河南省天一大联考高三化学阶段测试试题（一）（含解析）(1).doc

河南省开封高级中学等22校2015届高三天一大联考(一)化学试卷【试卷综析】本试卷是高三阶段性测试试卷，在考查学生的基础知识的同时注意考查了学生的知识的综合运用能力。本试卷以基础知识和基本技能为载体，以能力测试为主导，主要化学基本理论化学反应速率和化学平衡移动原理的应用、元素周期表和元素周期律的应用、化学反应过程中的能量变化等主干知识，物质的基本性质和实验仪器的使用和操作、实验方案的设计和评价，有机物之间的转化、物质的性质和结构等知识点，本试卷知识容量较大，综合性较强。本试卷同时也注重了常见化学方法的使用，应用了基本的化学思想，体现了学科的基本要求。第i卷一、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。【题文】7. 下列化合物的同分异构体数目为7种的是（不考虑立体异构）a. 己烷 b. 丁烯 c. 丁醇 d. 一氯戊烷【知识点】同分异构体 i4【答案解析】c 解析：a. 己烷的同分异构体有5种，错误； b. 丁烯的同分异构体有3种，错误；c. 丁醇的同分异构体的数目为7种，正确；d. 一氯戊烷的同分异构体的数目为8种。【思路点拨】本题考查了有机化学中同分异构体的判断，难度不大。【题文】8. 化学与社会、生活、生产密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是选项现象或事实解释a用明矾净水明矾具有杀菌消毒的作用b“84”消毒液具有漂白性“84”消毒液中的naclo与空气中的co2反应生成hcloc潮湿环境中的铁制品生锈铁制品中的fe与空气中的o2直接反应生成fe2o3d局部地区出现酸雨煤、石油的燃烧产生大量co2【知识点】化学与生活 d3 d2【答案解析】b 解析：a、用明矾净水是利用了明矾电离产生的铝离子发生水解生成的氢氧化铝胶体具有表面比较大的性质，具有一定的吸附性对水的净化作用，而不是杀菌消毒的作用，错误；b、“84”消毒液具有漂白性是由于其中的溶质naclo与空气中的co2反应生成的hclo的强氧化性，正确；c、铁生锈是铁、碳与空气中的水蒸气形成了原电池发生的是电化学腐蚀，错误；d、酸雨是煤、石油的燃烧产生的so2而导致，错误。【思路点拨】本题考查了明矾净水的原理，“84”消毒液消毒的原理，铁生锈的电化学腐蚀等知识点，这些知识与生活有很大的联系，只要把这些物质的性质掌握就会解决问题，基础性较强。【题文】9. 在体积可变的密闭容器中，甲醇在浓硫酸的作用下发生如下反应：2ch3oh(g)ch3och3(g)h2o(g) h=25kjmol1a. 2mol甲醇参加反应，放出的热量为25kjb. 浓硫酸在反应中只作催化剂c. 2(ch3oh)=(ch3och3)d. 升高温度或增大压强均可加快反应速率【知识点】化学反应速率 g1 【答案解析】d 解析：a. 此反应为可逆反应故2mol甲醇参加反应不可能完全转化，故放出的热量为小于25kj，错误；b. 浓硫酸在反应作了催化剂，也有可能把乙醇氧化，错误；c.应为(ch3oh)=2(ch3och3)，错误；d. 升高温度或增大压强均可加快反应速率，正确。【思路点拨】本题考查了可逆反应具有的基本特征，化学反应速率的计算及外界因素对化学反应速率的影响，基础性较强，难度不大。【题文】10. x、y、z均为短周期元素，其中x、z处于同一主族，且z的原子序数是x的原子序数的两倍；x、y的最简单离子具有相同的电荷数，但电性相反，且具有相同的电子层结构。下列说法正确的是a. y、z处于同一周期 b. x的最高价是+6价c. 原子半径：zyx d. 非金属性：xyz【知识点】元素周期表，元素周期律 e5【答案解析】a 解析：经分析可知x、y、z分别为o、mg、s元素。a、y、z处于同一周期正确；b. x是氧元素，没有最高正化合价，错误c. 原子半径应为y z x，错误；d. 非金属性应为x z y，错误。【思路点拨】本题首先根据原子结构的特点对元素进行正确的推测，再根据元素具有的性质对选项进行判断，是元素周期表和元素周期律常考到的题型，难度不大。【题文】11. 不同温度（t1和t2）时，硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是a. t1t2 b. 