化 学
考生须知 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,满分100分。考试时间90分钟。 2.在答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号。 3.请将答案填在答题卡的相应位置。 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ti 47.9 Fe 56 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.近几年首钢园成为北京文化创意产业的新高地。下列首钢园中所涉及的材料不属于金属材料的是 ...
A B C D 首钢园内的 不锈钢雕塑 钢结构赛道 首钢滑雪大跳台的 无人驾驶汽车的 合金外壳 观赛区的 塑料座椅 2.2021年我国科学家首次合成新核素 214 92U,错误!未找到引用源。下列说法不正确的是 ...A.214 92U 原子核内质子数为214 B.214 92U原子核内中子数为122
C.错误!未找到引用源。原子核外电子数为92 D.214 92U和235 92U互为同位素 3.下列装置用于实验室制Cl2并回收MnCl2的实验,能达到实验目的的是
浓盐酸
气体
MnO2
A.用装置甲制取Cl2
饱和
NaHCO3
甲 乙 丙 丁
B.用装置乙除去Cl2中混有的少量HCl C.用装置丙分离MnO2和MnCl2溶液 D.用装置丁蒸干MnCl2溶液制得MnCl2•4H2O
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4.下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是 ..
A.酸性:H2SO3 < HCl B.非金属性:Cl > Br C.碱性:NaOH > Mg(OH)2 D.第一电离能:K < Ca
5.某小组同学验证SO2的性质。装置如下图所示,培养皿中①、②、③三个塑料瓶盖内盛有不同物质。向Na2SO3固体上滴加适量70%的H2SO4,迅速用玻璃片将培养皿盖严,实验记录如下。下列说法不正确的是 ...实验装置 瓶盖 ① ② ③ 物质 酸性KMnO4溶液 实验现象 紫色褪去 蘸有品红溶液的棉花 红色褪去 蒸馏水 无明显变化 A.Na2SO3和H2SO4反应的化学方程式:Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + H2O B.瓶盖①中的实验现象能证明SO2具有还原性 C.瓶盖②中的实验现象能证明SO2具有漂白性 D.瓶盖③中的实验现象能证明SO2和水不反应 6.下列方程式与所给事实相符的是
A.向碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红:CO2− 3+ 2H2O
H2CO3 + 2OH−
B.Fe(OH)2白色沉淀在空气中变为红褐色:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 C.蒸馏水中加入碳酸钙粉末导电能力增强:CaCO3
Ca2+ + CO2− 3
D.钢铁发生吸氧腐蚀时,铁做负极被氧化:Fe − 3e− = Fe3+ 7.大黄素是中药大黄的主要成分,有广泛的药理作用。 下列有关大黄素的说法正确的是 A.分子中有4种官能团 B.在空气中可发生氧化反应 C.能与NaHCO3溶液反应
D.常温下能与Br2发生取代反应和加成反应
OHOOHHOO大黄素
CH38.从铝土矿(主要成分Al2O3)中提取铝的工艺流程如下。下列说法不正确的是 ...
A.从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B.Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式:Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O C.NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式:AlO− 2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓+ HCO− 3 D.电解熔融Al2O3阳极的电极反应式:Al3+ + 3e− = Al
过量CO2 NaOH溶液 冰晶石 熔融过滤 灼烧 过滤 电解 NaAlO2溶铝土矿 Al(OH)3 Al2O3 Al 2 / 9
9.下列化学用语或图示表达正确的是
A.NaCl的电子式 B.SO2的VSEPR模型 C.p-p σ键电子云轮廓图 D.CO2− 3的空间结构模型
10.NaCl固体溶解过程及NaCl溶液导电的示意图如下。下列说法正确的是
A.图甲中,a离子为Na+,b离子为Cl− B.通电后,NaCl发生电离
C.图乙表示通电后,离子定向移动,推测X为电源正极 D.金属导电是物理变化,电解质溶液导电也是物理变化
11.实验小组利用传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质,下列说法不正确的是 ...
