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2024 年普通高等学校招生全国统一考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 K 39 Mn 55 Fe 56
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。
1. 《天工开物》记载:软浆车榨蔗汁,一石(dàn)汁下石灰五合,取汁煎糖,冷凝成黑沙,黄泥水淋下成白
糖。下列说法错误的是
A. 石灰可中和蔗汁中的酸性物质 B. “冷凝成黑沙”是结晶过程
C. “黄泥水淋下”的目的是脱色 D. “白糖”的主要成分是葡萄糖
【答案】D
【解析】
【分析】这段话意思即用软浆车榨取甘蔗汁,每石蔗糖汁加半升的石灰,取过滤后的甘蔗汁加热冷却,得
到黑色晶体,用黄泥水淋洗可得到白糖。
【详解】A.石灰为碱性物质,可与蔗糖中的酸性物质发生中和反应,A正确;
B.“冷凝成黑沙”即将热蔗糖水冷却结晶,是结晶过程,B正确;
C.“黄泥水淋下”可将黑色晶体变成白色,即实现脱色目的,C正确;
D.“白糖”是由蔗糖制得,故其主要成分为蔗糖,D错误;
本题选D。
2. 光照时,纳米TiO 能使水产生羟基自由基×OH,可用于处理废水。下列表述正确的是
2
A. 基态Ti的价电子排布式:3d2 B. ×OH的电子式:
C. H O的VSEPR模型: D. O的一种核素:8O
2
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态Ti的价电子排布式:3d24s2,A错误;
B.×OH含有1个未成对电子,电子式: ,B正确;
6-1´2
C.H O中心O原子价层电子对数为2+ =4,O原子采用sp3杂化,O原子上含有2对孤电子对,
2
2
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学科网(北京)股份有限公司H O的VSEPR模型为 ,C错误;
2
D.核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;O质子数为8,则O的一种核素不
会是8O,D错误;
故选B。
3. 将NaCl固体与浓硫酸加热生成的HCl气体通至饱和NaCl溶液,可析出用于配制标准溶液的高纯度
NaCl,下列相关实验操作规范的是
A.制备HCl B.析出NaCl C.过滤 D.定容
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl固体与浓硫酸加热生成的HCl气体,缺少加热装置,故A错误;
B.氯化氢易溶于水,为充分吸收氯化氢并防止倒吸,氯化氢气体应从连接倒置漏斗的导管通入,故B错
误;
C.用过滤法分离出氯化钠晶体,故C正确;
D.配制氯化钠溶液,定容时眼睛平视刻度线,故D错误;
选C。
4. 6-硝基胡椒酸是合成心血管药物奥索利酸的中间体,其合成路线中的某一步如下:
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学科网(北京)股份有限公司下列有关X和Y的说法正确的是
A. 所含官能团的个数相等 B. 都能发生加聚反应
C. 二者中的所有原子共平面 D. 均能溶于碱性水溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.X中含2个醚键、1个碳碳双键、1个硝基,共有4个官能团;Y中含2个醚键、1个羧基、
1个硝基,共有4个官能团,故X和Y所含官能团的个数相等,A正确;
B.X含有碳碳双键,能发生加聚反应,Y中苯环不存在碳碳双键,不能发生加聚反应,B错误;
C.X和Y含有亚甲基,是四面体结构,所有原子不可能共平面,C错误;
D.Y含有羧基能电离出H+,可溶于碱性水溶液,X不能溶于碱性水溶液,D错误;
故选A。
5. 白磷
P
是不溶于水的固体,在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的是
4
A. 分子中每个P原子的孤电子对数均为1
B. 常保存于水中,说明白磷密度大于1g×cm-3
C. 难溶于水,是因为水是极性分子,P 是非极性分子
4
D. 熔点低,是因为P 分子内的P-P键弱
4
【答案】D
【解析】
【详解】A.白磷的分子式为P ,空间构型为正四面体,每个P原子采取sp3杂化,而每个P原子有5个
4
价电子,所以每个P原子还剩一对孤电子对,A正确;
B.白磷在空气中容易自燃,保存于水中隔绝空气,故其密度大于水,B正确;
C.白磷的分子式为P ,空间构型为正四面体,为非极性分子,水为极性分子,根据相似相溶原理,白磷
4
难溶于水,C正确;
D.白磷的分子式为P ,为非极性分子,属于分子晶体,分子间作用力较弱,故其熔点低,熔点低与其共
4
