内容正文:
安徽省2025年普通高中学业水平选择性考试
化学冲刺卷(三)
本试卷共100分 考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Zn 65 Zr 91 I 127
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,只有一项符合题目要求。
1.近年来我国在科技领域取得了举世瞩目的成就,下列成就所涉及的化学知识不正确的是
A.天机芯是全球首款异构融合类电脑芯片,其主要成分和光导纤维的相同
B.华龙一号核电站反应堆所用铀棒中含有的U与U互为同位素
C.长征二号F遥十七运载火箭使用的液氢燃料具有高能、无污染的特点
D.航天服所使用的合成纤维是一种有机高分子材料
2.合成马蔺子甲素的部分路线如图所示,下列说法不正确的是
A.X与Y中碳原子的杂化方式相同 B.X与Y均可使溴水褪色
C.X与Y互为同系物 D.X的亲水性比Y更好
3.利用CrCl3+3+3NH3Cr(C5H7O2)3+3NH4Cl制备降爆剂Cr(C5H7O2)3(结构如图),下列有关说法不正确的是
A.0.1 mol 中σ键数目为1.4NA
B.标准状况下,每消耗6.72 L NH3生成Cr(C5H7O2)3数目为
0.1NA
C.2 mol Cr(C5H7O2)3中含有的配位键数目为6NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液含有的N数目为0.1NA
4.下列离子的检验方案、现象及结论不正确的是
选项
检验方案
现象
结论
A
向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
出现蓝色沉淀
原溶液中含有Fe2+
B
向某溶液中加入淀粉溶液后再滴入适量过氧化氢溶液
溶液始终不变蓝
原溶液中不含I-
C
向硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加Na2S溶液,再滴加BaCl2溶液
出现白色沉淀
S2-被氧化成S
D
向某盐溶液中加足量NaOH后加热
产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
原溶液中含有N
阅读下列材料,完成5~6题。
ⅢA族元素及其化合物应用广泛。硼的熔点很高,其硬度仅次于金刚石,单质硼可以溶于热的浓硝酸生成硼酸(H3BO3),硼酸溶于水,可用作防腐剂;硼烷(B2H6,常温下呈气态)是一种潜在的高能燃料,在O2中完全燃烧生成B2O3固体和液态水;氨硼烷(H3NBH3)是最具潜力的储氢材料之一,与硼烷的相对分子质量相近,但沸点却比硼烷高得多;BF3是石油化工的重要催化剂;Al2O3熔点很高,是两性氧化物,可溶于强酸、强碱。
已知25 ℃时H3BO3的电离常数Ka=5.8×10-10。
5.下列相关的离子方程式正确的是
A.硼与热的浓硝酸反应:B+3HNO3(浓)H3BO3+3NO2↑
B.硼酸与过量NaOH溶液反应:H3BO3+OH-B(OH
C.将精制氟硼酸钠加热到384 ℃时可得三氟化硼气体:BF-+BF3↑
D.Al2O3和NaOH溶液反应:Al2O3+OH-+2H2OAl(OH
6.硼烷(BnHm)及其衍生物是用途极广的化学试剂,也是一种固体储氢材料。氨硼烷在一定条件下和水发生如下反应:3NH3BH3+6H2O(NH4)3B3O6+9H2↑,下列说法错误的是
A.B原子由1s22s121s22s122需吸收能量
B.沸点:氨硼烷>乙硼烷(B2H6)
C.B3和NH3BH3中B的杂化方式不相同
D.H3NBH3分子中氢的化合价不完全相同
7.锌溴液流电池具有高能量密度和长循环寿命的特点,适用于储能系统,其电池反应的化学方程式为Zn+Br2ZnBr2。装置如图所示,其中溴的配位剂Q·Br-能与单质溴结合生成Q·B。下列说法不正确的是
A.正、负极电解液均含溴化锌溶液
B.理论上,转移0.2 mol电子溶解6.5 g锌
C.充电时,阴极的电极反应为2Br-+Q·Br-+2e-Q·B
D.若无隔膜,Q·B在电场的作用下会向负极扩散,与锌发生反应造成自放电
8.为研究沉淀的生成及转化,同学们进行如图所示实验。
下列关于该实验的分析正确的是
A.①的溶液中不存在SCN-
B.①至②的实验能说明加入Fe(NO3)3能使反应AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)正向移动
C.上述实验能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生
D.③中溶液变红说明Ksp(AgSCN)>Ksp(AgI)
9.一种用于合成治疗免疫疾病药物的物质的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W为1~20号元素且原子序数依次增大,Z与Q同主族,Q和W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是
