【文档说明】黑龙江省哈尔滨市第六中学校2022-2023学年高三高考一模 化学 Word版试卷含答案.docx,共(28)页,1.495 MB,由小赞的店铺上传
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2023年黑龙江省哈尔滨六中高考化学一模试卷一、选择题:本题共7小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。1.(6分)近年来我国在航天航空事业发展迅速,下列有关说法正确的是()A.“嫦娥五号”使用的碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料B.打印机墨粉中常加有Fe3O4,这是利
用了其有颜色和具有磁性的特点,可用CuO替代C.“长征五号”的燃料箱用高性能铝合金焊接,金属铝用加热分解法冶炼D.“墨子号”卫星成功发射实现了光纤量子通信,生产光纤的原料为晶体硅2.(6分)下列实验中操作规范,且能达到实验目的的是()ABCD观察Fe(OH)2的生成蒸发结晶制备NaC
l晶体制取NaHCO3配制稀硫酸溶液A.AB.BC.CD.D3.(6分)有机“纳米小人”风靡全球,其中涉及的一个反应如图:下列说法正确的是()A.化合物N能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能使溴水褪色B.化合
物P中所有碳原子可能共平面C.该反应完全符合绿色化学的思想,理论上原子利用率为100%D.化合物M的一氯代物有4种4.(6分)下列离子方程式正确的是()A.少量H2O2溶液滴入酸性KMnO4溶液中,颜色变浅:H2O2+2+6H+=2Mn2++4O2+6H2OB.铁氰化钾溶液检验Fe2+的原理:Fe
2++K++[Fe(CN)6]3﹣=KFe[Fe(CN)6]↓C.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应:+Ba2+=BaSO4↓D.以镍铁基合金为惰性电极电解饱和KCl溶液,阳极反应式:Fe﹣2e﹣=Fe2+5.(6分)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素
的最高正价和最低负价之和相差2,Y和W同主族,其中Y、Z、W构成的某种物质结构如图所示。下列说法正确的是()A.简单离子半径:W>Z>Y>XB.元素X的氧化物对应水化物是强酸C.元素Y和Z能形成一种用于呼吸面具供氧剂的物质D.向Y、Z和W形成的上述化合物中加入稀硫酸,无明显现
象6.(6分)我国科技工作者设计以CoP和Ni2P纳米片为催化电极材料,电催化合成偶氮化合物的新装置如图所示(R代表烃基)。下列说法错误的是()A.该离子交换膜是阴离子交换膜B.电极a的电极电势低于电极bC.阳极反应为RCH2NH2﹣4e﹣+4OH﹣═RCN+
4H2OD.电流由直流电源出发,经电极a,KOH溶液,电极b回到直流电源7.(6分)室温下,某二元碱X(OH)2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法错误的是()A.由图可知X(OH)2一级、二级电离平衡常数B.X(OH)NO3水溶液显碱性C.等物质的量
的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)<c[X(OH)+]D.在pH=6的水溶液中,c(OH﹣)=c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)+]二、8.(15分)氧化铈(CeO2)是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现
以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈,其工艺流程如图所示:已知:①稀土离子易与形成复盐沉淀;②Ce3+和发生反应:Ce2(SO4)3+Na2SO4+nH2O=Ce2(SO4)3•Na2SO4•nH2O↓;③硫脲:具有还原性,酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2
;④Ce2(CO3)3为白色粉末,难溶于水。回答下列问题:(1)滤渣A的主要成分是(填写化学式)。(2)在另一种生产工艺中,在氟碳铈矿矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧,焙烧得到NaF和CeO2两种固体以及两种高温下的气态物质,
请写出焙烧过程中相应的化学方程式。(3)焙烧后加入稀硫酸浸出,为提高Ce的浸出率,需控制硫酸浓度不能太大的原因是。(4)加入硫脲的目的是将还原为Ce3+,反应的离子方程式为。(5)下列关于步骤④的说法正确的
