甘肅省蘭州市高三第一次診斷性考試理科綜合化學試題

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精蘭州市2017年高考診斷考試理科綜合試題答案解析化學第Ⅰ卷(選擇題共42分)一、選擇題：本大題共7小題，每小題6分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．7. 化學與科學、技術、社會、環(huán)境密切相關。下列有關說法正確的是A. “綠色化學”的核心是應用化學原理對環(huán)境污染進行治理B。 “火樹銀花”中的焰火實質(zhì)上是金屬元素的焰色反應C. 李白有詩云“日照香爐生紫煙”這是描寫“碘的升華”D. 煤經(jīng)過氣化、液化和干餾等物理變化過程，可以轉(zhuǎn)化為清潔能源【答案】B【解析】A項中，綠色化學的核心應該是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。而不是治理污染。B項中，火樹銀花形容的是張燈結(jié)彩或大放焰火的燦爛夜景,煙花之所以能五顏六色，正是利用了各種金屬元素的焰色反應。故B項正確。常見的焰色反應：Na黃，K淺紫（透過藍色鈷玻璃觀察），Ca磚紅色，Cu綠色。C、香爐中燃燒的香中不含碘單質(zhì)，故不存在碘的升華.故C錯誤。D項，煤的干餾可得到煤焦油、焦爐氣、粗苯等，而煤焦油經(jīng)蒸餾又可得到苯、二甲苯等重要的化工原料；煤經(jīng)氣化、液化可得到甲醇等清潔能源，煤的干餾、氣化和液化均屬于化學變化過程,故D錯誤.8.下列有關實驗裝置及實驗方案的設計錯誤的是【答案】D【解析】萃取的基本要求是萃取液與原溶劑互不相溶，酒精和水是任意比互溶的。所以不能用乙醇萃取溴水中的溴單質(zhì)。故D錯誤。9。 下列有關有機物的敘述錯誤的是A。 分子式為C5H10O2且能與Na2CO3溶液反應生成氣體的有機物有4種同分異構體B。 用酸性高錳酸鉀溶液既可以鑒別出甲烷和乙烯,也可以除去甲烷中的乙烯C。 乙烷和氯氣反應制氯乙烷和乙烯與氯化氫反應制氯乙烷反應類型不同D. 用碳酸鈉溶液可一次性鑒別乙酸、苯和乙醇三種無色液體【答案】B【解析】A項中，從條件來看,分子式為C5H10O2且能與Na2CO3溶液反應生成氣體，說明是飽和一元羧酸,分子式為C4H9-COOH.丁基有四種結(jié)構,所以A項正確。B項，酸性高錳酸鉀能鑒別甲烷和乙烯，但是在除去甲烷中混有的少量乙烯時，乙烯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成CO2,所以不能用酸性高錳酸鉀溶液來除去甲烷中的乙烯。故B錯誤。C項，乙烷和氯氣制氯乙烷，屬于取代反應；乙烯與氯化氫反應制氯乙烷，屬于加成反應，二者反應類型不同,故C正確。D項，，碳酸鈉與乙酸反應生成氣體；加入碳酸鈉溶液,會分層，苯在上層，碳酸鈉溶液在下層。碳酸鈉與乙醇混溶，不分層。故可以用碳酸鈉溶液一次性鑒別。故D正確10。 科學家設計出質(zhì)子膜H2S燃料電池，實現(xiàn)了利用H2S廢氣資源回收能量并得到單質(zhì)硫。質(zhì)子膜H2S燃料電池的結(jié)構示意圖如右圖所示。下列說法錯誤的是A。 電極a為電池的負極B. 電極b上發(fā)生的電極反應為：O2+4H++4e-=2H2OC. 電路中每通過4mol電子，在正極消耗44。8LH2SD。 每17gH2S參與反應，有1molH+經(jīng)質(zhì)子膜進入正極區(qū)【答案】C【解析】根據(jù)題目可以看出，該電池為燃料電池，根據(jù)燃料電 池的特點,通氧氣的一級為正極,故電極b為正極，電極a為負極，A項正確。電極b為正極，氧氣得電子生成水，B項正確.