■廣東省佛山市順德區(qū)北滘中學(xué) 劉 巧 王潤芝 王 杰

【試題部分】(以原試卷題號為序)

可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Cl 35.5 Fe 56 Zn 65

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.化學(xué)在文物的研究和修復(fù)中有重要作用。下列說法錯誤的是( )

A.竹簡的成分之一纖維素屬于天然高分子

B.龜甲的成分之一羥基磷灰石屬于無機物

C.古陶瓷修復(fù)所用的熟石膏,其成分為Ca(O H)2

D.古壁畫顏料中所用的鐵紅,其成分為Fe2O3

8.光學(xué)性能優(yōu)良的高分子材料聚碳酸異山梨醇酯可由如下反應(yīng)制備。

下列說法錯誤的是( )。

A.該高分子材料可降解

B.異山梨醇分子中有3個手性碳

C.反應(yīng)式中化合物X 為甲醇

D.該聚合反應(yīng)為縮聚反應(yīng)

9.一種可吸附甲醇的材料,其化學(xué)式為[C(N H2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶體結(jié)構(gòu)如圖1所示,其中[C(N H2)3]+為平面結(jié)構(gòu)。

圖1

下列說法正確的是( )。

A.該晶體中存在N—H…O 氫鍵

B.基態(tài)原子的第一電離能:C＜N＜O

C.基態(tài)原子未成對電子數(shù):B＜C＜O＜N

D.晶體中B、N 和O 原子軌道的雜化類型相同

10.一種以V2O5和 Zn 為電極、Zn(CF3SO3)2水溶液為電解質(zhì)的電池如圖2所示。放電時,Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O。下列說法錯誤的是( )。

圖2

A.放電時V2O5為正極

B.放電時Zn2+由負(fù)極向正極遷移

C.充電總反應(yīng):xZn+V2O5+nH2O ＝＝ZnxV2O5·nH2O

D.充電陽極反應(yīng):ZnxV2O5·nH2O-2xe-＝＝V2O5+xZn2++nH2O

11.根據(jù)實驗操作及現(xiàn)象,下列結(jié)論中正確的是( )。

選項實驗操作及現(xiàn)象結(jié)論A常溫下將鐵片分別插入稀硝酸和濃硝酸中,前者產(chǎn)生無色氣體,后者無明顯現(xiàn)象稀硝酸的氧化性比濃硝酸強B取一定量Na2 SO 3 樣品,溶解后加入BaCl2 溶液,產(chǎn)生白色沉淀。加入濃硝酸,仍有沉淀此樣品中含有SO 2-4 C將銀和Ag NO3 溶液與銅和Na2 SO4 溶液組成原電池。連通后銀表面有銀白色金屬沉積,銅電極附近溶液逐漸變藍(lán)Cu的金屬性比Ag強D向溴水中加入苯,振蕩后靜置,水層顏色變淺溴與苯發(fā)生了加成反應(yīng)

12.“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物為催化中心,可將N H2OH 與NH3轉(zhuǎn)化為肼(N H2N H2),其反應(yīng)歷程如下所示。

下列說法錯誤的是( )。

A.NH2OH、NH3和H2O 均為極性分子

B.反應(yīng)涉及N—H、N—O 鍵斷裂和N—N 鍵生成

C.催化中心的Fe2+被氧化為Fe3+,后又被還原為Fe2+

D.N H2OH 替換為ND2OD,反應(yīng)可得ND2ND2

13.向Ag Cl飽和溶液(有足量AgCl固體)中滴加氨水,發(fā)生反應(yīng)Ag++NH3[Ag(NH3)]+和[Ag(N H3)]++N H3[Ag(N H3)2]+。lg[c(M)/(mol·L-1)]與lg[c(N H3)/(mol·L-1)]的關(guān)系如圖3所示(其中M 代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(N H3)2]+)。

