2025届高考考向核心卷
化学(江苏专版)参考答案
1.答案:D
解析:为25号元素,属于VIIB族,A正确;图中4s轨道只有一个电子的元素共三种:K、Cr、Cu,其余元素4s轨道有两个电子,B正确;K、Ca位于s区;Cu、Zn位于ds区,剩余8种元素属于d区,C正确;Fe、Ni位于VIII族,Ca位于IIA族,D错误。
2.答案:B
解析:中子数为37的锌原子质量数为67,应为,A错误;化合物中各元素的正、负化合价代数和为零,中S为中心原子,分别与S共用2对,1对电子且二者电负性均大于S,则的化合价分别为,即S的化合价为+4,B正确;中心S原子的价层电子对数为3,有一个孤电子对,空间结构为V形,C错误;的电子式为,D错误。
3.答案:C
解析:气体可从长颈漏斗逸出,无法测定生成氢气的反应速率,A错误;铁离子与碘离子按1:1比例反应;等浓度等体积的碘化钾和硫酸铁混合溶液中铁离子过量,无法进行判断,B错误;二氧化氮为红棕色气体,根据颜色可进行判断温度对化学平衡的影响,C正确;反应前后气体分子数相同,压强对该反应无影响,D错误。
4.答案:D
解析:和分子间形成氢键,使沸点升高,常温下水为液体,氨气为气体,则沸点:,A错误;根据同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势﹐第ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能;同一主族从上往下第一电离能依次减小,故第一电离能:,B错误;氟、氧元素无最高正价,硫的最高正价为+6价,C错误;非简单气态金属性:,氢化物稳定性:,D正确。
5.答案:C
解析:中S的价层电子对数,采取杂化,有1个孤电子对,中S的价层电子对数,采取杂化,无孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对间排斥力,故的键角比的键角小,A错误;中中心原子S的价层电子对数为,S采用杂化,由A项分析知,的中心原子S采用杂化,B错误;由题图可知,一个晶胞中的个数为,根据化学式知,一个晶胞中含有8个,C正确;基态转化为基态Cu原子时得到一个电子,价层电子排布由变为,得到的电子填充在4s轨道上,D错误。
6.答案:B
解析:电解精炼铜时阴极上得电子被还原为Cu单质,电极反应式:,A错误;溶液吸收气体生成CuS沉淀,离子方程式为,B正确;溶于稀硫酸生成单质铜、硫酸铜和水,离子方程式为,C错误;具有还原性,浓硝酸具有强氧化性,与浓硝酸反应,S元素会被氧化,方程式为,D错误。
7.答案:C
解析:具有空轨道,中N原子具有孤电子对,可形成,A错误;Cu合金可用作导线是因为其具有导电性,B错误;可与CuO反应制,元素化合价降低,CuO作氧化剂,则作还原剂,体现还原性,C正确;可用于刻蚀铜板是因为其具有较强的氧化性,与其酸性无关,D错误。
8.答案:C
分析:放电时Mg转化为Mg2+,所以N电极为负极,M电极为正极,FeS得电子生成Fe和Li2S,电极反应为FeS+2e +2Li+Fe+Li2S,以此解答。
解析:由电池工作原理图可知,放电时M极为正极,充电时M极为阳极,不论充电还是放电,M极电势都高于N极,A正确。放电时,M极为正极,电极反应为,则每生成1 mol Fe外电路转移2 mol电子,B正确。充电时,M极为阳极,发生氧化反应,C错误。半径小,便于移动,迁移速率比快,能够提高电流效率,D正确。
9.答案:B
解析:X到Y是X与发生加成反应,Y到Z发生的是消去反应;由分析可知,的反应类型为加成反应,A错误;对X上的醛基加成得到Y,如果断开的是羰基右侧所连碳原子上的碳氢键,则会得到,B正确;Z中双键两端碳原子的H如果在同侧则为顺式结构,在不同侧则为反式结构,Z有顺反异构,C错误;银氨溶液可以检验出X,但是Y上有羟基,Z上有碳碳双键,Y、Z都可以使酸性溶液褪色,不能鉴别Y、Z,D错误。
10.答案:B
