内容正文:
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,纳米能使水产生羟基自由基,可用于处理废水。下列表述正确的是
A. 基态Ti的价电子排布式: B. 的电子式:
C. 的VSEPR模型: D. O的一种核素:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态Ti的价电子排布式:3d24s2,A错误;
B.含有1个未成对电子,电子式:,B正确;
C.H2O中心O原子价层电子对数为,O原子采用sp3杂化,O原子上含有2对孤电子对,的VSEPR模型为,C错误;
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,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:
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
A. 分子中每个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
C. 难溶于水,是因为水是极性分子,是非极性分子
D. 熔点低,是因为分子内的键弱
【答案】D
【解析】
【详解】A.白磷的分子式为P4,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P4,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,白磷难溶于水,C正确;
D.白磷的分子式为P4,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. 用溶液处理水垢中的
B. 明矾用于净水:
C. 抗酸药中的可治疗胃酸过多:
D. 用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的
【答案】A
【解析】
【详解】A.用溶液处理水垢中的CaSO4,生成溶解度更小的碳酸钙,,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:,不写沉淀符号,B项错误;
C.物质拆分不对,抗酸药中的可治疗胃酸过多,属于难溶性碱,离子方程式:,C项错误;
D.未配平方程式,用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的,D项错误;
故答案选A。
7. 如图所示的铼配合物离子能电催化还原。短周期元素的原子序数依次增大。标准状况下,WY和是等密度的无色气体,是黄绿色气体。下列说法错误的是
A. 第一电离能: B. 图中X原子的杂化方式为
C. 元素以原子的形态与配位 D. Y的电负性大于中的化学键是极性键
【答案】C
【解析】
【分析】短周期元素的原子序数依次增大。是黄绿色气体,Z为氯;X形成3个共用电子对,X与Re2+之间为配位键,推测X为氮,标准状况下,WY和是等密度的无色气体,则WY为一氧化碳、为氮气,故W为碳、X为氮、Y为氧、Z为氯;
【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,B正确;
C.由图可知,整个离子带1个单位正电荷,而其中带2个单位正电荷,则氯元素以Cl-的形态与配位,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. 某小组对和的性质进行探究:
Ⅰ.向少量蒸馏水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
Ⅱ.向少量蒸馏水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
下列说法正确的是
A. 实验Ⅰ中继续加入少量固体,溶液颜色变浅
B. 实验Ⅱ中溶液呈红色
C. KSCN能区分和
D. 焰色试验不能区分和
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验Ⅰ中,溶液与KSCN溶液反应的实质是:,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,溶液中存在有K+、,并不能电离出Fe3+,因此溶液与KSCN溶液并不能发生反应,溶液颜色无明显变化,故B错误;
C.实验Ⅰ中,KSCN溶液与溶液反应产生,溶液变为红色,但溶液与KSCN溶液并不能发生反应,是一种深红色晶体,水溶液呈黄色,带有黄绿色荧光,因此加入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,而中含有钾元素,焰色试验时透过蓝色钴玻璃可以看到紫色,因此焰色试验可以区分和,故D错误;
故答案选C。
9. 某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na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:
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NaPF6的水溶液替换
【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Na3-xV2(PO4)3结合,则理论上两电极质量变化的差值为2mol×23g/mol=46g,A错误;
B.充电时,左侧电极为阳极,Na3V2(PO4)3失电子生成Na3-xV2(PO4)3,则阳极电极反应为:,B正确 ;
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NaPF6的水溶液替换,D正确 ;
故选 A。
10. 烯烃进行加成反应的一种机理如下:
此外,已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小。下列说法错误的是
A. 乙烯与HCl反应的中间体为
B. 乙烯与氯水反应无生成
C. 卤化氢与乙烯反应的活性:
D. 烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易
【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:,A正确;
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生成,B错误;
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:,C正确;
D.已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小;则烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易,D正确;
故选B。
11. 一定条件下,存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N,随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是
A. B. 半径:
