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机密 启用前
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2025 年黑龙江省普通高等学校招生选择性考试
化学
本试卷共 19题,共 100分,共8页。考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用 2B 铅笔填涂;非选择题必须使用 0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工
整,笔记清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效:在草稿
纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H1 C 12 O16 Na 23 W184
一、选择题:本题共 15小题,每小题 3分,共 45分。在每小题给出的四个选项中,只有一
项符合题目要求。
1. 东北三省及内蒙古资源丰富,下列资源转化的主要过程不属于化学变化的是
A. 石灰石煅烧 B. 磁铁矿炼铁 C. 煤的液化 D. 石油分馏
【答案】D
【解析】
【详解】A.石灰石煅烧是碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,有新物质生成,属于化学变化,A不符合题
意;
B.磁铁矿炼铁是四氧化三铁被还原为铁单质,有新物质生成,属于化学变化,B不符合题意;
C.煤的液化是通过化学反应将煤转化为液态燃料,生成新物质,属于化学变化,C不符合题意;
D.石油分馏是利用沸点差异分离混合物,未生成新物质,属于物理变化,D符合题意;
故答案选D。
2. 侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为
NaCl+CO NH H O NaHCO NH Cl。下列有关化学用语或说法正确的是
2 3 2 3 4
A. CO 的电子式: B. H O的空间结构:直线形
2 2
第1页/共23页
学科网(北京)股份有限公司C. NH Cl的晶体类型:离子晶体 D. 溶解度:NaHCO NH HCO
4 3 4 3
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO 中C和O之间有两对共用电子,其结构为 ,A错误;
2
B.H O的中心原子为O,根据价层电子对互斥理论,其外层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,O原
2
子与H原子形成共价键,剩余两对孤电子对,因此,H O为V形分子,B错误;
2
C.NH Cl由NH 和Cl-组成为离子化合物,晶体类型为离子晶体,C正确;
4 4
D.NH HCO 溶液中含有NH 和HCO ,NH 可以与水分子形成氢键,增大了NH 在水中的溶解度,D
4 3 4 3 4 4
错误;
故答案选C。
3. Cl O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:Cl OH O2HClO。下列说法正确的是
2 2 2
A.
反应中各分子的σ键均为ppσ键
B. 反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C. ClO键长小于H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应中各分子的σ键不全是p-pσ键。例如,H O中的H-O键是s-pσ键,而非p-pσ键,A错误;
2
1
B.根据价层电子对互斥理论,Cl O中O原子周围的孤电子对数为 (6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,
2
2
1
因此其VSEPR模型为四面体形;H O中O原子周围的孤电子对数为 (6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,
2
2
1
因此其VSEPR模型为四面体形;HClO中O原子周围的孤电子对数为 (6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,
2
因此其VSEPR模型为四面体形;反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形,B正确;
C.Cl的原子半径大于H,Cl-O键长应大于H-O键长,因此C错误;
D.HClO中Cl的最外层电子数为7,其1个价电子与O形成共价键,剩余6个价电子形成3对孤电子对,
D错误;
故答案选B。
4. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A
第2页/共23页
学科网(北京)股份有限公司A. 反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为N
A
