王季常



本試卷共21小題,滿分100分。考試用時75分鐘。
可能用到的相對原子質量: H 1? ?C 12? ?N 14? ?O 16? ?S 32? ?Ni 59? ?Ga 70
一、單項選擇題:本題共16小題,共44分。第1~10小題,每小題2分;第11~16小題,每小題4分。每小題只有一個選項符合題意。
1. 中國傳統文化中蘊含著許多化學知識。下列說法正確的是
A.“堇荼如飴”里的“飴”是指糖類,糖類均有甜味
B.“冬月灶中所燒薪柴之灰,令人以灰淋汁,取堿浣衣”里的“堿”是 K2CO3
C.“世間絲、麻、裘、褐皆具素質…”文中的“絲、麻、裘、褐”主要成分均是蛋白質
D.“古人以劑鋼為刃,柔鐵為莖干,不爾則多斷折”里的“劑鋼”的硬度比純鐵的大,熔點比純鐵的高
2. 下列敘述不正確的是
A. 中國古代利用明礬溶液的酸性來除銅鏡的銅銹
B. 用標準鹽酸溶液滴定NaHCO3溶液來測定其濃度,選擇酚酞為指示劑
C. 配制0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液480 mL,需選用500 mL容量瓶
D. 洗滌脫排油煙機表面的油脂污物時,熱的純堿溶液比冷的去污效果好
3. 下列食品添加劑中,其使用目的與反應速率有關的是
A. 增稠劑B. 調味劑C. 著色劑D. 抗氧化劑
4. 下列說法正確的是
①CH3COONa、BaSO4都是強電解質;②陶瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽材料;③合成纖維、光導纖維都是有機高分子化合物;④ 0.1 mol·L-1NaOH溶液與0.1 mol·L-1Ba(OH)2溶液的pH相同;⑤適量CO2分別通入飽和碳酸鈉溶液和澄清石灰水中,都會出現渾濁。
A. ①②④B. ①②⑤C. ②③⑤D. ③④⑤
5. 下列關于有機物的敘述正確的是
A. 液化石油氣、汽油和石蠟的主要成分都是碳氫化合物
B. 環己烷與苯可用酸性KMnO4溶液鑒別
C. 由CH2=CH-COOCH3合成的聚合物為 [[? ?]][n][CH2-CH-COOCH3]
D. 能與NaOH溶液反應且分子式為C2H4O2的有機物一定是羧酸
6. 我國科學家提出用CO2置換可燃冰(mCH4·nH2O)中CH4的設想,置換過程如圖1所示,下列說法正確的是
A. 籠狀結構中水分子間主要靠氫鍵結合
B. E代表CO2,F代表CH4
C. CO2置換出CH4的過程是化學變化
D. CO2可置換可燃冰中所有的CH4分子
7. 工業上用發煙HC1O4將潮濕的CrC13氧化為棕色的煙[CrO2(C1O4)2],來除去Cr(Ⅲ),HC1O4中部分氯元素轉化為最低價態。下列說法正確的是
A. CrO2(C1O4)2中Cr元素顯+3價
B. HC1O4屬于強酸,該反應還生成了另一種強酸
C. 該反應中,參加反應的氧化劑與氧化產物的物質的量之比為8 ∶ 3
D. 該反應離子方程式為19ClO-
4+8Cr3++8OH-=8CrO2(ClO4)2+3C1-+4H2O
8. 下列離子方程式正確的是
A. 用醋酸除水垢:CaCO3 + 2H+=Ca2+ + CO2↑+H2O
B. 向溴化亞鐵溶液中通入足量氯氣:2Br-+Cl2=Br2 +2Cl-
C. 用小蘇打治療胃酸過多:HCO3-+H+=CO2↑+ H2O
D. NO2通入水中制硝酸:2NO2+H2O=2H++NO3-+NO
9. 有機化合物甲與乙在一定條件下可反應生成丙:
下列說法正確的是(? ?)
