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文档简介

2023年北京市高考化学试卷

参考答案与试题解析

一、选择题(共14小题,每小题3分,满分42分)

1.(3分)(2023•北京)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨焕,是碳材料科学的一大

下列关于金刚石、石墨、石墨焕的说法正确的是()

A.三种物质中均有碳碳原子间的。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

【答案】A

【解答】解:A.原子间优先形成。键,三种物质中均有碳碳原子间的。键,故A正确;

B.金刚石中碳原子均采取sp3杂化,而石墨中碳原子采取sp2杂化,石墨快中苯环上碳

原子采取sp2杂化,碳碳三键中碳原子采取SP杂化,故B错误;

C.金刚石属于共价晶体,石墨属于混合晶体,石墨焕属于分子晶体,三种物质晶体类型

不相同,故C错误;

D.石墨、石墨焕中存在大π键,可以导电,而金刚石没有自由移动的电子,不能导电,

故D错误;

故选:Ao

2.(3分)(2023•北京)下列化学用语或图示表达正确的是()

A.NaCI的电子式Na:©:

B.NH3的VSEPR模型为

,z

y

C.2pz电子云图为

tl∣t!∣t∣I∖[↑]

D.基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为3d4s

【答案】C

【解答】解:A.NaCI是离子化合物,阴离子要写出其最外层电子数且阴阳离子应该写

出电荷和电性,NaCl的电子式为N4[:q:],故A错误;

B.NH3的VSEPR模型为四面体结构,图为三角锥形结构且没有写出孤电子对,故B错

误;

C.P能级电子云是哑铃形,则2pz电子云图为故C正确;

I州∣t□I□

D.3d4s不符合洪特规则,基态24Cr原子的价层电子轨道表示式

Itititititim

为3d4s,故D错误;

故选:Co

3.(3分)(2023•北京)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烧

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FeCI3溶液制备Fe(OH)3胶体

【答案】B

【解答】解:A.纯碱溶液呈碱性,油脂在碱性条件下发生水解反应生成易溶于水的高级

脂肪酸盐和甘油,可用于除油污,与盐类水解有关,故A正确;

B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烧,发生的是裂解、裂化反应,与水

解反应无关,故B错误;

C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸,发生的反应是水解反应,与水解反应有关,故C

正确;

D.FeCI3是强酸弱碱盐,铁离子能发生水解反应生成氢氧化铁胶体,加热能促进铁离子

的水解,FeCI3溶液制备Fe(OH)3胶体与盐类水解有关,故D正确;

故选:B,

4.(3分)(2023∙北京)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N02和N2θ4的混合气体,受热后颜色加深

C.铁钉放入浓HNo3中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体

D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CUSe)4固体,促进H2的产生

【答案】B

【解答】解:A.Mno2作H2θ2分解的催化剂,催化剂只改变化学反应速率,不影响平

衡移动,所以不能用平衡移动原理解释,故A错误;

B.2NO2(g)≠N2θ4(g)∆H<0,密闭烧瓶内的N02和N2θ4的混合气体,加热,平

衡逆向移动,导致C(NO2)增大,气体颜色加深,能用平衡移动原理解释,故B正确;

C.常温下,Fe和浓硝酸发生钝化现象,加热使铁表面的氧化物薄膜溶解,且在加热条

件下铁和浓硝酸发生氧化还原反应生成Nθ2,No2呈红棕色,与平衡移动原理无关,不

能用平衡移动原理解释,故C错误;

D.Fe能置换出Cu,Fe、CU和稀硫酸构成原电池而促进H2的产生,与平衡移动原理无

关,不能用平衡移动原理解释,故D错误;

故选:Bo

(3分)(2023•北京)回收利用工业废气中的CO2和S02,实验原理示意图如图。

离子交换膜装置b

下列说法不正确的是()

