2024年高考化学押题卷(福建卷02)(原卷版+解析版)

文档属性

名称 2024年高考化学押题卷(福建卷02)(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 2.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-04-22 23:13:17

文档简介

2024年高考押题卷02【福建卷】
化学
(考试时间75分钟,总分100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Ag 108 Ba 137
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.福州脱胎漆器是“中华三宝”之一,以粘土、石膏、木材等为胎骨,将混有生漆(含漆酚)的麻布逐层裱褙在胎骨上,阴干变色后去除胎骨而成。下列有关说法错误的是( )
A.生漆裱褙起到防腐、防水等作用 B.石膏的主要成分是BaSO4
C.麻布、木材均含有机高分子化合物 D.脱胎漆器的制作是复杂的物理化学变化过程
2.川芎是一味常用的活血行气中药,其有效成分之一的结构如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.分子中sp2杂化的碳原子有8个 B.能发生银镜反应
C.分子中含有4个手性碳原子 D.能与氯化铁溶液发生显色反应
3.定影液回收Ag2S的原理为:6HCl+2Na3[Ag(S2O3)2]=6NaCl +Ag2S↓+ 3S ↓+3SO2↑ +H2SO4+2H2O。NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.36.5 gHCl中电子数为8NA
B.含1mol Na3[Ag(S2O3)2]的溶液中阳离子数为4NA
C.1mol H2SO4中含有数为2NA
D.生成2.24LSO2(已折算为标准状况)时,转移电子数为2NA
4.某电池的电解液部分微观结构如图,“---”表示微粒间存在较强静电作用。M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是( )
A.未成对电子数:M>Y B.电负性: N>Z>Y
C.最简单氢化物的沸点:N>W D.熔点: X2N3>XZ3
5.下列有关反应事实与离子方程式相匹配的是( )
A.Fe2O3溶于过量氢碘酸溶液中:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
B.将过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-=HClO+HSO3-
C.向硝酸银溶液中滴入少量氨水:Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
D.在苯酚钠溶液中通入少量CO2:
6.以菱镁矿(主要含MgCO3,还有SiO2、CaCO3和Fe2O3等杂质)为原料制取高纯MgCl2的流程如下图:
下列说法错误的是( )
A.该历程涉及分解和复分解反应 B.X可为,且滤渣为Fe(OH)3
C.浓缩脱水时可能生成Mg(OH)Cl D.“热解”时有配位键的断裂
7.乙烷催化氧化为乙醛在合成化学和碳资源利用等方面均有重大意义。在催化下乙烷氧化成乙醛的机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.C2H6、CH3CHO中C原子杂化方式均为sp3
B.Fe+一定不能改变乙烷氧化成乙醛的转化率
C.根据图示机理,可推测X、Y分别为H2O、C2H5OH
D.每生成1mol CH3CHO,消耗N2O的物质的量小于2mol
8.下列实验装置或实验设计能达到相应实验目的的是( )
选项 A B C D
实验装置
实验目的 蒸发浓缩含有少量稀盐酸的AlCl3溶液,获得AlCl3·6H2O晶体 测定醋酸溶液的浓度 探究温度对化学反应速率的影响 测定稀硫酸和Ba(OH)2溶液发生中和反应的反应热
9.光伏电池驱动的甲醛废水转化装置及MnO2的晶胞结构如图。
下列说法不正确的是( )
A.阴极发生的总电极反应方程式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O
B.每生成11.2LC2H4 (标准状况下)时,阳极生成的数目为3NA
C.晶胞中黑球为Mn原子
D.晶胞中黑球处于白球构成的八面体空隙中
10.室温下,将盐酸滴入Na3R溶液中,测得混合溶液的pH与、或的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.L3表示 pH与的关系曲线
B.Na2HR溶液呈碱性
C.水解常数Kh3的数量级为10-12
