颐华学校高三年级第二学期入学考试(化学)
(时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Na-23 Fe-56 K-39 Cu-64 Ce-140
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42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*.五育并举,劳动先行。下列劳动项目与涉及的化学知识有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 喷洒“84”消毒液对居室消毒文化 “84”消毒液呈碱性
B 用铝粉和烧碱粉末制成疏通剂来疏通毛发、菜渣烧碱易潮解等生活垃圾堵塞的管道 烧碱易潮解
C 用饱和氯化铵溶液浸泡家用金属器皿表面锈迹 氯化铵受热易分解
D 学生在完成酯化实验后,用热纯碱溶液清洗试管 纯碱水解反应是吸热反应
2*. 下列示意图正确的是
A.SO3的VSEPR模型 B.氯化铯的晶胞结构图 C.HF分子间的氢键 D.丙氨酸的手性异构体
3*.1-溴丁烷是密度比水大、难溶于水的无色液体,常用作有机合成的烷基化试剂.将浓硫酸、NaBr固体、l-丁醇混合加热回流后,再经洗涤→干燥→蒸馏获得纯品.实验中涉及如下装置(部分夹持和加热装置省略):
下列说法错误的是( )
A.蒸馏装置中为了增强冷凝效果,可将直形冷凝管替换成球形冷凝管
B.气体吸收装置的作用是吸收HBr等有毒气体
C.加热回流时,浓硫酸的作用是作反应物、催化剂等
D.分液操作时,有机层从分液漏斗下口流出
*在下列溶液中能大量共存的是
在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:Al3+、Mg2+、SO42-、Cl-
在0.1 mol·L-1 H2S溶液中:Fe3+、NH4+、Cl-、NO3-
在0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中:Na+、K+、NO3-、Br-
在0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液中:Cu2+、NH4+、SO42-、NO3-
5. *抗癌药阿霉素与环糊精在水溶液中形成超分子包合物,增大了阿霉素的水溶性,控制了阿霉素的释放速度,从而提高其药效。下列说法错误的是
A. 阿霉素分子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
B. 红外光谱法可推测阿霉素分子中的官能团
C. 阿霉素分子含有羟基、羧基和氨基
D. 阿霉素分子中,基态原子的第一电离能最大的元素为N
6. *某些化学知识用数轴表示更形象直观、简明易记。下列用数轴表示不合理的是
*常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH和原子半径、原子序数的关系如下图所示。下列说法不正确的是
单质的沸点:Y>Z
X与Y形成的化合物的水溶液呈酸性
简单离子半径:Y>Z>W>X
ZO2可作为自来水的消毒剂
8.某同学在培养皿上做如下实验(如图所示),a、b、c、d是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 5Cl2↑ + 2MnCl2 + 8H2O
下列对“实验现象”的“解释或结论”描述,不正确的是
选项 实验现象 解释或结论
A a处试纸变蓝 氧化性:Cl2 > I2
B b处试纸变红 Cl2 + 2Fe2+ == 2Cl- + 2Fe3+
C c处试纸褪色 Cl2与H2O反应生成了具有漂白性的物质
D d处红色褪去 Cl2 和NaOH反应使溶液呈中性
9.* (NH4)2Fe(SO4)2 6H2O俗称摩尔盐,在空气中比FeSO4稳定,是分析化学中重要的基准物质。用废铁屑(含有Fe2O3)制备摩尔盐的流程如图:
下列说法错误的是
A. 用热的Na2CO3可以提高碱浸效果
B. 加入H2SO4应该过量,使Fe完全溶解
C. 结晶时,当溶液表面出现晶膜即可停止加热
D. 摩尔盐溶液可用来标定未知浓度的KMnO4溶液
10.*SOEC装置是一种高温固体氧化物电解池,可以从大气中回收CO2,其工作温度为600~1000℃,利用固态CeO2中的O2-定向移动形成离子电流.SOEC由多个层状工作单元叠加而成,拆解后装置如图所示(CO2在电极b上反应,外接电源与部分气体管路、流向未显示).下列说法正确的是( )
A.由于产生有毒气体CO,故必须将各层密封,防止气体泄露
B.在气孔Z附近检测到少量Ce3+,说明发生了电极反应:CeO2+e-==Ce3++2O2-
C.装置工作过程中,CeO2(s)电解质中的O2-由电极a移向电极b
D.电极b为阳极,电极反应为CO2+2e-==CO+O2-
11.某种用于隐形眼镜的材料由两种单体合成,其片段如下:
下列关于该高分子说法不正确的是
A.结构简式可以表示为:
B.氢键对该高分子的性能会产生影响
C.合成该高分子的一种单体是CH2 = C(CH3)COOH
D.两种单体都能与金属Na和NaHCO3反应
