本试卷分选择题和非选择题两部分。共120分。考试用时100分钟。
注意事项:
答题前,考生务必将自己的学校、姓名、考试号写在答题卡上。考试结束后,交回答题卡。
可能用到的相对原子质量: H1 C 12 O16 S32 Cl35.5 Cu 64 I127
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。
1.十九大报告提出“坚持人与自然和谐共生”。下列做法不符合此理念的是
A.生活垃圾分类收集处理
B.选用无磷洗涤剂洗涤衣物
C.使用布袋代替一次性塑料袋购物
D.家庭日常用餐使用一次性筷子
2.下列有关化学用语表示正确的是
A.中子数为20的氯原子: 2017Cl
B.Cl-的结构示意图:
C.NCl3的电子式:
D.聚氯乙烯的结构简式:
3.下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A.二氧化硫有还原性,可用于漂白纸浆
B.KI具有还原性,可制成淀粉KI试纸检验氧化性物质的存在
C.锌的金属活动性比铁强,可在海轮外壳上镶上一定数量的锌块以防止船体腐蚀
D.硅的导电性介于导体和绝缘体之间,可用于制造计算机硅芯片的材料
4.下列有关实验装置正确且能达到实验目的的是
A.用图1装置制取少量乙酸乙酯
B.用图2装置制少量蒸馏水
C.用图3装置制取并收集乙炔气体
D.用图4装置分离苯和苯酚
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是次外层的2倍,Y元素无正化合价,Z元素最高价氧化物对应的水化物是一种强碱,W的最高正价为+6价。下列说法正确的是
A.原子半径: r(W)>r(Z)>r(Y)
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>X
C.简单(态氢化物的热稳定性:W>Y
D.W分别与X、Z形成的化合物中所含化学健类型相同
6.下列离子方程式书写正确的是
A.Na2CO3溶液中CO32-的水解:CO32-+2H2OH2CO3+2OH-
B.用稀硝酸洗涤试管内壁银镜:Ag+4H++NO3-=Ag++NO↑+2H2O
C.向澄清石灰水中通入氯气:Cl2+Ca(OH)2=Ca2++Cl-+ClO-+H2O
D.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
7.给定条件下,下列选项中所示的物质间转化不能一步实现的是
A.NaCl(aq) Cl2NaClOHClO
B.SSO2SO3H2SO4
C.NaAlO2(aq) Al(OH)3 AlCl3(aq) Al
D.Fe FeCl2(aq) Fe(OH)2 Fe(OH)3
8.下列说法正确的是
A.分子式为C2H4O2的有机物不一定有酸性
B.利用复分解反应可实现FeSO4向FeO(OH)的转化
C.相同质量的红磷分别在空气中和纯氧中完全燃烧,后者放出的热量多
D.选用适当的催化剂,可以改变可逆反应反应物的平衡转化率
9.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.加入铝粉能放出氢气的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、NO3-
B.由水电离出的c(OH-)=1.0×10-13mol/L的溶液中:Fe2+、NH4+、ClO-、SO42-
C.0.1mol/L的NH4HCO3的溶液中: K+、Na+、CO32-、Br-
D.0.1mol/L的FeCl3的溶液中:K+、Cu2+、SCN-、I-
10.铝一空气燃料电池是一种机械式可“充电”电池(结构简图见右)。铝阳极是在高纯铝中添加合金元素制成,合金元素的加入可降低阳极自溶腐蚀速度;空气阴极主要由催化剂和透气膜组成,催化剂可将电极反应生成的HO2-催化分解为O2和OH-。下列关于该电池的说法错误的是
A.铝阳极的电极反应式是:Al-3e-=A13+
B.空气电极的电极反应式是:O2+H2O+2e-=OH-+HO2-
C.阳极自溶腐蚀反应为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
D.该电池再“充电”可直接更换铝阳极并补充适量碱液
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。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题得0分;若正确答察包括两个选项,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.化合物a和b都是合成抗肝病药莳萝脑的中间体,其相互转化关系如下,下列说法不正确的是
