高考化学真题重05--山东专用
本卷满分100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Ag 108
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2022·全国甲卷)化学与生活密切相关。下列叙述正确的是
A.漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果 B.温室气体是形成酸雨的主要物质
C.棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 D.干冰可用在舞台上制造“云雾”
2.(2022·全国乙卷)生活中处处有化学,下列叙述正确的是
A.HB铅笔芯的成分为二氧化铅 B.碳酸氢钠可做食品膨松剂
C.青铜和黄铜是不同结构的单质铜 D.焰火中红色来源于钠盐灼烧
3.(2021·广东卷)测定浓硫酸试剂中含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取待测液,用的溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为
A. B. C. D.
4.(2022·海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应转移电子为0.1mol B.HCl溶液中数为3NA
C.含有的中子数为1.3NA D.反应生成标准状况下气体3.36L
5.(2021·浙江卷)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.标准状况下,中含有中子数为
B.(分子结构:)中的共价键数目为
C.的水溶液中含有氧原子数为
D.三肽(相对分子质量:189)中的肽键数目为
6.(2022·辽宁卷)理论化学模拟得到一种离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是
A.所有原子均满足8电子结构 B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形 D.常温下不稳定
7.(2022·湖南卷)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.非金属性:
C.Z的单质具有较强的还原性
D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
8.(2022·湖北卷)莲藕含多酚类物质,其典型结构简式如图所示。下列有关该类物质的说法错误的是
A.不能与溴水反应 B.可用作抗氧化剂
C.有特征红外吸收峰 D.能与发生显色反应
9.(2022·浙江卷)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数,分子呈三角锥形,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族,Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.X与Z形成的10电子微粒有2种
B.Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C.与的晶体类型不同
D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
10. (2018·全国卷Ⅰ)硫酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.(2022·海南卷)已知,的酸性比强。下列有关说法正确的是
A.HCl的电子式为 B.Cl-Cl键的键长比I-I键短
C.分子中只有σ键 D.的酸性比强
12.(2022·浙江卷改编)通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和,电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是
A.电极A为阴极,发生氧化反应
B.电极B的电极发应:
C.电解一段时间后溶液中浓度保持不变
D.电解结束,可通过调节除去,再加入溶液以获得
13.精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。从阳极泥中回收多种金属的流程如下。
已知:分金液中含;分金渣的主要成分为;在反应中被氧化为。
下列说法不正确的是
A.“分铜”时加入的目的是降低银的浸出率
B.得到分金液的反应为:
C.得到分银液的反应为:
D.“滤液2”中含有大量的氨,可直接循环利用
14.(2022·北京卷)捕获和转化可减少排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以为载气,以恒定组成的混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到,在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A.反应①为;反应②为
B.,比多,且生成速率不变,可能有副反应
C.时刻,副反应生成的速率大于反应②生成速率
D.之后,生成的速率为0,是因为反应②不再发生
15.(2022·湖南卷)室温时,用的标准溶液滴定浓度相等的、和混合溶液,通过电位滴定法获得与的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于时,认为该离子沉淀完全。,,)。下列说法正确的是
A.a点:有黄色沉淀生成
B.原溶液中的浓度为
C.当沉淀完全时,已经有部分沉淀
D.b点:
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)(2022·全国甲卷)2008年北京奥运会的“水立方”,在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”,实现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题:
