内容正文:
第5天 新高考模拟押题特训(4)
题号
押题亮点
情境与素养
难度与考前重点提醒
1
趋势: 化学与生活生产结合,考查材料、食品、高分子等。
考点: 盐卤使豆浆凝固(盐析,非变性)、金刚石薄膜(新型无机非金属)、液晶聚合物(各向异性)、尼龙-66(缩聚合成)。
情境: 生产生活(豆腐、钻头、机器人、尼龙)。
素养: 科学态度与社会责任;宏观辨识与微观探析。
易
提醒: 盐卤使蛋白质胶体聚沉是盐析,不是变性(变性需加热、强酸强碱等)。金刚石薄膜属于新型无机非金属材料。液晶有各向异性。尼龙-66由己二酸和己二胺缩聚。
2
趋势: 化学用语与图示正误判断。
考点: 聚丙烯结构简式(主链应为…CH(CH₃)CH₂…)、SCl₂的VSEPR模型(四面体)、NaCl水合离子示意图、NH₂OH电子式。
情境: 基础化学语言。
素养: 宏观辨识与微观探析(模型认知)。
易
提醒: 聚丙烯结构简式应为,甲基在支链,A错误;SCl₂中S有两对孤电子对,VSEPR模型四面体;水合离子示意图中水分子取向正确;NH₂OH电子式需标出N和O的孤对电子。
3
趋势: 实验操作正误判断。
考点: Fe(OH)₃胶体制备(沸水,非碱液)、萃取剂选择(乙醇与CS₂互溶)、趁热过滤(防析出)、MgCl₂溶液蒸发(需HCl气流)。
情境: 基础实验操作。
素养: 科学探究与创新意识(规范性)。
易
提醒: Fe(OH)₃胶体是FeCl₃饱和溶液滴入沸水;乙醇与CS₂互溶不能作萃取剂;趁热过滤适用于溶解度随温度变化大的物质;MgCl₂易水解,应在HCl气流中蒸发。
4
趋势: 劳动项目中的化学知识。
考点: 聚乳酸可降解(含酯基)、84消毒液加白醋(离子方程式中醋酸不拆)、铁锅防锈(吸氧腐蚀,非燃烧)、合成氨中N₂氧化性(得电子)。
情境: 生产劳动(包装、消毒、防锈、固氮)。
素养: 科学态度与社会责任;证据推理。
易
提醒: 聚乳酸含酯基可水解降解;白醋中醋酸是弱电解质,离子方程式不拆;铁生锈是电化学腐蚀;合成氨N₂得电子作氧化剂。
5
趋势: 离子/化学方程式正误判断。
考点: Na₂S₂O₃制备(归中反应)、I₂与Na₂S₂O₃反应、CuCl溶于Na₂S₂O₃(配位)、Na₂S₂O₃与SO₂反应(酸性环境产物为S和SO₃²⁻?实际生成S和NaHSO₃?)。
情境: 氧化还原与配位反应。
素养: 宏观辨识与微观探析;证据推理。
中
提醒: D中SO₂通入Na₂S₂O₃溶液,酸性条件下S₂O₃²⁻分解生成S和SO₂,不是生成SO₄²⁻,方程式错误。A、B、C正确。
6
趋势: 复杂有机物结构与性质。
考点: 烃类定义(只含C、H)、手性碳计数(1个)、与H₂加成(苯环3+双键1+羰基?酯基不加成)、消耗NaOH(酯基+酰胺键)。
情境: 药物中间体。
素养: 宏观辨识与微观探析;证据推理。
中
提醒: M含N、O,不属于烃;手性碳1个;1 mol M中苯环消耗3 mol H₂,碳碳双键1 mol,羰基(酮)1 mol,共5 mol?C选项说7mol错误;两个酯基和两个酰胺键(或一个酰胺键+一个酯基?实际结构含酯基和酰胺键,共4个可水解键,耗4 mol NaOH。
7
趋势: “结构→性质”因果解释。
考点: 浓硫酸脱水性、AgCl溶于氨水(配合物)、SO₂吸收溴(还原性)、BF₃和NF₃极性(对称性)。
情境: 物质性质与结构。
素养: 证据推理与模型认知。
中
提醒: SO₂吸收溴发生氧化还原反应,SO₂体现还原性,非漂白性,C错误。其他正确:浓硫酸使纸变黑脱水;AgCl与氨水生成[Ag(NH₃)₂]⁺;BF₃平面正三角形非极性,NF₃三角锥形极性。
8
趋势: 元素推断(周期表位置、电子排布)。
考点: 元素推断(H、Li、Al、Cl、Cr)、离子半径比较(Li⁺ < H⁻)、AlCl₃和Al₂Cl₆极性、Cr原子轨道数、最外层电子数(H、Li、Cr均为1)。
情境: 原子结构与周期律。
素养: 宏观辨识与微观探析;证据推理。
中
提醒: X=H,Y=Li,Z=Al,M=Cl,Q=Cr。LiH中Li⁺半径小于H⁻,A错误。AlCl₃、Al₂Cl₆均为非极性分子?AlCl₃分子是平面三角形非极性,但Al₂Cl₆是二聚体,对称结构也非极性。Cr核外电子排布3d⁵4s¹,轨道数15。最外层电子数都是1,D正确。
9
趋势: 实验方案评价。
考点: 苯酚与Na₂CO₃反应(酸性H₂CO₃>苯酚>HCO₃⁻),SO₂通入BaCl₂再加稀硝酸(氧化生成SO₄²⁻),AgCl和Ag₂CrO₄沉淀顺序(不同类型Ksp不能直接比较),CO还原Fe₂O₃产物检验(Fe可能过量将Fe³⁺还原)。
情境: 实验探究。
素养: 科学探究与创新意识(干扰排除)。
中
提醒: A中苯酚浊液加Na₂CO₃变澄清生成苯酚钠和NaHCO₃,说明苯酚酸性强于HCO₃⁻,弱于H₂CO₃;B中稀硝酸将SO₂氧化为SO₄²⁻生成BaSO₄,体现氧化性;C中AgCl和Ag₂CrO₄类型不同,不能用沉淀先后判断Ksp大小;D中若Fe过量,可将Fe³⁺还原为Fe²⁺,KSCN不变色,不能证明全部被还原。
10
趋势: 反应机理图(甲醇羰基化)。
考点: 中间体与催化剂区分、非极性键形成(C-C键)、总反应方程式。
情境: 催化反应机理。
素养: 变化观念与平衡思想;证据推理。
中
提醒: 图中A为CH₃I,不是HI;催化剂是Rh的配合物,物质是中间体;总反应为CH₃OH + CO → CH₃COOH,D正确。C项:产物中有非极性键C-C,所以历程中形成了非极性键。
11
趋势: 铁及其化合物转化。
考点: FeSO₄分解(生成Fe₂O₃和SO₂、SO₃),Fe(OH)₂氧化现象(白→灰绿→红褐),Fe²⁺被Cl₂氧化为Fe³⁺(非化合反应),Fe³⁺水解净水。
情境: 元素化合物。
素养: 变化观念;宏观辨识。
易
提醒: FeSO₄隔绝空气分解生成Fe₂O₃、SO₂、SO₃,A正确;Fe(OH)₂氧化现象正确;Fe²⁺+Cl₂→Fe³⁺+2Cl⁻,是氧化还原反应,不是化合反应,C错误;Fe³⁺水解生成胶体可净水。
12
趋势: 钙钛矿晶胞与缺陷化学。
考点: A位点阳离子(稀土/碱土金属)、B位点(过渡金属)、氧空位形成与电子转移、氧空位与H₂O反应产生O₂的量比较。
情境: 晶体结构与能源材料。
素养: 宏观辨识与微观探析;证据推理。
难
提醒: Nd和Sr均为A位点,正确;A位填充在8个八面体围成的空隙,正确;形成1 mol氧空位需转移2 mol e⁻(O²⁻→1/2O₂+2e⁻);等物质的量SrFeO₃和SrFeO₂.₅,后者氧空位更多,产生O₂更多,D错误。
13
趋势: 新型电池(自供电CO₂还原)。
考点: 电解池电极电势(阴极低)、总反应式、pH变化、质量变化计算。
情境: 电化学能源转化。
素养: 模型认知(原电池、电解池);变化观念。
中
提醒: c为阴极,电势低于阳极d;电解池总反应:2CO₂+2H₂O=2HCOOH+O₂;d极阳极:2H₂O-4e⁻=O₂+4H⁺,H⁺通过质子膜迁移,d区pH不变(水补充,H⁺迁出);转移1 mol e⁻时,d极生成0.25 mol O₂(8 g),同时有1 mol H⁺迁出(1 g),质量减少9 g?D说18g,可能错误。但C选项也是错误,pH不变。题干问错误的是C,D计算可能不对?考试时以题目答案为准。
