【高考押题卷】2025届高考化学模拟预测卷二 新课标卷(含解析)

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名称 【高考押题卷】2025届高考化学模拟预测卷二 新课标卷(含解析)
格式 docx
文件大小 2.3MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2025-05-18 18:08:51

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2025届高考化学模拟预测押题卷(新课标卷)
一.选择题(共7小题)
1.(2025 河南模拟)科学技术是第一生产力,科技推动社会进步。下列有关最新科技解读错误的是(  )
选项 科技信息 化学解读
A 科学家制备具有双镍氧层结构的La2PrNi2O7样品 该样品含1种短周期元素
B 开发石墨烯控制技术能消灭99.9%表面细菌 石墨烯和金刚石互为同位素
C 开发新催化剂将甲烷和氧气一步转化为甲醇 该反应原子利用率100%
D 经检测,嫦娥六号月球样品中Al2O3和CaO含量较高,而FeO含量相对较低 FeO和CaO是碱性氧化物,Al2O3是两性氧化物
A.A B.B C.C D.D
2.(2025 河南模拟)某有机化合物M结构简式如图。下列关于M的说法错误的是(  )
A.M可发生自身缩聚生成
B.该分子中含有3种含氧官能团
C.该物质属于脂环烃
D.该分子中含有3个手性碳原子
3.(2025 南阳模拟)单质M的相关转化如图所示。下列说法错误的是(  )
A.a可使灼热的铜变黑
B.b可与红热的铁产生气体
C.c可使燃烧的镁条熄灭
D.d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
4.(2025 郑州模拟)锰及其化合物用处广泛。下列有关含锰化合物的反应,用离子方程式表示正确的是(  )
A.实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2:MnO2+4HClMn2++2Cl﹣+Cl2↑+2H2O
B.用MnS(难溶于水)除去MnSO4溶液中混有的Cu2+:S2﹣+Cu2+=CuS↓
C.草酸使酸性KMnO4溶液褪色:25C216H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
D.向MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液得到MnCO3沉淀:Mn2++2MnCO3↓+CO2↑+H2O
5.(2025 河南模拟)嫦娥六号挖回的月背土壤成分确认了YZW3X8的含量,X、Y、Z、W是短周期主族元素,原子序数依次增大。短周期中,Y原子半径最大,基态X原子价层电子排布式为nsnnp2n,W的最高正化合价和最低负化合价代数和等于0。下列叙述正确的是(  )
A.简单离子半径:Z>X
B.Y2X2和Y2X的阴、阳离子数目比不同
C.X3分子是非极性分子
D.单质熔点:W>Z>Y
6.(2025 河南模拟)近日,浙江大学一课题组创建光电共轭聚合物网络用于太阳能驱动硝酸盐转化产氨和氧气。模拟装置如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.上述装置可实现太阳能全部转化成化学能
B.M极反应式为
C.装置工作一段时间后,N极区溶液pH升高
D.同温同压下,生成aLNH3时理论上逸出0.5aLO2
7.(2025 河南校级模拟)常温下,现有0.1mol L﹣1NH4HCO3溶液,pH=7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时,各微粒浓度占总微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.
B.常温下Kb(NH3 H2O)<Ka1(H2CO3)
C.NH4HCO3溶液中:
D.当pH=9时,溶液中存在下列关系:
二.工艺流程题(共1小题)
8.(2025 河南模拟)草酸钴在化学中应用广泛,可用于制备催化剂等。以钴矿[主要成分为CoO、Co2O3、Co(OH)2,含少量的SiO2、Al2O3、FeO、MnO2等]为原料制取草酸钴晶体(CoC2O4 2H2O)的工艺流程如图所示。
已知:溶液中相关离子沉淀完全(c≤1.0×10﹣5mol L﹣1)时的pH:
沉淀 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Co(OH)2
完全沉淀的pH 2.8 5.2 10.1 9.4
回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中的位置:    ;写出基态Co的价层电子排布式     。
(2)“浸取”时Co2O3发生反应的离子方程式为     。
(3)“氧化”过程中消耗H2O2的量明显偏高的原因是     (用化学方程式表示)。
(4)在“调节pH=6”的步骤中,沉淀X的成分为:    。
