文档内容
机密★启用前
湖南省 2025 年普通高中学业水平选择性考试
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题卷和答题卡上。
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。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 K39 Fe56 Ba137 Bi209
一、选择题:本题共 14小题,每小题 3分,共 42分。在每小题给出的四个选
项中,只有一项是符合题目要求的。
1.材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料属于金属材料的是
A.高强韧无磁不锈钢——聚变能实验装置中的低温结构部件
B.金刚石薄膜——“梦想”号大洋钻探船使用的钻头表面涂层
C.超细玄武岩纤维——嫦娥六号携带的月面国旗的纺织材料
D.超细玻璃纤维——国产大飞机中隔音隔热的“飞机棉”
2.化学实验充满着五颜六色的变化。下列描述错误的是
B.产生红色沉
A.溶液褪色 C.溶液呈紫色 D.试纸变为蓝色
淀
A.A B.B C.C D.D
3.加热时,浓硫酸与木炭发生反应:2H SO (浓)CCO 2SO 2H O。设N 为阿
2 4 2 2 2 A
伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
试卷第1页,共11页A.12g12C含质子数为6N
A
B.常温常压下,6.72LCO 含σ键数目为0.6N
2 A
C.1.0LpH 1的稀硫酸中含H数目为0.2N
A
D.64gSO 与16gO 充分反应得到SO 的分子数为N
2 2 3 A
4.只用一种试剂,将Na SO 、NH CO、AlCl、KNO 四种物质的溶液区分开,这种试剂
2 4 4 2 3 3 3
是
A.NaOH溶液 B.AgNO 溶液 C.H SO 溶液 D.Ba(OH) 溶液
3 2 4 2
5.下列有关物质性质的解释错误的是
性质 解释
A 酸性:CH COOHHCOOH CH 是推电子基团
3 3
B 熔点:C H NH NO NH NO C H NH的体积大于NH
2 5 3 3 4 3 2 5 3 4
C 熔点:FeNa Fe比Na的金属性弱
D 沸点:H OH S H O分子间存在氢键
2 2 2
A.A B.B C.C D.D
6.MZ 浓溶液中含有的XMZ (YX)具有酸性,能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M的
2 2
原子序数依次增大,分别位于不同的前四周期。Y的最外层电子数是内层的3倍,X和Y
的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,M的价层电子排布是3d104s2。下列说法正确
的是
A.电负性:XY
B.Y形成的两种单质均为非极性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质
D.铁管上镶嵌M,铁管不易被腐蚀
7.K掺杂的铋酸钡具有超导性。K替代部分Ba2形成Ba K BiO (摩尔质量为
0.6 0.4 3
354.8gmol1),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为anm,设N 为阿伏加德罗常数
A
试卷第2页,共11页的值。下列说法正确的是
A.晶体中与铋离子最近且距离相等的O2有6个
B.晶胞中含有的铋离子个数为8
C.第一电离能:Ba>O
3.5481021
D.晶体的密度为 gcm3
a3N
A
8.NaSbO 是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为
3
高温
4NaNO 4Sb3O 4NaSbO 2NO2NO 。下列说法错误的是
3 2 3 2
A.NaSbO 中Sb元素的化合价为5
3
B.NO的空间结构为平面三角形
3
C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4:7
D.反应中消耗3molO ,转移20mole
2
9.一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.电解过程中,K向左室迁移
