化学试题
本试题卷共 8 页，14 题.全卷满分 100 分.考试时间 75 分钟.
可能用到的相对原子质量：C 12 O 16 Na 23 Ti 48
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选
项是合题目要求的.
1.化学与社会、生产、生活、环境等密切相关.下列说法正确的是（ ）
A.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
B.建造“福厦高铁”跨海大桥所采用的钢材的熔点、硬度均比纯铁高
C.我国科学家利用电催化实现了醇到醛的高选择性转化，该过程体现了醇的氧化性
D.华为手机配备的玻璃屏幕属于有机高分子材料
2.吗替麦考酚酯主要用于预防器官排斥反应，其结构简式如图.下列关于该化合物说法错误的是（ ）
A.含氧官能团有 3 种 B.不含手性碳原子
C.1 mol 该有机物最多可消耗 4molNaOH D.可以发生加成、氧化、取代反应
3.一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示，X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族素，W
1
原子的最外层电子数等于其电子总数的 .下列说法正确的是（ ）
3
A.原子半径：WZYX B.简单氢化物稳定性：YZX
C.电负性：ZYX D.阴离子中所有原子最外层均达到8e- 稳定结构
Ni-- Co Mn,Au
4.我国科学家李亚栋、钱逸泰等利用以下反应原理合成了金刚石， CCl4 + 4Na 700 ,高压釜中 4NaClC +
（金刚石）. NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A.12g 金刚石中含有的 C-C 键的数目为 2NA
B.标准状况下， 22.4L CCl4 含有s 键数目为 4NA
-1 + -
C. 0.1mol L NaCl 溶液中 Na 和 Cl 数目之和为 0.2NA
D.每消耗 46g 的钠单质，转移的电子数目为8NA
5.下列离子方程式书写正确的是（ ）
3+- +
A.明矾溶液与过量氨水混合： Al+ 4NH3 H 2 O = Al(OH) 4 + 4NH 4
+ -2 +
B.将铜丝插入稀硝酸中： 3Cu+ 8H + 2NO3 = 3Cu + 2NO + 4H 2 O
2+ 2+ - + 2 -
C. Ba(OH)2 溶液中滴加 NaHSO4 至 Ba 完全沉淀： Ba+ 2OH + 2H + SO4 = BaSO 4 + 2H 2 O
通电
D.以铁为电极电解饱和食盐水： --
2Cl+ 2H2 O 2OH + H 2 + Cl 2
6.下列实验正确的是（ ）
A.除去 HCl 气体中少量的
B.分离固体 I2 和 NH4 Cl C.用苯萃取碘水中的 I2 D.模拟工业制备 NaHCO3
SO2
7.膜电极反应器具有电阻低、能耗低、结构紧凑等优点，研究人员设计了一种（碱性）膜电极反应器（如图
所示）用于持续制备 CH2 4 ，下列说法中正确的是（ ）
A.电极 M 上，反应物和生成物中碳原子的杂化方式相同
- +
B.电极 N 的电极反应式： 2H2 O- 4e = 4H + O 2
C.反应后溶液的 pH 变大
D.电极 M 上产生 44.8LC2 H 4 ，转移电子的数目为 4NA
8.在化工生产中常利用某分子筛作催化剂，催化 NH3 脱除废气中的 NO 和 NO2 ，生成两种无毒物质，其反应
历程如图所示.下列说法错误的是（ ）
A.X 为纯净物，且生成 X 的反应为氧化还原反应
+
B. NH3 和 NH4 中心原子杂化方式相同，但微粒的空间结构不同
C. NH3 脱除废气中的 NO 和 NO2 时， nNH3 : n NO: n NO 2 = 2:1:1
+
D.历程可表示为 + +
NH4 HNO 2 + H = N 2 + 2HO2H 2 +
9.a - FeOOH 可用于生产软磁铁氧体，以硫铁矿（主要成分是 FeS2 ，含少量 Al2 O 3 、SiO2 和 Fe3 O 4 ）为原
料制备a - FeOOH 的工艺流程如下，相关数据见下表.下列说法错误的是（ ）
金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+
开始沉淀 pH（25） 1.9 7.6 4.0
沉淀完全 pH（25） 3.2 9.7 5.2
高温
A.“焙烧”时硫铁矿发生的化学反应为
2FeS2+ 5O 2 2FeO + 4SO 2
B.“试剂 a”可选用铁粉，主要目的是将 Fe3+ 转化为 Fe2+
C.“试剂 b”可选用氨水，应调节溶液的 pH 范围： 5.2 pH< 7.6
“滤液 ”的主要成分为 NH SO ，可用作氮肥
D. D 42 4
-1 -1
10. HA2 为二元弱酸，常温下将 0.1mol L 的 NaOH 溶液滴入 20mL0.1mol L 的 NaHA 溶液中，溶液中
HA- （或 A2- ）的分布系数d 、 NaOH 溶液体积V 与 pH 的关系如图所示.[已知：
cHA-
d HA- = 下列叙述错误的是（ ）
--2 ].
