本試卷共8頁,滿分100分,考試用時75分鐘。
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時,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。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27 K-39 S-32 Fe-56 N-59
一、選擇題:本題共14小題,每小題3分,共42分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求。
1.河北省博物院館藏的西漢時期珍品中,材料所屬類別與其他藏品不同的是( )
A.銹雕龍鳳紋銀鋪首B.銅說唱
C.金醫(yī)針D.透雕雙龍高鈕谷紋白玉壁
2.下列關(guān)于實驗安全及事故處理的說法錯誤的是( )
A.不能向已經(jīng)加熱的液體中直接補加沸石
B.高錳酸鉀不能與乙醇等有機物存放在同一個藥品柜中
C.金屬鈉著火時,可使用干冰滅火器滅火
D.堿液濺到皮膚上,應(yīng)使用大量水沖洗,并涂抹硼酸溶液
3.化學(xué)與科技發(fā)展息息相關(guān),下列說法錯誤的是( )
A.華為手機芯片“麒麟”990的主要原料是二氧化硅
B.聚四氟乙烯耐酸堿腐蝕,可用作化工反應(yīng)器的內(nèi)壁涂層
C.空間站使用石墨烯存儲器,石墨烯與金剛石互為同素異形體
D.“天舟四號”配置的太陽能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能
4.為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是( )
A.常溫下,1 L 的溶液中含有的數(shù)目為
B.常溫常壓下,1 ml 中含有鍵的數(shù)目為
C.78 g 晶體含有陰離子數(shù)目為
D.11.2 L 和22.4 L (均為標(biāo)準(zhǔn)狀況)在光照下充分反應(yīng)后的分子數(shù)目為
5.利用Pertkin脂環(huán)化合物合成法制取環(huán)丙燒的原理如圖所示。
下列說法錯誤的是( )
A.Ⅰ的名稱為二溴乙烷
B.ⅠⅡⅢ的刷產(chǎn)物為和
C.Ⅳ中所有碳原子位于同一平面
D.Ⅴ的二氯代物有2種(不考慮立體異構(gòu))
6.下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的說法正確的是( )
A.和中N原子VSEPR模型均為平面三角形
B.中C原子和N原子的雜化方式相同
C.基態(tài)Cr原子與基態(tài)Fe原子的未成對電子數(shù)相同
D.Se的軌道表示式若寫作不符合洪特規(guī)則
7.馬來酸的結(jié)構(gòu)簡式為,富馬酸的結(jié)構(gòu)簡式為。
下列說法錯誤的是( )
A.二者互為順反異構(gòu)體B.1 ml馬來酸可與3 ml 發(fā)生加成反應(yīng)
C.馬來酸在水中的溶解度大于富馬酸D.馬來酸的穩(wěn)定性弱于富馬酸
8.離子液體在電化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛,某離子液體M由W、X、Y、Z四種原子半徑依次增大的短周期元素組成,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是( )
A.X和Y均能與W形成18電子分子,且前者的滿點相對較高
B.元素Z位于第2周期ⅦA族,屬于p區(qū)元素
C.物質(zhì)M的晶體中含有離子鍵、鍵、鍵和氫鍵
D.若用石墨電極電解M,陰極產(chǎn)生黃綠色氣體
9.下列實驗操作能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖牵? )
10.稀土金屬釹(Nd)鐵硼廢料的主要成分為,含有、、、等雜質(zhì),一種綜合回收利用該廢料的工藝流程如圖所示。
已知:,,。
下列說法錯誤的是( )
A.“酸浸”時產(chǎn)生的浸渣的主要成分為
B.“還原”時溶液中的轉(zhuǎn)化為
C.“沉鈷”時應(yīng)控制條件生成
D.“氧化沉鐵”的反應(yīng)為
