化学试题
命题人:杨峰 王海锋
注意事项:
1.本试题满分 100 分,考试时间 90 分钟;
2.答卷前务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡指定位置;
3.将选择题答案填涂在答题卡上,非选择题按照题号在答题纸上的答题区域内做答,写在本试
卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 P-31 C1-35.5
第卷(选择题 共 42分)
一、选择题(本题共 14 小题,每小题3 分,共 42 分。每小题只有一个选项符合题意)
1.2023年 10月 26日 11时 14 分,神舟十七号载人飞船点火升空成功发射,我国航天航空事业再次迎来飞速
发展。下列有关说法错误的是( )
A.太阳电池翼采用的碳纤维框架和玻璃纤维框架均为无机非金属材料
B.返回舱降落回收过程中使用了芳纶制作的降落伞,芳纶是有机高分子材料
C.飞船舱体外壳部件材料是铝合金材料制成,主要是利用了其密度大、硬度大的特性
D.新型火箭燃料煤基航天煤油主要由不同馏分的烷烃、芳香烃和烯烃类的碳氢化合物组成
2.文化自信是一个国家、一个民族发展中更基本、更深沉、更持久的力量。下列文化内容中蕴含的化学知识
描述不正确的是( )
选项 文化类别 文化内容 化学知识
A 饮食文化 渭南早餐文化的时辰包子 面团发酵过程中常用到小苏
打
B 劳动文化 使用 84 消毒液对室内环境消毒,建议用凉水稀释、早晚进 84 消毒液见光或受热易变质
行消杀
C 服饰文化 在厚重的历史文化氛围的滋养下,唐装汉服轻舞,传统文 鉴别纯棉、真丝可以用灼烧的
化与时尚潮流在大唐不夜城深度碰撞,“变装穿越”火出圈。 方法
D 节日文化 蒲城杆火技艺被称为中华一绝 烟花利用了“焰色试验”原理,
该原理属于化学变化
A.A B.B C.C D.D
3.高效率和高选择性的将 CO2 转化为 CH4 是 CO2 资源利用的途径之一。2021年8月 19 日天津工业大学仲
崇立教授、梅东海教授与中国科学技术大学江海龙教授合作在 Nat.Catal.,2021,4,719-729 上发文,通过催
化将 CO2 转化为 CH4 ,最高选择性达 99.4% 。其原理如图所示:设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正
确的是( )
A. 44gCO2 中所含非极性键的数目为 4NA
B.1molCH4 中所含电子数和中子数均为10NA
C.途径2 生成标准状况下 11.2LCH4 时转移电子数为 4NA
D.途径1 所得产物物质的量之比为 1:1,形成共价键数目为 6NA
4.下列有关电极方程式或离子方程式错误的是( )
2
A.铅蓄电池放电时,正极反应: PbO2 2e 4H SO4 PbSO4 2H2O
B.向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸: NO 3Fe2 4H 3Fe3 NO 2H O
3 2
1
C.向 0.1mol L NaHA 溶液 pH 1 加入 NaOH 溶液: H OH H2O
通电
D.铜片上电镀银的总反应(银作阳极,硝酸银溶液作电镀液): Ag (阳极) Ag (阴极)
5.实验是化学的灵魂。用下列仪器或装置进行相应实验,能够达到实验目的的是( )
2 3
制备并收集 NH3 实验室检验SO4 比较 Cl2、Fe 、I2 的氧 验证 FeCl3 对 H2O2 分
化性 解反应的催化作用
A B C D
A.A B.B C.C D.D
6.以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图:下列说法错误的是( )
A.向饱和食盐水中先通入氨气的目的主要是提高 CO2 吸收量
B.结合图示信息,可在较低温时采取降温结晶方式将氯化钠和氯化铵分离,以获取副产品铵态氮肥
C.烧滤渣时需要在瓷坩埚中进行
D.操作 b 用到的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
7.2023年 11月1 日是世界流感日。秋冬季气温变化幅度较大,也是流感等各类呼吸道传染病的高发期。有
机物 M 是预防流感的药物中间体,其结构简式如下图所示,下列叙述正确的是( )
