【高考真题】2024年高考真题河北卷化学试题
1．（2024·河北）燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是
A．青铜铺首主要成分是铜锡合金
B．透雕白玉璧主要成分是硅酸盐
C．石质浮雕主要成分是碳酸钙
D．青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙
2．（2024·河北）关于实验室安全，下列表述错误的是
A．等钡的化合物均有毒，相关废弃物应进行无害化处理
B．观察烧杯中钠与水反应的实验现象时，不能近距离俯视
C．具有标识的化学品为易燃类物质，应注意防火
D．硝酸具有腐蚀性和挥发性，使用时应注意防护和通风
3．（2024·河北）高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是
A．线型聚乙烯塑料为长链高分子，受热易软化
B．聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，受热易分解
C．尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好
D．聚甲基丙烯酸酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸酯加聚合成，透明度高
4．（2024·河北）超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂，反应为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．中键的数目为
B．晶体中离子的数目为
C．溶液中的数目为
D．该反应中每转移电子生成的数目为
5．（2024·河北）化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物，结构简式如图。下列相关表述错误的是
A．可与发生加成反应和取代反应
B．可与溶液发生显色反应
C．含有4种含氧官能团
D．存在顺反异构
6．（2024·河北）下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项 实验操作及现象 结论
A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 具有还原性
B 待测液中滴加溶液，生成白色沉淀 待测液含有
C 和中均分别加入溶液和盐酸，只溶于盐酸，都能溶 比碱性强
D 溶液中滴加溶液，溶液由橙色变为黄色 增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动
A．A B．B C．C D．D
7．（2024·河北）侯氏制碱法工艺流程中的主反应为，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是
A．原子半径： B．第一电离能：
C．单质沸点： D．电负性：
8．（2024·河北）从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项 实例 解释
A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的
B 键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C 晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位 比的半径大
D 逐个断开中的键，每步所需能量不同 各步中的键所处化学环境不同
A．A B．B C．C D．D
9．（2024·河北）是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：。下列有关化学用语或表述正确的是
A．的形成过程可表示为
B．中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构
C．在、石墨、金刚石中，碳原子有和三种杂化方式
D．和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
10．（2024·河北）图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)
选项 气体 试剂
A 饱和溶液+浓硫酸
B 浓盐酸
C 固体熟石灰
D 石灰石+稀盐酸
A．A B．B C．C D．D
11．（2024·河北）在水溶液中，可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时，与的关系如图。
下列说法正确的是
A．的X、Y转化为配离子时，两溶液中的平衡浓度：
B．向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时
C．由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量：
D．若相关离子的浓度关系如P点所示，Y配离子的解离速率小于生成速率
12．（2024·河北）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．该铋氟化物的化学式为
B．粒子S、T之间的距离为
C．该晶体的密度为
D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
13．（2024·河北）我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获，使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
回答下列问题。
（1）下列说法错误的是
A．放电时，电池总反应为
B．充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C．充电时，电子由电极流向阳极，向阴极迁移
D．放电时，每转移电子，理论上可转化
（2）对上述电池放电时的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A．捕获的反应为
B．路径2是优先路径，速控步骤反应式为
C．路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同
D．三个路径速控步骤均涉及转化，路径2、3的速控步骤均伴有再生
14．（2024·河北）市售的溴(纯度)中含有少量的和，某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理，设计实验制备高纯度的溴。回答下列问题：
（1）装置如图(夹持装置等略)，将市售的溴滴入盛有浓溶液的B中，水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为 ；溶液的作用为 ；D中发生的主要反应的化学方程式为 。
（2）将D中溶液转移至 (填仪器名称)中，边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体，继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成的离子方程式为 。
（3）利用图示相同装置，将R和固体混合均匀放入B中，D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓，水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏，得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为 和 。
（4）为保证溴的纯度，步骤(3)中固体的用量按理论所需量的计算，若固体R质量为m克(以计)，则需称取 (用含m的代数式表示)。
（5）本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用 ，滤液沿烧杯壁流下。
15．（2024·河北）是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。
已知：i石煤是一种含的矿物，杂质为大量和少量等；苛化泥的主要成分为等。
ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙和偏铝酸钙均难溶于水。回答下列问题：
（1）钒原子的价层电子排布式为 ；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为 ，产生的气体①为 (填化学式)。
（2）水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为 (填化学式)。
（3）在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为 ；加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为 ；浸取后低浓度的滤液①进入 (填工序名称)，可实现钒元素的充分利用。
（4）洗脱工序中洗脱液的主要成分为 (填化学式)。
（5）下列不利于沉钒过程的两种操作为 (填序号)。
a．延长沉钒时间 b．将溶液调至碱性 c．搅拌 d．降低溶液的浓度
16．（2024·河北）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
（1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。
①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 (用含的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其，测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强，，P为体系平衡压强)，结果如图。