A.Y与Z形成的化合物一定是极性分子
B.电负性:Q>Z>Y
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q>Y
D.该物质含有离子键、共价键和配位键
10.利用某钒废渣(主要成分为V2O4以及铁、铝、硅的氧化物)制备V2O5的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.V2O4溶于酸后以VO2+的形式存在;KClO3可将VO2+氧化为V;
Ⅱ.VO2++2HR(有机层)VOR2(有机层)+2H+。
下列说法正确的是
A.滤渣1的主要成分为H2SiO3
B.H2O2的作用只是将VO2+氧化成V
C.反萃取剂显强酸性
D.“氧化2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
11.科学家利用高温固体氧化物燃料电池技术实现了废气资源回收,并得到单质硫。该电池工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.电子从电极b流出
B.电极a的电极反应为2H2S+2O2-+4e-S2+2H2O
C.该电池消耗1 mol H2S转化成的电能理论上小于其燃烧热值
D.电路中每通过2 mol电子,则有2 mol O2-流向电极a
12.含S2、Fe3+、I-的溶液中发生反应的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.由图可知S2不能氧化I-
B.反应过程中包含三个基元反应
C.若不加Fe3+,该反应的化学反应速率更大
D.S2和I-不能大量共存
13.[Co(NH3)6]Cl2晶体的晶胞结构如图所示,已知该立方晶胞的边长为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,[Co(NH3)6]Cl2的
摩尔质量为M g·mol-1。下列说法不正确的是
A.[Co(NH3)6]Cl2中,中心离子的配位数为6
B.离[Co(NH3)6]2+最近的Cl-有8个
C.若规定A点原子坐标为(0,0,0),B点原子坐标为(,,0),则C点原子坐标为(,,)
D.[Co(NH3)6]Cl2晶体的密度为×1021 g·cm-3
14.常温下,向Co(NO3)2、Pb(NO3)2和HR的混合液中滴加NaOH溶液,pM与pH的关系如图所示。已知:pM=-lgc(M),c(M)代表c(Co2+)、c(Pb2+)或,Ksp[Co(OH)2]>Ksp[Pb(OH)2]。下列叙述正确的是
A.X、Z分别代表-lgc(Co2+)、-lg与pH的关系
B.HR的电离常数的数量级为10-6
C.Ksp[Co(OH)2]=10-15
D.常温下,Co(OH)2和Pb(OH)2共存时:c(Pb2+)∶c(Co2+)=105∶1
题序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)次氯酸溶液是常用的消毒剂和漂白剂,某学习小组欲制备次氯酸溶液。
资料1:常温常压下,Cl2O为棕黄色气体,沸点为3.8 ℃,42 ℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水立即反应生成 HClO;
资料2:将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中发生反应2Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaCl+2NaHCO3,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。
该学习小组同学用以下装置制备次氯酸溶液。
回答下列问题:
(1)请写出装置B中玻璃容器的名称: 。
(2)各装置的连接顺序为 → → → →E。
(3)装置A中反应的离子方程式是 。
(4)反应过程中,装置B需放在冷水中,其目的是 。
(5)装置E采用棕色烧瓶是因为 。
(6)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。测定E中次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案为用酸式滴定管准确量取20.00 mL次氯酸溶液,加入足量的 ,再加入足量的 ,过滤,洗涤,真空干燥,称量沉淀的质量。(可选用的试剂:H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液)
(7)若装置B中生成的Cl2O气体有20%滞留在装置E前的各装置中,其余均溶于装置E的水中,装置E所得500 mL次氯酸溶液的浓度为0.8 mol·L-1,则至少需要碳酸钠的质量为 g。