价键强弱无关,D错误;
故选D。
6. 化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是
A. 用Na 2 CO 3 溶液处理水垢中的CaSO 4 :CaSO 4 s+CO 3 2-aq ƒ CaCO 3 s+SO2 4 -aq
B. 明矾用于净水:Al3+ +3H Oƒ Al(OH) ¯+3H+
2 3
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学科网(北京)股份有限公司C. 抗酸药中的Mg(OH) 可治疗胃酸过多:OH- +H+ =H O
2 2
D. 用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的IO- :IO- +I- +2H+ =I +H O
3 3 2 2
【答案】A
【解析】
【 详 解 】 A . 用 Na CO 溶 液 处 理 水 垢 中 的 CaSO , 生 成 溶 解 度 更 小 的 碳 酸 钙 ,
2 3 4
CaSO 4 s+CO 3 2-aq ƒ CaCO 3 s+SO2 4 -aq ,A项正确;
B.水解方程式不对,明矾是硫酸铝钾晶体,溶于水,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,可用于净水:
Al3+ +3H
2
O
ƒ
Al(OH)
3
(胶体)+3H+,不写沉淀符号,B项错误;
C.物质拆分不对,抗酸药中的Mg(OH) 可治疗胃酸过多,Mg(OH) 属于难溶性碱,离子方程式:
2 2
Mg(OH) +2H+=Mg2++2H O,C项错误;
2 2
D.未配平方程式,用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的IO- :IO- +5I- +6H+ =3I +3H O,D项错
3 3 2 2
误;
故答案选A。
7. 如图所示的铼配合物离子能电催化还原WY 。短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。标准
2
状况下,WY和X 是等密度的无色气体,Z 是黄绿色气体。下列说法错误的是
2 2
A. 第一电离能:X>Y B. 图中X原子的杂化方式为sp2
C. Z元素以原子的形态与Re2+配位 D. Y的电负性大于W,WY中的化学键是极性键
【答案】C
【解析】
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。Z 是黄绿色气体,Z为氯;X形成3个共用电
2
子对,X与Re2+之间为配位键,推测X为氮,标准状况下,WY和X 是等密度的无色气体,则WY为一
2
氧化碳、X 为氮气,故W为碳、X为氮、Y为氧、Z为氯;
2
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学科网(北京)股份有限公司【详解】A.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能
大于同周期相邻元素,故第一电离能大小:N>O,A正确;
B.图中X原子处于环中,且存在平面大π键,则其杂化方式为sp2,B正确;
C.由图可知,整个离子带1个单位正电荷,而其中Re2+带2个单位正电荷,则氯元素以Cl-的形态与
Re2+配位,C错误;
D.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;O的电负性大于C,则CO中的
化学键是极性键,D正确;
故选C。
8. 某小组对Fe SO 和K Fe(CN) 的性质进行探究:
2 4 3 3 6
Ⅰ.向少量蒸馏水里滴加2滴Fe SO 溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
2 4 3
Ⅱ.向少量蒸馏水里滴加2滴K Fe(CN) 溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
3 6
下列说法正确的是
A. 实验Ⅰ中继续加入少量K SO 固体,溶液颜色变浅
2 4
B. 实验Ⅱ中溶液呈红色
C. KSCN能区分Fe SO 和K Fe(CN)
2 4 3 3 6
D. 焰色试验不能区分Fe SO 和K Fe(CN)
2 4 3 3 6
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验Ⅰ中,Fe 2 SO 4 3 溶液与KSCN溶液反应的实质是:Fe3++3SCN- ƒ FeSCN 3 ,硫酸
钾固体溶于水产生钾离子和硫酸根,并不影响该平衡的移动,因此溶液的颜色不发生变化,故A错误;
B.实验Ⅱ中,K Fe(CN) 溶液中存在有K+、Fe(CN) 3- ,Fe(CN) 3- 并不能电离出Fe3+,因此
