文档内容
山东省 2022 年普通高中学业水平等级考试
化学
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。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Co 59
一、选择题:本题共 10小题,每小题 2分,共 20 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A. 金(Au):“虽被火亦未熟"
B. 石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C. 石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D. 石钟乳(CaCO ):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
3
【答案】C
【解析】
【详解】A.金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,反应金的化学性质很稳定,与
其氧化性无关,A不合题意;
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H O=Ca(OH) ,反应放热,产生大量的水汽,而CaO
2 2
由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意;
Δ Δ Δ
C.石硫黄即S:“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+S Ag S、Fe+S FeS、2Cu+S Cu S,反应
2 2
中S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;
D.石钟乳(CaCO ):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指
3
CaCO +2CH COOH=(CH COO) Ca+H O+CO ↑,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意;
3 3 3 2 2 2
故答案为:C。
2. 下列试剂实验室保存方法错误的是
A. 浓硝酸保存在棕色细口瓶中 B. 氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中
C. 四氯化碳保存在广口塑料瓶中 D. 高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
【答案】C
【解析】
第1页 | 共27页【详解】A.由于浓硝酸见光易分解,故浓硝酸需保存在棕色细口瓶中避光保存,A正确;
B.氢氧化钠固体能与玻璃中的SiO 反应,故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中,B正确;
2
C.四氯化碳是一种有机溶剂,易挥发,且能够溶解塑料,故其不能保存在广口塑料瓶中,应该保存在细
口玻璃瓶中,C错误;
D.高锰酸钾固体受热后易分解,故需在棕色广口瓶中、阴冷处密封保存,D正确;
故答案为:C。
3. 13O、15O的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:16O+3He®13 O+aX;
8 8 8 2 8 b
16O+3He®15 O+mY。下列说法正确的是
8 2 8 n
A. X的中子数为2
B. X、Y互为同位素
C. 13O、15O可用作示踪原子研究化学反应历程
8 8
D. 自然界不存在13O 、15O 分子是因其化学键不稳定
8 2 8 2
【答案】B
【解析】
【详解】根据质量守恒可知,X微粒为6He,Y微粒为4He,据此分析解题。
2 2
A. 由分析可知,X微粒为6He,根据质量数等于质子数加中子数可知,该微粒的中子数为4,A错误;
2
B. 由分析可知,X微粒为6He,Y微粒为4He,二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子,故互为
2 2
同位素,B正确;
C.由题干信息可知,13O与15O的半衰期很短,故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程,C错误;
8 8
D.自然界中不存在13O 与15O 并不是其化学键不稳定,而是由于13O与15O的半衰期很短,很容易发生核
8 2 8 2 8 8
变化,转化为气体其他原子,O=O的键能与形成该键的核素无关,D错误;
故答案为:B。
4. 下列高分子材料制备方法正确的是
A. 聚乳酸( )由乳酸经加聚反应制备
B. 聚四氟乙烯( )由四氟乙烯经加聚反应制备
第2页 | 共27页C. 尼龙-66( )由己胺和己酸经缩聚反应制备
D. 聚乙烯醇( )由聚乙酸乙烯酯( )经消去反应制备
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚乳酸( )是由乳酸[HOCH(CH )COOH]分子间脱水缩聚而得,即发生缩聚
3
反应,A错误;
B.聚四氟乙烯( )是由四氟乙烯(CF =CF )经加聚反应制备,B正确;
2 2
C.尼龙-66( )是由己二胺和己二酸经过缩聚反应制得,
C错误;
D.聚乙烯醇( )由聚乙酸乙烯醇酯( )发生水解反应制得,D错
误;
故答案为:B。
5. AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N-Al键、N-Ga
键。下列说法错误的是
A. GaN的熔点高于AlN B. 晶体中所有化学键均为极性键
C. 晶体中所有原子均采取sp3杂化 D. 晶体中所有原子的配位数均相同
【答案】A
【解析】
【分析】Al和Ga均为第ⅢA元素,N属于第ⅤA元素,AlN、GaN的成键结构与金刚石相似,则其为共
价晶体,且其与金刚石互为等电子体,等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中,N原子与其
相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。