14
趋势: 难溶电解质与弱酸电离平衡结合(pX-pH图)。
考点: 曲线识别、Ksp计算、水解程度比较、酸根结合H⁺能力比较。
情境: 沉淀溶解与弱电解质平衡。
素养: 变化观念与平衡思想;证据推理。
难
提醒: 由交点纵坐标计算Ka(HX)≈10⁻²,Ka(HY)≈10⁻¹,Ksp≈10⁻⁸。A错误(Ka(HY)=10⁻¹数量级10⁻¹);B中Y⁻水解更强,阴离子总浓度KX更大(电荷守恒c(K⁺)+c(H⁺)=c(阴离子),KX中c(H⁺)更大),正确;C中pH=4时pN约为4.5,c(N⁺)=10⁻⁴.5,不是10⁻⁴;D中酸性HY>HX,则X⁻结合H⁺能力更强。
15
趋势: 醋酸钠综合实验(水解平衡、滴定、影响因素探究)。
考点: 水解方程式、结晶操作(蒸发浓缩冷却结晶)、滴定仪器与计算、稀释对水解平衡影响(pH变化小于1)、水解转化率比、水解常数测定(需测Kw)、实验方案设计。
情境: 盐类水解探究实验。
素养: 科学探究与创新意识;变化观念。
中
提醒: 醋酸钠水解CH₃COO⁻+H₂O⇌CH₃COOH+OH⁻;从溶液得晶体需蒸发浓缩、冷却结晶;滴定用酸式滴定管、锥形瓶;稀释10倍,pH变化小于1,说明平衡正向移动;转化率比=10^(ΔpH-1)?计算得10^-0.5;测水解常数需测同温度下Kw(测纯水pH)。
16
趋势: 工艺流程(富钴壳分离提纯)。
考点: 研磨目的、焙烧反应方程式配平、循环物质(NH₄Cl)、硫酸盐分解反应(Fe₂(SO₄)₃分解)、调pH值选择(5.0)、Ksp计算(沉淀完全所需S²⁻浓度)、晶胞结构与化学式、充电产物中Mn(III)/Mn(IV)比例。
情境: 资源回收与材料制备。
素养: 模型认知;变化观念。
难
提醒: 低温焙烧方程式:2MnO₂+4NH₄Cl→2MnCl₂+4NH₃+Cl₂+4H₂O? 根据答案,需配平。循环物质NH₄Cl。高温焙烧Fe₂(SO₄)₃→Fe₂O₃+3SO₃。调pH=5.0除Al、Fe。Ksp计算:沉淀完全时c(S²⁻)=Ksp/c(M²⁺),取大值。晶胞中“●”为Li⁺;Mn³⁺/Mn⁴⁺比例充电60%时计算得1:4。
17
趋势: 反应原理综合(合成气制甲醇、CO₂加氢)。
考点: 反应热计算(盖斯定律)、速率常数与温度关系(放热反应k正增大的倍数小)、水蒸气过量对催化剂的影响(吸热、增接触)、平衡转化率曲线绘制、甲醇选择性分析、压强对产率影响、平衡常数Kp计算。
情境: 能源化工(甲醇合成)。
素养: 变化观念与平衡思想;证据推理。
难
提醒: ΔH=ΔH₁+ΔH₂-ΔH₃;放热反应升温k正增大小于k逆;水蒸气比热大吸热防催化剂失活;CO平衡转化率曲线先降后平(吸热?实际放热反应,升温转化率下降);甲醇选择性随温度升高而降低;减小n(CO₂)/n(H₂)会降低CO₂转化率,无法提高;Kp计算需用分压平衡常数表达式。
18
趋势: 有机合成(心血管、阿尔茨海默病药物中间体)。
考点: 官能团识别(羧基、羰基)、结构推断(J为1,3-环己二酮)、反应类型(取代)、方程式书写(Diels-Alder加成)、副产物(区域异构)、亲核加成选择性(羰基吸电子效应)、同分异构体(苯环二取代、含酚羟基和醇羟基、手性碳)。
情境: 药物合成。
素养: 宏观辨识与微观探析;信息迁移。
难
提醒: H为环戊烷-1,2-二甲酸?实际A氧化开环得HOOCCH₂CH₂CH₂COCH₃?官能团羧基和酮羰基;J为1,3-环己二酮;B与Br₂取代为自由基取代;D-A反应方程式需写对;副产物为endo/exo或区域异构;双键加成中因羰基吸电子,β碳正电性更强,亲核试剂优先进攻β位;同分异构体:苯环上有两个取代基,一个为酚羟基,另一个为含手性碳的醇羟基烷基(C₄H₉O?),考虑邻间对和烷基异构,共27种。
1.化学与生活生产密切相关,下列说法错误的是
A.盐卤是制作豆腐的常见凝固剂,能使豆浆中的蛋白质变性
B.金刚石薄膜可用于钻头表面涂层,属于新型无机非金属材料
C.人形机器人伺服电机连接器使用的液晶聚合物具有各向异性
D.尼龙-66()由己二酸和1,6-己二胺缩聚合成,强度高
2.下列化学用语或图示表示不正确的是
A.聚丙烯的结构简式:
B.SCl2的VSEPR模型:
C.NaCl溶液中的水合离子:
D.NH2OH的电子式:
3.化学实验是重要的科学方法。下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.实验室制备胶体
B.用乙醇萃取中的S
C.趁热过滤以除去苯甲酸溶液中混有的泥沙
D.蒸发溶液获得固体
4.劳动创造美好生活。用下列化学知识解释对应劳动项目合理的是
劳动项目
化学知识
A
宣传使用聚乳酸作为包装材料
聚乳酸中含有酯基,能水解,可降解
B
84消毒液加白醋,可增强漂白效果
C
擦干已洗净的铁锅,以防生锈
铁丝在中燃烧生成
D
利用工业合成氨实现人工固氮
具有还原性
5.下列反应方程式书写错误的是
A.向和混合液中通入制备:
B.向碘水中加入溶液,最终溶液变成无色:
C.用溶液溶解难溶的CuCl:
D.溶液用于烟道气脱硫并回收硫:
6.物质M是合成某种抑制剂的中间体,其结构如图所示。下列关于M的说法错误的是
A.物质M不属于烃类化合物
B.1个M分子中含有1个手性碳原子
C.在一定条件下,1 mol M最多与7 mol 发生加成反应
D.在一定条件下发生水解反应,1 mol M最多可消耗4 mol NaOH
7.结构决定性质,性质决定用途。下列对相关事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
浓硫酸滴到纸张上,纸张变黑
浓硫酸具有脱水性
B
AgCl溶于氨水
AgCl与氨水反应生成了可溶性配合物
C
可用于吸收溴蒸气
具有漂白性
D
是非极性分子而是极性分子
是平面正三角形而是三角锥形
8.X、Y、Z、M、Q5种元素的原子序数依次增大,其中X、Y、Z、Q分别位于周期表中前四个不同周期,X、Y同主族,Z、M基态原子核外都有5种能量不同的电子,且都只有一个未成对电子,Q元素位于元素周期表第6列,下列说法错误的是
A.X和Y形成的一种离子化合物,阳离子半径大于阴离子半径
B.Z和M形成的两种化合物和均为非极性分子
C.基态Q原子核外电子有15种空间运动状态
D.X、Y、Q最外层电子数相同
9.根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向苯酚浊液中滴加溶液,溶液由浑浊变澄清
苯酚的酸性比强
B
向溶液中先通入适量,无明显现象,再加入稀,有白色沉淀生成
稀有氧化性
C
向等物质的量浓度的NaCl、混合溶液中滴加溶液,首先生成AgCl白色沉淀
D
向CO还原所得到的产物中加入稀盐酸,再滴加KSCN溶液,无明显颜色变化
全部被还原
10.铑的配合物离子可催化甲醇羰基化,反应历程如图所示。
下列叙述正确的是
A.图中的是
B.反应历程中是催化剂
C.反应历程没有涉及非极性键的断裂和形成
D.甲醇羰基化反应为
11.铁及其化合物存在如图所示的转化关系(略去部分参与反应的物质和反应条件),下列叙述错误的是
A.得到固体a的同时,还有产生
B.得到固体b的过程中能观察到的现象有白色沉淀变灰绿色
