【高考真题】2023年北京市高考真题化学试题

【高考真题】2023年北京市高考真题化学试题
一、单选题(本大题共14小题,共42.0分)
1.(2023·北京)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是(  )
A.三种物质中均有碳碳原子间的键
B.三种物质中的碳原子都是杂化
C.三种物质的晶体类型相同
D.三种物质均能导电
2.(2023·北京)下列化学用语或图示表达正确的是(  )
A.的电子式为
B.的模型为
C.电子云图为
D.基态原子的价层电子轨道表示式为
3.(2023·北京)下列过程与水解反应无关的是(  )
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和溶液制备胶体
4.(2023·北京)下列事实能用平衡移动原理解释的是(  )
A.溶液中加入少量固体,促进分解
B.密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀反应过程中,加入少量固体,促进的产生
5.(2023·北京)回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是(  )
A.废气中排放到大气中会形成酸雨
B.装置中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C.装置中溶液的作用是吸收废气中的和
D.装置中的总反应为
6.(2023·北京)下列离子方程式与所给事实不相符的是(  )
A.制备消毒液主要成分是:
B.食醋去除水垢中的:
C.利用覆铜板制作印刷电路板:
D.去除废水中的:
7.(2023·北京)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是(  )
A.过程白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B.过程固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
8.(2023·北京)完成下述实验,装置或试剂不正确的是(  )
实验室制 实验室收集 验证易溶于水且溶液呈碱性 除去中混有的少量
A. B. C. D.
9.(2023·北京)一种聚合物的结构简式如下,下列说法不正确的是(  )
A.的重复单元中有两种官能团
B.可通过单体缩聚合成
C.在碱性条件下可发生降解
D.中存在手性碳原子
10.(2023·北京)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是(  )
A.键的键能小于键的键能
B.三氟乙酸的大于三氯乙酸的
C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D.气态氟化氢中存在,而气态氯化氢中是分子
11.(2023·北京)化合物与反应可合成药物中间体,转化关系如下。
已知能发生银镜反应,下列说法正确的是(  )
A.的核磁共振氢谱有两组峰
B.是乙醛
C.完全水解可得到和
D.反应物与的化学计量比是
12.(2023·北京)离子化合物和与水的反应分别为;。下列说法正确的是(  )
A.中均有非极性共价键
B.中水发生氧化反应,中水发生还原反应
C.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
D.当反应和中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同
13.(2023·北京)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下,其中代表或中的一种。下列说法正确的是(  )
A.、分别是
B.既可以是,也可以是
C.已知为副产物,则通入水蒸气可减少的产生
D.等压条件下,反应、的反应热之和,小于氯化铵直接分解的反应热
14.(2023·北京)利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。
已知:图中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。
图中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合注:起始,不同下由图得到。
下列说法不正确的是(  )
A.由图,
B.由图,初始状态,无沉淀生成
C.由图,初始状态,平衡后溶液中存在
D.由图和图,初始状态、,发生反应:
二、流程题(本大题共1小题,共13.0分)
15.(2023·北京)以银锰精矿主要含、、和氧化锰矿主要含为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,的氧化性强于。
(1)“浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除,有利于后续银的浸出;矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。
“浸锰”过程中,发生反应,则可推断:   填“”或“”。
在溶液中,银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应,则浸锰液中主要的金属阳离子有   。
(2)“浸银”时,使用过量和的混合液作为浸出剂,将中的银以形式浸出。
将“浸银”反应的离子方程式补充完整:
结合平衡移动原理,解释浸出剂中的作用:   。
(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
该步反应的离子方程式有   。
一定温度下,的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后的沉淀率逐渐减小的原因:   。
(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势:   。
三、实验题(本大题共1小题,共14.0分)
16.(2023·北京)资料显示,可以将氧化为。某小组同学设计实验探究被氧化的产物及铜元素的价态。
已知:易溶于溶液,发生反应红棕色;和氧化性几乎相同。
(1)将等体积的溶液加入到铜粉和的固体混合物中,振荡。
实验记录如下:
  实验现象
实验Ⅰ 极少量溶解,溶液为淡红色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为淡红色
实验Ⅱ 部分溶解,溶液为红棕色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为红棕色
实验Ⅲ 完全溶解,溶液为深红棕色;充分反应后,红色的铜粉完全溶解,溶液为深红棕色
初始阶段,被氧化的反应速率:实验Ⅰ   填“”“”或“”实验Ⅱ。
实验Ⅲ所得溶液中,被氧化的铜元素的可能存在形式有蓝色或无色,进行以下实验探究:
步骤取实验Ⅲ的深红棕色溶液,加入,多次萃取、分液。
步骤取分液后的无色水溶液,滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色,并逐渐变深。
步骤的目的是   。
查阅资料,,无色容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤的溶液中发生的变化:   。
结合实验Ⅲ,推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是,实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是   。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体,洗涤后得到白色沉淀,加入浓溶液,   填实验现象,观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是   。
(2)上述实验结果,仅将氧化为价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验,证实了能将氧化为。装置如图所示,分别是   。
(3)运用氧化还原反应规律,分析在上述实验中被氧化的产物中价态不同的原因:   。
四、简答题(本大题共2小题,共19.0分)
17.(2023·北京)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物。
(1)基态原子价层电子排布式是   。
(2)比较原子和原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:   。
(3)的空间结构是   。
(4)同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同,实验过程为。过程中,断裂的只有硫硫键,若过程所用试剂是和,过程含硫产物是   。
(5)的晶胞形状为长方体,边长分别为、,结构如图所示。
晶胞中的个数为   。已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为   。
(6)浸金时,作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由:   。
