文档文本内容
高途高中·化学
点睛卷
2024
河北省-------------------------------- 高途高中化学点睛卷 -----------------------------------
绝密 启用前
【高途】2024 年河北省普通高中学业水平选择性考试模拟测试卷
化学
本试卷共 8页,18小题,满分 100分,考试用时 75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 Cl-35.5 Fe-56 Zn-65 Br-80
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。
1.2023年中国航天大会的主题是“格物致知,叩问苍穹”。下列关于航天飞船上所用材料说法正确的是
A.航天飞船上太阳能电池板的材料主要成分为SiO
2
B.航天飞船制作发动机喷管套筒的碳纤维属于有机高分子材料
C.发射航天飞船的新一代运载火箭成功应用液氧煤油发动机,煤油是烃的混合物
D.航天飞船上用于燃气管路隔热层的纳米二氧化硅是胶体
2.大豆素为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物,因其具有优良的生理活性而备受关注,其结构简式如图
所示。下列说法正确的是
A.含有三种官能团
B.与苯酚互为同系物
C.可以发生加成、氧化和取代反应
D.1mol该物质最多可以与4molBr 反应
2
3.设N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A
A.0.1molNa O 固体中含有的离子数目为0.3N
2 2 A
B.标况下4.48LCH OH所含的分子数为0.2N
3 A
C.一定条件下,0.5molSO 与足量的O 反应,转移的电子数为N
2 2 A
D.1L 0.1molL1Na SO 溶液中含有的氧原子数为0.4N
2 4 A
4.已知某种核反应方程为30X+1HW Y+1n,其中X的次外层电子数是最外层电子数的2倍,X、Y的
Z 1 Z+1 0
最外层电子数之和为9。下列叙述正确的是
A.X、Y元素在自然界中均存在游离态
B.X的原子半径小于Y的
C.Y的简单气态氢化物的空间构型为平面三角形
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:X<Y
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5.下列关于元素及其化合物的性质和用途,以及其对应关系正确的是
A.氯气能使鲜花褪色,是因为氯气具有氧化性,所以Cl 可以用作干布的漂白
2
B.铝比铁更活泼,所以铝制品在空气中更容易被腐蚀
C.浓硫酸在常温下可以钝化铁,发生了化学反应,所以铁罐可以用于浓硫酸的运输
D.氮气的性质比较稳定,所以可用于冶炼金属镁时的冷却气
6.利用辉锑矿(主要成分为Sb S ,含Fe O 、MgO、SiO 等杂质)为原料制备SbOCl的工艺流程如图所示。
2 3 2 3 2
还原性:FeSbFe2。下列说法正确的是
A.“溶浸”中浸出渣的主要成分为SiO
2
B.“还原”加入Sb的目的是将Fe3还原为Fe
C.“水解”时发生的主要反应为:
Sb3H OCl SbOCl2H
2
D.可采用边加热、边搅拌的形式促进Sb3的水解
7.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向FeNO 溶液中滴加少量浓硫酸,溶液由浅绿色变为黄色 浓硫酸具有强氧化性
3 2
B 在CaClO 溶液中通入SO 气体,有沉淀生成 酸性:H SO HClO
2 2 2 3
检验FeCl 溶液中是否混有Fe2时,将溶液滴入酸性KMnO 溶液
3 4
C 证明溶液中含有Fe2
中,溶液紫红色褪去
向某溶液中滴加浓氢氧化钠溶液,加热,产生能使湿润的红色石 该溶液不一定是铵盐
D
蕊试纸变蓝的气体 溶液
8.物质结构决定性质。下列叙述 1 和叙述 2 都正确且二者有相关性的是
选项 叙述1 叙述2
A NF 分子中N原子价层有4个电子对 NF 分子是非极性分子
3 3
已知:邻羟基苯甲酸第一级电离形成的离子为
B 邻羟基苯甲酸的K 小于苯酚
,该离子形成的分子内氢键比较稳定 a2