A. 甲與乙生成丙的反應屬于取代反應
B. 甲分子中所有原子共平面
C. 乙的一氯代物有3種
10. 設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A. 標準狀況下,11.2 L HF所含的原子總數為NA
B. 用惰性電極電解CuSO4溶液,當陰極產生22.4L氣體時,轉移的電子數為2NA
C. 2L 0.1 mol·L-1Na2SiO3溶液中含SiO32-的數目為0. 2 NA
D. 向1L 0.5 mol·L-1鹽酸溶液中通入NH3至中性(忽略溶液體積變化),此時NH4+個數為0.5NA
11. 下列實驗操作能達到實驗目的的是
A. 用裝置甲從碘水中萃取碘
B. 用裝置乙驗證SO2的漂白性
C. 用裝置丙檢驗溶液中是否有K+
D. 用裝置丁將FeCl3溶液蒸干制備FeCl3
12. 我國科研人員提出了由CO2和CH4轉化為高附加值產品CH3COOH的催化反應歷程,該歷程示意圖如4所示。
下列說法錯誤的是( )
A. ①→②放出能量并形成了C—C鍵
B. 生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%
C. CH4→CH3COOH過程中,有C—H鍵發生斷裂
D. 該催化劑可有效提高反應物的平衡轉化率
13. 甲、乙、丙、丁都是短周期元素,其中甲、丁在周期表中的相對位置如下表所示,甲原子最外層電子數是其內層電子數的2倍,乙單質在空氣中燃燒發出黃色火焰,丙是地殼中含量最高的金屬元素。下列判斷正確的是
A. 原子半徑:丙>丁
B. 甲與丁的核外電子數相差10
C. 氫氧化物堿性:乙<丙
D. 甲、乙的最高價氧化物均是共價化合物
14. 常溫下,濃度均為0.1 mol·L-1的下列溶液中,粒子的物質的量濃度關系正確的是
A. 氨水中,c(NH4+)=c(OH-)=0.1 mol·L-1
B. NH4Cl溶液中,c(NH4+)>c(Cl-)
C. Na2SO4溶液中,c(Na+)>c(SO42-)>c(OH-)=c(H+)
D. Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)
15. 鎂-次氯酸鹽燃料電池具有比能量高、安全方便等優點,該電池主要工作原理如圖5所示:
下列關于該電池的說法錯誤的是
A. 鉑合金為正極,附近溶液的堿性增強
B. 電池工作時,OH-向鎂合金電極移動
C. 電池工作時,需要不斷添加次氯酸鹽以保證電解質的氧化能力
D. 若電解質溶液為H2O2,硫酸和NaCl的混合液,則正極反應為H2O2+2e-=2OH-
16. 25℃時,向20.00 mL 0.10 mol·L-1CH3COOH溶液中滴入0.10 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH與NaOH溶液體積關系如圖6所示:
下列說法正確的是
A. 25℃時,CH3COOH的電離平衡常數Ka=1.0×10-3
B. M點對應的NaOH溶液體積為20.0 mL
C. N點與Q點所示溶液中水的電離程度:N>Q
D. N點所示溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
二、非選擇題:本題共5小題,每小題14分。第17~19題為必考題。第20~21題為選考題,考生選擇其中一道題作答。
(一)必考題:共42分。
17.(14分)
SO2的防治與利用對于環境保護意義重大。某小組在實驗室中對SO2的性質及回收利用等相關問題進行探究。
(1)用圖7所示裝置制備純凈的SO2,發生裝置中反應的化學方程式為________,裝置的連接順序為:a→________(按氣流方向,用小寫字母表示)。
(2)用圖8所示裝置探究SO2的性質。限選試劑:NaOH溶液、稀H2SO4、H2O2溶液、FeCl3溶液、淀粉-KI溶液、新制H2S溶液。
(3)工業上回收利用SO2的一種途徑是:
該小組在實驗室探究步驟Ⅱ時,一定條件下向100mL c0 mol·L-1的(NH4)2SO3溶液通入空氣后,欲測定溶液中(NH4)2SO3的氧化率(α)。
① 為該小組設計實驗方案(不必描述操作過程的細節,物理量的數值用字母表示):
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
② α =________×100%(用實驗方案中的物理量表示)。
18.(14分)
過渡金屬催化的反應已成為重要的合成工具,貴金屬成本高,會對環境造成不利影響,因此研究成本低廉的含錳、鐵、鈷、鎳、銅等催化劑成為熱點。以下是以含鈷廢渣(主要成分CoO、Co2O3,還含有Al2O3、ZnO等雜質)為原料制備CoCO3的一種工藝流程:
上表列出相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol/L計算):
回答下列問題:
(1)“酸浸”時通入SO2的目的是 _____________,反應的離子方程式為____________。
(2)“萃取”過程可表示為ZnSO4(水層)+2HX(有機層)?ZnX2(有機層)+H2SO4(水層),由有機層獲取ZnSO4溶液的操作是_______________________。
(3)“沉鈷”時Na2CO3溶液需緩慢滴加的原因是________________。
(4)用得到的CoCO3等為原料采用微波水熱法和常規水熱法可以制得兩種CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均為+2價),均可用作H2O2分解的催化劑,有較高的活性。如圖10是兩種不同方法制得的CoxNi(1-x)Fe2O4在10 ℃時催化分解6%的H2O2溶液的相對初始速率隨x變化曲線。
由圖中信息可知:__________法制取得到的催化劑活性更高;Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果更好的是__________。
(5)用純堿沉淀轉化法也可以從草酸鈷(CoC2O4)廢料得到CoCO3,向含有CoC2O4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液,當有CoCO3沉淀生成時,溶液中=_________。
[已知Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8;Ksp(CoCO3)=1.4×10-13]
19.(14分)
催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發生兩個平行反應,分別生成CH3OH和CO。反應的熱化學方程式如下:
CO2(g) + 3H2(g) ? CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ·mol-1? I
CO2(g) + H2(g) ? CO(g)+H2O(g)? ? ? ?ΔH2? ? ? ? ? ? ? ? ? ?II
某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1∶2.2,經過相同反應時間測得如下實驗數據:
【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;
甲醇選擇性:轉化的CO2中生成甲醇的百分比。
已知:① CO和H2的燃燒熱分別為ΔH=-283.0kJ·mol-1和ΔH=-285.8kJ·mol-1
② H2O(l)=H2O(g)? ΔH3=+44.0kJ·mol-1
回答下列問題(不考慮溫度對ΔH的影響):
(1)反應I的平衡常數表達式K=________;反應II的ΔH2=________kJ·mol-1。
(2)有利于提高CO2轉化為CH3OH平衡轉化率的措施有________。
A. 使用催化劑Cat.1? ?B. 使用催化劑Cat.2
C. 降低反應溫度? ? ? ?D. 投料比不變,增加反應物的濃度
E. 增大CO2和H2的初始投料比
(3)對比實驗a和c可發現:相同催化劑下,溫度升高,CO2轉化率升高,而甲醇的選擇性卻降低,請解釋甲醇選擇性降低的可能原因________。對比實驗a和b可發現:相同溫度下,采用Cu/ZnO納米片使CO2轉化率降低,而甲醇的選擇性卻提高,請解釋甲醇的選擇性提高的可能原因________。
(4)在下圖中分別畫出反應I在無催化劑、有Cat.1和由Cat.2三種情況下“反應過程-能量”示意圖。
(5)研究證實,CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,則生成甲醇的反應發生在________極,該電極反應式是________。
(二)選考題:本題包括2小題,每小題14分,考生只能選做一題。
20.[選修3:物質結構與性質](14分)
鎵(Ga)、鍺(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的單質及某些化合物如砷化鎵、磷化鎵等都是常用的半導體材料,應用于航空航天測控、光纖通訊等領域。回答下列問題:
(1)硒常用作光敏材料,基態硒原子的核外電子排布式為__________;與硒同周期的p區元素中第一電離能大于硒的元素有__________種;SeO3的空間構型是__________。
