2024年河北高考化学卷试题深度解读及复习备考指导

2024年高考真题完全解读（河北卷）

试卷总评

2024年河北化学试题的命制坚持为党育人、为国育才根本任务，通过精选试题素材弘扬爱国主义，加

强对学生的价值引领。试题命制遵循高中化学课程标准，依据中国高考评价体系，强调依据核心价值引领、

学科素养导向、关键能力为重、必备知识为基、试题情境链接、命题方式创新等设计试题。突出关键能力

考查，激发学生从事科学研究、探索未知的兴趣，助力拔尖创新人才的选拔培养，充分发挥高考育人功能

和积极导向作用。

一、突出学科特点，落实育人功能，彰显核心价值。

试题立足化学学科特点，结合学科与社会热点问题，围绕环境、材料等领域的成果，考查应用于其中

的化学原理，充分体现化学学科在推动科技发展和人类社会进步中的重要作用，激发学生崇我科学、探究

未知的兴趣，引导学生夯实知识基础、发展学科核心素养，试题素材情境取材广泛，围绕与化学关系密切

的材料、环境、能源与生命等领域，通过对应用于社会生产实践中化学原理的考查，充分体现出化学学科

推动科技发展和人类社会进步的重要作用，凸显化学学科的社会价值，很好地发挥了育人功能。

例如第1题以“燕赵大地历史悠久，文化灿烂，河北博物院馆藏文物”为载体进行元素化合物的考查；第

9题以“火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物”为载体考查有关化学用语；第

13题以“我国科技工作者设计了的可充电电池”为载体考查原电池和电解池；第17题以“氯气是一种重要的

基础化工原料，广泛应用于含氯亿工产品的生产”为载体综合考查化学反应原理。

二、加强教考衔接，落实核心素养，引导遵循依标教学.

