全国高等学校招生统一考试新课标Ⅱ卷大联考 化学试题+答案+全解全析Word文档格式.docx
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分别向体积均为4mL的0.1mol·
L–1和0.2mol·
L–1的酸性KMnO4溶液中各加入2mL0.1mol·
L–1H2C2O4溶液
后者先褪色
反应物浓度越大,反应速率越快,越先褪色
C
向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至碱性,再滴加少量碘水
溶液未变蓝色
淀粉已完全水解
D
向CaCO3固体中滴加稀盐酸
产生气泡
非金属性:
Cl>C
10.NA是阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.pH=2的乙二酸溶液中,含有0.01NA个H+
B.标准状况下,2.24L丙烷含有的共价键数为NA
C.100g质量分数为34%的H2O2溶液中氧原子的数目为2NA
D.常温下将28g铁片加入足量浓硝酸中,产生气体的分子总数为1.5NA
11.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W、Y、Z组成的化合物M遇稀硫酸得到Z的单质及其氧化物,M的结构如图所示。
下列有关说法错误的是
A.简单气态氢化物的稳定性:
X>W>Z
B.M中W原子满足8电子稳定结构
C.X的单质可与Y2Z溶液发生置换反应得到单质Z
D.Y分别与W、Z形成的二元化合物中可能均含有非极性键
12.利用双极膜制备磷酸和氢氧化钠的原理如图所示。
已知双极膜是一种复合膜,在直流电作用下,双极膜中间界面内水解离为H+和OH−,并实现其定向通过。
A.若用铅蓄电池为电源,则X极与Pb电极相连
B.双极膜中a为H+,b为OH–
C.阴极区溶液pH减小
D.M膜为阴离子交换膜,N膜为阳离子交换膜
13.常温下,向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至过量,最终生成Na2HPO3,滴定曲线如图所示,其中x=
或x=
。
下列说法错误的是
A.曲线I对应的x=
B.M点横坐标是6.68
C.c(Na+)=c(
)+2c(
)时,溶液的pH=7
D.NaH2PO3溶液显碱性
二、非选择题:
共58分,第26~28题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第35~36题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:
共43分。
26.(15分)4−正戊基联苯(Mr=224,无色液体,减压条件下沸点140~142℃)是有机合成中的重要中间体,制取方法的关键一步称作凯西纳−乌尔夫−黄鸣龙反应,这是第一个以中国人命名的有机反应。
反应原理如下:
实验步骤:
在三颈烧瓶上配置搅拌器、①和球形冷凝管。
依次将3.4g80%水合肼(N2H4·
H2O约0.055mol)、2.7g氢氧化钾、5g4−正戊酰基联苯(约0.021mol)以及40mL一缩二乙二醇投入反应瓶中。
在搅拌下将反应物加热至130℃,持续反应2h。
之后将反应装置改为蒸馏装置,蒸出多余的肼和水使反应混合物逐渐升温至195~210℃。
再改为回流装置,并维持回流。
当无氮气放出时,停止加热。
待反应混合物冷却后,转入烧杯中,加入15mL水和15mL苯,充分搅拌。
将反应混合物转入②,分出有机层;
再用15mL苯对水层提取两次。
提取液与有机层合并,依次用水、稀盐酸、水、5%碳酸钠水溶液、水进行洗涤,直至有机层呈中性,加入适量无水硫酸镁固体,先经常压蒸馏蒸出溶剂,再对残留物作减压蒸馏,收集③的馏分,最后得到产品3.36g。
回答下列问题:
(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为______(填字母)。
A.100mLB.250mLC.500mLD.1000mL
(2)在①②③空白处写出所需化学仪器或其他合适内容:
①________________;
②______________;
③______________。
(3)水合肼(N2H4·
H2O)为二元弱碱,与NH3·
H2O有相似的化学性质,有毒,对皮肤有腐蚀性。
如果不慎洒到皮肤上,可先用稀乙酸洗涤,然后用清水冲洗。
