化 學
注意事項：
1.答卷前，考生務必將自己的姓名，準考證號等填寫在答題卡上。
2回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量：H 1 C 12 O 16 Mn 55
一、選擇題：本題共10小題，每小題2分，共20分。每小題只有1個選項符合題目要求。
1. 化學創(chuàng)造美好生活。關(guān)于下列成就所涉及化學知識的說法正確的是
A. 航天器表面防熱材料所用的鎳基合金熔點高于鎳
B. 光學諧振器中使用的碳納米管與金剛石、互為同素異形體
C. 中國天眼的“眼眶”是鋼鐵結(jié)成的圈梁，屬于新型無機非金屬材料
D. “宏海號”龍門吊鋼絲繩含有天然纖維芯，天然纖維不包括蛋白質(zhì)
【答案】B
【解析】
【詳解】A．合金熔點一般低于成分金屬熔點，航天器表面防熱材料所用的鎳基合金熔點低于鎳，A錯誤；
B．碳納米管與金剛石、均為碳單質(zhì)，則互為同素異形體，B正確；
C．鋼鐵是合金，屬于金屬材料，C錯誤；
D．天然纖維主要有棉花、麻類、絲和動物毛，其中蠶絲和動物毛的主要成分均為蛋白質(zhì)，D錯誤；
故選B。
2. 化學與生產(chǎn)、生活、科技等方面密切相關(guān)，下列說法正確的是
A. 光導纖維的主要原料是二氧化硅
B. 光化學煙霧、溫室效應的形成都與CO2有關(guān)
C. 淀粉、蛋白質(zhì)、油脂都屬于高分子化合物
D. 乙醇常用于醫(yī)療消毒，濃度越高消毒效果越好
【答案】A
【解析】
【詳解】A．光導纖維的主要原料是二氧化硅，是因為其具有良好的光學性能，A正確；
B．溫室效應的形成與二氧化碳有關(guān)，光化學煙霧形成與氮的氧化物有關(guān)，B錯誤；
C．淀粉、蛋白質(zhì)屬于高分子營養(yǎng)物質(zhì)，油脂不屬于高分子化合物，C錯誤；
D．乙醇的體積分數(shù)為75%時，消毒效果最好，D錯誤；
故選A。
3. 下列化學用語表示正確的是
A. 二氧化硅的分子式：
B. 的模型：
C. 基態(tài)的價層電子軌道表示式為：
D. 反丁烯的結(jié)構(gòu)簡式：
【答案】D
【解析】
【詳解】A．二氧化硅是共價晶體，無分子式，A項錯誤；
B．中的價層電子對數(shù)為，模型為平面三角形，B項錯誤；
C．基態(tài)的價層電子中軌道上有6個電子，軌道上沒有電子，其價層電子軌道表示式為，C項錯誤；
D．為反丁烯的結(jié)構(gòu)，D項正確；
故選D。
4. 下列有關(guān)硅元素及其化合物的說法中，正確的是
A. 酸性：H2SiO3P
C. 熱穩(wěn)定性：SiH4>PH3D. 最外層電子能量：Sic(CO)、c(HCO)>c(NH3?H2O)，由于水解是微弱的，則c(CO)>c(HCO)，所以溶液中離子濃度大小為：c(NH)>c(CO)>c(HCO)>c(NH3?H2O)，B錯誤；
C．依據(jù)溶液中物料守恒得到：c(NH)＋c(NH3?H2O)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)＝2ml?L?1，C正確；
D．溶液中存在電荷守恒為：c(NH)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH?)＋2c(CO)，D錯誤；
故選C。
10. 催化加氫制備的主要反應為：
反應I：
反應II：
一定壓強下，在密閉容器中投入和在催化劑作用下發(fā)生反應。平衡時，轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率及另外2種含氫氣體的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖所示。
CO選擇性可表示為。下列說法正確的是
