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绝密★启用前
2025 年高考考前信息必刷卷 01(重庆专用)
化 学
考情速递
高考·新动向:近年来,化学试题的命题趋势逐渐向综合性、应用性和创新性方向发展。试题不再局限
于单一知识点的考查,而是更加注重知识的跨章节、跨模块融合,尤其是对化学原理与实际应用的结
合。例如,本卷中的第15题和第16题,不仅考查了学生对元素周期表、化学反应方程式的掌握,还通
过“酸浸1”和“氧化反应”等实际工业流程,考查了学生的实验设计能力和分析能力。
高考·新考法:化学试题在非常规考点的考查上,逐渐增加了跨学科融合。例如,第17题的第3问,通
过反应机理图和能量变化图,考查了学生对化学反应动力学和热力学的综合理解,这种跨学科的考查
方式要求学生具备较强的综合分析能力。
高考·新情境:化学试题在情境设计上,逐渐增加了跨学科融合。例如,第18题通过有机化合物的结构
推导,考查了学生对有机化学反应机理的理解,这种跨学科的融合性情境设计,要求学生具备较强的
综合分析能力和逻辑推理能力。
命题·大预测:从本卷的题目来看,未来高考化学试题将继续保持综合性、应用性和创新性的命题趋
势。试题将更加注重知识的跨章节、跨模块融合,尤其是对化学原理与实际应用的结合。此外,计算
题的比重和难度将继续增加,要求学生具备较强的数学运算能力和逻辑推理能力。
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 K 39 Ti 48 Ge 72.5
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.“挖掘文物价值,讲好江西故事”。下列说法错误的是
A.海昏侯墓出土了大量保存完好的精美金器,这与金单质的惰性有关
B.“井冈山八角楼的油灯”中“油”可能是液态烃的混合物
C.景德镇青花瓷世界闻名,其青色主要来自金属钴的化合物,钴位于元素周期表中第四周期第VIII族
D.“南宋持罗盘立人陶俑”由黏土发生物理变化制成
【答案】D
【解析】A.金性质稳定,所以金器保存完好,故A正确;
B.烃易燃烧,“井冈山八角楼的油灯”中“油”可能是液态烃的混合物,故B正确;C.钴是27号元素,钴位于元素周期表中第四周期第VIII族,故C正确;
D.陶俑属于陶瓷,陶瓷在烧制过程中黏土发生复杂物理化学变化,故D错误;
选D。
2.化学用语可以表达化学过程,下列化学用语的表达错误的是
A.尿素的球棍模型:
B. 电子云图:
C. 的形成过程:
D. 分子中 键的形成:
【答案】C
【解析】
A. 为尿素的球棍模型,A项正确;
B. 的电子云图为哑铃形,在z轴上,B项正确;
C. 分子中H原子和 原子共用一对电子,不存在电子的得失,其形成过程为
,C项错误;
D. 分子中氢原子的s轨道与氯原子的p轨道形成s—p 键:
,D项正确;
选C。
3.下列离子方程式正确的是
A. 通入冷的 溶液:
B.用醋酸和碘化钾淀粉溶液检验加碘盐中的
C. 溶液中加入 产生沉淀:D. 溶液与少量的 溶液混合:
【答案】A
【解析】A.Cl 与冷NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和HO,反应的离子方程式为Cl+2OH-=Cl-
2 2 2
+ClO-+H O,A正确;
2
B.醋酸属于弱酸,在离子方程式中以化学式保留,反应的离子方程式为 +5I-
+6CH COOH=3I +3H O+6CHCOO-,B错误;
3 2 2 3
C.FeSO 溶液中加入HO,HO 将Fe2+氧化产生Fe(OH) 沉淀,反应的离子方程式为2Fe2+
4 2 2 2 2 3
+H O+4H O=2Fe(OH) ↓+4H+,C错误;
2 2 2 3
D.NaHCO 溶液与少量Ba(OH) 溶液混合反应生成BaCO 、NaCO 和HO,反应的离子方程式为2
3 2 3 2 3 2
+Ba2++2OH-=BaCO ↓+ +2H O,D错误;
3 2
故选A;
4.光气( ,沸点为 )与 反应可制备 (熔点为 ,沸点为 ,密度为
),发生反应的化学方程式为 。设 为阿伏加德罗常数的
值,则下列说法正确的是
A.标准状况下, 光气中含 键的数目为
B. 中含 的数目为
C. 分子中含大π键的数目为
D.常温下 中含 约为
【答案】C
