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1、 1 1.(2021 年全国卷 II)化学与生活密切相关。以下说法错误的选项是 A.碳酸钠可用于去除餐具的油污 B.漂白粉可用于生活用水的消毒 C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸 D.碳酸钡可用于胃肠 X射线造影检查【解析】A.碳酸钠水解溶液显碱性,因此可用于去除餐具的油污,A正确;B.漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,B正确;C.氢氧化铝是两性氢氧化物,能与酸反响,可用于中和过多胃酸,C正确;D.碳酸钡难溶于水,但可溶于酸,生成可溶性钡盐而使蛋白质变性,所以不能用于胃肠 X 射线造影检查,应该用硫酸钡,D错误。【答案】D 2.(2021 年全国卷 II)研究说明,氮氧化物和二氧化硫在形成
2、雾霾时与大气中的氨有关如以下图所示。以下表达错误的选项是 A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关【解析】【答案】C 2 3.(2021年全国卷 II)实验室中用如下图的装置进行甲烷与氯气在光照下反响的实验。光照下反响一段时间后,以下装置示意图中能正确反映实验现象的是 A.A B.B C.C D.D【解析】在光照条件下氯气与甲烷发生取代反响生成氯化氢和四种氯代烃,氯化氢极易溶于水,所以液面会上升。但氯代烃是不溶于水的气体或油状液体,所以最终水不会充满试管,。【答案】D 4.(2021 年全国卷 II)W、X、Y和
3、 Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与 X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的 3倍;Z原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同。以下表达正确的选项是 A.X 与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物 B.Y 与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键 C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构 D.W 的氧化物对应的水化物均为强酸【解析】【答案】A 5.(2021 年全国卷 II)NA代表阿伏加德罗常数的值。以下说法正确的选项是 3 A.常温常压下,124 g P4中所含 PP 键数目为 4NA B.100 mL 1molL1FeCl3溶液中所含 Fe3+
4、的数目为 0.1NA C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为 2NA D.密闭容器中,2 mol SO2和 1 mol O2催化反响后分子总数为 2NA【解析】A.常温常压下,124 g P4的物质的量是 1mol,由于白磷是正四面体结构,含有 6个 PP 键,因此其中所含PP 键数目为 6NA,A 错误;B.铁离子在溶液中水解,所以 100 mL 1molL1FeCl3溶液中所含 Fe3+的数目小于 0.1NA,B错误;C.甲烷和乙烯分子均含有 4 个氢原子,标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是 0.5mol,其中含氢原子数目为 2NA,C正确;D.反响
5、 2SO2+O22SO3是可逆反响,因此密闭容器中,2 mol SO2和 1 mol O2催化反响后分子总数大于 2NA,D 错误。答案选 C。【答案】C 6.(2021 年全国卷II)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸的NaCO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反响为:3CO2+4Na2Na2CO3+C。以下说法错误的选项是 A.放电时,ClO4向负极移动 B.充电时释放 CO2,放电时吸收 CO2 C.放电时,正极反响为:3CO2+4e 2CO32+C D.充电时,正极反响为:Na+eNa【解析】A.放电时是原电池,阴离子 C
6、lO4向负极移动,A正确;B.电池的总反响为 3CO2+4Na2Na2CO3+C,因此充电时释放 CO2,放电时吸收 CO2,B 正确;C.放电时是原电池,正极是二氧化碳得到电子转化为碳,反响为:3CO2+4e2CO32+C,C正确;D.充电时是电解,正极与电源的正极相连,作阳极,发生失去电子的氧化反响,反响为 2CO32+C4e3CO2,D错误。【答案】D 7.(2021 年全国卷 II)以下实验过程可以到达实验目的的是 编号 实验目的 实验过程 4 A 配制 0.4000 molL1的 NaOH 溶液 称取 4.0 g 固体 NaOH 于烧杯中,参加少量蒸馏水溶解,转移至 250 mL 容
7、量瓶中定容 B 探究维生素C的复原性 向盛有 2 mL 黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素 C 溶液,观察颜色变化 C 制取并纯化氢气 向稀盐酸中参加锌粒,将生成的气体依次通过 NaOH溶液、浓硫酸和 KMnO4溶液 D 探究浓度对反响速率的影响 向 2 支盛有 5 mL 不同浓度 NaHSO3溶液的试管中同时参加 2 mL 5%H2O2溶液,观察实验现象 A.A B.B C.C D.D【解析】D.反响的方程式为 HSO3+H2O2SO42+H+H2O,这说明反响过程中没有明显的实验现象,因此无法探究浓度对反响速率的影响,D错误。【答案】B 8.(2021 年全国卷 II)我国是世界上最早制
8、得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿 ZnS,含有 SiO2和少量 FeS、CdS、PbS杂质为原料制备金属锌的流程如下图:相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的 pH范围如下:金属离子 Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的 pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的 pH 2.8 8.3 8.2 9.4 5 答复以下问题:1焙烧过程中主要反响的化学方程式为_。2滤渣 1的主要成分除 SiO2外还有_;氧化除杂工序中 ZnO的作用是_,假设不通入氧气,其后果是_。3溶液中的 Cd2+可用锌粉除去,复原除杂工序中反响的离子方程式为_。4电解硫酸锌溶液制备单质
