文档内容
绝密 ★ 启用前 氨纤维,B项正确;C.两种或两种以上物质组成有多种功能的材料为复合材料,C项正确;D.制
作光导纤维的是二氧化硅,D项错误;故答案选D。
2021 年普通高等学校招生全国统一考试
班级
2.下列关于化学用语的表述错误的是
姓名
化 学
A.BF 的电子式: B.HS的结构式:H—S—H
3 2
准考证号
注意事项:
考场号
此卷只
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答题前,考生务必将自己 C.O2−的结构示意图: D.乙烯的比例模型:
装订座不位密号封
的姓名、考生号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,
【答案】A
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。
【解析】A.BF 的电子式为 ,故A错误;B.用一条短线来代表一对共用电子对的式
3
4.考试结束,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 O 16 F 19 Al 27 Cl 35.5 K 39 Cu 64 Ba 137 子为结构式,硫化氢的结构式为 H-S-H,故B正确;C.O2−核外有10个电子,结构示意图为
,故C正确;D.乙烯的比例模型: ,故D正确;故答案为A。
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。
3.为实现随处可上网,中国发射了“中星16号”卫星。NH ClO 是火箭的固体燃料,发生反应为
4 4
1.新型材料在各领域中的应用越来越广泛,下列相关说法错误的是
2NH ClO ====N↑+Cl↑+2O ↑+4H O,N 代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
4 4 2 2 2 2 A
A.嫦娥5号上升起的“高科技国旗”具有“耐热性、耐高低温、抗静电”等特点,它是以高性
A.1mol NH ClO 固体中含有N 个NH ClO 分子
4 4 A 4 4
能的芳纶纤维材料为主的复合材料
B.反应转移2.8mol电子时产生氯气为4.48L
B.将脱脂棉加入深蓝色的铜氨溶液中可以制备铜氨纤维
C.常温常压下,14g N 分子中含有的中子数为7N
2 A
C.飞机上所用由碳纤维和环氧树脂合成的材料属于复合材料
D.反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为1∶1
D.以高纯硅制成的光导纤维内窥镜可直接窥视有关器官部位的变化
【答案】C
【答案】D
【解析】A.NH ClO 是离子化合物,不存在分子,故 A错误;B.生成1mol氯气时,转移
4 4
【解析】A.芳纶纤维材料属于复合材料,具有“耐热性、耐高低温、抗静电”等特点,选项A
14mol电子,当反应转移电子数为2.8mol时,产生标况下的气体体积为0.2mol,V=0.2mol×22.4L/
正确;B.铜氨纤维是再生纤维,可用浓氨水溶解得到氢氧化铜沉淀,获得较高浓度的铜氨溶液,
mol=4.48L,故B错误;C.1个氮气分子中含有14个中子,14g N 的物质的量为0.5mol,故含有的
2
取30mL制得的铜氨溶液于烧杯中,加入脱脂棉,不断搅拌使之形成黏稠液,用注射器将黏稠液吸
中子数为7N ,故C正确;D.O、N元素化合价升高,N 、O 为氧化产物,Cl元素的化合价降低,
A 2 2
入针筒,再将其注入稀盐酸(或稀硫酸)中,取出稀盐酸(或稀硫酸)中的生成物,用水洗涤可获得铜
Cl 为还原产物,则反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为1∶3,故D错误;故选C。
24.不能正确表示下列反应的离子方程式是 6.药物H的结构简式如图所示,下列有关药物H的说法正确的是
A.在氯化亚铁溶液中通入氧气:4Fe2++O +4H+=4Fe3++2H O
2 2
B.用石墨作阴极、铁作阳极电解饱和食盐水:2Cl−+2H O=====2OH−+Cl↑+H ↑
2 2 2
C.向稀硝酸中加入少量FeS:
A.分子式为C H NOCl
16 10 2 2
D.NaAlO 溶液中通入过量CO:AlO+CO+2H O=Al(OH) ↓+HCO B.该物质苯环上的一氯代物有6种
2 2 2 2 3
C.碱性条件下水解产物酸化后都能与NaHCO 溶液反应
3
【答案】B
D.1mol该物质最多能与8mol氢气加成
【解析】A.Fe2+具有还原性,会被氧气氧化为Fe3+,反应的离子方程式为4Fe2++O
2
+4H+=4Fe3+
【答案】B
+2 【解析】A.根据结构简式可知药物H的分子式为C H NOCl,错误;B.该物质苯环上的一
16 13 2 2
氯代物有6种,正确;C.碱性条件下水解产物酸化后可产生含酚羟基的有机物和丙二酸,含酚羟
HO,A正确;B.用Fe为阳极,Fe是活性电极。阳极上Fe失去电子变为Fe2+进入溶液,阴极上
2
基的有机物不能与NaHCO 溶液反应,错误;D.该分子中酰胺基不能与氢气发生加成,故最多消
Cl−失去电子变为Cl 逸出,故电解方程式为:Fe+2Cl−=====Fe2++Cl↑,B错误;C.FeS少量,稀硝 3
2 2
耗氢气为6mol,错误。
酸过量,则Fe和S元素均变为高价态,即生成 , 被还原为NO,根据得失电子守
7.X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期元素,Z的一种单质具有漂白性,X和Y二者
原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数。由这五种元素组成的化合物结构如图所
恒可得离子方程式: ,C正确;D.NaAlO 溶液
2
示(箭头表示共用电子对由W提供)。下列说法正确的是
中 通 入 过 量 CO 反 应 生 成 氢 氧 化 铝 和 碳 酸 氢 钠 , 则 其 离 子 方 程 式 为 :
2
AlO+CO+2H O=Al(OH) ↓+HCO,D正确;故选B。
2 2 3
5.下列叙述中不正确的是
A.核酸是生命体遗传信息的分子载体,结构中含有磷酯键 A.简单离子半径:M>Z>W
B.氨基酸种类很多,任何一种氨基酸至少含有两个或者两个以上官能团 B.M、Z形成的化合物中可能同时含有离子键和共价键
C.我国最新研制免费注射的新冠疫苗,其主要成分含有蛋白质 C.简单氢化物的沸点:W>Z
D.用来煎炸食物的花生油和牛油都是饱和高级脂肪酸甘油酯,可发生皂化反应 D.X和W组成的化合物,所有原子都满足8电子稳定结构
【答案】D 【答案】B
【解析】A.核酸是生物体遗传信息的载体,核酸结构中含有磷酯键,故 A正确;B.氨基酸种 【解析】Z为短周期元素,其一种单质具有漂白性,则Z为O;Y的原子序数小于O,且含有4
类很多,任何一种氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,故B正确;C.新冠疫苗的主要成分是蛋 条共价键,则Y为C;X的原子序数小于C,且能形成配位键,则X为B;X和Y二者原子的最外
白质,故C正确;D.花生油是不饱和高级脂肪酸甘油酯,牛油是饱和高级脂肪酸甘油酯,故D错 层电子数之和为7,则W原子的最外层电子数为7,则W可能为F,但M原子序数大于W,且能
误;选D。 形成阳离子,则M为Na,W为F;A.Na+、F−、O2−的核外电子排布结构相同,原子序数越大,对应的离子半径越小,故O2−>F−>Na+,A错误;B.M为Na,Z为O,形成的化合物Na 2 O 2 中,既 荡后静置分液,并除去有机相的水
有离子键又有非极性共价键,B正确;C.W为F,其氢化物为HF低于水的沸点,C错误;D.X
向淀粉水解后的溶液中先加入足量的
和W组成的化合物为BF,B原子不满足8电子稳定结构,D说法错误;答案为B。
3 D 检验淀粉水解生成葡萄糖 氢氧化钠溶液再加适量新制氢氧化铜
悬浊液,加热
8.图中实验装置不能达到相应实验目的的是
【答案】A
【解析】A.苯与液溴在铁作用下发生取代反应生成溴苯,苯与溴水不反应,A错误;B.氯化
铵易分解生成氨气和氯化氢,可用加热的方法除去杂质,B正确;C.乙酸与NaCO 溶液反应后,
2 3
与乙酸乙酯分层,则振荡后静置分液,并除去有机相的水,C正确;D.硫酸溶液是淀粉水解的催
化剂,淀粉水解后的溶液呈酸性,必须加入NaOH溶液调节溶液呈碱性后,才能加入适量新制氢氧
化铜悬浊液,加热后才能观察到砖红色沉淀,D正确。故选A。
A.装置甲可用于制备并收集少量干燥氨气
10.硒(Se)是一种新型半导体材料,对富硒废料(含Ag Se、Cu S)进行综合处理的一种工艺流程如下:
2 2
B.装置乙防止铁钉生锈
C.装置丙可用于检验氯化铵受热分解生成的两种气体
D.装置丁可用于制备金属锰
【答案】A
【解析】A.氨气密度比空气小,故应该用向下排空气法收集氨气,A项错误;B.图乙中铁作
阴极,受到保护,故能用图乙防止铁钉生锈,此法为外接电源的阴极保护法,B项正确;C.左侧
的五氧化二磷是为了让酸性气体从左侧流出,HCl使湿润的蓝色石蕊试纸变红,右侧碱石灰是为了 下列说法错误的是
让碱性气体从右侧流出,氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C项正确;D.与铝热反应相似,装置
A.滤液的主要成分是硫酸铜
丁可用于制备金属锰,D项正确;答案选A。
B.“吸收”过程发生反应的氧化剂和还原剂之比为1∶2
9.下列操作不能达到实验目的的是
C.该流程中可以循环使用的物质是硫酸
选项 目的 操作
D.“电解精炼”时,当电路中转移0.2mol电子时,阳极质量减小21.6g
在装有苯和溴水的混合液中加入铁
粉,产生的气体经四氯化碳洗气后, 【答案】D
A 证明苯和溴发生取代反应
再通入盛硝酸银溶液的试管中,观察
现象
【解析】富硒废料(含Ag Se、Cu S)在空气中焙烧,形成Ag、CuO、SeO 、SO ,SO 和SeO 在
2 2 2 2 2 2
水中反应生成Se,CuO与稀硫酸反应形成硫酸铜,过滤得到粗银,电解精炼得到精银。A.根据上
B 除去NaCl固体中少量NH Cl 加热混合物
4
述分析可知酸溶过程得到的滤液是硫酸铜溶液,A正确;B.“吸收”过程中的反应方程式为
C 提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯 向混合液中加入过量NaCO 溶液,振 2SO +2H O+SeO=2H SO +Se↓,SeO 化合价降低,发生还原反应作氧化剂,SO 作还原剂,氧化剂
2 3 2 2 2 2 4 2 2和还原剂之比为1∶2,B正确;C.根据B项可知,母液的主要成分是硫酸,硫酸可在“酸溶”工序 12.在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式为
中循环利用,C正确;D.“电解精炼”时粗银作阳极,故当电路中转移0.2mol电子,因为粗银中
反应Ⅰ:CO(g)+4H(g)=CH (g)+2HO(g) ΔH=-164.7kJ/mol K
2 2 4 2 1 1
含有杂质,无法计算,D错误;答案选D。
反应Ⅱ:CO(g)+H(g)=CO(g)+HO(g) ΔH=41.2kJ/mol K
2 2 2 2 2
11 . 高 能 LiFePO 电 池 , 多 应 用 于 公 共 交 通 。 结 构 如 图 所 示 。 原 理 如 下 :
4
反应Ⅲ:2CO(g)+2H(g)=CO (g)+CH (g) ΔH=-247.1kJ/mol K
(1−x)LiFePO +xFePO+Li C 2 2 4 3 3
4 4 x n
向恒压、密闭容器中通入1mol CO 和4mol H ,平衡时CH 、CO、CO 的物质的量随温度的变
2 2 4 2
LiFePO +nC。
4
化如图所示。下列说法不正确的是
A.图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化
下列说法不正确的是
B.反应Ⅲ的平衡常数K=
3
A.充电时,若转移0.1mol电子,石墨电极质量将增重0.7x g
B.聚合物的隔膜的作用主要是允许Li+自由通过 C.提高CO 转化为CH 的转化率,需要研发在低温区高效的催化剂
2 4
C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe−+nC=Li C D.CO(g)+3H(g)=CH (g)+HO(g)的ΔH=-205.9kJ/mol
x n 2 4 2
D.放电时,正极电极反应式:xFePO +xLi++xe−=xLiFePO 【答案】A
4 4
【答案】A 【解析】A.反应物CO 的量逐渐减小,故图中曲线A表示CO 的物质的量变化曲线,由反应
2 2
Ⅱ和Ⅲ可知,温度升高反应Ⅱ正向移动,反应Ⅲ逆向移动,CO的物质的量增大,故曲线C为CO
【解析】根据总反应原理可得,当放电时正极反应为 xFePO +xLi++xe−=xLiFePO ,负极反应为
4 4
的物质的量变化曲线,曲线B为CH 的物质的量变化曲线,故A错误;B.反应Ⅲ=反应Ⅰ-2×反应
LiC -xe−=nC+xLi+,充电时的两极反应和放电时正好相反。A.充电时,石墨电极发生的反应为 4
x n
xLi++xe−+nC=Li C ,当转移 0.1mol电子时,则石墨电极上消耗 1mol Li+,石墨电极的质量增重
x n
0.7g,故A错误;B.根据反应电极方程式可知放电时,Li+通过聚合物的隔膜像左侧移动,充电时 Ⅱ,化学平衡常数K= ,故B正确;C.反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,降低温度有
3
Li+通过聚合物的隔膜像右侧移动,则聚合物的隔膜的作用主要是允许 Li+自由通过,故B正确;
