(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意事项:
- 答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
- 作答时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
- 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
化学与生活、生产密切相关,下列说法错误的是( ) A. 高三化学课本中提到的“侯氏制碱法”制备的是纯碱(Na₂CO₃) B. 用于制作光导纤维的二氧化硅,属于酸性氧化物 C. 常温下,铝制容器可用于盛装浓硝酸,体现了铝的强还原性 D. “84”消毒液的有效成分NaClO具有强氧化性,可用于环境消毒
下列化学用语表示正确的是( ) A. 乙烯的球棍模型: B. 氯离子的结构示意图: C. 二氧化碳的电子式: D. 乙醇的分子式:C₂H₅OH
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A. 标准状况下,22.4 L H₂O中含有的分子数为NA B. 1 mol Na₂O₂与足量CO₂反应,转移的电子数为2NA C. 0.1 mol/L的Na₂CO₃溶液中,Na⁺数目为0.2NA D. 常温常压下,14 g由N₂与CO组成的混合气体含有的原子数为NA
下列离子方程式书写正确的是( ) A. 向FeI₂溶液中通入少量Cl₂:2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻ B. 用醋酸除去水垢中的CaCO₃:CaCO₃ + 2H⁺ = Ca²⁺ + H₂O + CO₂↑ C. 向NaHCO₃溶液中滴加少量Ba(OH)₂溶液:HCO₃⁻ + Ba²⁺ + OH⁻ = BaCO₃↓ + H₂O D. 向AlCl₃溶液中加入过量氨水:Al³⁺ + 4OH⁻ = AlO₂⁻ + 2H₂O
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Y同主族,X与Z同主族,由这四种元素组成的一种化合物M的结构如图所示,下列说法正确的是( ) (图示:一个常见的含硫酸根、铵根等离子的结构,此处略去具体图) A. 简单离子半径:Z > X > Y > W B. M的水溶液呈碱性 C. 简单氢化物的热稳定性:X > Z D. Y与Z形成的化合物中只含离子键
下列实验装置或操作能达到实验目的的是( ) A. 装置甲:制备并收集干燥的NH₃ B. 装置乙:验证浓硫酸的脱水性 C. 装置丙:测定未知NaOH溶液的浓度 D. 装置丁:分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
高三化学课本中详细介绍了原电池与电解池原理,关于如图所示装置(盐桥中装有含琼脂的KCl饱和溶液),下列叙述正确的是( ) (图示:一个典型的铜锌原电池) A. 铜电极上发生还原反应 B. 电子从锌电极经盐桥流向铜电极 C. 工作一段时间后,ZnSO₄溶液中c(Zn²⁺)减小 D. 盐桥中的K⁺向ZnSO₄溶液迁移
下列有机反应类型与方程式均正确的是( ) A. 取代反应:CH₃CH₂OH + CH₃COOH
浓H₂SO₄/△→ CH₃COOCH₂CH₃ B. 加成反应: + Br₂ → C. 氧化反应:2CH₃CH₂OH + O₂Cu/△→ 2CH₃CHO + 2H₂O D. 加聚反应:n CH₂=CH-CH₃ →下列实验现象的描述或结论不正确的是( ) A. 向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红,证明原溶液中一定含有Fe³⁺ B. 将镁条点燃后迅速伸入集满CO₂的集气瓶,瓶内产生浓烟并有黑色颗粒生成 C. 向淀粉-KI溶液中滴加少量氯水,溶液变蓝,说明氧化性:Cl₂ > I₂ D. 向Na₂SiO₃溶液中通入CO₂,产生白色沉淀,证明碳酸的酸性强于硅酸
一种药物中间体Z的合成路线如下(部分反应条件略),下列说法错误的是( ) (路线:X
→[HBr]Y→[NaOH水溶液/△]Z) A. X的名称为2-甲基丙烯 B. Y存在顺反异构体 C. Y→Z的反应类型为取代反应 D. 用酸性KMnO₄溶液可鉴别X和Z根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( ) | 选项 | 实验操作和现象 | | | :--- | :--- | :--- | | A | 向某无色溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 | 溶液中一定含有CO₃²⁻ | | B | 将某气体通入品红溶液,品红褪色,加热后恢复红色 | 该气体一定是SO₂ | | C | 向浓度均为0.1 mol/L的NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO₃溶液,出现黄色沉淀 | Ksp(AgCl) > Ksp(AgI) | | D | 向两支盛有等体积、等浓度H₂O₂溶液的试管中,分别加入2滴等浓度的FeCl₃溶液和CuSO₄溶液,前者产生气泡更快 | 催化效率:Fe³⁺ > Cu²⁺ |
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. 无色透明的溶液中:K⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻、MnO₄⁻ B.
