注意事项:
I.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分120分.考试时间100分钟。
2.答题前,请考生务必将自己的学校、班级、姓名写在密封线内,并认真核对。
可能用到的相对原子质最:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Fe-56
第I卷(选择题共40分)
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)
1.2015年巴黎气候变化大会召开,旨在保护环境造福人类。下列说法不正确的是
A.扩大铅蓄电池、汞锌锰干电池的生产,满足消费需求
B.采用碳捕集和储存技术,逐步实现二氧化碳的零排放
C.对工业废水、生活污水净化处理,减少污染物的排放
D.催化处理汽车尾气,减轻氮氧化物污染和光化学烟雾
2.下列有关氮元素及其化合物的表示正确的是
A.质子数为7、中子数为8的氮原子:87N B.溴化铵的电子式:
C.氮原子的结构示意图: D.间硝基甲苯的结构简式:
3.下列说法正确的是
A.Fe在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
B.石油的裂解、煤的干馏都是化学变化
C.化学反应的焓变与反应的途径有关
D.等质量的铜按a,b两种途径完全转化为硝酸铜,途径a,b消耗的硝酸一样多
途径a:
4.H2S在O2中不完全燃烧生成S和H2O。下列说法正确的是()
A.氧元素的单质存在同素异形体 B.微粒半径:O2-> S2-
C.还原性:H2SZ>Y
B.元素W最高价氧化物对应水化物为强酸
C.化合物X2Y,Z2Y中化学键的类型相同
D.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
6.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.pH=l的溶液:Ag+、A13+、C1-、SO42-
B.能使酚酞试液变红的溶液:Na+、K+、HCO3-、S2-
C.的溶液:NH4+、Cu2+、NO3-、Cl-
D.水电离产生的c(OH-)=10-12 mol/L的溶液:K+、Fe2+、SO42-、NO3-
7.下列实验操作正确的是()
A.用装置甲收集SO2
B.用装置乙制备AlCl3晶体
C.中和滴定时,锥形瓶用待装液润洗
D.使用分液漏斗和容量瓶时,先要检查是否漏液
8.给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是
A.S SO2BaSO4
B.SiO2 H2SiO3 Na2SiO3(aq)
C.MgCl2·6H20MgCl2Mg
D.CuSO4(aq) Cu(OH)2悬浊液Cu2O
9.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.用氨水吸收足量的SO2气体:20H- +SO2=SO32-+H2O
B.NaAlO2溶液中AlO2-的水解:A1O2-+2H2O=Al(OH)3↓+OH-
C.加入NaClO将污水中的NH3氧化成N2 : 3ClO-+2NH3=N2↑+3Cl-+3H2O
D.NaHCO3溶液中加少量Ba(OH)2溶液:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
10.一种微生物燃料电池如右图所示,下列关于该电池的说法正确的是
A.a电极发生还原反应
B.H+由右室通过质子交换膜进入左室
C.b电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O
D.电池工作时,电流由a电极沿导线流向b电极
不定项选择题(本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分。选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分)
11.下列说法正确的是
A.铁表面镀铜时,铁与电源的正极相连,铜与电源的负极相连
B.向氨水中不断通入CO2,随着CO2的增加,不断增大
C.3C(s) +CaO(s)=CaC2 (s) +CO( g)在常温下不能自发进行.说明该反应的△H>0
