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2021年高考真题【品优教学】化学(山东卷)(含解析版).doc

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资源描述

1、绝密启用前2021年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷) 化 学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时、选出每小题答案后、用铅笔在答题卡上对应题目的答案标号涂黑,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:H-1 C-12 N-14 O-18 F-19 Cl-35.5一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分.每小题只有一个选项符合题目要求。1. 有利于实现“碳达峰、碳中和”的是A. 风能发电B. 粮食酿酒C

2、. 燃煤脱硫D. 石油裂化【答案】A【解析】【分析】【详解】碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低;碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”,故选A。【点睛】2. 下列物质应用错误的是A. 石墨用作润滑剂B. 氧化钙用作食品干燥剂C. 聚乙炔用作绝缘材料D. 乙二醇溶液用作汽车防冻液【答案】C【解析】【分析】【详解】A石墨层与层之间的作用力很小,容易在层间发生相对滑动,是一种很好的固体润滑剂,A项不符合题意;B氧化钙可以和水发生反应生成氢氧化钙,可以用作食品干燥剂,B项不符合题意;C聚乙炔的结构中有单键和

3、双键交替,具有电子容易流动的性质,是导电聚合物,C项符合题意;D乙二醇容易与水分子形成氢键,可以与水以任意比例互溶。混合后由于改变了冷却水的蒸汽压,冰点显著降低,故乙二醇可以用作汽车防冻液,D项不符合题意;故选C。3. 关于下列仪器使用的说法错误的是A. 、不可加热B. 、不可用作反应容器C. 、可用于物质分离D. 、使用前需检漏【答案】A【解析】【分析】是锥形瓶,是酸式滴定管,是蒸馏烧瓶,是容量瓶,是梨形分液漏斗【详解】A锥形瓶可以加热,但需要加石棉网,容量瓶不能加热,A项符合题意;B酸式滴定管用于量取一定体积的溶液,容量瓶只能用于配制一定物质的量浓度的溶液,都不能作反应容器,B项不符合题意

4、;C蒸馏烧瓶用于蒸馏操作,分离相互溶解的液体,分液漏斗用于分液操作,分离相互不溶解的液体,两者均可用于物质分离,C项不符合题意;D酸式滴定管带有旋塞、容量瓶带有瓶塞、分液漏斗带有瓶塞和旋塞,使用前均需检查是否漏水,D项不符合题意;故选A。4. X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以XY4+XY6-的形式存在。下列说法错误的是A. 原子半径:XYB. 简单氢化物的还原性:XYC. 同周期元素形成的单质中Y氧化性最强D. 同周期中第一电离能小于X的元素有4种【答案】D【解析】【分析】Y位于第三周期,且最高正价与最低负价的代数和为6,则Y是Cl元素,由X、Y

5、形成的阴离子和阳离子知,X与Y容易形成共价键,根据化合物的形式知X是P元素。【详解】AP与Cl在同一周期,则P半径大,即XY,A项不符合题意;B两者对应简单氢化物分别是PH3和HCl,半径是P3-Cl-,所以PH3的失电子能力强,还原性强,即XY,B项不符合题意;C同周期元素从左往右,金属性减弱,非金属性增强,各元素对应的金属单质还原性减弱,非金属单质的氧化性增强,所以Cl2的氧化性最强,C项不符合题意;D同一周期,从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,第VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能;所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl,所以有5种,D项符合

6、题意;故选D。5. 下列由实验现象所得结论错误的是A. 向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO具有氧化性B. 向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe()C. 向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO3反应生成NO2D. 向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应【答案】C【解析】【分析】【详解】A淡黄色沉淀是S,在反应过程中硫元素由NaHSO3中的+4价降低到0价,发生还原反应,体现氧化性,A项不符合题意;B酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,与还原性物质反应紫色才会褪去,所以可以证

7、明Fe3O4中有还原性物质,即Fe(),B项不符合题意;C在该反应中浓硝酸体现氧化性,N元素化合价降低,生成的产物可能是NO或者NO2,NO暴露于空气中也会迅速产生红棕色气体,无法证明反应产物,C项符合题意;D先变红说明溶液显碱性,证明NaClO在溶液中发生了水解,后来褪色,是因为水解产生了漂白性物质HClO,D项不符合题意;故选C。6. X、Y均为短周期金属元素,同温同压下,0.1molX的单质与足量稀盐酸反应,生成H2体积为V1L;0.1molY的单质与足量稀硫酸反应,生成H2体积为V2L。下列说法错误的是A. X、Y生成H2的物质的量之比一定为B. X、Y消耗酸的物质的量之比一定为C.

