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機(jī)密★啟用前2020年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試(全國(guó)Ⅰ卷)化學(xué)一、選擇題:本題共7小題,每小題6分,共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.(6分)國(guó)家衛(wèi)健委公布的新型冠狀病毒肺炎診療方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效滅活病毒。對(duì)于上述化學(xué)藥品,下列說法錯(cuò)誤的是()A.CH3CH2OH能與水互溶 B.NaClO通過氧化滅活病毒 C.過氧乙酸相對(duì)分子質(zhì)量為76 D.氯仿的化學(xué)名稱是四氯化碳2.(6分)紫花前胡醇()可從中藥材當(dāng)歸和白芷中提取得到,能提高人體免疫力。有關(guān)該化合物,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.分子式為C14H14O4 B.不能使酸性重鉻酸鉀溶液變色 C.能夠發(fā)生水解反應(yīng) D.能夠發(fā)生消去反應(yīng)生成雙鍵3.(6分)下列氣體去除雜質(zhì)的方法中,不能實(shí)現(xiàn)目的的是()氣體(雜質(zhì))方法A.SO2(H2S)通過酸性高錳酸鉀溶液B.Cl2(HCl)通過飽和的食鹽水C.N2(O2)通過灼熱的銅絲網(wǎng)D.NO(NO2)通過氫氧化鈉溶液A.A B.B C.C D.D4.(6分)銠的配合物離子(Rh(CO)2I2]﹣可催化甲醇羰基化,反應(yīng)過程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.CH3COI是反應(yīng)中間體 B.甲醇羰基化反應(yīng)為CH3OH+CO═CH3CO2H C.反應(yīng)過程中Rh的成鍵數(shù)目保持不變 D.存在反應(yīng)CH3OH+HI═CH3I+H2O5.(6分)1934年約里奧﹣居里夫婦在核反應(yīng)中用α粒子(即氦核He)轟擊金屬原子X,得到核素Y,開創(chuàng)了人造放射性核素的先河:X+He→Y+n其中元素X、Y的最外層電子數(shù)之和為8.下列敘述正確的是()A.X的相對(duì)原子質(zhì)量為26 B.X、Y均可形成三氯化物 C.X的原子半徑小于Y的 D.Y僅有一種含氧酸6.(6分)科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn﹣CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如圖,電極為金屬鋅和選擇性催化材料。放電時(shí),溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸等,為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Zn﹣2e﹣+4OH﹣═Zn(OH)42﹣ B.放電時(shí),1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol C.充電時(shí),電池總反應(yīng)為2Zn(OH)42﹣═2Zn+O2↑+4OH﹣+2H2O D.充電時(shí),正極溶液中OH﹣濃度升高7.(6分)以酚酞為指示劑,用0.1000mol?L﹣1的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系數(shù)δ隨滴加NaOH溶液體積VNaOH的變化關(guān)系如圖所示。[比如A2﹣的分布系數(shù):δ(A2﹣)=]下列敘述正確的是()A.曲線①代表δ(H2A),曲線②代表δ(HA﹣) B.H2A溶液的濃度為0.2000mol?L﹣1 C.HA﹣的電離常數(shù)Ka=1.0×10﹣2 D.滴定終點(diǎn)時(shí),溶液中c(Na+)<2c(A2﹣)+c(HA﹣)二、非選擇題:共58分。第8~10題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第11~12題為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共43分。8.(14分)釩具有廣泛用途。黏土釩礦中,釩以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在,還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽,以及SiO2、Fe3O4.采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。該工藝條件下,溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金屬離子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+開始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列問題:(1)“酸浸氧化”需要加熱,其原因是。(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成VO2+,同時(shí)還有離子被氧化。寫出VO+轉(zhuǎn)化為VO2+反應(yīng)的離子方程式。(3)“中和沉淀”中,釩水解并沉淀為V2O5?xH2O,隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2+、Na+、,以及部分的。(4)“沉淀轉(zhuǎn)溶”中,V2O5?xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是。(5)“調(diào)pH”中有沉淀生成,生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(6)“沉釩”中析出NH4VO3晶體時(shí),需要加入過量NH4Cl,其原因是。9.(15分)為驗(yàn)證不同化合價(jià)鐵的氧化還原能力,利用下列電池裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。回答下列問題:(1)由FeSO4?7H2O固體配制0.10mol?L﹣1FeSO4溶液,需要的儀器有藥匙、玻璃棒、(從下列圖中選擇,寫出名稱)。(2)電池裝置中,鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽(yáng)離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且電遷移率(u∞)應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù),鹽橋中應(yīng)選擇作為電解質(zhì)。陽(yáng)離子u∞×108/(m2?s﹣1?V﹣1)陰離子u∞×108/(m2?s﹣1?V﹣1)Li+4.07HCO3﹣4.61Na+5.19NO3﹣7.40Ca2+6.59Cl﹣7.91K+7.62SO42﹣8.27(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極。可知,鹽橋中的陽(yáng)離子進(jìn)入電極溶液中。(4)電池反應(yīng)一段時(shí)間后,測(cè)得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol?L﹣1.石墨電極上未見Fe析出。可知,石墨電極溶液中c(Fe2+)=。(5)根據(jù)(3)、(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可知石墨電極的電極反應(yīng)式為,鐵電極反應(yīng)式為。因此,驗(yàn)證了Fe2+氧化性小于,還原性小于。(6)實(shí)驗(yàn)前需要對(duì)鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液,將鐵電極浸泡一段時(shí)間,鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗(yàn)活化反應(yīng)完成的方法是。10.(14分)硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H=﹣98kJ?mol﹣1.問答下列問題:(1)釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖(a)所示,V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學(xué)方程式為:。(2)當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時(shí),在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下,SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖(b)所示。反應(yīng)在5.0MPa、550℃時(shí)的α=,判斷的依據(jù)是。影響α的因素有。(3)將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應(yīng)器,在溫度t、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí),若SO2轉(zhuǎn)化率為α,則SO3壓強(qiáng)為,平衡常數(shù)Kp=(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(4)研究表明,SO2催化氧化的反應(yīng)速率方程為:v=k(﹣1)0.8(1﹣nα′)式中:k為反應(yīng)速率常數(shù),隨溫度t升高而增大;α為SO2平衡轉(zhuǎn)化率,α′為某時(shí)刻SO2轉(zhuǎn)化率,n為常數(shù)。在α′=0.90時(shí),將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程,得到v~t曲線,如圖(c)所示。曲線上v最大值所對(duì)應(yīng)溫度稱為該α′下反應(yīng)的最適宜溫度tm.t<tm時(shí),v逐漸提高;t>tm后,v逐漸下降。原因是。(二)選考題:共15分。請(qǐng)考生從2道化學(xué)題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計(jì)分。[化學(xué)--選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)11.(15分)Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為。(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是。I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是。I1/(kJ?mol﹣1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578(3)磷酸根離子的空間構(gòu)型為,其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為、雜化軌道類型為。(4)LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體,它們通過共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有個(gè)。電池充電時(shí),LiFePO4脫出部分Li+,形成Li1﹣xFePO4,結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示,則x=,n(Fe2+):n(Fe3+)=。[化學(xué)--選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)](15分)12.有機(jī)堿,例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等,在有機(jī)合成中應(yīng)用很普遍,目前“有機(jī)超強(qiáng)堿”的研究越來越受到關(guān)注。以下為有機(jī)超強(qiáng)堿F的合成路線:已知如下信息:①H2C=CH2②+RNH2③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構(gòu)體回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱為。(2)由B生成C的化學(xué)方程式為。(3)C中所含官能團(tuán)的名稱為。(4)由C生成D的反應(yīng)類型為。(5)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(6)E的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體中,能與金屬鈉反應(yīng),且核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為6:2:2:1的有種,其中,芳香環(huán)上為二取代的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。