【解析】A.标准状况下,光气不是气体,不能用22.4L/mol计算其物质的量,A错误;
B. 是 ,其中含有的是 ,不是 ,B错误;
C. 分子是 ,一个二氧化碳分子中含有2个大π键,则二氧化碳含有大π键的数目是
,C正确;
D.常温下 的物质的量为: ,由于其熔沸点较低,属于分子晶
体,不含 ,D错误;
故选C。
5.化学是实验的科学,下列有关实验设计能达到实验目的的是A.配制银氨溶液 B.实验室快速制氧气并做到随关随停
C.探究压强对平衡的影响 D.验证HCl易溶于水
【答案】D
【解析】A.将2%氨水逐滴加到2%硝酸银溶液中,溶液先出现白色沉淀,至白色沉淀完全溶解即配得
银氨溶液,故A不能达到实验目的;
B.过氧化钠为粉末状固体,不能用简易启普发生器制备氧气,故B不能达到实验目的;
C.该反应为气体分子数不变的反应,改变压强,平衡不移动,故C不能达到实验目的;
D.氯化氢易溶于水,水滴入后,氯化氢溶解,圆底烧瓶内压强降低,气球鼓起,故D能达到实验目
的;
故选D。
6.合成高血压药物替米沙坦的一种中间体X的结构如图所示。关于它的说法正确的是
A.X的所有碳原子有可能在同一个平面上
B.X能使酸性KMnO 溶液褪色
4
C.在一定条件下,X能发生取代反应、加成反应、缩聚反应
D.X与足量H 反应后的产物中含有4个手性碳原子
2
【答案】B
【解析】A.X中含有—C(CH),其中的碳均为sp3杂化,则其中含有的碳不可能都在同一个平面上,
3 3
故X的所有碳原子不可能在同一个平面上,A错误;
B.X中含有醛基,且和苯环相连的碳上有氢原子,都可以被酸性高锰酸钾氧化,而使其褪色,B正
确;
C.X中苯环上的氢和酰胺基可以发生取代反应,苯环可以和氢气发生加成反应,不能发生缩聚反应,
C错误;D.X与足量H 反应后的产物为 ,其中*所示为手性碳原子,含有3个手性
2
碳原子,D错误;
故选B。
7.某离子液体结构如下图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,X
和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5,Z是第四周期主族元素。下列说法错误的是
A.该离子液体熔沸点低,易挥发
B.电负性:Y>X>W
C.同周期中第一电离能大于Y的元素有2种
D.W、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物
【答案】A
【分析】Z是第四周期主族元素,且可形成Z-,可知Z为Br,W可与X、Y分别形成1个共价键,且
原子序数最小,则W为H,W、X和Y的原子序数之和为14,那么X和Y的原子序数之和为13,X和
Y基态原子的核外未成对电子数之和为5,且X与Y之间可形成双键,Y可形成三个共价键,由此可知
X为C,Y为N,综上,W为H,X为C,Y为N,Z为Br。
【解析】A.离子液体的离子半径较大熔沸点低;粒子全都是带电荷的离子,因此离子液体难挥发,A
项错误;
B.Y为N,2p能级半充满,X为C,W为H,电负性N>C>H,即电负性Y>X>W,B项正确;
C.Y为N,同周期中第一电离能大于C的有F和Ne两种元素,C项正确;
D.W、Y、Z可形成 ,其中既含有离子键,又含有共价键,D项正确;
答案选A。
8.CeO 氧载体具有良好的储氧放氧能力,在甲烷催化重整中有良好的应用前景。甲烷化学链重整部分原
2
理如下图所示。下列说法错误的是
A.CeO 晶胞中Ce原子处在O原子的正六面体空隙中
2
B. 中x=0.75C.通过石油的催化重整可获取芳香烃
D.设阿伏加德罗常数的值为N ,晶胞参数为a pm,CeO 晶胞的密度为
A 2
【答案】B
【解析】A.Ce原子处于顶点和面心,由晶胞的结构可知,晶胞中Ce原子处在O原子的正六面体空隙
中,A项正确;
B. 中含有Ce: 个,含O为7个,则 ,解得 ,B项错误;
C.石油通过催化重整后,有机物可由链状成为环状,可形成芳香烃,C项正确;
D.根据均摊法可知, 中含有Ce 个,含O为8个,因此晶胞的密度为
,D项正确;
答案选B。
9.下列实验操作、现象以及得出的结论正确的是
选
实验操作 现象 结论
项
向溶有SO 的BaCl 溶液中加入 有白色沉淀生 不能说明 在酸性条件
2 2
A
Fe(NO 3 ) 3 溶液 成 下具有强氧化性
铝粉与氧化铁发生铝热反应,冷却
溶液颜色无明 氧化铁已经完全被铝粉还
B 后将固体溶于盐酸,向所得溶液中
