2016年天津市南开区高考二模试卷化学 8页

2016 年天津市南开区高考二模试卷化学 一、选择题 1.化学与生活密切相关，下列有关说法不正确的是( ) A.维生素 C 具有还原性，在人体内起抗氧化作用 B.葡萄糖可用于补钙药物的合成 C.天然药物无任何毒副作用，可长期服用 D.超导陶瓷、高温结构陶瓷和光导纤维都是新型无机非金属材料 解析：A.维生素 C 又称为抗坏血酸，缺乏维生素 C 会导致坏血病，维生素 C 具有还原性，在人体 内起抗氧化作用，故 A 正确； B.葡萄糖酸钙常被用做补钙剂，用于补钙药物的合成，故 B 正确； C.是药三分毒天然药物也有副作用的，根据病情需要，恰当选择药物，以达到好的治疗效果，尽量 避免药物人体的不良作用，才是安全用药的根本，故 C 错误； D.超导陶瓷、高温结构陶瓷和光导纤维属于新型无机非金属材料，故 D 正确。 答案：C 2.下列叙述正确的是( ) A.乙二醇和丙三醇互为同系物 B.不同元素的原子构成的分子只含极性共价键 C. U 和 U 是中子数不同质子数相同的同种核素 D.短周期第ⅣA 与ⅦA 族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层 8 电子结构 解析：A、同系物必须具有相似结构，乙二醇含有 2 个羟基，丙三醇含有 3 个羟基，二者结构不 同，一定不属于同系物，故 A 错误； B、H、O 形成的化合物中能存在非极性共价键，如过氧化氢中存在极性键和非极性共价键，故 B 错误； C、23592U 和 23892U 是同种元素的不同核素，质子数相同，中子数不同，互为同位素，故 C 错误； D、ⅣA(用 X 表示)与ⅦA(用 Y 表示)形成的化合物为 XY4，X 形成四个键，加上原来的 4 个电子， 最外层共 8 个电子，每个 Y 形成一个键，加上原来的 7 个电子，共 8 个电子，故 D 正确。 答案：D 3.常温下，下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( ) A.pH=5 的 CH3COOH 溶液和 pH=5 的 NH4Cl 溶液中，c(H+)不相等 B.pH=8.3 的 NaHCO3 溶液中：c(Na+)＞c(HCO3 ﹣)＞c(CO32﹣)＞c(H2CO3) C.0.1 mol AgCl 和 0.1 mol AgI 混合后加入 1 L 水中，所得溶液中：c(Cl﹣)=c(I﹣) D.0.2 mol/L CH3COOH 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等体积混合后所得溶液中：2c(H+)﹣2c(OH ﹣)=c(CH3COO﹣)﹣c(CH3COOH) 解析：A.常温下，pH=5 的溶液中 c(H+)=10﹣5mol/L，所以 pH=5 的 CH3COOH 溶液和 pH=5 的 NH4Cl 溶液中，c(H+)相等，故 A 错误； B.溶液显碱性，HCO3 ﹣的水解程度大于电离程度，所以 c(H2CO3)＞c(CO32﹣)，则 pH=8.3 的 NaHCO3 溶液中：c(Na+)＞c(HCO3 ﹣)＞c(H2CO3)＞c(CO32﹣)，故 B 错误； C.0.1 mol AgCl 和 0.1 mol AgI 混合后加入 1 L 水中，均存在溶解平衡，溶液中 Ag+浓度相同，AgCl 与 AgI 的溶度积不同，所得溶液中 c(Cl﹣)≠c(I﹣)，故 C 错误； D.0.2 mol/L CH3COOH 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等体积混合，溶液中溶质为 CH3COOH 和 CH3COONa，溶液中物料守恒为 2c(Na+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)， 电荷守恒为：c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)，所以溶液中：2c(H+)﹣2c(OH﹣)=c(CH3COO﹣)﹣ c(CH3COOH)，故 D 正确。 答案：D 4.能正确表示下列反应的离子方程式是( ) A.大理石溶于醋酸中：CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O B.向 FeCl3 溶液中加入 Mg(OH)2：3Mg(OH)2+2Fe3+═2Fe(OH)3+3Mg2+ C.MnO2 与浓盐酸反应制 Cl2：MnO2+4H++4Cl﹣ Mn2++2Cl2↑+2H2O D.浓硝酸中加入过量铁粉并加热：Fe+3NO3 ﹣+6H+ Fe3++3NO2↑+3H2O 解析：A.大理石溶于醋酸的反应，碳酸钙和醋酸都不能拆开，正确的离子方程式为： CaCO3+2CH3COOH=Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO﹣，故 A 错误； B.