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机密★启用前
试卷类型:A
2025 年广东省普通高中学业水平选择性考试
化学
本试卷共8 页,20 小题,满分100 分。考试用时75 分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
用2B 铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑:如需改动,
用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上:如
需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无
效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将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 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Fe 56
一、选择题:本大题共16 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
小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 中华传统技艺,凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是
A.纸哪吒
B.石印章
C.木活字
D.不锈钢针
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.纸的主要成分是纤维素(有机化合物),不属于合金,A 不符合题意;
B.石印章的材料通常是天然矿物(如大理石、寿山石等),主要成分为硅酸盐或碳酸盐,不属于合金,B 不
符合题意;
C.木活字的材料是木材,主要成分为纤维素和木质素(有机化合物),不属于合金,C 不符合题意;
D.不锈钢是铁(Fe)与铬(Cr)、镍(Ni)等金属形成的合金,D 符合题意;
故选D。
2. 在法拉第发现苯200 周年之际,我国科学家首次制备了以金属M 为中心
多烯环配合物。该配合物
具有芳香性,其多烯环结构(如图)形似梅花。该多烯环上
A.
键是共价键
B. 有8 个碳碳双键
C. 共有16 个氢原子
D. 不能发生取代反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.C 和H 原子间通过共用电子对形成的是共价键,A 正确;
B.该配合物具有芳香性,存在的是共轭大π 键,不存在碳碳双键,B 错误;
C.根据价键理论分析,该物质有10 个H 原子,C 错误;
D.大π 键环上可以发生取代反应,D 错误;
答案选A。
3. 现代科技,增强国力,增进民生福祉。下列说法正确的是
A. 我国科学家首次测得了月球背面月幔水含量
质量为10g
B. 利用
成功为金属材料“重塑金身”,
中Mo 的化合价为+6
C. 穿上电动机械腿,助力行走不是梦,行走时电池将电能转化为化学能
D. 沙海养鱼蹚出治沙新路,让沙海沙山变成金山银山,鱼肉富含蛋白质
【答案】D
【解析】
【详解】A.1mol H2O 的摩尔质量为18g/mol,因此质量为18g,而非10g,A 错误;
B.MoS2中S 的化合价为-2,总负电荷为-4,Mo 的化合价为+4,而非+6,B 错误;
C.电动机械腿工作时,电池放电将化学能转化为电能,再转化为机械能,而非电能转化为化学能,C 错
误;
D.鱼肉的主要营养成分是蛋白质,描述正确,D 正确;
故选D。
4. 劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
向燃煤中加入生石灰以脱硫减排
B
用
和盐酸检验粗盐中是否
含
C
使用
溶液点卤制豆腐
使蛋白质盐析
D
用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴
使用时铁粉被氧化,反应放热
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.生石灰(CaO)与燃煤中的SO2和氧气反应生成CaSO4,达到脱硫减排的目的,不存在沉淀溶
解平衡的转化,A 错误;
B.检验SO
需先加盐酸排除干扰离子,再加BaCl2生成BaSO4沉淀,步骤和反应式均正确,B 正确;
C.MgCl2点卤使蛋白质胶体沉降,产生固体,属于蛋白质的盐析,C 正确;
D.暖贴中铁粉氧化生成Fe2O3或Fe(OH)3并放热,描述正确,D 正确;
故选A
5. 声波封印,材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是
A. 制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体是
B. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,
具有磁性
C. 光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及物理变化
D. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚氯乙烯的单体应为氯乙烯(CH2=CHCl),而选项中的CH3CH2Cl 是氯乙烷,单体错误,A
错误;
B.四氧化三铁(Fe3O4)具有磁性,常用于磁带制作,B 正确;
C.光碟擦写时晶态与非晶态转换属于物理变化(无新物质生成),C 正确;
D.单晶硅为共价晶体(原子晶体),固态硬盘芯片使用单晶硅,D 正确;
故选A。
6. 对铁钉进行预处理,并用铜氨溶液给铁钉镀铜。下列操作不能达到实验目的的是
A.除油污
B.除铁锈
C.制铜氨溶液
D.铁钉镀铜
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸钠溶液为碱性,油污在碱性溶液中发生水解反应,同时加热可以增强碳酸钠溶液的碱性,
可以达到除油污的目的,A 不符合题意;
B.铁锈的主要成分为氧化铁,稀盐酸可以用来除去铁锈,可以达到实验目的,B 不符合题意;
C.硫酸铜溶液中滴加过量氨水,可以生成铜氨溶液,可以达到实验目的,C 不符合题意;
D.铁钉镀铜,需要电解装置,使Cu 片与电源正极相连,铁钉与电源负极相连,图中无电源,故不能达到
实验目的,D 符合题意;
故选D。
7. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质X
氧化物1
氧化物2
酸(或碱)
盐
A. X 可为铝,盐的水溶液一定显酸性
B. X 可为硫,氧化物1 可使品红溶液褪色
C. X 可为钠,氧化物2 可与水反应生成
D. X 可为碳,盐的热稳定性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝单质与O2生成Al2O3后无法再被O2氧化,无法形成氧化物2,且Al2O3与水反应需强酸/碱
才能溶解,A 错误;
B.硫燃烧生成SO2(氧化物1,使品红褪色),SO2氧化为SO3(氧化物2),SO3与水生成H2SO4,再与NaOH
生成盐,转化关系成立,B 正确;
C.钠与氧气常温反应生成Na2O(氧化物1),进一步氧化为Na2O2(氧化物2);Na2O2与水反应生成NaOH 和
O2,不会生成H2,C 错误;
D.碳与氧气反应先生成CO,最终生成CO2,与水反应生成碳酸,与碱反应可生成盐,但Na2CO3热稳定
性强于NaHCO3,D 结论错误,D 错误;
故选B。
8. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与
可生成蓝
色物质
KSCN 溶液可用于检
验
D
与浓盐酸共热,生成黄绿色
气体
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中是因为其见光易分解,而非因其强氧化性,陈述Ⅰ正确但因果关系
错误,A 不符合题意;
B.浓硫酸使蔗糖变黑体现其脱水性,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系,B 符合题意;
C.Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀用于检验Fe2+,而KSCN 用于检验Fe3+,两者无直接因果关系,C 不符
合题意;
D.MnO2与浓盐酸生成Cl2是独立反应,与Cl2和SO2的反应无因果关系,D 不符合题意;
故选B。
9. 元素a~i 为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A. a 和g 同主族
B. 金属性:
C. 原子半径:
D. 最简单氢化物沸点:
【答案】B
【解析】
【分析】同周期中第一电离能中第IIA 族和第VA 族比相邻元素的第一电离能大,0 族元素的第一电离能在
同周期中最大,可以推断a~i 分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。
【详解】A.a 是B,g 是Na,二者不同主族,A 错误;
B.Na、Mg、Al 属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B 正确;
C.e、d、c 分别是F、O、N,属于同周期元素,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,原子半径
c>d>e,C 错误;
D.b 为C,c 为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点NH3>CH4,D 错误;
答案选B。
10. 设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.
的中子数,比
的多
B.
与水蒸气完全反应,生成
的数目为
C. 在
的
溶液中,
的数目为
D. 标准状况下的
与足量
反应,形成的共价键数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.
的中子数为10,
的中子数为8,每个O2分子含2 个O 原子,1mol
比1mol
多4NA个中子,A 错误;
B.Fe 与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,1mol Fe 生成
mol H2,数目为
NA,B 错误;
C.
