文档内容
【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考化学模拟卷(广东专用)
黄金卷02
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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。
1.汕头开埠文化陈列馆作为我市的文化名片,浓缩展示了我市开埠以来的成就。下列有关文物主要成分
为合金的是
选项 A B C D
文物
实木粿印 铜制煤油灯 白玉国际象棋 邮票分拣桌
【答案】B
【详解】A.实木主要成分为纤维素,故A错误;
B.铜制品属于合金,故B正确;
C.玉石主要成分为硅酸盐类物质,为非金属材料,故C错误;
D.邮票分拣桌为木质,主要成分为纤维素,故D错误;
故选:B。
2.近年来我国科技研究取得重大成就,科技创新离不开化学。下列相关叙述错误的是
A.天问一号探测器使用新型SiC增强铝基复合材料,SiC的硬度大、熔点低
B.战斗机的隐形涂层含石墨烯(石墨的单层结构),12 g石墨烯中含有 键
C.潜水器抗压材料含新型钛合金,基态钛原子的核外电子排布式为
D.用二氧化碳合成葡萄糖,为人工合成“粮食”提供了新路径,葡萄糖是多羟基醛
【答案】A【详解】A.SiC为共价晶体,其硬度大、熔点高,A错误;
B.单键均为σ键,石墨烯中平均1个碳原子形成1.5个σ键,12 g石墨烯中含有1mol碳原子,则含有
键,B正确;
C.基态钛原子的核外电子排布式为 ,C正确;
D.二氧化碳合成葡萄糖,充分利用二氧化碳合成糖类,为人工合成“粮食”提供了新路径,葡萄糖是多
羟基醛,D正确;
故选A。
3.下列生活应用或生产活动,没有运用相应化学知识的是
选
生活应用或生产活动 化学知识
项
A 用SO 漂白纸张 SO 具有氧化性
2 2
B 用铝槽车运输浓硝酸 Al在冷的浓硝酸中发生钝化
C 用生石灰作食品干燥剂 CaO易与水反应
D 用Si制作芯片 Si是良好的半导体材料
【答案】A
【详解】A.SO 可用于漂白纸浆,是因为二氧化硫具有漂白性,与氧化性无关,故A错误;
2
B.常温下铝与浓硝酸发生了钝化,在金属的表面生成一层致密的金属氧化物,阻止了金属和酸继续反应,
所以可用铝槽车运输浓硝酸,故B正确;
C.生石灰作食品干燥剂是因为氧化钙易与水反应生成氢氧化钙,故C正确;
D.硅位于金属与非金属的交界处,具有金属与非金属的性质,硅是一种良好的半导体材料,可用Si作计
算机芯片,故D正确;
故选:A。
4.锂碘电池可用于心脏起搏器,电池反应可简化为:2Li+I=2LiI。电池工作时,下列说法正确的是
2
A.碘电极是电池的负极
B.锂电极发生还原反应
C.电池正极反应:Li-e-=Li+
D.电流从碘电极经外电路流向锂电极
【答案】D
【详解】A.I 转化为I-,化合价降低,发生还原反应,作正极,A项错误;
2
B.Li转化为Li+,化合价升高,发生氧化反应,B项错误;C.碘电极是电池的正极,电极反应式为:I+2e-=2I-,C项错误;
2
D.电流从正极经外电路流向负极,即电流从碘电极经外电路流向锂电极,D项正确;
答案选D。
5.中草药蛔蒿常用于治疗蛔虫病。从蛔蒿中提取的抗癌活性成分的结构简式如图所示。下列有关该有机
物说法不正确的是
A.受热时易失去抗癌活性 B.能发生取代、加成、氧化反应
C.一溴代物共有7种 D.同分异构体中可能存在苯环结构
【答案】D
【详解】A.该有机物中含有过氧键,不稳定,所以该有机物受热时可能会失去抗癌活性,A正确;
B.该物质含有烷烃基团,可以与Cl 等发生取代反应,碳碳双键可以发生加成和氧化反应,B正确;
2
C.该物质共有7种不同化学环境的H(如图所示), ,因此一溴代物共有7种,
C正确;
D.由结构可知该物质的不饱和度为3,而苯的不饱和度为4,因此不可能有含有苯环的同分异构体,D错
误;
故选D。
6.在酸性溶液中能大量共存且为无色透明溶液的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A. 在溶液中显紫色,不符合限定条件,故A不符合题意;B. 都大量共存,故B符合题意;