11.某物質(zhì)X的晶胞如圖所示,該物質(zhì)可用作殺蟲劑,也可用于陶瓷、玻璃等行業(yè)。為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是( )
A.該晶胞中,K和F的個數(shù)比為
B.晶胞中K和Al的最短距離為
C.物質(zhì)X的密度
D.若Ⅰ和Ⅱ的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為、,則Ⅲ的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為
12.相關(guān)研究表明,釩基催化劑、銅基催化劑的催化反應(yīng)機理(如圖所示)非常相似。
下列說法正確的是( )
反應(yīng)機理Ⅰ 反應(yīng)機理Ⅱ
A.兩種機理的各步反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
B.反應(yīng)②中存在極性鍵和非極性鍵的斷裂和形成
C.和是反應(yīng)的催化劑,和是中間產(chǎn)物
D.催化反應(yīng)為
13.某種鈉電池的充電、放電過程的工作原理如圖所示,下列說法正確的是( )
A.放電時,電子由碳紙電極移向鈉箔電極
B.放電時,碳紙電極上的反應(yīng)式為
C.充電時,碳紙電極應(yīng)與電源負(fù)極連接
D.充電時,NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小
14.常溫下,某二元弱酸的隨pH變化情況如圖所示,M為或。已知:X點和Z點的坐標(biāo)分別為、。下列說法正確的是( )
A.曲線Ⅱ表示隨pH變化情況
B.的數(shù)量級為
C.Y點的坐標(biāo)為
D.反應(yīng)的平衡常數(shù)
二、非選擇題:本題共4小題,共58分。
15.(15分)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體為{,}為翠綠色晶體,溶于水,難溶于乙醇,是一些有機反應(yīng)的催化劑。實驗室制備該晶體的實驗步驟如下:
Ⅰ.制備
?。Q取9.80 g摩爾鹽[,]加入250 mL水中,再加入10 mL 30% 溶液,攪拌,微熱。
ⅱ.繼續(xù)加入氨水至過量,加熱,不斷攪拌,煮沸后靜置,傾去上層清液,抽濾得沉淀。
Ⅱ.制備
ⅲ.稱取13.00 g KOH和10.00 g 加入盛有100 mL水的燒杯中,加熱使其完全溶解后,攪拌,將步驟ii制取的,加入此溶液中。加熱,使溶解,溶液呈翠綠色。
ⅳ.過濾,將濾液濃縮。濃縮液轉(zhuǎn)移至50 mL燒杯中,后進行冷卻結(jié)晶,過濾,用少量水和95%乙醇洗滌晶體,干燥,稱量品體質(zhì)量為9.80 g。
已知:二價鐵在堿性介質(zhì)中比酸性介質(zhì)中更易氧化。請回答下列問題:
(1)步驟ⅰ中微熱時,若溫度過高,產(chǎn)生的影響是_________________________________。
(2)摩爾鹽相比硫酸亞鐵不易變質(zhì),其原因是_____________________________________。
(3)步驟ⅱ中使用的抽濾裝置如圖所示,儀器a的作用是___________________________。
(4)步驟ⅲ中,反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。
(5)測定產(chǎn)品中鐵的含量。
①稱量樣品于錐形瓶中,溶解后用稀酸化,用 溶液滴定至終點,消耗溶液。滴定終點的現(xiàn)象是___________________________。
②向上述溶液中加入過量鋅粉,振蕩至反應(yīng)完全,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀酸化,用 ,溶液滴定至終點,消耗溶液。則產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為_______________。
(6)經(jīng)測定,配離子具有如圖所示的八面體結(jié)構(gòu),推測其中心原子的雜化方式為________(填標(biāo)號)。
A.B.C.D.