圖3

下列說法錯誤的是( )。

A.曲線Ⅰ可視為Ag Cl溶解度隨NH3濃度變化曲線

B.Ag Cl的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.75

C.反應(yīng)[Ag(NH3)]++ N H3[Ag(N H3)2]+的平衡常數(shù)K的值為103.81

D.c(N H3)=0.01 mol·L-1時,溶液中c([Ag(NH3)2]+)＞c([Ag(N H3)]+)＞c(Ag+)

二、非選擇題：共58分。

27.(14分)鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態(tài)含氧酸鹽形式存在,主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物。從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下所示。

回答下列問題:

(1)煅燒過程中,釩和鉻被氧化為相應(yīng)的最高價含氧酸鹽,其中含鉻化合物主要為_____(填化學(xué)式)。

(2)水浸渣中主要有SiO2和____。

(3)“沉淀”步驟調(diào)p H 到弱堿性,主要除去的雜質(zhì)是_____。

(4)“除硅磷”步驟中,使硅、磷分別以Mg SiO3和Mg NH4PO4的形式沉淀。該步需要控制溶液的p H ≈9 以達(dá)到最好的除雜效果。若p H＜9時,會導(dǎo)致_____;p H＞9時,會導(dǎo)致____。

(5)“分離釩”步驟中,將溶液p H 調(diào)到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在p H ＜1時,溶解為或VO3+;在堿性條件下,溶解為或。上述性質(zhì)說明V2O5具有_____(填標(biāo)號)。

A.酸性 B.堿性 C.兩性

(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液,反應(yīng)的離子方程式為____。

28.(14分)實驗室由安息香制備二苯乙二酮的反應(yīng)式如下:

相關(guān)信息如表1所示:

表1

裝置如圖4 所示。實驗步驟為:

圖4

①在圓底燒瓶中加入10 m L 冰乙酸、5 m L 水及9.0 g FeCl3·6 H2O,邊攪拌邊加熱,至固體全部溶解。

②停止加熱,待沸騰平息后加入2.0 g安息香,加熱回流45～60 min。

③加入50 m L 水,煮沸后冷卻,有黃色固體析出。

④過濾,并用冷水洗滌固體3 次,得到粗品。

⑤粗品用75%的乙醇重結(jié)晶,干燥后得淡黃色結(jié)晶1.6 g。

回答下列問題:

(1)儀器A 中應(yīng)加入____(填“水”或“油”)作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)。

(2)儀器B 的名稱是____;冷卻水應(yīng)從_____(填“a”或“b”)口通入。

(3)實驗步驟②中,安息香必須待沸騰平息后方可加入,其主要目的是____。

(4)在本實驗中,FeCl3為氧化劑且過量,其還原產(chǎn)物為_____;某同學(xué)嘗試改進(jìn)本實驗:采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行? 簡述判斷理由:___。

(5)本實驗步驟①～③在乙酸體系中進(jìn)行,乙酸除作溶劑外,另一主要作用是防止_____。

(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量_____洗滌的方法除去(填標(biāo)號)。若要得到更高純度的產(chǎn)品,可用重結(jié)晶的方法進(jìn)一步提純。

a.熱水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇

(7)本實驗的產(chǎn)率最接近于____(填標(biāo)號)。

a.85% b.80% c.75% d.70%

29.(15 分)氨是最重要的化學(xué)品之一,我國目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位。回答下列問題:

圖5 能量轉(zhuǎn)換關(guān)系

(2)研究表明,合成氨反應(yīng)在Fe催化劑上可能通過圖6 機理進(jìn)行(*表示催化劑表面吸附位,N2* 表示被吸附于催化劑表面的N2)。判斷上述反應(yīng)機理中,速率控制步驟(即速率最慢步驟)為_____(填步驟前的標(biāo)號),理由是____。