B.电解过程中,左室中NO的浓度持续下降
2
C.用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处,试纸先变红后褪色
试卷第3页,共11页电解
D.NO完全转化为NH 的电解总反应:NO8Cl6H O NH 9OH4Cl
3 3 3 2 3 2
10.天冬氨酸广泛应用于医药、食品和化工等领域。天冬氨酸的一条合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X的核磁共振氢谱有4组峰
B.1molY与NaOH水溶液反应,最多可消耗2molNaOH
C.天冬氨酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐
D.天冬氨酸通过加聚反应可合成聚天冬氨酸
11.SnCl 具有还原性,易水解。一种制备纯净的SnCl 的装置示意图如下:
2 2
下列说法错误的是
A.导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管
B.实验过程中应先通入HClg,再开启管式炉加热
C.若通入气体更换为Cl ,也可制备纯净的SnCl
2 2
D.配制SnCl 溶液需加盐酸和金属Sn
2
12.工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、
锰的部分工艺流程如下:
试卷第4页,共11页已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的K ;
sp
金属化合物 CdS CdCO MnS MnCO
3 3
K 8.01027 1.01012 2.51013 2.31011
sp
下列说法错误的是
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X可以是Na S溶液
2
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为Mn2HCO MnCO H
3 3
13.草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向10mL0.2molL1H C O 溶液中滴入一定量0.2molL1KOH 溶液。混合溶液的pH
2 2 4
c HC O c C O2
与lgXX 2 4 或 2 4 的关系如图所示。
cH C O c HC O
2 2 4 2 4
实验2:向10mL0.2molL1H C O 溶液中加入10mL0.2molL1BaCl 溶液。
2 2 4 2
已知:25℃时,K BaC O 107.6。混合后溶液体积变化忽略不计。
sp 2 4
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中cH C O c C O2 时,pH2.5
2 2 4 2 4
试卷第5页,共11页B.实验1,当溶液呈中性时:c C O2 c HC O cH C O
2 4 2 4 2 2 4
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:2c
Ba2
c
H
c
Cl
c
HC
O
2c
C
O2
2 4 2 4
14.环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯( )为原料
生产环氧丙烷( )的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.过程中Ⅱ是催化剂
B.过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C.过程中Ti元素的化合价发生了变化
D.丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100%
二、非选择题:本题共 4小题,共 58分。
15.苯胺是重要的有机化工原料,其实验室制备原理如下:
相关信息如下:
密度
相对分子质 熔点 沸点
物质 溶解性
量 /℃ /℃ /gcm3
试卷第6页,共11页硝基
123 5.9 210.9 1.20 不溶于水,易溶于乙醚
苯
苯胺 93 6.3 184.0 1.02 微溶于水,易溶于乙醚
