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学校:___________姓名:________班级:________考号:________
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绝密★启用前
2024年山东省新高考化学试卷(等级性)
题号 |
一 |
二 |
三 |
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:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2分)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是( )
A.竹管、动物尾毫→湖笔
B.松木→油烟→徽墨
C.褚树皮→纸浆纤维→宣纸
D.端石→端砚
2.(2分)化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是( )
A.活性炭可用作食品脱色剂
B.铁粉可用作食品脱氧剂
C.谷氨酸钠可用作食品增味剂
D.五氧化二磷可用作食品干燥剂
3.(2分)下列化学用语或图示正确的是( )
A. 的系统命名:2﹣甲基苯酚
B.O3分子的球棍模型:
C.激发态H原子的轨道表示式:
D.p﹣pπ键形成的轨道重叠示意图:
4.(2分)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是( )
A.金刚石(C) B.单晶硅(Si)
C.金刚砂(SiC) D.氮化硼(BN,立方相)
5.(2分)物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是( )
A.石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了Ca(OH)2的碱性
B.氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了Fe3+的氧化性
C.制作豆腐时添加石膏,体现了CaSO4的难溶性
D.用氨水配制银氨溶液,体现了NH3的配位性
6.(2分)下列图示实验中,操作规范的是( )
A. 调控滴定速度 B. 用pH试纸测定溶液pH
C. 加热试管中的液体 D. 向试管中滴加溶液
7.(2分)我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中,下列描述错误的是( )
A.通过萃取法可获得含青蒿素的提取液
B.通过X射线衍射可测定青蒿素晶体结构
C.通过核磁共振谱可推测青蒿素相对分子质量
D.通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团
8.(2分)植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是( )
A.可与Na2CO3溶液反应
B.消去反应产物最多有2种
C.酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
D.与Br2反应时可发生取代和加成两种反应
9.(2分)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中 代表F原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
10.(2分)常温下Ag(Ⅰ)—CH3COOH水溶液体系中存在反应:Ag++CH3COO﹣═CH3COOAg(aq),平衡常数为K。已知初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08mol•L﹣1,所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)下列说法正确的是( )
A.线Ⅱ表示CH3COOH的变化情况
B.CH3COOH的电离平衡常数Ka=10n
C.pH=n时,c(Ag+) mol•L﹣1
D.pH=10时,c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08mol•L﹣1
二、选择题;本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.(4分)中国美食享誉世界,东城诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵,包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸等三个阶段。下列说法错误的是( )
A.淀粉水解阶段有葡萄糖产生
B.发酵制醇阶段有CO2产生
C.发酵制酸阶段有酯类物质产生
D.上述三个阶段均应在无氧条件下进行
(多选)12.(4分)由下列事实或现象能得出相应结论的是( )
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事实或现象 |
结论 |
A |
向酸性KMnO4溶液中加入草酸、紫色褪去 |
草酸具有还原性 |
B |
铅蓄电池使用过程中两电极的质量均增加 |
电池发生了放电反应 |
C |
向等物质的量浓度的NaCl、Na2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液,先生成AgCl白色沉淀 |
Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4) |
D |
2NO2⇌N2O4为基元反应,将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水,红棕色变浅 |
正反应活化能大于逆反应活化能 |
A.A B.B C.C D.D
13.(4分)以不同材料修饰的Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制H2和O2。装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.电极a连接电源负极
B.加入Y的目的是补充NaBr
C.电解总反应式为Br﹣+3H2O 3H2↑
D.催化阶段反应产物物质的量之比n(Z):n(Br﹣)=3:2
(多选)14.(4分)钧瓷是宋代五大名瓷之一,其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质,取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管,进行如下实验。下列说法正确的是( )