cHA + c A + c H2 A
A.曲线 b 表示的是 A2- 的分布系数变化曲线
-4.2
B. HA2 的第二步电离平衡常数 Ka2 =1 10
-1 2-
C. 0.1mol L NaHA 溶液中 cAHA< c 2
+ - -2 -
D. n 点时， 2Hc + c HA - 2OH c = c A - 3HA c 2
二、非选择题：本题共 4 小题，共 60 分.
11.（16 分）用方铅矿（主要含 PbS 及少量 FeS ）和软锰矿（主要含 MnO2 及少量 Fe2 O 3 、 Al2 O 3 ）制备
PbSO4 和 Mn3 O 4 的工艺流程如图所示：
--2
已知： PbCl2 难溶于冷水，易溶于热水； PbCl2s + 2Cl aq PbCl 4 aq H >0 .
回答下列问题：
（1）“浸取”时，为加快反应速率可以采取的措施有____________（任写一种）； Fe2 O 3 参与反应的离子方
程式为____________； PbS 与 MnO2 发生氧化还原反应，滤渣 1 的主要成分为__________（填化学式）.
（2）“调pH”时，相关元素可溶性组分的 lgc 与 pH 的关系如下图所示，试计算 KspMn(OH) 2 =
-33 3+
___________.已知：常温下 KspAl(OH) 3 = 1.3 10 ，试计算 pH= 5 时，溶液中 cAl = ___________.
（3）“趁热抽滤”后得到滤渣2 的主要成分是____________，“趁热抽滤”后检验铁元素已沉淀完全的操作是
_________________________________________.
（4）滤液 X 用空气和氨水处理可制备 Mn3 O 4 ，反应温度和溶液 pH 对 Mn3 O 4 的纯度和产率影响如图所
示：
由图可知由滤液 X 制备 Mn3 O 4 的最佳反应条件为T = __________，pH=__________.
由滤液 X 制备 Mn3 O 4 化学方程式为 6MnCl2+ O 2 + 12NH 3 H 2 O = 2Mn 3 O 4 + 12NH 4 Cl + 6H 2 O ，温
度过高 Mn3 O 4 产率下降的原因可能是____________________________.
12.（16 分）某小组利用如图甲所示装置制备并收集 TiCl4 （夹持装置略去）.
已知：. TiCl4 高温时能与 O2 反应，极易水解，能溶于 CCl4 ；
.相关物质的熔沸点如表：
物质 TiCl4 FeCl3 CCl4
熔点 -23.2 306 -23
沸点 136.4 315 76.8
（1）加热管式炉前需先通入 N2 的目的是_______________________，管式炉加热至 900时，瓷舟中会生成
TiCl4 、 FeCl3 和一种有毒的气态氧化物，并发生副反应生成少量 CCl4 ，写出主反应生成 TiCl4 的化学方程
式_________________________.
（2）为除去 TiCl4 中的 FeCl3 应调节控温箱的温度范围为_____________.
（3）碱石灰的作用是________________________，该装置的缺陷是__________________.
（4）已知 TiC 在碳化物中硬度最大，工业上一般在真空和高温（1800）条件下用 C 还原 TiO2 制取
>1800
TiC ： .
TiO2 + 3C TiC + 2CO
基态 Ti 原子的电子排布式为____________________.
反应中涉及的元素第一电离能最大的是______________， TiC 中化学键类型为___________.
TiO2 是一种优良的颜料，其晶胞结构如图.
-3
则黑球代表____________（填“Ti”或“O”）.该晶体的密度为_________ g cm （用含 a 、 b 、 NA 的代数
式表示， NA 为阿伏加德罗常数的值）.
13.（14 分）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点.因此，研发 CO2 利用技术，降低空气中
CO2 含量成为研究热点.
（1） CO2 加氢制甲烷过程中的主要反应为
主反应： CO g + 4H g CH g + 2HOg H = -164.7kJ mol-1
2 2 4 2
-1
副反应： COg2 + Hg 2 COg + HOg 2 H = +41.2kJ mol
-1
则反应 COg + 3H2 g CH 4 g + HOg 2 H = ___________ kJ mol .