加入bacl2固体，可使a点变成c点c. c点时，在t1、t2两个温度下均有固体析出 d. a点和b点的ksp相等【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质 h5【答案解析】d 解析：a. 在t2时硫酸钡的ksp大，故t2 t1，错误。b、硫酸钡溶液中存在着溶解平衡，a点在平衡曲线上，加入bacl2，会增大c（ba2），平衡左移，c（so42- +）应降低，所以不能使溶液由a点变到c点，错误；c、在t1时c点表示qcksp，溶液饱和，有沉淀析出，在t2时c点表示qcksp，溶液不饱和，没有沉淀析出，错误； d、ksp是一常数，温度不变ksp不变，在曲线上的任意一点ksp都相等，正确。【思路点拨】本题考查了沉淀溶解平衡，题目难度中等，注意理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，正确理解和掌握溶度积ksp的概念【题文】12. 下列有关实验仪器的使用及实验操作正确的是a. 蒸发皿和烧杯均可用于加热b. 为减少仪器使用而带来的误差，中和热测定实验中可用温度计兼做搅拌棒c. 配置1l0.1moll1nacl溶液的实验中，用托盘天平称取5.85gnacld. 测定溶液中草酸含量时，用碱式滴定管盛装kmno4标准液进行滴定操作【知识点】化学仪器的基本使用 j1 【答案解析】a 解析：a. 蒸发皿和烧杯均可用于加热，正确；b.温度计不能用于搅拌，错误；c. 天平是粗量器，只能称量得到小数点后一位的固体，错误；d. kmno4溶液具有氧化性，要放在酸式滴定管中进行盛装，错误。【思路点拨】本题考查了蒸发皿和烧杯的使用，中和热测定中仪器的使用，实验托盘天平的使用，碱式滴定管和酸式滴定管的使用，难度不大。【题文】13. 利用图示装置进行有关实验，其中能达到实验目的或得出正确结论的是选项实验目的或结论装置a浓盐酸mno2干燥红色布条naoh溶液干燥布条不褪色b稀硝酸铜粉空气naoh溶液制备收集noc浓硫酸木炭品红溶液naoh溶液浓硫酸具有氧化性d浓氨水naoh固体空气水制备收集氨气【知识点】气体的制备、收集和尾气的吸收 j3 【答案解析】c 解析：a、利用浓盐酸制取出来的氯气中含有水蒸气，也可以使干燥的红色布条褪色，错误；b、no易被空气中的氧气氧化，故不能利用排气法进行收集，错误；c浓硫酸具有氧化性可以把木炭氧化而自身被还原为二氧化硫，可以使品红溶液褪色，尾气中主要含有二氧化硫和二氧化碳，故可以用碱液进行吸收，正确；d、氨气的水溶性较大，故氨气在进行尾气吸收时要用防止产生倒吸的装置，错误。【思路点拨】本题考查了气体的制备、收集和尾气的吸收，涉及到的知识点比较多，综合性较强。第ii卷三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第2232题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3340题为选考题，考生根据要求作答。【题文】26. （13分）正溴丁烷（ch3ch2ch2ch2br）是一种重要的有机合成工业原料。在实验中可利用下图装置（加热或夹持装置省略）制备正溴丁烷。制备时的化学反应方程式及有关数据如下：nabrh2so4=hbrnahso4c4h9ohhbrc4h9brh2o物质相对分子质量密度/gcm-3沸点/水中溶解性正丁醇740.80117.3微溶正溴丁烷1371.27101.6难溶溴化氢81-极易溶解实验步骤：在装置a中加入2ml水，并小心加入28ml浓硫酸，混合均匀后冷却至室温。再依次加入18.5ml正丁醇和26g溴化钠，充分摇振后加入沸石，连接气体吸收装置c。将装置a置于石棉网上加热至沸腾，然后调节为小火使反应物保持平稳地回流。一段时间后停止加热，待反应液冷却后，拆去装置b，改为蒸馏装置，蒸出粗正溴丁烷。请回答下列问题;(1)仪器a的名称是_,仪器b的作用是_.操作中加入沸石的作用是_.(2)装置c中盛装的液体是_,其作用是_.(3)制备的粗产物正溴丁烷中往往含有水分、正丁醇等杂质，加入干燥剂出去水分后，再由下列操作中的_制备纯净的正溴丁烷。(4)若制备实验的“回流”过程中不采用“调节为小火”，仍采用大火加热回流，则会使产品产率偏_（填“高”或“低”）,试说出其中一种原因：_.