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实验操作及现象 |
试管甲 |
滴加过量0.3mol•L﹣1HNO3溶液并充分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀,溶液呈浅蓝色;倒掉溶液,滴加浓硝酸,沉淀逐渐消失 |
试管乙 |
滴加过量6mol•L﹣1氨水并充分振荡,沉淀逐渐溶解,溶液颜色为无色;静置一段时间后,溶液颜色变为深蓝色 |
A.试管甲中新生成的沉淀为金属Cu
B.试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性
C.试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物
D.上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物
(多选)15.(4分)逆水气变换反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH>0。一定压力下,按CO2、H2物质的量之比n(CO2):n(H2)=1:1投料。T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2),T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法错误的是( )
A.k1>k2
B.T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值:
C.温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D.T2温度下,改变初始投料比例,可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
三、非选择题:本题共5小题.共60分。
16.(12分)锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中位于第 周期 族;同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是 (填元素符号)。
(2)Mn的某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图1所示,该氧化物化学式为 。当MnOx晶体有O原子脱出时,出现O空位,Mn的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”),O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。
A.CaO
B.V2O5
C.Fe2O3
D.CuO
(3)[BMlM]+ (见图2)是MnO2品型转变的透导剂。 的空间构型为 ;[BMIM]+中咪唑环存在 大π键,则N原子采取的轨道杂化方式为 。
(4)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见图3),FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是 。
17.(12分)心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如图所示:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.R1—CHO R1CH2NHR2
回答下列问题:
(1)A结构简式为 ;B→C反应类型为 。
(2)C+D→F化学方程式为 。
(3)E中含氧官能团名称为 ;F中手性碳原子有 个。
(4)D的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数比为6:6:1),其结构简式为 。
(5)C→E的合成路线设计如下;C G(C14H11NO) E。试剂X为 (填化学式);试剂Y不能选用KMnO4,原因是 。
18.(12分)以铅精矿(含PbS,Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“热浸”时,难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2﹣和[AgCl2]﹣及单质硫。溶解等物质的量的PbS和Ag2S时,消耗Fe3+物质的量之比为 ;溶液中盐酸浓度不宜过大,除防止“热浸”时HCl挥发外,另一目的是防止产生 (填化学式)。
(2)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶,电解所得溶液可制备金属Pb。“电解1”阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用。利用该吸收液的操作单元为 。
(3)“还原”中加入铅精矿的目的是 。
(4)“置换”中可选用的试剂X为 (填标号);
A.Al
B.Zn
C.Pb
D.Ag
“置换”反应的离子方程式为 。
(5)“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板,用作 (填“阴极”或“阳极”)。
19.(12分)利用“燃烧﹣碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样:将amg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖)。聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3):c(KI)略小于1:5的KIO3碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液,向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液,发生反应:KIO3+5KI+6HCl═3I2+6KCl+3H2O,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入O2一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI),立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现,随SO2不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退﹣变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取20.00mL0.1000mol•L﹣1KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1000mLKIO3碱性标准溶液。下列仪器必须用到的是 (填标号)。
