内容正文:
化学
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
5.可能用到的相对原子质量: H1 B11 C 12 N 14 O16 S32 V51 Br 80 Sb 122Cs 133
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.下列物质的化学式和用途对应错误的是
选项
A
B
C
D
物质
普通玻璃
石膏
玉米淀粉
苏打
化学式
Na2SiO₃、CaSiO₃、
SiO₂
(C6H10O5)n
NaHCO₃
用途
建筑材料
调节水泥硬化速率
制葡萄糖
制肥皂
2.我国自主研发的有源相控阵雷达其核心部件早期所用材料是GaAs,现今主流的是GaN,天线罩涂覆含氟涂层,散热系统使用到 Cu、Al等高导热性金属。下列说法正确的是
A.在元素周期表中N和 As位于同一主族,Ga和As位于同一周期
B.金属铝的化学性质比较稳定,常温下不与O₂反应
C.含氟涂层的主要成分为聚四氟乙烯,属于无机非金属材料
D.将铝锭低温研磨制成纳米铝超导热材料的过程属于化学变化
3.化合物M具有抗癌、抗病毒、抗肥胖及多重耐药调节作用,其结构简式如图所示,下列关于 M的说法错误的是
A.分子中有8个手性碳原子
B.含有3种不同的官能团
C.能使酸性 KMnO₄ 溶液和溴水褪色
D.能发生水解、氧化、加成等反应
4.在给定条件下,下列过程涉及的物质转化或现象均合理的是
A.检验食盐中的碘酸钾: KIO₃ KI/KOH→I2淀粉溶液,溶液变蓝
B.乙二醇的制备:C
C.含氮物质的转化:NO₂ H₂OHNO₃(浓)光照NO
D.含铝物质的转化:Al 过量 NaOH→Na[Al(OH)₄]过量盐酸→Al(OH)₃
阅读材料,完成第5、6题。
科研小组利用某含钴催化剂将CO₂与环氧环己烷共聚生成聚碳酸酯,以实现CO₂ 的人工固定,下图是催化增长一个碳酸酯单元的循环势能图{图中tBu代表叔丁基[—C(CH₃)₃],E代表相对能量,单位为
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5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. a、b、c、d四种物质中最稳定的是 a
B.b→c的过程中,每生成0.1mol c吸收 1.33 kcal能量
C.1mol a 中 sp² 杂化的碳原子数为 NA
D.2.2g 的CO₂ 含有孤电子对0.2NA
6.下列说法正确的是
A.可用红外光谱法测定 a分子的相对分子质量 B. b分子内所含的配位键中,Co提供孤电子对
难溶于水,易溶于乙醚 D.图中聚碳酸酯的结构可表示为C.
7. M、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态X原子L能层s、p能级上的电子总数相等,四种元素形成的化合物YM₄ZXY 遇Fe³⁺显红色。下列叙述正确的是
A.在化合物 YM₄ZXY中不存在配位键 B.第一电离能:X<Y<Z
C.基态原子未成对电子数:Y>X=Z D. X、Z氢化物的沸点:X<Z
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
向盛有酸性 KMnO₄ 溶液的试管中通入足量的乙烯后静置
溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层
乙烯被氧化,并生成难溶于水的有机物
B
取一定量 Na₂SO₃样品,溶解后加入硝酸酸化的BaCl₂ 溶液
有白色沉淀生成
Na₂SO₃样品被氧化变质
C
用惰性电极电解CuCl₂ 溶液,将湿润的KI-淀粉试纸靠近阴极
试纸变蓝
阴极有Cl₂ 生成
D
石蜡油和碎瓷片隔绝空气加强热,将产生的气体通入 Br₂的CCl₄溶液
Br₂ 的CCl₄ 溶液褪色
石蜡油发生了裂解反应
9.某化学兴趣小组利用如图1所示装置(加热和夹持装置已省略)制备,三颈烧瓶中发生反应: (主反应)、 (副反应)。已知·H₂O是一种易溶于水的白色或浅粉红色晶体,MnSO₄在水中的溶解度与温度的关系如图2所示。下列说法错误的是
A.向装置Ⅰ反应后的混合溶液中加水,溶液呈蓝色,说明反应产生了CuSO₄
