2021年高考化学真题卷(海南卷)
一、单选题
1.(2021·海南)2020年9月22日,中国向全世界宣布,努力争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于大气中 减少的是( )
A.用氨水捕集废气中的 ,将其转化为氮肥
B.大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源
C.大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情
D.通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的
【答案】C
【知识点】常见的生活环境的污染及治理;含碳化合物的性质和应用
【解析】【解答】A.氨水能与酸性氧化物二氧化碳反应生成碳酸铵或碳酸氢铵,则用氨水捕集废气中的二氧化碳,将其转化为氮肥有利于大气中二氧化碳的减少,故A不符合题意;
B.大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源可以减少化石能源的使用,从而减少二氧化碳气体的排放,有利于大气中二氧化碳的减少,故B不符合题意;
C.大力推广使用干冰实现人工增雨,会增加大气中二氧化碳的量,不利于大气中二氧化碳的减少,故C符合题意;
D.通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的二氧化碳有利于大气中二氧化碳的减少,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.减少空气中的二氧化碳,废物利用;
B.使用清洁能源,减少二氧化碳排放;
C.干冰的大量使用会造成二氧化碳过多排放;
D.植物会吸收二氧化碳。
2.(2021·海南)元末陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名日发烛……,盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是( )
A.将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B.“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D.硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;燃料的充分燃烧
【解析】【解答】A.将松木削薄为纸片状可以增大可燃物与氧气接触面积,有助于发火和燃烧,A不符合题意;
B.发烛具有可燃性,“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性,B不符合题意;
C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化,如化学能转化为光能、热能等,C不符合题意;
D.硫磺也燃烧,不是催化剂,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
A.越薄越易于点燃;
B.其燃烧需具备燃烧三要素,其发烛可燃;
C.燃烧伴随热量和光以及化学能的变化;
D.硫磺也可燃,不属于催化剂。
3.(2021·海南)用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂),能实现的是( )
选项 气体 a b
A 稀
B 溶液
C 浓 铁片
D 浓氨水
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A. 与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥,故A不符合题意;
B.发生反应2H2O2 2H2O+O2,浓硫酸干燥氧气,故B符合题意;
C.铁片和浓硝酸常温下发生钝化,故不能制取二氧化氮气体,故C不符合题意;
D.氨气与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥氨气,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
A.硫化氢与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥;
B.生成氧气且可以干燥;
C.铁铝遇弄硝酸钝化不反应;
D.碱性气体不可用酸性溶液干燥。
4.(2021·海南)生活中处处有化学。下列说法错误的是( )
A.天然橡胶的主要成分是聚苯乙烯
B.天然气的主要成分是甲烷
C.乙烯可用作水果催熟剂
D.苯酚可用作消毒剂
【答案】A
【知识点】乙烯的用途;化石燃料与基本化工原料;苯酚的性质及用途;塑料的老化和降解
【解析】【解答】A.天然橡胶的主要成分聚异戊二烯,故A符合题意;
B.天然气的主要成分是甲烷,故B不符合题意;
C.乙烯具有植物生成调节作用,可以用作水果催熟剂,故C不符合题意;
D.苯酚能使蛋白质的变性、具有消毒防腐作用,低浓度时可用作杀菌消毒剂,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】
A.天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯;
B.天然气主要成分是甲烷;
C.乙烯是植物生长调节剂;
D.苯酚可消毒杀菌。
5.(2021·海南)SF6可用作高压发电系统的绝缘气体,分子呈正八面体结构,如图所示。有关SF6的说法正确的是( )
A.是非极性分子 B.键角 都等于90°
C. 与 之间共用电子对偏向S D. 原子满足8电子稳定结构
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;物质的结构与性质之间的关系;键能、键长、键角及其应用;极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A.结构对称、正负电荷重心重合的分子为非极性分子,SF6分子呈正八面体结构,S 原子位于正八面体的中心,该分子结构对称、正负电荷重心重合,所以为非极性分子,A符合题意;
B.SF6是结构对称、正负电荷重心重合的分子,故键角 不都等于90°,B不符合题意;
C.由于F的电负性比S的大,S与F之间共用电子对偏向F,C不符合题意;
D.中心元素价电子数+化合价的绝对值=8时该分子中所有原子都达到8电子稳定结构,但氢化物除外,该化合物中S元素化合价+价电子数=6+6=12,则S原子不是8电子稳定结构,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】
A.根据结构图,是正八面体结构,结构对称属于非极性分子;
B.不全是九十度;
C.其氟原子的电负性较大,偏向氟原子;
D.据图分析,硫原子不满足8电子稳定结构。
6.(2021·海南)一次性鉴别等浓度的 、 、 三种溶液,下列方法不可行的是( )
A.测定 B.焰色试验
C.滴加 溶液 D.滴加饱和 溶液,微热
【答案】C
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A. 溶液显中性, 溶液显酸性, 溶液显碱性,故可以用测定pH的方法鉴别,故A不符合题意;
B. 的焰色试验中现象为透过蓝色钴玻璃为紫色, 的焰色试验中无现象, 的焰色试验中现象为黄色,故可以用焰色试验的方法鉴别,故B不符合题意;
C. 、 、 中只有 能与 反应有现象,故 和 不能鉴别,故C符合题意;
D.2 + CaCl2+2NH3+2H2O有刺激性气味气体产生, + =CaCO3+2NaOH有白色沉淀产生,而 不反应无现象,故可以鉴别,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.分别是中性、酸性、碱性溶液;
B.所含金属元素不同,注意钾元素需要透过蓝色钴玻璃观察;
C.前两种均不与氯化铝反应,无法区分;
D.分别是无现象、气体、沉淀。
7.(2021·海南) 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 中含有的电子数为1.3
B. 中含有的共价键的数目为0.1
C. 肼 含有的孤电子对数为0.2
D. ,生成 乙烷时断裂的共价键总数为
【答案】C
【知识点】分子、原子、离子;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1个 的电子数为10,故 中含有的电子数为1.0 ,故A不符合题意;
