全国百强校word届河北衡水中学全国高三大联考全国卷理科综合化学试题带解析.docx
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全国百强校word届河北衡水中学全国高三大联考全国卷理科综合化学试题带解析
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【全国百强校word】2017届河北衡水中学全国高三大联考(全国卷)理科综合化学试题(带解析)
试卷副标题
考试范围:
xxx;考试时间:
36分钟;命题人:
xxx
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
题号
一
二
三
四
总分
得分
注意事项.
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
评卷人
得分
一、选择题(题型注释)
1、25℃时,部分含Fe元素的徽粒在溶液中的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示,下列说法正确的是
A.HFeO4-在水中的电离程度小于水解程度
B.B、C两点对应溶液中水的电离程度:
B>C
C.B点溶液加适里水稀释,溶液中所有离子浓度均减小
D.由A点数据可知,H2FeO4的第一步电离平衡常数Ka1=4.15×l0-4
2、一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。
该装置工作时,下列说法不正确的是
A.电极丁的反应式为MnO42--e-=MnO4-
B.电极乙附近溶液的pH减小
C.KOH溶液的质量分数:
c%>a%>b%
D.导线中流过2mol电子时,理论上有2molK+移入阴极区
3、短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的最低负价与最高正价的代数和为0;Y原子和Z原子的最外层电子数均是其内层电子总数的1/2。
下列说法正确的是
A.X的简单阴离子与Y的简单阳离子半径:
X B.X分别与Z、W、Q形成的最简单化合物的稳定性: Z C.ZQ5分子中的所有原子最外层均满足8电子结构 D.W、Q形成的含氧酸均为强酸 4、下列操作和现象所得结论正确的是 选项 操作和现象 结论 A 其他条件不变,缩小H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡体系的容器容积,气体颜色变深 增大压强,平衡逆向移动 B 向某溶液中滴加稀盐酸,再加KSCN溶液,溶液变为血红色 原溶液中一定含有Fe3+ C 用滴定管量取20.00mL稀硫酸,初读数时尖嘴处有气泡,末读数时气泡消失 所取稀硫酸体积小于20.00mL D 25℃时,分别测定等物质的量浓度的Na2C2O4溶液和NaF溶液的pH,前者pH大 酸性: H2C2O4<HF A.A B.B C.C D.D 5、有机物M、N、Q的转化关系为 ,下列说法正确的是 A.M的名称为异丁烷 B.N的同分异构体有7种(不考虑立体异构,不包括本身) C.Q的所有碳原子一定共面 D.M、N、Q均能使酸性KMnO4溶液褪色 6、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.400mL1mol/L稀硝酸与Fe完全反应(还原产物只有NO),转移电子的数目为0.3NA B.含有0.1molNH4+的氨水中,含有OH-的数目为0.1NA C.0.2molH2O和D2O形成的混合物中,含有中子的数目为2NA D.30g乙酸和乙酸乙酯的混合物完全燃烧,消耗O2的分子数目为NA 7、化学与生产,生活居密相关,下死物质的性生和用途均正确且有因果关系的是 选项 性质 用途 A 糖类、油脂、蛋白质均能水解 供给人体营养 B 铁能被浓硫酸钝化 铁制器皿用作铜和浓硫酸的反应容器 C 碳单质的还原性强于硅单质 碳与石英反应冶炼粗硅 D 常温下,氨气能与氯气反应 浓氨水检验氯气管道泄漏 A.A B.B C.C D.D 第II卷(非选择题) 评卷人 得分 二、实验题(题型注释) 8、氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂,通常条件下为棕色易水解的固体。 某小组在实验室制备氮化钙并测定其纯度,设计如下实脸(夹持装置略去): I.氮化钙的制备。 (1)加热条件下,钙和氮气制备氮化钙的反应方程式为_________。 (2)按气流由左到右的方向,上述装置合理的连接顺字为__________(填仪器接口字母)。 (3)按连接好的装置进行实验。 ①实验步骤如下,检查装置气密性,加入药品: _______(请按正确顺序填入下列步骤的字母标号)。 a.点燃装置C处酒精灯,反应一段时间 b.打开分液漏斗活塞 c.点燃装置A处酒精灯 d.