内容正文:
化学学科试卷
考试时间:75分钟 试题满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Zn-65
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求。每小题3分,共45分。)
1.化学科学与技术在民族复兴过程中发挥着关键性的作用,下列叙述错误的是( )
A.太阳能光伏产业所用的重要材料是硅
B.中国盛产的稀土元素的化合物可作一些重要反应的催化剂
C.留在月球上的中国国旗材料为芳纶纤维,属于有机高分子材料
D.海洋经济专属区的资源开发可获得Co、K、Au、Mg、B等金属
2.下列说法正确的是( )
A.的空间结构:平面三角形 B.甲酸甲酯的键线式:
C.的电子式: D.异丁烷的球棍模型:
3.下列离子方程式书写正确的是( )
A.氯化铁溶液腐蚀铜板:
B.稀硫酸中加氢氧化钡溶液至中性:
C.将通入KI溶液中:
D.向苯酚钠溶液中通入少量:
4.用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol分子中共价键总数为
B.标准状况下,22.4 L甲醇中含有的氧原子数为
C.1 mol氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体后生成个胶粒
D.超氧化钾()与反应生成碳酸钾和氧气,每生成1 mol,转移的电子数为
5.下图物质是从葡萄中提取的一种有机物。关于该物质的说法错误的是( )
A.该物质可发生取代反应、消去反应和加聚反应
B.1 mol该物质与足量溴水反应,消耗3 mol
C.该物质分子中含有6种官能团
D.该物质露置在空气中容易变质
6.制备芯片过程中用到的一种胶水的主要成份是聚乙烯醇肉桂酸酯,可通过如下反应制得,下列说法错误的是( )
A.该反应不属于缩聚反应 B.聚乙烯醇的单体是乙烯醇
C.肉桂酸的所有碳原子可能共平面 D.聚乙烯醇肉桂酸酯可溶于NaOH溶液中
7.下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
方案设计
现象
结论
A
向乙醇中加入适量浓硫酸制备乙烯,将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中
溶液紫红色褪去
乙烯能被酸性高锰酸钾氧化
B
向尿液中加入新制的并加热
生成砖红色沉淀
尿液中含有葡萄糖
C
向碳酸钠溶液中加少量稀酸(HA)溶液
无明显气泡逸出
HA的酸性比碳酸的酸性弱
D
取一段铝条,伸入溶液中
铝条表面无明显变化
铝的活泼性比铜弱
8.某药物的结构简式如图所示,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是( )
A.元素的非金属性:W>Z>X
B.Z的最高价氧化物的水化物是强酸
C.W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟
D.Y和Z的化合物中,每个原子的最外层不一定都满足8电子结构
9.电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示,两极用隔膜D隔开。氯气从阳极上方的抽气罩H抽出,液态金属钠经铁管F流入收集器G。下列叙述错误的是( )
A.电解得到的钠在熔融混合盐的上层,阴极上可能有少量的钙单质生成
B.电解时阴极的电极反应为,发生氧化反应
C.隔膜D可以防止生成的氯气和钠重新生成氯化钠
D.氯化钙的作用是降低氯化钠的熔点
10.“大象牙膏”趣味实验常用溶液、KI溶液、发泡剂进行反应,可迅速产生大量喷涌的泡沫。分步反应机理如下。已知:反应①的活化能远大于反应②的活化能,总反应放热,均相催化比多相催化接触面积更大,活化能降低幅度更大。下列有关该实验的叙述正确的是( )
①
②
A.容器内局部温度过高,既能加快反应速率,又能提高平衡转化率
B.若将碘化钾溶液换成固体,泡沫喷涌会更剧烈
C.具有强氧化性,在反应过程中做中间产物
D.反应②为总反应的决速步骤
11.马来酸酐与呋喃发生双烯加成反应得到X和Y,反应过程的能量变化如下图。下列说法错误的是( )
A.刚开始生成X更容易,达平衡后Y为主要产物
B.X分子中有4个手性碳原子,X为手性分子
C.可用红外光谱法区分马来酸酐和呋喃
D.1 molY最多能消耗2 molNaOH
12.普通石英砂含有少量、、杂质,工业上以普通石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程如下:
合成:300℃、0.1 MPa发生反应有、
下列叙述错误的是( )
A.“提纯石英砂”所用X溶液可以选硫酸
B.“制取粗硅”的化学方程式为
C.“合成SiHCl”的反应中体现了HCl的氧化性
D.上述流程中HCl和均可循环利用
13.(M1=241)晶体的晶胞如图所示(阳离子略去),围成正四面体空隙和正八面体空隙,中有一半的填充在正四面体空隙中,和另一半填充在正八面体空隙中,晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数为。下列说法正确的是( )
A.晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为1∶2
B.正四面体空隙的填充率为25%
C.周围紧邻的数目为6个
D.晶体密度为
14.一种新型的锌碘单液流电池的原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.M为阴离子交换膜
B.放电时A电极反应式为:
C.充电时电解质储罐中离子总浓度减小
D.充电时,A极增重65 g时,C区增加离子数为
15.某些难溶性铅盐可用作涂料,如铅白()和黄色的。室温下,和在不同的溶液中分别达到溶解平衡时与或的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.对应的是与的关系变化
B.的数量级为
C.相同条件下,水的电离程度p点小于q点
D.p点溶液中加入浓溶液,不能得到白色沉淀
二、非选择题(共55分)