氢氧化铁比氢氧化镁更难溶，向 FeCl3 溶液中加入 Mg(OH)2，发生反应： 3Mg(OH)2+2Fe3+═2Fe(OH)3+3Mg2+，故 B 正确； C.MnO2 与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气、水，离子反应为 MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O，故 C 错误； D.浓硝酸中加入过量铁粉并加热，离子方程式为：Fe+2NO3 ﹣+4H+ Fe2++2NO2↑+2H2O，故 D 错误。 答案：B 5.给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( ) A.粗硅 SiCl4 Si B.Mg(OH)2 MgCl2(aq) Mg C.Fe2O3 FeCl3(aq) 无水 FeCl3 D.AgNO3(aq) [Ag(NH3)2]OH(aq) Ag 解析：A.Si 可与氯气在高温下反应生成 SiCl4，SiCl4 可与氢气发生反应生成 Si 和 HCl，该反应可用 于工业提纯硅，故 A 正确； B.电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氯气和氢气，工业用电解熔融的氯化镁制备镁，故 B 错误； C.氯化铁易水解，加热溶液生成氢氧化铁和 HCl，蒸发时应在 HCl 环境中进行，故 C 错误； D.蔗糖为非还原性糖，与银氨溶液不反应，故 D 错误。 答案：A 6.为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以 Al 作阳极、Pb 作阴极，电解稀硫酸，使铝表 面的氧化膜增厚。反应原理如下： 电池：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)═2PbSO4(s)+2H2O(l) 电解池：2Al+3H2O Al2O3+3H2↑，电解过程中，以下判断正确的是( ) 电池 电解池 A H+移向 Pb 电极 H+移向 Pb 电极 B 每消耗 3mol Pb 生成 1mol Al2O3 C 正极：PbO2+4H++2e﹣═Pb2++2H2O 阳极：2Al+3H2O﹣6e﹣═6H++Al2O3 D A.A B.B C.C D.D 解析：A.原电池中，溶液中氢离子向正极二氧化铅电极移动，故 A 错误； B.串联电池中转移电子数相等，每消耗 3molPb，根据电子守恒生成 lmolAl2O3，故 B 正确； C.原电池正极上二氧化铅得电子生成硫酸铅，故 C 错误； D.原电池中铅作负极，负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅，所以质量增加，在 电解池中，Pb 阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，所以铅电极质量不变，故 D 错误。 答案：B 二、非选择题 7.W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X 是金属元素，Y、Z 是非金属元 素。请回答下列问题： W、X 各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式 为 。 W 与 Y 可形成化合物 W2Y，该化合物的电子式为 。 Y 在周期表中的位置是 。 比较 W、X、Y、Z 四种元素简单离子的半径大小(用化学式表示，下同)： ＞ ＞ ＞ ；比较 Y、Z 的气态氢化物稳定性强弱： ＞ 。 X 的硝酸盐水溶液显 性，用离子方程式解释原因： 。 Y 的低价氧化物通入 Z 单质的水溶液中，发生反应的化学方程式 为： 。 Z 的最高价氧化物为无色液体，0.25mol 该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出 Q kJ 的热 量。写出该反应的热化学方程式： 。 解析：W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的同一周期元素，原子序数均小于 18，W、X 是金属元 素，Y、Z 是非金属元素。 W、X 为金属，其最高价氧化物对应的水化物为碱，且两种碱可以反应生成盐和水，则为 NaOH 和 Al(OH)3，二者反应的离子方程式：Al(OH)3+OH﹣=AlO2 ﹣+2H2O； W(Na)与 Y 可形成化合物 W2Y，Y 表现﹣2 价，则 Y 为 S，Na2S 的电子式为： ； Y 为 S 在元素周期表中第三周期，第ⅥA 族； 电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子电子层越多，离子半径越大，故离子半 径大小顺序是：S 2﹣＞Cl﹣＞Na+＞Al3+，同一周期元素中，元素的非金属性随着原子序数的增大而 增强，元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，所以稳定性为 