C. 在酸性条件下发生氧化还原反应,故C不符合题意;
D. 在酸性条件下反应生成二氧化硫和水,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
7.从海带中提取碘的部分实验操作为:①灼烧干海带;②海带灰浸泡、过滤;③海带浸取液中通入适量
得到含 的水溶液;④萃取、分液得到含 的 溶液。上述操作中,不需要用到的仪器为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】①灼烧干海带需要用坩埚;②海带灰浸泡、过滤,需要烧杯、玻璃棒和漏斗即A和D;④萃取、
分液得到含 的 溶液,需要用到烧杯和分液漏斗即B和D,所以不需要用到的仪器是C,故答案为:
C。
8.“结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关性质的比较正确的是
A.在水中的溶解度:戊醇<乙醇 B.熔点:MgO<CaO
C.硬度:金刚石<碳化硅<硅 D.第一电离能:Cl<P<S
【答案】A
【详解】A.戊醇的烃基比乙醇的大,烃基是憎水基,所以戊醇溶解度比乙醇的低,故A正确;
B.MgO和CaO都是离子晶体,都含有O2-,由于Ca2+的半径大于Mg2+,所以CaO的晶格能小于MgO的
晶格能,则熔点:MgO>CaO,故B错误;
C.原子半径Si>C,三者都为共价晶体,原子半径越大,共价键的键能越小,则硬度越小,即硬度大小顺
序是金刚石>碳化硅>硅,故C错误;
D.同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,P元素原子3p能级为半满稳定状态,能量较低,
第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能:Cl>P>S,故D错误;
故选A。9.家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣等而造成堵塞,此时可用一种固体疏通剂疏通。疏通剂
主要成分有生物酶、铝粉和 固体。下列有关说法错误的是
A.大多数生物酶的主要成分为蛋白质
B.疏通剂使用时会产生大量可燃性气体,应避免接触明火
C.疏通剂可用于疏通陶瓷、铁制、铝制、塑料管道
D.使用过程中产生的热量和碱性环境可以加速油脂的水解
【答案】C
【详解】A.生物体内的酶大多数为蛋白质,故A正确;
B.疏通剂含有铝粉和 固体,溶水后铝能与氢氧化钠溶液反应生成氢气,因此使用时要避免接触明
火,故B正确;
C.铝制品能与疏通剂中的NaOH发生,因此不能用其疏通铝制管道,故C错误;
D.疏通剂使用时发生Al与NaOH的反应,该反应放热,且溶液呈碱性有利于油脂的水解,故D正确;
故选:C。
10.Ni可活化C H 放出CH,其反应历程如图所示:
2 6 4
下列关于活化历程的说法错误的是
A.决速步骤:中间体2→中间体3
B.总反应为Ni+C H→NiCH+CH
2 6 2 4
C.Ni—H键的形成有利于氢原子的迁移D.涉及非极性键的断裂和生成
【答案】D
【详解】A.反应慢的步骤决定整体反应速率,活化能越大反应速率越大,据图可知中间体2→中间体3的
过程活化能最大,反应速率最大,A正确;
B.据图可知该反应的反应物 为Ni+C H,最终产物为NiCH+CH ,所以总反应为
2 6 2 4
Ni+C H→NiCH+CH ,B正确;
2 6 2 4
C.据图可知-CH 中H原子迁移到另一个-CH 上的过程中先形成了Ni-H,所以Ni—H键的形成有利于氢原
3 3
子的迁移,C正确;
D.该过程只有非极性键(C-C键)的断裂,没有非极性键的生成,D错误;
综上所述答案为D。
11.亚铁氰化钾 俗名黄血盐,在烧制青花瓷时用于绘画。制备方法为:
。设 为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 分子中含有 键数目为
B.配合物 的中心离子价电子排布式为 ,该中心离子的配位数为6
C.每生成 时,反应过程中转移电子数目为
D. 中阴离子的空间构型为平面三角形,其中碳原子的价层电子对数目为4
【答案】B
