内容正文:
2025年河北省普通高中学业水平选择性考试
化学
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 B:11 C:12 O:16 S:32 K:39 Ca:40 Sn:119
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. 化学与科技、生产、生活等息息相关。下列说法正确的是
A. 将煤气化或液化后作为燃料,可减少碳排放
B. 含氨基等基团的离子交换树脂可作为阳离子交换树脂
C. 量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同位素
D. “海宁Ⅱ号”刷新钻探深度,钻头合金的硬度高于组分金属
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据元素守恒,无论怎么处理煤,碳元素转化为二氧化碳的量不变,A项错误;
B.氨基具有孤电子对,能够吸收阳离子,不利于阳离子的交换,B项错误;
C.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体,C项错误;
D.合金的硬度高于组分金属,D项正确;
故选:D。
2. 我们往往在化学反应和实验操作中采取一些加快速率的操作,下列说法正确的是
A. 用制备84消毒液的过程中加热 B. 过滤时用玻璃棒不断搅拌
C. 实验室制取氢气时采用粗锌而非纯锌 D. 用98%浓硫酸代替稀硫酸与铁反应制备氢气
【答案】C
【解析】
【详解】A.与NaOH溶液反应制备84消毒液通常在常温下进行,加热会降低溶解度并可能加速NaClO分解,不利于反应,A错误;
B.过滤时玻璃棒用于引流而非搅拌,搅拌易破坏滤纸,B错误;
C.粗锌中的杂质与锌形成微电池,加快反应速率,C正确;
D.浓硫酸使铁钝化,反应停止,无法生成氢气,D错误;
故选C。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 中子数为7的氮原子:
B. HBr的形成过程:
C. 顺-2-丁烯的结构简式:
D. 三氟化硼分子的空间填充模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.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;中子数为7的氮原子:,A错误;
B.HBr是共价化合物,用电子式表示形成过程为,B错误;
C.顺-2-丁烯的结构简式:,C错误;
D.三氟化硼分子为平面三角形,空间填充模型:,D正确;
故选D。
4. 公元八世纪,阿拉伯炼金术士在干馏硝石的时候制得了硝酸,这是人类关于硝酸最早的记录,硝酸钾分解的化学反应方程式为。下列有关叙述错误的是
A. 该反应是熵增过程
B. 将反应后的气体全部通入水中可完全反应生成硝酸
C. 上述反应方程式中每转移12mol电子则生成6mol非极性键
D. 实验室可用NaNO3与浓硫酸反应制备少量HNO3,利用的是浓硫酸的氧化性
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是气体体积增加的过程,属于熵增过程,A正确;
B.,B正确;
C.反应中氮元素由+5价降低为+2价,氧元素由—2价升高为0价,反应方程式中转移电子,生成,对应非极性键,C正确;
D.实验室用与浓硫酸反应制备少量,利用的是浓硫酸的难挥发性,D错误;
故选D。
5. 酮基布洛芬片是用于治疗各种关节肿痛以及牙痛、术后痛等的非处方药,其结构简式如图所示。下列有关说法错误的是
A. 该结构式中含有羧基、羰基
B. 1mol酮基布洛芬最多消耗8molH2
C. 该分子中含有1个手性碳原子(连接4个不同基团或原子的碳原子)
D. 该有机物可发生取代反应、加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.分析结构可知酮基布洛芬中官能团的名称为羚基、羧基,A正确;
B.羧基很难与发生加成反应,䣳基布洛芬最多能与发生加成反应,B错误;
C.分子中含有1个手性碳原子,C正确;
D.羧基能发生酯化反应、苯环能发生取代和加成反应,D正确;
故选B。
6. 如图化合物Q是一种表面涂层材料,其中W、X、Y、Z是分别处于三个短周期的主族元素,原子序数依次增大且不相邻,下列有关说法错误的是
A. 第一电离能:Y>X
B. X的基态原子有4种空间运动状态的电子
C. 的沸点较高,主要是因为分子中的共价键强
D. Q在酸性条件下水解生成的气体为非极性分子
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是分别处于三个短周期的主族元素,原子序数依次增大且不相邻,W形成1条键,W为H,X形成4条键,X为C,Y形成2条键,Y为O,Z形成1条键,则Z在第三周期,为Cl;
