【文档说明】2022年高考真题——化学(山东卷)含解析.doc,共(28)页,2.610 MB,由envi的店铺上传
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山东省2022年普通高中学业水平等级考试化学注意事项: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。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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:H1C12O16S32Cl35.5Ti48Co59一、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.古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A.金(Au):“虽被火亦未熟"B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”D.石钟乳(3CaCO):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”【答案】C【解析】【详解】A.金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也
不反应,反应金的化学性质很稳定,与其氧化性无关,A不合题意;B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H2O=Ca(OH)2,反应放热,产生大量的水汽,而CaO由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧
化性无关,B不合题意;C.石硫磺即S:“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+SΔAg2S、Fe+SΔFeS、2Cu+SΔCu2S,反应中S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO3+2CH3COOH=
(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意;故答案为:C。2.下列试剂实验室保存方法错误的是A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中B.氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中C.四氯化碳保存在广口塑料瓶中D.高锰酸
钾固体保存在棕色广口瓶中【答案】C【解析】【详解】A.由于浓硝酸见光易分解,故浓硝酸需保存在棕色细口瓶中避光保存,A正确;B.氢氧化钠固体能与玻璃中的SiO2反应,故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中,B正确;C.四氯
化碳是一种有机溶剂,易挥发,且能够溶解塑料,故其不能保存在广口塑料瓶中,应该保存在细口玻璃瓶中,C错误;D.高锰酸钾固体受热后易分解,故需在棕色广口瓶中、阴冷处密封保存,D正确;故答案为:C。3.138O、158O的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:16313a828bO+
HeO+X→;16315m828nO+HeO+Y→。下列说法正确的是A.X的中子数为2B.X、Y互为同位素C.138O、158O可用作示踪原子研究化学反应历程D.自然界不存在1382O、1582O分子是因其化学键不稳定【答案】B【解析】【详解】根据质量守恒可知,X微
粒为62He,Y微粒为42He,据此分析解题。A.由分析可知,X微粒为62He,根据质量数等于质子数加中子数可知,该微粒的中子数为4,A错误;B.由分析可知,X微粒为62He,Y微粒为42He,二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子,故互为同位素,B正确;C.由题干信息可知,138O与158O
的半衰期很短,故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程,C错误;D.自然界中不存在1382O与1582O并不是其化学键不稳定,而是由于138O与158O的半衰期很短,很容易发生核变化,转化为气体其他原子,O=O的键能与形成该键的核素无关,D错误;故答案为:B
。4.下列高分子材料制备方法正确的是A.聚乳酸()由乳酸经加聚反应制备B.聚四乙烯()由四氟乙烯经加聚反应制备C.尼龙66−()由己胺和己酸经缩聚反应制备D.聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯酯()经消去反应制备
【答案】B【解析】【详解】A.聚乳酸()是由乳酸[HOCH(CH3)COOH]分子间脱水缩聚而得,即发生缩聚反应,A错误;B.聚四氟乙烯()是由四氟乙烯(CF2=CF2)经加聚反应制备,B正确;C.尼龙-66()是由己二胺和己二酸经过缩聚反应制得,C错误;D.聚乙烯醇()
由聚乙酸乙烯醇酯()发生水解反应制得,D错误;故答案为:B。5.AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N-Al键、N-Ga键。下列说法错误的是A.GaN的熔点高于AlNB.晶体中所有化学键均为极性键C.晶体中所有原子均采取3sp杂化D.晶体中所有原
子的配位数均相同【答案】A【解析】【分析】Al和Ga均为第ⅢA元素,N属于第ⅤA元素,AlN、GaN的成键结构与金刚石相似,则其为共价晶体,且其与金刚石互为等电子体,等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中
