■河南省鄢陵縣第一高級中學 馮存良

可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Ba 137 Ce 140

一、選擇題(本題共7小題,每小題6分,共42分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)

1.《博物新編》中有關于磺強水制法的記載:“以鉛作一密爐,爐底貯以清水,焚硝磺于爐中,使硝磺之氣重墜入水,然后將水再行蒸煉,一如蒸酒甑油之法,務使水汽盡行升散,則所存者是磺強水矣?！?提 示:“硝”指KNO3,“磺”指硫黃)下列有關磺強水的說法正確的是( )。

A.“焚硝磺”時發(fā)生的是氧化還原反應

B.磺強水是一種易揮發(fā)的強電解質(zhì)

C.0.01 mol·L-1的磺強水溶液的pH=2

D.磺強水溶液中不存在分子

2.有機物a和b的結構簡式如下所示,下列有關說法不正確的是( )。

A.a含有四種含氧官能團

B.a能發(fā)生取代、加成、氧化等反應

C.a分子中所有碳原子不可能共平面

D.b與 a互為同分異構體

3.下列有關實驗操作、現(xiàn)象和所得結論均正確的是( )。

選項 實驗操作 現(xiàn)象 結論A 鋁箔插入稀硝酸中 無明顯現(xiàn)象鋁箔表面形成了致密的氧化膜B將足量的H2O2溶液滴入少量的酸性高錳酸鉀溶液溶液的紫色褪去 H2O2具 有漂白性C淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加熱充分反應后,向溶液中加NaOH溶液至溶液呈堿性,再將溶液分成兩份一份滴加碘水,溶液不變藍;另一份加入新制Cu(OH)2懸濁液,加熱至沸騰,生成磚紅色沉淀淀粉完全水解D取5mL0.1 mol·L-1 KI溶液,滴加5～6滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反應后,再滴加少量的KSCN溶液溶液變紅KI與FeCl3的反應是可逆反應

4.將某Na2CO3固體樣品21.6g放入足量水中,固體完全溶解得無色澄清溶液,加CaCl2溶液至過量,得到20g沉淀。已知樣品中雜質(zhì)為KNO3、K2CO3、Ba(NO3)2中的一種或兩種。該樣品所含雜質(zhì)的正確判斷是( )。

A.肯定有K2CO3,可能有KNO3

B.肯定沒有Ba(NO3)2,可能有KNO3

C.肯定有KNO3,可能有K2CO3

D.肯定沒有K2CO3和Ba(NO3)2

5.已知X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,位于三個不同的周期。由X、Y、Z組成的某有機物常用于合成高分子化合物,其結構如圖1所示。W原子的最外層電子數(shù)比Z多。相關說法正確的是( )。

圖1

A.該有機物不能使酸性KMnO4溶液褪色

B.Y、Z、W可以組成各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構的某種微粒

C.Z的氫化物熔點一定高于Y的氫化物

D.氧化物對應水化物的酸性:W一定比Z強

6.我國科學家開發(fā)出一種新型、安全和耐用、低電壓和高氫氣生產(chǎn)效率的雙極制氫系統(tǒng),其工作原理如圖2所示。該電解池內(nèi)充有4 mol·L-1的KOH溶液,反應涉及的糠醛(用RCHO表示)在有銅催化劑沉積的電極a上轉(zhuǎn)化為相應的羧酸鹽和H2,下列說法錯誤的是( )。

圖2

A.電極a上電極反應為2RCHO-2e-+2OH-══2RCOO-+H2↑

B.裝置內(nèi)OH-可穿過離子交換膜移向a電極

C.電解池b電極區(qū)pH將升高

D.電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子,可產(chǎn)生標準狀況下22.4 L H2

7.某元素M的氫氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反應為M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH)2(s)+2OH-M(OH(aq),25 ℃,-lgc與pH的關系如圖3所示,c為M2+或M(濃度的值。下列說法錯誤的是( )。

圖3

A.曲線①代表-lgc (M2+)與pH的關系

B.M(OH)2的Ksp約為1×10-17

C.向c(M2+)=0.1 mol·L-1的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,體系中元素M主要以M(OH)2(s)存在

二、非選擇題(共58分,第8～10題為必考題,每個試題考生都必須作答。第11～12題為選考題,考生根據(jù)要求作答)

(一)必考題(共43分)

