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【高考真题】2022年海南省高考真题化学试题
一、选择题(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.(2022·海南)化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是( )
A.使用含氟牙膏能预防龋齿
B.小苏打的主要成分是
C.可用食醋除去水垢中的碳酸钙
D.使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值
【答案】B
【知识点】钠的重要化合物;微量元素对人体健康的重要作用;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A.人体缺氟会导致龋齿,因此使用含氟牙膏可预防龋齿,A不符合题意;
B.小苏打的主要成分是NaHCO3,B符合题意;
C.食醋的主要成分为CH3COOH,可与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙、二氧化碳和水,因此食醋可除去水垢中的碳酸钙,C不符合题意;
D.食品添加剂加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要,所以合理使用有助于改善食品品质、丰富食品营养成分,不应降低食品本身营养价值,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氟是人体必须的微量元素之一,不仅能降低牙釉质的溶解度防止牙齿表面溶解,还能促进釉质的再矿化,抑制致龋菌繁殖;
B.小苏打的成分是NaHCO3;
C.醋酸与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙;
D.使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值。
2.(2022·海南)《医学入门》中记载我国传统中医提纯铜绿的方法:“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干,”其中未涉及的操作是( )
A.洗涤 B.粉碎 C.萃取 D.蒸发
【答案】C
【知识点】过滤;蒸发和结晶、重结晶;物质的分离与提纯
【解析】【解答】“水洗净”是指洗去固体表面的可溶性污渍、泥沙等,涉及的操作方法是洗涤;“细研水飞”是指将固体研成粉末后加水溶解,涉及的操作方法是溶解;“去石澄清”是指倾倒出澄清液,去除未溶解的固体,涉及的操作方法是过滤;“慢火熬干”是指用小火将溶液蒸发至有少量水剩余,涉及的操作方法是蒸发;因此未涉及的操作方法是萃取,
故答案为:C。
【分析】“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干”是指洗涤铜绿后,将其溶解于水中,过滤后进行蒸发。
3.(2022·海南)下列实验操作规范的是( )
A.过滤 B.排空气法收集 C.混合浓硫酸和乙醇 D.溶液的转移
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;过滤;气体的收集
【解析】【解答】A.过滤时,漏斗下端应紧靠烧杯内壁,A不符合题意;
B.CO2的密度大于空气,且不与空气中的成分反应,可用向上排空气法收集,B符合题意;
C.浓硫酸密度大于乙醇,混合浓硫酸和乙醇时,应将浓硫酸缓慢倒入乙醇中,并用玻璃棒不断搅拌,C不符合题意;
D.转移溶液时,应使用玻璃棒引流,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.过滤时,漏斗下方应紧靠烧杯内壁;
B.二氧化碳密度大于空气;
C.浓硫酸密度大于乙醇,两者混合时,应将浓硫酸加入乙醇中;
D.转移溶液时,应用玻璃棒引流。
4.(2022·海南)化学物质在体育领域有广泛用途。下列说法错误的是( )
A.涤纶可作为制作运动服的材料
B.纤维素可以为运动员提供能量
C.木糖醇可用作运动饮料的甜味剂
D.“复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的镇痛
【答案】B
【知识点】多糖的性质和用途;常用合成高分子材料的化学成分及其性能;药物的主要成分和疗效
【解析】【解答】A.涤纶属于合成纤维,其抗皱性和保形性很好,具有较高的强度与弹性恢复能力,可作为制作运动服的材料,A不符合题意;
B.人体没有分解纤维素的酶,纤维素在人体内不能水解为葡萄糖,不能为运动员提供能量,B符合题意;
C.木糖醇具有甜味,可用作运动饮料的甜味剂,C不符合题意;
D.氯乙烷沸点较低、易挥发吸热,从而使局部产生快速镇痛效果,所以“复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的阵痛,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.聚酯纤维最大的优点是抗皱性和保形性很好,具有较高的强度与弹性恢复能力;
B.纤维素在人体内不能水解;
C.木糖醇属于醇类但有甜味;
D.氯乙烷沸点较低、易挥发吸热。
5.(2022·海南)钠和钾是两种常见金属,下列说法正确的是( )
A.钠元素的第一电离能大于钾
B.基态钾原子价层电子轨道表示式为
C.钾能置换出NaCl溶液中的钠
D.钠元素与钾元素的原子序数相差18
【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.同一主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,钠的第一电离能大于钾,A符合题意;
B.基态钾原子价层电子排布式为4s1,其轨道表示式为,B不符合题意;
C.K和盐溶液反应会先和水反应,因此钾不能置换出 NaCl溶液中的钠,C不符合题意;
D.钠元素的原子序数为11,钾元素的原子序数为19,两者相差8,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小;
B.基态钾原子价层电子排布式为4s1;
C.K和盐溶液反应会先和水反应;
D.钠元素的原子序数为11,钾元素的原子序数为19。
6.(2022·海南)依据下列实验,预测的实验现象正确的是( )
选项 实验内容 预测的实验现象
A 溶液中滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀后沉淀消失
B 溶液中滴加KSCN溶液 溶液变血红色
C AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量 黄色沉淀全部转化为白色沉淀
D 酸性溶液中滴加乙醇至过量 溶液紫红色褪去
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2,Mg(OH)2不与过量的NaOH溶液反应,沉淀不消失,A不符合题意;
B.KSCN溶液遇Fe3+变血红色,遇Fe2+不会变成血红色,B不符合题意;
C.AgI的溶解度远远小于AgCl,向AgI悬浊液中滴加 NaCl溶液至过量,黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀,C不符合题意;
D.酸性KMnO4溶液呈紫红色,其具有强氧化性,而乙醇具有较强的还原性,酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪去,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁,氢氧化镁不溶于氢氧化钠;
B.KSCN溶液遇Fe3+变血红色;
C.氯化银溶解度大于碘化银;
D.酸性高锰酸钾具有强氧化性,乙醇具有还原性。
7.(2022·海南)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1mol B.HCl溶液中数为3NA
C.含有的中子数为1.3NA D.反应生成标准状况下气体3.36L
【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.Fe与盐酸发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,2.8gFe物质的量为0.05mol,HCl过量,按照铁计算,则该反应转移电子为0.1mol,A符合题意;
B.HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3mol,数目为0.3NA,B不符合题意;
C.56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8g56Fe的物质的量为0.05mol,含有的中子数为1.5NA,C不符合题意;
D.反应生成H2的物质的量为0.05mol,在标准状况下的体积为1.12L ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】Fe与盐酸发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,2.8gFe物质的量为0.05mol,100mL3mol/LHCl的物质的量为0.3mol, HCl过量。
8.(2022·海南)某温度下,反应在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是( )
A.增大压强,,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的,平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的,的平衡转化率增大
【答案】C
