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2016年第三次全国大联考【新课标Ⅱ卷】
理科综合能力测试化学试题
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.答题前考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔填写好自己的姓名、班级、考号等信息
3.考试作答时,请将答案正确填写在答题卡上。第一卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;第Ⅱ卷请用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.以下数据可供解题时参考:
相对原子质量:H 1 C 12 O 16 F 19 Na 23 Cl 35.5 K39 Zn 65 Br 80
第Ⅰ卷 (选择题 共42分)
一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
7.化学离不开生活,生活也离不开化学。下列叙述中科学的是( )
A.广告语“农家肥蔬菜,无公害,绝对不含任何化学物质”
B.医用酒精是利用了乙醇的氧化性来杀菌消毒的
C.面食加工时加入少量苏打粉时是防止酸败,加入少量小苏打粉时是作膨松剂
D.空气质量日报中计入污染指数的项目为可吸入颗粒物、SO2、NOx、CO2
8.某油脂X可由甘油(丙三醇:C3H8O3)和油酸(C18H34O2)脱水形成。已知1mol甘油和3mol油酸反应得到1molX,X的分子式是( )
A.C57H104O6 B.C57H108O6 C.C57H106O6 D.C57H102O6
9.有a、b、c、d四种元素,原子序数依次增大。a存在a+和a-两种离子,b和c为短周期同一主族元素,c的次外层有8个电子,c2-和d2+的电子层结构相同。下列叙述正确的是( )
A.b和c分别与a形成化合物的相对分子质量一定为b>c
B.a和d形成的化合物与水反应产生的气体可做燃料
C.+6价的c和a、b形成离子化合物
D.a、b、c和d四种元素组成的化合物的水溶液加入少量Na2CO3只产生气体,不产生沉淀
10.NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.44gCO2和N2O的混合物中含有的氧原子数为1.5NA
B.2L0.5mol/L亚硫酸氢钠溶液中含有的HSO3-离子数为NA
C.氢氧化钠与氯气反应时,生成0.1molNaCl转移的电子数为0.1NA
D.一定条件下在密闭容器中2molSO2与2molO2充分反应,最终的气体分子数为3NA
11.X的分子式为C5H12O,能与金属钠反应产生氢气,X还能与相对分子质量相同的羧酸Y反应生成酯Z,则有机物Z有(不含量立体异构) ( )
A.64种 B.16种 C.8种 D.32种
12.铝土矿的主要成分是Al2O3、SiO2和Fe2O3等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
铝土矿
NaOH溶液
△
滤渣
滤液I
CaO
沉淀
滤液II
过量X(g)
反应Y
滤液III
Al(OH)3
煅烧
Al2O3
下列说法中错误的是( )
A.滤液I的主要成分是Na2SiO3、NaAlO2和NaOH
B.滤液III的含大量的阴离子是HCO3-
C.反应Y的离子方程式是2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
D.滤液II中通入过量的X的目的是使AlO2-充分沉淀而不引进杂质
13.利用下图装置收集气体并验证其某些化学性质,正确的是( )
①
②
气体→
选项
气体
试剂②
现象
结论
A
NH3
酚酞试液
溶液变红色
NH3的水溶液显碱性
B
Cl2
紫色石蕊试液
溶液立即褪色
Cl2有氧化性
C
SO2
溴水
溶液褪色
SO2有漂白性
D
X(能形成酸雨)
KI淀粉溶液
溶液变蓝
X是NO2
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第26、27、28题为必考题,每个试题考生都必须作答。第36、37、38题为选考题,考生根据要求作答)
(一)必考题(本题包括3小题,共43分)
26.(14分)镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成。放电过程中产生Ni(OH)2和Fe(OH)2,Fe(OH)2最终氧化、脱水生成氧化铁。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行回收研究。
已知:①.NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:
M(OH)n
Ksp
pH
开始沉淀
沉淀完全
Al(OH)3
2.0×10-32
3.8
-
Fe(OH)3
4.0×10-38
1.9
3.2
Fe(OH)2
8.0×10-16
6.95
9.95
Ni(OH)2
6.5×10-18
5.9
8.9
回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是___________________,正极反应式为 ,
(2)若电池输出电压为3V,给2W灯泡供电,当电池消耗0.02gFe,理论上电池工作__________min(小数点后保留2位)。(已知F=96500C/mol)
(3)将电池电极材料用盐酸溶解后加入适量双氧水,其目的是_____________。过滤,在滤液中慢慢加入NiO固体,则开始析出沉淀时的离子方程式是_____________________ 和__________________________。若将两种杂质阳离子都沉淀析出,pH应控制在___________(离子浓度小于或等于1×10-5mol/L为完全沉淀,lg2=0.3、lg3=0.5);设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案__________________。