测量下述实验过程的pH变化
A.Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式:CO2− 3+ Ca2+ = CaCO3↓ B.滴加Na2CO3溶液的pH变化曲线与滴加蒸馏水的基本重合,说明Na2CO3溶液和 澄清石灰水反应时OH−未参与反应
C.滴加NaHCO3溶液的pH变化与滴加Na2CO3溶液的有明显差异,原因是滴加NaHCO3溶液的烧杯中HCO− 3消耗了OH−
D.NaHCO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式:HCO− 3+ OH− = CO2− 3+ H2O 12.在容积不变的密闭容器中发生反应:CO(g) + H2O(g) 1.0,下列说法正确的是
A.容器内的压强不变时,说明反应达到平衡状态
B.若平衡时移走CO2,则平衡向正反应方向移动,化学反应速率加快
C.830℃时,充入0.1 mol CO和0.3 mol H2O保持温度不变,CO平衡转化率为75%
D.1000℃时,某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05 mol/L,此时平衡向正反应方向移动
CO2(g) + H2(g) ΔH < 0,830℃时反应的平衡常数是
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113.已知:C(s,石墨) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 = -393.5 kJ/mol,CO(g) + 2O2(g) = CO2(g) ΔH2 = -283 kJ/mol
理论上2 mol石墨不充分燃烧,生成等物质的量的CO(g)和CO2(g)放出的热量是 A.676.5 kJ B.504 kJ C.283 kJ D.110.5 kJ 14.在常温下,有关下列4种溶液的叙述中不正确的是 ...
编号 溶液 pH ① 氨水 11 ② ③ ④ 盐酸 3 氢氧化钠溶液 醋酸 11 3 A.在溶液①和②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的pH均减小 B.分别取1 mL稀释至10 mL,4种溶液的pH:①>②>④>③
C.将溶液②和③等体积混合,所得溶液中:c(CH3COO−)>c(Na+)>c(OH−)>c(H+) D.将a L溶液②和b L溶液④混合后,若所得溶液的pH = 4,则a : b = 9 : 11
第二部分
本部分共5题,共58分。
15.(10分)CO2是一种自然界大量存在的“碳源”化合物,借助零碳能源(太阳能等)制得的H2可将CO2转化为燃料,能缓解温室效应和解决能源危机问题。
(1)硅太阳能电池可实现太阳能向电能的转化,Si在元素周期表中的位置_______。 (2)电解水制H2,阴极电极反应式是_______。
(3)聚乙烯亚胺捕获CO2并原位氢化为甲醇,反应历程如图1所示。 ① 写出CO2的电子式_______。 ② 写出生成甲醇的总反应_______。
CH3OH
H
N
N H
CO2
R
e−
e−
产甲烷菌
N
n 催化剂
第4步 2H
2
聚乙烯亚胺
第1步
碳捕获
H2 N +
H
C N
O
N H
COO−
n CH4 CO2
CO2+H2
H2 电化学活性细菌
H+
e− e−
CH4
n H2O
第3步
H2 N N + H
−
HCOO
第2步
n H2
e−
催化剂
有机物
H++CO2 H+ 修饰材料
生物膜 电极基底
图2 1 转化为CH,其工作原理如图2所示,写出所有生成COCH4的反应_______。 (4)微生物电解池能将图24
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16.(14分)盐酸舍曲林是一种精神类药物,一种合成盐酸舍曲林的路线如下。
AC6H6多步反应Cl2一定条件BC6H4Cl2EC4H4O3ClOCOOH还原CDC4H6O4GC10H10O3Cl2一定条件HC10H8O2Cl2+ AHFClFNHCH3HClNHCH3O
JC17H15NCl2ClClCH3NH2扁桃酸HClH2 催化剂ClCl盐酸舍曲林ClClKI已知:有机化合物的结构可用键线式表示,如(CH3)2NCH2CH3的键线式为(1)A→B的反应类型是______。 (2)C中所含官能团的名称______。
(3)D属于二元羧酸,E含有五元环,E的核磁共振氢谱只有1组吸收峰。E的键线式是______。 (4)H含有1个苯环和1个五元环,G→H的化学方程式是______。 (5)J的结构简式是______。
(6)A的一种同系物的分子式是C7H8,其二氯代物有______种,写出其中一种含有亚甲基(−CH2−)的结构简式______。 (7)以C(