16.(14分)鎳-鎘電池是一種非常理想的直流供電電池。廢舊鎳-鎘電池中含有鎳、鎘、鐵及少量鈷和有機質(zhì)等?;厥绽脧U舊鎳-鎘電池的一種工藝流程如圖所示。
請回答下列問題:
(1)“灼燒”時控制溫度600~700℃,并通入足量空氣,該工序的作用是____________________。
(2)“氧化”工序發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為____________________。
(3)試劑X可選擇________(填標(biāo)號)。
A.氨水B.NaOH溶液C.NiOD.溶液
(4)已知:的溶度積,“調(diào)pH”時溶液中,則應(yīng)控制pH小于________。
(5)濾渣2可表示為.取樣品溶于適量蒸餡水,加入過量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下448 mL氣體和沉淀,則濾渣2的化學(xué)式為_______________。
(6)濾液1經(jīng)處理之后可循環(huán)至_______________工序中使用。
(7)可用于冶煉鎘,產(chǎn)生的粗鎘可利用電解精煉的方法進行提純,在電解池的________(填“陽極”或“陰極”)產(chǎn)生純鎘。
(8)一項研究表明,采用溶劑萃取法可將、、從混合溶液中有效分離。如圖為不同pH下DEHPA和Cyanex 272對溶液中三種離子的萃取效率,則此方法的流程為______________________。
17.(15分)研究和共轉(zhuǎn)化反應(yīng),不僅能有效減少溫室氣體排放,同時可以產(chǎn)生具有高附加值的化學(xué)品或清潔燃料,這對于實現(xiàn)中國雙碳目標(biāo)和能源高效綜合利用具有重要意義。
Ⅰ.和在高溫下經(jīng)催化作用直接反應(yīng)生成與的反應(yīng)即為干重整。
(1)該反應(yīng)中因高溫產(chǎn)生的積炭導(dǎo)致催化劑失活。產(chǎn)生積炭的副反應(yīng)為:
ⅰ.
ⅱ.
干重整反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________。
該反應(yīng)的平衡常數(shù)_______________(用、表示)。
(2)將和按照體積比混合,在NBC催化劑下進行干重整,實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
①實驗表明,NBC催化劑的活性隨溫度的升高而________(填“增大”或“減小”)。
②測試過程中的轉(zhuǎn)化率一直大于的轉(zhuǎn)化率,可能的原因是_________________________。
③750℃時,反應(yīng)生成的合成氣中和CO的體積比為,將此合成氣通入燃料電池負(fù)極,以固體氧化物(傳導(dǎo))為離子導(dǎo)體,該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為____________________。
Ⅱ.和反應(yīng)可制取乙酸,其熱化學(xué)方程式為 。該反應(yīng)一步合成目標(biāo)產(chǎn)物,其原子利用率為100%,具有良好的應(yīng)用前景。
(3)該反應(yīng)存在熱力學(xué)障礙而不能自發(fā)進行,其原因是_________________________。
(4)研究該反應(yīng)的催化反應(yīng)機理,有利于突破熱力學(xué)障礙。下圖是ZnO或Fe/ZnO(Fe參雜Zn)催化劑下的反應(yīng)路徑,標(biāo)記“”的是吸附在催化劑上的物質(zhì)。ZnO催化劑下,反應(yīng)的速控步的化學(xué)方程式為____________________。兩種催化劑中,________(填“ZnO”或“Fe/ZnO”)的催化效果更好。