12.*我国科学家已经成功地利用二氧化碳催化氢化获得甲酸,利用化合物1催化氢化二氧化碳的反应过程如图甲所示,其中化合物2与水反应生成化合物3和HCOO-的反应历程如图乙所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体.下列说法正确的是( )
A.化合物2为此反应的催化剂
B.从平衡移动的角度看,降低温度可促进化合物2与水反应生成化合物3与HCOO-
C.图乙中形成中间体Ⅰ1的反应为图甲中的决速步骤
D.化合物1到化合物2的过程中不存在极性键的断裂和形成
13.常温时,采用甲基橙和酚酞双指示剂。用盐酸滴定溶液,溶液中、、、、随溶液pH的变化及滴定曲线如图所示,下列说法不正确的是
A.整个滴定过程中可先用酚酞再用甲基橙作指示剂
B.n点的pH为m点和o点pH的平均值
C.r点溶液中:
D.r点到k点对应的变化过程中,溶液中水的电离程度一直减小
14. *在催化剂作用下,CO2氧化C2H6可获得C2H4。其主要化学反应如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
压强分别为、时,将2 mol C2H6和2 mol CO2的混合气体置于密闭容器中反应,不同温度下体系中乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性[]如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 压强为、温度为210℃时,反应达平衡时,
C. C2H4的选择性下降的原因可能是随着温度的升高,反应Ⅱ中生成的CO抑制了反应Ⅰ的进行
D. 研发低温下C2H6转化率高和C2H4选择性高的催化剂,可以提高平衡时C2H4产率
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15.*(15分) 高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体,可溶于水,微溶于浓KOH溶液,难溶于有机物;在0~5℃、强碱性溶液中比较稳定,在酸性、中性溶液中易分解放出O2.某实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并测定产品纯度。回答下列问题:
Ⅰ.制备K2FeO4
装置如下图所示,夹持、加热等装置略。
(1)仪器a的名称是___________,装置B中除杂质所用试剂是_____________________,装置D的作用是____________________________________。
(2)A中发生反应的离子方程式为____________________________________。
(3)C中反应为放热反应,而反应温度须控制在0~5℃,反应中KOH必须过量的原因是_______________________________。
(4)写出C中总反应的离子方程式:______________________________________________。C中混合物经重结晶、有机物洗涤纯化、真空干燥,得到高铁酸钾晶体。
Ⅱ.K2FeO4产品纯度的测定
准确称取1.00 g制得的晶体,配成250 mL溶液,准确量取25.00 mL K2FeO4溶液放入锥形瓶,加入足量CrCl3和NaOH溶液,振荡,再加入稀硫酸酸化后得Fe3+和Cr2O,滴入几滴二苯胺磺酸钠作指示剂,用0.0500 mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(溶液显浅紫红色),平行测定三次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液28.00 mL。
(5)根据以上数据,样品中K2FeO4的质量分数为___________。若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质,会使测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
16.(14分)当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。其中用CO2、H2为原料合成甲醇(CH3OH)过程主要涉及以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)根据盖斯定律,反应Ⅰ的 。
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了CO2与H2在TiO2/Cu催化剂表面生成CH3OH和H2O的部分反应历程,如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
反应历程中反应速率最快一步的能垒(活化能)的 eV。
并写出该历程的化学方程式 。
(3)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有 (填字母)。
A.升高温度,反应Ⅱ正向移动,反应Ⅲ逆向移动
B.加入反应Ⅰ的催化剂,可以降低反应的活化能及反应热
