内容正文:
理科综合能力测试
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 Si 28 Fe 56 I 127
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78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。
1. 我国电动汽车的产量居世界首位。下列关于电动汽车构件与主要成分对应错误的是( )
A. 玻璃——碳化硅 B. 轮胎——聚异戊二烯 C. 电池——锂离子 D. 导线——铜
2. 可利用下图装置通过氧化还原反应生成气体并进行除杂和收集的是
A. 氯乙烯 B. 二氧化碳 C. 氯气 D. 氢气
3. 下列解释事实离子方程式正确的是
A. 溶液中加入溶液,生成棕红色沉淀:
B. Cu溶于浓硝酸,有棕色气体放出:
C. NaClO溶液中通入SO2,pH逐渐变小:
D. 澄清石灰水在空气中久置,生成白色沉淀:
4. 由γ-丁内酯衍生物聚合生成高分子P1和P2的路线如下所示,下列说法错误的是
A. 反应①为加聚反应 B. 反应②为缩聚反应
C. P1中含有手性碳 D. P2为聚酯类高分子
5. 我国科学家研究了一种氨分解制氢新工艺,过程如图所示。
下列说法错误的是
A 钾晶体堆积方式与钠晶体相同
B. ①和②中断裂的N-H键能相同
C. KNH2属于离子化合物
D. 氨分解制氢总反应为
6. 电解法制溶胶的装置如图(a、b为惰性电极)所示,电解反应为。下列叙述错误的是
A. a为阳极,电极反应为
B. b极反应:
C. 随着电解反应进行,溶液的pH逐渐增大
D 随着电解反应进行,溶液导电性逐渐增强
7. 用不同浓度的NaOH溶液滴定10mL 0.01一元酸HA,滴定曲线如图所示。
下列判断错误是
A. HA在水中完全电离,是一种强酸
B. NaOH溶液浓度的大小为
C. a点溶液中,
D. 酚酞作为滴定指示剂
三、非选择题:共174分。
8. 由锂云母(含有Li、Mg、Ca、Na、Fe等的氧化物或硅铝酸盐)制备电池原料碳酸锂的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)锂云母焙烧前需充分粉碎,目是___________。
(2)滤渣①含钙的成分为硅铝酸钙()和___________。
(3)滤渣②含铁的成分为___________。
(4)滤渣③主要含有和,生成的离子方程式为___________。“除镁”时,不能过量,原因是___________。
(5)滤渣④主要成分为,俗称为___________。
(6)“沉锂”中,X为___________。
9. 是吸湿性强烈的无色晶体,是重要的有机合成催化剂。一种实验室制备步骤如下:
①称取碘25.4g,溶于120mL乙醇,往溶液中加入3.5g铝片,在回流下反应至棕红色完全消失。反应的化学方程式为。
②固液分离,将液体移入蒸馏装置,蒸除大部分乙醇。冷却,抽滤得到固体,置于干燥器内,抽真空后保存。
回答下列问题:
(1)粗碘用图甲装置进行纯化。a的名称为___________,b的名称为___________,该纯化方法的名称为___________。99.5%的乙醇进一步除水使用的试剂为___________。
(2)步骤①是在如图乙所示的装置中完成的。d的名称为___________。本实验在反应回流时,不必向烧瓶中加入沸石,是因为___________。
(3)步骤②中,固液分离应快速完成,原因是___________。
(4)实验得到25.2g的,则产率为___________(写出表达式)。
10. HF是重要的电子化学品,在集成电路制造工艺中用于硅片腐蚀。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
则反应的___________。
(2)根据价层电子对互斥模型,分子的空间结构为___________,中心原子的杂化轨道类型为___________。虽然分子量远大于HF,但熔点和沸点却均低于HF,原因是___________。
(3)若反应在T、p下进行,设起始气体混合物为1mol,其中含HF为 mol,为 mol,其余为不参与反应的气体。HF的平衡转化率为。则反应平衡时,HF的分压___________,平衡常数___________(用等表示)。可知,时,。
(4)下图为743K、101.3kPa时和起始气体混合物为1mol的条件下,起始水含量分别为、、、时,HF平衡转化率随起始HF含量变化的关系。
图中曲线(ⅱ)的___________mol,理由是___________。
11. 药物氯苯唑酸(H)的一种合成路线如下(省略部分试剂和条件)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)C的结构简式为___________。1mol的D与足量饱和碳酸氢钠溶液反应生成的量为___________mol。
(3)写出E中官能团的名称___________。
(4)已知F中含有酰胺键,F的结构简式为___________。