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.该反应是一个气体分子数减少的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,则v正> v逆,平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A不符合题意;
B.催化剂不影响化学平衡状态,加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度,B不符合题意;
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)的浓度增大,平衡向正反应方向移动,C符合题意;
D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2 (g),平衡向正反应方向移动,但是CH2=CH2 (g)的平衡转化率减小,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.平衡常数只与温度有关;
B.催化剂不影响平衡状态;
C.增大某一反应物浓度,平衡正向移动;
D.增大某一反应物浓度,平衡正向移动,但是其转化率减小。
二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)
9.(2022·海南)一种采用和为原料制备的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是( )
A.在b电极上,被还原
B.金属Ag可作为a电极的材料
C.改变工作电源电压,反应速率不变
D.电解过程中,固体氧化物电解质中不断减少
【答案】A
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.b电极上N2转化为NH3,N元素的化合价降低,得到电子发生还原反应,即N2被还原,A符合题意;
B.a为阳极,若金属Ag作的电极材料,金属Ag优先失去电子,故不能用Ag作电极,B不符合题意;
C.改变工作电源的电压,反应速率会加快,C不符合题意;
D.电解过程中,阴极电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,阳极电极反应式为2O2-+4e-=O2↑,固体氧化物电解质中O2-不会改变,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】由图可知,a电极上O2-失去电子发生氧化反应生成氧气,则a电极为阳极,电极反应为2O2--4e﹣=O2↑,b电极为阴极,电极反应为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-。
10.(2022·海南)已知,的酸性比强。下列有关说法正确的是( )
A.HCl的电子式为 B.Cl-Cl键的键长比I-I键短
C.分子中只有σ键 D.的酸性比强
【答案】B,D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;键能、键长、键角及其应用;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.HCl为共价化合物,H原子和Cl原子间形成共用电子对,其电子式为,A不符合题意;
B.原子半径Cl<I,故键长:Cl-Cl<I-I,B符合题意;
C.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,CH3COOH分子中,羧基的碳氧双键中含有π键,C不符合题意;
D.电负性Cl>I,Cl吸电子能力大于I,则ClCH2COOH比ICH2COOH容易电离出氢离子,所以ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.HCl为共价化合物;
B.原子半径越大,共价键键长越大;
C.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;
D.Cl吸电子能力大于I。
11.(2022·海南)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同周期并相邻,Y是组成水的元素之一,Z在同周期主族元素中金属性最强,W原子在同周期主族元素中原子半径最小,下列判断正确的是( )
A.是非极性分子
B.简单氢化物沸点:
C.Y与Z形成的化合物是离子化合物
D.X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.X为N元素,W为Cl元素,NCl3分子的空间构型为三角锥形,其正负电荷中心不重合,属于极性分子,A不符合题意;
B.H2O和NH3均含有氢键,但H2O分子形成的氢键更多,故沸点H2O>NH3,B不符合题意;
C.Y为O元素,Z为Na元素,两者形成的化合物为Na2O、Na2O2均为离子化合物,C符合题意;
D.N、O、Na三种元素组成的化合物中,NaNO3的水溶液呈中性、NaNO2的水溶液呈碱性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】X、Y同周期并相邻,Y是组成水的元素之一,则Y为O元素,X为N元素,Z在同周期主族元素中金属性最强,W原子在同周期主族元素中原子半径最小,则Z为Na元素,W为Cl元素。
12.(2022·海南)化合物“E7974”具有抗肿痛活性,结构简式如下,下列有关该化合物说法正确的是( )
A.能使的溶液褪色
B.分子中含有4种官能团
C.分子中含有4个手性碳原子
D.1mol该化合物最多与2molNaOH反应
【答案】A,B
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.“E7974”含有碳碳双键,可使Br2的CCl4溶液褪色,A符合题意;
B.由结构简式可知,分子中含有如图 共4种官能团,B符合题意;
C.连有4个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子,化合物“E7974”含有的手性碳原子如图 ,共3个,C不符合题意;
D.分子中 均能与NaOH溶液反应,故1mol该化合物最多与3molNaOH反应,D不符合题意;
故答案为:AB。
【分析】A.化合物“E7974”中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色;
B.化合物“E7974”中含有氨基、酰胺基、碳碳双键和羧基;
C.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
D.该分子结构中酰胺基和羧基可以与NaOH反应。
13.(2022·海南)NaClO溶液具有添白能力,已知25℃时,。下列关于NaClO溶液说法正确的是( )
A.0.01mol/L溶液中,
B.长期露置在空气中,释放,漂白能力减弱
C.通入过量,反应的离子方程式为
D.25℃,的NaClO和HClO的混合溶液中,
【答案】A,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.NaClO溶液中ClO-会水解,故0.01mol/LNaClO溶液中c(ClO-)<0.01mol/L,A符合题意;
B.NaClO溶液长期露置在空气中,会发生反应 CO2 + NaClO + H2O =HClO + NaHCO3,次氯酸不稳定,见光分解生成HCl和O2,不会释放Cl2,B不符合题意;
C.将过量的SO2通入NaClO溶液中,SO2发生氧化还原反应生成硫酸钠、氯化钠和氯化氢,反应的离子方程式为SO2+ClO +H2O=Cl-++2H+,C不符合题意;
D.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,存在电荷守恒:c(ClO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则c(ClO-)=c(Na+),又c(HClO)>c(ClO-),所以c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+),D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A.次氯酸根会发生水解;
B.NaClO溶液长期露置在空气中,会发生反应 CO2 + NaClO + H2O =HClO + NaHCO3;
C.向NaClO溶液中通入过量SO2,反应生成硫酸钠、氯化钠和氯化氢;
D.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒分析。
14.(2022·海南)某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,-lgc与pH的关系如图所示,c为或浓度的值,下列说法错误的是( )
A.曲线①代表与pH的关系
B.的约为
C.向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D.向的溶液中加入等体积0.4mol/L的HCl后,体系中元素M主要以存在
【答案】B,D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.由分析可知,曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,A不符合题意;
B.由图象,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3.0,则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,B符合题意;