【详解】A.因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体,由于Al原子的半径小于Ga,N—Al的键长小于
第3页 | 共27页N—Ga的,则N—Al的键能较大,键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高,故GaN的熔点低于AlN,
A说错误;
B.不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键,故两种晶体中所有化学键均为极性键,B说法正确;
C.金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4),C原子无孤电子对,故C原子
均采取sp3杂化;由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子均采取sp3杂化,C说法正
确;
D.金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键,即C原子的配位数是4,由于AlN、GaN与金
刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子的配位数也均为4,D说法正确。
综上所述,本题选A。
6. 实验室用基准Na CO 配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na CO
2 3 2 3
标准溶液。下列说法错误的是
A. 可用量筒量取25.00mL Na CO 标准溶液置于锥形瓶中
2 3
B. 应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na CO 标准溶液
2 3
C. 应选用烧杯而非称量纸称量Na CO 固体
2 3
D. 达到滴定终点时溶液显橙色
【答案】A
【解析】
【分析】选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na CO 标准溶液,则应将Na CO 标准溶液置于锥形瓶中,将
2 3 2 3
待测盐酸置于酸式滴定管中,滴定终点时溶液由黄色变为橙色。
【详解】A.量筒的精确度不高,不可用量简量取Na CO 标准溶液,应该用碱式滴定管或移液管量取
2 3
25.00 mL Na CO 标准溶液置于锥形瓶中,A说法错误;
2 3
B.Na CO 溶液显碱性,盛放Na CO 溶液的容器不能用玻璃塞,以防碱性溶液腐蚀玻璃产生有粘性的硅
2 3 2 3
酸钠溶液而将瓶塞粘住,故应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na CO 标准溶液,B说法正确;
2 3
C.Na CO 有吸水性且有一定的腐蚀性,故应选用烧杯而非称量纸称量Na CO 固体,C说法正确;
2 3 2 3
D.Na CO 溶液显碱性,甲基橙滴入Na CO 溶液中显黄色,当滴入最后一滴盐酸时,溶液由黄色突变为
2 3 2 3
橙色且半分钟之内不变色即为滴定终点,故达到滴定终点时溶液显橙色,D说法正确;
综上所述,本题选A。
7. γ-崖柏素具天然活性,有酚的通性,结构如图。关于γ-崖柏素的说法错误的是
第4页 | 共27页A. 可与溴水发生取代反应
B. 可与NaHCO 溶液反应
3
C. 分子中的碳原子不可能全部共平面
D. 与足量H 加成后,产物分子中含手性碳原子
2
【答案】B
【解析】
【分析】由题中信息可知,γ-崖柏素中碳环具有类苯环的共轭体系,其分子中羟基具有类似的酚羟基的性
质。此外,该分子中还有羰基可与氢气发生加成反应转化为脂环醇。
【详解】A.酚可与溴水发生取代反应,γ-崖柏素有酚的通性,且γ-崖柏素的环上有可以被取代的H,故
γ-崖柏素可与溴水发生取代反应,A说法正确;
B.酚类物质不与NaHCO 溶液反应,γ-崖柏素分子中没有可与NaHCO 溶液反应的官能团,故其不可与
3 3
NaHCO 溶液反应,B说法错误;
3
C.γ-崖柏素分子中有一个异丙基,异丙基中间的碳原子与其相连的3个碳原子不共面,故其分子中的碳
原子不可能全部共平面,C说法正确;
D.γ-崖柏素与足量H 加成后转化为 ,产物分子中含手性碳原子(与羟基相
2
连的C原子是手性碳原子),D说法正确;
综上所述,本题选B。
8. 实验室制备KMnO 过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用KClO 氧化MnO 制备K MnO ;②水
4 3 2 2 4
溶后冷却,调溶液pH至弱碱性,K MnO 歧化生成KMnO 和MnO ;③减压过滤,将滤液蒸发浓
2 4 4 2
缩、冷却结晶,再减压过滤得KMnO 。下列说法正确的是
4
A. ①中用瓷坩埚作反应器
第5页 | 共27页B. ①中用NaOH作强碱性介质
C. ②中K MnO 只体现氧化性
2 4
D. MnO 转化为KMnO 的理论转化率约为66.7%
2 4
【答案】D
【解析】
【分析】由题中信息可知,高温下在熔融强碱性介质中用KClO 氧化 MnO 制备K MnO ,然后水溶后冷
3 2 2 4
却调溶液pH至弱碱性使K MnO 歧化生成KMnO 和MnO ,Mn元素的化合价由+6变为+7和+4。
2 4 4 2
【详解】A.①中高温下在熔融强碱性介质中用KClO 氧化 MnO 制备K MnO ,由于瓷坩埚易被强碱腐
3 2 2 4
蚀,故不能用瓷坩埚作反应器,A说法不正确;
B.制备KMnO 时为为防止引入杂质离子,①中用KOH作强碱性介质,不能用NaOH,B说法不正确;
4
C.②中K MnO 歧化生成KMnO 和MnO ,故其既体现氧化性又体现还原性,C说法不正确;
2 4 4 2
D.根据化合价的变化分析,K MnO 歧化生成KMnO 和MnO 的物质的量之比为2:1,根据Mn元素守恒
2 4 4 2
2
可知,MnO 中的Mn元素只有 转化为KMnO ,因此,MnO 转化为KMnO 的理论转化率约为66.7%,
2 4 2 4
3
D说法正确;
综上所述,本题选D。
9. 已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸
混合溶液的流程如下。下列说法正确的是
A. 苯胺既可与盐酸也可与NaOH溶液反应
B. 由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C. 苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
D. ①、②、③均为两相混合体系
【答案】C
【解析】
第6页 | 共27页【分析】由题给流程可知,向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸,盐酸将微溶于水的苯胺转化为
易溶于水的苯胺盐酸盐,分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ;向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯
胺,分液得到苯胺粗品①;向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸,分液得到废液和有机相Ⅱ,向有机相
Ⅱ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ;向
水相Ⅱ中加入盐酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。
【详解】A.苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应,但不能与氢氧化钠溶液反应,故A错误;
B.由分析可知,得到苯胺粗品①的分离方法为分液,得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过
滤、洗涤,获取两者的操作方法不同,故B错误;
C.由分析可知,苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得,故C正确;
D.由分析可知,①、②为液相,③为固相,都不是两相混合体系,故D错误;
故选C。
10. 在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 含N分子参与的反应一定有电子转移
B. 由NO生成HONO的反应历程有2种
C. 增大NO的量,C H 的平衡转化率不变
3 8
D. 当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据反应机理的图示知,含N分子发生的反应有NO+∙OOH=NO +∙OH、
2
NO+NO +H O=2HONO、NO +∙C H =C H +HONO、HONO=NO+∙OH,含N分子NO、NO 、HONO中N
2 2 2 3 7 3 6 2
元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价,上述反应中均有元素化合价的升降,都为氧化还原反应,一定
有电子转移,A项正确;
B.根据图示,由NO生成HONO的反应历程有2种,B项正确;
C.NO是催化剂,增大NO的量,C H 的平衡转化率不变,C项正确;
3 8
NO
D.无论反应历程如何,在NO催化下丙烷与O 反应制备丙烯的总反应都为2C H +O ˆˆˆ†
2 3 8 2‡ˆˆˆ
第7页 | 共27页2C H +2H O,当主要发生包含②的历程时,最终生成的水不变,D项错误;
3 6 2
答案选D。
二、选择题:本题共 5小题,每小题 4分,共 20 分。每小题有一个或两个选项符合题目要
求,全部选对得 4分,选对但不全的得 2分,有选错的得 0分。
11. 某同学按图示装置进行实验,欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合
要求的是
气体 液体 固体粉末
A CO 饱和Na CO 溶液 CaCO
2 2 3 3
B Cl FeCl 溶液 Fe
2 2
C HCl
CuNO
溶液 Cu
3 2
D NH H O AgCl
3 2
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.通入CO 气体依次发生反应CO +Na CO +H O=2NaHCO 、CaCO +H O+CO =Ca(HCO ) ,由
2 2 2 3 2 3 3 2 2 3 2
于在相同温度下NaHCO 的溶解度小于Na CO ,最终瓶中仍有白色晶体析出,不会得到澄清溶液,A项
3 2 3
选;
B.通入Cl ,发生反应Cl +2FeCl =2FeCl 、2FeCl +Fe=3FeCl ,最终Fe消失得到澄清溶液,B项不选;
2 2 2 3 3 2
C.通入HCl,NO-在酸性条件下会表现强氧化性,发生离子反应:3Cu+8H++2NO-
3 3
=3Cu2++2NO↑+4H O,最终Cu消失得到澄清溶液,C项不选;
2
D.AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),通入NH 后,Ag+与NH 结合成[Ag(NH ) ]+,使
3 3 3 2
第8页 | 共27页溶解平衡正向移动,最终AgCl消失得到澄清溶液,D项不选;
答案选A。
12. 高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu
粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。
Fe(OH) Cu(OH) Zn(OH)
3 2 2
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2
沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是
A. 固体X主要成分是Fe(OH) 和S;金属M为Zn
3
B. 浸取时,增大O 压强可促进金属离子浸出
2
C. 中和调pH的范围为3.2~4.2
D. 还原时,增大溶液酸度有利于Cu的生成
【答案】D
【解析】
【分析】CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O 作用下,用硫酸溶液浸取,CuS反应产生为CuSO 、
2 4