圖6 反應(yīng)機理

(3)合成氨催化劑前驅(qū)體(主要成分為Fe3O4)使用前經(jīng)N2還原,生成α-Fe包裹的Fe3O4。已知 α-Fe屬于立方晶系,晶胞參數(shù)a=287 pm,密度為7.8 g·cm-3,則α-Fe晶胞中含有Fe的原子數(shù)為_____(列出計算式,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。

(4)在不同壓強下,以兩種不同組成進(jìn)料,反應(yīng)達(dá)平衡時氨的摩爾分?jǐn)?shù)與溫度的計算結(jié)果如下圖所示。其中一種進(jìn)料組成為xH2=0.75,xN2=0.25,另一種為xH2=0.675,xN2=0.225,xAr=0.10。(物質(zhì)i的摩爾分?jǐn)?shù):

①圖中壓強由小到大的順序為_____,判斷的依據(jù)是_____。

②進(jìn)料組成中含有情性氣體Ar 的圖是_____。

③圖7 中,當(dāng)p2=20 MPa,xNH3=0.20時,氮氣的轉(zhuǎn)化率α=_____。該溫度時,反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_____MPa-1(化為最簡式)。

圖7

30.(15分)莫西賽利(化合物K)是一種治療腦血管疾病的藥物,可改善腦梗塞或腦出血后遺癥等癥狀。以下為其合成路線之一。

回答下列問題:

(1)A 的化學(xué)名稱是____。

(2)C 中碳原子的軌道雜化類型有_____種。

(3)D 中官能團的名稱為_____、___。

(4)E 與F 反應(yīng)生成G 的反應(yīng)類型為_____。

(5)F的結(jié)構(gòu)簡式為____。

(6)I轉(zhuǎn)變?yōu)镴的化學(xué)方程式為_____。

(7)在B的同分異構(gòu)體中,同時滿足下列條件的共有_____種(不考慮立體異構(gòu))。

①含有手性碳;②含有三個甲基;③含有苯環(huán)。

其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,且峰面積比為3∶3∶3∶2∶2∶1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為____。

【試卷整體評價】

1.弘揚學(xué)科核心價值,落實立德樹人根本任務(wù)。

第7題選取中國古代文物作為素材,主要考查文物及其修復(fù)材料中的成分及物質(zhì)類別,展示中國傳統(tǒng)文化的同時,厚植愛國主義情懷。

試題立足學(xué)科特點,選取我國科學(xué)家的創(chuàng)新科研成果,在考查化學(xué)相關(guān)知識的同時,激發(fā)考生的愛國主義情懷。例如第9題介紹了一種新型的可吸附甲醇的材料的晶體結(jié)構(gòu),第10題以南開大學(xué)程方益老師課題組發(fā)表在ACS Energy Letters 期刊上的一篇水系Zn-V2O5可充電電池為情境,第12題以新穎前沿的生物酶—“肼合成酶”催化反應(yīng)為背景,分別展現(xiàn)了我國科研工作者在物質(zhì)結(jié)構(gòu)、新型可充電電池以及催化反應(yīng)機理領(lǐng)域方面的優(yōu)異成果,弘揚了愛國主義情懷。

這些試題不僅凸顯了化學(xué)的學(xué)科價值,又引導(dǎo)考生運用化學(xué)知識去觀察和感受身邊的事物,激發(fā)考生對化學(xué)學(xué)科的熱愛的同時,落實了高考評價體系中的創(chuàng)新性考查要求。

2.深化基礎(chǔ)性考查,回歸教材。

試題圍繞高中化學(xué)基礎(chǔ)知識,深入考查考生對物質(zhì)組成的判斷(第7 題)、縮聚反應(yīng)原理(第8題)、化學(xué)反應(yīng)原理基礎(chǔ)(第13題)等主要內(nèi)容的掌握程度。

