化学试题
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题：本题共7小题，每小题6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。 7．化学与生产、生活息息相关，下列叙述不正确的是 （ ）
A. 明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可用于饮用水的杀菌消毒 B. 小苏打是制作面包等糕点的膨松剂，也是治疗胃酸过多的常用药剂 C. 推广使用煤的液化技术，可提供清洁高效的燃料
D. 利用CO2合成可降解塑料——聚碳酸酯，实现了“碳”的循环利用 8．下列关于有机物结构、性质的分析正确的是 （ ） A. 2-甲基丙烷也称为异丙烷
B. 油脂和蛋白质都属于高分子化合物
C. 丙烯、苯分子的所有原子均在同一平面内
D. 葡萄糖与果糖互为同分异构体，均能与金属钠反应产生H2 9．下列实验所对应的实验操作及实验目的均正确的是 （ ） A. B. C. D. 实验操作 实验目的 吸收氨气并防倒吸 制备并观察氢氧化亚铁 实验室制取并收集O2 电解饱和食盐水制备H2和Cl2 10．用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（ ） A. 3 mol Fe在过量的纯氧中完全燃烧，转移的电子数为9NA B. 52 g苯乙烯中含有的碳碳双键数目为0.5NA
C. 标准状况下，22.4 L CO和N2的混合气体的分子数目为2NA D. 1 L 0.1 mol/L Na2CO3溶液中CO32-和HCO3-的总数为0.1NA
11．如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-。下列关于该装置的说法错误的是
A. SO2通入阳极，该电极上发生氧化反应 B. 物质A为硫酸
C. 阴极的电极反应为NO-5e-+6H+==NH4++H2O D. (NH4)2SO4可作为肥料
12．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且W、X、Y、Z+的最外层电子数与电子层数的比值分别为1、2、3、4，下列说法正确的是（ ） A. 简单离子半径：Y 13．浓度均为0.01 mol•L-1、体积均为V1 L的两种一元酸HX和HY的水溶液，加水稀释至体积为V L，测得两溶液pH随lgV变化的情况如图所示，下列说法错误的是（ ） V1 A. HY为一元弱酸 B. 将两种溶液无限稀释，由水电离产生的c(H+)相等 c(Y)C. lgV=3时，升高温度， 增大 c(X)V1D. HX 的电离程度：b>a 第Ⅱ卷(非选择题 共58分) 二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第26～28题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 35～36题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题(共43分) 26．（14分）中国首台静默移动发电站MFC30 正式问世，MFC30 是基于甲醇重整制氢燃料电池发电技术。已知甲醇制氢方式主要有以下三种： 方法Ⅰ.甲醇水蒸气重整制氢：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH1= +49.4 kJ/mol 方法Ⅱ.甲醇氧化重整制氢： CH3OH(g)+ 1O2(g)2CO2(g)+ 2H2(g) ΔH2=-192.4 kJ/mol 方法Ⅲ.甲醇分解制氢：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH3 （1）已知CO 的燃烧热ΔH = -283.0 kJ/mol，请结合方法Ⅱ的热化学方程式计算ΔH3=__________，该反应在_________条件(填“高温” “低温”或“任意温度”)下自发进行。 （2）实验室模拟方法Ⅰ制氢，当合成气组成n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1时，体系中甲醇的平衡转化率与温度和压强的关系如图甲所示。 ①温度为250℃、压强为p2时，反应达平衡时H2的体积分数为________； ②图中的压强由小到大的顺序是___________________，理由是_________________________________。 （3）方法Ⅲ制H2的能量变化曲线如图乙所示。图中由曲线a变化到曲线b应采取的措施是______________。恒温恒容时，下列选项能说明该反应达到平衡状态的是___________。 a.v正(CO)=2v逆(H2) b.体系的平均摩尔质量不再改变 c.H2的浓度保持不变 d. ΔH不再改变 （4）甲醇会对水质造成一定的污染，有一种电化学方法可以消除这种污染，原理是在通电的条件下将酸性溶液中的Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。请写出Co3+去除甲 醇的离子方程式______________________________。 （5）MFC30 燃料电池是以氢气为燃料、熔融Li2CO3与K2CO3混合物为电解质的高温型燃料电池，其负极的电极反应式为：_________________________________。 27．（14分）我国重晶石（含BaSO490%以上）资源丰富，其中贵州省重晶石储量占全国总储量的三分之一。我省某工厂以重晶石为原料，生产“电子陶瓷工业支柱”——钛酸钡(BaTiO3)的工艺流程如下： 查阅资料可知： ①常温下： Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，Ksp(BaCO3)=2.5×10-9 ②TiC14在常温下是无色液体，遇水容易发生水解：TiCl4+2H2O==TiO2+4HCl。 ③草酸氧钛钡的化学式为BaTiO(C2O4)2•4H2O。 请回答下列问题： （1）工业上用饱和Na2CO3溶液处理重晶石（假设杂质不与Na2CO3溶液作用），待达到平衡后，移走上层清液，重复多次操作，将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3，该过程用离子方程式可表示为___________ ，此反应的平衡常数K=__ （填写计算结果）。若不考虑CO32- 的水解，则至少需要使用_______mol/L 的Na2CO3溶液浸泡重晶石才能实现该转化过程。 （2）酸浸时所发生反应的离子方程式为___________________________________。 （3）配制TiCl4溶液时通常将TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释，其目的是_____________________。 （4）可循环使用的物质X是_________（填化学式），设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净：___________________________________________________________。 （5）煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3的同时，高温下生成的气体产物有CO、__________和_________（填化学式）。 28．（15分）焦亚硫酸钠(Na2S2O5)为白色或黄色结晶粉末或小结晶，其性质活泼，具有强还原性，是常用的食品抗氧化剂之一。制备该物质的反应方程式为Na2SO3+SO2==Na2S2O5，某研究小组利用该反应在实验室制备焦亚硫酸钠并探究其有关性质。请回答下列问题： （1）采用下图装置制取Na2S2O5，装置Ⅲ中有Na2S2O5晶体析出。 ①装置Ⅰ中盛放浓硫酸的仪器名称为__________；滴加浓硫酸前需要将装置内的空气排净，这样操作的目的是___________________________________。 ②装置Ⅱ的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择____________________。 a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液 ③从装置Ⅲ中分离出Na2S2O5晶体可采取的操作方法是_______________；装置Ⅳ的作用是_________________________，盛装的试剂为_____________________。 （2）将0.5 mol Na2S2O5溶于水配成1L溶液，测得该溶液pH=4.5，溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化的情况如图所示。 ①写出上述条件下Na2S2O5溶解于水时与水反应的化学方程式：_____________________； ②结合溶液中离子平衡的知识解释溶液显酸性的原因：__________________________。 （3）检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是_________________________。 （4）葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂，葡萄酒中抗氧化剂的残留量通常是以游离SO2的含量计算，我国国家标准(GB2760—2014) 规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25 g/L。该研究小组测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算) 的方案如下： （已知：滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O==H2SO4+2HI） 按上述方案进行实验，消耗标准I2溶液20.00 mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量为___________ g·L-1，该数据说明某葡萄酒中SO2的残留量_________ （填“是”或“否”）达到我国国家标准。 (二)选考题：共15分。