理科综合化学试题
2016.5
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共16页,满分300分,考试用时150分钟。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡规定的地方。
第I卷(选择题,共126分)
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净以后.再涂写其他答案标号。不涂答题卡,只答在试卷上不得分。
2.第I卷共21小题,每小题6分,共126分。
可能用到的相对原子质量:
H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Fe 56 Cu
一、选择题(本题共13小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
7.古代的很多成语、谚语都蕴含着很多科学知识,下列对成语、谚语的解释正确的是
A.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量和温度的水和冰,冰的能量高
B.“玉不琢不成器”,“百炼方能成钢”发生的均为化学变化
C.“甘之如饴”说明糖类均有甜味
D.“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应
8.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.NA个Al(OH)3胶体粒子的质量为78g
B.8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1NA
C.在0.1mol·L-1的碳酸钠溶液中,阴离子总数一定大于0.1NA
D.标准状况下,2.24 L己烷价键数目为1.9NA
9. 分子中苯环上的一个氢被—C4H9原子团取代形成的有机物共有
A.9种 B.10种 C.12种 D.15种
10.下列实验中,对应的现象和结论都正确,且两者具有因果关系的是
11.能正确表示下列反应的离子方程式的是
A.用过量石灰乳吸收工业尾气中的SO2:Ca2++2OH-+SO2==CaSO3↑+H2O
B.用酸性KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:
2MnO4-+6H++5H2O2==2Mn2++5O2↑+8H2O
C.用铜做电极电解NaCl溶液:2C1-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
D.将Fe2O3加入到HI溶液中:Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O↑
12.已知X、Y、Z、W都是短周期元素,它们的原子序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相等,而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍,Y和Z可以形成两种以上气态化合物,W的族序数比X的族序数大l,则下列说法错误的是
A.Y和Z可以组成一种Y和Z的质量比为7:20的共价化合物
B.X、Y、Z可以组成一种盐,其中X、Y、Z元素原子个数比为4:2:3
C.Y和W组成的化合物与X和Z组成的化合物反应可生成2种碱性物质
D.由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的具有10电子的微粒有2种
13.25℃时,向25 mL 0.1mol·L-1H2C2O4溶液中滴加同浓度的NaOH溶液,混合溶液的pH随滴加NaOH溶液体积的变化如右图所示。下列有关叙述错误的是
A.HC2O4-的电离程度大于其水解程度
B.B点时溶液中含有Na2HC2O4和Na2C2O4
C.C点时,c(Na+)>c(C2O4-)>c(HC2O4- )>c(OH-)>c(H+)
D.A点时,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)
第Ⅱ卷(必做129分+选做45分,共174分)
注意事项:
第Ⅱ卷共19大题,其中22~32题为必做部分,考生可用黑色签字笔、钢笔或圆珠笔直接将答案写在答题卡上;33~40题为选做部分,考生必须从中选择1个物理、1个化学和1个生物题目作答,多选、多做不计分。选做的题目,考生须将答案用黑色签字笔、钢笔或圆珠笔写在答题卡上规定的位置,且必须标明题号。
【必做部分】
26.(15分)FeCl2是一种常用的还原剂。有关数据如下:
实验室可以用多种方法来制备无水FeCl2。回答下列问题:
I.按下图装置用H2还原无水FeCl3制取。
(1)用装置A制取H2,其优点是_______________________;D中反应的化学方程式为__________________;装置E的作用是___________________________。
(2)通人足量H2,充分反应。如果温度控制不当,产品中会含单质铁。检验产品中是否 含铁的方案是__________________________。
Ⅱ.按右图装置,在三颈烧瓶中放入162.5 g无水氯化铁和225 g氯苯,控制反应温度在128℃~139℃加热3 h,反应接近100%。反应如下:
2FeCl3+C6H5Cl→FeCl2+C6H4Cl2+HCl
(3)上述反应中,还原剂是___________________。
(4)反应温度接近或超过C6H5C1的沸点,但实验过程中C6H5C1并不会大量损失。原因是_____________________。
(5)冷却后,将三颈瓶内物质经过过滤,洗涤,干燥后,得到粗产品。
①洗涤所用的试剂可以是______________;
②简述回收滤液中C6H5C1的方案______________。
(6)仅通过烧杯中的现象变化就可以监控氯化铁的转化率。若要监控氯化铁转化率达 到或超过90%,则烧杯中加入的试剂可以是____________________。
27.(15分)磷化氢(PH3)是一种剧毒气体,是常用的高效熏蒸杀虫剂,也是一种电子工业原料。
(1)在密闭粮仓放置的磷化铝(AIP)片剂,遇水蒸气放出PH3气体,化学方程式为_____________________________________________
(2)利用反应PH3+3HgCl2==P(HgCl)3↓+3HCl,通过测定溶液_____变化,可准确测定空气中微量的PH3;其中HgCl2溶于水,所得溶液几乎不导电,则HgCl2属于______(填“共价”或“离子”)化合物。
(3)工业制备PH3的流程如下所示:
①亚磷酸属于____________元酸;
②当反应I生成的n(NaH2PO2):n(Na2HPO3)=3:1时,参加反应的n(P4):n(NaOH)=_____________。
