2025年广东高考真题化学试题
1.(2025·广东)中华传统技艺,凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是
A.纸哪吒 B.石印章 C.木活字 D.不锈钢针
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】化学科学的主要研究对象;合金及其应用
【解析】【解答】A.纸的主要成分是纤维素,属于有机材料,不属于合金,A不符合题意;
B.石印章的材料通常是天然矿物,其主要成分为大理石、寿山石等,属于硅酸盐或碳酸盐,不属于合金,B不符合题意;
C.木活字的材料是木材,主要成分为纤维素和木质素,均属于有机材料,不属于合金,C不符合题意;
D.不锈钢是铁(Fe)与铬(Cr)、镍(Ni)等金属形成的合金,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对物质组成和材料分类的考查,属于合金的是金属单质或合金。据此结合选项所给物质的成分进行分析即可。
2.(2025·广东)在法拉第发现苯200周年之际,我国科学家首次制备了以金属M为中心的多烯环配合物。该配合物具有芳香性,其多烯环结构(如图)形似梅花。该多烯环上
A.键是共价键 B.有8个碳碳双键
C.共有16个氢原子 D.不能发生取代反应
【答案】A
【知识点】配合物的成键情况;苯的结构与性质
【解析】【解答】A.C原子和H原子间通过共用电子对之间的作用力结合,该作用力为共价键,A正确;
B.该配合物具有芳香性,结合苯的结构可知,该配合物中存在的是共轭大π键,不存在碳碳双键,B错误;
C.每个碳原子周围最多形成4个共价键,因此该物质有10个H原子,C错误;
D.大π键环上的C-H键可以发生取代反应,D错误;
故答案为:A
【分析】A、C、H原子通过共用电子对(即共价键)结合。
B、结合苯中不存在碳碳双键分析。
C、根据C原子的价键情况分析。
D、结构中C-H可发生取代反应。
3.(2025·广东)现代科技,增强国力,增进民生福祉。下列说法正确的是
A.我国科学家首次测得了月球背面月幔水含量质量为10g
B.利用成功为金属材料“重塑金身”,中Mo的化合价为+6
C.穿上电动机械腿,助力行走不是梦,行走时电池将电能转化为化学能
D.沙海养鱼蹚出治沙新路,让沙海沙山变成金山银山,鱼肉富含蛋白质
【答案】D
【知识点】化学科学的主要研究对象;常见能量的转化及运用;摩尔质量
【解析】【解答】A.H2O的摩尔质量为18g/mol,因此1mol H2O的质量为1mol×18g/mol=18g,A错误;
B.MoS2中S的化合价为-2,根据化合价代数和为0可得,Mo的化合价为+4,B错误;
C.电动机械腿工作时,电池放电将化学能转化为电能,电能进一步转化为机械能,C错误;
D.鱼肉的主要营养成分是蛋白质,D正确;
故答案为:D
【分析】A、H2O的摩尔质量为18g·mol-1,根据公式m=n×M计算1molH2O的质量。
B、MoS2中硫元素为-2价,结合化合物中化合价代数和为0计算Mo的化合价。
C、电池工作时化学能转化为电能,行走过程中电能转化为机械能。
D、鱼肉富含的营养素为蛋白质。
4.(2025·广东)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项 劳动项目 化学知识
A 向燃煤中加入生石灰以脱硫减排
B 用和盐酸检验粗盐中是否含
C 使用溶液点卤制豆腐 使蛋白质盐析
D 用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴 使用时铁粉被氧化,反应放热
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硫酸根离子的检验;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.燃煤脱硫减排的过程中,加入的生石灰(CaO)与燃煤中的SO2和氧气反应生成CaSO4,不存在沉淀溶解平衡的转化,A错误;
B.检验SO需先加盐酸排除CO32-、SO32-和Ag+的干扰,再加BaCl2生成BaSO4沉淀,步骤和反应式均正确,B正确;
C.MgCl2点卤使蛋白质胶体沉降,产生固体,该过程为蛋白质的盐析,C正确;
D.暖贴中铁粉发生氧化反应,生成Fe2O3的过程中放出热量,描述正确,D正确;
故答案为:A
【分析】A、燃煤脱硫过程中是利用CaO与SO2、O2反应。
B、结合SO42-的检验分析。
C、MgCl2点卤发生蛋白质的盐析。
D、铁粉被氧化的过程中放出热量。
5.(2025·广东)声波封印,材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是
A.制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体是
B.磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
C.光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及物理变化
D.固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
【答案】A
【知识点】化学科学的主要研究对象;物理变化与化学变化的区别与联系;原子晶体(共价晶体)
【解析】【解答】A.聚氯乙烯是由氯乙烯发生加聚反应后的产物,因此聚氯乙烯的单体应氯乙烯(CH2=CHCl),A错误;
B.四氧化三铁(Fe3O4)具有磁性,常用于制作磁带,B正确;
C.光碟擦写时晶态与非晶态相互转换,过程中没有新物质生成,属于物理变化,C正确;
D.固态硬盘芯片使用单晶硅,单晶硅为共价晶体(原子晶体),D正确;
故答案为:A
【分析】A、聚氯乙烯的单体为氯乙烯。
B、Fe3O4具有磁性,可用于制作磁带。
C、晶态和非晶态的转化为物理变化。
D、单晶硅属于共价晶体。
6.(2025·广东)对铁钉进行预处理,并用铜氨溶液给铁钉镀铜。下列操作不能达到实验目的的是
A.除油污 B.除铁锈
C.制铜氨溶液 D.铁钉镀铜
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;盐类水解的应用;电镀
【解析】【解答】A.溶液中CO32-水解,使得溶液显碱性,油污在碱性溶液中发生水解反应,同时加热可以增强碳酸钠溶液的碱性,可以达到除油污的目的,A不符合题意;
B.铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O,稀盐酸能与Fe2O3反应,可用于除铁锈,可以达到实验目的,B不符合题意;
C.硫酸铜溶液中滴加过量氨水,反应生成铜氨溶液,C不符合题意;
D.铁钉镀铜过程中,Cu片做阳极,与电源正极相连;铁钉做阴极,与电源负极相连。图中无电源,因此不能达到实验目的,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、Na2CO3溶液中CO32-水解使得溶液显碱性,油污在碱性条件下可发生水解反应而被除去。
B、铁锈的成分为Fe2O3·xH2O,能与HCl反应。
C、滴加氨水的过程中,Cu2+先与NH3·H2O反应生成Cu(OH)2沉淀,氨水过量,Cu(OH)2继续反应生成[Cu(NH3)4](OH)2溶液。
D、铁钉镀铜需用电解池装置。
7.(2025·广东)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质X氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A.X可为铝,盐的水溶液一定显酸性
B.X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
C.X可为钠,氧化物2可与水反应生成
D.X可为碳,盐的热稳定性:
【答案】B
【知识点】含硫物质的性质及综合应用;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;物质的简单分类
【解析】【解答】A.铝单质与O2生成Al2O3后无法再被O2氧化,无法形成氧化物2,且Al2O3与水不反应,A错误;
B.硫燃烧生成SO2(氧化物1,SO2的漂白性能使品红褪色),SO2氧化为SO3(氧化物2),SO3与水生成H2SO4,再与NaOH生成盐,转化关系成立,B正确;
C.钠与氧气常温反应生成Na2O(氧化物1),进一步氧化生成Na2O2(氧化物2);Na2O2与水反应生成NaOH和O2,没有H2生成,C错误;
D.碳与氧气反应先生成CO,CO进一步与O2反应生成CO2,CO2与水反应生成碳酸,与碱反应可生成盐,但热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,D结论错误,D错误;
故答案为:B
【分析】A、铝的氧化物只有Al2O3一种,无法形成氧化物2。
B、S与O2反应生成SO2,SO2与O2继续反应生成SO3,SO3与H2O反应生成H2SO4,H2SO4与NaOH反应生成Na2SO4。
C、Na与O2反应生成Na2O,Na2O与O2进一步反应生成Na2O2,Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,NaOH与HCl反应生成NaCl。
D、NaHCO3不稳定,受热易分解;Na2CO3稳定,受热不分解。
8.(2025·广东)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中 浓硝酸具有强氧化性
B 向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑 浓硫酸具有脱水性
C 与可生成蓝色物质 KSCN溶液可用于检验
D 与浓盐酸共热,生成黄绿色气体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】氯气的实验室制法;浓硫酸的性质;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.浓硝酸不稳定见光易分解,因此需保存在棕色试剂瓶中,与其强氧化性无关,陈述Ⅰ正确但因果关系错误,A不符合题意;
B.浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖变黑,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系,B符合题意;
C.Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀,可用于检验Fe2+;而KSCN用于检验Fe3+,两者无直接因果关系,C不符合题意;
D.MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2是独立反应,与Cl2和SO2的反应无因果关系,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、浓硝酸见光易分解,保存在棕色瓶中可避免光照分解。
B、浓硫酸使蔗糖变黑,体现了浓硫酸的脱水性。
C、结合Fe2+、Fe3+的检验分析。
D、MnO2与浓盐酸反应生成Cl2,与Cl2和SO2的反应无因果关系。
9.(2025·广东)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.a和g同主族 B.金属性:
C.原子半径: D.最简单氢化物沸点:
【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;氢键的存在对物质性质的影响;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.a是B,g是Na,二者的最外层电子数不同,因此处于不同主族,A错误;
B.Na、Mg、Al属于同周期元素,随着核电荷数增大,金属性逐渐减弱,B正确;
C.e、d、c分别是N、O、F,属于同周期元素,随着核电荷数增大,原子半径逐渐减小,因此原子半径c>d>e,C错误;
D.b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,氢键使得沸点增大,因此沸点NH3>CH4,D错误;
故答案为:B
【分析】如图是第一电离能与原子序数之间的关系。同周期元素,随着原子序数增大,第一电离能逐渐增大。其中第ⅡA族、第ⅤA族元素,其基态原子的ns、np能级为全满、半满稳定结构,第一电离能大于下一主族元素。因此c为N、h为Mg。其余元素依次为B、C、O、F、Ne、Na、Al。据此结合元素周期律分析选项。
