1、注 意 事 项: 2021年河北省普通高中学业水平选择性考 试化学 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应期目的答案标号涂黑。 如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题 卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量:H1 Li7 B11 C12 016 Na23 P31 S32 C135.5 K39 Pb207 一、单项选择题:本题共 9 小题, 每小题 3 分, 共 27 分。在每小题给出的四个选项 中,只有一项是符合题
2、目要求的。 1.“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献,陶弘景在其本草 经集注中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者” 。 “灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含 碳量约0.1%)混合加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错误的是 A.钢是以铁为主的含碳合金 B.钢的含碳量越高, 硬度和脆性越大 C. 生铁于含碳量高,熔点比熟铁高 D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为 Fe2O3 【答案】C 2.高分子料在生产生活中应用广泛,下列说法错误的是 A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素 B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层 C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然
3、高分子物质 D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料 【答案】B 3.下列操作规范且能达到实验目的的是 2 A.测定醋酸浓度 B.测定中和热 C.稀释浓硫酸 D 萃取分离碘水中的碘 【答案】A 4.硫和氨及其化合物对人类生存和社会发展意义重大, 但硫氧化物和氮氧化物造成 的环境问题日益受到关注,下列说法正确的是 ANO2和 SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因 B.汽车尾气中的主要大气污集物为 NO、SO2 和PM2.5 C.植物直接吸收利用空气中的 NO 和NO2作为配料,实现氨的固定 D.工业废气中的 SO2可采石灰法进行脱除 【答案】D 5.用 中 子轰 击X原 子 产 生 粒
4、 子 ( 即 氦 核 4He) 的 核 反 应 为 已知元素 Y 在化合物中呈+1 价。下列说法正确的是 AH3XO3:可用于中和溅在皮肤上的 NaOH 溶液 B.Y 质在空中燃烧的产物是 Y2O2 C.X 和氢元素形成离子化合物 D.6Y 和 7Y 为同素异形体 【答案】A 6.BiOCl 是一种具有母珠光泽的材料,利用金属 Bi 制各 BiOCl 的工艺流程如图: 4 下列说法错误的是: A.酸浸工序中分次加入稀 HNO3可降低反应剧烈程度 B.转化工序加入稀 HCl 可抑制生成 BiONO3 C.水解工序中加入少量 CH3COONa(S)可提高 Bi3+水解程度 D.水解工序中加入少量
5、NH4NO3(S)有利于 BiOCl 的生成 【答案】D 7.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为 18NA B .1mol 碘蒸气和 1mol 氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于 2NA C .电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为 73g,则转移电子数为 NA D .1Lmol L -1 溴化铵水洛注中 NH +与H +离子数之和大于 N A 【答案】C 8.苯井降冰片烯是一种重要的药物合成中间体, 结构简式如图, 关于该化合物,下 列说法正确的是 A.是苯的同系物 B.分子中最多 8 个碳原子共平面 C.一氟代物有
