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绝密★启用前
2025 年高考考前信息必刷卷05(山东专用)
化 学
考情速递
高考·新动向:山东省高考化学试题的命制,秉持高考的核心功能,突出素养立意,较好地考查了学生
的“必备知识、关键能力、学科素养及核心价值”;试题情境非常新颖重点选择了日常生活情境、生产
环保情境、学术探索情境和实验探究情境;试题设问独具匠心,为实现对高分段学生的有效区分奠定了
基础。
高考·新考法:
1.可能会以化工流程或综合实验为载体在一般化学(离子)方程式、氧化还原方程式的书写和电子守恒法计
算方面进行重点命题,复习时要领会贯通。
2.仍会在新型化学电源和电解原理及应用方面加强命题,平时要加强关注最新科技中涉及的新型化学电
源和电解的发展方向。
3.以新科技为情境素材对分子的空间结构和晶胞结构的微观粒子位置和计算仍会加强创新。
4.对于选择型实验题,可能会以图表形式评价“实验目的—实验现象—实验结论”的一致性进行命题,
但要关注物质制备实验过程中涉及的净化提纯的仪器装置的评价。
5.实验综合题仍会以物质制备和性质探究考查为主,通常为考生提供一个真实的实验环境,让考生用已
有的化学原理和实验技能,结合新信息、新问题去研究和解决问题。同时也要关注定量测定的实验探
究。
6.对于有机综合题,仍会以有机合成路线图为载体,在官能团、方程式书写、同分异构体、有机合成路
线设计等角度进行命题,特别注意书写同分异构体、有机合成路线设计两方面的训练要加强。
高考·新情境:题目尽可能联系生产生活实际和科技发展的成果,重视化学与社会生活的联系,盖于挖
掘背后的化学问题。所以,在高考复习中我们应该盖于捕捉与生活实际联系的化学问题,从多角度关
注社会,从中培养分析问题和解决问题的能力,将所学知识应用于实际中,学以致用。
命题·大预测:命题的出发点是知识,但落脚点是考查获取知识的能力、鉴别知识的能力和运用知识分
析解决实际问题的能力。知识只是作为考查能力的载体。命制试题首先确定要考查的能力,然后以实
际问题为素材确定考查的主干知识体系,在此基础上设置问题情景和设问方式设问要体现认识、分析
和解决实际问题的思维过程、态度、观点和方法,关注对学生综合科学素养的考查。
第1 题:以古籍中的记载为情境,考查物质的性质和转化等基础知识。
第11 题:结合陌生的化学方程式,考查氧化还原反应的规律和应用等知识。
(考试时间:90 分钟 试卷满分:100 分)
注意事项:
1
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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 Al 27 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.《新修本草》中关于“青矾”的描述为“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……,烧之赤
色……”,“青矾”的主要成分为
。下列说法正确的是
A.
又被称为胆矾
B.
溶于水后的溶液呈碱性
C.“烧之赤色”说明
发生了氧化反应
D.常温下,将铁粉溶于浓硫酸可制得
【答案】C
【解析】A.青矾的主要成分为FeSO4·7H2O,胆矾的主要成分为CuSO4·5H2O,A 错误;
B.FeSO4溶于水后的溶液呈酸性,B 错误;
C.“烧之赤色”中的“赤”是Fe2O3的颜色,说明Fe2+发生了氧化反应,C 正确;
D.浓硫酸与铁常温下会钝化,D 错误;
故选C。
2.“宏、微、符” 三重表征是重要的化学学科素养。下列相关化学用语正确的是
A.
和
的最外层电子排布图均为:
B.用电子式表示
的形成过程为:
C.
分子的 VSEPR 模型为:
D.基态
原子价电子排布式为:
【答案】A
【解析】A.
和
的最外层电子排布式均为3s23p6,其电子排布图均为
,
故A 正确;
B.
属于离子化合物,镁原子失两个电子分别给两个氯原子,用电子式表示
的形成过程为
,故B 错误;
2
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C.
分子中氮原子的价层电子对数为
,为sp3杂化,所以其VSEPR 模型为四面体
形,故C 错误;
D.
