■廣東省廉江市實驗學校 羅智穎
可能用到的相對原子質量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Sc 45 Fe 56
一、選擇題:本題共7 個小題,每小題6分。共42分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.生活中處處有化學,下列敘述正確的是( )。
A.棉花、麻和蠶絲均為碳水化合物
B.使用食品添加劑不應降低食品本身營養價值
C.通過石油的常壓分餾可獲得石蠟等餾分,常壓分餾過程為物理變化
D.維生素C可以氧化活性氧自由基
2.一種實現官能團異構化的反應如下,下列敘述正確的是( )。

A.化合物1分子中的所有原子共平面
B.化合物1與化合物2互為同系物
C.化合物2 分子中含有羧基、羥基和醚鍵
D.化合物1與化合物2可以通過氯化鐵溶液進行鑒別
3.某白色粉末樣品,可能含有Fe2(SO4)3、KMnO4、Al2(SO4)3、MgCl2、NH4Cl 和KHCO3。取少量樣品配成無色溶液,進行如下實驗:①取部分溶液,加入適量的Na2O2固體,產生無色無味的氣體和白色沉淀,再加入足量的NaOH 溶液后白色沉淀部分溶解;②另取部分溶液,加入稀硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀產生。該樣品中確定存在的是( )。
A.Fe2(SO4)3、NH4Cl
B.NH4Cl、KHCO3
C.MgCl2、KMnO4
D.Al2(SO4)3、MgCl2
4.由實驗操作和現象,可得出相應正確結論的是( )。

選項實驗操作現象結論A測定飽和NaHCO3 溶液與飽和Na2CO3 溶液的pH后者pH更大HCO-3 的水解程度小于CO2-3 的水解程度B將等濃度的KI溶液和FeCl3 溶液混合,充分反應后滴入KSCN溶液溶液由黃色變紅色Fe3+與I-的反應是可逆反應C向酸性KMnO4 溶液中加入維C含片溶液由紫色變無色維生素C 具有還原性D向兩支試管中分別加入2mL 1mol·L-1 的酸性KMnO4 溶液,再同時分別向兩支試管加入2mL0.1 mol·L-1 的H2C2O4溶液和2mL0.05 mol·L-1 的H2C2O4 溶液,觀察KMnO4 溶液褪色所需時間前者褪色時間比后者短草酸濃度越大對反應速率的影響越大
5.鈧的化合物晶體[Sc2(Y2Z4)3·6X2Z的摩爾質量為462 g·mol-1]可用作半導體鍍層的蒸鍍材料,X、Y、Z為三種短周期主族元素,且原子序數依次增大,且加和為15,Y6X6是一種常見有機溶劑,該鈧的化合物晶體在空氣中加熱,隨溫度的變化情況如圖1所示,下列敘述正確的是( )。

圖1
A.X、Y、Z的單質常溫下均為氣體
B.Y、Z分別與X 形成的化合物的沸點:Z>Y
C.250 ℃ 時,晶體的主要成分是Sc2(Y2Z4)3·5X2Z
D.850 ℃時生成的固體化合物為Sc2O3
6.一種清潔、低成本的三步法氯堿工藝工作原理如圖2所示,下列說法不正確的是( )。

圖2
A.第一步中陰極區溶液的pH 變大
C.第三步中,陰極反應式為2H++2e-
D.理論上每生產4 mol NaOH 和2 mol Cl2,可消耗1 mol O2
7.常溫下,保持某含少量CaCO3濁液的水體中H2CO3與空氣中CO2的平衡,調節水體pH,水體中-lg[c(X)]與pH 的關系如圖3所示(其中X 為或Ca2+)。下列說法錯誤的是( )。

圖3
B.該溫度下,H2CO3的電離常數Ka2的數量級為10-11
D.向水體中加入適量Ca(OH)2固體,可使溶液由b點變到c點
二、非選擇題:共58分,第8~10題為必考題,每個試題考生都必須作答。第11~12題為選考題,考生根據要求作答。
(一)必考題:共43分。
8.(14 分)我國對鋯原料的需求量逐年增大,鋯是一種稀有金屬,具有驚人的抗腐蝕性能、極高的熔點、超高的硬度和強度等特性,被廣泛用在航空航天、軍工、核反應、原子能領域,工業上通過天然鋯石(主要成分為ZrSiO4,同時含有Fe3O4和Al2O3等),制取鋯和提取Al(OH)3的工藝流程如下。