HCl＞H2S； 硝酸铝是强酸弱碱盐，其水溶液显酸性，其原因为：Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+； 硫的低价氧化物二氧化硫通入氯气的水溶液中，发生反应的化学方程式为： SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl； Z 的最高价氧化物 C12O7 为无色液体，0.25mol 该物质与一定量水混合得到 HClO4 的水化物的稀溶 液，并放出 QkJ 的热量，则 1mol Cl2O7 反应放出的热量为 4Q kJ，故该反应的热化学方程式为： Cl2O7(l)+H2O(l)═2HClO4(aq)△ H=﹣4QkJ•mol﹣1， 答案：Al(OH)3+OH﹣=AlO2 ﹣+2H2O 第三周期第ⅥA 族 S 2﹣ Cl﹣ Na+ Al3+ HCl H2S 酸性；Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+ SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl Cl2O7(l)+H2O(l)═2HClO4(aq)△ H=﹣4QkJ•mol﹣1 8.已知： Ⅰ.冠心平 F 是降血脂、降胆固醇的药物，它的一条合成路线如下： A 为一元羧酸，8.8g A 与足量 NaHCO3 溶液反应生成 2.24L CO2(标准状况)，A 的分子式 为 。 写出符合 A 分子式的所有甲酸酯的结构简式： 。 B 是氯代羧酸，其核磁共振氢谱有两个峰，写出 B→C 的反应方程式： 。 C+E→F 的反应类型为 。 写出 A 和 F 的结构简式：A ；F 。 D 的苯环上有两种氢，它所含官能团的名称为 ；写出 b 所代表的试剂 为 。 解析：A 为一元羧酸，8.8gA 与足量 NaHCO3 溶液反应生成 2.24LCO2(标准状况)，二氧化碳为 0.1mol，则 A 为 0.1mol，故 A 的相对分子质量为 =88，去掉 1 个﹣COOH 后剩余基团式量为 88 ﹣45=43，则剩余基团为﹣C3H7，故 A 为 C3H7﹣COOH，其分子式为 C4H8O2，A 与氯气发生取代 反应生成 B，B 是氯代羧酸，且核磁共振氢谱有两个峰，可推出 B 为 ，则 A 为 ，故 C 的结构简式为 。由苯酚→D→E 转化，结合苯 酚、E 的结构简式可知，D 为 ，试剂 a 为氯气，D 转化 b 时酚羟基发生反应，故试剂 b 可以为 Na2CO3 溶液，C 与 F 发生取代反应生成 F 为 。 由上述分析可知，A 的分子式为 C4H8O2； 合 A 分子式的所有甲酸酯的结构简式： ； B→C 的反应的化学方程式为： ； C+E→F 的反应可看成 F 中 Cl 原子被 取代，属于取代反应； 由上述分析可知，A 的结构简式为 ，F 的结构简式为： ； D 为 ，含有官能团有羟基、氯原子，b 所代表的试剂为氢氧化钠水溶液。 答案：C4H8O2 取代反应 ； 羟基、氯原子 氢氧化钠水溶液 Ⅱ.有机物 H 的分子式为 C2H2O3，可发生银镜反应，且具有酸性。 H 有多种合成方法，在方框中写出由乙酸合成 H 的路线流程图(其他原料任选)。 合成路线流程图示例如下：CH3CHO CH3CH2OH CH2=CH2 解析：有机物 H 的分子式为 C2H2O3，可发生银镜反应，且具有酸性，则 H 为 OHC﹣COOH，乙酸 与氯气、在红磷条件下生成 ClCH2COOH，然后再氢氧化钠水溶液、加热发生水解反应生成 HOCH2COONa，再用盐酸酸化得到 HOCH2COOH，最后发生催化氧化生成 OHC﹣COOH，合成路 线流程图为 。 答案： 。 9.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其 K1=5.4×10﹣2，K2=5.4×10﹣5.草酸的钠盐和钾盐易溶于 水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4•2H2O)无色，熔点为 101℃，易溶于水，受热脱水、升 华，170℃以上分解。请回答下列问题： (1)甲组同学按照图 1 所示装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置 C 中可观察到的现象 是 ，由此可知草酸晶体分解的产物中有 。装置 B 的主要 作用是 。 解析：草酸晶体(H2C2O4•2H2O)无色，熔点为 101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分 解，如果草酸受热分解，分解时会产生二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成难溶性的碳酸钙沉 淀而使澄清石灰水变浑浊，所以 C 中观察到的现象是：有气泡冒出且澄清石灰水变浑浊，说明有二 氧化碳生成； 草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水，草酸易挥发，导致生成的气体中含有草酸，草酸 和氢氧化钙反应生成难溶性的草酸钙而干扰二氧化碳的检验，B 装置温度较低，有冷凝作用，防止 干扰二氧化碳的检验。 