山东省烟台栖霞市2016年高三化学标准仿真模拟卷3

高三化学标准仿真模拟卷3
(分值100分) 可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 K 39 第Ⅰ卷选择题
一、选择题：本题共7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。

1.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法不正确的是
( )
A.在羽毛球、网球等体育项目中做球拍的碳纤维材料是一种新型无机非金属材料
B.从海水中提取溴和镁都必须通过化学反应才能实现
C.聚乙烯塑料的老化是由于发生了加成反应
D.用饱和NH4Cl溶液可除去铁表面的锈斑
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。

下列叙述正确的是( )
A.常温时56 g铁片投入足量浓硫酸中生成NA个SO2分子
B.12 g石墨和C60的混合物中质子总数一定为6NA个
C.25℃，pH=12的Na2CO3溶液中含有C的数目为0.01NA
D.氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NA
3.X、Y、Z、W均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且最外层电子数分别为5、6、6、7，若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是( )
A.阴离子的还原性：Z>Y
B.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C.Z的单质与氢气反应较Y剧烈
D.X、Y形成的化合物都易溶于水
4.用如图装置实验，下列实验现象预期及相应结论均正确的是( )
浓硫酸有酸性及氧化
5.分子式为C9H18O2的有机物L，在稀硫酸中经加热转化为相对分子质量相等的两种有机物，则L的同分异构体共有(不考虑立体异构，且和L属于同类)( )
A.3种
B.8种
C.16种
D. 24种
6.含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池除去，其原理如图所示，下列说法错误的是( )
A.该装置能将化学能转化为电能
B.A极为正极
C.B极上发生氧化反应
D.每有1 mol CH3COO-被氧化，就有8 mol电子通过整个电路
7.水体中二价汞离子可以与多种阴离子结合成不同的存在形态。

水溶液中二价汞主要存在形态与Cl-、OH-的浓度关系如图所示
[注：粒子浓度很小时常用负对数表示，如pH=-lgc(H+)，
pCl=-lgc(Cl-)]，下列说法中错误的是( )
A.正常海水(Cl-的浓度大于0.1 mol·L-1)中汞元素的主要存
在形态是HgC
B.少量Hg(NO3)2溶于0.001 mol·L-1的盐酸后，汞元素的主
要存在形态是HgCl2
C.将Hg(NO3)2固体直接溶于水中配制溶液
D.可用废铜屑处理含Hg2+的废水，其离子方程式为Cu+Hg2+====Cu2++Hg
第Ⅱ卷非选择题
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。

第8题～第10题为必考题，每个试题考生都必须做答。

第11题～第13题为选考题，考生根据要求做答。

(一)必考题(3题，共43分)
8.(13分)实验室中用苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸，已知反应原理为
部分试剂的物理常数如下表所示：
在锥形瓶中，加13.5 g KOH、13.5 mL H2O，在不断振荡下分批加入新制的苯甲醛，共加入15 mL新制的苯甲醛，塞紧瓶口，用力振摇得到白色糊状物，放置24 h以上。

