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2024年6月高考浙江卷化学试题
一、单选题
1.按物质组成分类,KAl(SO ) ⋅12H O属于
4 2 2
A.酸 B.碱 C.盐 D.混合物
【答案】C
【解析】KAl(SO )∙12H O是结晶水合物,属于纯净物;是由金属阳离子K+、Al3+和酸根阴离子SO2-组成的复盐;
4 2 2 4
故选C。
2.下列说法不正确的是
A.Al(OH) 呈两性,不能用于治疗胃酸过多
3
B.Na O 能与CO 反应产生O ,可作供氧剂
2 2 2 2
C.FeO有还原性,能被氧化成Fe O
3 4
D.HNO 见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中
3
【答案】A
【解析】A.Al(OH) 呈两性,不溶于水,但可以与胃酸反应生成无毒物质,因此其能用于治疗胃酸过多,A错误;
3
B.Na O 能与CO 反应产生O ,该反应能安全发生且不生成有毒气体,故Na O 可作供氧剂,B正确;
2 2 2 2 2 2
C.FeO有还原性,其中Fe元素的化合价为+2,用适当的氧化剂可以将其氧化成更高价态的Fe O ,C正确;
3 4
D.见光易分解的物质应保存在棕色试剂瓶中;HNO 见光易分解,故其应保存在棕色试剂瓶中,D正确;
3
故选A。
3.下列表示不正确的是
CO Cl
A.
2
的电子式: B.
2
中共价键的电子云图:
NH
C. 3的空间填充模型: D.3,3-二甲基戊烷的键线式:
【答案】A
CO
【解析】A. 2的电子式: ,A错误;
B.Cl 中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的,共价键电子云图为: ,
2
B正确;
NH NH
C. 3的中心原子N形成3个σ键和1个孤电子对,为sp3杂化, 3为三角锥形,空间填充模型: ,C正确;
D.3,3-二甲基戊烷的主链上有5个C,3号碳上连接有2个甲基,键线式为: ,D正确;
故选A。
4.下列说法不正确的是
A.装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B.图②标识表示易燃类物质
C.装置③可用于制取并收集氨气 D.装置④可用于从碘水中萃取碘
【答案】CΔ
【解析】A.铜与浓硫酸反应方程式为:Cu+2H
2
SO
4
(浓) ¿CuSO
4
+2H
2
O+SO
2
↑,可用装置①制取,气态产
¿
物为SO ,可利用SO 的漂白性进行检验,A正确;
2 2
B.图②标识表示易燃类物质,B正确;
C.NH 的密度比空气小,应用向下排空气法进行收集,C错误;
3
D.萃取是利用物质在不同溶剂中溶解性的差异进行分离混合物,装置④可用于从碘水中萃取碘,D正确;
故选C。
5.化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A.部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到
B.煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程
C.制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C,可延长保质期
D.加入混凝剂聚合氯化铝,可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒
【答案】B
【解析】A.根据金属活泼性的不同,可以采用不同的方法冶炼金属,大部分金属(主要是中等活泼的金属)的冶
炼是通过高温下发生氧化还原反应来完成的,即热还原法,常用的还原剂有焦炭、CO、H 等,A正确;
2
高温
B.煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程,主要发生的反应为C+H O(g) CO+H,该过程属于化学变化,
2 2
¿
¿
B错误;
C.维生素C(即抗坏血酸)具有还原性,能被氧化成脱氢抗坏血酸,故制作水果罐头时加入维生素C作抗氧化剂,
可延长保质期,C正确;
D.混凝剂聚合氯化铝在污水中能水解成Al(OH) 胶体,Al(OH) 胶体能吸附污水中细小悬浮物,使其聚集成较大
3 3
颗粒而沉降下来,D正确;
故选B。
6.利用 可将废水中的 转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为: (未
CH OH NO- H++CH OH+NO-→X+CO +H O
3 3 3 3 2 2
配平)。下列说法正确的是
A.X表示NO
2
B.可用O 替换CH OH
3 3
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为6:5
D.若生成标准状况下的CO 气体11.2L,则反应转移的电子数为2N (N 表示阿伏加德罗常数的值)
2 A A
【答案】C
【解析】A.利用 可将废水中的 转化为对环境无害的物质X后排放,则X表示 , 仍然是大气污染
CH OH NO- N NO
3 3 2 2
物,A错误;
B.CH OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,CH OH是该反应的还原剂,O 有强氧化性,通常不能用作还原剂,
3 3 3
故不可用O 替换CH OH,B错误;
3 3
C.该反应中,还原剂 中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,氧化剂 中N元素的化合
CH OH NO-
3 3
价由+5价降低到0价,降低了5个价位,由电子转移守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:5,C正确;
