冲刺2024年高考化学真题重组卷1(北京专用)(解析版)
展开这是一份冲刺2024年高考化学真题重组卷1(北京专用)(解析版),共33页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Mg-24 Fe 56 Mn 55 Ce 140
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一项是符合题目要求的。
1.(2023·重庆·统考高考真题)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示,下列说法错误的是
A.中心原子的配位数是4B.晶胞中配合物分子的数目为2
C.晶体中相邻分子间存在范德华力D.该晶体属于混合型晶体
2.(2023·浙江·统考高考真题)下列化学用语表示正确的是
A.分子的球棍模型:
B.的价层电子对互斥模型:
C.的电子式:
D.的名称:3−甲基戊烷
3.(2023·江苏·统考高考真题)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D.实验室制备少量的原理:
4.(2023·江苏·统考高考真题)金属硫化物()催化反应,既可以除去天然气中的,又可以获得。下列说法正确的是
A.该反应的
B.该反应的平衡常数
C.题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D.该反应中每消耗,转移电子的数目约为
5.(2023·福建·统考高考真题)一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图,电解质为熔融氯铝酸盐(由和形成熔点为的共熔物),其中氯铝酸根起到结合或释放的作用。电池总反应:。下列说法错误的是
A.含个键
B.中同时连接2个原子的原子有个
C.充电时,再生单质至少转移电子
D.放电时间越长,负极附近熔融盐中n值小的浓度越高
6.(2023·江苏·统考高考真题)氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、、是氢元素的3种核素,基态H原子的核外电子排布,使得H既可以形成又可以形成,还能形成、、、、等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得,如水煤气法制氢反应中,与足量反应生成和吸收131.3kJ的热量。在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如在催化剂作用下与反应可得到。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是
A.水煤气法制氢:
B.催化加氢生成的反应:
C.电解水制氢的阳极反应:
D.与水反应:
7.(2023·海南·统考高考真题)下列气体除杂(括号里为杂质)操作所选用的试剂合理的是
A.:饱和溶液
B.:碱石灰
C.:酸性溶液
D.:
8.(2023·北京·统考高考真题)完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A.实验室制B.实验室收集C.验证易溶于水且溶液呈碱性D.除去中混有的少量
9.(2023·河北·统考高考真题)由下列实验操作及现象,不能得出相应结论的是
10.(2023·湖南·统考高考真题)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2:1:3。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:X
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
11.(2023·河北·统考高考真题)在K-10蒙脱土催化下,微波辐射可促进化合物X的重排反应,如下图所示:
下列说法错误的是
A.Y的熔点比Z的高B.X可以发生水解反应
C.Y、Z均可与发生取代反应D.X、Y、Z互为同分异构体
12.(2023·重庆·统考高考真题)已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若消耗(标准状况),下列叙述错误的是
A.转移的电子数为B.生成的质量为
C.生成的氧化产物分子数为D.生成的含有孤电子对数为
13.(2023·湖南·统考高考真题)是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B.M中的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
14.(2023·福建·统考高考真题)时,某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是
