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2022年高考化学真题完全解读(山东卷带解析)
2023-06-11 | 阅:  转:  |  分享 
  
2022年高考化学真题完全解读(山东卷)2022年高考山东卷化学试题继续保持以往风格,试卷结构和试题难度保持了相对稳定,难度梯度设计合理,契
合考生特点,坚持“重视根底、立足实践、突出能力、不断创新”的要求,体现了高考命题的稳定性和连续性原则,准确表达了考试说明的要求,科
学、准确、公平、标准,难度适中,具有较高的信度、效度和必要的区分度,全面测试考生的化学科学素养,实现了高考的选拔功能。一、注重引领
,突出立德树人立德树人是高中学科教学的根本任务,新高考的化学试题基于“立德树人,服务选拔,引导教学”的核心立场,发挥学科优势,突出
体现社会主义核心价值观,要求学生坚定理想信念、厚植爱国情怀、提升品德修养,让考生感受化学学科的独特价值,引导学生树立正确的价值观,
发挥化学试题的立德树人作用。如:第1题,古医典富载化学知识。二、强化主干,筑牢学科基础 试题单选题尽管只有10小题,多选题也仅有
5小题,但却集中体现了对高中化学主干与核心知识的考查,涉及内容包括化学与技术、社会及环境的关系、原子结构与元素周期律、物质结构与性
质、化学反应速率与化学反应平衡、电离平衡、水解平衡、氧化还原反应、化学用语、热化学、电化学、重要元素单质及化合物的相关性质、化学实
验原理及基本操作、有机化学基础知识等等,可以说基本涵盖了高中化学的主干知识。如:第2题的化学实验基本操作和实验安全,第8题的氧化还
原反应概念、第6题的中和滴定实验仪器及相关操作、第3、5、15题有关物质结构基础知识,第10、12题有关平衡规律及其运用等。三、巧
选载体,情境立足实践立足化学科学特点,注重选取新材料、新药物、新催化技术等真实情境,呈现生产生活中的实际问题,这些试题情境充分体现
了化学的时代性和应用性,使考生切切实实地感受到了“有用的化学”,解决实际问题还需进一步深化对信息获取加工、逻辑推理、归纳论证思维等
关键能力,有利于提升对学科核心素养考查的有效性,进一步提高人才选拔质量。信息获取与加工是整个化学学科能力发展的基础,所取素材都是实
际生产和生活中真实存在的,有的是传统的工业生产,有的则是应用广泛的新技术,这些情境对考生来说可能是陌生的,但考查的重点仍是高中化学
的基础知识,充分体现出试题“高起点、低落点”的特点。如:第5题以第三代半导体材料AlN、GaN为载体,考查共价键的形成及主要类型;
等电子原理的应用;利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型;共价晶体;第12题以高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉;四、多维呈现,考查
思维品质试题在设计上很好地体现了能力立意要求。试题通过创设复杂的问题情境,加强对学生逻辑推理能力的考查。对于真实的工业生产过程,在
信息获取加工能力的基础上利用化学基础知识和基本原理,推测实际工艺过程中步骤、所发生的离子方程式、化学方程式,考查化学计算等。试题对
能力的考查往往不是孤立的,着重对某项能力考查的同时,在不同程度上也考查了与之相关的其它能力,这一点在非选择题中体现得尤为明显。第1
5题巧妙地把充放电过程中与晶胞结构融合在一起,一箭双雕;第19题,以支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线为切入口,全面考查官
能团之间的转化;第20题在利用丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD)过程,利用化学反应原理知识进行分析等。五、注重实验,发展探究
能力实验是培养化学学科素养的重要途径和方式。2022年高考化学在实验原理的理解、实验方案的设计、实验仪器的选择、基本仪器的使用、实
验数据的处理、实验结论的得出和解释等方面加强设计,考查学生的实验能力和科学探究能力,充分发挥对高中实验教学的积极导向作用,引导教学
重视实验探究,引导学生自己动手做实验,切实提升实验能力。如:第2题的实验操作和实验安全;第9题的物质分离与提纯的操作;第18题利用
FeCl2?4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2,通过对实验步骤的分析,选取合适的仪器,预测实验现象,同时考查实验操
作方法和定量分析,所学即所考,很好地实现了教考衔接。题号分值难度度知识模块详细知识点单选题12易认识化学科学常见无机物及其应用氧化
还原反应基本概念;硫与金属单质的反应22易常见无机物及其应用化学实验基础硝酸的不稳定性;化学实验基础操作;实验安全32中物质结构与
性质原子中相关数值及其之间的相互关系;元素、核素、同位素42中有机化学基础酯的水解反应机理;人工合成有机化合物的应用;加聚反应机理
及几个相关概念;缩聚反应机理及判断52中物质结构与性质共价键的形成及主要类型;等电子原理的应用;利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型
;共价晶体(新教材)62中常见无机物及其应用化学反应原理碳酸钠;酸碱中和滴定实验基本操作及步骤;酸碱中和滴定实验相关仪器72中有机
化学基础有机化合物中碳的成键特征;分子的手性;有机分子中原子共面的判断;多官能团有机物的结构与性质82中认识化学科学化学实验基础氧
化还原反应的几组概念;基于氧化还原反应守恒规律的计算;常用仪器及使用92中有机化学基础化学实验基础羧酸的酸性;蒸发与结晶;萃取和分
液;胺的性质与应用102中认识化学科学化学反应原理氧化还原反应的规律;一氧化氮;化学平衡的移动及其影响因素多选题114中常见无机物
及其应用氯气与还原性化合物的反应;氨气;硝酸盐;含碳元素及其化合物124中常见无机物及其应用化学反应原理有关铁及其化合物转化的流程
题型;沉淀溶解平衡的应用134中常见无机物及其应用化学反应原理原电池正负极判断;原电池电极反应式书写;原电池、电解池综合考查;电解
池电极反应式及化学方程式的书写与判断144较难化学反应原理强电解质与弱电解质;溶度积常数相关计算154较难化学反应原理物质结构与性
质电化学计算;新型电池;晶胞的有关计算非选择题161中物质结构与性质电子排布式;简单配合物的成键;氢键对物质性质的影响;晶胞的有关
计算;1713难认识化学科学化学反应原理离子方程式的书写;化学反应条件的控制及优化;溶度积规则及其应用;溶度积常数相关计算1812
较难化学实验基础物质制备的探究1912较难有机化学基础同分异构体的数目的确定;羧酸酯化反应;有机物的推断;根据题给物质选择合适合成
路线2011难化学反应原理焓变;化学平衡的移动及其影响因素;化学平衡常数;化学平衡图像分析一、选择题:本题共10小题,每小题2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(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗
刷则白”【答案】C【解析】A项,题中金“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项,题中石灰(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Ca