显变化 原
滴加KSCN溶液
紫红色溶液变
向酸性KMnO 溶液中滴入FeCl 溶 氧化性:KMnO >Cl>
C 4 2 浅并伴有黄绿 4 2
液 Fe3+
色气体产生
向NaCl、NaI混合溶液中滴入少量 有黄色沉淀生
D K (AgCl)>K (AgI)
AgNO 溶液 成 sp sp
3
【答案】A
【解析】A.SO 溶于水,反应产生HSO ,使溶液显酸性,在酸性条件下, 能够将SO 氧化为
2 2 3 2
,同时溶液中Fe3+也能将SO 氧化成 , 与溶液中Ba2+反应产生BaSO 沉淀,从而生成白色
2 4
沉淀,因此不能证明 在酸性条件下具有强氧化性,A正确;
B.铝粉与氧化铁发生铝热反应产生Fe、Al O,若该反应未进行完全,固体中可能还存在Fe O,当向
2 3 2 3
冷却后的固体加入盐酸时,铁单质会将氧化铁与稀盐酸反应生成的Fe3+还原为Fe2+,向所得溶液中滴加
KSCN溶液,溶液就不变红色,因此不能证明氧化铁已经完全被铝粉还原,B错误;
C.酸性KMnO 溶液具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,将Cl-氧化为Cl,不能判断Cl 和Fe3+的氧化
4 2 2
性的强弱,C错误;D.在这两种溶液中,NaCl、NaI溶液中溶质的浓度未知,因此不能确定K (AgCl)、K (AgI)的相对大
sp sp
小,D错误;
故合理选项是A。
10.纳米碗 是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下, 可以由 分子经过连续5步氢抽
提和闭环脱氢反应生成。 的反应机理和能量变化如图所示,其中最
后一个基元反应的逆反应活化能为 :
下列说法不正确的是
A. 反应的
B.上述图示历程中包括3个基元反应,且第一个反应速率最快
C.根据上述反应机理, 纳米碗中含6个五元环
D.升高温度和增大压强均既能增大生成 的反应速率,又能提高反应物的平衡转化率
【答案】D
【解析】A.由题干反应历程图可知,该反应总反应为:
,A正确;
B.该反应包含3个基元反应,分别为C H +H• •C H +H ,•C H •C H '、•C H '
40 20 40 19 2 40 19 40 19 40 19
C H +H•,其中第一个反应的活化能最小,反应速率最快,B正确;
40 18
C.由C H 的结构可知其中含有1个五元环,10个六元环,每脱两个氢形成一个五元环,则C H
40 20 40 10
总共含有6个五元环,10个六元环,C正确;
D.结合A的分析可知,生成 的反应是气体分子数增大的吸热反应,则增大压强,平衡逆向移动,转化率减小,D错误;
故选D。
11.一种能捕获和释放 的电化学装置如下图所示。其中a、b均为惰性电极,电解质溶液为 溶液。
当 连接 时, 极区溶液能捕获通入的 。下列说法错误的是
A. 连接 时, 极发生反应:
B. 连接 时, 连接电源正极
C. 连接 时,a极区 的值增大
D.该装置通过“充电”和“放电”调控 极区溶液 ,捕获和释放
【答案】C
【分析】
当 连接 时, 极区溶液能捕获通入的二氧化碳,说明与直流电源负极相连的b电极为电解池的阴
极,电极反应式为 ,a电极为阳极, 在阳
极失去电子发生氧化反应生成 ,电极反应式为 —e—= ; 连接
时,该装置为原电池,b电极为负极,电极反应式为 +2OH——2e-=2H O+
2
,a电极为正极, 在正极得到电子发生还原反应生成 ,电
极反应式为 +e-= ,则该装置通过“充电”和“放电”调控 极区溶液pH,捕
获和释放二氧化碳。【解析】
A.由分析可知,当 连接 时,b电极为电解池的阴极,电极反应式为2HO+
2
+2e-= +2OH—,故A正确;
B.由分析可知,当 连接 时,b电极为电解池的阴极,a为阳极,与连接电源正极相连,故B正
确;
C.由分析可知, 连接 时,a电极为正极, 在正极得到电子发生还原反应生成
,则a极区 的值减小,故C错误;
D.由分析可知,该装置通过“充电”和“放电”调控 极区溶液pH,捕获和释放二氧化碳,故D正
确;
故选C。
12.某工厂煤粉灰的主要成分为SiO、Al O,FeO、Fe O、MgO、TiO 等。研究小组对其进行综合处理
2 2 3 2 3 2
的流程如下:
已知:K [Al(OH) ]=1.0×10-34,K [Fe(OH) ]=4.0×10-38;“酸浸”后钛主要以TiOSO 形式存在,强电解
