2021年广东卷高考化学真题试卷(Word解析卷,学生版+教师版)

文档属性

名称 2021年广东卷高考化学真题试卷(Word解析卷,学生版+教师版)
格式 zip
文件大小 1.9MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2021-06-24 11:22:27

文档简介

(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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2021年高考化学真题试卷(广东卷)
一、单选题(共16题;共44分)
1.今年五一假期,人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就,具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是(
??)
选项
A
B
C
D
文物
名称
铸客大铜鼎
河姆渡出土陶灶
兽首玛瑙杯
角形玉杯
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
2.广东有众多国家级非物质文化遗产,如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是(
??)
A.?广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
B.?冲泡工夫茶时茶香四溢,体现了分子是运动的
C.?制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物
D.?染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
3.“天问一号”着陆火星,“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学,长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是(
??)
A.?煤油是可再生能源
B.?
燃烧过程中热能转化为化学能
C.?火星陨石中的
质量数为20
D.?月壤中的
与地球上的
互为同位素
4.化学创造美好生活。下列生产活动中,没有运用相应化学原理的是(
??)
选项
生产活动
化学原理
A
用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜
聚乙烯燃烧生成

B
利用海水制取溴和镁单质
可被氧化、
可被还原
C
利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
氢氟酸可与
反应
D
公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆
钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
5.昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法不正确的是(
??)
A.?属于烷烃????????????????B.?可发生水解反应????????????????C.?可发生加聚反应????????????????D.?具有一定的挥发性
6.劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是(
??)
选项
劳动项目
化学知识
A
社区服务:用84消毒液对图书馆桌椅消毒
含氯消毒剂具有氧化性
B
学农活动:用厨余垃圾制肥料
厨余垃圾含


等元素
C
家务劳动:用白醋清洗水壶中的水垢
乙酸可由乙醇氧化制备
D
自主探究:以油脂为原料制肥皂
油脂可发生皂化反应
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C??????????????????????????????????????????D.?D
7.测定浓硫酸试剂中
含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取
待测液,用

溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为(
??)
A.???????????????????????????B.???????????????????????????C.???????????????????????????D.?
8.鸟嘌呤(
)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用
表示)。已知
水溶液呈酸性,下列叙述正确的是(
??)
A.?
水溶液的
B.?
水溶液加水稀释,
升高
C.?
在水中的电离方程式为:
D.?
水溶液中:
9.火星大气中含有大量
,一种有
参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时(
??)
A.?负极上发生还原反应
B.?
在正极上得电子
C.?阳离子由正极移向负极
D.?将电能转化为化学能
10.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(
??)
A.?
可与
反应生成
B.?
既可被氧化,也可被还原
C.?可将
加入浓碱液中制得
的胶体
D.?可存在
的循环转化关系
11.设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(
??)
A.?
含有
键的数目为
B.?
的盐酸含有阴离子总数为
C.?

混合后的分子数目为
D.?
与足量
反应生成的
分子数目为
12.化学是以实验为基础的科学。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是(
??)
选项
操作或做法
目的
A
将铜丝插入浓硝酸中
制备
B
将密闭烧瓶中的
降温
探究温度对平衡移动的影响
C
将溴水滴入
溶液中,加入乙醇并振荡
萃取溶液中生成的碘
D
实验结束,将剩余
固体放回原试剂瓶
节约试剂
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
13.一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,
的原子核只有1个质子;元素


原子序数依次增大,且均位于
的下一周期;元素
的原子比
原子多8个电子。下列说法不正确的是(
??)
A.?
是一种强酸
B.?非金属性:
C.?原子半径:
D.?
中,
的化合价为+2价
14.反应
经历两步:①
;②
。反应体系中


的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是(
??)
A.?a为
随t的变化曲线
B.?
时,
C.?
时,
的消耗速率大于生成速率
D.?
后,
15.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是(
??)
A.?
放入水中:
B.?
通过灼热铁粉:
C.?铜丝插入热的浓硫酸中:
D.?
通入酸性
溶液中:
16.钴(
)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是(
??)
A.?工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的
均增大
B.?生成
,Ⅰ室溶液质量理论上减少
C.?移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变
D.?电解总反应:
二、非选择题-必考题(共3题;共42分)
17.含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是
)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取
的化学方程式为________。
(2)实验室制取干燥
时,净化与收集
所需装置的接口连接顺序为________。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中________已分解。检验此久置氯水中
存在的操作及现象是________。
(4)某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率,探究温度对
溶解度的影响。
②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时,

③提出猜想。
猜想a:较高温度的
饱和溶液的电导率较大。
猜想b:
在水中的溶解度

④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的
饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表中实验1~3,记录数据。
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
1
Ⅰ:25℃的
饱和溶液
25
2
Ⅱ:35℃的
饱和溶液
35
3
Ⅲ:45℃的
饱和溶液
45
⑤数据分析、交流讨论。25℃的
饱和溶液中,
________

实验结果为
。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想
成立,但不足以证明猜想
成立。结合②中信息,猜想
不足以成立的理由有________。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想
,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
4

________
5
________
________
⑦实验总结。根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想
也成立。猜想
成立的判断依据是________。
18.对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(
)、钼(
)、镍(
)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:
已知:25℃时,




;该工艺中,
时,溶液中
元素以
的形态存在。
(1)“焙烧”中,有
生成,其中
元素的化合价为________。
(2)“沉铝”中,生成的沉淀
为________。
(3)“沉钼”中,
为7.0。
①生成
的离子方程式为________。
②若条件控制不当,
也会沉淀。为避免
中混入
沉淀,溶液中
________(列出算式)时,应停止加入
溶液。
(4)①滤液Ⅲ中,主要存在的钠盐有


为________。
②往滤液Ⅲ中添加适量
固体后,通入足量________(填化学式)气体,再通入足量
,可析出

(5)高纯
(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示,图中所示致密保护膜为一种氧化物,可阻止
刻蚀液与下层
(砷化镓)反应。
①该氧化物为________。
②已知:

同族,

同族。在
与上层
的反应中,
元素的化合价变为+5价,则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
19.我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
a)CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)
?H1
b)CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
?H2
c)CH4(g)
C(s)+2H2(g)
?H3
d)2CO(g)
CO2(g)+C(s)
?H4
e)CO(g)+H2(g)
H2O(g)+C(s)
?H5
(1)根据盖斯定律,反应a的?H1=________(写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有_______。
A.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加
B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动
C.加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率
D.降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小
(3)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分________步进行,其中,第________步的正反应活化能最大。
(4)设K
为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的ln
K

(温度的倒数)的变化如图所示。
①反应a、c、e中,属于吸热反应的有________(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K
=________。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率,写出计算过程________。
(5)CO2用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:________。
三、非选择题-选考题(共2题;共28分)
20.[选修3:物质结构与性质]
很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
(1)基态硫原子价电子排布式为________。
(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为________。
(3)汞的原子序数为80,位于元素周期表第________周期第ⅡB族。
(4)化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________。
A.在I中S原子采取sp3杂化
B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
(5)汞解毒剂的水溶性好,有利于体内
重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比,水溶性较好的是________。
(6)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是________。
②图9c为X的晶胞,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为________;该晶胞中粒子个数比Hg:Ge:Sb
=
________。
③设X的最简式的式量为Mr