上图中温度由高到低的顺序为 ，判断依据为 。M点的转化率为 ，温度下用分压表示的平衡常数 。
③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是 (填序号)。
（2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为
以上各反应的速率方程均可表示为，其中分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，。
①时，，且内，反应进行到时， 。
②时，，若产物T的含量可忽略不计，则此时 后，随T的含量增加， (填“增大”“减小”或“不变”)。
17．（2024·河北）甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
回答下列问题：
（1）A的化学名称为 。
（2）的反应类型为 。
（3）D的结构简式为 。
（4）由F生成G的化学方程式为 。
（5）G和H相比，H的熔、沸点更高，原因为 。
（6）K与E反应生成L，新构筑官能团的名称为 。
（7）同时满足下列条件的I的同分异构体共有 种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为；
(b)红外光谱中存在和硝基苯基()吸收峰。
其中，可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途；合金及其应用；硅酸盐
【解析】【解答】A．青铜是铜锡合金，A正确；
B．白玉属于和田玉的一种，其矿物成分主要是透闪石（Ca2(Mg，Fe)5Si8O22(OH)2），属于硅酸盐类矿物，B正确；
C．常见的石雕材料如大理石、石灰石等，主要成分均为碳酸钙，C正确；
D．瓷器的主要原料为黏土，主要成分是硅酸盐，D错误；
故选D。
【分析】A．青铜是铜锡合金；
Ｂ．玉的主要成分是硅酸盐；
Ｃ．石雕材料如大理石、石灰石等，主要成分均为碳酸钙；
Ｄ．瓷器的主要原料为黏土。
2．【答案】A
【知识点】硫酸盐；钠的化学性质；化学实验安全及事故处理
【解析】【解答】A．硫酸钡是一种无毒的化学品。虽然长期接触高浓度的硫酸钡可能引起消化系统反应，但由于其性质较为稳定，不溶于水、稀酸、醇，因此在人体内不会被消化吸收，不会导致重金属中毒，A错误；
B．钠与水反应剧烈且放热，观察烧杯中钠与水反应的实验现象时，不能近距离俯视，B正确；
C．为易燃物品，使用易燃品应注意防火，C正确；
D．硝酸具有强腐蚀性，易挥发，使用时应注意防护和通风，D正确；
故选A。
【分析】A．硫酸钡无毒；
Ｂ．钠与水剧烈反应；
Ｃ．为易燃品标识；
Ｄ．硝酸具有腐蚀性，且易挥发。
3．【答案】B
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能；缩聚反应
【解析】【解答】A．线型高分子结构中长链无交联，分子间作用力较弱，受热时链段运动能力增强，表现为软化（热塑性），A正确；
B．聚四氟乙烯（PTFE）由四氟乙烯（CF2=CF2）加聚生成，其分子中 C-F 键键能较大，化学稳定性极强，耐高低温，受热不易分解，B错误；
C．尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成，其中己二酸与己二胺通过酰胺键（-CONH-）连接，分子间可形成氢键，使材料具有高强度和韧性，C正确；
D．甲基丙烯酸酯通过加聚反应生成聚甲基丙烯酸酯，其分子结构规整、无定形，具有优良的透光性（透光率达 92%），常用于制造透明制品，D正确；
故选B。
【分析】A．线型高分子结构中长链无交联；
Ｂ．C-F 键键能较大；
Ｃ．尼龙 66 是典型的缩聚产物；
Ｄ．甲基丙烯酸酯通过加聚反应生成聚甲基丙烯酸酯。
4．【答案】A
【知识点】盐类水解的应用；氧化还原反应的电子转移数目计算；物质的量的相关计算
【解析】【解答】A．CO2的结构式为O=C=O，则一个CO2分子中含有2个键，的物质的量为1mol，含有键的数目为，A正确；
B．由和构成，晶体中离子的数目为，B错误；
C．在溶液中发生水解，溶液中的数目小于，C错误；
D．根据可知，每参加反应转移电子，生成3molO2，则每转移电子生成1mol，数目为，D错误；
故选A。
【分析】A．单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
Ｂ．由和构成；
Ｃ． 在溶液中发生水解；
Ｄ．根据 分析。
5．【答案】D
【知识点】有机物中的官能团；有机物的结构和性质；烯烃
【解析】【解答】A．X中含有碳碳双键，能和发生加成反应，酚羟基邻位的苯环上的氢原子可以与发生取代反应，A正确；
B．X含有酚羟基，遇溶液显紫色，B正确；
C．X中含有4种含氧官能团：酚羟基、醛基、酮羰基、醚键，C正确；
D．X中碳碳双键一端的碳原子上含有2个相同的甲基，因此X不存在顺反异构，D错误；
故选D。
【分析】A．碳碳双键能与溴加成，酚羟基的邻位和对位能与溴发生取代反应；
Ｂ．酚羟基能与氯化铁发生显色反应；
Ｃ．X中的含氧官能团为酚羟基、醛基、酮羰基、醚键；
Ｄ．碳碳双键两端的碳原子连接2个不同的原子或原子团时存在顺反异构。
6．【答案】C
【知识点】常见离子的检验；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．高温下，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应过程中，H元素的化合价从+1价变为0价，化合价降低，被还原，体现了的氧化性，A错误；
B．能与结合生成白色沉淀AgCl，应先加入盐酸排除杂质离子的影响，再滴加溶液检验，B错误；
C．溶液能与盐酸反应，不能与溶液反应，与溶液和盐酸都能反应，说明的碱性比的强，C正确；
D．溶液中存在平衡(橙色)(黄色)，溶液消耗氢离子，平衡正向移动，该过程的原理是：生成物浓度减小，平衡正向移动，D错误；
故选C。
【分析】A．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气；
Ｂ．该白色沉淀也可能是AgCl；
Ｃ．氢氧化铝是两性氢氧化物；
Ｄ．化学平衡移动原理的具体内容为：如果改变可逆反应的条件（如浓度、压强、温度等），化学平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。
7．【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；分子晶体
【解析】【解答】A．同周期从左到右原子半径减小，同主族从上到下原子半径增大，则原子半径：，即WB．同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势，原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难，电离能较大，则ⅡA族、ⅤA族原子的第一电离能大于同周期相邻元素，因此第一电离能：，即XC．、为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，Na为金属晶体，其沸点高于分子晶体，则沸点：，即 ，故C正确；
D．同周期元素，从左往右电负性逐渐增大，同族元素，从上到下电负性逐渐减小，电负性：，即Q故选C。
【分析】将二氧化碳通入饱和铵盐水中发生反应，据此可知W、X、Y、Z、Q、R分别为H元素、C元素、N元素、O元素、元素、元素。
8．【答案】B
【知识点】原子核外电子的跃迁及应用；键能、键长、键角及其应用；离子晶体
【解析】【解答】A．原子的能量并非连续分布，而是具有离散的能级（量子化），当电子在不同能级间跃迁时，吸收或释放的能量对应特定频率的光，形成不连续的线状光谱，故A正确；
B． 中C原子上都不含孤电子对，三者键角大小与孤电子对无关，故B错误；
C．离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大，周围最多能排布8个，周围最多能排布6个，说明比半径大，故C正确；
D．CH4分子中虽存在 4 个等同的 C-H 键，但逐个断裂时，中间产物的结构和电子分布会发生变化，各步中的键所处化学环境不同，每步所需能量不同，故D正确；
故选B。
【分析】A．原子的能量并非连续分布；
Ｂ．孤电子对间排斥力＞孤电子对和成键电子对之间的排斥力＞成键电子对之间的排斥力，孤电子对越多键角越小；
Ｃ．半径较大的 Cs+配位数为8，半径较小的 Na+配位数为6；
Ｄ．CH4中 C-H 键的逐级解离能略有不同。
9．【答案】B
【知识点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A．是共价化合物，H、Cl之间形成一个共用电子对，的形成过程可表示为，故A错误；
B．中的中心N原子的价层电子对数为4，不含孤电子对，采用sp3杂化，模型和空间结构均为正四面体形，的中心原子的价层电子对数为4，不含孤电子对，模型和空间结构均为正四面体形，故B正确；
C．由 60 个碳原子组成足球状分子，每个碳原子与相邻 3 个碳原子相连，碳原子采取 sp2 杂化，石墨石墨中碳原子形成层状结构，每层内每个碳原子与相邻 3 个碳原子以共价键连接，碳原子采取 sp2 杂化，金刚石中每个碳原子与相邻 4 个碳原子形成正四面体结构，采用sp3杂化，因此、石墨、金刚石中，碳原子有 sp2 和二种杂化方式 ，故C错误；
D．分子间能形成氢键，分子间作用力为氢键和范德华力，分子间仅存在范德华力，故D错误；
故选B。
【分析】A．HCl为共价化合物；
Ｂ．由、构成；
Ｃ．根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化方式；
Ｄ．分子间能形成氢键。
10．【答案】C
【知识点】氯气的实验室制法；氨的实验室制法；常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A．饱和溶液和浓硫酸反应生成，密度比空气大，用向上排空气法收集，能达到实验目的，A不符合题意；
