2024年高考押题预测卷03【福建卷】
化 学
(考试时间:75分钟 试卷满分: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,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16
评卷人得分
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。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.中国古代文化中蕴含着丰富的化学知识。下列说法正确的是
A.唐代三彩釉陶中,黄色釉、褐色釉是利用赭石来着色的,赭石的主要成分为
B.三国时期魏国谋士、将领钟会在《刍荛论》中写道:“夫莠生似金,鍮石像金”。鍮石的主要成分为
C.《本草纲目》中对酿酒有如下记载:“…以大麦蒸热,和曲酿瓮中七日,以甑蒸取,其清如水,味极浓烈…”。其中用到的操作为蒸馏和过滤
D.战国时期《周礼·考工记》中记载:“以说水沤其丝”。说水为草木灰的水浸液,内含大量的
2.新型离子液体表现出特殊的溶解性,广泛用作纤维素溶解、蛋白质结晶、纳米制备等方向的溶剂,其结构如图所示.下列说法错误的是
A.基态氯原子核外电子空间运动状态有9种
B.中含有键的数目为(为阿伏伽德罗常数的值)
C.合成基础原料咪唑()为平面分子,形成的大π键可表示为
D.相较于传统液态有机溶剂,具有难挥发的优点
3.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24L辛烷的分子数为0.1NA
B.浓硝酸热分解生成、共23g,转移电子数为0.5NA
C.溶液中,和的离子数目之和为0.01NA
D.电极反应,每转移xmol电子释放个
4.有机“纳米小人”风靡全球,其制备过程中涉及的一个反应如图。下列说法正确的是
A.化合物M的一氯代物有5种
B.化合物N中至少有17个原子共平面
C.该反应符合绿色化学的思想,理论上原子利用率为100%
D.化合物P能发生加成、聚合、氧化、还原等反应
5.基态饿原子()的价电子排布式为。氧化物常作烯烃醇化的氧化剂,其重要的氮基饿酸盐有。有关反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
反应IⅢ:
下列说法正确的是
A.的立体异构分子中不存在手性分子
B.反应I中的的化合价为+8
C.反应Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1
D.由反应Ⅲ可推测氧化性:强于酸性溶液
6.含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-,CN-具有较强的配位能力,能与Cu+形成一种无限长链离子,其片段为CN-结合H+能力弱于CO。氰化物浓度较低时,可在碱性条件下用H2O2或Cl2将其转化为N2;浓度较高时,可加入HCN、Fe和K2CO3溶液反应生成K4[Fe(CN)6]溶液。
下列化学反应表示正确的是
A.NaCN溶液通入少量的CO2:CN-+CO2+H2O=HCN+HCO
B.Fe与HCN溶液反应:Fe+2HCN=Fe2++H2↑+2CN-
C.Cl2处理含氰废水:5Cl2+2CN-+4OH-=10Cl-+N2↑+4H++2CO2↑
D.K2CO3水解:CO+2H2O2OH-+H2CO3
7.是合成某种全氮阴离子配合物所需的中间体。其中,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X元素基态原子的电子只有一种自旋取向,Y与Z是同周期相邻非金属元素,且Y的第一电离能大于Z。下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点:Y>Z
B.简单离子的半径:W>Z>Y>X
C.该中间体所含的大π键为
D.分子的VSEPR模型名称为四面体
8.西北工业大学推出一种新型Zn-NO2电池,该电池能有效地捕获NO2并将其转化为。现利用Zn-NO2电池将产生的电解制氨,过程如图所示。下列说法正确的是
A.c电极的电势比d电极的电势高
B.为增强丙中水的导电性,可以加入一定量的NaCl固体
C.c电极的电极反应式为+6e-+H2O=NH3+7OH-
D.当电路中转移2mole-时,丙室溶液质量减少18g
9.醛、酮与可发生加成反应:平衡常数为K,微量碱存在时的催化机理如下:
已知不同基团(、)对平衡常数的影响如下表所示:
① ② ③ ④
平衡常数K 210 530 38
下列说法不正确的是
A.第二步为决速步骤
B.若将微量碱改成加入酸,则反应速率减慢
C.由①②可知推电子基团可以使上的C原子活化,增大平衡常数