,N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。【详解】A.因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体,由于Al原子的半径小于Ga,N—Al的键长小于N—Ga的,则N—Al的键能较大,键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高,故GaN的熔点低于A
lN,A说错误;B.不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键,故两种晶体中所有化学键均为极性键,B说法正确;C.金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4),C原子无孤电子对,故C原子均采取sp3杂化;由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所
有原子均采取sp3杂化,C说法正确;D.金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键,即C原子的配位数是4,由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子的配位数也均为4,D说法正确。综上所述,本题选A。6.实验室用基准23NaCO配制标准溶液并标
定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定23NaCO标准溶液。下列说法错误的是A.可用量筒量取2325.00mLNaCO标准溶液置于锥形瓶中B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制23NaCO标准溶液C.应选用烧杯而非称量纸称量23NaCO固体D.达到滴定终点时溶液显橙色【答案
】A【解析】【分析】选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液,则应将Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中,将待测盐酸置于酸式滴定管中,滴定终点时溶液由黄色变为橙色。【详解】A.量筒的精确度不高,不可用量简量取Na
2CO3标准溶液,应该用碱式滴定管或移液管量取25.00mLNa2CO3标准溶液置于锥形瓶中,A说法错误;B.Na2CO3溶液显碱性,盛放Na2CO3溶液的容器不能用玻璃塞,以防碱性溶液腐蚀玻璃产生有粘性的硅酸钠溶液而将瓶塞粘住,故应选用配带塑料塞的容量瓶配
制Na2CO3标准溶液,B说法正确;C.Na2CO3有吸水性且有一定的腐蚀性,故应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体,C说法正确;D.Na2CO3溶液显碱性,甲基橙滴入Na2CO3溶液中显黄色,当滴入最后一滴盐酸时,溶液由黄色突变为橙色且半分钟之内不变色即为滴定终点,
故达到滴定终点时溶液显橙色,D说法正确;综上所述,本题选A。7.γ-崖柏素具天然活性,有酚的通性,结构如图。关于γ-崖柏素的说法错误的是A.可与溴水发生取代反应B.可与3NaHCO溶液反应C.分子中的碳原子不可能全部共平面D.与足量2H加成后,产物
分子中含手性碳原子【答案】B【解析】【分析】由题中信息可知,γ-崖柏素中碳环具有类苯环的共轭体系,其分子中羟基具有类似的酚羟基的性质。此外,该分子中还有羰基可与氢气发生加成反应转化为脂环醇。【详解】A.酚可与溴水发生取代反应,γ-崖柏素有酚的通性,且γ-崖柏素的环上有可以被取代的H
,故γ-崖柏素可与溴水发生取代反应,A说法正确;B.酚类物质不与NaHCO3溶液反应,γ-崖柏素分子中没有可与NaHCO3溶液反应的官能团,故其不可与NaHCO3溶液反应,B说法错误;C.γ-崖柏素分子中有一个异丙基,异丙基中间的碳原子与其相连的3个碳原子不共
面,故其分子中的碳原子不可能全部共平面,C说法正确;D.γ-崖柏素与足量H2加成后转化为,产物分子中含手性碳原子(与羟基相连的C原子是手性碳原子),D说法正确;综上所述,本题选B。8.实验室制备4KMnO过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用3KClO氧化2MnO制备24
KMnO;②水溶后冷却,调溶液pH至弱碱性,24KMnO歧化生成4KMnO和2MnO;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得4KMnO。下列说法正确的是A.①中用瓷坩埚作反应器B.①中用NaOH作强碱性介质C.②中24KMnO只体现氧化性D.2MnO转化为4
KMnO的理论转化率约为66.7%【答案】D【解析】【分析】由题中信息可知,高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4,然后水溶后冷却调溶液pH至弱碱性使K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,Mn元素的化合价
由+6变为+7和+4。【详解】A.①中高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4,由于瓷坩埚易被强碱腐蚀,故不能用瓷坩埚作反应器,A说法不正确;B.制备KMnO4时为为防止引入杂质离子,①中用KOH作强碱性介
质,不能用NaOH,B说法不正确;C.②中K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,故其既体现氧化性又体现还原性,C说法不正确;D.根据化合价的变化分析,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2:1,根据Mn元素守恒可知,MnO2中的Mn元素只有23转化为KMnO