B.要获得纯净的 应在观察到三颈烧瓶中黑色粉末完全消失时停止通入 SO₂
C.装置Ⅱ中用到的多孔球泡可以增大 SO₂的吸收速率
D.反应后的溶液经蒸发浓缩、高于40℃趁热过滤、洗涤、干燥得 晶体
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10.氟他胺为非甾体抗癌药,某种合成路线如下:
下列说法或操作正确的是
A.甲到乙的反应中,甲苯为反应物
B.乙的硝化反应中,若温度上升过快可减慢加料速度,减少副反应发生
C.上述两步反应的反应类型不相同
D.“真空干燥”可提高干燥温度,加快干燥速率
11.科学家利用磷盐a、b实现了电化学合成氨,这是人工固氮的一种新方式,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电极X的电势高于 Y极
B. Y极的电极反应式为
C.当外电路转移3mol e时,理论上产生22.4 L NH₃(标准状况)
D.反应②中,磷盐a发生了还原反应
12.某超导含钒锑化合物的晶胞及晶体中由V和 Sb组成的二维平面如图所示。已知晶胞中由V和 Sb构成的正六边形边长为a pm,Sb的原子序数为51,设NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该超导含钒锑化合物的化学式为 CsV₃Sb₅
B.该晶体中 V 周围距离最近且相等的 Sb有6个
C.基态 Sb的核外电子排布式为
D.该晶体密度为
13.已知H₂A为二元弱酸,常温下,将a mol Na₂A 和 bmol NaHA 两种盐溶于水得稀溶液(各组分浓度不高于 设a:b=x,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.若x=1,则一定有
B.若x=0.5,则c
C.若x=2,则有
D. x为任意值时,均有
14.一定条件下,在一定容积的密闭容器中,使用CuCl₂作催化剂,制取Cl₂时发生反应 ⇌2Cl₂(g)+2H₂O(g) △H=-116 kJ·mol⁻ ¹,在某条件(L)一定时,HCl的平衡转化率分别随另一条件(X)和进料比 的变化关系如图所示,其中L(L₁、L₂、L₃)、X分别代表压强或温度。
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下列说法正确的是
A. X代表的物理量是温度
B. L₁、L₂、L₃的关系为
C.实际生产中,其他条件一定时,进料比越小越好
D.若 HCl的初始浓度为 M点的平衡常数K=
二、非选择题:本题共4 小题,共58分。
15.(15 分)钒及其化合物常作催化剂,某科研小组设计利用失活的含钒石油废触媒(主要含 Al₂O₃、V₂O₅、MoS₂、NiO、P₂O₅)获得 V₂O₅ 的流程如图所示。
已知:①“浸液”的主要成分为NaVO₃、Na2MoO₄、Na3PO₄;
②偏钒酸铵(NH₄VO₃)可溶于热水或稀氨水,微溶于冷水,难溶于乙醇;
③常温下,
回答下列问题:
(1)基态钒原子核外有 个未成对电子。
(2)“焙烧”产生的烟气中含有较多的含钒烟尘,含钒烟尘在高温下会捕获电子而带负电荷,则“电收尘”过程中烟尘将在电收尘器的 (填“阴极”或“阳极”)富集。
(3)写出“焙烧”过程中生成Na₂MoO₄的化学方程式: 。
(4)“除磷”过程需加入稍过量的 ,同时需控制溶液的pH在 9.0~9.5,控制 pH的原因为 。
(5)在“铵盐沉钒”过程中,为了探究铵盐用量对钒沉淀率的影响,实验组在( 溶液中加入不同量的(NH₄)₂SO₄ 晶体,搅拌后充分沉淀,并测定沉淀后溶液中 NaVO₃的残留量,结果如下表:
序号
沉钒前溶液体积/mL
沉淀剂
沉钒后溶液
晶体质量/g
95%乙醇/mL
体积/mL
1
200
13.20
0
205
0.23
2
200
13.20
25
224
0.11
3
200
19.80
50
254
0.03
4
200
19.80
75
279
0.02
5
200
26.40
25
226
0.04
分析上表可知,在实验条件下 V(乙醇): 溶液)= 时沉淀效果最佳。