是28 号原子,基态
原子价电子排布式为
,故D 错误;
故选A。
3.用下列实验装置进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.用装置①验证
易溶于水且溶液呈碱性
B.用装置②蒸干
饱和溶液制备
晶体
C.用装置③除去粗盐溶液中不溶物
D.用装置④分离乙酸乙酯和饱和
溶液
【答案】B
【解析】A.氨气极易溶于水,能与滴有酚酞的水溶液形成红色喷泉证明氨水呈碱性,则装置①能达到
实验目的,故A 不符合题意;
B.氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢,则蒸干氯化铵饱和溶液不能制备氯化铵晶体,则装置②无
法达到实验目的,故B 符合题意;
C.用过滤的方法能除去粗盐溶液中不溶物,则装置③能达到实验目的,故C 不符合题意;
D.乙酸乙酯不溶于水,用分液的方法能分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液,则装置④能达到实验目的,
故D 不符合题意;
故选B。
4.臭氧能氧化
,故常被用来治理电镀工业中的含氰废水,其化学反应原理为:
。下列说法错误的是
A.
和
是同素异形体
B.该反应是熵增的过程
C.该反应中
为氧化产物
D.反应中所涉及的三种气体分子均为非极性分子
【答案】D
【解析】A.
和
是同种元素形成的不同单质,属于同素异形体,故A 正确;B.该反应过程中气
体体积增大,是熵增的过程,故B 正确;C.该反应中N 元素由-3 价上升到0 价,
为氧化产物,故
3
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C 正确;D.
中心原子价层电子对数为2+
=3,且有一对孤电子对,其空间构型为V 形,
属于极性分子,故D 错误;故选D。
5.“天宫课堂”第二课开讲,太空“冰雪”实验带来神奇现象。小苏打和白醋混合可得乙酸钠溶液,过
饱和乙酸钠溶液只要遇到一丁点的结晶或颗粒就会析出
晶体,从而在太空“点水成
冰”。下列说法错误的是
A.
的俗称是苏打 B.纯净的乙酸又称冰醋酸
C.结晶析出为放热熵减过程 D.
中只有离子键和极性共价键
【答案】D
【解析】A.碳酸钠俗称纯碱或苏打,A 正确;B.纯净的乙酸在温度较低时会由液态变为冰状固态,
故又称冰醋酸,B 正确;C.结晶过程自由离子由相对无序状态转化为相对有序状态,混乱程度下降同
时释放能量,C 正确;D.
中
与
间存在离子键,C 与H、C 与O、H 与O
间存在极性共价键,C 与C 间存在非极性共价键,D 错误;故选D。
6.实验室通常会根据药品和反应条件选择制备气体的发生装置,下列各组能通过图示装置完成气体制备
的是
选项
A
B
C
D
药品
MnO2和浓盐酸
电石和饱和食盐水
粗锌和稀硫酸
FeS 和稀硝酸
气体
Cl2
C2H2
H2
H2S
【答案】C
【分析】该装置为块状固体和溶液不加热反应制备难溶于水的气体的装置。
【解析】A.浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水,所以不能用该装置制备氯气,故A 不
符合题意;
B.电石与饱和食盐水反应速率快,不宜控制,且反应放出大量的热,所以不能用该装置制备乙炔,故
B 不符合题意;
C.粗锌中的锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和难溶于水的氢气,该反应是块状固体和溶液不加热反应生成
气体的装置,所以能用该装置制备氢气,故C 符合题意;
D.具有还原性的硫化亚铁与具有强氧化性的稀硝酸反应生成一氧化氮,不能生成硫化氢,所以不能用
该装置制备硫化氢,故D 不符合题意;
故选C。
7.已知氨
和硼烷
可以发生加合反应生成氨硼烷
,它和乙烷
具有相似
的结构。下列有关这4 种分子的说法正确的是
4
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A.有2 种极性分子和2 种非极性分子
B.4 种分子中除氢原子外的其他原子均采取
杂化
C.
