内容正文:
0.06molL-1×0.06molL-1
0.01molL-1×(0.02molL-1)3
=4.5×104;若再
向容器中充入1molCO2、1molH2 和1molCH3OH,
浓度商为 0.06molL
-1×0.11molL-1
0.06molL-1×(0.07molL-1)3
=320.7
<K,反应Ⅰ向正反应方向进行;
(4)我国学者计算所得最大能垒为706kJmol-1
-(-83kJmol-1)=78.9kJmol-1,比国外学
者计算的低33.4kJmol-1,则国外学者计算的最
大能垒为112.3kJmol-1.
答案:(14分,除标注外,每空2分)
(1)-38.3kJmol-1(1分)
(2)AB(1分)
(3)①0.003 Ⅰ(1分) ②L2 ③25 ④正反应方
向(1分)
反应Ⅰ的平衡常数
K= 0.06mol
L-1×0.06molL-1
0.01molL-1×(0.02molL-1)3
=4.5×104,再
向容器中充入1molCO2、1molH2 和1molCH3OH
时,浓度商为 0.06molL
-1×0.11molL-1
0.06molL-1×(0.07molL-1)3
=
320.7<K,反应Ⅰ向正反应方向进行
(4)1123
19.解析:A中含有羧基、硝基和氨基,和 CH3OH 反应
时,羧 基 可 与 CH3OH 反 应 生 成 酯 基 得 到 B 为
NH2
NO2
O O
CH3
,B在 Fe和 NH4Cl条件下硝基被还
原为氨基得到C,D中酰氯和C中两个氨基反应生成
E,E中氯原子和苯胺生成F,F中酯基和 N2H4 反应
生成 G,据此分析解题.
(1)A 中含有官能团为羧基、硝基和氨基,含氧官能
团的名称为羧基、硝基.
(2)A中含有羧基、硝基和氨基,和 CH3OH 反应时,
羧基可与CH3OH 生成酯基得到B,反应的化学方程
式为
NH2
NO2
O OH
+CH3OH
浓H2SO4
△
NH2
NO2
O O
+H2O.
(3)根据C的结构式,系统命名为2,3二氨基苯甲酸
甲酯.
(4)F中酯基和 N2H4 取代生成 G,反应类型为取代
反应.
(5)D分子中氯原子连接的 C为饱和碳原子,所有原
子不能共平面.
(6)苯胺中氨基的一个氢原子被甲基取代,由于甲基
是推电子基团,使得 N 原子电子云密度增大,碱性
增强.
(7)A 的同分异构体中,同时满足①含苯环,②只含
一种官能团,且为含氧官能团;官能团为-NO2,若
取代基为-NO2 和-CH2NO2,有邻、间、对三种,若
取代基为两个-NO2,则还有-CH3,当两个-NO2
处在邻位时,有2种结构,当两个-NO2 处在间位
时,有3种结构,当两个-NO2 处在对位时,有1种结
构;当取代基为-CH(NO2)2 时,有一种结构,所以
共10种同分异构体,核磁共振氢谱有三组峰,且峰
面积比 为 1∶2∶3 的 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 为
O2N NO2
、
O2N NO2
.
答案:(14分,除标注外,每空2分)(1)羧基、硝基
(2 )
NH2
NO2
O OH
+ CH3OH
浓 H2SO4
△
NH2
NO2
O O
+H2O
(3)2,3二氨基苯甲酸甲酯
(4)取代反应
(5)不能(1分)
(6)>(1分)
(7)10
O2N NO2
、
O2N NO2
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题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 B B B C A B B C C C C D B C C
1.B [A.氦气属于稀有气体,是空气的成分之一,选项
A正确;B.原子是化学变化中的最小微粒,化学变化
中原子核不会变,该过程属于核聚变,选项 B 错误;
C.从图1中可以看出,碳纳米管中碳原子以碳碳键形
成六边形的网格结构,一个碳原子和其他碳原子形成
3个键,故碳原子以sp2 杂化为主,选项 C正确;D.反
应前后元素种类、质量不变,水中氧元素质量为3.6g
× 161×2+16=3.2g
,二氧化碳中氧元素质量为4.4g
× 16×212+16×2=3.2g
,3.2g+3.2g=6.4g,故偏二肼
中不含氧元素,选项 D正确;答案选B.]
2.B [A.太阳能电池板是将太阳能转化为电能,A 错
误;B.乙二醇由于其凝固点低,热稳定性高,可用于生
产汽车防冻液,B正确;C.碲位于元素周期表中第五
周期ⅥA族,不是过渡元素,C错误;D.虽然碳纳米粒
子直径为1~100nm,但没有分散剂,不属于胶体,D错
误;故选B.]
04-案答
化学(新)
3.B [A.乙炔电子式为 H︰C⋮⋮C︰H,A 正确;B.乙
炔球棍模型 ,B错误;C.乙炔中碳原
子采取sp杂化,则 C原子杂化轨道电子云轮廓图为
,C正确;D.乙炔中基态C原子价层电子排
布图为↑↓
2s
↑ ↑
2p
,D正确.]
4.C [A.由图可知,反应过程中钴原子的成键数目分别为
4、5、6,说明成键数目发生改变,故 A正确;B.由图可知,
反应过程中有碳碳非极性键的断裂和形成,故B正确;
C.由结构简式可知,甲醇分子中饱和碳原子和饱和氧原
子的杂化方式都为sp3 杂化,故C错误;D.由图可知,该
反应的反应物为丙烯、一氧化碳和甲醇,生成物为2甲基
丙酸甲酯,催化剂为 HCo(CO)3,反应的化学方程式为
CH3CHCH2+CO+CH3OH
HCo(CO)3
原子利用率为100%
→
(CH3)2CHCOOCH3,该反应的产物唯一,故 D正确;
故选C.]