B. 的电子式为 ,含有1个共价键, 的物质的量为 =0.05mol,故 中含有的共价键的数目为0.05 ,故B不符合题意;
C.肼 中每个N原子上各有1个孤电子对,故 肼 含有的孤电子对数为0.2 ,故C符合题意;
D.发生 反应时,C=C中的一个键和H-H键都断裂,故生成 乙烷时断裂的共价键总数为2 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.铝离子属于10电子离子;
B.每分子只含1个共价键;
C.每个氮原子各有一个孤对电子,故每分子含2个孤对电子;
D.根据反应,需要断键是2;
8.(2021·海南)制备水煤气的反应 ,下列说法正确的是( )
A.该反应
B.升高温度,反应速率增大
C.恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
【答案】B
【知识点】焓变和熵变;化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A.该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以△S>0,A不符合题意;
B.升高温度,物质的内能增加,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,因此化学反应速率增大,B符合题意;
C.恒温下,增大总压,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使H2O(g)的平衡转化率减小,C不符合题意;
D.恒温恒压下,加入催化剂,化学平衡不移动,因此化学平衡常数不变,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
A.属于熵增反应;
B.升温提高活化分子百分数反应速率增大;
C.增压,平衡逆向移动,水的转化率减小;
D.催化剂对平衡常数无影响。
9.(2021·海南)液氨中存在平衡: 。如图所示为电解池装置,以 的液氨溶液为电解液,电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是( )
A.b电极连接的是电源的负极
B.a电极的反应为
C.电解过程中,阴极附近K+浓度减小
D.理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据图示可知:在b电极上产生N2,N元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应,所以b电极为阳极,连接电源的正极,A不符合题意;
B.电极a上产生H2,H元素化合价降低得到电子,发生还原反应,所以a电极为阴极,电极反应式为: ,B符合题意;
C.电解过程中,阴极附近产生 ,使附近溶液中阴离子浓度增大,为维持溶液电中性,阳离子K+会向阴极区定向移动,最终导致阴极附近K+浓度增大,C不符合题意;
D.每反应产生1 mol H2,转移2 mol电子,每反应产生1 mol N2,转移6 mol电子,故阴极产生H2与阳极产生的N2的物质的量的比是3:1,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
A.b电极生成氮气,化合价升高,氧化反应,连接的是正极;
B.a是阴极得电子且生成氢气,氢元素化合价降低;
C.阳离子向阴极移动;
D.根据得失电子守恒计算气体的物质的量即可。
10.(2021·海南)关于 性质的解释合理的是( )
选项 性质 解释
A 比 容易液化 分子间的范德华力更大
B 熔点高于 键的键能比 大
C 能与 以配位键结合 中氮原子有孤电子对
D 氨水中存在 是离子化合物
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】氨的性质及用途
【解析】【解答】A. 和 都属于同一主族是氢化物,分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比,但氨气中含有氢键, PH3不含氢键,氢键的存在导致氨气的沸点升高,故A不符合题意;
B. 熔点高于 ,是因为氨气中含有氢键,氢键的存在导致氨气的熔点升高,不是 键的键能比 大,故B不符合题意;
C. 中氮原子有孤电子对,使 和 以配位键结合形成[Ag(NH3)2]+,故C符合题意;
D. 是共价化合物,是弱碱,在水溶液中部分电离出 和OH-,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.主要是氨气中存在氢键;
B.氨气中存在氢键;
C.氨气中氮原子含孤对电子,可以与银离子构成配位离子;
D.氨水是共价化合物,但其是弱碱,可存在部分电离。
11.(2021·海南)依据下列实验和现象,得出结论正确的是( )
选项 实验 现象 结论
A 点燃无色气体 ,将生成的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水先浑浊后澄清 为
B 25℃时,向无色的 溶液中滴加1~2滴酚酞试液 溶液仍为无色 溶液的
C 在淀粉和 的混合溶液中滴加 溶液。[已知: 、 分别与卤素单质、卤素离子性质相似] 溶液仍为蓝色 氧化性:
D 在稀 中加入少量 溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成 反应中 既作氧化剂又作还原剂
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较;溶液酸碱性的判断及相关计算;常见气体的检验
【解析】【解答】A.无色气体甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水,将生成的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水也会先浑浊后澄清,则无色气体X不一定为一氧化碳,故A不符合题意;
B.若无色Y溶液的pH在7—8之间,向溶液中滴加1~2滴酚酞试液,溶液也为无色,则溶液仍为无色不能判断得到溶液pH小于7,故B不符合题意;
C.若向淀粉和碘的混合溶液中滴加不足量的硫氰化钾溶液,碘未完全反应,溶液也呈蓝色,则溶液仍为蓝色不能判断硫氰气和碘的氧化性强弱,故C不符合题意;
D.在稀硫酸中加入少量氧化亚铜固体,溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成说明氧化亚铜在稀硫酸溶液中反应生成硫酸铜和铜,则反应中氧化亚铜既作氧化剂又作还原剂,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
A.二氧化碳也可令澄清石灰水变浑浊;
B.弱碱且浓度低1-2滴也不变色,与酚酞的变色范围有关;
C.碘单质未充分反应后也是蓝色;
D.根据化合价变化判断,氧化亚铜既是氧化剂又是还原剂。
二、多选题
12.(2021·海南)短周期主族元素 、 、 、 的原子序数依次增大, 离子与 分子均含有14个电子;习惯上把电解饱和 水溶液的工业生产称为氯碱工业。下列判断正确的是( )
A.原子半径:
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:
C.化合物 的水溶液呈中性
D. 分子中既有 键又有 键
【答案】B,D
【知识点】化学键;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.同周期元素原子半径随核电荷数的增大半径逐渐减小,故Na>Cl,故A不符合题意;
B.同周期元素随核电荷数的增大非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,故HNO3>H2CO3,故B符合题意;
C.NaCN为强碱弱酸盐,显碱性,故C不符合题意;
D.(CN)2的结构简式为 ,分子中单键为 键,三键中含有1个 键和2个 键,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】
根据分析ZW是氯化钠,含14电子,Y是氮元素,所以X是碳元素,Z是钠元素,W是氯元素;
A.原子半径同周期从左到右逐渐变小;从上到下变大;
B.最高价氧化物对应的水化物硝酸酸性大于碳酸;
C.氢化钠属于强碱弱酸盐,碱性;
D.其中含不饱和碳氮三键,故含键和键。
13.(2021·海南)我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。 是谷氨酸(结构简式如下)的同分异构体,与谷氨酸具有相同的官能团种类与数目。下列有关说法正确的是( )
A.谷氨酸分子式为 B.谷氨酸分子中有2个手性碳原子