D.CH OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,若生成标准状况下的CO 气体11.2L,即生成
3 2
0.5molCO ,反应转移的电子数为0.5×6=3N ,D错误;
2 A
故选C。
7.物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选
结构或性质 用途
项
A 石墨呈层状结构,层间以范德华力结合 石墨可用作润滑剂B SO 具有氧化性 SO 可用作漂白剂
2 2
C 聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂
聚丙烯酸钠( )中含有亲水基团
冠醚18-冠-6空腔直径(260~320pm)与K+直径( 冠醚18-冠-6可识别K+,能增大KMnO 在有机溶剂中
D 4
276pm)接近 的溶解度
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A. 石墨呈层状结构,层间以范德华力结合,该作用力较小,层与层容易滑动,石墨可用作润滑剂,A
正确;
B. SO 具有漂白性,可用作漂白剂,B错误;
2
C. 聚丙烯酸钠( )中含有亲水基团-COO-,聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂,C正确;
D. 冠醚18-冠-6空腔直径(260~320pm)与K+直径(276pm)接近,可识别K+,使K+存在于其空腔中,进而能增大
KMnO 在有机溶剂中的溶解度,D正确;
4
故选B。
8.下列离子方程式正确的是
A.用CuSO 溶液除H S气体:Cu2++S2-=CuS↓
4 2
B. 溶液中滴加 溶液:
H SO Ba(NO ) H SO +Ba2+=BaSO ↓+2H+
2 3 3 2 2 3 3
C. 溶液中通入少量 :
NaHCO Cl 2HCO-+Cl =2CO +Cl-+ClO-+H O
3 2 3 2 2 2
D.用FeCl 溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
3
【答案】D
【解析】A.HS在离子方程式中应以化学式保留,正确的离子方程式为Cu2++H S=CuS↓+2H+,A错误;
2 2
B.酸性条件下 会将HSO 氧化成HSO ,Ba2+与 形成BaSO 沉淀,滴加少量Ba(NO ) 时的离子方程式为
NO- 2 3 2 4 SO2- 4 3 2
3 4
Ba2++2 +3H SO =BaSO ↓+2NO↑+2 +4H++H O,滴加足量Ba(NO ) 时的离子方程式为3Ba2++2
NO- 2 3 4 SO2- 2 3 2 NO-
3 4 3
+3H SO =3BaSO ↓+2NO↑+4H++H O,B错误;
2 3 4 2
C.电离平衡常数:K (H CO) >K (HClO) >K (H CO),Cl 与水反应生成的HClO与NaHCO 不反应,正确的离
a1 2 3 a a2 2 3 2 3
子方程式为Cl+ =Cl-+HClO+CO ,C错误;
2 HCO- 2
3
D.Cu与FeCl 溶液反应生成CuCl 、FeCl ,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,D正确;
3 2 2
故选D。
9.有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,红外光谱显示A分子中没有醚键,质谱和核磁共振氢谱
示意图如下。下列关于A的说法正确的是A.能发生水解反应 B.能与NaHCO 溶液反应生成CO
3 2
C.能与O 反应生成丙酮 D.能与Na反应生成H
2 2
【答案】D
【分析】根据质谱图可知,有机物A相对分子质量为60,A只含C、H、O三种元素,因此A的分子式为C HO
3 8
或C HO,由核磁共振氢谱可知,A有4种等效氢,个数比等于峰面积之比为3:2:2:1,因此A为
2 4 2
CHCHCHOH。
3 2 2
【解析】A.A为CHCHCHOH,不能发生水解反应,A错误;
3 2 2
B.A中官能团为羟基,不能与NaHCO 溶液反应生成CO ,B错误;
3 2
C.CHCHCHOH的羟基位于末端C上,与O 反应生成丙醛,无法生成丙酮,C错误;
3 2 2 2
D.CHCHCHOH中含有羟基,能与Na反应生成H,D正确;
3 2 2 2
故选D。
10.X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z核电荷
数相差2,Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是
A.键角: B.分子的极性:
YX+>YX- Y X >X Z
3 3 2 2 2 2
C.共价晶体熔点:Y>M D.热稳定性:YX >MX
4 4
【答案】B
【分析】X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z核
电荷数相差2,Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍,则Z为O元素,Y为C元素,X为H元素,M为Si
元素。
【解析】A. 为 ,其中C原子的杂化类型为 , 的空间构型为平面正三角形,键角为120°; 为 ,
YX+ CH+ sp2 CH+ YX- CH-
3 3 3 3 3
其中C原子的杂化类型为 , 的空间构型为三角锥形,由于C原子还有1个孤电子对,故键角小于109°28´,
sp3 CH-
3
因此,键角的大小关系为 ,A正确;
YX+>YX-
3 3
B.Y X 为C H ,其为直线形分子,分子结构对称,分子中正负电荷的重心是重合的,故其为百极性分子;H O
