高中化学试题

将酞菁—钴钛菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：

（1）图1所示的几种碳单质，它们互为 　 　，其中属于原子晶体的是 　 　，C₆₀间的作用力是 　。

（2）酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。

酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供一对电子的N原子是 　　（填图2酞菁中N原子的标号）。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为 　 　，氮原子提供孤对电子与钴离子形成 　 　键。

（3）气态AlCl₃通常以二聚体Al₂Cl₆的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为 　 　。AlF₃的熔点为1090℃，远高于AlCl₃的192℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为 　　键。AlF₃结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，F^﹣的配位数为 　 　。若晶胞参数为apm，晶体密度ρ＝　　g•cm^﹣3（列出计算式，阿伏加德罗常数的值为N_A）。

甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：

（1）已知下列反应的热化学方程式：

①3O₂（g）═2O₃（g）ㅤK₁ㅤΔH₁＝285kJ•mol^﹣1

②2CH₄（g）+O₂（g）═2CH₃OH（l）ㅤK₂ㅤΔH₂＝﹣329kJ•mol^﹣1

反应③CH₄（g）+O₃（g）═CH₃OH（l）+O₂（g）的ΔH₃＝　 　kJ•mol^﹣1，平衡常数K₃＝　 　（用K₁、K₂表示）。

（2）电喷雾电离等方法得到的M⁺（Fe⁺、Co⁺、Ni⁺等）与O₃反应可得MO⁺。MO⁺与CH₄反应能高选择性地生成甲醇。分别在300K和310K下（其他反应条件相同）进行反应MO⁺+CH₄═M⁺+CH₃OH，结果如图所示。图中300K的曲线是 　 　（填“a”或“b”）。300K、60s时MO⁺的转化率为 　 　（列出算式）。

（3）MO⁺分别与CH₄、CD₄反应，体系的能量随反应进程的变化如图所示（两者历程相似，图中以CH₄示例）。

（i）步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是 　 　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

（ii）直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则MO⁺与CD₄反应的能量变化应为图中曲线 　 　（填“c”或“d”）。

（iii）MO⁺与CH₂D₂反应，氘代甲醇的产量CH₂DOD 　 　CHD₂OH（填“＞”“＝”或“＜”）。若MO⁺与CHD₃反应，生成的氘代甲醇有 　 　种。

钴配合物[Co（NH₃）₆]Cl₃溶于热水，在冷水中微溶，可通过如下反应制备：2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃+H₂O₂2[Co（NH₃）₆]Cl₃+2H₂O

具体步骤如下：

Ⅰ.称取2.0gNH₄Cl，用5mL水溶解。

Ⅱ.分批加入3.0gCoCl₂•6H₂O后，将溶液温度降至10℃以下，加入1g活性炭、7mL浓氨水，搅拌下逐滴加入10mL6%的双氧水。

Ⅲ.加热至55～60℃反应20min。冷却，过滤。

Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25mL沸水中，趁热过滤。

Ⅴ.滤液转入烧杯，加入4mL浓盐酸，冷却、过滤、干燥，得到橙黄色晶体。

回答下列问题：

（1）步骤Ⅰ中使用的部分仪器如图。

仪器a的名称是 　 　。加快NH₄Cl溶解的操作有 　 　。

（2）步骤Ⅱ中，将温度降至10℃以下以避免 　 　、　 　；可选用 　 　降低溶液温度。

（3）指出下列过滤操作中不规范之处：　 　。

（4）步骤Ⅳ中，趁热过滤，除掉的不溶物主要为 　 　。

（5）步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是 　 　。

BaTiO₃是一种压电材料。以BaSO₄为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO₃。

回答下列问题：

（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 　 　。

（2）“焙烧”后固体产物有BaCl₂、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为 　 　。

（3）“酸化”步骤应选用的酸是 　 　（填标号）。

a.稀硫酸

b.浓硫酸

c.盐酸

d.磷酸

（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？其原因是 　 　。

（5）“沉淀”步骤中生成BaTiO（C₂O₄）₂的化学方程式为 　 　。

（6）“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的 $n_{C{O}_2}{:n}_{\mathit{CO}}=$　 　。

如图为Fe（OH）₃、Al（OH）₃和Cu（OH）₂在水中达沉淀溶解平衡时的pM﹣pH关系图{pM＝﹣lg[c（M）/（mol•L^﹣1）]；c（M）≤10^﹣5mol•L^﹣1可认为M离子沉淀完全}。下列叙述正确的是（　　）

A．	由a点可求得 $K_{sp}[Fe（OH{）}_3]＝{10}^{﹣8.5}$
B．	pH＝4时 $Al（OH{）}_3$的溶解度为 $\frac{10^{-10}}{3}$mol•L^﹣^1
C．	浓度均为0.01mol•L^﹣^1的Al^3+和Fe^3+可通过分步沉淀进行分离
D．	Al^3+、Cu^2+混合溶液中c（Cu^2+）＝0.2mol•L^﹣^1时二者不会同时沉淀

用可再生能源电还原CO₂时，采用高浓度的K⁺抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．	析氢反应发生在IrOx﹣Ti电极上
B．	Cl^﹣从Cu电极迁移到IrOx﹣Ti电极
C．	阴极发生的反应有：2CO2+12H^++12e^﹣═C2H4+4H2O
D．	每转移1mol电子，阳极生成11.2L气体（标准状况）

W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等，WX₂是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是（　　）

