2021年高考真題—— 化學(xué)(廣東卷) (解析版)
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1、一、選擇題:本題共16小題,共44分。第1~10小題,每小題2分;第11~16小題,每小題4分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。 1. 今年五一假期,人文考古游持續(xù)成為熱點。很多珍貴文物都記載著中華文明的燦爛成就,具有深邃的文化寓意和極高的學(xué)術(shù)價值。下列國寶級文物主要由合金材料制成的是 選項 A B C D 文物 名稱 鑄客大銅鼎 河姆渡出土陶灶 獸首瑪瑙杯 角形玉杯 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 分析】 【詳解】A.鑄客大銅鼎屬于銅的合金,A符合題意; B.河姆渡出土陶灶屬于陶器,主要
2、成分為硅酸鹽,不屬于合金,B不符合題意; C.獸首瑪瑙杯主要成分為二氧化硅,不屬于合金,C不符合題意; D.角形玉杯主要成分為硅酸鹽,不屬于合金,D不符合題意; 故選A。 2. 廣東有眾多國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn),如廣東剪紙、粵繡、潮汕工夫茶藝和香云紗染整技藝等。下列說法不正確的是 A. 廣東剪紙的裁剪過程不涉及化學(xué)變化 B. 沖泡工夫茶時茶香四溢,體現(xiàn)了分子是運動的 C. 制作粵繡所用的植物纖維布含有天然高分子化合物 D. 染整技藝中去除絲膠所用純堿水溶液屬于純凈物 【答案】D 【解析】 【分析】 【詳解】A.廣東剪紙的裁剪過程中沒有新物質(zhì)生成,故不涉及化學(xué)變化,A正確;
3、 B.沖泡工夫茶時茶香四溢,是因為茶水的香味分子不停地做無規(guī)則的運動,擴散到空氣中,B正確; C.制作粵繡所用的植物纖維布含有纖維素,屬于天然高分子化合物,C正確; D.染整技藝中去除絲膠所用的純堿水溶液屬于混合物,D錯誤。 故選D。 3. “天問一號”著陸火星,“嫦娥五號”采回月壤。騰飛中國離不開化學(xué),長征系列運載火箭使用的燃料有液氫和煤油等化學(xué)品。下列有關(guān)說法正確的是 A. 煤油是可再生能源 B. 燃燒過程中熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 C. 火星隕石中的質(zhì)量數(shù)為20 D. 月壤中的與地球上的互為同位素 【答案】C 【解析】 【分析】 【詳解】A.煤油來源于石油,屬于不可再生
4、能源,故A錯誤; B.氫氣的燃燒過程放出熱量,將化學(xué)能變?yōu)闊崮?,故B錯誤; C.元素符號左上角數(shù)字為質(zhì)量數(shù),所以火星隕石中的 20Ne 質(zhì)量數(shù)為20,故C正確; D.同位素須為同種元素,3He 和 3H的質(zhì)子數(shù)不同,不可能為同位素關(guān)系,故D錯誤; 故選C。 4. 化學(xué)創(chuàng)造美好生活。下列生產(chǎn)活動中,沒有運用相應(yīng)化學(xué)原理的是 選項 生產(chǎn)活動 化學(xué)原理 A 用聚乙烯塑料制作食品保鮮膜 聚乙烯燃燒生成和 B 利用海水制取溴和鎂單質(zhì) 可被氧化、可被還原 C 利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品 氫氟酸可與反應(yīng) D 公園的鋼鐵護欄涂刷多彩防銹漆 鋼鐵與潮濕空氣隔絕可防止腐蝕
5、 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【分析】 【詳解】A.聚乙烯是一種無毒的塑料,是最常見的食品包裝袋材料之一,則用聚乙烯塑料制作食品包裝袋與燃燒生成二氧化碳和水無關(guān),故A符合題意; B.溴離子具有還原性,能與氯氣反應(yīng)生成溴單質(zhì),鎂離子具有弱氧化性,能用電解熔融氯化鎂的方法制得鎂,則海水制取溴和鎂與單質(zhì),與溴離子可被氧化、鎂離子可被還原有關(guān),故B不符合題意; C.氫氟酸能與二氧化硅反應(yīng),常用來刻蝕石英制作藝術(shù)品,則用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品,與氫氟酸能與二氧化硅反應(yīng)有關(guān),故C不符合題意; D.鋼鐵在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕,在護欄上涂油漆可以隔
6、絕鋼鐵與潮濕空氣接觸,防止鋼鐵腐蝕,則公園的鋼鐵護欄涂刷多彩油漆防銹,與隔絕鋼鐵與潮濕的空氣防止腐蝕有關(guān),故D不符合題意; 故選A。 5. 昆蟲信息素是昆蟲之間傳遞信號的化學(xué)物質(zhì)。人工合成信息素可用于誘捕害蟲、測報蟲情等。一種信息素的分子結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,關(guān)于該化合物說法不正確的是 A. 屬于烷烴 B. 可發(fā)生水解反應(yīng) C. 可發(fā)生加聚反應(yīng) D. 具有一定的揮發(fā)性 【答案】A 【解析】 【分析】 【詳解】A.根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知,分子中含C、H、O,含碳碳雙鍵和酯基,不屬于烷烴,A錯誤; B.分子中含酯基,在酸性條件或堿性條件下可發(fā)生水解反應(yīng),B正確; C.分子中含碳碳
