2024年高考押題預(yù)測卷-化學(xué)(新七省高考“15+4”)(全解全析)_第1頁
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文檔簡介

絕密★啟用前

2024年高考押題預(yù)測卷01【新七省高考】

化學(xué)

(考試時間:75分鐘試卷滿分:100分)

注意事項:

1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,用橡

皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。

評卷人得分一、選擇題:本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,

只有一項是符合題目要求的。

1.中國載人航天工程取得重大成就,計劃在2030年前實現(xiàn)中國人首次登月。下列有關(guān)說法不思佛的是

A.“嫦娥五號”使用的鋁基復(fù)合材料,屬于合金材料

B.月壤中含有地球上罕見的氫-3,氮-3是一種新型可控核聚變能源生產(chǎn)材料

C.中國空間站“天和”核心艙等使用的柔性太陽電池陣,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能

D.“長征七號遙五”運載火箭采用全液氧煤油等燃料,無毒無污染稱為“綠色”火箭

【答案】A

【詳解】A.鋁基復(fù)合材料屬于復(fù)合材料,故A錯誤;

B.氫-3是一種新型可控核聚變能源生產(chǎn)材料,故B正確;

C.柔性太陽電池陣將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,故C正確;

D.液氧煤油反應(yīng)后產(chǎn)物為二氧化碳和水,對環(huán)境無毒、無污染,故D正確。

2.下列化學(xué)用語表達正確的是

3d4s

A.基態(tài)Fe?+離子的價電子排布圖為;t

O

B.N,N-二甲基苯甲酰胺的結(jié)構(gòu)簡式:(CH3)2N-C

C.分子的球棍模型:

D.Cao2的電子式:[:0:1Ca2+[:0:]

【答案】B

【詳解】

3d

A.基態(tài)Fe?+離子的價電子排布式為3d$,排布圖為「不?|?|?|一口,A錯誤;

B.N,N-二甲基苯甲酰胺的結(jié)構(gòu)簡式正確,B正確;

C.圖示為臭氧分子的VSEPR模型,C錯誤;

D.Cao。是由鈣離子和過氧根離子構(gòu)成的,過氧根電子式寫錯了,D錯誤。

3.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是

A.4.6gC2H6。完全燃燒,一定有0.5NA個C-H鍵斷裂

B.0.1mol丙烯酸(CH2=CHCOOH)中所含非極性鍵的數(shù)目為O.INA

C.ILlmol/L澳化鏤水溶液中NH;與H+離子數(shù)之和大于NA

0OQ

D.含O.SmolCnO;的酸性溶液與足量HzO?反應(yīng)生成,轉(zhuǎn)移電子數(shù)4A\

【答案】C

【詳解】A.C2H6。可能是乙醇或甲醛,若是乙醇,4.6gC2H6。完全燃燒,有0.5NA個C-H鍵斷裂,若是甲

酸,4.6gC2H6。完全燃燒,有0.6NA個C-H鍵斷裂,A項錯誤;

B.CH2=CHC00H分子中含有碳碳雙鍵和C—C鍵,分子中含有3個非極性鍵,則O.lmol丙烯酸

(CH2=CHCOOH)中所含非極性鍵的數(shù)目為0.3NA,B項錯誤;

C.ILlmol/L澳化鏤水溶液中存在電荷守恒:c(NH;)+c(H+)-c(Brj+c(0H),溶液體積為1L,貝U

+

N(NH4)+N(H)=N(Br)+N(OH),N(Br)=lmol/LxlLxNA=NA,則

+

N(NH:)+N(H)=N(Br-)+N(OH')>NA,C項正確;

ooo

D.CnO:中Cr元素化合價為+6價,中Cr元素化合價為+6價,該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),沒有電

子轉(zhuǎn)移,D項錯誤。

4.物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)用途往往相互關(guān)聯(lián),下列說法不E砸的是

A.石墨中每層的碳原子的p軌道相互平行而重疊,電子可在碳原子平面運動而導(dǎo)電

B.不銹鋼中摻雜的合金元素主要是Cr和Ni,具有很強的抗腐蝕能力

C.瑪瑙常無規(guī)則幾何外形,是由于熔融態(tài)的SiO?快速冷卻而致

D.“可燃冰”是水分子以氫鍵相連籠穴內(nèi)裝有甲烷等氣體,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,常溫常壓下不會分解

【答案】D

【詳解】A.石墨中每層的碳原子的p軌道相互平行而重疊,故電子可在碳原子平面運動而導(dǎo)電,A正確;

B.在鋼鐵中摻雜Cr和Ni形成不銹鋼,使其具有很強的抗腐蝕能力,B正確;

C.熔融態(tài)的二氧化硅冷卻過快得到?jīng)]有晶體外形的瑪瑙,緩慢冷卻得到水晶晶體,C正確;

