内容正文:
化学
1.本场考试75分钟,满分100分。试卷共8页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘
注意事
贴区。
3.回答选择题时,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如果改动,用橡皮擦干净
后,再选涂其他答案标号。非选择题必须使用黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
4.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿
如
纸、试卷上答题无效。
部
可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Na23A127Si28S32CI35.5
K 39 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 64 Zn 65 I 127 Ba 137 Bi 209
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。
妇
1.我国科学家提出自催化浸出策略,即使用KCI和KHSO(过一硫酸钾)混合水溶液,在无任
何外部催化剂的条件下实现电子垃圾中A山的回收。下列叙述错误的是
》
A.KC含有离子键
B.KHSO5具有强氧化性
分
C.Au在元素周期表的d区
D.KCI和KHSO,都属于钾盐
2.反应HC=CH+HBr
催化剂CH,一CHBr可用于制备溴乙烯。下列说法正确的是
A.Br的中子数为46
B.CH2一CHBr的键线式:
Br
C.CH2-CHBr中键长:Br一C>C-H
D.HBr的形成过程:H:H+:Br:Br:→2H:Br
3.物质的性质决定了物质的用途,下列物质的用途不合理的是
A.用生石灰改造酸性土壤
B.用壳聚糖制手术缝合线
C.用叔丁基对苯二酚作食用油的抗氧化剂
D.洗耳朵时,用饱和碳酸钠溶液浸泡耳朵中的污垢
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4.广藿香醇是从广藿香茎叶中提取的具有抗阿尔茨海默病的活性天然醇,其结构简式如图。
下列关于广藿香醇的说法正确的是
A.分子式为C5H26O
B.分子中所有碳原子一定在同一个平面
OH
C.可被银氨溶液氧化成含羧基的产物
D.1mol广藿香醇与足量的金属钠反应可放出1molH2
5.锂盐是锂离子电池电解质的主要成分,其中锂硼盐是研究的热点。合成邻苯二酚二氟硼酸
锂所涉及的反应如下。
OH
SiC
+LiBF
Li计+2HF
OH
下列说法不正确的是
A.BF,和产物W中均存在配位键
B.HF与邻苯二酚之间可以形成分子间氢键
C.乙二醇不显酸性而邻苯二酚显酸性的原因是苯环使羟基中O一H的极性增强
D.SiCL4中的Si一Cl均为硅原子的1个3p轨道与氯原子的1个3p轨道重叠形成的极
性键
6.由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
CH分子的空间结构为正四面体形
CH的沸点比SiH,低
NH3能与CuSO,溶液反应
B
NH,分子的空间结构为三角锥形,且N原子含有孤电子对
生成深蓝色配合物
C
甘氨酸中含有羧基和氨基
甘氨酸能与酸、碱反应生成盐
D
NaCI晶体中含有强烈的离子键
NaCl晶体具有较高的熔点
7.下列反应的离子方程式错误的是
Br
A.向4-甲基苯酚中加入足量浓溴水:HO
+3Br2→HO
Br+
Br
3H+3Br
B.向Al2(SO4)3溶液中滴加Na2CO3溶液:2A13++3CO号+3H2O—2A1(OH)3¥+
3CO2↑
COO
OCCH
C.乙酰水杨酸与过量NaOH溶液共热:
+3OH△CH,CO0+
COO
2H2O+
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D.将0.01 mol Na2S固体加入100mL0.1mol·L1Pb(NO3)2溶液中生成黑色沉淀
PbS:Pb2++S2-PbS
