【精品解析】河北省2025年高考真题化学试题

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河北省2025年高考真题化学试题
1.(2025·河北) 河北省古建筑数量大,历史跨度长,种类齐全,在我国建筑史上占有非常重要的地位。下列古建筑组件主要成分属于有机物的是(  )
A.基石 B.斗拱 C.青瓦 D.琉璃
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】无机非金属材料;含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A、“基石”的材料为石材,其主要成分为硅酸盐,属于无机物,A不符合题意。
B、“斗拱”的材料为木材,其主要成分为纤维,属于有机物,B符合题意。
C、“青瓦”的材料为石材,其主要成分为硅酸盐,属于无机物,C不符合题意。
D、“琉璃”的材料为玻璃,其主要成分为硅酸盐,属于无机物,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、石头的成分为硅酸盐。
B、木材的成分为纤维素。
C、石材的成分为硅酸盐。
D、玻璃的成分为硅酸盐。
2.(2025·河北) 下列不符合实验安全要求的是(  )
A.酸、碱废液分别收集后直接排放
B.进行化学实验时需要佩戴护目镜
C.加热操作时选择合适的工具避免烫伤
D.乙醇应存放在阴凉通风处,远离火种
【答案】A
【知识点】化学实验安全及事故处理
【解析】【解答】A、酸碱废液,需收集后,集中进行酸碱中和,处理达标后再排放,A不符合实验安全要求;
B、进行化学实验时,为防止液体溅入眼睛,应佩戴护目镜,B符合实验安全要求;
C、加热操作时,选择合适的工具,可防止烫伤,C符合实验安全要求;
D、乙醇具有挥发性和易燃性,存放在阴凉通风处,远离火种,可防止乙醇燃烧,D符合实验安全要求;
故答案为:A
【分析】A、酸碱废液直接排放会造成水污染。
B、实验过程中佩戴护目镜可防止液体溅入眼睛。
C、加热时选择合适的工具可避免烫伤。
D、乙醇的着火点,且具有挥发性,存放时应远离火种。
3.(2025·河北) 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.ABS高韧性工程塑料用于制造汽车零配
B.聚氯乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜
C.聚苯乙烯泡沫用于制造建筑工程保温材料
D.热固性酚醛树脂用于制造集成电路的底板
【答案】B
【知识点】有机高分子化合物的结构和性质;高分子材料
【解析】【解答】A、ABS工程塑料具有高韧性的特点,因此可用于制造汽车配件,A说法正确。
B、聚氯乙烯中含有添加剂(塑化剂),使用过程中会释放出有害物质,因此不能用于制造饮用水分离膜,B说法错误。
C、聚苯乙烯泡沫的隔热保温性能较好,常用于制造建筑工程的保温材料,C说法正确。
D、酚醛树脂具有热固性,能耐高温,且绝缘性能好,因此常用于制造集成电路的底板,D说法正确。
故答案为:B
【分析】A、结合ABS工程塑料的高韧性分析。
B、聚氯乙烯中含有有害物质。
C、聚苯乙烯泡沫具有隔热保温作用。
D、结合酚醛树脂的热固性分析。
4.(2025·河北) 设是阿伏加德罗常数值,下列说法错误的是(  )
A.晶体内氢键的数目为
B.的NaF溶液中阳离子总数为
C.28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D.铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为
【答案】B
【知识点】摩尔质量;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、18gH2O的物质的量为1mol,一个水分子中含有2个氢键。因此1molH2O晶体内含有氢键的数目为2NA,A说法正确。
B、溶液中n(NaF)=c×V=1mol·L-1×1L=1mol,因此溶液中n(Na+)=1mol。由于溶液中存在H2O电离产生的H+,因此溶液中阳离子数应大于1NA,B说法错误。
C、环己烷的分子式为C6H12,戊烯的分子式为C5H10,二者的最简式都是CH2。因此28gCH2中所含碳原子数为,C说法正确。
D、铅蓄电池负极的电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4,负极增加的质量为SO42-的质量,因此n(SO42-)=1mol,所以转移电子数为2NA,D说法正确。
故答案为:B
【分析】A、一个水分子中含有2个氢键。
B、NaF溶液中还存在H2O电离产生的H+。
C、环己烷和戊烯的最简式都是CH2,可按CH2进行计算。
D、铅蓄电池负极增加的质量即为SO42-的质量,结合电极反应式进行计算。
5.(2025·河北) 下列化学用语表述正确的是(  )
A.中子数为12的氖核素:
B.氯化镁的电子式:
C.甲醛分子的球棍模型:
D.的价层电子对互斥模型:
【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;元素、核素;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、中子数为12的氖核素,其质量数为10+12=22,标在元素符号左下角的为质子数,因此该核素可表示为,A不符合题意。
B、MgCl2是由Mg2+和2个Cl-构成的,其电子式为,B不符合题意。
C、甲醛分子的结构简式为HCHO,为平面三角形结构,其球棍模型为,C符合题意。
D、CO32-中心原子的价层电子对数为,中心原子价层电子对数为3,不含孤电子对,因此其价层电子对互斥模型为平面三角形,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、标在元素符号左下角的数字为质子数,左上角的数字为质量数。
B、MgCl2是由Mg2+和2个Cl-构成的,含有阴阳离子,据此确定其电子式。
C、甲醛为平面三角形结构,据此确定其球棍模型。
D、根据CO32-中心原子的价层电子对数分析。
6.(2025·河北) 丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M),其结构简式如下:
下列说法正确的是(  )
A.K中含手性碳原子 B.M中碳原子都是杂化
C.K、M均能与反应 D.K、M共有四种含氧官能团
【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质;羧酸简介
【解析】【解答】A、K中不存在连接有4个不同的原子或原子团的碳原子,因此K中不存在手性碳原子,A不符合题意。
B、M中-CH3中碳原子形成四个σ键,采用sp3杂化,B不符合题意。
C、能与NaHCO3反应的官能团为-COOH,K中不含有-COOH,因此K不能与NaHCO3反应,C不符合题意。
D、K含有的含氧官能团有酚羟基、醚键、酮羰基三种;M中含有的含氧官能团有酚羟基、醚键和羧基三种。因此K、M中共含有四种含氧官能团,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、连接有四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。
B、形成四个σ键的碳原子采用sp3杂化。
C、能与NaHCO3反应的官能团为-COOH。
D、根据K、M的结构简式确定其所含的含氧官能团。
7.(2025·河北) 如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检验的是(  )
A.电石与饱和NaCl溶液 B.固体与70%的浓
C.大理石与稀HCl D.固体与水
【答案】C
【知识点】常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A、电石与H2O反应生成C2H2,同时含有杂质气体H2S,H2S可用CuSO4溶液除去。剩余C2H2气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,A不符合题意。
B、Na2SO3与H2SO4反应生成SO2,SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化,使得酸性KMnO4溶液褪色,B不符合题意。
C、大理石与稀盐酸反应生成CO2,CO2不具有还原性,因此不能是酸性KMnO4溶液褪色,C符合题意。
D、Al2S3固体与H2O反应生成Al(OH)3和H2S,H2S具有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化,使溶液褪色,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、电石的成分为CaC2,与H2O反应生成C2H2,C2H2能使酸性KMnO4溶液褪色。
B、Na2SO3与H2SO4反应生成SO2,SO2能使酸性KMnO4溶液褪色。
C、大理石与稀盐酸反应生成CO2,CO2不能是酸性KMnO4溶液褪色。
D、Al2S3固体与H2O反应生成H2S,H2S能使酸性KMnO4溶液褪色。
8.(2025·河北) 化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是(  )
选项 宏观现象 微观解释
A 氮气稳定存在于自然界中 氮分子中存在氮氮三键,断开该共价键需要较多的能量
B 苯不能使溴的溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大键
C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列
D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 离子晶体中离子所带电荷数越少,离子半径越大,离子晶体熔点越低