A.废气中Sθ2排放到大气中会形成酸雨

B.装置a中溶液显碱性的原因是HCol的水解程度大于HCOl的电离程度

C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2

由解

D.装置b中的总反应为SQ2-+Cθ2+H2θHCOOH+So2-

【答案】C

【解答】解:A.SO2是形成酸雨的主要成分,所以废气中SO2排放到大气中会形成酸雨,

故A正确;

B.HCOg水解导致溶液呈碱性、HCOg电离导致溶液呈酸性,装置a中溶液显碱性的原

因是Heclg的水解程度大于HCe的电离程度,故B正确;

C.NaHCo3溶液能和SO2反应但不能和Co2反应,所以NaHCO3溶液不能吸收CO2,

故C错误;

+

D.装置b中阳极S0『-2e'2OH=soj+H2O,阴极反应式为CO2+2e+2H=

HCOOH,在得失电子相等的条件下将阴阳电极反应式相加即得总反应式为

由解

S0g^^+CO2+H2OHCooH+gQ,故D正确;

故选:Co

6.(3分)(2023•北京)下列离子方程式与所给事实不相符的是()

A.C12制备84消毒液(主要成分是NaCl0):C12+2OH'—Cl-+C10+H2O

B.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2t

C.利用覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu-2Fe2++Cι?+

D.Na2S去除废水中的Hg2+:Hg2++S2=HgSI

【答案】B

【解答】解:A.氯气和NaOH溶液反应生成NaCkNaCIO和H2O,离子方程式为Ch+20H

^=CΓ+C10+H2O,故A正确;

2+

B.醋酸为弱酸,应该写化学式,离子方程式为CaC03+2CH3C00H=Ca+2CH3COO

+H2O+CO2t,故B错误;

C.CU和Fe3+反应生成C/+、Fe2+,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++c/+,故C正确;

D.Hg?+、S2一反应生成HgS沉淀,离子方程式为Hg2++s2-=HgSI,故D正确;

故选:B<,

7.(3分)(2023•北京)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。

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

【答案】C

【解答】解:A.浓硫酸将蔗糖中H原子、。原子按2:1比例以H2O的形成脱除,白色

固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,故A正确;

B.浓硫酸脱水过程中产生大量的热,会发生反应:C+2H2SO4(浓)0=Co2t+2SO2

t+2H2θ,产生的大量气体,使固体体积膨胀,故B正确;

C.浓硫酸脱水过程中生成的SO2使品红溶液褪色,浓硫酸发生还原反应生成二氧化硫,

体现了浓硫酸的强氧化性,故C错误;

D.蔗糖发生化学反应,发生了化学键的断裂,故D正确;

故选:Co

8.(3分)(2023•北京)完成下述实验,装置或试剂不正确的是()

实验室收集验证易溶于水且溶液除去中混有的少量

实验室制Cl2NH3C02

C2∏4呈碱性

ABCD

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解答】解:A.在加热条件下,浓盐酸和MnO2反应生成C12,图中装置能制取氯气,

故A正确;

B.乙烯难溶于水,所以可以采用排水法收集,故B正确;

C.打开活塞,将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,氨气溶于导致烧瓶内压强急剧减小,外界

大气压不变,大气压将水通过导管进入烧瓶中而形成喷泉,氨气和水反应生成的一水合

氨电离出OH一而使其水溶液呈碱性,酚酰遇碱溶液变红色,所以该装置能验证NH3易

溶于水且溶液呈碱性,故C正确;

D.Co2、HCl都能和Na2CO3溶液反应,应该用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCL

故D错误;

故选:D。

9.(3分)(2023•北京)一种聚合物PHA的结构简式如图,下列说法不正确的是()

A.PHA的重复单元中有两种官能团

0

B.PHA可通过单体HojH缩聚合成

C.PHA在碱性条件下可发生降解

D.PHA中存在手性碳原子

【答案】A

【解答】解:A.根据图知,PHA的重复单元中官能团只有酯基一种,故A错误;

