可能用到的相对原子质量： H 1  C 12  N 14  O 16  Na 23  Mg 24  Al 27  S 32  Cl 35. 5  K 39  Ca 40  Cr 52  Fe 56  Cu 64  Ag 108  I 127

选 择 题

单项选择题：本题包括10 小题，每小题2 分，共计20 分。每小题只有一个选项符合题意。

1．糖类是人体所需的重要营养物质。淀粉分子中不含的元素是

A．氢        B．碳        C．氮        D．氧

2．反应NH₄Cl+NaNO₂NaCl+N₂↑+2H₂O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是

 

A．中子数为18的氯原子： ¹⁸₁₇Cl

B．N₂的结构式：N=N

C．Na⁺的结构示意图： 

D．H₂O的电子式： 

3．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是

A．NH₄HCO₃受热易分解，可用作化肥

B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈

C．SO₂具有氧化性，可用于纸浆漂白

D．Al₂O₃具有两性，可用于电解冶炼铝

4．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是

A．0.1 mol·L⁻¹NaOH溶液：Na⁺、K⁺、CO₃^2-、AlO₂^-

B．0.1 mol·L⁻¹FeCl₂溶液：K⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、MnO₄^-

C．0.1 mol·L⁻¹K₂CO₃溶液：Na⁺、Ba²⁺、Cl⁻、OH⁻

D．0.1 mol·L⁻¹H₂SO₄溶液：K⁺、NH₄⁺、NO₃^-、HSO₃^-

5．下列实验操作能达到实验目的的是

 

A．用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH

B．将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000 mol·L⁻¹NaOH溶液

C．用装置甲蒸干AlCl₃溶液制无水AlCl₃固体

D．用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO₂

6．下列有关化学反应的叙述正确的是

A．Fe在稀硝酸中发生钝化                               B．MnO₂和稀盐酸反应制取Cl₂

C．SO₂与过量氨水反应生成(NH₄)₂SO₃             D．室温下Na与空气中O₂反应制取Na₂O₂

7．下列指定反应的离子方程式正确的是

A．室温下用稀NaOH溶液吸收Cl₂：Cl₂+2OH⁻ClO⁻+Cl⁻+H₂O

 

B．用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H₂：Al+2OH⁻AlO₂^-+H₂↑

 

C．室温下用稀HNO₃溶解铜：Cu+2NO₃^-+2H⁺Cu²⁺+2NO₂↑+H₂O

 

 

D．向Na₂SiO₃溶液中滴加稀盐酸：Na₂SiO₃+2H⁺H₂SiO₃↓+2Na⁺

8．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层有2个电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是

A．原子半径：r(W)> r(Z)> r(Y)> r(X)

B．由X、Y组成的化合物是离子化合物

C．Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强

D．W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强

9．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是

A．NaCl(aq)Cl₂(g)FeCl₂(s)

B．MgCl₂(aq)Mg(OH)₂(s)MgO (s)

C．S(s)SO₃(g)H₂SO₄(aq)

D．N₂(g)NH₃(g)Na₂CO₃(s)

10．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是

 

A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e⁻Fe³⁺

B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能

C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀

D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀

不定项选择题：本题包括5 小题，每小题4 分，共计20 分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0 分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2 分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0 分。

11．氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是

A．一定温度下，反应2H₂(g)+O₂(g) 2H₂O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0

B．氢氧燃料电池的负极反应为O₂+2H₂O+4e⁻4OH⁻

C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H₂，转移电子的数目为6.02×10²³

D．反应2H₂(g)+O₂(g) 2H₂O(g)的ΔH可通过下式估算：

ΔH=反应中形成新共价键的键能之和−反应中断裂旧共价键的键能之和

12．化合物Y具有抗菌、消炎作用，可由X制得。

 

