内容正文:
化学试卷
(满分100分,考试时间60分钟)
考生注意:
1.考试设试卷和答题纸两部分,试卷包括试题与答题要求,所有答案必须涂(选择题)或
写(非选择题)在答题纸上,做在试卷上一律不得分。
2.本试题的选择题,没有特别注明,为单选题,只有一个正确选项;若注明不定项,有1~2
个正确选项,多选、错选不得分,漏选得一半分。
相对原子质量:H-1C-12N-140-16Cr-52Cu-64Zn-65
一、过氧化脲
过氧化脲CONH2)2·H2O2,又称过氧化氢尿素,是过氧
H
H
化氢和尿素的加合物(结构如图所示),常温下为白色晶体,
易溶于水,在水溶液中会解离为过氧化氢与尿素,是一种新
型绿色固体消毒杀菌剂。
1.组成过氧化脲各元素中,第一电离能最大的是
A.氢元素
B.碳元素
C.氮元素
D.氧元素
2.下列微粒间作用力,在过氧化脲晶体中存在的有
(不定项)
A.离子键
B.配位键
C.氢键
D.范德华力
3.1mol过氧化脲中含有o键的数目是
个。
4.关于过氧化脲的说法正确的是
A.属于分子晶体
B.属于强电解质
C.所有原子处于同一平面
D.所有共价键均为极性键
为探究过氧化脲性质,配制一定物质的量浓度的过氧化脲溶液。量取两份溶
液,分别进行如下操作:
实验
操作
现象
①
用稀H2SO4酸化后滴加KMnO4溶液
紫红色消失
②
用稀HSO4酸化后加入KI溶液和四氯化碳,振荡,静置
5.实验②的现象是
6.实验①和②依次体现了过氧化脲的性质是
7.下图是配制一定物质的量浓度的过氧化脲溶液部分过程。
首-首
·操作b
操作a
(1)“操作a”需重复2~3次,目的是
(2)“操作b”的具体操作是
实验室中用尿素与过氧化氢制取过氧化脲,反应原理为:
CONH2)2+H2O2一CONH2)2·H2O2
取25mL30%H02溶液(p=1.11gcm3),加入40mL蒸馏水和12.0g尿素,
搅拌溶解,充分反应后冷却结晶、过滤、洗涤、千燥,得白色针状晶体9.4g。
8.计算本次实验过氧化脲的产率。(写出计算过程)
二、由丙烷制丙烯
丙烯是有机化工中的重要原料,可用丙烷为原料进行制备。
方法I:直接脱氢工艺
C3Hs(g)、=C3H6(g)+H2(g)△H
已知有关物质的燃烧热数据如下:
物质
C3Hs(g)
C3H6(g)
H(g)
燃烧热△/kJmol
-2219.9
-2058.0
-285.8
9.△H1=
kJmo。
n(H2O)
10.600C、0.4MPa下,向装有催化剂的恒压密闭容器中以CH=1投料,发
生直接脱氢反应,丙烷的平衡转化率aα=45%。
(1)判断体系达到平衡状态的标志是
。
(不定项)
A.单位时间内,C3H的消耗速率等于H2的生成速率
B.体系中气体的密度不再改变
C.单位体积内气体的分子数不再改变
D.n(C3H6)与n(H2)之和保持不变
(2)已知600℃、0.4MPa时气体总浓度为12.25moL1,达到平衡时容器体积
为1.0L。则C3H6的平衡浓度c(C3H6)=
molL1。
(3)达到平衡后t1时刻向体系中充入HO(g),2时达到新平衡,此过程中丙烷
的转化率(a)随时间(t)变化的曲线为
%↑
%↑
%年
%1
1
2时问
2时间
专时间
B
D
2
方法ⅡⅢ:氧化脱氢工艺
2C3Hs(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g)AH2=-236 kJmol-
11.下图能正确表示丙烷氧化脱氢反应△H-T△S与温度T关系图像的是
AH-TAS
AH-TAS
AIL-TAS
AH-TAS
12.丙烷氧化脱氢反应历程分为如下四步(其中“.”表示基团含有的单电子):
i.C3Hg+O2→·C3H7+HO2·(慢)
ii.·C3H+HO2·→C3H6+H2O2(快)
ii.H202→2H0:(快)
iⅳ.…(快)
(1)步骤v的反应式为
(2)决定丙烷氧化脱氢反应整体反应速率大小的步骤是
A.步骤i
B.步骤ⅱ
C.步骤ii
D.步骤iv
C3Hs氧化脱氢除生成C3H6外,还会生成CO、CO2等物质。在某催化剂作
用下,相同反应时间内C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化关系如图所示。
40
CHg的转化率
(575,33)
9
30
▲CH6的产率
荷
20
(575,17)
(550,13)
10(535,6)
(550,8)
0L⑤35,4)
530
540550560
570580
反应温度C
13.图中C3Hs的转化率随温度升高而上升的原因可能是
。
(不定项)
A.温度升高,平衡正向移动
B.温度升高,有效碰撞频率增大
C.温度升高,催化剂活性增大
D.
