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文档简介
1.化学与社会、科技、生活密切相关,下列说法错误的是()
A.碳化硅、氮化硅陶瓷具有耐高温、耐磨蚀等优良性能,属于新型无机非金属材料
B.“尿不湿”的主要成分是高分子树脂,其分子结构中因含有大量的当基、羟基等亲水基团而具有强吸水性
C.以来自生物质的纤维素、淀粉和油脂为原料的化工生产路线因其低碳排放和可再生性将逐步替代以煤、石
油和天然气为原料的生产路线
D.我国研制的某种超级钢中含有其他四种元素:Mn10%>C0.47%、Al2%、V0.7%,它属于合金,该合金
中有两种元素属于过渡元素
2.黑火药是我国古代四大发明之一,爆炸时发生的反应为S+2KNC)3+3C^=K2S+N2T+3CO2T,下
列说法正确的是()
A.中子数为18的硫原子符号为:;S
B.NO]的VSEPR模型为
C,用电子式描述K2s的形成过程为*'+'S'十'K—►除峻:]
|77]f£
D.碳原子价层电子排布图为2s2p
3.布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的修饰,
以降低毒副作用。下列说法错误的是()
A.该修饰过程可以通过酯化反应实现
B.Imol布洛芬最多可以与4moiH2发生加成反应
C.修饰后的产物能发生加成反应、氧化反应、取代反应
D.两种有机物中碳原子都为Sp?、Sp3两种杂化方式
4.下列有关电极方程式或离子方程式错误的是()
++
A.碳酸银粉末加入到稀盐酸中:Ag2CO3+2H2Ag+C02T+H20
-
B.用醋酸滴定氨水:CH3COOH+NH3-H2O^-CH3COO+NH4+H2O
c.葡萄糖与新制氢氧化铜反应:
CH2OH(CHOH)4CHO+2CU(OH)2+OH—^-CH2OH(CHOH)4COO+Cu2OJ+3H2O
+--
D.铅酸蓄电池放电时正极反应:PbO2+4H+S04+2e^-PbSO4+2H2O
5.实验是研究化学的基础,下列实验操作、实验现象均正确的是()
选项实验操作实验现象
A向苯酚的饱和溶液中滴加2~3滴稀澳水有白色沉淀生成
B向盛有2mL鸡蛋清溶液的试管中滴加5滴浓硝酸,加热先产生白色沉淀,加热后变成黄色沉淀
向盛有少量蒸储水的试管里滴加2滴K3[Fe(CNl]溶
C溶液变为血红色
液,然后再滴加2滴KSCN溶液
现象①产生蓝色沉淀
向盛有4mLO.lmol/LCuSO溶液里滴加几滴ImoVL氨现象②沉淀先溶解,随即析出深蓝色的
D4
水,观察现象①;继续滴加氨水并振荡试管,观察现象②晶体[CMNHJ/SO/H2。
6.离子液体具有电导率高、化学稳定性高等优点,在电化学领域用途广泛。某离子液体的结构如图所示。
X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,X原子中电子只有一种自旋方向,Y、Z、Q
为同一周期元素,W的原子核外有3个未成对电子。下列说法错误的是()
X
—
Y
I
X
A.简单离子半径:W>Z>Q
B.Z和W的简单氢化物的沸点:Z>W
C.X分别与Y、Z均能形成既含极性键又含非极性键的化合物
D.Q、Z、W的最高价氧化物对应的水化物的酸性:Q>Z>W
7.利用如图所示装置进行下列实验,打开或关闭弹簧夹a,Z中实验现象完全相同的是()
弹簧夷a
选项气体XY中试剂Z中试剂
AHC1Na2c。3溶液NaAK)2溶液
)溶液
BNH3H20AgNC3
CCl2饱和食盐水淀粉-KI溶液
Ba(NC)3)2溶液
Dso2酸性KMnC)4溶液
8.下列实验方法、原理或目的正确的是()
A.图①两装置中,在棉花上蘸同种试剂均可防止污染
B.利用图②装置验证浓硝酸分解的产物NO2具有氧化性
C.利用图③装置检验澳乙烷部分水解后上层清液中澳离子的存在
D.利用图④装置实现铁上镀铜
9.所有铭的化合物都有毒性,在化学实验中可利用下图将含铭物质循环利用,从而减少直接排放对环境的污
染。下列说法正确的是()
A.反应④、⑥、⑦中,铭元素均被氧化
