2014-2015学年山东省新校高三4月模拟化学试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列有关说法错误的是

A．煤经气化、液化和干馏三个物理变化过程，可变为清洁能源

B．在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放

C．硬铝属于合金材料，瓷器属于硅酸盐制品

D．食醋可去除水垢，NH₄Cl溶液可去除铁锈

2. 难度：中等

下列说法不正确的是

A．分馏、蒸馏都是物理变化，干馏、裂化、裂解都是化学变化

B．乙烯和聚乙烯均能和溴水发生加成反应而使溴水褪色

C．丹参素结构如图所示，能发生取代、加成、氧化反应

D．中和滴定实验中，容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管和移液管用蒸馏水洗净后，必须干燥或润洗后方可使用

3. 难度：中等

下列化学用语书写正确的是

A．次氯酸的结构式：H—Cl—O

B．丙烷分子的球棍模型示意图：

C．NH₄H的电子式：

D．S^2－的结构示意图：

4. 难度：困难

短周期中的A、B、C、D、E五种元素，原子序数依次增大，A和D，C和E分别同主族，A为非金属元素，且A与B的原子序数之和等于C的原子序数，C^2－与D^＋的核外电子数相等。则下列说法正确的是

A．B与A只能组成BA₃化合物

B．C、D、E形成的化合物与稀硫酸可能发生氧化还原反应

C．A、B、C形成的化合物一定不能发生水解反应

D．E的氧化物对应的水化物一定有强的氧化性

5. 难度：困难

下列离子方式书写正确的是

A．已知电离平衡常数：H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，向NaClO溶液中通入少量CO₂2ClO^－＋CO₂＋H₂O＝2HClO＋CO₃^2-

B．向Fe（NO₃）₂和NaBr混合溶液中滴加稀盐酸：6Br^－+8H^＋+2NO₃^-＝3Br₂+2NO↑+4H₂O

C．Na₂S溶液中滴加NaClO溶液：S^2－+ClO^–+H₂O＝S↓+Cl^－+2OH^－

D．双氧水使酸性KMnO₄溶液褪色：2MnO₄^－+5H₂O₂＝2Mn²⁺+5O₂↑+6OH^－+2H₂O

6. 难度：困难

电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。已知海水中含Na^＋、Cl^－、Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等离子，电极为惰性电极。下列叙述中正确的是

A．A膜是阳离子交换膜

B．通电后，海水中阴离子往b电极处运动

C．通电后，a电极的电极反应式为4OH^－－4e^－===O₂↑＋2H₂O

D．通电后，b电极上产生无色气体，溶液中出现白色沉淀

7. 难度：困难

（1）已知t ℃时AgCl的K_sp＝2×10^－10  （2）在t ℃时，Ag₂CrO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是

A．在t ℃时，Ag₂CrO₄的K_sp为1×10^－9

B．在饱和Ag₂CrO₄溶液中加入K₂CrO₄可使溶液由Y点到X点

C．在t ℃时，以0．01 mol/L AgNO₃溶液滴定20 mL0．01 mol/L KCl和0．01 mol/L的K₂CrO₄的混和溶液，Cl^－先沉淀

D．在t ℃时，AgCl的溶解度大于Ag₂CrO₄

二、实验题

8. 难度：压轴

（14分）辉铜矿主要成分Cu₂S，此外还含有少量SiO₂、Fe₂O₃等杂质，软锰矿主要含有MnO₂，以及少量SiO₂、Fe₂O₃等杂质．研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰晶体和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下：

已知：

①MnO₂有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫；

②[Cu（NH₃）₄]SO₄常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH₃；

③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围（开始沉淀和完全沉淀的pH）：

Fe³⁺：1．5～3．2          Mn²⁺：8．3～9．8           Cu²⁺：4．4～6．4

④MnSO₄·H₂O溶于1份冷水、0．6份沸水，不溶于乙醇。

（1）实验室配制250mL 4．8mol•L^－1的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要                                      。

（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有                          （任写一点）。

（3）酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO₄、MnSO₄等。写出该反应的化学方程式：          。

（4）调节浸出液pH=4的作用是                                 。

（5）本工艺中可循环使用的物质是             （写化学式）。

（6）获得的MnSO₄•H₂O晶体需要进一步洗涤、干燥，洗涤时应用              洗涤。

（7）测定MnSO₄•H₂O样品的纯度：准确称取样品14．00g，加蒸馏水配成100mL溶液，取出25．00mL用标准的BaCl₂溶液测定，完全反应后得到了4．66g沉淀，则此样品的纯度为                        。

三、简答题

9. 难度：压轴

（15分）CO和H₂的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，工业上利用天然气（主要成分为CH₄）与水进行高温重整制备合成气。

（1）已知：CH₄、H₂和CO的燃烧热（△H）分别为－890．3kJ/mol、－285．8kJ/mol和－283．0kJ/mol，且1mol液态水汽化时的能量变化为44．0kJ。用1 m³（标准状况）的甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气所需的热量为                （保留整数）。

（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0．40mol CH₄和0．60mol H₂O（g），测得CH₄（g）和H₂（g）的物质的量浓度随时间变化如下表所示：

物质浓度 时间/min	0	1	2	3	4
CH4	0.2mol·L^－1	0.13 mol·L^－1	0.1 mol·L^－1	0.1 mol·L^－1	0.09 mol·L^－1
H2	0 mol·L^－1	0.2 mol·L^－1	0.3 mol·L^－1	0.3 mol·L^－1	0.33 mol·L^－1

