2014-2015学年江西省高三4月联考理综化学试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

背景材料：

①浙大研制的石墨烯弹性气凝胶（又名碳海绵)入选2013年度世界最轻固体材料；

②2014年11月上旬北京APEC峰会期间，政府重拳整治雾霾，蓝天重现；

③中科大最近成功发现了一种新的铁基超导材料 (Li_0.8Fe_0.2)OHFeSe（Se呈-2价）。

④瑞典皇家理工学院（KTH）的研究人员已经成功的构建出了一种能使水快速氧化成氧气的分子催化剂。

下列说法不正确的是

A．石墨烯弹性气凝胶可用作处理海上原油泄漏的吸油材料

B．压减燃煤、严格控车、调整产业是治理雾霾的有效措施

C．新的铁基超导材料中Fe的化合价呈+2、+3价

D．该分子催化剂可将一次能源太阳能直接转化成二次能源

2. 难度：困难

戊醇C₅H₁₁OH与下列物质发生反应时，所得产物可能结构种数最少（不考虑立体异构）的是

A．与浓氢溴酸卤代    B．与浓硫酸共热消去   

C．铜催化氧化     D．与戊酸催化酯化

3. 难度：困难

短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中W的阴离子的核外电子数与其他三种元素原子的内层电子数相同。X、Y均能与Z分别形成原子个数比为1:1、1:2的气态化合物。根据以上叙述，下列说法不正确的是

A．上述气态化合物分子中所有原子最外层电子数均为8

B．X、Y、Z都可与W形成既有极性共价键又有非极性共价键的化合物

C．化合物W₄XY₂Z可能是离子化合物，也可能是共价化合物

D．沸点：W₂Z>YW₃>XW₄

4. 难度：压轴

常温下，用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20ml同浓度的一元弱酸HA，滴定过程溶液pH随X的变化曲线如图所示（忽略中和热效应），下列说法不正确的是

A．HA溶液加水稀释后，溶液中的值减小

B．HA的电离常数(x为滴定分数）

C．当滴定分数为100时，溶液中水的电离程度最大

D．滴定分数大于100时，溶液中离子浓度关系一定是c(Na^＋)>c(A^－)>c(OH^－)>c(H^＋)

5. 难度：困难

金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也无需充电，只需更换其中的某些材料即可，其工作示意图如下，下列说法正确的是

A．放电时,空气极为负极

B．放电时，电池反应为：4Li+O₂=2Li₂O

C．有机电解液可以是乙醇等无水有机物

D．在更换锂电极的同时，要更换水性电解液

6. 难度：中等

对于实验Ⅰ～Ⅳ的描述正确的是

A．实验Ⅰ：逐滴滴加稀盐酸时，试管中立即产生大量气泡

B．实验Ⅱ：充分振荡后静置，下层溶液为橙红色，上层无色

C．实验Ⅲ：从饱和食盐水中提取氯化钠晶体

D．装置Ⅳ：酸性KMnO₄溶液中有气泡出现，且溶液颜色逐渐变浅乃至褪去

7. 难度：压轴

将三种黑色粉末组成的混和物加入到足量的某热浓酸中，充分反应后得到蓝绿色溶液和两种气体。将从蓝绿色溶液中分离得到的盐与0.15mol还原铁粉恰好反应完全，可得浅绿色溶液和6.4g红色沉淀；将上述生成的两种气体通入足量饱和NaHCO₃溶液中，仍然收集到两种气体，据此推断黑色粉末可能为

A．物质的量   FeS:CuO:Fe =1:1:1      B．物质的量   C:CuO:Fe =3:2:2

C．质量    MnO₂:CuO:C=5.5:8:12       D．质量  Fe:C:CuO=7:5:3

二、填空题

8. 难度：压轴

(14分)工业上可以利用废气中的CO₂为原料制取甲醇，反应方程式为：CO₂＋3H₂CH₃OH＋H₂O。请回答下列问题：

（1）已知常温常压下下列反应的能量变化如下图所示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式__                _。

（2）如果只改变一个条件使上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应__      （选填编号）。

A．一定向正反应方向移动        

B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

C．一定向逆反应方向移动        

D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

（3）其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同时间后，CO₂的转化率随反应温度的变化如图所示。