10.(2025·广东)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.的中子数,比的多
B.与水蒸气完全反应,生成的数目为
C.在的溶液中,的数目为
D.标准状况下的与足量反应,形成的共价键数目为
【答案】D
【知识点】气体摩尔体积;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.的中子数为18-8=10,的中子数为16-8=8,每个O2分子含2个O原子,因此1mol比1mol多4NA个中子,A错误;
B.Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,1mol Fe完全反应生成mol H2,同时转移mol电子,因此转移电子数目为NA,B错误;
C.溶液中发生水解,使得的数目小于0.1NA,C错误;
D.一分子HCl中含有1个H-Cl共价键,1mol Cl2与H2反应生成2mol HCl,因此形成2mol H-Cl键,共价键数目为2NA,D正确;
故答案为:D
【分析】A、一个18O原子中所含的中子数为18-8=10,据此计算。
B、Fe与水蒸气高温条件下反应生成Fe3O4和H2,据此计算。
C、溶液中NH4+存在水解,使得NH4+数目减小。
D、H2与Cl2反应生成HCl,一个HCl分子中含有一个共价键。
11.(2025·广东)利用如图装置进行实验:打开,一定时间后,a中溶液变蓝;关闭,打开,点燃酒精灯加热数分钟后,滴入无水乙醇。下列说法错误的是
A.a中现象体现了的还原性
B.b中既作氧化剂也作还原剂
C.乙醇滴加过程中,c中的铜丝由黑变红,说明乙醇被氧化
D.d中有银镜反应发生,说明c中产物有乙酸
【答案】D
【知识点】乙醇的催化氧化实验;化学实验方案的评价;银镜反应
【解析】【解答】A.试管a中观察到溶液变为蓝色,说明O2进入a中,氧化I-,生成I2,体现了的还原性,A正确;
B.b中H2O2在MnO2的催化下生成O2和H2O,H2O2中氧元素由-1价变为0价和-2价。因此既作氧化剂也作还原剂,B正确;
C.铜丝先和氧气反应生成黑色的氧化铜,乙醇再和氧化铜反应,氧化铜被还原为红色的铜单质,乙醇被氧化为乙醛,因此c中的铜丝由黑变红,可以说明乙醇被氧化,C正确;
D.乙醛可与银氨溶液在加热条件下反应产生银镜,d中未加热,不能发生银镜反应,D错误;
故答案为:D
【分析】打开K2,H2O2溶液滴入MnO2中,反应生成O2。打开K1,O2加入淀粉-KI溶液中,O2将I-氧化成I2,淀粉遇碘变蓝色,因此可观察到溶液变为蓝色。打开K3,O2进入硬质玻璃管内,与Cu反应生成CuO。推动注射器活塞,无水乙醇进入到玻璃管内,与灼热的CuO反应,可观察到固体由黑色变为红色。产生的物质进入银氨溶液中,在加热条件下发生银镜反应。说明乙醇被氧化生成了乙醛。据此结合选项分析。
12.(2025·广东)CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A.加水稀释,浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C.的电离方程式为:
D.体系中,
【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素;弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;电离方程式的书写
【解析】【解答】A.加水稀释,溶液的体积变大,溶液中离子浓度减小,因此浓度一定下降,A正确;
B.加入NaCl固体,溶液中c(Cl-)增加,可能促使转化为,因此浓度不一定上升,B错误;
C.配离子不能拆解成Cu+和Cl-,因此H[CuCl2]应电离为H+和,电离方程式错误,C错误;
D.电荷守恒未考虑的电荷数,因此溶液中存在的电荷守恒等式应为,D错误;
故答案为:A
【分析】A、加水稀释,溶液中浓度减小。
B、加入NaCl固体,溶液中c(Cl-)增大,结合平衡移动分析。
C、配离子不能拆解成离子形式。
D、结合电荷守恒分析。
13.(2025·广东)由结构不能推测出对应性质的是
选项 结构 性质
A 的VSEPR模型为平面三角形 具有氧化性
B 钾和钠的原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同 钾和钠的焰色不同
C 乙烯和乙炔分子均含有键 两者均可发生加聚反应
D 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子,可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;焰色反应
【解析】【解答】A.SO3的VSEPR模型为平面三角形,体现的是其分子几何结构,与化学性质无关;氧化性由硫的高价态(+6)决定,A符合题意;
B.钾和钠原子结构差异导致电子跃迁能量不同,使得灼烧过程中产生的焰色不同,结构与性质对应合理,B不符合题意;
C.乙烯和乙炔均含π键,π键断裂可发生加聚反应,结构与性质对应合理,C不符合题意;
D.石墨层中离域p电子可自由移动,使得石墨具有导电性,结构与性质对应合理,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、VSEPR模型体现的是几何空间结构,与其氧化性无关。
B、原子结构的差异使得电子跃迁的能量不同。
C、乙烯和乙炔中的π键都能发生加聚反应。
D、石墨中离域p电子可自由移动,使得石墨具有导电性。
14.(2025·广东)一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上减少;电极材料每转移1mol电子,对应的理论容量为。下列说法错误的是
A.充电时Ⅱ为阳极
B.放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C.放电时负极反应为:
D.充电时16gS能提供的理论容量为
【答案】B
【知识点】化学电源新型电池;原电池、电解池综合
【解析】【解答】A.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,因此充电时电极Ⅱ为阳极,A正确;
B.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,其电极反应式为,反应消耗,溶液中c(H+)减小,因此溶液的pH升高,B错误;
C.由分析可知,放电时电极Ⅰ为原电池负极,其电极反应式为,C正确;
D.由分析可知,充电时阴极的电极反应式为,每消耗16gS(即0.5mol),转移1mol电子,因此能提供的理论容量为26.8A h,D正确;
故答案为:B
【分析】放电时,电极Ⅱ上MnO2减少,说明MnO2转化为Mn2+,发生得电子的还原反应,因此电极Ⅱ做正极。其电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O。电极Ⅰ为负极,发生失电子的氧化反应,其电极反应式为MnS-2e-=S+Mn2+。充电过程中,电极Ⅰ为阴极,其电极反应式为S+Mn2++2e-=MnS。电极Ⅱ为阳极,其电极反应式为2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+。据此结合选项分析。
15.(2025·广东)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.c中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
【答案】C
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;指示剂
【解析】【解答】A.铜和稀硝酸反应生成NO,NO为无色气体,液面上方有氧气存在,一氧化氮与氧气反应,生成红棕色的二氧化氮,该反应为化合反应,生成为蓝色,因此溶液有颜色变化,A正确;
B.b中气体变红棕色时,说明生成二氧化氮,存在的反应,因此所含氮氧化物至少有两种,B正确;
C.酚酞的变色范围是8.2~10,c中溶液红色刚好褪去时,此时溶液可能呈弱碱性,因此不能判断是否恰好完全反应,C错误;
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,反应生成SO2,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中,可生成亚硫酸氢钠,NaHSO3溶液显酸性,酚酞不变色,D正确;
故答案为:C
【分析】A、Cu与稀硝酸反应生成NO,NO与O2反应生成NO2。
B、b中气体变红色,则生成NO2,存在可逆反应2NO2(g)=N2O4(g)。
C、酚酞的变色范围为8.2~10.0,溶液恰好褪色时仍为碱性,NaHCO3未完全反应
D、若将稀硝酸换为浓硫酸,加热时反应生成SO2,结合SO2与NaHCO3的反应分析。
16.(2025·广东)某理论研究认为:燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c,其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知,理论上
A.负极反应的催化剂是ⅰ
B.图a中,ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低
C.电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变
D.相同时间内,电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知,氧气发生还原反应,做正极,因此正极反应的催化剂是ⅰ,A错误;
B.获得第一个电子的过程最慢,因此其所需的活化能最高,即ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最高,B错误;
C.氢气发生氧化反应,做负极,其电极反应式为。同时H+通过质子交换膜进入正极室。因此电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变,C正确;
D.由图a、c可知,氧气催化循环一次需要得到4个电子;而氢气催化循环一次需要失去2个电子。根据得失电子守恒可得,电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数不相同,D错误;
故答案为:C
【分析】ⅰ表面发生得电子的还原反应,最终生成H2O,因此O2为正极,其电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。H2发生失电子的氧化反应,生成H+,为负极,其电极反应式为H2-2e-=2H+。据此分析选项。
17.(2025·广东)酸及盐在生活生产中应用广泛。
(1)甲苯氧化可生成苯甲酸。向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性溶液,振荡,观察到体系颜色 。
(2)某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中,需要的操作及其顺序为:加热溶解、 (填下列操作编号)。
(3)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度和苯甲酸的,实验如下:取50.00mL苯甲酸饱和溶液,用溶液滴定,用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得:
① 。
②苯甲酸的 (列出算式,水的电离可忽略)。
(4)该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。
①知识回顾 羧酸酸性可用衡量。下列羧酸的变化顺序为:。随着卤原子电负性 ,羧基中的羟基 增大,酸性增强。
②提出假设 甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为:
③验证假设 甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,据此推断假设成立。但乙同学认为该推断依据不足,不能用所测得的pH直接判断大小顺序,因为 。
乙同学用(3)中方法测定了上述三种酸的,其顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。
④实验小结 假设不成立,芳香环上取代基效应较复杂,①中规律不可随意推广。
(5)该小组尝试测弱酸HClO的。