D.常溫常壓下,冰會融化為水,因此常溫常壓下可燃冰的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,會分解,D錯誤。

5.雌黃(As2s3)和雄黃(As4s4)都是自然界中常見的碑化物,中國自古有“信口雌黃”、“雄黃入藥”之說。早期

曾用作繪畫顏料,因有抗病毒療效也用來入藥。碑元素有+2、+3兩種常見價態(tài)。一定條件下,雌黃和雄黃

的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是

A.反應(yīng)I中Sn4+為氧化產(chǎn)物

B.反應(yīng)I中As2s3和S#+恰好完全反應(yīng)時,其物質(zhì)的量a之比為2:1

C.若反應(yīng)H中轉(zhuǎn)移電子0.7mol,則生成O.lmolSCh

D.反應(yīng)III和IV均屬于非氧化還原反應(yīng)

【答案】B

【詳解】A.反應(yīng)I中Sn元素化合價升高,Sn4+為氧化產(chǎn)物,A正確;

B.反應(yīng)I方程式2As2s3+2Sn2++4H+=As4s4+2Sn4++2H2Sf,As2s3與S/+恰好完全反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1:1,

B錯誤;

C.反應(yīng)H中As4s4+7O2=2As2Ch+4SO2,轉(zhuǎn)移28moi電子,生成4molS02,所以轉(zhuǎn)移0.7mol電子,生成O.lmol

SO2,C正確;

D.反應(yīng)III和IV中各元素化合價都沒有變化,均屬于非氧化還原反應(yīng),D正確。

6.下列離子方程式與所給事實不相得的是

A.將二氧化硫通入酸性高鋸酸鉀溶液:5so2+2H2O+2MnO;=2Mn2++5SO:+4H+

+

B.酸性碘化鉀溶液中滴加適量雙氧水:2r+2H+H2O2=I2+2H2O

C.將二氧化碳通入碳酸鈉溶液中:CO2+CO^+H2O=2HCO;

D.NH4HSO3溶液與足量NaOH溶液混合:NH:+OH=NH3H2O

【答案】D

【詳解】A.將二氧化硫通入酸性高鎰酸鉀溶液,二氧化硫被氧化為硫酸根離子,離子方程式為:

2++

5SO2+2H2。+2MnO;=2Mn+5SOj+4H,故A正確;

B.酸性碘化鉀溶液中滴加適量雙氧水,碘離子被過氧化氫氧化為碘單質(zhì)同時生成水,

+

2I~+2H+H2O2=I2+2H2O,故B正確;

C.將二氧化碳通入碳酸鈉溶液中生成碳酸氫根,離子方程式為:CO2+COi+H2O=2HCO;,故C正確;

D.NHRSO3溶液與足量NaOH溶液反應(yīng),亞硫酸根離子、俊根離子均和氫氧根離子完全反應(yīng):

NH;+HSOJ+201r=NH3M2O+H2O+SOj,故D錯誤。

7.以纖維素為原料合成PEF樹脂的路線如圖所示。下列敘述正確的是

A.纖維素屬于純凈物

B.葡萄糖異構(gòu)化為果糖不涉及能量變化

C.Imol5-HMF完全氧化為FDCA轉(zhuǎn)移4mol電子

D.合成PEF的單體是FDCA和乙二醇

【答案】D

【詳解】A.纖維素屬于高分子化合物,高分子化合物中的n值不確定,為混合物,故A錯誤;

B.葡萄糖異構(gòu)化時,-OH轉(zhuǎn)化為酮埃基,此時極性鍵O-H鍵斷裂;且醛基轉(zhuǎn)化為-CH2OH,此時極性鍵C=O

鍵斷裂,極性鍵O-H鍵形成,同時伴隨著能量的變化,故B錯誤;

C.5-HMF完全氧化為FDCA,醛基、醇羥基都被氧化為竣基,Imol5-HMF完全氧化為FDCA轉(zhuǎn)移6moi

電子,故C錯誤;

D.PEF含有酯基,結(jié)合FDCA的結(jié)構(gòu)簡式,可知PEF可由FDCA和乙二醇發(fā)生縮聚反應(yīng)制得,即單體是

FDCA和乙二醇,故D正確。

8.下列實驗裝置(部分夾持裝置略)設(shè)計或操作能夠達到實驗?zāi)康牡氖?/p>

【詳解】A.二氧化鎰與濃鹽酸共熱反應(yīng)制備氯氣,常溫下與濃鹽酸不反應(yīng),則題給裝置無法達到制取氯氣

的實驗?zāi)康?,故A錯誤;

