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(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.炒河虾由青色变成红色,一同学认为这种红色物质可能是河虾体内某种物质在加热的时候发生颜色的改变。就这位同学的做法而言,这应该属于科学探究步骤中的( )
A.实验 B.观察
C.假设 D.分类
解析 科学探究的步骤首先是根据观察到的现象,思考提出假设,然后实验验证。所以题中步骤应是假设阶段。
答案 C
2.下列有关研究物质性质的方法和程序的说法中,不正确的是( )
A.研究物质的性质时,常用到观察、实验、分类、比较、模型、假设等方法
B.观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法
C.研究未知物质的性质可按照观察→实验→预测→结论的顺序进行
D.可以用分类的方法预测物质的性质
解析 观察、实验、分类、比较、模型、假设等方法是研究物质性质的基本方法,A正确;观察法的含义:即仔细观看客观事物或现象。是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法,B正确;对物质性质进行研究的基本程序是:观察物质的外观性质→预测物质性质→设计实验→观察实验现象→对实验现象进行分析、解释→得出结论,C错误;相同类别的物质的性质相似,可用分类的方法预测,D正确。
答案 C
3.下列关于研究物质性质的方法的描述正确的是( )
A.观察法只能通过视觉来完成
B.将NaCl固体放入水中,从而获取NaCl的某些性质,这只涉及实验法
C.银、铁、铜、锌等均为金属,具有金属光泽和导电性,涉及的是比较法
D.研究物质的性质时,往往同时采用观察、实验、分类、比较等方法中的多种方法
解析 观察法可以通过视觉、嗅觉、触觉或实验仪器来完成,A错误;将NaCl固体放入水中是实验法,还需通过观察才能获取实验现象,B错误;银、铁、铜、锌等均为金属,具有金属光泽和导电性,涉及的是分类法,C错误;研究物质的性质时,往往不单独采用一种方法,而是多种方法综合使用,D正确。
答案 D
4.中美学者携手发现了全硼富勒烯团簇—B40。B40团簇的结构酷似中国的红灯笼(如图)。该材料可用于组装分子器件,在储氢储锂、半导体、超导、绿色催化等领域具有重要的应用前景。下列有关说法正确的是( )
A.B40与石墨烯的结构相同,二者互为同素异形体
B.44 g该物质含有2.408×1024个原子
C.B40中含有离子键和共价键
D.全硼富勒烯团簇是一种新型的高分子材料
解析 B40与石墨烯是不同元素生成的单质,二者不互为同素异形体,故A错误;44 g B40的物质的量为0.1 mol,该物质含有4 mol B原子,即2.408×1024个原子,故B正确;B40中只含有共价键,且B与B之间的共价键均为非极性键,故C错误;全硼富勒烯团簇是一种单质,且相对分子质量不是很大,不是高分子化合物,故D错误。
答案 B
5.类推法是常见的研究物质性质的方法之一,可用来预测很多物质的性质,但类推是相对的,必须遵循客观实际,下列说法中正确的是( )
A.Cu与Cl2反应生成CuCl2,则Cu与S反应生成CuS
B.Al与Fe2O3能发生铝热反应,则Al与MnO2也能发生铝热反应
C.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3,则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3
D.CO2通入Ba(NO3)2溶液中没有现象,则SO2通入Ba(NO3)2溶液中也无明显现象
解析 氯气的氧化性强,所以Cu与Cl2反应生成高价态的CuCl2,S的氧化性较弱,则Cu与S反应生成较低价态的Cu2S,A错误;铝热反应是指活泼金属铝与不活泼金属氧化物在高温条件下发生的置换反应,所以Al与Fe2O3能发生铝热反应,Al与MnO2也能发生铝热反应,B正确;过氧化钠具有氧化性,能将+4价S氧化为+6价,所以Na2O2与SO2反应生成Na2SO4,C错误;CO2通入Ba(NO3)2溶液中不反应,没有现象;NO在酸性条件下具有强氧化性,可将+4价S氧化为+6价,所以SO2通入Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡沉淀,D错误。
答案 B
6.同主族元素的性质相似,往往可以形成结构和性质相似的化合物,试根据学过的知识判断,下列有关PH4I(碘化磷)的结构和性质推测结果不正确的是( )
