内容正文:
绝密★启用前
试卷类型:A
化学
时量:75分钟满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的考生号、姓名、考点学校、考场号及座位号填写在答题卡上。
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。如需要改动,
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-1C-12O-16Na一23P-31K-39Cu-64
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。
1.化学与生活、科技、材料及环境密切相关。下列说法正确的是
A.燃料电池将热能转化为电能
B.铁丝能用于焰色试验,是因为铁原子核外电子在灼烧时没有发生跃迁
超
C.AI大模型中的核心硬件一硅基芯片,属于无机非金属材料
D.用“三元催化器”处理汽车尾气,有利于实现碳中和
2.化学是以实验为基础的科学。下列说法正确的是
玻璃棒
瓷坩埚
C02(S02)
酚酞溶液+KFe(CN)J溶液
锌片
饱和
100 ml
Na.CO
琼脂
铁钉
溶液
培养皿
①
②
③
④
毅
A.装置①熔融纯碱
B.装置②配制100mL1mol·L-1NaCl溶液
C.装置③除去CO2中的SO2
D.装置④可验证金属性:Zn>Fe
3.金属钠在C0,中可以燃烧,该反应的化学方程式为4Na十3C0,点燃
2Na2CO3十C,NA为阿伏加德
罗常数的值。下列说法正确的是
A.2.3g3Na含有中子数为1.1NA
B.标准状况下,6.72LCO2与足量Na2O2反应,转移电子数目为0.6Nx
C.0.1mol·L1Na2CO3溶液中,CO?、HCO3、H2CO3的粒子数目之和为0.1Na
D.质量均为12g的石墨、金刚石中,o键的数目分别为1.5NA、2NA
4.下列化学用语或图示表达正确的是
H
A.H3O+的电子式:HO:H]
B.HC1分子中化学键的电子云轮廓图
100
o
是60
C.乙醇分子的核磁共振氢谱图:
20
C-H
0
300020001500
1000950850700
波数cm-l
D.OF2的球棍模型:o。o
5.下列有关化学概念或性质的判断正确的是
A.CH3CH(OH)COOH中羟基为吸电子基,造成羧基中羟基的极性增强,所以酸性:
CHCH(OH)COOH>CHCH,COOH
B.磷酸、戊糖和碱基结合而成的核苷酸是一种生物大分子
C.HF分子间存在氢键,所以HF热稳定性强于HCI
D.断裂C一O时吸收热量,使空气中水蒸气液化形成小液滴,所以干冰常用于制造“烟雾”
6.下列离子方程式与所给事实相符的是
A.AgCI溶于浓氨水:AgCl+2NH3·H2O—[Ag(NH3)2]C1+2H2O
B.向AgCl悬浊液中滴加K2S溶液,产生黑色沉淀:2AgCI(s)+S2(aq)→Ag2S(s)+2CI-(aq)
C.次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫:SO2+CIO+H2O一SO十2H++CI-
OH
OH
CHO
Br
CHO
D.邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
+2Br2
↓+2H++2Br
Br
7.KH2PO4晶体的四方晶胞如图甲所示。已知:晶胞底边的边长均为apm、高为cpm,阿伏加德罗
常数的值为NA。下列说法错误的是
A.KH2PO4晶体中存在极性共价键、离子键
99
B.晶胞在yz面上的投影图:
0
C已知B商子的坐标分数宁,0,子,则图乙中d=√受+后m
D.该晶胞的密度为5.44X10
a2cWA-g·cm3
8.呼气分析仪可用来检测驾驶员是否酒驾,涉及反应为2K2Cr2O,+8H2SO4十3C2HOH
2Cr2(SO4)3+2K2S04+3X+11H2O。
下列说法正确的是
A.X为HCOOCH3
B.1L1mol·L1K2Cr2O,溶液中,Cr2O的数目为0.1Na
C.不可以用HI代替H2SO4
D.生成0.2mol的K2SO4,转移0.6mol电子
9.某研究团队以CoP和Ni2P纳米片为催化电极材料,电催化合成偶氮化合物的装置如图所示(R代
表烃基)。下列说法正确的是
a直流电源b
RCH>NH
RCN
化合物
离子交换膜
KOH溶液
A.b为直流电源的负极
NO
B.CoP电极反应为2
+8e+8H+=
+4H2O
C.该离子交换膜为阴离子交换膜
D.合成1mol偶氮化合物,电路中转移4mol电子
10.氟他胺是一种抗肿瘤药,其合成部分流程如下。下列说法正确的是
CF.
