内容正文:
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H1N14016S32Na23Fe56
一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。每题只有一个选项符合要求。
1.高性能机器人的诞生,彰显出我国的科研实力。下列说法错误的是
A.机器人选用的聚醚醚酮(PEEK)属于纯净物
B.机器人采用的碳纤维增强环氧树脂属于复合材料
C.机器人中电机使用的镧系元素钕属于稀土金属
D.机器人散热涂层使用的石墨烯与金刚石互为同素异形体
2.下列元素中,第一电离能最大的是
A.Be
B.Se
C.Fe
D.He
3.下列说法正确的是
A.浓硫酸是苯与液溴反应的催化剂
B.福尔马林和浓硝酸均可使蛋白质变性
C.工业制硫酸用98.3%的浓硫酸吸收S02
D.氯气通入澄清石灰水中可制备漂白液
4.下图实验的对应操作中,合理的是
眼晴注视锥
洁净的铜丝
S
形瓶中溶液
为
乙
丙
A.甲为萃取过程中放气
B.乙为焰色试验检验钠元素
C.丙为盐酸滴定NaOH溶液
D.丁为从试剂瓶中吸取少量试剂
5.下列离子方程式书写正确的是
A.用硝酸溶液溶解FeS:FeS+2Ht=Fe++HzSt
B.使用含氟牙膏防蛀牙:Cas(PO4)3OH(s)+F(aq)≠Cas(PO4)3F(s)+OH(aq)
C.NaHC03溶液与过量Ba(OD2反应:2HCO3+Ba2+2OH~=BaCO3J+CO32-+2H20
D.用氢氟酸雕刻玻璃:Si02+4Ht+4F=SiF4↑+2H2O
1
6.含氮物质种类丰富,下列说法正确的是
A.离子键百分数:LiN>NaN
B.水中溶解性:(CH3)2NNH2<N2H4
C.键角:NO2>NO
D.酸性:NO2>HNO3
7.我国科学家基于四脲大环和有机磷酸盐阴离子(含磷酯键)相互作用构建了一种超分
子聚合物,可以提升电池性能,结构如图所示:
NH
HN
日6000
>
四脲大环
有机磷酸盐阴离子
超分子聚合物
下列说法错误的是
A.四脲大环分子中含有1种官能团
B.四脲大环分子中含有4个不对称碳原子
C.上述反应四脲大环与有机磷酸盐阴离子的化学计量数之比为1:1
D.1mol有机磷酸盐阴离子与NaOH溶液反应最多消耗2 mol NaOH
8.KHPO4(摩尔质量为Mgol)晶体具有优异的非线性光学性能,其晶胞结构如图所
示,0,的原子坐标为吃影0叭、Q0字、号0令、@》.下列说法错误的是
A.钾的焰色试验产生的光谱属于发射光谱
K
B.晶胞中含有4个K+
M
C.晶体密度为
90D
90°
x1021g/cm3
2c
90°
a nm
D.H2P04周围最近且等距的H2PO4有4个
9.丙烷是天然气的常见成分之一,其燃烧的热化学方程式如下:
C3H8(g)+7O2(g)=3C02(g)+4H2O0⑩△H
若1mol水蒸气转化为液态水放出akJ热量,C-C键能为bkmo,CH键能为c kJ.mol-1,
O=0键能为d kJmol-1,C=0键能为e kJmol-,H-0键能为kmol尸l,则△H为
A.(4a+26+8c+7d-6e-8f)kJ-mol-1
B.(-4a+2b+8c+7d-6e-8f)kJ-mol-1
C.(-4a+3b+8c+7d-6e-8f)kJ-mol-1
D.(-4a-26-8c-7d+6e+8f)kJ.mol-1
2
10.下列实验操作、现象与结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少
证明Na2CO3溶液
A
溶液红色变浅
量BaCl2固体
中存在水解平衡
B
将$02气体直接通入硅酸钠溶液中
产生白色胶状沉淀
非金属性:S>Si
向银氨溶液中滴加1mL10%乙醛
试管内壁上形成光
溶液,振荡,然后放在酒精灯上持
乙醛具有还原性
亮银镜
续加热
麦芽糖与稀硫酸溶液共热后,加
D
麦芽糖发生了水解
NaOH调至碱性,再加新制氢氧化
产生砖红色沉淀
反应
铜,并加热
阅读材料,完成第11、12题:
今年4月,中科院研究团队在《Nature Energy》发表了一种“可聚合不燃电解液(PNE)”
的新型钠离子电池。该电池在正常工作时电解液呈液态,可实现N快速传导;当温度过
高,电解液发生聚合形成高分子网络而固化,从而阻止热失控。该电解液还采用双盐体系,
能分别在正负极表面形成保护层,提升电池的循环寿命和稳定性。
11.该钠离子电池工作原理如下,下列说法错误的是
负载
0
电解液PNE
Na"
--
硬碳Na,C
隔膜
Na,MO2
A.放电时,NayMO2电极发生还原反应
B.放电时,负极反应为NarC-xe=C+xNa