B. 反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为0.1N
A
C. 反应③中1molNa O 与足量H O反应转移电子的数目为2N
2 2 2 A
D. 100mL1molL1NaClO 溶液中,ClO的数目为0.1N
A
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应①电解熔融NaCl生成Cl ,标准状况下11.2LCl 为0.5mol,含0.5×2=1mol原子,即N ,
2 2 A
A正确;
B.2.3gNa(0.1mol)与氧气加热反应生成0.05molNa O ,每个Na O 含1个O-O非极性键,所以非极
2 2 2 2
性键数目为0.05N ,B错误;
A
C.Na O 与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为2Na O +2H O=4NaOH+O ,1molNa O 与
2 2 2 2 2 2 2 2
水反应转移1mol电子,数目为N ,C错误;
A
D.ClO⁻在水中会水解,故ClO数目小于0.1N ,D错误;
A
故选A。
5. 一种强力胶的黏合原理如下图所示。下列说法正确的是
A.Ⅰ有2种官能团 B.Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离
C. 常温下Ⅱ为固态 D. 该反应为缩聚反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由Ⅰ的结构可知,其含有碳碳双键,酯基,氰基三种官能团,A错误;
B.Ⅱ为高分子聚合物,含有酯基和氰基,氰基遇水不会水解,需要再一定条件下才能水解,所以遇水不会
第3页/共23页
学科网(北京)股份有限公司溶解,B错误;
C.Ⅱ为高分子聚合物,相对分子质量较高,导致熔点较高,常温下为固态,C正确;
D.根据Ⅰ转化为Ⅱ的结构分析,双键断开,且没有小分子生成,发生加聚反应,D错误;
故选C。
6. 微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选
颜色变化 解释
项
空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中,黑色铜丝恢复光
2CuOC
2
H
5
OH=
A
亮的紫红色 CH CHOCu OH O
3 2 2
Mg OH 悬浊液中加入FeCl 溶液,固体由白色 3Mg
OH
s
2Fe3
=
2 3 2
B
变为红褐色 2Fe
OH
s
3Mg2
3
FeSO 4 溶液中加入K 3 Fe CN 6 ,浅绿色溶液出 Fe2 Fe CN 6 3 K =
C
现蓝色浑浊 KFeFe CN
6
K Cr O 溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变为
D 2 2 7 Cr O2 2OH 2CrO2 H O
2 7 4 2
黄色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
Δ
【详解】A.醇的催化氧化反应中,铜作催化剂,先发生2Cu+O 2CuO,然后乙醇与CuO在加热条件下
2
Δ
CuOC H OH CH CHOCuH O ,A错误;
2 5 3 2
B.因为溶度积常数K (Mg OH )大于K (Fe OH ),所以Fe3+与Mg(OH) 发生沉淀转化生成Fe(OH) ,
sp sp 2 3
2 3
符合溶度积规则,B正确;
C.Fe2+与K [Fe(CN) ]反应生成KFe[Fe(CN) ]沉淀,化学方程式为
3 6 6
第4页/共23页
学科网(北京)股份有限公司Fe2 Fe CN 6 3 K=KFe Fe CN 6 ,电荷和配平正确,蓝色浑浊现象合理,C正确;
D.Cr O 2在碱性条件下转化为CrO 2-,化学方程式为Cr O2 2OH 2CrO2 H O,颜色由橙变黄,
2 7 4 2 7 4 2
D正确;
故选A。
7. 化学家用无机物甲 YW 4 ZXY 成功制备了有机物乙 YW 2 2 XZ ,开创了有机化学人工合成的新纪元。
其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,基态X、Z原子均有2个单电子。下列说法正确
的是
A. 第一电离能:Z>Y>X B. 甲中不存在配位键
C. 乙中σ键和π键的数目比为6:1 D. 甲和乙中X杂化方式分别为sp和sp2
【答案】D
【解析】
【分析】(YW ) XZ为有机物,基态X、Z原子均有2个单电子,X、Z分别为IVA族和VIA族元素,X、Y、
2 2
Z同周期、原子序数依次增大,若X、Y、Z为第三周期元素,则X、Y、Z分别为Si、P、S;若X、Y、Z
为第二周期元素,则X、Y、Z分别为C、N、O;又YW ZXY为无机物,(YW ) XZ为有机物,所以X、Y、
4 2 2
Z分别为C、N、O,W、X、Y、Z原子序数依次增大,能形成YW ZXY,则W为H,综上所述,W、X、
4
Y、Z分别为H、C、N、O。
【详解】A.C、N、O同周期,同一周期主族元素,从左到右第一电离能有逐渐增大的趋势,第VA族的第