00

B.HoJX^oH是PHA的单体,Hoj>^0H中含有瘦基和醇羟基,所以PHAUJ

0

通过单体HcH缩聚合成,故B正确;

C.PHA中含有酯基,所以PHA在碱性条件下能发生水解反应而降解,故C正确;

D.根据图知,PHA的重复单元中连接一个甲基的碳原子为手性碳原子,故D正确;

故选:A0

10.(3分)(2023•北京)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

【答案】A

【解答】解:A.F原子半径小,电子云密度大,F原子之间的排斥力大,则F-F键不

稳定,则F-F键的键能小于Cl-Cl键的键能,与电负性无关,故A正确;

B.电负性:F>C1,F-C键的极性大于Cl-C键的极性,使得F3C-的极性大于ChC

-的极性,导致F3CC00H的粉基中-OH极性更大,更容易电离出氢离子,酸性更强,

能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释,故B错误;

C.元素的电负性越大,该元素与氢元素之间的极性越强,电负性F>C1,F-H键的极

性大于Cl-H键的极性,导致HF分子极性比HCl强,能通过比较氟元素和氯元素的电

负性进行解释,故C错误;

D.F元素电负性较大,HF中F原子与其它HF中H原子能形成分子间氢键,因此气态

HF中存在(HF)2,气态HCl中不存在(HCl)2,能通过比较氟元素和氯元素的电负性

进行解释,故D错误;

故选:Ao

11.(3分)(2023•北京)化合物K与L反应可合成药物中间体M,转化关系如图。

M

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

【答案】D

【解答】解:A.K结构对称,-CoNH2中含有1种氢原子,中间碳原子上含有1种氢

原子,中间氨基上含有1种氢原子,所以K含有3种氢原子,K的核磁共振氢谱有三组

峰,故A错误;

B.L为OHCCH0,名称为乙二醛,故B错误;

OH

∕N≠

C.M水解时酰胺基生成氨基和竣基,生成HrH040和NH3,故C错误;

D∙1个K、1个L分子反应生成1个M分子和2个H20,所以K、L的计量数之比为1:

1,故D正确;

故选:D。

12.(3分)(2023•北京)离子化合物Na2O2和CaFh与水的反应分别为①2Na2θ2+2H2θ-

4NaOH+θ2t;②CaH2+2H2θ-Ca(OH)2+2H2t。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.Na2θ2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02和H2的物质的量相同

【答案】C

【解答】解:A.Na2θ2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键,过氧根离子中氧原子之

间存在非极性键,而CaH2中H-和钙离子之间存在离子键,该化合物中不含非极性键,

故A错误;

B.反应①中水中氢元素、氧元素化合价不变,只有过氧化钠中O元素化合价变化,所

以①中水不参与氧化还原反应,故B错误;

C.Na2θ2由钠离子与过氧根离子构成,而CaH2由钙离子与氢负离子构成,所以Na2O2

中阴、阳离子个数比为1:2,CaH2中阴、阳离子个数比为2:1,故C正确;

D.反应①中生成ImolO2转移2mol电子,反应②中生成ImOIH2转移ImOl电子,所以

反应①和②中转移的电子数相同时,产生的02和H2的物质的量之比为1:2,故D错误:

故选:Co

13.(3分)(2023•北京)一种分解氯化链实现产物分离的物质转化关系如图,其中b、d代

表MgC)或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是()

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MgCI2的产生

D.等压条件下,反应①、②的反应热之和,小于氯化镂直接分解的反应热

【答案】C

【解答】解:A.由上述分析可知,a是NH3,c是HCL故A错误;

B.由上述分析可知,b是Mg(OH)C1,d是MgO,故B错误;

C.MgeI2可以水解生成Mg(OH)C1,则通入水蒸气可减少MgCI2的产生,故C正确;

D.由盖斯定律可知,等压条件下,反应①、②的反应热之和等于氯化镀直接分解的反应

热,故D错误;