B.lL0.2mol/LK2CrO4的溶液中含有的CrO1数目为0.2踵
C.加入浓盐酸可实现第①步转化,当O.lmolKzCr?。,完全反应时,生成标准状况下气体3.36L
D.已知Cr(OH)3为两性氢氧化物,则第⑦步转化加入的试剂可与第③步相同
10.赤泥是用铝土矿提取AI2O3后产生的废渣,富含铁、铝、钛等元素(均以氧化物的形式存在),其综合利
用符合可持续发展的要求,主要工艺流程如下:
滤液1不可滤渣2-—铝
,血温烧结水浸r操作1
赤泥——宁〜熟料③
Nag毋粉
精铁矿一1晚铁
①
操作3
滤渣I
稀HCI
U星矿•TiO"HQ
⑤
已知:滤渣1的成分是Fe、Fe3O4>Na2TiO30
下列说法错误的是()
A.过程①中发生了多个反应,其中川2。3高温烧结时发生的反应为
m
A12O3+Na2CO302NaA102+C02T
B.过程③中有Na2cO3生成,可循环利用
C.操作3是通过磁选的方式分离精铁矿和尾矿
++
D.过程⑤涉及的离子方程式为Na2TiO3+2H+(X-1)H2OTiO2-xH2O+2Na
11.蔬菜和水果中富含维生素C,维生素C具有还原性,在酸性溶液中可以被Fe3+等氧化剂氧化为脱氢维生
素C(已知:阿伏加德罗常数的值为心)。
z0\xSx,
CIH,—CIH—C\HC/=O—9IHLeHI-CH\①C飞亍O
OHOHC=COHOH/一1刈
HOOHOO
维生素c脱氧维生素c
下列有关说法错误的是()
A.脱氢维生素C中,键角①〈键角②
B.维生素C分子中含有2个手性碳原子
C.Imol维生素C中含b键数目为18NA
D.维生素C与Fe3+发生氧化还原反应时,Imol维生素C被氧化转移的电子数为2汽
12.晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某种超导材料的晶胞结构如图所示,其中O原子有缺陷。晶胞
参数分别为apm、apm、cpm,a=/3=y=9O。,阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是
2+
A.该晶体的最简化学式为Ba2YCu3O55B.晶体中与Cu最近且距离相等的O?一有6个
32
„6.43xl0_3
C.晶体的密度为——-------g-cmD.第一电离能:Z1(0)>Z1(Ba)
crcNK
13.利用电化学方法制备氨可以大大降低目前的热Haber-Bosch工艺产生的温室气体排放。下图所示为一种
合成氨的方法,下列说法错误的是()
电极a
电极b
A.电子的移动方向由电极a经导线到电极b
RZ—J-CJR”
_/\
B.RJH起到传输质子的作用
C.反应过程中LisN的质量增加
&HR,
-
N2+6e+j6凡3=《-&=2NH3+6%,一V氏
R,HR;H
D.电极b发生的总反应为
14.氢气被认为是最有潜力的NO还原剂,利用单空缺石墨烯负载的Pd原子(Pd/SVG)可实现在低温下氢
气还原NO生成N2或NH3,其路径以及各基元反应活化能如图所示。下列说法正确的是()
&尸67.0kJ・mo『
E^=4L9kJ・mo『
E/86、4kJ.mol"
瓦卢82.5kJ・mo『
Ea=56.0kJ•mol-1
E~=l44.3kJ・mo『
£.7-128.5kJ.mor,
A.生成N2的各基元反应中,氮元素均被还原
B.在Pd/SVG催化剂作用下,NO更容易被H,还原成N
C.H2还原NO生成N?的决速步骤是:NH2NONHNOH
D.根据图中数据可计算出由NO生成N,和NO生成NH3两个反应的反应热
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)乙酰苯胺是一种白色结晶粉末,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。
已知:
物质苯胺冰醋酸乙酰苯胺
熔点-6.2℃16.6℃113℃
沸点184℃117.9℃304℃
其他性质微溶于水,易被氧化而变色白色晶体,难溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂
1.粗乙酰苯胺的制备:
实验装置:如图所示(夹持装置略)
实验步骤:
①向仪器a中加入7.5mL(约0.13mol)冰醋酸、5mL(约0.055mol)无水苯胺、0.1g锌粉;
②组装好仪器,对仪器a加热,维持温度在100~110℃之间反应60min;
③反应结束后,在搅拌下趁热将反应液倒入盛有冷水的烧杯中,析出固体,将混合物抽滤得到乙酰苯胺粗品
1.67g=
(1)仪器a的名称是0
(2)对仪器a加热方式为(填“水浴”、“油浴”或“直接加热”)。从化学平衡的角度分析,控制温度
在100~110℃之间的原因是O
(3)为探究锌粉用量对乙酰苯胺产率的影响,实验小组做了对比实验,实验数据如下表。试合理推测加入
Zn粉的作用是。第二组实验中锌粉用量最多但乙酰苯胺产率反而降低的原因可能是
组别第一组第二组第三组
苯胺(mL)555
冰醋酸(mL)7.57.57.5
锌粉(g)0.10.20
产量(g)1.671.240.7
产率(%)22.516.79.4
II.乙酰苯胺的提纯:
①将粗乙酰苯胺晶体加入盛有热水的烧杯中,加热使之溶解;
②稍冷却后,加入适量粉末状活性炭,充分搅拌后趁热过滤;
③将滤液转移到干净烧杯中,冷却至室温、抽滤、洗涤、干燥、称重,计算。
(4)上述提纯乙酰苯胺的方法是0
(5)下列能提高乙酰苯胺产率和纯度的措施有(填标号)。
A.在第①步中用大量热水溶解粗乙酰苯胺
B.第②步趁热过滤操作时使用保温漏斗代替普通漏斗进行过滤操作
C.第③步抽滤前对布氏漏斗进行充分预热
D.用乙醇洗涤乙酰苯胺晶体2~3次
(6)可用“回收率”来衡量样品在提纯操作中损失的程度,损失越少,回收率越高。用60mL热水对1.67g
乙酰苯胺粗产品进行上述提纯操作,粗产品中的杂质质量忽略不计,理想状态下乙酰苯胺的最大回收率是
______(保留3位有效数字,回收率=提个,,患吗㈣重X100%,水的密度为1.0g/mL,室温下乙
提纯前粗品的质量
酰苯胺溶解度为0.50g)。
16.(14分)为贯彻低碳循环的绿色发展理念,实现对废旧磷酸铁锂电池的高效资源化回收,湖南科技大学研
究团队通过双氧水氧化一酸浸一浸出液二次浸出的工艺,回收正极材料(LiFePO/C)中的锂,其工艺流
程如下。回答下列问题:
H,01H,SO,(aq)
H,0,H,SO.(aq)
滤清A
滤液第二次_NaOH(aq)Na,CO,(aq)
废旧磷酸浸出
第一次
铁锂正极一
浸出
材料滤液Li£O,产品
心滤渣A废旧磷酸
铁锂正极
材料
(1)基态Fe原子的电子排布式为[Ar].
(2)H2O2为分子(填“极性”或“非极性”),写出浸出时发生的主要反应的化学方程式
(3)第一次浸出实验在H?。?/Li的摩尔比为1.5、pH为3.0、液固比为12.6mL/g的条件下,浸出时间和浸
出温度对锂、铁、磷的浸出率影响如下图所示。
9“5
90
21./
、
求
85翳
/.O
<.N63
田
80I驱
财d
J75,
之
O..48
70O.
650
40,50607080
浸出时间/min浸出温度/七
第一次浸出的浸出时间第一次浸出的浸出温度
①考虑实验效率和实际工业生产要求,选择的最佳反应条件为(填标号)。
A.浸出时间:60min,浸出温度:50℃
B.浸出时间:180min,浸出温度:50℃
C.浸出时间:180min,浸出温度:60℃
②随着浸出温度的上升,Li的浸出率整体呈现先上升后下降的趋势,可能的原因为。
(4)第二次浸出实验降低H2。?/Li的摩尔比为1.3,Li的浸出率从94.82%上升到最高可达99.46%,而
Fe、P的浸出率分别在0.03%、2.3%以内。
①除杂时加入NaOH的作用为o
②提纯碳酸锂产品时得到的母液的主要成分是(填化学式)o
(5)LiFePC)4的晶胞如图a所示,。围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点,共棱形
成空间链结构。电池工作时某一状态如下图所示,可以推算%=o
(a)LiFePO4(b)Li,.JePO4(c)FePO.