C.充电时,外电路通过xol电子时,阳极质量减少23g
D.PNE可能通过聚合“凝固”阻止正负极接触和离子剧烈迁移,从而阻止热失控
3
12.PNE中双盐组分的化学式可表示为:ZXY4和ZWY6。X、Y、Z、W是四种原子序数
依次增大的短周期主族元素,X是s能级电子数与p能级电子数之比最大的元素,W的未
成对电子数是Y的3倍,则下列说法正确的是
A.单质熔点最高的是X
B.最高正化合价:Y>W
C.原子半径最大的是W
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:W<X
13.己知:25℃下,Km(ZnS)=1×10-23,Ka1(H2S)1×10-7,K2(H2S)F1×10-13,10°.5≈3.16。
向xmo/L盐酸溶液中加入过量ZnS固体,发生反应:(无气体产生)
ZnS(s)+2H(aq)=Zn2+(ag)+H2S(aq)K
待溶液体系稳定后,测得pH=2.5(忽略反应前后溶液体积变化)。下列说法正确的是
A.K=1×103
B.平衡时:2c(Zn2+)tc(H)=2c(S2-)+cHS)十c(OH)
C.平衡时,c(Zn2+≈105.5mol/L
D.x>3.3×10-3
14.T温度下,由a与b制备c涉及的反应如下:
反应I:a(g)+b(g)=d(g〉
反应Ⅱ:a(g)+d(g)=2c(g)△H>0
向恒容密闭容器中充入n mol a(g)和1.0molb(g)进行上述反应,平衡体系内a、c、d的物
质的量分数随a的起始投料n的变化关系如图所示。下列说法正确的是
1.00
款0.80
①
0.40
②
0.20
20,0.13)
0L个
③
1.02.03.0.4.05.0n/mol
A.曲线③代表a的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系
B.反应Ⅱ的平衡常数K≈0.176
C.当n=2时,若某时刻体系中a(g)的物质的量分数为20%,则此时v压>v噬
D.若升高温度,Q点将左移
4
二、非选择题:本大题包含4小题,共58分。
15.(14分)某治金过程产生的废渣有SiO2、CuO、FezO3、Fe0、Pb0、Ca0等。利用该
废渣生产Cu20的一种流程示意图如下。
过量
①空气
逐步加入
硫酸
②NH)2CO3 NaHSO,溶液
调节pH=2.0
80℃
调节pH=3.5
冶金废渣→酸浸→沉铁
还原沉铜→Cu20
酸浸渣黄铵铁矾渣
1.酸浸
(I)基态Fe3+的价层电子轨道表示式为
S042的空间结构为
(2)酸浸渣中除PbSO4外,还含有
Ⅱ.沉铁
(3)加入个NH4)2C03的目的是
(4)黄铵铁矾【个NH4)xFe(SO4)2(OHDw】相对分子质量为480,受热温度750℃以上完全分解
得红棕色粉末,固体残留率为50%,则黄铵铁矾化学式为
Ⅲ.还原沉铜
(S)开始沉铜后,若不继续调控沉铜过程中溶液的pH,NHSO3的使用量将增加,结合Cu2+
与NaHSO,反应的离子方程式解释原因
V.产品中Cu2O含量的测定
(6)经提纯后,产品中只有Cu20和Cu,测定产品中Cu2O含量的方法如下。
疏酸酸化的
(NH)Fe(SO4)2
产品
Fez(SO,溶液
e(SO,)2溶液标准溶液
混合液
计算产品
i溶解
ⅱ氧化
i.滴定
Cu20含量
己知:Ce4+Fe2t=Ce3++Fe3t
①步骤i中,Fe3+发生的离子方程式为:Cu+2Fe3t=2Fe2+Cu2+、
②产品质量为m,步骤i中NH4)2Fe(SO42溶液的物质的量浓度和消耗的体积分别为c和V,
计算产品中Cu20的质量分数还需要的实验数据是
16.(1S分)铜氨溶液在农药、电路制造、化学分析等领域有着广泛的应用。某研究小组
在实验室探究铜氨溶液的制备及应用,过程如下:
I.制备[Cu(NH34SO4溶液
实验:
滴加
滴加过量
6mo/L氮水
6mol/L氨水
①
②
2mol/L CuSO.4溶液
蓝色沉淀
深蓝色溶液
(1)用胆矾配制50mL2.00 mol-L-CuS04溶液,下列必须用到的玻璃仪器有
(填字母),
仪器E的名称是
6
B
G
(2)步骤②反应过程中存在[CuNH3)2HO)2]+,画出其可能的结构式
(考虑立体异构)。
Ⅱ.铁件镀铜
(3)利用如图电化学装置,可在铁件表面镀上均匀光亮的铜层,阴极的电极反应
式为
若将阳极换为Pt电极,电解时装置内的现象为
Pe
Ⅲ.制各条件探究
滴加6mol/L
滴加过量
实验ⅱ:
硫酸四氨合铜
NaOH溶液
6mol/L氨水
③
④
2 nol/LCuS0,溶液
蓝色沉淀
沉淀不溶解
