内容正文:
化 学
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.“十五五”规划指出要“加快构建清洁低碳安全高效的新型能源体系”。下列清洁能源设备核心部件的主要材料属于金属材料的是
A.水力发电:水轮发电机组(不锈钢)
B.风力发电:叶片(碳纤维增强塑料)
C.光伏发电:太阳能电池板(单晶硅)
D.光热发电:集热塔(混凝土)
2.基于我国在制备高纯氟化物熔盐、核级石墨和耐腐蚀镍基合金等领域的技术突破,第四代核裂变反应堆(钍基熔盐堆)在甘肃建成,并于2025年首次实现堆内钍铀转化。下列说法错误的是
A.NuF电子式
B.碳原子结构示意图
C.基态Ni原子价层电子排布图
D.元素钍(Th)有和等核素
3.甘肃岷县被誉为“中国当归之乡”,从当归中提取的5-羟基麦芽酚具有抗炎活性。下列说法错误的是
A.该物质能使溴水褪色 B.该分子是非极性分子
C.该物质可发生取代反应 D.该物质能与金属钠反应
4.我国科研人员使用尿素()等合成了一种长余辉发光材料。关于尿素下列说法错误的是
A.可通过加热无机化合物获得 B.可与甲醛反应生成脲醛树脂
C.尿素晶体中不存在分子间氢键 D.射线衍射可测定其晶体结构
5.对于反应,其他条件不变时,下列说法错误的是
A.当时,反应达到化学平衡
B.恒容下,向平衡体系中充入惰性气体、平衡不移动
C.升高反应温度,体系活化分子数增加
D.增大浓度,平衡常数不变
奥沙利铂是第三代铂类抗癌药物,可由Pt前药转化而成。据此回答6~7题,
6.关于前药分子,下列说法正确的是
A.配位数为4 B.含有多种配体
C.第一电离能 D.原子半径
7.关于奥沙利铂分子,下列说法错误的是
A.分子结构中含有五元环 B.分子中电负性最大的是O
C.每个分子中含两个手性碳原子 D.与前药分子中的价态相同
8.是文物修复中使用的一种仿生材料,、、、为依次位于第一至第四周期的主族元素。其中,原子核外电子只有一种自旋取向,基态原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。的单质能在空气中自燃,基态原子价层电子数为的2倍。下列说法错误的是
A.和的单质均具有还原性 B.化合物WY可作干燥剂
C.X和Y的单质均可在空气中燃烧 D.化合物的水化物具有酸性
9.某研究小组对硅电池碎片中的、、进行分离回收的流程如下:
下列说法错误的是
A.适当搅拌可提高“浸出”效率
B.“操作Ⅰ”中主要反应的离子方程式为
C.“氨浸”操作后,溶液含有
D.“操作Ⅱ”中、作还原剂
苯甲醛中加入溶液,静置,加适量蒸馏水后使用萃取剂萃取。有机相干燥后蒸馏得苯甲醇;水相酸化后抽滤得苯甲酸。据此回答10~11题。
10.下列实验操作错误的是
A.溶解KOH固体时,加入蒸馏水
B.萃取过程中,振摇分液漏斗后排气
C.酸化水相时,测量溶液pH
D.抽滤获得苯甲酸固体
11.下列说法错误的是
A.醛基具有还原性,久置的苯甲醛可能含有苯甲酸杂质
B.萃取时,应取适量萃取剂多次萃取后合并有机相
C.蒸馏有机相是为了去除苯甲醇产品中的苯甲酸
D.苯甲醇和苯甲酸可通过红外光谱鉴定
12.我国科研人员设计了一种可处理含污水的新型尿素燃料电池(如图所示)。下列说法错误的是
A.体系中每转移,最多可产生1 mol N2
B.工作时电子从电极2通过外电路向电极1转移
C.工作时负极区pH降低
D.a是阴离子交换膜
13.催化剂Ⅰ的立方晶胞结构如下图所示,若将晶胞中所有顶点位置的用替换可得新型催化剂Ⅱ的立方晶胞(棱长为,)。设为阿伏加德罗常数的值,、、分别表示、、的摩尔质量。下列说法错误的是
A.Ⅰ晶胞中与最近且等距的有6个 B.Ⅰ晶胞沿,,轴方向的投影图都相同
C.Ⅱ的晶体密度为 D.Ⅱ晶胞中的最短距离为
14.是一种三元酸。与在溶液中存在如下平衡:和,时,和总浓度分别为和的溶液中、分布分数[如]与的变化关系见图a(X分别为、和),与的变化关系见图b(Y分别为、、和)。下列说法错误的是
A.时,
B.曲线Ⅰ对应的离子为
C.时,
D.时,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)某地为完善绿色化工布局、延伸传统产业链条建设钛白厂。生产钛白(TiO2)的主要工艺流程如下:
已知钛铁矿(主要成分为)的酸解反应方程式为; 的溶解度为。
(1)该地已建有大型金属冶炼厂,主要原料为金属硫化物,据此分析在该地建设钛白厂的优势有________。
(2)FeSO4的溶解度随温度变化如图所示,则“操作X”是___________和过滤。
(3)钛白是一种白色固体,若产品钛白颜色发黄,可能是由于“还原”工艺中___________。