4,因此,MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%,D说法正确;综上所述,本题选D。9.已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程
如下。下列说法正确的是A.苯胺既可与盐酸也可与NaOH溶液反应B.由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法C.苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得D.①、②、③均为两相混合体系【答案】C【解析】【分析】由题给流程可知,向甲苯、苯胺
、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸,盐酸将微溶于水的苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐,分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ;向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺,分液得到苯胺粗品①;向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸,分液得到废液和有机相Ⅱ,向有机相Ⅱ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯
甲酸钠,分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ;向水相Ⅱ中加入盐酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。【详解】A.苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应,但不能与氢氧化钠溶液反应,故A
错误;B.由分析可知,得到苯胺粗品①的分离方法为分液,得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤,获取两者的操作方法不同,故B错误;C.由分析可知,苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得,故C正确;D.由分析可知,①、②为液相,③为固相,都不是两相混合
体系,故D错误;故选C。10.在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是A.含N分子参与的反应一定有电子转移B.由NO生成HONO的反应历程有2种C.增大NO的量,38CH的平衡转化率不变D.当主要发生包含②的历程时
,最终生成的水减少【答案】D【解析】【详解】A.根据反应机理的图示知,含N分子发生的反应有NO+∙OOH=NO2+∙OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+∙C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+∙OH,含N分子NO、N
O2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价,上述反应中均有元素化合价的升降,都为氧化还原反应,一定有电子转移,A项正确;B.根据图示,由NO生成HONO的反应历程有2种,B项正确;C.NO是催化剂,增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变,C项正确;D.无论反应历程如
何,在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O2NO2C3H6+2H2O,当主要发生包含②的历程时,最终生成的水不变,D项错误;答案选D。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.某同学按图示装置进行实验,欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是气体液体固体粉末A2CO饱和23NaCO溶液3CaCOB2Cl2FeCl溶液FeCHCl()32CuNO溶液CuD3NH2HOAg
ClA.AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【详解】A.通入CO2气体依次发生反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3、CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,由于在相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,最终瓶中仍有白色晶体析出,不会得到澄清溶
液,A项选;B.通入Cl2,发生反应Cl2+2FeCl2=2FeCl3、2FeCl3+Fe=3FeCl2,最终Fe消失得到澄清溶液,B项不选;C.通入HCl,-3NO在酸性条件下会表现强氧化性,发生离子反应:3Cu+8H++2-3NO=3C
u2++2NO↑+4H2O,最终Cu消失得到澄清溶液,C项不选;D.AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),通入NH3后,Ag+与NH3结合成[Ag(NH3)2]+,
使溶解平衡正向移动,最终AgCl消失得到澄清溶液,D项不选;答案选A。12.高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。