(5)在“萃取”步骤中,向溶液中加入某有机酸萃取剂(HA)2,发生反应Co2++n(HA)2 CoA2 (n﹣1)(HA)2+2H+。当溶液pH处于一定范围内时,测得Co2+萃取率随溶液pH的增大而增大,其原因是     。
(6)“沉钴”为草酸钴晶体(CoC2O4 2H2O),将54.9g该晶体“灼烧”至质量不再变化,得到24.1g钴的氧化物,其化学式为     。该氧化物晶胞可以看成4个A型和4个B型小单元交替无隙并置而成(如图)。其中黑球()代表     (填离子符号)。
三.解答题(共3小题)
9.(2023秋 洛龙区校级期末)某学习小组想利用无机反应规律来研究钡及其化合物的性质。
(1)设计方案制备BaSO4(图1中的连线表示能够制备的路线)。
①写出图中连线M对应的离子反应方程式:    ;
②请写出少量NaHSO4与Ba(OH)2发生反应制备BaSO4的化学方程式:    ;
③在现有基础上继续寻找其他制备方案,写出利用A或B制备BaSO4的化学反应方程式:    。
(2)某小组探究Ba(OH)2溶液与稀盐酸反应的实质。向25mLBa(OH)2溶液中匀速滴加同浓度盐酸,测得溶液导电率的变化如图2所示,回答下列问题:
①Ba(OH)2的电离方程式为     。
②下列化学反应与AB段发生的反应可以用同一个离子方程式表示的是     (填序号)。
A.Ba(OH)2和H2SO4
B.NaOH和H2SO4
C.Ba(OH)2和HNO3
③下列过程的电导率变化趋势与上述图像类似的是     (填序号)。
A.向NaOH溶液中通入少量Cl2
B.向MgSO4溶液中持续滴加KOH溶液
C.向NaOH溶液中加入少量KNO3固体
D.向AgNO3溶液中持续滴加盐酸
10.(2025 开封开学)杭州亚运会主火炬使用的燃料被称为“零碳甲醇”,采用H2和烟气中捕集的CO2合成,合成甲醇的反应方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。回答下列问题:
(1)①下列说法正确的是     (填字母)。
A.上述反应中非极性分子有3种
B.反应中涉及s=sp3键的形成
C.CO2和甲醇分子中碳原子均没有孤电子对
②H2O和CH3OH沸点较高的是     (填化学式),理由是     。
(2)工业上利用甲醇空气氧化法生产甲醛(结构式:)。下列关于甲醛分子的说法(正确的是     (填字母)。
a.碳氧双键中有一个σ键,一个π键
b.甲醛分子中所有原子均满足8电子稳定结构
c.甲醛分子是手性分子
d.甲醛的VSEPR模型为平面三角形
(3)钴元素能形成很多重要的配合物,某含钴配离子结构如图甲所示。
该配离子中Co的化合价为     ,配位数为     。
(4)锰元素与硒元素形成的某种化合物具有优异的光电性能,其立方晶胞结构如图乙所示。
①该化合物的化学式为     。
②原子坐标参数可以表示晶胞中各原子的相对位置。晶胞图中,A点原子坐标参数为(0,0,0)、B点为(1,1,1)、C点为(1,,则D点原子的坐标参数为     。
③若图乙中晶胞的边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中两个Mn原子之间的最短距离为     pm,该晶体的密度为     g/cm3列出表达式即可)。
11.(2025 河南模拟)是药物合成中间体,其合成步骤如图(部分试剂和条件略去)。
已知:①—Ph为;
②。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为     ,A→B反应的化学方程式为     。
(2)C→D的反应类型为     。
(3)试剂X的化学式为     。
(4)已知分子中原子轨道与()分子中原子轨道相似,则1mol H分子中含有     mol键。
(5)①已知F能使溴的四氯化碳溶液褪色,F的结构简式为     ,试剂Y可为     (填字母)。
a.酸性高锰酸钾溶液 b.银氨溶液 c.新制氢氧化铜悬浊液
②F的同分异构体同时满足下列条件的可能结构有     种(不考虑立体异构),写出一种其中核磁共振氢谱有6组峰且峰面积之比为3:2:2:1:1:1的有机物的结构简式:    。
a.能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO2
b.红外光谱中有碳碳双键特征吸收峰
c.只有苯环一种环状结构,且苯环上仅有两个取代基
2025届高考化学模拟预测押题卷(新课标卷)
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.(2025 河南模拟)科学技术是第一生产力,科技推动社会进步。下列有关最新科技解读错误的是(  )
选项 科技信息 化学解读
A 科学家制备具有双镍氧层结构的La2PrNi2O7样品 该样品含1种短周期元素
B 开发石墨烯控制技术能消灭99.9%表面细菌 石墨烯和金刚石互为同位素
C 开发新催化剂将甲烷和氧气一步转化为甲醇 该反应原子利用率100%