B．加热条件下，固体和浓盐酸反应生成，密度比空气大，用向上排空气法收集，能达到实验目的，B不符合题意；
C． 固体熟石灰制备氨气，反应物均为固体，该发生装置无法实现，C符合题意；
D．石灰石和稀盐酸在常温下反应生成，反应物为固体和液体，该发生装置可达到目的，且密度比空气大，用向上排空气法收集，能达到实验目的，D不符合题意；
故选C。
【分析】该装置左侧为发生装置，漏斗中盛装液体，适用于固液不加热型反应，也可以用于固液加热型反应，同时也适用于反应物均为液体的反应，该收集装置，若气体从长管进，为向上排空气法，用于收集密度大于空气的气体，若气体总短管进，为向下排空气法，用于收集密度小于空气的气体，装满水为排水法，可收集不溶于水且不与水反应的气体。
11．【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素；弱电解质在水溶液中的电离平衡；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A．的X、Y转化为配离子时，溶液中，则，当纵坐标约为时，溶液中，则溶液中的平衡浓度：，A错误；
B．Q点时，即，加入少量可溶性Y盐后，会与形成Y配离子，则减小，与曲线在Q点相交后，随着继续增大，X对应曲线位于Z对应曲线上方，即，则，B正确；
C．由分析可知，，即，故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多，对应曲线斜率越大，由题图知，曲线斜率：，则由Y、Z制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量：，C错误；
D．由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时，不变，增大，即增大、c(Y配离子)减小，则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率，D错误；
故答案为：B。
【分析】A.液中。
B.Q点时，。
C.设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子，则平衡常数。
D.由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时，不变，增大。
12．【答案】D
【知识点】离子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A．由图可知，位于晶胞体心和棱心，数目为，F-位于晶胞体内、顶点和面上，数目为，则该铋氟化物的化学式为，故A正确；
B．根据截面图可知，晶胞体内的8个F-位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，令N的原子分数坐标为，与Q、M均在同一条棱上的F-的原子分数坐标为，则T的原子分数坐标为， S的原子分数坐标为，所以粒子S、T之间的距离为，故B正确；
C．该晶体的化学式为，则晶胞质量为，晶胞体积为，则晶体密度为=，故C正确；
D．以晶胞体心处铋离子为例，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，有8个，故D错误；
故答案为：D。
【分析】A．根据均摊法计算；
Ｂ．S位于左前方上方小立方体的体心，T位于右侧面的面心；
Ｃ．根据计算；
Ｄ．距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内。
13．【答案】（1）C
（2）D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；活化能及其对化学反应速率的影响；电解原理；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）A．放电时，正极反应式为，负极反应式为，则放电时电池总反应：，A正确；
B．充电时，多孔碳纳米管为阳极，与电源正极连接，B正确；
C．充电时，电子由电源负极流向阴极，阳离子向阴极移动，则电子从电源负极经外电路流向电极（阴极），同时向阴极迁移，C错误；
D．放电时发生反应，每转移电子，有参与反应，则每转移电子，理论上可转化，D正确；
故选C。
（2）A．由图可知，路径1、路径2、路径3的产物均为，则捕获的反应为，A正确；
B．活化能越大，反应越难进行，反应速率越慢，由图可知，径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，则路径2是优先路径，路径2中，且路径2的最大的步骤是的步骤，为路径2的速控步骤，反应式为，B正确；
C．由图可知，路径1、3的中间产物不同，但产物均为，路径2、3的起始物均为，产物分别为和，C正确；
D．由图可知，三个路径的速控步骤中都参与了反应，路径3的速控步骤为得电子转化为和，该过程并未生成PDA，D错误；
故选D。
【分析】（1）由图可知，多孔碳纳米管电极上， 发生还原反应生成 ，则放电时，多孔碳纳米管电极为正极，电极反应式为，Mg电极为负极，电极反应式为，充电时，多孔碳纳米管电极为阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，电极反应式为，Mg电极为阴极，电极反应式为，放电时阳离子向正极移动，充电时阳离子向阴极移动；
（2）A．由图可知，三种路径中，PDA捕获CO2均生成；
Ｂ．活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤；
Ｃ．结合反应历程分析；
Ｄ．该反应的控速步骤是活化能最大的步骤。
（1）A．放电时，正极反应式为，负极反应式为，则放电时电池总反应：，A正确；
B．充电时，多孔碳纳米管为阳极，与电源正极连接，B正确；
C．充电时，电子由电源负极流向阴极，阳离子向阴极移动，则电子从电源负极经外电路流向电极（阴极），同时向阴极迁移，C错误；
D．放电时发生反应，每转移电子，有参与反应，则每转移电子，理论上可转化，D正确；
故选C。
（2）A．由图可知，路径1、路径2、路径3的产物均为，则捕获的反应为，A正确；
B．活化能越大，反应越难进行，反应速率越慢，由图可知，径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，则路径2是优先路径，路径2中，且路径2的最大的步骤是的步骤，为路径2的速控步骤，反应式为，B正确；
C．由图可知，路径1、3的中间产物不同，但产物均为，路径2、3的起始物均为，产物分别为和，C正确；
D．由图可知，三个路径的速控步骤中都参与了反应，路径3的速控步骤为得电子转化为和，该过程并未生成PDA，D错误；
故选D。
14．【答案】（1）直形冷凝管；除去市售的溴中少量的；
（2）蒸发皿；
（3）液封；降低温度
（4）
（5）玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处
【知识点】氧化还原反应；蒸馏与分馏
【解析】【解答】（1）仪器C为直形冷凝管，用于冷凝蒸气；市售的溴中含有少量的，可与发生氧化还原反应而除去；水浴加热时，、蒸发进入装置D中，分别与发生氧化还原反应，、，由于Br2为进入D的主要物质，故主要反应的化学方程式为；
（2）将D中溶液转移至蒸发皿中，边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体()，即说明已将全部氧化，发生反应的离子方程式为；
（3）密度，D中冷的蒸馏水起到液封的作用，同时冷的蒸馏水温度较低，均可减少溴的挥发；
（4）m克KBr固体的物质的量为，根据转移电子相等可得关系式，则理论上需要的物质的量为，实际所需称取的质量为；
（5）趁热过滤的具体操作：漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处，滤液沿烧杯壁流下。
【分析】（1）根据仪器构造确定其名称； 能氧化 生成Br2；D中Br2和 均能与反应；
（2）蒸干溶液使用蒸发皿；具有强氧化性，与发生氧化还原反应 ；
（3）溴的密度大于水，水起到液封作用，同时能降低温度，防止溴挥发；
（4）根据关系式计算；
（5）转移溶液时需要使用玻璃棒引流。
（1）仪器C为直形冷凝管，用于冷凝蒸气；市售的溴中含有少量的，可与发生氧化还原反应而除去；水浴加热时，、蒸发进入装置D中，分别与发生氧化还原反应，、，由于Br2为进入D的主要物质，故主要反应的化学方程式为；
（2）将D中溶液转移至蒸发皿中，边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体()，即说明已将全部氧化，发生反应的离子方程式为；几乎未被氧化，继续加热将溶液蒸干所得固体R的主要成分为；
（3）密度，D中冷的蒸馏水起到液封的作用，同时冷的蒸馏水温度较低，均可减少溴的挥发；
（4）m克KBr固体的物质的量为，根据转移电子相等可得关系式，则理论上需要的物质的量为，实际所需称取的质量为；
（5）趁热过滤的具体操作：漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处，滤液沿烧杯壁流下。
15．【答案】（1）；；
（2）
（3）；提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放；离子交换
（4）
（5）bd
【知识点】原子核外电子排布；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）钒是23号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，价层电子排布式为；焙烧过程中，氧气被还原，被氧化生成，偏钒酸盐中钒的化合价为价；在以上开始分解生成CaO和，则气体①为。
（2）高温下，苛化泥的主要成分与反应生成偏铝酸钠和偏铝酸钙，偏铝酸钠溶于水，偏铝酸钙难溶于水，所以滤液中杂质的主要成分是。
