内容正文:
学科网2022年高三11月大联考(河北卷)(新教材)
化学·全解全析及评分标准
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A
C
B
D
D
B
D
A
C
BD
C
A
BC
1.A 【解析】甲烷也是造成温室效应的气体,用CO2生产甲烷,不能消除温室效应,A项错误;淀粉是粮食的主要成分,用CO2生产淀粉,可以利用化工反应原理实现化工产粮,B项正确;甲醇属于能源燃料,将CO2转化为甲醇,可实现储能并缓解能源危机,C项正确;乙烯是有机化工行业的重要原料,用CO2生产乙烯,可以得到有机化工原料,D项正确。
2.C 【解析】钠具有强还原性,能够用作冶炼钛、锆、铌、钒、钽等的还原剂,A项正确;叠氮化钠在受到撞击时产生大量气体,同时放出大量热,可利用碳酸氢钠分解时吸热这一性质作冷却剂,B项正确;二氧化硫能够结合某些色素形成不稳定的无色物质,利用的是其漂白性,C项错误;氢氟酸能够与SiO2反应生成SiF4和H2O,可用作石英刻蚀剂,D项正确。
3.B 【解析】NaHSO3为酸式盐,A项正确;H2SO3为弱酸,离子方程式中不能拆,B项错误;Na2SO3具有较强的还原性,隔绝空气的目的是防止其被氧化,C项正确;根据上述分析可知该过程能够证明H2SO3的酸性比H2CO3强,D项正确。
4.D 【解析】“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”涉及的反应为HgSHg+S和Hg+S=HgS,A项正确;根据反应Hg+S=HgS可知,通过撒硫粉的方法除去洒落的水银,防止其挥发,B项正确;Pb3O4可被C还原为Pb,C项正确;根据描述可知,“丹”是Pb和Hg形成的一种合金,为混合物,D项错误。
5.D 【解析】苯和溴水混合后,苯可将溴水中的溴单质萃取到苯中,FeBr3和水在下层,苯和溴单质在上层,不能发生取代反应,A项错误;乙酸乙酯和乙醇互溶,不能用分液的方法分离,B项错误;丙烯使溴水褪色发生加成反应,丙烯使酸性KMnO4溶液褪色发生氧化反应,C项错误;乙酰水杨酸可在人体内水解为水杨酸和乙酸,D项正确。
6.B 【解析】28 t聚乙烯为2.8×107 g,含碳原子2.0×106 mol,根据碳原子守恒,需要乙烯1.0×106 mol,分子数为1.0×106NA,A项错误;FeCl3与KSCN的反应为可逆反应,故0.3 mol KSCN与足量FeCl3反应,生成Fe(SCN)3的微粒数小于0.1NA,B项正确;14.4 g Cu2O的物质的量为0.1 mol,分解为Cu和CuO时生成0.1 mol Cu和0.1 mol CuO,转移电子数为0.1NA,C项错误;标准状况下,2.24 L Cl2的物质的量为0.1 mol,由于浓盐酸在反应过程中会变稀,所以使用的浓盐酸中含Cl−的个数应大于0.4NA,D项错误。
7.D 【解析】根据工艺流程图,可推出破解器中的反应为2MgO·B2O3+2NaOH+H2O=2NaBO2+2Mg(OH)2,A项正确;转鼓过滤机的目的是实现NaBO2和Mg(OH)2的分离,在实验室中可以用漏斗、烧杯、玻璃棒等仪器,通过过滤操作实现易溶物和难溶物的分离,B项正确;碳化塔中发生的反应为4NaBO2+CO2+10H2O=Na2B4O7·10H2O+Na2CO3,干燥器中发生的反应为Na2B4O7·10H2O= Na2B4O7+10H2O,均不属于氧化还原反应,C项正确;标准状况下,2.24 L CO2的物质的量为0.1 mol,由上述反应可知每消耗0.1 mol CO2时,理论上可以得到20.2 g硼砂,D项错误。
8.A 【解析】X、Z同族且Z原子的核外电子数为X的2倍,据此可推断X为O、Z为S,W、X、Y位于不同周期,W、M同族,则W为H、M为K,由上述元素组成的一种化合物a常用作净水剂,前20号元素形成的化合物中可作净水剂的离子为Al3+,据此推测该化合物为KAl(SO4)2·12H2O,因此Y为Al。KH中只含离子键,H2S中只含共价键,化学键类型不同,A项错误;通过电解Al2O3可制备单质Al,B项正确;Y的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,M的最高价氧化物对应水化物为KOH,二者能发生反应,C项正确;KAl(SO4)2·12H2O属于复盐,Al3+水解生成Al(OH)3胶体,具有净水作用,D项正确。
9.C 【解析】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)可用作脱氧剂,说明其易被空气中的O2氧化,因此应先制备SO2,将装置内的空气排干净,再制备Na2S2O4,A项正确;根据题给信息和元素守恒分析可知,b中生成的气体为CO2,书写并配平化学方程式为2HCOONa+Na2CO3+4SO22Na2S2O4+H2O+3CO2,B项正确;装置c盛放的试剂为碱石灰等,作用为吸收多余SO2,防止污染空气,C项错误;根据Na2S2O4易溶于水、加热易分解的性质推测,从b装置溶液中分离出Na2S2O4固体的方法为低温蒸发、结晶、过滤,D项正确。
10.BD 【解析】乙烯中碳碳键的断裂和二氧化碳中碳和乙烯中碳成键的过程,分别为非极性共价键的断裂和形成,A项正确;CH3I参与的镍内酯开环反应中,与L2配位的镍基催化剂催化反应时对应的能垒低,反应活性更高,B项错误;该反应的总反应为CH3I+CH2=CH2+CO2CH2=CHCOOCH3+HI,增大CH3I的浓度,可以使平衡正向移动,提高丙烯酸甲酯的平衡产率,C项正确;反应历程中,Ni原子的成键数目发生变化,Ni元素的化合价发生改变,D项错误。
11.C 【解析】放电时,Al作负极、C4Q作正极,电解液中阴离子向负极迁移,正极的电势比负极高,A项正确;放电时,Al失电子以[Al(H2O)4(OTF)]2+形式进入电解液,因此负极反应式为Al−3e−+OTF−+4H2O=[Al(H2O)4(OTF)]2+,B项正确;总反应减去负极反应式可得到正极的反应式: 3C4Q+12[Al(H2O)4(OTF)]2++24e−=3[Al(OTF)]4C4Q+48H2O,充电时,当C4Q电极有1 mol [Al(OTF)]2+脱嵌时,外电路通过2 mol e−,同时Al电极上有 mol [Al(H2O)4(OTF)]2+得电子生成 mol Al,则Al电极质量增加18 g,C项错误;[Al(OTF)]2+嵌入反应机制解决了Al3+的高电荷密度导致无机正极材料离子脱嵌动力学缓慢和循环寿命差的问题,为实现高能量密度和稳定循环的水系铝电池提供了理论依据,D项正确。
12.A 【解析】向久置的Na2SO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,过滤、洗涤,向白色沉淀中加入过量稀盐酸,沉淀部分溶解,说明有BaSO4存在,从而证明Na2SO3已变质,A项正确;将碘水和苯混合充分振荡、静置,分液时,应将下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,B项错误;HCl不是Cl的最高价含氧酸,不能通过HCl的酸性比H2CO3强来说明Cl元素的非金属性比C元素强,C项错误;向淀粉溶液中加入少量稀H2SO4,一段时间后,应先滴加NaOH溶液调节pH,再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,观察现象,D项错误。
13.BC 【解析】在反应过程中发生反应2NO2N2O4,c(NO2)一直减小,因此曲线b代表c(NO2)随反应时间的变化曲线,曲线a代表v(NO2)随反应时间的变化曲线,反应过程中c(NO2)一直减小,而v(NO2)先增大,说明该反应为放热反应,v(NO2)增大过程说明升高温度对v(NO2)的影响大于c(NO2)减小对v(NO2)的影响,A项正确;3 s后v(NO2)、c(NO2)一直减小,说明3 s时反应没有达到平衡状态,不能求平衡常数,B项错误;10 s时,该反应达到平衡状态,此时容器中c(NO2)为0.02 mol·L–1,而c(N2O4)=(0.2−0.02)÷2 mol·L–1=0.09 mol·L–1,NO2的体积分数为0.02÷(0.09+0.02)×100%≈18.2%,保持其他条件不变,将绝热改为恒温,则平衡时体系的温度低,NO2的转化率高,体积分数小,C项错误;平衡体系中,v(NO2)=2v(N2O4),因此v(N2O4)=0.002 mol·L–1·s–1,D项正确。
14.(14分)
(1)第四周期第ⅤA族(1分) D(2分)
(2)Fe2++NO+=Fe(NO)SO4(2分)
(3)溶液的酸碱性和产物的还原型(2分,写出1点给1分) N2O(2分)
(4)不稳定(1分) As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O(2分,漏写“↑”不扣分)
(5)(2分)
【解析】(1)As与N同主族,位于第四周期第ⅤA族;可通过简单氢化物的稳定性比较N和As的非金属性强弱,而非其简单氢化物的沸点和N、As的原子半径,A项、C项错误;HNO2和H3AsO3均不是最高价氧化物对应的水化物,不能根据其酸性强弱比较元素非金属性强弱,B项错误;常温下,AsH3在空气中易自燃,而NH3在空气中能稳定存在,说明AsH3的还原性比NH3强,可证明As元素的非金属性比N元素弱,D项正确。