2 2 2 2 2 2
分子结构不对称,分子中正负电荷的重心是不重合的,故其为极性分子,因此,两者极性的大小关系为Y X 0
2 6 2 2 4 2 1
II.C H (g)+2CO (g)
⇌
4CO(g)+3H (g)ΔH >0
2 6 2 2 2
向容积为10L的密闭容器中投入2mol C H 和3mol CO ,不同温度下,测得5min时(反应均未平衡)的相关数据见
2 6 2
下表,下列说法不正确的是
温度(°C) 400 500 600
乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8
转化为乙烯的乙烷的物质的量
注:乙烯选择性= ×100%
转化的乙烷的总物质的量
A.反应活化能:I<Ⅱ
B. 时, 反应I的平均速率为:
500℃ 0~5min v(C H )=2.88×10-3mol⋅L-1 ⋅min-1
2 4
C.其他条件不变,平衡后及时移除H O(g),可提高乙烯的产率
2D.其他条件不变,增大投料比 投料,平衡后可提高乙烷转化率
[n(C H )/n(CO )]
2 6 2
【答案】D
【解析】A.相同温度下,乙烷在发生转化时,反应Ⅰ更易发生,则反应活化能:Ⅰ<Ⅱ,A正确;
B.500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而此温度下乙烯的选
择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据方程式可得,生成乙烯的物质的量
0.144mol
为0.144mol,则 0~5min 反应I的平均速率为: 10L ,B正确;
v(C H )= =2.88×10-3mol⋅L-1 ⋅min-1
2 4 5min
C.其他条件不变,平衡后及时移除H O(g),反应Ⅰ正向进行,可提高乙烯的产率,C正确;
2
D.其他条件不变,增大投料比 投料,平衡后CO 转化率提高,C H 转化率降低,D错误;
[n(C H )/n(CO )] 2 2 6
2 6 2
故选D。
12.丙烯可发生如下转化(反应条件略):
下列说法不正确的是
A.产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
B.H+可提高Y→Z转化的反应速率
C.Y→Z过程中,a处碳氧键比b处更易断裂
D.Y→P是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
【答案】D
【分析】
丙烯与HOCl发生加成反应得到M,M有CH-CHCl-CH OH和CH-CHOH-CH Cl两种可能的结构,在Ca(OH) 环
3 2 3 2 2
境下脱去HCl生成物质Y( ),Y在H+环境水解引入羟基再脱H+得到主产物Z;Y与CO 可发生反应得到
2
物质P( )。
【解析】A. 据分析,产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构),A正确;
B. 据分析,H+促进Y中醚键的水解,后又脱离,使Z成为主产物,故其可提高Y→Z转化的反应速率,B正确;
C.从题干 部分可看出,是a处碳氧键断裂,故a处碳氧键比b处更易断裂,C正确;
D. Y→P是CO 与Y发生加聚反应,没有小分子生成,不是缩聚反应,该工艺有利于消耗CO,减轻温室效应,
2 2
D错误;
故选D。
13.金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐
措施示意图:下列说法正确的是
A.图1、图2中,阳极材料本身均失去电子
B.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:
O +4e-+2H O=4OH-
2 2
C.图2中,外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果
D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,钢闸门、阳极均不发生化学反应
【答案】B
【解析】A.图1为牺牲阳极的阴极瓮中保护法,牺牲阳极一般为较活泼金属,其作为原电池的负极,其失去电子
被氧化;图2为外加电流的阴极保护法,阳极材料为辅助阳极,其通常是惰性电极,其本身不失去电子,电解质
溶液中的阴离子在其表面失去电子,如海水中的Cl-,A错误;
B.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面积累的电子很多,除了海水中的H+放电外,海水中溶解的O 也会竞争放
2
电,故可发生 ,B正确;
O +4e-+2H O=4OH-
2 2
C.图2为外加电流的阴极保护法,理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可,当钢闸门表面的腐蚀电流为零
时保护效果最好;腐蚀电流会随着环境的变化而变化,若外加电压保持恒定不变,则不能保证抵消腐蚀电流,不
利于提高对钢闸门的防护效果,C错误;
D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了
Fe-2e-=Fe2+的发生,钢闸门不发生化学反应,但是牺牲阳极和发生了氧化反应,辅助阳极上也发生了氧化反应,
D错误;
故选B。
14.Si Cl 中的Si原子均通过sp3杂化轨道成键,与NaOH溶液反应Si元素均转化成Na SiO 。下列说法不正确的
5 10 2 3
是
Si Cl Si Cl
5 10 5 10
A. 分子结构可能是 B. 与水反应可生成一种强酸
C.Si Cl 与NaOH溶液反应会产生H D.Si Cl 沸点低于相同结构的Si Br
5 10 2 5 10 5 10
【答案】A
