2021年河北省高考化學(xué)試卷（新課標(biāo)Ⅰ）【題干后附答案解釋高中化學(xué)高考化學(xué)】

2021年河北省高考化學(xué)試卷（新課標(biāo)I）

一、單頂選擇題）

1.“灌鋼法〃是我國古代勞動人民對鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn)，陶弘景在其《本草經(jīng)集

注》中提到“鋼鐵是雜煉生蹂作刀鐮者灌鋼法”主要是將生鐵和熟鐵（含碳量約0.1%）

混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說法錯誤的是（）

A.鋼是以鐵為主的含碳合金

B.鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大

C.生鐵由于含碳量高，熔點比熟鐵高

D.冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為尸02。3C

【解答】

解：C項，生鐵中除鐵外，還含有其他元素，由題可知生鐵熔化灌入熟鐵，說明生鐵的

熔點低于熟鐵，故。項錯誤；

4項，由題意可知，鋼是以鐵為主的含碳合金，故4項正確；

8項，鋼的硬度和脆性隨著含碳量的增大而增大，故B項正確；

。項，赤鐵礦的主要成分是Fez/，可用于冶煉鐵，故。項正確。

綜上所述，本題正確答案為

故選C。

2.高分子材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。下列說法錯誤的是（）

A.蘆葦可用于制造黏膠纖維，其主要成分為纖維素

B.聚氯乙烯通過加聚反應(yīng)制得，可用于制作不粘鍋的耐熱涂層

C.淀粉是相對分子質(zhì)量可達(dá)幾十萬的天然高分子物質(zhì)

D.大豆蛋白纖維是一種可降解材料B

【解答】

解：B項，聚氯乙烯是通過氯乙烯的加聚反應(yīng)制得的，但聚氯乙烯有毒，不能用于制作

不粘鍋的耐熱涂層，故B項錯誤；

力項，蘆葦?shù)闹饕煞质抢w維素，可用于制造黏膠纖維，故A項正確；

。項，淀粉屬于天然高分子化合物，其相對分子質(zhì)量可達(dá)幾十萬，故C項正確；

。項，所有蛋白纖維都能被酸或堿水解，最終生成氨基酸，則大豆蛋白纖維是一種可

降解材料，故。項正確。

綜上所述，本題正確答案為B。

故選8。

3.下列操作規(guī)范且能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>

NaOHI

標(biāo)準(zhǔn)溶液

醋酸、八

A.（含酚fit地口測定醋酸濃度

溫度計J環(huán)形放煙

攪拌桃

硬紙板

碎紙條

測定中和熱

稀釋濃硫酸

【解答】

解：4項，以酚獻(xiàn)溶液為指示劑，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定醋酸，當(dāng)達(dá)到滴定終點時，溶

液變紅，該實驗操作可以測定醋酸濃度，故選4項；

8項，測定中和熱時，大小燒杯口要平齊，防止熱量散失，影響測定結(jié)果，故不選B項;

C項，稀釋濃硫酸時，應(yīng)將濃硫酸緩慢加入裝有水的燒杯中，并用玻璃棒不斷攪拌，及

時散熱，不能用容量瓶，故不選C項；

。項，萃取時，分液漏斗的下端應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁，故不選。項。

綜上所述，本題正確答案為人

故選4。

4.硫和氮及其化合物對人類生存和社會發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的

環(huán)境問題也日益受到關(guān)注，下列說法正確的是（）

AN。?和SO?均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因

B.汽車尾氣中的主要大氣污染物為N。、SO?和PM?、

C.植物直接吸收利用空氣中的N。和NO?作為肥料，實現(xiàn)筑的固定

D.工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除D

【解答】

解：。項，石灰的主要成分為Ca。，能與SO?發(fā)生反應(yīng)2。。。+25。2+。2=2。必04，

則可用石灰法脫除工業(yè)廢氣中的SO2，故。項正確；

4項，NO2和SO?都是刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因，而NO?是紅棕色氣

體，SO2是無色氣體，故力項錯誤；

B項，汽車尾氣中的主要大氣污染為C。、N。%和PM/，故B項錯誤：

C項，植物直接吸收的是錢鹽或硝酸鹽形式的氮元素，不能吸收空氣中N。和N。?，故C

項錯誤。

綜上所述，本題正確答案為。。

試卷第2頁，總18頁

故選。。

5.用中子轟擊，X原子產(chǎn)生a粒子(即氮核犯e)的核反應(yīng)為：Y+iHe.已

知元素丫在化合物中呈+1價.下列說法正確的是()

