【化学】北京市海淀区2015届高考模拟试卷

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北京市海淀区2015届高考化学模拟试卷一、填空题（共1小题，每小题3分，满分3分）1．（3分）生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为．二、选择题（共1小题，每小题3分，满分3分）2．（3分）下列根据反应原理设计的应用，不正确的是（）A．CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH用热的纯碱溶液清洗油污B．Al3++3H2O⇌Al（OH）3+H+明矾净水C．TiCl4+（x+2）H2O（过量）⇌TiO2•xH2O↓+4HCl用TiCl4制备TiO2D．SnCl2+H2O⇌Sn（OH）Cl↓+HCl配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠三、解答题（共5小题，满分44分）3．（3分）W、X、Y、Z均为短周期主族元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为3：8；X的核外电子总数与Y的最外层电子数相等，X的原子序数是Z的原子序数的一半；W、Y、Z位于同一周期．W、Y、Z三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是．4．（10分）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀．Fe（OH）3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用．阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去（或撇掉）浮渣层，即起到了浮选净化的作用．某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图如下：（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣．此时，应向污水中加入适量的．a．H2SO4b．BaSO4c．Na2SO4d．NaOHe．CH3CH2OH（2）电解池阳极的电极反应分别是①；②4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑．（3）电极反应①和②的生成物反应得到Fe（OH）3沉淀的离子方程式是．13 （4）该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极．已知负极的电极反应是CH4+4CO32﹣﹣8e﹣=5CO2+2H2O．①正极的电极反应是．②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见图）．A物质的化学式是．5．（8分）某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定（NH4）2S2O8和KI反应的化学反应速率．进行如下实验探究：【实验原理】（NH4）2S2O8和KI反应的离子方程式为：S2O82﹣+2I﹣⇌2SO42﹣+I2（1）平均反应速率的计算式为v（S2O82﹣）=．实验时，向KI、Na2S2O3和淀粉指示剂混合溶液中加入（NH4）2S2O8溶液，不断搅拌．在反应（1）进行的同时，发生反应：2S2O32﹣+I2⇌S4O62﹣+2I﹣（2），反应（1）生成的I2立即与S2O32﹣反应，生成无色的S4O62﹣和I﹣．S2O32﹣耗尽时，反应（1）继续生成的I2才与淀粉作用呈现蓝色．从加入（NH4）2S2O8溶液到出现蓝色的时间为△t．【实验内容】（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上．实验编号①②③④⑤试剂用量（mL）0.20mol•L﹣1（NH4）2S2O8溶液20.010.0b20.020.00.20mol•L﹣1KI溶液20.020.020.010.05.00.010mol•L﹣1Na2S2O3溶液a8.08.08.08.00.2%淀粉溶液2.02.02.02.02.00.20mol•L﹣1KNO3溶液00010.0c0.20mol•L﹣1（NH4）2SO4溶液010.015.00020℃时，反应时间△t（s）326713066135为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的（NH4）2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用（NH4）2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是．13 （3）第①组实验的v（S2O82﹣）=mol•（L•s）﹣1．（4）根据表中数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可）实验小组查资料得知，向含有Na2CO3的Na2S溶液中通入SO2，可以制备上述实验所需的Na2S2O3．反应如下：Na2CO3+SO2Na2SO3+CO22Na2S+3SO22Na2SO3+3S↓Na2SO3+SNa2S2O3．6．（8分）该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na2S2O3．（1）实验应避免有害气体排放到空气中．装置①、②中盛放的试剂依次是①；②．（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是．（3）反应结束后，从制得的Na2S2O3稀溶液中得到Na2S2O3•5H2O晶体的主要操作包括：．7．（15分）单晶硅是信息产业中重要的基础材料．通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、CO等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450～500℃）四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅．以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图．13 相关信息如下：a．四氯化硅遇水极易水解；b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c．有关物质的物理常数见表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/℃57.712.8315熔点/℃﹣70.0﹣107.2升华温度/℃180300162d．