内容正文:
绝密★启用前
化
学
全卷满分100分考试时间75分钟
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。
2,请按照题号顺序在各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿
纸、试题卷上答题无效。
架
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
®
可能用到的相对原子质量:H1C12016Si28Ti48Mn55Cu64Ga70
As 75
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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。
长
1.化学与社会生活息息相关,以下说法正确的是
A.胃酸可以促进食物的消化,因此,多喝食醋对人“百利”而无“一害”
B.补铁剂(FeSO4)不能与维生素C一起服用
C.航天员出舱服应用了碳纤维复合材料,所含基态碳原子核外电子空间运动状态有6种
D.用于制作轴承的氮化硅陶瓷材料属于新型无机非金属材料,具有耐高温、耐磨蚀等
优良性能
2.下列化学用语表示正确的是
A.中子数为20的氯原子:C1
闻
B.氯气分子中共价键电子云轮廓图可以表示为
製
C.基态锗原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p2
D.用电子式表示HCl的形成过程为H·十.Cl:→H+[:Cl:]
3.化学是以实验为基础的科学,下列有关实验操作正确的是
A.金属钠、白磷均应保存在煤油中
B.可用50mL容量瓶准确量取50.00mL溶液
C.蒸发皿加热时需要垫陶土网
D.鸡蛋清溶液中加人饱和硫酸钠溶液可分离出蛋白质
4.化学知识无处不在,下列劳动与所涉及的化学知识不相符的是
选项
劳动
化学知识
A
使用含NaClO的“84”消毒液拖地
其消毒原理与酒精相同
B
使用白醋除去水壶中的水垢
醋酸酸性强于碳酸
c
烹煮鱼时,加入少量料酒和食醋可以去腥提鲜
食醋与料酒发生酯化反应,增加香味
D
用温热的纯碱溶液擦拭有油污的灶台
油脂在碱性条件下发生水解反应
5.工业制备高纯硅的原理示意图如下(已知电负性:C>>S),设NA为阿伏加德罗常数
的值。下列说法正确的是
石英砂
18o0-200t粗硅HC
患炭
300SiHCl,
10+高纯硅
H,
②
A.60gSiO2含有SiO2分子的数目为NA
B.反应①消耗1 mol SiO2,断裂共价键的数目为4NA
C.1 mol SiHCla含有sp3-po键的数目为3NA
D.22.4LH2(已折算为标准状况)参加反应③,转移电子的数目为2NA
6.下列有关实验操作、,现象和结论或解释正确的是
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
向某钾盐中滴加浓盐酸
产生的气体可以使
品红溶液褪色
该盐一定为K,S0
B
向含有淀粉的HI溶液中滴加Fe(NO,)3溶液
溶液变蓝
无法判断I2和Fe+的
氧化性强弱
C
用pH计分别测定SO2和CO2饱和溶液的pH
证明酸性H2SO,强于
前者小于后者
H2CO
D
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,加热,
再加入银氨溶液并水浴加热
无银镜现象
蔗糖在酸性条件下未
发生水解反应
7.氯硝西泮是一种镇静药物,其合成最后一步如
NH2
图所示。下列相关表述错误的是
A.M分子结构中的含氧官能团有硝基、酮羰
CH,CO-NH O
基和酰胺基
B.经过加成反应和消去反应,实现由M合成
氯硝西泮
氯硝西泮
C.氯硝西袢分子式为Cis H O Na Cl
D.氯硝西泮能与盐酸反应生成盐
