2014-2015学年上海市五校高三第二学期联考化学试卷（解析版）

德国著名行业杂志《应用化学》上刊登文章介绍：某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”，用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”，一种磷酸盐作“瓶盖”，恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是

A．水、王水、双氧水都是纯净物

B．石墨和C60互为同位素

C．磷酸钙中所含元素都是短周期元素

D．一定条件下石墨转化为C60是化学变化

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关于化学反应A＋B→C＋D，下列说法中正确的是

A．若生成物C和D分别是盐和水，则反应物一定是酸和碱

B．若A和C是单质，B和D是化合物，则该反应一定是置换反应

C．若A是可溶性碱，B是可溶性盐，则C和D一定是两种沉淀

D．若A、B各取10 g混合，使其充分反应，则C、D质量的总和一定等于20 g

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在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液中片刻(如下图所示)，则下列说法正确的是

A．两烧杯中均无气泡产生　　　　　　　　 B．左边烧杯中的溶液质量减少了

C．去掉两烧杯，杠杆仍平衡　　　　　　　 D．右边铁球上出现红色

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下列各项中，表达正确的是

A．甲醛的结构简式：HCOH　　　　　　　　 B．C2H2分子的结构式：CH≡CH

C．CH4分子的比例模型：　　　　 D．异丁烷的键线式：

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为了检验某固体物质中是否含有NH4+，下列试纸和试剂一定用不到的是

①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸

A．①⑤　 B．④⑤　 C．①③　 D．①④⑤

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分类法是学习化学的重要方法，人们在认识事物时可采用多种分类方法。下列(2)中的物质不能与(1)中的物质归为一类的是

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青石棉(crocidolite)是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是

A．青石棉是一种硅酸盐产品

B．青石棉中含有一定量的石英晶体

C．青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O

D．1 mol青石棉能使1 mol HNO3被还原

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下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是

A．用图1装置可以验证溴乙烷发生了消去反应

B．用图2装置配制银氨溶液

C．用图3装置提纯工业乙醇

D．用图4装置萃取溴水中的溴，并把溴的苯溶液从下口放出

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设NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列叙述正确的是

A．常温常压下，2．8 g N2与C2H4的混合气体中含有的电子数为1．4NA

B．标准状况下，1．12 L NO与1．12 L O2的混合物中含有的原子数为0．2NA

C．25 ℃时，pH＝13的Ba(OH)2溶液中含有的OH－数目为0．1NA

D．常温下，1 L 0．1 mol·L－1的NH4NO3溶液中氧原子数为0．3NA

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下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是

A．NH4Cl→NH3↑＋HCl↑

B．NH3＋CO2＋H2O→NH4HCO3

C．2NaOH＋Cl2→NaCl＋NaClO＋H2O

D．2Na2O2＋2CO2→2Na2CO3＋O2

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某含有铝电极的原电池工作时，电子从铝电极上流出，下列有关该电池另一种电极的材料与电解质溶液的说明中肯定错误的是

A．镁、NaOH溶液　 　　　　　　　 B．铜、稀硫酸

C．锌、浓硝酸　 　　　　　　　　　 D．铁、FeCl3

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某同学在研究前18号元素时发现，可以将它们排成如下图所示的“蜗牛”形状，图中每个“·”代表一种元素，其中O点代表氢元素。下列说法中错误的是

A．离O点越远的元素原子半径越大　　　　　　　　 B．虚线相连的元素处于同一族

C．B元素是图中金属性最强的元素　　　　　　　　 D．A、B组成的化合物中可能含有共价键

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将某固体氢氧化物M与NH4Cl置于如图所示的装置(玻璃片与烧杯底部之间有一薄层水)中混合反应后，用手拿起烧杯时，发现玻璃片与烧杯粘在一起，则该反应所对应的能量变化关系图是

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为了探索外界条件对反应aX(g)＋bY(g) cZ(g)+Q的影响，以X和Y物质的量比为a∶b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如下图所示。以下判断正确的是