sp 3 sp 3 4
质TiOSO 在溶液中仅能电离出SO 和一种阳离子,该阳离子会水解。
4
下列说法错误的是
A.加入铁粉的主要目的是消耗过量的硫酸
B.假设滤液1中Al3+、Fe3+浓度均为0.4mol/L,则“水解”调pH不应高于1.7
C.TiO·XH O失去2个结晶水质量减少19.1%,则x=6
2 2
D.当滤液2中Al3+完全沉淀时,滤液中 =2.5×103
【答案】A
【分析】粉煤灰的主要成分为SiO、Al O,FeO、Fe O、MgO、TiO 等,加入硫酸酸浸过滤得到滤
2 2 3 2 3 2
渣1和滤液,氧化铝溶解生成硫酸铝,氧化亚铁溶解生成硫酸亚铁,氧化铁溶解生成硫酸铁,氧化镁溶解生成硫酸镁,“酸浸”后钛主要以TiOSO 形式存在,滤渣为二氧化硅,加入铁粉还原铁离子生
4
成亚铁离子,结晶析出硫酸亚铁晶体,过滤,得到滤液1含硫酸铝、硫酸镁、TiOSO 、少量硫酸亚
4
铁,水解过滤,TiOSO 生成TiO·xH O,经酸洗水洗干燥和灼烧后得到TiO,滤液2中含硫酸铝和硫
4 2 2 2
酸镁、少量硫酸亚铁,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,调节溶液pH使铝离子和铁离子全部沉
淀,过滤得到滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,滤液3含硫酸镁,最终获取MgCl ·6H O。
2 2
【解析】A.由分析可知,加入铁粉的作用是将Fe3+还原为Fe2+,A错误;
B.“水解”的目的是让TiOSO 和水反应生成TiO·xH O,不能让Fe3+和Al3+水解,假设滤液1中
4 2 2
Al3+、Fe3+浓度均为0.4mol/L,Fe3+开始沉淀时溶液的c(OH-)=
,c(H+)= =10-1.7mol/L,pH=1.7,
Al3+开始沉淀时溶液的c(OH-)= ,c(H+)=
,pH=2.8,则“水解”调pH不应高于1.7,B正确;
C.TiO·xH O失去2个结晶水质量减少19.1%,则 ,解得x=6,C正确;
2 2
D.当滤液2中Al3+完全沉淀时,滤液中
2.5×103,D正确;
故选A。
13.某温度下,在起始压强为 的刚性容器中,发生 的氧化反应:
,该反应的反应方程分两步进行,其速率方程和反应过程中能量变化如下:
①
②
下列说法正确的是
A. 氧化反应速率快慢的决定步骤的活化能是B.一定温度下, 平衡常数表达式
C.升高温度, 氧化反应的化学平衡向逆反应方向移动
D.该温度下,将等物质的量的 和 混合反应(忽略 ), 的平衡转化率为
时,该反应的平衡常数
【答案】C
【解析】A.整体的反应速率取决于慢反应,活化能越大,反应速率越慢,据图可知活化能大的步骤
为第二步反应,则 氧化反应速率快慢的决定步骤的活化能是 ,A错误;
B. 平衡常数表达式 ,而对
于反应①平衡时正、逆反应速率相等,即 ,所以 ,同理
可得反应②平衡常数 ,所以 ,B错误;
C.据图可知该反应的反应物总能量高于生成物总能量,属于放热反应,升高温度,平衡逆向移动,C
正确;
D.设等物质的量的 和 均为 , 的平衡转化率为 ,列三段式有:
刚性容器中气体的压强之比等于其物质的量之比,起始气体的总物质的量为 ,压强为 ,
则平衡时
,D错误;
故选C。
14.碳酸 是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验I:往 溶液中滴加 氨水。
实验Ⅱ:往 溶液中滴加 溶液。
[已知:
,溶液混合后体积变化忽略不计],下列说法正确的是A.实验I中V(氨水) 时,存在
B.实验I中 时,存在
C.实验Ⅱ中 时,发生反应
D.实验Ⅱ中 时,沉淀后的上层清液中:
【答案】B
【解析】A.等体积等浓度的碳酸与氨水恰好反应生成碳酸氢铵溶液,由电离常数可知,碳酸氢铵溶
液呈碱性,由电荷守恒可知,溶液中c( )+ c(H+)=2c(CO )+ c(HCO )+ c(OH—),由物料守恒可
知溶液中c(H CO)+c(CO )+c(HCO )=c(NH ·H O)+c( ),整合可得c(H CO)+ c(H+)=c(CO )+
2 3 3 2 2 3
c(NH ·H O) + c(OH—),由碱性溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度可知,溶液中c(H CO) >c(CO
