湖南省2021年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試化學(xué)注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在本試卷和答題卡上。2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:一、選擇題:本題共10小題,每小題3分,共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1. 下列有關(guān)湘江流域的治理和生態(tài)修復(fù)的措施中,沒有涉及到化學(xué)變化的是A. 定期清淤,疏通河道B. 化工企業(yè)三廢處理后,達(dá)標(biāo)排放C. 利用微生物降解水域中的有毒有害物質(zhì)D. 河道中的垃圾回收分類后,進(jìn)行無害化處理【答案】A【解析】分析】【詳解】A.定期清淤,疏通河道,保證河流暢通,沒有涉及化學(xué)變化,A符合題意;B.工業(yè)生產(chǎn)中得到產(chǎn)品的同時(shí)常產(chǎn)生廢氣、廢水和廢渣(簡(jiǎn)稱三廢),常涉及化學(xué)方法進(jìn)行處理,如石膏法脫硫、氧化還原法和沉淀法等處理廢水,廢渣資源回收利用等過程均有新物質(zhì)生成,涉及化學(xué)變化,B不符合題意;C.可通過微生物的代謝作用,將廢水中有毒有害物質(zhì)尤其復(fù)雜的有機(jī)污染物降解為簡(jiǎn)單的、無害物質(zhì),所以微生物法處理廢水有新物質(zhì)的生成,涉及的是化學(xué)變化,C不符合題意;D.河道中的垃圾回收分類,適合焚化處理的垃圾,利用現(xiàn)代焚化爐進(jìn)行燃燒,消滅各種病原體,把一些有毒、有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),同時(shí)可回收熱能,用于供熱和發(fā)電等,此過程涉及化學(xué)變化,D不符合題意;故選A。2. 下列說法正確的是A. 糖類、蛋白質(zhì)均屬于天然有機(jī)高分子化合物B. 粉末在空氣中受熱,迅速被氧化成C. 可漂白紙漿,不可用于殺菌、消毒D. 鍍鋅鐵皮的鍍層破損后,鐵皮會(huì)加速腐蝕【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.糖類分為單糖、二糖和多糖,其中屬于多糖的淀粉、纖維素的相對(duì)分子質(zhì)量上萬,屬于天然高分子化合物,蛋白質(zhì)也屬于天然有機(jī)高分子化合物,而單糖和二糖相對(duì)分子質(zhì)量較小,不屬于天然高分子化合物,A錯(cuò)誤;B.氧化亞鐵具有較強(qiáng)的還原性,在空氣中受熱容易被氧氣氧化為穩(wěn)定的四氧化三鐵,B正確;C.二氧化硫除了具有漂白作用,可漂白紙漿、毛和絲等,還可用于殺菌消毒,例如,在葡萄酒釀制過程中可適當(dāng)添加二氧化硫,起到殺菌、抗氧化作用,C錯(cuò)誤;D.鍍鋅的鐵皮鍍層破損后構(gòu)成原電池,鋅作負(fù)極,鐵作正極被保護(hù),鐵皮不易被腐蝕,D錯(cuò)誤;故選B。3. 下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span> 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)A檢驗(yàn)溶液中是否被氧化取少量待測(cè)液,滴加溶液,觀察溶液顏色變化B凈化實(shí)驗(yàn)室制備的氣體依次通過盛有飽和溶液、濃的洗氣瓶C測(cè)定溶液的pH將待測(cè)液滴在濕潤(rùn)的pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照D工業(yè)酒精制備無水乙醇工業(yè)酒精中加生石灰,蒸餾 A. A B. B C. C D. D【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.若Fe2+被氧化為Fe3+Fe3+能與SCN-生成Fe(SCN)3,溶液變成血紅色,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?/span>A不符合題意;B.實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制氯氣,先用飽和食鹽水除去混有的氯化氫,再通過濃硫酸的洗氣瓶干燥,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?/span>B不符合題意;C.用pH試紙測(cè)定NaOH溶液的pH不能潤(rùn)濕pH試紙,否則會(huì)因濃度減小,而影響測(cè)定結(jié)果,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?/span>C符合題意;D.制取無水酒精時(shí),通常把工業(yè)酒精跟新制的生石灰混合,加熱蒸餾,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?/span>D不符合題意。答案選C。4. 已二酸是一種重要的化工原料,科學(xué)家在現(xiàn)有工業(yè)路線基礎(chǔ)上,提出了一條綠色合成路線:
 下列說法正確的是A. 苯與溴水混合,充分振蕩后靜置,下層溶液呈橙紅色B. 環(huán)己醇與乙醇互為同系物C. 已二酸與溶液反應(yīng)有生成D. 環(huán)己烷分子中所有碳原子共平面【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.苯的密度比水小,苯與溴水混合,充分振蕩后靜置,有機(jī)層在上層,應(yīng)是上層溶液呈橙紅色,故A錯(cuò)誤;B.環(huán)己醇含有六元碳環(huán),和乙醇結(jié)構(gòu)不相似,分子組成也不相差若干CH2原子團(tuán),不互為同系物,故B錯(cuò)誤;C.己二酸分子中含有羧基,能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2,故C正確;D.環(huán)己烷分子中的碳原子均為飽和碳原子,與每個(gè)碳原子直接相連的4個(gè)原子形成四面體結(jié)構(gòu),因此所有碳原子不可能共平面,故D錯(cuò)誤;答案選C5. 