理科综合化学部分
理科综合共300分,考试用时150分钟。
l.化学试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷l至2页,第Ⅱ卷
3至4页,其100分。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名,考籍号填写在答题卡上;并在规定位置粘贴考试用
条形码。答卷时,考生务必将答案潦写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,只将
答题卡交回。
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡
皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2.本卷共7题,每题6分,共42分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目
要求的。
以下数据可供解题时参考:
相对原子质量:H-1 N-14 0-16 F-19 S-32 Cu-64
一、选择题:(本大题共7个小题,每题6分,共42分。每小题只有一个正确选项)
1.化学与社会、生产、生活密切相关.下列说法正确的是
A.为延长食品保质期,可向其中大量添加苯甲酸钠等防腐剂
B.催化转化机动车尾气为无害气体,能消除酸雨和雾霾的发生
C.PM2.5是指空气中氮氧化物和硫氧化物含量之和
D.“地沟油”可以制成肥皂,从而提高资源的利用率
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.3.4g H2O2中含有的共用电子对数为0.1NA
B.25℃,pH=13的NaOH溶液中,含有OH﹣的数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24L氯气溶于水发生反应,转移的电子数目为0.1 NA
D.标况下,11.2 L由CH4和C2H4组成的混合气体中含有氢原子的数目为2 NA
3.下列有关电解质溶液中粒子的物质的量浓度大小关系正确的是( )
A.等物质的量浓度的下列溶液:①H2CO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④(NH4)2CO3:其中c(CO32﹣)的大小关系为:②>④>③>①
B.pH=2 的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HC2O4﹣)+c(C2O42﹣)
C.向0.2 mol•L﹣1NaHCO3 溶液中加入等体积0.1 mol•L﹣1NaOH 溶液:c(CO32﹣)>c(HCO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
D.常温下,同浓度的CH3COONa与CH3COOH 溶液等体积混合,溶液的pH<7:c(CH3COOH)+c(OH﹣)>c(Na+)+c(H+)
4.下列设计的实验方案能达到实验目的是
A.用新制Cu(OH)2悬浊液检验乙醛:向10ml10%的硫酸铜溶液中加的2%NaOH溶液4﹣6滴,振荡后加入乙醛溶液0.5ml,加热
B.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O,向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,观察并比较实验现象
C.向盛有过量苯酚浓溶液的试管里逐滴加入稀溴水,边加边振荡,观察三溴苯酚的生成
D.提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量饱和氢氧化钠溶液,振荡后静置分液,并除去有机层的水
5. 下列有关0.1mol/LNa2S溶液的叙述正确的是
A.该溶液中存在两个平衡、七种粒子
B.该溶液中K+、NH4+、NO3﹣、Al3+可以大量共存
C.滴加少量稀硫酸,充分振荡无现象
D.通入足量SO2气体,发生反应的离子方程式:2S2﹣+SO2+2H2O═3S↓+4OH﹣
6. 利用甲烷燃料电池电解饱和食盐水制备漂白液,下列说法中不正确的是( )
A.燃料电池的A极连接电解池的C极
B.A电极的电极反应式为:CH4﹣8e﹣+2H2O=CO2+8H+
C.燃料电池工作时H+移向左边
D.电解池总反应式为NaCl+H2ONaClO+H2↑
7.NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率.将浓度均为0.020molL﹣1NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合,记录10~55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图.据图分析,下列判断不正确的是( )
A.40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10﹣5molL﹣1s﹣1
D.温度高于40℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂
第ⅠⅠ卷
二、非选择题:(本大题共4个小题,共58分)
8.(15分)已知A、B、C、D四种短周期元素的核电荷数依次增大.A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍,C原子的L能层中有两对成对电子,C、D同主族. E、F是第四周期元素,且E位于周期表中ds区,F原子核外有33种不同运动状态的电子.根据以上信息用相应的元素符号填空:
(1)E+核外电子排布式为 ,FC43﹣离子的空间构型为 ,与其互为等电子体的一种有机分子为 (填化学式).
