浙江省温州市十校联合体2015-2016学年高三下学期理综化学开学考试试卷
一、单选题
1．（2018高三下·温州开学考）下列说法不正确的是（ ）
A．生物质能来源于植物及其加工产品所存贮的能量，绿色植物通过光合作用将化学能转化成生物质能
B．2015年8月国内油价再次迎来成品油最高零售价的下调，上演了年内首场“四连跌”，但油品从国Ⅳ汽油升级到Ⅴ汽油，有助于减少酸雨、雾霾，提高空气质量
C．我国已能利用3D打印技术，以钛合金粉末为原料，通过激光熔化逐层堆积，来制造飞机钛合金结构件，高温下可用金属钠还原四氯化钛来制取金属钛
D．元素分析仪可以确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素，原子吸收光谱可以确定物质中含有哪些金属
2．（2018高三下·温州开学考）为达到相应的实验目的，下列实验的设计或操作最合理的是（ ）
A．往装有铁钉的试管中加入2 mL水、3滴稀醋酸和1滴K3[Fe(CN)6]溶液，可以观察到铁钉表面粘附气泡，同时周围出现蓝色沉淀
B．在一个集气瓶中收集满CO2气体，取一小段除去表面氧化膜的Mg条用坩埚钳夹持点燃后迅速投入上述集气瓶中，取出坩埚钳，盖上玻璃片，观察Mg条在集气瓶底部燃烧。
C．为比较Cl与S元素非金属性强弱，相同条件下测定相同浓度NaCl溶液和Na2S溶液的pH值
D．给盛有铜与浓硫酸的试管加热，发现试管底部出现灰白色固体，为检验其中的白色固体为无水硫酸铜，可直接向试管中加入适量水
3．（2018高三下·温州开学考）A、B、C、D、E均为短周期主族元素，B、C、D在周期表中的位置关系如下图所示．A元素的某种同位素原子没有中子，D元素的原子序数是C的2倍，E是短周期主族元素中半径最大的元素．下列说法不正确的是（ ）
A．简单离子的半径大小关系：B＞C＞E
B．D，E两种元素形成的化合物，可能含有离子键和共价键
C．A，B，C三种元素形成的化合物，晶体类型一定相同
D．B，D分别和C形成的化合物，都有可能使溴水或品红溶液褪色
4．（2018高三下·温州开学考）下列说法正确的是（ ）
A．最简式为C2H4O的有机物一定可以发生银镜反应
B．不粘锅表面的高分子涂层可以由四氟乙烯通过缩聚反应合成
C．分子结构中含有4个甲基、碳原子数最少的烷烃的系统命名为：2，2﹣二甲基丙烷
D．甘油和甲苯只有在物质的量之比1：1混合时，充分燃烧后生成的水，才与等质量的甘油充分燃烧后生成的水相同
5．（2018高三下·温州开学考）乙醛酸（HOOC-CHO）是有机合成的重要中间体。某同学组装了下图所示的电化学装置，电极材料Ⅰ～Ⅳ均为石墨，左池为氢氧燃料电池，右池为用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，关闭K后，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与Ⅲ电极的产物反应生成乙醛酸。下列说法不正确的是（ ）
A．电极Ⅱ上的电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-
B．电极Ⅳ上的电极反应式：HOOC－COOH+2e-+2H+=HOOC－CHO+H2O
C．乙二醛与Ⅲ电极的产物反应生成乙醛酸的化学方程式： Cl2 + OHC－CHO+ H2O = 2HCl+ HOOC－CHO
D．若有2 mol H+ 通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为1 mol
6．（2018高三下·温州开学考）已知草酸为二元弱酸：H2C2O4 HC2O4－+ H+ Ka 1 ； HC2O4－ C2O42－+ H + Ka 2常温下，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定量浓度的KOH溶液，所得溶液中 H2C2O4、HC2O4－、C2O42－ 三种微粒的物质的量分数（δ）与溶液 pH 的关系如图所示，则下列说法中不正确的是（ ）
A．常温下，Ka1 ：Ka2 =1000
B．将相同物质的量KHC2O4和K2C2O4固体完全溶于水可配得 pH为4.2的混合液
C．pH=1.2 溶液中：c(K + ) + c(H + ) = c(OH－) + c(H2C2O4)
D．向 pH=1.2 的溶液中加 KOH 溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大
7．（2018高三下·温州开学考）固体粉末X中可能含有K2SO3、K2CO3、FeO、Fe2O3、MnO2、Na2SO4、NaNO3中的若干种．为确定该固体粉末的成分，现取X进行连续实验，实验过程及产物如下
根据上述实验，下列说法正确的是 （ ）
A．固体X中一定含有Fe2O3
B．沉淀E可能含有BaSO3
C．气体A,C一定均为纯净物
D．固体X可能出现含有K2SO3、K2CO3而不含Na2SO4的情况
二、推断题
8．（2018高三下·温州开学考）已知：2RCOOH+2CH2=CH2+O2 2CH2=CHCOOCR+2H2O
2RCOOH+2CH2=CH2+O2 2CH2=CHOOCR+2H2O
葡萄糖在酒化酶的作用下生成有机物A；B是石油化学工业最重要的基础原料。A、B、C、D、E间的转化关系如下图：
（1）写出D中官能团的名称是 。
（2）写出A→B的化学方程式 。
（3）E的结构简式 。
（4）A和C在浓硫酸催化下可发生反应生成F，写出化学方程式 。
（5）写出C的同分异构体（与F结构和化学性质相似） 。
三、实验题
9．（2018高三下·温州开学考）Ⅰ．某钠盐溶液中通入足量氨气，无明显现象．再在所得溶液中通入过量CO2，产生大量白色沉淀。
（1）写出氨气的电子式 。
（2）该钠盐溶液中一定不可能含有下列哪种微粒 （填编号）。
A．Cl﹣ B．Fe2+ C．SiO32﹣ D．AlO2﹣
（3）写出一个通入过量CO2时生成白色沉淀的离子方程式 。
（4）Ⅱ．电镀工业中往往产生大量的有毒废水，必须严格处理后才可以排放．某种高浓度有毒的含A离子（阴离子）废水在排放前的处理过程如下：
已知：9.0g沉淀D在氧气中灼烧后，产生8.0g黑色固体，反应后的气体通过足量澄清石灰水时，产生10.0g白色沉淀，最后得到的混合气体除去氧气后，还剩余标况下密度为1.25g/L的气体1.12L。
沉淀D的化学式是 。
（5）写出沉淀D在氧气中灼烧发生的化学方程式 。
（6）滤液C中还含有微量的A离子，通过反应②，可将其转化为对环境无害的物质，试用离子方程式表示该原理 。
（7）反应①为制得某种元素的低价X离子，从氧化还原反应的角度分析， （填“能”或“不能”用Na2SO3溶液来代替B溶液，原因是 。
（8）设计实验证明所用Na2SO3溶液是否变质 。
10．（2018高三下·温州开学考）高锰酸钾是中学化学常用的强氧化剂，实验室中可通过以下反应制得：
MnO2熔融氧化：3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O
K2MnO4歧化：3K2MnO4＋2CO2＝2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3
相关物质的溶解度数据见下表：
20℃ K2CO3 KHCO3 K2SO4 KMnO4
s(g/100g水) 111 33.7 11.1 6.34
已知K2MnO4溶液显绿色，KMnO4溶液紫红色。
实验流程如下：
请回答：
（1）步骤①应在 中熔化，并用铁棒用力搅拌，以防结块。
A．烧杯 B．蒸发皿 C．瓷坩埚 D．铁坩埚
