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教育部考试中心化学试测题
教育部考试中心2001年化学试测题
第Ⅰ卷
一、选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分,每小题只有一个选项符合题意)
1.某气体在近地面空气中浓度稍大时是一种污染物,而在高空却对人类有保护作用,该气体是A.NOB.O3C.COD.氯氟烃
2.以石墨作电极,电解氯化铜溶液,若电解时转移的电子数是3.01×1023,则此时在阴极析出铜的质量是A.8gB.16gC.32gD.64g
3.室温下0.1mol·L-1NaOH溶液滴定amL某浓度的HCl溶液,达到终点时消耗NaOH溶液bmL,此时溶液中氢离子的浓度[H+]/mol·L-1是
A.
B.
C.1×107D.1×10-7
4.可以将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成蓄电池,下列4个电极反应
①Br2+2e=2Br-②2Br-—2e=Br2
③Zn-2e=Zn2+④Zn2++2e=Zn
其中表示充电式的阳极反应和放电时的负极反应的分别是
A.②和③B.②和①C.③和①D.④和①
5.分子式与苯丙氨酸(
)相同,且同时符合下列两个条件:
①有带两个取代基的苯环②有一个硝基直接连接在苯环上的异构体的数目是
A.3B.5C.6D.10
6.将氨水逐滴加入到稀盐酸中,使溶液成中性,则此时
A.[NH4+]=[Cl-]B.[NH4+]>[Cl-]C.[NH4+]<[Cl-]D.[NH4+]与[Cl-]之间关系不确定
二、选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分,每小题有一个或两个选项符合题意。
若正确答案包括一个选项,多选时,该题为0分。
若正确答案包括两个选项,只选一个,且正确的,给2分;选两个且都正确的,给4分,但只要选错一个,该小题为0分)
7.在锌片和盐酸的反应中,加入下列试剂,可是生成氢气的速率变慢的是
A.硫酸铜晶体B.水C.氯化钡晶体D.醋酸钾晶体
8.某溶液中含三种离子,加入过量氨水有沉淀,过滤后滤液中加入过量盐酸,又有沉淀声称,再过滤,滤液中加入过量Na2CO3溶液,仍有沉淀声称,原溶液中含有的离子可能是
A.Ag+、Fe2+、Ca2+B.Al3+、Mg2+、Ba2+
C.Ca2+、Fe2+、Ba2+D.Ag+、Mg2+、Ba2+
9.在一杯透明的液体中加入一小颗固体,整杯液体完全转变成固体,则原液体和析出的固体分别可能是
A.过饱和溶液,不带结晶水的晶体B.饱和溶液,带结晶水的晶体
C.过饱和溶液,带结晶水的晶体D.-10℃的过冷水,冰
10.A和M为两种元素,已知A位于短周期,且A2-与M+的电子数之差为8,则下列说法正确的是
A.A和M原子的电子总数之和可能为11B.A和M的原子序数之差为8
C.A和M原子的最外层电子数之和为8D.A和M原子的最外层电子数之差为7
11.下列说法正确的是
A.电解NaOH溶液时,溶液浓度将减小,pH增大
B.电解H2SO4溶液时,溶液浓度将增大,pH减小
C.电解Na2SO4溶液时,溶液浓度将增大,pH不变
D.电解NaCl溶液时,溶液浓度将减小,pH不变
12.苯并[a]芘是一种稠环芳香烃(它的分子是研究致癌效应的参照标准),其结构式中有5个环互相并和如图。
每个碳原子上都一个双键(C=C),分子中共有m个双键,五个环都处于同一平面上,分子中可能同时处于一个平面上的原子数为n个,则m、n分别等于
A.10、30B.10、32C.11、30D.11、32
第Ⅱ卷
(共四大题,9小题,共76分)
三、(本大题共2小题,共19分)
13.(6分)把淀粉溶液溶于沸水中,制成淀粉胶体。