D.混合溶液的pH=7时,c(Na+)>c(H2R-)+2c(HR2―)+3c(R3-)
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11.(15分)ZnO在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂,医药上用于制软膏、橡皮膏等。工业上可由菱锌矿(主要成分为ZnCO3,还含有等元素)制备。工艺如图所示:
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表:
金属离子
开始沉淀的 1.5 6.3 6.0 7.4 8.1 6.9
沉淀完全的 2.8 8.3 8.0 9.4 10.1 8.9
已知:①“溶浸”后的溶液中金属离子主要有:。
②弱酸性溶液中KMnO4能将氧化生成MnO2。
③氧化性顺序:Ni2+ >Cd2+ >Zn2+。
(1)基态原子的核外电子排布式为 ,ZnO溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+,1 mol [Zn(NH3)4]2+含有 键。
(2)“调”是向“溶浸”后的溶液中加入少量 (填化学式)调节至弱酸性(pH为5.5)。此时溶液中Zn2+的最大浓度是 。
(3)加KMnO4 “氧化除杂”发生反应的离子方程式分别是MnO4-+3 Fe2++7H2O=3 Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+和 。
(4)“还原除杂”除去的离子是 。
(5)生成碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O]沉淀,写出该步骤的离子方程式 。碱式碳酸锌灼烧后得到ZnO,ZnO的一种晶体的晶胞是立方晶胞(如图所示),其中与锌原子距离最近的氧原子数有 个,请在图中画出该晶胞沿轴方向的平面投影图 。
12.(15分)重铬酸钾(K2Cr2O7)广泛应用于化学合成和定量分析。
(1)钾铬矾[K2SO4 ·Cr2(SO4)3·24H2O]在鞣革、纺织等工业上有广泛的用途,可通过SO2还原酸性重铬酸钾溶液制得,实验装置如图。
①选用质量分数为70%的H2SO4而不用稀硫酸的原因是 。
②装置B中为了使SO2尽可能吸收完全,除了控制适当搅拌速率外,还可以采取的一项措施是 。
③写出三颈烧瓶中析出K2SO4 ·Cr2(SO4)3·24H2O晶体的化学方程式 。
(2)实验室利用K2Cr2O7溶液并采用滴定法(用二苯胺磺酸钠作指示剂)测定含有少量杂质(不参与反应)的中的n值。具体实验过程如下:
实验Ⅰ:称取a g试样,用足量稀硫酸在烧杯中充分溶解后,将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶,用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯内壁2~3次,将洗涤液也都注入该容器;加蒸馏水至 ,改用胶头滴管加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。移取溶液25.00mL于锥形瓶中, ,用c K2Cr2O7溶液滴定至终点(Cr2O72-被还原为),记录消耗K2Cr2O7溶液体积。重复上述实验2次,测得消耗K2Cr2O7溶液的体积为V mL(三次实验的平均值)。
实验Ⅱ:称取a g试样,隔绝空气加热至恒重(杂质及FeSO4未发生分解),固体质量减少了b g。
①请补充完整实验Ⅰ的实验方案。
②实验Ⅰ接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为 (填序号)。
A. B. C. D.
③n= (用含字母的表达式表示),若盛放标准液的滴定管未润洗,则测定的n值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)
13.(15分)利用热分晖法可回收炼油厂酸渣(含硫酸,沥青质等)中的硫酸,并结合络合滴定法测定硫酸回收率。
(1)沥青质随温度升高反应产物如图(为烷烃基)。
①“阶段1”中不饱和度最高的物质为 (填标号)。
②“阶段2”中发生的主要反应类型为 (填标号)。
A.裂化 B.裂解 C.精馏 D.干馏
(2)利用热分解法测定硫酸回收量(以SO2、SO3的硫元素含量计)。有关热化学方程式为:
反应I:H2SO4(l) SO3(g)+H2O(g) ΔH1 K1
反应Ⅱ:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH2=+196kJ·mol 1 K2
①已知2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH3=+550kJ·mol 1,则ΔH1= kJ·mol 1。