CF
0
Fe/盐酸
CI
NH
KCO
NO
NH2
6
d
A.物质a最多有14个原子共平面
B.物质b不能发生还原反应
C.物质c的一氯代物有3种
D.KzCO3能提高物质d的产率
11.下列实验操作、现象及对应结论都正确的是
选项
实验操作、现象
结论
向盛有4mL0.1mol·L-1[Cu(NH3)4]SO4溶液中加
A
入8mL95%乙醇,析出深蓝色晶体
分子极性:C2HOH<H2O
夕
常温下,测定等浓度的Na2 CO3溶液和Na2 SO3溶液的
非金属性:S>C
pH,发现pH:Na2CO3>Na2SOg
在2NO2→N2O,平衡体系中保持恒温恒容条件继续
C
反应物浓度增大,平衡向正向移动
充人一定量NO2,体系颜色变浅
向某有机物中加人氢氧化钠的乙醇溶液,振荡,加热反应
D
一段时间,反应结束后取上层清液,滴加硝酸酸化的硝酸
该有机物不是卤代烃
银溶液,无明显实验现象
12.某化学兴趣小组通过查阅文献,设计了从阳极泥(成分为Cu2S、Ag2Se、Au、Pt)中回收贵重金属的工
艺,其流程如图所示。已知:“酸溶”时Pt、Au分别转化为[PtCl]2-和[AuCL4]厂,下列说法正确的是
02
02,稀硝酸
Cl2,盐酸
磷酸三丁酯个NH)2SO,KOH
混应密整[
溶液茶家水层转亿一→0 NHIAUSO时
酸溶
分液
气体滤液
有机层
A.“焙烧”时,产生的气体为SO3
B.“酸浸氧化”时,O2的作用之一是防止NO排放到空气中污染环境
C.实验室“萃取分液”用到的玻璃仪器是长颈漏斗和烧杯
D.“转化”工序,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:1
13.常温下,“H2SHS-Sg2-”水溶液体系中三种含硫微粒的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所
示。已知:CuS的Kp=6.3×10-36。下列说法正确的是
1.0
A
A.A点所在曲线代表HS物质的量分数随pH的变化
的0.6
B.0.01mol·L-1的Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS)
量0.4-
C.若H2S初始浓度为0.1mol·L1,则A点对应溶液中:c(H2S)+
0.0
c(H+)<0.1mol·L-1+c(S2-)+c(OH-)
6.9
3.0
pH
D.向含有Cu+的溶液中通入H2S气体:由于Cu2++H2S=CuS↓+
2H+的K<10-5,所以该反应不会发生
14.乙醛的某种合成机理如右图所示,下列说法不正确的是
CH,CHO
NO
A.该合成乙醛的反应为C2H6+2N2O→CH:CHO+2N2+H2O
N
(614
①
B.该反应历程中,有极性键的断裂和形成
Feo
H.C-O
\③
C,H
C.物质a中铁元素的化合价为+3价
NC.H,OH
②
D.由基元反应①可推知,若生成1molN2,至少需要1 mol Fe+
No
[【CH,)e④【C)FeoH
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
HO
15.(15分)某化学兴趣小组通过室温固相反应制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾配合物,实验流程如下:
滤,80℃于操4h,产品
洗涤
向仪器a中加入1.99g(10mmol)Cu(CH3COO)2·H20和3.68g(20mmol)K2C2O4·H20,进
行充分反应30mi,在反应过程中可加入数滴无水乙醇以促进反应进行,得到生成物(淡蓝色粉
末);然后将其转入小烧杯中,用适量蒸馏水溶解、抽滤、洗涤,在80℃烘箱中干燥4h,得产品[二
草酸合铜(Ⅱ)酸钾配合物]3.18g。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为
(2)化学式的确定:
I.取少量产品用1mol·L1H2SO4溶解,并加热至80℃,用KMnO4滴定法测定出该配合物中
C2O?含量为49.76%,采用间接碘量法测定其中Cu2+含量的步骤如下:
①把KMO4滴定后的溶液控制酸度,向其加入过量KI溶液,产生白色沉淀CuI,写出对应的
离子方程式:
;加入过量KI的目的至少有2个:1.保证Cu+被完全反应;
i.
