2021年河北省普通高中学业水平选择性考试化学试题(河北卷)(解析版).pdf

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1、2021年河北省普通高中学业水平选择性考试化学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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:H-l Li-7 B-ll C-12 0-16 Na-23 P-31 S-32Cl-35.5 K-39 Pb-207一、单项选择题:本题共9 小题,每小题3 分,共 27分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.

2、“灌钢法 是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献,陶弘景在其 本草经集注中提到“钢铁是杂炼生金柔作刀镰者 灌钢法 主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错误的是A.钢是以铁为主的含碳合金B.钢的含碳量越高,硬度和脆性越大C.生铁由于含碳量高,熔点比熟铁高D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3【答案】C【解析】【分析】【详解】A.钢是含碳量低的铁合金,故 A 正确;B.钢的硬度和脆性与含碳量有关,随着含碳量的增大而增大,故正确;C.由题意可知,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢,说明生铁的熔点低于熟铁,故 C 错误;D.赤铁矿的主要成分是F

3、ezCh,可用于冶炼铁,故 D 正确;故选C。2.高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料【答案】B【解析】【分析】【详解】A.芦苇中含有天然纤维素,可用于制造黏胶纤维,故 A 正确;B.聚氯乙烯在高温条件下会分解生成有毒气体,因此不能用于制作不粘锅的耐热涂层,故 B 错误;C.淀粉为多糖,属于天然高分子物质,其相对分子质量可达几十万,故 C 正确;D.大豆蛋白纤维的主要成分为蛋白质,能够被微生物分解,因此

4、大豆蛋白纤维是一种可降解材料,故 D正确;综上所述,说法错误的是B 项,故答案为B。3.下列操作规范且能达到实验目的的是环形破病搅拌棒硬纸板碎纸条A.图甲测定醋酸浓度C.图丙稀释浓硫酸丙 丁B.图乙测定中和热D.图丁萃取分离碘水中的碘【答案】A【解析】【分析】【详解】A,氢氧化钠溶液呈碱性,因此需装于碱式滴定管,氢氧化钠溶液与醋酸溶液恰好完全反应后生成的醋酸钠溶液呈碱性,因此滴定过程中选择酚醐作指示剂,当溶液由无色变为淡红色时,达到滴定终点,故 A 选;B.测定中和热实验中温度计用于测定溶液温度,因此不能与烧杯内壁接触,并且大烧杯内空隙需用硬纸板填充,防止热量散失,故 B 不选;C.容量瓶为定

5、容仪器,不能用于稀释操作,故 C 不选;D.分液过程中长颈漏斗下方放液端的长斜面需紧贴烧杯内壁,防止液体留下时飞溅,故 D 不选;综上所述,操作规范且能达到实验目的的是A 项,故答案为A。4.硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注,下列说法正确的是A.N 0 2 和 S C h均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、S O 2 和 P M 2.5C.植物直接吸收利用空气中的NO和 N O 2 作为肥料,实现氮的固定D.工业废气中的S O?可采用石灰法进行脱除【答案】D【解析】【分析】【详解】A

6、.N O 2 是红棕色且有刺激性气味的气体,而S O?是无色有刺激性气味的气体,A错误;B.汽车尾气的主要大气污染物为C与 N的氧化物,如 N O x 和 CO等,B错误;C.氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态,且植物可吸收土壤中的钱根离子或硝酸根离子作为肥料,不能直接吸收空气中的氮氧化物,c错误;D.工业废气中的S O 2 可采用石灰法进行脱除,如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理,D正确;故选D。5.用中子轰击:X原子产生a 粒子(即氮核:H e)的核反应为:x+l n-;Y+:H e。已知元素Y在化合物中呈+1 价。下列说法正确的是A.H 3 XO 3 可用于中和溅在皮肤上的N a