8.(14分)碲(Te)元素是當今新材料的主要成分之一。工業(yè)上從電解法精煉銅的陽極泥中提取純度較高的碲,經(jīng)預處理后的陽極泥中含TeO2及鐵、鉛、銅的化合物等,通過以下流程制備高純碲:

已知:①TeO2是兩性氧化物,微溶于水,可溶于強酸或強堿。

②部分難溶物的Ksp如表1所示:

表1

回答下列問題:

(1)“堿浸”時TeO2發(fā)生反應的化學方程式為_____。

(2)加入Na2S溶液的主要目的是____。

(3)“沉碲”發(fā)生反應的化學方程式為_____。

(4)“酸溶”后,將SO2通入溶液中進行“還原”得到粗碲,該反應的化學方程式是_____。

(5)電解法提純粗碲時,以Na2TeO3溶液為電解質(zhì)溶液,陽極材料為____。電解過程中陰極的電極反應式為____。

(6)常溫下,向0.1 mol·L-1Na2TeO3溶液中滴加鹽酸,當溶液pH=5時,溶液中c()∶c(H2TeO3)=____。(已 知:H2TeO3的Ka1=1.0×10-3,Ka2=2.0×10-8)

9.(14分)氰化鈉(NaCN)是一種重要的基本化工原料,用于化學合成、電鍍、冶金和有機合成醫(yī)藥、農(nóng)藥,同時也是一種劇毒物質(zhì),一旦泄漏需要及時處理。一般可以用二氧化氯(ClO2)水溶液或硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液來處理,以減輕環(huán)境污染。回答下列問題:

Ⅰ.(1)NaCN用二氧化氯(ClO2)水溶液處理后,CN-被氧化為CO2和N2,該反應的離子方程式為_____。

Ⅱ.工業(yè)制備硫代硫酸鈉的反應原理:2Na2S+Na2CO3+4SO2══3Na2S2O3+CO2。某化學小組利用上述原理在實驗室制備硫代硫酸鈉,并用硫代硫酸鈉溶液處理含氰化鈉廢水。

【實驗一】實驗室通過如圖4所示裝置制備硫代硫酸鈉。

圖4

關閉K1,打開K2,打開分液漏斗,緩慢滴加硫酸,控制好反應速率。

(2)①裝置C中盛放Na2S和Na2CO3混合溶液的儀器名稱是_____。

②裝置B的作用是_____。

③實驗結束后裝置D燒杯中的溶質(zhì)除NaOH外,還可能有____。

(3)實驗結束后,在E處可連接盛有____(填標號)的注射器,再關閉K2,打開K1,以防止拆除裝置時裝置中的有害氣體逸出污染空氣。

A.BaCl2溶液 B.濃硫酸

C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液

【實驗二】測定硫代硫酸鈉產(chǎn)品純度并處理廢水中的氰化鈉。

制備的硫代硫酸鈉產(chǎn)品一般為Na2S2O3·5H2O,一般可用I2的標準溶液測定產(chǎn)品純度:取10g產(chǎn)品配制成250 mL溶液,取25 mL溶液,用濃度為0.100 0 mol·L-1I2的標準溶液進行滴定(原理為2Na2S2O3+I2══Na2S4O6+2NaI),相關數(shù)據(jù)記錄如表2所示:

表2

(4)①上述滴定操作中應該選用_____作為反應的指示劑。

②Na2S2O3·5H2O產(chǎn)品的純度為____。

(5)查閱資料知氰化鈉與硫代硫酸鈉的反應是NaCN+Na2S2O3══NaSCN+Na2SO3;實驗室中NaSCN可以代替KSCN檢驗_____(填離子符號)。

10.(15分)丙烯是一種重要的有機化工原料,丙烷脫氫是丙烯工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑。其反應為C3H8(gH6(g)+H2(g)ΔH1=+123.8 kJ·mol-1,副反應主要是C3H8(g)+H2(g)CH4(g)+C2H6(g)ΔH2?；卮鹣铝袉栴}:

(1)已知:①C3H8(g)CH4(g)+C2H4(g) ΔH3=+81.7 kJ·mol-1

②C2H4(g)+H2(g)C2H6(g)ΔH4=-136.5 kJ·mol-1

則ΔH2=____kJ·mol-1,從溫度和壓強的角度考慮,丙烷脫氫適宜條件為_____。

(2)丙烷在ZnOx催化劑表面脫氫機理如圖5所示:

圖5

已知一個電子的電量為1.6×10-19C,該反應過程中決速步驟反應的熱化學方程式為_____。

(3)進料氫烴物質(zhì)的量之比為0.5,在不同壓力下,丙烷脫氫反應的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖6所示。

圖6

①a、b、c三點對應主反應的平衡常數(shù)Ka、Kb、Kc的相對大小關系為____。

②已知a點對應C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率為α,丙烯選擇性為ω(ω =),則該溫度下主反應對應的平衡常數(shù)Kp=____MPa(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù),寫出計算式)。

(4)丙烷氧化脫氫是一種新型制備丙烯的方法:2C3H8(g)+O2(g)══2C3H6(g)+2H2O(l) ΔH=-101.6 kJ·mol-1。但此方法通常產(chǎn)生CO2較多,丙烯產(chǎn)率較低,原因是____。使用一種復合催化劑Pt/Al2O3-In2O3如圖7,將丙烷脫氫生產(chǎn)丙烯和氫氣燃燒反應進行選擇性偶聯(lián)(實現(xiàn)分步連續(xù)性反應),可大幅提高丙烷轉(zhuǎn)化率。其原因是____。

圖7

(5)質(zhì)子導體固體氧化物燃料電池生產(chǎn)烯烴的原理如圖8所示:

圖8

①B電極是____(填“正極”或“負極”),該電極的電極反應式為____。

②若裝置中只生成丙烯一種烯烴,當電路中有2 mol電子轉(zhuǎn)移時,通過離子交換膜的離子為_____mol。

(二)選考題(共15分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計分)

11.[選修3:物質(zhì)結構與性質(zhì)](15分)

稀土元素是指鈧(Sc)、釔(Y) 和鑭系元素,共17種,位于元素周期表中第ⅢB族,均為金屬元素,在工業(yè)生產(chǎn)中有重要的作用?；卮鹣铝袉栴}:

(1)基態(tài)鈧(Sc)元素的原子核外電子占據(jù)的軌道數(shù)目共_____個,釔(Y)位于元素周期表中鈧(Sc)的下一周期,釔(Y)的外圍電子排布式為_____。

(2)稀土元素常常能和許多配位體形成配合物。若一個配位體含有兩個或兩個以上的能提供孤電子對的原子,這種配位體就叫多齒配位體,其中有一個能提供孤電子對的原子為一齒(羰基中的氧原子不能提供孤對電子),EDTA____齒配位體,它的配位原子為____,其中C原子的雜化方式為____。

(3)鈧(Sc)離子在水中以穩(wěn)定的[Sc(H2O)6]3+存在,其空間構型為_____。

(4)鈰(Ce)屬于鑭系元素,氧化鈰是一種重要的光催化材料。

①鈰具有三價和四價兩種價態(tài),三價和四價間的可逆轉(zhuǎn)換會造成氧空位的生成和消除。其光催化的基本原理如圖9所示,當光照能量(hν)等于或大于氧化鈰催化劑的Eg時,氧化鈰VB上的電子(e-)會受到激發(fā)躍遷至CB,留下帶正電荷的空穴(h+),形成光生電子-空穴對,與所吸附的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應。則在氧化還原反應中,空穴可視為____(填“氧化劑”或“還原劑”),圖中A發(fā)生_____(填“氧化”或“還原”)反應。

圖9

②氧化鈰的晶體結構如圖10所示,其中鈰原子和氧原子的數(shù)量之比為____,若晶體密度為dg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,晶胞參數(shù)a=____cm。

圖10

12.[選修5:有機化學基礎](15分)

中國工程院院士、國家衛(wèi)健委專家組成員李蘭娟團隊初步測試,在體外細胞實驗中顯示:阿比朵爾在10～30μmol濃度下,與藥物未處理的對照組比較,能有效抑制新冠病毒達到60倍。阿比朵爾的合成路線如下:

回答下列問題:

(1)E的分子式為_____,D的結構簡式為_____。

(3)反應④的試劑a是____。

(4)由C到F的過程中,設計反應③的目的是____。

(5)反應⑥在乙酸介質(zhì)中進行,寫出其化學方程式:____。

(6)H是B的同分異構體,滿足下列條件的H的結構有____種(不考慮立體異構)。

A.分子結構中含有五元環(huán)

B.分子結構中含有氨基(—NH2)

C.能與碳酸氫鈉溶液反應產(chǎn)生氣體

寫出符合上述條件且核磁共振氫譜有五組峰的結構簡式:___(只需寫一種)。