(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号),判断的根据是_______;第三电离能的变化图是_______(填标号)。
(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式,画出(HF)3的链状结构_______。
(4) CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______;聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因_______。
(5)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是_______;若该立方晶胞参数为a pm,正负离子的核间距最小为_______pm。
17.(12分)(2022·广东卷)稀土()包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:
已知:月桂酸熔点为;月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持价不变;的,开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
离子
开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4
沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 /
(1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是_______。(2)“过滤1”前,用溶液调pH至_______的范围内,该过程中发生反应的离子方程式为_______。
(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到元素,滤液2中浓度为。为尽可能多地提取,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。
(4)①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率,其原因是_______。
②“操作X”的过程为:先_______,再固液分离。
(5)该工艺中,可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。
(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。
①还原和熔融盐制备时,生成1mol转移_______电子。
②用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化的还原,发生的电极反应为_______。
18.(12分)(2022·湖南卷)某实验小组以溶液为原料制备,并用重量法测定产品中的含量。设计了如下实验方案:
可选用试剂:晶体、溶液、浓、稀、溶液、蒸馏水
步骤1.的制备
按如图所示装置进行实验,得到溶液,经一系列步骤获得产品。
步骤2,产品中的含量测定
①称取产品,用水溶解,酸化,加热至近沸;
②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的溶液,
③沉淀完全后,水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为。
回答下列问题:
(1)Ⅰ是制取_______气体的装置,在试剂a过量并微热时,发生主要反应的化学方程式为_______;
(2)Ⅰ中b仪器的作用是_______;Ⅲ中的试剂应选用_______;
(3)在沉淀过程中,某同学在加入一定量热的溶液后,认为沉淀已经完全,判断沉淀已完全的方法是_______;
(4)沉淀过程中需加入过量的溶液,原因是_______;
(5)在过滤操作中,下列仪器不需要用到的是_______(填名称);
(6)产品中的质量分数为_______(保留三位有效数字)。
19.(12分)(2021·河北卷)丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM—289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其它活性成分,其合成路线如图:
已知信息:+R2CH2COOH (R1=芳基)
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为___________、___________。
①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。
(3)E→F中(步骤1)的化学方程式为__________________________________。
(4)G→H的反应类型为___________________。若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为__________________________________。
(5)HPBA的结构简式为________________。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因__________________________________。
(6)W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4—二氯甲苯()和对三氟甲基苯乙酸()制备W的合成路线。(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。
20.(12分)(2021·全国乙卷)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物,具有强氧化性,可与金属直接反应,也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题:
(1)历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体,由于性质相似,Liebig误认为是ICl,从而错过了一种新元素的发现,该元素是_______。
(2)氯铂酸钡()固体加热时部分分解为、和,376.8℃时平衡常数,在一硬质玻璃烧瓶中加入过量,抽真空后,通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭),在376.8℃,碘蒸气初始压强为。376.8℃平衡时,测得烧瓶中压强为,则_______,反应的平衡常数K=_______(列出计算式即可)。
(3)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数。
得到和均为线性关系,如下图所示:
①由图可知,NOCl分解为NO和反应的_______0(填“大于”或“小于”)
②反应的K=_______(用、表示):该反应的_______0(填“大于”或“小于”),写出推理过程_______。
(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应,在一定频率(v)光的照射下机理为:
其中表示一个光子能量,表示NOCl的激发态。可知,分解1mol的NOCl需要吸收_______mol光子。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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" ()高考化学真题重05--山东专用(解析版)
本卷满分100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Ag 108
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2022·全国甲卷)化学与生活密切相关。下列叙述正确的是
A.漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果 B.温室气体是形成酸雨的主要物质
C.棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 D.干冰可用在舞台上制造“云雾”
【答案】D
【解析】A.漂白粉的有效成分次氯酸钙与盐酸混合,会发生氧化还原反应生成有毒的氯气,两者不能混合使用,A错误;
B.温室气体主要是指二氧化碳,二氧化碳不是形成酸雨的主要物质,形成酸雨的主要物质是硫氧化物、氮氧化物等,B错误;
C.棉花、麻来源于植物,主要成分均是纤维素,为碳水化合物,但蚕丝来源于动物,主要成分是蛋白质,蛋白质不是碳水化合物,C错误;
D.干冰是固态的二氧化碳,干冰升华时,吸收大量的热,使周围温度降低,大量的水蒸气凝结成了小液滴,形成 “云雾”效果,D正确;
答案选D。
2.(2022·全国乙卷)生活中处处有化学,下列叙述正确的是
A.HB铅笔芯的成分为二氧化铅 B.碳酸氢钠可做食品膨松剂
C.青铜和黄铜是不同结构的单质铜 D.焰火中红色来源于钠盐灼烧
【答案】B
【解析】A.铅笔芯的主要成分为石墨,不含二氧化铅,A错误;
B.碳酸氢钠不稳定,受热易分解产生二氧化碳,能使面团松软,可做食品膨松剂,B正确 ;
C.青铜是在纯铜(紫铜)中加入锡或铅的合金,黄铜为是由铜和锌所组成的合金,两者均属于混合物,不是铜单质,C错误;
D.钠元素灼烧显黄色,D错误;
故选B。
3.(2021·广东卷)测定浓硫酸试剂中含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取待测液,用的溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】实验过程中,①量取一定量的浓硫酸并稀释所需仪器为:量筒、烧杯、玻璃棒;②转移定容得待测液所需仪器为:玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;③移取20.00mL待测液,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定所需仪器为:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶,选项中A为容量瓶,B为分液漏斗,C为锥形瓶,D为碱式滴定管,上述操作中,不需要用到的仪器为分液漏斗,综上所述,故答案为B。
4.(2022·海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应转移电子为0.1mol B.HCl溶液中数为3NA
C.含有的中子数为1.3NA D.反应生成标准状况下气体3.36L
【答案】A
【解析】2.8gFe的物质的量为0.05mol;100mL 3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3mol,两者发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。
A.Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1mol,A正确;
B.HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3mol,因此,Cl-数为0.3NA,B不正确;
C.56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8g56Fe的物质的量为0.05mol,因此,2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA,C不正确;
D.反应生成H2的物质的量为0.05mol,在标准状况下的体积为1.12L ,D不正确;
综上所述,本题A。
5.(2021·浙江卷)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.标准状况下,中含有中子数为
B.(分子结构:)中的共价键数目为
