2022年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試(乙卷)理科綜合化學試題及考查目標分析

■廣東省佛山市南海區(qū)第一中學 譚德鴻

■廣東省佛山市順德區(qū)華僑中學 鄭 灷

■廣東省佛山市實驗中學 關小華

■廣東省佛山市第四中學 張景波

【試題部分】(以原試卷題號為序)

可能用到的相對原子質量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5

一、選擇題:本題共7小題,每小題6分,共42分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。

7.生活中處處有化學。下列敘述正確的是( )。

A.HB鉛筆芯的成分為二氧化鉛

B.碳酸氫鈉可用作食品膨松劑

C.青銅和黃銅是不同結構的單質銅

D.焰火中紅色來源于鈉鹽灼燒

8.一種實現(xiàn)二氧化碳固定及再利用的反應如下:

下列敘述正確的是( )。

A.化合物1分子中所有原子共平面

B.化合物1與乙醇互為同系物

C.化合物2分子中含有羥基和酯基

D.化合物2可發(fā)生開環(huán)聚合反應

9.某白色粉末樣品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量樣品進行如下實驗:

①溶于水,得到無色透明溶液。

②向①的溶液中滴加過量稀鹽酸,溶液變渾濁,有刺激性氣體逸出。離心分離。

③ ?、诘纳蠈忧逡?向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀產生。

該樣品中確定存在的是( )。

A.Na2SO4、Na2S2O3

B.Na2SO3、Na2S2O3

C.Na2SO4、Na2CO3

D.Na2SO3、Na2CO3

10.由實驗操作和現(xiàn)象,可得出相應正確結論的是( )。

實驗操作 現(xiàn)象 結論A向NaBr溶液中滴加過量氯水,再加入淀粉KI溶液先變橙色,后變藍色氧化性:Cl2＞Br2＞I2 B向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加熱,加入少量新制的氫氧化銅懸濁液無磚紅色沉淀蔗糖未發(fā)生水解C石蠟油加強熱,將產生的氣體通入Br2/CCl4溶液溶液紅棕色變無色氣體中含有不飽和烴D加熱試管中的聚氯乙烯薄膜碎片試管口潤濕的藍色石蕊試紙變紅氯乙烯加聚是可逆反應

11.化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于電訊器材、高級玻璃的制造。W、X、Y、Z為短周期元素,原子序數(shù)依次增加,且加和為21。YZ2分子的總電子數(shù)為奇數(shù),常溫下為氣體。該化合物的熱重曲線如圖1所示,在200 ℃以下熱分解時無刺激性氣體逸出。下列敘述正確的是( )。

圖1

A.W、X、Y、Z的單質常溫下均為氣體

B.最高價氧化物的水化物的酸性:Y＜X

C.100～200 ℃階段熱分解失去4個W2Z

D.500 ℃熱分解后生成固體化合物X2Z3

12.Li-O2電池比能量高,在汽車、航天等領域具有良好應用前景。近年來,科學家研究了一種光照充電Li-O2電池(如圖2所示)。光照時,光催化電極產生電子(e-)和空穴(h+),驅動陰極反應(Li++ e-＝＝Li)和陽極反應(Li2O2+2h+＝＝2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是( )。

圖2

A.充電時,電池的總反應為Li2O2＝＝2Li+O2

B.充電效率與光照產生的電子和空穴量有關

C.放電時,Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移

D.放電時,正極發(fā)生反應O2+2Li++2e-＝＝Li2O2

13.常溫下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某體系中,H+與A-離子不能穿過隔膜,未電離的HA可自由穿過該膜(如圖3所示)。設溶液中c總(HA) = c(HA)+ c(A-),當達到平衡時,下列敘述正確的是( )。

圖3

A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)

C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等

D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c總(HA)之比為10-4

二、非選擇題:共58分。第26～28題為必考題,每個試題考生都必須作答。第35～36為選考題,考生根據要求作答。

(一)必考題:共43分

26.(14分)廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護環(huán)境,充分利用鉛資源,通過如下流程實現(xiàn)鉛的回收。

一些難溶電解質的溶度積常數(shù)如表1所示。

表1

一定條件下,一些金屬氫氧化物沉淀時的pH如表2所示。

表2

回答下列問題:

(1)在“脫硫”中PbSO4轉化反應的離子方程式為____,用沉淀溶解平衡原理解釋選擇Na2CO3的原因:____。

(2)在“脫硫”中,加入Na2CO3不能使鉛膏中BaSO4完全轉化,原因是____。

(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),還要加入H2O2。

(ⅰ)能被H2O2氧化的離子是_____;

