【精品解析】【高考真题】2024年高考湖北卷化学试题

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【高考真题】2024年高考湖北卷化学试题
1.(2024·湖北)劳动人民的发明创造是中华优秀传统文化的组成部分。下列化学原理描述错误的是
  发明 关键操作 化学原理
A 制墨 松木在窑内焖烧 发生不完全燃烧
B 陶瓷 黏土高温烧结 形成新的化学键
C 造纸 草木灰水浸泡树皮 促进纤维素溶解
D 火药 硫黄、硝石和木炭混合,点燃 发生氧化还原反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;多糖的性质和用途
【解析】【解答】A.松木在窑内焖烧制墨的原理是松木发生不完全燃烧会生成碳单质,A正确;
B.黏土在高温中烧结涉及化学反应,化学反应中有断键和成键,B正确
C.草木灰主要成分为碳酸钾,其水溶液中发生水解反应:CO32-+H2OHCO3-+OH-,而纤维素在碱性条件下不能水解,即草木灰不能浸泡树皮造纸,C错误;
D. 硫黄、硝石和木炭混合点燃会发生氧化还原反应:S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑,可用于制火药,D正确;
故答案为:C。
【分析】根据物质的结构、性质及其用途进行分析。
2.(2024·湖北)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是
A.发蓝处理 B.阳极氧化 C.表面渗镀 D.喷涂油漆
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A.发蓝处理是通过氧化条件下使得金属表面形成氧化膜,A不符合题意;
B.阳极氧化是将金属与电源正极相连,使得金属表面形成氧化膜,B不符合题意;
C.表面渗镀是在高温下将欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层,C不符合题意;
D.喷涂油漆是通过阻止金属与氧气接触,没有在金属表面形成保护膜,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 钝化是指在氧化条件下通过强阳极极化使得金属表面形成保护膜,从而防止金属腐蚀。
3.(2024·湖北)关于物质的分离、提纯,下列说法错误的是
A.蒸馏法分离和
B.过滤法分离苯酚和溶液
C.萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素
D.重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸
【答案】B
【知识点】过滤;蒸馏与分馏;物质的分离与提纯;色谱法
【解析】【解答】A.二氯甲烷和四氯化碳为沸点相差较大的互溶液体,可用蒸馏进行分离,A正确;
B.苯酚和溶液为不互溶的液体混合物,不能用过滤进行分离,B错误;
C.将青蒿浸泡在有机溶剂中得到提取液,寻找合适的萃取剂可以利用萃取的方法将提取液中的青蒿素提取出来;也可以利用不同溶质在色谱柱上的保留时间不同将青蒿素固定在色谱柱上,在利用极性溶剂将青蒿素洗脱下来,得到纯净的青蒿素,C正确;
D.食盐和苯甲酸的溶解度相差较大,可用重结晶进行分离,D正确;
故答案为:B。
【分析】A.蒸馏适用于分离沸点相差较大的互溶液体。
B.过滤适用于分离不互溶的固液混合物。
C.萃取适用于分离不互溶的液体混合物, 柱色谱法是利用混合物中所含各组分分配平衡性质的差异进行分离。
D.重结晶适用于分离溶解度相差较大的固体混合物。
4.(2024·湖北)化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达错误的是
A.用电子式表示的形成:
B.亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的:
C.用电子云轮廓图示意键的形成:
D.制备芳纶纤维凯芙拉:
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;配合物的成键情况;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;缩聚反应
【解析】【解答】A. 中Cl原子之间共用1对电子,用电子式表示其形成过程为:,故A正确;
B.亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的CO的原理为:,故B错误;
C.用电子云轮廓图表示p-pπ键的形成为,故C正确;
D.的氨基和的羧基发生缩聚反应生成高聚物和水,其化学方程式为,故D正确;
故答案为:B。
【分析】A.是由氯原子构成的,氯原子之间存在非极性共价键。
B.注意亚铜氨离子可表示为。
C.π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的。
D.注意缩聚反应产物中除高聚物之外,还有水。
5.(2024·湖北)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是
A.理论认为模型与分子的空间结构相同
B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D.杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.模型与分子的空间结构 ,当中心原子无孤电子对时,两者空间结构相同,当中心原子有孤电子对时,两者空间结构不同,故A错误;
B. 元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律,故B正确;
C. 泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子,故C正确;
D.杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 ,故D正确;
故答案为:A。
【分析】A.模型与分子的空间结构是否相同,与中心原子是否有孤电子对有关。
B. 元素周期律是指元素性质随着元素的原子序数(即原子核外电子数或核电荷数)递增呈周期性变化的规律。
C. 泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子。
D.杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成。
6.(2024·湖北)鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是
A.有5个手性碳
B.在条件下干燥样品
C.同分异构体的结构中不可能含有苯环
D.红外光谱中出现了以上的吸收峰
【答案】B
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据有机物的结构简式,结合分析可知,该分子中有5个手性碳原子,故A正确;
B.该有机物中含有的过氧键受热易分解,则不能在120℃条件下干燥样品,故B错误;
C.该有机物的分子式为C15H26O4,若有苯环,则分子中最多含有的氢原子数目为2n-6=15×2-6=24,则其同分异构体的结构中不可能含有苯环,故C正确;
D.该分子中含有羟基,结合分析可知,其红外光谱图中会出现3000cm-1以上的吸收峰,故D正确;
故答案为:B。
【分析】A.手性碳原子连接4个不同的原子或原子团。
B.注意过氧键受热易分解。
C.同分异构体的分子式相同、结构不同。
D.羟基在红外光谱图中的吸收峰主要位于3200~3650cm-1。
7.(2024·湖北)过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
  溶液 现象 化学方程式
A 产生淡黄色沉淀
B 溶液由棕黄色变浅绿色
C 溶液褪色,产生白色沉淀
D (含酚酞) 溶液由红色变无色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】盐类水解的应用;二氧化硫的性质;两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】A.过量与溶液反应生成淡黄色沉淀S和,其化学方程式为,A错误;
B.过量与溶液反应生成,其化学方程式为,B正确;
C.过量与溶液反应生成白色沉淀,其化学方程式为,C 正确;
D.过量与溶液反应生成,其化学方程式为,溶液水解呈碱性,溶液水解呈酸性,碱能使酚酞试剂变红,所以整个反应过程中,溶液由红色变无色,D正确;
故答案为:A。
【分析】判断离子方程式正误时,需注意以下几点:1.是否符合事实;2.化学式拆写(单质、氧化物、气体、难溶物、弱电解质等不能拆写)是否正确;3.符号(等号,可逆号,沉淀气体的箭头标注)使用是否正确;4.是否遵循原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒;5.是否漏掉离子反应;6.反应物或产物的配比是否正确。
8.(2024·湖北)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
  事实 解释
A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强
B 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;氢键的存在对物质性质的影响;晶体的定义
【解析】【解答】A. 甘油是黏稠液体,是因为甘油分子中存在羟基,其分子间形成的氢键较强,A正确;
B.王水的主要成分是浓盐酸和浓硝酸按体积比3:1混合而成的,王水溶解铂,是因为浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性,B不正确;
C.冰的密度小于干冰,是因为冰晶体中水分子间形成较多的氢键,由于氢键具有方向性,水分子间形成氢键后空隙变大,冰晶体中水分子的空间利用率相对较低,C正确;
