06 2024年广东省普通高中学业水平选择性考试化学试题及考查目标解读-《中学生数理化》高考理化2024年12月刊

􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍􀥍 ②防止污染环境:如果滤渣表面有一些 对环境有害的物质,如重金属离子或CN-等, 为了防止污染环境,往往对残渣进行洗涤。 (2)洗涤液的选择。 ①原则:让晶体表面吸附的杂质离子尽 可能多的溶于洗涤液,而晶体要难溶于洗涤 液或在洗涤液中的溶解度尽可能小。 ②常用的洗涤剂:蒸馏水、冷水、有机溶 剂(如酒精、丙酮等)、该物质的饱和溶液。 ③洗涤剂的用量及洗涤次数:用量一般 刚浸没晶体;洗涤2~3次。 ④温度:根据晶体和杂质的溶解性具体 分析。 6.产率计算。 产率计算抓三项:关系、单位和用量。 注:本文系2022年度河南省基础教育教学 研究项目“基于中学化学常见气体的实验教学 评价研究”( 立项编号:JCJYB2207020023)阶段 性研究成果。 (责任编辑 谢启刚) 2024年广东省普通高中学业水平选择性考试 化学试题及考查目标解读 ■广东省佛山市高级中学 肖 红 刘 洁 黄天浩 李凤怡 [试题部分] 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 一、选择题:本题共16小题,共 44分。 第1~10小题,每小题 2分;第11~16小题, 每小题 4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.龙是中华民族重要的精神象征和文化 符号。下列与龙有关的历史文物中,主要材 质为有机高分子的是( )。 2.“极地破冰”“太空养鱼”等彰显了我国 科技 发 展 的 巨 大 成 就。下 列 说 法 正 确 的 是( )。 A.“雪龙2”号破冰船极地科考:破冰过 程中水发生了化学变化 B.大型液化天然气运输船成功建造:天 然气液化过程中形成了新的化学键 C.嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧 煤油发动机:燃烧时存在化学能转化为热能 D.神舟十八号乘组带着水和斑马鱼进入 空间站进行科学实验:水的电子式为H∶O∶H 3.嘀嗒嘀嗒,时间都去哪儿了! 计时器 的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正 确的是( )。 A.制作日晷圆盘的石材,属于无机非金 属材料 B.机械表中由钼、钴、镍、铬等元素组成 的发条,其材质属于合金 C.基于石英晶体振荡特性计时的石英 表,其中石英的成分为SiC D.目前“北京时间”授时以铯原子钟为 基准,133255Cs的质子数为55 4.我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味 形”。下列说法不正确的是( )。 A.烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗 糖属于二糖 B.新鲜榨得的花生油具有独特油香,油 脂属于芳香烃 C.凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味,食 醋中含有极性分子 D.端午时节用粽叶将糯米包裹成形,糯 米中的淀粉可水解 5.我国自主设计建造的浮式生产储卸油 装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用, 其钢铁外壳镶嵌了锌块,以利用电化学原理 延缓 外 壳 的 腐 蚀。下 列 有 关 说 法 正 确 的 是( )。 81 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月 A.钢铁外壳为负极 B.镶嵌的锌块可永久使用 C.该法为外加电流法 D.锌发生反应:Zn-2e-􀪅􀪅Zn2+ 6.提纯2.0 g苯甲酸粗品(含少量NaCl和 泥沙)的过程如下。其中,操作X为( )。 A.加热蒸馏 B.加水稀释 C.冷却结晶 D.萃取分液 7.“光荣属于劳动者,幸福属于劳动者”。 下列劳动项目与所述化学知识没有关联的 是( )。 选项 劳动项目 化学知识 A 水质检验员:用滴定法 测水中Cl-含量 Ag+ + Cl- 􀪅􀪅 AgCl↓ B 化 学 实 验 员:检 验 Na2O2 是否失效 2Na2O2 + 2H2O 􀪅􀪅4NaOH+O2↑ C 化工工程师:进行顺丁 橡胶硫化 碳 碳 双 键 可 打 开 与硫形成二硫键 D 考古研究员:通过 14C 测定化石年代 C60 与石墨烯互为 同素异形体 8.1810年,化学家戴维首次确认“氯气” 是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以 下装置进行实验。其中,难以达到预期目的 的是( )。 9.从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳 珊瑚酸(图1)具有独特的环系结构。下列关 于柳珊瑚酸的说法不正确的是( )。 图1 A.能使溴的四氯化碳溶 液褪色 B.能与氨基酸的氨基发 生反应 C.其环系结构中3个五 元环共平面 D.其中碳原子的杂化方式有sp2 和sp3 10.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下 列说法正确的是( )。 A.26 g H—C≡C—H中含有σ键的数 目为3NA B.1 L 1 mol·L-1 NH4NO3 溶液中含 NH+4 的数目为NA C.1 mol CO和 H2 的混合气体含有的 分子数目为3NA D.Na与 H2O反应生成11.2 L H2,转 移电子数目为NA 图2 11.按图2装置进 行实验。搅拌一段时间 后,滴加浓盐酸。不同 反应阶段的预期现象及 其相 应 推 理 均 合 理 的 是( )。 A.烧瓶壁会变冷,说明存在ΔH<0的 反应 B.