【详解】A.该结构中,如图 所示的两个Cl,Cl最外层有7个电子,形成了两个共价键,因此其中
1个应为配位键,而Si不具备空轨道来接受孤电子对,因此 结构是错误的,A错误;
B.Si Cl 与水反应可生成HCl,HCl是一种强酸,B正确;
5 10
C.Si Cl 与NaOH溶液反应Si元素均转化成Na SiO ,Si的化合价升高,根据得失电子守恒可知,H元素的化合
5 10 2 3
价降低,会有H 生成,C正确;
2D.Si Br 的相对分子质量大于Si Cl ,因此Si Br 的范德华力更大,沸点更高,D正确;
5 10 5 10 5 10
故选A。
15.室温下,H S水溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如下图[例如
2
c(H S)
δ(H S)= 2 ]。已知: K (FeS)=6.3×10-18 ,K [Fe(OH) ]=4.9×10-17。
2 c(H S)+c(HS-)+c(S2-) sp sp 2
2
下列说法正确的是
A.溶解度:FeS大于Fe(OH)
2
B.以酚酞为指示剂(变色的pH范围8.2~10.0),用NaOH标准溶液可滴定H S水溶液的浓度
2
C.忽略S2-的第二步水解,0.10mol/L的Na S溶液中S2-水解率约为62%
2
D.0.010mol/L的FeCl 溶液中加入等体积0.20mol/L的Na S溶液,反应初始生成的沉淀是FeS
2 2
【答案】C
【分析】在H
2
S溶液中存在电离平衡:H
2
S⇌H++HS-、HS- ⇌H++S2-,随着pH的增大,H
2
S的物质的量分数逐渐减
小,HS-的物质的量分数先增大后减小,S2-的物质的量分数逐渐增大,图 中线①、
②、③依次代表HS、HS-、S2-的物质的量分数随pH的变化,由①和②交点的pH=7可知K (H S)=1×10-7,由②和
2 a1 2
③交点的pH=13.0可知K (H S)=1×10-13。
a2 2
【解析】A.FeS的溶解平衡为FeS(s) Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS溶液物质的量浓度为 =
⇌ √K (FeS) √6.3×10-18
sp
mol/L=√6.3×10-9mol/L,Fe(OH)
2
的溶解平衡为Fe(OH) 2⇌Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)
2
溶液物质的量浓度为
√K [Fe(OH) ]=√4.9×10-17mol/L= ×10-6mol/L> ×10-9mol/L,故溶解度:FeS小于Fe(OH) ,A错误;
3 sp 2 3 √312.25 √6.3 2
4 4
B.酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定HS水溶液,由图可知当酚酞发生明显
2
颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B错误;
C.Na
2
S溶液中存在水解平衡S2-+H
2
O⇌HS-+OH-、HS-+H
2
O⇌H
2
S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解平衡常
数K (S2-)=c(HS-)c(OH-)=c(HS-)c(OH-)c(H+)= K =1×10-14 =0.1,设水解的S2-的浓度为x mol/L,
h w
c(S2-) c(S2-)c(H+) K (H S) 1×10-13
a2 2
x2 0.062mol/L
则 =0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为 ×100%=62%,C正确;
0.1-x 0.1mol/L
D.0.01mol/L FeCl 溶液中加入等体积0.2mol/L Na S溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl 和0.1mol/L Na S的混合液,
2 2 2 2
结合C项,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>K (FeS),c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/
sp
L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>K [Fe(OH) ],故反应初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH) ,D错误;
sp 2 2
故选C。
16.为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是
选 影响
方案设计 现象 结论
项 因素向1mL 0.1mol/L K CrO 溶液中加入 黄色溶液 增大反应物浓度,平衡向正反应
A 浓度 2 4
1mL1.0mol/L HBr溶液 变橙色 方向移动
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mL HI气体, 气体颜色 对于反应前后气体总体积不变的
B 压强
分解达到平衡后再充入100mL Ar 不变 可逆反应,改变压强平衡不移动
气体颜色 升高温度,平衡向吸热反应方向
C 温度 将封装有NO 和N O 混合气体的烧瓶浸泡在热水中
2 2 4 变深 移动
催化 向1mL乙酸乙酯中加入1mL 0.3mol/L H SO 溶 上层液体 使用合适的催化剂可使平衡向正
D 2 4
剂 液,水浴加热 逐渐减少 反应方向移动
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
❑
【解析】A. CrO2