(5)G生成H的反应类型为___________。
(6)写出一种满足下列条件B的同分异构体的结构简式___________。
①苯环上有三个取代基;②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为2:2:1:1。
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理科综合能力测试
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 Si 28 Fe 56 I 127
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78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。
1. 我国电动汽车的产量居世界首位。下列关于电动汽车构件与主要成分对应错误的是( )
A 玻璃——碳化硅 B. 轮胎——聚异戊二烯 C. 电池——锂离子 D. 导线——铜
【答案】A
【解析】
【详解】A.玻璃的主要成分是二氧化硅和硅酸盐(如硅酸钠、硅酸钙等),而碳化硅是一种无机非金属材料,常用于制作磨料、耐高温材料等,并非玻璃的主要成分,A错误;
B.轮胎的主要成分是聚异戊二烯(天然橡胶的主要成分,也可通过合成得到),聚异戊二烯具有良好的弹性、耐磨性等,适合制作轮胎,B正确;
C.电动汽车的电池多为锂离子电池,锂离子在电池充放电过程中起到传递电荷的关键作用,所以电池主要涉及锂离子,C正确;
D.铜具有良好的导电性,是制作导线的常用材料,电动汽车的导线主要成分是铜,D正确;
故答案选A。
2. 可利用下图装置通过氧化还原反应生成气体并进行除杂和收集的是
A. 氯乙烯 B. 二氧化碳 C. 氯气 D. 氢气
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.氯乙烯通常通过乙炔与氯化氢的加成反应制备,且氯乙烯有毒,一般 也不用排空气法收集,A错误;
B.实验室制备二氧化碳是碳酸钙与稀盐酸反应, 该反应不是氧化还原反应,不符合题目要求, B错误
C.浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯气,氯气可以先通过饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸干燥,氯气密度比空气大,可用向 上排空气法收集,符合装置要求,C正 确;
D.氢气密度比空气小,应该用向下 排空气法收集,而图中是向上排空气法收集装 置,D错误;
故选C。
【点睛】
3. 下列解释事实的离子方程式正确的是
A. 溶液中加入溶液,生成棕红色沉淀:
B. Cu溶于浓硝酸,有棕色气体放出:
C. NaClO溶液中通入SO2,pH逐渐变小:
D. 澄清石灰水在空气中久置,生成白色沉淀:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe3+与在溶液中会发生盐的双水解反应,生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体,而不是直接形成Fe2(CO3)3沉淀,该反应的离子方程式应该为:2Fe3++3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,A错误;
B.浓硝酸与Cu反应生成红棕色气体NO2,而不是生成NO,反应的离子方程式应该为:Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O,B错误;
C.ClO-表现氧化性,与具有还原性的SO2发生氧化还原反应,SO2中S元素被氧化为,ClO-被还原为Cl-,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为:,C正确;
D.澄清石灰水久置在空气中,其中的Ca(OH)2与空气中的CO2反应生成CaCO3沉淀和H2O,而不能生成可溶性Ca(HCO3)2,该反应的离子方程式为:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O,D错误;
故合理选项是C。
4. 由γ-丁内酯衍生物聚合生成高分子P1和P2的路线如下所示,下列说法错误的是
A. 反应①为加聚反应 B. 反应②为缩聚反应
C. P1中含有手性碳 D. P2为聚酯类高分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①碳碳双键断裂发生加聚反应生成高聚物P1,A正确;
B.反应②是键断裂发生加聚反应生成高聚物P2,无小分子物质生成,B错误;
C.P1中含有手性碳,C正确;
D.P2链节中的碳氧双键与氧单键连接,形成聚酯类高分子,D正确;
故答案选B。
5. 我国科学家研究了一种氨分解制氢新工艺,过程如图所示
下列说法错误的是
A. 钾晶体堆积方式与钠晶体相同
B. ①和②中断裂的N-H键能相同
C. KNH2属于离子化合物