3 6 6 6
K Fe(CN) 溶液与KSCN溶液并不能发生反应,溶液颜色无明显变化,故B错误;
3 6
C.实验Ⅰ中,KSCN溶液与Fe SO 溶液反应产生FeSCN ,溶液变为红色,但K Fe(CN) 溶液
2 4 3 3 3 6
与KSCN溶液并不能发生反应,K Fe(CN) 是一种深红色晶体,水溶液呈黄色,带有黄绿色荧光,因
3 6
此加入KSCN可以区分两者,故C正确;
D.焰色反应是金属单质或离子的电子在吸收能量后,跃迁到较高能量级,然后从较高能量级跃迁到低能
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学科网(北京)股份有限公司量级,这次跃迁会放出光子,光子的频率若在可见光频率范围内,则金属表现为有焰色反应。铁燃烧火焰
为无色,是因为放出的光子频率不在可见光频率范围内,而K Fe(CN) 中含有钾元素,焰色试验时透
3 6
过蓝色钴玻璃可以看到紫色,因此焰色试验可以区分Fe SO 和K Fe(CN) ,故D错误;
2 4 3 3 6
故答案选C。
9. 某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF 的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na
6
变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是
A. 外电路通过1mol电子时,理论上两电极质量变化的差值为23g
B. 充电时,阳极电极反应为:Na V PO -xe- = Na V PO +xNa+
3 2 4 3 3-x 2 4 3
C. 放电一段时间后,电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变
D. 电解质溶液不能用NaPF 的水溶液替换
6
【答案】A
【解析】
【分析】放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌,则右侧电极为负极,Na失电子生成Na+;Na+透过允
许Na+通过的隔膜从右侧进入左侧,则左侧为正极。
【详解】A.外电路通过1mol电子时,负极有1molNa失电子生成Na+进入右侧溶液,溶液中有1molNa+
从右侧进入左侧,并与正极的Na V (PO ) 结合,则理论上两电极质量变化的差值为2mol×23g/mol=46g,
3-x 2 4 3
A错误;
B.充电时,左侧电极为阳极,Na V (PO ) 失电子生成Na V (PO ) ,则阳极电极反应为:
3 2 4 3 3-x 2 4 3
Na V PO -xe- = Na V PO +xNa+,B正确 ;
3 2 4 3 3-x 2 4 3
C.放电一段时间后,负极产生的Na+的物质的量与负极区通过隔膜进入左极区的Na+的物质的量相同,进
入左极区的Na+与参加左侧正极反应的Na+的物质的量相同,所以电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变,
C正确 ;
D.Na能与水反应,所以电解质溶液不能用NaPF 的水溶液替换,D正确 ;
6
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学科网(北京)股份有限公司故选 A。
10. 烯烃进行加成反应的一种机理如下:
此外,已知实验测得CH =CH 、CH CH=CH 、CH C=CH 与Br 进行加成反应的活化能依次减
2 2 3 2 3 2 2 2
小。下列说法错误的是
+
A. 乙烯与HCl反应的中间体为CH -CH
3 2
B. 乙烯与氯水反应无CH ClCH OH生成
2 2
C. 卤化氢与乙烯反应的活性:HBr >HCl
D. 烯烃双键碳上连接的甲基越多,与Br 的反应越容易
2
【答案】B
【解析】
【详解】A.HCl中氢带正电荷、氯带负电荷,结合机理可知,乙烯与HCl反应的中间体为氢和乙烯形成正
+
离子:CH -CH ,A正确;
3 2
B.氯水中存在HClO,其结构为H-O-Cl,其中Cl带正电荷、OH带负电荷,结合机理可知,乙烯与氯水反
应可能会有CH ClCH OH生成,B错误;
2 2
C.由机理,第一步反应为慢反应,决定反应的速率,溴原子半径大于氯,HBr中氢溴键键能更小,更容
易断裂,反应更快,则卤化氢与乙烯反应的活性:HBr >HCl,C正确;
D.已知实验测得CH =CH 、CH CH=CH 、CH C=CH 与Br 进行加成反应的活化能依次减
2 2 3 2 3 2 2 2
小;则烯烃双键碳上连接的甲基越多,与Br 的反应越容易,D正确;
2
故选B。
11. 一定条件下,存在H-缺陷位的LiH晶体能吸附N 使其分解为N,随后N占据缺陷位(如图)。下列说
2
法错误的是
