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机密 启用前
★
2025 年全省普通高中学业水平等级考试
化学
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。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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:H1 O16 Na23 K39
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.下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是
A.侯德榜发明了以NH ,CO 和NaCl为原料的联合制碱法
3 2
B.戴维电解盐酸得到H 和Cl ,从而提出了酸的含氢学说
2 2
C.拉瓦锡基于金属和O 的反应提出了燃烧的氧化学说
2
D.哈伯发明了以N 和H 为原料合成氨的方法
2 2
2.化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A.用明矾净化黄河水 B.用漂白粉漂白蚕丝制品
C.用食醋去除水壶中水垢 D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
3.实验室中,下列试剂保存方法正确的是
A.液溴加水封保存在广口试剂瓶中 B.硝酸银溶液保存在棕色细口试剂瓶中
C.高锰酸钾与苯酚存放在同一药品柜中 D.金属锂保存在盛有煤油的广口试剂瓶中
4.称取1.6g固体NaOH配制400mL浓度约为0.1molL1的NaOH溶液,下列仪器中不需要
使用的是
A.100mL烧杯 B.500mL容量瓶
C.500mL量筒 D.500mL细口试剂瓶(具橡胶塞)
试卷第1页,共12页5.下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.用NaOH溶液吸收少量SO :SO OH HSO
2 2 3
B.用Na O 和水制备少量O :Na O H O2Na 2OHO
2 2 2 2 2 2 2
C.用MnO 和浓盐酸制备Cl :MnO 4H2Cl Mn2Cl 2H O
2 2 2 2 2
D.用稀硝酸溶解少量Cu粉:3Cu8H8NO 3Cu NO 2NO4H O
3 3 2 2
6.第70号元素镱Yb的基态原子价电子排布式为4f146s2。下列说法正确的是
A.174Yb的中子数与质子数之差为104 B.174Yb与176Yb是同一种核素
70 70 70
C.基态Yb原子核外共有10个d电子 D.Yb位于元素周期表中第6周期
7.用硫酸和NaN 可制备一元弱酸HN 。下列说法错误的是
3 3
A.NaN 的水溶液显碱性
3
B.N的空间构型为V形
3
C.NaN 为含有共价键的离子化合物
3
D.N的中心N原子所有价电子均参与成键
3
8.物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是
性质差异 主要原因
A 沸点:H OH S 电离能:OS
2 2
B 酸性:HClOHBrO 电负性:ClBr
C 硬度:金刚石>晶体硅 原子半径:SiC
D 熔点:MgONaF 离子电荷:Mg2 Na,O2 F
A.A B.B C.C D.D
9.用肼N H 的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量CuSO ,反应
2 4 4
原理如图所示。下列说法正确的是
试卷第2页,共12页A.N 是还原反应的产物 B.还原性:N H Fe2
2 2 4
C.处理后溶液的pH增大 D.图示反应过程中起催化作用的是Cu2
10.在恒容密闭容器中,Na SiF(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平
2 6
衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:T 温度时,
2
Na SiF(s)完全分解;体系中气相产物在T、T 温度时的分压分别为p 、p 。下列说法错误
2 6 1 3 1 3
的是
A.a线所示物种为固相产物
B.T温度时,向容器中通入N ,气相产物分压仍为p
1 2 1
C.p 小于T 温度时热解反应的平衡常数K
3 3 p
D.T温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
1
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.完成下列实验所用部分仪器或材料选择正确的是
实验内容 仪器或材料
试卷第3页,共12页A 灼烧海带 坩埚、泥三角
B 加热浓缩NaCl溶液 表面皿、玻璃棒
C 称量5.0gNaOH固体 电子天平、称量纸
D 量取25.00mL稀H SO 25mL移液管、锥形瓶
2 4
A.A B.B C.C D.D
12.全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说
法正确的是
A.隔膜为阳离子交换膜
B.放电时,a极为负极