B.氯化鏤受熱分解生成氨氣和氯化氫,氨氣和氯化氫遇冷生成氯化錢,則直接加熱氯化鏤無法制得氨氣,

則題給裝置無法達到制備氨氣的實驗?zāi)康?,故B錯誤;

C.硝酸銀溶液與過量的氨水反應(yīng)生成疊氮化銀,無法制得銀氨溶液,則題給裝置無法達到制備銀氨溶液的

實驗?zāi)康?,故C錯誤;

D.催化劑作用下,石蠟油受熱分解生成的烯燃可以使試管中盛有的澳水或酸性高銃酸鉀溶液褪色,則題給

裝置能達到驗證石蠟油的熱分解的實驗?zāi)康?,故D正確。

9.A、B、C、D、E是五種原子序數(shù)依次遞增的短周期元素。已知:A的一種同位素可以用于測定文物的

年代;基態(tài)C原子含3對成對電子;D在同周期金屬元素中第一電離能最大;基態(tài)E原子的3P軌道中含有

自旋方向不同且數(shù)目之比為3:1的電子。下列說法正確的是

A.簡單離子的離子半徑:B<C<D<E

B.簡單氫化物的沸點:A<B<C<E

C.D的單質(zhì)可以在A和C形成的某種化合物中燃燒

D.Xe(值)是目前最易形成化合物的稀有氣體,XeC3為非極性分子

【答案】C

【分析】A的一種同位素可以用于測定文物的年代,可得A為C,基態(tài)C原子含3對成對電子,C為O,

則B為N,D在同周期金屬元素中第一電離能最大,則D為Mg;基態(tài)E原子的3P軌道中含有自旋方向不

同且數(shù)目之比為3:1的電子,可知E為S,據(jù)此回答。

【詳解】A.簡單離子半徑為S2>N3->O”>Mg2+,A錯誤;

B.由于氨氣和水中含有氫鍵,故簡單氫化物的沸點:H2O>NH3>H2S>CH4,B錯誤;

C.Mg可以在二氧化碳中燃燒,C正確;

D.XeCh為三角錐形,為極性分子,D錯誤。

10.KMnCU是重要氧化劑,廣泛用于化工、防腐以及制藥等領(lǐng)域。以軟錦礦(主要成分為MnCh)為原料,經(jīng)

中間產(chǎn)物K2M11O4制備KMnO4的流程如圖。下列說法錯誤的是

富氧空氣CO2

濾渣1濾渣2

020406080溫度1C

A.“熔融”過程中,〃(氧化劑):還原劑J)=1:2

B.濾渣2經(jīng)處理后可循環(huán)回“熔融”過程以提高鎰元素的利用率

C.用鹽酸替代CO2能加快“酸化”時的速率

D.得到KMnCU晶體的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、低溫干燥

【答案】C

A

【分析】軟錦礦加入氫氧化鉀、空氣堿熔,發(fā)生反應(yīng)2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O,然后水浸,在

K2M11O4溶液中通入CO2氣體,使體系呈中性或弱酸性,K2M11O4發(fā)生歧化反應(yīng),反應(yīng)中生成KMnO4,MnO2

和KHCO3,經(jīng)過一系列反應(yīng)得到產(chǎn)品,以此解答該題;

A

【詳解】A.由分析可知,“熔融”過程中發(fā)生的反應(yīng)方程式為:2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O,反應(yīng)

中02為氧化劑,MnCh為還原劑,故“氧化劑):“還原齊U)=1:2,A正確;

B.由分析可知,濾渣2為MnCh經(jīng)處理后可循環(huán)回“熔融”過程以提高鑄元素的利用率,B正確;

C.由于KMnCU和K2M11O4均能與HC1發(fā)生氧化還原反應(yīng),故不能用鹽酸替代CCh,可用稀硫酸代替CO2

來加快“酸化”時的速率,C錯誤;

D.由題干圖示可知,KMnO4的溶解度隨溫度升高而明顯增大,故得到KMnO4晶體的操作為蒸發(fā)濃縮、冷

卻結(jié)晶、過濾、洗滌、低溫干燥,D正確。

11.我國科研人員探究了不同催化劑電化學(xué)催化CO?生產(chǎn)HCOOH的催化性能,反應(yīng)機理如圖所示。下列

說法不正確的是

0.6-Bi(003)

---BiIn(200)/一,,.?HCOOH

0.4--A-In(lOl)/二

-0.2-c

竟CO2(g)

運0.0-\

-0.2-飛二LHCOOH(l)

*CO2".4

-0.4-?OCHO

A.使用三種催化劑,反應(yīng)歷程都分4步進行

B.該反應(yīng)過程僅涉及。鍵的斷裂與形成

C.相同條件下,HCOOH(1)比CO2(g)穩(wěn)定

D.相同條件下,使用催化劑In(101)時,反應(yīng)過程中*OCHO所能達到的最高濃度更大

【答案】B

【詳解】A.使用三種催化劑,反應(yīng)歷程中4次活化能的改變,反應(yīng)歷程都分4步進行,A正確;

