冲刺2024年高考化学真题重组卷2(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2(北京专用)(解析版),共31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·浙江宁波·统考模拟预测)2023年诺贝尔化学奖授予三位探索纳米和量子点领域的科学家。纳米晶体具有颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米晶体的说法正确的是
A.熔点低于大块晶体B.属于胶体,能产生丁达尔效应
C.与大块晶体属于同分异构体D.与NaOH、HF都能反应,属于两性氧化物
2.(2023·湖南·统考高考真题)下列化学用语表述错误的是
A.HClO的电子式:
B.中子数为10的氧原子:O
C.NH3分子的VSEPR模型:
D.基态N原子的价层电子排布图:
3.(2023·重庆·统考高考真题)下列叙述正确的是
A.分别与空气和氧气反应,生成的产物相同
B.分别与和反应,反应的类型相同
C.分别与和反应,生成的气体相同
D.浓分别与和反应,生成的酸性气体相同
4.(2022·天津·统考高考真题)向恒温恒容密闭容器中通入2ml 和1ml ,反应达到平衡后,再通入一定量,达到新平衡时,下列有关判断错误的是
A.的平衡浓度增大B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大D.的转化总量增大
5.(2023·广东·统考高考真题)负载有和的活性炭,可选择性去除实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列说法正确的是
A.作原电池正极
B.电子由经活性炭流向
C.表面发生的电极反应:
D.每消耗标准状况下的,最多去除
6.(2023·重庆·统考高考真题)下列离子方程式中,错误的是
A.通入水中:
B.通入石灰乳中:
C.放入溶液中:
D.放入溶液中:
7.(2023·全国·统考高考真题)实验室将粗盐提纯并配制的溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥B.①④⑤⑥C.②③⑦⑧D.①⑤⑥⑧
8.(2023·重庆·统考高考真题)下列实验装置或操作能够达到实验目的的是
9.(2023·海南·统考高考真题)化学实验中的颜色变化,可将化学抽象之美具体为形象之美。下列叙述错误的是
A.土豆片遇到碘溶液,呈蓝色
B.蛋白质遇到浓硫酸,呈黄色
C.溶液()中滴加乙醇,呈绿色
D.苯酚溶液()中滴加溶液(),呈紫色
10.(2023·江苏·统考高考真题)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是
A.原子半径:B.第一电离能:
C.碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体D.可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
11.(2023·广东·统考高考真题)2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物,说法不正确的是
A.能发生加成反应B.最多能与等物质的量的反应
C.能使溴水和酸性溶液褪色D.能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应
12.(2023·浙江·统考高考真题)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是
A.药剂A具有还原性
B.①→②过程若有键断裂,则转移电子
C.②→③过程若药剂B是,其还原产物为
D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中键位置来实现头发的定型
13.(2023·浙江·统考高考真题)一定条件下,苯基丙炔()可与发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的是
A.反应焓变:反应I>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应I<反应Ⅱ
C.增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
14.(2023·河北·统考高考真题)某温度下,两种难溶盐的饱和溶液中或与的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.若混合溶液中各离子浓度如J点所示,加入,则平衡时变小
C.向固体中加入溶液,可发生的转化
D.若混合溶液中各离子起始浓度如T点所示,待平衡时
二、非选择题:本题共5小题,共58分。
15.(11分)(2023·浙江·统考高考真题)氮的化合物种类繁多,应用广泛。
请回答:
(1)基态N原子的价层电子排布式是。
(2)与碳氢化合物类似,N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①下列说法不正确的是。
A.能量最低的激发态N原子的电子排布式:
B.化学键中离子键成分的百分数:
C.最简单的氮烯分子式:
D.氮烷中N原子的杂化方式都是
②氮和氢形成的无环氮多烯,设分子中氮原子数为n,双键数为m,其分子式通式为。
③给出的能力:(填“>”或“<”),理由是。
(3)某含氮化合物晶胞如图,其化学式为,每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为。
16.(11分)(2023·重庆·统考高考真题)银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
(1)在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示,回答下列问题:
①中间体生成吸附态的活化能为。
②由生成的热化学方程式为。
(2)一定条件下,银催化剂表面上存在反应:,该反应平衡压强与温度的关系如下:
①时的平衡常数。
②起始状态Ⅰ中有和,经下列过程达到各平衡状态:
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,下列叙述正确的是(填字母)。
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程
B.
