备战2024高考化学2023年高考化学真题完全解读(山东卷)(含解析)

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备战2024高考化学2023年高考化学真题完全解读(山东卷)(含解析)

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备战2024高考化学2023年高考化学真题完全解读(山东卷)
2023年高考山东卷化学试题继续保持以往风格,试卷结构和试题难度保持了相对稳定,难度适中,试题立足于高中化学主干内容,强调化学与科技、生产、生活的亲密联系。在考查化学科基本知识、基本技能的同时实现了对山东考化学学科素养的全面考查。试题梯度设计合理,契合考生特点,坚持“重视根底、立足实践、突出能力、不断创新”的要求,体现了高考命题的稳定性和连续性原则,准确表达了考试说明的要求,科学、准确、公平、标准,难度适中,具有较高的信度、效度和必要的区分度,全面测试考生的化学科学素养,,较好地反映了学生的潜质,实现了高考的选拔功能。
一、注重引领,突出立德树人
立德树人是高中学科教学的根本任务,新高考的化学试题基于“立德树人,服务选拔,引导教学”的核心立场,发挥学科优势,突出体现社会主义核心价值观,要求学生坚定理想信念、厚植爱国情怀、提升品德修养,让考生感受化学学科的独特价值,引导学生树立正确的价值观,发挥化学试题的立德树人作用。如:第1题以典型齐鲁文化特色为切入口,考查常见合金的组成,传统硅酸盐材料。
二、强化主干,筑牢学科基础
试题单选题尽管只有10小题,多选题也仅有5小题,但却集中体现了对高中化学主干与核心知识的考查,涉及内容包括化学与技术、社会及环境的关系、原子结构与元素周期律、物质结构与性质、化学反应速率与化学反应平衡、电离平衡、水解平衡、氧化还原反应、化学用语、热化学、电化学、重要元素单质及化合物的相关性质、化学实验原理及基本操作、有机化学基础知识等等,可以说基本涵盖了高中化学的主干知识。如:第2题考查盐酸、硫酸和硝酸的使用;第3题考查极性分子的判断;第4题考查实验室事故处理方法;第6题考查化学实验基本操作,鉴别NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液等。
三、巧选载体,情境立足实践
立足化学科学特点,注重选取新材料、新药物、新催化技术等真实情境,呈现生产生活中的实际问题,这些试题情境充分体现了化学的时代性和应用性,使考生切切实实地感受到了“有用的化学”,解决实际问题还需进一步深化对信息获取加工、逻辑推理、归纳论证思维等关键能力,有利于提升对学科核心素养考查的有效性,进一步提高人才选拔质量。信息获取与加工是整个化学学科能力发展的基础,所取素材都是实际生产和生活中真实存在的,有的是传统的工业生产,有的则是应用广泛的新技术,这些情境对考生来说可能是陌生的,但考查的重点仍是高中化学的基础知识,充分体现出试题“高起点、低落点”的特点。如:第5题以石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x为情景,考查共价键的形成及主要类型,晶胞的有关计算;第7题以抗生素克拉维酸为载体,考查有机官能团结构与性质,把物质结构融入其中;第11题以利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生为情景,考查电化学基础知识,原电池正负极判断,原电池电极反应式书写;第12题以有机物X→Y的异构化反应为载体,考查常见官能团名称、组成及结构;同分异构体的数目的确定;有机分子中原子共面的判断;第20题探究水气变换反应CO+H2OCO2+H2的中间产物是HCOOH,考查盖斯定律与热化学方程式,化学反应速率和化学平衡的有关计算,电离平衡常数及影响因素。
四、多维呈现,考查思维品质
试题在设计上很好地体现了能力立意要求。试题通过创设复杂的问题情境,加强对学生逻辑推理能力的考查。对于真实的工业生产过程,在信息获取加工能力的基础上利用化学基础知识和基本原理,推测实际工艺过程中步骤、所发生的离子方程式、化学方程式,考查化学计算等。试题对能力的考查往往不是孤立的,着重对某项能力考查的同时,在不同程度上也考查了与之相关的其它能力,这一点在非选择题中体现得尤为明显。如:第14题以化合物E和TFAA合成H的反应路径为情景,考查活化能,化学平衡题中基于图表数据的相关计算,与转化率变化有关图像的分析;第15题以HgI2(g)的溶液中存在的平衡为载体,考查化学平衡移动规律,化学平衡常数影响因素及计算;第16题以卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物为载体,考查键能、键长、键角及应用,杂化轨道理论、晶体类型判断和晶胞的有关计算; 第17题以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程为载体,考查物质分离和提纯,离子方程式的书写,化学平衡常数、溶度积常数计算;第19题根据根据杀虫剂氟铃脲(G)的两条合成路线,考查常见官能团名称、组成及结构。
五、注重实验,发展探究能力
实验是培养化学学科素养的重要途径和方式。2023年高考化学在实验原理的理解、实验方案的设计、实验仪器的选择、基本仪器的使用、实验数据的处理、实验结论的得出和解释等方面加强设计,考查学生的实验能力和科学探究能力,充分发挥对高中实验教学的积极导向作用,引导教学重视实验探究,引导学生自己动手做实验,切实提升实验能力。如:第8题以乙酸酐醇解反应为切入点,利用此反应定量测定有机醇中的羟基含量,考查酸碱中和滴定实验基本操作及步骤; 第9题以乙酸酐醇解反应为切入点,利用此反应定量测定有机醇中的羟基含量,考查化学计算;第10题以乙酸酐醇解反应为切入点,利用此反应定量测定有机醇中的羟基含量,考查定量实验误差分析;第13题制备Cu2O的工艺路线分析,考查盐类水解,氧化还原运用;第18题制备SiHCl3粗品,考查综合实验设计与评价。
题号 难度 考查内容 详细知识点
选择题
1 易 化学与STS 化学科学对人类文明发展的意义;常见合金的组成;传统硅酸盐材料。