（3）在弱碱性环境下，与和反应生成、和，离子方程式为：； CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率，因为C可提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放；滤液①中含有、等，且浓度较低，若要利用其中的钒元素，需要通过离子交换进行分离、富集，故滤液①应进入离子交换工序。
（4）由离子交换工序中树脂的组成可知，洗脱液中应含有，考虑到水浸所得溶液中含有，为避免引入其他杂质离子，且廉价易得，故洗脱液的主要成分应为。
（5）a．延长沉钒时间，能使反应更加完全，有利于沉钒，a不符合题意；
b．如果将溶液调至碱性，与反应生成一水合氨，不利于生成，b符合题意；
c．搅拌能使反应物更好的接触，提高反应速率，使反应更加充分，有利于沉钒，c不符合题意；
d．降低溶液的浓度，不利于生成，d符合题意；
故选bd。
【分析】 石煤是一种含的矿物，杂质为大量和少量等；苛化泥的主要成分为等 ，石煤和苛化泥通入空气进行焙烧，主要发生反应：、、，同时还会生成、等，则气体①为 ， 室温下，偏钒酸钙和偏铝酸钙均难溶于水 ，则滤渣①主要成分为、，水浸后的滤液中主要含NaVO3和偏铝酸钠，加入R-N(CH3)3Cl进行离子交换，除去杂质离子，则尾液中主要含有NaCl和偏铝酸钠，加入洗脱液进行洗脱，富集，加入氯化铵溶液沉钒，发生反应+NH4Cl=NH4VO3+Cl-，加热分解得到产物 ；
滤渣①主要含有、，调节，控制温度为，加入3%NH4HCO3溶液进行盐浸，发生反应 ，浸取后低浓度的滤液①含有钒元素，可将滤液①回流到离子交换工序，进行的富集，实现钒元素的充分利用。
（1）钒是23号元素，其价层电子排布式为；焙烧过程中，氧气被还原，被氧化生成，偏钒酸盐中钒的化合价为价；在以上开始分解，生成的气体①为。
（2）由已知信息可知，高温下，苛化泥的主要成分与反应生成偏铝酸钠和偏铝酸钙，偏铝酸钠溶于水，偏铝酸钙难溶于水，所以滤液中杂质的主要成分是。
（3）在弱碱性环境下，与和反应生成、和，离子方程式为：； CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率，因为C可提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放；滤液①中含有、等，且浓度较低，若要利用其中的钒元素，需要通过离子交换进行分离、富集，故滤液①应进入离子交换工序。
（4）由离子交换工序中树脂的组成可知，洗脱液中应含有，考虑到水浸所得溶液中含有，为避免引人其他杂质离子，且廉价易得，故洗脱液的主要成分应为。
（5）a．延长沉钒时间，能使反应更加完全，有利于沉钒，a不符合题意；
b．呈弱酸性，如果将溶液调至碱性，与反应，不利于生成，b符合题意；
c．搅拌能使反应物更好的接触，提高反应速率，使反应更加充分，有利于沉钒，c不符合题意；
d．降低溶液的浓度，不利于生成，d符合题意；
故选bd。
16．【答案】（1）；；该反应正反应放热，且气体分子数减小，反应正向进行时，容器内压强减小，从到平衡时增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，对应温度逐渐降低；；0.03；D
（2）5.54；0.033；增大
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】（1）①正反应活化能-逆反应活化能，则该反应的。
②该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强越小，即越大。从到，增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，已知正反应为放热反应，则温度由到逐渐降低，即。由题图甲中M点可知，进料比为，平衡时，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，可据此列出“三段式”。
可计算得，。
③由题图甲中M点可知，进料比为2时，，结合“三段式”，以及时化学平衡常数可知，进料比为0.5时，也为，曲线D上存在（0.5，60）。本题也可以快解：根据“等效平衡”原理，该反应中和的化学计量数之比为，则和的进料比互为倒数(如2与0.5)时，相等。
（2）①根据化学反应速率的计算公式时，，时，。
②已知，又由题给反应速率方程推知，，则，即后。后，D和G转化为T的速率比为，G消耗得更快，则增大。
【分析】（1）①根据正反应活化能-逆反应活化能计算；
②升温平衡向吸热反应方向移动；根据计算；
③根据等效平衡原理分析；
（2）①根据计算；
②速率之比等于浓度之比，结合速率方程和速率常数计算c(G)。
（1）①根据反应热与活化能E正和E逆关系为正反应活化能-逆反应活化能可知，该反应的。
②该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强越小，即越大。从到，增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，已知正反应为放热反应，则温度由到逐渐降低，即。由题图甲中M点可知，进料比为，平衡时，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，可据此列出“三段式”。
可计算得，。
③由题图甲中M点可知，进料比为2时，，结合“三段式”，以及时化学平衡常数可知，进料比为0.5时，也为，曲线D上存在（0.5，60）。本题也可以快解：根据“等效平衡”原理，该反应中和的化学计量数之比为，则和的进料比互为倒数(如2与0.5)时，相等。
（2）①根据化学反应速率的计算公式时，，时，。
②已知，又由题给反应速率方程推知，，则，即后。后，D和G转化为T的速率比为，G消耗得更快，则增大。
17．【答案】（1）丙烯酸
（2）加成反应
（3）
（4）+HO-NO2+H2O
（5）H分子中存在羟基，能形成分子间氢键
（6）酰胺基
（7）6；
【知识点】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）由分析可知，A的结构简式为，其名称为丙烯酸。
（2）B与发生加成反应，和分别加到双键碳原子上生成C。
（3）结合C和E的结构简式以及C→D和D→E的反应条件，可知C→D为C先在碱性条件下发生水解反应后酸化，D为，D与亚硫酰氯发生取代反应生成E。
（4）F→G的反应中，结合I的结构可知，苯环上碳氯键的对位引入硝基，浓硫酸作催化剂和吸水剂，吸收反应产物中的水，硝化反应的条件为加热，反应的化学方程式是：+HO-NO2+H2O。
（5）由分析可知，G的结构简式为，H的结构简式为，H分子中存在羟基，能形成分子间氢键，G分子不能形成分子间氢键，分子间氢键会使物质的熔、沸点显著升高。
（6）根据分析可知，K与E反应生成L为取代反应，反应中新构筑的官能团为酰胺基。
（7）I的分子式为，其不饱和度为6，其中苯环占4个不饱和度，和硝基各占1个不饱和度，因此满足条件的同分异构体中除了苯环、和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息，结构中存在“”，根据核磁共振氢谱中峰面积之比为可知，结构中不存在羟基、存在甲基，结构高度对称，硝基苯基和共占用3个O原子，还剩余1个O原子，因此剩余的O原子只能插入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子，碳骨架的异构有2种，且每种都有3个位置可以插入该O原子，如图：，(序号表示插入O原子的位置)，因此符合题意的同分异构体共有6种。其中能够水解生成H()的结构为。
【分析】A与甲醇在浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应生成B，结合A的分子式可知，A的结构简式为 ，B与CH3SH在一定条件下发生加成反应生成C，C在NaOH溶液中发生水解再酸化得到D，则D的结构简式为 ，D与SOCl2发生取代反应生成E，E与K反应生成L，K由J发生还原反应得到，即J中的硝基还原为氨基生成K，则K的结构简式为，F在浓硫酸、浓硝酸加热的条件下反应生成G，I、J中均含有硝基，则此步应该是硝化反应，结合F的分子式可知，F的结构简式为 ，G的结构简式为，G在NaOH水溶液中水解后酸化得到H，H与发生取代反应生成I，则H的结构简式为 。
（1）由A→B的反应条件和B的结构简式可知该步骤为酯化反应，因此A为，其名称为丙烯酸。
（2）B与发生加成反应，和分别加到双键碳原子上生成C。
（3）结合C和E的结构简式以及C→D和D→E的反应条件，可知C→D为C先在碱性条件下发生水解反应后酸化，D为，D与亚硫酰氯发生取代反应生成E。
（4）F→G的反应中，结合I的结构可知，苯环上碳氯键的对位引入硝基，浓硫酸作催化剂和吸水剂，吸收反应产物中的水，硝化反应的条件为加热，反应的化学方程式是：+HO-NO2+H2O。
（5）由分析可知，G的结构简式为，H的结构简式为，H分子中存在羟基，能形成分子间氢键，G分子不能形成分子间氢键，分子间氢键会使物质的熔、沸点显著升高。
（6）根据分析可知，K与E反应生成L为取代反应，反应中新构筑的官能团为酰胺基。
（7）I的分子式为，其不饱和度为6，其中苯环占4个不饱和度，和硝基各占1个不饱和度，因此满足条件的同分异构体中除了苯环、和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息，结构中存在“”，根据核磁共振氢谱中峰面积之比为可知，结构中不存在羟基、存在甲基，结构高度对称，硝基苯基和共占用3个O原子，还剩余1个O原子，因此剩余的O原子只能插入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子，碳骨架的异构有2种，且每种都有3个位置可以插入该O原子，如图：，(序号表示插入O原子的位置)，因此符合题意的同分异构体共有6种。其中，能够水解生成H()的结构为。
1 / 1【高考真题】2024年高考真题河北卷化学试题
