化 学
2024.03
本试卷共 10 页，100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。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 O 16 Cu 64 Se 79
第一部分
本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．我国科学家通过机械化学方法，在氢化镧（LaH1.953）晶格中制造大量的缺陷和纳米微晶，研发出首个
室温环境下超快氢负离子（H）导体。下列说法不正确．．．的是
A．电负性：La >H B．氢属于 s 区元素
C．H具有还原性 D．超快氢负离子导体有望用于新型电池研发
2．下列化学用语或图示表达正确的是
A．丙烯的结构简式为 C3H6
B．SO2 的空间结构示意图为
C．基态 Si 原子的价层电子的轨道表示式为
D．HF 分子中 键的形成示意图为
H F H F HF
3．我国研究人员开发出的铝/镁/铝层压板，质量轻、耐腐蚀。下说法不．正确．．的是
A．原子半径：Mg >Al B．第一电离能：Mg< Al
2+ 3+
C．碱性：Mg(OH)2 >Al(OH)3 D．氧化性：Mg< Al
4．下列事实能用平衡移动原理解释的是
A．用热的纯碱溶液更易去除油脂 B．保存 FeSO4 溶液时，加入适量铁粉
C．船底镶嵌锌块，以防船体被腐蚀 D．工业合成氨（放热反应），选择高温
5．下列方程式与所给事实不相符．．．的是
A．切开金属钠，切面迅速变暗：4Na + O2 === 2Na2O
2+ 2
B．用饱和碳酸钠溶液将水垢中的 CaSO4 转化为 CaCO3：Ca + CO3 === CaCO3
- - -
C．Cl2 制备 84 消毒液（主要成分是 NaClO）： Cl2 + 2OH === Cl + ClO + H2O
D．向苯酚钠溶液中通少量 CO2，溶液变浑浊： + H2O + CO2 + HCO3
6．实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
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气体 试剂 制备装置 收集方法
A NH3 NH4Cl a e
B Cl2 MnO2 + 浓盐酸 c d
C SO2 Cu + 浓硫酸 b d
D NO2 Cu + 浓硝酸 b f
7．利用香草醛（E）和邻苯三酚（F）制备的香草醛基杯芳烃（G），可作为生物基体复合材料的固化剂。
下列说法不正确．．．的是
A．1 mol E 最多可与 4 mol H2 反应
B．F 中 C—H 易断裂是因为苯环受羟基的影响而被活化
C．生成 1 mol G 的同时产生 8 mol H2O
D．E 和 F 反应还可能产生高分子化合物
+ +
8．过渡金属氧化物离子（以 MO 表示）在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。MO 与 CH4 反应的过程如
下图所示。
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下列说法不正确．．．的是
A．反应速率：步骤< 步骤
B．CH3OH 分子中，键角：H—C—H >H—O—C
+
C．若 MO 与 CH3D 反应，生成的氘代甲醇有 2 种
+ +
D．CH4(g) + MO (g) === CH3OH(g) + M (g) H = E2+E4-E1-E3
9．用电解法从含 MnSO4 废水中提取 Mn 和 H2SO4 的原理如下图所示，阴极室中会加入适量(NH4)2SO4。
已知：i.电解时，适当减慢反应速率，有利于得到致密的金属锰。
（生成 B 所用的电子）
ii.电解效率（B）= 100 %
（通过电极的电子）
下列说法不正确．．．的是
- +
A．阳极反应式为 2H2O – 4e === O2 + 4H
B．离子交换膜为阴离子交换膜
2+
C．阴极室产生的 NH3 可与 Mn 形成配合物，
c(Mn2+)降低，利于形成致密的金属锰
D．若（Mn）= 80 %，当析出 1 mol Mn 时，产生 O2 的体积为 8.96 L（标准状况）
10. 我国科学家合成了一种咪唑基聚离子液体(PIL/AcO)，该离子液体可用于制备离子导体。PIL/AcO 的合
成路线如下：
已知：高分子链之间形成氢键可显著提高材料的力学性能。
下列说法不正确．．．的是
A．L和M不是同系物
B. 生成PIL/AcO时，参加反应的K和N的物质的量之比为xy