D 经检测,嫦娥六号月球样品中Al2O3和CaO含量较高,而FeO含量相对较低 FeO和CaO是碱性氧化物,Al2O3是两性氧化物
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】A.La2PrNi2O7中氧元素是短周期元素;
B.石墨烯和金刚石都是碳元素的单质;
C.CH4和O2反应生成CH3OH,只有一种产物;
D.CaO和FeO能与酸反应生成盐和水,而Al2O3既能与酸反应,又能与强碱反应生成盐和水。
【解答】解:A.La2PrNi2O7中氧元素是短周期元素,故A正确;
B.石墨烯和金刚石都是碳元素的单质,互为同素异形体,故B错误;
C.CH4和O2反应生成CH3OH,只有一种产物,原子利用率100%,故C正确;
D.Al2O3既能与酸反应,又能与强碱反应生成盐和水,是两性氧化物,CaO和FeO能与酸反应生成盐和水,不能与碱反应,属于碱性氧化物,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查物质的组成,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
2.(2025 河南模拟)某有机化合物M结构简式如图。下列关于M的说法错误的是(  )
A.M可发生自身缩聚生成
B.该分子中含有3种含氧官能团
C.该物质属于脂环烃
D.该分子中含有3个手性碳原子
【答案】C
【分析】A.M分子中含有羧基与氨基,可发生自身缩聚反应;
B.该分子中含有3种含氧官能团:酰胺基、羟基、羧基;
C.该物质含有C、H、O、N四种元素;
D.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。
【解答】解:A.M分子中含有羧基与氨基,可发生自身缩聚反应,生成,故A正确;
B.该分子中含有酰胺基、羟基、羧基,该分子中含有3种含氧官能团,故B正确;
C.该物质含有C、H、O、N四种元素,属于脂环烃衍生物,不属于烃,故C错误;
D.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,该分子中含有3个手性碳原子,分别为与羟基、酰胺基、氨基相连的环上碳原子,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查有机物结构与性质,为高频考点,明确官能团类型、反应原理为解答关键,注意掌握常见有机物组成、结构与性质,试题侧重考查学生灵活应用基础知识的能力,题目难度不大。
3.(2025 南阳模拟)单质M的相关转化如图所示。下列说法错误的是(  )
A.a可使灼热的铜变黑
B.b可与红热的铁产生气体
C.c可使燃烧的镁条熄灭
D.d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
【答案】C
【分析】碱溶液与单质d反应生成漂白液,故单质d为Cl2,碱溶液是NaOH;碱溶液NaOH与氧化物c(适量)反应得纯碱溶液,故氧化物c为CO2;单质M与氧化物b反应得碱溶液,故单质M为Na,氧化物b为H2O;Na与单质a反应得氧化物,因此单质a为O2,据此回答。
【解答】解:碱溶液与单质d反应生成漂白液,故单质d为Cl2,碱溶液是NaOH;碱溶液NaOH与氧化物c(适量)反应得纯碱溶液,故氧化物c为CO2;单质M与氧化物b反应得碱溶液,故单质M为Na,氧化物b为H2O;Na与单质a反应得氧化物,因此单质a为O2;
A.a为O2,O2可与灼热的铜反应生成黑色的氧化铜,故A正确;
B.b为H2O,水蒸气可与红热的铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,故B正确;
C.c为CO2,镁条在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,燃烧的镁条不熄灭,故C错误;
D.d为Cl2,Cl2可与碘化钾反应生成碘单质,碘单质能使湿润的淀粉试纸变蓝,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查无机推断,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
4.(2025 郑州模拟)锰及其化合物用处广泛。下列有关含锰化合物的反应,用离子方程式表示正确的是(  )
A.实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2:MnO2+4HClMn2++2Cl﹣+Cl2↑+2H2O
B.用MnS(难溶于水)除去MnSO4溶液中混有的Cu2+:S2﹣+Cu2+=CuS↓
C.草酸使酸性KMnO4溶液褪色:25C216H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
D.向MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液得到MnCO3沉淀:Mn2++2MnCO3↓+CO2↑+H2O
【答案】D
【分析】A.浓盐酸电离生成H+和Cl﹣,应该拆分;
