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,用橡皮擦千净
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
纸、试卷上答题无效。
邮
可能用到的相对原子质量:H1He4Li7C12N14O16F19Na23S32
Cl 35.5 V51 Mn 55 Fe 56 Ni 59 Cu 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。
9
数
1.前沿科技引领发展,彰显中国力量。下列说法正确的是
A.我国“人造太阳”(EAST)实现高约束模式运行,其中1mol3He的质量为4g
都
B.我国研发的新型二维半导体材料MoSe2用于芯片制造,MoSe2中Mo的化合价为十5
C.我国“祝融号”火星车搭载的太阳能电池板,工作时将化学能转化为电能
帘
D.我国“海水稻”种植技术突破盐碱地限制,稻米中富含的淀粉属于糖类
2.下列化学用语正确的是
胎
A.XeF4中Xe的价层电子对数为4
B.CaC2的电子式为Ca+[:C::C:]2
C.O3分子的球棍模型为
夺
D.CHCH(CH2CH3)CH2CH3的系统命名为2-乙基丁烷
3.化学与生活息息相关,下列说法错误的是
A.甲醛可用于食品消毒
B.硅胶可用于食品干燥剂
C,水果罐头中常用抗坏血酸作抗氧化剂
D.葡萄糖酸δ内酯用于制作豆腐的凝固剂
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4.拉坦前列腺素是一种临床治疗青光眼和高眼内压的药物,其结构简
CH
式如图所示。下列有关该物质的说法正确的是
yCH
OH
A.分子内所有碳原子可能共平面
B.既能发生消去反应,又能发生水解反应
OH
OH
C.不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
D.1mol该物质与足量Na反应生成3molH2
5.用下列实验装置和方法进行相应实验,能达到实验目的的是
温度计
四L浓硫酸
浓氨水
硫的二硫
丙醇
化碳溶液
碎瓷片
酸性
棉花
高锰
生石灰
遇溶液
酸钾
①
⑨
A.图①可用于乙醇萃取CS2中的S
B.图②可用于验证丙醇发生了消去反应
C.图③可用于蒸干MgCL2饱和溶液制备MgCl2晶体
D.图④可用于实验室制备NH,生石灰可用NaOH固体替代
6.结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释正确的是
选项
事实
原因解释
基态P原子的价电子排布为3s23p3,3p轨道半充
1
第一电离能:P>S
满,处于稳定状态;基态S原子的价电子排布为
3s23p,失去1个电子可达到半充满稳定结构
常温常压下,CO2为气态,H2O
CO2和H2O均为极性分子,H2O分子间存在氢键,
为液态
CO2分子间仅存在范德华力
[Cu(HO)4]+的稳定性弱于
0
前者配体的稳定性弱于后者
[Cu(NH)4]2
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对
D
乙烷、乙烯、乙炔的键角依次增大
与成键电子对之间的斥力
7.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.硫酸溶液中滴加Ba(NO3)2溶液:H2SO,十Ba2+一BaSO,+2H
B.用氨水吸收氮肥厂尾气中NO2:2NO2十2NH3·H2O一2NO2十2NH十H2O
C.向碳酸氢钠溶液中加入足量的澄清石灰水:HCO,+Ca++OH一CaCO3↓+H2O
D.用过量酸性K,Cr,O,溶液处理含SO的废水:3SO号+Cx,O?+H2O—3SO?+
2Cr2++2H
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8.一种由阳离子Mm+、N+和阴离子X构成的无机固体电解质的结构如图,其中高温相阳离
子呈无序结构,Mm+、均未画出;低温相的晶胞为立方体结构。下列说法错误的是
。-X
低于50.7℃
Mt
高于50.7℃
口一四面体空隙
高温相
低温相
A.低温相的化学式为M2NX