(2)向含的待测液中加入FeSO4溶液和浓硫酸时,发生氧化还原反应生成NO,然后NO、Fe2+和反应生成Fe(NO)SO4,其离子方程式为Fe2++NO+=Fe(NO)SO4。
(3)根据表格所给数据和信息分析,同一电极反应物,影响其电极电势的因素为溶液酸碱性和产物的还原型;在酸性含I−的废水中,加入NaNO2发生反应时,2HNO2+4e−+4H+=N2O+3H2O的电极电势高,反应趋势更大,则NaNO2的主要还原产物为N2O。
(4)将生成的气体AsH3导入热玻璃管,玻璃管内壁形成亮黑色“砷镜”,则说明AsH3受热易分解;试样中As2O3转化为AsH3,根据元素守恒可推出还生成ZnSO4和H2O,书写并配平该化学方程式为As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。
(5)根据PCl5固体中P原子和Cl原子的数目之比为1∶5可知,PCl5固体中含有和,的电子式为。
15.(14分)
(1)分液漏斗(1分) 关闭活塞K和分液漏斗的旋塞,向长颈漏斗中加水至没过下端导管口,再加水形成液面差,一段时间后液面差不变,证明装置气密性良好(2分,合理即可)
(2)h→g→d→e→b(c)→c(b)→f(2分,见错不给分)
(3)饱和NaCl溶液(饱和食盐水)(1分) 临时存储Cl2或作安全瓶及临时存储Cl2(2分,只答作安全瓶给1分)
(4)①A(1分) 整个装置都充满黄绿色气体(1分) S+O2SO2和2S2Cl2+2H2O=3S+SO2+4HCl(2分,写出1个即可得分,状态符号不考查)
②92.0%(2分,有效数字错误给1分)
【解析】(1)盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗。实验前,检查装置A和B气密性的方法为关闭活塞K和分液漏斗的旋塞,向长颈漏斗中加水至没过下端导管口,再加水形成液面差,一段时间后长颈漏斗中液面不下降(或长颈漏斗下端导管中形成一段稳定的水柱),证明装置气密性良好,其他合理方法亦可。
(2)实验过程为先制备Cl2,再除去Cl2中混有的HCl和H2O,再进行主体反应,因此装置的连接顺序为a→h→g→d→e→b(c)→c(b)→f。
(3)控制活塞K可调节输送Cl2的速率,则Cl2不能溶于B中的试剂,应为饱和NaCl溶液,装置B的作用为临时存储Cl2。
(4)①实验时,应先加热装置A,当观察到整个装置都充满黄绿色气体时再加热另一装置。若加热顺序颠倒,装置C中可能发生的副反应为S与空气中的O2反应、生成的S2Cl2在空气中遇水蒸气水解,其反应的化学方程式为S+O2SO2和2S2Cl2+2H2O=3S+SO2+4HCl。
②生成S2Cl2的化学方程式为2S+Cl2=S2Cl2,3.20 g单质S发生反应,则理论上应生成6.75 g S2Cl2,据此计算S2Cl2的产率为6.21 g÷6.75 g×100%=92.0 %。
16.(14分)
(1)适当升温或适当增大NaOH溶液的浓度或搅拌(1分)
(2)Al2O3和SiO2(2分,1个1分)
(3)Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O[2分,H2SO4标出“(浓)”也可]
(4)将Fe3+还原为Fe2+,避免对“沉钛”造成干扰(2分)
(5)取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液,溶液不变浑浊(2分)
(6)Mg+TiCl4TiCl2+MgCl2(2分,没写“高温”给1分)
(7)①正(1分) ②2TiC0.5O0.5−4e−=2Ti2++CO↑(2分,不写“↑”不扣分)
【解析】(1)“精制”时,提高浸出率的操作为适当升温或适当增大NaOH溶液的浓度或搅拌。
(2)加入足量NaOH溶液对矿石进行精制,目的是除去矿石中的Al2O3和SiO2。
(3)根据资料①知,酸溶后溶液中的阳离子有TiO2+、Fe2+、Fe3+、H+,故Fe2O3发生反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O。
(4)根据资料②知,TiO2+与Fe3+沉淀的pH有重叠,故需要将Fe3+还原为Fe2+,避免对“沉钛”造成干扰。(5)“结晶”时,为了获得纯净的绿矾晶体,需要洗涤除去TiO2+等杂质,结合后续加入Na2CO3沉钛可知,证明晶体已洗涤干净的操作为取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加Na2CO3溶液,溶液不变浑浊。
(6)根据流程信息可知,“还原2”中Mg还原TiCl4为金属Ti,同时生成MgCl2。该反应分两步进行,第二步反应为Mg+TiCl2Ti+MgCl2,则第一步反应为Mg+TiCl4TiCl2+MgCl2。
(7)根据电解装置分析可知,沉积Ti的电极为阴极,则Y电极为负极、X电极为正极,生成CO的电极为阳极,阳极发生的反应为2TiC0.5O0.5−4e−=2Ti2++CO↑。
17.(15分)
(1)−49.6 kJ·mol−1(2分,单位错误或没写单位给1分)
(2)①增大压强(2分) ② kPa或(75+2a−3b)kPa(2分)
③反应I为放热反应、反应II为吸热反应,降低温度时,CO2的平衡转化率先增大是因为反应I正向移动的程度大于反应II逆向移动的程度;后减小是因为反应I正向移动的程度小于反应II逆向移动的程度(2分,答案合理即可。增大和减小的解释各占1分)
(3)①Cu/ZnO/Al2O3(2分)
②CO2(1分) 将一定量13C标记的13CO(g)和未标记的CO2(g)与H2(g)进行反应,检测标记的13CH3OH(g)的体积分数(2分,合理即可)
③B(2分)
【解析】(1)H2(g)和CH3OH(g)燃烧的热化学方程式分别为①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=−285.8 kJ·mol−1,②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=−763.8 kJ·mol−1,再结合③H2O(g)=H2O(l) ΔH=−44 kJ·mol−1,根据盖斯定律,由①×3−②−③得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=−285.8 kJ·mol−1×3−(−763.8 kJ·mol−1) −(−44 kJ·mol−1)= −49.6 kJ·mol−1。
(2)①根据图示分析可知,反应II为吸热反应,反应III为放热反应,结合反应I为放热反应可知,能提高CO2平衡转化率的措施为增大压强或液化分离H2O,上述条件中能同时提高反应速率的措施为增大压强。
②方法一:恒容密闭容器的起始压强为100 kPa,CO2和H2的物质的量之比为1∶3,据此可知起始分压p(CO2)=25 kPa、p(H2)=75 kPa。根据反应I和II可知,CO2(g)分压的减少量等于H2O(g)分压的增加量,则平衡时p(CO2)=25 kPa−b kPa=(25−b)kPa;在1/T×103=1 K−1时,反应II的lgKpr=0,即Kpr= =1,则p(H2)= kPa。
方法二:恒容密闭容器的起始压强为100 kPa,CO2和H2的物质的量之比为1∶3,据此可知起始分压p(CO2)=25 kPa、p(H2)=75 kPa。消耗CO的反应Ⅲ,可以和生成等量的CO反应Ⅱ合并为反应Ⅰ,即可以忽略反应Ⅲ,视为只发生了反应Ⅰ和反应Ⅱ,由平衡时CO的分压,可以计算反应Ⅱ参与反应的各物质的量,经计算消耗H2的分压为a kPa+(b−a)kPa×3=(3b−2a)kPa,则H2的平衡分压为75 kPa−(3b−2a)kPa=(75+2a −3b)kPa。
③反应I为放热反应,反应II为吸热反应,降低温度时,反应I的平衡正向移动,反应II的平衡逆向移动,体系中CO2的平衡转化率先增大是因为反应I平衡正向移动的程度大于反应II平衡逆向移动的程度,而后减小是因为反应I平衡正向移动的程度小于反应II平衡逆向移动的程度。
(3)①根据图示分析,当混合气体中CO2(g)体积分数为10%时,在催化剂Cu/ZnO/Al2O3的作用下CH3OH(g)的生成速率快,其催化效率高。
②根据图示分析,CO(g)和CO2(g)混合气体中CO2(g)体积分数越大,CH3OH(g)的生成速率越快,因此形成CH3OH(g)的碳源主要来自CO2。通过同位素原子示踪法证明的方法为将一定量13C标记的13CO(g)和未标记的CO2(g)与H2(g)进行反应,检测标记的13CH3OH(g)的体积分数。
③根据图3分析可知路径A中第三步转化为吸附在催化剂表面的CO加氢进行转化,由于CO(g)在催化剂表面吸附能力略强于CO2(g),如果该路径为主要路径,则形成CH3OH(g)的碳源应该主要来自CO,这与图2实验数据不符,因此该催化剂上CH3OH(g)的主要形成路径为B。
化学 全解全析及评分标准 第2页(共6页)
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情在各目的答恩区城内作答,超出黑色矩形边框限定区城的答案无效!