①丙同学认为不宜按照(3)中方法进行实验,其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的离子方程式为 。
②小组讨论后,选用0.100mol/LNaClO溶液(含少量NaCl)进行实验,以获得HClO的。简述该方案 (包括所用仪器及数据处理思路)。
③教师指导:设计实验方案时,需要根据物质性质,具体问题具体分析。
【答案】(1)由紫色变为无色
(2)da
(3);
(4)增大;极性;常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同
(5);实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数,再利用公式求出HClO的Ka。
【知识点】盐类水解的应用;苯的同系物及其性质;中和滴定;化学实验方案的评价;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以将甲苯氧化生成苯甲酸,故向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察到体系颜色由紫色变为无色。
故答案为: 由紫色变为无色
(2)重结晶法提纯苯甲酸的方法为,加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,故操作编号为da。
故答案为:da
(3)①由图像可知,当加入14mLNaOH溶液时,苯甲酸被完全中和,则可得苯甲酸饱和溶液的浓度。
故答案为:0.028
②由图像可知,苯甲酸饱和溶液的pH为2.89,说明苯甲酸饱和溶液中的,则苯甲酸的。
故答案为:
(4)①羧酸酸性的强弱取决于羧基中O-H键的极性大小,极性越大,酸性越强,卤素原子的电负性越大,吸电子能力越强,使得羧基中O-H键的极性越大,酸性越强。
故答案为:增大;极性
③由于常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同,所以该推断依据不足。
故答案为: 温下三种酸的饱和溶液的浓度不同
(5)①次氯酸在光照条件下易分解为HCl和O2,其分解反应的离子方程式为。
故答案为:
②实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数,再利用公式求出HClO的Ka。
故答案为: 实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数,再利用公式求出HClO的Ka
【分析】(1)甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化,使溶液褪色。
(2)加热溶解后,应趁热过滤;再对滤液进行冷却结晶。
(3)①滴加NaOH溶液的过程中苯甲酸与NaOH反应生成苯甲酸钠和H2O,结合消耗NaOH溶液的量计算苯甲酸溶液的浓度c0。
②饱和苯甲酸溶液的pH=2.89,此时溶液中c(H+)=10-2.89mol·L-1,结合苯甲酸的电离方程式计算苯甲酸的电离平衡常数。
(4)①随着卤素原子电负性增强,其对键合电子的吸引力更强,导致羟基的极性增强。
③通过测溶液的pH直接判断Ka的大小,则所测量溶液的浓度必须相同,而三种酸的饱和溶液的浓度不同,因此无法直接比较。
(5)①HClO不稳定,光照条件下发生分解反映过,生成H+、Cl-和O2,据此写出反应的离子方程式。
②选用0.100mol·L-1的NaClO溶液进行实验,以获取HClO的Ka。则可先计算ClO-的水解平衡常数Kh,结合Kw=Ka×Kh,即可获得HClO的电离平衡常数Ka。
(1)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以将甲苯氧化生成苯甲酸,故向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察到体系颜色由紫色变为无色。
(2)重结晶法提纯苯甲酸的方法为,加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,故操作编号为da
(3)①由图像可知,当加入14mLNaOH溶液时,苯甲酸被完全中和,则可得苯甲酸饱和溶液的浓度;
②由图像可知,苯甲酸饱和溶液的pH为2.89,说明苯甲酸饱和溶液中的,则苯甲酸的
(4)①羧酸酸性的强弱取决于羧基中O-H键的极性大小,极性越大,酸性越强,卤素原子的电负性越大,吸电子能力越强,使得羧基中O-H键的极性越大,酸性越强;
③由于常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同,所以该推断依据不足。
(5)①次氯酸在光照条件下易分解为HCl和O2,其分解反应的离子方程式为;
②实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数,再利用公式求出HClO的Ka。
18.(2025·广东)我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知:多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。
氢氧化物
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有 (写一条)。
(2)“高压加热”时,生成的离子方程式为: 。
(3)“沉铝”时,pH最高可调至 (溶液体积变化可忽略)。已知:“滤液1”中,。
(4)“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。
A.镍与N、O形成配位键 B.配位时被还原
C.配合物与水能形成分子间氢键 D.烷基链具有疏水性
(5)晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,则 ;晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为 。
(6)①“700℃加热”步骤中,混合气体中仅加少量,但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为 和 。
②“电解”时,颗粒分散于溶液中,以Fe片、石墨棒为电极,在答题卡虚线框中,画出电解池示意图并做相应标注 。
③与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是 (写一条)。
【答案】(1)搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等
(2)4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+
(3)5
(4)A;D
(5)3:1:1;12
(6)2NH3N2+3H2;Fe2O3+3H22Fe+3H2O;;没有污染物产生
【知识点】晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有:搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等。
故答案为: 搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等
(2)由于通入“酸浸”,故浸取液中不含有,“高压加热”时,Fe2+在酸性条件下被氧化为,离子方程式为:4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+。
故答案为: 4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+
(3)“沉铝”时,保证Cu2+和Ni2+不沉淀,Cu(OH)2的溶度积更小,,根据Ksp=c(Cu2+)×c2(OH-)=0.022×c2(OH-)=2.2×10-20,得出c(OH-)=10-9mol/L,pH=5。
故答案为:5
(4)“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有:
A、镍与N、O形成配位键,可以使镍进入有机相,A正确;
B、配体中提供孤对电子的O原子带一个单位负电,可以视作是得到一个电子的阴离子,其余配体不带电,整个配合物不显电性,形成配合物后,中心离子还是Ni2+,Ni2+化合价不变,B错误;
C、配合物与水形成氢键,不能解释镍进入有机相,C错误;
D、烷基具有疏水性,可以使其进入有机相,D正确;
故答案为:AD
(5)根据同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,设晶胞边长为a,由几何关系可知,面心的原子与顶点的原子距离为,面心的原子与体心的原子距离为,则可以确定,晶胞中面心原子为Ni,有6×个,顶点原子为Cu,有8×个,体心的原子为N,有1个,则x:y:z=3:1:1;
根据分析,Cu原子处于顶角,距离最近且等距离的原子为面心上Ni原子,数目为。
故答案为:3:1:1;12
(6)①氨气分解为N2和H2,H2还原Fe2O3得到Fe单质和水,化学方程式为:2NH3N2+3H2、Fe2O3+3H22Fe+3H2O。
故答案为:2NH3N2+3H2;Fe2O3+3H22Fe+3H2O
②电解Fe2O3颗粒得到Fe单质,在阴极发生还原反应,则Fe片为阴极,石墨做阳极,电解液为NaOH溶液和颗粒,装置图如下:。
故答案为:
③与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是没有污染性的CO气体产生。
故答案为: 没有污染物产生
【分析】(1)搅拌、粉碎、提高浸取温度,都可提高反应速率。
(2)根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒进行配平。
(3)由于溶度积Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Ni(OH)2],Cu2+不形成沉淀,则Ni2+也不沉淀。据此结合Cu(OH)2的溶度积Ksp进行计算。
(4)A、Ni能与N、O形成配合物,因此Ni容易进入有机相中。
B、形成配合物的过程中Ni元素的化合价不变。
C、该配合物难以形成氢键。
D、烷烃基为疏水基团。
(5) 相邻原子间的最近距离之比,其中为面对角线的一半,为棱长的一半。因此顶点为Cu、面心为Ni、体心为N,据此分析。
(6)①合成氨的逆反应为NH3的分解反应,生成N2和H2;H2还原Fe2O3生成Fe和H2O,据此写出反应的化学方程式。
②Fe2O3分散在NaOH溶液中,通过电解得到Fe。因此石墨电极为阳极,Fe电极为阴极。据此确定电解池装置示意图。
③传统高炉炼铁工业中会产生污染性气体CO。
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有:搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等;
(2)由于通入“酸浸”,故浸取液中不含有,“高压加热”时,Fe2+在酸性条件下被氧化为,离子方程式为:4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+;
(3)“沉铝”时,保证Cu2+和Ni2+不沉淀,Cu(OH)2的溶度积更小,,根据Ksp=c(Cu2+)×c2(OH-)=0.022×c2(OH-)=2.2×10-20,得出c(OH-)=10-9mol/L,pH=5;
(4)“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有:
A、镍与N、O形成配位键,可以使镍进入有机相,A正确;
B、配体中提供孤对电子的O原子带一个单位负电,可以视作是得到一个电子的阴离子,其余配体不带电,整个配合物不显电性,形成配合物后,中心离子还是Ni2+,Ni2+化合价不变,B错误;
C、配合物与水形成氢键,不能解释镍进入有机相,C错误;
D、烷基具有疏水性,可以使其进入有机相,D正确;
答案选AD;
(5)根据同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,设晶胞边长为a,由几何关系可知,面心的原子与顶点的原子距离为,面心的原子与体心的原子距离为,则可以确定,晶胞中面心原子为Ni,有6×个,顶点原子为Cu,有8×个,体心的原子为N,有1个,则x:y:z=3:1:1;
根据分析,Cu原子处于顶角,距离最近且等距离的原子为面心上Ni原子,数目为;
(6)①氨气分解为N2和H2,H2还原Fe2O3得到Fe单质和水,化学方程式为:2NH3N2+3H2、Fe2O3+3H22Fe+3H2O;