S、H O,Fe2+被氧化为Fe3+,然后加入NH 调节溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH) 沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以
2 3 3
离子形式存在于溶液中,过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH) ;滤液中含有Cu2+、Zn2+;然后向滤液中通入
3
高压H ,根据元素活动性:Zn>H>Cu,Cu2+被还原为Cu单质,通过过滤分离出来;而Zn2+仍然以离子
2
形式存在于溶液中,再经一系列处理可得到Zn单质。
【详解】A.经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH) ,金属M为Zn,A正确;
3
B.CuS难溶于硫酸,在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq),增大O
2
的浓度,可以反应
消耗S2-,使之转化为S,从而使沉淀溶解平衡正向移动,从而可促进金属离子的浸取,B正确;
C.根据流程图可知:用NH 调节溶液pH时,要使Fe3+转化为沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于
3
溶液中,结合离子沉淀的pH范围,可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2~4.2,C正确;
第9页 | 共27页D.在用H 还原Cu2+变为Cu单质时,H 失去电子被氧化为H+,与溶液中OH-结合形成H O,若还原时
2 2 2
增大溶液的酸度,c(H+)增大,不利于H 失去电子还原Cu单质,因此不利于Cu的生成,D错误;
2
故合理选项是D。
13. 设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐生成CO ,将废旧锂离子
2
电池的正极材料LiCoO (s)转化为Co2+,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电
2
极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法正确的是
A. 装置工作时,甲室溶液pH逐渐增大
B. 装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸
C. 乙室电极反应式为LiCoO +2H O+e-=Li++Co2++4OH-
2 2
D. 若甲室Co2+减少200mg,乙室Co2+增加300mg,则此时已进行过溶液转移
【答案】BD
【解析】
【分析】由于乙室中两个电极的电势差比甲室大,所以乙室是原电池,甲室是电解池,然后根据原电池、
电解池反应原理分析解答。
【详解】A.电池工作时,甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO 气体,同时生成H+,电极
2
反应式为CH COO--8 e-+2 H O =2CO ↑+7 H+,H+通过阳膜进入阴极室,甲室的电极反应式为Co2++2e-
3 2 2
=Co,因此,甲室溶液pH逐渐减小,A错误;
B.对于乙室,正极上LiCoO 得到电子,被还原为C o2+,同时得到Li+,其中的O2-与溶液中的H+结合
2
H O,电极反应式为2LiCoO +2e-+8H+=2Li++2Co2++4H O,负极发生的反应为CH COO--8 e-+2 H O
2 2 2 3 2
=2CO ↑+7 H+,负极产生的H+通过阳膜进入正极室,但是乙室的H+浓度仍然是减小的,因此电池工作一段
2
时间后应该补充盐酸,B正确;
C.电解质溶液为酸性,不可能大量存在OH-,乙室电极反应式为:LiCoO +4H+=Li++Co2++2H O,C错
2 2
第10页 | 共27页误;
0.2g
D.若甲室Co2+减少200 mg,则电子转移物质的量为n(e-)= ×2=0.0068mol ;若乙室Co2+增加
59g/mol
0.3g
300 mg,则转移电子的物质的量为n(e-)= ×1=0.0051mol,由于电子转移的物质的量不等,说明
59g/mol
此时已进行过溶液转移,即将乙室部分溶液转移至甲室,D正确;
故合理选项是BD。
14. 工业上以SrSO (s)为原料生产SrCO (s),对其工艺条件进行研究。现有含SrCO (s)的
4 3 3
0.1mol×L-1、1.0mol×L-1Na CO 溶液,含SrSO (s)的0.1mol×L-1、1.0mol×L-1Na SO 溶液。在一定
2 3 4 2 4
pH范围内,四种溶液中lgéc Sr2+ /mol-1×L-1ù随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
ë û
K SrSO
A. 反应SrSO (s)+CO2- ˆˆ†SrCO (s)+SO2-的平衡常数K= sp 4
4 3 ‡ˆˆ 3 4 K SrCO
sp 3
B. a=-6.5
C. 曲线④代表含SrCO (s)的1.0mol×L-1Na CO 溶液的变化曲线
3 2 3
D. 对含SrSO (s)且Na SO 和Na CO 初始浓度均为1.0mol×L-1的混合溶液,pH³7.7时才发生沉淀
4 2 4 2 3
转化
【答案】D
【解析】
【分析】硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中
锶离子的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中硫酸根离子越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸
第11页 | 共27页锶固体的0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶固体的1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线;
碳酸是弱酸,溶液pH减小,溶液中碳酸根离子离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH相同时,1mol/L碳酸
钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1mol/L碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1mol/L碳酸钠溶液的
变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线。
c(SO2-) c(SO2-)c(Sr2+)
【详解】A.反应SrSO
4
(s)+CO
3
2- SrCO
3
(s)+SO2
4
-的平衡常数K=
c(CO2
4
-)
=
c(CO
4
2-)c(Sr2+)
=
3 3
K (SrSO )
sp 4
,故A正确;
K (SrCO )
sp 3
B.由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积
10-6.5
K (SrSO )=10—5.5×0.1=10—6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH为7.7时,锶离子的浓度为
sp 4
1mol/L
=10—6.5,则a为6.5;
C.由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,故C正确;
D.由分析可知,硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸
钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,所以硫酸锶的生成与溶液pH无关,故D错误;
故选D。
15. Cu Se是一种钠离子电池正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,
2-x
晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是
A. 每个Cu Se晶胞中Cu2+个数为x
2-x
B. 每个Na Se晶胞完全转化为Cu Se晶胞,转移电子数为8
2 2-x
C. 每个NaCuSe晶胞中0价Cu原子个数为1-x
D. 当Na Cu Se转化为NaCuSe时,每转移(1-y)mol电子,产生(1-x)molCu原子
y 2-x
【答案】BD
【解析】
第12页 | 共27页1
1
【详解】A.由晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离子个数为8× +6× =4,位于体内的铜离子和亚铜
8 2
离子的个数之和为8,设晶胞中的铜离子和亚铜离子的个数分别为a和b,则a+b=8-4x,由化合价代数和
为0可得2a+b=4×2,解得a=4x,故A错误;
B.由题意可知,Na Se转化为Cu Se的电极反应式为Na Se-2e-+(2-x)Cu=Cu Se+2Na+,由晶胞结构可
2 2-x 2 2-x
1
1
知,位于顶点和面心的硒离子个数为8× +6× =4,则每个晶胞中含有4个Na Se,转移电子数为8,故
8 2 2
B正确;
C.由题意可知,Cu Se转化为NaCuSe的电极反应式为Cu Se+ e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu,由晶胞结构可
2-x 2-x
1
1
知,位于顶点和面心的硒离子个数为8× +6× =4,则每个晶胞中含有4个NaCuSe,晶胞中0价铜而个
8 2
数为(4-4x),故C错误;
D.由题意可知,Na Cu Se转化为NaCuSe的电极反应式为Na Cu Se+(1-y) e-+ Na+=NaCuSe+(1-x)Cu,
y 2-x y 2-x
所以每转移(1-y)电子,产生(1-x)mol铜,故D正确;
故选BD。
三、非选择题:本题共 5小题,共 60分。
16. 研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni(CN)x×Zn(NH )y×zC H 的笼形包合物四方
3 6 6
晶胞结构如图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为a =b¹c,α=β=γ=90°。
回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价电子排布式为_______,在元素周期表中位置为_______。
(2)晶胞中N原子均参与形成配位键,Ni2+与Zn2+的配位数之比为_______;x:y:z=_______;晶胞中
有d轨道参与杂化的金属离子是_______。
第13页 | 共27页(3)吡啶( )替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的π6大π键、则吡啶
6
中N原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。
A. 2s轨道 B. 2p轨道 C. sp杂化轨道 D. sp2杂化轨道
(4)在水中的溶解度,吡啶远大于苯,主要原因是①_______,②_______。
(5) 、 、 的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱
性最弱的是_______。
【答案】(1) ① 3d84s2 ②. 第4周期第VIII族
.
(2) ①. 2:3 ②. 2:1:1 ③. Zn2+、Ni2+ (3)D
(4) ①. 吡啶能与H O分子形成分子间氢键 ②. 吡啶和H O均为极性分子相似相溶,而苯为非
2 2
极性分子
(5)
【解析】
【小问1详解】
已知Ni是28号元素,故基态Ni原子的价电子排布式为:3d84s2,在周期表中第四横行第10纵列即位于
第4周期第VIII族,故答案为:3d84s2;第4周期第VIII族;
【小问2详解】
由题干晶胞示意图可知, ,Ni2+周围连接四个原子团,形成的配位键数目为:
4,空间结构为正方形,VESPR模型为平面四边形,采用dsp2杂化;
Zn2+周围形成的配位键数目为:6,VESPR模型为正八面
体,采用sp3d2杂化,所以Ni2+与Zn2+的配位数之比为4:6=2:3;