下列有关化合物X、Y的说法正确的是

A．1 mol X最多能与2 mol NaOH反应

B．Y与乙醇发生酯化反应可得到X

C．X、Y均能与酸性KMnO₄溶液反应

D．室温下X、Y分别与足量Br₂加成的产物分子中手性碳原子数目相等

13．室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是

14．室温下，反应HCO₃^-+H₂OH₂CO₃+OH⁻的平衡常数K=2.2×10⁻⁸。将NH₄HCO₃溶液和氨水按一定比例混合，可用于浸取废渣中的ZnO。若溶液混合引起的体积变化可忽略，室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是

 

A．0.2 mol·L⁻¹氨水：c (NH₃·H₂O)>c(NH₄⁺)> c (OH⁻)> c (H⁺)

 

B．0.2 mol·L⁻¹NH₄HCO₃溶液(pH>7)：c (NH₄⁺)> c (HCO₃^-)> c (H₂CO₃)> c (NH₃·H₂O)

 

 

C．0.2 mol·L⁻¹氨水和0.2 mol·L⁻¹NH₄HCO₃溶液等体积混合：c(NH₄⁺)+c(NH₃·H₂O)=c(H₂CO₃)+c (HCO₃^-)+c(CO₃^2-)

 

D．0.6 mol·L⁻¹氨水和0.2 mol·L⁻¹ NH₄HCO₃溶液等体积混合：c (NH₃·H₂O)+ c(CO₃^2-)+ c(OH⁻)=0.3 mol·L⁻¹+ c (H₂CO₃)+ c (H⁺)

15．在恒压、NO和O₂的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO₂的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是

 

A．反应2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)的ΔH>0

B．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率

C．图中Y点所示条件下，增加O₂的浓度不能提高NO转化率

D．380℃下，c_起始(O₂)=5.0×10⁻⁴ mol·L⁻¹，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K>2000

 

非 选 择 题

16．（12分）N₂O、NO和NO₂等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。

（1）N₂O的处理。N₂O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N₂O分解。NH₃与O₂在加热和催化剂作用下生成N₂O的化学方程式为    ▲    。

（2）NO和NO₂的处理。已除去N₂O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为

NO+NO₂+2OH⁻==2NO₂^-+H₂O

 

2NO₂+2OH⁻==NO₂^-+NO₃^-+H₂O

 

 

 

①下列措施能提高尾气中NO和NO₂去除率的有    ▲    （填字母）。

A．加快通入尾气的速率

B．采用气、液逆流的方式吸收尾气

C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液

②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO₂晶体，该晶体中的主要杂质是    ▲    （填化学式）；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是    ▲    （填化学式）。

（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO₃^-的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图所示。

 

①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl⁻和NO₃^-，其离子方程式为    ▲    。

 

②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是    ▲    。

 

 

17．（15分）化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体，其合成路线如下：

 

（1）A中含氧官能团的名称为    ▲    和    ▲    。

（2）A→B的反应类型为    ▲    。

（3）C→D的反应中有副产物X（分子式为C₁₂H₁₅O₆Br）生成，写出X的结构简式：    ▲    。

（4）C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：    ▲    。

①能与FeCl₃溶液发生显色反应；

②碱性水解后酸化，含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。

（5）已知：（R表示烃基，R'和R"表示烃基或氢）

 

写出以和CH₃CH₂CH₂OH为原料制备的合成路线流程图（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。

 

 

18．（12分）聚合硫酸铁[Fe₂(OH)_6-2n(SO₄)_n]_m广泛用于水的净化。以FeSO₄·7H₂O为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。

（1）将一定量的FeSO₄·7H₂O溶于稀硫酸，在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H₂O₂溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H₂O₂氧化Fe²⁺的离子方程式为    ▲    ；水解聚合反应会导致溶液的pH    ▲    。

（2）测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000 g，置于250 mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCl₂溶液（Sn²⁺将Fe³⁺还原为Fe²⁺），充分反应后，除去过量的Sn²⁺。用5.000×10⁻² mol·L⁻¹ K₂Cr₂O₇溶液滴定至终点（滴定过程中Cr₂O₇^2-与Fe²⁺反应生成Cr³⁺和Fe³⁺），消耗K₂Cr₂O₇溶液22.00 mL。