C 三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸 三氟乙酸的相对分子质量小于三氯乙酸
碳酸氢钠中的阴离子所带电荷数小于碳酸
碳酸钠在水中的溶解度大于碳酸氢钠
D
钠的阴离子所带电荷数
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9.Z是医药工业和香料工业的重要中间体,合成路线如图所示。下列说法正确的是
A.X和Y互为同系物
B.X→Y属于取代反应,Y→Z属于氧化反应
C.X苯环上的二氯代物有6种,Y苯环上的三氯代物有2种
D.Z中所有原子可共平面,Z与H 完全加成后分子中存在2个手性碳原子
2
10.砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是“真空”,晶胞参数为apm,建立如图的原子坐标系,①号
3a 3a 3a
位的坐标为( , , )。已知:砷化镉的摩尔质量为Mg/mol,N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法
A
4 4 4
错误的是
A.砷化镉中Cd与As原子个数比为3:2
B.两个Cd原子间最短距离为0.5apm
a a
C.③号位原子坐标参数为( ,a, )
2 2
M
D.该晶胞的密度为 g•cm-3
N (a10-10)3
A
11.我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池,其原理如图所示。设N 为阿伏加德罗常数的值,下
A
列说法错误的是
A.放电时,B电极反应式:I 2e 2I
2
B.放电时,电解质储罐中离子总浓度增大
C.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜
D.充电时,A极增重32.5g时,C区增加的离子数为2N
A
12.短周期主族元素R、X、Y、M原子序数依次增大,Y为地壳中含量最高的元素,M 与Y元素不同周
期且M 原子的核外未成对电子数为1,由R、X、Y、M组成的物质结构式如图所示。下列说法错误的是
A.XY2的VSEPR模型名称为平面三角形
3
B.M 的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.该化合物中X原子最外层均满足8e结构
D.Y元素所在周期中,第一电离能大于Y的元素有2种
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13.室温下,某溶液初始时仅溶有M,同时发生两个反应:①MX+Y;②MX+Z,反应①的速率
可表示为v =k c(M),反应②的速率可表示为v =k c(M)(k 、k 为速率常数),图1为T 温度时,该体系中
1 1 2 2 1 2 2
1
M、X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图2为反应①和②的1nk~ 曲线,下列说法错误的是
T
A.L 表示Y浓度随时间变化的曲线
3
B.体系中的平均反应速率v(X)=v(Y)+v(Z)
c(Y)
C.若图1的温度降低,t 时刻体系中 值变小
0
c(Z)
D.T 温度时,反应①的活化能比反应②的活化能大
2
14.均苯三甲酸( ,用 H 3 T 表示)水溶液存在如下平衡:H 3 T K 1 H 2 T-
K 2 HT2− K 3 T3−,向0.1mol·L−1H 3 T溶液中加入HCl(g)或NaOH(s)时(忽略溶液体积的变
化),溶液中各含T微粒的分布系数 δ(X)随溶液pH变化的曲线如图所示:
c(X)
已知δ(X)= cH T+c H T- +c HT2- +c T3-
3 2
下列说法错误的是
A.若用NaOH(aq)滴定H T(aq)至恰好生成Na HT,可选甲基橙作指示剂
3 2
B.M点,c(H+)= K K
2 1
C.0.1mol·L−1的Na HT溶液中:c(Na+)>c(H T-) >c(T3−)>c(H+)
2 2
D.25°C时HCN的电离平衡常数K 6.21010molL1,则HT2-与CN-不能大量共存
a
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二、非选择题:共 58分。
15.(14分)卤代甲硅烷是一类重要的硅化合物,是合成其他硅烷衍生物的起始原料。三溴甲硅烷(SiHBr ,
