高中化学试题

常温下，下列有关电解质溶液说法正确的是

A．pH相同的盐酸和氯化铵溶液中水电离出的c(OH^-)相等

B．pH=5.2的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中，c(Na^+)﹤C(CH3COO^-)

C．0.1mol/L NaHCO3溶液中：c(H^+)+c(Na^+)=c(OH^—)+c(HCO3^—)+c(CO3^2—)

D．等浓度的①NH4HSO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液中，c(NH4^+)的大小关系：①>②>③

乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池，能在制备乙醛的同时获得电能，其总反应为：2CH₂＝CH₂ + O₂→ 2CH₃CHO。 下列有关说法正确的是

A．该电池可以实现化学能和电能的互相转化

B．每有1mol 乙烯反应，则迁移2 mol H^+

C．正极反应式为：O2 + 4e^－+ 2H2O =4OH^－

D．电子移动方向：电极a→磷酸溶液→电极b

选考【化学－有机化学基础】(13分)有机物M是一种重要的药物中间体，其合成路线如下：

已知下列信息：
①芳香烃A的分子式为C₉H₁₀，苯环上只有一个侧链，在侧链上有一个甲基的侧链：
②G的结构简式为；；
③D的相对分子质量为166；
④R-COOHRCOBr；
⑤R-COBr+H₂N-R₁→R-CONH-R₁+HBr。
请回答下列问题：
（1）下列关于G的说法不正确的是                   (填序号)。
a．属于芳香族化合物     
b．能发生取代反应，但不能发生加成反应
c．分子式为C₉H₁₀NO₂       
d．既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应
（2）写出A的结构简式：___________；化合物D中含氧官能团的名称是_____________；
（3）在一定条件下1molM在足量氢氧化钠溶液中反应最多消耗_____molNaOH；
（4）写出B转化为C的化学方程式：________________；该反应的反应类型是______________；
（5）E的芳香族同分异构体有甚多，具有下列性质的同分异构体共有_______种(不考虑立体异构)
①能发生银镜反应；
②与氯化铁溶液发生显色反应；
③苯环上有两个取代基
上述同分异构体中，核磁共振氢谱中有5个吸收峰且峰面积之比为1:1:2:2:2的有机物的结构简式为                       。

选考【化学－物质结构与性质】(13分)物质结构理论有助于人们理解物质变化的本质，进行分子设计和研究反应规律。请回答下列问题：
（1）金属钛性能优越，被誉为“第三金属”。
①写出Ti基态原子的电子排布式                      。
②月球岩石·玄武岩的主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃）。FeTiO₃与80％的硫酸反应可生成TiOSO₄。SO^2—₄的空间构型为     ，其中硫原子采用     杂化。
（2）镍的抗腐蚀性佳，镍属于亲铁元素。
①已知NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分为0.069nm和0.078nm，则熔点NiO_____FeO（填“＜”或“＞”）；NiO晶体中Ni²⁺的配位数为______。
②Ni(CO)₄是一种无色液体，沸点为42.1℃，熔点为-19.3℃。Ni(CO)₄的晶体类型是        。
（3）继C₆₀之后，科学家又合成了Si₆₀、N₆₀。C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是_______（用元素符号表示）。Si₆₀分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si₆₀分子中π键的数目为____________。

硫酸亚铁是一种重要的工业原料，实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等)制备绿矾(FeSO₄·7H₂O)晶体，工艺流程如下所示：

（1）将过程③中的产生的气体通入下列溶液中，溶液不会褪色的是__________；

A．品红溶液	B．红色的酚酞试液
C．酸性KMnO4溶液	D．紫色石蕊溶液

（2）Z是_____，此时溶液X中发生反应的离子方程式为_____________________________。
（3）检验溶液Y中含有金属阳离子的实验方法是______________________。
（4）操作Ⅲ、Ⅳ等实验操作步骤为蒸发、冷却结晶、            （填操作名称）、洗涤。
如下图所示，蒸发操作中的一处错误是          。

（5）测定绿矾产品中Fe²⁺含量的实验步骤：
a．称取6.0产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的0.01mol•L^-1KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积为40mL（滴定时发生反应的离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^－+8H⁺＝5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O）。
①计算上述产品中FeSO₄•7H₂O的质量分数为________；
②若用上述方法测定的产品中FeSO₄•7H₂O的质量分数偏低（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有___________（只回答一条即可）。

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）已知：CO(g)＋1/2O₂(g)＝CO₂(g)  △H＝—283 kJ·mol^—1
CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g) ＋2H₂O(l)  △H＝—725kJ·mol^—1
若要求得CO(g)＋2H₂(g)＝CH₃OH(l)的△H，还需要知道反应（用化学方程式表示）      的焓变。
（2）工业上合成甲醇一般采用下列反应：CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g） △H="—a" kJ/mol（a＞0），H₂的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

压强：P₁            P₂（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）在容积固定的密闭容器中发生CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g） △H="—a" kJ/mol（a＞0），各物质的浓度如下表：