②下列能说明在密闭容器中反应Ⅱ达到平衡状态的有 (填标号)。
A. B.
C.混合气体平均相对分子质量不再改变 D.O2的体积分数保持不变
③在压强为p的反应体系中对酸渣进行热分解,平衡时体系中SO2、SO3的气体体积分数和热解气体总体积(已折算为标准状况)随温度变化如图。
i. (选填“>”或“<”),依据是 。
ⅱ.结合平衡移动原理分析,SO2气体体积分数随温度变化的原因可能为 。
(3)利用络合滴定法测定酸渣中硫酸总含量,进行如下实验。
已知:i.时,Ksp(BaSO4)= 1.0×10-10;Ba2++Y4-BaY2- K=107.3。
ii.滴定过程中发生反应为。
①“过程X”发生反应的离子方程式为 ,其平衡常数K为 。
②为了使“过程X”转化完全,可采取的措施为 (填1条即可)。
(4)时,热分解法中硫酸回收率为 (回收率,列计算式即可)。
14.(15分)含氮烯酸药物近年来广泛应用于新药研发中。某种含氮烯酸药物中间体P的合成路线如下。
(1)A的分子中含有5个σ键,A的名称是 ,电子式是 。
(2)B的核磁共振氢谱有两组峰,B中官能团的名称是 ,A→B的反应类型是 。
(3)F可与NaHCO3溶液反应,F的结构简式是 。
(4)生成J的反应方程式是 。
(5)化合物J、K属于同一类有机化合物,且化合物K、L能发生银镜反应,生成L的化学方程式是 。
(6)下列说法正确的是 (填序号)。
a.由F生成G的反应试剂和条件为:NaOH的乙醇溶液,加热
b.G可发生缩聚反应
c.化合物D、E互为同分异构体
(7)M含有两个六元环,不具有顺反异构,可水解,依据B→D的原理,E和L反应得到了M。M的结构简式是 。2024年高考押题卷02【福建卷】
化学·全解全析
(考试时间75分钟,总分100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Ag 108 Ba 137
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.福州脱胎漆器是“中华三宝”之一,以粘土、石膏、木材等为胎骨,将混有生漆(含漆酚)的麻布逐层裱褙在胎骨上,阴干变色后去除胎骨而成。下列有关说法错误的是( )
A.生漆裱褙起到防腐、防水等作用 B.石膏的主要成分是BaSO4
C.麻布、木材均含有机高分子化合物 D.脱胎漆器的制作是复杂的物理化学变化过程
【答案】B
【解析】A项,生漆中含有漆酚,漆酚具有防腐、防水等作用,A正确;B项,石膏的主要成分是CaSO4,B错误;C项,麻布、木材主要成分都是纤维素,纤维素是有机高分子化合物,故麻布、木材均含有机高分子化合物,C正确;D项,脱胎漆器的制作过程涉及漆酚的氧化等复杂的物理化学变化过程,D正确;故选B。
2.川芎是一味常用的活血行气中药,其有效成分之一的结构如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.分子中sp2杂化的碳原子有8个 B.能发生银镜反应
C.分子中含有4个手性碳原子 D.能与氯化铁溶液发生显色反应
【答案】D
【解析】A项,根据物质分子结构简式可知:该物质分子中苯环及含有双键的C原子是采用sp2杂化;饱和C原子采用sp3杂化,其分子中sp2杂化的碳原子有9个,为苯环上6个C原子、形成碳碳双键的2个C原子和形成C=O双键的C原子,A错误;B项,该物质分子中无醛基,因此不能发生银镜反应,B错误;C项,手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子。根据该物质分子结构可知:其分子中含有3个手性碳原子,分别是与苯环相连的C原子及含有碳碳双键的六元环上与O原子形成C-O单键的两个C原子,C错误;D项,该物质分子中含有酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应,使溶液显紫色,D正确;故选D。
3.定影液回收Ag2S的原理为:6HCl+2Na3[Ag(S2O3)2]=6NaCl +Ag2S↓+ 3S ↓+3SO2↑ +H2SO4+2H2O。NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.36.5 gHCl中电子数为8NA
B.含1mol Na3[Ag(S2O3)2]的溶液中阳离子数为4NA
C.1mol H2SO4中含有数为2NA
D.生成2.24LSO2(已折算为标准状况)时,转移电子数为2NA
【答案】C
【解析】A项,36.5gHCl即1molHCl,含有的电子数为18NA,A错误;B项,1mol该溶液中,溶质是配合物,自身能完全电离出钠离子,但阴离子解离出银离子的能力相当小,因此溶液中的阳离子数目远小于4NA,B错误;C项,硫酸(H2SO4)是一个分子中含有两个氢原子,一个硫原子和四个氧原子的化合物,其中有两个氧原子与硫原子形成双键,另外两个氧原子与氢原子形成羟基,因此1mol硫酸中含有羟基的数目为2NA,C正确;D项,生成2.24L二氧化硫时即生成了0.1mol二氧化硫,升价时,硫元素不仅从正二价转化成正四价的二氧化硫,还转化成正六价的硫酸,因此转移的电子数目大于2NA,D错误;故选C。
4.某电池的电解液部分微观结构如图,“---”表示微粒间存在较强静电作用。M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是( )
