化学试题
满分：100 分 考试时间：75 min 2024-03-08
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32
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．第 19 届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”办会理念。下列说法不正确的是
A．亚运村餐厅“竹餐具”中含有丰富的多糖
B．火炬燃料“零碳甲醇”燃烧不产生二氧化碳
C．吉祥物“江南忆”机器人所用芯片的主要成分为硅
D．火炬使用的“1070”铝合金具有硬度高、耐高温的特点
2．硫化钠广泛应用于冶金染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是
高温
Na 2SO4 2C Na 2S 2CO2 。下列说法中不正确的是
+ 2-
A．Na 与 O 具有相同的电子层结构 B．CO2 的空间结构为直线形
C．Na2S 的电子式为 D．Na2SO4 既含离子键又含共价键
3．制取氯气： ，下列实验装置能达到实验目的是
A．制取 Cl2 B．除去 Cl2 中的少量 HCl C．干燥 Cl2 D．收集 Cl2
4．元素镓(31Ga )、锗(32 Ge )、砷( 33 As )位于元素周期表中第四周期。下列说法不正确的是
A．原子半径： r Ga r Ge r As B．电负性：X Ga X Ge X As
C． Ge 、 Ga 、 As 都具有半导体性能 D．第一电离能：l1 Ga l1 As l1 Ge
阅读下列材料，完成 5~7 题：
VIA 族元素单质及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。O3 可用于有机废水处理，pH 约为 8 时，
- -
O3 可与 CN 反应生成 HCO3 、N2 和 O2。H2O2 是绿色氧化剂，也是一种弱酸，可由 BaO2 和 H2SO4 制得。
1
H aq OH aq H2Ol H 57.3kJ mol 。SO2 可作漂白剂，用 NaOH 等碱性溶液吸收多余的 SO2，
可得到 NaHSO3、Na2SO3 等化工产品。
5．下列说法正确的是
A．O3 和 O2 互为同位素 B．H2O2 分子是由极性共价键构成的非极性分子
2- 2
C．SO3 中 S 原子杂化类型为 sp D．SO2 的键角小于 SO3 的键角
6．下列化学反应表示不正确的是
-
A．O3 处理含 CN 废水的反应：5O3 2CN H2O 5O2 N2 2HCO3
B．制备双氧水： BaO2 H2SO4 BaSO4 H2O2
C．双氧水一级电离方程式： H2O2 H2O H3O HO2
1
D．H2SO4 aq Ba OH2 aq 2H2Ol BaSO4 s H 57.3kJ mol
1
{#{QQABRYAEogAAAgAAAQgCEwWYCgAQkBACCAoGxAAAoAAACQFABCA=}#}
7．下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是
A．O3 是极性分子，O3 比 O2 更易溶于水 B．N2 分子中含氮氮叁键，N2 的沸点比 O2 的低
C．H2O2 具有还原性，可以除水中余氯（Cl2） D．Na2SO3 溶液显碱性，可用于吸收少量 SO2
8．铁及其化合物的转化具有重要应用。下列有关表示不正确的是
KSCN H O
A．检验 FeSO 溶液中的 2 ： 22
4 Fe FeSO4 FeSCN2 FeSCN3
O H O
B．制备 FeOH ：FeS 2 Fe O 2Fe OH
3 2 高温 2 3 3
C．300时，密闭容器中将铁粉与 NaHCO3 溶液反应可以得到 FeCO3 和 H2 ：
300
Fe NaHCO3 H2O FeCO3 H2 NaOH
．向含有 的酸性废水中加入适量的 Fe SO 溶液，得到 沉淀，可以除去废
D NH4 2 4 3 NH4Fe3 SO4 2 OH6
水中 ： 3 2
NH4 NH4 3Fe 2SO4 6H2O NH4Fe3 SO4 2 OH6 6H
9．芘主要存在于煤焦油、沥青的蒸馏物中，经氧化后可进一步用于染料、合成树脂、工程塑料等的合成。
以下是芘的一种转化路线。下列叙述正确的是
A．X、Y、Z 互为同系物 B．Y 中的所有原子都在同一平面上
C．X 能发生氧化、还原、消去反应 D．Y 的水解产物不能与 FeCl3 溶液发生显色反应
2-
10．炼油、石化等含 S 工业废水可通过催化氧化法进行处理。将 MnO2 嵌于聚苯胺（高温会分解）表面制