從裝置圖可以看出,電池總反應為2H2S(g）+O2(g)=S2(s）+2H2O（l），電路中每通過4mol電子，正極應該消耗1molO2,負極應該有2molH2S反應，但是題目中沒有給定標準狀況下，所以不是44.8L，故C錯誤。17gH2S就是0.5molH2S,每0。5molH2S參與反應會消耗0.25molO2,根據(jù)正極反應式O2+4H++4e—=2H2O，有1molH+經(jīng)質(zhì)子膜進入正極區(qū)，故D正確。11.已知A、B、C、D為短周期元素構成的四種物質(zhì)，它們有如下轉(zhuǎn)化關系，且D為強電解質(zhì)(其他相關物質(zhì)省略).下列說法錯誤的是A．若A為非金屬單質(zhì),則D一定為硝酸或硫酸B．若A為金屬單質(zhì)，則A一定位于第三周期、第ⅠA族C．不論A為單質(zhì)還是化合物，D都有可能是同一種物質(zhì)，該物質(zhì)的濃溶液在常溫下都能使鐵和鋁發(fā)生鈍化D．若A是共價化合物，A的水溶液一定顯堿性【答案】D【解析】A.若A為非金屬單質(zhì),A可能為C、S、N，又D為強電解質(zhì)，故A正確；B.若A為金屬單質(zhì)，則A為Na，故B正確C.不論A為單質(zhì)還是化合物，D都有可能是同一種物質(zhì)：硝酸或硫酸，濃硝酸或濃硫酸在常溫下都能使鐵和鋁發(fā)生鈍化，故C正確A是共價化合物，A可能為NH3或H2S，若為H2S則水溶液顯酸性，故D錯誤12.NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述錯誤的是A．9gSr2+(質(zhì)子數(shù)38，質(zhì)量數(shù)90)中含有的電子數(shù)為3.6NAB．某溫度下純水的pH＝6，該溫度下1LpH＝10的NaOH溶液中含OH-數(shù)目為0.1NAC．一定溫度下，1L0。5mol·L—1NH4Cl溶液與2L0。25mol·L—1NH4Cl溶液含NH4+均為0。5NAD．丙烯和環(huán)丙烷組成的混合氣體42g中含有氫原子的個數(shù)為6NA【答案】C【解析】A。由質(zhì)量公式可知9gSr為0.1mol,在每個Sr原子中，電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)為38，故每個Sr2+中電子數(shù)為36,0。1molSr2+含有的電子數(shù)為3。6NA，故A正確B。由該溫度下純水的pH＝6可知該溫度下Kw=1×10-12，故pH＝10的NaOH溶液中c（OH-）=1×10—2mol·L-1，忽略水的電離，則1L該溶液中含OH-數(shù)目為0。1NA，故B正確C。氨根是弱堿基團，雖然他們的摩爾數(shù)相同,但是由于氨根在水中能夠進行水解，所以兩者不同根據(jù)越稀越水解，所以前者氨根較多，故C錯誤D。丙烯和環(huán)丙烷分子式均為C3H6，42g為1mol，含氫原子為6NA，故D正確.13.常溫下,向100mL0.01mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.02mol·L—1的MOH溶液，圖中所示曲線表示混合溶液的pH變化情況，下列說法中錯誤的是A．HA為一元強酸，MOH為一元弱堿B．N點溶液中離子濃度大小關系為:ｃ(Ｍ＋）＝ｃ(Ａ－）＞ｃ（Ｈ＋)＝ｃ(ＯＨ －）C．N點水的電離程度大于K點水的電離程度D．N→K之間曲線上任意一點都有ｃ(Ｍ＋）＞ｃ( ＯＨ－)＞ｃ（Ａ－）＞ｃ（Ｈ＋）【答案】D【解析】A.0.01mol·L-1HA溶液中pH=2,則HA是強酸,N點時溶液呈中性,MOH的物質(zhì)的量大于HA的物質(zhì)的量，說明MOH是弱堿,故A項正確B.N點PH=7，則c(H+）=c（OH—，由電荷守恒可知B項正確C。N點溶液呈中性，K點溶液呈堿性，堿性溶液抑制水電離,所以N點水的電離程度大于K點水的電離程度,故C項正確D。