浓度为每立方米37微克，接近一级优水平。网友形容此时天空的蓝色为“APEC蓝”。下列有关说法不正确的是

A．开发新能源，如太阳能、风能等，减少对化石能源的依赖

B．直径接近于2.5×10^－6m的颗粒物(PM2.5)分散在空气中形成的混合物具有丁达尔效应

C．燃煤进行脱硫脱硝处理，减少硫的氧化物和氮的氧化物的排放

D．通过吸收空气中CO₂并利用廉价能源合成汽油可推广“绿色自由”计划

2. 难度：中等

下列有关化学用语表达正确的是

A．碳酸氢根离子的水解方程式：HCO₃^-＋H₂OH₃O^＋＋CO₃^2-

B．聚丙烯的结构简式：

C．钾原子的结构示意图：

D．甲烷分子的比例模型：

3. 难度：困难

常温下，在指定的溶液中一定能大量共存的离子组是

A．使pH试纸变蓝的溶液：Al^3＋、Na^＋、SO₄^{2 －}、Cl^－

B．c(SO₃^2-)＝0.1 mol·L^－1的溶液：K^＋、MnO₄^－ 、SO₄^{2 －}、H^＋

C．c(H^＋)/c(OH^－)＝1×10^－12的溶液：K^＋、AlO₂^－  、CO₃^{2 －}、Na^＋

D．加入苯酚显紫色的溶液：Na^＋、NH₄^＋ 、Cl^－、I^－

4. 难度：中等

下列有关物质的性质与应用的对应关系正确的是

A．碳酸钠溶液显碱性，用热的碳酸钠溶液可去除金属表面的油污

B．铜的金属活动性比铝弱，可用铜罐代替铝罐贮运浓硝酸

C．铝的熔点很高，可用于制作耐高温材料

D．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥氨气、二氧化碳等气体

5. 难度：中等

下列装置进行的相应实验，能达到实验目的的是

A．用图1装置制取并收集干燥纯净的NH₃

B．用图2装置可演示NO的喷泉实验

C．用图3装置制备Fe(OH)₂并能较长时间观察其颜色

D．用图4装置验证苯中是否有独立的碳碳双键

6. 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，11.2 L SO₃所含的氧原子数为1.5N_A

B．电解精炼铜时，若阳极质量减少6.4 g，则电路中转移电子数为0.2N_A

C．常温常压下，4.0 g CH₄中含有共价键的数目为N_A

D．在含Al^3＋总数为N_A的AlCl₃溶液中，Cl^－总数为3N_A

7. 难度：中等

下列化学反应的离子方程式中正确的是

A．金属钠投入水中：Na＋H₂O Na^＋＋OH^－＋H₂↑

B．漂白粉溶液中通入过量二氧化碳：Ca^2＋＋2ClO^－＋H₂O＋CO₂CaCO₃↓＋2HClO

C．用酸性的KMnO₄溶液与H₂O₂反应：2MnO₄^－     +10H^＋＋3H₂O₂2Mn^2＋＋3O₂↑＋8H₂O

D．用银氨溶液检验乙醛中的醛基：

CH₃CHO＋2[Ag(NH₃)₂]^＋＋2OH^－CH₃COO^－＋NH₄^＋ ＋3NH₃＋2Ag↓＋H₂O

8. 难度：中等

下列各组物质之间通过一步就能实现如图所示转化的是

选项	物质转化关系	甲	乙	丙	丁
A		Al2O3	NaAlO2	Al	Al(OH)3
B	Na2O	Na2O2	Na	NaOH
C	CH2=CH2	CH3CH2OH	CH3CHO	CH3COOH
D	NO	NO2	N2	HNO3

9. 难度：困难

短周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，R原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，X元素的焰色反应呈黄色，W元素和Z元素同主族，且Z元素的核电荷数是W的2倍，Y是地壳中除氧外含量最多的非金属元素。下列说法不正确的是