 

①上述实验中若不除去过量的Sn²⁺，样品中铁的质量分数的测定结果将    ▲    （填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。

②计算该样品中铁的质量分数（写出计算过程）。

19.（15分）实验室以工业废渣（主要含CaSO₄·2H₂O，还含少量SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃）为原料制取轻质CaCO₃和(NH₄)₂SO₄晶体，其实验流程如下：

 

（1）室温下，反应CaSO₄(s)+CO₃^2-(aq)CaCO₃(s)+SO₄^2-(aq)达到平衡，则溶液中

    ▲    [K_sp(CaSO₄)=4.8×10⁻⁵，K_sp(CaCO₃)=3×10⁻⁹]。

 

 

（2）将氨水和NH₄HCO₃溶液混合，可制得(NH₄)₂CO₃溶液，其离子方程式为    ▲    ；浸取废渣时，向(NH₄)₂CO₃溶液中加入适量浓氨水的目的是    ▲    。

（3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO₄的转化率下降，其原因是    ▲    ；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO₄转化率的操作有    ▲    。

 

（4）滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO₃所需的CaCl₂溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制取CaCl₂溶液的实验方案：   ▲   [已知pH=5时Fe(OH)₃和Al(OH)₃沉淀完全；pH=8.5时Al(OH)₃开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca(OH)₂]。

20．（14分）CO₂的资源化利用能有效减少CO₂排放，充分利用碳资源。

（1）CaO可在较高温度下捕集CO₂，在更高温度下将捕集的CO₂释放利用。CaC₂O₄·H₂O热分解可制备CaO，CaC₂O₄·H₂O加热升温过程中固体的质量变化见下图。

 

①写出400~600 ℃范围内分解反应的化学方程式：    ▲    。

②与CaCO₃热分解制备的CaO相比，CaC₂O₄·H₂O热分解制备的CaO具有更好的CO₂捕集性能，其原因是    ▲    。

（2）电解法转化CO₂可实现CO₂资源化利用。电解CO₂制HCOOH的原理示意图如下。

 

①写出阴极CO₂还原为HCOO⁻的电极反应式：    ▲    。

②电解一段时间后，阳极区的KHCO₃溶液浓度降低，其原因是    ▲    。

（3）CO₂催化加氢合成二甲醚是一种CO₂转化方法，其过程中主要发生下列反应：

反应Ⅰ：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)   ΔH =41.2 kJ·mol⁻¹

反应Ⅱ：2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)   ΔH =﹣122.5 kJ·mol⁻¹

在恒压、CO₂和H₂的起始量一定的条件下，CO₂平衡转化率和平衡时CH₃OCH₃的选择性随温度的变化如图。其中：

 

CH₃OCH₃的选择性=

×100％

①温度高于300 ℃，CO₂平衡转化率随温度升高而上升的原因是    ▲    。

②220 ℃时，在催化剂作用下CO₂与H₂反应一段时间后，测得CH₃OCH₃的选择性为48%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH₃OCH₃选择性的措施有    ▲    。

21．（12 分）【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A小题评分。

A．[物质结构与性质]

Cu₂O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO₄、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu₂O。

（1）Cu²⁺基态核外电子排布式为  ▲  。

（2）SO₄^2-的空间构型为  ▲  （用文字描述）；Cu²⁺与OH⁻反应能生成[Cu(OH)₄]²⁻，[Cu(OH)₄]²⁻中的配位原子为  ▲  （填元素符号）。

 

（3）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为  ▲  ；推测抗坏血酸在水中的溶解性：  ▲  （填“难溶于水”或“易溶于水”）。

 

（4）一个Cu₂O晶胞（见图2）中，Cu原子的数目为  ▲  。

B．[实验化学]

丙炔酸甲酯（）是一种重要的有机化工原料，沸点为103~105 ℃。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为

 

实验步骤如下：

步骤1：在反应瓶中，加入14 g丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸，搅拌，加热回流一段时间。