17.(15分)尿素[CO(NH?)2]作为一种含氮量高的有机物,广泛应用于农业和工业,随着科学技术的发
展,其合成方法在不断改进。
(1)尿素可用于制尿素铜配合物,化学式为[CU(H2NC0NH2)4]S04,该物质可作为某些金属加工和冶
炼过程中的缓释剂和清洗剂。CO(NH2)2中组成元素的电负性由大到小的顺序为;与cu(n)
配位的原子是o
(2)1920年,人们开始用鼠氨化钙法工业生产尿素,用氟氨基化钙(CaCN2,其中N元素为一3价)与稀
硫酸在一定条件下反应制得CO(NH2)2,实现了工业化生产。该反应的化学方程式为=
(3)1922年,随着工业合成氨技术的发展,工业上开始以CO?和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿
素。反应分两步:
2NH3(1)+C02(g)NH2COONH4(S)-159kJ.mo「
NH2COONH4(S)^=C0(NH2)9(s)+H20(1)AH2=+28.5kJ.moL
该条件下NH3和CO2制取尿素的热化学方程式为,该反应在______(填“高温”或“低温”)
条件下能自发进行。
(4)为了在常温常压下获得尿素,科学家正在研究光催化N?和CO?实现C-N耦联合成尿素的方法。其总
+
反应式是:C02+N2+6e-+6HNH2CONH2+H20,通过开发具有介孔结构的CeO2纳米材料作
为光催化剂并提供反应需要的氢离子和电.子,该反应过程的机理如图所示:
>
o-0.00
s.0
用7•N,+*COOH-..0
.4-Pd
餐7X
(.8-、-丝*NACONH
X-o
柴.%2-
-o
T-
-
-“NCONHVI.16
-i:
NH,CONH.
反应路径
①反应主要有两个过程,第一过程:活化的N2将CC)2还原为CO,CO再与N2发生C-N偶联生成重要中
间体*NCOH*,质子化后变成*NCONH,该过程为快反应,胆<0;第二过程:*NCONH发生质子化
反应生成*NHCONH2,该过程为慢反应,AH2>0o下列图象能正确表示这两个过程能量变化历程的是
②*NCONH中间体的氢化反应和电子转移过程存在两种不同的路径,分别生成两种不同中间体,写出其中
生成稳定中间体的反应式:o
(5)科学家发现,电催化CO2和含氮物质(NO;等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含
氮废水污染问题。向一定浓度的NO£溶液中通CO2至饱和,在电极上反应生成CO(NH2)2,电解原理如图
所示。
质子交换膜
a电极为电解池的极,b电极上发生反应的电极反应式为。
18.(15分)化合物H是一种药物合成中间体,其合成路线如图所示(部分反应条件已省略):
F
(+11
已知:①
@R1CH^=CHR2-^54_>R1COOH+R2COOH
o.