乙酸 60 16.6 117.9 1.05 与水互溶
乙醚 74 116.3 34.5 0.71 微溶于水
反应装置Ⅰ和蒸馏装置Ⅱ(加热、夹持等装置略)如下:
实验步骤为:
①向装置Ⅰ双颈烧瓶中加入13.5g铁粉、25.0mL水及1.50mL乙酸,加热煮沸10min;
②稍冷后,通过恒压滴液漏斗缓慢滴入8.20mL硝基苯0.08mol,再加热回流30min;
③将装置Ⅰ改成水蒸气蒸馏装置,蒸馏收集苯胺-水馏出液;
④将苯胺-水馏出液用NaCl饱和后,转入分液漏斗静置分层,分出有机层;水层用乙醚萃取,
分出醚层;合并有机层和醚层,用粒状氢氧化钠干燥,得到苯胺醚溶液;
⑤将苯胺醚溶液加入圆底烧瓶(装置Ⅱ),先蒸馏回收乙醚,再蒸馏收集180185℃馏分,得
到5.58g苯胺。
回答下列问题:
试卷第7页,共11页(1)实验室保存硝基苯的玻璃容器是 (填标号)。
(2)装置Ⅰ中冷凝管的进水口为 (填“a”或“b”)。
(3)步骤④中将苯胺-水馏出液用NaCl饱和的原因是 。
(4)步骤④中第二次分液,醚层位于 层(填“上”或“下”)。
(5)蒸馏回收乙醚时,锥形瓶需冰水浴的原因是 ;回收乙醚后,需要放出冷凝管中的
冷凝水再蒸馏,这样操作的原因是 。
(6)下列说法正确的是_______(填标号)。
A.缓慢滴加硝基苯是为了减小反应速率
B.蒸馏时需加沸石,防止暴沸
C.用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯
D.蒸馏回收乙醚,无需尾气处理
(7)苯胺的产率为 。
16.一种从深海多金属结核[主要含MnO、FeO(OH)、SiO ,有少量的
2 2
Co O、Al O、NiO、CuO]中分离获得金属资源和电池级镍钻锰混合溶液
2 3 2 3
NiSO、CoSO 、MnSO 的工艺流程如下:
4 4 4
已知:①金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子。
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为0.1molL1)开始沉淀和完全沉淀
c1.0105molL1
的pH:
Fe3 Al3 Cu2 Ni2 Co2 Mn2
开始沉淀的pH 1.9 3.3 4.7 6.9 7.4 8.1
完全沉淀的pH 3.2 4.6 6.7 8.9 9.4 10.1
回答下列问题:
试卷第8页,共11页(1)基态Ni的价层电子排布式为 。
(2)“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是 (写化学式);SO 还原Co O 的化学方程式
2 2 3
为 。
(3)“沉铁”时,Fe2转化为Fe O 的离子方程式为 ,加热至200℃的主要原因
2 3
是 。
(4)“沉铝”时,未产生Cu(OH) 沉淀,该溶液中c
Cu2
不超过 molL1。
2
(5)“第二次萃取”时, 、 (填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图
所示,M表示金属元素)更稳定,这些配合物中氮原子的杂化类型为 。
17.化合物F是治疗实体瘤的潜在药物。F的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件):
已知:
回答下列问题:
(1)A的官能团名称是 、 。
(2)B的结构简式是 。
试卷第9页,共11页(3)E生成F的反应类型是 。
(4)F所有的碳原子 共面(填“可能”或“不可能”)。
(5)B在生成C的同时,有副产物G生成。已知G是C的同分异构体,且与C的官能团相同。
G的结构简式是 、 (考虑立体异构)。
(6)C与 生成E的同时,有少量产物I生成,此时中间体H的结构简式
是 。
(7)依据以上流程信息,结合所学知识,设计以 和H CCHCN为原料合成
2
的路线 (无机试剂和溶剂任选)。
18.在温和条件下,将CO转化为C 烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可
4
将CO高选择性合成C H ,该流程示意图如下:
4 10
回答下列问题:
(1)电解池中电极M与电源的 极相连。
(2)CO放电生成C H 的电极反应式为 。
2 4