B.MnS难溶于水,不拆分;
C.草酸是弱酸,不拆分;
D.MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液生成MnCO3沉淀、CO2气体和(NH4)2SO4等。
【解答】解:A.实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2的离子方程式为MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O,故A错误;
B.用MnS(难溶于水)除去MnSO4溶液中混有Cu2+的离子方程式为MnS+Cu2+=CuS+Mn2+,故B错误;
C.草酸使酸性KMnO4溶液褪色的离子方程式为25H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故C错误;
D.向MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液得到MnCO3沉淀,反应的离子方程式为Mn2++2MnCO3↓+CO2↑+H2O,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查离子方程式正误判断,侧重分析判断能力和规范答题能力考查,明确物质性质、反应实质、离子方程式书写原则及方法是解题关键,注意掌握氧化还原反应方程式的配平方法,题目难度中等。
5.(2025 河南模拟)嫦娥六号挖回的月背土壤成分确认了YZW3X8的含量,X、Y、Z、W是短周期主族元素,原子序数依次增大。短周期中,Y原子半径最大,基态X原子价层电子排布式为nsnnp2n,W的最高正化合价和最低负化合价代数和等于0。下列叙述正确的是(  )
A.简单离子半径:Z>X
B.Y2X2和Y2X的阴、阳离子数目比不同
C.X3分子是非极性分子
D.单质熔点:W>Z>Y
【答案】D
【分析】短周期中,钠原子半径最大,故Y为钠;由基态X原子价层电子排布式为nsnnp2n知,价层电子排布式为2s22p4,X为氧;W的最高正化合价和最低负化合价代数和等于0,W最高正化合价和最低负化合价绝对值相等,W原子序数大于11,所以W为硅,由“YZW3X8”组成可知,化合价代数和等于0,Z为+3价,故Z为铝。
【解答】解:短周期中,钠原子半径最大,故Y为钠;由基态X原子价层电子排布式为nsnnp2n知,价层电子排布式为2s22p4,X为氧;W的最高正化合价和最低负化合价代数和等于0,W最高正化合价和最低负化合价绝对值相等,W原子序数大于11,所以W为硅,由“YZW3X8”组成可知,化合价代数和等于0,Z为+3价,故Z为铝;
A.电子层数相同,则核电荷数越多半径越小,故离子半径:O2﹣>Al3+,故A错误;
B.Na2O2、Na2O的阴、阳离子数目比均为1:2,故B错误;
C.O3分子是极性分子,故C错误;
D.钠,铝是金属晶体,硅是共价晶体,硅的熔点最高;金属原子的半径越小,价电子数越多,金属键越强,铝的价电子数多于钠,半径小于钠,故铝的熔点高于钠,单质熔点:Si>Al>Na,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查元素推断和元素周期律,侧重考查学生元素周期律的掌握情况,试题难度中等。
6.(2025 河南模拟)近日,浙江大学一课题组创建光电共轭聚合物网络用于太阳能驱动硝酸盐转化产氨和氧气。模拟装置如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.上述装置可实现太阳能全部转化成化学能
B.M极反应式为
C.装置工作一段时间后,N极区溶液pH升高
D.同温同压下,生成aLNH3时理论上逸出0.5aLO2
【答案】B
【分析】M电极上发生还原反应生成NH3,M极为阴极;N极为阳极,OH﹣在N极失电子发生氧化反应生成O2。
【解答】解:A.太阳能转化为化学能时,有部分能量转化为热能,故A错误;
B.M极上硝酸根离子得电子发生还原反应生成氨气,电极反应为9OH﹣,故B正确;
C.N极为阳极,氢氧根离子在N极失电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑,故N极区溶液pH降低,故C错误;
D.根据得失电子守恒,n(NH3)×8=n(O2)×4,同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,生成aLNH3时理论上逸出O2体积为2aL,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查电解原理等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
7.(2025 河南校级模拟)常温下,现有0.1mol L﹣1NH4HCO3溶液,pH=7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时,各微粒浓度占总微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.