機(jī)密★啟用前2020年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試(全國(guó)Ⅰ卷)化學(xué)一、選擇題:本題共7小題,每小題6分,共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.(6分)國(guó)家衛(wèi)健委公布的新型冠狀病毒肺炎診療方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效滅活病毒。對(duì)于上述化學(xué)藥品,下列說法錯(cuò)誤的是()A.CH3CH2OH能與水互溶 B.NaClO通過氧化滅活病毒 C.過氧乙酸相對(duì)分子質(zhì)量為76 D.氯仿的化學(xué)名稱是四氯化碳【分析】A.CH3CH2OH與水分子間能形成氫鍵,并且都是極性分子;B.NaClO具有強(qiáng)氧化性;C.過氧乙酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COOOH;D.氯仿的化學(xué)名稱是三氯甲烷?!窘獯稹拷猓篈.CH3CH2OH與水分子間能形成氫鍵,并且都是極性分子,所以CH3CH2OH能與水以任意比互溶,故A正確;B.NaClO具有強(qiáng)氧化性,通過氧化能滅活病毒,故B正確;C.過氧乙酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COOOH,相對(duì)分子質(zhì)量為12×2+4+16×3=76,故C正確;D.氯仿的化學(xué)名稱是三氯甲烷,不是四氯化碳,故D錯(cuò)誤;故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合時(shí)事熱點(diǎn)考查化學(xué)問題,平時(shí)要注意積累,題目難度不大。2.(6分)紫花前胡醇()可從中藥材當(dāng)歸和白芷中提取得到,能提高人體免疫力。有關(guān)該化合物,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.分子式為C14H14O4 B.不能使酸性重鉻酸鉀溶液變色 C.能夠發(fā)生水解反應(yīng) D.能夠發(fā)生消去反應(yīng)生成雙鍵【分析】A、分子中14個(gè)碳原子,不飽和度為8;B、分子中含有碳碳雙鍵和羥基直接相連碳上有氫原子;C、分子中含有酯基,能發(fā)生水解;D、與﹣OH相連的C的鄰位C上有一種H可發(fā)生消去反應(yīng);【解答】解:A、分子的不飽和度為8,則氫原子個(gè)數(shù)為:14×2+2﹣8×2=14,四個(gè)氧原子,所以分子式為:C14H14O4,故A正確;B、分子中含有碳碳雙鍵和羥基直接相連碳上有氫原子,所以能使酸性重鉻酸鉀溶液變色,故B錯(cuò)誤;C、分子中含有能發(fā)生水解酯基,則紫花前胡醇能水解,故C正確;D、與﹣OH相連的C的鄰位C上有一種H可發(fā)生消去反應(yīng),生成雙鍵,故D正確;故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),為高頻考點(diǎn),把握醇消去反應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為解答的關(guān)鍵,側(cè)重醇性質(zhì)的考查,題目難度不大。3.(6分)下列氣體去除雜質(zhì)的方法中,不能實(shí)現(xiàn)目的的是()氣體(雜質(zhì))方法A.SO2(H2S)通過酸性高錳酸鉀溶液B.Cl2(HCl)通過飽和的食鹽水C.N2(O2)通過灼熱的銅絲網(wǎng)D.NO(NO2)通過氫氧化鈉溶液A.A B.B C.C D.D【分析】除雜的原則是不引入新的雜質(zhì),不減少要提純的物質(zhì),操作簡(jiǎn)單,綠色環(huán)保。A.SO2具有還原性,易被酸性高錳酸鉀溶液氧化為硫酸;B.飽和食鹽水可以減少氯氣的溶解量;C.N2(O2)利用化學(xué)性質(zhì)的差異,銅與氧氣反應(yīng),;D.2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,NO為不成鹽氧化物,【解答】解:A.SO2被酸性高錳酸鉀溶液氧化為硫酸,故A錯(cuò)誤;B.Cl2(HCl)利用溶解性的差異,除去HCl,故B正確;C.N2(O2)利用化學(xué)性質(zhì)的差異,銅與氧氣反應(yīng),不與氮?dú)夥磻?yīng),達(dá)到除雜目的,故C正確;D.NO2可以與NaOH發(fā)生反應(yīng):2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,NO與NaOH溶液不能發(fā)生反應(yīng);盡管NO可以與NO2一同跟NaOH發(fā)生反應(yīng):NO+NO2+2NaOH═2NaNO3+H2O,但由于雜質(zhì)的含量一般較少,所以也不會(huì)對(duì)NO的量產(chǎn)生較大的影響,故D正確;故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了氣體除雜質(zhì),要掌握各物質(zhì)的性質(zhì),難度不大,注重基礎(chǔ)。4.(6分)銠的配合物離子(Rh(CO)2I2]﹣可催化甲醇羰基化,反應(yīng)過程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.CH3COI是反應(yīng)中間體 B.甲醇羰基化反應(yīng)為CH3OH+CO═CH3CO2H C.反應(yīng)過程中Rh的成鍵數(shù)目保持不變 D.存在反應(yīng)CH3OH+HI═CH3I+H2O【分析】A、由圖可知,銠的配合物離子(Rh(CO)2I2]﹣生成CH3COI,CH3COI繼續(xù)與H2O反應(yīng)生成HI和CH3CO2H;B、由圖可知發(fā)生的反應(yīng)依次為:①CH3OH+HI═CH3I+H2O,②+CH3I=,③=,④+CO=,⑤=CH3COI+,⑥CH3COI+H2O=HI+CH3CO2H,6個(gè)反應(yīng)依次發(fā)生;C、由圖可以看出Rh的成鍵數(shù)目由4﹣6﹣5﹣6﹣4變化;D、由B分析及圖中箭頭方向判斷出此步反應(yīng)?!窘獯稹拷猓篈、由圖可知,銠的配合物離子(Rh(CO)2I2]﹣生成CH3COI,CH3COI繼續(xù)與H2O反應(yīng)生成HI和CH3CO2H,所以CH3COI是反應(yīng)中間體,故A正確;B、由圖可知發(fā)生的反應(yīng)依次為:①CH3OH+HI═CH3I+H2O,②+CH3I=,③=,④+CO=,⑤=CH3COI+,⑥CH3COI+H2O=HI+CH3CO2H,6個(gè)反應(yīng)依次發(fā)生,6個(gè)反應(yīng)方程式相加和,消去中間產(chǎn)物得出總反應(yīng):CH3OH+CO═CH3CO2H,故B正確;C、由圖可以看出Rh的成鍵數(shù)目由4變?yōu)?再變?yōu)?再變?yōu)?再變?yōu)?,依次循環(huán),故C錯(cuò)誤;D、由B分析,按照箭頭方向可知:CH3OH和HI反應(yīng)生成CH3I和H2O,反應(yīng)方程式為:即CH3OH+HI═CH3I+H2O,故D正確;故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)的理解和掌握,題目難度中等,掌握反應(yīng)類型、化學(xué)反應(yīng)原理等,明確由化學(xué)反應(yīng)是解題關(guān)鍵。同時(shí)也考查了學(xué)生閱讀題目獲取新信息的能力,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)、信息分析解決問題能力。5.(6分)1934年約里奧﹣居里夫婦在核反應(yīng)中用α粒子(即氦核He)轟擊金屬原子X,得到核素Y,開創(chuàng)了人造放射性核素的先河:X+He→Y+n其中元素X、Y的最外層電子數(shù)之和為8.下列敘述正確的是()A.X的相對(duì)原子質(zhì)量為26 B.X、Y均可形成三氯化物 C.X的原子半徑小于Y的 D.Y僅有一種含氧酸【分析】由X+He→Y+n及質(zhì)量守恒可知,W=30+1﹣4=27,X、Y的最外層電子數(shù)之和為8,X的最外層電子數(shù)為=3,金屬原子X的質(zhì)量數(shù)為27、且位于ⅢA族,Z=13符合題意,則X為Al;Y的最外層電子數(shù)為8﹣3=5,質(zhì)子數(shù)為13+2=15,Y為P,以此來解答?!窘獯稹拷猓河缮鲜龇治隹芍猉為Al、Y為P,A.W為27,X原子的相對(duì)原子質(zhì)量為27,故A錯(cuò)誤;B.X、Y可形成三氯化物分別為AlCl3、PCl3,故B正確;C.同周期從左向右原子半徑減小,則X的原子半徑大于Y的半徑,故C錯(cuò)誤;D.Y的含氧酸有磷酸、偏磷酸等,故D錯(cuò)誤;故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律,為高頻考點(diǎn),把握最外層電子數(shù)、質(zhì)量守恒來推斷元素為解答的關(guān)鍵,同時(shí)側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意規(guī)律性知識(shí)的應(yīng)用,題目難度不大。6.(6分)科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn﹣CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如圖,電極為金屬鋅和選擇性催化材料。放電時(shí),溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸等,為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Zn﹣2e﹣+4OH﹣═Zn(OH)42﹣ B.放電時(shí),1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol C.充電時(shí),電池總反應(yīng)為2Zn(OH)42﹣═2Zn+O2↑+4OH﹣+2H2O D.