是(填字母)。A.该步骤发生的反应是2Ce3++6=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2OB.可以用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液,不影响产品纯度C.过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率
(6)若常温下,Ka2(H2CO3)=5.0×10−11,Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10﹣28,Ce3+恰好沉淀完全c(Ce3+)=1.0×10﹣5mol•L﹣1,此时测得溶液的pH=5,则溶液中c()=mol•L﹣1。(
7)氧化铈的晶体结构如图所示,与Ce4+等距且最近的Ce4+个数为。若晶体密度为dg•cm−3,阿伏加德罗常数为NA,晶胞参数a=cm(写出表达式)。9.(14分)肉桂酸乙酯是高级防晒霜中必不可少的成分之一、由于其分子中存在碳碳双键,稳定性较差
。研究肉桂酸乙酯的合成一直是热点,制备原理:+CH3CH2OH+H2O已知:Ⅰ.物理常数有机物相对分子质量性状熔点/℃沸点/℃密度/(g/mL)溶解度水乙醇乙醚肉桂酸148白色晶体1353001.25微溶溶溶肉桂酸乙酯176无色油状12271.51.05不溶溶溶乙醇46无色液体——
78.30.79溶——溶环己烷无色液体——80.80.73不溶溶溶Ⅱ.实验步骤:①向圆底烧瓶中加入44.4g肉桂酸、25mL无水乙醇和25mL环己烷,在不断振摇下将3mL浓硫酸分多次加入其中,加完后充分摇匀并加入几粒沸石;②按照图示组装好仪器(安装分
水器),控制温度在65~70℃加热回流2h。反应时“环己烷﹣乙醇﹣水”会形成共沸物(沸点62.6℃)蒸馏出来,回流环己烷和乙醇。③停止加热后,将圆底烧瓶中的物质倒入盛有80mL水的烧杯中,分批加入碳酸钠粉末;④用分液漏斗分出有机层,水层用25m
L乙醚萃取,然后合并至有机层;⑤干燥,过滤;⑥首先低温蒸出乙醚,再改用减压蒸馏(水浴加热即可)得到产品肉桂酸乙酯的体积为35.2mL。回答下列问题:(1)蒸馏装置中,选用的冷凝管为(填标号)。A.空气冷凝管B.球形冷凝管C.直形
冷凝管D.蛇形冷凝管(2)下列有关分水器的说法正确的是(填标号)。A.使用分水器能够促使反应正向进行B.分水器中的液面不再变化时,反应达到最大限度C.反应过程中,分水器有水积攒则立即打开活塞放出(3)步骤③加入碳酸
钠粉末的作用是。(4)步骤⑤合适的干燥剂为(填标号)。A.浓硫酸B.无水氯化钙C.氧化钙D.氢氧化钠(5)采用减压蒸馏的原因是。(6)肉桂酸乙酯的结构中,采取sp3杂化的原子有。(7)产品纯度的分析,取
ag所得样品,用乙醇作溶剂,量取25.00mL所配溶液转移至锥形瓶中,加入mg氢氧化钠(过量),用浓度为cmol•L﹣1的盐酸滴定,消耗盐酸的体积为VmL,该样品的纯度为(用代数式表示,无需化简)。10.(15分)甲醇是重要的化工原料,也是重要的能源物质,可发展替代传统化石燃料。开
发CO2加氢制甲醇技术既能解决温室效应等环境问题,又能有效提高资源的利用率。回答下列问题:CO2加氢分别生成甲醇和CO是最重要的两个基本反应,其反应如下:Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)
+H2O(g)ΔH1<0Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2>0Ⅲ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH3<0(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变ΔH随温度T的变化如图1所示。据图判断,表示反应Ⅲ的焓变曲线为(
填“a”“b”或“c”);反应Ⅰ在(填“高温”或“低温”)下可自发进行。(2)在343K、容积可变的密闭容器中,可判断反应Ⅰ达平衡的标志的。A.CO2和H2O的体积分数相等B.单位时间内,断裂两个碳氧双键的同时又断裂两个氧氢键C.体
系密度不变D.体系压强不变(3)在1L刚性密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在某催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得产物甲醇、一氧化碳的体积分数与温度的关系如图3所示。当温度高于300℃时,该催化剂选择性较大的产物是(填化学式)。已知T℃时,达到平衡时CH
3OH的选择性为80%,c(CO)=0.1mol•L﹣1,则该温度下反应Ⅱ的平衡常数K=(用分数表示即可)。(4)CO2加氢生成甲醇,在实际生产过程中,通常会在原料气里掺一些CO。(5)CO2也可以通过电化学方法转化为CH3OH,装置如图2所示。阴极的电极反应式为,若外接电源为铅蓄电池
,铅蓄电池正极质量增加32g时,则标准状况下阳极生成LO2。11.(14分)一种治疗糖尿病药物的合成路线如图(部分反应条件已省略)。回答下列问题:(1)有机物I中含氧官能团的名称为。(2)反应③的反应类型是。(3