(1)鉴别水溶液和胶体可以利用的方法是
。
(2)60℃左右时,在淀粉胶体中加入淀粉酶,充分反应。
然后把反应后的全部液体装入半透膜袋里,系紧袋口,并把它悬挂在盛有蒸馏水的烧杯里。
从半透膜袋里析出的物质是
,该操作的名称是。
14.(13分)1,2,3,4—四氢化萘的结构简式是
,分子式是C10H12。
常温下为无色液体,有刺激性气味,沸点207℃,不溶于水,是一种优良的溶剂,它与液溴发生反应:
C10H12+4Br2
C10H8Br4+4HBr。
生成的四溴化萘常温下为固态,不溶于水。
有人用四氢化萘、液溴、蒸馏水和纯铁粉为原料,制备少量饱和氢溴酸溶液,实验步骤如下:
①按一定质量比把四氢化萘和水加入适当的容器中,加入少量纯铁粉。
②慢慢滴入液溴,不断搅拌,直到反应完全。
③取下反应容器,补充少量四氢化萘,直到溶液颜色消失。
过滤,将滤液倒入分液漏斗,静置。
④分液,得到的“水层”即氢溴酸溶液。
回答下列问题:
(1)下面示意图中的装置,适合步骤①和②操作的是。
(2)步骤②中如何判断“反应完全”。
(3)步骤③中补充少量四氢化萘的目的是。
(4)步骤③中过滤后得到的固体物质是。
(5)已知在实验条件下,饱和氢溴酸水溶液中氢溴酸的质量分数是66%,如果溴化反应进行完成,则步骤①中四氢化萘和水的质量比约是1︰(保留小数点后1位)。
四、(本大题共3小题,共22分)
15.(6分)若以X、Y和Z代表三种元素,且知X与Y可形成原子数之比为1︰1的化合物甲,Y与Z也可形成原子数之比为1︰1的化合物乙,又知甲分子含18个电子,乙分子含38个电子,请填空:
(1)元素Y在第周期。
(2)化合物甲的分子式是。
(3)化合物乙的分子式是。
16.(5分)请写出10个分子式,使每个分子中都含有18个电子。
、、、、、
、、、、、
17.(11分)
在一定条件下(不许添加别的反应物),经不同的化学反应,可实现如上图的各种变化。
其中,反应③、④、⑤属氧化还原反应,而反应①、②属非氧化还原反应。
X、F和Y为单质,且F是空气的主要成分之一,其余为化合物,据此请填空:
(1)物质A是,F是,X是,Y是。
(2)写出反应②的化学方程式。
(3)写出反应④的化学方程式。
五、(本大题共2小题,共16分)
18.(6分)ATP(三磷酸腺苷)的结构如下:
(式中“→”表示配位键,粗线表示这个环上的这些键在纸平面的前面。
)
酶
又知ATP+H2O
ADP+Pi(磷酸)+能量
请写出:
(1)ATP的分子简式是,它的摩尔质量是。
(2)ADP的结构式是。
19.(10分)有三个只含C、H、O的有机化合物A1、A2、A3,它们互为同分异构体。
室温时A1为气态,A2、A3是液态。
分子中C与H的质量分数是73.3%。
在催化剂(Cu、Ag等)存在下,A1不起反应。
A2、A3分别氧化得到B2、B3。
B2可以被硝酸银的氨水溶液氧化得到C2,而B3则不能。
上述关系也可以表示如下图:
请用计算、推理,填写下列空白:
(1)A2的结构简式;
(2)B3的结构简式;
(3)A3和C2的反应产物。
六、(本大题共2小题,共19分)
20.(9分)某有机化合物爆炸后的气体中,各组份的体积分数如下:
CO241.38%,H2O(气)34.48%,N220.69%,O23.45%。
设爆炸时,并没有掺入空气,试推算该化合物的:
(1)最简式。
(2)分子式。
(3)结构式。
21.(10分)某化工厂每小时生产98%(质量分数)硫酸at(吨),为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。
若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失,则
(1)该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为m3。