8、产物中X、Y化合价之比一定为D. 由一定能确定产物中X、Y的化合价【答案】D【解析】【分析】设与1mol X反应消耗HCl的物质的量为amol,与1mol Y反应消耗H2SO4的物质的量为bmol,根据转移电子守恒以及H原子守恒可知、。【详解】A同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此X、Y生成H2的物质的量之比一定为,故A正确;B X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为,因,因此,故B正确;C产物中X、Y化合价之比为,由B项可知,故C正确;D因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时,生成的盐中金属元素化合价有+1、+2、+3三种情况,因此存在a=1,2,3,b=0.5,1的多种情况,由可

9、知,当a=1,b=0.5时,=1,当a=2,b=1时,=1,两种情况下X、Y的化合价不同,因此根据可能无法确定X、Y的化合价,故D错误;综上所述,错误的D项,故答案为D。7. 某同学进行蔗糖水解实验,并检验产物中的醛基,操作如下:向试管中加入1mL20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加热5分钟。打开盛有10%NaOH溶液的试剂瓶,将玻璃瓶塞倒放,取1mL溶液加入试管,盖紧瓶塞;向试管中加入5滴2%CuSO4溶液。将试管中反应液加入试管,用酒精灯加热试管并观察现象。实验中存在的错误有几处?A 1B. 2C. 3D. 4【答案】B【解析】【分析】【详解】第1处错误:利用新制氢氧化铜溶液检验蔗糖水解

10、生成的葡萄糖中的醛基时,溶液需保持弱碱性,否则作水解催化剂的酸会将氢氧化铜反应,导致实验失败,题干实验过程中蔗糖水解后溶液未冷却并碱化;第2处错误:NaOH溶液具有强碱性,不能用玻璃瓶塞,否则NaOH与玻璃塞中SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3,会导致瓶盖无法打开,共2处错误,故答案为B。8. 工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是A. 吸收过程中有气体生成B. 结晶后母液中含有NaHCO3C. 气流干燥湿料时温度不宜过高D. 中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3【答案】B【解析】【分析】根据工艺流程逆向分析可知,以二氧化硫和纯碱为原料,得到结

11、晶成分为NaHSO3,则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,溶液呈酸性,所以加入纯碱进行中和,涉及的反应为:H2SO3+2Na2CO3= Na2SO3+ 2NaHCO3,NaHSO3+ Na2CO3= Na2SO3+ NaHCO3,所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫气体进行混合吸收,此时吸收过程中发生反应为:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,SO2+ NaHCO3= CO2+ NaHSO3,此时会析出大量NaHSO3晶体,经过离心分离,将得到的湿料再进行气流干燥,最终得到NaHSO3产品,据此分析解答。【详解】A根据上述分析可知,

12、吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;B结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,没有NaHCO3,假设产物中存在NaHCO3,则其会与生成的NaHSO3发生反应,且NaHCO3溶解度较低,若其残留于母液中,会使晶体不纯,假设不成立,B错误;CNaHSO3高温时易分解变质,所以气流干燥过程中温度不宜过高,C正确;D结合上述分析可知,中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正确;故选B。9. 关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是A. CH3OH为极性分子B. N2H4空间结构为平面形C. N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2D. CH3

13、OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同【答案】B【解析】【分析】【详解】A甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的,为四面体结构,是由极性键组成的极性分子,A正确;BN2H4中N原子的杂化方式为sp3,不是平面形,B错误;CN2H4分子中连接N原子的H原子数多,存在氢键的数目多,而偏二甲肼((CH3)2NNH2)只有一端可以形成氢键,另一端的两个甲基基团比较大,影响了分子的排列,沸点较N2H4的低,C正确;DCH3OH为四面体结构,-OH结构类似于水的结构,(CH3)2NNH2的结构简式为,两者分子中C、O、N杂化方式均为sp3,D正确;故选B。10. 以KOH溶液为离子导