试题遵循高中课程标准，引导中学教学遵循教育规律，试题精心设置问题，涵盖了化学学科的基础实

验、基本原理、化学学基础知识等，同时，考查学生的科学态度和学科关键能力，引导教学回归基础。化

学试题突出对化学基本概念、基本原理、基本技能等基础知识的考查，有效地考查了学生对必备知识和关

键能力的掌握情况以及考学科核心能力水平。

如第2题考杳了“实验室安全，第3题考查了“高分子材料”、第4题考查了“阿伏加德罗常数”、第5题

考查了“官能团和反应类型”、第6题考查了“实验操作及现象”、第7题考查了“电离能、电负性、原子半径”、

第9题考查了“VSEPR模型、杂化方式、分子间作用力等”、第10题考查了“气体的制备“、第12题考查了“晶

体的化学式、晶胞的计算”、第15题利用氧化还原反应原理，考查了“除杂、分离、提纯、计算”，均是按照

高中化学的课程标准进行命题的，突出化学主干知识的考查，不搞偏、难、怪，从而为我们的高中化学教

学指明了方向，逐步落实高考改革，进而稳步推进教育改革。

三、深化综合考查，突出能力素养，引导关键能力培养。

化学是一门实践应用性极强的学科，信息获取与加工能力对于化学研究至关重要。高考化学试题通过

提供多种图表形式的信息，深入考查学生的信息获取与加工能力。化学试题设计聚焦化学学科核心素养，

强化对基础知识深入理解上的综合应用，引导中学教学注重培养学生的综合能力，创新信息呈现方式，要

I

求学生深层次地认识化学规律，在分析和解决化学问题的过程中，增强探究性，突出思维考查，有利于学

生关键能力的提升，有助于培养学生的化学学科核心素养。高考化学试题通过考查学生的探索归纳与论证

能力，让学生灵活运用所学知识，向学生渗透科学思维。

例如第16题工艺流程题，将化学反应与中学化学知识相融合，考查了学生对元素及其化合物的基本性

质、电了•排布式、离子方程式的书写、物质的分离与提纯等综合知识的理解和掌握情况，着重考查了学生

思考问题、分析问题、逻辑推理、信息获取与加工并最终解决问题的能力；第18题采以“甲磺司特”有机合

成路线为情境，考查学生审题能力、分析问题、提取信息能力，既考查了学生对教材中有机化学基础知识

的掌握，又考查了有机化学综合应用能力。

总之，本试题突出立德树人导向，在贴近教学和学生实际的同时突出化学的育人价值，凸显化学实验

学科特色，侧重于逻辑分析能力的应用，试题素材选取范围广，内容富有时代气息，试题内容综合性强，

突出科学探究及科学研究思维方法。

2024年试卷整体结构和题量与2023年相同，体现了高考试题的稳定性。包括14道单项选择题、1道实

验题、1道工艺流程、1道化学反应原理、1道有机合成与推断。

通考情分析］岭

题号难度考查内容详细知识点

选择题（42分）

1易物质的成分合金、硅酸盐、碳酸钙

2易实验室安全废弃物、钠与水反应、易燃类物质、腐蚀性和挥发性

3易高分子材料线型聚乙烯塑料、聚四氟乙烯、尼龙、聚甲基因烯酸酯

4易阿伏加德罗常数化学键、离子的数目、电子转移数目

5易有机化学基础反应类型、官能团、顺反异构、酚羟基

6中化学实验还原性、硫酸根、浓度对化学平衡的影响

7中物质结构与性质原子半径、电离能、电负性、沸点

8中物质结构与性质原子光谱、键角、半径、配位数目

9中物质结构与性质VSEPR模型、空间结构、杂化方式、分子间作用力

10中气体的制备和收集二氧化硫、氯气、氨气、二氧化碳的制备和收集

11中配离子平衡图像平衡浓度、物质的量、反应速率

12中物质结构与性质晶胞的化学式、晶胞的计算

13中电化学电极方程式、电化学计算、电解池的判断、工作原理

2

14中反应历程起始反应物、产物、反应路径

非选择题（58分）

15中化学实验综合反应原理、仪器名称、化学方程式、离子方程式、计算

16难化学工艺流程电子排布式、化合价、离子方程式、分离和提纯、

17难化学反应原理活化能、转化率、平衡常数、化学图像

有机物命名、结构简式、反应类型、同分异构体的书写

18难有机合成与推断

和数目、官能团名称

辿备考指津

i.立足基础，回归课本

高考命题以课程标准为基本依据，以教材为重要参考，在最后的备考冲刺阶段，要对课本的知识体系

做一个回顾和归纳，建议可以课本目录为标准，将知识点重新串联起来，复习时做到不遗漏任何知识点。

回归课本要关注基本概念（如：热叱学方程式、燃烧热、中和热等），关注课本图像（如吸放热反应能量变化

图像、反应机理图等），关注模型的建立（如原电池、电解池模型等）。此外，回归课本还要重视课本实验的

回顾。许多基本概念、原理、规程及物质性质都是由实验推导和验证的，因此除了关注有关元素化合物的

性质实验外，还要重点复习实验证明过程。

2.科学诊断，对症下药

备考时，要分析自己在各次重要模拟考试中的答题情况，建立自己的学情诊断报告,一是找必拿分。

如：NA的考查、化学用语、元素周期律、实验基础、有机基础等；二是找弱项。如：如电化学、溶液中的

离子反应与平衡、信息题、反应原理大题等，注意哪类型的题目常错或得分率低；三是分析原因，比如：

知识漏洞、能力不足或是解题模型的缺失导致失分；四是明确需求。要有针对性地进行复习。对于不常错

的题目，要隔三差五做两道，保持解决这类型题目的敏感度；对于常错题，要【可顾基础知识点，反复练典

型试题，明确试题的题型特点和解题方法，构建试题的答题思维模型。

3.提高速度，保基础分

无论对于什么学科，提升做题速度都是至关重要的。在简单题目上用时越短，就能节约出时间来攻克