Ⅲ.和反應(yīng)可制取乙烯,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(5)一定溫度下,向某恒容密閉容器中充入2 ml 和2 ml ,體系的初始壓強為,若平衡時的轉(zhuǎn)化率為,不考慮副反應(yīng)的發(fā)生,該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)_____________(用、表示)。
18.(14分)恩西地平是一種用于治療白血病的藥物,其合成路線如下所示。
請回答下列問題:
(1)A中吡啶環(huán)上取代基的名稱為________、________。A的分子中最多有________個原子共平面。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為_______________。C的分子式為_______________。
(3)反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為____________________。
(4)反應(yīng)Ⅰ~Ⅴ中,不屬于取代反應(yīng)的是_______________。
(5)有機物W為G的同分異構(gòu)體,其分子結(jié)構(gòu)中仍含有吡啶環(huán),且兩取代基的種類不變,則W可能的結(jié)構(gòu)有________種(不含G)。
(6)已知:
則以為主要原料,其他試劑自選,設(shè)計物質(zhì)A的合成路線。
___________________________________________________________________
化學(xué)答案與解析
1.【答案】D
【解析】鏤雕龍鳳紋銀鋪首的主要成分為銀,銅說唱俑的主要成分為銅,金醫(yī)針的主要成分為金,三者均為金屬材料,透雕雙龍高鈕谷紋白玉壁的主要成分為硅酸鹽材料,D項符合題意。
【命題意圖】本題以河北省博物院館藏的西漢時期珍品創(chuàng)設(shè)情境,考查化學(xué)與傳統(tǒng)文化,涉及藏品的主要成分及材料類別等考點。
2.【答案】C
【解析】加熱液體可能產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,此時加入沸石易致液體突然沸騰沖出容器,因此不能向已經(jīng)加熱的液體中直接補加沸石,A項正確;高錳酸鉀屬于強氧化劑,能與乙醇等有機物發(fā)生氧化還原反應(yīng),乙醇易揮發(fā),因此不能將其放在同一個藥品柜中,B項正確;金屬鈉著火時生成,可與發(fā)生反應(yīng)生成,從而起到助燃的作用,因此不能使用干冰滅火器滅火,C項錯誤;堿液濺到皮膚上會灼傷皮膚,應(yīng)使用大量水沖洗,并涂抹酸溶液以中和堿液,D項正確。
【命題意圖】本題以實驗安全和事故處理為素材考查化學(xué)實驗常識,涉及沸石使用、試劑存放、滅火、堿液濺出的處理等考點。
3.【答案】A
【解析】硅是重要的半導(dǎo)體材料,華為手機芯片“麒麟”990的主要原料是硅單質(zhì),A項錯誤;聚四氟乙烯是有機高分子材料,其性質(zhì)穩(wěn)定,與酸、堿均不反應(yīng),可用作化工反應(yīng)器的內(nèi)壁涂層,B項正確;石墨烯與金剛石是碳元素組成的不同單質(zhì),二者互為同素異形體,C項正確;太陽能電池通過光電效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能,D項正確。
【命題意圖】本題以化學(xué)在科技方面的應(yīng)用創(chuàng)設(shè)情境,考查化學(xué)與STSE常識,涉及信息材料、高分子材料、信息存儲材料、光電材料等考點。
4.【答案】D
【解析】常溫下,的溶液中,則1 L該溶液中含有的數(shù)目為,A項錯誤;1個分子中含有6個共價鍵,則1 ml ,中含有鍵的數(shù)目為,B項錯誤;78 g 的物質(zhì)的量為1 ml,含有的數(shù)目為,C項錯誤; 與1 ml 發(fā)生的反應(yīng):、、、,以上幾個反應(yīng)前后分子數(shù)均不發(fā)生變化,則反應(yīng)后分子數(shù)目仍為,D項正確。