QHsONaII
R,CH2COOCH2CH3+R2COOCH2CH3—DMF*R^CCHCOOCH2CH3+CH3cH20H
③R>
回答下列问题:
(1)化合物H含有的官能团的名称是-B-C的反应类型为o
(2)核磁共振氢谱显示化合物A分子中有两种不同环境的氢原子,A的化学名称为0
(3)在E-F的转化中,还可以得到一种副产物,与F互为同分异构体,写出该副产物的结构简式:
__________O
(4)写出G转化成H中第(1)步转化的化学方程式:o
(5)化合物I是D的同系物,相对分子质量比D少14。同时满足下列条件的I的同分异构体有种
(不考虑立体异构)。
①能与溶液反应产生
NaHC03C02
②能发生银镜反应
③Imol该物质最多能与2moiNaOH反应
其中核磁共振氢谱显示有四组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为。
0
(6)参考H的合成路线,设计以乙酸乙酯和澳甲烷为原料(其他试剂任选),制备的合成路
线:。
1.【答案】D
【命题意图】本题以教材中“科学•技术•社会”栏目素材命题,考查无机非金属材料、高分子树脂、生物
质、合金、过渡元素等知识,考查学生的理解与辨析能力。
【解析】D选项中超级钢属于合金,含有Fe、Mn、V三种过渡元素。
2.【答案】B
【命题意图】本题以教材课后习题为载体,考查核素、VSEPR模型、电子式、电子排布图等化学用语知识,
考查学生的理解与辨析能力。
【解析】中子数为18的硫原子符号为;:S,A项错误,不符合题意;NO;价层电子对数为3,VSEPR模型
为平面三角形,B项正确,符合题意;K2s的形成过程为+•5•+'KfKl:S:]K,©项错误,
不符合题意;D项中碳原子价层电子排布图违反了洪特规则,错误,不符合题意。
3.【答案】B
【命题意图】本题以教材情境命题,考查有机物官能团与性质的关系,反应类型,杂化方式等知识点。考查
学生的分析与推测能力。
【解析】竣基不与H2发生加成反应,Imol布洛芬最多可以与3molH2发生加成反应,故B不正确,符合题
忌、O
4.【答案】A
【命题意图】本题考查考点为离子方程式、电极方程式的正误判断。考查学生归纳与论证、分析与推测能
力。
【解析】A选项发生的离子反应为Ag2co3+2H++2c广^=2AgCl+CO2f+H2。,A项错误,故A符
合题意。
5.【答案】B
【命题意图】本题以教材中必做实验为素材命题,考查学生的实验基本操作,观察能力和思维方法。
【解析】A项向苯酚的饱和溶液中滴加2~3滴稀滨水,生成的三澳苯酚会溶于苯酚中,不能观察到白色沉
淀,应向苯酚的稀溶液中逐滴滴加饱和滨水,故A错误;C选项中[Fe(CN)6T一为配离子,无Fe3+,滴加
KSCN溶液不会显红色,故C错误;D选项中现象②是沉淀溶解,不会析出深蓝色的晶体,故D错误。
6.【答案】D
【命题意图】本题以教材中离子液体素材为载体,考查物质结构与性质、元素周期律知识。考查学生归纳与
论证、分析与推测能力。
【解析】易推断X、Y、Z、Q、W分别为H、C、N、F、P元素,F元素无正价,故D错误,符合题意。
7.【答案】C
【命题意图】本题通过实验装置考查元素化合物性质,了解氯、氮、硫及其重要化合物的主要性质,物质过
量与少量对化学反应的影响。考查学生分析与推测能力。
【解析】A选项中关闭弹簧夹时Z中溶液变浑浊,沉淀长时间不消失;打开弹簧夹时溶液先变浑浊,继续通
入HC1气体沉淀消失,溶液变澄清,选项A不符合题意;B选项中关闭弹簧夹时Z中溶液长时间无明显现
象,持续通入NH3,Z中先产生沉淀后溶解;打开弹簧夹时Z中溶液先变浑浊后沉淀溶解,选项B不符合题
意;选项C中无论打开还是关闭,Z中溶液均变为蓝色,选项C符合题意;选项D中关闭弹簧夹时SO2被
氧化,因而Z中溶液长时间无明显现象,打开弹簧夹时溶液会变浑浊;选项D不符合题意。
8.【答案】D
【命题意图】本题立足于教材实验考查学生实验探究能力。