浓度mol/L 时间/min	c(CO)	c(H2)	c(CH3OH)
0	0.8	1.6	0
2	0.6	1.2	0.2
4	0.3	0.6	0.5
6	0.3	0.6	0.5

①反应从2 min到4 min之间，H₂的反应速率为         。
②反应达到平衡时CO的转化率为              。
③反应在第2 min时改变了反应条件，改变的条件可能是         （填序号）。
A．使用催化剂       B．降低温度      C．增加H₂的浓度
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，实验室用如图装置模拟该过程，其原理是：通电后，Co²⁺被氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把甲醇氧化成CO₂而除去(Co³⁺的还原产物是CO²⁺)。

①写出阳极电极反应式_____________________________________________________________；
②写出除去甲醇的离子方程式_______________________________________________________。

短周期元素X、Y、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下图，地壳中含量最高的元素已包含其中。

		Y		Q
X					Z

回答下列问题：
（1）Q在元素周期表中的位置是           。X离子的结构示意图为                    。
（2）下列选项中，能证明元素非金属性Z强于Y的是        。
A．反应中，Y原子得到的电子数比Z原子得到的电子数多
B．最高正价，Z比Y的高
C．最高价氧化物的水化物酸性：Z＞Y
（3）ZQ₂是国际公认高效安全杀菌消毒剂，已知ZQ₂可将弱酸性废水中的Mn²⁺转化为MnO₂而除去，同时ZQ₂被还原为Z^—，该反应的离子方程式为                                。
（4）H元素与Y形成的化合物中二者的质量之比是1:3，已知常温下4g该化合物完全燃烧并恢复到原来温度时放出222.6kJ热量，则表示该化合物燃烧热的热化学方程式为_________________。
（5）表中X的最高价氧化物对应水化物的化学式为X(OH)_n ，在T℃时，其饱和溶液能使酚酞试液变红，则其饱和溶液中的pH =_____（已知：T℃，Ksp[Y(OH) _n]=4.0×l0^-12；lg5＝0.7）。

硼氢化物作为一种液体燃料，具有便于储存、运输等特点，且其活性要远高于醇类物质。一种以NaBH₄为燃料的电池在一些特殊领域如水下和航天方面的便携式电源获得应用，该电池用双氧水作为氧化剂，NaOH溶液作为电解质溶液。该电池的装置图如图所示，下列关于该电池的叙述不正确的是

A．a电极发生氧化反应

B．b极电极反应式：H2O2＋2e^－＝2OH^－

C．放电时，每转移2mol电子，理论上需要消耗9.5gNaBH4

D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜

设N_A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A．含4NA个离子的固体Na2O2溶于水配成1L溶液，所得溶液中Na^＋的浓度为1mol/L

B．标准状况下，2.24 L乙醇中含有的C—H数目为0.5NA

C．0.1 mol^24Mg^32S晶体中所含中子总数为2.8NA

D．56g铁片投入足量浓硫酸中生成NA个SO2分子

【物质结构与性质，1 3分】
（1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，其基态原子的电子排布式______________。
（2）下图曲线表示部分短周期元素的原子序数(按递增顺序排列)和其常见单质沸点的关系。其中A点表示的单质是________(填化学式)。

（3）三氟化硼分子的空间构型是__________；三溴化硼、三氯化硼分子结构与三氟化硼相似，如果把B—X键都当作单键考虑来计算键长，理论值与实测键长结果如下表。硼卤键长实测值比计算值要短得多，可能的原因是____________________________________________。

（4）CuCl的盐酸溶液能吸收CO生成复合物氯化羰基亚铜【Cu₂C1₂(CO)₂·2H₂0】，其结构如图。

①该复合物中Cl原子的杂化类型为_______________。
②该复合物中的配位体有________________种。
（5）已知HF与Fˉ通过氢键结合成。判断和微粒间能否形成氢键，并说明理由。____________________________________。

(15分)肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼(N₂H₄·H₂0)。
CO(NH₂)+2NaOH+NaCl0=Na₂C0₃+N₂H₄·H₂0+NaCI
实验一：制备NaClO溶液。(实验装置如图所示)．

（1）配制30％NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外，还有_______________(填标号)。
A．容量瓶        B．烧杯        C．烧瓶         D．玻璃棒
（2）锥形瓶中发生反应的化学方程式是_________________________。
（3）因后续实验需要，需利用中和滴定原理测定反应后锥形瓶中混合溶液的NaOH的浓度。请选用所提供的试剂，设计实验方案。提供的试剂：H₂0₂溶液、FeCl₂溶液、0.1000mol·L^-1盐酸、甲基橙试液
_________________________________________.
实验二：制取水合肼。(实验装置如图所示)

