本试卷满分共100分 考试时间90分钟
可能用到的相对原子质量:H1 C 12 N 14 O 16 Fe 56
第一部分
本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.垃圾分类并回收利用,可以节约自然资源,符合可持续发展的要求。与食用油桶对应的垃圾分类标志是
2.关于淀粉和纤维素关系的叙述中不正确的是
A.都是非还原糖 B.都符合分子式(C6H10O5)n
C.互为同分异构体 D.都是天然高分子化合物
3.化学与生活密切相关。下列说法不正确的是
A.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
B.疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性
C.泡沫灭火器可用于一般的起火,但不适用于电器起火
D.水中的钢闸门连接电源的负极,可防止钢闸门被腐蚀
4.利用元素周期表的知识,判断下列对于铍及其化合物的性质预测不正确的是
A.原子半径:Be>B
B.Be能与冷水剧烈反应
C.相同条件下与酸反应,Li比Be容易
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:Ca(OH)2>Be(OH)2
5.下列解释事实的化学用语正确的是
A.用食醋清洗水垢:CO32-+2CH3COOH===2CH3COO–+H2O+CO2↑
B.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++ HCO3–+OH–=== CaCO3↓+H2O
C.向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红:CO32-+ 2H2OH2CO3+2OH–
D.Na2O2吸收CO2作供氧剂:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
6.黄铁矿(FeS2)催化氧化的化学方程式为:2FeS2+7O2+2H2O2FeSO4+2H2SO4
已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.FeSO4、H2SO4都是离子化合物,均属于强电解质
B.0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中Fe2+离子的浓度为0.1 mol·L-1
C.FeSO4既是被氧化得到的产物,又是被还原得到的产物
D.当转移2 mol电子时,消耗氧气的体积(标准状况)约为22.4 L
7.甲硫醇是一种重要的原料和化工试剂,硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如下。
下列说法中不正确的是
A.CH3SH中碳元素化合价为-2价
B.过程⑤中,形成了O—H键和C—H键
C.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
D.硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应类型为取代反应
8.氨和二氧化碳合成尿素的反应分两步进行:
第一步:2NH3(l)+CO2(g) NH2COONH4(l) △H1=-100.5 kJ·mol-1
第二步:NH2COONH4(l) CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H2=+27.6 kJ·mol-1
下列说法中不正确的是
A.第一步反应随着温度的升高,平衡常数增大
B.1mol H2O和1mol NH3中含有的质子数相等
C.通入过量的CO2可提高NH3的转化率
D.合成尿素的总的热化学方程式为:2NH3(l)+ CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)
△H=-72.9 kJ·mol-1
9.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应相关的是
A | B | C | D | |
实验 | 向FeCl3溶液中 滴加KSCN溶液 | 将密闭的NO2 瓶放入冷水中 | 将SO2通入含有 淀粉的碘水中 | 向Mg(OH)2沉淀 中滴加FeCl3溶液 |
现象 | 溶液变为红色 | 红棕色变浅 | 蓝色褪去 | 白色沉淀变为红褐色 |
10.下列实验操作或装置能达到目的的是
A.实验室制取乙酸乙酯 | B.苯萃取碘水中I2,分出水层后的操作 | C.检验CH3CH2Br消去反应的产物乙烯 | D.收集NO2气体 |
11.已知:4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g) △H=-1200 kJ.mol-1。在2 L恒容密闭容器中,按照下表甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为50%。下列说法中正确的是
甲 | 乙 |
0.2 mol NO2 | 0.1 mol NO2 |
0.4 mol CO | 0.2 mol CO |
A.放热反应一定能自发进行
B.该温度下,反应的平衡常数为5
C.达平衡时,NO2的浓度:甲>乙
D.达平衡时,N2的体积分数:甲<乙
12.石油专用管发生CO2腐蚀的主要电化学反应过程包括金属溶解和析氢,最终形成腐蚀产物FeCO3。下列说法中不正确的是
A.金属溶解发生在负极,析氢发生在正极