(4)将加入NiO过滤后的溶液加入Na2C2O4,得到NiC2O4·2H2O和滤液A,A的主要成分 是_____________;电解滤液A,在阴极产生气体B______________(填分子式);在阳极产生气体C_________(填分子式)。将NiC2O4·2H2O加入到电解后的溶液,再通入电解时某电解产生的气体,即可得到回收产品Ni(OH)3,所通入气体为________(填“B”、“C”)极气体,判断依据是________________________________________。
27.(14分)二甲醚又称甲醚,简称DME,熔点-141.5 ℃,沸点-24.9 ℃,与石油液化气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。制备原理如下:
I.由天然气催化制备二甲醚:
①2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H1
II.由合成气制备二甲醚:
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H2=-90.7 kJ·mol-1
③2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H3
回答下列问题:
(1)若甲烷和二甲醚的燃烧热分别是890.3 kJ·mol-1、1453.0 kJ·mol-1;1mol液态水变为气态水要吸收44.0 kJ的热量。反应③中的相关的化学键键能数据如下:
化学键
H-H
C-O
H-O(水)
H-O(醇)
C-H
E/(kJ.mol-1)
436
343
465
453
413
则∆H1=__________kJ·mol-1、∆H3=__________kJ·mol-1
(2)反应①的化学平衡常数表达式为___________________________。
制备原理I中,在恒温、恒容的密闭容器中合成,将气体按n(CH4):n(O2)=2:1混合,能正确反映反应①中CH4的体积分数随温度变化的曲线是_______________。
CH4的体积分数
n(CH4):n(O2)=2:1
a
b
450
470
490
520
T/K
下列能表明反应①达到化学平衡状态的是________。
a.混合气体的密度不变
b.反应容器中二甲醚的百分含量不变
c.反应物的反应速率与生成物的反应速率之比等于化学计量数之比
d.混合气体的压强不变
(3)有人模拟制备原理II,在500K时的2L的密闭容器中充入2molCO和6molH2,8min达到平衡,平衡使CO的转化率为80%,c(CH3OCH3)=0.3mol·L-1,用H2表示反应②的速率是___________;可逆反应③的平衡常数K3=_____________。
若在500K时,测得容器中n(CH3OH)=n(CH3OCH3),
此时反应③v(正)____v(逆),说明原因__________________________。
28.(15分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。
(1)工业上的湿法制备方法是用KClO与Fe(OH)3在KOH存在下制得K2FeO4,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________________。
(2)实验室用食盐、废铁屑、硫酸、KOH等为原料,通过以下过程制备K2FeO4:
NaCl(熔融)
电解
Cl2
Na
空气,△
废铁屑
稀硫酸,△
FeSO4(溶液)
FeSO4(固体)
操作(I)
Na2O2
气体X
固体(Na2FeO4、Na2O、Na2SO4)
KOH溶液
0℃、结晶
K2FeO4
①操作(I)的方法为________________________________,隔绝空气减压干燥。
②检验产生X气体的方法是________________。
③最终在溶液中得到K2FeO4晶体利用的原理是_____________________________。
(3)测定某K2FeO4样品的质量分数,实验步骤如下:
步骤1:准确称量1.0g样品,配制100mL溶液,
步骤2:准确量取25.00mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中
步骤3:在强碱性溶液中,用过量CrO2-与FeO42-反应生成Fe(OH)3和CrO42-
步骤4:加稀硫酸,使CrO42-转化为Cr2O72-,CrO2-转化为Cr3+,Fe(OH)3转化为Fe3+
步骤5:加入二苯胺磺酸钠作指示剂,用0.1000mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4) 2标准溶液滴定至终点(溶液显紫红色),记下消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积,做3次平行实验,平均消耗(NH4)2Fe(SO4) 2溶液的体积30.00 mL。
已知:滴定时发生的反应为:6Fe2++Cr2O72-+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O。
①步骤2中准确量取25.00mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中所用的仪器是_________。
②写出步骤3中发生反应的离子方程式__________________________。
③步骤5中能否不加指示剂_________,原因是_______________________________。
④根据上述实验数据,测定该样品中K2FeO4的质量分数为__________。