3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)开始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列说法错误的是A.固体X主要成分是3Fe(OH)和S;金属M为ZnB.浸取时,增大2O压强可促进金属离子浸出C.
中和调pH的范围为3.2~4.2D.还原时,增大溶液酸度有利于Cu的生成【答案】D【解析】【分析】CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2作用下,用硫酸溶液浸取,CuS反应产生为CuSO4、S、H2O,Fe2+被氧化为Fe3+,然
后加入NH3调节溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3;滤液中含有Cu2+、Zn2+;然后向滤液中通入高压H2,根据元素活动性:Zn>H
>Cu,Cu2+被还原为Cu单质,通过过滤分离出来;而Zn2+仍然以离子形式存在于溶液中,再经一系列处理可得到Zn单质。【详解】A.经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3,金属M为Zn,A正确;B.CuS难溶于硫酸,
在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq),增大O2的浓度,可以反应消耗S2-,使之转化为S,从而使沉淀溶解平衡正向移动,从而可促进金属离子的浸取,B正确;C.根据流程图可知:用NH3调节溶液pH时,要使Fe
3+转化为沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,结合离子沉淀的pH范围,可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2~4.2,C正确;D.在用H2还原Cu2+变为Cu单质时,H2失去电子被氧化为H
+,与溶液中OH-结合形成H2O,若还原时增大溶液的酸度,c(H+)增大,不利于H2失去电子还原Cu单质,因此不利于Cu的生成,D错误;故合理选项是D。13.设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐生成2CO,将废旧锂离子电池的正极材
料2LiCoO(s)转化为2+Co,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法正确的是A.装置工作时,甲室溶液pH逐渐增大B.装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸C.乙室电极反应式为-+2+-22LiCoO+2HO+e=Li+Co+4
OHD.若甲室2+Co减少200mg,乙室2+Co增加300mg,则此时已进行过溶液转移【答案】BD【解析】【分析】由于乙室中两个电极的电势差比甲室大,所以乙室是原电池,甲室是电解池,然后根据原电池、电解池反应原理分析解答。【详解】A.电池工作时,甲室中细菌上乙酸盐的阴离
子失去电子被氧化为CO2气体,Co2+在另一个电极上得到电子,被还原产生Co单质,CH3COO-失去电子后,Na+通过阳膜进入阴极室,溶液变为NaCl溶液,溶液由碱性变为中性,溶液pH减小,A错误;B
.对于乙室,正极上LiCoO2得到电子,被还原为Co2+,同时得到Li+,其中的O与溶液中的H+结合H2O,因此电池工作一段时间后应该补充盐酸,B正确;C.电解质溶液为酸性,不可能大量存在OH-,乙室电极反应式为:LiCoO2+e-+4H+=Li++
Co2++2H2O,C错误;D.若甲室Co2+减少200mg,电子转移物质的量为n(e-)=0.2g×2=0.0068mol59g/mol,乙室Co2+增加300mg,转移电子的物质的量为n(e-)=0.3g×1=0.0051mol59g/mol,说明此时已进行过
溶液转移,D正确;故合理选项是BD。14.工业上以4SrSO(s)为原料生产3SrCO(s),对其工艺条件进行研究。现有含3SrCO(s)的-10.1molL、-1231.0molLNaCO溶液,含4Sr
SO(s)的-10.1molL、-1241.0molLNaSO溶液。在一定pH范围内,四种溶液中()2+-1-1lgcSr/molL随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是A.反应2-2-4334SrSO(s)+COSrCO(s)+SO的平衡常数()()sp4sp3KSrSOK=K
SrCOB.a=-6.5C.曲线④代表含3SrCO(s)的-1231.0molLNaCO溶液的变化曲线D.对含4SrSO(s)且24NaSO和23NaCO初始浓度均为-11.0molL的混合溶液,pH7.7时才发生沉淀转化【答案】D【
解析】【分析】硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中硫酸根离子越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸锶固体的0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸
锶固体的1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线;碳酸是弱酸,溶液pH减小,溶液中碳酸根离子离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH相同时,1mol/L碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1mol/L碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体
的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线。【详解】A.反应SrSO4(s)+CO23−SrCO3(s)+SO24−的平衡常数K=2-42-3c(SO)c(CO)=2-242-23c(SO)c(Sr)c(CO)