C.谷氨酸单钠能溶于水 D. 的数目(不含立体异构)有8种
【答案】C,D
【知识点】同分异构现象和同分异构体;分子式
【解析】【解答】A.根据谷氨酸的结构简式,可知分子式为 ,故A不符合题意;
B.谷氨酸分子( )中有1个手性碳原子(用*标出),故B不符合题意;
C.谷氨酸单钠属于钠盐,能溶于水,故C符合题意;
D. 有(不含立体异构) 、 、 、 、 、 、 、 ,共8种,故D符合题意;
选CD。
【分析】
A.根据结构简式书写即可;
B.手性碳指连接碳原子的四个键均含不同的基团或原子;
C.其含羧基,属于酸性,可以溶于水;
D.根据主链和官能团进行区分即可得到各种同分异构,注意不要重复。
14.(2021·海南)25℃时,向 的 溶液中滴加 的盐酸,溶液的 随加入的盐酸的体积 变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 点,溶液 是由于 水解程度大于电离程度
B. 点,
C. 点,溶液中的 主要来自 的电离
D. 点,
【答案】A,B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. 存在水解平衡和电离平衡, 点溶液 是由于 水解程度大于电离程度,故A符合题意;
B.根据电荷守恒, ,b点pH=7即 ,所以 ,故B符合题意;
C. 点,溶质为碳酸氢钠、氯化钠、碳酸,溶液中的 主要来自 的电离,故C不符合题意;
D. 点,碳酸氢钠和盐酸恰好反应, ,故D不符合题意;
故答案为:AB。
【分析】
A.碳酸氢根水解出氢氧根,电离出氢离子,据此判断即可;
B.根据此时电荷守恒和中性条件即可得到;
C.其中存在大量的碳酸,故氢离子主要来自碳酸的电离;
D.恰好反应,但体积变大两倍。浓度也是原本的一半。
三、综合题
15.(2021·海南)无水 常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程,以废铁屑(含有少量碳和 杂质)为原料制备无水 。
已知:氯化亚砜( )熔点-101℃,沸点76℃,易水解。
回答问题:
(1)操作①是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用___________(填编号)。
A. 溶液 B. 水 C. 水 D. 溶液
(3)操作②是蒸发结晶,加热的同时通入 的目的是 。
(4)取少量 晶体,溶于水并滴加 溶液,现象是 。
(5)反应 的化学方程式为 。
(6)由 转化成 的过程中可能产生少量亚铁盐,写出一种可能的还原剂 ,并设计实验验证是该还原剂将 还原 。
【答案】(1)漏斗
(2)B;D
(3)防止水解
(4)溶液变为血红色
(5)
(6);先加盐酸酸化,再加溶液,产生白色沉淀,则是将还原
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸,铁粉反应生成氯化亚铁,过滤除去少量碳和SiO2杂质,A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁),蒸发结晶生成 ,通入SOCl2生成FeCl3。
(1)过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
(2)A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁),A、C都引入杂质离子,
故答案为:BD。
(3)加热促进氯化铁溶液的水解,会生成氢氧化铁,故加入 的目的是防止水解。
(4)KSCN溶液遇Fe3+变为红色。
(5)根据已知信息氯化亚砜( )熔点-101℃,沸点76℃,易水解,可得 与SOCl2生成FeCl3的化学方程式为 。
(6)可能反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁,若二氧化硫作还原剂,则氧化产物为硫酸盐,故若加盐酸酸化,再加溶液,产生白色沉淀,则是二氧化硫作还原剂。
【分析】
(1)过滤常用玻璃仪器是漏斗、烧杯和玻璃棒;
(2)根据流程图是要将二价铁氧化成三价铁,加氧化剂即可,注意不可引入新杂质;
(3)氯化铁加热浓缩会引起水解,常加入盐酸进行抑制水解;
(4)硫氰化钾是检验三价铁的,生成血红色沉淀;
(5)根据题干信息与氯化亚砜反应,根据氧化还原反应进行配平;
(6)若产生亚铁盐,需要还原剂,二氧化硫可作还原剂,生成硫酸盐,可检验硫酸根离子即可验证。
16.(2021·海南)碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃, 时:
① 葡萄糖 完全燃烧生成 和 ,放出 热量。
② 。
回答问题:
(1)25℃时, 与 经光合作用生成葡萄糖 和 的热化学方程式为 。
(2)25℃, 时,气态分子断开 化学键的焓变称为键焓。已知 、 键的键焓分别为 、 , 分子中碳氧键的键焓为 。
(3)溶于水的 只有部分转化为 ,大部分以水合 的形式存在,水合 可用 表示。已知25℃时, 的平衡常数 ,正反应的速率可表示为 ,逆反应的速率可表示为 ,则 (用含 的代数式表示)。
(4)25℃时,潮湿的石膏雕像表面会发生反应: ,其平衡常数 。[已知 , ]
(5)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用,从化学平衡的角度说明其原因 。
【答案】(1)
(2)664.75
(3)
(4)
(5)游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应: ,CO2增加,平衡正向移动,CaCO3减少,钟乳石被坏
【知识点】化学反应中能量的转化;反应热和焓变;热化学方程式;化学平衡常数;化学平衡移动原理
【解析】【解答】(1)由题意可知,反应①为1mol葡萄糖在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出2804kJ的热量,反应的热化学方程式为 = ,二氧化碳和液态水经光合作用生成葡萄糖和氧气的反应为葡萄糖燃烧的逆反应,生成1mol葡萄糖会吸收2804kJ的热量,反应的热化学方程式为 = ,故答案为: = ;
(2)由反应热的焓变为反应物的键焓之和与生成物的键焓之和的差值可得:反应②的焓变 =—283kJ/mol,解得E(C=O)= =664.75kJ/mol,故答案为:664.75;
(3)当反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,则由v(H2CO3)=v(CO2)可得:k1c(H2CO3)= k2c(CO2), = =K=600,解得k2= ,故答案为: ;
(4)由方程式可知,反应的平衡常数K= = = = =3.25×103,故答案为:3.25×103;
(5)二氧化碳和碳酸钙在溶液中存在如下平衡 ,当游客数量增大,反应物二氧化碳的浓度增大,平衡向正反应方向移动,碳酸钙因反应而减少,导致钟乳石被坏,故答案为:游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应: ,CO2增加,平衡正向移动,CaCO3减少,钟乳石被坏。
【分析】
(1)根据盖斯定律和燃烧热写出热化学方程式并计算反应热;
(2)反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和;
(3)平衡时正反应速率等于逆反应速率,再根据所给的平衡常数与反应速率的关系计算即可;
(4)根据平衡常数的公式即可计算,平衡时的浓度也是计算溶度积常数时的浓度;
(5)二氧化碳和碳酸钙的反应是可逆反应,二氧化碳过量会正向移动,碳酸钙会减少,从而破坏钟乳石。
17.(2021·海南)亚硝酰氯 可作为有机合成试剂。
已知:①
②沸点: 为-6℃, 为-34℃, 为-152℃。
③ 易水解,能与 反应。
某研究小组用 和 在如图所示装置中制备 ,并分离回收未反应的原料。
回答问题:
(1)通入 和 前先通入氩气,作用是 ;仪器 的名称是 。
(2)将催化剂负载在玻璃棉上而不是直接平铺在玻璃管中,目的是 。
(3)实验所需的 可用 和 溶液在稀 中反应制得,离子反应方程式为 。
(4)为分离产物和未反应的原料,低温溶槽A的温度区间应控制在 ,仪器C收集的物质是 。
(5)无色的尾气若遇到空气会变为红棕色,原因是 。
【答案】(1)排尽装置中的空气,防止与空气中的反应,防止遇空气中的水而水解;干燥管
(2)增大与气体的接触面积,加快反应速率
(3)
(4) 或 ;
(5)与空气中的反应产生红棕色的
【知识点】氯气的化学性质;氮的氧化物的性质及其对环境的影响;物质的分离与提纯;实验装置综合;制备实验方案的设计
