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:H1Li7B11C12N14O16Na23A127
Cl35.5Cr52Ta181
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.我国在载人飞船、新型战机、高铁等领域取得了举世瞩目的成就。下列说法正确的是
A.“歼-20”飞机:使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
B.复兴号列车:所用铝合金比其成分金属硬度更大、熔点更高
C.首颗火星探测器:所用太阳能电池帆板的材料成分主要是二氧化硅
D.神舟二十号:所用锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点
2.下列化学用语表示正确的是
A.明矾的分子式:KA1(SO)2·12H2O
B.聚苯乙炔的结构简式:人
-CH-CH
C.F一F的p-po键电子云图形:o
H
D.NHCN的电子式:[H:N:H町+[:C::N:]
H
3.下列实验方案能达到实验目的的是
气球
5滴稀
银氨
NaOH
盐酸
硫酸
溶液
溶液
破损试管
5 ml
10%NaOH T
NaHCO.
NaSO,溶液
20%
溶液
蔗糖
调至碱性
溴水
溶液
醋酸溶液
热水
热水
(含甲基橙)
甲
乙
丙
A.用装置甲验证SO2的漂白性
B.用装置乙检验蔗糖水解产物具有还原性
C.用装置丙滴定未知浓度的醋酸溶液
D.用装置丁制取Na2CO3
4.下列指定反应的离子方程式错误的是
A.明矾溶液与过量氨水混合:AI8++4NH+2H2O一[A1(OH)]-+4NH
B.向次氯酸钙溶液中通入足量CO2:CIO+CO2+H2O一HCIO+HCO5
C.将铅粉加入硫酸铁溶液中:Pb+SO+2Fe3+一2Fe2++PbSO
D.向硫酸钠溶液中滴加氢氧化钡溶液:SO}+Ba+一BaSO,↓
5.印刷线路板碱性刻蚀废液的主要成分为[Cu(NH)4]Cl2,其与热的过量的NaOH溶液发生
反应的化学方程式为[Cu(NH)4]C+2NaOH△CuO+2NaC1+4NH个+HO,下列说
法正确的是
A.0.1mol[Cu(NH3)4]Cl2中含有的o键数目为1.2NA
B.25℃、101kPa条件下,3.6gHO中含有的质子数为2NA
C.标准状况下,等体积的5NH3比NH3的中子数多7NA
D.常温下,1LpH=12的NaOH溶液中,由水电离的OH数目为0.01NA
6.“价-类”二维图是学习元素及其化合物知识的高效模型。下列说法错误的是
物质类别
含氧酸盐
氧化物
D
单质
氢化物
+6
+4
+3+4
+7
硫元素的化合价
氯元素的化合价
A.e和F的阴离子的空间结构相同
B.将A持续通入石蕊溶液,溶液先变红后褪色
C.C→B的转化中,可通过加入还原剂实现
D.b有多种同素异形体
7.结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
酸性:HCOOH,>CH COOH
HCOOH中的范德华力小于CH COOH
B
稳定性:Cu+>Cu2
Cu的外围电子排布为3d,全充满结构
C
熔点:A1F3>AIC
AF3属于离子晶体,AIC属于分子晶体
D
NH可与Cu+形成配位键
NH存在孤电子对
8.楂杷王酮可用于药理研究,结构简式如图所示,下列说法正确的是
OH
A.楂杷壬酮分子中碳原子有3种杂化方式
HO
OH
B.等量的楂杷壬酮最多消耗H2、NaOH的物质的量之比为3:1
C.楂杷王酮能与FeCl溶液发生显色反应
D.楂杷壬酮能发生水解、氧化、加成等反应
9.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W2为空气中的
主要成分,W2分子中。键和π键数目之比为1:2。X、Y、Z同周
期,Z单质是常见的半导体材料,Z原子的最外层电子数等于X、Y原子的最外层电子数之和。
下列说法正确的是
A.基态原子未成对电子数:>Y>X>W
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>X
C.XW和ZW品体类型相同
D.单质熔点:Z>Y>X
10.某小组设计如下实验探究铜及其化合物的转化。
适量
适量
NaOH溶液
HCOONH
过滤
稀盐酸
过滤
氨水
△
洗涤
洗涤
双氧水
CuSO
蓝色
砖红色
砖红色
红色
红色
深蓝色
溶液
沉淀
沉淀
沉淀
沉淀
沉淀
溶液
I
I
Ⅲ
W
M
下列说法正确的是