2 中 元素及其化合物 硝酸的强氧化性;易水解的盐溶液的配制;苯的取代反应;淀粉、纤维素的水解。
3 易 物质结构与性质 (极性分子) 极性分子和非极性分子。
4 中 化学实验基础 常用仪器及使用;化学实验基础操作;实验安全。
5 中 物质结构与性质 (晶体结构) 共价键的形成及主要类型;晶胞的有关计算;化学键类别与晶体类别间的关系;常见共价晶体的结构。
6 较难 化学实验基础 (物质鉴别) 鉴别NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液。
7 较难 有机化学基础 (官能团结构与性质) 常见官能团名称、组成及结构;烯烃的顺反异构;含有氢键的物质;酰胺的性质与应用。
8 较难 化学实验基础 (滴定实验操作) 酸碱中和滴定实验基本操作及步骤;酸碱中和滴定实验相关仪器。
9 0.40 化学实验基础 (滴定计算) 酸碱中和滴定实质、原理;化学计算。
10 中 化学实验基础 (误差分析) 酸碱中和滴定原理的应用;酸碱中和滴定的误差分析。
11 易 化学反应原理 (电化学) 原电池原理理解;原电池正负极判断;原电池电极反应式书写;新型电池。
12 中 有机化学基础 (官能团结构与性质) 红外光谱;常见官能团名称、组成及结构;同分异构体的数目的确定;有机分子中原子共面的判断。
13 难 化学工艺流程 氧化还原反应,盐类水解运用,化学实验评价。
14 中 化学反应原理 (化学平衡) 活化能及其对反应速率的影响;化学平衡题中基于图表数据的相关计算;与转化率变化有关图像的分析。
15 较难 化学反应原理 (离子曲线) 离子平衡,浓度对化学平衡移动的影响;化学平衡常数的概念及表达方式;化学平衡常数的影响因素及应用。
非选择题
16 难 物质结构与性质综合 键能、键长、键角及应用;利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型;晶胞的有关计算;晶体类型判断。
17 较难 化学工艺流程 离子方程式的书写;化学平衡常数的有关计算;溶度积常数相关计算;物质分离、提纯综合应用。
18 较难 综合实验设计与评价 硅的制备;元素性质与电负性的关系;物质含量的测定;物质制备的探究。
19 较难 有机化学基础 (推断与合成) 含有苯环的化合物的命名;常见官能团名称、组成及结构;有机物的推断;有机合成综合考查。
20 较难 化学反应原理综合 盖斯定律与热化学方程式;化学反应速率计算;化学平衡的有关计算;电离平衡常数及影响因素。
一、夯实基础,注重细节
教学过程中要进一步加强对常见元素化合物、基本概念、基本原理、基础实验等基础性知识的教学,要着重关注学生容易出现理解偏差或理解深度不够的内容,我们既要让学生知其然还要知其所以然,真正把学科观念和思维方法落实到位,避免过多“死记硬背”。
二、织线成网,突出重点
复习过程中要加强学科知识融合,系统地对知识进行整理、归纳、沟通知识间的内在联系,形成纵向、横向知识链,构建知识网络,精心设计好知识复习专题,加强知识间的联系,融汇贯通,形成更加网络化、逻辑性更强的知识体系,以便学生更好提取和运用。
三、精讲精练,提高效率
避免过多的僵化机械训练,此次模拟题给我们呈现很多新颖性、灵活性很强的命题案例,以后的高考题中,肯定还会出现更多的新的情境、新的设问、新的融合、新的角度,我们要多加强变式训练,引导学生思维开放,提高学生的适应能力,以便学生能够更好应对高考,能更从容接受高考的选拔。
四、明确考纲,把握方向
紧扣《高考评价体系》,研究高考试题,学习高考评价体系说明,把握考试方向。备考复习中不能好高骛远,以打牢必备知识为根本,能力培养为关键,素养培育为核心,价值引领为导向,不可一味求新、求变,不能一味加大难度、无限制拔高,应当根据学情,精心选择和设计内容,把学生最需要的给他,让他在现有水平上有所提高。
1.下列之物具有典型的齐鲁文化特色,据其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是( )
A.泰山墨玉 B.龙山黑陶 C.齐国刀币 D.淄博琉璃
【答案】C
【解析】墨玉、黑陶、琉璃均为陶瓷制品,均属于硅酸盐制品,主要成分均为硅酸盐材料,而刀币的主要成分为青铜,故选C。
2.实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时,对应关系错误的是( )
A.稀盐酸:配制AlCl3溶液
B.稀硫酸:蔗糖和淀粉的水解
C.稀硝酸:清洗附有银镜的试管
D.浓硫酸和浓硝酸的混合溶液:苯的磺化
【答案】D
【解析】A项,实验室配制AlCl3溶液时向其中加入少量的稀盐酸以抑制Al3+水解,A不合题意;B项,蔗糖和淀粉的水解时常采用稀硫酸作催化剂,B不合题意;C项,清洗附有银镜的试管用稀硝酸,反应原理为:Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O,C不合题意;D项,苯的磺化是苯和浓硫酸共热,反应生成苯磺酸的反应,故不需要用到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液,D符合题意;故选D。
3.下列分子属于极性分子的是( )
A.CS2 B.NF3 C.SO3 D.SiF4
【答案】B
【解析】A项,CS2中C上的孤电子对数为×(4-2×2)=0,σ键电子对数为2,价层电子对数为2,CS2的空间构型为直线形,分子中正负电中心重合,CS2属于非极性分子,A项不符合题意;B项,NF3中N上的孤电子对数为×(5-3×1)=1,σ键电子对数为3,价层电子对数为4,NF3的空间构型为三角锥形,分子中正负电中心不重合,NF3属于极性分子,B项符合题意;C项,SO3中S上的孤电子对数为×(6-3×2)=0,σ键电子对数为3,价层电子对数为3,SO3的空间构型为平面正三角形,分子中正负电中心重合,SO3属于非极性分子,C项不符合题意;D项,SiF4中Si上的孤电子对数为×(4-4×1)=0,σ键电子对数为4,价层电子对数为4,SiF4的空间构型为正四面体形,分子中正负电中心重合,SiF4属于非极性分子,D项不符合题意;故选B。
4.实验室安全至关重要,下列实验室事故处理方法错误的是( )