A．Q＜0，a＋b＞c　　 　　 B．Q＜0，a＋b＜c

C．Q＞0，a＋b＞c　　　　　　 D．Q＞0，a＋b＜c

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天然油脂结构的核心为甘油[HOCH2CH(OH)CH2OH]，有一瘦身用的非天然油脂，其结构的核心则为蔗糖(C12H22O11)。该非天然油脂可由直链型的不饱和油酸(C17H33COOH)与蔗糖反应而得，其反应示意图如下图所示(注意图中的反应式不完整)。

下列说法正确的是

A．蔗糖酯也是高级脂肪酸的甘油酯，属于油脂类物质

B．该非天然油脂与氢氧化钠溶液共热，其水解产物不与溴水反应

C．非天然油脂为高分子化合物

D．该蔗糖酯在稀硫酸的作用下水解，最终可生成多种有机分子

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下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是

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铅的冶炼大致过程如下：①富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；②焙烧：2PbS＋3O2 2PbO＋2SO2；③制粗铅：PbO＋CPb＋CO↑；PbO＋COPb＋CO2。下列说法正确的是

A．浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化

B．方铅矿焙烧反应中，PbS是还原剂，还原产物只有PbO

C．整个冶炼过程中，制取1 mol Pb共转移2 mol电子

D．将1 mol PbS完全冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳

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常温下，将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释，溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如下图所示。下列说法中，正确的是

A．两溶液稀释前的浓度相同

B．a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为a>b>c

C．a点的KW值比b点的KW值大

D．a点水电离的c(H＋)大于c点水电离的c(H＋)

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对表中有关离子方程式书写、评价合理的是

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常温下，向20 mL 0．2 mol/L H2A溶液中滴加0．2 mol/L NaOH溶液。有关微粒的物质的量变化如图所示(其中Ⅰ代表H2A，Ⅱ代表HA－，Ⅲ代表A2－)，根据图示判断，下列说法正确的是

A．当V[NaOH(aq)]＝20 mL时，溶液中离子浓度大小关系：

c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)

B．等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后，其溶液中水的电离程度比纯水大

C．H2A第一步电离的方程式为H2A→HA－ ＋H＋

D．向NaHA溶液加入水稀释的过程中，pH可能增大也可能减少

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向等量的NaOH溶液中分别通入CO2气体。因CO2的通入量不同，得到组分不同的溶液M。若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V（CO2）与加入盐酸的体积V（HCl）关系如下，(注：①假设CO2全部逸出；②C图中oa＝ab)。其中M中只有1种溶质的是

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向一定量的Fe，FeO，Fe2O3，Fe3O4的混合物中，加入150mL 4mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，并放出标准状况下NO气体2．24L，往所得溶液中加KSCN溶液，无红色出现。若用一定量的氢气在加热条件下还原相同质量的该混合物，所得固体的物质的量可能为

A．0．30 mol　　 　 B．028mol　　 C．0．25mol　　　 　 D．0．22 mol

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（本题12分）

磷是重要的非金属元素。磷单质及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。

次磷酸钠（NaH2PO2）可用于化学镀镍等等。

完成下列填空

（1）．磷原子的最外层电子排布的轨道表示式为　　　　 ______　　　 ；氧原子核外电子云有 　　　　 种不同的伸展方向，其最外层有 　　　 种不同运动状态的电子。NaH2PO2中涉及到四种元素，它们的原子半径由小到大的顺序为　　　　　　　　 。

（2）．写出与磷同周期的主族元素中，离子半径最小的元素，其最高价氧化物对应水化物的电离方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）．磷酸二氢钠主要用于制革、处理锅炉水及在食品工业、发酵工业中作缓冲剂。其水溶液呈酸性的原因是__________________________________________________。（请用文字描述）

已知Ca3(PO4)2与SiO2、C高温共热可以反应得到CaSiO3、P4蒸气和CO。

（4）．写出该反应的化学方程式__________________________。

（5）．每消耗24．0g碳时，有　　　　 mol电子发生转移。反应所得混合气体，折算成标况下，其气体密度为　　　　　　　　 g/L。

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（本题12分）

氮是地球上含量丰富的一种元素，合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重要影响。铵盐在工农业生产、生活中有着重大作用。