3 2 2 3
)+c(NH ·H O),故A错误;
3 2
B.由电离常数可得:K (H CO)K (H CO)= ,则溶液中 =
a1 2 3 a2 2 3
= <1,故B正确;
C.实验Ⅱ中氯化钙溶液为10mL时,溶液中钙离子的浓度为 mol/L,溶液中碳酸
根离子浓度为 ,c(Ca2+)c( )>K (CaCO),反应生成碳酸钙沉淀,反应为
sp 3
,故C错误;
D.实验Ⅱ中氯化钙溶液为80mL时,沉淀后的上层清液为CaCO 的饱和溶液,则上层清液中:c(Ca2
3
+)c( )=K (CaCO),故D错误;
sp 3
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)某工业矿渣中主要含有GeO ∙Fe O 及少量ZnO∙Fe O、SiO 等物质,利用如下工艺流程回收
2 2 3 2 3 2
金属锗。
已知:①不同pH下Ge(Ⅳ)的存在形式如表:pH pH<2 pH>11
存在形式 Ge4+
②CaGeO 在水中溶解度很小。
3
请回答下列问题:
(1)基态锗原子核外电子排布简式为[Ar] ,大多数锗的化合物都是共价化合物,不容易形成
离子化合物的主要原因是 。
(2)滤渣1的主要成分为 。
(3)设计简单方案证明“酸浸1”后溶液中只有Fe2+而没有Fe3+? 。
(4)“沉淀”时2<pH<5,含有锗元素的物质参与反应的离子方程式为 。
(5)采取萃取操作可对溶液中的金属离子进行富集与分离,在一定温度、一定压强下,一种物质在
两种互不相溶的溶剂A、B中的分配浓度之比是一个常数(分配系数k),c(A)、c(B)分别表示溶质在
A、B两种溶剂中的浓度,k= 。
①Ge4+(水相)+4HR(有机相)⇌GeR
4
(有机相)+4H+(水相),有机层中加入 (写化学式)可以使萃取剂
再生。
②萃取Ge的过程中,“一次萃取”与“三次萃取”的过程如图所示。
已知:萃取率= ×100%,用20mL萃取剂萃取时每一次萃取率为60%。
加入60mL萃取剂“一次萃取”时Ge的萃取率为 %(保留整数),有机相1比有机相2中Ge的
残留率
(填“高”或“低”) %。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)3d104s24p2 锗原子最外层有4个电子,既难得电子又难失电子(1分)
(2)SiO(1分)
2
(3)分别取等量“酸浸1”后的溶液于两支试管中,向其中一支试管中加入KSCN溶液,溶液不变
红;向另一支试管中加入K[Fe(CN) ]溶液,溶液中有蓝色沉淀生成,则证明“酸浸1”后的溶液只有
3 6
Fe2+而没有Fe3+
(4)Ca(OH) +Ge4++H O=CaGeO+4H+
2 2 3
(5)HSO (1分) 82 高(1分) 24
2 4【分析】工业矿渣中主要含有GeO ∙Fe O 及少量ZnO∙Fe O、SiO 等物质,通入SO 并加稀硫酸酸
2 2 3 2 3 2 2
浸,将Fe3+还原为Fe2+,SiO 不参与反应,则滤渣1的主要成分为SiO,滤液中主要含有Ge4+、Zn2+、
2 2
Fe2+等,加入石灰乳沉淀得到沉淀有Fe(OH) 、Zn(OH) 、CaSO 和CaGeO,滤渣再用稀硫酸酸浸得到
2 2 4 3
滤渣2为CaSO,滤液用萃取剂HR萃取,有机相中含有Ge元素,水相1中主要有Zn2+、Fe2+和少量
4
的Ge4+,再向有机相中加入NaOH溶液反萃取,在水相2中主要有 离子,再经一系列操作得到
Ge单质,据此解答。
【解析】(1)Ge是32号元素,基态锗原子核外电子排布简式为[Ar]3d104s24p2;由于锗原子最外层有
4个电子,既难得电子又难失电子,导致大多数锗的化合物都是共价化合物,不容易形成离子化合
物,其主要原因是:锗原子最外层有4个电子,既难得电子又难失电子;
(2)工业矿渣中SiO 不与硫酸反应,则滤渣1的主要成分为SiO;
2 2
(3)设计简单方案证明“酸浸1”后溶液中只有Fe2+而没有Fe3+,需要将所取适量溶液均分为两份,一
份用于检验Fe2+存在,另一份用于检验Fe3+不存在,因此设计的简单方案为:分别取等量“酸浸1”后
的溶液于两支试管中,向其中一支试管中加入KSCN溶液,溶液不变红;向另一支试管中加入
K[Fe(CN) ]溶液,溶液中有蓝色沉淀生成,则证明“酸浸1”后的溶液只有Fe2+而没有Fe3+;
