理科综合能力测试[化学部分]
第Ⅰ卷
（选择题，每小题6分，共48分）
在下列各题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
以下数据可供解题时参考：
相对原子质量： H 1，C 12，O 16，Na 23，Al 27，S 32，Cl 35.5，Fe 56，Zn 65
1.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A. 常温常压下，14 g丙烯和丁烯的混合气体含有的原子数为6NA
B. 25 ℃，pH＝1的1 L H2SO4溶液含有的H＋数目为0.2NA
C. 1 mol Fe与一定量的HNO3反应，转移的电子数目一定为3NA
D. 标准状况下，22.4 L NO和O2的混合气体中所含原子数为2NA
2. 工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400~600 ℃下的催化氧化:2SO2+O22SO3。如果反应在密闭容器中进行,下列有关的叙述不正确的是 ( )
A. 使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
B. 在上述条件下,SO2、O2、SO3将共存于反应体系之中
C. 当生成O2的速率与生成SO3的速率相等时达到了平衡
D. 为了提高SO2的转化率,可适当地提高O2的浓度
3. “绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求,理想原子经济性反应是原料分子中的原子全部转化成所需要的产物,不产生副产物,实现零排放。下列反应类型一定符合这一要求的是 ( )
①取代反应 ②加成反应 ③氧化反应 ④水解反应 ⑤酯化反应 ⑥加聚反应
A. ② B. ①④ C. ③⑤ D. ②⑥
4.下列各组元素性质递变的关系错误的是 ( )
A. Li、Be、B原子最外层电子数逐渐增多 B. Li、Na、K的金属性依次增强
C. P、S、Cl最高正价依次升高 D. N、O、F氢化物的稳定性依次减弱
5.一段时间以来，各地巨能钙事件沸沸扬扬，原因在于部分巨能钙被检出含有双氧水，而双氧水有致癌性。因此卫生部已开始加紧调查巨能钙。下列有关说法错误的是( )
A. H2O2、Na2O2都属于过氧化物，都存在非极性的共价键
B. 双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂
C. H2O2既有氧化性，又有还原性，与Cl2、KMnO4反应是表现H2O2的氧化性
D. H2O2做漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似，与SO2不同
6.常温下向10 mL 0.1 mol/L氨水中缓缓加蒸馏水稀释到1 L后,下列变化中正确的是 ( )
①电离程度增大 ②c(H+)增大 ③导电性增强
④不变 ⑤N数目减小 ⑥c(NH3 • H2O)增大
A. ①②④ B. ②③⑥ C. ①③⑤ D. ②④⑥
7.工业上通过乙苯脱氢获得苯乙烯:,乙苯脱氢反应的平衡常数K如下表所示;在体积为1 L的恒容密闭容器中充入0.2 mol乙苯蒸汽,在不同温度下进行乙苯脱氢反应。
T/K
700
800
900
1 000
1 100
K
3.3×10-2
4.71×10-2
0.10
2.00
7.87
A. 乙苯脱氢反应是放热反应
B. 800 ℃下达到平衡时,苯乙烯的体积分数为40%
C. 900 ℃下达到平衡时,乙苯的转化率为50%
D. 1 000 ℃下达到平衡时,H2的浓度为0.075 mol·L-1
8.某小组为研究电化学原理,设计甲、乙、丙三种装置(C1、C2、C3均为石墨)。下列叙述正确的是 ( )
A. 甲、丙中是化学能转变为电能,乙中是电能转变为化学能
B. C1、C2分别是阳极、阴极,锌片、铁片上都发生氧化反应
C. C1上和C3上放出的气体相同,铜片上和铁片上放出的气体也相同
D. 甲中溶液的pH逐渐升高,丙中溶液的pH逐渐减小
第Ⅱ卷
（非选择题，共4小题，共52分）
9、X、Y、Z、W均为前20号元素组成的单质或化合物。在一定条件下有如下转化关系：X＋Y→Z＋W
（1）若X、W均为单质，Y、Z均为氧化物且Y、Z中氧的质量分数分别为50%和40%。则该反应的化学方程式为 。
（2）若Y、Z为同一主族非金属单质，W分子含10个电子。则该反应的化学方程式为 。
（3）若构成X的阳、阴离子个数比为1︰2，且构成X的阳、阴离子中分别含有18个和10个电子，构成Z的阴、阳离子中均含有10个电子。则X的电子式为 。
