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2025 年安徽高考真题化学试题
一、单选题
1.下列有关物质用途的说法错误的是
A.生石灰可用作脱氧剂 B.硫酸铝可用作净水剂
C.碳酸氢铵可用作食品膨松剂 D.苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
【答案】A
【解析】
A.生石灰(CaO)主要用作干燥剂,通过吸水反应生成Ca(OH) ,而非与氧气反应,因此不能作为脱氧剂,A错误;
2
B.硫酸铝溶于水后水解生成Al(OH) 胶体,可吸附水中悬浮杂质,起到净水作用,B正确;
3
C.碳酸氢铵受热分解产生CO 和NH ,使食品膨松,可用作膨松剂,C正确;
2 3
D.苯甲酸及其钠盐是常见食品防腐剂,能抑制微生物生长,D正确;
故选A。
2.以下研究文物的方法达不到目的的是
.....
A.用 14C断代法测定竹简的年代
B.用X射线衍射法分析玉器的晶体结构
C.用原子光谱法鉴定漆器表层的元素种类
D.用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量
【答案】D
【解析】
A.14C断代法通过测定有机物中14C的残留量确定年代,竹简为植物制品,适用此方法,A正确;
B.X射线衍射法通过衍射图谱分析物质晶体结构,玉器为晶体矿物,适用此方法,B正确;
C.原子光谱法通过特征谱线鉴定元素种类,可用于分析漆器表层元素,C正确;
D.红外光谱法用于分析分子官能团和结构,无法直接测定相对分子质量(需质谱法),D达不到目的;
故选D。
3.用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是
...
选项 劳动项目 化学知识
A 用大米制麦芽糖 淀粉水解生成麦芽糖
B 用次氯酸钠溶液消毒 次氯酸钠溶液呈碱性
C 给小麦施氮肥 氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D 用肥皂洗涤油污 肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
A.淀粉在酸性或酶催化下水解生成麦芽糖,用大米制麦芽糖符合该过程,A正确;
B.次氯酸钠的消毒作用源于其水解生成的HClO具有强氧化性,而非溶液呈碱性,B错误;
C.氮元素是植物合成蛋白质、叶绿素等的必需元素,施氮肥解释合理,C正确;
D.肥皂中的高级脂肪酸钠含亲水基(羧酸根)和疏水基(长链烷基),可乳化油污,解释正确,D正确;
故选B。
4.一种天然保幼激素的结构简式如下:
下列有关该物质的说法,错误的是
A.分子式为C H O B.存在4个C—O σ键
19 32 3C.含有3个手性碳原子 D.水解时会生成甲醇
【答案】B
【解析】
A.该分子不饱和度为4,碳原子数为19,氢原子数为2×19+2−4×2=32,化学式为C H O ,A正确;
19 32 3
B.醚键含有2个C-O𝜎键,酯基中含有3个C-O𝜎键,如图: ,则1个分子中含有5个C-O𝜎键,B错
误;
C.手性碳原子是连接4个不同基团的C原子,其含有3个手性碳原子,如图: ,C正
确;
D.其含有-COOCH 基团,酯基水解时生成甲醇,D正确;
3
故选B。
-40℃
5.氟气通过碎冰表面,发生反应①F +H O HOF+HF,生成的HOF遇水发生反应②HOF+H O=HF+H O 。下
2 2 2 2 2
列说法正确的是
A.HOF的电子式为 B.H O 为非极性分子
2 2
C.反应①中有非极性键的断裂和形成 D.反应②中HF为还原产物
【答案】A
【详解】
A.HOF中心原子为O,与H、F通过共用电子对形成共价键,电子式为 ,A正确
B.H O 空间结构为半开页书形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误;
2 2
C.反应①中F-F非极性键断裂,但没有非极性键的形成,C错误;
D.F的电负性大于O,HOF中氟表现为-1价,O为0价,H为+1价,生成物HF中氟还是-1价,F的化合价没有
变化,反应②中氧化剂为HOF,还原剂为H O,H O 既是氧化产物也是还原产物,HF既不是氧化产物也不是还原
2 2 2
产物,D错误;
故选A。
阅读材料,完成下列小题。
氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N 。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成
2
NaNH 。NaNH 遇水转化为NaOH。Cu(OH) 溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH ) ](OH) 溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色