写出水合肼和足量稀乙酸反应的化学方程式____________________________。
(4)用15mL苯对水层提取两次的目的是______________________________;
加入无水硫酸镁的目的是__________________________________________。
(5)本实验结束后,一般用H2SO4酸化的KMnO4溶液将残留的肼(N2H4)氧化为N2除去,该反应的离子方程式为___________________________。
(6)本实验制备的4−正戊基联苯的产率为_______(保留两位有效数字)。
27.(14分)利用辉钼矿(主要成分为MoS2)制备金属Mo和MoO3
的工艺流程如图所示。
(1)空气焙烧可能产生SO2,写出SO2的一种生产用途_____________________。
1molMoS2完全被O2氧化,转移电子__________mol。
(2)研究表明MoS2在O2作用下充分焙烧时,剩余固体质量占比与温度的关系如图所示。
T1℃时固体的化学式为____________。
(3)在制备单质Mo时,MoS2与CaO、H2作用的历程如下:
i.MoS2+2H2
Mo+2H2SK1=2.76×
10−3
ii.2H2S+2CaO
2CaS+2H2OK2=5.08×
102
试从平衡常数角度分析该法实现MoS2转化为Mo的可行性__________________。
(4)加入(NH4)2S的目的是除去含有少量的Cu2+、Fe2+,试写出反应的离子方程式________________________。
“滤液2”中主要含有的阳离子是____________。
(5)酸浸得到H2MoO4时,不同酸的酸浸效果如下表所示。
从沉淀生成情况及沉淀生产量作比较,合适的条件是________________________。
.
(6)辉钼矿可经NaClO碱浸直接得到Na2MoO4和Na2SO4,写出相应的离子方程式_________________________。
28.(14分)氮氧化物是形成雾霾的重要原因之一,综合治理NOx还自然一片蓝天。
(1)在催化剂作用下,甲烷可还原氮氧化物。
已知:
①CH4(g)+4NO2(g)
4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=−574kJ·
mol−1;
②4NO2(g)+2N2(g)
8NO(g)ΔH=+586kJ·
mol−1。
则CH4(g)+4NO(g)
2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=________kJ·
(2)已知Cl2可与NO作用:
2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)ΔH<
0,反应的速率方程式为v正=k正·
c2(NO)·
c(Cl2),v逆=k逆·
c2(ClNO),k正、k逆表示速率常数,与温度、活化能有关。
①升高温度,试分析k正的变化程度__________(填“大于”“小于”或“等于”)k逆的变化程度。
②某温度条件下,向1L恒容密闭容器中加入2molNO和1molCl2,测得初始压强是平衡时压强的1.2倍。
则该温度下平衡常数K=__________。
若平衡时压强为p,则
=__________(用p表示)。
(3)工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原,发生反应:
4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(g)ΔH<
0,研究表明不同氨氮比[m=
]条件下测得NO的残留率与温度关系如图所示。
①指出氨氮比m1、m2、m3的大小关系_____________。
②试分析随着温度不断升高,NO的残留率趋近相同的可能原因是_____________。
(4)利用Au/Ag3PO4光催化去除氮氧化物(O2将氮氧化物氧化为
),研究表明,不同Au的负载量与氮氧化物的去除效果、催化去除速率常数(用k表示,其他条件不变时,速率常数越大,速率越大)大小的关系分别如图1、图2表示。
催化剂的活性与其表面的单位面积活性位点数有关。
①综合图1、图2可知催化效果最佳的是________________(填催化剂)。