)为起始原料,选用必要的无机试剂合成D,写出合成路线(用结构简式或键线式表示有机化
合物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
17.(11分)我国科学家以铬铁合金(主要成分铬、铁、镍)为原料,提出了制备氧化铬的“铬铁-三价铬冶金化工联合法”,彻底解决了传统铬生产工艺中六价铬的污染问题,其工艺流程示意图如下。
铬铁合金 硫酸 适量试剂a 粉碎酸浸 滤渣 除重金属 NiS等 草酸 有机萃取剂 草酸沉铁 草酸亚铁 调pH
深度除铁 硫酸铬溶液 Cr(OH)3 氧化铬 已知:整个工艺流程,溶液中的铬元素均为+3价。 (1)写出酸浸时的离子方程式_______(至少写2个)。
(2)硫化铬属于难溶电解质,FeS和NiS的溶度积如下表所示,试剂a为_______。将NiS固体加入0.1 mol/L FeSO4溶液中,分析是否有FeS生成_______(简述计算过程,硫化物 FeS NiS Ksp 6.3×10−18 2.8×10−21 。 ≈ 5.3)
(3)加入草酸(H2C2O4)生成草酸亚铁的化学方程式______。
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(4)为满足冶金及颜料级铬绿的要求,氧化铬产品中铁的质量分数应低于0.03%。一种测定氧化铬中铁含量的操作如下:
ⅰ.称取m g氧化铬产品,用酸溶解; ⅱ.多步操作分离铁和铬;
ⅲ.取含有Fe3+的溶液,调pH,加入指示剂,用c mol/L的无色EDTA-2Na溶液滴定,共消耗EDTA-2Na标准液V mL。
资料:EDTA-2Na和Fe3+按物质的量1:1反应,低浓度时产物无明显颜色。 ① 指示剂是______,滴定终点的现象为______。 ② 氧化铬产品中铁的质量分数是______。
18.(9分)d区金属元素钛有“太空金属”“未来金属”等美誉,在航空航天、海洋产业等行业有重要作用。回答下列问题:
(1)基态钛原子的核外电子排布式为_______。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的则用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态钛原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。
(3)右图所示的晶体结构是一种基础无机介电材料的最小结构单元(晶胞),这种晶体材料的化学式为_______。 (4)我国科学家用Mg3N2和TiCl4制备超导材料TiN,理论分析可能的反应为: .....Mg3N2 + 2TiCl4 = 2TiN + 3MgCl2 + Cl2↑ Ⅰ 4Mg3N2 + 6TiCl4 = 6TiN +12MgCl2 + N2↑ Ⅱ 已知:ⅰ.部分物质的熔沸点 熔点/℃ 沸点/℃ Mg3N2 TiCl4 MgCl2 TiN 714 2950 1212800(分解) −25 700(升华) 136.4 1412 (略) ⅱ. TiCl4能和NaOH溶液反应。 制备TiN的关键步骤如下:600 ℃时,将TiCl4按0.2 L/min的速率通入盛有Mg3N2的刚玉坩埚内,当TiCl4适当过量后停止通入,在N2中冷却至室温。
科学家通过测定不同时间段尾气处理装置中钛和氯的质量百分含量,进而确定生成TiN反应的化学方程式。
Ar TiCl4/ N2
NaOH溶液
刚玉坩埚
① TiCl4属于______晶体。
Mg3N2
② 结合上图,判断制备TiN的反应是“Ⅰ”还是“Ⅱ”,并说明判断依据______。
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19.(14分)某小组通过实验探究NO的某些性质。 (1)从氮元素的价态角度分析,NO有______性。
(2)以Cu和HNO3为原料制备NO,反应的化学方程式为______。 (3)设计实验探究NO的氧化性。
实验Ⅰ:用排水法收集一瓶NO,将其倒扣在盛有碱性Na2SO3溶液的水槽中,振荡,观察到集气瓶中液面上升。 资料:ⅰ.NO与碱性Na2SO3溶液会发生氧化还原反应,NO被还原为N 2O2− 2。 ⅱ.Ag+与N 2O2− 2反应生成黄色沉淀。
① 检验SO2− 3的氧化产物。取少量实验 Ⅰ 反应后集气瓶中的溶液,______(填操作和实验现象)。 ② 某同学认为,需通过进一步实验验证NO的氧化性,补充以下实验:
实验Ⅱ:取饱和Na2SO4溶液,加入少量冰醋酸,再滴加5滴0.1 mol/L的AgNO3溶液,无明显变化。
实验Ⅲ:取少量实验 Ⅰ 反应后集气瓶中的溶液,加入少量冰醋酸,再滴加5滴0.1 mol/L的AgNO3溶液,______(填实验现象)。
上述实验证明NO有氧化性。 实验Ⅱ的目的是______。