1．（2024·河北）燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是
A．青铜铺首主要成分是铜锡合金
B．透雕白玉璧主要成分是硅酸盐
C．石质浮雕主要成分是碳酸钙
D．青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙
【答案】D
【知识点】陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途；合金及其应用；硅酸盐
【解析】【解答】A．青铜是铜锡合金，A正确；
B．白玉属于和田玉的一种，其矿物成分主要是透闪石（Ca2(Mg，Fe)5Si8O22(OH)2），属于硅酸盐类矿物，B正确；
C．常见的石雕材料如大理石、石灰石等，主要成分均为碳酸钙，C正确；
D．瓷器的主要原料为黏土，主要成分是硅酸盐，D错误；
故选D。
【分析】A．青铜是铜锡合金；
Ｂ．玉的主要成分是硅酸盐；
Ｃ．石雕材料如大理石、石灰石等，主要成分均为碳酸钙；
Ｄ．瓷器的主要原料为黏土。
2．（2024·河北）关于实验室安全，下列表述错误的是
A．等钡的化合物均有毒，相关废弃物应进行无害化处理
B．观察烧杯中钠与水反应的实验现象时，不能近距离俯视
C．具有标识的化学品为易燃类物质，应注意防火
D．硝酸具有腐蚀性和挥发性，使用时应注意防护和通风
【答案】A
【知识点】硫酸盐；钠的化学性质；化学实验安全及事故处理
【解析】【解答】A．硫酸钡是一种无毒的化学品。虽然长期接触高浓度的硫酸钡可能引起消化系统反应，但由于其性质较为稳定，不溶于水、稀酸、醇，因此在人体内不会被消化吸收，不会导致重金属中毒，A错误；
B．钠与水反应剧烈且放热，观察烧杯中钠与水反应的实验现象时，不能近距离俯视，B正确；
C．为易燃物品，使用易燃品应注意防火，C正确；
D．硝酸具有强腐蚀性，易挥发，使用时应注意防护和通风，D正确；
故选A。
【分析】A．硫酸钡无毒；
Ｂ．钠与水剧烈反应；
Ｃ．为易燃品标识；
Ｄ．硝酸具有腐蚀性，且易挥发。
3．（2024·河北）高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是
A．线型聚乙烯塑料为长链高分子，受热易软化
B．聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，受热易分解
C．尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好
D．聚甲基丙烯酸酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸酯加聚合成，透明度高
【答案】B
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能；缩聚反应
【解析】【解答】A．线型高分子结构中长链无交联，分子间作用力较弱，受热时链段运动能力增强，表现为软化（热塑性），A正确；
B．聚四氟乙烯（PTFE）由四氟乙烯（CF2=CF2）加聚生成，其分子中 C-F 键键能较大，化学稳定性极强，耐高低温，受热不易分解，B错误；
C．尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成，其中己二酸与己二胺通过酰胺键（-CONH-）连接，分子间可形成氢键，使材料具有高强度和韧性，C正确；
D．甲基丙烯酸酯通过加聚反应生成聚甲基丙烯酸酯，其分子结构规整、无定形，具有优良的透光性（透光率达 92%），常用于制造透明制品，D正确；
故选B。
【分析】A．线型高分子结构中长链无交联；
Ｂ．C-F 键键能较大；
Ｃ．尼龙 66 是典型的缩聚产物；
Ｄ．甲基丙烯酸酯通过加聚反应生成聚甲基丙烯酸酯。
4．（2024·河北）超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂，反应为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．中键的数目为
B．晶体中离子的数目为
C．溶液中的数目为
D．该反应中每转移电子生成的数目为
【答案】A
【知识点】盐类水解的应用；氧化还原反应的电子转移数目计算；物质的量的相关计算
【解析】【解答】A．CO2的结构式为O=C=O，则一个CO2分子中含有2个键，的物质的量为1mol，含有键的数目为，A正确；
B．由和构成，晶体中离子的数目为，B错误；
C．在溶液中发生水解，溶液中的数目小于，C错误；
D．根据可知，每参加反应转移电子，生成3molO2，则每转移电子生成1mol，数目为，D错误；
故选A。
【分析】A．单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；
Ｂ．由和构成；
Ｃ． 在溶液中发生水解；
Ｄ．根据 分析。
5．（2024·河北）化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物，结构简式如图。下列相关表述错误的是
A．可与发生加成反应和取代反应
B．可与溶液发生显色反应
C．含有4种含氧官能团
D．存在顺反异构
【答案】D
【知识点】有机物中的官能团；有机物的结构和性质；烯烃
【解析】【解答】A．X中含有碳碳双键，能和发生加成反应，酚羟基邻位的苯环上的氢原子可以与发生取代反应，A正确；
B．X含有酚羟基，遇溶液显紫色，B正确；
C．X中含有4种含氧官能团：酚羟基、醛基、酮羰基、醚键，C正确；
D．X中碳碳双键一端的碳原子上含有2个相同的甲基，因此X不存在顺反异构，D错误；
故选D。
【分析】A．碳碳双键能与溴加成，酚羟基的邻位和对位能与溴发生取代反应；
Ｂ．酚羟基能与氯化铁发生显色反应；
Ｃ．X中的含氧官能团为酚羟基、醛基、酮羰基、醚键；
Ｄ．碳碳双键两端的碳原子连接2个不同的原子或原子团时存在顺反异构。
6．（2024·河北）下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项 实验操作及现象 结论
A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 具有还原性
B 待测液中滴加溶液，生成白色沉淀 待测液含有
C 和中均分别加入溶液和盐酸，只溶于盐酸，都能溶 比碱性强
D 溶液中滴加溶液，溶液由橙色变为黄色 增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】常见离子的检验；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．高温下，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应过程中，H元素的化合价从+1价变为0价，化合价降低，被还原，体现了的氧化性，A错误；
B．能与结合生成白色沉淀AgCl，应先加入盐酸排除杂质离子的影响，再滴加溶液检验，B错误；
C．溶液能与盐酸反应，不能与溶液反应，与溶液和盐酸都能反应，说明的碱性比的强，C正确；
D．溶液中存在平衡(橙色)(黄色)，溶液消耗氢离子，平衡正向移动，该过程的原理是：生成物浓度减小，平衡正向移动，D错误；
故选C。
【分析】A．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气；
Ｂ．该白色沉淀也可能是AgCl；
Ｃ．氢氧化铝是两性氢氧化物；
Ｄ．化学平衡移动原理的具体内容为：如果改变可逆反应的条件（如浓度、压强、温度等），化学平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。
7．（2024·河北）侯氏制碱法工艺流程中的主反应为，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是
A．原子半径： B．第一电离能：
C．单质沸点： D．电负性：
【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；分子晶体
【解析】【解答】A．同周期从左到右原子半径减小，同主族从上到下原子半径增大，则原子半径：，即WB．同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势，原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难，电离能较大，则ⅡA族、ⅤA族原子的第一电离能大于同周期相邻元素，因此第一电离能：，即XC．、为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，Na为金属晶体，其沸点高于分子晶体，则沸点：，即 ，故C正确；
D．同周期元素，从左往右电负性逐渐增大，同族元素，从上到下电负性逐渐减小，电负性：，即Q故选C。
【分析】将二氧化碳通入饱和铵盐水中发生反应，据此可知W、X、Y、Z、Q、R分别为H元素、C元素、N元素、O元素、元素、元素。
8．（2024·河北）从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项 实例 解释
A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的
B 键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C 晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位 比的半径大
D 逐个断开中的键，每步所需能量不同 各步中的键所处化学环境不同
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】原子核外电子的跃迁及应用；键能、键长、键角及其应用；离子晶体
【解析】【解答】A．原子的能量并非连续分布，而是具有离散的能级（量子化），当电子在不同能级间跃迁时，吸收或释放的能量对应特定频率的光，形成不连续的线状光谱，故A正确；
B． 中C原子上都不含孤电子对，三者键角大小与孤电子对无关，故B错误；