C.平衡常数:
D.若体积,则
E.逆反应的速率:
③某温度下,向恒容容器中加入,分解过程中反应速率与压强的关系为,k为速率常数(定温下为常数)。当固体质量减少时,逆反应速率最大。若转化率为,则(用表示)。
(3)可用作固体离子导体,能通过加热制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图所示(为了简化,只画出了碘离子在晶胞中的位置)。
①测定晶体结构最常用的仪器是 (填字母)。
A.质谱仪 B.红外光谱仪 C.核磁共振仪 D.射线衍射仪
②与晶胞的体积之比为。
③测定中导电离子类型的实验装置如图所示。实验测得支管a中质量不变,可判定导电离子是而不是,依据是。
17.(12分)(2023·河北·统考高考真题)2,5-二羟基对苯二甲酸是一种重要的化工原料,广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物;作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成的路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)的反应类型为。
(2)C的结构简式为。
(3)D的化学名称为。
(4)的化学方程式为。
(5)写出一种能同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式。
(a)核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为;
(b)红外光谱中存在吸收峰,但没有吸收峰;
(c)可与水溶液反应,反应液酸化后可与溶液发生显色反应。
(6)阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一。试以碘甲烷、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯[]为原料,设计阿伏苯宗的合成路线。(无机试剂和三个碳以下的有机试剂任选)
18.(12分)(2022·全国·高三专题练习)粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含和等)提铝的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“浸出”时适当升温的主要目的是,发生反应的离子方程式为。
(2)“浸渣”的主要成分除残余外,还有。实验测得,粉煤灰(的质量分数为)经浸出、干燥后得到“浸渣”(的质量分数为),的浸出率为。
(3)“沉铝”时,体系中三种物质的溶解度曲线如下图所示,加入沉铝的目的是,“沉铝”的最佳方案为。
(4)“焙烧”时,主要反应的化学方程式为。
(5)“水浸”后得到的“滤液2”可返回工序循环使用。
19.(12分)(2023·山东·统考高考真题)三氯甲硅烷是制取高纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为,熔点为,易水解。实验室根据反应,利用如下装置制备粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题:
(1)制备时进行操作:(ⅰ)……;(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中;(ⅲ)通入,一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应。操作(ⅰ)为;判断制备反应结束的实验现象是。图示装置存在的两处缺陷是。
(2)已知电负性在浓溶液中发生反应的化学方程式为。
(3)采用如下方法测定溶有少量的纯度。
样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后,进行如下实验操作:①,②(填操作名称),③称量等操作,测得所得固体氧化物质量为,从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器,依次为(填标号)。测得样品纯度为(用含、的代数式表示)。
冲刺2024年高考化学真题重组卷(北京专用)
真题重组卷02
(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·浙江宁波·统考模拟预测)2023年诺贝尔化学奖授予三位探索纳米和量子点领域的科学家。纳米晶体具有颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米晶体的说法正确的是
A.熔点低于大块晶体B.属于胶体,能产生丁达尔效应
C.与大块晶体属于同分异构体D.与NaOH、HF都能反应,属于两性氧化物
【答案】A
【解析】A.纳米SiO2晶体颗粒尺寸小,相对大块晶体来说,其中有一部分共价键断裂,熔化时需要克服的作用力小一些,熔点低一些,故A正确;
B.纳米SiO2晶体是纯净物,而胶体是混合物,故B错误;
C.纳米SiO2晶体和大块SiO2晶体都是共价晶体,由原子构成,没有分子式,不属于同分异构体,故C错误;
D.SiO2能与NaOH反应生成盐硅酸钠和水,SiO2能和HF都能反应,但是SiO2不是和所有的酸都能反应,只能和HF反应,和其他酸不反应,是酸性氧化物不是两性氧化物,故D 错误;
故答案为:A。
2.(2023·湖南·统考高考真题)下列化学用语表述错误的是
A.HClO的电子式:
B.中子数为10的氧原子:O
C.NH3分子的VSEPR模型:
D.基态N原子的价层电子排布图:
【答案】C