（2）①综合相关物质的化学性质及溶解度，步骤③中可以替代CO2的试剂是 。
A．二氧化硫 B．稀醋酸 C．稀盐酸 D．稀硫酸
②当溶液pH值达10～11时，停止通CO2；若CO2过多，造成的后果是 。
③下列监控K2MnO4歧化完全的方法或操作可行的是 。
A．通过观察溶液颜色变化，若溶液颜色由绿色完全变成紫红色，表明反应已歧化完全
B．取上层清液少许于试管中，继续通入CO2，若无沉淀产生，表明反应已歧化完全
C．取上层清液少许于试管中，加入还原剂如亚硫酸钠溶液，若溶液紫红色褪去，表明反应已歧化完全
D．用pH试纸测定溶液的pH值，对照标准比色卡，若pH为10～11，表明反应已歧化完全
（3）烘干时，温度控制在80℃为宜，理由是 。
（4）通过用草酸滴定KMnO4溶液的方法可测定KMnO4粗品的纯度（质量分数）。
①实验时先将草酸晶体（H2C2O4·2H2O）配成标准溶液，实验室常用的容量瓶的规格有100mL、250mL等多种，现配制90mL 1.5mol·L-1的草酸溶液，需要称取草酸晶体的质量为 g。[已知Mr(H2C2O4·2H2O)=126]
②量取KMnO4溶液应选用 （填“酸式”或“碱式”）滴定管，若该滴定管用蒸馏水洗净后未润洗，则最终测定结果将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
四、填空题
11．（2018高三下·温州开学考）工业生产硝酸铵的流程如下图所示：
（1）硝酸铵的水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)；其水溶液中各离子的浓度大小顺序为： 。
（2）已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0，当反应器中按n(N2)：n(H2)=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如下图。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 。
A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B．P点原料气的平衡转化率接近100%，是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件
C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N)
D．如果N点时c(NH3)＝0.2 mol·L－1，N点的化学平衡常数K≈0.93
（3）尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH3、CO2为原料生产尿素，该反应实际为二步反应：
第一步：2NH3(g)＋CO2(g)=H2NCOONH4(s) ΔH=－272 kJ·mol－1
第二步：H2NCOONH4(s)=CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH=＋138 kJ·mol－1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式：
（4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下左图所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定，总反应进行到 min时到达平衡。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)＝ 。
③在上面右图中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用；常见的生活环境的污染及治理；金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A.植物的光合作用是将太阳辐射能转化为生物质能，A项符合题意；
B. 从国Ⅳ汽油升级到Ⅴ汽油，有助于减少酸雨、雾霾，提高空气质量，B项不符合题意；
C.金属钠具有强还原性，高温下可用金属钠还原四氯化钛来制取金属钛，C项不符合题意；
D. 元素分析仪可以确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素，原子吸收光谱可以确定物质中含有哪些金属，D项不符合题意；
答案选A。
【分析】A.根据常见能量转换形式进行判断；
B.根据燃油燃烧对环境的影响进行判断；
C.根据金属的冶炼进行判断；
D.根据元素分析仪的作用进行判断。
2．【答案】A
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验；化学实验安全及事故处理
【解析】【解答】A、铁和酸反应产生氢气，本身被氧化成Fe2＋， K3[Fe(CN)6]是检验Fe2＋，出现蓝色沉淀，故符合题意；
B、产生热量，容易炸裂集气瓶，故不符合题意；
C、比较非金属性，利用非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，NaCl中Cl－、Na2S中S2－不是最高价，故不符合题意；
D、试管中含有浓硫酸，直接加水，容易造成液体飞溅，故错误不符合题意。
【分析】A.根据亚铁离子的检验方法进行判断；
B.从实验安全的角度进行分析；
C.根据非金属性强弱判断方法进行分析；
D.根据浓硫酸的稀释方法进行判断。
3．【答案】C
【知识点】元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.N3-、O2－、Na＋具有相同的电子层结构，质子数越大，离子半径越小，则离子半径N3－＞O2－＞Na＋，即B＞C＞E，A项不符合题意；
B.D、E能形成Na2S，Na2S2等化合物，含有离子键和共价键，B项不符合题意；
C. A、B、C三种元素形成的化合物有硝酸、硝酸铵等，硝酸是分子晶体，硝酸铵是离子晶体，晶体类型不相同，C项符合题意；
D. B、D分别和C形成的化合物是NO2、SO2，都有可能使溴水或品红溶液褪色，D项不符合题意；
答案选C。
【分析】A元素的某种同位素原子没有中子，则A为H元素，D元素的原子序数是C的2倍，则C为O元素，D为S元素，B为N元素，E是短周期主族元素中半径最大的元素，则E为Na元素，据此回答。
4．【答案】C
【知识点】有机物中的官能团；有机化合物的命名；醛类简介
【解析】【解答】A. 最简式为C2H4O的有机物可能是酸或酯，酸或酯没有醛基，不会发生银镜反应，A项不符合题意；
B.四氟乙烯的结构简式为CF2=CF2，生成高分子化合物发生的是加聚反应，B项不符合题意；
C. 分子结构中含有4个甲基、碳原子数最少的烷烃的结构简式为(CH3)4C，系统命名为：2，2﹣二甲基丙烷，C项符合题意；
D.甘油的分子式为C3H8O，甲烷的分子式为C7H8，二者分子中含有的H原子数相同，只要总物质的量不变，则完全反应燃烧后生成的水与等物质的量的甘油充分燃烧后生成的水相同；由于甘油和甲苯的摩尔质量不同，则混合物中含氢量与甘油中含氢量不同，则质量相同时，甘油和甲苯的混合物完全燃烧生成水的量不可能与甘油燃烧生成水的量相同，D项不符合题意；
答案选C。
【分析】A.最简式不一定能确定有机物的物质类别；
B.四氟乙烯发生加聚反应；
C.根据烷烃的命名原则进行判断；
D.根据甲苯和甘油的燃烧进行分析。