完成下列填空

（1）．在固定体积的密闭容器中，进行如下放热反应：N2(g)＋3H2(g)　　　　　　 2NH3(g)，其平衡常数K与温度T的关系如下表。

则该反应的平衡常数K1________K2 (填“＞”、“＜”或“＝”)。

（2）．能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。

a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2　　 b．v(N2)正＝3v(H2)逆

c．容器内压强保持不变　　　　　　　　　　　　　　 d．混合气体的密度保持不变

NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品；NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。

请回答下列问题：

（3）．相同条件下，0．1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2中c(NH4+)________(填“等于”“大于”或“小于”)0．1 mol·L－1 NH4HSO4中的c(NH4+)。

（4）．如图所示是0．1 mol·L－1电解质溶液的pH随温度变化的图像。

①其中符合0．1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是________(填写序号)，

导致pH随温度变化的原因是_______________________________；

②20℃时，0．1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)－c(NH4+)－3c(Al3＋)＝__________。

（5）．室温时，向100 mL 0．1 mol·L－1 NH4HSO4溶液中滴加0．1 mol·L－1 NaOH溶液，得到溶液的pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。

试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大是________点；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________。

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（本题10分）

M5纤维是近年来开发出的一种超高性能纤维，它比现有的防爆破材料轻35%，用它制成的头盔、防弹背心和刚性前后防护板，在战争中保住了很多士兵的生命。

已知：当反应条件为光照且与X2反应时，通常是X2与烷或苯环侧链烃基上的H原子发生的取代反应，而当反应条件为催化剂存在且与X2的反应时，通常为苯环上的H原子直接被取代。

下面是M5纤维的合成路线（部分反应未注明条件）：

根据上述合成M5纤维的过程，回答下列问题：

（1）．合成M5的单体的结构简式为______，　　　 ；F的含氧官能团的名称有__　　　 ___。

（2）．在①～⑥的反应中，不属于取代反应的是______，反应②的条件是_　　　　 ______。

（3）．生成A的同时可能生成的A的同分异构体为　　　　　　　　　 　　　　　 　　　　　　 。

（4）．1mol的C和足量新制的氢氧化铜悬浊液反应可以生成_________mol砖红色沉淀。

（5）．1mol的F和Na2CO3溶液反应最多消耗Na2CO3　　　　　　　　 mol。

难度: 困难查看答案及解析

（本题10分）

某兴趣小组同学在实验室用加热1-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷，并检验反应的部分副产物，设计了如图所示装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。

请根据实验步骤，回答下列问题：

（1）．关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水，给A加热30分钟，制备1-溴丁烷。

竖直冷凝管接通冷凝水，进水口是_____(填“I”或“Ⅱ”)；竖直冷凝管的主要作用是________。

（2）．理论上，上述反应的副产物可能有：丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子并打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验部分副产物，已知B、C装置中为常见物质的水溶液。

B装置检验的物质是_________，写出C装置中主要的化学方程式：_______________。

（3）．为了进一步分离提纯1-溴丁烷，该兴趣小组同学查得相关有机物的数据如表所示：

请你补充下列实验步骤，直到分离出1-溴丁烷。

①待烧瓶冷却后，拔去竖直的冷凝管；

②插上带橡皮塞的温度计；

③关闭_______，打开_______；

④接通冷凝管的冷凝水，使冷水从______处流入；

⑤迅速升高温度至_______℃，收集所得馏分。

（4）．若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7．4 g、13．0 g，蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9．6 g1-溴丁烷，则1-溴丁烷的产率是_____。（答案用小数表示，保留2位小数）