一电离能大于同周期相邻的两种元素,则第一电离能N>O>C,故A错误;
B.甲为NH OCN,NH+中有N原子提供孤对电子、H+提供空轨道形成的N→H配位键,故B错误;
4 4
C.乙为 ,其中有4个N-H、2个C-N、碳氧原子之间1个σ键,则一个 中
有7个键、1个π键,键与π键的数目比为7:1,故C错误;
D.甲为NH OCN,其中的C原子与N原子形成三键、与O原子形成单键,键电子对数为2,无孤对电
4
子,C原子采取sp杂化,乙为 ,其中的C原子形成3个键,即键电子对数为3,无
孤对电子,C原子采取sp2杂化,故D正确;
故答案为:D。
8. 巧设实验,方得真知。下列实验设计合理的是
第5页/共23页
学科网(北京)股份有限公司B.制备少量NO避免其被氧
A.除去Cl 中的HCl
2
化
C.用乙醇萃取CS 中的
2
D.制作简易氢氧燃料电池
S
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
【详解】A.碱石灰为NaOH和CaO的混合物,既能吸收HCl又能吸收Cl ,不能用碱石灰除去Cl 中的
2 2
HCl,故A错误;
B.铜丝和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,NO难溶于水,U形管左侧与大气隔绝,即NO存在于无氧
环境中,故B正确;
C.S微溶于酒精、易溶于CS ,不能用乙醇萃取CS 中的S,故C错误;
2 2
D.关闭K 、打开K 时,该装置为电解池,锌为活性阳极,无氧气生成,阴极生成氢气,则打开K 、关闭
1 2 1
K 时,不能形成氢氧燃料电池,故D错误;
2
故答案为:B。
9. Na WO 晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当0.44x 0.95时,其立方晶胞结构如图。设N
x 3 A
为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
第6页/共23页
学科网(北京)股份有限公司A. 与W最近且等距的O有6个 B.x增大时,W的平均价态升高
243.51030
C. 密度为 gcm3时,x0.5 D. 空位数不同,吸收的可见光波长不同
a3N
A
【答案】B
【解析】
【详解】A.W位于立方体的顶角,以顶角W为例,在此晶胞内,离该顶角最近且距离相等的O原子位于
该顶角所在3条棱的棱心,由于该顶角在8个晶胞里,而棱上的原子被4个晶胞共有,所以与W最近且距
1
离相等的O原子有38 6,故A正确;
4
B.O元素化合价为-2价,负化合价总数为-6,设W元素的平均化合价为y,据正负化合价代数和为0可得:
-6+y+x=0,y=6-x,x的值增大y减小,即W元素的平均化合价降低,故B错误;
1 1
C.0.44 x 0.95时,立方晶胞中W个数为8 1、O个数为12 3,若x=0.5,晶胞质量为
8 4
18416323x
m g,晶胞体积为V a1010 cm3,则密度
N
A
184163230.5
ρ m
V
a
N
10
A
103
g/cm3 24
a
3.
3
5
N
1030 g/cm3 ,所以密度为 24
a
3
3
.5
N
1
A
030 gcm3时,x=0.5,
A
故C正确;
D.Na WO 晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,即空位数不同,吸收的可见光波长不同,故D正确;
x 3
故答案为:B。
10. 人体皮肤细胞受到紫外线(UV)照射可能造成DNA损伤,原因之一是脱氧核苷上的碱基发生了如下反应。
下列说法错误的是
第7页/共23页
学科网(北京)股份有限公司A. 该反应为取代反应 B.Ⅰ和Ⅱ均可发生酯化反应
C.Ⅰ和Ⅱ均可发生水解反应 D. 乙烯在UV下能生成环丁烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.由反应I→II可知,2分子I通过加成得到1分子II,该反应为加成反应,A错误;
B.I和II中都存在羟基,可以发生酯化反应,B正确;
C.I和II中都存在酰胺基,可以发生水解反应,C正确;
D.根据反应I→II可知,2分子I通过加成得到1分子II,双键加成形成环状结构,乙烯在UV下能生成环
丁烷,D正确;
答案选A。
11. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO 、Co O 和少量Fe O )中提取金属元素,流程如图。已知
2 3 4 2 3
“沉钴”温度下K
CoS
1020.4,下列说法错误的是
sp
A. 硫酸用作催化剂和浸取剂
B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C.“浸出”时,3种金属元素均被还原
D.“沉钴”后上层清液中c Co2 c S2 1020.4
【答案】C
【解析】
【分析】矿石(含MnO 、Co O 、Fe O )经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液,滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+,
