2024年北京高考化學試題答案詳解及解讀評析(精校打印)_第1頁
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文檔簡介

年高考真題完全解讀(北京卷)適用省份北京市2024年北京市普通高中學業水平等級性考試化學試卷,以《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》為命題依據,緊扣時代主題,落實“立德樹人”根本任務,體現穩中求進、穩中創新的命題原則,凸顯對化學學科核心素養的考查,彰顯化學學科特色和學科價值,突出對化學學科關鍵能力的考查,注重對化學研究方法、研究過程的理解和遷移應用。試題立足北京的教學特點和學生學習實際,巧妙地融合各模塊的知識內容,倡導學以致用,提升思維品質,很好地體現了基礎性、時代性、應用性、綜合性、創新性和發展性,進一步發揮等級考在促進高中、高校育人銜接中的重要作用,服務首都化學教育高質量發展。一、強化價值引領,發揮育人功能化學試題堅持落實立德樹人根本任務,“五育”并舉,體現科學教育的育人功能,落實全面發展的育人目標。試題從促進學生德智體美勞全面發展、服務創新人才選拔、引導投身科技強國建設等方面,積極落實、宣傳黨的二十大精神,充分發揮價值導向功能,服務國家所需人才的選拔培養。試題以中國傳統節日習俗、我國科學家對化學化工發展的貢獻、我國科技前沿新成果等為載體,體現對中華優秀傳統文化的傳承,體現科學家愛國奉獻、為國爭光的精神,體現科技創新在我國現代化建設中的重要作用,增強民族自信、文化自信、科技自信。如:第1題,展現我國科技成果,利用激光操控方法,實現對同位素41Ca的靈敏檢測及應用,體現我國在科學領域的成就和創新能力,增強學生的民族自豪感和愛國情懷。第11題,利用CO2為原料合成新型可降解高分子,為“碳中和”提供新思路,展示科技前沿,體現可持續發展和“綠色化學”理念,強化環保意識和社會責任感,凸顯化學的社會價值。第16題,利用不同的氮源制備HNO3,通過對制備方法發展的解讀,理解電解法作為N2直接利用的新思路,體會科學家的思維,感受科學研究的意義,感悟科學精神,激發學生對科學的熱愛,增強學生的社會責任感、時代使命感。二、注重依據課標,促進課堂增效高中化學基礎內容包括物質結構理論、典型化合物的性質、化學反應原理、基本化學實驗操作方法和實驗設計思想。試題強調高中化學基礎知識和基本技能,聚焦分析問題與解決問題的根本能力,設問與答案設計呼應教材核心內容,命題在教考銜接上精耕細作,全面考查了化學學科特點和化學研究基本方法、化學基本概念和基本理論、常見無機物及其應用、常見有機物及其應用、化學實驗基礎知識等必備知識,體現了測試的基礎性要求。試題助推“雙減”持續深入推進,凸顯校園學習的重要性,引導學生回歸課堂和教材。積極探索課標要求、教材內容在考試中的體現,促進新高考與新課程、新課標和新教材的協調聯動。繼續堅持貼近教材,助力“雙減”。如:選取教材中素材,第3題酸性鋅錳干電池,第7題工業生產制取硫酸的原理,第7題和第8題均為教材實驗;第15題新教材內容按照教學實際,考查基礎,引導中學夯實基礎教學。第16題以氨為氮源催化氧化制備硝酸,第17題乙酸乙酯的制備等素材均來自教材。依據課標設問,第17題有機推斷題中羰基碳原子碳氫鍵極性強,易斷裂原因的解釋,符合課標對“認識化學鍵極性與有機反應的關系”的要求;貼近教學考查主干,三、注重關鍵能力,測評學習潛能服務國家科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略,助力創新型人才選拔是今年化學學科命題的重要目標。