熄灭装置A处酒精灯 e.熄灭装置C处酒精灯 f.关闭分液漏斗活塞 ②装置B的作用为_________。 ③装置C的硬质玻璃管中的现象为_________。 (4)设计实验证明Ca3N2中混有钙单质: _______________。 II.测定氮化钙纯度。 i.称取4.0g反应后的固体,加入足量水,将生成的气体全部蒸出并通入100.00mL1.00mol/L盐酸中,充分反应后,将所得溶液稀释到200.00mL; ii.取20.00mL稀释后的溶液,用0.2mol/LNaOH标准溶液滴定过量的盐酸,到终点时消耗标准溶液25.00mL。 (5)所取固体中氮化钙的质量分数为_____________。 评卷人 得分 三、简答题(题型注释) 9、砷,稼和钢均为重要的合金材料,在工业生产和科研领域均有重要应用。 请回答下列问题: (1)基态Ga原子中有_______种能量不同的电子,其未成对电子数目为_______。 (2)GaAs的晶胞与金刚石相似,其中As原子位于晶胞的顶点和面心,则Ga原子的配位数为_______。 Ga、Ge、As、Se四种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为_________。 (3)Cu3(AsO4)2是一种木材防腐剂,其阴离子中As原子的杂化轨道类型为______,H3AsO4的酸性强于H3AsO3的原因为_________________。 (4)[Cu(NH3)4]SO4是一种重要的配合物,与SO42-互为等电子体的分子的化学式为______(任写一种),一定压强下,将NH3和PH3的混合气体降温,首先液化的为_______。 (5)晶胞有两个基本要素: ①原子坐标参数: 表示晶胞内部各原子的相对位置,一种钇钡铜氧晶体的晶胞结构如图所示,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(0,1,1),C为(1,1,0);则D原子的坐标参数为___________。 ②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。 己知: 该钇钡铜氧晶体的晶饱参数分别为anm、bnm,阿伏加德罗常数的值为NA,其密度为_______g·cm-3(列出计算式即可)。 10、氢气是重要的化学试剂,化工原料和有广阔发展前景的新能源。 请回答下列问题: I.实验室用锌和稀硫酸制备氢气时,可向稀硫酸中滴加少量硫酸铜溶液以加快反应速率,原因为____________。 II.以甲醇为原料制备氢气的一种原理如下: i.CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)△H=+90kJ·mol-1 ii.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ·mol-1 (1)已知: 断裂1mol分子中的化学健需要吸收的能量如下表所示。 表中x=___________。 (2)向vL恒容密闭容器中充入lmo1CH3OH(g),发生反应i,图l中能正确表示CH3OH(g)的平衡转化率(a)随温度(T)变化关系的曲线为________(填“A”或“B”),理由为______,T1℃时,体系的平衡压强与起始压强之比为___________________。 (3)起始向10L恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和1molH2O(g),发生反应i和反应ii,体系中CO的平衡体积分数与温度(T)和压强(p)的关系如图2所示。 ①随着温度升高, 的值_______(填“增大”“减小”或“不变”),理由为_____。 ②P1、P2、p3由大到小的顺序为_______。 ③测得C点时,体系中CO2的物质的量为0.2mol,则T2℃时,反应ii的平衡常数K=_______。 11、工业上以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),含有MgO、SiO2等杂质]为原料,制备金属钛和铁红的工艺流程如下: 已知: ①酸酸时,FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+; ②本实验温度下,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11; ③溶液中离子浓度小于等于l.0×10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全。 请国答下列问题: (1)FeTiO3中Ti元素的化合价为_____价,铁红的用途为_____(任写一种)。 (2)“水解”中,发生反应的离子方程式为________。 (3)“沉铁”中,气态产物的电子式为______;该过程需控制反应温度低于35℃,原因为_______。 (4)FeCO3转化为铁红时,发生反应的化学方程式为____________。 (5)滤液3可用于制备Mg(OH)2。 若滤液3中c(Mg2+)=1.2×10-3mol/L,向其中加入等体积的NaOH溶液的浓度为________mol/L时,可使Mg2+恰好沉淀完全(溶液体积变化忽略不计)。 (6)“电解”时,电解质为熔融的CaO,则阴极反应式为_______,制得1molTi单质,理论上导线中通过的电量为______(保留三位有效数字,已知: l个电子的电量为1.6×10-19C)。 评卷人 得分 四、推断题(题型注释) 12、有机高分子化合物M的一种合成路线如下: 已知: I.RCHBr-CH2Br RC≡CH; II.CH≡CH+CH2=CH-CH=CH2 Ⅲ. 。 请回答下列问题: (1)A的化学名称为______,F中所含官能团的名称为_________。 (2)C+D→E的反应类型为__________。 (3)B的结构简式为______,C的分子中最多有_____个原子在同一直线上。 (4)H+I→M的化学方程式为______________。 (5)在催化剂,加热条件下,G与氧气反应生成Q(C9H8O3),同时满足下列条件的Q的同分异构体有_____种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有6组吸收峰的结构简式为_________。 ①除苯环外不含其他环状结构;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③能与NaHCO3溶液反应生成CO2 (6)参照上述合成路线和相关信息,以甲醇和一氯环己烷为有机原料(无机试剂任选),设计制备己二酸二甲酯的合成路线: _________________。 参考答案 1、D 2、C 3、B 4、C 5、B 6、A 7、D 8、 3Ca+N2 Ca3N2 igh(或hg)ab(或ba)ef(或fe)jk(或kj)dc cbaefd 防止外界空气进入装置C使Ca3N2变质 银白色金属逐渐变为棕色 取混合物少量于洁净试管中,加入适量稀盐酸,将生成的气体净化后,通入灼热的CuO黑色固体变红,则Ca3N2中混有钙单质 92.5% 9、 8 1 4 As>Se>Ge>Ga sp3 H3AsO4的非羟基氧原子多,As的正电性更高,羟基中的O原子的电子向As偏移程度大,更容易电离出H+ CCl4(或SiCl4或CBr4或SiF4) NH3 (1/2,1/2,1/2) 10、 锌置换出硫酸铜中的铜,形成许多微小原电池,加快反应速率 1606 B 反应i为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CH3OH(g)的平衡转化率增大 9: 5 减小 升高温度,反应i中CO的物质的量增大,反应ii中CO的物质的量增大、CO2的物质的量减小。 最终 的值减小 p3>p2>p1 0.875 11、 +4 制备红色颜料和油漆、冶炼铁等 TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+ 防止NH4HCO3分解(或减少Fe2+的水解) 4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2 4.4×10-3 TiO2+4e-=Ti+2O2- 3.85×105C 12、 苯乙烯 醛基 加成反应 6 (或 ) 16 【解析】 1、A.HFeO4-在水中既能电离又能水解,其电离使溶液显酸性,其水解使溶液显碱性,由图像可知,物质的量分数最大时pH约为5,所以电离程度大于水解程度,A不正确;B.B点pH约为3,溶液显酸性,溶液的酸性是由高铁酸和高铁酸氢根的电离决定的,而C点的pH约为7,是由高铁酸氢根的电离和高铁酸根的水解共同决定的,酸的电离对水的电离有抑制作用,酸性越强,抑制作用越大,而酸根水解会促进水的电离,溶液的pH越大,则对水的电离的促进作用就越大,所以B、C两点对应溶液中水的电离程度: B =4.15,c(H+)=10-4mol/L,H2FeO4的第一步电离平衡常数Ka1= =4.15×l0-4,D正确。 2、分析两装置的特点可以判断左边是燃料电池,右边的是电解池。 通氧气的甲电极极是燃料电池的正极,与此电极相连的丁是电解池的阳极,则丁电极上锰酸根补氧化为高锰酸根,丙电极为阴极,溶液中的氢离子被还原为H2,所以X为H2。 A.电极丁的反应式为MnO42--e-=MnO4-,是正确的;B.电极乙上发生的反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,氢氧根离子浓度减小,所以附近溶液的pH减小,B正确;C.丙电极上发生2H2O+2e-=H2 +2OH-,甲电极上发生O2+4e-+2H2O=4OH-,根据溶液流向可判断KOH溶液的质量分数: c%>b%>a%,所以C不正确;D.