18.(2023·北京)尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初,用氰酸银与在一定条件下反应制得,实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是    。
(2)二十世纪初,工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
和生成;
分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是   填序号。
活化能:反应反应
为放热反应,为吸热反应
(3)近年研究发现,电催化和含氮物质等在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
电极是电解池的   极。
电解过程中生成尿素的电极反应式是   。
(4)尿素样品含氮量的测定方法如下。
已知:溶液中不能直接用溶液准确滴定。
消化液中的含氮粒子是   。
步骤中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和,计算样品含氮量还需要的实验数据有   。
五、推断题(本大题共1小题,共12.0分)
19.(2023·北京)化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。
已知:
(1)A中含有羧基,的化学方程式是   。
(2)D中含有的官能团是   。
(3)关于的反应:
的羰基相邻碳原子上的键极性强,易断裂,原因是   。
该条件下还可能生成一种副产物,与互为同分异构体。该副产物的结构简式是   。
(4)下列说法正确的是   填序号。
存在顺反异构体
和互为同系物
在加热和催化条件下,不能被氧化
(5)L分子中含有两个六元环。的结构简式是   。
(6)已知:,依据的原理,和反应得到了。的结构简式是   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】化学键;晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、三种物质都含有C-C形成的σ键,A正确;
B、金刚石中C为sp3杂化,石墨中C为sp2杂化,石墨炔苯环部分C形成sp2杂化,碳碳三键中C形成sp杂化,B错误;
C、金刚石为共价晶体,石墨中,同一层内的C以共价键连接,层与层之间为范德华力连接,所以石墨为混合晶体,石墨炔为分子晶体,C错误;
D、金刚石不存在未成对电子,不能导电,石墨、石墨炔存在自由移动的电子,可以导电,D错误;
故答案为:A
【分析】A、σ键即配对原子个数,即每一个共价键中必定含有一个σ键;π键即不饱和键,即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键;
B、杂化轨道数=周围原子数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
C、石墨的晶体类型比较特殊,同一层之间的碳原子连接为共价键,不同层碳原子之间连接为范德华力;
D、金刚石不存在自由移动的电子,不能导电。
2.【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态;判断简单分子或离子的构型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、NaCl为离子化合物,其电子式为,A错误;
B、为NH3的空间结构模型,VSEPR模型为价层电子互斥模型,NH3的VSEPR模型为 ,B错误;
C、2pz电子云为哑铃形,C正确;
D、Cr为24号元素,价电子排布式为3d54s1,3d能级电子应优先填充空轨道,为;
故答案为:C
【分析】A、共价化合物电子式要标明离子电荷数,得到电子一方的原子,其电子式应用中括号隔开;
B、VSEPR模型为价层电子互斥模型,应用孤对电子表示;
C、p能级电子云为哑铃形(纺锥形),s能级为球形;
D、洪特规则规定,基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行。
3.【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;石油的裂化和裂解;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A、,油脂碱性条件下可以水解,A错误;
B、重油转化为小分子烃发生的是裂化、裂解,B正确;
C、蛋白质在酶的作用下水解为氨基酸,C错误;
D、,铁离子水解生成氢氧化铁胶体,D错误;
故答案为:B
【分析】A、阴离子水解呈碱性,油脂碱性条件下可以水解为高级脂肪酸盐和甘油;
B、石油的裂化、裂解是制取小分子烃的方法;
C、蛋白质水解为氨基酸;
D、加热促进铁离子的水解。
4.【答案】B
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A、二氧化锰是催化剂,可以加快过氧化氢的分解速率,A错误;
B、,反应为放热反应,升高温度,平衡朝逆向移动,颜色变深,B正确;
C、浓硝酸具有氧化性,可以和铁发生氧化还原反应,生成NO2,C错误;
D、稀硫酸和Fe反应时,加入CuSO4,可以生成Cu,Cu和Fe、稀硫酸形成原电池,加快反应速率,D错误;
故答案为:B
【分析】A、催化剂可以降低反应所需活化能,加快反应速率;
B、升高温度,平衡朝吸热方向移动;
C、浓硝酸和金属反应生成二氧化氮,稀硝酸生成一氧化氮;
D、原电池的反应速率更快。
5.【答案】C
【知识点】含硫物质的性质及综合应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、SO2会在大气中和氧气、雨水反应生成H2SO4,形成硫酸酸雨,A错误;
B、HCO3-既可以电离,也可以水解,电离出氢离子,水解生成氢氧根,溶液呈碱性,即c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,B错误;
C、NaHCO3可以用于吸收SO2,形成Na2SO3,而不能和CO2反应,C正确;
D、根据电解池构成,可以知道左侧电极为阳极,SO32-失去电子形成SO42-,电极反应式为:SO42-+2OH-+2e-=SO42-+H2O,右侧电极为阴极,CO2得到电子形成HCOOH,电极反应式为:CO2+2H2O+2e-=HCOOH+2OH-,则总反应式=阳极反应式+阴极反应式,即总反应式为: ,D错误;
故答案为:C
【分析】A、SO2、NO2会形成酸雨;
B、弱酸酸式盐,既可以发生电离,也可以发生水解,根据溶液性质可以判断其水解和电离的程度强弱;
C、碳酸钠溶液可以吸收二氧化碳,碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳;
D、总反应式=阳极反应式+阴极反应式。
6.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、Cl2和NaOH反应生成NaClO、NaCl、H2O,离子方程式为:,A错误;
B、食醋中含有醋酸,醋酸为弱酸,离子方程式应保留其化学式,即CaCO3+CH3COOH=(CH3COO-)2Ca+H2O+CO2↑,B正确;
C、氯化铁溶液可以和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式为 ,C错误;
D、Na2S可以和Hg2+发生反应生成HgS,离子方程式为,D错误;
故答案为:B
【分析】A、氢氧化钠为强碱,钠盐为可溶性盐,都可以拆为离子形式;
B、醋酸为弱酸,弱酸应保留化学式;
C、氯化铁和铜发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜;
D、硫离子和汞离子反应生成硫化汞固体。
7.【答案】C
【知识点】浓硫酸的性质
【解析】【解答】A、蔗糖中含有C、H、O三种元素,其中H和O形成H2O,生成C,体现浓硫酸脱水性,A错误;
B、浓硫酸吸水放热,C和浓硫酸反应生成CO2、SO2、H2O,生成的气体使固体膨胀,B错误;
C、SO2可以使品红溶液褪色,H2SO4生成SO2的过程,S化合价降低,体现H2SO4的氧化性,C正确;
D、化学反应的过程中,发生化学键的断裂和形成,D错误;
故答案为:C
【分析】A、浓硫酸脱水性,可以使有机物中的H、O形成水;
B、浓硫酸和C发生氧化还原反应生成SO2和CO2,使固体膨胀;
C、浓硫酸具有强氧化性,可以生成SO2,SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色;
D、化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成。
8.【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、浓盐酸和二氧化锰反应时需要加热,A错误;
B、乙烯不溶于水,可以采用排水集气法收集,B错误;
C、氨气极易溶于水,可以形成喷泉,且氨气溶于水溶液呈碱性,C错误;
D、二氧化碳和氯化氢都可以和碳酸钠溶液反应,D正确;
故答案为:D
【分析】A、浓盐酸和二氧化锰需要加热制取氯气,浓盐酸和高锰酸钾不需要加热就可以制取氯气;