②电解Fe2O3颗粒得到Fe单质,在阴极发生还原反应,则Fe片为阴极,石墨做阳极,电解液为NaOH溶液和颗粒,装置图如下:;
③与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是没有污染性的CO气体产生。
19.(2025·广东)钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。
(1)基态Ti原子的价层电子排布式为 。
(2)298K下,反应的、,则298K下该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。
(3)以为原料可制备。将与10.0molTi放入容积为的恒容密闭容器中,反应体系存在下列过程。
编号 过程
(a)
(b)
(c)
(d)
① kJ/mol。
②不同温度下,平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅰ对应的物质为 。
③温度下, ,反应(c)的平衡常数 (列出算式,无须化简)。
(4)钛基催化剂可以催化储氢物质肼的分解反应:
(e)
(f)
为研究某钛基催化剂对上述反应的影响,以肼的水溶液为原料(含的物质的量为),进行实验,得到、随时间t变化的曲线如图。其中,为与的物质的量之和;为剩余的物质的量。设为0~t时间段内反应(e)消耗的物质的量,该时间段内,本体系中催化剂的选择性用表示。
①内,的转化率为 (用含的代数式表示)。
②内,催化剂的选择性为 (用含与的代数式表示,写出推导过程)。
【答案】(1)
(2)能
(3);;0.5;
(4);
【知识点】原子核外电子排布;盖斯定律及其应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)Ti为22号元素,基态Ti原子的价层电子排布式为。
故答案为:
(2)反应的、,则根据可知,该反应在298K下能自发进行。
故答案为:能
(3)① 已知:
反应b:
反应c:
将反应c-2×反应b可得,则。
故答案为:
② 由表格可知,反应a为放热反应,反应b、c为吸热反应,反应d也是放热的,曲线Ⅰ,Ⅱ可表示或的物质的量随温度的变化情况,随着温度升高,反应b、c正向移动,反应a、d为逆向移动,所以的含量逐渐上升,的含量逐渐下降,所以曲线Ⅰ对应的物质为。
故答案为:
③ 温度下,,,,根据Ti元素守恒,可推出(10+5-6-8.5)mol=0.5mol,则,,反应(c)的平衡常数=。
故答案为:0.5;
(4)① 因为肼为反应物,肼的含量逐渐下降,起始时,时,,则内,的转化率为=。
故答案为:
② 由图可知,内,,,则,反应掉的肼为,生成的氮气和氢气的物质的量为,根据反应前后原子个数守恒,可得,反应f消耗的肼为,反应e消耗的肼为, 则本体系中催化剂的选择性===。
故答案为:
【分析】(1)根据基态Ti原子的核外电子排布式确定其价层电子排布式。
(2)当ΔH-TΔS<0时,反应可自发进行。
(3)①根据盖斯定律计算目标反应的反应热。
②随着温度升高,曲线Ⅰ的纵坐标逐渐降低。据此结合温度对平衡移动的影响分析。
③温度下,,,,根据Ti元素守恒计算。进而计算反应(c)的平衡常数。
(4)①因为肼为反应物,肼的含量逐渐下降,起始时,时,,据此计算N2H4的转化率。
②根据图像数据,结合元素守恒进行计算。
(1)Ti为22号元素,基态Ti原子的价层电子排布式为,故答案为::
(2)反应的、,则根据可知,该反应在298K下能自发进行,故答案为:能;
(3)① 已知:
反应b:
反应c:
将反应c-2×反应b可得,则,故答案为:;
② 由表格可知,反应a为放热反应,反应b、c为吸热反应,反应d也是放热的,曲线Ⅰ,Ⅱ可表示或的物质的量随温度的变化情况,随着温度升高,反应b、c正向移动,反应a、d为逆向移动,所以的含量逐渐上升,的含量逐渐下降,所以曲线Ⅰ对应的物质为,故答案为:;
③ 温度下,,,,根据Ti元素守恒,可推出(10+5-6-8.5)mol=0.5mol,则,,反应(c)的平衡常数=,故答案为:0.5;;
(4)① 因为肼为反应物,肼的含量逐渐下降,起始时,时,,则内,的转化率为=,故答案为:;
② 由图可知,内,,,则,反应掉的肼为,生成的氮气和氢气的物质的量为,根据反应前后原子个数守恒,可得,反应f消耗的肼为,反应e消耗的肼为, 则本体系中催化剂的选择性===,故答案为:;
20.(2025·广东)我国科学家最近在光-酶催化合成中获得重大突破,光-酶协同可实现基于三组分反应的有机合成,其中的一个反应如下(反应条件略:Ph-代表苯基)。
(1)化合物1a中含氧官能团的名称为 。
(2)①化合物2a的分子式为 。
②2a可与发生加成反应生成化合物Ⅰ.在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共 种(含化合物Ⅰ)。
(3)下列说法正确的有_______。
A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,有键断裂与键形成
B.在4a分子中,存在手性碳原子,并有20个碳原子采取杂化
C.在5a分子中,有大键,可存在分子内氢键,但不存在手性碳原子
D.化合物5a是苯酚的同系物,且可发生原子利用率为100%的还原反应
(4)一定条件下,与丙酮发生反应,溴取代丙酮中的,生成化合物3a.若用核磁共振氢谱监测该取代反应,则可推测:与丙酮相比,产物3a的氢谱图中 。
(5)已知:羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的取代反应。根据上述信息,分三步合成化合物Ⅱ。
①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为 。
②第二步,进行 (填具体反应类型):其反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
③第三步,合成Ⅱ:②中得到的含溴有机物与1a、2a反应。
(6)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅲ,需要以1a、 (填结构简式)和3a为反应物。
【答案】(1)醛基
(2);5
(3)A;B
(4)丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰:峰面积之比为3:2,且峰的位置较丙酮有所偏移
(5);酯化反应;
(6)
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由其结构简式可知,化合物1a中含氧官能团的名称为醛基。
故答案为:醛基
(2)①化合物2a是苯乙烯,的分子式为。
故答案为:
②化合物Ⅰ的分子式为,分子中含有苯环,则其余结构均为饱和结构,含有醇羟基的结构的同分异构体有、、、、,共计5种。
故答案为:5
(3)A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,1a、2a先发生碳碳双键的加成反应,生成,该过程存在键断裂,随后与3a发生取代反应脱去1分子HBr生成4a,该过程存在键形成,A正确;
B.连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子,4a分子中,存在手性碳原子,如图:,苯环是平面结构,三个苯环以及酮羰基的碳原子均为杂化,共计20个,B正确;
C.在5a分子中,苯环内有大键,酮羰基和羟基相邻较近,可存在分子内氢键,且与羟基相连的碳原子是手性碳原子,C错误;
D.化合物5a与氢气发生还原反应是原子利用率为100%的反应,但化合物5a含有酮羰基,不是苯酚的同系物,D错误;
故答案为:AB
(4)丙酮的氢谱:两个甲基等效:核磁共振氢谱出现单峰;
α 溴代丙酮的氢谱:受溴吸电子效应影响,甲基与亚甲基上的氢不等效,核磁共振氢谱图会出现两组峰,面积之比为3:2;故氢谱变化:丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰:峰面积之比为3:2,且峰的位置较丙酮有所偏移。
故答案为: 丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰:峰面积之比为3:2,且峰的位置较丙酮有所偏移
(5)比较化合物Ⅱ与主产物的结构简式可知,主要在右侧含氧官能团不同,化合物Ⅱ含有酯基,故推测合成Ⅱ发生的反应有酯化反应;
①已知羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的取代反应,则第一步反应为羧酸中的取代反应引入溴,化学方程式为;
②第二步与甲醇发生酯化(取代)反应,化学方程式为,题目要求填具体反应类型,故此处填酯化反应;
③第三步1a、2a发生碳碳双键的加成反应,生成,再与发生取代反应得到。
故答案为:;酯化反应;
(6)结合化合物Ⅲ的结构简式,将其断键,左侧表示1a基团,右侧是3a基团,则需要合成Ⅲ的还差,即合成流程是1a与先发生1,4加成反应,生成,再与3a发生取代反应得到目标产物。
故答案为:
【分析】(1)根据化合物1a的结构简式确定其所含的冠能团。
(2)①根据结构简式确定分子式,注意Ph-表示苯基。
②若为苯环的一取代物,则其侧链为-CH2CH2OH、-CH(OH)CH3;若为苯的二取代物,则其侧链为-CH3和-CH2OH。据此确定同分异构体的个数。
(3)A、根据反应过过程中化学键的断裂与形成分析。
B、连接有四个不同的原子或原子团的碳原子,为手性碳原子。
C、羟基所在的碳原子为手性碳原子。
D、同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或多个CH2的有机物。
(4)根据丙酮与α-溴代丙酮的结构简式进行分析。
(5)①羧酸能发生类似丙酮的α-H取代反应,则CH3COOH中-CH3上的H原子能与Br2发生取代反应,生成CH2BrCOOH。据此写出反应的化学方程式。
②化合物Ⅱ中含有酯基,因此发生的是酯化反应;由CH2BrCOOH与CH3OH反应生成CH2BrCOOCH3,据此写出反应的化学方程式。
(6)根据化合物Ⅲ的结构简式可知,该物质由1a、3a和 反应生成。
(1)由其结构简式可知,化合物1a中含氧官能团的名称为醛基;
(2)①化合物2a是苯乙烯,的分子式为;
②化合物Ⅰ的分子式为,分子中含有苯环,则其余结构均为饱和结构,含有醇羟基的结构的同分异构体有、、、、,共计5种;
(3)A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,1a、2a先发生碳碳双键的加成反应,生成,该过程存在键断裂,随后与3a发生取代反应脱去1分子HBr生成4a,该过程存在键形成,A正确;
B.连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子,4a分子中,存在手性碳原子,如图:,苯环是平面结构,三个苯环以及酮羰基的碳原子均为杂化,共计20个,B正确;
C.在5a分子中,苯环内有大键,酮羰基和羟基相邻较近,可存在分子内氢键,且与羟基相连的碳原子是手性碳原子,C错误;
D.化合物5a与氢气发生还原反应是原子利用率为100%的反应,但化合物5a含有酮羰基,不是苯酚的同系物,D错误;
故选AB;
(4)丙酮的氢谱:两个甲基等效:核磁共振氢谱出现单峰;
α 溴代丙酮的氢谱:受溴吸电子效应影响,甲基与亚甲基上的氢不等效,核磁共振氢谱图会出现两组峰,面积之比为3:2;
故氢谱变化:丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰:峰面积之比为3:2,且峰的位置较丙酮有所偏移;
(5)比较化合物Ⅱ与主产物的结构简式可知,主要在右侧含氧官能团不同,化合物Ⅱ含有酯基,故推测合成Ⅱ发生的反应有酯化反应;
①已知羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的取代反应,则第一步反应为羧酸中的取代反应引入溴,化学方程式为;
②第二步与甲醇发生酯化(取代)反应,化学方程式为,题目要求填具体反应类型,故此处填酯化反应;
③第三步1a、2a发生碳碳双键的加成反应,生成,再与发生取代反应得到;
(6)结合化合物Ⅲ的结构简式,将其断键,左侧表示1a基团,右侧是3a基团,则需要合成Ⅲ的还差,即合成流程是1a与先发生1,4加成反应,生成,再与3a发生取代反应得到目标产物。
1 / 12025年广东高考真题化学试题
1.(2025·广东)中华传统技艺,凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是
A.纸哪吒 B.石印章 C.木活字 D.不锈钢针