5.A [A.1 个 CH3OH 中 含 5 对 共 用 电 子 对,8g
CH3OH 物质的量为 8g32gmol-1
=0.25mol,则所含
共用电子对的数目为1.25NA,A正确;B.22gCO2 物
质的 量 为 22g
44gmol-1
=0.5 mol,所 含 原 子 数 为
1.5NA,B错误;C.1个 CH3OH 分子比1个 CH4 分
子多8个质子,但 CH3OH 和 CH4 物质的量未知,不
能计算等物质的量的CH3OH 和CH4 质子数的差值,
C错误;D.NA 个 H2 分子物质的量为1mol,但 H2 所
处压强未知,不能计算 H2 的体积,D错误.故选 A.]
6.B [考查科学探究与创新意识核心素养.A.苯酚易
溶于酒精,苯酚不慎沾到皮肤上,应立即先用酒精洗
涤,再用水冲洗,故 A正确;B.除去石英砂中的少量碳
酸钙,可用稀盐酸溶解后过滤分离,不能用硫酸,硫酸
钙是微溶物,故 B错误;C.用少量酒精洗去硫酸亚铁
铵晶体表面附着的水分,酒精易挥发可加快干燥速
度,酒精分子的极性小于水,减少硫酸亚铁固体溶解
而损失,故C正确;D.乙醇的密度小于浓硫酸,稀释时
放热,制备乙酸乙酯时,向试管中依次加入乙醇、浓硫
酸(冷却)、乙酸、碎瓷片,再加热,故 D正确.]
7.B [A.己二酸是链状二元羧酸,而对苯二甲酸分子
结构中含有苯基,二者结构不相似且分子组成也不是
相差若 干 个 CH2 原 子 团,不 互 为 同 系 物,A 错 误;
B.酯基能够发生水解反应,而 PBAT 靠酯基连接,所
以其降解与链节内、外均以酯基连接有关,B正确;C.
对苯 二 甲 酸 含 有 羧 基,可 发 生 酯 化 反 应(或 取 代 反
应),且含有苯环,能发生加成反应,C 错误;D.确定
HOOC(CH2)4COOH 的同分异构体,以丁烷和异丁
烷的 碳 链 为 骨 架,定 位 一 个 -COOH,移 动 另 一 个
-COOH,确定同分异构体有9种.即六个碳原子的
链状饱和二元羧酸共有9种可能结构,除自身外还有
8 种 异 构 体. 1
COOH
2
3
1
COOH
2
3
2
1
COOH
3
共计:3+2+3=8(种),D 错误;综上所
述答案为B.]
8.C [A.由图1可知晶胞面对角线切面上的离子数目
有10个:6个小黑球,4个小白球,A 错误;B.由均摊
法原则可知,图2中 O2- 全在内部,个数为7,Ce4+ 的
个数为:8×18+6×
1
2=4
,Ce4+ 与 O2- 的数目之比
为4∶7,B错误;C.理想晶胞中,O2- 位于 Ce4+ 构成
的小四面体的中心,配位数为4,C正确;D.晶胞参数
为anm,故理想晶胞的体积V=a3×10-21cm3,D错
误;故选C.]
9.C [A.将Cl2 通入过量石灰乳[Ca(OH)2]中,发生氧
化还原反应,生成Ca(ClO)2、CaCl2 和 H2O,其反应的
化学方 程 式 为 2Ca(OH)2+2Cl2 Ca(ClO)2+
CaCl2+2H2O,A正确;B.漂白粉溶液与盐酸混合,氯
离子和次氯酸根离子在酸性溶液中发生氧化还原反
应生成氯气和 H2O,其反应的离子方程式为 ClO- +
Cl-+2H+ Cl2↑+H2O,B正确;C.漂白粉溶液
中吸收二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,HClO 是
弱酸,在反应的离子方程式中不能拆开,其反应的离
子方 程 式 为 Ca2+ +2ClO- + CO2 + H2O
CaCO3↓+2HClO,C 错误;D.漂白粉溶液加入适量
醋 酸,会 发 生 Ca (OH )2 + 2CH3COOH
Ca(CH3COO)2+2H2O、Ca(ClO)2 +2CH3COOH
Ca(CH3COO)2+2HClO,在短时间内 HClO 的
浓度增大,能提高其漂白效率,D正确.故选C.]
10.C [A.Fe2+ 与SCN- 可以发生反应生成配合物,因
此实验a中的 KSCN 的作用是与 Fe2+ 反应,促进
FeCO3 的 溶 解;实 验 b 中 KSCN 的 作 用 是 检 验
Fe3+,两个实验中 KSCN 作用不同,A 错误;B.实验
a中的 KSCN 与 Fe2+ 反应,促进了 FeCO3 的溶解,
因此实验a与实验 b中的 FeCO3 的溶解度不同,B
错误;C.通过对比实验c和 d,结合实验现象可知
Fe2+ 与SCN- 可发生反应,生成无色配合物,C 正
确;D.实验d中试管内加入1mLNa2SO4 溶液,相
当于加水稀释,使得 Fe3+ +3SCN- Fe(SCN)3
平衡逆向移动,溶液颜色变浅,D错误.]
11.C [由 图 示 可 知 电 极 A 上,氯 离 子 失 电 子 生 成
HClO,则电极A为阳极,电极B为阴极,电极B上发
生反应,2ClCH2CH2OH+2e-2 O +H2↑+
2Cl-,据此分析解答.A.由以上分析可知电极 A 为
阳极,故 A 正确;B.左侧电极发生反应:Cl- +H2O
-2e-HClO+H+,随反应进行,溶液中氢离子
浓度增大,溶液的pH 降低,故 B正确;C.电极 B上
还可能发生2H2O+2e-H2↑+2OH-,故 C错
误;D.乙烯与 HClO 反应生成 ClCH2CH2OH,该反
应属于加成反应,故 D正确.]