请考生从两道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 35．（15分）【选修3：物质结构与性质】a、b、c、d、e均为周期表前四周期元素，原子序数依次增大，相关信息如下表所示： a b c d e 原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同 基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1 位于第2周期，原子核外有3对成对电子、两个未成对电子 位于周期表中第7纵列 基态原子M层全充满，N层只有一个电子 请回答： （1）c属于______区的元素，其基态原子的电子排布图为____________________。 （2）b与其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序为______________（用元素符号表示）。 （3）元素b 的氢化物的水溶液中存在的氢键有_______种；画出一种存在于b 的氢化物与水分子之间的氢键________________________________。 （4）a与其同主族短周期元素的最高价氧化物的熔点高低顺序为___________（用化学式表示）。若将a元素最高价氧化物的水化物对应的正盐酸根离子表示为A，则A的中心原子的轨道杂化类型为____________，A的空间构型为____________________； （5）a元素与b元素可形成ab-阴离子，则与ab-互为等电子体的单质及化合物的化学式分别为___________、______________（各填写一种）。 （6）在e2+离子的水溶液中逐滴滴加b的氢化物水溶液至过量，可观察到的现象为________________。 （7）d 的某氧化物晶体结构如图。每个阴离子周围等距离且最近的阴离子数为_______________，其晶胞的棱长为x cm，则该晶体距离最近的两个阴离子的核间距为_________cm （用含有x 的代数式表示）。 36．（15分）【选修5：有机化学基础】某二烯烃C5H8在工业生产中可用于生产生物降解塑料PHB（ ），其转化关系如下： 已知：① ② ③同一个碳原子上不能同时连接两个碳碳双键 请回答： （1）用系统命名法给二烯烃C5H8命名为__________________，写出该二烯烃的高聚物的反式结构_____________________。 （2）A→C的反应类型为_____________________。 （3）B的结构简式为__________________，所含官能团的名称为_____________________。 （4）C→D的化学反应方程式为____________________________________。 （5）写出符合下列条件的A 的同分异构体的结构简式_____________________。 ①与新制的Cu(OH)2发生反应，生成砖红色沉淀； ②与NaHCO3溶液反应产生CO2气体； ③无支链。 （6）参考题中信息，设计由和H3C—CC—CH3为主要有机原料合成 的路线流程图（无机试剂任选）_______ ，合成路线流程图示例 如下： 。 参 7.【答案】A 【解析】明矾中铝离子水解时产生具有吸附性的氢氧化铝胶体，但氢氧化铝胶体不能杀菌消毒， A项错误；小苏打是碳酸氢纳，能和酸反应生成CO2气体，所以小苏打是制作面包等糕点的膨松剂，还是治疗胃酸过多的一种药剂，B项正确；可以通过煤的液化和气化以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率，C项正确；CO2合成可降解的聚碳酸酯类塑料，实现“碳”循环，可减少白色污染，D项正确。 8．【答案】D 【解析】2-甲基丙烷又称为异丁烷，A项错误；油脂是高级脂肪酸的甘油酯，属于酯类，不属于高分子化合物，B项错误；丙烯（CH2==CH—CH3）分子中有一个甲基，甲基具有甲烷的结构特点，因此所有原子不可能处于同一平面内，C项错误；葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6，葡萄糖中含有羟基和醛基,果糖含有羟基和羰基，故互为同分异构体，且均能与金属钠反应，D项正确。 9.【答案】B 【解析】导气管口在硫酸中，氨气极易溶于水并与硫酸反应，发生倒吸，A项错误；Fe与稀硫酸反应产生 硫酸亚铁和氢气，氢气将装置中的空气排出，然后关闭止水夹，因产生氢气导致左边试管中的压强增大，将硫酸亚铁溶液沿导气管压入到装有氢氧化钠的试管中，产生氢氧化亚铁，B项正确；氧气的密度比空气大，故应采取向上排空气法，C项错误；电解饱和食盐水制备氢气和氯气应用惰性电极，铜电极与电源正极相连作阳极，则阳极的电极反应为Cu-2e—==Cu2+，D项错误。 10．【答案】B 【解析】Fe在过量的纯氧中完全燃烧生成四氧化三铁，故3 mol Fe在过量的纯氧中完全燃烧，转移的电子数为8NA，A项错误；1分子的苯乙烯中含有1个碳碳双键，52 g苯乙烯即0.5 mol，故含有的碳碳双键数目为0.5NA，B项正确；标准状况下，22.4 L CO和N2的混合气体的分子数目为NA，C项错误；碳酸根能发生水解生成碳酸氢根和碳酸，根据物料守恒可知，1 L 0.1mol/L Na2CO3溶液中CO32-和HCO3-的总数小于0.1NA，D项错误。 