C.得到溶液c的过程中发生化合反应
D.控制溶液c的pH,可使其具有净水作用
12.钙钛矿型氧化物因其独特的晶体结构和可调的物理、化学性质在催化、能源存储和转换领域展现出巨大的应用潜力。理想状态下的立方晶胞如图1,在钙钛矿型氧化物晶胞(晶胞边长为a nm)中的转化过程如图2。
已知:①A位点阳离子可为稀土离子(如等)、碱金属离子或碱土金属离子,B位点阳离子包括过渡金属离子(如等);
②A位点、B位点均可以通过调整多种元素来改变晶体组成。
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.若具有钙钛矿结构,则其晶体结构中Nd、Sr均位于A位点
B.晶体中A位点阳离子填充在由8个八面体围成的间隙中心位置
C.过程(1)中,当有2 mol e发生转移时,形成1 mol氧空位
D.过程(2)中,相同条件下,产生的比等物质的量产生的多
13.一种新型电池通过自供电实现转化为,装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.c电极的电势比d电极的电势低
B.电解池的总反应式为:
C.装置工作时d极区溶液的pH增大
D.当电路中转移时,d极区溶液质量减少18 g
14.一价金属元素的弱酸盐和均为难溶电解质,且相等。常温下、溶液中浓度的负对数与溶液的关系曲线如图所示。已知:不水解,曲线、分别表示、溶液中与溶液的关系曲线;曲线、曲线与纵轴的交点分别是2、1,下列说法正确的是
A.常温下的
B.浓度相同的KX和KY溶液中阴离子总浓度较大的是KX溶液
C.时,溶液中浓度为
D.常温下,浓度相同的、结合的能力:
15.醋酸钠在生活、生产和科研中应用广泛。
(1)醋酸钠晶体易溶于水,水溶液显弱碱性。醋酸钠的溶解度随温度升高显著增大。以醋酸废水为原料制备醋酸钠晶体的流程简图如下:
①醋酸钠溶液呈弱碱性,原因是___________(用离子方程式表示)。
②“操作X”为___________。
(2)用醋酸钠晶体配制溶液,以滴定法测定浓度。
①该过程用到的仪器有___________(填编号)。
②测定溶液的浓度:移取溶液,用盐酸滴定至终点,消耗盐酸体积为21.00mL。溶液的浓度___________。
(3)某小组同学研究水解平衡的影响因素。
取(2)中溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,用pH计测定pH,记录数据。
实验序号
温度
pH
1
50.0
0
25
9.37
2
5.0
45.0
25
8.87
3
5.0
45.0
40
8.56
①结合实验1和实验2中的数据,写出稀释时水解平衡的移动方向和判断理由:___________。
②甲同学通过计算水解的平衡转化率,进一步解释稀释时水解平衡的移动方向。实验1和2中水解的平衡转化率之比为___________。
③已知水解是吸热反应,升高温度时溶液中___________(填“增大”“不变”或“减小”)。由实验2和3可知,升高温度,溶液pH减小,乙同学认为不能直接根据pH变化判断温度对水解平衡的影响。
④乙同学提出通过测定并比较不同温度下水解平衡常数的大小,可说明温度对水解平衡的影响。
小组讨论后,在实验3的基础上进行实验,以获得40℃下的水解平衡常数,简述该实验方案:(ⅰ)___________(包括所用仪器及待测物理量);设待测物理量为,结合实验3中的数据,写出的计算式(ⅱ)___________。
测定结果:。
16.以海底富钴壳(主要含和,及少量等杂质)为原料,采用两段硫酸铵焙烧-水浸法分离提纯并回收钴、镍、铜、锰的工艺如下。
已知:①当离子浓度时,视为沉淀完全;
②时,。
(1)富钴壳矿研磨至直径后,与晶体混合进行焙烧,研磨的目的是_______。
(2)“低温焙烧”时,锰、钴元素被还原为。
①完成转化的化学方程式:_______。
____________________________
②“回收液”经处理可循环利用的物质是_______。
(3)“高温焙烧”后经“水浸”能除去以上的铁。已知几种金属硫酸盐分解反应的自由能随温度变化的关系如图1,写出高温焙烧时发生反应的化学方程式_______。
(4)“调pH”时,铝和残余的铁被除去。溶液pH值对各金属沉淀率的影响如图2,最佳的沉淀pH值为_______。
(5)“沉钴镍”时,钴、镍都完全沉淀,此时溶液中不低于_______。
(6)常用于制备电池正极材料锰酸锂()。中锰的价态为Ⅲ、Ⅳ,其晶胞可看成由图3中a、b单元相互交错方式构成。
①图中“○”表示,则“●”表示的微粒是_______(填离子符号)。
②晶体中“”微粒占据形成的_______空隙。
③锰酸锂电池的充放电总反应为:,当电池充电至其理论电量的时,电池正极材料中_______。
17.甲醇是工业“基石”原料,也是清洁燃料及溶剂领域的重要物质。
I.合成气制备甲醇的原理为。向容积为1 L的绝热恒容容器中,加入和1 mol CO,反应开始时体系的压强增大。
已知:的燃烧热()分别为、,该反应的Ea(正)。
回答下列问题:
(1)该反应的逆___________(用字母表示)。
(2)该反应的速率方程为,,其中、为正、逆反应速率,为速率常数,为各组分的分压。升高温度,增大的倍数___________增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。
(3)向绝热反应器中通入和过量的,发生合成气的转换反应:。催化作用受接触面积和温度等因素影响,的比热容较大。过量能有效防止催化剂活性下降,其原因有___________。该反应需要在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热,保证反应在最适宜温度附近进行。若采用喷入冷水(蒸汽)方式降温,在图中做出CO平衡转化率随温度变化曲线。___________。
II.工业废气中的二氧化碳加氢制甲醇是“碳中和”的一个重要研究方向,在催化剂作用下,主要自发进行以下反应:
i.
ii.
iii.
(4)在恒温、恒压反应器中通入发生反应i和ii,的平衡转化率及的平衡产率随温度变化关系如图所示。
已知:产率;的选择性。
下列说法错误的是___________。
A.,
B.的平衡选择性随温度的升高而减小
C.525 K时,的平衡选择性约为
D.525K时,减小的值或增大压强均能使的平衡转化率达到b点的值
(5)将一定比例和流速的和通过装有催化剂的容器,发生反应i和ii,经过相同时间,测得5 Mpa时反应温度变化、时压强变化对甲醇产量影响的关系如图所示。曲线X表示___________(填“5 Mpa时反应温度变化”或“时压强变化”)。增大压强,产物中的体积分数增大的原因是___________。
(6)已知:对于反应,压强平衡常数为,为各组分平衡时的分压。一定温度下,向恒容密闭容器中通入物质的量之比为1:3的与,发生以上3个反应,若起始压强为200 MPa,反应经后达到平衡,此时体系压强为,反应iii的平衡常数___________(保留两位有效数字)。
18.有机物A(1-甲基环戊烯)可用于合成多种药物,图中G和J分别是治疗心血管疾病和阿尔茨海默病药物的中间体。
已知:i.
ii.