【解析】图①两装置分别制备SO?和NH3,棉花的作用是防止气体逸出污染环境,应分别蘸取碱液和酸
液,A项错误;浓硝酸具有挥发性,能氧化KL不能证明产物NO2具有氧化性,B项错误;澳乙烷水解的
条件是强碱的水溶液,水解后产生Br.,但溶液中也存在OFT,故无法用AgNC)3检验Br,C项错误;电
镀时待镀金属Fe作电解池的阴极,镀层金属C作阳极,含有镀层金属阳离子的溶液作电解液,D项正确。
9.【答案】D
【命题意图】本题立足于生产环保情境,培养学生可持续发展意识和绿色化学观念。考查考点为氧化还原反
应、复分解反应基本概念,了解常见的可逆反应,会根据电子守恒进行简单计算。考查学生归纳与论证、分
析与推测能力。
【解析】反应⑦中,转化前后铭元素化合价不变,铭元素没有被氧化,故A错误;KzCrC^溶液中CrOj与
Cr2。:之间存在相互转化,无法计算CrOf数目,故B错误;K2Cr2O7~3C1,,0.Imolg(^(工完全反
应时,生成标准状况下气体6.72L,故C错误;Cr(OH)3为两性氢氧化物,第③、⑦步转化加入的试剂均为
强碱KOH溶液,故D正确。
10.【答案】B
【命题意图】本题立足于生产环保情境,通过工业流程题考查元素化合物知识和物质制备、分离、提纯等知
识。考查学生分析与推测能力。
【解析】赤泥高温烧结发生多个反应,有可2。3与Na2c。3的反应,方。2与Na2c。3的反应,C与
Fe2O3>Fe3()4的反应等,A项中AU。?与Na2c0?的反应方程式正确。Fe、Fe3()4具有磁性,可通过磁选
的方式分离精铁矿和尾矿,滤渣1的成分中含NazTiOs,可知NazTiOs为不溶于水的物质,D项中离子方
程式正确。过程③中通入足量的CO2,应生成NaHCC>3,选项B错误,符合题意。
11.【答案】C
【命题意图】本题以日常生活和教材中介绍的维生素C为载体命题考查有机物的物质结构(键角、o■键、手
性碳原子)、氧化还原反应等知识。考查学生理解与辨析、分析与推测能力。
【解析】脱氢维生素C中,碳氧双键中存在的乃键使成键电子之间的斥力增大,故键角①〈键角②,A正
确,不符合题意;维生素C分子中含有2个手性碳原子,B正确,不符合题意;1个维生素C分子中含20个
o■键,则Imol维生素C中含。键数目为20踵,C错误,符合题意;Imol维生素C被氧化转化为脱氢维生
素C时失去2moiH,故转移的电子数为2踵,D正确,不符合题意。
12.【答案】B
【命题意图】本题考查考点为晶胞结构,利用晶胞结构图考查配位数、晶体密度,计算晶体的化学式。考查
学生分析与推测能力。
【解析】1个晶胞中2个Ba原子位于体心,1个Y原子位于体心,8个Cu原子位于顶角,另有8个Cu原子
位于棱边上,Cu原子数为8X』+8XL=3,8个O原子位于棱边上,7个O原子位于面心上,。原子数为
84
8x-+7x-=5.5,则该化合物化学式为Ba,YCu3()55,A正确,不符合题意;与Ci?+最近且距离相等的
42zJ.J
一有5个,B错误,符合题意;Imol该晶胞的质量为643g,体积为NA(a2cxl()T°ycm3,则密度为
643A43x1032
------------彳=5;ug/cm3,C正确,不符合题意;第一电离能变化规律是:同一周期随核电荷
治(入义10-1。)/CNA
数的递增原子的第一电离能整体呈增大趋势,同族元素从上到下第一电离能变小,以Be作为参照物,第一
电离能同周期4(0)>4(Be),同主族4(Be)>/i(Ba),所以/"0)>//Ba),D正确,不符合题意。
13.【命题意图】本题以当代科技研究素材为背景考查电化学知识,理解原电池工作原理。考查学生分析与推
测能力。
【解析】H2作还原剂,在电极a失电子,N?作氧化剂,在电极b得电子,电子由a到b,A项正确,不符
合题意;电极a上物质X(循环图中右边物质)得质子生成物质Y(循环图中左边物质),电极b上物质Y
失质子生成物质X,物质X、Y起传输质子作用,B项正确,不符合题意;在整个过程中LisN质量保持不
R,HR,
M+6L+6弋一氏-2NH3+6―弋R.