【解析】【解答】通过实验原理可知,进气端为 和 ,经过催化剂使其反应制备 ;经过低温浴槽A降温,使 冷凝,得到产品;再经过低温浴槽B降温,使 冷凝,防止逸出,污染空气;剩下NO经过无水氯化钙干燥后,进行回收,据此分析作答。
(1)通入 和 前先通入氩气,作用是排尽装置中的空气,防止与空气中的反应,防止遇空气中的水而水解;仪器 的名称干燥管,故答案为:排尽装置中的空气,防止与空气中的反应,防止遇空气中的水而水解;干燥管;
(2)将催化剂负载在玻璃棉上而不是直接平铺在玻璃管中,目的是增大与气体的接触面积,加快反应速率,故答案为:增大与气体的接触面积,加快反应速率;
(3)实验所需的 可用 和 溶液在稀 中反应制得,则亚铁离子会被氧化为铁离子,离子反应方程式为: ,故答案为: ;
(4)为分离产物和未反应的原料,低温溶槽A使 冷凝,得到产品,则温度区间应控制在 或 ;再经过低温浴槽B降温,使 冷凝,防止逸出,污染空气,仪器C收集的物质是 ,故答案为: 或 ; ;
(5)剩下的气体为NO,则无色的尾气若遇到空气会变为红棕色,原因是与空气中的反应产生红棕色的,故答案为:与空气中的反应产生红棕色的。
【分析】
(1)排除空气干扰,预防遇空气水解;装置D是吸收空气中的水分,用于干燥;
(2)增大接触面积使反应速率加大并反应完全;
(3)根据所需的反应物和生成物,由氧化还原反应进行配平即可;
(4)根据题目所给的信息,温度需要高于-34℃,小于-6℃;
(5)无色尾气变红,应是一氧化氮遇氧气生成红棕色的二氧化氮。
18.(2021·海南)二甲双酮是一种抗惊厥药,以丙烯为起始原料的合成路线如下:
回答问题:
(1)A的名称是 ,A与金属钠反应的产物为 和 。
(2)B的核磁共振氢谱有 组峰。
(3) 、 的反应类型分别为 、 。
(4)D中所含官能团名称为 、 。
(5)D→E的反应方程式为 。
(6)设计以 为原料合成乌头酸( )的路线(无机试剂任选) 。
已知:①②
【答案】(1)异丙醇或2-丙醇;异丙醇钠或2-丙醇钠或 ;氢气
(2)1
(3)氧化反应;加成反应
(4)羟基;羧基
(5) +CH3CH2OH +H2O
(6)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;烯烃;乙醇的化学性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】根据流程图,A发生催化氧化生成B,结合B的分子式和C的结构可知,B为丙酮( );结合二甲双酮的结构可知,D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,E为 ,结合官能团的性质和转化关系分析解答。
(1)A( )的名称为异丙醇或2-丙醇,A与金属钠反应生成异丙醇钠和氢气,故答案为:异丙醇或2-丙醇;异丙醇钠;氢气
(2)B为丙酮( ),具有对称结构,核磁共振氢谱有1组峰,故答案为:1;
(3)根据流程图, 为氧化反应、 为加成反应,故答案为:氧化反应;加成反应;
(4)D( )中所含官能团有羟基和羧基,故答案为:羟基;羧基;
(5)D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,反应的化学方程式为 +CH3CH2OH +H2O,故答案为: +CH3CH2OH +H2O;
(6)以 为原料合成乌头酸( ),需要增长碳链和引入羧基,根据题干流程图中BCD的转化关系,结合已知信息①②,需要将 氧化为丙酮后利用②引入溴原子,在利用①和题干流程图中BCD的转化关系,即可引入三个羧基,具体合成路线为: ,故答案为: 。
【分析】
(1)A是2-丙醇,其含羟基,可遇金属钠反应生成醇钠和氢气;
(2)B是2-丙醛,等效氢有一种;
(3)根据反应条件或官能团的变化进行判断反应类型;
(4)根据D的结构简式,其含羟基和羧基;
(5)酸性条件下与醇反应,符合酯化反应的条件,按照酯化反应的机理,酸脱羟基醇脱氢即可;
(6)有机合成一般按照倒推法进行,并利用题目所给的合成路线未参考进行,其中涉及到官能团的转化、保护以及链的加减。
19.(2021·海南)金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。HMn(CO)5是锰的一种简单羰基配位化合物,其结构示意图如下。
回答问题:
(1)基态锰原子的价层电子排布式为 。
(2)配位化合物中的中心原子配位数是指和中心原子直接成键的原子的数目。HMn(CO)5中锰原子的配位数为 。
(3)第一电离能的大小:C O(填“大于”或“小于”)。
(4) 中碳原子的杂化轨道类型是 ,写出一种与具有相同空间结构的-1价无机酸根离子的化学式 。
(5)CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn(CO)5与I2反应可用于制备CH3I,反应前后锰的配位数不变,CH3Mn(CO)5与I2反应的化学方程式为 。
(6)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,如图所示。前者的熔点明显高于后者,其主要原因是 。
以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在晶胞坐标系中,a点硫原子坐标为 ,b点锰原子坐标为 ,则c点锰原子坐标为 。
【答案】(1)
(2)6
(3)小于
(4);
(5)
(6)MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多,离子键强度更大;
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;配合物的成键情况;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Mn元素是第25号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,所以本问应填“ ”;
(2)由题干图例所示,HMn(CO)5中Mn原子以配位键连接5个C原子,1个H原子,所以本问应填“6”;
(3)根据元素周期律,总体规律同一周期元素从左到右第一电离能依次增强,特殊规律同周期IIA族第一电离能大于IIIA族,VA族第一电离能大于VIA族,C是IVA族,O是VIA族,不涉及特殊规律,所以本问应填“小于”;
(4)①根据价层电子对互斥理论, 中心原子C连接3个O原子,所以δ键为3,孤电子对数 (阴离子计算孤电子对数时,所带负电荷绝对值要与中心原子价电子数相加),所以 中C原子价层电子对数为3,孤电子对数为0,故其离子结构为平面三角形;再根据价层电子对数与杂化轨道对应关系,可知 中C原子的杂化轨道类型是sp2,故本问第一空应填“sp2”;
②按题目要求,阴离子中心原子价层电子对数应为3,孤电子对数为0,带电荷量为-1,无机酸根一般是含氧酸阴离子,所以代入孤电子对公式可解得其中心原子价电子数为5,所以本问第二空应填“ ”;
(5)根据题目描述,CH3Mn(CO)5与I2交换原子(或原子团),形成新物质,故本问应填“ ”;
(6)①离子晶体熔沸点高低不光与晶体结构有关,也与离子带电荷量有关,MnS晶体中每个离子都带2个单位电荷(正或负),而NaCl晶体中,每个离子只带1个单位电荷,所以本问第一空应填“MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多,离子键强度更大”;
②根据题目所给信息,依据a、b两点原子的三维坐标推得,MnS晶胞的三维坐标关系是以b点左侧y轴上同一高度的S原子中心为三维坐标中心,轴向上每两个最近的S原子(或Mn原子)间距为单位长度,那么c点Mn原子的坐标为 ,故本问第二空应填“ ”。
【分析】
(1)锰元素质子数25,其1s22s22p63s23p63d54s2,其价层电子排布是3d54s2;
(2)根据结构示意图,配位数是6;
(3)同周期电离能自左到右依次增大,但存在例外,如IIA和IIIA族,VA族和VIA族;
(4)C原子价层电子对数为3,孤电子对数为0,杂化轨道类型是sp2,而相似构型的负一价酸根离子只有硝酸根;
(5)按照要求交换原子团即可;
(6)硫化锰所带的电荷数较多,离子键强度大,熔点相对较高。
1 / 12021年高考化学真题卷(海南卷)
一、单选题
1.(2021·海南)2020年9月22日,中国向全世界宣布,努力争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于大气中 减少的是( )
A.用氨水捕集废气中的 ,将其转化为氮肥
B.大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源
