甘肃省2021届高三下学期4月第二次诊断考试理科综合化学试题

2021年甘肃省第二次高考诊断考试理科综合能力测试化学考生注意：1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答第I卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。写在本试卷上无效。3.回答第I卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Na-23Ni-59Cu-64一、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.化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关，下列有关说法正确的是A.丝绸的主要成分是纤维索，属于天然高分子化合物B.ClO2泡腾片和75%酒精溶液均可杀灭病毒，二者消毒原理相同C.我国自主研发的Z-20直升机使用的锂铝合金属于金属材料，是将金属铝锂混合后在空气中熔合制得的D.垃圾分类有利于资源的回收利用，其中过期药品和镍镉电池都属于有害垃圾8.2020年，南开大学周其林团队成功发现一类全新的手性螺环配体骨架结构，在此基础上创造出100多种手性螺环催化剂，并已广泛应用于手性化合物和手性药物的合成。下图为两种简单碳螺环化合物，相关的说法不正确的是A.螺[3，4]辛烷的分子式为C8H16B.螺[3，3]庚烷的一氯代物有2种C.上述两种物质中所有碳原子一定不在同一平面D.的名称为螺[4.5]癸烷9.已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是A.1mol氨-3('He)含有质子为3NAB.标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAC.25°C时，pH=13的KOH溶液中含有的OH-个数为0.1NAD.0.3molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.6NA10.我国科学家用如右图所示大阴离子的盐作水系锌离子电池的电解质溶液，显示了优良的循环性能。X、Y、Z、W均为短周期元素且原子序数依次增大，其中X、Y、Z位于同一周期，Y、W核外最外层电子数相等。下列叙述正确的是A.简单离子半径大小顺序为W>Z>YB.W氧化物对应的水化物是一定是强酸C.X氢化物的沸点一定低于W氢化物的沸点D.X和Z形成的简单化合物各原子均满足8电子稳定结构11.下列实验装置可以达到对应实验目的的是A.用装置甲验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用B.用装置乙验证石蜡油分解的产物只有乙烯C.用装置丙从a处加水的方法检验气密性D.用装置丁制取氨气12.氢能源是清洁能源，可借助有机物储氢，例如可利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和储氢：C6H12(g)C6H6(g)+3H2(g)。一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢，下列说法正确的是A.电极A为阳极B.高分子电解质膜为阴离子交换膜C.从多孔惰性电极E产生的气体是氧气D.上述装置中生成目标产物的电极反应式为C6H6+6H+-6e-=C6H12已知Ka(CH3COOH)=1.7×10-9，Kb(NH3·H2O)=1.7×10-5。常温下，用0.01mol·L-1氨水滴定20mL浓度均为0.01mol·L-1的HCl和CHCOOH混合溶液，相对导电能力随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列叙述正确的是A.a点的混合溶液中：c(CH3COO-)约为1.7×10-5mol·L-1B.b点的混合溶液中：c(CH3COOH)>c(NH4+)C.C点的混合溶液中：c(Cl-)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)D.当混合溶液pH<7时，加入氨水体积一定≤40mL三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题，考生根据要求作答)(一)必考题(共129分)26.(14分)配合物乙二胺四乙酸铁钠(NaFeY·3H2O)易溶于水和稀酸，微落于乙醇，是常见的铁营养强化剂。某化学小组模拟I业生产原理制取乙二胺四乙酸铁钠并测定所制取的样品中铁元素的质量分数，回答下列问题：Ⅰ.制备乙二胺四乙酸铁钠晶体实验原理：2Fe(OH)3+Na2CO3+2H4Y=2[NaFeY·3H2O]+CO2↑+H2O实验步骤：①称取2.7gFeCl3·6H2O于烧杯中溶解，分批次加入适量浓氨水，搅拌，过滤，洗涤，干燥。②将Fe(OH)3、乙二胺四乙酸(H4Y)、H2O加入三颈烧瓶(装置如下图所示)，搅拌.80°C水浴反应1h，用Na2CO3溶液调节pH，经过一系列操作，过就洗许，晾干得到产品。(1)“步骤①”中制取Fe(OH)3时通常采用加热的方式，原因为_____________，为避免Fe(OH)3沉淀中裹人过多杂质，采取的措施有_________________________________。(2)判断“步骤①”中沉淀是否洗涤干净的操作为______。(3)滴液漏斗中导管a的作用为________________。(4)“步骤②”中的“一系列操作”为_______。若直接将溶液蒸干造成的后果为______，洗涤时宜采用的方式为_______(填序号)。A.冷水洗涤B.热水洗涤C.乙醇洗涤D.稀硫酸洗涤II.测定所制取样品中铁的含量称取所制取的样品mg，加稀硫酸溶解后配成100ml溶液。取出10mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入淀粉溶液，用cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定，重复操作2-3次，消耗Na2S2O3标准液平均值为VmL(已知I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。