c(Sr)++=sp4sp3K(SrSO)K(SrCO),故A正确;B.由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积Ksp(SrSO4)=10—5.5×0.1=10—6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液p
H为7.7时,锶离子的浓度为-6.5101mol/L=10—6.5,则a为6.5;C.由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,故C正确;D.由分析可知,硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓
度几乎不变,所以硫酸锶的生成与溶液pH无关,故D错误;故选D。15.2-xCuSe是一种钠离子电池正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是A.每个2-xC
uSe晶胞中2+Cu个数为xB.每个2NaSe晶胞完全转化为2-xCuSe晶胞,转移电子数为8C.每个NaCuSe晶胞中0价Cu原子个数为1-xD.当2xy-NaCuSe转化为NaCuSe时,每转移(1-y)mol电
子,产生(1-x)molCu原子【答案】BD【解析】【详解】A.由晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离子个数为8×18+6×12=4,位于体内的铜离子和亚铜离子的个数之和为8,设晶胞中的铜离子和亚铜离子的个数分别为a和b,则a+b=8-4x,由化合价代数和为0可得2a+b=4×2,解得a=4x,故A
错误;B.由题意可知,Na2Se转化为Cu2-xSe的电极反应式为Na2Se-2e-+(2-x)Cu=Cu2-xSe+2Na+,由晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离子个数为8×18+6×12=4,则每个晶胞中含有4个Na2Se,转移电子数为8,故B错误;C.由题意可知,Cu2-xSe转化为
NaCuSe的电极反应式为Cu2-xSe+e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu,由晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离子个数为8×18+6×12=4,则每个晶胞中含有4个NaCuSe,晶胞中0价铜而个数为(4-4x),故C错误;D.由题意可知,NayCu2-xSe转化
为NaCuSe的电极反应式为NayCu2-xSe+(1-y)e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu,所以每转移(1-y)电子,产生(1-x)mol铜,故D正确;故选BD。三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为366Ni(CN)xZn(NH)y
zCH的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为abc,α=β=γ=90=。回答下列问题:(1)基态Ni原子的价电子排布式为_______,在元素
周期表中位置为_______。(2)晶胞中N原子均参与形成配位键,2+Ni与2+Zn的配位数之比为_______;x:y:z=_______;晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是_______。(3)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的66π大π键、则吡啶中
N原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。A.2s轨道B.2p轨道C.sp杂化轨道D.sp2杂化轨道(4)在水中的溶解度,吡啶远大于苯,主要原因是①_______,②_______。(5)、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱
性最弱的是_______。【答案】(1)①.3d84s2②.第4周期第VIII族(2)①.2:3②.2:1:1③.Zn2+(3)D(4)①.吡啶能与H2O分子形成分子间氢键②.吡啶和H2O均为极性分子相似相溶,而苯为非
极性分子(5)【解析】【小问1详解】已知Ni是28号元素,故基态Ni原子的价电子排布式为:3d84s2,在周期表中第四横行第10纵列即位于第4周期第VIII族,故答案为:3d84s2;第4周期第VIII族;【小问2详解】由题干晶胞示意图可知,一个晶
胞中含有Ni2+个数为:1×22=1,Zn2+个数为:18?8=1,含有CN-为:18?2=4,NH3个数为:18?4=2,苯环个数为:14?2=2,则该晶胞的化学式为:43266Ni(CN)Zn(N
H)2CH,且晶胞中每个N原子均参与形成配位键,Ni2+周围形成的配位键数目为:4,Zn2+周围形成的配位键数目为:6,则2+Ni与2+Zn的配位数之比,4:6=2:3;x:y:z=4:2:2=2:1:1;由以上分析可知,Ni2+的配位数为4
,则Ni2+采用sp3杂化,而Zn2+的配位数为6,Zn2+采用sp3d2杂化,即晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是Zn2+,故答案为:2:3;2:1:1;Zn2+;【小问3详解】吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包
合物。已知吡啶中含有与苯类似的66π大π键,则说明吡啶中N原子也是采用sp2杂化,杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道,故答案为:D;【小问4详解】已知苯分子为