C．离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大，周围最多能排布8个，周围最多能排布6个，说明比半径大，故C正确；
D．CH4分子中虽存在 4 个等同的 C-H 键，但逐个断裂时，中间产物的结构和电子分布会发生变化，各步中的键所处化学环境不同，每步所需能量不同，故D正确；
故选B。
【分析】A．原子的能量并非连续分布；
Ｂ．孤电子对间排斥力＞孤电子对和成键电子对之间的排斥力＞成键电子对之间的排斥力，孤电子对越多键角越小；
Ｃ．半径较大的 Cs+配位数为8，半径较小的 Na+配位数为6；
Ｄ．CH4中 C-H 键的逐级解离能略有不同。
9．（2024·河北）是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：。下列有关化学用语或表述正确的是
A．的形成过程可表示为
B．中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构
C．在、石墨、金刚石中，碳原子有和三种杂化方式
D．和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
【答案】B
【知识点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A．是共价化合物，H、Cl之间形成一个共用电子对，的形成过程可表示为，故A错误；
B．中的中心N原子的价层电子对数为4，不含孤电子对，采用sp3杂化，模型和空间结构均为正四面体形，的中心原子的价层电子对数为4，不含孤电子对，模型和空间结构均为正四面体形，故B正确；
C．由 60 个碳原子组成足球状分子，每个碳原子与相邻 3 个碳原子相连，碳原子采取 sp2 杂化，石墨石墨中碳原子形成层状结构，每层内每个碳原子与相邻 3 个碳原子以共价键连接，碳原子采取 sp2 杂化，金刚石中每个碳原子与相邻 4 个碳原子形成正四面体结构，采用sp3杂化，因此、石墨、金刚石中，碳原子有 sp2 和二种杂化方式 ，故C错误；
D．分子间能形成氢键，分子间作用力为氢键和范德华力，分子间仅存在范德华力，故D错误；
故选B。
【分析】A．HCl为共价化合物；
Ｂ．由、构成；
Ｃ．根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化方式；
Ｄ．分子间能形成氢键。
10．（2024·河北）图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)
选项 气体 试剂
A 饱和溶液+浓硫酸
B 浓盐酸
C 固体熟石灰
D 石灰石+稀盐酸
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】氯气的实验室制法；氨的实验室制法；常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A．饱和溶液和浓硫酸反应生成，密度比空气大，用向上排空气法收集，能达到实验目的，A不符合题意；
B．加热条件下，固体和浓盐酸反应生成，密度比空气大，用向上排空气法收集，能达到实验目的，B不符合题意；
C． 固体熟石灰制备氨气，反应物均为固体，该发生装置无法实现，C符合题意；
D．石灰石和稀盐酸在常温下反应生成，反应物为固体和液体，该发生装置可达到目的，且密度比空气大，用向上排空气法收集，能达到实验目的，D不符合题意；
故选C。
【分析】该装置左侧为发生装置，漏斗中盛装液体，适用于固液不加热型反应，也可以用于固液加热型反应，同时也适用于反应物均为液体的反应，该收集装置，若气体从长管进，为向上排空气法，用于收集密度大于空气的气体，若气体总短管进，为向下排空气法，用于收集密度小于空气的气体，装满水为排水法，可收集不溶于水且不与水反应的气体。
11．（2024·河北）在水溶液中，可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时，与的关系如图。
下列说法正确的是
A．的X、Y转化为配离子时，两溶液中的平衡浓度：
B．向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时
C．由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量：
D．若相关离子的浓度关系如P点所示，Y配离子的解离速率小于生成速率
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素；弱电解质在水溶液中的电离平衡；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A．的X、Y转化为配离子时，溶液中，则，当纵坐标约为时，溶液中，则溶液中的平衡浓度：，A错误；
B．Q点时，即，加入少量可溶性Y盐后，会与形成Y配离子，则减小，与曲线在Q点相交后，随着继续增大，X对应曲线位于Z对应曲线上方，即，则，B正确；
C．由分析可知，，即，故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多，对应曲线斜率越大，由题图知，曲线斜率：，则由Y、Z制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量：，C错误；
D．由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时，不变，增大，即增大、c(Y配离子)减小，则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率，D错误；
故答案为：B。
【分析】A.液中。
B.Q点时，。
C.设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子，则平衡常数。
D.由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时，不变，增大。
12．（2024·河北）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．该铋氟化物的化学式为
B．粒子S、T之间的距离为
C．该晶体的密度为
D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
【答案】D
【知识点】离子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A．由图可知，位于晶胞体心和棱心，数目为，F-位于晶胞体内、顶点和面上，数目为，则该铋氟化物的化学式为，故A正确；
B．根据截面图可知，晶胞体内的8个F-位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，令N的原子分数坐标为，与Q、M均在同一条棱上的F-的原子分数坐标为，则T的原子分数坐标为， S的原子分数坐标为，所以粒子S、T之间的距离为，故B正确；
C．该晶体的化学式为，则晶胞质量为，晶胞体积为，则晶体密度为=，故C正确；
D．以晶胞体心处铋离子为例，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，有8个，故D错误；
故答案为：D。
【分析】A．根据均摊法计算；
Ｂ．S位于左前方上方小立方体的体心，T位于右侧面的面心；
Ｃ．根据计算；
Ｄ．距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内。
13．（2024·河北）我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获，使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
回答下列问题。
（1）下列说法错误的是
A．放电时，电池总反应为
B．充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C．充电时，电子由电极流向阳极，向阴极迁移
D．放电时，每转移电子，理论上可转化
（2）对上述电池放电时的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A．捕获的反应为
B．路径2是优先路径，速控步骤反应式为
C．路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同
D．三个路径速控步骤均涉及转化，路径2、3的速控步骤均伴有再生
【答案】（1）C
（2）D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；活化能及其对化学反应速率的影响；电解原理；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）A．放电时，正极反应式为，负极反应式为，则放电时电池总反应：，A正确；
B．充电时，多孔碳纳米管为阳极，与电源正极连接，B正确；
C．充电时，电子由电源负极流向阴极，阳离子向阴极移动，则电子从电源负极经外电路流向电极（阴极），同时向阴极迁移，C错误；
D．放电时发生反应，每转移电子，有参与反应，则每转移电子，理论上可转化，D正确；
故选C。
（2）A．由图可知，路径1、路径2、路径3的产物均为，则捕获的反应为，A正确；
B．活化能越大，反应越难进行，反应速率越慢，由图可知，径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，则路径2是优先路径，路径2中，且路径2的最大的步骤是的步骤，为路径2的速控步骤，反应式为，B正确；
C．由图可知，路径1、3的中间产物不同，但产物均为，路径2、3的起始物均为，产物分别为和，C正确；
D．由图可知，三个路径的速控步骤中都参与了反应，路径3的速控步骤为得电子转化为和，该过程并未生成PDA，D错误；
故选D。