命題秉持“素養立意”理念,以國家經濟社會發展、科學技術進步、生產生活實際等真實情境創設真實任務,引導考生養成學以致用的務實作風,以投身社會主義現代化建設的主人翁精神持續學習,報效祖國。考查考生創造性解決實際問題的能力,體現了創新思維、創新方法的重要價值,鼓勵弘揚創新精神。試題豐富核心素養考查路徑,注重結構化知識、關鍵能力、思想方法與思維品質的考查,通過設計問題梯度,展現考生能力層級。如:如第10題以氯資源再利用為素材,考查元素守恒的觀念。第17題以解釋有機化合物中氟原子的作用、依據斷鍵和成鍵確定有機化合物的結構等設問,凸顯對“結構決定性質”學科觀念的考查。第14題研究不同條件下KMnO4與KI的反應,考查學生運用氧化還原反應規律、定性與定量相結合及對比等方法,分析化學變化的動態過程。第19題通過對實驗現象進行分析、研究和反思,考查邏輯推理的能力,體現敢于質疑、嚴謹論證、去偽存真的科學精神。四、注重融合應用,彰顯化學價值化學試題注重貫徹落實新課程理念,以化學真實問題情境作為載體,試題素材情境取材廣泛,圍繞與化學關系密切的材料、環境、能源與生命等領域,通過對應用于社會生產實踐中化學原理的考查,以解決問題為目標,充分體現出化學學科推動科技發展和人類社會進步的重要作用,凸顯化學學科的社會價值,很好地發揮了育人功能。試題堅持聯系生產實際,創設真實問題情境,把學校教育同社會大課堂結合起來,考查實踐能力。試題以具有針對性、啟發性、過程性和科學性的真實情境為測試載體,考查分析解決實際問題的能力。在實際問題解決過程中,注重對學科本質的考查,知識融合度高。如:第17題融合了有機化學基礎、物質結構與性質和化學反應原理等模塊的知識,體現出實際問題的復雜性和綜合性。第18題融合元素化合物、反應速率、電化學等知識解決由黃銅礦生產純銅工藝中的問題,第19題通過實驗驗證理論分析的探究過程,融合金屬及其化合物、溶液中的離子檢驗、實驗設計、平衡移動等知識,突出了對科學探究與創新意識的考查。五、豐富呈現形式,信息獲取加工化學是一門實踐應用性極強的學科,信息獲取與加工能力對于化學研究至關重要。試題通過解讀圖、表,獲取信息并與已有知識進行關聯解決問題,是化學思維的重要方面。北京化學試題通過提供多種圖表形式的信息,深入考查學生的信息獲取與加工能力。如:電池構造示意圖、分子結構和晶體結構示意圖、實驗操作示意圖、反應機理示意圖、工藝流程示意圖、有機合成路線圖、實驗數據圖表等,學生需要理解所給信息,根據圖文綜合分析,并對相關數據進行加工應用。設問層層遞進,步步深入,全面地考查了考生對反應原理領域各方面知識的掌握情況。六、注重學科特征,凸顯化學特色化學實驗最能體現學科特色,試題注重對基礎實驗和探究實驗的考查,要求學生多角度、多層面對實驗基礎知識、反應規律和原理進行綜合運用。通過實驗探究過程,引導學生進行證據推理、歸納總結,獲得合理結論。試題通過情境任務設計,引導考生進行證據推理和歸納總結合理結論,培養發展考生的思維能力,加強學科思想方法在化學教育各階段的銜接。試題有利于引導中學開展實驗教學,引導考生在實踐中培養學科思維,在思考中理解學科本質。實驗考查應促進考生掌握基本的化學實驗方法和技能,體驗實驗探究的基本過程,進一步發展考生解決綜合實驗問題的能力,避免“黑板實驗”和“思維實驗”。如:第6題實驗基本操作的考查引導考生走進實驗室;第9、10、11、13等題注重引導學生從微觀視角理解化學過程,第19題注重考查學生的實驗意識、證據推理等方面的科學素養。實驗探究題是北京卷的一大特色,化學試題第19題在保持往年注重考查證據推理等實驗探究能力的基礎上,開始探索實驗考查的多元化,首先依據金屬活動性順序,判斷Cu、Zn、Mg中可將Fe3+還原為Fe的金屬,接著開展實驗探究。實驗中,當現象與理論分析不一致時,再次進行分析及探究,通過自主設計實驗,排除干擾因素,重新獲取證據,證實了理論分析的結果,凸顯了理論的價值。