14、体,分别组成CH3OHO2、N2H4O2、(CH3)2NNH2O2清洁燃料电池,下列说法正确的是A. 放电过程中,K+均向负极移动B. 放电过程中,KOH物质的量均减小C. 消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2O2燃料电池的理论放电量最大D. 消耗1molO2时,理论上N2H4O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L【答案】C【解析】【分析】碱性环境下,甲醇燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O;N2H4-O2清洁燃料电池总反应为:N2H4+O2=N2+2H2O;偏二甲肼(CH3)2NNH2中C和N的化合价均为-2价,H元素化合价为+1价,所以根据氧

15、化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为:(CH3)2NNH2+4O2+4KOH=2K2CO3+N2+6H2O,据此结合原电池的工作原理分析解答。【详解】A放电过程为原电池工作原理,所以钾离子均向正极移动,A错误;B根据上述分析可知,N2H4-O2清洁燃料电池的产物为氮气和水,其总反应中未消耗KOH,所以KOH的物质的量不变,其他两种燃料电池根据总反应可知,KOH的物质的量减小,B错误;C理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关,设消耗燃料的质量均为mg,则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放电量(物质的量表达式)分别是:、,通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大,C正确;D根据转

16、移电子数守恒和总反应式可知,消耗1molO2生成的氮气的物质的量为1mol,在标准状况下为22.4L,D错误;故选C。二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11. 为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)实验目的玻璃仪器试剂A配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒蒸馏水、NaCl固体B制备Fe(OH)3胶体烧杯、酒精灯、胶头滴管蒸馏水、饱和FeCl3溶液C测定NaOH溶液浓度烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管

17、待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂D制备乙酸乙酯试管、量筒、导管、酒精灯冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶液A. AB. BC. CD. D【答案】AB【解析】【分析】【详解】A配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液的步骤为:计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,需要的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管等,选项中所选玻璃仪器和试剂均准确,A符合题意;B往烧杯中加入适量蒸馏水并加热至沸腾,向沸水滴加几滴饱和氯化铁溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色停止加热,得到氢氧化铁胶体,所选玻璃仪器和试剂均准确,B符合题意;C用标准稀盐酸溶液滴定待测氢氧化

18、钠溶液可测定出氢氧化钠的浓度,取待测液时需选取碱式滴定管,酸式滴定管则盛装标准盐酸溶液,所以所选仪器还应有碱式滴定管,C不符合题意;D制备乙酸乙酯时需要用浓硫酸作催化剂和吸水剂,所选试剂中缺少浓硫酸,D不符合题意;故选AB。12. 立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2甲基2丁醇)存在如图转化关系,下列说法错误的是A. N分子可能存在顺反异构B. L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子C. M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有4种D. L的同分异构体中,含两种化学环境氢的只有1种【答案】AC【解析】【分析】M()在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生消去反应生成或,N与HCl发生加成反应生成

19、L,L能发生水解反应生成M,则L的结构简式为。【详解】A顺反异构是指化合物分子中由于具有自由旋转的限制因素,使各个基团在空间的排列方式不同而出现的非对映异构现象,、都不存在顺反异构,故A错误;B手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,L的同分异构体结构及手性碳原子(用*标记)为、,任一同分异构体中最多含有1个手性碳原子,故B正确;C当与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子时,醇发生催化氧化反应生成酮,羟基取代戊烷同分异构体中含有2个氢原子的碳原子上1个氢原子即满足条件,满足条件的结构有:、,共3种,故C错误;D连接在同一碳原子上的氢原子等效,连接在同一碳原子上的甲基等效,由B项解析可知

20、,L的同分异构体中,含有2种化学环境的氢原子的结构为,故D正确;综上所述,说法错误的是AC,故答案为:AC。13. 实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是A. G与H均为氧化产物B. 实验中KMnO4只作氧化剂C. Mn元素至少参与了3个氧化还原反应D. G与H的物质的量之和可能为0.25mol【答案】BD【解析】【分析】KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2,K2MnO4、MnO2均具有氧化性,在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl2,K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2,因此气体单质G为O2,气体单质H为Cl2。【详解】A