(ⅱ)H2O2促進了金屬Pb在醋酸中轉化為Pb(Ac)2,其化學方程式為____;

(ⅲ)H2O2也能使PbO2轉化為Pb(Ac)2,H2O2的作用是____。

(4)“酸浸”后溶液的pH約為4.9,濾渣的主要成分是_____。

(5)“沉鉛”的濾液中,金屬離子有____。

27.(14分)二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀(K2[Cu(C2O4)2])可用于無機合成、功能材料制備。實驗室制備二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀可采用如下步驟:

Ⅰ.取已知濃度的CuSO4溶液,攪拌下滴加足量NaOH溶液,產生淺藍色沉淀。加熱,沉淀轉變成黑色,過濾。

Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入適量K2CO3固體,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。

Ⅲ.將Ⅱ的混合溶液加熱至80～85 ℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀,全部溶解后,趁熱過濾。

Ⅳ.將Ⅲ的濾液用蒸汽浴加熱濃縮,經一系列操作后,干燥,得到二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體,進行表征和分析。

回答下列問題:

(1)由CuSO4·5H2O配 制Ⅰ中的CuSO4溶液,下列儀器(如圖4所示)中不需要的是____(填儀器名稱)。

圖4

(2)長期存放的CuSO4·5H2O中,會出現(xiàn)少量白色固體,原因是____。

(3)Ⅰ中的黑色沉淀是____(寫化學式)。

(4)Ⅱ中原料配比為 n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,寫出反應的化學方程式:_____。

(5)Ⅱ中,為防止反應過于劇烈而引起噴濺,加入K2CO3應采取____的方法。

(6)Ⅲ中應采用____進行加熱。

(7)Ⅳ中“一系列操作”包括_____。

28.(15分)油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫需要回收處理并加以利用?；卮鹣铝袉栴}:

(1)已知下列反應的熱化學方程式:

①2H2S(g)+3O2(g)＝＝2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1 036 kJ·mol-1

②4H2S(g)+2SO2(g)＝＝3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ·mol-1

③2H2(g)+O2(g)＝＝2H2O(g)ΔH3=-484 kJ·mol-1

計算H2S熱分解反應④2H2S(g)＝＝2H2(g)+S2(g)的ΔH4=____kJ·mol-1。

(2)較普遍采用的H2S處理方法是克勞斯工藝,即利用反應①和②生成單質硫。另一種方法是利用反應④高溫熱分解H2S。相比克勞斯工藝,高溫熱分解方法的優(yōu)點是____,缺點是____。

(3)在1 470 K、100 kPa反應條件下,將n(H2S)∶n(Ar)=1∶4的混合氣進行H2S熱分解反應。平衡時混合氣中H2S與H2的分壓相等,H2S平衡轉化率為____,平衡常數(shù)Kp=____kPa。

(4)在1 373 K、100 kPa反應條件下,對于n(H2S)∶n(Ar)分別為4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S-Ar混合氣,熱分解反應過程中H2S轉化率隨時間的變化如圖5所示。

圖5

①n(H2S)∶n(Ar)越小,H2S平衡轉化率_____,理由是____。

②n(H2S)∶n(Ar)=1∶9對應圖中曲線____,計算其在0～0.1 s,H2S分壓的平均變化率為_____kPa·s-1。

(二)選考題:共15分。請考生從給出的2道化學題中任選一題作答,并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目題號后的方框涂黑。注意所做題目的題號必須與所涂題目的題號一致,并且在解答過程中寫清每問的小題號,在答題卡指定位置答題。如果多做則按所做的第一題計分。

35.(15分)[選修3:物質結構與性質]

鹵素單質及其化合物在科研和工農業(yè)生產中有著廣泛的應用?；卮鹣铝袉栴}:

(1)氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有_____,其中能量較高的是_____。(填標號)

a.1s22s22p43s1b. 1s22s22p43d2

c. 1s22s12p5d. 1s22s22p33p2

(2)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一個____雜化軌道與Cl的3px軌道形成C—Cl_____鍵,并且Cl的3px軌道與C的2px軌道形成3中心4電子的大π鍵()。

②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C—Cl鍵長的順序是____,理由:(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多,形成的C—Cl鍵越強;(ⅱ)____。

(3)鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應,生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為____。解釋X的熔點比Y高的原因:_____。