D.④的平衡常数小于③,可能是因为④中受到的空间位阻更大
10.常温下,分别在Mn(NO3)2、Zn(NO3)2、HNO2溶液中滴加NaOH溶液,溶液pX[pX=-lgc(X),X代表Mn2+、Zn2+、OH-、]与pH关系如图所示。已知:。下列叙述错误的是
A.图中L2代表,L3代表Zn2+
B.同时产生两种沉淀时,
C.的平衡常数
D.室温下,的数量级为
评卷人得分
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11.(14分)湿法炼锌具有能耗低,生成产品纯度高等特点,其主要原料为锌精矿(主要成分为硫化锌,还含有铁、钴、铜、镉、铅等元素的杂质),获得较纯锌锭的工艺流程如图:
已知:焙烧后的氧化物主要有ZnO、PbO、CuO、、、CdO。
(1)铜原子的价层电子排布图为 。
(2)“酸浸”中滤渣主要成分为 。
(3)“一段沉积”和“二段沉积”刚开始加入锌粉时,反应速率较小,然后反应速率显著增大,请解释产生此现象的原因: 。
(4)写出“赤铁矿除铁”过程中反应的离子方程式: 。
(5)“—萘酚净化除钴”先是把氧化成,并生成NO,与有机物发生化学反应生成红褐色稳定鳌合物沉淀。写出被氧化的离子方程式: 。
(6)“电解”工艺中,电解液常有较高浓度的会腐蚀阳极而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和,生成CuCl沉淀从而除去。已知: ;。请通过具体数据说明上述的反应能完全进行的原因: 。
(7)纯净的硫化锌是半导体锂离子电池负极材料。在充电过程中,发生合金化反应生成LiZn(合金相),同时负极材料晶胞的组成变化如图所示。
①充电过程中ZnS到的电极方程式为 (x和y用具体数字表示)。
②若的晶胞参数为a nm,则EF间的距离为 nm。
12.(15分)双氰胺()为白色晶体,在冷水中溶解度较小,溶于热水、乙醇,其水溶液在80℃以上会发生分解等副反应,主要用于生产树脂、涂料、含氮复合肥等。实验室以石灰氮为原料制备双氰胺的流程如下:
已知氰胺二聚反应机理为:
回答下列问题:
(1)已知:氰基是吸电子基团。氰氨的碱性 氨的碱性。(填:“大于”、“小于”或“等于”)
(2)写出步骤Ⅰ的化学反应方程式: 。
(3)步骤Ⅱ中调节溶液pH为9.1,pH不能过低的原因: 。
(4)步骤Ⅲ中蒸发浓缩时,常采用真空蒸发浓缩,目的是 。
(5)凯氏定氮法是测定有机物中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐。
已知:
①f的名称是 。
②仪器清洗后,g中加入硼酸和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭,d中保留少量水。打开,加热b,使水蒸气进入e。
d中保留少量水的目的是 ,e采用中空真空玻璃瓶的作用是 。
③取双氰胺样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为的盐酸VmL,则样品中氮的质量分数为 %。(用含c、m、V的代数式表示)
13.(15分)对氮氧化物的资源化利用,运用多种方式促进氮的循环转化,具有重要的研究意义。
(1)已知a:
b:C的燃烧热为;
c:
①请写出与反应生成两种无污染性气体的热化学方程式: 。
②将等物质的量的与混合气体分别通入体积均为的恒温密闭容器Ⅰ和绝热密闭容器Ⅱ中,反应一段时间后两容器内达到平衡状态,下列说法正确的是 。
A.两容器内混合气体密度相等
B.转化率
C.反应平衡常数
(2)可利用钴氨配合物吸收对的配合能力很强,而对的配合能力极低。
①已知的结构如图所示,的空间构型是 ,NH3与相比,∠H-N-H键角大小为:NH3 (填“>”、“<”)。
②有氧和无氧条件下,溶液脱除的效率如图1所示,有氧环境下,发生总反应:,在的有氧环境下,往溶液中持续通入试样气体脱除率为60%(假设溶液体积不发生改变),结合图1信息,计算此时钴氨溶液中有效含钴率为 。
(有效含钴率)
③钴氨溶液经过多次循环吸收后,其吸收的能力变化如图2所示,前内钴氨溶液吸收的能力不断下降的原因是 。
(3)催化电解吸收液可将还原为,其催化机理如图3所示,在相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到部分还原产物的法拉第效率随电解电压的变化如图4所示。已知表示电解生还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数;表示电解过程中通过的总电量。
①当电解电压为时,催化电解生成的电极反应式为 。
②当电解电压为时,电解生成的和的物质的量之比为 。
14.(16分)化合物H是降脂类药物瑞舒伐他汀制备中的关键中间体。在医药工业中的一种合成方法如下:
已知:i.
