化 学 试 卷
2024 年 4 月
（完成试卷时间：60 分钟 总分：100 分）
考生注意：
1．试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写学校、姓名、座位号（考号），并将核对后的条
形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3．选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有 1~2 个正确选项，只有 1 个正确选项的，多选不给分，
有 2 个正确选项的，漏选 1 个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有 1 个正确选项。
相对原子质量：C-12 Ti-48 Li-7
一、烟气净化
化石燃料燃烧产生的烟气污染物主要是二氧化硫和氮氧化物。
1．SO2 分子的空间结构和分子的极性分别为 。
A．直线形，非极性 B．直线形，极性 C．角形，非极性 D．角形，极性
2．可以证明 SO2 具有漂白性的试剂是 。
A．溴水 B．高锰酸钾酸性溶液 C．石蕊试液 D．品红溶液
3．比较 N 和 O 第一电离能，并结合核外电子排布相关知识说明原因 。
下图是石灰石膏法脱硫的示意图。烟气在脱硫塔内与脱硫剂（石灰石/生石灰浆液）接触混合，继而与鼓入的空
气中的氧气发生化学反应，生成石膏（CaSO42H2O）。脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴后，排至大气。
资料：25三种酸的电离常数如下表
-4
HCOOH Ka1.8010
-2 -8
H2SO3 Ka11.210 Ka26.210
-7 -11
H2CO3 Ka14.210 Ka24.810
4．烟气进口： 。（填 a 或 b）
5．为避免操作不当引起的中间产物 CaSO3 结垢和堵塞现象，某公司在脱硫剂中加入少量甲酸，效果很好。写出少
量甲酸和 CaSO3 反应的化学方程式： 。
选择性催化还原法（SCR）是指在一定温度和催化剂下，适当通入空气，以氨为还原剂，将氮氧化物转化为无
毒气体。
6．以 NO 为例，当 V(NO):V(O2)4:1 时，写出氨气脱硝反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数
目。 。
7．此法仅限于低硫煤烟气脱硝，中高硫煤产生的高浓度二氧化硫会影响脱硝速率，可能的原因是 。
研究发现，利用烟气脱硫脱硝一体化技术，脱硫的同时也可以脱硝。
8．已知：尿素和二氧化硫反应产生亚硫酸铵或亚硫酸氢铵。结合上图解释为什么用尿素一体化脱硝时对氮氧化物
的脱除产生了积极或消极影响？
二、氨
工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。回答下列问题：
9．有关氨的描述错误的是 。
A．电子式： B．结构示意图：
C．中心原子杂化类型与 CH4 相同 D．沸点低于甲烷
10．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了_______。
A．增大化学反应速率 B．提高氮气和氢气的利用率
C．降低氨的沸点 D．提高平衡混合物中氨的含量
研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在铁催化剂表面上的微粒用*标注。
1 3
-1
11．合成氨反应： N2(g) H2(g) NH3(g)的H kJmol （用图中字母表示）。
2 2
12．推测该反应的正逆反应的活化能：Ea（正） Ea（逆）。
A． B． C．
13．该反应历程中决定化学反应速率快慢的基元反应是 。
1 3 3
A． N2(g) H2(g)N* H2*B．N*H*NH*
2 2 2
C．NH2*H*NH2*D．NH2*H*NH3*
工业合成氨中，常用亚铜盐的氨水溶液除去原料气中的 CO 以防止催化剂中毒，反应的离子方程式为
+ +
CuNH CONH CuNH CO H 0 。吸收 CO 时，溶液中[Cu(NH3)2] 和[Cu(NH3)2CO] 的浓度
3 2 3 3 3
（molL-1）变化情况如下：
0 min 30 min 45 min 60 min 90 min
+
[Cu(NH3)2] 2.0 1.2 0.9 0.9 1.8
+
[Cu(NH3)2CO] 0 a 1.1 1.1 0.2
14．欲充分吸收 CO，适宜的条件是 。（不定项）
A．升高温度 B．增大压强 C．增大亚铜盐浓度 D．加水
+
15．前 30 min [Cu(NH3)2] 的平均反应速率为 。
16．60 min 时改变的条件可能是 。
17．其他条件不变时，下列说法正确的有_________。（不定项）