16.(14分)陶瓷热障涂层(TBC)常涂覆于发动机高温部位的合金上,能使发动机在高于合金熔点的温度下工作,是发动机的“防护服”,主要成分是氧化锆(ZrO2),可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4,也可表示为ZrO2·SiO2,还含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下方法制取:
已知:①ZrSiO4能与烧碱反应生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+;②常温下,Ksp[Al(OH)3]=1.4×10-34、Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39;pH=6.2时,ZrO2+开始沉淀。
(1)“熔融”过程中,提高反应速率的方法为 (答出一条即可),ZrSiO4发生反应的产物有Na2ZrO3、H2O和 。
(2)“除杂”过程中,加入双氧水的目的是 ;滤渣Ⅱ的成分为 ,通入氨气调节溶液的pH=5.0时,溶液中Al3+的浓度为 mol·L-1。
(3)为得到纯净的ZrO2,滤渣Ⅲ要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。
(4)滤渣Ⅲ的成分是Zr(CO3)2·nZr(OH)4。“调pH=8.0”时,写出ZrO2+生成Zr(CO3)2·nZr(OH)4的离子方程式: 。
(5)四方ZrO2晶胞结构如图所示。Zr4+在晶胞中的配位数是 ,晶胞参数为a pm、a pm、c pm,该晶体密度为 g·cm-3(写出表达式)。
17.(15分)研究CO2的综合利用、实现CO2资源化是能源领域的重要发展方向。
(1)以二氧化钛表面覆盖的Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①研究发现该反应在250~300 ℃时,温度升高,乙酸的生成速率反而降低,原因是 。
②为了提高该反应中CH4的平衡转化率,可以采取的措施是 (写出两种)。
(2)我国科学家研究发现二氧化碳电催化还原制甲醇的反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH需通过以下两步实现:
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
反应过程中各物质的相对能量变化情况如图所示。
①ΔH1= 。稳定性:过渡态1 (填“大于”“小于”或“等于”)过渡态2。
②为探究反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH,进行如下实验:在一恒温、体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,进行该反应(不考虑其他副反应)。10 min时测得CO2和CH3OH的体积分数之比为1∶4且比值不再随时间发生变化。反应开始到平衡,v(H2)= 。该温度下的平衡常数K= (保留三位有效数字)。
(3)生物电催化技术运用微生物电解池实现了CO2的甲烷化,其工作原理如图所示。
①微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极的电极反应为 。
②如果处理有机物[(CH2O)n]产生标准状况下112 m3 CH4,则理论上导线中通过的电子的物质的量为 。
18.(15分)化合物F是一种有机合成中间体,其合成路线如下:
(1)B中含氧官能团的名称为 。
(2)AB需经历AXB的过程,中间体X的结构简式为 。XB的反应类型为 。
(3)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
①属于芳香族化合物,且能发生银镜反应
②分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶2∶2
(4)DE通过双键复分解反应得到的另一种产物的分子式为CH2O,写出该反应的化学方程式: 。
(5)以为原料制备的合成路线流程图如下:MN。其中M和N的结构简式分别为 和 。
参考答案
1.A 【命题意图】本题考查化学常识。注重基础性考查,培养考生的理解与辨析能力,体现科学态度与社会责任的学科核心素养。
【解题分析】天机芯是全球首款异构融合类电脑芯片,其主要成分是晶体硅,而光导纤维的主要成分是二氧化硅,因此二者的主要成分不相同,A项不正确U与U为质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素,互为同位素,B项正确;液氢燃料燃烧生成水,具有高能、无污染的特点,C项正确;合成纤维属于有机高分子材料,D项正确。
2.C 【命题意图】本题以合成马蔺子甲素为情境,考查有机物的结构与性质,包括中心原子的杂化方式、有机物官能团的性质等。注重创新性考查,培养考生的分析与推测能力,体现证据推理与模型认知的学科核心素养。
