湖南省长沙市、衡阳八中等十校2017届高三第二次联考理科综合化学试卷

一、简答题

1. 难度：困难

我国是干电池的生产和消费大国。某科研团队设计了以下流程对碱性锌锰干电池的废旧资源进行回收利用：

已知：①K_sp(MnS)=2.5×10^－13，K_sp(ZnS)=1.6×10^－24

②Mn(OH)₂开始沉淀时pH为8.3,完全沉淀的pH为9.8

⑴碱性锌锰干电池是以锌粉为负极，二氧化锰为正极，氢氧化钾溶液为电解质。电池总反应为2MnO₂+ Zn+2KOH= 2MnOOH+K₂ZnO₂，请写出电池的正极反应式_____________；

⑵为了提高碳包的浸出效率，可以采取的措施有________________________；(写一条即可)

⑶向滤液1中加入MnS的目的是__________________________________________；

⑷已知MnSO₄的溶解度曲线如图所示，从滤液2中析出MnSO₄·H₂O晶体的操作是蒸发结晶、____________________、洗涤、低温干燥；

⑸为了选择试剂X，在相同条件下，分别用3 g碳包进行制备MnSO₄的实验，得到数据如表1，请写出最佳试剂X与碳包中的主要成分发生反应的化学方程式_____________。

⑹工业上经常采用向滤液2中加入NaHCO₃溶液来制备MnCO₃，不选择Na₂CO₃溶液的原因是___________________________________；

⑺该科研小组利用EDTA(乙二胺四乙酸二钠，阴离子简写为Y^2－)进行络合滴定测定Mn²⁺在电池中的百分含量，化学方程式可以表示为Mn²⁺+Y^2－=MnY。实验过程如下：

准确称量一节电池的质量平均为24.00g，完全反应后，得到200.00mL滤液2，量取10.00mL滤液2稀释至100.00mL，取20.00mL溶液用0.0500mol•L^－1EDTA标准溶液滴定，平均消耗标准溶液22.00mL，则该方案测得Mn元素的百分含量为________。(保留3位有效数字)

二、填空题

2. 难度：困难

【化学——选修3：物质结构与性质】

根据已学物质结构与性质的有关知识，回答下列问题：

（1）请写出第三周期元素中p轨道上有3个未成对电子的元素符号：____________，某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布是4s²4p⁴，该元素的名称是____________。

（2）根据价层电子对互斥理论推测下列离子或分子的空间立体构型：H₃O⁺____________，BF₃____________。

（3）向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液，写出有关化学反应方程式____________、_________。

（4）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。则体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为____________；若两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同，则体心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比为_______。

三、推断题

3. 难度：中等

天然食用香料X是芳香族化合物，可以从某些植物中提取。由X合成H的路线如下：

已知：①A的核磁共振氢谱有6个峰；②H为酯类物质，结构中除苯环外还含有一个六元环；③G的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。

请回答下列问题：

  （1）A的结构简式为______，检验A中非含氧官能团所用的试剂为_______。

  （2）②的反应类型为____________。反应③的化学方程式为_____________。

  （3）F中所含官能团的名称为____________，其同分异构体中，遇FeCl₃溶液发生显色反应，且能与碳酸氢钠溶液反应，其苯环上一氯代物只有一种，符合条件的同分异构体数目为________种，写出其中一种结构简式：____________。

  （4）设计一条以G为起始原料合成乙二酸的路线______________，无机物任选，注明反应条件。示例如下：

四、选择题

4. 难度：中等

化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关,下列有关说法错误的是（   ）

A. 高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”

B. 我国发射的“嫦娥三号”卫星中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料

C. PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，是发生雾霾天气的主要原因，这些颗粒物扩散在空气中都会形成胶体

D. 双氧水、高锰酸钾溶液可以完全杀死埃博拉病毒，其消毒原理与漂白粉消毒饮用水的原理相同

5. 难度：中等

设N_A表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法不正确的是

A. 14g由N₂和¹³C₂H₂组成的混合物所含的电子数为7N_A

B. lmol氨基(-NH₂)中含有电子的数目为10 N_A

C. 一定条件下，lmolN₂与3molH₂充分反应，转移电子的数目可能为2 N_A

D. 常温下，lLpH=3的Al₂(SO₄)₃溶液中，水电离出的H⁺数目为10^-3 N_A

6. 难度：中等

美国天文学家在亚利桑那州一天文观测台，探测到距银河系中心2.6亿光年处一巨大气云中的特殊电磁波，这种电磁波表明那里可能有乙醇醛糖（HOCH₂CHO）分子存在。下列有关乙醇醛糖的说法不正确的是