(1)H中的官能团名称为_______、_______。
(2)J分子中含六元环,其结构简式为_______。
(3)的反应类型为_______。
(4)的化学方程式为_______,该反应还能生成与G互为同分异构体且也含有2个六元环的副产物,其结构简式为_______。
(5)一定条件下B分子中的碳碳双键与发生加成反应,得到的产物为(M)或(N),从反应物的结构上判断选择性更高的是_______(填字母)。
(6)E的同分异构体中满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①苯环上有2个取代基
②该有机物最多能与或反应
③含有手性碳原子
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第5天 新高考模拟押题特训(4)
题号
押题亮点
情境与素养
难度与考前重点提醒
1
趋势: 化学与生活生产结合,考查材料、食品、高分子等。
考点: 盐卤使豆浆凝固(盐析,非变性)、金刚石薄膜(新型无机非金属)、液晶聚合物(各向异性)、尼龙-66(缩聚合成)。
情境: 生产生活(豆腐、钻头、机器人、尼龙)。
素养: 科学态度与社会责任;宏观辨识与微观探析。
易
提醒: 盐卤使蛋白质胶体聚沉是盐析,不是变性(变性需加热、强酸强碱等)。金刚石薄膜属于新型无机非金属材料。液晶有各向异性。尼龙-66由己二酸和己二胺缩聚。
2
趋势: 化学用语与图示正误判断。
考点: 聚丙烯结构简式(主链应为…CH(CH₃)CH₂…)、SCl₂的VSEPR模型(四面体)、NaCl水合离子示意图、NH₂OH电子式。
情境: 基础化学语言。
素养: 宏观辨识与微观探析(模型认知)。
易
提醒: 聚丙烯结构简式应为,甲基在支链,A错误;SCl₂中S有两对孤电子对,VSEPR模型四面体;水合离子示意图中水分子取向正确;NH₂OH电子式需标出N和O的孤对电子。
3
趋势: 实验操作正误判断。
考点: Fe(OH)₃胶体制备(沸水,非碱液)、萃取剂选择(乙醇与CS₂互溶)、趁热过滤(防析出)、MgCl₂溶液蒸发(需HCl气流)。
情境: 基础实验操作。
素养: 科学探究与创新意识(规范性)。
易
提醒: Fe(OH)₃胶体是FeCl₃饱和溶液滴入沸水;乙醇与CS₂互溶不能作萃取剂;趁热过滤适用于溶解度随温度变化大的物质;MgCl₂易水解,应在HCl气流中蒸发。
4
趋势: 劳动项目中的化学知识。
考点: 聚乳酸可降解(含酯基)、84消毒液加白醋(离子方程式中醋酸不拆)、铁锅防锈(吸氧腐蚀,非燃烧)、合成氨中N₂氧化性(得电子)。
情境: 生产劳动(包装、消毒、防锈、固氮)。
素养: 科学态度与社会责任;证据推理。
易
提醒: 聚乳酸含酯基可水解降解;白醋中醋酸是弱电解质,离子方程式不拆;铁生锈是电化学腐蚀;合成氨N₂得电子作氧化剂。
5
趋势: 离子/化学方程式正误判断。
考点: Na₂S₂O₃制备(归中反应)、I₂与Na₂S₂O₃反应、CuCl溶于Na₂S₂O₃(配位)、Na₂S₂O₃与SO₂反应(酸性环境产物为S和SO₃²⁻?实际生成S和NaHSO₃?)。
情境: 氧化还原与配位反应。
素养: 宏观辨识与微观探析;证据推理。
中
提醒: D中SO₂通入Na₂S₂O₃溶液,酸性条件下S₂O₃²⁻分解生成S和SO₂,不是生成SO₄²⁻,方程式错误。A、B、C正确。
6
趋势: 复杂有机物结构与性质。
考点: 烃类定义(只含C、H)、手性碳计数(1个)、与H₂加成(苯环3+双键1+羰基?酯基不加成)、消耗NaOH(酯基+酰胺键)。
情境: 药物中间体。
素养: 宏观辨识与微观探析;证据推理。
中
提醒: M含N、O,不属于烃;手性碳1个;1 mol M中苯环消耗3 mol H₂,碳碳双键1 mol,羰基(酮)1 mol,共5 mol?C选项说7mol错误;两个酯基和两个酰胺键(或一个酰胺键+一个酯基?实际结构含酯基和酰胺键,共4个可水解键,耗4 mol NaOH。
7
趋势: “结构→性质”因果解释。
考点: 浓硫酸脱水性、AgCl溶于氨水(配合物)、SO₂吸收溴(还原性)、BF₃和NF₃极性(对称性)。
情境: 物质性质与结构。
素养: 证据推理与模型认知。
中
提醒: SO₂吸收溴发生氧化还原反应,SO₂体现还原性,非漂白性,C错误。其他正确:浓硫酸使纸变黑脱水;AgCl与氨水生成[Ag(NH₃)₂]⁺;BF₃平面正三角形非极性,NF₃三角锥形极性。
8
趋势: 元素推断(周期表位置、电子排布)。
考点: 元素推断(H、Li、Al、Cl、Cr)、离子半径比较(Li⁺ < H⁻)、AlCl₃和Al₂Cl₆极性、Cr原子轨道数、最外层电子数(H、Li、Cr均为1)。
情境: 原子结构与周期律。
素养: 宏观辨识与微观探析;证据推理。
中
提醒: X=H,Y=Li,Z=Al,M=Cl,Q=Cr。LiH中Li⁺半径小于H⁻,A错误。AlCl₃、Al₂Cl₆均为非极性分子?AlCl₃分子是平面三角形非极性,但Al₂Cl₆是二聚体,对称结构也非极性。Cr核外电子排布3d⁵4s¹,轨道数15。最外层电子数都是1,D正确。
9
趋势: 实验方案评价。
考点: 苯酚与Na₂CO₃反应(酸性H₂CO₃>苯酚>HCO₃⁻),SO₂通入BaCl₂再加稀硝酸(氧化生成SO₄²⁻),AgCl和Ag₂CrO₄沉淀顺序(不同类型Ksp不能直接比较),CO还原Fe₂O₃产物检验(Fe可能过量将Fe³⁺还原)。
情境: 实验探究。
素养: 科学探究与创新意识(干扰排除)。
中
提醒: A中苯酚浊液加Na₂CO₃变澄清生成苯酚钠和NaHCO₃,说明苯酚酸性强于HCO₃⁻,弱于H₂CO₃;B中稀硝酸将SO₂氧化为SO₄²⁻生成BaSO₄,体现氧化性;C中AgCl和Ag₂CrO₄类型不同,不能用沉淀先后判断Ksp大小;D中若Fe过量,可将Fe³⁺还原为Fe²⁺,KSCN不变色,不能证明全部被还原。
10
趋势: 反应机理图(甲醇羰基化)。
考点: 中间体与催化剂区分、非极性键形成(C-C键)、总反应方程式。
情境: 催化反应机理。
素养: 变化观念与平衡思想;证据推理。
中
提醒: 图中A为CH₃I,不是HI;催化剂是Rh的配合物,物质是中间体;总反应为CH₃OH + CO → CH₃COOH,D正确。C项:产物中有非极性键C-C,所以历程中形成了非极性键。
11
趋势: 铁及其化合物转化。
考点: FeSO₄分解(生成Fe₂O₃和SO₂、SO₃),Fe(OH)₂氧化现象(白→灰绿→红褐),Fe²⁺被Cl₂氧化为Fe³⁺(非化合反应),Fe³⁺水解净水。
情境: 元素化合物。
素养: 变化观念;宏观辨识。
易
提醒: FeSO₄隔绝空气分解生成Fe₂O₃、SO₂、SO₃,A正确;Fe(OH)₂氧化现象正确;Fe²⁺+Cl₂→Fe³⁺+2Cl⁻,是氧化还原反应,不是化合反应,C错误;Fe³⁺水解生成胶体可净水。
12
趋势: 钙钛矿晶胞与缺陷化学。
考点: A位点阳离子(稀土/碱土金属)、B位点(过渡金属)、氧空位形成与电子转移、氧空位与H₂O反应产生O₂的量比较。
情境: 晶体结构与能源材料。
素养: 宏观辨识与微观探析;证据推理。
难
提醒: Nd和Sr均为A位点,正确;A位填充在8个八面体围成的空隙,正确;形成1 mol氧空位需转移2 mol e⁻(O²⁻→1/2O₂+2e⁻);等物质的量SrFeO₃和SrFeO₂.₅,后者氧空位更多,产生O₂更多,D错误。
13
趋势: 新型电池(自供电CO₂还原)。
考点: 电解池电极电势(阴极低)、总反应式、pH变化、质量变化计算。
情境: 电化学能源转化。
素养: 模型认知(原电池、电解池);变化观念。
中
提醒: c为阴极,电势低于阳极d;电解池总反应:2CO₂+2H₂O=2HCOOH+O₂;d极阳极:2H₂O-4e⁻=O₂+4H⁺,H⁺通过质子膜迁移,d区pH不变(水补充,H⁺迁出);转移1 mol e⁻时,d极生成0.25 mol O₂(8 g),同时有1 mol H⁺迁出(1 g),质量减少9 g?D说18g,可能错误。但C选项也是错误,pH不变。题干问错误的是C,D计算可能不对?考试时以题目答案为准。
14
趋势: 难溶电解质与弱酸电离平衡结合(pX-pH图)。
考点: 曲线识别、Ksp计算、水解程度比较、酸根结合H⁺能力比较。
情境: 沉淀溶解与弱电解质平衡。
素养: 变化观念与平衡思想;证据推理。
难