解析:消除二氧化硫污染物的反应为二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵溶液与空气中的氧气反应生成硫酸铵,则物质转化关系能实现,A正确;难溶碳酸钙的溶解度小于微溶的硫酸钙,所以用硫酸钠溶液难以将碳酸钙转化为硫酸钙,硫酸钙与盐酸不反应,B错误;一定条件下乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烯,一定条件下氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,则物质转化关系能实现,C正确;硫酸铜溶液能与过量氨水反应生成硫酸四氨合铜,向反应后的溶液中加入乙醇降低硫酸四氨合铜的溶解度,过滤、洗涤、干燥能达到制备一水硫酸四氨合铜的实验目的,D正确。
11.答案:A
解析:将NO2通入浓硝酸溶液至饱和溶液变黄色,说明红棕色的溶于浓中,导致溶液由无色变为黄色,通入Cu(NO)2和HNO3混合溶液从蓝色变为绿色,和的混合溶液为蓝色,通入后,溶液蓝色变绿色,绿色是蓝色和黄色混合的结果,故Cu和浓HNO3反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2,A正确;NH4F的pH较低说明其酸性强,F 的水解程度较弱,对应的HF酸性强(Ka较大)。但的水解程度由H2SO3的Ka2决定,而非Ka1,题目结论错误地比较了Ka(HF)与Ka1(H2SO3),且浓度也不同,存在一定的干扰,B错误;浓硫酸在高温下可能使乙醇碳化,产生SO2气体,SO2也能使溴水褪色(还原反应);实验未排除SO2干扰,无法确定褪色仅由乙烯引起,结论不可靠,C错误;根据实验现象可知,Cl2氧化I 生成I2(紫红色),得出结论氧化性:Cl2 > I2,由于氯水少量,优先氧化还原性强的I ,即还原性:,从而可以得出结论:氧化性: Br2 > I2,实验中无法证明Cl2的氧化性大于Br2 ,D错误。
12.答案:B
分析:pOH=-lgc(OH-),因此溶液碱性越强,pOH越小,纵坐标从上至下溶液碱性逐渐增强,向XH2Cl2溶液中加入固体NaOH,利用碱性强的制取碱性弱的,即XH的浓度随着氢氧化钠物质的量增大而减小,XH+的浓度先增大后减小,推出曲线①代表XH,曲线②代表XH+,曲线③代表X,据此分析。
解析:X的第二步电离为,电离平衡常数,电离平衡常数只受温度的影响,由题图可知,a点时,,,则,数量级为,A错误;a点对应溶液中,根据电荷守恒可得,,且,代入得,故正确;b点对应溶液,即,根据,代入得,因此有,即,C错误;由题中信息可知,溶液体积保持不变,设起始时,溶液体积为,则溶液中,由题图可知c点对应溶液中,忽略不计,则。结合发生的反应、,可计算消耗NaOH的物质的量为,因此,D错误。
13.答案:D
解析:题给反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,增大,则曲线a表示时随压强变化的曲线,曲线b表示时随温度变化的曲线,根据曲线b,升高温度,减小,说明平衡逆向移动,则,A错误;交点处,b(T<250℃)和a(T=250℃)温度不同,化学平衡常数的值不同,B错误;由曲线b可知,、230℃时,>0.05,C错误;起始反应物,设起始、CO的物质的量分别为3 mol、1 mol,平衡时生成a mol甲醇,由题意建立三段式:
由可得,解得,则反应了1 mol,故的平衡转化率为,D正确。
14.(16分)
答案:(1)增大与酸接触面积,加快反应速率,提高焙烧矿渣浸出率(2分)
(2)浸出时间超过,溶液中被消耗、升高,随着水解程度增大,生成的胶体吸附溶液中(2分);还可生成沉淀,附着在焙烧矿渣表面阻碍锌的浸出,使滤渣中锌质量分数升高(2分)
(3)(4分);温度过高,受热分解(2分);(2分)
(4)(2分)
分析:高铁锌焙烧矿渣主要含ZnO、ZnFe2O4、SiO2,加入硫酸酸浸,SiO2与硫酸不反应,过滤除去,得到含有硫酸锌,硫酸铁以及过量硫酸的混合溶液,向混合溶液中加入NH4HCO3、ZnO,发生反应3Fe2(SO4)3+5ZnO+2NH4HCO3+5H2O2NH4Fe3(SO4)2(OH)6+5ZnSO4+2CO2↑,过滤,除去黄铵铁矾,将硫酸锌滤液经过一系列处理,得到ZnSO4·7H2O;