12.D [同一周期随着原子序数增大,第一电离能增大,
N(或P)的2p(或3p)轨道为半充满稳定状态,第一
电离能大于同周期相邻元素;X、Y、Z位于同一短周
期,X、Y形成3个共价键,Z形成2个共价键,且第一
电离能 X>Z,则 X为氮(或磷)、Z为氧(或硫);X、Y
形成3个共价键,Y为硼(或铝).A.分析可知,基态
原子未成对电子数 N>O>B(或 P>S>Al),A 错
误;B.NCl3 中氮形成3个共价键且含有1对孤电子
对,为三角锥形;BCl3 中B形成3个共价键且无孤电
子对,为平面三角形,B错误;C.分子 M 中 Y 形成3
个共价键且无孤电子对,为sp2 杂化,则与 Y 直接相
连的原子会共面,C错误;D.环上碳原子为sp2 杂化,
饱和碳原子为sp3 杂化,故分子 M 中采用sp2 杂化
与采用sp3 杂化的碳原子个数之比为10∶8=5∶4,
D正确.故选 D.]
14-案答
参 考 答 案
13.B [高钾明矾石经粉碎后加入硫粉焙烧得到 SO2、
SO3,加入 KOH 发生反应的离子方程式为 Al2O3+
2OH- +3H2O2[Al(OH)4]-,产生的浸渣为
Fe2O3,浸液中的离子为[Al(OH)4]-、K+、SO2-4 ,
加入溶液 X调节溶液pH 可使[Al(OH)4]- 转化为
Al(OH)3 白 色 沉 淀,且 得 到 K2SO4 溶 液,则 X 为
H2SO4,过滤得到 Al(OH)3 白色固体,灼烧后得到
化合物 Y,则 Y为 Al2O3,滤液经过蒸发结晶可得到
硫酸钾固体.A.焙烧时 Al2(SO4)3 与硫粉及氧气在
高温下发生化学反应,根据流程图中的信息,再结合
氧化还原反应的基本规律可得反应的化学方程式为
2Al2(SO4)3+4S+6O2
高温
2Al2O3+10SO3,A不符
合题意;B.由分析知,加入溶液 X调节溶液pH 可使
[Al(OH)4]- 转化为 Al(OH)3 白 色 沉 淀,且 得 到
K2SO4 溶液,则X为 H2SO4,不可能是 NH3H2O,
B符合题意;C.Al(OH)3 白色固体灼烧得到 Al2O3,
则化 合 物 Y 为 Al2O3,工 业 上 通 过 电 解 化 合 物
Al2O3 制成铝单质,C不符合题意;D.SO3 可溶于水
制得硫酸溶液,溶液 X 为 H2SO4,则SO3 可回收利
用后应用于本流程,D不符合题意.故选B.]
14.C [A.反应为气体分子数减小的反应,恒温恒容,
充入 H2O(g),平衡正向移动,CH2 CH2(g)的转化
率增大,A正确;B.若升高温度,平衡常数减小,则反
应逆向移动,则正反应为放热反应,该反应 ΔH<0,
B正确;C.压缩容积,活化分子百分数不变,反应物
浓度变大导致反应速率加快,C错误;D.恒温恒压,
通入 N2,容器容积变大,平衡向左移动,D 正确.故
选C.]
15.C [H2R 的电离方程式为 H2R H+ +HR-,
HR- H++R2-,溶液酸性较强时主要发生第一
步电离,随着酸性减弱发生第二步电离,由图可知,
pH=7 时,c(H2R)=c(HR- ),Ka1=c(H+ )=
10-7;pH =13 时,c(HR- )=c(R2- ),Ka2 =
c(H+)c(R2-)
c(HR-)
=c(H+)=1×10-13.
A.Ka2=
c(H+)c(R2-)
c(HR-)
=c(H+ )=1×10-13,A正
确;B.在 NaHR溶液中存在 HR- R2- +H+,Ka2
=1×10-13,也存在 HR- +H2O H2R+OH-,Kh
=
c(OH-)c(H2R)
c(HR-)
=
c(H+)c(OH-)c(H2R)
c(HR-)c(H+)
=
Kw
Ka1
=10
-14
10-7
=10-7,所以水解程度大于电离程度,c(H2R)
>c(R2-),B正确;C.由图可知当c(H2R)=c(HR-)时
溶液显中性c(H+)=c(OH-),C错误;D.此时c(H2R)
=6.0×10-9 mol/L,pH =8,根 据 Ka1 Ka2 =
c2(H+)×c(R2-)
c(H2R)
=10-710-13=10-20,c(R2-)=
10-20×6.0×10-9
c2(H+)
=6.0×10
-29
c2(H+)
,c(Fe2+)c(R2-)=
1.0×10-5×6.0×10
-29
c2(H+)
=6.0×10-18,解得c(H+)=1
×10-8mol/L,D正确;故选C.]
16.解析:在装置 A反应生成 Cl2,通过装置 C饱和食盐
水除去 Cl2 中混合的 HCl杂质气体,进入 B中反应
生成 NaBiO3,尾气使用 D中碱液吸收减少污染.氯
气中含有挥发的氯化氢气体,HCl也会与碱 NaOH
发生反应,故应在Cl2 与碱溶液反应前除去,否则会
影响产率及物质的纯度,可根据得失电子守恒找到
NaBiO3 与 H2C2O4 的 关 系 式,利 用 滴 定 消 耗
H2C2O4 的物质的量,计算 NaBiO3 的物质的量及质
量,进而可得该产品的纯度.