C.向c(M2+)=0.1mol/L的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,根据图像,pH=9.0时,c(M2+)、c[M(OH)]均极小,则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在,C不符合题意;
D.c[M(OH)]=0.1mol/L的溶液中,由于溶解平衡是少量的,因此加入等体积的0.4mol/L的HCl后,体系中元素M仍主要以M(OH)存在,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】根据溶解反应可知,当酸性较强时, 的平衡正向移动,的平衡逆向移动,则曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,曲线②代表-lg c( )与pH的关系。
三、非选择题
15.(2022·海南)胆矾()是一种重要化工原料,某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、、]制备胆矾。流程如下。
回答问题:
(1)步骤①的目的是 。
(2)步骤②中,若仅用浓溶解固体B,将生成 (填化学式)污染环境。
(3)步骤②中,在存在下Cu溶于稀,反应的化学方程式为 。
(4)经步骤④得到的胆矾,不能用水洗涤的主要原因是 。
(5)实验证明,滤液D能将氧化为。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量将氧化为,理由是 。
ⅱ.乙同学通过实验证实,只能是将氧化为,写出乙同学的实验方案及结果 (不要求写具体操作过程)。
【答案】(1)除油污
(2)
(3)
(4)胆矾晶体易溶于水
(5)溶液 C 经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解;取滤液,向其中加入适量硫化钠,使铜离子恰好完全沉淀,再加入,不能被氧化
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)原料表面含有少量的油污,Na2CO3溶液呈碱性,可以除去原料表面的油污,步骤①的目的是:除去原料表面的油污。
(2)在加热的条件下,铜可以与浓硫酸发生反应生成CuSO4、SO2和H2O,二氧化硫是一种大气污染物,步骤②中,若仅用浓H2SO4溶解固体B,将生成SO2污染环境。
(3)步骤②中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,生成CuSO4和H2O,该反应的化学方程式为Cu+ H2O2+ H2SO4=CuSO4+2H2O。
(4)胆矾是一种易溶于水的晶体,因此经步骤④得到的胆矾,不能用水洗涤的主要原因是:胆矾晶体易溶于水,用水洗涤会导致胆矾的产率降低。
(5)ⅰ. H2O2常温下即能发生分解反应,在加热的条件下,其分解更快,因此,甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I-氧化为I2,理由是:溶液C经步骤③加热浓缩后H2O2已完全分解。
ⅱ. I-氧化为I2时溶液的颜色会发生变化;滤液D中含有CuSO4和H2SO4,乙同学通过实验证实,只能是Cu2+将I-氧化为I2,较简单的方案是除去溶液中的Cu2+,然后再向其中加入含有I-的溶液,观察溶液是否变色;除去溶液中的Cu2+的方法有多种,可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物,如加入Na2S将其转化为CuS沉淀,因此,乙同学的实验方案为取少量滤液D,向其中加入适量Na2S溶液,直至不再有沉淀生成,静置后向上层清液中加入少量KⅠ溶液;实验结果为:上层清液不变色,证明I-不能被除去Cu2+的溶液氧化,故只能是Cu2+将I-氧化为I2。
【分析】原料经碳酸钠溶液浸洗后过滤,可以除去原料表面的油污;固体B中加入过量的稀硫酸、双氧水,CuO、CuCO3、Cu(OH)2均转化为CuSO4,溶液C为硫酸铜溶液和稀硫酸的混合液,加热浓缩、冷却结晶、过滤后得到胆矾。
16.(2022·海南)某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环,其中涉及反应:
回答问题:
(1)已知:电解液态水制备,电解反应的。由此计算的燃烧热(焓) 。
(2)已知:的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
①若反应为基元反应,且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2) 。
②某研究小组模拟该反应,温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和,反应平衡后测得容器中。则的转化率为 ,反应温度t约为 ℃。
(3)在相同条件下,与还会发生不利于氧循环的副反应:,在反应器中按通入反应物,在不同温度、不同催化剂条件下,反应进行到2min时,测得反应器中、浓度()如下表所示。
催化剂 t=350℃ t=400℃
催化剂Ⅰ 10.8 12722 345.2 42780
催化剂Ⅱ 9.2 10775 34 38932
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,生成的平均反应速率为 ;若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件,原因是 。
【答案】(1)-286
(2);50%或0.5;660.2(或660.1或660.3,其他答案酌情给分)
(3)5.4;相同催化剂,400℃的反应速率更快,相同温度,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高
【知识点】燃烧热;化学平衡常数;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)电解液态水制备,电解反应的,则2mol完全燃烧消耗,生成液态水的同时放出的热量为572kJ ,从而可知1mol完全燃烧生成液态水放出的热量为286kJ,因此,的燃烧热(焓)-286。
(2)①由的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系图可知,K随着温度升高而减小,故该反应为放热反应。若反应为基元反应,则反应为一步完成,由于反应的与活化能(Ea)的关系为,由图2信息可知=a,则a,则生成物能量低于a,因此该反应过程的能量变化示意图为:。
②温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和,反应平衡后测得容器中,则参与反应的的物质的量为0.05mol,的转化率为;的平衡量为,和是按化学计量数之比投料的,则的平衡量为,的平衡量是的2倍,则,的平衡浓度分别为、、、,则该反应的平衡常数K=,根据图1中的信息可知,反应温度t约为660.2℃。
(3)在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,由表中信息可知,0~2minCH3OH的浓度由0增加到10.8μmol L-1,因此,0~2min生成CH3OH的平均反应速率为10.8mol L-12min=5.4μmol L-1 min-1;由表中信息可知,在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应, 0~2minCH3OH的浓度由0增加到10.8μmol L-1,c(CH4):c(CH3OH)=12722:10.8≈1178;在选择使用催化剂Ⅱ和350℃的反应条件下,0~2minCH3OH的浓度由0增加到9.2μmol L-1,c(CH4):c(CH3OH)=10775:9.2≈1171;在选择使用催化剂Ⅰ和400℃条件下反应, 0~2minCH3OH的浓度由0增加到345.2μmol L-1,c(CH4):c(CH3OH)=42780:345.2≈124;在选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件下,0~2minCH3OH的浓度由0增加到34μmol L-1,c(CH4):c(CH3OH)=38932:34≈1145。因此,若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件的原因是:相同催化剂,400℃的反应速率更快,相同温度,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高。
【分析】(1)燃烧热是指在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;
(2)①该反应的平衡常数随温度升高而减小,该反应为放热反应,生成物能量低于a;
②根据转化率=反应量起始量×100%计算;计算此时的平衡常数,根据图1确定反应温度;
(3)根据v=ΔcΔt计算;400℃的反应速率更快,相同温度下,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高。
17.(2022·海南)磷酸氢二铵[]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氢气制备,装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题:
(1)实验室用和制备氨气的化学方程式为 。
(2)现有浓质量分数为85%,密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的溶液,则需浓 mL(保留一位小数)。
(3)装置中活塞的作用为 。实验过程中,当出现 现象时,应及时关闭,打开。