“教育興則國家興,教育強則國家強”。2024年北京市高考化學試題堅持北京命題理念,試題結合學科特色,注重基礎聚焦素養,關聯教材摒棄題海,重視潛能啟迪思維,培養探究科學精神,為高層次思維水平的展現提供更多可能,切實促進首都化學教育人才培養模式的轉變。一是基礎試題比例略微增大,選擇題加大了基礎試題分值,非選擇題各題均設置基礎設問;二是注重考生十二年的基礎積累,第6題濃硫酸的稀釋來源于初中化學教材,啟發基礎培養的持續性;三是實驗探究題為北京卷的一大特色,今年化學卷開始探索實驗的多元化考查,這有利于引導中學從多角度開展實驗教學,發揮其在化學學習中的重要作用。題號難度考查內容詳細知識點選擇題(42分)1中同位素物理變化與化學變化;原子中相關數值及其之間的相互關系;元素、核素、同位素2易化學用語結構式、結構簡式、比例模型、球棍模型、最簡式;電子式的書寫與判斷;乙炔分子的組成3易原電池錳鋅干電池及其工作原理4易認識有機物葡萄糖在人體內的主要反應;氨基酸的成肽反應;蛋白質的鹽析;核酸的組成與結構5中離子方程式正誤判斷離子方程式的正誤判斷;沉淀轉化;鹵素單質的置換反應;6易化學實驗基本操作硫酸物理性質;酸堿中和滴定實驗基本操作及步驟;配制一定物質的量濃度的溶液的步驟、操作;蒸發與結晶7中工藝流程分析硫酸的工業制法及其工藝特點8中無素及其化合物碳酸氫鈉的不穩定性;碳酸鈉與碳酸氫鈉的相互轉化;碳酸鈉與碳酸氫鈉性質的比較;鹽類水解規律理解及應用;9中物質結構與性質鹽類水解的應用;利用雜化軌道理論判斷分子的空間構型;極性分子和非極性分子10中化學反應機理氧化還原反應的概念判斷;催化劑對化學反應速率的影響;化學平衡常數的影響因素及應用11中官能團結構與性質加聚反應;縮聚反應;多官能團有機物的結構與性質;化學科學對人類文明發展的意義12易物質性質推斷化學平衡常數的影響因素及應用;電離能的概念及變化規律;鍵能、鍵長、鍵角;電離平衡常數和電離度;13中化學反應與能量化學能與物質穩定性之間的關系;活化能對反應速率的影響;苯分子結構的特點;苯的加成反應14中氧化還原反應、化學計算化學方程式中物質的量的運用;氧化性、還原性強弱的比較;基于氧化還原反應守恒規律的計算非選擇題(58分)二、解答題15中物質結構與性質綜合價層電子對互斥理論的應用;利用雜化軌道理論判斷化學鍵雜化類型;晶胞的有關計算;常見金屬的冶煉16中化學反應原理綜合氮氣組成、結構與性質;影響化學平衡的因素;與轉化率變化有關圖像的分析;電解池電極反應式及化學方程式的書寫17中有機合成與推斷常見官能團名稱、組成及結構;有機推斷綜合考查18中化學工藝流程氧化還原反應方程式的書寫與配平;銨鹽的不穩定性;影響化學反應速率的其他因素;銅的電解精煉19中化學實驗設計與評價鹽類水解規律理解及應用;物質性質的探究一、建立學科基本觀念,優化復習教學模式化學學科觀念既是人們對化學學科認知的結果,又能指導人們如何看待化學問題、選擇何種途徑解決化學問題,因此在學科知識與學科思維中起統攝作用。而不少教師只重視化學事實性知識的教學,輕視學生化學觀的形成教育,致使學生化學認知素養不足。復習教學強調從新的角度和高度引導學生對已學知識進行再學習。教學中應以學生原有的知識經驗為基礎,通過設置多樣化的學習活動,探索建立用化學基本觀念來統攝知識建模與思維建模的教學模式。這一教學模式的基本程序包括:設置合適的專題,厘清專題中的核心概念,提煉與專題內容融合的基本觀念,分解基本觀念的內容屬性和思維屬性,編制實現學科觀念雙重屬性建構的研究案例,探究實現知識與思維的建構,感悟觀念在統攝知識與思維的價值。幫助學生補缺補漏、知識整合與能力提升。