A.若将HCOONH,换成CH,COONH4,Ⅲ中也产生砖红色沉淀
B.若将盐酸换成硫酸、硝酸,则ⅣV中发生的反应不变
C.氨水、双氧水协同作用才能实现ⅥI转化
D.上述转化中,共包括2个氧化还原反应
11.NaAlH4是一种新型轻质储氢材料,其晶胞的结构如图所示,下列
有关说法中错误的是
A.NaAlH4晶体中Na的配位数为12
2a nm [AIH]
ONa"
B.Na与AH]之间的最短距离为号anm
C.晶胞中含有4个[A1H4]
anm
D,晶体的密度为o8X10g·cm9(N为阿伏加德罗常数NaAH品胞
的值)
12.为研究低碳能源甲烷还原铁精矿(FeO4)的反应原理,某科研小组在101kPa、1450K下,向
恒容密闭系统中加入1 mol FesO4,同时通入一定量CH4和N2的混合气体。最终平衡时还
原产物物质的量和铁水(液态铁)中固溶碳含量ω[C]随
5[n(Fe,O.)=1 mol
15
通入的n(CH)的变化关系如图所示。下列说法错误
4
w[C]
的是
A.随着n(CH1)增多,还原产物中铁元素价态呈降低目
3
Fe(s)
Fe(I)
3
\FeO
趋势
2
B.n(CH4)=0.2mol时,发生反应2Fe3O4十CH4=
Fe.O
C(s)
6FeO+C+2H2O
C.n(CH)大于4mol时,铁迅速熔化的原因是CH分
解生成的C渗入金属铁中形成合金,降低了熔点
D.充入氮气的目的是防止Fe被氧化
2345
(CH,)/mol
13.二氯氢化偶氮苯(N)是生产某种有机颜料的中间体,利
用邻氯硝基苯(M)为原料通过电解法合成N,且能实现海水淡化(只考虑Na、CI通过离
子交换膜)。已知c(OH)>c(CI)时,OH优先在阳极放电。下列说法正确的是
电源
电极X
淡水
电极Y
离
交换膜
NH
h
NaOH溶液
NaOH溶液
CI
海水
A.电极X接电源正极
B.离子交换膜a为阴离子交换膜
NH
C.电极X的电极反应式为2
+10H20+10e
NH
+10OH
D.若电路中转移4mol电子,则电极Y区域内溶液质量约增加110g
14.常温下,用NaOH溶液滴定H,R溶液的过程中,溶液中6eR成ecR)
-le款和-ac(HR)成-1e限号和-ler(R-)的关系如
图所示。下列说法正确的是
A曲线X表示-很号和一g(R)的关系
B.Ka1(H2R)·K2(H2R)=10-6
C.滴定至溶液pH=6时,溶液中3c(HR)>c(Na)
2
5
D.常温下,HR+H2O、=H2R+OH的化学平衡常数K=10-2
lg c(H)
或-g
c(H)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
c(H,R
c(HR)
15.(14分)钽酸锂(LiTaO3)是一种功能材料。一
种以钽渣(主要成分是Ta2O3·FeO,还含有
少量A12O3等杂质)为原料制备钽酸锂的流程如下:
纯碱空气
木
气体X
稀硫酸
LizCO
含钽
废渣
,焙烧
:NaTaO3、Fe2O3
和NaAlO2等
~水浸→沉铝☐→沉钽☐→HTaO→灼烧]→LTaO
C02
固体1
Al(OH)
滤液
气体Y
回答下列问题:
(1)基态氧原子最高能级的电子云轮廓图的形状为
(填名称),Fe位于元素周期
表
区。
(2)固体1的用途是
(写一种)。
(3)“焙烧”中,为了增大固、气接触面积,加快反应速率,可以采用
(填“固、气逆向
流动”或“固、气顺向流动”),Ta2O3·FeO参加反应的化学方程式为
(4)流程中可循环利用的物质的电子式为
(5)“沉钽”中,如果用浓盐酸替代稀硫酸,反应生成黄绿色气体单质,Na TaO3的还原产物为TaC?
(强电解质)。写出该反应的离子方程式:
(6)产品纯度的测定。称取wg样品溶于适量浓盐酸中完全反应(还原产物为T3+),稀释
至250mL,准确量取25.00mL该溶液于锥形瓶中,加人NHC1-NH缓冲溶液,加入
紫脲酸铵混合指示剂,用cmol·L1的EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点,消耗
EDTA溶液VmL。该样品纯度为
%(H2Y2-+Ta3+—TaY-+2H+)。如
果滴定管没有用待装溶液润洗,测定结果
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
16.(14分)CC1是常用的媒染剂和催化剂,易潮解、易升华,高温下易被氧气氧化。实验室选
用如图所示装置,利用Cr2O3和CCl1在高温下反应制备无水CrCl3,同时生成COC2气体。
管式炉热电偶
石英管
足量
NaOH
PO.
