2023年普通高中学业水平等级性考试(北京卷)化学试题及考查目标解读

■广东省佛山市南海区桂城中学 赵 毅 黄晓斌 郭宇凯

【试题部分】

可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Mg24 S32

第一部分

本部分共14 小题,每题3 分,共42 分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。

1.中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。

金刚石

石墨

石墨炔

下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是( )。

A.三种物质中均有碳碳原子间的σ键

B.三种物质中的碳原子都是sp3杂化C.三种物质的晶体类型相同

D.三种物质均能导电

2.下列化学用语或图示表达正确的是( )。

3.下列过程与水解反应无关的是( )。

A.热的纯碱溶液去除油脂

B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃

C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸

D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体

4.下列事实能用平衡移动原理解释的是( )。

A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解

B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深

C.铁钉放入浓硝酸中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体

D.锌片与稀硫酸反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生

5.回收利用工业废气中的CO2和SO2,实验原理如图1所示。

图1

下列说法不正确的是( )。

A.废气中SO2排放到大气中会形成酸雨

C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2

6.下列离子方程式与所给事实不相符的是( )。

A.Cl2制备84 消毒液(主要成分是NaClO):C12+ 2OH-══Cl-+C1O-+H2O

B.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+══Ca2++H2O+CO2↑

C.利用覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu══2Fe2++Cu2+

D.Na2S 去除废水中的Hg2+:Hg2++S2-══HgS↓

7.蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图2所示。

图2

下列关于该过程的分析不正确的是( )。

A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性

B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关

C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性

D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂

8.完成下述实验,装置或试剂不正确的是( )。

9.一种聚合物PHA 的结构简式如下,下列说法不正确的是( )。

A.PHA 的重复单元中有两种官能团

C.PHA 在碱性条件下可发生降解

D.PHA 中存在手性碳原子

10.下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是( )。

A.F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能

B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka

C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性

D.气态氟化氢中存在(HF)2,而气态氯化氢中是HCl分子

11.化合物K 与L 反应可合成药物中间体M,转化关系如下。

已知L能发生银镜反应,下列说法正确的是( )。

A.K 的核磁共振氢谱有两组峰

B.L是乙醛

C.M 完全水解可得到K 和L

D.反应物K 与L的化学计量比是1∶1

12.离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+2H2O ══4NaOH+O2↑,②CaH2+2H2O ══Ca(OH)2+2H2↑。下列说法正确的是( )。

A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键

B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应

C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1

D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同

13.一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下,其中b、d 代表MgO 或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是( )。

A.a、c分别是HCl、NH3

B.d既可以是MgO,也可以是Mg(OH)Cl

C.已知MgCl2为副产物,则通入水蒸气可减少MgCl2的产生

D.等压条件下,反应①、②的反应热之和,小于氯化铵直接分解的反应热

14.利用平衡移动原理,分析一定温度下Mg2+在不同pH 的Na2CO3体系中的可能产物。

已知:①图3 中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH 的关系。

②图4 中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·[注:起 始c(Na2CO3)=0.1 mol·L-1,不同pH 下由图3得到]。

图3

图4

下列说法不正确的是( )。

A.由图3,pH=10.25,c)=

B.由图 4,初始状态 pH = 11,lg[c(Mg2+)] =-6,无沉淀生成

C.由图 4,初始状态 pH = 9,lg[c(Mg2+)]= -2,平衡后溶液中存在c(H2CO3)+=0.1 mol·L-1

第二部分

本部分共5小题,共58分。

15.硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个O 原子被S 原子取代的产物。

(1)基态S原子价层电子排布式是____。

(2)比较S原子和O 原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:____。

(5)MgS2O3·6H2O 的晶胞形状为长方体,边长分别为anm、bnm、cnm,结构如图5所示。

图5

晶胞中的[Mg(H2O)6]2+个数为____。已知MgS2O3·6H2O 的摩尔质量是Mg·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为____g·cm-3。(1 nm=10-7cm)

16.尿素[CO(NH2)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。

(1)十九世纪初,用氰酸银(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得CO(NH2)2,实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是____。

(2)二十世纪初,工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:

ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4;

ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。

图6

结合反应过程中能量变化示意图(如图6),下列说法正确的是____(填序号)。

a.活化能:反应ⅰ＜反应ⅱ

b.ⅰ为放热反应,ⅱ为吸热反应

c.CO2(l)+2NH3(l)══CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH=E1-E4

(3)近年研究发现,电催化CO2和含氮物质等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和,在电极上反应生成CO(NH2)2,电解原理如图7所示。

图7

①电极b是电解池的____极。

②电解过程中生成尿素的电极反应式是____。

(4)尿素样品含氮量的测定方法如下。

已知:溶液中c()不能直接用NaOH 溶液准确滴定。

①消化液中的含氮粒子是____。

②步骤ⅳ中标准NaOH 溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V,计算样品含氮量还需要的实验数据有____。

17.化合物P 是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。

(1)A 中含有羧基,A→B 的化学方程式是_____。

(2)D 中含有的官能团是_____。

(3)关于D→E 的反应:

②该条件下还可能生成一种副产物,与E 互为同分异构体。该副产物的结构简式是_____。

(4)下列说法正确的是_____(填序号)。

a.F存在顺反异构体

b.J和K 互为同系物

c.在加热和Cu催化条件下,J不能被O2氧化

(5)L 分子中含有两个六元环。L 的结构简式是_____。

18.以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程如下。

已知:酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+。

(1) “浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除FeS2,有利于后续银的浸出;矿石中的银以Ag2S 的形式残留于浸锰渣中。

①“浸锰”过程中,发生反应MnS+2H+══Mn2++H2S↑,则可推断:Ksp(MnS)_____(填“＞”或“＜”)Ksp(Ag2S)。

②在H2SO4溶液中,银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应,则浸锰液中主要的金属阳离子有_____。

(2)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。

①将“浸银”反应的离子方程式补充完整:

□Fe3++Ag2S+□_____□_____+2[AgCl2]-+S

②结合平衡移动原理,解释浸出剂中Cl-、H+的作用:_____。

(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。

①该步反应的离子方程式有_____。

②一定温度下,Ag的沉淀率随反应时间的变化如图8所示。解释tmin后Ag的沉淀率逐渐减小的原因:_____。

图8

(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势:_____。

19.资料显示,I2可以将Cu 氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。

已知:I2易溶于KI溶液,发生反应I2+(红棕色);I2和氧化性几乎相同。

(1)将等体积的KI溶液加入到mmol铜粉和nmol I2(n>m)的固体混合物中,振荡。

实验记录如表1所示。

表1

①初始阶段,Cu 被氧化的反应速率:实验Ⅰ_____(填“＞”“＜”或“=”)实验Ⅱ。

②实验Ⅲ所得溶液中,被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2+(蓝色)或[CuI2]-(无色),进行以下实验探究:

步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液,加入CCl4,多次萃取、分液。

步骤b.取分液后的无色水溶液,滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色,并逐渐变深。

ⅰ.步骤a的目的是_____。

ⅱ.查阅资料,2Cu2++4I-══2CuI↓+I2,[Cu(NH3)2]+(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化:_____。

③结合实验Ⅲ,推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI,实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是_____。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体,洗涤后得到白色沉淀,加入浓KI溶液,_____(填实验现象),观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是_____。

(2)上述实验结果,I2仅将Cu氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验,证实了I2能将Cu氧化为Cu2+。装置如图9所示,a、b分别是。

图9

(3)运用氧化还原反应规律,分析在上述实验中Cu被I2氧化的产物中价态不同的原因:_____。

【试卷整体评价】

2023年北京高考化学卷采用15+4形式(15道单选,4道大题),难度梯度设计合理,有较好的选拔功能,通过巧设情境,对考生的必备知识和关键能力进行考查,同时渗透化学学科价值。要求考生在掌握必备知识的同时,要学会知识的迁移应用,面对不同情境下的化学问题时要学会掌握一定的关键能力,应用化学学科知识解决问题,深刻感受和理解化学与社会之间的关系,感受化学学科价值。

【参考答案与解析部分】

1.A

考查目标及解析:

本题以我国科研成果单晶石墨炔为情境,考查金刚石、石墨和石墨炔等物质结构。

A 项正确,原子间优先形成σ键,三种物质中均存在σ键。

B项错误,根据成键方式,金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化,石墨中所有碳原子均采用sp2杂化,石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化,碳碳三键上的碳原子采用sp杂化。

C项错误,金刚石为共价晶体,石墨炔为分子晶体,石墨为混合晶体。

D 项错误,金刚石中没有自由移动电子,不能导电。

2.C

考查目标及解析:

本题以化学用语为主题考查物质结构,体现符号表征是化学基本表现方式。

A项错误,氯化钠是离子化合物,阴、阳离子形成离子键,其电子式是

B项错误,氨分子的N 价层电子对为4,VSEPR 模型是四面体结构。

3.B

考查目标及解析:

本题以油脂、重油、蛋白质、胶体等生活中常见物质的应用为情境素材,考查水解平衡知识,体现了化学素养中的物质观和平衡观。

重油在高温、高压和催化剂作用下转化成小分子烃,发生的是裂化或裂解,与水解反应无关,B项符合题意。

蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸,属于水解反应,C项不符合题意。

Fe3+能发生水解反应生成 Fe(OH)3,Fe3++H2O ══Fe(OH)3(胶体)+3H+,加热导致平衡向右移动,D 项不符合题意。

4.B

考查目标及解析:

本题以过氧化氢分解、NO2和N2O4的混合气体平衡、铁的钝化、锌铜原电池等为情境素材,考查化学平衡移动的相关知识,体现了化学素养中的变化观和平衡观。

A 项不符合题意,H2O2在MnO2的催化作用下发生分解,与平衡移动无关。

B 项符合题意,密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体中存在平衡:2NO2N2O4ΔH＜0,升温平衡逆向移动, NO2浓度增大,混合气体颜色加深。

C项不符合题意,常温下,铁钉放入浓硝酸中产生致密氧化膜而钝化,加热,铁表面的致密氧化膜被破坏,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动无关。

D 项不符合题意,加入少量硫酸铜以后,锌置换出铜,构成锌铜原电池,加快了反应速率,与平衡移动无关。

5.C

考查目标及解析:

本题以回收利用工业废气中的CO2和SO2实验原理图为情境素材,考查酸雨的形成、NaHCO3溶液中的性质及平衡、电解池的相关知识,体现了化学素养中的变化观和平衡观。

A 项说法正确,废气中SO2排放到大气中,SO2最终跟空气中氧气及水蒸气会形成硫酸型酸雨。

C项说法不正确,装置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2气体,CO2与NaHCO3溶液不反应,不能吸收CO2。

D 项说法正确,由电解池阴极和阳极反应式并根据电荷守恒、质量守恒可得到,装置b 中总反应为

6.B

考查目标及解析:

本题以84消毒液、除水垢、制作电路板、废水除汞为情境素材,考查离子方程式的书写。

Cl2+2NaOH ══NaCl+NaClO+H2O,除了Cl2和H2O 不能拆写,其余均可拆写为离子,A 项正确。

食醋为弱酸,不能拆写为离子,离子方程式为2CH3COOH + CaCO3══Ca2++2CH3COO-+CO2+H2O,B项错误。

C.2FeCl3+Cu══CuCl2+2FeCl2,离子方程式为2Fe3++Cu══2Fe2++Cu2+,C 项正确。

D.HgS难溶于水,故可以用Na2S 去除废水中的Hg2+,离子方程式为Hg2++S2-══HgS↓,D 项正确。

7.C

考查目标及解析:

本题以浓硫酸和蔗糖脱水实验为情境,实验探究浓硫酸的性质,及脱水实验中产物探究。

浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的H原子和O 原子按2∶1 的比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,A 项正确。

结合选项B 可知,浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色,硫酸中硫价态降低,被还原,体现浓硫酸的强氧化性,C 项错误。

该过程中,蔗糖发生化学反应,化学反应必有旧化学键的断裂,D 项正确。

8.D

考查目标及解析:

本题以教材重要实验为情境,考查气体(Cl2)制备、气体(C2H4)收集、NH3的喷泉实验及气体除杂等必备知识,同时考查实验探究的关键能力。

MnO2固体在加热条件下可将HCl氧化为Cl2,A 项正确。

C2H4不溶于水,可选择排水收集,B 项正确。

挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减少压强急剧降低,打开活塞,水迅速被压入烧瓶中,形成红色喷泉,证明NH3与水形成碱性物质,C项正确。

Na2CO3与HCl、CO2发生反应,CO2被吸收而损失,不能达到除杂的目的,应该选用饱和NaHCO3溶液,D 项错误。

9.A

考查目标及解析:

本题以聚合物PHA 为情境,考查官能团的辨析、缩聚反应的机理、酯的水解及手性碳的辨析等有机化学相关知识。

PHA 的重复单元中只含有酯基一种官能团,A 项错误。

PHA 为聚酯,存在酯基,可以水解,碱性条件下可发生降解,C项正确。

PHA 的重复单元中有1个手性碳原子,D 项正确。

10.A

考查目标及解析:

本题以同主族元素电负性比较为情境,考查电负性及其应用。

F原子半径小,电子云密度大,两个原子间的斥力较强,F—F 键不稳定,因此F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能,与电负性无关,A 项符合题意。

氟的电负性大于氯的电负性,F—C 键的极性大于Cl—C 键的极性,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大,更容易电离出氢离子,酸性更强,B项不符合题意。

氟的电负性大于氯的电负性,F—H 键的极性大于Cl—H 键的极性,导致HF 分子极性强于HCl,C项不符合题意。

氟的电负性大于氯的电负性,与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键,因此气态氟化氢中存在(HF)2,D 项不符合题意。

11.D

考查目标及解析:

本题以药物有机合成路径为考查情境,考查等效氢、有机流程推断、酰胺基的水解等相关知识,体现了证据推理的学科素养。

K 分子结构对称,分子中有3 种不同环境的氢原子,核磁共振氢谱有3 组峰,A 项错误。

M 发生完全水解时,酰胺基水解,得不到K 和L,C项错误。

由B项分析可知反应物K 和L 的计量数之比为1∶1,D 项正确。

12.C

考查目标及解析:

本题以离子化合物与水的反应,考查考生对物质结构与性质的分析和推测能力。

Na2O2电子式为,有离子键和非极性键;CaH2中氢原子之间不可能形成共价键,只有离子键而不含非极性键,A 项错误。

①中Na2O2的-1 价O 自身发生氧化还原,水的化合价不发生变化,水不涉及氧化还原反应。②中水的+1 价H 被还原生成H2,发生还原反应,B项错误。

Na2O2由Na+和组成,阴、阳离子个数之比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-组成,阴、阳离子个数之比为2∶1,C项正确。

①中每生成1个O2分子转移2个电子,②中每生成1个H2分子转移1个电子,转移电子数相同时,生成O2和H2的物质的量之比为1∶2,D 项错误。

13.C

考查目标及解析:

本题以分解NH4Cl并实现产物分离的转化关系为情境素材,考查物质的推断、水解平衡的应用、盖斯定律。体现了物质转化观和化学能量观。

NH4Cl分解可以生成NH3和HCl,分解得到的HCl与MgO 反应生成Mg(OH)Cl,Mg(OH)Cl又可以分解得到HCl和MgO,其中b、d 代表MgO 或Mg(OH)Cl中的一种,则a为MgO,b为Mg(OH)Cl,c为HCl,d为MgO。

由分析可知,a为NH3,c为HCl,A 项错误。

d为MgO,B项错误。

MgCl2可以水解,MgCl2+ H2O ══Mg(OH)Cl+HCl,通入水蒸气可以使平衡向右移动,从而减少MgCl2的生成,C项正确。

反应①:NH4Cl(s)+ MgO(s)══NH3(g)+Mg(OH)Cl(s) ΔH1

反应②:Mg(OH)Cl(s)══MgO(s)+HCl(g) ΔH2

反应③:NH4Cl(s)══NH3(g)+HCl(g) ΔH3

①+②=③,由盖斯定律可知,等压条件下,ΔH1+ΔH2=ΔH3,D 项错误。

14.C

考查目标及解析:

本题以分析一定温度下Mg2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物为情境素材,考查沉淀溶解平衡的应用、物料守恒以及未知方程式的书写。体现了平衡观。

pH=11,lg[c(Mg2+)]=-6时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,也就是c(Mg2+)·c2(OH-)＜Ksp[Mg(OH)2],c(Mg2+)·c(CO2-3)＜Ksp[MgCO3], 故不会产生沉淀,B项正确。

pH=9,lg[c(Mg+)]=-2时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,根据物料守恒,溶液中c(H2CO3)+c()+＜0.1 mol·L-1,C项错误。

15.答案及解析:

本题以浸金试剂——硫代硫酸盐为情境素材,考查常见元素价电子排布、电离能、分子空间结构、化学反应中化学键变化、晶胞性质、晶体密度计算及配位化合物中配位键等。

(1)3s2p4

本问考查常见元素价电子排布。

S是第三周期ⅥA 族元素,基态S 原子价层电子排布式为3s2p4。

(2)I1(O)>I1(S),氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去1 个电子

本问考查元素第一电离能比较及原子结构角度分析原因,考查分析和推测的能力。

S和O 为同主族元素,O 原子核外有2个电子层,S原子核外有3个电子层,O 原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去1个电子,即O 的第一电离能大于S的第一电离能。

(3)四面体形

16.答案及解析:

本题以尿素的合成发展、尿素的含氮量测定等为情境素材,考查未知方程式的书写、化学能与热能、电解池原理和定量计算。体现了物质转化观和化学能量观。

(1)AgOCN+NH4Cl══CO(NH2)2+AgCl

氰酸根(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得CO(NH2)2,根据原子守恒分析,另一个产物是氯化银,故化学方程式为AgOCN+NH4Cl══CO(NH2)2+AgCl。

(2)a、b

反应ⅰ的活化能是E1,反应ⅱ的活化能是E3,E1＜E3,a项正确。

反应ⅰ反应物总能量高于生成物总能量,反应ⅰ放热;反应ⅱ反应物总能量低于生成物总能量,反应ⅱ吸热,b项正确。

反应ⅰ:CO2(l)+ 2NH3(l)══NH2COONH4(l) ΔH1=E1-E2。

反 应 ⅱ: NH2COONH4(l) ══CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH2=E3-E4。

因此,总反应:CO2(l)+2NH3(l)══CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH=E1-E2+E3-E4,c项错误。

①电极b 由H2O 生成O2,发生的是氧化反应,b极为阳极。

②生成尿素的是a极,由图可知,硝酸根离子得电子转化为尿素,再结合酸性环境,根据电荷守恒、原子守恒,可分析出电极反应式为+ 16e-+ CO2+ 18H+══CO(NH2)2+7H2O。

①根据消化液和浓NaOH 溶液反应能得到NH3,可知消化液中含氮粒子为。

17.答案及解析:

本题以合成抗病毒药物普拉那韦的原料为情境,考查有机合成流程推断、有机反应方程式的书写、有机官能团的辨析、化学键的极性分析、同系物和同分异构体的相关概念,考查考生的证据推理能力和素养。

流程推断分析:A 中含有羧基,结合A的分子式及计算不饱和度为1,可知A 为CH2BrCOOH;A 与乙醇发生酯化反应,B 的结构简式为 CH2BrCOOCH2CH3;D 与发生加成反应生成E,结合E 的结构简式和D 的分子式,可知D 的结构简式为,E 发生消去反应脱去1 个水分子生成F;结合G 的分子式以及G 能与B发生已知信息的反应,可知G 中含有羰基,说明F 中的碳碳双键与H2发生加成反应生成G,且结合分子式可知,加成只加成碳碳双键而不加成碳氧双键,因此G 的结构简式为;B与G发生已知信息的反应生成J,J为;K 在NaOH 溶液中发生水解反应生成,酸化得到;结合题中信息可知L分子中含有两个六元环,再结合其分子式,则知分子内发生酯化反应,L 为;由题意可知L 和 M 可以发生类似D→E 的加成,即羰基的加成, 得到发生酮式与烯醇式互变得到发生消去反应得到P,因此可以推知 M 的结构简式为