【详解】A. 的物质的量为1mol,其结构式为:H—C≡N,则 分子中含有 键数目为2
,A错误;
B.配合物 的中心离子为Fe2+,其价电子排布式为 ,该中心离子的配体为CN-,配位数为
6,B正确;
C.该反应中,铁由0价升高到+2价,两个+1价氢变为0价,则转移2个电子,故每生成 时,反应过程中转移电子数目为 ,C错误;
D. 中阴离子中C原子的孤电子对数 ,碳原子的价层电子对数= 3+0= 3,空间结
构为平面三角形,D错误;
故选B。
12.下列实验对应反应离子方程式书写正确的是
实验 编号 试剂a 含氯物质 现象
① NaHS溶液 新制氯水 出现乳黄色沉淀
② NaHCO 溶液 新制氯水 产生无色气体
3
③ KClO 溶液 浓盐酸 产生黄绿色刺激性气味气体
3
④ NaHSO 溶液 浓盐酸 产生刺激性气味气体
3
A.实验①:HS-+Cl=S↓+H++2C1-
2
B.实验②: +Cl=CO ↑+H++C1O-+Cl-
2 2
C.实验③: +6H++C1-=Cl↑+3H O
2 2
D.实验④: +2H+=SO↑+H O
2 2
【答案】A
【详解】A.Cl 具有强氧化性,能把HS-氧化为S,S为淡黄色沉淀,离子方程式为:HS-+Cl=S↓+H+
2 2
+2C1-,故A正确;
B.产生无色气体为CO2,且方程式中HClO为弱酸不能拆,所以正确的离子方程式为:
+Cl=CO ↑+HClO+Cl-,故B错误;
2 2
C.离子方程式书写错误,电荷不守恒,应该为: +6H++5C1-=3Cl↑+3H O,故C错误;
2 2
D. 为弱酸根,在离子方程式中不能拆解,正确的离子方程式为: +H+=SO↑+H O,故D错误;
2 2
故选A。
13.我国化学家侯德榜研究出以饱和食盐水、CO 和 NH (合成氨厂的氨气中常混有副产物CO)为原料制
2 3 2备纯碱,其生产流程如下所示,下列说法不正确的是
A.沉淀池中应先通入 NH ,再通入 CO
3 2
B.流程中的 X 为 CO,Y 为 NH
2 3
C.沉淀池中发生反应:
D.操作 I 为过滤,母液中的一种副产品为 NH Cl,可在农业上用作化肥
4
【答案】B
【分析】侯氏制碱原理为向饱和食盐水中通入NH 、CO,生成NH Cl和NaHCO ,由于溶液饱和,此时
3 2 4 3
会析出溶解度小的NaHCO ,经过过滤获得NaHCO 固体,煅烧NaHCO 可获得纯碱NaCO 和CO(循环
3 3 3 2 3 2
利用),综上所述,图中X为NH ,Y为CO,操作Ⅰ为过滤,母液中主要成分为NH Cl,经分解可得到
3 2 4
NH (循环利用)。
3
【详解】A.由于NH 极易溶于水,且NH 溶解后溶液显碱性,有利于CO 的溶解,故先通NH ,后通
3 3 2 3
CO,A正确;
2
B.由分析知,X为NH ,Y为CO,B错误;
3 2
C.由分析知,沉淀池中发生反应生成NH Cl和NaHCO ,对应方程式为:NaCl+NH +CO +H O=
4 3 3 2 2
NH Cl+NaHCO ↓,C正确;
4 3
D.由分析知,操作Ⅰ为过滤,母液中主要含NH Cl,可用作氮肥,D正确;
4
故答案选B。
14.2022年我国科学家首次在月球上发现一种硅酸盐矿物,该物质含有X、Y、Z、W、E五种主族元素,
原子序数依次增大且均不大于20,X、W为非金属元素,Y、Z、E为金属元素,Y的最高正化合价为 ,Z
和E同族。下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.X和Y可形成含有非极性键的离子化合物
C.Y、Z、E的最高价氧化物对应的水化物均为强碱
D.简单气态氢化物稳定性:【答案】C
【分析】硅酸盐矿物中,X、W为非金属元素,分别为O和Si,Y、Z、E为金属元素,Y的最高正化合价
为 ,Y可能为 或者 ,因为原子序数逐渐增大,所以Y只能为 Na,Z为Mg,E为Ca。
【详解】A.根据原子半径大小的比较,Na、Mg、Ca的半径大小为: ,A正确;
B.O和Na能形成含有非极性键的离子化合物 ,B正确;
C.Na、Mg、Ca的最高价氧化物的水化物中, 和 为强碱, 为中强碱,C错误;
D.因为O的非金属性强于Si,所以氢化物的稳定性 ,D正确;
故C。
