湖北省华大新高考联盟届高三上学期教学质量测评理科综合化学精校解析Word版.docx

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湖北省华大新高考联盟届高三上学期教学质量测评理科综合化学精校解析Word版

湖北省华大新高考联盟2018届高三1月教学质量测评

理科综合化学试题（必做题）

1.中国诗词中常蕴含着一些自然科学知识，针对下列一些诗词，从化学角度解读正确的是

A.“落红不是无情物,化作春泥更护花”蕴藏着自然界中碳、氮的循环

B.“纷纷灿烂如星陨，赫赫喧豗似火攻”描述了显色反应的现象

C.“独忆飞絮鹅毛下，非复青丝马尾垂”中的“飞絮”与“马尾”化学成分相同

D.“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川”中的“紫烟”是碘的升华现象

【答案】A

【解析】细菌真菌等营腐生生活的微生物将落红含有的有机物分解为简单的无机物，归还到环境中，促进了物质的循环，A正确；诗中描述的现象为物理变化，而显色反应为化学变化，B错误；“马尾”是蛋白质，“飞絮”是纤维素，成分不同，C错误；香燃烧产生的烟和阳光的共同作用，形成“紫烟”，是化学变化，而碘的升华是物理变化，D错误；正确选项A。

2.某有机物M分子的模型如图所示，其中不同颜色的球表示不同的原子，其中原子之间的化学键可以是单键、双键或叁键。

关于该有机物M的说法正确的是

A.难溶于水，易溶解于烧碱溶液

B.同一平面上最多有6个原子

C.含有不饱和键，可以发生加聚反应生成高分子化合物

D.分子中含有两种官能团

【答案】D

【解析】根据分子模型可知，白球为氢原子、蓝球为氮原子、绿球为碳原子、红球为氧原子，该有机物的结构简式为H2N-CH2-COOH，有机物为氨基酸，能够溶于水，能够与碱反应，A错误；从分子结构可知，同一平面上最多有7个原子，B错误；该有机物含有-COOH，含有不饱和键，但不能发生加成和加聚反应，C错误；该分子中含有氨基、羧基两种官能团，D正确；正确选项D。

点睛：

羧基、酯基、肽键中的碳氧双键不能发生加成反应。

3.下面装置是用于FeSO4受热分解及产品检验，已知亚硝酸铵受热易分解，下列相关说法正确的是

A.装置甲是N2的制备装置，实验时采用酒精灯直接加热至85℃

B.点燃装置乙处酒精喷灯前应先通入一段时间N2

C.装置丙依次装入品红溶液，BaCl2溶液检验产生的气体

D.采用装置丁，可更好地吸收尾气且避免了尾气外逸污染环境

【答案】B

【解析】装置甲是N2的制备装置，实验时采用水浴加热才能控制温度至85℃，而酒精灯直接加热很难控温到85℃，A错误；亚铁盐易被氧气氧化，因此点燃装置乙处酒精喷灯前应先通入一段时间N2，排净装置内的空气，B正确；FeSO4受热分解为氧化铁、二氧化硫、三氧化硫；品红溶液褪色，能够检验反应生成的二氧化硫气体，而三氧化硫与品红溶液中的水反应生成了硫酸，无法再用BaCl2溶液检验产生的气体三氧化硫，C错误；由于整个装置为密闭体系，多余的气体很难进入丁装置内被碱液吸收，D错误；正确选项B。

点睛：

硫酸亚铁受热分解为为氧化铁、二氧化硫、三氧化硫。

4.我国科学家研制出“可充室温Na-CO2电池”（RechargeableRoom-TemperatureNa-CO2Batter-ies）现已取得突破性进展，其有望取代即将“枯竭”的锂电池，该电池结构如图所示。

下列说法错误的是

A.电池工作时，正极发生反应：

4Na++3CO2+4e-==2Na2CO3+C

B.电池工作时，外电路中流过0.02 mol 电子，负极材料减重0.46 g

C.多壁碳纳米管的作用主要是导电及吸附CO2

D.电池中四甘醇二甲醚可用饱和食盐水代替实现Na+传导

【答案】D

【解析】根据图中电子流向可知，金属钠为负极，多壁纳米管为正极，正极发生还原反应，二氧化碳被还原为碳，A正确；钠变为钠离子，转移电子0.02mol，减重0.02×23=0.46g，B正确；多壁碳纳米管为疏松多孔，主要是导电及吸附CO2，C正确；若用饱和食盐水，水会与钠电极反应，不能构成原电池，D错误；正确选项D。