A.玻璃棒
B.1000mL锥形瓶
C.500mL容量瓶
D.胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2。B中的试剂为 。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是 。
(3)该滴定实验达终点的现象是 ;滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL,样品中硫的质量分数为 (用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成,粉尘在该过程中的作用是 ;若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是 ;若滴定过程中,有少量 不经I2直接将SO2氧化成H2SO4,测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
20.(12分)水煤气是H2的主要来源。研究CaO对C—H2O体系制H2的影响,涉及主要反应如下:
C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) (Ⅰ) ΔH1>0
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) (Ⅱ) ΔH2<0
CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s) (Ⅲ) ΔH3<0
回答下列问题:
(1)C(s)+CaO(s)+2H2O(g)⇌CaCO3(s)+2H2(g)的焓变ΔH= (用代数式表示)。
(2)压力p下,C—H2O—CaO体系达平衡后,图示温度范围内C(s)已完全反应。CaCO3(s)在T1温度时完全分解,气相中CO、CO2和H2摩尔分数温度的变化关系如图所示,则a线对应物种为 (填化学式)。当温度高于T1时,随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是 。
(3)压力p下,温度为T0时,图示三种气体的摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp= ;此时气体总物质的量为4.0mol。则CaCO3(s)的物质的量为 mol;若向平衡体系中通入少量CO2(g),重新达平衡后,分压p(CO2)将 (填“增大”“减小”或“不变”),p(CO)将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
2024年山东省新高考化学试卷(等级性)
题号 |
1 |
2 |
3 |
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5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
答案 |
B |
D |
A |
B |
C |
A |
C |
B |
C |
C |
D |
题号 |
13 |
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答案 |
B |
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一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2分)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是( )
A.竹管、动物尾毫→湖笔
B.松木→油烟→徽墨
C.褚树皮→纸浆纤维→宣纸
D.端石→端砚
【答案】B
【解答】解:A.竹管、动物尾毫→湖笔是物理过程,不涉及氧化还原反应,故A错误;
B.松木→油烟→徽墨涉及到碳的不完全燃烧,涉及到氧化还原反应,故B正确;
C.褚树皮→纸浆纤维→宣纸是物理过程,不涉及氧化还原反应,故C错误;
D.端石→端砚 是物理过程,不涉及氧化还原反应,故D错误;
故选:B。
2.(2分)化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是( )
A.活性炭可用作食品脱色剂
B.铁粉可用作食品脱氧剂
C.谷氨酸钠可用作食品增味剂
D.五氧化二磷可用作食品干燥剂
【答案】D
【解答】解:A.活性炭具有吸附性,可用作食品脱色剂,故A正确;
B.铁粉可与和氧气发生反应,可用作食品脱氧剂,故B正确;
C.谷氨酸钠具有鲜味,可用作食品增味剂,故C正确;
D.五氧化二磷有毒,不可用作食品干燥剂,故D错误;
故选:D。
3.(2分)下列化学用语或图示正确的是( )
A. 的系统命名:2﹣甲基苯酚
B.O3分子的球棍模型:
C.激发态H原子的轨道表示式:
D.p﹣pπ键形成的轨道重叠示意图:
【答案】A
【解答】解:A. 中—CH3和—OH位于苯环的邻位碳上,—OH所在C原子为1号C原子,则其系统命名为2﹣甲基苯酚,故A正确;
B.O3是V形分子,其球棍模型为 ,故B错误;
C.第一能层内只有1s轨道,无1p轨道,则激发态H原子的轨道可表示式为 ,故C错误;
D.p﹣pσ键形成的轨道重叠图为 ,p﹣pπ键形成的轨道重叠图为 ,故D错误;
故选:A。
4.(2分)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是( )
A.金刚石(C) B.单晶硅(Si)
C.金刚砂(SiC) D.氮化硼(BN,立方相)
【答案】B
【解答】解:金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、氮化硼(BN,立方相) 均为共价晶体,共价晶体中成键键长越短,键能越大,熔沸点越高,Si—Si键的键长最长,故键能最小,熔沸点最低,故B正确,
故选:B。
5.(2分)物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是( )