8.化合物R是一种有机金属化合物,其所含的Z、X、Y、M、W五种
元素均为短周期主族元素,R的结构如图所示。X、Y、M、W同
周期,Z的原子序数小于X,X和Y的原子序数之和等于W的
原子序数,基态M原子2p轨道存在2个未成对电子。下列说
法错误的是
A.原子半径:XY>C>W
B.Z与X可以组成离子化合物
C.R中Y、M、W的杂化方式相同
D.Y的最高价氧化物对应的水化物属于弱酸
9.高氯酸铵是固体火箭推进剂的关键原材料,高氯酸铵的分解过程如图所示。高氯酸铵立方
晶型的晶胞棱长为anm,N代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
.CIO
N2、NO、
大于250℃
·CO2
NO2
437℃
HCIO(g)
·OH
HO、
NHx(g)
HCl、CL2
02等
斜方晶型
立方晶型
A高氯酸铵(立方品型)中的两个阳离子之间的最短距离为号
2 a nm
B.高氯酸铵晶体由斜方晶型转化为立方晶型的过程中没有发生化学变化
C.NH,ClO(s,立方晶型)—NH3(g)+HC1O4(g)△H<0、△S<0
D.高氯酸铵受热分解时发生的反应有4NH,C1O,△2N2个十4HC1◆十5O2A十6H,O
10.已知HC1与丙烯腈(CH2一CHCN)发生加成反应的能量变化如图所示,图中TS1和TS2
为过渡态,IM1为反应物复合物,P1和P2为加成产物,“气相”指的是反应物以气态形式反
应,“CH2Cl2”指的是反应物在CH2C2液相发生反应,正反应的活化能用E。表示。
TS
TS2
194.2
…气相
184.6
-CH2CL
171.8
159.4
△EkJ·mol-)
IM1
IM]
P
-2.0
0.0
-2.0
-38.4
e
2.0 CH-CHCN-2.0
P
-53.4
+HCI
6
Q0-
-57.2
d60
马氏加成
反马氏加成
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关于HCI与CH2一CHCN的加成反应,下列说法错误的是
A.无论气相还是CH2CL2液相中,反应物复合物只有1种
B.在CH2Cl2液相中,△H(反马氏加成)=一57.2kJ·mol厂1
C.在气相中,E.(马氏加成)比Ea(反马氏加成)大9.4k·mol1
D.HCI与CH2=CHCN发生加成反应的主产物为CH2 CICH2 CN
11.已知NA代表阿伏加德罗常数的值。工业上以固体FS,(铁元素的化合价为十2)为原料
生产H2S()4·SO3的主要流程如下:
焙烧
催化剂
FeS
溶液Q
气体
400~500℃
气体Z
吸收
HSO4·SO3
下列说法错误的是
A.溶液Q为浓硫酸
B.焙烧FeS,生成气体Y时,还生成FezO3
C.H2S),·SO3的黏度较高,与分子间能形成氢键有关
D.焙烧1 mol FeS,时转移的电子数为(6十8x)NA
12.正癸烷(沸点:175℃)在液态金属合金催化下、温度控制在160~200℃脱氢裂解制丙烯和
1-丁烯的装置如下(夹持装置省略),下列说法错误的是
正癸烷
酸性
液态
KMnO
Ga-Sn-Fe
溶液
合金
烟
A.脱氢裂解时发生的反应有CoH2
液态合盒,C,H。个十C,H十H,个
B.酸性KMnO,溶液褪色,说明有1-丁烯生成
%
C.冷凝管有冷凝回▣流作用,可提高正癸烷的利用率
D.1-丁烯被足量的酸性KMnO4溶液氧化为CO2和CH3 CH,COOH
13.我国科学家发明了可充电氢负离子全固态电池,该可
太阳能发电系统
充电电池的结构如图所示,固态电解质
负载
电极工
电极Ⅱ
(3CeH@BaH2)仅允许H自由移动,电池放电时的
总反应为3 NaAIH4+6CeH2一Na3AlH,+2Al+
8
CeH
6CeH。该电池放电时,下列说法错误的是
A.充电时,电极I是阴极
3CeHs BaH2
B.放电时,H由电极I移动到电极Ⅱ
C.放电时,负极质量增加
D.放电时,电极Ⅱ发生反应:3 NaAIH4十6e-Na3AlH+2A1+6H
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14.常温下,向0.1mol·L1的氨水中通入HC1气体(不考虑溶液体
