2021届全国高考模拟预测试题 化学卷

2021 年 6 月全国高考模拟预测真题 化学卷 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 100 分。考试时间 90 分钟。 可能用到的相对原子质量:H－1 B－11 C－12 0－16 Na－23 Al－27 p－31 S－32 Cl－35.5 K－39 Fe－56 I－127 Re－186 Bi－209 一、选择题:本题共 16 小题,每小题 3 分共 48 分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.2019 年底至 2020 年初,在抗击新型冠状病毒肺炎( COVID－－19)的战役中,化学在药品研制环境消毒、防护材料 等方面又一次发挥了它重要的、不可替代的作用。下列说法不正确的是 ( ) A.构成新型冠状病毒的蛋白质与 RNA 都是高分子化合物 B.75%酒精加 2%的医用甘油等配制成的免洗洗手液中,乙醇能够消毒,甘油能起到保湿护肤的作用 C.聚丙烯无纺布可用来制作医疗用防护服和口罩等,聚丙烯的单体是丙烯 D.用来合成抑制新型冠状病毒的潜在药物磷酸氯喹的中间体 (喹啉)属于芳香烃 2.硫酸盐(含 SO4 2－、HSO4 －)气溶胶是 PM2.5 的成分之一。科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理, 其主要过程示意图如下图:下列说法不正确的是 ( ) A.当日光射入充满硫酸盐气溶胶的暗室时,可观察到丁达尔效应 B.HNO2 是生成硫酸盐过程中的氧化产物 C.硫酸盐气溶胶呈酸性 D.该过程中有硫氧键生成 3.《天工开物》中有如下描述:“世间丝、麻、裘、褐皆具素质…”,其中有关“丝、麻、裘(动物的皮毛制成的衣 服)、褐(粗布衣)”的成分,下列描述正确的是 ( ) A.纤维素蛋白质油脂维生素 B.蛋白质纤维素维生素纤维素 C.油脂蛋白质蛋白质油脂 D.蛋白质纤维素蛋白质纤维素 4.“清肺排毒汤”来源于中医经典方剂组合,可用于预防新型冠状病毒感染。其中一种中药成分麻黄碱的结构简式 为 ,下列说法正确的是 ( ) A.麻黄碱难溶于水 B.麻黄碱不能使酸性重铬酸钾溶液变色 C.麻黄碱分子中所有碳原子不可能位于同一平面上 D.麻黄碱分子式是 C10H16NO 5.对于下列实验,其反应的离子方程式不正确的是 ( ) A.泡沫灭火器中快速产生 CO2:Al3++3HCO3 －＝Al(OH)3↓+3CO2↑ B.少量 SO2 通入 NaCl 溶液中:3ClO－+SO2+H2O＝Cl－+SO4 2－+2HClO C.FeCl3 溶液腐蚀铜板:2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+ D.向 BaCl2 溶液中通入 SO2:Ba2++H2O+SO2＝BaSO3↓+2H+ 6.下列有关实验操作和现象及解释或结论都一定正确的是 ( ) 7.已知: [以上微粒均为气体状态；稳定性:·CH(CH3)2>CH3CH2CH2·] 下列说法正确的是 ( ) A.△H1＝△H2+△H3－△H4 B.E(H—Cl)－E(H－Br)可表示为△H1－△H3 C.△H2>△H1 D.升高温度,活化能降低,化学反应速率增大 8.N 表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 ( ) A.284g Na2SO4 和 Na2HPO4 固体混合物中,阴离子总数小于 2NA B.0.1NA 个 Fe(OH)3 胶体粒子的质量为 10.7g C.常温下,pH＝2 的盐酸中的 H+总数为 0.01NA D.14g 聚乙烯( )含有的质子数目为 8NA 9.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( ) A.NaOH 溶液使酯水解比稀 H2SO4 使酯水解更彻底 B.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 C.工业制取金属钾 Na(l)+KCl(l)⇋NaCl(1)+K(g),选取适宜的温度,使钾变成蒸气从反应混合物中分离出来 D.