A. 圖中曲線①、曲線③分別表示平衡時物質(zhì)的量、轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化
B. 反應I的、反應II的
C. 圖中Р點對應溫度下，平衡時CO選擇性為11.1%
D. 450℃之后，溫度升高導致催化劑活性降低，從而導致甲烷平衡產(chǎn)率減小
【答案】C
【解析】
【分析】結(jié)合已知信息和圖像可知450℃以前，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率等于CH4的平衡產(chǎn)率，隨著溫度的升高，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率和甲烷的平衡產(chǎn)率均減小，反應Ⅰ為放熱反應，450℃以后，曲線③和曲線④不再相等，由上述分析可知，二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大，甲烷的平衡產(chǎn)率降低，即反應Ⅱ為吸熱反應，曲線③代表的是平衡時CH4的產(chǎn)率隨溫度的變化情況，曲線④代表的是平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化情況；p點時2種含氫氣體的物質(zhì)的量均為1.36ml，結(jié)合碳原子守恒含碳物質(zhì)總量為1ml，CH4的物質(zhì)的量不超過1ml，且曲線隨著溫度升高逐漸增大，曲線①為H2物質(zhì)的量隨溫度的變化情況，曲線②代表H2O(g)物質(zhì)的量隨溫度的變化情況，根據(jù)上述分析回答下列問題；
【詳解】A．根據(jù)上述分析可知，圖中曲線①、曲線③分別表示平衡時物質(zhì)的量、CH4的產(chǎn)率隨溫度的變化情況，A錯誤；
B．根據(jù)上述分析可知，反應Ⅰ的、反應Ⅱ的，B錯誤；
C．圖中P點對應溫度下，反應Ⅰ消耗n(CO2)為xml，反應Ⅱ消耗n(CO2)為yml，列三段式如下：
，
，結(jié)合p點數(shù)據(jù)可以得到，解得，===，C正確；
D．450℃以后，甲烷平衡產(chǎn)率減小的原因是反應Ⅰ和Ⅱ同時發(fā)生，但以反應Ⅱ為主，D錯誤；
故選C
二、選擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分。每小題只有一個或兩個選項符合題意，全部選對得4分，選對但不全對的得2分，有選錯的得0分。
11. 下列實驗裝置能達到相應實驗目的的是
A AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【詳解】A．因為氨氣極易溶于水，可能發(fā)生倒吸，通氨氣的導管末端應該在液面以上，不能伸入溶液內(nèi)部，通CO2的導管末端應該在液面以下，A不合題意；
B．在待測液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液生成白色沉淀，沉淀可能為氯化銀，不能說明待測液中存在，不能達到實驗目的，B不合題意；
C．鐵和水蒸氣在高溫時發(fā)生反應，生成四氧化三鐵和氫氣，氫氣被肥皂泡收集，可以用點燃肥皂泡的方法檢驗氫氣，能達到實驗目的，C符合題意；
D．灼燒實驗一般在坩堝中進行，需要泥三角和三腳架，不能達到實驗目的，D不合題意；
故答案為：C。
12. 利用板狀碳封裝鎳納米晶體(Ni@C)電催化將5-羥甲基糠醛()轉(zhuǎn)化為2，5-呋喃二甲酸()，工作原理如圖所示(雙極膜由陰、陽離子交換膜組成，在電場作用下，雙極膜中離子向兩極遷移)。
下列說法錯誤的是
A. a極電勢高于b極電勢
B. 能提高還原反應的速率
C. a極的電極反應式為
D. 產(chǎn)生氣體，雙極膜中質(zhì)量減少
【答案】AB
【解析】