【解析】A.HClO中O元素呈负化合价,在结构中得到H和Cl共用的电子,因此HClO的电子式为,A正确;
B.中子数为10,质子数为8的O原子其质量数为10+8=18,其原子表示为O,B正确;
C.根据VSEPR模型计算,NH3分子中有1对孤电子对,N还连接有3和H原子,因此NH3的VSEPR模型为四面体型,C错误;
D.基态N原子的价层电子排布为2s22p3,其电子排布图为,D正确;
故答案选C。
3.(2023·重庆·统考高考真题)下列叙述正确的是
A.分别与空气和氧气反应,生成的产物相同
B.分别与和反应,反应的类型相同
C.分别与和反应,生成的气体相同
D.浓分别与和反应,生成的酸性气体相同
【答案】C
【解析】A.镁在空气中燃烧也会部分和氮气反应生成氮化镁,A错误;
B.与发生化合反应生成亚硫酸,而和会发生氧化还原生成硫单质,反应的类型不相同,B错误;
C.分别与和反应,生成的气体均为氧气,C正确;
D.浓与生成二氧化硫气体,而和反应生成二氧化碳和二氧化硫,生成的酸性气体不相同,D错误;
故选C。
【点睛】
4.(2022·天津·统考高考真题)向恒温恒容密闭容器中通入2ml 和1ml ,反应达到平衡后,再通入一定量,达到新平衡时,下列有关判断错误的是
A.的平衡浓度增大B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大D.的转化总量增大
【答案】B
【解析】A.平衡后,再通入一定量,平衡正向移动,的平衡浓度增大,A正确;
B.平衡常数是与温度有关的常数,温度不变,平衡常数不变,B错误;
C.通入一定量,反应物浓度增大,正向反应速率增大,C正确;
D.通入一定量,促进二氧化硫的转化,的转化总量增大,D正确;
故选B。
5.(2023·广东·统考高考真题)负载有和的活性炭,可选择性去除实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列说法正确的是
A.作原电池正极
B.电子由经活性炭流向
C.表面发生的电极反应:
D.每消耗标准状况下的,最多去除
【答案】B
【分析】在Pt得电子发生还原反应,Pt为正极,Ag失去电子与溶液中的Cl-反应,Ag为负极。
【解析】A.由分析可知,Ag失去电子与溶液中的Cl-反应生成AgCl,Ag为负极,A错误;
B.电子由负极经活性炭流向正极,B正确;
C.溶液为酸性,故表面发生的电极反应为,C错误;
D.每消耗标准状况下的,转移电子2ml,而失去2ml电子,故最多去除,D错误。
故选B。
6.(2023·重庆·统考高考真题)下列离子方程式中,错误的是
A.通入水中:
B.通入石灰乳中:
C.放入溶液中:
D.放入溶液中:
【答案】B
【解析】A.二氧化氮和水生成硝酸和NO,反应为,A正确;
B.石灰乳转化氢氧化钙不能拆,反应为,B错误;
C.放入溶液中生成偏铝酸钠和去:,C正确;
D.放入溶液中发生氧化还原生成二价铅和二价铁离子,反应为:,D正确;
故选B。
【点睛】
7.(2023·全国·统考高考真题)实验室将粗盐提纯并配制的溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥B.①④⑤⑥C.②③⑦⑧D.①⑤⑥⑧
【答案】D
【解析】实验室将粗盐提纯时,需要将其溶于一定量的水中,然后将其中的硫酸根离子、钙离子、镁离子依次用稍过量的氯化钡溶液、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液除去,该过程中有过滤操作,需要用到烧杯、漏斗和玻璃棒;将所得滤液加适量盐酸酸化后蒸发结晶得到较纯的食盐,该过程要用到蒸发皿和酒精灯;用提纯后得到的精盐配制溶液的基本步骤有称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作,需要用到天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。综上所述,本实验必须用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥烧杯、⑧酒精灯,因此本题选D。
8.(2023·重庆·统考高考真题)下列实验装置或操作能够达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【解析】A.氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,两者遇冷又会生成氯化铵,不适合制取氨气,A不符合题意;
B.转移溶液时玻璃棒应该伸入容量瓶刻度线以下,正确,B符合题意;
C.保护铁件应该连接比铁更活泼的金属使得铁被保护,而不是连接惰性电极石墨,C不符合题意;
D.NO会与空气中氧气反应,不适合排空气法收集,D不符合题意;
故选B。
【点睛】
9.(2023·海南·统考高考真题)化学实验中的颜色变化,可将化学抽象之美具体为形象之美。下列叙述错误的是
A.土豆片遇到碘溶液,呈蓝色
B.蛋白质遇到浓硫酸,呈黄色
C.溶液()中滴加乙醇,呈绿色
D.苯酚溶液()中滴加溶液(),呈紫色
【答案】B
【解析】A.土豆片中含有淀粉,淀粉遇到碘单质会变蓝,A正确;
B.结构中含苯环的蛋白质遇到浓硝酸,呈黄色,B错误;
C.会被乙醇还原为三价铬,呈绿色,C正确;
D.苯酚遇到氯化铁会有显色反应,生成紫色的配合物,D正确;
故选B。
10.(2023·江苏·统考高考真题)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是
A.原子半径:B.第一电离能:
