河北省衡水中学2015届高三下学期第三次调研化学试卷Word版含解析

-1-河北省衡水中学2014-2015学年高三（下）第三次调研化学试卷一、选择题（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）1．有关化学资源的合成、利用与开发的叙述合理的是（）A．大量使用化肥和农药，能不断提高农作物产量B．通过有机合成，可以制造出比钢铁更强韧的新型材料C．安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置，主要是为了提高煤的利用率D．开发利用可燃冰（固态甲烷水合物），有助于海洋生态环境的治理2．某研究小组鉴别甲的过程与现象如图所示（已知甲是一种盐）．下列结论正确的是（）A．如果甲中含有S2﹣，则乙是硫磺沉淀B．如果乙是AgCl沉淀，那么甲是FeCl3C．丙中肯定含有Fe3+，所以甲是FeBr2D．甲中含有铁元素，可能显+2价或+3价3．下列说法或解释不正确的是（）A．等物质的量浓度的下列溶液中，①NH4Al（SO4）2②NH4Cl③CH3COONH4④NH3•H2O，c（NH4+）由大到小的顺序是①＞②＞③＞④B．室温下，向0.01mol•L﹣1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：c（Na+）＞c（SO42﹣）＞c（NH4+）＞c（OH﹣）=c（H+）C．向0.2mol•L﹣1NaHCO3溶液中加入等体积0.1mol•L﹣1NaOH溶液：c（CO32﹣）＞c（HCO3﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）D．物质的量浓度均为1mol•L﹣1的NaCl和MgCl2混合液1L中，含有Cl﹣的数目为3NA（NA表示阿伏加德罗常数的值）4．下列图示与对应的叙述相符的是（）-2-A．图Ⅰ表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化B．图Ⅱ表示常温下，0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL、0.100mol/LHCl溶液所得到的滴定曲线C．图Ⅲ表示一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，醋酸溶液电离程度：c＜a＜bD．图Ⅳ表示反应4CO（g）+2NO2（g）⇌N2（g）+4CO2（g），在其他条件不变的情况下改变起始物CO的物质的量，平衡时N2的体积分数变化情况，由图可知NO2的转化率c＞b＞a5．某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42﹣、CO32﹣等离子．当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．原溶液中含有的阳离子是H+、NH4+、Mg2+、Al3+B．原溶液中一定含有SO42﹣和Na+C．原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1：1D．反应最后形成的溶液中含有的溶质为Na2SO46．还原沉淀法是处理含铬（含Cr2072﹣和CrO42﹣）工业废水的常用方法，过程如下：CrOCr2OCr3+Cr（OH）3↓已知转化过程中的反应为：2CrO（aq）+2H+（aq）⇌Cr2O（aq）+H2O（l）．转化后所得溶液中铬元素的含量为28.6g/L，CrO42﹣有转化为Cr2072﹣，下列说法不正确的是（）-3-A．溶液颜色保持不变，说明上述可逆反应达到平衡状态B．若用绿矾（FeS04•7H20）（M=278）作还原剂，处理1L废水，至少需要917.4gC．常温下转化反应的平衡常数K=1×1014，则转化后所得溶液的pH=6D．常温下Ksp=1×10﹣32，要使处理后废水中的c（Cr3+）降至1×10﹣5mol/L，应调溶液的pH=57．关于下列四个装置的说明符合实验要求的是（）A．装置①：实验室中若需制备较多量的乙炔可用此装置B．装置②：实验室中可用此装置来制备硝基苯，但产物中可能会混有苯磺酸C．装置③：实验室中可用此装置来分离含碘的四氯化碳液体，最终在锥型瓶中可获得碘D．装置④：实验室中可用此装置来制备乙酸乙酯并在烧瓶中获得产物二、非选择题（包括必考题和选考题两部分．必考题每个试题考生都必须作答．选考题考生根据要求作答）（一）必考题8．（15分）碱式碳酸钴常用作电子材料、磁性材料的添加剂，受热时可分解生成三种氧化物．为了确定其组成，某化学兴趣小组同学设计了如图1所示的装置进行实验．-4-（1）请完成下列实验步骤：①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内，称量乙、丙装置的质量；②按如图所示装置组装好仪器，并检验装置气密性；③加热甲中玻璃管，当乙装置中（填实验现象），停止加热；④打开活塞a，缓缓通入空气数分钟后，称量乙、丙装置的质量；⑤计算．（2）步骤④中缓缓通人空气数分钟的目的是．（3）某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷，为解决这一问题，可选用图2装置中的（填字母）连接在（填装置连接位置）．（4）若按正确装置进行实验，测得如下数据．乙装置的质量/g丙装置的质量/g加热前80.0062.00加热后80.3662.88则该碱式碳酸钴的化学式为．（5）含有Co（AlO2）2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃的颜色为．（6）CoCl2•6H2O常用作多彩水泥的添加剂．以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl2•6H2O的一种工艺如图3：已知：-5-沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3开始沉淀（pH）2.37.57.63.4完全沉淀（pH）4.19.79.25.2①净化除杂时，加入H2O2发生反应的离子方程式为．②加入CoCO3调pH为5.2～7.6，则操作1获得的滤渣成分为．③加盐酸调整pH为2～3的目的为．④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、（填操作名称）、过滤．9．（14分）研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义．（1）CO可用于炼铁，已知：Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol﹣1，C（s）+CO2（g）═2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol﹣1则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为．（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）．