15.2021年3月5日,李克强总理在国务院政府报告中指出,扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。科研工
作者通过开发新型催化剂,利用太阳能电池将工业排放的CO 转化为CO,实现节能减排的目标。如图所
2
示,下列有关说法正确的是
A.N极为阴极
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.阳极的电极反应式为CO+2e-+2H+=CO+H O
2 2
D.理论上该装置在工作时,HPO 与KH PO 缓冲溶液的pH保持不变
3 4 2 4
【答案】D
【分析】由图示知,该装置外电路有光伏电池(将太阳能转化为电能),故为电解池装置,在P极上,
CO 得电子转化为CO,故P极为阴极,N极为阳极,阴极电极反应为:CO+2H++2e-=CO+H O,需要缓冲
2 2 2
溶液提供H+,故离子交换膜为阳离子交换膜,阳极电极反应为:2HO-4e-=O ↑+4H+。
2 2
【详解】A.由分析知,N极为阳极,A错误;B.由分析知,离子交换膜为阳离子交换膜,B错误;
C.由分子知,CO 在阴极转化为CO,故选项所写电极反应为阴极电极反应,C错误;
2
D.根据得失电子守恒和阴阳极电极反应知,缓冲溶液流入阴极的H+和阳极流入缓冲溶液的H+数目相等,
故缓冲溶液中c(H+)保持不变,故pH保持不变,D正确;
故答案选D。
16.甲酸铵常用于电解、电容器行业。25℃时,用HCl或NaOH固体改变0.1 mol/L的HCOONH 溶液的
4
pH,1gc(HCOOH)、1gc(NH ·H O)、1gc(H+)和1gc(OH-)随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是
3 2
[已知:K(HCOOH)=1.8×10-4,K(NH ·H O)=1.8×10-5]
a b 3 2
A.Q点对应溶液pH=7
B.曲线①代表lgc(H+),曲线③代表1gc(NH ·H O)
3 2
C.0.1 mol/LHCOONH 溶液中,c(H+)+c(HCOOH)=c(OH-)+c(NH·H O)
4 3 2
D.P点存在c(NH ·H O)>c(OH-)=c(HCOOH)>c(H+)
3 2
【答案】A
【分析】随着溶液pH值的增大,c(HCOOH)减小、c(NH •H O)增大、c(H+)减小、c(OH-)增大,则
3 2
1gc(HCOOH)减小、1gc(NH •H O)增大、1gc(H+)减小、1gc(OH-)增大,溶液的pH=7时,
3 2
1gc(H+)=1gc(OH-),根据图知,曲线①②③④分布表示1gc(H+)、1gc(HCOOH)、1gc(NH •H O)、1gc(OH-);
3 2
【详解】A.Q点1gc(HCOOH)=1gc(NH •H O),c(HCOOH)=c(NH •H O),根据图知,溶液的pH<7,故A
3 2 3 2
错误;
B.通过以上分析知,曲线①代表lgc(H+)、曲线③代表1gc(NH •H O),故B正确;
3 2
C.溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(NH )=c(OH-)+c(HCOO-)、物料守恒c(HCOO-)+c(HCOOH)=c(NH •H O)
3 2
+c(NH ),所以存在c(H+)+c(HCOOH)=c(OH-)+c(NH•H O),故C正确;
3 2
D.根据图知,P点lgc(NH•H O)>1gc(HCOOH)=1gc(OH-)>1gc(H+),所以存在c(NH •H O)>
3 2 3 2
c(OH-)=c(HCOOH)>c(H+),故D正确;故选:A。
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共4个小题,共56分。
17.过氧化氢是一种常用的绿色试剂,某学习小组针对HO 性质进行如图实验。
2 2
Ⅰ.验证HO 的还原性
2 2
查阅资料:HO 溶液与氯水发生反应时表现还原性。
2 2
(1)制取氯水
①仪器X的名称是 ,生成Cl 的化学方程式为 。
2
②饱和食盐水的作用是 。