C.碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体D.可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
【答案】D
【解析】A.同主族元素原子半径从上往下原子半径增大,故原子半径:,A错误;
B.同周期主族元素,从上往下原子半径增大,更易失电子,第一电离能:,B错误;
C.晶体硅、SiC均为共价晶体,碳单质中金刚石为共价晶体,而石墨为混合晶体,C60为分子晶体,C错误;
D.周期表中元素Si附近存在许多准金属,可在其周围寻找半导体材料,D正确。
故选D。
【点睛】
11.(2023·广东·统考高考真题)2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物,说法不正确的是
A.能发生加成反应B.最多能与等物质的量的反应
C.能使溴水和酸性溶液褪色D.能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应
【答案】B
【解析】A.该化合物含有苯环,含有碳碳叁键都能和氢气发生加成反应,因此该物质能发生加成反应,故A正确;
B.该物质含有羧基和 ,因此1ml该物质最多能与2ml反应,故B错误;
C.该物质含有碳碳叁键,因此能使溴水和酸性溶液褪色,故C正确;
D.该物质含有羧基,因此能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应,故D正确;
综上所述,答案为B。
12.(2023·浙江·统考高考真题)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是
A.药剂A具有还原性
B.①→②过程若有键断裂,则转移电子
C.②→③过程若药剂B是,其还原产物为
D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中键位置来实现头发的定型
【答案】C
【解析】A.①→②是氢原子添加进去,该过程是还原反应,因此①是氧化剂,具有氧化性,则药剂A具有还原性,故A正确;
B.①→②过程中S的价态由−1价变为−2价,若有键断裂,则转移电子,故B正确;
C.②→③过程发生氧化反应,若药剂B是,则B化合价应该降低,因此其还原产物为,故C错误;
D.通过①→②过程和②→③过程,某些蛋白质中键位置发生了改变,因此化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中键位置来实现头发的定型,故D正确。
综上所述,答案为C。
13.(2023·浙江·统考高考真题)一定条件下,苯基丙炔()可与发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的是
A.反应焓变:反应I>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应I<反应Ⅱ
C.增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
【答案】C
【解析】A.反应I、Ⅲ为放热反应,相同物质的量的反应物,反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量,反应放出的热量越多,其焓变越小,因此反应焓变:反应I>反应Ⅱ,故A正确;
B.短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多,说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快,速率越快,其活化能越小,则反应活化能:反应I<反应Ⅱ,故B正确;
C.产物I和产物II存在可逆反应,则产物II和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K,由于平衡常数只与温度有关,所以增加HCl浓度平衡时产物II和产物I的比例不变,故C错误;
D.根据图中信息,选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ,故D正确。
综上所述,答案为C。
14.(2023·河北·统考高考真题)某温度下,两种难溶盐的饱和溶液中或与的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.若混合溶液中各离子浓度如J点所示,加入,则平衡时变小
C.向固体中加入溶液,可发生的转化
D.若混合溶液中各离子起始浓度如T点所示,待平衡时
【答案】D
【分析】对于沉淀,存在沉淀溶解平衡,则,在图像上任找两点(0,16),(3,7),转化成相应的离子浓度代入,由于温度不变,所以计算出的不变,可求得x=3,;对于沉淀,存在沉淀溶解平衡,,按照同样的方法,在图像上任找两点(0,10),(3,7),可求得y=1,。
【解析】A.根据分析可知,x=3,y=1,,A项正确;
B.由图像可知,若混合溶液中各离子浓度如J点所示,此时,加入,增大,减小,则,,变小,B项正确;
C.向固体中加入溶液,当达到了的溶度积常数,可发生→的转化,C项正确;
D.若混合溶液中各离子起始浓度如T点所示,由于沉淀达到沉淀溶解平衡,所以不发生变化,而要发生沉淀,和的物质的量按1:1减少,所以达到平衡时,D项错误;
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共58分。
15.(11分)(2023·浙江·统考高考真题)氮的化合物种类繁多,应用广泛。
请回答:
(1)基态N原子的价层电子排布式是。