A.眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用饱和碳酸钠溶液冲洗
B.皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用的硼酸溶液冲洗
C.电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
D.活泼金属燃烧起火,用灭火毛(石棉布)灭火
【答案】A
【解析】A项,眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用3%-5%的碳酸氢钠溶液冲洗,故A错误;B项,立即用大量水冲洗,边洗边眨眼,尽可能减少酸或碱对眼睛的伤害,再用20%的硼酸中和残余的碱,故B正确;C项,电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火,故C正确;D项,活泼金属会与水反应,所以燃烧起火,用灭火毛(石棉布)灭火,故D正确;故选A。
5.石墨与F2在450℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是( )
A.与石墨相比,(CF)x导电性增强
B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强
C.(CF)x中的键长比短
D.1mol(CF)x中含有2xmol共价单键
【答案】B
【解析】A项,石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上电子在层内离域运动,故石墨晶体能导电,而(CF)x中没有未参与杂化的2p轨道上的电子,故与石墨相比,(CF)x导电性减弱,A错误;B项,(CF)x中C原子的所有价键均参与成键,未有未参与成键的孤电子或者不饱和键,故与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强,B正确;C项,已知C的原子半径比F的大,故可知(CF)x中C-C的键长比C-F长,C错误;D项,由题干结构示意图可知,在(CF)x 中C与周围的3个碳原子形成共价键,每个C-C键被2个碳原子共用,和1个F原子形成共价键,即1mol(CF)x中含有2.5xmol共价单键,D错误;故选B。
6.鉴别浓度均为0.1mol·L-1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液,仅用下列一种方法不可行的是( )
A.测定溶液pH B.滴加酚酞试剂
C.滴加0.1mol·L-1KI溶液 D.滴加饱和Na2CO3溶液
【答案】C
【解析】A项,NaClO溶液显弱碱性,Ba(OH)2溶液显强碱性,Al2(SO4)3溶液显酸性,则测定溶液pH是可以鉴别出来的,故A不符合题意;B项,NaClO溶液显弱碱性,Ba(OH)2溶液显强碱性,滴入酚酞溶液,两种溶液颜色变色深浅不一样,Al2(SO4)3溶液显酸性,滴入酚酞不变色,则滴加酚酞试剂是可以鉴别出来的,故B不符合题意;C项,NaClO溶液滴入碘化钾溶液,发生氧化还原反应生成碘,液面会由无色变成黄色,振荡后会变成无色,而Ba(OH)2溶液,Al2(SO4)3溶液滴入碘化钾溶液后,因不与两者反应而没有现象,则仅用滴加0.1mol·L-1KI溶液无法鉴别,则C符合题意;D项,饱和Na2CO3溶液和NaClO溶液不反应,和Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡沉淀,和Al2(SO4)3溶液发生双水解反应生成沉淀和气体,则滴入饱和Na2CO3溶液是可以鉴别出来的,故D不符合题意;故选C。
7.抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是( )
A.存在顺反异构
B.含有5种官能团
C.可形成分子内氢键和分子间氢键
D.1mol该物质最多可与1molNaOH反应
【答案】D
【解析】A项,由题干有机物结构简式可知,该有机物存在碳碳双键,且双键两端的碳原子分别连有互不同的原子或原子团,故该有机物存在顺反异构,A正确;B项,由题干有机物结构简式可知,该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基等5种官能团,B正确;C项,由题干有机物结构简式可知,该有机物中的羧基、羟基、酰胺基等官能团具有形成氢键的能力,故其分子间可以形成氢键,其中距离较近的某些官能团之间还可以形成分子内氢锓,C正确;D项,由题干有机物结构简式可知,1mol该有机物含有羧基和酰胺基各1mol,这两种官能团都能与强碱反应,故1mol该物质最多可与2molNaOH反应,D错误;故选D。
8.一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROH→CH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入mgROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH。
③加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。对于上述实验,下列做法正确的是( )
A.进行容量瓶检漏时,倒置一次即可
B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达滴定终点
C.滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D.滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
【答案】C