【命題意圖】本題以阿伏加德羅常數(shù)創(chuàng)設(shè)情境,考查常用化學(xué)計量,涉及溶液中的離子數(shù)目、分子中的共價鍵數(shù)目、離子化合物中的離子數(shù)目、甲烷的取代反應(yīng)等考點。
5.【答案】C
【解析】根據(jù)系統(tǒng)命名法,Ⅰ的名稱為二溴乙烷,A項正確;對比Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的結(jié)構(gòu)可知反應(yīng)生成HBr,HBr與作用得到和NaBr,B項正確;Ⅳ中與羧基相連的碳原子采用即雜化方式成鍵,因此分子中不可能所有碳原子位于同一平面,C項錯誤;若不考慮立體異構(gòu),Ⅴ的二氯代物有2種,分別為二溴環(huán)丙烷和二溴環(huán)丙烷,D項正確。
【命題意圖】本題以環(huán)丙烷的合成創(chuàng)設(shè)情境,考查有機化合物相關(guān)基礎(chǔ)知識,涉及有機物的命名、有機化學(xué)反應(yīng)、分子空間構(gòu)型、同分異構(gòu)體等考點。
6.【答案】A
【解析】根據(jù)價層電子對互斥模型計算可知,和中N原子的價層電子對數(shù)均為3,其VSEPR模型均為平面三角形,A項正確;中C原子為雜化,N原子為雜化,二者的雜化方式不同,B項錯誤;基態(tài)Cr原子的外圍電子排布式為,基態(tài)Fe原子的外圍電子排布式為,二者的未成對電子數(shù)分別為6和4,不相同,C項錯誤;Se的軌道表示式應(yīng)為,若寫作,不符合泡利不相容原理,D項錯誤。
【命題意圖】本題以常見元素和物質(zhì)創(chuàng)設(shè)情境,考查分子空間構(gòu)型和核外電子排布,涉及價層電子對互異模型、雜化軌道理論、核外電子排布、軌道表示式等考點。
7.【答案】B
【解析】馬來酸和富馬酸的分子式均為,馬來酸的兩個羧基在碳碳雙鍵同側(cè),富馬酸的兩個羧基在碳碳雙鍵兩側(cè),二者互為順反異構(gòu)體,A項正確;馬來酸分子中有一個碳碳雙鍵和兩個羧基,1 ml馬來酸可與1 ml 發(fā)生加成反應(yīng),B項錯誤;羧基是吸電子基,馬來酸的兩個羧基在碳碳雙鍵同側(cè),分子極性較強,富馬酸的兩個羧基在碳碳雙鍵兩側(cè),分子極性較弱,根據(jù)相似相溶原理,馬來酸在水中的溶解度大于富馬酸,C項正確;馬來酸的兩個羧基位于碳碳雙鍵同側(cè),空間位阻較大,因此其穩(wěn)定性弱于富馬酸,D項正確。
【命題意圖】本題以馬來酸和富馬酸創(chuàng)設(shè)情境,考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),涉及同分異構(gòu)體、加成反應(yīng)、物質(zhì)的水溶性、穩(wěn)定性等考點。
8.【答案】A
【解析】由離子液體M中各元素原子的成鍵特點結(jié)合原子半徑大小關(guān)系推斷可知,W、X、Y、Z分別為H、N、C、Cl。N和C均能與H形成18電子分子和,分子間能形成氫鍵,沸點相對較高,A項正確;Cl位于第3周期ⅦA族,屬于p區(qū)元素,B項錯誤;由圖可知,物質(zhì)M的晶體中含有離子鍵、鍵和鍵,不含氫鍵,C項錯誤;離子液體M中含有,若用石墨電極電解M.陽極產(chǎn)生黃綠色氣體,D項錯誤。
【命題意圖】本題以某離子液體的結(jié)構(gòu)示意圖創(chuàng)設(shè)情境,考查元素推斷,涉及沸點比較、元素在周期表中的位置、微粒間作用力類型、電解原理等考點。
9.【答案】D
【解析】檢驗1-溴丙烷中的Br時,需將1-溴丙烷與足量NaOH溶液共熱,使1-溴丙烷中的Br轉(zhuǎn)化為,待溶液冷卻后加稀硝酸酸化,然后滴加溶液,觀察是否產(chǎn)生淡黃色沉淀,A項錯誤;向飽和氨鹽水中通入過量,過濾,洗滌,低溫烘干,獲得的是,而不是,B項錯誤;溶液具有漂白性,測定溶液的pH時不能使用pH試紙,而應(yīng)使用pH計,C項錯誤;是酸性氧化物,可將混有的緩慢通過盛有堿石灰的干燥管進行除雜,D項正確。
【命題意圖】本題以物質(zhì)的檢驗、制取、測定、除雜創(chuàng)設(shè)情境,考查化學(xué)實驗基本操作,涉及有機物中Br的檢驗、的制取、pH的測定、氣體除雜等考點。