2 3 4 2 3
加入Na CO 沉铁得到FeOOH,过滤,滤液再加入Na S沉钴得到CoS,过滤最后得到硫酸锰溶液。
2 3 2
第8页/共23页
学科网(北京)股份有限公司【详解】A.根据分析可知,加入硫酸和稻草浸出,硫酸作催化剂和浸取剂,A正确;
B.生物质(稻草)是可再生的,且来源广泛,B正确;
C.根据图示可知,“浸出”时,Fe的化合价没有变化,Fe元素没有被还原,C错误;
D.“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡,满足Q=K =c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4,D正确;
sp
答案选C
12. 化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O 的
2
量(单位为mgL1)来表示。碱性KMnO 不与Cl反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
4
下列说法错误的是
A.Ⅱ中发生的反应有MnO 2I 4H Mn2 I 2H O
2 2 2
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制I被O 氧化及I 的挥发
2 2
C.Ⅲ中消耗的Na S O 越多,水样的COD值越高
2 2 3
D. 若Ⅰ中为酸性条件,测得含Cl水样的COD值偏高
【答案】C
【解析】
【分析】I中KMnO 与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO ,溶液中剩余有KMnO ,II中在酸性
4 2 4
条件下KMnO 、MnO 与I-反应得到I 单质和Mn2+,III中生成的I 再用Na S O 滴定。
4 2 2 2 2 2 3
【详解】A.II中MnO和MnO 在酸性条件下与过量的KI反应得到I 和Mn2+,存在
4 2 2
MnO +2I-+4H+=Mn2++I +2H O,A正确;
2 2 2
B.II中避光防止I 升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;
2
C.整个反应中,KMnO 得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO 得电子数目相等,III
4 4
中消耗的Na S O 越多,说明生成的I 单质越多,也说明有机物消耗的KMnO 的量少,水样中的COD值
2 2 3 2 4
越低,C错误;
第9页/共23页
学科网(北京)股份有限公司D.若I中为酸性条件,Cl-会与KMnO 反应,水样中的COD值偏高,D正确;
4
答案选C。
13. 一种基于Cu O的储氯电池装置如图,放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极,b极
2
仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法错误的是
A. 放电时Na向b极迁移
B. 该电池可用于海水脱盐
C.a极反应:Cu O2H OCl2e Cu OH ClH
2 2 2 3
D. 若以Ag/AgCl电极代替a极,电池将失去储氯能力
【答案】D
【解析】
【 分 析 】 放 电 过 程 中 a 、 b 极 均 增 重 , 这 说 明 a 电 极 是 负 极 , 电 极 反 应 式 为
Cu O2H OCl 2e Cu OH ClH ,b 电极是正极,电极反应式为 NaTi (PO ) +2e-
2 2 2 3 2 4 3
+2Na+=Na Ti (PO ) ,据此解答。
3 2 4 3
【详解】A.放电时b电极是正极,阳离子向正极移动,所以Na向b极迁移,A正确;
B.负极消耗氯离子,正极消耗钠离子,所以该电池可用于海水脱盐,B正确;
C.a电极是负极,电极反应式为Cu O2H OCl 2e Cu OH ClH,C正确;
2 2 2 3
D.若以Ag/AgCl电极代替a极,此时Ag失去电子,结合氯离子生成氯化银,所以电池不会失去储氯能力,
D错误;
答案选D。
14. 一定条件下,“BrO SO2 Fe CN 4 H”4种原料按固定流速不断注入连续流动反应器中,
3 3 6
体系pH-t振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生反应①~④,①②为快速反应。下列说法错误的是
第10页/共23页
学科网(北京)股份有限公司① SO2 H HSO
3 3
② HSO H H SO
3 2 3
③ 3HSO BrO 3SO2 Br 3H
3 3 4
④ H SO BrO
2 3 3
⑤ BrO 6H 6 Fe(CN) 4 Br 6 Fe(CN) 3 3H O
3 6 6 2
A. 原料中c
H
不影响振幅和周期
B. 反应④:3H SO BrO 3SO2 Br 6H
2 3 3 4
C.
