廣東省佛山市高明區教師發展中心 雷范軍
可能用到的相對原子質量:N-14 O-16 Cl-35.5 Ca-40 Ti-48
一、選擇題(共7小題。每小題6分。在每個小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.化學與生產生活密切相關。下列敘述錯誤的是( )。
A.為了測定河水中的溶解氧,量取水樣時應攪動水體表面以趕走懸浮物
B.普通Al中熔入少量Cu、Mg和Mn能形成“堅鋁”,可用于制造大飛機
C.無毒的焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)具有還原性,可用作食品的抗氧化劑
D.鋰離子電池材料轉化成的Li4Ti5O15中Ti呈+4價,所含過氧鍵數為3
2.NA是阿伏加德羅常數的值,下列說法錯誤的是( )。
A.23.5g 核素23592 U 含有的中子數和質子數之差為5.1NA
B.10LpH=3的H3PO4溶液含有的氫離子數為0.01NA
C.標 準 狀 況 下,33.6 L NO2與 足 量H2O 反應,轉移的電子數為NA
D.用1molH2與1 molJ2制備HJ,所得H—J共價鍵數為2NA
3.乙醇催化氧化的反應裝置如圖1 所示,有關實驗操作或敘述錯誤的是( )。

圖1
A.圖中裝置甲和乙均為水浴裝置,實驗過程中上述兩個裝置的作用不相同
B.實驗過程中,銅網先由紅色變為黑色,再由黑色變為紅色,并交替出現
C.反應一段時間后,向a 中加入新制Cu(OH)2,可以觀察到磚紅色沉淀出現
D.若a中含有乙酸,加入過量的碳酸氫鈉溶液,可以將混合物中的乙酸除去
4.室溫下進行下列實驗,根據實驗操作和現象所得到的結論正確的是( )。

?
5.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加,W、Z 同主族;W2-與X+具有相同的電子層結構;Y 是組成新能源汽車動力電池材料LiFeYO4的四種元素之一;X、Y、Z三種原子的最外層電子數之和為12。下列說法正確的是( )。
A.W、X、Z 三種元素只能形成X2ZW3、X2ZW4型化合物
B.氣態氫化物的相對分子質量:W<Z,相應沸點:W<Z
C.W 與Z 元素具有相同的最低化合價和最高化合價
D.Y 的氣態氫化物的還原性比Z 的氣態氫化物強
6.科學家研制了一種新型的鋰離子電池體系,其工作原理如圖2所示。

圖2
下列敘述不正確的是( )。
B.放電時,b 極反應時鋰元素的化合價發生變化
C.充電時,a電極與外加電源的負極相連
D.充電時,電解質中的Li+從b極區向a極區遷移
7.25 ℃下,用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL0.1000 mol·L-1HX溶液,所得滴定曲線如下頁圖3 所示。下列說法正確的是( )。
A.以圖中信息為證據進行推理,可得到HX 是一元強酸的結論

圖3
B.甲點所示溶液中:c(X-)+c(OH-)=c(HX)+c(H+)
C.三個點所示溶液中水的電離程度:甲>乙>丙
D.丙點所示溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
二、非選擇題(共58分。第8題~第10題為必考題,每個試題都必須作答。第11題~第12題為選考題,從中選擇一題作答)
(一)必考題(3題,共43分)
8.(14分)氮化鈣(Ca3N2)是制備高端熒光粉的主要原料,某實驗小組制備氮化鈣的過程如圖4所示,回答下列問題:
已知:
ⅰ.氮化鈣(Ca3N2)是一種棕色粉末,在空氣中氧化,遇水會發生水解,生成氫氧化鈣并放出氨。可由金屬Ca和N2加熱至450℃制得。
ⅱ.Ca 是銀白色的輕金屬,質軟,密度1.54g·cm-3,熔點839 ℃。

圖4
(1)氮化鈣中氮元素的化合價為_____。
(2)為了保證A 中液體順利流下,常換成儀器H,H 的名稱為____。
(3)利用上述實驗裝置制備氨氣、干燥氨氣,并利用NH3和CuO 的反應制備N2,再凈化N2,完成N2和Ca反應制備Ca3N2,則A 到G 中裝有的試劑順序為____。
a.濃氨水→CaO→無水CaCl2→CuO→濃硫酸→銅網和Ca粉→堿石灰
b.濃氨水→CaO→堿石灰→CuO→濃硫酸→銅網和Ca粉→無水CaCl2
(4)實驗過程中先點燃D 處的酒精燈,再點燃F處的酒精燈,通常在點燃F 處酒精燈后先對硬質玻璃管的前半段所加的銅網加熱,目的是_____。
(5)裝置D 中發生反應的化學方程式為_____。
(6)裝置E 的作用是____;若反應后,取1.680g裝置F中固體(含有未反應的鈣和新生成的氮化鈣),加足量的鹽酸,再蒸發結晶,最后灼燒得到固體3.885g,則產物中氮化鈣的質量分數為____。(保留三位有效數字)
9.(14分)納米TiO2光催化劑具有廣泛的應用,以熔分鈦渣(主要成分為MgTi2O5,雜質為MgAl2O4、Mg2TiO4、Fe2O3、CaSiO3、Ti3O5)為原料制備納米TiO2和NaA 型分子篩的工藝流程如下。