pH
Ma,9.25
积变化),溶液的H随s
的变化关系如图所示[n(Cl)
N(b,7)
W0,c)
n(CI),n(N)=n(NH)+n(NH3·H2O)]。已知M点溶液中
G0.3,d0
n(NH)=n(NH3·H2O),lg2=0.3。下列说法正确的是
lg n(Ci)
A.a=-0.3
n(N)
B.c≈5.125
C.N点和W点时水的电离程度:N>W
D.滴定过程中一直存在:c(H+)=c(NH)+c(NH3·H2O)一c(OH厂)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
O
15.(14分)乙酸正丁酯(
)常用作有机溶剂和香料成分。实验室制备乙酸正丁酯
的主要实验步骤如下:
北
I.在干燥的A瓶中加13.70mL正丁醇、12.00mL冰醋酸和少量的
NaHSO,·H2O,摇匀后,加X颗粒,再安装好装置,如图所示。然后向
B中通入冷却水,加热并控制温度为105~110℃。
应C分水器
Ⅱ.将A中反应后的混合物冷却与分水器中的酯层合并,转入分液漏
温度计
斗中。
Ⅲ.依次用10mL水、10mL10%碳酸钠溶液洗至无酸性(pH=7),再
水洗一次,用少许无水硫酸镁干燥。
V.将干燥后的乙酸正丁酯转入50mL蒸馏烧瓶中,加X颗粒进行常压蒸馏,收集到
15.82mL产品。
主要试剂及产物的物理参数:
化合物
正丁醇
冰醋酸
乙酸正丁酯
正丁醚
摩尔质量/(g·mol1)
74
60
116
130
密度/(g·mL1)》
0.81
1.05
0.88
0.77
沸点/℃
118.0
118.1
126.1
142
根据以上信息回答下列问题。
(1)装置中B仪器的名称是
(2)正丁醚的沸点高于正丁醇的主要原因是
(3)步骤I中加热方法是
、o
a.水浴加热
b.隔陶土网用酒精灯加热
c.油浴加热
(4)实验未使用浓硫酸,而是用NaHSO4·H2O作催化剂,其主要原因是
第5页(共8页)
(5)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层。安装分水器的优点:
①随着反应的进行,液体逐渐增多,上层液体
,下层液体
;②通过观察
时确定反应已经完成。
(6)本实验产品的产率约为
%。
16.(15分)从银锌渣(含金属Bi、Pb、Ag、Zn、Au)中回收B、Ag、Au的工艺流程如下:
KC1Og、HCI溶液
金属X
NaOH
银锌渣一→
氯心浸出B".Z、置换
Bi3+、Zn29
BiOCI
沉铋
转型
Bi2O3
还原+铋
AuCl
主
浸出渣(AgC、
黑金粉
ZnCl2 PbClz
PbCl2、Au)
银金铅合金「
↑次
纯碱一→熔炼
酸溶
一→沉铅银一氨溶一沉银一银粉
NaCl
氨水
NH4·H2O
已知:①常温下,溶度积的负对数:pKp(PbCl2)=4.04,pK即(AgCI)=9.74。
②溶液中离子浓度的负对数pc(M+)≥5时,即可认定该离子沉淀完全。
③金属活泼性顺序:Zn、(H)、Bi、Cu。
回答下列问题:
(1)基态Zn原子的核外有
对成对电子。
(2)实际生产中为了提高Au单质的回收率,“氯化浸出”的加热方式为通入蒸汽,此操作的
优点是
(3)金属X是
;“沉铋”中参与反应的阴离子为
(4)“熔炼”过程中纯碱与AgC反应生成两种不污染大气的气体,其化学方程式为
(5)“沉铅银”后溶液中氯离子的最小浓度为
mol·L1。
(6)“沉银”时生成两种含氮的气体,该反应的离子方程式为
(7)K+掺杂的铋酸钡(BaBiO,M,=394)具有超导性,其立方晶胞结
构如图所示,立方晶胞的棱长为apm,晶体中的Ba2+与K+的物
Bi
GBa或K
质的量之比为3:2,Bi的化合价为十3和+5,设NA为阿伏加德
罗常数的值。晶体中与K最近且距离相等的O有
个;晶体的密度为
g·cm-3。
17.(14分)大气中CO2浓度的增大带来了一系列环境问题,“负碳”技术开始备受各国关注,所
谓“负碳”技术就是将CO2转化成甲醇、甲酸等可利用的资源的一系列技术。回答下列
问题:
I.CO2催化加氢制甲醇