ii. 与苯结构相似,六元环中存在共轭大键,具有芳香性。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为 ,C的化学名称为 。
(2)E中碳原子的杂化方式有 种。
(3)写出E→F的转化过程中另一生成物的电子式 ,A→B、F→G的反应类型分别为 、 。
(4)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种(不考虑立体异构)。
a.含有和两个直接相连的六元环
b.两个六元环上均只有一条侧链,- SCH2CH2F与连接
c.可以使溴的四氯化碳溶液褪色
其中含有手性碳原子的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线,以为原料,设计合成的路线 (无机试剂及不超过两个碳的有机试剂任选)。2024年高考押题预测卷03【福建卷】
化学·全解全析
(考试时间:75分钟 试卷满分: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,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16
评卷人得分
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。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.中国古代文化中蕴含着丰富的化学知识。下列说法正确的是
A.唐代三彩釉陶中,黄色釉、褐色釉是利用赭石来着色的,赭石的主要成分为
B.三国时期魏国谋士、将领钟会在《刍荛论》中写道:“夫莠生似金,鍮石像金”。鍮石的主要成分为
C.《本草纲目》中对酿酒有如下记载:“…以大麦蒸热,和曲酿瓮中七日,以甑蒸取,其清如水,味极浓烈…”。其中用到的操作为蒸馏和过滤
D.战国时期《周礼·考工记》中记载:“以说水沤其丝”。说水为草木灰的水浸液,内含大量的
【答案】A
【详解】A.利用赭石的颜色可知其主要成分为,A正确;
B.“鍮石像金”,但不是金,鍮石的主要成分是铜锌合金,B错误;
C.《本草纲目》中记载的酿酒操作为蒸馏,没有过滤,C错误;
D.水为草木灰的水浸液,内含大量的,D错误;
故选A。
2.新型离子液体表现出特殊的溶解性,广泛用作纤维素溶解、蛋白质结晶、纳米制备等方向的溶剂,其结构如图所示.下列说法错误的是
A.基态氯原子核外电子空间运动状态有9种
B.中含有键的数目为(为阿伏伽德罗常数的值)
C.合成基础原料咪唑()为平面分子,形成的大π键可表示为
D.相较于传统液态有机溶剂,具有难挥发的优点
【答案】B
【详解】A.氯元素的原子序数为17,电子排布式为1s22s22p63s23p5,核外有9种原子轨道,故基态原子的核外电子的空间运动状态有9种,A正确;
B.根据题目所给结构,1mol[BMIm]Cl中含有σ键的数目为25NA,B错误;
C.咪唑()为平面分子,形成的大π键可表示为,C正确;
D.相较于传统液态有机溶剂,由于离子液体内离子对之间的吸引力较强,[BMIm]Cl具有难挥发的优点,D正确;
故选B。
3.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24L辛烷的分子数为0.1NA
B.浓硝酸热分解生成、共23g,转移电子数为0.5NA
C.溶液中,和的离子数目之和为0.01NA
D.电极反应,每转移xmol电子释放个
【答案】B
【详解】A.标准状况下,辛烷不是气体,因此无法计算,A错误;
B.、最简式均为,23g混合气体可视为23g即0.5mol,HNO3-,每生成1mol转移1mol电子,则生成23g即0.5mol转移电子数目为0.5NA,B正确;
C.1L0.01mol/L溶液中,根据物料守恒可知、、的总物质的量为0.01mol,因此和的离子数目之和小于0.01NA,C错误;
D.由LiFePO4-xe-=xLi++Li1-xFePO4可知,每转移xmol电子,释放xmolLi+,因此每转移1mol电子释放NA个Li+,D错误;
故选:B。
4.有机“纳米小人”风靡全球,其制备过程中涉及的一个反应如图。下列说法正确的是
A.化合物M的一氯代物有5种
B.化合物N中至少有17个原子共平面
C.该反应符合绿色化学的思想,理论上原子利用率为100%
D.化合物P能发生加成、聚合、氧化、还原等反应
【答案】D
【详解】A.由结构简式可知,M分子中含有4类氢原子,一氯代物有4种,A错误;
B.苯环为平面结构,碳碳三键为直线形结构,原子共线也共面,则至少有16个原子共平面,B错误;
C.由结构简式可知,P分子中不含有溴原子,则M与N一定条件下反应生成P的同时还有含溴元素的化合物生成,原子利用率不可能为100%,C错误;
D.化合物P中含碳碳三键、羟基,醚键官能团,可发生加成、聚合、氧化、还原等反应,D正确;
答案选D。
