2025年化学(北京卷)
1.B 本题考查材料分析及简单的氧化还原反应。
月壤钛铁矿吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子,A项正确;地球上的钛铁矿不一定吸附氢原子,加热钛铁矿没有还原剂就不能生成单质铁和水蒸气,B项错误;月壤钛铁矿加热生成单质铁和水蒸气的过程中铁元素化合价降低,发生了氧化还原反应,C项正确;H2O由气态变为液态,释放出能量,D项正确。
2.C 本题考查化学用语和图示表达。
BF3中心硼原子价层电子对数=3+(3-3×1)=3,其VSEPR模型为平面三角形,B项正确;图示为S2-的离子结构示意图,C项错误;Zn为30号元素,其基态原子价层电子排布式为3d104s2,D项正确。
3.A 本题考查营养物质的结构与性质变化。
糖类中,淀粉、纤维素属于高分子,二糖、单糖等不属于高分子,油脂也不属于高分子,A项错误;蔗糖水解为葡萄糖和果糖,分子式均为C6H12O6,互为同分异构体,B项正确;蛋白质水解最终产物为氨基酸,C项正确;不饱和植物油中含碳碳双键,可与H2加成提高饱和度,D项正确。
4.B 本题考查物质结构(微观)与性质的关系。
乙腈的电子式为C ,结构简式为CH3—C≡N,因为甲基碳原子为sp3杂化,故分子中不可能所有原子共平面,A项正确、B项错误;乙腈分子中含有氰基,分子极性较强;而丙炔结构较为对称,分子极性较弱,故乙腈的沸点高于丙炔,C项正确;乙腈分子结构中含有不饱和的—C≡N,可发生加成反应,D项正确。
5.B 本题考查铵盐的化学性质。
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O,N中N化合价没变,A项错误;NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O,N中N化合价升高,体现还原性,B项正确;Mg(OH)2+2NH4ClMgCl2+2NH3·H2O,N中N化合价没变,C项错误;(NH4)2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NH4Cl,N中N化合价没变,D项错误。
6.B 本题考查化学方程式正误判断。
H2S为弱电解质,书写离子方程式时不拆,正确离子方程式为Cu2++H2SCuS↓+2H+,B项错误。
7.D 本题考查实验装置图像和操作规范。
SO2为有毒气体,NaOH能吸收SO2,防止其逸出污染空气,A项正确;为防止倒吸,实验结束时,先移导管,后熄灭酒精灯,B项正确;分液时为使液体顺利流下,先打开分液漏斗上方玻璃塞,再打开下方活塞,C项正确;冷凝管使用时下口进水,上口出水,这样可使冷凝管中充满水,冷凝效果更好,D项错误。
8.D 本题考查化学反应与基本实验操作。
通入Cl2后,与NaOH发生氧化还原反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,A项正确;观察图像,随反应进行,生成的NaCl、NaClO增多,因NaCl溶解度小先析出,B项正确;将反应后的固液混合物过滤得到NaCl固体,滤液中剩余NaClO,降温可析出,C项正确;因为通入过量Cl2,NaOH全部消耗,冷却结晶时不会有大量NaOH析出,D项错误。
9.D 本题考查类比与推理。
NaCl固体与浓硫酸反应制备HCl气体,是利用浓硫酸的难挥发性和酸性;NaI固体与浓硫酸反应时,由于I-具有还原性,浓硫酸具有强氧化性,会发生氧化还原反应,不能制备HI气体,A项错误。硫酸钡难溶于盐酸,在胃酸环境下不溶解,所以可作“钡餐”使用;碳酸钡能与盐酸反应,产生可溶性钡盐(有毒),不能代替硫酸钡作“钡餐”,B项错误。盐酸和碳酸氢钠溶液反应是吸热反应,但盐酸和NaOH溶液反应是中和反应,放热,C项错误。水的沸点高于硫化氢,是因为水分子间存在氢键;HF分子间也存在氢键,HCl分子间不存在氢键,所以HF的沸点高于HCl,D项正确。
10.C 本题考查化学反应历程及过程分析。
观察示意图知,反应①中,CH3COOH和O2在Pd催化下生成中间产物Pd(CH3COO)2和H2O,A项正确;反应②中,存在CH2CH2中C—H的断裂,产物中CH3COO—与H—形成CH3COOH,还有CH2CH—与CH3COO—的成键过程,B项正确;生成CH2CHOOCCH3的反应过程中,有H2O生成,原子利用率<100%,C项错误;催化剂参与反应改变反应历程,降低反应活化能,提高化学反应速率,但不影响平衡移动,D项正确。
