2024年高考化學(xué)非選擇題

1.三氧化二碑(AS2O3)可用于治療急性早幼粒白血病。利用某酸性含碑廢水(含

Asoy、H\soa)可提取三氧化二碑，提取工藝流程如下：

Na2sFcSO,氣體XNaOH溶液

酸性J_L______AsS

含碑一國(guó)『一操作M-=：：''一焙燒一堿浸一|

廢水-----FeS-----------------------------------

謔液N濾渣Y

AS2O3*-還原-Na.iAsO$-|氧化卜過(guò)濾一

氣體X、稀硫酸H2O2

已知：①As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O;

2-

②As2s3易溶于過(guò)量的Na2s溶液中，故加入FeSO4的目的是除去過(guò)量的So

回答下列問題：

(1)操作M所用到的玻璃儀器有燒杯及。

(2)該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是(寫化學(xué)式)。

(3)“堿浸”的目的是_________________________________________

(4)“氧化”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

⑸“還原”過(guò)程中H3ASO4轉(zhuǎn)化為H3ASO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式是

(6)“還原”后加熱溶液，H3ASO3分解為AS2O3,同時(shí)結(jié)晶得到粗AS2O3OAS2O3

在不同溫度和不同濃度硫酸中的溶解度⑸曲線如圖所示。為了提高粗AS2O3的沉

淀率，“結(jié)晶”過(guò)程進(jìn)行的操作是__________________________________

o]35791113

_|

c(H2SO,)/molL

答案⑴漏斗、玻璃棒(2)SO2⑶將AS2O3轉(zhuǎn)化為Na3AsO3,與鐵的氧化物分

離

(4)AsO?+H2O2=ASO3+H2O

⑸H3ASO4+H2O+SO2=H3ASO3+H2SO4

⑹調(diào)硫酸濃度約為7moi4/1冷卻至25℃,過(guò)濾

解析酸性含碑廢水(含AsOl、SO/)加入Na2S和FeS04得到As2s3和FeS

沉淀，過(guò)濾將沉淀和濾液分離；As2s3和FeS在空氣中焙燒得到AS2O3、SO?以及

鐵的氧化物，加入NaOH溶液溶解焙燒產(chǎn)物，AS2O3反應(yīng)生成Na3AsO3形成溶液,

過(guò)濾得到的濾渣Y為鐵的氧化物，加入雙氧水將Na3AsO3氧化得到Na3AsO4,通

入SCh和稀硫酸將Na3AsO4還原得到AS2O3。(1)將固體和液體分離可以采用過(guò)濾

的方法,操作M所用到的玻璃儀器有燒杯及漏斗、玻璃棒；(2)焙燒過(guò)程產(chǎn)生S02,

SO2具有還原性，還原時(shí)可用SO2還原Na3AsO4,所以可以循環(huán)使用的物質(zhì)為SO2;

⑶根據(jù)題目所給信息可知AS2O3可以和NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，而鐵的氧化物不能,

所以堿浸的目的是從AS2O3和鐵的氧化物的混合物中分離出As元素；(4)氧化過(guò)

程中AsOl被雙氧水氧化成AsOi,結(jié)合電子守恒和電荷守恒可得離子方程式為

AsO『+H2Ch=AsO『+H2O;(5)根據(jù)流程可知，“還原”過(guò)程中酸性條件下SCh

將H3ASO4轉(zhuǎn)化為H3ASO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式是：H3ASO4+H2O+SO2=H3ASO3

+H2SO4;(6)根據(jù)圖中曲線，AS2O3在不同溫度和不同濃度硫酸中的溶解度(S)曲

線，為了提高粗AS2O3的沉淀率，讓其溶解度最低，因此“結(jié)晶”過(guò)程進(jìn)行的操

作是調(diào)硫酸濃度約為7moiL」，冷卻至25C,過(guò)濾。

2.某實(shí)驗(yàn)小組擬探究過(guò)氧硫酸亞鐵(FeS2O6)的分解產(chǎn)物，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。已知幾種

物質(zhì)的物理性質(zhì)如表所示。

物質(zhì)S03SO202

熔點(diǎn)/℃16.8-72.4-218.4

沸點(diǎn)/℃44.8-10-182.9

實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(加熱裝置省略)。

已知：低溫浴槽I收集的是S03,低溫浴槽II收集的是S02。

問答下列問題：

(1)儀器D的名稱是c

⑵點(diǎn)燃酒精燈之前，需先通入一段時(shí)間,其目的是

(3)低溫浴槽I控制的溫度范圍為o

(4)甲、乙、丙三組分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表(不考慮損失，固體已完

全分解且產(chǎn)物中不含02)：

A處溫FeSzOb低溫浴槽I處低溫浴槽II處

度/℃的質(zhì)量/g凈增質(zhì)量/g凈增質(zhì)量/g

甲力2.1600.64

4.320.801.92

乙T2

丙736.481.602.56

①根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，甲組實(shí)驗(yàn)中裝置A得到的純凈固體產(chǎn)物是(填化

學(xué)式)。

②經(jīng)檢測(cè)，乙組實(shí)驗(yàn)得到的固體產(chǎn)物為純凈物，則裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程

