化学试题
试卷满分 100分 考试时间 75 分钟
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,试卷满分 100 分,考试时间 75 分钟。
2.将选择题的答案填涂在答题卡的对应位置上,非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56 Ba-137
一、单项选择题:共 13 题,每小题3 分,共 39 分。每小题只有一个选项最符合题意。
1.第 19 届亚运会于 2023年9月 23 日在中国杭州开幕,本届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理
念。下列说法不正确的是( )
A.亚运村餐厅“竹餐具”含有丰富的多糖
B.主火炬燃料“零碳甲醇”中的碳指碳元素
C.吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为晶体硅
D.火炬“薪火”使用的 1070 铝合金具有硬度高、耐高温的特点
2. V2O5 WO3 / TiO2 催 化 剂 能 催 化 NH3 脱 除 烟 气 中 的 NO , 反 应 为
4NH3 g O2 g 4NOg 4N2 g 6H2Og 。下列说法正确的是( )
A. 的电子式:
N2 NN
B. H2O 的 VSEPR 模型名称:直线型
3d 4s
C. Ti 的价电子排布图为:
D. NH3 是极性键构成的非极性分子
3.硫酸亚铁铵[ NH Fe SO 6H O ]在定量分析中常用来标定重铬酸钾或高锰酸钾溶液,还用于医药和
4 2 4 2 2
电镀等方面。下列说法正确的是( )
A.第二电离能大小: I2 Fe I2 Mn B.电负性大小: Fe S
C.半径大小: r O r N D.简单气态氢化物稳定性: H2O H2S
阅读下列材料,完成第 4~6题
4.海洋是一个巨大的化学资源宝库,含有 80 多种元素,其中含有较高的钠和氯元素。化学家常用廉价氯化钠
为原料制备纯碱,也可用于电解法获得金属钠、氯气、氢气等,并进一步将其转化为生产、生活和科学实验中
用途更为广泛的新物质,如 ClO2 、 Na 2O2 、 NaClO 等,如通过 NaClO 。下列物质性质与用途具有对应关
系的是( )
A. Na 2CO3 溶液显碱性,可用作抗酸药物
B. ClO2 气体呈黄绿色,可用作自然水消毒剂
C. Na 2O2 具有还原性,可用作供氧剂
D. NaClO 具有强氧化性,可用作漂白液
5.在指定条件下,下列物质间转化不能实现的是( )
通电 光照
A. NaClaq Cl2 g B. HClOg O2 g
NH3、CO2 Cl2
C. NaClaq Na 2CO3 s D. NaClO2 aq ClO2 g
6.氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域,实验室利用如图装置(部分装置省略)制备 KClO3 和
NaClO 。下列说法不正确的是( )
A.装置中不可将 KMnO4 换成 MnO2
B.装置洗气瓶中用饱和 NaCl 溶液除去 Cl2 中的少量 HCl
C.装置中反应的离子方程式为 Cl2 2OH Cl ClO H2O
D.装置锥形瓶中用澄清石灰水吸收尾气
7.硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价,在一定条件下能发生相互转化。不同温度下硫单质
的状态和分子结构不同,S8 环状分子的结构为 。合理应用和处理含硫的化合物,在生产生
活中有重要意义。利用甲烷可以除去 ,反应为 。
SO3 8SO3 g 6CH4 g S8 g 6CO2 g 12H2Og
下列说法正确的是( )
3
A.S8 分子中硫原子采用 sp 杂化
B.上述反应的 S 0
cS c6 CO
上述反应的化学平衡常数 8 2
C. K 8 6
c SO3 c CH4
D.及时分离出 H2Og ,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
8.一种从照相底片中回收单质银的方法如下:
步骤1:用 Na S O 溶液浸泡照相底片,未曝光的 AgBr 转化成 Na Ag S O 而溶解。
2 2 3 3 2 3 2
步骤2:在步骤1 所得溶液中加稍过量 Na 2S 溶液,充分反应后过滤出黑色沉淀。
步骤3:将黑色沉淀在空气中灼烧,回收单质银。下列说法不正确的是( )
3
A.步骤1 所得 Ag S O 中 Ag 提供空轨道
2 3 2
2 2
B.步骤2 所得滤液中大量存在的离子: Na 、 Ag 、S2O3 、S
C.步骤3 灼烧时可用足量 NaOH 溶液吸收尾气
2
D. Na 2S 晶胞如右图所示,每个 Na 周围距离最近的S 有4个
9.某研究小组利用 BaS 的还原性提纯 HBr 并制取 MgBr 的方案如下:
2
下列说法不正确的是( )
A.“沉淀”步骤中不可使用 Na 2SO4 溶液代替硫酸
B.滤渣中只有 BaSO4
2
