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160835-卷7▶2024年1月普通高校招生选考科目考试(浙江卷)《2025高考必刷卷 十年真题 化学 通用版》
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 |
一 |
二 |
总分 |
得分 |
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注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分,每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列物质不属于电解质的是( )
A. CO2B. HClC. NaOHD. BaSO4
2.工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是( )
A.漂白液的有效成分是NaClO
B. ClO-水解生成HClO使漂白液呈酸性
C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强
D. NaClO溶液比HClO溶液稳定
3.下列表示不正确的是( )
A.中子数为10的氧原子 :
B. SO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
C.用电子式表示KCl的形成过程:
D. 的名称:2-甲基-4-乙基戊烷
4.汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应 +催化剂 2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA
B.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C. NO是氧化剂,CO是还原剂
D. N2既是氧化产物又是还原产物
5.在溶液中能大量共存的离子组是( )
A. H+、I-、Ba2+、
B. Fe3+、K+、CN-、Cl-
C. Na+、 、Br-、Ca2+
D. 、 、CH3COO-、
6.为回收利用含I2的CCl4废液,某小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ中,加入足量Na2CO3溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗I2可用升华法进一步提纯
7.根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化,下列推测不合理的是( )
选项 |
材料 |
组成和结构变化 |
性能变化 |
A |
生铁 |
减少含碳量 |
延展性增强 |
B |
晶体硅 |
用碳原子取代部分硅原子 |
导电性增强 |
C |
纤维素 |
接入带有强亲水基团的支链 |
吸水能力提高 |
D |
顺丁橡胶 |
硫化使其结构由线型转变为网状 |
强度提高 |
8.下列实验装置使用不正确的是( )
A.图甲装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B.图乙装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液
C.图丙装置用于测定中和反应的反应热
D.图丁装置用于制备乙酸乙酯
9.关于有机物检测,下列说法正确的是( )
A.用浓溴水可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚
B.用红外光谱可确定有机物的元素组成
C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为C5H12
D.麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水解
10.下列化学反应与方程式不相符的是( )
A.黑火药爆炸: ++点燃++
B.四氯化钛水解: +++
C.硫化钠溶液在空气中氧化变质: -+++ 2S↓+2H2O
D.硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中皂化: + + 3C17H35COONa
11.制造隐形眼镜的功能高分子材料Q的合成路线如下:
下列说法不正确的是( )
A.试剂a为NaOH乙醇溶液
B. Y易溶于水
C. Z的结构简式可能为
D. M分子中有3种官能团
