化学试卷
本试卷共8页,19 题。满分 100 分。考试用时 75 分钟。
考试时间:2024年5月 11 日下午 14:30—17:05
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码贴在答
题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写
在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸
和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 K39 Fe56 Ni59
一、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。
1.荆楚文化,源远流长。下列文物,其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是( )
A.曾侯乙编钟B.越王勾践剑C.云梦竹简D.崇阳铜鼓
2.湖北“火箭链”崛起产业群,为新质生产力注入动能,肼( NH2 4 )是常见火箭燃料之一,关于其结构
与性质的说法错误的是( )
A.强还原性B.非极性分子C.二元弱碱D.能作配位体
3.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( )
选项 实验 现象
A 淡黄色固体最终变为白色固体
Na2 O 2 露置在空气中
B 石蕊溶液滴入氯水中 溶液变红,随后迅速褪色
C 沉淀由白色逐渐变为黑色
Na2 S 溶液滴入 AgCl 浊液中
D 热铜丝插入稀硝酸中 产生无色气体,随后变为红棕色
4.同温同压下,在两个容积相同的密闭容器中分别盛有 NH3 气体和 H2 与 N2 的混合气体,两个容器内的
气体不可能具有相同的( )
A.原子数B.分子数C.密度D.质量
5.下列方程式书写错误的是( )
+ -
A. NH3 通入稀硝酸: 5NH3+ 3H + 3NO 3 4N 2 + 9HO 2
B.以丙烯腈为原料电合成己二腈 NC CH CN 的阴极反应式:
2 4
2CH= CHCN + 2H+ + 2e - NC CH CN
2 2 4
Ag
C.环氧乙烷的制备: 2CH2= CH 2 + O 2
D. CH3 CHO 的 银 镜 反 应 :
+ D
CH CHO+ 2 Ag NH + 2OH- NH + + CH COO - + 3NH + 2Ag +HO
3 3 2 4 3 3 2
6.氨基酸可与某些金属形成盐,用来沉淀和鉴别氨基酸。甘氨酸的铜盐结构如下。下列说法错误的是( )
A. Cu2+ 的配位数为4 B.H 原子与N 原子形成的是 s-p键
C.基态 Cu 原子最外层电子排布式是 4s1 D.基态N 原子核外电子的空间运动状态有5种
7.稀有气体化合物的合成更新了对“惰性”的认知。已知: 6XeF4 + 12H2 O 2XeO3 + 4Xe + 24HF
+3O2 ,设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.1 mol XeF4 中心原子的孤电子对数目为 2NA
B.18 g HO2 中所含质子数目为10NA
C.生成 1 mol XeO3 ,转移电子数目为8NA
D.3.36 L HF(标准状况)所含的分子数为 0.15NA
8.组成和结构决定性质和变化,关于下列事实的解释中错误的是( )
选项 事实 解释
A Be 的第一电离能大于B 电子的能量:Be原子 2s 轨道处于全充满的稳定
状态,能量较低
B 原子轨道:P有 3d 轨道,N 没有
P 能形成 PCl3 和 PCl5 ,N 只能形成 NCl3
C
相同温度下,电离平衡常数 Ka
氢键: 中形成分子内氢键,使其
+
()< Ka () 更难电离出 H
D Fe SCN 溶液中滴加 NH F 溶液,红色褪去 3+ -
3 4 稳定性: Fe 与 F 生成配合物的稳定性较强
