2025年兰州大学强基计划化学考试试题库及答案解析

2025年兰州大学强基计划化学考试试题库及答案解析考试时间：______分钟总分：______分姓名：______注意事项：1.请将答案写在答题纸上，写在试卷上无效。2.答题时请字迹工整，保持卷面清洁。3.考试结束后，请将本试卷和答题纸一并交回。一、选择题（每小题只有一个正确选项，请将正确选项的字母填在答题纸上。每小题3分，共30分）1.下列元素中，其电负性随原子序数增大而显著减小的是（）A.CB.NC.OD.F2.在298K和101kPa条件下，反应2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)的ΔH<0，ΔS<0。根据热力学第二定律，下列判断正确的是（）A.该反应在任何条件下都能自发进行B.该反应在任何条件下都不能自发进行C.只有在高温条件下，该反应才能自发进行D.只有在低温条件下，该反应才能自发进行3.下列分子或离子中，中心原子采用sp³杂化方式的是（）A.BeCl₂B.BF₃C.CH₄D.CO₃²⁻4.将pH=2的盐酸和pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH值约为（）A.2B.7C.8D.105.下列关于原电池的叙述，正确的是（）A.正极发生还原反应，负极发生氧化反应B.电子从正极流出，经外电路流向负极C.原电池工作时，两极的电极电势必然相等D.原电池的效率总是100%6.下列物质中，既能与NaOH溶液反应，又能与盐酸反应的是（）A.C₂H₅OHB.CH₃COOHC.(CH₃)₃CO⁻D.CH₂=CH₂7.下列有机反应中，属于加成反应的是（）A.CH₃COOH+C₂H₅OH→CH₃COOC₂H₅+H₂OB.CH₄+Cl₂→CH₃Cl+HClC.CH₃CH₂OH→CH₂=CH₂+H₂OD.CH₃COOH→CH₄+CO₂8.下列关于化学键的叙述，正确的是（）A.共价键的形成一定伴随着能量的释放B.离子键的本质是原子间共用电子对C.分子中所有原子的价电子都参与成键D.原子最外层电子数为8个的原子一定达到稳定结构9.下列物质中，沸点最高的是（）A.H₂OB.H₂SC.HClD.PH₃10.下列实验操作中，正确的是（）A.用移液管量取10.00mL浓硫酸B.在容量瓶中溶解固体物质C.用燃着的酒精灯点燃另一盏酒精灯D.称量NaOH固体时，将其放在托盘天平的左盘二、填空题（请将答案写在答题纸上。每空2分，共20分）1.写出磷元素（原子序数15）的基态原子核外电子排布式：__________。2.写出CO₂分子的中心原子的杂化方式：__________。3.写出将Cl₂通入NaOH溶液中发生反应的化学方程式：__________。4.写出Na₂O₂与水反应的化学方程式：__________。5.写出乙烷（C₂H₆）的结构简式：__________。6.写出苯酚（C₆H₅OH）的分子式：__________。7.写出氢氧根离子（OH⁻）的电子式：__________。8.写出用化学方程式表示氯气与铁反应生成氯化铁：__________。9.写出表示温度为298K，压强为101kPa时，2molH₂O(l)完全燃烧生成稳定产物所放出的热量（ΔH）的热化学方程式：__________。10.用化学方程式表示实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制备氨气：__________。三、简答题（请将答案写在答题纸上。每小题5分，共20分）1.简述元素第一电离能一般随原子序数递增而增大的原因，并说明有哪些例外情况？2.简述盐类水解的原理，并举例说明哪些盐溶液呈酸性、哪些呈碱性、哪些呈中性？3.简述原电池的工作原理，并说明构成原电池需要满足哪些基本条件？4.简述加聚反应和缩聚反应的区别，并各举一例。四、计算题（请将答案写在答题纸上。共30分）1.（10分）在标准状况下，将4.48LCl₂气体通入足量的NaOH溶液中，求反应消耗NaOH的物质的量。（请写出计算过程）2.（10分）将pH=3的醋酸溶液稀释100倍，求稀释后溶液的pH值。（醋酸是弱酸，其Ka=1.8×10⁻⁵，请写出计算过程）3.（10分）将0.2mol/mol的Na₂CO₃溶液与0.4mol/mol的CaCl₂溶液等体积混合，求反应后溶液中碳酸钙的沉淀率和剩余Na₂CO₃的浓度。（假设反应完全，Na₂CO₃与CaCl₂的摩尔反应比为1:1，请写出计算过程）---试卷答案一、选择题1.C2.D3.C4.C5.A6.D7.B8.A9.A10.A二、填空题1.1s²2s²2p⁶3s²3p³2.sp²3.Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O4.2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑5.CH₃CH₃6.C₆H₅OH7.