试纸会变蓝,说明有 NH3 生成,产氨 过程熵增 C.加 浓 盐 酸 后,有 白 烟 产 生,说 明 有 NH4Cl升华 D.实验过程中,气球会一直变大,说明 体系压强增大 图3 12.一种可为运动 员补充能量的物质,其 分子结构式如图3。已 知R、W、Z、X、Y为原 子序数依次增大的短 周期主族元素,Z和Y同族,则( )。 A.沸点:ZR3<YR3 B.最高价氧化物的水化物的酸性:Z<W C.第一电离能:Z<X<W D.ZX-3 和 WX2-3 空间结构均为平面三 角形 13.下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有 因果关系的是( )。 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 酸 性:CF3COOH < CCl3COOH 电负性:F>Cl B 某冠醚与 Li+ 能形成超 分子 ,与K+则不能 Li+与K+ 的离子半 径不同 91 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月 续表 C 由氨制硝酸:NH3→NO→ NO2→HNO3 NH3 和 NO2 均 具 有氧化性 D 苯酚与甲醛反应,可合成 酚醛树脂 合成酚醛树脂的反 应是加聚反应 14.部分含 Mg或Al或Fe物质的分类 与相应化合价关系如图4。下列推断合理的 是( )。 图4 A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反 应一定是化合反应 B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在 物质颜色的变化 C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产 生丁达尔效应的红棕色分散系 D.若b和d均能与同一物质反应生成 c,则组成a的元素一定位于周期表p区 15.对于反应S(g)􀜩􀜨􀜑 T(g)(I为中间产 物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平 衡所 需 时 间 大 幅 缩 短;②提 高 反 应 温 度, c平(S) c平(T) 增大,c平 (S) c平(I) 减小。基于以上事实,可 能的反应历程示意图为 (实线为无催化剂, 虚线为有催化剂)( )。 16.一种基于氯碱工艺的新型电解池(图 5),可用于湿法冶铁的研究。电解过程中,下 列说法不正确的是( )。 图5 A.阳极反应:2Cl--2e-􀪅􀪅Cl2↑ B.阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高 C.理论上每消耗1 mol Fe2O3,阳极室溶 液减少213 g D.理论上每消耗1 mol Fe2O3,阴极室 物质最多增加138 g 二、非选择题:本大题共4小题,共56 分。考生根据要求作答。 17.含硫物质种类繁多,在一定条件下可 相互转化。 (1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产 生的尾气可用 (填化学式)溶液吸收。 (2)工业上,烟气中的SO2 可在通空气 条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏。该 过程中, (填元素符号)被氧化。 (3)工业锅炉需定期除水垢,其中的硫酸钙 用纯碱溶液处理时,发生反应(Ⅰ)CaSO4(s)+ CO2-3 (aq)􀜩􀜨􀜑 CaCO3(s)+SO2-4 (aq)。 兴趣小组在实验室探究Na2CO3 溶液的 浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。 ①用Na2CO3 固体配制溶液,以滴定法 测定其浓度。 ⅰ.该过程中用到的仪器有 。 ⅱ.滴 定 数 据 及 处 理:Na2CO3 溶 液 V0 mL,消耗c1 mol·L-1 盐酸V1 mL(滴定 终点时,CO2-3 转化为HCO-3),则c(Na2CO3)= mol·L-1。 ②实验探究:取①中的Na2CO3 溶液,按 02 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月 表1配制总体积相同的系列溶液,分别加入 m1 g硫酸钙固体,反应t1min后,过滤,取 V0 mL滤液,用c1 mol·L-1 盐酸参照①进 行滴定。记录的部分数据如表1(忽略CO2-3 水解的影响)。 表1 序号 V(Na2CO3) mL V(H2O) mL V(滤液) mL V消耗(盐酸) mL a 100.0 0 V0 2V1 5 b 80.0 x V0 3V1 10 则x= ,测得的平均反应速率之比 va∶vb= 。 (4)兴趣小组继续探究反应(Ⅰ)平衡的 建立,进行实验。 ①初 步 实 验:将1.00 g硫 酸 钙(M = 136 g·mol-1)加入100.0 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3 溶液中,在25 ℃和搅拌条件下,利用 图6 pH计测得体系的pH随时 间的变化曲线如图6。 ②分析讨论:甲同学 根据t2 min后pH 不改 变,认为反应(Ⅰ)已达到 平衡;乙同学认为证据不 足,并提出如下假设: 假设1:硫酸钙固体已完全消耗。 假设2:硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙 沉淀包裹。 ③验证假设:乙同学设计如表2方案,进 行实验。 表2 步骤 现象 ⅰ.将①实验中的反应混合物 进行固液分离 / ⅱ.取少量分离出的沉淀置于 试管中,滴加 ,沉淀完全溶解 ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加 无白色沉淀生成 ④实验小结:假设1成立,假设2不成 立。