(1)根据上述分析可知:在装置 A 中用酸性KMnO4
溶液与浓盐酸反应产生 Cl2,浓盐酸具有挥发性,挥
发的 HCl随 Cl2 进入装置 C中,用饱和食盐水除去
Cl2 中的 杂 质 HCl,然 后 在 装 置 B 中 与 NaOH 和
Bi(OH)3 混合物发生反应制取 NaBiO3,Cl2 是有毒
气体,可根据Cl2 与碱反应的性质,用 NaOH 溶液进
行尾气处理,防止污染环境,故装置的连接顺序是 A
→C→B→D;
(2)装置C中盛有饱和食盐水,其作用是除去Cl2 中的
杂质 HCl,若没有装置C,可能产生的影响是混在氯气
中的 HCl会中和 B中的 NaOH,导致 NaBiO3 的产
率下降;
(3)反应开始时,打开 K1 和 K2,B中Cl2 发生的反应
有:Cl2+2NaOH NaClO+ NaCl+H2O 及制取
NaBiO3 的 反 应:Cl2 +Bi(OH)3 +3NaOH
NaBiO3+2NaCl+3H2O;
(4)反应结束后,为从装置B中获得尽可能多的产品
NaBiO3,根据题目已知信息可知:NaBiO3 固体不溶
于冷水,能与沸水或酸溶液反应产生O2,因此需要进
行的操作是在冰水浴中冷却结晶,然后进行过滤、冷
水洗涤、干燥;
(5)①根据已知信息可知:NaBiO3 固体不溶于冷水,
因此难以配制 NaBiO3 的水溶液,且 NaBiO3 在酸性
条件下易分解,直接使用草酸标准溶液滴定会有很
大误差,因此不能cmolL-1的 H2C2O4 标准溶液
直接滴定 NaBiO3;
②在反应中 NaBiO3 被还原为 Bi3+,Mn2+ 被氧化生
成 MnO-4 ,MnO-4 再将 H2C2O4 氧化生成 CO2,根
据得 失 电 子 守 恒 可 得 关 系 式:NaBiO3 ~2e- ~
H2C2O4,反 应 消 耗 H2C2O4 的 物 质 的 量 为
n(H2C2O4)=cmol/L×V×10-3L=cV×10-3mol,则
可知 反 应 产 生 NaBiO3 的 物 质 的 量n(NaBiO3)=
n(H2C2O4)=cV×10-3 mol,其质量为m(NaBiO3)=
cV×10-3mol×280g/mol=280cV×10-3g,故该样品的
纯度为:280cV×10
-3
w ×100%
.
(6)取少量B中反应后的悬浊液,加入稀硫酸,产生
黄绿色气体,经检验气体中含有Cl2.
由于在装置B中同时发生了两个反应:Cl2+2NaOH
NaClO+ NaCl+H2O,Cl2+Bi(OH)3+3NaOH
NaBiO3+2NaCl+3H2O,NaBiO3 具 有 强 氧 化
性,可以氧化Cl- 产生Cl2,溶液中的ClO- 也能氧化
Cl- 生成 Cl2,因此该实验不能证明一定是 NaBiO3
氧化了Cl-.
答案:(14分,除标注外,每空2分)(1)ACBD(1分)
(2)饱和食盐水(1分) 混在氯气中的 HCl会中和B
中的 NaOH,导致 NaBiO3 的产率下降(1分)
(3)Cl2+Bi(OH)3+3NaOH NaBiO3+2NaCl
+3H2O
(4)在冰水浴中冷却结晶(1分)
(5)①难以配制 NaBiO3 的水溶液,且 NaBiO3 在酸
性条件下易分解,滴定会有很大误差
②280cV×10
-3
w ×100%
或28cV
w %( )
(6)不能 在酸性条件下 ,ClO- 也能氧化 Cl- 生成
氯气
24-案答
化学(新)
17.解析:由流程可知,卤水中加入盐酸脱硼后过滤,所
得滤液经浓缩结晶后得到晶体,该晶体中含有 Na+、
Li+、Mg2+、Cl-、SO2-4 等,煅烧后生成 HCl气体;
烧渣水浸后过滤,滤液中加生石灰(CaO)后pH 提升
且相当于加入 Ca2+,因此产生沉淀,滤渣Ⅰ的主要
成分为 Mg(OH)2、CaSO4;精制Ⅰ所得滤液中再加
纯碱(Na2CO3)又生成沉淀,将 Mg2+ 和 Ca2+ 除去,
则滤渣Ⅱ为 CaCO3、Mg(OH)2;精制Ⅱ所得滤液主
要含有 Na+、Li+、Cl-,加入饱和 Na2CO3 溶液后,
根据相关化合物的溶解度与温度的关系图,因此所
得溶 液 经 蒸 发 浓 缩、趁 热 过 滤、洗 涤、干 燥 得 到
Li2CO3,最后再通过高温固相合成法进一步制备钴
酸锂.
(1)Co元素是27号元素,其基态原子价层电子轨道
表示式为↑↓↑↓ ↑ ↑ ↑
3d
↑↓
4s
;
(2)根据题目信息可以写出B(OH)3+H2O H+
+[B(OH)4]-,根据这个反应方程式,可以知道加
入盐酸会增加c(H+ ),B(OH)3+H2O H+ +
[B(OH)4]- 平衡逆移,使得 B(OH)3 沉淀增多,起
到脱硼作用;
(3)①精制Ⅰ过程是往滤液(主要成分 Na+、Li+、
Mg2+、Cl-、SO2-4 )中加入生石灰(CaO),相当于pH
提升且加入 Ca2+,因此产生沉淀,滤渣Ⅰ的主要成
分为 Mg(OH)2、CaSO4;②精制Ⅰ后溶液中Li+ 的浓
度为20mol/L,由Ksp(Li2CO3)=22×10-3可知,
则 常 温 下 精 制 Ⅱ 过 程 中 CO2-3 浓 度 应 控 制 在
2.2×10-3
2.02
mol/L=5.5×10-4mol/L以下;
(4)精制Ⅱ所得滤液主要含有 Na+、Li+、Cl-,加入
饱和 Na2CO3 溶液后,根据相关化合物的溶解度与
温度的关系图,Li2CO3 的溶解度随着温度升高而降
低,其他的物质的溶解度随着温度的升高而升高或
基本不变,因此所得溶液经蒸发浓缩、趁热过滤、洗
涤、干燥得到Li2CO3;
(5)从图中可知,“脱硼”时加入盐酸,后在煅烧时又
放出 HCl气体,因此可以循环利用,“系列操作沉锂”
得到滤液Ⅰ主要是 Na+、Cl-、CO2-3 ,因此可以作为
碳酸钠进行循环利用;
(6)根据信息可知,该过程的化学方程式为2Li2CO3
+4CoCO3+O2
700~900℃
4LiCoO2+6CO2;
(7)①由晶胞图可知,O 位于面心,与 O 等距离最近
的Li有6个,O原子的配位数为6;
②若该晶胞以 Cl为顶点,则这个图变为下图,则 Li
在晶胞中的位置为面心.