故选:Co

14.(3分)(2023∙北京)利用平衡移动原理,分析一定温度下Mg?+在不同PH的Na2CO3

体系中的可能产物。

己知:①图1中曲线表示Na2C03体系中各含碳粒子的物质的量分数与PH的关系。

2+2

②图2中曲线I的离子浓度关系符合C(Mg)∙c(0H')=Ksp[Mg(OH)2]:曲线II

的离子浓度关系符合c(Mg2+)∙c(cθj)=KSP(MgCo3)[注:起始c(Na2CO3)=OJmol

下列说法不正确的是()

A.由图1,pH=10.25,c(HCQ")=C(QQ2-)

B.由图2,初始状态PH=I1、lg[c(Mg2+)]=-6,无沉淀生成

C.由图2,初始状态PH=9、lg[c(Mg2+)]=-2,平衡后溶液中存在C(H2CO3)+c

(HCC)Y+c(COV=0.∣mol∙L-1

2+

D.由图1和图2,初始状态PH=8、lg[c(Mg?+)]=-1,发生反应:Mg+2HCQ--

MgCθ3I+CO2t+H2O

【答案】C

【解答】解:A.由图1可知,PH=IO.25时C(HCeu)=C(CC)多),故A正确;

2+

B.由图2可知,pH=ll、lg[c(Mg)]=-6B'f,该点位于曲线I和曲线I[的下方,浓

度积QVKSP[Mg(OH)2]或KSP(MgCO3),不会产生Mg(OH)2沉淀或MgCo3沉淀,

故B正确;

C.由图2可知PH=9、lg[c(Mg?+)]=-2时,该点位于曲线∏的上方,会生成MgCO3

沉淀,根据物料守恒关系可知,溶液中C(H2CO3)+c(HCOp+c(COr)<c(Na2CO3)

=0.1mol∕L,故C错误;

D.pH=8时溶液中主要含碳微粒是HCcIqPH=8、lg[c(Mg2+)]=-1时,该点位于曲

线∏的上方,Mg?+和HeOg反应生成MgCO3沉淀,则反应的离子方程式为Mg2++2HC0g

—MgCOsI+CO2t+H2O.故D正确;

故选:Co

二、解答题(共5小题,满分58分)

15.(10分)(2023∙北京)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根(S2Q2-)

可看作是soj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3s23p40

(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:S、。为

同一主族元素,氧原子核外有2个电子层、硫原子核外有3个电子层,则r(O)<r(S),

O原子核最最外层电子的吸引力大于S原子,O原子不易失去1个电子,所以O的第一

电离能大于S。

(3)S20多的空间结构是四面体形。

(4)同位素示踪实验可证实S20.中两个S原子的化学环境不同,实验过程为

A

SO2-Xs202-g-,Ag2S+s02-o过程ii中,S2og-断裂的只有硫硫键,若过程i所用

325

试剂是Na产。3和的,过程ii含硫产物是s∩2-,AS^SQ

(5)MgS2θ3∙6H2θ的晶胞形状为长方体,边长分别为anm、bnm、cnm,结构如图所示。

晶胞中的[Mg(H2O)6产个数为4O已知MgS2θ3∙6H2θ的摩尔质量是Mg∙mol”,

37

阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为------翅F—g∙cm-o(lnm=10-cm)

-21

abcX10-NA

3

(6)浸金时,S2Q.作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2O3)2]^o分别判断S2Q2-

中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由:S20;的中心S原子价层

电子对个数为4且不含孤电子对,则中心S原子不能做配位原子,端基S原子含有孤电

子对,能做配位原子。

【答案】(I)3s23p4;

(2)S、O为同一主族元素,氧原子核外有2个电子层、硫原子核外有3个电子层,则

r(O)<r(S),O原子核最最外层电子的吸引力大于S原子,O原子不易失去1个电子,

所以。的第一电离能大于S;

(3)四面体形;

(4)♦砥Ag加

,4M

(5)4z∙.