试卷第10页,共11页(3)在反应器中,发生如下反应:
反应i:2C H (g) C H (g) H 104.7kJ mol 1
2 4 4 8 1
反应ii:2C H (g)H (g) C H (g) H 230.7kJmol1
2 4 2 4 10 2
计算反应C H (g)H (g)C H (g)的H kJmol1,该反应 (填标号)。
4 8 2 4 10
A.高温自发 B.低温自发 C.高温低温均自发 D.高温低温均不自发
(4)一定温度下,CO、C H 和H (体积比为x:2:1)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器
2 4 2
(入口压强为100kPa)发生反应i和ii.有CO存在时,反应ii的反应进程如图1所示。随着x
转化为目的产物所消耗乙烯的量
的增加,C H 的转化率和产物的选择性(选择性 100%)
2 4 已转化的乙烯总量
如图2所示。
根据图1,写出生成C H 的决速步反应式 ;C H 的选择性大于C H 的原因
4 10 4 10 4 8
是 。
②结合图2,当x2时,混合气体以较低的流速经过恒容反应器时,反应近似达到平衡,
随着x的增大,C H 的转化率减小的原因是 ;当x2时,该温度下反应ii的K
2 4 p
(kPa)2(保留两位小数)。
试卷第11页,共11页1.A
【详解】A.金属材料包括纯金属及其合金,选项中的不锈钢是铁基合金,属于金属材料,
A正确;
B.金刚石是碳的非金属形态,是无机非金属材料,B错误;
C.玄武岩纤维是由火山岩(主要成分为硅酸盐矿物)熔融制成的无机非金属材料,类似于
玻璃纤维,不属于金属材料,C错误;
D.玻璃纤维的主要成分是二氧化硅等非金属氧化物,属于无机非金属材料,因此不属于金
属材料,D错误;
故选A。
2.B
【详解】A.乙烯中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾氧化,从而使其褪色,A正确;
B.KOH溶液与CuSO 溶液发生复分解反应,生成Cu(OH) 蓝色沉淀,B错误;
4 2
C.苯酚与FeCl 发生显色反应,溶液呈紫色,C正确;
3
D.浓氨水挥发出的氨气遇到湿润的红色石蕊试纸,发生反应:
NH +H O NH H O NH+OH-,试纸变为蓝色,D正确;
3 2 3 2 4
故选B。
3.A
【详解】A.12g的12C的物质的量为1mol,每个12C原子含有6个质子,因此总质子数为
6N ,A正确;
A
B.常温常压下,6.72LCO 的物质的量小于0.3mol,每个CO 分子含2个σ键,总σ键数小
2 2
于0.6N ,B错误;
A
C.pH=1的稀硫酸中,H浓度为0.1mol/L,1L溶液中H数目为0.1N
A
,而非0.2N
A
,C错
误;
D.SO 与O 生成SO 的反应为可逆反应,无法完全转化,实际生成的SO 分子数小于N ,
2 2 3 3 A
D错误;
故选A。
4.D
【详解】A.NaOH溶液与AlCl 反应生成白色沉淀,过量时溶解;与(NH ) CO 加热会释放
3 4 2 3
NH 气体,但常温下可能无法明显区分;Na SO 和KNO 均无现象,无法区分,A错误;
3 2 4 3
答案第1页,共12页B.AgNO 溶液与Na SO 生成微溶Ag SO ,与(NH ) CO 生成Ag CO 沉淀,与AlCl 生成
3 2 4 2 4 4 2 3 2 3 3
AgCl沉淀,KNO 无反应。但三种沉淀均为白色,无法明确区分,B错误;
3
C.H SO 溶液仅与(NH ) CO 反应产生CO 气体,其余三者无现象,无法区分Na SO 、AlCl 、
2 4 4 2 3 2 2 4 3
KNO ,C错误;
3
D.Ba(OH) 溶液与Na SO 生成BaSO 白色沉淀(不溶解);与(NH ) CO 生成BaCO 沉淀
2 2 4 4 4 2 3 3
并释放NH 气体;与AlCl 先生成Al(OH) 沉淀,过量时溶解;KNO 无现象,四种现象均
3 3 3 3
不同,可区分,D正确;
故选D。
5.C
【详解】A.CH 是推电子基团,使乙酸中羟基的极性减弱,酸性弱于甲酸,A解释正确;
3
B.C H NH的体积大于NH,导致其硝酸盐的晶格能较低、熔点更低,B解释正确;
2 5 3 4
C.Fe熔点高于Na是因金属键更强,而不是因为Fe的金属性比钠弱,金属性是金属失电
子的能力,与金属熔点无关,C解释错误;