则X晶体的密度为________g/cm3(列出算式)。
21.[选修5:有机化学基础]
天然产物Ⅴ具有抗疟活性,某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略,Ph表示-C6H5):
已知:
(1)化合物Ⅰ中含氧官能团有________(写名称)。
(2)反应①的方程式可表示为:I+II=III+Z,化合物Z的分子式为________。
(3)化合物IV能发生银镜反应,其结构简式为________。
(4)反应②③④中属于还原反应的有________,属于加成反应的有________。
(5)化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中,同时满足如下条件的有________种,写出其中任意一种的结构简式:________。
条件:a.能与NaHCO3反应;b.
最多能与2倍物质的量的NaOH反应;c.
能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应;d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子;e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。
(6)根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成
的路线________(不需注明反应条件)。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
A
【考点】无机非金属材料
【解析】【解答】A.铜鼎主要是由铜和其他金属融合而成的,属于合金材料制成的,A符合题意;
B.陶灶的主要成分是陶瓷,陶瓷不属于合金材料,B不符合题意;
C.玛瑙的主要成分是二氧化硅,不属于合金材料,C不符合题意;
D.玉杯是由玉石制成的,不属于合金材料,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】合金是指由金属与金属(或非金属)融合而成的具有金属特性的混合物;据此结合选项文物的组成成分进行分析即可。
2.【答案】
D
【考点】物理变化与化学变化的区别与联系,高分子材料,物质的简单分类
【解析】【解答】A.剪纸过程中没有新物质生成,属于物理变化,A不符合题意;
B.茶香四溢,说明分子在不停的做无规则运动,B不符合题意;
C.植物纤维属于高分子化合物,C不符合题意;
D.纯碱水溶液中含有多种物质,属于混合物,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.剪纸过程中没有新物质生成;
B.能够闻到茶香,是由于分子的运动引起的;
C.植物纤维含有高分子化合物;
D.含有多种物质的为混合物;
3.【答案】
C
【考点】原子中的数量关系,化学反应中能量的转化,同位素及其应用
【解析】【解答】A.煤、石油、天然气属于不可再生能源,A不符合题意;
B.H2燃烧过程中,化学能转化为热能,B不符合题意;
C.20Ne中,20表示的是Ne的相对原子质量为20,C符合题意;
D.3He和3H中质子数不同,不属于同位素,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.煤油属于不可再生能源;
B.燃烧是将化学能转化为热能;
C.标在元素符号左上角的数字表示原子的相对原子质量;
D.同位素是指质子数相同,中子数不同的一类原子;
4.【答案】
A
【考点】海水资源及其综合利用,硅和二氧化硅,金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】A.聚乙烯燃烧产物与其用作食品保鲜膜无联系,A符合题意;
B.海水中溴元素和镁元素都是离子形式存在,制取溴单质时,Br-被氧化,制取镁单质时,Mg2+被还原,B不符合题意;
C.石英中含有SiO2

能与HF反应,应可利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,C不符合题意;
D.钢铁护栏喷漆,可使得金属与空气和水蒸气隔绝,防止钢铁生锈腐蚀,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.聚乙烯燃烧产物与其用作食品保鲜膜无联系;
B.结合制取过程中元素化合价的变化分析;
C.石英的主要成分为SiO2;
D.喷漆可隔绝金属与空气和水蒸气的接触;
5.【答案】
A
【考点】有机物的结构和性质,水解反应,烷烃
【解析】【解答】A.该有机物中含有氧元素,属于烃的含氧衍生物,A符合题意;
B.该有机物结构中含有酯基,可发生水解反应,B不符合题意;
C.该有机物结构中含有C=C,可发生加聚反应,C不符合题意;
D.该有机物可用于诱捕害虫,说明具有一定的挥发性,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.烷烃是指只含C、H两种元素的有机物;
B.可发生水解反应的官能团有卤素原子、酯基、肽键;
C.可发生加聚反应的官能团有碳碳双键;
D.可用于诱捕害虫,说明该物质具有挥发性;
6.【答案】
C
【考点】氯气的化学性质,乙酸的化学性质,油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.84消毒液的主要成分为NaClO,NaClO具有氧化性,可用于杀菌消毒,A不符合题意;
B.厨余垃圾中含有丰富的N、P、K等营养元素,可用于制肥料,B不符合题意;
C.白醋的成分为CH3COOH,水垢的成分为CaCO3、Mg(OH)2

CH3COOH能与CaCO3、Mg(OH)2反应,因此可用白醋除去水壶中的水垢,白醋除水垢与乙酸由乙醇氧化制备无关,C符合题意;
D.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,可与碱性溶液发生水解,称为皂化反应,可用于制取肥皂,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.84消毒液的主要成分为NaClO;
B.厨余垃圾中含有丰富的N、P、K营养元素;
C.白醋的主要成分为醋酸,水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2;
D.油脂的皂化反应可制得肥皂;
7.【答案】
B
【考点】配制一定物质的量浓度的溶液,中和滴定
【解析】【解答】A.配制一定物质的量浓度的溶液,需用到容量瓶,该实验要配制250mL溶液,因此需用到250mL容量瓶,A不符合题意;
B.分液漏斗常用于分液操作,该实验中不需用到分液漏斗,B符合题意;
C.进行酸碱中和滴定时,待测液应盛装在锥形瓶内,因此该实验需用到锥形瓶,C不符合题意;
D.移取NaOH溶液时,需用到碱性滴定管,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】此题是对一定物质的量浓度溶液配制和中和滴定的考查,解答此类题型时,应结合溶液配制过程和中和滴定实验过程进行分析。
8.【答案】
B
【考点】盐类水解的原理,盐类水解的应用,离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.G是一种弱碱,其盐溶液中,GH+水解,使得盐溶液显酸性,0.001mol/L的GHCl溶液,由GH+水解产生的H+浓度远小于0.001mol/L,因此溶液的pH>3,A不符合题意;
B.加水稀释,溶液中c(H+)减小,pH增大,B符合题意;
C.GHCl为可溶性盐溶液,在水中完全电离,其电离方程式为:GHCl=GH++Cl-

C不符合题意;
D.GHCl水溶液中存在GH+、H+、OH-和Cl-

结合电荷守恒可得c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(H+),D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.GHCl水溶液由于GH+的水解使得溶液显酸性;
B.加水稀释溶液中c(H+)减小;
C.GHCl在水中完全电离产生GH+和Cl-;
D.结合电荷守恒分析;
9.【答案】
B
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.在原电池中,负极上发生失电子的氧化反应,A不符合题意;
B.在该原电池中,CO2在正极发生得电子的还原反应,生成碳单质,B符合题意;
C.在原电池中,阳离子移向正极,C不符合题意;
D.原电池是一种将化学能转化为电能的装置,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.在原电池中,负极发生失电子的氧化反应;
B.结合CO2转化为C的过程分析;
C.在原电池中阳离子移向正极;
D.原电池是将化学能转化为电能的装置;
10.【答案】
C
【考点】铁的氧化物和氢氧化物,铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.由分析可知,a为Fe,e为FeCl3(或Fe2(SO4)3),b为FeCl2(或FeCl3),FeCl3能与Fe反应生成FeCl2

Fe2(SO4)3能与Fe反应生成FeSO4

A不符合题意;
B.b中铁元素为+2价,可发生氧化反应生成Fe3+

也可发生还原反应,生成Fe,B不符合题意;
C.欲制得Fe(OH)3胶体,应往沸水中滴加饱和FeCl3溶液,继续煮沸至红褐色,停止加热,即可得到Fe(OH)3胶体,若直接将FeCl3溶液加入浓碱溶液中,则得到的是Fe(OH)3沉淀,C符合题意;
D.Fe2+能与OH-反应生成Fe(OH)2

Fe(OH)2能被空气中的O2氧化成Fe(OH)3

Fe(OH)3能与H+反应生成Fe3+

Fe3+能与Fe反应生成Fe2+

D不符合题意;
故答案为:C
【分析】a、b、c、d、e为含铁元素的物质,由物质类别和铁元素的价态可知,
a为Fe,b为FeCl2(或FeSO4),c为Fe(OH)2

d为Fe(OH)3

E为FeCl3(或Fe2(SO4)3)。据此结合选项进行分析。
11.【答案】
A
【考点】气体摩尔体积,物质结构中的化学键数目计算,物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.一个CHCl3中含有3个C-Cl化学键,因此1molCHCl3中含有C-Cl化学键的数目为3NA

A符合题意;
B.1L
1.0mol/L的盐酸中所含阴离子Cl-的数量为:1.0mol/L×1L=1.0mol,由于溶液中还存在水电离产生的OH-

因此溶液中所含阴离子的总数大于1.0NA

但达不到2NA

B不符合题意;
C.未给出气体所处的状态,无法根据气体摩尔体积进行计算,C不符合题意;
D.23gNa的物质的量为1mol,Na与H2O反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,因此1molNa反应生成0.5molH2

则生成H2的分子数为0.5NA

D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.结合CHCl3的结构进行分析即可;
B.盐酸溶液中的阴离子有OH-、Cl-;
C.未给出气体所处状态,无法应用气体摩尔体积进行计算;
D.结合Na与H2O反应的化学方程式进行计算;
12.【答案】
B
【考点】化学平衡移动原理,硝酸的化学性质,化学试剂的存放,分液和萃取
【解析】【解答】A.铜与浓硝酸反应生成NO2

与稀硝酸反应生成NO,A不符合题意;
B.烧瓶中发生反应2NO2(g)=N2O4(g),其中NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体,通过观察降温后烧瓶内气体颜色的变化,结合温度对平衡移动的影响可得出结论,B符合题意;
C.溴水中的Br2能将I-氧化成I2