B.在In(101)反應(yīng)過程CCh轉(zhuǎn)化—HCOOH,反應(yīng)歷程同時涉及無鍵的斷

co

1111111111111121111111111

裂與形成,B錯誤;

C.HCOOH(1)所具有的能量比CC)2(g)低,能量越低越穩(wěn)定,C正確;

D.相同條件下,使用催化劑In(101)時,活化能較低反應(yīng)速率較快,反應(yīng)過程中*OCHO所能達到的最高

濃度更大,D正確。

12.Oppenauer氧化反應(yīng),是以酮類為氧化劑,以異丙基氧化鋁[Al(OPr)]為催化劑,將醇類氧化為醛或酮,

O

下列說法正確的是

A.反應(yīng)過程中鋁元素的化合價發(fā)生了變化B.反應(yīng)①中,有異丙醇生成

C.Oppenauer氧化反應(yīng)的過程中沒有還原反應(yīng)發(fā)生D.反應(yīng)②只涉及到了C-O、C-H和O-H的變

【答案】B

【詳解】A.由題干可知,Al(OPr)中鋁為+3價,反應(yīng)①后鋁形成4個鍵,但是虛線位置為配位鍵,配位

鍵中電子對由氧提供,故鋁化合價還是+3,鋁元素的化合價不變,A錯誤;

B.由氧化機理可知,反應(yīng)①中Al(OPr)的1個異丙基氧生成異丙醇,B正確;

C.Oppenauer氧化反應(yīng),是以酮類為氧化劑的反應(yīng),則圖示反應(yīng)中丙酮發(fā)生還原反應(yīng),C錯誤;

D.反應(yīng)②除了涉及到了C-O、C-H和O-H的變化,還涉及C=0鍵的變化,D錯誤。

13.為減少CO2的排放,科研工作者利用OO(Q)與HO—OH(QH?)電解轉(zhuǎn)化法從

煙氣中分離CC)2的原理如圖。已知氣體可選擇性通過膜電極,溶液不能通過。下列說法不無砸的是

a電源b

煙氣L

(含82尸膜hAr

出口1E*出口2

M極

A.b為電源正極

B.CO2在M極被還原

c.溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變

D.N極上的反應(yīng)為HOOH-2e=OO+2H+

【答案】B

【分析】結(jié)合該電解池圖示中的信息可知,M極發(fā)生的是由OO轉(zhuǎn)化為HOOH的

過程,從分子組成上看,該過程中是一個加氫的過程,屬于還原反應(yīng),故M極為陰極,則陰極的電極反應(yīng)

式為:OO+2H,O+2e=HOOH+2OH,故與M相連的a電極為負(fù)極,b為電源

正極,N為陽極,陽極的電極反應(yīng)式為HOOH一2e=0O+2H+,由此分析回答;

【詳解】A.由分析可知,b為電源正極,A正確;

B.M極為陰極,則陰極的電極反應(yīng)式為:OO+2H2O+2e=HOOH+2OH,可

知整個過程CO2并未被還原,CO2在M極上發(fā)生反應(yīng)為:CO2+OH=HCO',B錯誤;

C.結(jié)合陰極的電極反應(yīng)式:OO+2H2O+2e=HOOH+2OH,陽極的電極反應(yīng)

式:HOOH-2e-=OO+2H+,可知該電解池中的總反應(yīng)的方程式可表示為:

Q

HQ=NH++OH,在該電解池中Q相當(dāng)于是反應(yīng)的催化劑,結(jié)合該電解裝置中氣體可選擇性通過膜電極、

通電

溶液不能通過,則溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變,C正確;

14.錮保合金是一種儲氫材料,其晶胞可認(rèn)為由兩種結(jié)構(gòu)不同的層交替堆積而成,如下圖所示,該合金的

密度為pg-cnr3?已知該合金的晶胞中最多可容納9個氫原子。下列敘述錯誤的是

A.基態(tài)Ni原子的價電子排布式為3d84s2

B.該合金的化學(xué)式為LaNis

2122

C.設(shè)La的原子坐標(biāo)為(0,0,0),則晶胞底面上Ni的原子坐標(biāo)為系(§,0)或(鼠10)

9

D.假定吸氫后體積不變,則合金中氫的最大密度為在pg-cm-3

【答案】C

【詳解】A.Ni元素原子序數(shù)為28,基態(tài)原子的價電子排布式為3d84s2,A正確;

B.該晶胞中La原子個數(shù)為8x:=l,Ni原子個數(shù)為8x:+l=5,則La、Ni原子個數(shù)之比為1:5,化學(xué)式

為LaNis,B正確;