已知装置A中发生反应的方程式为MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O请回答下列问题：（1）装置A中g管的作用是；装置C中的试剂是；装置E中的h瓶需要冷却的理由是．（2）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过酒精（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是（填写元素符号）．北京市海淀区2015届高考化学模拟试卷参考答案与试题解析一、填空题（共1小题，每小题3分，满分3分）1．（3分）生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为CaO+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+H2O．考点：化学方程式的书写．13 分析：根据氯化铵加热时分解生成氨气和氯化氢气体，氯化氢与氧化钙反应生成氯化钙和水书写化学方程式；解答：解：氯化铵加热时分解生成氨气和氯化氢气体，氯化氢与氧化钙反应生成氯化钙和水，所以生石灰与氯化铵反应的化学方程式为：CaO+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+H2O，故答案为：CaO+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+H2O；点评：本题考查了铵盐的性质，注意铵盐和碱性物质能生成氨气是解答关键，题目难度不大．二、选择题（共1小题，每小题3分，满分3分）2．（3分）下列根据反应原理设计的应用，不正确的是（）A．CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH用热的纯碱溶液清洗油污B．Al3++3H2O⇌Al（OH）3+H+明矾净水C．TiCl4+（x+2）H2O（过量）⇌TiO2•xH2O↓+4HCl用TiCl4制备TiO2D．SnCl2+H2O⇌Sn（OH）Cl↓+HCl配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠考点：盐类水解的原理．分析：A．加热促进盐类水解；B．明矾中的Al3+水解生成Al（OH）3胶体，能吸附水中的悬浮颗粒；C．TiCl4能水解生成钛的氧化物；D．SnCl2水解显酸性，要加入HCl抑制其水解．解答：解：A．加热促进盐类水解，故加热纯碱溶液其碱性增强，去污能力增强，故A正确；B．明矾中的Al3+水解生成Al（OH）3胶体，能吸附水中的悬浮颗粒，故明矾能净水，离子方程式为Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，故B错误；C．TiCl4能水解生成钛的氧化物，其水解方程式为：TiCl4+（x+2）H2O（过量）⇌TiO2•xH2O↓+4HCl，故C正确；D．SnCl2水解显酸性，所以在配制氯化亚锡溶液时要加入HCl抑制其水解，故D错误；故选BD．点评：本题考查了盐类水解原理的应用，要注意影响水解的因素和反应产物的理解应用，掌握基础是关键，题目较简单．三、解答题（共5小题，满分44分）13 3．（3分）W、X、Y、Z均为短周期主族元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为3：8；X的核外电子总数与Y的最外层电子数相等，X的原子序数是Z的原子序数的一半；W、Y、Z位于同一周期．W、Y、Z三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是S＞P＞Si．考点：原子结构与元素周期律的关系．专题：元素周期律与元素周期表专题．分析：W、X、Y、Z均为短周期主族元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为3：8，则W为S元素；W、Y、Z位于同一周期，则都处于第三周期，X的核外电子总数与Y的最外层电子数相等，则X核外电子总数≤7且≠6，X的原子序数是Z的原子序数的一半，则＜X原子序数＜，且可推知X原子序数为7，则X为N元素、Y为P元素、Z为Si元素，以此解答该题．解答：解：W、X、Y、Z均为短周期主族元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为3：8，则W为S元素；W、Y、Z位于同一周期，则都处于第三周期，X的核外电子总数与Y的最外层电子数相等，则X核外电子总数≤7且≠6，X的原子序数是Z的原子序数的一半，则＜X原子序数＜，且可推知X原子序数为7，则X为N元素、Y为P元素、Z为Si元素，非金属性S＞P＞Si，则W、Y、Z三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是S＞P＞Si，故答案为：S＞P＞Si．点评：本题考查结构与位置关系、元素周期律，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，题目利用短周期元素的特点确定X的原子序数是推断的关键，难度中等．4．（10分）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀．Fe（OH）3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用．阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去（或撇掉）浮渣层，即起到了浮选净化的作用．某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图如下：13 （1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣．此时，应向污水中加入适量的c．a．H2SO4b．BaSO4c．Na2SO4d．NaOHe．CH3CH2OH（2）电解池阳极的电极反应分别是①Fe﹣2e﹣=Fe2+；②4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑．（3）电极反应①和②的生成物反应得到Fe（OH）3沉淀的离子方程式是4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+．（4）该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极．已知负极的电极反应是CH4+4CO32﹣﹣8e﹣=5CO2+2H2O．