10.【答案】C
【解析】釹鐵硼廢料的成分中,只有不溶于鹽酸,因此,“酸浸”時產(chǎn)生的浸渣的主要成分為,A項正確;“還原”時溶液中的轉(zhuǎn)化為,以避免“沉鈷”時與發(fā)生氧化還原反應(yīng),B項正確;與的溶度積相差較大,“沉鈷”時應(yīng)控制條件生成,使和分離更徹底,C項錯誤;“氧化沉鐵”時,向含有的溶液中通入并加入,反應(yīng)生成,配平可得反應(yīng)的離子方程式為,D項正確。
【命題意圖】本題以釹鐵硼廢料的回收利用創(chuàng)設(shè)情境,考查簡單工藝流程分析,涉及物質(zhì)性質(zhì)、工序目的、物質(zhì)分離、離子方程式等考點。
11.【答案】B
【解析】該晶胞中具有8個位于頂點的K、4個位于面心的F和2個位于內(nèi)部的F,因此K和F的個數(shù)比為,A項正確;晶胞中K和Al的最短距離為晶胞體對角線長度的,即,B項錯誤;該晶胞中含有1個K、1個Al和4個F,則物質(zhì)X的密度,C項正確;以Ⅰ為原點建立坐標(biāo)系,Ⅲ的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,D項正確。
【命題意圖】本題以氟鋁酸鉀的晶胞結(jié)構(gòu)創(chuàng)設(shè)情境,考查晶胞的分析與計算,晶胞中的微粒個數(shù)、微粒距離、晶體密度和原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)等考點。
12.【答案】C
【解析】兩種機理的各步反應(yīng)中,①和④中元素化合價無變化,二者均為非氧化還原反應(yīng),A項錯誤;反應(yīng)②中存在極性鍵的斷裂、極性鍵和非極性鍵的形成,不存在非極性鍵的斷裂,B項錯誤;由反應(yīng)機理圖示可知,和是反應(yīng)的催化劑,和是中間產(chǎn)物,C項正確;催化反應(yīng)為,D項錯誤。
【命題意圖】本題以催化反應(yīng)的兩種機理創(chuàng)設(shè)情境,考查化學(xué)反應(yīng)機理,涉及氧化還原反應(yīng)、共價鍵類型、催化劑與中間產(chǎn)物、化學(xué)方程式等考點。
13.【答案】D
【解析】該電池放電時,鈉箔電極為負(fù)極,碳紙電極為正極,電子由鈉箔電極移向碳紙電極,A項錯誤;放電時,碳紙電極上的反應(yīng)式為,B項錯誤;充電時,鈉箔電極為陰極,碳紙電極為陽極,因此碳紙電極應(yīng)與電源正極連接,C項錯誤;充電時,移向鈉箔電極,移向碳紙電極,NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小,D項正確。
【命題意圖】本題以鈉電池的工作原理創(chuàng)設(shè)情境,考查新型化學(xué)電源分析,涉及電子流向、電極反應(yīng)式、充電方法、溶液濃度變化等考點。
14.【答案】C
【解析】二元弱酸的一級電離常數(shù),對該式求對數(shù)可得,則曲線Ⅱ表示隨pH變化情況,A項錯誤;同理可知曲線Ⅰ的函數(shù)解析式為,該曲線表示隨pH變化情況,由Z點坐標(biāo)可知,則,其數(shù)量級為,B項錯誤:由X點坐標(biāo)可知,則,Y點橫坐標(biāo)為,將其代入任一曲線的解析式可得Y點坐標(biāo)為,因此Y點的坐標(biāo)為,C項正確;反應(yīng)的平衡常數(shù)
,
D項錯誤。
【命題意圖】本題以某二元弱酸的對數(shù)曲線創(chuàng)設(shè)情境,考查溶液中的離子平衡圖像,涉及曲線判斷、電離常數(shù)計算、坐標(biāo)計算、平衡常數(shù)計算等考點。
15.【答案】(15分)
(1)受熱分解造成損失(2分)
(2)摩爾鹽的酸性更強,不容易被氧化變質(zhì)(2分)
(3)安全瓶,防止倒吸(2分)
(4)(2分)
(2分)
(5)①溶液恰好變?yōu)闇\紫紅色,且半分鐘不褪色(2分) ②(2分)
(6)D(1分)
【解析】(1)受熱易分解,因此步驟ⅰ中微熱時,若溫度過高,受熱分解造成損失。
(2)二價鐵在堿性介質(zhì)中比酸性介質(zhì)中更易被氧化,摩爾鹽的酸性更強,不容易被氧化變質(zhì)。