A.曲线n为的变化曲线B.a点:
C.b点:D.c点:
二、非选择题:本题共5小题,共58分。
15.(2023·海南·统考高考真题)(11分)我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂,反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。
(代表单键、双键或叁键)
回答问题:
(1)配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种,它们是。
(2)配合物Ⅰ中,R′代表芳基,空间结构呈角形,原因是。
(3)配合物Ⅱ中,第一电离能最大的配位原子是。
(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中,钒的化合价分别为和,配合物Ⅱ、Ⅲ和三者中,两个氮原子间键长最长的是。
(5)近年来,研究人员发现含钒的锑化物在超导方面表现出潜在的应用前景。晶胞如图1所示,晶体中包含由V和Sb组成的二维平面(见图2)。
①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据,这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为。锑和磷同族,锑原子基态的价层电子排布式为。
②晶体中少部分钒原子被其它元素(包括Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代,可得到改性材料。下列有关替代原子说法正确的是。
a.有或价态形式 b.均属于第四周期元素
c.均属于过渡元素 d.替代原子与原离子的离子半径相近
16.(2023·河北·统考高考真题)(12分)氮是自然界重要元素之一,研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。
已知:物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
回答下列问题:
(1)恒温下,将空气(和的体积分数分别为0.78和0.21,其余为惰性组分)置于容积为的恒容密闭容器中,假设体系中只存在如下两个反应:
i
ii
①。
②以下操作可以降低上述平衡体系中浓度的有(填标号)。
A.缩小体积 B.升高温度 C.移除 D.降低浓度
③若上述平衡体系中,则(写出含a、b、V的计算式)。
(2)氢气催化还原作为一种高效环保的脱硝技术备受关注。高温下氢气还原反应的速率方程为为速率常数。在一定温度下改变体系中各物质浓度,测定结果如下表。
表中第4组的反应速率为。(写出含r的表达式)
(3)①以空气中的氮气为原料电解合成氨时,在(填“阴”或“阳”)极上发生反应,产生。
②氨燃料电池和氢燃料电池产生相同电量时,理论上消耗和的质量比为,则在碱性介质中氨燃料电池负极的电极反应式为。
③我国科学家研究了水溶液中三种催化剂(a、b、c)上电还原为(图1)和电还原为(图2)反应历程中的能量变化,则三种催化剂对电还原为的催化活性由强到弱的顺序为(用字母a、b、c排序)。
17.(2023·重庆·统考高考真题)(12分)有机物K作为一种高性能发光材料,广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如下所示,部分试剂及反应条件省略。
已知: (和为烃基)
(1)A中所含官能团名称为羟基和。
(2)B的结构简式为。
(3)C的化学名称为,生成D的反应类型为。
(4)E的结构简式为。
(5)G的同分异构体中,含有两个 的化合物有个(不考虑立体异构体),其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为的化合物为L,L与足量新制的反应的化学方程式为。
(6)以和( )为原料,利用上述合成路线中的相关试剂,合成另一种用于OLED的发光材料(分子式为)。制备的合成路线为(路线中原料和目标化合物用相应的字母J、N和M表示)。
18.(2023·湖北·统考高考真题)(11分)是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、C等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)C位于元素周期表第周期,第族。
(2)烧渣是LiCl、和的混合物,“500℃焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是。
(4)已知,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中浓度为。“850℃煅烧”时的化学方程式为。
(5)导致比易水解的因素有(填标号)。
a.Si-Cl键极性更大 b.Si的原子半径更大