步骤2：蒸出过量的甲醇（装置见下图）。

步骤3：反应液冷却后，依次用饱和NaCl溶液、5%Na₂CO₃溶液、水洗涤。分离出有机相。

步骤4：有机相经无水Na₂SO₄干燥、过滤、蒸馏，得丙炔酸甲酯。

 

（1）步骤1中，加入过量甲醇的目的是    ▲    。

（2）步骤2中，上图所示的装置中仪器A的名称是   ▲   ；蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是   ▲   。

（3）步骤3中，用5%Na₂CO₃溶液洗涤，主要除去的物质是  ▲  ；分离出有机相的操作名称为  ▲  。

（4）步骤4中，蒸馏时不能用水浴加热的原因是    ▲    。

化学试题参考答案

选择题(共40分)

单项选择题：本题包括10小题，每小题2分，共计20分。

1．C       2．D      3．B       4．A      5．D      6．C       7．A      8．B       9.B         10．C

不定项选择题：本题包括5小题，每小题4分，共计20分。

11．A            12．CD         13．C            14．BD         15．BD

非选择题(共80分)

16．（12分）

（1）2NH₃+2O₂N₂O+3H₂O             （2）①BC  ②NaNO₃  NO

（3）①3HClO+2NO+H₂O3Cl⁻+2NO₃^-+5H⁺

 

②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强

17．（15分）

（1）（酚）羟基         羧基                     （2）取代反应

（3）           （4）

（5）

18．（12分）

（1）2Fe²⁺+ H₂O₂+2H⁺2Fe³⁺+2H₂O      减小

（2）①偏大         ②n(Cr₂O₇^2-)=5.000×10⁻² mol·L⁻¹×22.00 mL×10⁻³ L·mL⁻¹=1.100×10⁻³ mol

 

由滴定时Cr₂O₇^2-→Cr³⁺和Fe²⁺→Fe³⁺，根据电子得失守恒可得微粒的关系式：Cr₂O₇^2-~6Fe²⁺

 

 

（或Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Fe²⁺6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O）

 

则n(Fe²⁺)=6n(Cr₂O₇^2-)=6×1.100×10⁻³ mol=6.600×10⁻³ mol

 

样品中铁元素的质量：

m(Fe)=6.600×10⁻³ mol×56 g·mol⁻¹=0.3696 g

样品中铁元素的质量分数：w(Fe)=×100%=12.32%

19．（15分）

（1）1.6×10⁴

（2）HCO₃^-+NH₃·H₂O==NH₄⁺+CO₃^2-+H₂O(或HCO₃^-+NH₃·H₂ONH₄⁺+CO₃^2-+H₂O)

 

 

 

 

 

 

增加溶液中CO₃^2-的浓度，促进CaSO₄的转化

（3）温度过高，(NH₄)₂CO₃分解              加快搅拌速率

（4）在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批加入少量Ca(OH)₂，用pH试纸测量溶液pH，当pH介于5~8.5时，过滤

20．（14分）

（1）①CaC₂O₄CaCO₃+CO↑

②CaC₂O₄·H₂O热分解放出更多的气体，制得的CaO更加疏松多孔

（2）①CO₂+H⁺+2e⁻===⁼⁼HCOO⁻或CO₂+HCO₃^-+2e⁻===HCOO⁻+CO₃^2-

 

 

②阳极产生O₂，pH减小，HCO₃^-浓度降低；K⁺部分迁移至阴极区

 

（3）①反应Ⅰ的ΔH＞0，反应Ⅱ的ΔH＜0，温度升高使CO₂转化为CO的平衡转化率上升，使CO₂转化为CH₃OCH₃的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度

②增大压强，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂

21．（12分）【选做题】

A．[物质结构与性质]

（1）[Ar]3d⁹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹     （2）正四面体     O     （3）sp³、sp²    易溶于水              （4）4

B．[实验化学]

（1）作为溶剂、提高丙炔酸的转化率

（2）(直形)冷凝管             防止暴沸

（3）丙炔酸         分液

 

（4）丙炔酸甲酯的沸点比水的高