A.可用FeCl3溶液鉴别a和b
B.a、b均能与新制的Cu(OH)2在加热煮沸条件下反应产生砖红色沉淀
C.a和b分子中所有原子均处于同一平面上
D.a、b 分子中均无手性碳原子
12.下列说法正确的是
A.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应
B.0.1mol/L氨水溶液加水稀释后,溶液中c(NH3·H2O)/c(NH4+)的值减小
C.标准状况下,11.2LN2和O2的混合气体中分子数为6.02×1023
D.反应Ba(OH)2(aq) + H2SO4(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1) 的ΔH< 0, ΔS>0
13.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
将含有SO2的废气通入BaCl2溶液中,出现白色沉淀
SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀
B
向某密闭容器充入NO2,保持温度不变,慢慢扩大容器
体积,最终容器中气体颜色移动比开始时浅
平衡2NO2(g)N2O4(g)正向移动
C
向蔗糖中加入适量浓硫酸,并不断用玻璃棒搅拌,蔗糖变
黑,体积膨胀,并放出刺激性气味气体
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
D
在酒精灯上加热铝箔,铝箔熔化,熔化的铝并不滴落
熔点: 氧化铝>铝
14.25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.0.1mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)
B.pH=9的NaHCO3溶液中: c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+) +c(HCO3-)
C.向0.1mol/LCH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7:c(Na+) >c(Cl-)=c(CH3COOH) > c(H+)
D.pH=11的氨水和pH=3的盐酸等体积混合,所得溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
15.汽车尾气净化的主要反应原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。将1.0 mol NO、0.5
molCO充入2 L恒容密闭容器,分别在T1℃和T2℃下测得n(CO2)随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的ΔH>0
B.T2℃,0~2s内的平均反应速率v(N2)=0.025 mol·L-1·s-1
C.T2℃,2s时再向容器中充入CO、N2各0.3mol,平衡不发生移动
D.T1℃,若将反应的容器改为绝热容器,则反应达平衡时,NO平衡浓度比恒温容器中小
非选择题(共80分)
16.(12分) 聚合硫酸铁铝、聚合氯化铝是高效水处理剂。以废铁屑、废铝质易拉罐及硫酸为原料,制备聚合硫酸铁铝的工艺流程如下:
(1) 为提高反应I、II金属元素的浸出率,可以采取的措施有 .
(2) 反应III中FeSO4转化为Fe2(SO4)3的化学方程式为
(3) 反应III的温度应控制在50℃~70℃为宜,原因是反应II过程中往往加入少量硝酸铝,其作用如图16-1所示,转化①的离子方程式为 。
(4) 写出Fe2(SO4)3 水解生成Fe2(OH)n(SO4)3-n/2 的离子方程式:
(5) 利用图16-2所示电解装置可制备净水剂聚合氯化铝。实际生产中,阳极附近因为副反应可能产生的气体有 .
17.(15分) 化合物I是一种医疗用的扩撞剂,其合成路线如下:
(1) E中的官能团名称为 、 。
(2) DE的反应类型为 。
(3)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式: 。
①含有苯环,能发生银镜反应; ②酸性条件下水解的产物之一与FeCl3溶液能发生显色反应;③分子中有4种不同化学环境的氢。