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·广东)在法拉第发现苯200周年之际,我国科学家首次制备了以金属M为中心的多烯环配合物。该配合物具有芳香性,其多烯环结构(如图)形似梅花。该多烯环上
A.键是共价键 B.有8个碳碳双键
C.共有16个氢原子 D.不能发生取代反应
3.(2025·广东)现代科技,增强国力,增进民生福祉。下列说法正确的是
A.我国科学家首次测得了月球背面月幔水含量质量为10g
B.利用成功为金属材料“重塑金身”,中Mo的化合价为+6
C.穿上电动机械腿,助力行走不是梦,行走时电池将电能转化为化学能
D.沙海养鱼蹚出治沙新路,让沙海沙山变成金山银山,鱼肉富含蛋白质
4.(2025·广东)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项 劳动项目 化学知识
A 向燃煤中加入生石灰以脱硫减排
B 用和盐酸检验粗盐中是否含
C 使用溶液点卤制豆腐 使蛋白质盐析
D 用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴 使用时铁粉被氧化,反应放热
A.A B.B C.C D.D
5.(2025·广东)声波封印,材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是
A.制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体是
B.磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
C.光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及物理变化
D.固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
6.(2025·广东)对铁钉进行预处理,并用铜氨溶液给铁钉镀铜。下列操作不能达到实验目的的是
A.除油污 B.除铁锈
C.制铜氨溶液 D.铁钉镀铜
A.A B.B C.C D.D
7.(2025·广东)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质X氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A.X可为铝,盐的水溶液一定显酸性
B.X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
C.X可为钠,氧化物2可与水反应生成
D.X可为碳,盐的热稳定性:
8.(2025·广东)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中 浓硝酸具有强氧化性
B 向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑 浓硫酸具有脱水性
C 与可生成蓝色物质 KSCN溶液可用于检验
D 与浓盐酸共热,生成黄绿色气体
A.A B.B C.C D.D
9.(2025·广东)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.a和g同主族 B.金属性:
C.原子半径: D.最简单氢化物沸点:
10.(2025·广东)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.的中子数,比的多
B.与水蒸气完全反应,生成的数目为
C.在的溶液中,的数目为
D.标准状况下的与足量反应,形成的共价键数目为
11.(2025·广东)利用如图装置进行实验:打开,一定时间后,a中溶液变蓝;关闭,打开,点燃酒精灯加热数分钟后,滴入无水乙醇。下列说法错误的是
A.a中现象体现了的还原性
B.b中既作氧化剂也作还原剂
C.乙醇滴加过程中,c中的铜丝由黑变红,说明乙醇被氧化
D.d中有银镜反应发生,说明c中产物有乙酸
12.(2025·广东)CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A.加水稀释,浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C.的电离方程式为:
D.体系中,
13.(2025·广东)由结构不能推测出对应性质的是
选项 结构 性质
A 的VSEPR模型为平面三角形 具有氧化性
B 钾和钠的原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同 钾和钠的焰色不同
C 乙烯和乙炔分子均含有键 两者均可发生加聚反应
D 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子,可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性
A.A B.B C.C D.D
14.(2025·广东)一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上减少;电极材料每转移1mol电子,对应的理论容量为。下列说法错误的是
A.充电时Ⅱ为阳极
B.放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C.放电时负极反应为:
D.充电时16gS能提供的理论容量为
15.(2025·广东)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.c中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
16.(2025·广东)某理论研究认为:燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c,其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知,理论上
A.负极反应的催化剂是ⅰ
B.图a中,ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低
C.电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变
D.相同时间内,电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同
17.(2025·广东)酸及盐在生活生产中应用广泛。
(1)甲苯氧化可生成苯甲酸。向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性溶液,振荡,观察到体系颜色 。
(2)某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中,需要的操作及其顺序为:加热溶解、 (填下列操作编号)。
(3)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度和苯甲酸的,实验如下:取50.00mL苯甲酸饱和溶液,用溶液滴定,用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得:
① 。
②苯甲酸的 (列出算式,水的电离可忽略)。
(4)该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。
①知识回顾 羧酸酸性可用衡量。下列羧酸的变化顺序为:。随着卤原子电负性 ,羧基中的羟基 增大,酸性增强。
②提出假设 甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为:
③验证假设 甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,据此推断假设成立。但乙同学认为该推断依据不足,不能用所测得的pH直接判断大小顺序,因为 。
乙同学用(3)中方法测定了上述三种酸的,其顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。
④实验小结 假设不成立,芳香环上取代基效应较复杂,①中规律不可随意推广。
(5)该小组尝试测弱酸HClO的。
①丙同学认为不宜按照(3)中方法进行实验,其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的离子方程式为 。
②小组讨论后,选用0.100mol/LNaClO溶液(含少量NaCl)进行实验,以获得HClO的。简述该方案 (包括所用仪器及数据处理思路)。
③教师指导:设计实验方案时,需要根据物质性质,具体问题具体分析。
18.(2025·广东)我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知:多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。
氢氧化物
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有 (写一条)。
(2)“高压加热”时,生成的离子方程式为: 。
(3)“沉铝”时,pH最高可调至 (溶液体积变化可忽略)。已知:“滤液1”中,。
(4)“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。
A.镍与N、O形成配位键 B.配位时被还原
C.配合物与水能形成分子间氢键 D.烷基链具有疏水性
(5)晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,则 ;晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为 。
(6)①“700℃加热”步骤中,混合气体中仅加少量,但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为 和 。
②“电解”时,颗粒分散于溶液中,以Fe片、石墨棒为电极,在答题卡虚线框中,画出电解池示意图并做相应标注 。
③与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是 (写一条)。
19.(2025·广东)钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。
(1)基态Ti原子的价层电子排布式为 。
(2)298K下,反应的、,则298K下该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。
(3)以为原料可制备。将与10.0molTi放入容积为的恒容密闭容器中,反应体系存在下列过程。
编号 过程
(a)
(b)
(c)
(d)
① kJ/mol。
②不同温度下,平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅰ对应的物质为 。
③温度下, ,反应(c)的平衡常数 (列出算式,无须化简)。
(4)钛基催化剂可以催化储氢物质肼的分解反应:
(e)
(f)
为研究某钛基催化剂对上述反应的影响,以肼的水溶液为原料(含的物质的量为),进行实验,得到、随时间t变化的曲线如图。其中,为与的物质的量之和;为剩余的物质的量。设为0~t时间段内反应(e)消耗的物质的量,该时间段内,本体系中催化剂的选择性用表示。
①内,的转化率为 (用含的代数式表示)。
②内,催化剂的选择性为 (用含与的代数式表示,写出推导过程)。
20.(2025·广东)我国科学家最近在光-酶催化合成中获得重大突破,光-酶协同可实现基于三组分反应的有机合成,其中的一个反应如下(反应条件略:Ph-代表苯基)。
(1)化合物1a中含氧官能团的名称为 。
(2)①化合物2a的分子式为 。
②2a可与发生加成反应生成化合物Ⅰ.在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共 种(含化合物Ⅰ)。
(3)下列说法正确的有_______。
A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,有键断裂与键形成
B.在4a分子中,存在手性碳原子,并有20个碳原子采取杂化
C.在5a分子中,有大键,可存在分子内氢键,但不存在手性碳原子
D.化合物5a是苯酚的同系物,且可发生原子利用率为100%的还原反应
(4)一定条件下,与丙酮发生反应,溴取代丙酮中的,生成化合物3a.若用核磁共振氢谱监测该取代反应,则可推测:与丙酮相比,产物3a的氢谱图中 。