C.大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情
D.通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的
2.(2021·海南)元末陶宗仪《辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄为纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名日发烛……,盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是( )
A.将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B.“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D.硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
3.(2021·海南)用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂),能实现的是( )
选项 气体 a b
A 稀
B 溶液
C 浓 铁片
D 浓氨水
A.A B.B C.C D.D
4.(2021·海南)生活中处处有化学。下列说法错误的是( )
A.天然橡胶的主要成分是聚苯乙烯
B.天然气的主要成分是甲烷
C.乙烯可用作水果催熟剂
D.苯酚可用作消毒剂
5.(2021·海南)SF6可用作高压发电系统的绝缘气体,分子呈正八面体结构,如图所示。有关SF6的说法正确的是( )
A.是非极性分子 B.键角 都等于90°
C. 与 之间共用电子对偏向S D. 原子满足8电子稳定结构
6.(2021·海南)一次性鉴别等浓度的 、 、 三种溶液,下列方法不可行的是( )
A.测定 B.焰色试验
C.滴加 溶液 D.滴加饱和 溶液,微热
7.(2021·海南) 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 中含有的电子数为1.3
B. 中含有的共价键的数目为0.1
C. 肼 含有的孤电子对数为0.2
D. ,生成 乙烷时断裂的共价键总数为
8.(2021·海南)制备水煤气的反应 ,下列说法正确的是( )
A.该反应
B.升高温度,反应速率增大
C.恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
9.(2021·海南)液氨中存在平衡: 。如图所示为电解池装置,以 的液氨溶液为电解液,电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是( )
A.b电极连接的是电源的负极
B.a电极的反应为
C.电解过程中,阴极附近K+浓度减小
D.理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1
10.(2021·海南)关于 性质的解释合理的是( )
选项 性质 解释
A 比 容易液化 分子间的范德华力更大
B 熔点高于 键的键能比 大
C 能与 以配位键结合 中氮原子有孤电子对
D 氨水中存在 是离子化合物
A.A B.B C.C D.D
11.(2021·海南)依据下列实验和现象,得出结论正确的是( )
选项 实验 现象 结论
A 点燃无色气体 ,将生成的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水先浑浊后澄清 为
B 25℃时,向无色的 溶液中滴加1~2滴酚酞试液 溶液仍为无色 溶液的
C 在淀粉和 的混合溶液中滴加 溶液。[已知: 、 分别与卤素单质、卤素离子性质相似] 溶液仍为蓝色 氧化性:
D 在稀 中加入少量 溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成 反应中 既作氧化剂又作还原剂
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
12.(2021·海南)短周期主族元素 、 、 、 的原子序数依次增大, 离子与 分子均含有14个电子;习惯上把电解饱和 水溶液的工业生产称为氯碱工业。下列判断正确的是( )
A.原子半径:
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:
C.化合物 的水溶液呈中性
D. 分子中既有 键又有 键
13.(2021·海南)我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。 是谷氨酸(结构简式如下)的同分异构体,与谷氨酸具有相同的官能团种类与数目。下列有关说法正确的是( )
A.谷氨酸分子式为 B.谷氨酸分子中有2个手性碳原子
C.谷氨酸单钠能溶于水 D. 的数目(不含立体异构)有8种
14.(2021·海南)25℃时,向 的 溶液中滴加 的盐酸,溶液的 随加入的盐酸的体积 变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. 点,溶液 是由于 水解程度大于电离程度
B. 点,
C. 点,溶液中的 主要来自 的电离
D. 点,
三、综合题
15.(2021·海南)无水 常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程,以废铁屑(含有少量碳和 杂质)为原料制备无水 。
已知:氯化亚砜( )熔点-101℃,沸点76℃,易水解。
回答问题:
(1)操作①是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用___________(填编号)。
A. 溶液 B. 水 C. 水 D. 溶液
(3)操作②是蒸发结晶,加热的同时通入 的目的是 。
(4)取少量 晶体,溶于水并滴加 溶液,现象是 。
(5)反应 的化学方程式为 。
(6)由 转化成 的过程中可能产生少量亚铁盐,写出一种可能的还原剂 ,并设计实验验证是该还原剂将 还原 。
16.(2021·海南)碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃, 时:
① 葡萄糖 完全燃烧生成 和 ,放出 热量。
② 。
回答问题:
(1)25℃时, 与 经光合作用生成葡萄糖 和 的热化学方程式为 。
(2)25℃, 时,气态分子断开 化学键的焓变称为键焓。已知 、 键的键焓分别为 、 , 分子中碳氧键的键焓为 。
(3)溶于水的 只有部分转化为 ,大部分以水合 的形式存在,水合 可用 表示。已知25℃时, 的平衡常数 ,正反应的速率可表示为 ,逆反应的速率可表示为 ,则 (用含 的代数式表示)。
(4)25℃时,潮湿的石膏雕像表面会发生反应: ,其平衡常数 。[已知 , ]
(5)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用,从化学平衡的角度说明其原因 。
17.(2021·海南)亚硝酰氯 可作为有机合成试剂。
已知:①
②沸点: 为-6℃, 为-34℃, 为-152℃。
③ 易水解,能与 反应。
某研究小组用 和 在如图所示装置中制备 ,并分离回收未反应的原料。
回答问题:
(1)通入 和 前先通入氩气,作用是 ;仪器 的名称是 。
(2)将催化剂负载在玻璃棉上而不是直接平铺在玻璃管中,目的是 。
(3)实验所需的 可用 和 溶液在稀 中反应制得,离子反应方程式为 。
(4)为分离产物和未反应的原料,低温溶槽A的温度区间应控制在 ,仪器C收集的物质是 。
(5)无色的尾气若遇到空气会变为红棕色,原因是 。
18.(2021·海南)二甲双酮是一种抗惊厥药,以丙烯为起始原料的合成路线如下:
回答问题:
(1)A的名称是 ,A与金属钠反应的产物为 和 。
(2)B的核磁共振氢谱有 组峰。
(3) 、 的反应类型分别为 、 。
(4)D中所含官能团名称为 、 。
(5)D→E的反应方程式为 。
(6)设计以 为原料合成乌头酸( )的路线(无机试剂任选) 。
已知:①②
19.(2021·海南)金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。HMn(CO)5是锰的一种简单羰基配位化合物,其结构示意图如下。
回答问题:
(1)基态锰原子的价层电子排布式为 。
(2)配位化合物中的中心原子配位数是指和中心原子直接成键的原子的数目。HMn(CO)5中锰原子的配位数为 。
(3)第一电离能的大小:C O(填“大于”或“小于”)。