难题。同学们在备考冲刺阶段可采用多种方式进行限时训练，H的是练速度、练考点、练技巧、练准确率。

化学考试中保基础分体现在做好选择题。高考选择题占比达到42分，属于容易得分也容易丢分的题型，它

的考点比较基础，因此复习阶段，同学们可以有意识训提高做选择题的速度。此外，还要提高选择题的准

确率，要活用选择题的解题技巧，切忌死算硬算，小题大作。化学考试中保基础分还体现在规范答题、避

免非智力因素失误上。如：化学用语使用不规范：不写反应热单位；不注意有效数字处理，热化学方程式

漏写状态；等号与可逆号乱用；多元弱酸根离子的水解反应不分步写；有机物的结构简式氢原子写多或写

少；酯化反应漏写水等；重视一些基本实验操作的规范答题：沉淀是否完全、沉淀的洗涤、洗涤是否干净、

结晶的基木方法等。

3

4.稳定情绪，树立信心

高考试题综合考查了学生对情境载体的认识问题、分析问题和解决问题等学科关键能力的考查。因此,

在日常复习过程中，要合理拆解真实复杂情境，融入结构化的必备知识，设计不同能力水平的驱动性问题，

实现从“用中学”到“创中学”，真正发展学生的化学学科核心素养。乐观复习，不要问自己还有多少问题，要

想自己今天解决了什么问题：多看进步，时刻给自己积极的心里暗示，树立自己一定能行的信心。平和积

极的心态是成功的关键！

祝同学们2025年高考大捷！

真题解读

2024年普通高中学业水平选择性考试（河北卷）

一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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.燕赵大地历史悠久，文化灿烂v对下列河北闸物院馆藏文物的说法错误的是

战国宫门青铜铺首西汉透雕白玉璧五代彩绘石质浮雕元青花釉里红瓷盖罐

A.青铜铺首主要成分是铜锡合金B.透雕白玉璧主要成分是硅酸盐

C.石质浮雕主要成分是碳酸钙D.青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙

【答案】D

【解析】青铜铺首是青铜器，青铜的主要成分是铜锡合金，A正确；透雕白玉璧是玉石，玉石的主要成分

是硅酸盐，B正确；石质浮雕是汉白玉，汉白玉的主要成分是碳酸钙，C正确；青花釉里红瓷盖罐是陶瓷,

陶瓷的主要成分是硅酸盐，D错误；故选D。

2.关于实验室安全，下列表述错误的是

A.8@5。4等钢的化合物均有毒，相关废弃物应进行无害化处理

B.观察烧杯中钠与水反应的实验现象时，不能近距离俯视

c.具有+、标识的化学品为易燃类物质，应注意防火

D.硝酸具有腐蚀性和挥发性，使用时应注意防护和通风

【答案】A

【解析】BaSO,性质稳定，不溶于水和酸，可用作“领餐”说明对人体无害，无毒性，A错误；钠与水反应

4

电^为易燃类物质的标

剧烈且放热，观察烧杯中钠与水反应的实验现象时，不能近距离俯视，B正确;

识，使用该类化学品时应注意防火，以免发生火灾，C正确；硝酸具有腐蚀性和挥发性，使用时应注意防

护和通风，D正确：故选A。

3.高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是

A.线型聚乙烯塑料为长链高分子，受热易软化

B.聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，受热易分解

C.尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好

D.聚甲基丙烯酸酯（有机玻璃）由甲基丙烯酸酯加聚合成，透明度高

【答案】B

【解析】线型聚乙烯塑料具有热塑性，受热易软化，A正确；聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，具有一定

的热稳定性，受热不易分解，B错误；尼龙66即聚己二酰己二胺，由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、

韧性好，C正确；聚甲基丙烯酸酯由甲基丙烯酸酯加聚合成，又名有机玻璃，说明其透明度高，D正确；

故选B

4.超氧化钾（KO?）可用作潜水或宇航装置的CO2吸收剂和供氧剂，反应为4Ko2+2CC）2=2K2co3+3。2,

NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A.44gCC）2中。键的数目为2N4

B.ImolKO?晶体中离子的数目为3NA

C.ILlmolL'KXO.溶液中CO：的数目为NA

D.该反应中每转移Imol电子生成O2的数目为1・5NA

【答案】A

【解析】44g（即lmol）CC）2中。键的数目为2NA，A正确：KO,由e和构成，"olKO?晶体中离子

的数目为2NA，B错误；CO：在水溶液中会发生水解：（20；+也0HCO；+OH-,故ILlmolLk2cO3

溶液中CO：的数目小于NA，C错误；该反应中部分氧元素化合价由-0.5价升至0价，部分氧元素化合价

由-0.5价降至一2价，则每4moiKO?参加反应转移3moi电子，每转移Imol电子生成O2的数目为NA,

D错误；故选A。

5.化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物，结构简式如图。下列相关表述错误的是

5

Cl

o.