為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是A. 含有的中子數(shù)為B. 溶液中含有的數(shù)為C. 在密閉容器中充分反應(yīng)后的分子數(shù)為D. (均為標(biāo)準(zhǔn)狀況)在光照下充分反應(yīng)后的分子數(shù)為【答案】D【解析】【分析】【詳解】A的物質(zhì)的量為=0.9mol,1個(gè)0+(18-8)=10個(gè)中子,則含有的中子數(shù)為,A錯(cuò)誤;B.未給溶液體積,無法計(jì)算,B錯(cuò)誤;C.存在2NO+O2=2NO22NO2N2O4,因此在密閉容器中充分反應(yīng)后分子數(shù)小于C錯(cuò)誤;D.甲烷和氯氣在光照下發(fā)生取代,1mol氯氣可取代1molH,同時(shí)產(chǎn)生1molHCl分子,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的物質(zhì)的量為0.5mol,的物質(zhì)的量為1mol,0.5molCH44molH,最多可消耗4molCl2,因此CH4過量,根據(jù)1mol氯氣可取代1molH,同時(shí)產(chǎn)生1molHCl分子可知1molCl2完全反應(yīng)可得1moHCl,根據(jù)C守恒,反應(yīng)后含C物質(zhì)的物質(zhì)的量=甲烷的物質(zhì)的量=0.5mol,因此(均為標(biāo)準(zhǔn)狀況)在光照下充分反應(yīng)后的分子數(shù)為,D正確;D6. 一種工業(yè)制備無水氯化鎂的工藝流程如下:
 下列說法錯(cuò)誤的是A. 物質(zhì)X常選用生石灰B. 工業(yè)上常用電解熔融制備金屬鎂C. 氯化過程中發(fā)生的反應(yīng)為D. 煅燒后的產(chǎn)物中加稀鹽酸,將所得溶液加熱蒸發(fā)也可得到無水【答案】D【解析】【分析】海水經(jīng)一系列處理得到苦鹵水,苦鹵水中含Mg2+,苦鹵水中加物質(zhì)X使Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,過濾除去濾液,煅燒Mg(OH)2MgO,MgOC、Cl2經(jīng)氯化得無水MgCl2。【詳解】A.物質(zhì)X的作用是使Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,工業(yè)上常采用CaO,發(fā)生CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+A正確;BMg是較活潑金屬,工業(yè)上常用電解熔融制備金屬鎂,B正確;C.由圖可知氯化過程反應(yīng)物為MgO、氯氣、C,生成物之一為MgCl2,C在高溫下能將二氧化碳還原為CO,則氣體CO,反應(yīng)方程式為,C正確;D煅燒后得到MgO,MgO和鹽酸反應(yīng)得到MgCl2溶液,由于MgCl2在溶液中水解為氫氧化鎂和HCl,將所得溶液加熱蒸發(fā)HCl會(huì)逸出,MgCl2水解平衡正向移動(dòng),得到氫氧化鎂,得不到無水MgCl2,D錯(cuò)誤;D。7. WX、YZ為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Y的原子序數(shù)等于WX的原子序數(shù)之和,Z的最外層電子數(shù)為K層的一半,WX可形成原子個(gè)數(shù)比為21分子。下列說法正確的是A. 簡(jiǎn)單離子半徑:B. WY能形成含有非極性鍵的化合物C. XY的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):D. 由W、X、Y三種元素所組成化合物的水溶液均顯酸性【答案】B【解析】【分析】Z的最外層電子數(shù)為K層的一半,則Z的核外有3個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為1,即為Na,WX能形成原子個(gè)數(shù)比為2:118電子的分子,則形成的化合物為N2H4,所以WHXN,Y的原子序數(shù)是WX的原子序數(shù)之和,則YO。據(jù)此分析解答。【詳解】由分析可知,WHXN,YO,ZNaA.離子的電子層數(shù)相同時(shí),原子序數(shù)越小,半徑越大,即離子半徑大小為:N3-O2-Na+,即簡(jiǎn)單離子半徑為:XYZ,故A錯(cuò)誤;BWHYO,能形成H2O2,含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵,故B正確;CX的最簡(jiǎn)單氫化物為氨氣,Y的最簡(jiǎn)單氫化物為水,水的沸點(diǎn)高于氨氣,即最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)為YX,故C錯(cuò)誤;D.由W、X、Y三種元素形成的化合物有硝酸,硝酸銨,氨水等,硝酸,硝酸銨顯酸性,氨水顯堿性,故由W、X、Y三種元素形成的化合物不一定都是酸性,故D錯(cuò)誤;故選B。8. 常用作食鹽中的補(bǔ)碘劑,可用氯酸鉀氧化法制備,該方法的第一步反應(yīng)為。下列說法錯(cuò)誤的是A. 產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移B. 反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為116C. 可用石灰乳吸收反應(yīng)產(chǎn)生的制備漂白粉D. 可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)食鹽中的存在【答案】A【解析】【分析】【詳解】A.該反應(yīng)中只有碘元素價(jià)態(tài)升高,由0價(jià)升高至KH(IO3)2+5價(jià),每個(gè)碘原子升高5價(jià),即6I260e-,又因方程式中6I23Cl2,故3Cl260e-,即Cl220e-,所以產(chǎn)生22.4L (標(biāo)準(zhǔn)狀況) Cl21mol Cl2時(shí),反應(yīng)中應(yīng)轉(zhuǎn)移20 mol e-,A錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)中KClO3中氯元素價(jià)態(tài)降低,KClO3作氧化劑,I2中碘元素價(jià)態(tài)升高,I2作還原劑,由該方程式的計(jì)量系數(shù)可知,11KClO36I2,故該反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為11:6,B正確;C.