3
熔点73.5℃,沸点111.8℃,易水解、易着火)的合成反应为:Si3HBr SiHBr H ,一种合成并提纯SiHBr
3 2 3
的装置如图所示(加热、加持装置略去)。
(1)制备阶段:装置6的仪器名称 ,装置4的作用 ;装置2、3、5的加热顺序
为 ;判断制备反应结束的实验现象是 ;该实验装置存在的一定的缺陷,请指
出 。
(2)提纯阶段:对5与6之间的玻璃导管进行熔封后,对制得的粗产品进行提纯。提纯操作的名
称 ;提纯操作时K、K 的状态 。
1 2
(3)测量阶段:采用如下方法测定溶有少量杂质的SiHBr 纯度。取mg样品经水解、干燥、灼烧、冷却和
3 1
称量等系列操作,测得所得固体物质质量为m g,则样品纯度为 (用含m、m 的代数式表示)。
2 1 2
16.(14分)一种阳极泥的主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag Se和Cu S,从中回收Se和贵重金属的工
2 2
艺流程如下图所示。
已知:①该工艺中萃取与反萃取原理为:2RH+Cu2+ R Cu+2H+;
2
②S 2 O 3 2在碱性条件下很稳定,有很强的络合能力,⇌与Ag+形成配离子Ag++2S 2 O 3 2- [Ag(S 2 O 3 ) 2 ]3-,常温下
该反应的平衡常数K=3.01013。 ⇌
回答下列问题:
(1)试列举可加快“焙烧”速率的措施: (任填一条),写出Cu S焙烧时生成CuO的方程
2
式 。
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(2)“滤渣I”的主要成分是 ;“酸浸氧化”中通入氧气的目的是 。
(3)“沉银”时证明银离子沉淀完全的操作是 。
(4)萃取后得到有机相的操作方法是 ,“反萃取剂”最好选用 (填化学式)溶液。
(5)“溶浸”中发生的反应为AgCl(s)+2S O 2-)(aq) [Ag(S O ) ]3-(aq)+Cl-(aq)该反应中平衡常数K′=
2 3 2 3 2
[已知K (AgCl)=2.010-10]。 ⇌
sp
(6)“滤液IV”中含有Na SO ,则“还原”中发生反应的离子方程式为 (提示:“滤液IV”可返回“溶
2 3
浸”工序循环使用)。
17.(15分)为了实现碳达峰和碳中和目标,二氧化碳的高效利用成为研究的热点。CH 和CO 催化重整
4 2
既能缓解温室效应的影响,又能为能源的制备开辟新的渠道。该重整体系涉及以下反应:
(1)CH 、H 、CO的燃烧热分别为890.3kJmol1、285.8kJmol1、283kJmol1,则
4 2
CH gCO g2COg2H g的ΔH= 。
4 2 2
(2)CO 在固体催化表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应:
2
主反应:CO g4H g CH g2H O g H 156.9kJmol1
2 2 4 2 1
副反应:CO gH g COgH O g H 41.1kJmol1
2 2 2 2
①500℃时,向1L恒容密闭容器中充入4mol CO 和12mol H ,主、副反应都达到平衡状态时,测得
2 2
CO 75%,副反应的平衡常数K 5 ,主反应的平衡常数K ,平衡时CH 选择性=
2 副 3 主 4
CH 平衡浓度
(CH 选择性= 4 ×100%,保留三位有效数字)。
4 CO 转化浓度
2
②某温度下,关于反应:2CH
4
(g)C
2
H
2
(g)+3H
2
(g) ∆H>0,存在:v
正
=k
正
•p2(CH
4
)、v
逆
=k
逆
•p(C
2
H
2
)•p3(H
2
),
(k为速率常数),部分数据如表所示。
p(C H )/MPa p(H )/MPa v /(MPa•min-1)
2 2 2 逆
0.05 p 4.8
1
p p 19.2
2 1
p 0.15 8.1
2
表中p = ,该温度下k = MPa-3•min-1;温度升高,速率常数增大的倍数:k k (填“>”“<”
2 逆 正 逆
或“=”)。
(3)我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的直流电源方法,从而实现了碳和水的零排放方式生产氢
气,电化学反应机理如图丙所示。阳极的电极反应式为 。