8.从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
稳定性:Fe3+>Fe+
Fe+价层电子排布为3d“,而Fe+价层电子排布为
3d,处于半充满稳定状态
B
铍和铝都能与NaOH反应
基态铍原子和铝原子价层电子数相同
C
常温下C02为气体,而Si02为固体
C02为分子晶体,熔点低;而SiO2是共价晶体,熔点高
D
逐个断开CH4中的C一H,每步所需
能量不同
各步中断开的C一H所处化学环境不同
9,近期,我国科学家报道了一种在室温下由CH,和CO2合成乙酸的辐射催化反应。反应
历程如图所示(·Y表示微粒Y吸附在CO固体表面),下列说法正确的是
A.粒子X为OH-
B.反应④有H2O生成
X
CH
CH]H'
C.总反应为CH十CO2
CuO/TiO,H,O
→CH COOH
月0附线
②
@
CH,COOH
①
Y射线
D.若将H2O换成D2O,最终产物仍为CH,COOH
H+
Cuo
10.X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的前四周期
TiO,
元素,由这五种元素组成的一种鳌合物结构如图所示。Y的一种同位素,其原子质量的
2作为相对原子质量标准;W原子最外层电子排布为s”np;Q在周期表中位于d5
1
区,向Q的硫酸盐溶液中逐滴加人氨水,先产生蓝色沉淀,后又逐渐溶解形成深蓝色溶
液。下列说法错误的是
A.Y2XZW2的同分异构体中,其中一种具有两性
W=Y-W、
ZX-YX
B.Q的某种化合物可用于检测某人尿液确定其是否患有糖尿病
C.由X和W两种元素组成的分子中,可能既有极性键又有非极性键
XY-XZ
w-Y-W
D.该螯合物分子中所有原子均可共平面
11.为了早日实现“碳达峰、碳中和”目标,将CO2转化为甲醇是一个很好的途径,其反应为
CO2(g)十3H2(g)一CHOH(g)+H2O(g)△H=一50kJ·mol-1。投料比n(H2)
:n(CO2)=3:1时温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示(不考
虑其他副反应),下列说法正确的是
A.当温度高于270℃时,升高温度,由于催化C0,转化率/%
剂催化效率降低而导致CO2的平衡转化率
降低
80
B.合成甲醇的适宜生产条件为低压、催化剂
N270,68子衡花座]
实转化速一一-。三
A、265~275℃
60
M(270,60j
C.该反应的中间产物有HCOOH生成,它是
40
A催化效岸
由CO2、H:反应制得,该反应原子利用率未
n
B催化效率
达到100%
D.270℃时,实际反应体系中甲醇的体积分数
0
240250260270280290温度/℃
约为21.4%
12.黄铜矿的主要成分为CuFeS2,并含有少量Ag、Au等杂质,利用黄铜利治炼铜的工艺流
程如图所示。已知冰铜在转炉中发生反应:①2Cu2S十3O2
高温2C20十2S02;②2C山0+
Cu,S高温6Cu+S0,↑.
沙子
m粉
铜精矿
焙烧
转炉中
粗铜
电部特炼
黄铜矿
冰铜
(含有Fo、g、
b加浮选剂
反射炉中
皱人热空气
Au等杂质)】
浮选
熔壶
(Fc501)
下列有关说法错误的是
A.将黄铜矿粉碎的目的是增大固体表面积,提高与浮选剂的接触面,有利于选取铜精
B.上述反应①中还原产物是Cu2O,反应②中氧化剂是Cu2O
C.在电解精炼铜时,电路中每转移1mol电子时,阴极增重32g
D.电解槽的阳极泥中含有金和银
13.中国新能源汽车处于世界领先地位,某品牌电动汽
电动机
车使用三元锂电池,总反应式为Li-。NiCo,Mn.O2
发机
电LiNi,Co,Mn.O2十6C。如图所示是工作
+Li,C充电
原理,隔膜只允许X离子通过,汽车加速时,电动机
i_Ni.Co.Mn.O.