【解题分析】X与Y中碳原子的杂化方式均有sp2、sp3两种,A项正确;X与Y分子中均含有碳碳双键,可使溴水褪色,B项正确;X与Y结构不相似,不互为同系物,C项不正确;X分子中的羟基可以与水分子形成氢键,可增大其在水中的溶解度,故X的亲水性比Y更好,D项正确。
3.D 【命题意图】本题以制备降爆剂为线索,考查分子结构以及阿伏加德罗常数的计算。注重基础性、创新性考查,培养考生的分析与推测能力,体现宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
【解题分析】的结构简式为CH3COCH2COCH3,含有14个σ键,0.1 mol中,σ键数目为1.4NA,A项正确;标准状况下,每消耗6.72 L(0.3 mol)NH3,生成0.1 mol Cr(C5H7O2)3,其数目为0.1NA,B项正确;Cr(C5H7O2)3中Cr3+与3个C5H7中的氧原子形成3个配位键,则2 mol Cr(C5H7O2)3中含有的配位键数目为6NA,C项正确;1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液含有的N数目小于0.1NA,D项不正确。
4.C 【命题意图】本题以离子的检验为情境,考查元素化学基本知识。注重基础性考查,培养考生的分析与推测能力,体现科学探究与创新意识的学科核心素养。
【解题分析】用K3[Fe(CN)6]溶液检验亚铁离子时出现蓝色沉淀,A项正确;加入淀粉溶液后再滴入适量过氧化氢溶液,溶液不变蓝,说明原溶液中没有I-,B项正确;硫酸酸化引入硫酸根离子,出现白色沉淀不能说明S2-被氧化成S,C项不正确;向某溶液中加足量NaOH后加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为NH3,说明原溶液中含有N,D项正确。
5.B 【命题意图】本题考查离子方程式正误判断,突出基础性考查要求,考查考生的信息迁移能力,培养考生的证据推理与模型认知的学科核心素养。
【解题分析】硼溶于热的浓硝酸生成硼酸(H3BO3),则硼与热的浓硝酸反应的离子方程式为B+3H++3NH3BO3+3NO2↑,A项不正确;硼酸为弱酸,用化学式表示,则硼酸与NaOH溶液反应:H3BO3+OH-B(OH,B项正确;将精制氟硼酸钠加热到384 ℃时可得三氟化硼气体,其离子方程式为NaBF4NaF+BF3↑,C项不正确;Al2O3和NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸根离子和水,离子方程式:Al2O3+2OH-+3H2O2Al(OH,D项不正确。
6.A 【命题意图】本题考查物质结构相关知识。突出应用性考查要求,提升考生的分析与推测能力,培养考生证据推理与模型认知的学科核心素养。
【解题分析】B原子由1s22s121s22s122,2px与2py能量相同,不需吸收能量,A项错误;氨硼烷分子中存在氢键,使其沸点高于乙硼烷,B项正确;在B3中B采取sp2杂化,NH3BH3中B采取sp3杂化,杂化方式不相同,C项正确;N元素的非金属性强于H,H显正价,B元素的非金属性弱于H,H显负价,所以分子中氢的化合价不完全相同,D项正确。
7.C 【命题意图】本题以锌溴液流电池的工作原理为情境,考查电化学的基本概念。注重基础性考查,培养考生的分析与推测能力,体现证据推理与模型认知的学科核心素养。
【解题分析】根据电池反应的化学方程式Zn+Br2ZnBr2可知,正、负极电解液均含溴化锌溶液,A项正确;理论上转移0.2 mol电子溶解0.1 mol锌,B项正确;充电时,Br-在阳极放电,再与配位剂结合,电极反应为2Br-+Q·Br--2e-Q·B,C项不正确;充电时,生成的Q·B在电场的作用下会向负极扩散,与负极的锌发生反应造成自放电,隔膜为阳离子交换膜,可防止Q·B的移动,D项正确。
8.C 【命题意图】本题考查实验分析与操作能力。注重应用性、创新性、综合性考查,培养考生的分析与推测能力,体现科学探究与创新意识的学科核心素养。
【解题分析】难溶固体存在沉淀溶解平衡,①中有AgSCN固体,存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),A项不正确;②中溶液不变红说明加入Fe(NO3)3不能使反应AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)正向移动,B项不正确;②中溶液不变红,③中溶液变红,说明③中c(SCN-)增大,存在AgSCN(s)+I-AgI(s)+SCN-(aq)反应,能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生,C项正确;③中溶液变红说明③中c(SCN-)增大,存在AgSCN(s)+I-AgI(s)+SCN-(aq)反应,但由于加入的KI溶液浓度大于KSCN,故c(Ag+)·c(I-)>Ksp(AgI),即可产生碘化银沉淀,不能证明Ksp(AgSCN)>Ksp(AgI),D项不正确。