(4)配制0.1mol·L-1的K2FeO4,调节溶液pH,含铁离子在水溶液中的存在形态如图所示。下列说法正确的是__________ (填字母)。
pH
2
4
6
8
10
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
浓度分数
H3FeO4+
H2FeO4
HFeO4-
FeO42-
A.pH=2时,c(H3FeO4+)+c(H2FeO4)+c(HFeO4-)=0.1mol·L-1
B.向pH=10的这种溶液中加硫酸铵,则HFeO4-的分布分数逐渐增大
C.向pH=1的溶液中加HI溶液,发生反应的离子方程式为:H2FeO4+H+=H3FeO4+
D.将K2FeO4晶体溶于水,水溶液呈弱碱性
(二)选考题(15分。请考生从给出的3道小题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一小题计分)
36.【化学——选修2化学与技术】(15分)
电解制金属锰的阳极泥中主要含有MnO2,MnO等。利用该阳极泥生产MnO2的工艺流程如
下:
煅烧
氧化
空气助氧剂
①
NaOH
滤液
锰阳极泥
溶
解
水
烘
干
还
原
过
滤
滤液
过滤
洗涤
滤饼
产
品
甲醛
②
⑥
③
滤渣
晶种
④
⑤
巳知:①部分物质的溶解性或Ksp如下表:
物质
MnSO4
Mn(OH)2
MnO2
溶解性或Ksp
易溶
1.9×10-13
难溶
②Na2MnO4,在PH≤7的环境中,易歧化为MnO2和高锰酸钾。
回答下列问题:
(1)电解MnSO4溶液时,阴极得到金属,阴极的反应式为___________。
电解过程中溶液的pH不能过高,也不能过低,需要控制电解液的pH≈6.8,原因是__________________________________________________________________。
(2)步骤①中+2价Mn和+4价Mn均被氧化为Na2MnO4,写出该步骤中+2价Mn和+4价Mn物质的量为2:1反应的化学方程式:___________________________________。
(3)步骤②~④均采用pH≈10的环境,目的是_______________________________________。
(4)步骤④中得到产品之外还得到副产品“两碱”,两碱化学式是____________________;氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
(5)步骤⑥为烘干操作,所用的烘干设备可能是___________ (填字母)。
A.鼓风机 B.烘干机 C.压榨机 D.红外烘箱
(6)产率与步骤①燃烧温度的关系如下图所示:
步骤①最好选用的燃烧温度约为___________°C(填字母) 。
A.340 B.460 C.490 D.550
37.【化学——选修3物质结构与性质】(15分)
2015年8月12号接近午夜时分,天津滨海新区一处集装箱码头发生爆炸。发生爆炸的是集装箱内的易燃易爆物品,爆炸火光震天,并产生巨大蘑菇云。根据掌握的信息分析,装箱区的危险化学品可能有钾、钠、氯酸钠、硝酸钾、烧碱,硫化碱、硅化钙、三氯乙烯、氯碘酸等。运抵区的危险化学品可能有环己胺、二甲基二硫、甲酸、硝酸铵、氰化钠、4,6-二硝基苯-邻仲丁基苯酚等。
回答下列问题:
(1)在组成NH4NO3、NaCN两种物质的元素中第一电离能最大的是___________(填元素符号),解释原因_____________________________________________
(2)二甲基二硫和甲酸中,在水中溶解度较大的是___ ____(填名称),原因是_________ ___________________________________________;烧碱所属的晶体类型为________;硫化碱(Na2S)的S2-的基态电子排布式是__________________________
(3)硝酸铵中,NO3-的立体构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为______________
(4)1mol化合物NaCN中CN-所含的π键数为______,与CN-互为等电子体的分子有 。(CN)2又称为拟卤素,实验室可以用氰化钠、二氧化锰和浓硫酸在加热条件下制得,写成该制备的化学方程式_____________________________。
(5)钠钾合金属于金属晶体,其某种合金的晶胞结构如图所示。合金的化学式为____________;晶胞中K 原子的配位数为 ;已知金属原子半径r(Na)=186pm、r(K)=227pm,计算晶体的空间利用率 __________________(列出计算式,不需要计算出结果)。
Na
K
38.【化学—选修5有机化学基础】(15分)
H是一种消炎镇痛药,药品名称为盐酸吡酮洛芬,可通过以下方法合成:
已知:①R-CH2BrR-CH2CNR-CH2COOH (-R为烃基);
②R-COOHR-COCl
③ ,RCOCl+H2O→RCOOH+HCl
(1)C中的含氧官能团的名称为___________________。
(2)反应⑦的化学方程式为____________________________________。
(3)反应①~④中,属于取代反应的是_________(填序号);E的结构简式为________。
(4)G中含有氯元素,在实验室可采用的鉴别方法是______________________;G中共平面的碳原子最多有________________个。
(5)B的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_____________种(不含立体异构):
①能发生银镜反应;
②2个苯环直接相连,而且其中一个苯环有取代基。
其中核磁共振氢谱显示为7组峰的是_____________。