)反应②的化学方程式为。(4)H是一种氨基酸,其结构简式为,其本身发生聚合反应,所得高分子化合物的结构简式为。(5)符合下列条件的E的同分异构体有种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为。①属于芳香族化合物且苯环上有3个取代基
;②既可发生银镜反应,又可发生水解反应。2023年黑龙江省哈尔滨六中高考化学一模试卷参考答案与试题解析一、选择题:本题共7小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。1.(6分)近年来我国在航天航
空事业发展迅速,下列有关说法正确的是()A.“嫦娥五号”使用的碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料B.打印机墨粉中常加有Fe3O4,这是利用了其有颜色和具有磁性的特点,可用CuO替代C.“长征五号”的燃料箱用高性能铝合金焊接,金属铝用加热分解法冶炼D.“墨子号”卫星成功发
射实现了光纤量子通信,生产光纤的原料为晶体硅【分析】A.碳化硅陶瓷为新型无机非金属材料;B.CuO无磁性;C.金属铝用电解熔融氧化铝的方法来冶炼;D.光导纤维的主要成分二氧化硅。【解答】解:A.碳化硅陶瓷
为耐高温陶瓷,属于新型无机非金属材料;B.打印机墨粉中常加有Fe3O4,这是利用了其有颜色和具有磁性的特点,CuO不具有磁性6O4,故B错误;C.金属铝比较活泼,只能用电解熔融氧化铝的方法来冶炼,故C错误;D.光导纤维的主要成分二氧化硅,而非单质硅;故选
:A。【点评】本题考查了物质的性质及应用,为高频考点,把握物质的性质、性质与用途的对应关系为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意理解化学在生产、生活和科技领域的应用,题目难度不大。2.(6分)下列实验中操作规范,且能达
到实验目的的是()ABCD观察Fe(OH)2的生成蒸发结晶制备NaCl晶体制取NaHCO3配制稀硫酸溶液A.AB.BC.CD.D【分析】A.植物油可隔绝空气;B.应在蒸发皿蒸发NaCl溶液;C.二氧化碳在水的溶解度不大;D.不
能在容量瓶中稀释浓硫酸。【解答】解:A.植物油可隔绝空气,可防止生成的氢氧化亚铁被氧化;B.应在蒸发皿蒸发NaCl溶液,故B错误;C.二氧化碳在水的溶解度不大,故C错误;D.不能在容量瓶中稀释浓硫酸、冷却后,故D错误;故选:A。【点评】本题考查化
学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、物质的制备、混合物的分离提纯、溶液的配制、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。3.(6分)有机“纳米小人”风靡全球,其中涉及的一个反应如图:下列说法正确的是()A.
化合物N能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能使溴水褪色B.化合物P中所有碳原子可能共平面C.该反应完全符合绿色化学的思想,理论上原子利用率为100%D.化合物M的一氯代物有4种【分析】A.N中含碳碳三键、醛基;B.化合物P
中含有饱和碳原子,且与碳原子之间形成4个碳碳单键;C.由原子守恒可知,还生成HBr;D.M的结构对称,含4种H原子。【解答】解:A.N中含碳碳三键,可使酸性KMnO4溶液、溴水均褪色;B.化合物P中含有饱和碳原子,则分子所有碳原子不可能共平面;C.由原子守恒可知,
原子利用率小于100%;D.M的结构对称,一氯代物有4种;故选:D。【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机物的结构、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项D为解答的易错点,题目难度不大。4.(6分)下列离子方程式正确的是()
A.少量H2O2溶液滴入酸性KMnO4溶液中,颜色变浅:H2O2+2+6H+=2Mn2++4O2+6H2OB.铁氰化钾溶液检验Fe2+的原理:Fe2++K++[Fe(CN)6]3﹣=KFe[Fe(CN)6]↓C.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应:+
Ba2+=BaSO4↓D.以镍铁基合金为惰性电极电解饱和KCl溶液,阳极反应式:Fe﹣2e﹣=Fe2+【分析】A.少量H2O2溶液滴入酸性KMnO4溶液中,颜色变浅,是高锰酸钾氧化过氧化氢生成氧气,本身被还原为锰离子,选项中电
子、原子不守恒;B.用铁氰化钾溶液检验Fe2+反应生成铁氰化钾KFe[Fe(CN)6]沉淀;C.漏掉了亚铁离子与氢氧根离子的反应;D.镍铁基合金为惰性电极,溶液中氯离子失电子发生氧化反应。【解答】解:A.少量H2O2溶液滴入酸性KMn