A.PH4I可由PH3和HI化合而得
B.PH4I在物质分类中属于正盐
C.PH4I对热不稳定,受热时产生有色气体
D.PH4I属于共价化合物
解析 由NH3和HCl反应生成NH4Cl,可知PH3和HI化合生成PH4I,A正确;NH4Cl在物质分类中属于正盐,所以PH4I在物质分类中属于正盐,B正确;由于HI不稳定,PH4I受热分解时,应生成PH3、H2和I2,产生有色气体,C正确;PH4I为离子化合物,D错误。
答案 D
7.随着科学的发展,学科间的交叉和综合越来越多,学科之间的界限越来越不明显,“边缘科学”代表了一个新名词,说明了学科间的相互联系。但目前的科学研究,学科间的分工依然存在,各自的研究领域仍有所不同。下列不属于化学研究范畴的是( )
A.水稻、兰花的太空育种
B.“嫦娥五号”带回的月球土壤成分研究
C.疫苗药物的研制
D.高强度舰船用特种钢的研发
答案 A
8.新中国成立七十多年以来,高分子材料以独特的结构和性能在科学技术、国防建设和国民经济等领域发挥重要作用。下列材料中主要成分不属于有机高分子的是( )
A
B
C
D
塑料制品
汽车轮胎
防护服
石墨烯
解析 塑料为常见的有机高分子化合物,A不选;汽车轮胎主要成分为橡胶,为常见的有机高分子化合物,B不选;防护服主要成分是无色透明、坚韧如钢的工程塑料——聚碳酸酯,C不选;石墨烯为碳单质,不属于高分子化合物,D选。
答案 D
9.下列说法中,不正确的是( )
A.现代药物主要是人工合成的药物
B.天然药物具有良好的药效,所以不需要进行改造
C.药物的生物活性跟它的结构中的某些官能团有关
D.在药物设计领域计算机应用前景广阔
答案 B
10.病毒怕酒精、不耐高温,50~60 ℃持续30分钟,病毒就会死亡。下列有关说法错误的是( )
A.乙醇俗称酒精,属于弱电解质
B.加热可破坏蛋白质中的氢键,使病毒丧失生物活性死亡
C.核酸检测是确认病毒种类的有效手段,核酸属于生物大分子
D.酒精能使蛋白质分子失去生理活性
解析 乙醇俗称酒精,属于非电解质,A错误;蛋白质中存在氢键,加热可破坏蛋白质中的氢键,破坏了蛋白质的空间结构,使其原有功能丧失,而使病毒丧失生物活性,B正确;核酸检测是确认病毒种类的有效手段,核酸是生物大分子物质,C正确;因为酒精能使蛋白质变性,使其失去生理活性,所以酒精能够杀死病毒,D正确。
答案 A
11.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。哈伯法合成氨需要在10~30 MPa的高压和500 ℃的高温下,并用铁作为催化剂,氨的转化率为10%~15%;最近美国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为trans-Fe(DMeOPrPE)2的催化剂,在常温下合成氨。下列有关说法中错误的是( )
A.哈伯法合成氨是吸热反应,新法合成氨是放热反应
B.新法合成和哈伯法相比不需要在高温条件下,可节约大量能源
C.新法合成能在常温下进行需要断裂化学键
D.新的催化剂降低了反应的活化能
解析 合成氨都是放热反应,催化剂不会改变反应热效应,A错误;题目给出信息新法合成“在常温下合成氨”,所以新法合成和哈伯法相比不需要在高温条件下,可节约大量能源,具有发展前景,B正确;新法合成能在常温下进行也发生了化学反应,任何化学反应都涉及旧键的断裂和新键的生成,即也需要断裂化学键,C正确;哈伯法合成氨需要在10~30 MPa的高压和500 ℃的高温下,并用铁作为催化剂,而新法合成能在常温下进行,即新的催化剂降低了反应所需要的活化能,D正确。
答案 A
12.现代大爆炸理论认为:天然元素源于氢、氦等原子核的融合反应。这与一百多年前普鲁特运用思辨性推测出的“氢是所有元素之母”的预言恰好“一致”。下列说法正确的是( )
A.科学研究中若能以思辨性推测为核心,就能加快科学的进程
B.普鲁特的“既然氢最轻,它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的
C.“一致”是巧合,普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑,只是一种猜测
D.“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论
解析 科学研究应以实验为核心,不能以思辨性推测为核心,故A错误;氢的确是元素之母,但与氢最轻无关,故B错误;普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑,“一致”只是巧合,故C正确;“星云说理论”能解释宇宙诞生:太阳系是由一块星云收缩形成的,先形成的是太阳,然后剩余的星云物质进一步收缩演化形成行星,故D错误。