式為_____________________________________________________

(5)為了進(jìn)一步分析丙組實(shí)驗(yàn)得到的固體成分，他們?nèi)∩倭吭摴腆w溶于稀硫酸中,

將溶液分成兩份，進(jìn)行如表實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象

a在一份溶液中滴加鐵氟化鉀｛K3[Fe(CN)6]｝溶液①

b②

在另一份溶液中滴加NH4SCN溶液

0_____________________________________________

②____________________________________________________________

③若該固體為純凈物，則該固體的化學(xué)式為。

答案(1)球形干燥管

(2)排出裝置中的氧氣，防止干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果

(3)16.8℃~44.8℃

(4)①FeS04

②2FeS2O6q=Fe2O3+SO3t+3SO2t

(5)①有藍(lán)色沉淀生成②溶液變?yōu)榧t色③Fe3O4

解析(1)根據(jù)裝置圖，儀器D的名稱是球形干燥管；(2)氧氣具有氧化性，干擾

實(shí)驗(yàn)探究，所以點(diǎn)燃酒精燈之前，需先通入一段時(shí)間N2,排出裝置中的氧氣，防

止干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果；(3)低溫浴槽I收集的是SO3,故低溫浴槽I控制的溫度范圍為

16.8℃-44.8℃；(4)2.16gFeS2O6的物質(zhì)的量是0.01mol,低溫浴槽H收集SO2,

可知反應(yīng)生成0.01molSO2,根據(jù)元素守恒，裝置A得到的純凈固體產(chǎn)物是FeSO”;

②根據(jù)乙組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知0.02molFeS2O6,反應(yīng)生成0.01molS03.0.03molSO2,

根據(jù)元素守恒，得到的固體產(chǎn)物為FezCh,則裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2FeS2O6^=Fe2O3+SO3t十3SO2t。(5)根據(jù)丙組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知0.03mol

FeS2O6,反應(yīng)生成0.02molSO3、0.04molSO2,根據(jù)元素守恒，裝置A中得到的

固體產(chǎn)物中"(Fe)：〃(0)=3：4o①少量A中固體溶于稀硫酸中，溶液中含有Fe2

+,滴加鐵氟化鉀K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成。②少量A中固體溶于稀硫

酸中，溶液中含有Fe3+,滴加NH4SCN溶液，溶液變?yōu)榧t色。③若該固體為純凈

物，則該固體的化學(xué)式為Fe3O4。

3.CO2資源化是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。

方法1：化學(xué)還原CO2制備CH3CH2OHO

已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)A/7|=-484.0kJmol'o

②C,HsOH(g)完全燃燒的能量變化如圖所示。

⑴根據(jù)上述數(shù)據(jù)，(填“能”或“不能”2H50H(g)的燃燒熱。

(2)2CO2(g)+6H2(g)C2H50H(g)+3H2O(g)\H=kJ-mol^

(3)在恒溫恒容條件下，發(fā)生反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)C2H50H(g)+3H2O(g),下

列情況表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號(hào))。

A.混合氣體密度保持不變

B.氣體總壓強(qiáng)保持不變

C.氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變

D.產(chǎn)物濃度之比保持不變

(4)在容積相同、起始溫度相同的甲、乙兩個(gè)容器中都充入1molCO2(g)、3mol

H2(g),發(fā)生反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)C2H50H(g)+3H2O(g),在不同條件下達(dá)到

平衡，如下表所示。

容器甲乙

條件恒溫、恒容絕熱、恒容

平衡常數(shù)KK甲K乙

達(dá)到平衡時(shí)所用時(shí)間/mint乙

則K甲(填“>”、"V”或“="，下同)K乙；z甲f乙。

(5)在一定溫度下，向容積為1L的恒容密閉容器中，充入1molCO2(g)>xmol

H2(g),發(fā)生反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)C2H50H(g)+3H2O(g),測(cè)得平衡體系中，

C2H50H(g)的體積分?jǐn)?shù)(p與x的關(guān)系如圖所示。

在m、n、p點(diǎn)中，CO2的轉(zhuǎn)化率最大的是(填字母)點(diǎn)。在該溫度下，平

衡常數(shù)K為o

方法2：電還原COi制備CH3OH。裝置如圖所示(電極材料都是石墨)。

(6)a極名稱是(填“陽(yáng)極”“陰極”“正極”或“負(fù)極”)°b極上的電極

反應(yīng)式為O

答案⑴不能⑵一174.9(3)BC

(4)>>(5)p48

(6)陽(yáng)極C02+6H'+6e=CH3OH+H20

解析(1)C2H50H(g)的燃燒熱是指1molC2H5OH完全燃燒總成二氧化碳?xì)怏w和

液態(tài)水，而過(guò)程①和②中均為氣態(tài)水，缺少液態(tài)水與氣態(tài)水轉(zhuǎn)化過(guò)程中的焰變，

因此不能確定乙醇的燃燒熱；(2)反應(yīng)熱等于正反應(yīng)活化能與逆反應(yīng)活化能之差，

反應(yīng)②的△〃=(638.5—1915.6)kJmo「=-l277.1kJ?mo「。已知：①2H2(g)+

O2(g)=2H2O(g)AHi=-484.0kJmol一】②C2H50H(g)+3O2(g)=2CO2(g)+

3H20(g)AH2=-1277.1kJ-mol'c根據(jù)蓋斯定律，①X3—②得：2CO2(g)+

6H2(g)=C2H50H(g)+3H2O(g)AH=-484.0kJmoLX3+l277.1kJmo「=

-174.9kJ-mor1；(3)A.恒容條件下，氣體總質(zhì)量守恒，故密度始終不變，不能作

為判斷平衡的依據(jù)，A項(xiàng)不符合題意；B.恒溫恒容條件下，氣體總壓強(qiáng)與氣體物

質(zhì)的量成正比，氣體分子數(shù)由多到少，氣體總壓強(qiáng)不變時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)符