o丫

OH

CHO

0H

X

A.可与Br2发生加成反应和取代反应B.可与FeCl3溶液发生显色反应

C.含有4种含氧官能团D.存在顺反异构

【答案】D

【解析】化合物X中存在碳碳双键，能和Bj发生加成反应，苯环连有酚羟基，下方苯环上酚羟基邻位有

氢原子，可以与Bq发生取代反应，A正确；化合物X中有酚羟基，遇FeCl?溶液会发生显色反应，B正确：

化合物X中含有酚羟基、醛基、酮瓶基、醛键4种含氧官能团，C正确；该化合物中只有•个碳碳双键，

其中一个双键碳原子连接的2个原子团都是甲基，所以不存在顺反异构，D错误：故选D。

6.下列实验操作及现象能得出相应结论的是

选

实验操作及现象结论

项

A还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声H2O具有还原性

B待测液中滴加BaCb溶液，生成白色沉淀待测液含有so：

Mg(OH)2和A1(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐

CMg(OH)2比A1(OH)3碱性强

酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，A1(OH)3都能溶

DK2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液，溶液由橙色变黄色增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动

【答案】C

【解析】铁与水蒸气反应生成的气体是H2,该反应中H由+1价变成0价，被还原，体现了H20的氧化性，

A错误；如果待测液中含有Ag+,Ag+与C「反应也能产生白色沉淀，或者C。：、S。：也会与Ba2+产牛.

白色沉淀，所以通过该实验不能得出待测液中含有SO；结论，B错误；Mg(OH)2溶液能与盐酸反应，

不能与NaOH溶液反应，AI(OH),与NaOH溶液和盐酸都能反应，说明Mg(OH)2的碱性比AKOH"的强，

C正确；KQQ?溶液中存在平衡er2。以橙色)+凡。/2CrO：.(黄色)+2H+，加入NaOH溶液后，OH与

H，反应，生成物浓度减小，使平衡正向移动，导致溶液由橙色变为黄色，题给结论错误，D错误；故选C。

6

7.侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR+YW3+XZ2+W2Z=QWXZ3+YW4R,其中W、X、Y、Z、Q、

R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是

A.原子半径：W<X<YB.第一电离能：X<Y<Z

C.单质沸点：Z<R<QD.电负性：W<Q<R

【答案】C

【解析】侯氏制碱法主反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO.J+NH4c1,则可推出w、

X、Y、Z、Q、R分别为H元素、C元素、N元素、0元素、Na元素、Cl元素。一般原子的电子层数越

多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：H<N<C,故A错误；同周期从

左到右元素第一电离能呈增大趋势，IIA族、VA族原子的第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离

能：C<O<N,故B错误；。2、为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，二者在常温下均为气

体，Na在常温下为固体，则沸点：O^vCUvNa,故C正确；同周期元素，从左往右电负性逐渐增大，同

族元素，从上到下电负性逐渐减小，电负性：Na<H<Cl,故D错误；故选C。

8.从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效力法。下列实例与解释不符的是

选

实例解释

项

A原子光谱是不连续的线状谱线原子的能级是量子化的

孤电子对与成键电子对的斥力大于成键

BCO2、CH2O>CCL键角依次减小

电子对之间的斥力

CsCl晶体中Cs+与8个c「配位，而NaCI晶体中Na卡与

CCs+比Na+的半径大

6个cr配位

D逐个断开CH4中的C-H键，每步所需能量不同各步中的C-H键所处化学环境不同

【答案】B

【解析】原子光谱是不连续的线状谱线，说明原子的能级是不连续的，即原子能级是量子化的，故A正确；

CO2中心C原子为sp杂化，键角为18()。，CH2。中心C原子为sp2杂化，键角大约为120°,CH4中心C

原子•为sd杂化，键角为109。28',三种物质中心C原子都没有孤电子对，三者键角大小与孤电子对无关，

故B错误；离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大，Cs+周

围最多能排布8个C「，Na+周围最多能排布6个C「，说明Cs+比Na，半径大，故C正确：断开第•个键

时，碳原子周围的共用电子对多，原子核对共用电子对的吸引力较弱，需要能量较小，断开C—H键越多，

碳原子周围共用电子对越少，原子核对共用电子对的吸引力越大，需要的能量变大，所以各步中的C—H键

所处化学环境不同，每步所需能量不同，故D正确；故选B。

7

9.NH4clO,是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：

。下列有关化学用语或表述正确的是

NH4C1O4+2C=NH3T+2CO2T+HCIT

A.HC1的形成过程可表示为H+-C1:fHlG：］-

••••

B.NH4CIO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构

C.在C^J、石墨、金刚石中，碳原子有sp、叩2和冲’三种杂化方式

D.NH,和C02都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力

【答案】B

【解析】HC1是共价化合物，其电子式为HC1,HCl的形成过程可表示为Hx+•a：-H；Ci：,故

♦・

A错误；NH4C1O4中NH；的中心N原子孤电子对数为gx(5・L4)=0,价层电子对数为4,C104的中心。

原子孤电子对数为1x(7+l-2x4)=0,价层电子对数为4,则二者的VSEPR模型和空间结构均为正四面体

2

形，故B正确；C^、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为sp,sp\sp\共有2种杂化方式，故