分子中的键角大于
分子中
之间的键角
D.4 种分子的熔点高低顺序为
【答案】A
【解析】A.NH3有3 对成键电子对和1 对孤对电子对,分子构型为三角锥形,是极性分子;BH3有3
对成键电子对但没有对孤对电子对,分子构型为平面正三角形,是非极性分子;H3NBH3分子左右不对
称,正电荷重心在B 原子附近,负电荷重心在N 原子附近,是极性分子;CH3CH3分子左右对称,正负
电荷重心重合,是非极性分子,A 正确;B.BH3分子为平面正三角形,有3 对成键电子对,中心B 原
子采取sp2杂化;其他除H 以外的原子均采取sp3杂化,B 错误;C.NH3分子中还有一对孤电子对,
H3NBH3中N 上的孤电子对与B 形成了配位键,无孤电子对,所以NH3分子中的键角受到孤电子对的排
斥,所以键角更小,C 错误;D.H3N—BH3和NH3能形成分子间氢键,熔点高于不能形成分子间氢键
的CH3CH3,正确的熔点顺序为H3N—BH3(104 ℃)>NH3(-78 ℃)>CH3CH3(-181 ℃),D 错误;故选A。
8.植物骆驼蹄瓣中有多种有机活性药用成分,如奎洛维酸,其结构如图所示,下列有关该物质的说法错
误的是
A.能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色
B.所有碳原子不可能位于同一平面上
C.含有两种官能团
D.能发生取代反应和氧化反应
【答案】C
【分析】该有机物含有官能团羟基、羧基和碳碳双键,碳碳双键能够使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪
色,据此回答。
【解析】A.根据分析可知,该有机物能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,A 正确;
B.有机物中含有“
”与“
”结构,则所有碳原子不可能位于同一平面上,B 正确;
C.根据分析可知,该有机物含有官能团羟基、羧基和碳碳双键,3 种官能团,C 错误;
D.羟基可以发生取代反应和氧化反应,D 正确;
故选C。
9.单乙醇胺(MEA)捕获
的反应为
,在催化剂I 和II 的作用下,该
反应均需经历“吸附-反应-脱附”过程,能量变化如图(*表示吸附态)所示。下列说法不正确的是
5
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A.使用催化剂II 更有利于捕获
B.除吸附与脱附外,两种反应历程均分2 步进行
C.使用催化剂I 比使用催化剂II 放出的热量更多
D.反应达平衡后,升高温度有利于
的释放
【答案】C
【解析】A.由图可知,使用催化剂II 时反应所需的活化能更少,反应速率更快,则使用催化剂II 更有
利于捕获
,A 正确;B.由图可知,在催化剂I 和II 的作用下,除吸附与脱附外,两种反应历程均
分2 步进行,B 正确;C.催化剂不改变反应的焓变,则使用催化剂I 和使用催化剂II 放出的热量相
等,C 错误;D.由图可知,该反应中反应物的总能量高于生成物,为放热反应,反应达平衡后,升高
温度,平衡
逆向移动,有利于
的释放,D 正确;故选C。
10.化合物
可作肥料,所含的5 种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y 和M 同族,
且Y 的原子半径小于M。Y 的基态原子价层p 轨道半充满,X 的基态原子价层电子排布式为
,X
与M 同周期,E 在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Y>E>Z
B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能:
D.
和
空间结构均为三角锥形
【答案】A
【分析】E 在地壳中含量最多,E 为O;X 的基态原子价层电子排布式为
,所以n=3,X 为Mg 或
者n=2,X 为Li;Y 的基态原子价层p 轨道半充满,所以可能为N 或P,Y 和M 同族,且Y 的原子半
径小于M,所以Y 为N,M 为P;根据X 与M 同周期、化合价之和为零,可确定Z 为H、M 为P、X
为Mg、E 为O、Y 为N。
【解析】A.N3-、O2-的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,故简单离子半径为:N>O
>H,故A 正确;
B.PH3、NH3、H2O 均是由分子组成,NH3、H2O 分子间都存在氢键,使得它们沸点较高,且水的沸
点高于NH3,PH3分子间仅存在范德华力,沸点低,简单氢化物沸点:H2O>NH3>PH3,故B 错误;
C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,第ⅡA 族和第ⅤA 族的第一电离能大于同周期右边
相邻元素,所以第一电离能:N>O>Mg,故C 错误;
6
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D.NH3中N 的价层电子对数为4,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,
中N 的价层电子对
为3,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,故D 错误;
故选A。
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。
11.①向蓝色的
溶液中滴加酸性
溶液,溶液由蓝色变为淡黄色
;
②向
溶液中滴加浓盐酸产生黄绿色气体
,溶液变蓝;
③
(足量)
。
下列说法错误的是
A.①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:5
B.由①、②可知,酸性条件下氧化性;
C.②中每生成
,转移
电子
D.向酸性