_21

,abc×IONA'

(6)S2or的中心S原子价层电子对个数为4且不含孤电子对,则中心S原子不能做配

位原子,端基S原子含有孤电子对,能做配位原子。

【解答】解:(1)基态S原子价层电子为3s、3p能级上的电子,则价态S原子价层电子

排布式为3s23p4,

故答案为:3s23p4;

(2)同一主族元素,原子半径越小,原子核对最外层电子吸引力越大,最外层电子越难

失去电子,S、O为同一主族元素,氧原子核外有2个电子层、硫原子核外有3个电子层,

则r(O)<r(S),0原子核最最外层电子的吸引力大于S原子,0原子不易失去1个电

子,所以。的第一电离能大于S,

故答案为:S、0为同一主族元素,氧原子核外有2个电子层、硫原子核外有3个电子层,

则r(O)<r(S),0原子核最最外层电子的吸引力大于S原子,0原子不易失去1个电

子,所以0的第一电离能大于S;

(3)S2oj-和so;互为等电子体,结构相似,SOj中心S原子价层电子对个数为

4+6+2-4X2=4且不含孤电子对,则so2-的空间结构为正四面体形,则S202-的空间

结构为四面体形,

故答案为:四面体形;

(4)根据图知,过程ii中含硫产物为32so}、Ag35S,

故答案为:32S0:-、Ag断

(5)晶胞中的[Mg(H2O)6/个数为l+2X∙∣∙+4x∖+8><]=4;S20.的个数为4,相

当于该晶胞中含有4个“MgS2θ3∙6H2θ”,晶胞体积为(aXlO,cm)X(b×10^7cm)

X(c×107cm)=abc×1021cm3,该晶体的密度=-....=-翅一=

VVNA

4M∙g∕cm3,

abc×10幻

故答案为:4;---------ɪ--;

abcXlO-"町

(6)S201的中心S原子价层电子对个数为3+1+殳2/2=4且不含孤电子对,则中

心S原子不能做配位原子,端基S原子含有孤电子对,所以能做配位原子,

故答案为:S20:的中心S原子价层电子对个数为4且不含孤电子对,则中心S原子不

能做配位原子,端基S原子含有孤电子对,能做配位原子。

16.(9分)(2023∙北京)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,用氟酸银(AgOCN)与NFUCI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AgOCN+NEUCl=CO(NH2)

2+AgClO

(2)二十世纪初,工业上以C02和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分

两步:

i.C02和NH3生成NH2COONH4;

ii.NH2COONH4分解生成尿素。

NH2COONH.N)

反应过程

结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是ab(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.C02(1)+2NH3(1)—CO(NH2)2(1)+H2O(1)AH=ELE4

(3)近年研究发现,电催化C02和含氮物质(Nog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C02至饱和,在电极

上反应生成CO(NH2)2,电解原理如图所示。

CO,

质子交换膜

①电极b是电解池的阳极。

+

②电解过程中生成尿素的电极反应式是_2h∩-+CO2+16e+18H=CO(NH2)

2+7H2O。

(4)尿素样品含氮量的测定方法如图。

已知:溶液中C(MI:)不能直接用NaOH溶液准确滴定。

司浓HfO,等、r---1浓NaOH溶巡f-过量H2SO4溶。

g∕i.消化分解------ii.蒸储一■ijiii.吸收

标准NaOH溶电计算样品

~iv∙滴定~^1二氮量

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

的实验数据有步骤In所加入H2SO4溶液的体积和浓度、样品的质量。

【答案】(1)AgoCN+NHQ=CO(NH2)2+AgCl;

(2)ab;

(3)①阳;

②2Ncς+Cθ2+16e+18H+=CO(NH2)2+7H2O;

⑷①畸

②步骤HI所加入H2SO4溶液的体积和浓度、样品的质量。

【解答】解:(1)AgOCN与NH4C1在一定条件下反应制得Co(NH2)2和AgCL依据

原子守恒,该反应的化学方程式是AgC)CN+NH4C1=CO(NH2)2+AgCl,

故答案为:AgOCN+NH4Cl=CO(NH2)2+AgCI;