在水中会水解,溶液中
的数目小于0.1NA,C 错误;
D.1mol Cl2与H2反应生成2mol HCl,形成2mol H-Cl 键,共价键数目为2NA,D 正确;
故选D。
11. 利用如图装置进行实验:打开
,一定时间后,a 中溶液变蓝;关闭
,打开
,点燃酒精灯
加热数分钟后,滴入无水乙醇。下列说法错误的是
A. a 中现象体现了
的还原性
B. b 中
既作氧化剂也作还原剂
C. 乙醇滴加过程中,c 中的铜丝由黑变红,说明乙醇被氧化
D. d 中有银镜反应发生,说明c 中产物有乙酸
【答案】D
【解析】
【分析】打开
,一定时间后,b 中H2O2在MnO2的催化下生成O2,O2进入a 中,氧化I-,生成I2,
使得淀粉-KI 溶液变蓝;关闭K1,打开K3,无水乙醇在铜丝的催化下与氧气发生氧化反应生成乙醛,乙醛
可与银氨溶液在加热条件下发生银镜反应。
【详解】A.O2进入a 中,氧化I-,生成I2,体现了
的还原性,A 正确;
B.b 中H2O2在MnO2的催化下生成O2和H2O,
既作氧化剂也作还原剂,B 正确;
C.无水乙醇在铜丝的催化下与氧气发生氧化反应生成乙醛,在此过程中,铜丝先和氧气反应生成黑色的
氧化铜,乙醇再和氧化铜反应,氧化铜被还原为红色的铜单质,乙醇被氧化为乙醛,故c 中的铜丝由黑变
红,可以说明乙醇被氧化,C 正确;
D.乙醛可与银氨溶液在加热条件下发生银镜反应,d 中未加热,不能发生银镜反应,D 错误;
故选D。
12. CuCl 微溶于水,但在
浓度较高的溶液中因形成
和
而溶解。将适量CuCl 完全
溶于盐酸,得到含
和
的溶液,下列叙述正确的是
A. 加水稀释,
浓度一定下降
B. 向溶液中加入少量NaCl 固体,
浓度一定上升
C.
的电离方程式为:
D. 体系中,
【答案】A
【解析】
【详解】A.加水稀释,溶液体积变大,
浓度一定下降,A 正确;
B.加入NaCl 会增加Cl⁻浓度,可能促使
转化为
,
浓度不一定上升,B 错误;
C.H[CuCl2]应电离为H+和
,而非分解为Cu+和Cl-,电离方程式错误,C 错误;
D.电荷守恒未考虑
的电荷数,电荷守恒应为
,D 错误;
故选A。
13. 由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
的VSEPR 模型为平面三角形
具有氧化性
B
钾和钠的原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同
钾和钠的焰色不同
C
乙烯和乙炔分子均含有
键
两者均可发生加聚反应
D
石墨层中未参与杂化的p 轨道中的电子,可在整个碳原子平面中
运动
石墨具有类似金属的导电性
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.SO3的VSEPR 模型为平面三角形,反映其分子几何结构,但氧化性由硫的高价态(+6)决定,
与结构无直接关联,A 符合题意;
B.钾和钠原子结构差异导致电子跃迁能量不同,焰色不同,结构与性质对应合理,B 不符合题意;
C.乙烯和乙炔均含π 键,π 键断裂是加聚反应的基础,结构与性质对应合理,C 不符合题意;
D.石墨层中离域p 电子使其导电,结构与性质对应合理,D 不符合题意;
答案选A。
14. 一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上
减少;电极材料每转移1mol 电子,
对应的理论容量为
。下列说法错误的是
A. 充电时Ⅱ为阳极
B. 放电时Ⅱ极室中溶液的pH 降低
C. 放电时负极反应为:
D. 充电时16gS 能提供的理论容量为
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,电极Ⅱ上
减少,说明MnO2转化为Mn2+,化合价降低,发生还原反应,为原电池
的正极,由于电解质溶液为MnSO4,故电解质应为酸性溶液,正极反应为:
;则电极Ⅰ为原电池负极,MnS 失去电子生成S 和Mn2+,负极反应为:
。
【详解】A.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,故充电时电极Ⅱ为阳极,A 正确;
B.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,正极反应为:
,反应消耗
,
溶液的pH 升高,B 错误;
C.由分析可知,放电时电极Ⅰ为原电池负极,负极反应为:
,C 正确;
D.根据放电时负极反应,可知充电时阴极反应为
,每消耗16gS,即0.5molS,转
移1mol 电子,据题意可知,能提供的理论容量为26.8A h
⋅,D 正确;
故选B。
15. 按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c 中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错
误的是
A. a 中有化合反应发生,并有颜色变化
B. b 中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C. c 中溶液红色刚好褪去时,
恰好完全反应
D. 若将a 中稀硝酸换
浓硫酸并加热,则c 中溶液颜色会褪去