2 2 2 3 4 2
[Cu(H O) SO ]溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl 溶液反应生成Hg(NH )Cl沉淀。
2 4 4 2 2
6.下列有关反应的化学方程式错误的是
点燃
A.氨在氧气中燃烧:4NH +3O 2N +6H O
3 2 2 2
B.液氨与金属钠反应:2Na+2NH (1)=2NaNH +H ↑
3 2 2
C.氨水溶解Cu(OH) :Cu(OH) +4NH =[Cu(NH ) ](OH)
2 2 3 3 4 2
D.浓氨水与HgCl 反应:HgCl +NH =Hg(NH )Cl↓+HCl
2 2 3 2
7.下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A.与H+结合的能力:OH->NH- B.与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+
2
C.H O和NH 分子中的键长:O—H>N—H D.微粒所含电子数:NH+>NH-
2 3 4 2
【答案】6.D 7.B【解析】6.A.根据题干信息可知,氨可在氧气中燃烧生成N ,所给方程式符合反应原理,A正确;
2
B.金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,生成氨基钠和氢气,发生的是置换反应,所给方程式符合反应原理,B
正确;
C.根据题干信息可知,Cu(OH) 溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH ) ](OH) 溶液,所给方程式符合反应原理,C正确;
2 3 4 2
D.浓氨水与HgCl 溶液反应生成Hg(NH )Cl沉淀,生成物应为NH Cl,方程式为:HgCl +2NH =Hg(NH )Cl↓+NH Cl,
2 2 4 2 3 2 4
D错误
故选D;
7.A.根据题干信息,NaNH 遇水转化为NaOH,反应为:NaNH +H-OH=NaOH+H-NH ,说明NH−结合H+能力更
2 2 2 2
强,A错误;
B.根据题干信息,深蓝色[Cu(NH ) ](OH) 溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H O) SO ]溶液,说明NH 更容易
3 4 2 2 4 4 3
与H+配位形成NH+,故与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+,B正确;
4
C.原子半径N>O,则键长:O—H<N—H,C错误;
D.NH+所含电子数为7+4−1=10,NH−所含电子数7+2+1=10,相同数量的两种微粒所含电子数相等,D
4 2
错误;
故选B。
8.下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项 实验 粒子组
A 稀硝酸与铜片制NO H+、Cu2+、NO−、NO
3
B 70%硫酸与Na SO 制SO H+、Na+、SO2−、HSO−
2 3 2 4 3
C 浓盐酸与KMnO 制Cl H+、K+、Mn2+、Cl-
4 2
D 双氧水与FeCl 溶液制O H+、Fe2+、Cl-、H O
3 2 2 2
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
A.稀硝酸与铜反应生成H+、Cu2+、NO−和NO,NO难溶于水,无法大量存在,A错误;
3
B.70%硫酸与Na SO 反应生成SO ,溶液中应含H+、Na+、SO2−,但HSO−在强酸性条件下会转化为SO 和H O,
2 3 2 4 3 2 2
无法大量存在,B错误;
C.浓盐酸与KMnO 反应生成Cl ,产物为K+、Mn2+、Cl−和H+,这些离子在酸性环境中稳定共存,无后续反应干
4 2
扰,C正确;
D.FeCl 催化H O 分解生成O ,溶液中应含Fe3+而非Fe2+,D错误;
3 2 2 2
故选C。
9.某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列
说法错误的是
A.元素电负性:X>Z>Y B.该物质中Y和Z均采取即sp3杂化
C.基态原子未成对电子数:WZ>Y
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族,且X、Z均形成2个共价键,
则X为O,Z为S;Y形成5个共价键且原子序数位于O、S之间,则Y为P;W形成1个共价键,原子序数最小,
则W为H;
【解析】
A.同周期从左向右电负性逐渐增大,同主族从上向下电负性逐渐减小,故元素电负性O>S>P,即X>Z>Y,A正确;
B.该物质中,P原子的价层电子对数为4+ 5−1×2−1−2 =4,为sp3杂化,S原子的价层电子对数为2+ 6−1−1 =4,
2 2为sp3杂化,B正确;