非极性分子,H2O分子为极性分子,且吡啶中N原子上含有孤电子对能与H2O分子形成分子间氢键,从而导致在水中的溶解度,吡啶远大于苯,故答案为:吡啶能与H2O分子形成分子间氢键;吡啶和H2O均为极性分子相似相溶,而苯为非
极性分子;【小问5详解】已知-CH3为推电子基团,-Cl是吸电子基团,则导致N原子电子云密度大小顺序为:>>,结合题干信息可知,其中碱性最弱的为:,故答案为:。17.工业上以氟磷灰石[()543CaFPO,含
2SiO等杂质]为原料生产磷酸和石膏,工艺流程如下:回答下列问题:(1)酸解时有HF产生。氢氟酸与2SiO反应生成二元强酸26HSiF,离子方程式为_______。(2)部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中,按物质的量之比()()2-236
nNaCO:nSiF=1:1加入23NaCO脱氟,充分反应后,()+cNa=_______-1molL;再分批加入一定量的3BaCO,首先转化为沉淀的离子是_______。6BaSiF26NaSiF4CaS
O4BaSOspK61.010−64.010−49.010−101.010−(3)2-4SO浓度(以3SO%计)在一定范围时,石膏存在形式与温度、34HPO浓度(以25PO%计)的关系如图甲所示。酸解后,在所得100℃、25PO%为45的混合体系中,石
膏存在形式为_______(填化学式);洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水,原因是_______,回收利用洗涤液X的操作单元是_______;一定温度下,石膏存在形式与溶液中25PO%和3SO%的关系如图乙所示,下列条件能实
现酸解所得石膏结品转化的是_______(填标号)。A.65℃、25PO%=15、3SO%=15B.80℃、25PO%=10、3SO%=20C.65℃、25PO%=10、3SO%=30D.80℃、25PO%=10、3SO%=10【答案】(1)6HF+SiO2=2H++26SiF−+2H2O(2)
①.22.010−②.24SO−(3)①.CaSO4•0.5H2O②.减少CaSO4的溶解损失,提高产品石膏的产率③.酸解④.D【解析】【分析】氟磷灰石用硫酸溶解后过滤,得到粗磷酸和滤渣,滤渣经洗涤后结晶转化为石膏;粗磷酸以精制I脱氟、除硫酸根离子和26SiF−,过滤,滤液经精制II等一
系列操作得到磷酸。【小问1详解】氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6,该反应的离子方程式为6HF+SiO2=2H++26SiF−+2H2O。【小问2详解】精制1中,按物质的量之比n(Na2CO3):n(26SiF−)=1:
1加入Na2CO3脱氟,该反应的化学方程式为H2SiF6+Na2CO3=Na2SiF6↓+CO2↑+H2O,充分反应后得到沉淀Na2SiF6,溶液中有饱和的Na2SiF6,且c(Na+)=2c(26SiF−),根据Na2SiF6的溶度积
可知Ksp=c2(Na+)•c(26SiF−)=4c3(26SiF−),c(26SiF−)=6234.0101.0104−−=mol•L-1,因此c(Na+)=2c(26SiF−)=22.010−mol•L-1;同时,粗磷酸
中还有硫酸钙的饱和溶液,c(Ca2+)=c(24SO−)=429.0103.010−−=mol•L-1;分批加入一定量的BaCO3,当BaSiF6沉淀开始生成时,c(Ba2+)=6331.0101.0101.010−−−=mol•L-1,
当BaSO4沉淀开始生成时,c(Ba2+)=10921.0103.3103.010−−−mol•L-1,因此,首先转化为沉淀的离子是24SO−,然后才是26SiF−。【小问3详解】根据图中的坐标信息,酸解后,在所得100℃、P2O5%为45的混合体系中,石膏存在形式为CaSO
4•0.5H2O;CaSO4在硫酸中的溶解度小于在水中的,因此,洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水的原因是:减少CaSO4的溶解损失,提高产品石膏的产率;洗涤液X中含有硫酸,其具有回收利用的价值,由于酸解时使用的也是硫酸,因此,回收利用洗涤液X的操作单元是:酸解。由图甲信息可知,温度越低,越
有利于实现酸解所得石膏结晶的转化,由图乙信息可知,位于65℃线上方的晶体全部以CaSO4•0.5H2O形式存在,位于80℃线下方,晶体全部以CaSO4•2H2O形式存在,在两线之间的以两种晶体的混合物形式存在:A.P2O5%=l5、S
O3%=15,由图乙信息可知,该点坐标位于两个温度线之间,故不能实现晶体的完全转化,A不符合题意;B.P2O5%=10、SO3%=20,由图乙信息可知,该点坐标位于两个温度线(65℃、80℃)之间,故不能实现晶体的完全转化,B不符合题意;C.P2O5%=10、SO
3%=30,由图乙信息可知,该点坐标位于,该点坐标位于65℃线上方,晶体全部以CaSO4•0.5H2O形式存在,故不能实现晶体转化,C不符合题意;D.P2O5%=10、SO3%=10,由图乙信息可知,该点坐标
位于80℃线下方,晶体全部以CaSO4•2H2O形式存在,故能实现晶体的完全转化,D符合题意;综上所述,能实现酸解所得石膏结晶转化的是D。18.实验室利用22FeCl4HO和亚硫酰氯(2SOCl)制备无水2FeCl的装置如图所示(加热及夹持装
置略)。已知2SOCl沸点为76℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:(1)实验开始先通2N。一段时间后,先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_______。装置c、d共