(4)α-AgI 晶體中I-作體心立方堆積(如圖6所示),Ag+主要分布在由I-構成的四面體、八面體等空隙中。在電場作用下,Ag+不需要克服太大的阻力即可發(fā)生遷移。因此,α-AgI晶體在電池中可作為_____。

圖6

已知阿伏加德羅常數(shù)為NA,則α-AgI晶體的摩爾體積Vm=____m3·mol-1(列 出 算式)。

36.(15分)[選修5:有機化學基礎]

左旋米那普倫是治療成人重度抑郁癥的藥物之一,以下是其鹽酸鹽(化合物K)的一種合成路線(部分反應條件已簡化,忽略立體化學):

已知:化合物F不能與飽和碳酸氫鈉溶液反應產生二氧化碳。

回答下列問題:

(1)A的化學名稱是____。

(2)C的結構簡式為_____。

(3)寫出由E生成F反應的化學方程式:___。

(4)E中含氧官能團的名稱為_____。

(5)由G生成H的反應類型為____。

(6)I是一種有機物形成的鹽,結構簡式為____。

(7)在E的同分異構體中,同時滿足下列條件的總數(shù)為_____種。

a.含有一個苯環(huán)和三個甲基;

b.與飽和碳酸氫鈉溶液反應產生二氧化碳;

c.能發(fā)生銀鏡反應,不能發(fā)生水解反應。

上述同分異構體經銀鏡反應后酸化,所得產物中,核磁共振氫譜顯示有四組氫(氫原子數(shù)量比為6∶3∶2∶1)的結構簡式為_____。

【參考答案與解析部分】

一、選擇題

7.B

考查目標及解析:

本題以化學與生活為主題,考查物質的組成、性質及用途等知識。

選項A錯誤,鉛筆芯的主要成分為石墨。

選項B正確,NaHCO3不穩(wěn)定,受熱易分解產生CO2,能使面團松軟,可用作食品膨松劑。

選項C錯誤,青銅是在純銅(紫銅)中加入錫或鉛的合金,黃銅是由銅和鋅所組成的合金,兩者均為混合物。

選項D錯誤,鈉元素燃燒呈黃色。

8.D

考查目標及解析:

本題以二氧化碳固定及再利用為情境素材,考查有機物共線共面問題、官能團類型及其可能發(fā)生反應判定等知識。

選項A錯誤,化合物1分子中含有飽和碳原子,采取sp3雜化,因此所有原子不可能共平面。

選項B錯誤,結構相似,分子組成上相差n個CH2的有機物互稱為同系物,化合物1為環(huán)氧乙烷,屬于醚類,分子式為C2H4O,乙醇屬于醇類,分子式為C2H6O,因此兩者不是同系物。

選項C錯誤,化合物2分子中含有酯基,不含羥基。

選項D正確,化合物2中含有酯基,可發(fā)生開環(huán)聚合反應形成高分子化合物。

9.A

考查目標及解析:

本題以離子檢驗為主題,考查常見離子反應及其現(xiàn)象等知識。

選項A正確,由題意可知,向①的溶液中滴加過量稀鹽酸,溶液變渾濁,有刺激性氣體逸出,發(fā)生反應2H++S2＝＝S↓+SO2↑+H2O,因此樣品中一定存在Na2S2O3,?、诘纳蠈忧逡?向其中滴加BaCl2溶液有沉淀產生,則沉淀為BaSO4,因此樣品中一定存在Na2SO4;Na2SO3與稀鹽酸反應產生SO2,Na2CO3與稀鹽酸反應產生CO2,兩者的反應現(xiàn)象均有可能被Na2S2O3與稀鹽酸的反應現(xiàn)象掩蓋掉,因此不能確定樣品中是否存在Na2SO3和Na2CO3。

10.C

考查目標及解析:

本題以教材實驗為情境素材,以實驗操作、現(xiàn)象與結論為主題,考查運用化學知識解決問題的能力,考查科學探究學科素養(yǎng)。

選項A錯誤,向NaBr溶液中滴加過量氯水,溶液變橙色,即Br-被氧化為Br2,可證明氧化性:Cl2＞Br2,但由于氯水過量,加入淀粉KI溶液,過量氯水可將I-氧化為I2,雖然溶液變藍色,但無法證明氧化性:Br2＞I2。