實驗是化學(xué)學(xué)科的一種重要的研究手段,第11題圍繞“硝酸的氧化性”“SO2-4的檢驗”“金屬性的強弱判斷”“溴水遇苯褪色”等教材中涉及的重要實驗內(nèi)容,考查考生利用化學(xué)反應(yīng)基本原理分析實驗現(xiàn)象,得出實驗結(jié)論的能力。第13題以向飽和Ag Cl溶液中滴加氨水的反應(yīng)為背景,呈現(xiàn)了多個因變量隨一個自變量變化的圖像,考查考生識圖和運用實驗數(shù)據(jù)的能力。

試題在突出對化學(xué)基本概念、基本反應(yīng)原理、基本實驗技能等內(nèi)容考查的同時,強化對基礎(chǔ)知識深入理解上的綜合運用。

3.考查學(xué)科關(guān)鍵能力,促進(jìn)考生全面發(fā)展。

試題第27題呈現(xiàn)工業(yè)上從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的多步轉(zhuǎn)化過程,涉及溶液酸堿性對物質(zhì)組分及物質(zhì)分離的影響、化學(xué)(離子)反應(yīng)方程式的書寫、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化等知識,考查考生信息獲取和加工以及邏輯思維等能力。第28題著重考查考生對實驗基本操作的理解及計算能力。

第29題以高中重要課程中的哈伯法合成氨反應(yīng)原理為情境,試題緊密聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)實際,要求考生綜合運用蓋斯定律、化學(xué)反應(yīng)機理、晶體結(jié)構(gòu)、影響平衡的因素及平衡常數(shù)等相關(guān)知識進(jìn)行解題,凸顯出試題鮮明的綜合性特征,促進(jìn)考生整體知識框架的構(gòu)建。

總的來說,試題整體貫徹落實立德樹人根本任務(wù),充分遵循教育教學(xué)規(guī)律,并充分考慮高中生的認(rèn)知特點,突出對化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)知識、關(guān)鍵能力的考查,促進(jìn)考生形成化學(xué)觀并提升化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

【參考答案與解析】

7.C

考查目標(biāo)及解析:

本題以歷史文物為情境,考查生活中常見物質(zhì)的組成、性質(zhì)及用途。

選項A 正確,纖維素屬于多糖,是一種天然高分子化合物,其分子式為(C6H10O5)n,相對分子質(zhì)量較高。

選項B正確,羥基磷灰石又稱羥磷灰石、堿式磷酸鈣,其化學(xué)式為[Ca10(PO4)6(OH)2],屬于無機物。

選項C 錯誤,熟石膏的主要成分為2CaSO4·H2O,Ca(OH)2為熟石灰的主要成分。

選項D 正確,Fe2O3呈紅色,常被用于油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料,俗稱鐵紅。

8.B

考查目標(biāo)及解析:

本題以高分子材料聚碳酸異山梨醇酯為情境,考查有機分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及縮聚反應(yīng)。

選項A 正確,該高分子材料結(jié)構(gòu)中含有酯基,可以降解。

選項C正確,根據(jù)聚碳酸異山梨醇酯的結(jié)構(gòu)可以看出,反應(yīng)物異山梨醇提供的羥基氫與碳酸二甲酯提供的甲氧基結(jié)合生成甲醇,故反應(yīng)式中X 為甲醇。

選項D 正確,該反應(yīng)在生產(chǎn)高聚物的同時還有小分子的物質(zhì)生成,故屬于縮聚反應(yīng)。

9.A

考查目標(biāo)及解析:

本題通過介紹一種可吸附甲醇的材料,考查晶體結(jié)構(gòu)、氫鍵、電離能及雜化類型等相關(guān)知識。

選項 A 正確,由晶體結(jié)構(gòu)圖可知,[C(N H2)3]+中 的—NH2的 N—H 與[B(OCH3)4]-中的O 原子存在N—H…O氫鍵。

選項B錯誤,同一周期元素原子的第一電離能從左至右逐漸遞增,但是處于第ⅤA族的N 原子的p軌道處于半充滿狀態(tài),結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,故其第一電離能高于同周期的相鄰元素的原子,因此,基態(tài)原子的第一電離能從小到大的順序為C＜O＜N。