B、排水集气法收集的是水溶性差的气体;
C、喷泉实验的前提是气体水溶性强;
D、除去二氧化碳中混有的氯化氢,可以采用饱和碳酸氢钠溶液吸收。
9.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、PHA为高分子化合物,分子中只有处于端基部位存在-COOH和-OH,分子重复单元不存在-COOH和-OH,而是存在-COOR,即酯基,只存在一种官能团,A正确;
B、根据PHA的结构,可知其单体为,B错误;
C、PHA中含有酯基,酯基在碱性条件下可以水解,C错误;
D、PHA中手性碳原子如图,D错误;
故答案为:A
【分析】A、羟基和羧基形成的高聚物,只有处于分子的末端具有羧基和羟基;
B、缩聚物的单体,可以通过去除中括号判断;
C、酯基碱性条件、酸性条件都可以水解;
D、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构。
10.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A、F的半径小于Cl半径,则F-F键长比Cl-Cl键长短,键长越短,键能越大,A正确;
B、F的电负性大于Cl的电负性,使-COOH更容易断开H+,则三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,酸性越强其Ka越大,B错误;
C、F的电负性更大,吸引H的电子能力更强,则氟化氢的极性强于氯化氢的极性,C错误;
D、F的电负性更强,使HF可以形成分子间氢键,而Cl电负性弱,HCl不能形成分子间氢键,D错误;
故答案为:A
【分析】A、键长越短,键能越大;
B、电负性越强,对羧基上影响力越强,越容易断开氢离子;
C、电负性可以影响分子的极性;
D、N、O、F三种原子可以和H形成氢键。
11.【答案】D
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的推断;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、核磁共振氢谱即判断等效氢的种类,K的等效氢如图,共有四种等效氢,A错误;
B、K和L反应脱水形成M,根据M的结构简式中含有碳碳双键,且形成一个六元环,则L的不饱和度为2,又因为L可以发生银镜反应,则L为乙二醛,B错误;
C、M水解时亚氨基断键,形成羧基和氨基,结构简式为,C错误;
D、根据K和M的结构简式,以及脱去H2O,可知K和M的化学计量数之比为1:1,D正确;
故答案为:D
【分析】A、核磁共振氢谱即判断等效氢的种类,结合分子结构简式判断等效氢的类别;
B、结合不饱和度判断结构,是研究有机物常用的方法;
C、亚氨基水解为羧基和氨基;
D、根据K和M的结构简式,以及脱水的过程,判断L的结构简式,可知K、L、M三者的化学计量数为1:1:1。
12.【答案】C
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;氧化还原反应;钠的氧化物;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、Na2O2中,存在O-O键,CaH2中,H原子之间没有直接结合,不存在H-H键,A错误;
B、①中H2O的O化合价不变,不发生氧化反应和还原反应,②中H2O的H化合价降低,发生还原反应,B错误;
C、Na2O2阳离子为Na+,阴离子为O22-,阴阳离子个数比为1:2,CaH2中阳离子为Ca2+,阴离子为H-,阴阳离子个数比为2:1,C正确;
D、反应①每转移2mol电子,生成1mol O2,反应②每转移2mol电子,生成2mol H2,D错误;
故答案为:C
【分析】A、相同的非金属原子为非极性共价键结合,不同的非金属原子为极性共价键结合;
B、Na2O2和H2O的反应中,Na2O2自身发生氧化还原反应;
C、O22-为原子团,应当成一个整体判断;
D、电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数。
13.【答案】C
【知识点】盐类水解的应用;铵盐;有关反应热的计算
【解析】【解答】b、d代表MgO和Mg(OH)Cl中的一种,根据箭头的起始和终止,可知反应①为NH4Cl作为反应物,提供Cl原子,则生成物应含有Cl,则b为Mg(OH)Cl,d为MgO,则反应①为NH4Cl+MgO=Mg(OH)Cl+NH3↑,a为NH3,结合原子守恒,反应②为Mg(OH)Cl生成MgO,则c应为HCl,则反应②为Mg(OH)Cl=MgO+HCl,c为HCl;
A、根据分析,可知a为NH3,c为HCl,A错误;
B、根据分析,可知d为MgO,b为Mg(OH)Cl,B错误;
C、若MgCl2为副产物,则通入水蒸气可使MgCl2生成Mg(OH)Cl,减少MgCl2产生,C正确;
D、,
根据盖斯定律,可知,即氯化铵直接分解的反应热等于反应①②的反应热之和,D错误;
故答案为:C
【分析】A、B、根据箭头的起始和终止,结合原子守恒,可以确定流程图中物质的化学式;
C、结合盐类的水解原理,可知MgCl2水解生成Mg(OH)Cl和HCl;
D、盖斯定律的应用要注意,判断列出的热化学方程式的对应关系,左右两边相同的物质互相抵消则相加,在同一边相同的物质互相抵消则相减。
14.【答案】C
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A、根据图示,pH=10.25时,HCO3-和CO32-两条曲线相交,即两种离子的物质的量分数相等,则c(HCO3-)=c(CO32-),A错误;
B、根据图示,pH=11,lg[c(Mg2+)]=-4时Mg(OH)2为饱和溶液,而pH=11,lg[c(Mg2+)]=-4的点位于曲线下方,即该溶液为达到饱和,无沉淀生成,B错误;
C、pH=9,lg[c(Mg2+)]=-3时MgCO3为饱和溶液,pH=9,lg[c(Mg2+)]=-2的点位于曲线上方,即MgCO3过饱和溶液,MgCO3析出沉淀,则c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)<0.1mol·L-1,C正确;
D、根据图1,可知pH=8时,以HCO3-为主要颗粒,且pH=8时,Mg(OH)2中c(Mg2+)小于MgCO3中c(Mg2+),则加入HCO3-后Mg2+会转化为MgCO3,即,D错误;
故答案为:C
【分析】A、根据曲线的交点,可以判断离子浓度的相对大小;
B、C、纵坐标与离子浓度为正比关系时,若点位于曲线下方,则溶液未饱和,若点位于曲线上方,则过饱和析出沉淀;
D、图1pH=8时,可以看出溶液为NaHCO3溶液,图2根据曲线中c(Mg2+)可以判断沉淀的主要形式。
15.【答案】(1);、
(2)
(3)、;被氧气氧化为,把氧化为
(4)可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,得到,同时将银元素和锰元素分离开;生成的还可以用于浸银,节约氧化剂
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)①Ag2S、MnS都可以在酸性条件下反应生成H2S,而MnS优先反应,则其溶度积更大,故答案为:>;
②FeS2中Fe为+2价,MnO2中Mn为+4价,结合已知条件“酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+”,可知MnO2可以和FeS2发生氧化还原反应生成Mn2+和Fe3+,故答案为:、;
(2)①S化合价由-2变为0,化合价升高,则Fe3+化合价降低,生成Fe2+,结合题干可知反应物含有Cl-,根据S和Fe化合价变化,结合化合价变化价态守恒,配平离子方程式,故答案为:;
②Ag2S存在电离平衡,Cl-可以结合Ag+形成[AgCl2]-,使平衡朝正向移动,Fe3+存在水解平衡,H+可以抑制Fe3+水解,故答案为:Cl-可以结合Ag+形成[AgCl2]-,使平衡朝正向移动,H+可以抑制Fe3+水解;
(3)①[AgCl2]-与Fe反应,生成Fe2+、Ag、Cl-,Fe3+和Fe反应生成Fe2+,故答案为:、;
②沉银的过程中,同时有Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+可以和Ag发生氧化还原,影响了Ag的沉淀,故答案为: 被氧气氧化为,把氧化为;
(4)银锰精矿和氧化锰矿都含有锰元素,可以一起转化到浸锰液中,并且可以让银和锰实现分离;同时银锰精矿中生成的铁离子还可以用于沉银,故答案为: 可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,得到,同时将银元素和锰元素分离开;生成的还可以用于浸银,节约氧化剂剂。
【分析】(1)①溶度积越小,则沉淀越慢转化;
②氧化还原反应的过程中,Mn化合价降低,Fe化合价升高;
(2)①根据氧化还原反应的特点,以及题干提供的各种物质化学式,以化合价升降守恒配平离子方程式;
②减少生成物浓度,平衡朝正向移动,增大生成物浓度,平衡朝正向移动;
(3)①沉银的过程中发生了两个反应,分别为[AgCl2]-与Fe反应和Fe3+和Fe反应;
②随着时间的延长,Fe2+逐渐被氧化,形成具有较强氧化性的Fe3+,Fe3+可以和大部分金属反应;
(4)通常要考虑工艺过程中,矿石的综合利用以及成本的节约。