C.充电时,隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小
D.理论上,Fe3+每减少1mol,Fe2+总量相应增加2mol
13.钢渣中富含CaO、SiO、FeO、Fe O 等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的
2 2 3
Ca,Si,Fe元素,流程如下。已知:Fe C O 能溶于水;K CaC O 2.3109,
2 2 4 3 sp 2 4
K FeC O 3.2107。下列说法错误的是
sp 2 4
试卷第4页,共12页A.试剂X可选用Fe粉
B.试剂Y可选用盐酸
C.“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中
D.“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
14.以异丁醛M为原料制备化合物Q的合成路线如下,下列说法错误的是
A.M系统命名为2-甲基丙醛
B.若M+XN原子利用率为100%,则X是甲醛
C.用酸性KMnO 溶液可鉴别N和Q
4
D.PQ过程中有CH COOH生成
3
15.常温下,假设1L水溶液中Co2+和C O2初始物质的量浓度均为0.01molL1。平衡条件
2 4
下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
已知:体系中含钴物种的存在形式为Co2,CoC O (s)和Co(OH) (s);
2 4 2
K CoC O 6.0108,K Co(OH) 5.91015。下列说法正确的是
sp 2 4 sp 2
试卷第5页,共12页A.甲线所示物种为HC O
2 4
B.H C O 的电离平衡常数K 108
2 2 4 a2
C.pHa时,Co2物质的量浓度为1.6103molL1
D.pHb时,物质的量浓度:c
OH
c
C
O2
2 4
三、非选择题:本题共 5小题,共 60分。
16.Fe单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,Fe位于第 周期 族。基态Fe原子与基态Fe3离子未成对
电子数之比为 。
(2)尿素分子H
2
NCONH
2
与Fe3形成配离子的硝酸盐
FeH
2
NCONH
2
6
NO
3
3
俗称尿素
铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①元素C、N、O中,第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 。
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为 。
③八面体配离子FeH NCONH 3 中Fe3的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与Fe3
2 2 6
配位的原子是 (填元素符号)。
(3)αFe可用作合成氨催化剂、其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为apm)。
试卷第6页,共12页①αFe晶胞中Fe原子的半径为 pm。
②研究发现,αFe晶胞中阴影所示m,n两个截面的催化活性不同,截面单位面积含有Fe
原子个数越多,催化活性越低。m,n截面中,催化活性较低的是 ,该截面单位面积
含有的Fe原子为 个pm2。
17.采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含Fe O、MnO 及Co、Cu、Ca、Si 等元素的
2 3 2
氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,NH SO 低温分解生成NH HSO ,高温则完全分解为气体;
4 2 4 4 4
Fe SO 在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。
2 4 3
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。MnO 与NH HSO 反应转化为MnSO 时有
2 4 4 4
N 生成,该反应的化学方程式为 。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要
2
成分除SiO 外还含有 (填化学式)。
2
(2)在NH SO 投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸时金
4 2 4
属元素的浸出率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)HR萃取Cu2反应为:2HR(有机相)Cu2(水相)CuR (有机相)2H(水相)。“反萃取”
2
试卷第7页,共12页时加入的试剂为 (填化学式)。
(4)“沉钴”中,pH4时Co2恰好沉淀完全
c Co2 1105molL1
,则此时溶液中
cH S molL1。已知:
2
K H S1107,K H S11013,K (CoS)41021。CoS“溶解”时发生反应的离子
a1 2 a2 2 sp
方程式为 。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入 (填操作单元名称)循环
