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【精品解析】江蘇省2025年高考真題化學試卷

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【精品解析】江蘇省2025年高考真題化學試卷

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江蘇省2025年高考真題化學試卷
1.(2025·江蘇)大氣中的氮是取之不盡的天然資源。下列工業生產中以氮氣作反應物的是(  )
A.工業合成氨 B.濕法煉銅
C.高爐煉鐵 D.接觸法制硫酸
【答案】A
【知識點】氮氣的化學性質;含氮物質的綜合應用
【解析】【解答】A.在高溫、高壓、催化劑的條件下,氮氣和氫氣反應生成氨氣,該過程中氮氣為反應物,故A正確;
B.濕法煉銅通常是用鐵(Fe)等活潑金屬從含銅的鹽溶液中置換出銅,該過程不涉及氮氣參與反應,氮氣并非反應物,故B錯誤;
C.高爐煉鐵的原理是在高溫下,用一氧化碳還原氧化鐵生成單質鐵,氮氣在高爐中主要作為惰性氣體存在,不參與煉鐵的核心化學反應,不是反應物,故C錯誤;
D.接觸法制硫酸分為三個階段:硫鐵礦(或硫磺)燃燒生成二氧化硫、二氧化硫催化氧化生成三氧化硫、三氧化硫與水反應生成硫酸,各階段反應均不涉及氮氣作為反應物,故D錯誤;
故選A。
【分析】根據各反應涉及的反應物分析。
2.(2025·江蘇)科學家通過核反應。發現氚。下列說法正確的是(  )
A.表示一個質子
B.的基態原子核外電子排布式為
C.與互為同位素
D.的原子結構示意圖為
【答案】C
【知識點】原子核外電子排布;同位素及其應用;原子結構示意圖
【解析】【解答】A. 右下角為質子數,則所含質子數為0,故A錯誤;
B.Li最外層有一個電子,則的基態原子核外電子排布式為, 故B錯誤;
C. 與 具有相同的質子數,中子數不同,互為同位素,故C正確;
D. 核外只有2個電子,其原子結構示意圖為,故D錯誤;
故選C。
【分析】A.原子符號左上角為質量數,左下角為質子數,質量數=質子數+中子數,核外電子數=核內質子數=核電荷數;
B. 最外層只有一個電子;
C.同位素是指質子數相同中子數不同的同種元素的不同原子;
D. 核外只有2個電子。
3.(2025·江蘇)用草酸溶液滴定未知濃度的溶液。下列實驗操作規范的是(  )
A.配制草酸溶液 B.潤洗滴定管
C.滴定 D.讀數
【答案】D
【知識點】中和滴定;酸(堿)式滴定管的使用
【解析】【解答】A.向容量瓶中轉移溶液時需要用玻璃棒引流,故A錯誤;
B.潤洗滴定管時,加入少量草酸溶液,傾斜著轉動滴定管進行潤洗,故B錯誤;
C.滴定時,手應放在錐形瓶上端,輕輕晃動錐形瓶,故C錯誤;
D.讀數時視線與草酸溶液的凹液面保持水平,故D正確;
故選D。
【分析】 根據滴定過程中儀器的使用規范和操作規范分析。
4.(2025·江蘇)在溶有15-冠()的有機溶劑中,芐氯()與發生反應:
下列說法正確的是(  )
A.芐氯是非極性分子
B.電負性:
C.離子半徑:
D.X中15-冠與間存在離子鍵
【答案】C
【知識點】元素電離能、電負性的含義及應用;極性分子和非極性分子;微粒半徑大小的比較
【解析】【解答】A.芐氯分子結構不對稱,正負電荷中心不重合,為極性分子,故A錯誤;
B.同主族從上到下元素的電負性減小,則 電負性:, 故B錯誤;
C.F-和Na+具有相同的核外電子層結構,Na元素的核電荷數大于F,則離子半徑: ,故C正確;
D. 15-冠 是分子,與 形成超分子,不存在離子鍵,故D錯誤;
故選C。
【分析】A.根據電荷中心是否重合判斷分子極性;
B.元素的非金屬性越強,電負性越大;
C.電子層數越多,離子半徑越大,電子層數相同時,核電荷數越大,離子半徑越小;
D.分子與離子之間不存在離子鍵。
5.(2025·江蘇)閱讀下列材料,完成問題:
中國對人類科學進步與技術發展貢獻卓著。黑火藥(主要成分:、S和C)是中國古代四大發明之一。侯德榜發明的“聯合制堿法”將合成氨法與氨堿法聯合,突破了國外制堿技術封鎖。我國科學家在世界上首次人工合成結晶牛胰島素;采用有機合成與酶促合成相結合的方法,人工合成了酵母丙氨酸轉移核糖核酸。徐光憲提出的稀土串級萃取理論使我國稀土提取技術取得重大進步。屠呦呦等采用低溫、乙醚冷浸提取的青蒿素(,含)在治療瘧疾中起到重要作用。閔恩澤研制新型催化劑解決了重油裂解難題。
下列說法正確的是(  )
A.硫黃有等多種同素異形體
B.高溫下青蒿素分子結構穩定
C.分子中鍵角大于分子中鍵角
D.題圖所示的堿基鳥嘌呤與胞嘧啶通過氫鍵互補配對
【答案】D
【知識點】鍵能、鍵長、鍵角及其應用;含有氫鍵的物質;有機物的結構和性質
【解析】【解答】A.同素異形體是同種元素形成的不同單質,S2-不是單質,不屬于硫磺的同素異形體,故A錯誤;
B. 在高溫下易斷裂,因此高溫下青蒿素分子結構不穩定,故B錯誤;
C.分子中N原子上含有1個孤電子對,CH4分子中C原子為飽和碳原子,不含孤電子對,孤電子對越多鍵角越小,因此分子中鍵角小于分子中鍵角,故C錯誤;
D.鳥嘌呤與胞嘧啶中含有的N、O能形成氫鍵,實現互補配對,故D正確;
故選D。
【分析】A.同種元素形成的不同單質互為同素異形體;
B. 高溫不穩定;
C.孤電子對間排斥力>孤電子對和成鍵電子對之間的排斥力>成鍵電子對之間的排斥力,孤電子對越多鍵角越小;
D.鳥嘌呤與胞嘧啶之間能形成氫鍵。
6.(2025·江蘇)下列化學反應表示正確的是(  )
A.黑火藥爆炸:
B.電解飽和溶液制:
C.重油裂解獲得的丙烯制聚丙烯:
D.向飽和氨鹽水中通入過量:
【答案】D
【知識點】純堿工業(侯氏制堿法);聚合反應;離子方程式的書寫
【解析】【解答】A.黑火藥爆炸時,、C和S反應生成和,該反應的化學方程式為,故A錯誤;
B.電解飽和NaCl溶液生成和NaOH,反應的離子方程式為,故B錯誤;
C.重油裂解獲得丙烯,丙烯含有碳碳雙鍵,發生加聚反應生成聚丙烯,反應的化學方程式為,故C錯誤;
D.向飽和氨鹽水中通入過量生成和,溶解度較小,結晶析出,反應的化學方程式為 ,故D正確。
故選D。
【分析】A.黑火藥爆炸的產物為硫化鉀、氮氣和二氧化碳;
B.電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣;
C.丙烯通過加聚反應生成聚丙烯;
D.向飽和銨鹽水中通入過量二氧化碳反應生成碳酸氫鈉。
7.(2025·江蘇)下列物質組成或性質與分離提純方法對應關系正確的是(  )
A.蛋白質能水解,可用飽和溶液提純蛋白質
B.乙醚與青蒿素組成元素相同,可用乙醚提取青蒿素
C.難溶于水、比水易溶解,可用萃取碘水中的
D.不同的烴密度不同,可通過分餾從石油中獲得汽油、柴油
【答案】C
【知識點】物質的分離與提純
【解析】【解答】A.蛋白質在飽和溶液中會發生鹽析,可用飽和溶液分離提純蛋白質,與蛋白質能發生水解反應無關,故A錯誤;
B.乙醚能溶解青蒿素,因此可用乙醚提取青蒿素,與元素組成無關,故B錯誤;
C.在中的溶解度大于在水中的溶解度,且與水不互溶,故可用萃取碘水中的,故C正確;