11．【答案】C 【解析】电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-，SO2被氧化生成SO42-，故通入二氧化硫的一极为阳极，A项正确；电解方程式为5SO2+2NO+8H2O 电解 (NH4)2SO4+4H2SO4，物质A为硫酸， B项正确；阴极为NO被还原为NH4+，其电极反应式为NO+5e-+6H+==NH4++H2O，C项错误；(NH4)2SO4可作为氮肥，D项正确。 12. 【答案】C ＋ 【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，且W、X、Y、Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为1、2、3、4，W的电子层数为1，最外层电子数为1，所以W为H；若X的电子层数为1，最外层电子数为2，X为He，不属于主族，不符合题意，若X的电子层数为2，最外层电子数为4，X为C；Y的电子层数为2，最外层电子数为6，所以Y为O； Z+的电子层数为2，最外层电子数为8，Z为Na。微粒具有相同的电子层结构时，原子序数越大，半径越小，Y(O2-)>Z(Na+)，A项错误；C、H元素可组成烃类化合物，当C原子数目较多时，形成的烃类化合物可为液态或固态，沸点较高，就有可能比由W与Y组成的化合物（H2O或H2O2）的沸点高，B项错误；Y与Z形成的化合物为氧化钠或过氧化钠，均属于离子化合物，C项正确；由W、X、Y、Z四种元素组成的盐有NaHCO3、Na2CO3•10H2O，D项错误。 13. 【答案】D 【解析】根据图知，lgV=0时，HX的pH=2，说明HX完全电离，属于一元强酸，HY的pH>3，说明HY V1部分电离，属于一元弱酸， A项正确；加水无限稀释，酸溶液无限接近中性，故由水电离产生的c(H+)相等，B项正确；lgV =3时，升高温度会促进弱电解质HY的电离，即c(Y-)增大，对强电解质HX无影响， V1c(Y)即c(X-)不变，故增大，C项正确；HX为一元强酸，完全电离，即HX 的电离程度：b=a，D项错c(X)误。 26. 【答案】（1）+90.6 kJ/mol 高温 （2）①66.7%或2/3 ②p1 盖斯定律，可得ΔH3=-192.4 kJ/mol-(-283.0 kJ/mol)= +90.6 kJ/mol；结合ΔG=ΔH-T×ΔS<0时，该反应能自发，反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)属于熵增大的反应，故在高温下能自发进行。 （2）① CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) 起始n/mol n n 0 0 变化n/mol 0.8n 0.8n 0.8n 2.4n 平衡n/mol 0.2n 0.2n 0.8n 2.4n 反应达平衡时H2的体积分数为= 2.4n100%=66.7%；②反应 0.2n0.2n0.8n2.4nCH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)为气体分子数目增大的反应，在相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，甲醇的转化率减小，故p1 CO(g)+2H2(g)可知，2v正(CO)=v逆(H2)，说明反应达到平衡，a项错误； Mm，n因参与反应的均为气体，反应前后m不变、n变化，故体系的平均摩尔质量不再改变，说明反应已经达到平衡，b项正确；H2的浓度保持不变，说明反应已经达到平衡，c项正确；焓变是与化学反应的起始状态、终止状态有关，与物质所处环境的压强、温度等因素有关，与化学反应的过程无关，d项错误。 （4）Co3+把水中的甲醇氧化成CO2，而自身被还原为Co2+，其离子方程式： 6Co3++CH3OH+H2O==6Co2++6H++CO2↑。 （5）燃料在燃料电池的负极发生氧化反应，其电极反应式为H2-2e-+CO32-==H2O+CO2。 27.【答案】（1）BaSO4(s)+CO32-(aq)==BaCO3(s)+SO42-(aq) 0.04 (或1/25 ) 2.5×10-4 （2）BaCO3+2H+==Ba2++CO2↑+H2O （3）抑制TiCl4的水解 （4）HCl 取最后一次洗涤液少许，滴入稀酸化的银，若无沉淀生成，则说明晶体已经洗涤干净 （5）CO2 H2O(g) 【解析】（1）用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3离子方程式为 BaSO4(s)+CO32-(aq)==BaCO3(s)+SO42-(aq)，根据平衡常数的定义，结合方程式可知 Ksp(BaSO4)-c(Ba2)c(SO24)2－浓度是1×-5mol/L，2－浓度是K===0.04，饱和硫酸钡溶液中，SO10所以此时CO432-c(CO3)Ksp(BaCO3)c(Ba2)1×10-5 mol/L÷0.04＝2.5×104 mol/L。（2）酸浸时，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳，离子反应为BaCO3+2H+==Ba2++CO2↑+H2O。