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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 + NaNO2 = NaCl + N2↑ + 2H2O 放热且产生气体,用于冬天石油开采。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:Cl | B. N2 的结构式:N = N | C. Na+ 的结构示意图: | D. H2O 的电子式: HOH |
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-1 NaOH 溶液:Na+ 、K+ 、CO![]() ![]() |
B. 0.1 mol·L-1 FeCl2 溶液: K+ 、Mg2+ 、SO![]() ![]() |
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C. 0.1 mol·L-1 K2CO3 溶液:Na+ 、Ba2+ 、Cl- 、OH- | D. 0.1 mol·L-1 H2SO4 溶液: K+ 、NH![]() ![]() ![]() |
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-1 NaOH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Cl2C. SO2 与过量氨水反应生成(NH4)2SO3D. 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- = AlO + H2↑
C. 室温下用稀HNO3 溶解铜:Cu + 2NO + 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. S(s) → SO3(g) → H2SO4(aq)
C. MgCl2(aq) →Mg(OH)2(s) →MgO(s) 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,置于如题10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通过下式估算: ΔH = 反应中形成新共价键的键能和−反应中断裂旧共价键的键能和
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
A. 向X 溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN 溶液,溶液变为红色 。 X 溶液中一定含有Fe2+
B. 向浓度均为0.05mol·L-1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黄色沉淀生成 。 Ksp(AgI) > Ksp(AgCl)
C. 向3 mL KI 溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1 mL 淀粉溶液,溶液显蓝色 。 Br2 的氧化性比I2 的强
D. 用pH 试纸测得:CH3COONa 溶液的pH 约为
9,NaNO2 溶液的pH 约为8 。 HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
14.室温下,反应HCO + H2O
H2CO3 + 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(NH) > c(OH-) > c(H+)
B. 0.2 mol·L-1 NH4HCO3 溶液(pH > 7): c(NH) > c(HCO
) > c( H2CO3) > c(NH3·H2O)
C. 0.2 mol·L-1 氨水和0.2 mol·L-1 NH4HCO3 溶液等体积混合:c(NH) + c( NH3·H2O) = c(H2CO3) + c(HCO
) + c( CO
)
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(CO) + 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 的转化率如题15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
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
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NO 的转化率随NaClO 溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如题16图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl- 和NO ,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同分异构体同时满足下列条件,同分异构体的结构简式:___▲___。
(5)已知: (R 表示烃基,R´ 和R″ 表示烃基或氢) 。写出以3HCOOC-
-CH3和CH3CH2CH2OH 为原料制备
的合成路线流程图(无机和有机溶剂任用)。
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Cr2O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)以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3 和(NH4)2SO4 晶体,实验流程如下:
(1)室温下,反应CaSO4(s) + CO(aq)
CaCO3(s) + SO
(aq) 达到平衡,则溶液中c(SO
)/c(CO
) =____▲_____[Ksp(CaSO4) = 4.8×10-5 ,Ksp(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)废渣浸取在如题19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题20图-1。
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 的原理示意图见题20图-2。
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) ∆H = 41.2KJ·mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g) + 6H2(g) = CH3OCH3(g) + 3H2O(g) ∆H = -122.5KJ·mol-1
在恒压、CO2 和H2 起始量一定条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度变化20图-3。其中:
CH3OCH3 的选择性 = 2×CH3OCH3的物质的量/反应的CO2 的物质的量×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,选一小题,在相应的答题区内作答。若多做,则按A小题评分。
A. [物质结构与性质] Cu2O 应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH 和抗坏血酸为原料,制备Cu2O 。
(1)Cu2+ 基态核外电子排布式为____▲____。
(2)SO 空间构型__▲__(文字描述);Cu2+ 与OH-反应生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2- 配位原子为__▲__(元素符号)。
(3)抗坏血酸的分子结构如题21A 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(见题21A 图-2)中,Cu 原子的数目为___▲____。
B. [实验化学] 丙炔酸甲酯(CH≡C–COOCH3)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CH≡C–COOH + CH3OH → CH≡C–COOCH3 + H2O
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21B 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,题21B 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__▲___。