(6)测定 V₂O₅产品中钒含量可以采用过氧化氢分光光度法,实验过程中需用稀硫酸和30%H₂O₂ 溶解V₂O₅样品,得到(VO₂)₂SO₄溶液,再加入适量的 NaOH 溶液调节 pH,当溶液呈现稳定的亮黄色[为VO(O₂)₂白的颜色],再加入稍过量的稀硫酸,最后得到稳定的红色溶液[为 的颜色]。上述反应中 V的价态不变,试写出由亮黄色溶液得到红色溶液的离子方程式: 。已知 的吸光度A与VO(O₂)⁺标准溶液浓度的关系如图所示。称取3.79g V₂O₅样品,配制红色溶液并定容至1 L,准确移取该溶液 10mL,再用蒸馏水定容至100mL。测得溶液吸光度A=0.8,则 V₂O₅样品的纯度为 (保留2位有效数字)。
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16. (14分)某实验小组利用镍催化肉桂酸()COOH,相对分子质量为 氢化得到苯丙酸(沸点为
280℃)。回答下列问题:
【制备 Ni 催化剂】
按图1所示制备镍催化剂,并用95%乙醇覆盖备用。
(1)Ni元素在周期表中的位置是 。
(2)写出镍铝合金中的铝与NaOH 溶液反应的化学方程式: 。
(3)使用氢氧化钠腐蚀镍铝合金制取镍催化剂与直接使用普通镍粉相比的优点是 。
【肉桂酸催化加氢】
①按如图2所示连接实验装置,检查气密性,向三颈烧瓶中加入0.296g肉桂酸并使用45 mL 95%的乙醇溶解,待肉桂酸完全溶解,加入新制的镍催化剂,并排尽装置内空气。
②打开阀门向装置内通入 H₂,调整盛有饱和食盐水的平衡瓶,与量气管内液面持平,记录体积为
47.50 mL、压强为 P、温度为 T(该条件下气体的摩尔体积为 打开磁转子,搅拌下反应
40 min 至量气管内液面不再变化。调节平衡瓶,与量气管内液面持平,记录体积为 15.65 mL。
③小心滤去催化剂,注意过滤过程中随时使用95%乙醇覆盖镍催化剂,避免镍催化剂吸附的 H₂暴露在空气中自燃。
④蒸去乙醇,得到略带绿色的晶体,减压蒸馏收集145~147 ℃、2.40 kPa 的馏分0.143g。
(4)写出肉桂酸氢化过程的化学方程式: 。
(5)提纯苯丙酸用减压蒸馏而不用常压蒸馏的原因是 。
(6)利用反应前后 H₂体积的变化计算肉桂酸的氢化率为 ;再通过减压蒸馏所得产品质量计算肉桂酸的氢化率,发现前者偏大很多,原因可能是 (不考虑实验操作造成的损失)。
17.(14分)合成氨反应在农业、工业和军事等方面具有深远的影响。已知合成氨反应为 ⇌
2NH₃(g) △H=-92.4kJ·,△S=-200 J··。 回答下列问题:
(1)合成氨过程中需要严格控制温度,除了考虑催化剂活性之外,当温度高于 K时,合成氨反应不能自发进行,该反应正反应的活化能 (填“>”“<”或“=”)逆反应的活化能。
【YT·化学(四) 第5页(共6页)】 A3
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(2)原料 可以使用 在某催化剂表面水解制得,微观过程如图所示。
①在水溶液中每生成标准状况下11.2L H₂,释放热量69.8kJ,写出制氢过程的热化学方程式: 。
②下列说法正确的是 (填字母)。
B.反应过程中有极性键的断裂和生成
C.若使用D₂O 代替 H₂O,将得到 H₂、HD和 D₂
D.由图可知,反应转移的电子数等于生成H₂的分子数
(3)利用NH₃ 还能消除氮氧化物的污染。在某一密闭容器中充入 和0.6m ol NO,进行反应 测得不同温度下 NH₃的平衡转化率与压强的关系如图所示。
①该反应的焓变△H (填“>”“<”或“=”)0。
②在恒温恒容条件下,下列状态能证明该反应已达最大限度的是 (填字母)。
A.容器内总压不再变化 B.气体的平均相对分子质量不再变化
C.气体密度不再变化 D. H₂O的消耗速率等于 NO的生成速率
③b点时该反应的平衡常数 (用含 p₁的代数式表示。已知: 分压=总压×物质的量分数)。
18.(15分)地氯雷他定(
已知:由E→F 过程中有[AlCl₄]⁻生成。
回答下列问题:
(1)化合物X的结构简式为 ;化学名称为 。
(2)F中含氧官能团的名称为 ;B→C的反应类型为 。
(3)写出C→D第一步反应的化学方程式: 。
(4)E→F 过程中需要AlCl₃作催化剂,下列物质中能代替AlCl₃作催化剂的是 (填字母)。
A. NCl₃ B. FeCl₃ C. BF₃ D. CCl₄
(5)符合下列条件的 A的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①含有吡啶环(),且吡啶环上有两个取代基 ②含有酰胺基
