1、宁城县高三年级统一考试(2020.5.10)理科综合能力测试注意事项:1. 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. 作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。3. 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:Co 59C 12Ti 48O 16一、选择题:本题共 13 个小题,每小题 6 分,共 78 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。1. 化学与生产、生活密切相关。下列有关叙述正确的是 A常温下,成语“金戈铁马”中的金属能溶于浓硝酸B. “一带一路”被誉为现代丝绸之路,丝绸属于纤维素C. 汉代烧制出“明如镜、声如馨”
2、的瓷器,其主要原料为石灰石D. 港珠澳大桥采用的聚乙烯纤维吊绳,其商品名为“力纶”,是有机高分子化合物2. 设 NA 为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是 A4g 2H2 中所含的质子数为 4NAB常温常压下,22.4L 的 NO2 和 CO2 混合气体含有 2NA 个氧原子 C1molNa2CO3 固体中含有的阴离子数为 NAD0.1molCl2 和过量 NaOH 溶液反应,转移电子数为 0.2 NA3. 甲、乙、丙三种有机化合物的键线式如图所示 下列说法错误的是A. 甲、乙的化学式均为 C8H14B. 乙的二氯代物共有 7 种(不考虑立体异构)C. 丙的名称为乙苯,其分子中所有碳原子可能
3、共平面D甲、乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色4. 短周期主族元素 X、Y、Z、M、W 的原子序数依次增大,X 元素的某种原子不含中子,X 与 M 同主族,W 的单质为黄色,W 和 Z 同主族,5 种元素最外层电子总数为 19。下列说法正确的是AW 和 Z 的氢化物的沸点:WZB. X、Y、Z、W 均可以和 M 形成离子化合物C. 以上 5 种元素形成的化合物中,从阳离子的分类角度来看,只能形成一类盐D原子半径和离子半径均满足:ZM5. 下列图示实验正确的是()A制取蒸馏水B制取收集氨气C乙酸乙酯的制备D碳酸氢钠受热分解6. 利用微生物可实现苯酚( )废水的净化,装置如图所示。下列有关说法正确的
4、 是 ( )A. a 极的电极反应式为:C6H5OH-28e+11H2O6CO2+28HB. b 极为正极,发生氧化反应C. 中间室的 Na+向左室移动D. 右室生成 0.1 mol N2 时,用电器流过 0.5 mol 电子437. 常温下,向 0.1 mo1L1 的 NH HCO 溶液中逐滴加入 NaOH,溶液中部分含氮、含碳微粒的分布情况如下图所示。下列说法不正确的是A. 开始阶段,HCO3- 增加的原因可能是:HCO3-的水解平衡逆向移动B. pH 在 8.79.7 之间,HCO3-和 NH4同时与 OH-反应C. 通过分析可知常温下:Kb(NH3H2O)Ka1(H2CO3)D. pH
5、9 时,溶液中存在下列关系:c(HCO3-)c(NH4)c(NH3H2O)c(CO32-)三、非选择题:共 174 分。第 2232 题为必考题,每个试题考生都必须作答。第 3338题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题(共 129 分)26(15 分)纳米 TiO2 是一种重要的光催化剂。以钛酸酯 Ti(OR)4 为原料制备纳米 TiO2 的步骤如下所示:组装装置如下图所示,保持温度约为 65 ,先将 30 mL 钛酸四丁酯Ti(OC4H9)4加入盛有无水乙醇的三颈烧瓶,再加入 3 mL 乙酰丙酮,充分搅拌;将含水 20%的乙醇溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,得到二氧化钛溶胶;将二氧化钛溶胶干燥
6、得到二氧化钛凝胶,灼烧凝胶得到纳米 TiO2。已知:钛酸四丁酯能溶于除酮类物质以外的大部分有机溶剂,遇水剧烈水解;Ti(OH)4不稳定,易脱水生成 TiO2。请回答下列问题:(1) 仪器 a 的名称是 ,冷凝管的作用是 。(2) 加入的乙酰丙酮可以减慢水解反应的速率,其原理可能是 (填字母代号)。a增加反应的焓变b增大反应的活化能c减小反应的焓变d降低反应的活化能上述制备过程中,减慢水解反应速率的措施还有 。(3) 步骤中制备二氧化钛溶胶的化学方程式为 。下图所示实验装置中,可用于灼烧二氧化钛凝胶的是 (填字母代号)。(4) 测定样品中 TiO2 纯度的方法:精确称取 0.200 0 g 样品