C错误；NH3易液化，其气化时吸收热量，可作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，也可作制冷剂，NH3

分子间作用力为氢键和范德华力，CO2分子间仅存在范德华力，故D错误：故选B。

10.封示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)

h

选项气体试剂

ASO2饱和Na2so3溶液+浓硫酸

BCl2M11O2+浓盐酸

CNH3固体NH,C1+熟石灰

Dco2石灰石+稀盐酸

【答案】c

8

【解析】如图所示的气体发生装置可以为固液加热型反应，也可以是固液不加热型；右侧气体收集装置，

长进短出为向上排空气法，短进长出为向下排空气法，装满水后短进长出为排水法；饱和Na2s溶液和浓

硫酸反应可以制SO”使用固液不加热制气装置，SO2密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相

应气体的发生和收集实验，A不符合题意；Mu。?和浓盐酸加热反应可以制C%,使用固液加热制气装置,

CL密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，B不符合题意：固体NH4CI

与熟石灰加热可以制NH3需要使用固固加热制气装置.，图中装置不合理，不能完成相应气体的发生和收集

实验，C符合题意：石灰石（主要成分为CaCC）3）和稀盐酸反应可以制CO?,使用固液不加热制气装置，C02

密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，D不符合题意；本题选C。

11.在水溶液中，CN可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与CN形成配离子达平

衡时’也?与也c（CN）的关系如图。

下列说法正确的是

A.99%的X、Y转化为配离子时，两溶液中CN-的平衡浓度：X>Y

c(X),c(Z)

B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时

c(X配离子)c(Z配离子)

C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗CN的物质的量：Y<Z

D.若相关离子的浓度关系如P点所示，Y配离子的解离速率小于生成速率

【答案】B

c（X）c（Y）1%

【解析】99%的X、Y转化为配离子时，溶液中广诉7,则

c~（X1配r园子）c（Y配因子）99%

]gc（X）c（Y）一,根据图像可知，纵坐标约为-2时，溶液中-lgc（CN）>-lgc（CNj,

，c（X配离子）^c（Y配离子）xY

则溶液中CN的平衡浓度：X<Y'A错误；Q点时怆/^比诋器壬’即

9

c(X)c(Z)

加入少量可溶性Y盐后，会消耗CN.形成Y配离子，使得溶液中c（CN）减

c（X配离子）c（Z配高子）’

c(Z)

小（沿横坐标轴向右移动），1g曲线在Q点相交后，随着」gc（CN］继续增

,c（X）,c(Z)c(X)c(Z)

大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即1g>lgc（Z配离子）'则c（X配离子）"c（Z配离子）'

c（X配禺子）

B正确：设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子+mCW=配离了•，则平衡常数

C（配离子）C（配离子）.zx.C（金属离子）.小z八nn

K-C（金属离子）elCN〉】gK%c（金属离子）Zgc（CN）曰gc（配离子广mlgc（CN）,即

怆嚅等二Wgc（CN）吆K,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的CW越多‘对应

他”号吗9,~-lgc（CN〕曲线斜率越大,由题图知，曲线斜率：Y>Z.则由Y、Z制备等物质的量

CJ）

的肥肉于时，消耗CW的物质的量：ZvY,C错误；由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态

时，」gc（CN）不变，增大，即"Y）增大、c（Y配离子）减小，则P点状态Y配离子的解离

速率〉生成速率，D错误；本题选B。

12.金属例,及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铝的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ

点的截面图，晶胞的边长为叩m,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是

B.粒子S、T之间的距离为平apm

1064.3

C.该晶体的密度为----12gym

N八.xaxlO

D.晶体中与钮离子最近且等距的氟离子有6个

【答案】D

10

【解析】根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有1+12x个为3+,含有8+8、［+6、5=12