A.%X03可用于中和濺在皮膚上的Na?！比芤?/p>

BY單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)物是丫2。2

C.X和氫元素形成離子化合物

D.6y和7y互為同素異形體A

【解答】

解：中N表示X的質(zhì)量數(shù)，其數(shù)值在與X的相對原子質(zhì)量相近，Z表示X的原子序數(shù)，

元素丫在化合物中為+1價，元素丫的質(zhì)量數(shù)為7,則元素y為口，即p=3,在化合由反

應(yīng)式"+熱T%丫+舫e可得，N+l=7+4,Z+0=3+2,解得N=10、Z=5,

即X為B元素。綜上，X為B元素,丫為加元素。

4項，由上述分析可知，X為B,則//3XO3為硼酸，可與Na。"發(fā)生酸堿中和，因此可用

于中和濺在皮膚上的NaOH,故4項正確；

B項，由上述分析可知，丫為以，單質(zhì)以在空氣中燃燒生成以2。，故B項錯誤：

C項，X為B,8與H形成共價化合物，故C項錯誤；

〃項，6川、7加質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，故〃項錯誤。

綜上所述，本題正確答案為人

故選4。

6.BiOG是一種具有珍珠光澤的材料，利用金屬Bi制備BiOCZ的工藝流程如圖：

稀HNO.W1ICI+NaCI(s)H,O

III

金屬Bi—?fW］——Hffi］一~?回解］TSU-------?Bi℃l

下列說法錯誤的是()

A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反應(yīng)劇烈程度

B.轉(zhuǎn)化工序中加入稀HC何抑制生成灰。可。3

C.水解工序中加入少量C%COONa(s)可提高班3+水解程度

D.水解工序中加入少量N4N03(s)有利于班OC1的生成D

【解答】

解：金屬鈿與稀硝酸反應(yīng)方程式為：Bi+4HNO3===Bi(NO3)3+NOt+2H2O,

因Bi(NO3)3易水解生成班ON3,反應(yīng)方程式為：跳(可。3)3+/。-BiONO2+

2HNO3,故酸浸處理后加入稀”S可抑制其水解，在隨后的水解過程中，發(fā)生反應(yīng)：

BiCl3+H20BBiOCl+2HClo

。項，據(jù)上述分析知，水解工序中，發(fā)生反應(yīng)8iCl3+H2O=Bi0a+2HG,若加入少

量NH4a(s),NH；水解顯酸性，會抑制班3+水解，不利于BiOG生成，故。項錯誤；

4項，酸浸工序中，分次加入稀硝酸可降低反應(yīng)的劇烈程度，故4項正確；

B項，班(/7。3)3水解方程式為：Bi(NO3)3+H2OBiONO3+2HNO3,故加入稀HC,

可抑制其水解，故8項正確；

C項，據(jù)上述分析知，水解工序中，發(fā)生反應(yīng)：BiCl3+H2O^BiOCl+2HCl,若加入

少量C“3COONa(s),A/。。。一水解顯堿性，可提高員3+水解程度，故C項正確。

綜上所述，本題正確答案為D。

故選0。

7.必是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯誤的是（）

A.22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氟氣所含的質(zhì)子數(shù)為18M

B.lmo,碘蒸氣和lmol氫氣在密閉容器中充分反應(yīng)，生成的碘化氫分子數(shù)小于2以

C.電解飽和食鹽水時，若陰陽兩極產(chǎn)生氣體的總質(zhì)量為73g,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為N.

D.1Lmol-『1澳化皴水溶液口N”；與//+離子數(shù)之和大于治C

【解答】

解：C項，若轉(zhuǎn)移lmol電子，在陰極及陽極分別生成0.5爪。侑勺氣體，氣體的總質(zhì)量為

（Q.Smolx71g/mol）+（0.5moZx2g/mol）=36.5g,故C項錯誤;

4項，標(biāo)況下22.4L的尸2的物質(zhì)的量為lmol,ImolF2的質(zhì)子數(shù)為2x9xNA=18以，

故4項正確；

B項，碘蒸氣與氫氣反應(yīng)生成碘化氫為可?逆反應(yīng)，則Im。//?與1m。1“2反應(yīng)生成的

分子數(shù)小于2Mp故8項正確：

。項，ILlmoUTN/Br中含有NH；的物質(zhì)的量為Imo/,水中含有H+,則NH：與

H+的離子數(shù)之和大于心,故D項正確。

綜上所述，本題正確答案為C。

故選C。

8.苯并降冰片烯是一種重要的藥物合成中間體，結(jié)構(gòu)簡式如圖。關(guān)于該化合物，下列

說法正確的是（）

A.是苯的同系物

B.分子中最多8個碳原子共平面

C.一氯代物有6種（不考慮立為異構(gòu)）

D.分子中含有4個碳碳雙鍵B

【解答】

解：8項，分子中苯環(huán)上的6個碳原子共平面，與苯環(huán)之間相連的2個碳原子與苯環(huán)共

平面，因此分子最多可能有8個碳原子共面，故8項正確；

A項，該物質(zhì)和苯的結(jié)構(gòu)不相似，二者不為同系物，故力項錯誤：

C項，該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)上下對稱，根據(jù)該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可知，該物質(zhì)的分子中共有5種不同