合題意；C.氣體物質(zhì)的量不變時(shí)，氣體平均摩爾質(zhì)量不變，達(dá)到平衡，C項(xiàng)符合

題意；D.產(chǎn)物濃度之比始終是常數(shù)，D項(xiàng)不符合題意；故答案為：BC；(4)題給反

應(yīng)是放熱反應(yīng)，絕熱容器中溫度升高，相對(duì)甲容器，乙容器d平衡向逆反應(yīng)方向

移動(dòng)，故平衡常數(shù)減??；升高溫度，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所用時(shí)間較短；(5)

一定溫度下，向恒容密閉容器中充入CCh、H2,隨著H2、C02的投料比增大，平

衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，C02的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故p點(diǎn)轉(zhuǎn)化率在m、n、p三點(diǎn)中

最大。根據(jù)體積分?jǐn)?shù)計(jì)算平衡常數(shù)：

2C()2(g)4-6II.(g)^=^C2II5()II(g)4-3H2()(g)

起始濃度

1300

(mol?L1)

轉(zhuǎn)化濃度

2JC61J:3/

(mol?L1)

平衡濃度

1—3-6Zz3/

(mol?L1)

Y

1

15%,x=0.375,所以，平衡體系中C(CO2)=0.25molf,C(H2)=0.75mol-L

().375x1.1253

-l,c(CHCHOH)=0.375mol-L*,c(HO)=1.125mol-L,,則K=

322O.252XO.756

48o(6)根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化中元素化合價(jià)變化，電極a為陽(yáng)極；陰極上二氧化碳被還原

+

成CH3OH,電極反應(yīng)式為C02+6H+6e-=CH3OH+H2O.

4.硫氟酸甲基錢HCH3NH3]+[SCN「｝用于抗生素的分離、分析農(nóng)藥含量、硫氟酸絡(luò)

鹽的合成以及用作聚合催化劑。通過(guò)氣相輔助生長(zhǎng)技術(shù)，利月硫氟酸甲基錢可制

得鈣鈦礦型甲瞇鉛碘(FAPbh)和一種新型光電材料鈉銅鹵化物CsACuvI2o請(qǐng)回答下

歹1J問題：

(1)基態(tài)Cu原子的電子排布式為o基態(tài)I原子的價(jià)電子排布圖為

(2)硫氟酸甲基鍍所含元素中第一電離能最大的是(填元素符號(hào))。

(3)Cs、Cu、I的電負(fù)性由大到小的順序是o

H2NNH

(4)甲瞇(7)與丙烷的相對(duì)分子質(zhì)量相同，但甲瞇的熔點(diǎn)比丙烷的熔點(diǎn)

高得多，其原因是0

甲瞇中碳原子的雜化方式為。

(5)水中鉛的測(cè)定方法是用雙硫蹤與鉛反應(yīng)生成紅色雙硫蹤鉛絡(luò)合物(結(jié)構(gòu)如圖)。

H。凡CfiH5

\II

N—NN=N

/\/\

S=(：Pbc:=s

\/\/

N-NN-\

HCCfiH5H

①該絡(luò)合物可溶于四氯化碳，其晶體類型為。

②該絡(luò)合物分子內(nèi)不存在的微粒間作用力有(填標(biāo)號(hào)

a.o鍵b.n鍵

C.非極性鍵d.離子鍵

e.配位健

(6)FAPbh的晶體結(jié)構(gòu)單元如圖所示，圖中X表示FA,Y表示Pb,位于八面體中

心，則X的碘配位數(shù)為0

(7)某鈉銅碘化物的晶胞如圖所示，其晶胞參數(shù)為。nm、bnm和cnm,a=p=y

=90°,晶胞的棱上有8個(gè)Cu原子，面上有8個(gè)Cu原子、4個(gè)Cs原子和4個(gè)I

原子，其余原子均位于體內(nèi)，該晶體的密度為g-cm_3o

。Cu

?I

?Cs

答案(l)ls22s22P63s23P63/04sl或［Ar］3$°4sl

5s5p

⑵N

⑶I>Cu>Cs

(4)甲瞇存在分子間氫鍵，丙烷分子間只存在范德華力sp2雜化

⑸①分子晶體②d

(6)12

解析(l)Cu為29號(hào)元素，其核外電子排布式為：Is22s22P63s23P634。4sl或

囚］3&04sti為53號(hào)元素，其價(jià)電子排布為：5s25P5,價(jià)電子排布圖為

5s5p

阻Ml"'I.(2)硫氟酸甲基鐵含有H、C、N、S四種元素，其中電離能最

大的是N；(3)Cs、Cu為金屬元素，I為非金屬元素，I的電負(fù)性大于Cs、Cu,Cs

比Cu活潑，Cs的電負(fù)性小于Cu,電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椋篒>Cu>Cs；(4)甲瞇