学科网2022年高三11月大联考(河北卷)(新教材)
请情在各湛目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的容案无效1
化学·答题卡
(5)
姓名:
(2分)
(2分)
贴条形码区
容避前,考生先将自己的姓名,准
15.(14分y
考证号填写清楚,并认真检查雪考
(6)
(2分)
员所粘的条形码。
选择题必须用2B铅笔填涂:非选
准考证号
罪烟必须用0.5m黑色签字笔答
(1)
(1分
(7)①
(1分)
悲,不得用铅笔或圆味笔答恩:字
体工整笔透清。
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0123
0123
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0
3.请按图号氟序在各思目的答题区找
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123
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1
1
23
123
团
(2分)
内作答,超出区域书写的答案无效:
23
在草稿纸、试题卷上答题无效。
4。保持卡面清洁,不要折叠、不要弄
破。
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456789
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456
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(2分)
17.(15分)
5.正确填涂■
89
456789
(2分)
(1)
(2分)
缺考标记
▣
!
选择趣(请用2B铅笔填涂】
(2)①
(2分
(3)
(1分)
1 [A][B][C][D]
6[A0[B[G[D]
11 [A][B][C][D]
2 [A][B][c]
7 [A][B][C]
12 [A][B][c][D]
②
(2分)
3⑧G
13[A][B{C][D]
(2分)】
4[][B[G][D]
9 [A][B][C][D]
ABG】D
10 [A][B][c][D]
(4)①
1分)
非选择题(请在各试题的答邀区内作答)
(1分)
!
14.(14分)
(2分)
!
(1)
(1分)
(2分)
(2分)
2分)
(2
(2分
16.(14分)
(3)0
(2分)
(3
(2分
(1)
(1分
②
(1分)
2分)
(2
(2分
(4)
(1分)
(3)
(2分)
(2分)
(2分)
(4
(2分)
(2分)
请在各题目的答還区域内作答,超出黑色矩形边框限定区城的瓷案无效1
请在各目的答区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的客案无效!
化学第2贤共员)
化学第3页(共3页)
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请在各题月的答题区域内作容,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
理科综合第4贞(共6贞)
理科综合第5页(共6寅)
理科综合第6实(共6页)
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绝密★启用前
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化 学
本卷满分100分,考试时间75分钟。
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。
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Cl 35.5 Cu 64
一、单项选择题:本题共9小题,每小题3分,共27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.“碳中和”理念的全面实施和推进促进了CO2转化技术的进步。下列说法错误的是
A.将CO2转化为甲烷,可以消除温室效应
B.将CO2转化为淀粉,可以实现化工产粮
C.将CO2转化为高纯燃料甲醇,可以缓解能源危机
D.将CO2转化为乙烯,可以得到有机化工原料
2.物质性质的多样性,决定了物质用途的多样性。下列说法错误的是
A.钠用作钒、钛冶金行业的原料,利用其强还原性
B.碳酸氢钠用作安全气囊冷却剂,利用其分解时吸收热量
C.二氧化硫用作草编行业的漂白剂,利用其氧化性
D.氢氟酸用作石英工艺品刻蚀剂,利用其能与二氧化硅反应
3.将Na2CO3溶液加热到40 ℃,通入SO2至饱和后,再加入等体积、等浓度的Na2CO3溶液,在隔绝空气条件下结晶制得Na2SO3晶体。下列说法错误的是
A.NaHSO3为酸式盐
B.加入Na2CO3溶液时发生的反应为2H++=CO2↑+H2O
C.隔绝空气的目的是防止Na2SO3被氧化
D.该实验可间接证明H2SO3的酸性比H2CO3强
4.葛洪《抱朴子》中记载“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,狐刚子在《五金粉图诀》中记载“丹铅(Pb3O4)之精...其功既深,其力亦大,九上九下(得Pb),覆荐水银,化汞为丹”。下列说法错误的是
A.“丹砂(HgS)烧之成水银”发生的反应为HgSHg+S
B.可通过撒硫粉的方法除去洒落的水银,防止其挥发
C.丹铅的主要成分Pb3O4可被炭火还原为Pb
D.“覆荐水银,化汞为丹”,其中“丹”是一种化合物
5.下列关于有机物的说法正确的是
A.在FeBr3催化下,苯和溴水可发生取代反应
B.乙酸乙酯和乙醇的密度不同,可通过分液分离二者的混合物
C.丙烯可使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,其反应类型相同
D.乙酰水杨酸()可在人体内水解为水杨酸和乙酸
6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.制备28 t聚乙烯时,理论上需要乙烯分子数为1.0×103NA
B.含0.3 mol KSCN的溶液与足量FeCl3反应,生成Fe(SCN)3的微粒数小于0.1NA
C.14.4 g Cu2O分解为Cu和CuO时,转移电子数为0.2NA
D.利用MnO2制备标准状况下2.24 L Cl2时,使用的浓盐酸中含Cl−的数目为0.4NA
7.硼砂(Na2B4O7)是特种光学玻璃制造业的重要原料。工业上以硼矿粉(2MgO·B2O3)为原料制备硼砂的某种工艺如图所示。
下列说法错误的是
A.破解器中的反应为2MgO·B2O3+2NaOH+H2O=2NaBO2+2Mg(OH)2
B.实验室中实现转鼓过滤机的目的所需玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C.碳化塔和干燥器中发生的反应均不属于氧化还原反应
D.标准状况下每消耗2.24 L CO2时,理论上可以得到10.1 g硼砂
8.前20号主族元素W、X、Y、Z和M的原子序数依次增大,W、X、Y位于不同周期,W、M同族,X、Z同族且Z原子的核外电子数为X的2倍,由上述所有元素组成的一种化合物a常用作净水剂。下列说法错误的是
A.W、M形成的化合物与W、Z形成的化合物化学键类型相同
B.工业上通过电解X和Y形成的化合物制备单质Y
C.Y、M的最高价氧化物对应的水化物之间可发生反应
D.化合物a属于盐,其净水原理与水解反应有关
9.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可用作脱氧剂等,易溶于水、加热易分解。实验室中采用如图装置制备Na2S2O4,实验过程还生成一种对环境无污染的气体。下列说法错误的是
A.实验时,操作顺序是先打开a中的分液漏斗,一段时间后再打开b中的分液漏斗
B.装置b中发生反应的化学方程式为2HCOONa+Na2CO3+4SO22Na2S2O4+H2O+3CO2
C.装置c中盛放的试剂为固体P2O5或无水CaCl2
D.从b装置中分离出Na2S2O4固体的方法为低温蒸发、结晶、过滤
二、不定项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一项或两项符合题目要求。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一个,该小题得0分。
10.在镍基催化剂作用下,CH3I参与的CO2和乙烯偶联羧化反应机理如图1所示,其中与Ni成键的配体(L1或L2)不同,其反应历程中的能量变化不同(图2)。下列说法错误的是
A.步骤Ⅰ中有非极性共价键的断裂和形成
B.CH3I参与的镍内酯开环反应中,与L1配位的镍基催化剂反应活性更高
C.增大CH3I的浓度可提高丙烯酸甲酯的平衡产率
D.反应历程中,Ni元素的化合价不发生改变