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;晶体熔沸点的比较;苯的结构与性质
【解析】【解答】A、N2的结构式为N≡N,氮氮三键的键能较高,断裂化学键需要吸收的能量高,因此化学键难以断裂,化学性质稳定,A不符合题意。
B、苯分子中碳原子形成稳定的大π键,化学键难以断裂,因此不能使Br2的CCl4溶液褪色,B不符合题意。
C、原子三维空间里的周期性有序排列,使得天然水晶呈现多面体外形,C不符合题意。
D、NaCl为离子晶体,熔化时需破坏离子键;而AlCl3为分子晶体,熔化时只需破坏分子间作用力。离子键的强度大于分子间作用力,因此NaCl晶体的熔点高于AlCl3晶体,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、氮氮三键的键能高,断键吸收的能量高,化学键不容易断裂。
B、苯中不存在π键,存在的是稳定的大π键,不容易断裂。
C、原子在三维空间周期性的排列,使得天然水晶呈现多面体外形。
D、AlCl3晶体为分子晶体。
9.(2025·河北) W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等,X与W同族,Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是(  )
A.第二电离能: B.原子半径:
C.单质沸点: D.电负性:
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】由分析可知,W为S、X为O、Y为N、Z为F。
A、第二电离能为失去第二个电子所需的能量,由于O+的核外电子排布式为1s22s22p3,2p能级为半充满稳定结构,难以失去电子。而N+的核外电子排布式为1s22s22p2,较易失去电子。因此第二电离能:X>Y,A说法错误。
B、W为S,原子核外有3个电子层;Z为F,原子核外有2个电子层。电子层数越大,原子半径越大。因此原子半径:Z<W,B说法正确。
C、Y、Z的单质分别为N2、F2,二者都是分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高。因此沸点:Y<Z,C说法正确。
D、同主族元素,核电荷数越大,电负性越小。因此电负性:W<X,D说法正确。
故答案为:A
【分析】W原子中电子排布已充满的能级数1s22s22p2或1s22s22p63s23p4,所以W为C或S。X与W同族,所以X为Si或O。Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,若W为C、X为Si,则Y为P。Z位于W的对角线位置,则Z为P。而Y也为P。因此W不是C,而是S;则X为O。Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,因此Y为N。Z位于W的对角线位置,则Z为F。据此结合元素周期律分析选项。
10.(2025·河北) 科研工作者设计了一种用于废弃电极材料再锂化的电化学装置,其示意图如下:
已知:参比电极的作用是确定再锂化为的最优条件,不干扰电极反应。下列说法正确的是(  )
A.电极上发生的反应:
B.产生标准状况下时,理论上可转化的
C.再锂化过程中,向电极迁移
D.电解过程中,阳极附近溶液pH升高
【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知,LixCoO2电极的电极反应式为LixCoO2+(1-x)e-+(1-x)Li+=LiCoCO2,A不符合题意。
B、5.6LO2在标准状态下的物质的量为,反应过程中转移电子数为0.25mol×4=1mol。根据得失电子守恒可得,阴极得到电子数也为1mol,由阴极的电极反应式可得,理论上可转化的LixCoO2的物质的量为,B符合题意。
C、在电解池中,阴离子移向阳极,因此再锂化过程中,SO42-向Pt电极移动,C不符合题意。
D、电解过程中,阳极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,溶液中c(H+)增大,因此阳极附近溶液的pH降低,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】LixCoO2电极上LixCoO2发生再锂化生成LiCoO2,发生电子的还原反应,因此LixCoO2电极为阴极,其电极反应式为LixCoO2+(1-x)e-+(1-x)Li+=LiCoCO2。Pt电极为阳极,溶液中H2O电离产生的OH-发生失电子的氧化反应生成O2,因此阳极的电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+。据此结合选项分析。
11.(2025·河北)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下,晶胞参数、,M、N原子的分数坐标分别为、。设是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是(  )
A.该物质的化学式为
B.体心原子的分数坐标为
C.晶体的密度为
D.原子Q到体心的距离为
【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、由M、N原子的分数坐标可知,M、N原子位于体内。白色小球只有一个,且位于体心,因此标色小球表示的是Sm原子。黑色小球表示的是Co原子,且位于顶点、棱上和体内。因此Co原子的个数为。所以该物质的化学式为SmCo5,A说法正确。
B、体心原子的分数坐标为,B说法正确。
C、由坐标系可知,晶胞底部为棱形,因此其底面积为。所以该晶体的密度,C说法正确。
D、Q点位于棱心,Q点到体心的距离可通过构建三角形解答。即Q点面心的距离为,面心到体心的距离为。因此Q到体心的距离为,D说法错误。
故答案为:D
【分析】A、根据原子在晶胞中的位置,结合均摊法确定该物质的化学式。
B、体心原子的分数坐标为。
C、根据公式计算晶体的密度。
D、根据晶胞中Q和体心的位置,构建三角形进行计算。
12.(2025·河北) 氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是(  )
A.反应ⅰ是吸热过程
B.反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV
C.反应ⅲ包含2个基元反应
D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A、反应ⅰ中反应物的相对能量为0,生成物的相对能量为0.05eV。反应物的总能量<生成物的总能量,因此该反应为吸热反应,A说法正确。
B、反应ⅱ中脱去H2O(g)的步骤经历过渡态TS5,因此该步骤的活化能为3.39eV-0.70eV=2.69eV,B说法正确。
C、反应ⅲ中包含过渡态TS6和TS7,因此包含2个基元反应,C说法正确。
D、总反应的速控步为慢反应,慢反应的活化能最大。整个反应历程中,活化能最大的为过渡态TS7,因此总反应的速控步包含在反应ⅲ中,D说法错误。
故答案为:D
【分析】A、根据反应ⅰ反应物和生成物的相对能量大小确定反应的热效应。
B、反应ⅱ中脱去H2O(g)的步骤经历过渡态TS5,据此计算。
C、反应ⅲ过程中经历2个过渡态,因此包含2个基元反应。
D、总反应的速控步为慢反应,反应所需的活化能越高,反应速率越慢。
13.(2025·河北) 下列实验操作及现象能得出相应结论的是(  )
选项 实验操作及现象 结论
A 向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅 化学平衡向减少的方向移动
B 以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
C 向盛有溶液的试管中加入过量铁粉,充分反应后静置,滴加KSCN溶液无明显变化;静置,取上层清液滴加几滴氯水,溶液变红 具有还原性
D 向盛有2mL饱和溶液的试管中滴加鸡蛋清溶液,振荡,有沉淀析出;加蒸馏水稀释,再振荡,沉淀溶解 蛋白质沉淀后活性改变
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;蛋白质的特殊反应;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、恒压密闭容器中通入N2,容器的容积增大,NO2、N2O4的浓度减小,相当于减小压强操作。压强减小,可逆反应2NO2(g) N2O4(g),平衡逆向移动,c(NO2)增大,A不符合题意。
B、先出现的白色沉淀为AgCl,后出现的砖红色沉淀为Ag2CrO4。由于AgCl、Ag2CrO4的组成不同,因此无法确定AgCl和Ag2CrO4的溶度积大小,B不符合题意。
C、加入过量铁粉,发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe2+与KSCN不反应,无明显现象。滴加氯水后,溶液变红色,说明氯水将Fe2+氧化成Fe3+,体现了Fe2+的还原性,C符合题意。
D、往鸡蛋清溶液中加入饱和Na2SO4溶液,析出沉淀;加蒸馏水稀释,沉淀溶解。说明蛋白质发生了盐析,蛋白质沉淀后活性不变,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、恒压充入N2,体积增大,浓度减小,相当于压强减小。结合压强对平衡移动的影响分析。
B、先出现的白色沉淀为AgCl,后出现的砖红色沉淀为Ag2CrO4。
C、Fe2+不与KSCN反应,滴加氯水后,溶液变红色,说明产生了Fe3+。
D、Na2SO4溶液使蛋白质发生盐析。
14.(2025·河北) 已知和结合形成两种配离子和常温下,的和的混合溶液中,和的浓度对数(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线)[例如]与溶液pH的关系如图所示:
下列说法错误的是(  )
A.
B.