6、 6 种(不考虑立体异构) D.分子中含有 4 个碳碳双键 【答案】B 9.K-O2电池结构如图,a 和 b 为两个电极,其中之一为单质钾片。关于该电池, 下列说法错误的是 A.隔膜允许 K+通过,不允许 O2通过 B.放电时,电流由 b 电极沿导线流向 a 电极;充电时,b 电极为阳极 C.产生1Ah 电量时,生成 KO2的质量与消耗 O2的质量比值约为 2.22 D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗 3.9g 钾时,铅酸蓄电池消耗 0.9g 水 【答案】D 二、不定项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。在每小题给出的四个 选项中,有一项或两项符合题目要求。若正确答案只包括
7、一个选项,多选时, 该 小题得 0 分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得 2 分,选两个且 都正确的得 4 分,但只要选错一个,该小题得 0 分。 10.关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是 A.浓 H2SO4具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化 B.NaClO、 KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的 pH 减小而增强 C. 加热 NaI 与浓 H3PO4混合物可制备 HI,说明 H3PO4比 HI 酸性强 D.浓HNO3和稀HNO3与Cu 反应的还原产物分别为 NO2和NO, 故稀 HNO3氧化性更强 【答案】B 11.下图所示的两种化合物可应用于阻燃材
8、料和生物材料的合成。其中 W、 X、 Y、 Z 为原子序数依次增大的短周期元素,X 和 Z 同主族,Y 原子序数为 W 原子价 电子数的 3 倍。下列说法正确的是 A . X 和Z 的最高化合价均为+7 价 B . HX 和HZ 在水中均为强酸,电子式可表示为与 C . 四种元素中,Y 原子半径最大,X 原子半径最小 D . Z、W 和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物 【答案】CD 12.番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图。下列说法错误的是 A . 1mol 该物质与足量 NaHCO3饱和溶液反应,可放出 22.4L(标准状况)CO2 B . 一定量的该物质分别与足量
9、 Na、NaOH 反应,消耗二者物质的量之比为 5:1 C . 1mol 该物质最多可与 2molH2发生加成反应 D . 该物质可被酸性 KMnO4溶液氧化 【答案】BC 13.室温下,某溶液初始时仅溶有 M 和N 且浓度相等,同时发生以下两个反应: M+N=X-Y; M-N=X+Z。反应的速率可表示为U1=k1c2(M),反应的速率 可表示为U2=k2c2(M)(k1,k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z 的浓度随时 间变化情况如图。下列说法错误的是 A.030min时 间 段 内 , Y的 平 均 反 应 速 率 为6.67 10-1molL-1min-1B.反应开始后,体系中 Y 和
10、 Z 的浓度之比保 持不变 C.如果反应能进行到底,反应结束时 62.5%的M 转化为 ZD. 反应的活化能比反应的活化能大 【答案】A 三、非选择题:共 57 分,第 1416 题为必考题,每个试题考生都必须作答。第 1718 题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题:共 42 分。 14.(14 分) 化工专家侯德榜发现的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了 重要贡献。 某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备 NaHCO3, 进一步处 理得到产品 Na2CO3和NH4Cl,实验流程如图: 回答下列问题: (1 ) 从AE 中 选 择 合 适 的 仪 器 制 备NaHC
11、O3, 正确的连接顺序是 (按气流方向, 用小写字母表示)。 为使A 中分液漏斗内的稀盐酸顺 利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或。 (2)B 中使用雾化装置的优点是。 ( 3 )生成NaHCO3的总反应的化学方程式为。 ( 4 )反应完成后,将B 中U 形管内的混合物处理得到固体 NaHCO3和滤液: 对固体 NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量 Na2O2,Na2O2增重0.14g,则固体的质量为g. 向滤液中加入NaCl 粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)NaCl(aq)+NH4Cl(s) 过程。 为使NH4Cl 沉淀充分析出并分离, 根据NaCl 和