答案:(13分,除标注外,每空1分)
(1)↑↓↑↓ ↑ ↑ ↑
3d
↑↓
4s
(2)B(OH)3+H2O H++[B(OH)4]- 加入盐
酸 会 增 加c(H+ ),B(OH)3 + H2O H+ +
[B(OH)4]-平衡逆移,使得 B(OH)3 沉淀增多,起
到脱硼作用(2分)
(3)①Mg(OH)2、CaSO4 ②55×10-4(2分)
(4)蒸发浓缩、趁热过滤(或者蒸发至有较多固体析
出后趁热过滤)(意思相同即可)
(5)HCl、Na2CO3
(6)2Li2CO3+4CoCO3+O2
700~900℃
4LiCoO2
+6CO2(2分)
(7)①6 ②面心
18.解析:(1)①由盖斯定律可得,反应Ⅰ-反应Ⅱ×4可
得 题 中 热 化 学 方 程 式,即 ΔH =ΔH1 -4ΔH2 =
(-9058)kJ/mol-4×1800kJ/mol= -16258
kJ/mol;
②氧气浓度在1%~3%之间,随着氧气浓度增大,
NO与 O2 反应生成 NO2,NO2 的氧化性比 NO 强,
更易与 NH3 反应,因此 NO 的脱除率明显升高,也
可能氧气浓度增大,正反应速率增大,单位时间内
NO的消耗量增加,脱除率明显升高等;
(2)氧气浓度过高时,O2、SO2 和 NO 分子会产生竞
争吸附的局势,使得 O2 分子占据催化剂过多活性位
时,剩余的SO2、NO分子不能很好地被吸附,导致脱
硫、脱硝率下降等;
(3)①催化剂能加快反应速率,则催化剂的效果越
好,达到平衡所用的时间越短,根据表中数据,使用
催化剂 A 时反应达到平衡所用时间更 短;故 答 案
为 A;
②A.NO 和 CO 反应的化学 方 程 式 为 2NO+2CO
N2+2CO2,用不同物质的反应速率表示达到平
衡,要求反应方向为一正一逆,且反应速率之比等于
其化学计量数之比,即2v正(N2)=v逆 (NO),说明反
应达到平衡,故 A符合题意;
B.组分都是气体,混合气体总质量不变,该反应为气
体物质的量减少的反应,因此混合气体的平均相对
分子质量不变,说明反应达到平衡,故B符合题意;
C.c(NO)∶c(CO)=1∶1不能说明反应物、生成物
的浓度保持不变,不能说明反应达到平衡,故 C不符
合题意;
D.混合气体的总质量不变,该容器恒容,总体积不
变,即混合气体的密度一直不变,混合气体密度不
变,不能说明反应达到平衡,故 D不符合题意;
故答案为 AB;
③NO和 CO 反应的化学方程式为2NO+2CO
N2+2CO2,令 达 到 平 衡 时 生 成 氮 气 物 质 的 量 为
xmol,则生成 CO2 物质的量为2x mol,n(NO)=
n(CO)=(n-2x)mol,在恒容的密闭容器中,压强之
比等于其物质的量之比,因此有
2n
n-2x+n-2x+x+2x=
100.0
80.0
,解得x=04n,CO
的平衡转化率为0.4n×2
n ×100%=80%
;
Kp=
0.4n×80
1.6n ×
(0.8n×80
1.6n
)2
(0.2n×80
1.6n
)2×(0.2n×801.6n
)2
=32(kPa-1);
④汽车尾气排气管中使用催化剂可以提高污染物的
转化率,其原因是排气管是敞口容器,管中进行的反
应为非平衡态,该非平衡条件下,反应速率越快,相
同时间内污染物的转化率越高.
34-案答
参 考 答 案
答案:(14分,除标注外,每空2分)(1)①-1625.8(1
分) ②NO与 O2 反应生成 NO2,而 NO2 氧化性更
强,更易与 NH3 反应(或其他合理答案)
(2)氧气浓度过高时,O2、SO2 和 NO 分子会产生竞
争吸附的局势,当 O2 分子占据催化剂过多活性位
时,剩余的SO2、NO分子就不能很好地被吸附,导致
脱硫、脱硝率下降(或其他合理答案)
(3)①A(1分) ②AB ③80 32 ④催化剂能加
快反应速率,单位时间内,反应物转化率增大
19.解析:A在FeCl3 的催化下和Cl2 发生取代反应生成
B,结合 D 的结构简式可以推知 B 的结构简式为:
CH3
Cl
,B发生氧化反应生成C,结合 C的分子式
可知,B中的-CH3 被氧化为-COOH,C的结构简
式为
COOH
Cl
,C发生水解反应生成 D,D发生酯化
反应生成 E,E发生取代反应生成 F,F发生硝化反
应生成 G,G 发生还原反应将硝基转化为氨基生成
H,H 的 结 构 简 式 为
Cl
OH
NH2
O O
,H 和
ClCH2COCl发生取代反应生成I,I发生取代反应生
成J,J发生取代反应生成 K,以此解答.
(1)由分析可知,B的结构简式为:
CH3
Cl
,化学名
称是邻氯甲苯或2氯甲苯;K 中含氧官能团的名称
为酰胺基、醚键.
(2)结合 D和E的结构简式分析,D和甲醇发生酯化
反应生成E,D→E的反应试剂和条件为:甲醇、浓硫
酸,加 热.由 分 析 可 知,H→I的 反 应 类 型 是 取 代
反应.
(3)酚羟基很活泼,但 F→G 中酚羟基不被浓硝酸氧
化,其主要原因是羟基与邻位羰基上的氧形成了分
子内氢键,稳定性增强(或羟基与邻位羰基上的氧形
成了分子内氢键,空间位阻增大).
(4)I中 含 有 酯 基 和 酰 胺 基,在 加 热 条 件 下 与 足 量
NaOH 溶液发生水解反应,I中还含有碳氯键,也可
以和 NaOH 发 生 反 应,则 产 物 中 的 芳 香 族 化 合 物
为:
NaO
COONa
NH2
O COONa
.