5.基态饿原子()的价电子排布式为。氧化物常作烯烃醇化的氧化剂,其重要的氮基饿酸盐有。有关反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
反应IⅢ:
下列说法正确的是
A.的立体异构分子中不存在手性分子
B.反应I中的的化合价为+8
C.反应Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1
D.由反应Ⅲ可推测氧化性:强于酸性溶液
【答案】B
【详解】A.手性分子在用是否有手性碳原子来判断,手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,观察结构可知,存在3个手性碳原子,因此立体异构分子中存在手性分子,故A错误;
B.基态饿原子(Os)的价电子排布式为,氧化物OsO4,O为-2价,则Os为+8价,观察反应I未变价,由此可知反应I中的Os化合价为+8,故B正确;
C.反应Ⅱ中,中Os化合价为+8价,降低到K2OsO4中Os化合价为+6价,而产物OsO2中Os化合价为+4价,也是还原产物,因此K2OsO4为还原产物,则N2为氧化产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1,故C错误;
D.反应Ⅲ中双键并未断裂,而酸性溶液可将碳碳双键氧化断键生成羧基,由可推测氧化性:弱于酸性溶液,故D错误;
故答案选B。
6.含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-,CN-具有较强的配位能力,能与Cu+形成一种无限长链离子,其片段为CN-结合H+能力弱于CO。氰化物浓度较低时,可在碱性条件下用H2O2或Cl2将其转化为N2;浓度较高时,可加入HCN、Fe和K2CO3溶液反应生成K4[Fe(CN)6]溶液。
下列化学反应表示正确的是
A.NaCN溶液通入少量的CO2:CN-+CO2+H2O=HCN+HCO
B.Fe与HCN溶液反应:Fe+2HCN=Fe2++H2↑+2CN-
C.Cl2处理含氰废水:5Cl2+2CN-+4OH-=10Cl-+N2↑+4H++2CO2↑
D.K2CO3水解:CO+2H2O2OH-+H2CO3
【答案】A
【详解】A.CN-结合H+能力弱于CO,所以NaCN溶液通入少量的CO2生成碳酸氢根,即CN-+CO2+H2O=HCN+HCO,A正确;
B.由于亚铁离子能与CN-结合生成,即 ,B错误;
C.碱性条件下,产物中不能出现氢离子,所以方程式为5Cl2+2CN-+8OH-=10Cl-+N2↑+4H2O +2CO2↑,C错误;
D.水解是分步水解,主要为第一步水解,即+H2OOH-+HCO,D错误;
故选A。
7.是合成某种全氮阴离子配合物所需的中间体。其中,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X元素基态原子的电子只有一种自旋取向,Y与Z是同周期相邻非金属元素,且Y的第一电离能大于Z。下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点:Y>Z
B.简单离子的半径:W>Z>Y>X
C.该中间体所含的大π键为
D.分子的VSEPR模型名称为四面体
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X元素基态原子的电子只有一种自旋取向,X为H元素;Y与Z是同周期相邻非金属元素,且Y的第一电离能大于Z,则Y为N元素,Z为O元素,根据判断W为=2价金属,即为Mg元素;
【详解】A.Y和Z的简单氢化物分别为NH3、H2O,沸点H2O>NH3,故A错误;
B.N3-、O2-、Mg2+的电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,故简单离子的半径:N3-> O2-> Mg2+>H+,故B错误;
C.该中间体中N5-含有大π键,大π键表示为,故C错误;
D.H2O的中心原子含有4个价层电子对,其中2个孤电子对,VSEPR模型名称为四面体,故D正确。
答案选D。
8.西北工业大学推出一种新型Zn-NO2电池,该电池能有效地捕获NO2并将其转化为。现利用Zn-NO2电池将产生的电解制氨,过程如图所示。下列说法正确的是
A.c电极的电势比d电极的电势高
B.为增强丙中水的导电性,可以加入一定量的NaCl固体
C.c电极的电极反应式为+6e-+H2O=NH3+7OH-
D.当电路中转移2mole-时,丙室溶液质量减少18g
【答案】D
【分析】由图可知,锌为活泼金属,失去电子发生氧化反应,a为负极、b为正极,则c为阴极、d为阳极。
【详解】A.c为阴极、d为阳极,c电极的电势比d电极的电势低,A正确;
B.NaCl为电解质,在溶液中可电离成离子,增强溶液导电性,B正确;