(2)a.由图可知,反应i的活化能是Ei,反应ii的活化能是E3,Eι<E3,即活化能:反

应i<反应ii,故a正确:

b.从图中反应物和生成物能量的相对大小可看出i为放热反应,ii为吸热反应,故b正确;

c.由图可知,总反应的AH=EI-E2+E3-E4,即Co2(1)+2NH3(1)—CO(NH2)2

(1)+H2O(1)ΔH=Eι-E2+E3-E4,故C错误;

故答案为:ab;

(3)①电解池中阳离子移向阴极,由图可知,H+移向a极,即a极为阴极,b极是电解

池的阳极,

故答案为:阳;

②电解过程中阴极上NOgCo2得到电子生成尿素,电极反应式是:2NC∣g+C02+16e∙

+18H+=CO(NH2)2+7H2O,

故答案为:2N0g+Cθ2+16e+18H+=CO(NH2)2+7H2O;

(4)①消化液中加入浓NaOH溶液反应生成氨气,故消化液中的含氮粒子是NHj

故答案为:NH;;

②由图可知,尿素样品在浓硫酸等物质的作用下消化分解得到NH接着加入浓NaOH

溶液与NH:反应生成NH3,再将生成的NH3蒸储用过量的硫酸吸收,最后用标准Nae)H

溶液中和剩余的硫酸,故计算样品含氮量还需要的实验数据有步骤HI所加入H2SO4溶液

的体积和浓度、样品的质量,

故答案为:步骤In所加入H2SO4溶液的体积和浓度、样品的质量。

17.(12分)(2023•北京)化合物P是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如图。

0

OH

R-BrZnAR——R3

已知:

(1)A中含有竣基,AfB的化学方程式是

浓硫酸

BrCH2COOH+CH3CH2OH7--------^BrCH2COOCH2CH3+H2O。

Λ

(2)D中含有的官能团是醛基。

(3)关于D-E的反应:

①的拨基相邻碳原子上的C-H键极性强,易断裂,原因是皴基为强吸电子

基团,使得相邻碳原子上的电子偏向班基上的碳原子,使得相邻碳原子上的C-H键极

性增强。

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

OHO

(4)下列说法正确的是ac(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02氧化

0

(5)L分子中含有两个六元环。L的结构简式是

0OH

R2

(6)己知:,依据D→E的原理,L和M反应得到了Po

0

θ2NxʌA∕

M的结构简式是U。

浓硫酸

【答案】(1)BreH2COOH+CH3CH2O%==≥BrCH2COOCH2CH3+H2θ;

Λ

(2)醛基;

(3)①镖基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向皴基上的碳原子,使得相邻

碳原子上的C-H键极性增强

OHO

(4)ac;

0

O

O:N

(6)

【解答】解:(I)A为BrCH2COOH,A和乙醇发生酯化反应生成B,AfB的化学方程

式是BrCH2COOH+CH3CH2OH^==^BrCH2COOCH2CH3+H2O,

ʌ

故答案为:BrCH2COOH+CH3CH2OH2S^BrCH2COOCH2CH3+H2O;

(2)D为Q^CH0,D中含有的官能团是醛基,

故答案为:醛基;

O

(3)①人的粉基相邻碳原子上的C-H键极性强,易断裂,原因是埃基为强吸电

子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向埃基上的碳原子,使得相邻碳原子上的C-H键

极性增强,

故答案为:皴基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向谈基上的碳原子,使得

相邻碳原子上的C-H键极性增强;

②该条件下还可能生成一种副产物,与E互为同分异构体,可能是亚甲基上的氢原子和

ʌʌʌʌ

(4)a.F为,F中碳碳双键两端的碳原子连接2个不同的原子或原子团,

所以F存在顺反异构体,故a正确;

b.J和K结构不相似,不互为同系物,故b错误;

c.在加热和CU催化条件下,J中连接醇羟基的碳原子上不含氢原子,所以J不能被02

氧化,故C正确;