A.有机物 M 中含氧官能团有4种
B.虚框内所有碳原子可能共平面
C.有机物 M 能使溴水褪色既能发生加成反应又能发生取代反应
D.1mol 有机物 M 最多能与 5molNaOH 反应
8.钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,该过程表示为:
Na x y NH Na NH e NH ,并慢慢产生气泡。下列说法不正确的是( )
3 3 x 3 y
A.钠加入液氨中溶液的导电性增强 B. e NH 的可能结构为
3 y
C. e NH 具有强还原性 D.该反应体系产生的气体为 H
3 y 2
9.由单键旋转而产生的异构体称为构象异构体,将正丁烷分子中的2号C和3号C 旋转不同的角度可以得到
正丁烷的构象势能关系图。下列说法正确的是( )
A.相同条件下,iii 转化成i 的速率比其逆向转化的快 B.正丁烷的构象异构体中所占比例最大的是 iv
C.构象异构体之间的转化存在化学键的断裂和生成 D.由 i 转化为 iv 的转化能垒为18.8kJ mol1
10.用如图1 所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究,测定具支锥形瓶中压强(p)随时间变化关系的
曲线如图2 所示,下列说法错误的是( )
A. pH 2.0 时,压强增大是因为生成 H2
B. pH 4.0 时,不发生析氢腐蚀,只发生吸氧腐蚀
C. pH 6.0 时,正极主要发生电极反应式为 O2 4e 4H 2H2O
D.整个过程中,负极电极反应式为 Fe 2e Fe2
11.科学家利用原子序数依次递增的短周期主族元素 W、X、Y 、Z 组合成一种“超分子”,具有高效的催化
性能,其结构如图所示。 W、X、Z 分别位于不同周期, Z 的金属性在同周期元素中最强。下列说法错误的
是( )
A.向 Z2XY3 固体中加入少量水,会观察到固体溶解
B. Z 和 Y2 在不同条件下发生反应产物不同
C. L 与 Y 同主族,并且位于 Y 的下一周期,则 L 与 Z 可以形成化合物 Z2L2
D. ZW 与 Ca HCO 溶液反应的现象是生成白色沉淀并且有气泡产生
3 2
12.某兴趣小组将过量 Cu 与 FeCl3 溶液充分反应,静置后取上层清液于试管中,将 KSCN 溶液滴加到清液
中,观察到瞬间产生白色沉淀,局部出现红色;振荡试管,红色又迅速褪去。已知:下列说法正确的是( )
CuCl2 Cu 2CuCl (白色)——该反应速率很慢
2CuCl2 4KSCN 2CuSCN (白色) (SCN)2 4KCl ——该反应速率很快
(SCN)2 是拟卤素,化学性质和氯气相似
A.用 KSCN 溶液检验 Fe3 时, Cu2 的存在不会对检验产生干扰
2
3 3
B.局部出现红色主要是因为溶液中的 Fe 被空气中的 O2 氧化成 Fe , Fe 与 KSCN 反应生成 Fe(SCN)3
C.白色沉淀是 CuCl ,是溶液中 CuCl2 与 Cu 反应生成的
2 3
D.红色迅速褪去的原因是振荡试管时 Cu 与SCN 发生反应,从而使 Fe 3SCN Fe(SCN)3 平衡逆
移
13.浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池,理论上当电解质溶液的浓度相等时停止
放电。图1 为浓差电池,图2 为电渗析法制备磷酸二氢钠,用浓差电池为电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。
下列说法错误的是( )
A.电极a 应与 AgI 相连
B.电渗析装置中膜 a 为阳离子交换膜
C.电渗析过程中左、右室中 NaOH 和 H2SO4 的浓度均增大
D.电池从开始到停止放电,理论上可制备1.2gNaH2PO4
14.已知: AgCl、Ag2CrO4 在水溶液中的溶解平衡分别为 AgCl(s ,白色 ) Ag aq Cl aq 、
2
Ag2CrO4 s,深红色 2Ag aq CrO4 aq 。常温下,分别向 20mL 等浓度的 KCl 溶液和 K2CrO4 溶
液中滴加等浓度的 AgNO3 溶液,所加硝酸银溶液的体积与阴离子的浓度关系如图所示。下列说法错误的是
( )
A. KCl 溶液与 AgNO3 溶液反应对应曲线
B.由b 点数据可得 cAg 2 104 mol / L