B.生成腐蚀产物的反应可能有:Fe2++HCO3–+ e–= FeCO3+ H+
C.腐蚀过程总反应的化学方程式为:CO2+ H2O+Fe=== FeCO3+ H2
D.温度、溶液酸碱度、压强等都会影响腐蚀的速率
13.用亚硫酸盐(X)吸收烟气中的SO2。已知吸收过程中含硫组分物质的量分数(δ)与溶液pH的变化关系如下图所示。下列说法中不正确的是
A.若X为Na2SO3,当吸收液pH=1.85时:c(Na+)=c(HSO3–)+ c(H2SO3)
B.若x为Na2SO3,当吸收液呈中性时:2c(SO32-)+ c(HSO3–)=c(Na+)
C.若x为(NH4)2SO3,(NH4)2SO3溶液呈碱性,说明水解程度:SO32->NH4+
D.若X为(NH4) 2SO3,图中b点溶液中n(HSO3–):n(NH4+)=1:3
14.某小组同学用下图装置进行铜与浓硫酸反应时,发现试管中有黑色物质产生。同学猜测,黑色物质中可能含有CuO、Cu2S和CuS,针对产生的黑色物质,该小组同学继续进行实验探究,获取数据如下表。下列说法不正确的是
硫酸浓度/mol·L-1 | 黑色物质出现的温度/℃ | 黑色物质消失的温度/℃ |
15 | 约150 | 约236 |
16 | 约140 | 约250 |
18 | 约120 | 不消失 |
A.硫酸浓度越大,黑色物质越易出现、越难消失
B.黑色物质消失过程中有H2S、SO2生成
C.硫酸浓度为16 mol·L-1时,先升温至250℃以上,再将铜丝与浓硫酸接触,可以避免产生黑色物质
D.取黑色物质洗涤、干燥后,加稀硫酸充分混合,固体质量不变,说明黑色物质中不含CuO
第二部分
本部分共5小题,共58分。
15.(8分)气态亚硝酸(HNO2或HONO)是大气中的一种污染物。
(1)亚硝酸的电离平衡常数Ka=6.0×10-6,其电离方程式为____________。
(2)亚硝酸分子中各原子最外层电子均达到稳定结构,其电子式为____________。
(3)亚硝酸进入人体可以与二甲胺[(CH3)2NH]迅速反应生成亚硝酸胺[(CH3)2N—N =O],亚硝酸胺是最重要的化学致癌物之一。
①亚硝酸与二甲胺反应生成亚硝酸胺的反应机理如下。
过程i和过程ii的反应类型分别为:______________和消去反应。
②上述反应机理的反应过程与能量变化的关系如下图。
亚硝酸与二甲胺反应生成亚硝酸胺的反应△H__________0(填”>”或”<“)。
反应难度更大的是过程________(填”i”或”ii”)。
16.(10分)高氯酸盐(ClO4–)具有高稳定性和强氧化性,常作为氧化剂用于工业生产。
(1)高氯酸盐中氯元素的化合价为____________。
(2)下列叙述中可说明氯元素比硫元素非金属性强的是____________。
①HCl比H2S稳定 ②HClO4的酸性比H2SO3的强
③Cl2可与Na2S发生置换反应
(3)NH4ClO4是复合火箭推进剂的重要成分,实验室可通过反应NaClO4+NH4ClNH4ClO4+NaCl制取。相关物质的溶解度曲线如图。
①结合溶解度分析,该反应能够发生的原因是____________。
②从反应后热的混合液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为__________、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤。
(4)高氯酸盐是一种新型无机污染物。ClO4–的主要危害是与碘离子竞争进入人体甲状腺,影响甲状腺的正常功能。利用电化学催化法,在酸性环境中,可将ClO4–还原为Cl–,该电极反应式为____________。
(5)已知,加热时Cu(ClO4)2的分解方式有以下两种:
2Cu(ClO4)2
2CuO+7O2↑+2Cl2↑ Cu(ClO4)2
CuCl2+ 4O2↑
取一定质量的Cu(ClO4) 2·6H2O样品,加热至完全分解,若测得V(O2):V(Cl2)=5:1,则分解所得固体产物中CuO与CuCl2的物质的量之比为____________。
17.(15分)双功能手性催化剂在药物合成中起到重要作用。其中一种催化剂I的合成路线如下:
已知:
(1)A与Na反应可生成H2,则A中的官能团名称是________。
(2)下列关于A的说法中,正确的是________。
a.与乙醇互为同系物
b.与B在一定条件下可发生缩聚反应
c.发生消去反应的试剂和条件是NaOH的醇溶液、加热
(3)写出B→C的化学方程式:________。
(4)D的结构简式是____________。
(5)E→F的反应类型是________。
(6)已知:NH3+ H2N—CH2CH2OH,物质K和NH3发生反应可以制备试剂a,K的结构简式是________。
(7)F与对苯二胺()在一定条件下可发生缩聚反应制备尼龙MXD6的衍生品,该反应的化学方程式为________。
(8)H的结构简式是_______。
18.(11分)铅蓄电池是最常见的二次电池,以废旧铅蓄电池中的铅膏(主要含PbO、PbO2、PbSO4等)为原料回收铅,对保护环境和发展循环经济意义重大。某工艺流程如下:
(1)已知铅蓄电池总反应:Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O,充电时,阳极的电极反应式为____________。
(2)过程①体现Na2SO3的____________性。
(3)由滤液A可获得Na2SO4·10H2O粗品,检验粗品中SO42-离子的实验方法是____________。
