内容正文:
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,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,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:O-16 Ni-59 As-75 Ge-73
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.下列对材料归属的表述不正确的是
A.“福建舰”航母使用的高强度甲板材料合金钢属于金属材料
B.“嫦娥五号”月球探测器上的五星红旗用的芳纶属于合成纤维
C.“中国天眼”建造中用到的高性能碳化硅属于新型有机高分子材料
D.“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
2.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能够大量共存的是
A.澄清透明溶液中:、、、
B.氨水溶液中:、、、
C.硫酸溶液中:、、、
D.中性溶液中:、、、
3.下列说法错误的是
A.的键形成过程:
B.依次断开中的4个键,所需能量不相等
C.焰色试验为黄色,与核外电子跃迁有关
D.、、都是含有极性键的非极性分子
4.下列化学事实对应的原理或解释正确的是
选项
化学事实
原理或解释
A
溶液腐蚀覆铜板制作印刷电路板
铁的金属性比铜强
B
向溶液中滴加溶液,有白色沉淀生成
与均发生水解反应并相互促进
C
酸性;
是推电子基团,使羧基中羟基的极性减小
D
热稳定性:
水分子间存在氢键作用
5.用下列装置进行相应实验,操作规范且能达到实验目的的是
A.加热熔融纯碱 B.制备乙酸乙酯
C.实验室制氯气 D.尾气处理
6.化合物是合成维生素的一种中间体,其合成路线如图1。下列说法正确的是
A.物质可以发生氧化、还原、取代反应
B.的分子式为
C.分子中最多共平面的碳原子有14个
D.最多能与反应
7.、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态原子的轨道电子数是轨道电子数的2倍,1个基态原子中含3个单电子,、能构成如图2所示的阴离子,下列说法一定正确的是
A.原子半径:
B.简单氢化物的稳定性:
C.含氧酸的酸性:
D.中原子的杂化方式有和
8.下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将乙醇和浓硫酸的混合液加热到170℃,并将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
生成乙烯气体
B
将灼热的木炭投入浓硝酸中
产生红棕色气体
浓硝酸能氧化木炭
C
向溶液中滴加几滴溶液,再滴加几滴KI溶液
先生成白色沉淀,后沉淀由白色变黄色
溶度积:
D
加热1-溴丁烷、NaOH和乙醇的混合溶液,将产生的气体通入高锰酸钾溶液中
高锰酸钾溶液褪色
1-溴丁烷在此条件下发生消去反应
9.标准摩尔生成焓是指由最稳定的单质生成纯物质时的反应焓变,单位为。已知部分物质在时的标准摩尔生成焓如下表:
物质
-110.5
-201.0
则反应的反应焓变(单位)为
A、+90.5 B.-90.5 C.+128.7 D.-128.7
10.中国科学家设计了负载有钉(Ru)纳米颗粒的三维多孔结构石墨烯基电极“”电池,其简单示意图如图3。下列有关说法正确的是
A、该电池可选用乙二胺的水溶液作电解质
B.放电时,Na电极的电势高于石墨-Ru电极的电势
C.放电时,每转移电子理论上正极吸收气体
D.充电时,阳极的电极反应式为:
11.砷(As)和镍(Ni)形成某种晶体的晶胞结构如图4所示。已知距离As最近的Ni构成正三棱柱,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.晶胞中含有3个
B.晶体中的配位数为4
C.晶胞中As原子之间的距离为
D.晶胞密度为
12.我国科学家成功催化氢化获得甲酸。利用化合物1催化氢化的反应过程如图5甲所示(表示丁基),其中化合物2与水反应生成化合物3和过程中的能量变化如图乙所示。下列说法错误的是
A.图甲转化的总反应方程式为
B.图甲转化过程中存在非极性共价键的断裂和形成
C.图乙中总反应的正反应活化能小于逆反应活化能
D.图乙表示的反应历程包括三步基元反应,第二步为决速步
13.时,分别稀释的溶液和氨水,溶液的变化如图6所示;已知:。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ代表溶液
B.取A、B两点对应的溶液等体积混合后,
C.曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中,
D.分别将上述两种溶液稀释100倍,Ⅰ、Ⅱ曲线的差值在时比小
14.南京理工大学朱卫华等人提出了一种基于单簇催化剂还原的反应,主要反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
时,向的密闭容器中充入和,发生上述反应,测得某物质的含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图7,95 min时体系达到平衡。已知:反应ⅱ为快速平衡,可认为不受慢反应ⅰ、ⅲ的影响。下列说法正确的是
A.曲线b表示的含氮元素占比
B.内,的平均反应速率约为
C.若选择对反应ⅰ更高效的催化剂,则G点将移向E点