(4)绿矾()在碱性条件下与氧气反应可制备多孔羟基氧化铁[]。每生产至少需消耗___________;多孔具有优良的气体净化能力,原因有______________。
(5)利用如下工艺流程制备金属钛:
已知一个化学反应、不管是一步完成还是分几步完成,其自由能变相同。在1073 K时:
①
②
反应①不能自发进行,但“氯化”工艺中加入过量焦炭后可生成,该工艺发生的总反应方程式为________。加入焦炭后反应能够自发进行的原因是________。
16.(14分)2025年甘肃省探获了一处超大型优质冶镁白云岩矿床。白云岩主要由白云石[]组成,某兴趣小组设计如下实验方案测定白云石中钙的含量。已知难溶于水,可溶于强酸。
Ⅰ.称取一定量白云石样品,滴加盐酸溶解,加热并煮沸后冷却至室温;
Ⅱ.调节溶液至弱酸性(),加入溶液,生成沉淀;
Ⅲ.过滤,洗涤沉淀。从漏斗中取出带有沉淀的滤纸,贴于大烧杯内壁,使用3 mol/L硫酸将沉淀冲洗至烧杯中;
Ⅳ.使用标定后的溶液滴定草酸根含量,计算样品中钙的含量。
(1)为去除白云石样品中的湿存水,称量前需进行的操作为_________。
(2)步骤Ⅰ中,加热并煮沸溶液的目的是________。
(3)步骤Ⅱ中,调节溶液至弱酸性的原因为________。
(4)步骤Ⅲ中,应依次使用稀溶液和__________(填试剂)洗涤沉淀。
(5)使用标准溶液标定溶液浓度时,发生如下反应:
保持温度80~,开始滴定时,随着将溶液不断滴入标准溶液中,粉红色褪去所需的时间逐渐变短,原因为_______。接近滴定终点时,下列操作正确的是__________(填序号)。
A.改为滴加半滴溶液 B.减慢锥形瓶旋摇速度
C.使用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁 D.记录滴定管液面的读数
(6)步骤Ⅳ中,为防止滤纸可能影响测定结果,在滴定过程中滤纸需一直贴于烧杯内壁。达到滴定终点后,将滤纸推入溶液中,溶液粉红色褪去,继续滴定至终点,又消耗了溶液。小组讨论后提出下列两种猜想:
①滤纸含有还原性成分;
②步骤Ⅲ中,滤纸上的未被完全冲洗下来。
为验证猜想,将白云石替换为进行对照实验,消耗了溶液。若,,则成立的猜想序号及理由为________。
17.(15分)加氢制备甲烷和水煤气是碳资源综合利用的重要途径,反应方程式如下:
①
②
(1)要提高的平衡产率,应选择________温度和_______压强。(填“较高”或“较低”)
(2)反应①平衡常数的表达式为___________________。
(3)100 kPa下,以投料(Ar不参与反应),理论上参与反应各物质的平衡分压随温度变化如图所示,曲线__________(填序号)代表;加入某催化剂,测得不同温度下的转化率如下表:
温度/℃
250
300
350
400
转化率/%
22
61
84
79
250℃时反应未达到平衡,理由是________。400℃时,CO2转化率降低的原因可能有_________。
(4)使用特定催化剂,理论计算表明的转化路径如图a所示,生成的主要反应历程如图b所示。实验测得,反应达到平衡前产物中的含量高于,原因是_________。由此推断,*CO脱附所需的活化能不高于__________eV,理由是__________。(*表示吸附态,TS表示过渡态,省略其他物种和部分非决速步骤)
18.(15分)恩那度司他(F)是一种治疗慢性肾脏病患者贫血的药物,一种合成方法如下:
(1)F分子中(Ph:苯基)含氧官能团的名称为__________、__________和__________。
(2)BnOH的分子式为,它的一种同分异构体遇溶液显色,核磁共振氢谱图中出现峰面积比为的四组峰,该同分异构体的化学名称为__________。
(3)C→D反应中有一种有机小分子物质生成,其分子式为__________。
(4)反应中,的作用是__________(填序号)。
A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D.溶剂
该过程中发生了Dimroth重排:分子的一个键发生断裂再重构。推断_______处的键发生了断裂(填序号)。
(5)G在条件1下反应得到H,在条件2下反应得到I。I是H发生Dimroth重排的产物。写出I的结构简式____________。
(6)吡啶()是一种有机碱。分子中N原子采取杂化形成三个杂化轨道,其中两个杂化轨道分别与原子形成两个键,第三个杂化轨道被孤电子对占据,因此可与结合。已知分子中成环原子均共平面,则可与结合的是________号N原子(填序号)。
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