C.图中a点对应的
D.当时,体系中
【答案】C
【知识点】化学平衡常数;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】由分析可知,曲线Ⅰ表示的是lgc(HL2-),曲线Ⅱ表示的是lgc(L3-),曲线Ⅲ表示的是δ(Cu2+),曲线Ⅳ表示的是δ(CuL-),曲线Ⅴ的是δ(CuL24-)。
A、该反应的平衡常数,当曲线Ⅲ和曲线Ⅳ相交时,lgc(L3-)=-9.4。此时溶液中δ(Cu2+)=δ(CuL-),即c(Cu2+)=c(CuL-);且溶液中c(L3-)=10-9.4mol·L-1。因此该反应的平衡常数,A说法正确。
B、该反应的平衡常数,当曲线Ⅰ和曲线Ⅱ相交时,pH=11.6。此时溶液中c(HL2-)=c(L3-);且溶液中c(H+)=10-11.6mol·L-1。因此该反应的平衡常数,B说法正确。
C、当曲线Ⅳ和曲线Ⅴ相交时,lgc(L3-)=-7.2。此时溶液中δ(CuL-)=δ(CuL24-),即c(CuL-)=c(CuL24-);且溶液中c(L3-)=10-7.2mol·L-1。因此可逆反应L3-+[CuL]- [CuL2]4-的平衡常数。a点时溶液中δ(Cu2+)=δ(CuL24-),则,因此可得此时溶液c(L3-)=10-8.3mol·L-1。a点溶液中c(HL2-)=0.1mol·L-1,代入可得,此时溶液中c(H+)=10-4.3mol·L-1。因此a点时溶液的pH=4.3,C说法错误。
D、当pH=6.4时,溶液中c(HL2-)最大,接近0.1mol·L-1。结合选项B平衡常数可得,此时溶液中c(L3-)=10-6.2mol·L-1。此时溶液中δ(CuL24-)=0.9、δ(CuL-)=0.09。结合Cu元素守恒可得,溶液中c(CuL24-)=0.9×0.002mol·L-1=1.8×10-3mol·L-1,c(CuL-)=0.09×0.002mol·L-1=1.8×10-4mol·L-1。因此此时溶液中c(HL2-)>c(CuL24-)>c(CuL-)>c(L3-),D说法正确。
故答案为:C
【分析】混合溶液中存在反应H3L H++H2L-、H2L- H+HL2-、HL2- H++L3-;Cu2++L3- [CuL]-、[CuL]-+L3- [CuL2]3-。在可逆反应HL2- H++L3-中,溶液的pH较小时,溶液中主要以HL2-为主,此时溶液中c(HL2-)>c(L3-),因此曲线Ⅰ表示的是lgc(HL2-),曲线Ⅱ表示的是lgc(L3-)。随着pH增大,可逆反应HL2- H++L3-平衡正向移动,溶液中c(L3-)增大,依次发生反应Cu2++L3- [CuL]-、[CuL]-+L3- [CuL2]3-。因此随着pH增大,δ(Cu2+)逐渐减小,δ(CuL-)先增大后减小,δ(CuL24-)逐渐增大。因此曲线Ⅲ表示的是δ(Cu2+),曲线Ⅳ表示的是δ(CuL-),曲线Ⅴ的是δ(CuL24-)。据此结合选项分析作答。
15.(2025·河北) 氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
ⅰ.在A中加入和,快速搅拌,打开通入,反应完成后,关闭,静置、过滤得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B中,打开通入,接通冷凝水,加热保持微沸,直至除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C中收集沸点为间的馏分,得到117mL氢碘酸(密度为,HI质量分数为57%)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称:   ,通入发生反应的化学方程式:   。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的:   (填序号)
a.便于产物分离 b.防止暴沸 c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因   (用离子方程式表示)。
(4)步骤ⅱ中的尾气常用   (填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序:   。
(6)列出本实验产率的计算表达式:   。
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在   。
【答案】(1)圆底烧瓶;I2+H2S=S+2HI
(2)c
(3)
(4)NaOH
(5)先停止加热,再通一段时间的N2后关闭K2
(6)
(7)密封的棕色细口瓶中,并放在避光低温处
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)图示仪器A的名称为圆底烧瓶。通入H2S后,溶液中的I2与H2S反应生成S和HI,该反应的化学方程式为I2+H2S=S+2HI。
故答案为:圆底烧瓶;I2+H2S=S+2HI
(2)步骤ⅰ中反应生成S,为防止产物S单质将I2包裹覆盖,导致反应停止,反应过程中需快速搅拌。因此步骤ⅰ中快速搅拌的目的是防止固体产物包裹碘,c符合题意。
故答案为:c
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,反应过程中生成HI,使得溶液中c(I-)增大,I2与I-反应I3-,促进了I2的溶解。该反应的离子方程式为I2+I- I3-。
故答案为:I2+I- I3-
(4)步骤ⅱ中产生的尾气为H2S,为酸性气体,可用碱性溶液吸收。因此常用NaOH溶液吸收。
故答案为:NaOH
(5)步骤ⅲ实验结束时,应先停止加热,继续通入N2,将装置内残留的蒸汽赶入冷凝管内再关闭K2。
故答案为:先停止加热,再通一段时间的N2后关闭K2
(6)127gI2的物质的量为,由反应的化学方程式I2+H2S=S+2HI可知,0.5molI2完全反应,生成n(HI)=1mol,其质量为1mol×128g·mol-1=128g。反应过程中实际生成HI的质量为117mL×1.7g·mL-1×57%。因此本实验中HI的产率为。
故答案为:
(7)氢碘酸酸见光易分解,且易被空气氧化,因此氢碘酸应保存在密封的棕色细口瓶中,且存放在避光低温处。
故答案为:密封的棕色细口瓶中,并放在避光低温处
【分析】(1)根据图示仪器确定其名称。通入H2S后,I2将H2S氧化成S,据此写出反应的化学方程式。
(2)快速搅拌可防止固体产物将I2单质包裹。
(3)步骤ⅰ反应生成HI,I2能与I-进一步反应生成I3-,促进碘溶解,据此写出反应的离子方程式。
(4)步骤ⅱ中产生的尾气为H2S,可用NaOH溶液吸收。
(5)步骤ⅲ实验结束后,应先停止加热,继续通N2,将装置内残留的蒸汽赶入冷凝管内。
(6)根据消耗n(I2),结合反应的离子方程式计算理论生成n(HI)。根据公式计算差率。
(7)见光易分解应保存在棕色瓶。
16.(2025·河北) 铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式:   。
(2)煅烧工序中反应生成的化学方程式:   。
(3)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分:、   、   (填化学式)。
(4)酸化工序中需加压的原因:   。
(5)滤液Ⅱ的主要成分:   (填化学式)。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式   。
(7)滤渣Ⅱ可返回   工序。(填工序名称)
【答案】(1)
(2)
(3);MgO
(4)增大CO2的溶解度,保证酸化反应充分进行
(5)
(6)
(7)煅烧
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;镁、铝的重要化合物;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)Cr为24号元素,基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,因此基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1。
故答案为:3d54s1
(2)煅烧工序中Fe(CrO2)2、KOH,以及通入的空气反应生成K2CrO4。过程中Cr元素被氧化,因此空气中的O2参与反应,同时Fe元素被氧化成Fe2O3。因此可得该反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH2Fe2O3+8K2Cr2O7+8H2O。
故答案为:4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH2Fe2O3+8K2Cr2O7+8H2O
(3)煅烧工序中KOH和Al2O3发生反应Al2O3+2KOH=2KAlO2+H2O;同时Mg(CrO2)发生类似Fe(CrO2)2的反应,生成MgO。在浸取工序中MgO难溶于水,形成滤渣。而KAlO2与KHCO3发生反应AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-。因此滤渣Ⅰ中的成分还有MgO和Al(OH)3。
故答案为:Al(OH)3;MgO
(4)酸化工序中通入CO2,由于CO2在水中的溶解度较小,因此为了增大CO2的溶解度,使得酸化反应罐充分进行,可对容器进行加压。
故答案为:增大CO2的溶解度,保证酸化反应充分进行
(5)酸化过程中给通入过量的CO2,溶液中可逆反应2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O正向进行,得到K2Cr2O7。同时CO2过量,则形成KHCO3。因此次滤液Ⅱ中溶质为KHCO3。
故答案为:KHCO3
(6)蒸发、分离工序中所得滤液中含有K2CrO4,进入还原、分离工序中,与Fe(CO)5反应生成Cr(OH)3。该反应过程中Cr元素由+6价变为+3价,得到3个电子,发生还原反应;则Fe(CO)5发生氧化反应,生成Fe(OH)3,Fe元素由0价变为+3价,失去3个电子。根据得失电子守恒可得Fe(CO)5、Fe(OH)3、K2CrO4、Cr(OH)3的系数都是1;根据K原子个数守恒可得,反应生成KOH,且其系数为2。因此该反应的化学方程式为:Fe(CO)5+K2CrO4+4H2O=Cr(OH)3↓+Fe(OH)3↓+2KOH+5CO↑。