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$化学参考答案
1.D苏打的化学式为NaCO,D项错误。
2.A铝在常温下容易被氧气氧化出一层氧化膜,B项错误;聚四氟乙烯属于有机高分子材料,C项错误;将铝锭低温研磨
制成纳米铝超导热材料的过程无新物质生成,属于物理变化,D项错误。
3.B1个M分子中有8个手性碳原子,A项正确;M分子中含有酯基、醚键、酮羰基、碳碳双键4种官能团,B项错误;M
分子中含有碳碳双键,能使酸性KMO4溶液和溴水褪色,C项正确;结合B项分析可知,M能发生水解、氧化、加成等反
应,D项正确。
4.BKIO3和KI生成2需要酸化,A项错误;浓硝酸光照条件下分解生成NO2,C项错误;当盐酸过量时,A1(OH)3会被
溶解,D项错误。
5.D由图中信息可知,物质c的能量最低,最稳定,A项错误;b→℃的过程为放热过程,B项错误;苯环和双键上的碳原子
为sp杂化,1个a分子中有15个sp2杂化的碳原子,C项错误;1个CO2分子中含有4对孤电子对,2.2g(0.05mol)
CO2中含孤电子对数为0.2NA,D项正确。
6.C红外光谱主要测定物质的原子团,相对分子质量需要用质谱仪测定,A项错误;C0提供空轨道,B项错误:根据
0的结构可知,
0难溶于水,易溶于乙醚,C项正确;对比d和a的结构可知,聚合物的结构为
,D项错误。
7.CM、X、Y、Z分别为H,C、N、S,NH4SCN的NH中存在1个配位键,A项错误;第一电离能:N>S,B项错误;N、C、S
的基态原子未成对电子数分别为3、2、2,C项正确:C的氢化物可以为多碳烃类,沸点可能高于S的氢化物,D项错误。
8.D乙烯被氧化生成CO2,得不到难溶于水的有机物,A项错误;硝酸可以氧化N2SO3样品,B项错误;C2应在阳极产
生,C项错误:长链烃高温下催化裂解可得到烯烃或炔烃,D项正确。
9.A应待混合溶液冷却后,将装置I中的液体慢慢注入水中,边加边搅拌,溶液呈蓝色,说明反应产生了CSO,A项错
误;要获得纯净的MSO,·H2O,应在观察到三颈烧瓶中黑色粉末完全消失时停止通入SO,若SO过量,会发生副反
应,影响产品纯度,B项正确:使用多孔球泡可以增大SO2与MO的接触面积,从而增大SO2的吸收速率,C项正确;
由MSO,在水中的溶解度与温度的关系图可知,温度高于40℃时,MnSO4·HO的溶解度随温度升高而减小,则反应
后的溶液经蒸发浓缩、高于40℃趁热过滤、洗涤、干燥可以得到晶体MSO,·H2O,D项正确。
10.B甲到乙的反应中,甲苯为溶剂,A项错误:硝化反应温度过高易引发副反应,放慢加料可控制温度,B项正确:题中
【YT·化学参考答案
第1页(共4页)】
A3
两步反应均为取代反应,C项错误;“真空干燥”可实现低温干燥,减少目标产物的分解和氧化,D项错误。
11.C根据图示可知,该装置为原电池,X极上H转化为H,失去电子,即X极为负极(阳极),其电势低于Y极(正极),
A项错误:Y极的电极反应式为N2+6Ii计+6e一2LiN,B项错误:生成1 mol NH需要转移3mole,C项正确:
反应②中磷盐a转化成磷盐b,元素化合价没有发生变化,D项错误。
12CC占据顶点,有4×十4×合=1个,V在面心和体心,有1+4X号=3个,5在核心和体内,有4+2X合+2×
号=5个,A项正确:以体心的V为研究对象,如图
B项正确;基态Sb的核外电子排布式为
[K4d5g5p,C项错误:晶胞质量为g,品胞体积为2,56X10”cm,放晶体密度为C
√5a2bNA
g·cm3,
D项正确。
13.C没有提供K。和K2,无法判断c(HA)和c(A2)的大小,A项错误:溶液中有电荷守恒:c(Na+)+c(H)=
c(OH)+c(HA)+2c(A2-),NaA中的元素质量守恒:①c(Na+)=2[c(A2)+c(HA-)+c(HA)];NaHA中的元
素质量守恒:②c(Na)=c(A2-)+c(HA)十c(H2A),当x=0.5时,a:b=12,由①+②X2可知:3c(Na)=
4c(A2-)+4c(HA)+4c(HA),与电荷守恒联立可得,3c(OH)=3c(H)+c(HA)+4c(H2A)-2c(A2),B项错