故答案为:ac;

18.(13分)(2023•北京)以银镒精矿(主要含Ag2SʌMnS>FeS2)和氧化铳矿(主要含

MnO2)为原料联合提取银和镒的一种流程示意图如图。

已知:酸性条件下,MnC)2的氧化性强于Fe3+。

(1)“浸镒”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锦元素浸出,同时去除FeS2,有利于后

续银的浸出;矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸镒渣中。

①“浸镒”过程中,发生反应MnS+2H+-Mn2++H2St,则可推断:Ksp(MnS)>(填

“>”或“<”)Ksp(Ag2S)»

②在H2SO4溶液中,银镒精矿中的FeS2和氧化镒矿中的MnO2发生反应,则浸镒液中主

要的金属阳离子有Fe3+、Mι√+。

(2)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和Cael2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银

以[AgCl+形式浸出。

①将“浸银”反应的离子方程式补充完整:2Fe3++A3+4Cl=2Fe?+

+2[AgCh]+So

②结合平衡移动原理,解释浸出剂中Cl一、H+的作用:C「与AvS电离出的Ad结合

生成fAgC121∖增大溶液中S?一浓度,有利于平衡正向移动,提高Ag2S浸出率,H+可以

抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀。

(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Fe+2[A£C12「=Fe2++4C「+2A&、Fe+2Fe3+=3Fe2+。

②一定温度下,Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐

渐减小的原因:溶液中生成的Fe?+会被氧气氧化生成Fe3+,而Fe?+把部分Ag氧化为

A%s

s

ħDv

(4)结合“浸镭”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和镒的优势:

将两种矿石中铳元素同时提取到浸镒液中,获得MnSe)4,同时实现镐元素与银元素分离,

而生成的Fe3+可以用于浸银,节约氧化剂。

【答案】(1)①>;

②Fe3+、Mn2+;

(2)①2;4;CΓ;2;Fe2+;

②C「与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgC12「,增大溶液中S?-浓度,有利于平衡正向移

动,提高Ag2S浸出率,H+可以抑制Fe?+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀;

(3)①Fe+2[AgC12]-≈Fe2++4CΓ+2Ag^Fe+2Fe3+≈3Fe2+;

②溶液中生成的Fe?+会被氧气氧化生成Fe3+,而Fe?+把部分Ag氧化为Ag+;

(4)将两种矿石中镒元素同时提取到浸镒液中,获得MnSθ4,同时实现镒元素与银元

素分离,而生成的Fe?+可以用于浸银,节约氧化剂。

+2+

【解答】解:(1)①“浸镒”过程中,发生反应MnS+2H-Mn+H2St,矿石中的银

以Ag2S的形式残留于浸镒渣中,可知MnS溶于硫酸,而Ag2S不溶于硫酸,说明MnS

的溶度积大于Ag2S,即KSP(MnS)>Ksp(Ag2S),

故答案为:>;

②发生反应MnS+2H+-M∏2++H2St,FeS2和Mno2发生反应,根据信息可知,在H2SO4

溶液中MnO2可以将Fe?+氧化为Fe?+,自身被还原为MJ+,则浸镒液中主要的金属阳离

子有Fe3+、Mn2+,

故答案为:Fe3+>Mn2+;

(2)①根据电子转移守恒,Fe?+被还原为Fe?+,即生成物缺项为Fe?+,由元素守恒可知

反应物中缺项为CΓ,配平后离子方程式为2Fe3++Ag2S+4Cl-≠2Fe2++2[AgC12]^+S,

故答案为:2;4;Cl';2;Fe2+;

②C「与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgC12「,增大溶液中S?-浓度,有利于平衡正向移

动,提高Ag2S浸出率,溶液中Fe3+水解,FT可以抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3