C.晶胞底面為兩個正三角形組成的菱形,Ni原子處于兩個正三角形的中心,則晶胞底面上Ni的原子坐標(biāo)

為系(14,?02)或1(?),C錯誤;

D.設(shè)晶胞體積為V,該晶胞密度為0g?。加3=高43廠4glTM-3,假定吸氫后體積不變,當(dāng)晶胞中最多容納9個

M?A

9XM(H)=9=9?_3

氫原子時合金中氫的密度最大,氫的密度為M?A一更而一,D正確。

P

15.常溫下將NaOH溶液滴加到H2A溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示[縱坐標(biāo)為

+2

B.圖中a點對應(yīng)溶液中:c(Na)>c(H2A)+2c(A-)

C.NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(0tr)>c(H2A)>c(H+)>c(A2-)

D.溶液pH從5.6到9.6的過程中,水的電離程度先增大后減小

【答案】C

【詳解】A.0廣電點1,),因為縱坐標(biāo)為或1g半二,分別取a、

C(H2A)C(HA)C(H2A)C(HA)

b點,則此時對應(yīng)曲線上有c(H2A)=c(HA-)和c(A2-)=c(HA)可以算出對應(yīng)曲線的電離平衡常數(shù)為10-5.6和

lHA-I

10-9.6,因為K/KQ,所以K“=10*,K"=10田6,所以曲線M,N分別表示pH與lgc£—1和pH與

C(H2A)

1g大出2-的關(guān)系。根據(jù)分析可知曲線M表示pH與1g坐口的關(guān)系,A項錯誤;

c(HA)C(H2A)

B.圖中a點對應(yīng)溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)={OH-)+c(HA-)+2c(A2-)且此時c(H2A)=《HA)所

++2

以有:c(Na)+c(H)=c(0H-)+c(H2A)+2c(A-),a點pH=5.6,則c")>C(OIT),所以

+2

c(Na)<c(H2A)+2c(A-),B項錯誤;

K1f)-14

C.HA一的水解常數(shù)Kh(HA]=h=G二而=10型,HA-的電離常數(shù)Ka2=l產(chǎn)\HA一的水解程度大于其電

JlI。

離程度,NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA]>c(OH-)>c(H2AAe(H+)>c(A2)C項正確;

D.初始溶質(zhì)為H?A,呈酸性,電離出的氫離子抑制水的電離,完全反應(yīng)時生成Na?A,Na2A水解呈堿性,

促進水的電離,所以由H2A到完全生成Na2A的過程中,水的電離程度一直增大,則溶液pH從5.6到9.6

的過程中,水的電離程度逐漸增大,D項錯誤。

評卷人得分

二、非選擇題:本題共4小題,共55分。

16.(14分)一種從廢鉛膏(含PbSCU53.2%,PbO229.5%,PbO11.3%,其他6%)中回收鉛和氧化鉛的流程

如下:

2+414

已知:Pb(aq)+2CH3COO(aq).?Pb(CH3COO)2(aq)^=lxl0,^sp(PbCO3)=8xl0o

請回答:

(1)已知Pb位于第六周期,與C同族,基態(tài)Pb原子的價層電子軌道表示式為。

(2)“還原”時PbO2會轉(zhuǎn)化為PbSCU,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為0

⑶將濾液與SCh、Ca(0H)2混合反應(yīng),可實現(xiàn)原料NaHSCh的再生。理論上SO?與Ca(0H)2的物質(zhì)的量之比

為,此過程中會產(chǎn)生一種副產(chǎn)物,其化學(xué)式為o

(4)“脫硫”時發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為o

⑸“沉淀”時,發(fā)生反應(yīng)Pb(CH3coO)2(aq)+CO:(aq)PbCO3(s)+2CH3COO(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)

Kr=o

(6)“電解,時,陰極的電極反應(yīng)式為o

(剩余固體的質(zhì)量、

⑺“灼燒”時會有中間產(chǎn)物xPbCO3?yPbO生成,固體殘留率日同K嚏費與溫度的關(guān)系如圖所示,則358℃

溫度-C)

【答案】(14分,除標(biāo)注外每空2分)

⑴"II(1分)

6s6p

(2)2PbCh+2NaHSO3+H2so4=2PbSO4+2H2O+Na2SO4

(3)2:1(2分)CaSO4(1分)