【分析】由圖可知，5-羥甲基糠醛(HMF)在板狀碳封裝鎳納米晶體(Ni@C)轉(zhuǎn)化為2，5-呋喃二甲酸(FDCA)，羥基和醛基轉(zhuǎn)化為羧基，該反應為氧化反應，則板狀碳封裝鎳納米晶體(Ni@C)為陽極，石墨烯為陰極，水在陰極得到電子生成氣體X為H2。
【詳解】A．由分析可知，b極(Ni@C)為陽極，a極(石墨烯)為陰極，陽極電勢高于陰極電勢，A項錯誤；
B．利用板狀碳封裝鎳納米晶體(Ni@C)電催化將5-羥甲基糠醛()轉(zhuǎn)化為2，5-呋喃二甲酸()，羥基和醛基轉(zhuǎn)化為羧基，該反應為氧化反應，Ni@C能提高氧化反應的速率，B項錯誤；
C．由分析可知，石墨烯(a)為陰極，水在陰極得到電子生成氣體為，電極反應式為，C項正確；
D．每產(chǎn)生轉(zhuǎn)移，雙極膜中有移向陽極，同時有移向陰極，雙極膜中質(zhì)量減少， D項正確；
答案選AB。
13. 一種從冶金廠廢爐渣（主要含C、Cu、Mg、Ca等元素）中提取鈷并得到副產(chǎn)品黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]的工藝流程如下：
已知：ⅰ．離子濃度≤10-5 ml·L-1時，認為該離子沉淀完全，Ksp(CaF2)=1.0×10-10，Ksp(MgF2)=7.5×10-11；Ka(HF)=7.0×10-4。
ⅱ．HA為有機萃取劑，萃取原理：。
下列說法正確的是
A. “濾渣Ⅰ”為Cu
B. “過濾Ⅱ”發(fā)生反應：
C. “過濾Ⅲ”中，溶液中的最大值為7.0×10-1.5
D. “反萃取”時，為提高C2+的萃取率，可以加入硫酸進行多次萃取
【答案】CD
【解析】
【分析】該流程最終要提取鎳和鈷，故其他金屬元素均需除去。酸浸后的陽離子有C2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+，加入過量鐵粉除去Cu2+，生成Fe2+用NaClO3氧化為黃鈉鐵礬晶體除去，NaF將Ca2+、Mg2+轉(zhuǎn)化成沉淀除去，最終剩余Ni2+和C2+萃取分離，從而完成提取，據(jù)此分析。
【詳解】A．“濾渣Ⅰ”中含有生成的Cu和過量Fe，故A錯誤；
B．“過濾Ⅱ”發(fā)生反應生成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]晶體：，故B錯誤；
C．“過濾Ⅲ”中，為使Mg2+、Ca2+沉淀完全，則c(F-)最小=ml·L-1，，溶液中的最大值為，故C正確；
D．多次萃取可以提高萃取率，“反萃取”時，為提高C2+的萃取率，可以通過多次加入硫酸溶液，進行多次萃取實現(xiàn)，故D正確；
故選：CD。
14. 一定條件下，與濃硫酸發(fā)生取代反應生成水和單萘磺酸，反應過程和有機物占比隨時間變化如圖所示：
下列說法正確的是
A. 升高溫度，反應Ⅰ的速率增大程度小于反應Ⅱ
B. 產(chǎn)物Ⅰ的熱穩(wěn)定性比產(chǎn)物Ⅱ強
C. 加催化劑(只催化反應Ⅰ)，極值點e可能變?yōu)閍點
D. 平衡常數(shù)的比值
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．由右圖可知，反應Ⅰ的反應速率大于反應Ⅱ，反應速率越快，反應的活化能越小，則反應Ⅰ的活化能小于反應Ⅱ；升高溫度，活化能大的反應速率增大的程度越大，則反應Ⅰ的速率增大程度小于反應Ⅱ，A正確；
B．由左圖可知，產(chǎn)物Ⅰ轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物Ⅱ的反應為反應物總能量大于生成物總能量的放熱反應，物質(zhì)的能量越大越不穩(wěn)定，則產(chǎn)物Ⅰ的熱穩(wěn)定性比產(chǎn)物Ⅱ弱，B錯誤；