(2)为满足题设需求,b%的下限等于。
参考答案
一、(每小题4分,共24分)
1.B2.B3.D4.A5.C6.A
二、(每小题4分,共24分)
7.BD8.AD9.C10.A11.BC12.B
三、(本大题共2小题,共19分)
13.(6分)
(1)用可见光照射胶体,观察有无“丁达尔现象”,有就是胶体
(2)麦芽糖渗析
14.(13分)
(1)D
(2)加入的液溴颜色基本不褪
(3)出去过量的溴
(4)四溴化萘、铁粉
(5)1.3
15.(6分)
(1)第二周期
(2)H2O2
(3)Na2O2
16.(5分)
(1)Ar、F2、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH、CH3NH2……
只回答出其中的10种即可,其它合理答案都可以。
17.(11分)
(1)A是(NH4)2CO3(或NH4HCO3),F是N2,X是H2,Y是Cl2。
(2)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O(或CO2+NaOH=NaHCO3)
(3)N2+3H2
2NH3
五、(本大题共2小题,共16分)
18.(6分)
(1)A—P~P~P;507
(2)
19.(10分)
(1)CH3CH2CH2OH
(2)
(3)CH3CH2COOCH(CH3)2
六、(本大题共2小题,共19分)
20.(9分)
(1)C3H5N3O9
(2)C3H5N3O9
(3)
21.(10分)
(1)
(2)7%
命题意图和解题思路
1.本题涉及了四种大气污染物,(B)是正确选项。
本题提示考生注意联系实际,关心环境问题。
2.本题主要考查考生对阿伏加德罗常数和电解的概念是否清楚。
电解氯化铜溶液每析出1mol铜,获得2mol电子。
由题目可知电解时转移的电子数是3.01×1023÷6.02×1023/mol=0.5mol,所以析出的铜为0.25mol,即64g/mol×0.25mol=16g,B是正确选项。
3.本题主要考查考生对中和滴定和溶液的pH概念是否熟练掌握。
由于是强酸强碱中和滴定,所以在滴定终点时溶液呈中性,即pH=7。
所以溶液中氢离子的浓度是1×10-7mol/L,D是正确选项。
4.本题先改写成为:
Zn+Br2Zn2++2Br-,放电时负极为Zn,失去电子被氧化;充电
时阳极发生氧化反应,显然应为Br-失去电子的反应。
所以应选②、③,答案为A。
5.本题测试对二取代苯的同分异构体的计数。
但题目不是直接告诉考生是哪两种取代基,而是通过给出两个条件,让考生自己得出结论,认定它是丙基硝基苯,再从丙基还可能是正丙基或异丙基入手,这就考查了考生是否善于从已知和给予的信息中开发出隐含信息的能力。
从苯丙氨酸的分子式C9H11NO2,减去一个硝基(NO2)和一个二取代苯基(C6H4),得到的一个剩余基团是C3H7(丙基),这个烃既有2中可能,正丙基CH3CH2CH2—或异丙基
。
对于二取代苯的异构体数目,考生是熟知的,有邻、间、对三种;正丙基硝基苯和异丙基硝基苯各有三个,共6种,选项C是正确的。
6.根据电荷守恒,可知该溶液中:
[NH4+]+[H+]=[Cl-]+[OH-]。
因为溶液呈中性,即[H+]=[OH-],故上式可改写成为:
[NH4+]=[Cl-],从而选项A是正确答案。
7.本题主要考查考生对影响化学反应速率的因素的理解。
在选项中比较明显的答案是水。
因加入水后,盐酸被稀释,溶液中氢离子浓度变小,所以反应的速率小,即B是一个正确选项。
但是,本题还有一个选项D也是正确的答案,因醋酸钾的加入,它的醋酸根可变小。
加入硫酸铜时,析出的铜与锌形成原电池,反应速率加快。
加入的氯化钡晶体对反应速率没有影响。
8.试题考查多种金属离子的性质和反应。
现按题意对四组离子逐一讨论:
A.
B.
C.
D.
