2016届甘肃省张掖市高三下学期第三次诊断考试理综化学试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

化学与生产、生活、环境等社会实际密切相关。下列叙述错误的是（    ）

A．减少机动车尾气的排放，可以降低雾霾的发生

B．垃圾焚烧法已成为许多城市垃圾处理的主要方法之一，利用垃圾焚烧产生的热能发电或供热，能较充分地利用生活垃圾中的生物质能

C．推广使用煤液化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放

D．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置

2. 难度：中等

设N_A表示阿伏加德罗常数值，下列说法正确的是（    ）

A．1L 0.1mol/L的NaHCO₃溶液中HCO₃^－和CO₃^2－离子数之和为0.1N_A

B．标准状况下，22.4L C₂H₄与C₃H₆混合气体所含有分子数为N_A

C．相同温度下, pH =1体积为1L的硫酸溶液所含氢离子数与pH =13体积为1L的氢氧化钠溶液所含氢氧根离子数均为0.1N­_A

D．18g NH所含的电子数11N_A

3. 难度：中等

兴奋剂是体育比赛中禁用的药物，曾获得2013年欧洲冬季锦标赛4×400米接力银牌的俄罗斯运动员科特尔雅洛娃，近日被查出使用含有兴奋剂成分的药物。有一种兴奋剂的结构如图。关于它的说法中不正确的是（    ）

A．该有机物能发生酯化反应

B．该有机物属于芳香烃

C．既能发生还原反应，又能发生氧化反应

D．1 mol 该物质最多跟5mol氢气发生反应

4. 难度：困难

X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少l。下列说法正确的是（    ）

A．三种元素的氢化物中只有极性键没有非极性键

B．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H₃YO₄

C．三种元素的气态最简单氢化物中Z的氢化物最稳定

D．原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X

5. 难度：困难

下列实验中,对应的现象及结论都正确的是 （    ）

选项	实验操作	现象	结论
A	向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液	溶液呈红色	溶液中一定含有Fe^2+
B	等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应	相同时间内HA与Zn反应生成的氢气更多	HA是强酸
C	加热盛有NH4Cl固体的试管，	试管底部固体消失，试管口有晶体凝结	NH4Cl固体可以升华
D	向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，	溶液上层呈橙红色	Br^－还原性强于Cl^－

6. 难度：困难

下列说法正确的是（    ）

A．工业上用FeCl₃溶液吸收废气中的H₂S气体，离子方程式为：Fe³⁺+H₂S＝Fe²⁺+S↓+2H⁺

B．在0.1mol／L的AlCl₃溶液中，Na⁺、K⁺、SO₄^2-、HCO₃^-均可大量共存

C．常温下pH=4的NaHC₂O₄溶液中：c（H₂C₂O₄）＞c（C₂O₄^2－）

D．已知25℃时NH₄CN溶液显碱性,则25℃时的电离平衡常数K(NH₃·H₂O)>K(HCN)

7. 难度：困难

电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，即保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)₃胶体，Fe(OH)₃胶体具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下来，起到净水的作用，其原理如图所示。下列说法正确的是（    ）