D.H O分子间氢键使其沸点反常高于H S,D解释正确;
2 2
故选C。
6.D
【分析】Y的最外层电子数是内层的3倍,则Y的最外层电子数为6,Y为O,X和Y的
最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,则X的最外层电子数应为1,原子序数小于氧
元素,则X为H,Z的最外层电子数为7,则Z为Cl,M的价层电子排布是3d104s2,M是
Zn,综上所述:X为H、Y为O、Z为Cl、M是Zn,据此解答;
【详解】A.非金属性越强,电负性越大,H O中O为负化合价,因此X(H)的电负性小
2
于Y(O),A错误;
B.Y(O)的单质O 是非极性分子,但O 是极性分子(V形结构导致偶极矩不为零),B
2 3
错误;
C.X(H)、Y(O)、Z(Cl)形成的化合物如HClO,属于弱电解质,并非全部为强电解质,
C错误;
D.M为Zn,比Fe活泼,镶嵌Zn会通过牺牲阳极保护铁管,使其不易被腐蚀,D正确;
故选D。
答案第2页,共12页7.A
【详解】A.铋离子位于顶点,与其最近且距离相等的O2位于棱心,有6个,分别位于上
下、前后、左右,A正确;
1
B.晶胞中含有的铋离子个数为8 1个,B错误;
8
C.Ba是碱土金属,金属性强于Ca,其易失电子,第一电离能小于O,C错误;
1
D.晶胞中Ba或K位于体心,个数为总和1,O2位于棱心,有12 3,所以晶胞的质
4
354.8 3.5481023
量是 g,晶胞体积是 a1073 cm3,则晶体的密度是: gcm3,D错误;
N a3N
A A
故选A。
8.C
【详解】A.NaSbO 中Na为+1,O为-2,根据电荷守恒,Sb的化合价为+5,A正确;
3
5132
B.NO的中心N原子价层电子对数是3 3,采用sp2杂化,无孤电子对,空
3 2
间结构为平面三角形,B正确;
C.反应中氧化剂为NaNO 中的N(4mol)和O (3mol),总物质的量7mol;还原剂为Sb
3 2
(4mol)。氧化剂与还原剂物质的量之比为7:4,而非4:7,C错误;
D.O 、NaNO 同时做氧化剂,3molO 参与反应,有4molSb做还原剂,整个反应总电子转
2 3 2
移为20mol(Sb的氧化,化合价:0→+5),D正确;
故选C。
9.B
【分析】由图可知,左侧发生NO NONH ,N元素化合价下降,则左侧是阴极区,
3 2 3
右侧发生Cl Cl ,Cl元素化合价上升,则右侧是阳极区,据此解答;
2
【详解】A.电解池中,阳离子向阴极移动,则,K向左室迁移,A正确;
B.电解过程中,NO先生成,再消耗,是中间产物,其浓度增大还是减小,取决于生成速
2
率与消耗速率,无法得出其浓度持续下降的结论,B错误;
C.b处生成氯气,与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸能使蓝色石蕊试纸变红,次氯酸能使
变红的试纸褪色,故能看到试纸先变红后褪色,C正确;
D.左侧阴极总反应是NO8e6H O=NH 9OH,右侧阳极总反应是8Cl-8e=4Cl ,
3 2 3 2
答案第3页,共12页将两电极反应相加即可得到总反应,D正确;
故选B。
10.C
【详解】A.X是对称结构,两个亚甲基等效,两个羧基等效,核磁共振氢谱有2组峰,A
错误;
B.1molY 含有2mol羧基,以及1mol碳溴键均能和与NaOH溶液反应,多可消耗3molNaOH,
B错误;
C.天冬氨酸含有羧基,能和碱反应生成羧酸盐,含有氨基能和酸反应生成铵盐,属于两性
化合物,C正确;
D.天冬氨酸含有羧基和氨基,可通过缩聚反应可合成聚天冬氨酸,D错误;
故选C。
11.C
【分析】先通入HClg,排净装置的空气,Sn与HCl在管式炉中发生反应制取SnCl ,冷
2
却剂用于冷凝SnCl ,SnCl 盛接器收集SnCl ,据此解答。
2 2 2
【详解】A.已知SnCl 易水解,则导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管,防止水蒸气进
2
入使得SnCl 水解,同时可以吸收尾气,A正确;
2
B.SnCl 具有还原性,应先通入HClg,排除装置中的O ,防止SnCl 被氧化,B正确;
2 2 2
C.若通入气体更换为Cl ,SnCl 具有还原性,可能被氧化为更高价态,如SnCl ,无法制
2 2 4