D.合成氨时,其他条件不变升高温度,反应速率v(H2)和氢气的平衡转化率均增大
12.青蒿酸是合成青蒿素的原料,可以由香草醛合成:
下列叙述正确的是
A.青蒿酸分子中含有4个手性碳原子
B.在一定条件下,香草醛可与HCHO发生缩聚反应
C.两种物质分别和H2反应,最多消耗H2 4 mol和3 mol
D.可用FeCl3溶液或NaHCO3溶液鉴别化合物香草醛和青蒿酸
13.根据下列实验现象所得结论正确的是
选项
实验
现象
结论
A
取少量食盐溶于水.加稀硫酸酸化,再滴入淀粉溶液
溶液未呈蓝色
该食盐中不含有碘酸钾
B
将KI和FeCl3溶液在试管中混合后,加入CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫红色
Fe3+的氧化性大于I-
C
向蛋白质溶液中加入CuCl2或(NH4)2SO4饱和溶液
均有沉淀
蛋白质均发生了变性
D
将0.1 mol/LMgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol/LCuSO4溶液
白色沉淀逐渐变为蓝色沉淀
Ksp[Cu(OH)2]c(Na+ )>c(NH4+ ) >c(OH-)
B.将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体后的溶液:
c(H+)+c(H2CO3)=c(OH- )+c(CO32-)+c(NH3·H2O)
C.向饱和氯水中加入NaOH溶液至pH=7,所得溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(OH- )
D.向0.10 mol/LNa2CO3溶液中通入少量CO2的溶液中:
c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
15.利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g).在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的△H<0,且p1<p2
B.反应速率:ν逆(状态A)>ν逆(状态B)
C.在C点时,CO转化率为75%
D.在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,达平衡时CH3OH的体积分数不同
第Ⅱ卷(非选择题共80分)
16.(12分) 工业上处理含铬(主要成分是HCrO4-)污水并制备磁性铁铬氧体工艺流程如图:
(1)还原过程中HCrO4-转化为Cr3+的离子方程式为_____________。
(2)当沉淀池中c(Fe2+):c(Fe3+)=2:1时,能生成铁铬氧体.通入压缩空气是形成铁铬氧体的必要条件之一,通入压缩空气的目的是_____________、_____________在加NaOH溶液之前通入的空气量不宜过多,若过多必须向沉淀池中增补的物质可能为:_____________(填字母)
A.FeSO4 B.Cu C.H2O2 D.Fe
(3)已知三价铬[Cr(Ⅲ)]在水溶液中的存在形态随pH 的变化如图,为尽可能除去铬元素实现清液达标排放,沉淀池中pH要控制在_____________;若pH过高,溶液中残留铬量增大,其原因为_____________。
17.(15分) 酮洛芬是一种良好的抗炎镇痛药,可以通过以下方法合成:
(1)酮洛芬中含氧官能团的名称为_____________和_____________。
(2)化合物E的结构简式为_____________ ,由C→D的反应类型是_____________。
(3)写出B→C的反应方程式_____________。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式_____________
Ⅰ.能发生银镜反应
Ⅱ、与FeCl3发生显色反应
Ⅲ、分子中含有5种不同化学环境的氢
(5)请写出以甲苯和乙醇为原料制备化合物的合成路线流程图(无机试剂可任选).合成路线流程图示例如图:
18.(12分) 以碳酸镁(含少量FeCO3)为原料制取硫酸镁晶体,并测定Mg2+含量:将原料完全溶于一定量的稀硫酸中,加足量的H2O2后用氨水调节溶液的pH,静置后过滤,除去滤渣,将滤液结晶得硫酸镁晶体.