漂白粉的有效成分是次氯酸鈣,工業(yè)制漂白粉可用石灰乳與氯氣反應(yīng),C正確;D.食鹽中可先與酸化的淀粉碘化鉀溶液中的H+I-發(fā)生歸中反應(yīng)生成I2,I2再與淀粉發(fā)生特征反應(yīng)變?yōu)樗{(lán)色,故可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)食鹽中的存在,D正確。故選A。9. 常溫下,用的鹽酸分別滴定20.00mL濃度均為三種一元弱酸的鈉鹽溶液,滴定曲線如圖所示。下列判斷錯(cuò)誤的是A. 該溶液中:B. 三種一元弱酸的電離常數(shù):C. 當(dāng)時(shí),三種溶液中:D. 分別滴加20.00mL鹽酸后,再將三種溶液混合:【答案】C【解析】【分析】由圖可知,沒有加入鹽酸時(shí),NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,則HXHY、HZ三種一元弱酸的酸性依次減弱。【詳解】ANaX為強(qiáng)堿弱酸鹽,在溶液中水解使溶液呈堿性,則溶液中離子濃度的大小順序?yàn)?/span>c(Na+)c(X-)c(OH-)c(H+),故A正確;B.弱酸的酸性越弱,電離常數(shù)越小,由分析可知,HX、HYHZ三種一元弱酸的酸性依次減弱,則三種一元弱酸的電離常數(shù)的大小順序?yàn)?/span>Ka(HX)Ka (HY)Ka(HZ),故B正確;C.當(dāng)溶液pH7時(shí),酸越弱,向鹽溶液中加入鹽酸的體積越大,酸根離子的濃度越小,則三種鹽溶液中酸根的濃度大小順序?yàn)?/span>c(X-)c(Y-)c(Z-),故C錯(cuò)誤;D.向三種鹽溶液中分別滴加20.00mL鹽酸,三種鹽都完全反應(yīng),溶液中鈉離子濃度等于氯離子濃度,將三種溶液混合后溶液中存在電荷守恒關(guān)系c(Na+)+ c(H+)= c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+ c(Cl-)+ c(OH-),由c(Na+)= c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)= c(H+)—c(OH-),故D正確;故選C。10. 鋅溴液流電池是一種先進(jìn)的水溶液電解質(zhì)電池,廣泛應(yīng)用于再生能源儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅溴液流電池工作原理如圖所:
 下列說法錯(cuò)誤的是A. 放電時(shí),N正極B. 放電時(shí),左側(cè)貯液器中的濃度不斷減小C. 充電時(shí),M極的電極反應(yīng)式為D. 隔膜允許陽離子通過,也允許陰離子通過【答案】B【解析】【分析】由圖可知,放電時(shí),N電極為電池的正極,溴在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成溴離子,電極反應(yīng)式為Br2+2e=2BrM電極為負(fù)極,鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子,電極反應(yīng)式為Zn—2e=Zn2+,正極放電生成的溴離子通過離子交換膜進(jìn)入左側(cè),同時(shí)鋅離子通過交換膜進(jìn)入右側(cè),維持兩側(cè)溴化鋅溶液的濃度保持不變;充電時(shí),M電極與直流電源的負(fù)極相連,做電解池的陰極,N電極與直流電源的正極相連,做陽極。【詳解】A.由分析可知,放電時(shí),N電極為電池的正極,故A正確;B.由分析可知,放電或充電時(shí),左側(cè)儲(chǔ)液器和右側(cè)儲(chǔ)液器中溴化鋅的濃度維持不變,故B錯(cuò)誤;C.由分析可知,充電時(shí),M電極與直流電源的負(fù)極相連,做電解池的陰極,鋅離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅,電極反應(yīng)式為Zn2++2e=Zn,故C正確;D.由分析可知,放電或充電時(shí),交換膜允許鋅離子和溴離子通過,維持兩側(cè)溴化鋅溶液的濃度保持不變,故D正確;故選B。二、選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。11. 已知:,向一恒溫恒容的密閉容器中充入發(fā)生反應(yīng),時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)I,在時(shí)改變某一條件,時(shí)重新達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅱ,正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法正確的是A. 容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,表明反應(yīng)達(dá)到平衡B. 時(shí)改變的條件:向容器中加入CC. 平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)D. 平衡常數(shù)K【答案】BC【解析】【分析】根據(jù)圖像可知,向恒溫恒容密閉容器中充入1molA3molB發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間從開始到t1階段,正反應(yīng)速率不斷減小,t1-t2時(shí)間段,正反應(yīng)速率不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),t2-t3時(shí)間段,改變條件使正反應(yīng)速率逐漸增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),t3以后反應(yīng)達(dá)到新的平衡狀態(tài),據(jù)此結(jié)合圖像分析解答。