12、NH4Cl 溶解度曲线, 需采用的 操作为、洗涤、干燥。 ( 5 )无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前,若无水 Na2CO3 保存不当, 吸收了一定量水分, 用其标定盐酸浓度时, 会使结果 (填标号)。 A.偏高B.偏低C.不变 15.绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种 熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气 以外的其他原料, 不产生废弃物, 实现了 Cr-Fe-Al-Mg 的深度利用和 Na+内循环。 工艺流程如下: 回答下列问题: (1 )高温连续氧化工序中被氧化的元素是(填元素符号)。 (2 )工序的名称为
13、。 (3 )滤液的主要成分是(填化学式)。 4 3 (4 )工序中发生反应的离子方程式为。 (5 )物质V 可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方 程式为。可代替NaOH 的化学试剂还有 (填化学式)。 (6 )热解工序产生的混合气体最适宜返回工序(填 “”“”“” 或 “” ) 参与内循环。 (7 )工序溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH 为。(通常认 为溶液中离子浓度小于10 -1molL-1 为沉淀完全;Al(OH)3+OH - Al(OH) - K=10 0.63;Kw=10-14,KspAl(OH) 3=10 -33) 16.当今,世界多国相继规划了碳达峰
14、、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化 碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 (1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他碳化合物的燃烧。已知 25 时,相关物质的燃烧热数据如下表: 则25时,H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为。 (2)雨水中含有来自天气的 CO2,溶于水中的 CO2进一步和水反应,发生电离: CO2(g) CO2(aq) CO2(aq)+H2O(l) H +HCO-(aq) 25时,反应的平衡常数为 K。 溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压值成正比(分压=总压物质的量分数),比 例系数为y molL -1kPa-1,当大气压强为pkP
15、a,大气中CO 2(g)的物质的量分数为 x 时, 溶液中H +浓度为 molL -1(写出表达式, 考虑水的电离, 忽略HCO 3 - 的 电离)。 (3)105时,将足量的某碳酸盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中,存在如 下平衡: 上述反应达平衡时体系的总压为 46kPa。 保持温度不变,开始时在体系中先通入一定量的 CO2(g),再加入足量 MHCO3(s), 2 欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5 kPa,CO2(g)的初始压强应大于kPa。 (4)我国科学家研究 Li-CO2电池,取得了重大科研成果。回答下列问题: Li-CO2电池中,Li 为单质锂片,则该电池中的CO2在(填
16、“正” 或 “负” ) 极发生电化学反应,研究表明,该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,且CO2 电还 原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下四个步骤进行, 写出步骤II 的离子方程式。 I. 2CO2+2e -=C 2O4 2- II. C2O4 2-=CO 2+ CO 2- III.IV. CO2 2-+2Li+=Li 2CO3 研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。 I. CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为 。 II. 在电解质水溶液中,三种不同催化及(a,b,c)上CO2电还原为CO 的反应进 程中 (H +电还原为H 2的反应可同时发生