12. X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,短周期中M电负性最小,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,下列说法不正确的是( )
A.沸点:X2Z>X2Q
B. M与Q可形成化合物M2Q、M2Q2
C.化学键中离子键成分的百分数:M2Z>M2Q
D. 与 离子空间结构均为三角锥形
13.破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成[Zn(NH3)4]2+和H2,下列说法不正确的是( )
A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大
B.随着腐蚀的进行,溶液的pH变大
C.铁电极上的电极反应式为 +- +
D.每生成标准状况下224 mL H2,消耗0.010 mol Zn
14.酯在NaOH溶液中发生水解反应,历程如下:
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
已知:① 快速平衡
②RCOOCH2CH3水解相对速率与取代基R的关系如表:
取代基R |
CH3 |
ClCH2 |
Cl2CH |
水解相对速率 |
1 |
290 |
7 200 |
下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ是OH-与酯中Cδ+作用
B.步骤Ⅲ使Ⅰ和Ⅱ平衡正向移动,使酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆
C.酯的水解速率:FCH2COOCH2CH3>ClCH2COOCH2CH3
D. 与OH-反应、 与18OH-反应,两者所得醇和羧酸盐均不同
15.常温下、将等体积、浓度均为0.40 mol·L-1 BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:H2SO3 Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8;
Ksp(BaSO3)=5.0×10-10;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。
下列说法不正确的是( )
A. H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HS )>c(S )>c(OH-)
B.将0.40 mol·L-1 H2SO3溶液稀释到0.20 mol·L-1,c(S )几乎不变
C. BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D.存在反应 ++++++ 是出现白色沉淀的主要原因
16.根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论不正确的是( )
选项 |
实验目的 |
方案设计 |
现象 |
结论 |
A |
探究Cu和浓HNO3反应后溶液呈绿色的原因 |
将NO2通入下列溶液至饱和: ①浓HNO3 ②Cu(NO3)2和HNO3混合溶液 |
①无色变黄色 ②蓝色变绿色 |
Cu和浓HNO3反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2 |
B |
比较F-与SCN-结合Fe3+的能力 |
向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴FeCl3溶液,振荡 |
溶液颜色无明显变化 |
结合Fe3+的能力:F->SCN- |
C |
比较HF与H2SO3的酸性 |
分别测定等物质的量浓度的NH4F与(NH4)2SO3溶液的pH |
前者pH小 |
酸性:HF>H2SO3 |
D |
探究温度对反应速率的影响 |
等体积、等物质的量浓度的Na2S2O3与H2SO4溶液在不同温度下反应 |
温度高的溶液中先出现浑浊 |
温度升高,该反应速率加快 |
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17.(10分)氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知: +
请回答:
(1)某化合物的晶胞如图,其化学式是 ,晶体类型是 。
(2)下列说法正确的是 (填序号)。
A.电负性:B>N>O B.离子半径:P3-<S2-<Cl-
C.第一电离能:Ge<Se<As D.基态Cr2+的简化电子排布式:[Ar]3d4
(3)①H2N— ++ — ,其中—NH2的N原子杂化方式为 ;比较键角∠HNH:H2N—NH2中的—NH2 H2N— 中的— (填“>”“<”或“=”),请说明理由: 。