選項C 錯誤,B、C、O、N 原子的未成對電子數(shù)分別為1、2、2、3,因此,基態(tài)原子未成對電子數(shù)B＜C=O＜N。

選項D 錯誤,[C(NH2)3]+為平面結(jié)構(gòu),則其中的C 和N 原子軌道雜化類型均為sp2;[B(OCH3)4]-中B 原子形成了4 個σ鍵,B原子沒有孤電子對,則B 的原子軌道雜化類型為sp3;[B(OCH3)4]-中O 原子分別與B和C原子形成2個σ鍵,并且O 原子還有2個孤電子對,則 O 的原子軌道雜化類型為sp3。綜上所述,晶體中B、N 和О 原子軌道的雜化類型不相同。

10.C

考查目標(biāo)及解析:

本題以南開大學(xué)程方益老師課題組發(fā)表在ACS Energy Letters 期刊上的一篇水系Zn-V2O5可充電電池為情境,考查可充電電池的工作原理,涉及正負(fù)極判斷、離子移動方向、電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)等知識點。

根據(jù)題干信息分析,放電時,Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O,導(dǎo)致V 元素的化合價降低,因此Zn電極發(fā)生了氧化反應(yīng),V2O5電極發(fā)生了還原反應(yīng),因此,Zn 為電池的負(fù)極,電極反應(yīng)式為xZn-2xe-＝＝xZn2+,此時,生成的Zn2+帶正電,由負(fù)極向正極移動,V2O5為電池的正極,電極反應(yīng)式為 V2O5+2xe-+xZn2++nH2O ＝＝ZnxV2O5·nH2O,總反應(yīng)式為xZn+V2O5+nH2O ＝＝ZnxV2O5·nH2O。充電時,Zn電極為陰極,V2O5電極為陽極,陰極反應(yīng)式為xZn2++2xe-＝＝xZn,陽極反應(yīng)式為ZnxV2O5·nH2O-2xe-＝＝V2O5+xZn2++nH2O,總反應(yīng)式為ZnxV2O5·nH2O ＝＝xZn+V2O5+nH2O。

根據(jù)以上分析,C選項說法錯誤,A、B、D選項說法正確。

11.C

考查目標(biāo)及解析:

本題以探究實驗為情境素材,以實驗操作及現(xiàn)象、結(jié)論為主題,考查考生運用化學(xué)知識解決問題的能力,體現(xiàn)科學(xué)探究學(xué)科素養(yǎng)。

選項A 錯誤,常溫下,鐵片遇到濃硝酸會發(fā)生鈍化反應(yīng),現(xiàn)象不明顯,但稀硝酸與鐵不會發(fā)生鈍化,會產(chǎn)生氣泡,所以不能通過該實驗現(xiàn)象比較濃硝酸和稀硝酸的氧化性強弱。

選項B 錯誤,濃硝酸會氧化SO2-3成SO2-4,仍然會產(chǎn)生白色沉淀,所以不能通過該實驗現(xiàn)象判斷樣品中含有SO2-4。

選項C 正確,Cu 比Ag 活潑,在形成原電池過程中,Cu作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),生成了Cu2+,導(dǎo)致溶液變?yōu)樗{(lán)色,Ag 作正極,溶液中的Ag+在Ag電極上得電子生成銀白色的金屬Ag,所以該實驗可以比較Cu 和Ag的金屬性強弱。

選項D 錯誤,向溴水中加入苯,苯可將溴萃取到上層,使下層水層顏色變淺,因此,苯使溴水褪色是因為發(fā)生了物理變化,不是因為溴與苯發(fā)生了加成反應(yīng)。

12.D

考查目標(biāo)及解析:

本題以“肼合成酶”為情境,考查極性分子的判斷以及反應(yīng)歷程等知識點。

選項A 正確,N H2OH、N H3、H2O 的正負(fù)電荷中心不重合,為極性分子。

選項B正確,通過分析反應(yīng)歷程可知,有N—H,N—O 鍵斷裂,還有N—N 鍵的生成。

選項C正確,由反應(yīng)歷程可知,反應(yīng)過程中,配合物中的Fe2+先失去一個電子被氧化成Fe3+,之后Fe3+又得到一個電子被還原成Fe2+。

選項D 錯誤,由反應(yīng)歷程可知,反應(yīng)過程中生成的NH2N H2有兩個H 原子來源于NH3,所以將NH2O H 替換為ND2OD,不可能得到 ND2ND2,得到的產(chǎn)物應(yīng)該為ND2NH2和HDO。

13.A

考查目標(biāo)及解析:

本題考查沉淀溶解平衡、平衡常數(shù)的求算等知識點。

根據(jù)題干信息分析,在Ag Cl飽和溶液中,Ag+和Cl-的濃度相等,向該飽和溶液中滴加氨水,由于氨水中的N H3·H2O 與Ag+結(jié)合,導(dǎo)致溶液中Ag+濃度減小,Cl-濃度增大,[Ag(N H3)]+濃度增大,繼續(xù)滴加氨水,[Ag(NH3)]+增大的幅度小于[Ag(NH3)2]+,則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別表示[Ag(NH3)2]+、[Ag(N H3)]+、Ag+、Cl-的濃度隨N H3濃度變化的曲線。

選項A 錯誤,根據(jù)以上分析,氨水的滴加導(dǎo)致Ag Cl飽和溶液的沉淀溶解平衡正向移動,Ag Cl溶解度增大的同時,Cl-濃度也增大,因此,曲線Ⅳ既表示Cl-濃度隨N H3濃度變化的曲線,又表示Ag Cl溶解度隨N H3濃度變化的曲線。

選項B 正確,由以上分析可知,曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 分別表示 [Ag (N H3)2]+、[Ag(N H3)]+、Ag+、Cl-的濃度隨N H3濃度變化的曲線。當(dāng)c(N H3)=0.1 mol·L-1時,由圖可知,溶液中c(Ag+)=10-7.4,c(Cl-)=10-2.35,故 AgCl 的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.75。

選項C 正確,由圖可知,當(dāng)c(NH3)=0.1 mol·L-1時,溶液中c([Ag(N H3)]+)=10-5.16,c([Ag(NH3)2]+)=10-2.35,則[Ag(N H3)]++N H3[Ag(N H3)2]+的平衡常數(shù)。

選項D 正確,由以上分析可知,曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 分別表示 [Ag (NH3)2]+、[Ag(NH3)]+、Ag+、Cl-的濃度隨NH3濃度變化的曲線。當(dāng)c(NH3)=0.01 mol·L-1時,c([Ag(NH3)2]+)＞c([Ag(NH3)]+)＞c(Ag+)。

27.本題以工業(yè)中從鉻釩渣中提取鉻和釩的工藝為情境素材,通過礦渣的煅燒、浸取、沉淀等步驟對反應(yīng)過程、產(chǎn)物推斷等設(shè)問,考查考生綜合運用化學(xué)知識解決實際問題的能力。

【流程分析】

(1)Na2Cr O4

本問考查考生信息理解能力及鉻酸鹽的性質(zhì)。

(2)Fe2O3

本問考查考生流程圖的閱讀能力及氧化鐵的性質(zhì)。

根據(jù)題干中“主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物”,經(jīng)過在空氣中煅燒后,鐵轉(zhuǎn)變?yōu)槠渥罘€(wěn)定價態(tài)的氧化物,即Fe2O3。