C.基态H原子未成对电子数为1,基态O原子的价电子排布式为2s22p4,未成对电子数为2,基态P原子的价电
子排布式为3s23p3,未成对电子数为3,则基态原子未成对电子数HS,D错误;
故选D。
10.下列实验操作能达到实验目的的是
选
实验操作 实验目的
项
将铁制镀件与铜片分别接直流电源的
A 在铁制镀件表面镀铜
正、负极,平行浸入CuSO 溶液中
4
向粗盐水中先后加入过量Na CO 溶 粗盐提纯中,去除Ca2+、Mg2+和SO2-杂质离
B 2 3 4
液、NaOH溶液和BaCl 溶液 子
2
向2mL0.1mol⋅L-1K Cr O 溶液中滴 探究c(H+)对如下平衡的影响:
2 2 7
C 加5滴6mol⋅L-1NaOH溶液,再滴加5 Cr O2- + H O ⇌ 2CrO2- + 2H+
2 7 2 4
滴6mol⋅L-1H SO 溶液 (橙色) (黄色)
2 4
D 将有机物M溶于乙醇,加入金属钠 探究M中是否含有羟基
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
A.铁作为镀件应接电源负极,若将铁接正极会导致其放电而溶解,A错误;
B.粗盐提纯时,BaCl 应在Na CO 之前加入,以便除去过量Ba2+,B错误;
2 2 3
C.通过加NaOH降低H+浓度使溶液变黄,再加H SO 提高H+浓度恢复橙色,验证浓度对平衡的影响,C正确;
2 4
D.乙醇本身含羟基,也可与金属钠反应,会干扰M中羟基的检测,D错误;
故选C。
11.恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v=kx,
k为反应速率常数)。
下列说法错误的是
A.该条件下 x N,平衡= k-1k2
x
M,平衡
k1k-2B.0~t 时间段,生成M和N的平均反应速率相等
1
C.若加入催化剂,k 增大,k 不变,则x 和x 均变大
1 2 1 M,平衡
D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应,升高温度则x 变大
A,平衡
【答案】C
【解析】
k2
A.①A(g)⇌M(g)的K= k1,②A(g)⇌N(g) K= k2,②-①得到M(g)⇌N(g),则K= xN(平衡) = k−2 = k2k−1,A
k−1 k−2 xM(平衡) k1 k1k−2
k−1
正确;
B.由图可知,0~t 时间段,生成M和N的物质的量相同,由此可知,成M和N的平均反应速率相等,B正确;
1
C.若加入催化剂,k 增大,更有利于生成M,则x 变大,但催化剂不影响平衡移动,x 不变,C错误;
1 1 M,平衡
D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应,升高温度,两个反应均逆向移动,A的物质的量分数变大,即x
A,平衡
变大,D正确;
故选C。
12.碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为d pm。下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤
键”(强度与氢键相近)。N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A
A.碘晶体是混合型晶体 B.液态碘单质中也存在“卤键”
C.127g碘晶体中有N 个“卤键” D.碘晶体的密度为 2×254 g⋅cm-3
A abd×NA×10-30
【答案】A
【解析】
A.碘晶体中,分子间是“卤键”(类似氢键),层与层间是范德华力,与石墨不同(石墨层内只存在共价键)所以碘晶体
是分子晶体,A错误;
B.由图可知,题目中的“卤键”类似分子间作用力,只不过强度与氢键接近,则液态碘单质中也存在类似的分子间
作用力,即“卤键”,B正确;
C.由图可知,每个I 分子能形成4条“卤键”,每条“卤键”被2个碘分子共用,所以每个碘分子能形成2个“卤键”,
2
127g碘晶体物质的量是0.5mol,“卤键”的个数是0.5mol×2×N mol−1 =N ,C正确;
A A
D.碘晶体为层状结构,所给区间内4个碘原子处于面心,则每个晶胞中碘原子的个数是8× 1 =4,晶胞的体积是
2
abd×10−30cm3,密度是 2×254 g⋅cm-3,D正确;
abd×NA×10-30
故选A。
13.研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示),使用前需先充电,其固体电解质仅允许Li+通过。下列说法
正确的是A.放电时电解质溶液质量减小
B.放电时电池总反应为H +2Li=2LiH
2
C.充电时Li+移向惰性电极
D.充电时每转移1mol电子,c(H+)降低1mol⋅L-1
【答案】C
【分析】金属锂易失去电子,则放电时,惰性电极为负极,气体扩散电极为正极,电池在使用前需先充电,目的是