D.分餾是利用物質的沸點不同進行分離,用分餾法從石油中獲得汽油、柴油是因為不同烴的沸點不同,故D錯誤;
故選C。
【分析】A.蛋白質在飽和溶液中發生鹽析;
B.乙醚能溶解青蒿素;
C.碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度;
D.分餾是利用物質的沸點不同進行分離。
8.(2025·江蘇)以稀為電解質溶液的光解水裝置如圖所示,總反應為。下列說法正確的是(  )
A.電極a上發生氧化反應生成
B.通過質子交換膜從右室移向左室
C.光解前后,溶液的不變
D.外電路每通過電子,電極b上產生
【答案】A
【知識點】電極反應和電池反應方程式;電解池工作原理及應用
【解析】【解答】A.電極a為負極,電極反應式為:,生成O2,故A正確;
B.原電池工作時,陽離子向正極移動,電極a上生成,電極b上消耗,通過質子交換膜從左室移向右室,故B錯誤;
C.光解的總反應為 ,反應不停消耗水,則溶液濃度增大,pH減小,故C錯誤;
D.根據可知, 外電路每通過電子,電極b上產生,故D錯誤;
故選A。
【分析】根據電子流向可知,a為負極,發生氧化反應,電極反應式為,b為正極,電極反應式為。
9.(2025·江蘇)化合物Z是一種具有生理活性的多環呋喃類化合物,部分合成路線如下:
下列說法正確的是(  )
A.最多能和發生加成反應
B.Y分子中和雜化的碳原子數目比為
C.Z分子中所有碳原子均在同一個平面上
D.Z不能使的溶液褪色
【答案】B
【知識點】有機化合物中碳的成鍵特征;有機物的結構和性質;有機分子中原子共線、共面的判斷
【解析】【解答】A.X中含有一個苯環、一個碳碳雙鍵和兩個羰基,則最多能和發生加成反應 故A錯誤;
B.Y分子中,兩個碳碳雙鍵兩端的碳原子采用sp2雜化,數目為4,飽和碳原子采用sp3雜化,數目為2,則Y分子中和雜化的碳原子數目比為 ,故B正確;
C.Z分子中含有多個飽和碳原子,飽和碳原子具有甲烷的結構特征,各原子不可能共面,因此Z分子中所有碳原子不可能共面,故C錯誤;
D.Z中含有的碳碳雙鍵能與溴加成從而使的溶液褪色 ,故D錯誤;
故選B。
【分析】A.X中苯環、雙鍵和羰基均能與氫氣加成;
B.雙鍵碳原子采用sp2雜化,飽和碳原子采用sp3雜化;
C.飽和碳原子具有甲烷的結構特征;
D.Z含有碳碳雙鍵,能與溴加成。
10.(2025·江蘇)與通過電催化反應生成,可能的反應機理如圖所示(圖中吸附在催化劑表面的物種用“*”標注)。下列說法正確的是(  )
A.過程Ⅱ和過程Ⅲ都有極性共價鍵形成
B.過程Ⅱ中發生了氧化反應
C.電催化與生成的反應方程式:
D.常溫常壓、無催化劑條件下,與反應可生產
【答案】A
【知識點】氧化還原反應;催化劑
【解析】【解答】A.過程Ⅱ:和在酸性條件下被還原為和,生成的N-H為極性共價鍵;過程Ⅲ:與反應生成,生成的C-N為極性共價鍵,故A正確;
B.過程Ⅱ是得電子的過程,發生還原反應,故B錯誤;
C.該方程式正負電荷和不為0,由圖可知,過程Ⅱ中從外界獲得電子,則正確的反應方程式為,故C錯誤;
D.常溫常壓、無催化劑條件下,與反應生成無機物或,故D錯誤;
故選A。
【分析】A.不同種非金屬原子間形成極性共價鍵;
B.過程Ⅱ得到電子,發生還原反應;
C.該方程式電荷不守恒;
D.常溫常壓、無催化劑條件下,與反應得到無機物。
11.(2025·江蘇)探究含銅化合物性質的實驗如下:
步驟Ⅰ 取一定量溶液,加入適量濃氨水,產生藍色沉淀。
步驟Ⅱ 將沉淀分成兩等份,分別加入相同體積的濃氨水、稀鹽酸,沉淀均完全溶解,溶液分別呈現深藍色、藍色。
步驟Ⅲ 向步驟Ⅱ所得的深藍色溶液中插入一根打磨過的鐵釘,無明顯現象;繼續加入稀鹽酸,振蕩后靜置,產生少量氣泡,鐵釘表面出現紅色物質。
下列說法正確的是(  )
A.步驟Ⅰ產生的藍色沉淀為
B.步驟Ⅱ的兩份溶液中:
C.步驟Ⅲ中無明顯現象是由于鐵釘遇深藍色溶液迅速鈍化
D.步驟Ⅲ中產生氣體、析出紅色物質的反應為
【答案】B
【知識點】銅及其化合物;性質實驗方案的設計
【解析】【解答】A.步驟Ⅰ中產生的藍色沉淀是Cu(OH)2,故A錯誤;
B.步驟Ⅱ中,產生的深藍色溶液主要含,該溶液中的Cu2+因形成[Cu(NH3)4]2+絡離子而濃度降低,而藍色溶液(加入稀鹽酸)中Cu2+可以自由移動,濃度較高,因此c深藍色(Cu2+) < c藍色(Cu2+),故B正確;
C.鐵在堿性溶液中不易鈍化,步驟Ⅲ中無明顯現象的原因是絡合物中Cu2+濃度過低,無法被Fe置換,故C錯誤;
D.步驟Ⅲ中加入鹽酸后,H+與NH3結合生成NH4+,導致配合物釋放Cu2+,Fe與Cu2+發生置換反應生成Cu,稀鹽酸和鐵反應生成氫氣,該反應式未體現H+的作用,與實際反應原理不符,故D錯誤;
故選B。
【分析】 取一定量溶液,加入適量濃氨水,產生Cu(OH)2藍色沉淀,將沉淀分成兩等份,分別加入相同體積的濃氨水、稀鹽酸,加入濃氨水生成 ,加入稀鹽酸反應生成CuCl2,向步驟Ⅱ所得的深藍色溶液中插入一根打磨過的鐵釘,無明顯現象;繼續加入稀鹽酸,振蕩后靜置,產生少量氣泡,鐵釘表面出現紅色物質,說明有Cu生成,同時鐵與稀鹽酸反應生成氫氣。
12.(2025·江蘇)室溫下,有色金屬冶煉廢渣(含等的氧化物)用過量的較濃溶液酸浸后,提取銅和鎳的過程如下所示。
已知:。下列說法正確的是(  )
A.較濃溶液中:
B.溶液中:的平衡常數
C.溶液中:
D.“提銅”和“沉鎳”后的兩份濾液中:
【答案】B
【知識點】離子濃度大小的比較;常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用;電離方程式的書寫
【解析】【解答】A.若兩步均完全電離,則溶液中存在電荷守恒:,但根據題給信息知,在較濃的溶液中僅第一步電離完全,電離出大量的會抑制第二步電離,第二步電離不完全,溶液中存在,因此電荷守恒應表示為,故A錯誤;
B.該反應的平衡常數,故B正確;
C.溶液中 ,根據質子守恒有: ,故C錯誤;
D.考慮過程中溶液的少量損耗(吸附在沉淀表面被過濾除去),,同時“沉鎳”過程中加入了溶液,溶液體積增加,因此,故D錯誤;
故選B。
【分析】 有色金屬冶煉廢渣(含等的氧化物) 用過量的較濃溶液酸浸 ,SiO2不與硫酸反應,Cu和Ni的氧化物與硫酸反應生成對應的硫酸鹽,則浸取液中主要含、,向浸取液中加入溶液提銅,加入溶液沉鎳得到。
13.(2025·江蘇)甘油水蒸氣重整獲得過程中的主要反應:
反應Ⅰ
反應Ⅱ
反應Ⅲ
條件下,和發生上述反應達平衡狀態時,體系中和的物質的量隨溫度變化的理論計算結果如圖所示。下列說法正確的是(  )
A.時,的平衡轉化率為20%
B.反應達平衡狀態時,
C.其他條件不變,在范圍,平衡時的物質的量隨溫度升高而增大
D.其他條件不變,加壓有利于增大平衡時的物質的量
【答案】A
【知識點】化學平衡的影響因素;化學反應速率與化學平衡的綜合應用;化學平衡的計算
【解析】【解答】A.時,,,,根據C原子守恒,可得,根據O原子守恒,可得,則,故A正確;
B.時,,,則,故B錯誤;