A.石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了Ca(OH)2的碱性
B.氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了Fe3+的氧化性
C.制作豆腐时添加石膏,体现了CaSO4的难溶性
D.用氨水配制银氨溶液,体现了NH3的配位性
【答案】C
【解答】解:A.二氧化硫是酸性氧化物,能与碱反应,石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了Ca(OH)2的碱性,故A正确;
B.氯化铁溶液腐蚀铜电路板的反应为Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,Fe3+发生还原反应、体现了Fe3+的氧化性,故B正确;
C.制作豆腐时添加石膏,CaSO4使豆浆发生聚沉,与CaSO4是电解质有关,与CaSO4的溶解性无关,故C错误;
D.氨气分子中N原子含有孤电子对、银离子含有空轨道,二者通过配位键形成二氨合银离子,体现了NH3的配位性,故D正确;
故选:C。
6.(2分)下列图示实验中,操作规范的是( )
A. 调控滴定速度 B. 用pH试纸测定溶液pH
C. 加热试管中的液体 D. 向试管中滴加溶液
【答案】A
【解答】解:A.调控酸式滴定管的滴加速度,左手拇指、食指和中指轻轻内扣住玻璃活塞,手心空握,图中操作正确,故A正确;
B.用pH试纸测定溶液pH值的方法:用玻璃棒蘸取少量待测液滴在pH试纸上,再对比标准比色卡,pH试纸不能伸入待测液中,故B错误;
C.加热试管中的液体时,试管中的液体的体积不能超过试管容积的 ,图中溶液体积超过试管容积的 ,故C错误;
D.向试管中滴加溶液时,胶头滴管不能伸入试管中,胶头滴管应该试管上方竖直悬空,故D错误;
故选:A。
7.(2分)我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中,下列描述错误的是( )
A.通过萃取法可获得含青蒿素的提取液
B.通过X射线衍射可测定青蒿素晶体结构
C.通过核磁共振谱可推测青蒿素相对分子质量
D.通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团
【答案】C
【解答】解:A.通过萃取、分液,可获得含青蒿素的提取液,故A正确;
B.X射线可以区分晶体与非晶体,通过X射线衍射可测定青蒿素晶体结构,故B正确;
C.通过核磁共振谱可推测青蒿素中等效氢的种类,通过质谱法可以确定青蒿素的相对分子质量,故C错误;
D.通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团以及其它的基团,故D正确;
故选:C。
8.(2分)植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是( )
A.可与Na2CO3溶液反应
B.消去反应产物最多有2种
C.酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
D.与Br2反应时可发生取代和加成两种反应
【答案】B
【解答】解:A.该有机物中的酚羟基能和Na2CO3溶液反应,故A正确;
B.根据图知,该有机物中醇羟基发生消去反应时得到的三种产物分别是 、 、 ,故B错误;
C.该有机物酸性条件下水解生成 、 ,前者含有羧基和酚羟基且苯环上酚羟基的邻位含有氢原子、后者含有碳碳双键和两个醇羟基,所以二者都能发生反应生成高分子化合物,故C正确;
D.该有机物中碳碳双键能和溴发生加成反应,苯环上酚羟基的邻位氢原子能和浓溴水发生取代反应,所以该有机物与Br2反应时可发生加成反应和取代反应,故D正确;
故选:B。
9.(2分)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中 代表F原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
【答案】C
【解答】解:A.根据分析可知,图中 代表O原子,灰色小球为F原子,故A错误;
B.由图可知,该片段中存在F—I键和I—O键、I=O双键,根据分子式及结构片断可判断不含过氧键,故B错误;
C.该化合物中I原子的价电子数为7,F元素的化合价为﹣1价,O元素的化合价为﹣2价,则I元素的化合价为+5,据此判断I原子与其它原子形成3个单键和1个双键,I原子的价电子数不等于其共价键数目,因此,该化合物中I原子存在孤对电子,故C正确;
D.该化合物中既存在I—O单键,也存在I=O双键,单键和双键的键长是不一样的,因此,该化合物中所有碘氧键键长不相等,故D错误;
故选:C。
10.(2分)常温下Ag(Ⅰ)—CH3COOH水溶液体系中存在反应:Ag++CH3COO﹣═CH3COOAg(aq),平衡常数为K。已知初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08mol•L﹣1,所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)下列说法正确的是( )
A.线Ⅱ表示CH3COOH的变化情况
B.CH3COOH的电离平衡常数Ka=10n
C.pH=n时,c(Ag+) mol•L﹣1
D.pH=10时,c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08mol•L﹣1
【答案】C
【解答】解:A.根据分析可知,线Ⅱ表示CH3COO﹣的变化情况,故A错误;
B.由图可知,当c(CH3COOH)=c(CH3COO﹣)时,CH3COOH的电离平衡常数Ka c(H+)=10﹣m,故B错误;
C.pH=n时, 10﹣m,c(CH3COO﹣)=10n﹣mc(CH3COOH),Ag++CH3COO﹣⇌CH3COOAg(aq)的平衡常数K ,则c(Ag+) ,由图可知,pH=n时,c(CH3COOH)=c(CH3COOAg),代入得到:c(Ag+) mol•L﹣1,故C正确;
D.根据物料守恒,pH=10时的溶液中,c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08mol•L﹣1,故D错误;
故选:C。
二、选择题;本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.(4分)中国美食享誉世界,东城诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵,包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸等三个阶段。下列说法错误的是( )