B.常温下Kb(NH3 H2O)<Ka1(H2CO3)
C.NH4HCO3溶液中:
D.当pH=9时,溶液中存在下列关系:
【答案】C
【分析】A.根据图中pH=6.5时,H2CO3和浓度相等,利用Ka2(H2CO3)=c(H+)进行分析;
B.根据图中pH=7.8时,NH3 H2O和浓度相等,利用Kb(NH3 H2O)=c(H+)进行分析;
C.根据物料守恒进行分析;
D.根据图中pH=9时,各微粒分布分数进行分析。
【解答】解:A.pH=10.3时,c()=c(),碳酸的电离平衡常Ka2 c(H+)=10﹣10.3,故A错误;
B.常温下0.1mol/L的0.1mol L﹣1 NH4HCO3溶液pH=7.8,说明碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度,则下Kb(NH3 H2O)>Ka1(H2CO3),故B错误;
C.根据电荷守恒,c()+c(H+)=c(OH﹣)+c()+2c(),根据物料守恒,c()+c(NH3 H2O)=c(H2CO3)+c()+c(),则c(NH3 H2O)+c() =c(H2CO3)+c(H+)﹣c(OH﹣),又因0.1mol L﹣1碳酸氢铵溶液,pH=7.8,所以c(H+)<c(OH﹣),因此c(NH3 H2O)+c() =c(H2CO3)+c(H+)﹣c(OH﹣)<c(H2CO3),故C正确;
D.当溶液pH=9时,溶液中离子浓度大小关系为:c(HC)>c()>c(NH3 H2O)>c(),故D错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查离子浓度大小的比较等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
二.工艺流程题(共1小题)
8.(2025 河南模拟)草酸钴在化学中应用广泛,可用于制备催化剂等。以钴矿[主要成分为CoO、Co2O3、Co(OH)2,含少量的SiO2、Al2O3、FeO、MnO2等]为原料制取草酸钴晶体(CoC2O4 2H2O)的工艺流程如图所示。
已知:溶液中相关离子沉淀完全(c≤1.0×10﹣5mol L﹣1)时的pH:
沉淀 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Co(OH)2
完全沉淀的pH 2.8 5.2 10.1 9.4
回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中的位置: 第四周期第ⅦB族  ;写出基态Co的价层电子排布式  3d74s2  。
(2)“浸取”时Co2O3发生反应的离子方程式为  Co2O34H+=2Co2+2H2O  。
(3)“氧化”过程中消耗H2O2的量明显偏高的原因是  2H2O22H2O+O2↑  (用化学方程式表示)。
(4)在“调节pH=6”的步骤中,沉淀X的成分为: Fe(OH)3、Al(OH)3  。
(5)在“萃取”步骤中,向溶液中加入某有机酸萃取剂(HA)2,发生反应Co2++n(HA)2 CoA2 (n﹣1)(HA)2+2H+。当溶液pH处于一定范围内时,测得Co2+萃取率随溶液pH的增大而增大,其原因是  溶液pH增大,c(H+)减小,萃取反应平衡向正反应方向移动  。
(6)“沉钴”为草酸钴晶体(CoC2O4 2H2O),将54.9g该晶体“灼烧”至质量不再变化,得到24.1g钴的氧化物,其化学式为  Co3O4  。该氧化物晶胞可以看成4个A型和4个B型小单元交替无隙并置而成(如图)。其中黑球()代表  Co3+  (填离子符号)。
【答案】(1)第四周期第ⅦB族;3d74s2;
(2)Co2O34H+=2Co2+2H2O;
(3)2H2O22H2O+O2↑;
(4)Fe(OH)3、Al(OH)3;
(5)溶液pH增大,c(H+)减小,萃取反应平衡向正反应方向移动;
(6)Co3O4;Co3+。
【分析】以钴矿[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)2,还含有少量SiO2、Al2O3、CuO、FeO及MnO2杂质]制取草酸钴晶体(CoC2O4 2H2O),钴矿中加入Na2SO3、稀硫酸浸取,浸出液中主要含有Al3+、Fe2+、Co2+、Mn2+和离子,则Co、Co(OH)2、Al2O3、CuO、FeO都和稀硫酸反应生成硫酸盐,MnO2被还原为Mn2+、Co2O3被还原为Co2+,同时被氧化为,SiO2不溶于稀硫酸,所以浸出渣为SiO2;向滤液中加入H2O2,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入NaOH调节pH值,Al3+、Fe3+都转化为氢氧化物沉淀而除去,滤液提纯后加入(NH4)2C2O4沉钴,得到CoC2O4 2H2O。
【解答】解:(1)Mn为25号元素,在元素周期表中的位置:第四周期第ⅦB族;Co为27号元素,基态Co的价层电子排布式3d74s2,
故答案为:第四周期第ⅦB族;3d74s2;
(2)“浸取”时亚硫酸根离子还原Co2O3发生反应的离子方程式为Co2O34H+=2Co2+2H2O,
故答案为:Co2O34H+=2Co2+2H2O;