【详解】A.X为C,Y为O,同周期元素从左到右第一电离能一般逐渐增强,则第一电离能:Y>X,A正确;
B.C的基态原子核外有6个电子,电子排布式为1s22s22p2,有4种空间运动状态的电子,B正确;
C.为H2O,沸点较高,主要是因为分子间存在氢键,C错误;
D.根据Q的结构可知,其中存在酯基,酸性条件下其水解能生成二氧化碳气体,二氧化碳为非极性分子,D正确;
故答案选C。
7. 醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室由乙醇、溴化钠固体、浓硫酸制备溴乙烷的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A. 仪器a上口进水,下口出水
B. 反应一段时间后,烧杯中下层出现油状液体
C. 生成溴乙烷的化学方程式:
D. 升高温度,一定能加快反应速率和溴乙烷的产率
【答案】B
【解析】
【详解】A.仪器a下口进水,上口出水,冷凝水能充满冷凝管,冷凝效果更好,A错误;
B.生成的溴乙烷是密度大于水且不溶于水的油状液体,因此反应一段时间后,烧杯中下层出现油状液体,B正确;
C.乙醇、溴化钠固体、浓硫酸加热制备溴乙烷,化学方程式:,C错误;
D.温度过高,乙醇大量挥发,以及浓硫酸具有强氧化性,与乙醇发生副反应,降低溴乙烷的产率,D错误;
故选B。
8. 硫的化合物有很多,如、、、、等,的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 分子中S原子杂化方式为 B. 、中心原子的价层电子对数不相同
C. 、的空间结构均为平面三角形 D. 为正四面体形,中键角为90°
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子中S原子形成4个键,杂化方式为,A正确;
B.中心S原子的价层电子对数为,中心S原子的价层电子对数为,两者均为杂化,B错误;
C.中心S原子的价层电子对数为,中心S原子的价层电子对数为,前者为平面三角形,后者S原子上存在孤电子对,为三角锥形,C错误;
D.中心S原子的价层电子对数为4,为正四面体形,中键角为109°28',D错误;
故答案为A。
9. 下列有关实验操作不能达到实验目的的是
实验目的
A.二氧化碳验满
B.滴水生火
实验装置及操作
将燃着的火柴放在集气瓶口
向包有足量的脱脂棉中滴入水
实验目的
C.量取10.00mLHF溶液
D.检验装置的气密性
实验装置及操作
打开活塞,液面从0刻度降至10.00mL
观察液面差是否有变化
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2密度比空气大,且不支持燃烧,若集气瓶已收集满,则其瓶口有CO2气体外溢,将燃着的火柴放在集气瓶口,若火柴熄灭,能说明二氧化碳已收集满,A不符合题意;
B.向包有足量的脱脂棉中滴入水,Na2O2与水反应生成氧气,同时放出大量的热,可使脱脂棉燃烧,B不符合题意;
C.因玻璃中含有的二氧化硅能与氢氟酸发生反应,所以不能用玻璃仪器量取HF溶液,C符合题意;
D.按如图装置进行操作,若液面差没有发生变化,证明装置气密性良好,D不符合题意;
故选C。
10. 对下列事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
酸性:H3PO4>HClO
H3PO4的非羟基氧原子数比HClO的多
B
甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色
甲基将苯环活化
C
对充有氩气的霓虹灯通电时,灯管发出蓝紫色光
电子向高能级轨道跃迁时吸收除蓝紫色光以外的光
D
氨水中存在
NH3·H2O是离子化合物
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.含氧酸分子中所含的非羟基氧原子数越多,其酸性越强。H3PO4的非羟基氧原子数为1,而HClO的非羟基氧原子数为0,非羟基氧原子:H3PO4>HClO,因此酸性:H3PO4>HClO,A正确;
B.甲苯使酸性KMnO4溶液褪色是因为苯环使甲基活化,导致甲苯被其氧化为苯甲酸,而非甲基将苯环活化,B错误;
C.对充有氩气的霓虹灯通电时,灯管发出蓝紫色光,是因为电子吸收能量后跃迁到能量较高的轨道,电子又从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道,以光的形式释放能量产生的,C错误;
D.氨水中存在,是因为氨水中的NH3·H2O发生部分电离生成和OH⁻,但NH3·H2O是共价化合物,不是离子化合物,D错误;
故选A。
11. 2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 叔丁醇的系统命名为3-甲基-3-丙醇
B. 无水的作用是除去有机相中残存的少量水
