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【高考真题】2022年辽宁高考真题化学试题
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题 目要求。
1.(2022·辽宁)北京冬奥会备受世界瞩目。下列说法错误的是( )
A.冰壶主材料花岗岩属于无机非金属材料
B.火炬“飞扬”使用的碳纤维属于有机高分子材料
C.冬奥会“同心”金属奖牌属于合金材料
D.短道速滑服使用的超高分子量聚乙烯属于有机高分子材料
【答案】B
【知识点】无机非金属材料;高分子材料
【解析】【解答】A.花岗岩的主要成分是石英、云母、长石等矿物,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.碳纤维是碳单质,属于无机非金属材料,B符合题意;
C.金属奖牌属于合金材料,C不符合题意;
D.聚乙烯属于有机高分子材料,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.花岗岩的主要成分是石英、云母、长石等矿物;
B.碳纤维是碳单质;
C.金属奖牌由合金制成;
D.聚乙烯属于有机高分子材料。
2.(2022·辽宁)下列符号表征或说法正确的是( )
A.电离: B.位于元素周期表p区
C.空间结构:平面三角形 D.电子式:
【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;电离方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.是二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主,其一级电离方程式为,A不符合题意;
B.基态原子的价电子排布式是,最后一个电子填充在s能级,位于元素周期表s区,B不符合题意;
C.中心碳原子的价层电子对数为,不含孤电子对,其空间结构为平面三角形,C符合题意;
D.是离子化合物,由钾离子和氢氧根离子构成,其电子式为,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.是二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主;
B.Na位于元素周期表s区;
C.中心碳原子的价层电子对数为3,不含孤电子对;
D.KOH为离子化合物,由钾离子和氢氧根离子构成。
3.(2022·辽宁)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.中含有的中子数为
B.分子中含有的键数目为
C.标准状况下,气体中数目为
D.的溶液中数目为
【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1个原子中含有10个中子,的物质的量为,含有的中子数为,故A符合题意;
B.乙烯分子的结构式为,1个乙烯分子中含有5个σ键, 的物质的量为,含有的σ键数目为,B不符合题意;
C.是共价化合物,分子中不存在,故C不符合题意;
D.没有给出溶液的体积,无法计算的溶液中的数目,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.1个18O原子中含有10个中子;
B.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;
C.HCl分子中不含氢离子;
D.溶液体积未知。
4.(2022·辽宁)下列关于苯乙炔()的说法正确的是( )
A.不能使酸性溶液褪色 B.分子中最多有5个原子共直线
C.能发生加成反应和取代反应 D.可溶于水
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.苯乙炔分子中含有碳碳三键,能使酸性溶液褪色,A不符合题意;
B.苯环为平面结构,乙炔为直线结构,则苯乙炔分子中最多有6个原子共直线,如图:,B不符合题意;
C.苯乙炔分子中含有苯环和碳碳三键,能发生加成反应,苯环上的氢原子能被取代,可发生取代反应,C符合题意;
D.苯乙炔属于烃,难溶于水,D不符合题意;
故答案为:C;
【分析】A.苯乙炔含有碳碳三键;
B.苯环为平面结构,乙炔为直线结构;
D.烃难溶于水。
5.(2022·辽宁)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是( )
A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.电负性:
【答案】B
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.X为C,能与多种元素形成共价键,A不符合题意;
B.Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S,H2O分子间能形成氢键,其沸点高于H2S,B符合题意;
C.Y为N,Z为O,同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离:N>O,即Y>Z,C不符合题意;
D.元素的非金属性越强,电负性越大,W为Al,Z为O,电负性:O>Al,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】W简单离子在同周期离子中半径最小,则W为Al元素,X、Z、Q原子均有两个单电子,X、Z的原子序数均小于Al,则位于第二周期,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,则X为C元素,Z为O元素,Y为N元素,Q为S元素。
6.(2022·辽宁)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色;加入,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是( )
A.褪色原因为被还原
B.液体分层后,上层呈紫红色
C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
D.溶液恢复棕色的原因为被氧化
【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.比活泼,更容易失去电子,还原性更强,先与发生氧化还原反应,故溶液褪色原因为被还原,A项不符合题意;
B.碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,则液体分层后,在层,的密度比水大,则下层呈紫红色,B项不符合题意;
C.若镀层金属活泼性大于,则不易生锈,反之,若活泼性大于镀层金属,则更易生锈,由于活泼性:,则镀锡铁钉更易生锈,C项不符合题意;
D.漂白粉的有效成分为,具有强氧化性,可氧化,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.Zn比Fe活泼,更容易失去电子,还原性更强;
B.碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,四氯化碳的密度大于水;
C.若镀层金属活泼性大于Fe,则Fe不易生锈。
7.(2022·辽宁)下列类比或推理合理的是( )
已知 方法 结论
A 沸点: 类比 沸点:
B 酸性: 类比 酸性:
C 金属性: 推理 氧化性:
D : 推理 溶解度:
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】晶体熔沸点的比较;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.、、的相对分子质量逐渐增大,沸点逐渐升高,可推知分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,由于相对分子质量:,所以沸点:,故A符合题意;
B.非金属元素最高价含氧酸的酸性与非金属性有关,元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,所以酸性:,酸性:,故B不符合题意;
C.由金属性:,可推出氧化性;由离子方程式可得,氧化性:,故C不符合题意;
D.和的阴、阳离子个数比不相同,不能通过大小来比较二者在水中的溶解度,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;
B.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,卤化氢中,卤素原子的原子序数越大,其酸性越强;
C.金属性:Fe>Cu,则氧化性:Cu2+>Fe2+;
D.对于结构相似的物质,溶度积常数越小,则溶解度越小,而组成、结构不相似的物质,不能根据溶度积常数大小比较溶解性。
8.(2022·辽宁)理论化学模拟得到一种离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是( )
A.所有原子均满足8电子结构 B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形 D.常温下不稳定
【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.由的结构式可知,所有N原子均满足8电子稳定结构,A不符合题意;
B.中心N原子为杂化,与中心N原子直接相连的N原子为杂化,与端位N原子直接相连的N原子为杂化,端位N原子为杂化,则N原子的杂化方式有3种,B符合题意;
C.中心N原子为杂化,则其空间结构为四面体形,C不符合题意;
D.中含叠氮结构(),常温下不稳定,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.该离子中所有N原子均满足8电子稳定结构;
B.该离子中N原子的杂化方式有、、三种;
C.中心N原子为sp3杂化;
D.结构不稳定。
9.(2022·辽宁)如图,c管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取待测样品加入b容器中,接通电源,进行实验。下列说法正确的是( )
A.左侧电极反应:
B.实验结束时,b中溶液红色恰好褪去
C.若c中收集气体,则样品中乙酸浓度为
D.把盐桥换为U形铜导线,不影响测定结果
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由上述分析可知,左侧电极反应:,A符合题意;
B.右侧电极反应2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-,反应结束时溶液中存在CH3COO-,水解后溶液显碱性,故溶液为红色,B不符合题意;
C.若c中收集气体,若在标况下,c中收集气体的物质的量为0.5×10-3mol,转移电子量为0.5×10-3mol×4=2×10-3mol,故产生氢气:1×10-3mol,则样品中乙酸浓度为:1×10-3mol ÷10÷10-3=,但是题中未给定气体状态不能准确计算,C不符合题意;
D.盐桥换为U形铜导线则不能起到传递离子使溶液呈电中性的效果,影响反应进行,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】接通电源,右侧为阴极,左侧为阳极,阴极上溶液中的乙酸得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-,在阳极电解质溶液中氢氧根离子放电生成氧气,电极反应为,c管中收集到氧气。
10.(2022·辽宁)利用有机分子模拟生物体内“醛缩酶”催化Diels-Alder反应取得重要进展,荣获2021年诺贝尔化学奖。某Diels-Alder反应催化机理如下,下列说法错误的是( )
A.总反应为加成反应 B.Ⅰ和Ⅴ互为同系物
C.Ⅵ是反应的催化剂 D.化合物X为
【答案】B
【知识点】催化剂;同系物;加成反应
【解析】【解答】A.由催化机理可知,总反应为+ ,该反应为加成反应,A不符合题意;
B.结构相似、分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物,和结构不相似、分子组成上也不是相差若干个CH2原子团,两者不互为同系物,B符合题意;
C.由催化机理可知,反应消耗了Ⅵ又生成了VI,VI是反应的催化剂,C不符合题意;
D.I+VI→X+II,由I、VI、II的结构简式可知,X为H2O,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.由图可知,总反应为+ ;
B.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物;
C.Ⅵ既生成又消耗,为该反应的催化剂;
D.根据质量守恒可知X为H2O。
11.(2022·辽宁)、均可自耦电离:、。下列反应与CH3CH2OH+HBr原理不同的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】A.根据题目信息可知,和互相交换成分生成和。由可得,与互相交换成分生成和,与题述反应原理相同,A不符合题意;
B.由于可自电离,可写为,与交换成分生成和与题述反应原理相同,故B不符合题意;
C.与反应生成了单质,反应物没有互相交换成分,与题述反应原理不同,故C符合题意;
D.和互相交换成分生成了和,与题述反应原理相同,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】该反应的原理是CH3CH2Br和H2O互相交换成分生成CH3CH2OH和HBr。
12.(2022·辽宁)某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下:
时间段/ 产物Z的平均生成速率/
0~2 0.20
0~4 0.15
0~6 0.10
下列说法错误的是( )
A.时,Z的浓度大于
B.时,加入,此时
C.时,Y的体积分数约为33.3%
D.时,X的物质的量为
【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.反应开始一段时间,随着时间的延长,反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则内Z的平均生成速率大于内的,故时,Z的浓度大于,A不符合题意;
B.时生成的Z的物质的量为,时生成的Z的物质的量为,故反应在时已达到平衡,设达到平衡时生了,列三段式:
根据,得,则Y的平衡浓度为,Z的平衡浓度为,平衡常数,时Y的浓度为,Z的浓度为,加入后Z的浓度变为,,反应正向进行,故,B不符合题意;
C.反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2,反应体系中只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,,故Y的体积分数始终约为33.3%,C不符合题意;
D.由B项分析可知时反应处于平衡状态,此时生成Z为,则X的转化量为,初始X的物质的量为,剩余X的物质的量为,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.随着反应进行,反应物的浓度逐渐减小;
B.计算此时的浓度熵和平衡常数,比较两者相对大小,确定反应进行方向;
C.Y、Z都是气体且二者的物质的量之比始终为1:2;
D.5min时反应达到平衡状态。
13.(2022·辽宁)下列实验能达到目的的是( )
实验目的 实验方法或操作
A 测定中和反应的反应热 酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B 探究浓度对化学反应速率的影响 量取同体积不同浓度的溶液,分别加入等体积等浓度的溶液,对比现象
C 判断反应后是否沉淀完全 将溶液与溶液混合,反应后静置,向上层清液中再加1滴溶液
D 检验淀粉是否发生了水解 向淀粉水解液中加入碘水
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】中和热的测定;探究影响化学反应速率的因素;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.酸碱中和滴定操作中没有很好的保温措施,热量损失较多,不能用于测定中和反应的反应热,A不符合题意;
B.和反应无明显现象,无法根据现象进行浓度对化学反应速率的影响的探究,B不符合题意;
C.将溶液与溶液混合,反应后静置,向上层清液中滴加1滴溶液,若有浑浊产生,则说明没有沉淀完全,反之,则沉淀完全,C符合题意;
D.检验淀粉是否发生了水解,应检验是否有淀粉的水解产物(葡萄糖)存在,可选用银氨溶液或新制氢氧化铜,碘水是用来检验淀粉的试剂,可用于检验淀粉是否完全水解,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.中和热的测定实验要保证测定过程中尽可能不向外散热;
B.NaClO溶液和Na2SO3的溶液反应无明显的现象;
C.判断Ba2+离子是否沉淀完全,可取上层清液滴加原沉淀剂Na2CO3溶液继续滴加,依据现象判断是否沉淀完全;
D.检验淀粉溶液是否发生水解,应该检验其水解产物中有没有葡萄糖存在。
14.(2022·辽宁)某储能电池原理如图。下列说法正确的是( )
A.放电时负极反应:
B.放电时透过多孔活性炭电极向中迁移
C.放电时每转移电子,理论上吸收
D.充电过程中,溶液浓度增大
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A. 放电时负极失电子,发生氧化反应,电极反应式为:,故A符合题意;
B. 放电时,阴离子移向负极,放电时透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移,故B不符合题意;
C. 放电时每转移电子,正极电极反应式为:Cl2+2e-=2Cl-,理论上释放,故C不符合题意;
D. 充电过程中,阳极反应式为:2Cl--2e-=Cl2,消耗氯离子,溶液浓度减小,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】由图可知,Na3Ti2(PO4)3的中Ti元素化合价升高,发生氧化反应,则Na3Ti2(PO4)3电极为负极,电极反应式为,正极上Cl2得到电子变成Cl-,电极反应式为Cl2+2e-=2Cl-,充电时,阴阳极的反应式与正负极相反。
15.(2022·辽宁)甘氨酸是人体必需氨基酸之一、在时,、和的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是( )
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表
C.的平衡常数
D.
【答案】D
【知识点】电解质在水溶液中的电离;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.中存在和-COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,故A不符合题意;
B.氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲线a表示 的分布分数随溶液pH的变化,曲b表示
的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示的分布分数随溶液pH的变化,故B不符合题意;
C.的平衡常数,时,根据a,b曲线交点坐标可知,时,,则,故C不符合题意;
D.由C项分析可知,,根据b,c曲线交点坐标坐标分析可得电离平衡的电离常数为K1=,,则,即,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.甘氨酸含有氨基和羧基,具有两性;
B.曲线a表示 的分布分数随溶液pH的变化,曲b表示
的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示的分布分数随溶液pH的变化;
C.根据计算。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(2022·辽宁)某工厂采用辉铋矿(主要成分为,含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和,工艺流程如下:
已知:①焙烧时过量的分解为,转变为;
②金属活动性:;
③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下:
开始沉淀 完全沉淀
6.5 8.3
1.6 2.8
8.1 10.1
回答下列问题:
(1)为提高焙烧效率,可采取的措施为 。
a.进一步粉碎矿石 b.鼓入适当过量的空气 c.降低焙烧温度
(2)在空气中单独焙烧生成,反应的化学方程式为 。
(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为:①充分浸出和;② 。
(4)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(5)生成气体A的离子方程式为 。
(6)加入金属Bi的目的是 。
(7)将100kg辉铋矿进行联合焙烧,转化时消耗1.1kg金属Bi,假设其余各步损失不计,干燥后称量产品质量为32kg,滴定测得产品中Bi的质量分数为78.5%。辉铋矿中Bi元素的质量分数为 。
【答案】(1)ab
(2)
(3)抑制金属离子水解
(4)SiO2
(5)
(6)将Fe3+转化为Fe2+
(7)24.02%
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)为提高焙烧效率,可采取的措施为:进一步粉碎矿石增大与氧气的接触面积;鼓入适当过量的空气 使燃烧更加充分,
故答案为:ab;
(2)在空气中单独焙烧生成和二氧化硫,反应的化学方程式为;
(3)“酸浸”中由于铁离子、Bi3+易水解,因此溶浸时加入过量浓盐酸的目的是防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀,提高原料的浸出率;过量浓盐酸的作用为:①充分浸出和;②抑制金属离子水解;
(4)由于SiO2不溶于酸和水中,故滤渣的主要成分为SiO2;
(5)A为氯气,生成气体A的离子方程式为;
(6)金属活动性:,Fe3+在pH为1.6时则产生沉淀,为了铁元素不以沉淀形式出现故加入金属Bi将Fe3+转化为Fe2+,形成氯化亚铁溶液;
(7)辉铋矿中Bi元素的质量分数为。
【分析】已知①焙烧时过量的分解为,转变为,在空气中单独焙烧生成和二氧化硫,经过酸浸,滤渣为二氧化硅,与浓盐酸生成A氯气,滤液中含有Bi3+、Fe3+,加入Bi将Fe3+转化为Fe2+,调节pH得到。
17.(2022·辽宁)作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备原理及装置如下:
已知:、等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为 。
(2)装置B应为 (填序号)。
(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞 ,控温。一段时间后,仅保持活塞b打开,抽出残留气体。随后关闭活塞b,打开活塞 ,继续反应一段时间。关闭电源和活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。
(4)装置F的作用为 。
(5)反应过程中,控温的原因为 。
(6)氢醌法制备总反应的化学方程式为 。
(7)取产品,加蒸馏水定容至摇匀,取于锥形瓶中,用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为、、。假设其他杂质不干扰结果,产品中质量分数为 。
【答案】(1)
(2)②
(3)a、b;c、d
(4)防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒
(5)适当升温加快反应速率,同时防止温度过高分解
(6)
(7)17%
【知识点】中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)A中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的离子方程式为;
(2)、等杂质易使催化剂中毒,需通过碱石灰除去HX和H2O,所以装置B应该选②;
(3)开始制备时,打开活塞a、b,A中产生的进入C中,在催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇,一段时间后,关闭a,仅保持活塞b打开,将残留抽出,随后关闭活塞b,打开活塞c、d,将通入C中与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌。
(4)容易使催化剂中毒,实验中需要保持C装置为无水环境,F的作用为防止外界水蒸气进入C中。
(5)适当升温加快反应速率,同时防止温度过高分解,所以反应过程中控温;
(6)第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌,总反应为。
(7)滴定反应的离子方程式为,可得关系式:。三组数据中偏差较大,舍去,故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为,的质量分数。
【分析】的制备反应分两步进行,第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌,装置A是制取的装置,产生的中混有和,处在后通入C中发生第一步反应,随后氧气源释放的氧气经D干燥后进入C中发生反应生成和乙基蒽醌,F中装有浓,与C相连,防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒。
18.(2022·辽宁)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,其反应为:。回答下列问题:
(1)合成氨反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发。
(2) 温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率, 温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用。
针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案。
(3)方案一:双温-双控-双催化剂。使用双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为时,的温度为,而的温度为)。
下列说法正确的是 。
a.氨气在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡产率
b.在“热Fe”表面断裂,有利于提高合成氨反应速率
c.“热Fe”高于体系温度,有利于提高氨的平衡产率
d.“冷Ti”低于体系温度,有利于提高合成氨反应速率
(4)方案二:复合催化剂。
下列说法正确的是 。
a.时,复合催化剂比单一催化剂效率更高
b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c.温度越高,复合催化剂活性一定越高
(5)某合成氨速率方程为:,根据表中数据, ;
实验
1 m n p q
2 2m n p 2q
3 m n 0.1p 10q
4 m 2n p 2.828q
在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为 。
a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率
(6)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为,则M元素为 (填元素符号);在该化合物中,M离子的价电子排布式为 。
【答案】(1)能
(2)高;低
(3)ab
(4)a
(5)-1;a
(6)Fe;3d6
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算;化学反应速率;化学平衡的影响因素;合成氨条件的选择
【解析】【解答】(1),则 G= H-T S=(-92.4+0.2×273) kJ mol-1=-37.8 kJ mol-1<0,所以合成氨反应在常温下能自发进行。
(2)温度越高,反应速率越快,所以高温有利于提高反应速率;因为正反应为放热反应,所以低温有利于提高平衡转化率。答案为:高;低;
(3)a.因为正反应为放热反应,所以低温有利于平衡正向移动,氨气在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡产率,a正确;
b.温度升高,反应速率加快,所以在“热Fe”表面断裂,有利于提高合成氨反应速率,b正确;
c.合成氨反应的正反应为放热反应,“热Fe”高于体系温度,不利于提高氨的平衡产率,c不正确;
d.温度升高,可提高合成氨反应的速率,所以“冷Ti”低于体系温度,不利于提高合成氨反应速率,d不正确;
故答案为:ab。
(4)a.时,复合催化剂比单一催化剂的反应速率快,催化效率更高,a正确;
b.催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡产率,b不正确;
c.虽然图中显示温度高反应速率快,温度过高,催化剂的活性可能不变或降低,c不正确;
故答案为:a。
(5)选择实验1和3进行分析,此时,则γ=-1;
a.在合成氨过程中,需要不断分离出氨,有利于平衡正向移动,a正确;
b.氨是在该催化剂的催化作用下生成,不会使催化剂中毒,b不正确;
c.分离出氨,并没有增大反应物的浓度,所以不会提高正反应速率,c不正确;
故答案为:a。
(6)根据均摊法,该晶胞中含黑球的数目为=4,含白球的数目为8,则黑球与白球的个数比为1:2,黑球的化学式为,白球的化学式为,从而得出M+17×6+15×2=188,M=56,则M元素为Fe;在该化合物中,Fe2+的价电子排布式为3d6。
【分析】(1)根据 H-T S<0时反应自发进行分析;
(2)温度越高,反应速率越快;
(3)a.低温有利于平衡正向移动;
b.升温反应速率加快;
c.合成氨的反应为放热反应;
d.温度升高,可提高合成氨反应的速率;
(4)a.复合催化剂比单一催化剂的反应速率快,催化效率更高;
b.催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡产率;
c.温度过高催化剂可能失去活性;
(5)结合表中数据计算;不断分离出氨有利于平衡正向移动;
(6)根据均摊法计算;Fe2+的价电子排布式为3d6。
19.(2022·辽宁)某药物成分H具有抗炎、抗病毒、抗氧化等生物活性,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的分子式为 。
(2)在溶液中,苯酚与反应的化学方程式为 。
(3)中对应碳原子杂化方式由 变为 ,的作用为 。
(4)中步骤ⅱ实现了由 到 的转化(填官能团名称)。
(5)I的结构简式为 。
(6)化合物I的同分异构体满足以下条件的有 种(不考虑立体异构);
i.含苯环且苯环上只有一个取代基
ii.红外光谱无醚键吸收峰
其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的结构简式为 (任写一种)。
【答案】(1)
(2)+CH3OCH2Cl+NaOH+NaCl+H2O
(3);;选择性将分子中的羟基氧化为羰基
(4)硝基;氨基
(5)
(6)12;(或)
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物中的官能团;有机物的推断;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据A的结构简式可知,A分子中含有7个C原子,7个H原子,1个N原子和3个O原子,其分子式为 ;
(2)苯酚可与发生取代反应生成和HCl,HCl可与NaOH发生中和反应生成NaCl和,则反应的化学方程式为+CH3OCH2Cl+NaOH+NaCl+H2O;
(3)D→E发生了羟基到酮羰基的转化,羟基上的碳原子采用sp3杂化,羰基上的碳原子采用sp2杂化;由D→E的结构变化可知,PCC的作用为选择性将分子中的羟基氧化为羰基;
(4)由题给已知信息可知,的步骤ⅰ中F与化合物Ⅰ在强碱的作用下发生已知信息的反应得到碳碳双键,对比F与G的结构简式可知,步骤ⅱ发生了由硝基到氨基的转化;
(5)根据分析可知,化合物I的结构简式为;
(6)化合物I的分子式为,其不饱和度为4,化合物I的同分异构体分子中含有苯环,苯环的不饱和度为4,则其余C原子均为饱和碳原子;红外光谱无醚键吸收峰,则苯环上的取代基中含1个羟基;再由分子中苯环上只含有1个取代基,则该有机物的碳链结构有如下四种:(1、2、3、4均表示羟基的连接位置),因此满足条件的化合物I的同分异构体共有12种;其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的同分异构体的结构简式为 或。
【分析】F和I发生已知反应生成G,结合F、G的结构简式和I的分子式可知,I的结构简式为 。
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【高考真题】2022年辽宁高考真题化学试题
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题 目要求。
1.(2022·辽宁)北京冬奥会备受世界瞩目。下列说法错误的是( )
A.冰壶主材料花岗岩属于无机非金属材料
B.火炬“飞扬”使用的碳纤维属于有机高分子材料
C.冬奥会“同心”金属奖牌属于合金材料
D.短道速滑服使用的超高分子量聚乙烯属于有机高分子材料
2.(2022·辽宁)下列符号表征或说法正确的是( )
A.电离: B.位于元素周期表p区
C.空间结构:平面三角形 D.电子式:
3.(2022·辽宁)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.中含有的中子数为
B.分子中含有的键数目为
C.标准状况下,气体中数目为
D.的溶液中数目为
4.(2022·辽宁)下列关于苯乙炔()的说法正确的是( )
A.不能使酸性溶液褪色 B.分子中最多有5个原子共直线
C.能发生加成反应和取代反应 D.可溶于水
5.(2022·辽宁)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是( )
A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.电负性:
6.(2022·辽宁)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色;加入,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是( )
A.褪色原因为被还原
B.液体分层后,上层呈紫红色
C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
D.溶液恢复棕色的原因为被氧化
7.(2022·辽宁)下列类比或推理合理的是( )
已知 方法 结论
A 沸点: 类比 沸点:
B 酸性: 类比 酸性:
C 金属性: 推理 氧化性:
D : 推理 溶解度:
A.A B.B C.C D.D
8.(2022·辽宁)理论化学模拟得到一种离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是( )
A.所有原子均满足8电子结构 B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形 D.常温下不稳定
9.(2022·辽宁)如图,c管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取待测样品加入b容器中,接通电源,进行实验。下列说法正确的是( )
A.左侧电极反应:
B.实验结束时,b中溶液红色恰好褪去
C.若c中收集气体,则样品中乙酸浓度为
D.把盐桥换为U形铜导线,不影响测定结果
10.(2022·辽宁)利用有机分子模拟生物体内“醛缩酶”催化Diels-Alder反应取得重要进展,荣获2021年诺贝尔化学奖。某Diels-Alder反应催化机理如下,下列说法错误的是( )
A.总反应为加成反应 B.Ⅰ和Ⅴ互为同系物
C.Ⅵ是反应的催化剂 D.化合物X为
11.(2022·辽宁)、均可自耦电离:、。下列反应与CH3CH2OH+HBr原理不同的是( )
A.
B.
C.
D.
12.(2022·辽宁)某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下:
时间段/ 产物Z的平均生成速率/
0~2 0.20
0~4 0.15
0~6 0.10
下列说法错误的是( )
A.时,Z的浓度大于
B.时,加入,此时
C.时,Y的体积分数约为33.3%
D.时,X的物质的量为
13.(2022·辽宁)下列实验能达到目的的是( )
实验目的 实验方法或操作
A 测定中和反应的反应热 酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B 探究浓度对化学反应速率的影响 量取同体积不同浓度的溶液,分别加入等体积等浓度的溶液,对比现象
C 判断反应后是否沉淀完全 将溶液与溶液混合,反应后静置,向上层清液中再加1滴溶液
D 检验淀粉是否发生了水解 向淀粉水解液中加入碘水
A.A B.B C.C D.D
14.(2022·辽宁)某储能电池原理如图。下列说法正确的是( )
A.放电时负极反应:
B.放电时透过多孔活性炭电极向中迁移
C.放电时每转移电子,理论上吸收
D.充电过程中,溶液浓度增大
15.(2022·辽宁)甘氨酸是人体必需氨基酸之一、在时,、和的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是( )
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表
C.的平衡常数
D.
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(2022·辽宁)某工厂采用辉铋矿(主要成分为,含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和,工艺流程如下:
已知:①焙烧时过量的分解为,转变为;
②金属活动性:;
③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下:
开始沉淀 完全沉淀
6.5 8.3
1.6 2.8
8.1 10.1
回答下列问题:
(1)为提高焙烧效率,可采取的措施为 。
a.进一步粉碎矿石 b.鼓入适当过量的空气 c.降低焙烧温度
(2)在空气中单独焙烧生成,反应的化学方程式为 。
(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为:①充分浸出和;② 。
(4)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(5)生成气体A的离子方程式为 。
(6)加入金属Bi的目的是 。
(7)将100kg辉铋矿进行联合焙烧,转化时消耗1.1kg金属Bi,假设其余各步损失不计,干燥后称量产品质量为32kg,滴定测得产品中Bi的质量分数为78.5%。辉铋矿中Bi元素的质量分数为 。
17.(2022·辽宁)作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备原理及装置如下:
已知:、等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为 。
(2)装置B应为 (填序号)。
(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞 ,控温。一段时间后,仅保持活塞b打开,抽出残留气体。随后关闭活塞b,打开活塞 ,继续反应一段时间。关闭电源和活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。
(4)装置F的作用为 。
(5)反应过程中,控温的原因为 。
(6)氢醌法制备总反应的化学方程式为 。
(7)取产品,加蒸馏水定容至摇匀,取于锥形瓶中,用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为、、。假设其他杂质不干扰结果,产品中质量分数为 。
18.(2022·辽宁)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,其反应为:。回答下列问题:
(1)合成氨反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发。
(2) 温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率, 温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用。
针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案。
(3)方案一:双温-双控-双催化剂。使用双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为时,的温度为,而的温度为)。
下列说法正确的是 。
a.氨气在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡产率
b.在“热Fe”表面断裂,有利于提高合成氨反应速率
c.“热Fe”高于体系温度,有利于提高氨的平衡产率
d.“冷Ti”低于体系温度,有利于提高合成氨反应速率
(4)方案二:复合催化剂。
下列说法正确的是 。
a.时,复合催化剂比单一催化剂效率更高
b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c.温度越高,复合催化剂活性一定越高
(5)某合成氨速率方程为:,根据表中数据, ;
实验
1 m n p q
2 2m n p 2q
3 m n 0.1p 10q
4 m 2n p 2.828q
在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为 。
a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率
(6)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为,则M元素为 (填元素符号);在该化合物中,M离子的价电子排布式为 。
19.(2022·辽宁)某药物成分H具有抗炎、抗病毒、抗氧化等生物活性,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的分子式为 。
(2)在溶液中,苯酚与反应的化学方程式为 。
(3)中对应碳原子杂化方式由 变为 ,的作用为 。
(4)中步骤ⅱ实现了由 到 的转化(填官能团名称)。
(5)I的结构简式为 。
(6)化合物I的同分异构体满足以下条件的有 种(不考虑立体异构);
i.含苯环且苯环上只有一个取代基
ii.红外光谱无醚键吸收峰
其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的结构简式为 (任写一种)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】无机非金属材料;高分子材料
【解析】【解答】A.花岗岩的主要成分是石英、云母、长石等矿物,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.碳纤维是碳单质,属于无机非金属材料,B符合题意;
C.金属奖牌属于合金材料,C不符合题意;
D.聚乙烯属于有机高分子材料,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.花岗岩的主要成分是石英、云母、长石等矿物;
B.碳纤维是碳单质;
C.金属奖牌由合金制成;
D.聚乙烯属于有机高分子材料。
2.【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;电离方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.是二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主,其一级电离方程式为,A不符合题意;
B.基态原子的价电子排布式是,最后一个电子填充在s能级,位于元素周期表s区,B不符合题意;
C.中心碳原子的价层电子对数为,不含孤电子对,其空间结构为平面三角形,C符合题意;
D.是离子化合物,由钾离子和氢氧根离子构成,其电子式为,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.是二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主;
B.Na位于元素周期表s区;
C.中心碳原子的价层电子对数为3,不含孤电子对;
D.KOH为离子化合物,由钾离子和氢氧根离子构成。
3.【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1个原子中含有10个中子,的物质的量为,含有的中子数为,故A符合题意;
B.乙烯分子的结构式为,1个乙烯分子中含有5个σ键, 的物质的量为,含有的σ键数目为,B不符合题意;
C.是共价化合物,分子中不存在,故C不符合题意;
D.没有给出溶液的体积,无法计算的溶液中的数目,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.1个18O原子中含有10个中子;
B.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;
C.HCl分子中不含氢离子;
D.溶液体积未知。
4.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.苯乙炔分子中含有碳碳三键,能使酸性溶液褪色,A不符合题意;
B.苯环为平面结构,乙炔为直线结构,则苯乙炔分子中最多有6个原子共直线,如图:,B不符合题意;
C.苯乙炔分子中含有苯环和碳碳三键,能发生加成反应,苯环上的氢原子能被取代,可发生取代反应,C符合题意;
D.苯乙炔属于烃,难溶于水,D不符合题意;
故答案为:C;
【分析】A.苯乙炔含有碳碳三键;
B.苯环为平面结构,乙炔为直线结构;
D.烃难溶于水。
5.【答案】B
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.X为C,能与多种元素形成共价键,A不符合题意;
B.Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S,H2O分子间能形成氢键,其沸点高于H2S,B符合题意;
C.Y为N,Z为O,同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离:N>O,即Y>Z,C不符合题意;
D.元素的非金属性越强,电负性越大,W为Al,Z为O,电负性:O>Al,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】W简单离子在同周期离子中半径最小,则W为Al元素,X、Z、Q原子均有两个单电子,X、Z的原子序数均小于Al,则位于第二周期,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,则X为C元素,Z为O元素,Y为N元素,Q为S元素。
6.【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.比活泼,更容易失去电子,还原性更强,先与发生氧化还原反应,故溶液褪色原因为被还原,A项不符合题意;
B.碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,则液体分层后,在层,的密度比水大,则下层呈紫红色,B项不符合题意;
C.若镀层金属活泼性大于,则不易生锈,反之,若活泼性大于镀层金属,则更易生锈,由于活泼性:,则镀锡铁钉更易生锈,C项不符合题意;
D.漂白粉的有效成分为,具有强氧化性,可氧化,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.Zn比Fe活泼,更容易失去电子,还原性更强;
B.碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,四氯化碳的密度大于水;
C.若镀层金属活泼性大于Fe,则Fe不易生锈。
7.【答案】A
【知识点】晶体熔沸点的比较;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.、、的相对分子质量逐渐增大,沸点逐渐升高,可推知分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,由于相对分子质量:,所以沸点:,故A符合题意;
B.非金属元素最高价含氧酸的酸性与非金属性有关,元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,所以酸性:,酸性:,故B不符合题意;
C.由金属性:,可推出氧化性;由离子方程式可得,氧化性:,故C不符合题意;
D.和的阴、阳离子个数比不相同,不能通过大小来比较二者在水中的溶解度,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;
B.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,卤化氢中,卤素原子的原子序数越大,其酸性越强;
C.金属性:Fe>Cu,则氧化性:Cu2+>Fe2+;
D.对于结构相似的物质,溶度积常数越小,则溶解度越小,而组成、结构不相似的物质,不能根据溶度积常数大小比较溶解性。
8.【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.由的结构式可知,所有N原子均满足8电子稳定结构,A不符合题意;
B.中心N原子为杂化,与中心N原子直接相连的N原子为杂化,与端位N原子直接相连的N原子为杂化,端位N原子为杂化,则N原子的杂化方式有3种,B符合题意;
C.中心N原子为杂化,则其空间结构为四面体形,C不符合题意;
D.中含叠氮结构(),常温下不稳定,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.该离子中所有N原子均满足8电子稳定结构;
B.该离子中N原子的杂化方式有、、三种;
C.中心N原子为sp3杂化;
D.结构不稳定。
9.【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由上述分析可知,左侧电极反应:,A符合题意;
B.右侧电极反应2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-,反应结束时溶液中存在CH3COO-,水解后溶液显碱性,故溶液为红色,B不符合题意;
C.若c中收集气体,若在标况下,c中收集气体的物质的量为0.5×10-3mol,转移电子量为0.5×10-3mol×4=2×10-3mol,故产生氢气:1×10-3mol,则样品中乙酸浓度为:1×10-3mol ÷10÷10-3=,但是题中未给定气体状态不能准确计算,C不符合题意;
D.盐桥换为U形铜导线则不能起到传递离子使溶液呈电中性的效果,影响反应进行,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】接通电源,右侧为阴极,左侧为阳极,阴极上溶液中的乙酸得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-,在阳极电解质溶液中氢氧根离子放电生成氧气,电极反应为,c管中收集到氧气。
10.【答案】B
【知识点】催化剂;同系物;加成反应
【解析】【解答】A.由催化机理可知,总反应为+ ,该反应为加成反应,A不符合题意;
B.结构相似、分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物,和结构不相似、分子组成上也不是相差若干个CH2原子团,两者不互为同系物,B符合题意;
C.由催化机理可知,反应消耗了Ⅵ又生成了VI,VI是反应的催化剂,C不符合题意;
D.I+VI→X+II,由I、VI、II的结构简式可知,X为H2O,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.由图可知,总反应为+ ;
B.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物;
C.Ⅵ既生成又消耗,为该反应的催化剂;
D.根据质量守恒可知X为H2O。
11.【答案】C
【知识点】有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】A.根据题目信息可知,和互相交换成分生成和。由可得,与互相交换成分生成和,与题述反应原理相同,A不符合题意;
B.由于可自电离,可写为,与交换成分生成和与题述反应原理相同,故B不符合题意;
C.与反应生成了单质,反应物没有互相交换成分,与题述反应原理不同,故C符合题意;
D.和互相交换成分生成了和,与题述反应原理相同,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】该反应的原理是CH3CH2Br和H2O互相交换成分生成CH3CH2OH和HBr。
12.【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.反应开始一段时间,随着时间的延长,反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则内Z的平均生成速率大于内的,故时,Z的浓度大于,A不符合题意;
B.时生成的Z的物质的量为,时生成的Z的物质的量为,故反应在时已达到平衡,设达到平衡时生了,列三段式:
根据,得,则Y的平衡浓度为,Z的平衡浓度为,平衡常数,时Y的浓度为,Z的浓度为,加入后Z的浓度变为,,反应正向进行,故,B不符合题意;
C.反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2,反应体系中只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,,故Y的体积分数始终约为33.3%,C不符合题意;
D.由B项分析可知时反应处于平衡状态,此时生成Z为,则X的转化量为,初始X的物质的量为,剩余X的物质的量为,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.随着反应进行,反应物的浓度逐渐减小;
B.计算此时的浓度熵和平衡常数,比较两者相对大小,确定反应进行方向;
C.Y、Z都是气体且二者的物质的量之比始终为1:2;
D.5min时反应达到平衡状态。
13.【答案】C
【知识点】中和热的测定;探究影响化学反应速率的因素;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.酸碱中和滴定操作中没有很好的保温措施,热量损失较多,不能用于测定中和反应的反应热,A不符合题意;
B.和反应无明显现象,无法根据现象进行浓度对化学反应速率的影响的探究,B不符合题意;
C.将溶液与溶液混合,反应后静置,向上层清液中滴加1滴溶液,若有浑浊产生,则说明没有沉淀完全,反之,则沉淀完全,C符合题意;
D.检验淀粉是否发生了水解,应检验是否有淀粉的水解产物(葡萄糖)存在,可选用银氨溶液或新制氢氧化铜,碘水是用来检验淀粉的试剂,可用于检验淀粉是否完全水解,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.中和热的测定实验要保证测定过程中尽可能不向外散热;
B.NaClO溶液和Na2SO3的溶液反应无明显的现象;
C.判断Ba2+离子是否沉淀完全,可取上层清液滴加原沉淀剂Na2CO3溶液继续滴加,依据现象判断是否沉淀完全;
D.检验淀粉溶液是否发生水解,应该检验其水解产物中有没有葡萄糖存在。
14.【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A. 放电时负极失电子,发生氧化反应,电极反应式为:,故A符合题意;
B. 放电时,阴离子移向负极,放电时透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移,故B不符合题意;
C. 放电时每转移电子,正极电极反应式为:Cl2+2e-=2Cl-,理论上释放,故C不符合题意;
D. 充电过程中,阳极反应式为:2Cl--2e-=Cl2,消耗氯离子,溶液浓度减小,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】由图可知,Na3Ti2(PO4)3的中Ti元素化合价升高,发生氧化反应,则Na3Ti2(PO4)3电极为负极,电极反应式为,正极上Cl2得到电子变成Cl-,电极反应式为Cl2+2e-=2Cl-,充电时,阴阳极的反应式与正负极相反。
15.【答案】D
【知识点】电解质在水溶液中的电离;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.中存在和-COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,故A不符合题意;
B.氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲线a表示 的分布分数随溶液pH的变化,曲b表示
的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示的分布分数随溶液pH的变化,故B不符合题意;
C.的平衡常数,时,根据a,b曲线交点坐标可知,时,,则,故C不符合题意;
D.由C项分析可知,,根据b,c曲线交点坐标坐标分析可得电离平衡的电离常数为K1=,,则,即,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.甘氨酸含有氨基和羧基,具有两性;
B.曲线a表示 的分布分数随溶液pH的变化,曲b表示
的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示的分布分数随溶液pH的变化;
C.根据计算。
16.【答案】(1)ab
(2)
(3)抑制金属离子水解
(4)SiO2
(5)
(6)将Fe3+转化为Fe2+
(7)24.02%
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)为提高焙烧效率,可采取的措施为:进一步粉碎矿石增大与氧气的接触面积;鼓入适当过量的空气 使燃烧更加充分,
故答案为:ab;
(2)在空气中单独焙烧生成和二氧化硫,反应的化学方程式为;
(3)“酸浸”中由于铁离子、Bi3+易水解,因此溶浸时加入过量浓盐酸的目的是防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀,提高原料的浸出率;过量浓盐酸的作用为:①充分浸出和;②抑制金属离子水解;
(4)由于SiO2不溶于酸和水中,故滤渣的主要成分为SiO2;
(5)A为氯气,生成气体A的离子方程式为;
(6)金属活动性:,Fe3+在pH为1.6时则产生沉淀,为了铁元素不以沉淀形式出现故加入金属Bi将Fe3+转化为Fe2+,形成氯化亚铁溶液;
(7)辉铋矿中Bi元素的质量分数为。
【分析】已知①焙烧时过量的分解为,转变为,在空气中单独焙烧生成和二氧化硫,经过酸浸,滤渣为二氧化硅,与浓盐酸生成A氯气,滤液中含有Bi3+、Fe3+,加入Bi将Fe3+转化为Fe2+,调节pH得到。
17.【答案】(1)
(2)②
(3)a、b;c、d
(4)防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒
(5)适当升温加快反应速率,同时防止温度过高分解
(6)
(7)17%
【知识点】中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)A中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的离子方程式为;
(2)、等杂质易使催化剂中毒,需通过碱石灰除去HX和H2O,所以装置B应该选②;
(3)开始制备时,打开活塞a、b,A中产生的进入C中,在催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇,一段时间后,关闭a,仅保持活塞b打开,将残留抽出,随后关闭活塞b,打开活塞c、d,将通入C中与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌。
(4)容易使催化剂中毒,实验中需要保持C装置为无水环境,F的作用为防止外界水蒸气进入C中。
(5)适当升温加快反应速率,同时防止温度过高分解,所以反应过程中控温;
(6)第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌,总反应为。
(7)滴定反应的离子方程式为,可得关系式:。三组数据中偏差较大,舍去,故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为,的质量分数。
【分析】的制备反应分两步进行,第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌,装置A是制取的装置,产生的中混有和,处在后通入C中发生第一步反应,随后氧气源释放的氧气经D干燥后进入C中发生反应生成和乙基蒽醌,F中装有浓,与C相连,防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒。
18.【答案】(1)能
(2)高;低
(3)ab
(4)a
(5)-1;a
(6)Fe;3d6
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算;化学反应速率;化学平衡的影响因素;合成氨条件的选择
【解析】【解答】(1),则 G= H-T S=(-92.4+0.2×273) kJ mol-1=-37.8 kJ mol-1<0,所以合成氨反应在常温下能自发进行。
(2)温度越高,反应速率越快,所以高温有利于提高反应速率;因为正反应为放热反应,所以低温有利于提高平衡转化率。答案为:高;低;
(3)a.因为正反应为放热反应,所以低温有利于平衡正向移动,氨气在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡产率,a正确;
b.温度升高,反应速率加快,所以在“热Fe”表面断裂,有利于提高合成氨反应速率,b正确;
c.合成氨反应的正反应为放热反应,“热Fe”高于体系温度,不利于提高氨的平衡产率,c不正确;
d.温度升高,可提高合成氨反应的速率,所以“冷Ti”低于体系温度,不利于提高合成氨反应速率,d不正确;
故答案为:ab。
(4)a.时,复合催化剂比单一催化剂的反应速率快,催化效率更高,a正确;
b.催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡产率,b不正确;
c.虽然图中显示温度高反应速率快,温度过高,催化剂的活性可能不变或降低,c不正确;
故答案为:a。
(5)选择实验1和3进行分析,此时,则γ=-1;
a.在合成氨过程中,需要不断分离出氨,有利于平衡正向移动,a正确;
b.氨是在该催化剂的催化作用下生成,不会使催化剂中毒,b不正确;
c.分离出氨,并没有增大反应物的浓度,所以不会提高正反应速率,c不正确;
故答案为:a。
(6)根据均摊法,该晶胞中含黑球的数目为=4,含白球的数目为8,则黑球与白球的个数比为1:2,黑球的化学式为,白球的化学式为,从而得出M+17×6+15×2=188,M=56,则M元素为Fe;在该化合物中,Fe2+的价电子排布式为3d6。
【分析】(1)根据 H-T S<0时反应自发进行分析;
(2)温度越高,反应速率越快;
(3)a.低温有利于平衡正向移动;
b.升温反应速率加快;
c.合成氨的反应为放热反应;
d.温度升高,可提高合成氨反应的速率;
(4)a.复合催化剂比单一催化剂的反应速率快,催化效率更高;
b.催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡产率;
c.温度过高催化剂可能失去活性;
(5)结合表中数据计算;不断分离出氨有利于平衡正向移动;
(6)根据均摊法计算;Fe2+的价电子排布式为3d6。
19.【答案】(1)
(2)+CH3OCH2Cl+NaOH+NaCl+H2O
(3);;选择性将分子中的羟基氧化为羰基
(4)硝基;氨基
(5)
(6)12;(或)
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物中的官能团;有机物的推断;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据A的结构简式可知,A分子中含有7个C原子,7个H原子,1个N原子和3个O原子,其分子式为 ;
(2)苯酚可与发生取代反应生成和HCl,HCl可与NaOH发生中和反应生成NaCl和,则反应的化学方程式为+CH3OCH2Cl+NaOH+NaCl+H2O;
(3)D→E发生了羟基到酮羰基的转化,羟基上的碳原子采用sp3杂化,羰基上的碳原子采用sp2杂化;由D→E的结构变化可知,PCC的作用为选择性将分子中的羟基氧化为羰基;
(4)由题给已知信息可知,的步骤ⅰ中F与化合物Ⅰ在强碱的作用下发生已知信息的反应得到碳碳双键,对比F与G的结构简式可知,步骤ⅱ发生了由硝基到氨基的转化;
(5)根据分析可知,化合物I的结构简式为;
(6)化合物I的分子式为,其不饱和度为4,化合物I的同分异构体分子中含有苯环,苯环的不饱和度为4,则其余C原子均为饱和碳原子;红外光谱无醚键吸收峰,则苯环上的取代基中含1个羟基;再由分子中苯环上只含有1个取代基,则该有机物的碳链结构有如下四种:(1、2、3、4均表示羟基的连接位置),因此满足条件的化合物I的同分异构体共有12种;其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的同分异构体的结构简式为 或。
【分析】F和I发生已知反应生成G,结合F、G的结构简式和I的分子式可知,I的结构简式为 。
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