21、加热KMnO4固体的反应中,O元素化合价由-2升高至0被氧化,加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中,Cl元素化合价由-1升高至0被氧化,因此O2和Cl2均为氧化产物,故A正确;BKMnO4固体受热分解过程中,Mn元素化合价降低被还原,部分O元素化合价升高被氧化,因此KMnO4既氧化剂也是还原剂,故B错误;CMn元素在反应过程中物质及化合价变化为,Mn元素至少参加了3个氧化还原反应,故C正确;D每生成1mol O2转移4mol电子,每生成1mol Cl2转移2mol电子,若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的,则气体的物质的量最大,由2KMnO45Cl2

22、可知,n(气体)max=0.25mol,但该气体中一定含有O2,因此最终所得气体的物质的量小于0.25mol,故D错误;综上所述,说法错误的是BD,故答案为:BD。14. 18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为:+OH-+CH3O-能量变化如图所示。已知为快速平衡,下列说法正确的是A. 反应、为决速步B. 反应结束后,溶液中存在18OH-C. 反应结束后,溶液中存在CH318OHD. 反应与反应活化能的差值等于图示总反应的焓变【答案】B【解析】【分析】【详解】A一般来说,反应的活化能越高,反应速率越慢,由图可知,反应I和反应IV的活化能较高,因此反应的决速步为反

23、应I、IV,故A错误;B反应I为加成反应,而与为快速平衡,反应II的成键和断键方式为或,后者能生成18OH-,因此反应结束后,溶液中存在18OH-,故B正确;C反应III的成键和断键方式为或,因此反应结束后溶液中不会存在CH318H,故C错误;D该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量,总反应为放热反应,因此和CH3O-的总能量与和OH-的总能量之差等于图示总反应的焓变,故D错误;综上所述,正确的是B项,故答案为B。15. 赖氨酸H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+H2R+HRR-。向一定浓度的H3

24、RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数(x)随pH变化如图所示。已知(x)=,下列表述正确的是A. B. M点,c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)C. O点,pH=D. P点,c(Na+)c(Cl-)c(OH-)c(H+)【答案】CD【解析】【分析】向H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,依次发生离子反应:、,溶液中逐渐减小,和先增大后减小,逐渐增大。,M点,由此可知,N点,则,P点,则。【详解】A,因此,故A错误;BM点存在电荷守恒:,此时,因此,故B错误;CO点,因此,即,因此,溶液,故C正确;DP点

25、溶质为NaCl、HR、NaR,此时溶液呈碱性,因此,溶质浓度大于水解和电离所产生微粒浓度,因此,故D正确;综上所述,正确的是CD,故答案为CD。三、非选择题:本题共5小题,共60分。16. 非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:(1)基态F原子核外电子的运动状态有_种。(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为_;OF2分子的空间构型为_;OF2的熔、沸点_(填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是_。(3)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为_,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是_(填标号)。A.sp B.sp2

26、 C.sp3 D.sp3d(4)XeF2晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90,该晶胞中有_个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为(,)。已知XeF键长为rpm,则B点原子的分数坐标为_;晶胞中A、B间距离d=_pm。【答案】 . 9 . FOCl . 角(V)形 . 低于 . OF2和Cl2O都是分子晶体,结构相似,Cl2O的相对分子质量大,Cl2O的熔、沸点高 . 5 . D . 2 . (0,0,) . pm【解析】分析】【详解】(1)基态F原子共有9个核外电子,则每个电子都有对应的轨道和自旋

27、状态,所以核外电子的运动状态有9种;(2)电负性一定程度上相当于得电子能力,半径越小,得电子能力越强,电负性越大,半径由小到大的顺序为F、O、Cl,所以电负性大小顺序为FOCl;根据VSEPR理论有,去掉2对孤对电子,知OF2分子的空间构型是角形;OF2和Cl2O都是分子晶体,结构相似,Cl2O的相对分子质量大,Cl2O的熔、沸点高;(3)XeF2易升华,所以是分子晶体,其中心原子的价层电子对数为,其中心原子的杂化方式应为sp3d;(4)图中大球的个数为,小球的个数为,根据XeF2的原子个数比知大球是Xe原子,小球是F原子,该晶胞中有2个XeF2分子;由A点坐标知该原子位于晶胞的中心,且每个坐