[:Ōˉ]8.2Fe+3Cl₂=2FeCl₃9.2H₂O(l)+O₂(g)=2H₂O(g)ΔH=-571.6kJ/mol*(注：此处ΔH值仅为示例，实际应与题目给定的ΔH相符)*10.2NH₄Cl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O三、简答题1.元素第一电离能一般随原子序数递增而增大，是因为原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强。但存在例外情况：①同一周期中，第IA族和第IIA族元素的第一电离能通常大于其相邻元素，因为ns²构型比ns¹构型稳定；②同一周期中，第VA族和第VIA族元素的第一电离能通常大于其相邻元素，因为np³和np⁴构型分别处于半充满和全充满状态，较为稳定。2.盐类水解是指盐溶于水后，其组成离子与水电离出的H⁺或OH⁻发生反应，导致溶液呈酸性或碱性的过程。水解的实质是盐的组成离子结合水电离出的H⁺或OH⁻，破坏了水的电离平衡。呈酸性的盐：强酸弱碱盐，如NH₄Cl；呈碱性的盐：强碱弱酸盐，如Na₂CO₃；呈中性的盐：强酸强碱盐，如NaCl。3.原电池是将化学能转化为电能的装置。其工作原理是利用自发的氧化还原反应，将化学能逐步转化为电能。在原电池中，较活泼的金属作负极，发生氧化反应（失电子）；不活泼的金属或导电非金属作正极，发生还原反应（得电子）；电子通过外电路从负极流向正极；两极之间通过电解质溶液形成闭合回路，离子在电解质溶液中定向移动，构成通路。4.加聚反应是指单体分子通过加成反应聚合成为高分子化合物，反应过程中没有小分子副产物生成。例如，乙烯加聚生成聚乙烯。缩聚反应是指单体分子通过缩合反应聚合成为高分子化合物，反应过程中有小分子副产物（如水、醇等）生成。例如，对苯二甲酸和乙二醇缩聚生成聚对苯二甲酸乙二醇酯（涤纶）。四、计算题1.解：标准状况下，Cl₂气体的物质的量为n(Cl₂)=V/22.4=4.48L/22.4L/mol=0.2mol。反应方程式为Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，根据方程式，1molCl₂反应消耗2molNaOH。因此，消耗NaOH的物质的量为n(NaOH)=2*n(Cl₂)=2*0.2mol=0.4mol。2.解：设醋酸原溶液中H⁺浓度为[H⁺]₀，则[H⁺]₀=10⁻³mol/L。稀释100倍后，H⁺浓度变为[H⁺]₁=10⁻³mol/L/100=10⁻⁵mol/L。由于醋酸是弱酸，稀释促进电离，但电离程度增加有限。近似认为稀释后溶液中H⁺浓度主要由水电离提供，即[H⁺]₁≈[H⁺]_water≈√(Kw/C)≈√(10⁻¹⁴/0.01)≈3.2×10⁻⁸mol/L。但更准确的方法是考虑电离平衡，设稀释后醋酸浓度为C₁=0.002mol/L，电离度为α₁，则[H⁺]₁=C₁α₁。Ka=[H⁺]₁²/C₁=(C₁α₁)²/C₁=C₁α₁²。α₁≈√(Ka/C₁)=√(1.8×10⁻⁵/0.002)≈3×10⁻³。所以[H⁺]₁=C₁α₁≈0.002mol/L*3×10⁻³=6×10⁻⁶mol/L。pH₁=-log[H⁺]₁≈-log(6×10⁻⁶)≈5.22。若按简化近似[H⁺]₁≈3.2×10⁻⁸mol/L，则pH₁≈7.5。更合理的答案应考虑稀释促进电离，pH应小于7，且介于原pH(3)和纯水pH(7)之间。使用精确平衡计算结果pH₁≈5.22更佳，但题目要求写出过程，需体现Ka和平衡。此处采用平衡计算思路：Ka=[H⁺][Ac⁻]/[Ac]₀≈[H⁺]²/0.002=>[H⁺]=√(1.8×10⁻⁵*0.002)=6×10⁻⁶mol/L。pH=-log(6×10⁻⁶)≈5.22。若题目允许简化，可认为稀释100倍pH升高约2个单位，约为5。此处提供精确过程。3.解：设混合后体积为V，则Na₂CO₃初始浓度c₀(Na₂CO₃)=0.2mol/L，CaCl₂初始浓度c₀(CaCl₂)=0.4mol/L。Na₂CO₃与CaCl₂摩尔反应比为1:1。混合后，Na₂CO₃和CaCl₂的浓度分别为c(Na₂CO₃)=0.2mol/L/2=0.1mol/L，c(CaCl₂)=0.4mol/L/2=0.2mol/L。根据反应Ca²⁺+CO₃²⁻=CaCO₃↓，反应后Ca²⁺浓度c(Ca²⁺)=0.2mol/L-0.1mol/L=0.1mol/L，CO₃²⁻浓度c(CO₃²⁻)=0mol/L(消耗完全)。沉淀率=(消耗的CaCl₂的量/初始CaCl₂的量)*100%=(0.2mol/L/2*V)/(0.4mol/L/2*V)*100%=(0.1mol/L)/(0.2mol/L)*100%=50%。剩余Na₂CO₃浓度c(Na₂CO₃)=0mol/L。*(注：计算中使用了等体积混合，V在计算中约去)*。更严谨的计算：混合后c(Ca²⁺)=0.2mol/L/2=0.1mol/L，c(CO₃²⁻)=0.2mol/L/2=0.1mol/L。n(Ca²⁺)_initial=0.1mol/L*V，n(CO₃²⁻)_initial=0.1mol/L*V。反应后c(Ca²⁺)=(0.1-0.1)mol/L=0mol/L(近似)，c(CO₃²⁻)=(0.1-0.1)mol/L=0mol/L(近似)。沉淀率=(0.1mol/L*V