答案：有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊 CO2 冷凝(水蒸气和草酸)，防止草酸进入装置 C 反 应生成沉淀而干扰 CO2 的检验 (2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有 CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置 A、B 和如图 所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。 乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为 A、B、 。装置 H 反应管中盛 有的物质是 。 能证明草酸晶体分解产物中有 CO 的现象是 。 解析：要检验生成 CO，在甲组实验后，用浓氢氧化钠除去二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化 碳，用碱石灰干燥 CO，利用 CO 和 CuO 发生还原反应生成 CO2，再利用澄清石灰水检验生成的二 氧化碳，用排水法收集 CO 避免环境污染，所以其连接顺序是 A、B、F、D、G、H、D、I； H 装置中盛放的物质应该具有氧化性，且和 CO 反应有明显现象发生，CuO 能被 CO 还原且反应过 程中黑色固体变为红色，现象明显，所以 H 中盛放的物质是 CuO。 CO 具有还原性，其氧化产物是二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，且 CO 将黑色的 CuO 还原为红色的 Cu，只要 H 中黑色固体转化为红色且其后的 D 装置溶液变浑浊就说明含有 CO。 答案：F、D、G、H、D、I CuO H 中黑色粉末变为红色，其后的 D 中澄清石灰水变浑浊 (3)设计实验证明： 草酸的酸性比碳酸的强 。 草酸为二元酸 。 解析：要证明草酸酸性大于碳酸，可以利用强酸制取弱酸，向盛有少量 NaHCO3 的试管里滴加草酸 溶液，有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸， 草酸和 NaOH 发生中和反应时，如果草酸是二元酸，则参加反应的草酸物质的量应该是 NaOH 的 一半，所以用 NaOH 标准溶液滴定草酸溶液，消耗 NaOH 的物质的量是草酸的 2 倍就说明草酸是 二元酸。 答案：向盛有少量 NaHCO3 的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸 用 NaOH 标准溶液滴定草酸溶液，消耗 NaOH 的物质的量是草酸的 2 倍 (4)草酸和草酸钠(Na2C2O4)可以在酸性条件下被 KMnO4 溶液、MnO2 氧化，锰元素被还原为+2 价。 KMnO4 溶液和草酸钠溶液在稀硫酸中反应的离子方程式为： 。 实验室常用固体草酸钠测定 KMnO4 溶液的浓度。准确称取 0.2000g 草酸钠，放入锥形瓶中，加入 100mL 稀硫酸溶解，用配制好的 KMnO4 溶液滴定，三次重复实验消耗 KMnO4 溶液的体积分别是 16.02mL、16.00mL、16.01mL，则 KMnO4 溶液的物质的量浓度的计算式是： c(KMnO4)= 。 解析：KMnO4 和草酸钠在稀硫酸中反应生成硫酸钾、硫酸钠、硫酸锰、二氧化碳和水，则反应的 离子方程式为：2MnO4 ﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O； 根据三次试验数据计算高锰酸钾溶液体积平均值为= =16.01mL，假设 KMnO4 溶液的浓度为 c，n(C2O42﹣)= ， 则：2MnO4 ﹣+16H++5C2O42﹣=2Mn2++10CO2↑+8H2O 2mol 5mol c×0.01601L 解得 c= 。 答案：2MnO4 ﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 10.氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用。请回答下列问题： (1)NH3 与 NaClO 反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为： 。 解析：NH3 与 NaClO 反应可得到肼(N2H4)，次氯酸钠做氧化剂，依据氧化还原反应的电子守恒和原 子守恒写出该反应的化学方程式为：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O。 