N→K之間曲線上任意一點溶液為MA和MOH的混合溶液，在N點起始階段c（A-）﹥c（OH-）,即c（A-）和c（OH—)的大小與MOH的量有關，故D錯誤第II卷(非選擇題共58分）三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分．第26題～第28題為必考題，每個試題考生都必須作答．第35題~第36題為選考題，考生根據(jù)要求作答．26。已知元素X位于Y的下一周期，X、Y的原子序數(shù)均不大于20。某含氧酸鹽甲的化學式為。請回答：(1）常溫下Y的單質(zhì)能與水發(fā)生反應。則X位于元素周期表____________，X、Y形成簡單離子半徑大小關系為X______Y(填“大于”、“小于"、“等于”）,395?時,甲能發(fā)生分解反應生成兩種鹽，一種是含Y元素的無氧酸鹽，該反應的化學方程式是____________________（2）若甲難溶于水，且甲與鹽酸反應生成能使品紅溶液褪色的氣體。①甲為__________(填化學式）產(chǎn)生的氣體能使高錳酸鉀溶液褪色，該反應的離子方程式為_________________________②25?時，甲在水中的沉淀溶解平衡曲線如右圖所示，若要 使溶液X2+沉淀完全，則加入YO3—的最小濃度為_________mol/L(3）若甲能與鹽酸反應，生成無色、無味的氣體乙。①乙中所含化學鍵類型__________________.小于；4KClO3②甲在水中持續(xù)加熱生成一種更難溶的物質(zhì)并放出氣體乙 小于；4KClO3(1）答案:第四周期第ⅠA族;

395℃

= KCl +3KClO4；（2）答案:①CaSO3，5SO2+2MnO4—+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+②2。1×10—2mol/L?（3）答案：①極性共價鍵②MgCO3+H2O=Mg（OH）2+CO2↑解析:據(jù)題意可知X，Y均為相鄰的短周期元素，且X位于Y后，Y能形成含氧酸根,這說明Y為可以顯正價的非金屬元素（1）Y常溫下能與水反應，說明Y為Cl，因此，X為K，則X在元素周期表中的位置為第四周期第?A所形成的簡單離子，其核外電子排布相同，原子序數(shù)大的離子半徑反而小，因此,離子半徑：X<Y；X、Y形成的含氧酸鹽為KClO3，在加熱時能生成兩種鹽，一種是含Y元素的無氧酸鹽，根據(jù)元素守恒該無氧酸鹽為KCl,又因中氯元素化合價處于中間價態(tài),因此既具有氧化性又具有還原性，加熱時能發(fā)生歧化反應，則另一種鹽應為395℃KClO4，化學方程式為=+3KClO4，（2）據(jù)題意甲中的含氧酸根為SO32-，另外甲難溶于水，因此X為Ca,甲為CaSO3，其與鹽酸反應產(chǎn)生的氣體為SO2，則SO2與高錳酸鉀溶液反應的離子方程式為5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+；根據(jù)CaSO3在水中的沉淀溶解平衡曲線可知Ksp(CaSO3）=c(Ca2+)·c(SO32-)=0。3×10-3mol/L×0.7×10-3mol/L=0。21×10—6mol2/L2,要使得Ca2+沉淀完全，其濃度為c（Ca2+）=1×10-5mol/L，因而加入的SO32-的最小濃度c（SO32-）=Ksp（CaSO3）/c(Ca2+）=2。1×10-2mol/L（3)據(jù)題意,甲能與鹽酸反應產(chǎn)生的氣體乙為CO2，其所含化學鍵類型為極性共價鍵，甲中的含氧酸根為CO32—,因此甲為MgCO3,據(jù)題意生成的更難溶物質(zhì)為Mg(OH)2,則該反應的化學方程?式為MgCO3+H2O=Mg(OH）2+CO2↑27（14分）低碳經(jīng)濟成為人們一種新的生活理念。