D. 氨分解制氢总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.钾和钠都属于碱金属,它们的晶体结构均为体心立方堆积,因此钾晶体堆积方式与钠晶体相同,A正确;
B.题目中提到的“①和②”应指氨分解反应中的两个不同步骤或不同类型的N-H键断裂。由于在化学反应中,不同位置的N-H键可能因环境不同而键能略有差异,因此断裂的N-H键能不一定相同,B错误;
C.KNH2是由K+和组成的化合物,属于典型的离子化合物,故KNH2属于离子化合物,C正确;
D.氨分解制氢总反应为,这是氨在催化剂作用下分解生成氮气和氢气的总反应方程式,书写符合反应事实,遵循原子守恒、电子守恒,D正确;
故合理选项是B。
6. 电解法制溶胶的装置如图(a、b为惰性电极)所示,电解反应为。下列叙述错误的是
A. a为阳极,电极反应为
B. b极反应:
C. 随着电解反应进行,溶液的pH逐渐增大
D. 随着电解反应进行,溶液导电性逐渐增强
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,a接电源的正极,a为阳极,电极反应为,A正确;
B.b接电源的负极,b为阴极,电极反应式为;B正确;
C.氯化铝是强酸弱碱盐,溶液呈酸性,随着电解反应进行,溶液中氢离子浓度逐渐减小,溶液pH逐渐增大,C正确;
D.由电解总反应知,随着电解反应进行,溶液中离子浓度逐渐减小,溶液导电性逐渐减弱,D错误;
故答案选D。
7. 用不同浓度的NaOH溶液滴定10mL 0.01一元酸HA,滴定曲线如图所示。
下列判断错误的是
A. HA在水中完全电离,是一种强酸
B. NaOH溶液浓度的大小为
C. a点溶液中,
D. 酚酞作为滴定指示剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.若HA为强酸,的HA溶液pH应为2,从滴定曲线起点看,的HA溶液pH等于2,说明HA在水中完全电离,是强酸,A正确;
B.根据V (NaOH)相同时,pH越大,说明加入的c(NaOH)越大。观察滴定曲线,当加入相同体积的NaOH溶液时,c1对应的pH最大,c4对应的pH最小,所以,B正确;
C.a点溶液呈中性,即。根据电荷守恒,因为,所以,故溶液中,C错误;
D.用NaOH溶液滴定强酸HA,滴定终点时溶液呈碱性,酚酞的变色范围是8.2 - 10.0,在碱性范围内,所以可以用酚酞作为滴定指示剂,D正确;
故选C。
三、非选择题:共174分。
8. 由锂云母(含有Li、Mg、Ca、Na、Fe等的氧化物或硅铝酸盐)制备电池原料碳酸锂的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)锂云母焙烧前需充分粉碎,目的是___________。
(2)滤渣①含钙的成分为硅铝酸钙()和___________。
(3)滤渣②含铁的成分为___________。
(4)滤渣③主要含有和,生成的离子方程式为___________。“除镁”时,不能过量,原因是___________。
(5)滤渣④主要成分为,俗称为___________。
(6)“沉锂”中,X为___________。
【答案】(1)使焙烧反应更充分
(2)硫酸钙 (3)
(4) ①. ②. 会生成碳酸锂沉淀
(5)芒硝 (6)
【解析】
【分析】锂云母(含有Li、Mg、Ca、Na、Fe等的氧化物或硅铝酸盐)先加硫酸酸化,得到气体和溶液,溶液加CaO和水浸取,滤渣①为和CaSO4,滤液加NaOH除铁,加Na2CO3除镁,再用硫酸酸化浓缩,冷析得到,加入碳酸钠沉锂。
【小问1详解】
锂云母焙烧前需充分粉碎,目的是:增大接触面积,使焙烧反应更充分;
【小问2详解】
滤渣①含钙的成分为硅铝酸钙()和CaSO4;
【小问3详解】
加入NaOH沉铁,得到滤渣②含铁的成分为Fe(OH)3;
【小问4详解】
加碳酸钠沉镁,滤渣③主要含有和,生成的离子方程式为:;
“除镁”时,若过量,会使Li+生成碳酸锂沉淀;
【小问5详解】
,俗称为芒硝;
【小问6详解】
“沉锂”中,得到Li2CO3沉淀,X为碳酸钠()。
9. 是吸湿性强烈的无色晶体,是重要的有机合成催化剂。一种实验室制备步骤如下:
①称取碘25.4g,溶于120mL乙醇,往溶液中加入3.5g铝片,在回流下反应至棕红色完全消失。反应的化学方程式为。
②固液分离,将液体移入蒸馏装置,蒸除大部分乙醇。冷却,抽滤得到固体,置于干燥器内,抽真空后保存。
回答下列问题:
(1)粗碘用图甲装置进行纯化。a名称为___________,b的名称为___________,该纯化方法的名称为___________。99.5%的乙醇进一步除水使用的试剂为___________。
(2)步骤①是在如图乙所示的装置中完成的。d的名称为___________。本实验在反应回流时,不必向烧瓶中加入沸石,是因为___________。
(3)步骤②中,固液分离应快速完成,原因是___________。
(4)实验得到25.2g的,则产率为___________(写出表达式)。
【答案】(1) ①. 酒精灯 ②. 烧杯 ③. 升华 ④. Na
(2) ①. 干燥管 ②. 铝片起沸石作用
