河北省衡水中学高三下学期期中考试理综化学试题解析（解析版）

PAGE河北省衡水中学2017高三下学期期中考试理综化学试题1．化学与社会、科学、技术、环境(STSE)密切联系。下列说法正确的是A．干燥剂硅胶和硅橡胶的主要化学成分都是二氧化硅B．手机外壳上贴的碳纤维外膜是一种新型无机非金属材料C．用淀粉溶液可以直接检验海水中是否含碘元素D．明矾净水的原理和“84”消毒液消毒的原理相同【答案】B2．粘氯酸用于合成广谱高效新型杀螨剂哒螨酮、除草剂苯钠松，也用于医药磺胺吡啶和感光材料的合成，其结构简式如图所示。下列有关粘氯酸的说法不正确的是A．分子式为C4H2Cl2O3B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．1mol粘氯酸与足量NaHCO3溶液反应，能产生标准状况下22.4LCO2D．粘氯酸与足量H2反应生成M，则含一个甲基的M的同分异构体只有3种【答案】D【解析】A．分子式为C4H2Cl2O3是正确的；B．该分子中有醛基和碳碳双键，这两种官能团都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以B正确；C．1mol粘氯酸分子中有1mol羧基，所以它与足量NaHCO3溶液反应，能产生1molCO2,在标准状况下22.4L，所以C正确；D．粘氯酸与足量H2反应生成M的结构简式为CH2OHCHClCHClCOOH，则含一个甲基的M的同分异构体仅与M同类的就有6种，分别为CH3C(OHCl)CHClCOOH、CH3CHClC(OHCl)COOH、CH3CCl2CHOHCOOH、CH3CHOHCCl2COOH、CHCl2COH(CH3)COOH、CHCl(OH)CCl(CH3)COOH，另外还有属于酯类的同分异构体，所以D不正确。3．新装修房屋会释放有毒的甲醛(HCHO)气体，银-Ferrozine法检测甲醛的原理如下：下列说法正确的是A．22.4LCO2中含共价键数目为4NAB．30gHCHO被氧化时转移电子数目为2NAC．该电池总反应的化学方程式为2Ag2O+HCHO=4Ag+CO2↓+H2OD．理论上，消耗HCHO和消耗Fe3+的物质的量之比4：1【答案】C4．利用如图装置进行实验，下列有关实验操作和现象正确的是A．缓慢通入N2，再加热Ⅰ处的碳酸氢钠，可观察到Ⅱ处过氧化钠粉末由浅黄色变成白色B．缓慢通入N2，加热Ⅰ处KClO3和MnO2的混合物，可观察到Ⅱ处干燥KI淀粉试纸变成蓝色C．先对Ⅰ处的氯化铵加热，再缓慢通入N2，可看到Ⅰ处固体减少，Ⅱ处无固体沉积D．先缓慢通入CO2，再加热Ⅰ处炭粉，可观察到Ⅱ处氧化铁粉末由红色变成黑色【答案】A5．短周期主族元素M、R、X、Y的原子序数依次增大，其中只有X属于金属元素，有M、R、X可组成一种化合物Q，298K时，0.1mol·L-1Q溶液是AG(酸度)=lg12，由M和Y组成的化合物MY是强电解质。下列说法正确的是A．简单离子半径：Y>R>XB．Y的氧化物对应的水化物一定是强酸C．X分别与M、R、Y组成的二元化合物中都只含离子键D．化合物XRM和XYR均能抑制水的电离【答案】A6．下图是一种正在投入生产的大型蓄电池系统的原理图，电池中的左右两侧为电极，中间为钠离子选择性膜(电池放电和充电时该膜只允许钠离子通过)，电池充、放电时反应的化学方程式为2Na2S2+NaBr2Na2S4+3NaBr。下列关于此电池的说法错误的是A．电极a接触到的电解质溶液为Na2S2-Na2S4混合溶液B．放电过程中，钠离子从电极b通过钠离子选择性膜移动到电极aC．电池放电时，负极的电极反应式为3Br--2e-=Br3-D．充电过程中，当有0.1molNa+通过钠离子选择性膜时，导线中通过0.2mol电子【答案】D[学@&科网^~%]【解析】该蓄电池充电时电极a与电源正极相连作阳极，发生氧化反应，电极反应式为S42--2e-=2S22-,则放电时a电极作正极发生还原反应，电极反应式为充电时的逆反应，所以电极a接触到的电解质溶液为Na2S2-Na2S4混合溶液，A正确；B．放电时，电解质中的阳离子向正极移动，所以B正确；C．放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为3Br--2e-=Br3-是正确的；D．充电过程中，当有0.1molNa+通过钠离子选择性膜时，导线中通过0.1mol电子，所以D不正确，选D。【点睛】本题从电源的正、负极入手，进而判断原电池的正负极，根据原电池原理（还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子经外电路流向正极，氧化剂在正极上得到电子发生还原反应。）和电解原理（阳极氧化、阴极还原）即可解题。7．