（3）TiC14在常温下是无色液体，遇水容易发生水解可知，在配制时为抑制其水解，需将TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释；（4）向混合液中加入TiC14溶液和H2C2O4溶液反应得到草酸氧钛钡和HCl，故可循环使用的物质X是HCl；草酸氧钛钡晶体表面附着氯离子，验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净的方法为取最后一次洗涤液少许，滴入稀酸化的银，若无沉淀生成，则说明晶体已经洗涤干净。（5）BaTiO(C2O4)2•4H2O煅烧，发生分解反应，由元素守恒可知，生成高温下的气体产物有CO、CO2、H2O(g)。 28. 【答案】（1）①分液漏斗 防止产品被空气中的氧气氧化 ②c ③过滤 处理尾气，防止空气污染 NaOH 溶液 （2）①Na2S2O5+H2O==2NaHSO3 ②溶液中HSO3-的电离程度大于其水解程度 （3）取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成 （4）0.128 是 【解析】（1）①装置Ⅰ中盛放浓硫酸的仪器名称为分液漏斗；因焦亚硫酸钠具有强还原性，为防止其产品被空气中的氧气氧化，故滴加浓硫酸前需要将装置内的空气排净；②装置Ⅱ的作用之一是观察SO2的生成速率，即所选择的液体不能与二氧化硫反应，最好选择c；③装置Ⅲ中饱和亚硫酸钠溶液与二氧化硫反应生成焦亚硫酸钠晶体，故分离出Na2S2O5晶体可采取的操作方法是过滤；装置Ⅳ的作用是吸收多余的二氧化硫，防止污染环境，故应盛装NaOH溶液。（2）①Na2S2O5溶于水，测得该溶液pH=4.5，根据图象可知，溶液中主要微粒为HSO3-，即Na2S2O5+H2O==2NaHSO3；②因溶液中HSO3-既能电离，又能水解，其电离程度大于其水解程度，导致溶液显酸性。（3）若Na2S2O5晶体在空气中已被氧化，则应该生成Na2SO4，通 － 过检验样品中是否含有SO42，即取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，证明Na2S2O5晶体在空气中已被氧化。（4）根据反应“SO2＋I2＋2H2O==H2SO4＋2HI”，则样品中抗氧化剂的残留量＝ － 0.01 mol/L0.020 L g/mol＝0．128 g/L；该 0.1000 L 数据说明某葡萄酒中SO2的残留量达到我国国家标准。 35. 【答案】（1）p （2）N>O>C （3）4 N—H…O或O—H…N （4）SiO2>CO2 sp2 平面三角形 （5）N2 CO （6）先产生蓝色沉淀，氨水过量后沉淀溶解，生成深蓝色溶液 （7）12 2x 2【解析】根据题意可推知这几种元素分别是：a是C；b是N；c是O；d是Cl；e是Cu。（1）氧元素属于 周期表中p区元素，其基态原子的电子排布图为。（2）与b同周期的相邻元素为 C、O，其第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。（3）氨水中存在O—H…N、O—H…O、N—H…N、N—H…O四种氢键；其中N—H…O或O—H…N表示氨与水分子间形成的氢键。（4）a的氧化物为二氧化碳，属于分子晶体，与其同主族短周期元素的最高价氧化物为二氧化硅，属于原子晶体，故其熔点：SiO2>CO2；a元素最高价氧化物的水化物对应的正盐酸根离子为CO32-，碳原子采取的sp2杂化，其空间构型为平面三角形。（5）a元素与b元素可形成CN-阴离子，则与CN-互为等电子体的单质及化合物的化学式分别为N2、CO。（6）在Cu2+离子的水溶液中逐滴滴加氨水至过量现象为：先产生蓝色沉淀，氨水过量后沉淀溶解，生成深蓝色溶液。（7）观察晶胞可知，每个阴离子周围等距离且最近的阴离子数为12；晶体距离最近的两 个阴离子的核间距为a cm，即 ，根据勾股定律得：x2+ x2=(2a)2，解得a = 2x。 236. 【答案】（1）2-甲基-1，3-丁二烯 （2）加成（或还原）反应 （3） 羰基（或酮基），羧基 （4） （5）（6） 【解析】结合信息①和可知C5H8的结构简式为CH2=CHCH(CH3)=CH2，根据信息②和D的结构 逆推可得A为（1）CH2 CHCH(CH3) ；B为；C为。 CH2名称为2-甲基-1,3-丁二烯；其发生加聚反应的产物为 n。（2）A→C的反应类型为醛基的加成反应(还原反应)。（3）B的结构简式为 ，其所含有的官能团为羧基、羰基(酮基)。（4）C→D的化学反应方程式为 。（5）与新制的Cu(OH)2发生反应，生成砖 红色沉淀说明含有醛基或甲酸某酯，与NaHCO3溶液反应产生CO2气体说明含有羧基，且无支链，结合A 的结构简式可知其同分异构体为中发生消去反应生成CH2 CH—CH 。（6） CH2；结合信息①，CH2 CH—CH 在氢氧化钠的醇溶液CH2与H3C—C C—CH3 在加热的条件下生成；再结合流程中的在酸性高锰酸钾溶液作用下生成A和B，在 酸性高锰酸钾溶液作用下生成成目标产物，其整个流程为 ；最后与氢气发生还原反应生 。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容