回答下列問題:
(1)MgTi2O5中鈦元素的化合價為_____。
(2)在 熔 融 NaOH 作 用 下,使 渣 中MgAl2O4更容易轉化為NaAlO2和MgO,應采取的兩個措施是_____。
(3)由于堿熔過程在空氣氣氛下進行,所以熔分鈦渣中的Ti3+很容易被氧化成Ti4+,則Ti3O5轉化為Na2TiO3的化學方程式為____。
(4)堿熔反應后所得的堿熔渣在水中進行浸取,進入濾液的主要陰離子為____,為制備NaA 型分子篩的初始原料。
(5)在室溫條件下,按照不同的液固比,分別加入不同量的去離子水,然后進行電磁攪拌,水浸反應后將懸濁液進行過濾,然后分析濾液中Al、Si、Na的離子濃度并計算其浸出率,其結果如下頁圖5所示。
由圖可知,當液固質量比為5:1 時,Al和Si的浸出率分別為70.3%和16.6%,而Na的浸出率卻達到了84.1%的原因是____。

圖5
(6)“晶化反應”中,NaAlO2、Na2SiO3轉化為Nax[(AlO2)x·(SiO2)y]·mH2O 沉淀的離子方程式為_____。
(7)室溫下,向“濾液3”中加入NaOH 以沉淀溶液中Fe3+(濃度為1.0×10-1mol·L-1),當溶液pH 從1 左右調整到2 時,沉鐵率為_____{Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38}。
10.(15分)烯烴催化裂解制丙烯工藝可優化利用C4和C5烴類資源,并同時生產需求急劇增長的丙烯。回答下列問題:
(1)已知:

1-丁烯催化裂解生成丙烯的反應④:

(2)“丁烯催化裂解法”是一種重要的丙烯生產方法。

表1
該條件下1-丁烯的平衡轉化率為____,該反應的平衡常數Kp=_____MPa(Kp為以分壓表示的平衡常數,計算結果保留1位小數)。
②圖6是反應④的反應物平衡轉化率與反應溫度及壓強的關系圖,x____0.1(填“大于”或“小于”)。

圖6

①選擇合適的溫度、高選擇性的催化劑可有效地提高丙烯/乙烯比,圖7為0.1 MPa和300~700℃下1-丁烯催化裂解為丙烯和乙烯(反應④和⑤)的平衡組成。
由圖可知,丙烯的平衡濃度在約____℃左右達到最大;進一步升高反應溫度,反應正向移動程度較大的是____(填“反應④”或“反應⑤”),丙烯的平衡濃度下降主要影響因素是____。丙烯/乙烯比值隨著溫度的升高而逐漸減小,為提高產物中丙烯/乙烯比,應采取的措施是_____。

圖7
②目前對丙烯的需求增長率遠遠大于乙烯,而通過改變反應條件來控制產物中的丙烯/乙 烯 比。圖8 為550 ℃和0.02 ~0.5 MPa下1-丁烯催化裂解為丙烯和乙烯(反應④和⑤)的平衡組成。

圖8
圖中能夠代表1-丁烯的質量分數隨壓強變化的示意圖是____(填“曲線a”或“曲線b”或“曲線c”),主要原因是____。
(二)選考題(共15分。請從2道化學題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計分)
11.【化學——選修3:物質結構與性質】(15 分)選 擇 采 用 WO3或MoO3改 性 的V2O5/TiO2(銳鈦礦)等為催化劑,將NH3還原為NO 是固定源脫硝的最有效技術。回答下列問題:
(1)基態Ti原子價電子排布圖為____。元素Mo與O 中,第一電離能較小的是_____(填元素符號,下同),基態原子核外未成對電子數較少的是____。
(2)在脫硝反應4NO+4NH3+ O2=催=化=劑=4 N2+6H2O 所 涉 及 的5 種 物 質 中,沸點從高到低的順序為_____,原因是_____。
(3)NH3分 子 中N 原 子 的 雜 化 形 式 為_____,NO3-的空間構型是____(用文字描述)。
(4)理想金紅石(TiO2)具有四方柱形結構,晶胞結構如圖9所示。

圖9
①在圖中D、E、F所代表的3種微粒中,屬于鈦原子的是____(填代號)。
②以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子坐標 參 數,例 如 圖 中A 為(0,0,0),B 為(0.69a,0.69a,c),C為(a,a,c)。則D 原子的坐標參數為(0.19a,____,0.5c),F 原子的坐標參數為____,鈦氧鍵的鍵長d=____(用代數式表示)。
③已知a=0.4593nm,c=0.2951nm,阿伏加德羅常數的值為NA,則TiO2的密度為____g·cm-3(列出計算式)。
12.【化學——選修5:有機化學基礎】(15分)芳基α-酮酸酯具有較為活潑的雙官能團結構,是一種重要的有機合成中間體,在醫藥、農藥等方面有著十分重要的應用,其合成路線如下。

回答下列問題:
(1)A 的化學名稱為____。
(2)C中的官能團名稱是____。
(3)反應①所需的試劑和條件是_____。
(4)D 的結構簡式為____。
(5)④⑥的反應類型分別是____。
(6)寫出具有苯環結構、并能發生銀鏡反應、核磁共振氫譜有四組峰,且峰面積比為3:2:2:1 的B 的同分異構體的結構簡式_____。(不考慮立體異構)
(7)由E 生成F的反應方程式為____。