【詳解】A.容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為A(g)+2B(g)3C(g),該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),所以在恒溫恒容條件下,氣體的壓強(qiáng)始終保持不變,則容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;B.根據(jù)圖像變化曲線可知,t2t3過程中,t2時(shí),瞬間不變,平衡過程中不斷增大,則說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),且不是突變圖像,屬于漸變過程,所以排除溫度與催化劑等影響因素,改變的條件為:向容器中加入C,B正確;C.最初加入體系中的AB的物質(zhì)的量的比值為13,當(dāng)向體系中加入C時(shí),平衡逆向移動(dòng),最終AB各自物質(zhì)的量增加的比例為12,因此平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)(II)>(I),C正確;D.平衡常數(shù)K與溫度有關(guān),因該反應(yīng)在恒溫條件下進(jìn)行,所以K保持不變,D錯(cuò)誤。故選BC12. 對(duì)下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是 粒子組判斷和分析A、、、不能大量共存,因發(fā)生反應(yīng):B、不能大量共存,因發(fā)生反應(yīng):C、、能大量共存,粒子間不反應(yīng)D、、、能大量共存,粒子間不反應(yīng)A. A B. B C. C D. D【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.Al3+NH3H2O生成Al(OH)3沉淀而不是生成Al,故A錯(cuò)誤;BS2H+反應(yīng)生成單質(zhì)硫、二氧化硫和水,離子方程式為:2H++ S2=S+SO2+H2O,故B正確;CFe3+可以將H2O2氧化得Fe2+O2,不能大量共存,故C錯(cuò)誤;D.在酸性條件下Mn能將Cl-氧化為Cl2,不能大量共存,故D錯(cuò)誤;答案選B。13. 1-丁醇、溴化鈉和70%的硫酸共熱反應(yīng),經(jīng)過回流、蒸餾、萃取分液制得1-溴丁烷粗產(chǎn)品,裝置如圖所示:
 已知:下列說法正確的是A. 裝置I中回流目的是為了減少物質(zhì)的揮發(fā),提高產(chǎn)率B. 裝置Ⅱ中a為進(jìn)水口,b為出水口C. 用裝置Ⅲ萃取分液時(shí),將分層的液體依次從下放出D. 經(jīng)裝置Ⅲ得到的粗產(chǎn)品干燥后,使用裝置Ⅱ再次蒸餾,可得到更純的產(chǎn)品【答案】AD【解析】【分析】根據(jù)題意1-丁醇、溴化鈉和70%的硫酸在裝置I中共熱發(fā)生得到含、、NaHSO4、NaBrH2SO4的混合物,混合物在裝置Ⅱ中蒸餾得到的混合物,在裝置Ⅲ中用合適的萃取劑萃取分液得粗產(chǎn)品。【詳解】A.濃硫酸和NaBr會(huì)產(chǎn)生HBr1-丁醇以及濃硫酸和NaBr產(chǎn)生的HBr均易揮發(fā),用裝置I回流可減少反應(yīng)物的揮發(fā),提高產(chǎn)率,A正確;B.冷凝水應(yīng)下進(jìn)上出,裝置Ⅱ中b為進(jìn)水口,a為出水口,B錯(cuò)誤;C.用裝置Ⅲ萃取分液時(shí),將下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出,C錯(cuò)誤;D.由題意可知經(jīng)裝置Ⅲ得到粗產(chǎn)品,由于粗產(chǎn)品中各物質(zhì)沸點(diǎn)不同,再次進(jìn)行蒸餾可得到更純的產(chǎn)品,D正確;AD。14. 鐵的配合物離子(表示)催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理和相對(duì)能量的變化情況如圖所示:
 下列說法錯(cuò)誤的是A. 該過程的總反應(yīng)為B. 濃度過大或者過小,均導(dǎo)致反應(yīng)速率降低C. 該催化循環(huán)中元素的化合價(jià)發(fā)生了變化D. 該過程的總反應(yīng)速率由ⅡⅢ步驟決定【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.由反應(yīng)機(jī)理可知,HCOOH電離出氫離子后,HCOO-與催化劑結(jié)合,放出二氧化碳,然后又結(jié)合氫離子轉(zhuǎn)化為氫氣,所以化學(xué)方程式為HCOOHCO2↑+H2,故A正確;B.若氫離子濃度過低,則反應(yīng)Ⅲ→Ⅳ的反應(yīng)物濃度降低,反應(yīng)速率減慢,若氫離子濃度過高,則會(huì)抑制加酸的電離,使甲酸根濃度降低,反應(yīng)Ⅰ→Ⅱ速率減慢,所以氫離子濃度過高或過低,均導(dǎo)致反應(yīng)速率減慢,故B正確;C.由反應(yīng)機(jī)理可知,Fe在反應(yīng)過程中,化學(xué)鍵數(shù)目發(fā)生變化,則化合價(jià)也發(fā)生變化,故C正確;D.由反應(yīng)進(jìn)程可知,反應(yīng)Ⅳ→Ⅰ能壘最大,反應(yīng)速率最慢,對(duì)該過程的總反應(yīng)起決定作用,故D錯(cuò)誤;故選D。二、非選擇題:包括必考題和選考題兩部分。第15~17題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第18、19題為選考題,考生根據(jù)要求作答。()必考題:此題包括3小題,共39分。15. 碳酸鈉俗稱純堿,是一種重要的化工原料。以碳酸氫銨和氯化鈉為原料制備碳酸鈉,并測(cè)定產(chǎn)品中少量碳酸氫鈉的含量,過程如下:步驟I.的制備