25℃时，向20mL0.1mol·L-1H3PO2溶液中滴加0.1mol·L-1的NaOH溶液，滴定曲线如图1，含磷微粒物质的量浓度所占分数(δ)随pH变化关系如图2。下列说法不正确是A．H3PO2的电离方程式为H3PO2H2PO2-+H+Ka≈10-5B．B点时，溶液中存在关系：2c(H+)+c(H2PO2-)=2c(OH-)+c(H3PO2)C．C点时，溶液中存在关系：c(Na+)+c(H+)=C(H2PO2-)+c(OH-)D．D点时，溶液中微粒浓度大小关系：c(Na+)>c(H2PO2-)>c(OH-)>c(H+)【答案】B8．查阅文献知，3(NH4)2SO44NH3↑+3SO2↑+N2+6H2O。某课题组成员拟选择下列装置探究硫酸铵的性质(各装置中药品足量)。回答下列问题：（1）A装置盛装碱石灰的仪器是_________。C装置中大试管向下倾斜的原因是__________________。（2）甲组同学设计方案：C→G→B→D→E。①能证明有水生成的实验现象是_______________；B装置的作用是______________。②实验中，观察到D装置中产生白色沉淀。实验完毕后，过滤D装置中混合物得白色沉淀。为了检验白色沉淀是BaSO4还是BaSO3，设计简单实验方案：________________。③D装置中发生反应与硝酸钡的量有关，若硝酸钡足量，则D中反应的离子方程式为_______________。④该实验方案能证明硫酸铵的分解产物是______________(填化学式)。（3）乙组同学选择上述装置证明产物是否有NH3。①气体从左至右，装置连接顺序为C、__________。②能证明有氨气生成的实验现象是________________。（4）丙组同学设计实验测定硫酸铵样品的纯度(杂质不参加反应)：取15.0g样品溶于蒸馏水，加入足量氯化钡溶液和稀盐酸，过滤、洗涤、干燥、称重，BaSO4质量为23.3g，该样品中硫酸铵的质量分数为________(结果保留两位小数)。【答案】（1）．干燥管（2）．样品分解生成了水、防止试管炸裂（3）．G装置中白色粉末变成蓝色（4）．吸收氨气（5）．取少量白色沉淀于试管，滴加足量盐酸，若白色沉淀溶解，则是BaSO3，反之则是BaSO4（6）．3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+（7）．H2O、SO2、N2（8）．A、F(9)．无色酚酞溶液变红(10)．88%（3）．乙组同学选择上述装置证明产物是否有NH3。可以将生成的气体先通过A装置用碱石灰把二氧化硫吸收后，再通入F装置，若有氨气生成则溶于水生成弱碱一水合氨显碱性使酚酞变红。①气体从左至右，装置连接顺序为C、A、F。②能证明有氨气生成的实验现象是无色酚酞溶液变红。（4）．丙组同学设计实验测定硫酸铵样品的纯度(杂质不参加反应)：取15.0g样品溶于蒸馏水，加入足量氯化钡溶液和稀盐酸，过滤、洗涤、干燥、称重，BaSO4质量为23.3g，求出硫酸钡的物质的量为0.1mol，根据硫酸根守恒求出硫酸铵的物质的量为0.1mol，再求出硫酸铵的质量为13.2g，最后求得该样品中硫酸铵的质量分数为%。9．氮的氧化物处理和利用是环境科学研究的热点。Ⅰ.碱吸法。用烧碱溶液吸收NO、NO2制备亚硝酸盐：2NaOH+NO2+NO=2NaNO2+H2O，2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。已知：298K时，Ka(HNO2)=5×10-4。（1）298K时，NaNO2的水解常数约为______________。Ⅱ.电解法。工业上以石墨为电极，用硝酸铵稀溶液作电解质溶液电解NO获得氮肥(在电解后溶液中通入适量氨气)，其原理为8NO+7H2O+2NH35NH4NO3。（2）阴极的电极反应式为_______________。（3）阳极区电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。Ⅲ.化合法。亚硝酸酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可用NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)。（4）氮氧化物与悬浮大气中的海盐粒子相互作用会生成NOCl，涉及的相关反应有：热化学方程式平衡常数①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g)△H1K1②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)△H2K2③2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)△H3K3△H1、△H2、△H3之间的关系为_____________；K3=________(用含K1、K2的关系式表示)。