選項B錯誤,向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加熱后,應先加入NaOH溶液調節(jié)溶液呈堿性,否則過量稀硫酸與新制的氫氧化銅懸濁液發(fā)生中和反應,則不會產生磚紅色沉淀,無法證明蔗糖未發(fā)生水解。

選項C正確,石蠟油加強熱,將產生的氣體通入Br2/CCl4溶液,溶液紅棕色變無色,則氣體中含有不飽和烴,不飽和烴與Br2發(fā)生加成反應,使Br2/CCl4溶液褪色。

選項D錯誤,加熱試管中的聚氯乙烯薄膜碎片,試管口潤濕的藍色石蕊試紙變紅,則產生了HCl氣體,可逆反應是指在同一反應條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的反應,而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加熱分解的反應條件不同,因此無法證明氯乙烯加聚是可逆反應。

11.D

考查目標及解析:

本題以元素周期律、熱重曲線分析為主題,考查短周期元素推斷、元素周期律的應用、熱重曲線的相關計算等知識,考查考生的證據推理能力。

化合物(YW4X5Z8·4W2Z)在200 ℃以下熱分解時無刺激性氣體逸出,則失去的是水,即W為H元素,Z為O元素。YZ2分子的總電子數(shù)為奇數(shù),常溫下為氣體,且Y的原子序數(shù)小于Z,則Y為N元素。W、X、Y、Z為短周期元素,原子序數(shù)依次增加,且加和為21,則X為B元素。

選項A錯誤,單質硼常溫下為固體。

選項B錯誤,元素非金屬性越強,其最高價氧化物的水化物酸性越強,非金屬性:N ＞B,則最高價氧化物的水化物酸性:HNO3＞H3BO3。

選項C錯誤,化合物(NH4B5O8·4H2O)在200 ℃以下熱分解時失去的是水,由熱重曲線可知,失去的結晶水個數(shù)為≈3。

選項D正確,若化合物(NH4B5O8·4H2O)在500 ℃熱分解后生成固體化合物B2O3,根據B元素守恒,得到關系式2NH4B5O8·4H2O～5B2O3,則B2O3的質量分數(shù)為×100%≈64.1%,由熱重曲線可知,該假設正確。

12.C

考查目標及解析:

本題以光照充電Li-O2電池為情境素材,以電化學應用為主題,考查電極判斷、電極方程式書寫、離子遷移方向等知識,考查考生對題干圖示中有效信息的提取及分析能力。

光照時,光催化電極產生電子(e-)和空穴(h+),驅動陰極反應(Li++e-＝＝Li)和陽極反應(Li2O2+2h+＝＝2Li++O2)對電池進行充電,結合Li-O2電池圖示,充電時金屬鋰為陰極,光催化電極為陽極,則放電時金屬鋰為負極,光催化電極為正極。

選項A正確,由充電時陰極反應(Li++e-＝＝Li)和陽極反應(Li2O2+2h+＝＝2Li++O2)可知,充電時電池的總反應為Li2O2＝＝2Li+O2。

選項B正確,光照時,光催化電極產生電子(e-)和空穴(h+),驅動陰極反應和陽極反應對電池進行充電,陰極反應與電子有關,陽極反應與空穴量有關,因此充電效率與光照產生的電子和空穴量有關。

選項C錯誤,放電時金屬鋰為負極,光催化電極為正極,Li+從負極穿過離子交換膜向正極遷移。

選項D正確,放電時電池的總反應為2Li+O2＝＝Li2O2,負極反應為Li-e-＝＝Li+,則正極反應為O2+2Li++2e-＝＝Li2O2。

13.B

考查目標及解析:

本題以水溶液中的離子平衡為主題,考查離子濃度大小比較、電離平衡常數(shù)及電離度相關計算等知識。

選項A錯誤,常溫下溶液Ⅰ的pH=7.0,即c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1,因此c(H+)＜c(OH-)+c(A-)。

選項B正確,常溫下溶液Ⅱ的pH=1.0,即c(H+)=0.1 mol·L-1,由于①Ka(HA)==1.0×10-3,即c(A-) = 0.01c(HA),②c總(HA)=c(HA)+c(A-),結合①②可得HA的電離度為=。

選項C錯誤,未電離的HA可自由穿過該膜,因此溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等。

選項D錯誤,常溫下溶液Ⅰ的pH=7.0,即c(H+)=1×10-7mol·L-1,Ka(HA)=1.0×10-3,即c(A-)=1×104c(HA);常溫下溶液Ⅱ的pH=1.0,即c(H+)=0.1 mol·L-1,=1.0×10-3,即c(A-) = 0.01c(HA);由c總(HA)=c(HA)+c(A-),且溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等可知,溶液Ⅰ和Ⅱ中的c總(HA)之比為=≈104。