7、雙鍵,可發(fā)生加聚反應(yīng),C正確; D.該信息素“可用于誘捕害蟲、測報蟲情”,可推測該有機物具有一定的揮發(fā)性,D正確; 故選A。 6. 勞動成就夢想。下列勞動項目與所述的化學(xué)知識沒有關(guān)聯(lián)的是 選項 勞動項目 化學(xué)知識 A 社區(qū)服務(wù):用84消毒液對圖書館桌椅消毒 含氯消毒劑具有氧化性 B 學(xué)農(nóng)活動:用廚余垃圾制肥料 廚余垃圾含、、等元素 C 家務(wù)勞動:用白醋清洗水壺中的水垢 乙酸可由乙醇氧化制備 D 自主探究:以油脂為原料制肥皂 油脂可發(fā)生皂化反應(yīng) A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】 【詳解】A.84消毒液中含有具
8、有強氧化性的次氯酸鈉,能起到殺菌消毒的作用,則用84消毒液對圖書館桌椅消毒與含氯消毒劑具有氧化性有關(guān),故A不符合題意; B.含有氮、磷、鉀的物質(zhì)常用做化肥,則廚余垃圾制肥料與廚余垃圾含有氮、磷、鉀等元素有關(guān),故B不符合題意; C.用白醋清洗水壺中的水垢與乙酸的酸性有關(guān),與乙酸可由乙醇氧化制備無關(guān),故C符合題意; D.油脂在堿性條件下可發(fā)生水解反應(yīng)生成甘油和可制作肥皂的高級脂肪酸鹽,則以油脂為原料制備肥皂與油脂可發(fā)生皂化反應(yīng)有關(guān),故D不符合題意; 故選C。 7. 測定濃硫酸試劑中含量的主要操作包括:①量取一定量的濃硫酸,稀釋;②轉(zhuǎn)移定容得待測液;③移取待測液,用的溶液滴定。上述操作中,
9、不需要用到的儀器為 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】實驗過程中,①量取一定量的濃硫酸并稀釋所需儀器為:量筒、燒杯、玻璃棒;②轉(zhuǎn)移定容得待測液所需儀器為:玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管;③移取20.00mL待測液,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定所需儀器為:酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶,選項中A為容量瓶,B為分液漏斗,C為錐形瓶,D為堿式滴定管,上述操作中,不需要用到的儀器為分液漏斗,綜上所述,故答案為B。 8. 鳥嘌呤()是一種有機弱堿,可與鹽酸反應(yīng)生成鹽酸鹽(用表示)。已知水溶液呈酸性,下列敘述正確的是 A. 水溶液的
10、 B. 水溶液加水稀釋,升高 C. 在水中的電離方程式為: D. 水溶液中: 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】A.GHCl為強酸弱堿鹽,電離出的GH+會發(fā)生水解,弱離子的水解較為微弱,因此0.001mol/L GHCl水溶液的pH>3,故A錯誤; B.稀釋GHCl溶液時,GH+水解程度將增大,根據(jù)勒夏特列原理可知溶液中c(H+)將減小,溶液pH將升高,故B正確; C.GHCl為強酸弱堿鹽,在水中電離方程式為GHCl=GH++Cl-,故C錯誤; D.根據(jù)電荷守恒可知,GHCl溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+),故D錯誤; 綜上所述,敘述正確的是
11、B項,故答案為B。 9. 火星大氣中含有大量,一種有參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測器供電。該電池以金屬鈉為負極,碳納米管為正極,放電時 A. 負極上發(fā)生還原反應(yīng) B. 在正極上得電子 C. 陽離子由正極移向負極 D. 將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】根據(jù)題干信息可知,放電時總反應(yīng)為4Na+3CO2=2Na2CO3+C。 A.放電時負極上Na發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子生成Na+,故A錯誤; B.放電時正極為CO2得到電子生成C,故B正確; C.放電時陽離子移向還原電極,即陽離子由負極移向正極,故C錯誤; D.放電時裝置為原電池,能量轉(zhuǎn)化關(guān)系為化
12、學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和化學(xué)能等,故D正確; 綜上所述,符合題意的為B項,故答案為B。 10. 部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是 A. 可與反應(yīng)生成 B. 既可被氧化,也可被還原 C. 可將加入濃堿液中制得膠體 D. 可存在的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系 【答案】C 【解析】 【分析】圖中所示鐵元素不同化合價的物質(zhì):a為Fe,b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的鹽類物質(zhì),c為Fe(OH)2,e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的鹽類物質(zhì),d為Fe(OH)3。 【詳解】A.Fe與Fe(III)的鹽類物質(zhì)可發(fā)