c.Si-Cl键键能更大 d.Si有更多的价层轨道
19.(2023·福建·统考高考真题)(12分)某研究小组以为原料制备新型耐热材料。
步骤一:水解制备(实验装置如图A,夹持装置省略):滴入,边搅拌边加热,使混合液升温至,保温3小时。离心分离白色沉淀并洗涤,煅烧制得。
(1)装置 A 中冷凝水的入口为(填“a”或“b”)
(2)三颈烧瓶中预置的稀盐酸可抑制胶体形成、促进白色沉淀生成。水解生成的胶体主要成分为(填化学式)。
(3)判断沉淀是否洗涤干净,可使用的检验试剂有。
步骤二:由制备并测定产率(实验装置如下图,夹持装置省略)。
(4)装置C中试剂X为。
(5)装置D中反应生成和,该反应的化学方程式为。
(6)装置E的作用是。
(7)实验中部分操作如下:
a.反应前,称取样品;
b.打开装置B中恒压滴液漏斗旋塞;
c.关闭装置B中恒压滴液漏斗旋塞;
d.打开管式炉加热开关,加热至左右;
e.关闭管式炉加热开关,待装置冷却;
f.反应后,称得瓷舟中固体质量为。
①正确的操作顺序为:a→→f(填标号)。
②的产率为。
冲刺2024年高考化学真题重组卷(北京专用)
真题重组卷01
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Mg-24 Fe 56 Mn 55 Ce 140
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一项是符合题目要求的。
1.(2023·重庆·统考高考真题)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示,下列说法错误的是
A.中心原子的配位数是4B.晶胞中配合物分子的数目为2
C.晶体中相邻分子间存在范德华力D.该晶体属于混合型晶体
【答案】D
【详解】A.由题干配合物[MA2L2]的分子结构示意图可知,中心原子M周围形成了4个配位键,故中心原子M的配位数是4,A正确;
B.由题干图示晶胞结构可知,晶胞中配合物分子的数目为=2,B正确;
C.由题干信息可知,该晶体为由分子组成的分子晶体,故晶体中相邻分子间存在范德华力,C正确;
D.由题干信息可知,该晶体为由分子组成的分子晶体,D错误;
故答案为:D。
【点睛】
2.(2023·浙江·统考高考真题)下列化学用语表示正确的是
A.分子的球棍模型:
B.的价层电子对互斥模型:
C.的电子式:
D.的名称:3−甲基戊烷
【答案】D
【详解】A.分子是“V”形结构,因此该图不是分子的球棍模型,故A错误;
B.中心原子价层电子对数为,其价层电子对互斥模型为平面三角形,故B错误;
C.是离子化合物,其电子式:,故C错误;
D.的结构简式也可表示为,其名称为3−甲基戊烷,故D正确。
综上所述,答案为D。
3.(2023·江苏·统考高考真题)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D.实验室制备少量的原理:
【答案】B
【详解】A.Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO,NO与氧气发生反应生成NO2,A正确;
B.氮气与氧气在高温条件下生成NO,但NO无法与水发生化学反应,B错误;
C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体,故该反应方程式为,C正确;
D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量,化学方程式为,D正确。
故选B。
【点睛】
4.(2023·江苏·统考高考真题)金属硫化物()催化反应,既可以除去天然气中的,又可以获得。下列说法正确的是
A.该反应的
B.该反应的平衡常数
C.题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D.该反应中每消耗,转移电子的数目约为
【答案】C
【详解】A.左侧反应物气体计量数之和为3,右侧生成物气体计量数之和为5, ,A错误;
B.由方程形式知, ,B错误;
C.由题图知,经过步骤Ⅰ后,中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力,C正确;
D.由方程式知,消耗同时生成,转移,数目为,D错误;
故选C。
【点睛】
5.(2023·福建·统考高考真题)一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图,电解质为熔融氯铝酸盐(由和形成熔点为的共熔物),其中氯铝酸根起到结合或释放的作用。电池总反应:。下列说法错误的是
A.含个键
B.中同时连接2个原子的原子有个
C.充电时,再生单质至少转移电子
D.放电时间越长,负极附近熔融盐中n值小的浓度越高
【答案】D