A．	原子半径：X＞W
B．	简单氢化物的沸点：X＜Z
C．	Y与X可形成离子化合物
D．	Z的最高价含氧酸是弱酸

N_A为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（　　）

A．	0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B．	标准状况下，2.24LSO3中电子的数目为4.00NA
C．	1.0LpH＝2的H2SO4溶液中H^+的数目为0.02NA
D．	1.0L1.0mol•L^﹣^1的Na2CO3溶液中 $C{O}_3^{2-}$的数目为1.0NA

实验室将粗盐提纯并配制0.1000mol•L^﹣1的NaCl溶液。下列仪器中，本实验必须用到的有（　　）

①天平

②温度计

③坩埚

④分液漏斗

⑤容量瓶

⑥烧杯

⑦滴定管

⑧酒精灯

A．

①②④⑥

B．

①④⑤⑥

C．

②③⑦⑧

D．

①⑤⑥⑧

藿香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如图，下列有关该物质的说法错误的是（　　）

A．	可以发生水解反应
B．	所有碳原子处于同一平面
C．	含有2种含氧官能团
D．	能与溴水发生加成反应

化学与生活密切相关，下列说法正确的是（　　）

A．	苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B．	豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
C．	SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分
D．	维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化

局部麻醉药福莫卡因的一种合成路线如图：

回答问题：

（1）A的结构简式：＿＿＿＿＿，其化学名称＿＿＿＿＿。

（2）B中所有官能团名称：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）B存在顺反异构现象，较稳定异构体的构型为＿＿＿＿＿式（填“顺”或“反”）。

（4）B→C的反应类型为＿＿＿＿＿。

（5）与E互为同分异构体之——X，满足条件①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰，则X的简式为：＿＿＿＿＿（任写一种）。

（6）E→F的反应方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（7）结合上图合成路线的相关信息。以苯甲醛和一两个碳的有机物为原料，设计＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

某小组开展“木耳中铁元素的检测”活动。检测方案的主要步骤有：粉碎、称量、灰化、氧化、稀释、过滤、滴定等。回答问题：

（1）实验方案中出现的图标和，前者提示实验中会用到温度较高的设备，后者要求实验者＿＿＿＿＿（填防护措施）。

（2）灰化：干燥样品应装入＿＿＿＿＿中（填标号），置高温炉内，控制炉温 $850℃$，在充足空气氛中燃烧成灰渣。

A．	不锈钢培养皿
B．	玻璃烧杯
C．	石英坩埚

（3）向灰渣中滴加 $32\%$的硝酸，直至没有气泡产生。灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是＿＿＿＿＿（填化学式），因而本实验应在实验室的＿＿＿＿＿中进行（填设施名称）。

若将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液（如图所示），存在安全风险，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）测定铁含量基本流程：将滤液在 $200mL$容量瓶中定容，移取 $25.00mL$，驱尽 $N{O_3}^{-}$并将 $F{e}^{3+}$全部还原为 $F{e}^{2+}$。用 $5mL$微量滴定管盛装 $K_{2}C{r}_2{O}_7$标准溶液进行滴定。

①选用微量滴定管的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②三次平行测定的数据如表。针对该滴定数据，应采取的措施是＿＿＿＿＿。

序号	1	2	3
标准溶液用量/ $mL$	$2.715$	$2.905$	$2.725$

③本实验中，使测定结果偏小的是＿＿＿＿＿（填标号）。

A．	样品未完全干燥
B．	微量滴定管未用标准溶液润洗
C．	灰渣中有少量炭黑

磷酸二氢钾在工农业生产及国防工业等领域都有广泛的应用。某研究小组用质量分数为 $85\%$的磷酸与 $KCl（s）$反应制备 $K{H}_{2}P{O}_4（s）$，反应方程式为 $H_{3}P{O}_4（aq）+KCl（s）\rightleftharpoons K{H}_{2}P{O}_4（s）+HCl（g）$一定条件下的实验结果如图1所示。

回答问题：

（1）该条件下，反应至 $1h$时 $KCl$的转化率为＿＿＿＿＿。

（2）该制备反应的ΔH随温度变化关系如图2所示。该条件下反应为＿＿＿＿＿反应（填“吸热”或“放热”），且反应热随温度升高而＿＿＿＿＿。

（3）该小组为提高转化率采用的措施中有：使用浓磷酸作反应物、向系统中不断通入水蒸气等。它们能提高转化率的原因是：不使用稀磷酸＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；通入水蒸气＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4） $298K$时， $H_{3}P{O}_4（aq）+KCl（aq）\rightleftharpoons K{H}_{2}P{O}_4（aq）+HCl（aq）$的平衡常数 $K＝$＿＿＿＿＿。（已知 $H_{3}P{O}_4$的 $K_{a1}＝6.9\times {10}^{﹣3}$）

铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域，是重要的战略物资。利用绿柱石（主要化学成分为（ $B{e}_{3}A{l}_{2}S{i}_6{O}_{18}$，还含有一定量的 $FeO$和 $F{e}_2{O}_3$）生产 $BeO$的一种工艺流程如图。

回答问题：

（1） $B{e}_{3}A{l}_{2}S{i}_6{O}_{18}$中 $Be$的化合价为＿＿＿＿＿。

（2）粉碎的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；残渣主要成分是＿＿＿＿＿（填化学式）。

（3）该流程中能循环使用的物质是＿＿＿＿＿（填化学式）。

（4）无水 $BeC{l}_2$可用作聚合反应的催化剂。 $BeO、C{l}_2$与足量 $C$在 $600～800℃$制备 $BeC{l}_2$的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）沉铍时，将 $pH$从 $8.0$提高到 $8.5$，则铍的损失降低至原来的＿＿＿＿＿ $\%$。