个F,故该钮'氟化物的化学式为BiR,故A正确；将晶胞均分为8个小立方体，由晶胞中MNPQ点的截

面图可知，晶胞体内的8个F-位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，令N的原子分数坐标为

(0,0,1),与Q、M均在同一条棱上的F-的原子分数坐标为(1,0,0),则T的原子分数坐标为S

(113、

的原子分数坐标为,所以粒子S、T之间的距离为

1444)

+gtxapm=-^^-apm»故B正确；由A项分析可知，每个晶胞中有4个Bi3+、

12个F,晶胞体枳为(apm)3=a3xl()3)cm3,则晶体密度为p=£■二

4x(209+19x3).31064_3

Nxa3xl(y3°g<m=N,故C正确；以晶胞体心处钮离子为分析对象，距离其

AA

最近且等距的氟离子位于晶胞体内，为将晶胞均分为8个小立方体后，每个小立方体的体心的F,即有8

个，故D错误；故选D。

13.我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO?电池，以Mg(TFSI)2为电解质，电解液中加入1,3-

丙二胺(PDA)以捕获CO2，使放电时CO?还原产物为MgC?。」。该设计克服了MgCO|导电性差和释放

CO2能力差的障碍，同时改善了Mg2+的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。

下列说法错误的足

A.放电时，电池总反应为2cOz+MguMgC2。4

B.充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接

C.充电时，电子由Mg电极流向阳极，Mg?.向阴极迁移

D.放电时，每转移Imol电子，理论上可转化ImolCO?

【答案】C

【解析】放电时CO2转化为MgCOo,碳元素化合价由+4价降低为+3价，发生还原反应，所以放电时，多

11

孔碳纳米管电极为正极、Mg电极为负极，则充电时多孔碳纳米管电极为阳极、Mg电极为阴极:

定位：二次电池，放电时阳离子向正极移动，充电时阳离子向阴极移动。

电极过程电极反应式

放电Mg-2e'=Mg2+

Mg电极

充电Mg2++2e'=Mg

2+

放电Mg+2CO2+2e=MgC2O4

多孔碳纳米管电极

2+

充电MgC2O4-2e=Mg+2CO2T

根据以上分析，放电时正极反应式为Mg2++2CO2+2e=MgC?O4、负极反应式为Mg-2e=Mg2+,将放电

时正、负电极反应式相加，可得放电时电池总反应：Mg+2cC^uMgC?。=故A正确；充电时，多孔碳

纳米管电极上发生失电子的氧化反应，则多孔碳纳米管在充电时是阳极，与电源正极连接，故B正确；

充电时，Mg电极为阴极，电子从电源负极经外电路流向Mg电极，同时Mg”向阴极迁移，故C错误：

根据放电时的电极反应式Mg2++2CO2+2e=MgC2O4可知，每转移2mol电子，有2moiCO?参与反应，

因此每转移1mol电子，理论上可转化1molCO2，故D正确；故选C。

14.我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池，以Mg(TFSI)2为电解质，电解液中加入1,3-

丙二胺(PDA)以捕获CO2,使放电时CO?还原产物为MgC?。］。该设计克服了MgCOi导电性差和释放

CO2能力差的障碍，同时改善了Mg:+的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。

对上述电池放电时CO2的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上CO2转化的三种可能反应路径及相对

能量变化如图(*表示吸附态)。

——•ISdi

——珞R2

........J8f?3

<

A：

，OH*C0♦•CO

・

•co.NU,，・CO{・.c6、----

tMt

gr/-MicCO,

•MgO.

•co?

下列说法错误的是

+co

A.PDA捕获CO?的反应为2

H2NNH2

B.路径2是优先路径，速控步骤反应式为

-

*C20j+/Xz^\

H2NNH2

c.路径I、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同

D.三个路径速控步骤均涉及*CO；转化，路径2、3的速控步骤均伴有PDA再生

【答案】D

【解析】根据题给反应路径图可知，PDAU，3-丙二胺）捕获CO2的产物为.因此PDA捕获CO,

“EM

的反应为»故A正确；由反应进程一相对能量图可知，路径2的最大能垒最小，因

H

此与路径I和路径3相比，路径2是优先路径，且路径2的最大能垒为*CO；f*C2O；-的步骤，据反应路

径2的图示可知，该步骤有一^参与反应，因此速控步骤反应式为•8JMNL”♦・一•小♦也/^八明,

故B正确;根据反应路径图可知，路径1、3的中间产物不同，即经历了不同的反应步骤，但产物均为*MgCO「

而路径2、3的起始物均为.~xJL，产物分别为*MgC2Oj和*MgCOs，故C正确：根据反应路径与相

H,NH

对能量的图像可知，三个路径的速控步骤中*co；都参与了反应，且由B项分析可知，路径2的速控步骤

伴有PDA再生，但路径3的速控步骤为*CO；得电子转化为*CO和*CO；,没有PDA的生成，故D错

误；故选Do

二、非选择题：共58分。

15.市售的澳（纯度99%）中含有少量的C1和L,某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理，设计实验制备高