C.的水溶液中含有氧原子数为
D.三肽(相对分子质量:189)中的肽键数目为
【答案】C
【解析】A.标准状况下,的物质的量为:0.05mol,一个中含有中子数为:个,所以中含有中子数为,A正确;
B.的物质的量为:0.25mol,根据白磷的分子结构可知一个白磷分子里含有六条共价键,所以共价键数目为:,B正确;
C.的水溶液中含有溶质氢氧化钠和溶剂水,氧原子数目为二者氧原子数目的加和,C错误;
D.三肽的物质的量为:0.1mol,三分子氨基酸脱水缩合形成三肽,三肽中含有两个肽键,所以三肽中的肽键数目为,D正确;
答案为:C。
6.(2022·辽宁卷)理论化学模拟得到一种离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是
A.所有原子均满足8电子结构 B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形 D.常温下不稳定
【答案】B
【详解】A.由的结构式可知,所有N原子均满足8电子稳定结构,A正确;
B.中心N原子为杂化,与中心N原子直接相连的N原子为杂化,与端位N原子直接相连的N原子为杂化,端位N原子为杂化,则N原子的杂化方式有3种,B错误;
C.中心N原子为杂化,则其空间结构为四面体形,C正确;
D.中含叠氮结构(),常温下不稳定,D正确;
故答案选B。
7.(2022·湖南卷)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.非金属性:
C.Z的单质具有较强的还原性
D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
【答案】C
【解析】由共价化合物的结构可知,X、W形成4个共价键,Y形成2个共价键,Z形成1个共价键,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和,则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。
A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则C、O、F的原子半径大小顺序为C>O>F,故A正确;
B.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O>C>Si,故B正确;
C.位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强,单质具有很强的氧化性,故C错误;
D.原子序数为82的元素为铅元素,与硅元素都位于元素周期表ⅣA族,故D正确;
故选C。
8.(2022·湖北卷)莲藕含多酚类物质,其典型结构简式如图所示。下列有关该类物质的说法错误的是
A.不能与溴水反应 B.可用作抗氧化剂
C.有特征红外吸收峰 D.能与发生显色反应
【答案】A
【解析】A.苯酚可以和溴水发生取代反应,取代位置在酚羟基的邻、对位,同理该物质也能和溴水发生取代反应,A错误;
B.该物质含有酚羟基,酚羟基容易被氧化,故可以用作抗氧化剂,B正确;
C.该物质红外光谱能看到有O-H键等,有特征红外吸收峰,C正确;
D.该物质含有酚羟基,能与铁离子发生显色反应,D正确;
故答案选A。
9.(2022·浙江卷)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期数,分子呈三角锥形,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族,Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.X与Z形成的10电子微粒有2种
B.Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C.与的晶体类型不同
D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
【答案】B
【解析】X的核外电子数等于其周期数,X为H,YX3分子呈三角锥形,Y为N,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和,则Z为O,M与X同主族,则M为Na,Q是同周期中非金属性最强的元素,则Q为Cl,综合分析,X为H,Y为N,Z为O,M为Na,Q为Cl,以此解题。
A.由分析可知X为H,Z为O,则其形成的10电子微粒有H2O、OH-、H3O+,A错误;
B.由分析可知Z为O,Q为Cl,可形成ClO2,有氧化性,可用于自来水消毒,B正确;
C.由分析可知Z为O,M为Na,Q为Cl,则M2Z为Na2O,为离子晶体,MQ为NaCl,为离子晶体,晶体类型相同,C错误;
D.由分析可知X为H,Y为N,Z为O,这三种元素可以形成NH ·H O,其溶液显碱性,D错误;
故选B。
10. (2018·全国卷Ⅰ)硫酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
【答案】D
【解析】正极片碱溶时铝转化为偏铝酸钠,滤渣中含有磷酸亚铁锂,加入硫酸和硝酸酸溶,过滤后滤渣是炭黑,得到含Li、P、Fe的滤液,加入碱液生成氢氧化铁沉淀,滤液中加入碳酸钠生成含锂的沉淀,据此解答。废旧电池中含有重金属,随意排放容易污染环境,因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用,A正确;根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li,B正确;得到含Li、P、Fe的滤液,加入碱液生成氢氧化铁沉淀,因此“沉淀”反应的金属离子是Fe3+,C正确; 硫酸锂能溶于水,因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠,D错误。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.(2022·海南卷)已知,的酸性比强。下列有关说法正确的是
A.HCl的电子式为 B.Cl-Cl键的键长比I-I键短
C.分子中只有σ键 D.的酸性比强
【答案】BD