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜和稀硝酸反应,会生成一氧化氮,一氧化氮为无色气体,液面上方有氧气存在,一氧化氮
与氧气反应,生成红棕色的二氧化氮,属于化合反应,生成
为蓝色,有颜色变化,A 正确;
B.b 中气体变红棕色时,说明有二氧化氮存在,存在
的反应,所以所含氮氧化物至少
有两种,B 正确;
C.酚酞的变色范围是8.2~10,c 中溶液红色刚好褪去时,此时溶液可能呈弱碱性,所以不能判断
是
否恰好完全反应,C 错误;
D.若将a 中稀硝酸换为浓硫酸并加热,会生成二氧化硫,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中,可生成亚硫酸
氢钠,溶液显酸性,c 中溶液颜色会褪去,D 正确;
故选C。
16. 某理论研究认为:燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a 和图c,其中
获得第一个电子的过程最慢。由此可知,理论上
A. 负极反应的催化剂是ⅰ
B. 图a 中,ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低
C. 电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变
D. 相同时间内,电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同
【答案】C
【解析】
【分析】该燃料电池为氢氧燃料电池,由图可知该原电池的电解质溶液为酸性,氢气发生氧化反应,做负
极,电极方程式为:
;氧气发生还原反应,做正极,电极方程式为:
。
【详解】A.由分析可知,氧气发生还原反应,做正极,正极反应的催化剂是ⅰ,A 错误;
B.图a 中,ⅰ到ⅱ过程为
获得第一个电子
过程,根据题中信息,
获得第一个电子的过程最慢,
则ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最高,B 错误;
C.氢气发生氧化反应,做负极,电极方程式为:
,同时,反应负极每失去1 个电子,就
会有一个H+通过质子交换膜进入正极室,故电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变,C 正确;
D.由图a、c 可知,氧气催化循环一次需要转移4 个电子,氢气催化循环一次需要转移2 个电子,相同时
间内,电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数不相同,D 错误;
故选C。
二、非选择题:本大题共4 小题,共56 分。考生根据要求作答。
17. 酸及盐在生活生产中应用广泛。
(1)甲苯氧化可生成苯甲酸。向盛有2mL 甲苯的试管中,加入几滴酸性
溶液,振荡,观察到体
系颜色_______。
(2)某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中,需要的操作及其顺序为:加热
溶解、_______(填下列操作编号)。
(3)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度
和苯甲酸的
,实验如下:取50.00mL 苯甲酸饱和
溶液,用
溶液滴定,用pH 计测得体系的pH 随滴入溶液体积V 变化的曲线如图。据
图可得:
①
_______
②苯甲酸的
_______(列出算式,水的电离可忽略)。
(4)该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。
①知识回顾 羧酸酸性可用
衡量。下列羧酸
的变化顺序为:
。随着卤原子电负性_______,羧基中的羟基
_______增大,酸性增强。
②提出假设 甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为:
③验证假设 甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH 大小顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,据此推断假设成立。但乙同
学认为该推断依据不足,不能用所测得的pH 直接判断
大小顺序,因为_______。
乙同学用(3)中方法测定了上述三种酸的
,其顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。
④实验小结 假设不成立,芳香环上取代基效应较复杂,①中规律不可随意推广。
(5)该小组尝试测弱酸HClO 的
。
①丙同学认为不宜按照(3)中方法进行实验,其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的离子方程式为
_______。
②小组讨论后,选用0.100mol/LNaClO 溶液(含少量NaCl)进行实验,以获得HClO 的
。简述该方案
_______(包括所用仪器及数据处理思路)。
③教师指导:设计实验方案时,需要根据物质性质,具体问题具体分析。
【答案】(1)由紫色变为无色
(2)da (3) ①.
.
②
(4) ①. 增大 ②. 极性 ③. 常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同
(5) ①.
.