成催化剂，碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。下列有关说法不正确的是
A．催化剂因 S 覆盖表面或进入空位而失效，高温灼烧后也不可继续使用
MnO
B．该反应过程的总方程式为 2- 2 -
O2 +2H2O+2S 4OH +2S
C．反应过程中只有硫元素被氧化
D．反应 III 的 H 0
11．探究 0.1 mol/LCuSO4 溶液的性质，下列实验方案不能达到探究目的是
选项 探究目的 实验方案
2+
A Cu 是否水解 测定 0.1 mol/L CuSO4 溶液的 pH 值
向 2 mL 1.5%的 H2O2 溶液中滴加 5 滴 0.1 mol/L CuSO4 溶液，观
2+能否催化 分解
B Cu H2O2 察气泡产生情况
向 2 mL 0.1 mol/L CuSO4 溶液中通入一定量的 HI 气体，观察实验
2+是否具有氧化性
C Cu 现象
向 2 mL 0.1 mol/L CuSO4 溶液中，边振荡边滴加过量浓氨水，观
2+能否形成配位键
D Cu 察实验现象
2
{#{QQABRYAEogAAAgAAAQgCEwWYCgAQkBACCAoGxAAAoAAACQFABCA=}#}
12．硫代硫酸钠（Na2S2O3）的制备和应用相关流程如图所示。
2 8 7 11
已知：25时， H2SO3 的 Kal 1.410 ， Ka2 6.010 ； H2CO3 的 Kal 4.510 ， Ka2 5.010
下列说法正确的是
．步骤 所得的溶液中： 2
A 1 c Na 2 cH2SO3 cHSO3 cSO3
2 2
B．步骤 1 过程中 pH=8 时， c SO3 c CO3 3c HSO3 c HCO3
C．步骤 3 所得的清液中： cAg cBr Ksp AgBr
3
．步骤 的离子方程式为： 2
D 3 AgBr 2S2O3 Ag S2O3 2 Br
13．二甲醚和水蒸气制氢气可作为燃料电池的氢能源，发生的主要反应如下：
反应 CH3OCH3 g H2Og 2CH3OHgH1 0
反应 CH3OH H2Og CO2 g 3H2 gH2 0
反应 CO2 g H2 g COg H2OgH3 0
在恒压下，将一定比例的二甲醚和水蒸气混合后，以一定流速通过装有催化剂的反应器，反应相同时
间测得的 CH3OCH3 实际转化率、CO2 实际选择性与 CO2 平衡选择性随温度的变化如图所示。CO2 的选
n CO
择性 生成 2 100% 。下列说法不正确的是
2n反应 CH3OCH3
A．曲线 a 表示 CH3OCH3 实际转化率随温度的变化
B．200时，反应的速率大于反应的速率
n起始 H2O
C．适当增加 ，有利于提高 H2 的产率
n起始 CH3OCH3
D．一定温度下，若增大压强，CO 的平衡产量不变
非选择题：共 4 题，共 61 分
14．（15 分）铜-钢双金属废料和铜烟灰是铜的重要二次资源。
．从铜-钢双金属废料中浸出铜的工艺流程如下：
+ + - -
（1）25时，随溶液的 pH 不同，甘氨酸在水溶液中分别以 NH3 CH2COOH、NH3 CH2COO 或 NH2CH2COO
+ -
为主要形式存在。内盐 NH3 CH2COO 是两性化合物，请用离子方程式表示其水解使水溶液呈碱性的原
因： 。
（2）浸出剂的制备：主要原料有甘氨酸（简写为 HL）、CuSO4 溶液和 NaOH 固体。取一定量 NaOH 固体
溶于水，随后依次加入 （填“HL”或“CuSO4”，下同）、 ，所得碱性浸出剂的主要成分为甘
-
氨酸铜（CuL2）、L 等。
（3）浸出：将经打磨的铜钢废料投入浸出剂，控制温度 50，通入空气，并搅拌。浸出剂不与钢作用，
但与铜反应，最终铜全部转化为 CuL2 进入溶液，从而实现铜、钢分离。
- -
浸出时发生的反应过程为 CuL2Cu2L = 2CuL2 、 。
3
{#{QQABRYAEogAAAgAAAQgCEwWYCgAQkBACCAoGxAAAoAAACQFABCA=}#}
其它条件不变时，空气流量对铜浸出速率的影响如图 1 所示。当空气流量超过 1.0 Lmin-1 时，铜浸出速
率急剧下降的可能原因是 。
图 1 图 2
．从铜烟灰[主要成分为 Cu(OH)Cl、FeO、Fe2O3、Zn3(PO4)2]中回收铜的主要步骤为：酸浸萃取反萃
取电解。已知：Zn3(PO4)2 溶于无机酸。
（4）酸浸：将铜烟灰用硫酸浸出，控制其他条件相同，铜浸出率与温度的变化关系如图 2 所示。随温度
升高，铜浸出率先增大后减小的可能原因是 。
（5）萃取、反萃取：向浸出液（Cu2+浓度为 7 g/L）中加入有机萃取剂（RH）萃取，其原理可表示为：Cu2+(水
+ 2+
层)2RH(有机层) RR2C2Cuu(有机层)2H (水层)。向萃取所得有机相中加入硫酸，反萃取得到水相（Cu