【分析】放电时铝失去电子生成铝离子做负极,硫单质得到电子做正极,充电时铝离子得到电子生成铝发生在阴极,硫离子失去电子生成硫单质发生在阳极,依此解题。
【详解】A.的结构为,所以含个键,A正确;
B.由的结构可知同时连接2个原子的原子有个,B正确;
C.由总反应可知充电时,再生单质需由铝离子得到电子生成,所以至少转移电子,C正确;
D.由总反应可知放电时间越长,负极铝失去电子生成的铝离子越多所以n值大的浓度越高,D错误;
故选D。
6.(2023·江苏·统考高考真题)氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、、是氢元素的3种核素,基态H原子的核外电子排布,使得H既可以形成又可以形成,还能形成、、、、等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得,如水煤气法制氢反应中,与足量反应生成和吸收131.3kJ的热量。在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如在催化剂作用下与反应可得到。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是
A.水煤气法制氢:
B.催化加氢生成的反应:
C.电解水制氢的阳极反应:
D.与水反应:
【答案】B
【详解】A.水煤气法制氢的反应为吸热反应,其热化学方程式为 ,A错误;
B.由题意可知在催化剂作用下与反应可得到,根据原子守恒可得离子方程式为,B正确;
C.电解水制氢的阳极反应为,C错误;
D.与水反应化学方程式为,中H原子不守恒,D错误。
故选B。
【点睛】
7.(2023·海南·统考高考真题)下列气体除杂(括号里为杂质)操作所选用的试剂合理的是
A.:饱和溶液
B.:碱石灰
C.:酸性溶液
D.:
【答案】B
【详解】A.二氧化碳、氯化氢均会和碳酸钠溶液反应,A不符合题意;
B.氨气和碱石灰不反应,水和碱石灰反应,合理,B符合题意;
C.酸性高锰酸钾会把乙炔氧化,C不符合题意;
D.、二氧化硫均为酸性氧化物,不反应,不能除去二氧化硫,D不符合题意;
故选B。
8.(2023·北京·统考高考真题)完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A.实验室制B.实验室收集C.验证易溶于水且溶液呈碱性D.除去中混有的少量
【答案】D
【详解】A.MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2,固液加热的反应该装置可用于制备Cl2,A项正确;
B.C2H4不溶于水,可选择排水收集,B项正确;
C.挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉,红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质,C项正确;
D.Na2CO3与HCl、CO2发生反应,不能达到除杂的目的,应该选用饱和NaHCO3溶液,D项错误;
故选D。
9.(2023·河北·统考高考真题)由下列实验操作及现象,不能得出相应结论的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【详解】A.试纸变蓝是因为Cl2和KI反应生成I2,反应的化学方程式为,该反应氧化性Cl2>I2,A正确;
B.CO2通入苯酚钠溶液中生成苯酚微溶物,,B正确;
C.SO2通入品红溶液,生成无色物质,不属于因氧化性褪色,C错误;
D.NH3与水反应,溶液呈碱性,使酚酞变红,D正确;
故答案为:C。
10.(2023·湖南·统考高考真题)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2:1:3。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:X
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】C
【分析】根据题中所给的信息,基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同,可以推测X为O元素或Mg元素,由荧光粉的结构可知,X主要形成的是酸根,因此X为O元素;基态X原子中未成键电子数为2,因此Y的未成键电子数为1,又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大,故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素,因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合,故Y为F元素或Cl元素;Z原子的未成键电子数为3,又因其原子序大于Y,故Y应为F元素、Z其应为P元素;从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素,故其为Ca元素;综上所述,X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca,据此答题。