(2)与碳氢化合物类似,N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①下列说法不正确的是。
A.能量最低的激发态N原子的电子排布式:
B.化学键中离子键成分的百分数:
C.最简单的氮烯分子式:
D.氮烷中N原子的杂化方式都是
②氮和氢形成的无环氮多烯,设分子中氮原子数为n,双键数为m,其分子式通式为。
③给出的能力:(填“>”或“<”),理由是。
(3)某含氮化合物晶胞如图,其化学式为,每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为。
【答案】(1)2s22p3
(2) A NnHn+2−2m(,m为正整数) < 形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂
(3) CaCN2 6
【解析】(1)N核电荷数为7,核外有7个电子,基态N原子电子排布式为1s22s22p3,则基态N原子的价层电子排布式是2s22p3;故答案为:2s22p3。
(2)①A.能量最低的激发态N原子应该是2p能级上一个电子跃迁到3s能级,其电子排布式:,故A错误;B.钙的金属性比镁的金属性强,则化学键中离子键成分的百分数:,故B正确;C.氮有三个价键,最简单的氮烯即含一个氮氮双键,另一个价键与氢结合,则其分子式:,故C正确;D.氮烷中N原子有一对孤对电子,有三个价键,则氮原子的杂化方式都是,故D正确;综上所述,答案为:A。
②氮和氢形成的无环氮多烯,一个氮的氮烷为NH3,两个氮的氮烷为N2H4,三个氮的氮烷为N3H5,四个氮的氮烷为N4H6,设分子中氮原子数为n,其氮烷分子式通式为NnHn+2,根据又一个氮氮双键,则少2个氢原子,因此当双键数为m,其分子式通式为NnHn+2−2m(,m为正整数);故答案为:NnHn+2−2m(,m为正整数)。
③形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂,因此给出的能力:<(填“>”或“<”);故答案为:<;形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂。
(3)钙个数为,个数为,则其化学式为CaCN2;根据六方最密堆积图 ,以上面的面心分析下面红色的有3个,同理上面也应该有3个,本体中分析得到 ,以这个进行分析,其俯视图为 ,因此距离最近的钙离子个数为6,其配位数为6;故答案为:CaCN2;6。
16.(11分)(2023·重庆·统考高考真题)银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
(1)在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示,回答下列问题:
①中间体生成吸附态的活化能为。
②由生成的热化学方程式为。
(2)一定条件下,银催化剂表面上存在反应:,该反应平衡压强与温度的关系如下:
①时的平衡常数。
②起始状态Ⅰ中有和,经下列过程达到各平衡状态:
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,下列叙述正确的是(填字母)。
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程
B.
C.平衡常数:
D.若体积,则
E.逆反应的速率:
③某温度下,向恒容容器中加入,分解过程中反应速率与压强的关系为,k为速率常数(定温下为常数)。当固体质量减少时,逆反应速率最大。若转化率为,则(用表示)。
(3)可用作固体离子导体,能通过加热制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图所示(为了简化,只画出了碘离子在晶胞中的位置)。
①测定晶体结构最常用的仪器是 (填字母)。
A.质谱仪 B.红外光谱仪 C.核磁共振仪 D.射线衍射仪
②与晶胞的体积之比为。
③测定中导电离子类型的实验装置如图所示。实验测得支管a中质量不变,可判定导电离子是而不是,依据是。
【答案】(1) 83
(2) 10 CDE
(3) D 12:7 a中银电极质量减小,b中银电极质量增大
【解析】(1)①过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,中间体生成吸附态的活化能为。
②由图可知,生成放出热量,放热焓变为负值,故热化学方程式为;
(2)①反应中只有氧气为气体,结合表格数据可知,时的平衡常数。
②结合表格数据可知,升高温度,压强变大,平衡正向移动,则反应为吸热反应;
A.从Ⅱ到Ⅲ为体积增大,反应正向移动的过程,导致固体质量减小,已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则从Ⅰ到Ⅱ的过程为固体质量增大的过程,平衡逆向移动,为熵减过程,故从Ⅰ到Ⅱ的过程,A错误;
B.平衡常数只受温度的影响,则,B错误;
C.反应为吸热反应,降低温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,故平衡常数:,C正确;
D.已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则氧气的物质的量相等,若体积,根据阿伏伽德罗定律可知,,,,则,D正确;
E.结合A分析可知,逆反应的速率:;固体不影响反应速率,温度越低反应速率越低,逆反应的速率:,故有逆反应的速率:,E正确;
故选CDE;