C.增大 AgNO3 溶液的浓度,图中 a 点或 b 点向右平移
D. K2CrO4 可作为 AgNO3 溶液标定 KCl 溶液浓度的指示剂
第卷(非选择题共 58分)
二、必考题(本题共3 小题,共 43分)
15.(15 分)二氯异氰尿酸钠 NaC3N3O3Cl2 是一种高效广谱杀菌消毒剂,它常温下为白色固体,难溶于冷
水。工业上合成二氯异氰尿酸钠的方法有多种,其中 NaClO 法是向 NaOH 溶液通入 Cl2 产生高浓度 NaClO
溶液,然后与氰尿酸 C3H3N3O3 反应制取二氯异氰尿酸钠。从下面选择所需装置完成实验。
已知: 2NaClO C3H3N3O3 NaC3N3O3Cl2 NaOH H2O 回答下列问题:
(1)按气流从左至右,导管口连接顺序为 h ___________,______________________,___________
___________。(填小写字母)
(2)若发现实际操作过程中仪器 N 中浓盐酸不易流下,可将仪器 N 换为___________。
(3)装置 A 中制备 NaClO 溶液完成的现象是___________,在加氰尿酸溶液过程仍需不断通入 Cl2 的理由是
___________。实验过程中若温度过度、 pH 过小会生成 NCl3 ,写出 C3H3N3O3 生成 NCl3 的化学方程式
___________。
(4)有效氯含量是判断产品质量的标准。实验采用碘量法测定产物有效氯的含量,原理为:
C N O Cl H 2H O C H N O 2HClO
3 3 3 2 2 3 3 3 3
HClO 2I H I2 Cl H2O
2 2
I2 2S2O3 =S4O6 2I
准确称取 0.6000g 样品,配成 250.0mL 溶液;取 25.00mL 上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量 KI
溶液,密封在暗处静置 5min ;用 0.1000mol / LNa2S2O3 标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入指示剂继续滴
定至终点,消耗 Na2S2O3 溶液15.00mL 。
配制样品溶液时,需要用到的墇璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需要___________。
滴定至溶液呈微黄色时,加入的指示剂是___________,该样品的有效氯为___________ % 。(该样品的有效
测定中转化为HClO的氯元素质量 2
氯 100% ,保留三位有效数字)
样品的质量
16.(14 分)金属镓被称为“电子工业脊梁”, GaN 凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能,应用于
5.5G 技术中,也如雨后春笋般出现在了充电行业。让高功率、更快速充电由渴望变为现实。
【方法一】工业上利用粉煤灰(主要成分为 Ga2O3、Al2O3、SiO2 ,还有少量 Fe2O3 等杂质)制备氮化镓流
程如下:
已知:镓性质与铝相似,金属活动性介于锌和铁之间;常温下,相关元素可溶性组分物质的量浓度 c 与 pH
的关系如下图所示。当溶液中可溶组分浓度 c 105 mol / L 时,可认为已除尽。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的主要目的是___________。
(2)“滤渣 1”主要成分为___________。
(3)“二次酸化”中 NaGa(OH)4 与足量 CO2 发生反应的离子方程式为___________。
(4)“电解”可得金属 Ga ,写出阴极电极反应式___________。
(5)常温下,反应 Ga(OH)3 OH Ga(OH)4 的平衡常数 K 的值为___________。
【方法二】溶胶凝胶法
(6)步骤一:溶胶——凝胶过程包括水解和缩聚两个过程
水解过程:乙氧基镓 Ga OC H 与乙醇中少量的水脱除部分乙氧基 OC H ,形成 Ga OH 键
2 5 3 2 5
i: Ga OC H 2H O Ga(OH) OC H 2C H OH
2 5 3 2 2 2 5 2 5
ii: Ga(OH)2 OC2H5 H2O Ga(OH)3 C2H5OH
