2012-2013学年江苏省高三上学期期中考试化学试卷（解析版）

化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列有关说法正确的是

①高空臭氧层吸收太阳紫外线，保护地球生物；低空臭氧是污染气体，对人体有危害

②374℃、2.2×10⁴ kPa时，水与CO₂发生“水热反应”生成有机物，该反应是放热反应

③PM2.5表示每立方米空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物的含量，PM2.5值越高，大气污染越严重

④易降解的生物农药更适合于在未来有害生物综合治理中的应用

⑤过度使用尿素[CO(NH₂)₂]会使土壤碱化，可用石灰加以改良

A．①②⑤         B．①③④         C．②④⑤        D．①③⑤

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下列有关化学用语表示正确的是

A．次氯酸的结构式：H—Cl—O

B．质子数为53、中子数为72的碘原子：125  53I

C．对硝基苯酚的结构简式：

D．Na⁺的结构示意图：

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常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

A．0.1 mol·L^－1的NaHCO₃溶液：K^＋、Al³⁺、NO₃^－、Cl^－

B．0.1 mol·L^－1Fe(NO₃)₃溶液：K^＋、NH₄^＋、S^2-、SCN^－

C．能使甲基橙变红的溶液：Ca^2＋、Na^＋、ClO^－、Cl^－

D．0.1 mol·L^－1的NaAlO₂溶液：K^＋、Na^＋、SO₄^2－、CO₃^2－

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右图是某条件时N₂与H₂反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是

A．该反应的热化学方程式为：2NH₃ N₂+3H₂  ΔH =-92 kJ·mol^－1

B．正反应的活化能大于逆反应的活化能

C．a曲线是未加入催化剂时的能量变化曲线

D．加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率

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下列有关物质的性质和应用均正确的是

A．NH₃能氧化氮氧化物，可用于汽车尾气净化  B．瓷坩埚能耐高温，可用于加热分解石灰石

C．Fe在O₂中的燃烧产物可用于制红色涂料     D．Mg (OH)₂受热能分解，可用作阻燃剂

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下列实验操作或装置不符合实验要求的是

A．装置Ⅰ可用于测定中和热

B．装置Ⅱ久置后，饱和硫酸铜溶液可能析出蓝色晶体

C．装置Ⅲ在海带提碘实验中用于灼烧海带

D．装置Ⅳ可用于吸收易溶于水的尾气

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下列各组物质按右图所示转化关系每一步都能一步实现的是

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设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是

A．1mol碳烯（:CH₂）中含有的电子数为6N_A

B．3.2 g铜与足量硫加热充分反应，电子转移总数为0.1N_A

C．100mL 0.1mol·L^－1的FeCl₃溶液中含有Fe^3＋的个数为0.01N_A

D．常温常压下，甘油（C₃H₈O₃）和甲苯（C₇H₈）的混合物46g中含有4N_A个氢原子

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能正确解释下列反应原理的离子方程式是

A．用小苏打治疗胃酸过多：CO₃^2- + 2H⁺ === CO₂↑ + H₂O

B．向明矾溶液中滴加Ba(OH)₂溶液至Al³⁺刚好沉淀完全：

2Al³⁺ + 3SO₄^2- + 3Ba²⁺ + 6OH^-  === 3BaSO₄↓ + 2Al(OH)₃↓

C．大理石溶于醋酸中：CaCO₃ + 2H⁺ === Ca²⁺ + CO₂↑ + H₂O

D．稀硝酸中加入过量的铁粉：Fe + 4H⁺ + NO₃^- === Fe²⁺ + NO↑ + 2H₂O

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金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe^2＋<Ni^2＋<Cu^2＋）

A．阳极发生还原反应，其电极反应式为：Ni^2＋＋2e^- = Ni

B．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定相等

C．电解后，电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt

D．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe^2＋和Zn^2＋

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空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是