①正极的电极反应是O2+2CO2+4e﹣=2CO32﹣．②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见图）．A物质的化学式是CO2．考点：原电池和电解池的工作原理．分析：（1）能使导电能力增强的电解质必须是易溶于水的，且只能是中性的；（2）活泼金属电极做电解池的阳极时，则电极本身放电；（3）二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到正三价；（4）燃料电池中，正极发生的反应是氧气得电子被还原的过程，负极发生的反应是燃料失电子被氧化的过程；电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳．解答：解：（1）保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀时，加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的、显中性的盐，故答案为：c；（2）活泼金属电极做电解池的阳极时，则电极本身放电，为Fe﹣2e﹣=Fe2+，故答案为：Fe﹣2e﹣=Fe2+；（3）二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到正三价，4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+，故答案为：4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+；（4）①燃料电池中，正极反应一定是氧气得电子，该电池的电解质环境是熔融碳酸盐，所以正极反应为：O2+2CO2+4e﹣=2CO32﹣；故答案为：O2+2CO2+4e﹣=2CO32﹣；②电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳，故答案为：CO2．点评：本题考查了燃料电池的工作原理和原电池和电解池串联的综合知识，难度较大．13 5．（8分）某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定（NH4）2S2O8和KI反应的化学反应速率．进行如下实验探究：【实验原理】（NH4）2S2O8和KI反应的离子方程式为：S2O82﹣+2I﹣⇌2SO42﹣+I2（1）平均反应速率的计算式为v（S2O82﹣）=．实验时，向KI、Na2S2O3和淀粉指示剂混合溶液中加入（NH4）2S2O8溶液，不断搅拌．在反应（1）进行的同时，发生反应：2S2O32﹣+I2⇌S4O62﹣+2I﹣（2），反应（1）生成的I2立即与S2O32﹣反应，生成无色的S4O62﹣和I﹣．S2O32﹣耗尽时，反应（1）继续生成的I2才与淀粉作用呈现蓝色．从加入（NH4）2S2O8溶液到出现蓝色的时间为△t．【实验内容】（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上．实验编号①②③④⑤试剂用量（mL）0.20mol•L﹣1（NH4）2S2O8溶液20.010.0b20.020.00.20mol•L﹣1KI溶液20.020.020.010.05.00.010mol•L﹣1Na2S2O3溶液a8.08.08.08.00.2%淀粉溶液2.02.02.02.02.00.20mol•L﹣1KNO3溶液00010.0c0.20mol•L﹣1（NH4）2SO4溶液010.015.00020℃时，反应时间△t（s）326713066135为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的（NH4）2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用（NH4）2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是搅拌．（3）第①组实验的v（S2O82﹣）=2.5×10﹣5mol•（L•s）﹣1．（4）根据表中数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可）S2O82﹣或I﹣的浓度越小，反应速率越慢实验小组查资料得知，向含有Na2CO3的Na2S溶液中通入SO2，可以制备上述实验所需的Na2S2O3．反应如下：13 Na2CO3+SO2Na2SO3+CO22Na2S+3SO22Na2SO3+3S↓Na2SO3+SNa2S2O3．考点：探究温度、压强对化学反应速率的影响．分析：【实验原理】根据反应速率V=来分析；【实验内容】（1）根据在此对比实验中各组实验的溶液体积均为50mL来计算；（2）为了使反应充分进行，应不断搅拌来加快反应速率；（3）根据第①组实验的反应时间为32s可知求算出v（S2O32﹣），根据在化学方程式中，反应速率之比等于计量数之比来计算；（4）将②③④⑤的反应时间与①的反应时间做对比即可得出结论．解答：解：【实验原理】S2O82﹣的V（S2O82﹣）==，故答案为：；【实验内容】（1）在此对比实验中各组实验的溶液体积应均为50mL，故a=8.0mL，b=5mL，c=15mL，故答案为：a=8.0mL，b=5mL，c=15mL；（2）为了使S2O32﹣和I2的反应充分进行，应不断搅拌来加快反应速率，故答案为：搅拌；（3）根据第①组实验变蓝的时间为32s，即S2O32﹣反应完全的时间为32s，故v（S2O32﹣）===5×10﹣5，将反应（1）+（2）可得：S2O82﹣+2S2O32﹣=2SO42﹣+S4O62﹣，根据在化学方程式中，反应速率之比等于计量数之比，故V（S2O82﹣）=v（S2O32﹣）=2.5×10﹣5，故答案为：2.5×10﹣5；（4）实验②③④⑤与①相比，溶液体积相同，Na2S2O3溶液浓度相同，淀粉溶液浓度相同，K+浓度相同，NH4+浓度相同，其中②③中S2O82﹣浓度比①小，则反应时间比①长，说明反应速率变慢；④⑤中I﹣浓度比①中小，反应时间比①长，说明反应速率变慢．故可以得出结论：S2O82﹣或I﹣的浓度越小，反应速率越慢．故答案为：S2O82﹣或I﹣的浓度越小，反应速率越慢．点评：本题考查了反应速率的求算和探讨了影响反应速率的因素，综合性较强，难度较大．13 6．（8分）该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na2S2O3．（1）实验应避免有害气体排放到空气中．装置①、②中盛放的试剂依次是①Na2S溶液、Na2CO3溶液；②NaOH溶液．（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是沉淀逐渐消失．（3）反应结束后，从制得的Na2S2O3稀溶液中得到Na2S2O3•5H2O晶体的主要操作包括：加热浓缩，冷却．