17、) , 相对能量变化如图。 由此判断, CO2电 还原为CO 从易到难的顺序为(用a,b,c 字母排序)。 (二)选考题:共 15 分。清考生从 2 到题中任选一题作答,并用 2B 铅笔将答 题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑, 按所涂题号进行评分; 多涂、 多答,按 所涂的首题进行评分;不涂,按本选考题的首题进行评分。 17.选修 3:物质结构与性质(15 分) KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大 KH2PO4 晶体已应用于大功率固体激光器,填补了国家战略空白,回答下列问题: (1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相 4 4
18、 同的是(填离子符号)。 (2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+ 1表示,与 2 之相反的用 1表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价电子 2 自旋磁量子数的代数和为。 (3)已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJmol-1)如下表: N-NNNP-PPP 193946197489 从能量角度看,氮以N2而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是 。 (4)已知KH2PO2是次磷酸的正盐,H3PO2的结构式为,其中P 采取 杂化方式。 (5)与PO4 3-电子总数相同的等电子体的分子式为 。 (6)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸,如: 如果有n 个磷
19、酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则相应的酸根可写为。 (7)分别用 o、表示H2PO -和K +,KH 2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示,图 (b)、图(c)分别显示的是 H2PO -、K+在 晶 胞xz 面、yz 面上的位置: 若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度 为gcm-3(写出表达式)。 晶胞在x 轴方向的投影图为(填标号)。 18.【选修 5:有机化学基础】 (15 分) 丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于质量缺血性 脑卒中等疾病,ZJM-289 是一种 NBP 开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或 化学
20、转变成 NBP 和其他活性成分,其合成路线如下: 回答下列问题: (1)A 的化学名称为。 (2)D 有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简 式为、。 可发生银镜反应,也能与 FeCl3溶液发生显色反应; 核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为 1:2:2:3。 (3)EF 中步骤1)的化学方程式为。 (4)GH 的反应类型为。若以NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进 行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为。 (5)HPBA 的结构简式为。通常酯化反应需在酸催化、加热条 件下进行,对比HPBA 和NBP 的结构,说明常温下HPBA 不稳定、易转化 为NBP 的主要原因
21、。 (6)W 是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2,4-二氯甲苯 ()和对三氯甲基苯乙酸()制备W 的合成路 线。 ( 无 机 试剂和四个碳以下的有机试剂任选) 2021 高考河北卷化学解析 1、 【答案】C 【解析】合金的熔点低于纯金属,生铁含碳比熟铁多,故而熔点应更低。A、B、D 项叙述正 确。 2、 【答案】B 【解析】聚氯乙烯的耐热性差,不能作为耐热涂层。事实上,所有课内常见的塑料耐热性能 都不足以用作不粘锅的耐热涂层。A、C、D 项叙述正确。 3、 【答案】A 【解析】 A 项,滴定终点为碱性的醋酸钠溶液,应用酚酞做指示剂,正确; B 项,测定中和热需要体系绝热,烧杯上方也应