4
- (黄色)+2H+
⇌
Cr
2
O
7
2- (橙色)+H
2
O ,向1mL 0.1mol/L K
2
CrO
4
溶液中加入
❑
1mL1.0mol/L HBr溶液,H+浓度增大,平衡正向移动,实验现象应为溶液橙色加深,A错误;
❑
B.反应2HI H+I 为反应前后气体总体积不变的可逆反应,向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mL HI气体,分
⇌ 2 2
❑
解达到平衡后再充入100mL Ar,平衡不发生移动,气体颜色不变,应得到的结论是:对于反应前后气体总体积不
变的可逆反应,恒温恒容时,改变压强平衡不移动,B错误;
❑
C.反应2NO N O 为放热反应,升高温度,气体颜色变深,说明平衡逆向移动,即向吸热反应方向移动,C正
⇌
2 2 4
❑
确;
D.催化剂只会改变化学反应速率,不影响平衡移动,D错误;
故选C。
二、解答题
17.氧是构建化合物的重要元素。请回答:
(1)某化合物的晶胞如图1,Cl-的配位数(紧邻的阳离子数)为 ;写出该化合物的化学式 ,写出该化
合物与足量NH Cl溶液反应的化学方程式 。
4
(2)下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A.Ar的基态原子电子排布方式只有一种
B.Na的第二电离能>Ne的第一电离能
C.Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2
D.Fe原子变成Fe+,优先失去3d轨道上的电子
(3)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图2。
①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(-O-H…OH ),按照氢键由强到弱对三种酸排序 ,请说明理由
2
。
②已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,请从结构角度说明理由 。
【答案】(1) 12 K ClO K ClO+2NHCl+H O=3KCl+2NH ∙H O
3 3 4 2 3 2
(2)AB(3) HC>HB>HA O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C=O>C=S>C=Se,使得HA、HB、HC中羟
基的极性逐渐增大,其中羟基与HO形成的氢键逐渐增强 S的原子半径大于O的原子半径,S—H键的键长
2
大于O—H键,S—H键的键能小于O—H键,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性
HD>HC,C-的水解能力大于D-,碱性NaC>NaD
1
【详解】(1)根据晶胞结构知,Cl位于8个顶点,O位于体心,K位于面心,1个晶胞中含Cl:8× =1个、含
8
1 8×3
O:1个、含K:6× =3个,该化合物的化学式为KClO;由图可知,Cl-的配位数为 =12;该化合物可看成
3
2 2
KCl∙K O,故该化合物与足量NH Cl溶液反应生成KCl和NH ∙H O,反应的化学方程式为
2 4 3 2
KClO+2NHCl+H O=3KCl+2NH ∙H O。
3 4 2 3 2
(2)A.根据原子核外电子排布规律,基态Ar原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种,A正确;
B.Na的第二电离能指气态基态Na+失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量,Na+和Ne具有相同的电
子层结构,Na+的核电荷数大于Ne,Na+的原子核对外层电子的引力大于Ne的,故Na的第二电离能>Ne的第一电
离能,B正确;
C.Ge的原子序数为32,基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2,C错误;
D.基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,Fe原子变成Fe+,优先失去4s轨道上的电子,D错误;
故选AB。
(3)①O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C=O>C=S>C=Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,
从而其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA;
②HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,说明酸性HC<HD,原因是:S的原子半径大于O的原子半径,S—H键的键
长大于O—H键,S—H键的键能小于O—H键,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性
HD>HC,C-的水解能力大于D-,钠盐的碱性NaC>NaD。
18.矿物资源的综合利用有多种方法,如铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS)的利用有火法和电解法等。
热水 HCl
已知:①PbCl (s) ⇌ PbCl (aq) ⇌ H [PbCl ];
2 2 2 4
冷却
②电解前后ZnS总量不变;③AgF易溶于水。
请回答:
(1)根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)和通电电解(如图)的结果,PbS中硫元素体现的性质是 (选填“氧化性”、
“还原性”、“酸性”、“热稳定性”之一)。产物B中有少量Pb O ,该物质可溶于浓盐酸,Pb元素转化为