提供推动力,减速时,发电机将多余能量转化为电能
储存。下列说法错误的是
A.减速时,电池充电;加速时,电池放电
B.加速时,电子的方向为甲电极→电动机→乙电极
C.减速时,乙电极的反应为LiNi.Co,Mn=.O2十ae
-Li-aNi,Co,Mn.O2+aLi+
D.加速时,电路中每转移1mol电子,就有1molX离子经过隔膜
14.常温下,H2C2O,溶液的分布系数8与pH的变化关系如图甲所示,BaC2O,浊液中c(Ba2+)
c(C)
与c(C0)的关系如图乙所示[已知:8C,0)=:C0)+cHC0+c(H,C,0]::
常温下,将等体积且浓度均为0.5mol·L1的BaCl2溶液与H2C2O,溶液混合。下列说
法错误的是
1.04d
2.71,0.94)
10
0.8
0.6
023,0.50则(4.19,0.50)
10
(10,10
0.4
10
0.2
10
2.71,0.03)
10°10310103102
01234567890立立市对p明
c(CO(mol-L)
图甲
图乙
A.H,C2O1溶液中存在c(H+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(OH-)
B.向100mL0.5mo1·L1H2C2O,溶液中加人等体积的水,c(C2O)几乎不变
C.向BaC2O,浊液中通人HCl,c(Ba2+)增加
D.混合后溶液中不会产生白色沉淀
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(15分)锰是在冶金工业中用来制造特种钢的原料,在生物体中是几种酶系统的成分之
一,并为正常骨结构所必需。如图所示是一种从处理后的废旧干电池中回收锰的工艺
流程。处理后的废旧干电池中还含有少量铁、铝、铜、镍等金属及其化合物。
粉碎
H:SO
NaS
H202
Mn(OH)NH,HCO,NH,
废旧
溶解
除杂
氧化
调pH
沉锰
MnCO,
H804,
MnSO,
干电池
滤渣1
CuS、NiS
滤渣2
已知:①相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe+
AP+
Cu+
Ni+
开始沉淀
(Mm+)=0.1mol·L-
0
6.3
1.5
3.4
4.4
6.9
沉淀完全
c=1.0×10-smol·L-1
10.3
8.3
2.8
4.7
6.4
8.9
②相关金属离子溶度积常数如下:Kp(CuS)=6.3X10-“,Kp(NiS)=1.0×10-4;
③lg2=0.3。
(1)可提高废旧干电池溶解速率的措施有
(写一种即可)。
(2)“除杂”和“氧化”步骤
(填“能”或“不能”)调换,原因是
(3)“调pH”后溶液中c(Mn+)=0.1mol·L-1,pH的调节范围是
(4)“调pH”步骤中选用“Mn(OH)2”而不选用氨水的优点是
(5)写出“沉锰”反应的离子方程式:
(6)砷化像是一种重要的半导体材料,化学性质稳定
①砷化镓的晶胞是一种类似金刚石的立方晶系,如图I所示,A点As原子的分数坐
标是
②稀磁性半导体是指非磁性半导体中
的部分原子被过渡金属元素取代后
形成的磁性半导体,因兼具半导体和
磁性的性质,因而引起广泛关注。用
y
Mn原子替换砷化镓晶胞中部分線
原子,可以得到稀磁性半导体材料如
图Ⅱ所示。假设替换后的晶系仍然是立方晶系,则此晶系密度为
g·cm-3(已知Na表示阿伏加德罗常数的值,写出含a、Na的代数式即可)。
16.(14分)纳米级Ti02广泛用于化妆品和功能纤维领域。实验室利用普通TiO2制备纳米
xTiO2·yH2O并测定其组成(夹持装置略去)。
已知:①Ti02可发生反应:Ti0,+2C+2C,1000
=TiCl,+2CO.
②TiCl易挥发,沸点136.4℃,极易与水反应,与HC1气体不反应
③PdCl2在盐酸中的存在形式为[PdCl4]-,可吸收CO生成黑色颗粒Pd。
I.制备TiCl4
分散有Ti0
和炭粉的石
电
浓硫酸
B
回答下列问题:
(1)制备TiCl时进行如下操作。
(1)组装仪器,
(ⅱ)添加药品;
(m)打开分液漏斗活塞,电炉通电,接通冷凝装置,开始实验。
(2)A中发生反应的化学方程式为
:仪器a的名称是
(3)B装置除控制通人气体快慢外的作用是
,F的作用是
(用离子方程
式表示)。
(4)该实验设计存在的缺陷是
Ⅱ.制备xTiO2·yH2O
以N2为载体,用TiCl和水蒸气反应得到Ti(OHD4,再控制温度生成纳米xTiO2·yHO。
Ⅲ.测定纳米xTiO2·yH2O的组成
步骤i:取纳米xTiO2·yH2O样品5.80g,用足量稀硫酸溶解得到TiOSO4溶液,再