(4)当溶液pH为8.0~9.0时,停止通,即可制得溶液。若继续通入,当时,溶液中、 和 (填离子符号)浓度明显增加。
(5)若本实验不选用pH传感器,还可选用 作指示剂,当溶液颜色由 变为时,停止通。
【答案】(1)
(2)11.5
(3)平衡气压防倒吸;倒吸
(4);
(5)酚酞;无
【知识点】氨的实验室制法;指示剂;制备实验方案的设计;物质的量浓度
【解析】【解答】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵[(NH4)2HPO4],实验原理为2NH3+H3PO4=[(NH4)2HPO4],结合相关实验基础知识分析解答问题。
(1)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加热的条件下制备氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;
(2)根据可知,浓H3PO4的浓度,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,因此配制100mL 1.7mol/L的H3PO4溶液,需要浓H3PO4的体积V=;
(3)NH3极易溶于水,打开活塞K2以平衡气压,可防止发生倒吸,所以实验过程中,当出现倒吸现象时,应及时关闭K1,打开K2;
(4)继续通入NH3,(NH4)2HPO4反应生成(NH4)3PO4,当pH>10.0时,溶液中OH-、、的浓度明显增加;
(5)当pH为8.0~9.0时,可制得(NH4)2HPO4,说明(NH4)2HPO4溶液显碱性,因此若不选用pH传感器,还可以选用酚酞作指示剂,当溶液颜色由无色变为浅红时,停止通入NH3,即可制得(NH4)2HPO4溶液。
【分析】(1)加热氯化铵和氢氧化钙生成氯化铵、氨气和水;
(2)根据和c稀释前×V稀释前=c稀释后×V稀释后计算;
(3)氨气极易溶于水,K2可平衡气压,防止发生倒吸;
(4)当pH>10.0时,溶液中OH-、、的浓度明显增加;
(5)(NH4)2HPO4溶液显碱性,可以选用酚酞作指示剂;碱性溶液能遇酚酞变红。
18.(2022·海南)黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如下路线合成:
回答问题:
(1)A→B的反应类型为 。
(2)已知B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
(3)C的化学名称为 ,D的结构简式为 。
(4)E和F可用 (写出试剂)鉴别。
(5)X是F的分异构体,符合下列条件。X可能的结构简式为 (任马一种)。
①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式 、 。
(7)设计以为原料合成的路线 (其他试剂任选)。已知:+CO2
【答案】(1)取代反应或磺化反应
(2)+NaOH→+H2O
(3)苯酚;
(4)(溶液)或其他合理答案
(5)或
(6);
(7)
【知识点】有机化合物的命名;有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;取代反应
【解析】【解答】
(1)由分析可知,A()在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),即A→B的反应类型为取代反应(或磺化反应);
(2)B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应生成和H2O,反应的化学方程式为+NaOH→+H2O;
(3)C的结构简式为,其化学名称为苯酚;根据分析可知,D的结构简式为;
(4)由E、F的结构简式可知,F含有酚羟基,而E没有,因此可用FeCl3溶液鉴别二者,前者溶液变成紫色,后者无明显现象;
(5)F的分子式为C10H10O4,F的不饱和度为6,X是F的同分异构体,X含有苯环和酯基,其核磁共振氢谱有两组峰,说明X只有2种不同环境的H原子,因此X中含有两个酯基且X的结构对称,则满足条件的X的结构简式为:或;
(6)酸酐能与羟基化合物反应生成酯,则F与苯甲酸肝反应可生成G、苯甲酸和水,故M和N的结构简式为和H2O;
(7)已知+CO2,则以为原料合成时,可先将与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成,再依次与NaOH熔融条件下、HCl反应生成,再与CH3COCl发生取代反应生成,氧化可得到,再与AlCl3反应可得到,则合成路线为:
【分析】A()在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),B依次与NaOH熔融、HCl反应生成C(),C先与NaOH反应生成,和CO2在一定条件下反应,再与HCl反应生成D,D的分子式为C7H6O3,则D为,D再与CH3CH2COCl发生取代反应生成E,E与AlCl3反应生成F,F与苯甲酸肝在一定条件下生成G,G经一系列反应生成黄铜哌酯。
19.(2022·海南)以、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题:
(1)基态O原子的电子排布式 ,其中未成对电子有 个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是 。
(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图,分子中所有原子共平面,所有N原子的杂化轨道类型相同,均采取 杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成菁的原料,后者熔点高于前者,主要原因是 。
(4)金属Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子,Zn与氨水反应的离子方程式为 。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键,原因是 。
(6)下图为某ZnO晶胞示意图,下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面,为锐角等于60°的菱形,以此为参考,用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面 、 。
【答案】(1)1s22s22p4或[He]2s22p4;2
(2)自由电子在外加电场中作定向移动
(3)sp2;两者均为分子晶体,后者能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,熔点更高
(4)Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑
(5)电负性O>N,O对电子的吸引能力更强,Zn和O更易形成离子键
(6) cdhi; bcek
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;金属键;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)O为8号元素,基态O原子核外有8个电子,其核外电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4,其2p轨道有2个未成对电子,即O原子有2个未成对电子;
(2)金属键是金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用,由于自由电子在外加电场中可作定向移动,导致Cu、Zn等金属具有良好的导电性;
(3)根据结构式可知,N原子均形成双键,故N原子的杂化方式均为sp2,邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体,邻苯二甲酰亚胺能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,因此邻苯二甲酰亚胺的熔点更高;
(4)Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子,则该配离子为[Zn(NH3)4]2+,从而可知金属Zn与氨水反应的离子方程式为Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑;
(5)由于电负性O>N,O对电子的吸引能力更强,Zn和O更易形成离子键,因此Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键;
(6)根据晶胞示意图,一个晶胞中8个O原子位于晶胞的顶点,1个O原子位于晶胞体内,4个Zn原子位于晶胞的棱上,1个Zn原子位于晶胞体内,棱上的3个Zn原子和体内的Zn原子、O原子形成四面体结构,则于其相邻的晶胞与该晶胞共用bc和cd,则相邻的两个晶胞的底面为 cdhi和 bcek。
【分析】(1)O为8号元素,其核外电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4,含有2个未成对电子;
(2)金属键是金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用;
(3)酞菁分子中N元素均形式双键;邻苯二甲酰亚胺能形成分子间氢键;
(4)Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子,该配离子为 [Zn(NH3)4]2+ ;
(5)电负性O>N,O对电子的吸引能力更强;
(6)根据晶胞的空间结构进行判断。
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【高考真题】2022年海南省高考真题化学试题
一、选择题(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.(2022·海南)化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是( )
A.使用含氟牙膏能预防龋齿
B.小苏打的主要成分是
C.可用食醋除去水垢中的碳酸钙
D.使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值
2.(2022·海南)《医学入门》中记载我国传统中医提纯铜绿的方法:“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干,”其中未涉及的操作是( )
A.洗涤 B.粉碎 C.萃取 D.蒸发
3.(2022·海南)下列实验操作规范的是( )
A.过滤 B.排空气法收集 C.混合浓硫酸和乙醇 D.溶液的转移
A.A B.B C.C D.D
4.(2022·海南)化学物质在体育领域有广泛用途。下列说法错误的是( )
A.涤纶可作为制作运动服的材料
B.纤维素可以为运动员提供能量
C.木糖醇可用作运动饮料的甜味剂
D.“复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的镇痛
5.(2022·海南)钠和钾是两种常见金属,下列说法正确的是( )
A.钠元素的第一电离能大于钾
B.基态钾原子价层电子轨道表示式为
C.钾能置换出NaCl溶液中的钠
D.钠元素与钾元素的原子序数相差18
6.(2022·海南)依据下列实验,预测的实验现象正确的是( )
选项 实验内容 预测的实验现象
A 溶液中滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀后沉淀消失
B 溶液中滴加KSCN溶液 溶液变血红色
C AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量 黄色沉淀全部转化为白色沉淀
D 酸性溶液中滴加乙醇至过量 溶液紫红色褪去
A.A B.B C.C D.D
7.(2022·海南)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1mol B.HCl溶液中数为3NA
C.含有的中子数为1.3NA D.反应生成标准状况下气体3.36L
8.(2022·海南)某温度下,反应在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是( )
A.增大压强,,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的,平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的,的平衡转化率增大
二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)
9.(2022·海南)一种采用和为原料制备的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是( )
A.在b电极上,被还原
B.金属Ag可作为a电极的材料
C.改变工作电源电压,反应速率不变
D.电解过程中,固体氧化物电解质中不断减少
10.(2022·海南)已知,的酸性比强。下列有关说法正确的是( )
A.HCl的电子式为 B.Cl-Cl键的键长比I-I键短
C.分子中只有σ键 D.的酸性比强
11.(2022·海南)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同周期并相邻,Y是组成水的元素之一,Z在同周期主族元素中金属性最强,W原子在同周期主族元素中原子半径最小,下列判断正确的是( )
A.是非极性分子
B.简单氢化物沸点:
C.Y与Z形成的化合物是离子化合物
D.X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
12.(2022·海南)化合物“E7974”具有抗肿痛活性,结构简式如下,下列有关该化合物说法正确的是( )
A.能使的溶液褪色
B.分子中含有4种官能团
C.分子中含有4个手性碳原子
D.1mol该化合物最多与2molNaOH反应
13.(2022·海南)NaClO溶液具有添白能力,已知25℃时,。下列关于NaClO溶液说法正确的是( )
A.0.01mol/L溶液中,
B.长期露置在空气中,释放,漂白能力减弱
C.通入过量,反应的离子方程式为
D.25℃,的NaClO和HClO的混合溶液中,
14.(2022·海南)某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,-lgc与pH的关系如图所示,c为或浓度的值,下列说法错误的是( )
A.曲线①代表与pH的关系
B.的约为
C.向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D.向的溶液中加入等体积0.4mol/L的HCl后,体系中元素M主要以存在
三、非选择题
15.(2022·海南)胆矾()是一种重要化工原料,某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、、]制备胆矾。流程如下。
回答问题:
(1)步骤①的目的是 。
(2)步骤②中,若仅用浓溶解固体B,将生成 (填化学式)污染环境。
(3)步骤②中,在存在下Cu溶于稀,反应的化学方程式为 。
(4)经步骤④得到的胆矾,不能用水洗涤的主要原因是 。
(5)实验证明,滤液D能将氧化为。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量将氧化为,理由是 。
ⅱ.乙同学通过实验证实,只能是将氧化为,写出乙同学的实验方案及结果 (不要求写具体操作过程)。
16.(2022·海南)某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环,其中涉及反应:
回答问题:
(1)已知:电解液态水制备,电解反应的。由此计算的燃烧热(焓) 。
(2)已知:的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
①若反应为基元反应,且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2) 。
②某研究小组模拟该反应,温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和,反应平衡后测得容器中。则的转化率为 ,反应温度t约为 ℃。
(3)在相同条件下,与还会发生不利于氧循环的副反应:,在反应器中按通入反应物,在不同温度、不同催化剂条件下,反应进行到2min时,测得反应器中、浓度()如下表所示。
催化剂 t=350℃ t=400℃
催化剂Ⅰ 10.8 12722 345.2 42780
催化剂Ⅱ 9.2 10775 34 38932
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,生成的平均反应速率为 ;若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件,原因是 。
17.(2022·海南)磷酸氢二铵[]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氢气制备,装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题:
(1)实验室用和制备氨气的化学方程式为 。
(2)现有浓质量分数为85%,密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的溶液,则需浓 mL(保留一位小数)。
(3)装置中活塞的作用为 。实验过程中,当出现 现象时,应及时关闭,打开。
(4)当溶液pH为8.0~9.0时,停止通,即可制得溶液。若继续通入,当时,溶液中、 和 (填离子符号)浓度明显增加。
(5)若本实验不选用pH传感器,还可选用 作指示剂,当溶液颜色由 变为时,停止通。
18.(2022·海南)黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如下路线合成:
回答问题:
(1)A→B的反应类型为 。
(2)已知B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
(3)C的化学名称为 ,D的结构简式为 。
(4)E和F可用 (写出试剂)鉴别。
(5)X是F的分异构体,符合下列条件。X可能的结构简式为 (任马一种)。
①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式 、 。
(7)设计以为原料合成的路线 (其他试剂任选)。已知:+CO2
19.(2022·海南)以、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题:
(1)基态O原子的电子排布式 ,其中未成对电子有 个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是 。
(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图,分子中所有原子共平面,所有N原子的杂化轨道类型相同,均采取 杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成菁的原料,后者熔点高于前者,主要原因是 。
(4)金属Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子,Zn与氨水反应的离子方程式为 。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键,原因是 。
(6)下图为某ZnO晶胞示意图,下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面,为锐角等于60°的菱形,以此为参考,用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面 、 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】钠的重要化合物;微量元素对人体健康的重要作用;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A.人体缺氟会导致龋齿,因此使用含氟牙膏可预防龋齿,A不符合题意;
B.小苏打的主要成分是NaHCO3,B符合题意;
C.食醋的主要成分为CH3COOH,可与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙、二氧化碳和水,因此食醋可除去水垢中的碳酸钙,C不符合题意;
D.食品添加剂加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要,所以合理使用有助于改善食品品质、丰富食品营养成分,不应降低食品本身营养价值,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氟是人体必须的微量元素之一,不仅能降低牙釉质的溶解度防止牙齿表面溶解,还能促进釉质的再矿化,抑制致龋菌繁殖;
B.小苏打的成分是NaHCO3;
C.醋酸与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙;
D.使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值。
2.【答案】C
【知识点】过滤;蒸发和结晶、重结晶;物质的分离与提纯
【解析】【解答】“水洗净”是指洗去固体表面的可溶性污渍、泥沙等,涉及的操作方法是洗涤;“细研水飞”是指将固体研成粉末后加水溶解,涉及的操作方法是溶解;“去石澄清”是指倾倒出澄清液,去除未溶解的固体,涉及的操作方法是过滤;“慢火熬干”是指用小火将溶液蒸发至有少量水剩余,涉及的操作方法是蒸发;因此未涉及的操作方法是萃取,
故答案为:C。
【分析】“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干”是指洗涤铜绿后,将其溶解于水中,过滤后进行蒸发。
3.【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;过滤;气体的收集
【解析】【解答】A.过滤时,漏斗下端应紧靠烧杯内壁,A不符合题意;
B.CO2的密度大于空气,且不与空气中的成分反应,可用向上排空气法收集,B符合题意;
C.浓硫酸密度大于乙醇,混合浓硫酸和乙醇时,应将浓硫酸缓慢倒入乙醇中,并用玻璃棒不断搅拌,C不符合题意;
D.转移溶液时,应使用玻璃棒引流,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.过滤时,漏斗下方应紧靠烧杯内壁;
B.二氧化碳密度大于空气;
C.浓硫酸密度大于乙醇,两者混合时,应将浓硫酸加入乙醇中;
D.转移溶液时,应用玻璃棒引流。
4.【答案】B
【知识点】多糖的性质和用途;常用合成高分子材料的化学成分及其性能;药物的主要成分和疗效
【解析】【解答】A.涤纶属于合成纤维,其抗皱性和保形性很好,具有较高的强度与弹性恢复能力,可作为制作运动服的材料,A不符合题意;
B.人体没有分解纤维素的酶,纤维素在人体内不能水解为葡萄糖,不能为运动员提供能量,B符合题意;
C.木糖醇具有甜味,可用作运动饮料的甜味剂,C不符合题意;
D.氯乙烷沸点较低、易挥发吸热,从而使局部产生快速镇痛效果,所以“复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的阵痛,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.聚酯纤维最大的优点是抗皱性和保形性很好,具有较高的强度与弹性恢复能力;
B.纤维素在人体内不能水解;
C.木糖醇属于醇类但有甜味;
D.氯乙烷沸点较低、易挥发吸热。
5.【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.同一主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,钠的第一电离能大于钾,A符合题意;
B.基态钾原子价层电子排布式为4s1,其轨道表示式为,B不符合题意;
C.K和盐溶液反应会先和水反应,因此钾不能置换出 NaCl溶液中的钠,C不符合题意;
D.钠元素的原子序数为11,钾元素的原子序数为19,两者相差8,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小;
B.基态钾原子价层电子排布式为4s1;
C.K和盐溶液反应会先和水反应;
D.钠元素的原子序数为11,钾元素的原子序数为19。
6.【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2,Mg(OH)2不与过量的NaOH溶液反应,沉淀不消失,A不符合题意;
B.KSCN溶液遇Fe3+变血红色,遇Fe2+不会变成血红色,B不符合题意;
C.AgI的溶解度远远小于AgCl,向AgI悬浊液中滴加 NaCl溶液至过量,黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀,C不符合题意;
D.酸性KMnO4溶液呈紫红色,其具有强氧化性,而乙醇具有较强的还原性,酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪去,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁,氢氧化镁不溶于氢氧化钠;
B.KSCN溶液遇Fe3+变血红色;
C.氯化银溶解度大于碘化银;
D.酸性高锰酸钾具有强氧化性,乙醇具有还原性。
7.【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.Fe与盐酸发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,2.8gFe物质的量为0.05mol,HCl过量,按照铁计算,则该反应转移电子为0.1mol,A符合题意;
B.HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3mol,数目为0.3NA,B不符合题意;
C.56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8g56Fe的物质的量为0.05mol,含有的中子数为1.5NA,C不符合题意;
D.反应生成H2的物质的量为0.05mol,在标准状况下的体积为1.12L ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】Fe与盐酸发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,2.8gFe物质的量为0.05mol,100mL3mol/LHCl的物质的量为0.3mol, HCl过量。
8.【答案】C
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.该反应是一个气体分子数减少的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,则v正> v逆,平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A不符合题意;
B.催化剂不影响化学平衡状态,加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度,B不符合题意;
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)的浓度增大,平衡向正反应方向移动,C符合题意;
D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2 (g),平衡向正反应方向移动,但是CH2=CH2 (g)的平衡转化率减小,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.平衡常数只与温度有关;
B.催化剂不影响平衡状态;
C.增大某一反应物浓度,平衡正向移动;
D.增大某一反应物浓度,平衡正向移动,但是其转化率减小。
9.【答案】A
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.b电极上N2转化为NH3,N元素的化合价降低,得到电子发生还原反应,即N2被还原,A符合题意;
B.a为阳极,若金属Ag作的电极材料,金属Ag优先失去电子,故不能用Ag作电极,B不符合题意;
C.改变工作电源的电压,反应速率会加快,C不符合题意;
D.电解过程中,阴极电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,阳极电极反应式为2O2-+4e-=O2↑,固体氧化物电解质中O2-不会改变,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】由图可知,a电极上O2-失去电子发生氧化反应生成氧气,则a电极为阳极,电极反应为2O2--4e﹣=O2↑,b电极为阴极,电极反应为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-。