【解析】A项,进行容量瓶检漏时,倒置一次,然后玻璃塞旋转180度后再倒置一次,故A错误;B项,滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,且半分钟内不变回原色,才是达到滴定终点,故B错误;C项,滴定读数时,应单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,故C正确;D项,滴定读数时,应单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,故D错误;故选C。
9.一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROH→CH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入mgROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH。
③加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定乙酸酐完全水解生成的乙酸,可以计算乙酸酐的总物质的量,根据反应方程式[(CH3CO)2O+ROH→CH3COOR+CH3COOH]系数关系,得出ROH与乙酸酐反应后剩余的乙酸酐的物质的量,由此可以计算与ROH反应的乙酸酐的物质的量,即R-OH的物质的量,即羟基的含量。根据滴定过程中,用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定乙酸酐完全水解生成的乙酸,消耗标准溶液V2mL,需要消耗cmol·L-1NaOH-甲醇的物质的量为,即乙酸酐的总物质的量=;则ROH与乙酸酐反应后剩余的乙酸酐的物质的量=,所以与ROH反应的乙酸酐的物质的量=,也即样品ROH中羟基的物质的量,所以ROH样品中羟基质量分数=,故选C 。
10.一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROH→CH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入mgROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH。
③加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。
根据上述实验原理,下列说法正确的是( )
A.可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验
B.若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化,将导致测定结果偏小
C.步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,将导致测定结果偏小
D.步骤④中,若加水量不足,将导致测定结果偏大
【答案】B
【解析】步骤④测定乙酸酐的物质的量为 ;根据步骤②③可知mgROH样品中羟基的物质的量为。A项,乙酸与醇的酯化反应可逆,不能用乙酸代替乙酸酐进行上述实验,故A错误;B项,若甲醇挥发,则甲醇消耗乙酸酐的物质的量减小,剩余乙酸酐的物质的量偏大,消耗氢氧化钠的体积偏大,将导致测定结果偏小,故B正确;C项,步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,消耗氢氧化钠的体积偏小,将导致测定结果偏大,故C错误;D项,步骤④中,若加水量不足,生成乙酸的物质的量偏小,消耗氢氧化钠的体积偏小,测定乙酸酐初始物质的量偏小,将导致测定结果偏小,故D错误;故选B。
11.利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是( )
A.甲室Cu电极为正极
B.隔膜为阳离子膜
C.电池总反应为:Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
D.NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响
【答案】CD
【解析】A项,向甲室加入足量氨水后电池开始工作,则甲室Cu电极溶解,变为铜离子与氨气形成[Cu(NH3)4]2+,因此甲室Cu电极为负极,故A错误;B项, 再原电池内电路中阳离子向正极移动,若隔膜为阳离子膜,电极溶解生成的铜离子要向右侧移动,通入氨气要消耗铜离子,显然左侧阳离子不断减小,明显不利于电池反应正常进行,故B错误;C项,左侧负极是Cu+4NH3-2e- =[Cu(NH3)4]2+,正极是Cu 2++2e- = Cu,则电池总反应为:Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+,故C正确;D项,NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成[Cu(NH3)4]2+,铜离子浓度降低,铜离子得电子能力减弱,因此将对电池电动势产生影响,故D正确。故选CD。
12.有机物X→Y的异构化反应如图所示,下列说法错误的是( )
A.依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团
B.除氢原子外,X中其他原子可能共平面
C.含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
D.类比上述反应,的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应
【答案】C
【解析】A项,由题干图示有机物X、Y的结构简式可知,X含有碳碳双键和醚键,Y含有碳碳双键和酮羰基,红外光谱图中可以反映不同官能团或化学键的吸收峰,故依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团,A正确;B项,由题干图示有机物X的结构简式可知,X分子中存在两个碳碳双键所在的平面,单键可以任意旋转,故除氢原子外,X中其他原子可能共平面,B正确;C项,由题干图示有机物Y的结构简式可知,Y的分子式为:C6H10O,则含醛基和碳碳双键且有手性碳原子(即同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子)的Y的同分异构体有:CH3CH=CHCH(CH3)CHO、CH2=C(CH3)CH(CH3)CHO、CH2=CHCH(CH3)CH2CHO、CH2=CHCH2CH(CH3)CHO和CH2=CHCH(CH2CH3)CHO共5种(不考虑立体异构),C错误;D项,由题干信息可知,类比上述反应,的异构化产物为:含有碳碳双键和醛基,故可发生银镜反应和加聚反应,D正确;故选C。