H2NNH

(7)分子中含有氨基，氨基可以與氨基形成氫鍵，氫鍵的作用力比分

子間作用力大，因此甲月米的熔點(diǎn)高于丙烷；甲瞇中碳原子形成碳碳雙鍵，采用Sp2

雜化；（5）①該絡(luò)合物可溶于四氯化碳，根據(jù)相似相溶原理可知該物質(zhì)為非極性分

子或弱極性分子；②雙琉膾鉛絡(luò)合物中含有單鍵和雙鍵，所以含有。鍵和兀鍵，

且相同的非金屬原子之間的共價(jià)鍵為非極性鍵；Pb含有空軌道，N原子含有孤對(duì)

電子，Pb和N原子形成配位鍵，不存在離子鍵；（6）由晶胞結(jié)構(gòu)可知距離X最近

的Z位于Y圍成的正立方體的棱心，共有12個(gè)，X的碘配位數(shù)為12；（7）由題意

和晶胞可知，Cu分布在晶胞的棱上、面上和體內(nèi)，個(gè)數(shù)分別為8、8和2,故晶

胞中Cu的數(shù)目為8X1+8xg+2=8；I分布在晶胞的面上和體內(nèi)，個(gè)數(shù)分別為4

和10,故晶胞中I的數(shù)目為4xg+10=12；Cs分布在晶胞的面上和體內(nèi)，個(gè)數(shù)

分別為4和2,故晶胞中Cs的數(shù)目為4X：+2=4。晶胞質(zhì)量=

8X64+12X127+4X133m

體積=abcX10~21cm3,

密度〃=V

8X64+12X127+4X133_2568

XIO21g-cm-3X1021gem、。

abcNxabcN\

5.2021年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)被授予給開發(fā)了一種精確的分子構(gòu)建新工具一有機(jī)手性

催化的兩位科學(xué)家。有效構(gòu)建手性中心是有機(jī)合成的重要研究方向之一，對(duì)藥物

研究的影響巨大。由化合物A合成化合物G的一種路徑如圖所示。

()

回答下列問題：

(1)B的化學(xué)名稱為；E中所含官能團(tuán)的名稱是o

(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；②的反應(yīng)類型是o

(3)寫出E到F的化學(xué)方程式：_______________________________________

(4)H是G的同分異構(gòu)體，符合下列條件的H的結(jié)構(gòu)有種(不考慮立體結(jié)

構(gòu))，其中核磁共振氫譜顯示峰面積比為3：2：2：2的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

a.分子中含且不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)

b.位于兩個(gè)苯環(huán)上的取代基互為鏡像對(duì)稱(即兩個(gè)苯環(huán)對(duì)應(yīng)位置上的取代基均相

同)

()()

V

II3C()I()CII3

為主要起始原料制備的合成路線(無(wú)機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任

選)________________

答案(1)苯甲醛碳碳雙鍵、酯基

cMo

(2)VV還原反應(yīng)

O()CCH()

3()

△cHb+J1手性催化劑

()CH:

()()

V

H3c()CH3

QPnQ+CHJ'()()H

C=CH2

HCCH

⑷19303

()

。］,

Nai

⑸H3c△-

()

人

NaBH./~\H.CCl

-------A〈/--()H>

CH；J()H\=/

00

00

M

H3CO6TOCH3

Cr()()CCH^手性催化劑》

/-A—CHO

解析(1)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為\=/,化學(xué)名稱為苯甲醛；E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

()()CCHS

,所含官能團(tuán)的名稱是碳碳雙鍵、酯基。⑵根據(jù)上述分析知,

C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；反應(yīng)②為C中的酮覆基變?yōu)镈中的醇羥基,

發(fā)生了還原反應(yīng)。（3）對(duì)比E、F的結(jié)構(gòu)可知，E中一OOCCH3被取代，生成乙酸

W+,兒

?_CH2CH=CH2

（2）—CH=CHCH3

（CH3）C=CH2

CH3和一CH-CH2,

因?yàn)槲挥趦蓚€(gè)苯環(huán)上的取代基互為鏡像對(duì)稱，所以取代基的位置異構(gòu)只需考慮一

個(gè)苯環(huán)上的種類，取代基為①0③時(shí)，位置異構(gòu)均有3種，取代基為④時(shí)，位置

異構(gòu)有10種，所以符合條件的H的結(jié)構(gòu)有19種。其中核磁共振氫譜顯示峰面積

()()

()()

可(小「

OCH3

與題干中的FV較為相似，參考反應(yīng)④

逆合成分析則需要\=/OOCCH和.

()()

AA'CAO""、％O-OH

H3CO()CHX可由合成，

可由合成，\=/)參考已知反應(yīng)，可以由原料

()

CHO

H3c合成，則可得合成路線：

()

…H3卓＞

H3c

0

,人

AOH—~

CH3OH\=J

0()

??A

CHAXMOCH.HQ)J()C11

手性催化劑

1.鐵的化合物有廣泛用途，如三草酸合鐵(III)酸鉀晶長(zhǎng)生?04)3]加2。｝是一種

光敏材料，也可作催化劑，碳酸亞鐵(FeCCh)可作補(bǔ)血?jiǎng)┑?，以廢鐵屑(含F(xiàn)e2O3

及少量Fe和SiCh)為原料制備以上物質(zhì)的流程如下：

飽和NH,HCC>3

廢

波

鹽酸

鐵

液

濾

過(guò)