利用。
18.如下不饱和聚酯可用于制备玻璃钢。
实验室制备该聚酯的相关信息和装置示意图如下(加热及夹持装置略):
熔点 沸点
原料 结构简式
/℃ /℃
顺丁烯二酸
52.6 202.2
酐
邻苯二甲酸
130.8 295.0
酐
丙-1,2-二醇 60.0 187.6
试卷第8页,共12页实验过程:
①在装置A中加入上述三种原料,缓慢通入N 。搅拌下加热,两种酸酐分别与丙-1,2-二
2
醇发生醇解反应,主要生成 和 。然后逐步升
温至190~200℃,醇解产物发生缩聚反应生成聚酯。
②缩聚反应后期,每隔一段时间从装置A中取样并测量其酸值,直至酸值达到聚合度要求(酸
值:中和1克样品所消耗KOH的毫克数)。
回答下列问题:
(1)理论上,原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐):n(邻苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇) 。
(2)装置B的作用是 ;仪器C的名称是 ;反应过程中,应保持温度计2示数
处于一定范围,合理的是 (填标号)。
A.55~60℃ B.100~105℃ C.190~195℃
(3)为测定酸值,取ag样品配制250.00mL溶液。移取25.00mL溶液,用cmolL1KOH—乙醇
标准溶液滴定至终点,重复实验,数据如下:
序号 1 2 3 4 5
滴定前读数
0.00 24.98 0.00 0.00 0.00
/mL
滴定后读数
24.98 49.78 24.10 25.00 25.02
/mL
试卷第9页,共12页应舍弃的数据为 (填序号);测得该样品的酸值为 (用含a,c的代数式表示)。
若测得酸值高于聚合度要求,可采取的措施为 (填标号)。
A.立即停止加热 B.排出装置D内的液体 C.增大N 的流速
2
(4)实验中未另加催化剂的原因是 。
19.麻醉药布比卡因(I)的两条合成路线如下:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)A结构简式为 ;B中含氧官能团名称为 。
(2)CD反应类型为 ;D+EH化学方程式为 。
(3)G的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为 (写出一种即可)。
①含NH ②含2个苯环 ③含4种不同化学环境的氢原子
2
(4)H中存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,则碱性
较强的N原子是 (填“a”或“b”)。
(5)结合路线信息,用H /PtO 催化加氢时,下列有机物中最难反应的是_______(填标号)。
2 2
A.苯( ) B.吡啶( )
C.环已-1,3-二烯( ) D.环己-1,4-二烯( )
(6)以 , , 为主要原料合成 。利用上
述信息补全合成路线 。
试卷第10页,共12页20.利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO 转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
2
Ⅰ.CaS(s)2SO (g)CaSO (s)S (g) ΔH
2 4 2 1
Ⅱ.CaSO (s)4H (g)CaS(s)4H O(g) ΔH
4 2 2 2
Ⅲ.SO (g)3H (g)H S(g)2H O(g) H
2 2 2 2 3
恒容条件下,按1molCaS,1molSO 和0.1molH 投料反应。平衡体系中,各气态物种的lgn随
2 2
温度的变化关系如图所示,n为气态物种物质的量的值。
已知:图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数K108基本不变。
回答下列问题:
(1)反应4H (g)2SO (g)4H O(g)S (g)的焓变ΔH (用含ΔH、ΔH 的代数式
2 2 2 2 1 2
表示)。
(2)乙线所示物种为 (填化学式)。反应Ⅲ的焓变ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。
3
(3)T温度下,体系达平衡时,乙线、丙线所示物种的物质的量相等,若丁线所示物种为amol,
1
则S 为 mol(用含a的代数式表示);此时,CaS与CaSO 物质的量的差值
2 4
n(CaS)nCaSO mol(用含a的最简代数式表示)。
4
(4)T 温度下,体系达平衡后,压缩容器体积S 产率增大。与压缩前相比,重新达平衡时,H S
2 2 2
试卷第11页,共12页nH S
与H 物质的量之比 2 (填“增大”“减小”或“不变”),H O物质的量nH O
2 nH 2 2
2
(填“增大”“减小”或“不变”)。
试卷第12页,共12页1.A
【详解】A.联合制碱法的反应中,化学方程式为:NaCl+H O+CO +NH =NaHCO +NH Cl
2 2 3 3 4
和2NaHCO Na CO +H O+CO ,各元素(Na、Cl、N、C、H、O)的
3 2 3 2 2
化合价均未发生改变,属于非氧化还原反应,A符合题意;
B.电解盐酸生成H 和Cl ,H和Cl的化合价均发生变化(H从+1→0,Cl从-1→0),涉及
2 2