点睛：

金属钠活泼性很强，能够与水剧烈反应，但是与有机物甘醇二甲醚不发生反应，因此金属钠在甘醇二甲醚作溶剂的情况下，可以做原电池的负极。

5.NH4Al（SO4）2·12H2O俗称铵明矾，其性质稳定，是化学实验常用的基准试剂，借助碳酸氢铵与硫酸钠可以制备纯净的铵明矾，制备过程如下图，下面相关说法错误的是

A.为加快操作I的速率实验时采用抽滤，常用玻璃纤维替代滤纸

B.操作I的基本过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

C.使用NaOH 和BaCl2试剂可以检验铵明矾的三种离子

D.若气体a通入到饱和的纯碱溶液中会有晶体析出，该晶体与固体a相同

【答案】C

【解析】玻璃纤维性质稳定，且韧性比滤纸的韧性好，可以替代使用，加快抽滤速率，A正确；碳酸氢铵饱和液与硫酸钠溶液混合反应后生成碳酸氢钠和硫酸铵，然后制成高温时的饱和液，进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作，可以得到碳酸氢钠固体，B正确；铵根离子和NaOH反应生成一水合氨，一水合氨和铝离子反应产生白色沉淀氢氧化铝，而铝离子直接与NaOH反应也可产生白色沉淀氢氧化铝，因此无法确定铵根离子存在，C错误；气体a为二氧化碳，通入到饱和的纯碱溶液中会有产生碳酸氢钠晶体析出，与固体a成分相同，D正确；正确选项C。

6.W、X、Y、Z四种短周期元素，其原子序数依次增大，W 与X同周期且相邻，含有18电子的X与Z的氢化物可反应生成淡黄色固体，Y元素是地壳中含量最高的金属元素。

下列说法正确的是

A.Y、Z元素的最高价氧化物对应的水化物可相互反应

B.简单离子半径：

r（W）

C.W、Z的氧化物均为酸性氧化物

D.简单氢化物的沸点：

W

【答案】A

【解析】Y元素是地壳中含量最高的金属元素，Y为铝元素，含有18电子的X与Z的氢化物可反应生成淡黄色固体，可知18电子的X为过氧化氢，Z的氢化物为硫化氢，二者反应生成单质硫（淡黄色），所以X为氧元素、Z为硫元素；W与X同周期且相邻，W、X、Y、Z四种短周期元素，其原子序数依次增大，因此，W为氮元素。

Y、Z元素的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝、硫酸，二者可以反应，A正确；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，简单离子半径：

r（N3-）>r（O2-）>r（Al3+）,C错误；W、Z的氧化物分别为二氧化氮、二氧化硫等，二氧化氮不是酸性氧化物，二氧化硫为酸性氧化物，C错误；W的氢化物为氨气，Z的氢化物为硫化氢，由于氨气分子间存在氢键，沸点反常，因此简单氢化物的沸点W>Z，D错误；正确选项A。

点睛：

酸性氧化物是指和碱反应，生成盐和水的反应，该类型的反应为非氧化还原反应；二氧化氮与碱反应生成硝酸钠、亚硝酸钠，为氧化还原反应，因此它不是酸性氧化物。

7.25℃某二元碱B（OH）2 水溶液中，B2+、B（OH）+ 和B（OH）2 三者各自的物质的量分数δ随溶液pH的变化曲线如图所示，下列说法错误的是

A.Kb2[B（OH）2] 的数量级为10-8

B.在B（OH）Cl溶液中c（OH-）>c（H+）

C.等物质的量的BCl2 和B（OH）Cl混合溶液中δ（B2+）<δ[B（OH）+]

D.B（OH）Cl溶液中，若c[B（OH）2] +2c（B2+） +c（H+）=c（OH-），则δ[B（OH）2]=δ[B（OH）+]

【答案】D

............

点睛：

有关盐类水解方面的问题，注意使用电荷守恒和物料守恒进行解题分析。

8.叠氮化钠（NaN3）是一种应用广泛的化工产品，可用于合成抗生素头孢菌素药物的中间体，汽车安全气囊等。

回答下列问题：

Ⅰ.实验室制备NaN3

水合肼（N2H4·H2O）与亚硝酸甲酯（CH3ONO）在氢氧化钠存在下制备NaN3，其反应装置如图所示：

已知：

2CH3OH+2NaNO2+H2SO4→2CH3ONO+Na2SO4+2H2O；NaN3无色无味，微溶于醇、溶于水

（1）N2H4的电子式为_______________；NaN3晶体中阴离子与阳离子个数比为______________。

（2）装置中多孔球泡的作用是___________________。

（3）锥形瓶中水合肼与亚硝酸甲酯在30℃时可以反应生成叠氮酸钠、甲醇等物质，写出该反应的化学方程式_______________________________。