11.可充电水系铝电池具有高容量等优点,但由于Al3+的高电荷密度导致无机正极材料离子脱嵌动力学缓慢和循环寿命差。南开大学团队研究出用杯四醌(C4Q)材料作正极的可充电水系铝电池具有优异的电学性能,该电池的总反应为8Al+8OTF−+3C4Q+4[Al(H2O)4(OTF)]2+3[Al(OTF)]4C4Q+16H2O,放电时,Al3+嵌入正极是以[Al(OTF)]2+形式进入正极材料。下列说法错误的是
A.放电时,电解液中OTF−向Al电极迁移,C4Q电极电势比Al电极高
B.放电时,负极反应式为Al−3e−+OTF−+4H2O=[Al(H2O)4(OTF)]2+
C.充电时,当C4Q电极有1 mol [Al(OTF)]2+脱嵌时,Al电极质量增加27 g
D.[Al(OTF)]2+嵌入反应机制为实现高能量密度和稳定循环的水系铝电池提供了理论依据
12.下列实验操作、现象正确且与实验目的有对应关系的是
选项
实验操作和现象
实验目的
A
向久置的Na2SO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,过滤、洗涤,向白色沉淀中加入过量稀盐酸,沉淀部分溶解
证明Na2SO3已变质
B
将碘水和苯混合充分振荡、静置,将下层液体从下口放入一烧杯中,关闭活塞,再将上层液体从下口放入另一烧杯中
从碘水中提取I2
C
将HCl气体通入NaHCO3溶液中,将生成的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊
证明Cl元素的非金属性比C元素强
D
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,一段时间后,再向其中滴加新制Cu(OH)2悬浊液并加热,无砖红色沉淀生成
证明淀粉没有水解
13.常温下,在绝热恒容容器中充入NO2气体发生反应,容器中v(NO2)和c(NO2)随反应时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.曲线a表示v(NO2)随反应时间的变化曲线,且该反应为放热反应
B.3 s时,该反应的平衡常数约为1.11
C.保持其他条件不变,将绝热改为恒温,则平衡时容器中NO2的体积分数大于18.2%
D.10 s时,逆反应速率v(N2O4)=0.002 mol·L−1·s−1
三、非选择题:本题共4小题,共57分。考生根据要求作答。
14.(14分)氮(N)、磷(P)和砷(As)是原子序数依次增大的同主族元素。
(1)As元素在周期表中的位置是__________________,下列能说明N元素的非金属性强于As元素的是___________(填标号)。
A.简单氢化物的沸点:NH3>AsH3
B.酸性:HNO2>H3AsO3
C.原子半径:N<As
D.常温下,AsH3在空气中易自燃,而NH3在空气中能稳定存在
(2)现代理论认为NO可失去1个e−给金属原子或离子,从而与金属原子或离子形成化学键。实验室中检验的方法是向待测液中加入FeSO4溶液,然后沿试管壁慢慢注入浓硫酸,若在浓硫酸和待测液交界面产生棕色环——Fe(NO)SO4分子,则证明含有,生成该物质涉及的离子方程式有3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O、________________________________________。
(3)298.15 K时,部分电极电势Eθ如下表。电极电势越高,其氧化型的氧化能力越强;电极电势越低,其还原型的还原能力越强。
介质
氧化型+ne−=还原型
Eθ/V
酸
2HNO2+4e−+4H+=N2O+3H2O
HNO2+e−+H+=NO+H2O
1.29
1.00
碱
2+4e−+3H2O=N2O+6OH−
+e−+H2O=NO+2OH−
0.15
−0.46
据此分析对于同一电极反应物,影响其电极电势的因素为__________________;在强酸性含I−的废水中,加入NaNO2发生反应时,主要还原产物是___________。
(4)马氏试砷法是用Zn、硫酸和试样混合,将生成的气体导入热玻璃管,若玻璃管内壁形成亮黑色“砷镜”,则说明气体中含有AsH3,从而证明试样中含砷元素。该实验现象说明AsH3受热_____________(填“稳定”或“不稳定”);假设试样中含有As2O3,则其转化为AsH3的化学方程式为_____________________。
(5)研究表明PCl5是一种离子化合物,PCl5固体中含有和_________(填电子式)。
15.(14分)S2Cl2常用于橡胶硫化和有机物氯化。某研究性学习小组拟用Cl2和S单质制备S2Cl2。所选用装置如图所示(部分夹持装置已略去):
查阅资料:S2Cl2的熔点为−80 ℃,沸点为138 ℃,在空气中遇水强烈水解生成SO2等。
回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓盐酸的仪器名称为________________,实验前,按图连接好装置A和B,检查其气密性的方法为________________________________。
(2)装置的连接顺序为a→________________________________(用小写字母表示)。
(3)控制装置B中活塞K可调节输送Cl2的速率。B中的试剂为________________,装置B的作用为________________________________________________。
(4)硬质玻璃管C内盛有3.20 g 单质S,用电热套加热至150 ℃反应可制得S2Cl2。
①实验时,应先加热装置_______(填“A”或“C”),当观察到____________时再加热另一装置。若加热顺序颠倒,则装置C中可能发生的副反应的化学方程式为_____________________________。
②若装置F中收集到6.21 g纯净的S2Cl2,其产率为_________(保留3位有效数字)。
16.(14分)纯净的钛有良好的可塑性、韧性,同时也具有良好的耐热和耐腐蚀性,广泛应用于制造飞机、火箭、导弹、舰艇等方面。一种以钛铁矿(含FeTiO3、Al2O3、Fe2O3、SiO2等)为原料生产金属钛的工艺流程如图所示。
查阅资料:①酸溶后,溶液中的阳离子有TiO2+、Fe2+、Fe3+、H+;
②25 ℃时,几种阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:
Fe2+
Fe3+
TiO2+
开始沉淀的pH
7.6
1.9
1.5
沉淀完全的pH
9.7
3.2
2.3
回答下列问题:
(1)“精制”时,提高浸出率的操作为________________________________。
(2)“精制”后,除去的杂质为________________(填化学式)。
(3)“酸溶”过程中,Fe2O3发生反应的化学方程式为________________________________。
(4)“还原1”中,加入铁屑的目的为________________________________。
(5)“结晶”时,为了获得纯净的绿矾晶体,需要洗涤,证明晶体已洗涤干净的操作为___________________________________________________________________。
(6)“还原2”中,制备金属Ti的反应分两步进行:第一步为__________________(写化学方程式),第二步为Mg+TiCl2Ti+MgCl2。
(7)科学家提出了一种简化该流程的方法(USTB法)——将TiO2制成碳氧化钛(TiC0.5O0.5)作电极,电解制备金属钛,其工作原理如图所示。
①X是直流电源的___________极(填“正”或“负”)。
②生成CO的电极反应式为________________________________。
17.(15分)将CO2转化为能源物质,既可以实现CO2的资源化利用,又可以促成碳达峰、碳中和,利用CO2与H2反应制备CH3OH的反应体系中主要存在如下反应:
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
反应Ⅲ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3
(1)已知H2(g)和CH3OH(g)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol−1和763.8 kJ·mol−1,H2O(g)=H2O(l) ΔH=−44 kJ·mol−1,则反应I的ΔH1=_______________。
(2)Kpr表示相对分压常数,是用相对分压(气体分压除以100 kPa)代替浓度计算的平衡常数,反应Ⅱ和Ⅲ的lgKpr随1/T的变化如图1所示。
①既能提高反应速率,又能提高CO2平衡转化率的措施为_______________。