c(H⁺)/c(OH⁻) = 1×10¹²的溶液中:NH₄⁺、Na⁺、Cl⁻、NO₃⁻ C. 能使pH试纸变红的溶液中:Fe²⁺、Al³⁺、NO₃⁻、I⁻ D. 由水电离出的c(H⁺)=1×10⁻¹³ mol/L的溶液中:Ca²⁺、K⁺、Cl⁻、HCO₃⁻一种以硼镁矿(主要成分为Mg₂B₂O₅·H₂O,含少量SiO₂、Fe₂O₃杂质)为原料生产硼酸(H₃BO₃)的工艺流程如图所示,下列说法错误的是( ) (流程:硼镁矿
→[粉碎][硫酸浸取]过滤→[滤液][除杂]过滤→[滤液][蒸发浓缩、冷却结晶]H₃BO₃) A. “粉碎”的目的是增大接触面积,提高浸取率 B. “硫酸浸取”时,Mg₂B₂O₅发生反应的离子方程式为:Mg₂B₂O₅ + 2H⁺ + H₂O = 2Mg²⁺ + 2H₃BO₃ C. “除杂”时,可加入MgO调节pH使Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀除去 D. “蒸发浓缩、冷却结晶”过程中,若蒸发过度,可能导致H₃BO₃纯度下降25℃时,向20 mL 0.1 mol/L的H₂A(二元弱酸)溶液中滴加0.1 mol/L的NaOH溶液,溶液中部分微粒的物质的量分数(δ)随pH变化的关系如图所示,下列说法正确的是( ) (图示:典型二元弱酸分布系数图,pH由低到高,H₂A减少,HA⁻先增后减,A²⁻增加) A. H₂A的一级电离常数Ka1约为10⁻³ B. pH=4.2时,溶液中存在:c(Na⁺) + c(H⁺) = c(HA⁻) + 2c(A²⁻) + c(OH⁻) C. V(NaOH)=20 mL时,溶液中存在:c(Na⁺) > c(HA⁻) > c(A²⁻) > c(H₂A) D. V(NaOH)=30 mL时,溶液中存在:c(Na⁺) = 2c(HA⁻) + 2c(A²⁻) + 2c(H₂A)
一定温度下,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应:2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ΔH < 0,实验测得:v正 = k正·c²(SO₂)·c(O₂),v逆 = k逆·c²(SO₃),k正、k逆为速率常数,仅与温度有关,下列说法错误的是( ) | 容器编号 | 起始浓度(mol/L) | 平衡浓度(mol/L) | | :--- | :--- | :--- | | | c(SO₂) | c(O₂) | c(SO₃) | c(SO₃) | | I | 0.4 | 0.2 | 0 | 0.32 | | II | 0.8 | 0.4 | 0 | | | III | 0 | 0 | 0.4 | | A. 达到平衡时,容器I中SO₂的转化率为80% B. 达到平衡时,容器II中c(SO₃)大于容器I中的2倍 C. 达到平衡时,容器III中SO₃的分解率小于50% D. 该温度下,
k逆/k正的值为80
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
非选择题:本题包括4小题,共55分。
(13分)铁及其化合物在高三化学课本中占有重要地位,利用某工业废料(主要成分为Fe₂O₃,含有少量Al₂O₃、SiO₂)制备净水剂高铁酸钾(K₂FeO₄)的流程如下: (流程:废料
→[稀硫酸]浸取→[过滤]滤液→[氧化、调节pH]滤渣→[NaClO、NaOH]Fe(OH)₃→[…]K₂FeO₄) 已知:K₂FeO₄易溶于水,微溶于浓KOH溶液,在强碱性溶液中稳定。 (1)为提高“浸取”速率,可采取的措施有____(任写一条)。 (2)“滤渣”的主要成分是____(填化学式)。 (3)“氧化、调节pH”步骤中,加入H₂O₂的目的是____,调节pH的范围是____(已知:室温下,Al(OH)₃开始溶解的pH约为8,完全溶解的pH约为11;Fe³⁺沉淀完全的pH约为3.2)。 (4)由Fe(OH)₃制备K₂FeO₃的离子方程式为____。 (5)K₂FeO₄作为高效净水剂,其作用原理是____。 (6)测定产品纯度:称取mg K₂FeO₄产品溶于适量KOH溶液中,加入足量CrCl₃溶液充分反应后,加入稀硫酸酸化,用c mol/L的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V mL,该过程中涉及的反应为: Cr³⁺ + FeO₄²⁻ + H₂O → CrO₄²⁻ + Fe³⁺ + H⁺(未配平) Cr₂O₇²⁻ + Fe²⁺ + H⁺ → Cr³⁺ + Fe³⁺ + H₂O(未配平) 该产品的纯度为____(用含m、c、V的代数式表示,已知M(K₂FeO₄)=198 g/mol)。