(4) 中碳原子的杂化轨道类型是 ,写出一种与具有相同空间结构的-1价无机酸根离子的化学式 。
(5)CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn(CO)5与I2反应可用于制备CH3I,反应前后锰的配位数不变,CH3Mn(CO)5与I2反应的化学方程式为 。
(6)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,如图所示。前者的熔点明显高于后者,其主要原因是 。
以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在晶胞坐标系中,a点硫原子坐标为 ,b点锰原子坐标为 ,则c点锰原子坐标为 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】常见的生活环境的污染及治理;含碳化合物的性质和应用
【解析】【解答】A.氨水能与酸性氧化物二氧化碳反应生成碳酸铵或碳酸氢铵,则用氨水捕集废气中的二氧化碳,将其转化为氮肥有利于大气中二氧化碳的减少,故A不符合题意;
B.大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源可以减少化石能源的使用,从而减少二氧化碳气体的排放,有利于大气中二氧化碳的减少,故B不符合题意;
C.大力推广使用干冰实现人工增雨,会增加大气中二氧化碳的量,不利于大气中二氧化碳的减少,故C符合题意;
D.通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的二氧化碳有利于大气中二氧化碳的减少,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.减少空气中的二氧化碳,废物利用;
B.使用清洁能源,减少二氧化碳排放;
C.干冰的大量使用会造成二氧化碳过多排放;
D.植物会吸收二氧化碳。
2.【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;燃料的充分燃烧
【解析】【解答】A.将松木削薄为纸片状可以增大可燃物与氧气接触面积,有助于发火和燃烧,A不符合题意;
B.发烛具有可燃性,“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性,B不符合题意;
C.“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化,如化学能转化为光能、热能等,C不符合题意;
D.硫磺也燃烧,不是催化剂,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
A.越薄越易于点燃;
B.其燃烧需具备燃烧三要素,其发烛可燃;
C.燃烧伴随热量和光以及化学能的变化;
D.硫磺也可燃,不属于催化剂。
3.【答案】B
【知识点】常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A. 与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥,故A不符合题意;
B.发生反应2H2O2 2H2O+O2,浓硫酸干燥氧气,故B符合题意;
C.铁片和浓硝酸常温下发生钝化,故不能制取二氧化氮气体,故C不符合题意;
D.氨气与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥氨气,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
A.硫化氢与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥;
B.生成氧气且可以干燥;
C.铁铝遇弄硝酸钝化不反应;
D.碱性气体不可用酸性溶液干燥。
4.【答案】A
【知识点】乙烯的用途;化石燃料与基本化工原料;苯酚的性质及用途;塑料的老化和降解
【解析】【解答】A.天然橡胶的主要成分聚异戊二烯,故A符合题意;
B.天然气的主要成分是甲烷,故B不符合题意;
C.乙烯具有植物生成调节作用,可以用作水果催熟剂,故C不符合题意;
D.苯酚能使蛋白质的变性、具有消毒防腐作用,低浓度时可用作杀菌消毒剂,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】
A.天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯;
B.天然气主要成分是甲烷;
C.乙烯是植物生长调节剂;
D.苯酚可消毒杀菌。
5.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;物质的结构与性质之间的关系;键能、键长、键角及其应用;极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A.结构对称、正负电荷重心重合的分子为非极性分子,SF6分子呈正八面体结构,S 原子位于正八面体的中心,该分子结构对称、正负电荷重心重合,所以为非极性分子,A符合题意;
B.SF6是结构对称、正负电荷重心重合的分子,故键角 不都等于90°,B不符合题意;
C.由于F的电负性比S的大,S与F之间共用电子对偏向F,C不符合题意;
D.中心元素价电子数+化合价的绝对值=8时该分子中所有原子都达到8电子稳定结构,但氢化物除外,该化合物中S元素化合价+价电子数=6+6=12,则S原子不是8电子稳定结构,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】
A.根据结构图,是正八面体结构,结构对称属于非极性分子;
B.不全是九十度;
C.其氟原子的电负性较大,偏向氟原子;
D.据图分析,硫原子不满足8电子稳定结构。
6.【答案】C
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A. 溶液显中性, 溶液显酸性, 溶液显碱性,故可以用测定pH的方法鉴别,故A不符合题意;
B. 的焰色试验中现象为透过蓝色钴玻璃为紫色, 的焰色试验中无现象, 的焰色试验中现象为黄色,故可以用焰色试验的方法鉴别,故B不符合题意;
C. 、 、 中只有 能与 反应有现象,故 和 不能鉴别,故C符合题意;
D.2 + CaCl2+2NH3+2H2O有刺激性气味气体产生, + =CaCO3+2NaOH有白色沉淀产生,而 不反应无现象,故可以鉴别,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.分别是中性、酸性、碱性溶液;
B.所含金属元素不同,注意钾元素需要透过蓝色钴玻璃观察;
C.前两种均不与氯化铝反应,无法区分;
D.分别是无现象、气体、沉淀。
7.【答案】C
【知识点】分子、原子、离子;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1个 的电子数为10,故 中含有的电子数为1.0 ,故A不符合题意;
B. 的电子式为 ,含有1个共价键, 的物质的量为 =0.05mol,故 中含有的共价键的数目为0.05 ,故B不符合题意;
C.肼 中每个N原子上各有1个孤电子对,故 肼 含有的孤电子对数为0.2 ,故C符合题意;
D.发生 反应时,C=C中的一个键和H-H键都断裂,故生成 乙烷时断裂的共价键总数为2 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.铝离子属于10电子离子;
B.每分子只含1个共价键;
C.每个氮原子各有一个孤对电子,故每分子含2个孤对电子;
D.根据反应,需要断键是2;
8.【答案】B
【知识点】焓变和熵变;化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A.该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以△S>0,A不符合题意;
B.升高温度,物质的内能增加,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,因此化学反应速率增大,B符合题意;
C.恒温下,增大总压,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使H2O(g)的平衡转化率减小,C不符合题意;
D.恒温恒压下,加入催化剂,化学平衡不移动,因此化学平衡常数不变,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
