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2024 年安徽省高考化学试卷
一、单选题
1.下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
干馏 分馏 皂化 水解
A.煤 煤油 B.石油 乙烯 C.油脂 甘油 D.淀粉 乙醇
【答案】C→
→ → →
【详解】A.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,干馏的过程不产生煤油,煤油是石油分馏的产物,
A错误;
B.石油分馏是利用其组分中的不同物质的沸点不同将组分彼此分开,石油分馏不能得到乙烯,B错误;
C.油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸盐,C正确;
D.淀粉是多糖,其发生水解反应生成葡萄糖,D错误;
故答案选C。
2.下列各组物质的鉴别方法中,不
.
可
.
行
.
的是
A.过氧化钠和硫黄:加水,振荡 B.水晶和玻璃:X射线衍射实验
C.氯化钠和氯化钾:焰色试验 D.苯和甲苯:滴加溴水,振荡
【答案】D
【详解】A.过氧化钠可以与水发生反应生成可溶性的氢氧化钠,硫不溶于水,A可以鉴别;
B.水晶为晶体,有独立的晶格结构,玻璃为非晶体,没有独立的晶格结构,可以用X射线衍射实验进行鉴别,B
可以鉴别;
C.钠的焰色为黄色,钾的焰色为紫色(需透过蓝色钴玻璃),二者可以用焰色试验鉴别,C可以鉴别;
D.苯和甲苯都可以溶解溴水中的溴且密度都比水小,二者都在上层,不能用溴水鉴别苯和甲苯,D不可以鉴别;
故答案选D。
3.青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是
A.清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B.烹煮食物的后期加入食盐,能避免 长时间受热而分解
C.将白糖熬制成焦糖汁,利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色
NaCl
D.制作面点时加入食用纯碱,利用 中和发酵过程产生的酸
【答案】A
NaHCO3
【详解】A.铁发生吸氧腐蚀时,正极上O 得电子结合水生成氢氧根离子,清洗铁锅后及时擦干,除去了铁锅表面
2
的水分,没有了电解质溶液,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈,A正确;
B.食盐中含有碘酸钾,碘酸钾受热不稳定易分解,因此烹煮食物时后期加入食盐,与NaCl无关,B错误;
C.焦糖的主要成分仍是糖类,同时还含有一些醛类、酮类等物质,蔗糖在高温下并未炭化,C错误;
D.食用纯碱主要成分为Na CO ,制作面点时加入食用纯碱,利用了Na CO 中和发酵过程产生的酸,D错误;
2 3 2 3
故答案选A。
4.下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是
选项 甲 乙 丙
A
Cl2 NaClO NaClB
C
SO2 H2SO4 CaSO4
D Fe2O 3 Fe(OH) 3 FeCl3
A. CAO 2 H2CO3 B. CBa (HCO3)2 C.C D.D
【答案】D
【详解】A.Cl 与水反应生成HClO和HCl,无法直接生成NaClO,A错误;
2
B.SO 与水反应生成亚硫酸而不是硫酸,B错误;
2
C.氧化铁与水不反应,不能生成氢氧化铁沉淀,C错误;
D.CO 与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体,D正确;
2
故答案选D。
5.D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是
A.分子式为 B.能发生缩聚反应
C.与葡萄糖互为同系物 D.分子中含有 键,不含 键
C8H14O6N
【答案】B
σ π
【详解】A.由该物质的结构可知,其分子式为:C H O N,故A错误;
8 15 6
B.该物质结构中含有多个醇羟基,能发生缩聚反应,故B正确;
C.组成和结构相似,相差若干个CH 原子团的化合物互为同系物,葡萄糖分子式为C H O ,该物质分子式为:
2 6 12 6
C H O N,不互为同系物,故C错误;
8 15 6
D.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,该物质结构中含有C=O键,即分子中 键和 键均有,故D错
