内容正文:
2027届8月素养训练
化学
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Br 80 Cd 112
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.材料是科技发展的基础。下列属于金属材料的是
A.氮化镓(GaN)半导体
B.T1200级超高强度碳纤维
C.制造防弹装甲的高强度芳纶纤维
D.“北脑一号”脑机系统植入手术所用钛板
2.化学知识在实验室、生产、生活中应用广泛。下列离子方程式错误的是
A.银氨溶液中滴入稀盐酸:
B.酸性高锰酸钾溶液测定空气中的SO2含量:
C.钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应式:
D.泡沫灭火器原理:
3.Mn和Cl元素的部分“价-类”二维关系如图。下列说法错误的是
A.基态Mn、Cl原子的未成对电子数之比为5∶1
B.d的阴离子是正四面体结构
C.a的浓溶液可分别与c、f反应生成b
D.g和e(硫酸盐)反应生成f时,n(氧化产物)∶n(还原产物)=3∶2
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.25℃和101 kPa下,22.4 L AsH3含有的原子数目为0.4NA
B.64 g SO2与16 g O2充分反应得到SO3的分子数为NA
C.44 g丙烷中含极性共价键的数目为8NA
D.pH=1的HCOOH溶液中,H+的数目为0.1NA
5.下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.收集Cl2
B.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
C.加热NaHCO3固体
D.洗去乙酸乙酯中少量的乙醇
6.1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是
A.X→Y,键角∠H−N−H增大 B.18-冠-6中C、O原子采取的轨道杂化方式相同
C.18-冠-6的空腔尺寸与K+适配 D.Z中存在共价键、离子键和氢键
7.化合物L是从某山胡椒属植物中分离得到的一种生物活性物质,其结构如图所示。下列有关L的说法错误的是
A.有3种含氧官能团 B.含有2个手性碳
C.能发生水解反应 D.与足量H2反应后分子的水溶性增强
8.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将CH3CH2X和NaOH溶液混合加热,充分反应后,冷却,滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成
CH3CH2X中X为Cl原子
B
在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 mol·L-1 H2SO4溶液,加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液,将溶液调至碱性,再加入少量新制的Cu(OH)2,加热,产生砖红色沉淀
淀粉水解后有还原性糖生成
C
向盛有H2(g)、I2(g)、HI(g)的恒压密闭容器中充入一定量的N2(g),最终颜色变浅
化学平衡向I2浓度减小的方向移动
D
向等物质的量浓度的NaCl、Na2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液,先生成AgCl白色沉淀
9.下列叙述正确的是
A.臭氧(O3)属于非极性分子 B.S8的结构为,是共价晶体
C.[AlH4]-的空间构型与的相同 D.1 mol 能与5 mol H2加成
10.物质的结构决定性质,下列有关物质的性质解释错误的是
选项
实例
解释
A
FeCl3易水解形成红褐色Fe(OH)3胶体
Fe3+特征:高电荷与小半径
B
HF的稳定性强于HCl
H—F键能大于H—Cl键能
C
干冰常温下为气体
干冰是分子晶体,分子间靠范德华力结合
D
碱性:
原子半径:
11.常温下,H2CO3溶液中各含碳物种的分布系数δ与pOH的变化关系如图,已知:。将足量CaCO3(s)置于纯水中得到饱和溶液。下列说法错误的是
A.图中虚线①表示随pOH的变化情况
B.H2CO3的的数量级为10-7
C.N点的pH为8.34
D.反应的平衡常数为104.50
12.一种从废旧电池正极材料(LiFePO4)中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法正确的是
A.b电极的电势比a电极低
B.a电极反应:
C.可转化为和,锂的理论回收产率不变
D.电路中转移2 mol电子,理论上可回收2 mol Li+
13.颜料W6X4Y6M20Z4因含有而显色,M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Z与M同主族,且Z元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素的单质,基态W最外层只有一个电子,X的最高价氧化物对应的水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应,Y的单质可作为半导体材料。下列说法正确的是
A.简单离子半径:M<W<X B.第一电离能:M<W<X
C.最高价氧化物的水化物碱性:W<X D.简单氢化物沸点:Y<Z<M
14.向密闭容器中通入C3H8、CO2和He(体积比为2∶2∶3),维持压强为p0 kPa,发生反应:。测得C3H8的平衡转化率与温度的关系如图中曲线②所示。下列说法正确的是
A.催化剂可以减小该反应的焓变
B.512℃下,C3H8的平衡转化率为50%,则该反应的
C.543℃下,体系中时,表明反应已达平衡
D.若减小通入气体中He的占比,C3H8的平衡转化率与温度的关系可能是曲线①
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)NH3是一种重要的化工原料,回答下列问题:
Ⅰ.实验室利用NH3和Br2的氧化还原反应模拟工业生产方法制备NH4Br(M=98 g·mol-1),实验装置如图:
ⅰ.检查装置气密性。
ⅱ.将盛有65.0 mL 7.5 mol·L-1氨水的C置于冰水浴中,搅拌下由B向C缓慢滴加10.0 mL (40.0 g) Br2,反应快速进行,C中出现白烟,D中导管口有无色气泡冒出。滴加完毕后关闭K2,C中溶液呈橙黄色。
ⅲ.打开K1,向C中逐滴加入15.0 mol·L-1氨水至反应完成,再继续滴加少量氨水。
ⅳ.将C和D中的溶液混合,转移至蒸发皿中,水浴加热蒸发、冷却结晶得粗品,进一步提纯得到无色产品39.2 g。
(1)仪器C的名称为________。
(2)步骤ⅱ中,制备NH4Br的化学方程式为_________。
(3)步骤ⅲ中,滴加氨水至溶液________(填实验现象)时,反应恰好完成。
(4)NH4Br的产率为__________。
Ⅱ.NH3与B2H6(强还原性的有毒气体)制备储氢材料NH3BH3(氨硼烷),实验装置(夹持装置和搅拌装置略)如下:
(5)实验室制得的NH3中含有水,下列试剂中可用于干燥NH3的是________(填标号)。
a.浓硫酸 b.P2O5 c.碱石灰 d.无水CaCl2
(6)实验过程中,NH3保持过量的原因是_________。
(7)在酸性条件下,NH3BH3与水反应生成H3BO3和H2并放热,该反应的离子方程式为_________。利用图Ⅱ装置测定H2的体积,反应结束后,下列操作会导致所测H2体积偏大的是_________(填标号)。
a.读数时,气体未冷却至室温
b.计算时,未减去注入硫酸的体积
c.读数时,水准管液面高于量气管液面
16.(14分)CdS量子点是一种新型纳米半导体材料,在光电传感、太阳能电池领域应用广泛。以含镉废液(主要含Cd2+、H+、,还含少量Fe3+、Pb2+杂质)为原料,经除杂、沉淀反应,制得CdS量子点,流程如下:
已知:
①常温下,,,。
②Fe3+、Pb2+完全沉淀的pH=3.2,Cd2+开始沉淀的pH=7.4;
③镉(Cd)元素在周期表中的信息如图:
回答下列问题:
(1)Cd在元素周期表中的_______区。
(2)氨水调节pH步骤中,控制pH在3.2~7.4的原因是_________。若氨水过量,可能会生成[Cd(NH3)4]2+,写出该络合反应的离子方程式:_________。
(3)写出用过量H2S和Cd(NO3)2溶液反应制备CdS量子点的离子方程式_________。
(4)量子点的直径一般为2 nm~10 nm,下列关于量子液体的叙述正确的是_______(填标号)。
A.该分散系为溶液
B.过滤能得到CdS晶体
C.用激光笔照射量子液体时能产生丁达尔效应
(5)室温下,往含Cd2+的溶液中加入氨水至溶液的pH=9.6,可生成Cd(OH)2沉淀,则溶液中的比值为_________。
(6)国家环保规定排污时Cd2+的含量需要≤0.1 mg·L-1,现有室温下1000 L含Cd2+的废水需要排放,废水中Cd2+浓度为1.0×10-5 mol·L-1,需要加入_________(精确到0.01)g Na2CO3。
(7)CdS晶胞结构如图所示,密度为ρ g·cm-3,Cd和S的原子半径分别为a pm和b pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则CdS晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________(用含ρ、a、b、NA的代数式表示)。
17.(15分)低碳烯烃(C2~C4烯)用途广泛,可由合成气(CO+H2)经费托反应催化直接合成。
(1)合成丙烯的费托反应主要如下:
①
②
③
④
则=_________kJ·mol-1,基于化学平衡分析,合成丙烯的条件应为_________(填标号)。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
(2)传统费托合成低碳烯烃收率低。我国科研工作者研发出转化率和选择性均优异的催化剂。图1中抑制副反应最适宜的催化剂为_________(填“MgAPO”“SAPO”或“GeAPO”)。430℃时,CO2的选择性为30%,根据图2,此时低碳烯烃的最大收率为_________(保留两位有效数字)。
[已知:收率=转化为总烃的CO转化率×低碳烯烃选择性、某烃选择性=、选择性(CO2)=]
(3)若费托反应只发生③和④,且反应③已快速平衡而④未平衡。恒压、初始投料,CO2选择性为a%或b%时,CO转化率与温度的关系如图3所示,则b_________(填“>”“=”或“<”,下同)a,反应③的________。
(4)若采取某种措施抑制CO2生成,此时费托反应只发生②和④,320℃、恒压456 kPa、初始投料时,CO的转化率为50%,丙烯的选择性为90%,则=________;用各物质的分压来表示反应④的反应商=_________(列出计算式即可)(kPa)-5。
18.(15分)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的黏结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:
已知以下信息:
①
②
③
回答下列问题:
(1)A是一种烯烃,化学名称为_________,C中官能团的名称为_________。
(2)由B生成C的反应类型为_________。
(3)由C生成D的反应方程式为_________。
(4)E的结构简式为_________。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式:_________、_________。
①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的总质量为765 g,则G的n值理论上应等于_________。
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