氧化还原反应,B不符合题意;
C.金属与O 反应生成氧化物,金属被氧化(化合价升高),O被还原(化合价降低),涉及
2
氧化还原反应,C不符合题意;
D.合成氨反应中N 的N化合价从0→-3,H 的H从0→+1,涉及氧化还原反应,D不符
2 2
合题意;
故选A。
2.B
【详解】A.明矾水解生成氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮杂质,可用于净水,用法合理,A
正确;
B.漂白粉含次氯酸钙,其强氧化性会破坏蚕丝(蛋白质)结构,导致丝制品损坏,用法不
合理,B不正确;
C.食醋中的醋酸与水垢(碳酸钙、氢氧化镁)反应生成可溶物,可用于除水垢,用法合理,
C正确;
D.小苏打(碳酸氢钠)受热分解产生CO 使糕点疏松,可用于烘焙糕点,用法合理,D正
2
确;
故选B。
3.B
【详解】A.液溴为液体,应使用细口瓶保存,广口瓶通常用于固体,加水封正确但试剂瓶
选择错误,A错误;
B.硝酸银溶液见光易分解,棕色细口瓶避光且适合液体保存,B正确;
C.高锰酸钾是强氧化剂,苯酚有还原性,两者混合可能反应,不能放在同一药品柜中,C
错误;
D.锂密度小于煤油,无法被煤油浸没隔绝空气,保存方法错误,应保存在固体石蜡油中,
答案第1页,共15页D错误;
故选B。
4.C
【分析】配制NaOH溶液的步骤包括计算,称量,溶解,转移,洗涤,定容,摇匀等步骤。
【详解】A.溶解1.6gNaOH需要在烧杯中进行,烧饼是需要的,故A需要;
B.因无400mL容量瓶,必须改用500mL配制,计算时按500mL计算,需要500mL容量瓶,
故B需要;
C.溶解时直接加水至固体溶解,无需精确量取;定容由容量瓶完成,无需500mL量筒,故
C不需要;
D.NaOH溶液配制好后需要转移到试剂瓶中储存,氢氧化钠溶液是液体,而且易与玻璃中
的二氧化硅反应,不能选择玻璃塞,所以需要500mL细口试剂瓶(具橡胶塞),故D需要;
故选C。
5.C
【详解】A.当NaOH吸收少量SO 时,应生成SO2而非HSO,正确反应为:
2 3 3
SO 2OH SO22H O,A错误;
2 3 2
B.Na O 与水反应生成氢氧化钠和氧气,正确离子方程式为
2 2
2Na O 2H O 4Na4OHO ↑,原方程式系数未配平,B错误;
2 2 2 2
C.MnO 与浓盐酸加热生成Cl 的离子方程式为MnO 4H 2Cl Mn2 Cl 2H O,
2 2 2 2 2
各元素及电荷均守恒,C正确;
D.稀硝酸与Cu反应时,产物Cu(NO ) 应拆解为Cu2+和NO,正确离子方程式为
3 2 3
3Cu8H 2NO 3Cu2+2NO4H O,D错误;
3 2
故选C。
6.D
【详解】A.中子数=174-70=104,与质子数70的差为104-70=34,而非104,A错误;
B.同位素之间质子数相同,但中子数不同,两者属于不同核素,B错误;
C.根据构造原理可知,Yb的电子排布为[Xe]4f146s2,在3d和4d轨道上有电子,共20个d
电子,C错误;
答案第2页,共15页D.根据Yb的价电子排布式可知,其有6s轨道,说明其有6个电子层第6周期,其位于,
Yb且属于镧系元素,镧系元素位于第6周期,D正确;
故选D。
7.B
【详解】A:NaN 是强碱(NaOH)和弱酸(HN )形成的盐,N水解生成OH-,溶液显碱
3 3 3
性,A正确。
N与CO 是等电子体,两者结构相似 ,其中心原子均为sp杂化,其电空间构型均为直线
3 2
型,而非V形,B错误。
C:NaN 为离子化合物(Na+与N通过离子键结合),N内部三个N原子以共价键连接,C
3 3 3
正确。
D:中心N原子通过sp杂化形成两个双键,无孤电子对,所有价电子参与成键,D正确。
故选B。
8.A
【详解】A.H O沸点高于H S的主要原因是H O分子间存在氢键、H S分子间不存在氢键,
2 2 2 2
而非O的电离能大于S,电离能与沸点无直接关联,A错误;
B.HClO酸性强于HBrO是因为Cl的电负性大于Br,导致O-H键极性更强,更易解离H+,
B正确;
C.金刚石硬度大于晶体硅是因为C原子半径小于Si,C-C键键能更大,共价结构更稳定,
C正确;
D.MgO和NaF均属于离子晶体,离子晶体的熔点取决于其晶格能的大小,离子半径越小、
离子电荷越多的,其晶格能一般较大,其熔点更高;MgO熔点高于NaF是因为Mg2+和O2−
的电荷高于Na+和F−,且其阴、阳离子的半径对应较小,故离子键强度更大,晶格能更高,
D正确;
故选A。
9.C
【分析】由图中信息可知,N H 和Cu2反应生成的[Cu(N H ) ]2是N H 和Fe O 反应的催
2 4 2 4 2 2 4 3 4
化剂,[Cu(N H ) ]是中间产物,该反应的离子方程式为
2 4 2
答案第3页,共15页 2
Cu(N H )
N H 2Fe O 12H 2 4 2 N 6Fe28H O,N H 是还原剂,Fe O 是氧化剂,
2 4 3 4 2 2 2 4 3 4
Fe2是还原产物。
【详解】A.该反应中,N H 中N元素的化合价升高被氧化,因此,N 是氧化反应的产物,
2 4 2
A不正确;
B.在同一个氧化还原反应中,还原剂的还原性强于还原产物,因此,还原性的强弱关系为
N H Fe2,B不正确;
2 4
C.由反应的离子方程式可知,该反应消耗H,处理后溶液的pH增大,C正确;
D.根据循环图可知,图示反应过程中起催化作用的是[Cu(N H ) ]2,D不正确;