③某温度下,设向恒容容器中加入mg,当固体质量减少时,逆反应速率最大,此时达到平衡状态,减小质量为生成氧气的质量,则生成,若转化率为,则此时生成,根据阿伏伽德罗定律,此时,故;
(3)①晶体与非晶体的最可靠的科学方法是X射线衍射法;故测定晶体结构最常用的仪器是D.射线衍射仪;
②据“均摊法”,晶胞中含个I,则晶体密度为;,晶胞中含个I,则晶体密度为;故,则与晶胞的体积之比为12:7。
③由图可知,a为阳极、b为阴极,实验测得支管a中质量不变,则碘离子没有迁移到a中与银离子产生AgI沉淀,银离子在阴极得到电子发生还原反应生成银单质,导致b中银电极质量增大,a中银电极银单质失去电子发生氧化反应生成银离子,导致a中银电极质量质量减小,可判定导电离子是而不是。
17.(12分)(2023·河北·统考高考真题)2,5-二羟基对苯二甲酸是一种重要的化工原料,广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物;作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成的路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)的反应类型为。
(2)C的结构简式为。
(3)D的化学名称为。
(4)的化学方程式为。
(5)写出一种能同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式。
(a)核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为;
(b)红外光谱中存在吸收峰,但没有吸收峰;
(c)可与水溶液反应,反应液酸化后可与溶液发生显色反应。
(6)阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一。试以碘甲烷、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯[]为原料,设计阿伏苯宗的合成路线。(无机试剂和三个碳以下的有机试剂任选)
【答案】(1)加成反应(或还原反应)
(2)CH3OOCCH2CH2COOH
(3)丁二酸二甲酯
(4)+4NaOH+2CH3OH+2H2O
(5)
(6)
【分析】与H2在催化剂存在下发生加成反应生成,与CH3OH反应生成C,C的分子式为C5H8O4,则C的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOH;C与CH3OH在酸存在下反应生成D;F与I2/KI、H2O2发生芳构化反应生成G,G的分子式为C10H10O6,G与NaOH/H2O加热反应生成H,H与H+/H2O反应生成DHTA,结合DHTA的结构简式知,G的结构简式为,H的结构简式为。
【解析】(1)对比A、B的结构简式,A→B为A与H2发生的加成反应(或还原反应)生成B。
(2)根据分析,C的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOH;
(3)D的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOCH3,D中官能团为酯基,D的化学名称为丁二酸二甲酯。
(4)G的结构简式为,H的结构简式为,G→H的化学方程式为+4NaOH+2CH3OH+2H2O。
(5)G的分子式为C10H10O6,G的同分异构体的红外光谱中存在C=O吸收峰、但没有O—H吸收峰,能与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与FeCl3溶液发生显色反应,G的同分异构体中含有、不含—OH,G的同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰、且峰面积比为3∶2,则符合条件的G的同分异构体的结构简式为。
(6)对比与、CH3I、的结构简式,结合题给已知,可由与在1)NaNH2、2)H+/H2O作用下合成得到;可由与CH3I发生取代反应制得;可由先发生氧化反应生成、再与CH3OH发生酯化反应制得,则合成路线为:。
18.(12分)(2022·全国·高三专题练习)粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含和等)提铝的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“浸出”时适当升温的主要目的是,发生反应的离子方程式为。
(2)“浸渣”的主要成分除残余外,还有。实验测得,粉煤灰(的质量分数为)经浸出、干燥后得到“浸渣”(的质量分数为),的浸出率为。
(3)“沉铝”时,体系中三种物质的溶解度曲线如下图所示,加入沉铝的目的是,“沉铝”的最佳方案为。
(4)“焙烧”时,主要反应的化学方程式为。
(5)“水浸”后得到的“滤液2”可返回工序循环使用。
【答案】(1) 提高浸出率(或提高浸出速率)
(2) 和 84%
(3) 使更多的铝元素转化为晶体析出,同时保证晶体纯度 高温溶解再冷却结晶
(4)或
(5)沉铝
【分析】粉煤灰为原料(主要含SiO2、Al2O3和CaO等)加入硫酸,浸渣为二氧化硅、硫酸钙,加入硫酸钾,产生复盐明矾沉铝,干燥脱水,焙烧产生氧化铝、硫酸钾和二氧化硫或三氧化硫气体,水浸除去硫酸钾,得到氧化铝。
【解析】(1)温度高速率大,“浸出”时适当升温的主要目的是提高反应速率,提高浸出率;Al2O3和H2SO4发生反应生成Al2(SO4)3和H2O,离子反应方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