 步驟Ⅱ.產(chǎn)品中含量測(cè)定①稱取產(chǎn)品2.500g,用蒸餾水溶解,定容于250mL容量瓶中;②移取25.00mL上述溶液于錐形瓶,加入2滴指示劑M,用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,溶液由紅色變至近無色(第一滴定終點(diǎn)),消耗鹽酸;③在上述錐形瓶中再加入2滴指示劑N,繼續(xù)用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(第二滴定終點(diǎn)),又消耗鹽酸④平行測(cè)定三次,平均值為22.45,平均值為23.51。已知:(i)當(dāng)溫度超過35℃時(shí),開始分解。(ii)相關(guān)鹽在不同溫度下的溶解度表溫度/010203040506035.735.836.036.336.637.037.311.915.821.027.0   6.98.29.611.112.714.516.429.433.337.241.445.850.455.2回答下列問題:(1)步驟I中晶體A的化學(xué)式為_______,晶體A能夠析出的原因是_______;(2)步驟I“300℃加熱所選用的儀器是_______(填標(biāo)號(hào))A. B. C. D.(3)指示劑N為_______,描述第二滴定終點(diǎn)前后顏色變化_______;(4)產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______(保留三位有效數(shù)字)(5)第一滴定終點(diǎn)時(shí),某同學(xué)俯視讀數(shù),其他操作均正確,則質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算結(jié)果_______(偏大”“偏小無影響”)【答案】    (1). NaHCO3    (2). 30-35C時(shí)NaHCO3的溶解度最?。ㄒ馑己侠砑纯桑?/span>    (3). D    (4). 甲基橙    (5). 由黃色變橙色,且半分鐘內(nèi)不褪色    (6). 3.56%    (7). 偏大【解析】【分析】步驟I:制備Na2CO3的工藝流程中,先將NaCl加水溶解,制成溶液后加入NH4HCO3粉末,水浴加熱,根據(jù)不同溫度條件下各物質(zhì)的溶解度不同,為了得到NaHCO3晶體,控制溫度在30-35C發(fā)生反應(yīng),最終得到濾液為NH4Cl,晶體ANaHCO3,再將其洗滌抽干,利用NaHCO3受熱易分解的性質(zhì),在300C加熱分解NaHCO3制備Na2CO3;步驟II:利用酸堿中和滴定原理測(cè)定產(chǎn)品中碳酸氫鈉的含量,第一次滴定發(fā)生的反應(yīng)為:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,因?yàn)?/span>Na2CO3、NaHCO3溶于水顯堿性,且堿性較強(qiáng),所以可借助酚酞指示劑的變化來判斷滴定終點(diǎn),結(jié)合顏色變化可推出指示劑M為酚酞試劑;第二次滴定時(shí)溶液中的溶質(zhì)為NaCl,同時(shí)還存在反應(yīng)生成的CO2,溶液呈現(xiàn)弱酸性,因?yàn)榉犹淖兩秶鸀?/span>8-10,所以不適合利用酚酞指示劑檢測(cè)判斷滴定終點(diǎn),可選擇甲基橙試液,所以指示劑N為甲基橙試液,發(fā)生的反應(yīng)為:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2,再根據(jù)關(guān)系式求出總的NaHCO3的物質(zhì)的量,推導(dǎo)出產(chǎn)品中NaHCO3的,最終通過計(jì)算得出產(chǎn)品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。【詳解】根據(jù)上述分析可知,(1)根據(jù)題給信息中鹽在不同溫度下的溶解度不難看出,控制溫度在30-35C,目的是為了時(shí)NH4HCO3不發(fā)生分解,同時(shí)析出NaHCO3固體,得到晶體A,因?yàn)樵?/span>30-35C時(shí),NaHCO3的溶解度最小,故答案為:NaHCO3;在30-35C時(shí)NaHCO3的溶解度最?。?/span>(2)300C加熱抽干后的NaHCO3固體,需用坩堝、泥三角、三腳架進(jìn)行操作,所以符合題意的為D項(xiàng),故答案為:D(3)根據(jù)上述分析可知,第二次滴定時(shí),使用的指示劑N為甲基橙試液,滴定到終點(diǎn)前溶液的溶質(zhì)為碳酸氫鈉和氯化鈉,滴定達(dá)到終點(diǎn)后溶液的溶質(zhì)為氯化鈉,所以溶液的顏色變化為:由黃色變?yōu)槌壬?,且半分鐘?nèi)不褪色;(4) 第一次滴定發(fā)生的反應(yīng)是:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,則n(Na2CO3)=n生成(NaHCO3)=n(HCl)=0.1000mol/L22.4510-3L=2.24510-3mol,第二次滴定消耗的鹽酸的體積V2=23.51mL,則根據(jù)方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2可知,消耗的NaHCO3的物質(zhì)的量n(NaHCO3)= 0.1000mol/L23.5110-3L=2.35110-3mol,則原溶液中的NaHCO3的物質(zhì)的量n(NaHCO3)= n(NaHCO3)- n生成(NaHCO3)= 2.35110-3mol-2.24510-3mol=1.0610-4mol,則原產(chǎn)品中NaHCO3的物質(zhì)的量為=1.0610-3mol,故產(chǎn)品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,故答案為:3.56%;(5)若該同學(xué)第一次滴定時(shí),其他操作均正確的情況下,俯視讀數(shù),則會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)液鹽酸的體積偏小,即測(cè)得V1偏小,所以原產(chǎn)品中NaHCO3的物質(zhì)的量會(huì)偏大,最終導(dǎo)致其質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏大,故答案為:偏大。16. 