5．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据题意，乙二醛与Ⅲ电极的产物反应生成乙醛酸，则Ⅲ电极是阳极，则电极Ⅱ是燃料电池的正极，正极的电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-，A项不符合题意；
B.根据上述分析，电极Ⅳ是电解池的阴极，关闭K后，两极室均可产生乙醛酸，则电极Ⅳ上的电极反应式：HOOC－COOH+2e-+2H+=HOOC－CHO+H2O，B项不符合题意；
C. 根据上述分析，电极Ⅲ是阳极，电极反应为2Cl－-2e－=Cl2↑,乙二醛与氯气反应生成乙醛酸，反应的化学方程式为Cl2 + OHC－CHO+ H2O = 2HCl+ HOOC－CHO，C项不符合题意；
D.因为两极室均可产生乙醛酸，若有2 mol H+ 通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为2 mol，D项符合题意；
答案选D。
【分析】根据电解原理和电极反应，结合有机化合物中官能团的性质进行分析即可。
6．【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.电离平衡常数Ka 1 =[H＋][HC2O4-]÷[H2C2O4]=10-1..2，Ka 2=[H＋][C2O42-]÷[HC2O4-]=10-4.2，Ka 1 ：Ka 2=1000，A项不符合题意；
B.pH=4.2时，[HC2O4-]、[C2O42-]的浓度相等，而相同物质的量 KHC2O4 和 K2C2O4 固体完全溶于水得到的溶液， HC2O4-和C2O42-的水解程度不同，离子浓度不再相等，B项符合题意；
C.pH=1.2溶液中，存在电荷守恒c(K + ) + c(H + ) = c(OH－) + c(HC2O4-)，c（HC2O4-）=c(H2C2O4)，则c(K + ) + c(H + ) = c(OH－) + c(H2C2O4)，C项不符合题意；
D.随着KOH溶液的加入，HC2O4-的浓度逐渐减少，C2O42-的浓度增大，而HC2O4-的水解程度小于C2O42-的水解程度，盐的水解促进水的电离，所以向 pH=1.2 的溶液中加 KOH 溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大，D项不符合题意；
答案选B。
【分析】A.根据电离平衡常数的定义进行计算；
B.结合图中pH与离子浓度的关系进行判断；
C.根据电荷守恒进行判断；
D.根据离子浓度的变化与水解程度的大小关系进行分析即可。
7．【答案】D
【知识点】常见离子的检验
【解析】【解答】根据流程图，沉淀甲可能含有FeO、Fe2O3、MnO2，加入足量的浓盐酸加热，有气体A生成，说明气体A是氯气，甲中含有MnO2，溶液B中加入KSCN后也会出现血红色溶液，溶液B中一定含有铁离子，由于反应中生成了氯气，因此铁离子可能来自于FeO或Fe2O3 ，固体X不一定含有Fe2O3 ；B.滤液乙中可能含有K2SO3、K2CO3、Na2SO4、NaNO3，加入足量稀盐酸，生成气体C，气体C可能是二氧化碳或二氧化硫或两者的混合物，溶液D中可能含有Na2SO4、NaNO3，加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，则沉淀一定是BaSO4沉淀，说明溶液D中一定含有Na2SO4，Na2SO4可能来自于亚硫酸钠在酸性条件下被NaNO3氧化而来，根据上述分析，答案选D。
【分析】根据常见离子的检验方法和实验现象判断操作过程中物质的存在情况即可。
8．【答案】（1）酯键（基）、碳碳双键
（2）C2H5OH CH2=CH2↑+H2O
（3）
（4）CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O
（5）HCOOCH3
【知识点】有机分子中基团之间的关系；有机物的推断；有机物的结构和性质
【解析】【解答】（1）根据上述分析，D为CH2=CHOOCCH3，所以D中官能团的名称是酯基、碳碳双键。
（2）乙醇和浓硫酸加热到170℃生成乙烯，反应的化学方程式为C2H5OH CH2=CH2↑+H2O。
（3）D为CH2=CHOOCCH3，D发生加聚反应生成E，则E的结构简式为 。
（4）A为乙醇，C为乙酸，乙醇和乙酸在浓硫酸催化下能生成乙酸乙酯，反应的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O。
（5）根据上述分析，C为乙酸，C的同分异构体与F结构和化学性质相似，说明含有酯基，则为甲酸甲酯，结构简式为HCOOCH3。
【分析】根据葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇，结合乙醇的性质分析有机物转化关系，然后依据题目信息进行解答即可。
9．【答案】（1）
（2）B
（3）CO2+AlO2﹣+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣
（4）CuCN
（5）2CuCN+3O2 2CuO+N2+2CO2
（6）2CN﹣+5ClO﹣+2H+=5Cl﹣+N2↑+2CO2↑+H2O
（7）能；因为Na2SO3具有还原性，有可能将Cu2+还原为Cu+离子；（或其他合理答案）
（8）取少许Na2SO3溶液于试管中，加入足量稀盐酸，再加入氯化钡溶液，若有沉淀生成，说明Na2SO3溶液变质，否则，说明Na2SO3溶液未变质。
【知识点】氧化还原反应；离子共存；化学实验方案的评价
【解析】【解答】Ⅰ（1）氨气是共价化合物，电子式为 。
（2）A．Cl－对反应无影响，可能存在；B．含有Fe2+的溶液中通入足量氨气会生成沉淀，B不可能存在；C．含有SiO32－的溶液中通入氨气，无明显现象，再通入过量CO2，生成硅酸沉淀，可能；D．含有AlO2－的溶液中通入氨气，无明显现象，再通入过量CO2，生成氢氧化铝沉淀，可能；答案选B。
（3）根据（2）的分析，白色沉淀可能是硅酸或氢氧化铝，发生反应的离子方程式为CO2+AlO2﹣+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣或2CO2+SiO32﹣+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣。
Ⅱ（4）根据流程图，沉淀D中含有Cu元素，8.0g黑色固体为0.1molCuO，含有Cu 6.4g；生成的气体通过足量澄清石灰水，产生10.0g白色沉淀，说明白色沉淀是碳酸钙，含有0.1molCO2，C的质量为1.2g；剩余气体的密度为1.25g/L，说明相对分子质量为1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol，结合题意应该为N2，N2的体积为1.12L，物质的量为0.05mol，含有N1.4g，因为6.4g+1.2g+1.4g=9.0g，表示沉淀中只有这三种元素，且物质的量为1:1:1，因此沉淀D的化学式为CuCN。
（5）根据（2）的分析，CuCN在氧气中灼烧生成CuO 、CO2 和N2。反应的方程式为2CuCN+3O2 2CuO+2CO2+N2。
（6）沉淀D的化学式为CuCN，说明A离子为CN-，NaClO溶液具有氧化性，将CN－氧化生成CO2 和N2，本身被还原为氯化钠，反应的离子方程式为2CN－+5ClO－+2H＋=5Cl－+2CO2↑+N2↑+H2O。