②图2中随着Au的负载量不断增加,反应速率常数先增大后减小,试分析反应速率常数减小的原因是________________________________________________。
(二)选考题:
共15分。
请考生从2道化学题任选一题作答。
如果多做,则每科按所做的第一题计分。
35.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
我国科研工作者合成了含钼氧氟八面体的亚硒(碲)酸盐类二阶非线性光学晶体M[Ba(MoO2F)2(XO3)2(X=Se、Te)]和一种尖晶石结构多元金属(含Ag、Sn、In)硫族化合物半导体材料,并探索了材料的光电性质。
(1)Mo是第五周期第ⅥB族元素,基态Mo2+价电子的自旋状态______________(填“相同”或“相反”)。
(2)晶体M中非金属元素的电负性由大到小的顺序是_____________________,
中Se的杂化方式为______________,H2Te分子的立体构型为___________。
(3)氢键的本质是缺电子的氢原子和富电子的原子或原子团(比如大π键)之间的一种弱的电性作用,氯仿(CHCl3)易溶于苯是因为二者分子间形成了氢键,形成氢键的条件是________________________。
(4)已知Ba、Mo的氯化物沸点信息如下表所示。
二者沸点差异的原因是_____________。
金属氯化物
沸点
BaCl2
1560℃
MoCl5
268℃
(5)NH3分子中H—N—H键角为106.7°
,在[Ag(NH3)2]+中,H—N—H键角近似109.5°
,键角变大的原因是__________________________________________。
(6)某多元金属硫族化合物的晶胞结构如图所示,其中In、Sn、S位于晶胞内,Ag有6个原子位于面心。
则该物质的化学式为______________,已知该晶胞的晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数值为NA,则密度ρ=__________g·
cm−3(用含NA和a的计算式表示)。
36.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
格列卫等抗癌药物已被我国政府纳入医保用药,解决了普通民众用药负担。
格列卫合成中的某中间体J的一种合成路线如下:
(1)A→B的反应条件是________________。
(2)C的化学名称为_________________。
(3)H的结构简式为__________________。
(4)由F生成G的化学方程式为_____________________;
由I生成J的反应类型为___________。
(5)D的芳香族同分异构体中,能同时满足以下条件的结构简式为________________。
①既能发生水解反应,又能发生银镜反应;
②核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2。
(6)参照上述合成路线及所学知识,设计由甲苯和CH3COOH为起始原料制备
的合成路线_______________________________________(无机试剂任选)。
全解全析
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7.B【解析】对人体有作用的是Fe2+,维生素C具有还原性,可以防止Fe2+被氧化为Fe3+,A正确;
花生油是不饱和高级脂肪酸甘油酯,牛油是饱和高级脂肪酸甘油酯,B错误;
硫酸钙沉淀可转化为碳酸钙沉淀再用盐酸除去,C正确;
芯片由高纯硅制造,D正确。
8.C【解析】分子中含有苯环、醛基,均能与H2发生加成反应,A项正确;
分子中含有酚羟基、醛基,能使酸性KMnO4溶液褪色,B项正确;
醚键、酚羟基的氧原子均与苯环直接相连,一定在同一平面,而醛基是平面结构,可通过与苯环之间的碳碳单键旋转而使得醛基氧原子也处于苯环所在平面,故分子中3个氧原子可能处于同一平面,C项错误;
苯环上有3个不同的取代基时,其同分异构体有10种,除去X自身,还剩下9种,D项正确。
9.A【解析】钠在CO2中燃烧生成黑色颗粒,说明有C生成,CO2中碳元素化合价降低,作氧化剂,故A正确;
高锰酸钾均过量,不能观测到褪色时间,应控制高锰酸钾量均不足、且浓度不同,故B错误;