【分析】（1）由图可知，多孔碳纳米管电极上， 发生还原反应生成 ，则放电时，多孔碳纳米管电极为正极，电极反应式为，Mg电极为负极，电极反应式为，充电时，多孔碳纳米管电极为阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，电极反应式为，Mg电极为阴极，电极反应式为，放电时阳离子向正极移动，充电时阳离子向阴极移动；
（2）A．由图可知，三种路径中，PDA捕获CO2均生成；
Ｂ．活化能越大反应速率越慢，慢反应是整个反应的决速步骤；
Ｃ．结合反应历程分析；
Ｄ．该反应的控速步骤是活化能最大的步骤。
（1）A．放电时，正极反应式为，负极反应式为，则放电时电池总反应：，A正确；
B．充电时，多孔碳纳米管为阳极，与电源正极连接，B正确；
C．充电时，电子由电源负极流向阴极，阳离子向阴极移动，则电子从电源负极经外电路流向电极（阴极），同时向阴极迁移，C错误；
D．放电时发生反应，每转移电子，有参与反应，则每转移电子，理论上可转化，D正确；
故选C。
（2）A．由图可知，路径1、路径2、路径3的产物均为，则捕获的反应为，A正确；
B．活化能越大，反应越难进行，反应速率越慢，由图可知，径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，则路径2是优先路径，路径2中，且路径2的最大的步骤是的步骤，为路径2的速控步骤，反应式为，B正确；
C．由图可知，路径1、3的中间产物不同，但产物均为，路径2、3的起始物均为，产物分别为和，C正确；
D．由图可知，三个路径的速控步骤中都参与了反应，路径3的速控步骤为得电子转化为和，该过程并未生成PDA，D错误；
故选D。
14．（2024·河北）市售的溴(纯度)中含有少量的和，某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理，设计实验制备高纯度的溴。回答下列问题：
（1）装置如图(夹持装置等略)，将市售的溴滴入盛有浓溶液的B中，水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为 ；溶液的作用为 ；D中发生的主要反应的化学方程式为 。
（2）将D中溶液转移至 (填仪器名称)中，边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体，继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成的离子方程式为 。
（3）利用图示相同装置，将R和固体混合均匀放入B中，D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓，水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏，得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为 和 。
（4）为保证溴的纯度，步骤(3)中固体的用量按理论所需量的计算，若固体R质量为m克(以计)，则需称取 (用含m的代数式表示)。
（5）本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用 ，滤液沿烧杯壁流下。
【答案】（1）直形冷凝管；除去市售的溴中少量的；
（2）蒸发皿；
（3）液封；降低温度
（4）
（5）玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处
【知识点】氧化还原反应；蒸馏与分馏
【解析】【解答】（1）仪器C为直形冷凝管，用于冷凝蒸气；市售的溴中含有少量的，可与发生氧化还原反应而除去；水浴加热时，、蒸发进入装置D中，分别与发生氧化还原反应，、，由于Br2为进入D的主要物质，故主要反应的化学方程式为；
（2）将D中溶液转移至蒸发皿中，边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体()，即说明已将全部氧化，发生反应的离子方程式为；
（3）密度，D中冷的蒸馏水起到液封的作用，同时冷的蒸馏水温度较低，均可减少溴的挥发；
（4）m克KBr固体的物质的量为，根据转移电子相等可得关系式，则理论上需要的物质的量为，实际所需称取的质量为；
（5）趁热过滤的具体操作：漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处，滤液沿烧杯壁流下。
【分析】（1）根据仪器构造确定其名称； 能氧化 生成Br2；D中Br2和 均能与反应；
（2）蒸干溶液使用蒸发皿；具有强氧化性，与发生氧化还原反应 ；
（3）溴的密度大于水，水起到液封作用，同时能降低温度，防止溴挥发；
（4）根据关系式计算；
（5）转移溶液时需要使用玻璃棒引流。
（1）仪器C为直形冷凝管，用于冷凝蒸气；市售的溴中含有少量的，可与发生氧化还原反应而除去；水浴加热时，、蒸发进入装置D中，分别与发生氧化还原反应，、，由于Br2为进入D的主要物质，故主要反应的化学方程式为；
（2）将D中溶液转移至蒸发皿中，边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体()，即说明已将全部氧化，发生反应的离子方程式为；几乎未被氧化，继续加热将溶液蒸干所得固体R的主要成分为；
（3）密度，D中冷的蒸馏水起到液封的作用，同时冷的蒸馏水温度较低，均可减少溴的挥发；
（4）m克KBr固体的物质的量为，根据转移电子相等可得关系式，则理论上需要的物质的量为，实际所需称取的质量为；
（5）趁热过滤的具体操作：漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处，滤液沿烧杯壁流下。
15．（2024·河北）是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。
已知：i石煤是一种含的矿物，杂质为大量和少量等；苛化泥的主要成分为等。
ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙和偏铝酸钙均难溶于水。回答下列问题：
（1）钒原子的价层电子排布式为 ；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为 ，产生的气体①为 (填化学式)。
（2）水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为 (填化学式)。
（3）在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为 ；加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为 ；浸取后低浓度的滤液①进入 (填工序名称)，可实现钒元素的充分利用。
（4）洗脱工序中洗脱液的主要成分为 (填化学式)。
（5）下列不利于沉钒过程的两种操作为 (填序号)。
a．延长沉钒时间 b．将溶液调至碱性 c．搅拌 d．降低溶液的浓度
【答案】（1）；；
（2）
（3）；提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放；离子交换
（4）
（5）bd
【知识点】原子核外电子排布；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）钒是23号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，价层电子排布式为；焙烧过程中，氧气被还原，被氧化生成，偏钒酸盐中钒的化合价为价；在以上开始分解生成CaO和，则气体①为。
（2）高温下，苛化泥的主要成分与反应生成偏铝酸钠和偏铝酸钙，偏铝酸钠溶于水，偏铝酸钙难溶于水，所以滤液中杂质的主要成分是。
（3）在弱碱性环境下，与和反应生成、和，离子方程式为：； CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率，因为C可提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放；滤液①中含有、等，且浓度较低，若要利用其中的钒元素，需要通过离子交换进行分离、富集，故滤液①应进入离子交换工序。
（4）由离子交换工序中树脂的组成可知，洗脱液中应含有，考虑到水浸所得溶液中含有，为避免引入其他杂质离子，且廉价易得，故洗脱液的主要成分应为。
（5）a．延长沉钒时间，能使反应更加完全，有利于沉钒，a不符合题意；
b．如果将溶液调至碱性，与反应生成一水合氨，不利于生成，b符合题意；
c．搅拌能使反应物更好的接触，提高反应速率，使反应更加充分，有利于沉钒，c不符合题意；
d．降低溶液的浓度，不利于生成，d符合题意；
故选bd。
【分析】 石煤是一种含的矿物，杂质为大量和少量等；苛化泥的主要成分为等 ，石煤和苛化泥通入空气进行焙烧，主要发生反应：、、，同时还会生成、等，则气体①为 ， 室温下，偏钒酸钙和偏铝酸钙均难溶于水 ，则滤渣①主要成分为、，水浸后的滤液中主要含NaVO3和偏铝酸钠，加入R-N(CH3)3Cl进行离子交换，除去杂质离子，则尾液中主要含有NaCl和偏铝酸钠，加入洗脱液进行洗脱，富集，加入氯化铵溶液沉钒，发生反应+NH4Cl=NH4VO3+Cl-，加热分解得到产物 ；
滤渣①主要含有、，调节，控制温度为，加入3%NH4HCO3溶液进行盐浸，发生反应 ，浸取后低浓度的滤液①含有钒元素，可将滤液①回流到离子交换工序，进行的富集，实现钒元素的充分利用。
（1）钒是23号元素，其价层电子排布式为；焙烧过程中，氧气被还原，被氧化生成，偏钒酸盐中钒的化合价为价；在以上开始分解，生成的气体①为。
（2）由已知信息可知，高温下，苛化泥的主要成分与反应生成偏铝酸钠和偏铝酸钙，偏铝酸钠溶于水，偏铝酸钙难溶于水，所以滤液中杂质的主要成分是。
（3）在弱碱性环境下，与和反应生成、和，离子方程式为：； CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率，因为C可提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放；滤液①中含有、等，且浓度较低，若要利用其中的钒元素，需要通过离子交换进行分离、富集，故滤液①应进入离子交换工序。