3 4
[PbCl ]
2-,写出该反应的化学方程式 ;从该反应液中提取
PbCl
的步骤如下:加热条件下,加入
4 2
(填一种反应试剂),充分反应,趁热过滤,冷却结晶,得到产品。
(2)下列说法正确的是_______。
A.电解池中发生的总反应是PbS=Pb+S(条件省略)
B.产物B主要是铅氧化物与锌氧化物
C.1mol化合物C在水溶液中最多可中和2mol NaOH
D.ClF的氧化性弱于Cl
2
X=F Cl
(3)D的结构为 ( 或 ),设计实验先除去样品D中的硫元素,再用除去硫元素后的溶液探究X为何种
元素。
①实验方案:取D的溶液,加入足量NaOH溶液,加热充分反应,然后 ;②写出D(用HSO X表示)的溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式 。
3
【答案】(1) 还原性 Pb O+14HCl(浓)=3H [PbCl ]+4H O+Cl ↑ PbO或Pb(OH) 或PbCO
3 4 2 4 2 2 2 3
(2)AB
(3)加入足量Ba(NO ) 溶液充分反应,静置后取上层清液,再加入硝酸酸化的AgNO 溶液,若产生白色沉淀,则有
3 2 3
Cl-,反之则有F- +3OH-= +X-+2H O
HSO X SO2- 2
3 4
【分析】铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS)富氧煅烧得到SO 和Pb、Zn元素的氧化物,SO 与等物质的量的ClF反应
2 2
得到化合物C,结构简式为 ,化合物C( )水解生成液态化合物D( ,X=F或Cl)和气
态化合物E(HCl或HF)。
【解析】(1)根据富氧煅烧和通电电解的结果,PbS中硫元素化合价升高,体现的性质是还原性。产物B中有少
量
Pb O
,该物质可溶于浓盐酸,
Pb
元素转化为
[PbCl ]
2-,该反应的化学方程式:Pb
3
O
4
+14HCl(浓)=
3H [PbCl ]
3 4 4 2 4
热水 HCl
+4H 2 O+Cl 2 ↑;根据PbCl 2 (s) ⇌ PbCl 2 (aq) ⇌ H 2 [PbCl 4 ]可得反应:PbCl 2 (aq)+2HCl ⇌ H 2 [PbCl 4 ],要从该反
冷却
应液中提取PbCl ,则所加试剂应能消耗H+使平衡逆向移动,且不引入杂质,则步骤为:加热条件下,加入PbO
2
或Pb(OH) 或PbCO ,充分反应,趁热过滤,冷却结晶;
2 3
(2)A.根据图示和已知②可知,电解池中阳极上Fe2+生成Fe3+,Fe3+氧化PbS生成S、Pb2+和Fe2+,阴极上PbCl 生
2
成Pb,发生的总反应是:PbS=Pb+S(条件省略),A正确;
B. 据分析,铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS)富氧煅烧得到SO 和Pb、Zn元素的氧化物,则产物B主要是铅氧化
2
物与锌氧化物,B正确;
1mol
C. 据分析,化合物C是 ,卤素原子被-OH取代后生成HSO 和HCl、HF,则 化合物C在水溶液
2 4
中最多可中和4molNaOH,C错误;
D. ClF的氧化性由+1价的Cl表现,Cl 的氧化性由0价的Cl表现,则ClF的氧化锌强于Cl ,D错误;
2 2
故选AB。
(3)①D的结构为 (X=F或Cl),加入足量NaOH溶液,加热充分反应,生成NaSO 和NaX,则实验方
2 4
案为:取D的溶液,加入足量NaOH溶液,加热充分反应,然后加入足量Ba(NO ) 溶液充分反应,静置后取上层
3 2
清液,再加入硝酸酸化的AgNO 溶液,若产生白色沉淀,则有Cl-,反之则有F-;②D(用HSO X表示)的溶液与足
3 3
量NaOH溶液反应生成NaSO 和NaX,发生反应的离子方程式为:HSO X+3OH-= +X-+2H O。
2 4 3 SO2- 2
4
19.氢是清洁能源,硼氢化钠(NaBH )是一种环境友好的固体储氢材料,其水解生氢反应方程式如下:(除非特别说
4
明,本题中反应条件均为25℃,101kPa)
NaBH (s)+2H O(l)=NaBO (aq)+4H (g) ΔH<0
4 2 2 2
请回答:
(1)该反应能自发进行的条件是_______。
A.高温 B.低温 C.任意温度 D.无法判断
(2)该反应比较缓慢。忽略体积变化的影响,下列措施中可加快反应速率的是_______。
A.升高溶液温度 B.加入少量异丙胺
[(CH ) CHNH ]
3 2 2
C.加入少量固体硼酸[B(OH) ] D.增大体系压强
3
(3)为加速NaBH 水解,某研究小组开发了一种水溶性催化剂,当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时,测得反
4应开始时生氢速率v与投料比 之间的关系,结果如图1所示。请解释ab段变化的原因 。
[n(NaBH )/n(H O)]
4 2
(4)氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图2所
示,正极上的电极反应式是 。该电池以3.2A恒定电流工作14分钟,消耗H 体积为0.49L,故可测得该电
2
池将化学能转化为电能的转化率为 。[已知:该条件下H 的摩尔体积为24.5L/mol;电荷量q(C)=电流
2
时间 ; ; 。]
I(A)× (s) N =6.0×1023mol-1 e=1.60×10-19C
A
(5)资源的再利用和再循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式,可以设计能自发进行的多种制备方法,将
反应副产物偏硼酸钠(NaBO )再生为NaBH 。(已知:ΔG是反应的自由能变化量,其计算方法也遵循盖斯定律,可
2 4