（4）若X、Y、Z、W四种物质均为分子，且X分子中含18个电子，Y、Z分子中均含有10个电子，单质W分子中含有16个电子。则此化学反应的化学方程式为 。
10. (15分)随着不断向化工、石油、电力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行业推广,钛金属日益被人们重视,被誉为“现代金属”和“战略金属”,是提高国防装备水平不可或缺的重要战略物资。工业主要以二氧化钛为原料冶炼金属钛。
(1)Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备:
方法1:可用含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti元素化合价为+4价)制取,其主要流程如下:
(1)由滤液获得绿矾晶体的操作过程是 。
(2)甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有 。
(3)已知10 kg该钛铁矿中铁元素的质量分数为33.6 %,能够得到绿矾晶体22.24 kg,试计算最少加入铁粉的质量。
方法2:TiCl4水解生成TiO2·xH2O,过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2,此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
(4)①TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为 ;
②检验TiO2·xH2O中Cl-是否被除净的方法是 。
(2)Ⅱ.二氧化钛可用于制取钛单质
(5)TiO2制取单质Ti,涉及的步骤如下:
TiO2TiCl4Ti
反应②的化学方程式是 ,该反应成功需要的其他条件及原因是 。
11. 某校课外小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO而设计了一个实验。其装置如右图(加热装置和
固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器,D是尾气处理装置。请回答有关问题:
(1)如何检查装置A的气密性 。
(2)设计装置A的目的是 ;为达此目的,应如何操作 。
(3)在(1)中的“操作”后将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热,观察到装置B中的现象是 ;B中反应的离子方程式是 。
(4)装置E和F的作用是 ;为验证实验此作用,其操作方法和现象是 。
(5)D部分仪器a的作用是 。
12、苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。
试回答下列问题：
⑴Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌，搅拌的作用是 。
⑵甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离。该过程中需将混合物冷却，其目的是 。
⑶实验过程中，可循环使用的物质分别为 、 。
⑷实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是 ，其原理是 。
⑸实验中发现，反应时间不同苯甲醛的产率也不同（数据见下表）。
反应时间/h
1
2
3
4
5
苯甲醛产率/%
76.0
87.5
83.6
72.5
64.8
请结合苯甲醛的结构，分析当反应时间过长时，苯甲醛产率下降的原因是 。
参考答案及评分标准
1.【答案】D
【解析】本题考查阿伏加德罗常数的有关计算，应用pH和氧化还原知识。A中若14 g都是丙烯，n＝0.5 mol，原子数为0.5×6＝3 mol，14 g都是丁烯，含有原子也是3 mol，二者共14 g，含有原子也是3 mol；B中pH＝1则c(H＋)＝0.1 mol×L－1，n(H＋)＝0.1 mol/L×1 L＝0.1 mol，H＋数目是0.1NA；C中Fe可能生成Fe2＋也可能生成Fe3＋还有可能是二者混合物；D
中在标准状况下22.4 L气体一共1 mol，NO和O2都是双原子分子，则含原子一共2 mol，虽然NO和O2反应，但原子守恒，故原子数目不变。
【失分警示】易选A，14 g丙烯含原子3 mol，14 g丁烯含原子3 mol，错把二者都算在内，共6 mol。
2.【答案】C
【解析】当生成SO2的速率与生成SO3速率相等时反应达平衡,故C错误。
3.【答案】D
【解析】加成反应和加聚反应生成物只有一种,原子利用率最高，故选D。