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(4)大量研究表明Pt Ni、Sn Ni、Cu Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应
12 12 12
(CH +CO 2CO+2H ),在催化剂表面涉及多个基元反应,其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所
4 2 2
示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、
过渡态4)。Pt Ni、Sn Ni、Cu Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v 、v 、v ,则脱氢过程的速率由
12 12 12 1 2 3
小到大的关系为 。
18.(15分)某研究小组按下列路线合成药物利培酮。
已知:①
②
请回答:
(1)化合物 的名称是 。
(2)E→F的过程中涉及两步反应,其反应类型依次为 。
(3)G的结构简式为 。
(4)写出同时符合下列条件的化合物A的一种同分异构体的结构简式 。
①1HNMR谱和IR谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,没有C=N键和氮氧键
②分子中有一个含氧六元环 ,无其他环
(5)设计以CH CN、 和NH 为原料合成 的路线 (用流程图表示,其它无机试
3 3
剂任选)。
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【高途】2024 年河北省普通高中学业水平选择性考试模拟测试卷
化学参考答案
1.【答案】C
【详解】A.Si是一种良好的半导体材料,用于制造载人飞船上太阳能电池板的半导体材料主要成分为Si,
选项A不正确;
B.碳纤维为新型无机非金属材料,不是有机化合物,选项B不正确;
C.煤油的主要成分是烃的混合物,选项C正确;
D.纳米二氧化硅只有分散到水中才能形成胶体分散系,选项D不正确;答案选C。
2.【答案】C
【详解】A.该有机物含有四种官能团,分别为碳碳双键、羟基、醚键和酮羰基,A错误;
B.与苯酚不是差若干个-CH -,故不是同系物;
2
C.该有机物含有苯环和碳碳双键,故能发生加成反应,该有机物含有酚羟基,能发生取代反应和氧化反应
,C正确;
D该有机物含有两个酚羟基,且酚羟基的邻位碳上都有氢原子,1mol该物质能与4molBr 发生取代反应,该
2
有机物含有一个碳碳双键,1mol该物质能与1molBr 发生加成反应,则1mol该物质最多能与5molBr 发生反
2 2
应,故D错误; 故选C。
3.【答案】A
【详解】A.1molNa O 中含2mol阳离子(Na+)和1mol阴离子(O2-),A正确;
2 2 2
B.标况下,CH OH为液体,B错误;
3
C.SO 与O 反应可逆,C错误;
2 2
D.Na SO 溶液中还需要考虑水中的氧原子,D错误。故答案为A。
2 4
4.【答案】D
【分析】X的次外层电子数是最外层电子数的2倍,结合X质量数为30可知X为Si,Z=14,X、Y的最外层电
子数之和为9,则Y为P。
【详解】A.X为Si,自然界中以化合态(硅酸盐和氧化物)的形式存在,Y为P,自然界中主要以化合态(磷酸
盐)形式存在,A错误;
B.X为Si,Y为P,二者均为第三周期元素,同周期从左往右原子半径逐渐减小,则Si的原子半径大于P,B
错误;
C.Y的简单气态氢化物为PH ,中心原子为sp3杂化且有一对孤对电子,故空间构型为三角锥形,C错误;
3
D.非金属性X<Y,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:X<Y,D正确。
5.【答案】C
【详解】A.氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,鲜花中含有水,所以干燥的Cl 能使鲜花褪色,但不
2
能使干布褪色,故A错误;
B.铝比铁金属活动性强,但铝易与空气中的氧气反应在其表面形成致密的氧化铝的薄膜,在空气中铝制品
比铁制品更耐腐蚀,故B错误;