O4溶液中,颜色变浅,本身被还原为锰离子2O2+3+6H+=3Mn2++5O6+8H2O,故A错误;B.用铁氰化钾溶液检验Fe4+反应生成铁氰化钾沉淀,其反应的离子方程式为:K++Fe2++[Fe(CN)6]7﹣═KFe[Fe(CN)6]↓,故B正确;C.(NH4)4Fe(SO4)2
溶液与少量Ba(OH)6溶液反应的离子方程式为:Fe2++2OH﹣++Ba2+═Fe(OH)5↓+BaSO4↓,故C错误;D.镍铁基合金为惰性电极,阳极反应式:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,故D错误;故选:B。【点评】本题考查离子方程式的书写判断,为高频考点,明确物质性质、反应实质为解答关键,注意
掌握离子方程式的书写原则,试题侧重考查学生的分析能力及规范答题能力,题目难度中等。5.(6分)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素的最高正价和最低负价之和相差2,Y和W同主族,其中Y、Z、W构成的某种物质结构如图所示。下列说法正确
的是()A.简单离子半径:W>Z>Y>XB.元素X的氧化物对应水化物是强酸C.元素Y和Z能形成一种用于呼吸面具供氧剂的物质D.向Y、Z和W形成的上述化合物中加入稀硫酸,无明显现象【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素的最高正价和最低负价之和相差2,X为氮;在短周期
元素中Z原子的原子半径最大,Z为钠;Y和W同主族,W能形成6个共价键,则Y为氧、W为硫。【解答】解:A.电子层数越多半径越大,核电荷数越大;简单离子半径:W>X>Y>Z;B.X为氮元素,若为亚硝酸,故B错误;C
.元素Y和Z能形成的过氧化钠能和水,可用于呼吸面具供氧剂的物质;D.该物质为Na2S2O7,加入稀硫酸会反应生成硫单质,产生黄色沉淀;故选:C。【点评】本题考查原子结构和元素周期律,侧重考查学生元素推断和元素周期律的掌握情况,试题难度中等。6.(6分)我国科
技工作者设计以CoP和Ni2P纳米片为催化电极材料,电催化合成偶氮化合物的新装置如图所示(R代表烃基)。下列说法错误的是()A.该离子交换膜是阴离子交换膜B.电极a的电极电势低于电极bC.阳极反应为RCH2NH2﹣4e﹣+4OH﹣
═RCN+4H2OD.电流由直流电源出发,经电极a,KOH溶液,电极b回到直流电源【分析】该装置为电解池,a电极上RCH2NH2失电子生成RCN,发生氧化反应作阳极,电极反应式为RCH2NH2﹣4e﹣+4OH﹣=RCN+4H2O,b电极上硝基苯生
成偶氮化合物,作阴极发生还原反应。【解答】解:A.a电极消耗氢氧根离子,右侧氢氧根离子向左侧移动,故A正确;B.a电极作阳极,b电极作阴极,故B错误;C.a电极发生氧化反应作阳极,电极反应式为RCH2NH2﹣2e﹣+4OH﹣=RCN+4H2O,故C正确;D.a电极作阳
极,b电极作阴极,经电极a,电极b回到直流电源;故选:B。【点评】本意考查电解原理的应用,题目难度中等,能依据电极反应物和生成物价态变化判断阴阳极是解题的关键,难点是电极反应式的书写。7.(6分)室温下,某二元碱X(OH)2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化
的曲线如图所示,下列说法错误的是()A.由图可知X(OH)2一级、二级电离平衡常数B.X(OH)NO3水溶液显碱性C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)<c[X(OH)+]D.在pH=6的水溶液中,c(OH﹣)=c(X2+)+c(H+)+c[X(OH
)+]【分析】A.根据点(9.2,0.5)分析,Kb1=,根据溶液中c[X(OH)+]=c(X2+)时溶液的pH计算Kb2;B.根据X(OH)+的水解程度和电离程度的相对大小判断,水解使溶液呈酸性,电离使溶液呈碱性;C.等物质的量的X(NO3)2和X(
OH)NO3混合溶液,X2+的水解程度大于X(OH)+的水解程度;D.在pH=6的水溶液显酸性。【解答】解:A.根据点(9.2,Kb3==c(OH﹣)==mol/L=10﹣4.4,溶液中c[X(OH)+]=c(X2+)时,溶液pH=6.4﹣)==mol/L=10﹣7
.8mol/L,所以Kb8==10﹣7.7,由图可知X(OH)2一级、二级电离平衡常数;B.X(OH)+的电离平衡常数为Kb2=10﹣8.8mol/L,根据图象2]=c(X(OH)+]时,溶液的pH=2.2﹣)==mol/L=10
﹣4.6mol/L,所以Kb1=10﹣4.2,则X(OH)+的水解平衡常数为Ka==10﹣9.8,则电离程度大于水解程度,溶液显碱性;C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO4混合溶液,X2+的水
解程度大于X(OH)+的水解程度,则溶液中c(X2+)<c[X(OH)+],故C正确;D.在pH=4的水溶液显酸性+)>c(OH﹣),c(OH﹣)<c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)+],故D错误;故选:D。【点评】本题考查酸碱混合的定性判断、离子浓度大小比较,题目难度
