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,用橡皮擦千
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一1C一12N一140一16Na一23P一31Ni一59
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.材料在科技产业中发挥重要作用,下列属于有机高分子材料的是
A.折叠手机柔性屏原材料—聚酰亚胺
B.氢能储运材料—储氢合金
C.风电叶片—碳纤维材料
D.太阳能电池一晶体硅
2.下列化学用语表示正确的是
A.含18个中子的氯离子为C1
B.C02的电子式::0:C:0:
C.NH,的空间填充模型:oQo
2s
2p
D.基态0原子的价层电子轨道表示式:
3.下列反应涉及的相关方程式书写正确的是
A.甲烷和氯气光照反应生成二氯甲烷:CH+C,光题CH,C,+H,
B.工业上用石英砂制备粗硅:Si0,+2C商温si+2C01
C.氨水与醋酸溶液反应:OH+CH,CO0H=CH,CO0+H,0
D.向NH,HC0,溶液中滴加足量澄清石灰水:Ca2·+HCO+0H一CaC0,↓+H,0
4.N。代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1m0lS02与足量02充分反应时转移2N,个电子
B.在氯碱工业中,制备80g烧碱时,理论上阴极生成气体的分子数为N,
C.3.1g白磷(P,)中共价键的数目为0.6N
D.1.0L1.0mol·L的Na,C0溶液中C0号的数目为1.0N
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5.下列化学实验目的与相应实验示意图不相符的是
选项
A
B
C
D
实验
在铁片上镀镍
分离乙酸乙酯和饱
用量热计测定中和
目的
用该装置制取NH
和食盐水
反应的反应热
④二
●
温
乙酸
麻
玻璃
Ca(OH)
和NH,CI
实验示
乙酯
计
搅拌器
片
意图
铁
杯盖
电
饱和
食盐水
内简
部外壳
6.
高活性水解酶能促进PET塑料的生物降解,过程如图1。
下列说法错误的是
0
水解酶
OH HO
HO
OH
PET
MHET
TPA
EG
图1
A.PET分子可与NaOH溶液反应
B.MHET分子中所有原子不共平面
C.TPA分子间可形成氢键
D.不可用酸性高锰酸钾溶液鉴别TPA和EG
7.GaN晶胞如图2所示,其摩尔质量为Mg·mol',晶胞边长为anm,Na为阿伏加德罗常数的值。
下列说法不正确的是
A.与N原子相连的G原子构成的空间构型为正四面体形
OGa原子
B.GaN晶体中所有原子均采取sp'杂化
●N原子
C.GaN晶体的密度为、,
2M
N(ax10-)8·cm
图2
D.预测GaN晶体具有熔点高、硬度大、熔融不导电的特点
8.NXZ,WY,是一种钠离子电池电解质的主要成分。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族
元素,其中X的一种核素可以用于测定文物的年代,基态W原子的价层电子排布式为ns'p-2,
在元素周期表中Y是Z和W的相邻元素。下列叙述正确的是
A.简单离子半径:Z>Y
B.电负性:Y<W
C.WY,分子VSPR构型为平面三角形
D.W的含氧酸均为弱酸
9.