①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。 ⑤优化方案、建立平衡:写出优化的实验 方案,并给出反应(Ⅰ)平衡已建立的判断依 据: 。 18.镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精 尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副 产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、 K、Ca等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺 如下。 工艺中,LAEM 是一种新型阴离子交换 膜,允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散 至低浓度区。用LAEM 提取金属离子 Mn+ 图7 的原理如图7。已知: ① pKa (HF)= 3.2。 ②Na3[AlF6](冰 晶石)的 Ksp 为4.0× 10-10。 ③浸取液中,Ga(Ⅲ) 和Fe(Ⅲ)以[MClm] (m-3)-(m=0~4)微粒形 式存在,Fe2+最多可与2个Cl- 配位,其他金 属离子与Cl-的配位可忽略。 (1)“电解”中,反应的化学方程式为 。 (2)“浸取”中,由Ga3+ 形成[GaCl4]- 的 离子方程式为 。 (3)“还原”的目的:避免 元素以 (填化学式)微粒的形式通过LAEM,从而有 利于Ga的分离。 (4)“LAEM提取”中,原料液的Cl-浓度 越 ,越有利于Ga的提取;研究表明,原料 液酸度过高,会降低Ga的提取率。因此,在 不提高原料液酸度的前提下,可向Ⅰ室中加 入 (填化学式),以进一步提高 Ga的提 取率。 (5)“调pH”中,pH 至少应大于 ,使 溶液中c(F-)>c(HF),有利于[AlF6]3- 配 离子及Na3[AlF6]晶体的生成。若“结晶”后 溶液 中 c(Na+ )=0.10 mol·L-1,则 [AlF6]3-浓度为 mol·L-1。 (6)一种含Ga、Ni、Co元素的记忆合金的 晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构 12 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月 成的立方体体心,形成如图8所示的结构单元。 该合金的晶胞中,粒子个数最简比Co∶Ga∶Ni = ,其立方晶胞的体积为 nm3。 图8 19.(14分)酸在多种反应中具有广泛应 用,其性能通常与酸的强度密切相关。 (1)酸催化下 NaNO2 与 NH4Cl混合溶 液的反应(反应a),可用于石油开采中油路 解堵。 ①基态 N原子价层电子的轨道表示式 为 。 ②反 应 a:NO-2 (aq)+NH+4 (aq)􀪅􀪅 N2(g)+2H2O(l) 已知: 则反应a的ΔH= 。 图9 ③某小组研究了3 种酸对反应a的催化作 用。在相同条件下,向反 应体系中滴加等物质的 量的少量酸,测得体系的 温度T 随时间t的变化 如图9。据图可知,在该 过程中, 。 A.催化剂酸性增强,可增大反应焓变 B.催化剂酸性增强,有利于提高反应 速率 C.催化剂分子中含 H越多,越有利于加 速反应 D.反应速率并不始终随着反应物浓度 下降而减小 (2)在非水溶剂中,将CO2 转化为化合 物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理如 图10,其中的催化剂有 和 。 (3)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡 图10 图11 具有重要科学价值。一定温度下,某研究组 通过分光光度法测定了两种一元弱酸 HX(X 为A或B)在某非水溶剂中的Ka。 a.选择合适的指示剂 HIn,Ka(HIn)= 3.6×10-20,其钾盐为KIn。 b.向 KIn溶 液 中 加 入 HX,发 生 反 应 In-+HX􀜩􀜨􀜑 X-+HIn。KIn起始的物质的 量为 n0(KIn),加 入 HX 的 物 质 的 量 为 n(HX),平衡时,测得 c平(In-) c平(HIn) 随 n(HX) n0(KIn) 的 变化曲线如图11。 已知:该溶剂本身不电离,钾盐在该溶剂 中完全电离。 ①计算Ka(HA)。(写出计算过程,结果 保留两位有效数字) ②在该溶剂中,Ka(HB) Ka(HA), Ka(HB) Ka(HIn)。(填“>”“<”或 “=”) 20.(14分)将3D打印制备的固载铜离 子陶瓷催化材料,用于化学催化和生物催化 一体化技术,以实现化合物Ⅲ的绿色合成,如 图12所示(反应条件略)。 图12 (1)化 合 物 Ⅰ的 分 子 式 为 ,名 称 为 。 (2)化 合 物 Ⅱ 中 含 氧 官 能 团 的 名 称 是 。化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯 环,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,且能够 22 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月 发生银镜反应,其结构简式为 。 (3)关于上述示意图中的相关物质及转 化,下列说法正确的有 。 A.由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,有π键的 断裂与形成 B.由葡萄糖到葡萄糖酸内酯的转化中, 葡萄糖被还原 C.葡萄糖易溶于水,是因为其分子中有 多个羟基,能与水分子形成氢键 D.由化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中,存在C、O 原子杂化方式的改变,有手性碳原子形成 (4)对化合物Ⅲ,分析预测其可能的化学 性质,完成表3。 