4.【答案】D
【解析】本题考查元素周期律的递变规律。D项中N、O、F三元素同周期,非金属性依次递增,故其氢化物的稳定性依次增强。故此题选D。
5.【答案】C
【解析】本题考查元素及其化合物的知识。H2O2、Na2O2都属于过氧化物，都存在非极性的共价键，选项A正确； 双氧水虽然有致癌性，但是作为氧化剂，双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂，选项B正确； H2O2做漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似、与SO2不同，选项D正确；H2O2既有氧化性，又有还原性，在与KMnO4反应中表现H2O2的还原性，C不正确。
6.【答案】A
【解析】本题考查弱电解质的电离。常温下向10 mL 0.1 mol/L氨水中缓缓加蒸馏水稀释到1 L后,电离程度增大、c(H+)增大、不变。
7.【答案】C
【解析】本题考查化学平衡A升高温度K增大,说明正向吸热。B根据该温度下,K=4.71×10-2,求得体积分数。C根据K=0.1列三段式,求得转化率为50%。D根据K=2,求平衡浓度。。
【失分警示】温度不变,平衡常数不变。
8.【答案】C
【解析】本题考查电化学原理。A项,丙是电解池,电能转变为化学能,错误;B项,铁片是阴极,发生还原反应,错误;C项,C1和C3都是阳极,生成氯气,铜片是正极,产生氢气,铁片是阴极,生成氢气,正确;D项,丙中溶液中H+不断放电,pH逐渐增大,错误。
9、（1）2Mg＋SO2 2MgO＋S（2分）
（2）2H2S+O2=2S+2H2O（2分）
（3）Ca(OH)2的电子式： （2分） ；（4）2F2+2H2O=4HF+O2
（2分）
【解析】（1）若X、W均为单质，Y、Z均为氧化物且Y、Z中氧的质量分数分别为50%和40%。则该反应的化学方程式为2Mg＋SO22MgO＋S；
（2）若Y、Z为同一主族非金属单质，可能是C和Si,或O2和S,W含10电子应该是H2O，所以是H2S和O2的置换反应。
（3）若构成X的阳、阴离子个数比为1︰2，且构成X的阳、阴离子中分别含有18个和10个电子，构成Z的阴、阳离子中均含有10个电子。则X是Ca(OH)2；Y是Na2CO3，Z是NaOH，W是CaCO3;
（4）若X、Y、Z、W四种物质均为分子，且X分子中含18个电子，Y、Z分子中均含有10个电子，单质W分子中含有16个电子。则X是F2，Y是H2O,Z是HF,W是O2，
10.【答案】(1)冷却、结晶、过滤 (2)Fe3+、Fe2+ (3)1.12 kg
(4)①TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl
②取最后一次洗涤液少量,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除净
【解析】(1)利用重结晶的方法,将滤液加热蒸发出一定量水后,冷却,得到晶体后,过滤出晶体。
(2)原钛铁矿中含有两种价态的铁元素,加硫酸后溶液甲中还含有Fe3+、Fe2+。
(3)加入铁粉的质量即为绿矾中铁的质量和钛铁矿中铁的质量差。
m(Fe)=22.24 kg×-10 kg×33.6%=1.12 kg。
（2） TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
稀有气体保护,防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用
11.【答案】（1） 关闭K,向长颈漏斗中加水至漏斗下端中形成一段液柱,静置一段时间,若液面高度保持不变,则气密性良好
（2） 利用生成的CO2气体将装置中的空气除尽 打开K,将CO2气体通入至C中产生白色沉淀时,关闭K
（3） 铜丝上产生气泡,溶液逐渐变蓝 3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
（4） 验证无色气体为NO 推动注射器,将F中空气通入E中,无色气体变红
（5） 防止液体倒吸
【解析】(1)利用压强差检查装置的气密性；(2)NO与空气中的O2接触，极易被氧化，
装置A的最用是排尽装置B中的空气，防止其对结果造成干扰；(3)铜与稀硝酸反应生成Cu2+和NO气体；(4)无色的NO遇空气被氧化成红色的NO2，可以通过这一点检验NO。
12、【答案】⑴使反应物充分接触，增大反应速率
⑵降低MnSO4的溶解度
⑶稀硫酸 甲苯
⑷蒸馏 利用甲苯和苯甲醛的沸点差异使二者分离
⑸部分苯甲醛被氧化为苯甲酸
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