已知:①ZrSiO4與酸、堿不反應,Na2ZrF6、K2ZrF6均易溶于水,而K2ZrF6不溶于氨水。
②實驗測得濾液②的pH=7.60;常溫下Kw=10-14。
③pC=-lgc(C)[即pC 表示C 微粒濃度的負對數]。
回答下列問題:
(1)酸浸所得濾液①中屬于鹽的溶質的主要成分為____(寫化學式)。
(2)在熔融態ZrSiO4、NaOH 中通入HF,可以得到Na2ZrF6,其化學反應方程式為____。
(3)“一系列操作”是指向冷卻后的混合物中加入____溶液,經過抽濾、洗滌、干燥得到K2ZrF6。
A.氯化鉀和氨水 B.氯化鉀和硫酸
C.氯化銨和硫酸 D.KOH 和氨水
(4)1824年瑞典的J.J.Berzelius首先用鉀還原K2ZrF6時制得金屬鋯,但不夠純,反應方程式為K2ZrF6+4K ==Zr+6KF,該反應中氧化產物與還原產物物質的量之比為____;工業上以石墨為電極,電解硫酸-K2ZrF6熔融液制得金屬鋯,同時伴有一種酸性氣體,其陰極的電極反應式為____。
(5)檢驗“除鐵”操作中Fe3+沉淀完全的操作方法是____,常溫下向濾液②中通入二氧化碳可將鋁元素恰好轉化為沉淀,則溶液中=____。Al(OH)3+OH-,K=10-0.63]
9.(14 分)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀{K3[Fe(C2O4)3]·xH2O}是一種翠綠色晶體,能溶于水,難溶于乙醇,見光易分解,是制備某些活性催化劑的主要原料。制備三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體并測定其組成的實驗步驟如下:
Ⅰ.將4.0 g綠礬配成溶液,加入20 mL的飽和H2C2O4溶液,加熱,攪拌,靜置,用傾析分離法得到黃色沉淀FeC2O4·2H2O。
Ⅱ.在沉淀中加入20 mL 含少量KOH的飽和K2C2O4溶液,再加入20 mL 6%H2O2,保持反應溫度為40 ℃,只生成紅褐色沉淀。然后,加熱煮沸2 min 后加入16 mL的飽和H2C2O4溶液,沉淀消失,溶液變為亮綠色……抽濾得到晶體,洗滌并干燥。
回答下列問題:
(1)實驗過程Ⅰ中不需要用到下列儀器中的___(從圖4中選擇序號)。

圖4
(2)通常實驗室配制綠礬溶液時需要加入_____(填試劑名稱),步驟Ⅰ中生成黃色沉淀的離子方程式是_____。
(3)步驟Ⅱ中涉及反應的化學方程式依次為____、____、___。
(4)步驟Ⅱ中“……”表示向溶液中加入15 mL 95%乙醇,放置于暗處使其冷卻結晶。加入乙醇的目的是_____。
(5)步驟Ⅱ中生成晶體的保存方法是____。
10.(15 分)我國科學家成功開發Pd-Fe/Fe2O3催化劑在低溫條件下高選擇性合成高純度的乙烯,化學原理如下:
(1)已知:
a.幾種共價鍵的鍵能如表1所示。

表1
b.C2H2(g)、H2(g)、C2H6(g)的燃燒熱ΔH分別為-1 299.6 kJ· mol-1、-285.8 kJ·mol-1、-1 559.8 kJ·mol-1。
則ΔH1=_____kJ·mol-1;乙烯加氫生成乙烷的熱化學方程式是_____。
(2)在剛性密閉容器中充入一定量的C2H2(g)和H2(g),發生反應:C2H2(g)+。其他條件相同,在Cat1、Cat2兩種催化劑作用下,反應相同時間時C2H2的轉化率與溫度的關系如圖5所示。

圖5
①催化效率較高的是____(填“Cat1”或“Cat2”);b 點____(填“達到”或“未達到”)平衡。
②溫度高于300 ℃,升高溫度,b→c的原因可能是____(答1條即可)。
(3)在密閉容器中充入1 mol C2H2和2 mol H2,發生上述兩個反應,測得C2H2平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖6所示。在T0K、20 kPa 下C2H4的選擇性等于8 9[C2H4選擇性 =。p0_____20 kPa(填“>”“<”或“=”)。T0K下,主反應的平衡常數Kp=____kPa-1(Kp為用氣體分壓計算的平衡常數,氣體分壓等于氣體總壓×物質的量分數)。

圖6
(4)在恒溫剛性密閉容器中通入氣體分壓比為p(C2H2)∶p(H2)=1∶1 的混合氣體,已知某反應條件下只發生如下反應(k1、k2為速率常數):
實驗測得乙烯的凈生成速率方程為v(C2H4)=k1p(C2H2)·p(H2)-k2p(C2H4),可推測乙烯的濃度隨時間的變化趨勢為____,其理由是_____。
(二)選考題:共15分。請考生從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.【選修3:物質結構與性質】自修復材料、自適應材料、新型傳感材料等智能材料技術大量涌現,為生物醫療、國防軍事以及航空航天等領域發展提供支撐。
(1)我國科研工作者基于丁二酮肟氨酯基團的多重反應性,研制了一種強韌、自愈的超級防護材料,其中的分子機制如圖7所示。
Cu+價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為_____,C、N、O 第一電離能由大到小的順序為____。
(2)在加熱和Cu的催化作用下,乙醇可被空氣氧化為乙醛(CH3CHO),乙醛分子中碳原子的雜化方式是____,CuO 在高溫下能分解生成Cu2O,其原因是_____.
(3)螢石(CaF2)是自然界中常見的含氟礦物,CaF2與被熔物質混合,能起到快速增加受熱面積,在玻璃熔化中需加入螢石(CaF2}的作用為____,其晶胞結構如圖8所示,X 代表的離子是____;若該立方晶胞參數為apm,正負離子的核間距最小為____pm。

圖8
12.【選修5:有機化學基礎】化合物N 是合成治療關節痛藥物的重要中間體,其合成路線如下:

請回答下列問題:
(1)A 的化學名稱為_____,B 中所含官能團的名稱為_____;C→D 的反應類型為____。
(2)1 mol B在一定條件下與氫氣完全反應的產物,所含手性碳原子有____mol。
(3)寫出E→N 的化學方程式:___。
(4)化合物X 是M 的同分異構體,其分子中含氧官能團與M 相同,則X 的結構有____種。其中核磁共振氫譜吸收峰面積比為1∶1∶2∶2∶2的物質的結構簡式為____(寫出一種即可)。