O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项,题中石硫磺:“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+SA
g2S、Fe+SFeS、2Cu+SCu2S,反应中S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;D项,题中石钟乳(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;故选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】A项,浓硝酸具有不稳定性,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项,氢氧化钠固体为强碱能与玻璃中的SiO2反应,故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中,B正确;
C项,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项,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;故选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:;。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138O2、158O2分子是因其化学键不稳定【答案】B【解析】根据质量守恒可知,结合题中的人工合成反应,推知
X微粒为62He,Y微粒为42He。A项,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项,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项,.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项,自然界中不存在138O2与158O2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;故选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
()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】】本题考查加聚反应和缩聚反应的比较
。A项,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项,聚四氟乙烯()是由四氟乙
烯(CF2=CF2)经加聚反应制备,B正确;C项,尼龙-66()是由己二胺和己二酸经过缩聚反应制得,C错误;D项,聚乙烯醇()由聚
乙酸乙烯醇酯()发生水解反应制得,D错误;故选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,晶体中只存在键
、键。下列说法错误的是( )A.的熔点高于B.晶体中所有化学键均为极性键C.晶体中所有原子均采取sp3杂化D.晶体中所有原子
的配位数均相同【答案】A【解析】根据元素周期表,Al和Ga均为第ⅢA元素,N属于第ⅤA元素,结合题意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。A项,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AlN,A说错误;B项,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项,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项,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。故选A。6.实验室用基准Na2CO3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
Na2CO3标准溶液。下列说法错误的是( )A.可用量筒量取25.00 mL Na2CO3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Na2CO3标准溶液C.应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体D.达到滴定终点时溶液显橙色【答案】A【解析】根
据中和滴定过程批示剂选择原则,以盐酸滴定Na2CO3标准溶液,选甲基橙为指示剂,则应利用盐酸滴定碳酸钠,即将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。A项,量筒的精确度为0.1 mL,不可用量简量取Na2CO3
标准溶液,应该用碱式滴定管或移液管量取25.00 mL Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中,A错误;B项,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Na2
CO3标准溶液,B正确;C项,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正确;D项,Na
2CO3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正确;故选A。7.崖柏素具天然活性,有酚的通性,结构如图。关于崖柏素的说法错误的是( )A.可
与溴水发生取代反应B.可与NaHCO3溶液反应C.分子中的碳原子不可能全部共平面D.与足量H2加成后,产物分子中含手性碳原子【答案
】B【解析】根据题中信息可知,γ-崖柏素有酚的通性,具有类似的酚羟基的性质。A项,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正确;B项,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错误;C项,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正确;D项,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正确;故选B。8.实验室制备KMnO4过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3
氧化MnO2制备K2MnO4;②水溶后冷却,调溶液至弱碱性,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、
冷却结晶,再减压过滤得KMnO4。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K2M
nO4只体现氧化性D.MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%【答案】D【解析】根据题意,高温下在熔融强碱性介质中用KC