（7）反应①为制得某种元素的低价X离子为Cu+，体现了Cu2+的氧化性，Na2SO3中S是+4价，具有较强的还原性，可以用Na2SO3 溶液来代替B溶液；Na2SO3 溶液如果变质，会生成硫酸钠，只要检验是否含有硫酸根离子即可，所以方法为取少量Na2SO3溶液，先加入BaCl2溶液，再加入足量稀盐酸，观察有无沉淀。若有，说明Na2SO3溶液已变质。
【分析】（1）根据氨气是共价化合物书写电子式；
（2）根据离子反应进行判断；
（3）根据白色沉淀的可能性书写对应的离子方程式；
（4）根据实验现象和相关数据计算化学式；
（5）根据燃烧产物书写化学方程式；
（6）根据氧化还原反应原理进行书写离子方程式；
（7）根据常见离子的检验方法进行判断。
10．【答案】（1）D
（2）B；CO2与K2CO3溶液反应生成KHCO3，结晶时会同KMnO4一起结晶析出，产品纯度降低；B
（3）温度过高，产品受热分解，温度过低，烘干时间长
（4）18.9g；酸式；偏小
【知识点】常用仪器及其使用；中和滴定；制备实验方案的设计
【解析】【解答】 (1)熔融固体物质需要在坩埚内加热，但加热熔融物中含有碱性KOH，瓷坩埚中含有二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钾反应，所以应用铁坩埚，答案选D。
（2）①A、二氧化硫具有还原性易被氧化，A错误；B、稀醋酸可以提供酸性环境，且生成的盐容易分离，B正确；C、稀盐酸易被高锰酸钾氧化为氯气，C错误；D、稀硫酸生成的 硫酸钾的溶解度与高锰酸钾相近，不容易分离，D错误，答案选B。
②根据表中数据可知碳酸氢钾的溶解度小，CO2与K2CO3溶液反应生成KHCO3，结晶时会同KMnO4一起结晶析出，产品纯度降低；
③A．通过观察溶液颜色变化，若溶液颜色由绿色完全变成紫红色，但由于紫红色会掩盖绿色，所以不能表明反应已歧化完全，A错误；B．取上层清液少许于试管中，继续通入CO2，根据反应原理可知若无沉淀产生，表明反应已歧化完全，B正确；C．用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上，若滤纸上只有紫红色痕迹，无绿色痕迹，表明反应已歧化完全，C项；D．用pH试纸测定溶液的pH值，对照标准比色卡，若pH为10～11，只能表面溶液显弱碱性，但不能表明反应已歧化完全，D错误，答案选B。
（3）由于温度过高，产品受热分解；温度过低，烘干时间长，因此烘干时，温度控制在80℃为宜。
（4）①实验时先将草酸晶体（H2C2O4·2H2O）配成标准溶液，实验室常用的容量瓶的规格有100mL、250mL等多种，现配制90mL 1.5mol·L-1的草酸溶液，则需要100mL容量瓶，因此需要称取草酸晶体的质量为0.1L×1.5mol/L×126g/mol＝18.9g。
②酸性高锰酸钾溶液显酸性，具有强氧化性，因此量取KMnO4溶液应选用酸式滴定管，若该滴定管用蒸馏水洗净后未润洗，则溶液浓度被稀释，消耗标准液的体积减少，因此最终测定结果将偏小。
【分析】（1）根据固体加热和KOH与二氧化硅的反应判断选择的仪器；
（2）根据试验过程中的反应和相关现象进行分析即可；
（3）根据温度对产品的影响和效率进行分析；
（4）根据配制一定物质的量浓度的溶液进行计算；根据滴定原理进行判断误差。
11．【答案】（1）酸性；c(NO3－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)
（2）200℃；ACD
（3）2NH3(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(NH2)2 (s) ΔH=－134kJ/mol
（4）二；55；0.148 mol/(L·min)；
【知识点】热化学方程式；盖斯定律及其应用；化学平衡移动原理；化学平衡状态的判断；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】（1）硝酸铵是强酸弱碱盐，溶于水溶液显酸性，NH4＋ 能发生水解反应，导致NH4 浓度降低，则水溶液中各离子的浓度大小顺序为c(NO3－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)。
（2）①工业合成氨是放热反应，升高温度平衡逆向移动，氨气的物质的量分数减小，根据图像，曲线a对应的温度是200℃。②A．及时分离出NH3，平衡正向移动，可以提高H2的平衡转化率，正确；B.P点原料气的平衡转化率虽然接近100%，但对设备的要求很高，当前工业生产工艺中往往不采用这样的温度和压强，B项错误；C.上图中M和Q的温度相同，则K(M)=K(Q)，N点温度较高，对放热反应而言，温度越高，K值越小，则平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N)，正确；D．如果N点时c(NH3)＝0.2 mol·L－1，此时氨的物质的量分数为20%，则混合气体的总浓度为1mol/L，氮气和氢气的浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L，则N点的化学平衡常数K≈（0.2×0.2）÷（0.2×0.6×0.6×0.6）=0.93，D项正确；答案选ACD。
（3）根据盖斯定律，①2NH3(g)＋CO2(g)=H2NCOONH4(s) ΔH=－272 kJ·mol－1；②H2NCOONH4(s)= CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH=＋138 kJ·mol－1，将①+②可得以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式为2NH3(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(NH2)2 (s) ΔH=－134kJ/mol。
（4）①由图象可知在15分钟左右，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化发生的是第一步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二步反应，从曲线斜率不难看出第二步反应速率慢，而总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第二步决定；根据图可知，尿素在55分钟时，物质的量不再变化，即反应在55分钟时达到平衡。②反应进行到10min时，测得CO2的物质的量为0.26mol，二氧化碳的浓度变化为c(CO2)=(1mol-0.26 mol)÷0.5L=1.48mol/L，则用CO2表示第一步反应速率v (CO2)=1.48mol/L÷10min=0.148 mol/(L·min)。③第二步反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，所以第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图为： 。
【分析】（1）硝酸铵是强酸弱碱盐，水解呈酸性，结合铵根离子的水解分析溶液中离子浓度的大小关系；
（2）①根据温度对化学平衡的影响进行判断；
②根据化学平衡的影响因素和平衡计算进行分析即可；
（3）根据盖斯定律计算反应热，然后书写热化学方程式；
（4）根据平衡状态的特点判断是否达到平衡状态；根据平衡常数与温度的关系进行分析并画出图像。
1 / 1浙江省温州市十校联合体2015-2016学年高三下学期理综化学开学考试试卷
一、单选题