二、體現化學學科特點,強化實驗探究教學化學是一門以實驗為基礎的科學,實驗是測定物質組成與結構、研究性質及變化規律、實現物質分離與提純等的重要方法與手段,在化學教學中有不可替代的教育功能與地位。新課程大幅度地增加了實驗探究活動,復習教學中,對于實驗教學不應滿足于實驗基本操作的訓練,更應作為物質及其變化研究的方法與手段,從而充分發揮實驗(包括有機實驗)的認知功能、方法論和教學論功能和在培養學生化學學科核心素養的重要作用。復習中,應再創設適宜的探究情境,引導學生經歷“提出問題—作出猜想—設計方案—得出結論—反思評價”等過程;要求學生對比、歸納、總結常見儀器裝置的使用原理、用途特點和規律;領會實驗操作的實質與內涵:對操作原理的認識(解決實驗操作理論依據的問題),對操作方法的認識(解決如何操作的問題),對操作目的的認識(解決為何要安排這樣操作的問題),對錯誤操作造成后果的認識(解決為何要這樣操作的問題),掌握科學規范地進行實驗操作的技能;加強實驗目的、步驟和原理分析,學會控制條件、使用儀器、觀察分析、得出結論、解釋結果、設計或評價或改進簡單的實驗方案。多問“怎樣做”“為什么這樣做”“還可以如何做”,培養與發展學生的實驗探究能力。三、培養學科思維方式,準確運用化學術語培養學科思維方式,準確運用化學術語,提高學生的答題能力是復習不可忽略的一個重要環節。化學學科中常用的思維方法有非邏輯思維中的直覺思維、想象思維和聯想思維,邏輯思維中的分析與綜合、歸納與演繹、類比與假設,發散思維中的逆向思維、側向思維和多向思維等等。在復習訓練中,把學生置于一種仿真的環境,通過對一些典型專題、案例的分析和歸納,引導學生去細心體會、總結、交流,發展化學學科思維能力。例如,離子反應:從微觀角度認識在溶液中發生化學反應的物質的性質,初步建立起研究水溶液體系的思路方法;氧化還原反應:對化學反應、化學物質分類提出新視角,并指導物質性質的研究——通過抓住組成物質的核心元素的價態進行物質性質及反應的預測,等等。化學用語是用于表示物質微觀組成、結構及物質變化的化學符號系統,其格式嚴謹、內涵豐富,是化學學習、交流及成果傳承不可或缺的核心工具,是化學學科思維方式三大表征之一。復習教學中,要特別加強化學方程式、熱化學方程式、離子方程式、電極反應式、電離方程式以及化學式、結構簡式、電子式、電子排布式、化學專用名詞等的規范使用,并通過簡答題的訓練,提高用規范的語言文字表達化學問題的能力。四、牢牢把握經典母題,實現在反思中提升進入復習教學,將不可避免地進行相當強度的習題訓練、考試評價和有針對性的講評教學。結合歷年高考母題,選取試題素材情境進行針對訓練,可圍繞與化學關系密切的材料、生命、環境、能源與信息等領域,通過對應用于社會生產實踐中化學原理的考查,充分體現出化學學科推動科技發展和人類社會進步的重要作用,凸顯化學學科的社會價值。習題訓練不能只強調解題熟練度,缺乏思維導引。為做好“練—講—評”教學,實現在糾錯中提升的目的,應把握“五核心”,即試題的核心知識、核心技能、核心能力、核心方法和核心價值;增強“四意識”,即資源意識(確定題目的功能價值,求精不求廣)、目標意識(練習應達成的目標)、過程意識(講評的效度取決于學生思維發展過程和程度)、評價意識(包括暴露學生答題情況的前評價和講評后學生達成情況的評價);關注“三思維”(命題者思維、應答者思維和講評者思維)的交互;落實“三方面”(鋪路引導、做好歸納、整體感悟和提升)。一、選擇題:本部分共14題,每題3分,共42分。在每題列出的四個選項中,選出最符合題目要求的一項。1.我國科研人員利用激光操控方法,從Ca原子束流中直接俘獲41Ca原子,實現了對同位素41Ca的靈敏檢測。的半衰期(放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間)長達10萬年,是14C的17倍,可應用于地球科學與考古學。下列說法正確的是()20