二氧化碳的 捕捉和利用是能源領域的一個重要研究方向。請你結(jié)合所學知識回答：（1用是能源領域的一個重要研究方向。請你結(jié)合所學知識回答：（1）①用CO2催化加氫可制取乙烯：。若該反應量隨反應過程變化關系如圖所示，則該反應的a、b的式子表示）已知，幾種化學鍵的鍵能如表所示，實驗測得上述反應的，則表中的x=。(用含②以稀硫酸為電解質(zhì)溶液，利用太陽能電池將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯的工作原理如圖所示。則N極上的電極反應式為 ；該電解池中所發(fā)生的總反應的化學方程式為 。（2）用CO2催化加氫可以制取甲醚,反應如下:2CO2（g）+6H2（g） CH3OCH3(g)+3H2O（g；△H=—122.5KJ/mol某壓強下合成二甲醚的反應在不同溫度,不同投料比時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率變化如下圖所示。 ①T1 T2（填“〈”“>"或“=”，判斷理由是 。②T1溫度下,將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中，5min后反應達到平衡狀態(tài)，則0~5min內(nèi)的平均反應速率v（CH3OCH3）= ；③一定條件下，上述合成二甲醚的反應達到平衡狀態(tài)后，若改變反應的某個條件,下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是 （填字母序號.A.逆反應速率先增大后減小B.容器中c(H2）/c(CO2）的值減小C.H2的轉(zhuǎn)化率增大D。該反應再次達到平衡時，平衡常數(shù)減小【答案（1）①–(b—a）KJ/mol（2分）764KJ/mol（2分)②(2分；（2分）（2）①<(1分）因為該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率會減小，相同配料比投料時，T1溫度下轉(zhuǎn)化率大于T2溫度下的轉(zhuǎn)化率，可知T1<T2（2分）②0.18mol/L﹒min(1分） ③C（2分）【解析】①根據(jù)反應熱的計算方法，已知反應物和產(chǎn)物的總能量，用產(chǎn)物總能量減去反應物總能量直接得到（b—a）KJ/mol，又因為反應物能量大于產(chǎn)物總能量，所以值為負，故為-（b—a)KJ/mol；反應物總鍵能減去產(chǎn)物總鍵能可得反應熱，列式為：2×803+3×436—［1/2（x+4×414)+4×464］=-152，解得x=764②從圖像所給箭頭可判斷出陰陽兩極的反應物和產(chǎn)物，然后根據(jù)化合價升降規(guī)律判斷出M級得電子為陰極,N級為陽極，產(chǎn)物為氧氣，則反應物為H2O，又電解質(zhì)為稀硫酸,則得到答案，根據(jù)陰陽兩極電極反應式得到總反應式。（2）①因為該反應為放熱反應，升高溫度,平衡逆向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率會減小，相同配料比投料時，T1溫度下轉(zhuǎn)化率大于T2溫度下的轉(zhuǎn)化率，可知T1〈T2②根據(jù)題意,H2與CO2投料比為2：1，從圖象上找出T1溫度下CO2的轉(zhuǎn)化率為60％，則在5min內(nèi)CO2轉(zhuǎn)化了3.6mol,由反應比例關系可知5min內(nèi)生成CH3OCH31。8mol，體積為2L，則c(CH3OCH3)=0。9mol/L根據(jù)速率公式v（A）=△c（A）/△t，可得答案0。