1．（2018高三下·温州开学考）下列说法不正确的是（ ）
A．生物质能来源于植物及其加工产品所存贮的能量，绿色植物通过光合作用将化学能转化成生物质能
B．2015年8月国内油价再次迎来成品油最高零售价的下调，上演了年内首场“四连跌”，但油品从国Ⅳ汽油升级到Ⅴ汽油，有助于减少酸雨、雾霾，提高空气质量
C．我国已能利用3D打印技术，以钛合金粉末为原料，通过激光熔化逐层堆积，来制造飞机钛合金结构件，高温下可用金属钠还原四氯化钛来制取金属钛
D．元素分析仪可以确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素，原子吸收光谱可以确定物质中含有哪些金属
【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用；常见的生活环境的污染及治理；金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A.植物的光合作用是将太阳辐射能转化为生物质能，A项符合题意；
B. 从国Ⅳ汽油升级到Ⅴ汽油，有助于减少酸雨、雾霾，提高空气质量，B项不符合题意；
C.金属钠具有强还原性，高温下可用金属钠还原四氯化钛来制取金属钛，C项不符合题意；
D. 元素分析仪可以确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素，原子吸收光谱可以确定物质中含有哪些金属，D项不符合题意；
答案选A。
【分析】A.根据常见能量转换形式进行判断；
B.根据燃油燃烧对环境的影响进行判断；
C.根据金属的冶炼进行判断；
D.根据元素分析仪的作用进行判断。
2．（2018高三下·温州开学考）为达到相应的实验目的，下列实验的设计或操作最合理的是（ ）
A．往装有铁钉的试管中加入2 mL水、3滴稀醋酸和1滴K3[Fe(CN)6]溶液，可以观察到铁钉表面粘附气泡，同时周围出现蓝色沉淀
B．在一个集气瓶中收集满CO2气体，取一小段除去表面氧化膜的Mg条用坩埚钳夹持点燃后迅速投入上述集气瓶中，取出坩埚钳，盖上玻璃片，观察Mg条在集气瓶底部燃烧。
C．为比较Cl与S元素非金属性强弱，相同条件下测定相同浓度NaCl溶液和Na2S溶液的pH值
D．给盛有铜与浓硫酸的试管加热，发现试管底部出现灰白色固体，为检验其中的白色固体为无水硫酸铜，可直接向试管中加入适量水
【答案】A
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验；化学实验安全及事故处理
【解析】【解答】A、铁和酸反应产生氢气，本身被氧化成Fe2＋， K3[Fe(CN)6]是检验Fe2＋，出现蓝色沉淀，故符合题意；
B、产生热量，容易炸裂集气瓶，故不符合题意；
C、比较非金属性，利用非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，NaCl中Cl－、Na2S中S2－不是最高价，故不符合题意；
D、试管中含有浓硫酸，直接加水，容易造成液体飞溅，故错误不符合题意。
【分析】A.根据亚铁离子的检验方法进行判断；
B.从实验安全的角度进行分析；
C.根据非金属性强弱判断方法进行分析；
D.根据浓硫酸的稀释方法进行判断。
3．（2018高三下·温州开学考）A、B、C、D、E均为短周期主族元素，B、C、D在周期表中的位置关系如下图所示．A元素的某种同位素原子没有中子，D元素的原子序数是C的2倍，E是短周期主族元素中半径最大的元素．下列说法不正确的是（ ）
A．简单离子的半径大小关系：B＞C＞E
B．D，E两种元素形成的化合物，可能含有离子键和共价键
C．A，B，C三种元素形成的化合物，晶体类型一定相同
D．B，D分别和C形成的化合物，都有可能使溴水或品红溶液褪色
【答案】C
【知识点】元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.N3-、O2－、Na＋具有相同的电子层结构，质子数越大，离子半径越小，则离子半径N3－＞O2－＞Na＋，即B＞C＞E，A项不符合题意；
B.D、E能形成Na2S，Na2S2等化合物，含有离子键和共价键，B项不符合题意；
C. A、B、C三种元素形成的化合物有硝酸、硝酸铵等，硝酸是分子晶体，硝酸铵是离子晶体，晶体类型不相同，C项符合题意；
D. B、D分别和C形成的化合物是NO2、SO2，都有可能使溴水或品红溶液褪色，D项不符合题意；
答案选C。
【分析】A元素的某种同位素原子没有中子，则A为H元素，D元素的原子序数是C的2倍，则C为O元素，D为S元素，B为N元素，E是短周期主族元素中半径最大的元素，则E为Na元素，据此回答。
4．（2018高三下·温州开学考）下列说法正确的是（ ）
A．最简式为C2H4O的有机物一定可以发生银镜反应
B．不粘锅表面的高分子涂层可以由四氟乙烯通过缩聚反应合成
C．分子结构中含有4个甲基、碳原子数最少的烷烃的系统命名为：2，2﹣二甲基丙烷
D．甘油和甲苯只有在物质的量之比1：1混合时，充分燃烧后生成的水，才与等质量的甘油充分燃烧后生成的水相同
【答案】C
【知识点】有机物中的官能团；有机化合物的命名；醛类简介
【解析】【解答】A. 最简式为C2H4O的有机物可能是酸或酯，酸或酯没有醛基，不会发生银镜反应，A项不符合题意；
B.四氟乙烯的结构简式为CF2=CF2，生成高分子化合物发生的是加聚反应，B项不符合题意；
C. 分子结构中含有4个甲基、碳原子数最少的烷烃的结构简式为(CH3)4C，系统命名为：2，2﹣二甲基丙烷，C项符合题意；
D.甘油的分子式为C3H8O，甲烷的分子式为C7H8，二者分子中含有的H原子数相同，只要总物质的量不变，则完全反应燃烧后生成的水与等物质的量的甘油充分燃烧后生成的水相同；由于甘油和甲苯的摩尔质量不同，则混合物中含氢量与甘油中含氢量不同，则质量相同时，甘油和甲苯的混合物完全燃烧生成水的量不可能与甘油燃烧生成水的量相同，D项不符合题意；
答案选C。
【分析】A.最简式不一定能确定有机物的物质类别；
B.四氟乙烯发生加聚反应；
C.根据烷烃的命名原则进行判断；
D.根据甲苯和甘油的燃烧进行分析。
5．（2018高三下·温州开学考）乙醛酸（HOOC-CHO）是有机合成的重要中间体。某同学组装了下图所示的电化学装置，电极材料Ⅰ～Ⅳ均为石墨，左池为氢氧燃料电池，右池为用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，关闭K后，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与Ⅲ电极的产物反应生成乙醛酸。下列说法不正确的是（ ）
A．电极Ⅱ上的电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-
B．电极Ⅳ上的电极反应式：HOOC－COOH+2e-+2H+=HOOC－CHO+H2O
C．乙二醛与Ⅲ电极的产物反应生成乙醛酸的化学方程式： Cl2 + OHC－CHO+ H2O = 2HCl+ HOOC－CHO
D．若有2 mol H+ 通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为1 mol
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据题意，乙二醛与Ⅲ电极的产物反应生成乙醛酸，则Ⅲ电极是阳极，则电极Ⅱ是燃料电池的正极，正极的电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-，A项不符合题意；