(1)30.00mL 5.00mol•L-1的稀硫酸至少能溶解原料的质量为_____________。
(2)加入H2O2时反应的离子方程式为_____________。
(3)已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-12,室温下,若溶液中c(Mg2+)=0.01mol•L-1,欲使溶液中的c(Fe3+)≤1×10-6mol•L-1,需调节溶液pH范围为_____________。
(4)常采用下列方法测定结晶硫酸镁中Mg2+的含量:
已知:①在pH为9~10时,Mg2+、Zn2+均能与EDTA(H2Y2-)形成配合物
②在pH为5~6时,Zn2+除了与EDTA反应,还能将Mg2+与EDTA形成的配合物中的Mg2+“置换”出来:Zn2++MgH2Y=ZnH2Y+Mg2+
步骤1:准确称取得到的硫酸镁晶体1.50g加入过量的EDTA,配成100mL pH在9~10之间溶液A;
步骤2:准确移取25.00mL溶液A于锥形瓶中,用0.10mol•L-1Zn2+标准溶液滴定,滴定到终点,消耗Zn2+标准溶液的体积为20.00mL;
步骤3:准确移取25.00mL溶液A于另一只锥形瓶中,调节pH在5~6;用0.10mol•L-1Zn2+标准溶液滴定,滴定至终点,消耗Zn2+标准溶液的体积为30.00mL。
计算该结晶硫酸镁中Mg2+的质量分数(请给出计算过程)
19.(15分) 硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯磺化剂,用于制作药品、染料、表面活性剂等.有关物质的部分性质如表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
其它性质
SO2Cl2
-54.1
69.1
①易水解,产生大量白雾
②易分解:SO2Cl2 SO2↑+Cl2↑
H2SO4
10.4
338
吸水性且不易分解
实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯,装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答有关问题:
(1)仪器A冷却水的进口为_____________(填“a”或“b”)。
(2)仪器B中盛放的药品是_____________.
(3)实验时,装置丁中发生反应的离子方程式为_____________。
(4)装置丙的作用为_____________,若缺少装置乙,则硫酰氯会水解,该反应的化学方程式为_____________。
(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得,该反应的化学方程式为:2ClSO3H═H2SO4+SO2Cl2,此方法得到的产品中会混有硫酸。
①从分解产物中分离出硫酰氯的方法是_____________。
②请设计实验方案检验产品中有硫酸(可选试剂:稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸馏水、石蕊溶液):_____________。
20.(14分) 为保护环境,应减少二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳等物质的排放量.
(1)用CH4催化还原煤燃烧产生的氮氧化物,可以消除污染.
已知:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867.0kJ/mol
NO2(g)═N2O4(g)△H=-28.5kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成CO2、N2和H2O(g)的热化学方程式_____________。
(2)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于恒温恒容的密闭容器中,发生NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g),测得反应达到平衡时NO2与SO2体积比为1:5,则平衡常数K= _____________(填数值)。
(3)如图1是一种用NH3、O2脱除烟气中NO的原理,该原理中NO最终转化为H2O和_____________(填化学式),当消耗1mol NH3和0.5molO2时,除去的NO在标准状况下
的体积为_____________L.
(4)研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域.有人利用图2所示装置(均为惰性电极)从海水中提取CO2(海水中无机碳95% 以HCO3-存在),有利于减少环境中温室气体含量.
①a室的电极反应式为_____________。
②b室中提取CO2的反应的离子方程式为_____________。
③b室排出的海水(pH<6)不可直接排回大海,需用该装置中产生的物质对b室排出的海水进行处理,合格后才能排回大海.处理的方法是_____________。
21.(12分)本题包括A.B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若多做.则按A题评分。
A.将过量的氨水加到硫酸铜溶液中,溶液最终变成深蓝色,继续加入乙醇,析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4•H2O。
(1)Cu2+基态核外电子排布式为_____________ ;[Cu(NH3)4]SO4•H2O中,与Cu2+形成配位键的原子是_____________(填元素符号)。
(2)乙醇分子中O原子轨道杂化类型为_____________,与NH3互为等电子体的一种阳离子为_____________(填化学式).