鈣40.08A.41Ca的原子核內有21個中子B.41Ca的半衰期長,說明41Ca難以失去電子C.41Ca衰變一半所需的時間小于14C衰變一半所需的時間D.從Ca原子束流中直接俘獲41Ca原子的過程屬于化學變化【答案】A【解析】A項,41Ca的質量數為41,質子數為20,所以中子數為41-20=21,A正確;B項,41Ca的半衰期長短與得失電子能力沒有關系,B錯誤;C項,根據題意41Ca衰變一半所需的時間要大于14C衰變半所需的時間,C錯誤;D項,從Ca原子束流中直接俘獲41Ca原子的過程沒有新物質產生,不屬于化學變化,D錯誤;故選A。2.下列化學用語或圖示表達不正確的是()A.H2O2的電子式: B.CH4分子的球棍模型:C.Al3+的結構示意圖: D.乙炔的結構式:H-CC-H【答案】A【解析】A項,H2O2是共價化合物,其電子式為,故A錯誤;B項,CH4為正四面體形,CH4分子的球棍模型:,故B正確;C項,Al的原子序數為13,即Al3+的結構示意圖:,故C正確;D項,乙炔含有碳碳三鍵,結構式為:H-CC-H,故D正確;故選A。3.酸性鋅錳干電池的構造示意圖如下。關于該電池及其工作原理,下列說法正確的是()A.石墨作電池的負極材料 B.電池工作時,NH4+向負極方向移動C.MnO2發生氧化反應 D.鋅筒發生的電極反應為Zn-2e-=Zn2+【答案】D【解析】A項,酸性鋅錳干電池,鋅筒為負極,石墨電極為正極,故A錯誤;B項,原電池工作時,陽離子向正極(石墨電極)方向移動,故B錯誤;C項,MnO2發生得電子的還原反應,故C錯誤;D項,鋅筒為負極,負極發生失電子的氧化反應Zn-2e-=Zn2+,故D正確;故選D。4.下列說法不正確的是()A.葡萄糖氧化生成CO2和H2O的反應是放熱反應B.核酸可看作磷酸、戊糖和堿基通過一定方式結合而成的生物大分子C.由氨基乙酸形成的二肽中存在兩個氨基和兩個羧基D.向飽和的溶液中加入少量雞蛋清溶液會發生鹽析【答案】C【解析】A項,葡萄糖氧化生成CO2和H2O是放熱反應,在人體內葡萄糖緩慢氧化成CO2和H2O為人體提供能量,A項正確;B項,核酸是一種生物大分子,分析核酸水解的產物可知,核酸是由許多核苷酸單體形成的聚合物,核苷酸進一步水解得到磷酸和核苷,核苷進一步水解得到戊糖和堿基,故核酸可看作磷酸、戊糖和堿基通過一定方式結合而成的生物大分子,B項正確;C項,氨基乙酸的結構簡式為H2NCH2COOH,形成的二肽的結構簡式為H2NCH2CONHCH2COOH,該二肽中含1個氨基、1個羧基和1個肽鍵,C項錯誤;D項,雞蛋清溶液為蛋白質溶液,NaCl溶液屬于輕金屬鹽溶液,向飽和NaCl溶液中加入少量雞蛋清溶液,蛋白質發生鹽析,D項正確;故選C。5.下列方程式與所給事實不相符的是()A.海水提溴過程中,用氯氣氧化苦鹵得到溴單質:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2B.用綠礬(FeSO4·7H2O)將酸性工業廢水中的Cr2O72-轉化為Cr3+:Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2OC.用5%Na2SO4溶液能有效除去誤食的Ba2+:Ba2++SO42-=BaSO4↓D.用Na2CO3溶液將水垢中的CaSO4轉化為溶于酸的CaCO3:Ca2++CO32-=CaCO3↓【答案】D【解析】A項,氯氣氧化苦鹵得到溴單質,發生置換反應,離子方程式正確,A正確;B項,Cr2O72-可以將Fe2+氧化成Fe3+,離子方程式正確,B正確;C項,SO42-結合Ba2+生成BaSO4沉淀,可以阻止Ba2+被人體吸收,離子方程式正確,C正確;D項,Na2CO3與CaSO4反應屬于沉淀的轉化,CaSO4不能拆分,正確的離子方程式為CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-,D錯誤;故選D。