解析:(1)“酸浸”前要将焙烧矿渣进行粉碎处理的原因是:矿渣粉碎可以增大与酸的接触面积,加快反应速率,提高焙烧矿渣浸出率;
(2)由图可知,滤渣中锌元素的质量分数在60 min以前逐渐减小,超过60 min后,滤渣中锌元素的质量分数反而升高,溶液中有大量Fe3+,由于Fe3+易水解,考虑浸出导致pH变化从而使Fe3+水解生成Fe(OH)3从而导致此变化,故原因为浸出时间超过60 min,溶液中H+被消耗、pH升高,随着Fe3+水解程度增大,生成的Fe(OH)3胶体吸附溶液中Zn2+;Fe3+还可生成Fe(OH)3沉淀,附着在焙烧矿渣表面阻碍锌的浸出,使滤渣中锌质量分数升高;
(3)①“沉矾”生成黄铵铁矾NH4Fe3(SO4)2(OH)6,需控制溶液pH=1.5、温度不超过85℃,向过滤后的混合溶液中加入NH4HCO3、ZnO,反应还生成硫酸锌和CO2,化学方程式为3Fe2(SO4)3+5ZnO+2NH4HCO3+5H2O2NH4Fe3(SO4)2(OH)6+5ZnSO4+2CO2↑;
②由于反应物之一是碳酸氢铵,不稳定,受热易分解,故控制溶液温度不能过高的原因是:温度过高,NH4HCO3受热分解;
③根据所给反应,该反应K=;
(4)28.7 g ZnSO4·7H2O的物质的量为=0.1 mol,A点物质质量为17.9 g,失去水的质量为10.8 g,即0.6 mol水,所以A点物质为ZnSO4·H2O。
15.(15分)
答案:(1) 羧基、氨基(2分);氧化反应(1分)
(2)(2分)
(3)(或)(2分)
(4) (2分)(2分)
(5)
(4分)
分析:根据B和C结构简式可推断A为:,C发生取代反应生成D,D发生反应生成E,E和G发生反应生成H,H被酸性高锰酸钾氧化生成I(),I分子内脱水生成J。
解析:
(1)由题给F的结构简式可知,其含有的官能团是羧基、氨基。反应Ⅵ的反应条件为,对比H和J的结构简式,可倒推出Ⅰ中含有羧基,从而得出将H中的氧化成了,则反应类型为氧化反应;
(2)由A的分子式为可知,其不饱和度为4,由B、C的结构简式倒推可知,A的结构简式为;
(3)能发生银镜反应,说明分子中含有醛基或甲酸酯基,但由核磁共振氢谱有四组峰且峰面积比为1:2:2:2,可知分子结构高度对称,故分子中只可能含有醛基,则符合条件的同分异构体的结构简式为、;
(4)由(1)的分析可知,将氧化成了,则Ⅰ的结构简式为。I→J的过程中,每两个羧基脱去一分子水形成一个酸酐,则化学方程式为;
(5)2-硝基甲苯可被酸性高锰酸钾氧化为,根据已知信息,可被还原为,发生取代反应生成,经酸化形成,参考合成路线I→J,反应生成目标产物,具体合成路线如下:
16.(15分)
答案:(1)(3分);硫化锰与硫酸反应产生气体污染环境(2分)
(2)(3分)
(3)比容易被氧化,开始时反应为,溶液pH无明显变化;7h后反应为,溶液pH减小(4分)
(4)95.42%(3分)
分析:向反应器中加入一定量稀硫酸,依次加入软锰矿、碳酸锰矿,充分反应后过滤得到含MnSO4的酸浸液,向含MnSO4的酸浸液中加入pH调节剂再通入CO2得到MnCO3,MnCO3经过溶解、沉淀,得到含少量Mn2(OH)2SO4的Mn(OH)2沉淀,向该沉淀中加水,边加热边持续通空气可得到Mn3O4。
解析:(1)生成单质S反应的离子方程式为:;碳酸锰矿不能先于软锰矿加入的原因是:硫化锰与硫酸反应产生气体污染环境;
(2)完全沉淀需要为,恰好沉淀需要的为,的为,则需控制溶液中的范围为:;
(3)pH先基本不变后迅速下降的原因是:比容易被氧化,开始时反应为,溶液pH无明显变化;7h后反应为,溶液pH减小;
(4)n()=0.2000 mol·L-1×25.00 mL× 10-3 L·mL-1=5.000×10-3 mol,根据,滴定时,消耗的物质的量为,n()1=0.1000 mol·L-1×16.00 mL×10-3 L·mL-1×=4.000×10-3 mol,根据,样品中的物质的量为n()=5.000×10-3 mol—4.000×10-3 mol=1.000×10-3 mol,w()=。