误;
σ π
故选B。
二、未知
地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物),羟胺( )以中间产物
的形式参与循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺 广泛用子药
NH2OH
品、香料等的合成。已知 时, , , 。
([NH3OH]Cl)
−4 −5 −9
25℃ Ka(HNO2)=7.2×10 Kb(NH3⋅H2O)=1.8×10 Kb(NH2OH)=8.7×10
完成下列小题。
6.N 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A
A.标准状况下, 和Y混合气体中氧原子数为
B. 溶液中 和 数均为
2.24L X 0.1NA
-1 + -
1L 0.1mol⋅L NaNO2 Na NO2 0.1NAC. 完全转化为 时,转移的电子数为
D. 中含有的价电子总数- 为
3.3g NH2OH NO2 0.6NA
7.下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
2.8g N2 0.6NA
A.键角:
B.熔点: -
NH3>NO3
C. 同浓度水溶液的
NH2OH>[NH3OH]Cl
D.羟胺分子间氢键的强弱:
25℃ pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
O-H…O>N-H…N
【答案】6.A 7.D
【分析】 在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X,X在X还原酶的作用下转化为Y,X、Y均为氮氧化物,即X
为NO,Y为−N O。
NO2 2
6.A.标准状况下, 和N O混合气体物质的量为0.1mol,氧原子数为 ,A正确;
2
B.HNO 为弱酸,因此 能够水解为HNO , 溶液中 数目小于 ,B错误;
2 2.24L NO 2 0.1NA
C. 完全转化为 时−,N的化合价由-1上升到+3, -1 物质的量-为0.1mol,转移的电子数为 ,
NO2 1L 0.1mol⋅L NaNO2 NO2 0.1NA
C错误; -
NH2OH NO2 3.3g NH2OH 0.4NA
D. 物质的量为0.1mol,N的价电子数等于最外层电子数为5, 含有的价电子总数为 ,D错误;
故选A。
2.8g N2 2.8g N2 NA
7.A. 中N原子的价层电子对数= ,为sp3杂化,键角为107°, 中N的价层电子对
1 -
NH3 3+2(5-3×1)=3+1=4 NO3
数= ,为sp2杂化,键角为120°,故键角: < ,A错误;
1 -
B.3+2(5+为1分-3子×晶2)体=3,+0=3 为离子晶体,故熔点: <NH3 NO3,B错误;
C.由题目信息可知,25℃下, > ,故 的碱性比 弱,故同浓度的水溶液
NH2OH [NH3OH]Cl NH2OH [NH3OH]Cl
中, 的电离程度大于 的电离程度,同浓度水溶液的pH: < ,C错误;
Kb(NH3⋅H2O) Kb(NH2OH) NH2OH NH3⋅H2O
D.O的电负性+ 大于N,O-H键的极+ 性大于N-H键,故羟胺分子间氢键的强弱 > ,D正确;
[NH3OH] NH4 [NH3OH]Cl NH4Cl
故选D。
O-H⋯O N-H⋯N
三、单选题
8.某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是
A.该物质中 为 价 B.基态原子的第一电离能:
C.该物质中C和P均采取 杂化 D.基态 原子价电子排布式为
Ni +2 Cl>P
【答案】C 2 8 2
sp Ni 3d 4s
【详解】A.由结构简式可知,P原子的3个孤电子与苯环形成共用电子对,P原子剩余的孤电子对与Ni形成配位
键, 提供孤电子对,与Ni形成配位键,由于整个分子呈电中性,故该物质中Ni为+2价,A项正确;
B.同周- 期元素随着原子序数的增大,第一电离能有增大趋势,故基态原子的第一电离能:Cl>P,B项正确;
Cl
C.该物质中,C均存在于苯环上,采取sp2杂化,P与苯环形成3对共用电子对,剩余的孤电子对与Ni形成配位
键,价层电子对数为4,采取sp3杂化,C项错误;
D.Ni的原子序数为28,位于第四周期第Ⅷ族,基态Ni原子价电子排布式为3d84s2,D项正确;
故选C。
9.仅用下表提供的试剂和用品,不
.
能
.