(5)已知:羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的取代反应。根据上述信息,分三步合成化合物Ⅱ。
①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为 。
②第二步,进行 (填具体反应类型):其反应的化学方程式为 (注明反应条件)。
③第三步,合成Ⅱ:②中得到的含溴有机物与1a、2a反应。
(6)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅲ,需要以1a、 (填结构简式)和3a为反应物。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】化学科学的主要研究对象;合金及其应用
【解析】【解答】A.纸的主要成分是纤维素,属于有机材料,不属于合金,A不符合题意;
B.石印章的材料通常是天然矿物,其主要成分为大理石、寿山石等,属于硅酸盐或碳酸盐,不属于合金,B不符合题意;
C.木活字的材料是木材,主要成分为纤维素和木质素,均属于有机材料,不属于合金,C不符合题意;
D.不锈钢是铁(Fe)与铬(Cr)、镍(Ni)等金属形成的合金,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对物质组成和材料分类的考查,属于合金的是金属单质或合金。据此结合选项所给物质的成分进行分析即可。
2.【答案】A
【知识点】配合物的成键情况;苯的结构与性质
【解析】【解答】A.C原子和H原子间通过共用电子对之间的作用力结合,该作用力为共价键,A正确;
B.该配合物具有芳香性,结合苯的结构可知,该配合物中存在的是共轭大π键,不存在碳碳双键,B错误;
C.每个碳原子周围最多形成4个共价键,因此该物质有10个H原子,C错误;
D.大π键环上的C-H键可以发生取代反应,D错误;
故答案为:A
【分析】A、C、H原子通过共用电子对(即共价键)结合。
B、结合苯中不存在碳碳双键分析。
C、根据C原子的价键情况分析。
D、结构中C-H可发生取代反应。
3.【答案】D
【知识点】化学科学的主要研究对象;常见能量的转化及运用;摩尔质量
【解析】【解答】A.H2O的摩尔质量为18g/mol,因此1mol H2O的质量为1mol×18g/mol=18g,A错误;
B.MoS2中S的化合价为-2,根据化合价代数和为0可得,Mo的化合价为+4,B错误;
C.电动机械腿工作时,电池放电将化学能转化为电能,电能进一步转化为机械能,C错误;
D.鱼肉的主要营养成分是蛋白质,D正确;
故答案为:D
【分析】A、H2O的摩尔质量为18g·mol-1,根据公式m=n×M计算1molH2O的质量。
B、MoS2中硫元素为-2价,结合化合物中化合价代数和为0计算Mo的化合价。
C、电池工作时化学能转化为电能,行走过程中电能转化为机械能。
D、鱼肉富含的营养素为蛋白质。
4.【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硫酸根离子的检验;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.燃煤脱硫减排的过程中,加入的生石灰(CaO)与燃煤中的SO2和氧气反应生成CaSO4,不存在沉淀溶解平衡的转化,A错误;
B.检验SO需先加盐酸排除CO32-、SO32-和Ag+的干扰,再加BaCl2生成BaSO4沉淀,步骤和反应式均正确,B正确;
C.MgCl2点卤使蛋白质胶体沉降,产生固体,该过程为蛋白质的盐析,C正确;
D.暖贴中铁粉发生氧化反应,生成Fe2O3的过程中放出热量,描述正确,D正确;
故答案为:A
【分析】A、燃煤脱硫过程中是利用CaO与SO2、O2反应。
B、结合SO42-的检验分析。
C、MgCl2点卤发生蛋白质的盐析。
D、铁粉被氧化的过程中放出热量。
5.【答案】A
【知识点】化学科学的主要研究对象;物理变化与化学变化的区别与联系;原子晶体(共价晶体)
【解析】【解答】A.聚氯乙烯是由氯乙烯发生加聚反应后的产物,因此聚氯乙烯的单体应氯乙烯(CH2=CHCl),A错误;
B.四氧化三铁(Fe3O4)具有磁性,常用于制作磁带,B正确;
C.光碟擦写时晶态与非晶态相互转换,过程中没有新物质生成,属于物理变化,C正确;
D.固态硬盘芯片使用单晶硅,单晶硅为共价晶体(原子晶体),D正确;
故答案为:A
【分析】A、聚氯乙烯的单体为氯乙烯。
B、Fe3O4具有磁性,可用于制作磁带。
C、晶态和非晶态的转化为物理变化。
D、单晶硅属于共价晶体。
6.【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;盐类水解的应用;电镀
【解析】【解答】A.溶液中CO32-水解,使得溶液显碱性,油污在碱性溶液中发生水解反应,同时加热可以增强碳酸钠溶液的碱性,可以达到除油污的目的,A不符合题意;
B.铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O,稀盐酸能与Fe2O3反应,可用于除铁锈,可以达到实验目的,B不符合题意;
C.硫酸铜溶液中滴加过量氨水,反应生成铜氨溶液,C不符合题意;
D.铁钉镀铜过程中,Cu片做阳极,与电源正极相连;铁钉做阴极,与电源负极相连。图中无电源,因此不能达到实验目的,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、Na2CO3溶液中CO32-水解使得溶液显碱性,油污在碱性条件下可发生水解反应而被除去。
B、铁锈的成分为Fe2O3·xH2O,能与HCl反应。
C、滴加氨水的过程中,Cu2+先与NH3·H2O反应生成Cu(OH)2沉淀,氨水过量,Cu(OH)2继续反应生成[Cu(NH3)4](OH)2溶液。
D、铁钉镀铜需用电解池装置。
7.【答案】B
【知识点】含硫物质的性质及综合应用;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;物质的简单分类
【解析】【解答】A.铝单质与O2生成Al2O3后无法再被O2氧化,无法形成氧化物2,且Al2O3与水不反应,A错误;
B.硫燃烧生成SO2(氧化物1,SO2的漂白性能使品红褪色),SO2氧化为SO3(氧化物2),SO3与水生成H2SO4,再与NaOH生成盐,转化关系成立,B正确;
C.钠与氧气常温反应生成Na2O(氧化物1),进一步氧化生成Na2O2(氧化物2);Na2O2与水反应生成NaOH和O2,没有H2生成,C错误;
D.碳与氧气反应先生成CO,CO进一步与O2反应生成CO2,CO2与水反应生成碳酸,与碱反应可生成盐,但热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,D结论错误,D错误;
故答案为:B
【分析】A、铝的氧化物只有Al2O3一种,无法形成氧化物2。
B、S与O2反应生成SO2,SO2与O2继续反应生成SO3,SO3与H2O反应生成H2SO4,H2SO4与NaOH反应生成Na2SO4。
C、Na与O2反应生成Na2O,Na2O与O2进一步反应生成Na2O2,Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,NaOH与HCl反应生成NaCl。
D、NaHCO3不稳定,受热易分解;Na2CO3稳定,受热不分解。
8.【答案】B
【知识点】氯气的实验室制法;浓硫酸的性质;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.浓硝酸不稳定见光易分解,因此需保存在棕色试剂瓶中,与其强氧化性无关,陈述Ⅰ正确但因果关系错误,A不符合题意;
B.浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖变黑,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系,B符合题意;
C.Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀,可用于检验Fe2+;而KSCN用于检验Fe3+,两者无直接因果关系,C不符合题意;
D.MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2是独立反应,与Cl2和SO2的反应无因果关系,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、浓硝酸见光易分解,保存在棕色瓶中可避免光照分解。
B、浓硫酸使蔗糖变黑,体现了浓硫酸的脱水性。
C、结合Fe2+、Fe3+的检验分析。
D、MnO2与浓盐酸反应生成Cl2,与Cl2和SO2的反应无因果关系。
9.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;氢键的存在对物质性质的影响;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.a是B,g是Na,二者的最外层电子数不同,因此处于不同主族,A错误;
B.Na、Mg、Al属于同周期元素,随着核电荷数增大,金属性逐渐减弱,B正确;
C.e、d、c分别是N、O、F,属于同周期元素,随着核电荷数增大,原子半径逐渐减小,因此原子半径c>d>e,C错误;
D.b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,氢键使得沸点增大,因此沸点NH3>CH4,D错误;
故答案为:B
【分析】如图是第一电离能与原子序数之间的关系。同周期元素,随着原子序数增大,第一电离能逐渐增大。其中第ⅡA族、第ⅤA族元素,其基态原子的ns、np能级为全满、半满稳定结构,第一电离能大于下一主族元素。因此c为N、h为Mg。其余元素依次为B、C、O、F、Ne、Na、Al。据此结合元素周期律分析选项。
10.【答案】D
【知识点】气体摩尔体积;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.的中子数为18-8=10,的中子数为16-8=8,每个O2分子含2个O原子,因此1mol比1mol多4NA个中子,A错误;
B.Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,1mol Fe完全反应生成mol H2,同时转移mol电子,因此转移电子数目为NA,B错误;
C.溶液中发生水解,使得的数目小于0.1NA,C错误;
D.一分子HCl中含有1个H-Cl共价键,1mol Cl2与H2反应生成2mol HCl,因此形成2mol H-Cl键,共价键数目为2NA,D正确;
故答案为:D
【分析】A、一个18O原子中所含的中子数为18-8=10,据此计算。
B、Fe与水蒸气高温条件下反应生成Fe3O4和H2,据此计算。
C、溶液中NH4+存在水解,使得NH4+数目减小。
D、H2与Cl2反应生成HCl,一个HCl分子中含有一个共价键。
11.【答案】D
【知识点】乙醇的催化氧化实验;化学实验方案的评价;银镜反应
【解析】【解答】A.试管a中观察到溶液变为蓝色,说明O2进入a中,氧化I-,生成I2,体现了的还原性,A正确;
B.b中H2O2在MnO2的催化下生成O2和H2O,H2O2中氧元素由-1价变为0价和-2价。因此既作氧化剂也作还原剂,B正确;
C.铜丝先和氧气反应生成黑色的氧化铜,乙醇再和氧化铜反应,氧化铜被还原为红色的铜单质,乙醇被氧化为乙醛,因此c中的铜丝由黑变红,可以说明乙醇被氧化,C正确;
D.乙醛可与银氨溶液在加热条件下反应产生银镜,d中未加热,不能发生银镜反应,D错误;
故答案为:D
【分析】打开K2,H2O2溶液滴入MnO2中,反应生成O2。打开K1,O2加入淀粉-KI溶液中,O2将I-氧化成I2,淀粉遇碘变蓝色,因此可观察到溶液变为蓝色。打开K3,O2进入硬质玻璃管内,与Cu反应生成CuO。推动注射器活塞,无水乙醇进入到玻璃管内,与灼热的CuO反应,可观察到固体由黑色变为红色。产生的物质进入银氨溶液中,在加热条件下发生银镜反应。说明乙醇被氧化生成了乙醛。据此结合选项分析。
12.【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素;弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;电离方程式的书写
【解析】【解答】A.加水稀释,溶液的体积变大,溶液中离子浓度减小,因此浓度一定下降,A正确;
B.加入NaCl固体,溶液中c(Cl-)增加,可能促使转化为,因此浓度不一定上升,B错误;
C.配离子不能拆解成Cu+和Cl-,因此H[CuCl2]应电离为H+和,电离方程式错误,C错误;