A．转移0.1mol电子时，a电极产生1.12LH₂（标准状况）

B．b电极上发生的电极反应是：2H₂O+2e^－＝H₂↑+2OH^－

C．c电极上进行还原反应，B电池中的H⁺可以通过隔膜进入A池

D．d电极上发生的电极反应是：O₂+4H^＋+4e^－＝2H₂O

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已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是周期表中原子半径最小的元素，Y元素的最高价与最低负价绝对值相等，Z的核电荷数是Y的2倍，W最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法不正确的是

A．原子半径大小顺序：Z>W>R

B．对应的氢化物的热稳定性：R>W

C．W与X、W与Z形成的化学键类型完全相同

D．Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸

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下列有关实验原理、方法和结论都正确的是

A．已知Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O，氢气还原氧化铜后所得红色固体能完全溶于稀硫酸，说明红色固体是铜

B．用蒸馏水、酚酞、BaCl₂溶液和已知浓度盐酸标准溶液作试剂，可测定NaOH固体（杂质仅为Na₂CO₃）的纯度

C．取一定量水垢加盐酸，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明水垢的主要成分为CaCO₃、MgCO₃

D．用饱和碳酸钠溶液多次洗涤BaCO₃，可除去BaCO₃中少量的BaSO₄，说明Ksp(BaCO₃)<Ksp(BaSO₄)

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反应CO(g)+2H₂(g) 2CH₃OH(g)在恒容密闭容器中进行。为探究温度、CO₂等因素对该反应的影响，进行了4组实验，结果如右下表。下列说法不正确的是

A．该反应的△H>0

B．当容器中压强不变时，反应达到平衡

C．CH₃OH含量增大的原因是CO₂起了催化作用

D．少量CO₂能提高平衡时CH₃OH的体积分数

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关于下列电解质溶液的说法中，正确的是

A．常温下，10 mL 0.2mol/L NH₄NO₃溶液与10 mL 0.1mol/L NaOH溶液混合后所得pH=9.6的溶液中：c(NO₃^-)＞c(NH₄⁺)＞c(Na⁺)＞c(NH₃·H₂O)＞c(OH^-)＞c(H⁺)

B．0.1 mol/LNa₂S溶液中：c(Na⁺) + c(H⁺) = c(S^2-) + c(HS^-) + c(OH^-)

C．常温下a mL 0.1 mol/L KOH与b mL 0.1 mol/L HCN两溶液混合后pH＞7，则一定有a≥b

D．10 mL 0.1mol/L NaCl溶液中离子总数为x，10mL 0.1mol/LCH₃COONa溶液中离子总数为y，则x>y

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（12分）工业上利用硫酸渣（含Fe²⁺、Fe³⁺的硫酸盐及少量CaO和MgO）制备高档颜料铁红（Fe₂O₃）和回收(NH₄)₂SO₄，具体生产流程如下：

（1）在废渣溶解时需要使用酸，应选用__________，为了提高废渣的浸取率，可采用的措施有哪些？

_____________________________________________________________（至少写出两点）。

（2）物质A是一种氧化剂，工业上最好选用_____________（供选择使用的有：空气、Cl₂、MnO₂），其理由是________（至少写出两点）。

（3）“结晶”反应的化学方程式为__________________________________________________。

（4）上述生产流程中多处采用了过滤操作，实验室中完成相应的操作需要用到的玻璃仪器有烧杯及____________________________________________。

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（15分）平衡指的是两个相反方向的变化最后所处的运动状态；在平衡时，两种变化仍在继续进行，但是它们的速率相等；根据变化的性质可分为物理平衡和化学平衡，中学阶段涉及的平衡有气体可逆反应的平衡、酸碱电离平衡、水解平衡及沉淀－溶解平衡等等。

（1）现有容积为1 L的恒温恒容密闭容器，向其中加入2 mol A气体和2 mol B气体后发生如下反应：A(g)＋B(g)C(g) △H= - a kJ·mol^-1，20s后，反应达到平衡状态，生成1 mol C气体，放出热量Q₁kJ。回答下列问题。

