化学(全国乙卷)-2023年高考化学临考压轴卷(解析版)
展开2023年高考临考压轴卷(全国乙卷)
理科综合化学·全解全析
7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
D | B | C | A | D | B | A |
一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
7.非物质文化遗产是一个国家和民族历史文化成就的重要标志,是优秀传统文化的重要组成部分。下列有关说法错误的是
A.陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成,属于传统无机非金属材料
B.非遗文化“北京绢人”由丝绢制成,不能用加酶洗涤剂清洗
C.安化黑茶制作工艺中包含杀青、揉捻、渥堆等,其中渥堆是发酵工序,该工序中发生了氧化还原反应
D.非遗油纸伞能防水是因为伞面涂了由桐树籽压榨的桐油,桐油的化学成分是烃类化合物
【答案】D
【解析】A.陶瓷的主要原料为黏土和石灰石,烧制后所得陶瓷中主要成分是硅酸盐,陶瓷是传统无机非金属材料,A正确;B.丝绢主要成分是蛋白质,蛋白质在酶的作用下会水解为氨基酸,因此不能用加酶洗涤剂清洗,B正确;C.发酵工序中,茶叶发生了氧化还原反应,C正确;D.桐油的主要化学成分是脂肪酸甘油三酯,不是烃类化合物,D错误;故选:D。
8.某研究小组在铑催化的区域成功实现对映选择性烯丙基膦化反应,如图所示(-Ph代表苯基,-Me代表甲基)。下列叙述正确的是
A.甲分子内所有原子可能处于同一平面
B.甲和乙生成丙的反应是取代反应
C.甲能发生加聚、水解、酯化反应
D.用酸性KMnO4溶液可以证明甲含有碳碳双键
【答案】B
【解析】A.甲分子内含有饱和碳原子,所有原子不可能处于同一平面,故A错误;B.观察甲、乙、丙的结构可知,甲中羟基被乙中取代,发生取代反应,故B正确;C.甲不含酯基,不能发生水解反应,故C错误;D.甲中碳碳双键和醇羟基都能与酸性高锰酸钾溶液反应,故D错误;故答案选B。
9.设NA为阿佛加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.28.4g P2O5()含极性键的数目为0.4NA
B.已知核反应:,则1molZM中含中子数54NA
C.0.25mol Zn与一定量浓硫酸反应后完全溶解,生成气体的分子数等于0.25NA
D.高温下,5.6 g Fe与足量水蒸气反应,转移的电子数为0.3NA
【答案】C
【解析】A.28.4g P2O5为0.2mol,即0.1mol P4O10,1个P4O10含16个共价键(4个P=O,12个P-O,全部为极性键),则0.1mol P4O10含有共1.6mol共价键,也就是1.6NA个,A错误;B.核反应方程式必须遵循核电荷数和质量数守恒,即可推算出,,,1molZM中含中子(89-36)NA=53NA,B错误;C.由得失电子数目守恒可知,1mol锌与稀硫酸反应生成1mol氢气,与浓硫酸反应生成1mol二氧化硫,则0.25mol Zn与一定量浓硫酸反应后完全溶解时,无论是生成氢气,还是二氧化硫,或是二氧化硫或氢气的混合气体,气体的分子数恒定为0.25mol×NA mol—1=0.25NA,C正确;D.高温下,Fe与足量水蒸气反应生成Fe3O4,5.6gFe即0.1molFe转移电子数为0.1×<0.3,D错误;故答案为:C。
10.下列操作和实验目的均正确的是
A.用甲装置收集NO气体
B.乙装置中II有平衡气压的作用,可将多余气体直接排出到空气中
C.用丙装置制取并收集干燥纯净的NH3
D.用丁装置(环己醇与浓硫酸混合加热脱水)制备环己烯,反应过程中,分水器中有水积攒就应该立即打开活塞放出。
【答案】A
【解析】A.NO不溶于水,可以用排水法收集,A项正确;B.乙装置中II有平衡气压的作用,等气体都是有毒的气体,不能直接排出,B项错误;C.氨气的密度比空气小,应该用向下排空气法收集,C项错误;D.分水器的作用是将反应生成的水能够及时分离出来,使反应正向进行,且分水器中的水量不再增多时,说明反应结束,即可停止实验,故还有控制反应的作用,故反应过程中,当分水器的水层增至支管口附近时,再打开活塞放出部分水,D项错误;答案选A。
11.某化合物(结构如图所示)是一种家用杀虫剂。X、Y、Z、W、R为原子序数逐渐增大的短周期元素,Z与R不在同一周期。下列叙述正确的是