【解析】A.HCl为共价化合物,H原子和Cl原子间形成共用电子对,其电子式为,A错误;
B.原子半径Cl<I,故键长:Cl—Cl<I—I,B正确;
C.CH3COOH分子中,羧基的碳氧双键中含有π键,C错误;
D.电负性Cl>I,对O-H的共用电子对具有更强的吸引作用,导致O-H更易电离,故而酸性增加。即ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强,D正确;
答案选BD。
12.(2022·浙江卷改编)通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和,电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是
A.电极A为阴极,发生氧化反应
B.电极B的电极发应:
C.电解一段时间后溶液中浓度保持不变
D.电解结束,可通过调节除去,再加入溶液以获得
【答案】AC
【解析】A.由电解示意图可知,电极B上Mn2+转化为了MnO2,锰元素化合价升高,失电子,则电极B为阳极,电极A为阴极,得电子,发生还原反应,A错误;
B.由电解示意图可知,电极B上Mn2+失电子转化为了MnO2,电极反应式为:2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+,B正确;
C.电极A为阴极, LiMn2O4得电子,电极反应式为:2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O,依据得失电子守恒,电解池总反应为:2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,反应生成了Mn2+,Mn2+浓度增大,C错误;
D.电解池总反应为:2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,电解结束后,可通过调节溶液pH将锰离子转化为沉淀除去,然后再加入碳酸钠溶液,从而获得碳酸锂,D正确;
答案选AC。
13.精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。从阳极泥中回收多种金属的流程如下。
已知:分金液中含;分金渣的主要成分为;在反应中被氧化为。
下列说法不正确的是
A.“分铜”时加入的目的是降低银的浸出率
B.得到分金液的反应为:
C.得到分银液的反应为:
D.“滤液2”中含有大量的氨,可直接循环利用
【答案】D
【解析】阳极泥加入硫酸、过氧化氢和氯化钠使铜溶解,使氯化银尽量不溶解,在分铜渣中加入氯化氢和氯酸钠分金,分金液中加入二氧化硫将金还原成单质金,分渣金中加入氨水分银,分银液中加入,还原银成为银单质,据此分析。
A.“分铜”时加入,使氯离子浓度增大,利用同离子效应,使氯化银几乎不溶解,降低银的浸出率, A正确;
B.利用的氧化性,同时大量氯离子存在,可以使金形成配合离子,反应的离子方程式为:,B正确;
C.氯化银可以溶解在氨水中,形成,反应的化学方程式为:,C正确;
D.由已知被氧化成,不会生成氨气,故“滤液2”中不会含有大量的氨,D错误;
故本题选D。
14.(2022·北京卷)捕获和转化可减少排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以为载气,以恒定组成的混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到,在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A.反应①为;反应②为
B.,比多,且生成速率不变,可能有副反应
C.时刻,副反应生成的速率大于反应②生成速率
D.之后,生成的速率为0,是因为反应②不再发生
【答案】C
【解析】A.由题干图1所示信息可知,反应①为,结合氧化还原反应配平可得反应②为,A正确;
B.由题干图2信息可知,,比多,且生成速率不变,且反应过程中始终未检测到,在催化剂上有积碳,故可能有副反应,反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1:2,B正确;
C.由题干反应②方程式可知,H2和CO的反应速率相等,而时刻信息可知,H2的反应速率未变,仍然为2mmol/min,而CO变为1~2mmol/min之间,故能够说明副反应生成的速率小于反应②生成速率,C错误;
D.由题干图2信息可知,之后,CO的速率为0,CH4的速率逐渐增大,最终恢复到1,说明生成的速率为0,是因为反应②不再发生,而后副反应逐渐停止反应,D正确;
故答案为:C。
15.(2022·湖南卷)室温时,用的标准溶液滴定浓度相等的、和混合溶液,通过电位滴定法获得与的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于时,认为该离子沉淀完全。,,)。下列说法正确的是
A.a点:有黄色沉淀生成
B.原溶液中的浓度为
C.当沉淀完全时,已经有部分沉淀
D.b点:
【答案】AC
【解析】向含浓度相等的 Cl-、 Br-和 I-混合溶液中滴加硝酸银溶液,根据三种沉淀的溶度积常数,三种离子沉淀的先后顺序为I-、Br-、Cl-,根据滴定图示,当滴入4.50mL硝酸银溶液时,Cl-恰好沉淀完全,此时共消耗硝酸银的物质的量为4.50mL×10-3L/mL×0.1000mol/L=4.5×10-4mol,所以Cl-、 Br-和 I-均为1.5×10-4mol。
A.I-先沉淀,AgI是黄色的,所以a点有黄色沉淀AgI生成,故A正确;
B.原溶液中I-的物质的量为1.5×10-4mol,则I-的浓度为=0.0100mol L-1,故B错误;
C.当Br-沉淀完全时(Br-浓度为1.0×10-5mol/L),溶液中的c(Ag+)==5.4×10-8mol/L,若Cl-已经开始沉淀,则此时溶液中的c(Cl-)==3.3×10-3mol/L,原溶液中的c(Cl-)= c(I-)=0.0100mol L-1,则已经有部分Cl-沉淀,故C正确;
D.b点加入了过量的硝酸银溶液,Ag+浓度最大,则b点各离子浓度为:,故D错误;