(4) H的分子式为C15H20O3,写出H的结构简式: 。
(5)请写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
18.(12分) 黄铜是由铜和锌所组成的合金(含铜约80~90%),测定某黄铜中铜的质量分数的步骤如下:
①准确称取0.1500 g 黄铜试样置于锥形瓶中,加入适量的H2SO4和H2O2的混合液,加热使试样完全溶解后,再加热煮沸1~2min,冷却。
②向步骤①所得溶液中加入10.00mL20%的KI溶液(足量),充分反应后用0.1000mol/LNa2S2O3 溶液滴定至浅黄色(反应的离子方程式为I2+2S2O32-=2I-+S4O62- )。再加入3.000 mL0.5%的淀粉指示剂,继续滴定至浅蓝色,加入10.00mL10%的NH4SCN溶液,继续滴定至溶液浅蓝色消失。
已知:(I)2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
(II)Ksp(CuI)=1.2×10-12; Ksp(CuSCN)=4.8×10-15
(1)H2SO4和H2O2的混合液溶解Cu的化学方程式为
(2)步骤①试样完全溶解后再加热煮沸1~2min 的目的是
(3)步骤②中加入的NH4SCN可使CuI转化为CuSCN:CuI(s)+SCN-CuSCN(s)+I-,该反应的平衡常数为 。
(4)实验中共消耗Na2S2O3溶液20.00mL,计算该黄铜样品中铜的质量分数(写出计算过程)
19.(15分) 实验室用CuO制备超细Cu粉流程如下:
已知:
①Cu(OH)2+4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
②Cu2+在酸性条件下歧化为Cu2+和Cu。
(1)“酸溶”时,控制硫酸稍过量且又不过量太多的原因是
(2) 反应I加入过量氨水的操作为
(3) 写出反应II的化学方程式:
(4) 从滤液中获得副产品硫酸铵晶体的实验方法为(已知硫酸铵在280℃时分解,0℃时溶解度为70.1g,100℃时溶解度为102 g)。
(5)“洗涤”的操作为
(6) 请设计从CuNH4SO3制取超细粉末Cu的实验方案: (实验中须使用的试剂有:1mol/LH2SO4溶液)。
20.(14分) 氨氮是水体中氮的主要形态之一,氨氮含量过高对水中生物会构成安全威胁。
(1)一定条件下,水中的氨氮可以转化为氮气而除去。
已知:2NH4+(aq)+3O2(g)= 2NO2-(aq)+2H2O(l) +4H+(aq) ΔH=a kJ/mol
2NO2-(aq)+O2(g)= 2NO3-(aq) ΔH=bkJ/mol
5NH4+(aq)+3NO3-(aq)=4N2(g)+9H2O(l)+2H+(aq) ΔH=c kJ/mol
则4NH4+(aq)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) +4H+(aq) ΔH= kJ/mol
(2)实验室用电解法模拟处理氨氮废水。电解时,不同氯离子浓度对溶液中剩余氨氮浓度的影响如图20-1所示。增大氯离子浓度可使氨氮去除率 (填“增大”“减小”“不变”),其主要原因可能是 .
(3) 化学沉淀法是一种处理高浓度氨氮废水的有效方法。通过加入MgCl2和Na2HPO4将NH4+转化为MgNH4PO4·6H2O沉淀(Ksp=-2.5 ×10-13) 去除。25℃时,在氨氮初始质量浓度400mg/L,n(Mg):n(P):n(N)=1:1: 1的条件下,溶液PH对氨氮去除率及剩余氨氮浓度和总磷浓度的影响如图20-2所示。
①反应生成MgNH4PO4·6H2O的离子方程式为 。
②该实验条件下,控制溶液的适宜PH范围为 ;当PH 范围在9~11时,溶液中总磷浓度随PH增大而增大的主要原因是(用离子方程式表示) 。
21.(12分) (选做题) 本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]
甘氨酸锌是一种新型食品营养强化剂,可由ZnO与甘氨酸()制备。
(1)Zn2+基态核外电子排布式为 .
(2)甘氨酸分子中碳原子轨道的杂化类型是 ,1mol甘氨酸分子中含有σ键的数目为 .
(3)以氧化锌矿物为原料,提取锌的有关反应为:ZnO+2NH3+2NH4+= [Zn(NH3)4]2++ H2O。与NH4+互为等电子体的阴离子为 ,[Zn(NH3)4]2+的结构可用示意图表示为
(4)闪锌矿的主要成分是一种锌的硫化物,其晶胞结构如图所示,其化学式为 .