B.根据上述分析，电极Ⅳ是电解池的阴极，关闭K后，两极室均可产生乙醛酸，则电极Ⅳ上的电极反应式：HOOC－COOH+2e-+2H+=HOOC－CHO+H2O，B项不符合题意；
C. 根据上述分析，电极Ⅲ是阳极，电极反应为2Cl－-2e－=Cl2↑,乙二醛与氯气反应生成乙醛酸，反应的化学方程式为Cl2 + OHC－CHO+ H2O = 2HCl+ HOOC－CHO，C项不符合题意；
D.因为两极室均可产生乙醛酸，若有2 mol H+ 通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为2 mol，D项符合题意；
答案选D。
【分析】根据电解原理和电极反应，结合有机化合物中官能团的性质进行分析即可。
6．（2018高三下·温州开学考）已知草酸为二元弱酸：H2C2O4 HC2O4－+ H+ Ka 1 ； HC2O4－ C2O42－+ H + Ka 2常温下，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定量浓度的KOH溶液，所得溶液中 H2C2O4、HC2O4－、C2O42－ 三种微粒的物质的量分数（δ）与溶液 pH 的关系如图所示，则下列说法中不正确的是（ ）
A．常温下，Ka1 ：Ka2 =1000
B．将相同物质的量KHC2O4和K2C2O4固体完全溶于水可配得 pH为4.2的混合液
C．pH=1.2 溶液中：c(K + ) + c(H + ) = c(OH－) + c(H2C2O4)
D．向 pH=1.2 的溶液中加 KOH 溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大
【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.电离平衡常数Ka 1 =[H＋][HC2O4-]÷[H2C2O4]=10-1..2，Ka 2=[H＋][C2O42-]÷[HC2O4-]=10-4.2，Ka 1 ：Ka 2=1000，A项不符合题意；
B.pH=4.2时，[HC2O4-]、[C2O42-]的浓度相等，而相同物质的量 KHC2O4 和 K2C2O4 固体完全溶于水得到的溶液， HC2O4-和C2O42-的水解程度不同，离子浓度不再相等，B项符合题意；
C.pH=1.2溶液中，存在电荷守恒c(K + ) + c(H + ) = c(OH－) + c(HC2O4-)，c（HC2O4-）=c(H2C2O4)，则c(K + ) + c(H + ) = c(OH－) + c(H2C2O4)，C项不符合题意；
D.随着KOH溶液的加入，HC2O4-的浓度逐渐减少，C2O42-的浓度增大，而HC2O4-的水解程度小于C2O42-的水解程度，盐的水解促进水的电离，所以向 pH=1.2 的溶液中加 KOH 溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大，D项不符合题意；
答案选B。
【分析】A.根据电离平衡常数的定义进行计算；
B.结合图中pH与离子浓度的关系进行判断；
C.根据电荷守恒进行判断；
D.根据离子浓度的变化与水解程度的大小关系进行分析即可。
7．（2018高三下·温州开学考）固体粉末X中可能含有K2SO3、K2CO3、FeO、Fe2O3、MnO2、Na2SO4、NaNO3中的若干种．为确定该固体粉末的成分，现取X进行连续实验，实验过程及产物如下
根据上述实验，下列说法正确的是 （ ）
A．固体X中一定含有Fe2O3
B．沉淀E可能含有BaSO3
C．气体A,C一定均为纯净物
D．固体X可能出现含有K2SO3、K2CO3而不含Na2SO4的情况
【答案】D
【知识点】常见离子的检验
【解析】【解答】根据流程图，沉淀甲可能含有FeO、Fe2O3、MnO2，加入足量的浓盐酸加热，有气体A生成，说明气体A是氯气，甲中含有MnO2，溶液B中加入KSCN后也会出现血红色溶液，溶液B中一定含有铁离子，由于反应中生成了氯气，因此铁离子可能来自于FeO或Fe2O3 ，固体X不一定含有Fe2O3 ；B.滤液乙中可能含有K2SO3、K2CO3、Na2SO4、NaNO3，加入足量稀盐酸，生成气体C，气体C可能是二氧化碳或二氧化硫或两者的混合物，溶液D中可能含有Na2SO4、NaNO3，加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，则沉淀一定是BaSO4沉淀，说明溶液D中一定含有Na2SO4，Na2SO4可能来自于亚硫酸钠在酸性条件下被NaNO3氧化而来，根据上述分析，答案选D。
【分析】根据常见离子的检验方法和实验现象判断操作过程中物质的存在情况即可。
二、推断题
8．（2018高三下·温州开学考）已知：2RCOOH+2CH2=CH2+O2 2CH2=CHCOOCR+2H2O
2RCOOH+2CH2=CH2+O2 2CH2=CHOOCR+2H2O
葡萄糖在酒化酶的作用下生成有机物A；B是石油化学工业最重要的基础原料。A、B、C、D、E间的转化关系如下图：
（1）写出D中官能团的名称是 。
（2）写出A→B的化学方程式 。
（3）E的结构简式 。
（4）A和C在浓硫酸催化下可发生反应生成F，写出化学方程式 。
（5）写出C的同分异构体（与F结构和化学性质相似） 。
【答案】（1）酯键（基）、碳碳双键
（2）C2H5OH CH2=CH2↑+H2O
（3）
（4）CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O
（5）HCOOCH3
【知识点】有机分子中基团之间的关系；有机物的推断；有机物的结构和性质
【解析】【解答】（1）根据上述分析，D为CH2=CHOOCCH3，所以D中官能团的名称是酯基、碳碳双键。
（2）乙醇和浓硫酸加热到170℃生成乙烯，反应的化学方程式为C2H5OH CH2=CH2↑+H2O。
（3）D为CH2=CHOOCCH3，D发生加聚反应生成E，则E的结构简式为 。
（4）A为乙醇，C为乙酸，乙醇和乙酸在浓硫酸催化下能生成乙酸乙酯，反应的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O。
（5）根据上述分析，C为乙酸，C的同分异构体与F结构和化学性质相似，说明含有酯基，则为甲酸甲酯，结构简式为HCOOCH3。
【分析】根据葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇，结合乙醇的性质分析有机物转化关系，然后依据题目信息进行解答即可。
三、实验题
9．（2018高三下·温州开学考）Ⅰ．某钠盐溶液中通入足量氨气，无明显现象．再在所得溶液中通入过量CO2，产生大量白色沉淀。
（1）写出氨气的电子式 。
（2）该钠盐溶液中一定不可能含有下列哪种微粒 （填编号）。
A．Cl﹣ B．Fe2+ C．SiO32﹣ D．AlO2﹣
（3）写出一个通入过量CO2时生成白色沉淀的离子方程式 。
（4）Ⅱ．电镀工业中往往产生大量的有毒废水，必须严格处理后才可以排放．某种高浓度有毒的含A离子（阴离子）废水在排放前的处理过程如下：
已知：9.0g沉淀D在氧气中灼烧后，产生8.0g黑色固体，反应后的气体通过足量澄清石灰水时，产生10.0g白色沉淀，最后得到的混合气体除去氧气后，还剩余标况下密度为1.25g/L的气体1.12L。
沉淀D的化学式是 。
（5）写出沉淀D在氧气中灼烧发生的化学方程式 。
（6）滤液C中还含有微量的A离子，通过反应②，可将其转化为对环境无害的物质，试用离子方程式表示该原理 。