A. HOCH₂CHO能发生取代反应、加成反应、氧化反应

B. 乙醇醛糖是一种有机物，能燃烧，可溶于水

C. HOCH₂CHO与乙酸、甲酸甲酯互为同分异构体

D. 乙醇醛糖与葡萄糖具有相似的化学性质，且互为同系物

7. 难度：中等

化合物X是一种医药中间体，其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是

A. 分子中两个苯环一定处于同一平面

B. 不能与饱和Na₂CO₃溶液反应

C. 化合物X可以由和通过酯化反应得到

D. 1mol化合物X最多能与3molNaOH反应

8. 难度：中等

X、Y、Z、W为四种短周期主族元素。其中X、Z同主族，Y、Z同周期，W与X、Y既不同主族也不同周期；X原子最外层电子数是核外电子数的3倍；Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法正确的是

A. Y、Z两元素的简单离子半径Y>Z

B. X与W可以形成W₂X、W₂X₂两种化合物

C. X、Y、Z对应气态氢化物的热稳定性和还原性强弱顺序一致

D. Y、Z元素最高价氧化物对应的水化物酸性较强的为H₂ZO₄

9. 难度：困难

在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是

A．按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可采用下列方法：用酒精灯加热具支试管

B．图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁

C．铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl^－由活性炭区向铝箔表面区迁移，并发生电极反应：2Cl^－－2e^－=Cl₂↑

D．图Ⅲ装置的总反应为4Al＋3O₂＋6H₂O=4Al(OH)₃，生成的Al(OH)₃进一步脱水形成白斑

10. 难度：中等

一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如表

pH	2	4	6	6.5	8	13.5	14
腐蚀快慢	较快	慢	较快
主要产物	Fe^2+	Fe3O4	Fe2O3	FeO2^﹣

下列说法正确的是（　　）

A. 随pH的升高，碳钢腐蚀速率逐渐加快

B. pH＜4，发生析氢腐蚀

C. pH为14，其负极反应为2H₂O+Fe^_3e^﹣═FeO₂^﹣+4H⁺

D. 在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会加快

五、填空题

11. 难度：中等

碱式碳酸镁可用于牙膏、医药和化妆品等工业，化学式为4MgCO₃·Mg(OH)₂·5H₂O，某碱式碳酸镁中含有SiO₂杂质，为测定其纯度，某兴趣小组设计了如下几个方案：

方案I取一定质量的样品，与硫酸充分反应，通过测定生成CO₂的质量计算纯度

（1）乙中发生反应的方程式为____________。

（2）仪器接口的连接顺序为（装置可以重复使用）a___________，丁的作用是__________。

（3）当样品充分反应完后，缓慢通入空气的目的是：____________。

方案Ⅱ①称取碱式碳酸镁样品mg；②将样品充分高温煅烧，冷却后称量；③重复操作②，测得剩余固体质量为m₁g/。

（4）下列仪器中，该方案不会用到的是____________。

（5）判断样品完全分解的方法是_______；本实验至少需要称量_______次。

（6）有同学认为方案Ⅱ高温煅烧的过程中会发生MgCO₃ +SiO₂MgSiO₃ +CO₂↑，会导致测定结果有误，你认为这位同学的观点正确吗？______。（填“正确”或“错误”）请说明理由：____________。

12. 难度：压轴

（14分）工业上可由天然气为原料制备甲醇，也可由水煤气合成甲醇。

（1）已知2CH₄（g）＋O₂（g）=2CO₂（g）＋4H₂（g） △H＝akJ/mol

CO（g）＋2H₂（g）＝CH₃OH（g）△H＝bkJ/mol

试写出由CH₄和O₂制取甲烷的热化学方程式：___________________。

（2）还可以通过下列反应制备甲醇：CO（g）＋2H₂（g）CH₃OH（g）。图甲是反应时CO（g）和CH₃OH（g）的浓度随时间t的变化情况。从反应开始到平衡，用CO表示平均反应速率v（CO）＝____________，该反应的平衡常数表达式为______________。

（3）在一容积可变的密闭容器中充入10mol CO和20mol H₂，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如乙图所示．

①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是___________。（填字母）

A．H₂的消耗速率等于CH₃OH的生成速率的2倍

B．H₂的体积分数不再改变

C．体系中H₂的转化率和CO的转化率相等

D．体系中气体的平均摩尔质量不再改变

②比较A、B两点压强大小P_A___________P_B（填“＞、＜、=”）。

③若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20L．如果反应开始时仍充入10molCO和20molH₂，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=___________L。

（4）以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）。

①若KOH溶液足量，则电池负极反应的离子方程式为_____________。

②若电解质溶液中KOH的物质的量为1．0mol，当有0．75mol甲醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是______________。