13.一种制备Cu2O的工艺路线如图所示,反应Ⅱ所得溶液在3~4之间,反应Ⅲ需及时补加以保持反应在条件下进行。常温下,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO3被氧化
C.溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元吸收气体Ⅰ
D.若Cu2O产量不变,参与反应Ⅲ的与CuSO4物质的量之比增大时,需补加NaOH的量减少
【答案】CD
【解析】铜和浓硫酸反应(反应Ⅰ)生成二氧化硫气体(气体Ⅰ)和硫酸铜,生成的二氧化硫气体与碳酸钠反应(反应Ⅱ),所得溶液pH在3~4之间,溶液显酸性,根据H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8,可知NaHSO3溶液显酸性(电离大于水解),则反应Ⅱ所得溶液成分是NaHSO3,调节溶液pH值至11,使NaHSO3转化为Na2SO3,低温真空蒸发(防止Na2SO3被氧化),故固液分离得到Na2SO3晶体和Na2SO3溶液,Na2SO3和CuSO4反应的离子方程式是SO32-+2Cu2++2H2O=SO42-+ Cu2O+4H+,反应过程中酸性越来越强,使Na2SO3转化成SO2气体,总反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3= Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4,需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行。A项,反应Ⅰ是铜和浓硫酸反应,生成二氧化硫,是氧化还原反应,反应Ⅱ是SO2和碳酸钠溶液反应,生成NaHSO3、水和二氧化碳,是非氧化还原反应,反应Ⅲ是Na2SO3和CuSO4反应生成Cu2O,是氧化还原反应,故A错误;B项,低温真空蒸发主要目的是防止Na2SO3被氧化,而不是NaHSO3,故B错误;C项,经分析溶液Y的成分是Na2SO3溶液,可循环用于反应Ⅱ的操作单元吸收SO2气体(气体Ⅰ),故C正确;D项,制取Cu2O总反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3= Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4,化合物X是指Na2SO3,若Cu2O产量不变,增大比,多的Na2SO3会消耗氢离子,用于控制pH值,可减少NaOH的量,故D正确;故选CD。
14.一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径如下:

已知反应初始E的浓度为0.10mol L-1,TFAA的浓度为0.08mol L-1,部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是( )
A.t1时刻,体系中有E存在
B.t2时刻,体系中无F存在
C.E和TFAA反应生成F的活化能很小
D.反应达平衡后,TFAA的浓度为0.08mol L-1
【答案】AC
【解析】一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径中,共发生三个反应:①E+TFAAF, ②FG,③GH+TFAA;t1之后的某时刻,H为0.02 mol L-1,此时TFAA的浓度仍为0,则表明0.10mol L-1E、起始时的0.08mol L-1TFAA、G分解生成的0.02 mol L-1 TFAA全部参加反应,生成0.10mol L-1F;在t2时刻,H为0.08mol L-1,TFAA为0.06mol L-1,G为0.01 mol L-1,则F为0.01 mol L-1。A项,t1时刻,H的浓度小于0.02 mol L-1,此时反应③生成F的浓度小于0.02 mol L-1,参加反应①的H的浓度小于0.1 mol L-1,则参加反应E的浓度小于0.1 mol L-1,所以体系中有E存在,A正确;B项,t2时刻,H为0.08mol L-1,TFAA为0.06mol L-1,G为0.01 mol L-1,则F为0.01 mol L-1,所以体系中有F存在,B不正确;C项,t1之后的某时刻,H为0.02 mol L-1,此时TFAA的浓度仍为0,表明此时E和TFAA完全反应生成F,所以E和TFAA生成F的反应速率快,反应的活化能很小,C正确;D项,在t2时刻,H为0.08mol L-1,TFAA为0.06mol L-1,G为0.01 mol L-1,F为0.01 mol L-1,只有F、G全部转化为H和TFAA时,TFAA的浓度才能为0.08mol L-1,而GH+TFAA为可逆反应,所以反应达平衡后,TFAA的浓度一定小于0.08mol L-1,D不正确;故选AC。
15.在含HgI2(g)的溶液中,一定c(I-)范围内,存在平衡关系:HgI2(s)HgI2(aq);HgI2(aq)Hg2++2I-;HgI2(aq)HgI++I-;HgI2(aq)+I-HgI3--;HgI2(aq)+2I-HgI42-,平衡常数依次为K0、K1、K2、K3、K4。已知lgc(Hg2+)、lgc(HgI+)、lgc(HgI3-)、lgc(HgI42-)随lgc(I-)的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.线表示lgc(HgI42-)的变化情况
B.随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]先增大后减小
C.