C.增大H2的浓度,有利于提高CO2的平衡转化率
D.及时分离出CH3OH,可以使得反应Ⅰ的正反应速率增大
(4)加压,甲醇产率将 (填“升高”“不变”“降低”或“无法确定”);若原料二氧化碳中掺混一氧化碳,随一氧化碳含量的增加,甲醇产率将 (填“升高”“不变”“降低”或“无法确定”)。
(5)加入新催化剂使1mol CO2和3mol H2在1L密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,CO2平衡转化率和甲醇选择率(甲醇选择率是指转化生成甲醇的CO2物质的量分数)与温度的变化趋势如图所示。
①由图可知,达到平衡时,最适宜的反应温度是 (填“473K”“513K”或“553K”)。
②553K时,若反应后体系的总压为p,反应Ⅰ的KP= (列出计算式)。(为压强平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中用气体分压代替浓度,气体的分压等于总压乘以物质的量分数。)
17. *(14分)硫酸铈铵[(NH4)4Ce(SO4)4]是分析化学常用的滴定剂。以氯化铈(CeCl3)为主要原料合成硫酸铈铵的微型流程如下:
回答下列问题:
(1)(NH4)2SO4中阴离子的中心原子杂化类型是___________。
(2)已知常温下,NH3·H2O的电离常数为Kb=1.8×10-5,H2CO3的电离常数:Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-12.NH4HCO3溶液显___________(填“酸性” “碱性”或“中性”)。
(3)写出“沉铈”的离子方程式为____________________________________ 。
(4)“灼烧”发生反应为2Ce2(CO3)(s)+O2(g)4CeO2(s)+6CO2(g)。某温度下,在体积可变的密闭反应器中充人足量的O2和Ce2(CO3)3(s),发生上述反应。测得平衡时CeO2的质量变化如图所示。
随着压强增大,CeO2质量逐渐减小的原因是___________________________________。
(5)CeO2的立方晶胞如图所示。NA为阿伏加德罗常数的值,两个铈离子最近距离为a nm。
①晶胞中,氧离子填充在铈离子构成的空隙中,铈离子与距离最近铈离子构成的空隙构成___________(填标号),这种空隙填充率为___________%。
a.正四边形 b.正八面体 c.正四面体 d.三角锥形
②晶体密度为___________g·cm-3(列出计算式即可)。
18.*(15分)芳香化合物E中含有两个六元环,合成路线如下:
已知:
(羟醛缩合,酮类也有类似性质)
回答下列问题:
(1)反应①的试剂和条件是____________.反应②的反应类型是__________________.
(2)有机小分子B的分子式是_______________.
(3)芳香化合物C中含氧官能团的名称是__________________.
(4)反应③的化学方程式是_____________________________________________.
该反应过程中还可能生成另一种含有两个六元环的副产物,与E互为同分异构体.该副产物的结构简式是_____________________.
(5)有机化合物A的芳香族同分异构体中,能发生加聚反应并能与FeCl3发生显色反应且苯环上有三个取代基的有_________种(不考虑立体异构).
(6)设计以苯和乙酸为原料,制备的合成路线图.(无机试剂任选,合成中必须使用反应②的信息)颐华学校高三年级第二学期入学考试(化学)答案
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42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)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
答案 D D A C C C B D B A D B C C
非选择题(本题包括4小题,共58分)
*(15分,除备注外,每空2分)
圆底烧瓶(1分) 饱和食盐水 吸收尾气Cl2并能防倒吸
MnO2+4H+2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
K2FeO4在强碱性溶液中比较稳定
3Cl2+2Fe3++16OH-=2FeO+6Cl-+8H2O
92.4% 偏高
(14分,除备注外,每空2分)
(1)
(2)0.61 或
(3)AC
(4)升高(1分) 升高(1分)
(5)①513K ②
17.(14分,每空2分)
(1)sp3杂化 (2)碱性 (3)6+2Ce3+═Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O
(4)灼烧反应为气体分子数增大的反应,平衡逆移导致平衡时CeO2质量减小
(5)①. c 100 ②.
18.(15分,除备注外,每空2分)
(1)液溴、FeBr3作催化剂 取代反应(1分)
(2)CH2O
(3)酮羰基(1分)
(4)
(5)10
(6)