(5)X是芳香族化合物,比 H 分子少一个 O 原子,满
足条件a.苯环上有2个取代基;b.能与 FeCl3 溶液
发生显色反应,说明含有酚羟基;c.与 NaOH 溶液共
热有NH3 生成,说明其中含有-CONH2;综上所述,X
中苯环上的取代基为-OH 和-CHCl-CONH2,满足
条件的 X的结构简式为:
OH
HC
Cl
C
O
NH2
.
(6)
NO2
O
OH
先 和 甲 醇 发 生 酯 化 反 应 生 成
NO2
O
O
,
NO2
O
O
发 生 还 原 反 应 生 成
NH2
O
O
,
NH2
O
O
和 SOCl2 发生J生成
K的反应得到,
合成路线为:
NO2
O
OH
CH3OH、浓硫酸
△
→
NO2
O
O
Fe
HCl
→
NH2
O
O
SOCl2
→ .
答案:(14分,除标注外,每空2分)
(1)邻氯甲苯(或2氯甲苯)(1分) 酰胺基、醚键(1分)
(2)甲醇、浓硫酸,加热 取代反应(1分)
(3)羟基与邻位羰基上的氧形成了分子内氢键,稳定
性增强(或羟基与邻位羰基上的氧形成了分子内氢
键,空间位阻增大)
(4)
NaO
COONa
NH2
O COONa
(5)
OH
CH
Cl
C
O
NH2
(6)
NO2
O
OH
CH3OH、浓硫酸
△
→
NO2
O
O
Fe
HCl
→
NH2
O
O
SOCl2
→ (3分)
44-案答
化学(新)
绝密★启封并使用前
新试题精选(十一)
化学
本卷满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡
上.写在本试卷上无效.
3.考试结束,将本试卷和答题卡一并交回.
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56
Ni-59 Cu-64 Sn-119
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分.每小题给出的四个选项中,只有一个选
项是最符合题目要求的.
1.国产科幻大片«流浪地球2»火遍全网,«流浪地球»被称为“第一部中国自己的科幻大片”,
两部电影中涉及很多有趣的化学知识.下列说法错误的是 ( )
A.影片中幻想了因太阳氦闪,地球将被摧毁.氦气属于稀有气体,是空气的成分之一
B.电影中,主要由硅、碳、氧、硫等轻元素构成的石头经过一系列变化能重组变成铁,这个
变化过程属于化学变化
C.制备电影中固定太空电梯的缆绳的材料,目前来看,最有可能是碳纳米管(如图1),其
中碳原子最有可能采取sp2 杂化
D.偏二甲肼是电影中火箭的主要推进燃料.若取ag偏二甲肼在6.4g氧气中恰好完全
反应,反应前后各物质的质量如图2所示,则偏二甲肼中不含氧元素
2.2023年3月17日,科技部高技术研发中心发布了2022年度中国科学十大进展,涉及化
学、材料、能源等领域.下列涉及的化学知识及应用正确的是 ( )
选项 发布内容 涉及的化学知识及应用
A
祝融号巡视雷达揭秘火星乌托邦平原浅
表分层结构
祝融号使用的太阳能电池板将化学能
转化为电能
B 温和压力条件下实现乙二醇合成 乙二醇可用于生产汽车防冻液
)页8共( 页1第 )一十(题试学化
选项 发布内容 涉及的化学知识及应用
C
基于单质碲和氮化钛电极界面效应的新
型开关器件
碲元素和钛元素都是过渡元素
D
发现飞秒激光诱导复杂体系微纳结构新
机制
碳纳米粒子(直径为1~100nm)属于
胶体
3.乙炔是最简单的炔烃,常用氧炔焰来焊接或切割金属.下列有关其化学用语表达错误
的是 ( )
A.电子式 H︰C⋮⋮C︰H
B.球棍模型
C.C原子杂化轨道电子云轮廓图
D.基态C原子价层电子排布图↑↓
2s
↑ ↑
2p
4.任何有机化合物的分子都是由特定碳骨架构成的,构建
碳骨架是合成有机化合物的重要任务.某构建碳骨架的
反应历程如图所示,下列关于该反应的说法错误
的是
( )
A.反应过程中Co的成键数目发生改变
B.图中所示物质间的转化有非极性键的断裂和形成
C.CH3OH分子中采用sp3 杂化的仅有C原子
D.该构建碳骨架的总反应为:CH3CH CH2+CO+
CH3OH
HCo(CO)3
→(CH3)2CHCOOCH3,原子利用率
为100%
5.研发CO2 利用技术,降低空气中CO2 含量成为研究热点.在不同催化剂的作用下,将
CO2 催化加氢实现资源化利用,由此可获得甲醇、甲烷、乙烯等.设 NA 为阿伏加德罗常
数的值,下列说法正确的是 ( )
A.8gCH3OH中含有共用电子对的数目为1.25NA
B.标准状况下,22gCO2 中含有的原子数为0.5NA
C.等物质的量的CH3OH和CH4,CH3OH的质子数比CH4 多8NA
D.常温下,NA 个 H2 分子所占的体积约为22.4L
6.下列有关实验的说法,错误的是 ( )
A.苯酚不慎沾到皮肤上,应立即先用酒精洗涤,再用水冲洗
B.除去石英砂中的少量碳酸钙,可用稀硫酸溶解后过滤分离
C.用少量酒精洗去硫酸亚铁铵晶体表面附着的水分
D.制备乙酸乙酯时,向试管中依次加入乙醇、浓硫酸、乙酸、碎瓷片,再加热
)页8共( 页2第 )一十(题试学化
7.聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯简称PBAT,是由丁二醇、己二酸和对苯二甲酸聚合而成
的生物降解材料结构简式如下,下列说法正确的是 ( )
H-
-
-
-O(CH2)4O C
O
(CH2)4 C
O
-
-
-m
-
-
-(O(CH2)4O C
O
C
O
-
-
-n
-OH
A.己二酸和对苯二甲酸互为同系物
B.PBAT可降解与链节内、外均以酯基连接有关
C.对苯二甲酸可发生取代反应,不能发生加成反应
D.HOOC(CH2)4COOH的同分异构体中属于二元羧酸的共有6种
8.据文献报道:CeO2 的氧缺陷可以有效促进氢气在催化加氢过程中的活化.图1为CeO2
理想晶胞,图2为CeO2 缺陷晶胞,若晶胞参数为anm,下列说法正确的是 ( )
A.图1晶胞面对角线切面上的离子数目有8个
B.图2中Ce4+与O2-的数目之比为7∶4
C.理想晶胞中O2-的配位数为4
D.理想晶胞的体积V=a3×10-30cm3
9.将Cl2 通入过量石灰乳[Ca(OH)2]中即可制得以Ca(ClO)2 为有效成分的漂白粉.下列
解释事实反应的化学或离子方程式中,不正确
的是 ( )
A.生成Ca(ClO)2:2Ca(OH)2+2Cl2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
B.漂白粉溶液与盐酸混合产生Cl2:ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O
C.漂白粉溶液吸收CO2 后产生白色沉淀:Ca2++CO2+H2OCaCO3↓+2H+
D.漂白粉溶液加入适量醋酸在短时间内能达到漂白效果:Ca(OH)2+2CH3COOH
Ca(CH3COO)2+2H2O、Ca(ClO)2+2CH3COOHCa(CH3COO)2+2HClO
10.小组同学查阅资料发现,Fe2+与SCN-可发生反应,生成无色的配合物.于是设计以下
实验进行了证实.