温度升高,正向自发程度增大
14.575℃时,C3H6的选择性为
(保留3位有效数字)。
(C3H6的选择性=
用于生成C,H,消耗的CH×10%)
全部消耗的C,H
15.结合图中信息与相关知识,提出两条能提高C3H8氧化脱氢反应中C3H6选择
性的措施:
3
三、金属陶瓷材料氨化铬
氮化铬(CN)是一种良好的金属陶瓷材料。实验室可用如下装置进行模拟
制备(省略夹持装置),固体X可选择不同含铬物质。
固体X
千燥的氨气
接尾气处理
16.实验室常用消石灰和NH4C1固体混合加热制取氨气。
(1)写出该反应的化学方程式:
(2)要得到纯净干燥的氨气,可选用的干燥剂是
固体X可用无水氯化铬(CrCl3)固体,主要反应为NH3+CrCl3△CrN+3HCl。
17.无水氯化铬具有很强的吸水性,通常形成晶体CC36H2O。直接加热脱水往
往得到Cr2O3。以CrCl36H2O制备无水CrCl3的方法是
18.实际进行实验时,发现上述装置存在一个缺陷,会导致危险,请简要说明。
固体X也可用C2O3固体。通入NH3时先将氧化物还原为金属单质,然后金
属单质与另一产物化合得到CN,这些过程几乎同时进行。
19.写出NH3与Cr2O3发生第一步氧化还原反应的化学方程式:
20.不同温度下反应相同时间所得的固体的
CrN
900℃
△CrO
X射线衍射图谱如右所示(与标准谱图对
照后可确定每个衍射峰对应的晶体)。据
800C
此可确定用该法合成CN适宜的反应温
700C
度为
:
AA
600C
A.600℃
B.700℃
C.800℃
D.900℃
20
21.CN产品中含少量Cr2N杂质,取14.380g样品在氧气流中充分煅烧,残留
固体16.720g,其成分全为Cr2O3。样品中CN与Cr2N的物质的量之比为
氮化铬晶胞为立方体,棱长为anm,结构如图所示。
22.与氮化铬晶胞结构相似的是
A.氯化铯晶体
B.氯化钠晶体
C.碳化硅晶体
D.氯化氢晶体
23.CN晶胞中,与一个Cr原子最近且距离相同的Cr原子有
个。
A.4
B.6
C.8
D.12
24.CrN晶胞的密度为
gcm3(用含a、Na的代数式表示,1nm=107cm)。
4
四、罗哌卡因的合成
罗哌卡因是临床上常用的长效麻醉药,其两种合成路线如下所示(罗哌卡因
分子中两种N原子用a、b标记):
CsHuN
CaH-Br
CHN C,NO,是CaH,CO
X
C4H4N,0lO2、E
Y
B
PhCH
-HBr
A
0
②
罗哌卡因
已知:R--I+R-N,R-&NIR
25.罗哌卡因分子中含有不对称碳原子的数目是
A.0个
B.1个
C.2个
D.3个
26.反应①所需的无机试剂与条件可能是
A.新制氢氧化铜、煮沸
B.浓硝酸、浓硫酸、加热
C.酸性高锰酸钾溶液、加热
D.氧气、点燃
27.反应②的反应类型是
28.有机化合物C的结构简式为
29.有机化合物Y的系统名称是
30.已知N原子电子云密度越大,碱性越强。判断罗哌卡因中碱性较强的N原
子是哪一个(a或b)并说明理由。
31.结合路线信息,用H2PtO2催化加氢时,下列有机物中最难反应的是
32.写出满足下列条件的X的一种同分异构体的结构简式。
i.不含环状结构
ii.含有氰基(-C=N)
i.分子中氢原子化学环境有2种,个数比为9:2
33.结合相关信息,设计以2丁烯与丁胺(人N山,)为有机原料合成
一的合成路线(其他无机试剂和有机溶剂任选)。
5
五、电化学原理探究
某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
甲同学设计如下双液电池装置。
G
盐桥
锌、
石墨
NaCl溶液CuCl2溶液
34.反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差3.87g,导线中通过
mol电子。
35.其他条件不变,将CuC12溶液换为NH4CI溶液,工作一段时间后,能闻到少
量刺激性气味。结合相关化学方程式与电极反应式解释刺激性气味产生的原因。
36.双液电池可用电池表达式来简要表示,如上图装置可以表示为:
Zn(s)NaCl(aq)CuCl2(aq)C(s)
其中“”用来分隔每侧半池中的电极与电解质溶液,“”表示盐桥。
用电池表达式表示能实现2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+反应的双液电池:
乙同学探究钢铁的吸氧腐蚀原理,设计如图所示装置。
37.正极的电极反应式为
石墨
38.关于该装置说法正确的是
。(不定项)