C.范圍,隨溫度升高,反應Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移動,增大,說明反應Ⅲ逆向移動程度更大,則的物質的量減小,故C錯誤;
D.增大壓強,反應Ⅰ平衡逆向移動,反應Ⅱ平衡不移動,反應Ⅲ平衡正向移動,的物質的量減小,故D錯誤;
故選A。
【分析】550℃時,曲線①物質的量是5mol,根據原子守恒,n(C)=3mol,則則曲線①表示,升高溫度,反應Ⅰ平衡正移,反應Ⅱ平衡逆向移動,CO物質的量增大,則曲線③代表CO,溫度升高,反應Ⅲ逆向移動,物質的量降低,則曲線②代表。
14.(2025·江蘇)可用于制備光學材料和回收砷。
(1)制備。由閃鋅礦[含及少量硫化鎘等]制備的過程如下:
已知:。當離子濃度小于時,認為離子沉淀完全。
①酸浸時通入可提高浸出率的原因是   。
②通入除鎘。通過計算判斷當溶液時,是否沉淀完全(寫出計算過程)。   
③沉鋅前調節溶液的至,加入的氧化物為   (填化學式)。
(2)制備光學材料。如圖甲所示,晶體中摻入少量后,會出現能量不同的“正電”區域、“負電”區域,光照下發出特定波長的光。
區域A“”中的離子為   (填離子符號),區域B帶   (填“正電”或“負電”)。
(3)回收砷。用去除酸性廢液中的三價砷,并回收生成的沉淀。
已知:溶液中主要以弱酸形式存在,。
時,按向酸性廢液中加入,砷回收率隨反應時間的變化如圖乙所示。
①寫出與反應生成的離子方程式:   。
②反應后,砷回收率下降的原因有   。
【答案】(1)氧化生成S,促進酸浸反應正向進行;否 時,,則未沉淀完全;ZnO
(2);負電
(3);隨著反應的進行,溶液pH增大,溶液中濃度減小,促進平衡正向移動,重新溶解,砷回收率下降
【知識點】晶胞的計算;弱電解質在水溶液中的電離平衡;難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質;常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用
【解析】【解答】(1)①酸浸時,若不通入,會發生反應:,通入可以氧化生成S,促進酸浸反應正向進行,提高浸出率。
②通入除鎘,當溶液時,, 又因為,=,則=,則此時>, 離子沉淀不完全。
③由②知,除鎘時溶液酸性較強,故應在不引入新雜質的同時消耗溶液中的,加入的氧化物為ZnO。
(2)晶胞摻雜過程中,應由半徑相近的微粒進行替換,則區域A中,由替換,區域B中,由替換;根據均攤法,區域B中位于晶胞內,數目為3,位于晶胞體內,數目為1,位于頂點和面心,數目為,則區域B所帶電荷總數為:,區域B帶負電。
(3)①與反應除了生成外還有鋅離子,則反應的離子方程式為:。
②隨著反應的進行,溶液pH增大,溶液中濃度減小,促進平衡正向移動,重新溶解,砷回收率下降,所以反應后,砷回收率下降。
【分析】 閃鋅礦[含及少量硫化鎘等] 加入酸浸,ZnS、FeS、CdS分別轉化為,硫元素轉化為硫單質,先將Fe3+轉化為氫氧化鐵除去,加入H2S沉鎘,將Cd2+轉化為CdS,調節pH沉鋅得到ZnS。
15.(2025·江蘇)G是一種四環素類藥物合成中間體,其合成路線如下:
(1)A分子中,與2號碳相比,1號碳的鍵極性相對   (填“較大”或“較小”)。
(2)會產生與E互為同分異構體且含五元環的副產物,其結構簡式為   。
(3)E分子中含氧官能團名稱為醚鍵、羰基和   ,F分子中手性碳原子數目為   。
(4)寫出同時滿足下列條件的G的一種同分異構體的結構簡式:   。
①含有3種不同化學環境的氫原子;②堿性條件下水解后酸化,生成X和Y兩種有機產物,的相對分子質量為60,Y含苯環且能與溶液發生顯色反應。
(5)寫出以和為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和兩碳以下的有機試劑任用,合成路線示例見本題題干)。
【答案】(1)較大
(2)
(3)羧基;1
(4)或
(5)
【知識點】有機物的合成;有機物的結構和性質;同分異構現象和同分異構體;酯的性質
【解析】【解答】(1)1號碳與兩個酯基相連,2號碳只與一個酯基相連,酯基具有吸電子效應,使與其相連的碳原子上的電子云密度降低,從而增強了C—H鍵的極性,因此1號碳的C-H鍵極性相對較大。
(2)D→E的反應是5號羧基與苯環上甲氧基同側鄰位碳上的H原子發生取代反應,而D中的4號羧基也可能發生類似反應,會生成含五元環的副產物。
(3)根據E的結構簡式可知,其分子中含有的含氧官能團為醚鍵、羰基和羧基;F分子中只有與直接相連的碳原子是手性碳原子。
(4)G的分子式為,其不飽和度為6。G的同分異構體在堿性條件下水解后酸化得到X和Y,且,Y含苯環且能與溶液發生顯色反應,則Y含有酚羥基,因此該同分異構體是X與Y形成的酯。X的相對分子質量為60,據此可知X為,因此該同分異構體中含有2個基團,該基團不飽和度為1,苯環的不飽和度為4,不飽和度共為6,則該同分異構體不含其他不飽和結構。其分子中含有17個H原子,且H原子只有3種不同化學環境,說明該分子具有高度對稱性,2個在苯環上處于對稱位置。如果Cl原子連在苯環側鏈中的碳原子上,則無論如何安排都不能得到只含有3種不同化學環境的H原子的結構,所以Cl原子連在苯環上。除外,其他11個H原子只有2種不同化學環境,則應含有一個只有1種化學環境的H原子的取代基,該基團只能為,苯環上未被取代的2個對稱的H原子作為第3種化學環境的H原子,由此可得符合條件的同分異構體為:、。
(5)目標產物為聚酯,其單體為和,其中可由先水解再酸化獲得,而含有2個,流程中物質G含有結構,該結構是由被還原而來,則可由被還原而來,而可視為的亞甲基上的H原子被環己基取代,這一步驟與題給流程中的反應類似,因此可由與在和作用下反應生成,可由與HBr反應制得,則具體合成路線為:。
【分析】(1)酯基中,羰基(C=O)的氧原子和烷氧基(-OR)的氧原子電負性均大于碳原子,電子云會向氧原子偏移,使羰基碳帶部分正電荷,進而對相鄰基團產生吸電子誘導效應;
(2)分子式相同,結構不同的化合物互為同分異構體;
(3)根據E的結構簡式確定其官能團;手性碳是指連有四個不同原子團的碳原子;
(4)分子式相同,結構不同的化合物互為同分異構體;
(5)參照題干合成路線,采用逆合成分析法確定具體合成步驟。
16.(2025·江蘇)海洋出水鐵質文物表面有凝結物,研究其形成原理和脫氯方法對保護文物意義重大。
(1)文物出水清淤后,須盡快浸泡在稀或溶液中進行現場保護。
①玻璃中的能與反應生成   (填化學式),故不能使用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛放溶液。
②文物浸泡在堿性溶液中比暴露在空氣中能減緩吸氧腐蝕,其原因有   。
(2)文物表面凝結物種類受文物材質和海洋環境等因素的影響。
①無氧環境中,文物中的與海水中的在細菌作用下形成等含鐵凝結物。寫出與反應生成和的離子方程式:   。
②有氧環境中,海水中的鐵質文物表面形成等凝結物。
(i)鐵在鹽水中腐蝕的可能原理如圖所示。依據原理設計如下實驗:向溶液中加入溶液(能與形成藍色沉淀)和酚酞,將混合液滴到生鐵片上。預測該實驗的現象為   。