C．该反应的副产物不可能是网状结构的高分子
D. x与y的和一定时，改变x与y的比值可调控离子导体的力学性能
11. 恒温条件下，用图 1 所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图 2。
图 1 图 2
下列说法不．正确．．的是
A．AB段主要发生析氢腐蚀
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- 2+
B．AD段负极反应式为Fe - 2e === Fe
- -
C．BC段正极反应式主要为O2 + 4e + 2H2O === 4OH
+ 2+ +
D．DE 段溶液 pH 基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H === 2Fe + 2H2O 消耗 H 的量
2+ + +
与 4Fe + O2 + 10H2O === 4Fe(OH)3 + 8H 产生 H 的量基本相同
- 2-
12.常温下，Na2A 溶液中 H2A、HA 、A 的物质的量分数与 pH 的关系如下图。
(A2)
已知： 2的物质的量分数
A = 2
(H2A)+(HA )+(A )
下列表述不．正确．．的是
-1 — 2— -1
A．0.1 molL H2A 溶液中，c(H2A) + c(HA ) + c(A ) = 0.1 molL
-1 - 2-
B．在 0.1 molL NaHA 溶液中， c(HA ) c(A ) c(H2A)
C．将等物质的量的 NaHA、Na2A 溶于水中，所得溶液的 pH 为 4.2
D．M 点对应的 pH 为 2.7
13.水气变换反应（CO+H2O H2+CO2）是工业上大规模制氢的重要方法，HCOOH 是中间产物。在密封石
英管内完全充满 1 molL-1 HCOOH 水溶液，某温度下 HCOOH 分解，反应如下。
i. HCOOH(aq) CO(aq) + H2O(l)
ii. HCOOH(aq) CO2(aq) + H2(aq)
含碳粒子浓度与反应时间的变化关系如右图
所示(忽略碳元素的其他存在形式)。
已知：盐酸对反应 i 有催化作用。
下列说法不．正确．．的是
A．反应开始至 t1，反应速率：i >ii
B．t1 时，HCOOH 的分解率为 86%
C．相同条件下，若起始时溶液中同时还含有 0.1 molL-1 盐酸，c(CO)的最大值将变大
-1
D．相同条件下，若起始时溶液中同时还含有 0.1 molL 盐酸，c(CO2)的最大值将变小
14. 某兴趣小组探究高锰酸钾和氨水的反应，实验如下:
序号 试剂 实验现象
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-1
2 mL KMnO4 溶液 + 1 mL 10 molL 氨水 + 溶液完全褪色所需时间：<
0.5 mL 蒸馏水< 。
-1
2 mL KMnO4 溶液 + 1 mL 10 molL 氨水 + 实验均产生棕褐色固体（经检验
0.5 mL 1 molL-1 稀硫酸 为 MnO2），都伴有少量气泡产生
-1 （经检验为 N ）。
2 mL KMnO4 溶液 + 1 mL 10 molL 氨水 + 2
-1
0.5 mL 1 molL Na2SO4 溶液
-1
2 mL KMnO4 溶液 + 1 mL 5 molL (NH4)2SO4 溶 无明显变化
液 + 0.5 mL 蒸馏水
-1
注：实验中 c(KMnO4) = 0.01 molL 。
下列说法不．正确．．的是
- -
A．实验中发生了反应 2MnO4 + 2NH3 === 2MnO2 + N2 + 2OH + 2H2O
+ -
B．溶液完全褪色所需时间< 的主要原因：c(H )增大，MnO4的氧化性增强
+
C. 对比实验可得出，还原性：NH3 >NH4
D. 在实验的试剂中，逐滴加入浓 NaOH 溶液，可观察到溶液褪色
第二部分
本部分共 5 题，共 58 分。
15.（10 分）寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义，以下列举了三种常见的储
氢材料。
．氰基配合物 Cu3[Co(CN)6]2xH2O
（1）基态 Cu 原子的价层电子排布式为 。
（2）H2O 能参与配位的原因是 。
（3）CN-中 C 为正价，从原子结构的角度说明理由 。
．三维多孔金属有机骨架材料 MOFs
MOF-5 的低温储氢性能非常优异，其晶体结构如下图所示。对苯二甲酸（BDC）作为有机配体，与无
6+