备纯净的SnCl ,C错误;
2
D.配制SnCl 溶液时,加入盐酸,抑制Sn2水解,加入金属Sn,防止Sn2被氧化,D正确;
2
故选C。
12.D
【分析】富集液中含有两种金属离子Cd2、Mn2,其浓度相当,加入试剂X沉铬,由金属
化合物的K
sp
可知,CdCO
3
、MnCO
3
的K
sp
接近,不易分离,则试剂X选择含S2的试剂,
得到CdS滤饼,加入NaHCO 溶液沉锰,发生反应:Mn2 2HCO MnCO CO H O,
3 3 3 2 2
据此解答。
答案第4页,共12页【详解】A.粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积,有利于提高金属元素的浸出率,
A正确;
B.由分析可知,试剂X可以是Na S溶液,B正确;
2
C.若先加入NaHCO 溶液进行“沉锰”,由题中信息以及K 数据可知,金属离子Cd2、Mn2
3 sp
浓度相当,则Cd2也会沉淀,后续流程中无法分离Cd和Mn,所以“沉镉”和“沉锰”的顺序
不能对换,C正确;
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式是:Mn2 2HCO MnCO CO H O,D错
3 3 2 2
误;
故选D。
13.D
c
HC
O
c
H
c
C
O2
c
H
【分析】K 2 4 、K 2 4 ,根据K K 可知,当lgX=0时,
a1 cH C O a2 c HC O a1 a2
2 2 4 2 4
c
HC
O
c
H
K 对应的c H 大,pH数值小,因此K 2 4 101.2,
a1 a1 cH C O
2 2 4
c
C
O2
c
H
K 2 4 103.8,以此解题。
a2
c
HC
O
2 4
c HC O c H c C O2 c H c C O2 c2 H
【详解】A.K K 2 4 2 4 2 4 10 5.0,当溶
a1 a2 cH C O c HC O c H C O
2 2 4 2 4 2 2 4
液中cH C O c C O2 时,c H 102.5mol/L,pH=2.5,A正确;
2 2 4 2 4
B.当溶液呈中性时,c H 107mol/L,由两步电离平衡常数可知,
c
HC
2
O
4
101.2
>1,
cH C O 107
2 2 4
c HC O>cH C O ,同理:
c C
2
O2
4
103.8
>1,c C O2>c HC O ,B正确;
2 4 2 2 4
c
HC
O 107 2 4 2 4
2 4
C.实验2的离子方程式:H C O aq+Ba2aq BaC O s+2Haq,平衡常数:
2 2 4 2 4
c2 H
c
H
c
HC
O
c
H
c
C
O2
2 4 2 4
K= =
c Ba2 cH C O c Ba2 c C O2 c H C O c HC O
2 2 4 2 4 2 2 4 2 4
K K 105
a1 a2 102.6,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀;
K BaC O 107.6
sp 2 4
答案第5页,共12页或进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到H C O 2H+C O2 K105.0,二者
2 2 4 2 4
H C O 2H C O2
2 2 4 2 4
始mol/L 0.1 0 0
等体积混合,cH C O 0.1mol/L,列三段式: ,
2 2 4 变mol/L x 2x x
平mol/L 0.1x 2x x
4x3
则 105.0,估算x的数量级为103,故
0.1x
Qc Ba2 c C O2 0.1103 104>K BaC O 107.6,故有沉淀生成,C正确;
2 4 sp 2 4
D.电荷守恒中右侧缺少了OH的浓度项,D错误;
故选D。
14.B
【详解】A.根据反应原理,Ⅰ先消耗再生成,是整个历程的催化剂,Ⅱ先生成,再消耗,是
中间产物,A错误;
B.过程中存在H O 中O-O非极性键的断裂,以及O 中非极性键的形成;还存在OH极
2 2 2
性键的断裂,以及OC极性键的形成,B正确;
C.过程中Ti的化学键(TiO)始终是4个,配位键不会改变Ti的化合价,故Ti元素的化合
价不变,C错误;
D.反应生成了H O,且存在H O 的分解反应,原子利用率小于100%,D错误;