(5)若最终得到13.6g纯净的正溴丁烷，则该实验的产率是_（保留三位有效数字）【知识点】物质的制备综合实验 j5 【答案解析】（1）圆底烧瓶（1分） 冷却、回流（1分） 防止暴沸（1分）（2）naoh溶液（或其他合理答案，1分） 吸收逸出的hbr，防止其污染空气（1分）（3）d（2分） （4）低（1分） 大火，副反应多或产物逸出较多（合理答案即可，2分）（5）49.6%（3分） 解析：(2)在此反应过程中生成了溴化氢气体，会对环境产生污染，故需用碱液进行吸收，装置中盛装的液体应为碱液。(3)正溴丁烷中含有正丁醇杂质，这两种液体是相互溶解的有机物只能采用蒸馏的方法进行分离。(4)如果采用大火加热回流时，在较高的温度下会发生很多其他的副反应，如浓硫酸在温度较高的情况下氧化性更强，可能会把乙醇等有机物氧化，正丁醇和正丁烷的沸点都比较低，易逸出等都会使产率降低。(5)m (c4h9oh )= 18.5ml0.80 gcm-3=14.8gn(c4h9oh )=0.2molc4h9ohhbrc4h9brh2o1mol 1mol0.2mol 0.2molm (c4h9 br )=27.4g产率=13.6g/27.4g=49.6%【思路点拨】本题考查了在化学实验中基本的化学实验仪器的使用，在试验中尾气吸收时吸收剂的选择，物质分离的方法，还考查到了实验误差的分析和产率的计算，本题的综合性较强。【题文】27. （15分）近年来lifepo4材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。回答下列问题：(1)lifepo4中fe元素的化合价是_. (2)feso47h2o、(nh4)2hpo4、lioh以物质的量之比1：1:为原料在高温下制备lifepo4,该反应还生成一种正盐，该正盐的化学式为_,反应方程式为_.（3）以fepo4、li2co3、单质碳为原料在高温下制备lifepo4，该反应还生成一种气体且有毒，则反应方程式为_,该反应中氧化剂为_.（4）磷酸铁锂动力电池（简称lfp）是一种高效、长寿命的二次电池，其工作原理为c6lifepo4c6li(1x)+(1-x)fepo4+xlifepo4，电池在充电时，阳极中的li+通过聚合物隔膜向阴极迁移；在放电时，负极中的li+通过隔膜向正极迁移。充电时的阴极反应式_,若用该电池电解精炼铜，阴极质量增重12.8g时，则电池中经过聚合物隔膜的li+数目为_.（5）某同学想，用于制备lifepo4的原料磷酸铁（fepo4）可以通过铁盐与磷酸反应得到，反应如下：fe3h3po4=fepo43h.结合以下条件判断，该反应_(填“能”或“不能”)发生反应。已知：一个反应的平衡常数大于1.0105，则可看做能够完全发生。常温下：磷酸三步电离合并后，h3po43h+po43的电离常数ka1-3=2.110-22ksp=1.310-27【知识点】氧化还原反应，电化学原理，ksp的应用 b3 f4 h5 【答案解析】（1）+2（1分）（2）(nh4)2so4（2分） feso47h2o+(nh4)2hpo4+liohlifepo4+(nh4)2so4+8h2o（2分）（3）2fepo4+li2co3+2c2lifepo4+3co（2分） fepo4、li2co3（2分）（4）c6li(1-x)+xli+xe-c6li（2分） 0.4na或2.4081023（2分）（5）能(2分) 解析：(1)分析此化合物中含有的是磷酸根，故铁元素的化合价为+2价。(2)在反应过程中元素守恒，故生成的正盐是(nh4)2so4，根据元素守恒即可得到化学方程式。(3)在该反应生成的一种有毒的气体只能是co，根据元素守恒即可得到化学方程式。在此反应过程中，fepo4中的铁元素由+3价降低到+2价，li2co3中的碳元素由+4降低到+2价，故在反应中做了氧化剂。(4)充电时的阴极发生还原反应，电极反应式为：c6li（1-x）+xli+xe-c6li，在用该电池电解精炼铜时阴极是金属铜析出，当阴极质量增重12.8g时，铜离子得到的电子为0.4mol，则电池中通过聚合物隔膜的li+数目为0.4na。【思路点拨】本题考查了氧化还原反应原理的应用，电化学中电极反应的书写和转移的电子数的计算，ksp的应用，本题的综合性较强，难度较大，都是要在分析题目中得到信息来解决问题，考查了学生的综合运用的能力。（5）fe3h3po4=fepo43h 平衡常数k= c3(h) /c(fe3)c(h3po4)h3po43h+po43 ka1-3= c3(h) c(po43+)/ c(h3po4) =2.110-22fepo4 fe3+po43 ksp= c(fe3) c(po43+)=1.310-27故k= ka1-3/ ksp=2.110-22/1.310-27=1.6105，该反应能发生。