lO3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。A项,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不正确;B项,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不正确;C项,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不正确;D项,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元素只有转化为KMnO4,因此,MnO2转化为
KMnO4的理论转化率约为66.7%,D正确;故选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】根据题给流程可
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。A项,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,A错误;B项,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,B错误;C项,苯胺粗品、甲
苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得,C正确;D项,①、②为液相,③为固相,都不是两相混合体系,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生成的
反应历程有2种C.增大NO的量,C3H8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】A项,根据
制备丙烯的部分反应机理的图示知,含N分子发生的反应有NO+?OOH=NO2+?OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+?C
3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+?OH,含N分子NO、NO2、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项,根据图示,由NO生成HONO的反应历程有2种,B项
正确;C项,NO是催化剂,增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变,C项正确;D项,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+O22C3H6+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;故选D。二、选择题:本
题共5小题,每小题4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ACO2饱和Na2
CO3溶液CaCO3BCl2FeCl2溶液FeCHClCu (NO3)2溶液CuDNH3H2OAgCl【答案】A【解析】A项,饱和
Na2CO3溶液通入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项符合题意;B项,FeC
l2溶液通入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
符合题意;C项,Cu (NO3)2溶液通入HCl,NO3-在酸性条件下会表现强氧化性,发生离子反应:3Cu+8H++2 NO3-=
3Cu2++2NO↑+4H2O,最终Cu消失得到澄清溶液,C项不符合题意;D项,AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s)Ag+(a
q)+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项不符合题意;故选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。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Fe(OH)3和S;金属M为ZnB.浸取时,增大O2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】依据题中的工艺流程,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。A项,固体X主要成分是S、Fe(OH)3,金属M为Zn,A正确;B项,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项,根据流程图可知:用NH3调节溶液pH时,要使Fe3+转化为沉淀,而Cu2+、Zn
2+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项,在用H2还原C
u2+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;故选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CO2,将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2转化为Co2+,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LiCoO2+2H2O+e-+4H+=Li++Co2++4OH-D.若甲室Co2+减少,乙室Co2+增加,则此
时已进行过溶液转移【答案】BD【解析】A项,依据题意右侧装置为原电池,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项,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项,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项,若甲室Co2+减少200 mg,电子转移物质的量为n(e
-)= ,乙室Co2+增加300 mg,转移电子的物质的量为n(e-)=,说明此时已进行过溶液转移,D正确;故选BD。14.工业上
以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s),对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1mol·L-1、1.0mol·L
-1 Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1mol·L-1、1.0mol·L-1 Na2SO4溶液。在一定pH范围内,四种溶
液中lg[c(Sr2+)/mol·L-1]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )A.反应SrSO4(s)+CO32
-SrCO3(s)+SO42-的平衡常数B.a= -6.5C.曲线④代表含SrCO3(s)的1.0mol·L-1溶液的变化曲线D.