压缩 H2(g)、I2(g)和 HI(g)平衡体系,体系颜色加深 10.X、Y、Z、M 是原子序数依次增大的短周期元素,们组成一种团簇分子的化学式为 Z2M2Y4(YX)2。X、M 的族 序数均等于周期序数,Y 原子核外最外层电子数是其电子总数的3 4 。下列说法不正确的是 ( ) A.简单离子半径:Y>Z>M B.Z 和 M 的最高价氧化物对应的水化物的碱性:Z>M C.X 与 Y 形成的化合物中,X 与 Y 的原子个数之比一定为 2:1 D.Z、M 的单质与 NaOH 溶液可形成原电池,M 的单质作负极 11.吡啶( )是类似于苯的芳香化合物,其环上的三氯代物有 ( ) A.5 种 B.6 种 C.7 种 D.8 种 12.铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺,装置如图所示。若上端开口关闭,可得到强还原 性的 H·(氢原子)；若上端开口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性的·OH(羟基自由基)。下列说法正确的是 ( ) A.无论上端开口是关闭还是打开,负极反应均为 Fe－3e－＝Fe3+ B.生成·OH 的电极反应式为 O2+2H++2e－＝2·OH C.若上端开口关闭,则下端出水口处被处理后的水中含有大量的 H· D.处理含有草酸(H2C2O4)的污水时,上端开口应关闭 13.工业上用发烟 HClO4 与潮湿的 CrCl3 反应来除去 Cr(Ⅲ),反应生成棕色的烟[CrO2(ClO4)2],部分 HClO4 中氯 元素转化为最低价态。下列说法正确的是 ( ) A.CrO2(ClO4)2 中 Cr 元素显+4 价 B.该反应中涉及的酸都是含氧酸 C.每生成 8 mol CrO2(ClO4)2,就有 3 mol HClO4 被还原 D.该反应的离子方程式为 19ClO4 －+8Cr3++8OH－＝8CrO2(ClO4)2+3Cl－+4H2O 14.硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料,已知 25℃时,Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－17,Ksp(Ag2SO4)＝ 1.2×10－5,下列说法错误的是 ( ) A.在 ZnSO4 溶液中各离子的浓度关系为 c(SO4 2－)>c(Zn2+)>c(H+)>c(OH－) B.其他条件不变时,加热 ZnSO4 溶液,水的电离平衡向正反应方向移动,KW 增大 C.在 1L0.1mol·L－1 的 ZnSO4 溶液中加入等体积的 0.2mol·L－1 的 AgNO3 溶液(忽略混合时溶液的体积变化),可生 成 Ag2SO4 沉淀 D.常温下,要除去 0.20mol·L－1ZnSO4 溶液中的 Zn2+[使 c(Zn2+)≤1×10－5mol·L－1],要调节溶液 pH≥7 15.下列变化中的物质 a、b、c、d 可以是混合物,下列叙述一定正确的是 ( ) A.物质 a 一定是化合物 B.变化②中氧化剂和还原剂可能是同一种物质 C.变化③中一定有气体生成 D.物质 d 不可能是有机物的水溶液 16.25℃时,0.1 mol Na2CO3 与盐酸混合所得的一组体积为 1L 的溶液,溶液中部分微粒的浓度与 pH 的关系如图 所示。下列有关叙述正确的是 ( ) A.W 点所示的溶液中:c(Na+)+c(H+)＝2(CO3 2－)+c(OH－)+c(Cl－) B.任何 pH 的溶液中:c(H2CO3)+c(HCO3 －)+c(CO3 2－)＝0.1mol·L－1 C.pH＝7 的溶液中:c(HCO3 －)>c(Cl－)>c(CO3 2－) D.CO3 2－的一级水解平衡常数 Kh1＝1.0×10－3 二、非选择题:本题共 4 小题,共 52 分。 17.(12 分)N、P、As 是重要的氮族元素,氮族元素的单质及其化合物的应用较为广泛。回答下列问题: (1)33As 与 P 位于同一主族,磷原子的结构示意图为________,砷在周期表中的位置是________________ (2)下列能说明 N 和 P 非金属性相对强弱的是________(填标号)。 A.NH3 比 PH3 稳定性强 B.Na3PO4 溶液与 HNO3 反应生成 H3PO4 C.硝酸显强氧化性,磷酸不显强氧化性 D.