C. 进行操作1时,用到的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒
D. 蒸馏时2-甲基-2-氯丙烷比叔丁醇后蒸馏出来
【答案】B
【解析】
【分析】叔丁醇与浓盐酸反应生成2-甲基-2-氯丙烷和水,分液后向有机相中加水洗涤、分液,继续向有机相中加入5%的碳酸钠溶液洗涤、分液,再次向有机相中加水洗涤、分液,再用无水干燥2-甲基-2-氯丙烷,最后经蒸馏得到2-甲基-2-氯丙烷,据此解答。
【详解】A.叔丁醇的系统命名为2-甲基-2-丙醇,A错误;
B.无水常作有机层的干燥剂,其作用是除去有机相中残存的少量水,B正确;
C.由分析可知,操作1为分液,需要用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯,C错误;
D.2-甲基-2-氯丙烷比叔丁醇的沸点低,则蒸馏时2-甲基-2-氯丙烷比叔丁醇先蒸馏出来,D错误;
故选B。
12. 科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示(硼原子和碳原子均在面上),该立方晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 晶体中与等距离的数目是8 B. 晶体化学式为
C. 该晶胞对应的晶体类型为离子晶体 D. 晶体的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.以体心钙离子为例,晶体中与等距离的数目是8,A正确;
B.根据“均摊法”,晶胞中含个K、1个Ca、个B、含个C,晶体化学式为,B正确;
C.该物质是通过离子键形成的,晶体类型为离子晶体,C正确;
D.结合B分析,晶体的密度为,D错误;
故选D。
13. 复旦大学新近研发采用微溶的金属碳酸盐和独特的固—固(StoS)转换反应,设计出@石墨烯(ZZG)电极的概念电池,表现出91.3%的高锌利用率并且循环寿命长达2000余次,改变了传统金属电极因在浓电解液(≥5mol/L)中转化为的不足,镍基ZZG电池充电时工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时电池内部向镍基电极移动
B. 放电时负极反应式:
C. 将溶液浓度由提高至有利于该电池的充放电
D. 充电时溶解平衡逆向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图分析可知,放电时,镍基电极为正极,@石墨烯为负极,则阳离子向镍基电极移动,A错误;
B.由分析可知,放电时,@石墨烯为负极,和作用下在负极上失去电子发生氧化反应生成,电极反应式为,B正确;
C.由题给信息可知,将溶液的浓度由提高至会导致失去电子转化为,不利于该电池的充放电,C错误;
D.由分析可知,充电时,石墨烯电极为阴极,在阴极得到电子发生还原反应生成、和,则充电时的溶解平衡正向移动,D错误;
故选B。
14. 某废水处理过程中始终保持,通过调节使和形成硫化物而分离,体系中与关系如图所示,为和物质的量浓度,单位为。已知,下列说法错误的是
A. ③为与的关系曲线
B.
C.
D. 的单一溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.随着的增大,饱和溶液中的电离平衡向电离方向移动,增大,逐渐增大,则有和随着增大而减小,且相同时,大于,即小于。随着的增大,逐渐增大,和逐渐减小,即和随增大而增大,已知,即当相同时,,,由此可知曲线①代表、②代表、③代表、④代表。③为与的关系曲线,A正确;
B.由图示曲线④两点坐标可知,此时时,,或者当时,,B正确;
C.由图示曲线②③交点可知,此时,则有,C错误;
D.单一溶液中,,则粒子浓度大小关系为,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硫化亚锡(SnS)可用作太阳能电池材料。实验室利用SnCl2和H2S反应制备SnS,装置如图所示(夹持装置已省略)。
已知:还原性:Fe2+<I-<Sn2+。
回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的离子方程式为___________。
(2)在装置B中现制备SnCl2溶液而不直接用SnCl2溶液,主要原因是___________。浓盐酸的作用:一是作为反应物加快SnCl2的生成速率,二是___________。实验室中用SnCl2固体配制溶液的方法是___________。
(3)开关先打开的是___________,原因是___________。
(4)为测定纯度,进行如下操作:
①向mg产品中加入稍过量的溶液()。
②将①中悬浊液离心过滤后,向滤液中加入的溶液,充分反应后,用淀粉溶液作指示剂,用的溶液进行滴定(),达到滴定终点时消耗溶液,则的纯度为___________;下列操作不会影响纯度测定的是___________(填字母)。