(4)对于实验、ⅱ中的现象存在差异的主要原因,小组同学提出了以下猜想:
a.实验i中所加氨水的物质的量更大,cNH3HzO)越大更利于沉淀的溶解;
b.步骤①和③中所用碱的阳离子不同,而NH的存在可以促进沉淀的溶解。
为验证猜想a、b是否成立,设计并完成下列实验,记录Cu(OD2剩余的质量。
序号
操作
Cu(OD2剩余质量/g
进
滴加5mL4moL1的氨水
mi
iv
取0.1gCu(OHD2
滴加5mL8moL小的氨水
m2
固体于试管中
滴加5mL
mol-L-1的氨水,再加入
n23
少量
(填化学式)固体
实验结论:实验结果为m2略小于m1,且(m1一m3)
(m1一m2)(填“大于”或“小于”),
可证明猜想b成立而猜想a不成立。
17.(14分)NaHC03和NH4HC03是两种重要的化工原料。
(1)可通过如下图反应利用NH4HCO3制得NaHCO3,则△H=
(用△H2~△H5表示)。
NH HCO3(s)
NaCI(s)
H
NHCI(s)
NaHCO3(s)
↓H2
↓△H,
↓△H4
↓AH5
NH(aq)+
Na威agt
NHi(aQ)+
Na咸aqr
HCO3(aq)
CI(aq)
CI(ag)
HCO3(aq)
(2)NaHCO3和NH4HCO3的分解反应分别为
反应I:2NaHC0(S=Na2C03(S)+CO2(g)+HO(g)△H6
反应I:NH4HCO3(S=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)
△H
上述两个反应的lnK与的关系如图所示【已知:K为标准平衡常数,对于反应dD(g)+eB(g)
产gGg+hg,-囹
其中p=100kPa,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压。】
·
@已知hk0-+C(C为常数),且AM<A,则图中表示NiHC0:)
b
分解的直线为
(选填“a”或6”)。
-11.8
②已知反应的Gibbs自由能变△G=△H-△S,反应I需较高温度才能自发进
2.6
3.8
行,可能的原因是
103K-1
(3)在温度为T1×103K时,向容器中加入足量的NaHCO(s)、Na2CO3(s和NH4HCO3(S,达
到平衡状态时,氨气的平衡分压pNH)=
kPa.
(4在温度为T2K、压强为100kPa的条件下,向只盛有足量NaHCO3(S)的密封容器中通入
HO(g)和C02(g)的混合气体以避免NaHC0(⊙)分解。已知该温度下反应I的K-名则混合
气体中HO(g)体积分数x的取值范围是
(用分数表示即可)。
(⑤)利用双极膜电渗析法可制备NaHCO3和Na2CO3,原理如下图所示:
C0,
Na
H,0
Na
,0
Na'
a
,0
co;
g
H,0
Na
HCO
Cr)
@
OH
OH
电极M
双极膜a
c膜
阴离子交换膜
双极膜b
电极N
极室m
产品室
盐室
酸室
极室n
Na,SO,溶液)
NaCl溶液)
HC1溶液)Na,SO.溶液)
①c膜为
离子交换膜(填“阴”或“阳”)
②电解一段时间后,两极共产生33.6L气体(标况下),且产品室中c(C02):c(HC03)=2:1,
则产品室吸收的CO2的物质的量为
mol(假设电解前,产品室中无C032和HC0g)
③下列反应室需要及时补充溶质的是
(填标号)。
a.极室m
b.极室n
c.盐室
d.酸室
18.(15分)有机物A含苯环,核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为2:1:1,可用
于合成治疗失眠症的药物佐匹克隆(J),其合成路线如图所示:
CHO
A
CHO
B
氧化反应
H20
物质a
E
CHN OCI
D
-H,O
G
KBH
CLH N.OCI
CHH N.OCI
己知:IRNH2 RCHO RN=CHR;
Ⅲ吡啶(心、)是一种碱性的芳香化合物。
(1)A的名称为
(2)B的结构简式为
(3)已知物质a的结构为,N
CI,
则D→E反应的化学方程式为
(4)G→J的反应类型为
(⑤)下列说法正确的是
(填字母)。
a.A能形成分子内氢键
b.D的分子式为C6N2O3
c.G中sp2杂化的碳原子有10个
的碱性依次减弱
(6A可通过M
cooH)得到,则M满足下列条件的同分异构体有
种。
①属于芳香化合物,分子中含有一个六元环;②不能发生水解反应
③具有酸碱两性,且能与NaHCO3溶液反应;
其中核磁共振氢谱有4组峰(峰面积比为2:2:2:1)的同分异构体结构简式为(任写一种)
(门)参考上述流程,设计以〔】
和乙二醇为原料,制备个
N COOH
的合成路线:
(其他无机试剂任用)。
8