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中学生标准学术能力诊断性测试2018年2月测试
理科综合试卷-化学
可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 P 31
7. 2017年1月26日，《科学》报道称，哈佛大学实验室将氢气冷却到极低温度后，在极高压下，用金刚石对氢气进行压缩，成功获得了一小块金属氢， 但由于操作失误，这块金属氢最后消失了，因此无法进行进一步的性质测定， 下列关于金属氢性质的推测肯定错误的是
A.金属氢具有导电性，甚至可能是超导体
B.金属氢为高能储能材料，可用于制造新式武器
C.在固体金属氢的结构中H2分子紧密而有序的排列
D.金属氢的密度比液态氢更大，可广泛运用于航天事业中
8.下列关于阿伏伽德罗常数NA的描述正确的是
A. 0.1mol Na2O2固体中含有的离子数目为0.4NA
B. 1mol LiCH3中所含有的电子数为12NA
C.用1mol FeCl3制得的Fe(OH)3胶体中含有的胶粒数为1NA
D.0.1mol CO2与一定量的Na2O2反应转移的电子数目一定为0.1NA
9.锂离子电池具有能量高、质量轻等诸多优点，研宄者发明了以Fe3O4-石墨烯纳米带作为电极材料的锂电池，电池反应
A.放电时，Li+通过电解质溶液由负极向正极移动
B.充电时，有机阴离子向a极移动
C.充电时a电极反应为Fe3O4 + 8e- + 8Li+ =3Fe+ 4Li2O
D.若用该电池电解稀硫酸共产生3.36L气体（标准状况下），电池负极质量 减小1.4g
10. 1 mol某羧酸酯水解后可以得到2 mol丙烯酸（C3H4O2)和1mol丙三醇 (C3H8O3)，该酯的分子式为
A. C9H10O4 B. C9H12O5 C. C9H14O5 D. C9H16O7
11. X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素，X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15; X与Z可形成XZ2分子；Y 与M形成的气态化合物溶于水后溶液呈碱性；W的质子数是X、Y、Z、M 四种元素质子数之和的1/2。下列说法正确的是
A.简单的离子半径：W>Z>Y>X
B.五种元素中只有X存在同素异形体
C. W和M形成的化合物是离子化合物
D.工业上采用电解W和Z形成的化合物制备W单质
12.下列对于各实验操作对应的实验现象分析错误的是
13.铁及其化合物在日常生活中占据着非常重要的地位。某工厂利用硫酸渣 (主要成分为：SiO2约45%，Fe2O3约40%，Al2O3约10%，MgO约5%)废渣制取药用辅料一红氧化铁的工艺流程如下（部分操作和条件略），下列相关说法错误的是
A.步骤i焙烧过程中可能会产生CO，SO2等有毒气体，需处理废气
B.该工艺流程的另一副产物为(NH4)2SO4，可用作氮肥
C.步骤iv的离子反应为Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ H2O + CO2↑
D.加入碳酸氢铵（弱碱性）时若产生Fe(OH)2，红氧化铁的产量将会减少
(一）必考题：
26. (14分）乙酰苯胺是合成磺胺类药物的重要原料，现用苯胺制备乙酰苯胺的原理如下：
Ⅰ.新蒸苯胺：由于苯胺易被氧化，故久置的苯胺为深色，制备新蒸苯胺时可采用水蒸气蒸馏法，所用装置如下（加热仪器省略)：
II.制备乙酰苯胺：向反应容器中加入5mL新蒸的苯胺（0.05mol)、7.5mL 乙酸（0.13mol)及少许锌粉，按右图搭好装置（加热仪器省略）。加热至沸腾，经过一段时间后（约1.5h)，当温度计的读数下降时，反应达到终点， 停止加热。
Ⅲ.粗产品重结晶：将粗产品趁热倒入盛有100mL水的烧杯中，搅拌，充 分冷却后抽滤得粗产品。然后将粗产品加入到100mL热水中，加热至沸后加入0.2g
活性炭，再次煮沸后热过滤，滤液冷却后析出乙酰苯胺，过滤、洗 涤、干燥后得白色晶体。
己知各物质的沸点如下:
(1)在新制苯胺的实验中，安全玻璃管的作用是: 。
⑵在第II步中加入锌粉的作用是： 。
(3)刺形蒸馏柱的作用是： ，产品最终是处于该套装置中的 中（填仪器名称）。
(4)反应时温度控制到105℃的原因是 ，为什么当温度计的读数下降的时，反应达到终点？ _ 。
(5)第Ⅲ步中热过滤时所用装置如下图，该装置的优点是_ 。
(6)若最终得到的白色晶体质量为5.67g，则该反应的转化率为_ 。
27. (13分）CaCO3主要用作选矿剂、伪装涂料的颜料等，现用某种含钴矿石（含大量Ca2O3、Ca(OH)3,以及少量Fe2O3、Al2O3、MnO2等）生产CaCO3的流程如下：
部分沉淀的有关数据如下表（“沉淀完全”是指溶液中离子浓度低于1.0x10-5 mol•L-1)
(1)浸出过程中MnO2发生的离子反应方程式 。
(2)加入NaClO3的目的是 。