NaOH过量,碘与NaOH反应,不能检验淀粉的存在,应取少量水解后的溶液加碘水检验,且没有检验葡萄糖,不能确定淀粉是否水解,故C错误;
比较元素非金属性强弱应利用其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,而盐酸为无氧酸,故D错误。
10.B【解析】pH=2的乙二酸溶液中c(H+)=0.01mol·
L−1,没有给出体积,则无法计算H+个数,A错误;
标准状况下丙烷为气态,1mol丙烷含有10mol共价键,则2.24L(0.1mol)丙烷含有1mol共价键,即NA个,B正确;
H2O2溶液中除了H2O2本身含有O原子,水分子也含有O原子,C错误;
常温下铁片投入到浓硝酸中会钝化,D错误。
11.C【解析】由M的结构以及M遇稀硫酸得到Z的单质和氧化物,可知M为Na2S2O3,即W为O,Y为Na、Z为S。
根据W、X、Y、Z的原子序数依次增大,可知X为F。
简单气态氢化物的稳定性:
F>O>S,A项正确;
由M的结构可知,氧原子满足8电子稳定结构,B项正确;
F2遇水溶液直接与H2O剧烈反应,不能与Na2S溶液直接反应得到S单质,C项错误;
O、S属于同主族元素,Na与O、S分别可形成Na2O2、Na2S2等化合物,分子中均含有非极性键,D项正确。
12.D【解析】铅蓄电池中Pb为负极,PbO2电极为正极,X极应与PbO2相连,A项错误;
电解池中阴离子向阳极迁移,阳离子向阴极迁移,所以双极膜中a为OH−,b为H+,B项错误;
阴极电极反应为2H++2e−
H2↑,每转移1mol电子,消耗1molH+,此时双极膜又产生1molH+,因阴极区电解液未知,无法确定阴极区溶液pH变化情况,C项错误;
M膜为阴离子交换膜,原料室中
通过M膜进入产品室1,与双极膜产生的H+结合生成H3PO4,N膜为阳离子交换膜,原料室中Na+通过N膜进入产品室2,与双极膜产生的OH−结合生成NaOH,D项正确。
13.D【解析】该图像的线性关系为pKa=pH−lgx,由于弱酸的第一步电离程度大于第二步电离程度,Ka1=10−1.43,Ka2=10−6.68,因此曲线Ⅰ对应的是x=
,A正确;
由于pKa=pH−lgx,所以M点横坐标为6.68,B正确;
电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(
)+c(OH−),当c(Na+)=c(
)+2c(
)时,c(H+)=c(OH−),即常温下pH=7,C正确;
由于
,则Kh2=10−12.57<
Ka2=10−6.68,所以
的电离程度大于水解程度,NaH2PO3溶液显酸性,D错误。
26.(15分)
(1)A(2分)
(2)①温度计(1分)②分液漏斗(1分)③140~142℃(2分)
(3)N2H4·
H2O+2CH3COOH
(CH3COO)2N2H6+H2O或N2H4+2CH3COOH
(CH3COO)2N2H6(2分)
(4)萃取水中的4−正戊基联苯,减少产品的损失(说法合理即可,2分)干燥,除去有机物中的水分(1分)
(5)4
+12H++5N2H4
4Mn2++5N2↑+16H2O(2分)
(6)71℅或0.71(2分)
【解析】
(1)三颈烧瓶所盛液体不超过烧瓶体积的三分之二,不低于四分之一,药品总体积大约为50mL,所以选A。
(2)①“在搅拌下将反应物加热至130℃”,应选用温度计;
②题中涉及“萃取”操作,应用分液漏斗;
③依据题中信息“减压条件下沸点140~142℃”得出。
(3)化学方程式为N2H4·
(CH3COO)2N2H6+H2O或N2H4+2CH3COOH
(CH3COO)2N2H6。
(4)用15mL苯对水层提取两次的目的是萃取水中的4−正戊基联苯,减少产品的损失;
无水硫酸镁是常见的干燥剂,起干燥作用。
(5)从题给信息可知反应物和生成物,然后根据得失电子守恒和元素守恒写出反应的方程式4
4Mn2++5N2↑+16H2O。
(6)生成4−正戊基联苯的物质的量=
=0.015mol,产率为
×
100%=71℅。
27.(14分)
(1)制硫酸(合理即可,1分)14(2分)
(2)MoO2(2分)
(3)反应i平衡常数较小,反应ii平衡常数较大,能够有效促进反应i平衡正向移动(或从计算总反应式的平衡常数角度分析亦可)(合理即可,2分)
(4)Cu2++S2−
CuS↓、Fe2++S2−
FeS↓(2分)
(2分)