A．石墨电极上发生氧化反应

B．为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量乙醇

C．根据图示，物质A为CO₂

D．甲烷燃料电池中CO₃^2—向空气一极移动

二、实验题

8. 难度：压轴

高锰酸钾是中学化学常用的强氧化剂，实验室中可通过以下反应制得：

MnO₂熔融氧化：3MnO₂+KClO₃+6KOH3K₂MnO₄+KCl+3H₂O

K₂MnO₄歧化：3K₂MnO₄＋2CO₂＝2KMnO₄＋MnO₂↓＋2K₂CO₃

相关物质的溶解度数据见下表：

20℃	K2CO3	KHCO3	K2SO4	KMnO4
s(g/100g水)	111	33.7	11.1	6.34

已知K₂MnO₄溶液显绿色，KMnO₄溶液显紫红色。

实验流程如下：

请回答：

（1）步骤①应在        中熔化，并用铁棒用力搅拌，以防结块。

A．烧杯         B．蒸发皿         C．瓷坩埚       D．铁坩埚 

（2）①综合相关物质的化学性质及溶解度，步骤③中可以替代CO₂的试剂是        。

A．二氧化硫     B．稀醋酸         C．稀盐酸       D．稀硫酸    

②当溶液pH值达10～11时，停止通CO₂；若CO₂过多，造成的后果是                。

③下列监控K₂MnO₄歧化完全的方法或操作可行的是         。

A．通过观察溶液颜色变化，若溶液颜色由绿色完全变成紫红色，表明反应已歧化完全

B．取上层清液少许于试管中，继续通入CO₂，若无沉淀产生，表明反应已歧化完全

C．取上层清液少许于试管中，加入还原剂如亚硫酸钠溶液，若溶液紫红色褪去，表明反应已歧化完全

D．用pH试纸测定溶液的pH值，对照标准比色卡，若pH为10～11，表明反应已歧化完全

（3）烘干时，温度控制在80℃为宜，理由是                                   。

（4）通过用草酸滴定KMnO₄溶液的方法可测定KMnO₄粗品的纯度（质量分数）。

①实验时先将草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O）配成标准溶液，实验室常用的容量瓶规格有100mL、250mL等多种，现配制90mL 1.5mol·L^-1的草酸溶液，需要称取草酸晶体的质量为        g。

②量取KMnO₄溶液应选用        （填“酸式”或“碱式”）滴定管，若该滴定管用蒸馏水洗净后未润洗，则最终测定结果将           （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

三、填空题

9. 难度：困难

化学反应原理在科研和生产中有广泛应用．

Ⅰ．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

（1）海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是     （填图中数字序号）。

（2）有氧时，在硝化细菌作用下，NH₄⁺可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：________NH₄⁺ + 5O₂ == 2NO₂^- + ________H⁺ +__________+__________

Ⅱ．工业合成氨原理是：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0，当反应器中按n(N₂)：n(H₂)=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃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。

（1）曲线a对应的温度是             。

（2）关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是                  。

A．及时分离出NH₃可以提高H₂的平衡转化率

B．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N)

C．M点比N点的反应速率快

D．由曲线a可知，当压强增加到100 MPa以上，NH₃的物质的量分数可达到100%

（3）如果N点时c(NH₃)＝0.2mol·L^－1，N点的化学平衡常数K＝          L²/mol² (精确到小数点后两位)

Ⅲ．尿素[CO(NH₂)₂]是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH₃、CO₂为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：

第一步：2NH₃(g)＋CO₂(g) H₂NCOONH₄(s)   ΔH=－272kJ·mol^－1

第二步：H₂NCOONH₄(s) CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)   ΔH=＋138kJ·mol^－1

（1）写出工业上以NH₃、CO₂为原料合成尿素的热化学方程式：_________________________

（2）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L的密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：

①反应进行到10 min时测得CO₂的物质的量如图所示，则用CO₂表示的第一步反应的速率v(CO₂)＝                mol/(L·min)。

②已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。

四、简答题

10. 难度：困难

H₂S、SO₂在工农业生产、生活中具有重要应用。

（1）H₂S具有还原性，在酸性条件下，能与KMnO₄溶液反应生成S和Mn²⁺，试写出该反应的离子方程式______________________________________________________________。

（2）H₂S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸，25℃时，在0.10 mol·L^-1H₂S溶液中，通人HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S^2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发)。

①pH=13时，溶液中的c(H₂S)+c(HS^-)=__________mol·L^-1；

②某溶液含0.010 mol·L^-1Fe²⁺、未知浓度的Mn²⁺和0.10 mol·L^-1H₂S，当溶液pH=______时，Fe²⁺开始沉淀；当Mn²⁺开始沉淀时，溶液中=_________。【已知：K_SP(FeS)=1.4×10^-19，K_SP(MnS)=2.8×10^-13】

（3）已知：葡萄酒中有少量SO₂可以做抗氧化剂[我国国家标准（GB2760－2014）规定葡萄酒中SO₂的残留量≤0.25g/L]。

利用SO₂的漂白性检测干白葡萄酒（液体为无色）中的SO₂或H₂SO₃。设计如下实验：

实验结论：干白葡萄酒不能使品红溶液褪色，原因为：_________________________。

（4）用右图所示装置可将SO₂转化为重要的化工原料，A、B是惰性电极。则电子流入的电极为_______(用A或B表示)，A极的电极反应式为________________