充電時(shí),正極溶液中OH﹣濃度升高【分析】電極為金屬鋅放電時(shí),由圖示知負(fù)極反應(yīng)為Zn﹣2e﹣+4OH﹣═Zn(OH)42﹣,溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸為還原反應(yīng),充電時(shí)陽(yáng)極生成氧氣,陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅,據(jù)此答題?!窘獯稹拷猓篈.放電時(shí),金屬鋅做負(fù)極生成Zn(OH)42﹣,負(fù)極反應(yīng)為Zn﹣2e﹣+4OH﹣═Zn(OH)42﹣,故A正確;B.放電時(shí),CO2中碳的化合價(jià)為+4價(jià),HCOOH中碳的化合價(jià)+2,1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,降低2價(jià),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol,故B正確;C.充電時(shí),陽(yáng)極電極反應(yīng):2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑,陰極反應(yīng):Zn(OH)42﹣═Zn﹣2e﹣+4OH﹣,電池總反應(yīng)為2Zn(OH)42﹣═2Zn+O2↑+4OH﹣+2H2O,故C正確;D.充電時(shí),陽(yáng)極(原電池的正極)電極反應(yīng):2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑,溶液中H+濃度增大,溶液中c(H+)?c(OH﹣)=KW,溫度不變時(shí),KW不變,因此溶液中OH﹣濃度降低,故D錯(cuò)誤;故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查原電池原理、電解池原理、電極方程式的書寫、離子電子的轉(zhuǎn)移等知識(shí)點(diǎn),是高頻考點(diǎn),難度中等,注重基礎(chǔ)。7.(6分)以酚酞為指示劑,用0.1000mol?L﹣1的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系數(shù)δ隨滴加NaOH溶液體積VNaOH的變化關(guān)系如圖所示。[比如A2﹣的分布系數(shù):δ(A2﹣)=]下列敘述正確的是()A.曲線①代表δ(H2A),曲線②代表δ(HA﹣) B.H2A溶液的濃度為0.2000mol?L﹣1 C.HA﹣的電離常數(shù)Ka=1.0×10﹣2 D.滴定終點(diǎn)時(shí),溶液中c(Na+)<2c(A2﹣)+c(HA﹣)【分析】A、曲線①一直在減小,曲線②在一直增加,且兩者相加等于1;B、溶液的pH發(fā)生突變時(shí),滴有酚酞的溶液發(fā)生顏色變化,到達(dá)滴定終點(diǎn),即NaOH和H2A恰好完全反應(yīng);C、HA﹣的電離常數(shù)Ka=;D、滴定終點(diǎn)時(shí)δ(HA﹣)=0,溶液中的電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=2c(A2﹣)+c(OH﹣)。【解答】解:A、在未加NaOH溶液時(shí),曲線①的分布系數(shù)與曲線②的分布系數(shù)之和等于1,且δ曲線①一直在減小,曲線②在一直增加;說明H2A第一步完全電離,第二步存在電離平衡,即H2A=HA﹣+H+,HA﹣?A2﹣+H+,曲線①代表δ(HA﹣);當(dāng)加入用0.1000mol?L﹣1的NaOH溶液40.00mL滴定后,發(fā)生NaHA+NaOH=Na2A+H2O,HA﹣的分布系數(shù)減小,A2﹣的分布系數(shù)在增大,且曲線②在一直在增加,在滴定終點(diǎn)后與③重合,所以曲線②代表δ(A2﹣),故A錯(cuò)誤;B、當(dāng)加入40.00mLNaOH溶液時(shí),溶液的pH發(fā)生突變,到達(dá)滴定終點(diǎn),說明NaOH和H2A恰好完全反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,n(NaOH)=2n(H2A),c(H2A)==0.1000mol/L,故B錯(cuò)誤;C、由于H2A第一步完全電離,則HA﹣的起始濃度為0.1000mol/L,根據(jù)圖象,當(dāng)VNaOH=0時(shí),HA﹣的分布系數(shù)為0.9,溶液的pH=1,A2﹣的分布系數(shù)為0.1,則HA﹣的電離平衡常數(shù)Ka==≈1×10﹣2,故C正確;D、用酚酞作指示劑,酚酞變色的pH范圍為8.2~10,終點(diǎn)時(shí)溶液呈堿性,c(OH﹣)>c(H+),溶液中的電荷守恒,c(H+)+c(Na+)=2c(A2﹣)+c(OH﹣)+c(HA﹣),則c(Na+)>2c(A2﹣)+c(HA﹣),故D錯(cuò)誤;故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)酸堿混合時(shí)的定性判斷和pH的理解和掌握,以及閱讀題目獲取新信息能力等,熟練掌握電離平衡、水解平衡的的影響原理等,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)、信息分析解決問題能力,題目難度中等。明確曲線①②③是解題關(guān)鍵。二、非選擇題:共58分。第8~10題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第11~12題為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共43分。8.(14分)釩具有廣泛用途。黏土釩礦中,釩以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在,還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽,以及SiO2、Fe3O4.采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。該工藝條件下,溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金屬離子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+開始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列問題:(1)“酸浸氧化”需要加熱,其原因是加快酸浸和氧化反應(yīng)速率。(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成VO2+,同時(shí)還有Fe2+離子被氧化。寫出VO+轉(zhuǎn)化為VO2+反應(yīng)的離子方程式VO++2H++MnO2=VO2++Mn2++H2O。(3)“中和沉淀”中,釩水解并沉淀為V2O5?xH2O,隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2+、Na+、Mn2+,以及部分的Al3+和Fe3+。(4)“沉淀轉(zhuǎn)溶”中,V2O5?xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是Fe(OH)3。(5)“調(diào)pH”中有沉淀生成,生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是HCl+NaAl(OH)4=Al(OH)3↓+NaCl+H2O。(6)“沉釩”中析出NH4VO3晶體時(shí),需要加入過量NH4Cl,其原因是利用同離子效應(yīng),促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全?!痉治觥筐ね菱C礦中,釩以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在,還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽,以及SiO2、Fe3O4,加入稀硫酸,使Fe3O4生成Fe3+和Fe2+;加入MnO2氧化還原性的Fe2+成Fe3+;VO+和VO2+成VO2+,SiO2和硅酸鹽與酸生成的硅酸成為濾渣①,濾液①含有:Fe3+、VO2+、K+、Mg2+、Na+、Mn2+、Al3+;濾液①加入NaOH溶液至pH=3.0~3.1,中和過量的硫酸并沉淀Fe3+,使釩水解并沉淀為V2O5?xH2O,得濾餅②,除去濾液②Mn2+、K+、Mg2+、Na+及部分Fe3+、Al3+;濾餅②加入過量NaOH溶液至pH>13,沉淀轉(zhuǎn)溶得濾液③,濾液③含有V2O5?xH2O生成VO3﹣和溶于堿的Al(OH)3生成的Al(OH)4﹣;濾渣③為Fe(OH)3,濾液③加入鹽酸調(diào)pH,Al(OH)4﹣生成Al(OH)3即濾渣④;濾液④含有VO3﹣,加入NH4Cl沉釩的產(chǎn)物:NH4VO3;和濾液⑤NaCl溶液;(1)升高溫度,反應(yīng)速率加快;(2)加入氧化性物質(zhì)可除去具有還原性的離子;依據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒和元素守恒寫出離子方程式;(3)根據(jù)某些離子沉淀的pH,找出相應(yīng)沉淀的離子;(4)Fe3+溶液呈強(qiáng)堿性時(shí)轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3;(5)加入酸沉淀離子Al(OH)4﹣生成Al(OH)3;(6)NH4Cl溶于水電離出NH4+,根據(jù)沉淀溶解平衡原理,利用等離子效應(yīng)。【解答】解:(1)溫度升高反應(yīng)速率加快;加快酸浸氧化的反應(yīng)速率,故答案為:加快酸浸和氧化反應(yīng)速率;(2)加入氧化劑MnO2,除了氧化具有還原性的VO+和VO2+,還可以氧化還原性的Fe2+為Fe3+;以便后面步驟一次性的除去Fe元素;酸浸氧化VO+轉(zhuǎn)化為VO2+,根據(jù)電荷守恒和電子轉(zhuǎn)移守恒得出:在酸性條件下,+3價(jià)的礬化合價(jià)升高2生成+5價(jià),MnO2中+4價(jià)的錳化合價(jià)降低2生成+2價(jià),所以反應(yīng)的離子方程式為:VO++2H++MnO2=VO2++Mn2++H2O,故答案為:Fe2+;VO++2H++MnO2=VO2++Mn2++H2O;(3)“中和沉淀”中,濾液①加入NaOH溶液至pH=3.0~3.1,中和過量的硫酸并沉淀Fe3+和Al3+,使釩水解并沉淀為V2O5?xH2O,得濾餅②,除去濾液②Mn2+、K+、Mg2+、Na+及部分Fe3+、Al3+,故答案為:Mn2+、Fe3+和Al3+;(4)濾液①加入NaOH溶液至pH=3.0~3.1,中和過量的硫酸并沉淀Fe3+,使釩水解并沉淀為V2O5?xH2O,得濾餅②,故答案為:Fe(OH)3;(5)濾液③含有V2O5?xH2O生成VO3﹣和溶于堿的Al(OH)3生成的Al(OH)4﹣;濾液③加入鹽酸調(diào)pH,Al(OH)4﹣生成Al(OH)3即濾渣④;化學(xué)方程式為:HCl+NaAl(OH)4=Al(OH)3↓+NaCl+H2O,故答案為:HCl+NaAl(OH)4=Al(OH)3↓+NaCl+H2O;(6)“沉釩”中析出NH4VO3晶體時(shí),NH4VO3沉淀溶解平衡方程式為:NH4+(aq)+VO3﹣(aq)?NH4VO3(s),需要加入過量NH4Cl,NH4Cl溶于水電離出NH4+,增大c(NH4+),利用同離子效應(yīng),促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全。故答案為:利用同離子效應(yīng),促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理解和掌握,題目難度中等,掌握每步的除雜和分離目的等,明確由工藝流程寫出相應(yīng)反應(yīng)是解題關(guān)鍵。同時(shí)考查學(xué)生閱讀題目獲取新信息的能力,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)、信息分析解決問題能力。9.