A.①中盛溶液的滴定管未润洗
B.②中滴定结束后滴定管中有气泡产生
C.②中离心不完全,滤液中还含有少量淡黄色沉淀
【答案】(1)
(2) ①. 易被氧化 ②. 抑制水解 ③. 先将氯化锡固体溶解在少量浓盐酸中再加煮沸过的蒸馏水稀释
(3) ①. ②. 排除装置内的空气
(4) ①. %或% ②. C
【解析】
【分析】A中发生反应的化学方程式为FeS2+2HCl=FeCl2+H2S+S,B利用SnCl2和H2S反应制备SnS,C吸收尾气。
【小问1详解】
A中FeS2和HCl发生反应生成FeCl2和H2S、S,离子方程式为
【小问2详解】
具有还原性,溶液现用现制的主要原因是防止被氧化;是强酸弱碱盐,能发生水解,溶液显酸性,浓盐酸的作用:一是作为反应物加快的生成速率,二是抑制水解;实验室中为了防止水解用SnCl2固体配制溶液的方法是:先将氯化锡固体溶解在少量浓盐酸中再加煮沸过的蒸馏水稀释;
【小问3详解】
易被氧化,要先排空气,再制,因此先打开;原因是排除装置内的空气
【小问4详解】
根据关系式:2Fe3+~I2~2,得②中剩余的n(Fe3+)=0.1mol·L-1 ×V2×10-3L=V2×10-4mol,与SnS反应的n(Fe3+)=(V1-V2)×10-4mol,SnS~4Fe3+,n(SnS)= mol,SnS的纯度为 =%或%;A.①中盛溶液的滴定管未润洗,使V2变小,由可知,纯度偏高,故A不符合;
B.②中滴定结束后滴定管中有气泡产生,使V2偏小,由可知,纯度偏高,故B不符合;
C.②中离心不完全,滤液中还含有少量淡黄色沉淀为硫单质,不影响后继滴定,故C
符合;
故选C。
16. 磷酸铁锂是一种锂离子电池材料,该电池正极片主要含有石墨、Al、LiFePO4等物质,还有少量不溶性杂质。工业上采用下列工艺流程回收制备有关物质。
已知:不同温度下,碳酸锂在水中的溶解度如下表所示:
T'/℃
0
10
20
30
50
60
80
100
溶解度/g
1.64
1.53
1.48
1.17
1.05
1.01
0.85
0.72
回答下列问题:
(1)磷酸铁锂(LiFePO4)中铁的化合价为___________。
(2)得到滤渣2的离子方程式是___________。
(3)“沉淀”时先加试剂X,试剂X应选用___________(填下列选项字母),加入Na2CO3溶液的作用是___________。
a.碘水 b.双氧水 c.氨水
(4)写出“沉淀转化”时发生反应的离子方程式:___________。
(5)20℃,“沉锂”时主要反应的离子方程式为___________,Li2CO3饱和溶液的物质的量浓度为___________mol·L-1(假设此时溶液密度为1.0148g·mL-1)。
(6)“沉锂”后所得固体需要进行洗涤,洗涤时最好选用___________(填“冷水”或“热水”),原因是___________。
【答案】(1)+2 (2)或
(3) ①. b ②. 中和溶液中的,得到沉淀
(4)
(5) ①. ②. 0.2
(6) ①. 热水 ②. 的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少的溶解
【解析】
【分析】由题给流程可知,向废旧电池正极片粉碎后用氢氧化钠溶液碱浸,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,磷酸铁锂和石墨不反应,过滤得到含有偏铝酸钠的滤液1和含有磷酸铁锂、石墨及少量不溶性杂质的滤渣1;向滤液1中通入过量二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,过滤得到含有氢氧化铝的滤渣2;向滤渣1中加入盐酸酸浸,磷酸铁锂与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化锂和磷酸,石墨不反应,过滤得到含有石墨及少量不溶性杂质的滤渣3和含有氯化亚铁、氯化锂、磷酸的滤液3;向滤液3中加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子,再加入碳酸钠溶液中和溶液中氢离子,将磷酸转化为磷酸根离子与铁离子反应得到磷酸铁沉淀,过滤得到含有氯化锂的滤液和含有磷酸铁的滤渣;向滤渣中加入氢氧化钠溶液碱浸,磷酸铁转化为磷酸钠和氢氧化铁,过滤得到氢氧化铁固体和浸出液;浸出液经处理得到磷酸钠;向滤液中加入碳酸氢钠溶液将锂离子转化为碳酸锂沉淀,过滤得到碳酸锂。
【小问1详解】
根据化合价之和为零,磷酸铁锂(LiFePO4)中铁的化合价为+2价
【小问2详解】
得到滤渣2的反应为过量二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式为或
【小问3详解】