16.【答案】(1);除去,防止干扰后续实验;、 ;或;白色沉淀逐渐溶解,溶液变为无色;铜与碘的反应为可逆反应或浓度小未能氧化全部的
(2)铜;含的的溶液
(3)在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中可以进一步与结合生成沉淀或,浓度减小使得氧化性增强,发生反应和
【知识点】氧化还原反应;化学实验方案的评价;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①I2在水中溶解度较小,与Cu接触不充分,反应速率较慢,加入KI后转化为I3-,I3-与I2氧化性几乎相同,相当于I2溶解度增大,与Cu充分接触,反应速率更快,故答案为:<;
②I2易溶于有机溶剂,CCl4可以溶解I2,使 红棕色平衡朝逆向移动,减少I3-浓度;根据实验III,可知Cu元素以蓝色或无色形式存在,而步骤b溶液为无色,即以 无色形式存在,加入浓氨水后,转化为 无色, 溶液被氧化,Cu价态由+1变为+2,即转化为,故答案为: 除去,防止干扰后续实验 ; 、 ;
③Cu和I2反应生成CuI,结合原子守恒,可知方程式为 ,或可以看成I3-和Cu反应,结合原子守恒,可知方程式为 ;加入浓KI溶液后观察到少量红色的铜出现,即的反应为可逆反应,加入KI后,I-和I2反应,I2浓度减小,平衡朝逆向移动,则可观察到白色沉淀逐渐溶解;反应为可逆反应时,反应物与生成物同时存在,Cu无法完全反应;故答案为: 或 ; 白色沉淀逐渐溶解,溶液变为无色 ; 铜与碘的反应为可逆反应或浓度小未能氧化全部的 ;
(2)Cu和I2反应时,Cu被氧化,则Cu应作为负极,则a为Cu,I2为氧化剂,应在正极发生反应,则b中应装有含n mol I2的4mol·L-1的KI溶液,故答案为: 铜;含的的溶液;
(3) 在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中可以进一步与结合生成沉淀或,浓度减小使得氧化性增强,发生反应和 ,故答案为: 在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中可以进一步与结合生成沉淀或,浓度减小使得氧化性增强,发生反应和 。
【分析】(1)①增大反应物浓度,平衡朝正向移动;
②减小反应物浓度,平衡朝逆向移动;
③可逆反应中,反应物和生成物同时存在;
(2)双液原电池中,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;
(3)浓度越小,氧化性越弱,浓度越大,氧化性越强。
17.【答案】(1)
(2),氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子
(3)四面体形
(4)和
(5);
(6)中的中心原子的价层电子对数为,无孤电子对,不能做配位原子;端基原子含有孤电子对,能做配位原子
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;晶胞的计算
【解析】【解答】(1)S为16号元素,基态原子电子排布式为1s2s22p63s23p4,则价层电子排布式为3s23p4,故答案为:3s23p4;
(2)原子半径越大,原子核对电子的吸引力越弱,第一电离能越强,原子半径越小,原子核对电子的吸引力越强,第一电离能越弱,故答案为: ,氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子;
(3)S2O32-中,中心S孤对电子为0,周围连接4个原子,为sp3杂化,形成四面体;
(4)结合实验过程,可知过程i为Na232SO3和35S反应,35S取代了SO42-中的O,而过程ii生成的Ag2S,S2-来自于35S,则过程ii产物为Ag235S和Na232SO4,故答案为: 和 ;
(5) 占据晶胞的顶点和棱心、面心和体心,其个数为;S2O32-占据晶胞的体心,个数为4,即晶胞中有4个 和4个S2O32-, 摩尔质量为Mg·mol-1,晶胞体积,则晶胞密度,故答案为:4; ;
(6)中心S没有孤对电子,不能作为配位原子,端基S含有孤对电子,可以作为配位原子,故答案为: 中的中心原子的价层电子对数为,无孤电子对,不能做配位原子;端基原子含有孤电子对,能做配位原子。
【分析】(1)基态原子核外电子排布式可以结合元素原子序数判断;
(2)电子层数越多,半径越大,同主族元素,从上到下第一电离能减小;
(3)杂化轨道数=周围原子数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
杂化轨道数=2,为直线;
杂化轨道数=3,周围原子数=3,为三角形;
杂化轨道数=3,周围原子数=2,为V形;
杂化轨道数=4,周围原子数=4,为四面体;
杂化轨道数=4,周围原子数=3,为三角锥;
杂化轨道数=4,周围原子数=2,为V形;
(4)根据产物中原子的来源,判断相应硫原子的质量数;
(5)均摊法计算时,顶点占据,棱心占据,面心占据,体心占据1;密度;
(6)。
18.【答案】(1)
(2)
(3)阳;
(4);样品的质量、步骤Ⅲ所加入溶液的体积和浓度
【知识点】电解池工作原理及应用;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)结合反应物为AgOCN和NH4Cl,生成物为CO(NH2)2,以及原子守恒,可知另一种生成物为AgCl,故答案为:;
(2)a、E1为反应i活化能,E3为反应ii活化能,根据图示可知E1b、反应i中,E1E4,反应为吸热反应,b正确;
c、反应i的,反应ii的,结合盖斯定律,总反应=反应i+反应ii,则,c错误;
故答案为:ab;
(3)①H2O转化为O2,O化合价升高,发生氧化反应,则电极b为阳极,故答案为:阳;
②反应物为CO2和NO3-,结合阳极移动过来的H+,生成CO(NH2)2,N化合价由+5变为-3,每个N得到8个电子,则电极反应式为: ,故答案为: ;
(4)①根据消化液加入浓NaOH溶液后生成NH3,可知消化液中含有NH4+,故答案为:NH4+;
②待测液主要由NH3和H2SO4反应得到,滴定需要的数据主要有待测液体积,标准液浓度和标准液体积,测定含氮量则需要药品的样品的质量,故答案为: 样品的质量、步骤Ⅲ所加入溶液的体积和浓度。
【分析】(1)陌生化学方程式的书写,通常要从氧化还原反应的角度或原子守恒的角度判断;
(2)a、反应物能量升高部分即活化能;
b、反应物的总键能大于生成物的总键能,反应放热,反之反应吸热;
c、盖斯定律的应用要注意,判断列出的热化学方程式的对应关系,左右两边相同的物质互相抵消则相加,在同一边相同的物质互相抵消则相减;
(3)①电解池中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应;
②根据反应物和生成物,以及元素化合价变化,可以书写陌生电极反应式;
(4) ①溶液加入NaOH后加热,生成的气体若为NH3,则溶液中含有NH4+;
②滴定需要的数据主要有待测液体积,标准液浓度和标准液体积,测定含氮量则需要药品的样品的质量。
19.【答案】(1)
(2)醛基
(3)羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子,使得相邻碳原子上的键极性增强;
(4)ac
(5)
(6)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;结构简式
【解析】【解答】(1)A的分子式为C2H3BrO2,不饱和度为1,又含有羧基,则A的结构简式为CH2BrCOOH,在浓硫酸的作用下,CH3BrCOOH和C2H5OH发生酯化反应,生成CH2BrCOOCH2CH3和H2O,该反应为可逆反应,故答案为: ;
(2)D的分子式为C7H8O,结合E的结构简式,可知D除苯环外,不饱和度为1,则E的结构简式为,则官能团为醛基;
(3)①羰基容易吸引邻碳上的电子,使得C-H容易断裂,故答案为: 羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子,使得相邻碳原子上的键极性增强 ;
②苯甲醛可以和发生加成反应,断键位置为羰基两侧碳原子上氢原子,则另一种副产物为,故答案为:;
(4)a、E转化为F的过程脱去H2O,则F的结构简式为,碳碳双键同侧一个的连接不同的结构,存在顺反异构,a正确;
b、结合已知反应 和F的结构简式,则G的结构简式为,则B和G反应生成J的结构简式为,J和K的官能团不同,不是同系物,b错误;
c、中羟基所连C不存在H原子,不能发生催化氧化,c正确;
故答案为:ac;
(5)L含有两个六元环,其中一个为苯环,结合L分子式,可知另一个六元环为,则L的结构简式为 ,故答案为:;
(6) ,且L和M反应生成P类似于D生成E的过程,结合P和L的结构简式,可知M的结构简式为 ,故答案为: 。
【分析】(1)发生酯化反应,酸脱羟基醇脱氢,该反应为可逆反应,条件是浓硫酸加热;
(2)-CHO为醛基;
(3)①羰基为吸电子基团,可以使邻碳上的电子偏向羰基;
②同分异构体的判断,要结合D和断键的特点判断;
(4)a、碳碳双键同一侧存在不同的结构则存在顺反异构;
b、同系物指的是分子结构相似,官能团数目和种类相同,分子组成上相差若干个-CH2;
c、醇发生催化氧化的条件是羟基所连碳上含有氢原子;
(5)K在NaOH中先转化为,在酸性条件下生成,可以判断六元环为脱水后构成;