【详解】A.电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小,根据其规律,同一周期从左到右依次增大,同一主族从上到下依次减小,故四种原子的电负性大小为:Y>X>Z>W,A错误;
B.同一周期原子半径从左到右依次减小,同一主族原子半径从上到下依次增大,故四种原子的原子半径大小为:Y
D.Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,没有强氧化性,D错误;
故答案选C。
11.(2023·河北·统考高考真题)在K-10蒙脱土催化下,微波辐射可促进化合物X的重排反应,如下图所示:
下列说法错误的是
A.Y的熔点比Z的高B.X可以发生水解反应
C.Y、Z均可与发生取代反应D.X、Y、Z互为同分异构体
【答案】A
【详解】A.Z易形成分子间氢键、Y易形成分子内氢键,Y的熔点比Z的低,故A错误;
B.X含有酯基,可以发生水解反应,故B正确;
C.Y、Z均含有酚羟基,所以均可与发生取代反应,故C正确;
D.X、Y、Z分子式都是C12H10O2,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
选A。
12.(2023·重庆·统考高考真题)已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若消耗(标准状况),下列叙述错误的是
A.转移的电子数为B.生成的质量为
C.生成的氧化产物分子数为D.生成的含有孤电子对数为
【答案】C
【详解】A.反应中F的化合价由0价转化为-1价,O的化合价由-2价变为+2价,转移电子数为4e-,若消耗(标准状况)即=2ml,故转移的电子数为,A正确;
B.根据反应,每消耗2mlF2生成的质量为2ml=,B正确;
C.根据反应可知反应生成的氧化产物为OF2,每消耗2mlF2生成的氧化产物OF2分子数为,C错误;
D.根据反应可知,每消耗2mlF2生成H2O的物质的量为2ml,又知1个H2O中含有2对孤电子对,即生成的含有孤电子对数为,D正确;
故答案为C。
【点睛】
13.(2023·湖南·统考高考真题)是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B.M中的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
【答案】B
【详解】A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,中的带有更多的正电荷,其与N原子成键后,吸引电子的能力比(Ⅱ)强,这种作用使得配体中的键极性变强且更易断裂,因此其失去质子()的能力增强,A说法正确;
B.(Ⅱ)中的化合价为+2,当其变为(Ⅲ)后,的化合价变为+3,(Ⅲ)失去2个质子后,N原子产生了1个孤电子对,的化合价不变;M为,当变为M时,N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给1个电子,其中的化合价变为,因此,B说法不正确;
C.该过程M变为时,有键形成,是非极性键,C说法正确;
D.从整个过程来看, 4个失去了2个电子后生成了1个和2个,(Ⅱ)是催化剂,因此,该过程的总反应式为,D说法正确;
综上所述,本题选B。
14.(2023·福建·统考高考真题)时,某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是
A.曲线n为的变化曲线B.a点:
C.b点:D.c点:
【答案】B
【分析】溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系数先保持不变后减小,曲线n为的变化曲线,的增大,减小,增大明显,故曲线m为的变化曲线,则曲线p为的变化曲线;
【详解】A.溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系数开始时变化不大且保持较大,故曲线n为的变化曲线,选项A正确;
B.a点, =1.0,则=0.1ml/L,=0.70,==0.15,,,,选项B错误;
C.b点, =0.70,==0.15,即=,根据物料守恒有,,故,选项C正确;
D.c点:=,故根据电荷守恒有,故,选项D正确;
答案选B。
二、非选择题:本题共5小题,共58分。