溶液中滴加少量
溶液,发生的反应为
【答案】AD
【解析】A.向蓝色的
溶液中滴加酸性
溶液,溶液由蓝色变为淡黄色
,反应的
离子方程式为
,还原剂
与氧化剂
的物质的量
之比为
,A 错误;
B.向
溶液中滴加浓盐酸产生黄绿色气体
,溶液变蓝,则又生成
,反应的离
子方程式为
,①中酸性条件下氧化性:
,②中
酸性条件下氧化性:
,故由①、②可知,酸性条件下氧化性:
,B 正
确;
C.②中反应的离子方程式为
,每生成
,转移
电子,C 正确;
D.因为氧化性
,所以
也能把少量
氧化为
和
,发生的反应为
,D 错误;
故答案为:AD。
12.下列实验方案设计、现象与结论均正确的是
选项
目的
方案设计
现象与结论
A
检验溴乙烷与氢氧
化钠的乙醇溶液共
热,是否有乙烯生
将溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热,将产生的
气体通入酸性高锰酸钾溶液中
若酸性高锰酸钾溶液褪
色,说明有乙烯生成
7
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成
B
检验食盐中是否含
碘元素
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液
溶液颜色不变,说明该
食盐属于无碘盐
C
检验菠菜中的铁元
素
取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液
于试管中,加入稀硝酸后再加入
溶液
若溶液变红,说明菠菜
中含有铁元素
D
探究淀粉的水解程
度
向淀粉水解液中加入
溶液调节溶液至碱
性,并分成两份,向第一份溶液中加入银氨溶液
并水浴加热;向第二份溶液中滴加少量碘水
若第一份溶液出现银
镜,第二份溶液变蓝
色,说明淀粉部分水解
【答案】C
【解析】A.乙醇具有挥发性,挥发出的乙醇也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,将
溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色不能说明有乙
烯生成,故A 错误;
B.食盐中的碘元素为碘酸钾,碘酸钾溶液不能使淀粉溶液变蓝色,所以向某食盐溶液中滴加淀粉溶
液,溶液颜色不变不能确定该食盐是否属于无碘盐,故B 错误;
C.取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入稀硝酸后再加入硫氰化钾溶液,
溶液变红说明菠菜中含有铁元素,故C 正确;
D.碘水能与氢氧化钠溶液反应生成碘化钠、次碘酸钠和水,则向碱性淀粉水解溶液中滴加少量碘
水,溶液不会变蓝色,故D 错误;
故选C。
13.高分子X 的合成路线如图:
下列说法不正确的是( )
A.高分子X 中存在氢键
B.物质M 为CHOOH
C.甲和乙发生加聚反应生成X
D.高分子X 充分水解能得到乙
【答案】BD
【分析】根据甲的分子式及高分子X 的结构简式知,甲中含有羧基,甲为CH2=CHCOOH;根据甲、
X 的结构简式及C7H10O2N2知,C7H10O2N2的结构简式为H2NCOCH=CHCH2CH=CHCONH2,CH2=
CHCONH2和M 发生取代反应生成C7H10O2N2。
8
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【解析】A.高分子X 中含有—NH—,—NH—能形成分子间氢键,所以高分子X 中存在氢键,故A
正确;
B.根据已知条件无法判断M 的结构简式,但M 参与的反应为取代反应,故B 错误;
C.甲、乙反应后只生成高分子X,没有小分子化合物生成,所以该反应为加聚反应,故C 正确;
D.生成高分子X 的反应为加聚反应,高分子X 发生水解反应时断裂酰胺基,所以不能得到乙,故D
错误;
故选:BD。
14.一种新型二次锌﹣空气电池原理如图所示,其中a、b 为惰性电极,NaOH 溶液中Zn2+以Zn(OH )4
2−存
在。下列说法错误的是( )
A.放电时,电极b 为正极,发生还原反应
B.放电时,Zn 电极反应式为Zn+4OH﹣
2e
﹣
﹣= Zn(OH )4
2−
C.充电时,Zn 电极接外接电源负极
D.充电时,当外电路通过4mole﹣时,a 电极理论上生成3 mol HCOO﹣
【答案】D
【分析】由图可知,当开关向右连接装置时,为原电池装置,放电时,Zn 失去电子转化为[Zn(OH)
4]2﹣,锌元素由0 价降低到+2 价,发生氧化反应,因此锌为负极,在b 电极上,发生还原反应,为正
极;当开关向左连接装置时,为电解池装置,充电时,锌连接电源的负极,作为阴极,发生还原反
应,a 电极上,C3H8O3中C 元素化合价升高生成HCOO﹣,发生氧化反应,因此a 电极连接电源的正
极,作为阳极,据此作答。
【解析】A.放电时,Zn 失去电子转化为[Zn(OH)4]2﹣,锌元素由0 价降低到+2 价,发生氧化反
应,电极b 为正极,发生还原反应,故A 正确;
B.放电时,锌失去电子转化为[Zn(OH)4]2﹣,电极反应式为:Zn+4OH﹣
2e
﹣
﹣= Zn(OH )4
2−,故B
正确;
C.充电时,锌连接电源的负极,作为阴极,发生还原反应,故C 正确;
D.充电时,a 电极为阳极,电极反应式为:C3 H 8O3−8e
−+11O H
−=3 HCOO
−+8 H 2O,当外电
路通过4mole﹣时,a 电极理论上生成1.5mol HCOO﹣,故D 错误;
故选:D。
15.下图是
络合体系含铜微粒的分布曲线,该体系中存在
;
9
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;
;
;平衡常数依次为
。已知
,Cu2+的分布系数
,c(总)等于以上含
铜微粒浓度之和。
下列说法错误的是
A.曲线V 代表的离子在水溶液中显深蓝色
B.
