试卷满分:100 分 考试时间:75 分钟
可能用到相对原子质量:H 1 O 16 C 12 N 14 Co 59
一、单项选择题:共 13 题,每题 3 分,共 39 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 材料是高新科技发展的物质基础,下列材料主要成分属于合金的是
A. 高性能铜箔 B. 半导体氮化镓 C. 快中子反应堆钠钾导热剂 D. 聚氨酯树脂
2. 某医用胶水的结构如图 ,下列说法正确的是
A. 第一电离能:N>C>O B. 分子中含 键数目为 4
C. 合成单体中 1-丁醇为非极性分子 D. 元素电负性:N>H>C
3. 化学家舍勒将软锰矿(主要成分是 MnO2)与浓盐酸作为原料制氯气。兴趣小组利用下列装置进行如下实
验,能达到预期目的的是
A.制取氯气 B.净化氯气 C.收集氯气 D.制备漂白液
4. 下列说法正确的是
A. 键角:Cl2O>OF2 B. 酸性:CH3COOH>CH2FCOOH
C. 分子的极性:O2>O3 D. 基态原子未成对电子数:Mn>Cr
阅读以下资料回答 57 题:
周期表中A 族元素及其化合物应用广泛。O3 具有杀菌、消毒、漂白等作用;H2S 是一种易燃的有毒
气体(燃烧热为 562.2 kJ/mol),常用于沉淀重金属离子;氯化亚砜(SOCl2)是重要的有机试剂;硒
(34Se)和碲(52Te)的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有广阔的发展前景,Se 是人体不可
或缺的微量元素,工业上通过电解强碱性 Na2TeO3 溶液制备 Te。
5.下列说法不正确的是
16 17 18 + 3
A. O、 O、 O 互为同位素 B.H3O 和 SOCl2 的的中心原子杂化轨道类型均为 sp
C.H2O2 为极性分子 D.CaO2 中阴阳离子数目比为 2:1
6.下列方程式书写正确的是
+ 2- -
A.SOCl2 遇水强烈水解:SOCl2+H2O=2H +SO3 +2Cl
2+ +
B.H2S 与硫酸铜溶液反应:Cu +H2S=CuS+2H
C.H2S 的燃烧:H2S(g)+2O2(g)=SO3(g)+H2O(l) H= -562.2kJ/mol
2- + -
D.工业制 Te 阴极反应:TeO3 +6H +4e =Te+3H2O
7. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.浓硫酸有强氧化性,可用于实验室制乙烯
B.FeS2 难溶于水,可用于工业制二氧化硫
C.二氧化硫有漂白性,可用于去除织物的石蕊污迹
D.Na2S2O3 有还原性,可用于消除纺织品漂白后的残留氯
8. 一种合金 M 催化 BH3NH3 水解释氢的反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 总反应S>O B. 加入 NaOH 可制得更纯的 H2
C. 若反应中生成 2g H2,转移电子 2mol D. 若将 H2O 换成 D2O 则可释放出 HD
9. 化合物 Z 是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,下列说法正确的是
A.X、Y、Z 分别与足量酸性高锰酸钾溶液反应,可得不同芳香族化合物
B.Y 存在顺反异构,与足量 HBr 加成的产物中不含手性碳原子
C.X、Y、Z 可用饱和 NaHCO3 溶液和 2%银氨溶液进行鉴别
D.1molZ 在一定条件下最多与 5molH2 发生加成反应
10.由含硒废料(主要含 S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2 等)制取硒的流程如下:
下列有关说法正确的是
A.流程中的“分离”操作为蒸馏
2 2 2
B. “滤液”中主要存在的阴离子有:SO 4 、SiO 3 、SeSO 3
2 -
C. “酸化”时发生的离子反应方程式为 SeSO 3 +H2O=Se+SO2+2OH
D. SiO2 晶胞如图所示,1 个 SiO2 晶胞中有 16 个 O 原子
11.室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项 实验方案 探究目的