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C.浓硫酸在常温下可以钝化铁,发生了化学反应,所以铁罐可以用于浓硫酸的运输,故C正确;
D.一般情况下,氮气化学性质稳定、不能支持物质燃烧,但活泼金属Mg能在氮气中燃烧生成氮化镁,则
不可用于工业制镁的冷却剂,故D错误;故选C。
6.【答案】C
【分析】辉锑矿先利用盐酸进行溶解,其中二氧化硅不与盐酸反应,同时硫离子被铁离子氧化为硫单质,
与二氧化硅同时过滤除去;将Sb加入滤液中,将滤液中的铁离子还原为亚铁离子,避免影响后续Sb3+的水解
;最终Sb3+水解为SbOCl,从滤液中分离出来;
【详解】A.辉锑矿中二氧化硅不被盐酸溶解,硫离子被铁离子氧化为硫单质,所以滤除的滤渣主要成分为
二氧化硅和硫单质,故A错误;
B.还原性:FeSbFe2,加入Sb将Fe3还原为Fe2+,故B错误;
C.“水解”时发生的主要反应为:Sb3H OClSbOCl2H,故C正确;
2
D.边加热、边搅拌会使亚铁离子被氧化为铁离子,水解生成氢氧化铁,故D错误;
答案选C。
7.【答案】D
【详解】A.酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚铁离子,由现象不能证明浓硫酸具有强氧化性,故A错误;
B.CaClO 溶液中通入SO 气体,发生氧化还原反应生成硫酸钙,不能证明酸性:H SO >HClO,故B错
2 2 2 3
误;
C.酸性高锰酸钾溶液可氧化氯离子,溶液褪色,不能证明溶液中含有Fe2+,故C错误;
D.在某溶液中加入NaOH溶液,并加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,该溶液可能是氨水
或铵盐,不一定是铵盐溶液,故D正确;故选:D。
8.【答案】B
【详解】A.NF 分子中N原子价层电子对数为4,有一对孤对电子,分子构型为三角锥形,正负电性中心不
3
重合,故为极性分子,故A错误;
B.邻羟基苯甲酸第一级电离形成的离子的分子内氢键比较稳定,使得-OH中H难电离,所以邻经基苯甲酸
的K 小于苯酚,故B正确;
a2
C.三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸是因为F的电负性大于Cl,使得三氟乙酸中的H容易电离,故C错误;
D.碳酸钠在水中的溶解度大于碳酸氢钠是因为碳酸氢钠中的碳酸氢根通过氢键形成双聚体或多聚体,从而
降低了在水中的溶解度,故D错误;故答案选B。
9.【答案】C
【详解】A.由结构简式可知,X和Y不是同类物质,不可能互为同系物,故A错误;
B.由结构简式可知, 与甲醛发生加成反应生成 ,故B错误;
C.由结构简式可知,X苯环上的邻、间、对二氯代物可以视作二氯苯分子中苯环上的氢原子被酚羟基取代
所得结构,共有6种,Y苯环上的三氯代物与一氯代物的数目相同,共有2种,故C正确;
D.由结构简式可知,Z与氢气完全加成所得分子为结构对称的分子,分子中不存在连有4个不同原子或原子
团的手性碳原子,故D错误;故选:C。
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10.【答案】D
1 1
【详解】A.由图示晶胞可知,一个晶胞中As个数为:8 6 4,Cd的个数为6,故砷化镉中Cd与As
8 2
原子个数比为6:4=3:2,A正确;
B.由图示晶胞可知,平行于C边的同一直线上Cd原子将边长 4等分,故两个Cd原子间最短距离为0.5apm,
B正确;
a a
C.由图所示可知,③号位原子位于右侧面的面心上,故其坐标参数为( ,a, ),C正确;
2 2
2M
D.由A项分析可知,一个晶胞中含有6个Cd和4个As,即含有2个As Cd ,故该晶胞的密度为 g·cm-3
2 3 N (a10-10)3
A
,D错误;故答案为:D。
11.【答案】C
【分析】由装置图可知,放电时,Zn是负极,负极反应式为Zn-2e-═Zn2+,石墨是正极,反应式为I +2e-=2I-
2
,外电路中电流由正极经过导线流向负极,充电时,阳极反应式为2I--2e-=I 、阴极反应式为Zn2++2e-=Zn,据
2
此分析解答。
【详解】A.放电时,B电极为正极,I 得到电子生成I-,电极反应式为I +2e-=2I-,故A正确;
2 2
B.放电时,左侧即负极,电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,所以储罐中的离子总浓度增大,故B正确;