时,
C.反应
的平衡常数K 的数量级为
D.M 点对应的
【答案】C
【分析】在
络合体系中,随着
的增大,四个平衡均向正反应方向移动,结合分布
曲线可知,曲线Ⅰ~Ⅴ依次为
、
、
、
和
的变化曲线,据此分析回答问题。
【解析】A.根据分析可知曲线Ⅴ是
的变化曲线,
在水溶液中显深
蓝色,A 正确;B.
时,根据分布曲线可知,
,B 正确;C.反应
的平
衡常数
,根据题意
,则
,
10
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,
,故反应
的平
衡常数K 的数量级为
,C 错误;D.根据分布曲线可知M 点:
,则
,
,则
,D 正确;故答案为:C。
三、非选择题:本题共5 小题,共60 分。
16.(12 分)钴及其化合物有着广泛的应用前景。回答下列问题:
(1)一种具有光催化作用的配合物结构如图(其中
为平面结构)。
①基态Co 原子的价电子轨道表示式为
;
②该配合物中Co 的化合价为
,杂化方式为sp2和sp3的N 原子数目之比为
;
③ClO3
−中O—Cl—O 键角小于图中a 处C—N—C 键角的原因是
。
(2)1mol 八面体配合物CoCl3•3NH3 中含有σ 键的数目为
,该配合物的空间结构有
种。
(3)钴蓝可用作青花瓷的颜料。钴蓝晶胞如图1,其晶体可由图2 所示结构(包含Ⅰ型和Ⅱ型两种小
立方体)平移并置形成。
①图1 中Ⅱ型小立方体分别占据位置b、d、
(填字母)。
11
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②阿伏加德罗常数的值为NA,钴蓝晶体的密度为
g•cm
3
﹣(列计算式)。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)①
(1 分)
②+3(1 分) 2:1(1 分)
③中心原子均为sp3杂化,Cl 原子周围存在一对孤对电子,对成键原子排斥力大,键角减小
(2)15NA 2(1 分)
(3)①e、g
②
177
N A a
3×10
21
【解析(1 )①Co 是28 号元素,价层电子排布式为3d84s2 ,价层电子轨道表示式为
,
故答案为:
;
②由该配合物结构式可知,该配合物中含有1 个CO3
2−、1 个ClO3
−,根据正负化合价的代数和为0 可
知,Co 为+3 价;环上的N 原子形成3 个σ 键和1 个π 键,为sp2杂化,氨基和亚氨基中的N 原子形成
3 个σ 键和1 个孤电子对,为sp3杂化,则杂化方式为sp2和sp3的N 原子数目之比为4:2=2:1,
故答案为:+3;2:1
③ClO3
−中Cl 原子的价层电子对数为3+ 7+1−2×3
2
=4,为sp3杂化,有1 个孤电子对,a 处N 原子
价层电子对数为4,为sp3杂化,孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力,故O—Cl
—O 键角小于图中a 处C—N—C 键角,
故答案为:中心原子均为sp3 杂化,Cl 原子周围存在一对孤对电子,对成键原子排斥力大,键角减
小;
(2)CoCl3•3NH3为八面体配合物,则Cl﹣、NH3都为配位体,则其含有Cl、N 都与Co 形成配位键,
还存在N—H 键,1mol 八面体配合物CoCl3•3NH3 中含有σ 键的数目为(3+3+3×3)NA=15NA;该配
合物的空间结构有2 种,
故答案为:15NA;2;
(3)①b、d、e、g 均不共侧面,故Ⅱ型小立方体可能是b、d、e、g,
故答案为:e、g;
②由图可知,晶胞由4 个图Ⅱ中结构构成,图Ⅱ结构中,Co 位于顶点、体内和棱上,个数为4× 1
8 +2
× 1
4 +1=2,8 个O 位于体内,4 个Al 位于体内,晶胞质量为4×(59×2+8×16+ 4×27)
N A
g,晶胞体
12
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积为(2a)3×10
21
﹣cm3,晶体密度ρ= m
V =
4×(59×2+ 4×27+8×16)
N A
(2a)
3×10
−21
g•cm
3
﹣=
177
N A a
3×10
21g•cm﹣
3,
故答案为:
177
N A a
3×10
21。
17.(12 分)铁、钴、镍是重要的战略性金属。可采用酸浸-氨浸等工艺从铁钴镍矿中(主要含
、
、
、
,少量
、
)提取
、
、
,并获得一系列化工产品,部分流程如
下:
已知:
易与
发生配位生成
,
不稳定,易被氧化为
;
、
;相关金属离子
形成氢氧化物
沉淀的
范围如下:
金属离子
开始沉淀的
1.5
6.5
7
6.9
沉淀完全的
2.8
9
10
8.9
回答下列问题:
(1)为了提高“酸浸”速率,可采取的措施是 (写出一种即可)。
(2)纳米级
可与
反应,其化学方程式为 。
(3)“氨浸”过程中,
转化为
的离子方程式为 。
(4)“氧化”的目的是使 元素以 (填化学式)形式存在于“滤渣2”中。已知