②在1/T×103=1 K−1时,将CO2和H2按物质的量之比为1∶3充入起始压强为100 kPa的恒容密闭容器中进行反应,达到平衡时,CO和H2O的分压分别为a kPa和b kPa,则H2的平衡分压为_______________(用含a、b的代数式表示)。
③当1/T×103从1 K−1增大到1.2 K−1时,测得体系中CO2的平衡转化率先增大后减小,其原因为____________________________________________________________。
(3)研究人员基于铜基催化剂对CO(g)和CO2(g)加氢生成CH3OH(g)的反应机理进行探讨,在Cu/ZnO/Al2O3和ZnO/Cu/MgO催化剂的作用下CH3OH(g)的生成速率随CO(g)和CO2(g)混合气体中CO2(g)体积分数的变化如图2所示。
①当混合气体中CO2(g)的体积分数为10%时,_________(填催化剂的化学式)的催化效率更高。
②根据图示推断,形成CH3OH(g)的碳源主要来自____________(填“CO”或“CO2”),通过同位素13C原子示踪法可进一步证实该推断,具体方法为___________________________。
③经实验证明CO(g)在催化剂表面吸附能力略强于CO2(g),结合图2和图3分析可知,该催化剂上CH3OH(g)的主要形成路径为___________(填“A”或“B”)。
化学试卷 第1页(共8页) 化学试卷 第2页(共8页)
化学试卷 第7页(共8页) 化学试卷 第8页(共8页)
化学试卷 第5页(共8页) 化学试卷 第6页(共8页)
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$学科网2022年高三11月大联考(河北卷)(新教材)
化学·全解全析及评分标准
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A
C
B
D
D
B
D
A
BD
A
BC
1.A【解析】甲烷也是造成温室效应的气体,用CO2生产甲烷,不能消除温室效应,A项错误;淀粉是粮
食的主要成分,用CO2生产淀粉,可以利用化工反应原理实现化工产粮,B项正确:甲醇属于能源燃料,
将C02转化为甲醇,可实现储能并缓解能源危机,C项正确:乙烯是有机化工行业的重要原料,用CO2
生产乙烯,可以得到有机化工原料,D项正确。
2.C【解析】钠具有强还原性,能够用作冶炼钛、锆、铌、钒、钽等的还原剂,A项正确;叠氮化钠在受
到撞击时产生大量气体,同时放出大量热,可利用碳酸氢钠分解时吸热这一性质作冷却剂,B项正确:
二氧化硫能够结合某些色素形成不稳定的无色物质,利用的是其漂白性,C项错误;氢氟酸能够与SO2
反应生成S证4和HO,可用作石英刻蚀剂,D项正确。
3,B【解析】NaHSO3为酸式盐,A项正确;H2SO,为弱酸,离子方程式中HSO;不能拆,B项错误;NzSO3
具有较强的还原性,隔绝空气的目的是防止其被氧化,C项正确:根据上述分析可知该过程能够证明
H2SO3的酸性比H2CO3强,D项正确。
△
4.D【解析】“丹砂HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”涉及的反应为Hgs=Hg+S和Hg+S=HgS,
A项正确:根据反应Hg+S一HgS可知,通过撒硫粉的方法除去洒落的水银,防止其挥发,B项正确:
PbO4可被C还原为Pb,C项正确:根据描述可知,“丹”是Pb和Hg形成的一种合金,为混合物,D项
错误。
5.D【解析】苯和溴水混合后,苯可将溴水中的溴单质萃取到苯中,FBr3和水在下层,苯和溴单质在上
层,不能发生取代反应,A项错误;乙酸乙酯和乙醇互溶,不能用分液的方法分离,B项错误;丙烯使
溴水褪色发生加成反应,丙烯使酸性MO4溶液褪色发生氧化反应,C项错误;乙酰水杨酸可在人体
内水解为水杨酸和乙酸,D项正确。
6.B【解析】28t聚乙烯为2.8×10g,含碳原子2.0×10mol,根据碳原子守恒,需要乙烯1.0×10mol,分
子数为1.0×l0Na,A项错误;FeCl3与KSCN的反应为可逆反应,故0.3 mol KSCN与足量FeCl3反应,
生成Fe(SCN)3的微粒数小于0.1NA,B项正确:14.4gCu20的物质的量为0.1mol,分解为Cu和CuO
时生成0.1 mol Cu和0.1 nol Cu0,转移电子数为0.1Na,C项错误;标准状况下,2.24LCl2的物质的量
为0.1mol,由于浓盐酸在反应过程中会变稀,所以使用的浓盐酸中含CI的个数应大于0.4Na,D项错
误。
7.D【解析】根据工艺流程图,可推出破解器中的反应为2MgO·B2O3+2NaOH+HO一2NaB02+2Mg(OH)2,
A项正确:转鼓过滤机的目的是实现NaBO2和Mg(OH)2的分离,在实验室中可以用漏斗、烧杯、玻璃
棒等仪器,通过过滤操作实现易溶物和难溶物的分离,B项正确;碳化塔中发生的反应为
4NaB02+C02+10H20Na2B40710H20+Na2C03,千燥器中发生的反应为Na2B40710H20=
化学全解全析及评分标准第1页(共6页)
Na2B4O+10H20,均不属于氧化还原反应,C项正确;标准状况下,2.24LC02的物质的量为0.1mol,
由上述反应可知每消耗0.1olC02时,理论上可以得到20.2g硼砂,D项错误。
8.A【解析】X、Z同族且Z原子的核外电子数为X的2倍,据此可推断X为O、Z为S,W、X、Y位
于不同周期,W、M同族,则W为H、M为K,由上述元素组成的一种化合物a常用作净水剂,前20
号元素形成的化合物中可作净水剂的离子为A13+,据此推测该化合物为KA1(SO212H2O,因此Y为A1。
KH中只含离子键,H2S中只含共价键,化学键类型不同,A项错误;通过电解A1O,可制备单质A1,B
项正确:Y的最高价氧化物对应水化物为A(O田3,M的最高价氧化物对应水化物为KOH,二者能发生
反应,C项正确:KA1(SO)212HO属于复盐,A1+水解生成A1(OD3胶体,具有净水作用,D项正确。
9.C【解析】连二亚硫酸钠NzS2O4)可用作脱氧剂,说明其易被空气中的O2氧化,因此应先制备SO2,
将装置内的空气排干净,再制备N2S2O4,A项正确:根据题给信息和元素守恒分析可知,b中生成的气
体为C02,书写并配平化学方程式为2HC0ONa+Na,C0,+4S0,△2NaS,0,+H,0+3C0,B项正确;
装置c盛放的试剂为碱石灰等,作用为吸收多余SO2,防止污染空气,C项错误;根据NS2O4易溶于
水、加热易分解的性质推测,从b装置溶液中分离出Na2S2O4固体的方法为低温蒸发、结晶、过滤,D
项正确。
10.BD【解析】乙烯中碳碳键的断裂和二氧化碳中碳和乙烯中碳成键的过程,分别为非极性共价键的断裂
和形成,A项正确;CHI参与的镍内酯开环反应中,与L2配位的镍基催化剂催化反应时对应的能垒低,
反应活性更高,B项错误;该反应的总反应为CHI+CH2=CH+CO2、CH=CHCOOCH+HI,增大CHI
的浓度,可以使平衡正向移动,提高丙烯酸甲酯的平衡产率,C项正确;反应历程中,N原子的成键数
目发生变化,Ni元素的化合价发生改变,D项错误。
11.C【解析】放电时,A1作负极、C4Q作正极,电解液中阴离子向负极迁移,正极的电势比负极高,A
项正确;放电时,A1失电子以[A1H,O)4(OTF]+形式进入电解液,因此负极反应式为
A-3e+OTF+4H2O[A1H2O)4(OTF)]2,B项正确;总反应减去负极反应式可得到正极的反应式:
3C4Q+12[A1H2O)4(OTF)]2+24e一3[A1(OTF)]4C4Q+48H20,充电时,当C4Q电极有1mol[A1(OTF)]2+
脱嵌时,外电路通过2mole,同时A1电极上有号mol[A,o.0TDP产得电子生成号
mol Al,则AI
电极质量增加18g,C项错误;[Al(OTF)]嵌入反应机制解决了A1+的高电荷密度导致无机正极材料离
子脱嵌动力学缓慢和循环寿命差的问题,为实现高能量密度和稳定循环的水系铝电池提供了理论依据,
D项正确。
12.A【解析】向久置的Na2SO,溶液中滴加Ba个NO3)2溶液,过滤、洗涤,向白色沉淀中加入过量稀盐酸,
沉淀部分溶解,说明有BaSO4存在,从而证明N2SO3已变质,A项正确;将碘水和苯混合充分振荡、
静置,分液时,应将下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,B项错误;HCI不是CI的最高价含氧
酸,不能通过HC1的酸性比HCO,强来说明C1元素的非金属性比C元素强,C项错误;向淀粉溶液中
加入少量稀HzSO4,一段时间后,应先滴加NaOH溶液调节pH,再加入新制Cu(OHD2悬浊液并加热,
观察现象,D项错误。
13.BC【解析】在反应过程中发生反应2NO2NzO4,c个NO2)一直减小,因此曲线b代表cNO2)随反
化学全解全析及评分标准第2页(共6页)
应时间的变化曲线,曲线a代表vNO2)随反应时间的变化曲线,反应过程中cNO2)一直减小,而vNO2)
先增大,说明该反应为放热反应,vNO)增大过程说明升高温度对vCNO2)的影响大于cCNO)减小对vCNO2)