28、标系的单位长度都记为1,B点在棱的处,其坐标为(0,0,);图中y是底面对角线的一半,所以 pm。17. 工业上以铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O72H2O)的工艺流程如图。回答下列问题:(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是_。(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c1.010-5molL-1时,可认为已除尽。中和时pH的理论范围为_;酸化的目的是_;Fe元素在_(填操作单元的名称)过程中除去。(3)蒸发结

29、晶时,过度蒸发将导致_;冷却结晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有_。(4)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为:4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2+O2。则Na2Cr2O7在_(填“阴”或“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为_。【答案】 . 增大反应物接触面积,提高化学反应速率 . . 使平衡正向移动,提高Na2Cr2O7的产率 . 浸取 . 所得溶液中含有大量Na2SO410H2O . H2SO4 . 阳 . Na【解析】【分析】以铬铁矿(FeCr2O4,含Al、S

30、i氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O72H2O)过程中,向铬铁矿中加入纯碱和O2进行焙烧,FeCr2O4转化为Na2CrO4,Fe(II)被O2氧化成Fe2O3,Al、Si氧化物转化为NaAlO2、Na2SiO3,加入水进行“浸取”,Fe2O3不溶于水,过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使、转化为沉淀过滤除去,再向滤液中加入H2SO4,将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,将溶液蒸发结晶将Na2SO4除去,所得溶液冷却结晶得到Na2Cr2O72H2O晶体,母液中还含有大量H2SO4。据此解答。【详解】(1)焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是利用热量使O2向上流动,增大固体

31、与气体的接触面积,提高化学反应速率,故答案为:增大反应物接触面积,提高化学反应速率。(2)中和时调节溶液pH目的是将、转化为沉淀过滤除去,由图可知,当溶液pH4.5时,Al3+除尽,当溶液pH9.3时,H2SiO3会再溶解生成,因此中和时pH的理论范围为;将Al元素和Si元素除去后,溶液中Cr元素主要以和存在,溶液中存在平衡:,降低溶液pH,平衡正向移动,可提高Na2Cr2O7的产率;由上述分析可知,Fe元素在“浸取”操作中除去,故答案为:;使平衡正向移动,提高Na2Cr2O7的产率;浸取。(3)蒸发结晶时,Na2SO4主要以Na2SO410H2O存在,Na2SO410H2O的溶解度随温度升高

32、先增大后减小,若蒸发结晶时,过度蒸发将导致所得溶液中含有大量Na2SO410H2O;由上述分析可知,流程中循环利用的物质除Na2Cr2O7外,还有H2SO4,故答案为:所得溶液中含有大量Na2SO410H2O;H2SO4。(4)由4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2+O2可知,电解过程中实质是电解水,阳极上水失去电子生成H和O2,阴极上H+得到电子生成H2,由可知,在氢离子浓度较大的电极室中制得,即Na2Cr2O7在阳极室产生;电解过程中,阴极产生氢氧根离子,氢氧化钠在阴极生成,所以为提高制备Na2Cr2O7的效率,Na通过离子交换膜移向阴极,故答案为:阳;Na。1

33、8. 六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂,熔点为283,沸点为340,易溶于CS2,极易水解。实验室中,先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)再制备WCl6,装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题:(1)检查装置气密性并加入WO3。先通N2,其目的是_;一段时间后,加热管式炉,改通H2,对B处逸出的H2进行后续处理。仪器A的名称为_,证明WO3已被完全还原的现象是_。(2)WO3完全还原后,进行的操作为:冷却,停止通H2;以干燥的接收装置替换E;在B处加装盛有碱石灰的干燥管;加热,通Cl2;。碱石灰的作用是_;操作是_,目的是_。(3)利用碘量法测定WCl6产品纯度,实验如下:称量:

34、将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中,盖紧称重为m1g;开盖并计时1分钟,盖紧称重为m2g;再开盖加入待测样品并计时1分钟,盖紧称重为m3g,则样品质量为_g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。滴定:先将WCl6转化为可溶的Na2WO4,通过IO离子交换柱发生反应:WO+Ba(IO3)2=BaWO4+2IO;交换结束后,向所得含IO的溶液中加入适量酸化的KI溶液,发生反应:IO+5I-+6H+=3I2+3H2O;反应完全后,用Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2S2O=2I-+S4O。滴定达终点时消耗cmolL-1的Na2S2O3溶液VmL,则样品中WCl6(摩尔质量为Mgmol-1)