D.电荷守恒未考虑的电荷数,因此溶液中存在的电荷守恒等式应为,D错误;
故答案为:A
【分析】A、加水稀释,溶液中浓度减小。
B、加入NaCl固体,溶液中c(Cl-)增大,结合平衡移动分析。
C、配离子不能拆解成离子形式。
D、结合电荷守恒分析。
13.【答案】A
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;焰色反应
【解析】【解答】A.SO3的VSEPR模型为平面三角形,体现的是其分子几何结构,与化学性质无关;氧化性由硫的高价态(+6)决定,A符合题意;
B.钾和钠原子结构差异导致电子跃迁能量不同,使得灼烧过程中产生的焰色不同,结构与性质对应合理,B不符合题意;
C.乙烯和乙炔均含π键,π键断裂可发生加聚反应,结构与性质对应合理,C不符合题意;
D.石墨层中离域p电子可自由移动,使得石墨具有导电性,结构与性质对应合理,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、VSEPR模型体现的是几何空间结构,与其氧化性无关。
B、原子结构的差异使得电子跃迁的能量不同。
C、乙烯和乙炔中的π键都能发生加聚反应。
D、石墨中离域p电子可自由移动,使得石墨具有导电性。
14.【答案】B
【知识点】化学电源新型电池;原电池、电解池综合
【解析】【解答】A.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,因此充电时电极Ⅱ为阳极,A正确;
B.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,其电极反应式为,反应消耗,溶液中c(H+)减小,因此溶液的pH升高,B错误;
C.由分析可知,放电时电极Ⅰ为原电池负极,其电极反应式为,C正确;
D.由分析可知,充电时阴极的电极反应式为,每消耗16gS(即0.5mol),转移1mol电子,因此能提供的理论容量为26.8A h,D正确;
故答案为:B
【分析】放电时,电极Ⅱ上MnO2减少,说明MnO2转化为Mn2+,发生得电子的还原反应,因此电极Ⅱ做正极。其电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O。电极Ⅰ为负极,发生失电子的氧化反应,其电极反应式为MnS-2e-=S+Mn2+。充电过程中,电极Ⅰ为阴极,其电极反应式为S+Mn2++2e-=MnS。电极Ⅱ为阳极,其电极反应式为2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+。据此结合选项分析。
15.【答案】C
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;指示剂
【解析】【解答】A.铜和稀硝酸反应生成NO,NO为无色气体,液面上方有氧气存在,一氧化氮与氧气反应,生成红棕色的二氧化氮,该反应为化合反应,生成为蓝色,因此溶液有颜色变化,A正确;
B.b中气体变红棕色时,说明生成二氧化氮,存在的反应,因此所含氮氧化物至少有两种,B正确;
C.酚酞的变色范围是8.2~10,c中溶液红色刚好褪去时,此时溶液可能呈弱碱性,因此不能判断是否恰好完全反应,C错误;
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,反应生成SO2,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中,可生成亚硫酸氢钠,NaHSO3溶液显酸性,酚酞不变色,D正确;
故答案为:C
【分析】A、Cu与稀硝酸反应生成NO,NO与O2反应生成NO2。
B、b中气体变红色,则生成NO2,存在可逆反应2NO2(g)=N2O4(g)。
C、酚酞的变色范围为8.2~10.0,溶液恰好褪色时仍为碱性,NaHCO3未完全反应
D、若将稀硝酸换为浓硫酸,加热时反应生成SO2,结合SO2与NaHCO3的反应分析。
16.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知,氧气发生还原反应,做正极,因此正极反应的催化剂是ⅰ,A错误;
B.获得第一个电子的过程最慢,因此其所需的活化能最高,即ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最高,B错误;
C.氢气发生氧化反应,做负极,其电极反应式为。同时H+通过质子交换膜进入正极室。因此电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变,C正确;
D.由图a、c可知,氧气催化循环一次需要得到4个电子;而氢气催化循环一次需要失去2个电子。根据得失电子守恒可得,电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数不相同,D错误;
故答案为:C
【分析】ⅰ表面发生得电子的还原反应,最终生成H2O,因此O2为正极,其电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。H2发生失电子的氧化反应,生成H+,为负极,其电极反应式为H2-2e-=2H+。据此分析选项。
17.【答案】(1)由紫色变为无色
(2)da
(3);
(4)增大;极性;常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同
(5);实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数,再利用公式求出HClO的Ka。
【知识点】盐类水解的应用;苯的同系物及其性质;中和滴定;化学实验方案的评价;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以将甲苯氧化生成苯甲酸,故向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察到体系颜色由紫色变为无色。
故答案为: 由紫色变为无色
(2)重结晶法提纯苯甲酸的方法为,加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,故操作编号为da。
故答案为:da
(3)①由图像可知,当加入14mLNaOH溶液时,苯甲酸被完全中和,则可得苯甲酸饱和溶液的浓度。
故答案为:0.028
②由图像可知,苯甲酸饱和溶液的pH为2.89,说明苯甲酸饱和溶液中的,则苯甲酸的。
故答案为:
(4)①羧酸酸性的强弱取决于羧基中O-H键的极性大小,极性越大,酸性越强,卤素原子的电负性越大,吸电子能力越强,使得羧基中O-H键的极性越大,酸性越强。
故答案为:增大;极性
③由于常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同,所以该推断依据不足。
故答案为: 温下三种酸的饱和溶液的浓度不同
(5)①次氯酸在光照条件下易分解为HCl和O2,其分解反应的离子方程式为。
故答案为:
②实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数,再利用公式求出HClO的Ka。
故答案为: 实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数,再利用公式求出HClO的Ka
【分析】(1)甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化,使溶液褪色。
(2)加热溶解后,应趁热过滤;再对滤液进行冷却结晶。
(3)①滴加NaOH溶液的过程中苯甲酸与NaOH反应生成苯甲酸钠和H2O,结合消耗NaOH溶液的量计算苯甲酸溶液的浓度c0。
②饱和苯甲酸溶液的pH=2.89,此时溶液中c(H+)=10-2.89mol·L-1,结合苯甲酸的电离方程式计算苯甲酸的电离平衡常数。
(4)①随着卤素原子电负性增强,其对键合电子的吸引力更强,导致羟基的极性增强。
③通过测溶液的pH直接判断Ka的大小,则所测量溶液的浓度必须相同,而三种酸的饱和溶液的浓度不同,因此无法直接比较。
(5)①HClO不稳定,光照条件下发生分解反映过,生成H+、Cl-和O2,据此写出反应的离子方程式。
②选用0.100mol·L-1的NaClO溶液进行实验,以获取HClO的Ka。则可先计算ClO-的水解平衡常数Kh,结合Kw=Ka×Kh,即可获得HClO的电离平衡常数Ka。
(1)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以将甲苯氧化生成苯甲酸,故向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察到体系颜色由紫色变为无色。
(2)重结晶法提纯苯甲酸的方法为,加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,故操作编号为da
(3)①由图像可知,当加入14mLNaOH溶液时,苯甲酸被完全中和,则可得苯甲酸饱和溶液的浓度;
②由图像可知,苯甲酸饱和溶液的pH为2.89,说明苯甲酸饱和溶液中的,则苯甲酸的
(4)①羧酸酸性的强弱取决于羧基中O-H键的极性大小,极性越大,酸性越强,卤素原子的电负性越大,吸电子能力越强,使得羧基中O-H键的极性越大,酸性越强;
③由于常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同,所以该推断依据不足。
(5)①次氯酸在光照条件下易分解为HCl和O2,其分解反应的离子方程式为;
②实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数,再利用公式求出HClO的Ka。
18.【答案】(1)搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等
(2)4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+
(3)5
(4)A;D
(5)3:1:1;12
(6)2NH3N2+3H2;Fe2O3+3H22Fe+3H2O;;没有污染物产生
【知识点】晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有:搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等。
故答案为: 搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等
(2)由于通入“酸浸”,故浸取液中不含有,“高压加热”时,Fe2+在酸性条件下被氧化为,离子方程式为:4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+。
故答案为: 4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+
(3)“沉铝”时,保证Cu2+和Ni2+不沉淀,Cu(OH)2的溶度积更小,,根据Ksp=c(Cu2+)×c2(OH-)=0.022×c2(OH-)=2.2×10-20,得出c(OH-)=10-9mol/L,pH=5。
故答案为:5
(4)“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有:
A、镍与N、O形成配位键,可以使镍进入有机相,A正确;
B、配体中提供孤对电子的O原子带一个单位负电,可以视作是得到一个电子的阴离子,其余配体不带电,整个配合物不显电性,形成配合物后,中心离子还是Ni2+,Ni2+化合价不变,B错误;
C、配合物与水形成氢键,不能解释镍进入有机相,C错误;
D、烷基具有疏水性,可以使其进入有机相,D正确;
故答案为:AD
(5)根据同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,设晶胞边长为a,由几何关系可知,面心的原子与顶点的原子距离为,面心的原子与体心的原子距离为,则可以确定,晶胞中面心原子为Ni,有6×个,顶点原子为Cu,有8×个,体心的原子为N,有1个,则x:y:z=3:1:1;
根据分析,Cu原子处于顶角,距离最近且等距离的原子为面心上Ni原子,数目为。
故答案为:3:1:1;12
(6)①氨气分解为N2和H2,H2还原Fe2O3得到Fe单质和水,化学方程式为:2NH3N2+3H2、Fe2O3+3H22Fe+3H2O。
故答案为:2NH3N2+3H2;Fe2O3+3H22Fe+3H2O
②电解Fe2O3颗粒得到Fe单质,在阴极发生还原反应,则Fe片为阴极,石墨做阳极,电解液为NaOH溶液和颗粒,装置图如下:。