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)(2022·全国甲卷)2008年北京奥运会的“水立方”,在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”,实现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题:
(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号),判断的根据是_______;第三电离能的变化图是_______(填标号)。
(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式,画出(HF)3的链状结构_______。
(4) CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______;聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因_______。
(5)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是_______;若该立方晶胞参数为a pm,正负离子的核间距最小为_______pm。
【答案】(1)
(2) 图a 同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的,但由于N元素的2p能级为半充满状态,因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高 图b
(3)
(4) sp2 sp3 C-F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能,键能越大,化学性质越稳定
(5) Ca2+ a pm
【解析】根据基态原子的电子表示式书写价电子排布式;根据电离能的排布规律分析电离能趋势和原因;根据氢键的表示方法书写(HF)3的结构;根据键能影响物质稳定性的规律分析两种物质的稳定性差异;根据均摊法计算晶胞中各粒子的个数,判断粒子种类。
(1)F为第9号元素其电子排布为1s22s22p5,则其价电子排布图为,故答案为。
(2)C、N、O、F四种元素在同一周期,同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的,但由于N元素的2p能级为半充满状态,因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高,因此C、N、O、F四种元素的第一电离能从小到大的顺序为C
(4)CF2=CF2中C原子存在3对共用电子对,其C原子的杂化方式为sp2杂化,但其共聚物ETFE中C原子存在4对共用电子对,其C原子为sp3杂化;由于F元素的电负性较大,因此在与C原子的结合过程中形成的C-F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能,键能的强弱决定物质的化学性质,键能越大,化学性质越稳定,因此聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,故答案为:sp2、sp3、C-F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能,键能越大,化学性质越稳定。
(5)根据萤石晶胞结构,浅色X离子分布在晶胞的顶点和面心上,则1个晶胞中浅色X离子共有8×+6×=4个,深色Y离子分布在晶胞内部,则1个晶胞中共有8个深色Y离子,因此该晶胞的化学式应为XY2,结合萤石的化学式可知,X为Ca2+;根据晶胞,将晶胞分成8个相等的小正方体,仔细观察CaF2的晶胞结构不难发现F-位于晶胞中8个小立方体的体心,小立方体边长为,体对角线为,Ca2+与F-之间距离就是小晶胞体对角线的一半,因此晶体中正负的核间距的最小的距离为a pm,故答案为:Ca2+、a pm。
17.(12分)(2022·广东卷)稀土()包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:
已知:月桂酸熔点为;月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持价不变;的,开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
离子
开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4
沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 /
(1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是_______。(2)“过滤1”前,用溶液调pH至_______的范围内,该过程中发生反应的离子方程式为_______。
(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到元素,滤液2中浓度为。为尽可能多地提取,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。
(4)①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率,其原因是_______。
②“操作X”的过程为:先_______,再固液分离。
(5)该工艺中,可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。
(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。
①还原和熔融盐制备时,生成1mol转移_______电子。
②用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化的还原,发生的电极反应为_______。
【答案】(1)Fe2+
(2) 4.7pH<6.2
(3)4.010-4
(4) 加热搅拌可加快反应速率 冷却结晶
(5)MgSO4
(6) 15 O2+4e-+2H2O=4OH-