常温下,氮气是气体,磷单质是固体 (3)NH2Cl 比 HClO 稳定性高,易水解,因水解后能产生可杀菌消毒的物质而成为饮用水的缓释消毒剂,NH2Cl 发生水解的化学方程式为________________________________。 (4)关于地下水中砷的来源有多种假设,其中一种认为是富含砷的黄铁矿(FeS2,其中 S 为－1 价)被氧化为 Fe(OH)3, 同时生成 SO4 2－,导致砷脱离矿体进入地下 FeS2 被 O2 氧化的离子方程式为________________________________ (5)水体中溶解的 As 主要以 As(Ⅲ)亚砷酸盐和 As(V)砷酸盐形式存在。 已知:投料前水样 pH＝5.81,0.1mol·L－I NaClO 溶液 pH＝10.5；溶液中起氧化作用的物质是次氯酸。 ①去除水体中的 As,可先将 As(Ⅲ)转化为 As(V),选用 aClO 可实现该转化研究 NaCIo 投加量对 As(Ⅲ)氧化率的影响得到如下结果: 产生图中所示结果的原因是________________________________。 ②强阴离子交换柱可以吸附以阴离子形态存在的 As(V)达到去除 As 的目的。 已知:一定条件下,As(V)的存在形式如下表所示: pH＝6 时, NaClO 氧化亚砷酸(H3AsO3)的离子方程式是________________________________________。 18.(13 分)硫酰氯(SO2Cl2)可用作有机化学的氯化剂,在药物和染料的制取中也有重要作用。已知:硫酰氯通常 条件下为无色液体,熔点为－54.1℃,沸点为 69.1℃密度为 1.67g·cm－3；在潮湿空气中“发烟”；100℃以上开 始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。 某化学学习小组拟用干燥的 Cl2 和 SO2 在活性炭催化下制取硫酰氯。反应的化学方程式为 SO2(g)+Cl2(g)＝ SO2Cl2(1) △H＝－97.3kJ·mol－1,实验装置如图所示(部分夹持装置未画出) 回答下列问题: (1)仪器 e 的名称是________；仪器 d 中的试剂是________________,作用是________________________。 (2)能否将仪器 a 中 70%硫酸换成 98.3%硫酸？________(填“能”或“不能”),原因是______________________ ________________________________________________。 (3)若缺少装置 B 和 D(均盛放浓硫酸),潮湿氯气和二氧化硫会发生副反应,化学方程式是____________________ ________________________；同时生成的 SO2Cl2 也会水解而“发烟”,该反应的化学方程式为________________ ________________________________。 (4)为了防止硫酰氯分解,某同学建议将装置 C 放在________________(填“冰水浴中冷却”或“热水浴中加热”)。 (5)本实验中通入 SO2 的体积为 11.2L(已折算成标准状况下),Cl2 充足,实验最终收集到硫酰氯 27.0mL,则硫酰氯 的产率为________________(结果保留一位小数)。 19.(13 分)工业上以碳酸锰矿(主要成分为 MnCO3,另含 FeO、Fe2O3、CaO 等杂质)为主要原料生产锰酸锂(LiMn2O4)的 工艺流程如下: 相关金属离子[c0(Mn+)＝0.1mol·L－1 形成氢氧化物沉淀的 pH 如下: 回答下列问题: (1)“酸浸”时可将碳酸锰矿粉碎,并进行充分的搅拌,为提高锰的浸出率还可采取的措施有________________ ________(写出一种即可)。 (2)“氧化”过程中加入少量的 KMnO4,作用是________________。若省略“氧化”步骤,造成的后果是________ ________________________________________。 (3)滤渣 1 的主要成分是________________ (4)加入 MnF2 是为了除去溶液中的 Ca2+,若使溶液中的 Ca2+沉淀完全,需溶液中 F－浓度不低于________ mol·L－1[已知:常温时,Ksp(CaF2)＝1.46×10－10；离子浓度≤1×10－5 时沉淀完全； 14.6 ＝3.82]。 (5)“合成 MnO2”的化学方程式为________________________________________。 (6)“锂化”是将 MnO2 和 Li2CO3 按 4:1 的物质的量比配料,球磨 3～5h,然后升温至 600～750℃,保温 24h,自 然冷却至室温得产品。升温到 515℃时,开始有 CO2 产生,比预计碳酸锂的分解温度(723℃)低得多。可 能的原因是________________________________________________。 (7)工业上以铂极为阳极、石墨为阴极电解 KHSO4 溶液可以制备 K2S2O8,则阳极的电极反应式为________________ ________________________________________________。 20.(14 分)氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。回 答下列问题: (1)NO 在空气中存在如下反应 2NO(g)+O2(g)⇋2NO2(g) △H,反应分两步完成,其反应历程如图所示。 ①该反应的△H＝________________________ ②反应Ⅰ和反应Ⅱ中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。决定 2NO(g)+O2(g)⇋2NO2(g) 反应速率的是________(填“反应 I”或“反应Ⅱ”),请写出判断的理由________________________________。 (2)NO2 可发生二聚反应生成 N2O4,热化学方程式为 2NO2g)⇋N2O4(g)△H”或 “Br,B 正确；将一小块金属钠 放置在空气中,一段时间后,钠表面变暗,生成 Na2O,加热时,钠燃烧,发出黄色火焰,生成 Na2O2,C 错误验证蔗糖的 水解产物时,要先加入足量氢氧化钠溶液使溶液呈碱性,然后加入银氨溶液,水浴加热,若直接向水解液中加入银 氨溶液,过量的稀硫酸会和银氨溶液发生中和反应,从而不产生银镜,无法验证是否水解,D 错误。 7.A 【关键能力】本题考查的关键能力侧重于分析与推测能力归纳与论证能力。 《解题关键》就本题而言,反应物相同,成的物质的稳定性越高,放出的能量的值就越大。 【 解 题 思 路 】 根 据 盖 斯 定 律 , 得 ① － ③ ＝ ② － ④, 即 △H1 ＝ △H2+△H3 － △ H4,A 正 确 ； 由 ③ － ① 得 HCl+Br·→HBr+Cl·, 则 E(H － Cl) － E(H － Br) 可 表 示 为 △H3 － △H1,B 错 误 ； 稳 定 性:·CH(CH3)2>CH3CH2CH2·,说明·CH(CH3)2 的能量相对低,反应②吸收的能量少,或放出的能量多,故△H2Mg2+>Al3+,A 正确；由于 Mg 的金属性强于 A,则最高价氧化物对应的水化物的碱性:Mg(OH)2>Al(O)3,B 正确；H 与 O 形成的化合物有 H2O、 H2O2,H 与 O 原子个数之比分别为 2:1、1:1,C 错误；Mg、Al 与 NaOH 溶液可形成原电池,发生反应 2Al+2NaOH+2H2O ＝2NaAlO2+3H2↑,其中 Al 是还原剂,作原电池的负极,故 D 正确。 11.B 【关键能力】本题考查的关键能力侧重于分析与推测能力归纳与论证能力。 【学科素养】本题考查的学科素养侧重于化学观念和思维方法。 《解题关键》判断吡啶环上的三氯代物种数,要学会信息的转化,由于取代基数目较多,可将其转化成判断二氯代 物的种数,二氯代物可以采用“定一移一”法,这样可以避免重复或漏写。 【解题思路】 的分子的环上连有 5 个 H,其环上的三氯代物个数与二氯代物个数相同,二氯代物如图所示(数 字代表另一个 Cl 的位置): ,共有 6 种,B 正确。 12.B 【关键能力】本题考查的关键能力侧重于理解与辨析能力分析与推测能力。 【学科素养】本题考查的学科素养侧重于思维方法、态度责任。 【解题思路】原电池工作时,Fe 作负极,电极反应式为 Fe－2e－＝Fe2+,A 错误；由题干信息及质量守恒、电 荷守恒原理知,B 正确；H·非常活泼,不可能稳定存在,C 错误；草酸具有还原性,除去草酸需要氧化性的物质,上 端开口关闭得到强还原性的 H·(氢原子),无法获得强氧化性的物质,上端开口打开,并鼓入空气则可生成有强氧 化性的羟基自由基,将草酸氧化,D 错误。 