(15分)為驗(yàn)證不同化合價(jià)鐵的氧化還原能力,利用下列電池裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?;卮鹣铝袉栴}:(1)由FeSO4?7H2O固體配制0.10mol?L﹣1FeSO4溶液,需要的儀器有藥匙、玻璃棒、托盤天平、燒杯、量筒(從下列圖中選擇,寫出名稱)。(2)電池裝置中,鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽(yáng)離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且電遷移率(u∞)應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù),鹽橋中應(yīng)選擇KCl作為電解質(zhì)。陽(yáng)離子u∞×108/(m2?s﹣1?V﹣1)陰離子u∞×108/(m2?s﹣1?V﹣1)Li+4.07HCO3﹣4.61Na+5.19NO3﹣7.40Ca2+6.59Cl﹣7.91K+7.62SO42﹣8.27(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極。可知,鹽橋中的陽(yáng)離子進(jìn)入石墨電極溶液中。(4)電池反應(yīng)一段時(shí)間后,測(cè)得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol?L﹣1.石墨電極上未見Fe析出??芍姌O溶液中c(Fe2+)=0.09mol/L。(5)根據(jù)(3)、(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可知石墨電極的電極反應(yīng)式為Fe3++e﹣=Fe2+,鐵電極反應(yīng)式為Fe﹣2e﹣=Fe2+。因此,驗(yàn)證了Fe2+氧化性小于Fe3+,還原性小于Fe。(6)實(shí)驗(yàn)前需要對(duì)鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液,將鐵電極浸泡一段時(shí)間,鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗(yàn)活化反應(yīng)完成的方法是取少量活化液,加入潔凈的試管中,向其中加入兩滴硫氰酸鉀溶液,看是否變紅,若不變紅,說明已經(jīng)活化完成。【分析】(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液用到的儀器有,托盤天平、燒杯、量筒、玻璃棒、容量瓶。(2)鹽橋中的離子不與溶液中的物質(zhì)反應(yīng),排除了碳酸氫根離子和硝酸根離子,電遷移率盡可能的接近,硫酸根離子的電遷移率與其它離子的相差較大,KCl的陰陽(yáng)離子電遷移率相差最小;(3)鐵電極失去電子,鐵電極是負(fù)極,石墨電極是正極,原電池內(nèi)部陽(yáng)離子向正極移動(dòng),所以陽(yáng)離子向石墨電極移動(dòng)。(4)鐵電極反應(yīng):Fe﹣2e﹣=Fe2+,鐵電極增加0.02mol/L,根據(jù)電荷守恒,石墨電極反應(yīng)Fe3++e﹣=Fe2+,則石墨電極增加0.04mol/L,原溶液是0.05mol/L,現(xiàn)在變?yōu)?.09mol/L;(5)鐵電極為負(fù)極,電極反應(yīng):Fe﹣2e﹣=Fe2+,石墨電極為正極,電極反應(yīng)反應(yīng):Fe3++e﹣=Fe2+,電池的總反應(yīng)式為:2Fe3++Fe=3Fe2+,根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物,所以氧化性:Fe3+>Fe2+,同理還原性Fe>Fe2+(6)對(duì)鐵電極活化是除去表面的氧化膜,氧化膜反應(yīng)完成后,鐵單質(zhì)把三價(jià)鐵還原,所以只要檢驗(yàn)溶液中是否還含有三價(jià)鐵離子就可以了。【解答】解析:(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液用到的儀器有:托盤天平、燒杯、量筒、玻璃棒、容量瓶。圖中給出的有托盤天平、燒杯、量筒;故答案為:托盤天平、燒杯、量筒;(2)鹽橋中的離子不與溶液中的物質(zhì)反應(yīng),排除了碳酸氫根離子和硝酸根離子,電遷移率盡可能的接近,故選KCl;故答案為:KCl;(3)鐵電極失去電子,鐵電極是負(fù)極,石墨電極是正極,原電池內(nèi)部陽(yáng)離子向正極移動(dòng),所以陽(yáng)離子向石墨電極移動(dòng);故答案為:石墨;(4)鐵電極反應(yīng):Fe﹣2e﹣=Fe2+,鐵電極增加0.02mol/L,石墨電極反應(yīng)Fe3++e﹣=Fe2+,根據(jù)電荷守恒,則石墨電極增加0.04mol/L,變?yōu)?.09mol/L;故答案為:0.09mol/L;(5)鐵電極為負(fù)極,電極反應(yīng):Fe﹣2e﹣=Fe2+,石墨電極為正極,電極反應(yīng)反應(yīng):Fe3++e﹣=Fe2+,電池的總反應(yīng)式為:2Fe3++Fe=3Fe2+;所以氧化性:Fe3+>Fe2+,還原性Fe>Fe2+故答案為:Fe﹣2e﹣=Fe2+;Fe3++e﹣=Fe2+;Fe3+;Fe;(6)對(duì)鐵電極活化是除去表面的氧化膜,氧化膜反應(yīng)完成后,鐵單質(zhì)把三價(jià)鐵還原,所以只要檢驗(yàn)溶液中是否還含有三價(jià)鐵離子就可以了,取少量活化液,加入潔凈的試管中,向其中加入兩滴硫氰酸鉀溶液,看是否變紅,若不變紅,說明已經(jīng)活化完成。故答案為:取少量活化液,加入潔凈的試管中,向其中加入兩滴硫氰酸鉀溶液,看是否變紅,若不變紅,說明已經(jīng)活化完成。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了溶液的配制、原電池原理、氧化還原反應(yīng)、電極方程式書寫、離子的檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn),屬于學(xué)科內(nèi)綜合,考查分析問題,解決問題的能力,難度中等。10.(14分)硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H=﹣98kJ?mol﹣1.問答下列問題:(1)釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖(a)所示,V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學(xué)方程式為:2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s)△H=﹣351kJ?mol﹣1。(2)當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時(shí),在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下,SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖(b)所示。反應(yīng)在5.0MPa、550℃時(shí)的α=0.975,判斷的依據(jù)是反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),壓強(qiáng)越大轉(zhuǎn)化率越大。影響α的因素有壓強(qiáng)、溫度、投料比。(3)將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應(yīng)器,在溫度t、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí),若SO2轉(zhuǎn)化率為α,則SO3壓強(qiáng)為,平衡常數(shù)Kp=(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(4)研究表明,SO2催化氧化的反應(yīng)速率方程為:v=k(﹣1)0.8(1﹣nα′)式中:k為反應(yīng)速率常數(shù),隨溫度t升高而增大;α為SO2平衡轉(zhuǎn)化率,α′為某時(shí)刻SO2轉(zhuǎn)化率,n為常數(shù)。在α′=0.90時(shí),將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程,得到v~t曲線,如圖(c)所示。曲線上v最大值所對(duì)應(yīng)溫度稱為該α′下反應(yīng)的最適宜溫度tm.t<tm時(shí),v逐漸提高;t>tm后,v逐漸下降。原因是反應(yīng)溫度升高,速率常數(shù)k增大使速率加快,但α降低造成速率v減小,t<tm時(shí),k增大對(duì)v的提高大于α引起的降低;t>tm后,速率常數(shù)k增大小于α引起的降低?!痉治觥浚?)由圖象得出①V2O4(s)+SO3(g)=V2O5(s)+SO2(g)△H=﹣24kJ?mol﹣1,②V2O4(s)+2SO3(g)=2VOSO4(s)△H=﹣399kJ?mol﹣1,結(jié)合蓋斯定律可知②﹣①×2得到:2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s);(2)當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時(shí),在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下,SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖(b)所示,這個(gè)SO2(g)+O2(g)SO3(g)反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),壓強(qiáng)越大轉(zhuǎn)化率越大,所以反應(yīng)在5.0MPa、550℃時(shí)的α=0.975,由圖象看出壓強(qiáng)越大轉(zhuǎn)化率越高,溫度越高轉(zhuǎn)化率越小,轉(zhuǎn)化率與影響平衡的因素:溫度壓強(qiáng)還與投料比有關(guān),氧氣越多SO2平衡轉(zhuǎn)化率α越大;(3)利用三段式計(jì)算出平衡時(shí)三氧化硫的量,利用阿伏伽德羅定律的推論壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量的比,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)可解;(4)v=k(﹣1)0.8(1﹣nα′)溫度升高,速率常數(shù)k增大,反應(yīng)速率增大;SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H=﹣98kJ?mol﹣1.為放熱反應(yīng),平衡轉(zhuǎn)化率a減小,(﹣1)0.8減小,反應(yīng)速率減小,t<tm時(shí),速率常數(shù)k增大,對(duì)速率的影響大于因(﹣1)0.8減小對(duì)速率的影響,總體速率加快;t>tm后速率常數(shù)k增大沒有α減小對(duì)速率影響大,速率減小?!窘獯稹拷猓海?)