将LiH PO 解离为Li+和H PO−,则充电时,惰性电极为阴极,电极的反应为:Li++e− =Li,阳极为气体扩散电极,
2 4 2 4
电极反应:H −2e−+2H PO− =2H PO ,放电时,惰性电极为负极,电极反应为:Li−e− =Li+,气体扩散电极
2 2 4 3 4
为正极,电极反应为2H PO +2e− =2H PO−+H ↑。
3 4 2 4 2
【解析】
A.放电时,Li+会通过固体电解质进入电解质溶液,同时正极会生成H 进入储氢容器,当转移2mol电子时,电解
2
质溶液质量增加7g/mol×2mol−1mol×2g/mol=12g,即电解质溶液质量会增大,A错误;
B.放电时,由分析中的正、负电极反应可知,总反应为2Li+2H PO =H ↑+2LiH PO ,B错误;
3 4 2 2 4
C.充电时,Li+向阴极移动,则Li+向惰性电极移动,C正确;
D.充电时每转移1mol电子,会有1molH+与H PO−结合生成H PO ,但不知道电解液体积,无法计算c(H+)降低了
2 4 3 4
多少,D错误;
故选C。
14.H A是二元弱酸,M2+不发生水解。25°C时,向足量的难溶盐MA粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中lg[c(M2+)/(mol⋅
2
L-1)]与pH的关系如下图所示。
已知25℃时,K (H A)=10-1.6,K (H A)=10-6.8,lg2=0.3。下列说法正确的是
a1 2 a2 2
A.25℃时,MA的溶度积常数K (MA)=10-6.3
sp
B.pH=1.6时,溶液中c(M2+)>c(Cl-)>c(HA-)>c(A2-)
C.pH=4.5时,溶液中c(HA-)>c(H A)>c(A2-)
2
D.pH=6.8时,溶液中c(H+)+2c(HA-)+c(H A)=c(OH-)+c(Cl-)
2
【答案】A
【分析】MA存在沉淀溶解平衡:MA(s)⇌M2+(aq)+A2−(aq),向足量的难溶盐MA粉末中加入稀盐酸,发生反应
A2−+H+ =HA−,继续加盐酸发生反应HA−+H+ ⇌H A,由,K (H A)=10-1.6可知,当𝑐(H A)=𝑐(HA−)时,pH=1.6,
2 a1 2 2
K (H A)=10-6.8,则𝑐(A2−)=𝑐(HA−)时,pH=6.8,K ×K =
c(A2−)×c2(H+)
=10−8.4,当c(A2−)=c(H A)时,pH=4.2,
a2 2 a1 a2 c(H2A) 2则可将图像转化为 进行分析;
【解析】
A.溶液中存在物料守恒:c(M2+)=c(H A)+c(HA−)+c(A2−),当pH=6.8时,c(HA−)=c(A2−),c(H A)很低,可
2 2
忽略不计,则c(M2+)=2c(A2−)=10−3,K (MA)=c(M2+)×c(A2−)=10-3× 1 ×10−3= 1 ×10−6,
sp
2 2
p[K (MA)]=-6-lg2=-6.3,则K (MA)=10-6.3,A正确;
sp sp
B.根据物料守恒:c(M2+)=c(H A)+c(HA−)+c(A2−),c(M2+)>c(HA−),由图像可知,pH=1.6时,c(HA−)>c(A2−)
2
成立,由电荷守恒:c(H+)+2c(M2+)=c(Cl−)+c(HA−)+2c(A2−)+c(OH−),结合物料守恒,约掉c(HA−)得到
c(H A)+c(H+)+c(M2+)=c(Cl−)+c(A2−)+c(OH−),由图像可知,c(H A)>c(A2−)且c(H+)>c(OH−),则c(M2+)
2 2
<c(Cl−),故离子浓度顺序:𝑐(Cl-)>c(M2+)>c(HA-)>c(A2-),B错误;
C.由图像可知,pH=4.5时,溶液中c(HA-)>c(A2-)>c(H A),C错误;
2
D.pH=6.8时,c(HA−)=c(A2−),根据电荷守恒关系:c(H+)+2c(M2+)=c(Cl−)+c(HA−)+2c(A2−)+c(OH−),
将物料守恒代入,约掉c(M2+)得到c(H+)+2[c(H A)+c(HA−)+c(A2−)]=c(Cl−)+c(HA−)+2c(A2−)+c(OH−),
2
化简得到c(H+)+2c(H A)+c(HA−)=c(Cl−)+c(OH−),D错误;
2
故选A。
二、解答题
15.某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO 、SiO 、CaCO 、SrCO 和MgCO 等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
4 2 3 3 3
已知25℃时,K (SrSO )=10-6.46,K (BaSO )=10-9.97
sp 4 sp 4
回答下列问题:
(1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为 。