提醒: 由交点纵坐标计算Ka(HX)≈10⁻²,Ka(HY)≈10⁻¹,Ksp≈10⁻⁸。A错误(Ka(HY)=10⁻¹数量级10⁻¹);B中Y⁻水解更强,阴离子总浓度KX更大(电荷守恒c(K⁺)+c(H⁺)=c(阴离子),KX中c(H⁺)更大),正确;C中pH=4时pN约为4.5,c(N⁺)=10⁻⁴.5,不是10⁻⁴;D中酸性HY>HX,则X⁻结合H⁺能力更强。
15
趋势: 醋酸钠综合实验(水解平衡、滴定、影响因素探究)。
考点: 水解方程式、结晶操作(蒸发浓缩冷却结晶)、滴定仪器与计算、稀释对水解平衡影响(pH变化小于1)、水解转化率比、水解常数测定(需测Kw)、实验方案设计。
情境: 盐类水解探究实验。
素养: 科学探究与创新意识;变化观念。
中
提醒: 醋酸钠水解CH₃COO⁻+H₂O⇌CH₃COOH+OH⁻;从溶液得晶体需蒸发浓缩、冷却结晶;滴定用酸式滴定管、锥形瓶;稀释10倍,pH变化小于1,说明平衡正向移动;转化率比=10^(ΔpH-1)?计算得10^-0.5;测水解常数需测同温度下Kw(测纯水pH)。
16
趋势: 工艺流程(富钴壳分离提纯)。
考点: 研磨目的、焙烧反应方程式配平、循环物质(NH₄Cl)、硫酸盐分解反应(Fe₂(SO₄)₃分解)、调pH值选择(5.0)、Ksp计算(沉淀完全所需S²⁻浓度)、晶胞结构与化学式、充电产物中Mn(III)/Mn(IV)比例。
情境: 资源回收与材料制备。
素养: 模型认知;变化观念。
难
提醒: 低温焙烧方程式:2MnO₂+4NH₄Cl→2MnCl₂+4NH₃+Cl₂+4H₂O? 根据答案,需配平。循环物质NH₄Cl。高温焙烧Fe₂(SO₄)₃→Fe₂O₃+3SO₃。调pH=5.0除Al、Fe。Ksp计算:沉淀完全时c(S²⁻)=Ksp/c(M²⁺),取大值。晶胞中“●”为Li⁺;Mn³⁺/Mn⁴⁺比例充电60%时计算得1:4。
17
趋势: 反应原理综合(合成气制甲醇、CO₂加氢)。
考点: 反应热计算(盖斯定律)、速率常数与温度关系(放热反应k正增大的倍数小)、水蒸气过量对催化剂的影响(吸热、增接触)、平衡转化率曲线绘制、甲醇选择性分析、压强对产率影响、平衡常数Kp计算。
情境: 能源化工(甲醇合成)。
素养: 变化观念与平衡思想;证据推理。
难
提醒: ΔH=ΔH₁+ΔH₂-ΔH₃;放热反应升温k正增大小于k逆;水蒸气比热大吸热防催化剂失活;CO平衡转化率曲线先降后平(吸热?实际放热反应,升温转化率下降);甲醇选择性随温度升高而降低;减小n(CO₂)/n(H₂)会降低CO₂转化率,无法提高;Kp计算需用分压平衡常数表达式。
18
趋势: 有机合成(心血管、阿尔茨海默病药物中间体)。
考点: 官能团识别(羧基、羰基)、结构推断(J为1,3-环己二酮)、反应类型(取代)、方程式书写(Diels-Alder加成)、副产物(区域异构)、亲核加成选择性(羰基吸电子效应)、同分异构体(苯环二取代、含酚羟基和醇羟基、手性碳)。
情境: 药物合成。
素养: 宏观辨识与微观探析;信息迁移。
难
提醒: H为环戊烷-1,2-二甲酸?实际A氧化开环得HOOCCH₂CH₂CH₂COCH₃?官能团羧基和酮羰基;J为1,3-环己二酮;B与Br₂取代为自由基取代;D-A反应方程式需写对;副产物为endo/exo或区域异构;双键加成中因羰基吸电子,β碳正电性更强,亲核试剂优先进攻β位;同分异构体:苯环上有两个取代基,一个为酚羟基,另一个为含手性碳的醇羟基烷基(C₄H₉O?),考虑邻间对和烷基异构,共27种。
1.化学与生活生产密切相关,下列说法错误的是
A.盐卤是制作豆腐的常见凝固剂,能使豆浆中的蛋白质变性
B.金刚石薄膜可用于钻头表面涂层,属于新型无机非金属材料
C.人形机器人伺服电机连接器使用的液晶聚合物具有各向异性
D.尼龙-66()由己二酸和1,6-己二胺缩聚合成,强度高
【答案】A
【解析】A.盐卤(如MgCl2等)通过盐析作用使豆浆中的蛋白质胶体聚沉,而非使蛋白质变性,A错误;B.金刚石薄膜硬度大,可作钻头涂层,属于新型无机非金属材料,B正确;C.液晶聚合物属于液晶材料,具有各向异性的性质,C正确;D.尼龙-66由己二酸[HOOC(CH2)4COOH]和1,6-己二胺[H2N(CH2)6NH2]发生缩聚反应得到,强度高,韧性好,D正确;故答案选A。
2.下列化学用语或图示表示不正确的是
A.聚丙烯的结构简式:
B.SCl2的VSEPR模型:
C.NaCl溶液中的水合离子:
D.NH2OH的电子式:
【答案】A
【解析】A.聚丙烯的单体为丙烯,结构简式为,丙烯发生加聚反应生成聚丙烯的结构简式为,A错误;B.SCl2的中心原子S的价层电子对数为,有2对孤对电子,VSEPR模型为四面体形,B正确;C.溶液中,和会与水分子形成水合离子,水分子的氧原子(带部分负电荷)靠近,氢原子(带部分正电荷)靠近,故NaCl溶液中的水合离子为,C正确;D.NH2OH中N原子与2个H原子形成共价键,O原子分别与N、H原子形成共价键,故NH2OH的电子式为,D正确;故选A。
3.化学实验是重要的科学方法。下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.实验室制备胶体
B.用乙醇萃取中的S
C.趁热过滤以除去苯甲酸溶液中混有的泥沙
D.蒸发溶液获得固体
【答案】C
【解析】A.FeCl3与NaOH反应只能得到Fe(OH)3沉淀,实验室制备Fe(OH)3胶体是将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,A不符合题意;B.S微溶于乙醇、易溶于CS2,且乙醇与CS2互溶,不能用乙醇萃取CS2中的S,B不符合题意;C.苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,趁热过滤可除去苯甲酸溶液中混有的泥沙,并防止苯甲酸遇冷析出,C符合题意;D.Mg2+易水解,直接蒸发MgCl2溶液不能得到MgCl2固体,应在HCl气流中蒸发MgCl2溶液,D不符合题意;故选C。
4.劳动创造美好生活。用下列化学知识解释对应劳动项目合理的是
劳动项目
化学知识
A
宣传使用聚乳酸作为包装材料
聚乳酸中含有酯基,能水解,可降解
B
84消毒液加白醋,可增强漂白效果
C
擦干已洗净的铁锅,以防生锈
铁丝在中燃烧生成
D
利用工业合成氨实现人工固氮
具有还原性
【答案】A
【解析】A.聚乳酸是乳酸缩聚得到的高分子化合物,结构中含有酯基,能够发生水解反应,属于可降解材料,不会造成白色污染,解释合理,A符合题意;B.白醋的主要成分醋酸是弱电解质,书写离子方程式时不能拆解,正确离子方程式为,B不符合题意;C.擦干铁锅防生锈,原理是避免铁接触水,破坏铁发生吸氧腐蚀(生锈)的条件,和铁丝在氧气中燃烧的反应无关,解释与劳动项目不对应,C不符合题意;D.合成氨反应中,中N元素从0价降为中的-3价,得电子作氧化剂,体现氧化性,不是还原性,D不符合题意;故选A。
5.下列反应方程式书写错误的是
A.向和混合液中通入制备:
B.向碘水中加入溶液,最终溶液变成无色:
C.用溶液溶解难溶的CuCl:
D.溶液用于烟道气脱硫并回收硫:
【答案】D
【解析】A.该反应为归中反应,得失电子守恒、原子守恒,符合用Na2S、Na2CO3和SO2制备Na2S2O3的反应原理,A正确;B.该反应为碘量法的经典反应,电子守恒、电荷守恒,符合反应事实,B正确;C.CuCl中+1价Cu可与形成稳定配离子[Cu(S2O3)2]3-,方程式电荷、原子均守恒,C正确;D.SO2溶于水形成酸性环境,H+与不能大量共存,实际反应产物应为和S,离子方程式为,D错误;故选D。
6.物质M是合成某种抑制剂的中间体,其结构如图所示。下列关于M的说法错误的是
A.物质M不属于烃类化合物
B.1个M分子中含有1个手性碳原子
C.在一定条件下,1 mol M最多与7 mol 发生加成反应
D.在一定条件下发生水解反应,1 mol M最多可消耗4 mol NaOH
【答案】C
【解析】A.分子中含有N和O,不属于烃类化合物,A正确;B.含有1个手性碳原子,如图,B正确;C.1 mol M最多与6 mol 发生加成反应,C错误;D.M存在两个酯基和两个酰胺键,1 mol酯基和酰胺键均能与1 mol NaOH反应,故1 mol M物质最多能与4 mol NaOH反应,D正确;故答案为:C。
7.结构决定性质,性质决定用途。下列对相关事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
浓硫酸滴到纸张上,纸张变黑
浓硫酸具有脱水性
B
AgCl溶于氨水
AgCl与氨水反应生成了可溶性配合物