13、生反應(yīng)生成Fe(II)的鹽類物質(zhì),如Fe+2FeCl3=3FeCl2,故A不選; B.Fe(II)為鐵元素的中間價態(tài),既有還原性也有氧化性,因此既可被氧化,也可被還原,故B不選; C.Fe(III)的鹽類物質(zhì)與濃堿液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀,制備Fe(OH)3膠體操作為:向沸水中滴加飽和FeCl3溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱,故C選; D.轉(zhuǎn)化如,故D不選; 綜上所述,答案為C。 11. 設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是 A. 含有鍵的數(shù)目為 B. 的鹽酸含有陰離子總數(shù)為 C. 與混合后的分子數(shù)目為 D. 與足量反應(yīng)生成的分子數(shù)目為 【答案】A 【解析
14、】 【分析】 【詳解】A.1個分子中含有3個鍵,微粒個數(shù)與物質(zhì)的量成正比,故含有3mol鍵,鍵的數(shù)目為,A正確; B.鹽酸為氯化氫的水溶液,氯化氫會全部電離出陰離子Cl-,水會部分電離出陰離子OH-,水的質(zhì)量及電離程度未知,故無法計算的鹽酸含有陰離子總數(shù),B錯誤; C.未提到具體的溫度、壓強(如標況下),故無法計算與混合后的分子數(shù)目,C錯誤; D.為1mol,鈉與足量的水反應(yīng)生成氫氣的關(guān)系式為:,故1mol Na應(yīng)對應(yīng)生成0.5mol H2,分子數(shù)目應(yīng)為0.5,D錯誤; 故選A。 12. 化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。下列實驗操作或做法正確且能達到目的的是 選項 操作或做法 目
15、的 A 將銅絲插入濃硝酸中 制備 B 將密閉燒瓶中的降溫 探究溫度對平衡移動的影響 C 將溴水滴入溶液中,加入乙醇并振蕩 萃取溶液中生成的碘 D 實驗結(jié)束,將剩余固體放回原試劑瓶 節(jié)約試劑 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】A.將銅絲插入濃硝酸中開始會產(chǎn)生二氧化氮,不能達到實驗?zāi)康?,A不符合題意; B.二氧化氮氣體在一定條件下存在平衡:,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),NO2為紅棕色氣體,將密閉燒瓶中NO2降溫,會使該平衡向正反應(yīng)方向移動,氣體顏色變淺,因此可達到實驗?zāi)康模珺符合題意; C.乙醇與水互溶,不能作碘單質(zhì)的萃
16、取劑,做法不正確,C不符合題意; D.一般情況下,剩余試劑需放到指定的容器中,不能放回原試劑瓶,以防污染原試劑,操作錯誤,D不符合題意; 故選B。 13. 一種麻醉劑的分子結(jié)構(gòu)式如圖所示。其中,的原子核只有1個質(zhì)子;元素、、原子序數(shù)依次增大,且均位于的下一周期;元素的原子比原子多8個電子。下列說法不正確的是 A. 是一種強酸 B. 非金屬性: C. 原子半徑: D. 中,的化合價為+2價 【答案】C 【解析】 【分析】題給化合物結(jié)構(gòu)中X、W、E均形成1個共價鍵、Y形成4個共價鍵、Z形成2個共價鍵。 的原子核只有1個質(zhì)子,則X為H元素;元素、、原子序數(shù)依次增大,且均位于
17、的下一周期,即第二周期元素,則Y為C元素,Z為O元素,W為F元素;元素的原子比原子多8個電子,則E為Cl元素,綜合以上分析可知,X、Y、Z、W、E分別為H、C、O、F、Cl元素。 據(jù)此分析解答。 【詳解】A.氯元素非金屬性較強,其最高價氧化物的水化物HClO4是一種強酸,故A正確; B.同一周期元素從左到右非金屬性逐漸增強,所以非金屬性:F>O>C,故B正確; C.同一周期從左到右原子半徑逐漸減小,同一主族從上到下原子半徑逐漸增大,電子層越多半徑越大,所以原子半徑:Cl>C>F,故C錯誤; D.OF2中,F(xiàn)為-1價,則O的化合價為+2價,故D正確; 答案選C。 14. 反應(yīng)經(jīng)
18、歷兩步:①;②。反應(yīng)體系中、、的濃度c隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是 A. a為隨t的變化曲線 B. 時, C. 時,的消耗速率大于生成速率 D. 后, 【答案】D 【解析】 【分析】由題中信息可知,反應(yīng)經(jīng)歷兩步:①;②。因此,圖中呈不斷減小趨勢的a線為X的濃度隨時間的變化曲線,呈不斷增加趨勢的線為Z的濃度隨時間的變化曲線,先增加后減小的線為Y的濃度隨時間的變化曲線。 【詳解】A.X是唯一的反應(yīng)物,隨著反應(yīng)的發(fā)生,其濃度不斷減小,因此,由圖可知,為隨的變化曲線,A正確; B.由圖可知,分別代表3種不同物質(zhì)的曲線相交于時刻,因此,時,B正確; C.由圖中信