11.C 本题考查离子化合物溶解过程中的能量变化、盖斯定律以及微粒间作用力等知识。
由图可知,NaCl固体溶于水的总过程ΔH3=+4 kJ·mol-1>0,说明NaCl固体溶解是吸热过程,A项正确。根据盖斯定律,反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关。从图中可知ΔH3=ΔH1+ΔH2=(a+b) kJ·mol-1=+4 kJ·mol-1,B项正确。第一步NaCl(s)Na+(g)+Cl-(g),是将固体变为气态离子,需要破坏离子键,吸收能量,所以a>0;第二步Na+(g)+Cl-(g)Na+(aq)+Cl-(aq),气态离子变为水合离子,放出能量,所以b<0,C项错误。溶解过程中涉及破坏NaCl固体中的离子键以及形成NaCl溶液中水合离子等,能量变化与这些微粒间作用力的强弱有关,D项正确。
12.D 本题考查化学(离子)平衡及移动、实验探究。
在平衡体系中:Fe3++4Cl-[FeCl4]-,增大c(Cl-),促使平衡正向移动,黄色加深,A项正确。由①到②,由于Fe3+更易与SCN-形成配合物[Fe(SCN)]2+,发生反应:[FeCl4]-+SCN-[Fe(SCN)]2++4Cl-,B项正确。向②中加入NaF固体,红色褪去变为无色,说明发生反应[Fe(SCN)]2++6F-[FeF6]3-+SCN-,该反应的K值更大,③中c(Fe3+)比②中更小,C项正确。③→④溶液未见明显变化,是由于③中c(Fe3+)很小,不与I-发生氧化还原反应;若向①中加入KI、淀粉溶液,由于①中c(Fe3+)较大,可发生反应:2Fe3++2I-2Fe2++I2,促使平衡Fe3++4Cl-[FeCl4]-逆移,黄色变浅,且淀粉溶液遇生成的I2变蓝,D项错误。
【易错警示】同时向分别含有黄色[FeCl4]-和无色[FeF6]3-的溶液中加入KI、淀粉溶液,前者溶液变蓝而后者未见明显变化。区别在于两个平衡中,
①[FeCl4]-Fe3++4Cl- K1
②[FeF6]3-Fe3++6F- K2
因为K1 K2,在反应②平衡体系中,c(Fe3+)很小,而在反应①平衡体系中c(Fe3+)较大,可发生反应:2Fe3++2I-2Fe2++I2,淀粉溶液遇生成的I2变蓝。
13.A 本题考查有机框图推断,涉及手性碳原子、反应类型等知识。
由流程A(C6H6O3)+B()D、E和P的结构反推D的结构简式为,A的结构简式为,其中①②碳原子为手性碳原子,A项正确;由D可知A与B的化学计量数之比是2∶1,B项错误;D与E生成P,有小分子H2O生成,为缩聚反应,C项错误;高分子P可降解是因为存在酰胺基,D项错误。
14.D 本题考查电化学知识和实验探究。
图1为电解池,阳极反应式:2H2O-4e-O2↑+4H+,阴极反应式4H2O+4e-2H2↑+4OH-,故电解后阳极区(石墨1)储存O2,阴极区(石墨2)储存H2;重新取Na2SO4溶液作电解质溶液,利用图1电解产物(H2、O2)进行氢氧燃料电池实验探究,则石墨1为正极,石墨2为负极。
实验ⅰ中石墨1(O2)为正极,石墨2(H2)为负极,发生自发氧化还原反应,2H2+O22H2O,则a>0,A项正确;ⅲ中,c>0说明新石墨为正极,新石墨可能含有空气中的少量氧气或溶于水的少量O2,O2发生还原反应,C项正确;ⅱ和ⅳ区别在于ⅱ中负极更换为新石墨,则bc则说明ⅲ中电极Ⅰ上吸附O2的量不足,D项错误。
15.答案 (1)
(2)NH3分子中N原子有1个孤电子对,对成键电子对有斥力,使键角小于正四面体键角109°28'
(3)①N
②
(4)①生成[Mg(NH3)6]Cl2的反应活化能更低,室温下更容易发生
②高温、低压,[Mg(NH3)6]Cl2(s)6NH3(g)+MgCl2(s) ΔH>0,此反应吸热,且气体分子数增大
解析 本题考查物质结构与性质、晶胞计算、反应能量机理等相关知识。
(1)基态Mg原子最外层电子排布式为3s2,其轨道式为。
(2)NH3分子中N原子有1个孤电子对,其对成键电子对的斥力比成键电子对间的斥力大,导致键角变小。
(3)①配体NH3中N提供孤电子对,配位原子为N。
②该晶胞中含4个[Mg(NH3)6]Cl2,其密度ρ= g·cm-3。
(4)①由能量变化图可知E1>E2,生成[Mg(NH3)6]Cl2速率大,为主要产物。
②脱除反应方程式为[Mg(NH3)6]Cl2(s)6NH3(g)+MgCl2(s) ΔH>0,升高温度,平衡正向移动,减小压强,平衡正向移动,故需高温、低压。
16.答案 (1)①PbSO4+2e-Pb+S