6.下列實驗的對應操作中,不合理的是()眼睛注視錐形瓶中溶液A.用標準溶液滴定溶液B.稀釋濃硫酸C.從提純后的溶液獲得晶體D.配制一定物質的量濃度的溶液【答案】D【解析】A項,用HCl標準溶液滴定NaOH溶液時,眼睛應注視錐形瓶中溶液,以便觀察溶液顏色的變化從而判斷滴定終點,A項合理;B項,濃硫酸的密度比水的密度大,濃硫酸溶于水放熱,故稀釋濃硫酸時應將濃硫酸沿燒杯內壁緩慢倒入盛水的燒杯中,并用玻璃棒不斷攪拌,B項合理;C項,NaCl的溶解度隨溫度升高變化不明顯,從NaCl溶液中獲得NaCl晶體采用蒸發結晶的方法,C項合理;D項,配制一定物質的量濃度的溶液時,玻璃棒引流低端應該在容量瓶刻度線以下;定容階段,當液面在刻度線以下約1cm時,應改用膠頭滴管滴加蒸餾水,D項不合理;故選D。7.硫酸是重要化工原料,工業生產制取硫酸的原理示意圖如下。下列說法不正確的是()A.I的化學方程式:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2B.Ⅱ中的反應條件都是為了提高SO2平衡轉化率C.將黃鐵和換成硫黃可以減少廢渣的產生D.生產過程中產生的尾氣可用堿液吸收【答案】B【解析】黃鐵礦和空氣中的O2在加熱條件下發生反應,生成SO2和Fe3O4,SO2和空氣中的O2在400~500℃、常壓、催化劑的作用下發生反應得到SO3,用98.3%的濃硫酸吸收SO3,得到H2SO4。A項,反應I是黃鐵礦和空氣中的O2在加熱條件下發生反應,生成SO2和Fe3O4,化學方程式:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2,故A正確;B項,反應Ⅱ條件要兼顧平衡轉化率和反應速率,還要考慮生產成本,如Ⅱ中“常壓、催化劑”不是為了提高SO2平衡轉化率,故B錯誤;C項,將黃鐵礦換成硫黃,則不再產生Fe3O4,即可以減少廢渣產生,故C正確;D項,硫酸工業產生的尾氣為SO2、SO3,可以用堿液吸收,故D正確;故選B。8.關于Na2CO3和NaHCO3的下列說法中,不正確的是()A.兩種物質的溶液中,所含微粒的種類相同B.可用NaOH溶液使NaHCO3轉化為Na2CO3C.利用二者熱穩定性差異,可從它們的固體混合物中除去NaHCO3D.室溫下,二者飽和溶液的pH差約為4,主要是由于它們的溶解度差異【答案】D【解析】A項,Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H+、OH-、Na+、CO32-、HCO3-,A正確;B項,NaHCO3加入NaOH溶液會發生反應:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,B正確;C項,NaHCO3受熱易分解,可轉化為Na2CO3,而Na2CO3熱穩定性較強,利用二者熱穩定性差異,可從它們的固體混合物中除去NaHCO3,C正確;D項,室溫下Na2CO3和NaHCO3飽和溶液pH相差較大的主要原因是CO32-的水解程度遠大于HCO3-,D錯誤;故選D。9.氘代氨(ND3)可用于反應機理研究。下列兩種方法均可得到ND3:①Mg3N2與D2O的水解反應;②NH3與D2O反應。下列說法不正確的是()A.NH3和ND3可用質譜法區分B.NH3和ND3均為極性分子C.方法①的化學方程式是Mg3N2+6D2O=3Mg(OD)2+2ND3↑D.