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化学
本卷共 10 页,分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,满分 100 分。考试时间 75
分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号和准考证号填写在答题卡
上,将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂
黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应
位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以
上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ca-40 Cu-64
第I 卷(选择题,共 44分)
选择题(本题共 16 小题,共 44 分。第 1~10 小题,每小题2 分;第 11~16 小题,每小题4
分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.广东省博物馆馆藏文物集岭南文物之大成。下列镇馆之宝中,主要由合金材料制成的是( )
A.信宜铜盉 B.千金猴王砚 C.木雕罗汉像 D.人物纹玉壶春瓶
2.神舟十六号载人飞船成功返回,展示了中国航天事业的强大实力和技术水平。下列叙述不正确的是( )
A.飞船使用的Si3N4 隔热层属于新型无机非金属材料
B.空间站的砷化镓太阳能电池是将化学能转化为电能
C.空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石互为同素异形体
D.飞船核心器件之一的石英晶体,属于共价晶体
3.按表中图示装置进行实验,其中正确且能达到相应目的的是( )
A.制备 Fe(OH)3 胶体 B.除去 Cl2 中的 HCl C.收集乙酸乙酯 D.吸收尾气中的 NO
1 1
4.常温下,向 20.00mL1molL 次磷酸 H3PO2 (一元酸)中,逐滴加入1molL NaOH 溶液,溶液的
pH 与所加 NaOH 溶液的体积关系如图1 所示。下列有关叙述正确的是( )
图1
点溶液中
A.a cH2PO2 cOH cNa cH
B.b 点溶液中 pH 7
C. NaH2PO2 溶液显酸性
1
D. H3PO2 的电离平衡常数约为110
5.一种镁/海水燃料电池处理海水富营养化的工作原理如图2 所示。下列说法正确的是( )
图2
A. Mg 作原电池的正极
3
B.放电时, PO4 向气体扩散电极移动
C.反应初始阶段产生的是 Mg(OH)2 ,后期会产生 MgNH4PO4 沉淀
D.气体扩散电极发生的电极反应: O2 4NH4 2H2O 4e 4NH3 H2O
6.劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
选项 劳动项目 化学知识
A 科技人员用杯酚超分子分离 C60 和 C70 超分子具有分子识别的特征
B 营养师帮运动员制作含蛋白质套餐 蛋白质遇酒精发生变性
C 工程师用硬铝制造飞机和宇宙飞船 硬铝密度小、强度高
D 泳池管理员用漂粉精对游泳池进行消毒 含氯消毒剂有强氧化性
7.一种治疗肺部疾病药物原材料的分子结构如图3 所示。下列关于该化合物说法不正确的是( )
图3
A.分子式为 C10H16O2 NCl B.能发生水解反应
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色D.分子中包含两种官能团
8.图4 是短周期某种非金属元素的“价-类”二维图。下列推断不正确的是( )
图4
A.a与d 反应产物中有离子键B.可存在 a b c d 的转化
C.常温下,d 的浓溶液不能与铁发生反应D.可用与强碱的反应来检验e 中的阳离子
9.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 7.8g Na 2S 和 Na 2O2 混合物中含有的离子数为 0.3NA
B.1mol Cl2 与足量消石灰反应转移的电子数为 2NA
C. pH 1的醋酸溶液中的氢离子数为 0.1NA
D.标准状况下,11.2L SO3 中的氧原子数为1.5NA
10.为研究二氧化硫的性质,某兴趣小组设计如图5 装置进行实验。将少量 H2SO4 溶液缓慢推入 Na 2SO3 粉
末处,发生反应。下列说法不正确的是( )
图5
A.气球先变大后变小,体现了SO2 的水溶性
B.石蕊试纸变红,说明SO2 溶于水显酸性
C.品红溶液褪色,体现了SO2 的还原性
D.加热褪色后的溶液又变红,说明SO2 与品红生成不稳定的无色物质