(6)D转化为E的过程为加成反应,观察L和P的结构简式,先找出L构成的部分,再判断M构成的部分,判断M的结构简式。
【高考真题】2023年北京市高考真题化学试题
一、单选题(本大题共14小题,共42.0分)
1.(2023·北京)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是(  )
A.三种物质中均有碳碳原子间的键
B.三种物质中的碳原子都是杂化
C.三种物质的晶体类型相同
D.三种物质均能导电
【答案】A
【知识点】化学键;晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、三种物质都含有C-C形成的σ键,A正确;
B、金刚石中C为sp3杂化,石墨中C为sp2杂化,石墨炔苯环部分C形成sp2杂化,碳碳三键中C形成sp杂化,B错误;
C、金刚石为共价晶体,石墨中,同一层内的C以共价键连接,层与层之间为范德华力连接,所以石墨为混合晶体,石墨炔为分子晶体,C错误;
D、金刚石不存在未成对电子,不能导电,石墨、石墨炔存在自由移动的电子,可以导电,D错误;
故答案为:A
【分析】A、σ键即配对原子个数,即每一个共价键中必定含有一个σ键;π键即不饱和键,即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键;
B、杂化轨道数=周围原子数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
C、石墨的晶体类型比较特殊,同一层之间的碳原子连接为共价键,不同层碳原子之间连接为范德华力;
D、金刚石不存在自由移动的电子,不能导电。
2.(2023·北京)下列化学用语或图示表达正确的是(  )
A.的电子式为
B.的模型为
C.电子云图为
D.基态原子的价层电子轨道表示式为
【答案】C
【知识点】原子核外电子的运动状态;判断简单分子或离子的构型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、NaCl为离子化合物,其电子式为,A错误;
B、为NH3的空间结构模型,VSEPR模型为价层电子互斥模型,NH3的VSEPR模型为 ,B错误;
C、2pz电子云为哑铃形,C正确;
D、Cr为24号元素,价电子排布式为3d54s1,3d能级电子应优先填充空轨道,为;
故答案为:C
【分析】A、共价化合物电子式要标明离子电荷数,得到电子一方的原子,其电子式应用中括号隔开;
B、VSEPR模型为价层电子互斥模型,应用孤对电子表示;
C、p能级电子云为哑铃形(纺锥形),s能级为球形;
D、洪特规则规定,基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行。
3.(2023·北京)下列过程与水解反应无关的是(  )
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和溶液制备胶体
【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;石油的裂化和裂解;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A、,油脂碱性条件下可以水解,A错误;
B、重油转化为小分子烃发生的是裂化、裂解,B正确;
C、蛋白质在酶的作用下水解为氨基酸,C错误;
D、,铁离子水解生成氢氧化铁胶体,D错误;
故答案为:B
【分析】A、阴离子水解呈碱性,油脂碱性条件下可以水解为高级脂肪酸盐和甘油;
B、石油的裂化、裂解是制取小分子烃的方法;
C、蛋白质水解为氨基酸;
D、加热促进铁离子的水解。
4.(2023·北京)下列事实能用平衡移动原理解释的是(  )
A.溶液中加入少量固体,促进分解
B.密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀反应过程中,加入少量固体,促进的产生
【答案】B
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A、二氧化锰是催化剂,可以加快过氧化氢的分解速率,A错误;
B、,反应为放热反应,升高温度,平衡朝逆向移动,颜色变深,B正确;
C、浓硝酸具有氧化性,可以和铁发生氧化还原反应,生成NO2,C错误;
D、稀硫酸和Fe反应时,加入CuSO4,可以生成Cu,Cu和Fe、稀硫酸形成原电池,加快反应速率,D错误;
故答案为:B
【分析】A、催化剂可以降低反应所需活化能,加快反应速率;
B、升高温度,平衡朝吸热方向移动;
C、浓硝酸和金属反应生成二氧化氮,稀硝酸生成一氧化氮;
D、原电池的反应速率更快。
5.(2023·北京)回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是(  )
A.废气中排放到大气中会形成酸雨
B.装置中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C.装置中溶液的作用是吸收废气中的和
D.装置中的总反应为
【答案】C
【知识点】含硫物质的性质及综合应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、SO2会在大气中和氧气、雨水反应生成H2SO4,形成硫酸酸雨,A错误;
B、HCO3-既可以电离,也可以水解,电离出氢离子,水解生成氢氧根,溶液呈碱性,即c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,B错误;
C、NaHCO3可以用于吸收SO2,形成Na2SO3,而不能和CO2反应,C正确;
D、根据电解池构成,可以知道左侧电极为阳极,SO32-失去电子形成SO42-,电极反应式为:SO42-+2OH-+2e-=SO42-+H2O,右侧电极为阴极,CO2得到电子形成HCOOH,电极反应式为:CO2+2H2O+2e-=HCOOH+2OH-,则总反应式=阳极反应式+阴极反应式,即总反应式为: ,D错误;
故答案为:C
【分析】A、SO2、NO2会形成酸雨;
B、弱酸酸式盐,既可以发生电离,也可以发生水解,根据溶液性质可以判断其水解和电离的程度强弱;
C、碳酸钠溶液可以吸收二氧化碳,碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳;
D、总反应式=阳极反应式+阴极反应式。
6.(2023·北京)下列离子方程式与所给事实不相符的是(  )
A.制备消毒液主要成分是:
B.食醋去除水垢中的:
C.利用覆铜板制作印刷电路板:
D.去除废水中的:
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、Cl2和NaOH反应生成NaClO、NaCl、H2O,离子方程式为:,A错误;
B、食醋中含有醋酸,醋酸为弱酸,离子方程式应保留其化学式,即CaCO3+CH3COOH=(CH3COO-)2Ca+H2O+CO2↑,B正确;
C、氯化铁溶液可以和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式为 ,C错误;
D、Na2S可以和Hg2+发生反应生成HgS,离子方程式为,D错误;
故答案为:B
【分析】A、氢氧化钠为强碱,钠盐为可溶性盐,都可以拆为离子形式;
B、醋酸为弱酸,弱酸应保留化学式;
C、氯化铁和铜发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜;
D、硫离子和汞离子反应生成硫化汞固体。
7.(2023·北京)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是(  )
A.过程白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B.过程固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
【答案】C
【知识点】浓硫酸的性质
【解析】【解答】A、蔗糖中含有C、H、O三种元素,其中H和O形成H2O,生成C,体现浓硫酸脱水性,A错误;
B、浓硫酸吸水放热,C和浓硫酸反应生成CO2、SO2、H2O,生成的气体使固体膨胀,B错误;
C、SO2可以使品红溶液褪色,H2SO4生成SO2的过程,S化合价降低,体现H2SO4的氧化性,C正确;
D、化学反应的过程中,发生化学键的断裂和形成,D错误;
故答案为:C
【分析】A、浓硫酸脱水性,可以使有机物中的H、O形成水;
B、浓硫酸和C发生氧化还原反应生成SO2和CO2,使固体膨胀;
C、浓硫酸具有强氧化性,可以生成SO2,SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色;
D、化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成。
8.(2023·北京)完成下述实验,装置或试剂不正确的是(  )
实验室制 实验室收集 验证易溶于水且溶液呈碱性 除去中混有的少量
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、浓盐酸和二氧化锰反应时需要加热,A错误;
B、乙烯不溶于水,可以采用排水集气法收集,B错误;
C、氨气极易溶于水,可以形成喷泉,且氨气溶于水溶液呈碱性,C错误;
D、二氧化碳和氯化氢都可以和碳酸钠溶液反应,D正确;