C. 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,因此,故A正确;
B.H原子和的电子层数均为1,但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,由于其与的半径不同,因此,故C错误;
D.LiH晶体中含有Li+和,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。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. “反应1”中,每消耗,在下得到
B. “反应2”中,每生成0.1molNO,转移电子数为
C. 在密闭容器中进行“反应3”,充分反应后体系中有个
D. “反应4”中,为使完全转化成,至少需要个
【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:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,反应2是氨气的催化氧化,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,反应3为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,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,4NO2+2H2O+O2=4HNO3,以此解题。
【详解】A.根据分析可知,每消耗,生成0.1mol氨气,但是由于不是标准状况,则气体不是2.24L,A错误;
B.根据分析可知,反应2方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,该反应转移20e-,则每生成0.1molNO,转移电子数为,B正确;
C.根据反应3,充分反应后生成个,但是体系中存在2NO2⇌N2O4,则最终二氧化氮数目小于,C错误;
D.根据反应4可知,为使完全转化成,至少需要个O2,D错误;
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:(苯甲腈)(苯甲酰胺)(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用表示)的物质的量分数随时间的变化曲线,其中。下列说法错误的是
A. 水解产物除了还有
B. 点时
C. 在15min前基本不变,15min后明显增大,可能是水解产物对生成的反应有催化作用
D. 任意25min时间段内存在
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯甲腈在溶液中发生连续水解:,,有NH3生成,A正确;
B.a点之前x(Y)逐渐增大,;a点之后,x(Y)逐渐减小,a点是Y物质的最大值,则生成和消耗的速率相等。即,B正确;
C.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,a点之后,由于明显减小,显著增大,三者的速率关系不再满足,D错误;
故选D。
14. 常温下,用溶液分别滴定下列两种混合溶液:
Ⅰ.20.00mL浓度均为和溶液
Ⅱ.20.00mL浓度均为和溶液
两种混合溶液的滴定曲线如图。已知,下列说法正确的是
A. Ⅰ对应的滴定曲线为N线
B. 点水电离出的数量级为
C. 时,Ⅱ中
D. 时,Ⅰ中之和小于Ⅱ中之和
【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,醋酸根、铵根的水解程度小于醋酸、一水合氨的电离程度,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=,数量级接近,B错误;
C.当时,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相同,铵根的水解,即水解程度小于一水合氨的电离程度,所以,又物料守恒,即,故,C错误;
D. 根据元素守恒,之和等于之和,根据图像,时,Ⅱ所加氢氧化钠溶液较少,溶液体积较小,故Ⅰ中之和小于Ⅱ中之和,D正确;
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(,含和CuO等杂质)制备光电材料的流程如下。回答下列问题:
已知:
物质
(1)“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和,其主要作用是_______。为提高“浸取”速率,可采取的措施是_______(任举一例)。
(2)“滤渣1”的主要成分是_______(填化学式)。
(3)常温下,用调节溶液pH至时,可完全沉淀的离子有_______(填化学式)。
(4)“X”可选用_______。
A. B. C. Zn D.
(5)若用替代沉锰,得到沉淀。写出生成的离子方程式_______。
(6)立方晶胞如图,晶胞参数为,该晶体中与一个紧邻的有_______个。已知为阿伏加德罗常数的值,晶体密度为_______(用含的代数式表示)。
【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)SiO2 (3)Al3+ (4)D
(5)
(6) ①. 4 ②.
【解析】
【分析】软锰矿含有和少量、CuO。“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和。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、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。
【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,其主要作用是把二氧化锰还原为硫酸锰。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SiO2。
【小问3详解】
根据溶度积常数,Fe2+完全沉淀时,c(OH-)= ,pH约为8.4;Al3+完全沉淀时,c(OH-)=,pH约为4.7;Cu2+完全沉淀是c(OH-)=,pH约为6.7;常温下,用调节溶液pH至时,可完全沉淀的离子有Al3+。
【小问4详解】
加X的目的是生成硫化物沉淀除铁和铜,Fe2+和H2S不反应,所以不能选用H2S;铜离子、亚铁离子都能和硫离子反应生成硫化物沉淀,所以“X”可选用,选D。
【小问5详解】
若用替代沉锰,得到沉淀,反应的离子方程式为 。
【小问6详解】
1个晶胞中含有1个K+,根据化学式可知,1个晶胞中含有1个Mn、3个F-,可知晶胞顶点上的原子为Mn、棱上的F-,该晶体中与一个紧邻的有4个;已知为阿伏加德罗常数的值,晶体密度为 。
16. 二氧化硫脲(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:。其制备与应用探究如下:
Ⅰ.由硫脲制备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,滴入溶液,控制温度低于10℃和进行反应。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)探究