11. 难度：困难

【化学---选修2：化学与技术】

MnO₂和锌是制造干电池的主要原料。

电解法生产MnO₂传统的工艺主要流程为：软锰矿加煤还原焙烧；用硫酸浸出焙烧料；浸出液（主要含Mn²⁺）经净化后再进行电解。

90年代后期发明了生产MnO₂和锌的新工艺，主要是采用软锰矿（主要成分为MnO₂，含少量Al₂O₃和SiO₂杂质）和闪锌矿（主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质）为主要原料，经过除杂后，得到含Zn²⁺、Mn²⁺离子的溶液，再通过电解同时获得MnO₂和锌。简化流程框图如下（中间产物的固体部分已经略去）：

软锰矿、闪锌矿滤液AZn^2＋、Mn^2＋、Fe^2＋、Al^3＋

ZnSO₄、MnSO₄溶液Zn＋MnO₂＋产品D

已知各种金属离子完全沉淀的pH如下表：

	Zn^2+	Mn^2+	Fe^2+	Fe^3+	Al^3+
pH	8.0	10.1	9.0	3.2	4.7

回答下列问题：

（1）步骤①中，软锰矿、闪锌矿粉与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化还原反应，例如：MnO₂＋ZnS＋2H₂SO₄＝MnSO₄＋ZnSO₄＋S↓＋2H₂O，请写出MnO₂在酸性溶液中分别和CuS和FeS发生反应的化学方程式：__________________________、_____________________________。

（2）步骤②加入金属锌是为了回收金属，回收金属的主要成份为___________（用化学符号表示）

（3）步骤③物质C由多种物质组成，其中含有两种固体，其中一种为MnO₂，其作用是___

____________________，另外一种固体物质可为___________。

（4）步骤④中电解过程中MnO₂在______极析出，该电极上发生的反应方程式为________________。产品D的化学式为_________________，该物质对整个生产的意义是___________________________。

五、填空题

12. 难度：中等

【化学---选修3：物质结构与性质】

X、Y、Z、M、N、Q、 P为元素周期表前四周期的7种元素。其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量最高的元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，N的原子序数比M小1, Q在元素周期表的各元素中电负性最大。P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子。请回答下列问题：

（1）P元素的价电子排布式为              ，P元素属于       区元素。

（2）XZ₂分子的空间构型是        ，相同条件下XZ₂与YZ₂相比，两者在水中溶解度较大的是

          （写分子式），理由是                                         。

（3）含有元素N的盐的焰色反应为    色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是                                          

（4）元素M与元素Q形成的晶胞结构如图1所示，设其晶胞边长为a pm，用N_A表示阿伏伽德罗常数，试求该晶胞的密度为           g/cm³

（5）三聚氰胺是一种含氮化合物,其结构简式如图2所示。 三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是                 ， 1 mol三聚氰胺分子中 σ键的数目为         。

六、实验题

13. 难度：困难

【化学---选修5：有机化学基础】

聚芳酯（PAR）是分子主链上带有苯环和酯基的特种工程塑料，在航空航天等领域应用广泛。下图是利用乙酰丙酸（）合成聚芳酯E的路线（省略部分产物）：

已知：

（R、R′表示烃基）

（1）A中含有的官能团是                    （填官能团名称）。

（2）B与D的反应类型为                ，B的结构简式为                            

（3）C生成D的反应化学方程式为                                          。

（4）C分子的核磁共振氢谱中有       个吸收峰；同时符合下列要求的C的同分异构体有                   

              种。①能发生银镜反应  ②能与NaHCO₃溶液反应  ③遇FeCl₃溶液显紫色

F与C属于官能团异构的同分异构体，且只含一种官能团，则1mol F与足量NaOH溶液反应时消耗NaOH的物质的量为             

（5）根据合成聚芳酯E的路线，请你以苯酚及2-丙醇为原料（无机试剂任选），设计合成G：的路线。