(2)醛基

(3)①羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子,使得相邻碳原子上的C—H 键极性增强

解析:羰基相邻的两个碳原子上均有C—H 键,可以断裂,与苯甲醛的醛基发生加成反应,也可以与苯甲醛的醛基加成得到副产物

(4)a、c

结合上述分析中J和K 的结构,二者不互为同系物,b项错误。

18.答案及解析:

本题以银锰精矿和氧化锰矿为原料联合提取银和锰为情境,考查化工流程相关知识,考查证据推理的能力和素养。

流程分析:银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)混合加H2SO4溶液,使矿石中的锰元素浸出,同时去除FeS2,矿石中的银以Ag2S 的形式残留于浸锰渣中,浸锰液中主要的金属阳离子有Fe3+、Mn2+;浸锰渣中 Ag2S 与过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液反应,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出,用铁粉把[AgCl2]-还原为金属银。

(1)①> ②Fe3+、Mn2+

①由题意知,硫化锰溶于硫酸,而硫化银不溶于硫酸,说明硫化锰的溶度积大于硫化银的溶度积。

②根据信息,在H2SO4溶液中MnO2可将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Mn2+,则浸锰液中主要的金属阳离子有Fe3+、Mn2+。

(2)①2Fe3++Ag2S+4Cl-2Fe2++2[AgCl2]-+S

②Cl-是为了与Ag2S 电离出的Ag+结合生成[AgCl2]-,使平衡正向移动,提高Ag2S的浸出率;H+是为了抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀

(3)①2[AgCl2]-+Fe══Fe2++2Ag+4Cl-,2Fe3++Fe══3Fe2+

铁粉可将[AgCl2]-还原为单质银,过量的铁粉还可以与铁离子发生反应。

②Fe2+被氧气氧化为Fe3+,Fe3+把Ag氧化为Ag+

(4)可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,得到MnSO4,同时将银元素和锰元素分离开;生成的Fe3+还可以用于浸银,节约氧化剂

19.答案及解析:

本题以Cu 与I2实验探究为情境,考查变量控制、实验设计等实验探究的能力,及化学平衡及原电池设计等必备知识。

因I2溶解度较小,Cu与I2接触不充分,转化为可以提高Cu与的接触面积,提高反应速率。加入CCl4,I2+I-平衡逆向移动,I2浓度减小,I-浓度增加,[CuI2]-浓度增加,加入氨水后转化为[Cu(NH3)2]+,被氧化为4[Cu(NH3)4]2+,故而产生无色溶液变为蓝色溶液的现象。

(1)①＜

ⅱ. [CuI2]-+ 2NH3H2O══[Cu(NH3)2]++2H2O+2I-,4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O ══4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O

③2Cu+I2══2CuI 或2Cu+KI3══2CuI+KI 白色沉淀逐渐溶解,溶液变为无色 铜与碘的反应为可逆反应(或浓度小未能氧化全部的Cu)

结合实验Ⅲ,推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI, 实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是2Cu+I2══2CuI或2Cu+KI3══2CuI+KI;2Cu+I2══2CuI反应为可逆反应,加入浓KI溶液,I2浓度减小,CuI转化为Cu和I2,故产生白色沉淀溶解,出现红色固体的过程。

(2)铜、含nmol I2的4 mol·L-1的KI溶液

要验证I2能将Cu氧化为Cu2+,需设计原电池负极材料为Cu,b 为含nmol I2的4 mol·L-1的KI溶液。

(3)铜与碘反应的体系在原电池装置中,I2将Cu氧化为Cu2+;而在实验Ⅰ、实验Ⅱ和实验Ⅲ中Cu以Cu+形式存在,这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu+可以进一步与I-结合生成CuI沉淀或[CuI2]-,Cu+浓度减小使得Cu2+氧化性增强,发生反应2Cu2++4I-══2CuI↓+I2和2Cu2++6I-══2[CuI2]-+I2