A.属于熵增反应;
B.升温提高活化分子百分数反应速率增大;
C.增压,平衡逆向移动,水的转化率减小;
D.催化剂对平衡常数无影响。
9.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据图示可知:在b电极上产生N2,N元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应,所以b电极为阳极,连接电源的正极,A不符合题意;
B.电极a上产生H2,H元素化合价降低得到电子,发生还原反应,所以a电极为阴极,电极反应式为: ,B符合题意;
C.电解过程中,阴极附近产生 ,使附近溶液中阴离子浓度增大,为维持溶液电中性,阳离子K+会向阴极区定向移动,最终导致阴极附近K+浓度增大,C不符合题意;
D.每反应产生1 mol H2,转移2 mol电子,每反应产生1 mol N2,转移6 mol电子,故阴极产生H2与阳极产生的N2的物质的量的比是3:1,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
A.b电极生成氮气,化合价升高,氧化反应,连接的是正极;
B.a是阴极得电子且生成氢气,氢元素化合价降低;
C.阳离子向阴极移动;
D.根据得失电子守恒计算气体的物质的量即可。
10.【答案】C
【知识点】氨的性质及用途
【解析】【解答】A. 和 都属于同一主族是氢化物,分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比,但氨气中含有氢键, PH3不含氢键,氢键的存在导致氨气的沸点升高,故A不符合题意;
B. 熔点高于 ,是因为氨气中含有氢键,氢键的存在导致氨气的熔点升高,不是 键的键能比 大,故B不符合题意;
C. 中氮原子有孤电子对,使 和 以配位键结合形成[Ag(NH3)2]+,故C符合题意;
D. 是共价化合物,是弱碱,在水溶液中部分电离出 和OH-,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.主要是氨气中存在氢键;
B.氨气中存在氢键;
C.氨气中氮原子含孤对电子,可以与银离子构成配位离子;
D.氨水是共价化合物,但其是弱碱,可存在部分电离。
11.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较;溶液酸碱性的判断及相关计算;常见气体的检验
【解析】【解答】A.无色气体甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水,将生成的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水也会先浑浊后澄清,则无色气体X不一定为一氧化碳,故A不符合题意;
B.若无色Y溶液的pH在7—8之间,向溶液中滴加1~2滴酚酞试液,溶液也为无色,则溶液仍为无色不能判断得到溶液pH小于7,故B不符合题意;
C.若向淀粉和碘的混合溶液中滴加不足量的硫氰化钾溶液,碘未完全反应,溶液也呈蓝色,则溶液仍为蓝色不能判断硫氰气和碘的氧化性强弱,故C不符合题意;
D.在稀硫酸中加入少量氧化亚铜固体,溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成说明氧化亚铜在稀硫酸溶液中反应生成硫酸铜和铜,则反应中氧化亚铜既作氧化剂又作还原剂,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
A.二氧化碳也可令澄清石灰水变浑浊;
B.弱碱且浓度低1-2滴也不变色,与酚酞的变色范围有关;
C.碘单质未充分反应后也是蓝色;
D.根据化合价变化判断,氧化亚铜既是氧化剂又是还原剂。
12.【答案】B,D
【知识点】化学键;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.同周期元素原子半径随核电荷数的增大半径逐渐减小,故Na>Cl,故A不符合题意;
B.同周期元素随核电荷数的增大非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,故HNO3>H2CO3,故B符合题意;
C.NaCN为强碱弱酸盐,显碱性,故C不符合题意;
D.(CN)2的结构简式为 ,分子中单键为 键,三键中含有1个 键和2个 键,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】
根据分析ZW是氯化钠,含14电子,Y是氮元素,所以X是碳元素,Z是钠元素,W是氯元素;
A.原子半径同周期从左到右逐渐变小;从上到下变大;
B.最高价氧化物对应的水化物硝酸酸性大于碳酸;
C.氢化钠属于强碱弱酸盐,碱性;
D.其中含不饱和碳氮三键,故含键和键。
13.【答案】C,D
【知识点】同分异构现象和同分异构体;分子式
【解析】【解答】A.根据谷氨酸的结构简式,可知分子式为 ,故A不符合题意;
B.谷氨酸分子( )中有1个手性碳原子(用*标出),故B不符合题意;
C.谷氨酸单钠属于钠盐,能溶于水,故C符合题意;
D. 有(不含立体异构) 、 、 、 、 、 、 、 ,共8种,故D符合题意;
选CD。
【分析】
A.根据结构简式书写即可;
B.手性碳指连接碳原子的四个键均含不同的基团或原子;
C.其含羧基,属于酸性,可以溶于水;
D.根据主链和官能团进行区分即可得到各种同分异构,注意不要重复。
14.【答案】A,B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. 存在水解平衡和电离平衡, 点溶液 是由于 水解程度大于电离程度,故A符合题意;
B.根据电荷守恒, ,b点pH=7即 ,所以 ,故B符合题意;
C. 点,溶质为碳酸氢钠、氯化钠、碳酸,溶液中的 主要来自 的电离,故C不符合题意;
D. 点,碳酸氢钠和盐酸恰好反应, ,故D不符合题意;
故答案为:AB。
【分析】
A.碳酸氢根水解出氢氧根,电离出氢离子,据此判断即可;
B.根据此时电荷守恒和中性条件即可得到;
C.其中存在大量的碳酸,故氢离子主要来自碳酸的电离;
D.恰好反应,但体积变大两倍。浓度也是原本的一半。
15.【答案】(1)漏斗
(2)B;D
(3)防止水解
(4)溶液变为血红色
(5)
(6);先加盐酸酸化,再加溶液,产生白色沉淀,则是将还原
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸,铁粉反应生成氯化亚铁,过滤除去少量碳和SiO2杂质,A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁),蒸发结晶生成 ,通入SOCl2生成FeCl3。
(1)过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
(2)A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁),A、C都引入杂质离子,
故答案为:BD。
(3)加热促进氯化铁溶液的水解,会生成氢氧化铁,故加入 的目的是防止水解。
(4)KSCN溶液遇Fe3+变为红色。
(5)根据已知信息氯化亚砜( )熔点-101℃,沸点76℃,易水解,可得 与SOCl2生成FeCl3的化学方程式为 。
(6)可能反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁,若二氧化硫作还原剂,则氧化产物为硫酸盐,故若加盐酸酸化,再加溶液,产生白色沉淀,则是二氧化硫作还原剂。
【分析】
(1)过滤常用玻璃仪器是漏斗、烧杯和玻璃棒;
(2)根据流程图是要将二价铁氧化成三价铁,加氧化剂即可,注意不可引入新杂质;
(3)氯化铁加热浓缩会引起水解,常加入盐酸进行抑制水解;
(4)硫氰化钾是检验三价铁的,生成血红色沉淀;
(5)根据题干信息与氯化亚砜反应,根据氧化还原反应进行配平;
(6)若产生亚铁盐,需要还原剂,二氧化硫可作还原剂,生成硫酸盐,可检验硫酸根离子即可验证。
16.【答案】(1)
(2)664.75
(3)
(4)
(5)游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应: ,CO2增加,平衡正向移动,CaCO3减少,钟乳石被坏
【知识点】化学反应中能量的转化;反应热和焓变;热化学方程式;化学平衡常数;化学平衡移动原理
【解析】【解答】(1)由题意可知,反应①为1mol葡萄糖在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出2804kJ的热量,反应的热化学方程式为 = ,二氧化碳和液态水经光合作用生成葡萄糖和氧气的反应为葡萄糖燃烧的逆反应,生成1mol葡萄糖会吸收2804kJ的热量,反应的热化学方程式为 = ,故答案为: = ;