实现相应实验目的的是选
实验目的 试剂 用品
项
A 比较镁和铝的金属性强弱 溶液、 溶液、氨水 试管、胶头滴管
M乙g醇Cl、2 乙酸、A浓lCl硫3 酸、饱和 试管、橡胶塞、导管、乳胶管铁架台(带铁夹)、
B 制备乙酸乙酯
溶液 碎瓷片、酒精灯、火柴
C 制备 溶液 Na2CO溶3 液、氨水 试管、胶头滴管
利用[盐Cu类(N水H解3)制4]S备O4 CuSO4 烧杯、胶头滴管、石棉网、三脚架、酒精灯、火
D 饱和 溶液、蒸馏水
胶体 柴
FeCl3
A. FAe( OH)3 B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.MgCl 溶液、AlCl 溶液与过量氨水反应时现象相同,分别产生白色Mg(OH) 、Al(OH) 沉淀,不能比
2 3 2 3
较Mg(OH) 和Al(OH) 碱性的强弱,从而不能比较Mg和Al的金属性强弱,可将氨水换成过量的NaOH溶液,A
2 3
项不能实现实验目的;
B.在一支试管中依次加入一定量的乙醇、浓硫酸、乙酸,并且放入几粒碎瓷片,另一支试管中加入适量饱和碳酸
钠溶液,如图 连接好装置,用酒精灯小心加热,乙酸与乙醇在浓硫酸存在、加热条件下发生酯化
反应生成乙酸乙酯和水,在饱和碳酸钠溶液液面上收集乙酸乙酯,发生反应的化学方程式为
浓硫酸
CH COOH+CH CH OH CH COOCH CH +H O,B项能实现实验目的;
3 3 2 3 2 3 2
C.向盛有CuSO
4
溶液的
⇌Δ
试管中滴加氨水,首先产生蓝色Cu(OH)
2
沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解得到深蓝色的
[Cu(NH ) ]SO 溶液,发生反应的化学方程式为CuSO +4NH ∙H O=[Cu(NH ) ]SO +4H O,C项能实现实验目的;
3 4 4 4 3 2 3 4 4 2
D.将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中加入5~6滴饱和FeCl 溶液,继续加热至液体呈红褐色即制得Fe(OH)
3 3
胶体,反应的化学方程式为FeCl +3H O Fe(OH) (胶体)+3HCl,D项能实现实验目的;
3 2 3
Δ
答案选A。
10.某温度下,在密闭容器中充入一定量的 ,发生下列反应: , ,测
得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
X(g) X(g)⇌Y(g)(ΔH1<0) Y(g)⇌Z(g)(ΔH2<0)
A. B.C. D.
【答案】B
【分析】由图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X
和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g) Y(g)的反应速率大于Y(g) Z(g)的反应速率,则反应
X(g) Y(g)的活化能小于反应Y(g) Z(g)的活化能。
⇌ ⇌
【详解】A.X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g) Y(g)为吸热
⇌ ⇌
反应,A项不符合题意;
⇌ ⇌ ⇌
B.图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都小于0,且X(g) Y(g)的活化能小于Y(g) Z(g)的活化能,B项符合题
意;
⇌ ⇌ ⇌ ⇌
C.图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都小于0,但图像上X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活化能,C项
不符合题意;
⇌ ⇌ ⇌ ⇌
D.图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都大于0,且X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活化能,D项不符合
题意;
⇌ ⇌ ⇌ ⇌
选B。
11.我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。该电池分别以 (局部结构如标注框内所示)形成的
稳定超分子材料和 为电极,以 和 混合液为电解质溶液。下列说法错误的是
Zn-TCPP
Zn ZnSO4 KI
A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键
放电
B.电池总反应为:
充电
- 2+ -
C.充电时,阴极被I还3+原Z的n ⇌ Z主n 要+来3I自
D.放电时,消耗 ,理2+论上转移 电子
Zn Zn-TCPP
【答案】C
0.65g Zn 0.02mol
【分析】由图中信息可知,该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料;负极的电极反应式为 ,
则充电时,该电极为阴极,电极反应式为 ;正极上发生 ,则充电时,该电极−为阳极2+,
Zn-2e =Zn
电极反应式为 。 2+ - − − −
Zn +2e=Zn I3 +2e =3I
【详解】A.标注- 框-内所- 示结构属于配合物,配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等
3I -2e=I3
多种共价键,还有由 提供孤电子对、 提供空轨道形成的配位键,A正确;
2+ 放电
B.由以上分析可知,N该电池总反应为Zn ,B正确;
充电
- 2+ -
C.充电时,阴极电极反应式为 I3+Zn ,⇌被Z还n 原+的3IZn2+主要来自电解质溶液,C错误;
D.放电时,负极的电极反应式为2+ - ,因此消耗0.65 g Zn(物质的量为0.01mol),理论上转移0.02 mol