15.(2023·海南·统考高考真题)(11分)我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂,反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。
(代表单键、双键或叁键)
回答问题:
(1)配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种,它们是。
(2)配合物Ⅰ中,R′代表芳基,空间结构呈角形,原因是。
(3)配合物Ⅱ中,第一电离能最大的配位原子是。
(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中,钒的化合价分别为和,配合物Ⅱ、Ⅲ和三者中,两个氮原子间键长最长的是。
(5)近年来,研究人员发现含钒的锑化物在超导方面表现出潜在的应用前景。晶胞如图1所示,晶体中包含由V和Sb组成的二维平面(见图2)。
①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据,这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为。锑和磷同族,锑原子基态的价层电子排布式为。
②晶体中少部分钒原子被其它元素(包括Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代,可得到改性材料。下列有关替代原子说法正确的是。
a.有或价态形式 b.均属于第四周期元素
c.均属于过渡元素 d.替代原子与原离子的离子半径相近
【答案】(1)C、O、P、Cl
(2)根据VSEPR模型,氧原子的价层电子对数为4,其中孤电子对数为2,成键电子对之间呈角形
(3)N
(4)配合物Ⅱ
(5) 6 ad
【详解】(1)根据题干配合物Ⅰ的结构图,中心原子钒的配位原子有C、O、P、Cl;
(2)根据VSEPR模型,中心原子氧原子的价层电子对数为4,其中孤电子对数为2,空间结构呈角形;
(3)配合物Ⅱ中,第一电离能最大的配位原子是N;
(4)结合题干所给配合物Ⅱ和Ⅲ的结构,钒的化合价分别为和,配合物Ⅱ中氮原子间是氮氮单键,配合物Ⅲ中为氮氮双键, 中为氮氮三键,故配合物Ⅱ中两个氮原子间键长最长;
(5)①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据,这些钒原子填充在锑原子构成的八面体空隙中,周围紧邻的锑原子数为6;锑和磷同族,锑原子位于第五周期VA,其基态的价层电子排布式;
②a.中Cs为+1价,Sb为-3价,V的总化合价为+14,平均价态介于4-5之间,故替代后,化合价可能为或价态形式,故a正确;
b.Ti、Cr、Sn属于第四周期元素,Nb属于第五周期,故b错误;
c.Sn是IVA族元素,不属于过渡元素,故c错误;
d.钒原子填充在锑原子形成的八面体空隙中,替代原子与原离子的离子半径相近,才能填充进去,故d正确;
答案为:ad。
16.(2023·河北·统考高考真题)(12分)氮是自然界重要元素之一,研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。
已知:物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
回答下列问题:
(1)恒温下,将空气(和的体积分数分别为0.78和0.21,其余为惰性组分)置于容积为的恒容密闭容器中,假设体系中只存在如下两个反应:
i
ii
①。
②以下操作可以降低上述平衡体系中浓度的有(填标号)。
A.缩小体积 B.升高温度 C.移除 D.降低浓度
③若上述平衡体系中,则(写出含a、b、V的计算式)。
(2)氢气催化还原作为一种高效环保的脱硝技术备受关注。高温下氢气还原反应的速率方程为为速率常数。在一定温度下改变体系中各物质浓度,测定结果如下表。
表中第4组的反应速率为。(写出含r的表达式)
(3)①以空气中的氮气为原料电解合成氨时,在(填“阴”或“阳”)极上发生反应,产生。
②氨燃料电池和氢燃料电池产生相同电量时,理论上消耗和的质量比为,则在碱性介质中氨燃料电池负极的电极反应式为。
③我国科学家研究了水溶液中三种催化剂(a、b、c)上电还原为(图1)和电还原为(图2)反应历程中的能量变化,则三种催化剂对电还原为的催化活性由强到弱的顺序为(用字母a、b、c排序)。
【答案】(1) 181 CD
(2)
(3) 阴 bac
【详解】(1)①ΔH1=反应物总键能-生成物总键能=;
故答案为:+181;
②A.缩小体积,所有物质浓度均增大,A不符合题意;
B.升高温度,平衡向着放热方向进行,反应i为吸热反应,则升温平衡正向进行,NO浓度增大,B不符合题意;
C.移除NO2,平衡ii向正向进行,NO浓度降低,C符合题意;
D.降低N2浓度,平衡逆向进行,消耗NO,NO浓度降低,D符合题意;
故答案为:CD;