①计算该反应第一次达平衡时的平衡常数K                    。

②3min时改变的反应条件是                        （只填一种条件的改变即可）。

（3）已知温度、压强、投料比X[n（CH₄）/n（H₂O）]对该反应的影响如图所示。

①图1中的两条曲线所示投料比的关系X₁        X₂（填“=”、“>”或“<”下同）。

②图2中两条曲线所示的压强比的关系：P₁        P₂。

（4）以天然气（设杂质不参与反应）、KOH溶液为原料可设计成燃料电池：

①放电时，负极的电极反应式为                                             。

②设装置中盛有100．0mL 3．0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为                。

四、实验题

10. 难度：压轴

（14分）下图是实验室用乙醇与浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷的装置，反应需要加热，图中省去了加热装置。有关数据见表：

表．乙醇、溴乙烷、溴有关参数

	乙醇	溴乙烷	溴
状态	无色液体	无色液体	深红棕色液体
密度/g•cm^－3	0．79	1．44	3．1
沸点/℃	78．5	38．4	59

（1）制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，其目的是            （选填序号）。

a．减少副产物烯和醚的生成 

b．减少Br₂的生成

c．减少HBr的挥发

d．水是反应的催化剂

（2）已知加热温度较低时NaBr与硫酸反应生成NaHSO₄，写出加热时A中发生的主要反应的化学方程式                                                         。

（3）仪器B的名称              ，冷却水应从B的     （填“上”或“下”）口流进。

（4）反应生成的溴乙烷应在         中（填“A”或“C”中）。

（5）若用浓的硫酸进行实验时，得到的溴乙烷呈棕黄色，最好选择下列    （选填序号）溶液来洗涤产品。

a．氢氧化钠        b．亚硫酸钠       c．碘化亚铁       d．碳酸氢钠

洗涤产品时所需要的玻璃仪器有                                       。

五、简答题

11. 难度：压轴

【化学——选修2：化学与技术】（15分）工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列问题：

（1）煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入            （填设备名称），其主要目的是                           。

（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒（V₂O₅）能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如图），其中a、c二步反应的化学方程式可表示为：       、      。

（3）550℃时，SO₂转化为SO₃的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如图所示，则：将2．0mol SO₂和1．0mol O₂置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0．10M Pa，A与B表示不同压强下的SO₂转化率，通常情况下工业生产中采用常压的原因是：       。

（4）为循环利用催化剂，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91．7%以上。已知废钒催化剂中含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣，查阅资料知：VOSO₄可溶于水，V₂O₅难溶于水，NH₄VO₃难溶于水。该工艺的流程如图如下：

则反应①②③④中属于氧化还原反应的是            （填数字序号），反应①的离子方程式为                                        ，该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH₄Cl加入质量与料液中V₂O₅的质量比）和温度。根据下图试建议控制氯化铵系数和度：            、            。

六、填空题

12. 难度：压轴

【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）Cu₃N具有良好的电学和光学性能，在电子工业领域、航空航天领域、国防领域、通讯领域以及光学工业等领域中，发挥着广泛的、不可替代的巨大作用。

（1）与N^3-含有相同电子数的三原子分子的空间构型是                。

（2）Cu具有良好的导电、导热和延展性，请解释Cu具有导电性的原因             。

（3）在Cu的催化作用下，乙醇可被空气氧化为乙醛，乙醛分子中碳原子的杂化方式是__________，乙醛分子中H—C—O的键角__________乙醇分子中的H—C—O的键角（填“大于”、“等于”或“小于”）。

（4）Cu⁺的核外电子排布式为                     ，其在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应生成Cu²⁺和Cu，但CuO在高温下会分解成Cu₂O，试从结构角度解释高温下CuO为何会生成Cu₂O             。

（5）[Cu（H₂O）₄]²⁺为平面正方形结构，其中的两个H₂O被Cl^－取代有两种不同的结构，试画出[Cu（H₂O）₂（Cl）₂]具有极性的分子的结构式               。

（6）Cu₃N的晶胞结构如图，N^3－的配位数为__________，Cu⁺半径为a pm，N^3－半径为b pm，Cu₃N的密度__________g/cm³。（阿伏加德罗为常数用N_A表示）

七、推断题

13. 难度：压轴

【化学——选修5：有机化学基础】（15分）苯酚是一种重要的化工原料。以苯酚为主要起始原料，经下列反应可制得香料M和高分子化合物N。（部分产物及反应条件已略去）

（1）B的官能团名称__________。苯酚与浓溴水反应生成白色沉淀，可用于苯酚的定性检验和定量测定，反应的化学方程式为                             。

（2）已知C的分子式为C₅H₁₂O，C能与金属Na反应，C分子中有3中不同化学环境的氢原子，则M的结构简式为                              。

（3）生成N的反应的化学方程式                             ，反应类型为             。

（4）以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂F。已知F的相对分子质量为152，其中氧元素的质量分数为31．58%，F完全燃烧只生成CO₂和H₂O。则F的分子式是              。

已知F具有如下结构特征：

①分子结构中含有苯环，能与NaHCO₃溶液反应，但不能发生水解反应；

②分子结构中不存在“—O—O—”的连接方式。

符合上述条件的F的同分异构体有__________种，其中核磁共振氢谱显示其分子中含有4种不同的氢原子的为                                （写结构简式）。