Zn +2e=Zn
电子,D正确; − 2+
Zn-2e =Zn
综上所述,本题选C。12.室温下,为探究纳米铁去除水样中 的影响因素,测得不同条件下 浓度随时间变化关系如下图。
2- 2-
SeO4 SeO4
实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始
① 50 mL 8 mg 6 pH
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率
B.实验③中,反应的离子方程式为: 2- -1 -1
v�SeO4�=2.0mol⋅L ⋅h
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加2快- 反应+速率 3+
2Fe+SeO4+8H =2Fe +Se+4H2O
D.其他条件相同时,水样初始 越小, 的去除效果越好
【答案】C 2-
pH SeO4
【详解】A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率 ,A不正
−3 −3 -1
2- (5.0×10 −1.0×10 )mol⋅L −3 -1 -1
确; v�SeO4�= 2h =2.0×10 mol⋅L ⋅h
B. 实验③中水样初始 =8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用 配电荷守恒,B不正确;
C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中 浓度的变化量大,+因此,其他条件相同时,适当增加
pH H
纳米铁质量可加快反应速率,C正确; 2-
SeO4
D. 综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中 浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小
初始 , 的去除效果越好,但是当初始 太小时, 浓2-度太大,纳米铁与 反应速率加快,会导致与 反
SeO4
应的纳米铁减2少- ,因此,当初始 越小时 的去除效果+不一定越好,D不正确+; 2-
pH SeO4 pH H H SeO4
综上所述,本题选C。 2-
pH SeO4
13.环境保护工程师研究利用 、 和 处理水样中的 。已知 时, 饱和溶液浓度约为 ,
, , , 2+ 。下列说法错误的是 -1
Na2S FeS H2S Cd 25℃ H2S 0.1mol⋅L
A. 溶-6.9液7 中: -12.90 -17.20 -26.10
Ka1(H2S)=10 Ka2(H2S)=10 Ksp(FeS)=10 Ksp(CdS)=10
B. 溶+液中:+ - - 2-
Na2S c(H )+c(Na )=c(OH )+c(HS )+2c(S )
C.向 -1 的溶液中+ 加入2- ,可使- -
0.01mol⋅L Na2S c(Na )>c(S )>c(OH )>c(HS )
D.向 2+ -1的溶液中通入 气体至饱和2,+ 所得溶-8 液中:-1
c(Cd )=0.01mol⋅L FeS c(Cd )<10 mol⋅L
【答案】B 2+ -1 + 2+
c(Cd )=0.01mol⋅L H2S c(H )>c(Cd )
【详解】A. 溶液中只有5种离子,分别是 、 、 、 、 ,溶液是电中性的,存在电荷守恒,可表
示为 ,A正+ 确;+ - - 2-
Na2S H Na OH HS S
+ + - - 2-
B. c(H )+c(Na )=c溶(O液H中)+,c(HS水)解+2使c(溶S液)呈碱性,其水解常数为 ,根据
− − −14
-1 2- 𝑐𝑐(OH )⋅𝑐𝑐(HS ) 𝐾𝐾W 10 −1.1
0.01mol⋅L Na2S S 𝐾𝐾h = 𝑐𝑐(S 2− ) =𝐾𝐾a2 =10 −12.9 =10
硫元素守恒可知 ,所以 ,则 ,B不正确;
−
− −1.1 −1 𝑐𝑐(OH ) − 2−
2−
C. 远远𝑐𝑐大(H于S )<10 ,m向ol⋅L 𝑐𝑐(S ) >1的溶𝑐𝑐液(O中H加)入>𝑐𝑐(S时,)可以发生沉淀的转化,该反应的平衡
2+ -1
常数K为sp(FeS) Ksp(CdS) c(Cd ),=因0.此01该mo反l⋅应L可以完全进行,FeS的饱和溶液中
−17.20
Ksp(FeS) 10 8.9 5 2+ −26.1 -1
𝐾𝐾 =Ksp(CdS)=10 −26.10 =10 ≫10 CdS c(Cd )=√10 mol⋅L =,若加入足量 时可使 ,C正确
−13.05 -1 2+ -8 -1
( )
1D0. mol⋅L 的Fe平S衡常数c(Cd )<10 mol⋅L ,该反应可以
( 2) +( ) −6.97 −12.90
2+ + 𝑐𝑐 H 𝐾𝐾a1⋅𝐾𝐾a2 10 ×10 6.23 5
完全C进d行,+因H2此S⇌,当Cd向S+2H 𝐾𝐾 =𝑐𝑐的C溶d 2+液中⋅𝑐𝑐通H2入S =气𝐾𝐾体sp至=饱和,10 −26.10可以=完1全0沉淀≫,1所0得溶液中
,D正确; 2+ -1 2+
c(Cd )=0.01mol⋅L H2S Cd
综上+所述,本2+题选B。
c(H )>c(Cd )
14.研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物( ),其立方晶胞和导电时 迁移过程如下图所示。
已知该氧化物中 为 价, 为 价。下列说法错误的是 +
LixLayTiO3 Li
Ti +4 La +3
A.导电时, 和 的价态不变 B.若 , 与空位的数目相等
1 +
C.与体心最邻Ti近L的a O原子数为12 D.导x电=时3、L空i 位移动方向与电流方向相反
【答案】B
【详解】A.根据题意,导电时Li+发生迁移,化合价不变,则Ti和La的价态不变,A项正确;
B.根据“均摊法”,1个晶胞中含Ti:8× =1个,含O:12× =3个,含La或Li或空位共:1个,若x= ,则La和