的影响,A项正确:3s后vO)、cNO)一直减小,说明3s时反应没有达到平衡状态,不能求平衡常
数,B项错误:10s时,该反应达到平衡状态,此时容器中cNO2)为0.02molL,而czO4)=(0.2-0.02)
÷2molL-0.09molL1,N02的体积分数为0.02(0.09+0.02)×100%≈18.2%,保持其他条件不变,将绝
热改为恒温,则平衡时体系的温度低,O2的转化率高,体积分数小,C项错误:平衡体系中,
vN02)=2N204),因此vN204)=0.002molL1g1,D项正确。
14.(14分)
(1)第四周期第VA族(1分)
D(2分)
(2)Fe2+NO+SO=Fe(NO)SO (
(3)溶液的酸碱性和产物的还原型(2分,写出1点给1分)
N20(2分)
(4)不稳定(1分)
AS2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H20(2分,漏写“↑”不扣分)
CI:
5)aP:d2分)
CI:
【解析】(1)As与N同主族,位于第四周期第VA族:可通过简单氢化物的稳定性比较N和As的非金
属性强弱,而非其简单氢化物的沸点和N、As的原子半径,A项、C项错误:NO2和H,AsO,均不是
最高价氧化物对应的水化物,不能根据其酸性强弱比较元素非金属性强弱,B项错误;常温下,AsH
在空气中易自燃,而NH,在空气中能稳定存在,说明AsH,的还原性比H强,可证明As元素的非金
属性比N元素弱,D项正确。
(2)向含NO,的待测液中加入FeSO4溶液和浓硫酸时,发生氧化还原反应生成NO,然后NO、Fe2和SO}
反应生成FeNO)SO4,其离子方程式为Fe2+NO+SO}=-Fe(NO)SO4。
(3)根据表格所给数据和信息分析,同一电极反应物,影响其电极电势的因素为溶液酸碱性和产物的
还原型;在酸性含I的废水中,加入NaNO2发生反应时,2HNO2+4e+4H=N2O+3H20的电极电势
高,反应趋势更大,则NaNO2的主要还原产物为NO。
(4)将生成的气体AsH,导入热玻璃管,玻璃管内壁形成亮黑色“砷镜,则说明AsH,受热易分解;试样
中As2O3转化为AsH3,根据元素守恒可推出还生成ZnSO4和H2O,书写并配平该化学方程式为As2O+
6Zn+6H2S04=2AsH3↑+6ZnS04+3H20。
(5)根据PCl固体中P原子和C1原子的数目之比为1:5可知,PCl5固体中含有PCI,和PCI,PCI的
电子式为d:p:q时·
CI
15.(14分)
(1)分液漏斗(1分)
关闭活塞K和分液漏斗的旋塞,向长颈漏斗中加水至没过下端导管口,再
加水形成液面差,一段时间后液面差不变,证明装置气密性良好(2分,合理即可)
(2)h→g→d→e→b(c)→c(b)→f(2分,见错不给分)
化学全解全析及评分标准第3页(共6页)
(3)饱和NaC1溶液(饱和食盐水)(1分)临时存储Cl2或作安全瓶及临时存储C2(2分,只答作
安全瓶给1分)
(4)①A(1分)
整个装置都充满黄绿色气体(1分)
S+02△S02和
2S2Cl+2H20—3S+S02+4HC1(2分,写出1个即可得分,状态符号不考查)
②92.0%(2分,有效数字错误给1分)
【解析】(1)盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗。实验前,检查装置A和B气密性的方法为关闭活塞
K和分液漏斗的旋塞,向长颈漏斗中加水至没过下端导管口,再加水形成液面差,一段时间后长颈漏斗
中液面不下降(或长颈漏斗下端导管中形成一段稳定的水柱),证明装置气密性良好,其他合理方法亦
可。
(2)实验过程为先制备C2,再除去C12中混有的HC1和H2O,再进行主体反应,因此装置的连接顺序
为a→h→g→d→e→b(c)→cb)→f。
(3)控制活塞K可调节输送C2的速率,则Cl2不能溶于B中的试剂,应为饱和NaCI溶液,装置B的
作用为临时存储Cl2。
(4)①实验时,应先加热装置A,当观察到整个装置都充满黄绿色气体时再加热另一装置。若加热顺
序颠倒,装置C中可能发生的副反应为S与空气中的O2反应、生成的SC2在空气中遇水蒸气水解,其
反应的化学方程式为S+02△S02和2S2C1,+2H,0—3S+S02+4HC1。
②生成SCl2的化学方程式为2S+C12—S2C12,3.20g单质S发生反应,则理论上应生成6.75gS2Cl,
据此计算S2C12的产率为6.21g6.75g×100%-92.0%。
16.(14分)
(1)适当升温或适当增大NaOH溶液的浓度或搅拌(1分)
(2)Al03和Si02(2分,1个1分)
(3)Fe2O3+3H2S04△Fe2(S04)3+3H2O[2分,H2S04标出“(浓)”也可]
(4)将Fe3还原为Fe2+,避免对“沉钛”造成干扰(2分)
(5)取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加NazCO,溶液,溶液不变浑浊(2分)
(6)Me+TCL,高温ICL,+MeCl,(2分,没写“高温”给1分)
(7)①正(1分)②2TiC0500.5-4e=2Ti2+C0↑(2分,不写“↑”不扣分)
【解析】(1)“精制时,提高浸出率的操作为适当升温或适当增大NaOH溶液的浓度或搅拌。
(2)加入足量NaOH溶液对矿石进行精制,目的是除去矿石中的Al2O,和SiO2。
(3)根据资料①知,酸溶后溶液中的阳离子有Tio+、Fe2+、Fe3+、H,故Fe2O,发生反应的化学方程式
为Fe,0+3HS04△e2(S03+3H,0。
(4)根据资料②知,Tio2+与Fe3沉淀的pH有重叠,故需要将Fe3+还原为Fe2+,避免对“沉钛”造成干扰。
(5)“结晶时,为了获得纯净的绿矾晶体,需要洗涤除去Tio+等杂质,结合后续加入N,C0,沉钛可
知,证明晶体已洗涤干净的操作为取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加NzCO,溶液,溶液不
变浑浊。
化学全解全析及评分标准第4页(共6页)
(6)根据流程信息可知,“还原2中Mg还原TiCL4为金属Ti,同时生成MgCl2。该反应分两步进行,
第步反应为RCl-艇e,则第步反应为Ms-Ticl,
-TiCl2+MgCl2s
(7)根据电解装置分析可知,沉积T的电极为阴极,则Y电极为负极、X电极为正极,生成CO的电
极为阳极,阳极发生的反应为2TiCo.5Oo.5-4e=2Ti2+C0↑。
17.(15分)
(1)-49.6kmol厂1(2分,单位错误或没写单位给1分)
(2)①增大压强(2分)
②b
kPa或(75+2r3b)kPa(2分)
25-b
③反应I为放热反应、反应Ⅱ为吸热反应,降低温度时,CO2的平衡转化率先增大是因为反应I正向移
动的程度大于反应Ⅱ逆向移动的程度;后减小是因为反应I正向移动的程度小于反应Ⅱ逆向移动的程度
(2分,答案合理即可。增大和减小的解释各占1分)
(3)①C/ZnO/Al203(2分)
②C02(1分)将一定量13C标记的13C0(g和未标记的C02(g)与H2(g)进行反应,检测标记的13CHOH(g)
的体积分数(2分,合理即可)
③B(2分)
【解析】(1)H2(g)和CH,OH(g)燃烧的热化学方程式分别为①H2(g)十1/202(g=H2O①)△H=-285.8
kJmo「1,②CH,OH(g)t3/202(g)=C02(g+2H,0(①△H=-763.8 kJ.mol1,再结合③H,0(g)=H2O(①
△H=-44 kJmolΓ1,根据盖斯定律,由①×3-②-③得C02(g+3H2(g)CHOH(g)+H2O(g)△H1=-285.8
kJ.mol厂×3-(-763.8kJmo厂)-(-44 kJmol厂=-49.6 kJ.mol厂1。
(2)①根据图示分析可知,反应Ⅱ为吸热反应,反应I为放热反应,结合反应I为放热反应可知,能
提高C0,平衡转化率的措施为增大压强或液化分离H,0,上述条件中能同时提高反应速率的措施为增大
压强。
②方法一:恒容密闭容器的起始压强为100kPa,C02和H2的物质的量之比为1:3,据此可知起始分压
p(CO2)=25kPa、pH2=75kPa。根据反应I和II可知,CO2(g)分压的减少量等于H2O(g)分压的增加量,
则平衡时p(C02)=25kPa-bkPa=(25-b)kPa:在1/T×103=1K1时,反应IⅡ的lgK,=0,即K,=
akPa
bkPa
100kPa'100ka、=1,则pH,)25-b
、ab kPa。
(25-b)kPa p(H2)
100kPa
100kPa
方法二:恒容密闭容器的起始压强为100kPa,C02和H2的物质的量之比为1:3,据此可知起始分压
p(CO2)=25kPa、pH)=75kPa。消耗CO的反应Ⅲ,可以和生成等量的C0反应I合并为反应I,即可以
忽略反应Ⅲ,视为只发生了反应I和反应I,由平衡时CO的分压,可以计算反应I参与反应的各物质的量,
经计算消耗H2的分压为akPa+(b-a)kPa×3=(3b-2a)kPa,则H2的平衡分压为75kPa-(3b-2a)kPa=