13

纯度的澳。回答下列问题：

（I）装置如图（夹持装置等略），将市售的浪滴入盛有浓CaBr?溶液的B中，水浴加热至不再有红棕色液体

；D中发生的主要反应的化学方程式为

（2）将D中溶液转移至（填仪器名称）中，边加热边向其中滴加酸化的KMnO4溶液至出现红棕色气

体，继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成门的离子方程式为。

（3）利用图示相同装置，将R和KQqO,固体混合均匀放入B中，D中加入冷的蒸储水。由A向B中滴

加适量浓H2so3水浴加热蒸储，然后将D中的液体分液、干燥、蒸储，得到高纯度的澳。D中蒸储水的

作用为和。

3

（4）为保证汰的纯度，步骤（3）中K,Cr0固体的用量按理论所需量的;计算，若固体R质量为m克（以KBr

4

计），则需称取gK2C「2O7（M=294g・mor）（用含m的代数式表示）。

（5）本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,

转移溶液时用，滤液沿烧林壁流卜。

A小

【答案】（1）直形冷凝管除去市售的澳中少量的Cl?Br2+K2C2O4=2KBr+2CO2T

+2+

（2）蒸发皿2MnO4+10I+16H=2Mn+5I2+8H2O

（3）液封降低温度

（4）0.31m

（5）玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处

【解析】市售的浪（纯度99%）中含有少鼠的CL和L,实验利用氧化还原反应原理制备高纯度的澳，市售的

漠滴入盛有浓CaBn溶液中，CL可与CaBn发生氧化还原反应而除去，L与Bn一起蒸储入草酸钾溶液中，

并被草酸钾还原为「、B「,并向溶液中滴加高锌酸钾溶液氧化I,加热蒸干得KBr固体，将KBr固体和K2Cr2O7

固体混合均匀加入冷的蒸镭水，同时滴加适量浓H2so4,水浴加热蒸储，得到的液体分液、二燥、蒸储，

可得高纯度的溟。

（1）仪器C为直形冷凝管，用于冷凝蒸气：市售的澳中含有少量的Cl-Cl?可与CaBr?发生氧化还原反

应而除去；水浴加热时，B「2、L蒸发进入装置D中，分别与K2c2。4发生氧化还原反应，

A.△小

Br2+K2C2O4=2KBr+2CO2T,I2+K2C2O4=2KI+2CO2T,由于Bn为进入D的主要物质，故主要反

A小

应的化学方程式为Br2+KC04=2KBr+2c。2九

(2)将D中溶液转移至蒸发皿中，边加热边向其中滴加酸化的KMnO,溶液至出现红棕色气体(Br?),即

说明KMnO,已将KI全部氧化，发生反此的离子方程式为2MnO4+10r+16H+=2Mn2++5L+8H2O；

KBr几乎未被氧化，继续加热将溶液蒸干所得固体R的主要成分为KBr；

(3)密度B「2>H2。，D中冷的蒸储水起到液封的作用，同时冷的蒸储水温度较低，均可减少澳的挥发;

(4)m克KBr固体的物质的量为工mol,根据转移电子相等可得关系式6KBr~6e~K,Cr,O7,则理论

119■"