(2)取5mL上述新制饱和氯水于试管中,向其中加入HO 溶液至过量,产生大量气泡(该气体可使余烬复
2 2
燃),还观察到溶液颜色发生的变化是 。
Ⅱ.探究Cl-、NO 对HO 分解的影响
2 2
选用CuCl 溶液和Cu(NO ) 溶液,探究Cl-、NO 对HO 分解的影响。记录数据如下:
2 3 2 2 2
实验
添加试剂及用量 HO 完全分解所需时间/min
2 2
序号
1 amLbmol·L-1CuCl 溶液 t
2 1
2 amLbmol·L-1Cu(NO ) 溶液 t
3 2 2
(3)实验结果显示tt)
(填标号) 4 4 2
(6)根据实验1~4中测得的HO 完全分解所需时间,小组同学认为Cl- (填“增强”或“减弱”,下
2 2
同)Cu2+的催化效果,NO Cu2+的催化效果。
【答案】(1) 圆底烧瓶 MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O 除去Cl 中混有的HCl
2 2 2 2 2
(2)黄色绿褪去
(3)CuCl
2
(4) 2b KCl KNO
3
(5) B D
(6) 增强 减弱
【分析】实验Ⅰ验证HO 的还原性,首先制取氯水,利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,饱和食盐水除
2 2
去氯气中混有的HCl气体,然后通入蒸馏水中得到氯水,之后NaOH溶液吸收尾气,然后取少量新制氯水,
加入HO 溶液至过量,生成氧气可以证明HO 的还原性;实验Ⅱ探究Cl-、NO 对HO 分解的影响,通
2 2 2 2 2 2
过控制变量法,选用Cl-、NO 的铜盐溶液,通过比较HO 完全分解所需时间来判断催化效果。
2 2【详解】(1)①根据仪器的结构特点可知X的名称为圆底烧瓶;利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,
化学方程式为MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O;
2 2 2 2
②浓盐酸具有挥发性,生成的氯气中会混有HCl气体,饱和食盐水可以除去Cl 中混有的HCl;
2
(2)新制氯水中含有氯气分子,呈黄绿色,向其中加入HO 溶液至过量,产生大量气泡,该气体可使余
2 2
烬复燃,说明生成了氧气,HO 被氧化,氯气最终全部转化为氯离子,所以溶液颜色发生的变化是黄色绿
2 2
褪去;
(3)tt,说明加入更多的
3 1 2 2 4 2
NO 后HO 分解减慢,即NO 减弱Cu2+的催化效果。
2 2
18.氮化镓(GaN)具有优异的光电性能。一种利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓 、铁酸锌 、
]制备GaN的工艺流程如下:
已知:
①Ga与Al同主族,化学性质相似。
②常温下, , , 。③ 、 在该工艺条件下的反萃取率(进入水相中金属离子的百分数)与盐酸浓度的关系见下表。
反萃取率/%
盐酸浓度/
2 86.9 9.4
4 69.1 52.1
6 17.5 71.3
回答下列问题:
(1)“酸浸”时 发生反应的离子方程式为 。“酸溶”所得滤渣的主要成分是 (填化
学式)。
(2)“酸浸”所得浸出液中 、 浓度分别为0.21 、65 。常温下,为尽可能多地提取 并
确保不混入 ,“调pH”时需用CaO调pH至 (假设调pH时溶液体积不变)。
(3)“脱铁”和“反萃取”时,所用盐酸的浓度a= ,b= (选填上表中盐酸的浓度)。
(4)“沉镓”时,若加入NaOH的量过多,会导致 的沉淀率降低,原因是 (用离子方程式
表示)。
(5)利用CVD(化学气相沉积)技术,将热分解得到的 与 在高温下反应可制得GaN,同时生成另一
种产物,该反应化学方程式为 。
(6)①GaN的熔点为1700℃, 的熔点为77.9℃,它们的晶体类型依次为 、 。
②GaN晶体的一种立方晶胞如图所示。该晶体中与Ga原子距离最近且相等的N原子个数为 。该
晶体密度为 ,GaN的式量为 ,则晶胞边长为 nm。(列出计算式, 为阿伏加德罗常
数的值)【答案】(1) Ga (Fe O)+24H+=2Ga3++6Fe3++12H O CaSO
2 2 4 3 2 4
(2)略小于5.7
(3) 6mol/L 2mol/L
(4)Ga(OH) +OH-= +2H O
3 2
(5)Ga O+2NH 2GaN+3H O
2 3 3 2
(6) 共价晶体 分子晶体 4
【分析】矿渣中主要含铁酸镓、铁酸锌、SiO,矿渣中加入稀硫酸,SiO 不溶于稀硫酸,浸出渣为SiO,
2 2 2
加入CaO调节pH,从已知②可知,Zn(OH) K 相对Ga(OH) 和Fe(OH) 较大,因此控制pH可使Ga3+、
2 sp 3 3
Fe3+完全沉淀而Zn2+不沉淀,滤液中为硫酸锌,再加入稀硫酸酸溶,溶液中含有Ga3+和Fe3+,加入萃取剂萃
取,然后加入amol/L盐酸进行脱铁,再加入bmol/L的盐酸进行反萃取,根据表中数据可知,脱铁时盐酸
浓度较高,促使Fe3+更多地进入水相被除去,盐酸浓度为6mol/L,反萃取中要保证Ga3+更可能多地进入水
相,则此时盐酸浓度为2mol/L,随后加入NaOH沉镓生成Ga(OH) ,Ga(OH) 经过热分解生成GaO,最后
3 3 2 3
经过CVD得到GaN。
【详解】(1)Ga(Fe O) 与稀硫酸反应生成Ga3+、Fe3+和HO,反应的离子方程式为
2 2 4 3 2
Ga(Fe O)+24H+=2Ga3++6Fe3++12H O。酸溶前调节pH时加入了CaO,加入稀硫酸钙离子和硫酸根离子反
2 2 4 3 2
应生成硫酸钙,硫酸钙微溶于水,故酸溶滤渣中为CaSO。
4
(2)酸浸所得浸出液中Ga3+、Zn2+浓度分别为0.21g/L和65g/L即0.003mol/L和1mol/L,根据
K [Zn(OH) ]=10-16.6,Zn2+开始沉淀时c(OH-)=10-8.3mol/L,Zn2+开始沉淀的pH为5.7,根据K [Ga(OH)]=10-
sp 2 sp 3
35.1,Ga3+开始沉淀时c(OH-)=1.49×10-11,则Ga3+开始沉淀的pH为3.17,则调节pH略小于5.7即可。
(3)根据分析可知脱铁时盐酸浓度较高,促使Fe3+更多地进入水相被除去,盐酸浓度为6mol/L,反萃取
中要保证Ga3+更可能多地进入水相,则此时盐酸浓度为2mol/L。(4)Ga与Al同主族,化学性质相似,沉镓时加入NaOH过多,则生成的Ga(OH) 重新溶解生成 ,
3
离子方程式为Ga(OH) +OH-= +2H O。
3 2
(5)GaO 与NH 高温下反应生成GaN和另一种物质,根据原子守恒,可得另一种物质为HO,化学方程
2 3 3 2
式为GaO+2NH 2GaN+3H O。
2 3 3 2
(6)①GaN熔点较高为1700℃,GaCl 熔点较低为77.9℃,则GaN为共价晶体,GaCl 为分子晶体。
3 3
②从图中可知,该晶体中与Ga原子距离最近且相等的N原子个数为4个,根据均摊法,该晶胞中N原子
个数为4,Ga原子个数为 ,设晶胞边长为anm,则ρ= ,则a=
nm。
19.降低大气中CO 的含量和有效地开发利用CO 正成为研究的主要课题。
2 2
(1)已知在常温常压下:
① 2CHOH(l) + 3O(g) = 2CO(g) + 4HO(g) ΔH =-1275.6 kJ/mol
3 2 2 2
② 2CO (g)+ O (g) = 2CO(g) ΔH =-566.0 kJ/mol
2 2
③ HO(g) = HO(l) ΔH =-44.0 kJ/mol
2 2
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: 。
(2)在容积为2L的密闭容器中,充入2mol CO 和6mol H,在温度500℃时发生反应:
2 2
CO(g)+ 3H (g) CHOH(g)+ H O(g) △H<0。
2 2 3 2
CHOH的浓度随时间变化如图。回答有关问题:
3①从反应开始到20分钟时,H 的平均反应速率v(H )=
2 2
②从30分钟到35分钟达到新的平衡,改变的条件可能是
A.增大压强 B.加入催化剂 C.升高温度 D.增大反应物的浓度
③列式计算该反应在35分钟达到新平衡时的平衡常数(保留2位小数)
④如果在30分钟时,再向容器中充入2mol CO 和6mol H,保持温度不变,达到新平衡时,CHOH的浓度
2 2 3
1mol.L-1(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一种原电池的工作原理为:2NaS + NaBr NaS + 3NaBr。用该电池为电源,以氢氧化钾水溶液
2 2 3 2 4
作电解质进行电解,使CO 在铜电极上可转化为甲烷。
2
①该电池负极的电极反应式为:
②电解池中产生CH 一极的电极反应式为: 。
4
(4)下图是NaOH吸收CO 后某种产物的水溶液在pH从0至14的范围内HCO、HCO -、CO2-三种成
2 2 3 3 3
分平衡时的组成分数。
下列叙述正确的是
A.此图是1.0 mol·L-1碳酸钠溶液滴定1.0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲线
B.在pH分别为6.37及10.25时,溶液中c(HCO)=c(HCO-)=c(CO 2-)
2 3 3 3
C.人体血液的pH约为7.4,则CO 在血液中多以HCO -形式存在
2 3
D.若用CO 和NaOH反应制取NaHCO ,宜控制溶液的pH为7~9之间
2 3
【答案】 CHOH(l)+ O (g) =CO(g) + 2H O(l) ΔH=﹣442.8 kJ∕mol 0.075mol/( L·min) D
3 2 2
0.15 mol-2.L2 > 2S 2- - 2e-=S 2- CO +8e-+6H O=CH+8OH- C D
2 4 2 2 4
【分析】(1)根据盖斯定律,由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标方程式,反应热也
乘以相应的系数并进行相应的计算;
(2)①10min时甲醇的浓度为0.50mol/L,根据化学计量数计算出氢气的浓度变化,再计算出氢气的平均
反应速率;
②平衡正向移动了,从影响平衡移动的因素考虑;③用三段式法求算,代入K的计算公式计算即可,K= ;
④从浓度和平衡移动的角度分析;
(3)①电池负极发生氧化反应,化合价升高的物质在负极反应,据此分析;
②CO 转化为甲烷,C的价态有+4价变为-4价,发生还原反应,再注意电解质溶液即可写出电极方程式;
2
(4)A、由图象可以看出,开始HCO 浓度最大,CO2-浓度最小,不可能根据1.0 mol•L-1HCl溶液滴定1.0
2 3 3
mol•L-1碳酸钠溶液的实验数据绘出;
B、由图可知,pH为6.37时c(HCO)=c(HCO -),pH为10.25时,c(HCO -)=c(CO2-);
2 3 3 3 3
C、由图可知,pH为7.4时,HCO -的最大;
3
D、在PH为7~9时,溶液中多以HCO -形式存在。
3
【详解】(1)根据盖斯定律:(①-②+③×4)×0.5整理可得CHOH(l)+ O (g)=CO(g) + 2H O(l) ΔH=﹣
3 2 2
442.8 kJ∕mol ;
(2)①从反应开始到20分钟时,CHOH的平均反应速率v(CHOH)= =0.025mol/(L·min),根据
3 3
方程式可得:v(H ):v(CHOH)=3:1.所以v(H )=0.075mol/(L·min);
2 3 2
②从30分钟到35分钟达到新的平衡,c(CHOH)增大,
3
A. 从30分钟到35分钟时,若增大压强,需要缩小容器体积,甲醇浓度变化不会逐渐变化,应该立即变化,
错误;
B.加入催化剂,使化学反应速率正反应与逆反应改变的倍数相同,因此平衡不发生移动,物质的浓度也不
变;
C.升高温度,平衡逆向移动,c(CHOH)会减小,错误;
3
D.增大反应物的浓度,平衡正向移动,产生更多的甲醇,使其浓度增大,正确;
故答案选D。
③ CO
2
(g)+3H
2
(g)⇌CH
3
OH(g)+H
2
O(g)(各物质浓度mol/L)
反应前 1 3 0 0
反应了 0.70 0.21 0.70 0.70
平衡后 0.30 0.79 0.70 0.70
K= = =0.15mol-2•L2;
故答案为:0.15 mol-2.L2;
④如果在30分钟时,再向容器中充入2mol CO 和6mol H,保持温度不变,若平衡不发生移动,则CHOH