“调
”过程中,溶液的
范围应调节为 时才能保证“滤渣2”纯度较高。
(5)“沉镍”过程中使用
溶液而不使用
溶液的原因是 。“结晶”过
程通入的酸性气体X 是 (填化学式)。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)增加酸的浓度,将铁钴镍矿粉碎(1 分)
13
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(2)
(2 分)
(3)
或
(2 分)
(4)
(1 分)
(1 分) 28~6.5(2 分)
(5)等浓度下
溶液的碱性弱于
,防止生成
(1 分)
(1 分)
【分析】铁钴镍矿经过硫酸酸浸,酸浸液中有Co3+、Ni2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+,加入NH4F 生成MgF2沉
淀除去Mg2+,加入H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,加入NaOH 调pH 值,滤渣2 为Fe(OH)3,滤渣2 酸浸使
Fe(OH)3溶解,在HCl 气流中结晶得到FeCl3,X 为HCl,滤液再加入氨水得到Co(OH)2沉淀,酸浸得
到Co2+,再加入NH4HCO3得到NiCO3沉淀,氨浸液中通入SO2,将Co3+还原为Co2+,最后得到
CoSO4。
【解析】(1)为了提高“酸浸”速率,可采取的措施是:增加酸的浓度,将铁钴镍矿粉碎;
(2)二氧化硅与NaOH 反应生成硅酸钠和水,反应的化学方程式为:
;
(3)“氨浸”过程中,
溶于氨水同时被氧化为
,离子方程式为:
或
;
(4)氧化的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,通过调节pH 值得到Fe(OH)3沉淀,除去Fe3+;调节pH 值让
Fe3+沉淀,Co3+和Ni3+不沉淀,溶液的
范围应调节为28~6.5;
(5)Ni(OH)2也是沉淀,“沉镍”过程中使用
溶液而不使用
溶液,原因是NaHCO3
的碱性比NH4HCO3强,容易生成Ni(OH)2沉淀;为了防止FeCl3水解,由FeCl3溶液结晶为FeCl3晶
体,需要在氯化氢气流中蒸发结晶。
18.(12 分)
是制备金属钛的重要中间体。某小组同学利用如图装置在实验室制备
(夹持装置
略去)。
已知:
易挥发,高温时能与
反应,不与
反应,其他相关信息如下表所示:
14
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熔点/℃
沸点/℃
密度
水溶性
136.4
1.7
易水解生成白色沉淀,能溶于有机溶剂
76.8
1.6
难溶于水
回答下列问题:
(1)装置A 中仪器b 的名称是 ,装置E 中的试剂是 。
(2)装置B 中长导管的作用是 。
(3)装置A 中发生反应的离子方程式为 。
(4)装置C 中除生成
外,还生成一种气态不成盐氧化物,该反应的化学方程式为 。
(5)制得的
中常含有少量
,从混合液中分离出
操作的名称是 。
(6)利用如图装置测定所得
的纯度:取
产品加入烧瓶,向安全漏斗中加入适量蒸馏水,待
充分反应后,将烧瓶和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中,滴加几滴
溶液作指
示剂,用
标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液
。
已知:常温下,
、
,
呈砖红色,
。
①安全漏斗中的水在本实验中的作用除与
反应外,还有 ;
②滴定终点的判断方法是 :
③产品的纯度为 (用含
、
和
的代数式表示)。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)蒸馏烧瓶(1 分) 浓硫酸(1 分)
(2)平衡气压(1 分)
(3)
(4)
(5)蒸馏(1 分)
(6)液封,吸收挥发的
气体,避免
的损失(1 分) 当加入最后半滴
标准溶液
15
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时,溶液恰好出现砖红色沉淀,且半分钟不消失(1 分)
或
【分析】本题利用
与
反应制备
,A 为制备
的装置,C、D 分别为制备、收集
的
装置,因
易水解,要求制备和收集过程无水,故在
前、
后都要加干燥装置,所以
、
中
盛放试剂为浓硫酸;F 中盛放
溶液,目的是除去未反应的
;
【解析】(1)装置A 中仪器b 的名称是蒸馏烧瓶;据分析可知,装置E 中的试剂是浓硫酸;
(2)装置B 中长导管的作用是平衡气压,防止导管堵塞;
(3)装置A 用于制备Cl2,其离子方程式为2
+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(4)据反应前后元素种类守恒,一种气态不成盐氧化物是指
,则反应的化学方程式为:
;
(5)