②
③正四面体
④2Pb+O2+2H2SO42PbSO4+2H2O
(2)①使PbSO4转化为Pb(OH)2,便于后续的溶解
②作还原剂、作氧化剂
(3)ab
解析 本题考查化学反应与电能,涉及电极反应式书写,物质空间结构判断,正、负极分析等知识。
(1)①充电时阴极发生还原反应:PbSO4+2e-Pb+S。
②铅酸电池放电时,产生a库仑电量,转移电子物质的量为 mol。依据铅酸电池工作原理可得关系式:2e-~2H2SO4,故消耗n(H2SO4)= mol。
③S中心原子价层电子对数=4+=4,VSEPR模型为正四面体形,不存在孤电子对,S的空间结构为正四面体形。
④Pb在硫酸作用下,被O2氧化为PbO,PbO再与H2SO4反应生成PbSO4。
(2)①将PbSO4等物质转化为Pb2+过程中,溶液中存在Pb2+水解平衡:Pb2++2H2OPb(OH)2+2H+,加入NaOH溶液的目的是:提供碱性环境,促使平衡Pb2++2H2OPb(OH)2+2H+正向移动,便于生成Pb(OH)2沉淀。
②步骤Ⅱ中,将PbO2Pb2+,则H2O2的作用是作还原剂;步骤Ⅲ中,将Pb2+PbO2,则K2S2O8的作用是作氧化剂。
(3)铅酸电池放电过程中,负极因生成导电性差的大颗粒PbSO4,导致电极逐渐失活。向负极添加石墨、多孔碳等,可增强负极导电性,也可增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒PbSO4,故a、b正确。
17.答案 (1)羧基、碳氟键(或氟原子)
(2)+HNO3(浓)+H2O
(3)bc
(4)①
②
(5)E→F引入保护基,Y→P脱除保护基
解析 本题考查有机推断与合成,涉及官能团的性质、转化关系、合成路线、杂化轨道及官能团的保护等知识。
A和乙酸脱水生成B,B的结构简式为,之后发生硝化反应生成D,D的结构简式为,根据F到G为—NO2还原为—NH2,可推得F的结构简式为,根据已知①可推出J的结构简式为,由流程图可以看出K到L为—NO2还原为—NH2,所以K的结构简式为。
(1)I中含有的官能团为硝基、羧基、碳氟键(或氟原子)。
(2)B→D为硝化反应。
(3)试剂a完全对称,含有H原子的6个—CH3完全一样,只有1组峰,a项错误;J→K过程中生成产物HCl,(CH3CH2)3N具有碱性,消耗HCl,导致平衡正向移动,提高产率,b项正确;F→G,K→L均有—NO2还原为—NH2,c项正确。
(4)①根据M的分子式和M中有1个sp杂化的碳原子,再根据L结构简式可推知M的结构简式为。
②根据(4)的已知条件,由P逆推出Y的结构简式。
(5)E→F将—NH2反应掉,Y→P又变回—NH2。
18.答案 (1)H2S(g)+O2(g)SO2(g)+H2O(g) ΔH=-518 kJ·mol-1
(2)①2NaHSO3Na2S2O5+H2O
②NaHSO3+Na2CO3Na2SO3+NaHCO3
③S、C、HC
④SO2
(3)①S
②a~b mol时,产生的二氧化碳逸出,使反应正向进行,HC平衡转化率上升,亚硫酸氢根离子浓度增大,抑制了的亚硫酸根离子与二氧化硫的反应,所以HC平衡转化率上升而S平衡转化率下降
解析 本题以利用H2S制备焦亚硫酸钠的流程图为载体,考查热化学方程式书写、方程式书写、物质成分分析、平衡移动及原因分析等。
(1)根据盖斯定律,反应Ⅰ+反应Ⅱ可得:H2S(g)+O2(g)SO2(g)+H2O(g) ΔH=ΔH1+ΔH2=(-221.2-296.8) kJ·mol-1=-518 kJ·mol-1。
(2)①当pH达到3.8~4.1时,Ⅱ中NaHSO3悬浊液转化为Na2S2O5的化学方程式为2NaHSO3Na2S2O5+H2O。
②配碱槽中,母液(主要成分为NaHSO3)和过量Na2CO3发生反应的化学方程式为NaHSO3+Na2CO3Na2SO3+NaHCO3。
③多次循环后,母液主要成分为NaHSO3,冷却气体中有O2,会将NaHSO3氧化成S,杂质离子为S、C、HC,需要除去。
④结合流程示意图知:经过“多级串联反应釜”吸收,剩余尾气为N2、O2和少量SO2,加入NaOH溶液,吸收的气体为SO2。
(3)①由图可知,0~a mol时,碳酸氢根离子平衡转化率较低,而亚硫酸根离子的平衡转化率较高,所以S与SO2优先反应。
19.答案 (2)①溶液恰好由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复 Br2+2I-2Br-+I2
②增大 Mn2+