沉淀,

故答案为:C「与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgCl2「,增大溶液中S?-浓度,有利于平

衡正向移动,提高Ag2S浸出率,H+可以抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀;

(3)①铁粉将[AgC12「被还原为Ag,过量的Fe与铁离子反应生成Fe?+,发生离子反应

有:Fe+2[AgC12]'=Fe2++4CI+2Ag>Fe+2Fe3+=3Fe2+,

故答案为:Fe+2[AgC12]'=Fe2++4C1-+2Ag,Fe+2Fe3+=3Fe2+;

②溶液中生成的Fe?+会被氧气氧化生成Fe?+,而Fe?+把部分Ag氧化为Ag+,所以t分钟

后Ag的沉淀率逐渐减小,

故答案为:溶液中生成的Fe?+会被氧气氧化生成Fe3+,而Fe?+把部分Ag氧化为Ag+;

(4)“浸镒”过程中,将两种矿石中镭元素同时提取到浸镒液中,获得MnSO4,同时实

现镐元素与银元素分离,而生成的Fe3+可以用于浸银,节约氧化剂,

故答案为:将两种矿石中镐元素同时提取到浸镭液中,获得MnSo4,同时实现镒元素与

银元素分离,而生成的Fe3+可以用于浸银,节约氧化剂。

19.(14分)(2023•北京)资料显示,12可以将CU氧化为C「+。某小组同学设计实验探究

Cu被12氧化的产物及铜元素的价态。

已知:12易溶于Kl溶液,发生反应12+r=I二(红棕色);12和I二氧化性几乎相同。

i313

(1)将等体积的Kl溶液加入到mmol铜粉和nmoll2(n>m)的固体混合物中,振荡。

实验记录如下:

c(KI)实验现象

实验I0∙01mol∙极少量12溶解,溶液为淡红色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色

L7沉淀,溶液仍为淡红色

实验II0.1mol∙L部分12溶解,溶液为红棕色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉

r淀,溶液仍为红棕色

实验ΠI4mol∙L√12完全溶解,溶液为深红棕色;充分反应后,红色的铜粉完全溶解,

'溶液为深红棕色

①初始阶段,CU被氧化的反应速率:实验IV(填或“=")实验H。

②实验HI所得溶液中,被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(H2θ)4]2+(蓝色)或[Cul2]

(无色),进行以下实验探究:

步骤a.取实验HI的深红棕色溶液,加入CC14,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的目的是除去ɪg,防止干扰后续实验。

2+

ii.查阅资料,2Cu+4I-2CuII+12,[Cu(NH3)2广(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:[Cul21+2NH3∙H2θ=fCu(NH3)2广+21

+2H2θ,4|CU(NH3)2广+。2+8NH3∙H2θ=4[Cu(NH3)4]2++4OH.+8H2。。

③结合实验IΠ,推测实验1和H中的白色沉淀可能是CuI,实验1中铜被氧化的化学方程

式是2Cu+l2=2CuI(或2Cu+工二一2CUl+1一)。分别取实验I和∏充分反应后的固体,

洗涤后得到白色沉淀,加入浓Kl溶液,白色沉淀逐渐溶解,溶液变为无色(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铜与碘的反应为可逆反应

(或]-浓度小,未能氧化全部的CU)O

(2)上述实验结果,12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12能将CU氧化为Cl?+。装置如图所示,a、b分别是铜;含nmoll2的4mol∙I√∣

的Kl溶液。

(3)运用氧化还原反应规律,分析在上述实验中Cu被12氧化的产物中价态不同的原因:

铜与碘反应的体系在原电池装置中,12将CU氧化为cM+;而在实验I、实验II和实验

In中CU以Cu+形式存在,这是由于在实验I、实验∏、实验HI中Cu+可以进一步与厂结

合生成CUl沉淀或Cul2「,Cu+浓度减小使得Ci?+氧化性增强,发生反应2CU2++4厂-2CU

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