误;依据元素守恒可知,C项正确:电荷守恒式应为c(Na+)+c(H)=c(OH)十c(HA)+2c(A2),D项错误。
14.D该反应为气体分子数减小的放热反应,增大压强,平衡正向移动,HC1的平衡转化率增大,升高温度,平衡逆向移
动,HC1的平衡转化率减小,所以X代表压强,L代表温度,A项错误;L代表温度,升高温度,平衡逆向移动,HCI的平
衡转化率减小,则温度的关系为L>L2>L,B项错误;进料比太小,O2过量,给后续分离C、O2带来困难,C项错
误:若HC1的初始浓度为mol.L,图中M点对应的C心=1,O的初始浓度为c。mol.L,HC1的转化率为
c(02)
76%,列三段式:
4HCI(g)+O2(g)=2C2(g)+2H2O(g)
初始/mol·L-J
Co
Co
0
0
转化/mol·L」
0.76co
0.19co
0.38cm
0.38cm
平衡/mol·L10.24ca
0.81cm
0.38cm
0.38co
平衡常数K=
(0.38cn)1
(0.24cm)×0.81c
,D项正确。
A3
【YT·化学参考答案
第2页(共4页)】
15.(15分)
(1)3(1分)
(2)阳极(2分)
(3)2NaC0,+2MoS+70,培提2 Na Mo0,+2C0,+4S0,(2分)
(4)pH低于9.0会导致部分PO}转化为HPO或HPO,,使除磷效率降低,pH高于9.5会导致Mg2+形成
Mg(OH)2沉淀(合理即可,2分)
(5)3:2(2分):3:8(2分)
(6)VO(O2)2+2H+VO(O2)++HO2(2分):96%(2分)
部分答案解析:
(6)根据吸光度,可得所配溶液中cV0(0)+]=4.0×103×10=0.04mml.L,m(V,0)=0.041l=0.020l,
2
V,0,样品的纯度为0.02X182×100%≈96%。
3.79
16.(14分)
(1)第四周期第Ⅷ族(2分)
(2)2A1+2NaOH+6HO2Na[A1(OH)4]+3H↑(2分)
(3)腐蚀所得的镍催化剂疏松多孔,能提供活性位点,催化效率更高(合理即可,2分)
COOH
COOH
4
+H2
(2分)
(5)苯丙酸的沸点较高,减压蒸馏可降低沸点,使加热温度降低,蒸馏速度加快,节约时间和能源(合理即可,2分)
(6)65%(2分);有部分H2被镍催化剂吸附(合理即可,2分)
部分答案分析:
(6)参加反应的氏体积为47.50-15,65)ml,=31.85mld)-头等×10ml=1.3X10心mo.肉挂酸的物质
0.296g
的量为148g,m6一=2X103mo1,故氢化率为65%。镍催化剂能吸附H,导致用H,体积变化计算的结果偏高。
17.(14分)
(1)462(2分);<(2分)
(2)①BH4(aq)+4HO(1)—B(OH)4(aq)+4H2(g)△H=-558.4kJ·mol1{或NaBH4(aq)+4H2O(1)-
Na[B(OHD:](aq)+4H(g)△H=-558.4k·mol1}(2分)
②BCD(2分)
【YT·化学参考答案
第3页(共4页)】
A3
(3)①>(2分)②AB(2分)
@22分
部分答案解析:
(3)③a、b点对应温度相同,平衡常数相同,根据a点数据计算,列三段式
4NHs (g)+
6NO(g)5N2 (g)+6H2O(g)
初始量/mol
0.4
0.6
0
0
转化量/mol
0.2
0.3
0.25
0.3
平衡量/mol
0.2
0.3
0.25
0.3
(需×)广(品×)
(器×)
ns =1.05 mol,Kp (a)=
,根据1.05p=p2,K.(b)=K(a)
(0.25p1)」
(品×)广(是×)
(0品×A)
(0.2p)+
625
1024p1。
18.(15分)
(1)
(2分):间氯苯甲醛(或3-氯苯甲醛,2分)
OHC
(2)(酮)羰基(2分):加成反应(或还原反应,2分)
CONH,
COONa
3)
+NaOH-
+NH,(2分)
(4)BC(2分)
(5)19(3分)
部分答案解析:
(5)符合条件的A(
NH)的同分异构体有:①固定一CONH2分别在吡啶环N原子的邻、间、对位,移动
NH
:②固定一NHCHO分别在吡啶环N原子的邻、间、对位,
CH
=0
NH2
NHCH
CH3
移动一CH,
,共19种。
CH
NHCH
NHCHO
0
A3
【YT·化学参考答案
第4页(共4页)】