浓度达 40 g/L）。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是 。
15．（15 分）化合物 F 是一种可以保护胃黏膜的新药，其一种合成路线如下：
（1）AB 时可能生成一种分子式为 C7H10N2O8 的副产物，该副产物的结构简式为 。
（2）BC 的反应类型为 。
（3）CD 的转化中，X 的分子式为（C8H7O2Cl），则 X 的结构简式为 。
（4）DE 转化中有机物 的溴原子被-OH 取代可得到化合物 Y，写出满足下列条件的 Y 的一
种同分异构体的结构简式 。
是一种-氨基酸；能使溴的四氯化碳溶液褪色；苯环上一氯取代物有两种。
（5）已知： ，请写出以 A、 和 CH3CH2ONa 为原
料制备 合成路线流程图（无机试剂及有机溶剂任选）
4
{#{QQABRYAEogAAAgAAAQgCEwWYCgAQkBACCAoGxAAAoAAACQFABCA=}#}
16．（16 分）磷资源流失到水环境中会造成水体富营养化。已知：Ca-Fe 基磁性纳米复合材料，由 CaCO3
和纳米 Fe3O4 经过超声分散制得。能通过纳米 Fe3O4 物理吸附和 CaCO3 溶出后通过化学反应等去除水体磷。
已知：纳米 Fe3O4 颗粒表面带正电荷；部分物质的溶解性如下表。
物质 Ca3(PO4)2 CaHPO4 Ca(H2PO4)2 KH2PO4
溶解性 难溶 微溶 可溶 易溶
（1）制备复合材料所需的纳米 Fe3O4：一定条件下，先将 FeCl24H2O 和 FeCl36H2O 晶体配制成混合溶液，
再与氨水反应可制得纳米 Fe3O4，实验装置如上。
氨水缓慢滴入，开始一段时间内未出现浑浊，原因是 。
制备纳米 Fe3O4 需控温在 5060之间，写出该反应的化学方程式： 。
配制混合溶液时按 进行投料：实验中需不断通入 N2。通 N2 的目的是
。
（2）研究不同 pH 下向含磷(V)废水中加入 CaCO3-Fe3O4 纳米复合材料的除磷效果：
图 3 图 4
从图 3 中可以看出初始 pH 为 36 时，磷的去除率较高且反应后 pH 均有一定的上升，反应过程中无气
体生成。结合图 4，写出对应的离子方程式： 。
当初始 pH 为 910 时，磷的去除率明显小于初始 pH 为 36 的去除率，是因为
。
（3）除磷后续处理
除磷回收得到的磷矿物 CaHPO42H2O，可进一步转化为 KH2PO4，作为钾磷复合肥使用。设计由
CaHPO42H2O 浆料制备 KH2PO4 晶体的实验方案：向含 0.02 mol CaHPO42H2O 的浆料中
，干燥。
[已知： ；室温下从 KH2PO4
-1
饱和溶液中可结晶析出 KH2PO4 晶体；实验中须选用的试剂：H2SO4 溶液、0.25 molL K2SO4 溶液，pH 试
纸，无水乙醇]
5
{#{QQABRYAEogAAAgAAAQgCEwWYCgAQkBACCAoGxAAAoAAACQFABCA=}#}
17．（15 分）空气中 CO2 含量的控制和 CO2 资源利用具有重要意义。
（1）利用高炉炼铁尾气中的 CO2 制取有机物的过程如图 5：
图 5 图 6
相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率（FE%）随电解电压的变化
如图 6 所示：
生成还原产物 所需要的电量
Qx X n 生成X消耗的CO
FE% 100% ；选择性SX 2 100%。
电解过程中通过的总电量 发生反应的
Q总 n CO2
“电解”在质子交换膜电解池中进行，生成 HCOOH 的电极反应式为 ，当电解
电压为 U1 时，生成 C2H5OH 和 HCOOH 的选择性之比为 。
（2）利用铟氧化物催化 CO2、H2 制取 CH3OH 的可能机理如图 7 所示，In2O3 无催化活性，形成氧空位后
具有较强催化活性，将固定比例的 CO2、H2 混合气体以不同流速通过装有催化剂的反应管，CH3OH 选择
性、CO2 转化率随气体流速变化曲线如图 8 所示，
图 7 图 8
图 7 中的反应每生成 1 mol CH3OH(g)放出 49 kJ 的热量，其热化学方程式为 。
若原料气中 H2 比例过低、过高均会减弱催化剂活性，原因是
。
-1
制取 CH3OH 时，同时发生反应 ，气体流速分别为 15000 mLh
-1
和 21000 mLh ，相同时间内生成 CH3OH 的质量，前者 后者（选填“>”、“=或“<”）；保持气
体流速不变，反应管内温度从 300升高到 320，测得出口处 CO2 和 CH3OH 的物质的量均减小，可能的
原因是
。
6
{#{QQABRYAEogAAAgAAAQgCEwWYCgAQkBACCAoGxAAAoAAACQFABCA=}#}