向锥形瓶中加入大约45 mL水，使反应混合物中的苯甲酸盐溶解，转移至分液漏斗中，用45 mL乙醚分三次萃取苯甲醇，合并乙醚萃取液。

保存水溶液留用。

依次用15 mL 25%的亚硫酸氢钠溶液及8 mL水洗涤乙醚萃取液，再
加入少量无水硫酸镁静置片刻，过滤除去MgSO4固体。

把乙醚萃取
液倒入圆底烧瓶，加入2小片碎瓷片，先水浴蒸馏，再用酒精灯加
热蒸馏，收集产品可得苯甲醇(装置如图所示)。

制取纯净苯甲酸的过程略。

试完成下列问题：
(1)仪器b的名称为____________________。

(2)混合苯甲醛、氢氧化钾和水应选用的锥形瓶要用胶塞塞住，其原
因是______
_____________________。

(3)若将苯甲醛一次性倒入锥形瓶，可能导致______________。

A.反应太剧烈
B.液体太多无法振荡
C.反应变缓慢
D.产率降低
(4)分液漏斗使用前须________并洗净备用。

(5)制取苯甲醇时，用25%亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去未反应的苯甲醛。

实验中加入少量无水MgSO4的目的是______________。

(6)在使用图示仪器的操作中，温度计水银球的上沿X的放置位置为
________(填图示“A”“B”“C”或“D”)。

(7)蒸馏过程中水浴加热蒸出的主要为________，然后加热收集沸点204～
206℃的馏分得到苯甲醇。

某同学一次实验中发现温度在178～180℃时有
少量液体蒸出，则该馏分可能为________。

9.(15分)镁及其化合物有着广泛用途。

工业上以菱镁矿(主要成分为MgCO3，
含SiO2以及少量FeCO3等杂质)为原料制备纳米氧化镁的实验流程如下：
(1)滤渣1为______________________。

(2)加入H2O2氧化时，发生反应的离子方程式为______________________。

(3)在实验室煅烧滤渣2制得的金属氧化物为____________(填化学式)，需要的仪器除酒精灯、三脚架、泥三角以外，还需要______________(填名称)。

(4)在一定条件下CO(NH2)2可与H2O反应生成CO2和一种弱碱，该反应中反应物的质量之比为________。

(5)25℃时，加入CO(NH2)2至开始产生沉淀，当Mg2+全部沉淀时溶液的c(OH-)=__________(已知25℃，Ksp[Mg(OH)2]=1.96×10-11)。

(6)工业上还可用氯化镁和碳酸铵为原料，采用直接沉淀法制备纳米MgO。

取少量制得的该
物质溶于某种液体溶剂中(两者不反应)，能说明是纳米MgO存
在的简单方法是____________。

如图为反应温度对纳米MgO产率和粒径的影响，据图分析反应
的最佳温度为____________。

10.(15分)CO的应用和治理问题属于当今社会的热点问题。

(1)氢氰酸是很弱的一种酸，在浓度均为0.1 mol·L-1HCN和
NaCN混合溶液中，各种离子浓度由大到小的顺序为
___________________________________。

(2)为防止镍系催化剂中毒，工业上常用SO2除去原料气中少
量CO，生成物为固体S和CO2。

该反应的热化学方程式为
___________________________。

(已知：硫的燃烧热为296 kJ·mol-1；一氧化碳的燃烧热为283 kJ·mol-1)
(3)光气(COCl2)是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2(g)+CO(g)COCl2(g)制备。

图1为此反应的反应速率随温度变化的曲线，图2为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。

回答下列问题：
①0～10 min内，反应的平均速率v(Cl2)=__________________。

②若保持温度不变，容器体积为2 L，在第8 min加入体系中的三种物质各1 mol，则平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。

③随压强的增大，该反应平衡常数变化的趋势是________(填“增大”“减小”或“不变”)；还可以通过改变________条件的方法达到一样的效果。

④第10 min时改变的反应条件是_________________________________。

(二)选考题：请考生从给出的3道化学题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。

11.[化学——选修2：化学与技术](15分)
二氧化钛(TiO2)又称钛白，工业上利用钛铁矿(主要成分FeTiO3，其中铁为正二价)为原料，采用硫酸法制得，其工艺流程如下图所示：
请回答：
(1)钛铁矿加入硫酸反应可制得硫酸氧钛，其反应的化学方程式为
FeTiO3+ 2H2SO4==== TiOSO4+ __________+ ____________。

(2)为了提高二氧化钛的纯度，需要除去浸出液中的Fe3+，则加入的试剂A为________________，需过量的原因是____________________________。

(3)操作1是___________________________________。

(4)进行操作1时需将滤液1在70～75℃，8 000 Pa条件下的真空蒸发器中进行，其原因是_______________________________________，滤液2加水稀释使硫酸氧钛(TiOSO4)水解生成偏钛酸(TiO2·nH2O)，请写出该水解反应的化学方程式__________________________________________________。

(5)研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，
利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属
钛。

①写出阳极所发生反应的电极反应式：____________。

②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是(请结合化学用语解
释)__________________________________________________。