19、息可知,時刻以后,Y的濃度仍在不斷減小,說明時刻反應(yīng)兩步仍在向正反應(yīng)方向發(fā)生,而且反應(yīng)①生成Y的速率小于反應(yīng)②消耗Y的速率,即時的消耗速率大于生成速率,C正確; D.由圖可知,時刻反應(yīng)①完成,X完全轉(zhuǎn)化為Y,若無反應(yīng)②發(fā)生,則,由于反應(yīng)②的發(fā)生,時刻Y濃度的變化量為,變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,所以Z的濃度的變化量為,這種關(guān)系在后仍成立, 因此,D不正確。 綜上所述,本題選D。 15. 宏觀辨識與微觀探析是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一。下列物質(zhì)性質(zhì)實驗對應(yīng)的反應(yīng)方程式書寫正確的是 A. 放入水中: B. 通過灼熱鐵粉: C. 銅絲插入熱的濃硫酸中: D. 通入酸性溶液中: 【答案】D
20、 【解析】 【分析】 【詳解】A.放入水中化學(xué)方程式應(yīng)該是:,A選項中氧元素不守恒,A錯誤; B.通過灼熱鐵粉應(yīng)高溫條件下生成四氧化三鐵和氫氣,B錯誤; C.銅絲插入熱的濃硫酸中生成的氣體不是氫氣,應(yīng)是二氧化硫,C錯誤; D.通入酸性溶液中,被氧化為,被還原為,再根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和元素守恒可得離子方程式為,D正確; 故選D。 16. 鈷()的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是 A. 工作時,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的均增大 B. 生成,Ⅰ室溶液質(zhì)量理論上減少 C. 移除兩交換膜后,石墨電極上發(fā)生的
21、反應(yīng)不變 D. 電解總反應(yīng): 【答案】D 【解析】 【分析】由圖可知,該裝置為電解池,石墨電極為陽極,水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,Ⅰ室中陽離子電荷數(shù)大于陰離子電荷數(shù),放電生成氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動,鈷電極為陰極,鈷離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈷,電極反應(yīng)式為Co2++2e-=Co,Ⅲ室中陰離子電荷數(shù)大于陽離子電荷數(shù),氯離子過陰離子交換膜由Ⅲ室向Ⅱ室移動,電解的總反應(yīng)的離子方程式為2Co2++2H2O2 Co +O2↑+4H+。 【詳解】A.由分析可知,放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動
22、,使Ⅱ室中氫離子濃度增大,溶液pH減小,故A錯誤; B.由分析可知,陰極生成1mol鈷,陽極有1mol水放電,則Ⅰ室溶液質(zhì)量減少18g,故B錯誤; C.若移除離子交換膜,氯離子的放電能力強于水,氯離子會在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,則移除離子交換膜,石墨電極的電極反應(yīng)會發(fā)生變化,故C錯誤; D.由分析可知,電解的總反應(yīng)的離子方程式為2Co2++2H2O2 Co +O2↑+4H+,故D正確; 故選D。 二、非選擇題:共56分。第17~19題為必考題,考生都必須作答。第20~21題為選考題,考生根據(jù)要求作答。 (一)必考題:共42分。 17. 含氯物質(zhì)在生產(chǎn)生活中有重要作用。1
23、774年,舍勒在研究軟錳礦(主要成分是)的過程中,將它與濃鹽酸混合加熱,產(chǎn)生了一種黃綠色氣體。1810年,戴維確認這是一種新元素組成的單質(zhì),并命名為chlorine(中文命名“氯氣”)。 (1)實驗室沿用舍勒的方法制取的化學(xué)方程式為_______。 (2)實驗室制取干燥時,凈化與收集所需裝置的接口連接順序為_______。 (3)某氯水久置后不能使品紅溶液褪色,可推測氯水中_______已分解。檢驗此久置氯水中存在的操作及現(xiàn)象是_______。 (4)某合作學(xué)習(xí)小組進行以下實驗探究。 ①實驗任務(wù)。通過測定溶液電導(dǎo)率,探究溫度對溶解度的影響。 ②查閱資料。電導(dǎo)率是表征電解質(zhì)溶