③反应未达到平衡,此时计算的是浓度商Q不能代表平衡常数K
(3)①40 ℃时该反应的理论平衡常数
②控制Br2的挥发,使反应达到平衡状态,从而准确测定平衡常数
解析 本题考查了pH、温度等因素对平衡常数测定的影响,涉及滴定终点的现象,pH、温度对反应的影响等。
(2)①溶液中加入KI后,有I2生成,淀粉遇I2变蓝,滴定终点时I2被消耗完全,溶液变为无色。
②反应MnO2+2Br-+4H+Mn2++Br2+2H2O中消耗了H+,pH增大;平衡常数表达式K=,Br2挥发,导致测定c(Br2)偏小,根据题目信息可知,c(Mn2+)=c(Br2),则计算时所用c(Mn2+)小于其在溶液中的实际浓度,导致计算所得值小于25 ℃的K值。
③Ⅱ中pH变大导致c(H+)减小,反应速率变慢,反应相同时间下,反应可能并未达到平衡,所以计算所得浓度商(Q)<平衡常数(K)。
(3)①判断所得平衡常数是否准确,需与40 ℃时反应的理论K值比较。
②由以上实验对比可知,反应平衡常数K的测定受Br2的挥发和pH大小的影响,所以调节pH和温度的目的是控制Br2的挥发,调节反应速率,使反应达到平衡。北京市2025年普通高中学业水平等级性考试
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化学答题卡
16.(1)①
18.(1)
姓
名
②
考生条形码区
(2)①
准考证号
④
③
-此方根为缺考考生标记，由监考员用2B铅笔填涂
正确填涂示例
(2)①
③
④
选择题（请用2B铅笔填涂）
(3)①
oo
4A国可可
5A百QD
6A国可
7A国QD
moo
.3oo
eRaoa
amoo
op
P3a
moe
(3
非选择题（请用0,5毫米黑色签字笔作答】
15.(1)
17.(1)
19.(2)①
(2)
(2
(3)
②
(3)①
②
(4)①
③
(4)①
②
(5
(3)①
②
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请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效2025年北京市普通高中学业水平等级性考试
本试卷满分100分，考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道,吸附并储
存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起
来以供使用。下列说法不正确的是 ( )
A.月壤钛铁矿中存在活泼氢
B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
2.下列化学用语或图示表达不正确的是 ( )
A.乙醇的分子模型:
B.BF3的VSEPR模型:
C.S的原子结构示意图:
D.基态30Zn原子的价层电子排布式:3d104s2
3.下列说法不正确的是 ( )
A.糖类、蛋白质和油脂均为天然高分子
B.蔗糖发生水解反应所得产物互为同分异构体
C.蛋白质在酶的作用下水解可得到氨基酸
D.不饱和液态植物油通过催化加氢可提高饱和度
4.物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈(CH3CN)是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列说法
不正确的是 ( )
H
·· · ·
A.乙腈的电子式:H ·C·· ·C · · ·
·· · ·
N ·
H
B.乙腈分子中所有原子均在同一平面
C.乙腈的沸点高于与其相对分子质量相近的丙炔
D.乙腈可发生加成反应
·1·
5.下列反应中,体现NH+4 还原性的是 ( )
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解
D.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀
6.下列方程式与所给事实不相符的是 ( )
A.用盐酸除去铁锈:FeO ·xH O+6H+ 2Fe3+2 3 2 +(3+x)H2O
B.用CuSO4溶液除去乙炔中的 H2S:Cu2++S2- CuS↓
C.用乙醇处理废弃的Na:2C2H5OH+2Na 2C2H5ONa+H2↑
D.将NO2通入水中制备硝酸:3NO2+H2O 2HNO3+NO
7.下列实验的相应操作中,不正确的是 ( )
实验
制备并检验SO2 实验室制取O2