C.离子交换膜是防止正负极I 、Zn接触发生自发电,负极区生成Zn2+、正电荷增加,正极区生成I-、负电荷
2
增加,所以Cl-通过M膜进入负极区,K+通过N膜进入正极区,所以M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜,
故C错误;
D.充电时,A极反应式Zn2++2e-=Zn,A极增重32.5g转移1mol电子,所以C区增加1molK+、1molCl-,离子总
数为2N ,故D正确。
A
答案选C。
12.【答案】D
【分析】短周期主族元素R、X、Y、M原子序数依次增大,Y为地壳中含量最高的元素,则Y为O元素;由
物质结构式可知,化合物分子中R、M形成1个共价键、X形成4个共价键,M与Y元素不同周期且M原子的核
外未成对电子数为1,则R为H元素、X为C元素、M为Cl元素。
【详解】A.碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,离子的空间结构为平面三角形,
故A正确;
B.氯元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸高氯酸,故B正确;
C.由物质结构式可知,化合物分子中碳原子最外层均满足8e结构,故C正确;
D.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离
能大于相邻元素,则第一电离能大于氧元素的元素为氮元素、氟元素、氖元素,共3种,故D错误;
故选D。
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13.【答案】A
【分析】由方程式可知,反应①和反应②均有X生成,由图1可知,L 表示Z浓度随时间变化的曲线,由图2
2
可知,T 温度时,反应②的速率常数大,单位时间内生成的Z多于Y,则图1中L 表示X浓度随时间变化的曲
2 1
线、L 表示Z浓度随时间变化的曲线、L 表示Y浓度随时间变化的曲线。
3 4
【详解】A.由分析可知,L 表示Z浓度随时间变化的曲线,故A错误;
3
B.由图1可知,反应达到平衡时L 的物质的量为4mol、L 的物质的量为2.5mol、L 的物质的量为1.5mol,由
1 3 4
分析可知,图1中L 表示Z浓度随时间变化的曲线、L 表示Z浓度随时间变化的曲线、L 表示Y浓度随时间变
1 3 4
化的曲线,则由方程式可知,体系中的平均反应速率v(X)=v(Y)+v(Z),故B正确;
c(Y)
C.由图2可知,温度降低时,体系中反应①的速率降低的多于反应②,则图1的温度降低,t 时刻体系中
0
c(Z)
值变小,故C正确;
D.由图2可知,T 温度时,反应①的速率慢,说明反应①的活化能比反应②的活化能大,故D正确;
2
故选A。
14.【答案】C
【分析】由图可知H T的K 、K 、K 依次为10-3.1、10-4.7、10-6.3。
3 1 2 3
K 1014
【详解】A.HT2的水解常数= w = 109.3,HT2的电离常数为106.3,HT2的电离大于水解,溶液
K 104.7
2
显酸性,应选甲基橙作指示剂,故A正确;
B.由图可知M点时,cH Tc HT2 ,
3
cH 3 T = cH 3 Tc H 2 T- c H+ c H+ c H 3 T c H 2 T- c2H + = 1 1 c2 H+ 1
c HT2- c HT2- c H T- c H+ c H+ c H T- c H+ c H T2- c H + K K
2 2 2 1
,c
H
K K ,故B正确;
2 1
C.0.1molL1的Na HT溶液中:钠离子浓度最大,由A中分析已知HT2的电离大于水解,则c
T3
c
H
T
2 2
,故C错误;
D.HCN的电离平衡常数K 6.21010molL1,HT2的电离常数为106.3,则酸性:HT2>HCN,则HT2
a
与CN能发生反应生成HCN,不能大量共存,故D正确;
故选:C。
15.【答案】(1)蒸馏烧瓶 吸收未反应完的溴 3、2、5 管式炉5中无固体剩余或仪器6中无液体
滴下 无尾气处理装置
(2)蒸馏 关闭K 打开K
1 2
269m
(3)
2100%
60m
1
【分析】1、2、3为HBr生成装置,4为除杂装置除去混合气体中的溴蒸汽,5为反应装置,6、7、8、9为提