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学科网(北京)股份有限公司A. c>0.5a B. 半径:r H- >rH
C. b=d D. LiH晶体为离子晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据LiH立方晶胞的该部分 结构以及晶胞参数为a可得
2
,因此c= 0.5a2 +0.5a2 = a>0.5a ,故A正确;
2
B.H原子和H-的电子层数均为1,但H-比氢原子多一个电子,电子的运动轨道不重合,内核对电子的
束缚相对较弱,电子活动的范围更广,因此H-的半径较大,故B正确;
C.根据LiH立方晶胞可知,b的长度如图 ,但当N占据了空缺位后,由于比H-的
半径大,因此b¹d,故C错误;
D.LiH晶体中含有Li+和H-,相互间作用是离子键,因此LiH晶体为离子晶体,故D正确;
故答案选C。
12. 实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A
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学科网(北京)股份有限公司A. “反应1”中,每消耗0.1molNH Cl,在25℃、101kPa下得到2.24LNH
4 3
B. “反应2”中,每生成0.1molNO,转移电子数为0.5N
A
C. 在密闭容器中进行“反应3”,0.1molNO充分反应后体系中有0.1N 个NO
A 2
D. “反应4”中,为使0.1molNO 完全转化成HNO ,至少需要0.02N 个O
2 3 A 2
【答案】B
【解析】
【分析】反应1为实验室制备氨气的反应,方程式为:2NH Cl+Ca(OH) =2NH ↑+CaCl +2H O,反应2是
4 2 3 2 2
D
D
氨气的催化氧化,方程式为:4NH +5O = 4NO+6H O,反应3为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,
3 2 2
催化剂
方程式为:2NO+O₂=2NO₂ ,反应4为二氧化氮,氧气和水反应生成硝酸,4NO +2H O+O =4HNO ,以此
2 2 2 3
解题。
【详解】A.根据分析可知,每消耗0.1molNH Cl,生成0.1mol氨气,但是由于不是标准状况,则气体
4
不是2.24L,A错误;
D
B.根据分析可知,反应2方程式为:4NH +5O = 4NO+6H O,该反应转移20e-,则每生成
3 2 2
催化剂
0.1molNO,转移电子数为0.5N ,B正确;
A
C.根据反应3,0.1molNO充分反应后生成0.1N 个NO ,但是体系中存在2NO ⇌N O ,则最终二氧
A 2 2 2 4
化氮数目小于0.1N ,C错误;
A
D.根据反应4可知,为使0.1molNO 完全转化成HNO ,至少需要0.025N 个O ,D错误;
2 3 A 2
故选B。
13. 573K、高压条件下,一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解:C H CN(苯甲腈)
6 5
®C H CONH (苯甲酰胺)®C H COOH(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用X、Y、Z表
6 5 2 6 5
nA
示)的物质的量分数xA 随时间t的变化曲线,其中xA=
。下列说法错误的是
nX+nY+nZ
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学科网(北京)股份有限公司A. 水解产物除了Y、Z还有NH
3
B. a 点时v(Y) = v(Y)
消耗 生成
C.
xZ
在15min前基本不变,15min后明显增大,可能是水解产物对生成Z的反应有催化作用
D.
任意25min时间段内存在vX=vY+vZ
【答案】D
【解析】
【 详 解 】 A . 苯 甲 腈 在 溶 液 中 发 生 连 续 水 解 : C H CN+H Oˆˆ†C H CONH ,
6 5 2 ‡ˆˆ 6 5 2
C H CONH +H Oˆˆ†C H COOH+NH ,有NH 生成,A正确;
6 5 2 2 ‡ˆˆ 6 5 3 3
B.a点之前x(Y)逐渐增大,v(Y) <v(Y) ;a点之后,x(Y)逐渐减小v(Y) >v(Y) ,a点是
消耗 生成 消耗 生成
Y物质的最大值,则生成和消耗的速率相等。即v(Y) = v(Y) ,B正确;
消耗 生成
C.xZ
在15min前基本不变,15min后明显增大,在没有另加物质、没有改变反应条件的情况下,可能
是水解产物对生成Z的反应有催化作用,C正确;
D.根据图像所示,反应的前期应该有vX=vY+vZ ,a点之后,由于vX 明显减小,vZ
显
著增大,三者的速率关系不再满足vX=vY+vZ