7、 O H 溶液B.Y单质在空气中燃烧的产物是丫 2。2C.X 和氢元素形成离子化合物D.6丫和 7 丫互为同素异形体【答案】A【解析】【分析】根据核反应为:z X+n Y+;He可知,X 的质量数N 为 4+7-1=1 0,又因为Y在化合物中呈+1价,则推知Y位于IA 族,质量数=质子数+中子数,Y的质量数为7,所以得出Y为 Li,其质子数p=3,所以X 的质子数Z=3+2-0=5,核电荷数=原子序数=核内质子数=5,则推知X 属于B元素,据此分析解答。【详解】A.凡 8。3 为硼酸,氢氧化钠溶液具有腐蚀性,若不慎将N a。”溶液溅到皮肤上,则需用大量水冲洗,同时涂抹H 3 B O,以中和碱液

8、,A正确;B.Y为 Li,在空气中燃烧的产物只有Li?。,B错误;C.X为B,与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物,B元素与H元素以共价键结合,属于共价化合物,C错误;D.6打 和7 3两者的质子数均为3,中子数不同,所以两者互为同位素,D错误;故选Ao6.BiOCl是一种具有珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:稀HNO3 稀HCl+NaCl(s)H20I I I金属Bi|酸 浸|转 化|近 层 f 区 亘 卜-BiOCl下列说法错误的是A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度B.转化工序中加入稀HC1可抑制生成BiONOsC.水解工序中加入少量CH3coO

9、Na(s)可提高Bi?+水解程度D.水解工序中加入少量NFhNCMs)有利于BiOCl的生成【答案】D【解析】【分析】【详解】A.硝酸为强氧化剂,可与金属祕反应,酸浸工序中分次加入稀H N O 3,反应物硝酸的用量减少,可降低反应剧烈程度,A正确;B.金属铀与硝酸反应生成的硝酸祕会发生水解反应生成BiONOs,水解的离子方程式为Bi3+NO;+H2O B iO N O3+2H+,转化工序中加入稀H C 1,使氢离子浓度增大,根据勒夏特列原理分析,硝酸钿水解平衡左移,可抑制生成BiON。,,B正确;C.氯化钝水解生成8 1 0 0的离子方程式为813+。-+凡。=8 2口+2田,水解工序中加入少

10、量C H 3coO N a(s),醋酸根会结合氢离子生成弱电解质醋酸,使氢离子浓度减小,根据勒夏特列原理分析,氯化钿水解平衡右移,促进Bi,+水解,C正确;D.氯化铀水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3+Cr+H?OUBiOCl+2H*,水解工序中加入少量NH4NO3(S),镂根离子水解生成氢离子,使氢离子浓度增大,根据勒夏特列原理分析,氯化钮 水解平衡左移,不利于生成BiOCl,且部分钿离子与硝酸根、水也会发生反应Bi3+NC)3+H2O=BiONO3+2H+,也不利于生成应oa,综上所述,D错误;故选D。7.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是A.2 2.4L(标准状况)氟气所含的

11、质子数为1 8 NAB.Im o l 碘蒸气和I m o l 氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2 NAC.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为7 3g,则转移电子数为NAD.I L l m o b L-澳化俊水溶液中NH;与 H+离子数之和大于NA【答案】C【解析】【分析】【详解】A.在标准状况下2 2.4L 氟气的物质的量为I m o l,其质子数为I m o l x 9 x 2 x&=18$,A正确;B.碘蒸气与氢气发生的反应为:2(g)+H 2(g)U 2 H I(g),反应为可逆反应,有一定的限度,所以充分反应,生成的碘化氢分子数小于2 NA,B正确;电解C.

12、电解饱和食盐水时电极总反应为:2 N a C l+2 H 2 O=2 N a O H+H 2 T+C L T,若阴阳两极产生气体分别是氢气与氯气,且物质的量之比为1:1,若气体的总质量为7 3 g,则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各自为 I m o l,根据关系式H?2 e-可知,转移的电子数为2 NA,C错误;D.1 口加。八匚|澳化镀水溶液存在电荷守恒,即 c(N/7;)+c(H+)=c(B r)+c(O H ),则物质的量也满足n()+n(H+)=n(B r)+n(O H ),因为 n(B r)=l L x I m o/-L 7 i=I mo/,所以该溶液中 N”:与 H*离子数之和