(提示:可从I2的挥发性角度思考)。
②再向上述溶液中,加人作指示剂,用N2SO。标准液进行滴定,滴定终点的现象为
(提示:该处滴定反应为2十2S2O一2+S,O),通过计算该配合物中Cu+含量为17.96%。
Ⅱ.经过重量法测定该配合物中结晶水含量为10.19%,由电导率实验测得1mol该配合物在水
溶液中可电离产生3ol离子,据此推断该配合物的化学式为
(3)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾配合物的产率为
(保留一位小数)。
(4)晶体结构分析:通过单晶X射线衍射分析结果表明,该配合物存在两种配位环境的C原子,其
中一种配位环境的Cu原子是与2个C2O和2个H2O分子形成六配位的配离子,请写出该配
「HN
NH372+
离子的结构式:
{例如[Cu(NH3)4]2+配离子的结构式为
Cu
}。
HaN
NH
(5)反应机理探讨:将无水Cu(CH3COO)2和无水KzC2O4按物质的量之比1:2在仪器a中混
合,发现其颜色并不发生变化,说明此时未发生化学反应;然后向仪器中滴加数滴水,则发
现反应能迅速进行。则说明反应物中的结晶水在该室温固相反应中可能起
作用。
16.(14分)红土镍矿为重要的镍矿资源,同时共伴生钴、铁、钪、铝和镁等有价金属,采用硝酸加压浸
出工艺对红土镍矿中有价组元素综合回收,其工艺流程如下:
HNO,
调pH
调pH
N
褐铁型
红土镍矿
加压浸出
产除铁、铝
—沉镍、钴
。操作X
→
气体
铝钪富集物
Ni(OH)2、Co(OH)2
已知:
氢氧化物
Fe(OH)s
Al(OH);
Ni(OH)2
Co(OH)2
Kp(298K)
2.8×10-9
1.3×103
5.5×10-16
1.6×10-5
请回答下列问题:
(1)Ni位于元素周期表
区;基态C0的价电子排布式为
(2)加压浸出的目的是
(3)中和“沉镍、钴”步骤,转化成Ni(OH)2的离子方程式为
(4)经过操作X:
(填操作名称),可得到一种硝酸盐固体(已知该硝酸盐受热易分解)。
(5)“除铁、铝”时,pH最高可调至
(溶液体积变化可忽略)。已知:除铁、铝后的滤液中
c(Ni2+)=0.0055mol·L1,c(Co2+)=0.0016mol·L-1
(6)浸出温度对Ni、Co等有价组元素浸出率的影响如图1,其Ni、Co的最佳浸出温度为
℃左
右,各金属离子在溶液中梯级分离的最优pH如图2,分离Fe的最佳pH约为
左右。
80
1.6
100
Ni
4
80
P70
◆一
Al
60
Mg
60
Fe
1.08
0
Ni
0.8
20
-C0
◆AI
50
0.6
0
v-Fe
10203040506070
8090
5
6
7
浸出温度/℃
pH
图1
图2
(7)热分解产生气体用水吸收后可返回到“
”工序(填工序名称)。
17.(15分)阿戈美拉汀(化合物I)主要用于治疗成人抑郁症改善成人抑郁症患者的焦虑、失眠等症
状。化合物I的一条合成路线如下(略去部分条件和试剂)。
●)
BrCH,COOC2 Hs
EtONa
DDQ
1)NaOH,H2O
X
Zn
无水乙醇
芳构化
2)H+
OH
CH,COCI
HC OH
已知:①H,C-C-CH
BrCH:COOC:H
CH,COOC,H.