化學(xué)環(huán)境的氫原子，其一氯代物有5種，故C項錯誤；

。項，分子中只含有1個碳碳雙鍵，故。項錯誤。

綜上所述，本題正確答案為B。

故選B。

9.K-O2電池結(jié)構(gòu)如圖，Q和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列

說法錯誤的是（）

試卷第4頁，總18頁

有機電解'質(zhì)1有疝電解質(zhì)2

A.隔膜允許K+通過，不允許。2通過

B.放電時，電流由力電極沿導(dǎo)線流向Q電極，充電時，b電極為陽極

C.產(chǎn)生14九電量時，生成K。2的質(zhì)量與消耗。2的質(zhì)量比值約為2.22

D.用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗0.9g水D

【解答】

解：通入。2的一極發(fā)生還原反應(yīng)，為電池的正極，則b為電池的正極，電極反應(yīng)式為

。2+2。-=。1，a為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為K-e-=K+,負(fù)極生成的K+透過隔

膜與正極的。尸結(jié)合生成KO?。

放電

。項，鉛蓄電池的總反應(yīng)為Pb+PbO2+2,2SO4=2PbSO4^-2H2O,生成Imo,七。

充電

時，會轉(zhuǎn)移Imo,。-，結(jié)合上述分析可知存在數(shù)量關(guān)系K?e-?/。，當(dāng)消耗

荔亭丁=0.1mo/K時候，消耗的水的物質(zhì)的量為0.1m。/,其質(zhì)量為

39g/mol

O.lmolx18g/mol=1.8g,故。項錯誤；

4項，由上述分析可知，隔膜允許K+通過，但不允許。2通過，以確保能在b電解生成

KO2f故A項正確；

B項，放電時，力為正極，Q為負(fù)極，電流由力電極沿導(dǎo)線流向Q電極，充電時，b電極發(fā)

生失電子的氧化反應(yīng)，則b為陽極，故B項正確；

C項，正極每生成lmolKOz時，會消耗Im。，。?，二者的質(zhì)量比為71:32*2.22,故C

項正確。

綜上所述，本題正確答案為D。

故選0。

二、多選題）

10.關(guān)于非金屬含氧酸及其鹽的性質(zhì)，下列說法正確的是（）

A.濃%5。4具有強吸水性，能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化

B.NaCZO、《。。3等氯的含氧酸鹽的氧化性會隨溶液的pH減小而增強

C.加熱NQ/與濃H3P。4混合物可制備”/，說明，3P。4比酸性強

D.濃，NO3和稀HNO3與C”反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO2和NO,故稀HNO3氧化性更強B

【解答】

解：B項，一般而言，NaClO,KCQ3等氯的含氯酸鹽的氧化性會隨著溶液pH的減小而

增強，即這些含氧酸鹽在酸性環(huán)境中的氧化性會更強，故8項正確；

4項，濃硫酸能夠使糖類化合物炭化是因為其具有脫水性，故■項錯誤；

C項，濃H3P。4并不具備強氧化性，加熱Na/、H3P。4（濃）制備用是利用難揮發(fā)性酸

制備易揮發(fā)性酸，故C項錯誤；

D項，濃硝酸氧化性強于稀硝酸，故D項錯誤。

綜上所述，本題正確答案為瓦

故選8。

11.下圖所示的兩種化合物可應(yīng)用于阻燃材料和生物材料的合成,其中W、X、八Z為

原子序數(shù)依次增大的短周期元素，X和Z同主族，y原子序數(shù)為W原子價電子數(shù)的3倍。

下列說法正確的是（）

B."X和”Z在水中均為強酸，電子式可表示為從攵:與H:Z:

C.四種元素中，丫原子半徑最大，X原子半徑最小

D.Z、W和氫二種元素可形成同時含右離子鍵和共價鍵的化合物C,D

【解答】

解：“、x、y、z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，且x和z同族，結(jié)合結(jié)構(gòu)式可知,

X和Z分別為尸和G,y的最高化合價為-5價，其原子序數(shù)為小原子價電子數(shù)的3倍，可

知y為p,w為N.