控制反应温度，将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充分反应。
加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108~114℃馏分。
(己知：N₂H₄·H₂0+2NaClO=N₂↑+3H₂0+2NaCl)
（4）分液漏斗中的溶液是_____________________(填标号)。
A．CO(NH₂)₂溶液
B．NaOH和NaClO混合溶液
选择的理由是____________________________________________。
实验三：测定馏分中肼含量。
称取馏分5.000g，加入适量NaHC0₃固体，加水配成250 mL溶液，移出25.00 mL，用0.1000mol·L^-1的I₂溶液滴定。滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右。
(己知：N₂H₄·H₂0+2I₂=N₂↑+4HI+H₂0)
（5）滴定过程中，NaHC0₃能控制溶液的pH在6.5左右，原因是_____________________。
（6）实验测得消耗I₂溶液的平均值为1 6.00mL，馏分中水合肼(N₂H₄·H₂0)的质量分数为______________。

(15分)制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等离子，过程如下：
I．向粗盐水中加入过量BaCl₂溶液，过滤；
II．向所得滤液中加入过量Na₂C0₃溶液，过滤；
III．滤液用盐酸调节pH，获得一次精制盐水。
（1）过程I、II生成的部分沉淀及其溶解度(20°C／g)如下表：

CaS04	Mg2(OH) 2C03	CaC03	BaS04	BaC03
2.6x 1 0^-2	2.5×10^-4	7.8x 10^-4	2.4x 10^-4	1.7 x 1 0^-3

①检测Fe³⁺是否除尽的方法是__________________________________________________________。
②过程I选用BaCl₂而不选用CaCl₂，运用表中数据解释原因______________________________。
③除去Mg²⁺的离子方程式是____________________________________________。
④检测Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺是否除尽时，只需检测__________________________(填离子符号)。
（2）第二次精制要除去微量的Iˉ、IO₃ˉ、、Ca²⁺、Mg²⁺，流程示意如下：

①过程IV除去的离子是____________________________________。
②盐水b中含有SO₄^2-。Na₂S₂0₃将IO₃ˉ还原为I₂的离子方程式是 ______________________。
③过程VI中，在电解槽的阴极区生成NaOH，结合化学平衡原理解释：_______________________.

目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。请回答下列问题：
I．甲烷自热重整是一种先进的制氢方法，其反应方程式为：
CH₄(g) + H₂O(g)CO(g) + 3H₂(g)
（1）阅读下图，计算该反应的反应热ΔH = __________kJ/mol。

II．用CH₄或其他有机物、O₂为原料可设计成燃料电池。
（2）以C_nH_2nO_n、O₂为原料，H₂SO₄溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为______________________________________________________________________。
（3）以CH₄、O₂为原料，100 mL 0.15 mol/L NaOH溶液为电解质设计成燃料电池，若放电时参与反应的氧气体积为448 mL（标准状况），产生的气体全部被溶液吸收，则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为____________________，各离子浓度由大到小的顺序为___________________。
III．利用I₂O₅消除CO污染的反应为：5CO(g) + I₂O₅(s)5CO₂(g) + I₂(s)，不同温度下，向装有足量I₂O₅固体的2L恒容密闭容器中通入4 mol CO，测得CO₂的体积分数随时间t变化曲线如图。请回答：

（4）T₂时，0 ~ 0.5 min内的反应速率v(CO) = ____________________。
（5）T₁时化学平衡常数K = ____________________。
（6）下列说法不正确的是____________________（填字母序号）。

A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

B．两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等

C．d点时，增大体系压强，CO的转化率不变

D．b点和d点时化学平衡常数的大小关系：Kb < Kd

氢化锂（LiH）在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧。某活动小组准备使用下列装置制备LiH固体。

甲同学的实验方案如下：
（1）仪器的组装连接：上述仪器装置接口的连接顺序为_________________，加入药品前首先要进行的实验操作是_______________（不必写出具体的操作方法）；其中装置B的作用是_____________________。
（2）添加药品：用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂（固体石蜡密封），然后在甲苯中浸洗数次，该操作的目的是________________________________________，然后快速把锂放入到石英管中。
（3）通入一段时间氢气后加热石英管，在加热D处的石英管之前，必须进行的实验操作是
______________________________________________________________________。
（4）加热一段时间后停止加热，继续通氢气冷却，然后取出LiH，装入氮封的瓶里，保存于暗处。采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险。（反应方程式：LiH + H₂O =" LiOH" + H₂↑），分析该反应原理，完成LiH与无水乙醇反应的化学方程式_____________________。
（5）准确称量制得的产品0.174g，在一定条件下与足量水反应后，共收集到气体470.4 mL（已换算成标准状况），则产品中LiH与Li的物质的量之比为____________________。
（6）乙同学对甲的实验方案提出质疑，他认为未反应的H₂不能直接排放，所以在最后连接了装置E用来收集H₂，请将E装置补充完整。

碱性硼化钒（VB₂）—空气电池工作时反应为：4VB₂ + 11O₂ = 4B₂O₃ + 2V₂O₅。用该电池为电源，选用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体（标准状况），则下列说法正确的是

A．VB2电极发生的电极反应为：2VB2 + 11H2O - 22e^- = V2O5 + 2B2O3 + 22H^+

B．外电路中电子由c电极流向VB2电极

C．电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生

D．若B装置内的液体体积为200 mL，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.05 mol/L