②将HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是 。比较氧化性强弱: HNO3(填“>”“<”或“=”);写出A中阴离子的结构式: 。
18.(10分)固态化合物Y的组成为MgCaFeMn(CO3)4,以Y为原料实现如下转化。
已知:NH3与溶液A中金属离子均不能形成配合物。
请回答:
(1)依据步骤Ⅲ,MnCO3、CaCO3和MgCO3中溶解度最大的是 。写出溶液C中的所有阴离子: 。步骤Ⅱ中,加入NH4Cl的作用是 。
(2)下列说法正确的是 (填序号)。
A.气体D是形成酸雨的主要成分B.固体E可能含有Na2CO3
C. Mn(OH)2可溶于NH4Cl溶液D.碱性:Ca(OH)2<Fe(OH)2
(3)酸性条件下,固体NaBiO3(微溶于水,其还原产物为无色的Bi3+)可氧化Mn2+为 ,根据该反应原理,设计实验验证Y中含有Mn元素: ;写出Mn2+转化为 的离子方程式: 。
19.(10分)通过电化学、热化学等方法,将CO2转化为HCOOH等化学品,是实现“双碳”目标的途径之一。请回答:
(1)某研究小组采用电化学方法将CO2转化为HCOOH,装置如图甲。电极B上的电极反应式是 。
(2)该研究小组改用热化学方法,相关热化学方程式如下:
Ⅰ: + ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
Ⅱ: ++ ΔH2=-378.7 kJ·mol-1
Ⅲ: + ΔH3
①ΔH3= kJ·mol-1。
②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行,CO2和H2的投料浓度均为1.0 mol·L-1,平衡常数K=2.4×10-8,则CO2的平衡转化率为 。
③用氨水吸收HCOOH,得到1.00 mol·L-1氨水和0.18 mol·L-1甲酸铵的混合溶液,298 K时该混合溶液的pH= [已知:298 K时,电离常数Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5、Ka(HCOOH)=1.8×10-4]。
(3)为提高效率,该研究小组参考文献优化热化学方法,在如图乙密闭装置中充分搅拌催化剂M的DMSO(有机溶剂)溶液,CO2和H2在溶液中反应制备HCOOH,反应过程中保持CO2(g)和H2(g)的压强不变,总反应 + 的反应速率为v,反应机理如下列三个基元反应,各反应的活化能:E2<E1≪E3(不考虑催化剂活性降低或丧失)。
Ⅳ: + E1
Ⅴ: + E2
Ⅵ: + E3
①催化剂M足量条件下,下列说法正确的是 (填序号)。
A. v与CO2(g)的压强无关B. v与溶液中溶解H2的浓度无关
C.温度升高,v不一定增大D.在溶液中加入N(CH2CH3)3,可提高CO2转化率
②实验测得:298 K,p(CO2)=p(H2)=2 MPa下,v随催化剂M浓度c变化如图丙。c≤c0时,v随c增大而增大;c>c0时,v不再显著增大。请解释原因: 。
20.(10分)H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备液态H2S,实验装置如图,反应方程式为 ++++ 。
已知:①H2S的沸点是-61 ℃,有毒;
②装置A内产生的H2S气体中含有酸性气体杂质。
请回答:
(1)仪器X的名称是 。
(2)完善虚框内的装置排序:A→B→( )→( )→( )→F→G。
(3)下列干燥剂,可用于装置C中的是 (填序号)。
A.氢氧化钾B.五氧化二磷
C.氯化钙D.碱石灰
(4)装置G中汞的两个作用:①平衡气压;② 。
(5)下列说法正确的是 (填序号)。
A.该实验操作须在通风橱中进行
B.装置D的主要作用是预冷却H2S
C.加入的MgCl2固体,可使MgCl2溶液保持饱和,有利于平稳持续产生H2S
D.该实验产生的尾气可用硝酸吸收
(6)取0.680 g H2S产品,与足量CuSO4溶液充分反应后,将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中,煅烧生成CuO,恒重后总质量为32.814 g。产品的纯度为 。
21.(12分)某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。
已知:
请回答:
(1)化合物E的含氧官能团的名称是 。
(2)化合物C的结构简式是 。
(3)下列说法不正确的是 (填序号)。
A.化合物A→D的过程中,采用了保护氨基的方法
B.化合物A的碱性比化合物D弱
C.化合物B在氢氧化钠溶液加热的条件下可转化为化合物A
D.化合物G→氯硝西泮的反应类型为取代反应