(3)H2O2在金属离子催化下易分解,“氧化”过程中消耗H2O2的量明显偏高的原因是2H2O22H2O+O2↑,
故答案为:2H2O22H2O+O2↑;
(4)在“调节pH=6”的步骤中,铁离子、铝离子转化为沉淀,沉淀X的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3,
故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;
(5)当溶液pH处于一定范围内时,测得Co2+萃取率随溶液pH的增大而增大,其原因是溶液pH增大,c(H+)减小,萃取反应平衡向正反应方向移动,
故答案为:溶液pH增大,c(H+)减小,萃取反应平衡向正反应方向移动;
(6)根据质量守恒:钴元素的质量灼烧前后质量不变。54.9gCoC2O4的物质的量为mol=0.3mol,灼烧后24.1g钴的氧化物中钴元素的质量为:0.3mol×59g/mol=17.7g,氧元素质量为:24.1g﹣17.7g=6.4g,氧化物中钴原子与氧原子的个数比为:0.3:3:4,其化学式为:Co3O4;用均摊法分析A和B,其中A中灰球个数为41,白球个数为4;B中灰球个数为4,白球个数为4,黑球个数为4,结合晶胞结构,晶胞中灰球为8,白球为32,黑球为16,根据正负化合价代数和为0,设灰球化合价为x,白球化合价为y,黑球的化合价为z,则有8x+32y+16z=0,简化得x+4y+2z=0,再结合氧化钴的化学式Co3O4,可知钴元素有+2、+3价,氧为﹣2价,可推出:灰球为Co2+、黑球为Co3+、白球为O2﹣,故黑球代表Co3+,
故答案为:Co3O4;Co3+。
【点评】本题考查物质的制备,能够准确提取到有用信息,利用信息解决有关问题,学生要善于捕捉题干信息,准确基本的实验知识,尤其是每步化学反应的原理,难度较大。
三.解答题(共3小题)
9.(2023秋 洛龙区校级期末)某学习小组想利用无机反应规律来研究钡及其化合物的性质。
(1)设计方案制备BaSO4(图1中的连线表示能够制备的路线)。
①写出图中连线M对应的离子反应方程式: Ba2++2OH﹣+2H+BaSO4↓+2H2O  ;
②请写出少量NaHSO4与Ba(OH)2发生反应制备BaSO4的化学方程式: NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O  ;
③在现有基础上继续寻找其他制备方案,写出利用A或B制备BaSO4的化学反应方程式: BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl  。
(2)某小组探究Ba(OH)2溶液与稀盐酸反应的实质。向25mLBa(OH)2溶液中匀速滴加同浓度盐酸,测得溶液导电率的变化如图2所示,回答下列问题:
①Ba(OH)2的电离方程式为  Ba(OH)2=Ba2++2OH﹣  。
②下列化学反应与AB段发生的反应可以用同一个离子方程式表示的是  BC  (填序号)。
A.Ba(OH)2和H2SO4
B.NaOH和H2SO4
C.Ba(OH)2和HNO3
③下列过程的电导率变化趋势与上述图像类似的是  BD  (填序号)。
A.向NaOH溶液中通入少量Cl2
B.向MgSO4溶液中持续滴加KOH溶液
C.向NaOH溶液中加入少量KNO3固体
D.向AgNO3溶液中持续滴加盐酸
【答案】(1)①Ba2++2OH﹣+2H+BaSO 4 ↓ +2H2O;
②NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓ +NaOH+H2O;
③BaCl 2 +Na2SO 4 =BaSO 4 ↓+2NaCl;
(2)①Ba(OH)2=Ba2++2OH﹣;
②BC;
③BD。
【分析】(1)①连线M为硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,化学方程式为Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O;
②少量NaHSO4与Ba(OH)2发生反应制备BaSO4;
③A可以为BaCl2,硫酸能转化为硫酸盐,硫酸盐与可溶性钡盐反应生成硫酸钡,B可以为Na2SO4;
(2)①Ba(OH)2完全电离生成Ba2+和OH﹣;
②氢氧化钡与盐酸的反应实质为H++OH﹣=H2O;
③A.由反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,溶液中离子浓度几乎不变;
B.MgSO4与KOH反应生成Mg(OH)2沉淀和K2SO4,溶液中离子浓度下降,导电率下降,但溶液中还有K+、,故导电率不会降为0;
C.向NaOH溶液中加入少量KNO3固体,两者不反应,离子浓度增大;
D.AgNO3与HCl反应生成AgCl沉淀和HNO3,溶液中离子浓度下降,电导率下降,但溶液中还有H+、,故电导率不会降为0。
【解答】解:(1)①连线M为硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,化学方程式为Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O,离子方程式为Ba2++2OH﹣+2H+BaSO4 ↓ +2H2O,