A．W与X形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2

B．Y、R、Z最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序：Z>R>Y

C．W的氢化物熔沸点比Z的氢化物熔沸点低

D．Y与R形成的化合物YR的熔点高、硬度大

10. 难度：中等

下列叙述正确的是

A．等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，后者放出热量多

B．稀溶液中，H^＋(aq)＋OH^－(aq)＝H₂O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol^－1，若将含0.5 mol H₂SO₄的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ

C．C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·mol^－1，则说明金刚石比石墨稳定

D．反应2CO(g)＋2NO(g) N₂(g)＋2CO₂(g)在298 K时能自发进行，则它的，ΔS>0

11. 难度：中等

香柠檬油是从香柠檬树的果皮中提炼的橘子味的香油，33%的女用香水用到了这种原料。香柠檬油含微量的香柠檬酚和香柠檬醚，其结构如图。下列说法正确的是

A．香柠檬醚的分子式为C₁₃H₆O₄

B．香柠檬酚通过取代反应可转化成香柠檬醚

C．1 mol香柠檬酚最多可与2 mol Br₂发生反应

D．1 mol香柠檬酚在NaOH溶液中水解时能消耗3 mol NaOH

12. 难度：困难

化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是

A．图①表示压强对可逆反应2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(s)的影响，乙的压强大

B．图②表示CH₃COOH溶液中通入NH₃至过量的过程中溶液导电性的变化

C．图③表明合成氨反应是放热反应，b表示在反应体系中加入了催化剂

D．图④表示一定浓度Na₂CO₃溶液中滴加盐酸，生成CO₂与滴加盐酸物质的量的关系

13. 难度：中等

下列实验操作的现象与结论正确的是

A．鉴别大豆油与矿物油的方法是分别加入足量氢氧化钠溶液共热，分层的是矿物油

B．某钠盐溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡溶液，有白色沉淀产生，则该钠盐一定是硫酸钠

C．在KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝，再通入SO₂，蓝色褪去，表明SO₂具有漂白性

D．向鸡蛋清溶液中，加入饱和(NH₄)₂SO₄溶液，有白色沉淀产生，蛋白质发生了变性

14. 难度：困难

25 ℃时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是

A．0.2 mol·L^－1 NH₃·H₂O溶液与0.1 mol·L^－1盐酸等体积混合：c(NH₄^＋ )>c(Cl^－)>c(OH^－)>c(H^＋)

B．物质的量浓度相等CH₃COOH和CH₃COONa溶液等体积混合后呈酸性：c(CH₃COO^－)<c(CH₃COOH)

C．等物质的量浓度等体积的NH₄HSO₄溶液和NaOH溶液混合：c(Na^＋)＝c(SO₄^{2 －})>c(NH₄^＋  )>c(H^＋)>c(OH^－)

D．0.1 mol·L^－1 Na₂CO₃溶液与0.1 mol·L^－1 NaHCO₃溶液等体积混合所得溶液：c(CO₃^{2 －})＋2c(OH^－)＝c(HCO₃^－ )＋c(H₂CO₃)＋2c(H^＋)

15. 难度：压轴

向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：

A(g)＋xB(g)2C(g) ΔH＝a kJ·mol^－1

各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如下表和下图：

容器	甲	乙	丙
容积	0.5 L	0.5 L	1.0 L
温度/℃	T1	T2	T2
反应物 起始量	1.5 mol A 0.5 mol B	1.5 mol A 0.5 mol B	6.0 mol A 2.0 mol B

下列说法不正确的是

A．10 min内甲容器中反应的平均速率v(A)＝0.10 mol·L^－1·min^－1

B．其他条件不变，甲容器中在20 min后，降低温度，平衡向正反应方向移动

C．保持其他条件不变，若起始时向乙容器中充入3.0 mol A、1.0 mol B和2.0 mol C，则反应达到新平衡前v_(逆)>v_(正)