D. 石墨能导电,是因为在石墨的二维结构平面内,第个碳原子以C—C键与相邻的3个碳原子结合,形成六元环层,碳原子有4个价电子,而每个碳原子仅用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键,还有1个电子处于碳原子的未杂化的2p轨道上,层内碳原子的这些p轨道相互平行,相邻碳原子p轨道相互重叠形成大π键,这些p轨道的电子可以在整个层内运动,D正确;
故答案为:B。
【分析】A. 甘油中含有羟基,甘油分子间存在氢键。
B.王水的主要成分是浓盐酸和浓硝酸按体积比3:1混合而成的。
C.水分子见存在氢键,氢键具有方向性。
D. 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动。
9.(2024·湖北)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A.电负性:
B.酸性:
C.基态原子的未成对电子数:
D.氧化物溶于水所得溶液的
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A. 由分析可知,W、Y分别为氢元素、硫元素,非金属性强的元素电负性更大,则电负性S>H,A不正确;
B.是中强酸,是强酸,酸性:>,B不正确;
C. 由分析可知,W、X分别是氢元素、氧元素,H只有1个电子,O的2p轨道上有4个电子,O有2个未成对电子,则基态原子的未成对电子数 O>H,C不正确;
D.由分析可知,Z是钾元素,Y是硫元素,K的氧化物与水反应生成,S的氧化物与水反应生成或,则氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S,D正确;
故答案为:D。
【分析】 根据题干信息,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素,结合组成化合物的结构图,Z带一个正电荷,且 Z的价电子所在能层有16个轨道, 可推出Z为钾元素;X、Y、W分别形成2个化学键、6个化学键、1个化学键, X、Y的价电子数相等 ,则X、Y分别是氧元素、硫元素,所以X是氢元素。
10.(2024·湖北)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是
A.碱石灰有利于逸出
B.锂片必须打磨出新鲜表面
C.干燥管中均可选用
D.双口烧瓶中发生的变化是
【答案】C
【知识点】氨的实验室制法;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,CaO与水反应且放热,NaOH固体溶于水放热,均有利于逸出,A正确;
B.锂与空气中的氧气反应生成的Li2O会阻碍Li和液氨的接触,必须打磨出新鲜表面,B正确;
C. 能与NH3反应,装置中间的干燥管作用是干燥NH3,不能用,C错误;
D.根据题干信息, 碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子 ,则双口烧瓶中发生的变化是,D正确;
故答案为:C。
【分析】A.浓氨水受热利于逸出NH3。
B.锂能与空气中的氧气反应生成Li2O。
C.注意 能与碱性气体反应。
D.锂与氨气反应生成。
11.(2024·湖北)黄金按质量分数分级,纯金为。合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是
A.I为金
B.Ⅱ中的配位数是12
C.Ⅲ中最小核间距
D.I、Ⅱ、Ⅲ中,与原子个数比依次为、、
【答案】C
【知识点】离子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A.Ⅰ中Cu原子数为8×=1,Au原子数为1,Au与Cu原子个数之比为1:1,则Au的质量分数为:,而18K金的质量分数为:,所以 I为金,A正确;
B.Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点,Cu处于面心,距离Au最近的Cu原子有12个,则Au的配位数为12,B正确;
C.与的最小核间距均为立方体边长的倍,C错误;
D. Ⅰ中Cu原子数为8×=1,Au原子数为1,Ⅱ中原子数为8×=1,Cu原子数为6×=3,Ⅲ中原子数为6×=3,Cu原子数为8×=1,所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,与原子个数比依次为、、 ,D正确;
故答案为:C。
【分析】A.注意金的质量分数为: 。
B.Au的配位数指距离最近的Cu。
C.与的最小核间距均为立方体边长的倍。
D.根据晶胞均摊法进行分析。
12.(2024·湖北)在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是
A.和互为同素异形体 B.中存在不同的氧氧键
C.转化为是熵减反应 D.常压低温下能稳定存在
【答案】D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;焓变和熵变;同素异形体
【解析】【解答】A.O2和O8是由O元素组成的不同单质,互为同素异形体,A项正确;
B.根据图示信息, 平行六面体的分子中存在两种氧氧键:上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键,B项正确;
C.涉及反应为4O2O8,反应前后气体分子数减少,则O2转化为O8是熵减反应,C项正确;
D.根据题干信息,O2在超高压下转化成O8,则在常压下O8会转化成O2,不能稳定存在,D项错误;
故答案为:D。
【分析】A.同素异形体是由同种元素组成的不同单质。
B.根据分子的结构分析。
C.熵减就是体系的混乱度减小,同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大。
D.注意O2在超高压下转化成O8。
13.(2024·湖北)气氛下,溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标()为组分中铅占总铅的质量分数。已知,、,。下列说法错误的是
A.时,溶液中
B.时,
C.时,
D.时,溶液中加入少量,会溶解
【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.当pH=6.5时,δ(Pb2+)>50%,而起始溶液中 ,则此时c(Pb2+)>1×10-5mol/L,所以c()≤=mol/L=10-7.1mol/LB.当δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,溶液中存在Pb2+、Pb(OH)+和PbCO3,则δ(Pb2+)=δ(PbCO3)<50%,而起始溶液中c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L,结合Pb原子守恒,溶液中c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L,B正确;
C.根据物料守恒,溶液中存在:,则,所以,即,C正确;
D.当pH=8时,向溶液中加入少量NaHCO3固体,溶液的pH变化不大,即PbCO3不会溶解,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.pH=6.5时,δ(Pb2+)>50%。
B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,溶液中还存在Pb(OH)+,结合原子守恒进行分析。
C.根据物料守恒进行分析。
D.pH=8时,向溶液中加入少量NaHCO3固体,溶液的pH变化不大。
14.(2024·湖北)我国科学家设计了一种双位点电催化剂,用和电化学催化合成甘氨酸,原理如图,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中,甲醛转化为,存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是
A.电解一段时间后阳极区减小
B.理论上生成双极膜中有解离
C.阳极总反应式为
D.阴极区存在反应
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A. 根据题干信息,在溶液中,甲醛转化为,存在平衡 ,结合分析可知,Cu电极为阳极,则电解一段时间后阳极区c(OH-)减小,A项正确;
B.由分析可知,阴极区的总反应为H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+= H3N+CH2COOH+3H2O,1molH2O解离成1molH+和1molOH-,故理论上生成1molH3N+CH2COOH双极膜中有6molH2O解离,B项错误;
C.由分析可知,阳极总反应为2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O,C项正确;
D.由分析可知,阴极区的Pb上发生反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O,D项正确;
故答案为:B。
【分析】根据题干信息,该装置为电解池,根据电极上发生的电子转移反应为,则Cu电极为阳极,所以PbCu电极为阴极,其电极反应式为:H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O、OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+、H3N+,CH2COOH:HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。
15.(2024·湖北)科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”,能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是
芳烃 芘 并四苯 蒄