下列根据实验操作、现象得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝
A
前者产生无色气体,后者
稀硝酸的氧化性比浓硝
酸中
无明显现象
酸强
为鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚,各取少
分别出现了液体分层、褪
出现分层现象为溴乙
B
量分别滴入饱和溴水
色和有白色沉淀产生三种
烷,溴水褪色为乙醛,
现象
有白色沉淀为苯酚
室温下,用pH计分别测定等浓度的
c
Na,CO,、CH,COONa和CsH,ONa三
pH:Na,CO,C.H,ONa
酸性:H,CO,<C,H,OH
溶液的pH
>CH,COONa
<CH,COOH
向0.5g蔗糖中加入4mL2mol/L
D
H,S0,溶液,水浴加热5min。待溶
液冷却,再加入新制的氢氧化铜悬浊
没有产生砖红色沉淀
说明蔗糖没有发生水解
反应
液,混合均匀后加热煮沸
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10.以精炼铜产生的阳极泥(含Au、Ag、CS等)为主要原料提取金和银的流程如图3所示:
空气、HS0溶液
HCl、H,O,溶液
Zn
[AuCLT
铜阳极泥一
细菌氧化
浸取
沉金
Au
胆水
浸渣氨溶
电沉积
Ag
氨水
图3
已知:“胆水”可用于冶炼铜。下列说法错误的是
A.“细菌氧化”可以用“焙烧氧化”代替,但后者会产生污染
B.该流程涉及的主要转化均为氧化还原反应
C.“浸取”时,HCl提供Cl作配体
D.“电沉积”步骤在阴极获得Ag单质
11.溴代叔丁烷的水解机理和反应过程中能量变化如图4所示:
CH,
H,C
H,C
能
过渡态1
第一步:CH,一C一Br→
CH,一C…Br=CH,一C+Br
过渡态2
■●
CH,
CH,
CH,
(CH,)C'
过渡态1
碳正离子
OH,Br
H,C
H,C
H,C
第二步:CH,一C+OH
CH,一COH
=CH,一C一OH
(CH,),CBr,OH
CH,
CH,
CH,
(CH),COH,Br
过渡态2
反应进程
图4
下列说法错误的是
A.(CH,),C中C原子的杂化类型为sp、sp
B.稳定性:过渡态1<过渡态2
C.溴代叔丁烷的水解速率由第一步决定
D.升高温度,溴代叔丁烷平衡转化率降低
12.某农药有效成分的前体物质X(H,C一N二二N一CH,X的摩尔质量为188gm0l)可以用
电化学方法合成。某工厂以N-甲基毗啶盐酸盐(一CH)为原料,采用图5所示电解
装置进行合成,若不考虑气体的溶解与反应,下列说法错误的是
CL2、少量0
。电源。
H.C-
一CH
NaCl
溶液
-cu,c
离子交换膜
图5
A.电极M应与电源正极相连
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C电解过程中,N极发生的反应为2[GN-cH,+2一H,C---CH,
D.甲室每生成0.5mol气体时,乙室得到的X的质量等于94g
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口■■口口■■■■口■
13.甲醇合成汽油添加剂甲基叔戊基酰(一0人,简写为T)的反应如下,反应式中各物质分别
为甲醇(简写为M)、2-甲基-2-丁稀(简写为A)、2-甲基-1-丁烯(简写为B)。
反应i:M(ag)+A(ag)=T(ag)△H,<0。
反应i:T(ag)=M(ag)+B(ag)△H2>0
反应i:A(aq)=B(ag)△H,>0。
我国学者团队对制备T反应的催化剂进行了研究。研究表明:
用不同浓度(1~3%)的磷钼酸浸渍催化剂,浓度越大催化剂催化
活性越好,进行了三组实验,得到c(T)随时间()的变化曲线
如图6所示。下列说法正确的是
A,三组实验中,反应速率都随反应进程一直增大
B.图中曲线表示的磷铝酸浓度为I<Ⅱ<Ⅲ
h
图6
C.达到平衡后加入M,维持温度不变再次平衡后(A不变
c(B)
D.平衡后加入惰性溶剂四氢呋喃稀释,维持温度不变再次平
衡后(T增大
32.0m
c(M)
28.0
14.常温下,维持c(H2S)=0.1mol·L的溶液中,CuS达沉淀溶
2盥
解平衡时,相关离子浓度与pH的关系如图7所示,K:(H,S)
20.0
=1072。下列说法不正确的是
16.0
A.L,表示-lgc(Cu2+)随pH的变化关系
12.0
B.K2(H2S)=101t8
8.0
--
4.0
C.Kn(CuS)=10359
5.0
7.0
9.0
11.011513.0
D.当pH=7.0时,2c(Cu2+)=2c(S2)+c(HS)
pH
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
图7
15.(14分)以含镍废料(主要成分为Ni0,含少量Fe0、Fe03、Co0、Ba0和SiO2)为原料制备
Ni.0,和碳酸钴(CoC03)的工艺流程如图8。
H,S0,
NaClO,
NaCO,
萃取剂
NaHCO,
含镍废料一
酸浸
氧化一
调pH
萃取
沉钴
→CoC0
滤渣I
黄钠铁矾渣
有机层
NaFe,(SO,)(OH).