上需要K2aA的物质的量为Jx至mol,实际所需称取K26O7的垢量为

6119

।m3

—x----molx—x294gmol1«0.31mg；

61194

(5)趁热过滤的具体操作：漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层

滤纸处，滤液沿烧杯壁流下。

ISV2O5是制造钢铁合金、金属铜的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取V?()5

的工艺，具有钮回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。

R-N(CH,),aNH.CI

空气归脂洗脱液溶液

ROO-85OT

姿乙沉机上…一心。,

石煤+苛化泥水浸洗脱

制团烘干交换

尾液母液

气体①

PH-8|65-70t

3%NFLHCO)励小茏液①

溶液

滤渣

已知：i石煤是一-种含vq,的矿物，杂质为大量ALO,和少量Cao等：苛化泥的主要成分为

CaCOpNaOHNa?COi等。

ii高温下，苛化泥的主要成分可与ALO,反应生成偏铝酸盐；室温下，偏机酸钙［CalVOJz］和偏铝酸钙

均难溶于水。回答下列问题：

(1)钢原子的价层电子排布式为：焙烧生成的偏机酸盐中锐的化合价为,产生的气体①为

15

(填化学式)。

(2)水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含机成分为偏帆酸或，滤液中杂质的主要成分为(填化

学式)。

(3)在弱碱性环境下，偏锐酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为:CO?加压导入盐浸

工序可提高浸出率的原因为：浸取后低浓度的滤液①进入(填工序名称)，可实现机元素的充

分利用。

(4)洗脱工序中洗脱液的主要成分为(填化学式)。

(5)下列不利于沉钮过程的两种操作为(填序号)。

a.延长沉钮时间b.将溶液调至碱性c.搅拌d.降低NH4cl溶液的浓度

【答案】⑴3dzs2+5CO2

(2)NaAlO,

,、65~70℃

(3)HCO；+OFF+Ca(VO)CaCO^+也0+2VO；提高溶液中HCO；,浓度，促使偏帆酸钙

转化为碳酸钙，释放VC>3离子交换

(4)NaCl

(5)bd

【解析】石煤和苛化泥通入空气进行焙烧，反应生成NaVC>3、Ca(VO3)2,NaAIO,.Ca(A102)2,CaO

和CO?等，水浸可分离焙烧后的可溶性物质(如NaVOj和不溶性物质|Ca(VC)3)2、CalAlO?)2等］,过

滤后滤液进行禽于交换、洗脱，用于富集和提纯V。/加入氯化微溶液沉钮，生成NH4VO3,经一系列处

理后得到V2O3：滤渣①在pH=8,65〜70℃的条件下加入3%NH』HCO3溶液进行盐浸，滤渣①中含有钮

元素，通过盐浸，使滤渣①中的锐元素进入滤液①中，再将滤液①回流到离子交换工序，进行VO：1的富集。

(1)机是23号元素，其价层电子排布式为3d34s2；焙烧过程中，氧气被还原，乂。3被氧化生成VC>3,

偏锹酸盐中锐的化合价为+5价：CaCO,在800℃以上开始分解，生成的气体①为C。？。

(2)由已知信息可知，高温下，苛化泥的主要成分与AhOj反应生成偏铝酸钠和偏铝酸钙，偏铝酸钠溶于

水，偏铝酸钙难溶丁水，所以滤液中杂质的主要成分是NaAlO?。

(3)在弱碱性环境下，Ca(VO?)2与HCO；和OFT反应生成CaCC)3、VO3和H2。，离子方程式为：

,、65-70℃

:

HCO；+OH+Ca(VO3)2----------CaCO3+H2O+2VO；；CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率，因为C

可提高溶液中HCX)3浓度，促使偏桃酸钙转化为碳酸钙，释放VO3；滤液①中含有vc>3、NH：等，且浓

度较低，若要利用其中的钢元素，需要通过离子交换进行分离、富集，故滤液①应进入离子交换工序。

16

（4）由离子交换工序中树脂的组成可知，洗脱液中应含有C「，考虑到水浸所得溶液中含有Na，为避免

引入其他杂质离子，且NaCl廉价易得，故洗脱液的主要成分应为NaCl。

（5）

a.延长沉机时间，能使反应更加完全，有利于沉帆，a不符合题意；

b.NH4cl呈弱酸性，如果将溶液调至碱性，OK与NH：反应，不利于生成NH4Voib符合题意；

c.搅拌能使反应物更好的接触，提高反应速率，使反应更加充分，有利于沉钮，c不符合题意；

d.降低NH/C1溶液的浓度，不利于生成NH4V。3，d符合题意；

故选bdo

17.氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,4-二（氯甲基）苯等可通

过氯化反应制备。

（!）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：

SO2（g）+Cl2（g）=SO2c0（g）AH=-67.59kJmor'o

①若正反应的活化能为EjEkJ.mor,,则逆反应的活化能£逆=kJ-mor'（用含