2 2 3的浓度应该是1mol/L。但是增大浓度的同时,容器的压强也增大,增大压强,平衡向气体体积减小的方向
即向正反应方向移动,因此CHOH的浓度大于1mol/L;
3
(3)①根据电池总反应式可知该电池负极是NaS。该电极的反应式是2S2- - 2e-=S 2- ;
2 2 2 4
②由于是使CO 在铜电极上可转化为甲烷,C原子得到电子。所以在电解池中产生CH 一极(即阴极)的
2 4
电极反应式为:CO+8e-+6H O=CH+8OH-;
2 2 4
(4)A.该图是NaOH吸收CO 后某种产物的水溶液在pH从0至14的范围内HCO、HCO -、CO2-三种
2 2 3 3 3
成分平衡时的组成分数,错误;
B.有分布示意图可知:在pH为6.37溶液中c(HCO)=c(HCO-);在pH=10.25时,溶液中c(HCO
2 3 3 3
-)=c(CO 2-),错误;
3
C.人体血液的pH约为7.4,则根据微粒的存在与溶液的pH关系可知:CO 在血液中多以HCO -形式存在,
2 3
正确;
D.由于在溶液的pH为7~9之间时含C微粒主要以HCO -存在,所以若用CO 和NaOH反应制取
3 2
NaHCO ,宜控制溶液的pH为7~9之间,正确;
3
故答案选CD。
20.相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,研究部门以它为初始原料设计出如下
转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物,H是一种功能高分子,链节组
成为C HNO。
7 5
已知:Ⅰ.
Ⅱ. (苯胺,易被氧化)
请根据所学知识与本题所给信息回答下列问题:
(1)H的结构简式是 。
(2)反应②的类型是 。(3)反应⑤的化学方程式是 。
(4) 有多种同分异构体,其中含有1个醛基和2个羟基的芳香族化合物共有 种。
(5)请用合成反应流程图表示出由 和其他无机物合成 最合理的方案(不超过4步),
请在答题纸的方框中表示 。
例:
【答案】 氧化反应 +2Ag(NH )OH
3 2
+2Ag↓+3NH+H O 6
3 2【分析】商余法 =7……8可知芳香烃X的分子式为C H,结合已知有机物的结构简式可知X为甲苯,结构
7 8
简式为 ;由有机物的转化关系可知,在光照条件下, 与氯气发生
侧链取代反应生成 ,则A为 ; 在氢氧化钠溶液中
共热发生水解反应生成 ,则B为 ;在铜作催化剂作用下,
与氧气发生催化氧化反应生成 ,则C为 ;
与银氨溶液发生银镜反应生成 ,则D为 ;
酸化生成 ,则E为 ;在浓硫酸作用下,与浓硝酸共热发生硝化反应生成 ,则F为 ;由于苯胺
容易被氧化,由反应信息Ⅰ、Ⅱ可知, 发生氧化反应生成 ,则G为
; 发生还原反应生成 ,一定条件下, 发
生缩聚反应生成链节组成为C HNO的功能高分子H,则H的结构简式为 。
7 5
【详解】分析可知,H的结构简式为 ,故答案为: ;
(2)反应②为在作做催化剂作用下, 与氧气发生催化氧化反应生成,故答案为:氧化反应;
(3)C为 ,分子中含有醛基,则反应⑤为 与银氨溶液发生银镜反应生
成 ,反应的化学方程式为 +2Ag(NH )OH
3 2
+2Ag↓+3NH+H O,故答案为: +2Ag(NH )OH +2Ag↓+3NH+H O;
3 2 3 2 3 2
(4) 的同分异构体苯环上含有1个醛基和2个羟基,可以视作苯二酚的苯环上的氢原子
被醛基取代,苯二酚有邻、间、对3种同分异构体,邻苯二酚的苯环上的氢原子被醛基取代有2种结构、
间苯二酚的苯环上的氢原子被醛基取代有3种结构、对苯二酚的苯环上的氢原子被醛基取代有1种结构,
共有6种,故答案为:6;
(5)由 和 的结构简式,利用逆推法可知,合成 的步
骤为, 与H 发生加成反应产生 , 与NaOH的乙醇溶
2液共热发生消去反应产生 , 与Cl 发生加成反应产生 ,
2
与NaOH的水溶液共热,发生取代反应产生 ,所以由 制取
的合成路线为:
,故答案为:
。
【点睛】由于苯胺容易被氧化,由反应信息Ⅰ、Ⅱ推断 发生氧化反应生成, 再发生还原反应生成 是推断的难点,也是易错点。