利于反应Ⅰ正向进行,反应Ⅱ逆向进行,即可提高CO 转化为CH 的转化率,所以需要研发在低温
C.充电时,阴极C变化为LiC ,则阴极电极反应式:xLi++xe−+nC=Li C ,故C正确;D.放电正 2 4
x n x n
区高效的催化剂,故 C 正确;D.反应Ⅰ-反应Ⅱ,并整理可得到目标反应,则 CO(g)
极上FePO 得到电子发生还原反应生成 LiFePO ,正极电极反应式:xFePO +xLi++xe−=xLiFePO ,
4 4 4 4
+3H (g)=CH (g)+HO(g)的ΔH=-41.2kJ/mol-164.7kJ/mo]=-205.9kJ/mol,故D正确;故答案为A。
2 4 2
故D正确;故选A。13.通过反应Ⅰ: ΔH,可将有机氯化工业的副产品HCl转
起始 ,增加了O 的相对含量,能提高HCl的转化率,HCl的转化率可能达到Y点的值,
2
故D错误;答案选C。
化为Cl 。在0.2MPa、反应物起始物质的量比 条件下,不同温度时HCl平衡转化率如
2
14.常温下,将NaOH溶液分别加到HF溶液、CHCOOH溶液中,两混合溶液中离子浓度与pH的
3
下图所示。向反应体系中加入CuCl 能加快反应速率。 变化关系如图所示,已知pK=-lgK,下列有关叙述错误的是
2 a a
反应Ⅱ: ΔH=125.6kJ·mol−1
2
反应Ⅲ: ΔH=-120.0kJ·mol−1
3
下列说法正确的是
A.将0.2mol·L−1 CHCOOH溶液和0.1mol·L−1 NaOH溶液等体积混合,则反应后的混合液中:
3
2c(OH−)+c(CH COO−)=2c(H+)+c(CH COOH)
3 3
B.a点时,c(Na+)>c(HF)>c(H+)>c(OH−)
C.常温下,0.1mol/L NaF溶液的pH小于0.1mol/L CH COONa溶液的pH
3
D.向0.1mol·L−1 HF溶液中加入等体积的 0.1mol·L−1 NaOH溶液后所得的混合溶液中 c(H+)
+c(HF)
A.反应Ⅰ是吸热反应
=c(OH−)
B.保持其他条件不变,500℃时,使用CuCl ,能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值
2
【答案】B
C.增大压强能提高反应Ⅰ中O 的平衡转化率
2
【解析】A.0.2mol·L−1 CHCOOH溶液和0.1mol·L−1 NaOH溶液等体积混合后的溶液中存在等
3
浓度的醋酸钠和醋酸,根据电荷守恒可得c(OH−)+c(CH COO−)=c(H+)+c(Na+),根据物料守恒可得
D.在0.2MPa、500℃条件下,若起始 ,HCl的转化率不可能达到Y点的值 3
c(CHCOO−)+c(CH COOH)=2c(Na+),根据上述2式有2c(OH−)+c(CH COO−)=2c(H+)+c(CH COOH),
3 3 3 3
【答案】C
【解析】A.根据盖斯定律,由反应Ⅱ+反应Ⅲ 2得反应Ⅰ,则ΔH=ΔH-2ΔH=125.6kJ·mol−1+ 故A正确;B.根据图像,a点时,lg =0,则c(F−)=c(HF),溶液的pH=4,则c(H+)>c(OH−),
2 3
(-120.0kJ·mol−1)×2=-114.4kJ·mol−1<0,反应Ⅰ为放热反应,故A错误;B.使用CuCl 作催化剂,
2 此时溶液中含有NaF和HF,根据电荷守恒可得c(F−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+),则c(F−)>c(Na+),因此
只能加快反应速率,不能改变HCl的平衡转化率,故B错误;C.反应Ⅰ为气体体积减小的放热反
应,增大压强平衡正向移动,O 的平衡转化率增大,故C正确;D.在0.2MPa、500℃条件下,若
2
c(HF)>c(Na+)>c(H+)>c(OH−),故 B 错误;C.根据图像,当 lg =lg =0,有FeO);
K(HF)= =c(H+)=10−4,同理K(CH COOH)=10−5,因此酸性HF>CHCOOH,则0.1mol/L
3 3
②Cu O与稀HSO 的反应为:Cu O+HSO =Cu+CuSO +H O。
2 2 4 2 2 4 4 2
NaF溶液的pH小于0.1mol/L CH COONa溶液的pH,故C正确;D.反应后的溶质为NaF,根据质
3
探究a:为验证熔渣的成分,取分离出的熔渣少许于试管中,加入适量的稀硫酸溶解,取两份所
子守恒可得c(H+)+c(HF)=c(OH−),故D正确;故选B。
得液。完成下表中横线上的内容。