9.水仙环素是一种民间草药的药理活性成分,其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是( )
A.分子式为 C14 H 13 NO 7 B.含有5 个手性碳原子
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.1mol 该物质最多能与 2 mol Br2 反应
10.一种可用作清洁剂、化妆品、杀虫剂的物质结构如图所示,其中X、Y、Z、M 为原子序数依次增大的
四种短周期元素。下列说法正确的是( )
3
A.Y 的杂化方式均为 sp B. MYX4 可能具有强还原性
C. Z3 是由非极性键构成的极性分子D.Y、Z 各原子最外层均达到8 电子稳定结构
11.向碘水、淀粉的混合液中加入 AgNO3 溶液,蓝色褪去。为探究褪色原因,设计如下图所示的实验
下列分析错误的是( )
+
A.中 Ag 氧化了 I2 B.后溶液 pH 可能明显变小
- +
C.的目的是除去过量的 AgNO3 溶液D.可发生 I+ HIO + H I2 + H 2 O
12.科研团队通过皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管合成T-碳。T-碳的晶体结构可以看作金
刚石结构中的一个碳原子被四个碳原子构成的一个正四面体结构单元替代(如图所示,所有小球都代表碳
原子),T-碳的密度约为金刚石的一半。下列说法正确的是( )
A.1 个金刚石晶胞含4 个碳原子B.T-碳中键角是 10928'
C.T-碳属于分子晶体D. a: b = 1: 2
13.苯与 Br发生取代反应原理为 DH ,其能量与反应
进程如下图所示。已知:当碳原子上连有推电子基团时,有利于碳正离子的稳定。
下列说法正确的是( )
A.第步涉及非极性键的断裂B.该反应的决速步骤为第步
C.反应热 HEEE= 1 + 3 - 2 D. 比苯更难发生卤代反应
14.一种将废水中的硝酸盐转化为羟胺( NH2 OH )的绿色电化学原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.b 为电源的正极B.每转移 1 mol e- ,阳极区溶液的质量减少 8 g
C.工作时阴极区溶液的 pH 减小D.当阳极生成 1.5 mol 气体,生成 33 g 羟胺
+
15.25时,向含有 1 mol 甘氨酸盐酸盐( NH3 CH 2 COOH )的溶液中加入 NaOH 固体,溶液 pH 及体系
+ + - -
中 NH3 CH 2 COOH , NH3 CH 2 COO , NH2 CH 2 COO 三种粒子的分布系数变化如图所示。
-
c A2
--
[比如 HA 中 A2- 的分布系数:d A2 = ]
2 --2
cH2 A + c HA + c A
下列说法正确的是( )
. 代表 -
A a d NH2 CH 2 COO
B.m 点:pH 小于 2.35
. 点溶液中 - - + + +
C n cNH2 CH 2 COO + c OH = c H + c NH 3 CH 2 COOH + c Na
.曲线上任意点溶液均存在: 2+ - 7 + -
D cNHCHCOO3 2 >10 c NHCHCOOH 3 2 c NHCHCOO 2 2
二、非选择题:本题共4 小题,共 55分。
16.(14 分)
雷尼镍在工业上广泛用于有机物的加氢催化,其成分主要为 Ni,还含有 Al、Fe、Mg、Zn 等元素的单质及
氧化物。从废雷尼镍催化剂中回收 Ni 元素的工艺流程如下图所示:
已知:相关金属离子 n+ -1 形成氢氧化物沉淀的 范围如下:
[ c0 M = 0.01molL ] pH
金属离子
Fe2+ Fe3+ Al3+ Zn2+ Ni2+ Mg2+
开始沉淀时 7.5 2.2 3.7 6.7 7.2 9.4
沉淀完全时 9.0 3.2 4.7 8.2 8.7 10.9
回答下列问题:
(1)“预处理”选用表面活性剂,其作用是______。
+
(2)“滤液 1”中 2 molL -1 ,“调 pH”的范围为 ______,“滤渣 2”的主要成分是
c0 Ni = 1 4.7 pH<