中等,明确图象曲线变化的意义为解答关键,注意把握溶液中的守恒关系及溶液酸碱性与溶液pH的关系,试题侧重考查学生的分析能力及综合应用能力。二、8.(15分)氧化铈(CeO2)是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、
SiO2等)为原料制备氧化铈,其工艺流程如图所示:已知:①稀土离子易与形成复盐沉淀;②Ce3+和发生反应:Ce2(SO4)3+Na2SO4+nH2O=Ce2(SO4)3•Na2SO4•nH2O↓;③硫脲:具有还原性,酸性条件下易被氧化为(SCN2H
3)2;④Ce2(CO3)3为白色粉末,难溶于水。回答下列问题:(1)滤渣A的主要成分是BaSO4和SiO2(填写化学式)。(2)在另一种生产工艺中,在氟碳铈矿矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧,焙烧得到NaF和CeO2两种固体以及两种高温下的气态
物质,请写出焙烧过程中相应的化学方程式4CeFCO3+4NaHCO3+O24NaF+4GeO2+8CO2+2H2O。(3)焙烧后加入稀硫酸浸出,为提高Ce的浸出率,需控制硫酸浓度不能太大的原因是溶液中c()增大,易和稀土离子形成复盐沉淀而使浸出率降低。(4)加入硫脲的目的是将还
原为Ce3+,反应的离子方程式为2+2=2Ce3++(SCN2H3)2+2HF+2F﹣。(5)下列关于步骤④的说法正确的是AC(填字母)。A.该步骤发生的反应是2Ce3++6=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H
2OB.可以用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液,不影响产品纯度C.过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率(6)若常温下,Ka2(H2CO3)=5.0×10−11,Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10﹣28,Ce3
+恰好沉淀完全c(Ce3+)=1.0×10﹣5mol•L﹣1,此时测得溶液的pH=5,则溶液中c()=0.2mol•L﹣1。(7)氧化铈的晶体结构如图所示,与Ce4+等距且最近的Ce4+个数为12。若晶体密度为dg•cm−3,阿伏加德罗常数为NA,晶胞参数
a=cm(写出表达式)。【分析】氟碳铈矿含CeFCO3、BaO、SiO2等,在空气中焙烧,Ce3+在空气中氧化为Ce4+,用硫酸浸取,Ce4+进入溶液,SiO2不反应,BaO与硫酸反应生成BaSO4沉淀,过滤分离,滤渣A为SiO2、BaSO
4,滤液A中加入硫脲将Ce4+还原为Ce3+,Ce2(SO4)3与Na2SO4形成复盐沉淀Ce2(SO4)3•Na2SO4•nH2O,过滤分离,复盐沉淀加入碱,再加入酸,Ce3+被转移到溶液中,再加入碳酸氢铵使Ce3+沉淀为Ce2(CO3)3,
最后灼烧分解生成CeO2;(1)SiO2不反应,BaO与硫酸反应生成BaSO4沉淀;(2)在另一种生产工艺中,在氟碳铈矿矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧,焙烧得到NaF和CeO2两种固体以及两种高温下的气态物质为C
O2、H2O;(3)硫酸浓度过大大,溶液中c()增大;(4)具有还原性,酸性条件下将还原为Ce3+,自身被以为(SCN2H3)2;(5)A.该步骤为碳酸氢铵使Ce3+沉淀为Ce2(CO3)3;B.不可以用Na2CO3溶液代替碳酸氢铵溶液;C.过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤
效率;(6)步骤④中若Ce3+恰好沉淀完全c(Ce3+)为1.0×10﹣5mol•L﹣1),Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10﹣28=c2(Ce3+)c3()=(1.0×10﹣5)2×c3(),c()=1
.0×10﹣6,此时测得溶液的,pH=5,Ka2(H2CO3)=5.0×10﹣11=;(7)由图可知,与Ce4+等距且最近的Ce4+个数为8×3×=12,该晶胞中,铈原子位于八个顶点和六个面心,因此为四个,氧原子在体心内,共8个,该晶胞为立方晶胞,则V=。【解答】解:(1)SiO2不反应,BaO
与硫酸反应生成BaSO4沉淀,滤渣A是BaSO4和SiO2,故答案为:BaSO4和SiO3;(2)在另一种生产工艺中,在氟碳铈矿矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧2两种固体以及两种高温下的气态物质为CO2、H6O,焙烧过程中相应的化学方程式4CeFCO3+3NaHCO3+O26NaF+4GeO2