13.C 【关键能力】本题考查的关键能力侧重于分析与推测能力。 【解题思路】CrO2(ClO4)2 中 O 为－2 价、Cl 为+7 价,根据化合物中各元素化合价代数和等于 0,可知 Cr 元素化合 价为+6,A 错误；HClO4 属于含氧酸,由题干中“部分 HCO4 中氯元素转化为最低价态”,即有 HCl 生成,HCl 是无氧 酸,B 错误；因为酸性环境,反应物中不能补充 OH－,根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子 方程式为 19ClO4 －+8Cr3++4H2O＝8CrO2(ClO4)2+3Cl－+8H+,每生成 8mol CrO2(ClO4)2,就有 3 mol HClO4 被还原,C 正确,D 错误。 14.D 【关键能力】本题考查的关键能力侧重于分析与推测能力归纳与论证能力。 【解题思路】ZnSO4 是强电解质,在溶液中能完全电离,c(SO4 2－)和 c(Zn2+)较大,由于 Zn2+在溶液中会发生水解 Zn2++2H2O⇋Zn(OH)2+2H+,导致 c(SO4 2－)>c(Zn2+),溶液显酸性,c(H+)>c(OH－),因此离子浓度大小关系为 c(SO4 2－)>c(Zn2+)>c(H+)>c(OH－),A 正确；ZnSO4 溶液中存在平衡 Zn2++2H2O⇋Zn(OH)2+2H+,水的电离被促进,水解 反应和水的电离过程均吸热,加热,水解平衡和水的电离平衡均正向移动,Kw 增大,B 正确；在 1L0.1mol·L－1ZnSO4 溶液中加入等体积的 0.2mol·L － 1 的 AgNO3 溶液,溶液中 c(Ag+)＝0.1 mol·L － 1,c(SO4 2 －)＝0.05 mol·L － 1， c2(Ag+)×c(SO4 2－)＝5×10－4>Ksp(Ag2SO4),有 Ag2SO4 沉淀生成,C 正确；根据 Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－17 计算,要除去 0.20mol·L－1ZnSO4 溶液中的 Zn2+,残留在溶液中的 Zn2+浓度要小于或等于 1×10－5mol·L－1,c(OH－) ＝ Ksp[Zn(OH)2] c(Zn2+) ＝ 1.0×10－17 1×10－5 mol·L－1＝1×10－6mol·L－1,ph＝－lg Kw c(OH-) ＝－lg10－8＝8,故要调节溶 液 pH≥8,D 错误。 15.B 【关键能力】本题考查的关键能力侧重于分析与推测能力归纳与论证能力。 【解题思路】向稀硫酸中加入 Cu,加热,并通入空气,发生反应 2Cu+O2+2H2SO4 △＝ 2CuSO4+2H2O,此时物质 a 为单 质 Cu 和氧气,A 错误；H2SO4 可与 Na2S2O3 发生氧化还原反应 Na2S2O3+H2SO4＝Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,产生黄色沉 淀硫单质该反应中氧化剂和还原剂均为 Na2S2O3,B 正确；若物质 c 中除铁粉外还含有铁红且铁粉和铁红按一定比 例混合,使生成的 Fe3+和铁粉恰好完全反应生成 Fe2+,反应不一定有氢气生成,若物质 c 为 FeO,也有题中现象,反应 也没有氢气生成,C 错误；硫酸是酸,溶液显酸性,遇石蕊试液变为红色,石蕊是有机物,因此物质 d 可能是有机物 的水溶液,D 错误。 16.D 【关键能力】本题考查的关键能力侧重于分析与推测能力归纳与论证能力。 【必备知识】考查的必备知识包括盐类的水解、溶液中粒子浓度的大小比较、水解平衡常数的计算、图象分析。 【解题思路】W 点时溶液的 pH＝11,且 c(CO3 2－)＝c(HCO3 －),即少量的盐酸与碳酸钠反应,溶液中的溶质为 NaCl、 Na2CO3 与 NaHCO3,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)＝2c(CO3 2－)+c(HCO3 －)+c(OH－)+c(Cl－)＝3c(CO3 2－) +c(OH－)+c(Cl－),A 错误；当 pHc(HCO3 －),C 错误； CO3 2－的一级水解平衡常数 Kh1＝c(HCO3 －)·c(OH－)/c(CO3 2－),当溶液的 pH＝11 时,c(HCO3 －)＝c(CO3 2－),故 Kh1＝c(OH －)＝1.0×10－3,D 正确。 