由于乙醇能与水互溶,因此不能用乙醇作萃取剂,C不符合题意;
D.实验用剩的药品NaCl不能直接放回原试剂瓶内,防止瓶内试剂被污染,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.铜与浓硝酸反应生成NO2;
B.NO2可发生自聚反应2NO2(g)?N2O4(g),其中N2O4为无色气体;
C.乙醇能与水互溶,不做萃取剂;
D.NaCl不能直接放回原试剂瓶;
13.【答案】
C
【考点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律,元素周期律和元素周期表的综合应用,微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.XEZ4的化学式为HClO4

为一种强酸,A不符合题意;
B.W、Z、Y位于同一周期,同周期元素,核电荷数越大,非金属性越强,
因此非金属性:W>Z>Y,B不符合题意;
C.E位于第三周期,Y、W位于第二周期,因此E原子半径最大,Y、W位于同一周期,核电荷数越大,原子半径越小,因此原子半径大小:E>Y>W,C符合题意;
D.ZW2的化学式为OF2

其中F为-1价,因此O为+2价,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】X的原子核只有一个质子,则X为H;Y、Z、W位于X的下一周期,因此三种元素位于周期表的第二周期。由麻醉剂的结构简式可知,Y周围形成四个共价键,则Y的最外层电子数为4,因此Y为C;同理可得Z为O,W为F。元素E的原子比W原子多8个电子,因此E为Cl。据此结合元素周期表的性质第变规律分析选项。
14.【答案】
D
【考点】化学反应速率的影响因素,化学平衡的计算
【解析】【解答】A.由上述分析可知,曲线a为c(X)随t变化的曲线,A不符合题意;
B.由曲线图可知,t1时,c(X)=c(Y)=c(Z),B不符合题意;
C.由图可知,t2时,物质Y的浓度在逐渐减少,说明此时Y的消耗速率大于生成速率,C不符合题意;
D.由图可知,参与反应的c(X)=c0mol/L,则反应①生成c(Y)=c0mol/L,由于t3时,还有Y剩余,因此反应②中参与反应的物质Y的浓度为[c0-c(Y)]mol/L,所以反应②生成Z的浓度c(Z)=2[c0-c(Y)]mol/L,D符合题意;
故答案为:D
【分析】曲线a表示物质的浓度在不断减少,题干反应中反应物只有X一种,因此曲线a表示的X的浓度变化;一直增大的曲线表示的是物质Z的浓度变化;先增大后减少的曲线表示的物质Y的浓度变化。据此结合选项进行分析。
15.【答案】
D
【考点】二氧化硫的性质,浓硫酸的性质,铁的化学性质,钠的氧化物
【解析】【解答】A.Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2

其反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,A不符合题意;
B.高温下,
铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2

反应的化学方程式为:3Fe+3H2O(g)Fe3O4+4H2

B不符合题意;
C.浓硫酸具有氧化性,在加热的条件下,能与铜反应生成CuSO4、H2O和SO2

该反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,C不符合题意;
D.SO2具有还原性,酸性KMnO4溶液具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-

自身还原为Fe2+

该反应的离子方程式为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+

D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据原子守恒分析;
B.根据铁与水蒸气的反应分析;
C.根据铜与浓硫酸的反应分析;
D.根据SO2与酸性KMnO4溶液的反应分析
16.【答案】
D
【考点】电极反应和电池反应方程式,电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知,工作时,Ⅰ室内c(H+)减小,溶液的pH增大,Ⅱ室内的c(H+)增大,pH减小,A不符合题意;
B.反应生成1molCo,则转移2mol电子,则Ⅰ室内反应生成O2的物质的量为0.5mol,其质量为0.5mol×32g/mol=16g,此时有2molH+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室内,其质量为2mol×1g/mol=2g,因此Ⅰ室内溶液减少的质量为16g+2g=18g,B不符合题意;
C.移除交换膜后,由于Cl-失电子能力强于OH-

因此石墨电极上主要有Cl-失电子,其电极反应式为2Cl--2E=Cl2↑,C不符合题意;
D.由分析可知,该电解池中阳极的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑,阴极的电极反应式为Co2++2e-=Co,因此电解总反应为:2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+

D符合题意;
故答案为:D
【分析】在该电解池中,石墨电极与电源的正极相连,为阳极,H2O电离产生的OH-发生失电子的氧化反应,生成O2

其电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑,此时Ⅰ室内的H+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室内。Co电极与电源的负极相连,为阴极,溶液中的Co2+发生得电子的还原反应,其电极反应式为:Co2++2e-=Co;此时Ⅲ室内的Cl-通过阴离子交换膜进入Ⅱ室内。据此结合选项进行分析。
二、非选择题-必考题
17.【答案】
(1)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)c-d-b-a-e
(3)HClO;向溶液中加入过量稀硝酸,防止溶液中含有C
、HC
等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-
(4)1.34
10-5;测试温度不同,根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度;45℃;II;45℃;A3>B2>B1
【考点】氯气的化学性质,氯气的实验室制法,化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2

反应过程中生成MnCl2、Cl2和H2O,该反应的化学方程式为;MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)由于浓盐酸具有挥发性,会使得反应生成的Cl2中含有HCl,除去Cl2中混有的HCl,可用饱和食盐水;同时由于Cl2通过溶液产生,含有水蒸气,因此需用浓硫酸干燥;在洗气过程中,气流都是长导管一端进入,短导管一端出,因此装置的连接顺序为:c-d-b-a-e。
(3)氯水中能使品红溶液褪色的成分为HClO,HClO不稳定,易分解。因此氯水久置后不能使品红溶液褪色,主要是由于氯水中的HClO分解。
检验Cl-

可通过检验AgCl的生成,检验过程中需排除CO32-、HCO3-的干扰,因此检验的操作和现象为:向溶液中加入过量的稀硝酸,防止溶液中含有CO32-、HCO3-等,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则证明原溶液中含有Cl-。
(4)⑤25℃时AgCl的溶度积Ksp=c(Ag+)×c(Cl-)=1.8×10-10

因此25℃时AgCl饱和溶液中,;
⑥若要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化情况,则可设计不同温度下的饱和溶液在相同温度下测试,如果温度较高下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高,则可说明温度升高饱和溶液中离子浓度高。故可以设计试样Ⅰ在45℃下测试与实验3比较;设计试样Ⅱ在45℃下测试与实验3比较。
⑦猜想b成立的判断依据是A3>B2>B1。
【分析】(1)实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2

据此写出反应的化学方程式。
(2)结合浓盐酸的挥发性和除杂规律分析。
(3)氯水中能使品红溶液褪色的成分为HClO;结合Cl-的检验分析。
(4)⑤根据AgCl的溶度积进行计算;根据测试温度和电导率进行分析;
⑥如果要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化,则需设计不同温度下的饱和溶液在相同温度下测试,据此作答。
⑦根据实验的设计分析。
18.【答案】
(1)+6
(2)
(3)
+
=
↓;
(4);
(5);
【考点】纯碱工业(侯氏制碱法),化学平衡常数,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用,离子方程式的书写,氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)Na2MoO4中Na为+1价,O为-2价,根据化合物中化合价代数和为0可得,Mo的化合价为+6价。
(2)废催化剂中加入NaOH焙烧、水浸后,所得滤液Ⅰ中含有NaAlO2

通入过量CO2后,发生反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

因此“沉铝”过程中,生成沉淀X的化学式为Al(OH)3。
(3)①滤液Ⅰ中溶液碱性,因此溶液的pH>6.0,溶液中Mo元素以MoO42-的形成存在,加入BaCl2溶液后反应生成BaMoO4沉淀,该反应的离子方程式为:Ba2++MoO42-=BaMoO4↓;
②若开始生成BaCO3沉淀,则溶液中存在反应:HCO3-+BaMoO4?BaCO3+MoO42-+H+

该反应的平衡常数。要避免BaMoO4沉淀中混有BaCO3沉淀,则必须满足

由于“沉钼”过程中溶液的pH=7.0,即溶液中c(H+)=1.0×107mol/L,所以当溶液中时,开始生成BaCO3沉淀,此时时,应停止加入BaCl2溶液。
(4)①由于“沉铝”过程中加入过量的CO2