C
可用于吸收溴蒸气
具有漂白性
D
是非极性分子而是极性分子
是平面正三角形而是三角锥形
【答案】C
【解析】A.浓硫酸具有脱水性,可将纸张中H、O元素按水的组成比脱去,剩余碳单质使纸张变黑,A不符合题意;B.AgCl与氨水反应生成可溶性配合物,因此AgCl可溶于氨水,B不符合题意;C.吸收溴蒸气时发生反应,SO2转化为H2SO4,体现还原性而非漂白性,C符合题意;D.中心原子B价层电子对数为,且不含孤电子对,为平面正三角形结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子;中心原子N价层电子对数为,且含1个孤电子对,为三角锥形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,D不符合题意;故选C。
8.X、Y、Z、M、Q5种元素的原子序数依次增大,其中X、Y、Z、Q分别位于周期表中前四个不同周期,X、Y同主族,Z、M基态原子核外都有5种能量不同的电子,且都只有一个未成对电子,Q元素位于元素周期表第6列,下列说法错误的是
A.X和Y形成的一种离子化合物,阳离子半径大于阴离子半径
B.Z和M形成的两种化合物和均为非极性分子
C.基态Q原子核外电子有15种空间运动状态
D.X、Y、Q最外层电子数相同
【答案】A
【解析】X、Y、Z、Q分属前4个不同周期,原子序数依次增大,因此X为第一周期,X与Y同主族,得X=H,Y=Li(IA族同主族,符合Y在第二周期);Z、M基态有5种能量不同的电子,说明核外只有5个能级,即都在第三周期(能级:1s、2s、2p、3s、3p,共5种能级),且只有1个未成对电子:原子序数Z<M,符合条件的是Z=Al(电子排布,1个未成对电子)、M=Cl(电子排布,1个未成对电子);Q在第四周期,元素周期表第6列,得Q=Cr(第四周期VIB族,原子序数24),据此分析;A.H和Li形成的离子化合物是LiH,阳离子、阴离子电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,因此半径:,阳离子半径小于阴离子,A错误;B.()为平面正三角形结构,正负电中心重合;()为对称结构,正负电中心重合,二者均为非极性分子,B正确;C.Cr的核外电子排布为,每个轨道对应一种空间运动状态,轨道总数为1+1+3+1+3+5+1=15,共15种空间运动状态,C正确;D.H、Li、Cr最外层电子数都是1,最外层电子数相同,D正确;故选A。
9.根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向苯酚浊液中滴加溶液,溶液由浑浊变澄清
苯酚的酸性比强
B
向溶液中先通入适量,无明显现象,再加入稀,有白色沉淀生成
稀有氧化性
C
向等物质的量浓度的NaCl、混合溶液中滴加溶液,首先生成AgCl白色沉淀
D
向CO还原所得到的产物中加入稀盐酸,再滴加KSCN溶液,无明显颜色变化
全部被还原
【答案】B
【解析】A.苯酚与溶液反应生成苯酚钠和,无生成,说明苯酚酸性弱于,仅强于,A错误;B.通入溶液时,因亚硫酸酸性弱于盐酸不发生反应,加入稀后,稀将+4价S氧化为+6价生成,与结合生成沉淀,体现稀的氧化性,B正确;C.是AB型沉淀,溶度积表达式为,是型沉淀,溶度积表达式为,二者结构不同,不能直接根据沉淀先后顺序比较大小,C错误;D.若产物中同时存在Fe单质和未反应的,加稀盐酸后Fe会将还原为,滴加KSCN溶液也无明显现象,不能证明全部被还原,D错误;故选B。
10.铑的配合物离子可催化甲醇羰基化,反应历程如图所示。
下列叙述正确的是
A.图中的是
B.反应历程中是催化剂
C.反应历程没有涉及非极性键的断裂和形成
D.甲醇羰基化反应为
【答案】D
【解析】A.根据原子守恒,与水反应生成和,反应为,因此是,不是,A错误;B.题图中的物质是反应过程中生成的中间产物,真正的催化剂是(反应结束后重新生成,反应前后不变),是中间产物,B错误;C.反应物和都只含1个C原子,产物中存在的非极性键,说明反应历程中形成了非极性键,C错误;D.将整个反应的反应物加和,消去中间产物,总羰基化反应为,原子守恒,符合反应事实,D正确;故选D。
11.铁及其化合物存在如图所示的转化关系(略去部分参与反应的物质和反应条件),下列叙述错误的是
A.得到固体a的同时,还有产生
B.得到固体b的过程中能观察到的现象有白色沉淀变灰绿色
C.得到溶液c的过程中发生化合反应
D.控制溶液c的pH,可使其具有净水作用
【答案】C
【解析】硫酸亚铁高温隔绝氧气分解生成红棕色氧化铁,铁元素化合价升高,则硫元素化合价会得到二氧化硫;硫酸亚铁溶液和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁迅速被空气中氧气氧化为氢氧化铁,能观察到白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;亚铁离子能被氯水中氯气氧化为铁离子得到黄色溶液;A.红棕色固体为,隔绝空气高温得到,根据化合价有升有降,还有产生,A正确;B.硫酸亚铁溶液和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁迅速被空气中氧气氧化为氢氧化铁,能观察到白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,B正确;C.亚铁离子能被氯水中氯气氧化为铁离子得到黄色溶液,反应为,该反应不是化合反应,C错误;D.在一定pH下水解生成胶体,具有吸附性,可净水,D正确;故选C。
12.钙钛矿型氧化物因其独特的晶体结构和可调的物理、化学性质在催化、能源存储和转换领域展现出巨大的应用潜力。理想状态下的立方晶胞如图1,在钙钛矿型氧化物晶胞(晶胞边长为a nm)中的转化过程如图2。
已知:①A位点阳离子可为稀土离子(如等)、碱金属离子或碱土金属离子,B位点阳离子包括过渡金属离子(如等);
②A位点、B位点均可以通过调整多种元素来改变晶体组成。
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.若具有钙钛矿结构,则其晶体结构中Nd、Sr均位于A位点
B.晶体中A位点阳离子填充在由8个八面体围成的间隙中心位置
C.过程(1)中,当有2 mol e发生转移时,形成1 mol氧空位
D.过程(2)中,相同条件下,产生的比等物质的量产生的多
【答案】D
【解析】A.根据题干信息,A位点为稀土离子、碱金属或碱土金属阳离子,B位点为过渡金属阳离子;是稀土元素,是碱土金属,因此二者都位于A位点,Mn作为过渡金属位于B位点,A正确;B.理想钙钛矿型氧化物晶胞中,A位于晶胞顶点,B与6个O形成八面体,A位点阳离子恰好填充在8个相邻八面体围成的间隙中心,符合钙钛矿型氧化物晶胞的结构特点,B正确;C.过程(1)中,形成1 mol氧空位,即失去1mol价的O,生成 ,O元素共失去2 mol电子,即转移2 mol电子,因此转移2 mol电子时生成1 mol氧空位,C正确;D.化学式中O原子数越少,氧空位越多:等物质的量的比的O含量更高,氧空位更少;过程(2)中是在氧空位处与反应生成,氧空位越多,产生越多,因此产生的比等物质的量产生的少,D错误;故选D。
13.一种新型电池通过自供电实现转化为,装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.c电极的电势比d电极的电势低
B.电解池的总反应式为:
C.装置工作时d极区溶液的pH增大
D.当电路中转移时,d极区溶液质量减少18 g
【答案】C
【解析】新型电池中,失电子转化为,则a电极作负极,b电极作正极,与a电极相连的c电极作阴极,d电极作阳极,以此作答;A.由分析可知,右侧电池为电解池,c电极作阴极,d电极作阳极,对于电解池,阳极的电势高于阴极,则c电极的电势比d电极的电势低,A 正确;B.在阴极能稳定存在,说明阴极电解质呈碱性,电极反应式为:,阳极电极反应式为,将两电极反应式调整得失电子守恒,然后相加,可得出电解池的总反应式为:,B 正确;C.装置工作时,d极发生反应:,每失去4个电子,就有4个氢离子通过质子交换膜离开d极,且右侧一直会有水补充,认为溶液体积不变,则d极区溶液的pH不变,C 错误;D.依据d极电极反应式,当电路中转移时,生成,同时有通过质子交换膜进入c极区,所以d极区溶液质量减少,D 正确;故答案选C。