17.(15分)
答案:(1)①纳米铁可以吸附更多,高温有利于、H—H断裂,加快反应速率(2分);②反应放热,低温区促进N、H合成氨,平衡正向移动,提高平衡产率(2分);③(2分)
(2)①催化剂显著降低了转化为的活化能,分解速率大于其生成速率(2分);②2.028(1分)
(3)①(2分);②HCOOH(2分);③H-O-D(2分)
解析:(1)①在Fe表面断裂,Fe的温度高于体系温度,纳米铁可以吸附更多,高温有利于、H—H断裂,加快反应速率;
②氨气在表面生成,温度低于体系温度,反应放热,低温区促进N、H合成氨,平衡正向移动,提高平衡产率;
③氨燃料电池以KOH溶液为电解质溶液放电时,为燃料做负极,失电子,负极的电极反应式为;
(2)①由图可知,对比转化为的活化能与转化为的活化能,可得出催化剂显著降低了转化为的活化能,分解速率大于其生成速率;
②由图可知,;,反应体系内氢气的物质的量为0.021×3+0.393×5=2.028 mol;
(3)①由图可知,该过程合成DMF的化学方程式为;
②由产生DMF和,同时过程中也会产生,生成一种副产物为HCOOH;
③由图可知,水中有一个氢来自于氢气,故产物水的结构为H-O-D。2025届高考考向核心卷
化学(江苏专版) 分值:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H—1、C—12、O—16、S—32、Mn—55、Zn—65。
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题只有一个选项符合题目要求
1.某同学为了记住新学的元素,发明了一个非常有趣的“钟表记忆法”,如下图,每种元素的族序数与其对应的时间大多数一致,结合所学知识下列有关说法不正确的是( )
A.属于VIIB族
B.图中4s轨道只有一个电子的元素共三种
C.图中共有8种元素属于d区
D.如图“时针”、“分针”和“秒针”所指的三种元素(“针”所指以最近为准)分别属于三个不同的族
2.反应可用于制备。下列说法正确的是( )
A.中子数为37的锌原子: B.中硫元素的化合价:+4
C.的空间结构为直线形 D.的电子式:
3.下列实验选择的仪器和药品都正确且能达到实验目的的是( )
A.测定生成氢气的反应速率 B.验证与的反应是可逆反应
C.探究温度对化学平衡的影响 D.探究压强对化学平衡的影响
4.我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂,下列有关元素F、O、N、S及其化合物的说法正确的是( )
A.沸点:
B.第一电离能:
C.最高正价:F>S=O>N
D.稳定性:
阅读下列材料,完成下题。
铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分为)可以用于冶炼铜,反应为,制得的粗铜通过电解法进行精炼。与浓硝酸反应可得。加入稀硫酸中,溶液变蓝色。溶液可以吸收气体,用于除杂和尾气处理。
5.下列说法正确的是( )
A.的键角比的键角大
B.和的中心S原子都采取杂化
C.如图所示是晶胞中的位置,则一个晶胞中含有8个
D.基态转化为基态Cu原子,得到的电子填充在3d轨道上
6.下列化学反应表示正确的是( )
A.电解精炼铜时阴极反应:
B.溶液吸收气体:
C.溶于稀硫酸:
D.与浓硝酸反应:
7.下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是( )
A.具有孤电子对,可形成
B.Cu合金熔点高,可用作导线
C.具有还原性,可与CuO反应制Cu
D.具有酸性,可用于刻蚀铜板
8.我国科学家设计出双盐混合电池,电解液用代替驱动正极反应,能够有效克服迁移较慢的问题,工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.充电或放电时M极电势均高于N极