答案 C
13.化学与社会、生活、生产密切相关。对下列应用的解释错误的是( )
选项
应用
解释
A
液氢可用作长征5号火箭的燃料
液氢是无毒无污染燃料,燃烧热值高
B
高纯硅可用于制作光感电池
硅具有半导体性能,可将太阳能转换为电能
C
二氧化硅可用于制作光导纤维
二氧化硅具有良好导电性能,硬度大
D
钛合金可用于制作飞机的结构部件
钛合金质轻、强度高、耐腐蚀
解析 液氢作为燃料在燃烧时产物为水,属于无污染燃料,热值较高适用于航空燃料,A正确;光感电池可以将光能转化为电能,利用高纯度硅的半导体性能,B正确;二氧化硅具有良好的导光性,且硬度大,可以制作光导纤维,C错误;钛合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等性能,可以用于航天材料,D正确。
答案 C
二、非选择题:共4小题,共61分。
14.(13分)Ⅰ.科学家正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的,“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量,但电荷符号相反。若有α粒子(即氦离子)的反粒子,则该粒子的质量数为________,电荷数为________,α反粒子符号可表示成________。
Ⅱ.(1)19世纪末,人们开始揭示原子内部的秘密,最早发现电子的科学家是________。
(2)道尔顿的原子学说曾起了很大的作用。他的学说包含有下列三个论点:
①原子是不能再分的粒子
②同种元素的原子的各种性质和质量都相同
③原子是微小的实心球体
从现代的观点看,你认为三个论点中不确切的是________(填序号)。
(3)化学开始成为一门科学的标志是________(填字母)。
A.火药的发现
B.质量守恒定律的提出
C.“原子—分子论”的提出
D.氧化还原理论的建立
解析 所谓“反物质”,它的原子核是由反质子和反中子构成的,带负电荷。在茫茫宇宙中是否有“反物质”的存在,这是目前物理学家和天体学家关注的焦点。本题立足于化学原子的组成,拓宽视野,培养勇于探索的精神。
答案 Ⅰ.4 -2 He2-
Ⅱ.(1)汤姆生 (2)①②③ (3)C
15.(17分)揭示原子内部结构的奥秘,有助于我们理解所处的物质世界。
(1)表中元素f的氢化物的电子式是__________________________________,此氢化物的热稳定性比元素g的氢化物热稳定性________(填“强”或“弱”)。
(2)某元素形成的气态氢化物中氢的含量是所有氢化物中最高的,该元素形成的化合物种类也最多,该元素是________(填编号)。该元素有多种同位素,在理论上和科学上均有重要的应用,写出其中两种用途:_______________________ ____________________________________________________________________。
(3)α粒子是________(填编号)原子所形成的一种粒子,1909年,卢瑟福等人做了用α粒子轰击金箔的实验,从而提出原子结构的行星模型,下列选项中能正确表示这种模型的是________(填字母)。
(4)古代哲学家们也树立了不少有关物质构成的观点。例如,我国战国时期的惠施认为物质是无限可分的;而同时期的墨子认为如果物质不存在被分割的条件,物质就不能被无限分割。惠施的观点可用下图表示:
请你用相同的图示方法表示墨子的观点:_____________________________ _________________________________________________________________________________________________________________。
解析 墨子认为如果不具备分割条件则不能被无限分割,所以用线段表示则不能再减小。
答案 (1) 弱
(2)b 利用14C的放射性考古断代;12C可作为相对原子质量的基准;0.012 kg 12C含有的碳原子数为阿伏加德罗常数(任选其二即可) (3)a C
(4)
16.(16分)材料是人类赖以生存的重要物质基础。材料种类很多,通常可分为金属材料、无机非金属材料(包括硅酸盐材料)、高分子合成材料及复合材料。
(1)合金是被广泛应用的金属材料。
①下列有关合金性质的说法正确的是________(填字母)。
A.合金的熔点一般比它的成分金属高
B.合金的硬度一般比它的成分金属低