+3CO2+2H3O,故答案为:4CeFCO3+3NaHCO3+O26NaF+4GeO2+6CO2+2H4O;(3)硫酸浓度过大大,溶液中c(,易和稀土离子形成复盐沉淀而使浸出率降低,故答案为:溶液中c()增大;(4)具有还原性,酸性条件下将3+,自身被以为(SCN2H3)2,反应方程式为:2
+2=2Ce3++(SCN2H3)2+2HF+4F﹣,故答案为:2+2=2Ce4++(SCN2H3)6+2HF+2F﹣;(5)A.该步骤为碳酸氢铵使Ce8+沉淀为Ce2(CO3)2,发生的反应是2Ce3
++6=Ce2(CO6)3↓+3CO7↑+3H2O,故A正确;B.不可以用Na7CO3溶液代替碳酸氢铵溶液,会影响产品纯度;C.过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率,故C正确;故答案为:AC;(6)步骤④中若Ce3+
恰好沉淀完全c(Ce5+)为1.0×10﹣2mol•L﹣1,Ksp[Ce2(CO7)3]=1.5×10﹣28=c2(Ce3+)c3()=(7.0×10﹣5)2×c3(),c(﹣5,此时测得溶液的,pH=5,Ka2(H8CO3)=5.6×10﹣11==,则溶液中c
(﹣1,故答案为:0.4;(7)由图可知,与Ce4+等距且最近的Ce4+个数为8×3×=12,铈原子位于八个顶点和六个面心+4×,氧原子在体心内,该晶胞为立方晶胞=cm3,晶胞参数a=cm,故答案为:6;cm。【点评】本题考查物质的制备实验方案设计,为高考常见题型和高频考点
,侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力,综合性较强,注意把握物质性质以及对题目信息的获取于使用,难度中等。9.(14分)肉桂酸乙酯是高级防晒霜中必不可少的成分之一、由于其分子中存在碳碳双键,稳定性较差。研究肉桂酸乙酯
的合成一直是热点,制备原理:+CH3CH2OH+H2O已知:Ⅰ.物理常数有机物相对分子质量性状熔点/℃沸点/℃密度/(g/mL)溶解度水乙醇乙醚肉桂酸148白色晶体1353001.25微溶溶溶肉桂酸乙酯176无色油状12271.51.05
不溶溶溶乙醇46无色液体——78.30.79溶——溶环己烷无色液体——80.80.73不溶溶溶Ⅱ.实验步骤:①向圆底烧瓶中加入44.4g肉桂酸、25mL无水乙醇和25mL环己烷,在不断振摇下将3mL浓
硫酸分多次加入其中,加完后充分摇匀并加入几粒沸石;②按照图示组装好仪器(安装分水器),控制温度在65~70℃加热回流2h。反应时“环己烷﹣乙醇﹣水”会形成共沸物(沸点62.6℃)蒸馏出来,回流环己烷和乙醇。③停止加热后,将圆
底烧瓶中的物质倒入盛有80mL水的烧杯中,分批加入碳酸钠粉末;④用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取,然后合并至有机层;⑤干燥,过滤;⑥首先低温蒸出乙醚,再改用减压蒸馏(水浴加热即可)得到产品肉桂酸乙酯的体积为35.2mL。回答下列问题:(1)蒸馏装置中,选用的冷凝管为C(填标
号)。A.空气冷凝管B.球形冷凝管C.直形冷凝管D.蛇形冷凝管(2)下列有关分水器的说法正确的是AB(填标号)。A.使用分水器能够促使反应正向进行B.分水器中的液面不再变化时,反应达到最大限度C.反应过程中,分水器有水积攒则立即打开活塞放出(3)步骤③加入碳酸钠粉末的作用是除去未反应的肉桂
酸和作为催化剂的硫酸。(4)步骤⑤合适的干燥剂为B(填标号)。A.浓硫酸B.无水氯化钙C.氧化钙D.氢氧化钠(5)采用减压蒸馏的原因是降低肉桂酸乙酯的沸点,低温下蒸馏可减少副反应的发生,提高其产率。(6)肉桂酸乙酯的结构中,采取sp3
杂化的原子有C、O。(7)产品纯度的分析,取ag所得样品,用乙醇作溶剂,量取25.00mL所配溶液转移至锥形瓶中,加入mg氢氧化钠(过量),用浓度为cmol•L﹣1的盐酸滴定,消耗盐酸的体积为VmL,该样品的纯度为×100%(用代数
式表示,无需化简)。【分析】(1)共沸物的沸点62.6℃,不选用空气冷凝方法,若选用球形冷凝管和蛇形冷凝管,可能导致冷凝管堵塞,液体不能顺利流出;(2)A.使用分水器不断分离除去水,可减少生成物的生成量;B.分水器中的液面不再变化时,说明反应达到平衡状态;C
.分水器使用时先加水接近支管口,即分水器中应该有水积攒,便于反应物回流入反应器;(3)未反应的肉桂酸和作为催化剂的硫酸残留在产品中,可加入碳酸钠粉末反应转化为盐,使之进入水层;(4)A.浓硫酸是液体,具有吸水性,可除去有机层中水;B.无水氯化钙是固体,
具有吸水性,可除去有机层中水;C.氧化钙是固体,具有吸水性,但生成的氢氧化钙能使酯类水解;D.氢氧化钠是强碱,能使酯类水解;(5)肉桂酸乙酯沸点较高,高温易发生副反应,采用减压蒸馏可以降低沸点,在较低的温度下进行
蒸馏,减少副反应的发生,提高产率;(6)肉桂酸乙酯中C原子的杂化方式有两种:sp3、sp2,其中苯环、碳碳双键和碳氧双键中的C原子均采取sp2杂化,CH3CH2O﹣中的C、O原子采取sp3杂化;(7)