A Cu NH Cu NH CO
． 3 2 与 3 3 的浓度相等时，反应达到平衡
B Cu NH Cu NH
．平衡后增大 3 2 的浓度， 3 2 的转化率增大
C Cu NH Cu NH CO
．平衡后加水稀释， 3 2 与 3 3 的浓度之比增大
D Cu NH CO Cu NH
．可采用加热 3 3 溶液的方法实现 3 2 的再生
18．基态铜原子的未成对电子数为__________，铜元素的焰色试验为绿色，为__________（填“发射”或“吸收”）
光谱。
19．无色的亚铜盐的氨水溶液放置一段时间的话，会变成深蓝色的溶液，请解释可能的原因_________
___________________________________________________________________________________。
三、钛
还原锈蚀法是钛铁矿（FeTiO3）制取富钛料（主要成分是 TiO2）的一种有效方法，该方法主要包括两个阶段。
I 制备还原钛铁矿
将钛铁矿与碳混合在高温下熔炼，可能发生的反应有：
高温
a. FeTiO3 +C TiO2+ Fe+ CO
高温
b. FeTiO3 +3C Ti+ Fe+ 3CO
高温
c. Fe2O3 + 3C 2Fe + 3CO
20．上述反应的H-TS 与温度之间的关系如图，为得到金属单质只有铁的还原钛铁矿，熔炼的温度应控制在
（填温度范围）。
c a b
II 还原钛铁矿的锈蚀
还原钛铁矿中的金属铁在 NH4Cl 溶液体系中借助通入的氧气发生锈蚀反应从而转化为氢氧化物，然后通过物理
筛选实现钛铁分离。
21．主要成分是 NH4Cl 的锈蚀液呈 性，原因是_____________________________（用离子方程式表示）。
-1 -5
22．室温下，0.18 molL 的 NH4Cl 溶液的 pH 。[室温时，Kb（NH3H2O）1.810 ]
23．室温下，关于 NH4Cl 溶液的说法正确的是 。
+ - + -
A．c(NH4 )c(Cl )c(H )c(OH )
+ -
B．c(NH4 )c(NH3H2O)c(Cl )
C．水电离出的 c(H+)10-7
D．加水稀释，溶液中所有离子浓度都减小
24．NH4Cl（s）中存在的相互作用有 。（不定项）
A．共价键 B．离子键 C．氢键 D．范德华力
钛铁矿直接碳热还原法可以制得碳化钛。碳化钛在航空航天、机械加工等领域应用广泛。
其晶胞结构与氯化钠相似，如图所示，晶胞的边长为 a nm。
25．22Ti 原子的价电子排布式是 。
26．下列关于碳化钛的说法正确的是 。（不定项）
A．碳化钛中碳和钛的比例为 1：1
B．C 原子位于 Ti 形成的四面体空隙中
C．离 Ti 原子最近的且距离相等的 C 原子的数目为 8
D．碳化钛具有高熔点、高硬度的特点
-3
27．已知阿伏伽德罗常数为 NA，则碳化钛晶体的密度为 gcm （列出计算式）。
28．由于晶体的不同晶面其原子排布的不同或者暴露的原子不同，导致所展现出的物理、化学性质会有所不同，这种现
象成为晶面效应。若裸露的分别是 A 面、B 面、C 面，性能与另外两面不同的是 。
A．A 面 B．B 面 C．C 面
29．当 TiC 中的 C 原子被 N 原子取代时，则产生 TiC1-xNx，其性能与 x 的值有关。随着 x 的增大，材料的硬度降低、
韧性提高；同时 x 值会影响碳氮化钛的晶胞边长，x 越大，则晶胞边长 。
A．增大 B．减小 C．不变
四、肾上腺素
肾上腺素是一种缓解心跳微弱、血压下降、呼吸困难的激素，主要用于过敏性休克、支气管哮喘及心搏骤停的
抢救等。
以邻苯二酚 A 为原料，合成肾上腺素 F 的一种路线如下：
O O
O H +Cl-
HO 2
Cl HO Cl HO N
Cl CH3NH2, HCl NaBH4
AlCl3
HO
HO HO
A B C OH
H
HO N
OH
OH
+ - H
H2 Cl HO N HO F
NH
HO N 3 L-酒石酸
OH
HO H
HO HO N
D E
HO G
30．A 最多有 个原子共平面。
31．A 的一种芳香族同分异构体 H 满足下列谱图，此谱图的类型为 。
A．核磁共振氢谱 B．红外光谱 C．质谱 D．晶体 X 射线衍射谱图
32．H 的结构简式 。
33．写出的化学方程式 。
34．的反应类型是 。
A．取代反应 B．消去反应 C．氧化反应 D．还原反应
35．肾上腺素 F 的盐酸盐注射液中通常添加 Na2S2O5，可能的原因是 。
36．经前四步反应得到的 E 为混合物，加入 L-酒石酸是为了分离去除与 F 具有不同药效的同分异构体 G，F 和 G
属于__________。
A．构造异构 B．顺反异构 C．对映异构
以酪氨酸（ ）为起始原料，用纯生物法合成，经中间产物多巴胺，也可得肾上