(3)加Na2CO3的过程中，调pH至5.2除去的离子为 ，根据表中数据计算 Ksp[Fe(OH)3]=_ (己知 lg2=0.3)。
(4)加入NH4HCO3沉淀的离子反应为 ，沉淀过程中的适宜温度为55℃〜57℃，请分析原因： 。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图。该流程中加入的萃取剂的作用是_;其使用的适宜pH范围是 。
A. 2.0〜2.5 B. 3.0〜3.5 C. 4.0〜4.5
28. (16分）甲醇可以在一定条件下气相羰化制备乙酸，主要反应为：
反应中，还会因为其他的副反应而得到二甲醚、甲烷等副产物。下图1是,温度为300℃，接触时间为10 g cat•h/mol的条件下，甲醇的转化率和醋酸的收率随时间的变化曲线，图2是与上述相同的投料条件和接触时间下，不同温度下的各物质的转化率与收率曲线以及选择性的曲线。
回答下列问题：
(1)气相标准燃烧热指的是1mol气态可燃物在足量氧气中燃烧得到稳定的氧化产物时的反应热，CO，CH3OH，CH3COOH三种物质的气相标准燃烧 热的数据分别是-283kJ/mol， -746.9kJ/mol，-927.3kJ/mol，求
CH3OH(g)+CO(g)一CH3COOH(g) △H= ，该反应 自发（填“高温”或“低温”)。
(2)关于工业上合成乙酸的反应：CH3OH(g)+CO(g)一CH3COOH(g)，在投料比时，下列说法正确的是 。
A.由图1可以知道，图1所对应的条件下，反应时间选择3小时〜3.5小时比较适宜
B.图2中的曲线都是平衡曲线
C.由图2可知，在图对应的条件下，选择的反应的温度在360℃左右比较适宜，温度过高，会使产物中甲烷的含量过高；温度过低，醋酸的收率和选择性不高
D.温度越高，该反应的平衡常数越大
(3)由图2可以看出，醋酸的最高收率仅为30%左右，相对较低，提高醋 酸收率的关键因素是： _。
(4)在一定温度下，向一个固定体积为10L的容器中充入0.1mol CH3OH(g) 和 0.3mol CO(g)，容器中只发生反应 CH3OH(g)+CO(g)=CH3COOH(g)且温度恒定，经过t1 min后达到平衡，此时
CH3OH(g)的转化率为50%:
①此时CO的浓度为 ，该反应的平衡常数K= 。
②平衡时CH3COOH气体的体积分数为 ，若再向该体系中充入0.1mol该气体，达新平衡后，CH3COOH(g)物质的量分数相比原平衡将会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③若t1 min达到平衡后，保持温度和容积不变，继续往容器中充入0.05mol CH3OH(g)和 0.05mol CH3COOH(g)，画出从最开始到 h min (t2>h)的一段 时间的CH3COOH(g)的浓度随时间变化的曲线示意图（特殊点的浓度需在数轴上标出）。
cCCHiCOOHVCmolL-1)
(二）选考题：
35.【化学一选修3：物质结构与性质】（15分）
磷及其化合物是生活生产中重要的组成部分，以下是一些常见的磷的化合物：
(1)基态磷原子的价层电子排布为 ，它与同周期相邻的两种元素的第一电离能由大到小的顺序为_ (用元素符号表示）。
(2)亚磷酸（H3PO3)是一种工业上常见的无机酸，其与过量NaOH溶液反应生成Na2HPO3，请画出亚磷酸的分子结构： 。
亚磷酸可用作还原剂将Cu2+还原为单质，其失去的电子将填充到Cu2+ 中的_ 轨道。
(3)己知PBr5晶体中存在PBr，和Br-两种离子，则PBr，中心P原子杂化
类型为_ ，该离子的几何构型为_ 。而PCl5晶体中存在PCl4和另一种阴离子，该阴离子配位数为6，请写出该离子的化学式：_ 。PBr5晶体中不能形成与PCl5晶体一样的阴离子的原因可能是：_ 。
(4)铝和白磷在一定条件下可以制备磷化铝（AlP)，磷化铝晶胞的结构如图，可以将其看做Si晶体的“广义等电子体”，可做半导体材料：
①根据“广义等电子原理”，下列物质中，可能是半导体的有 .
a. SiC b.CaO2 c. GaAs d.Si3N4 e.BN
②磷化铝中，Al原子的配位数为 ，若最近两个Al和P的距离为a pm，用NA表示阿伏伽德罗常数，则该晶体的密度为 _(用含有以上字母的式子表示）。
36.【化学一选修5;有机化学基础】（15分）
I.治疗各型高血压及心绞痛的药物美托洛尔的某种合成路线如下：
(1) B的化学名称为 。
(2) C—D的反应类型为 ， D—E的反应条件x为 。
(3) G的结构为 。
(4) H—J的反应方程式为: 。
(5)芳香化合物X是D的同分异构体，X遇Fe3+发生显色反应，且核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，写出2种符合要求的X的结构简式:_ 、 。
(6)写出用溴乙烷和乙醇为原料制备化合物
的合成路线 (其它试剂任选)。
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