(4)结合化学用语解释过程②中PbSO4转化为PbCO3的原因____________。
(5)反应温度对过程②转化率(脱硫率)的影响如图1所示,实际生产中温度选择在50℃,若温度过高,脱硫率下降的原因可能是____________。
(6)将PbO、PbCO3粗品置于一定浓度HCl和NaCl浸取液中溶解,得到含Na2PbCl4的电解液,如图2电解可得高纯Pb,同时浸取液再生。请结合化学用语解释浸取液再生的原理________。
19.(14分)某小组同学探究Cu和H2O2的反应。
【猜想预测】
猜想1:Cu与H2O2不发生反应;
猜想2:Cu与H2O2可能发生氧化还原反应,H2O2作氧化剂。
【实验探究】
实验i:向装有0.5 g Cu的烧杯中加入20 mL 30% H2O2溶液,一段时间内无明显现象,10小时后,溶液中有少量蓝色浑浊,Cu片表面附着少量蓝色固体。
(1)通过该实验证明了猜想2成立,写出该反应的化学方程式:____________。
【继续探究】
针对该反应速率较慢,小组同学查阅资料,设计并完成了下列实验。
资料:Cu2++ 4NH3
[Cu(NH3)4]2+,[Cu(NH3)4]2+为深蓝色;Cu(OH)2可溶于氨水形成深蓝色溶液。
装置 | 序号 | 试剂a | 现象 |
ii | 20 mL 30% H2O2与4 mL 5 mol.L-1 H2SO4混合液 | Cu表面很快产生少量气泡,溶液逐渐变蓝,产生较多气泡 | |
iii | 20 mL 30% H2O2与4 mL 5 mol·L-1氨水混合液 | 溶液立即变为深蓝色,产生大量气泡,Cu表面有少量蓝色不溶物 |
(2)实验ii中:溶液变蓝的原因是________(用化学用语解释);经检验产生的气体为氧气,产生氧气的原因是____________。
(3)对比实验i和iii,为探究氨水对Cu的还原性或H2O2氧化性的影响,该同学利用下图装置继续实验。
已知:电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异;物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大。
a.K闭合时,电压为x。
b.向U型管右侧溶液中滴加氨水后,电压不变。
c.继续向U型管左侧溶液中滴加氨水后,电压增大了y。
该实验的结论:________________。
利用该方法也可证明酸性增强可提高H2O2的氧化性。
(4)对比实验ii和iii,实验iii中产生氧气速率明显更快,可能的原因是____________。
(5)实验iii有少量蓝色不溶物,小组同学加入少量NH4Cl可使其溶解,结合文字和化学用语,解释不溶物溶解的原因:____________。
(6)基于以上实验,影响Cu与H2O2反应速率的因素有____________。
参考答案
第一部分
本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
A | C | A | B | D | C | C |
8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
A | C | A | C | B | A | B |
第二部分
本部分共5小题,共58分。
15.(8分)
(1) HNO2
H++NO2–(2分)
(2) (2分)
(3)①加成反应(2分) ②<(1分) 过程i(1分)
16. (10分)
(1)+7(2分) (2)①③ (2分)
(3)①80℃时,氯化钠溶解度小于其他物质(生成物溶解度小于反应物)(1分)
②趁热过滤(1分)
(4) ClO4–+8H++8e–===Cl–+ 4H2O (2分) (5)8:3(2分)
17.(15分)
(1)羟基(1分) (2)b(2分)
(3)HOOC—CH2—COOH+ 2C2H5OHC2H5OOC—CH2—COOC2H5+ 2H2O(2分)
(4) C2H5OOCCOOC2H5 (2分)
(5)取代(2分)
(6) (2分)
(7)
(2分)
(8) (2分)
18. (11分)
(1) PbSO4-2e–+2H2O===PbO2+4H++SO42-(2分)
(2)还原(1分)
(3)取少量晶体,加足量盐酸,再滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则阴离子为SO42-。(2分)
(4) PbSO4 +CO32-===PbCO3+SO42-(2分)
(5)温度过高,碳酸铵分解(2分)
(6)阴极PbCl42-+2e–===Pb+4C1–,H+离子在电压作用下穿过质子交换膜向阴极室定
向移动,形成HCl和NaCl混合液。(2分)
19.(14分)
(1) Cu+H2O2===Cu (OH)2↓(2分)
(2) Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O(2分)
产生的铜离子催化了过氧化氢分解;或铜离子氧化了过氧化氢(2分)
(3)加入氨水,提高了Cu的还原性(2分)
(4) Cu(NH3)42+对H2O2分解有很好的催化作用(2分)(aq)
( 5)Cu (OH)2( aq) Cu2+(aq)+2OH–(aq),加入少量NH4Cl,NH3+H2O NH3·H2O
NH4++OH–,平衡逆移,使C(NH3)增大,Cu2++4NH3Cu(NH3)42+,使c(Cu2+)减小,Cu (OH)2 (aq) Cu2+(aq)+2OH– (aq),正移,沉淀溶解,无沉淀。(2分)
(6)酸碱性、产物微粒的种类(2分)