肉桂酸乙酯与氢氧化钠发生水解反应,反应比例为1:1,过量的氢氧化钠与盐酸1:1反应,则n(肉桂酸乙酯)=n(NaOH)﹣n(HCl),结合n=cV和纯度=×100%进行计算。【解答】解:(1)共沸物的沸点62.6℃,不选用空气冷凝方法,可能导致冷凝管堵
塞,应选用直形冷凝管,故答案为:C;(2)A.该反应为可逆反应,使用分水器不断分离除去水,有利于化学平衡正向移动;B.分水器中的液面不再变化时,即反应达到最大限度;C.分水器中先加水接近支管口,及时打开活塞放出少量的水,故C错误;故答案
为:AB;(3)碳酸钠能与未反应的肉桂酸和作为催化剂的硫酸反应,即步骤③加入碳酸钠粉末的作用是除去未反应的肉桂酸和作为催化剂的硫酸,故答案为:除去未反应的肉桂酸和作为催化剂的硫酸;(4)A.浓硫酸是液体,可除去有机
层中水,故A错误;B.无水氯化钙是固体,可除去有机层中水,故B正确;C.氧化钙与反应生成的氢氧化钙是强碱,不能用于肉桂酸乙酯的干燥;D.氢氧化钠是强碱,不能用于肉桂酸乙酯的干燥;故答案为:B;(5)肉桂酸乙酯沸点较高,高温易发生副反应,在较低的温度下进行蒸馏,提高产率,故答案为:降低
肉桂酸乙酯的沸点,低温下蒸馏可减少副反应的发生;(6)肉桂酸乙酯的结构中的C、O原子的价层电子数为4,均原子采取sp6杂化,而苯环2杂化,即采取sp3杂化的原子有C、O,故答案为:C、O;(7)桂酸乙酯与氢氧化钠发生水解反应,反应比例为3:1,则2
5.00mL所配溶液中n(肉桂酸乙酯)=n(NaOH)﹣n(HCl)=﹣3mol=(﹣cV×10﹣2)mol,250.00mL样品溶液中n(肉桂酸乙酯)=(﹣3)mol×=10(﹣3)mol,m(肉桂酸乙
酯)=nM=10(﹣7)mol×176g/mol=1760(﹣cV×10﹣3)g,样品纯度为×100%,故答案为:×100%。【点评】本题考查有机物的制备实验,涉及基本实验操作、物质的分离提纯、原子杂化类型的判断、纯度计算等知识,侧重学生基础知识的检测与实验能力的考查,把握仪器的
使用、物质的分离提纯是解题关键,题目难度中等。10.(15分)甲醇是重要的化工原料,也是重要的能源物质,可发展替代传统化石燃料。开发CO2加氢制甲醇技术既能解决温室效应等环境问题,又能有效提高资源的利用率。回答下列问题:CO2加氢分别生成甲醇和CO是最
重要的两个基本反应,其反应如下:Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1<0Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2>0Ⅲ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH3<0(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变ΔH随温度T的变化如图1所示。据图判断,表
示反应Ⅲ的焓变曲线为c(填“a”“b”或“c”);反应Ⅰ在低温(填“高温”或“低温”)下可自发进行。(2)在343K、容积可变的密闭容器中,可判断反应Ⅰ达平衡的标志的BC。A.CO2和H2O的体积分数相等B.单位时间内,断裂两个碳氧双
键的同时又断裂两个氧氢键C.体系密度不变D.体系压强不变(3)在1L刚性密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在某催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得产物甲醇、一氧化碳的体积分数与温度的关系如图3所示。
当温度高于300℃时,该催化剂选择性较大的产物是CH3OH(填化学式)。已知T℃时,达到平衡时CH3OH的选择性为80%,c(CO)=0.1mol•L﹣1,则该温度下反应Ⅱ的平衡常数K=(用分数表示即可)。(4)CO2加氢生
成甲醇,在实际生产过程中,通常会在原料气里掺一些CO加入一定量CO,使反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)逆向进行,提高生成CH3OH的选择性。(5)CO2也可以通过电化学方法转化为CH
3OH,装置如图2所示。阴极的电极反应式为CO2+6e﹣+6H+=CH3OH+H2O,若外接电源为铅蓄电池,铅蓄电池正极质量增加32g时,则标准状况下阳极生成5.6LO2。【分析】(1)依据盖斯定律判断反应热关系,进而判断图象,△H﹣T△S<0时反应自发;(2)化
学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度和百分含量保持不变;(3)结合图象产物变化判断选择性,依据反应物起始加入量、选择性和浓度关系计算平衡时各组分的量,进而计算平衡常数;(4)依据CO加入对平衡的影响分析;(5)由图可知,阴