《技巧点拨》解答有关溶液中粒子浓度关系的试题,首先要想到溶液中的“三大守恒”:质子守恒、电荷守恒和 物料守恒,再结合图象,观察给出的微粒之间是否存在某种等量关系,最后再进行等量关系的转化判断给出的微 粒浓度关系是否正确。 17. 【答案】 (1) (1 分) 第四周期第 VA 族(1 分) (2)AB(2 分) ⑶NH2Cl+H2O＝NH3+HClO(2 分) (4)4FeS2+15O2+14H2O＝4Fe(OH)3+8SO4 2－+16H+(2 分) (5)①起氧化作用的物质是次氯酸,NaO 溶液为碱性,当投加量大时,溶液碱性增强,OH－浓度增大,ClO－水解程度降 低,次氯酸不易生成,所以As(Ⅲ)氧化率降低(2分) ②HClO+H3AsO3＝H2AsO4 －+Cl－+2H+(2分,写ClO－参与反应的得 1 分) 【关键能力】本题考查的关键能力侧重于理解与辨析能力分析与推测能力、归纳与论证能力。 【必备知识】考查的必备知识包括原子结构、氮族元素及其化合物的性质、盐类的水解等。 【解题思路】 (1)P 原子核外有 15 个电子,原子结构示意图为 ,As 比 P 的原子序数大 18,在周期表中位于 P 的下一周期, 在周期表中的位置是第四周期第 VA 族。(2)氢化物的稳定性越强,则非金属元素的非金属性越强,NH3 比 PH3 稳定 性强,则 N 元素非金属性强于 P 元素,A 正确；Na3PO4 溶液与 HNO3 反应生成 H3PO4,说明 HNO3 的酸性强于 H3PO4,元素 最高价氧化物对应的水化物酸性越强,则该元素的非金属性越强,与其氧化性无关,B 正确,C 错误；非金属单质的 状态与非金属元素的非金属性强弱无关,D 错误。 (3)NH2Cl 水解后产生的可杀菌消毒的物质是 HClO。 (5)②pH ＝ 6 时 ,NaClO 溶 液 中 ClO － 生 成 HCO,HClO 氧 化 亚 砷 酸 (H3AsO3) 的 离 子 方 程 式 是 HClO+H3AsO3H2=H2AsO4 -+Cl-+2H+ 《技巧点拨》解答第(5)②小题时要注意分析表格中不同 pH 下 As(V)的存在形式,同时要注意溶液 pH 对反应的影 响。pH＝6 时 NaClO 与 H+反应转化为 HClO,起氧化作用的物质是 HClO,离子方程式中写 HClO。 18.【答案】 (1)(球形)冷凝管(1 分) 碱石灰(1 分) 吸收未反应的 SO2 和 Cl2,防止污染空气,并防止空气中的水蒸气进入装置 C(1 分) (2)不能(1 分) 98.3%硫酸中水分太少硫酸分子电离程度极小,氢离子浓度极小,与亚硫酸钠反应生成二氧化硫 气体的速率太慢(2 分) ⑶Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4 (2 分) SO2Cl2+2H2O＝ H2SO4+2HCl(2 分) (4)冰水浴中冷却(1 分) (5)66.8%(2 分) 【关键能力】本题考查的关键能力是探究与创新能力。 【解题思路】 (1)仪器 e 是(球形)冷凝管；仪器 d 中盛放碱石灰,作用是吸收未反应的二氧化硫和氯气,防止污染空气,并防止 空气中的水蒸气进入装置 C。 (2)98.3%硫酸中水分太少,硫酸分子电离程度极小,氢离子浓度极小,与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体的速率 太慢,因此不能将仪器 a 中 70%硫酸换成 98.3%硫酸。 (3)若缺少装置 B 和 D(均盛放浓硫酸),潮湿氯气和二氧化硫发生反应,氯气在水存在的条件下可将 SO2 氧化成硫 酸,自身被还原为 HCl,反应的化学方程式为 Cl2+SO2+2H2O＝2HCl+H2SO4；反应生成的 SO2Cl2 遇水能够水解而“发烟”, 生成氯化氢,反应的化学方程式为 SO2Cl2+2H2O＝H2SO4+2HCl (4)由于 SO2(g)+Cl2(g)＝SO2Cl2(1) △H＝97.3kJ·mol－1,反应放热,硫酰氯在 10℃以上开始分解,为了提高硫酰 氯的产率,应将装置 C 放在冰水浴中冷却。 (5)根据化学方程式 SO2(g)+Cl2(g)＝SO2Cl2(1),可知 n(SO2):n(SO2Cl2)＝1:1,标准状况下,11.2L SO2 为 0.5mol,则 理论上生成 0.5molSO2Cl2,而 SO2Cl2 的实际产量 m(SO2Cl2)＝1.67g·cm-3×27.0mL＝45.09g,n(SO2Cl2)＝45.09 135 mol ＝0.334mol,则 SO2Cl2 的产率＝0.334 0.5 ×100%＝66.8% 19.【答案】 (1)适当增大硫酸的浓度(或适当升高温度等)(1 分) (2)将 Fe2+转化为 Fe3+(1 分) Fe2+和 Mn2+沉淀的 pH 范围有重叠,会造成 Mn2+的损失(2 分) (3)Fe(OH)3、CaSO4(1 分) (4)3.82×10－3(2 分) ⑸MnSO4+K2S2O8+2H2O=MnO2↓+K2SO4+2H2SO4(2 分) (6)MnO2 作催化剂,加快了碳酸锂分解(2 分) (7)2HSO4 －－2e－＝S2O8 2-+2H+(写 SO4 2－失电子也给分,2 分) 【关键能力】本题考查的关键能力是分析与推测能力归纳与论证能力、探究与创新能力。 【解题思路】 (1)为了提高碳酸锰矿中锰的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施还有适当升高温度、适当增大硫酸的浓度等。 (2)根据题表中数据分析可知,Fe2+沉淀完全的 pH 为 9.0,而 Mn2+开始沉淀的 pH 为 8.1,Fe2+和 Mn2+沉淀的 pH 范围有 重叠,所以“氧化”过程用 KMnO4 将 Fe2+氧化为 Fe3+,便于除去 F2+、Fe3+,KMnO4 转化为 Mn2+ 。 (3)“除铁”时,加入 CaO 的目的是调节溶液的 pH,使 Fe3+完全转化为 Fe(OH)3 沉淀而除去,同时 CaO 与 H2SO4 反应 生成 CaSO4 沉淀,故滤渣 1 的主要成分是 Fe(OH)3、CaSO4。 (4) 加 入 MnF2 是 为 了 除 去 溶 液 中 的 Ca2+, 当 c(Ca2+) ＝ 1×10 － 5mol·L － 1 时 ,c(F － ) ＝ Ksp(CaF2) c(Ca2+) = 1.46×10－10 1×10－5 mol·L－1＝3.82×10－3mol·L－1 (5) 根 据 流 程 图 分 析 可 知 滤 液 中 MnSO4 被 K2S2O8 氧 化 生 成 MnO2, 则 “ 合 成 MnO2” 的 化 学 方 程 式 为 MnSO4+K2S2O8+2H2O=MnO2↓+K2SO4+2H2SO4 (6)可能的原因是 MnO2 作催化剂,加快了碳酸锂分解。 (7)电解 KHSO4 溶液时,阳极上 HSO4 -失去电子发生氧化反应生成 S2O8 2-,故阳极的电极反应式为 2HSO4 -－2e-＝ S2O8 2-+2H+ 20.【答案】 (1)①(E1－E3)kJ·mol－1(2 分) ②反应Ⅱ(1 分) 反应Ⅱ的活化能大于反应Ⅰ的活化能,反应Ⅱ断键时需要吸收 更多的能量,反应速率慢(2 分) (2)①c(1 分) d(1 分) ②10(3 分) ③>(2 分) 增大(1 分) 增大(1 分) 【关键能力】本题考查的关键能力侧重于分析与推测能力、归纳与论证能力。 【解题思路】 (1)①反应热＝生成物的总能量一反应物的总能量,该反应的热化学方程式为 2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) △H＝(E1－E3)kJ·mol－1。②一般情况下,反应的活化能越大,反应速率越慢,化学反应速率由最慢的一步决定,所 以决定 2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)反应速率的是反应Ⅱ,因为反应Ⅱ的活化能大于反应Ⅰ的活化能,反应Ⅱ中反 应物断键时需要吸收更多的能量,反应速率慢 (2)①随着温度的降低,1 T 增大,正、逆反应速率均减小,则 lgk 正和 lgk 逆均减小,则斜线 c、d 符合要求,由于温度 降低平衡正向移动,v 正>v 逆,则降低相同温度时 lgk 逆减小得更快,则斜线 c 表示 lgk 正随1 T 变化的关系,斜线 d 表 示 lgk 逆随1 T 变化的关系。