Ⅱ.回收甲醇

将制备反应后所得混合溶液加入烧瓶中，按照下图所示装置进行减压蒸馏。

已知：

物质

CH3OH

N2H4

NaN3

沸点/℃

64.7

113.5

300

NaN3在40℃时分解

（4）实验时冷凝管中冷却水要“b进a出”原因是______________________。

（5）甲醇回收时需用减压蒸馏的原因是________________________。

（6）下列有关毛细管的作用说法正确的是_______________。

A.平衡圆底烧瓶内外压B.作为气化中心，使蒸馏平稳

C.避免液体过热而暴沸D.冷凝回流作用

Ⅲ.产品提取及纯度测定

将蒸馏后所得母液降温结晶，过滤得NaN3湿品；再用去离子水重结晶得NaN3产品并用碘量法测定产品纯度。

取产品6.50g加入足量去离子水中溶解，并加入适量稀硫酸酸化；向混合液中加入20.00mL1.00mol·L-lKMnO4溶液，溶液呈紫红色；再加入足量KI溶液消耗过量的KMnO4溶液；其后用0.100mol·L-lNa2S2O3标准溶液滴定所产生的I2，消耗Na2S2O3溶液30.00mL。

（7）实验所得产品的纯度为______________________。

已知：

①产品中杂质不参与反应；

②测定过程中发生的反应：

10NaN3+2KMnO4+8H2SO4==2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+8H2O+15N2↑；

10KI+2KMnO4+8H2SO4==2MnSO4+6K2SO4+8H2O+5I2；

I2+2Na2S2O3==2NaI+Na2S4O6。

【答案】

（1）.

（2）.1∶1（3）.使CH3ONO气体与溶液充分接触（其他合理答案均可，如增大CH3ONO蒸汽与反应液接触面积，加快反应速率或使反应物能够充分反应等）（4）.N2H4·H2O+CH3ONO+NaOH==NaN3+CH3OH+3H2O（5）.冷凝水从下口进上口出，使冷水与甲醇蒸气的接触面积大，上下对流，接触时间长，提高冷凝效果。

（6）.甲醇的沸点为64.7℃，而NaN3在40℃时分解，因此蒸馏甲醇时需要降低甲醇的沸点，采用减压蒸馏（7）.BC（8）.97.00%

【解析】Ⅰ.

（1）氮原子与氢原子之间形成单键，氮原子之间形成单键，因此N2H4的电子式为

；NaN3晶体中阳离子为Na+、阴离子为N3-，阴离子与阳离子个数比为1:

1，正确答案：

；1:

1。

（2）装置中多孔球泡的作用是使CH3ONO气体与溶液充分接触，正确答案：

使CH3ONO气体与溶液充分接触（其他合理答案均可，如增大CH3ONO蒸汽与反应液接触面积，加快反应速率或使反应物能够充分反应等）。

（3）锥形瓶中水合肼与亚硝酸甲酯在30℃时可以反应生成叠氮酸钠、甲醇等物质，反应的化学方程式N2H4·H2O+CH3ONO+NaOH==NaN3+CH3OH+3H2O；正确答案：

N2H4·H2O+CH3ONO+NaOH==NaN3+CH3OH+3H2O。

Ⅱ.（4）实验时冷凝管中冷却水要“b进a出”原因是冷凝水从下口进上口出，使冷水与甲醇蒸气的接触面积大，上下对流，接触时间长，提高冷凝效果，正确答案：

冷凝水从下口进上口出，使冷水与甲醇蒸气的接触面积大，上下对流，接触时间长，提高冷凝效果。

（5）根据题给信息可知，甲醇的沸点为64.7℃，而NaN3在40℃时分解，因此蒸馏甲醇时需要降低甲醇的沸点，采用减压蒸馏；正确答案：

甲醇的沸点为64.7℃，而NaN3在40℃时分解，因此蒸馏甲醇时需要降低甲醇的沸点，采用减压蒸馏。

（6）该装置用到了毛细管，它的主要作用为作为气化中心，使蒸馏平稳，避免液体过热而暴沸，不能起到冷凝回流、平衡圆底烧瓶内外压的作用，BC正确；正确答案BC。

Ⅲ.根据测定过程中发生的反应可知

10NaN3+2KMnO4+8H2SO4==2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+8H2O+15N2↑；