B.高温相中X距离最近的X有12个
C.低温相晶体中阴离子构成的8个四面体空隙中阳离子占据4个
11
,331
D若a的离子坐标为(0,2,2),则低温相中空隙坐标为(,,)
9.某物质的结构简式如图所示,其中M、N、W、X、Y、Z是原子序
数依次增大的短周期主族元素,M是宇宙中含量最多的元素,
Y2是氧化性最强的单质,X与Z同族,下列说法正确的是
A.氢化物的沸点:Y>N
B.原子半径:N>W>Z>X
C.M、W、X只能形成共价化合物
D.该化合物中含有的N一Y键长比N一W短,因此N一Y的键能更大
10.某小组设计如图实验探究氯气的相关性质:旋开分液漏斗的活塞,再打开活塞a、b,启动
甲、丙中反应。下列叙述正确的是
A.实验开始时,先点燃酒精灯加热三颈烧瓶,再打开
导浓盐酸
分液漏斗活塞滴加浓盐酸
B.乙中湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,说明C2
、温润函
具有酸性和漂白性
)NaHS蓝色石
溶液
MnO,FeCL溶液
C.丙中溶液变为棕黄色,发生反应:C2+2Fe2+
丙
2Fe3++2C1-,可证明Cl2的氧化性强于Fe3
D.实验结束后,为防止氯气泄漏污染空气,可在装置末端连接盛有饱和食盐水的烧杯进
行尾气处理
11.某锂矿企业利用酸浸液(主要含Li计、Fe+、C+、A13+)生产碳酸锂的部分工艺流程如图所
示,下列说法错误的是
Fe粉
NaOH
H202
Na.CO
酸浸液一沉铜一减浸
氧化一→一沉锂…
Cu
AI(OH)a沉淀Fe(OHD,沉淀Li,COa
A.“沉铜”时,加入过量铁粉,可将Cu+还原为Cu单质,同时能防止Fe2+被氧化
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B.“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,A1(OH)3沉淀越完全
C.“氧化”时,H2O2在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为2Fe2++H2O2+
2H+—2Fe3++2H2O
D.“沉锂”时,加入NC)3溶液后,通过蒸发浓缩即可析出Li2CO3沉淀,这是因为
Li2CO3的溶解度随温度升高而降低
12.我国科学家在烯烃胺羟化反应机理研究中取得重要
进展,其催化循环机理如图所示(L为配体,R、R'、R”
HN-R"
L+RR
Os
R
过程1
为烃基或氢原子)。下列说法错误的是
HO
A.6Os位于元素周期表的第六周期
H,O
过程血
R"
B.反应过程中Os元素的价态发生了变化,涉及氧
R
o
化还原反应
过程Ⅱ∠C以
NO
C.该反应的反应物包括烯烃(R一CH一CH一R')、
Na
NaCl+L
氯代胺钠(CI一NR”一Na)和HO
D.反应过程中没有非极性键的断裂与形成
13.科学研究表明可利用微生物燃料电池进行土壤的修复,
右图为利用电极表面的厌氧菌作催化剂,降解有机物
石墨
乳酸
质子交
石黑
换膜
(如乙酸、乳酸等),并将土壤中毒性重的Cr(I)转化为
厌氧菌
CO
毒性较小的Cr(Ⅲ)或将硝酸盐转化为氮气反硝化除去
CrO号、CrO?污染土壤
的装置。下列说法中错误的是
A.负极的电极反应式为CHCH(OH)COOH-12e+3H2O=3CO2个+12H
B.工作过程中,H向右移动,可先将CrO转化为Cr2O
C.反硝化时,乳酸消耗与氮气生成的物质的量之比为6:5
D.如果环境改变,厌氧菌失活,则电流强度减弱
14.某三元羧酸HA在表面活性剂、洗涤剂、润滑剂等方面有广泛的应用。常温时,向10L
0.1mol·L1HA溶液中滴人0.1mol·L1的NaOH标准溶液,滴定曲线如图1;H3A、
H2A、HA2、A3的物质的量分数与溶液pH的关系如图2。下列说法错误的是
12
10
1.0
物0.8
HA
HA2
6
0.6
4
量0.4
3
数0.2
H A
0651ò15202530
0
V(NaOH)/mL
3.2
7.3
12.5pH
图1
图2
A.该温度下,HA的电离常数Ka1=10a,2
B.a点时,c(H3A)<c(HA2)<c(H2A)<c(Na)