（2）恒容密闭容器中充入一定量 CO2 和 H2 ，下列说明主反应和副反应均达到平衡状态的有__________（填
标号）.
A.混合气体密度不随时间变化 B.气体总压强不随时间变化
C.气体平均摩尔质量不随时间变化 D. H2 的消耗速率等于水蒸气生成速率
（3）500时，向 1L 恒容密闭容器中充入 4molCO2 和12molH2 及催化剂，经 10min 反应达到平衡后.测
得转化率a(CO)2 = 50% ，生成 CO 的物质的量为 1mol，010 min 用 CO2 表示的平均反应速率
=___________ =mol L--1 min 1 ，主反应的平衡常数 K = _________.
CO2 的平衡转化率与催化剂的催化效率随温度变化结果如图.
若无催化剂，N 点平衡转化率能否降至 R 点并说明理由___________________.
（4）往恒容密闭容器中通入 CH4 与 CO2 ，在一定条件下发生反应
CO2 g + CH 4 g 2CO g + 2H 2 g ，测得 CH4 的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示：
压强 p1 、 p2 、 p3 中最小的是__________.压强为 p3 时， b 点：v（正）___________（填“”“”或
“”）v（逆）.
（5）在稀硫酸中分别以 Pt、Cu 为电极，利用电催化可将 CO2 同时转化为多种燃料，其原理如图所示.
CO2 在铜电极被还原为多种燃料，则与 Pt 电极相连的是电源的___________极，写出 CO2 电催化还原成
CH4 的电极反应式________________.
14.（14 分）一种治疗抑郁症的药物 K 的合成路线如下.
已知：i.
ii.
回答下列问题：
（1）A 属于芳香烃，则 B 的化学名称为_____________.
（2）CD 的反应类型为_____________，D 中所含官能团的名称为_____________.
（3）写出 EF 的化学方程式__________________________.
（4）G 的结构简式为_____________.
（5）物质 M 比 C 多一个碳原子且不饱和度相同，同时满足：分子中含有苯环；能发生银镜反应的 M 的
同分异构体有_____________种（不考虑立体异构），写出其中苯环上有两个取代基，核磁共振氢谱有 4 组
峰，且峰面积比为 1:2:2:2 的同分异构体的结构简式为__________________________（只写一种）.
（6）从物质结构的角度思考，物质 H 在水中的溶解度大于 I 的原因是_____________.
（7）JK 转化中需加入的物质 X、Y 分别是__________________________.
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化学答案详解
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A C C A B D C A A C
1.A【解析】碳纳米管与石墨烯是碳元素组成的不同单质，互为同素异形体；钢属于合金，熔点比纯铁低，硬
度比纯铁大；电催化醇氧化可得醛，体现了醇的还原性；玻璃属于无机非金属材料.
2.C【解析】该有机物含有醚键、酯基和酚羟基三种含氧官能团；该有机物中的饱和碳原子皆不符合手性碳的
条件；该有机物中含有的酯基和酚羟基均能与 NaOH 反应，1 mol 酯基消耗1molNaOH ，1 mol 酚羟基消耗
1molNaOH ，所以 1mol 该有机物最多可消耗 3molNaOH ；该有机物中的碳碳双键、苯环均能发生加成反
应，酯基可以发生取代反应，酚羟基、碳碳双键能发生氧化反应.
3.C【解析】X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素，W 原子的最外层电子数等于其电子总数
1
的 ，为 P 元素；结合结构分析，X 形成四个共价键，为 C 元素，Y 形成两个共价键，为 O 元素，Z 形成一
3
个共价键，为 F 元素.原子半径：PCOF；简单氢化物的稳定性： HF>H2 O >CH 4 ；电负性：FO
C；在阴离子中 C、O、F 原子最外层均为8e- 稳定结构，P 原子最外层未形成8e- 稳定结构.
4.A【解析】12g 金刚石的物质的量为 1mol，依据金刚石的结构可知，每个碳原子形成 C-C 键的个数为
1
4 = 2 ，故 12g 金刚石中含有 C-C 键的数目是 2N ；标准状况下 CCl 不是气体，故无法计算s 键的数
2 A 4
目；溶液的体积未知，无法计算离子的数目；46g 钠单质的物质的量为 2mol，由关系式 Na~ e- 可知转移电
子数为 2NA .