,D错误;
故选D。
14. 常温下,用0.1000mol×L-1NaOH溶液分别滴定下列两种混合溶液:
Ⅰ.20.00mL浓度均为0.1000mol×L-1HCl和CH COOH溶液
3
Ⅱ.20.00mL浓度均为0.1000mol×L-1HCl和NH Cl溶液
4
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学科网(北京)股份有限公司两种混合溶液的滴定曲线如图。已知K CH COOH=K NH ×H O=1.8´10-5,下列说法正确的是
a 3 b 3 2
A. Ⅰ对应的滴定曲线为N线
B. a 点水电离出的c
OH-
数量级为10-8
C. VNaOH=30.00mL时,Ⅱ中c Cl- >cNH ×H O>c NH+
3 2 4
D. pH=7时,Ⅰ中cCH COOH、c CH COO- 之和小于Ⅱ中cNH ×H O、c NH+ 之和
3 3 3 2 4
【答案】D
【解析】
【分析】溶液中加入40ml氢氧化钠溶液时,I中的溶质为氯化钠和醋酸钠,Ⅱ中的溶质为氯化钠和一水合
氨,根据K CH COOH=K NH ×H O=1.8´10-5,醋酸根、铵根的水解程度小于醋酸、一水合氨
a 3 b 3 2
的电离程度,氯化钠显中性,醋酸根和一水合氨在浓度相同时,一水合氨溶液的碱性更强,故I对应的滴
定曲线为M,Ⅱ对应的滴定曲线为N;
【详解】A.向溶液中加入40ml氢氧化钠溶液时,I中的溶质为氯化钠和醋酸钠,Ⅱ中的溶质为氯化钠和一
水合氨,氯化钠显中性,醋酸根和一水合氨在浓度相同时,一水合氨溶液的碱性更强,故I对应的滴定曲线
为M,A错误;
B.根据分析可知a点的溶质为氯化钠和醋酸钠,醋酸根发生水解,溶液的pH接近8,由水电离的c
H+
=c
OH-
,数量级接近10-6,B错误;
C.当VNaOH=30.00mL时,Ⅱ中的溶质为氯化钠、氯化铵、一水合氨,且氯化铵和一水合氨的浓度
K 10-14
相同,铵根的水解K = w = =5.6´10-10<1.8´10-5,即NH+水解程度小于一水合氨的电离
h K 1.8´10-5 4
a
程度,所以c NH+ >cNH ×H O ,又物料守恒c Cl- =2c NH+ +2cNH ×H O ,即
4 3 2 4 3 2
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学科网(北京)股份有限公司c Cl- >c NH+ ,故c Cl- >c NH+ >cNH ×H O ,C错误;
4 4 3 2
D. 根据元素守恒,nCH COOH、n CH COO- 之和等于nNH ×H O、n NH+ 之和,根据图
3 3 3 2 4
像,pH=7时,Ⅱ所加氢氧化钠溶液较少,溶液体积较小,故Ⅰ中cCH COOH、c CH COO- 之和小
3 3
于Ⅱ中cNH ×H O、c NH+ 之和,D正确;
3 2 4
故选D。
二、非选择题:本题共 4小题,共 58分。
15. 广西盛产甘蔗,富藏锰矿。由软锰矿(MnO ,含SiO 、Fe O、Al O 和CuO等杂质)制备光电材料
2 2 2 3 2 3
KMnF 的流程如下。回答下列问题:
3
已知:
物质 Fe(OH) Al(OH) Cu(OH) Fe(OH) Mn(OH)
3 3 2 2 2
K 2.8´10-39 1.3´10-33 2.2´10-20 4.9´10-17 1.9´10-13
sp
(1)“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和H SO ,其主要作用是_______。为提高“浸取”速率,可采
2 4
取的措施是_______(任举一例)。
(2)“滤渣1”的主要成分是_______(填化学式)。
(3)常温下,用CaCO 调节溶液pH至5 6时,可完全沉淀的离子有_______(填化学式)。
3 :
(4)“X”可选用_______。
A. H S B. H O C. Zn D. NH S
2 2 2 4 2
(5)若用Na CO 替代NaHCO 沉锰,得到Mn (OH) CO 沉淀。写出生成Mn (OH) CO 的离子方
2 3 3 2 2 3 2 2 3
程式_______。
(6)KMnF 立方晶胞如图,晶胞参数为apm,该晶体中与一个F-紧邻的K+有_______个。已知N 为
3 A
阿伏加德罗常数的值,晶体密度为_______g×cm-3(用含a、N 的代数式表示)。
A
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1) ①. 把二氧化锰还原为硫酸锰 ②. 把软锰矿粉碎、搅拌、加热等
(2)SiO (3)Al3+ (4)D
2
(5)2Mn2++3CO2-+2H O=Mn OH CO ¯+2HCO-
3 2 2 2 3 3
151
(6) ①. 4 ②.