D.反应ⅲ的平衡常数
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)随着功率半导体的性能和耐压性不断提升,二氧化锗()有望成为下一代功率半导体材料,一种从煤烟尘中提炼高纯的工艺如图8所示:
回答下列问题:
(1)基态Ge原子的价电子排布式为_________。
(2)①已知“酸浸”阶段有硫酸生成,该阶段生成()的化学方程式为_________;
②该阶段温度不宜超过65℃的原因为______________________。
(3)已知、的电负性分别为1.8和3.0,试判断中化学键为_________(填“共价键”或“离子键”)。
(4)盐酸浓度对的溶解度()的影响如图9所示。
①液态在“水解”阶段的化学方程式为_________;
②的比值不能过大,其原因为_________________。
(5)为测定的纯度,称取样品,在加热条件下溶解,用将其还原为,用标准溶液滴定,消耗标准溶液的平均体积为,需选用的指示剂为_______,样品纯度为_________%(写最简表达式)。已知:实验条件下,未被氧化。过程中发生的反应:(未配平);。
16.(15分)在浓硫酸催化作用下,水杨酸与乙酸酐反应,水杨酸分子中的羟基被乙酰化,生成阿司匹林(乙酰水杨酸),反应原理如下:
实验室利用上述方法合成阿司匹林并检验其纯度,相关物质的性质和实验步骤如下:
摩尔质量/
溶解性
水杨酸
138
微溶于水,易溶于乙醇
乙酸酐
102
与水反应生成乙酸,能溶于乙醇
乙酰水杨酸
180
能溶于热水和乙醇
Ⅰ.粗产物的制备:在洁净干燥的锥形瓶中依次加入水杨酸、乙酸酐(过量)和5滴浓硫酸,置于的水浴中加热约20 min,振摇,然后停止加热,______________,缓缓加入水,振摇,置于冷水浴中冷却使晶体完全析出、过滤并用少量冷水洗涤,得粗产品。
Ⅱ.分离提纯:将粗产品转入到烧杯中,加入饱和溶液,搅拌至不再有产生为止。过滤,将滤液置于冰水浴中,缓缓加入盐酸,使晶体尽量析出,过滤,用少量冷水洗涤次,干燥,称量得产品。
回答下列问题:
(1)阿司匹林分子中碳原子的杂化方式为___________。
(2)水杨酸在该条件下易发生缩聚的副反应,其化学方程式为___________。
(3)所用反应容器必须干燥无水,其原因是___________。
(4)补全“粗产品的制备”中的实验步骤:___________。
(5)加入饱和溶液的作用是___________。
(6)取少量产品,溶入几滴乙醇,并滴加2滴________(填试剂名称),若显色,则说明仍有水杨酸存在,需进一步通过________(填实验方法)提纯。
(7)该实验的产率为________(保留两位小数)。
17.(14分)硫酸有着广泛的用途,硫酸工业在国民经济中占有重要地位。
(1)一定条件下,工业上用黄铁矿制硫酸的气体产物和通过催化剂进行处理,发生如下两个反应:
ⅰ、
ⅱ.
①反应ⅱ在较低温度下才能自发进行,则________0(填“>”“<”或“=”)。
②恒温恒容的密闭容器中,反应ⅰ、ⅱ达到平衡后,向容器中通入少量的COS气体,则反应ⅰ的平衡向_________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
③研究表明,范围内,不同温度下,、的平衡产率如图10所示。则随温度升高,平衡产率上升,推测其原因是____________________。
(2)接触法制硫酸的关键反应为的催化氧化:
。
①常压下(),和按一定投料比在下发生反应。达平衡时的转化率为80%,平衡常数,则和的投料比为___________。
②为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制不同转化率()下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图11所示,下列说法正确的是_____(填序号)。
A.温度越高,反应速率越大
B.的曲线代表平衡转化率
C.越大,反应速率最大值对应温度越低
D.可根据不同下的最大速率,选择最佳生产温度
(3)制硫酸的废气中含有,经溶液洗脱处理,所得洗脱液主要成分为和,利用生物电池技术设计如图12所示装置,将转化为单质硫回收。
①正极的电极反应式为_____。
②该装置中质子的移动方向为_____(填“从左向右”或“从右向左”),一段时间后,若洗脱液中的物质的量减小了,则理论上减小了_____
18.(15分)化合物Ⅰ是一种具有生物活性的重要药物分子,合成路线如图13(部分条件和溶剂已省略):
已知:吡啶有碱性。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为_______(系统命名法),过程①中加入乙酸酐的目的是_______。
(2)写出化合物的第一步反应的离子方程式___________。
(3)在的同分异构体中,除苯环外不含其他环状结构的化合物有_______种;写出满足下列条件的同分异构体的结构简式_________。
①1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH ②苯环上有3种氢原子
(4)化合物G中含氧官能团的名称为_______,写出过程⑤的化学方程式_______。
(5)依据以上流程信息,结合所学知识,设计以和苯酚为原料合成的路线(用流程图表示,图中物质和无机试剂任选)。
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