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C.若pH=7.3,则HA溶液中滴人0.1mol·L1的NaOH标准溶液的体积大于b点
D.c点时,溶液中c(OH)=3c(H3A)+2c(H2A)+c(HA2-)+c(H+)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(15分)氧钒(N)碱式碳酸铵[NHVO(OH)CO3]是制备功能氧化钒材料的关键前驱体,
其制备及热分解过程蕴含丰富化学原理。已知:VOCO,为不溶于水的沉淀。某实验小组
设计如下实验方案,制备NH4VO(OH)CO3并探究其性质:
工.晶体的制备
制备步骤:①向三颈烧瓶中加入4.5gV2O粉末,连接好装置,先通入N2,再向其中注入
足量盐酸酸化的N2H4溶液,加热微沸至固体完全溶解,生成含VO+的溶液(N2H4被氧
化为无毒物质):
②控制反应体系温度为25℃,通过恒压滴液漏斗缓慢滴加过量饱和NH,HCO3溶液,持
续搅拌,析出紫红色晶体;
约如
③反应结束后,过滤,先用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,常温静
n
置干燥,得产品。
Ⅱ.热分解探究
取上述所制晶体,在不同气体氛围下进行热重分析,部分实验数据如下表:
气体氛围
关键分解温度/℃
产物中V元素化合价
H2
620
+3
Na
367
+4(V02)
02
354
+5
回答下列问题:
(1)步骤①中通人N2的目的是
;写出该步骤反应的离子方
程式:
(2)实验小组对比不同滴加速度对产品纯度的影响,数据如下:
滴加速度/(mL·min1)
产品纯度/%
晶体颗粒大小
98.6
均匀、较大
6
98.6
不均匀、细小
10
85.7
团聚严重
结合HCO的电离平衡分析,滴加速度过快导致纯度下降的原因是
;若要进一步提高产品纯度,除控制滴加速度和控制反应体系温
度为25℃外,还可采取的措施是
(答一条即可)。
(3)某同学提出“用饱和NaHCO,溶液替代饱和NH HCO3溶液”的改进方案,判断该方案
是否可行,并说明理由:
(4)步骤③中检验晶体已洗涤干净的操作及现象是
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(5)对比在不同氛围下热分解曲线的起始分解温度,发现在O2氛围下分解温度最低,结合
产物中钒元素化合价以及反应机理与化学键变化推测原因:
(6)下列关于热分解实验的分析与评价,合理的是
(填字母)。
A.H2氛围中分解温度最高,是因为H2还原钒元素的高价态需要断裂更多化学键,消
耗更高能量
BN,氛围下产物为VO2,其残留率(残留率=热分解后固体质量
热分解前晶体质量
×100%)理论值为
38.0%
C.热分解实验中若在空气氛围下进行,空气中的O2会氧化产物,导致产物可能混
有V2O
D.可通过检验分解产物的特征性质(如颜色、溶解性、氧化性等),辅助判断产物成分
16.(14分)某钴铬合金材料广泛应用于骨科植入物和航空航天高温部件。其废料主要元素为
Co(约60%)、Cr(约30%)、Fe(约5%)、Ni(约3%),并含有少量C、SiO2等杂质。以下是
通过“硫酸浸出一氧化分离一沉淀转化”工艺回收钴、铬并制备高纯度氧化物的流程。
Na SOg
NaSO
HSO
pH=3.2
调pHp507萃取剂试剂A
Na CrO
钴铬合金
废料
应翻
反萃取一沉钴
煅烧
+CoCz0,·2H20
Co3O
滤渣1
滤渣2
油烧
Cr2O
已知:①酸浸后溶液中金属阳离子有Co2+、Fe+、N+、Cr+。
②S2O令的结构为
③Cr(OH)a+OH=[Cr(OH)4]K=0.5,当[Cr(OH)4]浓度大于105mol·L-
时,可认为沉淀开始明显溶解,K[Cr(OH)3]=6.4×10-31,1g2≈0.3。通常认为当溶液
中某种离子的浓度小于10-5mol·L1时,该离子已沉淀完全。
回答下列问题:
(1)基态Cr原子的价层电子排布式为
(2)氧化沉铁时,Na2S2Os除了可以氧化Fe2+,还可以将Cr3+氧化为Cr2O?,生成Cr2O号
的离子方程式为
(3)还原沉铬中,加入Na2SO3先将Cr2O号还原为Cr3+,再加入NaOH溶液调pH,该步
骤需控制pH的范围为