反应①~④中,H对SO2的氧化起催化作用
3
D. 利用pH响应变色材料,可将pH振荡可视化
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图像可知氢离子浓度影响振幅大小,A错误;
B.反应 中亚硫酸被氧化,反应的离子方程式为3H SO BrO 3SO2 Br 6H,B正确;
2 3 3 4
④
C.由于 为快速反应,而溴酸根离子直接氧化的是亚硫酸,所以反应 ~ 中,H对SO2的氧化起
3
催化作用①,② C正确; ① ④
D.根据题干信息和图像可知利用pH响应变色材料,可将pH振荡可视化,D正确;
答案选A。
第11页/共23页
学科网(北京)股份有限公司15. 室温下,将0.1molAgCl置于0.1molL1NH NO 溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,
4 3
pX-pH曲线如图,Ag NH 3 Ag NH 3 和Ag 2NH 3 Ag NH 3 2 的平衡常数分别为K 1
和K :NH的水解常数K NH 109.25。下列说法错误的是
2 4 h 4
A.Ⅲ为Ag NH 的变化曲线 B.D点:c NH c OH 0.1c H
3 2 4
C K 103.24 D.C点:c NH 103.52molL1
. 1 3
【答案】B
【解析】
【分析】pH越小,酸性越强,Ag+浓度越大,氨气浓度越小,所以Ⅲ代表 Ag NH 3 2 ,Ⅱ代表 Ag NH 3 ,
Ⅳ代表NH ,Ⅰ代表Ag+,据此解答。
3
【详解】A.根据以上分析可知Ⅲ为Ag NH 的变化曲线,A正确;
3 2
B.溶液中存在电荷守恒,D点时溶液显碱性,则c
NH
c
OH<0.1c H
,B错误;
4
C.根据图像可知D点时
Ag NH
和Ag+浓度相等,此时氨气浓度是10-3.24,根据
3
Ag NH 3 Ag NH 3 可知K 1 103.24,C正确;
D.C点时 Ag NH 3 2 和Ag+浓度相等,B点时 Ag NH 3 2 和 Ag NH 3 浓度相等,所以反应的
Ag NH 3 NH 3 Ag NH 3 2 的平衡常数为103.8,因此K 2 =103.24103.8=107.04,C点时
Ag NH 和Ag+浓度相等,所以c NH 107.04=103.52molL1,D正确;
3 2 3
答案选B。
二、非选择题:本题共 4小题,共 55分。
16. 某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、PbSO 、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。
4
第12页/共23页
学科网(北京)股份有限公司已知:①“氧化浸出”时,PbSO 不发生变化,ZnS转变为Zn NH 2 ;
4 3 4
②K Pb OH 1014.8;
sp 2
③酒石酸(记作H A)结构简式为HOOC CHOH COOH。
2 2
回答下列问题:
(1)H A分子中手性碳原子数目为_______。
2
(2)“氧化浸出”时,过二硫酸根
S
O2
转变为_______(填离子符号)。
2 8
(3)“氧化浸出”时,浸出率随温度升高先增大后减小的原因为_______。
(4)“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为_______。
(5)滤渣2中的金属元素为_______(填元素符号)。
(6)“浸铅”步骤,PbSO 和Na A反应生成PbA。PbA产率随体系pH升高先增大的原因为_______,
4 2
pH过高可能生成_______(填化学式)。
(7)290℃“真空热解”生成2种气态氧化物,该反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)2 (2)SO2
4
(3)温度升高,浸出速率增大,浸出率升高,温度过高时,NH ·H O分解生成NH 逸出,且温度高时过
3 2 3
二硫酸铵分解,造成浸出率减小
(4)Zn+[Cu(NH ) ]2+=[Zn(NH ) ]2++Cu
3 4 3 4
(5)Fe (6) ①.pH值升高,OH-浓度增大,平衡A2-+H OHA-+OH-逆向移动,A2-离子浓度增
2
大,平衡PbSO (s)+A2-PbA+SO2正向移动,PbA产率增大 ②.Pb(OH)
4 4 2
290°C
(7)Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO) Pb+4CO↑+2H O↑
真空热解 2
第13页/共23页
学科网(北京)股份有限公司【解析】
【分析】废渣用(NH ) S O 和NH ·H O氧化浸出过滤,滤液中有[Cu(NH ) ]2+和[Zn(NH ) ]2+,滤渣1有PbSO
4 2 2 8 3 2 3 4 3 4 4
和Fe(OH) ,滤液加Zn置换出Cu,除铜后的溶液加(NH ) S沉锌,得到ZnS,滤渣1用H A和Na A浸铅
3 4 2 2 2
后过滤,滤渣2含Fe元素,滤液经过结晶得到PbA,再真空热解得到纯Pb。
【小问1详解】
碳原子周围连接四个不同的原子或原子团为手性碳原子,H A分子中手性碳原子有2个,