12.[化学——选修3：物质结构与性质](15分)
硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。

请回答下列问题：
(1)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为________和________。

第一
电离能介于B、N之间的第2周期元素有________种。

(2)硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如图1)。

则1 mol H3BO3的晶体中有________mol氢键。

(3)B3N3H6可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料。

写出它的一种等电子体物质的分子式________。

(4)金刚石的晶胞如图2。

立方氮化硼的结构与金刚石相似，已知晶胞边长为361.5 pm，则立方氮化硼的密度是________g·cm-3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数用NA表示)。

13.[化学——选修5：有机化学基础](15分)
化合物M是一种具有特殊香味的物质，A能与Na2CO3溶液及溴水反应且1 mol A最多可与2 mol Br2反应，B的苯环上有四种化学环境的氢原子，E、F均是芳香烃，工业上以A、E为基本原料合成M的一种路线如图所示：
已知以下信息：
(1)F的名称是________，A的结构简式为________。

(2)C中含氧官能团的名称为________。

(3)D的分子式为________。

(4)E→F的反应类型为________。

(5)D+G→M的化学方程式：_________________________。

(6)C有许多同分异构体，符合下列条件的同分异构体共有________种；其中核磁共振氢谱有五个峰的物质的结构简式为________。

①遇FeCl3溶液发生显色反应；②能发生水解反应
答案解析
1.C 碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度的新型纤维材料，是一种新型的无机非金属材料，A项正确；海水中的溴和镁均以化合态存在，提取溴和镁均需经过化学反应，B项正
确；聚乙烯已经不存在双键，不能加成，C项不正确；饱和NH4Cl溶液中N水解使溶液呈酸性，铁表面锈斑的主要成分为铁的氧化物，可与其反应而除去，D项正确。

2.B 常温下铁在浓硫酸中发生钝化，A错误；12 g石墨为1摩尔碳，每个碳有6个质子，所以含有6摩尔质子，B正确；没有说明溶液体积，不能计算，C错误；正极消耗的为氧气，每消耗1摩尔氧气，转移电子4摩尔，D错误。

3.A Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y为O。

结合原子序数依次增加和最外层电子数可推知X、Z、W分别为N、S、Cl。

硫元素的非金属性比氧元素弱，所以简单阴离子的还原性Z>Y，A项正确。

W的最高价氧化物对应水化物为HClO4，Z的最高价氧化物对应水
化物为H2SO4，HClO4酸性比H2SO4强，B项错误。

O2与氢气反应较S剧烈，C项错误。

X、Y可以形成不溶于水的化合物，如NO，D项错误。

4.C 稀硝酸与铜反应生成的一氧化氮是无色气体，故A错误；木条变黑说明浓硫酸有脱水性，但不能证明有酸性，故B错误；醋酸溶液呈酸性，发生析氢腐蚀，故C正确；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与双氧水反应生成氯化铁，催化剂为氯化亚铁，故D错误。

5.C 相对分子质量相等的两种有机物是戊醇和丁酸，戊醇有8种，丁酸有2种，故L的结构应有8×2=16种。

6.C 该装置是原电池，A正确；原电池中氢离子的移动方向是从负极流向正极，所以A是正极、B是负极，负极上发生氧化反应，B正确；B极上发生：CH3COO--8e-+2H2O2CO2↑+7H+，每有1 mol CH3COO-被氧化，就有8 mol电子转移，但是电解质溶液不会有电子通
过，是通过H+导电的，C错误；A是正极，正极上发生得电子的还原反应：+2e-+H+
Cl-+，D正确。

7.C 读图可知，此时pCl<1，汞元素主要以HgC存在，而当pCl=3、pH=3时，以HgCl2形态存在，故A、B正确；水的pH=7，此时Hg的存在形态是Hg(OH)2，故C错。