D.溶液中I元素与元素的物质的量之比始终为2:1
【答案】B
【解析】由题干反应方程式HgI2(aq)Hg2++2I-可知,K1=,则有c(Hg2+)=,则有lgc(Hg2+)=lgK1+lgc(HgI2)-2lgc(I-),同理可得:lgc(HgI+)=lgK2+lgc(HgI2)-lgc(I-),lgc(HgI3-) =lgK3+lgc(HgI2)+ lgc(I-),lgc(HgI42-) ==lgK4+lgc(HgI2)+ 2lgc(I-),且由HgI2(s)HgI2(aq)可知K0=c[HgI2(aq)]为一定值,故可知图示中曲线1、2、3、4即L分别代表lgc(HgI+)、lgc(Hg2+)、lgc(HgI3-)、lgc(HgI42-)。A项,线L表示lgc(HgI42-)的变化情况,A正确;B项,已知HgI2(s)HgI2(aq)的化学平衡常数K0= c[HgI2(aq)],温度不变平衡常数不变,故随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]始终保持不变,B错误;C项,曲线1方程为:lgc(Hg2+)=lgK1+lgc(HgI2)-2lgc(I-),曲线2方程为: lgc(HgI+)=lgK2+lgc(HgI2)-lgc(I-)即有①b= lgK1+lgc(HgI2)-2a,②b= lgK2+lgc(HgI2)-a,联合①②可知得:,C正确;D项,溶液中的初始溶质为HgI2,根据原子守恒可知,该溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比始终为2:1,D正确;故选B。
16.卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1) -405℃时,F2与冰反应生成HOF利HF。常温常压下,HOF为无色气体,固态HOF的晶体类型为_____,HOF水解反应的产物为_____(填化学式)。
(2) Cl2 O中心原子为Cl,Cl2 O中心原子为,二者均为形结构,但ClO2中存在大键。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式_____;为O-Cl-O键角_____Cl-O-Cl键角(填“>”“ <”或“=”)。比较ClO2与Cl2 O中Cl-O键的键长并说明原因_____。
(3)一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成和化合物。已知属于四方晶系,晶胞结构如图所示(晶胞参数),其中化合价为。上述反应的化学方程式为_____。若阿伏加德罗常数的值为,化合物的密度_____(用含的代数式表示)。
【答案】(1)分子晶体 HF 、H2O2和O2
(2) sp2 > ClO2分子中Cl-O键的键长小于Cl2 O中Cl-O键的键长,其原因是:ClO2分子中既存在σ键,又存在大π键,原子轨道重叠的程度较大,因此其中Cl-O键的键长较小,而Cl2 O只存在普通的σ键
(3) CuCl2 +4K+2F2= K2CuF4+2KCl
【解析】(1)常温常压下,HOF为无色气体,则HOF的沸点较低,因此,固态HOF的晶体类型为分子晶体。HOF分子中F显-1价,其水解时结合H2O电离的H+生成HF,则OH+结合H2O电离的OH-,两者反应生成H2O2,H2O2不稳定,其分解生成O2,因此,HOF水解反应的产物为HF 、H2O2和O2。(2)ClO2中心原子为Cl,Cl2 O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键()。由ClO2中存在可以推断,其中Cl原子只能提供1对电子,有一个O原子提供1个电子,另一个O原子提供1对电子,这5个电子处于互相平行的p轨道中形成大π键,Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键,与另一个O形成的是普通的共价键(σ键,这个O只提供了一个电子参与形成大π键), Cl的价层电子对数为3,则原子的轨道杂化方式为sp2;Cl2 O中心原子为O,根据价层电子对的计算公式可知,因此,O的杂化方式为sp3;根据价层电子对互斥理论可知,n =4时,价电子对的几何构型为正四面体,n =3时,价电子对的几何构型平面正三角形,sp2杂化的键角一定大于sp3的,因此,虽然ClO2和Cl2 O均为V形结构,但O-Cl-O键角大于Cl-O-Cl键角,孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结论。ClO2分子中Cl-O键的键长小于Cl2 O中Cl-O键的键长,其原因是:ClO2分子中既存在σ键,又存在大π键,原子轨道重叠的程度较大,因此其中Cl-O键的键长较小,而Cl2 O只存在普通的σ键。(3)一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,其中Cu化合价为+2。由晶胞结构图可知,该晶胞中含有黑球的个数为、白球的个数为、灰色球的个数为,则X中含有3种元素,其个数比为1:2:4,由于其中Cu化合价为+2、F的化合价为-1、K的化合价为+1,根据化合价代数和为0,可以推断X为K2CuF4,上述反应的化学方程式为CuCl2 +4K+2F2= K2CuF4+2KCl。若阿伏加德罗富数的值为NA,晶胞的质量为,晶胞的体积为,化合物X的密度。
17.盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:常温下,Ksp(Li2CO3)=2.2×10-3。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡:B(OH)3+H2O[B(OH)4]- +H+ (常温下,Ka=1.010-9.34);B(OH)3与NaOH溶液反应可制备硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O。常温下,在硼砂溶液中,[B4O5(OH)4]2-水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]-,该水解反应的离子方程式为_____,该溶液pH=_____。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是_____(填化学式);精制Ⅰ后溶液中的浓度为2.0 mol·L-1,则常温下精制Ⅱ过程中CO32-浓度应控制在_____ mol·L-1以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ,除无法回收外,还将增加_____的用量(填化学式)。