)页8共( 页3第 )一十(题试学化
下列说法正确的是 ( )
A.实验a与实验b中的KSCN的作用相同
B.实验a与实验b中的FeCO3 的溶解度相同
C.实验c与实验d做对比可进一步证实资料内容
D.实验c的试管中存在平衡移动,而实验d试管中没有
11.工业上用电解乙烯的方法制取环氧乙烷( O ),中间隔膜为阴离子交换膜,电极B上
生成环氧乙烷,电解质溶液均为食盐水,其电解工作原理如图所示.下列说法不正确
的是 ( )
A.电极A为阳极
B.左侧电解池电解一段时间后溶液的pH降低
C.电极B发生的电极反应只有2ClCH2CH2OH+2e-2 O +H2↑+2Cl-
D.乙烯生成ClCH2CH2OH的反应类型为加成反应
12.利用不对称反应构建某轴手性化合物,中间产物 M 结构如图所示.
其中X、Y、Z位于同一短周期,第一电离能X>Z.下列说法正确
的是 ( )
A.基态原子未成对电子数X>Y>Z
B.XCl3 和YCl3 分子的空间构型相同
C.分子 M中的X、Y、Z原子不可能在同一平面上
D.分子 M中采用sp2 杂化与采用sp3 杂化的碳原子个数之比为5∶4
13.硫酸钾是一种重要的无氯优质钾肥,利用某高钾明矾石制备硫酸钾的工艺流程如下:
高钾
明矾石
粉碎→ 焙烧→
↓
硫粉
SO3、SO2
↓
碱浸→
↓
KOH溶液
浸渣
↓
浸液→ 调节pH→
↓
溶液X
过滤→ 滤液→ K2SO4→
滤渣
↓
灼烧→ 化合物Y→
已知:高钾明矾石的主要成分为K2SO4Al2(SO4)32Al2O3H2O和少量Fe2O3.下
列说法不正确
的是 ( )
A.焙烧时Al2(SO4)3 反应的化学方程式为2Al2(SO4)3+4S+6O2
高温
2Al2O3+10SO3
B.溶液X可能是NH3H2O
C.工业上通过电解化合物Y制成铝单质
D.SO3 可回收利用后应用于本流程
)页8共( 页4第 )一十(题试学化
14.乙烯水合法是工业制乙醇的方法:CH2CH2(g)+H2O(g) CH3CH2OH(g),该反
应在密闭容器中进行,下列说法错误的是 ( )
A.恒温恒容,充入 H2O(g),CH2CH2(g)的转化率增大
B.若升高温度,平衡常数减小,则该反应ΔH<0
C.压缩容积,活化分子百分数增大,反应速率加快
D.恒温恒压,通入N2,平衡向左移动
15.25℃时,某酸 H2R溶液中存在的各种含R元素粒子在总浓度中所占分数δ随溶液pH
的变化关系如图所示.下列叙述不正确的是 ( )
A.Ka2的数量级为10-13
B.NaHR溶液中,c(H2R)>c(R2-)
C.若c(H2R)+2c(R2-)+c(OH-)=c(H+),则c(H2R)
=c(HR-)
D.Fe2+易与溶液中的R2-形成沉淀,pH=8时Fe2+恰好沉淀
完全,c(Fe2+)=1.0×10-5mol/L[ ]此时c(H2R)=6.0×10-9mol/L(FeR的 Ksp为
6.0×10-18)
二、非选择题:共4小题,共55分
16.(14分)铋酸钠(NaBiO3)常用作分析试剂、氧化剂等,某同学在实验室用氯气氧化
Bi(OH)3制取NaBiO3,并进行相关实验.已知NaBiO3 固体不溶于冷水,能与沸水或酸
溶液反应产生O2,在酸性条件下能将 Mn2+氧化为 MnO-4 ;Bi(OH)3 为白色难溶于水的
固体.各实验装置如图所示:
请回答下列问题:
(1)装置的连接顺序是 → → → (填字母).
(2)C中装有的试剂是 ,若没有装置C,可能产生的影响是 .
(3)反应开始时,打开K1 和K2,B中Cl2 发生的反应有Cl2+2NaOHNaClO+NaCl
+H2O, (填化学方程式).
(4)反应结束后,为从装置B中获得尽可能多的产品,需要进行的操作是 、
过滤、冷水洗涤、干燥.
(5)取上述NaBiO3 产品 wg,加入足量稀硫酸和 MnSO4 稀溶液使其完全反应,再用
cmolL-1的 H2C2O4 标准溶液滴定生成的 MnO-4 ,消耗V mL标准溶液.
①不能用cmolL-1的 H2C2O4 标准溶液直接滴定NaBiO3 的原因是
.