(2)B元素所在周期第一电离能最大的元素是 (填元素符号).
(3)D所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是 (填化学式);能导电的A单质与B、D、E的单质形成的晶体相比较,熔点由高到低的排列顺序是 (填化学式).
(4)已知EDC4溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N﹣CH2﹣COONa)即可得到配合物A.其结构如图所示:
①配合物A中碳原子的轨道杂化类型为 .
②1mol氨基乙酸钠(H2N﹣CH2﹣COONa)含有σ键的数目为 .
(5)化合物F2C3常用于标定未知浓度的酸性KMnO4溶液,反应生成F的最高价含氧酸,该反应的离子方程式是 .
9.(14分)高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下:
⑴制备MnSO4溶液:在烧瓶中(装置见右图)加入一定量MnO2和水,搅拌,通入SO2和N2混合气体,反应3h。停止通入SO2,继续反应片刻,过滤.
① 写出左边集气瓶的作用 。
② 石灰乳的作用是: (用化学方程式表示)
③ 写出MnO2和H2SO3反应的离子反应方程式 。
④反应过程中,为使SO2尽可能转化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有 (选择选项填空)。
a.缓慢通入混合气体 b.快速通入混合气体 c.控制适当的温度 d.高温加热
⑵制备高纯MnCO3固体:已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。请补充由(1)时制得的MnSO4制备高纯MnCO3的操作步骤【实验中可选用的试剂: Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH】。
① 边搅拌边加入Na2CO3,并控制溶液pH<7.7;
② ;
③ 检验SO42-是否被洗涤干净。洗涤时 (填“是”或“否”)必须加盐酸酸化;
④ 用少量 洗涤;
⑤ 低于100℃干燥。
10.(14分)有机物A的分子式为C10H10O5,能发生如下变化.
已知:①A、C、D均能与NaHC03反应;
②只有A、D能与FeCl3溶液发生显色反应;
③A苯环上只有两个对位的取代基;
④F能使溴水褪色;
⑤H能发生银镜反
应.根据题意回答下列问题:
(1)反应I的反应类型是 .
(2)F中含氧官能团的名称为 ,F在一定条件下与氢气加成,生成分子式为C3H6O2的有机物,该有机物的名称为 .
(3)G的结构简式为 ,反应Ⅲ的化学方程式为 .
(4)写出A与足量NaOH溶液共热的化学方程式 .
(5)D有多种同分异构体,写出同时满足下列要求的一种同分异构体的结构简式为
①能与FeCl3溶液发生显色反应
②能发生银镜反应但不能水解
③苯环上的一卤代物只有2种.
11.(15分) 工业生产硝酸铵的流程如图1所示:
(1)Ⅱ中,NH3和02在催化剂作用下反应,其化学方程式为 .
(2)工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际分两步进行:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)═H2NCOONH4(g)△H=﹣272kJ•mol﹣1
第二步:H2NCOONH4(s)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+138kJ•mol﹣1
写出工业上以NH3、C02为原料合成尿素的热化学方程式 .
(3)工业上电解NO制备NH4N03,其工作原理如图2所示,电解时阳极的电极反应式为 ,为使电解产物全部转化为NH4N03,需补充物质A,A是 .
(4)已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,
当反应器中按n(N2):n(H2)=l:3投料,分别在200C、400℃、600C下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图3.
①曲线a对应的温度是 .