①计算20s内B气体的平均化学反应速率为___________，写出该反应的平衡常数表达式___________。

②保持容器温度和容积不变，若改为向其中加入1molC气体，反应达到平衡时，吸收热量Q₂kJ，则Q₁ 与Q₂的相互关系正确的是____________（填字母）。

（A）Q₁ + Q₂ = a    （B） Q₁ + 2Q₂ < 2a    （C）Q₁ + 2Q₂ > 2a    （D）Q₁ + Q₂ < a

③在原平衡基础上，保持容器温度和容积不变，向容器中再通入bmolA气体（b>0）时，v(正)_____v(逆)（填“>”、“<”或“=”），重新达平衡后，C气体的平衡体积分数(C) = ，则b = ____________。

（2）常温下，将VmL、0.1000mol·L^-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L^-1醋酸溶液中，充分反应。回答下列问题。（忽略溶液体积的变化）

①如果溶液pH=7，此时V的取值_____20.00（填“>”、“<”或“=”），而溶液中c(Na⁺)、c(CH₃COO^-)、 c(H⁺)、c(OH^-)的大小关系为_____________________________________________。

②如果V=40.00，则此时溶液中c(OH^－) -c(H^＋) - c(CH₃COOH)= ___________________mol·L^-1。

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（15分）某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，取该矿样为原料生产CuC1₂·2H₂O 晶体。

已知：常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH 见下表。

回答下列问题：

（l）步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中，可使用常见化学物质利用上图所示装置制取氧气，试写出熟悉的符合上述条件的两个化学方程式：______________________、______________________。

（2）焙烧产生的尾气中含有的一种气体是形成酸雨的污染物，若将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：____________________、__________________。

（3）步骤②酸浸过程中，需要用到3 mol · L^-1的盐酸100 mL，配制该盐酸溶液时，除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器有_______________________________________。

（4）步骤④加入物质X的目的是_________________________________________，物质X 可以选用下列物质中的______________________。

（A）氢氧化钠          （B）稀盐酸          （C）氨水          （D）氧化铜

（5）当溶液中金属离子浓度低于1×10^-5 mol · L^-1时，认为该金属离子沉淀完全，则Ksp[Fe(OH)₂]=_____。

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（14分）硫酸盐主要来自地层矿物质，多以硫酸钙、硫酸镁的形态存在。

（1）已知：①Na₂SO₄(s)=Na₂S(s)+2O₂(g)        ΔH₁=+1011.0 kJ·mol^-1

②C(s)+O₂(g)=CO₂(g)              ΔH₂=－393.5 kJ·mol^-1

③2C(s)+O₂(g)=2CO(g)             ΔH₃=－221.0 kJ·mol^-1

则反应④Na₂SO₄(s)+4C(s)=Na₂S(s)+4CO(g)  ΔH₄=________kJ·mol^-1；工业上制备Na₂S时往往还要加入过量的炭，同时还要通入空气，目的有两个，其一是使硫酸钠得到充分还原（或提高Na₂S产量），其二是_____________________________________________。

（2）智能材料是当今材料研究的重要方向之一，纳米Fe₃O₄由于具有高的比表面、高的比饱和磁化强度和顺磁为零的超顺磁性而被广泛地用作磁流体的磁性粒子。水热法制备Fe₃O₄纳米颗粒的反应是：

3Fe²⁺ + 2S₂O₃^2- + O₂ + xOH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O

请回答下列问题：

①水热法所制得的水基磁流体超过30天都未出现分层和混浊现象，因为该分散系是________。

②上述反应方程式x=___________________。

③该反应中1molFe²⁺被氧化时，被Fe²⁺还原的O₂的物质的量为_____。

（3）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。

①750℃时，测得气体中含等物质的量SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式是____________。

②由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如上图，该电池反应的化学方程式为_____________________________________________________。

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卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。

（1）基态溴原子的价电子排布式为_______________。

（2）卤素互化物如IBr、ICl等与卤素单质结构相似、性质相近。则Cl₂、IBr、ICl的沸点由高到低的顺序为_____________。

（3）气态氟化氢中存在二聚分子(HF)₂，这是由于___________________________。

（4）I₃⁺属于多卤素阳离子，根据VSEPR模型推测I₃⁺的空间构型为_____________________，中心原子杂化类型为________________。