(4)用漂白粉可将PH3氧化为H3PO4,化学方程式为_______________________;含有水蒸气时可加快PH3的氧化过程,用离子方程式表示原因:_________________________。
(5)从(4)中的反应产物中回收磷酸氢钙(CaHPO4)的方法如下:
①试剂X为___________(填化学式);
②已知25℃时,H3PO4的Ka1=7.5×10-3、Ka2=6.3×10-8、Ka3=4.4×10-13。
CaHPO4悬浊液pH____7(填“>”、“=”或“<”),通过计算说明理由_______________。
28.(13分)以CO、H2为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。在体积均为2L的三个恒容密闭容器I、Ⅱ、III中,分别都充入1mol CO和2mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。图1为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图,其中有一个容器反应已经达到平衡状态。CO的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图2所示。
(1)0~5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为____________。
(2)三个容器中一定达到平衡状态的是容器______,此容器中反应达平衡时,放出热量20.5 kJ,则△H=______。
(3)当三个容器中的反应均达到平衡状态时,CO的转化率最低的是容器_________;平衡常数最大的是容器________________。
(4)工业实际合成CH3OH生产中,采用图2中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和化学平衡知识,同时考虑生产实际,说明选择该反应条件的理由:___________________________________。
(5)科研人员设计了一种新型甲醇燃料电池,其电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-。该电池工作时的负极电极反应式为_________。用该电池电解饱和食盐水(石墨电极),当电路中通过1.929×104 C的电量时,生成标准状况下氢气的体积为 ______L。(已知:一个电子的电量是1.602×10-19C)
【选做部分】
36.【化学—选修2:化学与技术】(15分)
工业上制取铵的流程图如下,请回答下列问题:
(1)在上述工业制的生产中,设备M的名称是________,其中发生反应的化学方程式为_______________________。
(2)此主产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是_________。科学研究证实了氢气与氧气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:
分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是________、_________。
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是________;在合成的吸收塔中通入空气的目的是_____________。
(4)生产的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
以上两种方法中,符合绿色化学的是___________。
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%,NO制HNO3的产率是92%.则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的 _______%。
37.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
金属钛(Ti)被誉为21世纪金属,其单质和化合物具有广泛的应用价值。
请回答下列问题:
(1)Ti的基态原子价电子排布式为______。
(2)纳米TiO2常用作下述反应的催化剂。
化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有_____________个,化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为___________________。
(3)含Ti3+的配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,其配离子中含有的化学键类型是____________,1 mol该配合物中含有的键数目是____________。
(4)通过X—射线探知KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似。且知三种 离子晶体的晶格能数据如下:
KCl、MgO、CaO、TiN四种离子晶体熔点由高到低的顺序为______________________。
(5)某种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有_____个:Ti原子的配位数为______;此配位原子构成的空间构型为_____;该晶胞中N、Ti原子之间的最近距离为0 nm。则该氮化钛晶体的密度为______g·cm-3、NA为阿伏加德罗常数的值,只列计算式)。
38.【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
化合物E、I是制备香料的重要物质。
已知:
①核磁共振氢谱显示,A中只有一种氢,G中有个数比为l:2:2:3的四种氢,且G遇 FeCl3溶液显紫色;
③通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为_________,B在一定条件下生成高聚物的结构简式为______________________。
(2)B分子中的碳原子是否在同一平面上_______(填“是”或“否”)。
(3)D所含的官能团的名称是________,用系统命名法命名E:________。
(4)分子式为C8H10O且与C互为同系物的同分异构体有_____种,写出其中一种的结构简式________。
(5)写出由H→I的第一步反应的化学方程式_____________。
(6)利用上述合成路线中的信息,设计一个以甲苯为原料制备苯甲酸的合成路线_____________________________.