二、非選擇題

(一)必考題

26.答案及解析:

本題以鉛蓄電池鉛膏回收鉛的工藝流程為情境素材,以流程簡圖、表格數(shù)據結合題干文字提供解題必要信息,聚焦各類物質的轉化行為,辨識應用元素化合物的性質及其差異性,突顯物質的分離與提純,考查考生綜合運用化學知識解決實際問題的能力,促進考生知識與技能提升的同時,體現(xiàn)綠色化學和環(huán)境保護的核心理念。

結合流程簡圖、表格Ksp數(shù)據和第(1)(2)問題干可知,“脫硫”時加入Na2CO3,可使PbSO4完全轉化為PbCO3,此外有部分的BaSO4也轉化為BaCO3?！八峤睍r可使PbCO3、PbO2、PbO、Pb都轉化為Pb(Ac)2,此外Ba、Fe、Al元素在“酸浸”溶液中的存在形式為Ba2+、Fe3+、Al3+。當“酸浸”后溶液pH約為4.9時,結合表格pH數(shù)據可知,Fe3+和Al3+可完全轉化為Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,即“酸浸”后濾渣的主要成分?！俺零U”時加入了NaOH可使Pb(Ac)2轉化為Pb(OH)2,故“沉鉛”后濾液的金屬離子主要有Na+和Ba2+。

(1)PbSO4(s)+(aq)PbCO3(s)+(aq) 反應PbSO4(s)+(aq)PbCO3(s)+(aq)的平衡常數(shù)K==3.4×105＞105,說明Na2CO3能使PbSO4完全轉化為PbCO3

本問考查沉淀轉化的離子方程式書寫、化學平衡常數(shù)K的計算和反應程度分析。根據表格Ksp數(shù)據可知,Ksp(PbSO4)＞Ksp(PbCO3),所以加入Na2CO3可以使PbSO4沉淀轉化為溶解度更小的PbCO3沉淀,故離子方程式為PbSO4(s)+aq)PbCO3(s)+(aq)。該反應的平衡常數(shù)≈3.4×105＞105,說明Na2CO3能使PbSO4完全轉化為PbCO3。

(2)反應BaSO4(s)+(aq)BaCO3(s)+(aq)的平衡常數(shù)K=≈0.042＜105,說明Na2CO3不能使BaSO4完全轉化為BaCO3

本問考查沉淀轉化、化學平衡常數(shù)K的計算和反應程度分析。BaSO4沉淀與Na2CO3反應的離子方程式為BaSO4(s)+(aq)BaCO3(s)+(aq),結合表格Ksp數(shù)據,該反應的平衡常數(shù)K=≈0.042＜105,說明Na2CO3不能使BaSO4完全轉化為BaCO3。

(3)(ⅰ)Fe2+

本問考查氧化還原反應的分析?！八峤睍r溶液中的Fe2+具有還原性,可被H2O2氧化。

(ⅱ)Pb+H2O2+2HAc＝＝Pb(Ac)2+2H2O

本問考查氧化還原反應的分析及化學方程式的書寫。Pb轉化為Pb(Ac)2,Pb元素化合價升高,體現(xiàn)還原性,則H2O2應轉化為H2O,O元素化合價降低,體現(xiàn)氧化性。根據化合價升降值守恒與原子守恒,可寫出該化學方程式。

(ⅲ)作為還原劑

本問考查氧化還原反應的分析。PbO2轉化為Pb(Ac)2,Pb元素化合價降低,體現(xiàn)氧化性,則H2O2應轉化為O2,O元素化合價升高,體現(xiàn)還原性。

(4)Fe(OH)3、Al(OH)3

本問考查金屬氫氧化物的沉淀pH控制分析。根據表格pH數(shù)據可知,當溶液的pH約為4.9時,已大于Fe3+和Al3+的完全沉淀pH,因此Fe3+和Al3+可完全轉化為Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,即“酸浸”后濾渣的主要成分。

(5)Na+、Ba2+

本問考查化工流程圖中的物質成分去向分析。“酸浸”時有BaCO3溶于HAc轉化為Ba2+,而“沉鉛”時加入了NaOH使Pb(Ac)2轉化為Pb(OH)2,故“沉鉛”后濾液的金屬離子主要有Na+和Ba2+。