类比ΔH计算方法;当ΔG<0时,反应能自发进行。)
I.NaBH (s)+2H O(l)=NaBO (s)+4H (g)ΔG =-320kJ/mol
4 2 2 2 1
1
II.H (g)+ O (g)=H O(l) ΔG =-240kJ/mol
2 2 2 2 2
1
III.Mg(s)+ O (g)=MgO(s) ΔG =-570kJ/mol
2 2 3
请书写一个方程式表示NaBO 再生为NaBH 的一种制备方法,并注明ΔG 。(要求:反应物不超过三种物质;
2 4
氢原子利用率为100%。)
【答案】(1)C
(2)A
(3)随着投料比 增大,NaBH 的水解转化率降低
[n(NaBH )/n(H O)] 4
4 2
(4) O +4e-+2CO =2 70%
2 2 CO2-
3
(5)NaBO (s)+2H (g)+2Mg(s)=NaBH (s)+2MgO(s) ΔG=-340kJ/mol
2 2 4
【解析】(1)反应NaBH (s)+2H O(l)=NaBO (aq)+4H (g) ΔH<0,ΔS>0 ,由ΔG=ΔH-TΔS可知,任
4 2 2 2
意温度下,该反应均能自发进行;
故选C;
(2)A.升高温度,活化分子数增多,有效碰撞几率增大,反应速率加快,A正确;
B.加入少量异丙胺 ,HO的量减少,化学反应速率降低,B错误;
[(CH ) CHNH ] 2
3 2 2C. 加入少量固体硼酸[B(OH) ],HO的量减少,化学反应速率降低,C错误;
3 2
D.增大体系压强,忽略体积变化,则气体浓度不变,化学反应速率不变,D错误;
故选A。
(3)随着投料比 增大,NaBH 的水解转化率降低,因此生成氢气的速率不断减小。
[n(NaBH )/n(H O)] 4
4 2
(4)该燃料电池中H 为负极,O 为正极,熔融碳酸盐为电解质溶液,故正极的电极反应式为:O+4e-+2CO =2
2 2 2 2
0.49L
CO
3
2-, 该条件下,0.49L H
2
的物质的量为n(H
2
)=
24.5L/mol
=0.02mol,工作时,H
2
失去电子:H
2
-2e-=2H+,所
带电荷量为:2×0.02mol×6.0×1023mol-1×1.60×10-19= 3840C,工作电荷量为:3.2×14×60=2688C,则该电池将化学能
2688C
转化为电能的转化率为: ×100%=70%;
3840C
(5)要使得氢原子利用率为100%,可由(2×反应3)-(2×反应Ⅱ+反应Ⅰ)得
NaBO (s)+2H (g)+2Mg(s)=NaBH (s)+2MgO(s),
2 2 4
。
ΔG=2ΔG -(2ΔG +ΔG )=2×(-570kJ/mol)-[2×(-240kJ/mol)+(-320kJ/mol)]=-340kJ/mol
3 2 1
20.某小组采用如下实验流程制备AlI :
3
已知:AlI 是一种无色晶体,吸湿性极强,可溶于热的正己烷,在空气中受热易被氧化。
3
请回答:
(1)如图为步骤I的实验装置图(夹持仪器和尾气处理装置已省略),图中仪器A的名称是 ,判断步骤I反应
结束的实验现象是 。
(2)下列做法不正确的是_______。
A.步骤I中,反应物和溶剂在使用前除水
B.步骤I中,若控温加热器发生故障,改用酒精灯(配石棉网)加热
C.步骤Ⅲ中,在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜
D.步骤Ⅳ中,使用冷的正己烷洗涤
(3)所得粗产品呈浅棕黄色,小组成员认为其中混有碘单质,请设计实验方案验证 。
(4)纯化与分析:对粗产品纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中I-含量以确定纯度。滴定原理为:先用
过量AgNO 标准溶液沉淀I-,再以NH SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知:
3 4
AgSCN(白 Ag CrO (红
难溶电解质 AgI(黄色) 2 4
色) 色)
溶度积常数K 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×10-12
sp
①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤 。
称取产品1.0200g,用少量稀酸A溶解后转移至250mL容量瓶,加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗
→_______→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00mL待测溶液加入锥形瓶
→_______→_______→加入稀酸B→用 标准溶液滴定→_______→读数。
1.000×10-2mol/LNH SCN
4a.润洗,从滴定管尖嘴放出液体
b.润洗,从滴定管上口倒出液体
c.滴加指示剂K CrO 溶液
2 4
d.滴加指示剂硫酸铁铵 溶液
[NH Fe(SO ) ]
4 4 2
e.准确移取 标准溶液加入锥形瓶
25.00mL4.000×10-2mol/LAgNO
3
f.滴定至溶液呈浅红色
g.滴定至沉淀变白色
②加入稀酸B的作用是 。
③三次滴定消耗 标准溶液的平均体积为 ,则产品纯度为 。
NH SCN 25.60mL [M(AlI )=408g/mol]
4 3
【答案】(1) 球形冷凝管 溶液由紫红色恰好变为无色(或溶液褪为无色)
(2)BC
(3)取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌,静置后,取少量上层清液,向其中滴加淀粉溶液,观察液体是
否变蓝,若变蓝则其中混有碘单质,否则没有
(4) a e d f 抑制Fe3+发生水解反应,保证滴定终点的准确判断 99.20%
【解析】(1)由实验装置图中仪器的结构可知,图中仪器A的名称是球形冷凝管,其用于冷凝回流;碘溶于正己
烷使溶液显紫红色,AlI 是无色晶体,当碘反应完全后,溶液变为无色,因此,判断步骤I反应结束的实验现象是:
3
溶液由紫红色恰好变为无色(或溶液褪为无色)。
(2)A.AlI 吸湿性极强,因此在步骤I中,反应物和溶剂在使用前必须除水,A正确;
3
B.使用到易烯的有机溶剂时,禁止使用明火加热,因此在步骤I中,若控温加热器发生故障,不能改用酒精灯(配
石棉网)加热,B错误;
C.AlI 在空气中受热易被氧化,因此在步骤Ⅲ中蒸发浓缩时,要注意使用有保护气(如持续通入氮气的蒸馏烧瓶
3
等)的装置中进行,不能直接在蒸发皿浓缩,C错误;
D.AlI 在空气中受热易被氧化、可溶于热的正己烷因此,为了减少溶解损失,在步骤Ⅳ中要使用冷的正己烷洗涤,
3
D正确;
故选BC。
(3)碘易溶于正己烷,而AlI 可溶于热的正己烷、不易溶于冷的正己烷,因此,可以取少量粗产品置于少量冷的
3
正己烷中充分搅拌,静置后,取少量上层清液,向其中滴加淀粉溶液,观察液体是否变蓝,若变蓝则其中混有碘
单质,否则没有。
(4)①润洗时,滴定管尖嘴部分也需要润洗;先加 待测溶液,后加
25.00mL 25.00mL4.000×10-2mol/LAgNO
3
标准溶液,两者充分分反应后,剩余的 浓度较小,然后滴加指示剂硫酸铁铵 溶液作指示剂,可
Ag+ [NH Fe(SO ) ]
4 4 2
以防止生成Ag SO 沉淀; Ag CrO 的溶度积常数与AgSCN非常接近,因此,K CrO 溶液不能用作指示剂,应该选
2 4 2 4 2 4
用 溶液,其中的 可以与过量的半滴 溶液中的 反应生成溶液呈红色的配合物,
[NH Fe(SO ) ] Fe3+ [NH Fe(SO ) ] SCN-
4 4 2 4 4 2
故滴定至溶液呈浅红色;综上所述,需要补全的操作步骤依次是:a e d f。
② 和 均易发生水解, 溶液中含有 ,为防止影响滴定终点的判断,必须抑制其发生水解,
Fe3+ Al3+ [NH Fe(SO ) ] Fe3+
4 4 2
因此加入稀酸B的作用是:抑制Fe3+发生水解反应,保证滴定终点的准确判断。
③根据滴定步骤可知, 标准溶液分别与 溶液中的 、
25.00mL4.000×10-2mol/LAgNO AlI I-
3 3
标准溶液中的 发生反应生成 和 ;由 守恒可知,
1.000×10-2mol/LNH SCN SCN- AgI AgSCN Ag+
4
n(AgI)+n(AgSCN)=n(AgNO ),则n(AgI)=n(AgNO )-n(AgSCN)=n(AgNO )-n(NH SCN);三次滴定消耗
3 3 3 4
NH SCN标准溶液的平均体积为25.60mL,则n(AgI)=n(AgNO )-n(AgSCN)=n(AgNO )-n(NH SCN)=
4 3 3 4
25.00mL×10-3L⋅mL-1×4.000×10-2mol/L-25.60mL×10-3L⋅mL-1×1.000×10-2mol/L=7.440×10-4mol,1 1
由I守恒可知n(AlI )= n(AgI)=7.440×10-4mol× =2.480×10-4mol,因此,纯度为
3 3 3
2.480×10-4mol×408g/mol
×100%=99.20%
25.00mL 。
1.0200g×
250mL
21.某研究小组按下列路线合成抗炎镇痛药“消炎痛”(部分反应条件已简化)。
已知:
请回答:
(1)化合物F的官能团名称是 。
(2)化合物G的结构简式是 。
(3)下列说法不正确的是_______。
A.化合物A的碱性弱于
B.A+B→C的反应涉及加成反应和消去反应
C.D→E的反应中,试剂可用Cl /FeCl
2 3
D.“消炎痛”的分子式为C H ClNO
18 16 4
(4)写出H→I的化学方程式 。
CH CHO
3
(5)吗吲哚-2-甲酸( )是一种医药中间体,设计以 和 为原料合成吲哚-2-甲酸
的路线(用流程图表示,无机试剂任选) 。
(6)写出4种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式 。
①分子中有2种不同化学环境的氢原子;
②有甲氧基(-OCH ),无三元环。
3
【答案】(1)羧基、氯原子
(2)
(3)AD+HCl→NH Cl+
4
(4)
(5)
(6) 、 、 、 (其他符合
条件的结构也可)
【分析】A与B发生类似已知 的反应生成C,C为
,D反应生成E,结合E的分子式和F的结构可知,E为 ,F与
SOCl 反应得到G,结合G的分子式可知,G为 ,I水解得到消炎痛,结合消炎痛的结构可知,I为
2
,H与HCl得到I的反应类似已知中的反应,由此可知H为 ,C与
G反应得到H。
【详解】(1)由F的结构可知,F的官能团为羧基、碳氟键;
(2)根据分析得,G为 ;
(3)A. 的氨基直接连接在苯环上,A中氨基连接在-NH-上,即A中氨基N更易结合H+,碱性
更强,A错误;
B.A+B→C的反应,是B中羰基先加成,得到羟基,羟基再与相邻N上的H消去得到N=C,涉及加成反应和消
去反应,B正确;
C.D→E是甲苯甲基对位上的H被Cl取代,试剂可为Cl/FeCl ,C正确;
2 3
D.由“消炎痛”的结构可知,分子式为C H ClNO,D错误;
19 16 4
故选AD;
(4)H( )与HCl得到I( )的反应类似已知中
的反应,化学方程式为:
+HCl→NH Cl+
4
;
(5)乙醛与HCN加成得到 , 被O 氧化为 ,
2酸性水解得到 , 与 反应得到
, 与HCl反应得到 ,具体合成路线为:
;
(6)B为CH COCH CH COOCH ,同分异构体中有2种不同化学环境的氢原子,说明其结构高度对称,有甲氧基(-
3 2 2 3
OCH ),无三元环,符合条件的结构简式为: 、 、 、
3
。