清华大学中学生标准学术能力诊断性测试2020年1月测试理综化学试卷

一、单选题

1. 难度：简单

化学可以让人类生活更美好，下列有关化学知识的说法不正确的是（    ）

A.热的纯碱溶液可以代替餐洗净作厨房“洗涤剂”

B.铁粉可做食品袋中的“抗氧剂”

C.CuSO₄因具有氧化性，故用其制成的波尔多液可作“杀菌剂”

D.亚硝酸钠具有致癌性，但火腿肠加工中可加少量作“防腐剂”、“发色剂”

2. 难度：中等

某化合物M的结构简式如图所示，下列说法错误的是（    ）

A.M可以发生取代、加成、加聚、缩聚反应

B.核磁共振氢谱共有9个吸收峰

C.1molM与足量溴水反应最多消耗4molBr₂

D.1molM与足量的NaOH溶液反应最多消耗3molNaOH

3. 难度：中等

X、Y、Z、W四种短周期元素，原子的核电荷数依次增多，X的一种原子无中子，Y、Z形成的化合物具有漂白性，其中的原子个数比为1：1，W的单质常用于自来水的杀菌消毒，下列说法正确的是（    ）

A.X与Y、Z、W形成的化合物既有共价化合物也有离子化合物

B.X、Y、W三元素形成的酸都是弱酸

C.上述元素的简单离子的半径大小顺序为：r_(X)<r_(Y)<r_(Z)<r_(W)

D.Z、X形成的化合物与含酚酞的水反应后呈红色，生成的气体能使带火星的木条复燃

4. 难度：中等

下列实验操作及现象和结论均正确的是（    ）

	实验操作及现象	结论
A	向装有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油，振荡静置，上层为橙红色	裂化汽油可萃取溴
B	向两份相同的银氨溶液中分别滴加几滴等浓度的氯化钠和碘化钠溶液，一份产生黄色沉淀，另一份无明显现象	AgI的Ksp小于AgCl的Ksp
C	将气体通入品红溶液中品红溶液褪色	该气体一定是SO2
D	向溶液中先滴加氯水，再滴加少量KSCN溶液，溶液变为血红色	该溶液中预定含有Fe^2+

A.A B.B C.C D.D

5. 难度：中等

某稀硫酸和稀硝酸的混合液25mL，向其中逐渐加入铁粉，产生气体的物质的量随铁粉质量增加的变化如图所示(硝酸的还原产物为NO，忽略反应中的溶液体积变化)。下列有关说法错误的是（    ）

A.OA段产生的气体是NO，AB段发生的反应为Fe＋2Fe^3＋=3Fe^2＋，BC段产生的气体是H₂

B.由此推断该条件下，氧化性：NO₃^-强于Fe^3＋

C.OA段与BC段产生的气体的体积比为1：1

D.C点溶质的物质的量浓度为10 mol·L^-1

6. 难度：中等

某液态肼(N₂H₄)燃料电池被广泛应用于发射通讯卫星、战略导弹等运载火箭中。其中以固体氧化物为电解质，生成物为无毒无害的物质。下列有关该电池的说法正确的是（    ）

A.a电极上的电极反应式为N₂H₄＋2O^2-＋4e^-=N₂↑＋2H₂O

B.电池内电路中，电流方向：电极a→电极b

C.当电极a上消耗1molN₂H₄时，电极b上被氧化的O₂在标准状况下体积为22.4L

D.b极附近的pH值变大

7. 难度：中等

常温下，将NaOH固体逐渐加到某浓度的一元酸HA溶液中，测得混合溶液的pH与微粒浓度lg的变化关系如图所示。下列叙述不正确的是（    ）

A.K_a(HA)的数量级为10^－5

B.A点所表示的溶液中：c(HA)>c(A^-)>c(Na^＋)>c(OH^-)

C.B点所表示的溶液中：c(H^＋)＝c(HA)＋c(OH^-)－c(Na^＋)

D.从A点到C点，水的电离程度先增大后减小

二、实验题

8. 难度：中等

某实验小组探究过量氨气和氯气的反应，推测其产物中可能含有NH₄Cl。设计实验装置如下：

（1）实验室用A装置制取氨气，其中发生反应的化学方程式为___。

（2）实验室用B装置制备Cl₂的离子方程式是___，装置D中的试剂为___，其作用为___。

（3）为了让氨气和氯气混合充分，合理的装置连接顺序是(用小写字母填写)：___接___接___接c接d接___接___接___接___接___。

（4）在实验过程中，甲同学在装置C中间导气管的上方观察到有白雾出现，原因是___，乙同学在装置C内观察到有白烟生成，原因是___(请用化学方程式表达)。

（5）如图，该装置存在明显的不足，请指出___。

（6）为了进一步验证装置C中产生的固体中是否含有NH₄Cl，所用试剂除AgNO₃溶液外，还需___，试剂的正确滴加顺序是___。

三、工业流程

9. 难度：困难

2019年诺贝尔化学奖授予英、美、日籍的三位科学家，以表彰他们在锂离子电池研发领域做出的贡献。锂离子电池广泛应用于手机、笔记本、电动汽车、智能机器人等产品中。已知钴酸锂(LiCoO₂)电池中还含有铝箔、石墨、塑料等，利用以下工艺流程回收废旧电池中的金属资源。

已知：LiCoO₂在酸性溶液中有强氧化性。

（1）粉碎废旧电池后热处理可以除去___(填物质的名称)。

（2）写出由滤液I得到Al(OH)₃的离子方程式___。

（3）用硫酸酸浸时要控制温度为80℃，原因是___，写出酸浸时发生的主要氧化还原反应的化学方程式___。

（4）在空气中煅烧二水合草酸钴一定用不到的仪器是___(填字母)。

A.蒸发皿     B.玻璃棒     C.烧杯     D.瓷坩埚

（5）已知Li₂CO₃微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。为了减少碳酸锂的损失，图中“操作”应为___，90℃时K_sp(Li₂CO₃)的值为___。