5.B【解析】 Al(OH)3 只能溶于强碱不能溶于弱碱，所以明矾和过量的氨水反应生成 Al(OH)3 沉淀；向
2+ 2+ -
Ba(OH)2 溶液中滴加 NaHSO4 至 Ba 完全沉淀，参加反应的 Ba 和 OH 物质的量比为 1:1，离子方程式
2+ - + 2 - 2+
为 Ba+ OH + H + SO4 = BaSO 4 + H 2 O ；铁为活性电极，阳极的电极反应是铁单质放电生成 Fe ，
不会生成 Cl2 .
6.D【解析】SO2 与 NaHSO3 不反应， HCl 可与 NaHSO3 反应生成SO2 气体，该装置会将 HCl 气体除去；
I2 易升华， NH4 Cl 受热易分解，且其分解生成的 NH3 与 HCl 遇冷又会化合生成氯化铵固体，加热无法分离
两固体；苯的密度小于水，苯与水分层，有机层在上层；模拟侯氏制碱法制备 NaHCO3 ，可在 NH3 与
NaCl 的饱和溶液中通入 CO2 实现.
2
7.C【解析】 CH2 2 中碳原子为 sp 杂化， CH2 4 中碳原子为 sp 杂化，杂化方式不同；由图中信息可知，电极
--
N 上，碱性溶液中的氧元素被氧化为氧气，电极反应为 4OH- 4e = 2H2 O + O 2 ；反应器的总反应为
2C2 H 2+ 2H 2 O = 2C 2 H 4 + O 2 ，反应后溶液的碱性增强，pH 变大；未给出气体是否处于标准状况，无法
计算转移电子的数目.
8.A【解析】反应过程中，4 价、2 价氮元素与-3 价的氮元素发生氧化还原反应，根据质量守恒定律，由
+ 3
转化可知 X 为 N2 和 HO2 ，故 X 为混合物； NH3 和 NH4 中心原子的价电子对数均为 4，均为 sp 杂化，
+
但 NH3 含有 1 对孤电子对，故 NH4 的空间结构为正四面体形而 NH3 的空间结构为三角锥形；根据反应历程
图可知，进入体系的物质 NH3 、NO、 NO2 为反应物，从体系出来的物质 N2 、 HO2 为生成物，总反应：
催化剂
，故 NH3 脱除燃煤烟气中的 NO 和 NO2 时，
2NH3+ NO + NO 2 2N 2 + 3H 2 O
nNH3 : n NO: n NO 2 = 2:1:1；根据质量守恒定律，由转化可知 Y 是 N2 .
9.A 【解析】硫铁矿焙烧被氧化的元素有铁和硫，主要发生的化学反应为
高温
；“试剂a”可选用还原性铁粉，主要目的是将 Fe3+ 转化为 Fe2+ ，以便
4FeS2+ 11O 2 2Fe 2 O 3 + 8SO 2
后续步骤中除去 Al3+ ；根据信息中各金属离子开始沉淀和完全沉淀时溶液的 pH 可知，调节溶液 pH 为 5.2
7.6，能将 Al3+ 完全沉淀，而 Fe2+ 不沉淀；“沉淀”时，向滤液（主要含有Fe2+ ）中加入过氧化氢和氨水，
产生沉淀a - FeOOH ，过滤得到“滤液 D”，其主要成分为NH SO ，属于铵态氮肥.
42 4
-
10.C 【解析】用 NaOH 溶液滴定 NaHA 发生反应 NaOH+ NaHA = Na2 A + H 2 O ， HA 不断减少，
A2- 不断增多，故曲线 b 表示的是 A2- 的分布系数变化曲线； m 点时 HA- 和 A2- 的分布系数相同，
cAH2- c +
+ 4.2
pH= 4.2 ，则 HA2 的第二步电离平衡常数 Ka2 = = cH = 10 ；由起点未加 NaOH 溶液
cHA-
- 2-
时，常温下 NaHA 溶液呈酸性可知， HA 的电离程度大于水解程度，所以 cAHA >c 2 ； n 点时滴入
了10mLNaOH 溶液，溶液中 NaHA 和 Na2 A 的浓度比为 1:1，根据物料守恒和电荷守恒可得：
2c Na+= 3 c H A + c HA - + c A2 ， cNa++ c H + = c OH - + c HA - + 2 c A2 - ，消去
2
+ + - -2 -
cNa 可得 2Hc + c HA - 2OH c = c A - 3HA c 2 .
11.（16 分）
（1）适当升高温度（其他合理答案也给分）（1 分）
+3 +
FeO2 3+ 6H = 2Fe + 3HO 2 （2 分）S（1 分）