（7）反应①为制得某种元素的低价X离子，从氧化还原反应的角度分析， （填“能”或“不能”用Na2SO3溶液来代替B溶液，原因是 。
（8）设计实验证明所用Na2SO3溶液是否变质 。
【答案】（1）
（2）B
（3）CO2+AlO2﹣+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣
（4）CuCN
（5）2CuCN+3O2 2CuO+N2+2CO2
（6）2CN﹣+5ClO﹣+2H+=5Cl﹣+N2↑+2CO2↑+H2O
（7）能；因为Na2SO3具有还原性，有可能将Cu2+还原为Cu+离子；（或其他合理答案）
（8）取少许Na2SO3溶液于试管中，加入足量稀盐酸，再加入氯化钡溶液，若有沉淀生成，说明Na2SO3溶液变质，否则，说明Na2SO3溶液未变质。
【知识点】氧化还原反应；离子共存；化学实验方案的评价
【解析】【解答】Ⅰ（1）氨气是共价化合物，电子式为 。
（2）A．Cl－对反应无影响，可能存在；B．含有Fe2+的溶液中通入足量氨气会生成沉淀，B不可能存在；C．含有SiO32－的溶液中通入氨气，无明显现象，再通入过量CO2，生成硅酸沉淀，可能；D．含有AlO2－的溶液中通入氨气，无明显现象，再通入过量CO2，生成氢氧化铝沉淀，可能；答案选B。
（3）根据（2）的分析，白色沉淀可能是硅酸或氢氧化铝，发生反应的离子方程式为CO2+AlO2﹣+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣或2CO2+SiO32﹣+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣。
Ⅱ（4）根据流程图，沉淀D中含有Cu元素，8.0g黑色固体为0.1molCuO，含有Cu 6.4g；生成的气体通过足量澄清石灰水，产生10.0g白色沉淀，说明白色沉淀是碳酸钙，含有0.1molCO2，C的质量为1.2g；剩余气体的密度为1.25g/L，说明相对分子质量为1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol，结合题意应该为N2，N2的体积为1.12L，物质的量为0.05mol，含有N1.4g，因为6.4g+1.2g+1.4g=9.0g，表示沉淀中只有这三种元素，且物质的量为1:1:1，因此沉淀D的化学式为CuCN。
（5）根据（2）的分析，CuCN在氧气中灼烧生成CuO 、CO2 和N2。反应的方程式为2CuCN+3O2 2CuO+2CO2+N2。
（6）沉淀D的化学式为CuCN，说明A离子为CN-，NaClO溶液具有氧化性，将CN－氧化生成CO2 和N2，本身被还原为氯化钠，反应的离子方程式为2CN－+5ClO－+2H＋=5Cl－+2CO2↑+N2↑+H2O。
（7）反应①为制得某种元素的低价X离子为Cu+，体现了Cu2+的氧化性，Na2SO3中S是+4价，具有较强的还原性，可以用Na2SO3 溶液来代替B溶液；Na2SO3 溶液如果变质，会生成硫酸钠，只要检验是否含有硫酸根离子即可，所以方法为取少量Na2SO3溶液，先加入BaCl2溶液，再加入足量稀盐酸，观察有无沉淀。若有，说明Na2SO3溶液已变质。
【分析】（1）根据氨气是共价化合物书写电子式；
（2）根据离子反应进行判断；
（3）根据白色沉淀的可能性书写对应的离子方程式；
（4）根据实验现象和相关数据计算化学式；
（5）根据燃烧产物书写化学方程式；
（6）根据氧化还原反应原理进行书写离子方程式；
（7）根据常见离子的检验方法进行判断。
10．（2018高三下·温州开学考）高锰酸钾是中学化学常用的强氧化剂，实验室中可通过以下反应制得：
MnO2熔融氧化：3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O
K2MnO4歧化：3K2MnO4＋2CO2＝2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3
相关物质的溶解度数据见下表：
20℃ K2CO3 KHCO3 K2SO4 KMnO4
s(g/100g水) 111 33.7 11.1 6.34
已知K2MnO4溶液显绿色，KMnO4溶液紫红色。
实验流程如下：
请回答：
（1）步骤①应在 中熔化，并用铁棒用力搅拌，以防结块。
A．烧杯 B．蒸发皿 C．瓷坩埚 D．铁坩埚
（2）①综合相关物质的化学性质及溶解度，步骤③中可以替代CO2的试剂是 。
A．二氧化硫 B．稀醋酸 C．稀盐酸 D．稀硫酸
②当溶液pH值达10～11时，停止通CO2；若CO2过多，造成的后果是 。
③下列监控K2MnO4歧化完全的方法或操作可行的是 。
A．通过观察溶液颜色变化，若溶液颜色由绿色完全变成紫红色，表明反应已歧化完全
B．取上层清液少许于试管中，继续通入CO2，若无沉淀产生，表明反应已歧化完全
C．取上层清液少许于试管中，加入还原剂如亚硫酸钠溶液，若溶液紫红色褪去，表明反应已歧化完全
D．用pH试纸测定溶液的pH值，对照标准比色卡，若pH为10～11，表明反应已歧化完全
（3）烘干时，温度控制在80℃为宜，理由是 。
（4）通过用草酸滴定KMnO4溶液的方法可测定KMnO4粗品的纯度（质量分数）。
①实验时先将草酸晶体（H2C2O4·2H2O）配成标准溶液，实验室常用的容量瓶的规格有100mL、250mL等多种，现配制90mL 1.5mol·L-1的草酸溶液，需要称取草酸晶体的质量为 g。[已知Mr(H2C2O4·2H2O)=126]
②量取KMnO4溶液应选用 （填“酸式”或“碱式”）滴定管，若该滴定管用蒸馏水洗净后未润洗，则最终测定结果将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）D
（2）B；CO2与K2CO3溶液反应生成KHCO3，结晶时会同KMnO4一起结晶析出，产品纯度降低；B
（3）温度过高，产品受热分解，温度过低，烘干时间长
（4）18.9g；酸式；偏小
【知识点】常用仪器及其使用；中和滴定；制备实验方案的设计
【解析】【解答】 (1)熔融固体物质需要在坩埚内加热，但加热熔融物中含有碱性KOH，瓷坩埚中含有二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钾反应，所以应用铁坩埚，答案选D。
（2）①A、二氧化硫具有还原性易被氧化，A错误；B、稀醋酸可以提供酸性环境，且生成的盐容易分离，B正确；C、稀盐酸易被高锰酸钾氧化为氯气，C错误；D、稀硫酸生成的 硫酸钾的溶解度与高锰酸钾相近，不容易分离，D错误，答案选B。
②根据表中数据可知碳酸氢钾的溶解度小，CO2与K2CO3溶液反应生成KHCO3，结晶时会同KMnO4一起结晶析出，产品纯度降低；
③A．通过观察溶液颜色变化，若溶液颜色由绿色完全变成紫红色，但由于紫红色会掩盖绿色，所以不能表明反应已歧化完全，A错误；B．取上层清液少许于试管中，继续通入CO2，根据反应原理可知若无沉淀产生，表明反应已歧化完全，B正确；C．用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上，若滤纸上只有紫红色痕迹，无绿色痕迹，表明反应已歧化完全，C项；D．用pH试纸测定溶液的pH值，对照标准比色卡，若pH为10～11，只能表面溶液显弱碱性，但不能表明反应已歧化完全，D错误，答案选B。
（3）由于温度过高，产品受热分解；温度过低，烘干时间长，因此烘干时，温度控制在80℃为宜。