(2)“浸出液”中主要的金属离子有Sr2+、 (填离子符号)。
(3)“盐浸”中SrSO 转化反应的离子方程式为 ;25℃时,向0.01 mol SrSO 粉末中加入100mL0.11mol⋅L-1BaCl 溶
4 4 2
液,充分反应后,理论上溶液中c(Sr2+)⋅c(SO2-)= (mol⋅L-1)2(忽略溶液体积的变化)。
4
(4)其他条件相同时,盐浸2h,浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是 。
(5)“漫出渣2”中主要含有SrSO 、 (填化学式)。
4(6)将窝穴体a(结构如图2所示)与K+形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的Sr2+,原因是 。
(7)由SrCl ⋅6H O制备无水SrCl 的最优方法是 (填标号)。
2 2 2
a.加热脱水 b.在HCl气流中加热 c.常温加压 d.加热加压
【答案】(1)5s2
(2)Ca2+、Mg2+
(3) SrSO (s)+Ba2+(aq)⇌BaSO (s)+Sr2+(aq) 10−8.97
4 4
(4)升高温度,Ba2+与SrSO 有效碰撞次数增加,反应速率加快,所以锶浸出率增大;
4
(5)BaSO 、SiO
4 2
(6)窝穴体a的空腔与Sr2+更匹配,可通过分子间相互作用形成超分子,且Sr2+具有更多的空轨道,能够与更多的N、
O形成配位键,形成超分子后,结构更稳定
(7)a
【分析】含锶(Sr)废渣主要含有SrSO 、SiO 、CaCO 、SrCO 和MgCO 等,加入稀盐酸酸浸,碳酸盐溶解进入滤液,
4 2 3 3 3
浸出渣1中含有SrSO 、SiO ,加入BaCl 溶液,发生沉淀转化,SrSO (s)+Ba2+(aq)⇌BaSO (s)+Sr2+(aq),得到SrCl
4 2 2 4 4 2
溶液,经过系列操作得到SrCl ·6H O晶体;
2 2
【解析】
(1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族,基态原子价电子排布式为5s2;
(2)由分析可知,碳酸盐均能溶于盐酸,“浸出液”中主要的金属离子有Sr2+、Ca2+、Mg2+;
(3)由分析可知,“盐浸”中发生沉淀的转化,离子方程式:SrSO (s)+Ba2+(aq)⇌BaSO (s)+Sr2+(aq);该反应的
4 4
平衡常数K= c(Sr2+) = c(Sr2+)·c(SO4 2−) = Ksp (SrSO4 ) = 10-6.46 =103.51,平衡常数很大,近似认为SrSO 完全转化,溶液中
c(Ba2+) c(Ba2+)·c(SO
4
2−) Ksp (BaSO4 ) 10-9.97 4
剩余n(Ba2+)=1×10−3mol,则c(SO2−)= Ksp (BaSO4 ) =10−7.97mol/L,列三段式:
4 c(Ba2+)
SrSO (s) + Ba2+(aq) ⇌ BaSO (s) + Sr2+(aq)
4 4
初始mol 0.01 0.011 0
,理论上溶液中c(Sr2+)⋅c(SO2-)= 10−7.97mol/
变化mol 0.01 0.01 0.01 4
平衡mol 0.001 0.01
L×10−1mol/L=10−8.97 (mol⋅L-1)2;
(4)随温度升高锶浸出率增大,原因是升高温度,Ba2+与SrSO 有效碰撞次数增加,反应速率加快,所以锶浸出率
4
增大;
(5)“盐浸”时发生沉淀的转化,生成了BaSO ,SiO 不参与反应,故漫出渣2”中主要含有SrSO 、BaSO 、SiO ;
4 2 4 4 2
(6)窝穴体a与K+形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的Sr2+,原因是窝穴体a的空腔与Sr2+更匹配,可
通过分子间相互作用形成超分子,且Sr2+具有更多的空轨道,能够与更多的N、O形成配位键,形成超分子后,结
构更稳定;
(7)Ca(OH) 为强碱,则Sr(OH) 也是强碱,Sr2+不水解,b错误,由平衡移动原理可知SrCl ⋅6H O制备无水SrCl 的
2 2 2 2 2
方法加压不利于脱水,c、d错误,故选a。
16.侯氏制碱法以NaCl、CO 和NH 为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上,以NaCl和NH HCO 为反
2 3 4 3
应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的NH HCO ,加入饱和食盐水中,搅拌,使NH HCO ,溶解,静置,析出NaHCO 晶
4 3 4 3 3
体;③将NaHCO 晶体减压过滤、煅烧,得到Na CO 固体。
3 2 3
回答下列问题:
(1)步骤①中配制饱和食盐水,下列仪器中需要使用的有 (填名称)。
(2)步骤②中NH HCO 需研细后加入,目的是 。
4 3