表3 序号 反应试剂、 条件 反应形成的 新结构 反应类型 ① C C C C C C H2 H2 H2 H2 H H2 ② 取代反应 (5)在一定条件下,以原子利用率100% 的反应制备 HOCH(CH3)2。该反应中: ①若反应物之一为非极性分子,则另一 反应物为 (写结构简式)。 ②若反应物之一为 V形结构分子,则另 一反应物为 (写结构简式)。 (6)以2-溴丙烷为唯一有机原料,合成 CH3COOCH(CH3)2。基于你设计的合成路 线,回答下列问题: ①最后一步反应的化学方程式为 (注明反应条件)。 ②第一步反应的化学方程式为 (写 一个即可,注明反应条件)。 [参考答案与解析部分] 1.C 考查目标及解析: 本题以化学与材料为主题,考查物质的 组成等知识。 选项A错误,红山玉龙主要成分为SiO2 和硅酸盐,属于无机非金属材料。 选项B错误,鎏金铁芯铜龙主要成分为 Fe、Cu,属于金属材料。 选项C正确,云龙纹丝绸主要成分为蛋 白质,属于有机高分子材料。 选项D错误,云龙纹瓷瓶主要成分为硅 酸盐,属于传统无机非金属材料。 2.C 考查目标及解析: 本题以化学与科技为主题,考查物理变 化和化学变化的辨识、物质变化类型、能量转 化的形式、水的电子式等知识。 选项A错误,破冰过程无新物质生成, 是物理变化。 选项B错误,天然气液化的过程是气态 变为液态,是物理变化,无新的化学键形成。 选项C正确,燃烧放热,是化学能转化为 热能。 选项D错误,水是共价化合物,每个 H 原子都与 O 原子共用一对电子,电子式为 H∶O ·· ·· ∶H。 3.C 考查目标及解析: 本题以计时器的发展史为背景,考查计 时器所使用的材料的分类、成分,以及相关材 料的原子结构。 选项A正确,制作日晷圆盘的石材主要 为大理石,属于无机非金属材料。 选项B正确,由两种或两种以上的金属与 金属或非金属经一定方法所合成的具有金属 特性的混合物称为合金,机械表中由钼、钴、 镍、铬等元素组成的发条,其材质属于合金。 选项C错误,基于石英晶体振荡特性计 时的石英表,其中石英的成分为SiO2。 选项D正确,目前“北京时间”授时以铯 原子钟为基准,13355Cs的质量数为133,质子数 为55。 4.B 考查目标及解析: 本题以化学与生活为主题,考查食品中 化学物质的组成、分类、结构与性质。 选项A正确,蔗糖属于二糖,1 mol蔗糖 水解可得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖。 32 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月 选项B错误,油脂主要是高级脂肪酸和 甘油形成的酯,不属于芳香烃。 选项C正确,食醋中含有 CH3COOH、 H2O等多种物质,CH3COOH、H2O 均为极 性分子。 选项D正确,糯米中的淀粉可水解,淀粉 水解的最终产物为葡萄糖。 5.D 考查目标及解析: 本题以金属的防护为载体,考查牺牲阳 极法对金属进行防护的相关知识。根据题目 信息“海葵一号”的钢铁外壳镶嵌了锌块,由 于金属活动性Zn>Fe,即锌块为负极,钢铁 为正极,形成原电池,Zn失去电子,发生还原 反应,Zn-2e-􀪅􀪅Zn2+,从而保护钢铁,延缓 其腐蚀。 选项A错误,由于金属活动性Zn>Fe, 钢铁外壳为正极,锌块为负极。 选项B错误,Zn失去电子,发生还原反 应,Zn-2e-􀪅􀪅Zn2+,镶嵌的锌块会被逐渐 消耗,需根据腐蚀情况进行维护和更换,不能 永久使用。 选项C错误,由分析得,该方法为牺牲阳 极法。 选项D正确,Zn失去电子,发生还原反 应:Zn-2e-􀪅􀪅Zn2+。 6.C 考查目标及解析: 本题以教材实验重结晶法提纯苯甲酸为 载体,考查对该实验操作过程的分析理解 能力。 苯甲酸粗品(含少量NaCl和泥沙)加水加 热进行溶解,得到浊液,趁热过滤,除去泥沙, 滤液中含有少量NaCl,由于苯甲酸的溶解度 受温度影响大,而NaCl的溶解度受温度影响 小,冷却结晶后苯甲酸析出,而NaCl依旧存在 滤液中,过滤即可分离,得到苯甲酸晶体。对 晶体进行洗涤,得到较纯净的苯甲酸晶体。因 此,操作X为冷却结晶,选项C正确。 7.D 考查目标及解析: 本题列举四个与化学相关的工作岗位的 工作内容中所蕴含的化学知识,考查物质性 质及其相关反应。 选项A正确,用滴定法测水中Cl- 含量 利用了 Ag+ 和Cl- 生成 AgCl沉淀,通过测 AgCl沉淀的质量从而计算水中Cl- 的含量, 劳动项目与所述化学知识有关联。 选项B正确,过氧化钠和水生成氢氧化 钠和氧气,通过检验产生的氧气从而检验 Na2O2 是否失效,劳动项目与所述化学知识 有关联。 选项C正确,顺丁橡胶硫化是聚异戊二 烯中的碳碳双键断开与硫形成二硫键,劳动 项目与所述化学知识有关联。 选项D错误,通过14C测定化石年代是 利用同位素的放射性,通过半衰期计算化石 年代,与同素异形体无关,劳动项目与所述化 学知识没有关联。 8.A 考查目标及解析: 本题以戴维发现并确认氯气成分的化学 史为背景,考查实验室制备氯气的发生装置、 除杂装置、收集装置以及氯气性质检验。 选项A错误,利用浓盐酸和二氧化锰反 应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分 液漏斗内应盛装浓盐酸。 选项B正确,实验室制得的氯气中有 HCl杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再 通过无水氯化钙干燥,达到净化、干燥Cl2 的 目的。 选项C正确,氯气密度大于空气,可以用 向上排空气法收集。 选项D正确,H2 可以在氯气中安静地燃 烧,产生苍白色火焰,氯气将氢气氧化,验证 了氯气的氧化性。 9.C 考查目标及解析: 本题以所给柳珊瑚酸的结构为分析对 象,考查官能团性质、原子共面、杂化类型等 知识。 选项A正确,该物质含有碳碳双键,能 使溴的四氯化碳溶液褪色。 选项B正确,该物质含有羧基,能与氨基 42 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月 酸的氨基发生反应。 