内容正文:
绝密★启用前
化学
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
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2B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,再选涂其它答案标号。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-12N-140-16Na-23C0-59
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.生活处处皆化学。关于“柴、米、油、盐、酱、醋、茶”的说法正确的是
A.柴、米、油的主要化学成分均属于有机高分子
B.“海水晒盐”、“‘橱邦'酱油晒足180天”都只发生了物理变化
C.食用醋中醋酸的浓度越高越好
D.茶叶中含有的茶多酚有抗氧化功能
2.下列实验操作、实验防护、药品保存等不符合要求的是
A.进行电解实验时应注意用电安全
B.铜与浓硫酸反应时的安全图标包括
C.液溴用水封于塞有橡胶塞的细口棕色试剂瓶中
D.取用滴瓶中的液体时,滴管内剩余的液体可以放回原滴瓶
3,劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
漂白蚕丝制品
不能用漂白粉,因其破坏蛋白质结构,使奋丝制品变黄变脆
B
用弑米做棕子
精米中支链淀粉含量较高,钻性较大
用聚苯乙桥生严包装材料
浆來乙烯质轻、防震且可降解
D
用碳纤维生产自行车
碳纤维强度大、密度小,是新型尤机非金属材料
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4.N是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.Cl2与CH4在光照条件下反应,生成0.1 mol HCI时,断裂ppσ键的数目为0.1Na
B.1mol2-丁醇和乙醚的混合物中,采取sp杂化的原子总数小于5NA
C.1L0.1molL-1FeCL溶液中含有的阳离子数目小于0.1N
D.18g重水(D20)中含有的中子数目为10NA
下列化学用语表述错误的是
A.乙醇的分子模型:
B.sp2杂化轨道示意图:
20
】
QQ
C.氯自由基的电子式::Cl·
D.水合钠离子示意图:G图0
0
6.合成某药物的一种中间产物(H)的结构如图,关于H的说法正确的是
A.不存在手性碳原子
B.H与NaOH水溶液完全反应生成两种有机产物
C.1molH最多与8molH2发生加成反应D.两个苯环不可能位于同一平面
7.下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
二醇
稀H2S0
管
340过中H
足量酸性
秒表
KMnO4溶液衫
锌粒
足量Na
一定量乙醇
D.用NaOH溶液
A.将乙二醇转化为
B.证明Na与乙醇中的羟基
C.测定反应速率
除去溴苯中的溴
乙二酸
发生反应
单质
8.化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列实例与微观解释不符的是
选项
实例
微观解释
F~与牙齿表面的Ca(PO4)3OH作用生成更难溶的
A
使用含氟牙膏预防龋齿
Ca5(P04)3F
B
溶洞中形成钟乳石、石笋
CaC0,+C02+H20=Ca2++2HC0g反复移动
甲苯使酸性KMnO4溶液褪色
C
甲基对苯环产生了影响
而苯不能
D
金属有良好的导电性
金属晶体中的自由电子在外电场作用下可定向移动
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9.有一种净水剂,结构如图所示。X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且分布在前四个不同周期。基
态Y原子s能级与p能级的电子数相同,X、Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,W+
核外有5个未成对电子。下列叙述错误的是
A.同周期中第一电离能大于Y的元素有2种
B.单质沸点:W>Z>Y>X
X-Y
7
Y-X
C.化学键中离子键成分的百分数:W2Y3>WZ
D.X2Y2与ZY2均有强氧化性
阅读下列材料,回答第10~11题:
Goodenough等人因在锂离子电池及钻酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得
诺贝尔化学奖。LiFePO4的晶胞结构示意图如图(a)所示,其中0围绕Fe和P分别形成正八面体
和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。用太阳能电池给磷酸铁锂锂离子电池充电
示意图如图(c)所示。
太阳能电池
7隔膜
充电
8的
放电
Li
685
-0
Li'
Lit-:C6
(a)LiFePO
(b)Li1-FePOa
LiFePO
铝箔
锂盐有机溶液