18mol/L﹒min④逆反應速率先增大后減小，說明平衡向逆反應方向移動,A錯；容器中c（H2）/c(CO2)的值減小,可能為減小H2的量使平衡逆向移動，B錯；當H2的轉(zhuǎn)化率增大時，反應一定正向移動,C正確;平衡常數(shù)減小,反應逆向移動，D錯。28。（14分）2016年度國家科學技術獎授予我國諾貝爾獎獲得者屠呦呦，以表彰她在抗瘧劑，青蒿素方面的研究?！举Y料信息】青蒿素為無色針狀晶體。熔點為156-157，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在水中幾乎不溶.實驗室用乙醚提取青蒿素的主要工藝流程如下：（1）對青蒿進行干燥破碎，其目的是 。（2）操作II的名稱是 .（3）操作進行的是重結(jié)晶，其操作步驟是 。已知青蒿素是一種烴的衍生物，為確定其化學式，又進行了如下實驗：實驗步驟：①連接裝置,檢查裝置氣密性。②稱量E、F中儀器及藥品的質(zhì)量.③稱取14。10g青蒿素放入硬質(zhì)試管C中，點燃C、D處酒精燈加熱,充分燃燒。④實驗結(jié)束后冷卻至室溫，稱量反應后E、F中儀器及藥品的質(zhì)量(4）裝置E、F應分別裝入的藥品為 、 。(5）實驗測得：裝置裝置實驗前/g實驗后/gE24.0033.90F100.00133.00通過質(zhì)譜法測得青蒿素的相對分子質(zhì)量為282,結(jié)合上述數(shù)據(jù),計算得出青蒿素的分子式是。（6）若使用上述方法會產(chǎn)生較大實驗誤差，你的改進方法是 。答案：（1)增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸取率（2）蒸餾（3)加熱溶解→趁熱過濾→冷卻結(jié)晶→過濾、洗滌、干燥（4）無水氯化鈣(或五氧化二磷、硅膠）；堿石灰（5）C15H22O5（6）在左側(cè)增加除去空氣中二氧化碳和水蒸氣的除雜裝置,同時在右側(cè)增加防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置F的裝置。解析：青蒿干燥剪碎可以增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸取率，用乙醚對青蒿素進行浸取后,過濾，可得濾液和濾渣，提取液經(jīng)過蒸餾后可得青蒿素的粗品,對粗品加95％的乙醇，濃縮、結(jié)晶、過濾可得精品，1.反應物接觸面積越大，其反應速率越快，將青蒿素破碎的目的是增大青蒿與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸取率（2)分離互溶的液體采用蒸餾方法,所以操作II是蒸餾（3）實驗室常用的重結(jié)晶方法加熱溶解→趁熱過濾→冷卻結(jié)晶→過濾、洗滌、干燥（4）C中青蒿素在加熱條件下反應生成碳的氧化物和水，如果生成物中含有CO，CO能還原CuO生成二氧化碳,用E中物質(zhì)吸收水蒸氣，且E中物質(zhì)不能和二氧化碳反應，且為固體，應該為酸性干燥劑;F用來吸收二氧化碳，且為堿性固體物質(zhì)，所以E中物質(zhì)為無水CaCl2或P2O5、F中物質(zhì)為堿石灰(5)由數(shù)據(jù)可知m(H2O)=33。9g—24。0g=9.9g,所以n（H2O）=0.55mol，根據(jù)H原子守恒的n(H)=2n（H2O）=1.1mol，m（CO2)=133.0g-100。0g=33g，所以n（CO2）=0.75mol，根據(jù)C原子守恒得n(C）=n（CO2）=0。75mol，所以青蒿素中氧原子的質(zhì)量為m（O)=14。1-（1。1×1)—（0.75×12）=4g，所以n(O）=0.25mol,C、H、O原子物質(zhì)的量之比=0.75mol：1。