选项C错误,如图: ,图中1 号C原子为sp3 杂化,具有类似甲烷的四面 体结构,因此环系结构中3个五元环不可能 共平面。 选项 D 正确,该物质饱和的碳原子为 sp3 杂化,形成碳碳双键和碳氧双键的碳原子 为sp2 杂化。 10.A 考查目标及解析: 本题以阿伏加德罗常数为主题,考查以 物质的量为中心,结合共价键的类型、盐类水 解、混合气体的粒子数目、氧化还原反应等知 识进行计算。 选项A正确,26 g H—C≡C—H 的物质 的量为1 mol,1 mol H—C≡C—H分子中含 有3NA σ键。 选项B错误,NH+4 在水溶液中发生水 解,1 L 1 mol·L-1NH4NO3 溶液中含NH+4 的数目小于NA。 选项C错误,CO和 H2 均由分子构成, 1 mol CO和H2 的混合气体含有的分子数目 为NA。 选项 D 错 误,Na 与 H2O 反 应 生 成 11.2 L H2,但是由于未给出气体所处的状 态,无法求出生成气体的物质的量,也无法计 算转移电子数目。 11.B 考查目标及解析: 本题考查教材中NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O 的反应,此实验是教材列举的典型吸热反应, 结合反应现象等进行考查。 选项A错误,NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O 的反应是吸热反应,所以烧瓶壁变冷,吸热反 应ΔH>0。 选项B正确,试纸会变蓝,说明有 NH3 生成,反应物都是固体,生成物中有气体,故 产氨过程熵增。 选项C错误,滴加浓盐酸后,有白烟产 生,是NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应产生 的氨气与浓盐酸生成NH4Cl,不是NH4Cl的 升华。 选项D错误,实验过程中,气球会一直变 大,是因为反应产生了气体,因为气球有弹 性,所以体系压强始终等于外界压强。 12.D 考查目标及解析: 本题以元素周期表、周期律为主题,考查 氢化物沸点、元素非金属性、第一电离能、粒 子空间结构等知识。 依据题图和题干可知,Y可形成5个共价 键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y的原 子序数比Z的大,即Z为 N元素,Y为P元 素,W可形成4个共价键,原子序数比 N的 小,即 W为C元素,R可形成1个共价键,原 子序数比C的小,即R为H元素,X可形成2 个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O 元素,综上可知,R为 H元素,W为C元素,Z 为N元素,X为O元素,Y为P元素。 选项 A错误,由于 NH3 可形成分子间 氢键,而PH3 不能,因此沸点NH3>PH3。 选项B错误,W 为C元素,Z为N元素, 由于非金属性C<N,因此最高价氧化物的水 化物的酸性 HNO3>H2CO3。 选项C错误,同周期元素从左到右第一 电离能有增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子第一 电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能 N>O>C。 选项D正确,NO-3 的中心原子价层电子 对数为3+ 5+1-2×3 2 =3 ,N原子采取sp2 杂化,为平面三角形,CO2-3 的中心原子价层 电子对数为3+ 4+2-2×3 2 =3 ,C原子采取 sp2 杂化,为平面三角形。 13.B 考查目标及解析: 本题以性质及原因分析为形式,考查化 学键极性对羧酸酸性的影响、冠醚识别碱金 属离子、硝酸制备、酚醛树脂的合成等教材中 的知识。 选项A不符合题意,电负性F>Cl,F的 52 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月 吸电子能力大于Cl,导致CF3COOH中O—H 键的极性大于CCl3COOH 中 O—H 键的极 性,故酸性CF3COOH>CCl3COOH,陈述Ⅰ 不正确。 选项B符合题意,冠醚的特点是能与碱 金属离子形成超分子,并且随环的大小不同 而与不同的金属离子形成超分子,某冠醚与 Li+能形成超分子,与K+则不能,因为Li+与 K+的离子半径不同,陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正 确,且具有因果关系。 选项C不符合题意,由氨制硝酸过程中, NH3 做还原剂,体现了NH3 的还原性,陈述 Ⅱ不正确。 选项D不符合题意,苯酚与甲醛反应,可 合成酚醛树脂,该反应是缩聚反应,陈述Ⅱ不 正确。 14.B 考查目标及解析: 本题以 Mg或Al或Fe的价—类二维图 为主题,考查物质的性质及转化等知识。 选项A错误,若a在沸水中可生成e,此 时a为 Mg,e为 Mg(OH)2,即f为镁盐,a→f 的反 应 有 多 种,可 能 为 Mg+2HCl􀪅􀪅 MgCl2+H2↑,该反应属于置换反应;可能为 Mg+Cl2 点燃 􀪅􀪅MgCl2,该反应属于化合反应。 综上可知,a→f的反应不一定是化合反应。 选项B正确,e能转化为d,此时e为白色 沉淀Fe(OH)2,d为红褐色沉淀Fe(OH)3,说明 在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜 色的变化。 选项C错误,由题意得,此时能产生丁达 尔效应的红棕色分散系为Fe(OH)3 胶体,c 应为铁盐,加热铁盐的饱和溶液,也有可能直 接得到Fe(OH)3 沉淀。 选项 D错误,假设b为 Al2O3,即d为 Al(OH)3,c为铝盐,Al2O3、Al(OH)3 与稀盐 酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为 Al,位于周期表p区;假设b为Fe2O3,即d 为Fe(OH)3,c为铁盐,Fe2O3、Fe(OH)3 与 稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素 为Fe,位于周期表d区,a的元素不一定位于 周期表p区。 