1 1 1
8 4 3
空位共 ,n(La)+n(空位)= ,结合正负化合价代数和为0,(+1)× +(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0,解得n(La)= 、n(空
2 2 1 5
3 3 3 9
位)= ,Li+与空位数目不相等,B项错误;
1
C.由9 立方晶胞的结构可知,与体心最邻近的O原子数为12,即位于棱心的12个O原子,C项正确;
D.导电时Li+向阴极移动方向,即与电流方向相同,则空位移动方向与电流方向相反,D项正确;
答案选B。
四、解答题
15.精炼铜产生的铜阳极泥富含 、 、 等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流
程,如下图所示。
Cu Ag Au
回答下列问题:
(1) 位于元素周期表第 周期第 族。
(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是 。
Cu
(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为 的化学方程式为 。
(4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的 (填化学式)转化为 。
HAuCl4
3-
[Ag(S2O3)2](5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为 (填
化学式)。
(6)“还原”步骤中,被氧化的 与产物 的物质的量之比为 。
(7) 可被 氧化为 。从物质结构的角度分析 的结构为(a)而不是(b)的原因: 。
N2H4 Au
2-
Na2S2O3 I2 Na2S4O6 S4O6
【答案】(1) 四 ⅠB
(2)Cu2+
(3)
(4)AgCl
2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O
(5)
(6)3:4 3- - 2-
[Ag(S2O3)2] +e=Ag↓+2S2O3 Na2S2O3
(7)(a)结构中电子云分布较均衡,结构较为稳定,(b)结构中正负电荷中心不重合,极性较大,较不稳定,且存在过
氧根,过氧根的氧化性大于I ,故Na S O 不能被I 氧化成(b)结构
2 2 2 3 2
【分析】精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素,铜阳极泥加入硫酸、H O 浸取,Cu被转化为Cu2+进入
2 2
浸取液1中,Ag、Au不反应,浸渣1中含有Ag和Au;浸渣1中加入盐酸、H O 浸取,Au转化为HAuCl 进入浸
2 2 4
取液2,Ag转化为AgCl,浸渣2中含有AgCl;浸取液2中加入N H 将HAuCl 还原为Au,同时N H 被氧化为
2 4 4 2 4
N ;浸渣2中加入 ,将AgCl转化为 ,得到浸出液3,利用电沉积法将 还原为Ag。
2
【详解】(1)Cu的原子序数为29,位于第四周期第ⅠB3族- ; 3-
Na2S2O3 [Ag(S2O3)2] [Ag(S2O3)2]
(2)由分析可知,铜阳极泥加入硫酸、H O 浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,故浸取液1中含有的金属离
2 2
子主要是Cu2+;
(3)浸取2步骤中,Au与盐酸、H O 反应氧化还原反应,生成HAuCl 和H O,根据得失电子守恒及质量守恒,
2 2 4 2
可得反应得化学方程式为: ;
(4)根据分析可知,浸渣2中含有AgCl,与 反应转化为 ;
2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O
(5)电沉积步骤中,阴极发生还原反应, 得电子被还原为Ag,电3-极反应式为:
Na2S2O3 [Ag(S2O3)2]
;阴极反应生成 ,同时阴极区溶液中含有3- Na+,故电沉积步骤完成后,阴极区溶液中可循环3-利用- 得物
[Ag(S2O3)2] [Ag(S2O3)2] +e=Ag↓
质为 2- ; 2-
+2S2O3 S2O3
(6)还原步骤中, HAuCl 被还原为Au,Au化合价由+3价变为0价,一个HAuCl 转移3个电子,N H 被氧化
Na2S2O3 4 4 2 4
为N ,N的化合价由-2价变为0价,一个N H 转移4个电子,根据得失电子守恒,被氧化的N H 与产物Au的物
2 2 4 2 4
质的量之比为3:4;
(7)(a)结构中电子云分布较均衡,结构较为稳定,(b)结构中正负电荷中心不重合,极性较大,较不稳定,且存在
过氧根,过氧根的氧化性大于I ,故Na S O 不能被I 氧化成(b)结构。
2 2 2 3 2
16.测定铁矿石中铁含量的传统方法是 ,滴定法。研究小组用该方法测定质量为 的某赤铁矿
试样中的铁含量。
SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7 ag
【配制溶液】
① 标准溶液。
② 溶液-1:称取 溶于 浓盐酸,加水至 ,加入少量锡粒。
c mol⋅L K2Cr2O7
【测定含量】按下图所示(加热装置路去)操作步骤进行实验。
SnCl2 6g SnCl2⋅2H2O 20mL 100mL已知:氯化铁受热易升华;室温时 ,可将 氧化为 。难以氧化 ; 可被 还原为 。回答
下列问题: 2+ 4+ 2+ 2- 2+ 3+
HgCl2 Sn Sn Fe Cr2O7 Fe Cr
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有 (填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制 溶液时加入锡粒的原因: 。
(3)步骤I中“微热”的原因是 。