9.C 【命题意图】本题以治疗免疫疾病药物的结构为情境,考查元素化学基本知识与元素推断能力。注重基础性考查,培养考生的分析与推测能力,体现证据推理与模型认知的学科核心素养。
【解题分析】X、Y、Z、Q、W为1~20号元素且原子序数依次增大,Z与Q同主族,由结构可知,Z形成2个共价键,Z、Q的最外层有6个电子,故Z为O、Q为S,Q和W的简单离子具有相同的电子层结构,W显+1价,W的原子序数最大,故W为K,Y可形成4个共价键,X只能形成1个共价键,结合原子序数可知,X为H、Y为C。Y与Z形成的化合物可以是CO、CO2,CO2是非极性分子,A项错误;电负性:O>S>C,即Z>Q>Y,B项错误;元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故最高价氧化物对应水化物的酸性:S>C,C项正确;该物质含有离子键、共价键,没有配位键,D项错误。
10.C 【命题意图】本题以简单化工流程分析为依托,考查成分的判断、物质的作用、萃取循环等。
【解题分析】滤渣1的主要成分为SiO2,A项错误;H2O2的作用是将VO2+氧化成V和氧化亚铁离子,便于亚铁离子转化为Fe(OH)3而除去,B项错误;根据已知Ⅱ知,C项正确;根据已知Ⅰ和得失电子守恒知,“氧化2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6,D项错误。
11.C 【命题意图】本题考查电化学知识。要求考生在了解电解原理的基础上,结合固体电解质膜,对电化学知识有一个完整清晰的理解。
【解题分析】由电池装置图分析可知,电极a上通入硫化氢生成单质硫,S元素化合价升高,故电极a为负极,通入氧气的电极b为正极。电子从电极a流出,A项错误;由装置分析,可知硫化氢在负极上失去电子,同时结合氧离子生成硫单质和水,故电极a的电极反应为2H2S+2O2--4e-S2+2H2O,B项错误;该电池消耗1 mol H2S转化成的电能理论上不等于其燃烧热值,硫化氢燃烧要生成二氧化硫,释放的热量更多,C项正确;电路中每通过2 mol电子,则有1 mol O2-流向电极a,D项错误。
12.D 【命题意图】本题以氧化还原反应的能量变化为情境,考查考生的思维创新能力,体现宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科核心素养。
【解题分析】由图可知,该过程包括S2(aq)+2I-(aq)+2Fe3+(aq)S2(aq)+I2(aq)+2Fe2+(aq)和S2(aq)+I2(aq)+2Fe2+(aq)2S(aq)+2Fe3+(aq)+I2(aq)两个基元反应,综合两个基元反应可以得出总反应:S2(aq)+2I-(aq)2S(aq)+I2(aq),A、B两项均不正确,D项正确;铁离子为催化剂,若不加Fe3+,该反应的化学反应速率更小,C项不正确。
13.D 【命题意图】本题考查晶体结构分析。要求考生具备基本的晶胞分析和计算能力,同时对考生的应变能力有一定的要求。体现宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
【解题分析】[Co(NH3)6]Cl2中的中心离子为Co2+,其配位原子为N,配位数为6,A项正确;由[Co(NH3)6]Cl2晶胞结构可知,[Co(NH3)6]2+周围等距离且最近的Cl-有8个,B项正确;C位于晶胞内部,若把晶胞分为8个相同的小立方体,则C位于左后上方的小立方体的体心,根据A、B的原子坐标可知,C的原子坐标为(,,),C项正确;根据均摊法可知,一个晶胞含有的[Co(NH3)6]2+的个数为8×+6×=4,含有的Cl-的个数为8,故每个晶胞中含有4个[Co(NH3)6]Cl2,[Co(NH3)6]Cl2的摩尔质量是M g·mol-1,晶胞体积为a3 pm3,则晶胞的密度为×1030 g·cm-3,D项不正确。
14.C 【命题意图】本题考查溶液中的多平衡体系的粒子浓度关系。要求考生具备一定的图形分析能力、数据分析与计算能力、反应分析与书写能力,体现变化观念与平衡思想的学科核心素养。
【解题分析】常温下,由Ksp[Co(OH)2]>Ksp[Pb(OH)2]可知,X代表-lgc(Pb2+)与pH的关系,Y代表-lgc(Co2+)与pH的关系,Z代表-lg与pH的关系,A项不正确;-lg=-lg=-pH-lgK(HR),取Z中点(5,0)代入得,K(HR)=1×10-5,B项不正确;Y代表-lgc(Co2+)与pH的关系,将点(10,7)代入得,Ksp[Co(OH)2]=10-15,C项正确;常温下,Co(OH)2和Pb(OH)2共存时,取pH=10,则c(Pb2+)∶c(Co2+)=Ksp[Pb(OH)2]∶Ksp[Co(OH)2]=10-12∶10-7=1∶105,D项不正确。
15.(1)三颈烧瓶(1分)