C.“转化”步骤中发生反应的离子方程式为 Mg(OH)2 2H Mg 2H2O
D.将 MgBr2 6H2O 晶体在溴化氢气氛中加热得到 MgBr2 固体
10.某 DNA 分子的片段如图所示。下列关于该片段的说法不正确的是( )
A.1mol 该片段结构最多与 7molH2 发生加成
B.胸腺嘧啶与酸或碱溶液加热条件下均可以反应
C. DNA 分子可通过氢键形成双螺旋结构
D.该片段能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
11.我国某科研机构研究表明,利用 K2Cr2O7 可实现含苯酚废水的有效处理,其工作原理如图所示。下列说法
正确的是( )
A.电子从 M 极经电解质溶液移向 N 极
B. M 的电极反应式为: C6H5OH 11H2O 28e 6CO2 28H
C.温度越高越有利于提高苯酚的去除速率
D. Na 通过阳离子交换膜移向 M 电极, Cl 通过阴离子交换膜移向 N 电极
12.常温下,通过下列实验探究 H2S 、 Na 2S 溶液的性质。
1
实验1:向 0.1molL H2S 溶液中通入一定体积 NH3 ,测得溶液 pH 为7
1
实验2:向 0.1molL H2S 溶液中加等体积同浓度 NaOH 溶液,充分反应后再滴入2 滴酚酞,溶液呈红色
1
实验3:向 0.1molL Na 2S 溶液中逐滴滴加等体积同浓度的盐酸,无明显现象
1 1
实验4:向 5mL0.1molL Na 2S溶液中滴入 1mL0.1molL ZnSO4 溶液,产生白色沉淀;再滴入几滴
1
0.1molL CuSO4 溶液,立即出现黑色沉淀
下列说法正确的是( )
实验 得到的溶液中存在
A. 1 cNH4 cHS
B.由实验2 可得出: Kw Kal H2S Ka2 H2S
实验 得到的溶液中存在 2
C. 3 cH cH2S cS cOH
D.由实验4 可得出: Ksp ZnS Ksp CuS
13.利用 CH4 和 CO2 重整技术可获得合成气(主要成分为 CO 、 H2 ),重整过程中部分反应的热化学方程式:
1
反应: CH4 g CO2 g 2H2 g 2COg H1 247kJ mol
1
反应: CO2 g H2 g COg H2Og H2 41kJ mol
反应: CH4 g H2Og COg 3H2 g H3
nCO nH
相同时间内,不同 2 配比随温度变化对出口合成气中 2 的影响如图所示。
nCH4 nCO
下列说法正确的是( )
1
A. H3 206kJ mol
nH
B. 700时, M 点的 2 大于 N 点的是反应导致的
nCO
C.使用合适的催化剂可以提高合成气的平衡产率
nCO nH
D.当 2 2.5 时,温度高于 900后 2 减小是由于反应平衡逆向移动
nCH4 nCO
二、非选择题:共4 题,共 61分。
14.铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合
物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示:
2 2
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以 Cr2O7 存在,在碱性介质中以 CrO4 存在。
回答下列问题:
(1)煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为______。(填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2 和______。
(3)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以MgSiO3 和 MgNH4PO4 的形式沉淀,该步需要控制溶液的 pH 9 以
达到最好的除杂效果,其原因是______。
(4)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠( Na 2S2O5 )溶液。
写出 Na 2S2O5 还原 Cr VI 的离子方程式:______。
2
若用过氧化氢还原 Cr2O7 过程中还会生成较稳定的蓝色的过氧化铬( CrO5 , Cr 为+6 价)。 CrO5 分子中
存在过氧键,其结构式可表示为______。
(5)为研究净水剂聚合硫酸铁 Fe OH SO 组成,某化学兴趣小组取一定量聚合硫酸铁样品与足量
a b 4 c m
盐酸反应,所得溶液平均分为两份。一份溶液中加入足量的 BaCl2 溶液,得到白色沉淀1.7475g 。另一份溶
3 2 1
液,先将 Fe 还原为 Fe ,再用 0.020molL K2Cr2O7 标准溶液滴定至终点,消耗 K2Cr2O7 标准溶液
50.00ml 。求 a : b : c 值______。(写出计算过程)
2 2 3 3
(已知: Cr2O7 6Fe 14H 2Cr 6Fe 7H2O 。)
15.洛哌丁胺()可用于腹泻的治疗,其一种合成路线如图所示:
已知:
有关格氏试剂的反应: Mg ( 代表卤素原子)
R X THFR MgX X
注:该过程可以理解为:
(1) F中的官能团有______。
(2)请写出 X 的结构简式______; B C 包含了______和______(填反应类型)。
(3)请写出加热条件下 C 与足量 KOH 溶液反应生成 D 的化学方程式:______。
(4)写出符合下列条件的 E 的一种同分异构体:______。
分子结构中有两个苯环,核磁共振氢谱为5 组峰;
既能发生水解也能发生银镜反应。
(5)已知羟基能与格氏试剂发生反应。写出以 、 CH3OH 、 和乙二醇为原料制
备 的合成路线(其他试剂任选)。
16. LiFePO4 和 FePO4 可以作为锂离子电池的正极材料。
(1) LiFePO4 的制备。将 LiOH (强碱)加入煮沸过的蒸馏水配成溶液,在氮气的氛围中,将一定量的
NH Fe SO 溶液与 H PO 、 LiOH 溶液中的一种混合,加入到三颈烧瓶中题 16图-1,在搅拌下通过
4 2 4 2 3 4
滴液漏斗缓慢滴加剩余的另一种溶液,充分反应后,过滤,洗涤,干燥,得到粗产品。
通入 N2 的目的是______,该步骤中为达到相同目的采取的措施还有______。
NH Fe SO 与 H PO 、 LiOH 反应得到 LiFePO 和 NH HSO ,该反应的离子方程式为______。
4 2 4 2 3 4 4 4 4
已知 2
Ka HSO4 1.010
在氮气氛围下,粗产品经150干燥、高温焙烧,即可得到锂离子电池的正极材料。焙烧时常向其中加入少
量活性炭黑,其主要目的是______。
(2) FePO 的制备。取一定量比例的铁粉、磷酸、水放入容器中,加热充分反应,向反应后的溶液中加入一
4
定量 H2O2 ,同时加入适量水调节 pH ,静置后过滤,洗涤,得到 FePO4 2H2O ,高温煅烧 FePO4 2H2O ,
即可得到 FePO4 。
其他条件不变时,磷酸与水的混合比例对铁粉溶解速率的影响如题 16图-2 所示。
当1/ 5 VH3PO4 / VH2O 1/ 3 时,随着水的比例增加,铁粉溶解速率增大幅度不大的原因是______。
2
上述制备过程中,为使反应过程中的 Fe 完全被 H2O2 氧化,下列操作控制不能达到目的的是______(填
序号)。
a.用 Ca OH 调节溶液 pH 7 b.加热,使反应在较高温度下进行
2
c.缓慢滴加 H2O2 溶液并搅拌 d.加入适当过量的 H2O2 溶液
工业上也可以用磷酸亚铁粗产品(混有氢氧化铁)可制备磷酸铁( FePO4 )。其他条件一定,制备 FePO4
时测得 Fe 的有效转化率 nFePO4 / n(Fe)总 100% 与溶液 pH 的关系如题 16图-3 所示。
请设计制备磷酸铁的实验方案:______。
1 1
(实验中须使用的试剂有:1molL H2SO4 , 30%H2O2 溶液,1molL Na 2HPO4 )。
17.我国提出“碳达峰”目标是在 2030 年前达到最高值,2060 年前达到“碳中和”。因此,二氧化碳的综合利用尤
为重要。
(1)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚( CH3OCH3 )也有广泛的应用。
反应 : 1
CO2 g 3H2 g CH3OHg H2Og H 49.01kJ mol
反应 : 1
2CH3OHg CH3OCH3 g H2Og H 24.52kJ mol
反应 : 1
CO2 g H2 g COg H2Og H 41.17kJ mol
结合计算分析反应 的自发性: 。
2CO2 g 6H2 g CH3OCH3 g 3H2Og ______
nH
恒压、投料比 2 4 的情况下,不同温度下 CO 的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某
2
nCO2
物质消耗的 CO2 占 CO2 消耗总量的百分比)如下图所示:
当温度超过 290, CO2 的平衡转化率随温度升高而增大的原因是______。
工业实际设计温度一般在 230 270 C 范围内变化,不能过高的原因是______。
(2)研究表明,在电解质水溶液中, CO2 气体可被电化学还原。
CO2 在碱性介质中电还原为正丙醇( CH3CH2CH2OH )的电极反应方程式为______。
在电解质水溶液中,三种不同催化剂( a 、 b 、 c )上 CO2 电还原为 CO 的反应进程中( H 被还原为 H2
的反应可同时发生),相对能量变化如图。由此判断, CO2 电还原为 CO 从易到难的顺序为______(用 a 、
b 、 c 字母排序)。
(a) CO2 电还原为 CO (b) H 电还原为 H2
(3) CO2 参与的乙苯脱氢机理如图所示( 、 表示乙苯分子中 C 或 H 原子的位置; A 、 B 为催化剂的活
性位点,其中 A 位点带部分正电荷, B1 、 B2 位点带部分负电荷)。
图中所示反应机理中步骤和步骤可描述为____________。