22、封闭,错误; C 项,容量瓶不能用于配制溶液,错误; D 项,萃取操作中,分液漏斗的导管口应与下方烧杯内壁相贴,错误、 4、 【答案】D 【解析】 A 项,SO2是无色有刺激性气味气体,错误; B 项,NO 可在常温下与 O2化合为 NO2,故汽车尾气中的主要含氮污染物应为 NO2,错误; C 项,植物课吸收硝酸盐和铵盐作为肥料实现固氮,不可吸收氮氧化物,错误; D 项,石灰法脱除 SO2,或称钙基固硫,是燃煤和废气脱硫的主要手段,正确。 5、 【答案】A 【解析】由方程式可知,N+1=7+4,N=10;Z=P+2,且 Y 是第一主族元素,相对原子质量为 7, 只有三号元素 Li 满足条件(氢
23、元素不可能有 6 个中子,Na 及更高周期的碱金属质子数大于 7) ,故而 P=3,则 Z=5,X 为 10B。 A 项,硼酸可以用于中和皮肤上溅到的强碱,正确; B 项,Li 在碱金属中最稳定,与氧气的燃烧产物最简单,为 Li2O,错误; C 项,B 与 H 形成共价化合物,错误; D 项, 6Li 与7Li 互为同位素,同素异形体指相同元素的不同单质,错误。 6、 【答案】D 【解析】 A 项,分次加入可使每次浓度下降更快,平均速率降低,降低反应剧烈程度,正确; B 项,加入稀盐酸,提高氯离子浓度,可使 Bi 3+向 BiOCl 转化,避免转化为 BiONO 3,正确; C 项,Bi 3+
24、水解呈酸性,醋酸钠水解呈碱性,互促水解,提高水解程度,正确; D 项,铵根水解呈酸性,与 Bi 3+竞争,抑制 Bi3+水解,不利于 BiOCl 生成,错误。 7、 【答案】C 【解析】 A 项,标况下 22.4L F2为 1mol,含 2molF 原子,18mol 质子,正确; B 项,碘单质与氢气的反应可逆,无法进行彻底,正确; C 项,电解饱和食盐水时, 两极分别生成Cl2与H2, 物质的量之比为1:1,73g气体即为1molCl2 (71g)与 1molH2(2g)之和,此时转移 2mol 电子,错误; D 项,铵根和由铵根水解电离形成的氢离子总和为 1mol, 但水还微弱电离出氢离子
25、, 故铵根 与氢离子总和大于 1mol,正确。 8、 【答案】B 【解析】 A 项,苯的同系物必须为除苯环外只有烷基且没有其他环,该结构有环和双键,不是苯的同 系物,错误; B 项,苯环中的 6 个 C 原子与直接相连的两个 C 原子共平面,共 8 个,其余三个 C 原子由于 右边的两个 sp 3杂化 C,必然不与左边的 8 个 C 共平面,正确; C 项,该结构上下对称,共有六种碳原子,但两个六元环共有的 C 成四根碳碳键,没有 H 原 子,无法取代氯,故只有 5 种一氯代物,错误; D 项,苯环中不含碳碳双键,故结构中只有最右边一个碳碳双键,错误。 9、 【答案】D 【解析】放电时,K 为
26、负极,O2为正极;充电时,K 为阴极,O2为阳极。 A 项,正极有 K +,则 K+能穿膜;若氧气能穿膜,则会到负极氧化 K,导致原电池无法工作, 正确; B 项,放电时,电流由正极流向负极,充电时,电池正极变为阳极,正确; C 项,与产生电量无关,每生成一个 KO2就消耗一个 O2,两者质量比为摩尔质量比,71/32 2.22,正确; D 项,消耗 3.9gK 时电路中通过 0.1mol 电子,而铅酸蓄电池充电时每转移 2mol 电子消耗 2mol 水,故 0.1mol 电子消耗 0.1mol 水,质量为 1.8g,错误。 10、 【答案】B 【解析】 A 项,使糖类碳化是浓硫酸的脱水性而非
27、吸水性,错误; B 项,酸性增强会使氯的含氧酸盐氧化性增强,正确; C 项,HI 是强酸而磷酸是弱酸,反应能发生是因为 HI 挥发拉动平衡移动,错误; D 项,浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,稀硝酸化合价降低多是因为溶液中硝酸根少,故而每个 硝酸根能抢到更多电子,错误。 11、 【答案】CD 【解析】由结构式可看出,X、Z 只能成一个共价键,由于同主族且原子序数递增,必然为 F 和 Cl。W 成三根共价键,Y 成 5 根共价键,且 W 价电子数是 Y 原子序数的 1/3,则 W 是 N,Y 是 P。 A 项,F 没有正价,错误; B 项,HF 是弱酸,错误; C 项,半径大小为 PClNF,即 YZ
28、WX,正确; D 项,符合题意的是 NH4F,正确。 12、 【答案】BC 【解析】 A 项,1mol 该物质含有 1mol-COOH,可放出 1molCO2,标况下 22.4L,正确; B 项,Na 可与-OH 和-COOH 反应,1mol 该物质有 5mol-OH 和 1mol-COOH,可消耗 6molNa,但 只能消耗 1molNaOH,比例应为 6:1,错误; C 项,氢气不能与羧基中的碳氧双键反应,故 1mol 该物质只能与 1mol 氢气反应,错误; D 项,碳碳双键和羟基都能被酸性高锰酸钾氧化,正确。 13、 【答案】A 【解析】 A 项,0-30min 内,X 的浓度降低为