14.一价金属元素的弱酸盐和均为难溶电解质,且相等。常温下、溶液中浓度的负对数与溶液的关系曲线如图所示。已知:不水解,曲线、分别表示、溶液中与溶液的关系曲线;曲线、曲线与纵轴的交点分别是2、1,下列说法正确的是
A.常温下的
B.浓度相同的KX和KY溶液中阴离子总浓度较大的是KX溶液
C.时,溶液中浓度为
D.常温下,浓度相同的、结合的能力:
【答案】B
【解析】和均为难溶电解质,且相等。pH很大时,、溶液中X-、Y-几乎不水解,c(N+)≈c(X-)= c(Y-);根据图像,pH很大时c(N+)=10-4,所以;曲线与纵轴的交点为1,即c(H+)=1mol/L时,c(N+)=0.1mol/L,c(Y-)=,根据物料守恒c(N+)= c(Y-)+ c(HY),c(HY)= c(N+)- c(Y-)=0.1-10-7≈0.1 mol/L,常温下的;同理曲线与纵轴的交点为2,即c(H+)=1mol/L时,c(N+)=0.01mol/L,c(X-)=,根据物料守恒c(N+)= c(X-)+ c(HX),c(HX)= c(N+)- c(X-)=0.01-10-6≈0.01 mol/L,常温下的。A.根据以上分析,常温下的,故A错误;B.,根据“越弱越水解”,浓度相同的KX和KY溶液中Y-水解程度大于X-,KX溶液中H+浓度大于KY溶液中H+浓度,根据电荷守恒,溶液中阴离子总浓度等于钾离子和氢离子浓度之和,所以阴离子总浓度较大的是KX溶液,故B正确;C.根据图像,时,浓度大于,故C错误;D.常温下,,则浓度相同的、结合的能力:,故D错误;选B。
15.醋酸钠在生活、生产和科研中应用广泛。
(1)醋酸钠晶体易溶于水,水溶液显弱碱性。醋酸钠的溶解度随温度升高显著增大。以醋酸废水为原料制备醋酸钠晶体的流程简图如下:
①醋酸钠溶液呈弱碱性,原因是___________(用离子方程式表示)。
②“操作X”为___________。
(2)用醋酸钠晶体配制溶液,以滴定法测定浓度。
①该过程用到的仪器有___________(填编号)。
②测定溶液的浓度:移取溶液,用盐酸滴定至终点,消耗盐酸体积为21.00mL。溶液的浓度___________。
(3)某小组同学研究水解平衡的影响因素。
取(2)中溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,用pH计测定pH,记录数据。
实验序号
温度
pH
1
50.0
0
25
9.37
2
5.0
45.0
25
8.87
3
5.0
45.0
40
8.56
①结合实验1和实验2中的数据,写出稀释时水解平衡的移动方向和判断理由:___________。
②甲同学通过计算水解的平衡转化率,进一步解释稀释时水解平衡的移动方向。实验1和2中水解的平衡转化率之比为___________。
③已知水解是吸热反应,升高温度时溶液中___________(填“增大”“不变”或“减小”)。由实验2和3可知,升高温度,溶液pH减小,乙同学认为不能直接根据pH变化判断温度对水解平衡的影响。
④乙同学提出通过测定并比较不同温度下水解平衡常数的大小,可说明温度对水解平衡的影响。
小组讨论后,在实验3的基础上进行实验,以获得40℃下的水解平衡常数,简述该实验方案:(ⅰ)___________(包括所用仪器及待测物理量);设待测物理量为,结合实验3中的数据,写出的计算式(ⅱ)___________。
测定结果:。
【答案】(1) 蒸发浓缩、冷却结晶
(2) BD 1.050
(3) CH3COONa水解平衡正向移动,因为实验2中CH3COONa溶液相对于实验1溶液稀释了10倍,溶液浓度变为,而实验2pH变化值小于1 10-0.50 增大 用pH计测定40℃下纯水的pH
【解析】醋酸废水中加入“烧碱”,发生酸碱中和反应,过滤去除废水中可能存在的不溶性杂质,滤液主要含有醋酸钠,操作X 目的是从溶液中得到晶体,因为题目提到“溶解度随温度升高显著增大”,所以通常采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法。 将结晶出来的固体与母液分离,得到 晶体。
(1)①醋酸钠()是强碱弱酸盐,在水溶液中,醋酸根离子()会发生水解反应,结合水电离出的氢离子生成醋酸分子,同时释放出氢氧根离子,使溶液中,从而显弱碱性,离子方程式:;
②根据题目信息“醋酸钠的溶解度随温度升高显著增大”,且最终产物是带有结晶水的晶体()。从滤液中获得此类晶体的一般操作步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(2)①这是一个酸碱中和滴定实验。A (蒸发皿): 用于蒸发结晶,滴定不需要;B (锥形瓶): 用于盛放待测液(醋酸钠溶液),进行滴定反应,需要;C (分液漏斗): 用于萃取分液,滴定不需要;D (酸式滴定管): 用于盛装标准盐酸溶液(酸性溶液用酸式滴定管),需要;E (冷凝管): 用于蒸馏或回流,滴定不需要;
②反应原理:,则,,则
CH3COONa溶液的浓度。
(3)①实验1:50.0 mL 醋酸钠溶液,pH = 9.37,实验2:5.0 mL 醋酸钠溶液+45.0 mL水,相当于将实验1的溶液稀释了10倍,实验2的pH为8.87,说明醋酸钠存在水解平衡:,CH3COONa水解平衡正向移动,因为实验2中CH3COONa溶液相对于实验1溶液稀释了10倍,溶液浓度变为,而实验2pH变化值小于1;
②水解反应方程式:,平衡常数表达式:,设初始浓度为,水解生成的,则平衡时 ,,水解转化率, ,实验1的浓度是实验2的10倍,,转化率之比 10-0.50;
③题目已知水解是吸热反应。根据勒夏特列原理,升高温度,平衡正向移动,水解程度增大,因此溶液中会增大;
④水解平衡常数 ,实验3中溶液的pH为8.56,计 mol/L,则需要测定40℃时水的离子积常数,方案是用pH计测定40℃下纯水的pH,设纯水中pH=a,则c(H+)=10-a mol/L=c(OH-),= c(H+)c(OH-)=10-2a,实验3中c(OH-)=,CH3COONa起始浓度c= ,平衡时c(CH3COO-)=0.1050mol/L-,则=。
16.以海底富钴壳(主要含和,及少量等杂质)为原料,采用两段硫酸铵焙烧-水浸法分离提纯并回收钴、镍、铜、锰的工艺如下。
已知:①当离子浓度时,视为沉淀完全;
②时,。
(1)富钴壳矿研磨至直径后,与晶体混合进行焙烧,研磨的目的是_______。
(2)“低温焙烧”时,锰、钴元素被还原为。
①完成转化的化学方程式:_______。
____________________________
②“回收液”经处理可循环利用的物质是_______。
(3)“高温焙烧”后经“水浸”能除去以上的铁。已知几种金属硫酸盐分解反应的自由能随温度变化的关系如图1,写出高温焙烧时发生反应的化学方程式_______。
(4)“调pH”时,铝和残余的铁被除去。溶液pH值对各金属沉淀率的影响如图2,最佳的沉淀pH值为_______。
(5)“沉钴镍”时,钴、镍都完全沉淀,此时溶液中不低于_______。
(6)常用于制备电池正极材料锰酸锂()。中锰的价态为Ⅲ、Ⅳ,其晶胞可看成由图3中a、b单元相互交错方式构成。
①图中“○”表示,则“●”表示的微粒是_______(填离子符号)。
②晶体中“”微粒占据形成的_______空隙。
③锰酸锂电池的充放电总反应为:,当电池充电至其理论电量的时,电池正极材料中_______。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,提高转化效率
(2)
(3)
(4)5.0
(5)
(6) 八面体 1:4
【解析】富钴壳主要含和,还含有少量、、NiO、CuO等杂质。工艺流程包括低温焙烧、高温焙烧、水浸、萃取、调pH、沉钴镍等步骤。最终目标是回收钴、镍、铜、锰,并将部分物质循环利用。
(1)研磨富钴壳矿至直径<80μm,能增大反应物接触面积,从而加快反应速率,使反应更充分。
(2)①根据氧化还原反应中得失电子守恒和原子守恒来配平化学方程式:。
②由流程图可知,“回收液”中含有,所以经处理可循环利用的物质是。
(3)根据几种金属硫酸盐分解反应的自由能随温度变化的关系图,在650°C时,发生分解反应,生成和,化学方程式为:
(4)由溶液pH值对各金属沉淀率的影响图可知,当为5.0时,铝和残余的铁沉淀率较高,其他金属沉淀率较低,所以最佳的沉淀pH值为5.0。
(5)因为钴、镍都完全沉淀时,离子浓度,根据,,则;同理,对于NiS,,,,所以此时溶液中不低于。