15.A 考查目标及解析: 本题以催化反应历程为主题,考查反应 历程、温 度 对 平 衡 移 动 的 影 响、活 化 能 等 知识。 根据题目信息,提高反应温度,c平 (S) c平(T) 增 大,说明反应 S(g)􀜩􀜨􀜑 T(g)的平衡逆向移 动,即该反应为放热反应。提高反应温度, c平(S) c平(I) 减小,说明S生成中间产物I的反应平 衡正向移动,属于吸热反应,由此可排除C、D 选项。加入催化剂,反应达到平衡所需时间 大幅缩短,即反应的决速步骤的活化能下降, 使得反应速率大幅加快,S生成中间产物I的 反应活化能较大,为决速步骤,催化剂使该反 应活化能下降。综上可知,符合条件的反应 历程示意图为A。 16.C 考查目标及解析: 本题以电解池冶炼金属铁为情境素材, 考查电化学装置工作原理的分析与综合应用 能力,包括电极的判断、电极反应、pH变化的 判断、电解质离子的移动,阴阳极电极室的质 量变化等。 依据题目分析,该电解池可以冶炼金属 铁,生成铁单质。因此左侧电极为阴极,电极 反应 为 Fe2O3 +6e- +3H2O 􀪅􀪅2Fe+ 6OH-;右侧电极为阳极,右侧电解质溶液为 饱和 食 盐 水,且 有 气 体 产 生,电 极 反 应 为 2Cl--2e-􀪅􀪅Cl2↑;中间为阳离子交换膜, Na+由阳极向阴极移动。 选项A正确,由以上分析可知,阳极反 应为2Cl--2e-􀪅􀪅Cl2↑。 选项B正确,由以上分析可知,阴极反应 为Fe2O3+6e-+3H2O􀪅􀪅2Fe+6OH-,消 耗水产生 OH-,阴极区溶液中 OH- 浓度逐 渐升高。 选项C错误,由以上分析可知,理论上每 消耗1 mol Fe2O3,转移6 mol电子,产生 3 mol Cl2,同时有6 mol Na+ 由阳极转移至 阴极,则阳极室溶液减少3×71 g+6×23 g 62 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月 =351 g。 选项D正确,由以上分析可知,理论上每 消耗1 mol Fe2O3,转移6 mol电子,有6 mol Na+由阳极转移至阴极,阴极室物质最多增 加6×23 g=138 g。 17.考查目标及问题逐项解析: 本题以“含硫物质———SO2、浓硫酸、硫 酸钙”为主题,考查含硫物质之间的转化问 题。重点考查实验仪器的辨识,溶液配制、滴 定、尾气吸收等常见的实验操作,实验现象的 描述,实验中条件的控制和方案的设计,实验 数据的处理与反应速率的计算,平衡移动原 理的应用。 (1)NaOH 本问考查浓硫酸与铜反应产物的辨识及 根据SO2 性质选用尾气吸收的方法。 浓硫酸与铜丝发生反应2H2SO4(浓)+ Cu △ 􀪅􀪅CuSO4+SO2↑+2H2O,产生的SO2 为酸性氧化物,可选用 NaOH 溶液吸收(也 可根据SO2 的还原性,选用酸性 KMnO4 溶 液进行吸收)。 (2)S 本问考查SO2 污染性气体的处理方法 及氧化还原反应原理。 用石灰石处理烟气中SO2 的反应原理 为 SO2 +Ca(OH)2 􀪅􀪅CaSO3 + H2O, 2CaSO3+O2 􀪅􀪅2CaSO4。S元素的化合价 由+4价上升到+6价,所以,该过程中S被 氧化。 (3)①BD c1V1 V0 ②20.0 6∶5 本 问 通 过 探 究 反 应 CaSO4 (s)+ CO2-3 (aq)􀜩􀜨􀜑 CaCO3 (s)+SO2-4 (aq)中 Na2CO3 溶液的浓度对反应速率的影响,考查 实验仪器、溶液配制、浓度滴定、控制变量、速 率计算等知识。通过控制溶液总体积相同确 定加入水的体积;通过 HCl与 Na2CO3 的滴 定反应,来确定Na2CO3 的初始及剩余浓度, 从而计算不同浓度Na2CO3 溶液进行反应时 的速率之比,考查实验中的单一变量思想和 计算能力。 ①用Na2CO3 固体配制溶液,以滴定法 测定其浓度,该过程中用到烧杯配制溶液、酸 式滴定管滴定浓度。 根据题目信息,滴定时发生反应的离子 方 程 式 为 CO2-3 + H+ 􀪅􀪅 HCO-3 可 知, c(Na2CO3)×V0×10-3 L=c1 mol·L-1V1× 10-3 L,得出c(Na2CO3)= c1V1×10-3 V0×10-3 mol·L-1 = c1V1 V0 mol·L-1。 ②依据总体积相同,x 为20.0。 该操 作 过 程 中 V0 mL滤 液 中 剩 余 的 Na2CO3 用c1 mol·L-1 盐酸参照①进行滴定, 根据CO2-3 +H+􀪅􀪅HCO-3 可知消耗盐酸物质 的量等于发生反应CaSO4(s)+CO2-3 (aq)􀜩􀜨􀜑 CaCO3(s)+SO2-4 (aq)后剩余CO2-3 的物质的 量,因a 中 消 耗 的 盐 酸 体 积 为 2V1 5 mL ,故 c(Na2CO3)剩余= 2c1V1 5V0 mol·L-1,所以实验a中 Δ(cNa2CO3)= c1V1 V0 mol·L-1- 2c1V1 5V0 mol·L-1 = 3c1V1 5V0 mol·L-1,同 理 可 得 实 验 b 中 Δc(Na2CO3)= 80 mL 100 mL× c1V1 V0 mol·L-1- 3c1V1 10V0 mol·L-1= c1V1 2V0 mol·L-1。由于v= Δc Δt ,所以va∶vb= 3c1V1 5V0 ∶ c1V1 2V0 =6∶5。 (4)过量稀盐酸 有气体产生 BaCl2 溶 液 将最少1.36 g硫酸钙加入100.0 mL 0.100 mol·L-1Na2CO3 溶液中,在25 ℃和 搅拌条件下,利用pH 计测得体系的pH,当 pH不变时,说明反应(Ⅰ)平衡已建立 本 问 通 过 探 究 反 应 CaSO4 (s)+ CO2-3 (aq) 􀜩􀜨􀜑 CaCO3(s)+SO2-4 (aq)平衡的 建立,考查实验操作、现象辨识、方案设计及 化学平衡原理应用等知识。