3 6
(4)根据已知信息,2<pH<5时,锗元素最终以CaGeO 沉淀的形式存在,则“沉淀”时2<pH<5,含
3
有锗元素的物质参与反应的离子方程式为: Ca(OH) +Ge4++H O=CaGeO+4H+;
2 2 3
(5)①根据平衡:Ce4+(水相)+4HR(有机相)⇌GeR
4
(有机相)+4H+(水相),萃取剂为HR,要使其再生,
即平衡逆向移动,则需加入H+,又不能引入新杂质,所以有机层中加入HSO 可以使萃取剂再生;
2 4
②设100mL含锗溶液中Ge的总的物质的量为nmol,用20mL萃取剂萃取时每一次萃取率为60%,有
机相中c(Ge)= ,水相中c(Ge)= ,则分配系数k=
=7.5。一次萃取中,设有机相中Ge的浓度为 ,则水相中Ce的浓度为 ,
则加入60 mL萃取剂“一次萃取”时萃取率为 ;有机相1
中Ge的残留率为1-60%=40%,有机相2中Ge的残留率为40%×(1-60%)=16%,故有机相1中Ge的残
留率比有机相2中Ge的残留率高40%-16% =24%。
16.(14分)二氧化锗(GeO )在医药、电子工业、化工、光谱分析材料等众多领域拥有广阔的应用前景。
2
实验室以二氧化锗粗品(含GeO 和As O 等)为原料制备GeO 并测定产品纯度。
2 2 3 2
已知:①GeCl 熔点为 51.5℃,沸点为86.6℃;易水解。
4
②GeO 与NaOH溶液反应生成NaGeO
2 2 3.
③As O 与NaOH溶液反应生成NaAsO,NaAsO 与盐酸反应生成剧毒的AsCl (沸点为130.2℃)。
2 3 2 2 3
④H AsO 的沸点为160℃。
3 4
请回答下列问题:
I.制备GeCl
4
实验流程和装置如下:(1)仪器a的名称为 ;冷凝水的出水口为 (填“m”或“n”)。
(2)在滴加浓盐酸之前,先通入一定量的氯气,其目的为 ;实验室可用漂白粉和浓盐酸
反应制氯气,该反应的化学方程式为 。
(3)“蒸馏”过程中生成GeCl 的化学方程式为 。
4
II.水解法制GeO
2
将b装置收集的GeCl 通过水解进一步制得GeO •2H O晶体,再加热干燥制得纯度较高的GeO 。
4 2 2 2
(4)产品中二氧化锗的含量常采用碘酸钾(KIO )滴定法进行测定。步骤如下:
3
a.称取0.380g产品,加入NaOH溶液充分溶解,再加入NaH PO 溶液使锗元素以Ge2+形式存在;
2 2
b.加入适量稀硫酸将溶液pH调为酸性,滴加几滴淀粉溶液;
c.用0.050 的KIO 标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗KIO 标准溶液的体积为24.00mL。
3 3
已知: ;样品中的杂质不参与反应,NaH PO 与KIO 和I 均不反
2 2 3 2
应,滴定过程中 消耗的 忽略不计。
①滴定时KIO 标准溶液应盛放在 (填“酸”或“碱”)式滴定管中。
3
②滴定终点的标志为 。
③此样品中二氧化锗的质量分数是 %(保留小数点后一位)。
④下列操作中会导致所测二氧化锗的含量偏低的是 (填字母)。
a.滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
b.滴定管用蒸馏水洗涤后未用KIO 标准溶液润洗就直接注入标准溶液
3
c.读取标准溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)三颈烧瓶(1分) n(1分)
(2)将NaAsO 氧化为NaAsO ,防止蒸馏阶段NaAsO 与浓盐酸反应生成有剧毒的AsCl (1分)
2 3 4 2 3
Ca(ClO) +4HCl(浓)=CaCl +2Cl↑+2HO
2 2 2 2
(3)NaGeO +6HCl(浓) 2NaCl+GeCl ↑+3HO
2 3. 4 2
(4)酸(1分) 滴入最后半滴KIO 标准溶液,溶液变为蓝色,且30s内不复原 99.5 c(1
3
分)【分析】由题给流程可知,向二氧化锗粗品中加入氢氧化钠浓溶液,将二氧化锗、三氧化二砷转化为
锗酸钠、亚砷酸钠,向反应后的溶液中通入氯气,将亚砷酸钠氧化为砷酸钠,向溶液中加入浓盐酸,
将锗酸钠转化为四氯化锗、砷酸钠转化为砷酸,将反应所得溶液蒸馏得到四氯化锗。
【解析】(1)由实验装置图可知,仪器a为三颈烧瓶;为增强冷凝效果,直形冷凝管中冷凝水的进水
口为m、出水口为n,故答案为:三颈烧瓶;n;