向盛有饱和 Na2CO3 溶液的试管中加入少量苯酚浊液,
A 比较苯酚与碳酸的酸性强弱
观察沉淀是否溶解、是否有气体生成
取某有机物(无环状结构单元)与 KOH 溶液混合加热
B 充分反应,冷却后取上层清液,加入硝酸酸化,再加入 该有机物中是否含有氯元素
硝酸银溶液,观察是否有白色沉淀生成
将 Fe3O4 溶于盐酸所得溶液浓缩后,滴入酸性 KMnO4 溶
C Fe3O4 中是否含 Fe()
液,观察溶液颜色的变化
用饱和 Na2CO3 溶液浸泡 BaSO4 固体,过滤,将所得固 比较 Ksp(BaSO4)、
D
体溶于稀硝酸,观察沉淀是否溶解、是否有气体生成 Ksp(BaCO3)大小
2
12.某水溶液中存在 H2XO3 / HXO3 、 HYO4 / H2YO4 缓冲对。常温下,该水溶液中各缓冲对微粒浓度
2
之比的对数值 lgG [ G 表示 (c(H2 XO3 ) / c(HXO3 ) 或 c(HYO4 ) / c(H2 YO4 ) ]与溶液 pH 的变化关系如图
6.4 10.3
所示(已知:常温下, H2XO3 的电离平衡常数为 Ka1 10 、 Ka2 10 , H3YO4 的电离平衡常数为
2.1 7.2 12.7
Ka1 10 , Ka2 10 , Ka3 10 )。下列说法不正确的是
c(H2XO3 )
A. 曲线表示 lg 与溶液 pH 的关系
c(HXO3 )
B. a b 的过程中,水的电离程度越来越大
c(H2YO4 )c(HXO3 )
C. 当溶液 pH 逐渐增大时, 2 逐渐减小
c(HYO4 )
2
D. 当 c(H2XO3 ) c(HXO3 ) 时, c(HYO4 ) c(H2YO4 )
13.逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)
反应:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)
在恒容条件下,按 V(CO2):V(H2)=1:1 投料比进行反应,平
衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应的 H 0 ,反应的 H 0 B. M 点反应的平衡常数 K 1
C. N 点 H2O 的压强是 CH4 的 3 倍 D. 若按 VCO2 : VH2 1: 2 投料,则曲线之间交点位置不变
二、非选择题:共 4 题,共 61 分。
14(15 分)砷及其化合物有着广泛的用途,但也会严重危害环境安全和人体健康。
(1)雌黄( As2S3 )和雄黄( As4S4 )都是提取砷的主要矿物原料。砷元素有 2 、 3 、 5 等常见价态。
如图为 As4S4 分子的空间结构模型。已知 As2S3 分子中没有 键,其结构式可表示
为 。
将含砷废渣(主要成分是 As2S3 )制成浆料再通入 O2 氧化,转化为 H3AsO4 和单质
硫,是工业提取砷元素的途径之一、写出 As2S3 转化为
H3AsO4 的化学方程式 ;该反应需要在加压下进
行,原因是 。
(2) As2S3 可转化为用于治疗白血病的亚砷酸( H3AsO3
)。 H3AsO3 在水溶液中存在多种微粒形态,各种微粒的物
质的量分数与溶液 pH 关系如图所示。
9.2 12.1 13.4
H3AsO3 的电离常数分别为 Ka1 10 、 Ka2 10 、 Ka3 10 ,则 a 点 pH 。
工业含 As 废水具有剧毒,常用铁盐处理后排放。其原理是:铁盐混凝剂在溶液中产生 Fe OH 胶
3
粒,其表面带有正电荷,可吸附含砷化合物。不同 pH 条件下铁盐对水中 As 的去除率如图所示。在
pH 5 ~ 9 溶液中,pH 越大,铁盐混凝剂去除水中 As 的速率
越快,原因是 。
(3)水体中 As 的毒性远高于 AsV 且 AsV 更易除去,常
用的处理方法是先将废水中的 As 氧化为 AsV ,再通过一定
方法除去 AsV 。
H3AsO3 可被 H2O2 进一步氧化为 H3AsO4 。 H3AsO3 的酸性 H3AsO4 的酸性(填“>”或“<”)。
2
在 pH 7 的水溶液中,以 FeCl3 为沉淀剂,可将 HAsO4 转化为 FeAsO4 沉淀除去,其离子方程式为