屑I

己知：

_17

①25℃,Ksp[Fe(0H)3]=2.0X10-39,/csp[Fe(OH)2]=5.0XIO,Ksp(FeCO3)=

3.0X10-11；

②離子濃度小于1.0X10-5moi.Lf認(rèn)為沉淀完全；

③K3Fe(C2O4)3?3H2O為可溶于水、難溶于乙醇的翠綠色晶體。

回答下列問題：

(1)濾液I中含有Fe?'、Fe3',檢驗(yàn)Fe?'所用的試劑為(填化學(xué)式)。

(2)室溫下，若濾液I中c(Fe3')為2mo卜L2要保證濾液I中不出現(xiàn)沉淀，則濾

液I中c(H+)至少應(yīng)大于mol-L、

⑶將濾液H與飽和NH4HCO3溶液混合，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

己知飽和Na2co3溶液的pH大于11,是否能用飽和Na2c03溶液代替飽和

NH4HCO3溶液來(lái)制備FeCCh(填“是”或“否”)。

(4)濾液I與足量空氣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

甲同學(xué)認(rèn)為該步反應(yīng)用稀H2O2代替空氣效果更好，乙同學(xué)不同意甲的觀點(diǎn)，其

理由是o

(5)獲得翠綠色晶體的“一系列操作"包含(填操作名稱)；用乙

醇洗滌晶體而不用水洗滌的目的為________________________________

答案(l)K3[Fe(CN)6](2)0.1

2+2+

(3)Fe+2HCO3=FeCO3I+CO2t+乂0(或Fe+HCO3=FeCOjI+H+、

+

HCO^+H=CO2t+H2O)否

2++

(4)4Fe+4H+O2=4Fe^+2H2OFe3+是H2O2分解的催化劑，會(huì)消耗大量的

H2O2,導(dǎo)致生產(chǎn)成本過(guò)高

(5)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾減少晶體溶解損失，使晶體易干燥

解析(1)由信息可知，濾液I中含有Fe2+、Fe3+,檢驗(yàn)Fe2+的試劑為K3fFe(CN)6],

可與Fe?+反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。⑵要保證濾液I中無(wú)沉淀，則c(Fe3+)?(OH-)<A：sp,

3,20X10-39

代入有關(guān)數(shù)據(jù)后可求出。(€?一)<弋二^—mol-L-,=1X1O",3mol-L-1,c(H

+)X).1molL-,o(3)濾液I[為FeCk溶液，與飽和NH4HCO3溶液混合后,Fe?一與

2+2+

HCO?■發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe+2HCO?=FeCO3I+CO2t+氏0(或Fe

t2

+HCO3=FeCO3I+H\HCO3+H=CO2t+H2O)；FeCb溶液中c(Fe

+)>1.0X10-5mol-LI飽和Na2cO3溶液的pH大于11,則c(OH)>10fmoiL,,

2c[Fe(OH)2]>i.OX10-,1>5.0X10-17=A：sp[Fe(OH)2];故用飽和Na2cCh溶液代替飽

和NH4HCO3溶液，與FeCL溶液混合制備FeCCh,會(huì)產(chǎn)生Fe(0H)2,導(dǎo)致FeCCh

不純。(4)濾液I中通入足量空氣的目的是將Fe?+氧化成Fe3+,離子方程式為：4Fe2

++3+

+4H+O2=4Fe+2H2O；溶液中的Fe3+是H2O2分解的催化劑，若用稀H2O2

代替空氣，會(huì)消耗大量的H2O2,導(dǎo)致生產(chǎn)成本過(guò)高。(5)獲得翠綠色晶體的“一

系列操作“包含蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾；用乙醇洗滌晶體而不用水洗滌的目

的是減少晶體溶解損失，便晶體易干燥。

2.市場(chǎng)上銷售的洗衣機(jī)泡騰清潔塊具有去污能力強(qiáng)、抗菌等功效，其有效成分為

過(guò)氧碳酸鈉(2Na2cO3+3H2O2);過(guò)氧碳酸鈉俗稱固體雙氧水，是一種無(wú)機(jī)鹽，呈白

色顆粒狀，過(guò)氧碳酸鈉固體在50℃時(shí)開始分解，將過(guò)氧碳酸鈉加入水中會(huì)生成雙

氧水。己知：2Na2co3(aq)+3H2Ch(aq)2Na2co3BH2O2G)AH<()O某化學(xué)實(shí)

驗(yàn)小組利用H2O2與碳酸鈉溶液反應(yīng)制備少量過(guò)氧碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

I.如圖所示連接裝置(夾持裝置略去)；

飽和碳酸

鈉溶液

II.在反應(yīng)器中先加入100mL30%H2O2溶液和一定量的穩(wěn)定劑(MgC12和

Na2SiO3),充分溶解，然后緩緩加入50mL飽和碳酸鈉溶液，不斷攪拌，控制反

應(yīng)溫度在5c以下，靜置結(jié)晶。

III.30min后進(jìn)行抽濾(即減壓過(guò)濾)，洗滌2?3次并抽濾，干燥2h即得過(guò)氧碳酸

鈉產(chǎn)品，回答下列問題：

(1)儀器A的名稱為o

⑵步驟H中飽和碳酸鈉溶液要緩緩加入，目的是

⑶步驟n中控制反應(yīng)溫度在5℃以下的方法是

(4)步驟III中采用抽濾獲得過(guò)氧碳酸鈉晶體，與普通過(guò)濾相比，抽濾的優(yōu)點(diǎn)是

⑸根據(jù)題目信息，家庭保存含有過(guò)氧碳酸鈉的泡騰清潔塊的方法是

⑹過(guò)氧碳酸鈉中活性氧含量的測(cè)定

①過(guò)氧碳酸鈉加入水中生成雙氧水，雙氧水不穩(wěn)定，生成氧氣和水，生成02的質(zhì)