（5）①HClO₄、②HIO₄、③H₅IO₆［可写成(HO)₅IO］的酸性由强到弱的顺序为____________（填序号）。

（6）卤化物RbICl₂在加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质，A的化学式为______________________。

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（12分）尖晶石型锰酸锂（LiMn₂O₄）是一种环保绿色能源新型材料。实验室通过下列方法制取：将MnO₂和Li₂CO₃按4︰1的物质的量比配料，球磨3～5小时，然后升温至600℃～750℃，保温24小时，自然冷却至室温得产品。

（1）保温24小时的目的是____________________________________________________。

（2）写出该反应的化学方程式_________________________________________________。

（3）实验室测定锰酸锂中锰的平均化合价的实验步骤如下：

步骤1：准确称取0.1g左右的尖晶石型锰酸锂试样于锥形瓶中，加入5mL稀硫酸、10.00mL 0.2000mol/L草酸钠（Na₂C₂O₄）标准溶液，于80℃水浴加热溶解；

步骤2: 待试样全部溶解，立即用浓度为0.2000mol/L的高锰酸钾溶液滴定至终点；

步骤3: 计算样品得电子的物质的量n；

步骤4：将溶液中Mn²⁺氧化为Mn³⁺，再用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，记录实验数据，计算出样品中Mn元素的质量为m；

步骤5：将实验步骤1-4重复2次。

已知反应： 2Mn³⁺＋C₂O₄^2-=2Mn²⁺＋2CO₂↑；Mn⁴⁺＋C₂O₄^2-=Mn²⁺＋2CO₂↑

2MnO₄^－＋5C₂O₄^2-＋16H⁺=2 Mn²⁺＋10 CO₂↑+8H₂O

①步骤2中，为判断滴定终点，_________（填“需要”或“不需要”）加入指示剂。

②步骤4中，滴定时盛放硫酸亚铁铵标准溶液的玻璃仪器是___________________。

③请用样品得电子的物质的量n和样品中Mn元素的质量m来表示样品中Mn元素的化合价=_____。

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实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸，反应式如下：

已知：①苯甲酸在水中的溶解度为：0.18g（4℃）、0.34g（25℃）、0.95g（60℃）、6.8g（95℃）

②乙醚沸点34.6℃，密度0.7138，易燃烧，当空气中含量为1.83％~48.0％时易发生爆炸

图1  制备苯甲酸和苯甲醇的反应装置图      图2  蒸乙醚的装置图

实验步骤如下：

①向图1所示装置中加入8g氢氧化钠和30mL水，搅拌溶解。稍冷，加入10 mL新蒸过的苯甲醛。开启搅拌器，调整转速，使搅拌平稳进行。加热回流约40 min。

②停止加热，从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20mL，摇动均匀，冷却至室温。反应物冷却至室温后，倒入分液漏斗，用乙醚萃取三次，每次10mL。水层保留待用。合并三次萃取液，依次用5 mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤，10mL 10%碳酸钠溶液洗涤，10 mL水洗涤。

③分出醚层，倒入干燥的锥形瓶，加无水硫酸镁，注意锥形瓶上要加塞。将锥形瓶中溶液转入图2所示蒸馏装置，缓缓加热。升高温度蒸馏，当温度升到140℃时改用空气冷凝管，收集198℃～204℃的馏分得产品A。将萃取后的水溶液慢慢地加入到盛有30 mL浓盐酸和30 mL水的混合物中，同时用玻璃棒搅拌，析出白色固体。冷却，抽滤，得到粗产品，然后提纯得产品B。

根据以上步骤回答下列问题：

（1）步骤①中所加的苯甲醛为什么要是新蒸的？_____________________________________。

（2）步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了除烧杯、玻璃棒外，还需______________________，饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去__________________，而碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸。

（3）步骤③中无水硫酸镁的作用是_________________，将锥形瓶中溶液转入图2所示蒸馏装置时涉及的实验操作为__________________。

（4）产品A为____________，蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式为_______________，提纯产品B所用到的实验操作为________________。

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