故答案为:
③与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是没有污染性的CO气体产生。
故答案为: 没有污染物产生
【分析】(1)搅拌、粉碎、提高浸取温度,都可提高反应速率。
(2)根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒进行配平。
(3)由于溶度积Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Ni(OH)2],Cu2+不形成沉淀,则Ni2+也不沉淀。据此结合Cu(OH)2的溶度积Ksp进行计算。
(4)A、Ni能与N、O形成配合物,因此Ni容易进入有机相中。
B、形成配合物的过程中Ni元素的化合价不变。
C、该配合物难以形成氢键。
D、烷烃基为疏水基团。
(5) 相邻原子间的最近距离之比,其中为面对角线的一半,为棱长的一半。因此顶点为Cu、面心为Ni、体心为N,据此分析。
(6)①合成氨的逆反应为NH3的分解反应,生成N2和H2;H2还原Fe2O3生成Fe和H2O,据此写出反应的化学方程式。
②Fe2O3分散在NaOH溶液中,通过电解得到Fe。因此石墨电极为阳极,Fe电极为阴极。据此确定电解池装置示意图。
③传统高炉炼铁工业中会产生污染性气体CO。
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有:搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等;
(2)由于通入“酸浸”,故浸取液中不含有,“高压加热”时,Fe2+在酸性条件下被氧化为,离子方程式为:4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+;
(3)“沉铝”时,保证Cu2+和Ni2+不沉淀,Cu(OH)2的溶度积更小,,根据Ksp=c(Cu2+)×c2(OH-)=0.022×c2(OH-)=2.2×10-20,得出c(OH-)=10-9mol/L,pH=5;
(4)“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有:
A、镍与N、O形成配位键,可以使镍进入有机相,A正确;
B、配体中提供孤对电子的O原子带一个单位负电,可以视作是得到一个电子的阴离子,其余配体不带电,整个配合物不显电性,形成配合物后,中心离子还是Ni2+,Ni2+化合价不变,B错误;
C、配合物与水形成氢键,不能解释镍进入有机相,C错误;
D、烷基具有疏水性,可以使其进入有机相,D正确;
答案选AD;
(5)根据同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,设晶胞边长为a,由几何关系可知,面心的原子与顶点的原子距离为,面心的原子与体心的原子距离为,则可以确定,晶胞中面心原子为Ni,有6×个,顶点原子为Cu,有8×个,体心的原子为N,有1个,则x:y:z=3:1:1;
根据分析,Cu原子处于顶角,距离最近且等距离的原子为面心上Ni原子,数目为;
(6)①氨气分解为N2和H2,H2还原Fe2O3得到Fe单质和水,化学方程式为:2NH3N2+3H2、Fe2O3+3H22Fe+3H2O;
②电解Fe2O3颗粒得到Fe单质,在阴极发生还原反应,则Fe片为阴极,石墨做阳极,电解液为NaOH溶液和颗粒,装置图如下:;
③与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是没有污染性的CO气体产生。
19.【答案】(1)
(2)能
(3);;0.5;
(4);
【知识点】原子核外电子排布;盖斯定律及其应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)Ti为22号元素,基态Ti原子的价层电子排布式为。
故答案为:
(2)反应的、,则根据可知,该反应在298K下能自发进行。
故答案为:能
(3)① 已知:
反应b:
反应c:
将反应c-2×反应b可得,则。
故答案为:
② 由表格可知,反应a为放热反应,反应b、c为吸热反应,反应d也是放热的,曲线Ⅰ,Ⅱ可表示或的物质的量随温度的变化情况,随着温度升高,反应b、c正向移动,反应a、d为逆向移动,所以的含量逐渐上升,的含量逐渐下降,所以曲线Ⅰ对应的物质为。
故答案为:
③ 温度下,,,,根据Ti元素守恒,可推出(10+5-6-8.5)mol=0.5mol,则,,反应(c)的平衡常数=。
故答案为:0.5;
(4)① 因为肼为反应物,肼的含量逐渐下降,起始时,时,,则内,的转化率为=。
故答案为:
② 由图可知,内,,,则,反应掉的肼为,生成的氮气和氢气的物质的量为,根据反应前后原子个数守恒,可得,反应f消耗的肼为,反应e消耗的肼为, 则本体系中催化剂的选择性===。
故答案为:
【分析】(1)根据基态Ti原子的核外电子排布式确定其价层电子排布式。
(2)当ΔH-TΔS<0时,反应可自发进行。
(3)①根据盖斯定律计算目标反应的反应热。
②随着温度升高,曲线Ⅰ的纵坐标逐渐降低。据此结合温度对平衡移动的影响分析。
③温度下,,,,根据Ti元素守恒计算。进而计算反应(c)的平衡常数。
(4)①因为肼为反应物,肼的含量逐渐下降,起始时,时,,据此计算N2H4的转化率。
②根据图像数据,结合元素守恒进行计算。
(1)Ti为22号元素,基态Ti原子的价层电子排布式为,故答案为::
(2)反应的、,则根据可知,该反应在298K下能自发进行,故答案为:能;
(3)① 已知:
反应b:
反应c:
将反应c-2×反应b可得,则,故答案为:;
② 由表格可知,反应a为放热反应,反应b、c为吸热反应,反应d也是放热的,曲线Ⅰ,Ⅱ可表示或的物质的量随温度的变化情况,随着温度升高,反应b、c正向移动,反应a、d为逆向移动,所以的含量逐渐上升,的含量逐渐下降,所以曲线Ⅰ对应的物质为,故答案为:;
③ 温度下,,,,根据Ti元素守恒,可推出(10+5-6-8.5)mol=0.5mol,则,,反应(c)的平衡常数=,故答案为:0.5;;
(4)① 因为肼为反应物,肼的含量逐渐下降,起始时,时,,则内,的转化率为=,故答案为:;
② 由图可知,内,,,则,反应掉的肼为,生成的氮气和氢气的物质的量为,根据反应前后原子个数守恒,可得,反应f消耗的肼为,反应e消耗的肼为, 则本体系中催化剂的选择性===,故答案为:;
20.【答案】(1)醛基
(2);5
(3)A;B
(4)丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰:峰面积之比为3:2,且峰的位置较丙酮有所偏移
(5);酯化反应;
(6)
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由其结构简式可知,化合物1a中含氧官能团的名称为醛基。
故答案为:醛基
(2)①化合物2a是苯乙烯,的分子式为。
故答案为:
②化合物Ⅰ的分子式为,分子中含有苯环,则其余结构均为饱和结构,含有醇羟基的结构的同分异构体有、、、、,共计5种。
故答案为:5
(3)A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,1a、2a先发生碳碳双键的加成反应,生成,该过程存在键断裂,随后与3a发生取代反应脱去1分子HBr生成4a,该过程存在键形成,A正确;
B.连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子,4a分子中,存在手性碳原子,如图:,苯环是平面结构,三个苯环以及酮羰基的碳原子均为杂化,共计20个,B正确;
C.在5a分子中,苯环内有大键,酮羰基和羟基相邻较近,可存在分子内氢键,且与羟基相连的碳原子是手性碳原子,C错误;
D.化合物5a与氢气发生还原反应是原子利用率为100%的反应,但化合物5a含有酮羰基,不是苯酚的同系物,D错误;
故答案为:AB
(4)丙酮的氢谱:两个甲基等效:核磁共振氢谱出现单峰;
α 溴代丙酮的氢谱:受溴吸电子效应影响,甲基与亚甲基上的氢不等效,核磁共振氢谱图会出现两组峰,面积之比为3:2;故氢谱变化:丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰:峰面积之比为3:2,且峰的位置较丙酮有所偏移。
故答案为: 丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰:峰面积之比为3:2,且峰的位置较丙酮有所偏移
(5)比较化合物Ⅱ与主产物的结构简式可知,主要在右侧含氧官能团不同,化合物Ⅱ含有酯基,故推测合成Ⅱ发生的反应有酯化反应;
①已知羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的取代反应,则第一步反应为羧酸中的取代反应引入溴,化学方程式为;
②第二步与甲醇发生酯化(取代)反应,化学方程式为,题目要求填具体反应类型,故此处填酯化反应;
③第三步1a、2a发生碳碳双键的加成反应,生成,再与发生取代反应得到。
故答案为:;酯化反应;
(6)结合化合物Ⅲ的结构简式,将其断键,左侧表示1a基团,右侧是3a基团,则需要合成Ⅲ的还差,即合成流程是1a与先发生1,4加成反应,生成,再与3a发生取代反应得到目标产物。
故答案为:
【分析】(1)根据化合物1a的结构简式确定其所含的冠能团。
(2)①根据结构简式确定分子式,注意Ph-表示苯基。
②若为苯环的一取代物,则其侧链为-CH2CH2OH、-CH(OH)CH3;若为苯的二取代物,则其侧链为-CH3和-CH2OH。据此确定同分异构体的个数。
(3)A、根据反应过过程中化学键的断裂与形成分析。
B、连接有四个不同的原子或原子团的碳原子,为手性碳原子。
C、羟基所在的碳原子为手性碳原子。
D、同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或多个CH2的有机物。
(4)根据丙酮与α-溴代丙酮的结构简式进行分析。
(5)①羧酸能发生类似丙酮的α-H取代反应,则CH3COOH中-CH3上的H原子能与Br2发生取代反应,生成CH2BrCOOH。据此写出反应的化学方程式。
②化合物Ⅱ中含有酯基,因此发生的是酯化反应;由CH2BrCOOH与CH3OH反应生成CH2BrCOOCH3,据此写出反应的化学方程式。
(6)根据化合物Ⅲ的结构简式可知,该物质由1a、3a和 反应生成。
(1)由其结构简式可知,化合物1a中含氧官能团的名称为醛基;
(2)①化合物2a是苯乙烯,的分子式为;
②化合物Ⅰ的分子式为,分子中含有苯环,则其余结构均为饱和结构,含有醇羟基的结构的同分异构体有、、、、,共计5种;
(3)A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,1a、2a先发生碳碳双键的加成反应,生成,该过程存在键断裂,随后与3a发生取代反应脱去1分子HBr生成4a,该过程存在键形成,A正确;
B.连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子,4a分子中,存在手性碳原子,如图:,苯环是平面结构,三个苯环以及酮羰基的碳原子均为杂化,共计20个,B正确;
C.在5a分子中,苯环内有大键,酮羰基和羟基相邻较近,可存在分子内氢键,且与羟基相连的碳原子是手性碳原子,C错误;
D.化合物5a与氢气发生还原反应是原子利用率为100%的反应,但化合物5a含有酮羰基,不是苯酚的同系物,D错误;
故选AB;
(4)丙酮的氢谱:两个甲基等效:核磁共振氢谱出现单峰;
α 溴代丙酮的氢谱:受溴吸电子效应影响,甲基与亚甲基上的氢不等效,核磁共振氢谱图会出现两组峰,面积之比为3:2;
故氢谱变化:丙酮的单一甲基峰消失,出现两个新信号峰:峰面积之比为3:2,且峰的位置较丙酮有所偏移;
(5)比较化合物Ⅱ与主产物的结构简式可知,主要在右侧含氧官能团不同,化合物Ⅱ含有酯基,故推测合成Ⅱ发生的反应有酯化反应;
①已知羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的取代反应,则第一步反应为羧酸中的取代反应引入溴,化学方程式为;
②第二步与甲醇发生酯化(取代)反应,化学方程式为,题目要求填具体反应类型,故此处填酯化反应;
③第三步1a、2a发生碳碳双键的加成反应,生成,再与发生取代反应得到;
(6)结合化合物Ⅲ的结构简式,将其断键,左侧表示1a基团,右侧是3a基团,则需要合成Ⅲ的还差,即合成流程是1a与先发生1,4加成反应,生成,再与3a发生取代反应得到目标产物。
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