所以符合要求的是A和D两组离子。
9.试题既考查了化学中的饱和溶液、过饱和溶液和结晶等概念,也考查物理中固、液两态的转化和转化是的能量变化等概念。
下面依次分析各种情况下得到的结果:
A.在过饱和溶液中加入一小颗溶质晶体,如果析出的是不带结晶水的晶体,那么溶液中溶剂的量不会减少,随过饱和的那部分溶质晶体析出后,余下有饱和溶液,所以液体不可能完全转变成固体。
B.在饱和溶液中加入一小颗溶质晶体,即使加入的是无水结晶,待它变成袋结晶水的晶体后,溶剂的量也只是略有减少,仍余下饱和溶液,不会转变成固体。
C.在过饱和溶液中加入一小颗溶质晶体(不论是否带结晶水),只要原溶液过饱和的程度较大,当析出大量带结晶水的晶体时,有可能时溶液中的溶剂全部转变为晶体中的结晶水,这时整杯液体可以完全转变为固体。
D.在-10℃的过冷水中加入一小颗冰,会有一部分冰析出,但由于每克水凝固成冰时会释放出333.4J潜热,所以最终得到的是0℃时的冰水混合物。
-10℃水→0℃水吸热;0℃水→0℃冰放热,Q大小,要比较后才能做结论。
若全析冰ΔT=72.9k才得:
1kg(ΔT)×4.21(kJ·k-1·kg-1)=333.4kJ/kg×1kg。
10.按题意,A和M选择可能是8O和3Li,或者是16S和11Na。
若是8O和3Li,其电子总数之和刚好为11,故选项A正确,其余三个选项都是不对的;若是16S和11Na,则A、B、C、D四个选项都不正确,故本题唯一答案是A。
11.电解NaOH溶液时,所发生的负极反应:
4H++4e-=2H2↑,正极反应:
4OH--4e-=2H2O+O2↑,因此,溶液浓度将增大,A不是正确选项;同理,电解硫酸溶液时,溶液浓度同样是增大的,因而pH将变小,故B项的说法是正确的;电解硫酸钠溶液时,其电解总反应仍是:
2H2O=2H2↑+O2↑,溶液浓度将增大,但pH还是等于7,故C选项也是正确答案;电解NaCl溶液时,负极反应:
4H++4e-=2H2↑,正极反应:
2Cl—2e-=Cl2↑,[H+]减小,pH将增大,故选项D的说法不正确。
12.本题以有机物苯并[a]芘为载体考察考生对有机化合物烃类、不饱和键、环状结构、苯环和稠环等知识的理解和掌握情况。
[解一]从题中可知的苯丙[a]芘碳架结构,数出共有20个碳原子,如果每个碳原子上都有一个双键(C=C),而双键总是要求在两个碳原子之间,所以共有
(个)。
按照每个烯键或每个环状结构都会引起烃类分子中的H原子数比同碳原子数的开链烷烃少去2个的规则,C20烷烃分子式是C20H42,少5个环、10个烯键,共30个氢原子,得42-30=12个,分子式是C20H12,按照芳香稠环的环上H跟芳环共平面,可知20个C,12个H,共32个原子公平棉。
选项B正确。
[解二]同上考虑,在烯键数得出为10以后,将烯键填入题图,然后数H数,得到12个,也得到32个原子共平面。
13.本题主要考察胶体溶液和蛋白质的部分基本性质。
当光线透过胶体时,由于胶体微粒对光线的散射,从侧面可以观察到胶体里出现一条“光亮”的通路,即“丁达尔现象”,光线通过水溶液时,看不到这种现象。
因此可以用这种方法来鉴别水溶液和胶体。
60℃左右时淀粉在淀粉酶的作用下,发生水解,生成麦芽糖。
本实验中,反应后的溶液包括淀粉、淀粉酶、水和麦芽糖。
淀粉溶液是胶体,淀粉酶是蛋白质,它们都不能透过半透膜,而麦芽糖分子可以透过半透膜析出。
这种分离操作的名称叫渗析。
14.本题主要考察考生对实验目的、原理是否理解,同时考察考生能否仔细审题和利用题目中提供的信息来解答问题。
按照步骤①,本实验把四氢化萘、水和铁粉加入同一容器中进行反应,所以B不是正确选项。