C.电解池中交换膜为质子交换膜,c电极的电极反应式:+6e-+H2O=NH3+7OH-,C正确;
D.丙室中阳极上水失电子产生氧气,电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,当电路中转移2mole-时,丙室产生氧气减少的质量16g,且c极电极反应+6e-+H2O=NH3+7OH-,部分质子转移至乙室,则丙室溶液质量减少大于16g,D错误;
答案选D。
9.醛、酮与可发生加成反应:平衡常数为K,微量碱存在时的催化机理如下:
已知不同基团(、)对平衡常数的影响如下表所示:
① ② ③ ④
平衡常数K 210 530 38
下列说法不正确的是
A.第二步为决速步骤
B.若将微量碱改成加入酸,则反应速率减慢
C.由①②可知推电子基团可以使上的C原子活化,增大平衡常数
D.④的平衡常数小于③,可能是因为④中受到的空间位阻更大
【答案】C
【详解】A.第二步反应慢,为决速步骤,A正确;
B.氢离子能与CN-结合生成HCN,降低CN-浓度,所以若将微量碱改成加入酸,则反应速率减慢,B正确;
C.由①②可知吸电子基团可以使上的C原子活化,增大平衡常数,C错误;
D.由于④中受到的空间位阻更大,不利于反应进行,所以④的平衡常数小于③,D正确;
答案选C。
10.常温下,分别在Mn(NO3)2、Zn(NO3)2、HNO2溶液中滴加NaOH溶液,溶液pX[pX=-lgc(X),X代表Mn2+、Zn2+、OH-、]与pH关系如图所示。已知:。下列叙述错误的是
A.图中L2代表,L3代表Zn2+
B.同时产生两种沉淀时,
C.的平衡常数
D.室温下,的数量级为
【答案】C
【分析】分别在Mn(NO3)2、Zn(NO3)2、HNO2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中c(Mn2+)、c(Zn2+)、c(HNO2)逐渐减小,c(OH-)逐渐增大,HNO2溶液中c()逐渐增大、且起始时pH<pOH,即随着NaOH溶液的滴加,pMn和pZn逐渐增大,pOH和p逐渐减小,Ksp[Mn(OH)2]>Ksp[Zn(OH)2],则图中L1、L2、L3、L4分别代表OH-、、Zn2+、Mn2+,结合图中a点数值计算K(HNO2)=×c(H+)=10-2×10-1.30=10-3.3,结合c点数值计算Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+) c2(OH-)=(10-7)2×101.30=10-12.7,同理Ksp[Zn(OH)2]=(10-5)2×10-6.15=10-16.15,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,图中L1、L2、L3、L4分别代表OH-、、Zn2+、Mn2+,A正确;
B.由上述分析可知,Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+) c2(OH-)=10-12.7,Ksp[Zn(OH)2]=10-16.15,则同时产生两种沉淀时,===103.45,B正确;
C.由上述分析可知,Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+) c2(OH-)=10-12.7,K(HNO2)=×c(H+)=10-2×10-1.30=10-3.3,反应Mn(OH)2+2HNO2 Mn(NO2)2+2H2O的平衡常数K===Ksp[Mn(OH)2]×= Ksp[Mn(OH)2]×==108.7,C错误;
D.由分析可知,室温下Ksp[Mn(OH)2]=10-12.7,数量级为10-13,D正确;
故答案为:C。
评卷人得分
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11.(14分)湿法炼锌具有能耗低,生成产品纯度高等特点,其主要原料为锌精矿(主要成分为硫化锌,还含有铁、钴、铜、镉、铅等元素的杂质),获得较纯锌锭的工艺流程如图:
已知:焙烧后的氧化物主要有ZnO、PbO、CuO、、、CdO。
(1)铜原子的价层电子排布图为 。
(2)“酸浸”中滤渣主要成分为 。
(3)“一段沉积”和“二段沉积”刚开始加入锌粉时,反应速率较小,然后反应速率显著增大,请解释产生此现象的原因: 。
(4)写出“赤铁矿除铁”过程中反应的离子方程式: 。
(5)“—萘酚净化除钴”先是把氧化成,并生成NO,与有机物发生化学反应生成红褐色稳定鳌合物沉淀。写出被氧化的离子方程式: 。
(6)“电解”工艺中,电解液常有较高浓度的会腐蚀阳极而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和,生成CuCl沉淀从而除去。已知: ;。请通过具体数据说明上述的反应能完全进行的原因: 。
(7)纯净的硫化锌是半导体锂离子电池负极材料。在充电过程中,发生合金化反应生成LiZn(合金相),同时负极材料晶胞的组成变化如图所示。