③根据三段式,N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)起始/(ml/L)改变/(ml/L)(a+b)2(a+b)2(a+b)平衡/(ml/L)0.78V-(a+b)20.21V-(a+b)2(a+b)2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)起始/(ml/L)(a+b)0.21V-(a+b)20改变/(ml/L)aa2a平衡/(ml/L)b0.21V-(a+b)2-a2a,,;
故答案为:;;
(2)实验1与实验2相比,,y=1,实验1与实验3相比,,x=2,代入实验3,,根据实验4计算,;
故答案为:0.75r;
(3)①N2生成NH3,化合价降低,得电子,发生还原反应,则N2在阴极反应;
故答案为:阴;
②燃料电池中,氨气作负极发生氧化反应,生成N2,生成1个N2转移6个电子,在碱性下发生,;
故答案为:;
③催化剂通过降低反应活化能提高反应速度,则催化活性由强到弱的顺序为b>a>c;
故答案为:bac。
17.(2023·重庆·统考高考真题)(12分)有机物K作为一种高性能发光材料,广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如下所示,部分试剂及反应条件省略。
已知: (和为烃基)
(1)A中所含官能团名称为羟基和。
(2)B的结构简式为。
(3)C的化学名称为,生成D的反应类型为。
(4)E的结构简式为。
(5)G的同分异构体中,含有两个 的化合物有个(不考虑立体异构体),其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为的化合物为L,L与足量新制的反应的化学方程式为。
(6)以和( )为原料,利用上述合成路线中的相关试剂,合成另一种用于OLED的发光材料(分子式为)。制备的合成路线为(路线中原料和目标化合物用相应的字母J、N和M表示)。
【答案】(1)碳碳双键
(2)
(3) 苯胺 取代反应
(4)
(5) 9 C(CH3)2(CHO)2+4Cu(OH)2+2NaOHC(CH3)2(COONa)2+2Cu2O+6H2O
(6)
【分析】A和HBr发生取代反应生成B,B是 ;B和C生成D,根据B的结构简式和C的分子式,由D逆推可知C是 ;根据题目信息,由F逆推可知E是 。
【详解】(1)根据A的结构简式,可知A中所含官能团名称为羟基和碳碳双键;
(2)A和HBr发生取代反应生成B,B是 ;
(3)C是 ,化学名称为苯胺; 和 反应生成D和HBr,生成D的反应类型为取代反应;
(4)根据题目信息,由F逆推可知E是 ;
(5)G的同分异构体中,含有两个 的化合物有 、、、、、、 、 、 、,共10个,其中G的同分异构体有9个,其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为的化合物为L,L是 ,L与足量新制的反应的化学方程式为 C(CH3)2(CHO)2+4Cu(OH)2+2NaOHC(CH3)2(COONa)2+2Cu2O+6H2O。
(6)M分子中含有5个N和2个O,可知2分子J和1分子N反应生成M,合成路线为 ;
18.(2023·湖北·统考高考真题)(11分)是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、C等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)C位于元素周期表第周期,第族。
(2)烧渣是LiCl、和的混合物,“500℃焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是。
(4)已知,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中浓度为。“850℃煅烧”时的化学方程式为。
(5)导致比易水解的因素有(填标号)。
a.Si-Cl键极性更大 b.Si的原子半径更大
c.Si-Cl键键能更大 d.Si有更多的价层轨道
【答案】(1) 4 Ⅷ
(2)
(3)焰色反应
(4)
(5)abd
【分析】由流程和题中信息可知,粗品与在500℃焙烧时生成氧气和烧渣,烧渣是LiCl、和的混合物;烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1,滤饼1的主要成分是和;滤液1用氢氧化钠溶液沉钴,过滤后得滤饼2(主要成分为)和滤液2(主要溶质为LiCl);滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到;滤液2经碳酸钠溶液沉锂,得到滤液3和滤饼3,滤饼3为。
【详解】(1)C是27号元素,其原子有4个电子层,其价电子排布为,元素周期表第8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族,因此,其位于元素周期表第4周期、第Ⅷ族。