（4）由离子交换工序中树脂的组成可知，洗脱液中应含有，考虑到水浸所得溶液中含有，为避免引人其他杂质离子，且廉价易得，故洗脱液的主要成分应为。
（5）a．延长沉钒时间，能使反应更加完全，有利于沉钒，a不符合题意；
b．呈弱酸性，如果将溶液调至碱性，与反应，不利于生成，b符合题意；
c．搅拌能使反应物更好的接触，提高反应速率，使反应更加充分，有利于沉钒，c不符合题意；
d．降低溶液的浓度，不利于生成，d符合题意；
故选bd。
16．（2024·河北）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
（1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。
①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 (用含的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其，测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强，，P为体系平衡压强)，结果如图。
上图中温度由高到低的顺序为 ，判断依据为 。M点的转化率为 ，温度下用分压表示的平衡常数 。
③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是 (填序号)。
（2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为
以上各反应的速率方程均可表示为，其中分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，。
①时，，且内，反应进行到时， 。
②时，，若产物T的含量可忽略不计，则此时 后，随T的含量增加， (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】（1）；；该反应正反应放热，且气体分子数减小，反应正向进行时，容器内压强减小，从到平衡时增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，对应温度逐渐降低；；0.03；D
（2）5.54；0.033；增大
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】（1）①正反应活化能-逆反应活化能，则该反应的。
②该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强越小，即越大。从到，增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，已知正反应为放热反应，则温度由到逐渐降低，即。由题图甲中M点可知，进料比为，平衡时，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，可据此列出“三段式”。
可计算得，。
③由题图甲中M点可知，进料比为2时，，结合“三段式”，以及时化学平衡常数可知，进料比为0.5时，也为，曲线D上存在（0.5，60）。本题也可以快解：根据“等效平衡”原理，该反应中和的化学计量数之比为，则和的进料比互为倒数(如2与0.5)时，相等。
（2）①根据化学反应速率的计算公式时，，时，。
②已知，又由题给反应速率方程推知，，则，即后。后，D和G转化为T的速率比为，G消耗得更快，则增大。
【分析】（1）①根据正反应活化能-逆反应活化能计算；
②升温平衡向吸热反应方向移动；根据计算；
③根据等效平衡原理分析；
（2）①根据计算；
②速率之比等于浓度之比，结合速率方程和速率常数计算c(G)。
（1）①根据反应热与活化能E正和E逆关系为正反应活化能-逆反应活化能可知，该反应的。
②该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强越小，即越大。从到，增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，已知正反应为放热反应，则温度由到逐渐降低，即。由题图甲中M点可知，进料比为，平衡时，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，可据此列出“三段式”。
可计算得，。
③由题图甲中M点可知，进料比为2时，，结合“三段式”，以及时化学平衡常数可知，进料比为0.5时，也为，曲线D上存在（0.5，60）。本题也可以快解：根据“等效平衡”原理，该反应中和的化学计量数之比为，则和的进料比互为倒数(如2与0.5)时，相等。
（2）①根据化学反应速率的计算公式时，，时，。
②已知，又由题给反应速率方程推知，，则，即后。后，D和G转化为T的速率比为，G消耗得更快，则增大。
17．（2024·河北）甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
回答下列问题：
（1）A的化学名称为 。
（2）的反应类型为 。
（3）D的结构简式为 。
（4）由F生成G的化学方程式为 。
（5）G和H相比，H的熔、沸点更高，原因为 。
（6）K与E反应生成L，新构筑官能团的名称为 。
（7）同时满足下列条件的I的同分异构体共有 种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为；
(b)红外光谱中存在和硝基苯基()吸收峰。
其中，可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为 。
【答案】（1）丙烯酸
（2）加成反应
（3）
（4）+HO-NO2+H2O
（5）H分子中存在羟基，能形成分子间氢键
（6）酰胺基
（7）6；
【知识点】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）由分析可知，A的结构简式为，其名称为丙烯酸。
（2）B与发生加成反应，和分别加到双键碳原子上生成C。
（3）结合C和E的结构简式以及C→D和D→E的反应条件，可知C→D为C先在碱性条件下发生水解反应后酸化，D为，D与亚硫酰氯发生取代反应生成E。
（4）F→G的反应中，结合I的结构可知，苯环上碳氯键的对位引入硝基，浓硫酸作催化剂和吸水剂，吸收反应产物中的水，硝化反应的条件为加热，反应的化学方程式是：+HO-NO2+H2O。
（5）由分析可知，G的结构简式为，H的结构简式为，H分子中存在羟基，能形成分子间氢键，G分子不能形成分子间氢键，分子间氢键会使物质的熔、沸点显著升高。
（6）根据分析可知，K与E反应生成L为取代反应，反应中新构筑的官能团为酰胺基。
（7）I的分子式为，其不饱和度为6，其中苯环占4个不饱和度，和硝基各占1个不饱和度，因此满足条件的同分异构体中除了苯环、和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息，结构中存在“”，根据核磁共振氢谱中峰面积之比为可知，结构中不存在羟基、存在甲基，结构高度对称，硝基苯基和共占用3个O原子，还剩余1个O原子，因此剩余的O原子只能插入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子，碳骨架的异构有2种，且每种都有3个位置可以插入该O原子，如图：，(序号表示插入O原子的位置)，因此符合题意的同分异构体共有6种。其中能够水解生成H()的结构为。
【分析】A与甲醇在浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应生成B，结合A的分子式可知，A的结构简式为 ，B与CH3SH在一定条件下发生加成反应生成C，C在NaOH溶液中发生水解再酸化得到D，则D的结构简式为 ，D与SOCl2发生取代反应生成E，E与K反应生成L，K由J发生还原反应得到，即J中的硝基还原为氨基生成K，则K的结构简式为，F在浓硫酸、浓硝酸加热的条件下反应生成G，I、J中均含有硝基，则此步应该是硝化反应，结合F的分子式可知，F的结构简式为 ，G的结构简式为，G在NaOH水溶液中水解后酸化得到H，H与发生取代反应生成I，则H的结构简式为 。
（1）由A→B的反应条件和B的结构简式可知该步骤为酯化反应，因此A为，其名称为丙烯酸。
（2）B与发生加成反应，和分别加到双键碳原子上生成C。
（3）结合C和E的结构简式以及C→D和D→E的反应条件，可知C→D为C先在碱性条件下发生水解反应后酸化，D为，D与亚硫酰氯发生取代反应生成E。
（4）F→G的反应中，结合I的结构可知，苯环上碳氯键的对位引入硝基，浓硫酸作催化剂和吸水剂，吸收反应产物中的水，硝化反应的条件为加热，反应的化学方程式是：+HO-NO2+H2O。
（5）由分析可知，G的结构简式为，H的结构简式为，H分子中存在羟基，能形成分子间氢键，G分子不能形成分子间氢键，分子间氢键会使物质的熔、沸点显著升高。
（6）根据分析可知，K与E反应生成L为取代反应，反应中新构筑的官能团为酰胺基。
（7）I的分子式为，其不饱和度为6，其中苯环占4个不饱和度，和硝基各占1个不饱和度，因此满足条件的同分异构体中除了苯环、和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息，结构中存在“”，根据核磁共振氢谱中峰面积之比为可知，结构中不存在羟基、存在甲基，结构高度对称，硝基苯基和共占用3个O原子，还剩余1个O原子，因此剩余的O原子只能插入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子，碳骨架的异构有2种，且每种都有3个位置可以插入该O原子，如图：，(序号表示插入O原子的位置)，因此符合题意的同分异构体共有6种。其中，能够水解生成H()的结构为。
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