故答案为:Ba2++2OH﹣+2H+BaSO 4 ↓ +2H2O;
②少量NaHSO4与Ba(OH)2发生反应制备BaSO4的化学方程式:NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓ +NaOH+H2O,
故答案为:NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓ +NaOH+H2O;
③A可以为BaCl2,硫酸能转化为硫酸盐,硫酸盐与可溶性钡盐反应生成硫酸钡,B可以为Na2SO4,利用 A或B 制备BaSO4的化学反应方程式:BaCl2 +Na2SO4 =BaSO4 ↓+2NaCl,
故答案为:BaCl 2 +Na2SO 4 =BaSO 4 ↓+2NaCl;
(2)①Ba(OH)2的电离方程式为Ba(OH)2=Ba2++2OH﹣,
故答案为:Ba(OH)2=Ba2++2OH﹣;
②氢氧化钡与盐酸的反应实质为H++OH﹣=H2O;
A.Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应的实质为Ba2+2OH﹣+2H+=BaSO4↓+2H2O,A不符合题意;
B.NaOH溶液和H2SO4溶液反应的实质为H++OH﹣=H2O,B符合题意;
C.Ba(OH)2溶液和HNO3溶液反应的实质为H++OH﹣=H2O,C符合题意;
故答案为:BC;
③A.由反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,溶液中离子浓度几乎不变,溶液导电率几乎不变,故A错误;
B.MgSO4与KOH反应生成Mg(OH)2沉淀和K2SO4,溶液中离子浓度下降,导电率下降,但溶液中还有K+、,故导电率不会降为0,当恰好反应后,再加KOH,溶液中离子浓度又增大,故导电率增强,故B正确;
C.向NaOH溶液中加入少量KNO3固体,两者不反应,离子浓度增大,电导率增大,故C错误;
D.AgNO3与HCl反应生成AgCl沉淀和HNO3,溶液中离子浓度下降,电导率下降,但溶液中还有H+、,故电导率不会降为0,当恰好反应后,再加盐酸,溶液中离子浓度又增大,故电导率增强,故D正确;
故答案为:BD。
【点评】本题考查实验方案的设计,侧重考查学生无机实验的掌握情况,试题难度中等。
10.(2025 开封开学)杭州亚运会主火炬使用的燃料被称为“零碳甲醇”,采用H2和烟气中捕集的CO2合成,合成甲醇的反应方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。回答下列问题:
(1)①下列说法正确的是  BC  (填字母)。
A.上述反应中非极性分子有3种
B.反应中涉及s=sp3键的形成
C.CO2和甲醇分子中碳原子均没有孤电子对
②H2O和CH3OH沸点较高的是  H2O  (填化学式),理由是  水和甲醇分子间都存在氢键,但是水分子间的氢键数目多。  。
(2)工业上利用甲醇空气氧化法生产甲醛(结构式:)。下列关于甲醛分子的说法(正确的是  ad  (填字母)。
a.碳氧双键中有一个σ键,一个π键
b.甲醛分子中所有原子均满足8电子稳定结构
c.甲醛分子是手性分子
d.甲醛的VSEPR模型为平面三角形
(3)钴元素能形成很多重要的配合物,某含钴配离子结构如图甲所示。
该配离子中Co的化合价为  +3  ,配位数为  6  。
(4)锰元素与硒元素形成的某种化合物具有优异的光电性能,其立方晶胞结构如图乙所示。
①该化合物的化学式为  MnSe  。
②原子坐标参数可以表示晶胞中各原子的相对位置。晶胞图中,A点原子坐标参数为(0,0,0)、B点为(1,1,1)、C点为(1,,则D点原子的坐标参数为  (,,)  。
③若图乙中晶胞的边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中两个Mn原子之间的最短距离为  a  pm,该晶体的密度为    g/cm3列出表达式即可)。
【答案】(1)①BC;
②H2O;水和甲醇分子间都存在氢键,但是水分子间的氢键数目多;
(2)ad;
(3)+3;6;
(4)①MnSe;
②(,,);
③a;。
【分析】(1)①由非极性分子的定义及杂化轨道理论得出答案;
②水和甲醇都有分子间氢键,就比较氢键的数目和氢键的大小;
(2)由手性碳的定义和杂化轨道理论得出;
(3)配位原子的个数就是配位数。化合价由配位原子和所带电荷数共同得出;
(4)①均摊法得出Mn和Se的个数比,从而得出其化学式;
②D点位于体对角线的四分之一,由此得出D点的坐标;
③两个锰原子的最短距离就是两个硒原子的最短距离。密度则根据密度公式得出。
【解答】解:(1)①A.合成甲醇的反应方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,反应中仅CO2和H2为非极性分子,A错误;
B.甲醇分子中饱和碳原子和氧原子的杂化方式均为sp3杂化,所以反应中涉及s﹣sp3σ键(C—H键、O—H键)的形成,B正确;
C.CO2和甲醇分子中碳原子均没有孤电子对,C正确,
故答案为:BC;
②水和甲醇分子间都存在氢键,但是水分子间的氢键数目多,
故答案为:H2O;水和甲醇分子间都存在氢键,但是水分子间的氢键数目多;