(ii)鐵的氫氧化物吸附某些陽離子形成帶正電的膠粒,是凝結物富集的可能原因。該膠粒的形成過程中,參與的主要陽離子有   (填離子符號)。
(3)為比較含氯在溶液與蒸餾水中浸泡的脫氯效果,請補充實驗方案:取一定量含氯模擬樣品,將其分為兩等份,   ,比較滴加溶液體積[。實驗須遵循節約試劑用量的原則,必須使用的試劑:蒸餾水、溶液、溶液、溶液]。
【答案】(1);堿性環境抑制吸氧腐蝕正極反應的進行,反應速率減慢;堿性溶液中,溶解度較小,減少文物與的接觸,減緩吸氧腐蝕
(2);(ⅰ)滴加混合溶液后,鐵片表面將出現藍色和紅色區域,較長時間后出現黃色斑點;
(3)分別加入等體積(如5mL)的溶液和蒸餾水至浸沒樣品,在室溫下,攪拌、浸泡30min;過濾,各取等量上清液(如2mL)置于兩支小試管中,分別滴加溶液酸化,再分別滴加溶液;記錄每份上清液至出現AgCl白色沉淀時消耗的溶液體積
【知識點】硅和二氧化硅;化學實驗方案的評價;鐵的吸氧腐蝕
【解析】【解答】(1)①是酸性氧化物,與NaOH溶液發生反應生成硅酸鈉和水,化學方程式為。
②吸氧腐蝕時正極反應式為,堿性溶液中,濃度較大,會抑制得電子,該反應的平衡逆向移動,吸氧腐蝕的速率減慢;在高離子濃度的液體中溶解度較小,堿性溶液比純水溶解氧的能力低,減少了文物與的接觸,減緩吸氧腐蝕。
(2)①無氧、弱堿性的海水中,Fe在細菌作用下,被氧化為價的FeS、,則反應的離子方程式:。
②(ⅰ)由題圖知,鐵片在NaCl溶液中發生吸氧腐蝕,開始時,負極反應式為,正極反應式為,與反應生成藍色沉淀,即鐵片上會出現藍色區域;溶液中酚酞遇到變紅,鐵片上會出現紅色區域;有氧環境中,海水中的鐵質文物表面形成FeOOH,說明在鹽水中被氧化成黃色的FeOOH,故現象是滴加混合溶液后,鐵片表面將出現藍色和紅色區域,較長時間后出現黃色斑點;
(ⅱ)鐵片發生吸氧腐蝕,負極區生成,在空氣中易被氧化為為,此時體系中的陽離子主要有。
(3)將等量的含氯FeOOH模擬樣品分別用等體積的NaOH溶液與蒸餾水浸泡脫氯,然后過濾,得到上清液,取等體積的兩種上清液,先用溶液酸化,再加入溶液,通過比較出現AgCl白色沉淀時消耗溶液體積的大小,即可比較脫氯效果,則具體實驗方案為: 取一定量含氯模擬樣品,將其分為兩等份 , 分別加入等體積(如5mL)的溶液和蒸餾水至浸沒樣品,在室溫下,攪拌、浸泡30min;過濾,各取等量上清液(如2mL)置于兩支小試管中,分別滴加溶液酸化,再分別滴加溶液;記錄每份上清液至出現AgCl白色沉淀時消耗的溶液體積, 比較滴加溶液體積。
【分析】(1)①二氧化硅和氫氧化鈉反應生成硅酸鈉;
②堿性環境抑制吸氧腐蝕正極反應的進行,且堿性環境下,氧氣的溶解度較小;
(2)①根據反應物和生成物以及反應條件,結合質量守恒和得失電子守恒書寫離子方程式;
②鐵片在NaCl溶液中發生吸氧腐蝕,開始時,負極反應式為Fe-2e-=Fe2+,正極反應式為,Fe2+與反應生成KFe[Fe(CN)6]藍色沉淀;鐵片發生吸氧腐蝕時,負極區生成Fe2+,Fe2+易被氧化為Fe3+;
(3)要檢驗脫氯效果,應控制樣品用量、脫氯時間、取用體積等變量相同,利用Ag+與Cl-的反應進行實驗。
17.(2025·江蘇)合成氣(和)是重要的工業原料氣。
(1)合成氣制備甲醇:。的結構式為,估算該反應的需要   (填數字)種化學鍵的鍵能數據。
(2)合成氣經“變換”“脫碳”獲得純。
①合成氣變換。向絕熱反應器中通入和過量的:
催化作用受接觸面積和溫度等因素影響,的比熱容較大。過量能有效防止催化劑活性下降,其原因有   。
②脫碳在鋼制吸收塔中進行,吸收液成分:質量分數30%的吸收劑、(正價有)緩蝕劑等。溶液濃度偏高會堵塞設備,導致堵塞的物質是   (填化學式)。減緩設備腐蝕的原理是   。
(3)研究與不同配比的鐵鈰載氧體[是活潑金屬,正價有]反應,氣體分步制備原理示意如圖甲所示。相同條件下,先后以一定流速通入固定體積的,依次發生的主要反應:
步驟Ⅰ
步驟Ⅱ
①步驟Ⅰ中,產物氣體積分數、轉化率、與x的關系如圖乙所示。時,大于理論值2的可能原因有   ;時,通入標準狀況下的至反應結束,的選擇性,則生成標準狀況下和的總體積為   。
②時,新制載氧體、與反應后的載氧體的X射線衍射譜圖如圖丙所示(X射線衍射用于判斷某晶態物質是否存在,不同晶態物質出現衍射峰的衍射角不同)。步驟Ⅱ中,能與反應的物質有   (填化學式)。
③結合圖示綜合分析,步驟Ⅰ中的作用、氣體分步制備的價值:   。
【答案】(1)5
(2)該反應為放熱反應,在絕熱容器中進行,的比熱容較大,則體系溫度變化較小,催化劑活性受溫度影響,過量可有效防止催化劑活性下降;;具有強氧化性,能使設備表面形成一層致密的氧化膜
(3)當時,載氧體為,氧化性較強,提供的O原子較多,將CO氧化為,使得CO的物質的量減小,增大;432;C、Fe、FeO;步驟Ⅰ中 作載氧體供氧,將甲烷轉化為CO和氫氣,避免生成大量C,造成積炭,導致催化劑失活;采用分步制備,可提高原料利用率,同時步驟Ⅰ需要的溫度較高,步驟Ⅱ需要的溫度較低,分步制備也可節約能源
【知識點】反應熱和焓變;催化劑;化學反應速率的影響因素;化學平衡的影響因素;化學平衡的計算
【解析】【解答】(1) =反應物的總鍵能-生成物的總鍵能,計算該反應的需、、、、,共5種化學鍵的鍵能數據。
(2)①該反應為放熱反應,在絕熱容器中進行時,若無水的存在,隨著反應進行,溫度會逐漸升高,由于使用了低溫型催化劑,溫度過高會導致催化劑的活性下降;的比熱容較大,可以吸收大量的熱從而使體系溫度變化較小,因此,過量可有效防止催化劑活性下降。
②脫碳過程中,溶液會吸收,發生反應,當溶液濃度偏高時,會生成較多,而溶解度相對較小,容易在溶液中達到飽和后結晶析出,從而堵塞設備。中的Cr元素化合價為,處于最高價態,具有強氧化性,在鋼制吸收塔的環境中,它會與鐵發生氧化還原反應,使鐵表面形成一層由鐵的氧化物和鉻的氧化物組成的致密氧化膜,這層氧化膜可以將鋼鐵與腐蝕性介質隔離開,阻止氧氣、水和其他腐蝕性物質與鋼鐵接觸,從而減緩腐蝕。
(3)①當時,載氧體中沒有,只有,由于的氧化性較強,且其提供的O原子較多,可以將CO氧化為,使得CO的物質的量減小,增大;由題圖乙可知,當時,轉化率為60%,則,已知CO的選擇性,則,根據圖乙中數據可知,此時產物氣中,則,故生成標準狀況下CO和的總體積為432mL。
②新制載氧體與反應后新生成的晶態物質,在步驟Ⅱ中會與反應,使載氧體再生從而繼續與反應,因此,在新制載氧體中不存在,而在與反應后的載氧體中含有的晶態物質,會在步驟Ⅱ中與反應。因此,對比二者X射線衍射譜圖可知,C、Fe、FeO在步驟Ⅱ中均可與反應。
③步驟Ⅰ中作載氧體供氧,將甲烷轉化為CO和氫氣,可以避免生成大量積炭致催化劑活性降低甚至失活;采用分步制備,可提高原料利用率,且可以有效消除積碳使催化劑再生,同時步驟Ⅰ需要的溫度較高,步驟Ⅱ需要的溫度較低,分步制備也可節約能源。
【分析】(1) =反應物的總鍵能-生成物的總鍵能;
(2)①溫度會影響催化劑活性;
②具有強氧化性 ;
(3)①當時,載氧體中沒有,只有;當時,轉化率為60%,則,CO的選擇性,則,產物氣中,則,據此計算生成標準狀況下和的總體積;