①充电过程中ZnS到的电极方程式为 (x和y用具体数字表示)。
②若的晶胞参数为a nm,则EF间的距离为 nm。
【答案】(1)(1分)
(2)(1分)
(3)锌粉置换出的铜或镉覆盖在锌的表面,形成原电池,增大反应速率(2分)
(4)(2分)
(5)(2分)
(6) ;② ;则①-2×②得:,此反应的平衡常数为,说明此反应进行程度很大,能够完全进行(2分)
(7)(2分) (2分)
【分析】锌精矿(主要成分为硫化锌,还含有铁、钴、铜、镉、铅等元素的杂质),硫元素转化为SO2,经过焙烧得金属氧化物,主要有ZnO、PbO、CuO、Fe2O3、Co2O3、CdO,焙烧后的氧化物用硫酸酸浸,其中生成硫酸铅为沉淀,以滤渣除去,将焙烧尾气(主要为SO2)通入浸出液,使三价铁离子被还原为二价铁离子,再加入粗锌粉置换铜,加入细锌粉置换镉,再通入氧气将亚铁离子转化为三价铁离子,更易水解沉淀,最后氧化二价钴离子并沉钴,得到硫酸锌溶液,电解得锌。
【详解】(1)铜元素原子序数为29,价层电子排布图为;
(2)焙烧后的氧化铅溶于硫酸,生成难溶的,滤渣的主要成分为;
(3)从流程信息中可以看出金属性:Cu(4)尾气的主要成分为,通入浸出液使硫酸铁还原成硫酸亚铁,发生的反应方程式为。通入氧气将亚铁离子氧化,然后水解成赤铁矿,故“赤铁矿除铁”过程中的离子方程式为;
(5)根据信息把氧化成,并生成NO,故离子反应方程式为;
(6)① ;② ;则①-2×②得:,此反应的平衡常数为,说明此反应进行程度很大,能够完全进行;
(7)①先由均摊法可知,中和共有7个,有,由化合价代数和为零可知,的化学式。根据题干信息在“充电过程中,发生合金化反应生成LiZn(合金相)”,故ZnS负极充电时得电子有Zn生成,故充电时的电极反应为。②若的晶胞参数为a nm,设F点的坐标为,E点的坐标为,则EF间的距离为。
12.(15分)双氰胺()为白色晶体,在冷水中溶解度较小,溶于热水、乙醇,其水溶液在80℃以上会发生分解等副反应,主要用于生产树脂、涂料、含氮复合肥等。实验室以石灰氮为原料制备双氰胺的流程如下:
已知氰胺二聚反应机理为:
回答下列问题:
(1)已知:氰基是吸电子基团。氰氨的碱性 氨的碱性。(填:“大于”、“小于”或“等于”)
(2)写出步骤Ⅰ的化学反应方程式: 。
(3)步骤Ⅱ中调节溶液pH为9.1,pH不能过低的原因: 。
(4)步骤Ⅲ中蒸发浓缩时,常采用真空蒸发浓缩,目的是 。
(5)凯氏定氮法是测定有机物中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐。
已知:
①f的名称是 。
②仪器清洗后,g中加入硼酸和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭,d中保留少量水。打开,加热b,使水蒸气进入e。
d中保留少量水的目的是 ,e采用中空真空玻璃瓶的作用是 。
③取双氰胺样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为的盐酸VmL,则样品中氮的质量分数为 %。(用含c、m、V的代数式表示)
【答案】(1)小于(2分)
(2)CaCN2+H2O+CO2= CaCO3+NC-NH2(2分)
(3)OH-为二聚反应的催化剂,故弱碱性有利于发生聚合反应(2分)
(4)真空蒸发浓缩可以降低溶液沸点、加快浓缩速率,防止双氰胺因温度过高发生分解等副反应(2分)
(5)直形冷凝管(1分) 止水夹k3处可能漏气,导致测定的N元素质量分数偏低,故d中保留少量水起液封作用,防止氨气逸出(2分) 保温减少热量损失,有利于铵根转化为氨气逸出(2分) (2分)
【分析】分析所给流程图可知,CaCN2与水反应生成Ca(OH)2和NC-NH2,通入CO2,使Ca(OH)2转化成CaCO3(滤渣)除去,NC-NH2在80 ℃、弱碱性条件下反应生成双氰胺,再经过蒸发浓缩、冷却结晶得到双氰胺晶体。
【详解】(1)由于氨基氰所含氨基氮上的p电子与氰基上的π键发生p-π共轭,使得该氨基氮上的电子云被分散,从而使得氨基氰结合质子的能力下降,即碱性减弱,而氨分子的氮原子上的电子云未被分散,结合质子的能力强于氨基氰,氰氨的碱性小于氨的碱性。
(2)步骤Ⅰ中CaCN2与水反应生成Ca(OH)2和NC-NH2,通入CO2,使Ca(OH)2转化成CaCO3,化学方程式为:CaCN2+H2O+CO2= CaCO3+NC-NH2。
(3)根据氰胺二聚反应机理可知,OH-为二聚反应的催化剂,故弱碱性有利于发生聚合反应。
(4)真空蒸发浓缩可以降低溶液沸点、加快浓缩速率,防止双氰胺因温度过高发生分解等副反应。
(5)①f的名称是直形冷凝管;
②止水夹k3处可能漏气,导致测定的N元素质量分数偏低,故d中保留少量水起液封作用,防止氨气逸出;采用中空双层玻璃瓶的作用是保温减少热量损失,有利于铵根转化为氨气逸出;