反应生成NaHCO3

因此滤液Ⅲ中所含溶质为NaCl、NaHCO3

因此Y为NaHCO3;
②若要将NaCl转化为NaHCO3析出,则可先往溶液中通入足量的NH3

再通入足量的CO2

发生反应的化学方程式为NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓。
(5)①该致密的氧化物为Al2O3;
②GaAs中As的化合价为-3价,转化为+5的过程中,失去8个电子,因此GaAs为还原剂,则H2O2为氧化剂,反应过程中H2O2中氧元素由-1价变为-2价。在氧化还原反应中,得失电子守恒,故H2O2得到电子数为8。因此参与反应的H2O2和GaAs的比为4:1,即氧化剂和还原剂的比为4:1。
【分析】(1)根据化合物中化合价代数和为0进行计算。
(2)根据沉铝过程中发生的反应分析。
(3)①根据溶液中所含离子书写反应的离子方程式;
②根据形成沉淀的反应和相关化学平衡常数进行计算。
(4)①结合沉铝过程中加入过量CO2的过程分析溶液的溶质;
②根据Y的成分,确定析出Y的过程中发生的反应,从而确定通入气体的成分。
(5)①该致密氧化膜为Al2O3;
②根据反应过程中化合价的变化,结合得失电子守恒进行计算。
19.【答案】
(1)?H2+?H3-?H5或?H3-?H4
(2)A,D
(3)4;4
(4)ac;;68%
(5)做冷冻剂
【考点】盖斯定律及其应用,活化能及其对化学反应速率的影响,化学平衡常数,化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律可得,反应a的反应热ΔH1=?H2+?H3-?H5或?H3-?H4。
(2)A、CO2、CH4都为反应a、b、c的反应物,增大反应物浓度,反应速率增大,A符合题意;
B、C为固体,固体的浓度视为常数,因此减少C的含量,平衡不移动,B不符合题意;
C、催化剂只能改变反应速率,不影响平衡移动,因此反应a加入催化剂后,平衡不移动,CH4的平衡转化率不变,C不符合题意;
D、温度降低,反应速率减小,因此降低反应温度,反应a~e的正逆反应速率都减小,D符合题意;
故答案为:AD
(3)由反应能量图可知,反应过程中出现四个最高能量,则出现四个活化能,因此该历程分四步进行;其中第四步反应所需的活化能最大。
(4)①属于吸热反应,则温度升高,K增大,lnKPT增大。由图可知,反应a和反应c中,温度升高时,lnKPT升高;反应b中温度升高,KPT降低;因此反应a和反应c为吸热反应,反应b为放热反应;
②气体的相对分压等于其分压除以p0

因此相对压力平衡常数;
③由于物质的量之比等于压强之比,因此可用压强计算平衡转化率。由图可知,A点对应温度下,反应c的KPT=0,即

所以p(CH4)=p(H2)=40kPa,初始状态时,

所以CH4的平衡转化率为:。
(5)干冰为固态的CO2

可用于人工降雨或作冷冻剂。
【分析】(1)根据盖斯定律分析。
(2)结合反应速率和平衡移动的影响因素分析。
(3)根据反应过程中所需的活化能,确定历程中所需的反应;结合图像分析活化能的大小。
(4)①结合温度对平衡常数和平衡移动的影响分析;
②根据相对压力的表达式分析;
③结合A点时反应c的平衡常数进行计算。
(5)结合CO2的用途分析。
三、非选择题-选考题
20.【答案】
(1)3s23p4
(2)H2O>H2S>CH4
(3)六
(4)D
(5)化合物III
(6)由图9c可知,图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式;4;1:1:2;
【考点】原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,晶体熔沸点的比较,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)硫的原子序数为16,其原子核外有三个电子层,最外层电子数为6,因此基态硫原子的价电子排布式为3s23p4。
(2)H2S、CH4和H2O都是分子晶体,其中H2O分子间存在氢键,因此H2O的沸点最高;而H2S、CH4中,由于H2S的相对分子质量大于CH4

则H2S分子间范德华力大于CH4分子间范德华力,因此沸点H2S>CH4;故三者的沸点大小关系:H2O>H2S>CH4。
(3)第六周期零族元素的原子序数为86,因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅢB族。
(4)A、化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数为

因此化合物Ⅰ中硫原子采用sp3杂化,A符合题意;
B、化合物Ⅱ中所含元素为H、C、O、S、Hg,同周期元素,核电荷数越大,电负性越大,同主族元素,核电荷数越大,电负性越小,因此五种元素中,电负性最大的为O元素,B不符合题意;
C、化合物Ⅲ中,碳元素都以单键的形式连接,构成四面体结构,因此C-C-C的键角为109°18′,C不符合题意;
D、化合物Ⅲ是一种钠盐,存在离子键,同时C、H和C、S之间存在共价键,D符合题意;
E、化合物Ⅳ中硫氧元素之间形成S-O、S=O两种化学键,二者的键能不同,E不符合题意;
故答案为:AD
(5)化合物Ⅰ中存在氢键,可溶于水,化合物Ⅲ是一种钠盐,可溶于水;由于化合物Ⅲ溶于水后电离产生阴离子中三个氧原子都能形成氢键,因此等物质的量的两种物质溶于水后,化合物Ⅲ新田城的氢键更多,因此化合物Ⅲ更易溶于水。
(6)①
对比图9b和图9c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同,不符合晶胞是晶体最小重复单元的要求,因此不属于晶胞结构。
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例,同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2,右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近,因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb原子的个数为4;
该晶胞中Sb原子均位于晶胞内,因此1个晶胞中含有Sb原子的个数为8;Ge原子位于警告顶点、面心和体心,因此一个晶胞中含有Ge原子的个数为:;Hg原子位于棱边、面心,因此一个晶胞中含有Hg原子的个数为:。因此该晶胞中原子个数比Hg:Ge:Sb=1:1:2。
③一个晶胞的质量为

一个晶胞的体积为(x×10-7cm)?×(y×10-7cm)?=x?y×10-21cm?,因此晶体的密度。
【分析】(1)根据基态硫原子的原子结构和最外层电子数确定其价电子排布式。
(2)毫根据分子晶体沸点的影响分析。
(3)根据零族元素的原子序数分析。
(4)A、结合化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数分析;
B、结合电负性的递变规律分析;
C、根据化合物Ⅲ中C的成键情况确定其键角;
D、根据化合物Ⅲ的结构确定其所含的化学键;
E、根据化合物Ⅳ种所含的硫氧化学键分析。
(5)根据二者的结构,结合氢键分析。
(6)①结合所给结构分析;
②根据晶胞结构和均摊法分析;
③根据晶胞结构和密度公式进行计算。
21.【答案】
(1)(酚)羟基、醛基
(2)C18H15OP
(3)
(4)②④;②
(5)10;
(6)
【考点】有机物的推断,有机物的合成,有机物的结构和性质,芳香烃,同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)化合物Ⅰ的结构简式为,
其结构中所含的含氧官能团为羟基和醛基。
(2)反应①中反应物为和Ph3P=CHOCH2CH3

生成物为和Z,由于反应前后原子个数保持不变,因此Z的分子式为C18H15OP。
(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,则其结构中含有-CHO,由于Ⅳ是由反应生成,且Ⅳ的分子式为C8H8O2

因此Ⅳ的结构简式为。
(4)反应②中-CHO与H2反应生成-CH2OH,该反应为加成反应,也为还原反应;反应③中酚羟基转化为羰基,为氧化反应;反应④中碳碳双键和羟基参与反应,形成醚键,为还原反应。因此三个反应中属于还原反应的为②④,属于加成反应的为②。
(5)能与NaHCO3反应,则结构中含有-COOH;能与2倍物质的量的NaOH反应,则分子结构中还含有一个酚羟基;能与3倍物质的量的Na反应放出H2