2 2 2
故选B。
15.(1)A
(2)a
(3)利用盐析效应,加入NaCl可降低苯胺的溶解度,使其析出,提升产率
(4)上
(5) 防止其挥发损失并提高冷凝效率 避免冷凝水残留影响后续高温蒸馏时冷凝管
的效率或防止高温下冷凝管因温差过大破裂
(6)B
(7)75%
【分析】由硝基苯制苯胺过程中,由于反应比较剧烈,故硝基苯需从上方缓慢加入;反应完
成后,改用蒸馏装置,将苯胺-水蒸馏出,苯胺在水中有一定的溶解度,加入NaCl固体,可
使溶解在水中的大部分苯胺就以油状物晶体析出,分液分离出有机层,水层用乙醚萃取,分
答案第6页,共12页出醚层;合并有机层和醚层,加入粒状氢氧化钠干燥,得到苯胺醚溶液,再次蒸馏得到苯胺,
据此解答。
【详解】(1)硝基苯在常温下是液体,应保存在细口瓶中,故选A;
(2)为了确保较好的冷凝效果,水流方向应下进上出,即进水口是a;
(3)由于苯胺在水中有一定溶解度,利用盐析效应,加入NaCl固体,溶液中离子浓度增
加,会争夺水分子,导致苯胺的溶解度降低,溶解在水中的大部分苯胺就会以油状物晶体析
出,提升实验产率;
(4)乙醚密度小于水,故醚层位于上层;
(5)乙醚沸点低(34.5℃),冰水浴可防止其挥发损失并提高冷凝效率;由于乙醚和苯胺沸
点相差较大,回收乙醚后,需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸馏,这样操作的原因是:避免冷
凝水残留影响后续高温蒸馏(180-185℃收集苯胺)时冷凝管的效率(或防止高温下冷凝管
因温差过大破裂);
(6)A.缓慢滴加是为了控制反应温度,而非单纯减小速率,因为该反应为放热反应,若
温度过高,产物苯胺会与乙酸发生取代反应,导致产率下降,故A错误;
B.蒸馏时加沸石防暴沸是正确的操作,B正确;
C.红外光谱可区分硝基苯(含硝基特征峰)和苯胺(含氨基特征峰),C错误;
D.乙醚是一种有毒物质,具有挥发性,尾气需要处理,D错误;
故选B;
(7)根据反应原理可知,0.08mol硝基苯,理论上制备0.08mol苯胺,理论产量:0.08mol×
5.58g
93g/mol=7.44g,实际产量:5.58g,产率: 100%75% 。
7.44g
16.(1)3d84s2
(2) SiO SO Co O H SO 2CoSO H O
2 2 2 3 2 4 4 2
高压
(3) 4Fe2+O +4H O 2Fe O +8H 防止形成Fe(OH) 胶体,防止其吸附其他金
2 2 200℃ 2 3 3
属阳离子,造成产率下降
(4)1102
(5) Co2 Ni2 sp2
【分析】金属结核[主要含MnO、FeO(OH)、SiO ,有少量的Co O、Al O、NiO、CuO]
2 2 2 3 2 3
答案第7页,共12页加入SO 、H SO 进行酸浸还原,得到的滤渣含有SiO ,滤液中含有
2 2 4 2
Mn2、Fe2、Co2、Al3、Ni2、Cu2,通入空气,调解pH=3.2,沉铁得到Fe O 滤渣,继续
2 3
加入NaOH调节pH=5.2沉铝主要得到Al(OH) ,加入萃取剂第一次萃取Cu2,分液得到Cu2
3
的萃取液1,萃余液1中加入混合萃取剂进行第二次萃取,得到电池级镍钴锰混合溶液,萃
余液2中电解得到金属锰,据此解答。
【详解】(1)Ni原子的价电子是指3d和4s能级上的电子,所以基态Ni原子的价电子排布
式为3d84s2;
(2)由分析可知,“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是SiO ;SO 将3价钴还原为2价钴,
2 2
同时由于硫酸的作用得到CoSO ,化学方程式为SO CoO H SO 2CoSO H O;
4 2 2 3 2 4 4 2
(3)“沉铁”时,Fe2转化为Fe O ,铁元素化合价上升,则O 做氧化剂,离子反应为:
2 3 2
高压
4Fe2+O +4H O 2Fe O +8H ;已知金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离
2 2 200℃ 2 3
子,则加热至200℃的主要原因是防止形成Fe(OH) 胶体,防止其吸附其他金属阳离子,造成
3
产率下降;
1014 2
(4)由表可知,K
sp
CuOH
2
1.0105mol/L
106.7
1019.6,“沉铝”时,未产生