13、大于NA,D 正确;故选C8.苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是A.是苯的同系物B.分子中最多8个碳原子共平面C.一氯代物有6 种(不考虑立体异构)D.分子中含有4 个碳碳双键【答案】B【解析】【分析】【详解】A.苯的同系物必须是只含有1个苯环,侧链为烷燃基的同类芳香烧,由结构简式可知,苯并降冰片烯的侧链不是烷烧基,不属于苯的同系物,故 A 错误;B.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中苯环上的6 个碳原子和连在苯环上的2 个碳原子共平面,共有8个碳原子,故 B 正确;C.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子的结构上下对称,分子中含有5 类氢原子,则

14、一氯代物有5 种,故C 错误;D.苯环不是单双键交替的结构,由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键,故 D 错误;故选B。9.K02电池结构如图,a 和 b 为两个电极,其中之一为单质钾片。关于该电池,下列说法错误的是有机电解质1有机电解质2A.隔膜允许K+通过,不允许02通过B.放电时,电流由b 电极沿导线流向a 电极;充电时,b 电极为阳极C.产 生 lA h电量时,生成K02的质量与消耗02的质量比值约为2.22D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗3.9g钾时,铅酸蓄电池消耗0.9g水【答案】D【解析】【分析】由图可知,a 电极为原电池的负极,单质钾片失去电子发生氧化反应生成

15、钾离子,电极反应式为Ke=K+,b 电极为正极,在钾离子作用下,氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾;据以上分析解答。【详解】A.金属性强的金属钾易与氧气反应,为防止钾与氧气反应,电池所选择隔膜应允许K+通过,不允许。2通过,故 A 正确;B.由分析可知,放电时,a 为负极,b 为正极,电流由b 电极沿导线流向a 电极,充电时,b 电极应与直流电源的正极相连,做电解池的为阳极,故 B正确;C.由分析可知,生 成 Imol超氧化钾时,消 耗 Imol氧气,两者的质量比值为lmolX7 1 g/mol:1 mol X 3 2 g/mols 2.2 2:1,故 C 正确;D.铅酸蓄电池充电时的

16、总反应方程式为2 P bS O4+2 H 2 O=P bO2+P b+2 H 2 so4,反应消耗2 moi 水,转移2 moi电子,由得失电子数目守恒可知,耗 3.9 g 钾时,铅酸蓄电池消耗水的质量为k T3Z 9xgi 8 g/m o l=1.8 g,故39g/molD错误;故选D二、不定项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一项或两项符合题目要求。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一个,该小题得0分。1 0.关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是A

17、.浓 H 2 s0 4具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化B.NaClO、KCIO3 等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的p H 减小而增强C.加热Nai 与浓H 3 P O4混合物可制备HL 说明H 3 P O4比 H I酸性强D.浓 H N O3和稀H NCh 与 C u 反应的还原产物分别为N 02和 N O,故稀H N O3氧化性更强【答案】B【解析】【分析】【详解】A.浓硫酸能使蔗糖炭化,体现的是其脱水性,而不是吸水性,A错误;B.NaClO在水溶液中会发生水解,离子方程式为:C1 O+H2O H C 1 O+O H ,p H 减小,则酸性增强,会促使平衡向正反应方向移动,生

18、成氧化性更强的H C1 0,CIO;在酸性条件下可生成具有强氧化性的氯气、二氧化氯等气体,增强氧化能力,B正确:C.H I 的沸点低,易挥发加热Nai 与浓H 3 P O4混合物发生反应生成HI利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理,C 错误;D.相同条件下根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度可知,浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性,D错误;故选B。1 1.如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和 Z同主族,Y原子序数为W 原子价电子数的3 倍。下列说法正确的是A.X和 Z的最局化合价均为+7 价B.HX和 HZ在水中均为强酸,电子

19、式可表示为H:X:与H:Z:C.四种元素中,Y原子半径最大,X原子半径最小D.Z、W 和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物【答案】C D【解析】【分析】结合图中所示结构可知图中两种化合物均为共价化合物,已知X和 Z同主族,可得X和 Z同为第V O A 族,Y为第V A族元素,W 为第I U A 族或第VA族元素,再结合W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Y原子序数为W 原子价电子数的3 倍推知W、X、Y、Z分别为N、F、P、C 1,据此答题。【详解】A.X和 Z分别是F、C l,F无正价,A错误;B.HX和 HZ分别是H F和 H C L H F 在水中不是强酸,B 错误