(6)①根据的化学式及晶胞结构,若“○”表示,则“”表示的微粒是。
②晶体中“△”微粒周围的有6个,分别位于上下、前后、左右,则占据由形成的八面体空隙。
③充电时,电池正极材料为,设锰(Mn)的平均化合价为a,根据化合物化合价代数和为零的原则:
解得 a = +3.5,这意味着在中,Mn(Ⅲ) 和 Mn(Ⅳ)的物质的量之比为,为了方便计算,假设正极材料中有 1 mol 的 中,则含有 2 mol的 Mn 原子。
初始状态下,n[Mn(Ⅲ)] = 1 mol,n[Mn(Ⅳ)] = 1 mol。“理论电量”对应于 x=1 时的完全充电状态(即 完全脱出 Li,变成 )。
当充电至理论电量的60% 时,相当于 x = 0.6。
此时正极材料变为,即。 计算中 Mn 的价态分布:
在即中,Li 的化合价为+1,O的化合价为-2。
设其中 Mn(Ⅲ)的物质的量为 m mol,Mn(Ⅳ)的物质的量为n mol。
由于我们假设初始有 1 mol 的 (含 2 mol Mn),锰原子的总物质的量守恒,因此:
m + n = 2 (方程1)根据化合物中化合价代数和为零的原则:
, , (方程2),由方程1得:n = 2 - m
代入方程 2:
解得m = 0.4
, n = 1.6所以,n[Mn(Ⅲ)] = 0.4 mol,n[Mn(Ⅳ)] = 1.6 mol。 所以。
17.甲醇是工业“基石”原料,也是清洁燃料及溶剂领域的重要物质。
I.合成气制备甲醇的原理为。向容积为1 L的绝热恒容容器中,加入和1 mol CO,反应开始时体系的压强增大。
已知:的燃烧热()分别为、,该反应的Ea(正)。
回答下列问题:
(1)该反应的逆___________(用字母表示)。
(2)该反应的速率方程为,,其中、为正、逆反应速率,为速率常数,为各组分的分压。升高温度,增大的倍数___________增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。
(3)向绝热反应器中通入和过量的,发生合成气的转换反应:。催化作用受接触面积和温度等因素影响,的比热容较大。过量能有效防止催化剂活性下降,其原因有___________。该反应需要在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热,保证反应在最适宜温度附近进行。若采用喷入冷水(蒸汽)方式降温,在图中做出CO平衡转化率随温度变化曲线。___________。
II.工业废气中的二氧化碳加氢制甲醇是“碳中和”的一个重要研究方向,在催化剂作用下,主要自发进行以下反应:
i.
ii.
iii.
(4)在恒温、恒压反应器中通入发生反应i和ii,的平衡转化率及的平衡产率随温度变化关系如图所示。
已知:产率;的选择性。
下列说法错误的是___________。
A.,
B.的平衡选择性随温度的升高而减小
C.525 K时,的平衡选择性约为
D.525K时,减小的值或增大压强均能使的平衡转化率达到b点的值
(5)将一定比例和流速的和通过装有催化剂的容器,发生反应i和ii,经过相同时间,测得5 Mpa时反应温度变化、时压强变化对甲醇产量影响的关系如图所示。曲线X表示___________(填“5 Mpa时反应温度变化”或“时压强变化”)。增大压强,产物中的体积分数增大的原因是___________。
(6)已知:对于反应,压强平衡常数为,为各组分平衡时的分压。一定温度下,向恒容密闭容器中通入物质的量之比为1:3的与,发生以上3个反应,若起始压强为200 MPa,反应经后达到平衡,此时体系压强为,反应iii的平衡常数___________(保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2)
(3) 水蒸气比热容大,可吸收反应放出的热量,避免体系温度过高导致催化剂失活,同时增大反应物与催化剂的接触面积,保持催化剂活性
(4)AD
(5) 250℃时压强变化 反应i是气体分子数减少的反应,增大压强,平衡正向移动,生成更多;反应ii反应前后气体分子数不变,平衡不移动,因此的体积分数增大。
(6)
【解析】(1)根据燃烧热写热化学方程式: ①,② ,③;根据盖斯定律,目标反应;又因为,故。
(2)绝热恒容容器中,反应开始压强增大,说明体系温度升高,该反应为放热反应(),升高温度平衡逆向移动,说明正反应速率常数增大倍数小于逆反应速率常数增大倍数,故填。
(3)催化剂活性通常会受到温度的影响,该反应又是放热反应,容器温度会一直升高。而水蒸气的比热容大,可吸收热量,使温度不至于太高影响催化剂活性。增大水蒸气的浓度,平衡正向移动,得平衡转化率增大,会高于原平衡线,图像为。
(4)A:甲醇产率随温度升高而降低,说明反应i;反应ii的,能自发进行,满足,则必须满足,A错误;
B:升温,反应i平衡左移,反应ii平衡右移,更多转化为,甲醇选择性降低,B正确;
C:525K时,转化率为30%,甲醇产率为10%,选择性,C正确;
D:减小,相当于增加用量,平衡转化率降低,无法达到b点更高的转化率,D错误;
答案选AD。
(5)温度升高时,低温阶段反应速率加快,甲醇产量升高,高温阶段反应i平衡逆向移动,甲醇产量下降,符合Y曲线先升后降的趋势;增大压强,反应i正向移动,甲醇产量一直增大,符合X曲线一直升高的趋势,故X为250℃时压强变化。
(6)设平衡时,,根据反应i和ii的化学计量关系,生成的分压等于生成的分压与生成的分压之和,;反应ii分子数不变,反应iii是反应 i - 反应 ii 得到的,其分压关系由前两个反应决定,因此总压变化仅由反应i引起,每反应,总压减少,故,得,则。 平衡分压:,,,。 。
18.有机物A(1-甲基环戊烯)可用于合成多种药物,图中G和J分别是治疗心血管疾病和阿尔茨海默病药物的中间体。
已知:i.
ii.
(1)H中的官能团名称为_______、_______。
(2)J分子中含六元环,其结构简式为_______。
(3)的反应类型为_______。
(4)的化学方程式为_______,该反应还能生成与G互为同分异构体且也含有2个六元环的副产物,其结构简式为_______。
(5)一定条件下B分子中的碳碳双键与发生加成反应,得到的产物为(M)或(N),从反应物的结构上判断选择性更高的是_______(填字母)。
(6)E的同分异构体中满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①苯环上有2个取代基
②该有机物最多能与或反应
③含有手性碳原子
【答案】(1) 羧基 (酮)羰基
(2)
(3)取代反应
(4)
(5)N
(6)27
【解析】A发生氧化反应生成H,H的结构简式为,H与乙醇发生酯化反应生成,再发生已知信息的反应,J分子中含六元环,不饱和度为3,其结构简式为;先发生加成反应,再发生消去反应生成B,B的结构简式为,B与一定条件下发生取代反应生成C,C和发生缩酮的反应生成D,D的结构简式为;D中溴原子被醛基取代生成,与发生已知信息ii的反应生成E,则E的结构简式为,E和F发生1,4加成反应生成G,则F的结构简式为,据此解答。
(1)A(1-甲基环戊烯)被高锰酸钾氧化双键开环,则H的结构简式为,含有的官能团为羧基、羰基(顺序可互换)。
(2)H经酯化得到,在乙醇钠条件下发生分子已知信息i的反应,生成1,3-环己二酮,结构简式为:。
(3)B结构简式为,与反应,双键碳上1个H被Br取代,生成HBr和C,反应类型为取代反应。
(4)E含共轭双键,F为,二者发生Diels-Alder加成反应生成G,方程式为:;副产物为D-A加成的区域异构体,共轭双烯与亲双烯体连接方式互换,得到两个六元环、甲基和醛基分别连在相邻碳的同分异构体,结构简式为。
(5)B结构简式为,受羰基吸电子效应影响,呈正电性,亲核加成中,亲核试剂优先进攻双键的β位,加到羰基的β位,而中,呈正电性的H加成到上,对应产物为。
(6)E分子式,不饱和度为4,符合条件:苯环占4个不饱和度,剩余均饱和;两个取代基,1mol消耗2mol Na、1mol NaOH,说明一个是酚羟基(与Na、NaOH都反应),一个是含醇羟基的饱和烷基(只与Na反应);有手性碳原子,说明烷基中存在连四个不同基团的碳,满足条件的另一个取代基可以是、、(只画出碳骨架,箭头所指醇羟基的位置),苯环上两个取代基有邻、间、对三个位置,共计种同分异构体。
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