A.未成对电子数:M>Y B.电负性: N>Z>Y
C.最简单氢化物的沸点:N>W D.熔点: X2N3>XZ3
【答案】A
【解析】M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,M连接3个共价键且和W-形成配位键时可以提供空轨道,M为B元素,N连接2个共价键,N为O元素;W连接1个共价键,且W-与B形成配位键时可以提供孤电子对,W为F元素,X连接3个共价键且和Z-形成配位键时可以提供空轨道,X为Al元素,Z为Cl元素,Y连接3个共价键,Y为P元素。A项,B的价电子排布式为2s22p1,含有1个未成对电子数,P的价电子排布式为3s22p3,含有3个未成对电子数,故A错误;B项,同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减,电负性:O>Cl>P,故B正确;C项,H2O间形成的氢键数目比HF分子间形成的氢键数多,氢键强于一般分子间作用力,所以常压下,H2O的沸点比HF高,故C正确;D项,Al2O3为共价晶体,AlCl3是分子晶体,则熔点:Al2O3>AlCl3,故D正确;故选A。
5.下列有关反应事实与离子方程式相匹配的是( )
A.Fe2O3溶于过量氢碘酸溶液中:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
B.将过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-=HClO+HSO3-
C.向硝酸银溶液中滴入少量氨水:Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
D.在苯酚钠溶液中通入少量CO2:
【答案】D
【解析】A项,Fe2O3溶于过量氢碘酸溶液中,I-被氧化为碘单质,反应的离子方程式为Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++3H2O+I2,故A错误;B项,将过量SO2通入NaClO溶液中,SO2被氧化为SO42-,SO2+H2O+ClO-=Cl-+SO42-+2H+,故B错误;C项,向硝酸银溶液中滴入少量氨水生成氢氧化银沉淀,反应的离子方程式为Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+,故C错误;D项,在苯酚钠溶液中通入少量CO2生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为,故D正确;故选D。
6.以菱镁矿(主要含MgCO3,还有SiO2、CaCO3和Fe2O3等杂质)为原料制取高纯MgCl2的流程如下图:
下列说法错误的是( )
A.该历程涉及分解和复分解反应 B.X可为,且滤渣为Fe(OH)3
C.浓缩脱水时可能生成Mg(OH)Cl D.“热解”时有配位键的断裂
【答案】B
【解析】以菱镁矿(主要含MgCO3,还有SiO2、CaCO3和Fe2O3等杂质)为原料制取高纯MgCl2由流程可知,菱镁矿加入盐酸,MgCO3、CaCO3、Fe2O3可与盐酸反应生成氯化镁,氯化钙、氯化铁,浸渣为SiO2;加入碳酸镁使铁离子、钙离子沉淀完全,滤渣为Fe(OH)3、CaCO3;溶液中只余下氯化镁,浓缩部分脱水再加入甲醇和氨气得到MgCl2·6NH3,MgCl2·6NH3热解生成氨气和MgCl2。A项,菱镁矿加入盐酸,MgCO3、CaCO3、Fe2O3可与盐酸发生的反应为复分解反应,MgCl2·6NH3热解生成氨气和MgCl2的反应为分解反应,A正确;B项,为了不引入杂质,X可为MgCO3,调节pH使铁离子、钙离子沉淀完全。滤渣为Fe(OH)3、CaCO3,B错误;C项,溶液中有镁离子、氯离子,浓缩部分脱水可能生成Mg(OH)Cl,C正确;D项,MgCl2·6NH3是镁离子和氨气通过配位键结合而成,热解时分解生成氨气和氯化镁,有配位键的断裂,D正确;故选B。
7.乙烷催化氧化为乙醛在合成化学和碳资源利用等方面均有重大意义。在催化下乙烷氧化成乙醛的机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.C2H6、CH3CHO中C原子杂化方式均为sp3
B.Fe+一定不能改变乙烷氧化成乙醛的转化率
C.根据图示机理,可推测X、Y分别为H2O、C2H5OH
D.每生成1mol CH3CHO,消耗N2O的物质的量小于2mol
【答案】C
【解析】A项,CH3CHO中羰基碳为sp2杂化,A错误; B项,由题干反应历程图可知,Fe+催化过程中存在副反应,导致改变了乙烷氧化成乙醛的转化率,B错误;C项,由题干反应历程图可知,反应 [(C2H5)Fe(OH)]+ →[(C2H4)Fe]++X、[(C2H5)Fe(OH)]+ →Fe 2++Y,根据质量守恒可知,X、Y分别为H2O、C2H5OH,C正确;D项,由题干反应历程图可知,若无副反应,则每生成1molCH3CHO,消耗N2O的物质的量等于2mol,但过程中存在副反应发生,且生成的Fe+能还原N2O,故消耗N2O的物质的量大于2mol,D错误;故选C。
8.下列实验装置或实验设计能达到相应实验目的的是( )
选项 A B C D
实验装置
实验目的 蒸发浓缩含有少量稀盐酸的AlCl3溶液,获得AlCl3·6H2O晶体 测定醋酸溶液的浓度 探究温度对化学反应速率的影响 测定稀硫酸和Ba(OH)2溶液发生中和反应的反应热