故答案为:Fe(CO)5+K2CrO4+4H2O=Cr(OH)3↓+Fe(OH)3↓+2KOH+5CO↑
(7)由还原、分离工序发生反应的化学方程式可知,滤渣Ⅱ的成分为Cr(OH)3、Fe(OH)3;而煅烧工序可将Cr(OH)3转化为K2CrO4;将Fe(OH)3转化为Fe2O3。因此可将滤渣Ⅱ返回煅烧工序中循环使用。
故答案为:煅烧
【分析】(1)Cr为24号元素,结合其基态原子核外电子排布式确定其价层电子排布式。
(2)煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K2CrO4,过程中Cr元素被氧化,因此通入的空气中O2参与反应,Fe元素被氧化生成Fe2O3,据此写出反应的化学方程式。
(3)煅烧工序中铬铁矿中的Mg(CrO2)2分解生成MgO;Al2O3与KOH反应生成KAlO2。浸取过程中KAlO2与KHCO3反应生成Al(OH)3。
(4)酸化工序中通入CO2,CO2在水中的溶解度较小,加压可增大CO2在水中的溶解度。
(5)经过分离工序后得到K2Cr2O7,滤液中剩余为KHCO3。
(6)根据元素化合价变化,结合得失电子守恒和原子个数守恒进行配平。
(7)根据还原、分离工序过程中发生的反应可得滤渣Ⅱ的成分为Fe(OH)3、Cr(OH)3和KOH,据此确定其可返回的工序。
17.(2025·河北) 乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。
(1)石油化工路线中,环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。
主反应:
副反应:
体系中环氧乙烷初始浓度为,恒温下反应30min,环氧乙烷完全转化,产物中。
①0~30min内,   
②下列说法正确的是   (填序号)。
a.主反应中,生成物总能量高于反应物总能量
b.0~30min内,
c.0~30min内,
d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
(2)煤化工路线中,利用合成气直接合成乙二醇,原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景。反应如下:。按化学计量比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图:
①代表的曲线为   (填“”“”或“”);原因是   。
②   0(填“>”“<”或“=”)。
③已知:反应,,x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系,   (填“>”“<”或“=”),D点对应体系的的值为   。
④已知:反应,,p为组分的分压。调整进料比为,系统压强维持,使,此时   (用含有m和的代数式表示)。
【答案】(1);cd
(2);该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大;<;=;12;
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)①0~30min内,环氧乙烷(EO)完全转化,因此用EO表示的反应速率。
故答案为:0.05mol·L-1·min-1
②a、主反应为放热反应,因此反应物的总能量大于生成物的总能量,a不符合题意。
b、主反应中参与反应的EO和反应生成EG的化学计量数相同,因此在主反应中二者表示的反应速率相同。但副反应中存在EO和EG的进一步反应,而主反应和副反应进行的程度未知,因此无法确定EO、EG表示的反应速率的相对大小,b不符合题意。
c、30min后产物中n(EG):n(DEG)=10:1,则反应过程中副反应中消耗n(EG)=1mol。因此主反应中反应申城n(EG)=10mol+1mol=11mol。所以0~30min内,v主(EG):v副(DEG)=11:1,c符合题意。
d、催化剂对反应具有选择性,因此选择适当的催化剂可提高乙二醇的最终产率,d符合题意。
故答案为:cd
(2)①该反应为气体分子数减小的反应,当温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大。因此代表α=0.6的曲线为L1。
故答案为:L1; 该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大
②由①的分析可知,α=0.6的曲线为L1、α=0.5的曲线为L2、α=0.4的曲线为L3。当压强相同,温度升高,平衡转化率减小。说明温度升高,平衡逆向移动,因此逆反应为吸热反应;所以正反应为昂热反应,所以ΔH<0。
故答案为:<
③M、N点起始投入量相同,平衡转化率也相同。因此各物质的物质的量分数相同,所以Kx(M)=Kx(N)。D点位于曲线L2上,此时平衡转化率α=0.5。令起始投入量n(CO)=2mol、n(H2)=3mol,则参与反应的n(CO)=2mol×0.5=1moln(H2)=3mol×0.5=1.5mol,则可得平衡三段式如下:
所以平衡时总物质的量为1mol+1.5mol+0.5mol=3mol。平衡时CO、H2、HOCH2CH2OH的物质的量分数分别为、、。所以D点对应体系的。
故答案为:=;12
④进料比n(CO):n(H2)=m:3,即可令n(CO)=m mol、n(H2)=3mol。H2的平衡转化率为0.75,因此参与反应的n(H2)=0.75×3mol=2.25mol,可得平衡三段式如下:
平衡时总物质的量为(m-1.5)mol+0.75mol+0.75mol=m mol
所以平衡时CO、H2、HOCH2CH2OH的平衡分压分别为、、
所以该温度下,反应的压强平衡常数。
故答案为:
【分析】(1)①根据公式计算用EO表示的反应速率。
②a、根据反应的热效应比较反应物和生成物总能量的相对大小。
b、主反应生成EG,而副反应消耗EG,因此二者表示的反应速率不相等。
c、根据产物中n(EG):n(DEG)=10:1进行计算。
d、催化剂对反应具有选择性。
(2)①结合压强对平衡移动的影响分析。
②结合温度对平衡移动的影响分析。升高温度,平衡向吸热反应方向移动。
③起始投入量相同,转化率相同,因此各物质的物质的量分数相同。根据平衡三段式进行计算。
④进料比n(CO):n(H2)=m:3,即可令n(CO)=m mol、n(H2)=3mol。H2的平衡杆转化率为0.75,则参与反应的n(H2)=0.75×3mol=2.25mol,据此结合平衡三段式进行过计算。
18.(2025·河北) 依拉雷诺(Q)是一种用于治疗非酒精性脂肪性肝炎的药物,其“一锅法”合成路线如下:
回答下列问题:
(1)Q中含氧官能团的名称:   、   、   。
(2)A→B的反应类型:   。
(3)C的名称:   。
(4)C→D反应中,在加热条件下滴加溴时,滴液漏斗末端位于液面以下的目的:   。
(5)“一锅法”合成中,在NaOH作用下,B与D反应生成中间体E,该中间体的结构简式:   。
(6)合成过程中,D也可与NaOH发生副反应生成M,图甲、图乙分别为D和M的核磁共振氢谱,推断M的结构,写出该反应的化学方程式:   。
(7)写出满足下列条件A的芳香族同分异构体的结构简式:   。
(a)不与溶液发生显色反应;
(b)红外光谱表明分子中不含键;
(c)核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为;
(d)芳香环的一取代物有两种。
【答案】(1)羰基;醚键;羧基
(2)取代反应
(3)异丁酸或2-甲基丙酸
(4)溴易挥发,减少损失,提高利用率
(5)
(6)
(7)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由Q的结构简式可知,Q中的含氧官能团有羰基、醚键和羧基。
故答案为:羰基;醚键;羧基
(2)有机物A中含有酚羟基,具有弱酸性,能与NaOH反应生成苯酚钠,该反应的反应类型为取代反应。
故答案为:取代反应
(3)有机物C的结构简式为,羧基所在的最长碳链含有3个碳原子,称为丙酸;第2个碳原子含有一个甲基,因此该有机物的名称为2-甲基丙酸(或异丁酸)。
故答案为:异丁酸或2-甲基丙酸
(4)液溴具有挥发性,加热过程中挥发性更强。通过滴液漏斗滴加溴的过程中,滴液漏斗的末端位于液面以下,可减少溴的挥发,从而提高利用率。
故答案为:溴易挥发,减少损失,提高利用率
(5)A与NaOH反应生成B,B的结构简式为;B与D()进一步反应生成E。结合最终产物Q()可知,B与D反应过程中,D中C-Br键断裂,取代了B中Na的位置,因此E的结构简式为。
故答案为:
(6)有机物D中含有溴原子,在NaOH醇溶液中可发生消去反应,所得产物M中核磁共振氢谱有两种氢原子,且个数比为2:3,因此M的结构简式为。D发生消去反应生成M的同时,生成NaBr和H2O,该反应的化学方程式为 。
故答案为:
(7)不与FeCl3溶液发生显色反应,则分子结构中不含有酚羟基。不含C=O键,则不含羰基、醛基、酯基,因此O原子应以醚键的形式存在。核磁共振氢谱峰面积比为1:1:3,则含有三种氢原子,且氢原子的个数比为2:2:6;则分子结构中含有2个-CH3,且处于对称位置(或连接在同一个碳原子上)。芳香环的一取代物有两种,则芳香环结构具有对称性。综上,该有机物的结构简式为。
故答案为:
【分析】(1)根据Q的结构简式确定其所含的含氧官能团。
(2)A中含有酚羟基,与NaOH发生取代反应。
(3)根据C的结构简式确定其名称。
(4)滴液漏斗末端位于液面下可减少液溴的挥发损耗。
(5)根据B、D的结构简式,结合最终稿产物G的结构简式,确定E的结构简式。
(6)有机物D中含有溴原子,在NaOH醇溶液中可发生消去反应,所得产物M中核磁共振氢谱有两种氢原子,且个数比为2:3,因此M的结构简式为。据此写出反应的化学方程式。
(7)根据限定条件确定好有机物结构中所含的官能团或结构单元,从而得出同分异构体的结构简式。
1 / 1河北省2025年高考真题化学试题
