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学术能力诊断性测试2021年10月测试理科综合试卷化学部分本试卷共300分，考试时间150分钟。可能用到的相对原子质量：H1B11C12N14O16一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。7.根据古代文献记载的化学知识，下列相关结论或应用正确的是8.在实验室采用如图所示装置制备并收集气体，随开随用随关随停，其中合理的是9.下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是A.“84消毒液”与洁厕灵(主要成分为浓盐酸)混用：ClO－＋Cl－＋2H＋＝Cl2↑＋H2OB.工业上利用“侯氏制碱法”生产纯碱：CO2＋2NH3＋H2O＋2Na＋＝Na2CO3↓＋2NH4＋C.向Ba(OH)2溶液中滴加少量NaHCO3溶液：Ba2＋＋2OH－＋2HCO3－＝BaCO3↓＋CO32－＋2H2OD.KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液混合：2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O10.莽草酸具有抗炎、镇痛作用，可作为抗病毒和抗癌药物的中间体，其结构如图所示，有关莽草酸的说法不正确的是A.分子式为C7H10O5B.能发生取代反应和氧化反应C.1mol该物质与NaHCO3反应可得到44gCO2D.1mol该物质最多可与2molH2发生加成反应11.W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，W为宇宙中含量最多的元素，X的内层电子数为最外层的一半，Z与M最外层电子数相同，且M的原子序数等于Y与Z的原子序数之和。下列说法正确的是A.原子半径：X>Y>Z>MB.W与Y能形成含有非极性键的化合物C.Z和M的最简单氢化物的沸点：Z
c(HX－)>c(OH－)＝c(H＋)三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共129分。26.(14分)工业上以闪锌矿(主要成分为ZnS，含有SiO2和少量Fe、Cd、Pb等元素的硫化物杂质)为原料制备金属锌的
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如图所示：相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：回答下列问题：(1)ZnS焙烧生成具有良好反应活性的氧化物，发生反应的化学方程式为，滤渣1的成分为。(2)“氧化”工序中反应的离子方程式为，“调pH”步骤中加入的X为，调节pH的范围为，pH若取最大值，此时c(Fe3＋)＝mol·L－1(使用25℃时的KW计算)。(3)“还原”工序中加入锌粉时反应的离子方程式为。(4)“电解”工序制备单质锌后，电解液可返回“溶浸”工序使用，则电解时阳极的电极反应式为。27.(15分)己二酸[HOOC(CH2)4COOH]为白色结晶粉末，是合成尼龙66的主要原料。己二酸易溶于酒精、乙醚等大多数有机溶剂，在水中15℃时溶解度为1.44g/100mL，100℃时溶解度为160g/100mL。实验室可利用环己醇与硝酸制备己二酸，反应原理如图1所示：实验室制备己二酸的实验步骤：①如图2所示，组装实验装置。②a中加入16mL、浓度为50%的硝酸(含HNO30.166mol)，加入少量偏钒酸铵作催化剂；b中加入环已醇5.2mL(5g)。③将a装置用水浴加热至约60℃，撤去水浴，搅拌，慢慢滴入环已醇。反应混合物的温度升高且有红棕色气体放出，标志着反应已经开始。④注意边搅拌边严格控制滴加速度，保持瓶内温度在50～60℃(此反应是一个强放热反应，所以必须等先加入反应瓶中的少量环己醇作用完全后才能继续滴加)。滴加完环已醇(约需30min)后，再用80～90℃的热水浴加热至无红棕色气体放出，将反应后的混合物小心地倒入冰水浴冷却的烧杯中。⑤用图3装置进行抽滤，析出的晶体用冷水洗涤两次，抽干，重结晶，干燥，获得产品5g。(1)装置图中，仪器a、b的名称分别是、。组装好装置后，开始实验前应先。(2)装置d中的试剂可以用，作用是。(3)步骤④中采用冰水浴冷却，⑤中用冷水洗涤的原因是。(4)步骤⑤中洗涤抽滤所得晶体的操作方法为先关小抽气泵，。停止抽滤时，操作为。(5)本实验中己二酸的产率为(保留3位有效数字)。28.(14分)当今，世界多国相继
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了碳达峰、碳中和的时间节点，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。因此，研发二氧化碳的利用技术，将二氧化碳转化为能源是缓解环境和能源问题的
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之一。(1)大气中二氧化碳的主要来源是煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。己知25℃时：①6C(石墨，s)＋3H2(g)＝C6H6(l)△H＝＋49.1kJ·mol－1②C(石墨，s)＋O2(g)＝CO2(g)△H＝－393.5kJ·mol－1③H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)△H＝－285.8kJ·mol－1则25℃时C6H(1)的燃烧热△H＝。(2)CO2和H2在一定条件下合成甲醇。在2L恒容密闭容器中充入总物质的量为6mol的CO2和H2，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，改变氢碳比[n(H2)/n(CO2)]，在不同温度下反应达到平衡状态，测得的实验数据如下
表
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。①下列说法中正确的是(填标号)。A.v(CH3OH)＝v(CO2)时，反应达到平衡B.增大氢碳比，平衡正向移动，平衡常数增大C.CO2和H2合成甲醇为放热反应D.当混合气体密度不变时，达到平衡②在700K、氢碳比为3.0的条件下，若5min时反应达到平衡状态，则0～5min内用H2表示的平均反应速率为。(3)二氧化碳催化加氢合成乙烯的原理为2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)。原料初始组成n(CO2)：n(H2)＝1：3，体系压强恒定为0.1MPa，不同温度下反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图1所示。①CO2催化加氢合成C2H4反应的△H0(填“大于”或“小于”)。②根据图中点A(a、b两线交点)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝(MPa)－3(列出计算式，以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。(4)电解法转化CO2可实现CO2的资源化利用，电解CO2制HCOO－的原理示意图如图2所示：装置中Pt片应与电源的极相连，反应时阴极电极反应式为。(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。35.[化学－选修3：物质结构与性质](15分)IVA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途，碳在自然界中存在多种同素异形体，硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：(1)碳的一种单质的晶胞结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为，原子间存在的共价键类型为(填“σ键”、“π键”)，碳原子杂化方式为。(2)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]，有个未成对电子。(3)硅和卤素单质反应可以得到SiX4，SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图(b)所示。①0℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是(填化学式)，沸点依次升高的原因是，气态分子SiX4的空间构型是。②结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I的次序，PbX2中的化学键的离子性、共价性。(填“增强”“不变”或“减弱”)(4)立方氮化硼的结构与图(a)相似，已知晶胞边长为361.5pm，则立方氮化硼的密度是g·cm－3。(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数用NA表示)36.[化学－选修5：有机化学基础](15分)某酯类物质H是一种疗效明显的血管扩“张剂，合成路线如图所示。(1)已知A是苯的同系物，则A的名称为，反应①的反应类型为，C中官能团的名称为。(2)E的结构式可能为，H分子式为。(3)反应④的化学方程式为。(4)符合以下条件的D的同分异构体共种。①能够与NaHCO3溶液反应生成气体②遇FeCl3溶液显紫色(5)以1－丙醇为原料合成2－丁烯酸，写出合成路线图。
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