由分析可知,试剂X应选用加入过氧化氢目的是亚铁离子氧化为铁离子,碘单质的氧化性弱于铁离子,不能将亚铁离子氧化为铁离子,氨水没有氧化性,不能氧化亚铁离子,则试剂X不可选用碘水和氨水;加入碳酸钠溶液的目的是中和溶液中氢离子,将磷酸转化为磷酸根离子与铁离子反应得到磷酸铁沉淀,故答案为:b;中和溶液中的,得到沉淀
【小问4详解】
“滤渣”中加入氢氧化钠溶液时发生的反应为磷酸铁与氢氧化钠溶液反应生成磷酸钠和氢氧化铁,反应的离子方程式为
【小问5详解】
由分析知,向滤液中加入碳酸氢钠溶液将锂离子转化为碳酸锂沉淀,方程式为;由表可知,20℃时,碳酸锂的溶解度为1.48g,设饱和溶液的质量为101.48g,由溶液的密度可知,溶液的体积为,则溶液中碳酸锂的浓度为,故答案为:0.2;
【小问6详解】
根据不同温度下,碳酸锂在水中的溶解度的数据,碳酸锂的溶解度随着温度的升高,逐渐减小,因此“沉锂”后所得固体需要进行洗涤,洗涤时最好选用热水,故答案:热水;的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少的溶解。
17. 甲烷不仅是一种燃料,还是用来生产氢气、乙炔、炭黑等物质的化工原料。回答下列问题:
(1)一种甲烷催化氧化的反应历程如图所示,*表示微粒吸附在催化剂表面。下列叙述错误的是___________(填字母)。
A. *CH3→*CH2的过程中C被氧化,放出热量
B. 产物从催化剂表面脱附的速率慢会降低总反应速率
C. 适当提高O2分压能加快O2(g)→2*O的反应速率
D. CH4与O2反应生成CO、H2涉及极性键、非极性键的断裂和生成
(2)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。
①___________(填“>”或“<”,下同)。
②反应速率:(正)___________(正),理由是___________。
③点对应的平衡常数三者之间的大小关系是___________。
(3)一定条件下,甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应:
I.;
II.。
恒定压强为时,将的混合气体投入反应器中,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①反应在___________条件下能自发进行(填字母)。
A.低温 B.高温 C.任意温度
②图中表示CO的物质的量分数与温度的变化曲线是___________(填“m”或“n”)。
③系统中q的含量在左右出现峰值,试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因:___________。
④上述条件下,时,的平衡转化率为___________(保留2位有效数字),反应Ⅰ的压强平衡常数的计算表达式为___________(Kp是以分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数)。
【答案】(1)A (2) ①. > ②. > ③. 在恒容密闭容器中,b点和c点温度相同,的起始物质的量都为,b点x值大于c点,则b点的转化率大,生成物的浓度也大,故平衡状态下,逆反应速率逆>逆,则正正或其他合理答案 ④.
(3) ①. B ②. m ③. 由于反应Ⅰ正反应吸热,随温度升高,反应向正反应方向进行的程度较大,同时发生反应II,使氢气的物质的量逐渐增大,随着反应的进行,升高温度,反应II正反应放热,平衡向逆反应方向移动,使氢气的物质的量减小(或之前以反应Ⅰ为主,之后以反应II为主,含量会先增大后减小) ④. 78% ⑤.
【解析】
【小问1详解】
A.*CH3→*CH2的过程中C被氧化,碳氢键断裂,需吸收能量,故A错误;
B.若大量产物吸附在催化剂表面,则会减少CH4和O2在催化剂上的吸附面积,从而降低总反应速率,故B正确;
C.适当提高O2分压,可以提高氧气的吸附速率,从而加快O2(g)→2*O的反应速率,故C正确;
D.CH4与O2反应生成CO、H2的过程中涉及碳氢极性键的断裂和氧氧非极性键的断裂,CO中碳氧极性键的生成和H2中氢氢非极性键的生成,故D正确;
故答案为:A;
【小问2详解】
①相同温度下,水与甲烷物质的量的比值越大,甲烷转化率越大,由图像分析可知ab曲线甲烷的转化率更大,所以X1>X2;
② b点和c点温度相同,CH4物质的量均为1mol,b点x值大于c点,b点的转化率更大,生成物一氧化碳和氢气的浓度也大,所以平衡状态下,逆反应速率vb(逆)> vc(逆),则反应速率vb(正)> vc(正);
③由图像可知,升高温度,甲烷的转化率增大,说明反应为吸热反应,升高温度平衡常数增大,则点a、b、c对应的平衡常数的大小关系是;
【小问3详解】
①根据盖斯定律,由I-II可得,又该反应的,由自发进行的条件是高温,故答案为:B;