纯装置。
【详解】(1)装置6为蒸馏烧瓶,装置4中溴化亚铁能和溴单质反应将未反应的溴单质吸收,应先预热HBr
生成装置,再将溴单质通入生成装置,减少4中溴化亚铁在反应前的消耗,等HBr制得后再加热5,故加热顺
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序为3、2、5,反应结束时5中固体消耗殆尽且6中不再有液体产生,溴单质和溴化氢都有毒需要增加尾气处
理装置;
(2)利用产物体系中各组分沸点不同蒸馏提纯,提纯时为了让液体能顺利流下应关闭K 打开K ;
1 2
(3)样品最终经过水解、干燥、灼烧、冷却得到二氧化硅,269gSiHBr ~60gSiO ,则样品中SiHBr 质量为
3 2 3
269m 269m
2 g,样品纯度为 2100%。
60 60m
1
Δ
16.【答案】(1)将阳极泥粉碎或搅拌 Cu S+2O 2CuO+SO
2 2 2
(2)Pt、Au 防止生成的氮氧化物排放到空气中
(3)静置,向上层清液中滴加NaCl溶液,若无沉淀产生,则沉淀完全
(4)分液 HNO
3
(5)6.0×103
(6)2[Ag(S 2 O 3 ) 2 ]3-+S 2 O2 4 -+4OH-=2Ag+2SO 3 2-+4S 2 O 3 2-+2H 2 O
【分析】焙烧时,除了Pt、Au外,阳极泥中物质转化为对应氧化物,故进入酸浸氧化步骤的物质有:CuO
、Ag O、Pt、Au,由于Pt、Au与HNO 不反应,故滤渣Ⅰ的成分为Pt、Au,CuO、Ag O溶解转化为Cu(NO )
2 3 2 3 2
、AgNO ,则滤液Ⅰ中含Cu(NO ) 、AgNO 、HNO (过量),加入NaCl获得AgCl沉淀,即滤渣Ⅱ为AgCl,滤液
3 3 2 3 3
Ⅱ含Cu(NO ) 、NaNO ,加入萃取剂萃取Cu2+,可实现与Na+的分离,再经过反萃取获得Cu(NO ) 溶液,滤渣
3 2 3 3 2
Ⅱ中加入Na S O 后,AgCl转化为[Ag(S O ) ]3-,最后经过还原获得Ag单质。
2 2 3 2 3 2
【详解】(1)固体表面积、反应物浓度、温度等因素都会影响反应速率,则加快“焙烧”速率的措施:将阳极
Δ
泥粉碎或搅拌;焙烧时Cu S和O 反应生成CuO和SO ,反应的方程式Cu S+2O 2CuO+SO ;
2 2 2 2 2 2
(2)由分析知,滤渣Ⅰ的成分为Pt、Au;由于HNO 此时可能发生氧化还原反应产生氮的氧化物,通入O 可
3 2
使氮氧化物又转化为HNO 而溶解,故通入氧气的目的是防止生成的氮氧化物排放到空气中;
3
(3)证明银离子沉淀完全即检验滤液中银离子是否存在,实验操作是静置,向上层清液中滴加NaCl溶液,
若无沉淀产生,则沉淀完全;
(4)萃取后得到有机相的操作方法是分液;反萃取即使萃取平衡逆向移动,此时可向体系中加入酸,由于
最终是获得Cu(NO ) ,所以为了不引入新杂质,最好选用HNO ;
3 2 3
(5)对应反应AgCl(s)+2S 2 O 3 2-(aq) [Ag(S 2 O 3 ) 2 ]3-(aq)+Cl-(aq)平衡常数
c Cl- c AgS O 3- c Cl- ⇌ c Ag+ c AgS O 3-
K′= c2 S O2- 2 3 2 = c2 S O2- c Ag+ 2 3 2 =K sp (AgCl)K2.010103.01013 6.0103;
2 3 2 3
(6)由分析知,滤液Ⅲ中[Ag(S O ) ]3-被Na S O 还原为Ag,自身被氧化为Na SO ,根据得失电子守恒初步
2 3 2 2 2 4 2 3
配平方程式为:2[Ag(S 2 O 3 ) 2 ]3-+S 2 O2 4 -→2Ag+2SO 3 2-+4S 2 O 3 2-,结合流程知,可在左边添加4个OH-配平电荷守
恒,右边添加2个H O配平元素守恒,得完整方程式为:
2
2[Ag(S 2 O 3 ) 2 ]3-+S 2 O2 4 -+4OH-=2Ag+2SO 3 2-+4S 2 O 3 2-+2H 2 O。
50
17.【答案】(1)+247.3kJ/mol (2)① 66.7% ②0.2 12000 >
81
(3)CH -4e-+2O2-=CO +2H (4) v <v <v
4 2 2 2 3 1