20、;C.四种元素 W(N)、X (F)、Y (P)、Z (C 1)中,W(N)、X (F)有两个电子层,Y (P)、Z (C 1)有三个电子层,半径大于W(N)和 X (F),Y (P)原子序数小于Z (C 1),故 Y原子半径在这四种元素中最大;X (F)原子序数大于W(N),故 X原子半径在这四种元素中最小,C正确;D.Z (C l)、W(N)和氢三种元素可形成氯化镀,属于同时含有离子键和共价键的化合物,D正确;故选C D。1 2.番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图。下列说法错误的是A.Im ol该物质与足量饱和NaHCCh溶液反应,可放出22.4L(标准状况)CChB.一定量

21、该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为5:1C.Im ol该物质最多可与2moiH2发生加成反应D.该物质可被酸性KMnCU溶液氧化【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.根据分子的结构简式可知,1 in o l该分子中含有Im ol-C O O H,可与NaHC。:溶液反应生成lmolCO2,在标准状况下其体积为22.4L,A正确;B.Im ol分子中含5moi羟基和Im ol竣基,其中羟基和竣基均能与Na发生置换反应产生氢气,而只有竣基可与氢氧化钠发生中和反应,所以一定量的该物质分别与足量Na和反应,消耗二者物质的量之比为6:1,B错误;C.1根分子中含Im ol碳碳双

22、键,其他官能团不与氢气发生加成反应,所 以Im ol该物质最多可与1机。/”2发生加成反应,C错误;D.分子中含碳碳双键和羟基,均 能 被 酸 性 溶 液 氧 化,D正确;故选BC。1 3.室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:M+N=X+Y;M+N=X+Z,反应的速率可表示为vi=kic2(M),反应的速率可表示为V2=k2c2(M)(ki、k2为速率常数)。反应体系中组A.030min时间段内,Y的平均反应速率为6.67x10-8mo.L-iminB.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为ZD.反应的活化

23、能比反应的活化能大【答案】A【解析】【分析】【详解】A.由图中数据可知,30川加时,M、Z浓度分别为0.300m ol.匚|和0.125 m ol-U1.则 M 的变化量为 0.5mol IT1-0.300 mol U1=0.200 mol l/,其中转化为 Y 的变化量为 0.200m ol.U1-0.125mol-L 7=0.075 m o lL7。因 此,0 3 0 m in 时 间 段 内,Y 的 平 均 反 应 速 率 为0.075ml 匚=0.0025 mol L-1-min-1 A 说法不正确;30 mink.B.由题中信息可知,反应和反应的速率之比为广,Y 和 Z 分别为反应和

24、反应的产物,且两者与k2M 的化学计量数相同(化学计量数均为1),因此反应开始后,体系中Y 和 Z 的浓度之比等于口,由于匕、k2为速率常数,故该比值保持不变,B 说法正确;C.结合A、B 的分析可知因此反应开始后,在相同的时间内体系中Y 和 Z 的浓度之比等于3 =0.075mol?因此,如果反应能进行到底,反应结束时有?的 M 转化为Z,即62.5%的 M 转%0.125mol?5 8化为Z,C 说法正确;D.由以上分析可知,在相同的时间内生成Z 较多、生成Y 较少,因此,反应的化学反应速率较小,在同一体系中,活化能较小的化学反应速率较快,故反应的活化能比反应的活化能大,D 说法正确。综上

25、所述,相关说法不正确的只有A,故本题选A。三、非选择题:共57分,第1416题为必考题,每个试题考生都必须作答。第1718题为选考题,考生根据要求作答。14.化 工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCCh,进一步处理得到产品Na2c03和 NH4C 1,实验流程如图:NaHCO3气体浓氨水NaCl粉末饱和氨盐水CO2母液产品Na2c。3NaCl粉末食盐水产品NH4cl回答下列问题:(1)从 A E 中选择合适的仪器制备NaHCCh,正确的连接顺序是_(按气流方向,用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐

26、酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或一。饱和NaHCCh溶液 NaOH溶液(2)B中使用雾化装置的优点是一。(3)生成NaHCOj的总反应的化学方程式为。(4)反应完成后,将 B 中 U 形管内的混合物处理得到固体NaHCCh和滤液:对固体NaHCCh充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,NazCh增重0.1 4 g,则固体 NaHCCh的质量为 g向滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)-NaCl(aq)+NH4cl(s)过程。为使NH4C1沉淀充分析出并分离,根据NaCl和 NH4cl溶解度曲线,需采用的操作为、洗涤、干燥。800 10

27、30 50 70 90 100温度/(5)无水N a H C C h 可作为基准物质标定盐酸浓度.称量前,若无水N a H C C h 保存不当,吸收了一定量水分,用其标定盐酸浓度时,会使结果_(填标号)。A.偏高 B.偏低 不变【答案】(l).a e f b c g h (2).将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔(3).使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率(或其他合理答案)(4).N H3-H2O+N a C l+C O 2=N H 4C l+N a H C O 3;(5).0.8 4(6).蒸发浓缩(7).冷却结晶(8).A【解析】【分析】根据工艺流程知,浓氨水中加入氯化

28、钠粉末形成饱和氨盐水后,再通入二氧化碳气体,发生反应:N H3-H2O+N a C l+C O2=N H 4C l+N a H C O 3 i,得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸钠、二氧化碳和水,从而制备得到纯碱;另一方面得到的母液主要溶质为N H4C 1,再从加入氯化钠粉末,存在反应N a C l(s)+NH4C l(a q)=N a C l(a q)+NH4C 1(S),据此分析解答。【详解】(1)根据分析可知,要制备N a H C O j,需先选用装置A制备二氧化碳,然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的H C I,后与饱和氨盐水充分接触来制备N a H C C)3,其中过量

29、的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收,也能充分利用二氧化碳制备得到少量N a H C C)3,所以按气流方向正确的连接顺序应为:a e f b c g h;为 使 A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔,故答案为:a e f b c g h;将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔;(2)B 中使用雾化装置使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率;(3)根据上述分析可知,生成N a H C O,的总反应的化学方程式为N H j-H2O+N a C l+C O 2=N H 4C l+N a H C O3i;(4)对固体Na H C O:

30、充分加热,产生二氧化碳和水蒸气,反应的化学方程式为:A.2NaHCO3=Na2CO3+CO2 T+H20将气体先通过足量浓硫酸,吸收水蒸气,再通过足量Na2。?,Na2O2与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为:2Na2。2+2CO2=2Na2CO3+O2,根据方程式可知,44根据差量法可知,当增重014g(2CO的质量)时,消耗的二氧化碳的质量为0.14gx =0.22g,其物质28的量为疝1篇=0.005m ol,根据关系式2NaHCC)3 CO?可知,消耗的N aH C O,的物质的量为2 x 0.005mol=0.01mol,所以固体 NaHCO3 的质量为 0.01 mol x

31、84g/mol=0.84g;根据溶解度虽温度的变化曲线可以看出,氯化铉的溶解度随着温度的升高而不断增大,而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显,所以要想使N H 4cl沉淀充分析出并分离,需采用蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥的方法,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;(5)称量前,若无水NaH CO,保存不当,吸收了一定量水分,标准液被稀释,浓度减小,所以用其标定盐酸浓度时,消耗的碳酸氢钠的体积V(标)会增大,根据c(测 尸吗小)可知,最终会使c(测)偏高,A 项C(测)符合题意,故答案为:Ao1 5.绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铭盐的

32、新工艺,该工艺不消耗除铝铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了CrFeAlM g的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:Og)+熔融 NaOHH2O(1)I气体AI:序Fe(CrO2)2-(含 AbO,MgO)|布温连续氧化|一|工序|一|当 虑|滤渣I_介稳态粗分离Na g溶液:序 岫 微 濡 液+NaOH溶液(循环)过豉气体A+H q(g)过量气体A无色一|丁工 I Al(OHb(s)+溶液一|物质V的溶液工I过 滤 I 黑MgCOs)煨 烧 MgO(s)固体ni混合气体IV回答下列问题:(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是(填元素符号)。(2)工序的名称为。(3)滤渣