7、放入锥形瓶中,加入硫酸和硫酸铵的混合溶液,加强热使其溶解。冷却后,加入一定量稀盐酸得到含 TiO2的溶液。加入金属铝,将 TiO2全部转化为 Ti3。待过量的金属铝完全溶解并冷却后,加入指示剂,用244 244 20.100 0 molLl NH Fe(SO ) 溶液滴定至终点。重复操作2 次,消耗0.100 0 molL1 NH Fe(SO )溶液的平均值为 20.00 mL(已知:Ti3Fe3H O=TiO2Fe22H)。加入金属铝的作用除了还原 TiO2外,另一个作用是与酸反应生成氢气,形成氢气氛围, 。滴定时所用的指示剂为 (填字母代号)。a酚酞溶液bKSCN 溶液cKMnO4 溶液d
8、淀粉溶液样品中 TiO2 的质量分数为 %。27(14 分)利用水钴矿(主要成分为 Co2O3,含少量 Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2 等)可以制取多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程,回答下列问题:已知:浸出液中含有的阳离子主要有 H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。沉淀中只含有两种沉淀。流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8(1) 浸出过程中加入 N
9、a2SO3 目的是 。(2) NaClO3 在浸出液中发生反应的离子方程式为 。(3) 加入 Na2CO3 调 pH 至 5.2,目的是 ;萃取剂层含锰元素,则沉淀的主要成分为_ 。(4) 操作包括:将水层加入浓盐酸调整 pH 为 23, 、 _、过滤、洗涤、减压烘干等过程。(5) 为测定粗产品中 CoCl26H2O 的含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥,测沉淀质量。通过计算发现粗产品中 CoCl26H2O质量分数大于 100%,其原因可能是 (回答一条原因即可)。温度范围/固体质量/g1502104.412903202.41(6) 将 5.49g
10、 草酸钴晶体(CoC2O42H2O)置于空气中加热,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表。2 42经测定,整个受热过程,只产生水蒸气和 CO2 气体,则 290320温度范围,剩余的固体物质化学式为 。已知:CoC O 2H O 的摩尔质量为 183gmol128、(14 分)CO2 和 CH4 是两种重要的温室气体,通过 CH4 和 CO2 反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。物质CH4CO2COH2体积分数0.10.10.40.4(1)250时,以镍合金为催化剂,向 4 L 容器中通入 6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2 (g)CH4(g
11、) 2CO(g)2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:此温度下该反应的平衡常数 K= 。2224222已知:CH (g)2O (g)CO (g)2H O(g)H = - 890.3 kJmol1 CO(g)H O (g)CO (g)H (g)H =+2.8 kJmol1222CO(g)O (g)2CO (g)H = - 566.0 kJmol1242反应 CO (g)CH (g)2CO(g)2H (g) 的H = kJmol1(2) 以二氧化钛表面覆盖 Cu2Al2O4 为催化剂,可以将 CO2 和 CH4 直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。2503
12、00时,温度升 高而乙酸的生成速率降低的原因是 。为了提高该反应中 CH4 的转化率,可以采取的措施是 。(3) Li2O、Na2O、MgO 均能吸收 CO2 ;如果寻找吸收 CO2 的其他物质,下列建议不合理的是 。a.可在具有强氧化性的物质中寻找b.可在碱性氧化物中寻找c.可在A、A 族元素形成的氧化物中寻找Li2O 吸收 CO2 后,产物用于合成 Li4SiO4,Li4SiO4 用于吸收、释放 CO2 ,原理是:在 500, CO2 与 Li4SiO4 接触后生成 Li2CO3;平衡后加热至 700,反应逆向进行,放出 CO2,Li4SiO4再生,说明该原理的化学方程式是 。(4) 高温
