高考化学真题重组卷03--浙江专用 (含解析)


高考化学真题重03——浙江专用(解析版)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 F—19 Na—23 Mg—24 Al—27 Si—28 P—31 S—32 Cl—35.5 K—39 Mn—55 Fe—56 Cu—64 Zn—65 Ga—70 Se—79 Br-80 Ag—108 I—127 Ba—137
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.(2023·浙江1月选考)下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是( )
A.CO2 B.SiO2 C.MgO D.Na2O
【答案】B
【解析】A项,二氧化碳和碱反应生成盐和水,是酸性氧化物,但为分子晶体,不耐高温,A错误;B项,SiO2能跟碱反应生成盐和水:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,所以SiO2是酸性氧化物,为共价晶体,耐高温,B正确;C项,MgO能跟酸反应生成盐和水:MgO +2H+=Mg2++H2O,所以MgO是碱性氧化物,;C错误;D项,Na2O能跟酸反应生成盐和水,所以是碱性氧化物;D错误;故选B。
2.(2020·浙江7月选考)Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一,其相关性质的说法不正确的是
A.可发生反应:Ca3SiO5+4NH4ClCaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O
B.具有吸水性,需要密封保存
C.能与SO2反应生成新盐
D.与足量盐酸作用,所得固体产物主要为SiO2
【答案】D
【解析】将Ca3SiO5改写为氧化物形式后的化学式为:3CaO·SiO2,性质也可与Na2SiO3相比较。A项,Ca3SiO5与NH4Cl反应的方程式为:Ca3SiO5+4NH4Cl CaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O,A正确;B项,CaO能与水反应,所以需要密封保存,B正确;C项,亚硫酸的酸性比硅酸强,当二氧化硫通入到Ca3SiO5溶液时,发生反应:3SO2+H2O+ Ca3SiO5=3 CaSO3+H2SiO3,C正确;D项,盐酸的酸性比硅酸强,当盐酸与Ca3SiO5反应时,发生反应:6HCl+ Ca3SiO5=3CaCl2+H2SiO3+2H2O,D不正确;故选D。
3.(2020·浙江1月选考)下列表示不正确的是
A.羟基的电子式: B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.氯原子的结构示意图: D.NH3分子的球棍模型:
【答案】B
【解析】A项,羟基中氧原子还有一个未成对的单电子,电子式为,故A正确;B项,乙烯的官能团为碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,故B错误;C项,氯原子的核外有3个电子层,最外层有7个电子,原子的结构示意图为,故C正确;D项,氨气为三角锥形的极性分子,球棍模型为,故D正确;故选B。
4.(2020·浙江7月选考)下列说法不正确的是( )
A.高压钠灯可用于道路照明
B.SiO2可用来制造光导纤维
C.工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜
D.BaCO3不溶于水,可用作医疗上检查肠胃的钡餐
【答案】D
【解析】A项,高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强,所以高压钠灯用于道路照明,故A正确;B项,二氧化硅传导光的能力非常强,用来制造光导纤维,故B正确;C项,黄铜矿高温煅烧生成粗铜、氧化亚铁和二氧化硫,故C正确;D项,碳酸钡不溶于水,但溶于酸,碳酸钡在胃酸中溶解生成的钡离子为重金属离子,有毒,不能用于钡餐,钡餐用硫酸钡,故D错误;故选D。
5.(2022·浙江1月选考)下列说法不正确的是( )
A.镁合金密度较小、强度较大,可用于制造飞机部件
B.还原铁粉可用作食品干燥剂
C.氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒
D.油脂是热值最高的营养物质
【答案】B
【解析】A项,金属镁的密度较小,镁合金的强度高、机械性能好,是制造汽车、飞机、火箭的重要材料,故A正确;B项,还原铁粉能吸收氧气,可用作食品脱氧剂,故B错误;C项,氯气、臭氧、二氧化氯都具有强氧化性,能杀菌消毒,都可用于饮用水的消毒,故C正确;D项,油脂在代谢中可以提供的能量比糖类和蛋白质约高一倍,油脂是热值最高的营养物质,故D正确;故选B。
6.(2022·浙江1月选考)关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是( )
A.CO是氧化产物
B.SiH4发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D.生成1molSiO2时,转移8mol电子
【答案】D
【解析】A项,根据反应方程式,碳元素的化合价由+4价降为+2价,故CO为还原产物,A错误;B项,硅元素化合价由-4价升为+4价,故SiH4发生氧化反应,B错误;C项,反应中氧化剂为二氧化碳,还原剂为SiH4,,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,C错误;D项,根据反应方程式可知,Si元素的化合价由-4价升高至+4价,因此生成1molSiO2时,转移8mol电子,D正确;故选D。
7.(2022·浙江6月选考)下列反应的离子方程式不正确的是( )
A.盐酸中滴加Na2SiO3溶液:SiO32-+2H+= H2SiO3↓
B.Na2CO3溶液中通入过量SO2:CO32-+ SO2+H2O=2HSO3-+ CO2