所以，W.X、y、Z分別為N、F、P和C2。

C項，四種元素中，P和G電子層數(shù)最多，但P的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比以的少，因此，P的原子

半徑最大，而N和r的電子層數(shù)少，但產(chǎn)的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比N的多，因此，尸原子半徑最小,

故C項正確；

。項，Cl、N和“三種元素可組成N/a，既有離子鍵，又有共價鍵，故。項正確；

4項，F(xiàn)只有-1價，沒有正化合價，故A項錯誤；

8項，〃產(chǎn)在水中為弱酸，故B項錯誤。

綜上所述，本題正確答案為CD。

故選CD。

12.番木鱉酸具有一定的抗炎、抗菌活性，結(jié)構(gòu)簡式如圖。下列說法錯誤的是（）

A.lmo,該物質(zhì)與足量飽和NaHC03溶液反應(yīng)，可放出22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO2

B.一定量的該物質(zhì)分別與足量Na、NaO”反應(yīng)，消耗二者物質(zhì)的量之比為5:1

C.lmoE該物質(zhì)最多可與%發(fā)生加成反應(yīng)

D.該物質(zhì)可被酸性KM九。4溶液氧化B,C

試卷第6頁，總18頁

【解答】

解：B項，金屬Na可以與醇羥基和竣基發(fā)生反應(yīng)，氫氧化鈉和竣基可以反應(yīng)，因此消

耗二者物質(zhì)的量之比為6:1,故8項錯誤；

C項，該物質(zhì)只有一個碳碳雙犍，因此lmol該物質(zhì)最多可與lmoiH2發(fā)生加成反應(yīng)，故

C項錯誤；

力項，該物質(zhì)中只有竣基可碳酸氫鈉發(fā)生反應(yīng)，1m。，該物質(zhì)與足量飽和碳酸氫鈉溶液

反應(yīng)可生成1加4。。2,標(biāo)況下體積為22.4L,故A項正確；

D項,該物質(zhì)含有碳碳雙鍵和醇羥基，可被酸性KMnO4溶液氧化，故。項正確。

綜上所述，本題正確答案為

故選BC。

13.室溫下，某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等，同時發(fā)生以下兩個反應(yīng)：

①M+N=X-y；②M+N=X+Z,反應(yīng)①的速率可表示為%=hc2(M),反應(yīng)

②的速率可表示為%=k2c2(M)(自、心為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分例、Z的濃度

隨時間變化情況如圖。下列說法錯誤的是()

A.0?30min時間段內(nèi)，V的平均反應(yīng)速率為6.67x10-8mol?L?min

B.反應(yīng)開始后，體系中y和z的濃度之比保持不變

C.如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時62.5%的M轉(zhuǎn)化為Z

D.反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能人A

【解答】

解：4項，由圖可知,30min時，c(Z)=0.125m。，?仁】，0?30min之間，△c(M)=

0.5-0.3=O.ZmoZr1,則30mirr時，c(Y)=0.2-0.125=0.075moZ-r1,因此，

v(K)=竽==2.5x10-3moZ?L?mini,故A項錯誤；

At30min

B項，/c(y)=巧?2k,/c(Z)=丹,43?票=以=笫孕=?■為定值，故B項正確；

C項，由圖可知,30m譏時,c(Z)=0.125mo2LT,△c(M)=0.5-0.3=Q.2mol?

廣】，因此，鬻哼字=62.5%,故C項正確；

。項，M轉(zhuǎn)化為z比轉(zhuǎn)化為y容易，因此，反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的要大，故。項正

確。

綜上所述，本題正確答案為人

故選人

三、解答題)

14.化工專家侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法為我國純堿工業(yè)和國民經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),

某化學(xué)興趣小組在實驗室中模擬并改進(jìn)侯氏制堿法制備NQHCO3,進(jìn)一步處理得到產(chǎn)

品Na2c和NHQ,實驗流程如圖：

一

飽NaHCO,

NaCI粉末和CO,

氨

鹽

水

_

產(chǎn)品MH」。

回答下列問題:

(1)從4?E中選擇合適的儀器制備Na”。。?，正確的連接順序是(按氣流

方向，用小寫字母表示)。為使4中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下，可將分液漏斗上部

的玻璃塞打開或。

飽和NaHCOi溶液

(2)B中使用霧化裝置的優(yōu)點是

(3)生成M1HCO3的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

(4)反應(yīng)完成后，將8中U形管內(nèi)的混合物處理得到固體Na”C03和濾液：

①對固體NaHC03充分加熱，產(chǎn)生的氣體先通過足量濃硫酸，再通過足量Na2。?，

汽電。2增重014g,則固體NaHC03的質(zhì)量為g。

②向濾液中加入NaG粉末，存在NaG(s)+NH4Cl(aq)tNaG(aq)+NH4G(s)過程。

為使N%以沉淀充分析出并分離，根據(jù)NaCI和NH4G溶解度曲線，需采用的操作為

、、洗滌、干燥。

80

60

40

當(dāng)

留

*

迫

20

01030507090100

溫度/'C

(5)無水Na2c。3可作為基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定鹽酸濃度。稱量前，若無水可。2。。3保存不當(dāng)，