(2)“500℃焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,由此可知,四氯化硅与可水反应且能生成氯化氢和硅酸,故其原因是:遇水剧烈水解,生成硅酸和氯化氢,该反应的化学方程式为。
(3)洗净的“滤饼3”的主要成分为,常用焰色反应鉴别和,的焰色反应为紫红色,而的焰色反应为黄色。故鉴别“滤饼3”和固体常用方法的名称是焰色反应。
(4)已知,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中,浓度为。“850℃煅烧”时,与反应生成和,该反应的化学方程式为。
(5)a.Si-Cl键极性更大,则 Si-Cl键更易断裂,因此,比易水解,a有关;
b.Si的原子半径更大,因此,中的共用电子对更加偏向于,从而导致Si-Cl键极性更大,且Si原子更易受到水电离的的进攻,因此,比易水解,b有关;
c.通常键能越大化学键越稳定且不易断裂,因此,Si-Cl键键能更大不能说明Si-Cl更易断裂,故不能说明比易水解,c无关;
d.Si有更多的价层轨道,因此更易与水电离的形成化学键,从而导致比易水解,d有关;
综上所述,导致比易水解的因素有abd。
19.(2023·福建·统考高考真题)(12分)某研究小组以为原料制备新型耐热材料。
步骤一:水解制备(实验装置如图A,夹持装置省略):滴入,边搅拌边加热,使混合液升温至,保温3小时。离心分离白色沉淀并洗涤,煅烧制得。
(1)装置 A 中冷凝水的入口为(填“a”或“b”)
(2)三颈烧瓶中预置的稀盐酸可抑制胶体形成、促进白色沉淀生成。水解生成的胶体主要成分为(填化学式)。
(3)判断沉淀是否洗涤干净,可使用的检验试剂有。
步骤二:由制备并测定产率(实验装置如下图,夹持装置省略)。
(4)装置C中试剂X为。
(5)装置D中反应生成和,该反应的化学方程式为。
(6)装置E的作用是。
(7)实验中部分操作如下:
a.反应前,称取样品;
b.打开装置B中恒压滴液漏斗旋塞;
c.关闭装置B中恒压滴液漏斗旋塞;
d.打开管式炉加热开关,加热至左右;
e.关闭管式炉加热开关,待装置冷却;
f.反应后,称得瓷舟中固体质量为。
①正确的操作顺序为:a→→f(填标号)。
②的产率为。
【答案】(1)b
(2)
(3)(或、硝酸银、酸化的硝酸银)
(4)碱石灰(或生石灰以及这些物质的组合均可)
(5)
(6)吸收氨气与水
(7) bdec 80.0%或80%、0.8
【分析】稀盐酸可抑制胶体形成、促进白色沉淀生成,向盐酸中滴入,搅拌并加热,在盐酸中水解生成白色沉淀,将洗涤,煅烧制得,装置B中利用浓氨水和生石灰反应制备NH3,利用装置C除去NH3中的水蒸气,则试剂X可以是碱石灰,装置D中,NH3和在800℃下反应生成和,化学方程式为,装置E中装有CaCl2,可以吸收生成的水蒸气及过量的NH3。
【详解】(1)装置 A 中冷凝水应从下口进上口出,则冷凝水的入口为b;
(2)水解生成,水解生成的胶体主要成分为;
(3)沉淀中含有少量的Cl-杂质,判断沉淀是否洗涤干净,只需检验洗涤液中是否含有Cl-,若最后一次洗涤液中不含Cl-,则证明沉淀清洗干净,检验Cl-,应选用的试剂是硝酸酸化的AgNO3;
(4)由分析可知,装置C中试剂X为碱石灰;
(5)由分析可知,该反应的化学方程式为;
(6)由分析可知,装置E的作用是吸收氨气与水;
(7)①该实验应先称取一定量的固体,将放入管式炉中,提前通入NH3排出管式炉中空气后再进行加热,当反应结束后,应先停止加热,待冷却至室温后再停止通入NH3,则正确的实验操作步骤为abdecf;
②的物质的量为,则TiN的理论产量为,则TiN产率为。
选项
实验操作及现象
结论
A
通入淀粉溶液中,溶液变蓝
氧化性:
B
通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊
酸性:碳酸>苯酚
C
通入品红溶液中,溶液褪色
具有氧化性
D
通入滴有酚酞溶液的水中,溶液变红
氨水显碱性
物质
能量/
945
498
631
组号
1
0.10
0.10
r
2
0.10
0.20
3
0.20
0.10
4
0.05
0.30
?
选项
实验操作及现象
结论
A
通入淀粉溶液中,溶液变蓝
氧化性:
B
通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊
酸性:碳酸>苯酚
C
通入品红溶液中,溶液褪色
具有氧化性
D
通入滴有酚酞溶液的水中,溶液变红
氨水显碱性
物质
能量/
945
498
631
组号
1
0.10
0.10
r
2
0.10
0.20
3
0.20
0.10
4
0.05
0.30
?
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