目的
实验
装置
实验 A.为防止有害气体逸出,先放置浸NaOH溶
B.实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
操作 液的棉团,再加热
实验
分液 蒸馏
目的
实验
装置
实验 C.先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下
D.冷却水从冷凝管①口通入,②口流出
操作 方的活塞
8.25℃时,在浓 NaOH 溶液中通入过量Cl2,充分反应后,可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得
NaCl和NaClO固体。
已知:NaOH、NaClO、NaCl溶解度(S)随温度变化关系如图。
·2·
下列说法不正确的是 ( )
A.通入Cl2后开始发生反应:Cl2+2NaOH NaClO+NaCl+H2O
B.25℃时,随反应进行NaCl先析出
C.将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出NaClO固体
D.在冷却结晶的过程中,大量NaOH会和NaClO一起析出
9.依据下列事实进行的推测正确的是 ( )
选项 事实 推测
A NaCl固体与浓硫酸反应可制备 HCl气体 NaI固体与浓硫酸反应可制备 HI气体
B BaSO4难溶于盐酸,可作“钡餐”使用 BaCO3可代替BaSO4作“钡餐”
C 盐酸和NaHCO3溶液反应是吸热反应 盐酸和NaOH溶液反应是吸热反应
D H2O的沸点高于 H2S HF的沸点高于 HCl
10.乙烯、醋酸和氧气在钯(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯(CH2 CHOOCCH3)的过程示意图如下。
下列说法不正确的是 ( )
A.①中反应为4CH3COOH+O2+2Pd →2Pd(CH3COO)2+2H2O
B.②中生成CH2 CHOOCCH3的过程中,有σ键断裂与形成
C.生成CH2 CHOOCCH3总反应的原子利用率为100%
D.Pd催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
11.为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是 ( )
A.NaCl固体溶解是吸热过程
B.根据盖斯定律可知:a+b=4
C.根据各微粒的状态,可判断a>0,b>0
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
·3·
12.为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:[FeCl]-为黄色、[Fe(SCN)]2+为红色、[FeF ]3-4 6 为无色。
下列说法不正确的是 ( )
A.①中浓盐酸促进Fe3++4Cl- [FeCl]-4 平衡正向移动
B.由①到②,生成[Fe(SCN)]2+并消耗[FeCl -4]
C.②③对比,说明c(Fe3+):②>③
D.由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
13.一种生物基可降解高分子P合成路线如下。
下列说法正确的是 ( )
A.反应物A中有手性碳原子
B.反应物A与B的化学计量比是1∶2
C.反应物D与E生成P的反应类型为加聚反应
D.高分子P可降解是由于C—O断裂
14.用电解Na2SO4溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池,重新取Na2SO4溶液并用图2装置按ⅰ
→ⅳ顺序依次完成实验。
图1 图2
实验 电极Ⅰ 电极Ⅱ 电压/V 关系
ⅰ 石墨1 石墨2 a
ⅱ 石墨1 新石墨 b
a>d>c>b>0
ⅲ 新石墨 石墨2 c
ⅳ 石墨1 石墨2 d
·4·
下列分析不正确的是 ( )
A.a>0,说明实验ⅰ中形成原电池,反应为2H2+O2 2H2O
B.bC.c>0,说明ⅲ中电极Ⅰ上有O2发生反应
D.d>c,是因为电极Ⅰ上吸附 H2的量:ⅳ>ⅲ
第二部分
本部分共5题,共58分。
15.(10分)通过 MgCl2和[Mg(NH3)6]Cl2的相互转化可实现NH3的高效存储和利用。
(1)将 Mg的基态原子最外层轨道表示式补充完整:
3s 3p
(2)NH3分子中 H—N—H键角小于109°28',从结构角度解释原因: 。