故答案为:D
【分析】A、浓盐酸和二氧化锰需要加热制取氯气,浓盐酸和高锰酸钾不需要加热就可以制取氯气;
B、排水集气法收集的是水溶性差的气体;
C、喷泉实验的前提是气体水溶性强;
D、除去二氧化碳中混有的氯化氢,可以采用饱和碳酸氢钠溶液吸收。
9.(2023·北京)一种聚合物的结构简式如下,下列说法不正确的是(  )
A.的重复单元中有两种官能团
B.可通过单体缩聚合成
C.在碱性条件下可发生降解
D.中存在手性碳原子
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、PHA为高分子化合物,分子中只有处于端基部位存在-COOH和-OH,分子重复单元不存在-COOH和-OH,而是存在-COOR,即酯基,只存在一种官能团,A正确;
B、根据PHA的结构,可知其单体为,B错误;
C、PHA中含有酯基,酯基在碱性条件下可以水解,C错误;
D、PHA中手性碳原子如图,D错误;
故答案为:A
【分析】A、羟基和羧基形成的高聚物,只有处于分子的末端具有羧基和羟基;
B、缩聚物的单体,可以通过去除中括号判断;
C、酯基碱性条件、酸性条件都可以水解;
D、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构。
10.(2023·北京)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是(  )
A.键的键能小于键的键能
B.三氟乙酸的大于三氯乙酸的
C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D.气态氟化氢中存在,而气态氯化氢中是分子
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A、F的半径小于Cl半径,则F-F键长比Cl-Cl键长短,键长越短,键能越大,A正确;
B、F的电负性大于Cl的电负性,使-COOH更容易断开H+,则三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,酸性越强其Ka越大,B错误;
C、F的电负性更大,吸引H的电子能力更强,则氟化氢的极性强于氯化氢的极性,C错误;
D、F的电负性更强,使HF可以形成分子间氢键,而Cl电负性弱,HCl不能形成分子间氢键,D错误;
故答案为:A
【分析】A、键长越短,键能越大;
B、电负性越强,对羧基上影响力越强,越容易断开氢离子;
C、电负性可以影响分子的极性;
D、N、O、F三种原子可以和H形成氢键。
11.(2023·北京)化合物与反应可合成药物中间体,转化关系如下。
已知能发生银镜反应,下列说法正确的是(  )
A.的核磁共振氢谱有两组峰
B.是乙醛
C.完全水解可得到和
D.反应物与的化学计量比是
【答案】D
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的推断;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、核磁共振氢谱即判断等效氢的种类,K的等效氢如图,共有四种等效氢,A错误;
B、K和L反应脱水形成M,根据M的结构简式中含有碳碳双键,且形成一个六元环,则L的不饱和度为2,又因为L可以发生银镜反应,则L为乙二醛,B错误;
C、M水解时亚氨基断键,形成羧基和氨基,结构简式为,C错误;
D、根据K和M的结构简式,以及脱去H2O,可知K和M的化学计量数之比为1:1,D正确;
故答案为:D
【分析】A、核磁共振氢谱即判断等效氢的种类,结合分子结构简式判断等效氢的类别;
B、结合不饱和度判断结构,是研究有机物常用的方法;
C、亚氨基水解为羧基和氨基;
D、根据K和M的结构简式,以及脱水的过程,判断L的结构简式,可知K、L、M三者的化学计量数为1:1:1。
12.(2023·北京)离子化合物和与水的反应分别为;。下列说法正确的是(  )
A.中均有非极性共价键
B.中水发生氧化反应,中水发生还原反应
C.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
D.当反应和中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同
【答案】C
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;氧化还原反应;钠的氧化物;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、Na2O2中,存在O-O键,CaH2中,H原子之间没有直接结合,不存在H-H键,A错误;
B、①中H2O的O化合价不变,不发生氧化反应和还原反应,②中H2O的H化合价降低,发生还原反应,B错误;
C、Na2O2阳离子为Na+,阴离子为O22-,阴阳离子个数比为1:2,CaH2中阳离子为Ca2+,阴离子为H-,阴阳离子个数比为2:1,C正确;
D、反应①每转移2mol电子,生成1mol O2,反应②每转移2mol电子,生成2mol H2,D错误;
故答案为:C
【分析】A、相同的非金属原子为非极性共价键结合,不同的非金属原子为极性共价键结合;
B、Na2O2和H2O的反应中,Na2O2自身发生氧化还原反应;
C、O22-为原子团,应当成一个整体判断;
D、电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数。
13.(2023·北京)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下,其中代表或中的一种。下列说法正确的是(  )
A.、分别是
B.既可以是,也可以是
C.已知为副产物,则通入水蒸气可减少的产生
D.等压条件下,反应、的反应热之和,小于氯化铵直接分解的反应热
【答案】C
【知识点】盐类水解的应用;铵盐;有关反应热的计算
【解析】【解答】b、d代表MgO和Mg(OH)Cl中的一种,根据箭头的起始和终止,可知反应①为NH4Cl作为反应物,提供Cl原子,则生成物应含有Cl,则b为Mg(OH)Cl,d为MgO,则反应①为NH4Cl+MgO=Mg(OH)Cl+NH3↑,a为NH3,结合原子守恒,反应②为Mg(OH)Cl生成MgO,则c应为HCl,则反应②为Mg(OH)Cl=MgO+HCl,c为HCl;
A、根据分析,可知a为NH3,c为HCl,A错误;
B、根据分析,可知d为MgO,b为Mg(OH)Cl,B错误;
C、若MgCl2为副产物,则通入水蒸气可使MgCl2生成Mg(OH)Cl,减少MgCl2产生,C正确;
D、,
根据盖斯定律,可知,即氯化铵直接分解的反应热等于反应①②的反应热之和,D错误;
故答案为:C
【分析】A、B、根据箭头的起始和终止,结合原子守恒,可以确定流程图中物质的化学式;
C、结合盐类的水解原理,可知MgCl2水解生成Mg(OH)Cl和HCl;
D、盖斯定律的应用要注意,判断列出的热化学方程式的对应关系,左右两边相同的物质互相抵消则相加,在同一边相同的物质互相抵消则相减。
14.(2023·北京)利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。
已知:图中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。
图中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合注:起始,不同下由图得到。
下列说法不正确的是(  )
A.由图,
B.由图,初始状态,无沉淀生成
C.由图,初始状态,平衡后溶液中存在
D.由图和图,初始状态、,发生反应:
【答案】C
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A、根据图示,pH=10.25时,HCO3-和CO32-两条曲线相交,即两种离子的物质的量分数相等,则c(HCO3-)=c(CO32-),A错误;
B、根据图示,pH=11,lg[c(Mg2+)]=-4时Mg(OH)2为饱和溶液,而pH=11,lg[c(Mg2+)]=-4的点位于曲线下方,即该溶液为达到饱和,无沉淀生成,B错误;
C、pH=9,lg[c(Mg2+)]=-3时MgCO3为饱和溶液,pH=9,lg[c(Mg2+)]=-2的点位于曲线上方,即MgCO3过饱和溶液,MgCO3析出沉淀,则c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)<0.1mol·L-1,C正确;
D、根据图1,可知pH=8时,以HCO3-为主要颗粒,且pH=8时,Mg(OH)2中c(Mg2+)小于MgCO3中c(Mg2+),则加入HCO3-后Mg2+会转化为MgCO3,即,D错误;
故答案为:C
【分析】A、根据曲线的交点,可以判断离子浓度的相对大小;
B、C、纵坐标与离子浓度为正比关系时,若点位于曲线下方,则溶液未饱和,若点位于曲线上方,则过饱和析出沉淀;
D、图1pH=8时,可以看出溶液为NaHCO3溶液,图2根据曲线中c(Mg2+)可以判断沉淀的主要形式。
二、流程题(本大题共1小题,共13.0分)
15.(2023·北京)以银锰精矿主要含、、和氧化锰矿主要含为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,的氧化性强于。