16.(14分)利用锌浸出渣(主要成分有ZnO、、、还有FeO、、等杂质)制备半导体原材料镓和锗的流程如下:
已知:
Ⅰ.单宁酸是一种有机沉淀剂,可与四价锗络合形成沉淀;
Ⅱ.,
Ⅲ.镓与铝的性质相似,但高纯度的镓难溶于酸或碱。
回答下列问题:
(1)“浸渣”主要成分有、_________、_________。
(2)“降铁浓缩”中为,则除时应控制pH的范围是_________(已知:当溶液中某离子浓度小于时,可认为该离子沉淀完全)。
(3)若用表示单宁酸,“沉锗”的反应原理为,该操作中需调节pH为2.5,pH不能过高或过低,原因是______________________________________________________。
(4)与过量氢氧化钠反应的化学方程式为_________;“电解”时阴极的电极反应式为_________。
(5)步骤“①②③”目的为__________________,“还原”过程中参与反应的体积为67.2 L(标准状况下),则理论上步骤①中消耗物质的量为_________mol。
17.(13分)[Co(Ⅱ)Salen]常用于模拟研究金属蛋白质的载氧机理。回答下列问题:
Ⅰ.按如图装置制备[Co(Ⅱ)Salen]
已知:ⅰ.在溶液中易被氧化为;
ⅱ.[Co(Ⅱ)Salen]的合成路线如下:
实验步骤:
①在仪器a中加入水杨醛(1.6 mL)、乙二胺(0.5 mL)及95%乙醇(80 mL),室温搅拌4~5 min,生成亮黄色双水杨醛缩乙二胺晶体;
②打开止水夹,通;
③通冷凝水,加热使晶体溶解,将醋酸钴溶液(15 mL)加入仪器a中,生成胶状沉淀,继续保持微沸,有暗红色晶体析出,回流结束;
④冷却、抽滤、洗涤、干燥,制得产品。
(1)A处应安装的仪器最好选择_________(填字母)。
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管
(2)步骤②的操作目的是__________________________;
步骤③中“保持微沸”的目的是_____________________________________________。
(3)反应Y的化学反应方程式_____________________________________________。
(4)步骤③中“回流结束”后的操作顺序为_________③(填序号)。
①停止通氮气 ②停止加热 ③关闭冷凝水
Ⅱ.按如图装置进行载氧量测定
(5)用氧气除去装置中的空气后,关闭、,5分钟后记录数据,重复3次。每次读数前应先进行的操作是:缓慢_________(填“向上”或“向下”)移动水准调节器,至量气管与水准调节器中的液面相平。
(6)[Co(Ⅱ)Salen]在DMF(溶剂)中三次载氧量测定结果如下表:
序号
[Co(Ⅱ)Salen]样品质量/g
吸氧体积/mL
1
m
6.65
2
m
6.88
3
m
6.67
载氧量的计算式为_________(已知:实验条件下的气体摩尔体积为;)。
18.(14分)氢气是一种清洁能源,利用乙醇催化重整制氢是实现双碳目标的重要手段。乙醇催化重整法制氢过程涉及的反应有:
①
②
③
回答下列问题:
(1)_________;反应①在_________(填“低温”或“高温”)时能自发进行。
(2)在恒压150 kPa的密闭容器中,将、和氩气分别按为1∶3∶1和1∶3∶2投料,发生上述3个反应,测得乙醇平衡转化率随温度的变化如图1所示。
①表示投料的为_________(填“”或“”)曲线,原因是_________。
②N点时,的分压为_________kPa。
(3)将1 mol和3 mol投入1 L恒容密闭容器中发生上述3个反应,测得和CO的选择性、乙醇的平衡转化率随温度变化曲线如图2所示。[的选择性]
①表示CO选择性的曲线是_________(填“a”“b”或“c”)。
②时,反应②的平衡常数K=_________(保留两位小数)。
19.(14分)化合物F是制备一种祛痰药的中间体,其中一种合成路线如图所示(部分条件已省略):
已知:
回答下列问题:
(1)A含的官能团名称为_________;反应B→C的反应类型为_________。
(2)C→D为取代反应,除生成D外,还生成,进行该反应在合成路线中的作用是_________。
(3)写出E→F的化学方程式_____________________________________________。
(4)N的同分异构体中含的有_________种(不考虑立体异构体),写出核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为__________________。
(5)写出下述合成路线中P、Q的结构简式。
P__________________ Q__________________。
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$参考答案
1-15 DACAC BBABC BADDD
16.(14分)
(1)Ge0,、Bi,0,(2)3spH<6或3-6
(3)若pH过高会生成Ge(OH,,pH过低Ge4++2H,R=GeR,↓+4H逆向移动,均不利于生成
GeR2
(4)HGaCl,+5NaOH=NaGa(OH)+4NaCl+H2O Ga(OH)+3e"=Ga+40H
(5)获得纯度更高的Ge0,3mol
17.(13分,除标注外每空2分)
(1)B(1分)
(2)通氮气防止二价钴被空气氧化为三价钴:
利用加热使胶体形成沉淀析出,便于后续过滤
+Co(CH,C00)2→
+2CH,COOH
OH HO
(3)
6.66×103×325
(4)②①(5)向上
(6)
mxVm
18.(14分)
(1)(+)173.3高温
(2)①L恒压下,氩气体积分数增大,乙醇和水蒸气分压减小,平衡正向移动,乙醇的平衡转化率越大
②7.5
(3)c9.33
19.(14分,除标注外每空2分)
(1)硝基(1分)还原反应(1分)
(2)保护氨基
NH-
OH
Br
NH〈
OH
CH
NH2
+2Na0H→
+2CHCOONa
(3
(4)8 (CH3 CCH,CONH2
COOH Br
COOH
NH.
5)
NH
Br