24、液導(dǎo)電能力的物理量。溫度一定時,強電解質(zhì)稀溶液的電導(dǎo)率隨溶液中離子濃度的增大而增大;離子濃度一定時,稀溶液電導(dǎo)率隨溫度的升高而增大。25℃時,。 ③提出猜想。 猜想a:較高溫度的飽和溶液的電導(dǎo)率較大。 猜想b:在水中的溶解度。 ④設(shè)計實驗、驗證猜想。取試樣Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同溫度下配制的飽和溶液),在設(shè)定的測試溫度下,進行表中實驗1~3,記錄數(shù)據(jù)。 實驗序號 試樣 測試溫度/℃ 電導(dǎo)率/ 1 Ⅰ:25℃的飽和溶液 25 2 Ⅱ:35℃的飽和溶液 35 3 Ⅲ:45℃的飽和溶液 45 ⑤數(shù)據(jù)分析、交流討論。25℃的飽和溶液中,_______。 實驗結(jié)
25、果為。小組同學(xué)認為,此結(jié)果可以證明③中猜想成立,但不足以證明猜想成立。結(jié)合②中信息,猜想不足以成立的理由有_______。 ⑥優(yōu)化實驗。小組同學(xué)為進一步驗證猜想,在實驗1~3的基礎(chǔ)上完善方案,進行實驗4和5。請在答題卡上完成表中內(nèi)容。 實驗序號 試樣 測試溫度/℃ 電導(dǎo)率/ 4 Ⅰ _______ 5 _______ _______ ⑦實驗總結(jié)。根據(jù)實驗1~5的結(jié)果,并結(jié)合②中信息,小組同學(xué)認為猜想也成立。猜想成立的判斷依據(jù)是_______。 【答案】 (1). MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O (2). c-d-b-a-e
26、 (3). HClO (4). 向溶液中加入過量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中含有Cl- (5). 1.3410-5 (6). 測試溫度不同,根據(jù)電導(dǎo)率結(jié)果無法判斷不同溫度下飽和溶液的溶解度 (7). 45℃ (8). II (9). 45℃ (10). A3>B2>B1 【解析】 【分析】 【詳解】(1)實驗室通常采用濃鹽酸和MnO2制取,化學(xué)方程式為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O; (
27、2)根據(jù)化學(xué)方程式可知,制取的氯氣中混有氯化氫、水蒸氣,氯氣有毒,必須進行尾氣處理,因此使用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體,濃硫酸除去水蒸氣,最后用NaOH溶液吸收尾氣,因此接口連接順序為c-d-b-a-e,故答案為:c-d-b-a-e; (3)久置后不能使品紅溶液褪色,說明HClO已分解;檢驗的方法為向溶液中加入過量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中含有Cl-,故答案為:HClO;向溶液中加入過量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中含有Cl-; (4)⑤25℃時,,根據(jù)沉淀溶解平衡
28、可知,飽和的溶液中,所以有==1.3410-5; 實驗1~3中,不同的飽和溶液濃度不同且測試溫度不同,根據(jù)資料顯示離子濃度一定時,稀溶液電導(dǎo)率隨溫度的升高而增大,所以根據(jù)實驗1~3無法判斷溫度較高的飽和溶液離子濃度大,進而不能得出溶解度關(guān)系,故答案為:1.3410-5;測試溫度不同,根據(jù)電導(dǎo)率結(jié)果無法判斷不同溫度下飽和溶液的溶解度; ⑥如果要判斷AgCl在水中的溶解度隨溫度的變化情況,可以設(shè)計不相同溫度下的飽和溶液在相同溫度下測試,如果溫度較高下的飽和溶液電導(dǎo)率比溫度較低的飽和溶液電導(dǎo)率高,則可以得出溫度升高飽和溶液中離子濃度高。所以可以設(shè)計試樣Ⅰ在45℃下測試與實驗3比較;設(shè)計試樣II在
29、45℃下測試與實驗3比較。故答案為:45℃;II;45℃; ⑦猜想成立的判斷依據(jù)是A3>B2>B1,故答案為:A3>B2>B1。 18. 對廢催化劑進行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁()、鉬()、鎳()等元素的氧化物,一種回收利用工藝的部分流程如下: 已知:25℃時,的,;;;該工藝中,時,溶液中元素以的形態(tài)存在。 (1)“焙燒”中,有生成,其中元素的化合價為_______。 (2)“沉鋁”中,生成的沉淀為_______。 (3)“沉鉬”中,為7.0。 ①生成的離子方程式為_______。 ②若條件控制不當,也會沉淀。為避免中混入沉淀,溶液中_______(
30、列出算式)時,應(yīng)停止加入溶液。 (4)①濾液Ⅲ中,主要存在的鈉鹽有和,為_______。 ②往濾液Ⅲ中添加適量固體后,通入足量_______(填化學(xué)式)氣體,再通入足量,可析出。 (5)高純(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示,圖中所示致密保護膜為一種氧化物,可阻止刻蝕液與下層(砷化鎵)反應(yīng)。 ①該氧化物為_______。 ②已知:和同族,和同族。在與上層的反應(yīng)中,元素的化合價變?yōu)?5價,則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_______。 【答案】 (1). +6 (2). (3). +=↓ (4). (5).