A.淀粉水解阶段有葡萄糖产生
B.发酵制醇阶段有CO2产生
C.发酵制酸阶段有酯类物质产生
D.上述三个阶段均应在无氧条件下进行
【答案】D
【解答】解:A.由分析可知淀粉水解阶段有葡萄糖产生,故A正确;
B.葡萄糖在无氧条件下发酵生成醇,有CO2产生,故B正确;
C.发酵制酸,酸和醇可生成酯类物质,故C正确;
D.上述三个阶段只有制醇需要在无氧条件下进行,故D错误;
故选:D。
(多选)12.(4分)由下列事实或现象能得出相应结论的是( )
|
事实或现象 |
结论 |
A |
向酸性KMnO4溶液中加入草酸、紫色褪去 |
草酸具有还原性 |
B |
铅蓄电池使用过程中两电极的质量均增加 |
电池发生了放电反应 |
C |
向等物质的量浓度的NaCl、Na2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液,先生成AgCl白色沉淀 |
Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4) |
D |
2NO2⇌N2O4为基元反应,将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水,红棕色变浅 |
正反应活化能大于逆反应活化能 |
A.A B.B C.C D.D
【答案】AB
【解答】解:A.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化还原性的物质,根据实验现象知,草酸能被酸性高锰酸钾溶液氧化,则草酸具有还原性,故A正确;
B.铅蓄电池放电时,负极反应式为Pb 2e﹣=PbSO4,正极反应式为 PbO2+2e﹣+4H+=PbSO4+2H2O,充电时,阳极发生氧化反应:PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H+ ;阴极发生还原反应:PbSO4+2e﹣=Pb ,放电时两个电极质量增加、充电时两个电极质量减少,故B正确;
C.在等浓度NaCl和Na2CrO4稀溶液中滴加AgNO3溶液,先生成AgCl沉淀,说明Cl﹣和 沉淀时,所需的c(Cl﹣)更小,但由于AgCl和Ag2CrO4的Ksp表达式不同,故不能说明Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4),故C错误;
D.降低温度,红棕色变浅,说明平衡正向移动,则正反应为放热反应,ΔH=正反应的活化能﹣逆反应的活化能<0,所以正反应活化能小于逆反应活化能,故D错误;
故选:AB。
13.(4分)以不同材料修饰的Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制H2和O2。装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.电极a连接电源负极
B.加入Y的目的是补充NaBr
C.电解总反应式为Br﹣+3H2O 3H2↑
D.催化阶段反应产物物质的量之比n(Z):n(Br﹣)=3:2
【答案】B
【解答】解:A.由图可知电极a发生的反应为2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣,发生还原反应,为阴极反应,故电极a连接电源负极,故A正确;
B.Br﹣在循环过程中不需要补充,加入Y的目的是补充H2O,故B错误;
C.由分析可知电解总反应为Br﹣+3H2O 3H2↑,故C正确;
D.催化阶段反应为2 2Br﹣+3O2↑,故催化阶段反应产物物质的量之比n(Z):n(Br﹣)=3:2,故D正确;
故选:B。
(多选)14.(4分)钧瓷是宋代五大名瓷之一,其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质,取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管,进行如下实验。下列说法正确的是( )
|
实验操作及现象 |
试管甲 |
滴加过量0.3mol•L﹣1HNO3溶液并充分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀,溶液呈浅蓝色;倒掉溶液,滴加浓硝酸,沉淀逐渐消失 |
试管乙 |
滴加过量6mol•L﹣1氨水并充分振荡,沉淀逐渐溶解,溶液颜色为无色;静置一段时间后,溶液颜色变为深蓝色 |
A.试管甲中新生成的沉淀为金属Cu
B.试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性
C.试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物
D.上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物
【答案】AC
【解答】解:A.由分析可知试管甲中新生成的沉淀为金属Cu,故A正确;
B.试管甲中沉淀的变化为Cu2O+2HNO3=Cu(NO3)2+Cu+H2O,该过程硝酸表现酸性,后滴加浓硝酸发生反应为Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,该过程HNO3体现氧化性和酸性,故B错误;
C.试管乙中Cu2O与NH3形成无色配合物,静置一段时间后溶液颜色变为深蓝色,可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物易被空气中氧气氧化为深蓝色四氨合铜离子,故C正确;
D.既可以和酸反应也可以和碱反应的氧化物为两性氧化物,上述两个实验没有证明Cu2O为两性氧化物,故D错误;
故选:AC。
(多选)15.(4分)逆水气变换反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH>0。一定压力下,按CO2、H2物质的量之比n(CO2):n(H2)=1:1投料。T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2),T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法错误的是( )
A.k1>k2
B.T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值:
C.温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D.T2温度下,改变初始投料比例,可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