33、的主要成分是_(填化学式)。(4)工序中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为。(5)物质V 可代替高温连续氧化工序中的N aO H,此时发生的主要反应的化学方程式为一,可代替NaOH的化 学 试 剂 还 有(填 化 学 式)。热 解 工 序 产 生 的 混 合 气 体 最 适 宜 返 回 工 序(填“”或”或“”或“”)参与内循环。(7)工序溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的p H 为。(通常认为溶液中离子浓度小于l O+mo b L 为沉淀完全;A 1(O H)3+O H-A l(O H);:K=1 0 6 3,KW=1014,Ks p A l(O H)3=1 0-3 3)【答 案】

34、(1).Fe、C r (2).溶 解 浸 出 (3).Mg O、F e2O 3 (4).高温2 N a+2 C r O 孑 +2 C O 2+H2O=C r2O +2 N a H C O31 (5).4 F e(C r O2)2+7 O2+1 6 N a H C O 3 =8 N a2C r O 4+2F e2O3+I 6 C O 2+8 H 2 O (6).N a 2 c O 3 (7).(2)(8).8.3 7【解析】【分析】由题给流程可知,铝铁矿、氢氧化钠和空气在高温下连续氧化发生的反应为,在熔融氢氧化钠作用下,F e(C r C h)2 被氧气高温氧化生成铭酸钠和氧化铁,氧化铝与熔融氢

35、氧化钠反应转化为偏铝酸钠,氧化镁不反应;将氧化后的固体加水溶解,过滤得到含有氧化镁、氧化铁的滤渣1和含有过量氢氧化钠、铭酸钠、偏铝酸钠的滤液;将滤液在介稳态条件下分离得到锚酸钠溶液、氢氧化钠溶液和偏铝酸钠溶液;向格酸钠溶液中通入过量的二氧化碳得到重铝酸钠和碳酸氢钠沉淀;向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠;向 滤 渣 1中通入二氧化碳和水蒸气,氧化镁与二氧化碳和水蒸气反应转化为碳酸氢镁溶液;碳酸氢镁溶液受热分解得到碳酸镁固体和二氧化碳、水蒸气,二氧化碳、水蒸气可以在工序循环使用;碳酸镁高温燃烧得到氧化镁。【详解】(1)由分析可知,高温连续氧化工序中被氧化的元素是铁元

36、素和络元素,故答案为:F e、C r;(2)由分析可知,工序为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质,故答案为:溶解浸出;(3)由分析可知,滤 渣 I 的主要成分是氧化铁和氧化镁,故答案为:M g O,F e2O3;(4)工序中发生的反应为倍酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重锯酸钠和碳酸氢钠沉淀,反应的离子方程式为 2 Na+2 C rO亍+2 C O2+H 2 O C r2O+2 NaH C O3l,故答案为:2 Na+2 C rOf +2 c 0 2+缶0=C r2O+2 NaH C O31;(5)碳酸氢钠代替高温连续氧化工序中的氢氧化钠发生的主要反应为高温下,F e(C rO2)2 与氧气

37、和碳酸氢钠反高温应生成铝酸钠、氧化铁、二氧化碳和水,反应的化学方程式为4 F e(C rO2)2+7 O2+1 6 NaH C O3=8 Na2 C rO4+2F e2O3+I 6 C O2+8 H 2 O;若将碳酸氢钠换为碳酸钠也能发生类似的反应,故答案为:4 F e(C rO2)2+7 O2+1 6 NaH C O3=8 Na2C rO4+2 F e2O3+I 6 C O2+8 H 2 O;(6)热解工序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气,将混合气体通入滤渣1 中可以将氧化镁转化为碳酸氢镁溶液,则混合气体最适宜返回工序为工序,故答案为:;(7)工序溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为A