11.下列陈述I 与陈述均正确,且具有因果关系的是( )
选项 陈述I 陈述
A 硫酸工业中使用催化剂调控反应 催化剂能提高SO2 的平衡转化率
B AgCl 固体可完全溶于氨水 Ag 与 NH 形成可溶的 Ag NH
3 3 2
C 港珠澳大桥的钢结构表面涂上了树脂涂料 钢铁在海水中易发生析氢腐蚀
2
D 配制 FeSO4 溶液时常加入铁粉 铁粉抑制 Fe 的水解
12.某化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气,并探究了氯气的性质。实验装置如图6 所示,下列
说法正确的是( )
图6
A.b 试管中的离子方程式为: 2ClO 4H 4Cl 3Cl2 2H2O
B.湿润的 pH 试纸先变红后褪色,说明 Cl2 有酸性,同时又有漂白性
C.f 处变红,是因为 Fe2 被氧化为 Fe3 , Fe3 遇 KSCN 溶液变红
D.g 处变为橙色,h 处变为黄色,说明氧化性: Cl2 Br2 I2
13.某同学进行如图7 所示实验。下列说法不正确的是( )
图7
A.中存在沉淀溶解平衡: BaCO (s) Ba 2 (aq) CO2 (aq)
3 3
B.检验中阴离子的方法:先加入稀盐酸酸化,若无现象,再加入 BaCl2 溶液
C.加热的溶液,红色会变深
D.上述实验现象,说明 Ksp BaCO3 Ksp BaSO4
14.2024 年是元素周期表诞生的第 155 周年。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N,其原子序数与其对应的
0.1molL1 最高价氧化物的水化物溶液,在常温下的 pH 关系如图8 所示。下列说法中正确的是( )
图8
A.X和Y 元素均在p区
B.元素的电负性: Z M N
C.M 的含氧酸根离子的中心原子为 sp2 杂化
D. XN3 和 ZN3 的空间构型均为三角锥形
15.宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一。下列物质性质与用途对应的离子方程式书写正确的是( )
A. H2O2 氧化海带灰酸性浸出液提取碘: 2I H2O2 2H I2 2H2O
B. Na 2O2 与水反应用作潜水艇氧气来源: Na 2O2 H2O 2Na 2OH O2
2 2 2 3
C.绿矾处理含 Cr2O7 的酸性废水: 6Fe Cr2O7 8H 6Fe 2Cr(OH)3 H2O
3
D.向 AlCl3 溶液中通入氨气可制备抗酸药 Al(OH)3: Al 3OH Al(OH)3
16.一种新型电解池如图9 所示,可实现废水中硝酸根制氨和硫化氢制硫的双污染物的升级回收利用。下列说
法不正确的是( )
图9
A.a 为电源正极,电极I 发生氧化反应
B.阴极电极反应式: NO3 8e 7H2O NH3 H2O 9OH
C.若处理含 4mol H2S废水,理论上交换膜通过8mol OH
D.电解一段时间后,阳极附近的溶液的 pH 不变
第II 卷(共 56分)
17.(14 分)
氨基甲酸铵 H2 NCOONH4 是一种重要的化工原料,可用于药物合成、制备化学肥料、灭火剂或洗涤剂
等。某化学兴趣小组用图 10 装置制取氨基甲酸铵:
图 10
已知:制取氨基甲酸铵反应为: 2NH (g) CO (g) H NCOONH (s) H 0 。
3 2 2 4
氨基甲酸铵溶于水后生成 NH4HCO3 和 NH3 H2O 。
回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是___________,装置2 的作用是除去 CO2 中的水蒸气,其盛装的试剂是____________。
(2)装置7 是实验室制备氨气,其化学方程式为__________________________________________。
(3)液体石蜡鼓泡瓶的作用是_________________________________。
(4)实验制得产品1.173g ,其中可能含有碳酸氢铵杂质(不考虑碳酸氢铵与一水合氨的之间的反应)。设计
方案进行成分探究,请填写表中空格。
限选试剂:蒸馏水、稀硝酸、 CaCl2 溶液、澄清石灰水、 AgNO3 溶液、稀盐酸。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取固体样品于试管中,加入蒸馏水至固体溶解 得到无色溶液
步骤2:向试管中继续加入足量澄清石灰水 ______________________
步骤3:过滤、洗涤、__________后称量,沉淀质量为 1.500g 证明样品中有碳酸氢铵
通过计算氨基甲酸铵的质量分数是_____________________。(保留小数点后两位)
1 1
MH2 NCOONH4 78 g mol 、 MNH4HCO3 79 g mol