B.放电时,每生成1 mol Fe,外电路转移2 mol电子
C.充电时,M极发生还原反应
D.电解液中的迁移速率比快,能够提高电流效率
9.抗病毒药物普拉那的部分合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.X→Y的反应类型为取代反应
B.X→Y有副产物生成
C.Z不存在顺反异构体
D.X、Y、Z可用银氨溶液和酸性溶液进行鉴别
10.下列工业生产或处理过程涉及的物质转化关系不正确的是( )
A.消除污染物:
B.去除难溶物:
C.合成聚合物:
D.制备配合物:
11.室温下,由下列事实或现象能得出相应结论的是( )
选项 实验过程及现象 实验结论
A 将分别通入到浓、和的混合溶液中至饱和,溶液颜色前者由无色变至黄色、后者由蓝色变至绿色 和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有
B 分别测定等物质的量浓度的与溶液的,前者小
C 取乙醇,加入浓硫酸、少量沸石,迅速升温至170℃,将产生的气体通入溴水中,溴水褪色 乙醇发生了消去反应
D 向、混合溶液中加入少量氯水,然后加入适量,振荡,静置,溶液分层,下层呈紫红色 氧化性:
12.乙二胺(,简写为X)为二元弱碱。时,向乙二胺的盐酸盐溶液中加入固体NaOH(溶液体积变化忽略不计),体系中三种粒子的浓度的对数与pOH的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.的数量级为
B.a点对应溶液中,
C.b点对应溶液中,
D.c点对应溶液中,
13.催化加氢制甲醇,在减少排放的同时实现了的资源化,该反应可表示为:。保持起始反应物,时随压强变化的曲线和时随温度变化的曲线如图。
已知:表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是( )
A.该反应
B.a、b交点处化学平衡常数值相同
C.当时,达平衡后
D.当时,的平衡转化率约为
二、非选择题:本大题共4小题,共61分。
14.(16分)高铁锌焙烧矿渣主要含。一种利用焙烧矿渣制备并生产黄铵铁矾的流程如下:
回答下列问题。
(1)“酸浸”前要将焙烧矿渣进行粉碎处理的原因是_______________________________________。
(2)“酸浸”时,控制反应温度65 ℃、硫酸初始酸度,滤渣中锌元素的质量分数随时间变化的关系如下图所示。当浸出时间超过后,滤渣中锌元素的质量分数反而升高的原因是_____________________________________________。
(3)“沉矾”生成黄铵铁矾[],需控制溶液、温度不超过。
①生成黄铵铁矾的化学方程式为___________________________________________。
②控制溶液温度不能过高的原因是_________________________________________。
③超过1.5,可发生反应。其平衡常数与、的代数关系式为___________________。
(4)加热晶体,测得加热过程中剩余固体的质量随温度的变化关系如下图所示。A点物质为_______________________(填化学式)。
15.(15分)三蝶烯及其衍生物在只有头发丝千分之一粗细的分子机器——“世界上最小的机器”中有重要应用,以下是三蝶烯-2,3,6,7-四甲酸二酐的合成路线:
已知:①;
②。
回答下列问题:
(1)F中的官能团名称为_________;反应Ⅵ的反应类型为_________。
(2)A的结构简式为_________。
(3)C有多种同分异构体,写出一种满足下列条件的结构简式:____________________。
①属于芳香族化合物,能发生银镜反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:2。