结构
结合常数 385 3764 176000
A.芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子
B.并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同
C.从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘
D.芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;超分子
【解析】【解答】A.根据题干信息,芳烃与“分子客车”通过分子间作用力形成分子聚集体——超分子,A项正确;
B.根据“分子客车”的结构图,长的方向有与并四苯分子适配的结构,高的方向则缺少合适结构,即平躺装载的稳定性大于直立装载的稳定性,B项错误;
C.由分析可知,从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘,C项正确;
D.芘、并四苯、蒄 的π电子数依次为16、18、24,结合表格信息, 芳烃 与“分子客车”的结合常数随π电子数增多而增大,而结合常数越大越稳定,所以芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合,D项正确;
故答案为:B。
【分析】A.三种芳烃与“分子客车”的结合常数越大,形成的分子越稳定。
B.“分子客车”,长的方向有与并四苯分子适配的结构,高的方向则缺少合适结构。
C.芘与“分子客车”中中间部分结构大小适配。
D.芘、并四苯、蒄 的π电子数依次为16、18、24,与“分子客车”的结合常数随π电子数增多而增大。
16.(2024·湖北)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐中提取铍的路径为:
已知:
回答下列问题:
(1)基态的轨道表示式为   。
(2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态,冷却过程的特点是   。
(3)“萃取分液”的目的是分离和,向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液,观察到的现象是   。
(4)写出反萃取生成的化学方程式   。“滤液2”可以进入   步骤再利用。
(5)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是   。
(6)与醋酸反应得到某含4个的配合物,4个位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点,且每个的配位环境相同,与间通过相连,其化学式为   。
【答案】(1)
(2)快速冷却
(3)无明显现象
(4);反萃取
(5)增强熔融氯化铍的导电性
(6)
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】(1)基态Be2+的电子排布式为1s2,其轨道表达式为

(2)熔融态物质冷却凝固时,缓慢冷却会形成晶体,快速冷却会形成非晶态,即玻璃态,所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态,其冷却过程的特点为:快速冷却。
(3)“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,则水相1中含有Al3+,则向过量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液,可观察到的现象为:无明显现象。
(4)反萃取生成的化学方程式为,滤液2的主要成分为NaOH,可进入反萃取步骤再利用。
(5)氯化铍的共价性较强,电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性。
(6)由题意可知,该配合物中有四个铍位于四面体的四个顶点上,四面体中心只有一个O,Be与Be之间总共有六个CH3COO-,则其化学式为:。
【分析】(1)注意每个轨道最多两个电子,且自旋方向相反。
(2) 冷却过程的特点是快速冷却。
(3)加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,则水相1中含有Al3+。
(4)加入过量氢氧化钠反萃取Be2+使其转化为进入水相2中。
(5) 氯化钠能增强熔融氯化铍的导电性。
(6)该配合物为四面体结构,其中4个顶点是4个 原子,中心有1个O原子,与间通过相连 ,则有6个CH3COO-。
(1)基态Be2+的电子排布式为1s2,其轨道表达式为。
(2)熔融态物质冷却凝固时,缓慢冷却会形成晶体,快速冷却会形成非晶态,即玻璃态,所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态,其冷却过程的特点为:快速冷却。
(3)“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,则水相1中含有Al3+,则向过量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液,可观察到的现象为:无明显现象。
(4)反萃取生成的化学方程式为,滤液2的主要成分为NaOH,可进入反萃取步骤再利用。
(5)氯化铍的共价性较强,电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性。
(6)由题意可知,该配合物中有四个铍位于四面体的四个顶点上,四面体中心只有一个O,Be与Be之间总共有六个CH3COO-,则其化学式为:。
17.(2024·湖北)用和焦炭为原料,经反应I、Ⅱ得到,再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。
反应I:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)写出与水反应的化学方程式   。
(2)已知、(n是的化学计量系数)。反应Ⅰ、Ⅱ的与温度的关系曲线见图1。
①反应在的   。
②保持不变,假定恒容容器中只发生反应I,达到平衡时   ,若将容器体积压缩到原来的,重新建立平衡后   。
(3)恒压容器中,焦炭与的物质的量之比为,为载气。和下,产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面积的影响)。
①初始温度为,缓慢加热至时,实验表明已全部消耗,此时反应体系中含物种为   。
②下,反应速率的变化特点为   ,其原因是   。
【答案】(1)BaC2+2H2O=Ba(OH)2+HC≡CH↑
(2)1016;105;105
(3)BaO;反应在t到t2时间段匀速进行,在t2时刻后速率为0;固体反应物的量不影响反应速率,t2时刻后反应物消耗完毕
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)由分析可知,与水反应的化学方程式为BaC2+2H2O=Ba(OH)2+HC≡CH↑;
(2)①反应I+反应Ⅱ得BaCO3(s)+4C(s)BaC2(s)+3CO(g),所以其平衡常数K=KI×KⅡ=,由图1可知,1585K时KI=102.5,KⅡ=10-1.5,即=102.5×10-1.5=10,所以p3CO=10×(105Pa)3=1016Pa3,则Kp= p3CO=1016Pa3;
②由图1可知,1320K时反应I的KI=100=1,即KI==1,所以p2CO=(105Pa)2,即pCO=105Pa;
③若将容器体积压缩到原来的,由于温度不变、平衡常数不变,重新建立平衡后pCO应不变,即pCO=105Pa;
(3)①由图2可知,1400K时,BaC2的产率为0,即没有BaC2,又实验表明BaBO3已全部消耗,所以此时反应体系中含Ba物种为BaO;
②反应条件恒温1823K、恒压,反应物BaO和C都是固体,其浓度是固定不变的,反应在t到t2时间段匀速进行;之后,固体反应物的量不影响反应速率,t2时刻后反应物消耗完毕,在t2时刻后速率为0 。
【分析】(1)Ba、Ca元素属于同主族,则BaC2与CaC2的化学性质相似。
(2)①根据盖斯定律,该反应可由反应I与反应Ⅱ相加得到,其平衡常数K=KI×KⅡ。
②KI=;温度不变、平衡常数不变。
(3)①1400K时,没有BaC2,且BaBO3已全部消耗。
②反应速率的影响因素是温度、压强(气体)、浓度、催化剂等。
(1)Ba、Ca元素同主族,所以BaC2与水的反应和CaC2与水的反应相似,其反应的化学方程式为BaC2+2H2O=Ba(OH)2+HC≡CH↑;
(2)①反应I+反应Ⅱ得BaCO3(s)+4C(s)BaC2(s)+3CO(g),所以其平衡常数K=KI×KⅡ=,由图1可知,1585K时KI=102.5,KⅡ=10-1.5,即=102.5×10-1.5=10,所以p3CO=10×(105Pa)3=1016Pa3,则Kp= p3CO=1016Pa3;
②由图1可知,1320K时反应I的KI=100=1,即KI==1,所以p2CO=(105Pa)2,即pCO=105Pa;
③若将容器体积压缩到原来的,由于温度不变、平衡常数不变,重新建立平衡后pCO应不变,即pCO=105Pa;
(3)①由图2可知,1400K时,BaC2的产率为0,即没有BaC2,又实验表明BaBO3已全部消耗,所以此时反应体系中含Ba物种为BaO;
②反应条件恒温1823K、恒压,反应物BaO和C都是固体,其浓度是固定不变的,反应在t到t2时间段匀速进行;之后,固体反应物的量不影响反应速率,t2时刻后反应物消耗完毕,在t2时刻后速率为0 。
18.(2024·湖北)学习小组为探究、能否催化的分解及相关性质,室温下进行了实验I~Ⅳ。
实验I 实验Ⅱ 实验Ⅲ
无明显变化 溶液变为红色,伴有气泡产生 溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题:
(1)配制的溶液,需要用到下列仪器中的   (填标号)。
a. b. c. d.