10.【答案】B,D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;键能、键长、键角及其应用;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.HCl为共价化合物,H原子和Cl原子间形成共用电子对,其电子式为,A不符合题意;
B.原子半径Cl<I,故键长:Cl-Cl<I-I,B符合题意;
C.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,CH3COOH分子中,羧基的碳氧双键中含有π键,C不符合题意;
D.电负性Cl>I,Cl吸电子能力大于I,则ClCH2COOH比ICH2COOH容易电离出氢离子,所以ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.HCl为共价化合物;
B.原子半径越大,共价键键长越大;
C.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;
D.Cl吸电子能力大于I。
11.【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.X为N元素,W为Cl元素,NCl3分子的空间构型为三角锥形,其正负电荷中心不重合,属于极性分子,A不符合题意;
B.H2O和NH3均含有氢键,但H2O分子形成的氢键更多,故沸点H2O>NH3,B不符合题意;
C.Y为O元素,Z为Na元素,两者形成的化合物为Na2O、Na2O2均为离子化合物,C符合题意;
D.N、O、Na三种元素组成的化合物中,NaNO3的水溶液呈中性、NaNO2的水溶液呈碱性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】X、Y同周期并相邻,Y是组成水的元素之一,则Y为O元素,X为N元素,Z在同周期主族元素中金属性最强,W原子在同周期主族元素中原子半径最小,则Z为Na元素,W为Cl元素。
12.【答案】A,B
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.“E7974”含有碳碳双键,可使Br2的CCl4溶液褪色,A符合题意;
B.由结构简式可知,分子中含有如图 共4种官能团,B符合题意;
C.连有4个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子,化合物“E7974”含有的手性碳原子如图 ,共3个,C不符合题意;
D.分子中 均能与NaOH溶液反应,故1mol该化合物最多与3molNaOH反应,D不符合题意;
故答案为:AB。
【分析】A.化合物“E7974”中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色;
B.化合物“E7974”中含有氨基、酰胺基、碳碳双键和羧基;
C.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
D.该分子结构中酰胺基和羧基可以与NaOH反应。
13.【答案】A,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.NaClO溶液中ClO-会水解,故0.01mol/LNaClO溶液中c(ClO-)<0.01mol/L,A符合题意;
B.NaClO溶液长期露置在空气中,会发生反应 CO2 + NaClO + H2O =HClO + NaHCO3,次氯酸不稳定,见光分解生成HCl和O2,不会释放Cl2,B不符合题意;
C.将过量的SO2通入NaClO溶液中,SO2发生氧化还原反应生成硫酸钠、氯化钠和氯化氢,反应的离子方程式为SO2+ClO +H2O=Cl-++2H+,C不符合题意;
D.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,存在电荷守恒:c(ClO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则c(ClO-)=c(Na+),又c(HClO)>c(ClO-),所以c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+),D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A.次氯酸根会发生水解;
B.NaClO溶液长期露置在空气中,会发生反应 CO2 + NaClO + H2O =HClO + NaHCO3;
C.向NaClO溶液中通入过量SO2,反应生成硫酸钠、氯化钠和氯化氢;
D.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒分析。
14.【答案】B,D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.由分析可知,曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,A不符合题意;
B.由图象,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3.0,则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,B符合题意;
C.向c(M2+)=0.1mol/L的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,根据图像,pH=9.0时,c(M2+)、c[M(OH)]均极小,则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在,C不符合题意;
D.c[M(OH)]=0.1mol/L的溶液中,由于溶解平衡是少量的,因此加入等体积的0.4mol/L的HCl后,体系中元素M仍主要以M(OH)存在,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】根据溶解反应可知,当酸性较强时, 的平衡正向移动,的平衡逆向移动,则曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,曲线②代表-lg c( )与pH的关系。
15.【答案】(1)除油污
(2)
(3)
(4)胆矾晶体易溶于水
(5)溶液 C 经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解;取滤液,向其中加入适量硫化钠,使铜离子恰好完全沉淀,再加入,不能被氧化
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)原料表面含有少量的油污,Na2CO3溶液呈碱性,可以除去原料表面的油污,步骤①的目的是:除去原料表面的油污。
(2)在加热的条件下,铜可以与浓硫酸发生反应生成CuSO4、SO2和H2O,二氧化硫是一种大气污染物,步骤②中,若仅用浓H2SO4溶解固体B,将生成SO2污染环境。
(3)步骤②中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,生成CuSO4和H2O,该反应的化学方程式为Cu+ H2O2+ H2SO4=CuSO4+2H2O。
(4)胆矾是一种易溶于水的晶体,因此经步骤④得到的胆矾,不能用水洗涤的主要原因是:胆矾晶体易溶于水,用水洗涤会导致胆矾的产率降低。
(5)ⅰ. H2O2常温下即能发生分解反应,在加热的条件下,其分解更快,因此,甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I-氧化为I2,理由是:溶液C经步骤③加热浓缩后H2O2已完全分解。
ⅱ. I-氧化为I2时溶液的颜色会发生变化;滤液D中含有CuSO4和H2SO4,乙同学通过实验证实,只能是Cu2+将I-氧化为I2,较简单的方案是除去溶液中的Cu2+,然后再向其中加入含有I-的溶液,观察溶液是否变色;除去溶液中的Cu2+的方法有多种,可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物,如加入Na2S将其转化为CuS沉淀,因此,乙同学的实验方案为取少量滤液D,向其中加入适量Na2S溶液,直至不再有沉淀生成,静置后向上层清液中加入少量KⅠ溶液;实验结果为:上层清液不变色,证明I-不能被除去Cu2+的溶液氧化,故只能是Cu2+将I-氧化为I2。
【分析】原料经碳酸钠溶液浸洗后过滤,可以除去原料表面的油污;固体B中加入过量的稀硫酸、双氧水,CuO、CuCO3、Cu(OH)2均转化为CuSO4,溶液C为硫酸铜溶液和稀硫酸的混合液,加热浓缩、冷却结晶、过滤后得到胆矾。
16.【答案】(1)-286
(2);50%或0.5;660.2(或660.1或660.3,其他答案酌情给分)
(3)5.4;相同催化剂,400℃的反应速率更快,相同温度,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高
【知识点】燃烧热;化学平衡常数;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)电解液态水制备,电解反应的,则2mol完全燃烧消耗,生成液态水的同时放出的热量为572kJ ,从而可知1mol完全燃烧生成液态水放出的热量为286kJ,因此,的燃烧热(焓)-286。
(2)①由的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系图可知,K随着温度升高而减小,故该反应为放热反应。若反应为基元反应,则反应为一步完成,由于反应的与活化能(Ea)的关系为,由图2信息可知=a,则a,则生成物能量低于a,因此该反应过程的能量变化示意图为:。