【答案】CD
【解答】解:A.由曲线变化可知,在T1温度下反应先达到平衡,故温度更高,速率常数受温度影响,温度越高,反应速率常数k越大,所以k1>k2,故A正确;
B.根据反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)可知 ,由A可知,T1>T2,该反应是吸热反应,温度越高平衡正向移动,导致c(H2)和c(CO2)的浓度更小,故 ,故B正确;
C.该反应前后气体系数相同,故改变体系初始压力对平衡没有影响,虽然平衡不移动,但反应物的浓度改变,反应速率改变,反应达到平衡的时间会发生改变,反应物摩尔分数随时间的变化曲线发生改变,故C错误;
D.T2温度下,改变初始投料比例,相当于改变反应的浓度,达到平衡时氢气和二氧化碳的摩尔分数不可能相等,故不可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同,故D错误;
故选:CD。
三、非选择题:本题共5小题.共60分。
16.(12分)锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中位于第 四 周期 ⅦB 族;同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是 Cr (填元素符号)。
(2)Mn的某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图1所示,该氧化物化学式为 MnO2 。当MnOx晶体有O原子脱出时,出现O空位,Mn的化合价 降低 (填“升高”“降低”或“不变”),O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 A (填标号)。
A.CaO
B.V2O5
C.Fe2O3
D.CuO
(3)[BMlM]+ (见图2)是MnO2品型转变的透导剂。 的空间构型为 正四面体 ;[BMIM]+中咪唑环存在 大π键,则N原子采取的轨道杂化方式为 sp2杂化 。
(4)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见图3),FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是 FDCA可形成更多的氢键 。
【答案】(1)四;ⅦB;Cr;
(2)MnO2;降低;A;
(3)正四面体;sp2;
(4)FDCA可形成更多的氢键。
【解答】解:(1)根据Mn的位置在周期表中位置是第四周期ⅦB族,根据各原子的电子排布式可知基态原子未成对电子数比Mn多的元素是Cr,
故答案为:四;ⅦB;Cr;
(2)由图可知Mn的个数=1+8 2,O原子的个数=2+4 4,则该氧化物化学式为MnO2;当MnOx晶体有O原子脱出时,则根据化合价代数和为0可知,Mn元的化合价会降低,变价金属氧化物会产生O空位,Ca元素只有+2价,故不会产生O空位,故A正确,
故答案为:MnO2;降低;A;
(3) 存在4个成键电子对,不存在孤电子对,故空间构型为正四面体;N原子存在π键,故是sp2杂化,
故答案为:正四面体;sp2;
(4)FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,还有氢键的作用,FDCA会形成更多的氢键,
故答案为:FDCA可形成更多的氢键。
17.(12分)心血管药物缬沙坦中间体(F)的两条合成路线如图所示:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.R1—CHO R1CH2NHR2
回答下列问题:
(1)A结构简式为 ;B→C反应类型为 取代反应 。
(2)C+D→F化学方程式为 + +HBr 。
(3)E中含氧官能团名称为 醛基 ;F中手性碳原子有 1 个。
(4)D的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数比为6:6:1),其结构简式为 。
(5)C→E的合成路线设计如下;C G(C14H11NO) E。试剂X为 NaOH (填化学式);试剂Y不能选用KMnO4,原因是 G中—CH2OH能被高锰酸钾溶液氧化为—COOH,得不到E 。
【答案】(1) ;取代反应;
(2) + +HBr;
(3)醛基;1;
(4) ;
(5)NaOH;G中—CH2OH能被高锰酸钾溶液氧化为—COOH,得不到E。
【解答】解:(1)通过以上分析知,A结构简式为 ;B→C反应类型为取代反应,
故答案为: ;取代反应;
(2)C+D→F化学方程式为 + +HBr,
故答案为: + +HBr;
(3)E为 ,E中含氧官能团名称为醛基;F中手性碳原子有1个,为连接—COOCH3的碳原子,
故答案为:醛基;1;
(4)D为 ,D的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数比为6:6:1),酯基、硝基的不饱和度都是1,根据其不饱和度知,符合条件的结构简式中除了硝基外不含其它环或双键,其结构简式为 ,
故答案为: ;
(5)C为 ,E为 ,根据G的分子式知,C先和NaOH的水溶液共热发生水解反应生成G为 ,G在Cu或Ag作催化剂条件下发生催化氧化生成E,所以X为NaOH溶液;G中—CH2OH能被高锰酸钾溶液氧化为—COOH,得不到E,所以试剂Y不能选用KMnO4,
故答案为:NaOH;G中—CH2OH能被高锰酸钾溶液氧化为—COOH,得不到E。
18.(12分)以铅精矿(含PbS,Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“热浸”时,难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2﹣和[AgCl2]﹣及单质硫。溶解等物质的量的PbS和Ag2S时,消耗Fe3+物质的量之比为 1:1 ;溶液中盐酸浓度不宜过大,除防止“热浸”时HCl挥发外,另一目的是防止产生 H2S (填化学式)。
(2)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶,电解所得溶液可制备金属Pb。“电解1”阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用。利用该吸收液的操作单元为 热浸 。
(3)“还原”中加入铅精矿的目的是 将过量的Fe3+还原为Fe2+ 。
(4)“置换”中可选用的试剂X为 C (填标号);
A.Al
B.Zn
C.Pb
D.Ag
“置换”反应的离子方程式为 2[AgCl2]﹣+Pb=2Ag+[PbCl4]2﹣ 。