27.答案及解析:

本題以實驗室制備二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀為載體,考查配制溶液、加熱、結晶法等基本實驗操作,綜合考查考生獲取關鍵信息,分析問題和運用所學物質性質與轉化、基本實驗等相關知識解決問題的能力,從定性判斷到定量表征的科學思維水平。

(1)分液漏斗和球形冷凝管

本問考查配制一定濃度的溶液所需的實驗儀器以及基本實驗儀器的識別。配制一定濃度的CuSO4溶液需要的儀器包括天平、燒杯、量筒和玻璃棒,因此不需用到的是分液漏斗和球形冷凝管。

(2)CuSO4·5H2O風化失去結晶水生成無水硫酸銅

本問考查物質的性質與轉化。在教材中介紹了“碳酸鈉晶體在干燥空氣里逐漸失去結晶水變成碳酸鈉粉末”,結合無水硫酸銅為白色,推斷顏色變化的原因是CuSO4·5H2O風化失去結晶水生成無水硫酸銅。

(3)CuO

本問考查考生獲取關鍵信息、分析問題的能力。由題中CuSO4與NaOH混合生成藍色沉淀,推斷該藍色沉淀為Cu(OH)2?！凹訜?沉淀轉變成黑色”,結合元素守恒和沉淀顏色的變化,可推斷該黑色沉淀為CuO。

(4)3H2C2O4+2K2CO3＝＝2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑

本問考查考生獲取關鍵信息“原料配比為 n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1”“制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液”,結合復分解反應知識,用化學方程式表征反應的能力。由題目信息可確定反應物為H2C2O4和K2CO3,生成物有KHC2O4和K2C2O4。H2C2O4及其酸根中C元素均為+3價,K2CO3中C元素為+4價,該反應為復分解反應,說明生成物中必有H2O和CO2,結合n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1即可將方程式配平。

(5)分批加入并攪拌

本問考查考生結合(4)中反應方程式以及題目信息“防止反應過于劇烈而引起噴濺”,需減慢反應速率,因此可分批加入并攪拌。

(6)熱水浴

本問考查考生獲取關鍵信息“混合溶液加熱至80～85 ℃”,選擇合適的加熱方式。由加熱溫度為80～85 ℃,可知應選熱水浴。

(7)冷卻結晶、過濾、洗滌

本問考查從溶液中獲取晶體的方法,結合所學知識知應為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體。

28.答案及解析:

本題以廢氣硫化氫的回收處理并加以利用為載體,綜合考查蓋斯定律、化學平衡移動及其影響因素、平衡的定量表征以及化學反應速率等核心知識,進行簡單數(shù)學運算、閱讀圖像獲取信息、分析和推斷等能力,在評價工藝的過程中,發(fā)展科學態(tài)度與社會責任感。

(1)+170

本問考查考生從能量角度認識反應,根據蓋斯定律進行計算。根據題目所給方程式可知- ΔH3,代入數(shù)據得ΔH4=+170 kJ·mol-1。

(2)步驟簡單;副產物氫氣可作燃料,產物易分離 能耗高

本問考查考生獲取信息、對比分析的能力。根據題目可知克勞斯法步驟多,需控制氧氣和硫化氫的比例,從熱效應角度來看是放熱反應;熱分解法步驟簡單,生成的產物為氫氣和硫蒸氣,冷凝后易分離出硫單質,從熱效應角度來看是吸熱反應。

本問考查化學平衡轉化率和平衡常數(shù)Kp相關計算。

設初始時加入2a mol H2S,8a mol Ar,轉化2x mol H2S,根據題意有

2H2S(g)＝＝2H2(g)+S2(g)

起始量/mol 2a 0 0

轉化量/mol 2x 2x x

剩余量/mol 2a-2x 2x x

根據平衡時H2S與H2的分壓相等,可知n(H2S)=n(H2),即2a-2x=2x,得x=0.5a,因此,H2S平衡轉化率α(H2S)=100%=50%。

平衡時,由以上分析知n(H2S)=a mol,n(H2)=a mol,n(S2)=0.5a mol,n(Ar)=8a mol?？倸怏w物質的量n總=10.5a mol。由分壓公式知,p(B)=×p總,因此代入知Kp=由n(H2S)=n(H2)=a mol可知,Kp=p(S2)=kPa。