SnCl2
(4)步琛Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗 标准溶液 ,则 试样中 的质量分数为 (用含a、c、V的代数式表示)。
(6) -1 滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用 和 将铁矿石试样中 还原为 ,
c mol⋅L K2Cr2O7 V mL a g Fe
再用 标准溶液滴定。 3+ 2+
SnCl2-TiCl3-KMnO4 SnCl2 TiCl3 Fe Fe
①从环保角度分析,该方法相比于 ,滴定法的优点是 。
KMnO4
②为探究 溶液滴定时, 在不同酸度下对 测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴
SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7
溶液,现象如下表: - 2+ -1
KMnO4 Cl Fe 0.1mol⋅L KMnO4
溶液 现象
空白实验 溶液 . 试剂X 紫红色不褪去
-1
实验I 2mL 0.3mol⋅L NaCl溶液+0 5mL 硫酸 紫红色不褪去
-1 -1
实验ⅱ 2mL 0.3mol⋅L NaCl溶液+0.5 mL 0.1mol⋅L硫酸 紫红色明显变浅
-1 -1
表中试剂X2 为
m L 0 .3 m
;
ol
根
⋅L
据该
Na
实
Cl
验可得
+0
出
.5
的
m
结
L 6
论
m
是
ol ⋅ L
。
【答案】(1)容量瓶、量筒
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+,离子方程式为 ,加入Sn,发生反应 ,
可防止Sn2+氧化 2+ + 4+ 4+ 2+
2Sn +O2+4H =2Sn +2H2O Sn +Sn=2Sn
(3)助溶,使铁矿石在酸液中全部溶解
(4)偏小
(5)
33.6cV
(6) a %更安全,对环境更友好 H O 酸性越强,KMnO 的氧化性越强,Cl-被KMnO 氧化的可能性越大,
2 4 4
对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大,因此在KMnO 标准液进行滴定时,要控制溶液的pH值
4
【分析】浓盐酸与试样反应,使得试样中Fe元素以离子形式存在,滴加稍过量的SnCl 使Fe3+还原为Fe2+,冷却后
2
滴加HgCl ,将多余的Sn2+氧化为Sn4+,加入硫酸和磷酸混合液后,滴加指示剂,用K Cr O 进行滴定,将Fe2+氧
2 2 2 7
化为Fe3+,化学方程式为 。
【详解】(1)配制SnCl 溶液2需+ 要用到2容- 量瓶和+量筒,滴3+定需要3用+到酸式滴定管,但给出的为碱式滴定管,因此给
2 6Fe +Cr2O7 +14H =2Cr +6Fe +7H2O
出仪器中,本实验必须用到容量瓶、量筒;
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+,离子方程式为 ,加入Sn,发生反应
2+ + 4+ 4+
2Sn +O2+4H =2Sn +2H2O Sn +,可防止Sn2+氧化;
(3)步2骤+ I中“微热”是为了助溶,使铁矿石在酸液中全部溶解;
Sn=2Sn
(4)步琛Ⅲ中,若未“立即滴定”,Fe2+易被空气中的O 氧化为Fe3+,导致测定的铁含量偏小;
2
(5)根据方程式 可得: ,
2+ 2- + 3+ 3+ 2+ 2- −3
ag试样中Fe元素6的Fe质量+为Cr2O7 +14H =2Cr +6Fe +7H2O,质量n分(F数e为)=6×n�Cr2O7�=6×10 cVmol
−3 0.336cVg 33.6cV
(6)① 6×方1法0中c,VHmgoCll×氧56化g/Smno2+l的=离0.3子3方6c程Vg式为: ag ×100%= ,a生成%的Hg有剧
2
毒,因此 相比于 的优点是:更安全,2+对环境2+更友好4+;
SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7 Hg +Sn =Sn +Hg
② 溶液+0.5mL试剂X,为空白试验,因此X为H O;由表格可知,酸性越强,KMnO 的氧化
SnCl2-TiCl3-KMnO4 SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7 2 4
性越强,Cl-被KM-1nO 氧化的可能性越大,对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大,因此在KMnO 标准液进行滴定
4 4
2mL 0.3mol⋅L NaCl
时,要控制溶液的pH值。
17.乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题:
【乙烷制乙烯】
(1) 氧化脱氢反应:
C2H6
-1
2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH1=-209.8kJ⋅mol
计算: -1
C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH2=178.1kJ⋅mol
(2) 直接脱氢反应为 , 的-1平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,则
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3= kJ⋅mol
0(填“>”“<”或“=”)。结合下图。下列条件中,达到平衡时转化率最接近 的是 (填标号)。
C2H6 C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH4 C2H6 ΔH4=
40%
a. b. c.
