2024年高考化学预测卷二（全国卷）含解析

2024年高考押题预测卷02【全国卷】

高三化学

(考试时间：75分钟试卷满分：100分)

可能用到的相对原子质量：HlN14016F19S32

一、单项选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题

目要求的。

7.化学与科技、社会、生产密切相关。下列有关说法正确的是

A.使用乙醇汽油可以减少汽车尾气中氮氧化物的排放

B.燃煤中加入氧化钙有利于实现“碳达峰”

C.载人火箭逃逸系统复合材料中的酚醛树脂属于有机高分子材料

D.量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同位素

8.苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法来生产苯酚和丙酮，物质转化关系如图，下

列说法正确的是

O

湍齐工

abcd

A.a、b分子中均含手性碳原子

B.a、b、c均可使酸性高镒酸钾溶液褪色

C.a的同分异构体中属于苯的同系物的有6种(不包括a)

D.c、d反应生成的双酚A(HOT^^-H^^OH)的分子中同一直线上的碳原子最多有5个

9.[CO(NH3)6]C13是一种重要的化工产品，实验室可利用CoCb制取该配合物：

2COC12+10NH3+2NH4C1+H2O2=2[CO(NH3)6]C13+2H2OO已知[CO(NH3)6]3+的空间结构如图，其中1〜6处的小

圆圈表示NHj分子，各相邻的NHj分子间的距离相等，中心离子C03+位于八面体的中心，NH3分子到中

心离子的距离相等(图中虚线长度相等)，下列说法正确的是()

A.H2O2为非极性分子

B.NH3、FhO与Co3+形成配离子的稳定性：NH3<H2O

C.1mol[Co(NH3)6]Q3含有0键的数目为18NA

D.若[Co(NH3)6产中两个NH3被C「替代，得到的[Co(NH3)4C12厂有2种结构

10.碑化钱是一种立方晶系如图甲所示，将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示，碑化镂的

A.Imol碑化线中配位键的数目是NA

B.Ga和As的最近距离是^pm

C.沿体对角线a-b方向投影图如丙，若c在11处，则As的位置为7、9、11、13

D.Mn掺杂到碎化像晶体中，和Mn最近且等距离的As的数目为6

11.用如图所示的装置进行实验，其中a、b、c中分别盛有试剂1、2、3,能达到相应实验目的的是

选项试剂1试剂2试剂3实验目的装置

A浓硫酸Cu浓硫酸制备干燥纯净的SO?

浓盐酸NaHCO比较、的非金属性强弱

B3NazSiOs溶液CSiA**

—Xk

酸性KMnO4GJf*

C70%硫酸Na2SO3验证SO?具有还原性

溶液

D浓氨水生石灰A1CL溶液验证Al（OH）3具有两性

12.天津大学在光催化应用研究取得重大进展，以下是光催化微生物燃料电池的工作原理:

外加电阻

已知：电极a在光激发条件下会产生电子（e1-空穴（h+）。下列说法错误的是

A.电极电势：电极a＞电极b

B.光激发时，光生电子会与结合，光生空穴会与电极b产生的电子结合

+

C.电极b电极反应式：（C6H0O5）“—24忖+7/JH2O=6«CO2T+24MH

D.电池工作一段时间后，右侧溶液pH保持不变（不考虑CO2的溶解）

13.电位滴定法是根据滴定过程中电极电位变化来判断滴定终点的一种滴定分析方法，滴定终点时电极电

位发生突变。常温下，利用盐酸滴定某溶液中磷酸钠的含量，其电位滴定曲线与pH曲线如图所示。下

列说法不正确的是

已知：磷酸Kai=6.9xl0-3、Ka2=6.2xl0-8、Ka3=4.8xio-13

25

uVlmL

A.a点对应的溶液呈弱碱性

B.水的电离程度：a点小于b点

C.b点对应的溶液中存在：c(H+)+c(H3Po4)=C(OH-)+(HPO：)+2C(PO：)

D.C点对应的溶液中存在：C(C1-)>C(H3Po4)>C(HFO；)>C(HPO：)

二、非选择题：本题共4小题，共58分。

27.(14分)五氧化二铝主要用作铝酸锂单晶和制造高折射低色散特种光学玻璃等。一种以含铝废料

(主要成分为NaTaCh、SiCh以及少量的FeO、Fe2O3>AI2O3等)为原料制备TazOs的工艺流程如图所示:

NH

3

足量稀H/SORzO2溶液NaOH溶液l

__>[W_H调3

—浸留f沉但f焙烧fTa2O5

J发科I"]-

滤渣A1(OH)3、Fe(OH))

已知：H?TaF7是弱酸。回答下列问题：

(1)“酸溶”时，Fe2O3发生反应的基本反应类型为,滤渣的主要成分是(填化学式)。

(2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为o

(3)常温下，“调pH”时，若过滤出沉淀后溶液的pH=5,AF+是否沉淀完全？

33

(请写出简要步骤)。已知：常温下，/CSP[A1(OH)3]=1.9X10-,

溶液中离子浓度小于或等于1x10-5时可视为沉淀完全。

(4)“浸留”时，加入4g/L的HF溶液，浸出时间为4h,铝的浸出率随温度的变化如图所示，该HF溶

液的物质的量浓度为mol/L,浸出的最佳温度为℃；“调pH”后，溶液中溶质主要为

NaTaCh,写出“浸留”时生成H?TaF7的离子方程式：«

70一

5060708090100

温度/七

（5）“沉锂”时，生成Ta（0H）5,反应化学方程式为0

28.（14分）亚硝酰硫酸（NOSO'H）在重氮化反应中可以代替亚硝酸钠。实验室用如图装置（部分夹持仪器

略）制备少量亚硝酰硫酸，并测定产品纯度。

拿-70%的H?SQ

浓硫酸

Na2sO3固体浓硝酸足量NaOH溶液

AD

已知：

i.亚硝酰硫酸是白色片状、多孔或粒状晶体，遇水分解为硫酸、硝酸和NO,溶于浓硫酸而不分解。

ii.实验室制备亚硝酰硫酸的原理为SO?+HNO3=SC）3+HNO?,SO3+HNO2=NOSO4H。

回答下列问题：

（1）仪器I的名称为,按照气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为（填

仪器接口的字母，部分仪器可以重复使用），C装置的作用为O

（2）反应需温度控制在25。。〜40℃,采用的加热方式为,开始时反应缓慢，但某时刻反

应速率明显加快，其原因可能是=

（3）测定亚硝酰硫酸的纯度

步骤①：准确称取14.00g产品，在特定条件下配制成250mL溶液。

步骤②:取25.00mL①中溶液于2501nL烧瓶中,加入60.00mL未知浓度KMnO4溶液（过量）和10.00mL25%

H2sO”溶液，摇匀，发生反应2KMnO4+5NOSO4H+2HQ=K2SO4+2MnSO4+5HNO3。

步骤③：向②反应后溶液中加0.2500mol-I?Na2c2O4标准溶液进行滴定，消耗Na2c2。,溶液20.00mL。

步骤④：把②中亚硝酰硫酸溶液换为蒸储水（空白实验），重复上述步骤，消耗Na2c2O4溶液的体积为

60.00mLo

滴定终点时的现象为，亚硝酰硫酸的纯度为（精确到01％）。

29.（15分）党的二十大报告中强调“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。CO?的

转化和利用是实现碳中和的有效途径。回答下列问题。

I.利用CC）2合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关键反应如下：

①CC）2（g）+3H2（g）.CH3OH（g）+H2O（g）AH；=-49kJ/mol

②CC>2（g）+H2（g）.CO（g）+H2O（g）Aff2=+41.17kJ/mol

③8年）+2上修）CH30H（g）AH3

（1）反应③中AH广,该反应的自发条件是（填“高温自发”“低温自发”或“任何温度

下都自发）该反应中活化能区（逆）纥（正）（填，'或

（2）在催化剂作用下，按“（CO2）:〃（H2）=1:3的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②

两个反应。维持压强为3.2MPa,测得不同温度下，反应经过相同时间时CO2的转化率、甲醇的选择性

如图所示:

生成的M甲醇）

已知：甲醇的选择性=xl00%

生成的"（甲醇）+生成的〃（一氧化碳）o

①从图中曲线的变化趋势也可以判断出反应①是放热的，判断的依据是，在实际工业生产中

压强不能过高也不能过低的原因是o

（2）工K时，若反应从开始到达到a点所用时间为lOmin,贝卜£凡0功=MPa•mini反

应②的Kp=（/指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数，A的平衡分压=A的物质

的量分数X",最终结果用分数表示）。

II.已知CH30H与的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示。

30.（15分）丙烯醛（82=88。）是一种重要的有机合成原料，用其合成3-氯丙醛二乙醇缩醛（B）和DAP

树脂的一种路线如下:

聚入

丙烯醛—―DAP树脂

催化剂/△

已知醇与酯可发生如下的酯交换反应：RCOOR/+R"OH笔^RCOOR"+R/OH（R、R\R"代表炫基）

回答下列问题:

（1）已知A的结构简式为C1CH2cHzCHO,在制备A的过程中最容易生成的另一种副产物为

（写结构简式）。

（2）设计丙烯醛-A和C-D步骤的目的为

(3)已知3-氯丙醛二乙醇缩醛(B)的核磁共振氢谱有5组峰，则其结构简式为。

(4)已知E的苯环上的一氯代物有两种，则E的名称为；E-F的反应类型为o

(5)DAP单体中含两个碳碳双键，则由D和F制备DAP单体的化学方程式为。

(6)满足下列条件的F的同分异构体M有种(不包含立体异构)。

i.苯环上有三个取代基，且只含有一种官能团

ii.除苯环外无其他环状结构

iii.ImolM最多能消耗4molNaOH

(7)结合上述流程，以乙烯为原料制备的合成路线为(无机试剂任选)o

绝密★启用前

2024年高考押题预测卷02【全国卷】

化学•全解全析

(考试时间：75分钟试卷满分：100分)

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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：HlN14016F19S32

一、单项选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符

合题目要求的。

7.化学与科技、社会、生产密切相关。下列有关说法正确的是

A.使用乙醇汽油可以减少汽车尾气中氮氧化物的排放

B.燃煤中加入氧化钙有利于实现“碳达峰”

C.载人火箭逃逸系统复合材料中的酚醛树脂属于有机高分子材料

D.量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同位素

【答案】C

【详解】高温下空气中的氮气和氧气反应生成NO、NO与氧气反应生成NO2，则乙醇汽油的广泛使用不能

减少汽车尾气中氮氧化物的排放，A错误；含硫燃料燃烧生成二氧化硫、氧化钙和二氧化硫生成亚硫酸钙、

亚硫酸钙被氧气氧化生成硫酸钙，因此燃煤中添加石灰石能起“固硫”作用、可消除SO2对环境的污染，不能

减少C02的生成，B错误；酚醛树脂为苯酚和甲醛缩聚反应生成的有机物，属于有机高分子材料，C正确；

碳纳米管TEM与石墨烯均是碳单质，互为同素异形体，D错误；故选C。

8.苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法来生产苯酚和丙酮，物质转化关系如图，下

列说法正确的是

0

0H+乂

abcd

A.a、b分子中均含手性碳原子

B.a、b、c均可使酸性高锦酸钾溶液褪色

C.a的同分异构体中属于苯的同系物的有6种(不包括a)

D.c、d反应生成的双酚A(HOTQH~^^OH)的分子中同一直线上的碳原子最多有5个

【答案】B

【解析】手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；ab分子中不含手性碳原子，A错误；a中苯环上含有燃

链、b中苯环上含有碳支链、C含酚羟基，故均可使酸性高铳酸钾溶液褪色，B正确；a的同分异构体中属

于苯的同系物的除苯环外可以含有个取代基(-CH2cH2cH3),有1种；含有两个取代基(-CH3和-C2H5),有3

种；含有3个取代基(3个-CH3),有3种；因此共有7种，C错误；HO—一OH的中

间碳原子为sp3杂化，因此同一直线上的碳原子最多有3个，D错误；故选B。

9.[Co(NH3)6]Cb是一种重要的化工产品，实验室可利用CoCL制取该配合物：

2COC12+10NH3+2NH4C1+H2O2=2[CO(NH3)6]C13+2H2OO已知[CO(NH3)6]升的空间结构如图，其中1〜6处的小圆圈

表示NH3分子，各相邻的NH3分子间的距离相等，中心离子Co3+位于八面体的中心，NH3分子到中心离子

的距离相等(图中虚线长度相等)，下列说法正确的是()