D．T₂ ℃，向丙容器的平衡体系中再充入1.5 mol A、0.5 mol B，平衡时C的体积分数大于25%

16. 难度：压轴

(12分)稀土元素是周期表中ⅢB族钪、钇和镧系元素之总称，金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属元素，它们的性质极为相似，常见化合价为＋3价。无论是航天、航空、军事等高科技领域，还是传统工农业，稀土的应用几乎是无所不在。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y₂FeBe₂Si₂O₁₀)，工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。

已知：

①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表。

离子	开始沉淀时 的pH	完全沉淀时 的pH
Fe^3^＋	2.7	3.7
Y^3^＋	6.0	8.2

②Be(OH)₂＋2NaOH Na₂BeO₂＋2H₂O

请回答下列问题：

（1）过滤Ⅲ所得滤液的溶质主要有______________。

（2）①欲从过滤I所得混合溶液中制得Be(OH)₂沉淀，最好选用盐酸和________两种试剂，再通过必要的操作即可实现。

a．NaOH溶液    b．氨水      c．CO₂      d．HNO₃

②写出Na₂BeO₂与足量盐酸发生反应的离子方程式                      。

（3）已知25℃时，K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38，则该温度下反应Fe^3＋＋3H₂OFe(OH)₃＋3H^＋的平衡常数K＝                        。

（4）写出煅烧过程的化学方程式                          。

二、推断题

17. 难度：压轴

(15分)天然紫草素类化合物及其衍生物具有不同程度的细胞毒作用和抗肿瘤作用。现有一种合成紫草素类化合物(G)的合成路线如下：

请回答下列问题：

（1）在空气中久置后，A会由白色转变为橙黄色，其原因是______________________________。

（2）F→G的反应类型是________，E中的含氧官能团有________和________(填写名称)。

（3）写出A→B的化学反应方程式__________________________。

（4）写出同时符合下列条件的D的一种同分异构体的结构简式________(任写一种即可)。

①分子中含有一个萘环；

②与FeCl₃溶液能发生显色反应；

③该分子核磁共振氢谱有2种不同的峰，峰值比为1∶3。

（5）写出以苯、乙烯和三氯甲烷为原料制备苯丙酮(CCH₂CH₃O)的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下：

三、填空题

18. 难度：压轴

(12分)锂/磷酸氧铜电池是一种以磷酸氧铜作为正极材料的锂离子电池，其正极的活性物质是Cu₄O(PO₄)₂，制备流程如下：

主要反应原理：2Na₃PO₄＋4CuSO₄＋2NH₃·H₂O===Cu₄O(PO₄)₂↓＋3Na₂SO₄＋(NH₄)₂SO₄＋H₂O

（1）实验室进行“过滤”操作使用的玻璃仪器主要有________。

（2）流程中“洗涤Ⅰ”后，检验沉淀已洗涤干净的方法是____________________。

（3）该电池放电时，负极锂转化为Li₂O，正极磷酸氧铜转变为Cu和Li₃PO₄，写出该电池放电时的化学方程式____________________。

（4）准确称取上述流程所得的样品38.56 g[假定样品中只含Cu₄O(PO₄)₂和CuO两种物质]，使其完全溶于一定量的硝酸中，再加入氢氧化钠溶液，使铜完全沉淀，将沉淀灼烧使其转变为黑色氧化铜，最终称得残留固体质量为27.20 g。计算所得样品中磷酸氧铜的质量分数。(写出计算过程)

四、实验题

19. 难度：压轴

(15分)硫化碱法是工业上制备硫代硫酸钠晶体(Na₂S₂O₃·5H₂O)的方法之一，流程如下：

已知：Na₂S₂O₃在空气中强热会被氧化，Na₂S₂O₃·5H₂O在35 ℃以上的干燥空气中易失去结晶水。

（1）甲研究小组设计如下吸硫装置：

①写出A瓶中生成Na₂S₂O₃的化学方程式________________________。

②装置B的作用是检验装置A中SO₂的吸收效果，B中试剂可以是________，表明SO₂未完全被吸收的实验现象是                             。