(3)Al(O H)3

本問考查考生流程圖的閱讀能力及鋁元素化合物的相關(guān)性質(zhì)。

本文考查考生運用鹽類水解等相關(guān)知識推斷實際工藝流程中調(diào)p H 可能遇到的問題。

若p H＞9,可能會使Mg2+和水解程度增大,形成Mg(O H)2和NH3·H2O。

(5)C

本問考查考生信息理解能力。

由題中信息可知,V2O5既能與酸又能與堿反應(yīng)生成鹽和水,故其應(yīng)具有兩性。

本問考查氧化還原反應(yīng)的判斷及方程書寫能力。

28.本題以安息香制備二苯乙二酮為情境素材,基于實驗試劑信息(熔沸點與溶解性等)和實驗步驟,主要考查考生對實驗基本操作的認(rèn)知和理解、催化劑的催化原理及產(chǎn)品產(chǎn)率計算等知識點。

(1)油

本問考查考生對題干信息的分析能力。

由題干信息可知冰乙酸(沸點是118 ℃)是反應(yīng)溶劑,且實驗操作中反應(yīng)液需要加熱煮沸,故應(yīng)選油作為加熱介質(zhì)。

(2)球形冷凝管 a

本問考查冷凝回流相關(guān)實驗儀器名稱及操作。

根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特征可知,B 為球形冷凝管;冷卻水“下進(jìn)上出”便于填滿冷凝管,故應(yīng)從a口進(jìn),b口出。

(3)防止暴沸

本問考查添加實驗試劑時的注意事項。

步驟②中,若沸騰時加入安息香,可能會產(chǎn)生暴沸,進(jìn)而使得安息香飛濺到圓底燒瓶上方導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)率降低,所以需要沸騰平息后加入。

(4)FeCl2可行;空氣中的氧氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3,FeCl3可循環(huán)參與反應(yīng)

本問圍繞Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化考查氧化還原反應(yīng)等相關(guān)知識。

根據(jù)題給信息,在溶液中FeCl3為氧化劑,則反應(yīng)過程中鐵的化合價會降低,還原產(chǎn)物為FeCl2;若采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮,空氣中的氧氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3,FeCl3可循環(huán)參與反應(yīng)。

(5)FeCl3水解

本問考查乙酸的性質(zhì)及其在該實驗中的主要作用。

加熱條件下Fe3+更易水解,醋酸電離出H+可抑制其水解。

(6)a

本問基于物質(zhì)的性質(zhì)考查考生對晶體洗滌試劑的選擇。

根據(jù)題干表格信息可知,安息香溶于熱水,二苯乙二酮不溶于水,所以可以采用熱水洗滌粗品除去未氧化的安息香。

(7)b

本問考查產(chǎn)品產(chǎn)率的計算。

根據(jù)以上信息可知,用熱水洗滌粗產(chǎn)品并不影響產(chǎn)物二苯乙二酮的量,且安息香與二苯乙二酮相對質(zhì)量近似相等,故2.0 g 安息香理論上可得到二苯乙二酮約2.0 g,產(chǎn)率約為。

29.本題以哈伯法合成氨反應(yīng)原理為主體,考查蓋斯定律、反應(yīng)機理、晶體結(jié)構(gòu)、影響平衡的因素及平衡常數(shù)的計算等相關(guān)知識點。

(1)-45

本問考查焓變的計算。

根據(jù)圖5 數(shù)據(jù),可列式計算ΔH=(+473+654-339-397-436)k J·mol-1=-45 k J·mol-1。

(2)(ⅱ) 第ⅱ步中N2斷裂氮氮三鍵所需要吸收的能量,比其他步驟中斷裂的化學(xué)鍵所吸收的能量要高

本問考查反應(yīng)機理及速率控制的相關(guān)知識。

由圖5 中信息可知,N≡ N 的鍵能為946 k J · mol-1,H—H 鍵的鍵能為436 k J·mol-1。在化學(xué)反應(yīng)中,最大的能壘為速率控制步驟,而斷開化學(xué)鍵的步驟都屬于能壘,由于N≡ N 的鍵能比H—H 鍵的大很多,因此,在上述反應(yīng)機理中,速率控制步驟為(ⅱ)。