检测利用化学反 应原理解释、分析及设计实验方案的能力。 若假设1成立,假设2不成立,说明①实 验中的沉淀均为 CaCO3,要验证沉淀中无 CaSO4,可将①实验中的反应混合物进行固 液分离后,取少量分离出的沉淀置于试管中, 72 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月 滴加过量稀盐酸,有气体产生,沉淀完全溶 解,说明沉淀均为CaCO3;继续滴加BaCl2 溶 液,无白色沉淀生成,说明沉淀中无CaSO4。 由方 程 式 CaSO4(s)+CO2-3 (aq)􀜩􀜨􀜑 CaCO3(s)+SO2-4 (aq)可知,若证明反应已建 立平衡,可加入足量的CaSO4,当CO2-3 浓度 不再减小,即可判断反应已达到平衡。因 CO2-3 水解呈碱性,可通过测定pH 来确定 CO2-3 浓度的变化情况。假设正反应100% 进 行,则 n (CaSO4 )= n (CO2-3 )= 0.100 mol·L-1×0.1 L = 0.01 mol, m(CaSO4)=0.01 mol×136 g·mol-1= 1.36 g。 18.考查目标及问题逐项解析: 本题以“从电解铝的副产品炭渣(含C、 Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca等元素)中 提取镓及循环利用铝”工艺为情境,考查化学 方程式、离子方程式、操作目的、离子交换原 理分析、配离子的形成条件、Ka 及 Ksp 有关 计算、晶体结构中的微粒个数及体积计算。 (1)2Al2O3(熔融) 电解 冰晶石 􀪅􀪅􀪅􀪅 4Al+3O2↑ 本问考查工业上冶炼金属铝的原理及必 备方程式的书写能力。 “电解”是电解熔融的氧化铝冶炼铝单 质,反 应 的 化 学 方 程 式 为 2Al2O3(熔 融) 电解 冰晶石 􀪅􀪅􀪅􀪅4Al+3O2↑。 (2)Ga3++4Cl-􀪅􀪅[GaCl4]- 本问考查陌生离子方程式的书写。 在“浸取”中加入盐酸,溶液中含有的阴 离子主要为Cl-,则由Ga3+形成[GaCl4]- 的 离子方程式为Ga3++4Cl-􀪅􀪅[GaCl4]-。 (3)铁 [FeCl4]- 本问考查工艺操作流程目的的分析能力 及陌生信息的提取与应用能力。 分析工艺流程中“还原”操作的前后信 息,“还原”前浸取液中,Ga(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)以 [MClm] (m-3)-(m=0~4)微粒形式存在,即 [GaCl4]-和[FeCl4]-;“还原”后得到的“原料 液”要进行“LAEM 提取”,LAEM 是一种新 型阴离子交换膜,允许带负电荷的配离子从 高浓度区扩散至低浓度区,为了避免铁元素 以[FeCl4]-的微粒形式通过LAEM,故要加 入铝片还原[FeCl4]-为Fe(Ⅱ),使铁元素以 不带负电荷的Fe(Ⅱ)留在Ⅰ室,[GaCl4]-通 过交换膜进入Ⅱ室,从而有利于镓的分离 提纯。 (4)高 NaCl 本问考查配离子的形成条件。 由反应Ga3++4Cl-􀪅􀪅[GaCl4]-分析得 出,原料液的Cl-浓度越高,可以提供的配体 越多,越有利于[GaCl4]- 配离子的生成。由 流程分析Ⅰ室溶液用于回收利用制备冰晶石 (Na3[AlF6]),所以,在不提高原料液酸度的 前提下,同时不引入新杂质,可向Ⅰ室中加入 NaCl,提高 Cl- 浓度,进一步提高 Ga的提 取率。 (5)3.2 4.0×10-7 本问考查 Ka 及 Ksp 有关计算。利用 Ka(HF)计算满足c(F-)>c(HF)条件时 pH的最小值,利用Na3[AlF6]的Ksp 计算一 定Na+浓度时[AlF6]3-的浓度。 由pKa(HF)=3.2,得到 Ka(HF)= c(H+)c(F-) c(HF) =10 -3.2,为了使溶液中c(F-) >c(HF),c(H+ )= c(HF) c(F-) ×10-3.2 < 10-3.2mol·L-1,故pH至少应大于3.2。 若 “结 晶”后 溶 液 中 c (Na+ )= 0.10 mol·L-1,根据Na3[AlF6](冰晶石)的 Ksp 为4.0×10-10,[AlF6]3- 浓度为 Ksp c3(Na+) = 4.0×10-10 0.13 =4.0×10-7mol·L-1。 (6)2∶1∶1 8a3 本问考查晶体结构中的微粒个数及体积 计算。 由于晶胞中Ga、Ni是交替出现的,故该 合金的晶胞为先以Co为顶点构成8个小正 方体,形成类似 NaCl晶胞的结构,然后 Ga 与Ni交替填充在8个小正方体的体心,如图 13所示。晶胞中Ga、Ni个数为4,Co个数为 8,粒子个数最简比Co∶Ga∶Ni=2∶1∶1, 晶胞棱长为小正方体棱长的2倍,为2a nm, 82 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月 故晶胞的体积为8a3nm3。 图13 19.考查目标及问题逐项解析: 本题以酸在多种化学反应中的应用为情 境,通过信息分析和图像分析对N原子的价 电子轨道表示式、盖斯定律、催化剂概念及其 机理、催化反应过程的能量与平衡、平衡常数 计算等知识进行设问,考查考生在整合信息 及分析图像的基础上,综合运用化学反应原 理解释问题、解决实际问题的能力,培养变化 观念与平衡思想、科学探究与创新意识等核 心素养。 (1)① ②ΔH1+ΔH4- ΔH2-ΔH3 ③BD 考查N原子的价电子轨道表示式、盖斯 定律计 算 以 及 对 反 应 过 程 的 能 量 与 平 衡 分析。 ①N原子是7号元素,价电子为2s22p3, 要准确标注轨道名称以及电子数目、自旋 状态。 ②由已知可得: Ⅰ.NaNO2(s)+NH4Cl(s)􀪅􀪅N2(g)+ NaCl(s)+2H2O(l),ΔH1; Ⅱ.NaNO2(s)􀪅􀪅Na+(aq)+NO-2(aq), ΔH2; Ⅲ.NH4Cl(s)􀪅􀪅Cl-(aq)+NH+4 (aq), ΔH3; Ⅳ.NaCl(s)􀪅􀪅Na+ (aq)+Cl- (aq), ΔH4; 根据盖斯定律,目标方程式 NaNO2(s)+ NH4Cl(s)􀪅􀪅N2(g)+NaCl(s)+2H2O(l)可 通过Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到,故反应a的ΔH =ΔH1+ΔH4-ΔH2-ΔH3。 ③A项错误,催化剂不能改变反应的焓 变;B项正确,由图可知,同一时刻反应体系 的温度:硫酸>磷酸>乙酸,酸性顺序也是如 此,所以催化剂酸性增强,反应速率提高;C 项错误,一个硫酸分子中含有2个 H,一个磷 酸分子中含有3个 H,一个乙酸分子中含有 4个H,但含H最少的硫酸催化时,最有利于 加速反应;D项正确,由图可知,反应开始一 段时间,反应物浓度减小,但反应速率加快, 反应速率并不始终随着反应物浓度下降而 减小。 (2)AcOH KI 考查对催化剂的理解。催化剂参与化学 反应,但反应前后质量和化学性质并未改变, 由催化机理示意图可知,催化剂有 AcOH 和KI。 (3)①解:由图11知,当 n(HX) n0(KIn) =1时, c平(In-) c平(HIn)=3 ;设初始c0(KIn)=c0mol·L-1, 则初始c0(HX)=c0 mol·L-1,转化的物质 的量浓度为x mol·L-1,可列三段式: In- + HX 􀜩􀜨􀜑 X- + HIn 起始浓度(mol·L-1) c0 c0 0 0 变化浓度(mol·L-1) x x x x 平衡浓度(mol·L-1) c0-x c0-x x x 由 c平(In-) c平(HIn)= c0-x x =3,解得x= c0 4= 0.25c0,n0-x= 3c0 4 =0.75c0 。 可 得 K1 = c(X-)·c(HIn) c(In-)·c(HX) = c(X-)·c(HIn)·c(H+) c(In-)·c(HX)·c(H+) = Ka(HA) Ka(HIn) = 0.25c0×0.25c0 0.75c0×0.75c0 = Ka(HA) 3.6×10-20 ,解得Ka(HA) =4.0×10-21。 ②> > 根据图11可知,当 n(HB) n0(KIn) =1时,设此 时转化的物质的量浓度为y mol·L-1,可列 三段式: In- + HX 􀜩􀜨􀜑 X- + HIn 起始浓度(mol·L-1) c0 c0 0 0 变化浓度(mol·L-1) y y y y 平衡浓度(mol·L-1) c0-y c0-y y y 92 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月 此时 c平(In-) c平(HIn)<1.0 ,即c0-y y <1.0,则 y>0.5c0,则平衡常数 K2= Ka(HB) K(HIn)>K1 , 所以Ka(HB)>Ka(HA)。由于y>0.5c0, 则K2= Ka(HB) K(HIn)>1 ,Ka(HB)>Ka(HIn)。 20.考查目标及问题逐项解析: 本题以3D打印制备的催化剂用于绿色 合成某化合物为情境素材,考查有机物命名、 官能团名称、反应类型、反应机理、同分异构 体、物质推断等知识,重点突出对有机物基本 性质及其转化的理解。 (1)C8H8 苯乙烯 考查有机物分子式及命名。 (2)酮羰基 􀜏􀜏 􀜏􀜏 􀜍􀜍 H3C CHO 考查有机物官能团及限定条件下同分异 构体推断,注意甲基和醛基必须在对位。 (3)ACD 考查对合成过程中涉及的化学键、物质 性质、杂化方式、反应类型的理解。 A项正确,由化合物Ⅰ到Ⅱ有碳碳双键断裂 和碳氧双键形成;B项错误,葡萄糖是多羟基醛, 结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,被氧化为 葡萄糖酸 HOCH2(CHOH)4COOH,葡萄糖 酸中的羧基和羟基发生酯化反应生成葡萄糖 酸内脂,因此葡萄糖被氧化;C项正确,葡萄 糖 分 子 的 结 构 简 式 为 HOCH2 (CHOH)4CHO,有多个羟基,能与水分子形 成氢键;D项正确,化合物Ⅱ中与O相连的C 为sp2 杂化,转化为Ⅲ时此C为sp3 杂化,C 原子杂化方式改变,且该碳原子为手性碳,O 的杂化方式由sp2 转化为sp3。 (4)①H2,催化剂,加热 加成反应(或 还原反应) ②浓 HBr,加 热(或 CH3COOH,浓 硫 酸,加热) —Br(或 C O 􀪅􀪅 O ) 考查有机反应的试剂、条件和反应类型。 ①由Ⅲ的结构可知,Ⅲ中的苯环与 H2 加成可得新结构。 ②化合物Ⅲ可发生多种取代反应,概括 起来有三种思路:一是苯环上的 H 被取代 (卤代、硝化、磺化都可);二是羟基被取代(浓 HBr,加热);三是烷烃基上的 H被取代(X2, 光照)。 (5)① O 􀪅􀪅 ② 􀪅 考查结构简式推断。 原子利用率为100%的反应是加成反应。 ①若反应物之一为非极性分子,该物质 应为 H2,即该反应为 CCH3 O 􀪅􀪅 CH3 与 H2 加成。 ②若反应物之一为 V形结构分子,该物 质应为 H2O,即该反应为 CH3CH CH2􀪅 与 H2O加成。 (6)CH3COOH+HOCH(CH3)2 浓硫酸 △ 􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑 CH3COOCH(CH3)2+H2O (CH3 )2CHBr + NaOH 水 △ → (CH3)2CHOH+NaBr 考查有机合成路线设计以及关键步骤的 有机方程式书写。 第一步, CHH3C Br CH3 与NaOH水溶 液在加热条件下反应得到 CHH3C OH CH3 ;第 二步, CHH3C Br CH3 与NaOH醇溶液在加 热条件下反应得到 CH3CH CH2􀪅 ;第三步, CH3CH CH2􀪅 被酸性高锰酸钾溶液氧化为 CH3COOH;第 四 步, CHH3C OH CH3 和 CH3COOH在浓硫酸作催化剂,加热的条件 下发生酯化反应生成CH3COOCH(CH3)2, 具体合成路线为: (责任编辑 谢启刚) 03 解题篇 高考命题新动向 高考理化 2024年12月