N a3´10-30
A
【解析】
【分析】软锰矿含有MnO 和少量SiO 、Fe O、Al O 、CuO。“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和
2 2 2 3 2 3
H SO 。用甘蔗渣水解液“浸取”软锰矿,二氧化锰被还原为硫酸锰,氧化铁被还原为硫酸亚铁,氧化铝、
2 4
氧化铜溶于硫酸生成硫酸铝、硫酸铜,二氧化硅不溶于硫酸,滤渣是二氧化硅,滤液中加碳酸钙调节pH生
成氢氧化铝沉淀除铝,过滤,滤液加硫化物反应生成FeS、CuS沉淀除铁铜,滤液中加碳酸氢钠反应生成碳
酸锰沉淀,最终将碳酸锰转化为KMnF 。
3
【小问1详解】
二氧化锰具有氧化性,“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和H SO ,其主要作用是把二氧化锰还原为硫酸
2 4
锰。根据影响反应速率的因素,为提高“浸取”速率,可采取的措施是把软锰矿粉碎、搅拌、加热等。
【小问2详解】
二氧化硅不溶于硫酸,“滤渣1”的主要成分是SiO 。
2
【小问3详解】
4.9´10-17
根据溶度积常数,Fe2+完全沉淀时,c(OH-)= =7´10-6.5 ,pH约为8.4;Al3+完全沉淀时,
1´10-5
1.3´10-33 2.2´10-20
c(OH-)=3 »5.1´10-10,pH约为4.7;Cu2+完全沉淀是c(OH-)= »4.7´10-8,pH
1´10-5 1´10-5
约为6.7;常温下,用CaCO 调节溶液pH至5 6时,可完全沉淀的离子有Al3+。
3 :
【小问4详解】
加X的目的是生成硫化物沉淀除铁和铜,Fe2+和H S不反应,所以不能选用H S;铜离子、亚铁离子都能
2 2
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学科网(北京)股份有限公司和硫离子反应生成硫化铜沉淀,所以“X”可选用 NH S,选D。
4 2
【小问5详解】
若用Na CO 替代NaHCO 沉锰,得到Mn (OH) CO 沉淀,反应的离子方程式为
2 3 3 2 2 3
2Mn2++3CO2-+2H O=Mn OH CO ¯+2HCO- 。
3 2 2 2 3 3
【小问6详解】
1个晶胞中含有1个K+,根据化学式KMnF 可知,1个晶胞中含有1个Mn、3个F-,可知晶胞顶点上的
3
原子为Mn、棱上的F-,该晶体中与一个F-紧邻的K+有4个;已知N 为阿伏加德罗常数的值,晶体密
A
39+55+19´3 151
=
度为 a´10-103
´N
N a3´10-30 g×cm-3。
A
A
16. 二氧化硫脲é ë NH 2 2 CSO 2 ù û(TD)是还原性漂白剂,可溶于水,难溶于乙醇,在受热或碱性条件下易
水解: NH CSO +H O=NH CO+H SO 。其制备与应用探究如下:
2 2 2 2 2 2 2 2
Ⅰ.由硫脲é
ë
NH
2
2
CSù
û
制备TD
按如图装置,在三颈烧瓶中加入硫脲和水,溶解,冷却至5℃后,滴入H O 溶液,控制温度低于10℃和
2 2
pH<6进行反应。反应完成后,结晶、过滤、洗涤、干燥后得到产品TD。
Ⅱ.用TD进行高岭土原矿脱色(去除Fe O )探究
2 3
将mg高岭土原矿(Fe O 质量分数为0.68%)制成悬浊液,加入TD,在一定条件下充分反应,静置,分离
2 3
出上层清液VmL,用分光光度法测得该清液中Fe2+浓度为bmg×L-1,计算Fe O 的去除率。
2 3
回答下列问题:
(1)仪器a 的名称是_______。
(2)Ⅰ中控制“温度低于10℃和pH<6”的目的是_______。
(3)写出制备TD的化学方程式_______。
(4)H SO 中S的化合价为_______。Ⅰ的反应中,因条件控制不当生成了H SO ,最终导致TD中出现
2 2 2 2
第14页/共21页
学科网(北京)股份有限公司黄色杂质,该杂质是_______(填化学式)。
(5)Ⅰ中“洗涤”选用乙醇的理由是_______。
(6)高岭土中Fe O 去除率为_______(用含m、b、V的代数式表示)。Ⅱ中“静置”时间过长,导致脱色
2 3
效果降低的原因是_______。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)防止二氧化硫脲水解、防止过氧化氢分解
pH<6
(3) NH CS+2H O NH CSO +2H O
2 2 2 2 低于10℃ 2 2 2 2
(4) ①. +2 ②. S
(5)减少二氧化硫脲的溶解损失
bV
(6) ①. % ②. 亚铁离子被空气中氧气氧化
47.6m
【解析】
【分析】在三颈烧瓶中加入硫脲和水溶解,冷却至5℃后,滴入H O 溶液,控制温度低于10℃和pH<6
2 2