1.(2025·河北) 河北省古建筑数量大,历史跨度长,种类齐全,在我国建筑史上占有非常重要的地位。下列古建筑组件主要成分属于有机物的是(  )
A.基石 B.斗拱 C.青瓦 D.琉璃
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·河北) 下列不符合实验安全要求的是(  )
A.酸、碱废液分别收集后直接排放
B.进行化学实验时需要佩戴护目镜
C.加热操作时选择合适的工具避免烫伤
D.乙醇应存放在阴凉通风处,远离火种
3.(2025·河北) 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.ABS高韧性工程塑料用于制造汽车零配
B.聚氯乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜
C.聚苯乙烯泡沫用于制造建筑工程保温材料
D.热固性酚醛树脂用于制造集成电路的底板
4.(2025·河北) 设是阿伏加德罗常数值,下列说法错误的是(  )
A.晶体内氢键的数目为
B.的NaF溶液中阳离子总数为
C.28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D.铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为
5.(2025·河北) 下列化学用语表述正确的是(  )
A.中子数为12的氖核素:
B.氯化镁的电子式:
C.甲醛分子的球棍模型:
D.的价层电子对互斥模型:
6.(2025·河北) 丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M),其结构简式如下:
下列说法正确的是(  )
A.K中含手性碳原子 B.M中碳原子都是杂化
C.K、M均能与反应 D.K、M共有四种含氧官能团
7.(2025·河北) 如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检验的是(  )
A.电石与饱和NaCl溶液 B.固体与70%的浓
C.大理石与稀HCl D.固体与水
8.(2025·河北) 化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是(  )
选项 宏观现象 微观解释
A 氮气稳定存在于自然界中 氮分子中存在氮氮三键,断开该共价键需要较多的能量
B 苯不能使溴的溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大键
C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列
D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 离子晶体中离子所带电荷数越少,离子半径越大,离子晶体熔点越低
A.A B.B C.C D.D
9.(2025·河北) W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等,X与W同族,Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,Z位于W的对角线位置。下列说法错误的是(  )
A.第二电离能: B.原子半径:
C.单质沸点: D.电负性:
10.(2025·河北) 科研工作者设计了一种用于废弃电极材料再锂化的电化学装置,其示意图如下:
已知:参比电极的作用是确定再锂化为的最优条件,不干扰电极反应。下列说法正确的是(  )
A.电极上发生的反应:
B.产生标准状况下时,理论上可转化的
C.再锂化过程中,向电极迁移
D.电解过程中,阳极附近溶液pH升高
11.(2025·河北)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下,晶胞参数、,M、N原子的分数坐标分别为、。设是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是(  )
A.该物质的化学式为
B.体心原子的分数坐标为
C.晶体的密度为
D.原子Q到体心的距离为
12.(2025·河北) 氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是(  )
A.反应ⅰ是吸热过程
B.反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV
C.反应ⅲ包含2个基元反应
D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中
13.(2025·河北) 下列实验操作及现象能得出相应结论的是(  )
选项 实验操作及现象 结论
A 向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅 化学平衡向减少的方向移动
B 以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
C 向盛有溶液的试管中加入过量铁粉,充分反应后静置,滴加KSCN溶液无明显变化;静置,取上层清液滴加几滴氯水,溶液变红 具有还原性
D 向盛有2mL饱和溶液的试管中滴加鸡蛋清溶液,振荡,有沉淀析出;加蒸馏水稀释,再振荡,沉淀溶解 蛋白质沉淀后活性改变
A.A B.B C.C D.D
14.(2025·河北) 已知和结合形成两种配离子和常温下,的和的混合溶液中,和的浓度对数(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线)[例如]与溶液pH的关系如图所示:
下列说法错误的是(  )
A.
B.
C.图中a点对应的
D.当时,体系中
15.(2025·河北) 氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
ⅰ.在A中加入和,快速搅拌,打开通入,反应完成后,关闭,静置、过滤得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B中,打开通入,接通冷凝水,加热保持微沸,直至除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C中收集沸点为间的馏分,得到117mL氢碘酸(密度为,HI质量分数为57%)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称:   ,通入发生反应的化学方程式:   。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的:   (填序号)
a.便于产物分离 b.防止暴沸 c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因   (用离子方程式表示)。
(4)步骤ⅱ中的尾气常用   (填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序:   。
(6)列出本实验产率的计算表达式:   。
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在   。
16.(2025·河北) 铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式:   。
(2)煅烧工序中反应生成的化学方程式:   。
(3)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分:、   、   (填化学式)。
(4)酸化工序中需加压的原因:   。
(5)滤液Ⅱ的主要成分:   (填化学式)。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式   。
(7)滤渣Ⅱ可返回   工序。(填工序名称)
17.(2025·河北) 乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。
(1)石油化工路线中,环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。
主反应:
副反应:
体系中环氧乙烷初始浓度为,恒温下反应30min,环氧乙烷完全转化,产物中。
①0~30min内,   
②下列说法正确的是   (填序号)。
a.主反应中,生成物总能量高于反应物总能量
b.0~30min内,
c.0~30min内,
d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
(2)煤化工路线中,利用合成气直接合成乙二醇,原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景。反应如下:。按化学计量比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图:
①代表的曲线为   (填“”“”或“”);原因是   。
②   0(填“>”“<”或“=”)。
③已知:反应,,x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系,   (填“>”“<”或“=”),D点对应体系的的值为   。
④已知:反应,,p为组分的分压。调整进料比为,系统压强维持,使,此时   (用含有m和的代数式表示)。
18.(2025·河北) 依拉雷诺(Q)是一种用于治疗非酒精性脂肪性肝炎的药物,其“一锅法”合成路线如下:
回答下列问题:
(1)Q中含氧官能团的名称:   、   、   。
(2)A→B的反应类型:   。
(3)C的名称:   。
(4)C→D反应中,在加热条件下滴加溴时,滴液漏斗末端位于液面以下的目的:   。
(5)“一锅法”合成中,在NaOH作用下,B与D反应生成中间体E,该中间体的结构简式:   。
(6)合成过程中,D也可与NaOH发生副反应生成M,图甲、图乙分别为D和M的核磁共振氢谱,推断M的结构,写出该反应的化学方程式:   。
(7)写出满足下列条件A的芳香族同分异构体的结构简式:   。