(5)pH为1~2的混酸(HCl+HNO3)或pH=2的硝酸(1分)
(6)MoS2+9ClO−+6OH−
+9Cl−+2
+3H2O(2分)
(1)SO2常用于制备SO3,继而制得硫酸。
MoS2焙烧转化为MoO3、SO2,由整体分析法可判断,1molMoS2完全被O2氧化转移电子数为14mol。
(2)设MoS2的物质的量为1mol,质量为160g,由
(1)问可知MoS2焙烧的最终产物为1molMoO3,剩余固体所占百分数为90%,由此可猜测T1℃时,剩余固体为Mo的氧化物,设化学式为MoOx,有Mo守恒可知MoOx为1mol,含Mo的质量为96g,此时总质量为160g×
80%=128g,则氧原子的质量为32g,即1molMoOx中含氧32g,可知x=2,固体的化学式为MoO2。
(3)根据平衡常数越大,正向程度越大,可知反应ii可促进反应i正向进行。
即反应ii平衡常数较大,能够有效促进反应i平衡正向移动(或从计算总反应式的平衡常数角度分析亦可)。
(4)工业常用硫化物作沉淀剂,得到硫化物沉淀。
(5)对比表格可知HCl为沉淀剂沉淀效果明显不好。
硝酸或混酸的沉淀效果相当。
(6)根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒可知离子方程式为MoS2+9ClO−+6OH−
+9Cl−+2
+3H2O。
28.(14分,除标明外,每空2分)
(1)−1160
(2)①小于(1分)②2
或
(3)①m3>m2>m1②随着温度升高,温度对NO残留率的影响程度大于氨氮比的影响(合理即可)
(4)①0.1Au/Ag3PO4(1分)
②当Au负载量过多时,过多地覆盖Ag3PO4表面,导致Ag3PO4
表面单位面积活性位点数减少
(1)由盖斯定律可知,目标方程式=①−②,可知ΔH=−1160kJ·
(2)①该反应为放热反应,升高温度,平衡向左移动,逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度,根据速率方程,可知改变温度瞬间,浓度未发生变化,故k正的变化程度小于k逆的变化程度。
②设Cl2的变化量为xmol。
列三段式:
2ClNO(g)
初始量/mol210
变化量/mol2xx2x
平衡量/mol2−2x1−x2x
根据压强之比=物质的量之比,可知
=1.2,x=0.5。
K=
=2。
p(NO)=p×
,p(Cl2)=p×
,p(ClNO)=p×
,Kp=
=
,
(3)①氨氮比增大,可理解为NH3增加,NO的残留率降低,故m3>m2>m1。
②反应过程中存在2个外界因素,温度和氨氮比,二者均对NO的残留率存在影响,随着温度的进一步升高,不同氨氮比,NO的残留率趋近,说明温度对NO残留率的影响大于氨氮比的。
(4)①由图示可知,去除率、NO转化率较为合适的催化剂为0.1Au/Ag3PO4。
②根据题给信息可知,催化剂的活性与其表面的单位面积活性位点数有关,当Au的量增加时,可能会覆盖催化剂的活性位点。
35.(15分)
(1)相同(1分)
(2)F>O>Se>Te(1分)sp3(1分)V形或角形(1分)
(3)氯元素的电负性大,三个氯原子吸引电子能力强,使C—H的H处于缺电子状态,苯环含有大π键与缺电子的氢原子形成较强的作用力(合理即可,2分)
(4)BaCl2属于离子晶体,MoCl5属于分子晶体,沸点一般是离子晶体大于分子晶体(合理即可,2分)
(5)[Ag(NH3)2]+中,配位键N—Ag键的成键电子对相比NH3中的孤电子对对N—H键的排斥力变小,故[Ag(NH3)2]+中H—N—H键角变大(2分)
(6)AgInSnS4(2分)
(3分)
(1)基态Mo2+价电子的排布式为4d4,电子自旋状态相同。
(2)根据电负性的规律,可知非金属F、O、Se、Te的电负性由大到小的顺序为F>O>Se>Te,
中心原子Se的价电子对数为(6+2)/2=4,故其杂化形式为sp3,Te与O同主族,其氢化物H2Te中Te的杂化形式为sp3,只有2个H原子成键,可知其立体构型为V形。
(3)氢键的本质是缺电子的氢原子和富电子基团之间的作用力。
苯环属于富电子基团。
氯元素的电负性大,三个原子吸引电子能力强,使C—H中的H缺电子,苯环含有大π键与缺电子的氢原子间形成较强的作用力。
(4)熔沸点与晶体类型有关,BaCl2属于离子晶体,MoC
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