(4)①越大 恒溫恒容條件下,充惰性氣體會造成分壓減小,促使平衡2H2S(g)＝＝2H2(g)+S2(g) 正向移動。n(H2S)∶n(Ar)越小,即H2S的分壓越小,平衡正向移動程度越大,H2S平衡轉化率越大

本問考查影響化學平衡移動的因素及原理分析。結合勒夏特列原理,壓強減小,平衡將向氣體分子系數(shù)之和增大的方向移動,因此,恒溫恒容條件下充惰性氣體會造成分壓減小,促使平衡2H2S(g)＝＝2H2(g)+ S2(g)正向移動。n(H2S)∶n(Ar)越小,即H2S的分壓越小,平衡正向移動程度越大,H2S平衡轉化率越大。

②d 24.9

本問考查通過閱讀圖像獲取信息,分析和解決問題的能力,以及結合化學反應速率進行簡單計算的能力。結合①中結論可知,恒溫恒容條件下,n(H2S)∶n(Ar)越小,H2S平衡轉化率越大。因此a、b、c、d、e依次對應n(H2S)∶n(Ar)為4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S-Ar混合氣。

0～0.1s,α(H2S)=24%,設初始投入a mol H2S和9a mol Ar,根據題意有:

2H2S(g)＝＝2H2(g)+S2(g)

起始量/mol a 0 0

轉化量/mol 0.24a 0.24a 0.12a

剩余量/mol 0.76a 0.24a 0.12a

0.1 s時氣體的總物質的量n總=(0.76a+0.24a+0.12a+9a) mol=10.12a mol。

0 s時,p(H2S)=×100 kPa=10 kPa;0.1 s時,p(H2S)=×100 kPa=7.51 kPa。因此0～0.1 s,H2S分壓的平均變化率為=24.9 kPa·s-1。

(二)選考題:

35.答案及解析:

本題以鹵素單質及其化合物為載體,考查考生對原子、分子、晶體的結構及其性質等必備知識的掌握情況,其中應用性的考查占多數(shù),側重考查考生信息獲取與應用、證據推理與模型認知以及空間計算思維的能力水平。

(1)a、d d

本小題考查F原子的核外電子排布式、激發(fā)態(tài)排布式以及不同能級能量高低的比較。F原子核外電子數(shù)為9,故其核外電子排布式為1s22s22p5。選項a、d所代表的原子核外電子數(shù)為9,且2p軌道上的電子皆躍遷至第三能層,即F原子的激發(fā)態(tài);而選項b、c對應的原子核外電子數(shù)分別為11和8,不是F原子。故F原子激發(fā)態(tài)的電子排布式應選a、d。由于同一原子3p能級的能量高于3s能級,故電子排布式為1s22s22p33p2的激發(fā)態(tài)原子能量較高,應選d。

(2)① sp2σ

本小題以較為新穎的形式呈現(xiàn)問題,考查考生對分子雜化軌道理論的理解與辨析能力。

一氯乙烯的結構簡式為CH2＝C HCl ,其中碳碳雙鍵為平面結構,因此中心C原子采用sp2雜化。由分子結構中C—Cl單鍵可知C原子中一條sp2雜化軌道與Cl的3px軌道“頭碰頭”形成了C—Cl σ鍵。

②C2H5Cl＞C2H3Cl＞C2HCl(一氯乙烷＞一氯乙烯＞一氯乙炔) Cl參與形成的大π鍵越多,形成的C—Cl鍵的鍵長越短

本小題通過鍵參數(shù)的比較與原因闡釋設問,著重考查考生信息獲取與應用、證據推理與模型認知的能力。

由題干理由第ⅰ點得知“C的雜化軌道中s成分越多,形成的C—Cl鍵越強”,一氯乙炔(CH≡C Cl )中C原子為sp雜化,一氯乙烯(CH2＝C HCl )中C原子為sp2雜化,一氯乙烷(CH3CH2Cl)中C原子為sp3雜化,雜化軌道中s成分由多到少的分子順序為一氯乙炔＞一氯乙烯＞一氯乙烷,形成的C—Cl鍵越來越弱,鍵長越來越長,因此C—Cl鍵鍵長順序為C2H5Cl＞C2H3Cl＞C2HCl。由第①小題題干中關于“大π鍵”的描述可猜測鍵長順序排列原因與離域大π鍵有關。由于一氯乙炔(CH≡C Cl )中Cl的2個3p軌道與C的2個2p軌道形成2個3中心4電子的大π鍵(),一氯乙烯(CH2＝C HCl )中Cl的3px軌道與C的2px軌道形成1個3中心4電子的大π鍵(),而一氯乙烷(CH3CH2Cl)中無大π鍵,即Cl參與形成的大π鍵越來越少,共軛程度越來越低,C—Cl鍵鍵能越來越低,鍵長越來越長。故C—Cl鍵鍵長順序C2H5Cl＞C2H3Cl＞C2HCl的另一理由為Cl參與形成的大π鍵越多,形成的C—Cl鍵的鍵長越短。