反萃取
NiS0,溶液一NiS0.·6H,0晶体一Ni,0,
图8
已知:①NiO和CoO均可以和H,SO,反应生成可溶性疏酸盐。
②Km[Co(0H)2]=2×105。
请回答下述问题:
(1)“酸浸”时,将含镍废料进行粉碎,其目的是
;“滤渣I”主要成分是
(2)用离子方程式表示“氧化”中添加NaCl0,的作用:
(3)调H过程中生成黄钠铁矾沉淀,同时产生无色无味气体,其离子方程式为
(4)“沉钴”过程中,若酸浸后c(C。2)=0.04mo/L,加入Na,C0,溶液后所得溶液体积变为酸浸
后溶液体积的2倍,为了防止沉钴时生成Co(OH)2,则应控制pH<
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(5)
硫酸镍结晶水合物的形态与温度的关系如下表所示。
温度
低于30.8℃
30.8℃-53.8℃
53.8℃-280℃
高于280℃
晶体形态
NiS04·7H20
NiS04·6H20
多种结晶水合物
NiSO,
从NiS0,溶液获得稳定的NS0·6H,0晶体的操作依次是蒸发浓缩、
过滤、洗涤、干燥。
(6)Ni0的晶胞如图9所示。
①基态N2的电子排布式为
②已知Ni0密度是dgcm',则距离最近的两个02之间的距离为
(用含d、N.的代数式表示,设N表示阿伏加德罗常数的值)。
16.(14分)苯胺是重要的有机化工原料。某实验小组以苯为原料制取苯胺,方法
如下:
I.制取硝基苯:用苯和浓硫酸和浓硝酸混合物反应得硝基苯。
Ⅱ.制取苯胺:利用图10装置,用氢气还原硝基苯制备苯胺。
锌粒
6红
一稀硫酸
图10
实验步骤:
①按实验装置图组装实验仪器,
②先向三颈烧瓶中加入少量碎瓷片及10.0mL硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计;
③打开活塞K:
④油浴加热,使反应液温度维持在140℃:
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰:
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃馏分,得到苯胺粗品。
涉及有机物的部分理化数据如下表所示:
名称
相对分子质量
密度(g·mL1)
沸点(℃)
硝基苯
123
1.23
210.8
苯胺
93
1.02
184.4
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是
实验装置中冷凝管的进水口为
(填“a”或
“b”)o
(2)请补全“Ⅱ.制取苯胺”实验中步骤①的实验操作:
(3)请写出该实验制取苯胺的化学方程式:
(4)装置图中有一个明显的缺点是
(5)在“Ⅱ.制取苯胺”实验的步骤⑥中,温度计水银球应位于
(填序号)。
A.三颈烧瓶出气口附近
B.贴近三颈烧瓶内液面处
C.三颈烧瓶内液面以下
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口■■口口■■■■
(6)苯胺粗品中含有少量硝基苯,提纯苯胺、回收硝基苯的流程如图11:
请从物质结构的角度分析苯胺能与盐酸反应的
盐酸「
水相
①NaOH溶液②乙醚苯胺
原因:
苯胺粗品
系列操作
0
(7)实验结束得到7.44g产物,则苯胺的产率
有机相(硝基苯)
为
图11
17.(15分)苯乙烯可由乙苯直接脱氢或乙苯氧化脱氢两种方法制备,涉及的反应如下:
I.直接脱氢:C6H,C2H,(g)一C6H,CH=CH2(g)+H2(g)△H
()已知:反应0cL,CL,(g)+0(g)80,(8+5H0(g)△4=-4386,9灯·amr
反应②C6H,CH=CH2(g)+1002(g)=8C02(g)+4H,0(g)△H2=-4263.1kJ·mol
反应③H,(g)+20,(g)—H,0(g)△H,=-241.8k灯·mol
则直接脱氢反应△H=
kJ/mol
(2)下列关于直接脱氢反应的△H-T△S随温度T的变化趋势正确的是
(填序号,下同)。
D.