(14分)氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究它们的转化有重要意义,回答下列问题: (1)已知:① N₂(g) + O₂(g) = 2NO(g) ΔH₁ = +180.5 kJ·mol⁻¹ ② 2NO(g) + O₂(g) = 2NO₂(g) ΔH₂ = -113.0 kJ·mol⁻¹ ③ 2NO(g) + 2CO(g) = N₂(g) + 2CO₂(g) ΔH₃ = -746.5 kJ·mol⁻¹ 则反应NO₂(g) + CO(g) = NO(g) + CO₂(g)的ΔH =____kJ·mol⁻¹。 (2)在密闭容器中充入一定量的NO和CO气体,发生反应③,图1为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。 (图1:NO体积分数随温度升高而增加,随压强增大而减小) ① 该反应的ΔS____0(填“>”、“<”或“=”)。 ② 压强p1、p2、p3的大小关系为____。 ③ 温度为T1、压强为p3时,反应达到平衡状态时NO的体积分数为20%,则NO的转化率为____,此时该反应的平衡常数Kp =____(用含p3的式子表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。 (3)为探究温度及催化剂对反应③的影响,实验测得NO的转化率(α)随时间(t)的变化关系如图2所示。 (图2:有两条曲线,一条是T℃下使用催化剂Cat.1,另一条是T℃下使用催化剂Cat.2,Cat.1的曲线起始斜率更大,最终平衡转化率相同;另有一条是(T+20)℃下使用Cat.1,起始斜率最大,但最终平衡转化率低于T℃的曲线) ① 与使用催化剂Cat.2相比,使用Cat.1时,反应速率增大,活化能____(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ② 根据图2判断,T℃时,使用Cat.1,在t1时刻____(填“是”或“否”)达到平衡状态,理由是____。 ③ 图2中,使用Cat.1时,温度(T+20)℃下NO的平衡转化率低于T℃下的平衡转化率,可能的原因是____。
(14分)苯甲酸乙酯可用于配制香水及食用香精,实验室可用苯甲酸(熔点122℃)与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,实验装置如图所示(部分装置省略),反应原理如下:
C₆H₅COOH + CH₃CH₂OH ⇌ C₆H₅COOCH₂CH₃ + H₂O已知:① 苯甲酸乙酯的沸点为212℃,微溶于水,易溶于乙醚。 ② 乙醚的密度为0.834 g/cm³,沸点34.5℃。 ③ 环己烷、乙醇和水能形成三元共沸物,沸点为62.1℃。 实验步骤: I. 在圆底烧瓶中加入6.1 g苯甲酸、12 mL无水乙醇、10 mL环己烷和2 mL浓硫酸,混合均匀后加入沸石,按图组装好仪器(加热和夹持仪器已略去),控制温度在65~70℃加热回流2小时。 II. 反应结束后,将烧瓶中的反应液倒入盛有30 mL冷水的烧杯中,分批加入碳酸钠粉末至溶液呈中性。 III. 用分液漏斗分离出有机层,水层用10 mL乙醚萃取,合并有机层。 IV. 向III中所得有机层加入无水氯化钙,静置、过滤。 V. 将IV中所得滤液蒸馏,先低温蒸出乙醚和环己烷,再升高温度收集210~213℃的馏分,得到产品5.0 g。 请回答下列问题: (1)仪器A的名称是____,其作用是____。 (2)步骤I中,加入环己烷的目的是____。 (3)步骤II中,加入碳酸钠粉末的作用是____,判断溶液呈中性的方法是____。 (4)步骤III中,萃取操作所用的玻璃仪器有____;分液时,有机层应从____(填“上口倒出”或“下口放出”)。 (5)步骤IV中,加入无水氯化钙的目的是____。 (6)本实验的产率为____%(保留一位小数)。 (7)下列关于实验的说法正确的是____(填字母)。 a. 步骤I中,加热回流时温度不宜过高,主要是为了防止乙醇大量挥发 b. 步骤V中,用到的蒸馏装置需使用空气冷凝管 c. 反应中浓硫酸既作催化剂又作脱水剂,能提高苯甲酸乙酯的产率 d. 步骤II中,也可用NaOH溶液代替碳酸钠溶液进行中和(14分)化合物G是一种药物中间体,其合成路线如下: (路线: A (C7H8O)
→[新制Cu(OH)₂/△]B→[试剂a]C→[CH₃CH₂Br]D `→