C.乙醇与K2Cr2O7酸性溶液反应:3CH3CH2OH+2Cr2O72-+16H+→3CH3COOH+4Cr3++11H2O
D.溴与冷的NaOH溶液反应:Br2+OH-= Br-+ BrO-+H+
【答案】D
【解析】A项,盐酸中滴加Na2SiO3溶液,发生离子反应生成硅酸沉淀,该反应的离子方程式为SiO32-+2H+= H2SiO3↓,A正确;B项,亚硫酸的酸性强于碳酸,因此,Na2CO3溶液中通入过量SO2发生离子反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,该反应的离子方程式为CO32-+ SO2+H2O=2HSO3-+ CO2,B正确;C项,乙醇与K2Cr2O7酸性溶液反应发生反应,乙醇被氧化为乙酸,Cr2O72- 被还原为Cr3+,该反应的离子方程式为3CH3CH2OH+2Cr2O72-+16H+→3CH3COOH+4Cr3++11H2O,C正确;D项,类比氯气与碱反应可知,溴与冷的NaOH溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,该反应的离子方程式为Br2+2OH-= Br-+ BrO-+H2O,D不正确。故选D。
8.(2022·浙江6月选考)下列说法不正确的是( )
A.油脂属于高分子化合物,可用于制造肥皂和油漆
B.福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本
C.天然气的主要成分是甲烷,是常用的燃料
D.中国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
【答案】A
【解析】A项,油脂的相对分子质量虽然较大,但比高分子化合物的相对分子质量小的多,油脂不是高分子化合物,A错误;B项,福尔马林是甲醛的水溶液,能使蛋白质发生变性,可用于浸制动物标本,B正确;C项,天然气是三大化石燃料之一,其主要成分是甲烷,是生产生活中常用的一种清洁燃料,C正确;D项,我国科学家合成的结晶牛胰岛素,是世界上首次人工合成的具有活性的蛋白质,蛋白质的基本组成单位是氨基酸,D正确;故选A。
9.(2022·浙江6月选考)染料木黄酮的结构如图,下列说法正确的是( )
A.分子中存在3种官能团
B.可与HBr反应
C.1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗4 mol Br2
D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 mol NaOH
【答案】B
【解析】A项,根据结构简式可知分子中含有酚羟基、羰基、醚键和碳碳双键,共四种官能团,A错误;B项,含有碳碳双键,能与HBr发生加成反应,B正确;C项,酚羟基含有四种邻位或对位H,另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应,所以最多消耗单质溴5mol,C错误;D项,分子中含有3个酚羟基,所以最多消耗3molNaOH,D错误;故选B。
10.(2022·浙江1月选考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是( )
A.非金属性:Y>W B.XZ3是离子化合物
C.Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸 D.X与Y可形成化合物X2Y3
【答案】D
【解析】X是地壳中含量最多的金属元素,X为Al元素,W和Y同族,Y的原子序数是W的2倍,W为O元素,Y为S元素,Z为Cl元素。A项,非金属性同主族从上至下逐渐减弱:Y<W,A错误;B项,氯化铝是共价化合物,B错误;C项,Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别硫酸和高氯酸,两者均为强酸,次氯酸也是氯的氧化物对应的水化合物,但次氯酸为弱酸,C错误;D项,根据化合物的化合价代数和为0可知,铝与硫元素形成的化合物化学式为Al2S3,D正确;故选D。
11.(2023·浙江1月选考)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如图,下列说法正确的是( )
A.石墨电极为阴极,发生氧化反应
B.电极A的电极反应:8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2O
C.该体系中,石墨优先于Cl-参与反应
D.电解时,阳离子向石墨电极移动
【答案】C
【解析】由图可知,在外加电源下石墨电极上C转化为CO,失电子发生氧化反应,为阳极,与电源正极相连,则电极A作阴极,TiO2和SiO2获得电子产生电池材料(TiSi),电极反应为TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-。A项,在外加电源下石墨电极上C转化为CO,失电子发生氧化反应,为阳极,A错误;B项,电极A的电极反应为TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-,B错误;C项,根据图中信息可知,该体系中,石墨优先于Cl-参与反应,C正确;D项,电解池中石墨电极为阳极,阳离子向阴极电极A移动,D错误;故选C。
12.(2022 江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是( )
A.半径大小: B.电负性大小:
C.电离能大小: D.碱性强弱:
【答案】A
【解析】A项,核外电子数相同时,核电荷数越大半径越小,故半径大小为,故A正确;B项,同周期元素核电荷数越大电负性越大,故,故B错误;C项,同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,同主族从上往下第一电离能呈减小趋势,故电离能大小为,故C错误;D项,元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性强弱为,故D错误;故选A。