量即活性氧的質(zhì)量。寫出過(guò)氧碳酸鈉溶于水生成活性氧反應(yīng)的化學(xué)方程式：

②準(zhǔn)確稱取5.00g過(guò)氧碳酸鈉樣品，加入水和MnCh，充分反應(yīng)后生成336mL(標(biāo)

準(zhǔn)狀況)氣體，則過(guò)氧碳酸鈉中活性氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%o

答案(1)三頸燒瓶或三口燒瓶

(2)防止反應(yīng)放熱過(guò)快，使溶液溫度過(guò)高，進(jìn)而導(dǎo)致過(guò)氧化氫、過(guò)氧碳酸鈉分解

(3)將反應(yīng)器置于冰水浴中

(4)過(guò)濾速度快，液體和固體分離比較完全，濾出的固體易干燥

⑸密封置于干燥、陰涼處

⑹①2Na2cO3?3H2O2=2Na283+3H2O2、2H2。2=2比0+O2t｛或

2[2Na2co3?3H2O2]=4Na2co3+6H2O+3O2t)②9.6

解析⑴儀器A的名稱為三頸燒瓶(或三口燒瓶)。(2)已知：2Na2co3(aq)+

3H2O2(aq)2Na2CO3-3H2O2(s)AH<0,反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且過(guò)氧碳酸鈉固體在

5?！鏁r(shí)開始分解，過(guò)氧化氫受熱也易分解生成氧氣和水，因此步驟n中飽和碳酸

鈉溶液要緩緩加入，目的是防止反應(yīng)放熱過(guò)快，使溶液溫度過(guò)高，進(jìn)而導(dǎo)致過(guò)氧

化氫、過(guò)氧碳酸鈉分解。(3)步驟H中控制反應(yīng)溫度在5℃以二的方法是將反應(yīng)器

置于冰水浴中。(4)與普通過(guò)濾相比，抽濾的優(yōu)點(diǎn)是過(guò)濾速度快，液體和固體分

離比較完全，濾出的固體易干燥。(5)由于過(guò)氧碳酸鈉具有強(qiáng)氧化性，在50℃時(shí)

開始分解，遇水生成雙氧水，雙氧水不穩(wěn)定，分解生成氧氣和水，故家庭保存含

有過(guò)氧碳酸鈉的泡騰清潔塊的方法是密封置于干燥、陰涼處，嚴(yán)禁與其他物品混

放o⑹①過(guò)氧碳酸鈉溶于水生成活性氧反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2Na2cO3?3H2Ch=2Na2cCh+3H2O2、2H2O2=2H2O+O2t｛或

2[2Na2cO3,3H2O2]=4Na2co2+6H2O+3O2f]0②5.00g過(guò)氧碳酸鈉樣品充分反

應(yīng)后生成336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)02,其物質(zhì)的量為0.336L+22.4L/mol=0.015mol,

質(zhì)量為().015molX32g-mo「=0.48g,生成。2的質(zhì)量即活性氧的質(zhì)量，則過(guò)氧

碳酸鈉中活性氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)鬻|X1OO%=9.6%。

3.溫室氣體的利用是當(dāng)前環(huán)境和能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，合理利用燃料廢氣中的

CO2,也是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的途徑之一。

I.溫室氣體C02轉(zhuǎn)化為重要的工業(yè)原料甲酸是目前科學(xué)研究的熱點(diǎn)?；卮鹣铝袉?/p>

題：

1

(1)已知：?CO(g)+H2O(g)HCOOH(g)A//i=-72.6kJmol

②2co(g)+Ch(g)2co2(g)AH2=-566.0kJmo「

則反應(yīng)③2co2(g)+2H2(D(g)2HCOOH(g)+02(g)AH=kJmoF^

(2)剛性絕熱密閉容器中，等物質(zhì)的量的CCh(g)和H2O(g)發(fā)生反應(yīng)③，下列可判斷

反應(yīng)達(dá)到平衡的是(填標(biāo)號(hào))。

A.C02(g)和H20(g)的物質(zhì)的量之比不變

B.容器中氣體平均摩爾質(zhì)量不變

C.2vji：(CO2)—逆(O2)

D.容器內(nèi)溫度不變

⑶在催化劑作用下C02和比也可以合成甲酸，主要涉及以下反應(yīng)：

i.CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)AHi<0

ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2

剛性密閉容器中CCh(g)和H2(g)按物質(zhì)的量1：1投料，平衡時(shí)HCOOH和CO的

選擇性隨溫度變化如圖所示。

①曲線a隨溫度升高而下降的原因是

為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)HCOOH的選擇性，應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為