8.【解析】(2)苯甲醛容易被空气中的氧气氧化，因此锥形瓶要用胶塞塞住。

(3)若将苯甲醛一次性倒入锥形瓶，则反应太剧烈，混合液温度升高，导致苯甲醛、苯甲醇挥发，同时副产物增多，产率降低。

(4)分液漏斗使用前首先应检查是否漏液。

(5)无水硫酸镁起到干燥作用。

(6)蒸馏过程中，温度计的水银球上沿应与蒸馏支管下沿相平。

(7)蒸馏的混合液主要是乙醚和苯甲醇，根据它们的沸点，首先水浴蒸馏蒸出的是乙醚。

根据沸点在178～180℃，该馏分应为苯甲醛。

答案：(1)冷凝管(2)防止苯甲醛被空气中的氧气氧化(3)A、D
(4)检查是否漏水(或检漏) (5)干燥乙醚萃取液(6)B (7)乙醚苯甲醛
9.【解析】(1)SiO2不溶于硫酸。

(2)H2O2将Fe2+氧化为Fe3+。

(3)滤渣2为氢氧化铁，煅烧后制得的金属氧化物是氧化铁，化学式为Fe2O3，煅烧固体需要在坩埚中进行，需要的仪器除酒精灯、三脚架、泥三角以外，还需要坩埚。

(4)在一定条件下CO(NH2)2可与H2O反应生成CO2和一种弱碱，依据原子守恒可知弱碱为一水合氨，反应的化学方程式为CO(NH2)2+3H2O CO2↑+2NH3·H2O，反应物的物质的量之比是1∶3，质量之比是10∶9。

(5)已知25℃，Ksp[Mg(OH)2]=1.96×10-11，25℃时，加入CO(NH2)2至开始产生沉淀，当Mg2+全部沉淀时c(Mg2+)≤1×10-5mol·L-1，Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)=1.96×10-11，c2(OH-)=
=1.96×10-6(mol2·L-2)，c(OH-)=1.4×10-3mol·L-1。

(6)胶体具有丁达尔现象，用一束光照射，在侧面会看到一条光亮的通路。

据图分析50℃时氧化镁产率最大，因此，反应的最佳温度为50℃。

答案：(1)SiO2
(2)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
(3)Fe2O3 坩埚
(4)10∶9(或9∶10)
(5)1.4×10-3mol·L-1 (6)用一束光照射，在侧面会看到一条光亮的通路(或答丁达尔现象) 50℃
10.【解析】(1)氢氰酸是很弱的一种酸，在浓度均为0.1 mol·L-1HCN和NaCN混合溶液中，HCN的电离程度小于NaCN的水解程度，溶液显碱性，故c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。

(2)硫的燃烧热为296 kJ·mol-1；一氧化碳的燃烧热为283 kJ·mol-1，则S(s)+O2(g)
SO2(g) ΔH1=-296 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-283 kJ·mol-1；
依据盖斯定律②×2-①得到：SO2(g)+2CO(g)S(s)+2CO2(g) ΔH=2ΔH2-
ΔH1=(-2×283+296)kJ·mol-1=-270 kJ·mol-1。

(3)①由图可知，6 min时Cl2的平衡浓度为0.3 mol·L-1，变化为1.2 mol·L-1-
0.3 mol·L-1=0.9 mol·L-1，则v==0.09 mol·L-1·min-1。

②8 min时，平衡时c(Cl2)=0.3 mol·L-1、c(CO)=0.1 mol·L-1、c(COCl2)=0.9 mol·L-1，即K==30。

容器体积为 2 L，在第8 min再加入体系中的三种物质各1 mol，Qc=
≈2.92<K，所以平衡向正反应方向移动。

③平衡常数只与温度有关，压强增大，平衡常数不变。

④根据图象，在第10分钟时反应物的浓度增大，生成物的浓度减小，故改变的条件是升高温度，平衡逆向移动。

答案：(1)c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(2)SO2(g)+2CO(g)S(s)+2CO2(g) ΔH=-270 kJ·mol-1
(3)①0.09 mol·L-1·min-1 ②向正反应方向③不变加入催化剂(或改变反应物的浓度等) ④升高温度
11.【解析】(1)根据含铁的化合物与稀硫酸反应时铁保持原有的化合价，钛铁矿的主要成分FeTiO3中铁为正二价，所以FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O。