【答案】C
【解析】A项,含有少量稀盐酸的氯化铝溶液应在蒸发皿中进行蒸发浓缩,不能在坩埚中进行,故A 错误;B项,氢氧化钠溶液与醋酸溶液反应生成醋酸钠和水,醋酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,所以用氢氧化钠溶液测定醋酸溶液的浓度时应选用酚酞溶液做指示剂,不能选用甲基橙做指示剂,否则无法达到测定醋酸溶液的浓度的实验目的,故B错误;C项,由图可知,该实验的目的是,探究探究其他条件相同时,温度对化学反应速率的影响,故C正确;D项,测定稀硫酸和氢氧化钡溶液中和反应的反应热时,应用玻璃搅拌棒以减少热量损失,使用纯铜搅拌棒会造成热量散失,导致测定误差,故D错误;故选C。
9.光伏电池驱动的甲醛废水转化装置及MnO2的晶胞结构如图。
下列说法不正确的是( )
A.阴极发生的总电极反应方程式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O
B.每生成11.2LC2H4 (标准状况下)时,阳极生成的数目为3NA
C.晶胞中黑球为Mn原子
D.晶胞中黑球处于白球构成的八面体空隙中
【答案】B
【解析】由图可知右侧电极上二氧化碳转化为CO,CO最终转化为乙烯,C元素化合价降低,发生还原反应,则右侧电极为阴极,左侧电极为阳极,阳极甲醛失电子生成HCOOH,HCOOH继续失电子生产二氧化碳。A项,阴极发生的总电极反应方程式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,故A正确;B项,未指明气体所处状况,不能根据体积确定气体的物质的量,无法计算阳极生成HCOOH的数目为3NA,故B错误;C项,晶胞中黑球位于顶点和体心,个数为,白球位于面上和体内,个数为:,结合MnO2的化学式可知黑球为Mn,故C正确;D项,以体心黑球为观察对象,可知其周围有4个白球位于面上,2个白球位于体内,黑球处于白球构成的八面体空隙中,故D正确;故选B。
10.室温下,将盐酸滴入Na3R溶液中,测得混合溶液的pH与、或的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.L3表示 pH与的关系曲线
B.Na2HR溶液呈碱性
C.水解常数Kh3的数量级为10-12
D.混合溶液的pH=7时,c(Na+)>c(H2R-)+2c(HR2―)+3c(R3-)
【答案】C
【解析】25℃时,Ka1(H3R)=,则溶液pH相同时,,函数-lgx为减函数,值越小说明分式越大,则-lg>-lg>-lg,所以L1表示pH与-lg的关系曲线,L2表示pH与-lg的关系曲线,L3表示pH与-lg的关系曲线。A项,根据分析可知:L3表示pH与-lg的关系曲线,A正确;B项,L1曲线表示pH与-lg的关系曲线,在溶液pH=8时,-lg=-5.2,则=105.2,=10-5.2,Ka3==10-8×10-5.2=10-13.2;L2表示pH与-lg的关系曲线,在pH=7.1时,-lg=0,=1,c(H+)=10-7.1 mol/L,Ka2==10-7.1 mol/L,Kh2=,Ka3<Kh2,水解程度大于电离程度,所以Na2HR的水溶液显碱性,B正确;C项,L3表示pH与-lg的关系曲线,在pH=3时,-lg=2.2,=10-2.2,=102.2,Ka1==10-3×102.2=10-0.8,Kh3=,则水解常数Kh3的数量级为10-14,C错误;D项,溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-)+c(Cl-),由于混合溶液pH=7,c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-)+c(Cl-),因此c(Na+)>c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-),D正确;故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11.(15分)ZnO在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂,医药上用于制软膏、橡皮膏等。工业上可由菱锌矿(主要成分为ZnCO3,还含有等元素)制备。工艺如图所示:
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表:
金属离子
开始沉淀的 1.5 6.3 6.0 7.4 8.1 6.9
沉淀完全的 2.8 8.3 8.0 9.4 10.1 8.9
已知:①“溶浸”后的溶液中金属离子主要有:。
②弱酸性溶液中KMnO4能将氧化生成MnO2。
③氧化性顺序:Ni2+ >Cd2+ >Zn2+。
(1)基态原子的核外电子排布式为 ,ZnO溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+,1 mol [Zn(NH3)4]2+含有 键。
(2)“调”是向“溶浸”后的溶液中加入少量 (填化学式)调节至弱酸性(pH为5.5)。此时溶液中Zn2+的最大浓度是 。
(3)加KMnO4 “氧化除杂”发生反应的离子方程式分别是MnO4-+3 Fe2++7H2O=3 Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+和 。