13.(2021·浙江1月选考)实验测得10 mL 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5.下列说法不正确的是( )
A.图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化'
B.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度mol·L-1,溶液pH变化值小于lgx
C.随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH- )减小,c(H+)增大,pH减小
D.25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH4+)
【答案】C
【解析】由题中信息可知,图中两条曲线为10 mL 0. 50 mol·L-1 NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化曲线,由于两种盐均能水解,水解反应为吸热过程,且温度越高、浓度越小其水解程度越大。氯化铵水解能使溶液呈酸性,浓度越小,虽然水程度越大,但其溶液的酸性越弱,故其pH越大;醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其pH越小。温度越高,水的电离度越大。因此,图中的实线为pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化。A项,由分析可知,图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,A说法正确;B项,将NH4Cl溶液加水稀释至浓度mol·L-1时,若氯化铵的水解平衡不发生移动,则其中的c(H+)变为原来的,则溶液的pH将增大lgx,但是,加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于原来的,因此,溶液pH的变化值小于lgx,B说法正确;C项,随温度升高,水的电离程度变大,因此水的离子积变大,即Kw增大;随温度升高,CH3COONa的水解程度变大,溶液中c(OH-)增大,因此,C说法不正确;D项, 25℃时稀释相同倍数的NH4C1溶液与CH3COONa溶液中均分别存在电荷守恒,c(Na+ ) +c(H+) =c(OH-)+c(CH3COO- ) ,c(NH4+)+c(H+ ) =c(Cl-)+c(OH- )。因此,氯化铵溶液中,c(Cl-)-c(NH4+) =c(H+ )-c(OH- ),醋酸钠溶液中,c(Na+ )-c(CH3COO- )= c(OH-) -c(H+) 。由于25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8 ×10-5,因此,由于原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的NH4C1溶液与CH3COONa溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于电离常数相同,其中盐的水解程度是相同的,因此,两溶液中c(OH-) -c(H+)(两者差的绝对值)相等,故c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH4+),D说法正确。故选C。
14.(2021 北京卷)已知C3H8脱H2制烯烃的反应为C3H8 = C3H6+H2。固定C3H8浓度不变,提高CO2浓度,测定出口处C3H6、H2、CO浓度。实验结果如下图。
已知:
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2043.9kJ/mol
C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H=-1926.1kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
下列说法不正确的是( )
A.C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol
B.C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势的差异是因为发生了CO2+H2CO+H2O
C.相同条件下,提高C3H8对CO2的比例,可以提高C3H8的转化率
D.如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2,那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)
【答案】C
【解析】A项,根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H1=-2043.9kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H2=-1926.1kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H3=-241.8kJ/mol 可知,可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g),该反应的△H=△H1-△H2-△H3==(-2043.9kJ/mol)-( -1926.1kJ/mol)-( -241.8kJ/mol)=+124kJ/mol,A正确;B项,仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的,但是氢气的变化不明显,反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的,因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O,从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异,B正确;C项,从图中可知,相同条件下,C3H6的百分含量随着CO2的浓度增大,C3H6的百分含量增大,即表示C3H8的转化率增大,而增大CO2的浓度,相当于减小C3H8对CO2的比例,C错误;D项,根据质量守恒定律,抓住碳原子守恒即可得出,如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2,那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2),D正确;故选C。
15.(2021 广东选择性考试)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是( )
A.0.001mol·L-1GHCl水溶液的pH=3
B.0.001mol·L-1GHCl水溶液加水稀释,pH升高
C.GHCl在水中的电离方程式为:GHCl=G+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
【答案】B
【解析】A项,GHCl为强酸弱碱盐,电离出的GH+会发生水解,弱离子的水解较为微弱,因此0.001mol/L GHCl水溶液的pH>3,故A错误;B项,稀释GHCl溶液时,GH+水解程度将增大,根据勒夏特列原理可知溶液中c(H+)将减小,溶液pH将升高,故B正确;C项,GHCl为强酸弱碱盐,在水中电离方程式为GHCl=GH++Cl-,故C错误;D项,根据电荷守恒可知,GHCl溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+),故D错误;故选B。
16.(2023·浙江1月选考)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案 现象 结论
A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B 往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液,再加入少量K2SO4固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3+与SCN-的反应不可逆
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁
D 向沸水中逐滴加5-6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀
【答案】D
【解析】A项,FeCl2溶液中加入Zn片,Fe2++Zn=Fe+Zn2+,溶液由浅绿色变为无色,Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A错误;B项,溶液变成血红色的原因,Fe3++3SCN-Fe( SCN)3,与SO42-和K+无关,B错误;C项,铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子,则溶液呈绿色,C错误;D项,向废水中滴加饱和氯化铁溶液,制取Fe(OH)3胶体,继续加热则胶体因聚沉变为沉淀,D正确;故选D。
二、非选择题(本题共5题,共52分)
17.(2022 全国乙卷)(10分)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)氟原子激发态的电子排布式有_______,其中能量较高的是_______。(填标号)
a. 1s22s22p43s1 b. 1s22s22p43d2 c. 1s22s12p5 d. 1s22s22p33p2
(2)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一个_______杂化轨道与Cl的3px轨道形成C-Cl_______键,并且Cl的3px轨道与C的2px轨道形成3中心4电子的大π键。
②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C-Cl键长的顺序是_______,理由:(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多,形成的键越强:(ⅱ)_______。
(3)卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为_______。解释X的熔点比Y高的原因_______。
(4) α-AgI晶体中离子作体心立方堆积(如图所示),Ag+主要分布在由I-构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下,Ag+不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此,α-AgI晶体在电池中可作为_______。
已知阿伏加德罗常数为NA,则α-AgI晶体的摩尔体积Vm=_______ m3/mol (列出算式)。
【答案】(1) ad(1分) d(1分)
(2) sp2 (1分) σ(1分) 一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔 Cl参与形成的大π键越多,形成的C-Cl键的键长越短(1分)
(3) CsCl(1分) CsCl为离子晶体,ICl为分子晶体(1分)
(4)电解质(1分) (2分)
【解析】(1)F的原子序数为9,其基态原子电子排布式为1s22s22p5。a项,1s22s22p43s1,基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上,属于氟原子的激发态,a正确;b项,1s22s22p43d2,核外共10个电子,不是氟原子,b错误;c项,1s22s12p5,核外共8个电子,不是氟原子,c错误;d项,1s22s22p33p2,基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上,属于氟原子的激发态,d正确;故选ad;而同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高,因此能量最高的是1s22s22p33p2,故选d。(2)①一氯乙烯的结构式为,碳为双键碳,采取sp2杂化,因此C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C-Clσ键。②C的杂化轨道中s成分越多,形成的C-Cl键越强,C-Cl键的键长越短,一氯乙烷中碳采取sp3杂化,一氯乙烯中碳采取sp2杂化,一氯乙炔中碳采取sp杂化,sp杂化时p成分少,sp3杂化时p成分多,因此三种物质中C-Cl键键长顺序为:一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔,同时Cl参与形成的大π键越多,形成的C-Cl键的键长越短,一氯乙烯中Cl的3px轨道与C的2px轨道形成3中心4电子的大π键( ),一氯乙炔中Cl的3px轨道与C的2px轨道形成2套3中心4电子的大π键( ),因此三种物质中C-Cl键键长顺序为:一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔。(3)CsICl2发生非氧化还原反应,各元素化合价不变,生成无色晶体和红棕色液体,则无色晶体为CsCl,红棕色液体为ICl,而CsCl为离子晶体,熔化时,克服的是离子键,ICl为分子晶体,熔化时,克服的是分子间作用力,因此CsCl的熔点比ICl高。(4)由题意可知,在电场作用下,Ag+不需要克服太大阻力即可发生迁移,因此α-AgI晶体是优良的离子导体,在电池中可作为电解质;每个晶胞中含碘离子的个数为8×+1=2个,依据化学式AgI可知,银离子个数也为2个,晶胞的物质的量n=mol=mol,晶胞体积V=a3pm3=(504×10-12)3m3,则α-AgI晶体的摩尔体积Vm===m3/mol。
18.(2023·浙江1月选考) (10分)化合物X由三种元素组成,某学习小组按如下流程进行实验:
已知:白色固体A用溶解后,多余的酸用恰好中和,请回答:
(1)X的组成元素是___________,X的化学式是___________。
(2)写出B→C溶液呈棕黄色所发生的化学反应方程式___________。
(3)写出生成白色固体H的离子方程式___________。
(4)设计实验检验溶液Ⅰ中的阳离子___________。
【答案】(1)Ca、Cl、O(2分) Ca(ClO4)2 (2分)
(2)8HI+NaClO4=4I2+NaCl+4H2O或12HI+NaClO4=4HI3+NaCl+4H2O (2分)
(3)[Ag(NH3)2]++Cl-+2H+=AgCl↓+2NH4+(2分)
(4)用玻璃棒蘸取溶液I,点在蓝色石蕊试纸上,呈红色说明溶液中有H+;取溶液于试管中,加入NaOH至碱性,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝说明有NH4+(2分)
【解析】由化合物X与碳酸钠溶液反应生成白色固体A和无色溶液B可知,白色固体A可能为碳酸钙或碳酸钡沉淀,说明化合物X中含有钙离子或钡离子,由多步转化后溶液B得到白色沉淀H可知化合物X中一定含有氯元素和氧元素,由白色沉淀H的质量为1.435g可知,化合物X中含有氯元素的物质的量为=0.01mol,由白色固体A用0.0250mol盐酸溶解后,多余的酸用0.0150mol氢氧化钠溶液恰好中和可知,化合物X中含有钙元素或钡元素的物质的量为(0.0250mol—0.0150mol)×=0.005mol,若化合物X含有钡元素,白色固体A的质量为=0.005mol×197g/mol=0.985g>0.500g,所以X中含有钙元素,含有的氧元素物质的量为=0.04mol,则X中钙元素、氯元素、氧元素的物质的量比为0.005mol:0.01mol:0.04mol=1:2:8,则X的化学式为Ca(ClO4)2。(1)X的组成元素钙原子、氯元素和氧元素,化学式为Ca(ClO4)2;(2)由图可知,B→C溶液呈棕黄色所发生的反应为高氯酸钠溶液与氢碘酸反应生成氯化钠、碘和水,反应的化学反应方程式为,故答案为:8HI+NaClO4=4I2+NaCl+4H2O;(3)由图可知,生成白色固体H的反应为氯化二氨合银与硝酸溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸铵,反应的离子方程式为[Ag(NH3)2]++Cl-+2H+=AgCl↓+2NH4+;(4)由图可知,溶液Ⅰ为硝酸和硝酸铵的混合溶液,则检验溶液中氢离子铵根离子的操作为用玻璃棒蘸取溶液Ⅰ,点在蓝色石蕊试纸上,呈红色说明溶液中有H+;取取溶液于试管中,加入NaOH至碱性,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝说明有NH4+。
19.(2022·浙江1月选考)(10分)工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答:
(1)在C和O2的反应体系中:
反应1:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-394kJ·mol-1
反应2:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·mol-1
反应3:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3。
① 设y=ΔH-TΔS,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是___________。
②一定压强下,随着温度的升高,气体中CO与CO2的物质的量之比______。
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)水煤气反应:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131kJ·mol-1。工业生产水煤气时,通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是__________________。
(3)一氧化碳变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。
①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压):p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa,则反应的平衡常数K的数值为________。
②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使CO的平衡转化率提高到90%,则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为________。
③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是________。
A.反应温度愈高愈好 B.适当提高反应物压强
C.选择合适的催化剂 D.通入一定量的氮气
④以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,能量-反应过程如图2所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:__________________;步骤Ⅱ:_______________________。
【答案】(1)a(1分) B (1分)
(2)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率(2分)
(3)①9.0(1分) ②1.8:1 (1分) ③BC(2分)
④M+H2O=MO+H2(1分) MO+CO=M+CO2(1分)
【解析】1)①由已知方程式:(2×反应1-反应2)可得反应3,结合盖斯定律得:ΔH3=2ΔH1-ΔH2=[2×(-394)-(-566)]kJ·mol-1=-222 kJ·mol-1,反应1前后气体分子数不变,升温y不变,对应线条b,升温促进反应2平衡逆向移动,气体分子数增多,熵增,y值增大,对应线条c,升温促进反应3平衡逆向移动,气体分子数减少,熵减, y值减小,对应线条a,故此处填a;②温度升高,三个反应平衡均逆向移动,由于反应2焓变绝对值更大,故温度对其平衡移动影响程度大,故CO2物质的量减小,CO物质的量增大,所以CO与CO2物质的量比值增大,故选B;(2)由于水蒸气与煤炭反应吸热,会引起体系温度的下降,从而导致反应速率变慢,不利于反应的进行,通入空气,利用煤炭与O2反应放热从而维持体系温度平衡,维持反应速率,故此处填:水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快反应速率;(3)①该反应平衡常数K=;②假设原料气中水蒸气为x mol,CO为1 mol,由题意列三段式如下:
则平衡常数K=,解得x=1.8,故水蒸气与CO物质的量之比为1.8:1;③A项,反应温度过高,会引起催化剂失活,导致反应速率变慢,A不符合题意;B项,适当增大压强,可加快反应速率,B符合题意;C项,选择合适的催化剂有利于加快反应速率,C符合题意;D项,若为恒容条件,通入氮气对反应速率无影响,若为恒压条件,通入氮气后,容器体积变大,反应物浓度减小,反应速率变慢,D不符合题意;故故选BC;④水分子首先被催化剂吸附,根据元素守恒推测第一步产生H2,第二步吸附CO产生CO2,对应反应历程依次为:M+H2O=MO+H2、MO+CO=M+CO2。
20.(2022·浙江6月选考)(10分)氨基钠(NaNH2)是重要的化学试剂,实验室可用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。
简要步骤如下:
Ⅰ.在瓶A中加入液氨和0.05 g Fe(NO3)3 9H2O,通入氨气排尽密闭体系中空气,搅拌。
Ⅱ.加入5g钠粒,反应,得NaNH2粒状沉积物。
Ⅲ.除去液氨,得产品NaNH2。
已知:NaNH2几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。
2Na+2NH3 =NaNH2 +H2↑
NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑
4NaNH2+3O2=2NaOH++2NaNO2+2NH3
请回答:
(1) Fe(NO3)3 9H2O的作用是_______;装置B的作用是_______。
(2)步骤Ⅰ,为判断密闭体系中空气是否排尽,请设计方案_______。
(3)步骤Ⅱ,反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大,可采取的措施有_______。
(4)下列说法不正确的是_______。
A.步骤Ⅰ中,搅拌的目的是使Fe(NO3)3 9H2O均匀地分散在液氨中
B.步骤Ⅱ中,为判断反应是否已完成,可在N处点火,如无火焰,则反应己完成
C.步骤Ⅲ中,为避免污染,应在通风橱内抽滤除去液氨,得到产品NaNH2
D.产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中
(5)产品分析:假设NaOH是产品NaNH2的唯一杂质,可采用如下方法测定产品NaNH2纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序_______。
准确称取产品NaNH2 xg→( )→( )→( )→计算
a.准确加入过量的水
b.准确加入过量的HCl标准溶液
c.准确加入过量的NH4Cl标准溶液
d.滴加甲基红指示剂(变色的范围4.4~6.2)
e.滴加石蕊指示剂(变色的范围4.5~8.3)
f.滴加酚酞指示剂(变色的范围8.2~10.0)
g.用NaOH标准溶液滴定
h.用NH4Cl标准溶液滴定
i.用HCl标准溶液滴定
【答案】(1) 催化(1分) 防止氧气、水进入密闭体系(1分)
(2)试管中加满水倒扣于水槽中,M处通入氨气,将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽(2分)
(3)分批少量加入钠粒;降低冷却液温度;适当增加液氨量(任写一种即可) (2分)
(4)BC(2分)
(5)bdg(2分)
【解析】在硝酸铁催化下钠与液氨的反应来生成NaNH2和氢气,该反应是放热反应,为保证液氨处于微沸状态,需要用冷却液控制一定的温度。NaNH2易与水和氧气发生反应,所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系,导气口N与尾气处理连接装置再处理氨气等。(1)结合实验原理,根据实验操作中加入Fe(NO3)3 9H2O的用料很少,可推知,Fe(NO3)39H2O在反应中作催化剂,加快反应速率;结合已知信息可知,制备得到的NaNH2易与水和氧气发生反应,所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系,干扰NaNH2的制备;(2)结合氨气极易溶于水,空气中的氮气难溶于水,氧气不易溶于水的物理性质,所以为判断密封体系中空气是否排尽,可设计方案如下:试管中加满水倒扣于水槽中,M处通入氨气,将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽;(3)上述化学反应中,反应物的浓度、温度均可影响化学反应速率,所以为防止反应速率偏大,可实施的措施有:分批少量加入钠粒;降低冷却液温度;适当增加液氨量(任写一种即可);(4)A项,步骤I中,搅拌可使液体混合均匀,所以搅拌可使少量的催化剂Fe(NO3)3 9H2O均匀分散在液氨中,A正确;B项,步骤II中,由于液氨处于微沸状态,故生成的氢气中混有一定量的氨气;氢气虽然是可燃性气体,由于氨气在空气中不能被点燃,当氨气中只有少量氢气时,则也不能被点然、不会产生火焰,且对易气体点火有安全隐患,B错误;C项,步骤II中得到的粒状沉积物,颗粒较小,颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层密实的沉淀,溶液不易透过,所以不适宜选用抽滤装置进行过滤,C错误;D项,因为制备的产品NaNH2易与水和氧气发生反应,所以可密封保存于充满干燥氮气的瓶中,D正确;故选BC;(5)题干信息中提到假设产品NaNH2的唯一杂质为NaOH,因为产品溶于水生成氢氧化钠和氨气,所以可设计利用盐酸标准溶液进行滴定,因滴定终点时,溶液中含氯化钠和氯化铵,所以需选用酸性条件下的酸碱指示剂判断滴定终点,过量的盐酸再利用氢氧化钠标准液反滴定,最终利用所测数据计算得出产品中NaNH2的纯度,故涉及的操作步骤为:准确称取产品xg 加入过量盐酸标准溶液加入滴加甲基橙指示剂用氢氧化钠标准溶液进行滴定,根据实验所测数据,计算产品纯度,故选bdg。
21.(2022·浙江6月选考)(12分)某研究小组按下列路线合成药物氯氮平。
已知:①;

请回答:
(1)下列说法不正确的是_______。
A.硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸
B.化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基
C.化合物B具有两性
D.从C→E的反应推测,化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼
(2)化合物C的结构简式是_______;氯氮平的分子式是_______;化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步反应,其反应类型依次为_______。
(3)写出E→G的化学方程式_______。
(4)设计以和为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选)_______。
(5)写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式_______。
①谱和IR谱检测表明:分子中共有3种不同化学环境的氢原子,有键。
②分子中含一个环,其成环原子数。
【答案】(1)D(2分)
(2) (1分) C18H19ClN4 (1分) 加成反应,消去反应(1分)
(3)+→+CH3OH(2分)
(4);CH3CH2Cl,NH3(2分)
(5),,,(3分)
【解析】甲苯硝化得到硝基苯,结合H的结构简式,可知A,再还原得到B为,B和甲醇发生酯化反应生成C,结合信息②可知E为,再结合信息②可知G为。(1)A项,硝化反应是指苯在浓硝酸和浓硫酸存在的情况下,加热时发生的一种反应,试剂是浓硝酸和浓硫酸,A正确;B项,化合物A是,其中的含氧官能团是硝基和羧基,B正确;C项,化合物B为,含有羧基和氨基,故化合物B具有两性,C正确;D项,从C→E的反应推测,化合物D中硝基邻位氯原子比间位的活泼,D错误;故选D;(2)由分析可知化合物C的结构简式是;根据氯氮平的结构简式可知其分子式为:C18H19ClN4;对比H和氯氮平的结构简式可知,H→氯氮平经历的反应是先发生加成反应,后发生消去反应;(3)由分析可知E→G的方程式为:+→+CH3OH;(4)乙烯首先氧化得到环氧乙烷,乙烯和HCl加成生成CH3CH2Cl,之后NH3和反应生成,再和反应生成,结合信息②和CH3CH2Cl反应得到,具体流程为:;CH3CH2Cl,NH3;(5)化合物F的同分异构体,则有1个不饱和度,其有3种等效氢,含有N—H键,且分子中含有含一个环,其成环原子数,则这样的结构有,,,
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