(3)在实验室使用NH HCO 代替CO 和NH 制备纯碱,优点是 。
4 3 2 3
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的pH随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。
i.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸V mL,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸V mL。V =V ,所得产品的成分
1 2 1 2
为 (填标号)。
a.Na CO b.NaHCO c.Na CO 和NaHCO d.Na CO 和NaOH
2 3 3 2 3 3 2 3
ii.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的𝑉 ′
1
𝑉 (填“>”“<”或“=”)。
1
(5)已知常温下Na CO 和NaHCO 的溶解度分别为30.7g和10.3g。向饱和Na CO 溶液中持续通入CO 气体会产生
2 3 3 2 3 2
NaHCO 晶体。实验小组进行相应探究:
3
实
操作 现象
验
将CO 匀速通入置于烧杯中的20mL饱和Na CO 溶液,持
a 2 2 3 无明显现象
续20min,消耗600mL CO
2
将20mL饱和Na CO 溶液注入充满CO 的500mL矿泉水 矿泉水瓶变瘪,3min后
2 3 2
b
瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶1~2min,静置 开始有白色晶体析出
i.实验a无明显现象的原因是 。
ii.析出的白色晶体可能同时含有NaHCO 和Na CO ⋅10H O。称取0.42g晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的
3 2 3 2
气体依次通过足量的无水CaCl 和NaOH溶液,NaOH溶液增重0.088g,则白色晶体中NaHCO 的质量分数为 。
2 3
【答案】(1)烧杯、玻璃棒
(2)加快NH HCO 溶解、加快NH HCO 与NaCl反应
4 3 4 3
(3)工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高
(4) a >
(5) CO 在饱和Na CO 溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的NaHCO 的量较
2 2 3 3
少,NaHCO 在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体 80%
3
【分析】本题以NaCl和NH HCO 为反应物,在实验室制备纯碱。考查了配制饱和溶液的方法及所用的试剂;用
4 3
NH HCO 代替CO 和NH ,使工艺变得简单易行,原料利用率较高,且环保、制备效率较高;滴定分析中利用了碳
4 3 2 3酸钠与盐酸反应分步进行,根据两个滴定终点所消耗的盐酸用量分析产品的成分;通过对比实验可以发现CO 的充
2
分溶解对NaHCO 的生成有利。
3
【解析】
(1)步骤①中配制饱和食盐水,要在烧杯中放入一定量的食盐,然后向其中加入适量的水并用玻璃棒搅拌使其恰
好溶解,因此需要使用的有烧杯和玻璃棒。
(2)固体的颗粒越小,其溶解速率越大,且其与其他物质反应的速率越大,因此,步骤②中NH HCO 需研细后加
4 3
入,目的是加快NH HCO 溶解、加快NH HCO 与NaCl反应。
4 3 4 3
(3)CO 和NH 在水中可以发生反应生成NH HCO ,但是存在气体不能完全溶解、气体的利用率低且对环境会产生
2 3 4 3
不好的影响,因此,在实验室使用NH HCO 代替CO 和NH 制备纯碱,其优点是工艺简单、绿色环保、制备产品的
4 3 2 3
效率较高、原料利用率较高。
(4)i.根据图中的曲线变化可知,到达第一个滴定终点B时,发生的反应为Na CO +HCl=NaCl+NaHCO ,消耗
2 3 3
盐酸V mL;到达第二个滴定终点C时, 发生的反应为NaHCO +HCl=NaCl+CO ↑+H O,又消耗盐酸V mL,因为
1 3 2 2 2
V =V ,说明产品中不含NaHCO 和NaOH,因此,所得产品的成分为Na CO ,故选a。
1 2 3 2 3
ⅱ.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓,其必然会使一部
分Na CO 与盐酸反应生成CO ,从而使得V 偏大、V 偏小,因此,该同学所记录的𝑉 ′>𝑉 。
2 3 2 1 2 1 1
(5)i.实验a无明显现象的原因是:CO 在饱和Na CO 溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率