第14页 | 共27页1 1
含有CN-(小黑球N+小白球C)为:8´ =4,含有NH (棱上小黑球)个数为:8´ =2,晶胞中苯环在
3
2 4
1
四个侧面且每个苯环只有一半属于该晶胞,所以苯环个数为:4´ =2,则该晶胞的化学式为:
2
Ni(CN) ×Zn(NH ) ×2C H ,即x:y:z= 4:2:2=2:1:1;故答案为:2:3;2:1:1;Zn2+、Ni2+;
4 3 2 6 6
【小问3详解】
吡啶( )替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的π6大π键,则说明吡啶中
6
N原子也是采用sp2杂化,杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对,则吡啶中N原子的价层孤电子对占
据sp2杂化轨道,故答案为:D;
【小问4详解】
已知苯分子为非极性分子,H O分子为极性分子,且吡啶中N原子上含有孤电子对能与H O分子形成分
2 2
子间氢键,从而导致在水中的溶解度,吡啶远大于苯,故答案为:吡啶能与H O分子形成分子间氢键;吡
2
啶和H O均为极性分子相似相溶,而苯为非极性分子;
2
【小问5详解】
已知-CH 为推电子基团,-Cl是吸电子基团,则导致N原子电子云密度大小顺序为: >
3
> ,结合题干信息可知,其中碱性最弱的为: ,故答案为:
。
17. 工业上以氟磷灰石[Ca FPO ,含SiO 等杂质]为原料生产磷酸和石膏,工艺流程如下:
5 4 3 2
回答下列问题:
(1)酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO 反应生成二元强酸H SiF ,离子方程式为_______。
2 2 6
第15页 | 共27页(2)部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中,按物质的量之比nNa CO :n SiF2- =1:1加入Na CO 脱
2 3 6 2 3
氟,充分反应后,c
Na+
=_______mol×L-1;再分批加入一定量的BaCO ,首先转化为沉淀的离子是
3
_______。
BaSiF Na SiF CaSO BaSO
6 2 6 4 4
K 1.0´10-6 4.0´10-6 9.0´10-4 1.0´10-10
sp
(3)SO2-浓度(以SO %计)在一定范围时,石膏存在形式与温度、H PO 浓度(以PO %计)的关系如
4 3 3 4 2 5
图甲所示。酸解后,在所得100℃、PO %为45的混合体系中,石膏存在形式为_______(填化学式);洗
2 5
涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水,原因是_______,回收利用洗涤液X的操作单元是_______;一
定温度下,石膏存在形式与溶液中PO %和SO %的关系如图乙所示,下列条件能实现酸解所得石膏结
2 5 3
晶转化的是_______(填标号)。
A.65℃、PO %=15、SO %=15 B.80℃、PO %=10、SO %=20
2 5 3 2 5 3
C.65℃、PO %=10、SO %=30 D.80℃、PO %=10、SO %=10
2 5 3 2 5 3
【答案】(1)6HF+SiO =2H++SiF2-+2H O
2 6 2
(2) ①. 2.0´10-2 ②. SO2-
4
(3) ①. CaSO •0.5H O ②. 抑制CaSO 的溶解,提高产品石膏的产率 ③. 酸解 ④. AD
4 2 4
【解析】
第16页 | 共27页【分析】氟磷灰石用硫酸溶解后过滤,得到粗磷酸和滤渣,滤渣经洗涤后结晶转化为石膏;粗磷酸以精制
I脱氟、除硫酸根离子和SiF2-,过滤,滤液经精制II等一系列操作得到磷酸。
6
【小问1详解】
氢氟酸与SiO 反应生成二元强酸H SiF ,该反应的离子方程式为6HF+SiO =2H++SiF2-+2H O。
2 2 6 2 6 2
【小问2详解】
精制1中,按物质的量之比n(Na CO ):n(SiF2-)= 1:1加入Na CO 脱氟,该反应的化学方程式为H SiF +
2 3 6 2 3 2 6
Na CO = Na SiF ↓+CO ↑+ H O,充分反应后得到沉淀Na SiF ,溶液中有饱和的Na SiF ,且
2 3 2 6 2 2 2 6 2 6
c(Na+)=2c(SiF2-),根据Na SiF 的溶度积可知Ksp= c2(Na+)• c(SiF2-)=4c3(SiF2-),c(SiF2-) =
6 2 6 6 6 6
4.0´10-6
3
=1.0´10-2mol•L-1,因此c(Na+)=2c(SiF2-)=2.0´10-2mol•L-1;同时,粗磷酸中还有硫酸钙
6
4
的饱和溶液,c(Ca2+)=c(SO2-)= 9.0´10-4 =3.0´10-2mol•L-1;分批加入一定量的BaCO ,当BaSiF 沉
4 3 6
1.0´10-6
淀开始生成时,c(Ba2+)= =1.0´10-3 mol•L-1,当BaSO 沉淀开始生成时,c(Ba2+)=
4
1.0´10-3
1.0´10-10
»3.3´10-9 mol•L-1,因此,首先转化为沉淀的离子是SO2-,然后才是SiF2-。
3.0´10-2 4 6
【小问3详解】
根据图中的坐标信息,酸解后,在所得100℃、P O %为45的混合体系中,石膏存在形式为
2 5
CaSO •0.5H O;CaSO 在硫酸中的溶解度小于在水中的,因此,洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用
4 2 4
水的原因是:减少CaSO 的溶解损失,提高产品石膏的产率;洗涤液X中含有硫酸,其具有回收利用的价
4
值,由于酸解时使用的也是硫酸,因此,回收利用洗涤液X的操作单元是:酸解。由图甲信息可知,温度
越低,越有利于实现酸解所得石膏结晶的转化,由图乙信息可知,位于65℃线上方的晶体全部以
CaSO •0.5H O形式存在,位于80℃线下方,晶体全部以CaSO •2H O形式存在,在两线之间的以两种晶
4 2 4 2
体的混合物形式存在:
A. P O %= l5、SO %= 15,由图乙信息可知,该点坐标位于两个温度线之间,故能实现晶体的部分转