(75+2a-3b)kPa。
③反应I为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,降低温度时,反应I的平衡正向移动,反应Ⅱ的平衡逆向移
动,体系中CO2的平衡转化率先增大是因为反应I平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度,
化学全解全析及评分标准第5页(共6页)
而后减小是因为反应I平衡正向移动的程度小于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度。
(3)①根据图示分析,当混合气体中C02(g)体积分数为10%时,在催化剂Cu/ZnO/Al2O3的作用下
CHOH(g)的生成速率快,其催化效率高。
②根据图示分析,CO(g)和CO2(g)混合气体中CO2(g)体积分数越大,CH3OH(g)的生成速率越快,因此形
成CHOH(g)的碳源主要来自C02。通过同位素原子示踪法证明的方法为将一定量13℃标记的13C0(g)和
未标记的CO2(g)与Hz(g)进行反应,检测标记的3CHOH(g)的体积分数。
③根据图3分析可知路径A中第三步转化为吸附在催化剂表面的CO加氢进行转化,由于CO(g)在催化
剂表面吸附能力略强于CO(g),如果该路径为主要路径,则形成CHOH(g)的碳源应该主要来自C0,这
与图2实验数据不符,因此该催化剂上CHOH(g)的主要形成路径为B。
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绝密★启用前
A.“丹砂HeS)烧之成水银发生的反应为Hes△g+S
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B。可通过撒硫粉的方法除去洒落的水银,防止其挥发
化学
C,丹铅的主要成分PbO4可被炭火还原为Pb
D.“覆荐水银,化汞为丹?其中“丹”是一种化合物
本卷满分100分,考试时间75分钟。
5.下列关于有机物的说法正确的是
注意事项:
A.在FeBr催化下,苯和溴水可发生取代反应
0
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。
B.乙酸乙酯和乙醇的密度不同,可通过分液分离二者的混合物
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
C.丙烯可使溴水和酸性KMOa溶液漫色,其反应类型相同
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
COOH
为
在本试卷上无效。
D.乙酰水杨酸(
)可在人体内水解为水杨酸和乙酸
OOCCH
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
6.设N为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
可能用到的相对原子质量:H1B11C12N14O16Na23A127S32
C135.5Cu64
A,制备281聚乙烯时,理论上需要乙烯分子数为1.0×10NA
一、单项选择题:本题共9小题,每小题3分,共27分。在每小题给出的四个选项中,只有
B.含0.3 mol KSCN的溶液与足量FeCly反应,生成F(SCN)3的微粒数小于0.1Na
一项是符合题目要求的。
C.14.4gCuz0分解为Cu和Cu0时,转移电子数为0.2W
1.“碳中和”理念的全面实施和推进促进了CO2转化技术的进步。下列说法错误的是
D.利用MO2制备标准状况下2.24LC2时,使用的浓盐酸中含CT的数目为0.4W
A.将CO2转化为甲烷,可以消除温室效应
7.硼砂(NB4O)是特种光学玻璃制造业的重要原料。工业上以硼矿粉(2MgOB2O)为原料制
B.将CO2转化为淀粉,可以实现化工产粮
备硼砂的某种工艺如图所示。
数
C.将CO2转化为高纯燃料甲醇,可以缓解能源危机
20·0气匙料破解羽一-转鼓过德机广一气一B0·100-一干#沼,限时
D.将CO2转化为乙烯,可以得到有机化工原料
NO溶液」了
2.物质性质的多样性,决定了物质用途的多样性。下列说法错误的是
下列说法错误的是
订
A。钠用作钒、钛治金行业的原料,利用其强还原性
A.破解器中的反应为2Mg0-B2O3+2NaOH+Hz0一2NaBO2+2Mg(OH2
B。碳酸氢钠用作安全气囊冷却剂,利用其分解时吸收热量
B.实验室中实现转鼓过滤机的目的所需玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C.二氧化硫用作草编行业的漂白剂,利用其氧化性
C.碳化塔和干燥器中发生的反应均不属于氧化还原反应
D.氢氟酸用作石英工艺品刻蚀剂,利用其能与二氧化硅反应
D.标准状况下每消耗2.24LC02时,理论上可以得到10.1g硼砂
93.将N,CO3溶液加热到40℃,通入S02至饱和后,再加入等体积、等浓度的Na,C0,溶液,
8.前20号主族元素W、X、Y、Z和M的原子序数依次增大,W、X、Y位于不同周期,W、
在隔绝空气条件下结品制得N2SO3品体。下列说法错误的是
M同族,X、Z同族且Z原子的核外电子数为X的2倍,由上述所有元素组成的一种化合
A,NaHSO,为酸式盐
物a常用作净水剂。下列说法错误的是
B.加入NaCO3溶液时发生的反应为2H+CO=CO2+H20
A.W、M形成的化合物与W、Z形成的化合物化学键类型相同
C,隔绝空气的目的是防止NSO被氧化
B.工业上通过电解X和Y形成的化合物制备单质Y
D.该实验可间接证明HSO的酸性比HCO强
C.Y、M的最高价氧化物对应的水化物之间可发生反应
4.葛洪《抱朴子》中记载“丹砂HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”孤刚子在《五金粉图诀决》
D.化合物a属于盐,其净水原理与水解反应有关
中记载“丹铅(PO4)之精.其功既深,其力亦大,九上九下(得Pb),覆荐水银,化汞为丹:
9.连二亚硫酸钠N2S,O)俗称保险粉,可用作脱氧剂等,易溶于水、加热易分解。实验室中
下列说法错误的是
采用如图装置制备N2SzO4,实验过程还生成一种对环境无污染的气体。下列说法错误的是
化学试卷第1页(共8页)
化学试卷第2页(共8页)
卫学利阿
浓硫酸
亮毫3[AOTD,C4Q+16H,0,放电时,A嵌入正极是以AOT形式进入正极材料。
Na,CO,的甲醇溶液
下列说法错误的是
温度计
一NS0,周体
一HCOONaE的含水甲醇溶液
电加热磁力搅拌器
A.实验时,操作顺序是先打开a中的分液漏斗,一段时间后再打开b中的分液漏斗
LAICH,O)(OTE)F
I mol-L-
B.装置b中发生反应的化学方程式为2HC0ONa+Na,C0,+4S0,△2Na,S,0+H,0+3C0,
LAI(OTEF
AKOTE),
。A1
必
C40
意
C.装置c中盛放的试剂为固体PO,或无水CaC
A。放电时,电解液中OTF向A1电极迁移,C4Q电极电势比A1电极高
D.从b装置中分离出NaS,O4固体的方法为低温蒸发、结品、过滤
B.放电时,负极反应式为A-3e+OTF+4H0=[A1H2O)a(OTF
试
二、不定项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有
C,充电时,当C4Q电极有1mol[A1(OTF)脱嵌时,A1电极质量增加27g
卷
一项或两项符合题目要求。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确
D.[A1(OTF)]嵌入反应机制为实现高能量密度和稳定循环的水系铝电池提供了理论依据
无
答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一
12.下列实验操作、现象正确且与实验目的有对应关系的是
个,该小题得0分。
选
或
实验操作和现象
实验目的
10.在镍基催化剂作用下,CH参与的CO2和乙烯偶联羧化反应机理如图1所示,其中与Ni
项
成键的配体(L1或L2)不同,其反应历程中的能量变化不同(图2)。下列说法错误的是
向久置的NaSO,溶液中滴加Ba(NOj)2溶液,过滤、洗涤,
证明NaSO,已变质
向白色沉淀中加入过量稀盐酸,沉淀部分溶解
有
将碘水和苯混合充分振荡、静置,将下层液体从下口放入
及
从碘水中提取上
C0,+
LN
能量e
CH,I
烧杯中,关闭活塞,再将上层液体从下口放入另一烧杯中
70
更
58.6
TS_AB
60
将HCI气体通入NaHCO,溶液中,将生成的气体通入澄清石
证明C1元素的非金
TS_CD
C
灰水中,石灰水变浑浊
属性比C元素强
40
37.7
否
9
则
30
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,一段时间后,再向其中滴加
D
20
证明淀粉没有水解
CH.