③在整个实验过程中由氮原子守恒可得:n(N)=n(NH3)=n(HCl)= mol,则w(N)= ×100%=%。
13.(15分)对氮氧化物的资源化利用,运用多种方式促进氮的循环转化,具有重要的研究意义。
(1)已知a:
b:C的燃烧热为;
c:
①请写出与反应生成两种无污染性气体的热化学方程式: 。
②将等物质的量的与混合气体分别通入体积均为的恒温密闭容器Ⅰ和绝热密闭容器Ⅱ中,反应一段时间后两容器内达到平衡状态,下列说法正确的是 。
A.两容器内混合气体密度相等
B.转化率
C.反应平衡常数
(2)可利用钴氨配合物吸收对的配合能力很强,而对的配合能力极低。
①已知的结构如图所示,的空间构型是 ,NH3与相比,∠H-N-H键角大小为:NH3 (填“>”、“<”)。
②有氧和无氧条件下,溶液脱除的效率如图1所示,有氧环境下,发生总反应:,在的有氧环境下,往溶液中持续通入试样气体脱除率为60%(假设溶液体积不发生改变),结合图1信息,计算此时钴氨溶液中有效含钴率为 。
(有效含钴率)
③钴氨溶液经过多次循环吸收后,其吸收的能力变化如图2所示,前内钴氨溶液吸收的能力不断下降的原因是 。
(3)催化电解吸收液可将还原为,其催化机理如图3所示,在相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到部分还原产物的法拉第效率随电解电压的变化如图4所示。已知表示电解生还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数;表示电解过程中通过的总电量。
①当电解电压为时,催化电解生成的电极反应式为 。
②当电解电压为时,电解生成的和的物质的量之比为 。
【答案】(1)2NO(g)+ 2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H= -748kJ/mol(2分) AC(2分)
(2)正八面体(2分) <(1分) 85.6%(2分) [Co(NH3)6]2+被氧化为[Co(NH3)6]3+,[Co(NH3)6]3+对NO的配位能力极低(2分)
(3)NO+5e—+5H+=NH3+H2O(2分) 15:2(2分)
【详解】(1)①由题意可知,碳燃烧的热化学方程式为C(s) +O2(g)= CO2(g) △H= -393kJ/mol,由盖斯定律可知,反应b-a-c得到反应2NO(g)+ 2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),则反应△H=(-393kJ/mol)-(+182.6kJ/mol)-(+172.4kJ/mol)= -748kJ/mol,故答案为:2NO(g)+ 2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H= -748kJ/mol;
②A.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,则1L的恒温密闭容器Ⅰ和绝热密闭容器Ⅱ中混合气体密度相等,故正确;
B.该反应为放热反应,则恒温密闭容器Ⅰ中反应温度小于绝热密闭容器Ⅱ,升高温度,平衡向逆反应方向移动,一氧化氮的转化率减小,则一氧化氮转化率αⅠ大于αⅡ,故错误;
C.该反应为放热反应,则恒温密闭容器Ⅰ中反应温度小于绝热密闭容器Ⅱ,升高温度,平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小,则反应平衡常数KⅠ大于KⅡ,故正确;
故选AC;
(2)①[Co(NH3)6]3+的空间构型是正八面体形,NH3分子中N有一对孤对电子,中N原子没有孤电子对,所以∠H-N-H键角大小为:NH3<;故答案为:正八面体;<;
②由题给信息可知,反应消耗一氧化氮的物质的量为2×10—4m3/min×300min×2×10—2mol/m3×60%=0.00072mol,则钴氨溶液中[Co(NH3)6]2+有效含钴率为×100%=85.6%,故答案为:85.6%;
③由图可知,前16h内钴氨溶液吸收NO的能力不断下降的原因是[Co(NH3)6]2+被氧化为[Co(NH3)6]3+,[Co(NH3)6]3+对NO的配位能力极低,故答案为:[Co(NH3)6]2+被氧化为[Co(NH3)6]3+,[Co(NH3)6]3+对NO的配位能力极低;
(3)①由图可知,当电解电压为U2时,催化电解一氧化氮生成氨气的电极为阴极,酸性条件下一氧化氮在阴极得到电子发生还原反应生成氨气和水,电极反应式为NO+5e—+5H+=NH3+H2O,故答案为:NO+5e—+5H+=NH3+H2O;
②由图可知,当电解电压为U1时,氢气和氨气的法拉第效率分别为60%和20%,则电解生成的氢气和氨气的物质的量之比为:=15:2,故答案为:15:2。
14.(16分)化合物H是降脂类药物瑞舒伐他汀制备中的关键中间体。在医药工业中的一种合成方法如下:
已知:i.