将高岭土原矿(质量分数为)制成悬浊液,加入TD,在一定条件下充分反应,静置,分离出上层清液,用分光光度法测得该清液中浓度为,计算的去除率。
回答下列问题:
(1)仪器的名称是_______。
(2)Ⅰ中控制“温度低于10℃和”的目的是_______。
(3)写出制备TD的化学方程式_______。
(4)中S的化合价为_______。Ⅰ的反应中,因条件控制不当生成了,最终导致TD中出现黄色杂质,该杂质是_______(填化学式)。
(5)Ⅰ中“洗涤”选用乙醇的理由是_______。
(6)高岭土中去除率为_______(用含的代数式表示)。Ⅱ中“静置”时间过长,导致脱色效果降低的原因是_______。
【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
(3)
(4) ①. +2 ②. S
(5)减少二氧化硫脲的溶解损失
(6) ①. ②. 亚铁离子被空气中氧气氧化
【解析】
【分析】在三颈烧瓶中加入硫脲和水溶解,冷却至5℃后,滴入溶液,控制温度低于10℃和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”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,滴入溶液,控制温度低于10℃和进行反应生成二氧化硫脲,结合质量守恒,反应还会生成水,反应为
【小问4详解】
二氧化硫脲水解:,生成,则反应中元素化合价没有改变,中硫化合价为+2,则中S的化合价为+2。TD具有还原性,Ⅰ的反应中因条件控制不当生成了,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;
【小问5详解】
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】
清液中浓度为,则为,那么的去除率;亚铁离子具有还原性,Ⅱ中“静置”时间过长,导致脱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()是重要的液态化工原料。回答下列问题:
(1)合成前先制备。有关转化关系为:
则的_______。
(2)密闭容器中,以活性炭为催化剂,由和制备。反应如下:
Ⅰ
Ⅱ
①反应Ⅱ的(为平衡常数)随(为温度)的变化如图,推断出该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②466K时,平衡体系内各组分的物质的量分数随的变化如图。
反应Ⅱ的平衡常数_______(保留1位小数)。保持和不变,增大平衡转化率的措施有_______(任举一例)。
③改变,使反应Ⅱ的平衡常数,导致图中的曲线变化,则等于的新交点将出现在_______(填“”“”“”或“”)处。
(3)我国科研人员在含的溶液中加入,提高了电池的性能。该电池放电时,正极的物质转变步骤如图。其中,的作用是_______;正极的电极反应式为_______。
【答案】(1)-50 (2) ①. 放热 ②. 32.4 ③. 移走或加入SO2Cl2 ④. d
(3) ①. 催化作用 ②.
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,的焓变为,则的;
【小问2详解】
①由图可知反应Ⅱ的与成正比,则温度升高即减小随之lgK减小,那么K值减小,平衡逆向移动,反应Ⅱ为放热反应;
②由图可知,=2.0时,平衡体系物质的量分数x(SCl2)=x(SO2Cl2)=0.13,由于为非可逆反应,故O2应完全转化,即平衡体系中不存在O2,则x(SOCl2)=1-x(SCl2)-x(SO2Cl2)=0.74,反应Ⅱ是气体体积不变的反应,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;保持和不变,减小生成物浓度或加入其他反应物均能使平衡正移,增大平衡转化率的措施有移走或加入SO2Cl2;
③反应Ⅱ为放热反应,改变,使反应Ⅱ的平衡常数,其平衡常数减小,则为升高温度,反应Ⅱ逆向移动,使得含量减小、增加,则图中等于的新交点将会提前,出现在d处;
【小问3详解】
由图可知,在反应中被消耗又生成,作用是催化作用;放电时,正极上得到电子发生还原转化为S、SO2,正极电极反应为:。
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。
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NaHCO3溶液反应产生气体的同分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)
(2)++K2CO3+KCl+KHCO3
(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-OOCCH3
【解析】
【分析】A与在K2CO3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,可确定B为;B、C在NaOH溶液中发生羟醛缩合反应生成D,D与(CH3)2CuLi作用生成E等,E与HCl发生取代反应生成F等,F在NaBH4作用下发生还原反应生成G,G与发生取代反应生成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K2CO3作用下发生取代反应生成B()和HCl,K2CO3和HCl反应生成KCl和KHCO3,化学方程式为++K2CO3+KCl+KHCO3。
【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。
【小问4详解】
F在NaBH4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。
【小问5详解】
C的分子式为C10H12O3,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NaHCO3溶液反应产生气体的同分异构体(含羧基)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-OOCCH3,则此转化不合理。
【点睛】推断有机物时,可采用逆推法。
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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
2. 光照时,纳米能使水产生羟基自由基,可用于处理废水。下列表述正确的是
A. 基态Ti的价电子排布式: B. 的电子式:
C. 的VSEPR模型: D. O的一种核素:
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
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:
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
5. 白磷是不溶于水的固体,在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的是
A. 分子中每个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