四、综合题

10. 难度：困难

煤燃烧产生的烟气中含有SO₂和NO_x，用NaOH、NaClO、Ca(ClO)₂等溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。

（1）下列关于吸收SO₂过程发生的有关反应，用下列方程式表示：

①SO₂(g)＋2OH^-(aq)＝SO₃^2-(aq)＋H₂O(l)      k₁

②ClO^-(aq)＋SO₃^2-(aq)＝SO₄^2-(aq)＋Cl^-(aq)   k₂

③CaSO₄(s)Ca^2＋(aq)＋SO₄^2-(aq)           k₃

k₁、k₂、k₃分别表示反应①、②、③的化学平衡常数，则反应：SO₂(g)＋Ca^2＋(aq)＋ClO^-(aq)＋2OH^-(aq)=CaSO₄(s)＋H₂O(l)＋Cl^-(aq)的化学平衡常数K=___(用k₁、k₂、k₃表示)。

（2）标准状况下，把SO₂通入11.2mL水中制得饱和溶液，测得其pH＝0.74。已知：标准状况下SO₂在水中的溶解度按体积比为1：67.2(即V(H₂O)：V(SO₂)＝1：67.2)。

①写出该溶液中存在的电离平衡____。

②已知饱和溶液中的SO₂有与水反应生成H₂SO₃，求H₂SO₃的第一步电离K_a1=___(已知lg1.8≈0.26，忽略第二步电离和溶液体积的变化，结果用科学计数法表示，保留2位有效数字)。

（3）SO₂的水溶液中存在歧化反应：3SO₂＋2H₂O2H₂SO₄＋S↓，I^-可作为该反应的催化剂，催化过程如下：

a：SO₂＋4I^-＋4H^＋＝S↓＋2I₂＋2H₂O     b：I₂＋2H₂O＋SO₂＝SO₄^2-＋2I^-＋4H^＋

欲探究反应a和b的反应速率与歧化反应的速率的关系，设计实验如下：将18mLSO₂的水溶液分别加入2mL下列试剂中，密闭放置，观察现象。(已知I₂易溶于KI溶液，溶液呈棕褐色)

完成下列问题：

①由实验现象可得出反应a与反应b的速率：v_(a)___v_(b)(填“>”“﹤”或“＝”)。

②测得反应3SO₂＋2H₂O2H₂SO₄＋S↓在实验Ⅰ中，部分物质的物质的量的变化如图所示(设混合溶液的体积为两溶液的体积之和)：则曲线N表示___(填物质的名称)的变化。该反应在实验Ⅰ条件下进行，15min时达到化学平衡状态，用SO₂表示该反应前15min内的平均反应速率为___mol·L^-1·min^-1。

③下列叙述能说明3SO₂(aq)＋2H₂O(l)2H₂SO₄(aq)＋S(s)反应已达到平衡状态的是___(填字母)。

A.生成1.5molSO₂的同时消耗1molH₂SO₄

B.反应过程中，溶液中的分子总数不再变化

C.恒温恒容时，混合溶液中硫酸的密度保持不变

D.绝热恒容时，反应的化学平衡常数不再变化

（4）若把NaOH吸收SO₂后的碱溶液进行电解，装置如图所示。其中SO₂的碱吸收液中含有NaHSO₃和Na₂SO₃的浓度均为0.05mol·L^-1。当电路中通过0.05mol电子时，阳极生成的气体在标准状况下的体积为___L，b室中c(SO₃^2-)___(填“增大”“减小”或“不变”)，溶液中：c(Na^＋)－___=0.05mol·L^-1(用微粒浓度的关系式表示)。

五、推断题

11. 难度：困难

A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，简单离子A^2-和D^＋相差一个电子层，B、C为同周期元素，B原子核外电子总数是最外层电子数的3倍，C元素的原子最外层有一个未成对电子。请回答下列问题：

（1）基态B原子的核外电子排布式为___。

（2）A有两种同素异形体，其中沸点最高的是___，原因是___。

（3）B、C可组成原子个数比为1：3的化合物E，其电子式为___，E溶于水有白雾生成，写出它与水反应的化学方程式___。

（4）化合物C₂A的立体构型为___，中心原子的价电子对数为___，用单质C与湿润的Na₂CO₃溶液反应可制得C₂A，其反应方程式为___。

（5）A和D能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a=0.60nm，F的化学式为___，晶胞中A原子的配位数为___，列式计算晶体F的密度___(g·cm^-3)。

12. 难度：困难

酸酐是由一个或两个分子的酸去掉一分子水而形成的化合物，一种新药物M由芳香族化合物A合成，其路线图如图：

已知下列信息：

①A、B、C、D均为芳香化合物且都含两个取代基，其中D既能发生银镜反应又能与FeCl₃溶液发生显色反应。

②R₁COR₂(H)

③RXRCNRCOOH

（1）A的名称是___，C中所含的官能团的名称是___，D、E的结构简式分别为___、___。

（2）E→F与G→H的反应类型分别是___、___。

（3）A生成B的化学方程式为___。

（4）合成路线中设计A→B，再从C→D的目的是___。

（5）D的同分异构体中含有苯环的还有___种。(不考虑立体异构)

（6）利用上述信息，以对苯二甲醇为原料，制备化合物：请写出相应的转化流程图___(无机试剂任选，请用下列方法表示)。

AB目标产物