C.组成合金的元素种类相同,合金的性能就一定相同
D.合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械性能
②钢属于____________(填“铁合金”或“铝合金”)。
③铁锈蚀主要发生的是电化学腐蚀,其负极反应式为____________________ ___________________________________________________。
(2)无机非金属材料包括玻璃、水泥和_________________________________ ______________________________________。
(3)合成塑料、合成橡胶和________是常说的三大合成材料。下列属于塑料制品的是________(填字母)。
A.汽车轮胎 B.涤纶
C.聚乙烯制品 D.玻璃钢
解析 (1)①合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低,A错误;合金的硬度比它的各成分金属的大,B错误;合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制,C错误;合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能,D正确;②钢是铁与碳的合金,故答案为铁合金;③反应中铁是负极,发生氧化反应,生成Fe2+,故答案为Fe-2e-===Fe2+。(2)常见的无机非金属材料有玻璃、陶瓷、水泥、大理石等。(3)人们通常所说的三大合成材料是指合成塑料、合成纤维、合成橡胶;汽车轮胎是合成橡胶,涤纶是合成纤维,聚乙烯制品是塑料,玻璃钢是无机复合材料。
答案 (1)①D ②铁合金 ③Fe-2e-===Fe2+
(2)陶瓷 (3)合成纤维 C
17.(15分)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。
(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为________。
(2)Na的原子结构示意图为________,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为________。
(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。
①月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为_________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。
②MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,则生成的盐为______________________________________ _________________________________(写化学式)。
(4)月球土壤中含有丰富的3He,从月球土壤中提炼1 kg 3He,同时可得6000 kg H2和700 kg N2。以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵________ kg。
解析 (1)He元素核内质子数为2,所以3He的核内中子数为3-2=1;
(2)Na是11号元素,原子结构示意图为;Na在O2中完全燃烧生成的是Na2O2,电子式为;
(3)①由MgO和SiO2的性质知,SiO2能与强碱溶液反应生成可溶性的盐而被除去,所以除去SiO2的离子方程式为SiO2+2OH-===SiO+H2O;②MgO与炭粉和氯气反应制MgCl2,根据反应原理和物质的性质知,反应后的尾气中有CO2和Cl2,所以用足量NaOH溶液处理尾气时,生成的盐有NaCl、NaClO、Na2CO3;
(4)由NH4HCO3的组成知,NH4HCO3中的N来自N2,而6000 kg H2和700 kg N2合成NH3时,H2过量,所以生成的NH4HCO3的质量取决于N2的质量,根据N原子守恒,n(NH4HCO3)=2n=2×=5.0×104 mol,所以m=79 g×mol-1×5.0×104 mol=3.950×106 g=3950 kg。
答案 (1)1
(2)
(3)①SiO2+2OH-===SiO+H2O ②NaCl、NaClO、Na2CO3
(4)3950
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