2014-2015学年甘肃省高三第一次诊断考试理综化学试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法不正确的是

A．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”

B．煤经过气化和液化等物理变化可以转化为清洁燃料

C．多糖、油脂、蛋白质均能发生水解反应

D．浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可以吸收乙烯，所以可用此物保鲜水果

2. 难度：中等

下列各组物质相互反应后，最终没有白色沉淀生成的是

A．过量Ba(OH)₂溶液加入明矾溶液           B．过氧化钠投入到FeC1₃溶液中

C．向NaAlO₂溶液中通入过量CO₂             D．向饱和Na₂CO₃溶液中通入过量CO₂

3. 难度：中等

用下列实验装置进行相应实验，设计正确且能达到实验目的的是

A．用图1所示装置制取少量H₂

B．用图2所示装置分离Na₂CO₃溶液和CH₃COOC₂H₅的混合物

C．用图3所示装置验证Na和水反应的热效应

D．用图4所示装置蒸干A1Cl₃溶液制备无水AlC1₃

4. 难度：简单

分子式为C₄H_l0烷烃与氯气在光照条件下发生取代反应，生成物中含有两个氯原子且位于相邻碳原子上的同分异构体共有

A．3种         B．4种         C．5种         D．6种

5. 难度：困难

电动汽车具有绿色、环保等优点，镍氢电池(NiMH)是电动汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金，电池中主要以KOH作电解液。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)₂+M=NiOOH+MH。下列有关镍氢电池的说法中正确的是

A．充电过程中OH^－离子从阳极向阴极迁移

B．充电过程中阴极的电极反应式：H₂O+M+e^一=MH+OH^－，H₂O中的H被M还原

C．电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH+H₂O+e^－= Ni(OH)₂+OH^－

D．电池放电过程中，负极附近的溶液pH增大

6. 难度：中等

已知25℃时，Mg( OH)₂的溶度积常数Ksp=5.6 ×l0^-12．取适量的MgCl₂溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得溶液的pH=13.0，则下列说法不正确的是

A．所得溶液中的c (H⁺) =10^-13 mol．L^-1

B．所得溶液中由水电离产生的c（OH ^-）= 10^－13 mol．L^-1

C．所得溶液中的c (Mg²⁺) =5.6×l0^-10 mol．L^-1

D．所加烧碱溶液的pH=13.0

7. 难度：困难

已知：①CH₃OH(g) +3/2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)    △H=－akJ·mol^一1

②CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)  △H=－bkJ·mol^一1

③CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O（1）    △H=－ckJ·mol^一1

则下列叙述正确的是

A．由上述热化学方程式可知b>c

B．甲烷的燃烧热为bkJ/mol

C．2CH₃OH(g)=2CH₄(g) +O₂(g)    △H=2(b一a)KJ∙ mol^一1

D．当甲醇和甲烷物质的量之比为1:2时，其完全燃烧生成CO₂和H₂O（1）时，放出的热量为Q kJ，则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2b) mol

二、填空题

8. 难度：压轴

（14分）汽车尾气中CO、NO_x以及燃煤废气中的SO₂都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。

（1）氧化一还原法消除NOx的转化如下：

①反应I为NO +O₃=NO₂+O₂，生成标准状况下11.2 L O₂时，转移电子的物质的量是   mol。

②反应Ⅱ中，当n( NO₂)：n[CO(NH₂)₂]=3：2时，氧化产物与还原产物的质量比为______

（2）使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和NOx，转化过程中发生反应的化学方程式为CO+ NOx →N₂ +CO₂（未配平），若x=1.5，则化学方程式中CO₂和N₂的化学计量数比为     。

（3）吸收SO₂和NO，获得Na₂S₂O₄和NH₄NO₃产品的流程图如下（Ce为铈元素）。装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce⁴⁺氧化的产物主要是NO₃^－、NO₂^－，请写出生成等物质的量的NO₃^－和NO₂^－时的离子方程式    .

 

（4）装置Ⅲ的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得Ce⁴⁺再生，再生时生成的Ce⁴⁺在电解槽的     （填“阳极”或“阴极”），同时在另一极生成S₂O₄^2一的电极反应式为      。

（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO₂^－的浓度为ag．L^－1，要使1m³该溶液中的NO₂^－完全转化为NH₄NO₃，至少需向装置Ⅳ中通人标准状况下的氧气        L（用含a代数式表示，结果保留整数）。

9. 难度：压轴

（14分）工业上由焦炭或夭然气制氢气的过程中会产生一氧化碳。为了除去氢气中混有的一氧化碳，可在催化剂存在的条件下将一氧化碳与水蒸气发生反应：

CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)   △H=-41.0 kJ·mol^-l    .

该反应在工业上被称为“一氧化碳变换”。

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=         ；K ( 200℃ )      K ( 300℃ ) (填 “>”、“=”或“<”）。

（2）在773K时，一氧化碳发生反应的平衡常数K=9，如反应开始时CO和H₂O的浓度都是0.020·mol^-l ，则在此反应条件下一氧化碳的转化率为        。

（3）某工业合成氨的原料气组成为：H₂ 40%、N₂ 20%、CO 30%、CO₂10%（均为体积分数）。现采用“一氧化碳变换”法，向上述原料气中加入水蒸气，以除去其中的CO。已知不同温度及反应物投料比（）下，变换后平衡混合气体中CO的体积分数如下表所示：

CO的体积分数/%     投料比 温度/℃	=1	=3	=5
200	1.70	0.21	0.02
250	2.73	0.30	0.06
300	6.00	0.84	0.43
350	7.85	1.52	0.80

①从表中数据可以得到控制不同条件时CO的转化率的变化规律。能使CO的转化率升高，可改变的条件是         、          。

②温度是一氧化碳变换工艺中最重要的工艺条件，实际生产过程中将温度控制在300℃左右，其原因是        。

③温度为300℃、=1时，反应后的平衡混合气体中CO₂的体积分数是     。（结果保留3位有效数字）o

三、实验题

10. 难度：压轴

（15分）二氧化氯( ClO₂)是一种极易爆炸的强氧化性气体，在生产和使用时必须尽量用“隋性”气体进行稀释，并尽可能防止震动和避光。因此，二氧化氯的制备方法一直是科学家长期寻求解决的问题，目前比较理想的方法是用稍潮湿的KClO₃和草酸(H₂C₂O₄)在60℃时反应制得。已知，ClO₂在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为一59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。某学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO₂.