(3)水泵工作時,裝置中產(chǎn)生負(fù)壓。若無儀器a,關(guān)閉水泵時,水泵中的水會倒流入吸濾瓶,因此儀器a的作用是安全瓶,防止倒吸。
(4)步驟中,首先KOH與發(fā)生中和反應(yīng),化學(xué)方程式為;再將步驟ⅱ制取的加入此溶液中,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(5)①稱量樣品于錐形瓶中,溶解后用稀酸化,產(chǎn)生,用 溶液滴定,滴定終點的現(xiàn)象是溶液恰好變?yōu)闇\紫紅色,且半分鐘不褪色。
②由滴定操作步驟分析可知,樣品中的鐵與標(biāo)準(zhǔn)溶液中的關(guān)系為,結(jié)合題中數(shù)據(jù)計算可知,產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為。
(6)由圖可知,三個與中心原子形成6個相同的配位鍵,則具有6個相同的雜化軌道,雜化方式具有4個雜化軌道,雜化方式具有3個雜化軌道,雜化方式具有5個雜化軌道,雜化方式具有6個雜化軌道,因此答案為D。
【命題意圖】本題以三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制取和檢驗創(chuàng)設(shè)情境,考查化學(xué)實驗綜合知識,涉及反應(yīng)條件控制、儀器用途、化學(xué)方程式書寫、實驗現(xiàn)象、定量分析、雜化軌道理論等考點。
16.【答案】(14分)
(1)將原料中的有機質(zhì)氧化成和;將金屬元素轉(zhuǎn)化為金屬氧化物,便于浸出。(2分,2個得分點每個1分,其他合理答案酌情給分)
(2)(2分)
(3)AC(2分,部分作答給1分,多答錯答不給分)
(4)(2分)
(5)((2分)
(6)沉鎳(1分)
(7)陰極(1分)
(8)首先用DEHPA作萃取劑,將從溶液中分離;隨后使用Cyanex 272將和分離。(2分,2個得分點每個1分,其他合理答案酌情給分)
【解析】(1)在足量空氣中灼燒粉碎的原料,可將原料中的有機質(zhì)氧化成和;并將金屬元素轉(zhuǎn)化為金屬氧化物,便于“酸浸”時與硫酸發(fā)生反應(yīng)而浸出。
(2)“氧化”工序中,在酸性條件下將氧化為,反應(yīng)的離子方程式為。
(3)“調(diào)pH”的目的是使轉(zhuǎn)化成沉淀,為避免引入對后續(xù)工序產(chǎn)生影響的雜,試劑X可選擇氨水或。
(4)為避免生成沉淀,需控制溶液中的,利用的溶度積計算,,可得,則,因此應(yīng)控制pH小于。
(5)由題中所給數(shù)據(jù)計算可知,在所取的樣品中,;
;
根據(jù)電荷守恒關(guān)系,
可知;
。
根據(jù)各種微粒的物質(zhì)的量之比可得濾渣2的化學(xué)式為。
(6)“沉鎘”時發(fā)生的反應(yīng)為,因此濾液1的主要成分為,經(jīng)處理之后可循環(huán)至沉鎳工序中使用。
(7)根據(jù)電解原理可知,電解精煉鎘時,在電解池的陰極產(chǎn)生純鎘。
(8)分析圖像可知,采用溶劑萃取法分離三種離子的流程為:首先用DEHPA作萃取劑,將從溶液中分離;隨后使用Cyanex 272將和分離。
【命題意圖】本題以廢舊鎳-鎘電池的回收利用創(chuàng)設(shè)情境,考查化工流程分析,涉及工序目的、離子方程式書寫、試劑選擇、條件控制、產(chǎn)物分析、循環(huán)工藝、電解精煉、萃取分離等考點。
17.【答案】(15分)
(1)
(2分,寫作“”或“”不影響得分,焓變不寫“”不影響得分) (1分)
(2)①增大(1分)
②發(fā)生裂解副反應(yīng)和CO發(fā)生歧化副反應(yīng)(2分,2個得分點每個1分,其他合理答案酌情給分)
③(2分,分開寫為兩個反應(yīng)式不給分)
(3)該反應(yīng)的,(2分,其他合理答案均可給分)
(4)(2分,寫作“”不影響得分)
(1分)
(5)(2分)
【解析】(1)干重整反應(yīng)可由反應(yīng)ⅰ-反應(yīng)ⅱ獲得,根據(jù)蓋斯定律計算可得共熱化學(xué)方程式為 ,且反應(yīng)的平衡常數(shù)。