(3)N、O、S第一电离能由大到小的顺序为_____________。
(4)某含有结晶水的铜的氯化物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式是_____________。
B.[实验化学] 乙酰苯胺为无色晶体,有“退热冰”之称。其制备原理为:
已知:①苯胺易被氧化;
②苯胺、醋酸和乙酰苯胺的部分物理性质如下表:
试剂名称
熔点℃
沸点℃
溶解度(20 ℃)
苯胺
-6.2
184.4
稍溶于水(3.4g),与乙醇、乙醚、苯混溶
乙酸
16.7
118
易溶于水、乙醇、乙醚等
乙酰苯胺
114~116
280~290
0.46g
制备乙酰苯胺的实验步骤如下:
步骤1:在下图1装置的圆底烧瓶中,加入6.0 mL苯胺、9.0 mL冰醋酸及0.2g锌粉。
步骤2:控制温度计示数约105 ℃,小火加热回流1 h。
步骤3:趁热将反应混合物倒入盛有100 mL冷水的烧杯中,抽滤,洗涤,得到粗产品。 步骤4:通过重结晶提纯粗产品后,获得无色片状晶体,干燥后得目标产品。
(1)仪器a的名称为_____________。
(2)步骤1中加入锌粉的作用是_____________。
(3)步骤2中控制温度计示数约105 ℃的原因是_____________。
(4)步骤3中,抽滤装置如图2所示,仪器c的名称是_____________,当过滤的溶液具有强酸性、强碱性或强氧化性时要用_____________代替布氏漏斗,停止抽滤时的操作为_____________。
参考答案
单项选择题:
1.A 2.D 3.B 4.A 5.B 6.C 7.D 8.D 9.C 10.C
不定项选择题:
11.C 12.AD 13.BD 14.AB 15.C
非选择题 (共80分)
16.(12分)
(1)HCrO4- +3Fe2++7H+=Cr3++3Fe3++4H2O;
(2)搅拌,将Fe2+氧化为Fe3+ (或调节Fe2+和Fe3+的比例), AD;
(3)6.0 ~ 12;Cr(OH)3转化为可溶性的Cr(OH)4-或写成方程式;
17.(15分)
(1)羧基;羰基;
(2);取代反应
(3)
(4)
(5)
18.(12分)
(1)12.60g;
(2)2Fe2+ +H2O2+2H+= 2Fe3+ +2H2O;
(3)3~9;
(4)25mL溶液A中:n(EDTA)=n(Zn2+)=0.10×20.00×10-3=2.00×10-3mol 则100mL溶液A中剩余EDTA的量:n(EDTA)=2.00×10-3×100/25=8.00×10-3mol 25mL溶液A中EDTA的量:n(EDTA)总=n(Zn2+)=0.10×30.00×10-3=3.00×10- 3mol 则100mL溶液A中EDTA总量:n(EDTA)总=3.00×10-3×4=0.0120mol 所以1.5g中n(Mg2+)=0.012mol —8.00×10-3 mol=0.004mol 该结晶硫酸镁中Mg2+的质量分数0.004mol×24g/mol÷1.5g=6.4%
19.(15分)
(1)a;
(2)碱石灰;
(3)ClO3- +5Cl- + 6H+=3Cl2 ↑+3H2O;
(4)除去Cl2中的HCl;SO2Cl2 + 2H2O=H2SO4 + 2HCl;
(5)①蒸馏;
②取产物在干燥条件下加热至完全反应(或挥发或分解等),冷却后加水稀释; 取少量溶液滴加紫色石蕊试液变红;再取少量溶液,加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明含有H2SO4。或取反应后的产物直接加BCl2溶液,有白色沉淀
,再滴加紫色石蕊试液变红,说明含有H2SO4。
20.(14分)
(1)CH4(g) +N2O4(g)=N2(g) +CO2(g) + 2H2O(g) △H=-810.0 kJ/mol;
(2)1.8;
(3)N2;11.2(2分)
21.
A、[物质结构与性质]
(1)1s22s22p63s23p63d9 ;N;
(2) sp3 H3O+;
(3)N>O>S;
(4)CuCl2·2H2O
B、[实验化学]
(1)冷凝管;
(2)防止苯胺被氧化,同时起着沸石的作用;
(3)乙酸有挥发性,温度过高,乙酸蒸出,降低了反应物的利用率;温度过低,不能 除去反应生成水;
(4)吸滤瓶;玻璃纤维代替滤纸或用玻璃砂漏斗;先旋开安全瓶d上 的旋塞恢复常压然后关闭抽气泵。