②
实验方法:取适量0.100mol/LNaClO 溶液放入烧杯
中,用pH 计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO 溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO 溶液在25℃下的pH 可求得
ClO-的水解平衡常数
,再利用公式
求出HClO 的Ka。
【解析】
【小问1 详解】
酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以将甲苯氧化生成苯甲酸,故向盛有2mL 甲苯的试管中,加入几滴酸
性KMnO4溶液,振荡,观察到体系颜色由紫色变为无色。
【小问2 详解】
重结晶法提纯苯甲酸的方法为,加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,故操作编号为da
【小问3 详解】
①由图像可知,当加入14mLNaOH 溶液时,苯甲酸被完全中和,则可得苯甲酸饱和溶液的浓度
;
②由图像可知,苯甲酸饱和溶液的pH 为2.89,说明苯甲酸饱和溶液中的
,则苯甲酸的
【小问4 详解】
①羧酸酸性的强弱取决于羧基中O-H 键的极性大小,极性越大,酸性越强,卤素原子的电负性越大,吸电
子能力越强,使得羧基中O-H 键的极性越大,酸性越强;
③由于常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同,所以该推断依据不足。
【小问5 详解】
①次氯酸在光照条件下易分解为HCl 和O2,其分解反应的离子方程式为
;
②实验方法:取适量0.100mol/LNaClO 溶液放入烧杯中,用pH 计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO 溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO 溶液在25℃下的pH 可求得
ClO-的水解平衡常数
,再利用公式
求出HClO 的Ka。
18. 我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni 等并探究新型
绿色冶铁方法的工艺如下。
已知:多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O 等元素。
氢氧化物
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有_______(写一条)。
(2)“高压加热”时,生成
的离子方程式为:_______。
(3)“沉铝”时,pH 最高可调至_______(溶液体积变化可忽略)。已知:“滤液1”中
,
。
(4)“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。
A. 镍与N、O 形成配位键
B. 配位时
被还原
C. 配合物与水能形成分子间氢键
D. 烷基链具有疏水性
(5)
晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距
离之比
,则
_______;晶体中与Cu 原子最近且等距离的原子的数目为
_______。
(6)①“700℃加热”步骤中,混合气体中仅加少量
,但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe 不断生成。
该步骤发生反应的化学方程式为_______和_______。
②“电解”时,
颗粒分散于溶液中,以Fe 片、石墨棒为电极,在答题卡虚线框中,画出电解池示意
图并做相应标注_______。
③与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是_______(写一条)。
【答案】(1)搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等
(2)4Fe2++O2+4H2O
2Fe2O3↓+8H+
(3)5 (4)AD
(5) ①. 3:1:1
.
②12
(6 ) ①. 2NH3
N2+3H2
.
②
Fe2O3+3H2
2Fe+3H2O
.
③
.
④没有污染物产生
【解析】
【分析】矿粉酸浸通入SO2酸浸,浸取液中含有Fe2+、Cu2+、Ni2+、Al3+等,调节pH=3.0,通入空气加热得
到Fe2O3,Fe2O3可以通过还原得到Fe 单质,也可以用电解得到Fe 单质,滤液1 在常温下沉铝,滤液2 选
择萃取得到含硫酸根的溶液和分别含Cu 配合物和Ni 配合物,最终得到产品NixCuyNz。
【小问1 详解】
“酸浸”中,提高浸取速率的措施有:搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等;
【小问2 详解】
由于通入
“酸浸”,故浸取液中不含有
,“高压加热”时,Fe2+在酸性条件下被氧化为
,
离子方程式为:4Fe2++O2+4H2O
2Fe2O3↓+8H+;
【小问3 详解】
“沉铝”时,保证Cu2+和Ni2+不沉淀,Cu(OH)2的溶度积更小,
,根据
Ksp=c(Cu2+)×c2(OH-)=0.022×c2(OH-)=2.2×10-20,得出c(OH-)=10-9mol/L,pH=5;
【小问4 详解】
“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有:
A、镍与N、O 形成配位键,可以使镍进入有机相,A 正确;
B、配体
中提供孤对电子的O 原子带一个单位负电,可以视作是得到一个电子的
阴离子,其余配体不带电,整个配合物不显电性,形成配合物后,中心离子还是Ni2+,Ni2+化合价不变,B
错误;