(2)实验I表明   (填“能”或“不能”)催化的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是   。实验Ⅲ初步表明能催化的分解,写出在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式   、   。
(3)实验I表明,反应难以正向进行,利用化学平衡移动原理,分析、分别与配位后,正向反应能够进行的原因   。
实验Ⅳ:
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体;B到C溶液变为粉红色,并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为   、   。
【答案】bc;不能;提供过量的碳酸氢根,通过平衡移动,促使水合钴离子转化为碳酸合钴离子,同时防止碳酸钴生成;;;实验Ⅲ的现象表明,Co3+、Co2+分别与配位时,更易与反应生成(该反应为快反应),导致几乎不能转化为,这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度,根据化学平衡移动原理,减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动,因此,上述反应能够正向进行;;
【知识点】配合物的成键情况;化学平衡的影响因素;配制一定物质的量浓度的溶液;性质实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液,需要用到容量瓶、胶头滴管等等,因此选bc。
(2)CoSO4溶液中存在大量的,向其中加入30%的后无明显变化,因此,实验I表明不能催化的分解。实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为,因此,大过量的原因是:为保证转化为,提供过量的碳酸氢根,通过平衡移动,促使水合钴离子转化为碳酸合钴离子,同时防止碳酸钴生成。实验Ⅲ的实验现象表明在的作用下能与反应生成,然后能催化的分解,因此,在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式为、 。
(3)实验I表明,反应难以正向进行。实验Ⅲ的现象表明,Co3+、Co2+分别与配位时,更易与反应生成(该反应为快反应),导致几乎不能转化为,这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度,根据化学平衡移动原理,减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动,因此,上述反应能够正向进行。
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体,说明发生了;B到C溶液变为粉红色,并产生气体,说明发生了,因此从A到C所产生的气体的分子式分别为和。
【分析】(1)配制一定浓度的溶液,需要用到容量瓶、胶头滴管、玻璃棒、烧杯等。
(2)根据实验 I 现象进行分析。过量的碳酸氢根可使转化为。 实验Ⅲ中作 分解的催化剂。
(3)Co3+、Co2+分别与配位时,更易与反应生成。
(4)根据实验Ⅳ现象,涉及反应为、。
19.(2024·湖北)某研究小组按以下路线对内酰胺F的合成进行了探索:
回答下列问题:
(1)从实验安全角度考虑,A→B中应连有吸收装置,吸收剂为   。
(2)C的名称为   ,它在酸溶液中用甲醇处理,可得到制备   (填标号)的原料。
a.涤纶 b.尼龙 c.维纶 d.有机玻璃
(3)下列反应中不属于加成反应的有   (填标号)。
a.A→B b.B→C c.E→F
(4)写出C→D的化学方程式   。
(5)已知(亚胺)。然而,E在室温下主要生成G,原因是   。
(6)已知亚胺易被还原。D→E中,催化加氢需在酸性条件下进行的原因是   ,若催化加氢时,不加入酸,则生成分子式为的化合物H,其结构简式为   。
【答案】(1)酸性KMnO4溶液
(2)2-甲基丙烯腈(甲基丙烯腈、异丁烯腈);d
(3)bc
(4)+
(5)G的碳碳双键与羰基共轭,能形成离域大π键使结构更稳定
(6)防止生成亚胺结构;
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;酰胺
【解析】【解答】(1)有机物A→B的反应中有HCN参加反应,HCN有毒,且也有毒,需要用强氧化剂氧化吸收,可用的吸收液为酸性KMnO4溶液。
(2)根据有机物C的结构,有机物C的名称为2-甲基丙烯腈(甲基丙烯腈、异丁烯腈),该物质可以与甲醇在酸性溶液中发生反应生成甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸甲酯经聚合反应生成有机玻璃,答案选d。
(3)根据分析,有机物A反应生成有机物B的过程为加成反应,有机物B生成有机物C的反应为消去反应,有机物E生成有机物F的反应为消去反应,故答案选bc。
(4)根据分析,有机物C与发生加成反应生成有机物D,反应的化学方程式为+。
(5)羰基与氨基发生反应生成亚胺(),亚胺在酸性条件下不稳定,容易发生重排反应生成有机物G,G的碳碳双键与羰基共轭,能形成离域大π键使结构更稳定。
(6)根据,若不加酸,易生成亚胺结构,为分子生成亚胺结构,需在酸性条件下进行;若不加入酸,D生成,易被还原生成, 则生成分子式为C10H19NO2的化合物H,其可能为。
【分析】(1)HCN有毒,需要用强氧化剂氧化吸收。(2)有机物C的名称为2-甲基丙烯腈(甲基丙烯腈、异丁烯腈);在酸性溶液中,2-甲基丙烯腈与甲醇反应生成甲基丙烯酸甲酯,经聚合反应生成有机玻璃。(3)根据有机反应类型的特点进行分析。(4)对比C、D的结构简式,可推出C→D发生加成反应,则C6H10O3的结构简式为。
(5)亚胺在酸性条件下不稳定,容易发生重排反应生成有机物G。
(6)不加酸,易生成亚胺结构; 亚胺易被还原 。
(1)有机物A→B的反应中有HCN参加反应,HCN有毒,且也有毒,需要用强氧化剂氧化吸收,可用的吸收液为酸性KMnO4溶液。
(2)根据有机物C的结构,有机物C的名称为2-甲基丙烯腈(甲基丙烯腈、异丁烯腈),该物质可以与甲醇在酸性溶液中发生反应生成甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸甲酯经聚合反应生成有机玻璃,答案选d。
(3)根据分析,有机物A反应生成有机物B的过程为加成反应,有机物B生成有机物C的反应为消去反应,有机物E生成有机物F的反应为消去反应,故答案选bc。
(4)根据分析,有机物C与发生加成反应生成有机物D,反应的化学方程式为+。
(5)羰基与氨基发生反应生成亚胺(),亚胺在酸性条件下不稳定,容易发生重排反应生成有机物G,G的碳碳双键与羰基共轭,能形成离域大π键使结构更稳定。
(6)根据,若不加酸,易生成亚胺结构,为分子生成亚胺结构,需在酸性条件下进行;若不加入酸,D生成,易被还原生成, 则生成分子式为C10H19NO2的化合物H,其可能为。
1 / 1【高考真题】2024年高考湖北卷化学试题
1.(2024·湖北)劳动人民的发明创造是中华优秀传统文化的组成部分。下列化学原理描述错误的是
  发明 关键操作 化学原理
A 制墨 松木在窑内焖烧 发生不完全燃烧
B 陶瓷 黏土高温烧结 形成新的化学键
C 造纸 草木灰水浸泡树皮 促进纤维素溶解
D 火药 硫黄、硝石和木炭混合,点燃 发生氧化还原反应
A.A B.B C.C D.D
2.(2024·湖北)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是
A.发蓝处理 B.阳极氧化 C.表面渗镀 D.喷涂油漆
3.(2024·湖北)关于物质的分离、提纯,下列说法错误的是
A.蒸馏法分离和
B.过滤法分离苯酚和溶液
C.萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素
D.重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸
4.(2024·湖北)化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达错误的是
A.用电子式表示的形成:
B.亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的:
C.用电子云轮廓图示意键的形成:
D.制备芳纶纤维凯芙拉:
5.(2024·湖北)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是
A.理论认为模型与分子的空间结构相同
B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D.杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成