【题文】28. （15分）我国煤炭资源比石油和天然气资源丰富，煤的综合利用主要是指煤的气化和液化。回答下列问题：（1）煤的主要成分为碳氢化合物，若用ch代表煤的“分子式”，写出煤与水蒸气生成水煤气的化学方程式：_.（2）已知：煤炭在氧气氛围中气化 2ch(s)+o2(g)=2co(g)+h2(g) h1 气化后的气体合成甲醇 co(g)+2h2(g)= ch3oh(g) h2 甲醇制备丙烯的反应 3ch3oh(g)=c3h6(g)+3h2o(g) h3 则煤在氧气氛围中反应直接生成丙烯、水蒸气和co的热化学方程式为_.（3）科研小组利用某恒容密闭容器进行co和h2合成甲醇的探究。若容器容积为vl，加入co和h2的物质的量之比为1:2，在催化剂的作用下发生反应：co(g)+2h2(g) ch3oh(g)下图为反应达到平衡时co的转化率与温度、压强的关系：上述co和h2合成甲醇的反应为_(填“放热”或“吸热”)反应，图像中压强( pl ,p2,p3)的大小顺序为_.温度为100时，加入n mol co与2n mo1 h2，达到平衡时压强为pl，则该反应的平衡常数k=_（用含n、v的式子表示）；在温度不变的条件下，向该容器中再加人n mol co与2n mo1 h2，再次达到平衡时，co的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)。如果要提高co的转化率，除改变温度、压强外，还可以采取的措施有_、_。【知识点】盖斯定律的应用 化学平衡原理的应用 f5 g5【答案解析】（1）2ch+2h2o(g) 2co+3h2（2分）（2）12ch(s)+6o2(g)c3h6(g)+3h2o(g)+9co(g) h =6h1+3h2+h3（3分）（3）放热（1分） （2分）v2/n2（3分） 增大（2分）加入氢气（1分） 将产物甲醇分离出（1分） 解析：（1）根据原子守恒法即可得到反应的化学方程式为：（2）把上面三个反应分别表示为、煤与氧气反应直接生成丙烯、水蒸气和co的化学方程式为12ch(s)+6o2(g)= c3h6(g)+3h2o(g)+9co(g) h 根据盖斯定律即可得到：=63故h = 6h1+3h2+h3（3）从图中可以分析得到温度越高，co的转化率降低，平衡逆向移动，故正反应方向是放热的；在相同的温度时，co的转化率不同，压强越大转化率越大，故容器容积为vl，反应压强为pl时co的转化率为0.5，co(g) + 2h2(g) ch3oh(g)起始时 n mol 2n mo1 转化（或生成） 0.5n mol n mo1 0.5n mol平衡时 0.5n mol n mo1 0.5n molc(ch3oh)= 0.5n/v mol/l c (h2)= n/v mol/l c(co) = 0.5n/v mol/l带入平衡常数k= c(ch3oh)/c2(h2)c(co) = v2/n2。在温度不变的条件下，向该容器中再加人n mol co与2n mo1 h2，相当于在原有的基础上把容器的体积缩小为原来的一半，压强增大，平衡向气体分子数减小的方向移动，反应物co的转化率增大。【思路点拨】本题综合地考查了化学反应方程式的书写，盖斯定律的应用，化学平衡原理的应用，化学平衡常数的计算，综合性较强。（二）选考题：共45分。从3道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。【题文】36.化学选修2:化学与技术(15分) 钛铁矿是铁和钛的氧化物矿物，成分可表示为fetio3 (ti为+4价)。钛白粉（tio2）涂料、塑料、油墨、造纸行业具有广泛的用途，制备流程如下：(1)钛铁矿与硫酸反应时可表示为fetio3+ h2so4 tioso4+ x + h2o。其中x的化学式为_。该反应为_ (填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。(2)某钛铁矿中fetio3的含量为76%,该钛铁矿与硫酸反应时ti转化率为92%，操作i到操作iv的过程中ti的转化率为96%，则1t该钛铁矿可生产钛白粉_t (所有计算结果保留两位有效数字)，能否计算绿矾的产量？（若能则计算数值，否则说明理由）。