2
;
【小问2详解】
“氧化浸出”时,过二硫酸根作氧化剂,过二硫酸根转变为SO2;
4
【小问3详解】
“氧化浸出”时,温度升高,浸出速率增大,浸出率升高,温度过高时,NH ·H O分解生成NH 逸出,
3 2 3
且温度高时过二硫酸铵分解,造成浸出率减小;
【小问4详解】
加入Zn发生置换反应,从[Cu(NH ) ]2+置换出Cu单质,离子方程式为:Zn+[Cu(NH ) ]2+=[Zn(NH ) ]2++Cu;
3 4 3 4 3 4
【小问5详解】
根据分析,滤渣1有Fe(OH) 和PbSO ,用H A和Na A浸铅后过滤,滤渣2含Fe元素的沉淀;
3 4 2 2
【小问6详解】
“浸铅”步骤发生PbSO (s)+A2-PbA+SO2,Na A溶液中存在A2-+H OHA-+OH-,pH值升高,OH-
4 4 2 2
浓度增大,平衡A2-+H OHA-+OH-逆向移动,A2-离子浓度增大,平衡PbSO (s)+A2-PbA+SO2正向
2 4 4
移动,PbA产率增大;pH过高时,OH-浓度过大,会生成Pb(OH) 沉淀,造成PbA产率降低;
2
【小问7详解】
290℃“真空热解”PbA即Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO)生成Pb单质和2种气态氧化物为CO和H O,反应
2
290°C
的化学方程式为:Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO) Pb+4CO↑+2H O↑。
真空热解 2
17. 某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。
反应:
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学科网(北京)股份有限公司步骤:
Ⅰ.向反应管中加入0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮,光照,连续监测反应进程。
Ⅱ.5h时,监测结果显示反应基本结束,蒸去溶剂丙酮,加入过量稀NaOH溶液,充分反应后,用乙酸乙
酯洗涤,弃去有机层。
Ⅲ.用稀盐酸调节水层pH 1后,再用乙酸乙酯萃取。
Ⅳ.用饱和食盐水洗涤有机层,无水Na SO 干燥,过滤,蒸去溶剂,得目标产物。
2 4
回答下列问题:
(1)相比KMnO 作氧化剂,该制备反应的优点为_______、_______(答出2条即可)。
4
(2)根据反应液的核磁共振氢谱(已去除溶剂H的吸收峰,谱图中无羧基H的吸收峰)监测反应进程如下图。
已知峰面积比a:b:c:d 1:2:2:3,a:a2:1。反应2h时,对甲基苯甲醛转化率约为_______%。
(3)步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是_______。
(4)步骤Ⅲ中反应的离子方程式为_______、_______。
(5)用同位素示踪法确定产物羧基O的来源。丙酮易挥发,为保证18O 气氛,通18O 前,需先使用“循
2 2
环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的16O ,操作顺序为:
2
①→②→_______→_______→_______(填标号),重复后四步操作数次。
同位素示踪结果如下表所示,则目标产物中羧基O来源于醛基和_______。
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学科网(北京)股份有限公司质谱检测目标产物相对分子质
反应条件
量
太阳光,18O ,室温,CH COCH ,5h 138
2 3 3
太阳光,空气,室温,CH C18OCH ,5h 136
3 3
【答案】(1) ①. 绿色环保 ②. 减少副产物的生成
(2)50 (3)除去未反应完的
(4) ①. H OH H O ②. +H+
2
(5) ①.③ ②.① ③.④ ④. 氧气
【解析】
【分析】0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮在有空气存在、光照条件下反应,反应基本结束后,蒸去溶剂丙
酮,加入过量稀NaOH溶液,充分反应后,用乙酸乙酯洗涤,弃去有机层,然后用稀盐酸调节水层pH 1后,
再用乙酸乙酯萃取,用饱和食盐水洗涤有机层,无水Na SO 干燥,过滤,蒸去溶剂,得目标产物。
2 4
【小问1详解】
KMnO 作氧化剂时可将 氧化为对苯二甲酸,即有副反应发生,该制备反应
4
在有空气存在、光照条件下发生时,以空气中氧气为氧化剂,既绿色环保,又没有对苯二甲酸生成,所以
反应的优点为绿色环保,减少副产物的生成;
【小问2详解】
起始0h时只有 ,5h时只有 ,a:a2:1,则
2h时反应液中既有 又有 ,且两者物质的量之比
为1:1,即对甲基苯甲醛转化率约为50%;
【小问3详解】
蒸去溶剂丙酮后,加入过量稀NaOH溶液将对甲基苯甲酸转化为对甲基苯甲酸钠进入水层,则充分反应后,
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学科网(北京)股份有限公司用乙酸乙酯洗涤的目的是除去未反应完的 ;