②温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和,反应平衡后测得容器中,则参与反应的的物质的量为0.05mol,的转化率为;的平衡量为,和是按化学计量数之比投料的,则的平衡量为,的平衡量是的2倍,则,的平衡浓度分别为、、、,则该反应的平衡常数K=,根据图1中的信息可知,反应温度t约为660.2℃。
(3)在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,由表中信息可知,0~2minCH3OH的浓度由0增加到10.8μmol L-1,因此,0~2min生成CH3OH的平均反应速率为10.8mol L-12min=5.4μmol L-1 min-1;由表中信息可知,在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应, 0~2minCH3OH的浓度由0增加到10.8μmol L-1,c(CH4):c(CH3OH)=12722:10.8≈1178;在选择使用催化剂Ⅱ和350℃的反应条件下,0~2minCH3OH的浓度由0增加到9.2μmol L-1,c(CH4):c(CH3OH)=10775:9.2≈1171;在选择使用催化剂Ⅰ和400℃条件下反应, 0~2minCH3OH的浓度由0增加到345.2μmol L-1,c(CH4):c(CH3OH)=42780:345.2≈124;在选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件下,0~2minCH3OH的浓度由0增加到34μmol L-1,c(CH4):c(CH3OH)=38932:34≈1145。因此,若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件的原因是:相同催化剂,400℃的反应速率更快,相同温度,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高。
【分析】(1)燃烧热是指在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;
(2)①该反应的平衡常数随温度升高而减小,该反应为放热反应,生成物能量低于a;
②根据转化率=反应量起始量×100%计算;计算此时的平衡常数,根据图1确定反应温度;
(3)根据v=ΔcΔt计算;400℃的反应速率更快,相同温度下,催化剂Ⅱ副产物浓度低,甲烷与甲醇比例高。
17.【答案】(1)
(2)11.5
(3)平衡气压防倒吸;倒吸
(4);
(5)酚酞;无
【知识点】氨的实验室制法;指示剂;制备实验方案的设计;物质的量浓度
【解析】【解答】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵[(NH4)2HPO4],实验原理为2NH3+H3PO4=[(NH4)2HPO4],结合相关实验基础知识分析解答问题。
(1)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加热的条件下制备氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;
(2)根据可知,浓H3PO4的浓度,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,因此配制100mL 1.7mol/L的H3PO4溶液,需要浓H3PO4的体积V=;
(3)NH3极易溶于水,打开活塞K2以平衡气压,可防止发生倒吸,所以实验过程中,当出现倒吸现象时,应及时关闭K1,打开K2;
(4)继续通入NH3,(NH4)2HPO4反应生成(NH4)3PO4,当pH>10.0时,溶液中OH-、、的浓度明显增加;
(5)当pH为8.0~9.0时,可制得(NH4)2HPO4,说明(NH4)2HPO4溶液显碱性,因此若不选用pH传感器,还可以选用酚酞作指示剂,当溶液颜色由无色变为浅红时,停止通入NH3,即可制得(NH4)2HPO4溶液。
【分析】(1)加热氯化铵和氢氧化钙生成氯化铵、氨气和水;
(2)根据和c稀释前×V稀释前=c稀释后×V稀释后计算;
(3)氨气极易溶于水,K2可平衡气压,防止发生倒吸;
(4)当pH>10.0时,溶液中OH-、、的浓度明显增加;
(5)(NH4)2HPO4溶液显碱性,可以选用酚酞作指示剂;碱性溶液能遇酚酞变红。
18.【答案】(1)取代反应或磺化反应
(2)+NaOH→+H2O
(3)苯酚;
(4)(溶液)或其他合理答案
(5)或
(6);
(7)
【知识点】有机化合物的命名;有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;取代反应
【解析】【解答】
(1)由分析可知,A()在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),即A→B的反应类型为取代反应(或磺化反应);
(2)B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应生成和H2O,反应的化学方程式为+NaOH→+H2O;
(3)C的结构简式为,其化学名称为苯酚;根据分析可知,D的结构简式为;
(4)由E、F的结构简式可知,F含有酚羟基,而E没有,因此可用FeCl3溶液鉴别二者,前者溶液变成紫色,后者无明显现象;
(5)F的分子式为C10H10O4,F的不饱和度为6,X是F的同分异构体,X含有苯环和酯基,其核磁共振氢谱有两组峰,说明X只有2种不同环境的H原子,因此X中含有两个酯基且X的结构对称,则满足条件的X的结构简式为:或;
(6)酸酐能与羟基化合物反应生成酯,则F与苯甲酸肝反应可生成G、苯甲酸和水,故M和N的结构简式为和H2O;
(7)已知+CO2,则以为原料合成时,可先将与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成,再依次与NaOH熔融条件下、HCl反应生成,再与CH3COCl发生取代反应生成,氧化可得到,再与AlCl3反应可得到,则合成路线为:
【分析】A()在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),B依次与NaOH熔融、HCl反应生成C(),C先与NaOH反应生成,和CO2在一定条件下反应,再与HCl反应生成D,D的分子式为C7H6O3,则D为,D再与CH3CH2COCl发生取代反应生成E,E与AlCl3反应生成F,F与苯甲酸肝在一定条件下生成G,G经一系列反应生成黄铜哌酯。
19.【答案】(1)1s22s22p4或[He]2s22p4;2
(2)自由电子在外加电场中作定向移动
(3)sp2;两者均为分子晶体,后者能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,熔点更高
(4)Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑
(5)电负性O>N,O对电子的吸引能力更强,Zn和O更易形成离子键
(6) cdhi; bcek
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;金属键;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)O为8号元素,基态O原子核外有8个电子,其核外电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4,其2p轨道有2个未成对电子,即O原子有2个未成对电子;
(2)金属键是金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用,由于自由电子在外加电场中可作定向移动,导致Cu、Zn等金属具有良好的导电性;
(3)根据结构式可知,N原子均形成双键,故N原子的杂化方式均为sp2,邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体,邻苯二甲酰亚胺能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,因此邻苯二甲酰亚胺的熔点更高;
(4)Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子,则该配离子为[Zn(NH3)4]2+,从而可知金属Zn与氨水反应的离子方程式为Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑;
(5)由于电负性O>N,O对电子的吸引能力更强,Zn和O更易形成离子键,因此Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键;
(6)根据晶胞示意图,一个晶胞中8个O原子位于晶胞的顶点,1个O原子位于晶胞体内,4个Zn原子位于晶胞的棱上,1个Zn原子位于晶胞体内,棱上的3个Zn原子和体内的Zn原子、O原子形成四面体结构,则于其相邻的晶胞与该晶胞共用bc和cd,则相邻的两个晶胞的底面为 cdhi和 bcek。
【分析】(1)O为8号元素,其核外电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4,含有2个未成对电子;
(2)金属键是金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用;
(3)酞菁分子中N元素均形式双键;邻苯二甲酰亚胺能形成分子间氢键;
(4)Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子,该配离子为 [Zn(NH3)4]2+ ;
(5)电负性O>N,O对电子的吸引能力更强;
(6)根据晶胞的空间结构进行判断。
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