(4)“还原除杂”除去的离子是 。
(5)生成碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O]沉淀,写出该步骤的离子方程式 。碱式碳酸锌灼烧后得到ZnO,ZnO的一种晶体的晶胞是立方晶胞(如图所示),其中与锌原子距离最近的氧原子数有 个,请在图中画出该晶胞沿轴方向的平面投影图 。
【答案】(1) [Ar]3d104s2 (1分) 16(1分)
(2) ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2或ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O等(2分) 1molL-1(2分)
(3) 2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+(2分)
(4) Ni2+,Cd2+(1分)
(5) 3Zn2++3CO32-+4H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓++2CO2↑(2分)
4 (2分) (2分)
【解析】形成氢氧化物沉淀的pH范围如表: “溶浸”发生反应的化学方程式为:ZnCO3+H2SO4=ZnSO4+H2O+CO2↑,“溶浸”后的溶液中金属离子主要有:Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+、Ni2+,加入KMnO4能将Fe2+氧化为Fe(OH)3、Mn2+氧化为MnO2,滤渣2的成分为Fe(OH)3、MnO2,由于氧化性顺序:Ni2+ >Cd2+ >Zn2+,可加入还原剂Zn单质将Ni、Cd置换出来,滤渣3为Ni、Cd,滤液为ZnSO4,加入Na2CO3反应方程式为:3ZnSO4+3Na2CO3+4H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑,高温灼烧固体得到ZnO。(1)基态Zn为30号元素,核外电子排布式为1s22s2p63s23p63d104s2,简化的电子排布式为[Ar]3d104s2;[Zn(NH3)4]2+离子中配位数为4配体与中心原子间形成4个配位键,每个配体中有三个键,故1mol[Zn(NH3)4]2+中含有16mol键;(2)为了不引入其他杂质离子且能消耗氢离子,“调pH”时可加入ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等;根据表中数据,0.1molL-1的Zn2+产生沉淀时pH为6.0,可得出Ksp(Zn(OH)2)=0.1×(10-8)2=10-17,则pH5.5时锌离子的最大浓度为c==1molL-1;(3)已知弱酸性溶液中KMnO4能将Mn2+氧化生成MnO2,“氧化除杂”中发生Mn的归中反应,离子方程式为:2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+;(4)分析可知,“还原除杂”中由于氧化性顺序:Ni2+ >Cd2+ >Zn2+,可加入还原剂Zn粉将Ni、Cd置换出来,除去离子为Ni2+,Cd2+;(5)滤液的主要成分为ZnSO4,加入Na2CO3,ZnSO4与Na2CO3发生反应生成ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O沉淀,方程式为:3ZnSO4+3Na2CO3+4H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑,离子方程式为3Zn2++3CO32-+4H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓++2CO2↑;ZnO晶胞结构与金刚石晶胞相似,锌原子距离最近的氧原子数为4,沿z方向的投影为。
12.(15分)重铬酸钾(K2Cr2O7)广泛应用于化学合成和定量分析。
(1)钾铬矾[K2SO4 ·Cr2(SO4)3·24H2O]在鞣革、纺织等工业上有广泛的用途,可通过SO2还原酸性重铬酸钾溶液制得,实验装置如图。
①选用质量分数为70%的H2SO4而不用稀硫酸的原因是 。
②装置B中为了使SO2尽可能吸收完全,除了控制适当搅拌速率外,还可以采取的一项措施是 。
③写出三颈烧瓶中析出K2SO4 ·Cr2(SO4)3·24H2O晶体的化学方程式 。
(2)实验室利用K2Cr2O7溶液并采用滴定法(用二苯胺磺酸钠作指示剂)测定含有少量杂质(不参与反应)的中的n值。具体实验过程如下:
实验Ⅰ:称取a g试样,用足量稀硫酸在烧杯中充分溶解后,将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶,用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯内壁2~3次,将洗涤液也都注入该容器;加蒸馏水至 ,改用胶头滴管加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。移取溶液25.00mL于锥形瓶中, ,用c K2Cr2O7溶液滴定至终点(Cr2O72-被还原为),记录消耗K2Cr2O7溶液体积。重复上述实验2次,测得消耗K2Cr2O7溶液的体积为V mL(三次实验的平均值)。