(2)由反应热的焓变为反应物的键焓之和与生成物的键焓之和的差值可得:反应②的焓变 =—283kJ/mol,解得E(C=O)= =664.75kJ/mol,故答案为:664.75;
(3)当反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,则由v(H2CO3)=v(CO2)可得:k1c(H2CO3)= k2c(CO2), = =K=600,解得k2= ,故答案为: ;
(4)由方程式可知,反应的平衡常数K= = = = =3.25×103,故答案为:3.25×103;
(5)二氧化碳和碳酸钙在溶液中存在如下平衡 ,当游客数量增大,反应物二氧化碳的浓度增大,平衡向正反应方向移动,碳酸钙因反应而减少,导致钟乳石被坏,故答案为:游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应: ,CO2增加,平衡正向移动,CaCO3减少,钟乳石被坏。
【分析】
(1)根据盖斯定律和燃烧热写出热化学方程式并计算反应热;
(2)反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和;
(3)平衡时正反应速率等于逆反应速率,再根据所给的平衡常数与反应速率的关系计算即可;
(4)根据平衡常数的公式即可计算,平衡时的浓度也是计算溶度积常数时的浓度;
(5)二氧化碳和碳酸钙的反应是可逆反应,二氧化碳过量会正向移动,碳酸钙会减少,从而破坏钟乳石。
17.【答案】(1)排尽装置中的空气,防止与空气中的反应,防止遇空气中的水而水解;干燥管
(2)增大与气体的接触面积,加快反应速率
(3)
(4) 或 ;
(5)与空气中的反应产生红棕色的
【知识点】氯气的化学性质;氮的氧化物的性质及其对环境的影响;物质的分离与提纯;实验装置综合;制备实验方案的设计
【解析】【解答】通过实验原理可知,进气端为 和 ,经过催化剂使其反应制备 ;经过低温浴槽A降温,使 冷凝,得到产品;再经过低温浴槽B降温,使 冷凝,防止逸出,污染空气;剩下NO经过无水氯化钙干燥后,进行回收,据此分析作答。
(1)通入 和 前先通入氩气,作用是排尽装置中的空气,防止与空气中的反应,防止遇空气中的水而水解;仪器 的名称干燥管,故答案为:排尽装置中的空气,防止与空气中的反应,防止遇空气中的水而水解;干燥管;
(2)将催化剂负载在玻璃棉上而不是直接平铺在玻璃管中,目的是增大与气体的接触面积,加快反应速率,故答案为:增大与气体的接触面积,加快反应速率;
(3)实验所需的 可用 和 溶液在稀 中反应制得,则亚铁离子会被氧化为铁离子,离子反应方程式为: ,故答案为: ;
(4)为分离产物和未反应的原料,低温溶槽A使 冷凝,得到产品,则温度区间应控制在 或 ;再经过低温浴槽B降温,使 冷凝,防止逸出,污染空气,仪器C收集的物质是 ,故答案为: 或 ; ;
(5)剩下的气体为NO,则无色的尾气若遇到空气会变为红棕色,原因是与空气中的反应产生红棕色的,故答案为:与空气中的反应产生红棕色的。
【分析】
(1)排除空气干扰,预防遇空气水解;装置D是吸收空气中的水分,用于干燥;
(2)增大接触面积使反应速率加大并反应完全;
(3)根据所需的反应物和生成物,由氧化还原反应进行配平即可;
(4)根据题目所给的信息,温度需要高于-34℃,小于-6℃;
(5)无色尾气变红,应是一氧化氮遇氧气生成红棕色的二氧化氮。
18.【答案】(1)异丙醇或2-丙醇;异丙醇钠或2-丙醇钠或 ;氢气
(2)1
(3)氧化反应;加成反应
(4)羟基;羧基
(5) +CH3CH2OH +H2O
(6)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;烯烃;乙醇的化学性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】根据流程图,A发生催化氧化生成B,结合B的分子式和C的结构可知,B为丙酮( );结合二甲双酮的结构可知,D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,E为 ,结合官能团的性质和转化关系分析解答。
(1)A( )的名称为异丙醇或2-丙醇,A与金属钠反应生成异丙醇钠和氢气,故答案为:异丙醇或2-丙醇;异丙醇钠;氢气
(2)B为丙酮( ),具有对称结构,核磁共振氢谱有1组峰,故答案为:1;
(3)根据流程图, 为氧化反应、 为加成反应,故答案为:氧化反应;加成反应;
(4)D( )中所含官能团有羟基和羧基,故答案为:羟基;羧基;
(5)D与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成E,反应的化学方程式为 +CH3CH2OH +H2O,故答案为: +CH3CH2OH +H2O;
(6)以 为原料合成乌头酸( ),需要增长碳链和引入羧基,根据题干流程图中BCD的转化关系,结合已知信息①②,需要将 氧化为丙酮后利用②引入溴原子,在利用①和题干流程图中BCD的转化关系,即可引入三个羧基,具体合成路线为: ,故答案为: 。
【分析】
(1)A是2-丙醇,其含羟基,可遇金属钠反应生成醇钠和氢气;
(2)B是2-丙醛,等效氢有一种;
(3)根据反应条件或官能团的变化进行判断反应类型;
(4)根据D的结构简式,其含羟基和羧基;
(5)酸性条件下与醇反应,符合酯化反应的条件,按照酯化反应的机理,酸脱羟基醇脱氢即可;
(6)有机合成一般按照倒推法进行,并利用题目所给的合成路线未参考进行,其中涉及到官能团的转化、保护以及链的加减。
19.【答案】(1)
(2)6
(3)小于
(4);
(5)
(6)MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多,离子键强度更大;
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;配合物的成键情况;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Mn元素是第25号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,所以本问应填“ ”;
(2)由题干图例所示,HMn(CO)5中Mn原子以配位键连接5个C原子,1个H原子,所以本问应填“6”;
(3)根据元素周期律,总体规律同一周期元素从左到右第一电离能依次增强,特殊规律同周期IIA族第一电离能大于IIIA族,VA族第一电离能大于VIA族,C是IVA族,O是VIA族,不涉及特殊规律,所以本问应填“小于”;
(4)①根据价层电子对互斥理论, 中心原子C连接3个O原子,所以δ键为3,孤电子对数 (阴离子计算孤电子对数时,所带负电荷绝对值要与中心原子价电子数相加),所以 中C原子价层电子对数为3,孤电子对数为0,故其离子结构为平面三角形;再根据价层电子对数与杂化轨道对应关系,可知 中C原子的杂化轨道类型是sp2,故本问第一空应填“sp2”;
②按题目要求,阴离子中心原子价层电子对数应为3,孤电子对数为0,带电荷量为-1,无机酸根一般是含氧酸阴离子,所以代入孤电子对公式可解得其中心原子价电子数为5,所以本问第二空应填“ ”;
(5)根据题目描述,CH3Mn(CO)5与I2交换原子(或原子团),形成新物质,故本问应填“ ”;
(6)①离子晶体熔沸点高低不光与晶体结构有关,也与离子带电荷量有关,MnS晶体中每个离子都带2个单位电荷(正或负),而NaCl晶体中,每个离子只带1个单位电荷,所以本问第一空应填“MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多,离子键强度更大”;
②根据题目所给信息,依据a、b两点原子的三维坐标推得,MnS晶胞的三维坐标关系是以b点左侧y轴上同一高度的S原子中心为三维坐标中心,轴向上每两个最近的S原子(或Mn原子)间距为单位长度,那么c点Mn原子的坐标为 ,故本问第二空应填“ ”。
【分析】
(1)锰元素质子数25,其1s22s22p63s23p63d54s2,其价层电子排布是3d54s2;
(2)根据结构示意图,配位数是6;
(3)同周期电离能自左到右依次增大,但存在例外,如IIA和IIIA族,VA族和VIA族;
(4)C原子价层电子对数为3,孤电子对数为0,杂化轨道类型是sp2,而相似构型的负一价酸根离子只有硝酸根;
(5)按照要求交换原子团即可;
(6)硫化锰所带的电荷数较多,离子键强度大,熔点相对较高。
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