6.(2024·湖北)鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是
A.有5个手性碳
B.在条件下干燥样品
C.同分异构体的结构中不可能含有苯环
D.红外光谱中出现了以上的吸收峰
7.(2024·湖北)过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
  溶液 现象 化学方程式
A 产生淡黄色沉淀
B 溶液由棕黄色变浅绿色
C 溶液褪色,产生白色沉淀
D (含酚酞) 溶液由红色变无色
A.A B.B C.C D.D
8.(2024·湖北)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
  事实 解释
A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强
B 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
A.A B.B C.C D.D
9.(2024·湖北)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A.电负性:
B.酸性:
C.基态原子的未成对电子数:
D.氧化物溶于水所得溶液的
10.(2024·湖北)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是
A.碱石灰有利于逸出
B.锂片必须打磨出新鲜表面
C.干燥管中均可选用
D.双口烧瓶中发生的变化是
11.(2024·湖北)黄金按质量分数分级,纯金为。合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是
A.I为金
B.Ⅱ中的配位数是12
C.Ⅲ中最小核间距
D.I、Ⅱ、Ⅲ中,与原子个数比依次为、、
12.(2024·湖北)在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是
A.和互为同素异形体 B.中存在不同的氧氧键
C.转化为是熵减反应 D.常压低温下能稳定存在
13.(2024·湖北)气氛下,溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标()为组分中铅占总铅的质量分数。已知,、,。下列说法错误的是
A.时,溶液中
B.时,
C.时,
D.时,溶液中加入少量,会溶解
14.(2024·湖北)我国科学家设计了一种双位点电催化剂,用和电化学催化合成甘氨酸,原理如图,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中,甲醛转化为,存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是
A.电解一段时间后阳极区减小
B.理论上生成双极膜中有解离
C.阳极总反应式为
D.阴极区存在反应
15.(2024·湖北)科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”,能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是
芳烃 芘 并四苯 蒄
结构
结合常数 385 3764 176000
A.芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子
B.并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同
C.从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘
D.芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合
16.(2024·湖北)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐中提取铍的路径为:
已知:
回答下列问题:
(1)基态的轨道表示式为   。
(2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态,冷却过程的特点是   。
(3)“萃取分液”的目的是分离和,向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液,观察到的现象是   。
(4)写出反萃取生成的化学方程式   。“滤液2”可以进入   步骤再利用。
(5)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是   。
(6)与醋酸反应得到某含4个的配合物,4个位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点,且每个的配位环境相同,与间通过相连,其化学式为   。
17.(2024·湖北)用和焦炭为原料,经反应I、Ⅱ得到,再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。
反应I:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)写出与水反应的化学方程式   。
(2)已知、(n是的化学计量系数)。反应Ⅰ、Ⅱ的与温度的关系曲线见图1。
①反应在的   。
②保持不变,假定恒容容器中只发生反应I,达到平衡时   ,若将容器体积压缩到原来的,重新建立平衡后   。
(3)恒压容器中,焦炭与的物质的量之比为,为载气。和下,产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面积的影响)。
①初始温度为,缓慢加热至时,实验表明已全部消耗,此时反应体系中含物种为   。
②下,反应速率的变化特点为   ,其原因是   。
18.(2024·湖北)学习小组为探究、能否催化的分解及相关性质,室温下进行了实验I~Ⅳ。
实验I 实验Ⅱ 实验Ⅲ
无明显变化 溶液变为红色,伴有气泡产生 溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题:
(1)配制的溶液,需要用到下列仪器中的   (填标号)。
a. b. c. d.
(2)实验I表明   (填“能”或“不能”)催化的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是   。实验Ⅲ初步表明能催化的分解,写出在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式   、   。
(3)实验I表明,反应难以正向进行,利用化学平衡移动原理,分析、分别与配位后,正向反应能够进行的原因   。
实验Ⅳ:
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体;B到C溶液变为粉红色,并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为   、   。
19.(2024·湖北)某研究小组按以下路线对内酰胺F的合成进行了探索:
回答下列问题:
(1)从实验安全角度考虑,A→B中应连有吸收装置,吸收剂为   。
(2)C的名称为   ,它在酸溶液中用甲醇处理,可得到制备   (填标号)的原料。
a.涤纶 b.尼龙 c.维纶 d.有机玻璃
(3)下列反应中不属于加成反应的有   (填标号)。
a.A→B b.B→C c.E→F
(4)写出C→D的化学方程式   。
(5)已知(亚胺)。然而,E在室温下主要生成G,原因是   。
(6)已知亚胺易被还原。D→E中,催化加氢需在酸性条件下进行的原因是   ,若催化加氢时,不加入酸,则生成分子式为的化合物H,其结构简式为   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;多糖的性质和用途
【解析】【解答】A.松木在窑内焖烧制墨的原理是松木发生不完全燃烧会生成碳单质,A正确;
B.黏土在高温中烧结涉及化学反应,化学反应中有断键和成键,B正确
C.草木灰主要成分为碳酸钾,其水溶液中发生水解反应:CO32-+H2OHCO3-+OH-,而纤维素在碱性条件下不能水解,即草木灰不能浸泡树皮造纸,C错误;
D. 硫黄、硝石和木炭混合点燃会发生氧化还原反应:S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑,可用于制火药,D正确;
故答案为:C。
【分析】根据物质的结构、性质及其用途进行分析。
2.【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A.发蓝处理是通过氧化条件下使得金属表面形成氧化膜,A不符合题意;
B.阳极氧化是将金属与电源正极相连,使得金属表面形成氧化膜,B不符合题意;