(4)写出F→G的化学方程式: 。
(5)聚乳酸( )是一种可降解高分子,可通过化合物X( )开环聚合得到,设计以乙炔为原料合成X的路线(用流程图表示,无机试剂任选)。
(6)写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式: 。
①分子中含有二取代的苯环;
②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,无碳氧单键。
参考答案
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分,每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. A
电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,酸、碱、盐都属于电解质,CO2在水溶液中能形成H2CO3,H2CO3存在微弱的电离,但CO2本身在水溶液中和熔融状态下均不能导电,因此CO2不是电解质,A符合题意。
2. B
将Cl2通入冷的NaOH溶液中发生反应 +++, 是漂白液的有效成分,A正确;NaClO是强碱弱酸盐,其水解的方程式为 -++- ,水解使漂白液呈碱性,B错误;通入CO2会生成H2CO3,因为酸性: >> ,根据强酸制弱酸,会发生反应 +- +, 转化为氧化性更强的HClO,使漂白液消毒能力增强,C正确;HClO见光易分解为HCl和O2,而NaClO不易分解,因此NaClO溶液比HClO溶液稳定,D正确。
3. D
O原子的质子数为8,中子数为10的O原子质量数为18,表示为 ,A正确;SO2分子中,S原子的成键电子对数为2,孤电子对数为 -=, 模型为平面三角形,B正确;KCl为离子化合物,形成KCl的过程中K原子失去1个电子,Cl原子得到1个电子,C正确;该烷烃的最长碳链有6个碳原子,根据系统命名法,命名应为2,4-二甲基己烷,D错误。
4. D
在该反应中,C元素的化合价由+2价升至+4价,N元素的化合价由+2价降为0价,因此CO是还原剂,NO是氧化剂,每生成1 mol CO2转移2 mol电子,即转移电子的数目为2NA,A、C正确;催化剂能降低化学反应的活化能,从而显著提升化学反应的速率,B正确;NO作氧化剂,发生还原反应得到产物N2,N2为还原产物,D错误。
5. D
含有大量H+的溶液显酸性, 在酸性条件下具有强氧化性,会与I-发生氧化还原反应,A不符合题意;Fe3+易与CN-形成稳定的配离子[Fe(CN)6]3-,B不符合题意; 与Ca2+会生成难溶的CaSiO3沉淀,C不符合题意; 、CH3COO-和 在水溶液中能够水解,但水解程度不大,能大量共存,D符合题意。
6. B
向含I2的CCl4废液中加入Na2CO3溶液,会发生反应 +++ ,其中NaIO极不稳定,会发生歧化反应 2NaI+NaIO3,最终得到CCl4和含NaI、NaIO3的水溶液,此时上下两层均为无色,A正确;分液时,CCl4位于下层,溶液A位于上层,上层液体应从上口倒出,B错误;加入试剂X会得到粗I2,表明溶液中 与I-发生归中反应生成I2,反应的离子方程式为 +-++ 3I2↓+3H2O,反应物中需要大量H+,因此试剂X可选用硫酸,C正确;I2易升华,粗I2可用升华法进一步提纯,D正确。
7. B
生铁的脆性较大,减少含碳量可增强延展性,A正确;晶体硅中硅原子形成4个单键,无自由电子,若用碳原子取代部分硅原子,碳原子也形成4个单键,同样无自由电子,则导电性不会有明显改变,B错误;在纤维素中引入带有强亲水基团的支链,可显著提升其吸水能力,C正确;顺丁橡胶硫化后形成网状结构,整体强度比线型结构有显著提高,D正确。
8. A
MnO2与浓盐酸反应制备Cl2需要加热,该装置中缺少加热装置,A符合题意;用标准酸溶液滴定未知碱溶液,标准酸溶液装在酸式滴定管中,装置使用正确,B不符合题意;测定中和反应的反应热时,烧杯与杯盖之间无空隙,装置密封,隔热保温,使用温度计测量温度,使用玻璃搅拌器搅拌,装置使用正确,C不符合题意;制备乙酸乙酯时,长导管的管口位于试管内液面上方但不接触液面,装置使用正确,D不符合题意。
9. A
溴乙烷的密度大于水的密度,且能萃取溴水中的溴,因此溴乙烷与浓溴水混合后下层呈橙红色、上层接近无色,乙醛具有还原性,能与溴水发生氧化还原反应使溴水褪色,苯酚与浓溴水反应会生成白色的2,4,6-三溴苯酚沉淀,三者的现象不同,可以鉴别,A正确;红外光谱用于确定有机物中化学键或官能团,确定有机物的元素组成应使用元素分析仪,B错误;质谱法只能确定有机物的相对分子质量,不能确定其化学式,例如相对分子质量为72的有机物分子式可能为C5H12、C4H8O等,C错误;麦芽糖是还原糖,无论麦芽糖是否发生水解,在碱性条件下都能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,D错误。