2 4 2
综上所述,本题选C。
10.C
【分析】Na SiF(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,则其分解产物为
2 6
NaF(s)和SiF (g),其分解的化学方程式为Na SiF (s)2NaF(s)SiF (g),根据图数据分
4 2 6 4
析可知,a线代表NaF(s),b线代表SiF (g),c线代表Na SiF(s)。由各线的走势可知,该
4 2 6
反应为吸热反应,温度升高,化学平衡正向移动。
【详解】A.a线所示物种为NaF(s),NaF(s)固相产物,A正确;
B.T温度时,向容器中通入N ,恒容密闭容器的体积不变,各组分的浓度不变,化学平
1 2
衡不发生移动,虽然总压变大,但是气相产物分压不变,仍为p ,B正确;
1
C.恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiF (g),K =p(SiF ),因此,p 与T 温度时热
4 p 4 3 3
解反应的平衡常数K 相等,C不正确;
p
D.b线所示物种为SiF (g),T温度时向容器中加入SiF (g),增大生成物的浓度导致逆反应
4 1 4
速率增大,化学平衡向逆反应方向移动,因此重新达平衡时(此处指的是重新建立化学平衡
的过程中)逆反应速率增大(比原平衡体系的大),D正确;
综上所述,本题选C。
11.A
【详解】A.灼烧海带需在坩埚中进行,并用泥三角支撑坩埚于铁架台上加热,仪器选择正
答案第4页,共15页确,A正确;
B.加热浓缩NaCl溶液应使用蒸发皿(而非表面皿)和玻璃棒,表面皿无法直接加热,B
错误;
C.NaOH易潮解且腐蚀性强,称量时应置于烧杯或表面皿中,而非称量纸上,C错误;
D.量取25.00mL的稀硫酸可以用25mL的移液管量取,并注入锥形瓶中,但移液管需要洗
耳球配合使用,D错误;
故选A。
12.BC
【分析】全铁流电池原理为2Fe3++Fe=3Fe2+,a极发生Fe-2e-=Fe2+,为负载铁的石墨电极做
负极,b极发生Fe3++e-=Fe2+,发生还原反应,b为石墨电极,做正极,依次解题。
【详解】A.两极通过阴离子平衡电荷,隔膜允许阴离子通过,为阴离子交换膜,A错误;
B.根据分析,放电时,a极为负极,b极为正极,B正确;
C.充电时,a接电源负极,为阴极,电极反应式为Fe2++2e-=Fe,b接电源正极,为阳极,
发生的电极反应式为:Fe2+-e-=Fe3+,两极的Fe2+均减少,C正确;
D.根据总反应方程式2Fe3++Fe=3Fe2+可知,Fe3+减少1mol,Fe2+增加1.5mol,D错误;
答案选BC。
13.A
【分析】钢渣通过盐酸酸浸,得到滤液I中含有Fe2+、Fe3+、Ca2+等,滤渣I为SiO ,滤渣I
2
加入NaOH溶液碱浸,得到含有Na SiO 的浸取液,加入试剂Y盐酸生成硅酸沉淀,最后
2 3
得到SiO ,滤液I加入试剂X和H C O 分离,由于Fe (C O ) 能溶于水,试剂X将Fe2+氧
2 2 2 4 2 2 4 3
化为Fe3+,再加入H C O ,使CaC O 先沉淀,滤渣II为CaC O ,滤液II中有Fe3+,依次
2 2 4 2 4 2 4
解题。
【详解】A.根据分析,加入试剂X的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,试剂X应该是氧化剂,不
可以是Fe粉,A错误;
B.加入试剂Y,将Na SiO 转化为H SiO 沉淀,最后转化为SiO ,试剂Y可以是盐酸,B
2 3 2 3 2
正确;
C.根据分析,“分离”后Fe元素主要存在于滤液II中,C正确;
D.“酸浸”后滤液I中pH过小,酸性强,造成C
2
O2
4
浓度小,使Ca2+(aq)+C
2
O2
4
(aq)
CaC O (s)平衡逆向移动,得到CaC O 沉淀少,滤渣II质量减少,D正确;
2 4 2 4
答案第5页,共15页答案选A。
14.CD
【分析】由图示可知,M到N多一个碳原子,M与X发生加成反应得到N,X为甲醛,N
与CH (COOC H )发生先加成后消去的反应,得到P,P先在碱性条件下发生取代反应,再
2 2 5
酸化得到Q。
【详解】A.M属于醛类醛基的碳原子为1号,名称为2-甲基丙醛,A正确;
B.根据分析,若M+X→N原子利用率为100%,则X为HCHO,B正确;
C.N有醛基和-CH OH,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,Q有碳碳双键,也能使酸性高锰酸
2
钾溶液褪色,不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别N和Q,C错误;
D.P到Q第一步在碱性条件下酯基和羟基发生取代反应形成环状结构,生成物有CH CH OH,
3 2
没有CH COOH,D错误;
3
答案选CD。
15.D
【分析】由题中信息可知,C O2可以形成4物种,分别为H C O 、HC O、C O2和
2 4 2 2 4 2 4 2 4
CoC O (s),随着pH增大,H C O 的摩尔分数逐渐减小,CoC O (s)会转化为溶解度更小
2 4 2 2 4 2 4
的 Co(OH) ,CoC O (s)的摩尔分数先增大后减小,因此, C O2的摩尔分数逐渐增大。
2 2 4 2 4