用A1将TiO+全部还原为T+,过滤、洗涤,将滤液和洗涤液注人500mL容量瓶,
定容得到待测液。
步骤i:取待测液25.00mL,用0.1000mol·L-1标准NH,Fe(SO4)2溶液滴定,将
T3+氧化为TiO+
(5)三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.00mL,计算该样品的组成为
(填
化学式)。
(6)若测定过程中加人A1不足,则导致所测xTiO2·yH2O中y值
(填“偏大”
“偏小”或“无影响”,下同),若量取待测液体积时,开始平视读数,后来仰视读数,则
所测xTiO2·yH2O中x值
17.(14分)二氧化碳的综合利用有利于解决我国力争在2030年前完成“碳达峰”和2060年
前完成“碳中和”的目标。二氧化碳与甲烷的耦合转化生成一氧化碳和氢气的反应,是
研究二氧化碳综合利用的热点之一,该重整体系主要涉及的反应如下:
反应I:CH(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H1
反应Ⅱ:H2(g)十C02(g)C0(g)+H20(g)△H2=+41.2kJ·mol1
反应Ⅲ:2C0(g)C02(g)+C(s)△H,=-172.5kJ·mol-l
(1)已知在298K、101kPa条件下,某些物质的相对能量(△H)
个△H/kJmo
变化关系如图1所示。反应I的△H1=
k灯·moll。
(2)298K时,如果恒容密闭容器中仅发生反应Ⅲ:2C0(g)
0
Hg、C(
CO2(g)十C(s)△H3,下列能说明该反应达到平衡的是
-74.6
CH(g)
(填标号)。
-110.5
CO(g)
A.容器中压强不再发生改变
-247.8
H2O(g)
B.反应的△H:不变
C.容器中混合气体的密度不再发生改变
-393.5
COz
D.容器中气体质量不再发生改变
(3)反应I、反应Ⅱ,反应Ⅲ的△H和△S的数据如下:
图1
△H/(kJ.mol-1)
△S/(J·mol1·K-1)
反应I
+256.7
反应Ⅱ
+41.2
+42
反应Ⅲ
-172.5
-175.9
已知△G=△H一T△S,△G的值只决定于反应体系的始态和终态,忽略△H、△S随温
度的变化。若△G<0,则该反应可以自发进行。
①根据上表数据计算反应Ⅱ自发进行的最低温度为
K(结果保留整数)。
②图2中能反映反应I的△G随温度变化关系的曲线是
80
60
0.00
30
700800900100011001200
1003005007009001100
K
温度/℃
图2
图3
(4)在700℃下向恒容密闭容器中以1:1投入CH,和C02气体发生反应,密闭容器中
初始压强为200kPa,tmin后体系的反应达到平衡,平衡时二氧化碳的转化率为
51%。反应过程中部分物理量的有关数据随温度变化如图3所示,其中两条斜线
mn代表反应I或反应Ⅲ的lnK随温度的变化。(以化学反应aA(g)十bB(g)一
9.tgy
dD(g)十eE(g)为例,K
[2[0
,其中p°=100kPa)
①图3中代表反应I的lnK随温度变化曲线的是
(填字母)。
②计算tmin内v(CO2)=
kPa·min-l
③体系达到平衡时CO的分压为
kPa
④不同温度下重整体系中CH,和CO2的平衡转化率如图3所示。900℃下,CO2的
平衡转化率明显高于200℃时的平衡转化率,其原因是
NH
18.(15分)有机物H(H0
)是合成药物的重要中间体,其合成过程如图所示。
CH Ph
PhCH2CI
0CH,CH一定条件H0
DIBAL-HH
Nal
CHCH,0
CH,Ph
CH,Ph
B
CH,Ph
0
NH
NH
HCHO
OL HO I
HO
催化剂
CH,Ph
CH,Ph
CH,Ph
已知:①两分子CH,CHO能发生以下反应:
CH,CHO+CH,CHO售化剂CH,CHCH,CH0售化前CH,CH一CHCHO+-,O。
OH
②Ph代表苯基,DIBAL-H是一种还原剂。
(1)A到B为取代反应,则A的分子式为
(2)C到D的反应类型为
(3)由F生成G的化学方程式为
;写出E的结构简式:
(4)同时满足下列条件的F的同分异构体共有
种(不考虑立体异构)。
a.含有苯环,且苯环上有3个取代基;
b.分子中只有一种官能团,且能发生银镜反应;
c.除苯环外,不含其他环状结构。
其中,核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1的同分异构体的
结构简式为
(写出一种即可)。
NH
NH2
N
(5)结合题给信息设计由乙醇、苯甲醛和HN
为基本原料制备0
Ph的
NH2
合成路线:
(无机试剂任选)。