变,c项错误,符合题意;电极b的总反应为R,HKH,D
正确,不符合题意。
14.【答案】C
【命题意图】本题以当代科技研究素材为背景考查化学反应原理,理解与辨析活化能、反应热的概念。考查
学生分析与推测能力。
【解析】图中各步基元反应反映了NO和H2在Pd/SVG催化下其化学反应历程,纥1至纥7为各基元反应的
正反应的活化能,其大小决定了各基元反应的速率。NHNOH解离生成N?和H2。时,氮元素既被氧化又被
还原,A项错误,不符合题意;生成N2过程中的决速步骤为NHzNO分子内氢转移生成NHNOH,能垒为
144.3kJ-moL。对于NH3的生成,这个过程中的决速步骤为NH2。加氢生成NH2OH,能垒为
1
86.4kJ-moF。比较生成N,和NH3的决速步能垒可见,%>,Pd/SVC催化剂上NO更容易被H,还
原成NH3,B项错误,不符合题意;C项正确,符合题意;图中数据给出的是正反应的活化能,无逆反应的
活化能数据,无法计算反应热。D项错误,不符合题意。
15.(14分)【答案】(除标注外,每空2分)
(1)圆底烧瓶(1分)
(2)油浴(1分)利于将反应产生的水变成水蒸气储出,促使平衡正向移动,提高生成物的产率,同时减
少乙酸的挥发(2分。写出划线关键词即给2分,未写减少乙酸的挥发不扣分)
(3)用作还原剂,防止苯胺被氧化(需有划线部分同等含义表达即给2分)
锌粉的用量过多会与冰醋酸反应造成原料损耗,同时在后续处理中会出现不溶于水的氢氧化锌与固体产物混
杂在一起,难分离出去从而影响产率(答出划线部分即给2分)
(4)重结晶(唯一答案)
(5)B(写成小写字母b,或阿拉伯数字2等形式不给分)
(6)82.0%(未保留三位有效数字不给分,未写“%”不给分)
【命题意图】本题以有机物制备为载体,考查学生能通过实验探究物质性质和变化规律,掌握物质分离提纯
的基本技能,掌握实验探究活动的核心思路与基本方法,重点考查学生理解与辨析、分析与推测、探究与创
新能力。
【解析】(2)根据乙酰苯胺的制备原理,该反应为可逆反应且反应过程中会生成水。控制反应温度高于
100℃有利于将生成物水从反应体系中分离出去,促进反应朝正向进行,而反应物乙酸的沸点为117.9℃,
控制反应温度低于110℃可以减少乙酸的挥发,以免影响产率。水浴加热只能将温度控制在100℃以下,油
浴加热的温度调节范围为100℃~260℃,而直接加热不好控制温度,故选择油浴。
(3)根据题目表格中的信息可知反应物苯胺易被氧化而变色,为防止苯胺氧化需加入还原剂锌粉。但是锌粉
加入量过多,锌粉会与乙酸反应消耗原料,影响乙酰苯胺的产率,而且在后续过程中会产生氢氧化锌难以除
去。故加入0.1g的锌粉比较合适。
(4)将晶体溶于溶剂又重新结晶的过程叫做重结晶。
(5)A,溶解粗乙酰苯胺的水用量过多,会增加乙酰苯胺的溶解损耗,降低乙酰苯胺的回收率。
B.趁热过滤是要分离乙酰苯胺溶液与不溶杂质,这时使用保温漏斗能更好的维持温度,防止因温度降低乙酰
苯胺析出导致损耗。
C.抽滤过程是将已经析出的乙酰苯胺分离,若这时对布氏漏斗预热,会加大乙酰苯胺在水中的溶解度,增大
溶解损耗降低回收率。
D.根据题中表格可知乙酰苯胺易溶于乙醇,故不能用乙醇洗涤晶体。
(6)抽滤分离乙酰苯胺精制品和滤液,得到的滤液是乙酰苯胺的饱和溶液。已知常温下乙酰苯胺溶解度为
0.50g,则60mL水可溶解前\x60mL=0.3g乙酰苯胺。那么1.67乙酰苯胺粗品中最多析出
1.67—0.3=1.37g乙酰苯胺,最大回收率=北忠义100%=82.0%。
1.67g
16.(14分)【答案】
(1)3d64s2(1分)
(2)极性(2分)2LiFePO4+H2SO4+H2O22FePO4+Li2SO4+2H2O(2分)
(3)①A(2分)(写成小写字母a,或阿拉伯数字1等形式不给分)
②50℃以前,随着温度上升,反应速率加快,促进了离子的浸出,50℃之后,高温导致Hz。?分解,影响
了Li的浸出(2分。答对一点给1分)
(4)①使滤液中的铁离子沉淀而除去(2分)
②Na2sO4(1分)
3
(6)0.1875或一(2分)
16
【命题意图】本题以废旧磷酸铁锂电池的高效资源化回收为载体,考查学生对元素化合物知识掌握程度和迁