(4)PbSCU+2CH3coe)=Pb(CH3co0)2+S07

(5)1.25x109

(6)Pb2++2e-=Pb

⑺7PbeO15Pb0

【分析】廢鉛膏(含PbSCU53.2%,PbO229.5%,PbO11.3%,其他6%)中加入亞硫酸鈉、硫酸反應(yīng)生成硫

酸鉛,硫酸鉛中加入醋酸鈉脫硫生成醋酸鉛,醋酸鉛中加入碳酸鈉生成碳酸鉛,碳酸鉛中加入HBF4生成鉛

離子,電解生成Pb。

【詳解】(1)鉛位于元素周期表第六周期第IVA族,位于p區(qū),基態(tài)Pb原子6s、6P能級上的電子為其價

層電子,則基態(tài)Pb原子價層電子軌道表示式為flIIo

6s6p

(2)“還原”時PbO2中加入亞硫酸鈉、硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛PbSCU,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2PbO2+2NaHSO3+H2SO4=2PbSO4+2H2O+Na2SO4o

(3)將濾液硫酸鈉與SO2、Ca(OH)2混合發(fā)生反應(yīng)Na2so4+2SO2+Ca(OH)2=2NaHSO3+CaSO4,可實現(xiàn)原

料NaHSCh的再生,故理論上S02與Ca(OH)2的物質(zhì)的量之比為2:1。生成的副產(chǎn)物為CaSCU。

(4)“脫硫”時發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為PbSO4+2CH3COO=Pb(CH3COO)2+SOf。

(5)Pb(CH3COO)2(aq)+COj-(aq)PbCO3(s)+2CH3CCX)(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)

,c2(CH3coO)=c2(CH3coO)c(Pb?+)=]=1

2+

c[(CH3COO)2Pb]c(COf)—c[(CH3COO)2Pb]c(CO^)c(Pb)-KxKsp(PbCO3)-'°

(6)“電解”時,陰極的電極反應(yīng)式為Pb2++2e=Pb。

7IS

(7)根據(jù)題意可知,(x+y)PbCO3TxpbCO3\yPbO+CC)2,x+y=l,267x+223y=237,解得x=9,y=—,貝ij

358℃時對應(yīng)固體的成分為7PbCO315PbOo

17.(12分)我國是世界上最大的糠醛生產(chǎn)國和出口國,糠酸是一種重要的醫(yī)藥中間體和化工中間體,工業(yè)

上以CuO為催化劑,催化氧化糠醛制備糠酸,其反應(yīng)原理如下:

O^^CHONaOH,CuOCOONa

\J-O2,55℃

糠醛

CNaCOH

2(y°°+H2SO4—(y°I+Na2SO4

糠酸

其反應(yīng)的步驟為:

步驟I步驟1I步驟w

已知:①相關(guān)物質(zhì)的信息:

熔點沸點溶解性相對分子質(zhì)量

糠醛-36.5℃161℃常溫下與水部分互溶96

糠酸133℃230℃微溶于冷水、易溶于熱水112

②堿性條件下,糠醛分子間易發(fā)生自聚反應(yīng)而生成高聚物。

回答下列問題:

(1)實驗室利用圖1所示裝置完成步驟I,該步驟采用的加熱方式為O三頸燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)的化

學(xué)方程式為。

NaOH

溶液?

空氣泵

(可自動調(diào)節(jié)氣壓)

(2)步驟I的加料方式為:同時打開恒壓滴液漏斗〃、b下端的活塞,并使滴加速度相同,以便反應(yīng)物滴加到

三頸燒瓶內(nèi)能與氧化銅瞬時混合。該操作的優(yōu)點為。

(3)步驟HI中,懸濁液經(jīng)“過濾、洗滌、干燥”得到糠酸粗品。進一步提純糠酸的實驗操作方法是o

(4)糠酸純度的測定:取1.120g提純后的糠酸樣品,配成100mL溶液,準(zhǔn)確量取25.00mL于錐形瓶中,加

入幾滴酚酰溶液,用0.0900mol-LTKOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,平行滴定三次,平均消耗KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液24.80mL。

①量取糠酸溶液的儀器是(填儀器名稱)o

②糠酸的純度為o

(5)為了提高糠酸的純度,需提純糠醛。實驗室常用蒸儲方法得到較純糠醛。因蒸氣溫度高于140℃,實驗時

選用圖2中空氣冷凝管而不是直形冷凝管的原因是0

「出水口

空氣冷凝管

直行冷凝管

進水口’.