（5）在2L恒容容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间(t)的关系如图所示。①T2时反应0～10min内NOCl的平均反应速率v(NOCl)=______mol·L-1·min-1。②T2时反应的平衡常数K为__________；NO的平衡转化率α(NO)为_________。③T2时向上述平衡体系中再加入1molNO(g)、1molCl2(g)、2molNOCl(g)，则平衡______(填“向左”“向右”或“不”)移动。（6）在密闭容器中充入NO(g)和Cl2(g)，改变外界条件，Cl2的转化率变化如图所示。则该条件可能为____(填字母)。A．升高温度B．增大压强C．增大起始投料比D．增大催化剂接触面【答案】（1）．2.0×10-11（2）．NO+6H++5e-=NH4++H2O（3）．减小（4）．△H3=2△H1-△H2（5）．K3=K12/K2（6）．0.05（7）．1/6.75（8）．25%(9)．向左(10)．B（4）分析表中三个反应之间的关系，发现③=①②，所以△H1、△H2、△H3之间的关系为△H3=2△H1-△H2；K3=K12/K2。[学^科#~网@*]（5）在2L恒容容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g)：2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)起始量(mol/L）210T2变化量(mol/L）0.50.250.5T2平衡量(mol/L）1.50.750.5①T2时反应0～10min内NOCl的平均反应速率v(NOCl)=0.05mol·L-1·min-1。②T2时反应的平衡常数K=1/6.75；NO的平衡转化率α(NO)=%=25%。③T2时向上述平衡体系中再加入1molNO(g)、1molCl2(g)、2molNOCl(g)，求出此时Qc=.45>1/6.75，所以则平衡向左移动。10．醋酸镍[(CH3COO)2Ni]是一种重要的化工原料。一种以含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)为原料制取醋酸镍的工艺流程图如下：相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下：金属离子开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHFe3+1．13.2Fe2+5.88.8Al3+3.05.0Ni2+6.79.5物质20℃时溶解性(H2O)CaSO4微溶NiF可溶CaF2难溶NiCO3Ksp=1.0×10-5（1）NH4F的电子式为____________。（2）将含镍原料粉碎的目的是____________。（3）调节pH步骤中，溶液pH的调节范围是____________。（4）滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是____________、_____________。（5）写出氧化步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式_____________。（6）酸浸过程中，lmolNiS失去6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式：_______________。（7）保持其他条件不变，在不同温度下对含镍废料进行酸浸，镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为________℃、_______min。

（8）沉镍过程中,若c(Ni2+)＝2.0mol·L-1，欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤10-5mol·L-1]，则需要加入Na2CO3固体的质量最少为______g。（保留小数点后1位有效数字）。【答案】（1）．（2）．提高镍的浸出率（3）．5.0≤pH<6.7（4）．SiO2（5）．CaSO4、CaF2（6）．2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（7）．NiS+H2SO4+2HNO3=NiSO4+SO2↑+2NO+2H2O（8）．70(9)．120(10)．