(2)分析實驗數(shù)據(jù)可知,NBC催化劑的活性隨溫度的升高而增大。②在高溫條件下,發(fā)生裂解反應(yīng)而消耗,發(fā)生歧化反應(yīng)生成,因此測試過程中的轉(zhuǎn)化率一直大于的轉(zhuǎn)化率。③和按體積比參與負(fù)極反應(yīng),配平可得其反應(yīng)式為。
(3)和制取乙酸反應(yīng)的,,不能自發(fā)進行,因此存在熱力學(xué)障礙。
(4)反應(yīng)歷程中活化能最大的步驟為反應(yīng)的速控步,因此ZnO催化劑下,反應(yīng)速控步的化學(xué)方程式為。對比兩種催化劑對應(yīng)反應(yīng)歷程的速控步活化能大小關(guān)系可知,的催化效果更好。
(5)根據(jù)題中數(shù)據(jù),列三段式進行計算:
則該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)。
【命題意圖】本題以和共轉(zhuǎn)化反應(yīng)創(chuàng)設(shè)情境,考查化學(xué)反應(yīng)原理綜合,涉及熱化學(xué)方程式的書寫、平衡常數(shù)運算、外界條件對化學(xué)反應(yīng)的影響、電極反應(yīng)式、化學(xué)反應(yīng)的方向、化學(xué)反應(yīng)機理、催化劑選擇和壓強平衡常數(shù)等考點。
18.【答案】(14分)
(1)羧基(1分)) 三氟甲基(1分)(以上兩空答案可以互換,不影響得分) 15(1分)
(2)(1分) (1分,O、N、F的順序不做要求)
(3)(2分)
(4)Ⅱ和Ⅲ(2分,部分作答給1分,多答、錯答不給分)
(5)9(2分)
(6)(3分)
【解析】(1)由A的結(jié)構(gòu)簡式可知,其中吡啶環(huán)上取代基的名稱為羧基、三氟甲基。A的分子中,除三氟甲基的碳原子之外,其他的碳原子和氮原子均采用雜化,因此分子中最多有15個原子共平面。
(2)A和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成B,因此B的結(jié)構(gòu)簡式為。由C的結(jié)構(gòu)簡式可知,其分子式為。
(3)由D和F結(jié)構(gòu)可知,E為,則反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式為
(4)反應(yīng)Ⅰ~Ⅴ中,Ⅱ和Ⅲ不屬于取代反應(yīng)。
(5)將,和,在吡啶環(huán)上移動,可得到10種不同的結(jié)構(gòu),因此G的符合條件的同分異構(gòu)體W可能的結(jié)構(gòu)有9種(不含G本身)。
(6)根據(jù)已知信息,結(jié)合高中化學(xué)有機知識,設(shè)計物質(zhì)A的合成路線為
【命題意圖】本題以恩西地平的合成路線創(chuàng)設(shè)情境,考查有機化學(xué)基礎(chǔ),涉及取代基名稱、分子空間結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)簡式、分子式、化學(xué)方程式、有機反應(yīng)類型、同分異構(gòu)體、合成路線設(shè)計等考點。
選項
實驗?zāi)康?br>實驗操作
A
檢驗1-溴丙烷中的Br
將1-溴丙烷與足量NaOH溶液共熱,充分反應(yīng)后冷卻,滴加,溶液
B
制取少量固體
向飽和氨鹽水中通入過量,過濾,洗滌,低溫烘干
C
測定NaClO溶液的pH
用玻璃棒蘸取溶液點在pH試紙上,待顏色不變時與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比讀數(shù)
D
除去中混有的
將氣體緩慢通過盛有堿石灰的干燥管
溫度/℃
轉(zhuǎn)化率/%
600
650
700
750
800
45.3
68.8
85.4
93.2
96.6
41.2
58.6
70.4
76.3
79.6
起始分壓/MPa
變化分壓/MPa
平衡分壓/MPa

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