答案：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O (2)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂 N2O4 反应生成 N2 和水蒸气。已知： ①N2(g)+2O2(g)═N2O4(l)△ H1═﹣19.5kJ•mol﹣1 ②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△ H2═﹣534.2kJ•mol﹣1 写出肼和 N2O4(l)反应的热化学方程式： 。 解析：①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)△ H1=﹣19.5kJ∙mol﹣1 ②N2H4(l)+O2 (g)=N2(g)+2H2O(g)△ H2=﹣534.2kJ•mol﹣1 根据盖斯定律写出肼和 N2O4 反应的热化学方程：②×2 ﹣①得到： 2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△ H=﹣1048.9KJ/mol。 答案：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△ H=﹣1048.9KJ/mol (3)肼﹣﹣空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极反应式 为： 。 解析：肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，肼失电子被氧化发生负极反应，依据反 应②写出负极的反应式为：N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑。 答案：N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑ (4)氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应： (Ⅰ)2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g) K1△ H1＜0 (Ⅱ)2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g) K2△ H2＜0 4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数 K= (用 K1、K2 表示)。 为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向 2L 恒容密闭容器中加入 0.2mol NO 和 0.1mol Cl2，10min 时反应(Ⅱ)达到平衡。测得 10min 内 v(ClNO)=7.5×10﹣﹣3mol/(L•min)， 则平衡后 n(Cl2)= mol，NO 的转化率 α1= 。其他条件保持不变，反应 (Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时 NO 的转化率 α2 α1(填＞、＜或=)，平衡常数 K2 (填增大、减小或不变)。若要使 K2 减小，可采取的措施是 。 解析：2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g) K1 △ H＜0 (I) 2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g) K2 △ H＜0 (II) 根据盖斯定律，Ⅰ×2 ﹣Ⅱ可得：4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，则该反应平衡常数 K=K12/K2； 测得 10min 内 v(ClNO)=7.5×10﹣3mol•L﹣1•min﹣1，则△ n(ClNO)=7.5×10﹣3mol•L﹣1•min﹣ 1×10min×2L=0.15mol， 由方程式可知，参加反应氯气的物质的量为 0.15mol× =0.075mol，故平衡时氯气的物质的量为 0.1mol﹣0.075mol=0.025mol； 参加反应 NO 物质的量为 0.15mol，则 NO 的转化率为 ×100%=75%；正反应为气体物质的 量减小的反应，恒温恒容下条件下，到达平衡时压强比起始压强小，其他条件保持不变，反应(Ⅱ) 在恒压条件下进行，等效为在恒温恒容下的平衡基础上增大压强，平衡正向移动，NO 转化率增 大，故转化率 α2＞α1；平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，即平衡常数 K2 不变， 反应释放热量，所以若要使 K2 减小，可采取的措施是升高温度。 答案：K12/K2 0.025 75% ＞ 不变 升高温度