②两个反应都消耗水,水的物质的量分数减小,所以曲线p表示水的物质的量分数与温度的变化关系;两个反应都生成氢气,氢气的物质的量分数在最初增大得最快,所以曲线q表示氢气的物质的量分数与温度的变化关系;氢气的物质的量分数到达峰值后减小,说明温度高于700℃后以反应II为主,反应II是放热反应,升高温度平衡逆向移动,即CO的物质的量分数一直增大,所以曲线m表示CO的物质的量分数与温度的变化关系,则曲线n表示二氧化碳的物质的量分数与温度的变化关系;
③系统中q的含量在700℃左右出现峰值,是由于反应I正反应吸热,随着温度升高,反应向正反应方向进行的程度较大,同时发生反应II,使氢气的物质的量逐渐增大,随着反应的进行,升高温度,反应II正反应放热,平衡向逆反应方向移动,使氢气的物质的量减小(或700℃之前以反应Ⅰ为主,700℃之后以反应II为主,H2含量会先增大后减小);
④假设起始时甲烷的物质的量为1mol,水蒸气的物质的量为3mol,600℃平衡时反应,反应I消耗了xmol水蒸气,反应II消耗了ymol水蒸气,三段式表示据图可知600℃平衡时甲烷的物质的量分数为0.04,则,解得,则甲烷的平衡转化率为;平衡时氢气的物质的量分数为0.50,则,带入得,平衡时一氧化碳的体积分数为0.06,则,由题干可知平衡时p=100kPa,所以反应Ⅰ的压强平衡常数的计算表达式为。
18. 有机物M是一种制备液晶材料的重要中间体,其合成路线如图所示。
已知:Ⅰ.,X=Cl、Br、I;
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)A的俗称是___________。
(2)B→D的反应类型是___________,反应中使用三甲基氯硅烷(),在本流程中起类似作用的有机物还有___________(填名称)。
(3)G→H的化学方程式是___________。
(4)M的结构简式为___________,所含官能团有___________(填名称)。
(5)符合下列条件的E的同分异构体有___________种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱中显示有6组峰且峰面积之比为6:2:1:1:1:1,同时含有1个手性碳原子的有机物结构简式为___________(写一种)。
①能与金属钠反应产生氢气;②含两个甲基;③能发生银镜反应。
【答案】(1)石炭酸 (2) ①. 取代反应 ②. 乙二醇
(3) (4) ①. ②. (酚)羟基、(酮)羰基
(5) ①. 16 ②. (或、或)
【解析】
【分析】A为苯酚在乙酸乙酯作用下与溴共热发生取代反应生成B,结合B化学式可知B为, B与发生取代反应生成D,D发生已知Ⅰ原理,在乙醚作用下在D一定温度下与镁反应生成F,则F为; 苯酚A转化为C,C催化剂作用下与氢气发生加成反应生成E ,E在亚硫酸氢钠作用下与溴酸钠发生氧化反应生成G,G中含有酮羰基,发生已知Ⅲ原理,与乙二醇反应生成H,结合I结构可知,H为;在浓盐酸作用下F、H发生已知Ⅱ原理生成I,I脱水发生消去反应生成K,则K为;催化剂作用下K与氢气共热反应生成L, L一定条件下反应转化为M:。
【小问1详解】
由分析A为苯酚俗称是石炭酸;
【小问2详解】
B→D为上的Cl取代B上的H,为取代反应;反应中使用三甲基氯硅烷与酚羟基结合,在后续流程中被结合的酚羟基又转化回来,其作用是保护酚羟基,与此类似,在G→H反应中使用乙二醇与G中一个酮羰基缩合,可保护酮羰基;
【小问3详解】
G→H为保护酮羰基,由已知Ⅲ原理,G→H化学方程式是;
【小问4详解】
由分析M的结构简式为,所含官能团有(酚)羟基、(酮)羰基;
【小问5详解】
E分子不饱和度为1,含有2个氧和6个碳,E的同分异构体能与金属钠反应产生氢气、能发生银镜反应说明同分异构体分子中含有醛基和羟基,且含两个甲基,则另外有5个碳形成的碳链,其同分异构体的种类为:(省略部分氢原子,箭头指向为羟基位置,后同)、、、、、、共16种,核磁共振氢谱为6∶2∶1∶1∶1∶1,且含有1个手性碳原子的有机物结构简式为:(或、或)。
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2025年河北省普通高中学业水平选择性考试
化学
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 B:11 C:12 O:16 S:32 K:39 Ca:40 Sn:119
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. 化学与科技、生产、生活等息息相关。下列说法正确的是
A. 将煤气化或液化后作为燃料,可减少碳排放
B. 含氨基等基团的离子交换树脂可作为阳离子交换树脂
C. 量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同位素
D. “海宁Ⅱ号”刷新钻探深度,钻头合金的硬度高于组分金属
2. 我们往往在化学反应和实验操作中采取一些加快速率的操作,下列说法正确的是
A. 用制备84消毒液的过程中加热 B. 过滤时用玻璃棒不断搅拌