31.8（1）NH4F的电子式为。（2）将含镍原料粉碎的目的是增大反应接触面积加快化学反应速率，使反应充分发生，提高镍的浸出率。（3）调节pH步骤中，溶液pH控制在铁离子和铝离子完全沉淀、但是镍离子不能沉淀的范围，所以调节范围是5.0≤pH<6.7。（4）由表中数据可知，硫酸钙微溶、氟化钙难溶，所以滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是CaSO4、CaF2。（5）氧化步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。（6）酸浸过程中，lmolNiS失去6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体，由此可知S的化合价从-2升高到+4，稀硝酸被还原为一氧化氮，该反应的化学方程式为NiS+H2SO4+2HNO3=NiSO4+SO2↑+2NO+2H2O。（7）由图像可知，温度为70℃和90℃酸浸时间为120min，镍的浸取率都达到了最高，所以最佳温度与时间分别为70℃、120min，选用较低的温度可节约能源。（8）沉镍过程中,若c(Ni2+)＝2.0mol·L-1，欲使100mL该滤液中的Ni2+（物质的量为0.2mol）沉淀完全[c(Ni2+)≤10-5mol·L-1]，反应消耗0.2molNa2CO3，同时需使溶液中c(CO32-)≥1mol/L,则需要加入Na2CO3固体的物质的量最少为0.3mol（沉淀0.2mol镍离子需要0.2molNa2CO3,还得溶解0.1mol使溶液中c(CO32-)≥1mol/L），则需要加入Na2CO3固体的质量最少为31.8g。11．氧族元素是指位于元素周期表第16列的元素，包括氧、硫、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素。请回答下列问题：（1）①与氧同周期的相邻元素及氧的第一电离能由大到小的顺序为________________。②已知：离子型配位化合物O2[PtF6]中铂元素为+5价，它可由反应PtF6+O2=O2[PtF6]制得，PtF6分子结构如图所示。PtF6分子中Pt的杂化轨道类型是否为sp3？答：_____（填“是”或“否”），其原因是_______。（2）臭鼬排放的臭气主要成分为3-MBT(3-甲基-2-丁烯硫醇，结构简式为)。1mol3-MBT中含有σ键数目为_______(NA为阿伏伽德罗常数的值)。沸点：3-MBT____(CH3)2C=CHCH2OH(填“高于”或“低于”)，主要原因是_______________________。（3）S有+4和+6两种价态的氧化物。①下列关于气态SO3和SO2的说法中正确的是_____(填字母)。A．中心原子的价层电子对数目相等B．都是极性分子C．中心原子的孤对电子数目相等D．都含有极性键②SO3子的空间构型为________，与其互为等电子体的阴离子为_____(举一例)。（4）元素X与硒同周期，且该周期中X元素原子核外未成对电子数最多，则X为____基态原子的电子排布式为_______。（5）单质钋是由_____键形成的晶体，其晶胞为简单立方；若已知Po的摩尔质量为Mg·mol-1，原子半径为rpm，阿伏伽德罗常数的值为NA，则钋晶体的密度的表达式为_____g·cm-3(只列表达式)。【答案】（1）．F>N>O（2）．否（3）．sp3杂化类型呈正四面体结构(或配位数最多只能为4)（4）．15NA（5）．低于（6）．(CH3)2C=CHCH2OH分子间含有氢键，增大分子间的作用力，使沸点升高（7）．AD（8）．平面三角形(9)．NO3-(或CO32-等其他合理答案）(10)．Cr(11)．1s22s22p63s23p63d54s1(12)．金属(13)．解析】（1）①与氧同周期的相邻元素及氧的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O。②由结构示意图可知，PtF6分子空间构型为正八面体、Pt的配位数是6，所以的杂化轨道类型不是sp3，sp3杂化类型呈正四面体结构(或配位数最多只能为4)。（2）臭鼬排放的臭气主要成分为3-MBT(3-甲基-2-丁烯硫醇，结构简式为)。1mol3-MBT中含有σ键数目为15NA。沸点：3-MBT低于(CH3)2C=CHCH2OH，主要原因是(CH3)2C=CHCH2OH分子间含有氢键，增大分子间的作用力，使沸点升高。（3）①气态SO3和SO2的中心原子的价层电子对数目都等于3，中心原子的杂化类型都是sp2杂化，但是两都形成的σ键数目不等，前者分子中有3个极性键、后者是2个，所以中心原子的孤对电子数目不等，所以说法中正确的是AD。②SO3子