进行反应生成二氧化硫脲,反应后,结晶、过滤、洗涤、干燥后得到产品;
【小问1详解】
由图,仪器a 的名称是恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
已知,二氧化硫脲在受热或碱性条件下易水解,且过氧化氢不稳定受热易分解,故Ⅰ中控制“温度低于10℃
和pH<6”的目的是防止二氧化硫脲水解、防止过氧化氢分解;
【小问3详解】
硫脲和水溶解冷却至5℃后,滴入H O 溶液,控制温度低于10℃和pH<6进行反应生成二氧化硫脲,结
2 2
pH<6
合质量守恒,反应还会生成水,反应为 NH CS+2H O NH CSO +2H O
2 2 2 2 低于10℃ 2 2 2 2
【小问4详解】
二氧化硫脲水解: NH CSO +H O=NH CO+H SO ,生成H SO ,则反应中元素化合价没
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
有改变, NH CSO 中硫化合价为+2,则H SO 中S的化合价为+2。TD具有还原性,Ⅰ的反应中因条
2 2 2 2 2
件控制不当生成了H SO ,最终导致TD中出现黄色杂质,该杂质是TD还原硫元素转化生成的硫单质;
2 2
【小问5详解】
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学科网(北京)股份有限公司二氧化硫脲可溶于水,难溶于乙醇,Ⅰ中“洗涤”选用乙醇的理由是减少二氧化硫脲的溶解损失;
【小问6详解】
清液中Fe2+浓度为bmg×L-1,则Fe2+为bmg×L-1´V´10-3L=bV´10-3mg=bV´10-6g,那么Fe O 的去
2 3
bV´10-6g 1
´ ´160g/mol
除率 56g/mol 2 bV ;亚铁离子具有还原性,Ⅱ中“静置”时间过长,导致脱
´100%= %
mg´0.68% 47.6m
色效果降低的原因是亚铁离子被空气中氧气氧化,导致实验误差。
17. 二氯亚砜(SOCl )是重要的液态化工原料。回答下列问题:
2
(1)合成SOCl 前先制备SCl 。有关转化关系为:
2 2
则Ss+Cl g=SCl 1 的ΔH =_______kJ×mol-1。
2 2 3
(2)密闭容器中,以活性炭为催化剂,由SCl 和O 制备SOCl 。反应如下:
2 2 2
Ⅰ SCl g+O g=SO Cl g
2 2 2 2
Ⅱ SCl 2 g+SO 2 Cl 2 g ƒ 2SOCl 2 (g)
1
①反应Ⅱ的lgK(K为平衡常数)随 (T为温度)的变化如图,推断出该反应为_______(填“吸热”或“放
T
热”)反应。
nSCl
②466K时,平衡体系内各组分的物质的是分数xA
随
2
的变化如图。
nO
2
第16页/共21页
学科网(北京)股份有限公司nSCl
反应Ⅱ的平衡常数K =_______(保留1位小数)。保持T和 2 不变,增大SCl 平衡转化率的措施有
1 nO 2
2
_______(任举一例)。
1
③改变T,使反应Ⅱ的平衡常数K = K ,导致图中的曲线变化,则xSCl 等于xSOCl 的新交点
2 8 1 2 2
将出现在_______(填“d”“e”“f ”或“g”)处。
(3)我国科研人员在含Li+的SOCl 溶液中加入I ,提高了Li-SOCl 电池的性能。该电池放电时,正
2 2 2
极的物质转变步骤如图。其中,I 的作用是_______;正极的电极反应式为_______。
2
【答案】(1)-50 (2) ①. 放热 ②. 32.4 ③. 移走SOCl 或加入SO Cl ④. d
2 2 2
I
(3) ①. 催化作用 ②. 2SOCl +4Li++4e- 2 S+SO +4LiCl
2 2
【解析】
【小问1详解】
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学科网(北京)股份有限公司由盖斯定律可知,2Ss+2Cl g=2SCl 1
的焓变为
2 2
ΔH +ΔH =-59.4kJ/mol+-40.6kJ/mol=-100kJ/mol,则Ss+Cl g=SCl 1 的
1 2 2 2
1
ΔH = ´-100kJ/mol=-50kJ/mol;
3 2
【小问2详解】
1 1
①由图可知反应Ⅱ的lgK与 成正比,则温度升高即 减小随之lgK减小,那么K值减小,平衡逆向移
T T
动,反应Ⅱ为放热反应;
nSCl
2
②由图可知, =2.0时,平衡体系物质的量分数x(SCl )=x(SO Cl )=0.13,由于
nO 2 2 2
2
SCl g+O g=SO Cl g 为非可逆反应,故O 应完全转化,即平衡体系中不存在O ,则
2 2 2 2 2 2