12 21
。[已知: Ka3 H3AsO4 5.110 , Ksp FeAsO4 5.10 ]
15(15 分)化合物 G 是一种抗肿瘤药的中间体,其合成路线如下:
(1)B 中的含氧官能团名称为 。
(2)DE 的反应类型为 反应。AB 反应中,K2CO3 的作用是 。
(3)DE 时可能生成一种与 E 互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为 。
(4)B 的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式 。
I.含有苯环,能发生银镜反应;
.能发生水解反应,水解后的有机产物有 2 种,一种具有酸性,一种具有碱性,每种产物均含有 2 种化
学环境不同的氢原子。
(5)已知: R X NaCNR CN (R 表示烃基);
+
NaOH
写出以 、 CH3CHO 为原料制备 的合成路线流程图 (无机
试剂任选)。
16(15 分)Li2CO3 可用于制备锂电池的正极材料 LiCoO2,以某锂云母矿石(主要成分为 Li2O,还有
Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2 等杂质)制备 Li2CO3。
已知:有关沉淀数据如下表(“完全沉淀”时金属离子浓度1.010-5molL-1)。
沉淀 Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Co(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2
恰好完全沉淀时 pH 5.2 8.8 3.2 9.4 9.8 11.1
部分物质的溶解度曲线见下图。
利用锂云母矿石制备 Li2CO3 步骤如下:
(1)酸浸。向锂云母矿石中加入 30%硫酸,加热至 90,实验室模拟装置如上图所示。烧杯中试剂的作
用是 。
(2)调 pH。向酸浸后的溶液中加入 NaOH 溶液,调节 pH 约为 6,过滤。再向滤液中继续滴加氢氧化钠
溶液调 pH>12,过滤。分两次调节 pH 的主要原因是 。
(3)沉锂。将已经除杂的溶液蒸发浓缩,向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和 Na2CO3 溶液,加热煮沸,趁
热过滤,将滤渣洗涤烘干,得 Li2CO3 固体。浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入 杂质(填化学
式)。
(4)Li2CO3 和 Co3O4 混合后,在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料 LiCoO2,写出反应方程式:
。
2+ -1 3+
(5)CoC2O42H2O 热分解可制备 Co3O4.请补充完整由含 c(Co )=0.1molL 的浸出液(含有杂质 Al 、
3+ 2+
Fe 、Fe )制备纯净的 CoC2O42H2O 实验方案: ,干燥,得到 CoC2O42H2O 晶体。(须使用的试
剂:NaClO3,NaOH,AgNO3 溶液,(NH4)2C2O4,蒸馏水)
(6)为确定由 CoC2O42H2O 获得 Co3O4 的最佳煅烧温度,准确称取 4.575g 的 CoC2O42H2O 样品,在空气
中加热,固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示(已知 385以上残留固体均为金属氧化物)。经测
定,205385的煅烧过程中,产生的气体为 CO2,计算 AB 段消耗 O2 在标准状况下的体积 (写
出计算过程,结果保留 2 位有效数字)。
17(16 分)环氧乙烷( ,简称 EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。工业上用乙烯制备 EO。
(1)一定条件下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)的过程中部分物料与能量变化如图所
示。