A.H2O2为非极性分子

B.NH3、H2O与Co3+形成配离子的稳定性：NH3<H2O

C.1mol[Co(NH3)6]Cb含有o键的数目为18NA

D.若[Co(NH3)6]3+中两个NH3被C「替代，得到的[CO(NH3)4C1才有2种结构

【答案】D

【解析】H2O2的结构：…，正负电荷中心不能重合，为极性分子，A错误；电负性：N

\H\

<0,NH3分子中的氮原子更容易给出孤电子对，所以NH3、a0与C03+形成配离子的稳定性：NH3>H2O,

B错误；【Co(NH3)6]C13中含有NH3与Co3+形成6个配位键，6个的NH3中有6x3=18个N-H键，所以1mol

[Co(NH3)6]C13含有0键的数目为(18+6=24)NA,C错误；根据结构图可知，若[Co(NH3)6p+中两个NH3被C1-

替代，可能取代的邻近的或者相对位置的两个NH3,得到的[CO(NH3)4C1才有2种结构，D正确；故选D。

10.碑化钱是一种立方晶系如图甲所示，将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示，碑化钱的

晶胞参数为xpm,密度为0g-01-3。下列说法错误的是

C.沿体对角线a—b方向投影图如丙，若c在11处，则As的位置为7、9、11、13

D.Mn掺杂到碑化钱晶体中，和Mn最近且等距离的As的数目为6

【答案】D

【解析】由甲可知碑化像的化学式为GaAs,碑化绿中碑提供孤电子对，钱提供空轨道形成配位键，平均1

个GaAs配位键的数目为1,则Imol碑化像中配位键的数目是"人，A正确；由碑化钱晶胞结构可知，Ga和

As的最近距离为晶胞体对角线的!，Ga和As的最近距离是Xlxpm,B正确；由碑化镂晶胞结构可知，c

44

位于侧面的面心，沿体对角线a—b方向投影图如丙，则As的位置为7、9、11、13,C正确；

由乙晶胞结构可知，和Mn最近且等距离的As的数目为4,D错误；故选D。

11.用如图所示的装置进行实验，其中a、b、c中分别盛有试剂1、2、3,能达到相应实验目的的是

选项试剂1试剂2试剂3实验目的装置

A浓硫酸Cu浓硫酸制备干燥纯净的SO?

B浓盐酸NaHCO3NazSiOs溶液比较C、Si的非金属性强弱

酸性KMnOJL

4■L

C70%硫酸Na2SO3验证SOZ具有还原性

溶液J0

D浓氨水生石灰A1CL溶液验证Al(OH)3具有两性

【答案】C

【解析】Cu和浓硫酸需在加热的条件下反应，A错误；浓盐酸具有挥发性，生成的CC)2气体中混有HC1气

体，HC1气体也能和NazSiO3溶液反应，不能比较C、Si的非金属性强弱，B错误；S0?使酸性KMnO,溶液

褪色体现SO2的还原性，C正确；Al(OH)3不能和NH3-HQ反应，不能验证A1(OH)3具有两性，D错误；

故选C。

12.天津大学在光催化应用研究取得重大进展，以下是光催化微生物燃料电池的工作原理：

外加电阻

已知：电极a在光激发条件下会产生电子(-)-空穴(h+)。下列说法错误的是

A.电极电势：电极a＞电极b

B.光激发时，光生电子会与结合，光生空穴会与电极b产生的电子结合

+

C.电极b电极反应式：96耳0。5)“-24ne+JnH2O=6nCO2T+24/JH

D.电池工作一段时间后，右侧溶液pH保持不变(不考虑CO?的溶解)

【答案】D

【解析】根据题图信息判断，(©6珥。05)〃在电极b上失电子，转化为CO2,则电极b为负极，电极a为正极,

原电池中，正极的电极电势高于负极的电极电势，则电极电势：电极a>电极b,A正确；根据题图信息判

断，电极a在光激发条件下会产生电子"-)、空穴(h+)，光生电子会与。2结合，光生空穴会与电极b产生

的电子结合，B正确；根据得失电子守恒判断，电极b发生的电极反应式为

+

(C6HI0O5)H-24«e-+7«H2O=6«CO2+24«H,C正确；根据电极反应，右侧溶液中每生成1个H卡，为保持

溶液电中性，同时会有1个H+通过阳膜移向左侧溶液，H+的数量不变，但右侧电解消耗水，体积减小，c(H+)