本問考查立方晶胞結(jié)構(gòu)中Fe原子個數(shù)的計算。

設(shè)α-Fe晶胞中含有的Fe原子數(shù)為x,由于其為立方晶系,則密度的計算式可列為,代入數(shù)據(jù)可得。

(4)①p1＜p2＜p3合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),壓強越大平衡時氨的摩爾分?jǐn)?shù)越大

本問考查壓強對反應(yīng)平衡的影響

合成氨的反應(yīng)中,壓強越大越有利于氨的合成,因此,壓強越大,平衡時氨的摩爾分?jǐn)?shù)越大。由圖中信息可知,在相同溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡時氨的摩爾分?jǐn)?shù)p1＜p2＜p3,因此,圖中壓強由小到大的順序為p1＜p2＜p3。

②圖8

圖8

本問考查恒壓時充入惰性氣體對反應(yīng)平衡的影響。

在恒壓時充入惰性氣體 Ar ,反應(yīng)混合物中各組分的濃度減小,化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)增多的方向移動,故x(N H3)應(yīng)較小,圖8符合。

本問考查轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)的計算。

圖7中,進(jìn)料組成為xH2=0.75,xN2=0.25,兩者物質(zhì)的量之比為3∶1。假設(shè)進(jìn)料中氫氣和氮氣的物質(zhì)的量分別為3 mol和1 mol,達(dá)到平衡時氮氣的變化量為xmol,則有:

30.本題以藥物莫西賽利的合成為情境素材,涉及物質(zhì)推斷、物質(zhì)命名、碳原子雜化軌道類型、反應(yīng)類型、同分異構(gòu)體、有機合成等相關(guān)知識點,考查考生對有機物性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的掌握和理解、信息獲取能力、證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力、知識的遷移能力等。

(1)3-甲基苯酚(間甲基苯酚)

本問考查有機物的命名。

根據(jù)有機物A 的結(jié)構(gòu),有機物A 的化學(xué)名稱為3-甲基苯酚(間甲基苯酚)。

(2)2

本問考查碳原子的雜化軌道類型。

有機物C結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán),苯環(huán)為平面結(jié)構(gòu),故苯環(huán)上的碳原子的雜化類型為sp2雜化,C結(jié)構(gòu)中還含有甲基和異丙基,為四面體結(jié)構(gòu),故甲基和異丙基上的碳原子的雜化類型為sp3雜化。

(3)氨基 羥基

本問考查有機物的推斷及官能團的辨識與命名。

(4)取代反應(yīng)

本問考查有機物的推斷、陌生有機反應(yīng)的斷鍵成鍵機理分析及反應(yīng)類型的判斷。

本問考查物質(zhì)的推導(dǎo)。

本問考查有機物的推斷及反應(yīng)方程式的書寫。

根據(jù)合成路線可知,I和水反應(yīng)生成J,比較I和K 的結(jié)構(gòu)可知,I和水的反應(yīng)點為虛框處,再結(jié)合產(chǎn)物J的 分 子 式, 可 推 知 J 的 結(jié) 構(gòu) 為,進(jìn)一步根據(jù)原子守恒,可知產(chǎn)物還有N2和HCl。

本問考查限定條件下同分異構(gòu)體的書寫,側(cè)重考查信息獲取能力與模型認(rèn)知能力。

連有4個不同原子或原子團的碳原子稱為手性碳原子。在B 的同分異構(gòu)體中,需同時滿足結(jié)構(gòu)中含有手性碳、3個甲基以及含有苯環(huán),因此,當(dāng)苯環(huán)上的取代基是一個—CH(CH3)OCH3和一個—CH3時,有鄰、間、對三種結(jié)構(gòu),分別為;當(dāng)苯環(huán)上的取代基是一個—CH(CH3)O H 和兩個—CH3時,有六種結(jié)構(gòu),分別為,故B的同分異構(gòu)體共9種。其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,且峰面積比為3∶3∶3∶2∶2∶1的同分異構(gòu)體為。