(3)[Mg(NH3)6]Cl2的晶胞是立方体结构,边长为anm,结构示意图如下。
①[Mg(NH3)6]Cl2的配体中,配位原子是 。
②已知[Mg(NH3)6]Cl2的摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为
g·cm-3。(1nm=10-7cm)
(4)MgCl2和NH3反应过程中能量变化示意图如下。
①室温下,MgCl2和NH3反应生成[Mg(NH3)6]Cl2而不生成[Mg(NH3)]Cl2。分析原因:
。
②从平衡的角度推断利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3生成 MgCl2的条件并说明理由:
。
16.(12分)铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。
(1)十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。
放电
铅酸电池工作原理:PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H充电 2O
①充电时,阴极发生的电极反应为 。
②放电时,产生a库仑电量,消耗 H2SO4的物质的量为 mol。
已知:转移1mol电子所产生的电量为96500库仑。
③35%~40% H2SO4作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力,SO2-4 参与电极反应并有利于保持
电压稳定。该体系中SO2-4 不氧化Pb,SO2-4 氧化性弱与其结构有关,SO2-4 的空间结构是 。
·5·
④铅酸电池储存过程中,存在化学能的缓慢消耗:PbO2 电极在 H2SO4 作用下产生的O2 可将Pb电极氧
化。O2氧化Pb发生反应的化学方程式为 。
(2)随着铅酸电池广泛应用,需要回收废旧电池材料,实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关
系示意图如下。
H2O2、酸 含Pb2+ 电解
→ →Pb
废旧 PbSO Pb(OH) Ⅱ 4 2 溶液
NaOH
铅酸 预处理→ PbO
溶液
→ PbO
Ⅰ
电池 PbO2 PbO2 K2S2O8、强碱
→PbO2
Ⅲ
①将PbSO4等物质转化为Pb2+的过程中,步骤Ⅰ加入NaOH溶液的目的是 。
②步骤Ⅱ、Ⅲ中 H2O2和K2S2O8作用分别是 。
(3)铅酸电池使用过程中,负极因生成导电性差的大颗粒PbSO4,导致电极逐渐失活。通过向负极添加石
墨、多孔碳等碳材料,可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有 (填字母)。
a.增强负极导电性
b.增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒PbSO4
c.碳材料作还原剂,使PbO2被还原
17.(12分)一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。
SOCl2
已知:①RCOOH →RCOCl
碱
O O
②试剂a是 O O O 。
(1)I分子中含有的官能团是硝基和 。
(2)B→D的化学方程式是 。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
a.试剂a的核磁共振氢谱有3组峰
b.J→K的过程中,利用了(CH3CH2)3N的碱性
c.F→G与K→L的反应均为还原反应
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(4)以G和 M为原料合成P分为三步反应。
O
R
①CF3COOH
已知: N O →R—NH2
H ②稀碱
M G 碱 ①CF3COOH
→X →Y →
C9H5F2NO 加成3 -CH3OH ②稀碱
①M含有1个sp杂化的碳原子。M的结构简式为 。
②Y的结构简式为 。
(5)P的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是:
①A→B引入保护基,D→E脱除保护基;
② 。
18.(13分)利用工业废气中的 H2S制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的一种流程示意图如下。