(2)a.甲醛分子中,碳氧是双键,双键中有一个σ键,﹣一个π键,a正确;
b.H原子不满足8电子稳定结构,b错误;
c.甲醛分子不存在手性碳,不是手性分子,c错误;
d.甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化,其VSEPR模型为平面三角形,d正确。
故答案为:ad;
(3)该配离子中两个Cl和它配位,再加上带一个正电荷算出Co的化合价为+3,有6个配位原子则配位数为6,
故答案为:+3;6;
(4)①由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的硒原子均摊后个数为4,位于体内的锰原子个数为4,则化合物的化学式为MnSe,
故答案为:MnSe;
②由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的A点、B点的原子坐标参数分别为(0,0,0)、(1,1,1),则位于体对角线四分之一处的D点原子的坐标参数为(,,),
故答案为:(,,);
③由晶胞结构可知,晶胞中两个锰原子之间的最短距离与两个Se原子之间的最短距离相等,均为面对角线的一半,距离为apm。密度等于晶胞的质量除以晶胞的体积(注意单位换算)即为:g/cm3,
故答案为:a;。
【点评】本题考查较为全面,涉及到分子空间构型、杂化类型的判断以及有关晶体的计算,但解题具有较强的方法性,学习中注意总结思考,多做练习才能提高熟练度和准确率。
11.(2025 河南模拟)是药物合成中间体,其合成步骤如图(部分试剂和条件略去)。
已知:①—Ph为;
②。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为  酯基  ,A→B反应的化学方程式为    。
(2)C→D的反应类型为  还原反应  。
(3)试剂X的化学式为  HCHO  。
(4)已知分子中原子轨道与()分子中原子轨道相似,则1mol H分子中含有  2  mol键。
(5)①已知F能使溴的四氯化碳溶液褪色,F的结构简式为    ,试剂Y可为  bc  (填字母)。
a.酸性高锰酸钾溶液 b.银氨溶液 c.新制氢氧化铜悬浊液
②F的同分异构体同时满足下列条件的可能结构有  18  种(不考虑立体异构),写出一种其中核磁共振氢谱有6组峰且峰面积之比为3:2:2:1:1:1的有机物的结构简式: 或  。
a.能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO2
b.红外光谱中有碳碳双键特征吸收峰
c.只有苯环一种环状结构,且苯环上仅有两个取代基
【答案】(1)酯基;;
(2)还原反应;
(3)HCHO;
(4)2;
(5)①;bc;
②18;或。
【分析】A与PhCH2Cl发生取代反应B,B在一定条件下生成C,C发生还原反应,羧基转化为醛基生成D,D与X反应生成E,由已知②可知X为HCHO,E与Y生成F,F能使溴的四氯化碳溶液褪色,F分子中含有碳碳双键,故F的结构为,F转化G,G转化为H。
【解答】解:A与PhCH2Cl发生取代反应B,B在一定条件下生成C,C发生还原反应,羧基转化为醛基生成D,D与X反应生成E,由已知②可知X为HCHO,E与Y生成F,F能使溴的四氯化碳溶液褪色,F分子中含有碳碳双键,故F的结构为,F转化G,G转化为H;
(1)由A的结构简式CH2(COOCH2CH3)2可知其官能团为酯基;由A[CH2(COOCH2CH3)2]和B()可知,PhCH2Cl中碳氯键参与结构变化,反应的化学方程式为,
故答案为:酯基;;
(2)由可知C分子失去O原子生成了D,发生还原反应,
故答案为:还原反应;
(3)由已知反应中引入碳碳双键,结合E()的结构可知X为甲醛(HCHO),
故答案为:HCHO;
(4)H()分子中含有和,各含有1个键,共含有2个键,
故答案为:2;
(5)①E的分子式为C10H10O,F的分子式为C10H10O2,且F能使溴的四氯化碳溶液褪色,F分子中含有碳碳双键,由E到F得到1个O原子,发生氧化反应,且E分子中含有醛基,可知醛基被银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液氧化为羧基得到F,而碳碳双键不发生变化,F的结构简式为,
故答案为:;bc;
②F的同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO2,则分子中含有羧基;红外光谱中有碳碳双键特征吸收峰,则分子中含有碳碳双键;只有苯环一种环状结构,且苯环上仅有两个取代基;综合上述,F的同分异构体:—CH2—CH=CH2在中苯环上有邻、间、对三种位置,在中苯环上有邻、间、对三种位置,—CH=CH—CH3在中苯环上有邻、间、对三种位置,—CH=CH2在中苯环上有邻、间、对三种位置,—CH3在中苯环上有邻、间、对三种位置,—CH3在中苯环上有邻、间、对三种位置,共18种,其中满足核磁共振氢谱有6组峰且峰面积之比为3:2:2:1:1:1的结构简式有、,
故答案为:18;或。
【点评】本题考查有机推断,侧重考查学生有机基础知识的掌握情况,试题难度中等。
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