腺素。
37．酪氨酸中不含有的官能团为 。（不定项）
A．醛基 B．醇羟基 C．酚羟基 D．羧基 E．氨基
38．用“*”标出酪氨酸中的手性碳原子。酪氨酸二肽分子中，起到连接作用的官能团的结构简式为 。
39．试设计以邻苯二酚（ ）为原料，制备聚酯 的合成路
线。（无机试
剂任选）
已知：
+
五、碳酸锂
锂在电池领域的消费量最大，被称为“21 世纪的能源金属”。
以-锂辉矿石（主要成分为 Li2O Al2O3 4SiO2，还含有铁、镁、铝及钙的氧化物等杂质）为原料来制取碳酸锂
的一种工艺流程如图：
已知：Al2O3、SiO2 加热焙烧时不溶于浓硫酸。
浓硫酸的沸点是 330。
部分金属离子沉淀的 pH 如下表：
金属离子 Fe3+ Al3+ Fe2+ Mg2+ Ca2+
开始沉淀时（c0.01 mol/L）的 pH 2.2 3.7 7.5 9.6 13.37
沉淀完全时（c1.010-5 mol/L）的 pH 3.2 4.7 9.0 11.0 —
40．滤渣 2 的主要成分是 ，“除杂 2”步骤中氧化剂和还原剂的理论物质的量之比
是 。
已知 Li2CO3 和 CaCO3 在不同温度下的 Ksp：
-2 -9
20 Ksp(Li2CO3)2.510 Ksp(CaCO3)2.810
-3 -9
80 Ksp(Li2CO3)6.010 Ksp(CaCO3)4.010
41．“除杂 3”步骤中，原溶液中 Ca2+和 Li+浓度分别为 4.010-4 molL-1 和 5.0 molL-1。通过列式计算说明不损失
Li+的情况下，Ca2+是否能除尽（工业离子除尽要求是浓度小于 1.010-6 molL-1）。
42 ． Li2CO3 在不同温度下的溶解度是： 0 1.54 g ， 20 1.33 g ， 80 0.85 g ， 则 系 列 操 作
为 。
+ + 2+ 2-
工业级碳酸锂常含有 Na 、K 、Ca 、SO4 等杂质离子，实验室模拟工业级碳酸锂制备电池级碳酸锂，具体步
骤如下：
已知：Li2CO3 的溶解度随温度升高而减小。
某实验小组采用如下装置进行氢化反应。
43．A 装置中盛放浓盐酸的仪器名称为 。
A．分液漏斗 B．冷凝管 C．恒压漏斗 D．容量瓶
44．B 装置是除杂装置，所用试剂是 。
A．饱和食盐水 B．饱和碳酸氢钠溶液 C．浓硫酸 D．四氯化碳
45．装置 C 中发生反应的化学方程式为 。
46．氢化反应选择在常温下进行，温度越高，Li2CO3 的转化率越低的原因可能是
。
以电池级碳酸锂为基础原料，可制备钴酸锂（LiCoO2）离子电池，之所以能够实现电能与化学能的互相转换，
是通过锂离子与电子在正负极活性物质之间的嵌入和脱出实现的。
放电
4 7 ．钴酸锂离子电池的总反应为： Li 1 - x Co O 2 Li充电x C 6 Li C o O 2 6C （石墨），以下说法错误的是
。
+
A．放电时，正极的电极方程式是 Li1-xCoO2xLi xe = LiCoO2
B．隔膜是正离子交换膜
C．充电时，锂离子的移动方向是 AB。
D．充电时，若转移 1 mol e，石墨电极将增重 7x g
参考答案
一、烟气净化（共 20 分）
1. D（2 分）
2. D(2 分)
3. >；N 的最外层电子排布是 2s2 2p3 ，2p 轨道为半充满状态，比较稳定，故第一电离能 N 较大（1+2 分）
4. b (2 分 )
5. 2HCOOH+2CaSO3 Ca(HSO3)2+(HCOO)2Ca（2 分）
4e-
8e-
6. 4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O(配平 2 分)（转移数目 2 分）
7.是氨气和二氧化硫生成的固态物质堵塞催化剂的空隙，造成催化剂中毒，影响速率。或者二氧化硫的还原性，消
耗氧化剂影响脱硫。（合理即可，2 分）
8.亚硫酸铵或亚硫酸氢铵具有还原性，可以还原氮氧化物，所以一体化脱硝的效率高于单独脱硝。（3 分）
二、氨（共 20 分）
9. D（2 分）
10. B（2 分）
11. (b-a)（2 分）
12. C（2 分）
13. D（2 分）
14. BC（2 分）
15. 0.027 mol/(Lmin) （2 分）
16. 升高温度（1 分）
17. CD（2 分）
18. 1，发射（2 分）
+ 2+ - 2+
19. 4[Cu(NH3)2] 8NH3 O2 2H2O 4[Cu(NH3)4] 4OH ，[Cu(NH3)4] 为深蓝色(1 分)
三、钛（共 20 分）
20. 1100-1800K(2 分)
+ +
21. 酸性(1 分)NH4 +H2O NH3H2O+H (2 分)
22. 5(2 分)
23. B(2 分)
24. A B(2 分)
25. 3d24s2(1 分)
26. AD(2 分)