钢箔
(c)
10.关于图(a)、图(b)的下列说法错误的是
A.图(a)每个晶胞中含“LiFeP0,”的单元数为4个
B.图(b)中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:13
C.PO?的VSEPR模型为正四面体形
D.废旧磷酸铁锂电池需进行“放电处理”,使L*嵌人正极便于回收
11.关于图(c)的下列说法错误的是
A.装置中至少涉及两种能量转化形式
B.电极电势:铝箔<钢箔
C.阳极电极反应式:LiFePO4-xe=Li1-FePO4+xLi+
D.充、放电过程中碳元素的化合价发生变化
12.密闭容器中起始时投人1 mol CH4(g),发生反应CH,(g)一C(s)+2H2(g)。在固定CH4平
衡转化率α为0,8、0,6、0,4条件下,探究温度和压强的关系如图所示。
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700
海问寄☆和
650
600
550
关500
W
Q
450
400
350
300
250
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
p/MPa
下列说法正确的是
A.代表a=0.4的曲线为a
B.该反应的活化能:E。(正)<E.(逆》
C.WQP三点的平衡常数:K(W)=K(Q)<K(P)
D.W、Q两点容器的体积比:V(W):V(Q)=32:9
13.下列实验操作及现象不能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
分层的为煤油,不分层的
A
向大豆油、煤油中分别加入足量的NaOH溶液,充分加热
为大豆油
向溶液中滴加过量氯水,溶液先由无色变为棕黄色,
力
氯水具有氧化性和漂白性
·段时间后褪色
在20℃和40℃时,测得0.1mol·L-1CHC00Na溶液的
温度升高,水的电离程度
C
H分别是8.97和8.49
增大
分别向AgCl、Ag沉淀中滴加足量1mol·L-氨水,AgCl
结合Ag能力:I>NH>
0
溶解而Agl不溶
Cl-
14.25℃,某溶液中c(H,C20a)+c(HC20,)+c(C20})=0.34mol·L,溶液中含碳微粒的分布
分数6(X)随pH的变化如图所示(不考虑调节pH时溶液体积变化)。已知:8(HC20,)=
t(H2C204)
e2(H*)
c且,G0,)+(Hc,0,)+e(C,0g))2(H)+c(H)k+KKg10:=2。下列说法正确
的是
1.0c
①
②
A.曲线③表示6(H2C,0)随pH的变化关系
P
0.5
B.pH=2.5时,c(HC206)>c(C20g)>c(H2C204)
C.c(HC0)=c(C202)时,c(HC20g)=0.32m0lLl
D.b点处,c(H°)=c(0H)+3c(C202)
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二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)叠氮化钠(NaN2)是汽车安全气囊的主要成分,实验室用如图所示装置制备NaN3。
口→尾气处理
搅拌器
酚酞试液
气体→
→尾气处理
碱石灰
加热套
·SnCl2溶液
0
已知:①NaN3易溶于水和液氨,微溶于乙醇,不溶于乙醚(沸点34.5℃);
②NaNH2易水解;
③N20有氧化性,不与酸、碱反应。
回答下列问题:
i.制备NaNH2
打开K1,关闭K2,向A中通入NH3,一段时间后加热A,充分反应生成NaNH2。
(1)仪器a的名称是
(2)B中碱石灰的作用是
(3)当观察到C中
(填现象)时,开始加热A。
i.制备NaNg
关闭K1,打开K2,向A中通人N20,继续加热,充分反应,NaNH2与N20生成NaN3。
(4)N20可由NH4N03在240~245℃分解制得(NH4N0,的熔点为169.6℃),则应选择的气体
发生装置最好是
(填序号)。
立
(5)NaNH2与N,0生成NaN的化学方程式为
(6)未反应的N20在装置D中转化为对环境无污染的气体,同时生成S02·xH0沉淀,反应的
离子方程式为
ǔ.产品分离提纯
反应结束后,取出A中混合物进行以下操作,得到固体NaN,。
A中混合物加水加乙醚,过滤洗涤干NaN,固体
(7)洗涤时选用乙醚的优点是
、0
(8)汽车经撞击后30毫秒内,会引发NaN3迅速分解成两种单质,其中氧化产物和还原产物的
物质的量之比为
。N中心原子的杂化方式为
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16.(14分)近年来,我国新能源汽车迅速发展,失效三元锂离子电池的清洁回收具有重要意义,因
此某科研团队提出了“石墨自还原焙烧一碳酸化水浸提锂一氧化氨浸”工艺回收失效锂离子电
池中的Li、Cu、Co、Ni,部分流程如下:
O2、NH、H,O
电池拆解物
CO2、.HO
NH,HCO,
有机溶剂
NHHO
破碎
还原
碳酸化
→过滤
氧化
蒸氨
焙烧
水浸
氨浸
萃取→水层,
焙烧→产物
沉钴