C. 难溶于水,是因为水是极性分子,是非极性分子
D. 熔点低,是因为分子内的键弱
6. 化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是
A. 用溶液处理水垢中的
B. 明矾用于净水:
C. 抗酸药中的可治疗胃酸过多:
D. 用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的
7. 如图所示的铼配合物离子能电催化还原。短周期元素的原子序数依次增大。标准状况下,WY和是等密度的无色气体,是黄绿色气体。下列说法错误的是
A. 第一电离能: B. 图中X原子的杂化方式为
C. 元素以原子的形态与配位 D. Y的电负性大于中的化学键是极性键
8. 某小组对和的性质进行探究:
Ⅰ.向少量蒸馏水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
Ⅱ.向少量蒸馏水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
下列说法正确的是
A. 实验Ⅰ中继续加入少量固体,溶液颜色变浅
B. 实验Ⅱ中溶液呈红色
C. KSCN能区分和
D. 焰色试验不能区分和
9. 某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na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:
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NaPF6的水溶液替换
10. 烯烃进行加成反应的一种机理如下:
此外,已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小。下列说法错误的是
A. 乙烯与HCl反应的中间体为
B. 乙烯与氯水反应无生成
C. 卤化氢与乙烯反应的活性:
D. 烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易
11. 一定条件下,存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N,随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是
A. B. 半径:
C. D. LiH晶体为离子晶体
12. 实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. “反应1”中,每消耗,在下得到
B. “反应2”中,每生成0.1molNO,转移电子数为
C. 在密闭容器中进行“反应3”,充分反应后体系中有个
D. “反应4”中,为使完全转化成,至少需要个
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:(苯甲腈)(苯甲酰胺)(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用表示)的物质的量分数随时间的变化曲线,其中。下列说法错误的是
A. 水解产物除了还有
B. 点时
C. 在15min前基本不变,15min后明显增大,可能是水解产物对生成的反应有催化作用
D. 任意25min时间段内存在
14. 常温下,用溶液分别滴定下列两种混合溶液:
Ⅰ.20.00mL浓度均为和溶液
Ⅱ.20.00mL浓度均为和溶液
两种混合溶液的滴定曲线如图。已知,下列说法正确的是
A. Ⅰ对应的滴定曲线为N线
B. 点水电离出的数量级为
C. 时,Ⅱ中
D. 时,Ⅰ中之和小于Ⅱ中之和
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(,含和CuO等杂质)制备光电材料的流程如下。回答下列问题:
已知:
物质
(1)“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和,其主要作用是_______。为提高“浸取”速率,可采取的措施是_______(任举一例)。
(2)“滤渣1”的主要成分是_______(填化学式)。
(3)常温下,用调节溶液pH至时,可完全沉淀的离子有_______(填化学式)。
(4)“X”可选用_______。
A. B. C. Zn D.
(5)若用替代沉锰,得到沉淀。写出生成的离子方程式_______。
(6)立方晶胞如图,晶胞参数为,该晶体中与一个紧邻的有_______个。已知为阿伏加德罗常数的值,晶体密度为_______(用含的代数式表示)。
16. 二氧化硫脲(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:。其制备与应用探究如下:
Ⅰ.由硫脲制备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,滴入溶液,控制温度低于10℃和进行反应。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)探究
将高岭土原矿(质量分数为)制成悬浊液,加入TD,在一定条件下充分反应,静置,分离出上层清液,用分光光度法测得该清液中浓度为,计算的去除率。
回答下列问题:
(1)仪器的名称是_______。
(2)Ⅰ中控制“温度低于10℃和”的目的是_______。
(3)写出制备TD的化学方程式_______。
(4)中S的化合价为_______。Ⅰ的反应中,因条件控制不当生成了,最终导致TD中出现黄色杂质,该杂质是_______(填化学式)。
(5)Ⅰ中“洗涤”选用乙醇的理由是_______。
(6)高岭土中去除率为_______(用含的代数式表示)。Ⅱ中“静置”时间过长,导致脱色效果降低的原因是_______。
17. 二氯亚砜()是重要的液态化工原料。回答下列问题:
(1)合成前先制备。有关转化关系为:
则的_______。
(2)密闭容器中,以活性炭为催化剂,由和制备。反应如下:
Ⅰ
Ⅱ
①反应Ⅱ的(为平衡常数)随(为温度)的变化如图,推断出该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②466K时,平衡体系内各组分的物质的量分数随的变化如图。
反应Ⅱ的平衡常数_______(保留1位小数)。保持和不变,增大平衡转化率的措施有_______(任举一例)。
③改变,使反应Ⅱ的平衡常数,导致图中的曲线变化,则等于的新交点将出现在_______(填“”“”“”或“”)处。
(3)我国科研人员在含的溶液中加入,提高了电池的性能。该电池放电时,正极的物质转变步骤如图。其中,的作用是_______;正极的电极反应式为_______。
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。
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NaHCO3溶液反应产生气体的同分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_______。
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