综合以上分析可知,甲线所示物种为CoC O (s),丁线所示物种为C O2,根据曲线的走势
2 4 2 4
结合电离平衡的过程可知,乙线所示物种为H C O ,丙线所示物种为HC O。由甲、丁两
2 2 4 2 4
线的交点可知,在该点C O2和CoC O (s)的摩尔分数相等,均为0.5,由于水溶液中Co2+和
2 4 2 4
C O2初始物质的量浓度均为0.01molL1,则此时溶液中C O2的浓度为0.005molL1,由
2 4 2 4
K CoC O 6.0108可以求出此时溶液中Co2+的浓度为
6.0108
1.2105 molL1,再
sp 2 4
0.005
由K Co(OH) 5.91015可以求出此时溶液中c(OH)
5.91015
2.2105 molL1,
sp 2 1.2105
pH9.3,即b9.3,根据图像中的位置可以估算出a<7。由乙和丙两线的交点可知,
H C O 和HC O的摩尔分数相等,均为0.08,则由C元素守恒可知,此时CoC O (s)的摩
2 2 4 2 4 2 4
尔分数为0.84。
答案第6页,共15页【详解】A.由分析可知,甲线所示物种为CoC O (s),A不正确;
2 4
B.已知H C O 二元中强酸,其酸式盐的水溶液显酸性,HC O的电离程度大于其水解程
2 2 4 2 4
度;当溶液中HC O与C O2浓度相等时,溶液显酸性, c H 107molL1,则
2 4 2 4
c(H)c(C O2)
K 2 4 c(H)1107,故B不正确;
a2 c(HC O)
2 4
C.pHa时, CoC O (s)的摩尔分数为0.84,CoC O (s)的物质的量为
2 4 2 4
1L0.01molL10.840.0084mol,由水于溶液中Co2+初始物质的量浓度为0.01molL1,
体系中还存在Co2水解产生的Co(OH) ,因此,Co2的物质的量浓度小于1.6103molL1,
2
C不正确;
D.由分析可知pHb时,C O2的浓度为0.005molL1,c(OH) 2.2105molL1,
2 4
c
OH
c
C
O2
,D正确;
2 4
综上所述,本题选D。
16.(1) 四 VIII 4:5
(2) N O sp2 O
3a 2
(3) n
4 a2
【详解】(1)Fe为26号元素,位于元素周期表中第四周期VIII族;基态Fe原子电子排布
式为[Ar]3d64s2,未成对电子数为4,基态Fe3+电子排布式为[Ar]3d5,未成对电子数为5,故
答案为:四;VIII;4:5。
(2)①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道为半充满稳定结
构,第一电离能:N>O>C;同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,因此电负性:O>N>C,
故答案为:N;O。
②尿素分子H NCONH 中C原子形成3个σ键,无孤电子对,采取的轨道杂化方式为sp2
2 2
杂化。
③八面体配离子FeH NCONH 3 中Fe3的配位数为6,碳氮键的键长均相等,因此N
2 2 6
原子不会参与形成配位键,说明C=O中O原子参与配位,所以与Fe3配位的原子是O。
(3)①αFe为体心立方晶胞,晶胞边长为apm,体对角线长度为 3apm,体心立方晶胞
答案第7页,共15页3a
中Fe原子半径r与体对角线关系为4r= 3a,因此Fe原子的半径为 pm。
4
②m截面面积S =a2pm2,每个角原子被 4个相邻晶胞共享 (二维共享),如图所示:
m
1 1
,每个晶胞的顶点原子贡献 个原子给该晶面,所含原子数为4 1,单位
4 4
1
面积原子数为 个pm-2,n截面面积为a 2a 2a2pm2,每个角原子被4个相邻晶胞共享,
a2
1 2 2
体心原子完全属于本截面,所含原子数为4 12,单位面积原子数为 个
4 2a2 a2
2
∙pm-2,因此催化活性较低的是n截面,该截面单位面积含有的Fe原子为 个∙pm-2。
a2
低温焙烧
17.(1) 3MnO +3NH HSO 3MnSO +N NH 6H O Fe O 、CaSO
2 4 4 4 2 3 2 2 3 4
(2)减小
(3)H SO
2 4
(4) 4×10-4 CoS+H O +2H+=Co2++S+2H O
2 2 2
(5)低温焙烧
【分析】采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿中分离提取Cu、Co、Mn等元素,加入硫酸
铵低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴、硫酸钙等,产生的
气体有氨气,氮气等,氨气用稀硫酸吸收,得到硫酸铵溶液,得到的硫酸盐经650℃高温焙
烧,只有硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁,水浸后,过滤分离出滤渣,滤渣
主要为二氧化硅,氧化铁,及硫酸钙,后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最终得到
硫酸铜溶液,水相主要含有钴元素和锰元素,加入硫化钠,调节pH,生成硫化钴,过滤分
离最终得到硫酸钴溶液,滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀,据此解答。