(3)精制Ⅱ的目的是_____;进行操作时应选择的试剂是_____,若不进行该操作而直接浓缩,将导致_____。
【答案】(1) [B4O5(OH)4]2-+5H2O=2B(OH)3+2[B(OH)4]- 9.34
(2) CaSO4 5.5×10-4 纯碱
(3)加入纯碱将精制Ⅰ所得滤液中的Ca2+转化为CaCO3(或除去精制Ⅰ所得滤液中的Ca2+),提高Li2CO3纯度 盐酸 浓缩液中因CO32-浓度过大使得Li+过早沉淀,即浓缩结晶得到的NaCl中会混有Li2CO3,最终所得Li2CO3的产率减小
【解析】由流程可知,卤水中加入盐酸脱镁后过滤,所得滤液经浓缩结晶后得到晶体,该晶体中含有Na+、Li+、Cl-、SO42-等,焙烧后生成HCl气体;烧渣水浸后过滤,滤液中加生石灰后产生沉淀,在此条件下溶解度最小的是CaSO4,则滤渣Ⅰ的主要成分为CaSO4;由于CaSO4微溶于水,精制Ⅰ所得滤液中再加纯碱又生成沉淀,则滤渣Ⅱ为CaCO3;精制Ⅱ所得滤液经操作X后,所得溶液经浓缩结晶、过滤得到氯化钠,浓缩后的滤液中加入饱和碳酸钠溶液沉锂,得到Li2CO3。(1)含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡:B(OH)3+H2O[B(OH)4]- +H+ (常温下,K=10-9.34);B(OH)3与NaOH溶液反应可制备硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O。常温下.在0.1mol·L-1硼砂溶液中,[B4O5(OH)4]2-水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]-,该水解反应的离子方程式为[B4O5(OH)4]2-+5H2O=2B(OH)3+2[B(OH)4]-,由B元素守恒可知,B(OH)3和[B(OH)4]-的浓度均为0.5mol·L-1,,则该溶液pH=9.34。(2)滤渣I的主要成分是CaSO4;精制I后溶液中Li+的浓度为2.0 mol·L-1,由可知,则常温下精制Ⅱ过程中CO32-浓度应控制在 mol·L-1以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ,除无法回收HCl外,后续在浓缩结晶时将生成更多的氯化钠晶体,因此,还将增加纯碱(Na2CO3)的用量。(3)精制Ⅰ中,烧渣水浸后的滤液中加生石灰后产生的滤渣Ⅰ的主要成分为CaSO4;由于CaSO4微溶于水,精制Ⅰ所得滤液中还含有一定浓度的Ca2+,还需要除去Ca2+,因此,精制Ⅱ的目的是:加入纯碱将精制Ⅰ所得滤液中的Ca2+转化为CaCO3(或除去精制Ⅰ所得滤液中的Ca2+),提高Li2CO3纯度。操作X是为了除去剩余的碳酸根离子,为了防止引入杂质离子,应选择的试剂是盐酸;加入盐酸的目的是除去剩余的碳酸根离子,若不进行该操作而直接浓缩,将导致浓缩液中因CO32-浓度过大使得Li+过早沉淀,即浓缩结晶得到的NaCl中会混有Li2CO3,最终所得Li2CO3的产率减小。
18.三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为31.8℃,熔点为-126.5℃,易水解。实验室根据反应Si+3HClSiHCl3+H2,利用如下装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题:
(1)制备SiHCl3时进行操作:(ⅰ)……;(ⅱ)将盛有砫粉的瓷舟置于管式炉中;(ⅲ)通入,一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应。操作(ⅰ)为_____;判断制备反应结束的实验现象是_____。图示装置存在的两处缺陷是_____。
(2)已知电负性Cl>H>Si,SiHCl3在浓溶液中发生反应的化学方程式为_____。
(3)采用如下方法测定溶有少量的SiHCl3纯度。
m1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后,进行如下实验操作:①_____,②_____(填操作名称),③称量等操作,测得所得固体氧化物质量为m2g,从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器,依次为_____(填标号)。测得样品纯度为_____(用含m1、m2的代数式表示)。
【答案】(1) 检查装置气密性 当管式炉中没有固体剩余时 C、D之间没有干燥装置,没有处理氢气的装置
(2)SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O
(3) 高温灼烧 冷却 AC
【解析】氯化氢气体通入浓硫酸干燥后,在管式炉中和硅在高温下反应,生成三氯甲硅烷和氢气,由于三氯甲硅烷沸点为31.8℃,熔点为-126.5℃,在球形冷凝管中可冷却成液态,在装置C中收集起来,氢气则通过D装置排出同时D可处理多余吸收的氯化氢气体。(1)制备SiHCl3时,由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体,所以组装好装置后,要先检查装置气密性,然后将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中,通入氯化氢气体,排出装置中的空气,一段时候后,接通冷凝装置,加热开始反应,当管式炉中没有固体剩余时,即硅粉完全反应,SiHCl3易水解,所以需要在C、D之间加一个干燥装置,防止D中的水蒸气进入装置C中,另外氢氧化钠溶液不能吸收氢气,需要在D后面加处理氢气的装置;(2)已知电负性Cl>H>Si,则SiHCl3中氯元素的化合价为-1,H元素的化合价为-1,硅元素化合价为+4,所以氢氧化钠溶液和SiHCl3反应时,要发生氧化还原反应,得到氯化钠、硅酸钠和氢气,化学方程式为:SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O;(3)m1g样品经水解,干燥等预处理过程得到硅酸水合物后,高温灼烧,在干燥器中冷却后,称量,所用仪器包括坩埚和干燥器,所得固体氧化物为二氧化硅,质量为m2g,则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)=,样品纯度为=。
19.根据杀虫剂氟铃脲(G)的两条合成路线,回答下列问题。
已知:Ⅰ.R1NH2+OCNR2→
Ⅱ.