2 2 3
也较小,生成的NaHCO 的量较少,NaHCO 在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体。
3 3
ii.析出的白色晶体可能同时含有NaHCO 和Na CO ⋅10H O。称取0.42g晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的
3 2 3 2
气体依次通过足量的无水CaCl 和NaOH溶液。NaHCO 受热分解生成的气体中有H O和CO ,而Na CO ⋅10H O分解
2 3 2 2 2 3 2
产生的气体中只有H O,无水CaCl 可以吸收分解产生的H O,NaOH溶液可以吸收分解产生的CO ;NaOH溶液增重
2 2 2 2
0.088g,则分解产生的CO 的质量为0.088g,其物质的量为
0.088g
=0.002mol,由分解反应可知,NaHCO 的物
2 44g⋅mol−1 3
质的量为0.004mol,则白色晶体中NaHCO 的质量为0.004mol×84g⋅mol−1 =0.336g,故其质量分数为0.336 ×
3
0.42
100%=80%。
17.I.通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应:
①HCOOH(g)=CO(g)+H O(g) ΔH =+26.3kJ⋅mol-1
2 1
②HCOOH(g)=CO (g)+H (g) ΔH =-14.9kJ⋅mol-1
2 2 2
(1)反应CO(g)+H O(g)=CO (g)+H (g)的ΔH= kJ⋅mol-1。
2 2 2
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的HCOOH(g),发生上述两个分解反应下列说法中能表明反应达到平
衡状态的是 (填标号)。
a.气体密度不变 b.气体总压强不变
c.H O(g)的浓度不变 d.CO和CO 的物质的量相等
2 2
(3)一定温度下,使用某催化剂时反应历程如下图,反应①的选择性接近100%,原因是 ;升高温度,反应历
程不变,反应①的选择性下降,可能的原因是 。
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO和H )的重要方法,主要反应有:
2③CH (g)+CO (g)⇌2CO(g)+2H (g)
4 2 2
④CO (g)+H (g)⇌CO(g)+H O(g)
2 2 2
⑤CH (g)+H O(g)⇌CO(g)+3H (g)
4 2 2
(4)恒温恒容条件下,可提高CH 转化率的措施有 (填标号)。
4
a.增加原料中CH 的量 b.增加原料中CO 的量 c.通入Ar气
4 2
(5)恒温恒压密闭容器中,投入不同物质的量之比的CH /CO /Ar混合气,投料组成与CH 和CO 的平衡转化率之间的
4 2 4 2
关系如下图。
i.投料组成中Ar含量下降,平衡体系中n(CO):n(H )的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
2
ii.若平衡时Ar的分压为p kPa,根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数K = (kPa)2(用含p的代数式表示,K 是
p p
用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)-41.2
(2)bc
(3) 原因是反应①的活化能低,反应②活化能高,反应②进行的速率慢 催化剂在升温时活性降低或升温时催
化剂对反应②更有利
(4)b
(5) 增大 0.675p2
【解析】
(1)由盖斯定律,②-①可以得到目标反应,则△H=△H -△H =-14.9kJ/mol−26.3kJ/mol=−41.2kJ/mol;
2 1
(2)a.气体质量是定值,体积是固定的,密度始终不变,气体密度不变,不能说明达到平衡状态;
b.两个反应均为气体体积增大的反应,则随着反应进行,压强变大,压强不变是平衡状态;
c.气体浓度不变是平衡状态的标志,则H O(g)浓度不变,是平衡状态;
2
d.CO和CO 物质的量相等,不能说明其浓度不变,不能判断达到平衡状态;
2
故选bc;
(3)反应①的选择性接近100%,原因是反应①的活化能低,反应②活化能高,反应②进行的速率慢,所以反应
①的选择性接近100%;反应①是吸热反应,升高温度平衡会正向移动,会有利于反应①,但反应①选择性下降,
可能原因是催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利;
(4)a.增加原料中CH 的量,CH 自身转化率降低;
4 4
b.增大原料中CO 的量,CH 转化率增大;
2 4
c.通入Ar,各物质浓度不变,平衡不移动,CH 转化率不变;
4
故选b;