机基团[Zn4O] 连接，化学式为 Zn4O(BDC)3。
6+
（4）[Zn4O] 中 O 原子的杂化轨道类型为 。
6+
（5）下列也可以作为有机配体与[Zn4O] 连接形成三维多孔骨架的是 。
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. 金属氢化物
Mg2FeH6 是非常有潜力的储氢材料。其晶胞形状为立方体，边长为 a nm，如下图所示。
（6）Mg2FeH6 晶胞中 H 原子个数为 。
-1
（7）已知 Mg2FeH6 的摩尔质量是 M g mol ，阿伏加德罗
-3
常数为 NA，该晶体的密度为 g cm 。
（1 nm =10-7 cm）
16.（11 分）AOPs（高级氧化技术）通过产生OH（羟基自由基）能有效去除废水中有机污染物。
I. 芬顿反应是 AOPs 中使用最广泛的方法，主要反应过程如下：
2+ + 3+
i. Fe + H2O2 + H === Fe + OH + H2O （快反应）
ii. OH + OM CO2 + H2O（快反应，OM 为有机物）
3+ 2+ +
iii. 2Fe + H2O2 === 2Fe + O2 + 2H （慢反应）
2+ + 3+
反应过程中存在副反应：OH + Fe + H === Fe + H2O。
（1）决定芬顿反应速率的是过程 （填“i”“ii”或“iii”）。
（2）OH 氧化苯酚的化学方程式为 。
II. 用铁粉代替 Fe2+，并加入硼（B），可加快 Fe3+转化为 Fe2+，提高有机污染物的去除率。
3+
（3） B 与 Fe 反应生成硼酸（H3BO3）的离子方程式为______
相同时间内，铁粉投加量与有机污染物去除率的关系如下图所示（k 越大，去除效果越好）。
1
铁粉质量浓度大于 0.02 g L 时，有机污染物去除率下降的原因可能是 。
III. 相比于传统的芬顿反应，电芬顿反应具有无需投加 H2O2 等优点。该方法是利用 O2 在电极放电生成
2+
H2O2，与加入的 Fe 构成芬顿体系，如图 1 所示。
（4）石墨做 极。
（5）溶液 pH 对 H2O2 生成量的影响如图 2 所示。
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图 1 图 2
-1 -1
pH=3，电解时间在 0 ~ 60 min 内，v(H2O2) = molL min .
电解相同时间，随着溶液 pH 升高，生成的 H2O2 浓度逐渐减小，结合电极反应式分析原
因 。
17.（11 分）冶炼金属产生的酸泥属于有价值危险物。从某酸泥（含 Se 单质，HgSe 及锌、铜的化合物等）
中回收汞和硒的一种工艺如下：
2+ 2+ 2+
（1）“氧化浸出”时，酸泥中硒、汞、锌、铜分别以 H2SeO3、Hg 、Zn 、Cu 形式进入溶液。
分离氧化浸出液和浸出渣的操作是 。
不溶于水的 HgSe 被氧化的离子方程式为 。
浸出时间等其他条件相同时，不同的 NaClO3 投加量对汞、
硒浸出率的影响如右图所示。选择最佳 NaClO3 投加量并说明理
由 。
（2）沉汞后液中磷以最高价形式存在。“还原沉汞”的主要反应
中，氧化剂和还原剂的物质的量之比加热 为 。
（3）已知 Se(s) + Na SO (aq) Na SeSO (aq)，粗硒中的杂质不溶于 Na SO 溶液。利用该原理对粗硒进行
2 3 冷却 2 3 2 3
提纯，实验操作是 。
（4）粗硒中硒的纯度测定
i. 取 0.1 g 粗硒于锥形瓶中，加入 15 mL 浓盐酸和 1mL 浓硝酸，沸水浴加热，使 Se 全部转化为 H2SeO3；
ii.除去过量的 HNO3 和溶解的 NO2；
-1
iii.加入 2 mL KI 溶液、5 mL 淀粉溶液，然后用 c molL Na2S2O3 标准溶液进行滴定，到达滴定终点
时，消耗 Na2S2O3 标准溶液 V mL。
已知：H2SeO3 + 4KI + 4HCl ==== Se + 2I2 + 4KCl + 3H2O
H2SeO3 + 4Na2S2O3 + 4HCl ==== Se + 2Na2S4O6 + 4NaCl + 3H2O
I2 + 2Na2S2O3 ==== Na2S4O6 + 2NaI
到达滴定终点时的现象为 。
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依据现有数据能否计算出粗硒中硒的纯度？若能，请写出计算式；若不能，请写出还需要的数据。
18.（13 分）L 是合成某雌酮药物的中间体，其合成路线如下。
（1）A 的核磁共振氢谱有两组峰。A 的结构简式是 。