路线:
(1)A的化学名称为_____(用系统命名法命名);的化学方程式为_____;D中含氧官能团的名称为_____;E的结构简式为_____。
路线二:
(2)H中有_____种化学环境的氢,①~④属于加成反应的是_____(填序号);J中原子的轨道杂化方式有_____种。
【答案】(1) 2,6-二氯甲苯
+2KF+2KCl 酰胺基
(2) 2 ② 2
【解析】路线:根据流程及A的分子式为C7H6Cl2,可推出A的结构式为,A在氨气和氧气的作用下,生成了B(),B与KF反应,生成C(),根据题给信息,C与过氧化氢反应,生成D(),D和(COCl)2反应生成E,E的分子式为C8H3F2NO2,推出E的结构式为,E与F()反应生成了氟铃脲(G)。
路线二:根据流程及F的分子式可推出H的结构式,H与氢气反应生成I(),I与CF2=CF2反应生成F(),F与COCl2反应生成J(),J与D()反应生成了氟铃脲(G)。(1)A为,系统命名为2,6-二氯甲苯,B与KF发生取代反应生成C,化学方程式为+2KF+2KCl,D为,含氧官能团为酰胺基,根据分析,E为;(2)H为,由结构特征可知,含有2种化学环境的氢,根据分析流程可知H→I为还原反应,I→F为加成反应,F→J,J→G均为取代反应,J为,C原子的杂化方式有sp2,sp3两种,NO原子的杂化方式均为sp3,所以J中原子的杂化方式有2种。
20.一定条件下,水气变换反应CO+H2OCO2+H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程,研究水溶液在密封石英管中的分子反应:
Ⅰ.HCOOHCO+H2O(快)
Ⅱ.HCOOHCO2+H2(慢)
研究发现,在反应Ⅰ、Ⅱ中,H+仅对反应Ⅰ有催加速作用;反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ,近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离,其浓度视为常数。回答下列问题:
(1)一定条件下,反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2,则该条件下水气变换反应的焓变ΔH=_____(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。
(2)反应Ⅰ正反应速率方程为:,k为反应速率常数。T1温度下,HCOOH电离平衡常数为Ka,当HCOOH平衡浓度为x mol·L-1时,H+浓度为_____ mol·L-1,此时反应Ⅰ应速率_____ mol·L-1·h -1 (用含Ka、x和k的代数式表示)。
(3)温度下,在密封石英管内完全充满1.0 mol·L-1HCOOH水溶液,使分解,分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得CO、CO2的浓度分别为0.70 mol·L-1、0.16 mol·L-1,反应Ⅱ达平衡时,测得H2的浓度为y mol·L-1。体系达平衡后_____(用含y的代数式表示,下同),反应Ⅱ的平衡常数为_____。
相同条件下,若反应起始时溶液中同时还含有0.10 mol·L-1盐酸,则图示点中,CO的浓度峰值点可能是_____(填标号)。与不同盐酸相比,CO达浓度峰值时,CO2浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”),的反应_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)ΔH2-ΔH1
(2)
(3) a 减小 不变
【解析】(1)根据盖斯定律,反应II-反应I=水气变换反应,故水气变换反应的焓变ΔH=ΔH2-ΔH1;(2)T1温度时,HCOOH建立电离平衡:
,c(HCOO-)=c(H+),故c(H+)=,。(3)t1时刻时,c(CO)达到最大值,说明此时反应I达平衡状态。此时:
故t1时刻c(HCOOH)=1.0-0.70-0.16=0.14 mol·L-1,K(I)=。t1时刻→反应II达平衡过程:
则c(H2)=b+0.16=y,b=(y-0.16)mol·L-1,c(HCOOH)=0.14-a-b=0.3-a-y,c(CO)=a+0.7,K(I)=,a=。故=,K(II)=。加入0.1 mol·L-1盐酸后,H+对反应I起催化作用,加快反应I的反应速率,缩短到达平衡所需时间,故CO浓度峰值提前,由于时间缩短,反应Ⅱ消耗的HCOOH减小,体系中HCOOH浓度增大,导致CO浓度大于t1时刻的峰值,故c(CO)最有可能在a处达到峰值。此时c(CO2)会小于不含盐酸的浓度,=K(I),温度不变,平衡常数不变,则的值不变。

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