溶液
已知:①COC2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
②CCl4的沸点为76.8℃。
回答下列问题:
(1)实验装置合理的连接顺序为a→hi→→→
→→(填仪器
接口字母标号)。
(2)打开E中管式炉,加热反应管至650℃,同时将装置A水浴加热,此时打开开关
(填
“K”或“K2”,下同),闭合开关
,目的是
(3)持续加热石英管至反应完成,关闭管式炉,停止水浴加热,继续通2一段时间。继续通
N2一段时间的目的是
(4)装置C的作用是
(5)装置D中发生反应的离子方程式为
(6)一定条件下,CCL溶于水可得到紫色溶液,经检测溶液中存在配离子[Cr(H2O)。]3+(结
构如图甲)。向溶液中加入NH3·H2O和NHCI混合物,[Cr(H2O),]3+中的H2O逐
渐被NH取代,分别形成[Cr(NH3)2(H2O):]3+、[Cr(NH)3(H2O)3]3+等,NH可代替
H2O的原因是
;[Cr(NH3)6]3+的结构如图乙,
键角大小关系:a
(填“>”“=”或“<”)3。
H
H
4-0
0-
H
H-0
C3+
H
HH
NH,
[Cr(NH)]
甲
乙
17.(15分)乙烷裂解制乙烯工艺具有多种优势及良好的发展前景。回答下列问题:
I.乙烷裂解制乙烯一种过程涉及相关反应如下:
反应i:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)△H=+137kJ·mol-1;
反应i:C2H(g)十CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)△H2;
反应t:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3=+41kJ·mol-1;
反应V:温度过高,C2H深度裂解,产生CH4、积碳(附着在催化剂表面)。
(1)△H2=
kJ·mol-1。
(2)一定温度下,向某恒容密闭容器中充入1molC2H与不
◆CH转化率
同量的CO2,在催化剂存在条件下发生上述反应,平衡
·CH,选择性
时,C2H的转化率与C2H的选择性[C2H的选择性=
代×10%灯随起始投料比C品
n(C2H6)反应
的变化关
系如图1所示。
4
n(CO2)
①,C9)从1塔加到4,CH,的转化率呈我先指大后
图1
n(C2H)
减小的趋势,减小的原因可能是
②研究发现,在乙烷脱氢制备乙烯过程中C○2的参与可明显提高乙烯的产率,原因是
Ⅱ.乙烷裂解制乙烯另一种过程涉及相关反应如下:
反应①:C2H(g)C2H4(g)+H2(g)△H1;
反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2;
反应③:C2H(g)+H2(g)→2CH4(g)△H3。
在一定条件下,向1L密闭容器中充人1molC2H和2 mol CO2,发生上述反应,达到化学
平衡时,体系中C2H6、C0、CH4的物质的量分别为0.04mol、0.1mol、0.6mol。
(3)C2H4选择性为
%(结果保留两位小数,下同)。
(4)反应②的化学平衡常数K为
Ⅲ.乙烯的尾气处理
(5)SnO2/Cu/PANI纳米复合材料是一种增强光催
黑暗
紫外光照射
化活性的催化剂,可用于处理乙烯。在黑暗和
0.8
紫外光照射两种条件下,对PANI含量不同的
复合材料进行测试,当PANI含量不同时,乙烯
0.6
的降解残留率(p/pa)的变化量如图2。
6
●-SnO,/Cu/PANI
(10%
0.4
SnO/Cu/PANI
①催化效果最佳的条件是
(20%)
0.2
-SnO,/Cu/PANI
②活性空穴(h)和超氧自由基(·O2)是光催
(40%)
◆一PANI
化降解过程中的主要活性物质,可用于分解
0
30-20-100102030405060
乙烯,将其转化为无毒无害的物质。h+与
1/min
图2
·O2、C2H反应的方程式为
18.(15分)高聚物H可用作锂电池的电解液,由α-非兰烃制备H的转化关系如图所示。回答
下列问题:
A
(-H.O
a-非兰烃
KMnO.(aq)
△
H,/N高温高压
国共可”风环酯,CH0)
△
(CH32 CH-
-CHg
HBr
D
NOH/C.HOH E酸华回
>
CH.OHG
浓硫酸,△
一定条件,国
聚合
KMnO,(aq)
已知:①
C-CHR
C-0+RCOOH;
R
R
R
R
KMnO,(aq)
②
C-CH2
C=O十CO2
△
R
R
△
③2CH3COOH
(-HO)
HC O
CH
(1)A中官能团名称为
,α-非兰烃的结构简式为
(2)α-非兰烃与等物质的量的Br2进行加成反应,产物共有
种。
(3)C→M的反应类型为
(4)写出FG的化学方程式:
;H的名称为
(5)符合下列条件的有机物M的同分异构体有
种(不考虑立体异构),其中核磁
共振氢谱有2组峰,峰面积之比为3:1的有机物的结构简式为
①能使Br2的CCl4溶液褪色;
②1ol该有机物与足量碳酸氢钠溶液反应,生成44.8LCO2(标准状况)。