内容正文:
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 K—39 Fe—56 Ga—70
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.新材料产业是高端制造、生物医药、新能源等产业的核心基础,下列新材料主要成分属于有机高分子材料的是
A.京东方自研柔性终端高耐久聚萘二甲酸乙二醇酯保护膜
B.山东天岳先进高纯碳化硅半导体材料
C.中航工业材料研究院联合北科大研发的航空耐高温陶瓷涂层材料
D.中科院理化所研发的全球首款含铜钛合金医用骨针
2.下列化学用语表示正确的是
A.分子的球棍模型:
B.中子数为20的氯核素:
C.的电子式:
D.的系统命名:2-乙基丁烷
3.过氧化脲[]是一种常用的消毒剂,可由过氧化氢()和尿素[]加合而成,代表性结构如图1所示。下列关于过氧化脲的说法正确的是
A.所有共价键均为极性键 B.电负性:O>N>C
C.第一电离能:O>N>C D.原子半径:O>N>C
4.常温下,下列各组离子或物质在指定溶液中一定能大量共存的是
A.的溶液中:、、、
B.的溶液:、乙醇、、
C.水电离的浓度的溶液中:、、、
D.的明矾溶液中:、、、
5.类比法是化学研究的重要方法。下列类比中合理的是
A.能与稀硫酸反应生成气体→也能与稀硫酸反应生成气体
B.和浓硝酸加热能反应生成→和浓硝酸加热也能反应生成
C.通入溶液中无沉淀生成→通入溶液中也无沉淀生成
D.将少量气体通入漂白粉溶液中生成和→将少量气体通入漂白液中也能生成和
6.下列叙述正确的是
A.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
B.键角:
C.石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由转变为
D.酸性:
7.下列实验装置或实验设计能达到相应实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验装置
实验目的
测定醋酸溶液的浓度
用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物
制备溴苯并验证有生成
蒸发浓缩含有少量稀盐酸的溶液,获得晶体
8.一种从植物中提取的抗氧化性活性成分的结构如图2,下列说法错误的是
A.存在顺反异构 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1 mol该物质最多可与4 mol NaOH反应 D.能发生水解反应
9.具有还原性,易水解。一种制备纯净的的装置示意图如图3。下列说法正确的是
A.导气管只需接一个装有的干燥管
B.若通入气体更换为,也同样制备纯净的
C.实验过程中应先开启管式炉预热,再通入
D.配制溶液需加浓盐酸和金属
10.某化合物的晶体类似于石墨的层状结构,其晶胞如图4所示,下列说法不正确的是
A.晶体类型为混合晶体 B.该化合物的化学式为
C.与配位的个数为4 D.该化合物热稳定性比高
11.电镀工厂的废水中常含有一定量的,配离子生成反应的平衡常数称为稳定常数用表示;已知常温下:,, 。下列说法正确的是
A.向含的水溶液中加入一定量后,溶液中一定存在:
B.用适量的处理完废水后,滤液可直接排放
C.
D.向废水中加入稀硫酸调至,溶液中存在
12.某种离子化合物的结构如图5所示,其中X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z与W同主族,Q是元素周期表中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A.非金属性: B.离子中原子有轨道参与杂化
C.简单氢化物沸点: D.、、三种非金属元素能形成离子化合物
13.以废塑料PBS(聚丁二酸丁二酯)和生物质源马来酸()为原料无膜共电解生产琥珀酸()的工作原理如图6。PBS的水解反应为;电解时将PBS的水解产物和生物质提取的马来酸按适当比例一起加入到含过量NaOH溶液的电解池中,充分电解后原料恰好反应完,再将电解池内溶液做后续处理可制得琥珀酸,下列有关说法正确的是
A.电解时电极接电源正极
B.阳极电极反应式为
C.电解一段时间后电解池中不变
D.理论上电解过程转移,最终可获得琥珀酸
14.两种硫酸盐的分解反应如下。某温度各自反应平衡时总压强分别为和。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
该温度下,真空刚性密闭容器中放入和固体,经过10 min恰好平衡,平衡后及以下各操作后以上4种固体均大量存在。下列说法正确的是
A.反应Ⅱ的速率为
B.平衡后总压强为
C.通入,再次平衡后,4种固体质量不变
D.缩小体积,再次平衡后总压强增大
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)粉煤炭是燃煤电厂的工业废渣,从粉煤灰(主要成分为莫来石,还有少量、)中提取镓的工艺如图7:
已知:焙烧后主要成分为、、。
(1)基态镓(Ga)原子的价层电子的轨道表示式为_____________________,属于_________区元素。
(2)焙烧过程中莫来石发生反应的化学方程式:_____________________________________________。
(3)滤渣1的主要成分为____________(填化学式)。
(4)“树脂吸附”中可使用偕胺肟基聚合物树脂(A-PSD,局部结构如图8)对镓进行高选择性提取,提取时A-PSD中的N和O与通过____________(填化学键类型)形成稳定的五元环结构。
(5)“萃取”中用浓盐酸酸化的磷酸三丁酯(TBP)可以从洗脱液中萃取,相关反应为:。已知:一定温度下,溶质在平衡共存的两液相中的分配系数。分别用与原溶液等体积的萃取剂依次萃取两次后,水层中Ga元素的残留率为____________。
(6)“电解”过程包括电解反萃取液制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时,以粗镓为阳极,以NaOH溶液为电解液,阴极的电极反应为____________________________________,精炼时,若外电路通过0.25 mol 时,阴极得到3.5 g的镓。则该电解装置的电解效率η=____________()。
16.(15分)三草酸合铁酸钾晶体是一种典型的配位化合物,常用作光敏剂。某小组同学通过以下步骤制备三草酸合铁酸钾晶体。
Ⅰ.沉淀:向溶液中加入溶液,煮沸可获得黄色沉淀,过滤,洗涤。
Ⅱ.氧化:将洗涤后的黄色固体置于如图9所示的容器A中,加入溶液,控制温度40℃,逐滴加入溶液,煮沸可获得棕色悬浊液。