则分子结构中还含有一个醇羟基;核磁共振氢谱确定分子中含有6个化学环境相同的氢原子,则分子结构中含有2个-CH3

且2个-CH3位于同一个碳原子上(或位于对称位置上);不含有手性碳原子,结合分子中所含碳原子数可知,该同分异构体分子结构中含有。因此该同分异构体中苯环上所含的取代基为-OH、-COOH、。苯环上三个取代基都不同的同分异构体共有10种,其中任意一种的结构简式为或等。
(6)欲合成,
则可由反应④得,反应物为。而由合成的过程中,可先由与HOCH2CH2Cl反应合成,
该合成路线设计如下:
?
【分析】(1)根据化合物Ⅰ和官能团的结构分析。
(2)根据原子个数守恒分析。
(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,则其分子结构中含有-CHO,结合分子式和Ⅲ的结构确定Ⅳ的结构简式。
(4)根据反应②③④中反应物和生成物的结构,确定其反应类型。
(5)根据限定条件,确定同分异构体中所含的结构单元,再结合结构苯环中取代基的位置异构确定同分异构体数。
(6)欲合成,
则可由反应④得,反应物为。而由合成的过程中,可先由与HOCH2CH2Cl反应合成。据此设计合成路线图。
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2021年高考化学真题试卷(广东卷)
一、单选题(共16题;共44分)
1.今年五一假期,人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就,具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是(
??)
选项
A
B
C
D
文物
名称
铸客大铜鼎
河姆渡出土陶灶
兽首玛瑙杯
角形玉杯
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
【答案】
A
【考点】无机非金属材料
【解析】【解答】A.铜鼎主要是由铜和其他金属融合而成的,属于合金材料制成的,A符合题意;
B.陶灶的主要成分是陶瓷,陶瓷不属于合金材料,B不符合题意;
C.玛瑙的主要成分是二氧化硅,不属于合金材料,C不符合题意;
D.玉杯是由玉石制成的,不属于合金材料,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】合金是指由金属与金属(或非金属)融合而成的具有金属特性的混合物;据此结合选项文物的组成成分进行分析即可。
2.广东有众多国家级非物质文化遗产,如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是(
??)
A.?广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
B.?冲泡工夫茶时茶香四溢,体现了分子是运动的
C.?制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物
D.?染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
【答案】
D
【考点】物理变化与化学变化的区别与联系,高分子材料,物质的简单分类
【解析】【解答】A.剪纸过程中没有新物质生成,属于物理变化,A不符合题意;
B.茶香四溢,说明分子在不停的做无规则运动,B不符合题意;
C.植物纤维属于高分子化合物,C不符合题意;
D.纯碱水溶液中含有多种物质,属于混合物,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.剪纸过程中没有新物质生成;
B.能够闻到茶香,是由于分子的运动引起的;
C.植物纤维含有高分子化合物;
D.含有多种物质的为混合物;
3.“天问一号”着陆火星,“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学,长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是(
??)
A.?煤油是可再生能源
B.?
燃烧过程中热能转化为化学能
C.?火星陨石中的
质量数为20
D.?月壤中的
与地球上的
互为同位素
【答案】
C
【考点】原子中的数量关系,化学反应中能量的转化,同位素及其应用
【解析】【解答】A.煤、石油、天然气属于不可再生能源,A不符合题意;
B.H2燃烧过程中,化学能转化为热能,B不符合题意;
C.20Ne中,20表示的是Ne的相对原子质量为20,C符合题意;
D.3He和3H中质子数不同,不属于同位素,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.煤油属于不可再生能源;
B.燃烧是将化学能转化为热能;
C.标在元素符号左上角的数字表示原子的相对原子质量;
D.同位素是指质子数相同,中子数不同的一类原子;
4.化学创造美好生活。下列生产活动中,没有运用相应化学原理的是(
??)
选项
生产活动
化学原理
A
用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜
聚乙烯燃烧生成

B
利用海水制取溴和镁单质
可被氧化、
可被还原
C
利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
氢氟酸可与
反应
D
公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆
钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
【答案】
A
【考点】海水资源及其综合利用,硅和二氧化硅,金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】A.聚乙烯燃烧产物与其用作食品保鲜膜无联系,A符合题意;
B.海水中溴元素和镁元素都是离子形式存在,制取溴单质时,Br-被氧化,制取镁单质时,Mg2+被还原,B不符合题意;
C.石英中含有SiO2

能与HF反应,应可利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,C不符合题意;
D.钢铁护栏喷漆,可使得金属与空气和水蒸气隔绝,防止钢铁生锈腐蚀,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.聚乙烯燃烧产物与其用作食品保鲜膜无联系;
B.结合制取过程中元素化合价的变化分析;
C.石英的主要成分为SiO2;
D.喷漆可隔绝金属与空气和水蒸气的接触;
5.昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法不正确的是(
??)
A.?属于烷烃????????????????B.?可发生水解反应????????????????C.?可发生加聚反应????????????????D.?具有一定的挥发性
【答案】
A
【考点】有机物的结构和性质,水解反应,烷烃
【解析】【解答】A.该有机物中含有氧元素,属于烃的含氧衍生物,A符合题意;
B.该有机物结构中含有酯基,可发生水解反应,B不符合题意;
C.该有机物结构中含有C=C,可发生加聚反应,C不符合题意;
D.该有机物可用于诱捕害虫,说明具有一定的挥发性,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.烷烃是指只含C、H两种元素的有机物;
B.可发生水解反应的官能团有卤素原子、酯基、肽键;
C.可发生加聚反应的官能团有碳碳双键;
D.可用于诱捕害虫,说明该物质具有挥发性;
6.劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是(
??)
选项
劳动项目
化学知识
A
社区服务:用84消毒液对图书馆桌椅消毒
含氯消毒剂具有氧化性
B
学农活动:用厨余垃圾制肥料
厨余垃圾含


等元素
C
家务劳动:用白醋清洗水壶中的水垢
乙酸可由乙醇氧化制备
D
自主探究:以油脂为原料制肥皂
油脂可发生皂化反应
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C??????????????????????????????????????????D.?D
【答案】
C
【考点】氯气的化学性质,乙酸的化学性质,油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.84消毒液的主要成分为NaClO,NaClO具有氧化性,可用于杀菌消毒,A不符合题意;
B.厨余垃圾中含有丰富的N、P、K等营养元素,可用于制肥料,B不符合题意;
C.白醋的成分为CH3COOH,水垢的成分为CaCO3、Mg(OH)2

CH3COOH能与CaCO3、Mg(OH)2反应,因此可用白醋除去水壶中的水垢,白醋除水垢与乙酸由乙醇氧化制备无关,C符合题意;
D.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,可与碱性溶液发生水解,称为皂化反应,可用于制取肥皂,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.84消毒液的主要成分为NaClO;
B.厨余垃圾中含有丰富的N、P、K营养元素;
C.白醋的主要成分为醋酸,水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2;
D.油脂的皂化反应可制得肥皂;
7.测定浓硫酸试剂中
含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取
待测液,用

溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为(
??)
A.???????????????????????????B.???????????????????????????C.???????????????????????????D.?
【答案】
B
【考点】配制一定物质的量浓度的溶液,中和滴定
【解析】【解答】A.配制一定物质的量浓度的溶液,需用到容量瓶,该实验要配制250mL溶液,因此需用到250mL容量瓶,A不符合题意;
B.分液漏斗常用于分液操作,该实验中不需用到分液漏斗,B符合题意;
C.进行酸碱中和滴定时,待测液应盛装在锥形瓶内,因此该实验需用到锥形瓶,C不符合题意;
D.移取NaOH溶液时,需用到碱性滴定管,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】此题是对一定物质的量浓度溶液配制和中和滴定的考查,解答此类题型时,应结合溶液配制过程和中和滴定实验过程进行分析。
8.鸟嘌呤(
)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用
表示)。已知
水溶液呈酸性,下列叙述正确的是(
??)
A.?
水溶液的
B.?
水溶液加水稀释,
升高
C.?
在水中的电离方程式为:
D.?
水溶液中:
【答案】
B
【考点】盐类水解的原理,盐类水解的应用,离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.G是一种弱碱,其盐溶液中,GH+水解,使得盐溶液显酸性,0.001mol/L的GHCl溶液,由GH+水解产生的H+浓度远小于0.001mol/L,因此溶液的pH>3,A不符合题意;
B.加水稀释,溶液中c(H+)减小,pH增大,B符合题意;
C.GHCl为可溶性盐溶液,在水中完全电离,其电离方程式为:GHCl=GH++Cl-

C不符合题意;
D.GHCl水溶液中存在GH+、H+、OH-和Cl-

结合电荷守恒可得c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(H+),D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.GHCl水溶液由于GH+的水解使得溶液显酸性;
B.加水稀释溶液中c(H+)减小;
C.GHCl在水中完全电离产生GH+和Cl-;
D.结合电荷守恒分析;
9.火星大气中含有大量
,一种有
参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时(
??)
A.?负极上发生还原反应
B.?
在正极上得电子
C.?阳离子由正极移向负极
D.?将电能转化为化学能
【答案】
B
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.在原电池中,负极上发生失电子的氧化反应,A不符合题意;
B.在该原电池中,CO2在正极发生得电子的还原反应,生成碳单质,B符合题意;
C.在原电池中,阳离子移向正极,C不符合题意;
D.原电池是一种将化学能转化为电能的装置,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.在原电池中,负极发生失电子的氧化反应;
B.结合CO2转化为C的过程分析;
C.在原电池中阳离子移向正极;
D.原电池是将化学能转化为电能的装置;
10.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(
??)
A.?
可与
反应生成
B.?
既可被氧化,也可被还原
C.?可将
加入浓碱液中制得
的胶体
D.?可存在
的循环转化关系
【答案】
C
【考点】铁的氧化物和氢氧化物,铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.由分析可知,a为Fe,e为FeCl3(或Fe2(SO4)3),b为FeCl2(或FeCl3),FeCl3能与Fe反应生成FeCl2

Fe2(SO4)3能与Fe反应生成FeSO4

A不符合题意;
B.b中铁元素为+2价,可发生氧化反应生成Fe3+

也可发生还原反应,生成Fe,B不符合题意;
C.欲制得Fe(OH)3胶体,应往沸水中滴加饱和FeCl3溶液,继续煮沸至红褐色,停止加热,即可得到Fe(OH)3胶体,若直接将FeCl3溶液加入浓碱溶液中,则得到的是Fe(OH)3沉淀,C符合题意;
D.Fe2+能与OH-反应生成Fe(OH)2

Fe(OH)2能被空气中的O2氧化成Fe(OH)3

Fe(OH)3能与H+反应生成Fe3+

Fe3+能与Fe反应生成Fe2+

D不符合题意;
故答案为:C
【分析】a、b、c、d、e为含铁元素的物质,由物质类别和铁元素的价态可知,
a为Fe,b为FeCl2(或FeSO4),c为Fe(OH)2

d为Fe(OH)3

E为FeCl3(或Fe2(SO4)3)。据此结合选项进行分析。
11.设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(
??)
A.?
含有
键的数目为
B.?
的盐酸含有阴离子总数为
C.?

混合后的分子数目为
D.?
与足量
反应生成的
分子数目为
【答案】
A
【考点】气体摩尔体积,物质结构中的化学键数目计算,物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.一个CHCl3中含有3个C-Cl化学键,因此1molCHCl3中含有C-Cl化学键的数目为3NA

A符合题意;
B.1L
1.0mol/L的盐酸中所含阴离子Cl-的数量为:1.0mol/L×1L=1.0mol,由于溶液中还存在水电离产生的OH-

因此溶液中所含阴离子的总数大于1.0NA

但达不到2NA

B不符合题意;
C.未给出气体所处的状态,无法根据气体摩尔体积进行计算,C不符合题意;
D.23gNa的物质的量为1mol,Na与H2O反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,因此1molNa反应生成0.5molH2

则生成H2的分子数为0.5NA

D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.结合CHCl3的结构进行分析即可;
B.盐酸溶液中的阴离子有OH-、Cl-;
C.未给出气体所处状态,无法应用气体摩尔体积进行计算;
D.结合Na与H2O反应的化学方程式进行计算;
12.化学是以实验为基础的科学。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是(
??)
选项
操作或做法
目的
A
将铜丝插入浓硝酸中
制备
B
将密闭烧瓶中的
降温
探究温度对平衡移动的影响
C
将溴水滴入
溶液中,加入乙醇并振荡
萃取溶液中生成的碘
D
实验结束,将剩余
固体放回原试剂瓶
节约试剂
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
【答案】
B
【考点】化学平衡移动原理,硝酸的化学性质,化学试剂的存放,分液和萃取
【解析】【解答】A.铜与浓硝酸反应生成NO2

与稀硝酸反应生成NO,A不符合题意;
B.烧瓶中发生反应2NO2(g)=N2O4(g),其中NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体,通过观察降温后烧瓶内气体颜色的变化,结合温度对平衡移动的影响可得出结论,B符合题意;
C.溴水中的Br2能将I-氧化成I2

由于乙醇能与水互溶,因此不能用乙醇作萃取剂,C不符合题意;
D.实验用剩的药品NaCl不能直接放回原试剂瓶内,防止瓶内试剂被污染,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.铜与浓硝酸反应生成NO2;
B.NO2可发生自聚反应2NO2(g)?N2O4(g),其中N2O4为无色气体;
C.乙醇能与水互溶,不做萃取剂;
D.NaCl不能直接放回原试剂瓶;
13.一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,
的原子核只有1个质子;元素


原子序数依次增大,且均位于
的下一周期;元素
的原子比
原子多8个电子。下列说法不正确的是(
??)
A.?
是一种强酸
B.?非金属性:
C.?原子半径:
D.?
中,
的化合价为+2价
【答案】
C
【考点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律,元素周期律和元素周期表的综合应用,微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.XEZ4的化学式为HClO4

为一种强酸,A不符合题意;
B.W、Z、Y位于同一周期,同周期元素,核电荷数越大,非金属性越强,
因此非金属性:W>Z>Y,B不符合题意;
C.E位于第三周期,Y、W位于第二周期,因此E原子半径最大,Y、W位于同一周期,核电荷数越大,原子半径越小,因此原子半径大小:E>Y>W,C符合题意;
D.ZW2的化学式为OF2

其中F为-1价,因此O为+2价,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】X的原子核只有一个质子,则X为H;Y、Z、W位于X的下一周期,因此三种元素位于周期表的第二周期。由麻醉剂的结构简式可知,Y周围形成四个共价键,则Y的最外层电子数为4,因此Y为C;同理可得Z为O,W为F。元素E的原子比W原子多8个电子,因此E为Cl。据此结合元素周期表的性质第变规律分析选项。
14.反应
经历两步:①
;②
。反应体系中


的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是(
??)
A.?a为
随t的变化曲线
B.?
时,
C.?
时,
的消耗速率大于生成速率
D.?
后,
【答案】
D
【考点】化学反应速率的影响因素,化学平衡的计算
【解析】【解答】A.由上述分析可知,曲线a为c(X)随t变化的曲线,A不符合题意;
B.由曲线图可知,t1时,c(X)=c(Y)=c(Z),B不符合题意;
C.由图可知,t2时,物质Y的浓度在逐渐减少,说明此时Y的消耗速率大于生成速率,C不符合题意;
D.由图可知,参与反应的c(X)=c0mol/L,则反应①生成c(Y)=c0mol/L,由于t3时,还有Y剩余,因此反应②中参与反应的物质Y的浓度为[c0-c(Y)]mol/L,所以反应②生成Z的浓度c(Z)=2[c0-c(Y)]mol/L,D符合题意;
故答案为:D
【分析】曲线a表示物质的浓度在不断减少,题干反应中反应物只有X一种,因此曲线a表示的X的浓度变化;一直增大的曲线表示的是物质Z的浓度变化;先增大后减少的曲线表示的物质Y的浓度变化。据此结合选项进行分析。
15.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是(
??)
A.?
放入水中:
B.?
通过灼热铁粉:
C.?铜丝插入热的浓硫酸中:
D.?
通入酸性
溶液中:
【答案】
D
【考点】二氧化硫的性质,浓硫酸的性质,铁的化学性质,钠的氧化物
【解析】【解答】A.Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2

其反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,A不符合题意;
B.高温下,
铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2

反应的化学方程式为:3Fe+3H2O(g)Fe3O4+4H2

B不符合题意;
C.浓硫酸具有氧化性,在加热的条件下,能与铜反应生成CuSO4、H2O和SO2

该反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,C不符合题意;
D.SO2具有还原性,酸性KMnO4溶液具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-

自身还原为Fe2+

该反应的离子方程式为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+

D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据原子守恒分析;
B.根据铁与水蒸气的反应分析;
C.根据铜与浓硫酸的反应分析;
D.根据SO2与酸性KMnO4溶液的反应分析
16.钴(
)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是(
??)
A.?工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的
均增大
B.?生成
,Ⅰ室溶液质量理论上减少
C.?移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变
D.?电解总反应:
【答案】
D
【考点】电极反应和电池反应方程式,电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知,工作时,Ⅰ室内c(H+)减小,溶液的pH增大,Ⅱ室内的c(H+)增大,pH减小,A不符合题意;
B.反应生成1molCo,则转移2mol电子,则Ⅰ室内反应生成O2的物质的量为0.5mol,其质量为0.5mol×32g/mol=16g,此时有2molH+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室内,其质量为2mol×1g/mol=2g,因此Ⅰ室内溶液减少的质量为16g+2g=18g,B不符合题意;
C.移除交换膜后,由于Cl-失电子能力强于OH-

因此石墨电极上主要有Cl-失电子,其电极反应式为2Cl--2E=Cl2↑,C不符合题意;
D.由分析可知,该电解池中阳极的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑,阴极的电极反应式为Co2++2e-=Co,因此电解总反应为:2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+

D符合题意;
故答案为:D
【分析】在该电解池中,石墨电极与电源的正极相连,为阳极,H2O电离产生的OH-发生失电子的氧化反应,生成O2

其电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑,此时Ⅰ室内的H+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室内。Co电极与电源的负极相连,为阴极,溶液中的Co2+发生得电子的还原反应,其电极反应式为:Co2++2e-=Co;此时Ⅲ室内的Cl-通过阴离子交换膜进入Ⅱ室内。据此结合选项进行分析。
二、非选择题-必考题(共3题;共42分)
17.含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是
)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取
的化学方程式为________。
(2)实验室制取干燥
时,净化与收集
所需装置的接口连接顺序为________。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中________已分解。检验此久置氯水中
存在的操作及现象是________。
(4)某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率,探究温度对
溶解度的影响。
②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时,

③提出猜想。
猜想a:较高温度的
饱和溶液的电导率较大。
猜想b:
在水中的溶解度

④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的
饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表中实验1~3,记录数据。
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
1
Ⅰ:25℃的
饱和溶液
25
2
Ⅱ:35℃的
饱和溶液
35
3
Ⅲ:45℃的
饱和溶液
45
⑤数据分析、交流讨论。25℃的
饱和溶液中,
________

实验结果为
。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想
成立,但不足以证明猜想
成立。结合②中信息,猜想
不足以成立的理由有________。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想
,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
4

________
5
________
________
⑦实验总结。根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想
也成立。猜想
成立的判断依据是________。
【答案】
(1)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)c-d-b-a-e
(3)HClO;向溶液中加入过量稀硝酸,防止溶液中含有C
、HC
等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-
(4)1.34
10-5;测试温度不同,根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度;45℃;II;45℃;A3>B2>B1
【考点】氯气的化学性质,氯气的实验室制法,化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2

反应过程中生成MnCl2、Cl2和H2O,该反应的化学方程式为;MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)由于浓盐酸具有挥发性,会使得反应生成的Cl2中含有HCl,除去Cl2中混有的HCl,可用饱和食盐水;同时由于Cl2通过溶液产生,含有水蒸气,因此需用浓硫酸干燥;在洗气过程中,气流都是长导管一端进入,短导管一端出,因此装置的连接顺序为:c-d-b-a-e。
(3)氯水中能使品红溶液褪色的成分为HClO,HClO不稳定,易分解。因此氯水久置后不能使品红溶液褪色,主要是由于氯水中的HClO分解。
检验Cl-

可通过检验AgCl的生成,检验过程中需排除CO32-、HCO3-的干扰,因此检验的操作和现象为:向溶液中加入过量的稀硝酸,防止溶液中含有CO32-、HCO3-等,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则证明原溶液中含有Cl-。
(4)⑤25℃时AgCl的溶度积Ksp=c(Ag+)×c(Cl-)=1.8×10-10

因此25℃时AgCl饱和溶液中,;
⑥若要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化情况,则可设计不同温度下的饱和溶液在相同温度下测试,如果温度较高下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高,则可说明温度升高饱和溶液中离子浓度高。故可以设计试样Ⅰ在45℃下测试与实验3比较;设计试样Ⅱ在45℃下测试与实验3比较。
⑦猜想b成立的判断依据是A3>B2>B1。
【分析】(1)实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2

据此写出反应的化学方程式。
(2)结合浓盐酸的挥发性和除杂规律分析。
(3)氯水中能使品红溶液褪色的成分为HClO;结合Cl-的检验分析。
(4)⑤根据AgCl的溶度积进行计算;根据测试温度和电导率进行分析;
⑥如果要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化,则需设计不同温度下的饱和溶液在相同温度下测试,据此作答。
⑦根据实验的设计分析。
18.对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(
)、钼(
)、镍(
)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:
已知:25℃时,




;该工艺中,
时,溶液中
元素以
的形态存在。
(1)“焙烧”中,有
生成,其中
元素的化合价为________。
(2)“沉铝”中,生成的沉淀
为________。
(3)“沉钼”中,
为7.0。
①生成
的离子方程式为________。
②若条件控制不当,
也会沉淀。为避免
中混入
沉淀,溶液中
________(列出算式)时,应停止加入
溶液。
(4)①滤液Ⅲ中,主要存在的钠盐有


为________。
②往滤液Ⅲ中添加适量
固体后,通入足量________(填化学式)气体,再通入足量
,可析出

(5)高纯
(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示,图中所示致密保护膜为一种氧化物,可阻止
刻蚀液与下层
(砷化镓)反应。
①该氧化物为________。
②已知:

同族,

同族。在
与上层
的反应中,
元素的化合价变为+5价,则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
【答案】
(1)+6
(2)
(3)
+
=
↓;
(4);
(5);
【考点】纯碱工业(侯氏制碱法),化学平衡常数,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用,离子方程式的书写,氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)Na2MoO4中Na为+1价,O为-2价,根据化合物中化合价代数和为0可得,Mo的化合价为+6价。
(2)废催化剂中加入NaOH焙烧、水浸后,所得滤液Ⅰ中含有NaAlO2

通入过量CO2后,发生反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

因此“沉铝”过程中,生成沉淀X的化学式为Al(OH)3。
(3)①滤液Ⅰ中溶液碱性,因此溶液的pH>6.0,溶液中Mo元素以MoO42-的形成存在,加入BaCl2溶液后反应生成BaMoO4沉淀,该反应的离子方程式为:Ba2++MoO42-=BaMoO4↓;
②若开始生成BaCO3沉淀,则溶液中存在反应:HCO3-+BaMoO4?BaCO3+MoO42-+H+

该反应的平衡常数。要避免BaMoO4沉淀中混有BaCO3沉淀,则必须满足

由于“沉钼”过程中溶液的pH=7.0,即溶液中c(H+)=1.0×107mol/L,所以当溶液中时,开始生成BaCO3沉淀,此时时,应停止加入BaCl2溶液。
(4)①由于“沉铝”过程中加入过量的CO2

反应生成NaHCO3

因此滤液Ⅲ中所含溶质为NaCl、NaHCO3

因此Y为NaHCO3;
②若要将NaCl转化为NaHCO3析出,则可先往溶液中通入足量的NH3

再通入足量的CO2

发生反应的化学方程式为NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓。
(5)①该致密的氧化物为Al2O3;
②GaAs中As的化合价为-3价,转化为+5的过程中,失去8个电子,因此GaAs为还原剂,则H2O2为氧化剂,反应过程中H2O2中氧元素由-1价变为-2价。在氧化还原反应中,得失电子守恒,故H2O2得到电子数为8。因此参与反应的H2O2和GaAs的比为4:1,即氧化剂和还原剂的比为4:1。
【分析】(1)根据化合物中化合价代数和为0进行计算。
(2)根据沉铝过程中发生的反应分析。
(3)①根据溶液中所含离子书写反应的离子方程式;
②根据形成沉淀的反应和相关化学平衡常数进行计算。
(4)①结合沉铝过程中加入过量CO2的过程分析溶液的溶质;
②根据Y的成分,确定析出Y的过程中发生的反应,从而确定通入气体的成分。
(5)①该致密氧化膜为Al2O3;
②根据反应过程中化合价的变化,结合得失电子守恒进行计算。
19.我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
a)CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)
?H1
b)CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
?H2
c)CH4(g)
C(s)+2H2(g)
?H3
d)2CO(g)
CO2(g)+C(s)
?H4
e)CO(g)+H2(g)
H2O(g)+C(s)
?H5
(1)根据盖斯定律,反应a的?H1=________(写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有_______。
A.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加
B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动
C.加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率
D.降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小
(3)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分________步进行,其中,第________步的正反应活化能最大。
(4)设K
为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的ln
K

(温度的倒数)的变化如图所示。
①反应a、c、e中,属于吸热反应的有________(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K
=________。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率,写出计算过程________。
(5)CO2用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:________。
【答案】
(1)?H2+?H3-?H5或?H3-?H4
(2)A,D
(3)4;4
(4)ac;;68%
(5)做冷冻剂
【考点】盖斯定律及其应用,活化能及其对化学反应速率的影响,化学平衡常数,化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律可得,反应a的反应热ΔH1=?H2+?H3-?H5或?H3-?H4。
(2)A、CO2、CH4都为反应a、b、c的反应物,增大反应物浓度,反应速率增大,A符合题意;
B、C为固体,固体的浓度视为常数,因此减少C的含量,平衡不移动,B不符合题意;
C、催化剂只能改变反应速率,不影响平衡移动,因此反应a加入催化剂后,平衡不移动,CH4的平衡转化率不变,C不符合题意;
D、温度降低,反应速率减小,因此降低反应温度,反应a~e的正逆反应速率都减小,D符合题意;
故答案为:AD
(3)由反应能量图可知,反应过程中出现四个最高能量,则出现四个活化能,因此该历程分四步进行;其中第四步反应所需的活化能最大。
(4)①属于吸热反应,则温度升高,K增大,lnKPT增大。由图可知,反应a和反应c中,温度升高时,lnKPT升高;反应b中温度升高,KPT降低;因此反应a和反应c为吸热反应,反应b为放热反应;
②气体的相对分压等于其分压除以p0

因此相对压力平衡常数;
③由于物质的量之比等于压强之比,因此可用压强计算平衡转化率。由图可知,A点对应温度下,反应c的KPT=0,即

所以p(CH4)=p(H2)=40kPa,初始状态时,

所以CH4的平衡转化率为:。
(5)干冰为固态的CO2

可用于人工降雨或作冷冻剂。
【分析】(1)根据盖斯定律分析。
(2)结合反应速率和平衡移动的影响因素分析。
(3)根据反应过程中所需的活化能,确定历程中所需的反应;结合图像分析活化能的大小。
(4)①结合温度对平衡常数和平衡移动的影响分析;
②根据相对压力的表达式分析;
③结合A点时反应c的平衡常数进行计算。
(5)结合CO2的用途分析。
三、非选择题-选考题(共2题;共28分)
20.[选修3:物质结构与性质]
很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
(1)基态硫原子价电子排布式为________。
(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为________。
(3)汞的原子序数为80,位于元素周期表第________周期第ⅡB族。
(4)化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________。
A.在I中S原子采取sp3杂化
B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
(5)汞解毒剂的水溶性好,有利于体内
重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比,水溶性较好的是________。
(6)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是________。
②图9c为X的晶胞,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为________;该晶胞中粒子个数比Hg:Ge:Sb
=
________。
③设X的最简式的式量为Mr

则X晶体的密度为________g/cm3(列出算式)。
【答案】
(1)3s23p4
(2)H2O>H2S>CH4
(3)六
(4)D
(5)化合物III
(6)由图9c可知,图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式;4;1:1:2;
【考点】原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,晶体熔沸点的比较,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)硫的原子序数为16,其原子核外有三个电子层,最外层电子数为6,因此基态硫原子的价电子排布式为3s23p4。
(2)H2S、CH4和H2O都是分子晶体,其中H2O分子间存在氢键,因此H2O的沸点最高;而H2S、CH4中,由于H2S的相对分子质量大于CH4

则H2S分子间范德华力大于CH4分子间范德华力,因此沸点H2S>CH4;故三者的沸点大小关系:H2O>H2S>CH4。
(3)第六周期零族元素的原子序数为86,因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅢB族。
(4)A、化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数为

因此化合物Ⅰ中硫原子采用sp3杂化,A符合题意;
B、化合物Ⅱ中所含元素为H、C、O、S、Hg,同周期元素,核电荷数越大,电负性越大,同主族元素,核电荷数越大,电负性越小,因此五种元素中,电负性最大的为O元素,B不符合题意;
C、化合物Ⅲ中,碳元素都以单键的形式连接,构成四面体结构,因此C-C-C的键角为109°18′,C不符合题意;
D、化合物Ⅲ是一种钠盐,存在离子键,同时C、H和C、S之间存在共价键,D符合题意;
E、化合物Ⅳ中硫氧元素之间形成S-O、S=O两种化学键,二者的键能不同,E不符合题意;
故答案为:AD
(5)化合物Ⅰ中存在氢键,可溶于水,化合物Ⅲ是一种钠盐,可溶于水;由于化合物Ⅲ溶于水后电离产生阴离子中三个氧原子都能形成氢键,因此等物质的量的两种物质溶于水后,化合物Ⅲ新田城的氢键更多,因此化合物Ⅲ更易溶于水。
(6)①
对比图9b和图9c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同,不符合晶胞是晶体最小重复单元的要求,因此不属于晶胞结构。
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例,同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2,右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近,因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb原子的个数为4;
该晶胞中Sb原子均位于晶胞内,因此1个晶胞中含有Sb原子的个数为8;Ge原子位于警告顶点、面心和体心,因此一个晶胞中含有Ge原子的个数为:;Hg原子位于棱边、面心,因此一个晶胞中含有Hg原子的个数为:。因此该晶胞中原子个数比Hg:Ge:Sb=1:1:2。
③一个晶胞的质量为

一个晶胞的体积为(x×10-7cm)?×(y×10-7cm)?=x?y×10-21cm?,因此晶体的密度。
【分析】(1)根据基态硫原子的原子结构和最外层电子数确定其价电子排布式。
(2)毫根据分子晶体沸点的影响分析。
(3)根据零族元素的原子序数分析。
(4)A、结合化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数分析;
B、结合电负性的递变规律分析;
C、根据化合物Ⅲ中C的成键情况确定其键角;
D、根据化合物Ⅲ的结构确定其所含的化学键;
E、根据化合物Ⅳ种所含的硫氧化学键分析。
(5)根据二者的结构,结合氢键分析。
(6)①结合所给结构分析;
②根据晶胞结构和均摊法分析;
③根据晶胞结构和密度公式进行计算。
21.[选修5:有机化学基础]
天然产物Ⅴ具有抗疟活性,某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略,Ph表示-C6H5):
已知:
(1)化合物Ⅰ中含氧官能团有________(写名称)。
(2)反应①的方程式可表示为:I+II=III+Z,化合物Z的分子式为________。
(3)化合物IV能发生银镜反应,其结构简式为________。
(4)反应②③④中属于还原反应的有________,属于加成反应的有________。
(5)化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中,同时满足如下条件的有________种,写出其中任意一种的结构简式:________。
条件:a.能与NaHCO3反应;b.
最多能与2倍物质的量的NaOH反应;c.
能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应;d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子;e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。
(6)根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成
的路线________(不需注明反应条件)。
【答案】
(1)(酚)羟基、醛基
(2)C18H15OP
(3)
(4)②④;②
(5)10;
(6)
【考点】有机物的推断,有机物的合成,有机物的结构和性质,芳香烃,同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)化合物Ⅰ的结构简式为,
其结构中所含的含氧官能团为羟基和醛基。
(2)反应①中反应物为和Ph3P=CHOCH2CH3

生成物为和Z,由于反应前后原子个数保持不变,因此Z的分子式为C18H15OP。
(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,则其结构中含有-CHO,由于Ⅳ是由反应生成,且Ⅳ的分子式为C8H8O2

因此Ⅳ的结构简式为。
(4)反应②中-CHO与H2反应生成-CH2OH,该反应为加成反应,也为还原反应;反应③中酚羟基转化为羰基,为氧化反应;反应④中碳碳双键和羟基参与反应,形成醚键,为还原反应。因此三个反应中属于还原反应的为②④,属于加成反应的为②。
(5)能与NaHCO3反应,则结构中含有-COOH;能与2倍物质的量的NaOH反应,则分子结构中还含有一个酚羟基;能与3倍物质的量的Na反应放出H2

则分子结构中还含有一个醇羟基;核磁共振氢谱确定分子中含有6个化学环境相同的氢原子,则分子结构中含有2个-CH3

且2个-CH3位于同一个碳原子上(或位于对称位置上);不含有手性碳原子,结合分子中所含碳原子数可知,该同分异构体分子结构中含有。因此该同分异构体中苯环上所含的取代基为-OH、-COOH、。苯环上三个取代基都不同的同分异构体共有10种,其中任意一种的结构简式为或等。
(6)欲合成,
则可由反应④得,反应物为。而由合成的过程中,可先由与HOCH2CH2Cl反应合成,
该合成路线设计如下:
?
【分析】(1)根据化合物Ⅰ和官能团的结构分析。
(2)根据原子个数守恒分析。
(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,则其分子结构中含有-CHO,结合分子式和Ⅲ的结构确定Ⅳ的结构简式。
(4)根据反应②③④中反应物和生成物的结构,确定其反应类型。
(5)根据限定条件,确定同分异构体中所含的结构单元,再结合结构苯环中取代基的位置异构确定同分异构体数。
(6)欲合成,
则可由反应④得,反应物为。而由合成的过程中,可先由与HOCH2CH2Cl反应合成。据此设计合成路线图。
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