(3)减少与空气中的水接触
(4)
【解析】
【分析】实验室制备,称取碘25.4g,溶于120mL乙醇,往溶液中加入3.5g铝片,在回流下反应至棕红色完全消失。反应的化学方程式为。将液体移入蒸馏装置,蒸除大部分乙醇。冷却,抽滤得到固体,置于干燥器内,抽真空后保存。
【小问1详解】
仪器a的名称为酒精灯,b的名称为烧杯,该纯化方法的名称为升华,由于钠与水反应更剧烈,99.5%的乙醇进一步除水用金属钠再蒸馏;
【小问2详解】
图乙所示的装置中d的名称为干燥管(或U形干燥管),由于反应物中有固体铝片,铝片起沸石作用,不需要加沸石;
【小问3详解】
具有强烈吸湿性,固液分离应快速完成,以减少与空气中的水接触;
【小问4详解】
实验中称取碘25.4g,加入3.5g铝片,二者反应生成AlI3,Al过量,25.4g碘理论上可以生成g AlI3,产率为。
10. HF是重要的电子化学品,在集成电路制造工艺中用于硅片腐蚀。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
则反应的___________。
(2)根据价层电子对互斥模型,分子的空间结构为___________,中心原子的杂化轨道类型为___________。虽然分子量远大于HF,但熔点和沸点却均低于HF,原因是___________。
(3)若反应在T、p下进行,设起始气体混合物为1mol,其中含HF为 mol,为 mol,其余为不参与反应的气体。HF的平衡转化率为。则反应平衡时,HF的分压___________,平衡常数___________(用等表示)。可知,时,。
(4)下图为743K、101.3kPa时和起始气体混合物为1mol的条件下,起始水含量分别为、、、时,HF平衡转化率随起始HF含量变化的关系。
图中曲线(ⅱ)的___________mol,理由是___________。
【答案】(1)-94 (2) ①. 正四面体 ②. ③. HF中存在氢键
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. T、p不变,一定,与成反比,所以
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应① 反应② ,反应①-反应②得到,=(-704+610)kJ/mol=-94 kJ/mol;
【小问2详解】
中心原子为Si,价层电子对为4,孤电子对为0,分子的空间结构为正四面体形,中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化;和HF都是分子晶体,HF分子间存在氢键,熔点和沸点HF的高;
【小问3详解】
设起始气体混合物为1mol,其中含HF为 mol,为 mol,HF的平衡转化率为,反应的HF为n1× mol,生成的SiF4为 n1× mol,生成的水为 n1× mol,气体减少 n1× mol,气体总物质的量为1- n1× mol,HF的分压为P;水的分压为P;SiF4的分压为,平衡常数=;
【小问4详解】
由图中曲线可知,T、p不变,一定,时,根据,与成反比,所以,图中曲线(ⅱ)的。
11. 药物氯苯唑酸(H)的一种合成路线如下(省略部分试剂和条件)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)C的结构简式为___________。1mol的D与足量饱和碳酸氢钠溶液反应生成的量为___________mol。
(3)写出E中官能团的名称___________。
(4)已知F中含有酰胺键,F的结构简式为___________。
(5)G生成H的反应类型为___________。
(6)写出一种满足下列条件B的同分异构体的结构简式___________。
①苯环上有三个取代基;②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为2:2:1:1。
【答案】(1)苯甲酸 (2) ①. ②. 1
(3)酯基、氨基、羟基
(4) (5)取代反应
(6)或
【解析】
【分析】苯甲酸经过两步反应得到B间羟基苯甲酸,B经过硝化反应得到C,C还原得到D,由D的结构简式可知C为:,D与甲醇发生酯化反应得到 E,E与发生取代反应得到F,F中存在酰胺键,由G的结构简式和F的分子式可知F的结构简式为,G再水解酸化得到H。
【小问1详解】
A的名称为苯甲酸;
【小问2详解】
由分析可知,C的结构简式为;D中有一个羧基可以与NaHCO3反应生成二氧化碳,1mol的D与足量饱和碳酸氢钠溶液反应生成的量为1mol;
【小问3详解】
E中含有的官能团为:酯基、氨基、羟基;
【小问4详解】
根据分析可知,F的结构简式为:;
【小问5详解】
G生成H发生的是酯的水解,反应类型为取代反应;
【小问6详解】
B为间羟基苯甲酸,符合①苯环上有三个取代基;②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为2:2:1:1条件的结构简式为:或。
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