(5)“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板,用作 阳极 (填“阴极”或“阳极”)。
【答案】(1)1:1;H2S;
(2)热浸;
(3)将过量的Fe3+还原为Fe2+;
(4)C;2[AgCl2]﹣+Pb=2Ag+[PbCl4]2﹣;
(5)阳极。
【解答】解:(1)溶解等物质的量的PbS和Ag2S时,离子方程式分别为:PbS+2Fe3++4Cl﹣=[PbCl4]2﹣+S+2Fe2+、Ag2S+2Fe3++4Cl﹣=2[AgCl2]﹣+S+2Fe2+,所以消耗Fe3+物质的量之比为1:1;溶液中盐酸浓度不宜过大,除防止“热浸”时HCl挥发外,另一目的是防止产生H2S,H2S有毒,
故答案为:1:1;H2S;
(2)热溶后得到的溶液中含有[PbCl4]2﹣和NaCl,“电解1”阳极产物为Cl2,尾液为FeCl2,二者反应得到FeCl3,利用该吸收液的操作单元为热浸,
故答案为:热浸;
(3)过滤Ⅱ得到的滤液中含有过量的FeCl3,根据过滤Ⅲ得到的滤渣成分知,“还原”中加入铅精矿的目的是将过量的Fe3+还原为Fe2+,
故答案为:将过量的Fe3+还原为Fe2+;
(4)“置换”中可选用的试剂X能还原[AgCl2]﹣且不能引进新的杂质,所以X为Pb,“置换”反应的离子方程式为2[AgCl2]﹣+Pb=2Ag+[PbCl4]2﹣,
故答案为:C;2[AgCl2]﹣+Pb=2Ag+[PbCl4]2﹣;
(5)“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板,电解Ⅱ得到Ag、Pb,将Ag、Pb分离出来,Pb比Ag活泼,将富银铅泥制成阳极,Pb失电子生成Pb2+进入电解质溶液,Ag形成阳极泥,阴极上Pb2+得电子生成Pb,
故答案为:阳极。
19.(12分)利用“燃烧﹣碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样:将amg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖)。聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3):c(KI)略小于1:5的KIO3碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液,向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液,发生反应:KIO3+5KI+6HCl═3I2+6KCl+3H2O,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入O2一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI),立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现,随SO2不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退﹣变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取20.00mL0.1000mol•L﹣1KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1000mLKIO3碱性标准溶液。下列仪器必须用到的是 AD (填标号)。
A.玻璃棒
B.1000mL锥形瓶
C.500mL容量瓶
D.胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2。B中的试剂为 浓硫酸 。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是 防止倒吸 。
(3)该滴定实验达终点的现象是 当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内,蓝色不褪去 ;滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL,样品中硫的质量分数为 (用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成,粉尘在该过程中的作用是 催化剂 ;若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是 通入F的气体温度过高,可能导致部分I2升华,从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液 ;若滴定过程中,有少量 不经I2直接将SO2氧化成H2SO4,测定结果会 不变 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)AD;
(2)浓硫酸;防止倒吸;
(3)当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内,蓝色不褪去; ;
(4)催化剂;通入F的气体温度过高,可能导致部分I2升华,从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液;不变。
【解答】解:(1)取20.00mL0.1000mol•L﹣1KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1000mLKIO3碱性标准溶液,需要使用碱式滴定管或移液管量取20.00mL0.1000mol•L﹣1KIO3的碱性溶液,需要使用一定精确度的天平称量一定质量的KI固体,需要在烧杯中进行溶解,溶解时需要使用玻璃棒进行搅拌,最后将溶液转入1000mL容量瓶中,再用胶头滴管进行定容,因此需要的仪器是玻璃棒和胶头滴管,即A和D,
故答案为:AD;
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2,浓硫酸具有吸水性,B中的试剂为浓硫酸,装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是防止倒吸,因为磨砂浮子的密度比水小,若球泡内液面上升,磨砂浮子也随之上升,磨砂浮子相当于磨砂玻璃塞将导气管的出气口堵塞上,从而防止倒吸,
故答案为:浓硫酸;防止倒吸;