C、配合物与水形成氢键,不能解释镍进入有机相,C 错误;
D、烷基具有疏水性,可以使其进入有机相,D 正确;
答案选AD;
【小问5 详解】
根据同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比
,设晶胞边长为a,由几何关
系可知,面心的原子与顶点的原子距离为
,面心的原子与体心的原子距离为
,则可以确定,晶
胞中面心原子为Ni,有6×
个,顶点原子为Cu,有8×
个,体心的原子为N,有1 个,则x:
y:z=3:1:1;
根据分析,Cu 原子处于顶角,距离最近且等距离的原子为面心上Ni 原子,数目为
;
【小问6 详解】
①氨气分解为N2和H2,H2还原Fe2O3得到Fe 单质和水,化学方程式为:2NH3
N2+3H2、
Fe2O3+3H2
2Fe+3H2O;
②电解Fe2O3颗粒得到Fe 单质,在阴极发生还原反应,则Fe 片为阴极,石墨做阳极,电解液为NaOH 溶
液和
颗粒,装置图如下:
;
③与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是没有污染性的CO
气体产生。
19. 钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。
(1)基态Ti 原子的价层电子排布式为_______。
(2)298K 下,反应
的
、
,则298K 下
该反应_______(填“能”或“不能”)自发进行。
(3)以
为原料可制备
。将
与10.0molTi 放入容积为
的恒容密闭容器中,反
应体系存在下列过程。
编号
过程
(a)
(b)
(c)
(d)
①
_______kJ/mol。
②不同温度下,平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅰ对应的物质为_______。
③温度
下,
_______
,反应(c)的平衡常数
_______(列出算式,无须化简)。
(4)钛基催化剂可以催化储氢物质肼
的分解反应:
(e)
(f)
为研究某钛基催化剂对上述反应的影响,以肼的水溶液为原料(含
的物质的量为
),进行实验,得
到
、
随时间t 变化的曲线如图。其中,
为
与
的物质的量之和;
为剩余
的
物质的量。设
为0~t 时间段内反应(e)消耗
的物质的量,该时间段内,本体系中催化剂的选择性用
表示。
①
内,
的转化率为_______(用含
的代数式表示)。
②
内,催化剂的选择性为_______(用含
与
的代数式表示,写出推导过程)。
【答案】(1)
(2)能 (3) ①.
.
②
.
③0.5
.
④
(4) ①.
.
②
【解析】
【小问1 详解】
Ti 为22 号元素,基态Ti 原子的价层电子排布式为
,故答案为:
:
【小问2 详解】
反应
的
、
,则根据
可
知,该反应在298K 下能自发进行,故答案为:能;
【小问3 详解】
① 已知:
反应b:
反应c:
将反应c-2×反应b 可得
,则
,故答案为:
;
② 由表格可知,反应a 为放热反应,反应b、c 为吸热反应,反应d 也是放热的,曲线Ⅰ,Ⅱ可表示
或
的物质的量随温度的变化情况,随着温度升高,反应b、c 正向移动,反应a、d 为
逆向移动,所以
的含量逐渐上升,
的含量逐渐下降,所以曲线Ⅰ对应的物质为
,故答案为:
;
③ 温度
下,
,
,
,
根据Ti 元素守恒,可推出
(10+5-6-8.5)mol=0.5mol,则
,
,反应(c)的平衡常数
=
,故答案为:0.5;
;
【小问4 详解】
① 因为肼
为反应物,肼的含量逐渐下降,起始时
,
时,
,则
内,
的转化率为
=
,故答案为:
;
② 由图可知,
内,
,
,则
,反应掉的肼
为
,
生成的氮气和氢气的物质的量为
,根据反应前后原子个数守恒,可得
,反应f 消耗的肼为
,反应e 消耗的
肼
为
, 则本体系中催化剂的选择性
=
=
=
,故答案为:
;
20. 我国科学家最近在光-酶催化合成中获得重大突破,光-酶协同可实现基于三组分反应的有机合成,其中
的一个反应如下(反应条件略:Ph-代表苯基
)。
(1)化合物1a 中含氧官能团的名称为_______。
(2)①化合物2a 的分子式为_______。
②2a 可与
发生加成反应生成化合物Ⅰ.在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共_______
种(含化合物Ⅰ,不考虑立体异构)。
(3)下列说法正确的有_______。
A. 在1a、2a 和3a 生成4a 的过程中,有
键断裂与键形成
B. 在4a 分子中,存在手性碳原子,并有20 个碳原子采取
杂化
C. 在5a 分子中,有大
键,可存在分子内氢键,但不存在手性碳原子
D. 化合物5a 是苯酚的同系物,且可发生原子利用率为100%的还原反应
(4)一定条件下,
与丙酮
发生反应,溴取代丙酮中的
,生成化合物3a.若用核
磁共振氢谱监测该取代反应,则可推测:与丙酮相比,产物3a 的氢谱图中_______。
(5)已知:羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的
取代反应。根据上述信息,分三步合成化合物
Ⅱ。
①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为_______。
②第二步,进行_______(填具体反应类型):其反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。
③第三步,合成Ⅱ:②中得到的含溴有机物与1a、2a 反应。
(6)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅲ,需要以1a、_______(填结构简式)和3a 为反应物。
【答案】(1)醛基 (2) ①.