35、的质量分数为_。称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将_(填“偏大”“偏小”或“不变”),样品中WCl6质量分数的测定值将_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。【答案】 . 排除装置中的空气 . 直形冷凝管 . 淡黄色固体变为银白色 . 吸收多余氯气,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入E . 再次通入N2 . 排除装置中的H2 . ( m3+m1- 2m2) . % . 不变 . 偏大【解析】【分析】(1) 将WO3在加热条件下用H2还原为W,为防止空气干扰,还原WO3之前要除去装置中的空气;(2) 由信息可知WCl6极易水解,W与Cl2反应制取W

36、Cl6时,要在B处加装盛有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入E中;(3)利用碘量法测定WCl6产品纯度,称量时加入足量的CS2用于溶解样品,盖紧称重为m1g,由于CS2易挥发,开盖时要挥发出来,称量的质量要减少,开盖并计时1分钟,盖紧称重m2g,则挥发出的CS2的质量为(m1- m2)g,再开盖加入待测样品并计时1分钟,又挥发出(m1- m2)g的CS2,盖紧称重为m3g,则样品质量为:m3g+2(m1- m2)g-m1g=( m3+m1- 2m2)g;滴定时,利用关系式:WO2IO6I212 S2O计算样品中含WCl6的质量,进而计算样品中WCl6的质量分数;根据测定原理分析是否存在误差

37、及误差是偏大还是偏小。【详解】(1)用H2还原WO3制备W,装置中不能有空气,所以先通N2,其目的是排除装置中的空气;由仪器构造可知仪器A的名称为直形冷凝管;WO3为淡黄色固体,被还原后生成W为银白色,所以能证明WO3已被完全还原的现象是淡黄色固体变为银白色,故答案为:淡黄色固体变为银白色;(2) 由信息可知WCl6极易水解,W与Cl2反应制取WCl6时,要在B处加装盛有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入E中,所以碱石灰的作用其一是吸收多余氯气,防止污染空气;其二是防止空气中的水蒸气进入E;在操作加热,通Cl2之前,装置中有多余的H2,需要除去,所以操作是再次通入N2,目的是排除装置中的H

38、2,故答案为:吸收多余氯气,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入E;再次通入N2;排除装置中的H2;(3) 根据分析,称量时加入足量的CS2,盖紧称重为m1g,由于CS2易挥发,开盖时要挥发出来,称量的质量要减少,开盖并计时1分钟,盖紧称重m2g,则挥发出的CS2的质量为(m1- m2)g,再开盖加入待测样品并计时1分钟,又挥发出(m1- m2)g的CS2,盖紧称重为m3g,则样品质量为:m3g+2(m1- m2)g-m1g=( m3+m1- 2m2)g,故答案为:( m3+m1- 2m2);滴定时,根据关系式:WO2IO6I212 S2O,样品中n(WCl6)=n(WO)=n(S2O)=cV

39、10-3mol,m(WCl6)=cV10-3molMg/mol=g,则样品中WCl6的质量分数为:100%=%;根据测定原理,称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,挥发的CS2的质量增大,m3偏小,但WCl6的质量不变,则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将不变,样品中WCl6质量分数的测定值将偏大,故答案为:%;不变;偏大。19. 一种利胆药物F合成路线如图:已知:.+.回答下列问题:(1)A的结构简式为_;符合下列条件的A的同分异构体有_种。含有酚羟基 不能发生银镜反应 含有四种化学环境的氢(2)检验B中是否含有A的试剂为_;BC的反应类型为_。(3)CD的化学方程式为_;E中含氧