氨氣中氫含量高,是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體,且安全、易儲(chǔ)運(yùn),可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法I:氨熱分解法制氫氣相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學(xué)鍵鍵能946436.0390.8一定溫度下,利用催化劑將分解為?;卮鹣铝袉栴}:(1)反應(yīng)_______;(2)已知該反應(yīng)的,在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?_______(填標(biāo)號(hào))A.25    B.125    C.225    D.325(3)某興趣小組對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。在一定溫度和催化劑的條件下,將通入3L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)(此時(shí)容器內(nèi)總壓為200kPa),各物質(zhì)的分壓隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。①若保持容器體積不變,時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,用的濃度變化表示時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率_______(用含的代數(shù)式表示)時(shí)將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變,圖中能正確表示壓縮后分壓變化趨勢(shì)的曲線是_______(用圖中a、bc、d表示),理由是_______;③在該溫度下,反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)_______。(已知:分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),對(duì)于反應(yīng),,其中、、為各組分的平衡分壓)方法Ⅱ:氨電解法制氫氣利用電解原理,將氮轉(zhuǎn)化為高純氫氣,其裝置如圖所示。(4)電解過程中的移動(dòng)方向?yàn)開______(從左往右從右往左”);(5)陽極的電極反應(yīng)式為_______。KOH溶液KOH溶液【答案】    (1). +90.8    (2). CD    (3).     (4). b
    (5). 開始體積減半,N2分壓變?yōu)樵瓉?/span>2倍,隨后由于加壓平衡逆向移動(dòng),N2分壓比原來2倍要小    (6). 0.48    (7). 從右往左    (8). 2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O【解析】【分析】【詳解】(1) 根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,2NH3(g)N2(g)+3H2(g),H=390.8kJmol-1-(946 kJmol-1+436.0kJmol-1)= +90.8kJmol-1,故答案為:+90.8;(2)若反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,則需H-TS<0,T>==456.5K,即溫度應(yīng)高于(456.5-273)=183.5℃,CD符合,故答案為:CD;(3)①設(shè)t1時(shí)達(dá)到平衡,轉(zhuǎn)化的NH3的物質(zhì)的量為2x,列出三段式:根據(jù)同溫同壓下,混合氣體的物質(zhì)的量等于體積之比,=,解得x=0.02mol,(H2)==molL-1min-1,故答案為:t2時(shí)將容器體積壓縮到原來的一半,開始N2分壓變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,隨后由于加壓平衡逆向移動(dòng),N2分壓比原來2倍要小,故b曲線符合,故答案為:b;開始體積減半,N2分壓變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,隨后由于加壓平衡逆向移動(dòng),N2分壓比原來2倍要??;③由圖可知,平衡時(shí),NH3、N2H2的分壓分別為120 kPa、40 kPa、120 kPa,反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)==0.48,故答案為:0.48;(4)由圖可知,通NH3的一極氮元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),為電解池的陽極,則另一電極為陰極,電解過程中OH-移向陽極,則從右往左移動(dòng),故答案為:從右往左;(5)陽極NH3失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2,結(jié)合堿性條件,電極反應(yīng)式為:2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O,故答案為:2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O。17. 可用于催化劑載體及功能材料的制備。天然獨(dú)居石中,鈰(Ce)主要以形式存在,還含有、、等物質(zhì)。以獨(dú)居石為原料制備的工藝流程如下:回答下列問題:(1)鈰的某種核素含有58個(gè)質(zhì)子和80個(gè)中子,該核素的符號(hào)為_______;(2)為提高水浸效率,可采取的措施有_______(至少寫兩條);(3)濾渣Ⅲ的主要成分是_______(填化學(xué)式);(4)加入絮凝劑的目的是_______;(5)“沉鈰過程中,生成的離子方程式為_______,常溫下加入的溶液呈_______(酸性”“堿性中性”)(已知:,,);(6)濾渣Ⅱ的主要成分為,在高溫條件下,、葡萄糖()可制備電極材料,同時(shí)生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______【答案】    (1).     (2). 適當(dāng)升高溫度,將獨(dú)居石粉碎等    (3). Al(OH)3    (4). 促使鋁離子沉淀    (5).     (6). 堿性    (7). 6++12=12+6CO↑+6H2O+6CO2【解析】【分析】焙燒濃硫酸和獨(dú)居石的混合物、水浸,轉(zhuǎn)化為Ce2(SO4)3H3PO4與硫酸不反應(yīng),轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)3,轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3,轉(zhuǎn)化為CaSO4HF,酸性廢氣含HF;后過濾,濾渣Ⅰ為和磷酸鈣、FePO4,濾液主要含H3PO4Ce2(SO4)3,Al2(SO4)3Fe2(SO4)3,加氯化鐵溶液除磷,濾渣Ⅱ?yàn)?/span>FePO4;聚沉將鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀,過濾除去,濾渣Ⅲ主要為氫氧化鋁,還含氫氧化鐵;加碳酸氫銨沉鈰得Ce2(CO3)3·nH2O。【詳解】(1)鈰的某種核素含有58個(gè)質(zhì)子和80個(gè)中子,則質(zhì)量數(shù)為58+80=138,該核素的符號(hào)為;(2)為提高水浸效率,可采取的措施有適當(dāng)升高溫度,將獨(dú)居石粉碎等;(3)結(jié)合流程可知,濾渣Ⅲ的主要成分是Al(OH)3;(4)加入絮凝劑的目的是促使鋁離子沉淀;(5)用碳酸氫銨沉鈰,則結(jié)合原子守恒、電荷守恒可知生成的離子方程式為;銨根離子的水解常數(shù)Kh()=≈5.7×10-10,碳酸氫根的水解常數(shù)Kh()==≈2.3×10-8,則Kh()<Kh(),因此常溫下加入的溶液呈堿性;(6)由在高溫條件下,、葡萄糖()可制備電極材料,同時(shí)生成可知,該反應(yīng)中Fe價(jià)態(tài)降低,C價(jià)態(tài)升高,結(jié)合得失電子守恒、原子守恒可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為6++12=12+6CO↑+6H2O+6CO2。()選考題:共15分。請(qǐng)考生從給出的兩道題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計(jì)分。[選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]18. 硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為_______,晶體硅和碳化硅熔點(diǎn)較高的是_______(填化學(xué)式);(2)硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到,的熔沸點(diǎn)如下表: 熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K187.2330.8427.2560.70℃時(shí),、、呈液態(tài)的是____(填化學(xué)式),沸點(diǎn)依次升高的原因是_____,氣態(tài)分子的空間構(gòu)型是_______;N-甲基咪唑反應(yīng)可以得到,其結(jié)構(gòu)如圖所示:N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為_______,H、C、N的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開______,1個(gè)中含有_______個(gè)鍵;(3)下圖是、三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。①己知化合物中的原子個(gè)數(shù)比為14,圖中Z表示_______原子(填元素符號(hào)),該化合物的化學(xué)式為_______;②已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為anm、bnmcnm,,則該晶體的密度_______(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為,用含a、b、c、的代數(shù)式表示)。【答案】    (1). ;    (2). SiC    (3). SiCl4    (4). SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增大    (5). 正四面體形    (6). sp2sp3;;    (7). N>C>H    (8). 54    (9). O    (10). Mg2GeO4    (11). =×1021【解析】【分析】【詳解】(1)硅元素的原子序數(shù)為14,價(jià)電子排布式為3s23p2,則價(jià)電子排布圖為;原子晶體的熔點(diǎn)取決于共價(jià)鍵的強(qiáng)弱,晶體硅和碳化硅都是原子晶體,碳原子的原子半徑小于硅原子,非金屬性強(qiáng)于硅原子,碳硅鍵的鍵能大于硅硅鍵、鍵長(zhǎng)小于硅硅鍵,則碳硅鍵強(qiáng)于硅硅鍵,碳化硅的熔點(diǎn)高于晶體硅,故答案為:;SiC;(2) ①由題給熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知,0℃時(shí),四氟化硅為氣態(tài),四氯化硅為液態(tài),四溴化硅、四碘化硅為固態(tài);分子晶體的沸點(diǎn)取決于分子間作用力的大小,SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增大,則SiX4的沸點(diǎn)依次升高;SiX4分子中硅原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0,則分子的空間構(gòu)型為正四面體形,故答案為:SiCl4; SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增大;正四面體形;②由M2+離子的結(jié)構(gòu)可知,離子中含有雜化方式為sp3雜化的單鍵碳原子和sp2雜化的雙鍵碳原子;元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大,元素的非極性強(qiáng)弱順序?yàn)?