(3)操作i的名称是_，操作ii包括搅拌、结晶、_。操作ii中加入铁粉的目的是_(用离子方程式表示)。(4)写出操作iii中tioso4水解的化学方程式：_。(5)该生产过程中产生的尾气so2、so3的处理方法是_。【知识点】物质分离和提纯的方法和实验基本操作的综合应用 j5【答案解析】（1）feso4（2分） 非氧化还原反应（1分）（2）0.35（2分） 否，因为没有给出钛铁矿与硫酸反应及操作和操作中fe的转化率（2分）（3）过滤 （1分） 过滤 （1分） fe+2fe3+3fe2+（2分）（4）tioso4+2h2otio(oh)2+h2so4（2分）（5）用碱液吸收（2分） 解析：(1)根据原子守恒可以得而x的化学式为feso4，在fetio3中ti为+4价故fe为+2价，反应后铁元素的化合价没有发生改变，钛元素化合价也没有发生改变，其他元素的化合价都没发生改变，故此反应为非氧化还原反应。(2)根据元素守恒得：fetio3 tio2152 80 1t76%92%96% m m =0.35t在制备钛白粉的过程中没有给出钛铁矿与硫酸的反应，在操作和操作中fe的转化率也是未知的，故不能计算绿矾的产量。(3)在操作i从溶液中得到了没有与酸反应的颗粒状物质故所需的操作为过滤；在操作ii加入铁粉后得到了绿矾，故应是从溶液中得到晶体的操作为结晶后过滤；在操作ii加入铁粉的目的是为了防止在制备过程中钛铁矿+2价的铁生成+3价的铁使制备的绿矾中含有杂质，故应加入铁粉与可能生成的+3价的铁反应生成+2价的铁。(4)tioso4水解时so42-结合水电离的h+，tio2+结合水电离的oh-故反应为：tioso4+2h2otio(oh)2+h2so4 (5)因so2、so3是酸性氧化物故应用碱液进行吸收。【思路点拨】本题主要考查了实验的基本操作，产品产量的计算，盐类的水解等知识点，综合性较强。【题文】37.化学选修3:物质结构与性质(15分)ti、fe、cu、ni为过渡金属元素，在工业生产中有重要的应用。(1)ti(bh4)2是一种重要的储氢材料。在基态ti2+中，电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道数为_。(2)fe、fe2+都能被硝酸氧化。hno3中氮原子轨道的杂化类型为_。常温下fe(co)5呈液态，熔点为-20.5，沸点为103。据此可以判断其晶体的类型为_，fe(co)5中铁的化合价为0,则该物质中含有的化学键类型有(填字母)。a.离子键b.极性共价键c.非极性共价键d.配位键no能被feso4溶液吸收生成配合物fe(no)(h2o)5 so4,该配合物中心离子的配位数_。 nio、feo的晶体结构类型均与氧化钠的相同，ni2+和fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点nio_feo（填“”）。（3）cu、n两元素形成某种化合物的晶胞结构如图，则其化学式为_（灰色球表示cu原子），已知紧邻的白球与灰球之间的距离为a cm，该晶胞的密度为_gcm-3。【知识点】物质的结构和性质【答案解析】（1）m（1分） 9（2分）（2）sp2（1分） 分子晶体（1分） bd（2分） 6（1分） （2分）（3）cu3n（2分） （3分） 解析：(1)在基态ti2+中，电子占据的最高能层符号为m，该能层具有的原子轨道数为9。(2) hno3中氮原子轨道的杂化类型为sp2。在常温下fe(co)5呈液态，熔点和沸点较低，是分子晶体具备的性质，故属于分子晶体；在fe(co)5化合物中含有的化学键类型为：碳原子和氧原子之间的极性共价键，铁元素和羰基之间形成配位键。在此配合物中配位体位由1个no和5个h20分子构成，故该配合物中心离子的配位数为6.ni0、fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高由于ni2+的离子半径小于fe2+的离子半径，属于熔点是niofeo（3）晶胞中cu原子数目=121/4=3、n原子数目=81/8=1，故化学式为：cu3n，晶胞的质量=(643+14)/nag，紧邻的白球与黑球之间的距离为acm，则晶胞棱长=2a cm，则晶胞体积=（2a cm）3，故晶体的密度=(643+14)/na/ (2a cm)3=103/4naa3g/cm3。【思路点拨】本题考查了物质结构中晶胞的计算、化学键的判断、熔点高低的比较等知识点，这些知识点都是