吸收了一定量水分，用其標(biāo)定鹽酸濃度時，會使結(jié)果(填標(biāo)號)。

A.偏高B.偏低C.不變(1)QTerfTbTCTd,將分液漏斗換成恒壓滴液

試卷第8頁，總18頁

漏斗

(2)使氨鹽水可以與。。2充分接觸，提高。。2吸收率，使得反應(yīng)更加充分

(3)NH3?H20+C02+NaCl===NaHCO3I+NH4Cl

(4)①0.84,②降溫結(jié)晶，過濾

(5)A

【解答】

解：(1)由圖可得，裝置4屬于CO2氣體生成裝置，裝置B屬于反應(yīng)發(fā)生裝置，裝置C

可以作為尾氣吸收裝置，裝置?？捎糜诔?。。2氣體中的氣體，故正確的連接順序

為：QTeT/TbTC-d：為平衡大氣壓，可以將分液漏斗換成恒壓滴液漏斗。

(2)霧化裝置可以將飽和氨鹽水霧化成微小顆粒，使氨鹽水可以與CO?充分接觸，提

高。。2吸收率，使得反應(yīng)更加充分。

(3)生成NQHC/的反應(yīng)方程式為N/MO+COZ+NQC；==NaHCO3I

+NH4Cl.

(4)@^2Na2O2+2CO2===2Na2co3+。2可得，增重0.14g,說明。2的物質(zhì)的

量為0.0025mo1,所以n(COz)=0.005mol；由2NQHCO3===Na2CO3+CO2T

+“2。可得九(Na〃CO3)=O.OlmoZ,所以?n(NaHCO3)=0.84g。

②由圖可得，隨著溫度的升高，NH4G的溶解度隨溫度的升高變化更大，但NQG的溶

解度隨溫度的升高變化不大，因此可以采用降溫結(jié)晶，繼而過濾得到N“4以粗產(chǎn)品，

經(jīng)過洗滌、干燥即可得到N/G晶體。隨溫度的升高變化不大，因此可以采用降溫結(jié)

晶，繼而過濾得到NH4a粗產(chǎn)品，經(jīng)過洗滌、干燥即可得到N4。晶體。

(5)用無水汽電。。3標(biāo)定鹽酸時，反應(yīng)方程式為N&C03+2”。===H2O4-CO2T

+2NaCl,若無水加。2。。3吸收了一定的水分，此時的無水NazCQ濃度偏低，滴定相同

份量的鹽酸時，需要更多的無水我做。。3,使得鹽酸濃度偏高，故選力項。

綜上所述，本題正確答案為人

故選4。

15.綠色化學(xué)在推動社會可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科研團隊設(shè)計了一種熔鹽液

相氧化法制備高價銘鹽的新工藝，該工藝不消耗除鋁鐵礦、氫氧化鈉和空氣以外的其

他原料，不產(chǎn)生廢棄物，實現(xiàn)了Cr-Ee-H-Mg的深度利用和Na+內(nèi)循環(huán)。工藝流

程如下：

氣怦

廣"麗T工序③卜、躁簪

03熠融N*OHH/XD

.I.,i,r

FeCCrO^—高溫連續(xù)氧化H工序①I過14京賽一N10H溶液(循環(huán))

—叫WA

謔渣I

1_無色」20^)LAJ(OH)j(.)^

過量氣體A-HQ(g)T工時眈卜質(zhì)v的溶液

[^}-*

―*|拄解鼎克|-Mg<XO

11

固體U1混合氣IV

回答下列問題：

(1)高溫連續(xù)氧化工序中被氧化的元素是一____(填元素符號)。

(2)工序①的名稱為________o

(3)濾渣的主要成分是________(埴化學(xué)式).

(4)工序③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____O

(5)物質(zhì)V可代替高溫連續(xù)氧化工序中的Na。，，此時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式