10. C
黑火药爆炸时,S和KNO3作氧化剂,C作还原剂,氧化产物为CO2,还原产物为N2和K2S,A正确;TiCl4在水中发生水解反应生成TiO2·xH2O沉淀,同时生成HCl,B正确;Na2S是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,则其氧化变质的反应中没有H+的参与,正确的离子方程式应为 -++ 2S↓+4OH-,C错误;硬脂酸为C17H35COOH,硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中皂化,产物除甘油外还有C17H35COONa,D正确。
11. A
C2H4Br2生成Y的反应为卤代烃的水解反应,试剂a为NaOH水溶液,A错误;Y分子中有2个羟基,且Y的碳链较短,因此Y易溶于水,B正确;M分子中有碳碳双键、酯基、羟基3种官能团,D正确。
12. D
因为H2O能形成分子间氢键,H2S不能形成分子间氢键,所以前者的沸点高于后者,A正确;S与O是同族元素,化学性质相似,Na与O能形成Na2O和Na2O2,则Na与S可形成Na2S和Na2S2,B正确;电负性:O>S,则O与Na的电负性之差>S与Na的电负性之差,所以化学键中离子键成分的百分数:Na2O>Na2S,C正确; 中N原子的成键电子对数为3,孤电子对数为 +-= ,空间结构为平面三角形, 中S原子的成键电子对数为3,孤电子对数为 +-= ,空间结构为三角锥形,D错误。
13. C
镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀时,锌为负极,电极反应式为 +--+, 为负极反应的反应物,因此氨水的浓度越大,负极反应的速率越大,即腐蚀趋势越大,A正确;铁为正极,在碱性溶液中,电极反应式为 +-+- ,因此随着反应的进行,c(OH-)增大,即溶液的pH变大,B正确、C错误;根据电极反应式,每生成1 mol H2,转移2 mol电子,负极消耗1 mol Zn,标准状况下224 mL H2的物质的量是0.010 mol,因此消耗0.010 mol Zn,D正确。
14. D
根据反应历程图可知,步骤Ⅰ是溶液中的OH-与酯中呈正电性的碳原子作用,A正确;步骤Ⅲ正向进行的趋势很大,使步骤Ⅰ和Ⅱ的平衡不断正移,导致酯在碱性条件下发生的水解反应不可逆,B正确;由题表中数据可知,当取代基R带有电负性较大的原子时,酯的水解速率增大,因为电负性:F>Cl,所以FCH2COOCH2CH3的水解速率比ClCH2COOCH2CH3的更快,C正确;根据已知信息,两种情况下的反应历程如下:
+OH- +CH3CH2O- +CH3CH2OH
+18OH- +CH3CH2O- +CH3CH2OH
其中,两种情况在经历步骤Ⅰ后得到的中间体可发生已知信息①的反应: ,因此以溶液中的金属阳离子是Na+为例,两种情况下生成的醇均为CH3CH2OH,羧酸盐均为CH3C18OONa与CH3CO18ONa的混合物,D错误。
15. C
因为Ka1(H2SO3)>Ka2(H2SO3)>Kw,所以H2SO3的两步电离程度均大于水的电离程度,溶液中的H+来自H2SO3的两步电离和水的电离, 来自H2SO3的第一步电离, 来自H2SO3的第二步电离,OH-来自水的电离,因此c(H+)>c(HS )>c(S )>c(OH-),A正确;H2SO3的第一步电离程度远大于第二步电离程度,当H2SO3溶液加水稀释时,若忽略第二步电离和水的电离,则第一步电离平衡 ++ 正移,且c(H+)和c(HS )等比例改变,可认为c(H+)=c(HS ),Ka2(H2SO3)= ,稀释时Ka2(H2SO3)不变,且溶液中的H+几乎全部来自第一步电离,则c(S )几乎不变,B正确;BaCl2溶液与H2SO3溶液等体积混合后,c(Ba2+)=0.20 mol·L-1,由B项分析可知,c(S )≈Ka2(H2SO3)=6.0×10-8 mol·L-1,此时c(Ba2+)·c(S )=0.20×6.0×10-8=1.2×10-8>Ksp(BaSO3),因此生成的白色浑浊中含有BaSO3,C错误;因为H2SO3在溶液中主要仍以H2SO3分子形式存在,因此加入过量H2O2溶液时,溶液中的H2SO3会被氧化为 ,从而生成BaSO4沉淀,反应 ++++++ 是出现白色沉淀的主要原因,D正确。
16. C