(1)“浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除,有利于后续银的浸出;矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。
“浸锰”过程中,发生反应,则可推断:   填“”或“”。
在溶液中,银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应,则浸锰液中主要的金属阳离子有   。
(2)“浸银”时,使用过量和的混合液作为浸出剂,将中的银以形式浸出。
将“浸银”反应的离子方程式补充完整:
结合平衡移动原理,解释浸出剂中的作用:   。
(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
该步反应的离子方程式有   。
一定温度下,的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后的沉淀率逐渐减小的原因:   。
(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势:   。
【答案】(1);、
(2)
(3)、;被氧气氧化为,把氧化为
(4)可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,得到,同时将银元素和锰元素分离开;生成的还可以用于浸银,节约氧化剂
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)①Ag2S、MnS都可以在酸性条件下反应生成H2S,而MnS优先反应,则其溶度积更大,故答案为:>;
②FeS2中Fe为+2价,MnO2中Mn为+4价,结合已知条件“酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+”,可知MnO2可以和FeS2发生氧化还原反应生成Mn2+和Fe3+,故答案为:、;
(2)①S化合价由-2变为0,化合价升高,则Fe3+化合价降低,生成Fe2+,结合题干可知反应物含有Cl-,根据S和Fe化合价变化,结合化合价变化价态守恒,配平离子方程式,故答案为:;
②Ag2S存在电离平衡,Cl-可以结合Ag+形成[AgCl2]-,使平衡朝正向移动,Fe3+存在水解平衡,H+可以抑制Fe3+水解,故答案为:Cl-可以结合Ag+形成[AgCl2]-,使平衡朝正向移动,H+可以抑制Fe3+水解;
(3)①[AgCl2]-与Fe反应,生成Fe2+、Ag、Cl-,Fe3+和Fe反应生成Fe2+,故答案为:、;
②沉银的过程中,同时有Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+可以和Ag发生氧化还原,影响了Ag的沉淀,故答案为: 被氧气氧化为,把氧化为;
(4)银锰精矿和氧化锰矿都含有锰元素,可以一起转化到浸锰液中,并且可以让银和锰实现分离;同时银锰精矿中生成的铁离子还可以用于沉银,故答案为: 可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,得到,同时将银元素和锰元素分离开;生成的还可以用于浸银,节约氧化剂剂。
【分析】(1)①溶度积越小,则沉淀越慢转化;
②氧化还原反应的过程中,Mn化合价降低,Fe化合价升高;
(2)①根据氧化还原反应的特点,以及题干提供的各种物质化学式,以化合价升降守恒配平离子方程式;
②减少生成物浓度,平衡朝正向移动,增大生成物浓度,平衡朝正向移动;
(3)①沉银的过程中发生了两个反应,分别为[AgCl2]-与Fe反应和Fe3+和Fe反应;
②随着时间的延长,Fe2+逐渐被氧化,形成具有较强氧化性的Fe3+,Fe3+可以和大部分金属反应;
(4)通常要考虑工艺过程中,矿石的综合利用以及成本的节约。
三、实验题(本大题共1小题,共14.0分)
16.(2023·北京)资料显示,可以将氧化为。某小组同学设计实验探究被氧化的产物及铜元素的价态。
已知:易溶于溶液,发生反应红棕色;和氧化性几乎相同。
(1)将等体积的溶液加入到铜粉和的固体混合物中,振荡。
实验记录如下:
  实验现象
实验Ⅰ 极少量溶解,溶液为淡红色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为淡红色
实验Ⅱ 部分溶解,溶液为红棕色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为红棕色
实验Ⅲ 完全溶解,溶液为深红棕色;充分反应后,红色的铜粉完全溶解,溶液为深红棕色
初始阶段,被氧化的反应速率:实验Ⅰ   填“”“”或“”实验Ⅱ。
实验Ⅲ所得溶液中,被氧化的铜元素的可能存在形式有蓝色或无色,进行以下实验探究:
步骤取实验Ⅲ的深红棕色溶液,加入,多次萃取、分液。
步骤取分液后的无色水溶液,滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色,并逐渐变深。
步骤的目的是   。
查阅资料,,无色容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤的溶液中发生的变化:   。
结合实验Ⅲ,推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是,实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是   。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体,洗涤后得到白色沉淀,加入浓溶液,   填实验现象,观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是   。
(2)上述实验结果,仅将氧化为价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验,证实了能将氧化为。装置如图所示,分别是   。
(3)运用氧化还原反应规律,分析在上述实验中被氧化的产物中价态不同的原因:   。
【答案】(1);除去,防止干扰后续实验;、 ;或;白色沉淀逐渐溶解,溶液变为无色;铜与碘的反应为可逆反应或浓度小未能氧化全部的
(2)铜;含的的溶液
(3)在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中可以进一步与结合生成沉淀或,浓度减小使得氧化性增强,发生反应和
【知识点】氧化还原反应;化学实验方案的评价;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①I2在水中溶解度较小,与Cu接触不充分,反应速率较慢,加入KI后转化为I3-,I3-与I2氧化性几乎相同,相当于I2溶解度增大,与Cu充分接触,反应速率更快,故答案为:<;
②I2易溶于有机溶剂,CCl4可以溶解I2,使 红棕色平衡朝逆向移动,减少I3-浓度;根据实验III,可知Cu元素以蓝色或无色形式存在,而步骤b溶液为无色,即以 无色形式存在,加入浓氨水后,转化为 无色, 溶液被氧化,Cu价态由+1变为+2,即转化为,故答案为: 除去,防止干扰后续实验 ; 、 ;
③Cu和I2反应生成CuI,结合原子守恒,可知方程式为 ,或可以看成I3-和Cu反应,结合原子守恒,可知方程式为 ;加入浓KI溶液后观察到少量红色的铜出现,即的反应为可逆反应,加入KI后,I-和I2反应,I2浓度减小,平衡朝逆向移动,则可观察到白色沉淀逐渐溶解;反应为可逆反应时,反应物与生成物同时存在,Cu无法完全反应;故答案为: 或 ; 白色沉淀逐渐溶解,溶液变为无色 ; 铜与碘的反应为可逆反应或浓度小未能氧化全部的 ;
(2)Cu和I2反应时,Cu被氧化,则Cu应作为负极,则a为Cu,I2为氧化剂,应在正极发生反应,则b中应装有含n mol I2的4mol·L-1的KI溶液,故答案为: 铜;含的的溶液;
(3) 在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中可以进一步与结合生成沉淀或,浓度减小使得氧化性增强,发生反应和 ,故答案为: 在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中可以进一步与结合生成沉淀或,浓度减小使得氧化性增强,发生反应和 。
【分析】(1)①增大反应物浓度,平衡朝正向移动;
②减小反应物浓度,平衡朝逆向移动;
③可逆反应中,反应物和生成物同时存在;
(2)双液原电池中,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;
(3)浓度越小,氧化性越弱,浓度越大,氧化性越强。
四、简答题(本大题共2小题,共19.0分)
17.(2023·北京)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物。
(1)基态原子价层电子排布式是   。
(2)比较原子和原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:   。
(3)的空间结构是   。
(4)同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同,实验过程为。过程中,断裂的只有硫硫键,若过程所用试剂是和,过程含硫产物是   。