(5)滴定达到终点的操作为_____________________________________________。(6)样品中铁元素的质量分数为______________%。27.(14分)1868年门捷列夫发现元素周期律，距今已有153年。他预言了很多未知元素，锗是其中一种，工业上用精硫锗矿(主要成分为GeS2，其中Ge化合价为+4)制取高纯度锗，其工艺流程如图所示。请回答：(1)粉碎精硫锗矿的目的是_______________。800°C，使精硫锗矿在N2氛围中升华的原因：______________________________。(2)写出825°C，NH3还原GeS2的化学反应方程式：_______________________。(3)酸浸时温度不能过高的原因_________；酸浸后得到粗GeO2的操作为________。(4)GeCl4易水解生成GeO2·nH2O，此过程化学方程式为_______________。(5)GeO2是锗酸(H2GeO3)的酸酐，请判断25°C时0.1mol·L-1NaHGeO3溶液pH____(填”>”、“=”或“<”)7，(已知25°C时，H2GeO3的Ka1=1.7×10-9，Ka2=1.9×10-13)。GeO2与碱反应可生成锗酸盐，其中CaGeO3是一种难溶电解质，一定温度下，CaGeO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示，下列说法正确的是____________(填序号)。A.n点与p点对应的Ksp相等B.q点无CaGeO3沉淀生成C.通过蒸发可以使溶液由q点变到p点D.加入Na2GeO3可以使溶液由n点变到m点28.(15分)CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体，中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%，CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。已知l：CO2与CH4经催化重整制得合成气：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)∆H(1)一定压强下，由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ·mol-1、-74.9kJ·mol-1、-110.4kJ·mol-1。则上述重整反应的∆H=______kJ·mol-1。(2)CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的气体，用于生产多种化工产品。目前科学家，研究CH4超干重整CO2的催化转化原理示意图如下：该技术中的总化学反应方程式为_________________________。(3)其他条件不变，在不同催化剂(I、II、III)作用下，反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如右图所示。a点所代表的状态______(填“是”或“不是”)平衡状态；b点CH4的转化率高于e点原因：_________________________.(4)在一刚性密闭容器中，CH4和CO2的分压分别为16kPa、14kPa，加入Ni/a-Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。①研究表明CO的生成速率v(CO)=1.3×10-2.p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1，某时刻测得p(CO)=8kPa，则p(CO2)=__kPa，v(CO)=___________mol·g-1·s-1。②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.4倍，则该反应的平衡常数Kp=____(kPa)2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。(5)我国科研人员研制出的可充电“Na—CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池吸入CO2，其工作原理如上图所示：正极的电极反应式为________________。(二)选考题(共45分，请考生从两道物理题，两道化学题，两道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则按每科所做的第一题计分)35.[化学-选修3：物质结构与性质](15分)铜是人类最早发现的金属之一，铜及其化合物在生活和生产中有着广泛的应用。根据信息回答下列问题：(1)基态铜原子价层电子的轨道表达式为_________中，单质铜是由______键形成的晶体。(2)与铜同周期，N能层电子数与铜相同，熔点最低的金属是__________。(3)农药波尔多液的有效杀菌成分是Cu2(OH)2SO4(碱式硫酸铜)，Cu2(OH)2SO4中非金属元素电负性由小到大的顺序是______，写出与SO2互为等电子体的一种分子的化学式：________。(4)氨缩脲()分子中氮原子的杂化类型为___，σ键与π键的数目之比为______。氨缩脲与胆矾溶液反应得到如上图所示的离子，1mol该离子中含配位键的数目为_______。(5)白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如右图所示，其中原子A的坐标参数为(0，1，0)。原子B的坐标参数为______。若该晶体密度为dg·cm-3，阿伏伽德罗常数为NA。则铜镍原子间最短距离为______pm。36.[化学一选修5：有机化学基础](15分)丁苯酞是我国自主研发的一类用于治疗急性缺血性脑卒的新药，合成丁苯酞(J)的一种路线如图：已知：(1)D的名称是________，F中含氧官能团名称是________，G的分子式是________。试剂a是___