缩聚过程:在之后较长时间的成胶过程中,通过失水和失醇缩聚形成 Ga2O3 无机聚合凝胶
失水缩聚: Ga OH HO Ga Ga O Ga H2O
失醇缩聚:___________ HO Ga Ga O Ga C2H5OH (在下划线将失醇缩聚方程补充完整)
(7)步骤二:高温氨化(原理: Ga2O3 2NH3 2GaN 3H2O )
该实验操作为:将 Ga2O3 无机聚合凝胶置于管式炉中,先通 20min 氮气后停止通入,改通入氨气,并加热至
850 950C 充分反应 20min ,再___________(补充实验操作),得到纯净的 GaN 粉末。
17.(14 分)随着时代的进步,人类对能源的需求量与日俱增,我国全球首套焦炉气化学合成法生产无水乙醇
的工业示范项目打通全流程实现,项目投产成功。
(1) 3COg 6H2 g CH3CH2OH g CH3OH g H2OgH ___________(用含 H1 、
H2、H3 的代数式表示)。
已知:
i. 2COg 4H2 g CH3OCH3 g H2OgH1
ii. CH3OCH3 g COg CH3COOCH3 gH2
iii. CH3COOCH3 g 2H2 g CH3CH2OH g CH3OH gH3
(2)在恒温恒容密闭容器中充入 3molCOg 和 6molH g 仅发生反应
2
3COg 6H2 g CH3CH2OH g CH3OH g H2Og ,下列叙述不正确的是___________(填标
号)。
A.混合气体总压强不随时间变化时,反应达到平衡状态
B.反应达到平衡时, CH3OH 体积分数可能为 33.33%
C.反应达到平衡后,再同比例充入 CO、H2 ,则 CO、H2 的平衡转化率不变
D.反应达到平衡后,再加入高效催化剂,乙醇平衡产率保持不变
(3)醋酸酯加氢制乙醇是一个乙酰基产物制备乙醇的路线,历程一般认为可分为如下步骤(*代表催化剂位点,
已知: CH3CO* H CH3CHO :
a. CH3COOCH3 CH3CO CH3O
b. CH3O * CH3O *(快)
c. CH3CO * CH3CO* (慢)
*
d. CH3CO 3H CH3CH2OH
*
e. CH3O H CH3OH
……
其中,在 b 和 c 的步骤中,活化能较小的是___________(填标号,下同),控制总反应速率的步骤是___________,
分析上述步骤,副产物除 CH3OH 外,还可能有___________(写一种即可,合理即可)。
(4)甲醇也是新能源的重要组成部分。以 CO2、H2 为原料合成 CH3OH 涉及的反应如下:
iv. CO2 g 3H2 g CH3OH g H2OgH4 0
v. CO2 g H2 g COg H2OgH5 0
vi. COg 2H2 g CH3OH gH6 0
在不同压强下、按照 n CO2 : n H2 1: 3进行投料,在容器中发生上述3 个反应,平衡时, CO 和 CH3OH
在含碳产物(即 CH3OH 和 CO )中物质的量分数及 CO2 的转化率 随温度的变化如图,
压强 p1、p2、p3 由大到小的顺序为___________,曲线___________(填“ m ”或“ n ”)代表 CH3OH 在含碳产
物中物质的量分数,在 T1C 下,压强为 p3 时,反应 v 的浓度平衡常数 Kc = ___________(填含 的表达式)。
三、选考题(15 分。请从第 18、19 两道题中任选一题作答。并将所选题号用 2B 铅笔涂黑,如
果不涂或多做,均按第一题计分)
18.【化学—选修3:物质结构与性质】(15 分)中科院大连化学物理研究所科学家用
Ni BaH2 / Al2O3、Ni LiH 等作催化剂,实现了在常压、100 300C 的条件下合成氨,这一成果发表在
《NatureEnergy》杂志上。
(1)基态 Ni2 的核外电子排布式为___________,若该离子核外电子空间运动状态有 15 种,则该离子处于
___________(填“基”或“激发”)态。
(2)氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位,也是重要的化工原料,可用于合成氨基酸、硝酸、 TNT
等。甘氨酸 NH2CH2COOH 是组成最简单的氨基酸,熔点为182C ,沸点为 233C 。
硝酸溶液中 NO3 的空间构型为___________。