②上图中P、M、Q三点对应的平衡常数K的大关系为
③若N点时c(NH3)=0.2mol.L﹣l,
则K(N)= 保留两位有效数字
理科综合化学部分
1.【答案】D
解析:A.过量的食品防腐剂会危害人体健康,故A错误;
B.化转化机动车尾气为无害气体,只能减少酸雨和雾霾的发生,不可能消除,故B错误;
C.PM2.5是指空气中直径≤2.5μm的颗粒物,不是指空气中氮氧化物和硫氧化物含量之和,故C错误;
D.“地沟油”,是一种质量极差、极不卫生的非食用油,将它制成肥皂,实际是使用了油脂的皂化反应,将非食用油变成肥皂,可以提高资源的利用率,故D正确;
2.【答案】D
解析: A、3.4g双氧水的物质的量为n==0.1mol,而1mol双氧水中含3mol共用电子对,故0.1mol双氧水中含0.3NA对共用电子对,故A错误;
B、溶液体积不明确,故溶液中的氢氧根的个数无法计算,故B错误;
C、氯气和水的反应为可逆反应,不能进行彻底,故转移的电子数小于0.1NA个,故C错误;
D、标况下11.2L混合气体的物质的量为0.5mol,而甲烷和乙烯中均含4个氢原子,故0.5mol混合物中含2NA个氢原子,故D正确.
3. 【答案】 A
解析: A.①中电解质是弱电解质,在水溶液中电离程度很小;②、③、④中电解质是强电解质,但CO32﹣水解程度大于HCO3﹣,HCO3﹣电离程度较小,HCO3﹣和铵根离子相互促进水解,所以溶液中c(CO32﹣)的大小关系为:②>④>③>①,故A正确;
B.任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HC2O4﹣)+2c(C2O42﹣),故B错误;
C.向0.2 mol•L﹣1NaHCO3 溶液中加入等体积0.1 mol•L﹣1NaOH 溶液,溶液中溶质为等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3,CO32﹣水解程度大于HCO3﹣,二者水解导致溶液呈碱性,但水解程度都较小,离子浓度大小顺序是c(HCO3﹣)>c(CO32﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故C错误;
D.温下,同浓度的CH3COONa 与CH3COOH 溶液等体积混合,溶液的pH<7,说明CH3COONa的水解程度小于CH3COOH电离程度,根据电荷守恒得c(CH3COO﹣)+c(OH﹣)=c(Na+)+c(H+),因为CH3COONa的水解程度小于CH3COOH电离程度,所以c(CH3COOH)+c(OH﹣)<c(Na+)+c(H+),故D错误;
4. 【答案】B
解析: A.配制新制氢氧化铜悬浊液:向10ml10%的硫酸铜溶液中加的2%NaOH溶液4﹣6滴,氢氧化钠应过量,故A错误;
B.相同条件下,只有催化剂不同,试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液反应速率快,则可探究催化剂对H2O2分解速率的影响,故B正确;
C.应用浓溴水,稀溴水观察不到白色沉淀,故C错误;
D.乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中分解,不能用于除杂,故D错误.
5.【答案】 C
解析: A、Na2S在溶液中的行为:Na2S=2Na++S2﹣,S2﹣+H2O⇌HS﹣+OH﹣,HS﹣+H2O⇌H2S+OH﹣,H2O⇌H++OH﹣,故溶液中存在水的电离平衡、S2﹣的水解平衡和HS﹣的水解平衡共三个平衡,Na+、S2﹣、HS﹣、OH﹣、H2S、H+、H2O七种粒子,故A错误;
B、Al3+和S2﹣发生双水解生成硫化氢气体和氢氧化铝沉淀而不能共存,故B错误;
C、Na2S和少量的硫酸反应生成NaHS,无气体放出,故无现象,故C正确;
D、通入足量SO2气体后,反应环境为酸性环境,故离子方程式为:2S2﹣+SO2+4H+═3S↓+2H2O,故D错误.
6.【答案】C
解析:利用甲烷燃料电池电解饱和食盐水制备漂白液的原理:在阴极C上产生氢气,在阳极上产生氯气和氢氧化钠,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠和水,所以D处产生的是氯气,C处产生的是氢气.
A、燃料电池中通入燃料甲烷的电极A是负极,C是阴极,A极连接电解池的C极,故A正确;
B、A电极是负极,燃料发生失电子的氧化反应,其电极反应式为:CH4﹣8e﹣+2H2O=CO2+8H+,故B正确;
C、燃料电池中阳离子移向正极,即移向右边,故C错误;
D、电解饱和食盐水制备漂白液次氯酸钠,电解池总反应式为NaCl+H2ONaClO+H2↑,故D正确.