C. 实验室制取氢气时采用粗锌而非纯锌 D. 用98%浓硫酸代替稀硫酸与铁反应制备氢气
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 中子数为7的氮原子:
B. HBr的形成过程:
C. 顺-2-丁烯的结构简式:
D. 三氟化硼分子的空间填充模型:
4. 公元八世纪,阿拉伯炼金术士在干馏硝石的时候制得了硝酸,这是人类关于硝酸最早的记录,硝酸钾分解的化学反应方程式为。下列有关叙述错误的是
A. 该反应是熵增过程
B. 将反应后的气体全部通入水中可完全反应生成硝酸
C. 上述反应方程式中每转移12mol电子则生成6mol非极性键
D. 实验室可用NaNO3与浓硫酸反应制备少量HNO3,利用的是浓硫酸的氧化性
5. 酮基布洛芬片是用于治疗各种关节肿痛以及牙痛、术后痛等的非处方药,其结构简式如图所示。下列有关说法错误的是
A. 该结构式中含有羧基、羰基
B. 1mol酮基布洛芬最多消耗8molH2
C. 该分子中含有1个手性碳原子(连接4个不同基团或原子的碳原子)
D. 该有机物可发生取代反应、加成反应
6. 如图化合物Q是一种表面涂层材料,其中W、X、Y、Z是分别处于三个短周期的主族元素,原子序数依次增大且不相邻,下列有关说法错误的是
A. 第一电离能:Y>X
B. X的基态原子有4种空间运动状态的电子
C. 的沸点较高,主要是因为分子中的共价键强
D. Q在酸性条件下水解生成的气体为非极性分子
7. 醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室由乙醇、溴化钠固体、浓硫酸制备溴乙烷的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A. 仪器a上口进水,下口出水
B. 反应一段时间后,烧杯中下层出现油状液体
C. 生成溴乙烷的化学方程式:
D. 升高温度,一定能加快反应速率和溴乙烷的产率
8. 硫的化合物有很多,如、、、、等,的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 分子中S原子杂化方式为 B. 、中心原子的价层电子对数不相同
C. 、的空间结构均为平面三角形 D. 为正四面体形,中键角为90°
9. 下列有关实验操作不能达到实验目的的是
实验目的
A.二氧化碳验满
B.滴水生火
实验装置及操作
将燃着的火柴放在集气瓶口
向包有足量的脱脂棉中滴入水
实验目的
C.量取10.00mLHF溶液
D.检验装置的气密性
实验装置及操作
打开活塞,液面从0刻度降至10.00mL
观察液面差是否有变化
A. A B. B C. C D. D
10. 对下列事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
酸性:H3PO4>HClO
H3PO4的非羟基氧原子数比HClO的多
B
甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色
甲基将苯环活化
C
对充有氩气的霓虹灯通电时,灯管发出蓝紫色光
电子向高能级轨道跃迁时吸收除蓝紫色光以外的光
D
氨水中存在
NH3·H2O是离子化合物
A. A B. B C. C D. D
11. 2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 叔丁醇的系统命名为3-甲基-3-丙醇
B. 无水的作用是除去有机相中残存的少量水
C. 进行操作1时,用到的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒
D. 蒸馏时2-甲基-2-氯丙烷比叔丁醇后蒸馏出来
12. 科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示(硼原子和碳原子均在面上),该立方晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 晶体中与等距离的数目是8 B. 晶体化学式为
C. 该晶胞对应的晶体类型为离子晶体 D. 晶体的密度为
13. 复旦大学新近研发采用微溶的金属碳酸盐和独特的固—固(StoS)转换反应,设计出@石墨烯(ZZG)电极的概念电池,表现出91.3%的高锌利用率并且循环寿命长达2000余次,改变了传统金属电极因在浓电解液(≥5mol/L)中转化为的不足,镍基ZZG电池充电时工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时电池内部向镍基电极移动
B. 放电时负极反应式:
C. 将溶液浓度由提高至有利于该电池的充放电
D. 充电时溶解平衡逆向移动
14. 某废水处理过程中始终保持,通过调节使和形成硫化物而分离,体系中与关系如图所示,为和物质的量浓度,单位为。已知,下列说法错误的是
A. ③为与的关系曲线
B.