中间体 OMC 生成吸附态 EO(ads)的活化能为 kJ/mol。
由 EO(g)生成 AA(g)的热化学方程式为 。
(2)一定条件下,用 Ag 作催化剂,氧气直接氧化乙烯制环氧乙烷(部分机理未配平)。
主反应:2CH2=CH2(g)+O2(g)=2EO(g) H=-213.8kJ/mol
副反应:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)H=-1323kJ/mol
- +
催化机理:O2+Ag(助剂)O2 (ads)+Ag
- +
O2 (ads)+ CH2=CH2+Ag EO+ O(ads)+Ag
O(ads)+ CH2=CH2CO2+H2O
实际生产采用 220-260的可能原因是 。
n (生成B所用的乙烯)
选择性 S 的定义:S(B)= 100%,该生产中 S(EO)= 。
n (转化的乙烯)
(3)乙烯电解制备 EO 的原理示意如图。
阳极室产生 Cl2 后发生的反应有:Cl2+H2O=HCl+HClO、CH2=CH2+HClO=HOCH2CH2Cl。
n (生成B所用的电子)
法拉第效率 FE 的定义:FE(B)= 100%
n (通过电极的电子)
若 FE(EO)=100%,则溶液 b 的溶质为 (化学式)。
一定条件下,反应物按一定流速通过该装置。当乙烯完全消耗时,测得 FE(EO)70%,S(EO)97%。
推测 FE(EO)70%的原因:若没有生成 EO 的乙烯全部在阳极放电生成 CO2,则生成 CO2 的电极反应方程
式
为 ,FE(CO2) %。经检验阳极放电产物没有 CO2,则 S(EO)97%的可能原因是 。
参考答案:
1C 2B 3D 4A 5D 6B 7D 8B 9C 10D 11B 12D 13C
14. (1) . . 2As2S3 5O2 6H2O 4H3AsO4 6S
. 增大反应物 O2 的浓度,加快 As2S3 的转化速率
(2) . 10.65 . cOH 增大,更多的 H3AsO3 转变为 H2AsO3 (或 As 中 H2AsO3 的物
质的量分数增大 ,带负电荷的 更易被带正电荷的 Fe OH 胶粒吸附除去; c OH 增大,
) H2AsO3 3
Fe OH 胶粒的量增多,吸附效果增强(3 分)
3
2- 3
(3) .< . HAsO4 Fe FeAsO4 H
15. (1)硝基、酯基 (2)加成 吸收 HCl,促进反应正向移动 (3)
(4)
(5)
(5 分)
16.(1)吸收 HF,防止污染空气
3+ 3+
(2)除尽 Fe 、Al ; 防止铝元素转化为 AlO2 ,无法去除
高温
(3)Na2SO4 (4)6Li2CO3+4Co3O4+O2 12LiCoO2+6CO2
2+
(5)向浸出液中边搅拌加入适量 NaClO3 氧化 Fe ,再滴加 NaOH 溶液调节 pH 的范围至 5.27.4 除去
3+ 3+
Al 、Fe 。过滤,向滤液中加入(NH4)2C2O4 溶液至不再产生沉淀,过滤,用蒸馏水洗涤至取最后一次洗
涤的滤液加入 AgNO3 溶液不再出现沉淀为止 (4 分)
(6)0.37L(3 分)
4.575g 样品中:n(CoC2O42H2O)=0.025mol
1
其中:m(H2O)=0.025mol18gmol 20.9g,m(CoC2O4) 4.575g0.9g3.675g,则 A 点为 CoC2O4,Co 的
质量为 0.025mol59gmol11.475g(1 分)
根据 385以上残留固体均为金属氧化物,则 B 点中氧的质量 m(O)2.008g1.475g0.533g,则 n(O)
0.033mol,则 n(Co):n(O)3:4,则 B 为 Co3O4(1 分)
高温
A 点到 B 点在空气中加热,其反应方程式为 3CoC2O42O2 Co3O46CO2,则消耗氧气物质的量
0.025mol 2
为 V(O )= 22.4Lmol1 0.37L (1 分)
2 3
17.(1). 83 . EO(g)=AA(g)H=-102kJ/mol
(2)温度低与 220,反应太慢;温度高于 260,催化剂活性降低 85.7%
- +
(3)KCl C2H4+4H2O-12e =2CO2+12H 13 溶液 a 与 HOCH2CH2Cl 反应不完全