31、 (6). (7). (8). 【解析】 【分析】由題中信息可知,廢催化劑與氫氧化鈉一起焙燒后,鋁和鉬都發(fā)生了反應(yīng)分別轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉和鉬酸鈉,經(jīng)水浸、過濾,分離出含鎳的固體濾渣,濾液I中加入過量的二氧化碳,偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,過濾得到的沉淀X為氫氧化鋁,濾液II中加入適量的氯化鋇溶液沉鉬后,過濾得到鉬酸鋇。 【詳解】(1)“焙燒”中,有生成,其中Na和O的化合價為+1和-2,根據(jù)化合價的代數(shù)和為0可知,元素的化合價為+6。 (2)“沉鋁”中,偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁,因此,生成的沉淀為。 (3)①濾液II中含有鉬酸鈉,加入氯化鋇溶液后生成沉淀,該反應(yīng)的離子
32、方程式為+=↓。 ②若開始生成沉淀,則體系中恰好建立如下平衡:,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為。為避免中混入沉淀,必須滿足,由于“沉鉬”中為7.0,,所以溶液中時,開始生成沉淀, 因此, 時,應(yīng)停止加入溶液。 (4)①濾液I中加入過量的二氧化碳,偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,同時生成碳酸氫鈉,過濾得到的濾液II中含有碳酸氫鈉和鉬酸鈉。濾液II中加入適量的氯化鋇溶液沉鉬后,因此,過濾得到的濾液Ⅲ中,主要存在的鈉鹽有和,故為。 ②根據(jù)侯氏制堿法的原理可知,往濾液Ⅲ中添加適量固體后,通入足量,再通入足量,可析出。 (5)①由題中信息可知,致密的保護膜為一種氧化物,是由與反應(yīng)生成的,聯(lián)想到金屬鋁表面容易
33、形成致密的氧化膜可知,該氧化物為。 ②由和同族、和同族可知,中顯+3價(其最高價)、顯-3價。在與上層的反應(yīng)中,元素的化合價變?yōu)?5價,其化合價升高了8,元素被氧化,則該反應(yīng)的氧化劑為,還原劑為。中的O元素為-1價,其作為氧化劑時,O元素要被還原到-2價,每個參加反應(yīng)會使化合價降低2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中元素化合價升高的總數(shù)值等于化合價降低的總數(shù)值可知,該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為。 19. 我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng): a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g
34、) ?H1 b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ?H2 c)CH4(g)C(s)+2H2(g) ?H3 d)2CO(g)CO2(g)+C(s) ?H4 e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ?H5 (1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)a的?H1=_______(寫出一個代數(shù)式即可)。 (2)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后,下列說法正確的有_______。 A. 增大CO2與CH4的濃度,反應(yīng)a、b、c的正反應(yīng)速率都增加 B. 移去部分C(s),反應(yīng)c、d、e的平衡均向右移動 C. 加入反應(yīng)a的催化劑,可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率 D. 降低反應(yīng)溫度,反應(yīng)a
35、~e的正、逆反應(yīng)速率都減小 (3)一定條件下,CH4分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖所示。該歷程分_______步進行,其中,第_______步的正反應(yīng)活化能最大。 (4)設(shè)K為相對壓力平衡常數(shù),其表達式寫法:在濃度平衡常數(shù)表達式中,用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p0(p0=100kPa)。反應(yīng)a、c、e的ln K隨(溫度的倒數(shù))的變化如圖所示。 ①反應(yīng)a、c、e中,屬于吸熱反應(yīng)的有_______(填字母)。 ②反應(yīng)c的相對壓力平衡常數(shù)表達式為K=_______。 ③在圖中A點對應(yīng)溫度下、原料組成為n(CO2):n(CH4)=1:1、初始總壓
36、為100kPa的恒容密閉容器中進行反應(yīng),體系達到平衡時H2的分壓為40kPa。計算CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,寫出計算過程_______。 (5)CO2用途廣泛,寫出基于其物理性質(zhì)的一種用途:_______。 【答案】 (1). ?H2+?H3-?H5或?H3-?H4 (2). AD (3). 4 (4). 4 (5). ac (6). (7). 68% (8). 做冷凍劑 【解析】 【分析】根據(jù)蓋斯定律計算未知反應(yīng)的反應(yīng)熱;根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素判斷反應(yīng)速率的變化及轉(zhuǎn)化率的變化;根據(jù)圖像及曲線高低判斷反應(yīng)進程和活化能的相對大??;