【解析】由流程可知,该类矿(含铁、铝等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取,得到浸取液中含有、、、、、等离子,经氧化调pH使、形成沉淀,经过滤除去,滤液1中含有、、等离子,加入月桂酸钠,使形成沉淀,滤液2主要含有MgSO4溶液,可循环利用,滤饼加盐酸,经加热搅拌溶解后,再冷却结晶,析出月桂酸,再固液分离得到RECl3溶液。
(1)由分析可知,“氧化调pH”目的是除去含铁、铝等元素的离子,需要将Fe2+氧化为Fe3+,以便后续除杂,所以化合价有变化的金属离子是Fe2+,故答案为:Fe2+;
(2)由表中数据可知,沉淀完全的pH为4.7,而开始沉淀的pH为6.2~7.4,所以为保证、沉淀完全,且不沉淀,要用溶液调pH至4.7pH<6.2的范围内,该过程中发生反应的离子方程式为,故答案为:4.7pH<6.2;;
(3)滤液2中浓度为,即0.1125mol/L,根据,若要加入月桂酸钠后只生成,而不产生,则==410-4,故答案为:410-4;
(4)①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率,其原因是加热搅拌可加快反应速率,故答案为:加热搅拌可加快反应速率;② “操作X”的结果是分离出月桂酸,由信息可知,月桂酸熔点为,故“操作X”的过程为:先冷却结晶,再固液分离,故答案为:冷却结晶;
(5)由分析可知,该工艺中,可再生循环利用的物质有MgSO4,故答案为:MgSO4;
(6)①中Y为+3价,中Pt为+4价,而中金属均为0价,所以还原和熔融盐制备时,生成1mol转移15电子,故答案为:15;②碱性溶液中,氢氧燃料电池正极发生还原反应,发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH,故答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-。
18.(12分)(2022·湖南卷)某实验小组以溶液为原料制备,并用重量法测定产品中的含量。设计了如下实验方案:
可选用试剂:晶体、溶液、浓、稀、溶液、蒸馏水
步骤1.的制备
按如图所示装置进行实验,得到溶液,经一系列步骤获得产品。
步骤2,产品中的含量测定
①称取产品,用水溶解,酸化,加热至近沸;
②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的溶液,
③沉淀完全后,水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为。
回答下列问题:
(1)Ⅰ是制取_______气体的装置,在试剂a过量并微热时,发生主要反应的化学方程式为_______;
(2)Ⅰ中b仪器的作用是_______;Ⅲ中的试剂应选用_______;
(3)在沉淀过程中,某同学在加入一定量热的溶液后,认为沉淀已经完全,判断沉淀已完全的方法是_______;
(4)沉淀过程中需加入过量的溶液,原因是_______;
(5)在过滤操作中,下列仪器不需要用到的是_______(填名称);
(6)产品中的质量分数为_______(保留三位有效数字)。
【答案】(1) HCl H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑
(2)防止倒吸 CuSO4溶液
(3)静置,取上层清液于一洁净试管中,继续滴加硫酸溶液,无白色沉淀生成,则已沉淀完全
(4)使钡离子沉淀完全
(5)锥形瓶
(6)97.6%
【解析】装置I中浓硫酸和氯化钠共热制备HCl,装置II中氯化氢与BaS溶液反应制备BaCl2·2H2O,装置III中硫酸铜溶液用于吸收生成的H2S,防止污染空气。
(1)由分析可知,装置I为浓硫酸和氯化钠共热制取HCl气体的装置,在浓硫酸过量并微热时,浓硫酸与氯化钠反应生成硫酸氢钠和氯化氢,发生主要反应的化学方程式为:H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑。
(2)氯化氢极易溶于水,装置II中b仪器的作用是:防止倒吸;装置II中氯化氢与BaS溶液反应生成H2S,H2S有毒,对环境有污染,装置III中盛放CuSO4溶液,用于吸收H2S。
(3)硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,因此判断沉淀已完全的方法是静置,取上层清液于一洁净试管中,继续滴加硫酸溶液,无白色沉淀生成,则已沉淀完全。
(4)为了使钡离子沉淀完全,沉淀过程中需加入过量的硫酸溶液。
(5)过滤用到的仪器有:铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒,用不到锥形瓶。
(6)由题意可知,硫酸钡的物质的量为:=0.002mol,依据钡原子守恒,产品中BaCl2·2H2O的物质的量为0.002mol,质量为0.002mol244g/mol=0.488g,质量分数为:100%=97.6%。
19.(12分)(2021·河北卷)丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM—289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其它活性成分,其合成路线如图:
已知信息:+R2CH2COOH (R1=芳基)
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为___________、___________。
①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。
(3)E→F中(步骤1)的化学方程式为__________________________________。
(4)G→H的反应类型为___________________。若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为__________________________________。