x(SOCl 2 )=1-x(SCl 2 )-x(SO 2 Cl 2 )=0.74,反应ⅡSCl 2 g+SO 2 Cl 2 g ƒ 2SOCl 2 (g)是气体体积不变的反
0.742
应,则平衡常数可用物质的量分数代替计算,反应Ⅱ的平衡常数K = =32.4;保持T和
1 0.13´0.13
nSCl
2 不变,减小生成物浓度或加入其他反应物均能使平衡正移,增大SCl 平衡转化率的措施有移走
nO 2
2
SOCl 或加入SO Cl ;
2 2 2
1
③反应Ⅱ为放热反应,改变T,使反应Ⅱ的平衡常数K = K ,其平衡常数减小,则为升高温度,反应Ⅱ
2 8 1
逆向移动,使得SOCl 含量减小、SCl 增加,则图中xSCl 等于xSOCl 的新交点将会提前,出现
2 2 2 2
在d处;
【小问3详解】
由图可知,I 在反应中被消耗又生成,作用是催化作用;放电时,正极上SOCl 得到电子发生还原转化为
2 2
I
S、SO ,正极电极反应为:2SOCl +4Li++4e- 2 S+SO +4LiCl。
2 2 2
18. 化合物H是合成某姜黄素类天然产物的中间体,其合成路线如下。
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学科网(北京)股份有限公司回答下列问题:
(1)A可由R( )合成,R的化学名称是_______。
(2)由A生成B的化学方程式为_______。
(3)D中含氧官能团的名称是_______。
(4)F生成G的反应类型为_______。
(5)符合下列条件的C的含苯环同分异构体共有_______种,其中能与NaHCO 溶液反应产生气体的同分
3
异构体的结构简式为_______(任写一种)。
①遇Fe3+发生显色反应;②分子结构中含 ;③核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积比为
6:2:2:1:1。
(6)上述路线中用 保护酚羟基,某同学用乙酸酐( )代替 ,设计了如下
更简短的合成路线,由J推出K的结构简式为_______。该设计路线中A→J的转化_______(填“合理”或
“不合理”),理由是_______。
【答案】(1)邻二溴苯(或1,2-二溴苯)
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学科网(北京)股份有限公司(2) + +K CO ® +KCl+KHCO
2 3 3
(3)醚键和酮羰基 (4)还原反应
(5) ①. 8 ②. 或 或 (任写一种)
(6) ①. ②. 不合理 ③. I→J时加入NaOH溶液,会使酯基发生
水解,生成-ONa,后续加入 时,不能转化为-OOCCH
3
【解析】
【分析】A与 在K CO 作用下发生取代反应生成B等,采用逆推法,由C、D的结构简式,可确
2 3
定B为 ;B、C在NaOH溶液中发生羟醛缩合反应生成D,D与(CH ) CuLi作用生成E等,
3 2
E与HCl发生取代反应生成F等,F在NaBH 作用下发生还原反应生成G,G与 发生取代反应生
4
成H等。
【小问1详解】
R为 ,R的化学名称是邻二溴苯(或1,2-二溴苯)。
【小问2详解】
A( )与 在K CO 作用下发生取代反应生成B( )和HCl,K CO 和HCl
2 3 2 3
反应生成KCl和KHCO ,化学方程式为 + +K CO ® +KCl+KHCO 。
3 2 3 3
【小问3详解】
由D的结构简式,可确定D的含氧官能团的名称是醚键和酮羰基。
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学科网(北京)股份有限公司【小问4详解】
F在NaBH 作用下发生反应生成G时,F分子中的酮羰基转化为醇羟基,则反应类型为还原反应。
4
【小问5详解】
C的分子式为C H O ,不饱和度为5,C的同分异构体符合下列条件:“①遇Fe3+发生显色反应;②分
10 12 3
子结构中含 ;③核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积比为6:2:2:1:1,说明C的含苯环同分异
构体分子中,在分子的某对称位置上含有2个甲基,另外,还含有1个苯环、1个酚羟基,1个酯基或1
个羧基,则有 、 、 、 、 、
、 、 ,共8种,其中能与NaHCO 溶液反应产生气体的同分异构体(含羧
3
基)的结构简式为 或 或 (任写一种)。
【小问6详解】
参照题给流程中D→E的信息,依据J的结构简式和K的分子式,可由J推出K的结构简式为
。该同学设计的路线中,I→J时加入NaOH溶液,会使酯基发生水解,生成-ONa,后
续加入 时,不能转化为-OOCCH ,则此转化不合理。
3
【点睛】推断有机物时,可采用逆推法。
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