C．加入只催化反應Ⅰ的催化劑，反應I的速率增大，產(chǎn)物Ⅰ的占比增大，則右圖中極值點e變?yōu)閍點，C正確；
D．由蓋斯定律：反應Ⅱ與反應Ⅰ相減可得到反應，由右圖知，平衡時產(chǎn)物Ⅱ的占比為72%，產(chǎn)物Ⅰ的占比為12%，設(shè)平衡時的占比為c，則的平衡占比為6c，反應的平衡常數(shù)比為，D錯誤；
故選AC。
15. 螢石的主要成分為，常用于冶金、化工和建材三大行業(yè)。難溶于水、可溶于鹽酸。常溫下，向濁液中逐滴加入鹽酸，測得在不同pH條件下，體系中(X為或)與的關(guān)系如圖所示，下列說法錯誤的是
A. 代表與變化曲線
B. 的數(shù)量級為
C. 、、三點溶液中均存在
D. b點溶液存在：
【答案】AD
【解析】
【分析】由電離常數(shù)可知，溶液中氟離子濃度為，溫度不變，電離常數(shù)不變，則越大，—lg(F—)越小，由溶度積可知，溶液中氟離子濃度越大，越大，則圖中L1代表—lg(F—) 與的變化曲線、L2代表與的變化曲線；由圖可知為1時，溶液中氟離子的濃度為10—2.2ml/L、鈣離子濃度為10—5.8ml/L，則氟化鈣的溶度積為10—5.8 ×(10—2.2)2=10—10.2。
【詳解】A．由分析可知，圖中L1代表—lg(F—) 與的變化曲線、L2代表與的變化曲線，故A錯誤；
B．由分析可知，氟化鈣的溶度積為10—10.2，數(shù)量級為10—11，故B正確；
C．a(chǎn)、b、c三點溶液中均存在電荷守恒關(guān)系2c(Ca2+)+c(H+)=c(F—)+c(OH—)+c(Cl—)和物料守恒關(guān)系2c(Ca2+)=c(F—)+c(HF)，整合兩式可得：c(H+)—c(OH—) = c(Cl—)—c(HF)，故C正確；
D．由圖可知，b點溶液中小于0，則溶液中氫氟酸的濃度小于氫離子濃度，故D錯誤；
故選AD。
三、非選擇題：本題共5小題，共60分。
16. 華為MateX3將石墨烯正式應用到手機里，利用石墨烯薄片液冷散熱系統(tǒng)成為全球最強散熱手機系統(tǒng)。石墨烯是由碳原子組成的最薄、最輕、最強材料，被譽為“材料之王”?；卮鹣铝袉栴}：
（1）寫出基態(tài)C原子的價電子層軌道表達式___________。
（2）氧硫化碳(COS)是一種無機化合物，結(jié)構(gòu)上與CO2類似。氧硫化碳含有的化學鍵類型___________。
A．σ鍵 B．π鍵 C．金屬鍵 D．離子鍵
氧硫化碳屬于___________分子。(填“極性”或“非極性”)。
（3）石墨烯是只由一層碳原子所構(gòu)成的平面薄膜，結(jié)構(gòu)如圖所示。 石墨烯中C原子的軌道雜化方式為___________，從石墨中剝離得到石墨烯需克服的作用是___________。
（4）比較碳化硅(化學式：SiC)與晶體硅、金剛石三者的熔點高低___________(用化學式表示)；從物質(zhì)結(jié)構(gòu)角度解釋原因___________。
（5）石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60)，某金屬M與C60可制備一種低溫超導材料，晶胞如圖所示，M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部，該晶胞中M原子的個數(shù)為___________，該材料的化學式為___________。若該晶體的晶胞邊長為，阿伏加德羅常數(shù)為，則密度為___________。(金屬M的相對原子質(zhì)量用m表示)
【答案】（1） （2） ①. A、B ②. 極性
（3） ①. sp2 雜化 ②. 范德華力
（4） ①. C>SiC>Si(或SiSi(或Si

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