10KI+2KMnO4+8H2SO4==2MnSO4+6K2SO4+8H2O+5I2；

I2+2Na2S2O3==2NaI+Na2S4O6。

设反应剩余的KMnO4的量为xmol，物质之间的关系为2Na2S2O3~I2~2/5KMnO4,2/0.4=0.1×0.03/x，x=6×10-4mol，则参与氧化NaN3的KMnO4的量为0.02×1-6×10-4mol，设参加反应NaN3有ymol，根据反应关系可知：

10NaN3~2KMnO4，10/2=y/（0.02×1-6×10-4）,解之得y=0.097mol，实验所得产品的纯度为0.097×65/6.5×100%=97.00%,正确答案：

97.00%。

9.纳米二氧化锆（ZrO2）是制备特种陶瓷（china）最重要的原料之一。

由锆英石（主要成分为ZrSiO4）制备二氧化锆的工艺流程如图所示：

（1）写出“碱熔”时主要反应的化学方程式__________________________________。

（2）“水洗”所产生的“废液”主要成分为NaOH和__________（填化学式），试写此成分的一种用途________________________________。

（3）写出“酸分解”生成ZrO2+反应的离子方程式__________________________________。

（4）根据图

（1）分析ZrO2+浓度对ZrO2粒径的影响_____________________________________。

（5）ZrO2+溶液中常含有Fe3+（浓度为0.03mol·L-l），一般用草酸络合处理净化。

若未净化处理直接加入氨水调节溶液pH，能否使ZrO2+完全转化为纯净的ZrO（OH）2沉淀，试通过计算说明。

已知ZrO2+完全沉淀时浓度为1.0×10-5mol·L-l，ZrO（OH）2、Fe（OH）3的Ksp分别为4.0×10-26、8.0×10-38，

≈3.16。

__________________________________________________。

（6）ZrO（OH）2煅烧制取纳米ZrO2时，升温速率与重量百分率之间的关系如图

（2）所示。

煅烧时最佳升温速率为________________，理由是______________________。

【答案】

（1）.ZrSiO4+4NaOH==Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O

（2）.NaSiO3（3）.粘合剂（或防火剂等）（4）.Na2ZrO3+4H+==2Na++ZrO2++2H2O（5）.ZrO2+浓度越大ZrO2 粒径越大（6）.当ZrO2+ 完全沉淀时，由Ksp[ZrO（OH）2]=c（ZrO2+）×c2（OH-）= =1.0×10-5×c2（OH-）=4.0×10-26可知c（OH-）= =6.32×10-11。

Qc[Fe（OH）3]=（Fe3+）×c3（OH-）= 0.03× （6.32×10-11）3= 7.57×10-33>Ksp[Fe（OH）3]=8.0×10-38，此时Fe3+已经沉淀。

因此，无法通过调节溶液pH 制得纯净的ZrO（OH）（7）.5℃/min（8）.在失重相同的情况下，升温速率快时，分解所需温度相对较高（其他合理答案均可，如在相同温度下，升温速率高时，失重百分率小）

【解析】

（1）ZrSiO4与NaOH加热反应生成Na2ZrO3和Na2SiO3，反应的化学方程式ZrSiO4+4NaOH=ZrSiO4+Na2SiO3+2H2O，正确答案：