C.表面渗镀是在高温下将欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层,C不符合题意;
D.喷涂油漆是通过阻止金属与氧气接触,没有在金属表面形成保护膜,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 钝化是指在氧化条件下通过强阳极极化使得金属表面形成保护膜,从而防止金属腐蚀。
3.【答案】B
【知识点】过滤;蒸馏与分馏;物质的分离与提纯;色谱法
【解析】【解答】A.二氯甲烷和四氯化碳为沸点相差较大的互溶液体,可用蒸馏进行分离,A正确;
B.苯酚和溶液为不互溶的液体混合物,不能用过滤进行分离,B错误;
C.将青蒿浸泡在有机溶剂中得到提取液,寻找合适的萃取剂可以利用萃取的方法将提取液中的青蒿素提取出来;也可以利用不同溶质在色谱柱上的保留时间不同将青蒿素固定在色谱柱上,在利用极性溶剂将青蒿素洗脱下来,得到纯净的青蒿素,C正确;
D.食盐和苯甲酸的溶解度相差较大,可用重结晶进行分离,D正确;
故答案为:B。
【分析】A.蒸馏适用于分离沸点相差较大的互溶液体。
B.过滤适用于分离不互溶的固液混合物。
C.萃取适用于分离不互溶的液体混合物, 柱色谱法是利用混合物中所含各组分分配平衡性质的差异进行分离。
D.重结晶适用于分离溶解度相差较大的固体混合物。
4.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;配合物的成键情况;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;缩聚反应
【解析】【解答】A. 中Cl原子之间共用1对电子,用电子式表示其形成过程为:,故A正确;
B.亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的CO的原理为:,故B错误;
C.用电子云轮廓图表示p-pπ键的形成为,故C正确;
D.的氨基和的羧基发生缩聚反应生成高聚物和水,其化学方程式为,故D正确;
故答案为:B。
【分析】A.是由氯原子构成的,氯原子之间存在非极性共价键。
B.注意亚铜氨离子可表示为。
C.π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的。
D.注意缩聚反应产物中除高聚物之外,还有水。
5.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.模型与分子的空间结构 ,当中心原子无孤电子对时,两者空间结构相同,当中心原子有孤电子对时,两者空间结构不同,故A错误;
B. 元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律,故B正确;
C. 泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子,故C正确;
D.杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 ,故D正确;
故答案为:A。
【分析】A.模型与分子的空间结构是否相同,与中心原子是否有孤电子对有关。
B. 元素周期律是指元素性质随着元素的原子序数(即原子核外电子数或核电荷数)递增呈周期性变化的规律。
C. 泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子。
D.杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成。
6.【答案】B
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据有机物的结构简式,结合分析可知,该分子中有5个手性碳原子,故A正确;
B.该有机物中含有的过氧键受热易分解,则不能在120℃条件下干燥样品,故B错误;
C.该有机物的分子式为C15H26O4,若有苯环,则分子中最多含有的氢原子数目为2n-6=15×2-6=24,则其同分异构体的结构中不可能含有苯环,故C正确;
D.该分子中含有羟基,结合分析可知,其红外光谱图中会出现3000cm-1以上的吸收峰,故D正确;
故答案为:B。
【分析】A.手性碳原子连接4个不同的原子或原子团。
B.注意过氧键受热易分解。
C.同分异构体的分子式相同、结构不同。
D.羟基在红外光谱图中的吸收峰主要位于3200~3650cm-1。
7.【答案】A
【知识点】盐类水解的应用;二氧化硫的性质;两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】A.过量与溶液反应生成淡黄色沉淀S和,其化学方程式为,A错误;
B.过量与溶液反应生成,其化学方程式为,B正确;
C.过量与溶液反应生成白色沉淀,其化学方程式为,C 正确;
D.过量与溶液反应生成,其化学方程式为,溶液水解呈碱性,溶液水解呈酸性,碱能使酚酞试剂变红,所以整个反应过程中,溶液由红色变无色,D正确;
故答案为:A。
【分析】判断离子方程式正误时,需注意以下几点:1.是否符合事实;2.化学式拆写(单质、氧化物、气体、难溶物、弱电解质等不能拆写)是否正确;3.符号(等号,可逆号,沉淀气体的箭头标注)使用是否正确;4.是否遵循原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒;5.是否漏掉离子反应;6.反应物或产物的配比是否正确。
8.【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;氢键的存在对物质性质的影响;晶体的定义
【解析】【解答】A. 甘油是黏稠液体,是因为甘油分子中存在羟基,其分子间形成的氢键较强,A正确;
B.王水的主要成分是浓盐酸和浓硝酸按体积比3:1混合而成的,王水溶解铂,是因为浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性,B不正确;
C.冰的密度小于干冰,是因为冰晶体中水分子间形成较多的氢键,由于氢键具有方向性,水分子间形成氢键后空隙变大,冰晶体中水分子的空间利用率相对较低,C正确;
D. 石墨能导电,是因为在石墨的二维结构平面内,第个碳原子以C—C键与相邻的3个碳原子结合,形成六元环层,碳原子有4个价电子,而每个碳原子仅用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键,还有1个电子处于碳原子的未杂化的2p轨道上,层内碳原子的这些p轨道相互平行,相邻碳原子p轨道相互重叠形成大π键,这些p轨道的电子可以在整个层内运动,D正确;
故答案为:B。
【分析】A. 甘油中含有羟基,甘油分子间存在氢键。
B.王水的主要成分是浓盐酸和浓硝酸按体积比3:1混合而成的。
C.水分子见存在氢键,氢键具有方向性。
D. 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动。
9.【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A. 由分析可知,W、Y分别为氢元素、硫元素,非金属性强的元素电负性更大,则电负性S>H,A不正确;
B.是中强酸,是强酸,酸性:>,B不正确;
C. 由分析可知,W、X分别是氢元素、氧元素,H只有1个电子,O的2p轨道上有4个电子,O有2个未成对电子,则基态原子的未成对电子数 O>H,C不正确;
D.由分析可知,Z是钾元素,Y是硫元素,K的氧化物与水反应生成,S的氧化物与水反应生成或,则氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S,D正确;
故答案为:D。
【分析】 根据题干信息,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素,结合组成化合物的结构图,Z带一个正电荷,且 Z的价电子所在能层有16个轨道, 可推出Z为钾元素;X、Y、W分别形成2个化学键、6个化学键、1个化学键, X、Y的价电子数相等 ,则X、Y分别是氧元素、硫元素,所以X是氢元素。
10.【答案】C
【知识点】氨的实验室制法;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,CaO与水反应且放热,NaOH固体溶于水放热,均有利于逸出,A正确;
B.锂与空气中的氧气反应生成的Li2O会阻碍Li和液氨的接触,必须打磨出新鲜表面,B正确;
C. 能与NH3反应,装置中间的干燥管作用是干燥NH3,不能用,C错误;
D.根据题干信息, 碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子 ,则双口烧瓶中发生的变化是,D正确;
故答案为:C。
【分析】A.浓氨水受热利于逸出NH3。
B.锂能与空气中的氧气反应生成Li2O。
C.注意 能与碱性气体反应。
D.锂与氨气反应生成。
11.【答案】C