②結合X射線衍射譜圖判斷與反應的物質;
③ 可提供氧,將甲烷轉化為CO。
1 / 1江蘇省2025年高考真題化學試卷
1.(2025·江蘇)大氣中的氮是取之不盡的天然資源。下列工業生產中以氮氣作反應物的是(  )
A.工業合成氨 B.濕法煉銅
C.高爐煉鐵 D.接觸法制硫酸
2.(2025·江蘇)科學家通過核反應。發現氚。下列說法正確的是(  )
A.表示一個質子
B.的基態原子核外電子排布式為
C.與互為同位素
D.的原子結構示意圖為
3.(2025·江蘇)用草酸溶液滴定未知濃度的溶液。下列實驗操作規范的是(  )
A.配制草酸溶液 B.潤洗滴定管
C.滴定 D.讀數
4.(2025·江蘇)在溶有15-冠()的有機溶劑中,芐氯()與發生反應:
下列說法正確的是(  )
A.芐氯是非極性分子
B.電負性:
C.離子半徑:
D.X中15-冠與間存在離子鍵
5.(2025·江蘇)閱讀下列材料,完成問題:
中國對人類科學進步與技術發展貢獻卓著。黑火藥(主要成分:、S和C)是中國古代四大發明之一。侯德榜發明的“聯合制堿法”將合成氨法與氨堿法聯合,突破了國外制堿技術封鎖。我國科學家在世界上首次人工合成結晶牛胰島素;采用有機合成與酶促合成相結合的方法,人工合成了酵母丙氨酸轉移核糖核酸。徐光憲提出的稀土串級萃取理論使我國稀土提取技術取得重大進步。屠呦呦等采用低溫、乙醚冷浸提取的青蒿素(,含)在治療瘧疾中起到重要作用。閔恩澤研制新型催化劑解決了重油裂解難題。
下列說法正確的是(  )
A.硫黃有等多種同素異形體
B.高溫下青蒿素分子結構穩定
C.分子中鍵角大于分子中鍵角
D.題圖所示的堿基鳥嘌呤與胞嘧啶通過氫鍵互補配對
6.(2025·江蘇)下列化學反應表示正確的是(  )
A.黑火藥爆炸:
B.電解飽和溶液制:
C.重油裂解獲得的丙烯制聚丙烯:
D.向飽和氨鹽水中通入過量:
7.(2025·江蘇)下列物質組成或性質與分離提純方法對應關系正確的是(  )
A.蛋白質能水解,可用飽和溶液提純蛋白質
B.乙醚與青蒿素組成元素相同,可用乙醚提取青蒿素
C.難溶于水、比水易溶解,可用萃取碘水中的
D.不同的烴密度不同,可通過分餾從石油中獲得汽油、柴油
8.(2025·江蘇)以稀為電解質溶液的光解水裝置如圖所示,總反應為。下列說法正確的是(  )
A.電極a上發生氧化反應生成
B.通過質子交換膜從右室移向左室
C.光解前后,溶液的不變
D.外電路每通過電子,電極b上產生
9.(2025·江蘇)化合物Z是一種具有生理活性的多環呋喃類化合物,部分合成路線如下:
下列說法正確的是(  )
A.最多能和發生加成反應
B.Y分子中和雜化的碳原子數目比為
C.Z分子中所有碳原子均在同一個平面上
D.Z不能使的溶液褪色
10.(2025·江蘇)與通過電催化反應生成,可能的反應機理如圖所示(圖中吸附在催化劑表面的物種用“*”標注)。下列說法正確的是(  )
A.過程Ⅱ和過程Ⅲ都有極性共價鍵形成
B.過程Ⅱ中發生了氧化反應
C.電催化與生成的反應方程式:
D.常溫常壓、無催化劑條件下,與反應可生產
11.(2025·江蘇)探究含銅化合物性質的實驗如下:
步驟Ⅰ 取一定量溶液,加入適量濃氨水,產生藍色沉淀。
步驟Ⅱ 將沉淀分成兩等份,分別加入相同體積的濃氨水、稀鹽酸,沉淀均完全溶解,溶液分別呈現深藍色、藍色。
步驟Ⅲ 向步驟Ⅱ所得的深藍色溶液中插入一根打磨過的鐵釘,無明顯現象;繼續加入稀鹽酸,振蕩后靜置,產生少量氣泡,鐵釘表面出現紅色物質。
下列說法正確的是(  )
A.步驟Ⅰ產生的藍色沉淀為
B.步驟Ⅱ的兩份溶液中:
C.步驟Ⅲ中無明顯現象是由于鐵釘遇深藍色溶液迅速鈍化
D.步驟Ⅲ中產生氣體、析出紅色物質的反應為
12.(2025·江蘇)室溫下,有色金屬冶煉廢渣(含等的氧化物)用過量的較濃溶液酸浸后,提取銅和鎳的過程如下所示。
已知:。下列說法正確的是(  )
A.較濃溶液中:
B.溶液中:的平衡常數
C.溶液中:
D.“提銅”和“沉鎳”后的兩份濾液中:
13.(2025·江蘇)甘油水蒸氣重整獲得過程中的主要反應:
反應Ⅰ
反應Ⅱ
反應Ⅲ
條件下,和發生上述反應達平衡狀態時,體系中和的物質的量隨溫度變化的理論計算結果如圖所示。下列說法正確的是(  )
A.時,的平衡轉化率為20%
B.反應達平衡狀態時,
C.其他條件不變,在范圍,平衡時的物質的量隨溫度升高而增大
D.其他條件不變,加壓有利于增大平衡時的物質的量
14.(2025·江蘇)可用于制備光學材料和回收砷。
(1)制備。由閃鋅礦[含及少量硫化鎘等]制備的過程如下:
已知:。當離子濃度小于時,認為離子沉淀完全。
①酸浸時通入可提高浸出率的原因是   。
②通入除鎘。通過計算判斷當溶液時,是否沉淀完全(寫出計算過程)。   
③沉鋅前調節溶液的至,加入的氧化物為   (填化學式)。
(2)制備光學材料。如圖甲所示,晶體中摻入少量后,會出現能量不同的“正電”區域、“負電”區域,光照下發出特定波長的光。
區域A“”中的離子為   (填離子符號),區域B帶   (填“正電”或“負電”)。
(3)回收砷。用去除酸性廢液中的三價砷,并回收生成的沉淀。
已知:溶液中主要以弱酸形式存在,。
時,按向酸性廢液中加入,砷回收率隨反應時間的變化如圖乙所示。
①寫出與反應生成的離子方程式:   。
②反應后,砷回收率下降的原因有   。
15.(2025·江蘇)G是一種四環素類藥物合成中間體,其合成路線如下:
(1)A分子中,與2號碳相比,1號碳的鍵極性相對   (填“較大”或“較小”)。
(2)會產生與E互為同分異構體且含五元環的副產物,其結構簡式為   。
(3)E分子中含氧官能團名稱為醚鍵、羰基和   ,F分子中手性碳原子數目為   。
(4)寫出同時滿足下列條件的G的一種同分異構體的結構簡式:   。
①含有3種不同化學環境的氫原子;②堿性條件下水解后酸化,生成X和Y兩種有機產物,的相對分子質量為60,Y含苯環且能與溶液發生顯色反應。
(5)寫出以和為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和兩碳以下的有機試劑任用,合成路線示例見本題題干)。
16.(2025·江蘇)海洋出水鐵質文物表面有凝結物,研究其形成原理和脫氯方法對保護文物意義重大。
(1)文物出水清淤后,須盡快浸泡在稀或溶液中進行現場保護。
①玻璃中的能與反應生成   (填化學式),故不能使用帶磨口玻璃塞的試劑瓶盛放溶液。
②文物浸泡在堿性溶液中比暴露在空氣中能減緩吸氧腐蝕,其原因有   。
(2)文物表面凝結物種類受文物材質和海洋環境等因素的影響。
①無氧環境中,文物中的與海水中的在細菌作用下形成等含鐵凝結物。寫出與反應生成和的離子方程式:   。
②有氧環境中,海水中的鐵質文物表面形成等凝結物。
(i)鐵在鹽水中腐蝕的可能原理如圖所示。依據原理設計如下實驗:向溶液中加入溶液(能與形成藍色沉淀)和酚酞,將混合液滴到生鐵片上。預測該實驗的現象為   。
(ii)鐵的氫氧化物吸附某些陽離子形成帶正電的膠粒,是凝結物富集的可能原因。該膠粒的形成過程中,參與的主要陽離子有   (填離子符號)。