2 5 3
化,A符合题意;
B. P O %= 10、SO %= 20,由图乙信息可知,该点坐标位于两个温度线(65℃、80℃)之间,故不能实
2 5 3
现晶体的完全转化, B不符合题意;
C.P O %= 10、SO %= 30,由图乙信息可知,该点坐标位于65℃线上方,晶体全部以CaSO •0.5H O形式
2 5 3 4 2
存在,故不能实现晶体转化, C不符合题意;
第17页 | 共27页D. P O %=10、SO %= 10,由图乙信息可知,该点坐标位于80℃线下方,晶体全部以CaSO •2H O形式
2 5 3 4 2
存在,故能实现晶体的完全转化,D符合题意;
综上所述,能实现酸解所得石膏结晶转化的是AD。
18. 实验室利用FeCl ×4H O和亚硫酰氯(SOCl )制备无水FeCl 的装置如图所示(加热及夹持装置略)。
2 2 2 2
已知SOCl 沸点为76℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
2
(1)实验开始先通N 。一段时间后,先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式
2
为_______。装置c、d共同起到的作用是_______。
(2)现有含少量杂质的FeCl ×nH O,为测定n值进行如下实验:
2 2
实验Ⅰ:称取m g样品,用足量稀硫酸溶解后,用c mol×L-1K Cr O 标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗
1 2 2 7
VmL(滴定过程中Cr O 2-转化为Cr3+,Cl-不反应)。
2 7
实验Ⅱ:另取m g样品,利用上述装置与足量SOCl 反应后,固体质量为m g。
1 2 2
则n=_______;下列情况会导致n测量值偏小的是_______(填标号)。
A.样品中含少量FeO杂质
B.样品与SOCl 反应时失水不充分
2
C.实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
(3)用上述装置、根据反应TiO +CCl TiCl +CO 制备TiCl 。已知TiCl 与CCl 分子结构相似,
2 4 @ 4 2 4 4 4
第18页 | 共27页与CCl 互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对TiCl 、CCl 混合物进行蒸榴提纯(加热及夹
4 4 4
持装置略),安装顺序为①⑨⑧_______(填序号),先馏出的物质为_______。
Δ
【答案】(1) ①. a ②. FeCl ∙4H O+4SOCl (g) FeCl +4SO +8HCl ③. 冷凝回流SOCl
2 2 2 2 2 2
1000(m -m )
(2) ①. 1 2 ②. AB
108cV
(3) ①. ⑥⑩③⑤ ②. CCl
4
【解析】
【分析】SOCl 与H O反应生成两种酸性气体,FeCl ∙4H O与SOCl 制备无水FeCl 的反应原理为:
2 2 2 2 2 2
SOCl 吸收FeCl ∙4H O受热失去的结晶水生成SO 和HCl,HCl可抑制FeCl 的水解,从而制得无水
2 2 2 2 2
FeCl 。
2
【小问1详解】
实验开始时先通N ,排尽装置中的空气,一段时间后,先加热装置a,产生SOCl 气体充满b装置后再加
2 2
Δ
热b装置,装置b中发生反应的化学方程式为FeCl ∙4H O+4SOCl (g) FeCl +4SO +8HCl;装置c、d的共
2 2 2 2 2
Δ
同作用是冷凝回流SOCl ;答案为:a;FeCl ∙4H O+4SOCl (g) FeCl +4SO +8HCl;冷凝回流SOCl 。
2 2 2 2 2 2 2
【小问2详解】
滴定过程中Cr O 2-将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,反应的离子方程式为6Fe2++Cr O 2-
2 7 2 7
+14H+=6Fe3++2Cr3++7H O,则m g样品中n(FeCl )=6n(Cr O 2-)=6cV×10-3mol;m g样品中结晶水的质量为
2 1 2 2 7 1
m -m m -m
(m -m )g,结晶水物质的量为 1 2 mol,n(FeCl ):n(H O)=1:n=(6cV×10-3mol): 1 2 mol,解得
1 2 2 2
18 18
第19页 | 共27页1000(m -m )
n= 1 2 ;
108cV
A.样品中含少量FeO杂质,溶于稀硫酸后生成Fe2+,导致消耗的K Cr O 溶液的体积V偏大,使n的测
2 2 7
量值偏小,A项选;
B.样品与SOCl 反应时失水不充分,则m 偏大,使n的测量值偏小,B项选;
2 2
C.实验I称重后,样品发生了潮解,样品的质量不变,消耗的K Cr O 溶液的体积V不变,使n的测量
2 2 7
值不变,C项不选;
D.滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,导致消耗的K Cr O 溶液的体积V偏小,使n的测量
2 2 7
值偏大,D项不选;
答案选AB。
【小问3详解】
组装蒸馏装置对TiCl 、CCl 混合物进行蒸馏提纯,按由下而上、从左到右的顺序组装,安装顺序为
4 4
①⑨⑧,然后连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦,接着连接尾接管⑩,
TiCl 极易水解,为防止外界水蒸气进入,最后连接③⑤,安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于TiCl 、CCl
4 4 4
分子结构相似,TiCl 的相对分子质量大于CCl ,TiCl 分子间的范德华力较大,TiCl 的沸点高于CCl ,故
4 4 4 4 4
先蒸出的物质为CCl ;答案为:⑥⑩③⑤;CCl 。
4 4
19. 支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下:
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.、
Ⅲ.