(2)根據元素周期律,原子半徑Ga_____As,第一電離能Ga______As。(填“大于”或“小于”)
(3)水晶的主要成分是二氧化硅,在水晶中硅原子的配位數是________。硅與氫結合能形成一系列的二元化合物SiH4、Si2H6等,與氯、溴結合能形成SiCl4、SiBr4,上述四種物質沸點由高到低順序為_______________,丁硅烯(Si4H8)中σ鍵與π鍵個數之比為_________。
(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半導體材料,熔點如下表所示,分析其變化原因___________。
(5)GaN晶胞結構如圖11所示。已知六棱柱底邊邊長為a pm,阿伏加德羅常數的值為NA。
①晶胞中Ga原子采用六方最密堆積,每個Ga原子周圍距離最近的Ga原子數目為______;
②從GaN晶體中“分割”出的平行六面體如圖12。若該平行六面體的高為a pm,GaN晶體的密度為__________g/cm3(用a、NA表示)。
21.[選修5:有機化學基礎](14分)
已知:
回答下列問題:
(1)A的結構簡式為______;試劑X的化學名稱為______。
(2)C中官能團的名稱為______;由D生成E的反應類型為______。
(3)由E生成F的第①步反應的化學方程式為______。
(4)設計由A轉化為B和由F轉化為M兩步的目的為______。
(5)為M的同分異構體,同時滿足下列條件的結構有______種(不含立體異構)。
①只含兩種官能團,能發生顯色反應,且苯環上連有兩個取代基。
②1mol最多能與2molNaHCO3反應。
③核磁共振氫譜有6組吸收峰。
(6)參照上述合成路線和信息,設計以丙酮和CH3MgBr為原料(其他試劑任選),制備聚異丁烯的合成路線:______。
參考答案
一、選擇題:本題共16小題,共44分。
第1~10小題,每小題2分;第11~16小題,每小題4分。
1. B? 2. B? 3. D? 4. B? 5. A? 6. A? 7. B? 8. C? 9. C? 10. D 11. A? 12.D? 13. A? 14. C? 15. D? 16. C
二、非選擇題:共56分。第17~19題為必考題,第20~21題為選考題。
17.(14分)
(1)H2SO4+2NaHSO3=2SO2↑+2H2O+Na2SO4? ? (1分)
b→c→g→f→d? ? (3分)
(2)①氧化? ?(1分)
②FeCl3? (1分)
③溶液由棕黃色變成淺綠色? ?(1分)
④SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+? (2分)
(3)方案1:
① 取20.00 mL反應后的溶液于錐形瓶中,用濃度為c mol·L-1的KMnO4標準溶液滴定,重復滴定三次,平均消耗KMnO4溶液的體積是V mL? (3分)
②? (2分)
方案2:
① 向反應后的溶液中加入過量鹽酸,再加入足量BaCl2溶液,將沉淀過濾、洗滌、干燥、稱量,質量為mg? ?(3分)
②? ? (2分)
18.(14分)
(1)將Co3+轉化為Co2+(2分) 2Co3++SO2+2H2O=2Co2++SO[2
4][-]+4H+(2分)
(2)向有機層中加入適量的硫酸溶液充分振蕩,靜置,分液,取水層(2分)
(3)防止加入過快而產生Co(OH)2沉淀(或其他合理答案) (2分)
(4)微波水熱(2分)? Co2+(2分)
(5)2.2×10-6(2分)
19.(14分)
(1) (1分)? +41.2? (2分)
(2)C D? ?(2分)
(3)反應Ⅰ為放熱反應,反應II為吸熱反應,催化劑相同的條件下,升高溫度有利于CO2轉化為CO,不利于轉化為CH3OH,甲醇的選擇性降低。(1分)
相同溫度下,催化劑Cat.2對反應I催化效率更高,相同時間內得到的甲醇較多,甲醇選擇性提高。 (1分)
(5)陰? (2分)
CO2 + 6H+ + 6e-=CH3OH + H2O? (2分)
20.(14分)
(1)[Ar]3d104s24p4(1分)? ?3(1分)平面正三角形(1分)
(2)大于(1分)? ?小于(1分)
(3)4 SiBr4>SiCl4>Si2H6>SiH4(1分)? ?11∶1? (2分)
(4)三者均為原子晶體,原子半徑N
Ga-P>Ga-As,故熔點降低 (2分)
(5)12(2分)? ? ? ×1030? (2分)
21.(14分)
(2)羥基、醚鍵 (1分);取代反應 (1分)
(4)保護酚羥基不被氧化(2分)
(5)3 (2分)
(6)
(3分)
責任編輯 李平安