导线中流过2mol电子时,理论上有2molK+移入阴极区,内电路是由离子定向移动导电的,K+带正电向阴极移动,由于用了所以D正确。 3、由题意知,短周期中原子的最外层电子数是内层电子总数的元素只有Li和P两种,所以Y是Li,Z是P,那么X只能为H,W和Q只能为S和Cl。 A.X的简单阴离子与Y的简单阳离子半径H+>Li+,因为H的核电荷数较小,所以A不正确;B.H分别与P、S、Cl形成的气态氢化物的稳定性随它们非金属性的增强而增强,所以B正确;C.PCl5分子中的P原子周围有5个成键电子对,所以C不正确;D.S、Cl形成的含氧酸中有多种弱酸如次氯酸、亚硫酸等。 点睛: 1.氢元素的最高价为+1,最低价为-1,-1价的氢离子的K层达到2电子稳定结构。 2.有关某元素的氧化物的水化物的酸性问题一定要特别注意,看清是否为最高价氧化物,不是最高价氧化物的水化物就不能依据非金属性进行比较。 4、A.其他条件不变,缩小H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡体系的容器容积,碘蒸气的浓度变大,所以气体颜色变深,但是因为前后气体分子数不变,平衡不发生移动,A不正确;B.向某溶液中滴加稀盐酸,再加KSCN溶液,溶液变为血红色,不能确定原溶液中一定含有Fe3+,因为操作步骤是错误的,应该先加入KSCN溶液,观察到溶液变红才能确定,所以B不正确;C.用滴定管量取20.00mL稀硫酸,初读数时尖嘴处有气泡,末读数时气泡消失所取稀硫酸体积小于20.00mL,因为气泡的体积也计算在内,所以C正确;D.碳酸根离子的水解分两步进行,以第一步为主,水解的离子方程式为C2O42-+H2O HC2O4-+OH-,25℃时,分别测定等物质的量浓度的Na2C2O4溶液和NaF溶液的pH,前者pH大,根据越弱越水解,可判断酸性: HC2O4-<HF,所以D不正确。 5、A.M的名称为异戊烷,A不正确;B.N的同分异构体有7种(不考虑立体异构,不包括本身)分别为 ,所以B正确;C.Q分子中3号碳原子上连接的3个碳原子一定不共面,分子中有两个甲基,甲基上的氢原子不可能都与碳原子共面,所以C不正确;D.M、N、Q中只有Q有碳碳双键能使酸性KMnO4溶液褪色,所以D不正确。 6、A.400mL1mol/L稀硝酸中含0.4molHNO3,与Fe完全反应(还原产物只有NO),由化学方程式4HNO3+Fe=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O可知转移电子的数目为0.3NA,所以A正确;B.含有0.1molNH4+的氨水中,还有水电离的少量H+,根据电荷守恒可知含有OH-的数目大于0.1NA,所以B不正确;C.0.2molH2O和D2O形成的混合物中,含有中子的数目一定小于2NA,因为一个水分子中只有8个中子、一个重水分子中有10个中子,即0.2molH2O有1.6mol中子、而0.2molD2O有2mol中子,所以B不正确;D.乙酸的分子式为C2H4O2,乙酸乙酯的分子式为C4H8O2,其相对分子质量分别为60和88,两种物质的单位质量的耗氧量是不同的,所以30g乙酸和乙酸乙酯的混合物完全燃烧,消耗O2的分子数目为NA不正确。 7、A.糖类、油脂、蛋白质均能供给人体营养不是因为它们能水解,单糖不能水解也属于营养物质,很多能水解的物质不属于营养物质如卤代烃,所以A不正确;B.铁能在常温下被浓硫酸钝化,但它不能用于制作铜和浓硫酸的反应器,因为这个反应要加热,所以B不正确;C.碳的非金属性比硅强,所以碳的还原性比硅弱,碳之所以能把硅从二氧化硅中置换出来,是因为在高温下碳转化为CO气体,是一个熵增的反应,从化学平衡的角度来看,CO逸出对硅的生成是有利的,所以C不正确;D.氨气与氯气反应生成氮气和氯化铵能看到冒白烟,所以可以用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,D正确。 8、由题意知,制备氮化钙要用到氮气和钙,根据所给装置可以判断,本实验中所用氮气来自于空气,先将空气用碱石灰干燥,再用炽热的铁粉除去其中氧气,,然后再加热条件下与钙发反应得到氮化钙,由于氮化钙易水解,所以后面要接一个保护装置以防止水蒸气与氮化钙接触反应。 I. (1)钙和氮气制备氮化钙的反应方程式为3Ca+N2 Ca3N2。 (2)按气流由左到右的方向,合理的连接顺字为igh(或hg)ab(或ba)ef(或fe)jk(或kj)dc。 (3)①实验步骤如下,检查装置气密性,加入药品,点燃装置A处酒精灯,打开分液漏斗活塞,点燃装置C处酒精灯,反应一段时间,熄灭装置C处酒精灯,关闭分液漏斗活塞,熄灭装置A处酒精灯。 所以正确的顺序为cbaefd。 ②氮化钙易水解,而空气中是有水蒸气的,所以装置B的作用为防止外界空气进入装置C使Ca3N2变质。 ③因为钙是银白色金属,而氮化钙是棕色的,所以装置C的硬质玻璃管中的现象为银白色金属逐渐变为棕色。 (4)要证明Ca3N2中混有钙单质,可以取混合物与盐酸反应生成氯化钙、氯化铵和氢气(虽然钙与水也能反应生成氢气,因氮化钙与水反应会生成氨气,如果混合物直接和水反应,生成的气体中氨气是主要成分,又因硫酸钙微溶会影响固体的溶解,所以用盐酸来与混合物反应检验钙是最好的),生成的气体用CuO来检验,如果黑色的氧化铜变红则证明有氢气生成,也就证明了钙单质的存在。 所以实验方案为: 取混合物少量于洁净试管中,加入适量稀盐酸,将生成的气体净化后,通入灼热的CuO黑色固体变红,则Ca3N2中混有钙单质。 (5)氮化钙与水反应生成氨气和氢氧化钙,钙与水反应生成氢氧化钙和氢气。 将氨气通入盐酸中生成氯化铵。 盐酸的总物质的量为0.1mol,过量的盐酸消耗的氢氧化钠为25.00 10-3L 0.2mlo/L =0.05mol,所以n(NH3)=0.05mol,由N元素守恒求出n(Ca3N2)=0.025mol,所以m(Ca3N2)="0.025mol" =3.7g,所取固体中氮化钙的质量分数为 92.5%。 9、 (1)基态Ga原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1有8种轨道,所以有8种能量不同的电子,其未成对电子在4p轨道,数目为1。 (2)GaAs的晶胞与金刚石相似,两者为等电子体,金刚石中C原子的配位数为4,所以Ga原子的配位数为4。 第VA(np3半充满)元素的价电子排布比较特殊,所以第一电离能也是比较特殊的,它们高于邻近的元素,所以Ga、Ge、As、Se四种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ge>Ga。 (3)Cu3(AsO4)2是一种木材防腐剂,其阴离子中As原子的杂化轨道类型为sp3,H3AsO4的酸性强于H3AsO3的原因为H3AsO4的非羟基氧原子多,As的正电性更高,羟基中的O原子的电子向As偏移程度大,更容易电离出H+。 (4)[Cu(NH3)4]SO4是一种重要的配合物,与SO42-互为等电子体的分子的化学式为CCl4(或SiCl4或CBr4或SiF4),一定压强下,将NH3和PH3的混合气体降温,因为氨分子间可以形成氢键,所以首先液化的是NH3。 (5)①由原子坐标参数A为(0,0,0)、B为(0,1,1)、C为(1,1,0)可知,该晶胞底部为一正方体,所以D原子的坐标参数为(1/2,1/2,1/2)。 ②由图可知,该晶胞中有1个Y原子、2个Ba原子、12 +8 =7个O原子、8 +8 =3个Cu原子,所以该晶体的化学式为YBa2Cu3O7、摩尔质量为667g/mol,则1mol该晶胞的质量为667g、体积为 NA cm3=a2bNA cm3,所以该钇钡铜氧晶体密度为 。 点睛: 1.基态原子中不同的原子轨道能量不同,所以有几种原子轨道就有几种能量不同的电子;在同一种多轨道的原子轨道中,电子的能量是相同的,但是它们的运动状态也是不同的,原子所有电子的运动状态都是互不相同的。 2.每个周期中的第IIA(nS2全满)、第VA(np3半充满)元素的价电子排布比较特殊,所以第一电离能也是比较特殊的,它们高于邻近的元素。 3.等电子体之间结构相似、性质相似。 10、I.实验室用锌和稀硫酸制备氢气时,可向稀硫酸中滴加少量硫酸铜溶液以加快反应速率,个原因为锌置换出硫酸铜中的铜,形成许多微小原电池,加快反应速率。 II. (1)由i.CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)△H=+90kJ·mol-1 ii.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ·mol-1两个热化学方程式相加可得: CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △H=+49kJ·mol-1,因为△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=2038+925-x-436 =49,解之得x=1066.所以表中x=1606。 (2).向vL恒容密闭容器中充入lmo1CH3OH(g),发生反应i,图l中能正确表示CH3OH(g)的平衡转化率(a)随温度(T)变化关系的曲线为B,理由为反应i为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CH3OH(g)的平衡转化率增大,T1℃时, CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) 起始量(mol) 1 0 0 变化量(mol)
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