对含SrCO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0mol·L-1的混合溶液,时才发生沉淀转化【答案】D【解析】分析
题给图象,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0.1 mol·L-1硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶固体
的1 mol·L-1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,1
mol·L-1碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1 mol·L-1碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1 mol·L-1碳酸
钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1 mol·L-1碳酸钠溶液的变化曲线。A项,反应SrSO4(s)+CO32-SrCO3
(s)+SO42-的平衡常数K===,故A正确; B项,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pH为7.7时,锶离子的浓度为=10—6
.5,则a为-6.5;C项,曲线④表示含碳酸锶固体的1 mol·L-1碳酸钠溶液的变化曲线,故C正确;D项,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.Cu2-xSe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Cu2-xSe晶胞中Cu2+个数为xB.每个Na2Se晶胞完全转化为Cu2-x
Se晶胞,转移电子数为8C.每个NaCuSe晶胞中0价Cu原子个数为1-x D.当NayCu2-xSe转化为NaCuSe时,每转移
电子,产生(1-x)mol原子【答案】D【解析】A项,由Cu2-xSe晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=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2
a+b=4×2,解得a=4x,故A错误;B项,由Na2Se转化为Cu2-xSe的电极反应式为Na2Se-e-+(2-x)Cu=Cu
2-xSe+Na+,由晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4,则每个晶胞中含有4个Na2Se,转移电子数为4,故
B错误;C项,由NaCuSe晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=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项,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D。三、非选
择题:本题共5小题,共60分。16.(12分)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni(CN)x·Zn(NH3)y·zC
6H6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。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,Ni2+与Zn2+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π66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)?3d84s2 第4周期第VIII族 (
2) 2:3???? 2:1:1???? Zn2+(3)D(4)??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(5)【解析】(1)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;(2)由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有Ni2+个数为:=1,Zn2+个数为:=1,
含有CN-为:=4,NH3个数为:=2,苯环个数为:=2,则该晶胞的化学式为:Ni(CN)4·Zn(NH3)2·2C6H6,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Ni2+与Zn2+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+;(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π66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,故选D;(4)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;(5)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:。17.(13分)工业上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3],含SiO
2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)酸解时有产生。氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6,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n(Na2CO3):n(SiF62-)= 1:1加
入Na2CO3脱氟,充分反应后,c(Na+)=_______ mol?L-1;再分批加入一定量的BaCO3,首先转化为沉淀的离子是
_______。BaSiF6Na2SiF6CaSO4BaSO4Ksp1.0×10-64.0×10-69.0×10-41.0×10-
10(3)SO42-浓度(以SO3%计)在一定范围时,石膏存在形式与温度、H3PO4浓度(以P2O5%计)的关系如图甲所示。酸解后
,在所得、P2O5%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P2O5%和SO3%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℃、P2O5%=15、SO3%=15?B.80℃、P2O5%
=10、SO3%=20C.65℃、P2O5%=10、SO3%=30?D.80℃、P2O5%=10、SO3%=10【答案】(1)6H
F+SiO2=2H++ SiF62-+2H2O(2) 2.0×10-2 SO42-(3) CaSO4?0.5H2O???? 减少C
aSO4的溶解损失,提高产品石膏的产率???? 酸解???? D【解析】根据题中的工艺流程,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SiF62-,过滤,滤液经精制II等一系列操作得到磷酸。(1)
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++ SiF62-+2H2O。(2)精制1
中,按物质的量之比n(Na2CO3):n(SiF62-)= 1:1加入Na2CO3脱氟,该反应的化学方程式为H2SiF6+ Na2
CO3= Na2SiF6↓+CO2↑+ H2O,充分反应后得到沉淀Na2SiF6,溶液中有饱和的Na2SiF6,且c(Na+)=2
c(SiF62-),根据Na2SiF6的溶度积可知Ksp= c2(Na+)? c(SiF62-)=4c3(SiF62-),c(Si
F62-) =mol?L-1,因此c(Na+)=2c(SiF62-)=2.0×10-2mol?L-1;同时,粗磷酸中还有硫酸钙的饱