____________。
n+ +
(3)“萃取剂”能够选择性萃取某些金属阳离子,其萃取原理为 nHA+ M MAn + n H 。
“萃取液”中的金属阳离子有______。
萃取剂 P204和 P507 的结构如下图所示(R 表示某烃基),从物质结构的角度分析可得 P204 的酸性______
(填“强于”或“弱于”)P507 的酸性。
(4)“前驱体”存在的一般通式是 xNiCO y Ni OH z H O ,焙烧时生成 CO 和 HO 的物质的量之比
3 2 2 2 2
15,质量保留百分数是 52.8%,则“前驱体”的化学式是______,“沉镍”时发生的化学方程式是
____________。
17.(13 分)
香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中,可利用 Perkin 反应制备:
具体步骤如下:
.连接如图所示装置,检查装置气密性,加入反应物并通入一段时间 N2 。
.升温至 135~145,回流,排酸。
.继续升温至 160~180,回流。
.待反应结束后,向仪器A 中加热水,分液,结晶,过滤得香豆素粗产品。
已知:各物质沸点数据如下表所示
物质 水杨醛 乙酸酐 乙酸 香豆素
沸点/ 197 138.6 117.9 298
回答下列问题:
(1)仪器A 的名称为______。
(2)应采取的加热方式为______(填标号)。
a.直接加热b.水浴加热c.油浴加热
(3)步骤中,通入一段时间 N2 的目的为______,加入乙酸酐不宜过多,原因是____________。
(4)步骤的目的是____________。
(5) CH3 COONa 作催化剂的关键是促进生成 ,下列物质能作为该反应的催化剂的是
______(填标号)。
a. K2 CO 3 b. H2 SO 4 c.NaCl
(6)本实验装置存在一处明显缺陷是____________。
18.(14 分)
芝麻酚(F)是优越的低毒抗氧化剂,也是合成治疗高血压、肿瘤等药物的重要中间体。其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A 的名称是______.
(2)C 中存在的官能团名称为______。
(3)实验结果表明,BC 过程中2 号位取代产物多于1 号位取代产物,从物质结构的角度解释原因为
____________。
(4)CD 的反应类型是______。
(5)G是D 的同分异构体,其中符合下列条件的G有______种(不考虑立体异构)。
能与 FeCl3 溶液发生显色反应;含有酰胺基。
(6)由B 合成F 的另一种路径如下:
BX 的化学方程式为____________。
Y 的结构简式为______。
19.(14 分)
新质生产力本身就是绿色生产力,开展绿色低碳技术攻关,实现“双碳”目标, CO2 催化加氢的主要过程
包括如下反应:
. -1
CO2 g + 3H 2 g CHOHg 3 + HOg 2 H1 = -49.2 kJmol
. -1
COg2 + Hg 2 COg + HOg 2 H2 = +41.2 kJmol
.
COg + 2H2 g CHOHg 3 H3
回答下列问题:
(1)利用焦炉气中的 H2 作为原料,需要清除其中的硫化物,其目的是____________。
-1
(2) H3 = ______kJmol .
(3)温度对上述化学反应平衡常数的影响如图所示,其中对应的曲线是______(填标号)。
nCO2 1
(4)在 3.0MPa、 In2 O 3 作催化剂的条件下,以 = 的原料比通入反应物, CO2 的转化率和
nH2 3
生成nCH2 OH
CH3 OH 的选择性随温度的变化如图所示[甲醇的选择性 = 100% ].
消枆nCO2
随温度升高, CH3 OH 的选择性下降,可能的原因是____________。
200280C 范围内随温度升高, CH3 OH 的产率先增大后减小,其原因是____________。
P 点时, CH3 OH 的分压是______MPa, Ka = ______.