①在相同条件下，三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是________。

②a点所代表的状态________（填“是”或“不是”）平衡状态。

③c点CO₂的转化率高于b点，原因是________。

（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间4.0 min，容器内气体的密度减少了2.0g/L，在这段时间内CO₂的平均反应速率为            。反应在t₁时达到平衡，过程中c(CO₂)随时间t变化趋势曲线下图所示。保持其他条件不变，t₁时将容器体积压缩到1L，请在图中画出t₁后c(CO₂)随时间t变化趋势曲线(假定t₂时刻达到新的平衡)。

9. 难度：压轴

(16分)氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。

（1）室温下，0.1mol/L的亚硝酸（HNO₂）、次氯酸的电离常数K_a分别为： 7.1×10^-4， 2.98×10^-8。将0.1mol/L的亚硝酸稀释100倍，c(H⁺)将       （填“不变”、“增大”、“减小”）；K_a值将（填“不变”、“增大”、“减小”）      。写出HNO₂、HClO、NaNO₂、NaClO四种物质之间发生的复分解反应的离子方程式                          。

（2）羟胺(NH₂OH) 可看成是氨分子内的l 个氢原子被羟基取代的产物，常用作还原剂，其水溶液显弱碱性。已知NH₂OH 在水溶液中呈弱碱性的原理与NH₃在水溶液中相似，请用电离方程式表示其原因         。

（3）亚硝酸钠与氯化钠都是白色粉末，且都有咸味，但亚硝酸盐都有毒性，通常它们可以通过加入热的白醋鉴别，亚硝酸钠遇到白醋会产生一种红棕色刺激性气味气体和一种无色刺激性气味气体，该反应的离子方程式为           。

（4）磷及部分重要化合物的相互转化如图所示。

①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，其中SiO₂的作用是用于造渣（CaSiO₃），焦炭的作用是           。

②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/L CuSO₄溶液冲洗，根据步骤Ⅱ可判断，1mol CuSO₄所能氧化的白磷的物质的量为           。

（5）若处理后的废水中c(PO₄^3－)＝4×10^－7 mol·L^－1，溶液中c(Ca²⁺)＝        mol·L^－1。（已知K_sp[Ca₃(PO₄)₂]=2×10^－29）

（6）某液氨-液氧燃料电池示意图如下，该燃料电池的工作效率为50%，现用作电源电解500mL的饱和NaCl溶液，电解结束后，所得溶液中NaOH的浓度为0.3 mol·L^－1，则该过程中消耗氨气的质量为       。（假设溶液电解前后体积不变）

三、实验题

10. 难度：压轴

（14分）Na₂S₂O₃可做分析试剂。它易溶于水，遇酸易分解。某研究小组进行如下实验：

【实验一】Na₂S₂O₃·5H₂O的制备

I 实验原理：Na₂SO₃(aq)＋S(s)△ Na₂S₂O₃(aq)

II 实验装置：如图1所示，有关物质的溶解度曲线如图2所示：

III 实验步骤：

（1）检查装置气密性，按图1所示加入试剂，其中装置B和D中加的是         ，装置C中的硫粉应事先研细并用乙醇润湿，否则会影响                             。

（2）打开K₁、关闭K₂，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热，烧瓶内发生反应的化学方程式：           。C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。

（3）当C中溶液的pH接近7时，打开K₂、关闭K₁并停止加热。采取该措施的理由是        。

（4）将C中的混合液过滤，将滤液经过        、       、过滤、洗涤、烘干，可得粗产品Na₂S₂O₃·5H₂O。

IV 产品检测：

（5）粗产品中可能含有Na₂SO₃、Na₂SO₄等杂质，利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na₂SO₄，简要说明实验操作，现象和结论：                                          。

供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、AgNO₃溶液

【实验二】自来水中余氯的测定

含氯消毒剂给自来水消毒后有余氯。测定自来水中余氯含量的方案如下：在250ml碘量瓶中（或具塞锥形瓶中）放置0.5g碘化钾，加10ml稀硫酸，准确量取流动水样100ml（打开自来水龙头，待水流数十秒后再取水样）置于碘量瓶，迅速塞上塞摇动，见水样呈淡黄色，加1ml淀粉溶液变蓝，则说明水样中有余氯。再以C mol/L标准Na₂S₂O₃溶液滴定，至溶液蓝色消失呈无色透明溶液，记下硫代硫酸钠溶液的体积。