(3)為比較含氯在溶液與蒸餾水中浸泡的脫氯效果,請補充實驗方案:取一定量含氯模擬樣品,將其分為兩等份,   ,比較滴加溶液體積[。實驗須遵循節約試劑用量的原則,必須使用的試劑:蒸餾水、溶液、溶液、溶液]。
17.(2025·江蘇)合成氣(和)是重要的工業原料氣。
(1)合成氣制備甲醇:。的結構式為,估算該反應的需要   (填數字)種化學鍵的鍵能數據。
(2)合成氣經“變換”“脫碳”獲得純。
①合成氣變換。向絕熱反應器中通入和過量的:
催化作用受接觸面積和溫度等因素影響,的比熱容較大。過量能有效防止催化劑活性下降,其原因有   。
②脫碳在鋼制吸收塔中進行,吸收液成分:質量分數30%的吸收劑、(正價有)緩蝕劑等。溶液濃度偏高會堵塞設備,導致堵塞的物質是   (填化學式)。減緩設備腐蝕的原理是   。
(3)研究與不同配比的鐵鈰載氧體[是活潑金屬,正價有]反應,氣體分步制備原理示意如圖甲所示。相同條件下,先后以一定流速通入固定體積的,依次發生的主要反應:
步驟Ⅰ
步驟Ⅱ
①步驟Ⅰ中,產物氣體積分數、轉化率、與x的關系如圖乙所示。時,大于理論值2的可能原因有   ;時,通入標準狀況下的至反應結束,的選擇性,則生成標準狀況下和的總體積為   。
②時,新制載氧體、與反應后的載氧體的X射線衍射譜圖如圖丙所示(X射線衍射用于判斷某晶態物質是否存在,不同晶態物質出現衍射峰的衍射角不同)。步驟Ⅱ中,能與反應的物質有   (填化學式)。
③結合圖示綜合分析,步驟Ⅰ中的作用、氣體分步制備的價值:   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知識點】氮氣的化學性質;含氮物質的綜合應用
【解析】【解答】A.在高溫、高壓、催化劑的條件下,氮氣和氫氣反應生成氨氣,該過程中氮氣為反應物,故A正確;
B.濕法煉銅通常是用鐵(Fe)等活潑金屬從含銅的鹽溶液中置換出銅,該過程不涉及氮氣參與反應,氮氣并非反應物,故B錯誤;
C.高爐煉鐵的原理是在高溫下,用一氧化碳還原氧化鐵生成單質鐵,氮氣在高爐中主要作為惰性氣體存在,不參與煉鐵的核心化學反應,不是反應物,故C錯誤;
D.接觸法制硫酸分為三個階段:硫鐵礦(或硫磺)燃燒生成二氧化硫、二氧化硫催化氧化生成三氧化硫、三氧化硫與水反應生成硫酸,各階段反應均不涉及氮氣作為反應物,故D錯誤;
故選A。
【分析】根據各反應涉及的反應物分析。
2.【答案】C
【知識點】原子核外電子排布;同位素及其應用;原子結構示意圖
【解析】【解答】A. 右下角為質子數,則所含質子數為0,故A錯誤;
B.Li最外層有一個電子,則的基態原子核外電子排布式為, 故B錯誤;
C. 與 具有相同的質子數,中子數不同,互為同位素,故C正確;
D. 核外只有2個電子,其原子結構示意圖為,故D錯誤;
故選C。
【分析】A.原子符號左上角為質量數,左下角為質子數,質量數=質子數+中子數,核外電子數=核內質子數=核電荷數;
B. 最外層只有一個電子;
C.同位素是指質子數相同中子數不同的同種元素的不同原子;
D. 核外只有2個電子。
3.【答案】D
【知識點】中和滴定;酸(堿)式滴定管的使用
【解析】【解答】A.向容量瓶中轉移溶液時需要用玻璃棒引流,故A錯誤;
B.潤洗滴定管時,加入少量草酸溶液,傾斜著轉動滴定管進行潤洗,故B錯誤;
C.滴定時,手應放在錐形瓶上端,輕輕晃動錐形瓶,故C錯誤;
D.讀數時視線與草酸溶液的凹液面保持水平,故D正確;
故選D。
【分析】 根據滴定過程中儀器的使用規范和操作規范分析。
4.【答案】C
【知識點】元素電離能、電負性的含義及應用;極性分子和非極性分子;微粒半徑大小的比較
【解析】【解答】A.芐氯分子結構不對稱,正負電荷中心不重合,為極性分子,故A錯誤;
B.同主族從上到下元素的電負性減小,則 電負性:, 故B錯誤;
C.F-和Na+具有相同的核外電子層結構,Na元素的核電荷數大于F,則離子半徑: ,故C正確;
D. 15-冠 是分子,與 形成超分子,不存在離子鍵,故D錯誤;
故選C。
【分析】A.根據電荷中心是否重合判斷分子極性;
B.元素的非金屬性越強,電負性越大;
C.電子層數越多,離子半徑越大,電子層數相同時,核電荷數越大,離子半徑越小;
D.分子與離子之間不存在離子鍵。
5.【答案】D
【知識點】鍵能、鍵長、鍵角及其應用;含有氫鍵的物質;有機物的結構和性質
【解析】【解答】A.同素異形體是同種元素形成的不同單質,S2-不是單質,不屬于硫磺的同素異形體,故A錯誤;
B. 在高溫下易斷裂,因此高溫下青蒿素分子結構不穩定,故B錯誤;
C.分子中N原子上含有1個孤電子對,CH4分子中C原子為飽和碳原子,不含孤電子對,孤電子對越多鍵角越小,因此分子中鍵角小于分子中鍵角,故C錯誤;
D.鳥嘌呤與胞嘧啶中含有的N、O能形成氫鍵,實現互補配對,故D正確;
故選D。
【分析】A.同種元素形成的不同單質互為同素異形體;
B. 高溫不穩定;
C.孤電子對間排斥力>孤電子對和成鍵電子對之間的排斥力>成鍵電子對之間的排斥力,孤電子對越多鍵角越小;
D.鳥嘌呤與胞嘧啶之間能形成氫鍵。
6.【答案】D
【知識點】純堿工業(侯氏制堿法);聚合反應;離子方程式的書寫
【解析】【解答】A.黑火藥爆炸時,、C和S反應生成和,該反應的化學方程式為,故A錯誤;
B.電解飽和NaCl溶液生成和NaOH,反應的離子方程式為,故B錯誤;
C.重油裂解獲得丙烯,丙烯含有碳碳雙鍵,發生加聚反應生成聚丙烯,反應的化學方程式為,故C錯誤;
D.向飽和氨鹽水中通入過量生成和,溶解度較小,結晶析出,反應的化學方程式為 ,故D正確。
故選D。
【分析】A.黑火藥爆炸的產物為硫化鉀、氮氣和二氧化碳;
B.電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣;
C.丙烯通過加聚反應生成聚丙烯;
D.向飽和銨鹽水中通入過量二氧化碳反應生成碳酸氫鈉。
7.【答案】C
【知識點】物質的分離與提純
【解析】【解答】A.蛋白質在飽和溶液中會發生鹽析,可用飽和溶液分離提純蛋白質,與蛋白質能發生水解反應無關,故A錯誤;
B.乙醚能溶解青蒿素,因此可用乙醚提取青蒿素,與元素組成無關,故B錯誤;
C.在中的溶解度大于在水中的溶解度,且與水不互溶,故可用萃取碘水中的,故C正確;
D.分餾是利用物質的沸點不同進行分離,用分餾法從石油中獲得汽油、柴油是因為不同烴的沸點不同,故D錯誤;
故選C。
【分析】A.蛋白質在飽和溶液中發生鹽析;
B.乙醚能溶解青蒿素;
C.碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度;
D.分餾是利用物質的沸點不同進行分離。
8.【答案】A
【知識點】電極反應和電池反應方程式;電解池工作原理及應用
【解析】【解答】A.電極a為負極,電極反應式為:,生成O2,故A正確;
B.原電池工作時,陽離子向正極移動,電極a上生成,電極b上消耗,通過質子交換膜從左室移向右室,故B錯誤;
C.光解的總反應為 ,反應不停消耗水,則溶液濃度增大,pH減小,故C錯誤;
D.根據可知, 外電路每通過電子,電極b上產生,故D錯誤;
故選A。
【分析】根據電子流向可知,a為負極,發生氧化反應,電極反應式為,b為正極,電極反應式為。