(填標(biāo)號(hào))。

A.低溫、低壓B.高溫、高壓

C.高溫、低壓D.低溫、高壓

②240°C時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如表所示：

時(shí)間/min020406080

壓強(qiáng)/MPa〃。0.9lpoO.85/7oO.8OpoO.8O/?o

反應(yīng)i的速率可表示為0=kp(CO2),p(H2)(k為常數(shù))，則反應(yīng)在60min時(shí)v=

(用含po、女的式子表示)。

II.CO2-CH4催化重整對(duì)減少溫室氣體的排放、改善大氣環(huán)境具有重要的意義。

催化重整反應(yīng)為：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)o

(4)在密閉容器中通入物質(zhì)的量均為0.2mol的CH4和CO2,在一定條件下發(fā)生反

應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2co(g)+2H2(g),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系

如圖所示。

5

硼

冬

冷

￡

X

U

①由圖可知：pi_______①(填“>”、"V”或“=”)。

②Y點(diǎn)：以正)貝逆)(填、"V”或“=”)；己知?dú)怏w分壓(p分)=

氣體總壓(pQX氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常

數(shù)Kp,己知p2=〃kPa,求X點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)&=o

答案(1)+420.8(2)BD

(3)①CCh(g)+H2(g)HCOOH(g)正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)D

②網(wǎng)50>或00625切3或?qū)Ｑ?/p>

4

(4)?<②〉/

解析(1)①C0(g)+H20(g)HCOOH(g)A4=-72.6kJmoL

-1

②2co(g)+Ch(g)2co2(g)A//2=-566.0kJ-mol

根據(jù)蓋斯定律，由2X①一②得2CO2(g)+2H2O(g)2HCOOH(g)+O2(g)AH

=一72.6kJ-moP1X2+566.0kJ-moP1=+420.8kJmoL。

(2)A.該反應(yīng)起始投料為等物質(zhì)的量的C02(g)和H2O(g),反應(yīng)時(shí)C02(g)和H2O(g)

按物質(zhì)的量之比1：1消耗，所以反應(yīng)中C02(g)和H20(g)的物質(zhì)的量之比始終是

1：1,故A不能作為判斷該反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志，故不選A；B.該反應(yīng)為氣體體積

減小的反應(yīng),氣體的總質(zhì)量不變,平均摩爾質(zhì)量是變量.容器中氣體平均摩爾質(zhì)

量不變，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選B；C.反應(yīng)達(dá)到平衡，正、逆反應(yīng)的速率

比等于系數(shù)比，2。正(CO2)=。4。2)時(shí)反應(yīng)不平衡，故不選C；D.容器為剛性絕熱

密閉容器，反應(yīng)過(guò)程中，溫度是變量，容器內(nèi)溫度不變，說(shuō)明反應(yīng)一定達(dá)到平衡

狀態(tài)，故選D。(3)@CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡

逆向移動(dòng)，所以HCOOH的選擇性隨溫度升高而下降；CO2(g)+

H2(g)HCOOH(g)正反應(yīng)放熱，降低溫度，平衡正向移動(dòng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率

和平衡時(shí)HCOOH的選擇性增大；CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)正反應(yīng)氣體物質(zhì)

的量減少，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)HCOOH的選

擇性增大；為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)HCOOH的選擇性，應(yīng)選擇的

反應(yīng)條件為低溫、高壓，選D;②設(shè)C02(g)和H20(g)的初始的物質(zhì)的量均為amol,

反應(yīng)在60min時(shí)壓強(qiáng)變?yōu)?.80po,即混合氣體物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉?lái)的0.8倍，為2a

molX0.8=1.6。mol；設(shè)平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為xmol,則由反應(yīng)ii可知，平衡

時(shí)FhCKg)的物質(zhì)的量為xmol,由圖可知平衡時(shí)HCOOH(g)的選擇性為CO的4

倍，即HCOOH(g)的物質(zhì)的量為4xmol,據(jù)元素原子守恒可知，平衡時(shí)CCh(g)和

2a—4x

H2(g)的物質(zhì)的量均為3—5x)mol,所以F■二=0.8,x=0.1〃；v=MCO2)-p(H2)

=AX興^XO.8poX與附XO.8po=O.O625切(4)①增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，甲

烷的轉(zhuǎn)化率降低，由圖可知：壓強(qiáng)0Vp2。②Y點(diǎn)CH4的轉(zhuǎn)化率小于平衡轉(zhuǎn)化率，

則反應(yīng)正向進(jìn)行，o(正)＞。(逆)；在密閉容器中通入物質(zhì)的量均為0.2mol的CH4

和CO2,X點(diǎn)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,即CE的變化值為0.2molX50%=0.1

mol；

C()2(g)+CH,(g)^^2C()(g)+2H2(g)

初始(mol)0.20.200

轉(zhuǎn)化(mol)0.10.10.20.2

平衡(mol)0.10.10.20.2

■x〃）2X（瞿X。）2

U.o

則平衡常數(shù)Kp=-2

瞿XaX瞿X。0

4.我國(guó)的磷、鋅儲(chǔ)量豐富?；卮鹣铝袉栴}：

(1)基態(tài)Zn原子核外電子共有種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；鋅在反應(yīng)中易失去2個(gè)