(2)A,D,B,C(2分)
(3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O(2分)
(4)防止反应放热后溶液温度过高导致Cl2O分解(2分)
(5)反应生成的HClO见光易分解(2分)
(6)H2O2溶液(1分);AgNO3溶液(2分)
(7)53(2分)
【命题意图】本题以次氯酸溶液的制备为依托,考查实验仪器的连接、操作目的、相关计算等。培养考生的科学思维能力,体现科学态度与社会责任的学科核心素养。
【解题分析】(2)装置A用于制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢气体,装置D中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,同时通入空气得到氯气和空气的体积比为1∶3的混合气体,装置B中混合气体中的氯气与碳酸钠反应制得一氧化二氯气体,装置C中盛有的足量四氯化碳用于除去未反应的氯气,装置E中盛有的水用于与混合气体中的一氧化二氯气体反应制得次氯酸,则装置的连接顺序为A→D→B→C→E。
(7)装置E中发生反应的化学方程式为Cl2O+H2O2HClO,500 mL 0.8 mol·L-1次氯酸溶液中次氯酸的物质的量为0.5 L×0.8 mol·L-1=0.4 mol,由化学方程式可知,与水反应的一氧化二氯的物质的量为0.4 mol×=0.2 mol,由装置B中生成的一氧化二氯有20%滞留在E前各装置中可知,反应生成的一氧化二氯的物质的量为=0.25 mol,由氯气与碳酸钠溶液反应的化学方程式可知,反应至少需要碳酸钠的质量为0.5 mol×106 g·mol-1=53 g。
16.(1)粉碎(或搅拌)(1分);Na2SiO3(1分)
(2)将Fe2+氧化为Fe3+,以便转化为Fe(OH)3沉淀除去(2分);Fe(OH)3、Al(OH)3(1分);1.4×10-7(2分)
(3)取最后一次洗涤液,向其中滴加稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则Zr(OH)4洗涤干净(2分)
(4)(n+1)ZrO2++2nC+(3n-1)H2OZr(CO3)2·nZr(OH)4↓+(2n-2)HC(2分)
(5)8(1分);(2分)
【命题意图】本题以陶瓷热障涂层的制备与提纯为载体,结合H2O2性质特征,考查操作目的分析、沉淀洗涤、离子方程式书写、晶胞密度的计算等。
【解题分析】(5)Zr4+位于晶胞顶点,每个晶胞中有1个O2-与Zr4+距离最近,且面心的Zr4+与4个O2-相邻,则配位数为8;晶胞中Zr4+位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,O2-位于晶胞体内,个数为8,则1个晶胞含有4个ZrO2,质量为 g,晶胞体积为a2c×10-30 cm3,可知ρ== g·cm-3。
17.(1)①250~300 ℃时,温度升高,催化剂的催化效率降低对反应速率的影响大于温度升高对反应速率的影响(2分)
②增大体系压强、增大CO2的浓度、及时分离出乙酸(任写两种)(2分)
(2)①+41 kJ·mol-1(2分);小于(1分)
②0.12 mol·L-1·min-1(2分);59.3(2分)
(3)①CO2+8H++8e-CH4+2H2O(2分)
②4×104 mol(2分)
【命题意图】本题考查盖斯定律和平衡移动原理等。要求考生能正确把握多反应体系中的主次关系,熟练进行平衡常数的相关计算,对考生的综合分析能力有较高的要求。
【解题分析】(2)②10 min时,反应达到平衡状态,由热化学方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH可知,CO2和CH3OH转化的物质的量之比为1∶1,依据10 min时CO2和CH3OH的体积分数之比为1∶4,可求得n(CO2)=0.2 mol,n(CH3OH)=0.8 mol,列三段式如下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始/(mol·L-1) 0.5 1.5 0 0
转化/(mol·L-1) 0.4 1.2 0.4 0.4
平衡/(mol·L-1) 0.1 0.3 0.4 0.4
则v(H2)===0.12 mol·L-1·min-1;
K==≈59.3。
18.(1)醛基、醚键(2分)
(2)(2分);取代反应(2分)
(3)(2分)
(4)(3分)
(5)(2分);(2分)
【命题意图】本题考查有机化学基础综合。注重应用性、综合性考查,培养考生的理解与辨析能力、分析与推测能力,体现宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等学科核心素养。
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