圖2冷凝裝置

【答案】(12分,除標(biāo)注外每空2分)

COONa

(1)水浴加熱(保持55℃水浴加熱)(1分)2啟1010+02+2NaOH2^^+2H2O

(2)使溶液充分接觸,防止副反應(yīng)(自聚反應(yīng))發(fā)生(或減少糠醛分子間的接觸)

(3)重結(jié)晶

(4)酸式滴定管(或移液管)(1分)89.28%

(5)蒸氣溫度與水溫相差較大,易使冷凝管炸裂

【分析】根據(jù)題給的實驗步驟,結(jié)合基本實驗原理可知,醛類物質(zhì)在堿溶液中歧化產(chǎn)生竣酸鹽和醇類物質(zhì),

竣酸鹽經(jīng)酸化后轉(zhuǎn)化為較酸類物質(zhì),進而通過分離提純獲得產(chǎn)品;

【詳解】(1)

步驟I所需的溫度為55℃,采用的加熱方式為水浴加熱(或保持55℃水浴加熱);三頸燒瓶所發(fā)生的反應(yīng)為

糠醛先催化氧化為康酸,繼續(xù)與NaOH反應(yīng)生成糠酸鈉,總的化學(xué)方程式為:

CHOCOONa

2(^+02+2NaOH2^-+2H2O;

(2)同時打開恒壓滴液漏斗。、匕下端的活塞,并使滴加速度相同,以便反應(yīng)物滴加到三頸燒瓶內(nèi)能與氧

化銅瞬時混合的優(yōu)點是使溶液充分接觸,防止副反應(yīng)(自聚反應(yīng))發(fā)生;

(3)懸濁液經(jīng)“過濾、洗滌、干燥”得到糠酸粗品,進一步將糠酸粗品提純的方法是進行重結(jié)晶;

(4)①因為糠酸是酸性溶液,量取糠酸溶液的儀器是酸式滴定管(移液管);

②糠酸為一元酸,與氫氧化鉀1:1反應(yīng),分析測定流程可知,樣品中糠酸的純度為

0.0900X24.80X103X—xll2

=89.28%;

25xl00%

1.12

(5)由于有機層中仍然存在少量的水,故需要使用無水碳酸鉀作為干燥劑,蒸儲純化時,收集170℃的儲

分,因該溫度高于140℃,實驗室選用圖4中的空氣冷凝管而不用直形冷凝管的原因是蒸氣溫度與水溫相差

較大,易使冷凝管炸裂。

18.(15分)甲烷干重整(DRM)以溫室氣體CH4和CO2為原料在催化條件下生成合成氣CO和H?。體系

中發(fā)生的反應(yīng)有

i.CH4(g)+CO2(g).2CO(g)+2H2(g)AHj=+247kJ?mo『

1

ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)NH2=+41kJ-moK

1

iii.CH4(g).-C(s)+2H2(g)AH3=+74.9kJ-moP

iv.2CO(g).C(s)+CO2(g)AH4

1

(1)AH4=kJmoro

⑵(填“高溫”或“低溫”)有利于反應(yīng)i自發(fā)進行。

(3)起始投入CH4和CO2各1kmol,DRM反應(yīng)過程中所有物質(zhì)在100kPa下的熱力學(xué)平衡數(shù)據(jù)如圖1所示。

相對能量

Ts21

Tsr口76.5

48.10

O0-1=182

U

I1—?-41.4

V

此*COOH?

-100Ts2

旦Tsi”-123.9=

嶇k?167.8(=1-162.3

黎-200CO(g)+*OH

-239.40

*CO+*H

-3002-312.20

*OOCH

-400

反應(yīng)歷程

圖1圖2

①950℃時,向反應(yīng)器中充入N?作為稀釋氣,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率(填“升高”、“不變”或“降低”),理由

是O

②625℃時,起始投入CH,、CO2>H?、CO、耳。各0.5kmol,此時反應(yīng)ii的聯(lián)v逆(填

③625℃時,反應(yīng)體系經(jīng)過fmin達到平衡狀態(tài),測得甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為(I。0?fmin生成CO的平均速率

為kmol-min-1;用物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示反應(yīng)i的平衡常數(shù)=(用含a的表達式表示,列計算式

即可)。

(4)CC)2在Ni基催化劑表面氫助解離有兩種可能路徑,圖2為不同解離路徑的能量變化,其中吸附在催化劑

表面上的物種用*標(biāo)注。寫出最有可能發(fā)生的“氫助解離”路徑的決速步反應(yīng)方程

式。

⑸對催化劑載體CeOz改性,使其形成氧空位,可減少積碳。取干燥CeO?在Ar氣條件下加熱,熱重分析顯

示樣品一直處于質(zhì)量損失狀態(tài);X射線衍射分析結(jié)果表明隨著溫度升高,該晶胞邊長變長,但鈾離子空間

排列沒有發(fā)生變化。[”(CeO2)=199g-mor']

CeC)2晶胞結(jié)構(gòu)

①加熱過程中,Ce”+被還原為Ce3+。寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式。

②加熱后,當(dāng)失重率(損失的質(zhì)量/總質(zhì)量)為2.01%時,每個晶胞擁有的-的個數(shù)為。

【答案】(15分,除標(biāo)注外每空2分)

(1)-172.1(1分)

(2)高溫(1分)