增大，pH减小，D错误。故选D。

13.电位滴定法是根据滴定过程中电极电位变化来判断滴定终点的一种滴定分析方法，滴定终点时电极电位

发生突变。常温下，利用盐酸滴定某溶液中磷酸钠的含量，其电位滴定曲线与pH曲线如图所示。下列说法

不正确的是

已知：磷酸Kai=6.9xl(y3、Ka2=6.2xl0-\Ka3=4.8xl0-13

A.a点对应的溶液呈弱碱性

B.水的电离程度：a点小于b点

C.b点对应的溶液中存在：c(H+)+c(H3Po4)=C(OH-)+(HPO：)+2C(PO：)

D.c点对应的溶液中存在：C(C1-)>C(H3PO4)>C(H2PO4)>C(HPO：-)

【答案】B

【解析】0-a发生的反应为PO：-+H+=HPO；,a点的主成分为NazHPO,和NaCl；a-b发生的反应为

+

HPO；+H=H2PO；,b点的主成分为NaHF。」和NaCl；b-c发生的反应为HFO,+H+nJ13Po,,c点的主成

K1fl*

分为Hg和Nad,冷二式二后赤>心即HP。；的水解程度大于电离，故该溶液为碱性，A正确;

K=-^=——,即HPO电离大于水解，b点溶液呈酸性，HPO电离出来的H+抑制H0的电

h36.9x1024242

离，而a点HPO：水解促进水的电离，水的电离a>b,B错误；b点成分为NaH2P。4,该溶液中存在质子守

恒为c(H+)+c(H3Po4)=C(OH-)+(HPO；)+2C(PO：),C正确；主成分为H3PO」和NaCl,由上分析两者物质的

量之比为1：3,c(Cl»c(H3Po4)。同时磷酸的电离逐级减弱C(HFO4)>C(HPO：),所以C(C1»c(H3Po4)>

C(H2PO4)>c(HPOh，D正确；故选B。

二、非选择题：本题共4小题，共58分。

27.(14分)五氧化二铝(Ta2O5)主要用作锂酸锂单晶和制造高折射低色散特种光学玻璃等。一种以含铝废料

(主要成分为NaTaCh、SiCh以及少量的FeO、Fe2O3>AI2O3等)为原料制备TazOs的工艺流程如图所示:

含留

TaO

废料25

滤渣

Al(0H)3、Fe(OH)3

已知：H?TaF7是弱酸。回答下列问题:

(1)“酸溶”时，Fe2O3发生反应的基本反应类型为,滤渣的主要成分是(填化学式)。

(2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为

(3)常温下，“调pH”时，若过滤出沉淀后溶液的pH=5,AF+是否沉淀完全？

(请写出简要步骤)。己知：常温下，Ksp[Al(OH)3]=1.9xlO-33,溶液

中离子浓度小于或等于1x10-5时可视为沉淀完全。

(4)“浸铝”时，加入4g/L的HF溶液，浸出时间为4h,铝的浸出率随温度的变化如图所示，该HF溶液的

物质的量浓度为mol/L,浸出的最佳温度为℃；“调pH”后，溶液中溶质主要为NaTaCh,

写出“浸铝”时生成H2TaF7的离子方程式：

(5)“沉铝”时，生成Ta(OH)5,反应化学方程式为0

【答案】(1)复分解反应(1分)SiCh(l分)

+2+3+

(2)2H+2Fe+H2O2=2H2O+2Fe(2分)

(3)溶液中c(OH-)=1x1。-9mol/L,可得c(AF+)=KSP[AJOH」]=L9xl？：,人口沉淀完全

C3(Off)(1x10-9)3

(2分)

（4）0.2（2分）80（2分）7HF+TaO]+H+=H2TaF7+3H2。（2分）

(5)H2TaF7+7NH3・H2O=Ta(OH)5+7NH4F+2H2。(2分)

【解析】以含铝废料(主要成分为NaTaCh、SiCh以及少量的FeO、Fe2O3>AI2O3等)为原料制备TazCh,含铝

3

废料先粉碎，然后加入稀硫酸酸溶，SiO2不溶于硫酸，FeO、Fe2O3>AI2O3等溶解生成Fe?+、Fe\AP+,

加双氧水将Fe2+氧化成Fe3+,然后加入氢氧化钠溶液调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到对应