.
②5 (3)AB
(4)丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰:峰面积之比为3:2,且峰的位置较丙酮有所偏移
(5 ) ①.
.
②
酯化反应 ③.
(6)
【解析】
【分析】根据题干信息,1a 和2a 先发生碳碳双键的加成反应,生成
,再和3a 发生取
代反应得到主产物,两分子1a 发生醛基的加成反应得到副产物5a,据此解答。
【小问1 详解】
由其结构简式可知,化合物1a 中含氧官能团的名称为醛基;
【小问2 详解】
①化合物2a 是苯乙烯,的分子式为
;
②化合物Ⅰ的分子式为
,分子中含有苯环,则其余结构均为饱和结构,含有醇羟基的结构的同分异
构体有
、
、
、
、
,共计5 种;
【小问3 详解】
A.在1a、2a 和3a 生成4a 的过程中,1a、2a 先发生碳碳双键的加成反应,生成
,
该过程存在
键断裂,随后与3a 发生取代反应脱去1 分子HBr 生成4a,该过程存在键形成,A 正确;
B.连接4 个不同基团的碳原子是手性碳原子,4a 分子中,存在手性碳原子,如图:
,苯环是平面结构,三个苯环以及酮羰基的碳原子均为
杂化,共计20 个,
B 正确;
C.在5a 分子中,苯环内有大
键,酮羰基和羟基相邻较近,可存在分子内氢键,且与羟基相连的碳原子
是手性碳原子,C 错误;
D.化合物5a 与氢气发生还原反应是原子利用率为100%的反应,但化合物5a 含有酮羰基,不是苯酚的同
系物,D 错误;
故选AB;
【小问4 详解】
丙酮的氢谱:两个甲基等效:核磁共振氢谱出现单峰;
α−溴代丙酮的氢谱:受溴吸电子效应影响,甲基与亚甲基上的氢不等效,核磁共振氢谱图会出现两组峰,
面积之比为3:2;
故氢谱变化:丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰:峰面积之比为3:2,且峰的位置较丙酮有所偏
移;
【小问5 详解】
比较化合物Ⅱ与主产物的结构简式可知,主要在右侧含氧官能团不同,化合物Ⅱ含有酯基,故推测合成Ⅱ发
生的反应有酯化反应;
①已知羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的
取代反应,则第一步反应为羧酸中
的取代反
应引入溴,化学方程式为
;
②第二步
与甲醇发生酯化(取代)反应,化学方程式为
,题目要求填具体反应类型,故此处填酯化反应;
③第三步1a、2a 发生碳碳双键的加成反应,生成
,再与
发生取代
反应得到
;
【小问6 详解】
结合化合物Ⅲ的结构简式
,将其断键,左侧表示1a 基团,右侧是3a 基
团,则需要合成Ⅲ的还差
,即合成流程是1a 与
先发生1,4 加成反应,生成
,再与3a 发生取代反应得到目标产物。
【点睛】核磁共振氢谱图影响峰化学位移的因素:吸电子基团降低了氢核周围的电子云密度,使得其质子
峰向低场移动(左移),推电子基团增加了氢核周围的电子云密度,使得质子峰向高场位移(右移);α−溴代丙
酮的氢谱中甲基受溴吸电子效应影响,化学位移稍向低场移动(左移),亚甲基受溴原子直接影响,化学位
移显著向低场移动(左移)。