和
互溶,但沸点差异比较大,故从混合液体分离出
的操作为蒸馏;
(6)①安全漏斗在本实验中的作用除加水外,还有液封,吸收挥发的HCl 气体,避免
的损失;
②滴定终点时,
与
作用生成
砖红色沉淀,则判断方法是当滴入最后半滴
标准溶液时,出现砖红色沉淀,且半分钟内不消失;
③根据元素守恒关系
,
,产品的纯度为
。
19.(12 分)美托拉宗临床上用于利尿降压。其一种合成路线为:
已知:①
②
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(1)有机物
每个分子中采用sp3杂化方式的原子数目是 。
(2)A→B 的反应类型是 。
(3)C 的分子式为C9H11N2O3SCl。写出试剂C 的结构简式:
。
(4)写出同时满足下列条件的B 的一种同分异构体的结构简式: 。
①苯环上只有三个取代基
②能发生银镜反应
③分子中有4 种不同化学环境的氢原子
(5)设计以
和乙醇为原料,制备
的合
成路线(无机试剂任用,合成路线示例见本题题干) 。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)2
(2)取代反应
(3)
(4)
或
(5 )
(4
分)
【分析】由合成路线,A (
)与(CH3CO )2O 发生取代反应生成B (
),B 再与ClSO3H 、NH3•H2O 发生取代反应生成C ,C 的分子式为
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C9H11N2O3SCl ,则C 为
,C 被KMnO4 氧化得到D (
),D 在碱性条件下生成E(
),E 与
在PCl3 作催化剂的条件下,发生脱水缩合生成F(
),F 再与CH3CHO、HCl 反应生成G(
),据此分析解答;
(5)以
和乙醇为原料,制备
,可将CH3CH2OH 催化
氧化得到CH3CHO,
在浓H2SO4、浓HNO3 的条件下发生已知反应②生成
,
再被KMnO4 氧化得到
,
再发生已知反应①得到
,
与CH3CHO 在酸性条件下反应得到
。
【解析】(1)
分子中,苯环上的碳原子均采用sp2杂化,—NH2的N 原子和—CH3的碳原
子均采用sp3杂化,故每个分子中采用sp3杂化方式的原子数目为2,
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故答案为:2;
(2 )根据分析可知,A (
)与(CH3CO )2O 发生取代反应生成B (
),即反应类型为取代反应,
故答案为:取代反应;
(3)由上述分析可知,C 的结构简式为
,
故答案为:
;
(4)B 为
,其同分异构体的苯环上满足:
①苯环上只有三个取代基;
②能发生银镜反应,明含有—CHO;
③分子中有4 种不同化学环境的氢原子,则满足条件的同分异构体有
、
,
故答案为:
或
;
(5)以
和乙醇为原料,制备
,可将CH3CH2OH 催化
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氧化得到CH3CHO,
在浓H2SO4、浓HNO3 的条件下发生已知反应②生成
,
再被KMnO4 氧化得到
,
再发生已知反应①得到
,
与CH3CHO 在酸性条件下反应得到
,则合成路线为
,
故
答
案
为
:
。
【点评】本题考查有机物推断与合成,侧重考查分析、推断及知识综合应用能力,明确反应前后分子
式变化、官能团及碳链变化中发生的反应并正确推断各物质结构简式是解本题关键,题目难度不大。
20.(12 分)CO2的捕集、利用成为科学家研究的重要课题。CH4—CO2催化重整对CO2的减排具有重要
意义,重整反应为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。回答下列问题:
(1)已知部分化学键键能如下表:
化学键
C=O
C—H
O—H
H—H
C≡O
键能/(kJ•mol﹣
1)
803
414
459
436
1072
20
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重整反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的ΔH= kJ•mol
1
﹣,C—H 键键能小于O—H
键键能的原因是
。
(2)向密闭容器中充入1mol CH4(g)和1mol CO2(g),在不同条件下发生重整反应,测得平衡时
CO2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。
①T0、p1条件下,能说明反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A.v 逆(CH4)=2v 正(CO)
B.容器内气体密度不再改变
C.混合气体平均相对分子质量不变
D.单位时间内,断开H—H 键的数目和断开C—H 键的数目相同