(2)浸出液中含Fe2+、Fe3+，要除去其中的Fe3+应该用铁屑还原，Fe2+容易被氧化，为防止Fe2+重新被空气氧化，需要加过量的铁。

(3)根据流程图可知经过操作1，实现了从溶液中得到晶体的过程，所以先将溶液蒸发浓缩，然后再冷却结晶，析出绿矾晶体后过滤。

(4)蒸发浓缩过程温度升高，会促使硫酸氧钛(TiOSO4)过早水解，水解反应的化学方程式为TiOSO4+(n+1)H2O
TiO2·nH2O+H2SO4。

(5)①用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，阳极发生氧化反应，阴极析出金属钙发生还原反应，由阳极图示产物可知，阳极生成二氧化碳气体，是电解质中的氧离子失电子生成的氧气和阳极的石墨发生反应生成的，所以电极反应为2O2--4e-O2↑或C+2O2--4e-CO2↑；②制备TiO2时，在电解槽中发生如下反应：阴极：2Ca2++4e-2Ca，阳极：2O2--4e-O2↑；2Ca+TiO2Ti+2CaO，由此可见，CaO的量不变。

答案：(1)1 1 FeSO4 2 H2O
(2)铁屑防止Fe2+重新被空气氧化(或保证Fe3+全部转化为Fe2+)
(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(4)蒸发浓缩过程温度升高，会促使硫酸氧钛(TiOSO4)过早水解
TiOSO4+(n+1)H2O TiO2·nH2O+H2SO4
(5)①2O2--4e-O2↑(或C+2O2--4e-CO2↑)
②制备TiO2时，在电解槽发生如下反应：2CaO2Ca+O2↑，2Ca+TiO2Ti+2CaO，由此可见，CaO的量不变
12.【解析】(1)BCl3中价层电子对数为(3+3)/2=3，硼原子为sp2杂化；NCl3中价层电子对
数为(5+3)/2=4，氮原子为sp3杂化。

同周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但是由于氮原子的2p轨道处于半充满状态，较稳定，其第一电离能比氧的大，铍原子的2s轨道处于全满状态，铍的第一电离能比硼的大，所以第一电离能介于硼和氮之间的第2周期元素有铍、碳、氧3种。

(2)由题图1可知1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键。

(3)原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体，1个硼原子和1个氮原子相当于2个碳原子，故B3N3H6的一种等电子体物质的分子式为C6H6。

(4)金刚石晶胞中碳原子处在立方体的8个顶点，6
个面心，体内有4个，金刚石晶胞中碳原子数目为4+8×+6×=8，由BN的化学式可推知，晶胞结构与金刚石相似，一个晶胞中各含有4个硼原子、4个氮原子，晶胞质量为g，
晶胞的体积是(361.5×10-10)3cm3，故立方氮化硼的密度=4×g÷(361.5×
10-10)3cm3=g·cm-3。

答案：(1)sp2 sp3 3 (2)3 (3)C6H6
(4)
13.【解析】由B的分子组成及信息①可推出A的分子式为C7H8O，再结合A的性质、B的不同化学环境的氢原子数目知A的结构为，B为，C为，D 为D的分子式为C7H6O3。

由信息③知F是甲苯，由E、F均是芳香烃及E转化为F 的条件知E是苯。

E转化为F属于取代反应，G的结构简式为，结合信息②知M为。

(6)由条件①知苯环上有—OH，由条件②知分子中含有酯基，当苯环上有两个取代基时，可能一个为—OH，另一个为CH3COO—或CH3OOC—或HCOOCH2—，结合邻、间、对的位置，则共有9种同分异构体；当苯环上有三个取代基时，三个取代基分别为—OH、HCOO—、—CH3，则有10种同分异构体，故符合条件的同分异构体共有19种，其中核磁共振氢谱有5个峰的
物质为。

答案：(1)甲苯(2)羧基、醚键(3)C7H6O3 (4)取代反应
(5)++HCl
(6)19。