(a)不与溶液发生显色反应;
(b)红外光谱表明分子中不含键;
(c)核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为;
(d)芳香环的一取代物有两种。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】无机非金属材料;含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A、“基石”的材料为石材,其主要成分为硅酸盐,属于无机物,A不符合题意。
B、“斗拱”的材料为木材,其主要成分为纤维,属于有机物,B符合题意。
C、“青瓦”的材料为石材,其主要成分为硅酸盐,属于无机物,C不符合题意。
D、“琉璃”的材料为玻璃,其主要成分为硅酸盐,属于无机物,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、石头的成分为硅酸盐。
B、木材的成分为纤维素。
C、石材的成分为硅酸盐。
D、玻璃的成分为硅酸盐。
2.【答案】A
【知识点】化学实验安全及事故处理
【解析】【解答】A、酸碱废液,需收集后,集中进行酸碱中和,处理达标后再排放,A不符合实验安全要求;
B、进行化学实验时,为防止液体溅入眼睛,应佩戴护目镜,B符合实验安全要求;
C、加热操作时,选择合适的工具,可防止烫伤,C符合实验安全要求;
D、乙醇具有挥发性和易燃性,存放在阴凉通风处,远离火种,可防止乙醇燃烧,D符合实验安全要求;
故答案为:A
【分析】A、酸碱废液直接排放会造成水污染。
B、实验过程中佩戴护目镜可防止液体溅入眼睛。
C、加热时选择合适的工具可避免烫伤。
D、乙醇的着火点,且具有挥发性,存放时应远离火种。
3.【答案】B
【知识点】有机高分子化合物的结构和性质;高分子材料
【解析】【解答】A、ABS工程塑料具有高韧性的特点,因此可用于制造汽车配件,A说法正确。
B、聚氯乙烯中含有添加剂(塑化剂),使用过程中会释放出有害物质,因此不能用于制造饮用水分离膜,B说法错误。
C、聚苯乙烯泡沫的隔热保温性能较好,常用于制造建筑工程的保温材料,C说法正确。
D、酚醛树脂具有热固性,能耐高温,且绝缘性能好,因此常用于制造集成电路的底板,D说法正确。
故答案为:B
【分析】A、结合ABS工程塑料的高韧性分析。
B、聚氯乙烯中含有有害物质。
C、聚苯乙烯泡沫具有隔热保温作用。
D、结合酚醛树脂的热固性分析。
4.【答案】B
【知识点】摩尔质量;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、18gH2O的物质的量为1mol,一个水分子中含有2个氢键。因此1molH2O晶体内含有氢键的数目为2NA,A说法正确。
B、溶液中n(NaF)=c×V=1mol·L-1×1L=1mol,因此溶液中n(Na+)=1mol。由于溶液中存在H2O电离产生的H+,因此溶液中阳离子数应大于1NA,B说法错误。
C、环己烷的分子式为C6H12,戊烯的分子式为C5H10,二者的最简式都是CH2。因此28gCH2中所含碳原子数为,C说法正确。
D、铅蓄电池负极的电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4,负极增加的质量为SO42-的质量,因此n(SO42-)=1mol,所以转移电子数为2NA,D说法正确。
故答案为:B
【分析】A、一个水分子中含有2个氢键。
B、NaF溶液中还存在H2O电离产生的H+。
C、环己烷和戊烯的最简式都是CH2,可按CH2进行计算。
D、铅蓄电池负极增加的质量即为SO42-的质量,结合电极反应式进行计算。
5.【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;元素、核素;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、中子数为12的氖核素,其质量数为10+12=22,标在元素符号左下角的为质子数,因此该核素可表示为,A不符合题意。
B、MgCl2是由Mg2+和2个Cl-构成的,其电子式为,B不符合题意。
C、甲醛分子的结构简式为HCHO,为平面三角形结构,其球棍模型为,C符合题意。
D、CO32-中心原子的价层电子对数为,中心原子价层电子对数为3,不含孤电子对,因此其价层电子对互斥模型为平面三角形,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、标在元素符号左下角的数字为质子数,左上角的数字为质量数。
B、MgCl2是由Mg2+和2个Cl-构成的,含有阴阳离子,据此确定其电子式。
C、甲醛为平面三角形结构,据此确定其球棍模型。
D、根据CO32-中心原子的价层电子对数分析。
6.【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质;羧酸简介
【解析】【解答】A、K中不存在连接有4个不同的原子或原子团的碳原子,因此K中不存在手性碳原子,A不符合题意。
B、M中-CH3中碳原子形成四个σ键,采用sp3杂化,B不符合题意。
C、能与NaHCO3反应的官能团为-COOH,K中不含有-COOH,因此K不能与NaHCO3反应,C不符合题意。
D、K含有的含氧官能团有酚羟基、醚键、酮羰基三种;M中含有的含氧官能团有酚羟基、醚键和羧基三种。因此K、M中共含有四种含氧官能团,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、连接有四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。
B、形成四个σ键的碳原子采用sp3杂化。
C、能与NaHCO3反应的官能团为-COOH。
D、根据K、M的结构简式确定其所含的含氧官能团。
7.【答案】C
【知识点】常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A、电石与H2O反应生成C2H2,同时含有杂质气体H2S,H2S可用CuSO4溶液除去。剩余C2H2气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,A不符合题意。
B、Na2SO3与H2SO4反应生成SO2,SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化,使得酸性KMnO4溶液褪色,B不符合题意。
C、大理石与稀盐酸反应生成CO2,CO2不具有还原性,因此不能是酸性KMnO4溶液褪色,C符合题意。
D、Al2S3固体与H2O反应生成Al(OH)3和H2S,H2S具有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化,使溶液褪色,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、电石的成分为CaC2,与H2O反应生成C2H2,C2H2能使酸性KMnO4溶液褪色。
B、Na2SO3与H2SO4反应生成SO2,SO2能使酸性KMnO4溶液褪色。
C、大理石与稀盐酸反应生成CO2,CO2不能是酸性KMnO4溶液褪色。
D、Al2S3固体与H2O反应生成H2S,H2S能使酸性KMnO4溶液褪色。
8.【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;晶体熔沸点的比较;苯的结构与性质
【解析】【解答】A、N2的结构式为N≡N,氮氮三键的键能较高,断裂化学键需要吸收的能量高,因此化学键难以断裂,化学性质稳定,A不符合题意。
B、苯分子中碳原子形成稳定的大π键,化学键难以断裂,因此不能使Br2的CCl4溶液褪色,B不符合题意。
C、原子三维空间里的周期性有序排列,使得天然水晶呈现多面体外形,C不符合题意。
D、NaCl为离子晶体,熔化时需破坏离子键;而AlCl3为分子晶体,熔化时只需破坏分子间作用力。离子键的强度大于分子间作用力,因此NaCl晶体的熔点高于AlCl3晶体,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、氮氮三键的键能高,断键吸收的能量高,化学键不容易断裂。
B、苯中不存在π键,存在的是稳定的大π键,不容易断裂。
C、原子在三维空间周期性的排列,使得天然水晶呈现多面体外形。
D、AlCl3晶体为分子晶体。
9.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】由分析可知,W为S、X为O、Y为N、Z为F。
A、第二电离能为失去第二个电子所需的能量,由于O+的核外电子排布式为1s22s22p3,2p能级为半充满稳定结构,难以失去电子。而N+的核外电子排布式为1s22s22p2,较易失去电子。因此第二电离能:X>Y,A说法错误。
B、W为S,原子核外有3个电子层;Z为F,原子核外有2个电子层。电子层数越大,原子半径越大。因此原子半径:Z<W,B说法正确。
C、Y、Z的单质分别为N2、F2,二者都是分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高。因此沸点:Y<Z,C说法正确。
D、同主族元素,核电荷数越大,电负性越小。因此电负性:W<X,D说法正确。
故答案为:A
【分析】W原子中电子排布已充满的能级数1s22s22p2或1s22s22p63s23p4,所以W为C或S。X与W同族,所以X为Si或O。Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,若W为C、X为Si,则Y为P。Z位于W的对角线位置,则Z为P。而Y也为P。因此W不是C,而是S;则X为O。Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电子,因此Y为N。Z位于W的对角线位置,则Z为F。据此结合元素周期律分析选项。
10.【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知,LixCoO2电极的电极反应式为LixCoO2+(1-x)e-+(1-x)Li+=LiCoCO2,A不符合题意。