(3)该滴定实验是通过过量的1滴或半滴标准溶液来指示滴定终点的,该滴定实验达终点的现象是当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内,蓝色不褪去,根据S元素守恒,依据反应:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI、KIO3+5KI+6HCl═3I2+6KCl+3H2O,得到关系式:3S~3SO2~3I2~KIO3,滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL,浓度为0.1000mol•L﹣1 0.002mol•L﹣1,所以n(S)=3(KIO3)=3×0.002mol/L×V×10﹣3L=6V×10﹣6mol,则样品中硫的质量分数为: 100% ,
故答案为:当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内,蓝色不褪去; ;
(4)粉尘中含有铁的氧化物,铁的氧化物能够催化SO2转化为SO3,若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成,粉尘在该过程中的作用是催化剂,若装置E冷却气体不充分,则通入F的气体温度过高,可能导致部分I2升华,这样就要消耗更多的KIO3碱性标准溶液,从而使测定结果偏大,若滴定过程中,有少量 不经I2直接将SO2氧化成H2SO4,从电子转移守恒的角度分析, 得到6e﹣被还原为I﹣,仍得到关系式:3S~3SO2~3I2~KIO3,则测定结果会不变,
故答案为:催化剂;通入F的气体温度过高,可能导致部分I2升华,从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液;不变。
20.(12分)水煤气是H2的主要来源。研究CaO对C—H2O体系制H2的影响,涉及主要反应如下:
C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) (Ⅰ) ΔH1>0
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) (Ⅱ) ΔH2<0
CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s) (Ⅲ) ΔH3<0
回答下列问题:
(1)C(s)+CaO(s)+2H2O(g)⇌CaCO3(s)+2H2(g)的焓变ΔH= ΔH1+ΔH2+ΔH3 (用代数式表示)。
(2)压力p下,C—H2O—CaO体系达平衡后,图示温度范围内C(s)已完全反应。CaCO3(s)在T1温度时完全分解,气相中CO、CO2和H2摩尔分数温度的变化关系如图所示,则a线对应物种为 H2 (填化学式)。当温度高于T1时,随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是 当温度高于T1时,CaCO3(s)已完全分解,只发生反应Ⅱ,所以CO2的摩尔分数减小 。
(3)压力p下,温度为T0时,图示三种气体的摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp= ;此时气体总物质的量为4.0mol。则CaCO3(s)的物质的量为 0.5 mol;若向平衡体系中通入少量CO2(g),重新达平衡后,分压p(CO2)将 不变 (填“增大”“减小”或“不变”),p(CO)将 不变 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)ΔH1+ΔH2+ΔH3;
(2)H2;当温度高于T1时,CaCO3(s)已完全分解,只发生反应Ⅱ,所以CO2的摩尔分数减小;
(3) ;0.5;不变;不变。
【解答】解:(1)根据题意有反应Ⅰ:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) ΔH1>0,反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2<0,反应Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s) ΔH3<0,根据盖斯定律,Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ可得反应:C(s)+CaO(s)+2H2O(g)⇌CaCO3(s)+2H2(g)ΔH,则ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,
故答案为:ΔH1+ΔH2+ΔH3;
(2)图示温度范围内C(s)已完全反应,则反应Ⅰ已经完全进行,反应Ⅱ和Ⅲ全为放热反应,从开始到T1,温度不断升高,反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动,依据反应Ⅱ,H2量减小,摩尔分数减小,CO量升高,摩尔分数升高,且两者的摩尔分数相同,所以a线对应H2的摩尔分数,c线对应CO2的摩尔分数,从开始到T1,CO2的摩尔分数升高,反应占主导,当温度高于T1时,CaCO3(s)已完全分解,只发生反应Ⅱ,所以CO2的摩尔分数减小,
故答案为:H2;当温度高于T1时,CaCO3(s)已完全分解,只发生反应Ⅱ,所以CO2的摩尔分数减小;
(3)压力p下,温度为T0时,图示三种气体的摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp ,设起始状态有1mol C(s),xmol H2O,反应Ⅰ完全进行,则有三段式:
C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)
起始量(mol) 1 x 0 0
变化量(mol) 1 1 1 1
平衡量(mol) 0 x﹣1 1 1
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
变化量(mol) a a a a
CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s)
变化量(mol) b b
根据平衡时,H2、CO、CO2摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则有: 0.5、 0.15、 0.05,解得:x ,a ,b ,则n(总)=x+1﹣b ,由于平衡时,n(总)=4mol,则 4,y ,则n(CaCO3)=b×y 0.5,若向平衡体系中通入少量CO2(g),重新达平衡后,反应CaO(s)+CO2(g)⇌CaCO3(s)的Kp ,温度不变,Kp变,分压p(CO2)将 不变,则反应Ⅱ的Kp也不变,p(CO)也不会改变,
故答案为: ;0.5;不变;不变。
试卷第