電子，則基態(tài)Zi?-的價(jià)電子軌道表示式(電子排布圖)為。

(2)含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過(guò)螯合配位成環(huán)而形成的

配合物為螯合物。Zi?卜與EDTA形成的螯合物的結(jié)構(gòu)如圖所示：

O

①該配合物的組成元素中電負(fù)性最大的是（填元素符號(hào)）。

②1個(gè)該配合物分子中通過(guò)整合作用形成的配位鍵有個(gè)，該配合物中碳

原子的雜化方式為O

（3）磷酸為磷的最高價(jià)含氧酸，其空間結(jié)構(gòu)如下：

o

157pmpm

①鍵能大小比較：磷氧雙鍵（填“大于”“等于”或“小于”）磷氧單鍵。

②鍵角大小比較：ap（填“大于”“等于”或“小于”）。

③純凈的磷酸黏度極大，隨溫度升高黏度迅速下降，原因是

（4）磷化硼（BP）是一種超硬耐磨涂層材料，其立方晶胞如圖所示（其晶胞參數(shù)為a

pm）；

?—B原子

o—p原子

①固態(tài)磷化硼屬于（填“分子”“離子”或“共價(jià)”）晶體。

②以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子

的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。已知原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：M點(diǎn)為（0,0,0）、G點(diǎn)為（1,1,1）,則Q點(diǎn)

的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為O

③磷化硼晶體的密度為g-cm—3（列出計(jì)算式）。

答案(1)15—

(2)@O②6sp2、sp3

(3)①大于②小于③溫度升高，磷酸分子間的氫鍵被破壞

(4)①共價(jià)②。1)

(314-11)X4168

⑶NA(aX10T0)3或NA(〃X1()T0)3

解析(l)Zn的原子序數(shù)是30,基態(tài)鋅原子的電子排布式為Is22s22P63s23P63404s2,

一個(gè)原子軌道即一種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則基態(tài)鋅原子占據(jù)的原子軌道數(shù)為1+1+3

+1+3+5+1=15,則基態(tài)Zn原子核外電子共有15種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；鋅在反應(yīng)

中易失去2個(gè)4s電子，則基態(tài)Zr?+的價(jià)電子軌道表示式(電子排布圖)為：

3d

AllAI|AI|AIAI

「"V|"(2)①該配合物的組成元素有H、C、N、O、Zn,非金屬性

越強(qiáng)電負(fù)性越大，故氧元素的電負(fù)性最大。②只有成環(huán)的配位鍵才能起到螯合作

用，由配合物結(jié)構(gòu)圖可知，提供孤電子對(duì)的原子為N、O,1個(gè)該配合物分子中通

過(guò)螯合作用形成的配位鍵有6個(gè)；該配合物的碳氧雙鍵中碳原子為sp?雜化，其

他碳原子為sp3雜化。(3)①由圖可知，磷氧雙鍵的鍵長(zhǎng)比磷氧單鍵的鍵長(zhǎng)短，故

磷氧雙鏈的鍵能比磷氧單鍵的鍵能大。②P=O中含兀鍵，對(duì)其他成鍵電子對(duì)的

斥力較大，導(dǎo)致鍵角增大，所以鍵角a小于魚③由于磷酸分子間存在氫鍵，故

純凈的磷酸黏度極大，當(dāng)溫度升高時(shí)，部分磷酸分子間的氫鍵被破壞，導(dǎo)致黏度

迅速下降。(4)①根據(jù)磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料，可以判斷其屬于共價(jià)晶體。

②根據(jù)BP立方晶胞中相鄰的B與P之間的距離為晶胞體對(duì)角線的四分之一分析,

可得Q點(diǎn)的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為弓，副。③根據(jù)均攤法分析，一個(gè)晶胞中P原子的

個(gè)數(shù)為4,B原子個(gè)數(shù)為8X^+6xg=4,故晶體的密度為；43g.em-

3168_3

103g，Cm

一NA(?X10)°

5.由蔣華良院士和饒子和院士領(lǐng)銜的聯(lián)合課題組，綜合利用虛擬篩選和酶學(xué)測(cè)試

相結(jié)合的策略進(jìn)行藥物篩選，發(fā)現(xiàn)肉桂硫胺⑴是抗擊新型冠狀病毒的潛在用藥，

其合成路線如圖：

O.Cu/A

2B一

CH2CH2Br

\HCN.H

C=()----------c

/\

已知：I.R3R,COOH

試回答下列問題:

(1)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,I的分子式為

(2)B反應(yīng)生成C的化學(xué)方程式是_______________________________________

F分子中最多有個(gè)原子共平面。

(3)G到H的反應(yīng)類型是o

(4)E中含氧官能團(tuán)的名稱為；符合下列條件的E的同分異構(gòu)體(不考慮順

反異構(gòu))有種。

①含有苯環(huán)(不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu))

②能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)

其中核磁共振氫譜顯示苯環(huán)上有2種化學(xué)環(huán)境的氫的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為o

H

(5)乙酰苯胺的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,參照I的合成路線和下面的信息，設(shè)計(jì)

一條以苯和乙酸為起始原料制備乙酰苯胺的合成路線

(無(wú)機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干

F1

已知：RNO2-^RNH2

NH,

a一

答案⑴SHC20H24N2SO

2+()—2Qp<'H?CH()

(2)+2H2O18

(3)取代反應(yīng)

HC0(H=CH2

(4)竣基5

(5)

解析A為J，由B-C的反應(yīng)條件可確定B為

2cH()

"__,c為'—；由已知信息I可知,

2cHeOOH

D為()H;由D-E-F的反應(yīng)條件及已知信息II可知,

F為O^H'HCOOH￡^CH-CHCOC1

E為'—',F為v_7；由1的結(jié)

NIL

構(gòu)簡(jiǎn)式及G、H的分子式和反應(yīng)條件可推出G為SH,14為