沉淀，“调pH”后，溶液中溶质主要为NaTaCh,“浸留”时生成H?TaF7和水，“沉钞'时，IhTaF?与NH3・H2O

反应生成Ta(OH)5,焙烧得TazOs。

(1)“酸溶”时，FezCh发生Fe2Ch+3H2sO4=Fe2(SO4)3+3H8O反应，属于复分解反应，SiCh不溶于硫酸，滤

渣的主要成分是SiCh,故答案为：复分解反应；SiO6；

(2)加双氧水将Fe2+氧化成Fe3+,发生反应的离子方程式为2H++2Fe2++H2O2=2H2O+2Fe3+；

(3)常温下，“调pH=5”时，此时溶液中c(OH-)=lxlO-9mol/L,可得c(AF+)=

笔必黯“x*神沉淀完全,

4g

fl------------------

(4)HF溶液的物质的量浓度c(HF)=—=20g/mol=2.2mol/L,由图可知，浸出的最佳温度为80℃,温度过

V-1L-

低，浸出率低，温度过高，Ta浸出率变化不大，但耗能增大；“调pH”后，溶液中溶质主要为NaTaCh,“浸

+

锂”时生成H2TaF7和水，离子方程式：7HF+TaO；+H=H2TaF7+3H2O,

+

故答案为：0.2；80；7HF+TaOJ+H=H2TaF7+3H2O；

(5)“沉铝”时通入氨气，生成了一水合氨，H2TaF7与NH3«H2。反应生成Ta(OH)5,反应化学方程式为

H2TaF7+7NH3«H2O=Ta(OH)5+7NH4F+2H2Oo

28.(14分)亚硝酰硫酸(NOSOJI)在重氮化反应中可以代替亚硝酸钠。实验室用如图装置(部分夹持仪器

略)制备少量亚硝酰硫酸，并测定产品纯度。

已知：

i.亚硝酰硫酸是白色片状、多孔或粒状晶体，遇水分解为硫酸、硝酸和NO,溶于浓硫酸而不分解。

ii.实验室制备亚硝酰硫酸的原理为SO?+HNO广SC>3+HNO?,SO3+HNO2=NOSO4Ho

回答下列问题：

（1）仪器I的名称为,按照气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为（填仪器

接口的字母，部分仪器可以重复使用），C装置的作用为=

（2）反应需温度控制在25°C〜40℃,采用的加热方式为,开始时反应缓慢，但某时刻反应速

率明显加快，其原因可能是=

（3）测定亚硝酰硫酸的纯度

步骤①：准确称取14.00g产品，在特定条件下配制成250mL溶液。

步骤②：取25.00mL①中溶液于250mL烧瓶中，加入60.00mL未知浓度KM11O4溶液（过量）和10.00mL25%

H2sO4溶液，摇匀，发生反应2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNC）3。

步骤③：向②反应后溶液中加0.2500mol-LTNa2c2O4标准溶液进行滴定，消耗Na2c溶液20.00mL。

步骤④:把②中亚硝酰硫酸溶液换为蒸储水（空白实验）,重复上述步骤，消耗Na2c2O4溶液的体积为60.00mLo

滴定终点时的现象为,亚硝酰硫酸的纯度为（精确到01％）。

【答案】（1）蒸储烧瓶（2分）aideTcb—deTf（2分）吸水，防止亚硝酰硫酸遇水分解为硫

酸、硝酸和NO（2分）

（2）水浴加热（2分）由于生成的NOSO4H对该反应有催化作用，导致反应速率加快（2分）

（3）溶液由浅紫色变为无色，且半分钟内颜色不再恢复（2分）90.7%（2分）

【解析】本实验制备亚硝酰硫酸，原理是SO2+HNO3=SO3+HNO2,SO3+HNO2=NOSO4H,A装置制备二氧