(3)CsCl CsCl為離子晶體,ICl為分子晶體,離子晶體的熔點高于分子晶體

本小題考查考生信息提取與“結構決定性質”思想遷移的應用能力。

鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應,即產物對應元素的價態(tài)保持不變,其中Cs為+1價,I為+1價,Cl為-1價,根據“無色晶體”和“紅棕色液體”可推知X為CsCl,Y為ICl。 CsCl為離子晶體,ICl為分子晶體,由于離子晶體的熔點高于分子晶體,因此X的熔點比Y的高。

(4)電解質

本小題考查晶體的用途與晶胞中摩爾體積的計算。

由題意可知,在電場作用下,Ag+不需要克服太大阻力即可發(fā)生遷移,因此α-AgI 晶體是優(yōu)良的離子導體,在電池中可作為電解質。題圖為α-AgI晶體中I-的體心立方堆積圖,故一個晶胞中I-的個數(shù)為+1=2,根據Ag+與I-個數(shù)比為1∶1可知晶胞中AgI個數(shù)為2,因此晶胞的物質的量為n=由圖示鍵長a=504pm可知,該晶胞的體積V為(504×10-12)3m3,則m3·mol-1。

36.答案及解析:

本題以治療成人重度抑郁癥的藥物鹽酸鹽的合成為情境素材,考查有機物命名、物質推斷、反應機理、同分異構體數(shù)目判斷及其書寫,考查考生對有機物性質及其轉化的掌握和理解、信息獲取能力、證據推理與模型認知能力等。

(1)3-氯-1-丙烯

本小題考查有機物的命名。

本小題考查陌生有機反應的斷鍵成鍵機理分析,以及有機合成路線中產物的推斷。

本小題考查有機反應化學方程式的書寫,側重于考查考生根據題設信息推斷有機化學反應中斷鍵成鍵方式的能力。

物質E的分子式為C11H12O3,比F的分子式C11H10O2多了一個水分子,由反應條件“濃硫酸”可推知F可能發(fā)生分子內酯化反應或者羥基的消去反應,結合題目已知信息“化合物F不能與飽和碳酸氫鈉溶液反應產生二氧化碳”可知F中不含羧基,因此發(fā)生的是分子內酯化反應,故可寫出對應的有機化學反應方程式。

(4)羧基、羥基

本小題考查考生對常見官能團名稱的掌握程度。由E的結構簡式()可知其官能團名稱為羧基、羥基。

(5)取代反應

本小題考查有機反應類型的判斷,側重考查考生根據有機物結構推導碳骨架變化和有機反應斷鍵成鍵方式的能力。

G的分子式為C15H21NO,對比分子G與J的結構簡式,可知由H與I反應生成J的成鍵位點(),即分子H與G的碳骨架相似,羥基上的H被Cl原子取代,發(fā)生取代反應,得到分子 H:。

本小題考查有機合成線路中物質結構的推斷,側重考查考生根據有難度的陌生反應機理推斷產物結構簡式的能力。

由題干得知物質I是一種有機物形成的鹽,結合其分子式可知為鉀鹽,根據物質J的成鍵位點可以推知物質I的結構簡式為,有機鹽類也可書寫成不帶電荷的形式,即。

本小題考查考生對同分異構體知識的掌握。側重考查考生在解決限定條件同分異構體書寫時的模型認知能力和提取題目信息的能力。

條件(b)說明分子中含有羧基,條件(c)說明分子中含有醛基,結合條件(a)可知分子苯環(huán)上為五取代,則分別有以下情況:

上述同分異構體經銀鏡反應后酸化所得產物與原分子的區(qū)別在于醛基轉化為羧基,核磁共振氫譜圖有四組氫且氫原子數(shù)量比為6∶3∶2∶1,“6”指的是對稱位置上兩個甲基上的氫原子,“3”指的是一個甲基上的氫原子,“2”指的是對稱位置上兩個羧基上的氫原子,由此可得滿足要求的有機物結構簡式為