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第15题~第17题为必考题,每个试题考生都必须作
试样 加入试剂及操作 实验现象 得出结论
答。第18题~第19题为选考题,考生根据要求做答。
第一份 滴入几滴KFe[(CN) ]溶液 ________ 含FeO
(一)必考题:共43分。 3 6
15.(14分)某化学兴趣小组以黄铜矿(主要成分CuFeS 2 )为原料进行如下实验探究。 第二份 滴入几滴________溶液 溶液变为血红色 含Fe 2 O 3
Ⅰ.测定黄铜矿中硫元素的质量分数 探究b:设计实验方案验证泡铜中是否含有Cu O?________。
2
将m g该黄铜矿样品放入如图所示装置中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的 (4)为测定CuFeS 的纯度,称取a g的黄铜矿样品充分燃烧后,从上述煅烧产物中分离出泡铜,
1 2
黄铜矿样品。 使其完全溶于稀硝酸并配成250mL的溶液,取出25.00mL该溶液用c mol·L−1的标准液EDTA(用
HY2−表示)滴定至终点(杂质不反应),消耗EDTA标准液V mL,则CuFeS 的纯度为________。
2 2
(滴定时的反应为:Cu2++H Y2−=CuY2−+2H+)
2
【答案】(1)除去空气中的二氧化碳(1分) SO +2OH−=SO+HO(1分)
2 2
(2)将生成的SO 全部赶入D中(1分)
2
(1)装置A的作用是__________;锥形瓶D内发生反应的离子方程式为
(3)HO+SO=SO+H O(2分) 洗涤、烘干、称重 ×100%(2分)
2 2 2
。
(4)产生蓝色沉淀(1分) KSCN(1分) 取少量泡铜于试管中加入适量稀硫酸,若溶
(2)实验停止时熄灭酒精喷灯,还需要持续通入一段时间空气的目的是 。
液呈蓝色说明泡铜中含有Cu O,否则不含有(2分)
2
(3)反应结束后将锥形瓶D中的溶液进行如下处理:
(5) %(2分)
【解析】(1)为防止二氧化碳的干扰,应将空气中的二氧化碳用碱液除掉,锥形瓶A内所盛试
剂是氢氧化钠溶液,通过碱石灰干燥吸收水蒸气,生成的二氧化硫能和过量氢氧化钠反应生成亚硫
则向锥形瓶D中加入过量HO 溶液反应的离子方程式为__________;操作Ⅱ是
2 2
酸钠盐和水,反应的离子方程式为:SO +2OH−=SO+HO;(2)为了使测定准确,应将反应后产生
2 2
;该黄铜矿中硫元素的质量分数为__________(用含m、m 的代数式表示)。 的全部赶入氢氧化钠溶液中;(3)亚硫酸根离子具有还原性能被过氧化氢氧化生成硫酸根离子,
1 2
反应的离子方程式为:HO+SO=SO+H O,从过滤后得到m g固体,操作为洗涤、烘干、称重,m
2 2 2 2 2
Ⅱ.探究验证黄铜矿在空气中的氧化产物并测定CuFeS 的纯度
2
(3)查阅资料:①样品经煅烧后得到的固体可能为泡铜(Cu、Cu O)和熔渣(Fe O 、
2 2 3(3)实验测得v =k ·c4(NH )·c6(NO),v =k ·c5(N )(k 、k 为速率常数,只与温度有关)。
正 正 3 逆 逆 2 正 逆
g固体为硫酸钡的质量,结合硫元素守恒计算得到硫元素的质量分数= ×100%
①达到平衡后,仅降低温度,k 增大的倍数_________(填“>”“<”或“=”)k 增大的倍数。
正 逆
②若在1L的恒容密闭容器中充入2mol CO和3mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化
= ×100%;(4)探究a:Fe O 、FeO分别与硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁,检验亚铁离子
2 3
率为80%,则k ︰k =_____L/mol(用数字表达式表示)。
正 逆
用K 3 Fe(CN) 6 ]溶液,产生蓝色沉淀;检验铁离子用KSCN,溶液变红;探究b:检验Cu 2 O的方法是 Ⅲ.利用燃料电池的原理来处理氮氧化物是一种新方向。装置如图所示,在处理过程中石墨电
取少量泡铜于试管中加入适量稀硫酸,若溶液呈蓝色说明泡铜中含有 Cu 2 O,否则不含有;(5)由 极I上反应生成一种氧化物Y。
CuFeS~Cu2+~H Y2− 得 : n(CuFeS)=c×V×10−3mol× =cV×10−2mol , 则 CuFeS 的 纯 度 为
2 2 2 2
%。
17.(14分)随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化
(4)石墨II电极为______(填“正”或“负”)极,该电极反应为______。
物成为人们关注的主要问题之一。
(5)写出该电池反应的方程式______。
I.(1)利用CH 催化还原氮氧化物消除氮氧化物的污染。已知:
4
【答案】(1)-1248kJ·mol−1(2分)
①CH(g)+4NO (g) 4NO(g)+CO (g)+2HO(l) ΔH=-662kJ/mol
4 2 2 2
(2)A (2分)
②CH (g)+2NO (g) N(g)+CO (g)+2HO(l) ΔH=-955kJ/mol
4 2 2 2 2
则反应CH(g)+4NO(g)=2N (g)+CO (g)+HO(l) ΔH=_________。
4 2 2 2 (3)>(2分) (2分)
II.利用NH 的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反应如下:4NH (g)
3 3
(4)正(2分) O+4e−+2N O=4NO(2分)
+6NO(g) 2 2 5
(5)4NO +O =2N O(2分)
5N(g)+6HO(l) ΔH<0 2 2 2 5
2 2
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中按照n(NH )∶n(NO)=2∶3充入反应物,发生上述反应。下列不
【 解 析 】 (1)①CH
4
(g)+4NO
2
(g) 4NO(g)+CO
2
(g)+2H
2
O(l) ΔH=-662kJ/mol ; ② CH
4
(g)
3
+2NO(g)
能判断该反应达到平衡状态的是____________。 2
N(g)+CO (g)+2HO(l) ΔH=-955kJ/mol;由盖斯定律②×2-① 可得:CH(g)+4NO(g)=2N (g)
A.c(NH )∶c(NO)=2∶3 2 2 2 4 2
3
+CO
2
B.1mol N—H键断裂的同时,断裂1mol O—H键
(g)+HO(1) ΔH=2×(-955kJ/mol)-(-662kJ/mol)=-1248kJ/mol,(2)A.投料比等于化学计量数之比,
2
C.容器内压强不变
c(NH )∶c(NO)始终等于2∶3,c(NH )∶c(NO)=2∶3,不一定平衡,故符合题意;B.1mol N—H键断裂的
3 3
D.容器内混合气体的密度不变 同时,断裂1mol O—H键,反应一定达到平衡状态,故不符合题意;C.反应前后气体系数和不同,压强是变量,容器内压强不变,一定达到平衡状态,不符合题意;D.由于HO呈液态,反应前后 (5)“合成”时发生反应的化学方程式为___________,“萃取”过程可表示为Fe (SO )(水层)
2 2 4 3
气体总质量变化、体积不变,密度是变量,容器内混合气体的密度不变,一定达到平衡状态,不符 +6RH(有机层) 2R Fe(有机层)+3HSO (水层),由有机层获取 Fe (SO ) 溶液的操作是
3 2 4 2 4 3
合题意;答案选A。(3)①该反应的正反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,则正反应速率大于 ___________。
逆反应速率,则k 增大的倍数大于k 增大的倍数;故答案为:>;
正 逆
(6)测定产品纯度:准确称量mg产品,加入高氯酸充分转化后,加入稍过量 EDTA络合Al3+;
②可逆反应 4NH (g) + 6NO(g) 5N(g)+6HO(l) 过量的EDTA用c mol·L−1 Pb(NO ) 标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗标准液体积为VmL;向滴
3 2 2 3 2 1
定后溶液中加入NH F形成AlF同时释放出EDTA,继续用相同Pb(NO ) 标准溶液滴定,消耗标准
4 3 2
起始量(mol/L) 2 3 0
液体积为VmL。(已知:EDTA与Al3+、Pb2+反应的物质的量之比均为1∶1,杂质不参加反应)
2
变化量(mol/L) 1.6 2.4 2
则产品中钾冰晶石的纯度为 。
平衡量(mol/L) 0.4 0.6 2
【答案】(1)适当提高盐酸浓度、适当提高反应温度或适当加快搅拌速率(任写两条即可,2
v =k ·c4(NH )·c6(NO),v =k ·c5(N ),平衡时正逆反应速率相等,则k ·c4(NH )·c6(NO)=k
正 正 3 逆 逆 2 正 3 逆 分)
(2)PbSO (1分)
4
·c5(N ),则 = L/mol。(4)石墨Ⅱ通O ,为正极,则石墨Ⅰ为负极,
2 2
(3)2Fe2++H O=2Fe3++H O(2分) 抑制Fe3+、Al3+的水解(2分)
2 2 2
发生反应NO +NO-e−=N O ,则氧化物Y的化学式为NO ;石墨II电极为正极,O 得电子产物与
2 2 5 2 5 2
(4)过滤、洗涤、干燥(2分)
NO 作用生成NO,该电极反应为O+4e−+2N O=4NO;(5)该电池中,NO 、O 发生反应,生成
2 5 2 2 5 2 2
(5)Al (SO )+12NHF+3KSO =2K AlF↓+6(NH)SO (2分) 向有机层中加入适量的硫酸
NO,反应的方程式为4NO +O =2N O。答案为:4NO +O =2N O。 2 4 3 4 2 4 3 6 4 2 4
2 5 2 2 2 5 2 2 2 5
溶液,充分震荡,静置,分离出水层(2分)
18.(15分)钾冰晶石(K AlF)是用作电解铝工艺的助熔剂,已知KAlF 微溶于水。以超细含铝废渣
3 6 3 6
(主要成分Al O,含有少量Fe O、PbO杂质)为原料制备钾冰晶石的工艺流程如图:
2 3 3 4
(6) (2分)
【解析】浸酸后氧化铝和四氧化三铁、氧化铅会与硫酸反应分别生成硫酸铝,硫酸铁和硫酸亚
铁,硫酸铅沉淀,所以滤渣为硫酸铅,氧化剂将二价铁离子氧化为三价铁离子,萃取由有机层获取
Fe (SO ) 溶液,合成步骤:Al (SO )+12NHF+3KSO =2K AlF↓+6(NH)SO ,然后将钾冰晶石过滤、
2 4 3 2 4 3 4 2 4 3 6 4 2 4
回答下列问题: 洗涤、干燥。(1)为了提高酸浸时的反应速率,可以加热、搅拌、适当提高酸浓度、延长酸浸时间等,
(2)滤渣的主要成分为氧化铅与硫酸反应生成的硫酸铅。(3)溶液中含有Fe2+、Al3+,选用HO 做氧化
2 2
(1)为了提高“酸浸”时速率,可以采取的措施有:_________、________(填写2条)。
剂,将二价铁离子氧化为三价铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++H O=2Fe3++H O,反应液的pH
2 2 2
(2)滤渣是___________。
控制在较低水平,原因是抑制Fe3+、Al3+的水解。(4)“系列操作”包含过滤、洗涤、干燥。(5)“合
(3)“氧化”过程中H 2 O 2 的作用是___________(用离子方程式表示),反应液的pH控制在较低 成”时发生反应的化学方程式为:Al 2 (SO 4 ) 3 +12NH 4 F+3K 2 SO 4 =2K 3 AlF 6 ↓+6(NH 4 ) 2 SO 4 ,“萃取”过程
水平,原因是___________。 可表示为Fe 2 (SO 4 ) 3 (水层)+6RH(有机层) 2R 3 Fe(有机层)+3H 2 SO 4 (水层),由有机层获取Fe 2 (SO 4 ) 3
溶液的操作是向有机层中加入适量的硫酸溶液,充分震荡,静置,分离出水层。(6)向滴定后溶液中
(4)“系列操作”包含___________。
加入NH F形成AlF同时释放出EDTA,继续用相同Pb(NO ) 标准溶液滴定,消耗标准液体积为V
4 3 2 2mL,可知含有的Al3+的物质的量为cV×10−3mol,则KAlF 的质量为cV×10−3mol×258g/mol=0.258c (3)HO 为氧化剂,氨与 Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行( 2 分)
2 3 6 2 2 2
Cu+H O+4NH=Cu(NH)+2OH−(2分)
2 2 3 3
Vg,则产品中钾冰晶石的纯度为 。 (4)sp2、sp3(1分)
2
(二)选考题(共 15分,请考生从2道题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计 (5)( ; ; )(2分) Cu(1分) (2分)
分。)
【解析】(1)Cu是29号元素Cu+的核外电子数是28,所以Cu+的核外电子排布式为[Ar]3d10或
19.人类使用铜和它的合金具有悠久的历史,铜及其化合物在电子工业、材料工业、工农业生产及
日常生活方面用途非常广泛。试回答下列问题。
1s22s22p63s23p63d10;(2)SO价层电子对数为4+ (6+2-4×2)=4,因此SO立体结构是正四面体.同
(1)Cu+的核外电子排布式为___________________。
周期从左向右第一电离能增大,但IIA>IIIA,VA>VIA,非金属性越强,第一电离能越大,即第一
(2)CuSO 和Cu(NO ) 是自然界中重要的铜盐,SO的立体构型是________,S、O、N三种元 电离能大小顺序是N>O>S。(3)题中给出了两物质和铜单独不反应,而同时混合能反应,说明两
4 3 2
素的第一电离能由大到小为____________。 者能互相促进,是两种物质共同作用的结果,其中过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者
相互促进使反应进行,方程式可表示为:Cu+H O+4NH=Cu(NH )+2OH−;(4)有机物中碳原子的
2 2 3 3
(3)金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反
应,其原因是_______________,反应的离子方程式为_____________________。
杂化方式依据碳原子周围的单键数,在OHCCH CHOH中, 中的C则为sp3杂化;
2 2
(4)丁炔铜是一种优良的催化剂,已知:CH≡CH+2HCHO OHC-CHCHOH。则
2 2
OHC-CHCHOH中碳原子杂化方式有__________。
2 2
中的C则为sp2杂化;(5)①根据各个原子的相对位置可知,D在x、y方向的 处,z方向的
(5)利用CuSO 和NaOH制备的Cu(OH) 检验醛基时,生成红色的Cu O,其晶胞结构如图所
4 2 2
示。
处,所以其坐标是( ; ; ),根据均摊法,白球的个数为(8× +1)=2,灰球位于体心,灰球有
4个,因此化学式为Cu O,灰球是Cu;②晶胞质量为2× g,晶胞的体积为(a×10−10)3cm3,根据
2
①该晶胞原子坐标参数A为(0,0,0);B为(1,0,0);C为( , , )。则D原
密度的定义,阿伏加德罗常数= 。
子的坐标参数为________,它代表________原子。
②若Cu O晶体密度为d g·cm−3,晶胞参数为a pm,则阿伏加德罗常数值N =________。
2 A
20.(15分)芳香族化合物I在消灭或抑制植物生长方面具有很高的选择性,其合成路线如下:
【答案】(1)[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10(1分)
(2)正四面体(2分) N>O>S(2分)(4)20(2分) 、 (2分)
(5)
(4分)
已知:R CHO+R NH R CH=N-R
1 2 2 1 2
【解析】A氢气发生加成反应生成B,可知A为 ,B中的酚羟基邻位氢被溴原子
回答下列问题:
(1)A中含有的官能团为___________,由B生成C的反应类型为___________。 取代生成 C,C 中的溴原子在碱性条件下水解为酚羟基,酚羟基与碱反应生成 D,则 D 为
(2)D的结构简式为___________,H的结构简式为___________。
(3)由E生成G的化学方程式为___________。
,D酸化后得到E,E中的酚羟基与二氯甲烷在KOH存在下反应生成G,G中的
(4)芳香族化合物J的相对分子质量比A少14,且发生银镜反应,J的同分异构体有 种。其
中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶1的结构简式为___________。
羟基发生催化氧化生成H,H与 中的氨基在一定条件下发生题给已知反应生成
(5) 参 照 上 述 合 成 路 线 , 设 计 由 和 为 原 料 制 备
的合成路线:___________(无机试剂任选)。
I,根据给出的已知信息可知H的结构简式为 。(1)A为 ,含有的官能
【答案】(1)醛基、羟基(2分) 取代反应(1分)
团为醛基和羟基;B 生成 C 的反应为苯环上的取代反应;(2)由分析可知 D 的结构简式为
(2) (1分) (1分)
,H的结构简式为 ;(3)E与二氯甲烷在KOH存在下反应取代反应
(3) (2分)
生成G的反应方程式为 ;(4)芳香族化合
物J的相对分子质量比A少14,且发生银镜反应,说明含有醛基。J的同分异构体有苯环上的取代基可以为-OH、-CH 、-CHO,有 10种,取代基为-OCH 、-CHO 有3种,取代基为-
3 3
CHOH、-CHO有3种,取代基为-CH 、-OOCH有3种,取代基为-CHOOCH有1种,共有
2 3 2
20 种;其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为 1∶2∶2∶2∶1 的结构简式为
、 ;(5)根据题中已知反应和合成路线 H 生成 I 可知
应 由 和 一 定 条 件 下 反 应 制 得 ,
由 催化氧化得到, 由 在碱性条件下水解
得到, 由甲苯中甲基与氯气发生取代反应得到,所以合成路线为:
。