实验Ⅱ:称取a g试样,隔绝空气加热至恒重(杂质及FeSO4未发生分解),固体质量减少了b g。
①请补充完整实验Ⅰ的实验方案。
②实验Ⅰ接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为 (填序号)。
A. B. C. D.
③n= (用含字母的表达式表示),若盛放标准液的滴定管未润洗,则测定的n值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)
【答案】(1)利于加快反应速率和生成二氧化硫气体的逸出(2分) 适当增加重铬酸钾的浓度、使二氧化硫通过球泡进入溶液(2分)
3SO2 + K2Cr2O7+ H2SO4+23H2O= K2SO4 ·Cr2(SO4)3·24H2O↓(2分)
(2) 液面距离刻度线1~2cm(1分) 滴入1-2滴二苯胺磺酸钠(1分)
D(2分) (3分) 偏小(2分)
【解析】70%的H2SO4和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,SO2 气体进入B中还原酸性重铬酸钾溶液制得K2SO4 ·Cr2(SO4)3·24H2O,尾气有毒,使用碱液吸收;滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算。(1)①选用质量分数为70%的H2SO4而不用稀硫酸的原因是利于加快反应速率和生成二氧化硫气体的逸出,生成二氧化硫能溶于水,用稀硫酸不利于二氧化硫逸出。②装置B中为了使SO2尽可能吸收完全,除了控制适当搅拌速率外,还可以采取的一项措施是:适当增加重铬酸钾的浓度、使二氧化硫通过球泡进入溶液等;③SO2气体进入B中还原酸性重铬酸钾溶液制得K2SO4 ·Cr2(SO4)3·24H2O,反应中硫化合价由+4变为+6、铬化合价由+6变为+3,结合电子守恒可知,反应为:3SO2 + K2Cr2O7+ H2SO4+23H2O= K2SO4 ·Cr2(SO4)3·24H2O↓;(2)①容量瓶配制溶液的操作步骤中定容操作为:加蒸馏水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀。利用K2Cr2O7溶液并采用滴定法(用二苯胺磺酸钠作指示剂)测定含有少量杂质(不参与反应)的FeSO4 ·nH2O中的n值,则移取溶液25.00mL于锥形瓶中,滴入1-2滴二苯胺磺酸钠作指示剂,然后进行滴定操作;②实验Ⅰ接近滴定终点时,酸性重铬酸钾溶液需要使用酸式滴定管,加入半滴的操作是:将滴定管的旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,将锥形瓶内壁与管口接触,使液滴流出,并用洗瓶以纯水冲下;故选D;③滴定过程中铁化合价由+2变为+3,铬化合价由+6变为+3,由电子守恒可知,FeSO4~6e-~FeSO4,则a g试样中FeSO4为,a g试样中结晶水为,则,n=;若盛放标准液的滴定管未润洗,导致V值偏大,使得测定的n值偏小。
13.(15分)利用热分晖法可回收炼油厂酸渣(含硫酸,沥青质等)中的硫酸,并结合络合滴定法测定硫酸回收率。
(1)沥青质随温度升高反应产物如图(为烷烃基)。
①“阶段1”中不饱和度最高的物质为 (填标号)。
②“阶段2”中发生的主要反应类型为 (填标号)。
A.裂化 B.裂解 C.精馏 D.干馏
(2)利用热分解法测定硫酸回收量(以SO2、SO3的硫元素含量计)。有关热化学方程式为:
反应I:H2SO4(l) SO3(g)+H2O(g) ΔH1 K1
反应Ⅱ:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH2=+196kJ·mol 1 K2
①已知2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH3=+550kJ·mol 1,则ΔH1= kJ·mol 1。