Cu(OH) 沉淀,则c Cu2<
K
sp
CuOH
2
1019.6
mol/L1102mol/L;
2 c2 OH 108.82
(5)由流程可知,第二次萃取时,主要萃取Co2、Ni2,因此Co2、Ni2与混合萃取剂形成
的配合物更稳定;六元杂环是平面结构,N原子提供单电子用于环内形成6大π键,剩余
6
1对孤对电子形成配位键,N的价层电子对数为3,是sp2杂化。
17.(1) (酮)羰基 碳碳双键
(2)
(3)氧化反应
(4)可能
答案第8页,共12页(5)
(6)
(7)
【分析】
结合B的分子式可知,A发生加成反应生成B,则B的结构简式为 ,B中溴原
子发生消去反应生成C,C与 发生加成反应生成中间体D,再发生取代反
应生成E,E与氧气发生氧化反应生成F,据此解答。
【详解】(1)结合A的结构简式可知,其官能团名称是(酮)羰基、碳碳双键;
(2)
由分析可知,B的结构简式为 ;
(3)E→F属于“去氢”的反应,反应类型是氧化反应;
(4)苯环是平面结构,酮羰基也是平面结构,五元杂环也是平面结构,则F中所有的碳原
子可能共面;
(5)
B→C的反应是其中一个溴原子发生消去反应得到碳碳双键,G是C的同分异构体,且与C
答案第9页,共12页官能团相同,可以考虑另外一个溴原子发生消去反应,则G的结构简式为 、
(考虑顺反异构);
(6)
根据已知条件, 存在一系列的互变平衡,结合 I 的结构简式可知,
可转换为 与C发生加成反应后,得到的中间体H的结构简式
为 ,再发生取代反应,即可得到I;
(7)
目标产物含有酯基,说明是发生了酯化反应,结合C→E的过程,首先 发生异构化
反应转化为 ,再和H C=CH-CN发生加成反应生成 ,再发生水
2
解反应生成 ,再发生酯化反应得到目标产物,具体流程是
答案第10页,共12页。
18.(1)正
(2)2CO8e 6H OC H +8OH-
2 2 4
(3) ﹣126 B
(4) C H +C H =C H 由C H 生成C H 时,活化能较大,反应速率慢 随
2 5 2 4 4 9 4 9 4 8
着x的增大,CO的分压增大,对于反应i和反应ii相当于减压,反应i和反应ii平衡均逆
向移动,所以C H 的转化率减小 0.16
2 4
【详解】(1)由图可知,N电极上CO转化为C H ,C元素化合价下降,发生还原反应,N
2 4
为阴极,则M为阳极,与电源正极相连;
(2)CO发生得电子的还原反应转化为C H ,电解液是碱性环境,电极反应为:
2 4
2CO8e 6H OC H +8OH-;
2 2 4
(3)根据盖斯定律,反应ii-反应i即可得到目标反应,则
ΔH=﹣230.7kJ/mol-﹣104.7kJ/mol=-126kJ/mol,该反应是熵减的放热反应,则依据
G=H-TS<0反应能自发进行,则低温下自发进行,选B;
(4)总反应的反应速率由慢反应决定,故决速步是反应最慢的步骤,由图可知,TSⅡ的垒
能最大,该步骤是决速步骤,反应式为C H +C H =C H ;由图可知,由C H 生成C H
2 5 2 4 4 9 4 9 4 8
时,活化能较大,反应速率慢,所以C H 的选择性大于C H ;
4 10 4 8
当x≥2时,由题意可知,该过程近似认为是平衡状态,则增大CO的分压,相当于减压,反
应i和反应ii平衡均逆向移动,所以C H 的转化率减小;
2 4
当x=2时,C H 的转化率为90%,C H 的选择性为80%,设初始投料:CO:2mol、C H :
2 4 4 10 2 4
1
2mol、H :1mol,则nC H 2mol90% 80%0.72mol、
2 4 10 2
1
nC H 2mol90% 20%0.18mol、nC H 2mol2mol90%0.2mol、
4 8 2 2 4
nH 1mol0.720.28mol,气体总物质的量为(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38mol,此
2
答案第11页,共12页3.38 0.72
时压强为 100kPa67.6kPa,pC H 67.6kPa14.4kPa、
5 4 10 3.38
0.2 0.28
pC H 67.6kPa4kPa、pH 67.6kPa5.6kPa,反应ii的
2 4 3.38 2 3.38
K =
14.4 kPa2 0.16kPa2。
p 5.642
答案第12页,共12页