Zn
H,C
0
R:NH
②
R CI
R
NHR
(1)F中官能团的名称是
(2)X的结构简式为
,G→H的反应类型为
(3)E→F的化学方程式为
(4)下列说法正确的是
(填字母)。
A.X物质是具有手性的分子,存在对映异构
B.B物质不存在顺反异构
C.G物质中碳原子的杂化类型只有sp2、sp3杂化
D.1molA物质可与4molH2发生加成反应
(5)G的同分异构体同时满足下列条件有
种。
①存在〔文的二元取代②含有C—NH2
(6)请结合题中信息,设计以化合物A为原料合成化合物I的合成路线:
(试剂任选,合成路线中各物质写结构简式或键线式,合成路线不超过4步)。
CN
已知:以化合物A与氰基乙酸为原料能直接合成中间体
18.(14分)近年来随着对催化化学的深入研究,各种催化剂在化工生产和科学研究中表现极大的应
用价值。
I.工业上常利用催化剂将CO2和H2通过逆水煤气反应获得CO高附加值化学品,从而实现
CO2资源化利用。主要反应如下:
游
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H1=+42.1k·moll
②CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)△H2=-206kJ·mol-1
(1)反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的△H=
过
(2)将1 mol CO2、1molH2充人刚性容器中发生上述反应,在不同温度
教0.6
下达到平衡时5种物质的物质的量分数与温度的关系如图1所示。
0
t1℃达到平衡时C02转化率为30%,n(C0)=0.2mol,则反应①的
H20
蠕
平衡常数K=
(保留2位有效数字)。
0.2
h
(3)曲线c代表
(填化学式),当体系温度在450~600℃范围斗0.
c
20035050016506800
内升高温度时,c的物质的量分数增大的原因是
;当
温度℃
®
图1
温度高于t2时,反应②没有发生的可能原因是
(请从反应原理的角度进行简单分析)。
Ⅱ.近期某课题小组将Fe原子通过金属-氮键锚定在石墨烯碳基载体上形成FeN4-G催化剂(如
图2),若结合掺杂OH的石墨烯共同使用可制得一种更高性能单原子电催化剂FN4-G‖OH-G
(如图3),表现出优异的氧还原反应(ORR)催化活性与稳定性。
博
相
①
围
电闺
●Fe
够
FeN,-GOH-G
00H*
●0
④
②
·N
围
C
销
排具
。H
●Fe
霄
●0
.N
麒
C
直
。H
OH*
0*
图2
图3
图4
(4)将FN4-G‖OH-G催化剂应用在酸性金属一空气电池正极上的反应历程如图4所示(说明:*
表示吸附在催化剂表面的物种),已知第③步反应方程式:O*+H+十一OH*,请写出第②
步反应方程式:
0.2
0.0y
02Q0H
-FeN,-GIlOH-GH,O
(5)上述反应历程对应的自由能G和使用FeN4-G催化剂的自由
-FeN,-G
能G如图5所示(已知:△G=G未一G物)。第③步基元反应,使
S0.2
S04
0
、H
用FeN,-G‖OH-G催化剂比使用FeN4-G催化剂时进行更
-0.6
(填“容易”或“困难”),理由是
m0.8
(请从物质结构的角度进行简单分析)。
-1.0
-1.2
反应进程
图5