37、根據(jù)平衡時反應(yīng)物的分壓計算平衡轉(zhuǎn)化率;根據(jù)CO2的物理性質(zhì)推測CO2的用途。 【詳解】(1)根據(jù)題目所給出的反應(yīng)方程式關(guān)系可知,a=b+c-e=c-d,根據(jù)蓋斯定律則有?H1=?H2+?H3-?H5=?H3-?H4; (2)A.增大CO2和CH4的濃度,對于反應(yīng)a、b、c來說,均增大了反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大,A正確; B.移去部分C(s),沒有改變反應(yīng)體系中的壓強,反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率均不變,平衡不移動,B錯誤; C.催化劑可以同等條件下增大正逆反應(yīng)速率,只能加快反應(yīng)進程,不改變反應(yīng)的平衡狀態(tài),平衡轉(zhuǎn)化率不變,C錯誤; D.降低溫度,體系的總能量降低,正、逆反應(yīng)速率均減小,
38、D正確; 故答案選AD; (3)由圖可知,反應(yīng)過程中能量變化出現(xiàn)了4個峰,即吸收了4次活化能,經(jīng)歷了4步反應(yīng);且從左往右看4次活化能吸收中,第4次對應(yīng)的峰最高,即正反應(yīng)方向第4步吸收的能量最多,對應(yīng)的正反應(yīng)活化能最大。 (4)①隨著溫度的升高,反應(yīng)a和c的ln K增大,說明K的數(shù)值增大,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,反應(yīng)a和c為吸熱反應(yīng),同理反應(yīng)e的ln K減小,說明K的減小,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,反應(yīng)e為放熱反應(yīng),故答案為ac; ②用相對分壓代替濃度,則反應(yīng)c的平衡常數(shù)表達式K=; ③由圖可知,A處對應(yīng)反應(yīng)c的ln K=0,即K==1,解方程的p2(H2)=p(CH4),已知反應(yīng)平衡時p(
39、H2)=40kPa,則有p(CH4)=16kPa,且初始狀態(tài)時p(CH4)=×100kPa=50kPa,故CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=68%; (5)固態(tài)CO2即為干冰,干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性質(zhì)。 【點睛】本題難點在于K與關(guān)系曲線的判斷,在曲線中斜率為正為放熱反應(yīng),斜率為負為吸熱反應(yīng)。 【化學(xué)—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】 20. 很多含巰基(-SH)的有機化合物是重金屬元素汞的解毒劑。例如,解毒劑化合物I可與氧化汞生成化合物Ⅱ。 (1)基態(tài)硫原子價電子排布式為__________。 (2)H2S、CH4、H2O的沸點由高到低順序為__________。 (
40、3)汞的原子序數(shù)為80,位于元素周期表第______周期第ⅡB族。 (4)化合物Ⅲ也是一種汞解毒劑?;衔铫羰且环N強酸。下列說法正確的有________。 A. 在I中S原子采取sp3雜化 B. 在Ⅱ中S元素的電負性最大 C. 在Ⅲ中C-C-C鍵角是180° D. 在Ⅲ中存在離子鍵與共價鍵 E. 在Ⅳ中硫氧鍵的鍵能均相等 (5)汞解毒劑的水溶性好,有利于體內(nèi) 重金屬元素汞的解毒?;衔颕與化合物Ⅲ相比,水溶性較好的是________。 (6)理論計算預(yù)測,由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的一種新物質(zhì)X為潛在的拓撲絕緣體材料。X的晶體可視為Ge晶體(晶胞如圖9
41、a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。 ①圖9b為Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一種單元結(jié)構(gòu),它不是晶胞單元,理由是__________________。 ②圖9c為X的晶胞,X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為_________;該晶胞中粒子個數(shù)比Hg:Ge:Sb = _________。 ③設(shè)X的最簡式的式量為Mr,則X晶體的密度為________g/cm3(列出算式)。 【答案】 (1). 3s23p4 (2). H2O>H2S>CH4 (3). 六 (4). D (5). 化合物III (6). 由圖9c可知
42、,圖9b中Sb、Hg原子取代位置除圖9b外還有其它形式 (7). 4 (8). 1:1:2 (9). 【解析】 【分析】 【詳解】(1)基態(tài)硫原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,因此基態(tài)硫原子價電子排布式為3s23p4,故答案為:3s23p4。 (2)H2S、CH4、H2O均為分子晶體,H2O分子間存在氫鍵,沸點較高,H2S、CH4的分子間范德華力隨相對分子質(zhì)量增大而增加,因此沸點由高到低順序為:H2O>H2S>CH4,故答案為:H2O>H2S>CH4。 (3)第六周期0族元素的原子序數(shù)為86,因此第80號元素Hg位于第六周期第ⅡB族,故答案為:六
43、。 (4)A.中S原子的價層電子對數(shù)=2+=4,因此S原子采取sp3雜化,故A正確; B.中含有的元素為H、C、O、S、Hg,同周期元素從左至右元素的電負性逐漸增大,同主族元素從上至下元素的電負性逐漸減小,因此5種元素中電負性最大的為O元素,故B錯誤; C.中C原子成鍵均為單鍵,因此C原子采取sp3雜化,所以C-C-C鍵角接近109o28’,故C錯誤; D.中存在C-H、C-C、C-S、S=O、S-O、S-H共價鍵和與Na+之間的離子鍵,故D正確; 綜上所述,說法正確的是BD項,故答案為BD。 (5)中羥基能與水分子之間形成分子間氫鍵,為易溶于水的鈉鹽,溶于水后電離出的中O原子均能