(3)一定温度和压强下、反应i
600°C,0.6MPa 700°C,0.7MPa 800°C,0.8MPa
反应ⅱ ( 远大于 )( 是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g) Ka1
①仅发生反应i时。 的平衡转化宰为 . ,计算 。
C2H6(g)+H2(g)⇌2CH4(g) Ka2 Ka2 Ka1 Kx
②同时发生反应i和ⅱ时。与仅发生反应i相比, 的平衡产率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
C2H6 25 0% Ka1 =
【乙烷和乙烯混合气的分离】
C2H4
(4)通过 修饰的Y分子筛的吸附-脱附。可实现 和 混合气的分离。 的 与 分子的 键电子形
成配位键,+这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离 和+ 的优点是 。
Cu C2H4 C2H6 Cu C2H4 π
(5)常温常压下,将 和 等体积混合,以一定流速通过某吸附剂。测得两种气体出口浓度(c)与进口浓度( )
C2H4 C2H6
之比随时间变化关系如图所示。下列推断合理的是 (填标号)。
C2H4 C2H6 c0A.前 ,两种气体均未被吸附
B.p点对应的时刻,出口气体的主要成分是
30min
C.a-b对应的时间段内,吸附的 逐渐被 替代
C2H6
【答案】(1)-566
C2H6 C2H4
(2) > b
(3) 增大
1
(4) 415s空轨道 识别度高,能有效将C H 和C H 分离,分离出的产物中杂质少,纯度较高
2 4 2 6
(5)BC
【详解】(1)将两个反应依次标号为反应①和反应②,反应①-反应②×2可得目标反应,则
ΔH =ΔH -2ΔH =(-209.8-178.1×2)kJ/mol=-566kJ/mol。
3 1 2
(2)从图中可知,压强相同的情况下,随着温度升高,C H 的平衡转化率增大,因此该反应为吸热反应,ΔH >0。
2 6 4
a.600℃,0.6MPa时,C H 的平衡转化率约为20%,a错误;
2 6
b.700℃,0.7MPa时,C H 的平衡转化率约为50%,最接近40%,b正确;
2 6
c.700℃,0.8MPa时,C H 的平衡转化率接近50%,升高温度,该反应的化学平衡正向移动,C H 转化率增大,
2 6 2 6
因此800℃,0.8MPa时,C H 的平衡转化率大于50%,c错误;
2 6
故答案选b。
(3)①仅发生反应i,设初始时C H 物质的量为1mol,平衡时C H 转化率为25%,则消耗C H 0.25mol,生成
2 6 2 6 2 6
C H 0.25mol,生成H 0.25mol,K = = 。
2 4 2 a1
0.2×0.2 1
②只发生反应i时,随着反应进行,气0体.6总物15质的量增大,压强增大促使化学平衡逆向移动,同时发生反应i和反
应ii,且从题干可知K 远大于K ,反应ii为等体积反应,因为反应ii的发生相当于在单独发生反应i的基础上减
a2 a1
小了压强,则反应i化学平衡正向移动,C H 平衡产率增大。
2 4
(4)配合物中,金属离子通常提供空轨道,配体提供孤电子对,则Cu+的4s空轨道与C H 分子的π键电子形成配
2 4
位键。C H 能与Cu+形成配合物而吸附在Y分子筛上,C H 中无孤电子对不能与Cu+形成配合物而无法吸附,通过
2 4 2 6
这种分子筛分离C H 和C H ,优点是识别度高,能有效将C H 和C H 分离,分离出的产物中杂质少,纯度较高。
2 4 2 6 2 4 2 6
(5)A.前30min, 等于0,出口浓度c为0,说明两种气体均被吸附,A错误;
c
c0
B.p点时,C H 对应的 约为1.75,出口处C H 浓度较大,而C H 对应的 较小,出口处C H 浓度较小,说明