故答案为:提高浸出率(或提高浸出速率);Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。
(2)“浸渣”的主要成分除残余Al2O3外,还有二氧化硅、硫酸钙;5.0g粉煤灰Al2O3的质量为5.0g×30%=1.5g,3.0g“浸渣”Al2O3的质量为3.0g×8%=0.24g,则Al2O3的浸出率为;
故答案为:SiO2和CaSO4;84%。
(3)根据沉铝体系中,Al2(SO4)3·18H2O溶解度最大,KAl(SO4)2·12H2O溶解度最小,更容易析出,加入K2SO4沉铝的目的是更多的使Al2(SO4)3转化为KAl(SO4)2·12H2O,使更多的铝元素转化为晶体析出,同时保证晶体纯度;KAl(SO4)2·12H2O溶解度受温度影响较大,“沉铝”的最佳方案为高温溶解再冷却结晶;
故答案为:使更多的铝元素转化为晶体析出,同时保证晶体纯度;高温溶解再冷却结晶。
(4)“焙烧”时,KAl(SO4)2分解为K2SO4、Al2O3和SO3或K2SO4、Al2O3、SO2和O2,反应方程式为2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)22K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑;
故答案为:2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)22K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑。
(5)“水浸”后得到的“滤液2”成分为K2SO4,可在沉铝工序循环使用;
故答案为:沉铝。
19.(12分)(2023·山东·统考高考真题)三氯甲硅烷是制取高纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为,熔点为,易水解。实验室根据反应,利用如下装置制备粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题:
(1)制备时进行操作:(ⅰ)……;(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中;(ⅲ)通入,一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应。操作(ⅰ)为;判断制备反应结束的实验现象是。图示装置存在的两处缺陷是。
(2)已知电负性在浓溶液中发生反应的化学方程式为。
(3)采用如下方法测定溶有少量的纯度。
样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后,进行如下实验操作:①,②(填操作名称),③称量等操作,测得所得固体氧化物质量为,从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器,依次为(填标号)。测得样品纯度为(用含、的代数式表示)。
【答案】(1) 检查装置气密性 当管式炉中没有固体剩余时 C、D之间没有干燥装置,没有处理氢气的装置
(2)SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O
(3) 高温灼烧 冷却 AC
【分析】氯化氢气体通入浓硫酸干燥后,在管式炉中和硅在高温下反应,生成三氯甲硅烷和氢气,由于三氯甲硅烷沸点为31.8℃,熔点为,在球形冷凝管中可冷却成液态,在装置C中收集起来,氢气则通过D装置排出同时D可处理多余吸收的氯化氢气体,据此解答。
【解析】(1)制备SiHCl3时,由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体,所以组装好装置后,要先检查装置气密性,然后将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中,通入氯化氢气体,排出装置中的空气,一段时候后,接通冷凝装置,加热开始反应,当管式炉中没有固体剩余时,即硅粉完全反应,SiHCl3易水解,所以需要在C、D之间加一个干燥装置,防止D中的水蒸气进入装置C中,另外氢氧化钠溶液不能吸收氢气,需要在D后面加处理氢气的装置,故答案为:检查装置气密性;当管式炉中没有固体剩余时;C、D之间没有干燥装置,没有处理氢气的装置;
(2)已知电负性Cl>H>Si,则SiHCl3中氯元素的化合价为-1,H元素的化合价为-1,硅元素化合价为+4,所以氢氧化钠溶液和SiHCl3反应时,要发生氧化还原反应,得到氯化钠、硅酸钠和氢气,化学方程式为:SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O,故答案为:SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O;
(3)m1g样品经水解,干燥等预处理过程得到硅酸水合物后,高温灼烧,在干燥器中冷却后,称量,所用仪器包括坩埚和干燥器,所得固体氧化物为二氧化硅,质量为m2g,则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)=,样品纯度为=,故答案为:高温灼烧;冷却;AC;。A
B
C
D
制取
转移溶液
保护铁件
收集
401
443
463
10
51
100
A
B
C
D
制取
转移溶液
保护铁件
收集
401
443
463
10
51
100
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