9.【答案】B
【知識點】有機化合物中碳的成鍵特征;有機物的結構和性質;有機分子中原子共線、共面的判斷
【解析】【解答】A.X中含有一個苯環、一個碳碳雙鍵和兩個羰基,則最多能和發生加成反應 故A錯誤;
B.Y分子中,兩個碳碳雙鍵兩端的碳原子采用sp2雜化,數目為4,飽和碳原子采用sp3雜化,數目為2,則Y分子中和雜化的碳原子數目比為 ,故B正確;
C.Z分子中含有多個飽和碳原子,飽和碳原子具有甲烷的結構特征,各原子不可能共面,因此Z分子中所有碳原子不可能共面,故C錯誤;
D.Z中含有的碳碳雙鍵能與溴加成從而使的溶液褪色 ,故D錯誤;
故選B。
【分析】A.X中苯環、雙鍵和羰基均能與氫氣加成;
B.雙鍵碳原子采用sp2雜化,飽和碳原子采用sp3雜化;
C.飽和碳原子具有甲烷的結構特征;
D.Z含有碳碳雙鍵,能與溴加成。
10.【答案】A
【知識點】氧化還原反應;催化劑
【解析】【解答】A.過程Ⅱ:和在酸性條件下被還原為和,生成的N-H為極性共價鍵;過程Ⅲ:與反應生成,生成的C-N為極性共價鍵,故A正確;
B.過程Ⅱ是得電子的過程,發生還原反應,故B錯誤;
C.該方程式正負電荷和不為0,由圖可知,過程Ⅱ中從外界獲得電子,則正確的反應方程式為,故C錯誤;
D.常溫常壓、無催化劑條件下,與反應生成無機物或,故D錯誤;
故選A。
【分析】A.不同種非金屬原子間形成極性共價鍵;
B.過程Ⅱ得到電子,發生還原反應;
C.該方程式電荷不守恒;
D.常溫常壓、無催化劑條件下,與反應得到無機物。
11.【答案】B
【知識點】銅及其化合物;性質實驗方案的設計
【解析】【解答】A.步驟Ⅰ中產生的藍色沉淀是Cu(OH)2,故A錯誤;
B.步驟Ⅱ中,產生的深藍色溶液主要含,該溶液中的Cu2+因形成[Cu(NH3)4]2+絡離子而濃度降低,而藍色溶液(加入稀鹽酸)中Cu2+可以自由移動,濃度較高,因此c深藍色(Cu2+) < c藍色(Cu2+),故B正確;
C.鐵在堿性溶液中不易鈍化,步驟Ⅲ中無明顯現象的原因是絡合物中Cu2+濃度過低,無法被Fe置換,故C錯誤;
D.步驟Ⅲ中加入鹽酸后,H+與NH3結合生成NH4+,導致配合物釋放Cu2+,Fe與Cu2+發生置換反應生成Cu,稀鹽酸和鐵反應生成氫氣,該反應式未體現H+的作用,與實際反應原理不符,故D錯誤;
故選B。
【分析】 取一定量溶液,加入適量濃氨水,產生Cu(OH)2藍色沉淀,將沉淀分成兩等份,分別加入相同體積的濃氨水、稀鹽酸,加入濃氨水生成 ,加入稀鹽酸反應生成CuCl2,向步驟Ⅱ所得的深藍色溶液中插入一根打磨過的鐵釘,無明顯現象;繼續加入稀鹽酸,振蕩后靜置,產生少量氣泡,鐵釘表面出現紅色物質,說明有Cu生成,同時鐵與稀鹽酸反應生成氫氣。
12.【答案】B
【知識點】離子濃度大小的比較;常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用;電離方程式的書寫
【解析】【解答】A.若兩步均完全電離,則溶液中存在電荷守恒:,但根據題給信息知,在較濃的溶液中僅第一步電離完全,電離出大量的會抑制第二步電離,第二步電離不完全,溶液中存在,因此電荷守恒應表示為,故A錯誤;
B.該反應的平衡常數,故B正確;
C.溶液中 ,根據質子守恒有: ,故C錯誤;
D.考慮過程中溶液的少量損耗(吸附在沉淀表面被過濾除去),,同時“沉鎳”過程中加入了溶液,溶液體積增加,因此,故D錯誤;
故選B。
【分析】 有色金屬冶煉廢渣(含等的氧化物) 用過量的較濃溶液酸浸 ,SiO2不與硫酸反應,Cu和Ni的氧化物與硫酸反應生成對應的硫酸鹽,則浸取液中主要含、,向浸取液中加入溶液提銅,加入溶液沉鎳得到。
13.【答案】A
【知識點】化學平衡的影響因素;化學反應速率與化學平衡的綜合應用;化學平衡的計算
【解析】【解答】A.時,,,,根據C原子守恒,可得,根據O原子守恒,可得,則,故A正確;
B.時,,,則,故B錯誤;
C.范圍,隨溫度升高,反應Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移動,增大,說明反應Ⅲ逆向移動程度更大,則的物質的量減小,故C錯誤;
D.增大壓強,反應Ⅰ平衡逆向移動,反應Ⅱ平衡不移動,反應Ⅲ平衡正向移動,的物質的量減小,故D錯誤;
故選A。
【分析】550℃時,曲線①物質的量是5mol,根據原子守恒,n(C)=3mol,則則曲線①表示,升高溫度,反應Ⅰ平衡正移,反應Ⅱ平衡逆向移動,CO物質的量增大,則曲線③代表CO,溫度升高,反應Ⅲ逆向移動,物質的量降低,則曲線②代表。
14.【答案】(1)氧化生成S,促進酸浸反應正向進行;否 時,,則未沉淀完全;ZnO
(2);負電
(3);隨著反應的進行,溶液pH增大,溶液中濃度減小,促進平衡正向移動,重新溶解,砷回收率下降
【知識點】晶胞的計算;弱電解質在水溶液中的電離平衡;難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質;常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用
【解析】【解答】(1)①酸浸時,若不通入,會發生反應:,通入可以氧化生成S,促進酸浸反應正向進行,提高浸出率。
②通入除鎘,當溶液時,, 又因為,=,則=,則此時>, 離子沉淀不完全。
③由②知,除鎘時溶液酸性較強,故應在不引入新雜質的同時消耗溶液中的,加入的氧化物為ZnO。
(2)晶胞摻雜過程中,應由半徑相近的微粒進行替換,則區域A中,由替換,區域B中,由替換;根據均攤法,區域B中位于晶胞內,數目為3,位于晶胞體內,數目為1,位于頂點和面心,數目為,則區域B所帶電荷總數為:,區域B帶負電。
(3)①與反應除了生成外還有鋅離子,則反應的離子方程式為:。
②隨著反應的進行,溶液pH增大,溶液中濃度減小,促進平衡正向移動,重新溶解,砷回收率下降,所以反應后,砷回收率下降。
【分析】 閃鋅礦[含及少量硫化鎘等] 加入酸浸,ZnS、FeS、CdS分別轉化為,硫元素轉化為硫單質,先將Fe3+轉化為氫氧化鐵除去,加入H2S沉鎘,將Cd2+轉化為CdS,調節pH沉鋅得到ZnS。
15.【答案】(1)較大
(2)
(3)羧基;1
(4)或
(5)
【知識點】有機物的合成;有機物的結構和性質;同分異構現象和同分異構體;酯的性質
【解析】【解答】(1)1號碳與兩個酯基相連,2號碳只與一個酯基相連,酯基具有吸電子效應,使與其相連的碳原子上的電子云密度降低,從而增強了C—H鍵的極性,因此1號碳的C-H鍵極性相對較大。
(2)D→E的反應是5號羧基與苯環上甲氧基同側鄰位碳上的H原子發生取代反應,而D中的4號羧基也可能發生類似反應,會生成含五元環的副產物。
(3)根據E的結構簡式可知,其分子中含有的含氧官能團為醚鍵、羰基和羧基;F分子中只有與直接相連的碳原子是手性碳原子。