②p1 (填“>”或“<”)p2。
③若p1=100kPa,在M 点对应条件下,经过10min,反应达到平衡,则0~10min 内,v(CO2)=
kPa•min
1
﹣,该温度下,反应的平衡常数Kp= (kPa)2(以分压代替平衡浓度,分压=总压×物
质的量分数,用分数表示)。
(3)该催化重整过程中会生成积碳,积碳会严重影响催化剂的活性。在一定温度下,测得某催化剂
上积碳的生成速率方程为v =k ⋅p(C H 4)⋅[ p(C O2)]
−0.5(k 为速率常数)。
①在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb
(CO2)、pc(CO2)由大到小的顺序为 。
②欲减少积碳的产生,应 (填“增大”或“减小”)投料比
n(C H 4)
n(C O2) 。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)+246 氧原子半径小于碳原子半径,C—H 键键长大于O—H 键键长,故C—H 键键能小于O
21
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—H 键键能
(2)BC(1 分) <(1 分) 2(1 分) 1600
9
(3)pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2) 减小(1 分)
【解析】(1 )根据ΔH =反应物总键能﹣生成物总键能=(4×414+2×803 )kJ•mol
1
﹣﹣
(2×1072+2×436)kJ•mol
1
﹣=+246 kJ•mol
1
﹣;原子半径C>O,键长C—H>O—H,键长越短,键能
越大,故C—H 键能小于O—H 键键能,
故答案为:+246;氧原子半径小于碳原子半径,C—H 键键长大于O—H 键键长,故C—H 键键能小于
O—H 键键能;
(2)①A.达到平衡时,正逆反应速率相等,应该符合2v 逆(CH4)=v 正(CO),故A 错误;
B.该反应是在恒温恒容下进行,气体质量不变,气体体积变化,则密度是变量,容器内气体密度不
再改变,说明反应达到平衡状态,故B 正确;
C.气体总质量不变,气体总物质的量是变量,混合气体平均相对分子质量是变量,当混合气体平均
相对分子质量不变,反应达到平衡状态,故C 正确;
D.正逆反应速率相等时,单位时间内,断开H—H 键的数目和断开C—H 键的数目之比为1:2,故
D 错误;
故答案为:BC;
②反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)是气体体积增加的反应,增大压强,平衡逆向移
动,CO2的转化率减小,因此P1<P2,
故答案为:<;
③根据三段式:
C H 4(g)+
C O2(g)⇌
2CO
+2 H 2(g)
起始量(mol)
1
1
¿
0¿ 变化量(mol)¿ x ¿ x ¿2 x ¿2 x ¿平衡量(mol)¿1−x ¿1−x
M 点时CO2 的体积分数为30%,有
1−x
1−x +1−x +2 x +2 x ×100 % =30 %,x=0.25,则平衡时n
(CH4)=0.75mol,n(CO2)=0.75mol,n(CO)=0.5mol,n(H2)=0.5mol,分压强分别为:P
(CH4)=
0.75×100
0.75+0.75+0.5+0.5 kPa=30kPa,P(CO2)=
0.75×100
0.75+0.75+0.5+0.5 kPa=30kPa,P
(CO )=
0.5×100
0.75+0.75+0.5+0.5 kPa=20kPa,P (H2 )=
0.5×100
0.75+0.75+0.5+0.5 kPa=20kPa,v
(CO2)= 20kPa
10min =2kPa/min;Kp= P
2( H 2)× P
2(CO)
P(C H 4)× P(C O2) = 20
2×20
2
30×30 = 1600
9
,
故答案为:2; 1600
9
;
(3)①由积碳的生成速率方程为v =k ⋅p(C H 4)⋅[ p(C O2)]
−0.5可知,在p(CH4)一定时,积碳
的速率与[P(CO2)]
0.5
﹣
成正比,与P(CO2)成反比,因此CO2的分压强大小符合:pc(CO2)>pb
22
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(CO2)>pa(CO2),
故答案为:pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2);
②根据v =k ⋅p(C H 4)⋅[ p(C O2)]
−0.5,欲减少积碳的产生,减少P (CH4 ),同时增大P
(CO2),减小投料比
n(C H 4)
n(C O2) ,
故答案为:减小。
【点评】本题主要考查化学平衡的计算等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有
的知识进行解题。
23