(3)①升高(1分)950℃時,體系中只有反應(yīng)i,該反應(yīng)為體積增大的反應(yīng),恒壓條件充入氮氣,平衡正

(1丫(4"]丫

三丁

2+(72+a

向移動,CH4轉(zhuǎn)化率升高②<(1分)③(1分)L——八,,

2t(j_

(XU

+2+a

(4)*OOCH=CO(g)+*OH

⑸①4CeO22Ce2O3+O2T②7

【詳解】⑴由蓋斯定律可得反應(yīng)iii-反應(yīng)i得2co(g).C(s)+CC>2(g),所以公凡

=+74.9kJ/mol-247kJ/mol=-172.1kJ/mol;

(2)反應(yīng)i.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)AHj=+247kJ/mol,AHX)、ASX),由AG=AH-TAS<0,

可知高溫有利于反應(yīng)自發(fā)進行;

(3)①圖像1可知,950℃時體系中只有反應(yīng)i,該反應(yīng)為體積增大的反應(yīng),反應(yīng)在lOOkPa下充入氮氣相

當(dāng)于減壓,平衡正向移動,CH4轉(zhuǎn)化率升高;

…cc(CO).c(H,O),

②625℃時,起始投入CH4、CO2、H2、CO、H2O各0.5kmol,此時Q0=一0,由圖像1可知,

C(CO2)-C(H2)

平衡時n(CO)=n(CO2)=n(H2O)<n(H2),即平衡常數(shù)K<1,所以此時Qc>K,平衡正在逆向進行,所以反

應(yīng)ii的v正〈V逆;

③由圖像1可知,625℃平衡時n(CO)=0.5kmol,所以0?tmin生成CO的平均速率為"與㈣=Lkmol/min;

tmin2t

由圖像1可知,625℃平衡時n(CO)=n(CO2)=n(H2O)=0.5kmol,由反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)可知,反應(yīng)i和反應(yīng)iii

生成的氫氣的物質(zhì)的量為消耗的甲烷的2倍,反應(yīng)ii消耗氫氣的物質(zhì)的量與生成的水的物質(zhì)的量相等,所

4a-1

以平衡時n(H2)=(2a-0.5)kmol=-^—kmol,n(CH4)=(l-a)kmol,即平衡時氣體總物質(zhì)的量為

(2a-0.5+l-a+0.5+0.5+0.5)kmol=(2+a)kmol,所以平衡常數(shù)Kx=

(4)①Ni原子序數(shù)為28,其價層電子排布式為3d84s2;

②活化能大的反應(yīng)速度慢,速率慢的反應(yīng)為決速步,由圖像2可知最有可能發(fā)生的“氫助解離”路徑的決速步

反應(yīng)方程式為*OOCH=CO(g)+*OH;

(5)①加熱過程中,Ce4+被還原為Ce3+,生成CezO,該反應(yīng)化學(xué)方程式為《CeO?-ZCeQ+O2個;

②一個晶胞中Ce4+個數(shù)為8x:+6xg=4、CP-在體內(nèi)、個數(shù)為8,ImolCeCh質(zhì)量為199g,加熱后當(dāng)失重率

o2.

為2.01%時,損失的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量,即199x2.01%=4g,n(O)=0.25mol,所以一個晶胞中4個Ce,+、8

個O'失去°?一的個數(shù)為0.25x4=1,每個晶胞擁有的一的個數(shù)為8一1=7。

19.(14分)藥物Q能阻斷血栓形成,它的一種合成路線如下所示。

已知:i.1R人I/

\__/AKlj\^/

弱酸

ii.R'CHOTR'CH=NR"

R"WW2

(1)0?4也一>A的反應(yīng)方程式是

(2)B的分子式為CIIHI3NO2,E的結(jié)構(gòu)簡式是o

(3)M—P的反應(yīng)類型是。

(4)M能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。M分子中含有的官能團是。

(5)J的結(jié)構(gòu)簡式是o

(6)W是P的同分異構(gòu)體,寫出一種符合下列條件的W的結(jié)構(gòu)簡式:

i.包含2個六元環(huán),不含甲基

ii.W可水解。W與NaOH溶液共熱時,ImolW最多消耗3moiNaOH

O

(7)Q的結(jié)構(gòu)簡式是2H5,也可經(jīng)由P與Z合成。

COOH

己知:>N。第

合成Q的路線如下(無機試劑任選),寫出X、Y的結(jié)構(gòu)簡式:

OlfHCHEL因名臚

CN

o

【答案】(14分,出標(biāo)外外每空2分)⑴—NL+CHNOH與epJU+Hq

OH

⑵I

v7CH3CH2CH

NH2

(3)取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))(1分)

3

0

C-OCH

3,貝UE、P分別為廣廠COOCH

【分析】E與P發(fā)生信息ii中反應(yīng)生成JCH-N3

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