同起到的作用是_______。(2)现有含少量杂质的22FeClnHO,为测定n值进行如下实验:实验Ⅰ:称取1mg样品,用足量稀硫酸溶解后,用-1227cmolLKCrO标准溶液滴定2+Fe达终点时消耗VmL(滴定过程中2-27CrO转化为3+Cr,-Cl不反应)。实验Ⅱ:另
取1mg样品,利用上述装置与足量2SOCl反应后,固体质量为2mg。则n=_______;下列情况会导致n测量值偏小的是_______(填标号)。A.样品中含少量FeO杂质B.样品与2SOCl反应时失水不充分C.实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴
内有气泡生成(3)用上述装置、根据反应2442TiO+CClTiCl+CO制备4TiCl。已知4TiCl与4CCl分子结构相似,与4CCl互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对4TiCl、4CCl混合物进行蒸榴提
纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧_______(填序号),先馏出的物质为_______。【答案】(1)①.a②.FeCl2∙4H2O+4SOCl2(g)ΔFeCl2+4SO2+8HCl③.冷凝回流SOCl2(2)①.121000(m-m)108cV②.AB(3)①
.⑥⑩③⑤②.CCl4【解析】【分析】SOCl2与H2O反应生成两种酸性气体,FeCl2∙4H2O与SOCl2制备无水FeCl2的反应原理为:SOCl2吸收FeCl2∙4H2O受热失去的结晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,从而制得无水FeCl2。【小问1
详解】实验开始时先通N2,排尽装置中的空气,一段时间后,先加热装置a,产生SOCl2气体充满b装置后再加热b装置,装置b中发生反应的化学方程式为FeCl2∙4H2O+4SOCl2(g)ΔFeCl2+4SO2+8HCl;装置c、d的共同作用
是冷凝回流SOCl2;答案为:a;FeCl2∙4H2O+4SOCl2(g)ΔFeCl2+4SO2+8HCl;冷凝回流SOCl2。【小问2详解】滴定过程中2-27CrO将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,反应的离子方程式为6Fe2++2-27CrO+14H+=6Fe3++2Cr3++7H
2O,则m1g样品中n(FeCl2)=6n(2-27CrO)=6cV×10-3mol;m1g样品中结晶水的质量为(m1-m2)g,结晶水物质的量为1218mm−mol,n(FeCl2):n(H2O)=1:n=(6cV×10-3mol):1218mm−mol,解得n=121000()108mmcV
−;A.样品中含少量FeO杂质,溶于稀硫酸后生成Fe2+,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大,使n的测量值偏小,A项选;B.样品与SOCl2反应时失水不充分,则m2偏大,使n的测量值偏小,B项选;C.实验I称重后,样品发生了潮解,样品的质量不变,消耗的
K2Cr2O7溶液的体积V不变,使n的测量值不变,C项不选;D.滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小,使n的测量值偏大,D项不选;答案选AB。【小问3详解】组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯,按由下而上、从左到右的顺序组装,
安装顺序为①⑨⑧,然后连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦,接着连接尾接管⑩,TiCl4极易水解,为防止外界水蒸气进入,最后连接③⑤,安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于TiCl4、CCl4分
子结构相似,TiCl4的相对分子质量大于CCl4,TiCl4分子间的范德华力较大,TiCl4的沸点高于CCl4,故先蒸出的物质为CCl4;答案为:⑥⑩③⑤;CCl4。19.支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下:已知:Ⅰ.Ⅱ.、Ⅲ.回答下列问题:(1)A→
B反应条件为_______;B中含氧官能团有_______种。(2)B→C反应类型为_______,该反应的目的是_______。(3)D结构简式为_______;E→F的化学方程式为_______。(4)H的同分异构
体中,仅含有23-OCHCH、2-NH和苯环结构的有_______种。(5)根据上述信息,写出以4−羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成的路线_______。【答案】(1)①.浓硫酸,加热②.2(2)①.取代反应
②.保护酚羟基(3)①.CH3COOC2H5②.+Br23CHCOOH⎯⎯⎯⎯→+HBr(4)6(5)232KCOphCHCl→3225NaHCHCHCOOCH→2ΔHO/H+→2Pd?CH→【解析】【分析】由C
的结构简式和有机物的转化关系可知,在浓硫酸作用下,与乙醇共热发生酯化反应生成,则A为、B为;在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成,与CH3COOC2H5发生信息Ⅱ反应生成,则D为CH3COOC2H5、E为;在乙酸作用下与溴发生取代反应生成,则F为;一定条件下与(
CH3)3CNHCH2ph发生取代反应,则G为;在Pd—C做催化剂作用下与氢气反应生成H。【小问1详解】由分析可知,A→B的反应为在浓硫酸作用下,与乙醇共热发生酯化反应生成和水;B的结构简式为为,含氧官能团为羟基、酯基,共有2种,故答案为:浓硫酸,加热;2;【小问2详解】由分析可知,