13、电解技术能高效实现下列反应:CO2+H2O CO+H2+O2,其可将释放的 CO2转化为具有工业利用价值的产品。工作原理示意图如下:CO2 在电极 a 放电的电极反应式是 。(二)选考题:共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。35、化学选修 3:物质结构与性质(15 分)核电荷数依次增大的 A、B、C、D、E、F 都是周期表中前四周期的元素,其中 A、B、C 是同一周期的非金属元素。化合物 DC 的晶体为离子晶体,D 的二价阳离子与 C 的阴离子具有相同的电子层结构,AC2 为非极性分子,B、C 的氢化物的沸点比
14、它们同族相邻周期 元素氢化物的沸点高,E 原子的一种核素的质量数为 49,中子数为 27。F 元素是第四周期元素中未成对电子数最多的元素,FCl3 能与 B、C 的氢化物形成六配位的配合物,且两 种配体的物质的量之比为 21,1mol 配合物与足量的AgNO3 溶液反应能立即生成 3molAgCl。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时需用元素符号表示)(1)B 氢化物与 HCl 反应生成的含有 B 元素粒子的空间构型是 ;F 元素原子的最外层电子数为 个。(2)B3-离子分别与 AC2 及由 B、C 组成的气态化合物互为等电子体,则 B、C 组成的化合物化学式为 ;B3-离子还可以和某一价阴
15、离子互为等电子体,该阴离子电子式为 ,这种阴离子常用于检验日常生活中的一种金属阳离子,则金属阳离子 符号为 。(3)B 元素与同周期相邻元素的第一电离能由小到大的顺序为 。(4)B 的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与 D 的单质反应时,B 被还原到最低价, 该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。(5)F3+的核外电子排布式是 ,FCl3 形成的六配位的配合物化学式为 。(6)E 的一种氧化物晶胞结构(长方体)如图所示,该氧化物的化学式为 ; 若该晶胞的三个晶胞参数分别为:apm、bpm、cpm。则该氧化物的密度为 g/cm3。 (写出表达式即可)36化学选修 5:有机化学基础(15 分)
16、叔丁基苯酞(J)是我国自主研发的治疗中枢神经损伤的药物,合成路线如下:回答下列问题:(1)A 的名称是 ,试剂 X 是 。(2)B 生成 C 的反应类型是 ,D 生成 E 的化学方程式为 。(3)G 中所含官能团名称是 ,叔丁基苯酞的结构简式是 。(4) 已知有机物 M 是上述流程中有机物 H 的同分异构体,满足以下条件的同分异构体共有 种。M 含有和 H 相同的官能团,且所有官能团均直接与苯环相连;分子中有一个 C 原子与另 4 个碳原子以单键相连,且结构中只有三个甲基。(5) 参照上述合成路线,设计由甲烷和甲苯制备 的合成路线(其他试剂任选) 。化学参考答案DCDBCAC26、(15 分)
17、(1)温度计(1 分)冷凝回流(1 分)(2)b(2 分)用含水 20%的乙醇溶液代替水缓慢滴液(2 分) (3)Ti(OC4H9)42H2O=TiO2(胶体)4C4H9OH(2 分)a(1 分)(4)防止 Ti3在空气中被氧化(2 分)b(2 分)80.00(2 分) 27、(14 分)(1)将 Fe3+、Co3+还原(2 分)32(2)ClO -6Fe2+6H+=Cl6Fe3+3H O (2 分)22(3) 使 Fe3+和 Al3+沉淀完全(2 分)CaF 和 MgF (2 分)(4) 蒸发浓缩(1 分)冷却结晶(1 分)(5) 粗产品中结晶水含量低(或粗产品中混有氯化钠杂质) (2 分)
18、(6) Co3O4(或 CoOCo2O3) (2 分)28、(14 分,每空 2 分)(1)64+247.3(2)温度超过 250时,催化剂的催化效率降低增大反应压强或增大 CO2 的浓度(3)aCO2 + Li4SiO4 Li2CO3 + Li2SiO32(4)CO + 2e- =CO+O2 -35、(15 分)(1)正四面体形(1 分)1(1 分)2(2)N O(1 分)(2 分)Fe3+ (1 分)(3)CON(1 分)(4)1:4(2 分)r3 4223(5)1s22s22p63s23p63d3 或A 3d3 (1 分)Cr(NH ) (H O) Cl (2 分)A2 80(6) TiO2(1 分)N abc 10-30 (2 分)36、(15 分)(1) 甲苯(1 分)Br2、铁粉或 Br2 、FeBr3(1 分)(2) 氧化反应(1 分)(3) 羟基、溴原子 (2 分)(4)20(2 分)