化硫，因为亚硝酰硫酸遇水分解为硫酸、硝酸和NO,需要除去二氧化硫中的水蒸气，即通过C装置，然后

通入B装置反应，因为二氧化硫对环境有污染，因此需要尾气处理，装置D除去多余二氧化硫，据此分析；

（1）根据仪器I的特点，仪器I名称为蒸储烧瓶；根据上述分析，连接顺序是aTde—cb—deff,C装置

作用为吸收二氧化硫中的水蒸气，防止亚硝酰硫酸遇水分解为硫酸、硝酸和NO；故答案为蒸储烧瓶；

aTde-cb-deff；吸收二氧化硫中的水蒸气，防止亚硝酰硫酸遇水分解为硫酸、硝酸和NO；

（2）温度控制在25。。〜40℃,反应温度小于100℃,采取加热方式为水浴加热；开始时反应缓慢，某时刻

反应速率明显加快，这个现象与酸性高铳酸钾溶液与草酸反应类似，Mn2+作高锯酸钾与草酸反应的催化剂，

因此引起反应速率明显加快的原因是NOSO4H为该反应的催化剂；故答案为水浴加热；NOSO4H对该反应

有催化作用，导致反应速率加快；

（3）用标准液草酸钠滴定高镒酸钾溶液，高镒酸钾溶液褪色，滴定终点的现象：滴入最后半滴标准液，溶

液有浅紫色变为无色，且半分钟或30s不恢复；把②中亚硝酰硫酸换为蒸储水，重复上述操作步骤，消耗草

酸钠的体积为60mL,根据得失电子数目守恒，有：

33

60.00mLxl0-L/mLx0.2500mol/Lx2x（4-3）=60.00mLxl0-L/mLxc（KMnO4）x（7-2）,解得c（KMnC>4）=0.1mol/L,

NOSCUH、草酸钠作还原剂，高锦酸钾作氧化剂，因此根据得失电子数目守恒，有：

20.00mLxl0-3L/mLx0.2500mol/Lx2x（4-3）+n（NOSO4H）x（5-3）=60.00mLxl0-3L/mLx0.1mol/Lx（7-2）,解得

n（NOSO4H）=0.01mol,则250mL溶液中含有NOSO4H物质的量为O.lmol,则14.00g产品中纯度为

Olm7g/n

'^nn^X100%-90.7%；故答案为滴入最后半滴标准液，溶液有浅紫色变为无色，且半分钟或30s

14.00g

不恢复；90.7%„

29.（15分）党的二十大报告中强调“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。CO?的

转化和利用是实现碳中和的有效途径。回答下列问题。

I.利用CO2合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关键反应如下：

①CC）2（g）+3H2（g）.CH30H伍）+凡01）AHj=-49kJ/mol

②CC）2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）AH2=+41.17kJ/mol

③8信）+2区值）.二CH30H（g）AH3

（1）反应③中小凡=,该反应的自发条件是（填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都

自发”），该反应中活化能纥（逆）工（正）（填，'或“V”）。

（2）在催化剂作用下，按〃（CO2）：“（H2）=1:3的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②两个

反应。维持压强为3.2MPa,测得不同温度下，反应经过相同时间时CO?的转化率、甲醇的选择性如图所示:

已知：甲醇的选择性;生成的咿器鬻3（一氧化碳）X"。

①从图中曲线的变化趋势也可以判断出反应①是放热的，判断的依据是，在实际工业生产中压强

不能过高也不能过低的原因是o

（2）EK时，若反应从开始到达到a点所用时间为lOmin,则丫（（2乩011）=MPa-min1反应②

的勺=（勺指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数，A的平衡分压=A的物质的量分数

X”,最终结果用分数表示）。

II.已知CH3OH与的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示。

（3）图中从（填A或B）通入，a极的电极反应式是。

【答案】⑴-90.17kJ/mol（2分）低温自发（1分）>（1分）

（2）温度低于（时，甲醇选择性随温度升高而增大，高于（时，甲醇的选择性随温度的升高而减小，则说

明温度刀时反应达到平衡，升高温度甲醇选择性降低，说明反应①逆向移动，正反应放热（2分）

在实际工业生产中压强过高，成本太高，但反应①为气体体积减小的反应，所以压强不能过低，否则影响

甲醇的选择性（2分）0.04（2分），（2分）

（3）B（1分）CH3OH-6e+8OH=CO^+6H2O（2分）

【解析】（1）由盖斯定律可得，反应③可由反应①减去反应②得到，即-A4=-90.17kJ/mol。

反应③焰变AH<0且燧减，即AS<0,又AG=AH-7AS<0,所以低温自发。由于该反应是放热反应，所

以正反应活化能小于逆反应活化能，即反（正）<工（逆）o

（2）①温度低于7；时，甲醇选择性随温度升高而增大，高于刀时，甲醇的选择性随温度的升高而减小，则

说明温度4时反应达到平衡，升高温度甲醇选择性降低，说明反应①逆向移动，正反应放热。由于生成甲

醇的反应是气体体积减小的反应，所以压强过低不利于生成甲醇且反应速率慢，虽压强过高有利于生成甲

醇，但对设备抗压能力要求高，即在实际工业生产中压强过高，成本太高，但反应①为气体体积减小的反

应，所以压强不能过低，否则影响甲醇的选择性。

②设起始加入二氧化碳和氢气的物质的量分别为Imol和3m01,又a点达到平衡且二氧化碳转化率为50%、

甲醇的选择性80%,所以消耗的二氧化碳物质的量为0.5mol,即生成的甲醇和一氧化碳的物质的量之和为

0.5mol,结合甲醇的选择性计算公式可算出生成的甲醇物质的量为0.5x0.8moi=0.4mol,则生成一氧化碳物

质的量为O.lmol,即平衡时甲醇物质的量为0.4mol,水的物质的量为0.5moL一氧化碳物质的量为O.lmol,

氢气物质的量为L7mol,二氧化碳物质的量为0.5mol,所以甲醇的分压为绊粤x3.2MPa=0.4MPa,则速

3.2mol

率为0-4MPa=004MPa/min。一氧化碳分压为"也x3.2MPa=O.IMPa,水的分压为

10min3.2mol

°-5molx3.2MPa=0.5MPa,二氧化碳分压为空㈣x3.2MPa=0.5MPa,氢气分压为

3.2mol3.2mol

粤?x3.2MPa=1.7MPa,所以反应②的平衡常数为=等婴=4。

3.2molP0.5xl.717

(3)电子由a流向b,说明a为负极，b为正极，CH30H与O?的反应可将化学能转化为电能，甲醇失电子

发生氧化反应，所以CHQH从A通入，B通入。”由a极发生的电极反应

--2-

CH30H-6e+80H=CO+6H2Oo

30.(15分)丙烯醛(CHz=CHCHO)是一种重要的有机合成原料，用其合成3-氯丙醛二乙醇缩醛(B)和DAP

树脂的一种路线如下:

B

C7Hl502cl

H

O

K

O

聚八

HC1单体而就树脂

丙烯醛二/」DAP

催化剂/△

CH3OH

已知醇与酯可发生如下的酯交换反应：RCOOR，+R"OHRCOOR"+R/OH(R、R、R"代表煌基)

回答下列问题:

(1)已知A的结构简式为C1CH2cHWHO,在制备A的过程中最容易生成的另一种副产物为(写

结构简式)。

(2)设计丙烯醛一A和C-D步骤的目的为o

(3)己知3-氯丙醛二乙醇缩醛(B)的核磁共振氢谱有5组峰，则其结构简式为。

(4)已知E的苯环上的一氯代物有两种，则E的名称为；E—F的反应类型为

（5）DAP单体中含两个碳碳双键，则由D和F制备DAP单体的化学方程式为

（6）满足下列条件的F的同分异构体M有种（不包含立体异构）。

i.苯环上有三个取代基，且只含有一种官能团

ii.除苯环外无其他环状结构

iii.1molM最多能消耗4molNaOH

（7）结合上述流程，以乙烯为原料制备的合成路线为（无机试剂任选）

H

【答案】⑴H3C—C—CHO（2分）

C1

（2）保护碳碳双键，防止其发生加成反应（2分）

/OCH2cH3

（3）C1H2cH2c—/（2分）

、OCH2cH3

（4）邻苯二甲酸（1分）取代反应（1分）

、C00CH3催化剂COOCH2CH=CH2

(5)2CH2=CHCH2OH++2CH3OH

COOCH3ACOOCH2CH=CH2

（2分）

(6)16(2分)

CU、。2

ACHSCHOCH3cH20H>—\

(7)CH2=CH2+H2O>CH3CH2OHA（3分）

【分析】丙烯醛与HC1发生加成反应