為，可代替NaOH的化學(xué)試劑還有(填化學(xué)式)。

(6)熱解工序產(chǎn)生的混合氣體最適宜返回工序(填“①?②一③"或④")參

與內(nèi)循環(huán)。

(7)工序④溶液中的鋁元素恰好完全轉(zhuǎn)化為沉淀的為o(通常認(rèn)為溶液中

1

離子濃度小于10-5^0,?L-為沉淀完全；川(。")3+。”一]，(04方K=10°63,Kw=

33

10—14,Ksp[(Al(OH)3]=10-)(1)Fe和Cr

(2)溶解浸出

(3)小。3和Mg。

益溫

+

(4)2Na+2CrOl-+2COZ+H2O===Cr2O^~+2NaCO3I

高溫

(5)16NaHC03+4Fe(CrO2)2+7O2===8Na2CrO4+2Fe2O3+16CO2+

SH2O,Na2CO3

(6)②

(7)8.37

【解答】

解：銘鐵礦與熔融NaOH和。2高溫連續(xù)氧化后，加水過濾得濾渣I和介穩(wěn)態(tài)物質(zhì)，介

穩(wěn)態(tài)相分離后得到鋁鹽和無色溶液，無色溶液通入過量氣體A后生成和(?！?3沉淀，

所以氣體A為。。2,物質(zhì)V為NaHCO3；介穩(wěn)態(tài)中含鋁、格元素，所以濾渣/為居2。3和

MgO.而Mg。與過量CO2和水蒸氣反應(yīng)生成Mg(4CO3)2，所以物質(zhì)〃為

Mg(HCO3)2Mg(”CO3)2熱解生成MgCCLCO?和水蒸氣，所以混合氣體IV為CO2和水蒸

氣。

(1)鋁鐵礦中Fe為+2價，Cr為+3價,經(jīng)過高溫連續(xù)弱化工序后，尸e被氧化成+3價,

Cr被氧化為+6價，所以被氧化的元素為尸e和Cr。

(2)工序①后面所接的工序為過濾，所以工序①為溶解浸出。

(3)經(jīng)過高溫氧化并溶解后，格鐵礦轉(zhuǎn)化為CrO：-、4(0H)[、Fe?/和MgO,所以

濾渣I的主要成分為方2。3和Mg。。

(4)工序③中，N&Cr/與。。2反應(yīng)生成⑦。,一，離子方程式為：2Na++2CrO；-+

高溫

2CO2+H20===Cr20y~+2NaCO3J。

(5)由分析可知，物質(zhì)P為"a，。。?，所以此時發(fā)生的反應(yīng)為16Na“CO3+

4Fe(CrO2)2+702===8Na2CrO44-2Fe2O3+16co2+8H20：Na2cO3也可與常

鐵礦、氧氣發(fā)生反應(yīng)：8Na2c。3+4/e(CrO2)2+7出=="=8Na2CrO4+2Fe2O3+

8cO2,所以氫氧化鈉還能用N&C/代替。

(6)熱解工序產(chǎn)生的氣體為。。2和水蒸氣的混合氣，所以還能用于工序②參與內(nèi)循環(huán)。

(7)工序IV中發(fā)生的反應(yīng)為：4(0H)1=Al(OH)3+OH-

設(shè)。”一的濃度為c

4(。〃)4=4(。")3+OH-

K=E=I。"

試卷第10頁，總18頁

解得c=10-s-63mo//L

已知Kw=IO-",所以pO“=5.63,

pH=14-pOH=8.37o

16.當(dāng)今，世界多國相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時間節(jié)點。因此，研發(fā)二氧化碳利用

技術(shù)，降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。

（1）大氣中的二氧化碳主要來自于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25。時，

相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：

物質(zhì)%(g)c（石墨，s）C6H6(1)

燃燒熱4”(0?moL)-285.8-393.5-3267.5

則25。。時也（9）和c（石墨，s）生成C6H6（1）的熱化學(xué)方程式為

（2）雨水中含有來自大氣的CO2,溶于水中的CO2進(jìn)一步和水反應(yīng)，發(fā)生電離：

①。。2（。）===co2（aq'）

②。。2（謝+“2。（1）=（aq）+HCO^aq）

25°C時，反應(yīng)②的平衡常數(shù)為K。

溶液中。。2的濃度與其在空氣中的分壓成正比（分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)），比例系數(shù)

為ymol?L-1?kPcT’,

當(dāng)大氣壓強為pkPa,大氣中CO2S）的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為工時，溶液中H+濃度為

mo，-：】（寫出表達(dá)式，考慮水的電離，忽略HCOJ的電離）

（3）105。時，將足量的某碳酸氫鹽（M//CO3）固體置于真空恒容容器中，存在如下平衡:

2MHe/（S）AM2C03（5）+坳。（。）+。。2（。）

上述反應(yīng)達(dá)平衡時體系的總壓為46kPa。

保持溫度不變，開始時在體系中先通入一定量的COz（g），再加入足量MHCO3G）,欲

使平衡時體系中水蒸氣的分壓小于5kPa,。。2（。）的初始壓強應(yīng)大于kPa.

（4）我國科學(xué)家研究Li-CO2電池，取得了重大科研成果?；卮鹣铝袉栴}：

①以-。。2電池中，以為單質(zhì)鋰片，則該電池中的CO?在（填"正"或"負(fù)"）極

發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。研究表明，該電池反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鋰和單質(zhì)碳，且CO2電還原后與

鋰離子結(jié)合形成碳酸鋰按以下4個步驟進(jìn)行，寫出步驟m的離子方程式。

I.2CO2+2e-=C2Ol-n.C2Ol-=CO2+COl-

m.IV.COj-+2Lr=Li2CO3

②研究表明，在電解質(zhì)水溶液中，。。2氣體可被電化學(xué)還原。

I.。。2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇（C/C，2cH2?！埃┑碾姌O反應(yīng)方程式為。

n.在電解質(zhì)水溶液中，三種不同催化劑（a、b、c）上。。2電還原為c。的反應(yīng)進(jìn)程中

（H+電還原為“2的反應(yīng)可同時發(fā)生），相對能量變化如圖。由此判斷，。。2電還原為CO

從易到難的順序為（用a、氏c字母排序）。

68

0.61

W0.1>

0.5

S0.與

嬰

舞-0.