(已知：滴定时反应的化学方程式为I₂＋2Na₂S₂O₃=2NaI＋Na₂S₄O₆)

（6）若该自来水是以漂白粉消毒，能说明水样中有余氯的反应离子方程式为         。

（7）按上述方案实验，消耗标准Na₂S₂O₃溶液V mL，该次实验测得自来水样品中余氯量(以游离Cl₂计算)为____       mg·L^－1。在上述实验过程中，若“塞上塞摇动”动作不够迅速，则测得结果      (填“偏高”“偏低”或“不变”)。

四、填空题

11. 难度：压轴

【化学——选修2：化学与技术】（15分）将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。

回答下列问题：

（1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________（填序号）。

①用混凝法获取淡水         ②提高部分产品的质量

③优化提取产品的品种       ④改进钾、溴、镁等的提取工艺

（2）采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br₂，并用纯碱吸收。已知该反应不产生CO_2，且溴歧化为Br^－和BrO₃^-，则反应的离子反应方程式为                        。

（3）海水提镁的一段工艺流程如下图：

浓海水的主要成分如下：

离子	Na^＋	Mg^2＋	Cl^－	SO4^2-
浓度/(g·L^－1)	63.7	28.8	144.6	46.4

该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的阳离子________，沉降阶段反应的离子方程式为      ，浓海水的利用率为90％，则1L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。

（4）由MgCl₂·6H₂O制备MgCl₂固体时是在氯化氢气体氛围中加热进行，其目的是          。

12. 难度：困难

【化学——选修3：物质结构基础】（15分）有机反应中常用镍作催化剂。某镍催化剂中含Ni 64.0%、Al 24.3%、Fe 1.4%，其余为C、H、O、N等元素。

（1）氰酸（HOCN）的结构式是              ，其中碳原子的杂化方式是          ，根据等电子体原理，可推测氰酸根离子的空间构型是                 。

（2）用Cr₂O₃作原料，铝粉作还原剂的铝热法是生产金属铬的主要方法之一，该反应是一个自发放热反应，由此可判断Cr-O键和Al-O键中________________键更强。研究发现气态氯化铝（Al₂Cl₆）是具有配位键的化合物，可溶于非极性溶剂，分子中原子间成键的关系如下图所示。由此可知该分子是      （填“极性”或“非极性”）的。请在图中是配位键的斜线上加上箭头。

（3）铁有α、γ、δ三种晶体构型，其中α-Fe单质为体心立方晶体,δ-Fe单质为简单立方晶体。则这两种晶体结构中铁原子的配位数之比是           ，设α－Fe晶胞边长为a nm，δ－Fe晶胞边长为bnm，则这两种晶体的密度比为         。（用a、b的代数式表示）

（4）氧化镍(NiO )是一种纳米材料，比表面积S（m²/g）是评价纳米材料的重要参数之一（纳米粒子按球形计）。 基态Ni²⁺有             个未成对电子，已知氧化镍的密度为ρg/cm³；其纳米粒子的直径为Dnm列式表示其比表面积                 m²/g。

五、推断题

13. 难度：压轴

【化学——选修5：有机化学基础】（15分）化合物H具有似龙延香、琥珀香气息，香气淡而持久，广泛用作香精的稀释剂和定香剂。合成它的一种路线如下：

已知以信息：

①

②核磁共振氢谱显示A苯环上有四种化学环境的氢，它们的位置相邻

③在D溶液中滴加几滴FeCl₃溶液，溶液呈紫色

④芳烃 F的相对分子质量介于90～100之间，0.1molF充分燃烧可生成7.2g水

⑤

回答下列问题：

（1）A的化学名称是         ，由C生成D的化学方程式为                    。

（2）由F生成G的化学方程式为：                     , 反应类型为           。

（3）H的结构简式为                        。

（4）C的同分异构体中含有三取代苯结构和两个A中的官能团，又可发生银镜反应的有       种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱为5组峰，且面积比为1:2:2:2:1的结构简式是（任写一种即可）                。

（5）由苯酚和已有的信息经以下步骤可以合成化合物

反应条件1所用的试剂为     ，K的结构简式为      ，反应条件3所用的试剂为       。