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【详解】(1)由CH 、H 、CO的燃烧热分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol,-283kJ/mol可得如下热化学方程
4 2
1
式①CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(l) H =-890.3kJ/mol、②H (g)+ O (g)H O(l) H =-285.8kJ/mol、
4 2 2 2 1 2 2 2 2 2
△ △
1
③CO(g)+ O (g)CO (g) H =-283kJ/mol,由盖斯定律可知,反应①-2 ②-2 ③得
2 2 2 3
CH (g)+CO (g)=2CO(g)+2H △ (g),则反应 H= H -2 H -2 H =+247.3kJ/mol,故答案为:+247.3kJ/mol;
4 2 2 1 2 3
(2)①对于主反应CO g4H g CH△ g △2H O△ g 和△副反应:CO gH g COgH Og,假设
2 2 4 2 2 2 2
主反应消耗xmolCO ,副反应消耗ymolCO ,由题意可知达到平衡时n(CO )=4-x-ymol,n(H )=12-4x-ymol
2 2 2 2
, n(CH )=xmol, n(CO)=ymol ,n(H O)=2x+ymol 。
4 2
x y
75%
4 x 2
由题意可知 ,解得 。
(2x y)y 5 y 1
(4xy)(124xy) 3
c2H OcCH 2x y2 x 2 212 2 50
则K = 2 4
主 cCO c4H 4xy124xy4 421124214 81
2 2
CH 平衡浓度 2
平衡时CH 4 = 100%≈66.7%。
4选择性 CO 转化浓度 3
2
②v k pC H p3H ,则k 0.05MPapMPa3 4.8MPamin1、
逆 逆 2 2 2 逆 1
k p MPapMPa319.2MPamin1,两式相除得p 0.2,代入第3组数据,
逆 2 1 2
k 0.2MPa0.15MPa38.1MPamin 1,解得k 12000MPa3min1;反应Ⅰ为吸热反应,升温平衡正向
逆 逆
移动,说明正反应速率增大的倍数更多,即k 增大的倍数k 增大的倍数。
正 逆
(3)由图可知,Ni-YSZ电极上,CH 失去电子发生氧化反应生成CO 和H ,则Ni-YSZ电极为阳极,电极反
4 2 2
应式为CH -4e-+2O2-=CO +2H 。
4 2 2
(4)活化能越低,反应速率越大,Pt Ni、Sn Ni、Cu Ni催化甲烷逐步脱氢过程的活化能Pt Ni<Cu Ni<Sn Ni,
12 12 12 12 12 12
则反应速率v <v <v ;
2 3 1
18.【答案】(1)间二氟苯或1,3-二氟苯
(2)加成反应、消去反应
(3)
(4)
(5)
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【分析】A与乙酸酐反应生成B为 , 与SOCl 发生取代反应生成C为 , 与 发生
2
取代反应生成D为 ,D与HCl/H O反应生成E,E与NH OH·HCl/DMF反应生成F,根据I的结构
2 2
简式和G的分子式可知,G为 ,G与H反应生成I,但由于H有关信息过少,无法确定H的具
体结构简式,据此分析。
【详解】(1)根据命名规则可知: 的名称为间二氟苯或1,3-二氟苯;
(2)E到F反应的过程中涉及两步反应,第一步反应是E中羰基与NH OH发生加成反应生成 ,
2
第二步反应为发生消去反应生成F,故反应类型依次为加成反应和消去反应;
(3)由分析可知,G的结构简式为 ;
(4)①分子中共有4种不同化学环境的氢原子,没有C=N键和氮氧键,②分子中有一个含氧六元环,无其
他环,A中除了碳环还有一个羧基,则其同分异构体中除了含氧六元环,剩余基团中有一个双键,只能为C=O
,且含氧六元环中只有O对位碳原子上存在取代基,否则无法实现只有4种不同化学环境的氢原子,则满足
条件的同分异构体为 ;
(5) 与NH 反应生成 , 与HCl发生取代反应生成 , 与CH CN/NaNH
3 3 2
反应生成 , 在酸溶液中发生水解生成 ,故合成路线为
。
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