【小问4详解】
步骤Ⅱ加入过量稀NaOH溶液将对甲基苯甲酸转化为对甲基苯甲酸钠,步骤Ⅲ中加稀盐酸调节水层pH 1反
应的离子方程式为:H OH H O、
2
+H+ ;
【小问5详解】
丙酮易挥发,为保证18O 气氛,通18O 前,需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的
2 2
16O ,即反应液中有16O ,冷冻可排走一部分溶解的16O ,然后打开阀门抽气,一段时间后,再关闭阀门,
2 2 2
待反应液恢复室温后,再冷冻反应液,即“循环冷冻脱气法”,所以操作顺序为:①→②→③→①→④(填
标号),重复后四步操作数次; 的相对原子质量为136,太阳光,空气,室温,
CH C18OCH ,5h得到的物质相对原子质量为136,为 ,而太阳光,18O ,
3 3 2
室温,CH COCH ,5h得到的物质相对原子质量为138,说明目标产物中羧基O来源于醛基和空气中的
3 3
氧气。
18. 乙二醇是一种重要化工原料,以合成气 CO、H 为原料合成乙二醇具有重要意义。
2
Ⅰ.直接合成法:2CO g 3H g HOCH CH OH g ,不同温度下平衡常数如下表所示。
2 2 2
催化剂
温度 298K 355K 400K
平衡常
6.5104 1.0 1.3103
数
(1)该反应的H_______0(填“>”或“<”)。
(2)已知CO
g
、H
g
、HOCH
CH OH
g
的燃烧热
ΔH
分别为
2 2 2
akJmol1、bkJmol1、ckJmol1,则上述合成反应的ΔH _______kJmol1(用a、b和c表示)。
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学科网(北京)股份有限公司(3)实验表明,在500K时,即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低,可能的原因是_______(答出1
条即可)。
Ⅱ.间接合成法:用合成气和O 制备的DMO合成乙二醇,发生如下3个均放热的连续反应,其中MG生
2
成乙二醇的反应为可逆反应。
n H
(4)在2MPa、Cu/SiO 催化、固定流速条件下,发生上述反应,初始氢酯比 2 52.4,出口处
2 n DMO
检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性
n
该物质
全成 100%]。
n DMO
消耗
①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,则曲线_______(填图中标号,下同)表示DMO的转化率,曲线_______
表示MG的选择性。
②有利于提高A点DMO转化率的措施有_______(填标号)。
A.降低温度 B.增大压强
C.减小初始氢酯比 D.延长原料与催化剂的接触时间
n
乙醇
③483K时,出口处 的值为_______(精确至0.01)。
n DMO
④A点反应MG g 2H g HOCH CH OH g CH OH g 的浓度商Q _______(用物质的量
2 2 2 3 x
分数代替浓度计算,精确至0.001)。
【答案】(1)< (2)-2a-3b+c(或c-2a-3b)
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学科网(北京)股份有限公司(3)温度过高,反应平衡常数较小导致产率过低(或温度过高,催化剂的催化活性下降导致产率过低)
(4) ①.I ②.IV ③.BD ④.1.98 ⑤.0.025
【解析】
【小问1详解】
根据表格中的数据,反应温度升高反应的平衡常数减小,说明反应向逆反应方向移动,又因升高温度向吸
热反应方向移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,该反应的ΔH<0。
【小问2详解】
根据已知条件可以写出如下热化学方程式:
1
①CO(g)+ O (g)=CO (g) ΔH =-akJ·mol-1
2 2 1
2
1
②H (g)+ O (g)=H O(g) ΔH =-bkJ·mol-1
2 2 2 2
2
5
③HOCH CH OH(g)+ O (g)=2CO (g)+3H O(g) ΔH =-ckJ·mol-1
2 2 2 2 2 3
2
根据盖斯定律,用反应③减去 2 倍的反应①和 3 倍的反应②即可得到目标方程式,故目标方程式的
ΔH=(c-2a-3b)kJ·mol-1。
【小问3详解】
根据表格中的平衡常数,反应温度在500K时,平衡常数K<1.3103,此时平衡常数过小,导致乙二醇产
率过低;或温度过高,催化剂的催化活性下降,导致乙二醇打标产率过低。
【小问4详解】
根据图示的曲线,随着反应的温度升高I曲线的变化趋势为上升后逐渐平衡,此时说明DMO的转化率区域
恒定,故I曲线为DMO的实际转化率曲线;又已知II为乙二醇的选择性曲线,观察曲线II和曲线IV可知,
随着反应的进行MG逐渐转化为乙二醇,故曲线IV为MG的选择性曲线,因此曲线III为乙醇的选择性曲
线。
①根据上述分析,曲线I为DMO的实际转化率曲线;曲线IV为MG的选择性曲线;