ii. 与苯结构相似,六元环中存在共轭大键,具有芳香性。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为 ,C的化学名称为 。
(2)E中碳原子的杂化方式有 种。
(3)写出E→F的转化过程中另一生成物的电子式 ,A→B、F→G的反应类型分别为 、 。
(4)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种(不考虑立体异构)。
a.含有和两个直接相连的六元环
b.两个六元环上均只有一条侧链,- SCH2CH2F与连接
c.可以使溴的四氯化碳溶液褪色
其中含有手性碳原子的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线,以为原料,设计合成的路线 (无机试剂及不超过两个碳的有机试剂任选)。
【答案】(1)醛基、碳氟键(2分) 2-甲基丙酸乙酯(异丁酸乙酯)(2分)
(2)3(2分)
(3)(1分)取代反应、氧化反应(2分)
(4)24(2分) (苯环上侧链在邻位或间位均可)(2分)
(5)(3分)
【分析】结合A的分子式和B的结构简式,以及AB的反应条件可知A为;根据A的结构简式可知知道其中的官能团的名称,根据化合物E中碳原子的成键特征可以知道其中碳的杂化方式,以此解题。
【详解】(1)由分析可知A为,则A中官能团名称为醛基、碳氟键;根据C的结构简式可知化学名称为:2-甲基丙酸乙酯(异丁酸乙酯);
(2)根据E的结构简式可知,其中饱和碳的杂化方式为sp3杂化,苯环上的和碳碳双键中的碳是sp2杂化,碳氮三键中的碳是sp杂化,一共3种杂化方式;
(3)对比E和F的结构简式可知,其转化过程中另一生成物为HI,其电子式为:;A→B、F→G的反应类型分别为取代反应、氧化反应;
(4)含有和两个六元环,则核外含有6个碳原子,可以使溴的四氯化碳溶液褪色说明侧链上含有碳碳双键,两个六元环上均只有一条侧链,- SCH2CH2F与连接,则另一个支链上含有4个碳原子且含有1个碳碳双键,则可以理解为苯环上两个支链,一个支链为,另一个支链为:或或或或或或或,每一组在苯环上都有邻、间、对三个位置,则一共有24中结构,其中含有手性碳原子的结构简式为;
(5)首先在浓硫酸和加热的条件上乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯,随后根据信息i乙酸乙酯和CH3CN反应生成,最后CuCl的条件下和生成产物,具体流程为:。2024年高考押题预测卷03【福建卷】
化学·参考答案
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 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A B B D B A D D C C
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11.(14分)
(1)(1分)
(2)(1分)
(3)锌粉置换出的铜或镉覆盖在锌的表面,形成原电池,增大反应速率(2分)
(4)(2分)
(5)(2分)
(6) ;② ;则①-2×②得:,此反应的平衡常数为,说明此反应进行程度很大,能够完全进行(2分)
(7)(2分) (2分)
12.(15分)
(1)小于(2分)
(2)CaCN2+H2O+CO2= CaCO3+NC-NH2(2分)
(3)OH-为二聚反应的催化剂,故弱碱性有利于发生聚合反应(2分)
(4)真空蒸发浓缩可以降低溶液沸点、加快浓缩速率,防止双氰胺因温度过高发生分解等副反应(2分)
(5)直形冷凝管(1分) 止水夹k3处可能漏气,导致测定的N元素质量分数偏低,故d中保留少量水起液封作用,防止氨气逸出(2分) 保温减少热量损失,有利于铵根转化为氨气逸出(2分) (2分)
13.(15分)
(1)2NO(g)+ 2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H= -748kJ/mol(2分) AC(2分)
(2)正八面体(2分) <(1分) 85.6%(2分) [Co(NH3)6]2+被氧化为[Co(NH3)6]3+,[Co(NH3)6]3+对NO的配位能力极低(2分)
(3)NO+5e—+5H+=NH3+H2O(2分) 15:2(2分)
14.(16分)
(1)醛基、碳氟键(2分) 2-甲基丙酸乙酯(异丁酸乙酯)(2分)
(2)3(2分)
(3)(1分)取代反应、氧化反应(2分)
(4)24(2分) (苯环上侧链在邻位或间位均可)(2分)
(5)(3分)