A.若将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成
B.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈
C.断开连接石墨和铁的导线,铁便不会生锈
自来水
D.为提高探究实验效率,可用稀盐酸代替自来水
丙同学对铝片电解氧化进行探究。取预处理过的铝片和铅作电极,控制电流
恒定为0.06A,用直流电源在5~6ol·L1的硫酸中进行电解,铝片表面逐渐
形成一定厚度的氧化膜。
39.铝片预处理包括去除表面油污与原有的氧化膜,可选用的试剂是
A.稀HCIB.浓HNO3
C.Na2CO3溶液
D.NaOH溶液
40.关于铝电解氧化说法正确的是
。(不定项)
A.铝片作阳极,与电源正极相连
B.铅电极的反应式为:Pb-2e+SO42=PbSO4
C.铝电极的反应式为:4A1-12e+3O2一2Al203
D.随着电解反应进行,溶液中H浓度保持不变
6
丁同学在查阅文献过程中,发现某篇论文中附有如下电化学装置。
(负载
钠离子交换膜
OH
H
+H20
H
→H2
吸附电极M
Nat ClO
Nat ClO
吸附电极N
NaOH+NaClO
HCIO+NaCIO
41.关于该装置说法错误的是
A.电流方向是从吸附电极N通过导线到吸附电极M
B.钠离子交换膜可以阻止两侧溶液发生中和反应
C.该装置工作时,化学能转化为电能
D.该装置工作时,Na由右池通过交换膜进入左池
42.该电化学装置工作时的总反应为
>
化学
答案
一、过氧化脲共20分
1.C(2分)
2.CD(2分)
3.10Na(2分)
4.A(2分)
5.液体分层,下层呈紫红色(2分)
6.还原性、氧化性(2分,次序颠倒扣1分)
7.(1)将溶质(过氧化脲)全部转移到容量瓶中(2分)
(2)盖紧瓶塞后,一手按住瓶塞,另一手托住瓶底,倒置并反复倒转10~15次
(2分)
8.(4分)
n(H202)=25mL×1.11g·cm-3×30%/34g·mol1=0.245mol…1分
n(尿素)=12.0g/60g·mo1=0.20mo…1分
n(H2O2)>n(尿素),故H202过量,产率应按尿素计算,
理论上可得过氧化脲0.20m0…1分
过氧化脲产率为9.4g/(0.20mol×94g·mo1)=50%…1分
二、由丙烷制丙烯共21分
9.123.9(2分)
10.(1)BD(2分)
(2)2.25(3分)
(3)B(2分)
11.D(2分)
12.(1)2H0·→1/202+H20(2分,写成4H0·→O2+2H20不扣分)
(2)A(2分)
13.BC(2分)
14.51.5%(2分)
15.选择相对较低的温度、更换高选择性的催化剂、控制O2的投入量(2分,合
理即可)
三、金属陶瓷材料氮化铬共20分
16.(1)2NH4C1+Ca(OH2△CaCl2+2NH3↑+2H20(2分)
(2)碱石灰(或固体NaOH)(1分)
17.在干燥的HC1气流中加热(2分)
18.NH3与产物HCI化合形成NH4CI会堵塞导管(2分)
19.2NH3+Cr2O3△2Cr+N2+3H20(2分)
20.C(2分)
21.20:1(2分)
22.B(2分)
23.D(2分)
24.2.64×10231a3NA(3分)
四、罗哌卡因的合成共20分
25.B(2分)
26.C(2分)
27.取代反应(2分)
coci
28.
(2分)
29.1-溴丙烷(2分)
30.α处N原子附近有电负性大于N的O元素,具有较强的吸引电子能力,使
该处N原子电子云密度减小。故b处N原子电子云密度相对更大,碱性更强(2
分)
31.A(2分)
CH:
CH:
H:C-C-C=C-CH2-C=N H:C-C-CH2-C=C-C=N
32.
或
C13
(2分)
33.(4分)
△
Br
五、电化学原理探究共19分
34.0.06(2分)
35.NH4CI溶液中存在NH4+H2O。→NH3·H2O+H,原电池工作时,石墨
电极上发生2H+2e=H2,消耗H,促进NH4水解平衡正向移动,NH3·H2O
浓度上升,达到一定浓度后分解产生NH3逸出(3分,电极反应式1分,水解平
衡移动2分)
36.Cu(s)CuSO4(aq)川FeCl(aq)C(s)(2分,正负半池交换不扣分,氯化铁可换
成硫酸铁,但不能为硝酸铁;硫酸铜可换成其他电解质溶液,但不能与Cu或Cu+
发生其他反应)
37.O2+2H20+4e=40H(2分)
38.AB(2分)
39.D(2分)
40.A(2分)
41.D(2分)
42.H++OH=H20(2分)