9、锌时,阴极的电极反响式为_;沉积锌后的电解液可返回_工序继续使用。【解析】1由于闪锌矿的主要成分是 ZnS,因此焙烧过程中主要反响的化学方程式为 2ZnS+3O22ZnO+2SO2。2由于硫酸铅不溶于水,因此滤渣 1的主要成分除 SiO2外还有 PbSO4;要测定铁离子,需要调节溶液的 pH,又因为不能引入新杂质,所以需要利用氧化锌调节 pH,即氧化除杂工序中 ZnO的作用是调节溶液的 pH。根据表中数据可知沉淀亚铁离子的 pH较大,所以假设不通入氧气,其后果是无法除去杂质 Fe2+。3溶液中的 Cd2+可用锌粉除去,反响的离子方程式为 Zn+Cd2+Zn2+Cd。4电解硫酸锌溶液制备单质锌时
10、,阴极发生得到电子的复原反响,因此阴极是锌离子放电,那么阴极的电极反响式为 Zn2+2eZn;阳极是氢氧根放电,破坏水的电离平衡,产生氢离子,所以电解后还有硫酸产生,因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。【答案】(1).ZnS+O2ZnO+SO2 (2).PbSO4 (3).调节溶液的pH (4).无法除去杂质Fe2+(5).Zn+Cd2+Zn2+Cd (6).Zn2+2eZn (7).溶浸 9.(2021 年全国卷 II)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气CO和 H2,还对温室气体的减排具有重要意义。答复以下问题:1CH4-CO2催化重整反响为:CH4(g)+CO2(g)=2CO
11、(g)+2H2(g)。:C(s)+2H2(g)=CH4(g)H=-75 kJmol1 C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-394 kJmol1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H=-111 kJmol1 该催化重整反响的 H=_ kJmol1。有利于提高 CH4平衡转化率的条件是_填标号。A高温低压 B低温高压 C高温高压 D低温低压 某温度下,在体积为 2 L的容器中参加 2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反响,到达平衡时 CO2的转化率是50%,其平衡常数为_mol2L2。2反响中催化剂活性会因积碳反响而降低,同时存在的消碳反响那么使积碳量减少。6 相关数据
12、如下表:积碳反响 CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反响 CO2(g)+C(s)=2CO(g)H/(kJmol1)75 172 活化能/(kJmol1)催化剂 X 33 91 催化剂 Y 43 72 由上表判断,催化剂 X_Y填“优于或“劣于,理由是_。在反响进料气组成、压强及反响时间相同的情况下,某催化剂外表的积碳量随温度的变化关系如下图。升高温度时,以下关于积碳反响、消碳反响的平衡常数K和速率v的表达正确的选项是_填标号。AK积、K消均增加 Bv积减小,v消增加 CK积减小,K消增加 Dv消增加的倍数比 v积增加的倍数大 在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 v=kp(
13、CH4)p(CO2)-0.5k为速率常数。在 p(CH4)一定时,不同 p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如下图,那么 pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_。【解析】7 2根据表中数据可知相对于催化剂 X,催化剂 Y积碳反响的活化能大,积碳反响的速率小;而消碳反响活化能相对小,消碳反响速率大,所以催化剂 X 劣于 Y。A正反响均是吸热反响,升高温度平衡向正反响方向进行,因此 K积、K消均增加,A 正确;B升高温度反响速率均增大,B错误;C根据 A中分析可知选项 C 错误;D积碳量到达最大值以后再升高温度积碳量降低,这说明 v消增加的倍数比 v积增加的倍数大,D正确
14、。答案选 AD。根据反响速率方程式可知在 p(CH4)一定时,生成速率随 p(CO2)的升高而降低,所以根据图像可知 pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为 pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。【答案】(1).247 (2).A (3).(4).劣于 (5).相对于催化剂 X,催化剂 Y 积碳反响的活化能大,积碳反响的速率小;而消碳反响活化能相对小,消碳反响速率大 (6).AD (7).pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)10.(2021 年全国卷 II)K3Fe(C2O4)33H2O三草酸合铁酸钾为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。答复以下问题:1晒制
15、蓝图时,用 K3Fe(C2O4)33H2O 作感光剂,以 K3Fe(CN)6溶液为显色剂。其光解反响的化学方程式为:2K3Fe(C2O4)32FeC2O4+3K2C2O4+2CO2;显色反响的化学方程式为_。2某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按以下图所示装置进行实验。8 通入氮气的目的是_。实验中观察到装置 B、F 中澄清石灰水均变浑浊,装置 E 中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有_、_。为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是_。样品完全分解后,装置 A 中的残留物含有 FeO 和 Fe2O3,检验 Fe2O3存在的方法是:_。3测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。称量m g 样品于
16、锥形瓶中,溶解后加稀 H2SO4酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_。向上述溶液中参加过量锌粉至反响完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀 H2SO4酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗 KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为_。【解析】1光解反响的化学方程式为 2K3Fe(C2O4)32FeC2O4+3K2C2O4+2CO2,反响后有草酸亚铁产生,所以显色反响的化学方程式为 3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4。2装置中的空气在高温下能氧化金属铜,能影响 E 中的反