(4)化合物I的结构简式为________________,I→J的化学方程式为___________________________________________________________________________。
(5)请设计由2-硝基甲苯制备的合成路线(用流程图表示,试剂任选):____________________________________________________________________________________________。
16.(15分)以碳酸锰矿(主要成分为、MnS、MgO、CaO)和软锰矿(主要成分为)为原料制取大颗粒的电池用。其工艺主要包括“联合浸锰”、“沉淀除杂”、“溶解转化”、“氧化分解”。
(1)联合浸锰。向反应器中加入一定量稀硫酸,然后依次加入软锰矿、碳酸锰矿,充分反应后过滤得到含的酸浸液。其中生成单质S反应的离子方程式为___________________________________________。碳酸锰矿不能先于软锰矿加入的原因是_______________________________________________________。
(2)沉淀除杂。向上述酸浸液中加入pH调节剂再通入得到。酸浸液中的浓度分别为0.9 mol·L-1、2×10-5 mol·L-1、3×10-2 mol·L-1,若使酸浸液中完全沉淀(离子浓度小于10-5 mol·L-1)与分离,需控制溶液中的范围为____________________。[]
(3)氧化分解。经过溶解、沉淀,得到含少量的沉淀。向该沉淀中加水,边加热边持续通空气可得到。沉淀加热通空气过程中溶液pH随时间的变化如图所示,其中pH先基本不变后迅速下降的原因是______________________________________________________________________________。
(4)含量测定:准确称取0.2400 g 样品于锥形瓶中,加入25.00 mL 0.2000 mol·L-1草酸钠溶液和适量硫酸,加热。待样品完全溶解后,冷却,立即用0.1000 mol·L-1 溶液进行滴定,消耗溶液16.00 mL。测定过程中发生下列反应:
计算样品的纯度_________________。
17.(15分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
(1)液氨是一种重要的载氢材料。已知,双催化剂双温催化合成氨机理如图-1所示,该方法通过光辐射产生温差,可以实现高速率、高产率合成氨。
①高温区纳米Fe催化剂能提高合成氨效率的原因是______________________________________________________。
②低温区能提高合成氨效率的原因是________________________________________________________。
③氨燃料电池以KOH溶液为电解质溶液放电时,负极的电极反应式为_____________________________________。
(2)十氢萘()是具有高储氢密度的氢能载体,可经历“”的脱氢过程释放氢气,催化剂对反应活化能的影响如图-2所示。一定条件下,向恒容密闭容器加入1mol十氢萘进行催化脱氢实验,测得和的物质的量随时间的变化关系如图-3所示。
①的物质的量显著低于可能的原因是____________。
②7h时,反应体系内氢气的物质的量为____________mol。
(3)以和二甲胺为原料,在Cu/ZnO催化下合成DMF()的机理如图-4所示。
①该过程合成DMF的化学方程式为___________________________________________。
②由机理图可知,反应过程会产生一种有机副产物,其结构简式为________________。
③若改用和二甲胺为原料,产物水的结构式为___________________。