（2）检验 B 中官能团的试剂是 。
（3）DE 的化学方程式是 。
一定条件
（4）2E + a F + 2C2H5OH，试剂 a 的结构简式是 。
（5）已知： ，I 的结构简式为 。
（6）G + J K 的反应类型是 。
（7）由 G 经过多步反应合成 P 后可制备双环内酰胺的衍生物 X。
写出 Q 、W 的结构简式 、 。
已知：
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19.（13 分）某研究小组探究 Fe3+盐溶液与 Cu 的反应，进行了如下实验。
实验装置 序号 试剂 a 实验现象
0.25 molL-1 溶液逐渐变为蓝色。2 天后，Cu 片有
Fe2(SO4)3 溶液 较大量剩余，溶液仍为蓝色。
溶液逐渐变为蓝绿色，铜片表面覆盖
0.5 molL-1 有白色固体(经检验为 CuCl)。2 天
FeCl3 溶液 后，白色固体消失，Cu 片无剩余，
溶液中产生大量红褐色沉淀。
溶液逐渐变为绿色，实验过程中未见
0.5 molL-1
气泡产生。 2 天后，Cu 片少量剩余，
Fe(NO3)3 溶液
溶液中产生大量红褐色沉淀。
资料：. CuCl、CuSCN 是难溶于水的白色固体；
. Fe2+ + NO [Fe(NO)]2+ (棕色)。
（1）用化学用语解释 Fe3+盐溶液显酸性的原因_________。
（2）实验中发生反应的离子方程式为__________。
（3）小组同学取 2 mL 实验中反应 2 天后的溶液于试管中，加入 2 滴 1 molL-1 KSCN 溶液，观察到溶
液迅速变红，产生大量白色沉淀。
甲同学猜想 Fe2+可能在该条件下被 Cu2+氧化了。
用离子方程式表示甲同学的猜想__________。
甲同学通过实验证实了其猜想，实验方案是__________。
（4）对比实验和实验，小组同学推测 Cl-可以催化 Fe3+与 Cu 反应。其理由是_____。
（5）实验中产生大量红褐色沉淀的原因是__________。
（6）实验所得溶液的颜色不是蓝色，小组同学猜测反应中生成了[Fe(NO)]2+，设计并实施了以下实验，
验证了其猜想。
步骤 实验操作 实验现象
2 天后溶液颜色无明显变化，铜
向盛有 2 g 金属 Cu 片的烧杯中加入试剂 X
片表面有细小气泡附着
继续加入少量 FeSO4 固体 溶液迅速变为浅棕色
试剂 X 是__________。
(7)综合以上实验，Fe3+盐溶液与 Cu 反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关。
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参考答案
第一部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。
1 2 3 4 5 6 7
A D B A B B C
8 9 10 11 12 13 14
D D C C C D B
第二部分共 5 题，共 58 分。
15．（ 10 分）
（1）3d104s1
（2）H2O 中的 O 原子能提供孤电子对
（3）C 和 N 电子层数相同，核电荷数 C< N，原子半径 C N，原子核对最外层电子的吸引力 C< N ，
电负性 C< N
3
（4）sp （5）BC （6） 24
（7）
16．（ 11 分）
（1）iii （2）C6H5OH + 28 OH == 6CO2 + 17H2O
3+ 2+ +
（3） B + 3Fe + 3H2O == H3BO3 + 3Fe + 3H
产生的 Fe2+量较多，Fe2+和 OH 发生副反应，c(OH)下降，导致反应 ii 速率下降
（4）阳
（5）
+ +
O2 + 2e + 2H = H2O2 pH 升高， c(H )下降，反应速率下降（或氧气的氧化性减弱）
17.（11 分）
- + 2+ -
（1）过滤 HgSe + ClO3 + 2H = Hg + Cl + H2SeO3
70 g/L 氯酸钠的投加量>70 g/L 时，汞、硒浸出率增加不明显，浪费试剂
（2）4:1
（3）将粗硒溶于热的 Na2SO3 溶液中，趁热过滤，将滤液冷却结晶，过滤、洗涤、干燥
（4）溶液由蓝色变为无色，且半分钟内颜色不恢复
18. （13 分）
（1）HOCH2CH2OH
（2）银氨溶液或新制氢氧化铜
浓硫酸
（3）HOOC—COOH + 2C2H5OH C2H5OOC—COOC2H5 + 2H2O
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