【知识点】离子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A.Ⅰ中Cu原子数为8×=1,Au原子数为1,Au与Cu原子个数之比为1:1,则Au的质量分数为:,而18K金的质量分数为:,所以 I为金,A正确;
B.Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点,Cu处于面心,距离Au最近的Cu原子有12个,则Au的配位数为12,B正确;
C.与的最小核间距均为立方体边长的倍,C错误;
D. Ⅰ中Cu原子数为8×=1,Au原子数为1,Ⅱ中原子数为8×=1,Cu原子数为6×=3,Ⅲ中原子数为6×=3,Cu原子数为8×=1,所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,与原子个数比依次为、、 ,D正确;
故答案为:C。
【分析】A.注意金的质量分数为: 。
B.Au的配位数指距离最近的Cu。
C.与的最小核间距均为立方体边长的倍。
D.根据晶胞均摊法进行分析。
12.【答案】D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;焓变和熵变;同素异形体
【解析】【解答】A.O2和O8是由O元素组成的不同单质,互为同素异形体,A项正确;
B.根据图示信息, 平行六面体的分子中存在两种氧氧键:上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键,B项正确;
C.涉及反应为4O2O8,反应前后气体分子数减少,则O2转化为O8是熵减反应,C项正确;
D.根据题干信息,O2在超高压下转化成O8,则在常压下O8会转化成O2,不能稳定存在,D项错误;
故答案为:D。
【分析】A.同素异形体是由同种元素组成的不同单质。
B.根据分子的结构分析。
C.熵减就是体系的混乱度减小,同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大。
D.注意O2在超高压下转化成O8。
13.【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.当pH=6.5时,δ(Pb2+)>50%,而起始溶液中 ,则此时c(Pb2+)>1×10-5mol/L,所以c()≤=mol/L=10-7.1mol/LB.当δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,溶液中存在Pb2+、Pb(OH)+和PbCO3,则δ(Pb2+)=δ(PbCO3)<50%,而起始溶液中c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L,结合Pb原子守恒,溶液中c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L,B正确;
C.根据物料守恒,溶液中存在:,则,所以,即,C正确;
D.当pH=8时,向溶液中加入少量NaHCO3固体,溶液的pH变化不大,即PbCO3不会溶解,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.pH=6.5时,δ(Pb2+)>50%。
B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,溶液中还存在Pb(OH)+,结合原子守恒进行分析。
C.根据物料守恒进行分析。
D.pH=8时,向溶液中加入少量NaHCO3固体,溶液的pH变化不大。
14.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A. 根据题干信息,在溶液中,甲醛转化为,存在平衡 ,结合分析可知,Cu电极为阳极,则电解一段时间后阳极区c(OH-)减小,A项正确;
B.由分析可知,阴极区的总反应为H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+= H3N+CH2COOH+3H2O,1molH2O解离成1molH+和1molOH-,故理论上生成1molH3N+CH2COOH双极膜中有6molH2O解离,B项错误;
C.由分析可知,阳极总反应为2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O,C项正确;
D.由分析可知,阴极区的Pb上发生反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O,D项正确;
故答案为:B。
【分析】根据题干信息,该装置为电解池,根据电极上发生的电子转移反应为,则Cu电极为阳极,所以PbCu电极为阴极,其电极反应式为:H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O、OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+、H3N+,CH2COOH:HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。
15.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;超分子
【解析】【解答】A.根据题干信息,芳烃与“分子客车”通过分子间作用力形成分子聚集体——超分子,A项正确;
B.根据“分子客车”的结构图,长的方向有与并四苯分子适配的结构,高的方向则缺少合适结构,即平躺装载的稳定性大于直立装载的稳定性,B项错误;
C.由分析可知,从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘,C项正确;
D.芘、并四苯、蒄 的π电子数依次为16、18、24,结合表格信息, 芳烃 与“分子客车”的结合常数随π电子数增多而增大,而结合常数越大越稳定,所以芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合,D项正确;
故答案为:B。
【分析】A.三种芳烃与“分子客车”的结合常数越大,形成的分子越稳定。
B.“分子客车”,长的方向有与并四苯分子适配的结构,高的方向则缺少合适结构。
C.芘与“分子客车”中中间部分结构大小适配。
D.芘、并四苯、蒄 的π电子数依次为16、18、24,与“分子客车”的结合常数随π电子数增多而增大。
16.【答案】(1)
(2)快速冷却
(3)无明显现象
(4);反萃取
(5)增强熔融氯化铍的导电性
(6)
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】(1)基态Be2+的电子排布式为1s2,其轨道表达式为

(2)熔融态物质冷却凝固时,缓慢冷却会形成晶体,快速冷却会形成非晶态,即玻璃态,所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态,其冷却过程的特点为:快速冷却。
(3)“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,则水相1中含有Al3+,则向过量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液,可观察到的现象为:无明显现象。
(4)反萃取生成的化学方程式为,滤液2的主要成分为NaOH,可进入反萃取步骤再利用。
(5)氯化铍的共价性较强,电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性。
(6)由题意可知,该配合物中有四个铍位于四面体的四个顶点上,四面体中心只有一个O,Be与Be之间总共有六个CH3COO-,则其化学式为:。
【分析】(1)注意每个轨道最多两个电子,且自旋方向相反。
(2) 冷却过程的特点是快速冷却。
(3)加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,则水相1中含有Al3+。
(4)加入过量氢氧化钠反萃取Be2+使其转化为进入水相2中。
(5) 氯化钠能增强熔融氯化铍的导电性。
(6)该配合物为四面体结构,其中4个顶点是4个 原子,中心有1个O原子,与间通过相连 ,则有6个CH3COO-。
(1)基态Be2+的电子排布式为1s2,其轨道表达式为。
(2)熔融态物质冷却凝固时,缓慢冷却会形成晶体,快速冷却会形成非晶态,即玻璃态,所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态,其冷却过程的特点为:快速冷却。
(3)“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,则水相1中含有Al3+,则向过量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液,可观察到的现象为:无明显现象。
(4)反萃取生成的化学方程式为,滤液2的主要成分为NaOH,可进入反萃取步骤再利用。