若用A中的装置进行反应,溴蒸气和刺激性气味的四氢化萘都会污染环境,同样C装置在步骤②反应时,也会造成环境污染,所以A和C都不是正确选项。
正确选项D。
根据题中所提供的信息,四溴化萘是不溶于水的固体,四氢化萘和氢溴酸溶液都是无色的,反应完全时,四氢化萘已基本消耗完,加入的溴溶于水是溶液呈棕黄色。
在步骤③中补充少量四氢化萘则是为了除去溶液中过量的溴。
从题中可知过滤后的固体物质只能是四溴化萘和作为催化剂的铁粉。
有反应方程式可知,1moLC10H12(132g/mol)与溴反应后产生4molHBr(81g/mol),又知反应条件下得到的氢溴酸饱和溶液中HBr的质量分数时66%,所以含4molHBr的饱和溶液中水的质量是
,所以步骤①中四氢化萘和水的质量比应是:
132︰
=1︰1.3。
15.二元化合物甲的分子中含有18个电子,显然组成它的两种元素(X和Y)都只能在短周期。
X和Y的原子数之比为1︰1,因此,很容易想到可能是HCl。
但是无论是H还是Cl作为元素Y都不可能再形成满足题设条件的化合物乙,于是化合物甲可考虑H2O2(原子数比为1︰1,分子含18个电子)。
进而把O作为元素Y,则化合物乙就是Na2O2(原子数比为1︰1,分子含38个电子)。
这样,本题要求填写的三个空白均迎刃而解。
本题综合考查学生对分子组成、元素性质和周期表的掌握程度,属基础知识灵活运用题,难度适中。
16.本题考查学生对原子结构和元素周期表知识的理解,要求学生写出10种不同物质的分子式。
而这些分子中,每个都含18个电子,这样首先考虑到的当然是含18个电子的Ar,它是稀有气体元素,是单原子组成的分子,若有含9个电子组成的双原子的单质分子F2,然后由两种不同元素的原子组成的分子满足电子总数是18的都正确,即含17个电子的氯原子结合含一个电子的氢原子,由含16个电子的硫原子结合2个氢原子,含15个电子的磷原子结合3个氢原子,含14个电子的硅原子结合4个氢原子,分别组成HCl、H2S、PH3、SiH4。
它也可以由含2个氧原子共16个电子再加上2个氢原子则组成H2O2,含2个氮原子共14个电子再加上4个氢原子则组成N2H4,含2个碳原子共12个电子再加上6个氢原子则组成C2H6。
当然也可考虑由3种元素的原子组成的化合物分子,如含6个电子的碳原子和8个电子的氧原子再加上4个氢原子则组成CH3OH,或由6个电子的碳原子和7个电子的氮原子再加上5个氢原子,则可组成CH3NH2等。
17.本题涉及的物质和反应都较多,面对这样复杂的方框示意图,解题一时不好下手。
因此,首先着重考虑题中给出的提示条件。
比如,A盐(固体)受热分解为三种物质B、C和D,于是容易想到可能是(NH4)2CO3或NH4HCO3,(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O。
又因为电解Z盐溶液得到W、X和Y,其中,X和Y为单质,所以Z可能是食盐:
2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。
产物中的Cl2和H2分别对应Y和X,而NaOH则对应于W;反应②属非氧化还原反应,因此B应当是CO2;F是空气的主要成分,故它是N2或O2,将其代入图中,尝试可否满足图示各个反应,经过检验,不难得出图中所有物质分别为:
A为碳酸铵,B为二氧化碳,C为水,D为氨,E为氯化铵(或氯化氢),F为氮气,G为碳酸钠,W为氢氧化钠,X为氢气,Y为氯气,Z为氯化钠。
18.本题测试考生在生物学中熟悉的ATP、ADP的名称和分子简式。