新制Cu(OHh悬浊液并加热,无砖红色沉淀生成
任
10
0
14.2
13.常温下,在绝热恒容容器中充入NO2气体发生反应,容器中NO2)和cQNO2)随反应时间
图1CH,I参与的NO,催化C0,与乙烯驾联羧化机理
图2CH,参与的镍内商开环反应历程
1的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
020
A.步骤I中有非极性共价键的断裂和形成
B.CH1参与的镍内酯开环反应中,与L1配位的镍基催化剂反应活性更高
0.15
025
C.增大CH1的浓度可提高丙烯酸甲酯的平衡产率
D.反应历程中,Ni元素的化合价不发生改变
002L
11.可充电水系铝电池具有高容量等优点,但由于A+的高电荷密度导致无机正极材料离子脱
02346
10
嵌动力学缓慢和循环寿命差。南开大学团队研究出用杯四醌(C4Q)材料作正极的可充电水
A,曲线a表示vNO2)随反应时间的变化曲线,且该反应为放热反应
系铝电池具有优异的电学性能,该电池的总反应为8A+80TF+3C4Q+4[AI(H,O)4(OTF)
B.3s时,该反应的平衡常数约为1.11
化学试卷第3页(共8页)
化学试卷第4页(共8页)
亨学利网
C.保持其他条件不变,将绝热改为恒温,则平衡时容器中NO2的体积分数大于18.2%
表
D.10s时,逆反应速率N0)0.002 mol-L.s
三、非选择题:本题共4小题,共57分。考生根据要求作答。
14.(14分)氮N)、磷P)和砷(As)是原子序数依次增大的同主族元素。
(1)As元素在周期表中的位置是
,下列能说明N元素的非金属性强
查阅资料:S2C2的熔点为80℃,沸点为138℃,在空气中遇水强烈水解生成S02等。
于As元素的是
(填标号)。
回答下列问题:
A.简单氢化物的沸点:NH>AsH
(1)装置A中盛放浓盐酸的仪器名称为
实验前,按图连接好装置A
考
B.酸性:HNO2>HAsO:
和B,检查其气密性的方法为
注
C,原子半径:N<As
(2)装置的连接顺序为a→
(用小写字母表示)
D.常温下,AsH在空气中易自燃,而NH在空气中能稳定存在
(3)控制装置B中活塞K可调节输送C2的速率。B中的试剂为
(2)现代理论认为NO可失去1个©给金属原子或离子,从而与金属原子或离子形成化
,装
置B的作用为
学键。实验室中检验八NO,的方法是向待测液中加入FSO4溶液,然后沿试管壁慢慢
(4)硬质玻璃管C内盛有3.20g单质S,用电热套加热至150℃反应可制得SC1
注入浓硫酸,若在浓硫酸和待测液交界面产生棕色环—F©NO)SO4分子,则证明
①实验时,应先加热装置(填“A"或C),当观察到
时再加热
或
含有NO,,生成该物质涉及的离子方程式有3Fe2+NO,+4H一3Fe+NO+2H,0、
另一装置。若加热顺序颠倒,则装置C中可能发生的副反应的化学方程式为
(3)298.15K时,部分电极电势E如下表。电极电势越高,其氧化型的氧化能力越强:
②若装置F中收集到6.21g纯净的S2C12,其产率为
(保留3位有效数字)。
电极电势越低,其还原型的还原能力越强。
16.(14分)纯净的钛有良好的可塑性、韧性,同时也具有良好的耐热和耐腐蚀性,广泛应用
介质
氧化型+e—还原型
EN
于制造飞机、火箭、导弹、舰艇等方面。一种以钛铁矿(含FeTiO、AlO、FcO、SiO2
2HNO2+4e+4H=N20+3H2O
1.29
酸
等)为原料生产金属钛的工艺流程如图所示。
HNO,+e +H-NO+H2O
1.00
足量NOH溶液浓硫酸适量铁屑
Na.CO
,焦炭
Mg
2N0,+4e+3H20=N20+60H
0.15
加热
高温高温
碱
铁铁矿一修矿一制一酸一还原个一结一一钩一假提一可一还原下
NO,+e +H20-NO+20H
-0.46
续矾
自
滤液滤清
据此分析对于同一电极反应物,影响其电极电势的因素为
查阅资料:①酸溶后,溶液中的阳离子有Ti02+、Fe2+、Fe、H:
强酸性含「的废水中,加入NaNO2发生反应时,主要还原产物是
②25℃时,几种阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
(4)马氏试砷法是用Z、硫酸和试样混合,将生成的气体导入热玻璃管,若玻璃管内壁
Fe
Fe
TiO
形成亮黑色“种镜”则说明气体中含有AsH,从而证明试样中含砷元素。该实验现
开始沉淀的pH
7.6
1.9
1.5
象说明AsH受热
(填“稳定”或“不稳定):假设试样中含有AsO,则
沉淀完全的pH
9.7
3.2
2.3
其转化为AsH的化学方程式为
回答下列问题:
(5)研究表明PCs是一种离子化合物,PCL固体中含有PC和
(填电子式)
(1)“精制时,提高浸出率的操作为
15.(14分)S2C12常用于橡胶硫化和有机物氯化。某研究性学习小组拟用C12和S单质制备
(2)“精制”后,除去的杂质为
(填化学式)。
S2C2。所选用装置如图所示(部分夹持装置已略去):
化学试卷第5页(共8页)
化学试卷第6页(共8页)
学翻网
(3)“酸溶”过程中,F©O发生反应的化学方程式为
则H2的平衡分压为
(用含a、b的代数式表示)。
(4)“还原中,加入铁屑的目的为
③当1/T×103从1K增大到1.2K时,测得体系中C02的平衡转化率先增大后减
(5)结晶”时,为了获得纯净的绿矾品体,需要洗涤,证明品体已洗涤干净的操作为
小,其原因为
(3)研究人员基于铜基催化剂对CO(g)和CO(g)加氢生成CHOH(g)的反应机理进行探讨,
(6)“还原2中,制备金属T的反应分两步进行:第一步为
(写化学
在Cu/ZnO/AlO3和ZnO/Cu/MgO催化剂的作用下CHOH(g)的生成速率随CO(g)和
方程式).第二步为Mg+TiC,高通Ti+MgC。
C02(g)混合气体中C02(g)体积分数的变化如图2所示。
(7)科学家提出了一种简化该流程的方法(USTB法)一将TO2制成碳氧化钛(TC0Os)
25
作电极,电解制备金属钛,其工作原理如图所示
ZnO/Cu/Mgo
外加直流电邀
0
8
必
Cu/ZnO/ALO,
清
D气体
,沉积T
10-
试
含T熔盐
Cu/Mgo
00
①X是直流电源的
极(填“正”或“负)。
无
40
100
②生成C0的电极反应式为
C0,体积分数/修
印
图2
17.(15分)将C02转化为能源物质,既可以实现C02的资源化利用,又可以促成碳达峰、碳
①当混合气体中C0(g)的体积分数为10%时,
(填催化剂的化学式)的
缺
中和,利用CO2与H2反应制备CHOH的反应体系中主要存在如下反应:
催化效率更高。
反应L.CO2(g+3H2(gCH,OH(g+H2O(g)△H1
②根据图示推断,形成CHOH(g)的碳源主要来自
(填“C0”或C0,,
反应I.COz(g+Hz(g)CO(g+HO(g)△H
通过同位素B℃原子示踪法可进一步证实该推断,具体方法为
及
反应IⅢ.CO(g十2H(g)、CHOH(g)△H
时
(1)己知Hz(g)和CH3OH(g)的燃烧热分别为285.8 kJ-mol和763.8kJmo,H2O(g)
③经实验证明CO(g)在催化剂表面吸附能力略强于CO2(g),结合图2和图3分析可
=H2O0⑩△=-44kJmo,则反应I的△H1=
知,该催化剂上CH,OH(g)的主要形成路径为
(填“A或B)
否
(2)K。表示相对分压常数,是用相对分压(气体分压除以100kP)代替浓度计算的平
0-H H.
则
H-0c 0 OH C20 H.
0-H
责
衡常数,反应和Ⅲ的gK,随1/T的变化如图1所示。
+H
+H
任
Ig K
COOH*
C0*
HCO*
HCOH*
H.COH*
路径A
00
H、
CC-0-H-CH,OH
H
CO.(ad)
路径B
CH,OHiad)
HHH
H
C-0 OH H-C-0
11.2
子×10K
+H
+H
+H
HC00*
CH.O*
图1
HCO,*H.COOH*
CH,O*
图3
①既能提高反应速率,又能提高CO2平衡转化率的措施为
②在1/T×103=1K时,将C02和H2按物质的量之比为1:3充入起始压强为100kP阳
的恒容密闭容器中进行反应,达到平衡时,CO和HO的分压分别为akPa和bkPa,
化学试卷第7页(共8页)
化学试卷第8页(共8页)■■■■
■■■■
请在各题目的答题区域内作答,植出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
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(5)
姓名:
(5)
(2分)
(2分)
贴条形码区
1.
答想前,考生先将自己的姓名、准
(6)
(2分)
15.(14分)
考证号填写清楚,并认真检查监考
员所粘贴的条形码
2,选择题必须用2B铅笔填涂:非选
(7)①
准考证号
(1分)
择愿必须用0.5mm黑色签字笔答
(1)
(1分
盟,不得用铅笔或置珠笔容恩:字
意事
体工整、笔迹清晰。
00to101
回
(2分)
项
3。请按题号懒序在各恩目的答恩区域
内作答,超出区域书写的答案无
21
2
232
效:在草稿纸、试题卷上答题无效」
L3
17.(15分)
保持卡面清洁,不要折叠、不要秀
4]]414
Cs]
(2分)
破。
6361
666
5.
正确填涂
63
te)
(1)
(2分)
!
缺考标记
▣
(2)
(2分)
(2)①
(2分)
选择题(请用2B铅笔填涂)
(3)
(1分)
[J[B[OD
6 [A][B][C][D]
11 [A][8][C][D]
②
(2分)
2 [A][B][C][D]
7 [A][B][c][D]
12 [A][B][c][D]
[B】[ctDj
8AJ[B】[C][D]
13[AJ[B][G1[o]
(2分)
4
9JB】[CD
5 [A][B][C][D]
Io [A][B][C][D]
(4)①
(1分)
非选择题(请在各试题的答题区内作答)
(1分)
14.(14分)
(2分)
(1)
(1分)
(2分)
(2分)
(2分)
(2)
(2分)
16.(14分)
(3)①
(2分)
!
!
2分)
(1分)
(1)
(1分)
(2分)
(2)
(2分)
(2分)》
(4
(1分)
(3)
(2分)
(2分)
(2分)
(4)
(2分)
请在各题目的答遇区域内作答,超出属色矩形边瓶限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区城的答案无效!
睛在各题目的容题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
化学第1页(共3页)
化学第2页(共3页)
化学第3页(共3页)