写出该电池的负极反应式：（3）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1．①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠKⅡ（填“＞”或“=”或“＜”）．②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡．容器甲乙反应物投入量1molCO2、3molH2amolCO2、bmolH2、cmolCH3OH（g）、cmolH2O（g）-6-若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为．（4）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O（g）转化为CH4和O2．紫外光照射时，在不同催化剂（I、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH4产量随光照时间的变化见图2．在0～15小时内，CH4的平均生成速率I、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为（填序号）．（5）以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸．在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3．①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是．②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，写出有关的离子方程式：．10．（14分）Ⅰ．Li﹣Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为2Li++FeS+2e﹣═Li2S+Fe，则该电池的总反应式为．Ⅱ．锂一黄铁矿高容量电池，由于其污染小、成本低、电容量大、黄铁矿储备丰富而有望取代目前市场的碱性电池．制取高纯度黄铁矿的工艺流程如图：（1）已知：Ksp（FeS=1.59×10﹣19，Ksp=4.87×10﹣17，为得到较纯的FeS沉淀，最好在FeCl2溶液中加入的试剂为（填序号）A．（NH4）2SB．CuSC．H2SD．Na2S（2）关于白铁矿与黄铁矿下列判断错误的是（填序号）A．属于同素异形体B．因为晶体结构不同而导致性质有差别C．黄铁矿比白铁矿更稳定（3）反应Ⅲ制取S22﹣时，溶液必须保持为碱性，除了S2﹣与酸反应外，还有更重要的原因是（用离子方程式表示）．（4）室温下，Li/FeS2二次电池所用的电解质是非水液体电解质，放电行为与温度有关．①该电池电解质为非水液体电解质，原因是．②温度低时，锂与FeS2反应只生成A物质，产生第一次放电行为；温度升高，锂与A继续反应（产物之一为Fe），产生第二次放电行为．若二次行为均进行完全且放电量恰好相等．请写出化学反应方程式：第一次放电：；第二次放电：．-7-（5）制取高纯度黄铁矿的另一种方法是：以LiCl﹣KC1低共熔点混合物为电解质，FeS为阳极，Al为阴极，在适当的电压下电解．写出阳极反应式．三、选考题：（共45分．请考生从给出的3道化学题中任选一题作答．如果多做，则每学科按所做的第一题计分）11．（15分）往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围．Mg（OH）2是一种常用的阻燃剂，生产工艺如图1：完成下列填空：（1）精制卤水中MgCl2的与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁，反应的化学方程式为．（2）合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：Mg（OH）2﹣xClx•mH2O→（1﹣）Mg（OH）2+MgCl2+mH2O，水热处理后，进行过滤、水洗．水洗的目的是．（3）阻燃型Mg（OH）2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点．上述工艺流程中与此有关的步骤是．（4）已知热化学方程式：Mg（OH）2（s）═MgO（s）+H2O（g）△H=+81.5kJ•mol﹣1Al（OH）3（s）═Al2O3（s）+H2O（g）△H=+87.7kJ•mol﹣1Mg（OH）2和Al（OH）3起阻燃作用的主要原因是．等质量Mg（OH）2和Al（OH）3相比，阻燃效果较好的是，原因是．-8-（5）该工业生产的原料还可以用来提取金属镁．请设计提取金属镁的工艺流程（图2）（框内写产物名称，箭头上标明转化条件）：四、（15分）12．由Cu、N、B、Ni等元素组成的新型材料有着广泛用途．（1）基态Cu+的最外层核外电子排布式为．（2）研究者预想合成一个纯粹由氮组成的新物种N5+N3﹣，若N5+离子中每个氮原子均满足8电子结构，以下有关N5+推测正确的是A．N5+有24个电子B．N5+离子中存在三对未成键的电子对C．N5+阳离子中存在两个氮氮三键（3）化合物A（H3BNH3）是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物（HB=NH）3．通过3CH4+2（HB=NH）3+6H2O→3CO2+6H3BNH3制得．①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是．（填标号）A．反应前后碳原子的轨道杂化类型不变B．CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是：正四面体形、V形、直线形C．第一电离能：N＞O＞C＞BD．化合物A中存在配位键②1个（HB=NH）3分子中有个σ键．（4）在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式．图（a）是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为图（b）是硼砂晶体中阴离子的环状结构，其中硼原子采取的杂化类型为．（5）NiO晶体结构与NaCl晶体类似，其晶胞的棱长为acm，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为（用含有a的代数式表示）．在一定温度下，Ni0晶体可以自发地分散并形成“单分子层”（如图（c）），可以认为氧离子作密致单层排列，镍离子填充其中，-9-列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为g（氧离子的半径为1.40×10﹣10m，≈l.732）．五、（15分）13．华法林是一种治疗心脑血管疾病的药物，其合成路径如下（部分反应条件略去）．①②（1）A属于芳香烃，名称是（2）B→C的化学方程式是（3）D的含氧官能团名称是（4）E的结构简式是（5）F→K的化学方程式是（6）由E与N合成华法林的反应类型是（7）下列说法正确的是a．M与N互为同分异构体b．将L与足量的NaOH溶液反应，1molL消耗4molNaOHc．1molE最多可与5mol氢气加成d．B可以发生消