【详解】(1)低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,二氧化锰与硫酸氢铵反应,转化为硫
酸锰和氮气,根据电子得失守恒可知还有氨气生成,化学方程式为:
低温焙烧
3MnO +3NH HSO 3MnSO +N NH 6H O;根据已知条件,高温焙烧的温
2 4 4 4 2 3 2
度为650℃,只有硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化硅,氧化铁,硫酸
钙等在水中溶解度都较小,所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了SiO 外还含有,Fe O 、CaSO ;
2 2 3 4
答案第8页,共15页低温焙烧
故答案为:3MnO +3NH HSO 3MnSO +N NH 6H O;Fe O 、CaSO ;
2 4 4 4 2 3 2 2 3 4
(2)根据已知条件,硫酸铵低温分解成硫酸氢铵,高温则完全分解成气体,如果直接高温
焙烧,则硫酸铵会分解,物质的量减少,导致金属元素的浸出率减小,故答案为:减小;
(3)根据萃取的化学方程式:2HR(有机相)Cu2(水相)CuR (有机相)2H(水相),加
2
入有机相将铜离子萃取到有机相中,反萃取时需要使平衡逆向移到,生成铜离子,而且为了
不引入新的杂质,应加入的试剂为稀H SO ,故答案为:H SO ;
2 4 2 4
(4)沉钴时,pH=4时Co2+恰好沉淀完全,其浓度为c(Co2+)=1×10-5mol/L,此时
c(H+)=1×10-4mol/L,根据Ksp((CoS)=4×10-21,推出c S2- = K
c
sp
C
(
o
C
2
o
+
S
= 4
1
1
1
0
0
-
-
2
5
1 =4 10-16molL/ ,
又因为K (H S)=1×10-7,K (H S)=1×10-13,
a1 2 a2 2
c H+ c HS- c H+ c S2- c 2 H + c S2-
K ×K = ,则c(H S)=
a1 a2 cH S c HS- c H S 2
2 2
c2 H+
c
S2-
(10-4)241016
= =4×10-4mol/L;由流程图可知,CoS溶解时加入了过氧化
K ×K 1071013
a1 a2
氢,稀硫酸,生成了CoSO 和S,化学方程式为:CoS+H O +H SO =CoSO +S+2H O ,改
4 2 2 2 4 4 2
写成离子方程式为:CoS+H O +2H+=Co2++S+2H O。故答案为:4×10-4;
2 2 2
CoS+H O +2H+=Co2++S+2H O;
2 2 2
(5)由分析可知,沉锰过程中,加入碳酸氢铵,生成碳酸锰,二氧化碳,硫酸铵等,过滤
后滤液中的硫酸铵可并入吸收液中,经过处理后导入低温焙烧循环使用,故答案为:低温焙
烧。
18.(1)1:1:2
(2) 导气,同时将顺丁烯二酸酐、苯二甲酸酐、丙-1,2-二醇以及醇解反应的产物冷凝回
流到装置A中,但是不会将水蒸气冷凝 (直形)冷凝管 B
14000c
(3) 2、3 mgg1 C
a
(4)酸酐本身就能催化成酯反应(酰基化反应),且可以与水反应,促进缩聚反应正向进行
【分析】根据题中信息可知,本实验分为两个阶段,先由3种原料发生醇解反应,然后醇解
产物再发生缩聚反应得到聚酯,两个阶段控制的温度不同。当测得样品的酸值达到合理要求
答案第9页,共15页后,缩聚反应完成。
【详解】(1)
由聚酯的结构简式可知, 和
按物质的量之比1:1发生缩聚反应生成该聚酯,
而顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐分别与丙-1,2-二醇以物质的量之比1:1发生醇解反应,因此,
理论上,原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐):n(邻苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇)=1:1:2。
(2)装置A中3种原料在加热的条件下发生反应,由于这些原料有一定的挥发性,若这些
原料的蒸气随氮气一起流出,则原料的利用率减小,从而导致产品的产率减小,因此,需要
冷凝回流装置,装置B为空气冷凝管,其作用是导气,同时将顺丁烯二酸酐、苯二甲酸酐、
丙-1,2-二醇以及醇解反应的产物冷凝回流到装置A中,但是不会将水蒸气冷凝;仪器C的
名称是冷凝管,其可以将反应生成的水蒸气冷凝为水;根据3 种原料的沸点可知,反应过
程中,应保持温度计2示数处于一定范围,即高于水的沸点、低于原料的沸点,防止原料流
失,合理的是100~105℃,故选B。
(3)由表中数据可知,5次滴定消耗标准溶液的体积分别为24.98mL、24.80mL、24.10mL、
25.00mL、25.02mL,第2、3两次实验的数据的误差明显偏大,故应舍弃的数据为2、3;用
合理的3次实验的数据求平均值为25.00mL,25.00mLcmol·L-1KOH一乙醇标准溶液中含有
KOH的质量为25.00mL 10-3L·mL-1cmol·L-156000mg·mol-1=1400cmg,因此,测得该样
1400cmg 14000c
mgg1
品的酸值为 25.00mL a 。
ag
250.00mL
若测得酸值高于聚合度要求,说明样品中所含的羧基数目较多,还有一部分单体没有发生充