29、0.2mol/L,Z 的浓度增加为 0.125mol/L,则 Y 的浓度增 加为 0.075mol/L,速率为 0.003mol/(Lmin),错误; B 项,由速率公式知, Y 和 Z 的速率之比为 k1/k2, 起始浓度都为 0, 所以浓度之比始终为 k1/k2, 正确; C 项,由 A、 B 两项知, 两者浓度比始终不变, 则比值为 3/5, 故而反应结束时有 5/(3+5)=62.5% 发生反应,正确; D 项,由于反应在相同条温度压强下速率大于反应,说明活化能更小,正确。 14、 【答案】 (1)aefbcgh;将玻璃塞凹槽与分液漏斗颈上的小孔对齐 (2)增大接触面积,使 CO2反应
30、更充分 (3)NaCl+NH3H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl (4)0.84 冷却热饱和溶液、过滤 (5)A 【解析】 (1)CO2产生后先需长进短出经过 D 洗气除去 HCl,再通过 b 进入反应装置,反应后的雾状 混合物经过冷水浴促进凝结,剩余 CO2由 C 排出后长进短出进入 E 吸收;为使分液漏斗内液 体顺利滴下,需保证内外部气压相同,因此需使上部气体与大气连通。 (2)雾化后溶液与 CO2接触面积增大,反应速率提高,使 CO2反应更充分。 (3)此方程式为课内要求掌握的方程式。 (4)Na2O2吸收 CO2,有效增重为 CO,可知吸收的 CO 为 0.005mol,即参与反
31、应的 CO2为 0.005mol,根据 NaHCO3分解方程知,每 2molNaHCO3分解生成 1molCO2,则分解的 NaHCO3为 0.01mol,质量为 0.84g。该过程为重结晶,需要首先得到热饱和溶液,冷却后过滤、洗 涤、干燥得到产品。 (5)吸水后同质量的 Na2CO3有效成分含量降低,测定 HCl 浓度时需要消耗比无水 Na2CO3更 多的质量,则计算得到的 HCl 浓度更高。 15、 【答案】 (1)Cr、Fe (2)水溶 (3)MgO、Fe2O3 (4)2CrO4 2-+H 2O+2CO2=Cr2O7 2-+2HCO 3 - (5) 2242323222 CO16OH8C
32、rONa8OFe2NaHCO16O7)CrO(Fe4 高温 ;Na2CO3 (6) (7)4.67-8.37 【解析】 (1)由后续的 Na2CrO4可知 Cr 3+被氧化,同时 Fe2+还原性强也应被氧化。 (2)工序是将氧化后的物质水溶。 (3)过滤后溶于水的是含 Cr、Al 的物质,MgO 与 Fe2O3不溶于碱性溶液,应进入滤渣。 (4)分析可知气体 A 为 CO2,结合工序的过量 CO2可知物质 V 为 NaHCO3,则方程式为 2CrO4 2-+H 2O+2CO2=Cr2O7 2-+2HCO 3 -。 (5)如将 NaOH 用 NaHCO3代替, 不会改变氧化还原过程, 一个 Fe
33、(CrO2)2需要失去 7 个电子, 而一个氧气分子需要得到 4 个电子,两者之比为 4:7,再根据生成物为 Na2CrO4可配平 Na 元 素,从而配出 NaHCO3的系数,最后配齐生成物中的水和二氧化碳即可;NaHCO3遇热分解为 Na2CO3,故而 Na2CO3也可以代替 NaOH。 (6)热解过程是碳酸氢镁热解为碳酸镁、二氧化碳和水,观察流程可知,工序要用到二 氧化碳与水蒸气的混合物。 (7)要保证 Al(OH)4 -全部转化为 Al(OH) 3,且不进一步溶解为 Al 3+,则需要计算和分别为 10 -5mol/L 时的氢氧根浓度。由 K=100.63,代入 Al(OH) 4 -浓度
34、 10-5知氢氧根浓度 10-5.63,此时由 Kw=10 -14知氢离子浓度 10-8.37,即 pH 应不大于 8.37;由 K sp=10 -33代入 Al3+浓度 10-5知氢氧根浓 度 10 -28/3,约为 10-9.33,则氢离子浓度 10-4.67,即 pH 应不小于 4.67。 16、 【答案】 (1)3H2(g)+6C(石墨,s)=C6H6(l) H=+49.1kJ/mol (2)(xpyK2+10 -14)0.5 (3)100.8 (4)正;2CO2 2-+CO 2=2CO3 2-+C 3CO2+18e -+13H 2O=CH3CH2CH2OH+18OH -;c a b
35、【解析】 (1)给燃烧热求H,用反应物的燃烧热H 减去生成物的燃烧热H 即可,也即 H=(-285.8)3+(-393.5)6-(-3267.5)=+49.1kJ/mol。 (2)由已知,可知水中溶解的 CO2浓度为 xpymol/L;由两平衡的平衡常数: K2=c(H +)c(HCO 3 -)/cCO 2(aq)、Kw=c(H +)c(OH-),可知 c(HCO 3 -)=K 2cCO2(aq)/c(H +)【1】 , c(OH -)=K w/c(H +)【2】 ,又由质子守恒,c(H+)=c(OH-)+c(HCO 3 -)【3】 ,联立【1】 【2】 【3】解得 c 2(H+)=K 2cC