一系列操作
滤液I
气体B
Cuso
NiSO
热分解→气体A
LiCO
已知:①“还原焙烧”产物为Ni、Co、Cu、Li2C03;
②相关配离子数据见表:
配离子
[Co(NH)6]3+
[Co(NH3)6]2+
K稳
4.5×1033
1.3×105
K稳越大,表明该配离子越稳定。
回答下列问题:
(1)第四周期位于d区的元素中,与基态铜原子核外未成对电子数相等的元素有
(填元素符号)。
(2)将电池拆解物“破碎”的目的为
(3)滤液I中的主要溶质为
(填化学式),流程中可循环利用的气体为
(填化学式)。
(4)“氧化氨浸”中生成[Cu(NH3)4]2+的离子方程式为
该步骤中加人适量NH4HCO,溶液可有效提高金属的浸取率,原因为:
①缓冲了溶液的pH,有利于金属氨络合物的稳定;
②
(5)“氧化氨浸”中钴以[Co(NH)。]3+的形式浸出,则“蒸氨沉钴”步骤中加入还原剂
N2H4·H20的目的为
(6)已知“蒸氨沉钴”所得产物之一为(NH4)2Co,(C03),(0H)6·4H20(M=1161g·mol-k),
700℃下在空气中焙烧3h后得到稳定的氧化物,固体质量残留率为62.3%,则焙烧产物为
(填化学式)。
17.(15分)一碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物为原料,用化工的方法制造产品的化
学体系的总称。以CO2、H2为原料合成CHOH涉及的主要反应如下:
I:CO2(g)+3H2 (g)=CH,OH(g)+H2O(g)AH
Ⅱ:C02(g)+H2(g)=C0(g)+H,0(g)△H2
回答下列问题:
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(1)焓变的计算方法有很多,仅从以下单项数据不能计算出反应I的△H的是
(填序号)
A.各化学键的键能
B.各物质的燃烧热
C.正逆反应的活化能
D.各物质的相对能量
(2)我国用铜基催化剂,由C02加氢制甲醇已工业化,部分反应历程如图所示(带·微粒为催
剂表面的吸附物种,氢原子没有全部标出),则HC00*→HC0OH*过程的△H=
kJ.mol-1(已知一个电子所带电量为1.6×10-19C,V为阿伏加德罗常数的值,用含E1、E2、l
的代数式表示)。
E
CHO"
E
+0H
△H2
CO2(g)+xH
E2
CH302
△H
HCOOH
HCOO
反应进程
(3)向密闭容器中投入一定量的C02、H2,在一定条件下发生反应I和Ⅱ。C02的平衡转化率
(X-C02)、CH,OH的选择性(S-CH,OH)随温度、压强变化如图所示。已知:S-CH,0H=
n(转化为CH,OH的C02)】
n(转化的C02)
平
00
衡
90
S-CH3OH
80
…p2
70
率
60
X-C02
50
或
30
0H
性
10H
04
150200250300
350400
%
温度/℃
①p1
P(填“>”或“<”),判断理由是
②△H0(填“>”或“<”.下同),△H2
0。
③温度高于350℃时,P1P2对应的X-C02曲线几乎交于一点的原因是
(4)已知反应Ⅱ的反应速率方程:wE=k正c(C02)c(H2),
1g k
v逆=k逆c(C0)(H20),k正、k滋为速率常数。lg飞与温度
的关系如右图所示。其中表示g飞正随温度变化的直线
是
(填“a”或“b”)。
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(5)利用电催化可将C0,同时转化为多种有机燃料,其原理如下图所示。若铜电极上只生成
3.2gCH,0H,则铜极区溶液质量变化了
电源
C02
CHOH
HCOOH
稀硫酸
质子稀硫酸
交换膜
18.(15分)8-羟基喹啉衍生物在医药上有重要的应用,某8羟基喹啉衍生物中间体M的合成路线
如下:
NO.
NH
HO
HNO,/H,SO
HO
HO
Fe/HCI
△
B
定条件
DC,HO)HBr,EC,H,OBD试剂XF(C,H,OBr)试剂Y,CH,=CHCHO
OH H
G
H
OH
硝基苯
人NH
Br
C2H,OH,80℃
K2CO3,CH.CN
80℃
OH
OH
8-羟基喹啉
回答下列问题:
(1)M中含氧官能团有羟基和
(填名称)。
(2)B的化学名称为
(3)已知D中含甲基,不存在π键,则D的结构简式为
,试剂Y为
(4)I→M反应的化学方程式为
(5)8羟基喹啉生成I的反应中加人K,C03的作用为
(6)N为8羟基喹啉的芳香族异构体,满足下列条件的N的结构有
种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应;②含氰基(一CN)。
其中核磁共振氢谱峰面积比为2:2:2:1的结构简式为
(写出一种即可)。
(7)C与G生成H的过程中存在P、Q两种中间体。
NH2
HO
CH,=CHCHO
→P→Q
一L20
取代反应
OH
C
H
OH
0
已知:一定条件下烯醇与醛酮存在互变异构
C=C
CH-C
,请写出P的结构简
式
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