17、响,所以反响前通入氮气的目的是隔绝空气排尽装置中的空气;反响中有气体生成,不会全部进入后续装置。实验中观察到装置 B、F中澄清石灰水均变浑浊,说明反响中一定产生二氧化碳。装置 E中固体变为红色,说明氧化铜被复原为铜,即有复原性气体 CO 生成,由此判断热分解产物中一定含有 CO2、CO;为防止倒吸,必须保证装置中保持一定的压力,所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置 A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气即可。要检验Fe2O3存在首先要转化为可溶性铁盐,因此方法是取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入12滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有 Fe2O3。3高锰酸钾氧化草酸根离子,其溶液显红色,
18、所以滴定终点的现象是粉红色出现。锌把铁离子复原为亚铁离子,酸性高锰酸钾溶液又把亚铁离子氧化为铁离子。反响中消耗高锰酸钾是 0.001cVmol,Mn 元素化合价从+7 价降低到+2 价,所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是 0.005cVmol,那么该晶体中铁的质量分数的表达式为。9【答案】(1).3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4 (2).隔绝空气、使反响产生的气体全部进入后续装置 (3).CO2 (4).CO (5).先熄灭装置 A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气 (6).取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入 12 滴 KSCN溶液,溶液
19、变红色,证明含有 Fe2O3 (7).粉红色出现 (8).11.(2021 年全国卷 II)硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4 熔点/85.5 115.2 600分解 75.5 16.8 10.3 沸点/60.3 444.6 10.0 45.0 337.0 答复以下问题:1基态 Fe 原子价层电子的电子排布图轨道表达式为_,基态 S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_形。2根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_。3图a为 S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的
20、熔点和沸点高很多,主要原因为_。4气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为_形,其中共价键的类型有_种;固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子,该分子中 S 原子的杂化轨道类型为_。5FeS2晶体的晶胞如图c所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为_gcm3;晶胞中 Fe2+位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为_nm。【解析】10 4气态三氧化硫以单分子形式存在,根据2中分析可知中心原子含有的价层电子对数是 3,且不存在孤对电子,所以其分子的立体构型为平面三角形。分子中存在氧硫双键,因此其中共价键的类型有 2种,即 键
21、、键;固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子,该分子中 S原子形成 4 个共价键,因此其杂化轨道类型为 sp3。5 根据晶胞结构可知含有铁原子的个数是 121/4+14,硫原子个数是 81/8+61/24,晶胞边长为 a nm、FeS2相对式量为 M,阿伏加德罗常数的值为 NA,那么其晶体密度的计算表达式为;晶胞中 Fe2+位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长是面对角线的一半,那么为nm。【答案】(1).(2).哑铃纺锤 (3).H2S (4).S8相对分子质量大,分子间范德华力强 (5).平面三角 (6).2 (7).sp3 (8).(9).12.(2021 年全国卷 II)以葡萄糖
22、为原料制得的山梨醇A和异山梨醇B都是重要的生物质转化平台化合物。E 是一种治疗心绞痛的药物,由葡萄糖为原料合成 E 的过程如下:答复以下问题:1葡萄糖的分子式为_。2A 中含有的官能团的名称为_。3由 B 到 C 的反响类型为_。11 4C 的结构简式为_。5由 D 到 E 的反响方程式为_。6F 是 B 的同分异构体,7.30 g 的 F 与足量饱和碳酸氢钠反响可释放出 2.24 L 二氧化碳标准状况,F 的可能结构共有_种不考虑立体异构,其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为 311 的结构简式为_。【解析】1葡萄糖的分子式为 C6H12O6。2葡萄糖在催化剂作用下与氢气发生醛基的加成反响生
23、成 A,因此 A 中含有的官能团的名称为羟基。3由 B到 C 发生酯化反响,反响类型为取代反响。4根据 B的结构简式可知 C 的结构简式为。5 由D到E是乙酸形成的酯基水解,反响方程式为。6F是 B 的同分异构体,7.30 g的 F与足量饱和碳酸氢钠可释放出 2.24 L二氧化碳标准状况,说明 F分子中含有羧基,7.30 g F的物质的量是 7.3g146g/mol0.05mol,二氧化碳是 0.1mol,因此 F分子中含有 2个羧基,那么F相当于是丁烷分子中的 2 个氢原子被羧基取代,如果是正丁烷,根据定一移一可知有 6 种结构。如果是异丁烷,那么有 3种结构,所以可能的结构共有 9 种不考虑立体异构,即、。其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为 311的结构简式为。【答案】(1).C6H12O6 (2).羟基 (3).取代反响 (4).(5).12 (6).9 (7).