②该产品的纯度为 (用含w 、c、V 的代数式表示).
(6)取少量B中反应后的悬浊液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,经检验气体中含有Cl2.该实
验 (填“能”或“不能”)证明一定是NaBiO3 氧化了Cl-,理由是 .
)页8共( 页5第 )一十(题试学化
17.(13分)钴酸锂(LiCoO2)具有制备工艺成熟简单、能量密度高、循环稳定性好等优点,在
计算机、通信和消费类电子产品及动力电池领域均有广泛应用.为了资源的充分利用,
可将高镁盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO2-4 和硼酸根等)作为原料制备钴酸
锂,其制备的工艺流程如下:
卤水 脱硼→
↓
盐酸
含硼固体
↓
浓缩
结晶
→ 煅烧→
HCl气体
↑
水浸→
固体
↓
精制Ⅰ→
↓
生石灰
滤渣Ⅰ
↓
精制Ⅱ→
↓
纯碱
滤渣Ⅱ
↓
系列操作沉锂→
↓
饱和Na2CO3 溶液
滤液Ⅰ
↓
Li2CO3→
↓
CoCO3、空气
气体X
↓
LiCoO2→
已知:常温下,Ksp(Li2CO3)=22×10
-3、Ksp(CaCO3)=28×10
-9、Ksp[Ca(OH)2]=
55×10-6、Ksp(MgCO3)=68×10
-6、Ksp[Mg(OH)2]=56×10
-12;相关化合物的溶
解度与温度的关系如图所示.
(1)LiCoO2 中Co元素的基态原子价层电子轨道表示式为 .
(2)含硼固体中的B(OH)3(白色固体)的水溶液呈酸性,其原因是B是缺电子原子,能结
合水分子而释放出质子,请将该过程用离子方程式表示出来 ;据此说
出“脱硼”时要加入盐酸的原因 .
(3)步骤精制Ⅰ、精制Ⅱ是分两次进行深度除镁:
①滤渣Ⅰ的主要成分为 ;
②精制Ⅰ后溶液中Li+的浓度为20mol/L,则常温下精制Ⅱ过程中CO2-3 浓度应控制
在 mol/L以下.
(4)系列操作包括先加入适量饱和Na2CO3 溶液, ,洗涤,干燥.
(5)该流程中能循环利用的物质有 .
(6)“沉锂”得到较纯的Li2CO3 后,常用高温固相合成法进一步制备钴酸锂,具体做法为
按Li/Co的物质的量之比为1∶1配制好Li2CO3 和CoCO3,然后在700~900℃的空气
氛围中煅烧,该过程的化学方程式为 .
(7)新型固态电解质对锂电池制造和新能源汽车续航具有重要意义.“锂超离子导体”
是目前一种在研的高导电性固态电解质,其中一种富锂超离子导体的晶胞图为下图.
①该晶胞中O原子的配位数为 .
②若该晶胞以Cl为顶点,则Li在晶胞中的位置为 .
)页8共( 页6第 )一十(题试学化
18.(14分)工厂烟气(主要污染物为SO2、NO)直接排放会造成空气污染,需处理后才能
排放.
(1)NH3 还原技术是目前高效、成熟的去除NOx 的技术之一(NH3+NOx
催化剂
→N2+
H2O).使用V2O5/(TiO2-SiO2)催化剂能有效脱除工厂烟气中的氮氧化物.
已知:反应Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l) ΔH1=-905.8kJmol-1
反应Ⅱ.N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH2=+180.0kJmol-1
①反应4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(l) ΔH= kJmol-1.
②在不同温度下,仅改变O2 的浓度,NO的脱除率与O2 浓度的关系如图1所示,O2 浓
度在1%~3%之间时,随着O2 浓度增大,NO脱除率明显升高的原因可能是
.
(2)V2O5/碳基材料(活性炭、活性焦、活碳纤维)也可以脱硫、脱硝.V2O5/碳基材料脱
硫时,控制一定气体流速和温度,烟气中O2 的存在对V2O5/碳基材料催化剂脱硫、脱硝
活性的影响结果如图2所示,当O2 浓度过高时,去除率下降,其可能原因是
.
(3)研究高效催化剂是解决NO对大气污染问题的重要途径.400℃时,在分别装有催
化剂的A和B的两个容积为2L的刚性密闭容器中,各充入物质的量均为nmol的NO
和CO发生反应.通过测定容器内总压强随时间变化来探究催化剂对反应速率的影响,
数据如表:
时间/min 0 10 20 30 ∞
A容器内压强/kPa1000 900 850 800 800
B容器内压强/kPa 1000 950 900 850 800
①由表可以判断催化剂 (填“A”或“B”)的效果更好.
②下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是 (填标号).
A.2v正(N2)=v逆(NO)
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.c(NO)∶c(CO)=1∶1
D.容器内气体的密度不再发生变化
)页8共( 页7第 )一十(题试学化
③容器中CO的平衡转化率为 %.400℃时,用压强表示的平衡常数
Kp= (kPa
-1).
④汽车尾气中含有NO和CO,在排气管中使用催化剂可以提高污染物的转化率,其原
因是 .
19.(14分)化合物 K是一种化疗药物的活性成分,一种以甲苯为原料的合成路线如图
所示:
(1)B的化学名称是 ,K中含氧官能团的名称为 .
(2)D→E的反应试剂和条件 ,H→I的反应类型是 .
(3)酚羟基很活泼,但F→G中酚羟基不被浓硝酸氧化,其主要原因是
(从分子结构角度回答).
(4)I在加热条件下与足量NaOH溶液反应,有一种产物属于芳香族化合物,请写出其结
构简式 .
(5)X是芳香族化合物,比 H分子少一个O原子,写出满足下列条件的X的结构简式
.(写出任意一种即可)
a.苯环上有2个取代基
b.能与FeCl3 溶液发生显色反应
c.与NaOH溶液共热有NH3 生成
(6)氨基具有较强的还原性.参照上述合成路线,以
NO2
O
OH
和甲醇为原料,设计
路线三步合成 (无机试剂任选).
.
)页8共( 页8第 )一十(题试学化