7.【答案】B
解析:A.从图象中可以看出,40℃以前,温度越高,反应速度越快,40℃后温度越高,变色时间越长,反应越慢,而55℃,未变蓝,淀粉发生了水解,故A正确;
B.由图中b、c反应时间相同、温度不同可知,温度高反应速率快,故反应速率不同,故B错误;
C.a点时间为80s,浓度变化量为=0.004mol/L,a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10﹣5molL﹣1s﹣1,故C正确;
D.55℃时,没有出现蓝色,淀粉发生水解反应,故淀粉已不能作为该反应的指示剂,故D正确;
第ⅠⅠ卷
二、非选择题:(本大题共4个小题,共58分)
8. 答案:(1)1s22s22p63s23p63d10;正四面体;CCl4;
(2)Ne;
(3)HClO4;C>Cu>S>N2;
(4)①sp3、sp2 ;②8×6.02×1023;
(5)5As2O3+4MnO4﹣+9H2O+12H+═10H3AsO4+4Mn2+.
解析: A、B、C、D四种短周期元素的核电荷数依次增大,A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍,原子核外电子排布为1s22s22p2,则A为碳元素;C原子的L能层中有两对成对电子,原子核外电子排布式为1s22s22p4,则C为O元素;B的原子序数介于碳、氧之间,则B为N元素;C、D同主族,则D为S元素; E、F是第四周期元素,且E位于周期表中ds区,结合(1)可以形成E+,则E为Cu;F原子核外有33种不同运动状态的电子,则F为As.
(1)Cu+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,AsO43﹣离子中As原子孤电子对数==0,价层电子对数4+0=4,故为正四面体构型,与其互为等电子体的一种有机分子为CCl4,
故答案为:1s22s22p63s23p63d10;正四面体;CCl4;
(2)N元素所在周期第一电离能最大的元素是Ne,故答案为:Ne;
(3)S所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是HClO4;能导电的A单质为石墨,属于混合晶体,沸点很高,氮气常温下为气体,硫为分子晶体,沸点比较低,Cu为金属晶体,沸点比硫单质高,熔点由高到低的排列顺序是C>Cu>S>N2,
故答案为:HClO4;C>Cu>S>N2;
(4)①亚甲基中C原子形成4个σ键、C=O中C原子形成3个σ键,均没有孤对电子,碳原子的轨道杂化类型为sp3、sp2 ,故答案为:sp3、sp2 ;
②1mol氨基乙酸钠(H2N﹣CH2﹣COONa)含有8molσ键,即含有8×6.02×1023个σ键,
故答案为:8×6.02×1023;
(5)化合物As2O3常用于标定未知浓度的酸性KMnO4溶液,反应生成H3AsO4,该反应的离子方程式是:5As2O3+4MnO4﹣+9H2O+12H+═10H3AsO4+4Mn2+,
故答案为:5As2O3+4MnO4﹣+9H2O+12H+═10H3AsO4+4Mn2+.