由圖象得出①V2O4(s)+SO3(g)=V2O5(s)+SO2(g)△H=﹣24kJ?mol﹣1,②V2O4(s)+2SO3(g)=2VOSO4(s)△H=﹣399kJ?mol﹣1,由蓋斯定律可知②﹣①×2得到:2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s)△H=﹣351kJ?mol﹣1;故答案為:2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s)△H=﹣351kJ?mol﹣1;(2)當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時(shí),在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下,SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖(b)所示,這個(gè)SO2(g)+O2(g)SO3(g)反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),壓強(qiáng)越大轉(zhuǎn)化率越大,所以反應(yīng)在5.0MPa、550℃時(shí)的α=0.975,由圖象看出壓強(qiáng)越大轉(zhuǎn)化率越高,溫度越高轉(zhuǎn)化率越小,轉(zhuǎn)化率與影響平衡的因素:溫度、壓強(qiáng)還與投料比有關(guān),氧氣越多SO2平衡轉(zhuǎn)化率α越大;故答案為:0.975;該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),壓強(qiáng)越大轉(zhuǎn)化率越大,P1=5.0MPa,該線550℃時(shí)的轉(zhuǎn)化率為97.5%;壓強(qiáng)、溫度、投料比;(3)根據(jù)體積之比等于物質(zhì)的量的比,2m%+m%+q%=100%3m+p=100,設(shè)SO2的物質(zhì)的量為2m,O2的物質(zhì)的量為mSO2(g)+O2(g)SO3(g)開始2mm0變化α×2mα×mα×2m平衡2m﹣α×2mm﹣α×mα×2m反應(yīng)后的總量:2m﹣α×2m+m﹣α×m+α×2m+q=3m+q﹣αm,結(jié)合3m+p=100,反應(yīng)后的總量=100﹣αm,=═,則p(SO3)=,平衡常數(shù)Kp===,故答案為:;=;(4)v=k(﹣1)0.8(1﹣nα′)溫度升高,表達(dá)式中速率常數(shù)k增大,反應(yīng)速率增大;SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H=﹣98kJ?mol﹣1,為放熱反應(yīng),平衡轉(zhuǎn)化率α減小,(﹣1)0.8減小,反應(yīng)速率減小,t<tm時(shí),速率常數(shù)k增大,對(duì)速率的影響大于因(﹣1)0.8減小對(duì)速率的影響,總體速率加快;t>tm后速率常數(shù)k增大沒有α減小對(duì)速率影響大,速率減小。故答案為:反應(yīng)溫度升高,速率常數(shù)k增大使速率加快,但α降低造成速率v減小。t<tm時(shí),k增大對(duì)v的提高大于α引起的降低;t>tm后,速率常數(shù)k增大小于α引起的降低?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫,平衡轉(zhuǎn)化率、壓強(qiáng)平衡常數(shù)等知識(shí)點(diǎn),情景陌生,要好好利用圖象,考查分析問題的能力,計(jì)算能力,難度較大。(二)選考題:共15分。請(qǐng)考生從2道化學(xué)題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計(jì)分。[化學(xué)--選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)11.(15分)Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為4:5。(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是Li與Na同族,Na電子層多,原子半徑大,易失電子。I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是Li、Be、B同周期,核電荷數(shù)依次增加,Be的電子排布為:1s22s2,全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能最大,與Li相比,B的核電荷數(shù)大,半徑小,較難失去電子,第一電離能較大。。I1/(kJ?mol﹣1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578(3)磷酸根離子的空間構(gòu)型為正四面體形,其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、雜化軌道類型為sp3。(4)LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體,它們通過共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有4個(gè)。電池充電時(shí),LiFePO4脫出部分Li+,形成Li1﹣xFePO4,結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示,則x=,n(Fe2+):n(Fe3+)=13:3?!痉治觥浚?)基態(tài)Fe的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2;(2)Li與Na同族,Na電子層多,原子半徑大,易失電子;Be、B、Li的價(jià)電子排布分別為:2s2,2s22p1,2s1;(3)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,價(jià)層電子對(duì)數(shù)=雜化軌道數(shù)=σ+(a﹣xb),若為陰離子,a=價(jià)電子數(shù)+電荷數(shù);價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4,空間構(gòu)型為四面體形,去掉孤電子對(duì),即為分子的空間構(gòu)型;雜化軌道數(shù)=4,為sp3雜化;(4)根據(jù)晶胞中的正八面體和正四面體來判斷;LiFePO4失去的Li+為:棱心上一個(gè),面心上一個(gè);化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和等于0。【解答】解:(1)基態(tài)Fe的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2,基態(tài)Fe失去最外層2個(gè)電子得Fe2+,價(jià)電子排布為:3d6,基態(tài)Fe失去3個(gè)電子得Fe3+,價(jià)電子排布為:3d5,根據(jù)洪特規(guī)則和泡利原理,d能級(jí)有5個(gè)軌道,每個(gè)軌道最多容納2個(gè)電子,F(xiàn)e2+有4個(gè)未成對(duì)電子,F(xiàn)e3+有5個(gè)未成對(duì)電子,所以未成對(duì)電子數(shù)之比為:4:5,故答案為:4:5;(2)Li與Na同族,Na電子層多,原子半徑大,易失電子;Li、Be、B的電子排布分別為:1s22s1,1s22s2,1s22s22p1,Li、Be、B同周期,核電荷數(shù)依次增加,Be的電子排布為:1s22s2,全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能最大,與Li相比B的核電荷數(shù)大,半徑小,較難失去電子,第一電離能較大,故答案為:Li與Na同族,Na電子層多,原子半徑大,易失電子;Li、Be、B同周期,核電荷數(shù)依次增加,Be的電子排布為:1s22s2,全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能最大,與Li相比,B的核電荷數(shù)大,半徑小,較難失去電子,第一電離能較大;(3)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,PO43﹣離子的價(jià)層電子對(duì)數(shù):4+(5+3﹣4×2)=4+0=4,VSEPR構(gòu)型為:四面體形,去掉孤電子對(duì)數(shù)0,即為分子的立體構(gòu)型,即正四面體形;雜化軌道數(shù)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4,中心原子P的雜化類型為:sp3雜化;故答案為:正四面體形;4;sp3;(4)根據(jù)晶胞中的正八面體和正四面體,可知晶體中含有4個(gè)單元LiFePO4;由圖可知圓球?yàn)長(zhǎng)i+,LiFePO4失去的Li+為:棱心上一個(gè),面心上一個(gè);棱心上的為該晶胞的,面心上為該晶胞的;因晶體中含有4個(gè)單元LiFePO4,所以x=×+×=,則1﹣x=1﹣=,所以化學(xué)式為L(zhǎng)iFePO4,根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和等于0,設(shè)Fe2+的個(gè)數(shù)為x,F(xiàn)e3+的的個(gè)數(shù)為y,+2x+3y+5=8,又因x+y=1,解得x=、y=,所以個(gè)數(shù)比為13:3,故答案為:4;;13:3;【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理解和掌握,題目難度中等,掌握常見的基態(tài)原子的電子排布、第一電離能、雜化方式、晶胞的計(jì)算等,明確原子雜化原理和晶胞計(jì)算方法是解題關(guān)鍵。閱讀題目獲取新信息能力等,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)、信息分析解決問題能力。[化學(xué)--選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)](15分)12.有機(jī)堿,例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等,在有機(jī)合成中應(yīng)用很普遍,目前“有機(jī)超強(qiáng)堿”的研究越來越受到關(guān)注。以下為有機(jī)超強(qiáng)堿F的合成路線:已知如下信息:①H2C=CH2②+RNH2③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構(gòu)體回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱為三氯乙烯。(2)由B生成C的化學(xué)方程式為+KOH+KCl+H2O。(3)C中所含官能團(tuán)的名稱為碳碳雙鍵、氯原子。(4)由C生成D的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(5)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(6)E的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體中,能與金屬鈉反應(yīng),且核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為6:2:2:1的有6種,其中,芳香環(huán)上為二取代的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為?!痉治觥緼(C2HCl3)三氯乙烯在CCl3COONa和乙二醇二甲醚在加熱條件下生成B,即B為,B()在KOH的醇溶液下加熱發(fā)生消去反應(yīng),生成C,即,C與過量的二環(huán)己基胺()與CH2Cl2在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成D,即,D()與E()在NaOH條件下反應(yīng)生成最終產(chǎn)物F:?!