(5)如图可知,恒压时,随着Ar含量上升(图像从右到左),反应物的分压减小,相当于减压,平衡正向移动,压
强不影响反应④平衡移动;则随着Ar含量下降,反应③和⑤平衡逆向移动,但甲烷的转化率下降的更快,而反应
①甲烷二氧化碳转化率相同,说明反应⑤逆移程度稍小,但CO减小的少,则n(CO):n(H )增大;
2
设初始投料:n(CH )=4mol、n(CO )=4mol、n(Ar)=2mol,平衡时,甲烷转化率为20%,二氧化碳的转化率为
4 2
30%,则平衡时:
n(CH )=4mol−4mol×20%=3.2mol;
4n(CO )=4mol−4mol×30%=2.8mol;
2
根据碳元素守恒:n(CO)=8mol−n(CH )−n(CO )=8mol−3.2mol−2.8mol=2mol;
4 2
根据氧元素守恒:n(H O)=8mol−n(CO)−2n(CO )=8mol−2mol−2×2.8mol=0.4mol;
2 2
根据氢元素守恒:n(H )=8mol−2n(CH )−n(H O)=8mol−2×3.2mol−0.4mol=1.2mol;
2 4 2
平衡时,气体总物质的量为3.2mol+2.8mol+2mol+0.4mol+1.2mol+2mol=11.6mol,Ar的分压为pkPa,则
总压为5.8pkPa,p(H )= 1.2 ×5.8pkPa=0.6pkPa、p(CO)= 2 ×5.8pkPa=pkPa、p(CH )= 3.2 ×5.8pkPa=
2 4
11.6 11.6 11.6
1.6pkPa、p(H O)= 0.4 ×5.8pkPa=0.2pkPa,反应⑤的平衡常数K = (0.6p)3×p (kpa)2 =0.675p2(kpa)2。
2 p
11.6 1.6p×0.2p
18.有机化合物C和F是制造特种工程塑料的两种重要单体,均可以苯为起始原料按下列路线合成(部分反应步骤
和条件略去):
回答下列问题:
(1)B中含氧官能团名称为 ;B→C的反应类型为 。
(2)已知A→B反应中还生成(NH ) SO 和MnSO ,写出A→B的化学方程式 。
4 2 4 4
(3)脂肪烃衍生物G是C的同分异构体,分子中含有羟甲基(-CH OH),核磁共振氢谱有两组峰。G的结构简式为 。
2
(4)下列说法错误的是 (填标号)。
a.A能与乙酸反应生成酰胺 b.B存在2种位置异构体
c.D→E反应中,CCl 是反应试剂 d.E→F反应涉及取代过程
4
(5)4,4'-二羟基二苯砜(H)和F在一定条件下缩聚,得到性能优异的特种工程塑料——聚醚砜醚酮(PESEK)。写出PESEK
的结构简式 。
(6)制备PESEK反应中,单体之一选用芳香族氟化物F,而未选用对应的氯化物,可能的原因是 。
(7)已知酮可以被过氧酸(如间氯过氧苯甲酸,MCPBA)氧化为酯:
参照题干合成路线,写出以苯为主要原料制备苯甲酸苯酯( )的合成路线 (其他试剂任
选)。
【答案】(1) 酮羰基 还原反应
(2) +5H SO +4Mn𝑂 → +4MnSO +(NH ) SO +4H O;
2 4 2 4 4 2 4 2
(3)HOCH -C≡C-C≡C-CH OH
2 2
(4)b(5)
(6)电负性:F>Cl,C-F键极性更大,易断裂,且氟原子半径小,空间位阻小,更容易发生缩聚反应
(7)
【分析】A发生氧化反应生成B,B发生还原反应生成C,A发生取代反应生成C,2个C分子取代了CCl 中的两
4
个氯原子生成了E,E中的两个氯原子发生水解反应,一个碳原子上连接两个羟基不稳定,会脱水形成酮羰基得到
F。
【解析】
(1)由B的结构简式可知,其含氧官能团名称为酮羰基;B的不饱和度为5,C的不饱和度为4,属于加氢的反应,
为还原反应;
(2)
A→B还会生成硫酸铵和硫酸锰,根据原子守恒,配平反应为 +5H SO +4MnO →
2 4 2
+4MnSO +(NH ) SO +4H O;
4 4 2 4 2
(3)G是C的同分异构体,G的不饱和度为4,碳原子数为6,含有-CH OH,则其不可能含有苯环,核磁共振氢
2
谱只有两组峰,满足条件的结构简式为HOCH -C≡C-C≡C-CH OH;
2 2
(4)a.A中含有氨基,能和乙酸发生取代反应生成酰胺基,a正确;
b.B 的位置异构体只有1种,如图: ,b错误;
c.D→E的反应中,氟苯取代了CCl 中的两个氯原子,CCl 是反应物,c正确;
4 4
d.E→F的反应中,涉及卤代烃的水解(取代)反应,d正确;
故选b;
(5)
H的结构简式为 ,与F发生缩聚反应时,H中羟基的O-H键断裂,F中的C-F键断裂,
缩聚产物结构简式为 ;
(6)电负性:F>Cl,C-F键极性更大,易断裂,容易与H发生缩聚反应,且氟原子半径小,空间位阻小,更容易
发生缩聚反应,所以不选择对应的氯化物;
(7)
由已知的反应可知,得到苯甲酸苯酯,需要合成 ,模仿D→F的合成路线,苯在无水AlCl 作用下
3
与CCl 发生取代反应生成 ,再发生E→F的反应得到 ,具体合成路线为
4
。