(4)G的分子式為,其不飽和度為6。G的同分異構體在堿性條件下水解后酸化得到X和Y,且,Y含苯環且能與溶液發生顯色反應,則Y含有酚羥基,因此該同分異構體是X與Y形成的酯。X的相對分子質量為60,據此可知X為,因此該同分異構體中含有2個基團,該基團不飽和度為1,苯環的不飽和度為4,不飽和度共為6,則該同分異構體不含其他不飽和結構。其分子中含有17個H原子,且H原子只有3種不同化學環境,說明該分子具有高度對稱性,2個在苯環上處于對稱位置。如果Cl原子連在苯環側鏈中的碳原子上,則無論如何安排都不能得到只含有3種不同化學環境的H原子的結構,所以Cl原子連在苯環上。除外,其他11個H原子只有2種不同化學環境,則應含有一個只有1種化學環境的H原子的取代基,該基團只能為,苯環上未被取代的2個對稱的H原子作為第3種化學環境的H原子,由此可得符合條件的同分異構體為:、。
(5)目標產物為聚酯,其單體為和,其中可由先水解再酸化獲得,而含有2個,流程中物質G含有結構,該結構是由被還原而來,則可由被還原而來,而可視為的亞甲基上的H原子被環己基取代,這一步驟與題給流程中的反應類似,因此可由與在和作用下反應生成,可由與HBr反應制得,則具體合成路線為:。
【分析】(1)酯基中,羰基(C=O)的氧原子和烷氧基(-OR)的氧原子電負性均大于碳原子,電子云會向氧原子偏移,使羰基碳帶部分正電荷,進而對相鄰基團產生吸電子誘導效應;
(2)分子式相同,結構不同的化合物互為同分異構體;
(3)根據E的結構簡式確定其官能團;手性碳是指連有四個不同原子團的碳原子;
(4)分子式相同,結構不同的化合物互為同分異構體;
(5)參照題干合成路線,采用逆合成分析法確定具體合成步驟。
16.【答案】(1);堿性環境抑制吸氧腐蝕正極反應的進行,反應速率減慢;堿性溶液中,溶解度較小,減少文物與的接觸,減緩吸氧腐蝕
(2);(ⅰ)滴加混合溶液后,鐵片表面將出現藍色和紅色區域,較長時間后出現黃色斑點;
(3)分別加入等體積(如5mL)的溶液和蒸餾水至浸沒樣品,在室溫下,攪拌、浸泡30min;過濾,各取等量上清液(如2mL)置于兩支小試管中,分別滴加溶液酸化,再分別滴加溶液;記錄每份上清液至出現AgCl白色沉淀時消耗的溶液體積
【知識點】硅和二氧化硅;化學實驗方案的評價;鐵的吸氧腐蝕
【解析】【解答】(1)①是酸性氧化物,與NaOH溶液發生反應生成硅酸鈉和水,化學方程式為。
②吸氧腐蝕時正極反應式為,堿性溶液中,濃度較大,會抑制得電子,該反應的平衡逆向移動,吸氧腐蝕的速率減慢;在高離子濃度的液體中溶解度較小,堿性溶液比純水溶解氧的能力低,減少了文物與的接觸,減緩吸氧腐蝕。
(2)①無氧、弱堿性的海水中,Fe在細菌作用下,被氧化為價的FeS、,則反應的離子方程式:。
②(ⅰ)由題圖知,鐵片在NaCl溶液中發生吸氧腐蝕,開始時,負極反應式為,正極反應式為,與反應生成藍色沉淀,即鐵片上會出現藍色區域;溶液中酚酞遇到變紅,鐵片上會出現紅色區域;有氧環境中,海水中的鐵質文物表面形成FeOOH,說明在鹽水中被氧化成黃色的FeOOH,故現象是滴加混合溶液后,鐵片表面將出現藍色和紅色區域,較長時間后出現黃色斑點;
(ⅱ)鐵片發生吸氧腐蝕,負極區生成,在空氣中易被氧化為為,此時體系中的陽離子主要有。
(3)將等量的含氯FeOOH模擬樣品分別用等體積的NaOH溶液與蒸餾水浸泡脫氯,然后過濾,得到上清液,取等體積的兩種上清液,先用溶液酸化,再加入溶液,通過比較出現AgCl白色沉淀時消耗溶液體積的大小,即可比較脫氯效果,則具體實驗方案為: 取一定量含氯模擬樣品,將其分為兩等份 , 分別加入等體積(如5mL)的溶液和蒸餾水至浸沒樣品,在室溫下,攪拌、浸泡30min;過濾,各取等量上清液(如2mL)置于兩支小試管中,分別滴加溶液酸化,再分別滴加溶液;記錄每份上清液至出現AgCl白色沉淀時消耗的溶液體積, 比較滴加溶液體積。
【分析】(1)①二氧化硅和氫氧化鈉反應生成硅酸鈉;
②堿性環境抑制吸氧腐蝕正極反應的進行,且堿性環境下,氧氣的溶解度較小;
(2)①根據反應物和生成物以及反應條件,結合質量守恒和得失電子守恒書寫離子方程式;
②鐵片在NaCl溶液中發生吸氧腐蝕,開始時,負極反應式為Fe-2e-=Fe2+,正極反應式為,Fe2+與反應生成KFe[Fe(CN)6]藍色沉淀;鐵片發生吸氧腐蝕時,負極區生成Fe2+,Fe2+易被氧化為Fe3+;
(3)要檢驗脫氯效果,應控制樣品用量、脫氯時間、取用體積等變量相同,利用Ag+與Cl-的反應進行實驗。
17.【答案】(1)5
(2)該反應為放熱反應,在絕熱容器中進行,的比熱容較大,則體系溫度變化較小,催化劑活性受溫度影響,過量可有效防止催化劑活性下降;;具有強氧化性,能使設備表面形成一層致密的氧化膜
(3)當時,載氧體為,氧化性較強,提供的O原子較多,將CO氧化為,使得CO的物質的量減小,增大;432;C、Fe、FeO;步驟Ⅰ中 作載氧體供氧,將甲烷轉化為CO和氫氣,避免生成大量C,造成積炭,導致催化劑失活;采用分步制備,可提高原料利用率,同時步驟Ⅰ需要的溫度較高,步驟Ⅱ需要的溫度較低,分步制備也可節約能源
【知識點】反應熱和焓變;催化劑;化學反應速率的影響因素;化學平衡的影響因素;化學平衡的計算
【解析】【解答】(1) =反應物的總鍵能-生成物的總鍵能,計算該反應的需、、、、,共5種化學鍵的鍵能數據。
(2)①該反應為放熱反應,在絕熱容器中進行時,若無水的存在,隨著反應進行,溫度會逐漸升高,由于使用了低溫型催化劑,溫度過高會導致催化劑的活性下降;的比熱容較大,可以吸收大量的熱從而使體系溫度變化較小,因此,過量可有效防止催化劑活性下降。
②脫碳過程中,溶液會吸收,發生反應,當溶液濃度偏高時,會生成較多,而溶解度相對較小,容易在溶液中達到飽和后結晶析出,從而堵塞設備。中的Cr元素化合價為,處于最高價態,具有強氧化性,在鋼制吸收塔的環境中,它會與鐵發生氧化還原反應,使鐵表面形成一層由鐵的氧化物和鉻的氧化物組成的致密氧化膜,這層氧化膜可以將鋼鐵與腐蝕性介質隔離開,阻止氧氣、水和其他腐蝕性物質與鋼鐵接觸,從而減緩腐蝕。
(3)①當時,載氧體中沒有,只有,由于的氧化性較強,且其提供的O原子較多,可以將CO氧化為,使得CO的物質的量減小,增大;由題圖乙可知,當時,轉化率為60%,則,已知CO的選擇性,則,根據圖乙中數據可知,此時產物氣中,則,故生成標準狀況下CO和的總體積為432mL。
②新制載氧體與反應后新生成的晶態物質,在步驟Ⅱ中會與反應,使載氧體再生從而繼續與反應,因此,在新制載氧體中不存在,而在與反應后的載氧體中含有的晶態物質,會在步驟Ⅱ中與反應。因此,對比二者X射線衍射譜圖可知,C、Fe、FeO在步驟Ⅱ中均可與反應。
③步驟Ⅰ中作載氧體供氧,將甲烷轉化為CO和氫氣,可以避免生成大量積炭致催化劑活性降低甚至失活;采用分步制備,可提高原料利用率,且可以有效消除積碳使催化劑再生,同時步驟Ⅰ需要的溫度較高,步驟Ⅱ需要的溫度較低,分步制備也可節約能源。
【分析】(1) =反應物的總鍵能-生成物的總鍵能;
(2)①溫度會影響催化劑活性;
②具有強氧化性 ;
(3)①當時,載氧體中沒有,只有;當時,轉化率為60%,則,CO的選擇性,則,產物氣中,則,據此計算生成標準狀況下和的總體積;
②結合X射線衍射譜圖判斷與反應的物質;
③ 可提供氧,將甲烷轉化為CO。
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