(5)氯化铍的共价性较强,电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性。
(6)由题意可知,该配合物中有四个铍位于四面体的四个顶点上,四面体中心只有一个O,Be与Be之间总共有六个CH3COO-,则其化学式为:。
17.【答案】(1)BaC2+2H2O=Ba(OH)2+HC≡CH↑
(2)1016;105;105
(3)BaO;反应在t到t2时间段匀速进行,在t2时刻后速率为0;固体反应物的量不影响反应速率,t2时刻后反应物消耗完毕
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)由分析可知,与水反应的化学方程式为BaC2+2H2O=Ba(OH)2+HC≡CH↑;
(2)①反应I+反应Ⅱ得BaCO3(s)+4C(s)BaC2(s)+3CO(g),所以其平衡常数K=KI×KⅡ=,由图1可知,1585K时KI=102.5,KⅡ=10-1.5,即=102.5×10-1.5=10,所以p3CO=10×(105Pa)3=1016Pa3,则Kp= p3CO=1016Pa3;
②由图1可知,1320K时反应I的KI=100=1,即KI==1,所以p2CO=(105Pa)2,即pCO=105Pa;
③若将容器体积压缩到原来的,由于温度不变、平衡常数不变,重新建立平衡后pCO应不变,即pCO=105Pa;
(3)①由图2可知,1400K时,BaC2的产率为0,即没有BaC2,又实验表明BaBO3已全部消耗,所以此时反应体系中含Ba物种为BaO;
②反应条件恒温1823K、恒压,反应物BaO和C都是固体,其浓度是固定不变的,反应在t到t2时间段匀速进行;之后,固体反应物的量不影响反应速率,t2时刻后反应物消耗完毕,在t2时刻后速率为0 。
【分析】(1)Ba、Ca元素属于同主族,则BaC2与CaC2的化学性质相似。
(2)①根据盖斯定律,该反应可由反应I与反应Ⅱ相加得到,其平衡常数K=KI×KⅡ。
②KI=;温度不变、平衡常数不变。
(3)①1400K时,没有BaC2,且BaBO3已全部消耗。
②反应速率的影响因素是温度、压强(气体)、浓度、催化剂等。
(1)Ba、Ca元素同主族,所以BaC2与水的反应和CaC2与水的反应相似,其反应的化学方程式为BaC2+2H2O=Ba(OH)2+HC≡CH↑;
(2)①反应I+反应Ⅱ得BaCO3(s)+4C(s)BaC2(s)+3CO(g),所以其平衡常数K=KI×KⅡ=,由图1可知,1585K时KI=102.5,KⅡ=10-1.5,即=102.5×10-1.5=10,所以p3CO=10×(105Pa)3=1016Pa3,则Kp= p3CO=1016Pa3;
②由图1可知,1320K时反应I的KI=100=1,即KI==1,所以p2CO=(105Pa)2,即pCO=105Pa;
③若将容器体积压缩到原来的,由于温度不变、平衡常数不变,重新建立平衡后pCO应不变,即pCO=105Pa;
(3)①由图2可知,1400K时,BaC2的产率为0,即没有BaC2,又实验表明BaBO3已全部消耗,所以此时反应体系中含Ba物种为BaO;
②反应条件恒温1823K、恒压,反应物BaO和C都是固体,其浓度是固定不变的,反应在t到t2时间段匀速进行;之后,固体反应物的量不影响反应速率,t2时刻后反应物消耗完毕,在t2时刻后速率为0 。
18.【答案】bc;不能;提供过量的碳酸氢根,通过平衡移动,促使水合钴离子转化为碳酸合钴离子,同时防止碳酸钴生成;;;实验Ⅲ的现象表明,Co3+、Co2+分别与配位时,更易与反应生成(该反应为快反应),导致几乎不能转化为,这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度,根据化学平衡移动原理,减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动,因此,上述反应能够正向进行;;
【知识点】配合物的成键情况;化学平衡的影响因素;配制一定物质的量浓度的溶液;性质实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液,需要用到容量瓶、胶头滴管等等,因此选bc。
(2)CoSO4溶液中存在大量的,向其中加入30%的后无明显变化,因此,实验I表明不能催化的分解。实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为,因此,大过量的原因是:为保证转化为,提供过量的碳酸氢根,通过平衡移动,促使水合钴离子转化为碳酸合钴离子,同时防止碳酸钴生成。实验Ⅲ的实验现象表明在的作用下能与反应生成,然后能催化的分解,因此,在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式为、 。
(3)实验I表明,反应难以正向进行。实验Ⅲ的现象表明,Co3+、Co2+分别与配位时,更易与反应生成(该反应为快反应),导致几乎不能转化为,这样使得的浓度减小的幅度远远大于减小的幅度,根据化学平衡移动原理,减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动,因此,上述反应能够正向进行。
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体,说明发生了;B到C溶液变为粉红色,并产生气体,说明发生了,因此从A到C所产生的气体的分子式分别为和。
【分析】(1)配制一定浓度的溶液,需要用到容量瓶、胶头滴管、玻璃棒、烧杯等。
(2)根据实验 I 现象进行分析。过量的碳酸氢根可使转化为。 实验Ⅲ中作 分解的催化剂。
(3)Co3+、Co2+分别与配位时,更易与反应生成。
(4)根据实验Ⅳ现象,涉及反应为、。
19.【答案】(1)酸性KMnO4溶液
(2)2-甲基丙烯腈(甲基丙烯腈、异丁烯腈);d
(3)bc
(4)+
(5)G的碳碳双键与羰基共轭,能形成离域大π键使结构更稳定
(6)防止生成亚胺结构;
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;酰胺
【解析】【解答】(1)有机物A→B的反应中有HCN参加反应,HCN有毒,且也有毒,需要用强氧化剂氧化吸收,可用的吸收液为酸性KMnO4溶液。
(2)根据有机物C的结构,有机物C的名称为2-甲基丙烯腈(甲基丙烯腈、异丁烯腈),该物质可以与甲醇在酸性溶液中发生反应生成甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸甲酯经聚合反应生成有机玻璃,答案选d。
(3)根据分析,有机物A反应生成有机物B的过程为加成反应,有机物B生成有机物C的反应为消去反应,有机物E生成有机物F的反应为消去反应,故答案选bc。
(4)根据分析,有机物C与发生加成反应生成有机物D,反应的化学方程式为+。
(5)羰基与氨基发生反应生成亚胺(),亚胺在酸性条件下不稳定,容易发生重排反应生成有机物G,G的碳碳双键与羰基共轭,能形成离域大π键使结构更稳定。
(6)根据,若不加酸,易生成亚胺结构,为分子生成亚胺结构,需在酸性条件下进行;若不加入酸,D生成,易被还原生成, 则生成分子式为C10H19NO2的化合物H,其可能为。
【分析】(1)HCN有毒,需要用强氧化剂氧化吸收。(2)有机物C的名称为2-甲基丙烯腈(甲基丙烯腈、异丁烯腈);在酸性溶液中,2-甲基丙烯腈与甲醇反应生成甲基丙烯酸甲酯,经聚合反应生成有机玻璃。(3)根据有机反应类型的特点进行分析。(4)对比C、D的结构简式,可推出C→D发生加成反应,则C6H10O3的结构简式为。
(5)亚胺在酸性条件下不稳定,容易发生重排反应生成有机物G。
(6)不加酸,易生成亚胺结构; 亚胺易被还原 。
(1)有机物A→B的反应中有HCN参加反应,HCN有毒,且也有毒,需要用强氧化剂氧化吸收,可用的吸收液为酸性KMnO4溶液。
(2)根据有机物C的结构,有机物C的名称为2-甲基丙烯腈(甲基丙烯腈、异丁烯腈),该物质可以与甲醇在酸性溶液中发生反应生成甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸甲酯经聚合反应生成有机玻璃,答案选d。
(3)根据分析,有机物A反应生成有机物B的过程为加成反应,有机物B生成有机物C的反应为消去反应,有机物E生成有机物F的反应为消去反应,故答案选bc。
(4)根据分析,有机物C与发生加成反应生成有机物D,反应的化学方程式为+。
(5)羰基与氨基发生反应生成亚胺(),亚胺在酸性条件下不稳定,容易发生重排反应生成有机物G,G的碳碳双键与羰基共轭,能形成离域大π键使结构更稳定。
(6)根据,若不加酸,易生成亚胺结构,为分子生成亚胺结构,需在酸性条件下进行;若不加入酸,D生成,易被还原生成, 则生成分子式为C10H19NO2的化合物H,其可能为。
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