B→C的反应为在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成和氯化氢,由B和H都含有酚羟基可知,B→C的目的是保护酚羟基,故答案为:取代反应;保护酚羟基;【小问3详解】由分析可知,D的结构简式为CH3COOC2H5;
E→F的反应为在乙酸作用下与溴发生取代反应生成和溴化氢,反应的化学方程式为+Br23CHCOOH⎯⎯⎯⎯→+HBr,故答案为:CH3COOC2H5;+Br23CHCOOH⎯⎯⎯⎯→+HBr;【小问4详解】H的同分异构体仅含有—OCH2CH3和—
NH2可知,同分异构体的结构可以视作、、分子中苯环上的氢原子被—NH2取代所得结构,所得结构分别有1、3、2,共有6种,故答案为:6;【小问5详解】由题给信息可知,以4—羟基邻苯二甲酸二乙酯制备的合成步骤为在碳酸钾作用下与phCH2Cl发生取代反应生成发生取代反应生成,发生信息Ⅱ反应生成,在Pd—
C做催化剂作用下与氢气反应生成,合成路线为232KCOphCHCl→3225NaHCHCHCOOCH→2ΔHO/H+→2Pd?CH→,故答案为:232KCOphCHCl→3225NaHCHCHCOOCH→2ΔHO/H+→2Pd?CH→。20.利用γ-丁内酯(BL)制备
1,4−丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1−丁醇(BuOH)的副反应,涉及反应如下:已知:①反应Ⅰ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响;②因反应Ⅰ在高压2H氛围下进行,故2H压强
近似等于总压。回答下列问题:(1)以35.010molBL−或BD为初始原料,在493K、33.010kPa的高压2H氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热XkJ;以BD为原料,体系从环境吸热YkJ。忽略副反应热效应,反应Ⅰ
焓变()3ΔH493K,3.010kPa=_______-1kJmol。(2)初始条件同上。ix表示某物种i的物质的量与除2H外其它各物种总物质的量之比,BLx和BDx随时间t变化关系如图甲所示。实验测得X<Y,则图中表示BLx变化的曲线是_______;反应Ⅰ平衡常数pK=_____
__-2kPa(保留两位有效数字)。以BL为原料时,1t时刻2HOx=_______,BD产率=_______(保留两位有效数字)。(3)()BDBLmaxx/x为达平衡时BDx与BLx的比值。()3493K,2.510kPa、()3493K,3.5
10kPa、()3513K,2.510kPa三种条件下,以35.010molBL−为初始原料,在相同体积的刚性容器中发生反应,()BDBLBDBLmaxx/xx/x随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压2H氛围下进行,可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b
、c中,()BDBLmaxx/x最大的是_______(填代号);与曲线b相比,曲线c达到()BDBLBDBLmaxx/x=1.0x/x所需时间更长,原因是_______。【答案】(1)-200(X+Y)(2)①.a或c②.8.3×10-8③.0.08④.39
%(3)①.c②.由于b和c代表的温度相同,而压强对反应速率的影响可忽略,压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动,BDBLmax(x/x)增大,故BDBLBDBLmaxx/x(x/x)=1.0所需时间更长【解析】【小问1详解】依题意,结合已知信息,
可推定在同温同压下,以同物质的量的BL或BD为初始原料,达到平衡时的状态相同,两个平衡完全等效。则以5.0×10-3mol的BL为原料,达到平衡时放出XkJ热量与同物质的量的BD为原料达到平衡时吸收YkJ热量的能量二者能量差值为(X+Y)kJ,则1mo
l时二者能量差值为200(X+Y)kJ,反应I为放热反应,因此焓变H=-200(X+Y)kJ·mol-1。【小问2详解】实验测定X<Y,则达到平衡时BD物质转化量大于BL物质转化量,平衡状态BD物质的量较小,根据图示可知,表示xBL变化的曲线是a或c;该平
衡状态下BL的分压是0.48×3.0×103kPa,BD的分压是0.36×3.0×103kPa,H2的压强近似等于总压,故反应I平衡常数Kp=22(BD)(BL)(H)ppp=33320.363100.48310(310)Kpa-2=8.3×10-8kPa
-2;以BL为原料时,根据题给反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,体系总物质的量的增加量正好是BD参与反应Ⅱ、Ⅲ的量,也正好是H2O(g)的物质的量,设t1时BL转化了amol,BD转化了bmol,则体系总物质的量为(5.0×10-3+b)mol,得到335.010a0.485
.010b−−−=+、3a-b0.365.010b−=+,求得a=3551023−、b=31102.3−,则t1时刻2HOx=3b510b−+=0.08;此时BD的产率为-3a-b100%51039%。【小问3详解】依题意,反应I是正向放热过程,以BL为初始原料,温
度升高则平衡逆向移动,温度越高,反应速率越快,达到平衡时的时间越短,BDBLmax(x/x)越小,BDBLBDBLmaxx/x(x/x)的值越大;相同温度时,压强增大,BD的比重增大,BDBLmax(x/x)增大,又可忽略压强对反应速率的影响,则BDBLmax
(x/x)最大即BDBLBDBLmaxx/x(x/x)最小,对应曲线c;由于b和c代表的温度相同,而压强对反应速率的影响可忽略,压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动,BDBLmax(x/x)增大,故BDBLBDBLmaxx/x(x/x)=1.0所需时间更长。