Cu与浓HNO3反应时会生成NO2,将NO2通入浓HNO3后溶液呈黄色,说明NO2溶于水后溶液呈黄色,将NO2通入Cu(NO3)2与HNO3的混合溶液中溶液由蓝色变为绿色,可说明Cu与浓HNO3反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2,A正确;向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴FeCl3溶液,振荡后溶液颜色无明显变化,说明Fe3+几乎未与SCN-结合,主要与F-结合,即F-结合Fe3+的能力更强,B正确;多元弱酸在水溶液中分步电离,因此H2SO3对应的铵盐为NH4HSO3,C错误;Na2S2O3与H2SO4溶液混合发生反应 ++++ ,温度高的溶液中先出现浑浊说明反应速率快,D正确。
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. (10分) (1)Cr(H2O)4Cl2(或CrCl2·4H2O) 分子晶体 (2)CD (3)①sp3 < —NH2中N有孤电子对,对成键电子对的斥力大,键角小 ②> (或 )
(1)根据晶胞结构示意图可知,该晶体的结构单元为Cr(H2O)4Cl2,因此该晶体的化学式为Cr(H2O)4Cl2或CrCl2·4H2O;晶体中Cr与Cl、H2O通过配位键形成共价分子,则晶体类型为分子晶体。
(2)同周期主族元素从左到右电负性增大,因此电负性:B<N<O,A错误;电子排布相同的简单离子,核电荷数越小离子半径越大,因此离子半径:P3->S2->Cl-,B错误;同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:Ge<Se<As,C正确;基态Cr原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s1,则基态Cr2+的简化电子排布式为[Ar]3d4,D正确。
(3)①—NH2的N原子上有1个孤电子对,价层电子对数为4,则杂化方式为sp3;孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,—NH2的N原子上有孤电子对,— 的N原子上无孤电子对,则前者的键角∠HNH较小。② 与HNO3中N元素都呈+5价,但 带有正电荷,对电子的吸引力更强,则 比HNO3更易得电子,即 的氧化性更强;HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应时,HNO3脱去OH-形成 ,则2个SO3结合1个OH-,各元素的化合价不改变,生成的阴离子为 或 。
18. (10分) (1)MgCO3 Cl-、 、 、OH- 控制溶液的pH (2)BC (3)取Y固体,加入稀硝酸(或醋酸)酸化,再加入NaBiO3固体,溶液变为浅红色(或紫红色),证明Y中含有Mn元素 ++++ +++++
(1)步骤Ⅲ中生成了CaCO3和MnCO3沉淀,没有生成MgCO3沉淀,说明MgCO3的溶解度大于CaCO3和MnCO3的溶解度。溶液C中的阴离子包括步骤Ⅰ和Ⅱ中加入盐酸和氯化铵引入的Cl-、步骤Ⅲ中通入CO2引入的 ,同时 会水解生成 和OH-,因此溶液C中的阴离子有Cl-、 、 、OH-。NH3·H2O在水溶液中存在电离 +- ,加入NH4Cl可抑制NH3·H2O的电离,控制溶液的pH,避免pH过大生成Mg(OH)2等沉淀。
(2)气体D为CO2,不是形成酸雨的主要成分,A错误;根据思路分析可知,固体E可能含有Na2CO3,B正确;步骤Ⅱ加入NH3和NH4Cl调节溶液pH时无Mn(OH)2沉淀生成,说明Mn(OH)2可溶于一定浓度的NH4Cl溶液,C正确;Ca(OH)2是强碱,Fe(OH)2是弱碱,D错误。
(3)为了证明Y中含有Mn元素,应使用NaBiO3将Mn2+氧化为 。因为NaBiO3的氧化性强于 的氧化性,则如果使用盐酸溶解Y,在加入NaBiO3时NaBiO3会将Cl-氧化为Cl2造成污染;如果使用硫酸溶解Y,则会生成微溶的CaSO4覆盖在固体表面,因此应使用稀硝酸或醋酸酸化、溶解固体Y,再加入NaBiO3,如果溶液变为浅红色(或紫红色),说明生成了 ,即可证明Y中含有Mn元素。在该氧化还原反应中,Bi的化合价由+5降为+3,Mn的化合价由+2升为+7,根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可知该反应的离子方程式为 ++++ +++++ 。
19. (10分) (1) +++- (2)①+14.8 ②2.4×10-8 ③10 (3)①CD ②当c≤c0时,v随c增大而增大,因M是基元反应Ⅳ的反应物(直接影响基元反应Ⅵ中反应物L的生成);c>c0时,v不再显著增加,因受限于CO2(g)和H2(g)在溶液中的溶解速度(或浓度)
(1)CO2在电极B上被还原为HCOOH,则B为阴极,电解过程中H+通过质子交换膜进入阴极室,则阴极反应式为 +++- 。