々

餐-0.22

至

建

o0

O8

反應(yīng)歷程反應(yīng)歷程

（a）CO）電還原為CO（b）H-電還原」

（石墨，s）+3H2（g）=C6H6⑴AH=49.1k]/mol

pX-V

(3)100.8/cPa

(4)①正極,2C。。+C02=2C0l-+C,②I.12co2+18e-+4H2。=

CH3cH2。,c、b、a

【解答】

解：(1)C(石墨，s)與也9)反應(yīng)生成C6H6(1)的方程式為：6c(石墨,s)+

3H2(g)=。6”6(1)，據(jù)表格數(shù)據(jù)可得，其反應(yīng)的雄變/，=((一393.5x6)+(—285.8x

3)+326.5k〃mo，=49.1k〃7noZ,故C(石墨，s)與尼⑷反應(yīng)生成。6,6(1)的熱化學(xué)

方程式為：6C(石墨，s)+3也(。)=C6H6。)AH=49.1kJ/mol。

(2)由題可知，①C02(g)=C02(Qq)，&。。2(。<?)+，2。(1)="+(。9)+

HC。式aq),②的平衡常數(shù)為K,

K=也找誓，又因為p(C02)(aq)=p(kPa)r,則

C(CU2)

c(C02)=p(CO2),y(mol/L-kPa)=p?x?x?y,在不考慮HCO1電離時，

c(H+)=c(HCO]),所以可得c(H+)=JK?p?%?、(>

(3)因為反應(yīng)溫度不變，故化學(xué)平衡常數(shù)Kp不變，故/=2/0”^。2=當(dāng)乂當(dāng)=

529,設(shè)CO2S)的初始壓強為力,則可列三段式如下：

2M”C。式s)===M2C03(S)+H20(g)+C02(5)

初始壓強x

平衡分壓SkPax+5kPa

則有Kp=pH2OpCO2=529=5x(x4-5),

解得％=100.8kPao

故要使平衡時體系的水蒸氣分壓小于弘Pa,。。2(9)的初始壓強應(yīng)大于100.8kP%

(4)①由題意知，Li-CO2電池的總電池反應(yīng)式為：4Li+3CO2=2Li2CO3+C,

CO2發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，則CO2作為電池的正極；正極電極反應(yīng)式為：

3c。24-4Li4-4e-=2Li2CO34-C,故可得HI的離子方程式為：

2C0l-4-C02=2cog+C.

(2)1.。。2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醉的電極反應(yīng)方程式為：

12co2+18e-+4H2。=CH3CH2CH2O.

n.C催化劑條件下，。。2電還原的活化能小于H+電還原的活化能，更容易發(fā)生。。2的

電還原；而催化劑。和b的條件下，。。2電還原的活化能均大于H.電還原的活化能，相

對來說，反應(yīng)方程式為：

試卷第12頁，總18頁

12CO2+18e-+4H20=CH3CH2CH2OII.c催化劑條件下，C。2電還原的活化能小于

H+電還原的活化能，更容易發(fā)生CO?的電還原；而催化劑a和b的條件下，。。2電還原

的活化能均大于〃+電還原的活化能，相對來說，更易發(fā)生H+的電還原。其中a催化劑

條件下，申還原的活化能比CO?電還原的活化能小的事多，發(fā)生H+的電還原的可能

性更大，因此CO?還原為CO從易到難的順序為c、b、a.,

17.K"2P。4晶體具有優(yōu)異的非線性光學(xué)性能。我國科學(xué)工作者制備的超大K/P04晶體

已應(yīng)用于大功率固體激光器，填補了國家戰(zhàn)略空白?；卮鹣铝袉栴}：

（1）在K/P內(nèi)的四種組成元素各自所能形成的簡單離子中，核外電子排布相同的是

（填離子符號）。

（2）原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+3表示，與之相

反的用表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)的磷原子，其價電子自旋磁量子

數(shù)的代數(shù)和為。

（3）已知有關(guān)氮、磷的單鍵和三鍵的鍵能（0?機。廠】）如下表：

N-NN=NP-PP=P

193946197489

從能量角度看，家以刈、而白磷以「4（結(jié)構(gòu)式可表示為）形式存在的原因

是________

（4）已知長也尸。2是次磷酸的正鹽，”3尸。2的結(jié)構(gòu)式為，其中P采取

雜化方式。

（5）與P。：-電子總數(shù)相同的等電子體的分子式為o

（6）磷酸通過分子間脫水縮合形成多磷酸，如：

OOOOOO

2H0-J-0J-0-J-OH

OHOHOHOHOHOH

如果有n個磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸，則相應(yīng)的酸根可寫為

（7）分別用。、?表示HzPOT和K+，KH2P。4晶體的四方晶胞如紹（。）所示，圖（方）、

圖（c）分別顯示的是H2PoeK+在晶胞面、yz面上的位置：

①若晶胞底邊的邊長均為apm、高為cpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度

（3）心中氮氮三鍵鍵能較大，分子較穩(wěn)定，而磷磷三鍵鍵能較小，P4中有6個磷磷單

鍵鍵

能較大，較穩(wěn)定

o

H

HP

-I

H

,sp

(5)(4、CCl4.CBq、5、SiF4.SiCl4.SiBr4.Si/4(任寫一種即可)