窘獯稹拷猓海?)A(C2HCl3)名稱為三氯乙烯,故答案為:三氯乙烯;(2)有分析得出,由B發(fā)生消去反應(yīng)生成C的化學(xué)方程式為:+KOH+KCl+H2O,故答案為:+KOH+KCl+H2O,(3)C中的官能團(tuán)為:碳碳雙鍵、氯原子,故答案為:碳碳雙鍵、氯原子;(4)由+2+2HCl可知,C上2個(gè)Cl原子被二環(huán)己基胺()去氫后剩余的原子團(tuán)所取代,反應(yīng)類型為:取代反應(yīng),故答案為:取代反應(yīng);(5)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,故答案為:;(6)E()的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體中,與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,說明含有羥基,且核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為6:2:2:1;說明有兩個(gè)甲基且對(duì)稱;又因苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構(gòu)體,所以同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為:,,,,,共6種,其中,芳香環(huán)上為二取代的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,故答案為:6;。【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)的理解和掌握,題目難度中等,掌握有機(jī)的命名、反應(yīng)類型、化學(xué)反應(yīng)原理、同分異構(gòu)等,明確化學(xué)反應(yīng)及同分異構(gòu)的書寫是解題關(guān)鍵。同時(shí)考查了閱讀題目獲取新信息的能力,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用知識(shí)、信息分析解決問題能力。機(jī)密★啟用前2020年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試(全國(guó)Ⅱ卷)化學(xué)一、選擇題:本題共7小題,每小題6分,共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.(6分)北宋沈括《夢(mèng)溪筆談》中記載:“信州鉛山有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬,烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.膽礬的化學(xué)式為CuSO4 B.膽礬可作為濕法冶銅的原料 C.“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過程 D.“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應(yīng)2.(6分)某白色固體混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的兩種組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反應(yīng),通過鈷玻璃可觀察到紫色;③向溶液中加堿,產(chǎn)生白色沉淀。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷其組成為()A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4 C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl3.(6分)二氧化碳的過量排放可對(duì)海洋生物的生存環(huán)境造成很大影響,其原理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.海水酸化能引起HCO3﹣濃度增大、CO32﹣濃度減小 B.海水酸化能促進(jìn)CaCO3的溶解,導(dǎo)致珊瑚礁減少 C.CO2能引起海水酸化,其原理為HCO3﹣?H++CO32﹣ D.使用太陽(yáng)能、氫能等新能源可改善珊瑚的生存環(huán)境4.(6分)吡啶()是類似于苯的芳香化合物。2﹣乙烯基吡啶(VPy)是合成治療矽肺病藥物的原料,可由如下路線合成。下列敘述正確的是()A.MPy只有兩種芳香同分異構(gòu)體 B.EPy中所有原子共平面 C.VPy是乙烯的同系物 D.反應(yīng)②的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)5.(6分)據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道:Fe(CO)5催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.OH﹣參與了該催化循環(huán) B.該反應(yīng)可產(chǎn)生清潔燃料H2 C.該反應(yīng)可消耗溫室氣體CO2 D.該催化循環(huán)中Fe的成鍵數(shù)目發(fā)生變化6.(6分)電致變色器件可智能調(diào)控太陽(yáng)光透過率,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。如圖是某電致變色器件的示意圖。當(dāng)通電時(shí),Ag+注入到無色WO3薄膜中,生成AgxWO3,器件呈現(xiàn)藍(lán)色,對(duì)于該變化過程,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.Ag為陽(yáng)極 B.Ag+由銀電極向變色層遷移 C.W元素的化合價(jià)升高 D.總反應(yīng)為:WO3+xAg═AgxWO37.(6分)一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示),具有良好的儲(chǔ)氫性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大、且總和為24.下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.該化合物中,W、X、Y之間均為共價(jià)鍵 B.Z的單質(zhì)既能與水反應(yīng),也可與甲醇反應(yīng) C.Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物為強(qiáng)酸 D.X的氟化物XF3中原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)二、非選擇題:共58分。第8~10題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第11~12題為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共43分。8.(14分)化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐。氯的許多化合物既是重要化工原料,又是高效、廣譜的滅菌消毒劑?;卮鹣铝袉栴}:(1)氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料,可采用如圖(a)所示的裝置來制取。裝置中的離子膜只允許離子通過,氯氣的逸出口是(填標(biāo)號(hào))。(2)次氯酸為一元弱酸,具有漂白和殺菌作用,其電離平衡體系中各成分的組成分?jǐn)?shù)δ[δ(X)=,X為HClO或ClO﹣]與pH的關(guān)系如圖(b)所示。HClO的電離常數(shù)Ka值為。(3)Cl2O為淡棕黃色氣體,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反應(yīng)來制備,該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng))。上述制備Cl2O的化學(xué)方程式為。(4)ClO2常溫下為黃色氣體,易溶于水,其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”,能快速溶于水,溢出大量氣泡,得到ClO2溶液。上述過程中,生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng),每生成1molClO2消耗NaClO2的量為mol;產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為。(5)“84消毒液”的有效成分為NaClO,不可與酸性清潔劑混用的原因是(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入到30%的NaOH溶液中來制備NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%,則生產(chǎn)1000kg該溶液需消耗氯氣的質(zhì)量為kg(保留整數(shù))。9.(15分)苯甲酸可用作食品防腐劑。實(shí)驗(yàn)室可通過甲苯氧化制苯甲酸,其反應(yīng)原理簡(jiǎn)示如下:名稱相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/(g?mL﹣1)溶解性甲苯92﹣95110.60.867不溶于水,易溶于乙醇苯甲酸122122.4(100℃左右開始升華)248﹣﹣微溶于冷水,易溶于乙醇、熱水實(shí)驗(yàn)步驟:(1)在裝有溫度計(jì)、冷凝管和攪拌器的三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(約0.03mol)高錳酸鉀,慢慢開啟攪拌器,并加熱回流至回流液不再出現(xiàn)油珠。(2)停止加熱,繼續(xù)攪拌,冷卻片刻后,從冷凝管上口慢慢加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液,并將反應(yīng)混合物趁熱過濾,用少量熱水洗滌濾渣。合并濾液和洗滌液,于冰水浴中冷卻,然后用濃鹽酸酸化至苯甲酸析出完全。將析出的苯甲酸過濾,用少量冷水洗滌,放在沸水浴上干燥。稱量,粗產(chǎn)品為1.0g。(3)純度測(cè)定:稱取0.122g粗產(chǎn)品,配成乙醇溶液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,用0.01000mol?L﹣1的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50mL的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液?;卮鹣铝袉栴}:(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)藥品的用量,三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為(填標(biāo)號(hào))。A.100mLB.250mLC.500mLD.1000mL(2)在反應(yīng)裝置中應(yīng)選用冷凝管(填“直形”或“球形”),當(dāng)回流液不再出現(xiàn)油珠即可判斷反應(yīng)已完成,其判斷理由是。(3)加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是;該步驟亦可用草酸在酸性條件下處理,請(qǐng)用反應(yīng)的離子方程式表達(dá)其原理。(4)“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是。(5)干燥苯甲酸晶體時(shí),若溫度過高,可能出現(xiàn)的結(jié)果是。(6)本實(shí)驗(yàn)制備的苯甲酸的純度為;據(jù)此估算本實(shí)驗(yàn)中苯甲酸的產(chǎn)率最接近于(填標(biāo)號(hào))。A.70%B.60%C.50%D.40%(7)若要得到純度更高的苯甲酸,可通過在水中的方法提純。10.(14分)天然氣的主要成分為CH4,一般還含有C2H6等烴類,是重要的燃料和化工原料。(1)乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng):C2H6(g)═C2H4(g)+H2(g)△H1,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示:物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱△H/(kJ?mol﹣1)﹣1560﹣1411﹣286①△H1=kJ?mol﹣1。