1mol：0.25mol=15:22：5，所以其最簡式為C15H22O5，故答案為：C15H22O5；（6）在C前和F后應分別再加入一個裝置防止外界空氣中CO2和H2O進入的裝置，左側(cè)通入的空氣中含有二氧化碳和水蒸氣,其改進方法為：除去裝置左側(cè)通入的空氣中的CO2和水蒸氣，在裝置F后加一個防止空氣中的CO2和水蒸氣進入F的裝置，故答案為：除去裝置左側(cè)通入的空氣中的CO2和水蒸氣，在裝置F后加一個防止空氣中的CO2和水蒸氣進入F的裝置。35?！净瘜W-—選修3：物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)(15分)A、B、C、D、E、F、G是前四周期（除稀有氣體）原子序數(shù)依次增大的七種元素,A的原子核外電子只有一種運動狀態(tài);B、C的價電子層中未成對電子數(shù)都是2；D、E、F同周期；E核外的s、p能級的電子總數(shù)相等;F與E同周期且第一電離能比E??；G的+1價離子（G+）的各層電子全充滿?；卮鹣铝袉栴}:（1）寫出E的基態(tài)原子的電子排布式 .（2)含有元素D的鹽的焰色反應為 色，許多金屬形成的鹽都可以發(fā)生焰色反應,其原因是。（3)由元素A、B、F組成的原子個數(shù)比為9:3:1的一種物質(zhì)，分子中含三個相同的原子團，其結(jié)構簡式為 ,該物質(zhì)遇水爆炸，生成白色沉淀和無色氣體，反應的化學方程式為 。(4)G與C可形成化合物GC和G2C，GC在加熱條件下易轉(zhuǎn)化為G2C,試從原子結(jié)構的角度解釋發(fā)生轉(zhuǎn)化的原因 。（5）G與氮元素形成的某種化合物的晶胞結(jié)構如下圖所示,則該化合物的化學式為 ，氮原子的配位數(shù)為 ，若晶體密度為ag·cm—3,則G原子與氮原子最近的距離為 （寫出數(shù)學表達式,阿伏加德羅常數(shù)用NA表示.答案(1） （1分）（2）黃(1分；電子由高能級躍遷到低能級時，以光的形式釋放能量(2分）（3）Al(CH3)3(2分； (2分)（4）Cu2+外圍電子排布為3d9，而Cu+的外圍電子排布式為3d10，為全充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，所以Cu2O比CuO穩(wěn)定（2分）（5）Cu3N（1分；6（2分； （2分）解析A的原子核外電子只有一種運動狀態(tài),可知A的原子核外只有一個電子，故A為H；B、C的價電子層中未成對電子數(shù)都是2，且C的原子序數(shù)大于B，可以推知B原子的核外電子排布應為，C原子的核外電子排布應為，故B為C，C為O；D、E、F同周期，E核外的s、p能級的電子總數(shù)相等可知其排布式應為，故為Mg；F與E同周期，且第一電離能小于E，可知F應為Al，則D為Na；G的+1價離子的各層電子全充滿，可推知G的核外電子排布應為 ，則G應為Cu。綜上所述,A為H，B為C,C為O，D為Na,E為Mg，F(xiàn)為Al，G為Cu.（1)Mg的基態(tài)原子排布式為 。(2）含有元素Na的鹽的焰色反應為黃色，許多金屬形成的鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是焰色反應的實質(zhì)：電子由高能級躍遷到低能級時，以光的形式釋放能量。(3）可推知該物質(zhì)為Al(CH3)3，其中Al形成三個Al-C鍵(每個碳原子要成四個化學鍵，每個氫原子形成一個化學鍵，無孤對電子；該物質(zhì)與水反應的方程式為。（4）Cu2+外圍電子排布為3d9,而Cu+的外圍電子排布式為3d10，為全充滿的穩(wěn)定狀態(tài),所以Cu2O比CuO穩(wěn)定(5)根據(jù)給出的晶胞結(jié)構圖可知，每個晶胞中有1個N,3個Cu，可知該化合物的化學式為Cu3N；