38、l(OH):+H+A l(OH)3+H2O,反应的平衡1 c(O H)1 ,、一常数为KI=,;=10”.37,当cA l(O H),为 10-5mol/LC A 1(OH)4 C(H+)C A 1(OH)4C(H+)C(OH )K-K、,v J时,1 1溶液中氢离子浓度为/一山=7一cAl(OH)K,10-5x l013-37mol/L=10-8-37m ol/L,则溶液的 pH 为 8.37,故答案为:8.37。1 6.当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。(1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的

39、燃烧。已知25时,相关物质的燃烧热数据如表:物质H2(g)C(石墨,s)C6H6 燃烧热 H(kJ moH)-285.8-393.5-3267.5 则 25时 H2(g)和 C(石墨,s)生成C6H6的热化学方程式为 o(2)雨水中含有来自大气的C C h,溶于水中的CO2进一步和水反应,发生电离:CCh(g)=CO2(aq)CO2(aq)+H2(Xl)=H+(叫)+HCO;(aq)25时,反应的平衡常数为K2。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压x物质的量分数),比例系数为ym ol-L L kPaL 当大气压强为p k P a,大气中CO2(g)的物质的量分数为x 时,溶

40、液中H+浓度为 mol L (写出表达式,考虑水的电离,忽略HCO;的电离)(3)105时,将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中,存在如下平衡:2MHCO3(S)A.M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)o 上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。保持温度不变,开始时在体系中先通入一定量的CO2(g),再加入足量MHCCh(s),欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa,CO2(g)的初始压强应大于 kPa。(4)我国科学家研究L iCO2电池,取得了重大科研成果,回答下列问题:L iCO?电池中,L i为单质锂片,则该电池中的CO2在_ _(填“正 或 负”)极发生电

41、化学反应。研究表明,该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,且 CCh电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4 个步骤进行,写出步骤出的离子方程式。I.2CO2+2e-C2O j II.C2O=CO2+CO III.IV.CO,+2L i+=L i2CCh研究表明,在电解质水溶液中,C02气体可被电化学还原。I.C02在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3cH2cH20H)的 电 极 反 应 方 程 式 为。II.在电解质水溶液 中,三种不同催化剂(a、b、c)上8 2电还原为CO的反应进程中(H+被 还 原 为H2的反应可 同时发生),相对能量变化如图.由此判断,CCh电还原为CO从 易 到 难 的 顺

42、序 为(用a、b、c字母排序)。.6.52。)蝴淀友要1-0.080.682H+2e*HOCO+H+eO702.62.O2_-d反应历程(a)CO,电还原为CO反应历程(b)H*电还原为H,【答 案】.6C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6 W=49.1kJ mo|-(2).1 K 2 P x y.100.8(4).正极(5).2co:+C O 2=2C O j+C (6).12co2+18e-+4H2O=CH3cH2cH2OH+9c0;(7).c、b、a【解 析】【分 析】【详 解】(1)根 据 表 格 燃 烧 热 数 据 可 知,存 在 反 应 C(石 墨,s)+O2(g)=CO2(g)

43、F=-393.5kJ moH,H2(g)+-O2(g)=H2O(l)W2=-285.8kJ-mol-1,C6H6。)+O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)=-3267.5kJ m o lL根 据 盖 斯 定 律,x 12+x 6 x-得反应:6c(石墨,s)+3H2(g)=C6H6,/=SO2F2等H 必4 x 1 3 6,I O:N a 2 c(9).B【解析】【分析】【详解】(1)在 K H 2 P。4 的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H+(或H-)、。2-、K+和 P”,其中核外电子排布相同的是K+和 P 3-。(2)对于基态的磷原子,其价电子排布式为3 s 2 3 P

44、3,其中3 s 轨道的2 个电子自旋状态相反,自旋磁量子数的代数和为0;根据洪特规则可知,其 3 P 轨道的3 个电子的自旋状态相同,因此,基态磷原子的价电子的3 3自旋磁量子数的代数和为+或-二。2 2(3)根据表中的相关共价键的键能可知,若 6 m o i N形成类似白磷分子结构的N 4 分子,可以释放出的能量为1 9 3 k J x 6=1 1 5 8 k J;若 6 m o i N形成N 2 分子,则可释放的能量为9 4 6 k J x 2=1 8 9 2 k J,显然,形成N2分子放出的能量更多,故在N 数目相同的条件下,N2具有更低的能量,能量越低越稳定。同理,若 6 m o l