C.
D. 的单一溶液中:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硫化亚锡(SnS)可用作太阳能电池材料。实验室利用SnCl2和H2S反应制备SnS,装置如图所示(夹持装置已省略)。
已知:还原性:Fe2+<I-<Sn2+。
回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的离子方程式为___________。
(2)在装置B中现制备SnCl2溶液而不直接用SnCl2溶液,主要原因是___________。浓盐酸的作用:一是作为反应物加快SnCl2的生成速率,二是___________。实验室中用SnCl2固体配制溶液的方法是___________。
(3)开关先打开的是___________,原因是___________。
(4)为测定纯度,进行如下操作:
①向mg产品中加入稍过量的溶液()。
②将①中悬浊液离心过滤后,向滤液中加入的溶液,充分反应后,用淀粉溶液作指示剂,用的溶液进行滴定(),达到滴定终点时消耗溶液,则的纯度为___________;下列操作不会影响纯度测定的是___________(填字母)。
A.①中盛溶液的滴定管未润洗
B.②中滴定结束后滴定管中有气泡产生
C.②中离心不完全,滤液中还含有少量淡黄色沉淀
16. 磷酸铁锂是一种锂离子电池材料,该电池正极片主要含有石墨、Al、LiFePO4等物质,还有少量不溶性杂质。工业上采用下列工艺流程回收制备有关物质。
已知:不同温度下,碳酸锂在水中的溶解度如下表所示:
T'/℃
0
10
20
30
50
60
80
100
溶解度/g
1.64
1.53
1.48
1.17
1.05
1.01
0.85
0.72
回答下列问题:
(1)磷酸铁锂(LiFePO4)中铁的化合价为___________。
(2)得到滤渣2的离子方程式是___________。
(3)“沉淀”时先加试剂X,试剂X应选用___________(填下列选项字母),加入Na2CO3溶液的作用是___________。
a.碘水 b.双氧水 c.氨水
(4)写出“沉淀转化”时发生反应的离子方程式:___________。
(5)20℃,“沉锂”时主要反应的离子方程式为___________,Li2CO3饱和溶液的物质的量浓度为___________mol·L-1(假设此时溶液密度为1.0148g·mL-1)。
(6)“沉锂”后所得固体需要进行洗涤,洗涤时最好选用___________(填“冷水”或“热水”),原因是___________。
17. 甲烷不仅是一种燃料,还是用来生产氢气、乙炔、炭黑等物质的化工原料。回答下列问题:
(1)一种甲烷催化氧化的反应历程如图所示,*表示微粒吸附在催化剂表面。下列叙述错误的是___________(填字母)。
A. *CH3→*CH2的过程中C被氧化,放出热量
B. 产物从催化剂表面脱附的速率慢会降低总反应速率
C. 适当提高O2分压能加快O2(g)→2*O的反应速率
D. CH4与O2反应生成CO、H2涉及极性键、非极性键的断裂和生成
(2)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。
①___________(填“>”或“<”,下同)。
②反应速率:(正)___________(正),理由是___________。
③点对应的平衡常数三者之间的大小关系是___________。
(3)一定条件下,甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应:
I.;
II.。
恒定压强为时,将的混合气体投入反应器中,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①反应在___________条件下能自发进行(填字母)。
A.低温 B.高温 C.任意温度
②图中表示CO的物质的量分数与温度的变化曲线是___________(填“m”或“n”)。
③系统中q的含量在左右出现峰值,试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因:___________。
④上述条件下,时,的平衡转化率为___________(保留2位有效数字),反应Ⅰ的压强平衡常数的计算表达式为___________(Kp是以分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数)。
18. 有机物M是一种制备液晶材料的重要中间体,其合成路线如图所示。
已知:Ⅰ.,X=Cl、Br、I;
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)A的俗称是___________。
(2)B→D的反应类型是___________,反应中使用三甲基氯硅烷(),在本流程中起类似作用的有机物还有___________(填名称)。
(3)G→H的化学方程式是___________。
(4)M的结构简式为___________,所含官能团有___________(填名称)。
(5)符合下列条件的E的同分异构体有___________种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱中显示有6组峰且峰面积之比为6:2:1:1:1:1,同时含有1个手性碳原子的有机物结构简式为___________(写一种)。
①能与金属钠反应产生氢气;②含两个甲基;③能发生银镜反应。
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