②下列能说明在密闭容器中反应Ⅱ达到平衡状态的有 (填标号)。
A. B.
C.混合气体平均相对分子质量不再改变 D.O2的体积分数保持不变
③在压强为p的反应体系中对酸渣进行热分解,平衡时体系中SO2、SO3的气体体积分数和热解气体总体积(已折算为标准状况)随温度变化如图。
i. (选填“>”或“<”),依据是 。
ⅱ.结合平衡移动原理分析,SO2气体体积分数随温度变化的原因可能为 。
(3)利用络合滴定法测定酸渣中硫酸总含量,进行如下实验。
已知:i.时,Ksp(BaSO4)= 1.0×10-10;Ba2++Y4-BaY2- K=107.3。
ii.滴定过程中发生反应为。
①“过程X”发生反应的离子方程式为 ,其平衡常数K为 。
②为了使“过程X”转化完全,可采取的措施为 (填1条即可)。
(4)时,热分解法中硫酸回收率为 (回收率,列计算式即可)。
【答案】(1) a(1分) B(1分)
(2) +177(1分) CD(2分) <(1分) 平衡时SO3的体积分数远小于SO2(1分) 温度升高,反应Ⅱ平衡正向移动程度小于酸渣中沥青质分解程度(2分)
(3) BaSO4+Y4-= BaY2-+SO42-(1分) 10-2.7(2分) 适当增大Na4Y的浓度(1分)
(4) (2分)
【解析】(1)①a,b,c的不饱和度分别为:4,3,2,故不饱和度最高的物质为a;②“阶段2”中发生的反应主要由高链烃转化为低链烃,即为裂解;(2)①依题意知,目标反应=反应I×2+反应Ⅱ,故即+550=2△H1+(+196)×2,故;②A项,当时达到平衡,A错误;B项,在任何时候,,B错误;C项,混合气体平均相对分子质量不再改变,说明气体的物质的量不再改变,可以说明达到平衡;D项,O2的体积分数保持不变,说明达到平衡。③由图可知,平衡时SO3的体积分数远小于SO2,说明大多数SO3已然分解,故K114.(15分)含氮烯酸药物近年来广泛应用于新药研发中。某种含氮烯酸药物中间体P的合成路线如下。
(1)A的分子中含有5个σ键,A的名称是 ,电子式是 。
(2)B的核磁共振氢谱有两组峰,B中官能团的名称是 ,A→B的反应类型是 。
(3)F可与NaHCO3溶液反应,F的结构简式是 。
(4)生成J的反应方程式是 。
(5)化合物J、K属于同一类有机化合物,且化合物K、L能发生银镜反应,生成L的化学方程式是 。
(6)下列说法正确的是 (填序号)。
a.由F生成G的反应试剂和条件为:NaOH的乙醇溶液,加热
b.G可发生缩聚反应
c.化合物D、E互为同分异构体
(7)M含有两个六元环,不具有顺反异构,可水解,依据B→D的原理,E和L反应得到了M。M的结构简式是 。
【答案】(1)乙烯 (1分) (1分)
(2) 醛基 (1分) 氧化反应(1分)
(3)HOOCCH2CH2Br(1分)
(4)HOOCCH2COOH+2CH3CH2OH CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O(2分)
(5)CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+HCOOCH2CH3OHCCH(COOCH2CH3)2+CH3CH2OH(2分)
(6)bc(3分)
(7) (3分)
【解析】由题干有机合成流程图可知,由A的分子式可知,A的结构简式为CH2=CH2,B的核磁共振氢谱有两组峰,说明含有两种氢原子,根据B的分子式及D的结构简式知,A发生氧化反应生成B为CH3CHO,B发生取代反应生成D,D发生加成反应生成E,根据E的分子式及P的结构简式知,E为,根据F、G的分子式及HOOCCH2COOH知,F为HOOCCH2CH2Br,F发生水解反应生成G为HOOCCH2CH2OH,根据J的分子式知,丙二酸发生酯化反应生成J为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,化合物J、K属于同一类有机化合物,且化合物K、L能发生银镜反应,K中含有酯基且K和L中含有醛基,所以K为HCOOCH2CH3,L为OHCCH(COOCH2CH3)2,M发生水解反应然后脱酸生成P,M含有两个六元环,不具有顺反异构,可水解,依据B→D的原理,E和L反应得到了M,M为。(1)A的分子中含有5个σ键,A的结构简式为CH2=CH2,A的名称是乙烯,乙烯为共价化合物,其电子式是:;(2)B为CH3CHO,B中官能团的名称是醛基,A→B即乙烯催化氧化转化为乙醛,该转化的反应类型是氧化反应;(3)通过以上分析知,F的结构简式是HOOCCH2CH2Br;(4)根据J的分子式知,丙二酸发生酯化反应生成J为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,故生成J的反应方程式是HOOCCH2COOH+2CH3CH2OH CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+H2O;(5)J为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,K为HCOOCH2CH3,L为OHCCH(COOCH2CH3)2,生成L的化学方程式是:CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+HCOOCH2CH3OHCCH(COOCH2CH3)2+CH3CH2OH;(6)a项,F中溴原子发生水解反应生成G,由F生成G的反应试剂和条件为:NaOH的水溶液、加热,a错误;b项,G为HOOCCH2CH2OH,含有羧基和醇羟基,所以G可发生缩聚反应,b正确;c项,D、E的分子式相同但结构不同,所以化合物D、E互为同分异构体,c正确;故选bc;(7)由分析可知,M的结构简式是。
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