⑹PnO?n

(7)②B

【解答】

（1）P為第三周期元素，K為第四周期元素，P得到三個電子形成P3-,K失去一個電

子形成K+,二者最外層均為第3層，滿足8電子結(jié)構(gòu)，故P3-,K-核外電子排布相同。

（2）基態(tài)磷原子的價層電子排布式為3s23P3,根據(jù)能量最低原理和洪特規(guī)則，價層電

回正臼

子軌道表示式為2s2p，故自旋磁量子數(shù)代數(shù)和為+g+（-9+3x

（+A+T。

（3）由表中數(shù)據(jù)計算得，單位物質(zhì)的量原子構(gòu)成的分子中鍵能大小分別為：

電：%警■=473kJ/mol；

M：6x】93警必=289.5k〃mM

P2：堡笠￡=244.5?/。!；

6xl9/mOf

P4：7=295.5kJ/mol.

根據(jù)計算可得單位物質(zhì)的量原子構(gòu)成的分子對應(yīng)鍵能大?。篘2>N4-,P2Vp4,鍵能

越大，分子越穩(wěn)定，故以較為穩(wěn)定的心和P4形式存在。

（4）由題意可得，”32。2僅能電離出1個氫離子，即剩余兩個氫原子直接與磷原子相

試卷第14頁，總18頁

H—P—OH

連，故可得結(jié)構(gòu)式:

(5)P。；一由5個原子構(gòu)成，價電子數(shù)目為32,與其互為等電子體的分子有CCl4.

CBr4.CI4、S*、SiC〃、SiBr4.Si/4(任寫一種即可)。

(6)由圖所示結(jié)構(gòu)得，幾個H3P。4分子形成環(huán)狀多磷酸脫去打分子也0,則多磷酸的分

子式中H、P、。對應(yīng)的分子數(shù)目分別為3n—2n=n、N、4n—n=3n,即多磷酸分

子式吊14。3「，故酸根可寫為％。魴。

(7)①根據(jù)均攤法計算可得，一個晶胞有Jx8+：x4+l=4個白球、］x6+；x

0ZZ4

4X136

4=4個黑球，則晶體的密度為p=^=/系?cm"=以W°g

②根據(jù)晶胞空間結(jié)構(gòu)可■知，其在%軸上投影圖為8。

18.丁苯酰(NBP)是我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的化學(xué)藥物，臨床上用于治療缺血性

腦卒中等疾病。ZM-289是一種N8,開環(huán)體(HP8A)衍生物，在體內(nèi)外可經(jīng)酶促或

化學(xué)轉(zhuǎn)變成N8P和其它活性成分，其合成路線如下：

已知信息:

H、ZCOOH

〉C=O+R3￡OOH黑燒士;c=c（

R,Z（R=芳基）

△

回答下列問題:

(1)A的化學(xué)名稱為，

(2)D有多種同分異構(gòu)體，其中能同時滿足下列條件的芳香族化合物的結(jié)構(gòu)簡式為

①可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也能與FeC13溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；

②核磁共振氫譜有四組峰，峰面積比為1:2:2:3o

(3)ETF中步驟(1)的化學(xué)方程式為。

(4)GTH的反應(yīng)類型為。若以NQNO3代替4gN03,則該反應(yīng)難以進(jìn)行，

AgNOs對該反應(yīng)的促進(jìn)作用主要是因為o

(5)HPBA的結(jié)構(gòu)簡式為。通常酯化反應(yīng)需在酸催化、加熱條件下進(jìn)行，對

比HPB4和NBP的結(jié)構(gòu)，說明常溫下HPB4不穩(wěn)定、易轉(zhuǎn)化為N8P的主要原因

（6）W是合成某種抗瘧疾藥物的中間體類似物。設(shè)計由2,4-二氯甲苯

?CH.COOH

（CI）和對三氟甲基苯乙酸（V—/）制備W的合成

路線________o（無機試劑和四個碳以下的有機試劑任選）

：HOOC/H、：

LjcOaJ

1C（1）鄰二甲苯

審CHO力

（2）CH3,CHO

（3）

yCOOH/COONa

c-czc-cz

k八J1+3NaOH--------LJ+CHjCOONa+2HQ

/C-Oo：Ma

（4）取代反應(yīng),生成的另一種產(chǎn)物為難溶性沉淀,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行

xCOOH

（）