（1）A中反应产物有K₂CO₃、ClO₂和CO₂等，请写出该反应的化学方程式：          。A装置必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、          。

（2）B装置必须放在冰水浴中，其原因是           。

（3）反应后在装置C中可得NaClO₂溶液。已知（1）NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO₂.3H₂O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO₂，温度高于60℃时NaClO₂分解生成NaClO₃和NaCl;NaClO₂的溶解度曲线如图2所示，请补充从NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶体的操作步骤：

①减压，55℃蒸发结晶；②     ；③       ；④低于60℃干燥；得到成品。

（4）ClO₂很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO₂溶液。为测定所得溶液中ClO₂的含量，进行了下列实验：

步骤1：量取ClO₂溶液10 mL，稀释成100 mL试样。

步骤2：量取V₁ mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的Ⅺ晶体，摇匀，在暗处静置30 min。

步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol∙L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。（已知I₂+2S₂O₃^2- =2I^- +S₄O₆^2－）

①若步骤2中未将锥形瓶“在暗处静置30min”，立即进行步骤3，则测定的结果可能（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

②上述步骤3中滴定终点的现象是          。

③根据上述步骤可计算出原ClO₂溶液的浓度为         g-L^一1，（用含字母的代数式表示）。

四、填空题

11. 难度：困难

[化学——选修2：化学与技术](15分)某地煤矸石经预处理后含SiO₂( 63%)、Al₂O₃( 25%) 、Fe₂O₃(5%)及少量钙镁的化合物等，一种综合利用煤矸石的工艺流程如下图所示。

（1）写出“酸浸”过程中主要反应的离子方程式（任写一个）：          。

（2）物质X足量时，“转化”过程中发生反应的有关离子方程式为           。

（3）已知Fe³⁺开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.7，A1³⁺开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。为了获得Al( OH)₃产品，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO₃一种试剂，后续的操作过程是        ，然后再加入CaCO₃，调节pHCaCO₃若只pH到5.4，过滤得到Al( OH)₃ 。

（4）以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向A1Cl₃饱和溶液中不断通入HC1气体，可析出大量A1Cl₃·6H₂O晶体。结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：          。

（5）工业上电解冶炼铝的原料用Al₂O₃而不用A1Cl₃其原因是        。电解Al₂O₃冶炼铝时，阳极材料是          ，阳极需要定期更换，其原因是             。

12. 难度：压轴

[化学——选修3物质结构与性质l(15分)三聚氰胺（）俗称。蛋白精”，可以由下列反应合成：CaO+3CCaC2+CO↑，CaC2+N2CaCN2+C，CaCN2+2H2O=NH2CN+Ca(OH)2，NH2CN与水反应生成尿素[CO(NH₂)₂]，尿素合成三聚氰胺。

（1）写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：     ；CaCN₂中阴离子为CN₂^2一，与CN₂^2一互为等电子体的分子有N₂O和      （填化学式），由此可以推知CN₂^2一的空间构型为____。

（2）三聚氰胺中氮原子的杂化方式有           。

（3）一些不法商家常在牛奶中加入三聚氰胺和三聚氰酸来提高“蛋白质”的含量，人在摄人三聚氰胺和三聚氰酸()后，两者之间易通过           结合，在肾脏内易形成结石。

（4）钙的氧化物有CaO和CaO₂两种，其晶胞结构如下图所示，CaO晶体中Ca²⁺的配位数为      ，Ca²⁺采取的堆积方式为       。已知CaO₂密度是ρg·cm^－3，晶胞结构如图所示，则CaO₂晶胞中距离最近的两个钙离子间的距离为        cm（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为N_A）。

（5）配位化合物K₃[ Fe( CN)_n]遇亚铁离子会产生蓝色沉淀，因此可用于检验亚铁离子，已知铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，求n=           。

13. 难度：压轴

[化学——选修5有机化学基础]（15分）某酯M常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。已知M的分子式为C₁₀H₁₀O₂且分子中只含有1个苯环，苯环上只有一个取代基。实验测出M的核磁共振氢谱谱图有6个峰，其面积之比为1：2：2：1：1：3。已知M分子的红外光谱如下图：

试回答下列问题。

（1）M的结构简式为            。

（2）G为M的一种同分异构体，其分子结构模型如图所示：

（图中球与球之间连线表示单键或双键）。用芳香烃A为原料合成G的路线如下：

①化合物E中的官能团有          （填名称）。

②A→B的反应类型是         ，E→F的反应类型是          。

③书写化学方程式

C→D                 E→F

④E的同分异构体甚多，符合下列条件的同分异构体共有        种，试写出符合条件的所有同分异构体的结构简式；           。

i.含有笨环表苯环上有三个取代基；

ii.苯环上的一元取代产物只有两种；

iii.能发生银镜反应但遇FeC1₃溶液不显色。