(2)由题意可知,亚砷酸钠能与浓盐酸反应生成有剧毒的三氯化砷,所以在滴加浓盐酸之前,应先
通入一定量的氯气将亚砷酸钠氧化为砷酸钠,防止蒸馏阶段亚砷酸钠能与浓盐酸反应生成有剧毒的三
氯化砷;漂白粉和浓盐酸反应制氯气的反应为次氯酸钙与浓盐酸反应生成氯化钙、氯气和水,反应的
化学方程式为Ca(ClO) +4HCl(浓)=CaCl +2Cl↑+2HO,故答案为:将NaAsO 氧化为NaAsO ,防止
2 2 2 2 2 3 4
蒸馏阶段NaAsO 与浓盐酸反应生成有剧毒的AsCl ;Ca(ClO) +4HCl(浓)=CaCl +2Cl↑+2HO;
2 3 2 2 2 2
(3)“蒸馏”过程中生成四氯化锗的反应为锗酸钠与浓盐酸共热反应生成氯化钠、四氯化锗和水,
反应的化学方程式为NaGeO +6HCl(浓) 2NaCl+GeCl ↑+3HO,故答案为:NaGeO +6HCl(浓)
2 3. 4 2 2 3.
2NaCl+GeCl ↑+3HO;
4 2
(4)①碘酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,所以滴定时碘酸钾标准溶液应盛放
在酸式滴定管中,故答案为:酸;
②由题意可知,酸性条件下溶液中的Ge2+离子与碘酸根离子完全反应后,滴入最后半滴碘酸钾溶液,
过量的碘酸钾溶液能与溶液中的碘化钾反应生成碘,使溶液变为蓝色,则滴定终点的标志为滴入最后
半滴KIO 标准溶液,溶液变为蓝色,且30s内不复原,故答案为:滴入最后半滴KIO 标准溶液,溶
3 3
液变为蓝色,且30s内不复原;
③由题意可得如下转化关系:3GeO —3Ge2+—KIO ,滴定消耗24.00mL0.050mol/L碘酸钾溶液,则二
2 3
氧化锗的质量分数为 ≈99.5%,故答案为:99.5;
④a.滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失会使消耗标准溶液的体积偏大,导致所测结果偏高,故
不符合题意;
b.滴定管用蒸馏水洗涤后未用碘酸钾标准溶液润洗就直接注入标准溶液会使消耗标准溶液的体积偏
大,导致所测结果偏高,故不符合题意;
c.读取标准溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数会使消耗标准溶液的体积偏小,导
致所测结果偏低,故符合题意;
故选c。
17.(15分)氮氧化物(NO )的资源化利用和处理具有重要意义。
x
I.选择性催化还原烟气中的NO 是环境保护研究中的热点。
x
(1)用NH 在有O 存在时催化还原NO 是常见的一种方法。
3 2 x
已知:一定温度下,由元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓。
物质 NO (g) NH (g) N(g) HO(g) O(g)
2 3 2 2 2
摩尔生成焓/( ) 33.2 46.1 0 241.8 0计算 。
(2)无氧气时,也可用NH 催化还原NO 消除氮氧化物的污染。反应如下:
3 x
以FeSO 作催化剂测试温度对NO 转化率的影响如图。
4 2
①当体系温度在400~450℃,NO 的转化率随温度升高有所降低,其可能原因是 。
2
②当体系温度升至500℃以上时,NO 的转化率迅速下降,其可能原因是 。
2
③300℃时,用某种金属氧化物作催化剂,烟气中NH 、NO、NO 在不同浓度比时NO 脱除率的变化
3 2 x
如图,则 时,氮氧化物的脱除效果最佳。
(3)一定温度下,在某恒定压强为pMPa的密闭容器中充入物质的量相等的NO、NO 和NH ,发生
2 3
反应: 。tmin后反应达到平衡状态,此时N 的体积分
2
数为a。
①则0~tmin内,NH 的压强变化率为 (用含p、t、a的式子表示)MP 。
3
②NO 的转化率为 (用含a的式子表示)。
2
③该温度下,此反应的平衡常数K= (用含p、a的式子表示,不需要化简)。
p
II.电解法也可处理含氮氧化物的废气,从而回收硝酸。
(4)实验室模拟电解法吸收NO 的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。若用NO气体进行模拟电
x
解法吸收实验。①写出电解时NO发生的电极反应: 。
②若有标准状况下2.24LNO被吸收,则通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为