和溶液,c(Ca2+)=c(SO42-)=mol?L-1;分批加入一定量的BaCO3,当BaSiF6沉淀开始生成时,c(Ba2+)
= mol?L-1,当BaSO4沉淀开始生成时,c(Ba2+)= mol?L-1,因此,首先转化为沉淀的离子是SO42-,然后才是
SiF62-。(3)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CaSO4?0.5H2
O;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项,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项,P2O5%= 10、SO
3%= 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项,P2O
5%= 10、SO3%= 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项,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;故选D。18.(12分)实验室利用FeCl2?4H2O和亚硫酰
氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2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N2。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FeCl2? nH2O,为测定n值进行如下实验:实验Ⅰ:
称取m1g样品,用足量稀硫酸溶解后,用cmol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定达终点时消耗(滴定过程中Cr2O72-转化为Cr3
+,不反应)。实验Ⅱ:另取m1g样品,利用上述装置与足量SOCl2反应后,固体质量为m2g。则_______;下列情况会导致n测量
值偏小的是_______(填标号)。A.样品中含少量杂质B.样品与SOCl2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TiO2+CCl4 =TiCl4+CO2制备TiCl4。已知TiC
l4与CCl4分子结构相似,与CCl4互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4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)?a???? FeCl2?4H
2O+4SOCl2FeCl2+4SO2↑+8HCl↑???? 冷凝回流SOCl2(2) AB (3)?⑥⑩③⑤ CCl4【解析
】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。(1)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?4H
2O+4SOCl2FeCl2+4SO2↑+8HCl↑;装置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2;(2)滴定过程中Cr2O72-将F
e2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,反应的离子方程式为6Fe2++ Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H
2O,则m1g样品中n(FeCl2)=6n(Cr2O72-)=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mol,n(FeCl2):n(H2O)=1:n=(6cV×10-3mol):mol,解得n=;A项,样品中含少量F
eO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项,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项,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项,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;故选AB。(3)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。19.(12分)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-OCH2CH3、-NH2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)?浓硫酸,加热???? 2(2)?取代反应???? 保护酚
羟基(3) CH3COOC2H5 +Br2+HBr(4)6(5) 【解析】根据C的结构简式,结合题中的合成路线可知,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。(1)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;(2)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;(3)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+Br2+HBr;(4)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;(5)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。20.(11分)利用丁内酯(BL)制备1,丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃
(THF)和丁醇(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H2氛
围下进行,故H2压强近似等于总压。回答下列问题:(1)以或BD为初始原料,在、的高压H2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ΔH(493K,3.0×10
3kPa)=_______ kJ·mol-1。(2)初始条件同上。xi表示某物种i的物质的量与除H2外其它各物种总物质的量之比,xBL和xBD随时间t变化关系如图甲所示。实验测得X<Y,则图中表示xBL变化的曲线是_______;反应Ⅰ平衡常数Kp=_______ kPa-2 (保留两位有效数字)。以BL为原料时,t1时刻xH2O_______,BD产率=_______(保留两位有效数字)。(3)为达平衡时与的比值。(493K,2.5×103kPa)、(493K,3.5×103kPa)、(513K,2.5×103kPa)三种条件下,以5.0×10-3molBL为初始原料,在相同体积的刚性容器中发生反应,随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压H2氛围下进行,可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中,最大的是_______(填代号);与曲线b相比,曲线c达到所需时间更长,原因是_______。【答案】(1)-200(X+Y)(2) a或c???? 8.3×10-8 0.08???? 39%(3) 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,增大,故=1.0所需时间更长【解析】(1)根据题意,结合已知信息,可确定在同温同压下,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1mol时二者能量差值为200(X+Y)kJ,反应I为放热反应,因此焓变ΔH =-200(X+Y)kJ·mol-1。(2)实验测定X
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