内容正文:
化学
注意事项
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;在草稿纸、试卷上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 He 4 Li 7 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 S 32 Cl 35.5 V 51 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。
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1 mol 的质量为4 g
B.我国研发的新型二维半导体材料用于芯片制造,中Mo的化合价为+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
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
A.中Xe的价层电子对数为4
B.的电子式为
C.分子的球棍模型为
D.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
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,其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法正确的是
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
C.不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色 D.1 mol该物质与足量Na反应生成3 mol H2
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
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NH3,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
A
第一电离能:P>S
基态P原子的价电子排布为3s23p3,3p轨道半充满,处于稳定状态;基态S原子的价电子排布为3s23p4,失去1个电子可达到半充满稳定结构
B
常温常压下,CO2为气态,H2O为液态
CO2和H2O均为极性分子,H2O分子间存在氢键,CO2分子间仅存在范德华力
C
[Cu(H2O)4]2+的稳定性弱于[Cu(NH3)4]2+
前者配体的稳定性弱于后者
D
乙烷、乙烯、乙炔的键角依次增大
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对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:
B.用氨水吸收氮肥厂尾气中NO2:
C.向碳酸氢钠溶液中加入足量的澄清石灰水:
D.用过量酸性K2Cr2O7溶液处理含的废水:
8.一种由阳离子、和阴离子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,、均未画出;低温相的晶胞为立方体结构。下列说法错误的是
A.低温相的化学式为
B.高温相中距离最近的有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
D.若a的离子坐标为,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,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:
B.原子半径:
C.M、W、X只能形成共价化合物
D.该化合物中含有的N—Y键长比N—W短,因此N—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,说明具有酸性和漂白性
C.丙中溶液变为棕黄色,发生反应:,可证明的氧化性强于
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、、、)生产碳酸锂的部分工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.“沉铜”时,加入过量铁粉,可将还原为Cu单质,同时能防止被氧化
B.“碱浸”过程中固体加入量越多,沉淀越完全
C.“氧化”时,在酸性条件下将氧化为,离子方程式为
D.“沉锂”时,加入溶液后,通过蒸发浓缩即可析出沉淀,这是因为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(为配体,、、为烃基或氢原子)。下列说法错误的是
A.位于元素周期表的第六周期
B.反应过程中元素的价态发生了变化,涉及氧化还原反应
C.该反应的反应物包括烯烃()、氯代胺钠()和
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(如乙酸、乳酸等),并将土壤中毒性重的转化为毒性较小的或将硝酸盐转化为氮气反硝化除去的装置。下列说法中错误的是
A.负极的电极反应式为
B.工作过程中,向右移动,可先将转化为
C.反硝化时,乳酸消耗与氮气生成的物质的量之比为
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,向溶液中滴入的标准溶液,滴定曲线如图1;、、、的物质的量分数与溶液的关系如图2。下列说法错误的是
A.该温度下,的电离常数
B.点时,
C.若pH=7.3,则溶液中滴入的NaOH标准溶液的体积大于b点
D.c点时,溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(15分)氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵[]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:为不溶于水的沉淀。某实验小组设计如下实验方案,制备并探究其性质:
Ⅰ.晶体的制备
制备步骤:①向三颈烧瓶中加入粉末,连接好装置,先通入,再向其中注入足量盐酸酸化的溶液,加热微沸至固体完全溶解,生成含的溶液(被氧化为无毒物质);
②控制反应体系温度为,通过恒压滴液漏斗缓慢滴加过量饱和溶液,持续搅拌,析出紫红色晶体;
③反应结束后,过滤,先用饱和溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,常温静置干燥,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
620
+3
367
+4()
354
+5
回答下列问题:
(1)步骤①中通入的目的是_____________________________;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/()
产品纯度/%
晶体颗粒大小
1
98.6
均匀、较大
5
98.6
不均匀、细小
10
85.7
团聚严重
结合的电离平衡分析,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外,还可采取的措施是________________________________________(答一条即可)。
(3)某同学提出“用饱和溶液替代饱和溶液”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___________________________________________。
(5)对比在不同氛围下热分解曲线的起始分解温度,发现在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.氛围中分解温度最高,是因为还原钒元素的高价态需要断裂更多化学键,消耗更高能量
B.氛围下产物为,其残留率(残留率)理论值为
C.热分解实验中若在空气氛围下进行,空气中的会氧化产物,导致产物可能混有
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(约)、(约)、(约)、(约),并含有少量、等杂质。以下是通过“硫酸浸出—氧化分离—沉淀转化”工艺回收钴、铬并制备高纯度氧化物的流程。
已知:①酸浸后溶液中金属阳离子有、、、。
②的结构为
③,当浓度大于时,可认为沉淀开始明显溶解,,。通常认为当溶液中某种离子的浓度小于时,该离子已沉淀完全。
回答下列问题:
(1)基态原子的价层电子排布式为______________。
(2)氧化沉铁时,除了可以氧化,还可以将氧化为,生成的离子方程式为。
(3)还原沉铬中,加入先将还原为,再加入溶液调,该步骤需控制的范围为_____________________。
(4)已知萃取原理为(代表或者),在反萃取过程中需要加入的试剂最好为___________(填字母)。
A.溶液 B.硝酸溶液 C.稀硫酸 D.盐酸
(5)某工厂采用电解法从沉钴后的溶液(主要成分为)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(),其作用是__________________。
(6)煅烧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:。
(1)已知:①,
②,则___________。
(2)在体积为的恒容密闭容器中充入和,仅发生反应,实验测得温度分别为、时,其平衡常数分别为、,则_______(填“>”或“<”)。当温度为时,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. B.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和,,加入催化剂使其发生反应,测得该反应中初始压强为,分压如图甲所示(前,的分压未给出),则点坐标为__________,平衡常数__________。时,若向容器中再充入与起始时等量的和,再经过反应再次达到平衡,此时表示分压的点的坐标为_____________。
(4)反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图乙所示,已知经验公式为(其中为活化能,为速率常数,和为常数)。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_____________。
18.(15分)“红色黄金——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()。该化合物的一种合成路线如下:
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、、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:_______________________________________。
(6)参照上述合成路线,以和为原料(其他试剂任选)设计合成的路线:________________________________________________。
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