Ⅲ.酸溶配位:控制温度80℃,向悬浊液中逐滴加入溶液,调节pH为4左右,不断搅拌,得到一种呈透明的翠绿色溶液,将热水浴改为冰水浴,一段时间后可获得翠绿色晶体,过滤、洗涤获得三草酸合铁酸钾晶体。
已知:①(相对分子质量为491)为翠绿色晶体,难溶于乙醇,0℃时在水中的溶解度为4.7 g,100℃时溶解度为117.7 g;
②酸性越强,氧化性越强。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称为____________。
(2)酸溶配位中制备反应的化学方程式:____________________________________。
(3)步骤Ⅲ需调节溶液pH为4左右,若pH值过低,产品中会混有,产生该副产物的原因:____________________________________________________________________________________。
(4)实验结束后采用冰水浴冷却的目的是____________________________;往溶液中加入某物质后也能得到晶体,加入的物质是____________(填序号)。
A.硫酸 B.乙醇 C.四氯化碳 D.KOH溶液
(5)常用作光敏剂,光照条件下会发生分解反应生成,写出该反应的化学方程式:_____________________________________________________________________________。
(6)测定三草酸合铁酸钾晶体的纯度:
称取2.50 g产品溶于水,配制250 mL溶液,用移液管量取25.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.02000 mol/L酸性标准溶液滴定,进行三次平行实验,平均消耗酸性标准溶液24.00 mL(杂质不与标准液反应)。
①当滴定接近终点时,向锥形瓶中滴入半滴溶液的操作步骤为____________(填序号)。
②三草酸合铁酸钾晶体的纯度为____________。
17.(14分)近年来页岩气的开发让丙烷的产量进一步上升,将丙烷转化为高附加值产品丙烯是实现碳基能源高效利用的关键技术之一,具有广阔的使用前景及巨大的经济效益。请回答下列问题:
主反应:
副反应:
(1)相关键能的数据如下表所示:
化学键
键能/()
348
615
413
436
据此估算主反应的____________kJ/mol。根据化学原理,可以同时提高化学反应速率并提高该反应平衡转化率的措施是____________(填序号)。
a.升高温度 b.增大压强
c.加入催化剂 d.恒容条件增加的量
(2)在恒温恒压密闭容器中通入一定量的和惰性气体Ar,下列情况能表明反应达到平衡状态的是______________(填序号)。
A.与的浓度相等 B.的体积分数不再改变
C.反应容器中压强保持不变 D.气体密度不再改变
(3)为提高丙烯的产率,设计了一种管状反应器,工作原理如图10所示,该反应器能提高丙烯产率的原因是_______________________________________________________________________________________。
(4)在压强恒定为100 kPa的条件下,以Ar作为稀释气,不同稀释比例时,催化1 mol 直接脱氢(反应A)制备反应的平衡转化率随温度的变化如图11所示。
①W点对应条件下,若的选择性[]为80%,则反应A的分压平衡常数(是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)为_____________kPa。(保留一位小数)
②相同温度下,稀释比例M远大于15时,的消耗速率明显下降,可能的原因是____________。
(5)基于电化学原理,科学家利用质子导体燃料电池实现丙烷高效脱氢制丙烯,装置如图12所示,则生成的电极反应式为______________________________________。
18.(15分)紫檀芪衍生物M的一种合成路线如图13所示:
(1)A的系统命名为____________________________,A→B的反应类型是________________。
(2)M中含氧官能团的名称:____________、____________、____________。
(3)B→C的反应方程式为________________________________________________________________。
(4)下列说法正确的是____________(填序号)。
A.摩尔质量
B.光照下与氯气反应,A的苯环上可形成键
C.物质E中所有碳原子均可共平面
D.M与足量的氢气加成后的产物含有7个手性碳
(5)G经羟醛缩合反应得到M,写出反应物H的结构简式____________________________________。
(6)符合下列要求的B的属于同分异构体的数目有____________种。
(ⅰ)与溶液发生显色反应;
(ⅱ)能与碳酸氢钠反应放出气泡;
(ⅲ)苯环上有三个取代基。
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化学参考答案
一、选择题:本题共14小题,每小题3分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
C
B
A
B
A
B
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
D
D
C
C
D
B
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(除特殊标注外,每空2分,共14分)
(1) p(1分)
(2)
(3)(1分)
(4)配位键
(5)0.01
(6) 60%
16.(除特殊标注外,每空2分,共15分)
(1)三颈烧瓶(1分)
(2)
(3)pH值越低,氧化性越强,有还原性,氧化生成和
(4)降低三草酸合铁酸钾晶体的溶解度,使其充分析出,提高产率 B
(5)
(6)①de ②78.56%
17.(每空2分,共14分)
(1)+123 a
(2)BD
(3)氢气通过选择性透过膜,经Ar气吹扫,降低氢气浓度,使平衡正向移动
(4)①12.3 ②的浓度过低(或分压太低)
(5)
18.(除特殊标注外,每空2分,共15分)
(1)3,5-二羟基苯甲醛 取代反应
(2)醚键(1分) 羰基(1分) 羧基(1分)
(3)
(4)AC
(5)
(6)20
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