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（本题14分）

氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

请回答下列问题：

（1）．氯化铁有多种用途，请用离子方程式表示下列用途的原理。

①氯化铁做净水剂______________________；

②用FeCl3溶液（32%～35%）腐蚀铜印刷线路板____________________________。

（2）．吸收剂X的化学式为　　　　　　　　　　　　 ；氧化剂Y的化学式为________________。

（3）．碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。

（4）．过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为

2KOH＋Na2FeO4→K2FeO4＋2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因_________。

（5）．K2FeO4 在水溶液中易发生反应：4FeO42+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2↑。在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用　　　　 （填序号）。

A．H2O 　　　　　　　　　　　　 B．稀KOH溶液、异丙醇

C．NH4Cl溶液、异丙醇 　　　 D．Fe(NO3)3溶液、异丙醇

（6）．可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度，有关反应离子方程式为：

①FeO42-＋CrO2-＋2H2O→CrO42-＋Fe(OH)3↓＋OH-

②2CrO42-＋2H＋→Cr2O72-＋H2O

③Cr2O72- ＋6Fe2＋＋14H＋→2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

现称取1．980 g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中，加入稍过量的KCrO2，充分反应后过滤，滤液定容于250 mL容量瓶中。每次取25．00 mL加入稀硫酸酸化，用0．1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18．93 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为　　　　　　　　 。（答案用小数表示，保留3位小数）

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（本题12分）

丙烯可用于合成应用广泛的DAP树脂单体。下列反应流程中的反应条件和少量副产物省略。

已知： RCOOR’＋R’’OH→RCOOR’’＋R’OH（R、R’、R’’代表烃基）

（1）．DAP树脂单体的分子式为　　　　 。B中所含官能团的名称是　　　　 ， B→C的反应类型　　　　 。

（2）．E的相对分子质量为162，分子中有三种化学环境不同的氢。写出E的结构简式　　 。

（3）．请写出反应②的化学方程式　　　　 。

（4）．D有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体有　　 种。

A．能与NaOH溶液反应

B．苯环上只有两个相同的取代基，且苯环上的一氯代物有两种

（5）．以丙烯为原料，其他无机试剂任选，写出制备硝化甘油的合理流程图，注明试剂条件。注：合成路线的书写格式参照如下实例流程图：

CH3CHO CH3COOHCH3COOCH2CH3

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（本题14分）

烟气中NOx是NO和NO2的混合物（不含N2O4）。

（1）．根据废气排放标准，1m3烟气最高允许含400mgNOx。若NOx中NO质量分数为0．85，则lm3烟气中最高允许含NO　　　　 L（标准状况，保留2位小数）。

（2）．若用氨气除去废气中的氮氧化物(NOx)：NOx+NH3→N2+H2O(l)。假如每升废气中含NOx 0．0672L（只含NO和NO2），向100．000L废气中通入10．000L氨气可使NOx完全转化，测得反应后气体体积变为103．952L（气体体积均折算到标准状况）。

①NOx 中的 x 值为_________（保留1位小数）。

②除去废气中的NOx，至少需氨________mol（保留2位小数）。

（3）．工业上通常用溶质质量分数为0．150的Na2CO3水溶液（密度l．16g／mL）作为NOx吸收剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为　　　　 mol／L（保留2位小数）。

（4）．已知：NO+NO2+Na2CO3 → 2NaNO2+CO2　 ①

2NO2+Na2CO3 → NaNO2+NaNO3+CO2　　　　　　 ②

1m3含2000mgNOx的烟气用质量分数为0．150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80％，吸收后的烟气　　　　　　 排放标准（填“符合”或“不符合”），　　　　　　　 理由：　　　　 　　 　　 。

（5）．加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比，反应为：NO+2HNO3 → 3NO2+H2O

当烟气中n(NO)：n(NO2)=2：3时，吸收率最高。

lm3烟气含2000mgNOx，其中n(NO)：n(NO2)=9：1。

计算：

①为了达到最高吸收率，1m3烟气需用硝酸的物质的量（保留3位小数）。

②1m3烟气达到最高吸收率90％时，吸收后生成NaNO2的质量（假设上述吸收反应中，反应①比反应②迅速。计算结果保留1位小数）。

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