③为了使SO₂尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，可采取的合理措施是            。(写出一条即可)

（2）从滤液中获得较多Na₂S₂O₃·5H₂O晶体的实验操作依次为：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，______________，______________。

（3）乙研究小组将二氧化硫气体和氯气同时通入足量氢氧化钠溶液中，小组成员认为吸收液中肯定存在Cl^－、OH^－和SO₄^{2 －}，可能存在SO₃^{2 －}或ClO^－。为探究该吸收液中是否存在ClO^－，进行了实验研究。请你帮助他们设计实验方案。(限选实验试剂：3 mol·L^－1 H₂SO₄溶液、1 mol·L^－1 NaOH溶液、溴水、淀粉KI溶液)。

五、填空题

20. 难度：压轴

(14分)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

（1）某硝酸厂处理尾气中NO的方法是：催化剂存在时用H₂将NO还原为N₂。已知：

则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方程式是                                。

（2）在压强为0.1 Mpa条件，将a mol CO和3a mol H₂的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应如下：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g) ΔH<0。

①该反应的平衡常数表达式为________________。

②若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是________。

A．升高温度

B．将CH₃OH从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大

（3）某研究小组在实验室研究某催化剂效果时，测得NO转化为N₂的转化率随温度变化情况如图。

①若不使用CO，温度超过775 ℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为________；在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，应控制最佳温度在________左右。

②用C_xH_y(烃)催化还原NO_x也可消除氮氧化物的污染。

写出C₂H₆与NO₂发生反应的化学方程式________________。

（4）以NO₂、O₂、熔融NaNO₃组成的燃料电池装置如右图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为________________________。

21. 难度：压轴

(12分)（选做题）本题包括A、B两小题，请选定其中一小题并作答。若多做，则按A小题评分。

A．[物质结构与性质]

尿素(H₂NCONH₂)是一种农业生产中常用的氮肥。在工业上，尿素还用于制造有机铁肥，如[Fe(H₂NCONH₂)₆](NO₃)₃[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]。

（1）基态Fe^3＋的核外电子排布式为________。

（2）C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是________。

（3）六氰合亚铁离子(Fe(CN))中的配体CN^－中C原子的杂化轨道类型是________，写出一种与CN^－互为等电子体的单质分子的结构式________。

（4）在一定条件下，NH₃与CO₂能合成尿素，1 mol尿素分子中，σ键的数目为________。

（5）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为________。

六、实验题

22. 难度：压轴

B．[实验化学]

实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表。

化合物	相对分子质量	密度/g·cm^－3	沸点/℃	溶解度/100 g水
正丁醇	74	0.80	118.0	9
冰醋酸	60	1.045	118.1	互溶
乙酸正丁酯	116	0.882	126.1	0.7

请回答有关问题。

Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备在三颈圆底烧瓶中进行，并使用了分水器(作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管。实验需要的药品：浓硫酸、冰醋酸和正丁醇。

（1）有同学拟通过核磁共振氢谱鉴定所得产物中是否含有正丁醇，正丁醇的氢谱线中的几个峰的面积之比是________。

（2）反应前三颈圆底烧瓶中先加人适量沸石，然后依次加入________。

（3）分水器的作用________。

Ⅱ．乙酸正丁酯粗产品的精制。

（1）将三颈圆底烧瓶中的液体转入分液漏斗中，并用________洗涤有机层，用分液法分离上述有机层和水层，分液完成后，取出有机层的操作是________。

（2）将酯层进行蒸馏。蒸馏收集乙酸正丁酯产品。

Ⅲ．计算产率

如果实验中加入了18.5 mL正丁醇、15.4 mL冰醋酸和2 mL浓硫酸，实验后制得的乙酸正丁酯的质量为12.76 g，则乙酸正丁酯的产率为________。