结晶，过滤．考点：制备实验方案的设计．分析：图所示装置制备Na2S2O3，利用的原理是亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫通过硫化钠和碳酸钠的混合溶液，发生反应的化学方程式为：Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2，2Na2S+SO2=3S+2Na2SO3，Na2SO3+S=Na2S2O3；（1）①上述分析可知①中盛放试剂为Na2S溶液、Na2CO3溶液；②为避免污染气体二氧化硫排放到空气中，需要通过氢氧化钠溶液吸收；（2）随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体沉淀会消失亚硫酸钠和硫单质反应生成硫代硫酸钠；（3）溶液中得到溶质晶体的操作为加热浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到．解答：解：图示装置制备Na2S2O3的原理，利用的是亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫通过硫化钠和碳酸钠的混合溶液，发生反应的化学方程式为：Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2，2Na2S+SO2=3S+2Na2SO3，Na2SO3+S=Na2S2O3；13 （1）①上述分析可知①中盛放试剂为生成硫代硫酸钠的装置，试剂应是Na2S溶液、Na2CO3溶液，发生反应Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2，2Na2S+SO2=3S+2Na2SO3，Na2SO3+S=Na2S2O3，生成目标产物；故答案为：Na2S溶液、Na2CO3溶液；②为避免污染气体二氧化硫排放到空气中，需要通过氢氧化钠溶液吸收，SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，②中盛放的试剂是氢氧化钠溶液，故答案为：NaOH溶液；（2）随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2，2Na2S+SO2=3S+2Na2SO3，继续通入气体沉淀会消失，是因亚硫酸钠和硫单质反应生成硫代硫酸钠，Na2SO3+S=Na2S2O3，则观察到的现象为沉淀逐渐消失，故答案为：沉淀逐渐消失；（3）溶液中得到溶质晶体的操作为加热浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到，反应结束后，从制得的Na2S2O3稀溶液中得到Na2S2O3•5H2O晶体的主要操作包括加热浓缩，冷却结晶，过滤洗涤；故答案为；加热浓缩，冷却结晶，过滤洗涤．点评：本题考查了物质制备实验装置和原理的分析判断，主要是制备反应的过程理解应用，制备反应和实验基本操作是解题关键，题目难度中等．7．（15分）单晶硅是信息产业中重要的基础材料．通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、CO等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450～500℃）四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅．以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图．相关信息如下：a．四氯化硅遇水极易水解；b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；13 c．有关物质的物理常数见表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/℃57.712.8315熔点/℃﹣70.0﹣107.2升华温度/℃180300162d．已知装置A中发生反应的方程式为MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O请回答下列问题：（1）装置A中g管的作用是平衡压强；装置C中的试剂是浓硫酸；装置E中的h瓶需要冷却的理由是使SiCl4冷凝收集．（2）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过酒精（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是Al、P、Cl（填写元素符号）．考点：制备实验方案的设计．分析：由制备四氯化硅的实验流程可知，A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应生成氯气，B中饱和食盐水除去HCl，C装置中浓硫酸干燥氯气，D中发生Si与氯气的反应生成四氯化硅，由信息可知，E装置制取氢气，F可防止倒吸，最后氢气还原SiCl4，（1）装置A中g管使分液漏斗和烧瓶连通；装置C中的试剂应该吸收水而不能吸收氯气；产物SiCl4沸点低；（2）D中氯气与粗硅反应生成SiCl4，h瓶收集粗产物，精馏粗产品可得高纯度四氯化硅，由表中数据可以看出，蒸出SiCl4气体时，BCl3早已成气体被蒸出，而AlCl3、FeCl3、PCl5升华温度均低于SiCl4．解答：解：由制备四氯化硅的实验流程可知，A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应生成氯气，B中饱和食盐水除去HCl，C装置中浓硫酸干燥氯气，D中发生Si与氯气的反应生成四氯化硅，由信息可知，E装置制取氢气，F可防止倒吸，最后氢气还原SiCl4，（1）浓盐酸有挥发性，故分液漏斗要加盖，加盖后如没有g管，则盐酸就不易流下去，g管的作用是平衡压强，使液体顺利流出并防止漏气；制得的氯气中含有氯化氢和水，装置B用饱和食盐水除去氯化氢，装置C用浓硫酸吸水；产物SiCl4沸点低，需要冷凝收集，故答案为：平衡压强；浓硫酸；使SiCl4冷凝收集；13 （2）D中氯气与粗硅反应生成SiCl4，h瓶收集粗产物，精馏粗产品可得高纯度四氯化硅，由表中数据可以看出，蒸出SiCl4气体时，BCl3早已成气体被蒸出，而AlCl3、FeCl3、PCl5升华温度均低于SiCl4，所以当SiCl4蒸出后，而AlCl3、FeCl3、PCl5还为固体留在瓶里，故答案为：Al、P、Cl．点评：本题考查制备实验方案的设计，综合了氯气的制法、硅的提纯等实验知识，注意把握制备原理及实验流程中的反应、物质的性质等为解答的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度中等．13