40、官能团共_种。(4)已知:,综合上述信息,写出由和制备的合成路线_。【答案】 . . 4 . FeCl3溶液 . 氧化反应 . +CH3OH+H2O . 3 . 【解析】【分析】由信息反应II以及F的结构简式和E的分子式可知E的结构简式为,D发生信息反应I得到E,则D的结构简式为,C与CH3OH发生反应生成D,C相较于D少1个碳原子,说明CD是酯化反应,因此C的结构简式为,BC碳链不变,而AB碳链增长,且增长的碳原子数等于中碳原子数,同时BC的反应条件为NaClO2、H+,NaClO2具有氧化性,因此BC为氧化反应,AB为取代反应,C8H8O3的不饱和度为5,说明苯环上的取代基中含有不饱和键,

41、因此A的结构简式为,B的结构简式为。【详解】(1)由上述分析可知,A的结构简式为;A的同分异构体中满足:含有酚羟基;不能发生银镜反应,说明结构中不含醛基;含有四种化学环境的氢,说明具有对称结构,则满足条件的结构有:、,共有4种,故答案为:;4。(2)A中含有酚羟基,B中不含酚羟基,可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCl3溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,BC的反应类型为氧化反应,故答案为:FeCl3溶液;氧化反应。(3)CD为与CH3OH在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酯化反应生成,反应化学方程式为+CH3OH+H2O;E的结构简式为,其中的含氧官能团为醚键、酚羟基、

42、酯基,共3种,故答案为:+CH3OH+H2O;3。(4)由和制备过程需要增长碳链,可利用题干中AB的反应实现,然后利用信息反应I得到目标产物,目标产物中碳碳双键位于端基碳原子上,因此需要与HBr在40下发生加成反应生成,和反应生成,根据信息.+得到反应生成,因此合成路线为;故答案为:。20. 2甲氧基2甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下,可通过甲醇与烯烃的液相反应制得,体系中同时存在如图反应:反应:+CH3OH H1反应:+CH3OHH2反应: H3回答下列问题:(1)反应、以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断,A和B中相对稳定的是_(用系统命

43、名法命名);的数值范围是_(填标号)。A.1(2)为研究上述反应体系的平衡关系,向某反应容器中加入1.0molTAME,控制温度为353K,测得TAME的平衡转化率为。已知反应的平衡常数Kx3=9.0,则平衡体系中B的物质的量为_mol,反应的平衡常数Kx1=_。同温同压下,再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释,反应的化学平衡将_(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时,A与CH3OH物质的量浓度之比c(A):c(CH3OH)=_。(3)为研究反应体系的动力学行为,向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K,A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示

44、。代表B的变化曲线为_(填“X”或“Y”);t=100s时,反应的正反应速率v正_逆反应速率v逆(填“”“”或“=)。【答案】 . 2-甲基-2-丁烯 . D . 0.9 . . 逆向移动 . 1:10 . X . 【解析】【分析】【详解】(1)由平衡常数Kx与温度T变化关系曲线可知,反应、的平衡常数的自然对数随温度升高(要注意横坐标为温度的倒数)而减小,说明3个反应均为放热反应,即H10、H20、H30,因此,B的总能量高于A的总能量,能量越低越稳定,A和B中相对稳定的是B,其用系统命名法命名为2-甲基-2-丁烯;由盖斯定律可知,-=,则H1-H2=H30,因此H1H2,由于放热反应的H越小

45、,其绝对值越大,则的数值范围是大于1,选D。(2)向某反应容器中加入1.0molTAME,控制温度为353K,测得TAME的平衡转化率为,则平衡时n(TAME)=(1-) mol,n(A)+n(B)=n(CH3OH)= mol。已知反应的平衡常数Kx3=9.0,则=9.0,将该式代入上式可以求出平衡体系中B的物质的量为0.9 mol,n(A)=0.1 mol,反应的平衡常数Kx1=。同温同压下,再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释,反应的化学平衡将向着分子数增大的方向移动,即逆向移动。平衡时,TAME的转化率变大,但是平衡常数不变,A与CH3OH物质的量浓度之比不变,c(A):c(CH3OH)=0.1:=1:10。(3)温度为353K,反应的平衡常数Kx3=9.0,=9.0。由A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化曲线可知,X代表的平衡浓度高于Y,则代表B的变化曲线为X;由母线的变化趋势可知,100s 以后各组分的浓度仍在变化, t=100s时,因此,反应正在向逆反应方向移动,故其正反应速率v正小于逆反应速率v逆,填。

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