2 6 2 6 2 4 2 4
c c
此时出口处气体的主要成c0分为C H ,B正确; c0
2 6
C.a点处C H 的 =1,说明此时C H 不再吸附在吸附剂上,而a点后C H 的 >1,说明原来吸附在吸附剂上的
2 6 2 6 2 6
c c
c0 c0
C H 也开始脱落,同时从图中可知,a点后一段时间,C H 的 仍为0,说明是吸附的C H 逐渐被C H 替代,p
2 6 2 4 2 6 2 4
c
点到b点之间,吸附的C H 仍在被C H 替代,但是速率相对之c0前有所减小,同时吸附剂可能因吸附量有限等原因
2 6 2 4
无法一直吸附C H ,因此p点后C H 的 也逐步增大,直至等于1,此时吸附剂不能再吸附两种物质,C正确;
2 4 2 4
c
故答案选BC。 c0
18.化合物1是一种药物中间体,可由下列路线合成( 代表苯基,部分反应条件略去):
Ph已知:
i)
ii) 易与含活泼氢化合物( )反应: 代表 、 、 、 等。
(1)A、B中含氧官能团名称分别为 、 。
RMgX HY HY H2O ROH RNH2 RC≡CH
(2)E在一定条件下还原得到 ,后者的化学名称为 。
(3)H的结构简式为 。
(4)E→F反应中、下列物质不
.
能
.
用作反应溶剂的是 (填标号)。
a. b. c. d.
(5)DCH的3C同H分2O异CH构2体CH中3 ,同时CH满3O足CH下2列CH条2O件H的有 种(不考虑立体异构),写出其中一种同分异构体的结构简
式 。
①含有手性碳 ②含有2个碳碳三键 ③不含甲基
(6)参照上述合成路线,设计以 和不超过3个碳的有机物为原料,制备一种光刻胶单体
的合成路线 (其他试剂任选)。
【答案】(1) 羟基 醛基
(2)1,2-二甲基苯(邻二甲苯)(3)
(4)bc
(5) 4 CH≡C-CH -CH -CH -CH(NH )-C≡CH
2 2 2 2
浓硫酸
(6):
NaBH4 无M水g醚
→ 17→0℃ →
,无水醚
1)CF3COCF3
2)H→3O +
【分析】
有机物A中的羟基在MnO 的催化下与氧气反应生成醛基,有机物B与Ph CCl发生取代反应生成有机物C;有机
2 3
物D中的氨基发生取代反应生成有机物E,D中的氨基变为E中的Cl,E发生已知条件i的两步反应与有机物C作
用最终生成有机物 G;有机物 G 在 MnO 的催化先与氧气反应生成有机物 H,有机物 H 的结构为
2
,有机物H最终发生已知条件i的反应生成目标化合物I。
【详解】(1)根据流程中A和B的结构,A中的含氧官能团为羟基,B中的含氧官能团为醛基。
(2)根据题目中的结构,该结构的化学名称为1,2-二甲基苯(邻二甲苯)。
(3)
根据分析,H的结构简式为 。
(4)根据已知条件ii,RMgX可以与含有活泼氢的化合物(H O、ROH、RNH 、RC≡CH等)发生反应,b中含有
2 2
羟基,c中含有N-H,其H原子为活泼H原子,因此不能用b、c作溶剂。
(5)根据题目所给条件,同分异构体中含有2个碳碳三键,说明结构中不含苯环,结构中不含甲基,说明三键在
物质的两端,同分异构体中又含有手性碳原子,因此,可能的结构有:CH≡C-CH -CH -CH -CH(NH )-C≡CH、
2 2 2 2
CH≡C-CH -CH -CH(NH )-CH -C≡CH、H≡C-CH -CH(CH NH )-CH -CH -C≡CH、
2 2 2 2 2 2 2 2 2
H≡C-CH -CH(CH CH NH )-CH -C≡CH,共4种。
2 2 2 2 2
(6)
根据题目给出的流程,先将原料中的羰基还原为羟基,后利用浓硫酸脱水生成双键,随后将物质与Mg在无水醚中
反应生成中间产物,后再与CF COCF 在无水醚中反应再水解生成目标化合物,具体的流程如下:
3 3浓硫酸
NaBH4 无M水g醚
→ 17→0℃ →
,无水醚
。
1)CF3COCF3
2)H→3O +