B、5.6LO2在标准状态下的物质的量为,反应过程中转移电子数为0.25mol×4=1mol。根据得失电子守恒可得,阴极得到电子数也为1mol,由阴极的电极反应式可得,理论上可转化的LixCoO2的物质的量为,B符合题意。
C、在电解池中,阴离子移向阳极,因此再锂化过程中,SO42-向Pt电极移动,C不符合题意。
D、电解过程中,阳极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,溶液中c(H+)增大,因此阳极附近溶液的pH降低,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】LixCoO2电极上LixCoO2发生再锂化生成LiCoO2,发生电子的还原反应,因此LixCoO2电极为阴极,其电极反应式为LixCoO2+(1-x)e-+(1-x)Li+=LiCoCO2。Pt电极为阳极,溶液中H2O电离产生的OH-发生失电子的氧化反应生成O2,因此阳极的电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+。据此结合选项分析。
11.【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、由M、N原子的分数坐标可知,M、N原子位于体内。白色小球只有一个,且位于体心,因此标色小球表示的是Sm原子。黑色小球表示的是Co原子,且位于顶点、棱上和体内。因此Co原子的个数为。所以该物质的化学式为SmCo5,A说法正确。
B、体心原子的分数坐标为,B说法正确。
C、由坐标系可知,晶胞底部为棱形,因此其底面积为。所以该晶体的密度,C说法正确。
D、Q点位于棱心,Q点到体心的距离可通过构建三角形解答。即Q点面心的距离为,面心到体心的距离为。因此Q到体心的距离为,D说法错误。
故答案为:D
【分析】A、根据原子在晶胞中的位置,结合均摊法确定该物质的化学式。
B、体心原子的分数坐标为。
C、根据公式计算晶体的密度。
D、根据晶胞中Q和体心的位置,构建三角形进行计算。
12.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A、反应ⅰ中反应物的相对能量为0,生成物的相对能量为0.05eV。反应物的总能量<生成物的总能量,因此该反应为吸热反应,A说法正确。
B、反应ⅱ中脱去H2O(g)的步骤经历过渡态TS5,因此该步骤的活化能为3.39eV-0.70eV=2.69eV,B说法正确。
C、反应ⅲ中包含过渡态TS6和TS7,因此包含2个基元反应,C说法正确。
D、总反应的速控步为慢反应,慢反应的活化能最大。整个反应历程中,活化能最大的为过渡态TS7,因此总反应的速控步包含在反应ⅲ中,D说法错误。
故答案为:D
【分析】A、根据反应ⅰ反应物和生成物的相对能量大小确定反应的热效应。
B、反应ⅱ中脱去H2O(g)的步骤经历过渡态TS5,据此计算。
C、反应ⅲ过程中经历2个过渡态,因此包含2个基元反应。
D、总反应的速控步为慢反应,反应所需的活化能越高,反应速率越慢。
13.【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;蛋白质的特殊反应;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、恒压密闭容器中通入N2,容器的容积增大,NO2、N2O4的浓度减小,相当于减小压强操作。压强减小,可逆反应2NO2(g) N2O4(g),平衡逆向移动,c(NO2)增大,A不符合题意。
B、先出现的白色沉淀为AgCl,后出现的砖红色沉淀为Ag2CrO4。由于AgCl、Ag2CrO4的组成不同,因此无法确定AgCl和Ag2CrO4的溶度积大小,B不符合题意。
C、加入过量铁粉,发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe2+与KSCN不反应,无明显现象。滴加氯水后,溶液变红色,说明氯水将Fe2+氧化成Fe3+,体现了Fe2+的还原性,C符合题意。
D、往鸡蛋清溶液中加入饱和Na2SO4溶液,析出沉淀;加蒸馏水稀释,沉淀溶解。说明蛋白质发生了盐析,蛋白质沉淀后活性不变,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、恒压充入N2,体积增大,浓度减小,相当于压强减小。结合压强对平衡移动的影响分析。
B、先出现的白色沉淀为AgCl,后出现的砖红色沉淀为Ag2CrO4。
C、Fe2+不与KSCN反应,滴加氯水后,溶液变红色,说明产生了Fe3+。
D、Na2SO4溶液使蛋白质发生盐析。
14.【答案】C
【知识点】化学平衡常数;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】由分析可知,曲线Ⅰ表示的是lgc(HL2-),曲线Ⅱ表示的是lgc(L3-),曲线Ⅲ表示的是δ(Cu2+),曲线Ⅳ表示的是δ(CuL-),曲线Ⅴ的是δ(CuL24-)。
A、该反应的平衡常数,当曲线Ⅲ和曲线Ⅳ相交时,lgc(L3-)=-9.4。此时溶液中δ(Cu2+)=δ(CuL-),即c(Cu2+)=c(CuL-);且溶液中c(L3-)=10-9.4mol·L-1。因此该反应的平衡常数,A说法正确。
B、该反应的平衡常数,当曲线Ⅰ和曲线Ⅱ相交时,pH=11.6。此时溶液中c(HL2-)=c(L3-);且溶液中c(H+)=10-11.6mol·L-1。因此该反应的平衡常数,B说法正确。
C、当曲线Ⅳ和曲线Ⅴ相交时,lgc(L3-)=-7.2。此时溶液中δ(CuL-)=δ(CuL24-),即c(CuL-)=c(CuL24-);且溶液中c(L3-)=10-7.2mol·L-1。因此可逆反应L3-+[CuL]- [CuL2]4-的平衡常数。a点时溶液中δ(Cu2+)=δ(CuL24-),则,因此可得此时溶液c(L3-)=10-8.3mol·L-1。a点溶液中c(HL2-)=0.1mol·L-1,代入可得,此时溶液中c(H+)=10-4.3mol·L-1。因此a点时溶液的pH=4.3,C说法错误。
D、当pH=6.4时,溶液中c(HL2-)最大,接近0.1mol·L-1。结合选项B平衡常数可得,此时溶液中c(L3-)=10-6.2mol·L-1。此时溶液中δ(CuL24-)=0.9、δ(CuL-)=0.09。结合Cu元素守恒可得,溶液中c(CuL24-)=0.9×0.002mol·L-1=1.8×10-3mol·L-1,c(CuL-)=0.09×0.002mol·L-1=1.8×10-4mol·L-1。因此此时溶液中c(HL2-)>c(CuL24-)>c(CuL-)>c(L3-),D说法正确。
故答案为:C
【分析】混合溶液中存在反应H3L H++H2L-、H2L- H+HL2-、HL2- H++L3-;Cu2++L3- [CuL]-、[CuL]-+L3- [CuL2]3-。在可逆反应HL2- H++L3-中,溶液的pH较小时,溶液中主要以HL2-为主,此时溶液中c(HL2-)>c(L3-),因此曲线Ⅰ表示的是lgc(HL2-),曲线Ⅱ表示的是lgc(L3-)。随着pH增大,可逆反应HL2- H++L3-平衡正向移动,溶液中c(L3-)增大,依次发生反应Cu2++L3- [CuL]-、[CuL]-+L3- [CuL2]3-。因此随着pH增大,δ(Cu2+)逐渐减小,δ(CuL-)先增大后减小,δ(CuL24-)逐渐增大。因此曲线Ⅲ表示的是δ(Cu2+),曲线Ⅳ表示的是δ(CuL-),曲线Ⅴ的是δ(CuL24-)。据此结合选项分析作答。
15.【答案】(1)圆底烧瓶;I2+H2S=S+2HI
(2)c
(3)
(4)NaOH
(5)先停止加热,再通一段时间的N2后关闭K2
(6)
(7)密封的棕色细口瓶中,并放在避光低温处
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)图示仪器A的名称为圆底烧瓶。通入H2S后,溶液中的I2与H2S反应生成S和HI,该反应的化学方程式为I2+H2S=S+2HI。
故答案为:圆底烧瓶;I2+H2S=S+2HI
(2)步骤ⅰ中反应生成S,为防止产物S单质将I2包裹覆盖,导致反应停止,反应过程中需快速搅拌。因此步骤ⅰ中快速搅拌的目的是防止固体产物包裹碘,c符合题意。
故答案为:c
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,反应过程中生成HI,使得溶液中c(I-)增大,I2与I-反应I3-,促进了I2的溶解。该反应的离子方程式为I2+I- I3-。
故答案为:I2+I- I3-
(4)步骤ⅱ中产生的尾气为H2S,为酸性气体,可用碱性溶液吸收。因此常用NaOH溶液吸收。
故答案为:NaOH
(5)步骤ⅲ实验结束时,应先停止加热,继续通入N2,将装置内残留的蒸汽赶入冷凝管内再关闭K2。
故答案为:先停止加热,再通一段时间的N2后关闭K2
(6)127gI2的物质的量为,由反应的化学方程式I2+H2S=S+2HI可知,0.5molI2完全反应,生成n(HI)=1mol,其质量为1mol×128g·mol-1=128g。反应过程中实际生成HI的质量为117mL×1.7g·mL-1×57%。因此本实验中HI的产率为。
故答案为:
(7)氢碘酸酸见光易分解,且易被空气氧化,因此氢碘酸应保存在密封的棕色细口瓶中,且存放在避光低温处。
故答案为:密封的棕色细口瓶中,并放在避光低温处
【分析】(1)根据图示仪器确定其名称。通入H2S后,I2将H2S氧化成S,据此写出反应的化学方程式。
(2)快速搅拌可防止固体产物将I2单质包裹。
(3)步骤ⅰ反应生成HI,I2能与I-进一步反应生成I3-,促进碘溶解,据此写出反应的离子方程式。
(4)步骤ⅱ中产生的尾气为H2S,可用NaOH溶液吸收。
(5)步骤ⅲ实验结束后,应先停止加热,继续通N2,将装置内残留的蒸汽赶入冷凝管内。
(6)根据消耗n(I2),结合反应的离子方程式计算理论生成n(HI)。根据公式计算差率。
(7)见光易分解应保存在棕色瓶。
16.【答案】(1)
(2)
(3);MgO
(4)增大CO2的溶解度,保证酸化反应充分进行
(5)
(6)
(7)煅烧