9 【答案】⑴ ①混合SO2和N2 (2分)
②SO2+ Ca(OH)2= CaSO3+H2O(2分)
③MnO2+H2SO3=Mn2++SO42-+H2O (2分)
④ac (2分)
⑵ ②过滤,水洗2 ~ 3次;(2分)
③是 (2分) ④ C2H5OH(2分)
解析:(1)①左边集气瓶的作用是混合SO2和N2 ;②石灰乳的作用是吸收尾气二氧化硫,碱和酸性氧化物反应得到对应的盐和水,反应为SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O;③MnO2做氧化剂把亚硫酸氧化为硫酸,自身被还原为Mn2+,故反应的离子方程式为:MnO2+H2SO3=Mn2++SO42-+H2O。④使SO2尽可能转化完全,应定要保证控制反应的温度,在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下,要求所通气体一定要慢,故答案为ac。
(2)制取的原理是碳酸根和锰离子之间反应生成碳酸锰的过程,但要考虑MnCO3难溶于水、乙醇并在潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解以及Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7等因素,过程中控制溶液的PH值以及洗涤沉淀所选的溶剂要小心,故答案为:边搅拌边加入碳酸钠或碳酸氢钠,并控制溶液的PH<7.7、过滤,用水洗涤2-3次、检验SO42-是否被除去、用少量的乙醇洗涤。
10.【答案】(1)水解或取代;(2)羧基;丙酸;
(3);
(4)
(5)
解:A、C、D等均能与NaHCO3反应,说明A、C、D均含有羧基,其中A、D能遇FeCl3溶液发生显色反应,A、D结构中含有酚羟基;由F的分子式是C3H4O2,结合F能使溴水褪色,F聚合得到I(C3H4O2)n,则推理出F的结构简式为CH2=CH﹣COOH,H不能发生银镜反应,其分子式C3H4O3,则结构简式是CH3﹣CO﹣COOH,C为CH3CHOHCOOH,D为,A苯环上只有两个对位的取代基,则A为,G结构简式为,
(1)通过以上分析知,所以该反应类型是水解或取代,故答案为:水解或取代;
(2)F是CH2=CH﹣COOH,其含氧官能团名称是羧基,F在一定条件下与氢气加成,生成分子式为C3H6O2的有机物,该有机物为CH3CH2COOH,为丙酸,
故答案为:羧基;丙酸;
(3)通过以上分析知,G结构简式为,反应III的方程式为,
故答案为:;;
(4)A在氢氧化钠水溶液中水解方程式为,故答案为:
;
(5)D的同分异构体符合下列条件:
①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;
②能发生银镜反应但不能水解,说明含有醛基但不含酯基;
③苯环上的一卤代物只有2种,说明苯环上只有两种氢原子,
符合条件的同分异构体结构简式为,
故答案为:
11.【答案】(1)4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)2NH3(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(NH2)2 (s)△H=﹣134kJ/mol;
(3)NO2﹣3e﹣+2H2O=NO3﹣+4H+;NH3;
(4)①200℃;
②K(P)>K(M)=K(Q);
③0.93.
解析:(1)在催化剂、加热条件下,氨气被氧化生成NO和水,反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)已知:①2NH3(g)+CO2(g)═H2NCOONH4(s)△H=﹣272kJ•mol﹣1;
②H2NCOONH4(s)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+138kJ•mol﹣1;
根据盖斯定律,①+②可得:2NH3(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(NH2)2 (s)△H=﹣134kJ/mol,
故答案为:2NH3(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(NH2)2 (s)△H=﹣134kJ/mol;
(3)电解NO2制备NH4NO3,阳极反应为:NO2﹣3e﹣+2H2O=NO3﹣+4H+,阴极反应为:NO2+7e﹣+8H+=NH4++2H2O,从两极反应可看出,要使得失电子守恒,阳极产生的NO3﹣的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量,总反应方程式为:8NO2+5H2ONH4NO3+6HNO3,因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3,
故答案为:NO2﹣3e﹣+2H2O=NO3﹣+4H+;NH3;
(4)①合成氨的反应为放热反应,反应温度越高,越不利于反应的进行,曲线a的氨气的物质的量分数最高,其反应温度对应相对最低,所以a曲线对应温度为200°C;
故答案为:200℃;
②平衡常数与温度有关,与其他条件无关,同一温度下的平衡常数相同,反应是放热反应,温度越高平衡常数越小,上图中P、M、Q点平衡常数K的大小关系是K(P)>K(M)=K(Q),
故答案为:K(P)>K(M)=K(Q);
③N点时氨的物质的量的分数为20%,利用三段式,设N2转化率是b,N2的起始浓度为a,
根据反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
起始 a 3a 0
转化 ab 3ab 2ab
平衡 a﹣ab 3a﹣3ab 2ab
根据题意有,所以a=0.3mol•L﹣1,b=,所以平衡常数K==0.93,
故答案为:0.93.