44、與水分子之間形成氫鍵,相同物質(zhì)的量兩種物質(zhì)溶于水后,形成的氫鍵更多,因此化合物III更易溶于水,故答案為:化合物III。 (6)①對比圖9b和圖9c可得X晶體的晶胞中上下兩個單元內(nèi)的原子位置不完全相同,不符合晶胞晶胞是晶體的最小重復(fù)單位要求,故答案為:由圖9c可知,圖9b中Sb、Hg原子取代位置除圖9b外還有其它形式。 ②以晶胞上方立方體中右側(cè)面心中Hg原子為例,同一晶胞中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為2,右側(cè)晶胞中有2個Sb原子與Hg原子距離最近,因此X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為4;該晶胞中Sb原子均位于晶胞內(nèi),因此1個晶胞中含有Sb原子數(shù)為8,Ge原子位于晶胞頂點、面心、體心,
45、因此1個晶胞中含有Ge原子數(shù)為1+8×+4×=4,Hg原子位于棱邊、面心,因此1個晶胞中含有Hg原子數(shù)為6×+4×=4,則該晶胞中粒子個數(shù)比Hg:Ge:Sb =4:4:8=1:1:2,故答案為:4;1:1:2。 ③1個晶胞的質(zhì)量m=,1個晶胞的體積V=(x×10-7cm)2×(y×10-7cm)=x2y×10-21cm3,則X晶體的密度為== g/cm3,故答案為:。 【化學(xué)—選修5:有機化學(xué)基礎(chǔ)】 21. 天然產(chǎn)物Ⅴ具有抗瘧活性,某研究小組以化合物Ⅰ為原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路線如下(部分反應(yīng)條件省略,Ph表示-C6H5): 已知: (1)化合物Ⅰ中含氧官能團有______
46、_(寫名稱)。 (2)反應(yīng)①的方程式可表示為:I+II=III+Z,化合物Z的分子式為_______。 (3)化合物IV能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其結(jié)構(gòu)簡式為_______。 (4)反應(yīng)②③④中屬于還原反應(yīng)的有_______,屬于加成反應(yīng)的有_______。 (5)化合物Ⅵ的芳香族同分異構(gòu)體中,同時滿足如下條件的有_______種,寫出其中任意一種的結(jié)構(gòu)簡式:_______。 條件:a.能與NaHCO3反應(yīng);b. 最多能與2倍物質(zhì)的量的NaOH反應(yīng);c. 能與3倍物質(zhì)的量的Na發(fā)生放出H2的反應(yīng);d.核磁共振氫譜確定分子中有6個化學(xué)環(huán)境相同的氫原子;e.不含手性碳原子(手性碳原子是指連有4個不
47、同的原子或原子團的飽和碳原子)。 (6)根據(jù)上述信息,寫出以苯酚的一種同系物及HOCH2CH2Cl為原料合成的路線_______(不需注明反應(yīng)條件)。 【答案】 (1). (酚)羥基、醛基 (2). C18H15OP (3). (4). ②④ (5). ② (6). 10 (7). (8). 【解析】 【分析】 【詳解】(1)根據(jù)有機物Ⅰ的結(jié)構(gòu),有機物Ⅰ為對醛基苯酚,其含氧官能團為(酚)羥基、醛基; (2)反應(yīng)①的方程式可表示為:Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ+Z,根據(jù)反應(yīng)中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的分子式和質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)前與反應(yīng)后的原子個數(shù)相同,則反應(yīng)
48、后Z的分子式為C18H15OP; (3)已知有機物Ⅳ可以發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明有機物Ⅳ中含有醛基,又已知有機物Ⅳ可以發(fā)生反應(yīng)生成,則有機物Ⅳ一定含有酚羥基,根據(jù)有機物Ⅳ的分子式和可以得出,有機物Ⅳ的結(jié)構(gòu)簡式為; (4)還原反應(yīng)時物質(zhì)中元素的化合價降低,在有機反應(yīng)中一般表現(xiàn)為加氫或者去氧,所以反應(yīng)②和④為還原反應(yīng),其中反應(yīng)②為加成反應(yīng); (5)化合物Ⅳ的分子式為C10H12O4,能與NaHCO3反應(yīng)說明含有羧基,能與NaOH反應(yīng)說明含有酚羥基或羧基或酯基,最多能與2倍物質(zhì)的量的NaOH反應(yīng),說明除一個羧基外還可能含有酚羥基、羧基、酯基其中的一個,能與Na反應(yīng)的掛能能團為醇羥基、酚羥基、羧基,能
49、與3倍物質(zhì)的量的發(fā)生放出的反應(yīng),說明一定含有醇羥基,綜上該分子一定含有羧基和醇羥基,由于該分子共有4個碳氧原子,不可能再含有羧基和酯基,則還應(yīng)含有酚羥基,核磁共振氫譜確定分子中有6個化學(xué)環(huán)境相同的氫原子,說明含有兩個甲基取代基,并且高度對稱,據(jù)此可知共有三個取代基,分別是-OH、-COOH和,當-OH與-COOH處于對位時,有兩種不同的取代位置,即和;當-OH與處于對位時,-COOH有兩種不同的取代位置,即和;當-COOH與處于對位時,-OH有兩種不同的取代位置,即和;當三個取代基處于三個連續(xù)碳時,共有三種情況,即、和;當三個取代基處于間位時,共有一種情況,即,綜上分析該有機物的同分異構(gòu)體共有十種。 (6)根據(jù)題給已知條件對甲苯酚與HOCH2CH2Cl反應(yīng)能得到,之后水解反應(yīng)得到,觀察題中反應(yīng)可知得到目標產(chǎn)物需要利用反應(yīng)④,所以合成的路線為。
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