(5)的晶胞形状为长方体,边长分别为、,结构如图所示。
晶胞中的个数为   。已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为   。
(6)浸金时,作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由:   。
【答案】(1)
(2),氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子
(3)四面体形
(4)和
(5);
(6)中的中心原子的价层电子对数为,无孤电子对,不能做配位原子;端基原子含有孤电子对,能做配位原子
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;晶胞的计算
【解析】【解答】(1)S为16号元素,基态原子电子排布式为1s2s22p63s23p4,则价层电子排布式为3s23p4,故答案为:3s23p4;
(2)原子半径越大,原子核对电子的吸引力越弱,第一电离能越强,原子半径越小,原子核对电子的吸引力越强,第一电离能越弱,故答案为: ,氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子;
(3)S2O32-中,中心S孤对电子为0,周围连接4个原子,为sp3杂化,形成四面体;
(4)结合实验过程,可知过程i为Na232SO3和35S反应,35S取代了SO42-中的O,而过程ii生成的Ag2S,S2-来自于35S,则过程ii产物为Ag235S和Na232SO4,故答案为: 和 ;
(5) 占据晶胞的顶点和棱心、面心和体心,其个数为;S2O32-占据晶胞的体心,个数为4,即晶胞中有4个 和4个S2O32-, 摩尔质量为Mg·mol-1,晶胞体积,则晶胞密度,故答案为:4; ;
(6)中心S没有孤对电子,不能作为配位原子,端基S含有孤对电子,可以作为配位原子,故答案为: 中的中心原子的价层电子对数为,无孤电子对,不能做配位原子;端基原子含有孤电子对,能做配位原子。
【分析】(1)基态原子核外电子排布式可以结合元素原子序数判断;
(2)电子层数越多,半径越大,同主族元素,从上到下第一电离能减小;
(3)杂化轨道数=周围原子数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
杂化轨道数=2,为直线;
杂化轨道数=3,周围原子数=3,为三角形;
杂化轨道数=3,周围原子数=2,为V形;
杂化轨道数=4,周围原子数=4,为四面体;
杂化轨道数=4,周围原子数=3,为三角锥;
杂化轨道数=4,周围原子数=2,为V形;
(4)根据产物中原子的来源,判断相应硫原子的质量数;
(5)均摊法计算时,顶点占据,棱心占据,面心占据,体心占据1;密度;
(6)。
18.(2023·北京)尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初,用氰酸银与在一定条件下反应制得,实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是    。
(2)二十世纪初,工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
和生成;
分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是   填序号。
活化能:反应反应
为放热反应,为吸热反应
(3)近年研究发现,电催化和含氮物质等在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
电极是电解池的   极。
电解过程中生成尿素的电极反应式是   。
(4)尿素样品含氮量的测定方法如下。
已知:溶液中不能直接用溶液准确滴定。
消化液中的含氮粒子是   。
步骤中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和,计算样品含氮量还需要的实验数据有   。
【答案】(1)
(2)
(3)阳;
(4);样品的质量、步骤Ⅲ所加入溶液的体积和浓度
【知识点】电解池工作原理及应用;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)结合反应物为AgOCN和NH4Cl,生成物为CO(NH2)2,以及原子守恒,可知另一种生成物为AgCl,故答案为:;
(2)a、E1为反应i活化能,E3为反应ii活化能,根据图示可知E1b、反应i中,E1E4,反应为吸热反应,b正确;
c、反应i的,反应ii的,结合盖斯定律,总反应=反应i+反应ii,则,c错误;
故答案为:ab;
(3)①H2O转化为O2,O化合价升高,发生氧化反应,则电极b为阳极,故答案为:阳;
②反应物为CO2和NO3-,结合阳极移动过来的H+,生成CO(NH2)2,N化合价由+5变为-3,每个N得到8个电子,则电极反应式为: ,故答案为: ;
(4)①根据消化液加入浓NaOH溶液后生成NH3,可知消化液中含有NH4+,故答案为:NH4+;
②待测液主要由NH3和H2SO4反应得到,滴定需要的数据主要有待测液体积,标准液浓度和标准液体积,测定含氮量则需要药品的样品的质量,故答案为: 样品的质量、步骤Ⅲ所加入溶液的体积和浓度。
【分析】(1)陌生化学方程式的书写,通常要从氧化还原反应的角度或原子守恒的角度判断;
(2)a、反应物能量升高部分即活化能;
b、反应物的总键能大于生成物的总键能,反应放热,反之反应吸热;
c、盖斯定律的应用要注意,判断列出的热化学方程式的对应关系,左右两边相同的物质互相抵消则相加,在同一边相同的物质互相抵消则相减;
(3)①电解池中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应;
②根据反应物和生成物,以及元素化合价变化,可以书写陌生电极反应式;
(4) ①溶液加入NaOH后加热,生成的气体若为NH3,则溶液中含有NH4+;
②滴定需要的数据主要有待测液体积,标准液浓度和标准液体积,测定含氮量则需要药品的样品的质量。
五、推断题(本大题共1小题,共12.0分)
19.(2023·北京)化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。
已知:
(1)A中含有羧基,的化学方程式是   。
(2)D中含有的官能团是   。
(3)关于的反应:
的羰基相邻碳原子上的键极性强,易断裂,原因是   。
该条件下还可能生成一种副产物,与互为同分异构体。该副产物的结构简式是   。
(4)下列说法正确的是   填序号。
存在顺反异构体
和互为同系物
在加热和催化条件下,不能被氧化
(5)L分子中含有两个六元环。的结构简式是   。
(6)已知:,依据的原理,和反应得到了。的结构简式是   。
【答案】(1)
(2)醛基
(3)羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子,使得相邻碳原子上的键极性增强;
(4)ac
(5)
(6)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;结构简式
【解析】【解答】(1)A的分子式为C2H3BrO2,不饱和度为1,又含有羧基,则A的结构简式为CH2BrCOOH,在浓硫酸的作用下,CH3BrCOOH和C2H5OH发生酯化反应,生成CH2BrCOOCH2CH3和H2O,该反应为可逆反应,故答案为: ;
(2)D的分子式为C7H8O,结合E的结构简式,可知D除苯环外,不饱和度为1,则E的结构简式为,则官能团为醛基;
(3)①羰基容易吸引邻碳上的电子,使得C-H容易断裂,故答案为: 羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子,使得相邻碳原子上的键极性增强 ;
②苯甲醛可以和发生加成反应,断键位置为羰基两侧碳原子上氢原子,则另一种副产物为,故答案为:;
(4)a、E转化为F的过程脱去H2O,则F的结构简式为,碳碳双键同侧一个的连接不同的结构,存在顺反异构,a正确;
b、结合已知反应 和F的结构简式,则G的结构简式为,则B和G反应生成J的结构简式为,J和K的官能团不同,不是同系物,b错误;
c、中羟基所连C不存在H原子,不能发生催化氧化,c正确;
故答案为:ac;
(5)L含有两个六元环,其中一个为苯环,结合L分子式,可知另一个六元环为,则L的结构简式为 ,故答案为:;
(6) ,且L和M反应生成P类似于D生成E的过程,结合P和L的结构简式,可知M的结构简式为 ,故答案为: 。
【分析】(1)发生酯化反应,酸脱羟基醇脱氢,该反应为可逆反应,条件是浓硫酸加热;
(2)-CHO为醛基;
(3)①羰基为吸电子基团,可以使邻碳上的电子偏向羰基;
②同分异构体的判断,要结合D和断键的特点判断;
(4)a、碳碳双键同一侧存在不同的结构则存在顺反异构;
b、同系物指的是分子结构相似,官能团数目和种类相同,分子组成上相差若干个-CH2;
c、醇发生催化氧化的条件是羟基所连碳上含有氢原子;
(5)K在NaOH中先转化为,在酸性条件下生成,可以判断六元环为脱水后构成;
(6)D转化为E的过程为加成反应,观察L和P的结构简式,先找出L构成的部分,再判断M构成的部分,判断M的结构简式。

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