(5)氨基甲酸铵易分解,用如图 11 装置测定 25时该分解反应的化学平衡常数 Kp ,实验步骤如下:
图 11
(I)关闭 K3 ,打开 K1 和 K2 ,开启真空泵抽气至测压仪数值稳定后关闭 K1 ;
(II)关闭 K2 ,__________________________________________,读取压强数值。
测得 25时压强为12.0 kPa 。
请在空白处完善步骤II 的实验操作。
若步骤I 中测压仪数值未稳定即关闭 K1 , Kp 测量值___________(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
18.(14 分)
钒是重要的战略资源,以硫酸工业产生的废钒催化剂为原料(含 V2O5 、 VOSO4 、 K2SO4 、SiO2 以及少
量的 Fe2O3 等),综合回收利用钒、硅、钾实现变废为宝、保护环境的目的,回收工艺流程如下:
2 2
已知:钒的氧化物在酸性条件下以 VO2 、 VO 存在, pH 增大时 VO 可转化为 VO(OH)2 沉淀。
(1)“水浸”前,通常需要将催化剂粉碎,其目的是_______________________________。
(2)“滤渣2”转化为Na 2SiO3 的化学方程式是_______________________________。
(3)“还原酸浸”时:
硫酸的用量会影响钒的浸出率, pH 需保持在 1.2 以下的原因是______________________________;
2
过程中除了有 VO2 被还原成 VO ,还涉及的反应离子方程式为______________________________;
若以磷酸为介质处理废催化剂,可以提高钒的浸出率。一种钒磷配合物的结构如图 12 所示,形成配位键时
V 提供________________(选填“孤对电子”或“空轨道”)
图 12
(4)“萃取”时选择有机萃取剂,原理是: H R (有机层) VO2 2H VOR (有机层),“反萃
2
取”应选择在_____________环境中进行______________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
(5)加氨水生成 VO(OH)2 沉淀,若经焙烧得到1mol V2O5 产品,则消耗空气中 O2 ___________ mol 。
(6)近年来,研究人员发现含钒的锑化物在超导方面表现出潜在的应用前景。某含钒的锑化物晶胞如图 13
所示,晶体中包含由V和 Sb 组成的二维平面如图 14。
图 13图 14
该含钒的锑化物化学式为_________________,钒原子周围紧邻的锑原子数为_________________。
19.(14 分)
某课题组研究 CO2 加氢制甲醇。涉及的主要反应有:
反应I: CO (g) 3H (g) CH OH(g) H O(g) H 48.3kJ mol1
2 2 3 2 1
反应II: CO (g) H (g) CO(g) H O(g) H 41.2kJ mol1
2 2 2 2
反应 III: CO (g) 4H (g) CH (g) 2H O(g) H 154.8kJ mol1
2 2 4 2 3
反应IV: CO(g) 2H (g) CH OH(g) H
2 3 4
回答下列有关问题:
(1)反应IV的 H4 ________________。
(2)下列有关说法正确的是____________。
A.增压时, CO 的物质的量分数一定增大
B.当甲醇的分压不再改变时,体系达到平衡
C.在恒容密闭容器中充入 Ar ,反应速率不变
D.升温时,反应II 逆反应速率加快的程度大于正反应速率
(3)研究发现:在 3 MPa 条件下,当起始 n CO2 : n H2 1:3 ,平衡时, CO2 的转化率、含碳产物的
选择性(转化的 CO2 中生成 CH3OH 、 CH4 或 CO 的百分比,如甲醇的选择性
生成CH OH 的量
3 100% )与温度关系如图 15 所示,回答下列问题。
消耗CO2的量
图 15
随着温度升高,甲醇选择性降低而 CO2 的转化率却升高的原因可能是____________________________。
在T 温度下,若 CH4 的选择性为10% ,计算此温度下反应II 的平衡常数K(写出计算过程)。
(4)一种在铜基催化剂上 CO2 加氢制甲醇的机理如图 16,其中吸附在铜基催化剂表面上的物种用“*”标
注。
图 16
基态铜原子的价电子排布式为_____________________,
决速步的反应方程式为____________________________________。
(5)写出甲醇在生产或生活中的一种应用_________________________________。