移能力,掌握物质分离提纯、控制反应条件的方法。重点考查学生理解与辨析、分析与推测、探究与创新能
力。
【解析】(3)由图像可知,60min后Li的浸出率变化不大,反应已基本完成,尽管反应到180min,Li的浸
出率达到最大值,但是从实验效率,选取60min为最佳反应条件。浸出温度从30℃上升到50°C,Li的浸出
率达到最大值,而后由于过氧化氢的分解导致浸出率下降,因此选择50℃为最佳反应温度。
(4)①第二次浸出后滤液中仍会含有少量的铁离子,可通过加入氢氧化钠将其转化为氢氧化铁沉淀而除去;
②由流程可知,Na2cO3作为沉淀Li+的沉淀剂,通过过滤操作进行分离提纯,得到母液的溶质为
Na2SO40
13
(5)由均摊法可知,a中1个LiFePC\含4个Li+,b中含Li卡个数为1个(3.25个),由比例关系
143
——=可知》=—或0.1875,Li】』ePO4的化学式为Lk/FePOQ
1-X1£16
T
17.(15分)【答案】
(1)O>N>C>H(1分。未写“>”但顺序正确给分)N(氮原子)(1分)
(2)CaCN2+H2SO4+H2O^=H2NCONH2+CaSO4(2分。生成符号写成“一”给分,但只写
—"不给分)
1
(3)2NH3(l)+CO2(g)^=CO(NH2)2(s)+H2O(l)AH=-BO.SkJ-moF(2分。未标明物质状
态不给分,未写可逆符号写成“=”给分)低温(2分)
(4)①C(2分)
(2)*NCONH+H++e-NHCONH(2分。生成符号写成“一”给分,但只写“一”不给分)
(5)阴(1分)2H2。—4^^=。2T+4H+(2分)
【命题意图】本题以尿素的制备发展历程这一史料情境为载体,考查学生对热化学、电化学反应原理的化学
观念和思维方法,具体考查配合物、电离能、热化学方程式书写,盖斯定律的应用,反应机理分析,电解原
理及应用。考查学生理解与辨析、分析与推测、探究与创新能力。
【解析】(1)同一周期元素的电负性随原子序数的增大而逐渐增大,H的电负性比C小,所以四种元素的电
负性由大到小的顺序为:O>N>C>H;Cu(H)有空轨道,尿素分子中N、O原子含有孤电子对,但N的电
负性小,氮原子核对孤电子对的作用弱,更容易与Cu(II)形成配位键;故配位原子是氮原子。
(2)根据元素化合价分析,该反应为非氧化还原反应,由原子守恒分析,二者反应生成尿素和硫酸钙,化学
方程式是CaCN2+H2SO4+H2OCaSO4+CO(NH2)2»
(3)根据盖斯定律,题中两式相加可得NH3和C。2制取尿素的总反应的热化学方程式
2NH3(1)+CO2(g)^=CO(NH2)2(S)+H2O(1)AH2=-130.5kJ-mor'0该反应为气体分子数减小
的反应,其AS<0,该反应的AS<0,AH<0,在低温条件下能自发进行。
(4)①第一步为放热反应,第二步为吸热反应,总反应放热;第二步反应为慢速反应,则第一步的活化能小
于第二步的活化能,因此符合这两个过程发生反应的能量变化历程的是选项C;
②*NCONH中间体的氢化反应和电子转移过程存在两种不同的路径,分别生成两种中间体,分别是
*NHCONH和*NCONH2,从能量变化上看,生成*NHCONH能量更低,所以该中间产物能量更低,因
此更稳定,该转变过程需得到1个质子和1个电子,故生成稳定中间体的反应式为
*NCONH+H++Ff*NHCONH。
(5)电极a上亚硝酸根离子得电子转化为尿素,为电解池的阴极;电极b为电解池的阳极,发生H2。失电
子生成02的氧化反应,可分析出电极反应式为2H2。-4^^=。2T+4H+。
18.(15分)【答案】
⑴竣基、酮跋基(或埃基)(2分)加成反应(1分)
(2)2-氯丙烷(1分)
(2分)
=0
+NaOH+CJH5OH
COONa
(2分)
CH,
CH3
HC()()CH2CCO()HHCOOCCH2cOOH
(5)12种(2分)CH3CH3
CH,Br
CHWOC凡普艮/。。5,
CH,ONa/CH,OH
(6)::
分步给分)
【命题意图】以药物合成为载体,考查有机
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