③ 写出NO与碱性Na2SO3溶液反应的离子方程式______。 ④ 从电极反应角度分析NO与碱性Na2SO3溶液的反应。 还原反应:2NO + 2e− = N 2O2− 2 氧化反应:_____。
实验Ⅳ:用排水法收集两瓶NO,将其分别倒扣在饱和Na2SO3溶液和加有NaOH的饱和Na2SO3溶液中,后者集气瓶中液面上升更快。
根据上述实验所得结论:______。
(4)某同学结合所学知识设计处理工业废气中SO2和NO的实验方案,达到消除污染,保护环境的目的。 ① 先用饱和纯碱溶液吸收废气中的SO2,反应的化学方程式是______。 ② 再向生成的溶液中加入一定量______,以此溶液来吸收NO气体。
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2022北京石景山高三(上)期末化学
参考答案
第一部分共 14 题,每题 3 分,共 42 分。 题号 答案 1 D 2 A 3 C 4 A 5 D 6 B 7 B 8 D 9 D 10 C 11 D 12 C 13 B 14 C 第二部分共 5 题,共 58 分。 15.(10分)(其他合理答案酌情给分) (1)(2分)第三周期 ⅣA族
(2)(2分)2H2O + 2e− === 2OH− + H2↑ 或 2H+ + 2e− === H2↑ (3)(2分)①
聚乙烯亚胺 产甲烷菌
(2分)② CO2 + 3H2 CH3OH + H2O 催化剂 (4)(2分)CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O,CO2 + 8H+ + 8e− === CH4 + 2H2O 16.(14分)(其他合理答案酌情给分) (1)(1分)取代反应 (2)(1分)碳碳双键
O(3)(2分)O OOHOCOOH一定条件O(4)(2分)
ClCl+ H2OClCl
NCH3(5)(2分)
ClCl或
CH2ClCH2ClCH2Cl(6)(3分)10,
ClClCl (写一种即可)
Br2(7)(3分)
CH2=CHCH=CH2BrCH2CH=CHCH2BrO2加热,催化剂H2加热,催化剂BrCH2CH2CH2CH2BrNaOH溶液加热
HOCH2CH2CH2CH2OHHOOCCH2CH2COOH17.(11分)(其他合理答案酌情给分)
(1)(2分)Fe + 2H+ === Fe2+ + H2↑;Ni + 2H+=== Ni2+ + H2↑;2Cr + 6H+ === 2Cr3+ + 3H2↑ (2)(1分)Na2S溶液
(2分)根据FeS的溶度积,0.1 mol/L的FeSO4溶液中,当c(S2−) > 6.3×10-17 mol/L时,Q > Ksp,会生成FeS沉淀;NiS饱和溶液中的c(S2−) ≈ 5.3×10-11 mol/L ≫ 6.3×10-17 mol/L,所以有FeS生成 (3)(2分)H2C2O4 + FeSO4 === FeC2O4↓ + H2SO4 (4)①(1分)KSCN溶液
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(1分)溶液由红色变为无色,且30秒无明显变化 ②(2分)
56 cV 1000m ×100%
18.(9分)(其他合理答案酌情给分) (1)(2分)1s22s22p63s23p63d24s2 (2)(2分)+1或 −1 (3)(2分)CaTiO3 (4)①(1分)分子晶体
②(2分)制备TiN的反应是Ⅱ,经计算n(Cl) : n(Ti) ≈ 4 : 1,且不同时间段内n(Cl) : n(Ti)不变,NaOH溶液吸收的物质只有TiCl4
19.(14分)(其他合理答案酌情给分) (1)(1分)氧化性和还原性
(2)(2分)Cu + 4HNO3 (浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O,3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO 或3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
(3)①(2分)先加盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀 ②(1分)出现黄色沉淀
(1分)排除SO2− 4对Ag+检验N 2O2− 2的干扰
③(2分)2OH− + 2NO + SO2− 3=== N 2O2− 2+ SO2− 4+ H2O ④(2分)SO2− 3+ 2OH− – 2e− === SO2− 4+ H2O
(1分)NO和SO2− 3反应体现了NO的氧化性,碱性增强反应更快 (4)①(1分)SO2 + Na2CO3 === CO2 + Na2SO3 ②(1分)NaOH
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