理科综合能力测试（化学部分）
7．我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实验
绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是
A．将重质油裂解为轻质油作为燃料 C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
B．大规模开采可燃冰作为新能源 D．研发催化剂将CO2还原为甲醇
8．在实验室采用如图装置制备气体，合理的是
A B C D 化学试剂 Ca(OH)2＋NH4Cl MnO2＋HCl(浓) MnO2＋KClO3 NaCl＋H2SO4(浓) 制备的气体 NH3 Cl2 O2 HCl 9．下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是
A．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：CaSO4＋CO3＝CaCO3＋SO4 B．过量铁粉加入稀硝酸中：Fe＋4H＋NO3＝Fe3＋NO↑＋2H2O C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al3＋4OH＝AlO2＋2H2O D．氯化铜溶液中通入硫化氢：S2＋Cu2＝CuS↓ 10．一种活性物质的结构简式为HO确的是
A．能发生取代反应，不能发生加成反应 B．既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
COOHOOH－
＋
＋
－
－
2－
2－
＋－＋
，下列有关该物质的叙述正
C．与
HO互为同分异构体
D．1 mol该物质与碳酸钠反应得44 g CO2
11．我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土
壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。
1
X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。下列结论正确的是 A．原子半径大小顺序为W＞X＞Y＞Z B．化合物XW中的化学键为离子键 C．Y单质的导电性能弱于Z单质的 D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
12．沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低
冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。下列叙述错误的是
A．阳极发生将海水中的Cl氧化生成Cl2的反应 B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO C．阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气 D．阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理
13．HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c(M)随c(H)而变化，M不发生水解。实
验发现，298K时c2(M)～c(H)为线性关系，如下图中实线所示。
22.5＋
＋
＋
＋
＋
－
20.0L－1)2c2(M＋)/10－8(mol·17.515.012.510.07.55.02.505101520253035404550556065c(H＋)/(10－5 mol·L－1)
下列叙述错误的是
A．溶液pH＝4时，c(M)＜3.0×104 mol·L1 B．MA的溶度积Ksp(MA)＝5.00×10
＋
＋
－8
＋
－
－
C．溶液pH＝7时，c(M)＋c(H)＝c(A)＋c(OH) D．HA的电离常数Ka(HA)≈2.0×1026．（14分）
－4
－－
2
磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
(NH4)2SO4热水氨水高钛炉渣焙烧水浸滤液分步沉淀氢氧化物沉淀尾气水浸渣母液 酸溶酸酸溶渣水解热水母液 TiO2·xH2O
该工艺流程条件下，有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH见下表：
金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全（c＝1.0×105 mol·L1)的pH 回答下列问题：
（1）“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐，写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式：__________________________。
（2）“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调解pH至11.6，依次析出的金属离子是_________。
（3）“母液①”中Mg2浓度为________________mol·L1。
（4）“水浸渣”在160℃“酸溶”，最适合的酸是___________。“酸溶渣”的成分是________、__________。
（5）“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2水解析出TiO2·xH2O沉淀，该反应的离子方程式是________________________________________________。
（6）将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得____________，循环利用。 27．(14分)
氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源材料等领域有着重要的应用前景，通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下（装置如图所示）：
Ⅰ.将H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中。剧烈搅拌下，分批缓慢加入KMnO4粉末。塞好瓶口。
＋
＋
－
－－Fe3 2.2 3.2 ＋Al3 3.5 4.7 ＋Mg2 9.5 11.1 ＋Ca2 12.4 13.8 ＋3
Ⅱ.转至油浴中，35℃搅拌1小时。缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至98℃并保持1小时。
Ⅲ. 转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸馏水，而后滴加H2O2至悬浊液有紫色变为土黄色。
Ⅳ.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。 Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。
Ⅵ.冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。 回答下列问题：
（1）装置图中，仪器a、c的名称分别是__________、________，仪器b的进水口是________（填字母）。
（2）步骤Ⅰ中，需分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴，原因是_____________________。
（3）步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是___________________________________________。
（4）步骤Ⅲ中H2O2的作用是____________________________。（以离子方程式表示）
－（5）步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液是否存在SO24来判断。检测的方法
是________________________________________________。
（6）步骤Ⅴ可用pH试纸检测来判断Cl___________________________。 28．(15分)
一氯化碘（ICl）是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：
（1）历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl，从而错过了一种新元素的发现。该元素是______。
（2）氯铂酸钡（BaPtCl6）固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃时平衡常数K'p＝1.0×104 Pa2。在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl6，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气（然后将支管封闭）。在376.8℃，碘蒸气初始压强为20.0kPa。376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa，则pICl＝________kPa，反应2ICl(g)＝Cl2(g)＋I2(g)
的平衡常数K＝____________________（列出计算式即可）。
（3）McMoris测定和计算了在136～180℃范围内下列反应的平衡常数Kp
－
是否洗净，其理由是
4
2NO(g)＋2ICl(g)2NOCl(g)＋I2(g) Kp1 2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
11
得到lg Kp1～T和lg Kp2～T均为线性关系，如下图所示：
－0.4－0.8－1.2－1.6－0.4－0.8－1.2－1.6－2.0lg Kp2lg Kp1－2.0－2.4－2.8－3.2－2.4－2.8－3.2－3.6－3.62.152.202.252.302.352.402.452.501×103/K－1T
①由图可知，NOCI分解为NO和Cl2，反应的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)。 ②反应2ICl(g)＝Cl2(g)＋I2(g)的K=____________________(用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH____0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程________________________。
（4）Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为：
NOCl＋hv→NOCl* NOCl＋NOCl*→2NO＋Cl2
其中hv表示一个光子能量，NOCl*表示NOCl的激发态。可知，分解1 mol的NOCl需要吸收______________mol的光子。
35．[化学——必修3：物质结构与性质](15分)
过渡金属元素（Cr）是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用，回答下列问题：
（1）对于基态Cr原子，下列叙述正确的是_______（填标号）。 A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1 B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
（2）三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2中提供电子对形成配位键的原子是__________________，中心离子配位数为__________。
（3）[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图所示。
＋
＋
5
PH3中P的杂化类型为__________，NH3的沸点比PH3的______，原因是______________________________。H2O的键角小于NH3的，分析原因_________________________________________________。
（4）在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是_________原子。设Cr和Al原子半径为rCr和rAl，则金属原子空间占有率为____________________％（列出计算表达式）。 36．[化学——选修5：有机化学基础](15分)
卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下：
CH3XC6H6BrN1）ZnCl22）NaOH③OH2NFEOOZnCl2+HClNH2BrDOFFKMnO4H+①SOCl2BC7H5FO2②OBrNHOCC7H4ClFOAY－HBr④BrOHBrCH2Cl2⑤OHNNHHCHCOOH3C2H5OHOFF⑥ W已知：（1）
+Cl
（2）
O+NHOHCH3COOHC2H5OHNO+H2O
回答下列问题：
（1）A的化学名称是______________。
（2）写出反应③的化学方程式______________。
6
（3）D具有的官能团名称是______________。（不考虑苯环） （4）反应④中，Y的结构简式为______________。 （5）反应⑤的反应类型是______________。
（6）C的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有______________种。 （7）写出W的结构简式______________。
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