②提高該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有、。③容器中通入等物質(zhì)的量的乙烷和氫氣,在等壓下(p)發(fā)生上述反應(yīng),乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為α.反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(2)高溫下,甲烷生成乙烷的反應(yīng)如下:2CH4C2H6+H2.反應(yīng)在初期階段的速率方程為:r=k×c,其中k為反應(yīng)速率常數(shù)。①設(shè)反應(yīng)開始時(shí)的反應(yīng)速率為r1,甲烷的轉(zhuǎn)化率為α?xí)r的反應(yīng)速率為r2,則r2=r1。②對(duì)于處于初期階段的該反應(yīng),下列說法正確的是。A.增加甲烷濃度,r增大B.增加H2濃度,r增大C.乙烷的生成速率逐漸增大D.降低反應(yīng)溫度,k減?。?)CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子,科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化,其原理如圖所示:①陰極上的反應(yīng)式為。②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2:1,則消耗的CH4和CO2體積比為。(二)選考題:共15分。請(qǐng)考生從2道化學(xué)題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計(jì)分。[化學(xué)--選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)11.(15分)鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為。(2)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示,TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物,自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高,原因是?;衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377﹣24.1238.3155(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元素的電負(fù)性大小順序是;金屬離子與氧離子間的作用力為,Ca2+的配位數(shù)是。(4)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機(jī)堿離子CH3NH3+,其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中的空間位置相同,有機(jī)堿CH3NH3+中,N原子的雜化軌道類型是;若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為g?cm﹣3(列出計(jì)算式)。(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽(yáng)能電池在使用過程中會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘,降低了器件效率和使用壽命。我國(guó)科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽,提升了太陽(yáng)能電池的效率和使用壽命,其作用原理如圖(c)所示,用離子方程式表示該原理、。[化學(xué)--選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)](15分)12.維生素E是一種人體必需的脂溶性維生素,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、營(yíng)養(yǎng)品、化妝品等。天然的維生素E由多種生育酚組成,其中α﹣生育酚(化合物E)含量最高,生理活性也最高。下面是化合物E的一種合成路線,其中部分反應(yīng)略去。已知以下信息:a)b)c)回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱為。(2)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(3)反應(yīng)物C含有三個(gè)甲基,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(4)反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型為。(5)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為。(6)化合物C的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足以下三個(gè)條件的有個(gè)(不考慮立體異構(gòu)體,填標(biāo)號(hào))。(?。┖袃蓚€(gè)甲基;(ⅱ)含有酮羰基(但不含C=C=O);(ⅲ)不含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。(a)4(b)6(c)8(d)10其中,含有手性碳(注:連有四個(gè)不同的原子或基團(tuán)的碳)的化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。
機(jī)密★啟用前2020年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試(全國(guó)Ⅱ卷)化學(xué)一、選擇題:本題共7小題,每小題6分,共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.(6分)北宋沈括《夢(mèng)溪筆談》中記載:“信州鉛山有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬,烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.膽礬的化學(xué)式為CuSO4 B.膽礬可作為濕法冶銅的原料 C.“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過程 D.“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應(yīng)【分析】“信州鉛山縣有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬。烹膽礬則成銅;熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅?!庇深}意可知,“苦泉”泉水中含有硫酸銅,硫酸銅溶液蒸發(fā)得到硫酸銅晶體,從溶液中獲取晶體,熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅,是發(fā)生了:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,硫酸銅與Fe置換反應(yīng)生成Cu,據(jù)此解答?!窘獯稹拷猓篈.膽礬是硫酸銅晶體,“膽礬”化學(xué)式為CuSO4?5H2O,故A錯(cuò)誤;B.膽礬是硫酸銅晶體,熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅,是發(fā)生了:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,則膽礬可作為濕法冶銅的原料,故B正確;C.挹其水熬之則成膽礬,硫酸銅溶液蒸發(fā)得到硫酸銅晶體,是濃縮結(jié)晶過程,故C正確;D.熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅,是發(fā)生了:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,硫酸銅與Fe置換反應(yīng)生成Cu,屬于置換反應(yīng),故D正確;故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題為信息題,明確題目中所給的信息以及Cu及其化合物的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵,試題側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)的考查,有利于提高學(xué)生獲取信息利用信息解答問題能力。2.(6分)某白色固體混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的兩種組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反應(yīng),通過鈷玻璃可觀察到紫色;③向溶液中加堿,產(chǎn)生白色沉淀。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷其組成為()A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4 C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl【分析】①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,則無CaCO3;②做焰色反應(yīng),通過鈷玻璃可觀察到紫色,則含有KCl;③向溶液中加堿,產(chǎn)生白色沉淀,則含有MgSO4;④根據(jù)白色固體混合物由兩種物質(zhì)組成,則無NaCl,據(jù)此分析解答。【解答】解:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,則無CaCO3;②做焰色反應(yīng),通過鈷玻璃可觀察到紫色,則含有KCl;③向溶液中加堿,產(chǎn)生白色沉淀,則含有MgSO4;④根據(jù)白色固體混合物由兩種物質(zhì)組成,則無NaCl;綜上:白色固體混合物由KCl、MgSO4兩種物質(zhì)組成,不含有NaCl、CaCO3,故B正確;故選:B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查無機(jī)推斷,為高頻考點(diǎn),側(cè)重考查學(xué)生的分析能力,把握物質(zhì)的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象與結(jié)論的關(guān)系為解答的關(guān)鍵,注意物質(zhì)的性質(zhì)以及反應(yīng)的現(xiàn)象,題目難度不大。3.(6分)二氧化碳的過量排放可對(duì)海洋生物的生存環(huán)境造成很大影響,其原理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.海水酸化能引起HCO3﹣濃度增大、CO32﹣濃度減小 B.海水酸化能促進(jìn)CaCO3的溶解,導(dǎo)致珊瑚礁減少 C.CO2能引起海水酸化,其原理為HCO3﹣?H++CO32﹣ D.使用太陽(yáng)能、氫能等新能源可改善珊瑚的生存環(huán)境【分析】A.根據(jù)海水酸化的反應(yīng)原理:CO2+H2O?H2CO3?H++HCO3﹣,H++CO32﹣?HCO3﹣進(jìn)行分析;B.海水酸化氫離子濃度增大,導(dǎo)致CaCO3?Ca2++CO32﹣正向移動(dòng);C.