已知:
物质 H2CO3 H2SO3
Ka(25℃) Ka1=4.5×10-7 K =4.7×10-11 K =1.4×10-2 K =6.0×10-8a2 a1 a2
(1)制SO2
已知:HS(g)+12 O2(g) S(s)2 +H2O
(g) ΔH=-221.2kJ·mol-1
S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH=-296.8kJ·mol-1
由 H2S制SO2的热化学方程式为
。
(2)制Na2S2O5
Ⅰ.在多级串联反应釜中,Na2CO3悬浊液与持续通入的SO2进行如下反应:
第一步:2Na2CO3+SO2+H2O Na2SO3+2NaHCO3
第二步:NaHCO3+SO2 NaHSO3+CO2
Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3
Ⅱ.当反应釜中溶液pH达到3.8~4.1时,形成的NaHSO3悬浊液转化为Na2S2O5固体。
①Ⅱ中生成Na2S2O5的化学方程式是 。
②配碱槽中,母液和过量Na2CO3配制反应液,发生反应的化学方程式是 。
③多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是 ,需除去。
④尾气吸收器中,吸收的气体有 。
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(3)理论研究Na2SO3、NaHCO3与SO2的反应。一定温度时,在1L浓度均为1mol·L-1的Na2SO3 和
NaHCO3的混合溶液中,随n(SO2)的增加,SO2-3 和 HCO-3 平衡转化率的变化如图。
①0~amol,与SO2优先反应的离子是 。
②a~bmol,HCO- 平衡转化率上升而SO2-3 3 平衡转化率下降,结合方程式解释原因: 。
19.(11分)化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义。实验小组研究测定“MnO2+
2Br-+4H+ Mn2++Br2+2H2O”平衡常数的方法,对照理论数据判断方法的可行性。
(1)理论分析
①Br2易挥发,需控制生成c(Br2)较小。
②根据25℃时K=6.3×104 分析,控制合适pH,可使生成c(Br2)较小;用浓度较大的KBr溶液与过量
MnO -2反应,反应前后c(Br )几乎不变;c(Mn2+)=c(Br2),仅需测定平衡时溶液pH和c(Br2)。
③Br2与水反应的程度很小,可忽略对测定干扰;低浓度 HBr挥发性很小,可忽略。
(2)实验探究
序号 实验内容及现象
25℃,将0.200mol·L-1KBr溶液(pH≈1)与过量 MnO2混合,密闭并搅拌,充分反应后,溶液
Ⅰ
变为黄色,容器液面上方有淡黄色气体
25℃,将0.200mol·L-1KBr溶液(pH≈2)与过量 MnO2 混合,密闭并搅拌,反应时间与Ⅰ相
Ⅱ
同,溶液变为淡黄色,容器液面上方未观察到黄色气体
测定Ⅰ、Ⅱ反应后溶液的pH;取一定量反应后溶液,加入过量KI固体,用Na2S2O3 标准溶液滴
Ⅲ
定,测定c(Br2)
已知:I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6;Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色。
①Ⅲ中,滴定时选用淀粉作指示剂,滴定终点时的现象是 。用离子方程式
表示KI的作用: 。
②Ⅰ中,与反应前的溶液相比,反应后溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。平衡后,按
c(Mn2+)·c(Br2)
2( -)· 4( +)计算所得值小于25℃的K 值
,是因为Br2挥发导致计算时所用 的浓度c Br c H
小于其在溶液中实际浓度。
c(Mn2+)·c(Br)
③Ⅱ中,按 22( -)· 4( +)计算所得值也小于25℃的K 值
,可能原因是
c Br c H
。
(3)实验改进
分析实验Ⅰ、Ⅱ中测定结果均偏小的原因,改变实验条件,再次实验。
控制反应温度为40℃,其他条件与Ⅱ相同,经实验准确测得该条件下的平衡常数。
①判断该实验测得的平衡常数是否准确,应与 值比较。
②综合调控pH和温度的目的是 。
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