36、O2(aq)+Kw=K2xpy+10 -14,c(H+)=(xpyK+10-14)0.5。 (3)根据反应知,只加入反应物 MHCO3时,每生成一个 H2O 就生成一个 CO2,则气体平衡总 压为 46kPa 时两者的分压均为 23kPa, 可计算知 Kp=(23kPa) 2=529kPa2; 对气体产物列三段式: H2O+CO2 0 x 55 5x+5 则 5(x+5)529,5x504,x100.8。 (4)二氧化碳得电子应在正极反应;观察可知,第 III 步需要将 CO2 2-变为 CO 3 2-,同时产 生 C,故方程式为 2CO2 2-+CO 2=2CO3 2-+C。 正丙醇 CH3
37、CH2CH2OH 中 C 的总价为-6,而三个 CO2的 C 总价为+12,故得到 18 个电子,由于 溶液碱性,故用 OH -在等号后面配负电荷,再在等号前面配水分子即可,则方程式为 3CO2+18e -+13H 2O=CH3CH2CH2OH+18OH -。 要使电还原 CO2容易,需要电还原 CO2的分步活化能较小,且竞争反应 H +电还原活化能较大; 可以看出,a、c 催化剂电还原 CO2的分步活化能相似,但 c 催化剂的 H +电还原活化能更大, 故 c 比 a 容易;b 催化剂电还原 CO2的分步第二步活化能极大,且 H +电还原活化能小,故最 难。 17、 【答案】 (1)K +、
38、P3- (2)+3/2 (3)2molN 形成 NN 时能量降低 946kJ,形成 N4时能量降低 579kJ,N2更稳定;2molP 形成 PP 时能量降低 489kJ,形成 N4时能量降低 591kJ,P4更稳定。 (4);sp 3 (5)SiF4 (6)(PnO3n) 3n- (7) 30 2 A 10 caN 4136 B 【解析】 (1)H 的简单离子为 0 或 1 层电子,O 为 2 层电子,P 和 K 为三层电子,故排布相同的只有 K +、P3- 。 (2)P 的核外电子排布式为Ne3s 23p3, 由能量最低原理和洪特规则, 3p 以下的轨道内均为 两个自旋量子数相反的电子,只
39、有 3p 的三个轨道内各有一个自旋量子数为+1/2 的电子,故 代数和为 3(+1/2)=+3/2。 (3)见答案。 (4)由于 KH2PO2是正盐,说明 H3PO2只有一个羟基 O,由此可判断结构式;该结构中 P 的孤 电子对数为(5-2-13)/2=0,没有孤电子对,为 4+0 形式,sp 3杂化。 (5)由于题目要求等电子体的分子,而 PO4 3-有三个负电荷,故理解为一个 P+和四个 O-,将 四个 O -变为 F,将 P+变为 Si,形成 SiF 4,即可成为与 PO4 3-电子总数相同的等电子体分子。 (6)略 (7)由图知,每个晶胞中有 4 个 KH2PO4,其摩尔质量为 136
40、g/mol,故由密度公式可得密 度为 30 2 A 10 caN 4136 g/cm 3;将所有圆点沿 x 轴方向平移至 yz 面即可。 18、 【答案】 (1)邻二甲苯 (2)、 (3)+3NaOH+CH3COONa+2H2O (4)取代反应;Ag +可与生成的 Br-沉淀,拉动平衡正向移动 (5);五元环结构稳定,且 D 的两个邻位取代基体积都很大,导致位阻 大不稳定 (6) 【解析】 (1)C8H10除苯环外只有两个 C,没有不饱和度,结合 B 支链的位置可判断 A 为邻二甲苯。 (2)D 除苯环外有两个 C,三个 O 和一个不饱和度, 由于要求有酚羟基, 若银镜反应由 HCOO- 提供
41、,则只剩一个 C 作取代基,无法对称,达不成 3:2:2:1 的氢谱峰,故考虑醛基;醛基含 有一个 C,一个 O 和一个不饱和度,还剩下一个 C 和两个 O,若对称则两个 O 均为酚羟基, 由于峰面积比中存在 3 故考虑甲基, 因而是四取代, 两个羟基均与甲基相邻或均与醛基相邻 分别形成两种满足题目条件的同分异构体。 (3)需要注意的是,该反应水解消耗 1molNaOH,之后酸碱中和消耗 2molNaOH 并生成 2mol 水。 (4)该反应中-Br 被-ONO2取代, 为取代反应; 难以进行的原因是平衡正向进行的程度有限, -Br 脱下后变为 Br -,可与 Ag+形成沉淀,拉动平衡正向移动,而 Na+无法 Br-与形成沉淀,也 就无法拉动平衡正向移动。 (5)由 NBP 水解后酸化,五元环打开,分别变为-COOH 和-OH 即可;D 的结构中两个取代基 体积均较大,互相排斥导致结构不稳定,形成五元环后结构稳定。 (6)如答案中流程图所示。