②A.根据图示,降低温度,DMO的转化率降低,A不符合题意;
B.增大压强,反应体系中的活化分子数增加,化学反应速率加快,DMO的转化率增大,B符合题意;
C.减小初始的氢酯比导致体系中氢含量下降,DMO的转化率降低,C不符合题意;
D.A点时DMO的转化率为80%,升高温度后转化率持续上升说明A点时反应未平衡,延长原料和催化剂
的反应时间可以促进反应的继续进行,增大DMO的转化率,D符合题意;
故答案选BD;
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学科网(北京)股份有限公司③483K时,DMO的实际转化率为99%,设起始投入反应的DMO为100mol,则出口出流出的乙醇的物质
的 量 为 100mol×99%×2%=1.98mol , 此 时 还 有 1mol DMO 未 反 应 从 出 口 流 出 , 因 此 出 口 处
n(乙醇) 1.98mol
= =1.98;
n(DMO) 1mol
④设初始时H 与DMO的投料分别为52.4mol和1mol,A点时DMO的实际转化率为80%,MG和乙二醇
2
的选择性为50%,假设该反应分步进行,第一步发生DMO转化为MG,可写出如下关系:
DMO(g) 2H (g) MG(g) CH OH(g)
2 3
起始(mol) 1 52.4 0 0
反应(mol) 0.8 1.6 0.8 0.8
终了(mol) 0.2 50.8 0.8 0.8
第二步反应,MG转化为乙二醇,可写出如下关系:
MG(g) 2H (g) 乙二醇(g) CH OH(g)
2 3
起始(mol) 0.8 50.8 0 0.8
反应(mol) 0.4 0.8 0.4 0.4
终了(mol) 0.4 50.0 0.4 1.2
这时,体系中DMO 的物质的量为0.2mol、MG的物质的量为0.4mol、H 的物质的量为50.0mol、CH OH
2 3
的物质的量为1.2mol、乙二醇的物质的量为0.4mol,体系中总物质的量为0.2+0.4+50.0+1.2+0.4=52.2mol。
0.4mol 1.2mol
52.2mol 52.2mol
用物质的量分数代替浓度计算反应的浓度熵Q = =0.025。
x 0.4mol 50.0mol
( )2
52.2mol 52.2mol
19. 含呋喃骨架的芳香化合物在环境化学和材料化学领域具有重要价值。一种含呋喃骨架的芳香化合物合成
路线如下:
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学科网(北京)股份有限公司回答下列问题:
(1)A→B的化学方程式为_______。
(2)C→D实现了由_______到_______的转化(填官能团名称)。
(3)G→H的反应类型为_______。
(4)E的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为3:2:1的同分异构体的数目
有_______种。
(5)M→N的三键加成反应中,若参与成键的苯环及苯环的反应位置不变,则生成的与N互为同分异构体
的副产物结构简式为_______。
(6)参考上述路线,设计如下转化。X和Y的结构简式分别为_______和_______。
浓硫酸
【答案】(1) +CH 3 OH +H 2 O
(2) ①. 羟基 ②. 醛基
(3)取代反应 (4)4
(5) (6) ①. ②.
【解析】
【分析】A为邻羟基苯甲酸,与甲醇发生酯化反应生成B( ), 在LiAlH 的作
4
用下,发生还原反应生成C( ),C 被氧气氧化为 D( ),D 和 CBr 反应生成 E
4
( ),E在CuI作用下,生成F( ),F与 反应生成G,结合H的结
构可推出G为 ,G与 反应生成H,H在一定条件下转化为M( ),
M与PtCl 反应生成N( ),据此解答。
2
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学科网(北京)股份有限公司【小问1详解】
由分析可知,A为邻羟基苯甲酸,与甲醇发生酯化反应生成B ,化学方程式为
浓硫酸
+CH 3 OH +H 2 O;
【小问2详解】
由分析可知,C为 ,C被氧气氧化为D( ),羟基转化为醛基,故答案为:羟基;
醛基;
【小问3详解】
G为 ,与 反应生成 ,属于取代反应的特征,故答案为:取代反应;
【小问4详解】
E为 ,含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为3:2:1的同分异构体,如果为醛基,
溴原子,甲基的组合时,可形成 两种,如果为酮碳基,溴原子组合时可形成
,一共有4种,故答案为:4;
【小问5详解】
M→N的三键加成反应中,若参与成键的苯环及苯环的反应位置不变,N为 ,与N互为同
分异构体的结构可以是 ,故答案为: ;
【小问6详解】
参考上述路线,可先将 消去生成 , 再与 反应生成
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学科网(北京)股份有限公司, 与 在一定条件下得到目标产物 ,故答案为:
; 。
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