第20页 | 共27页回答下列问题:
(1)A→B反应条件为_______;B中含氧官能团有_______种。
(2)B→C反应类型为_______,该反应的目的是_______。
(3)D结构简式为_______;E→F的化学方程式为_______。
(4)H的同分异构体中,仅含有-OCH CH 、-NH 和苯环结构的有_______种。
2 3 2
(5)根据上述信息,写出以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成 的
路线_______。
【答案】(1) ①. 浓硫酸,加热 ②. 2
(2) ①. 取代反应 ②. 保护酚羟基
(3) ①. CH COOC H ②.
3 2 5
( 4 ) 6 ( 5 )
【解析】
【分析】由C的结构简式和有机物的转化关系可知,在浓硫酸作用下, 与乙醇共热发生酯化
反应生成 ,则A为 、B为 ;在碳酸钾作用下 与
第21页 | 共27页phCH Cl发生取代反应生成 , 与CH COOC H 发生信息Ⅱ反
2 3 2 5
应生成 ,则D为CH COOC H 、E为 ;在乙酸作用下
3 2 5
与溴发生取代反应生成 ,则F为 ;一定
条件下 与(CH ) CNHCH ph发生取代反应 ,则G为
3 3 2
; 在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成H。
【小问1详解】
由分析可知,A→B的反应为在浓硫酸作用下, 与乙醇共热发生酯化反应生成 和水;B
的结构简式为为 ,含氧官能团为羟基、酯基,共有2种,故答案为:浓硫酸,加热;2;
【小问2详解】
由分析可知,B→C的反应为在碳酸钾作用下 与phCH Cl发生取代反应生成
2
和氯化氢,由B和H都含有酚羟基可知,B→C的目的是保护酚羟基,故答案为:
取代反应;保护酚羟基;
【小问3详解】
由分析可知,D的结构简式为CH COOC H ;E→F的反应为在乙酸作用下 与溴发生
3 2 5
取代反应生成 和溴化氢,反应的化学方程式为
第22页 | 共27页,故答案为:
CH COOC H ; ;
3 2 5
【小问4详解】
H的同分异构体仅含有—OCH CH 和—NH 可知,同分异构体的结构可以视作 、
2 3 2
、 分子中苯环上的氢原子被—NH 取代所得结构,所得结构分别有1、3、
2
2,共有6种,故答案为:6;
【小问5详解】
由题给信息可知,以4—羟基邻苯二甲酸二乙酯制备 的合成步骤为在碳酸钾作用下
与phCH Cl发生取代反应生成发生取代反应生成 ,
2
发生信息Ⅱ反应生成 , 在Pd—C做催化剂
作用下与氢气反应生成 ,合成路线为
20. 利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的
副反应,涉及反应如下:
第23页 | 共27页已知:①反应Ⅰ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响;②因反应Ⅰ在高压H 氛围下进行,故H 压
2 2
强近似等于总压。回答下列问题:
(1)以5.0´10-3molBL或BD为初始原料,在493K、3.0´103kPa的高压H 氛围下,分别在恒压容
2
器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热XkJ;以BD为原料,体系从环境吸热YkJ。
忽略副反应热效应,反应Ⅰ焓变ΔH 493K,3.0´103kPa =_______kJ×mol-1。
(2)初始条件同上。x 表示某物种i的物质的量与除H 外其它各物种总物质的量之比,x 和x 随时
i 2 BL BD
间t变化关系如图甲所示。实验测得X