②反应达平衡时 v 正＝v 逆即 k 正·c2(NO2)＝k 逆·c(N2O4),化学平衡常数 K＝c(N2O4) c2(NO2) ＝K 正 k 逆 ＝10a－0.5 10a－1.5 L·mol－1＝10L·mol－1 ③NO2、N2O4 浓度均为 0.2mol·L-1,则浓度商 Qc＝0.2 0.22 L·mol－1 ＝5L·mol－1v 逆；反应达到平衡后,继续通入一定量的 NO2,恒容密闭容器中,等效于达到 平衡后增大压强,平衡正向移动；根据勒夏特列原理,可知反应重新达到平衡时 NO2 的浓度比之前平衡时的大。 附加题 1.【答案】 (1)3d104s2(1 分) ACEF(2 分) (2)甘氨酸是极性分子,水也是极性分子,且甘氨酸分子中的氨基和羧基都能与水分子形成氢键(2 分) (3)该化合物中阴、阳离子的体积大,且所带电荷少,从而形成的离子晶体晶格能小,熔点低(2 分) (4)sp3、sp(2 分) 平面三角形(1 分) 或 (1 分) (5)六方最密堆积(1 分) 65 NA ×6 a×a× 3 2 ×3×c (3 分) 【关键能力】本题考查的关键能力侧重于理解与辨析能力、分析与推测能力、归纳与论证能力。 【解题思路】 (1)基态锌原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s2,价电子排布式为 3d104s2；配合物中,中心原子与配体间 是配位键,其他非金属原子间是共价键,碳氧双键中有σ键和π键,故选 ACEF。 (2)甘氨酸(H2N－CH2－COOH)和水都是极性分子,且甘氨酸分子中的羧基和氨基都能与水形成分子间氢键,从而增 大其在水中的溶解度。 (3)离子晶体的晶格能影响其熔沸点,晶格能越小熔沸点越低,该化合物中阴、阳离子的体积都较大,且所带电荷 少,从而形成的离子晶体晶格能小,熔点低,常温下呈液态。 (4)HOCH2CN 分子中亚甲基上 C 原子价层电子对数是 4、氰基上的 C 原子价层电子对数是 2,根据价层电子对互斥 理论知,亚甲基上碳原子采用 sp3 杂化氰基上的 C 原子采用 sp 杂化；HCHO 的中心原子 C 原子的价层电子对数是 3, 孤电子对数为 0,采用 sp2 杂化,分子构型为平面三角形；[Zn(N)4]2-中 Zn2+与 CN－中的 C 原子形成配位键,则 C 原子 提供孤电子对,Zn2+提供空轨道,[Zn(CN)4]2-的结构示意图为 (5)金属锌的这种堆积方式称为六方最密堆积,该晶胞中 Zn 原子个数＝12×1 6 +2×1 2 +3＝6,六棱柱底面边长为 a cm,高为 c cm,一个六棱柱的体积 V＝a×a× 3 2 ×3×c cm3,一个六棱柱的质量 m＝M NA ×6＝65 NA ×6g,晶体密度 ρ＝m V ＝ 65 NA ×6 a×a× 3 2 ×3×c g·cm-3 22.答案】 (1)C9H10O5(2 分) (酚)羟基、醛基(2 分) (2) (2 分) 加成反应(1 分) (3) (2 分) (4) (任写两种即可,2 分) (5) 【关键能力】本题考查的关键能力侧重于理解与辨析能力分析与推测能力归纳与论证能力。 【解题思路】 (1)由结构简式确定分子式,数出物质结构简式中各原子的个数即可,丹参素的分子式为 C9H10O5(也可以这样求分 子式:丹参素分子中有 9 个碳原子,如果碳原子是饱和的,则分子式应该为 C9H20O5,而丹参素分子中有 5 个不饱和度, 减去 10 个 H,则丹参素的分子式为 C,H10O5)。物质 F 中的官能团为(酚)羟基、醛基。 (2) 由 E 的 结 构 简 式 可 推 知 D 的 结 构 简 式 为 , 则 B 和 D 合 成 E 的 化 学 方 程 式 为 ,反应原理为醛基的碳氧双键断裂,邻苯二酚(D)苯环上碳氢键断 裂,发生加成反应。 (3) 手 性 碳 原 子 上 要 连 接 4 个 不 同 的 原 子 或 原 子 团 , 丹 参 素 分 子 中 只 有 一 个 手 性 碳 原 子 , 如 图 所 示: 。 (4)物质 X 分子式为 C9H10O3,核磁共振氢谱有 6 组峰,峰面积之比为 1:1:1:2:2:3,苯环上只有两个取代基,说明该 物质分子中必含一个甲基；能与氯化铁溶液发生显色反应,分子中应存在酚羟基；发生银镜反应,分子中应存在 醛基或该物质为甲酸某酯。由此写出符合条件的物质 X 的结构简式: (5)逆合成分析如下: