2024年高考化学非选择题

1.三氧化二碑(AS2O3)可用于治疗急性早幼粒白血病。利用某酸性含碑废水(含

Asoy、H\soa)可提取三氧化二碑，提取工艺流程如下：

Na2sFcSO,气体XNaOH溶液

酸性J_L______AsS

含碑一国『一操作M-=：：''一焙烧一碱浸一|

废水-----FeS-----------------------------------

谑液N滤渣Y

AS2O3*-还原-Na.iAsO$-|氧化卜过滤一

气体X、稀硫酸H2O2

已知：①As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O;

2-

②As2s3易溶于过量的Na2s溶液中，故加入FeSO4的目的是除去过量的So

回答下列问题：

(1)操作M所用到的玻璃仪器有烧杯及。

(2)该流程中可循环使用的物质是(写化学式)。

(3)“碱浸”的目的是_________________________________________

(4)“氧化”中发生反应的离子方程式为

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

⑸“还原”过程中H3ASO4转化为H3ASO3,反应的化学方程式是

(6)“还原”后加热溶液，H3ASO3分解为AS2O3,同时结晶得到粗AS2O3OAS2O3

在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度⑸曲线如图所示。为了提高粗AS2O3的沉

淀率，“结晶”过程进行的操作是__________________________________

o]35791113

_|

c(H2SO,)/molL

答案⑴漏斗、玻璃棒(2)SO2⑶将AS2O3转化为Na3AsO3,与铁的氧化物分

离

(4)AsO?+H2O2=ASO3+H2O

⑸H3ASO4+H2O+SO2=H3ASO3+H2SO4

⑹调硫酸浓度约为7moi4/1冷却至25℃,过滤

解析酸性含碑废水(含AsOl、SO/)加入Na2S和FeS04得到As2s3和FeS

沉淀，过滤将沉淀和滤液分离；As2s3和FeS在空气中焙烧得到AS2O3、SO?以及

铁的氧化物，加入NaOH溶液溶解焙烧产物，AS2O3反应生成Na3AsO3形成溶液,

过滤得到的滤渣Y为铁的氧化物，加入双氧水将Na3AsO3氧化得到Na3AsO4,通

入SCh和稀硫酸将Na3AsO4还原得到AS2O3。(1)将固体和液体分离可以采用过滤

的方法,操作M所用到的玻璃仪器有烧杯及漏斗、玻璃棒；(2)焙烧过程产生S02,

SO2具有还原性，还原时可用SO2还原Na3AsO4,所以可以循环使用的物质为SO2;

⑶根据题目所给信息可知AS2O3可以和NaOH溶液发生反应，而铁的氧化物不能,

所以碱浸的目的是从AS2O3和铁的氧化物的混合物中分离出As元素；(4)氧化过

程中AsOl被双氧水氧化成AsOi,结合电子守恒和电荷守恒可得离子方程式为

AsO『+H2Ch=AsO『+H2O;(5)根据流程可知，“还原”过程中酸性条件下SCh

将H3ASO4转化为H3ASO3,反应的化学方程式是：H3ASO4+H2O+SO2=H3ASO3

+H2SO4;(6)根据图中曲线，AS2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲

线，为了提高粗AS2O3的沉淀率，让其溶解度最低，因此“结晶”过程进行的操

作是调硫酸浓度约为7moiL」，冷却至25C,过滤。

2.某实验小组拟探究过氧硫酸亚铁(FeS2O6)的分解产物，设计如下实验。已知几种

物质的物理性质如表所示。

物质S03SO202

熔点/℃16.8-72.4-218.4

沸点/℃44.8-10-182.9

实验装置如图所示(加热装置省略)。

已知：低温浴槽I收集的是S03,低温浴槽II收集的是S02。

问答下列问题：

(1)仪器D的名称是c

⑵点燃酒精灯之前，需先通入一段时间,其目的是

(3)低温浴槽I控制的温度范围为o

(4)甲、乙、丙三组分别进行实验，测得相关实验数据如表(不考虑损失，固体已完

全分解且产物中不含02)：

A处温FeSzOb低温浴槽I处低温浴槽II处

度/℃的质量/g净增质量/g净增质量/g

甲力2.1600.64

4.320.801.92

乙T2

丙736.481.602.56

①根据实验数据分析，甲组实验中装置A得到的纯净固体产物是(填化

学式)。

②经检测，乙组实验得到的固体产物为纯净物，则装置A中发生反应的化学方程

式为_____________________________________________________

(5)为了进一步分析丙组实验得到的固体成分，他们取少量该固体溶于稀硫酸中,

将溶液分成两份，进行如表实验：

实验操作现象

a在一份溶液中滴加铁氟化钾｛K3[Fe(CN)6]｝溶液①

b②

在另一份溶液中滴加NH4SCN溶液

0_____________________________________________

②____________________________________________________________

③若该固体为纯净物，则该固体的化学式为。

答案(1)球形干燥管

(2)排出装置中的氧气，防止干扰实验结果

(3)16.8℃~44.8℃

(4)①FeS04

②2FeS2O6q=Fe2O3+SO3t+3SO2t

(5)①有蓝色沉淀生成②溶液变为红色③Fe3O4

解析(1)根据装置图，仪器D的名称是球形干燥管；(2)氧气具有氧化性，干扰

实验探究，所以点燃酒精灯之前，需先通入一段时间N2,排出装置中的氧气，防

止干扰实验结果；(3)低温浴槽I收集的是SO3,故低温浴槽I控制的温度范围为

16.8℃-44.8℃；(4)2.16gFeS2O6的物质的量是0.01mol,低温浴槽H收集SO2,

可知反应生成0.01molSO2,根据元素守恒，装置A得到的纯净固体产物是FeSO”;

②根据乙组实验数据，可知0.02molFeS2O6,反应生成0.01molS03.0.03molSO2,

根据元素守恒，得到的固体产物为FezCh,则装置A中发生反应的化学方程式为

2FeS2O6^=Fe2O3+SO3t十3SO2t。(5)根据丙组实验数据，可知0.03mol

FeS2O6,反应生成0.02molSO3、0.04molSO2,根据元素守恒，装置A中得到的

固体产物中"(Fe)：〃(0)=3：4o①少量A中固体溶于稀硫酸中，溶液中含有Fe2

+,滴加铁氟化钾K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成。②少量A中固体溶于稀硫

酸中，溶液中含有Fe3+,滴加NH4SCN溶液，溶液变为红色。③若该固体为纯净

物，则该固体的化学式为Fe3O4。

3.CO2资源化是实现“双碳”目标的重要途径。

方法1：化学还原CO2制备CH3CH2OHO

已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)A/7|=-484.0kJmol'o

②C,HsOH(g)完全燃烧的能量变化如图所示。

⑴根据上述数据，(填“能”或“不能”2H50H(g)的燃烧热。

(2)2CO2(g)+6H2(g)C2H50H(g)+3H2O(g)\H=kJ-mol^

(3)在恒温恒容条件下，发生反应2CO2(g)+6H2(g)C2H50H(g)+3H2O(g),下

列情况表明反应达到平衡状态的是(填标号)。

A.混合气体密度保持不变

B.气体总压强保持不变

C.气体平均摩尔质量保持不变

D.产物浓度之比保持不变

(4)在容积相同、起始温度相同的甲、乙两个容器中都充入1molCO2(g)、3mol

H2(g),发生反应2CO2(g)+6H2(g)C2H50H(g)+3H2O(g),在不同条件下达到

平衡，如下表所示。

容器甲乙

条件恒温、恒容绝热、恒容

平衡常数KK甲K乙

达到平衡时所用时间/mint乙

则K甲(填“>”、"V”或“="，下同)K乙；z甲f乙。

(5)在一定温度下，向容积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2(g)>xmol

H2(g),发生反应2CO2(g)+6H2(g)C2H50H(g)+3H2O(g),测得平衡体系中，

C2H50H(g)的体积分数(p与x的关系如图所示。

在m、n、p点中，CO2的转化率最大的是(填字母)点。在该温度下，平

衡常数K为o

方法2：电还原COi制备CH3OH。装置如图所示(电极材料都是石墨)。

(6)a极名称是(填“阳极”“阴极”“正极”或“负极”)°b极上的电极

反应式为O

答案⑴不能⑵一174.9(3)BC

(4)>>(5)p48

(6)阳极C02+6H'+6e=CH3OH+H20

解析(1)C2H50H(g)的燃烧热是指1molC2H5OH完全燃烧总成二氧化碳气体和

液态水，而过程①和②中均为气态水，缺少液态水与气态水转化过程中的焰变，

因此不能确定乙醇的燃烧热；(2)反应热等于正反应活化能与逆反应活化能之差，

反应②的△〃=(638.5—1915.6)kJmo「=-l277.1kJ・mo「。已知：①2H2(g)+

O2(g)=2H2O(g)AHi=-484.0kJmol一】②C2H50H(g)+3O2(g)=2CO2(g)+

3H20(g)AH2=-1277.1kJ-mol'c根据盖斯定律，①X3—②得：2CO2(g)+

6H2(g)=C2H50H(g)+3H2O(g)AH=-484.0kJmoLX3+l277.1kJmo「=

-174.9kJ-mor1；(3)A.恒容条件下，气体总质量守恒，故密度始终不变，不能作

为判断平衡的依据，A项不符合题意；B.恒温恒容条件下，气体总压强与气体物

质的量成正比，气体分子数由多到少，气体总压强不变时达到平衡状态，B项符

合题意；C.气体物质的量不变时，气体平均摩尔质量不变，达到平衡，C项符合

题意；D.产物浓度之比始终是常数，D项不符合题意；故答案为：BC；(4)题给反

应是放热反应，绝热容器中温度升高，相对甲容器，乙容器d平衡向逆反应方向

移动，故平衡常数减小；升高温度，反应速率加快，达到平衡所用时间较短；(5)

一定温度下，向恒容密闭容器中充入CCh、H2,随着H2、C02的投料比增大，平

衡向正反应方向移动，C02的平衡转化率增大，故p点转化率在m、n、p三点中

最大。根据体积分数计算平衡常数：

2C()2(g)4-6II.(g)^=^C2II5()II(g)4-3H2()(g)

起始浓度

1300

(mol•L1)

转化浓度

2JC61J:3/

(mol•L1)

平衡浓度

1—3-6Zz3/

(mol•L1)

Y

1

15%,x=0.375,所以，平衡体系中C(CO2)=0.25molf,C(H2)=0.75mol-L

().375x1.1253

-l,c(CHCHOH)=0.375mol-L*,c(HO)=1.125mol-L,,则K=

322O.252XO.756

48o(6)根据物质转化中元素化合价变化，电极a为阳极；阴极上二氧化碳被还原

+

成CH3OH,电极反应式为C02+6H+6e-=CH3OH+H2O.

4.硫氟酸甲基钱HCH3NH3]+[SCN「｝用于抗生素的分离、分析农药含量、硫氟酸络

盐的合成以及用作聚合催化剂。通过气相辅助生长技术，利月硫氟酸甲基钱可制

得钙钛矿型甲眯铅碘(FAPbh)和一种新型光电材料钠铜卤化物CsACuvI2o请回答下

歹1J问题：

(1)基态Cu原子的电子排布式为o基态I原子的价电子排布图为

(2)硫氟酸甲基镀所含元素中第一电离能最大的是(填元素符号)。

(3)Cs、Cu、I的电负性由大到小的顺序是o

H2NNH

(4)甲眯(7)与丙烷的相对分子质量相同，但甲眯的熔点比丙烷的熔点

高得多，其原因是0

甲眯中碳原子的杂化方式为。

(5)水中铅的测定方法是用双硫踪与铅反应生成红色双硫踪铅络合物(结构如图)。

H。凡CfiH5

\II

N—NN=N

/\/\

S=(：Pbc:=s

\/\/

N-NN-\

HCCfiH5H

①该络合物可溶于四氯化碳，其晶体类型为。

②该络合物分子内不存在的微粒间作用力有(填标号

a.o键b.n键

C.非极性键d.离子键

e.配位健

(6)FAPbh的晶体结构单元如图所示，图中X表示FA,Y表示Pb,位于八面体中

心，则X的碘配位数为0

(7)某钠铜碘化物的晶胞如图所示，其晶胞参数为。nm、bnm和cnm,a=p=y

=90°,晶胞的棱上有8个Cu原子，面上有8个Cu原子、4个Cs原子和4个I

原子，其余原子均位于体内，该晶体的密度为g-cm_3o

。Cu

®I

•Cs

答案(l)ls22s22P63s23P63/04sl或［Ar］3$°4sl

5s5p

⑵N

⑶I>Cu>Cs

(4)甲眯存在分子间氢键，丙烷分子间只存在范德华力sp2杂化

⑸①分子晶体②d

(6)12

解析(l)Cu为29号元素，其核外电子排布式为：Is22s22P63s23P634。4sl或

囚］3&04sti为53号元素，其价电子排布为：5s25P5,价电子排布图为

5s5p

阻Ml"'I.(2)硫氟酸甲基铁含有H、C、N、S四种元素，其中电离能最

大的是N；(3)Cs、Cu为金属元素，I为非金属元素，I的电负性大于Cs、Cu,Cs

比Cu活泼，Cs的电负性小于Cu,电负性由大到小的顺序为：I>Cu>Cs；(4)甲眯

H2NNH

(7)分子中含有氨基，氨基可以与氨基形成氢键，氢键的作用力比分

子间作用力大，因此甲月米的熔点高于丙烷；甲眯中碳原子形成碳碳双键，采用Sp2

杂化；（5）①该络合物可溶于四氯化碳，根据相似相溶原理可知该物质为非极性分

子或弱极性分子；②双琉脍铅络合物中含有单键和双键，所以含有。键和兀键，

且相同的非金属原子之间的共价键为非极性键；Pb含有空轨道，N原子含有孤对

电子，Pb和N原子形成配位键，不存在离子键；（6）由晶胞结构可知距离X最近

的Z位于Y围成的正立方体的棱心，共有12个，X的碘配位数为12；（7）由题意

和晶胞可知，Cu分布在晶胞的棱上、面上和体内，个数分别为8、8和2,故晶

胞中Cu的数目为8X1+8xg+2=8；I分布在晶胞的面上和体内，个数分别为4

和10,故晶胞中I的数目为4xg+10=12；Cs分布在晶胞的面上和体内，个数

分别为4和2,故晶胞中Cs的数目为4X：+2=4。晶胞质量=

8X64+12X127+4X133m

体积=abcX10~21cm3,

密度〃=V

8X64+12X127+4X133_2568

XIO21g-cm-3X1021gem、。

abcNxabcN\

5.2021年诺贝尔化学奖被授予给开发了一种精确的分子构建新工具一有机手性

催化的两位科学家。有效构建手性中心是有机合成的重要研究方向之一，对药物

研究的影响巨大。由化合物A合成化合物G的一种路径如图所示。

()

回答下列问题：

(1)B的化学名称为；E中所含官能团的名称是o

(2)C的结构简式为；②的反应类型是o

(3)写出E到F的化学方程式：_______________________________________

(4)H是G的同分异构体，符合下列条件的H的结构有种(不考虑立体结

构)，其中核磁共振氢谱显示峰面积比为3：2：2：2的结构简式为

a.分子中含且不含其他环状结构

b.位于两个苯环上的取代基互为镜像对称(即两个苯环对应位置上的取代基均相

同)

()()

V

II3C()I()CII3

为主要起始原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任

选)________________

答案(1)苯甲醛碳碳双键、酯基

cMo

(2)VV还原反应

O()CCH()

3()

△cHb+J1手性催化剂

()CH:

()()

V

H3c()CH3

QPnQ+CHJ'()()H

C=CH2

HCCH

⑷19303

()

。］,

Nai

⑸H3c△-

()

人

NaBH./~\H.CCl

-------A〈/--()H>

CH；J()H\=/

00

00

M

H3CO6TOCH3

Cr()()CCH^手性催化剂》

/-A—CHO

解析(1)B的结构简式为\=/,化学名称为苯甲醛；E的结构简式为

()()CCHS

,所含官能团的名称是碳碳双键、酯基。⑵根据上述分析知,

C的结构简式为；反应②为C中的酮覆基变为D中的醇羟基,

发生了还原反应。（3）对比E、F的结构可知，E中一OOCCH3被取代，生成乙酸

W+,儿

©_CH2CH=CH2

（2）—CH=CHCH3

（CH3）C=CH2

CH3和一CH-CH2,

因为位于两个苯环上的取代基互为镜像对称，所以取代基的位置异构只需考虑一

个苯环上的种类，取代基为①0③时，位置异构均有3种，取代基为④时，位置

异构有10种，所以符合条件的H的结构有19种。其中核磁共振氢谱显示峰面积

()()

()()

可(小「

OCH3

与题干中的FV较为相似，参考反应④

逆合成分析则需要\=/OOCCH和.

()()

AA'CAO""、％O-OH

H3CO()CHX可由合成，

可由合成，\=/)参考已知反应，可以由原料

()

CHO

H3c合成，则可得合成路线：

()

…H3卓＞

H3c

0

,人

AOH—~

CH3OH\=J

0()

??A

CHAXMOCH.HQ)J()C11

手性催化剂

1.铁的化合物有广泛用途，如三草酸合铁(III)酸钾晶长生©04)3]加2。｝是一种

光敏材料，也可作催化剂，碳酸亚铁(FeCCh)可作补血剂等，以废铁屑(含Fe2O3

及少量Fe和SiCh)为原料制备以上物质的流程如下：

饱和NH,HCC>3

废

波

盐酸

铁

液

滤

过

屑I

己知：

_17

①25℃,Ksp[Fe(0H)3]=2.0X10-39,/csp[Fe(OH)2]=5.0XIO,Ksp(FeCO3)=

3.0X10-11；

②离子浓度小于1.0X10-5moi.Lf认为沉淀完全；

③K3Fe(C2O4)3・3H2O为可溶于水、难溶于乙醇的翠绿色晶体。

回答下列问题：

(1)滤液I中含有Fe?'、Fe3',检验Fe?'所用的试剂为(填化学式)。

(2)室温下，若滤液I中c(Fe3')为2mo卜L2要保证滤液I中不出现沉淀，则滤

液I中c(H+)至少应大于mol-L、

⑶将滤液H与饱和NH4HCO3溶液混合，发生反应的离子方程式为

己知饱和Na2co3溶液的pH大于11,是否能用饱和Na2c03溶液代替饱和

NH4HCO3溶液来制备FeCCh(填“是”或“否”)。

(4)滤液I与足量空气发生反应的离子方程式为

甲同学认为该步反应用稀H2O2代替空气效果更好，乙同学不同意甲的观点，其

理由是o

(5)获得翠绿色晶体的“一系列操作"包含(填操作名称)；用乙

醇洗涤晶体而不用水洗涤的目的为________________________________

答案(l)K3[Fe(CN)6](2)0.1

2+2+

(3)Fe+2HCO3=FeCO3I+CO2t+乂0(或Fe+HCO3=FeCOjI+H+、

+

HCO^+H=CO2t+H2O)否

2++

(4)4Fe+4H+O2=4Fe^+2H2OFe3+是H2O2分解的催化剂，会消耗大量的

H2O2,导致生产成本过高

(5)蒸发浓缩，冷却结晶，过滤减少晶体溶解损失，使晶体易干燥

解析(1)由信息可知，滤液I中含有Fe2+、Fe3+,检验Fe2+的试剂为K3fFe(CN)6],

可与Fe?+反应产生蓝色沉淀。⑵要保证滤液I中无沉淀，则c(Fe3+)?(OH-)<A：sp,

3,20X10-39

代入有关数据后可求出。(€«一)<弋二^—mol-L-,=1X1O",3mol-L-1,c(H

+)X).1molL-,o(3)滤液I[为FeCk溶液，与饱和NH4HCO3溶液混合后,Fe?一与

2+2+

HCO?■发生反应的离子方程式为Fe+2HCO?=FeCO3I+CO2t+氏0(或Fe

t2

+HCO3=FeCO3I+H\HCO3+H=CO2t+H2O)；FeCb溶液中c(Fe

+)>1.0X10-5mol-LI饱和Na2cO3溶液的pH大于11,则c(OH)>10fmoiL,,

2c[Fe(OH)2]>i.OX10-,1>5.0X10-17=A：sp[Fe(OH)2];故用饱和Na2cCh溶液代替饱

和NH4HCO3溶液，与FeCL溶液混合制备FeCCh,会产生Fe(0H)2,导致FeCCh

不纯。(4)滤液I中通入足量空气的目的是将Fe?+氧化成Fe3+,离子方程式为：4Fe2

++3+

+4H+O2=4Fe+2H2O；溶液中的Fe3+是H2O2分解的催化剂，若用稀H2O2

代替空气，会消耗大量的H2O2,导致生产成本过高。(5)获得翠绿色晶体的“一

系列操作“包含蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；用乙醇洗涤晶体而不用水洗涤的目

的是减少晶体溶解损失，便晶体易干燥。

2.市场上销售的洗衣机泡腾清洁块具有去污能力强、抗菌等功效，其有效成分为

过氧碳酸钠(2Na2cO3+3H2O2);过氧碳酸钠俗称固体双氧水，是一种无机盐，呈白

色颗粒状，过氧碳酸钠固体在50℃时开始分解，将过氧碳酸钠加入水中会生成双

氧水。己知：2Na2co3(aq)+3H2Ch(aq)2Na2co3BH2O2G)AH<()O某化学实

验小组利用H2O2与碳酸钠溶液反应制备少量过氧碳酸钠的实验步骤如下：

I.如图所示连接装置(夹持装置略去)；

饱和碳酸

钠溶液

II.在反应器中先加入100mL30%H2O2溶液和一定量的稳定剂(MgC12和

Na2SiO3),充分溶解，然后缓缓加入50mL饱和碳酸钠溶液，不断搅拌，控制反

应温度在5c以下，静置结晶。

III.30min后进行抽滤(即减压过滤)，洗涤2〜3次并抽滤，干燥2h即得过氧碳酸

钠产品，回答下列问题：

(1)仪器A的名称为o

⑵步骤H中饱和碳酸钠溶液要缓缓加入，目的是

⑶步骤n中控制反应温度在5℃以下的方法是

(4)步骤III中采用抽滤获得过氧碳酸钠晶体，与普通过滤相比，抽滤的优点是

⑸根据题目信息，家庭保存含有过氧碳酸钠的泡腾清洁块的方法是

⑹过氧碳酸钠中活性氧含量的测定

①过氧碳酸钠加入水中生成双氧水，双氧水不稳定，生成氧气和水，生成02的质

量即活性氧的质量。写出过氧碳酸钠溶于水生成活性氧反应的化学方程式：

②准确称取5.00g过氧碳酸钠样品，加入水和MnCh，充分反应后生成336mL(标

准状况)气体，则过氧碳酸钠中活性氧的质量分数为%o

答案(1)三颈烧瓶或三口烧瓶

(2)防止反应放热过快，使溶液温度过高，进而导致过氧化氢、过氧碳酸钠分解

(3)将反应器置于冰水浴中

(4)过滤速度快，液体和固体分离比较完全，滤出的固体易干燥

⑸密封置于干燥、阴凉处

⑹①2Na2cO3・3H2O2=2Na283+3H2O2、2H2。2=2比0+O2t｛或

2[2Na2co3・3H2O2]=4Na2co3+6H2O+3O2t)②9.6

解析⑴仪器A的名称为三颈烧瓶(或三口烧瓶)。(2)已知：2Na2co3(aq)+

3H2O2(aq)2Na2CO3-3H2O2(s)AH<0,反应为放热反应，且过氧碳酸钠固体在

5。℃时开始分解，过氧化氢受热也易分解生成氧气和水，因此步骤n中饱和碳酸

钠溶液要缓缓加入，目的是防止反应放热过快，使溶液温度过高，进而导致过氧

化氢、过氧碳酸钠分解。(3)步骤H中控制反应温度在5℃以二的方法是将反应器

置于冰水浴中。(4)与普通过滤相比，抽滤的优点是过滤速度快，液体和固体分

离比较完全，滤出的固体易干燥。(5)由于过氧碳酸钠具有强氧化性，在50℃时

开始分解，遇水生成双氧水，双氧水不稳定，分解生成氧气和水，故家庭保存含

有过氧碳酸钠的泡腾清洁块的方法是密封置于干燥、阴凉处，严禁与其他物品混

放o⑹①过氧碳酸钠溶于水生成活性氧反应的化学方程式为

2Na2cO3・3H2Ch=2Na2cCh+3H2O2、2H2O2=2H2O+O2t｛或

2[2Na2cO3,3H2O2]=4Na2co2+6H2O+3O2f]0②5.00g过氧碳酸钠样品充分反

应后生成336mL(标准状况)02,其物质的量为0.336L+22.4L/mol=0.015mol,

质量为().015molX32g-mo「=0.48g,生成。2的质量即活性氧的质量，则过氧

碳酸钠中活性氧的质量分数鬻|X1OO%=9.6%。

3.温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点，合理利用燃料废气中的

CO2,也是实现“碳中和”的途径之一。

I.温室气体C02转化为重要的工业原料甲酸是目前科学研究的热点。回答下列问

题：

1

(1)已知：®CO(g)+H2O(g)HCOOH(g)A//i=-72.6kJmol

②2co(g)+Ch(g)2co2(g)AH2=-566.0kJmo「

则反应③2co2(g)+2H2(D(g)2HCOOH(g)+02(g)AH=kJmoF^

(2)刚性绝热密闭容器中，等物质的量的CCh(g)和H2O(g)发生反应③，下列可判断

反应达到平衡的是(填标号)。

A.C02(g)和H20(g)的物质的量之比不变

B.容器中气体平均摩尔质量不变

C.2vji：(CO2)—逆(O2)

D.容器内温度不变

⑶在催化剂作用下C02和比也可以合成甲酸，主要涉及以下反应：

i.CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)AHi<0

ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2

刚性密闭容器中CCh(g)和H2(g)按物质的量1：1投料，平衡时HCOOH和CO的

选择性随温度变化如图所示。

①曲线a随温度升高而下降的原因是

为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时HCOOH的选择性，应选择的反应条件为

(填标号)。

A.低温、低压B.高温、高压

C.高温、低压D.低温、高压

②240°C时，容器内压强随时间的变化如表所示：

时间/min020406080

压强/MPa〃。0.9lpoO.85/7oO.8OpoO.8O/?o

反应i的速率可表示为0=kp(CO2),p(H2)(k为常数)，则反应在60min时v=

(用含po、女的式子表示)。

II.CO2-CH4催化重整对减少温室气体的排放、改善大气环境具有重要的意义。

催化重整反应为：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)o

(4)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反

应CO2(g)+CH4(g)2co(g)+2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强的关系

如图所示。

5

硼

冬

冷

£

X

U

①由图可知：pi_______①(填“>”、"V”或“=”)。

②Y点：以正)贝逆)(填、"V”或“=”)；己知气体分压(p分)=

气体总压(pQX气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常

数Kp,己知p2=〃kPa,求X点对应温度下反应的平衡常数&=o

答案(1)+420.8(2)BD

(3)①CCh(g)+H2(g)HCOOH(g)正反应放热，升高温度，平衡逆向移动D

②网50>或00625切3或专研

4

(4)®<②〉/

解析(1)①C0(g)+H20(g)HCOOH(g)A4=-72.6kJmoL

-1

②2co(g)+Ch(g)2co2(g)A//2=-566.0kJ-mol

根据盖斯定律，由2X①一②得2CO2(g)+2H2O(g)2HCOOH(g)+O2(g)AH

=一72.6kJ-moP1X2+566.0kJ-moP1=+420.8kJmoL。

(2)A.该反应起始投料为等物质的量的C02(g)和H2O(g),反应时C02(g)和H2O(g)

按物质的量之比1：1消耗，所以反应中C02(g)和H20(g)的物质的量之比始终是

1：1,故A不能作为判断该反应达平衡的标志，故不选A；B.该反应为气体体积

减小的反应,气体的总质量不变,平均摩尔质量是变量.容器中气体平均摩尔质

量不变，反应一定达到平衡状态，故选B；C.反应达到平衡，正、逆反应的速率

比等于系数比，2。正(CO2)=。4。2)时反应不平衡，故不选C；D.容器为刚性绝热

密闭容器，反应过程中，温度是变量，容器内温度不变，说明反应一定达到平衡

状态，故选D。(3)@CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)正反应放热，升高温度，平衡

逆向移动，所以HCOOH的选择性随温度升高而下降；CO2(g)+

H2(g)HCOOH(g)正反应放热，降低温度，平衡正向移动，CO2的平衡转化率

和平衡时HCOOH的选择性增大；CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)正反应气体物质

的量减少，增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率和平衡时HCOOH的选

择性增大；为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时HCOOH的选择性，应选择的

反应条件为低温、高压，选D;②设C02(g)和H20(g)的初始的物质的量均为amol,

反应在60min时压强变为0.80po,即混合气体物质的量变为原来的0.8倍，为2a

molX0.8=1.6。mol；设平衡时CO的物质的量为xmol,则由反应ii可知，平衡

时FhCKg)的物质的量为xmol,由图可知平衡时HCOOH(g)的选择性为CO的4

倍，即HCOOH(g)的物质的量为4xmol,据元素原子守恒可知，平衡时CCh(g)和

2a—4x

H2(g)的物质的量均为3—5x)mol,所以F■二=0.8,x=0.1〃；v=MCO2)-p(H2)

=AX兴^XO.8poX与附XO.8po=O.O625切(4)①增大压强，平衡逆向移动，甲

烷的转化率降低，由图可知：压强0Vp2。②Y点CH4的转化率小于平衡转化率，

则反应正向进行，o(正)＞。(逆)；在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4

和CO2,X点CH4的平衡转化率为50%,即CE的变化值为0.2molX50%=0.1

mol；

C()2(g)+CH,(g)^^2C()(g)+2H2(g)

初始(mol)0.20.200

转化(mol)0.10.10.20.2

平衡(mol)0.10.10.20.2

■x〃）2X（瞿X。）2

U.o

则平衡常数Kp=-2

瞿XaX瞿X。0

4.我国的磷、锌储量丰富。回答下列问题：

(1)基态Zn原子核外电子共有种空间运动状态；锌在反应中易失去2个

电子，则基态Zi?-的价电子轨道表示式(电子排布图)为。

(2)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的

配合物为螯合物。Zi?卜与EDTA形成的螯合物的结构如图所示：

O

①该配合物的组成元素中电负性最大的是（填元素符号）。

②1个该配合物分子中通过整合作用形成的配位键有个，该配合物中碳

原子的杂化方式为O

（3）磷酸为磷的最高价含氧酸，其空间结构如下：

o

157pmpm

①键能大小比较：磷氧双键（填“大于”“等于”或“小于”）磷氧单键。

②键角大小比较：ap（填“大于”“等于”或“小于”）。

③纯净的磷酸黏度极大，随温度升高黏度迅速下降，原因是

（4）磷化硼（BP）是一种超硬耐磨涂层材料，其立方晶胞如图所示（其晶胞参数为a

pm）；

•—B原子

o—p原子

①固态磷化硼属于（填“分子”“离子”或“共价”）晶体。

②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子

的分数坐标。已知原子分数坐标：M点为（0,0,0）、G点为（1,1,1）,则Q点

的原子分数坐标为O

③磷化硼晶体的密度为g-cm—3（列出计算式）。

答案(1)15—

(2)@O②6sp2、sp3

(3)①大于②小于③温度升高，磷酸分子间的氢键被破坏

(4)①共价②。1)

(314-11)X4168

⑶NA(aX10T0)3或NA(〃X1()T0)3

解析(l)Zn的原子序数是30,基态锌原子的电子排布式为Is22s22P63s23P63404s2,

一个原子轨道即一种空间运动状态，则基态锌原子占据的原子轨道数为1+1+3

+1+3+5+1=15,则基态Zn原子核外电子共有15种空间运动状态；锌在反应

中易失去2个4s电子，则基态Zr?+的价电子轨道表示式(电子排布图)为：

3d

AllAI|AI|AIAI

「"V|"(2)①该配合物的组成元素有H、C、N、O、Zn,非金属性

越强电负性越大，故氧元素的电负性最大。②只有成环的配位键才能起到螯合作

用，由配合物结构图可知，提供孤电子对的原子为N、O,1个该配合物分子中通

过螯合作用形成的配位键有6个；该配合物的碳氧双键中碳原子为sp?杂化，其

他碳原子为sp3杂化。(3)①由图可知，磷氧双键的键长比磷氧单键的键长短，故

磷氧双链的键能比磷氧单键的键能大。②P=O中含兀键，对其他成键电子对的

斥力较大，导致键角增大，所以键角a小于鱼③由于磷酸分子间存在氢键，故

纯净的磷酸黏度极大，当温度升高时，部分磷酸分子间的氢键被破坏，导致黏度

迅速下降。(4)①根据磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，可以判断其属于共价晶体。

②根据BP立方晶胞中相邻的B与P之间的距离为晶胞体对角线的四分之一分析,

可得Q点的原子分数坐标为弓，副。③根据均摊法分析，一个晶胞中P原子的

个数为4,B原子个数为8X^+6xg=4,故晶体的密度为；43g.em-

3168_3

103g，Cm

一NA(«X10)°

5.由蒋华良院士和饶子和院士领衔的联合课题组，综合利用虚拟筛选和酶学测试

相结合的策略进行药物筛选，发现肉桂硫胺⑴是抗击新型冠状病毒的潜在用药，

其合成路线如图：

O.Cu/A

2B一

CH2CH2Br

\HCN.H

C=()----------c

/\

已知：I.R3R,COOH

试回答下列问题:

(1)G的结构简式为,I的分子式为

(2)B反应生成C的化学方程式是_______________________________________

F分子中最多有个原子共平面。

(3)G到H的反应类型是o

(4)E中含氧官能团的名称为；符合下列条件的E的同分异构体(不考虑顺

反异构)有种。

①含有苯环(不含其他环状结构)

②能发生水解反应和银镜反应

其中核磁共振氢谱显示苯环上有2种化学环境的氢的结构简式为o

H

(5)乙酰苯胺的结构简式为,参照I的合成路线和下面的信息，设计

一条以苯和乙酸为起始原料制备乙酰苯胺的合成路线

(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干

F1

已知：RNO2-^RNH2

NH,

a一

答案⑴SHC20H24N2SO

2+()—2Qp<'H?CH()

(2)+2H2O18

(3)取代反应

HC0(H=CH2

(4)竣基5

(5)

解析A为J，由B-C的反应条件可确定B为

2cH()

"__,c为'—；由已知信息I可知,

2cHeOOH

D为()H;由D-E-F的反应条件及已知信息II可知,

F为O^H'HCOOH£^CH-CHCOC1

E为'—',F为v_7；由1的结

NIL

构简式及G、H的分子式和反应条件可推出G为SH,14为