(4)已知萃取原理为M2+(aq)十2HA(有机)一MA2(有机)十2H+(aq)(M2+代表Co2+
或者+),在反萃取过程中需要加入的试剂A最好为
(填字母)。
A.NaOH溶液
B.硝酸溶液
C.稀硫酸
D.盐酸
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(5)某工厂采用电解法从沉钻后的溶液(主要成分为S)4)中回收金属镍。在实际操作
中,发现阴极上除了有金属镍析出,还持续有少量气泡产生。该气泡产生的原因是
(用电极反应来表示)。电解时,常向电解液中加
入少量硼酸(H3BO3),其作用是
(6)煅烧CoC2O4·2HO过程中发生的化学反应为
17.(14分)甲烷直接转化为甲醇具有较高的经济价值,备受科学家的关注,其一种反应原理如
下:CH,(g)+H2O(g)=CHOH(g)+H2(g)△H=xkJ·mol。
(1)已知:①CH,(g)+号0,(g)CHOH(g)△H,=-126k·mol,
②H,0(g)一H,(g)+202(g)△H2=+241k·molP,则x=
(2)在体积为1L的恒容密闭容器中充人2 mol CH(g)和5molH2O(g),仅发生反应
CH(g)+H2O(g)CHOH(g)+H2(g),实验测得温度分别为T1、T2时,其平衡
常数分别为5、3,则T1
(填“>”或“<”)T2。当温度为T,时,下列所述状态
中,能说明反应已达到平衡状态的是
(填字母)。
A.n(CHgOH)+n(H2)=n(H2O)
B.CH4(g)的体积分数不再变化
C.混合气体的平均摩尔质量不再变化
D.混合气体的压强不再变化
(3)某温度下,在一恒容密闭容器中充入CH4(g)和H2O(g),n(CH4):n(HO)=2:3,加
入催化剂使其发生反应CH(g)十HO(g)一CH3OH(g)+H2(g),测得该反应中初
始压强为Po kPa,分压如图甲所示(2min前,H2O的分压未给出),则A点坐标为
,平衡常数K。
。3min时,若向容器中再充入与起始时等量
的CH4(g)和H2O(g),再经过1min反应再次达到平衡,此时表示CH(g)分压的点的
坐标为
物质分压kPa
+Rlnk/(J·mo1.K-1)
催化剂1
HO
A
CH
催化剂Ⅱ
(3.0,63)
0.2
CH OH/H
(4.0,33
2
3
时间/min
图甲
图乙
x10K-)
(4)反应CH,(g)+H2O(g)CHOH(g)+H2(g)的Arrhenius经验公式的实验数据如
图乙所示,已知经验公式为Rlnk=
十C其中E,为活化能,k为速率常数,R和0
为常数)。催化剂I与催化剂Ⅱ相比,催化效果更好的是
:使用催化剂
I时,该反应的活化能E
kJ·mol-。
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18.(15分)“红色黄金一藏红花”具有活血化瘀、凉血解毒等功效,其有效成分为藏红花酸二
甲酯(个一入一人人人c00H)。该化合物的一种合成路线如下:
COOCH
COOCH
A
△
浓HSO4,△
Br
C
CH品Br入人cO0CH
乙醇钠
(OC2H3→C,HQ
COOCH
一定条件藏红花酸
二甲酯
J
oHc人ペ
CHO
Br入Br (DPOC H)H.CO
↑HoCH
人OCH
G
(2)HCO、
HCo
OCHs
H
ROO
已知:P(OR)3+RCH2X→
P R2
OR
R'OO
R'O O OH
R2十R3-CHO一定条件
OR
OR
R3
别
回答下列问题:
(1)J中所含官能团的名称为
;G的名称为
(2)A中σ键与π键的数目之比为
(3)比较
COOH、
COOH
、B三者的酸性强弱:
(写出结构简式)。
(4)写出J在碱性条件下水解的离子方程式:
(5)I的同分异构体中满足以下条件的有
种。
①含苯环且苯环上有2个取代基;②能和碳酸氢钠溶液反应。
其中核磁共振氢谱显示X有6组峰,且峰面积比为3:2:2:2:2:1,任写出一种符
合要求的X的结构简式:
CHO
(6)参照上述合成路线,以人
和入
为原料(其他试剂任选)设计合成
COOCH
>/一COOCH的路线:
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