ZrSiO4+4NaOH==Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O。

（2）反应后产生的水溶性物质为NaOH和NaSiO3，NaSiO3的主要用途可以做建筑材料的粘合剂（或防火剂等）；正确答案：

NaSiO3；粘合剂（或防火剂等）。

（3）Na2ZrO3在酸性条件下分解为Na2ZrO，反应的离子方程式为Na2ZrO3+4H+==2Na++ZrO2++2H2O；正确答案：

Na2ZrO3+4H+==2Na++ZrO2++2H2O。

（4）根据图

（1）分析可知，ZrO2+浓度越大ZrO2 粒径越大，正确答案：

ZrO2+浓度越大ZrO2 粒径越大。

6）通过图

（2）分析可知，如在相同温度下，升温速率高时，失重百分率小，因此煅烧时最佳升温速率为5℃/min，正确答案：

5℃/min；在失重相同的情况下，升温速率快时，分解所需温度相对较高（其他合理答案均可，如在相同温度下，升温速率高时，失重百分率小）。

10.目前我国已经全面实施汽车尾气国五排放标准，进一步降低汽车尾气污染。

在汽车尾气管中加装催化剂可有效降低CO、NOx及碳氢化合物的排放。

回答下列问题：

（1）引发光化学污染的气体是__________________。

（2）以NO为例，已知：

①H2（g）+

O2（g）==H2O（g）ΔH1

②2NO（g）+O2（g）==2NO2（g）ΔH2

③N2（g）+2O2（g）==-2NO2（g）ΔH3

④2NO（g）+2H2（g）==2H2O（g）+N2（g）ΔH4=-664.14kJ·mol-1

⑤2NO（g）+2CO（g）==2CO2（g）+N2（g）ΔH5=-746.48kJ·mol-1

①②③④反应热效应之间的关系式为ΔH4=____，反应④⑤在热力学上趋势均很大，其原因是_________________________；有利于提高NO转化率的反应条件是____________________；在尾气处理过程中防止NO与H2反应生成NH3，提高其反应选择性的关键因素是_______________________。

（3）研究表明不同负载钯量催化剂对汽车尾气处理结果如图所示，

根据图1和图2可知催化剂最佳负载钯的量为______； 当负载钯的量过大时，三种尾气的转化率反而下降的原因是___________________________________。

（4）尾气中CO与H2O在高温下发生反应：

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）。

在460K时，将0.10molCO与0.30molH2O（g）充入2L的密闭容器中，待反应平衡后测得CO2 的物质的量分数为10.5%。

①CO的平衡转化率a1=______%，反应平衡常数K=________________。

②在520 K重复实验，平衡后CO2 的物质的量分数为8.3%，CO的转化率a2_________a1，该反应的ΔH_______0（填“＞”、“＜”或“=”）。

【答案】

（1）.NOx和碳氢化合物（HC）

（2）.2ΔH1+ΔH2-ΔH3（3）.两个反应均为放热量大的反应（4）.降低温度、增大压强（5）.找到合适的催化剂（6）.2g·L-1（7）.钯的负载量过大时在高温下可能使钯颗粒烧结，致使催化剂活性降低（8）.42.0%（9）.0.118（10）.<（11）.<

【解析】

（1）引发光化学污染的气体是NOx和碳氢化合物（HC），正确答案：

引发光化学污染的气体是NOx和碳氢化合物（HC）。

（2）根据盖斯定律：

热化学方程式①×2+②-③，结果2NO（g）+2H2（g）==2H2O（g）+N2（g）ΔH4=-664.14kJ·mol-1，所以①②③④反应热效应之间的关系式为ΔH4=2ΔH1+ΔH2-ΔH3；反应④⑤均为放热反应，且数值较大，因此在热力学上进行的趋势均很大；根据反应可以看出，该反应为体积缩小的放热反应，因此可以降低温度或增大压强，平衡右移，有利于提高NO转化率；在尾气处理过程中防止NO与H2反应生成NH3，提高其反应选择性的关键因素是找到合适的催化剂；正确答案：

2ΔH1+ΔH2-ΔH3；两个反应均为放热量大的反应；降低温度、增大压强；找到合适的催化剂。

（3）从图1、图2可以看出，转化率最大时，催化剂最佳负载钯的量为2g·L-1；当钯的负载量过大时，在高温下可能使钯颗粒烧结，致使催化剂活性降低，三种尾气的转化率反而下降，正确答案：

2g·L-1；钯的负载量过大时在高温下可能使钯颗粒烧结，致使催化剂活性降低。

（4）设CO的变化量为xmol,根据反应方程式进行如下计算：

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）

起始量0.10.300

变化量xxxx

平衡量0.1-x0.3-xxx

根据待反应平衡后测得CO2 的物质的量分数为10.5%，列方程：

x/（0.1-x+0.3-x+x+x）=10.5%,解之得x=0.042mol,所以

①CO的平衡转化率为0.042/0.1×100%=42%,容器的体积为2L，平衡后各物质的浓度为c（CO）=（0.1-0.042）/2=0.029mol/L,c（H2O）=（0.3-0.042）/2=0.179mol/L,c（CO2）=0.042/2=0.021mol/L,c（H2）=0.042/2=0.021mol/L;反应平衡常数K=c（H2）×c（CO2）/c（CO）×c（H2O）=0.021×0.021/0.029×0.179=0.118；正确答案：

42.0%；0.118。

②在460K时，反应平衡后测得CO2 的物质的量分数为10.5%；在520 K重复实验，平衡后CO2 的物质的量分数为8.3%，含量降低，反应逆向移动，CO的转化率降低，a2

<；<。

点睛：

计算平衡常数时，一定要注意所代入的数值为平衡时的各量浓度，而不是各物质的物质的量。