45、P形成P 4 分子,可以释放出的能量为197 k J x 6=1182k J;若 6 m o l P形成P 2分子,则可释放的能量为4 89k J x 2=97 8k J,显然,形成P 4 分子放出的能量更多,故在P数目相同的条件下,P 4 具有更低的能量,能量越低越稳定。(4)含氧酸分子中只有羟基上的H可以电离;由 是 次 磷 酸 的 正 盐 可 知,H、/3。2为一元酸,其分子H中只有一个羟基,另外2 个 H与 P成键,还有一个。与 P形成双键,故其结构式为H-O 6=0,其中PIH共形成4个。键、没有孤电子对,故其价层电子对数为4,其采取s p 3杂化。(5)等电子体之间的原子总数和价电

46、子总数都相同,根据前加后减、前减后加、总数不变的原则,可以找到与 P。;电子总数相同的等电子体分子为S i F4 S O 2F 2等。(6)由题中信息可知,n 个磷酸分子间脱去(n-l)个水分子形成链状的多磷酸,因此,如果有n 个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则可脱去n 个水分子得到(H P 0),其失去H+后得到相应的酸根,故该酸根可写为PQM(7)由晶胞结构可知,H?P 0;位于晶胞的顶点、面上和体心,顶点上有8 个、面上有4 个,体心有1个,故晶胞中H z P O;的数目为8 x l +4 x 1+l =4;K?位于面上和棱上,面上有6 个,棱上4 个,故晶胞中K卡8 2的数目为6XL

47、+4X=4。因此,平均每个晶胞中占有的H,P 0;和 K+的数目均为4,若晶胞底边的边长2 4均为a p m、高为cpm,则晶胞的体积为l O T c c n P,阿伏加德罗常数的值为可八,晶体的密度为4x13610-30Aa2c S,Cm 由 图(a)、(b)、(c)可知,晶胞在x 轴方向的投影图为18.丁苯儆(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。Z J M289是一种N B P 开环体(H P BA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成N B P 和其它活性成分,其合成路线如图:V2O5Q2O 0 一定条件B O()NBPl)Na O H/H2O

48、2)稀 H C L-10CH P BAC 1C H 2c o e 1,(C 2H s b NC H2C 12,-1O C O O HCD(C H3C O)2OC H3C O O NaH O O-C O O H2)H C 1/H2OD Na O H/%。GHH CH3coONa已知信息:C=O+R2CH2COOHA.D 1K(CH,CO)2OH、/COOH/C =C(R|=芳基)R1 R2回答下列问题:(1)A 的化学名称为。(2)D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为、。可发生银镜反应,也能与FeCb 溶液发生显色反应;核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1 :2 :

49、2 :3。(3)ETF中(步骤1)的化学方程式为(4)G-H 的 反 应 类 型 为。若以N a N Ch 代替A g N C h,则该反应难以进行,A gN Ch 对该反应的促进作用主要是因为(5)H P B A 的结构简式为一。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行,对比H P B A 和 N B P 的结构,说明常温下H P B A 不稳定、易转化为N B P 的主要原因。(6)W 是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4 二氯甲苯和对三氟甲基苯C1乙酸(F3 c Cl 人:W CH3血 丫 人 丫【答 案】(1).邻 二甲苯(2).|1CHCCOOH0 G+3NaOH,F()O

50、-NaO(3取代反应(6).A g N C h 反 应 生 成 的 A g B r 难溶于水COOH!(8).H P B A 中煌基的空间位阻较大,(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。CHOOH(3).T J(4).)CH3COONa一+2H2。+CH3COONa,使平衡正向移动促进反应进行(7).使得羟基较为活泼,常温下不稳定、易转化为N B PC 1-Q C H 3 蠢 C l-Q _ C H 2 c【解析】【分析】【详解】(1)A 的分子式为Cs H i o0加热条件下生成。,0邻二甲苯。(9).C 1-Q-C H2O H C 1-Q C H O -HOOC Hb b (吗8方。一C

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