（4）①实验时先将草酸晶体（H2C2O4·2H2O）配成标准溶液，实验室常用的容量瓶的规格有100mL、250mL等多种，现配制90mL 1.5mol·L-1的草酸溶液，则需要100mL容量瓶，因此需要称取草酸晶体的质量为0.1L×1.5mol/L×126g/mol＝18.9g。
②酸性高锰酸钾溶液显酸性，具有强氧化性，因此量取KMnO4溶液应选用酸式滴定管，若该滴定管用蒸馏水洗净后未润洗，则溶液浓度被稀释，消耗标准液的体积减少，因此最终测定结果将偏小。
【分析】（1）根据固体加热和KOH与二氧化硅的反应判断选择的仪器；
（2）根据试验过程中的反应和相关现象进行分析即可；
（3）根据温度对产品的影响和效率进行分析；
（4）根据配制一定物质的量浓度的溶液进行计算；根据滴定原理进行判断误差。
四、填空题
11．（2018高三下·温州开学考）工业生产硝酸铵的流程如下图所示：
（1）硝酸铵的水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)；其水溶液中各离子的浓度大小顺序为： 。
（2）已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0，当反应器中按n(N2)：n(H2)=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如下图。
①曲线a对应的温度是 。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 。
A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B．P点原料气的平衡转化率接近100%，是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件
C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N)
D．如果N点时c(NH3)＝0.2 mol·L－1，N点的化学平衡常数K≈0.93
（3）尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH3、CO2为原料生产尿素，该反应实际为二步反应：
第一步：2NH3(g)＋CO2(g)=H2NCOONH4(s) ΔH=－272 kJ·mol－1
第二步：H2NCOONH4(s)=CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH=＋138 kJ·mol－1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式：
（4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下左图所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定，总反应进行到 min时到达平衡。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)＝ 。
③在上面右图中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图 。
【答案】（1）酸性；c(NO3－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)
（2）200℃；ACD
（3）2NH3(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(NH2)2 (s) ΔH=－134kJ/mol
（4）二；55；0.148 mol/(L·min)；
【知识点】热化学方程式；盖斯定律及其应用；化学平衡移动原理；化学平衡状态的判断；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】（1）硝酸铵是强酸弱碱盐，溶于水溶液显酸性，NH4＋ 能发生水解反应，导致NH4 浓度降低，则水溶液中各离子的浓度大小顺序为c(NO3－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)。
（2）①工业合成氨是放热反应，升高温度平衡逆向移动，氨气的物质的量分数减小，根据图像，曲线a对应的温度是200℃。②A．及时分离出NH3，平衡正向移动，可以提高H2的平衡转化率，正确；B.P点原料气的平衡转化率虽然接近100%，但对设备的要求很高，当前工业生产工艺中往往不采用这样的温度和压强，B项错误；C.上图中M和Q的温度相同，则K(M)=K(Q)，N点温度较高，对放热反应而言，温度越高，K值越小，则平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N)，正确；D．如果N点时c(NH3)＝0.2 mol·L－1，此时氨的物质的量分数为20%，则混合气体的总浓度为1mol/L，氮气和氢气的浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L，则N点的化学平衡常数K≈（0.2×0.2）÷（0.2×0.6×0.6×0.6）=0.93，D项正确；答案选ACD。
（3）根据盖斯定律，①2NH3(g)＋CO2(g)=H2NCOONH4(s) ΔH=－272 kJ·mol－1；②H2NCOONH4(s)= CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH=＋138 kJ·mol－1，将①+②可得以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式为2NH3(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(NH2)2 (s) ΔH=－134kJ/mol。
（4）①由图象可知在15分钟左右，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化发生的是第一步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二步反应，从曲线斜率不难看出第二步反应速率慢，而总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第二步决定；根据图可知，尿素在55分钟时，物质的量不再变化，即反应在55分钟时达到平衡。②反应进行到10min时，测得CO2的物质的量为0.26mol，二氧化碳的浓度变化为c(CO2)=(1mol-0.26 mol)÷0.5L=1.48mol/L，则用CO2表示第一步反应速率v (CO2)=1.48mol/L÷10min=0.148 mol/(L·min)。③第二步反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，所以第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图为： 。
【分析】（1）硝酸铵是强酸弱碱盐，水解呈酸性，结合铵根离子的水解分析溶液中离子浓度的大小关系；
（2）①根据温度对化学平衡的影响进行判断；
②根据化学平衡的影响因素和平衡计算进行分析即可；
（3）根据盖斯定律计算反应热，然后书写热化学方程式；
（4）根据平衡状态的特点判断是否达到平衡状态；根据平衡常数与温度的关系进行分析并画出图像。
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