(3)恒温恒压的密闭体系中,发生直接脱氢反应,下列能说明体系一定达到平衡状态的是
A.(乙苯)=(H2)
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.n(乙苯):n(苯乙烯):n(H)=1:1:1
Ⅱ.氧化脱氢:
〉-CH,CH,g+C0,(g)《》-CH=CH,g+H,0(g)+C0(g)
(4)某研究团队成功开发出用于乙苯氧化脱氢制苯乙烯的高效催化剂,催化机理如图12:
&H-8H
CH-CH,
CH-CH
HO.
CH=CH.
C
H,0
co
B.
催化剂
催化剂
催化剂
催化剂
图12
其中α、B表示乙苯分子中C原子的位置;A、B为催化剂的活性位点,A位点带部分正电荷,
B,、B2位点带部分负电荷。
①乙苯αC一H断裂得到的中间体可与苯环共轭,稳定性增强。据
70
此判断C一H键能:axC一H
BC-H(填“>”或“<”)。
60
②一定温度下,向恒容密闭容器中加入一定量的该催化剂和乙苯,
50
40
只发生氧化脱氢反应,改变CO2初始分压P(CO,),测得不同
Po(C02)下乙苯转化率变化如图13。po(C02)>14kPa时,乙苯转
0
101420
30
化率下降的原因是
Po(CO)/kPa
图13
化学·第6页(共8页)
(5)已知CaC0,(s)=Ca0(s)+C0,(g)K,(700K)=pkPa(K,是以平衡分压代替平衡浓度
的平衡常数)。在700K时,向恒温恒容密闭容器中加入过量CaC0,和一定量乙苯,初始压强为
Po kPa,同时发生直接脱氢、氧化脱氢和CaCO,的分解反应,nmin时达到平衡。平衡时容器内压
强为p,kPa,其中H2的分压为p2kPa,则0~nmin内v(苯乙烯)=
kPa·min-
(用含字母的式子表示,下同),直接脱氢反应的分压平衡常数K。=
(6)通过电化学合成的方法,苯乙烯可合成布洛芬、萘普生等抗炎药的关键中间体
C0OH),请写出以苯乙烯、C02为原料,在酸性条件下合成
C0OH的阴极电极
反应式:
18.(15分)玛巴洛沙韦(化合物L)是一种新型抗流感药物,其合成路线如图14(部分试剂已省
略)。
SN
1)KOH
2H,H,0
一CH0,S沉,多案磷酸
OH
NaBH,
二甲基乙酰胶
LiCl
CH SO,H
CH,CN·H,0,80℃
图14
化学·第7页(共8页)
回答下列问题:
(1)G中官能团的名称是
(2)A→B的反应类型为
(3)C的结构简式为
(4)K到L的反应中,会添加足量的碳酸钠,请写出K一→L反应的化学方程式:
(化学方程式中的化合物K、L用对应字母表示)。
(5)关于玛巴洛沙韦(化合物L)的说法错误的是
(填序号)。
a.碳原子的杂化方式有两种
b.含有三种含氧官能团
c.有3个手性碳原子
d.碳酸氢钾也可增大反应K→L的转化率
0
(6)A可由Z
经过一步反应制得,请分析满足以下条件的Z的同分异构体有
种。(不考虑立体异构)
(a)苯环上有三个取代基;(b)卤原子与苯环直接相连;(c)存在一C一0一基团。
(7)G的一种同系物
0
的合成方法如图15。
NH,
C.H O,Cl+C,H,NO-NaH.KI
THF,60℃入0
NH
Y
图15
0
0
已知:
①
R
ROH,②Hc
cR
根据已知信息,请设计以乙醛为原料合成中间体X的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。
化学·第8页(共8页)