极二氧化碳转化为CH3OH,电极反应式为CO2+6e﹣+6H+=CH3OH+H2O,阳极电极反应式为4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O。【解答】解:(1)Ⅰ:CO2(g)+3H8(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH4<
0,Ⅱ:CO2(g)+H3(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2>2,依据盖斯定律Ⅰ﹣Ⅱ可得Ⅲ:CO(g)+2H2(g)⇌CH7OH(g)ΔH3=ΔH1﹣ΔH7,依据图象反应热关系可知,表示反应Ⅲ的焓变曲线为c1<0,△
S<7,△H﹣T△S<0反应自发,故答案为:c;低温;(2)A.CO2和H4O的体积分数相等,无法判断正逆反应速率是否相等,故A错误;B.单位时间内,断裂两个碳氧双键的同时又断裂两个氧氢键,化学反应达到平衡状态;C.反应前后气体总质量不变,体系密度不变时,正逆反应速率相等,故C正确;D.温度一定
,容积可变,无法判断正逆反应速率是否相等,故D错误;故答案为:BC;(3)由图象可知,当温度高于300℃时3OH体积分数增大,CO体积分数减小3OH,在5L刚性密闭容器中充入1molCO2和5molH2,达到平衡时CH3OH的选择性为80%,c(CO)=3.1
mol•L﹣1,CO的物质的量为7.1mol/L×1L=5.1mol,设平衡时CH3OH物质的量为xmol,列三段式:CO6(g)+3H2(g)⇌CH7OH(g)+H2O(g)起始时(mol)变化量(mol)xxx平衡量(mol)
xCO2(g)+H4(g)⇌CO(g)+H2O(g)起始时(mol)变化量(mol)0.70.1平衡量(mol)6.1则×100%=80%,平衡时CO2的物质的量为1mol﹣5.4mol﹣0.5mol=
0.5mol,氢气的物质的量为6mol﹣1.2mol﹣5.1mol=1.6mol,则该温度下反应Ⅱ的平衡常数K===,故答案为:CH3OH;;(4)CO2加氢生成甲醇,在实际生产过程中,原因是加入一定量CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)逆向进行,
提高生成CH3OH的选择性,故答案为:加入一定量CO,使反应CO2(g)+H5(g)⇌CO(g)+H2O(g)逆向进行,提高生成CH3OH的选择性;(5)阴极二氧化碳转化为CH8OH,电极反应式为CO2+6e﹣+2H+=CH3OH+H2O,若外接电源为铅蓄电池5+2e﹣++4H+=
PbSO4+2H2O,质量增加32g时×2=4mol﹣﹣4e﹣=O2↑+4H2O,生成氧气体积为,故答案为:CO2+6e﹣+5H+=CH3OH+H2O;3.6。【点评】本题考查化学平衡、原电池原理,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键,难点是化学平衡常数的
计算。11.(14分)一种治疗糖尿病药物的合成路线如图(部分反应条件已省略)。回答下列问题:(1)有机物I中含氧官能团的名称为羧基、酰胺键。(2)反应③的反应类型是氧化反应。(3)反应②的化学方程式为+NaOH+NaCl。(4)
H是一种氨基酸,其结构简式为,其本身发生聚合反应,所得高分子化合物的结构简式为。(5)符合下列条件的E的同分异构体有16种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为、。①属于芳香族化合物且苯环上有3个取
代基;②既可发生银镜反应,又可发生水解反应。【分析】A→B的反应过程中,A中苯环与甲醛发生加成反应,然后羟基被氯原子取代生成B,由B、D的结构简式,结合反应条件可知,A发生卤代烃的水解反应生成C,C再发生醇的催化氧化生成D,则C为,D中醛基被氧化为羧基生成E,E中苯环与氢气发生
加成反应(或还原反应)生成F,F中羧基上的羟基被氯原子取代生成G,(4)中H是一种氨基酸,对比G、I的结构简式,可推知H为。【解答】解:(1)有机物I中含氧官能团的名称为羧基、酰胺键,故答案为:羧基、酰胺
键;(2)反应③的过程中﹣CH2OH转化为﹣CHO,该反应类型是氧化反应,故答案为:氧化反应;(3)反应②的化学方程式为+NaOH+NaCl,故答案为:+NaOH+NaCl;(4)H是一种氨基酸,对比G,可推知H的结构简式为,其本身发生聚
合反应,所得高分子化合物的结构简式为,故答案为:;;(5)符合下列条件的E()的同分异构体:①属于芳香族化合物且苯环上有3个取代基;②既可发生银镜反应,说明含有﹣OOCH基团3、﹣CH6CH3、﹣OOCH时,甲基与乙基有邻、间,对应的﹣OOCH分别
有4种、8种位置3、﹣CH3、﹣CH7OOCH,2个甲基有邻、间,对应的﹣CH2OOCH分别有8种、3种,符合条件的同分异构体共有(4+5+2)+(2+2+1)=16种,且峰面积之比为6:6:2:1:5的结构简式为、,故答案为:16;、。【点评】本题考查有机物的合成,涉及官能团识别、有机反应类
型、有机反应方程式的书写、限制条件同分异构体的书写等,对比有机物结构变化理解发生的反应,题目较好地考查学生分析推理能力、知识迁移运用能力。