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;镁、铝的重要化合物;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)Cr为24号元素,基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,因此基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1。
故答案为:3d54s1
(2)煅烧工序中Fe(CrO2)2、KOH,以及通入的空气反应生成K2CrO4。过程中Cr元素被氧化,因此空气中的O2参与反应,同时Fe元素被氧化成Fe2O3。因此可得该反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH2Fe2O3+8K2Cr2O7+8H2O。
故答案为:4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH2Fe2O3+8K2Cr2O7+8H2O
(3)煅烧工序中KOH和Al2O3发生反应Al2O3+2KOH=2KAlO2+H2O;同时Mg(CrO2)发生类似Fe(CrO2)2的反应,生成MgO。在浸取工序中MgO难溶于水,形成滤渣。而KAlO2与KHCO3发生反应AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-。因此滤渣Ⅰ中的成分还有MgO和Al(OH)3。
故答案为:Al(OH)3;MgO
(4)酸化工序中通入CO2,由于CO2在水中的溶解度较小,因此为了增大CO2的溶解度,使得酸化反应罐充分进行,可对容器进行加压。
故答案为:增大CO2的溶解度,保证酸化反应充分进行
(5)酸化过程中给通入过量的CO2,溶液中可逆反应2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O正向进行,得到K2Cr2O7。同时CO2过量,则形成KHCO3。因此次滤液Ⅱ中溶质为KHCO3。
故答案为:KHCO3
(6)蒸发、分离工序中所得滤液中含有K2CrO4,进入还原、分离工序中,与Fe(CO)5反应生成Cr(OH)3。该反应过程中Cr元素由+6价变为+3价,得到3个电子,发生还原反应;则Fe(CO)5发生氧化反应,生成Fe(OH)3,Fe元素由0价变为+3价,失去3个电子。根据得失电子守恒可得Fe(CO)5、Fe(OH)3、K2CrO4、Cr(OH)3的系数都是1;根据K原子个数守恒可得,反应生成KOH,且其系数为2。因此该反应的化学方程式为:Fe(CO)5+K2CrO4+4H2O=Cr(OH)3↓+Fe(OH)3↓+2KOH+5CO↑。
故答案为:Fe(CO)5+K2CrO4+4H2O=Cr(OH)3↓+Fe(OH)3↓+2KOH+5CO↑
(7)由还原、分离工序发生反应的化学方程式可知,滤渣Ⅱ的成分为Cr(OH)3、Fe(OH)3;而煅烧工序可将Cr(OH)3转化为K2CrO4;将Fe(OH)3转化为Fe2O3。因此可将滤渣Ⅱ返回煅烧工序中循环使用。
故答案为:煅烧
【分析】(1)Cr为24号元素,结合其基态原子核外电子排布式确定其价层电子排布式。
(2)煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K2CrO4,过程中Cr元素被氧化,因此通入的空气中O2参与反应,Fe元素被氧化生成Fe2O3,据此写出反应的化学方程式。
(3)煅烧工序中铬铁矿中的Mg(CrO2)2分解生成MgO;Al2O3与KOH反应生成KAlO2。浸取过程中KAlO2与KHCO3反应生成Al(OH)3。
(4)酸化工序中通入CO2,CO2在水中的溶解度较小,加压可增大CO2在水中的溶解度。
(5)经过分离工序后得到K2Cr2O7,滤液中剩余为KHCO3。
(6)根据元素化合价变化,结合得失电子守恒和原子个数守恒进行配平。
(7)根据还原、分离工序过程中发生的反应可得滤渣Ⅱ的成分为Fe(OH)3、Cr(OH)3和KOH,据此确定其可返回的工序。
17.【答案】(1);cd
(2);该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大;<;=;12;
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)①0~30min内,环氧乙烷(EO)完全转化,因此用EO表示的反应速率。
故答案为:0.05mol·L-1·min-1
②a、主反应为放热反应,因此反应物的总能量大于生成物的总能量,a不符合题意。
b、主反应中参与反应的EO和反应生成EG的化学计量数相同,因此在主反应中二者表示的反应速率相同。但副反应中存在EO和EG的进一步反应,而主反应和副反应进行的程度未知,因此无法确定EO、EG表示的反应速率的相对大小,b不符合题意。
c、30min后产物中n(EG):n(DEG)=10:1,则反应过程中副反应中消耗n(EG)=1mol。因此主反应中反应申城n(EG)=10mol+1mol=11mol。所以0~30min内,v主(EG):v副(DEG)=11:1,c符合题意。
d、催化剂对反应具有选择性,因此选择适当的催化剂可提高乙二醇的最终产率,d符合题意。
故答案为:cd
(2)①该反应为气体分子数减小的反应,当温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大。因此代表α=0.6的曲线为L1。
故答案为:L1; 该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大
②由①的分析可知,α=0.6的曲线为L1、α=0.5的曲线为L2、α=0.4的曲线为L3。当压强相同,温度升高,平衡转化率减小。说明温度升高,平衡逆向移动,因此逆反应为吸热反应;所以正反应为昂热反应,所以ΔH<0。
故答案为:<
③M、N点起始投入量相同,平衡转化率也相同。因此各物质的物质的量分数相同,所以Kx(M)=Kx(N)。D点位于曲线L2上,此时平衡转化率α=0.5。令起始投入量n(CO)=2mol、n(H2)=3mol,则参与反应的n(CO)=2mol×0.5=1moln(H2)=3mol×0.5=1.5mol,则可得平衡三段式如下:
所以平衡时总物质的量为1mol+1.5mol+0.5mol=3mol。平衡时CO、H2、HOCH2CH2OH的物质的量分数分别为、、。所以D点对应体系的。
故答案为:=;12
④进料比n(CO):n(H2)=m:3,即可令n(CO)=m mol、n(H2)=3mol。H2的平衡转化率为0.75,因此参与反应的n(H2)=0.75×3mol=2.25mol,可得平衡三段式如下:
平衡时总物质的量为(m-1.5)mol+0.75mol+0.75mol=m mol
所以平衡时CO、H2、HOCH2CH2OH的平衡分压分别为、、
所以该温度下,反应的压强平衡常数。
故答案为:
【分析】(1)①根据公式计算用EO表示的反应速率。
②a、根据反应的热效应比较反应物和生成物总能量的相对大小。
b、主反应生成EG,而副反应消耗EG,因此二者表示的反应速率不相等。
c、根据产物中n(EG):n(DEG)=10:1进行计算。
d、催化剂对反应具有选择性。
(2)①结合压强对平衡移动的影响分析。
②结合温度对平衡移动的影响分析。升高温度,平衡向吸热反应方向移动。
③起始投入量相同,转化率相同,因此各物质的物质的量分数相同。根据平衡三段式进行计算。
④进料比n(CO):n(H2)=m:3,即可令n(CO)=m mol、n(H2)=3mol。H2的平衡杆转化率为0.75,则参与反应的n(H2)=0.75×3mol=2.25mol,据此结合平衡三段式进行过计算。
18.【答案】(1)羰基;醚键;羧基
(2)取代反应
(3)异丁酸或2-甲基丙酸
(4)溴易挥发,减少损失,提高利用率
(5)
(6)
(7)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由Q的结构简式可知,Q中的含氧官能团有羰基、醚键和羧基。
故答案为:羰基;醚键;羧基
(2)有机物A中含有酚羟基,具有弱酸性,能与NaOH反应生成苯酚钠,该反应的反应类型为取代反应。
故答案为:取代反应
(3)有机物C的结构简式为,羧基所在的最长碳链含有3个碳原子,称为丙酸;第2个碳原子含有一个甲基,因此该有机物的名称为2-甲基丙酸(或异丁酸)。
故答案为:异丁酸或2-甲基丙酸
(4)液溴具有挥发性,加热过程中挥发性更强。通过滴液漏斗滴加溴的过程中,滴液漏斗的末端位于液面以下,可减少溴的挥发,从而提高利用率。
故答案为:溴易挥发,减少损失,提高利用率
(5)A与NaOH反应生成B,B的结构简式为;B与D()进一步反应生成E。结合最终产物Q()可知,B与D反应过程中,D中C-Br键断裂,取代了B中Na的位置,因此E的结构简式为。
故答案为:
(6)有机物D中含有溴原子,在NaOH醇溶液中可发生消去反应,所得产物M中核磁共振氢谱有两种氢原子,且个数比为2:3,因此M的结构简式为。D发生消去反应生成M的同时,生成NaBr和H2O,该反应的化学方程式为 。
故答案为:
(7)不与FeCl3溶液发生显色反应,则分子结构中不含有酚羟基。不含C=O键,则不含羰基、醛基、酯基,因此O原子应以醚键的形式存在。核磁共振氢谱峰面积比为1:1:3,则含有三种氢原子,且氢原子的个数比为2:2:6;则分子结构中含有2个-CH3,且处于对称位置(或连接在同一个碳原子上)。芳香环的一取代物有两种,则芳香环结构具有对称性。综上,该有机物的结构简式为。
故答案为:
【分析】(1)根据Q的结构简式确定其所含的含氧官能团。
(2)A中含有酚羟基,与NaOH发生取代反应。
(3)根据C的结构简式确定其名称。
(4)滴液漏斗末端位于液面下可减少液溴的挥发损耗。
(5)根据B、D的结构简式,结合最终稿产物G的结构简式,确定E的结构简式。
(6)有机物D中含有溴原子,在NaOH醇溶液中可发生消去反应,所得产物M中核磁共振氢谱有两种氢原子,且个数比为2:3,因此M的结构简式为。据此写出反应的化学方程式。
(7)根据限定条件确定好有机物结构中所含的官能团或结构单元,从而得出同分异构体的结构简式。
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