(2)①反应Ⅲ=反应Ⅱ-反应Ⅰ,根据盖斯定律,ΔH3=ΔH2-ΔH1=-378.7 kJ·mol-1+393.5 kJ·mol-1=+14.8 kJ·mol-1。②设平衡时CO2转化的浓度为x mol·L-1,可得三段式:
+
起始浓度/(mol·L-1) 1.0 1.0 0
转化浓度/(mol·L-1) x x x
平衡浓度/(mol·L-1) 1.0-x 1.0-x x
则有 =- ,因为该反应的平衡常数很小,所以可认为1.0-x≈1.0,因此x≈2.4×10-8,即CO2的平衡转化率约为2.4×10-8。③因为弱电解质的电离程度和盐类水解程度都较低,所以可认为该溶液中c(NH3·H2O)≈1.00 mol·L-1,c(N )≈0.18 -,== =- ,由此得c(OH-)=1.0×10-4 mol·L-1,298 K时, +==- mol·L-1,pH=10。
(3)①化学反应的活化能越高,则反应速率越慢,一个分多步进行的反应,其总反应速率取决于速率最慢的步骤,因此总反应的速率由反应Ⅵ的速率决定。CO2为反应Ⅳ的反应物,CO2的压强越大,溶液中CO2的浓度越大,反应Ⅳ的速率越大,而反应Ⅳ的速率<反应Ⅴ的速率,因此增大CO2的压强,单位时间内生成的Q和L的浓度增大,即反应Ⅵ的反应物浓度增大,反应Ⅵ的速率增大,总反应速率增大,A错误;H2是反应Ⅴ的反应物,溶液中溶解H2的浓度越大,反应Ⅴ的速率越大,单位时间内消耗Q和生成L的浓度越大,使反应Ⅳ平衡正移、反应Ⅵ的速率增大,总反应速率增大,B错误;总反应速率由反应Ⅵ的速率决定,反应Ⅵ的速率<反应Ⅴ的速率,因此反应体系中会有一定量的L留存,如果反应Ⅴ的ΔH<0,那么温度升高将使反应Ⅴ的平衡逆移,使反应体系中L的浓度减小,此时若L浓度减小对反应Ⅵ速率的影响强于或抵消温度升高对反应Ⅵ速率的影响,则反应Ⅵ的速率会降低或不变,即温度升高总反应的速率不一定增大,C正确;N(CH2CH3)3的N原子上有孤电子对,能结合HCOOH电离出的H+形成盐,使产物HCOOH的浓度降低,总反应的平衡正移,因此能提高CO2的转化率,D正确。
20. (10分) (1)圆底烧瓶 (2)E C D (3)BC (4)液封 (5)ABC (6)99%
(1)根据仪器X的外形特征可知其为圆底烧瓶。
(2)装置E用于除去酸性气体杂质,但气体通过E时可能带有水蒸气,所以装置C应设置在装置E之后,为了使H2S在装置F内充分冷却并收集,装置F前应连接装置D进行预冷却。
(3)装置C用于干燥H2S,因为H2S是酸性气体,所以不能使用碱性干燥剂,可使用五氧化二磷或无水氯化钙进行干燥。
(4)装置G中的汞可以防止外界O2进入使H2S氧化或装置F内液态H2S挥发进入空气造成污染,实现液封作用。
(5)为防止H2S和装置G中的汞挥发造成危害,该实验须在通风橱内进行,A正确;为了使H2S充分冷却液化,用装置D进行预冷却,B正确;MgCl2是制备H2S反应中的反应物,为避免反应过程中消耗MgCl2使其浓度降低,反应产生H2S的速率不稳定,应加入过量的MgCl2固体使MgCl2溶液保持饱和,C正确;若使用硝酸吸收H2S尾气,会产生氮氧化物造成环境污染,D错误。
(6)由题意可得关系式:H2S~CuS~CuO,m(CuO)=32.814 g-31.230 g=1.584 ,== 8 mol,则n(H2S)=0.019 8 mol,m(H2S)=0.019 8 mol×34 g·mol-1=0.673 2 g,因此产品的纯度为 %=% 。
21. (12分) (1)硝基、羰基 (2) (3)BD (4) + +HBr (或 + +NH4Br) (5) (6) 、 、 、 、
(1)根据E的结构简式可知其含氧官能团为硝基和羰基。
(3)氨基易被氧化,A→D的过程中通过形成酰胺基的方式保护氨基不在硝化过程中被氧化,A正确;硝基是强吸电子基团,在苯环上引入硝基会使苯环上的电子云密度变低,因此D的氨基上的电子云密度降低,结合H+的能力减弱,即A的碱性强于D的碱性,B错误;酰胺基在碱性条件下水解得到氨基,C正确;根据思路分析,化合物G→氯硝西泮的过程中先发生加成反应后发生消去反应,D错误。
(4)F→G的反应为取代反应,氨基取代了—Br,同时生成副产物HBr,化学方程式为 + +HBr或 + +NH4Br。
(5)X为环酯,根据酯化反应的一般规律可知X是由两分子乳酸酯化形成的,由乙炔制备乳酸需要增加1个碳原子并引入羟基、羧基,因此可先与H2O加成得到乙醛,然后再与HCN加成,产物水解得到乳酸,最后乳酸在酸催化下发生酯化反应得到目标产物。
(6)B的不饱和度为5,分子中除苯环外只有1个双键或环,分子中含有4种不同化学环境的氢原子表明分子结构具有对称性。如果所含双键是碳氧双键,符合条件的结构为 和 ;如果所含双键是氮氧双键,符合条件的结构为 和 ;如果除苯环外还有1个环,符合条件的结构为 。