mol。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)-1332.8
(2)反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动(1分) FeSO 受热分解,催化剂失效(1分)
4
2∶1∶1(1分)
(3)
或
(4) 0.3
【解析】(1)由题意结合盖斯定律,生成物的摩尔生成焓的和减去反应物的摩尔生成焓的和为反应
的焓变,故 的焓变为-241.8kJ/mol×6-33.2kJ/
mol×2+46.1kJ/mol×4=-1332.8 kJ/mol。
(2)①当体系温度在400~450℃,温度升高会使得化学反应速率增大,但反应均为放热反应,升高温
度,平衡逆向移动,NO 的转化率随温度升高有所降低。
2
②当体系温度升至500℃以上时,催化剂活性降低(或FeSO 受热分解,催化剂失效),因此NO 的转化
4 2
率迅速下降。
③由图2可知, 时,NO 脱除率最高, ,此时发生反应:
2
,则 时,氮氧化物脱除效果最佳。
(3)①一定温度下,在某恒定压强为pMPa的密闭容器中充入物质的量相等的NO、NO 和NH (设各
2 3
为1mol),发生反应 ,达到平衡状态后,N 的体积分数
2
为a。设参加反应的NO 的物质的量为xmol,则可建立如下三段式:
2平衡时,N 的体积分数为 ,计算可得 ,则平衡时,NH 的体积
2 3
分数为 ,分压 ,起始时,NH 的分压为 ,故0~tmin内,NH 的
3 3
压强变化率为 。
②二氧化氮的转化率是 。
③平衡时,分压 , , ,该温度下
此反应的平衡常数 。
(4)①左侧电极产生氢气,说明是阴极,因此右侧电极是阳极,电解时NO发生的电极反应为
。
②若有标准状况下2.24LNO被吸收,NO的物质的量是0.1mol,转移0.3mol电子,则通过阳离子交换
膜(只允许阳离子通过)的H+为0.3mol。
18.(14分)某聚碳酸酯J的透光性好,可制成车、船的挡风玻璃,以及眼睛镜片、光盘等。其结构简式
为: 。它的一种合成路线如下:
已知:①
②
请回答:
(1)J中含有的官能团名称为 ;J中碳原子的杂化方式为 。
(2)A→E的反应类型为 。
(3)已知G的分子式为C HO,则I的化学名称为 。
3 6 3
(4)D的结构简式为 。(5)写出B→C的化学方程式: 。
(6)M与D互为同分异构体,满足下列条件的M有 种(不考虑立体异构)。
①含有两个苯环,且两个苯环直接相连
②1mol M与足量Na反应产生1mol H,1mol M只能与1mol NaOH溶液反应
2
③M的核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶2∶2∶2∶1∶1
写出其中一种结构简式: 。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)羟基、酯基 sp3、sp2
(2)氧化反应(1分)
(3)1,2-丙二醇
(4)
(5)
(6)5 、 、
、 、
【分析】A为CHCH=CH,与水发生加成反应,根据有机物J的结构可知,生成的B为
3 2
,经氧化后得到C , 与 反应生
成D( );CHCH=CH 与 反应生成E( ), 与
3 2反应生成F( ), 与 反应生成碳酸二甲酯G( )和I(
);碳酸二甲酯G( )与D( )反应
生成J( )。
【解析】(1)根据有机物J的结构可知J中含有酯基和羟基;J的结构中碳原子参与形成了单键和双
键,故碳原子的杂化方式为sp3和sp2;
(2)CHCH=CH 与 反应生成E( ),发生了氧化反应;
3 2
(3)由分析可知,G的结构简式为 ,则I为 ,其名称为1,2-
丙二醇;
(4)根据分析可知D的结构简式为 ;
(5)B为 ,经氧化后得到 ,反应方程式为
;
(6)M与D互为同分异构体,满足①含有两个苯环,且两个苯环直接相连,即结构中存在
结构,②1mol M与足量Na反应产生1mol H,1mol M只能与1mol NaOH溶
2
液反应,说明结构中存在2个羟基,③M的核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶2∶2∶2∶1∶1,说明结构为对称
结构,符合条件的M有: 、、 、
和 ,共5种。