(5)HPBA的结构简式为________________。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比HPBA和NBP的结构,说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因__________________________________。
(6)W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4—二氯甲苯()和对三氟甲基苯乙酸()制备W的合成路线。(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。
【答案】(1)邻二甲苯
(2)
(3)
(4)取代反应 AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行
(5) HPBA中烃基的空间位阻较大,使得羟基较为活泼,常温下不稳定、易转化为NBP
(6)
【解析】(1)A的分子式为C8H10,不饱和度为4,说明取代基上不含不饱和键,A与O2在V2O5作催化剂并加热条件下生成,由此可知A的结构简式为,其名称为邻二甲苯,故答案为:邻二甲苯。
(2)的同分异构体满足:①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应,说明结构中含有醛基和酚羟基,根据不饱和度可知该结构中除醛基外不含其它不饱和键,②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3,说明该结构具有对称性,根据该结构中氧原子数可知该结构中含有1个醛基、2个酚羟基、1个甲基,满足该条件的同分异构体结构简式为和,故答案为:;。
(3)E→F中步骤1)为与NaOH的水溶液反应,中酯基、羧基能与NaOH反应,反应方程式为,故答案为:。
(4)观察流程可知,G→H的反应为中Br原子被AgNO3中-O-NO2取代生成和AgBr,反应类型为取代反应;若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,其原因是NaNO3反应生成的NaNO3易溶于水,而AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行,故答案为:取代反应;AgNO3反应生成的AgBr难溶于水,使平衡正向移动促进反应进行。
(5)NBP()中酯基在碱性条件下发生水解反应生成,经过酸化后生成HPBA();中烃基体积较大,对羟基的空间位阻较大使得羟基较为活泼,容易与羧基发生酯化反应生成,故答案为:;HPBA中烃基的空间位阻较大,使得羟基较为活泼,常温下不稳定、易转化为NBP。
(6)由和制备可通过题干已知信息而得,因此需要先合成,可通过氯代后水解再催化氧化而得,因此合成路线为
20.(12分)(2021·全国乙卷)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物,具有强氧化性,可与金属直接反应,也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题:
(1)历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体,由于性质相似,Liebig误认为是ICl,从而错过了一种新元素的发现,该元素是_______。
(2)氯铂酸钡()固体加热时部分分解为、和,376.8℃时平衡常数,在一硬质玻璃烧瓶中加入过量,抽真空后,通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭),在376.8℃,碘蒸气初始压强为。376.8℃平衡时,测得烧瓶中压强为,则_______,反应的平衡常数K=_______(列出计算式即可)。
(3)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数。
得到和均为线性关系,如下图所示:
①由图可知,NOCl分解为NO和反应的_______0(填“大于”或“小于”)
②反应的K=_______(用、表示):该反应的_______0(填“大于”或“小于”),写出推理过程_______。
(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应,在一定频率(v)光的照射下机理为:
其中表示一个光子能量,表示NOCl的激发态。可知,分解1mol的NOCl需要吸收_______mol光子。
【答案】溴(或) 24.8 大于 大于 设,即,由图可知:则:,即,因此该反应正反应为吸热反应,即大于0 0.5
【解析】(1)红棕色液体,推测为溴单质,因此错过发现的元素是溴(或);
(2)由题意玻376.8℃时璃烧瓶中发生两个反应:(s)(s)+(s)+2(g)、Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)。(s)(s)+(s)+2(g)的平衡常数,则平衡时p2(Cl2)=,平衡时p(Cl2)=100Pa,设到达平衡时I2(g)的分压减小pkPa,则,376.8℃平衡时,测得烧瓶中压强为,则0.1+20.0+p=32.5,解得p=12.4,则平衡时2p=2×12.4kPa=24.8kPa;则平衡时,I2(g)的分压为(20.0-p)kPa=(20×103-12.4×103)Pa,24.8kPa=24.8×103Pa,p(Cl2)=0.1kPa=100Pa,因此反应的平衡常数K=;
(3)①结合图可知,温度越高,越小,lgKp2越大,即Kp2越大,说明升高温度平衡正向移动,则NOCl分解为NO和反应的大于0;
②Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅰ+Ⅱ得,则的K=;该反应的大于0;推理过程如下:设,即,由图可知:则:,即,因此该反应正反应为吸热反应,即大于0;
(4)Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅰ+Ⅱ得总反应为2NOCl+hv=2NO+Cl2,因此2molNOCl分解需要吸收1mol光子能量,则分解1mol的NOCl需要吸收0.5mol光子。