海水酸化主要原因是二氧化碳與水反應(yīng),產(chǎn)生碳酸,碳酸電離出氫離子引起的;D.太陽(yáng)能、氫能等新能源為清潔能源,可以減少二氧化碳的排放?!窘獯稹拷猓篈.海水酸化,H+濃度增大,平衡H++CO32﹣?HCO3﹣正向移動(dòng),導(dǎo)致CO32﹣濃度減小,HCO3﹣濃度增大,故A正確;B.海水酸化,CO32﹣濃度減小,導(dǎo)致CaCO3溶解平衡正向移動(dòng),促進(jìn)了CaCO3溶解,導(dǎo)致珊瑚礁減少,故B正確;C.CO2引起海水酸化的原理為:CO2+H2O?H2CO3?H++HCO3﹣,導(dǎo)致H+濃度增大,故C錯(cuò)誤;D.使用太陽(yáng)能、氫能等新能源,可以減少化石能源的燃燒,從而減少CO2的排放,減弱海水酸化,從而改善珊瑚礁的生存環(huán)境,故D正確;故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生獲取信息的能力,涉及到沉淀溶解平衡的影響因素,題目總體難度不大。4.(6分)吡啶()是類似于苯的芳香化合物。2﹣乙烯基吡啶(VPy)是合成治療矽肺病藥物的原料,可由如下路線合成。下列敘述正確的是()A.MPy只有兩種芳香同分異構(gòu)體 B.EPy中所有原子共平面 C.VPy是乙烯的同系物 D.反應(yīng)②的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)【分析】A.MPy的芳香同分異構(gòu)體有三種;B.EPy中側(cè)鏈含2個(gè)四面體結(jié)構(gòu)的C;C.VPy與乙烯的結(jié)構(gòu)不同,且VPy含N原子;D.反應(yīng)②中﹣OH轉(zhuǎn)化為碳碳雙鍵?!窘獯稹拷猓篈.MPy有3種芳香同分異構(gòu)體,分別為:甲基在N原子的間位C上、甲基在N原子的對(duì)位C上、氨基苯,故A錯(cuò)誤;B.EPy中側(cè)鏈含2個(gè)四面體結(jié)構(gòu)的C,則所有原子不能共面,故B錯(cuò)誤;C.VPy與乙烯的結(jié)構(gòu)不同,且VPy含N原子,二者不互為同系物,故C錯(cuò)誤;D.反應(yīng)②中﹣OH轉(zhuǎn)化為碳碳雙鍵,反應(yīng)類型為消去反應(yīng),故D正確;故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),為高頻考點(diǎn),把握官能團(tuán)與性質(zhì)、有機(jī)反應(yīng)、原子共面為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意有機(jī)物不含苯環(huán),題目難度中等。5.(6分)據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道:Fe(CO)5催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.OH﹣參與了該催化循環(huán) B.該反應(yīng)可產(chǎn)生清潔燃料H2 C.該反應(yīng)可消耗溫室氣體CO2 D.該催化循環(huán)中Fe的成鍵數(shù)目發(fā)生變化【分析】Fe(CO)5催化反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理為:Fe(CO)5Fe(CO)4COOH﹣→Fe(CO)4H﹣+CO2Fe(CO)4(HOH)H﹣→Fe(CO)4(H)2+OH﹣→Fe(CO)4H2→Fe(CO)4+H2Fe(CO)5,由反應(yīng)機(jī)理圖可知,反應(yīng)為CO+H2O=CO2+H2,其中OH﹣參與了該催化循環(huán),生成清潔燃料H2和溫室氣體CO2,據(jù)此分析解答?!窘獯稹拷猓篎e(CO)5催化反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理為:Fe(CO)5Fe(CO)4COOH﹣→Fe(CO)4H﹣+CO2Fe(CO)4(HOH)H﹣→Fe(CO)4(H)2+OH﹣→Fe(CO)4H2→Fe(CO)4+H2Fe(CO)5,由反應(yīng)機(jī)理圖可知,反應(yīng)為CO+H2O=CO2+H2,A、由反應(yīng)機(jī)理中Fe(CO)5Fe(CO)4COOH﹣和Fe(CO)4(HOH)H﹣→Fe(CO)4(H)2+OH﹣可知,OH﹣參與了該催化循環(huán),故A正確;B、總反應(yīng)為CO+H2O=CO2+H2,所以該反應(yīng)可產(chǎn)生清潔燃料H2,故B正確;C、總反應(yīng)為CO+H2O=CO2+H2,所以該反應(yīng)可生成溫室氣體CO2,消耗CO,沒有消耗CO2,故C錯(cuò)誤;D、由反應(yīng)機(jī)理圖可知,F(xiàn)e的成鍵數(shù)目變化為:5個(gè)共價(jià)鍵→6個(gè)共價(jià)鍵→5→4個(gè)共價(jià)鍵→5個(gè)共價(jià)鍵,即催化循環(huán)中Fe的成鍵數(shù)目發(fā)生變化,故D正確;故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查反應(yīng)機(jī)理的分析判斷、催化劑作用的理解應(yīng)用、化學(xué)鍵的變化等,明確反應(yīng)機(jī)理中的各個(gè)階段是解題關(guān)鍵,掌握化學(xué)反應(yīng)原理等基礎(chǔ)知識(shí)即可解答,題目難度不大。6.(6分)電致變色器件可智能調(diào)控太陽(yáng)光透過率,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。如圖是某電致變色器件的示意圖。當(dāng)通電時(shí),Ag+注入到無色WO3薄膜中,生成AgxWO3,器件呈現(xiàn)藍(lán)色,對(duì)于該變化過程,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.Ag為陽(yáng)極 B.Ag+由銀電極向變色層遷移 C.W元素的化合價(jià)升高 D.總反應(yīng)為:WO3+xAg═AgxWO3【分析】由圖可知這是一個(gè)電解池,銀做陽(yáng)極,發(fā)生的電極反應(yīng)Ag﹣e﹣=Ag+,當(dāng)通電時(shí),Ag+注入到無色WO3薄膜中生成AgxWO3,電極方程式:xAg++xe﹣+WO3=AgxWO3是還原反應(yīng),總的反應(yīng)方程式:WO3+xAg═AgxWO3,據(jù)此答題?!窘獯稹拷猓篈.由圖可知這是一個(gè)電解池,銀做陽(yáng)極,發(fā)生的電極反應(yīng)Ag﹣e﹣=Ag+,故A正確;B.當(dāng)通電時(shí),Ag+注入到無色WO3薄膜中生成AgxWO3,故B正確;C.電極方程式:xAg++xe﹣+WO3=AgxWO3,W由WO3的+6價(jià)降低到AgxWO3中的+(6﹣x)價(jià)W的化合價(jià)降低是還原反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.陽(yáng)極反應(yīng):Ag﹣e﹣=Ag+,陰極反應(yīng):xAg++xe﹣+WO3=AgxWO3,二者合并:WO3+xAg═AgxWO3,故D正確;故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電解原理的應(yīng)用,雖情景新穎,但是考查內(nèi)容基礎(chǔ),注意電極材料和離子移動(dòng)是解這道題的關(guān)鍵,難度不大。7.(6分)一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示),具有良好的儲(chǔ)氫性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大、且總和為24.下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.該化合物中,W、X、Y之間均為共價(jià)鍵 B.Z的單質(zhì)既能與水反應(yīng),也可與甲醇反應(yīng) C.Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物為強(qiáng)酸 D.X的氟化物XF3中原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【分析】由短周期主族元素組成的化合物,Z的原子序數(shù)最大、且可形成+1價(jià)陽(yáng)離子,Z為Na;X可形成4個(gè)共價(jià)鍵,W可形成1個(gè)共價(jià)鍵,Y形成3個(gè)共價(jià)鍵,且W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大、總和為24,可知W為H、X為B、Y為N,滿足1+5+7+11=24,以此來解答?!窘獯稹拷猓河缮鲜龇治隹芍琖為H、X為B、Y為N、Z為Na,A.H、B、N均以共價(jià)鍵結(jié)合,故A正確;B.Na與水、甲醇均反應(yīng)生成氫氣,故B正確;C.Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物為硝酸,屬于強(qiáng)酸,故C正確;D.XF3中B的最外層電子數(shù)為3+3=6,故D錯(cuò)誤;故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律,為高頻考點(diǎn),把握化學(xué)鍵的形成及X為B時(shí)形成配位鍵為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意化學(xué)鍵的判斷,題目難度中等。二、非選擇題:共58分。第8~10題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第11~12題為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共43分。8.(14分)化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐。氯的許多化合物既是重要化工原料,又是高效、廣譜的滅菌消毒劑?;卮鹣铝袉栴}:(1)氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料,可采用如圖(a)所示的裝置來制取。裝置中的離子膜只允許Na+離子通過,氯氣的逸出口是a(填標(biāo)號(hào))。(2)次氯酸為一元弱酸,具有漂白和殺菌作用,其電離平衡體系中各成分的組成分?jǐn)?shù)δ[δ(X)=,X為HClO或ClO﹣]與pH的關(guān)系如圖(b)所示。HClO的電離常數(shù)Ka值為10﹣7.5。(3)Cl2O為淡棕黃色氣體,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反應(yīng)來制備,該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng))。上述制備Cl2O的化學(xué)方程式為2Cl2+HgO=Cl2O+HgCl2。(4)ClO2常溫下為黃色氣體,易溶于水,其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”,能快速溶于水,溢出大量氣泡,得到ClO2溶液。上述過程中,生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng),每生成1molClO2消耗NaClO2的量為1.25mol;產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+CO2↑+H2O。(5)“84消毒液”的有效成分為NaClO,不可與酸性清潔劑混用的原因是ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入到30%的NaOH溶液中來制備NaClO溶液,若NaClO溶液中NaO
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