然后以信息给予的形式,示范书写了ATP的结构简式。
其中有两个不熟悉的符号:
“→”表示配位键,“粗黑线”表示在纸平面前面的键线。
题目要求考生弄懂符号的意义后,模仿ATP写出ADP的结构简式。
虽然只是简单模仿,却非常容易出错。
本题既考查了对陌生度高的信息沉着审视仔细模仿的应试心理素质,又考查了书写结构简式中官能团和连线的基本功。
19.设A只含一个氧原子,则相对分子质量为:
(如果A中含氧原子≥2,则不合理)。
分子式中除去一个O,60-16=44,它给C、H分配得C3H8,可写出3个合理的结构式:
CH3CH2OCH3、CH3CH2CH2OH、
。
由Ag、Cu催化下是否氧化认定,A1是CH3CH2OCH3,它是醚,不发生氧化,沸点较低。
A2、A3可以被氧化,由A2氧化所得B2能被银氨溶液氧化,可推得A2为CH3CH2CH2OH,B2为CH3CH2CHO;A3为
,B3为
。
20.本题是利用数据、灵活处理推倒结构式的较难题。
首先将所给数据列出,求得物质的量之比的最简整数比:
CO2
H2O(气)
N2
O2
体积比即物质的量之比
41.38
34.48
20.69
3.45
通除3.45
11.99
9.99
5.99
1.00
近似比
12
10
6
1
由此即得:
n(C)︰n(H)︰n(N)︰n(O)=12︰2×10︰2×6︰(12×2+10+1×2)=3︰5︰3︰9。
得最简式为C3H5N3O9。
题设分子中有20个原子,所以分子式即最简式C3H5N3O9。
N原子在中学化学中有机物中的存在方式一般为—NH2和—NO2,因分子中H原子数少而O原子数较多,考虑—NO2,可得结构简式为:
,即三硝酸甘油酯。
本题的组成元素原子的物质的量之比是隐蔽在爆炸产生的气体分子的物质的量之比中,必须发掘出这个比例关系才能求得结果。
一般试题中不是这样给数据的,需要考生临场作此变换,考查了学生的灵活应变能力。
21.试题考查得内容涉及硫酸制备的基本知识和有关气体摩尔体积、利用化学方程式等的计算。
试题的难度并不高,第
(1)小题要求对燃烧前后气体体积之间的关系以及对题中b%的含义有清楚的理解,才能迅速、正确地列出算式。
解第
(2)小题时固然可以沿袭第
(1)小题的思路进行计算,但是如果能跳出原有的思路,从生成SO2和SO3两反应耗O2的关系,以及空气中氧气的体积分数,即可得出结果。
(1)每小时生产纯硫酸为:
,因而生产过程中生成的SO2和SO3都是a×104mol。
设每小时消耗空气的体积为V(m3),根据S+O2=SO2,消耗的氧气体积等于生成的SO2的体积,因而燃烧前空气的体积等于燃烧后混合气体的体积。
由此得出以下关系:
空气中O2的体积=反应中消耗的O2体积+燃烧后混合气体中的O2体积,即:
V×0.21=a×104mol×22.4L·mol-1×10-3m3·l-1+V×b%,化简后得:
。
(2)解法1:
由反应方程式S+O2=SO2和2SO2+O2=2SO3可知,S燃烧生成SO2需O2为a×104mol,SO2氧化为SO3又需O2为0.5a×104mol,总共需O21.5a×104mol,折算成空气的物质的量为:
,此值也即为燃烧后混合气体的体积,则可得:
。
解法2:
题中“b的下限”其含义是指燃烧后剩余的O2在第二步催化氧化时恰好完全反应,也就是说,燃烧前的氧气恰好满足两步反应。
根据化学方程式,两步反应耗氧气之比为2︰1。
所以燃烧后(第一步反应后)混合气体中氧气的体积分数的下限为:
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