分发生缩聚反应,或者聚合程度不够。因此,可采取的措施为 (填标号)
A.若立即停止加热,则酸值不变,不能达到目的,相反地,可以继续加热,让缩聚反应充
分进行,A不可取;
B.若排出装置D内的液体,可以除去未参与缩聚反应的单体,降低混合物的酸值,但是明
答案第10页,共15页显不符合题意,题中描述每隔一段时间从装置A中取样并测量其酸值,直至酸值达到聚合
度要求才可以达到目的,B不可取;
C.N 的作用是一方面可以将生成的水带走,另一方面可以起到搅拌作用,从而加快反应
2
速率且促进缩聚反应充分进行,因此,增大N 的流速可行,C可取;
2
综上所述,选C。
(4)本实验中使用了2种酸酐,酸酐本身就能催化成酯反应(酰基化反应),且可以与水反
应,促进缩聚反应正向进行,因此,可以适当增大酸酐的用量,实验中未另加催化剂的原因
是:酸酐本身就能催化成酯反应(酰基化反应),且可以与水反应,促进缩聚反应正向进行。
19.(1) 羧基
(2) 取代反应
(3)
(4)b
(5)A
(6) H2/PtO2
【分析】
A的分子式为C H N,结合I的结构式可推出A的结构式为 ,A被高锰酸
6 7
答案第11页,共15页钾氧化为B( ),B与氢气加成生成C( ),C与三氯
化磷发生取代反应生成D( ),D与E( )发生取代反应生
成H( ),H与1-溴丁烷发生取代反应生成目标产物。另一条
合成路线为:B与SOCl 反应生成F( ),F与E( )发生
2
取代反应生成G( ),G与氢气加成得到H,H与1-溴丁烷发生
取代反应生成目标产物,据此解答。
【详解】(1)
由分析可知,A的结构式为 ,B为 ,B含有的含氧官
能团名称为羧基,故答案为: ;羧基;
(2)
由分析可知,C与三氯化磷发生取代反应生成D( ),D与E
答案第12页,共15页( )发生取代反应生成H( ),化学方程式为:
,故答案为:
取代反应; ;
(3)
G为 ,满足以下条件的①含NH ②含2个苯环 ③含4种
2
不 同 化 学 环 境 的 氢 原 子 , 说 明 物 质 结 构 高 度 对 称 , 如
, 故 答 案 为 :
;
(4)
H为 ,存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云
密度越大,碱性越强,烷基是给电子基,酰胺基受旁边碳氧双键的影响,导致杂环N原子(b)
上电子云密度增大,碱性增强,所以碱性较强的N原子(b),故答案为:b;
(5)合成路线中涉及到用H /PtO 加成的路线有B→C,G→H,B→C反应中,吡啶环被加
2 2
成,G→H转化时,吡啶环被加成,但苯环仍然存在,说明苯环不易被加成,C,D选项中
含有碳碳双键,碳碳双键不稳定,易发生加成反应,所以下列有机物最难反应的是苯环,故
答案为:A;
答案第13页,共15页(6)
根 据 题 目 中 的 信 息 , 与 发 生 取 代 反 应 生 成
, 与 氢 气 加 成 得 到
, 与1-溴丙烷发生取代反应得
到 , 所 以 需 要 补 充 的 合 成 路 线 为
H2/PtO2
, 故 答 案 为
H2/PtO2
。
20.(1)ΔH +ΔH
1 2
(2) H O <
2
(3) 0.45+0.5a 150a
(4) 增大 增大
【详解】(1)已知:
Ⅰ.CaS(s)2SO (g)CaSO (s)S (g) ΔH
2 4 2 1
答案第14页,共15页Ⅱ.CaSO (s)4H (g)CaS(s)4H O(g) ΔH
4 2 2 2
依据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ即得到反应4H (g)2SO (g)4H O(g)S (g)的焓变为ΔH +ΔH ;
2 2 2 2 1 2
(2)由于图示范围内反应Ⅱ的平衡常数始终为K=108,根据方程式结合平衡常数表达式可知
n(H O)
2 100始终成立,因此根据图像可知乙表示的物种是H O,丁表示的是H ,升高温
n(H ) 2 2
2
度S 减小,H O、H 均增大,所以丙表示表示SO ,甲表示H S,因此反应Ⅲ的正反应是放
2 2 2 2 2
热热反应,即ΔH<0;
n(H O)
(3)T 平衡时H 是amol,根据 2 100可知H O和SO 的物质的量均为100amol,
1 2 n(H ) 2 2
2
根据H元素守恒可知H S为0.1-101a,设平衡时CaS和S 的物质的量分别为xmol和ymol,
2 2
根据Ca元素守恒可知CaSO 是1-x,根据O元素守恒可知2=100a+200a+4-4x,解得
4
x=75a+0.5,根据S元素守恒可知2=0.1-101a+100a+1+2y,解得y=0.45+0.5a,所以此时CaS
和CaSO 的物质的量的差值为2x-1=150a。
4
(4)压缩容器容积,压强增大,反应4H (g)2SO (g)4H O(g)S (g)平衡正向进行,
2 2 2 2
n(H O)
S 的产率增大,H O的物质的量增大;温度不变,由于 2 100始终不变,反应
2 2 n(H )
2
4H (g)2SO (g)4H O(g)S (g)的平衡常数不变,所以SO 增大,由于反应Ⅲ的平衡常
2 2 2 2 2
c2(H O)c(H S) n(H O) nH S
数可表示为K 2 2 , 2 100始终不变,所以 2 增大。
c2(H )c(H )c(SO ) n(H ) nH
2 2 2 2 2
答案第15页,共15页