温度为298K,以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下:
第6页(共8页)
反应i:CO2(g)+3H2(g)=CHOH(g)+H2O(g)△H1;
反应i:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=+41.0kJ·mol1;
反应m:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H3=-90.0kJ·mol-1。
(1)已知△G=△H-T△S,反应i的△G1(298K)=-9kJ·mol1,忽略△S和△H随温
度的变化,则447K时反应1的△G1(447K)=
(保留两位有效数
字)k·mol-1。
(2)一定温度和催化剂条件下,0.73molH2、0.24molC02和
出
0.03molN2(已知N2不参与反应)在密闭容器中进行上述
反应,平衡时CO2的转化率、CHOH和CO的选择性随温
201
度的变化曲线如图所示。
103
①图中曲线L3表示物质
(填“CO2”“CHOH”或
180220260300340380
反应温度/℃
“CO”)的变化。曲线L2表示的物质的转化率或选择性随温度变化先降低后增大的原
因是
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法错误的有
(填字母)。
A.降低温度,反应ⅰ~ⅲ的正、逆反应速率都减小
B.恒压条件下,向容器中再通入少量N2,CO2的平衡转化率下降
C.移去部分H2O(g),反应ⅲ平衡不移动
D.选择合适的催化剂能减小反应的焓变
③某温度(大于180℃)下,t1min反应到达平衡,测得容器中CH,OH的体积分数为
12.5%,容器内气体总压强为8.0MPa。此时用CHOH的分压表示0~t1时间内的
反应速率v(CHOH)=
MPa·min1。若此时n(CO)=bmol,计算该温度
下反应ⅱ的压强平衡常数K。=
(用含有b的代数式表示,分压=总
压X该组分物质的量分数)。
Ⅱ.CO2催化加氢制低碳烯烃(含2~4个碳原子的烯烃》
某研究小组使用ZnGO/SAPO-34双功能催化剂实现了CO2直接合成低碳烯烃,并给
出了其可能的反应历程(如图所示)。H2首先在ZnGa-O表面解离成2个H·,随后参与
CO2的还原过程;SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。
H
+2HH()
-0-Ga-0-Zn
+H'
-O-Ga
-0-Z
CH OH
-0-Ga-☐-Zn
|SAP0-34
+CO
+H
H
低碳烯烃
)
-0-Ga-0-7n
OsC-H
-0-Ga-0-Zn-
+HO-Ga-0-Zn-
十HT
第7页(共8页)
注:☐表示氧原子空位,表示吸附在催化剂上的微粒。
(3)理论上,反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为
18.(15分)化合物I是一种非常重要的含氟精细化学品,是合成液晶A和液晶B的关键中间
体。化合物I的一种合成路线如图所示。
R
R表示丙基
液晶A
液晶B
OH
CN
COOH
COOH
KF
H,O,HSO
H2、Pd/C
aOH,135℃
150℃
140℃
60℃
-C02
F
F
C
回答下列问题:
(1)液晶B中官能团的名称为
(2)核磁共振氢谱只有一组峰的化合物有
(填标号)。
a.液晶A
b.液晶B
c化合物
d.化合物W
(3)化合物的命名为
,→Ⅲ的反应类型是
(4)写出Ⅲ→V的化学方程式:
(5)由V合成V的过程中发生的反应如图所示,用Pd/C作催化剂,使用过量H得到的副产物有
炮
(任意写2种)
COOH
COOH
COOH
COOH
H
H
H
Pd/C
Pd/C
Pd/C
(6)由V合成的过程中发生的反应如图所示,中间体A与中间体B是同分异构体,中间体B的结
构简式为
OH
中间体A
中间体B
(7)Ⅳ的同分异构体中,含有苯环、酯基、氯原子、氟原子的有
种(不考虑立体异构),其中3
个氟原子位于苯环相邻位置的同分异构体的结构简式为
第8页(共8页)