A.Z、W的氢化物均很稳定
B.阴离子的还原性:R>X
C.W、R两种元素均可形成能使品红溶液褪色的化合物,且褪色原理相同
D.元素Y与元素R均能形成三种以上的含氧酸盐
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数逐渐增大的短周期元素, X形成1对共用电子对,X为H,Y形成4对共用电子对,Y为C,Z形成3对共用电子对、又和氢离子形成1个配位键,Z为N,W形成2对共用电子对,W为O,R为原子序数逐渐增大的短周期元素,Z与R不在同一周期,R呈-1价,R为Cl。
【解析】A. W的氢化物可以为过氧化氢,不稳定,A错误;B. H-具有很强的还原性,还原性:H->Cl-,B错误;C. W、R两种元素均可形成能使品红溶液褪色的化合物,例如前者为二氧化硫通过与品红生成无色不稳定物质而漂白、后者为二氧化氯通过强氧化性而使品红褪色,褪色原理不同,C错误;D.含C元素的含氧酸盐有碳酸钠、碳酸氢钠、草酸钠、草酸氢钠等等,含氯元素的含氧酸盐有次氯酸钠、亚氯酸钠、氯酸钠、高氯酸钠,故元素Y与元素R均能形成三种以上的含氧酸盐,D正确;答案选D。
12.一种Al-PbO2电池通过x和y两种离子交换膜隔成M、R、N三个区域,三个区域的电解质分别为Na2SO4、H2SO4、NaOH中的一种,结构如图。下列说法错误的是
A.a>b
B.放电时,R区域的电解质浓度逐渐增大
C.M区电解质为NaOH,放电时Na+通过x膜移向R区
D.放电时,PbO2电极反应为PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O
【答案】D
【分析】由图可知,铝极上铝失去电子发生氧化反应为负极、则PbO2极为正极;铝极生成四羟基合铝酸根离子,则M区电解质为氢氧化钠,那么R区为硫酸钠、N为硫酸;放电时铝极反应为,PbO2电极反应为;
【解析】A.正极反应为PbO2发生还原反应生成硫酸铅,,反应消耗硫酸,硫酸浓度减小,故a>b,A正确;B.放电时,M区钠离子、N区硫酸根离子均向R区域迁移,电解质硫酸钠溶液浓度逐渐增大,B正确;C.由分析可知,M区电解质为NaOH,放电时Na+通过x膜移向R区,C正确;D.放电时,PbO2电极反应为,D错误;故选D。
13.常温时,分别向一元酸HX溶液和溶液中滴加NaOH溶液,与pH的关系如图所示[C表示或]。已知常温时,。下列说法错误的是
A.曲线①表示与pH的关系
B.一元酸HX的电离平衡常数
C.对于曲线②的溶液,N点水的电离程度小于M点
D.M点时,对于溶液:
【答案】A
【解析】A.当,即时,由常温时可知,,则,即为P点,故曲线①表示与pH的关系,曲线②表示与pH的关系,A错误;B.由题图可知,N点时,,即,则HX的电离平衡常数,B正确;C.曲线②表示与pH的关系,而N点的比M点的大,酸的电离会抑制水的电离,则N点水的电离程度比M点的小,C正确;D.由溶液中的电荷守恒可知,D正确;故选A。
三、非选择题:共58分,第26~28题为必考题,每个试题考生都必须作答。第35~36题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共43分。
26.(14分)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工行业,以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,生产CuCl的工艺流程如下:
已知:CuCl难溶于醇和水,在氯离子浓度较大的体系中生成,在潮湿空气中易水解氧化。回答下列问题:
(1)“酸溶”时温度应控制在60~70°C ,原因是___________。
(2)写出“还原”步骤中主要反应的离子方程式___________。“还原”步骤中亚硫酸铵适当过量的可能原因是___________(答出2条)。随着NH4Cl用量增加,CuCl沉降率先增大后减小,减小的原因可能是___________。(用化学方程式表示)
(3)“洗涤”步骤中包括用pH=2的酸洗、水洗、醇洗,酸洗采用的酸是___________。选择醇洗的原因是___________。
(4)“浓缩分离”得到副产品M的主要成分是___________。