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化学试卷参考答案与解析
一、选择题:本题共 15 小题,每小题3 分,共 45分。
1.【答案】C
【解析】ABD 中主要成分为合金材料,C 主要成分为纤维素。
2.【答案】B
3
【解析】 NH2 4 中N为-2 价,有强还原性; NH2 4 中N为 sp 杂化,正负电荷中心不重合,为极性分子;且
每个氮原子都有一对孤电子对,能做配体;每个N 原子可接受一个 H+ ,为二元弱碱。
3.【答案】C
【解析】向 AgCl 浊液中滴加少量 Na2 S 溶液,白色的氯化银沉淀与硫化钠溶液反应生成溶解度更小的黑色
沉淀硫化银,颜色变化与氧化还原反应无关。
4.【答案】A
【解析】同温、同压下,体积相同的两容器内的气体一定具有相同的分子数,但是每个分子中原子个数不
相等,所以其原子总数一定不相等;两个容器中平均摩尔质量可能相等,所以其密度可能相等,质量可能
相等。
5.【答案】A
【解析】A. NH3 在水溶液中不表现强还原性,故将 NH3 通入稀硝酸中发生复分解反应,故离子方程式为:
+ +
NH3 + H NH4 ,A 错误;D.乙醛与银氨溶液水浴加热,发生银镜反应,产物之一醋酸铵是强电解
质,书写离子方程式要拆开写。
6.【答案】B
【解析】H 原子与N 原子形成的是 s- sp3s 键。
7.【答案】D
【解析】HF 标准状况下为液体。
8.【答案】A
【解析】Be 第一电离能大于B,Be 失去的是 2s 能级上的电子,B 失去的是 2p 能级上的电子,该能级电子
的能量比 2s 能级电子的高,故A 错误。
9.【答案】B
【解析】 中*标示的4 个碳原子为手性碳原子,故B 错误。
10.【答案】B
2 3
【解析】X为H,Y为B,Z为O,M为 Na。A.Y为B,其杂化方式既有 sp 杂化,又有 sp 杂化;B.NaBH4
2
中H为-1 价,有强还原性;C. O3 是由极性键构成的极性分子;D. sp 杂化的B 原子最外层为6 电子。
11.【答案】A
【解析】在碘水中存在如下平衡: ,过程中 - 与 + 反应生成 沉淀,促进
I2+ H 2 O HI + HIO I Ag AgI
I与水的反应不断正向进行,过程后,溶液的主要成分为 HIO、 HNO3 及未反应的 AgNO3 ,所以 pH明
+ -
显变小;过滤,所得滤液1 中含有 HIO和 HNO3 ,还有未反应完的 AgNO,加入 NaCl 溶液, Ag 与 Cl
生 成 AgCl 沉淀,往滤液2 中加入KI 溶液,发生 I- 、 HIO、 H+ 的氧化还原反应,同时发生反应
+ -
4H+ 4I + O2 2H 2 O + 2I 2 ,生成 I2 ,使溶液再次变蓝色。
12.【答案】D
【解析】T-碳中距离最近的4个C 原子形成正四面体结构,其 CC- 键的最小夹角为 60。金刚石晶胞中
有8 个碳原子,则T-碳晶胞中碳原子数是金刚石的4倍,T-碳晶胞质量为金刚石的4 倍,由于T-碳的密度
m
约为金刚石的一半,根据 r = 可推出,T-碳晶胞体积是金刚石的8 倍,而晶胞棱长 = 3 V ,则棱长是
V 晶胞
金刚石的2 倍。
13.【答案】D
【解析】第步是形成配位键,没有非极性键的断裂;总反应的焓变是生成物总能量减去反应物总能量
或正逆反应活化能差值,因此 HEEE 1 + 2 + 3 ; -CF3 为吸电子基团,不利于碳正离子的稳定,因
此更难发生卤代反应。
14.【答案】D
电解
- - +
【 解 析 】 2HNO3+ 2H 2 O 2NH 2 OH + 3O 2 。 阴 极 反 应 为 : NO3+ 6e + 7H NH 2 OH
- +
+2H2 O。B.每转移 1 mol e ,阳极区溶液释放 0.25 mol O2 ,向阴极区转移 1 mol H ,质量共减少 9
g;C.每转移 6 mol e- ,阳极区通过交换膜向阴极区转移 6 mol H+ ,但阴极区消耗 7 mol H+ ,因此 pH