/span>N>C>H,則元素電負(fù)性的大小順序?yàn)?/span>N>C>H;M2+離子的結(jié)構(gòu)中含有單鍵、雙鍵和配位鍵,單鍵和配位鍵都是σ鍵,雙鍵中含有1個(gè)σ鍵,則離子中含有54個(gè)σ鍵,故答案為:sp2、sp3;N>C>H;54;(3)①由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中位于頂點(diǎn)、面心、棱上和體內(nèi)的X原子為+6×+4×+3=8,位于體內(nèi)的Y原子和Z原子分別為416,由GeO原子的個(gè)數(shù)比為14可知,XMg原子、YGe原子、ZO原子,則晶胞的化學(xué)式為Mg2GeO4,故答案為:O;Mg2GeO4; ②由晶胞的質(zhì)量公式可得:=abc×10—21×ρ,解得ρ=×1021g/cm3,故答案為:×1021。[選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]19. 葉酸拮抗劑是一種多靶向性抗癌藥物。以苯和丁二酸酐為原料合成該化合物的路線如下:回答下列問題:已知:①(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______;(2),的反應(yīng)類型分別是_______,_______;(3)M中虛線框內(nèi)官能團(tuán)的名稱為a_______,b_______;(4)B有多種同分異構(gòu)體,同時(shí)滿足下列條件的同分異構(gòu)體有_______種(不考慮立體異構(gòu))①苯環(huán)上有2個(gè)取代基②能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)③與溶液發(fā)生顯色發(fā)應(yīng)其中核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積之比為62211的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______;(5)結(jié)合上述信息,寫出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反應(yīng)方程式_______;(6)參照上述合成路線,以乙烯和為原料,設(shè)計(jì)合成的路線_______(其他試劑任選)。【答案】    (1).     (2). 還原反應(yīng)    (3). 取代反應(yīng)    (4). 酰胺基    (5). 羧基    (6). 15    (7).     (8).     (9). 【解析】【分析】【詳解】1)由已知信息①可知, 反應(yīng)時(shí)斷鍵與成鍵位置為,由此可知A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,故答案為:。(2)A→B的反應(yīng)過程中失去O原子,加入H原子,屬于還原反應(yīng);D→E的反應(yīng)過程中與醛基相連的碳原子上的H原子被溴原子取代,屬于取代反應(yīng),故答案為:還原反應(yīng);取代反應(yīng)。(3)由圖可知,M中虛線框內(nèi)官能團(tuán)的名稱為a:酰胺基;b:羧基。(4)的同分異構(gòu)體滿足:①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明結(jié)構(gòu)中存在醛基,②與FeCl3溶液發(fā)生顯色發(fā)應(yīng),說明含有酚羥基,同時(shí)滿足苯環(huán)上有2個(gè)取代基,酚羥基需占據(jù)苯環(huán)上的1個(gè)取代位置,支鏈上苯環(huán)連接方式(紅色點(diǎn)標(biāo)記): 、 共五種,因此一共有5×3=15種結(jié)構(gòu);其中核磁共振氫譜有五組峰,因酚羥基和醛基均無對(duì)稱結(jié)構(gòu),因此峰面積之比為62211的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式一定具有對(duì)稱性(否則苯環(huán)上的氫原子不等效),即苯環(huán)上取代基位于對(duì)位,核磁共振氫譜中峰面積比為6的氫原子位于與同一碳原子相連的兩個(gè)甲基上,因此該同分異構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,故答案為:15;。(5)丁二酸酐()和乙二醇(HOCH2CH2OH)合成聚丁二酸乙二醇酯()的過程中,需先將轉(zhuǎn)化為丁二酸,可利用已知信息②實(shí)現(xiàn),然后利用B→C的反應(yīng)類型合成聚丁二酸乙二醇酯,因此反應(yīng)方程式為,故答案為:。(6)以乙烯和為原料合成的路線設(shè)計(jì)過程中,可利用E→F的反應(yīng)類型實(shí)現(xiàn),因此需先利用乙烯合成,中醛基可通過羥基催化氧化而得,中溴原子可利用D→E的反應(yīng)類型實(shí)現(xiàn),因此合成路線為,故答案為:。【點(diǎn)睛】有機(jī)合成推斷解題過程中對(duì)信息反應(yīng)的分析主要是理解成鍵與斷鍵的位置關(guān)系,同時(shí)注意是否有小分子物質(zhì)生成。按照要求書寫同分異構(gòu)體時(shí),需根據(jù)題干所給要求得出結(jié)構(gòu)中官能團(tuán)種類及數(shù)目,然后分析該結(jié)構(gòu)是否具有對(duì)稱性,當(dāng)核磁共振氫譜中出現(xiàn)比例為6的結(jié)構(gòu)中,一般存在同一個(gè)碳原子上連接兩個(gè)甲基或者甲基具有對(duì)稱性的情況,當(dāng)核磁共振氫譜出現(xiàn)比例為9的結(jié)構(gòu)中,一般存在三個(gè)甲基連接在同一個(gè)碳原子上。 

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