(5)称取烘干制得的氯化亚铜5 g,将其置于FeCl3溶液中溶解后,加入适量稀硫酸,用0.2 mol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定到终点( 被还原为Cr3+),消耗K2Cr2O7溶液25 mL。则样品中CuCl的质量分数为___________ 。
【答案】(1)温度过低,酸溶速度慢,温度过高铵盐分解(1分)
(2)2Cu2+ + +2Cl-+H2O = 2CuCl↓ ++2H+(2分) 使Cu2+全部被还原、提高Cu2+的还原速率、防止生成Cu+的被空气氧化等(2分) CuCl+NH4Cl=NH4CuCl2(2分)
(3)硫酸(1分) 加快CuCl表面水分的蒸发,防止CuCl水解氧化(2分)
(4)硫酸铵或(NH4)2SO4(2分)
(5)59.7%(2分)
【解析】酸性条件下硝酸根离子具有氧化性,可氧化海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸铜,过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl,发生,得到的CuCl经硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗涤,可快速除去固体表面的水分,防止水解、氧化;
(1)酸溶”时,温度过低,酸溶速度慢,温度过高铵盐分解,温度应控制在60~70°C ;
(2)根据分析,;为了使Cu2+全部被还原、提高Cu2+的还原速率、防止生成Cu+的被空气氧化,则“还原”步骤中亚硫酸铵适当过量;随着NH4Cl用量增加,发生反应CuCl+NH4Cl=NH4CuCl2;
(3)得到的CuCl经硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗涤,使用乙醇的目的为加快CuCl表面水分的蒸发,防止CuCl水解氧化;
(4)还原中还可以发生生成硫酸铵;
(5)氯化亚铜与FeCl3反应,,加入K2Cr2O7溶液发生反应
,设CuCl的物质的量为n,反应的关系为,样品中CuCl的质量分数=。
27.(14分)己二酸在有机合成工业等方面都有重要作用,以环己醇(,M=100,ρ=0.95g/mL)为原料制取己二酸[HOOC(CH2)4COO,M=146]。
[实验原理]
已知:3 +8KMnO43KOOC(CH2)4COOK+8MnO2+2KOH+5H2O ΔH<0
[实验步骤]向250mL三口烧瓶中加入搅拌磁子、50mL1.0%的KOH溶液和9.0g高锰酸钾,按图1所示安装装置,控制滴速维持温度在45°C左右,滴加环己醇共2.0mL,滴加结束时需启动加热装置加热一段时间。趁热分离出氧化液中的MnO2,再用约4mL浓HCl溶液,使溶液呈酸性,加热浓缩使溶液体积减少至10mL,经过冷却、脱色得到1.46g产品。
(1)图1中冷却水从冷凝管___________(填“a”或“b”)口流入,搅拌磁子的作用是___________。
(2)“氧化”过程,三颈烧瓶中溶液温度逐渐升高,其原因是___________;在环己醇不同滴加速度下,溶液温度随滴加时间变化曲线如图2,为了实验安全,应选择的滴速为___________滴/min。
(3)完成“氧化”后,用玻璃棒蘸取一滴反应混合液点在滤纸上,在黑色圆点周围出现紫色环。该现象说明___________;向溶液中加入适量的KHSO3,直到点滴实验呈负性为止,如果KHSO3用量不足,在己二酸“制备”过程中会观察到___________(填颜色)的气体逸出。
(4)分离出MnO2的装置为___________(填标号);己二酸的产率是___________(用最简的分数表示)。
【答案】(1)b(1分) 使反应物混合均匀加速反应,且可以散热防止温度过高(2分)
(2)反应焓变小于零为放热反应(2分) 5(2分)
(3)高锰酸钾溶液过量(2分) 黄绿色(1分)
(4)C(2分) (2分)
【解析】三口烧瓶中加入搅拌磁子、KOH溶液和高锰酸钾,维持温度在45°C左右,滴加环己醇共2.0mL,反应生成KOOC(CH2)4COOK,过滤后滤液加入适量的KHSO3,再用约4mL浓HCl溶液,酸化后处理得到产品;
(1)图1中冷却水应下进上出,从冷凝管b口流入;反应为放热反应且需维持温度在45°C左右,故搅拌磁子的作用是使反应物混合均匀加速反应,且可以散热防止温度过高;
(2)反应焓变小于零为放热反应,故三颈烧瓶中溶液温度逐渐升高;由题干可知,反应需维持温度在45°C左右,结合图像可知,为了实验安全,应选择的滴速为5滴/min。
(3)高锰酸钾溶液为紫色,出现紫色环,该现象说明高锰酸钾溶液过量;KHSO3具有还原性,可以除去过量的高锰酸钾溶液,如果KHSO3用量不足,在己二酸“制备”过程中加入盐酸后,氯离子会被高锰酸钾氧化为氯气,会观察到生成黄绿色气体;
(4)二氧化锰为固体,分离固液选择过滤操作,故分离出MnO2的装置为C;由题干可知,高锰酸钾过量,环己醇2.0mL为,则理论生成0.019mol己二酸,故己二酸的产率是。
28.(15分)船舶柴油机发动机工作时,反应产生的尾气是空气主要污染物之一,研究的转化方法和机理具有重要意义。
已知:
(1)氧化脱除NO的总反应是 ________。
(2)该反应过程有两步:,反应中各物质浓度变化如图所示。则速率常数___________(填“>”、“<”或“≈”),原因是___________。
(3)已知:的反应历程分两步:
步骤 | 反应 | 活化能 | 正反应速率方程 | 逆反应速率方程 |
I | (快) | |||
II | (慢) |
①则反应I与反应II的活化能:___________(填“>”“<”或“=”)。
反应的平衡常数___________(用、、、表示)。
②在400k、初始压强为的恒温刚性容器中,按通入NO和,一定条件下发生反应。达平衡时NO转化率为90%,转化率为40%。则的平衡常数___________(分压=总压×物质的量分数;理想气体状态方程,)。
(4)某研究小组将、和一定量的充入2L密闭容器中,在催化剂表面发生反应(),NO的转化率随温度的变化情况如图所示:
①5min内,温度从420K升高到580K,此时段内NO的平均反应速率___________(保留3位有效数字)。
②无氧条件下,NO生成的转化率较低,原因可能是___________。
【答案】(1) (2分)
(2)> (1分) 含量先增大后减少(2分)
(3)< (2分) (2分) 415.7(2分)
(4) (2分) 催化剂产生作用需要有氧气参加(2分)
【解析】(1)已知:① ;② ;③ ;由盖斯定律可知,(②×2-3×③+①)得到 (×2-3×+)=。
(2)由图可知,含量先增大后减少,说明反应刚开始时反应的程度大于的程度,则速率常数>。
(3)①活化能越小,反应速率越快,则反应I与反应II的活化能:<;反应的平衡常数,当反应达到平衡时, =,则,=,则,则;
②根据已知条件列出“三段式”
达平衡时NO转化率为=x=0.9,转化率为y=0.4,平衡时气体总物质的量为3mol,则平衡时体系总压强为=,混合气体的总体积V=,则的平衡常数415.7。
(4)①5min内,温度从420K升高到580K,NO的转化率由2%上升到59%,此时段内NO的平均反应速率;
②无氧条件下,NO生成的转化率较低,原因可能是催化剂产生作用需要有氧气参加。
(二)选考题:共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
35.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
Cu、Ba、Hg等元素及其化合物在工农业生产和生活中有重要用途。
I. Cu的某种配合物的结构如图1,请回答下列问题:
(1)基态Cu原子价层电子轨道表示式为_______ ,其原子核外电子占据的最高能层符号为_______。
(2)该配合物中非金属元素(除H外)的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(3)该配合物中C原子的杂化类型为_______。
(4)该配合物中Cu的配位数为_______。
(5)中∠l_______(填“>”、“<”或“=”)∠2。
II.O、Cu、Ba、Hg形成的某种超导材料的晶胞如图2所示。
(6)该晶胞中O、Cu、Ba、Hg原子的个数比为_______。
(7)设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为_______g·cm-3。
【答案】(1) (2分) N(1分)
(2)F>N>O>C(2分)
(3)sp2、sp3(2分)
(4)4(2分)
(5)< (1分)
(6)4:1:2:1(2分)
(7) (3分)
【解析】(1)Cu是29号元素,原子核外电子数为29,基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,价电子排布式为:3d104s1,价层电子轨道表示式为,其原子核外电子占据的最高能层符号为N。
(2)在周期表中,元素的第一电离能的总的变化规律应为:同主族元素从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,而同一周期元素从左到右,元素的第一电离能有逐渐增大的趋势,N位于第VA族,2p轨道电子半充满较稳定,第一电离能大于第VIA族元素,则C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O>C。
(3)该配合物中C分别在亚甲基上、苯环上和碳氧双键上,杂化类型为sp2、sp3。
(4)由该配合物结构可知,该配合物中Cu的配位数为4。
(5)∠l为C-O-C的键角,氧原子价层电子对数为4,杂化方式为sp3杂化,∠2中C原子杂化方式为sp2杂化,则中∠l<∠2。
(6)由晶胞结构可知,O原子的个数为8+4=4,Cu原子个数为4=1,Ba原子个数为2,Hg原子个数为8=1,O、Cu、Ba、Hg原子的个数比为4:1:2:1。
(7)设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为=。
36.[化学——选修5:有机化学基础](15分)
有机物M具有一定的抗病毒作用,其一种合成路线如图所示。
已知:RCOOH
(1)A的化学名称为_____,B中的官能团名称为_____。
(2)反应②的反应条件为_____,E的结构简式为_____。
(3)H可以和碳酸氢钠反应,请补充反应⑥的化学方程式:G+_____→M+_____。
(4)在有机物A~H中能发生消去反应的物质有_____(填序号)。
(5)N是有机物C的一种同分异构体,则满足下列条件的N的结构有_____种,其中核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的N的结构简式为_____。
①分子中含有苯环,且苯环上只有两个取代基
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③能发生水解反应,且水解产物可以发生银镜反应
(6)根据已知设计由乙苯和苯乙胺为原料制备的合成路线(无机试剂任选):_____。
【答案】(1)2,6-二甲基苯酚(1分) 醚键、酯基(1分)
(2)稀硫酸,加热(或NaOH溶液,加热后,再酸化) (1分) (2分)
(3) H2O(共2分)
(4)E、F、G(或EFG) (2分)
(5)5(2分) (2分)
(6) (2分)
【解析】A中酚羟基发生取代反应生成B,B发生酯的水解反应生成C为,C发生取代反应生成D为,由F结构可知E为;
(1)A的化学名称为2,6—二甲基苯酚,B中的官能团名称为醚键、酯基;
(2)反应②为酸性条件下酯的水解(或碱性条件下,水解再酸化),反应条件为稀硫酸,加热(或NaOH溶液,加热后,再酸化);由D与F的结构可推知E的结构为;
(3)反应⑥为取代反应,官能团变化为羧基和氨基反应形成酰胺基,故反应为G+;
(4)该消去反应均为醇的消去,根据消去反应的条件可知在有机物A~H中能发生消去反应的物质有E、F、G;
(5)由于N能发生显色反应和水解反应,且水解产物可以发生银镜反应,说明含有酯基和酚羟基,酯基是甲酸酯基,结构如下:、、、、,共5种对位结构,两种取代基还可以处于邻位和间位,共种,其中核磁共振氢谱示有5组峰,且峰面积比为6:2:2:1:1的N的结构简式为;
(6)乙苯被酸性高锰酸钾氧化生成苯甲酸,与SOCl2发生已知信息的反应,再与苯乙胺发生反应④,合成路线如下:。
化学(全国乙卷)-2023年高考化学临考压轴卷(考试版): 这是一份化学(全国乙卷)-2023年高考化学临考压轴卷(考试版),共8页。试卷主要包含了0%的KOH溶液和9等内容,欢迎下载使用。
化学(全国甲卷)-2023年高考化学临考压轴卷(考试版): 这是一份化学(全国甲卷)-2023年高考化学临考压轴卷(考试版),共9页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
化学(全国甲卷)-2023年高考化学临考压轴卷(解析版): 这是一份化学(全国甲卷)-2023年高考化学临考压轴卷(解析版),共15页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。