B.[实验化学]
实验室由环己烯一步氧化制备1,2-环己二醇:
(已知: 1,2-环己二醇可溶于水,熔点73~77℃,沸点118~120℃)
实验步骤如下:
步骤1:向右图所示装置三颈烧瓶中加入60mL乙酸,再加入几滴硫酸,随即加入15mL30%的双氧水,低速搅拌1.5小时。
步骤2:控制反应温度40~45℃,不断搅拌下由恒压漏斗向三颈烧瓶中缓慢滴加11mL环己烯,冷凝回流45min。
步骤3:将步骤2反应后的产物进行减压精馏后,加入35%的NaOH溶液,充分反应后,移入分液漏斗中,并加入乙酸丁酯振荡、分液。
步骤4:将步骤3中的有机层减压蒸馏回收溶剂,过滤,得到1,2-环己二醇。
请回答下列问题:
(1)装置中冷凝水从 端进(填“a”或“b”)。
(2)步骤2中加入环己烯要缓慢的原因是
(3)步骤2控制反应温度为40~45℃的常用方法是
(4)步骤3中加入35%的NaOH溶液主要是对步骤2中的产物进行水解反应,其原因是
(5)步骤3中水解反应完成的现象是
(6)步骤3加入乙酸丁酯振荡、分液的目的是
选择题(共40分)
1D 2C 3A 4B 5B 6D 7C 8A 9C 10A 11C 12B 13CD 14AC 15BC
非选择题(共80分)
16.(12分)
(1)适当提高硫酸浓度;适当提高反应湿度等(2分)
(2)4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O(2分)
(3)温度过低,反应速率太慢;温度过高。金属离子水解趋势增强,易形成沉淀。影响产品的质量(2分)
3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O(2分)
(4)2Fe3++(3-n/2)SO42-+nH2OFe2(OH)n(SO4)3-n/2+nH+(2分)
(5)Cl2、O2(2分)
17.(15分)
(1)溴离子 羧基(各1分,共2分)
(2)取代反应(1分)
(3)(3分)
(4)(3分)
(5)
(每步1分,共6分)
18.(12分)
(1)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O(2分)
(2)除去溶液中过量的H2O2(2分)
(3)250(2分)
(4)解:2Cu2+~~~~ I2~~~~ 2Na2S2O3
n(Na2S2O3)=20.00mL×10-3L/mL×0.1000mol/L=2.000×10-3mol(1分)
n(I2)=1/2n(Na2S2O3)=1/2×2.000×10-3mol =1.000×10-3mol(1分)
n(Cu)=n(Cu2+)=2n(I2)= 2.000×10-3mol(1分)
n(Cu)=n(Cu)×64g/mol= 2.000×10-3mol×64g/mol=0.128g(1分)
ω(Cu)=0.128g/0.1500g×100%=85.3%(2分)
答:该黄铜样品中含铜质量分数为85.3%
19.(15分)
(1)过量的H2SO4能使CO充分溶解(反应),但H2SO4过量大多会增加反应1中氨水的用量2分)
(2)向反向器中滴加氨水产生蓝色沉淀,继续边振荡边滴加至沉淀恰好消失 (2分)
(3)2Cu(NH3)4SO4+3SO2+4H2O=2CuNH4SO3↓+3(NH4)3SO4(2分)
(4)蒸发结晶(浓缩结晶)、过滤、洗涤(2分)
(5)向过滤器中注入蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流出,重复操作2-3次(2分)
(6)向CuNH4SO3(白色固体)中滴加1mol/LH2SO4溶液,搅拌使其充分反应,待无气泡产生(或白色固体完全转变为少量的红色固体),停止滴加溶液,静置,过滤,洗涤,干燥(5分)
分层次评分
方案完整,步骤正确,条件控制科学,描述准确,得5分
方案基本完整,步骤正确,条件控制基本合理,描述基本准确,得4分
方案基本充整,步骤正确,条件控制不合理,描述基本准确,得2分
万案不完整,逻辑混乱或未做答,得0分
20.(14分)(方程式3分,其余每空2分)
(1)1/4(3a+3b+2c)
(2)增大 阳极生成的Cl2能够将NH4+氧化为氮气(或NO3-)而除去
(3)①HPO42-+Mg2++4NH4++6H2O=MgNH4PO4·6H20↓+H+
②8.5-9.5 MgNH4PO4+2OH-=Mg(OH)2+NH4++PO43-或MgNH4PO4+3OH-=Mg(OH)2+NH3·H2O+PO43-
21.(12分)【选做题】
A.[物质结构与性质]
(1)1s22s22p63s23p63d10或 [Ar]3d10(2分)
(2)sp2、sp3(2分) 9mol(2分)
(3)BH4-(2分)
(4)ZnS(2分)
B.[实验化学]
(1)b(2分)
(2)反应放热,滴加速度过快,体系温度迅速上升导致过度氧化(2分)
(3)水浴加热(2分)1
(4)使步骤2中生成的1,2-环己二醇与乙酸发生副反应生成的酯水解,提高1,2-环己二醇的产率(2分)
(5)容器中分层消失(2分)
(6)萃取产品中的1,2一环己二醇 (2分)