方法②得到的產品純度比方法①的高【答案】D【解析】A項,NH3和ND3的相對分子質量不同,可以用質譜法區分,A正確;B項,NH3和ND3的H原子不同,但空間構型均為三角錐形,是極性分子,B正確;C項,Mg3N2與D2O發生水解生成Mg(OD)2和ND3,反應方法①的化學方程式書寫正確,C正確;D項,方法②是通過D2O中D原子代替NH3中H原子的方式得到ND3,代換的個數不同,產物會不同,純度低,D錯誤;故選D。10.可采用催化氧化法將工業副產物HCl制成Cl2,實現氯資源的再利用。反應的熱化學方程式:。下圖所示為該法的一種催化機理。下列說法不正確的是()A.Y為反應物HCl,W為生成物H2OB.反應制得1molCl2,須投入2molCuOC.升高反應溫度,HCl被O2氧化制Cl2的反應平衡常數減小D.圖中轉化涉及的反應中有兩個屬于氧化還原反應【答案】B【解析】由該反應的熱化學方程式可知,該反應涉及的主要物質有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO與Y反應生成Cu(OH)Cl,則Y為HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,則W為H2O;CuCl2分解為X和CuCl,則X為Cl2;CuCl和Z反應生成Cu2OCl2,則Z為O2;綜上所述,X、Y、Z、W依次是Cl2、HCl、O2、H2O。A項,Y為反應物HCl,W為生成物H2O,A正確;B項,CuO在反應中作催化劑,會不斷循環,適量即可,B錯誤;C項,總反應為放熱反應,其他條件一定,升溫平衡逆向移動,平衡常數減小,C正確;D項,圖中涉及的兩個氧化還原反應是CuCl2→CuCl和CuCl→Cu2OCl2,D正確;故選B。11.CO2的資源化利用有利于實現“碳中和”。利用CO2為原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路線如下。已知:反應①中無其他產物生成。下列說法不正確的是()A.CO2與X的化學計量比為1:2B.P完全水解得到的產物的分子式和Y的分子式相同C.P可以利用碳碳雙鍵進一步交聯形成網狀結構D.Y通過碳碳雙鍵的加聚反應生成的高分子難以降解【答案】B【解析】A項,結合已知信息,通過對比X、Y的結構可知CO2與X的化學計量比為1:2,A正確;B項,P完全水解得到的產物結構簡式為,分子式為C9H14O3,Y的分子式為C9H12O2,二者分子式不相同,B錯誤;C項,P的支鏈上有碳碳雙鍵,可進一步交聯形成網狀結構,C正確;D項,Y形成的聚酯類高分子主鏈上含有大量酯基,易水解,而Y通過碳碳雙鍵加聚得到的高分子主鏈主要為長碳鏈,與聚酯類高分子相比難以降解,D正確;故選B。12.下列依據相關數據作出的推斷中,不正確的是()A.依據相同溫度下可逆反應的Q與K大小的比較,可推斷反應進行的方向B.依據一元弱酸的Ka,可推斷它們同溫度同濃度稀溶液的大小C.依據第二周期主族元素電負性依次增大,可推斷它們的第一電離能依次增大D.依據F、Cl、Br、I的氫化物分子中氫鹵鍵的鍵能,可推斷它們的熱穩定性強弱【答案】C【解析】A項,對于可逆反應的Q與K的關系:Q>K,反應向逆反應方向進行;Q<K,反應向正反應方向進行;Q=K,反應處于平衡狀態,故依據相同溫度下可逆反應的Q與K大小的比較,可推斷反應進行的方向,A正確;B項,一元弱酸的Ka越大,同溫度同濃度稀溶液的酸性越強,電離出的H+越多,pH越小,B正確;C項,同一周期從左到右,第一電離能是增大的趨勢,但是ⅡA大于ⅢA,VA大于VIA,C不正確;D項,F、Cl、Br、I的氫化物分子中氫鹵鍵的鍵能越大,氫化物的熱穩定性越強,D正確;故選C。13.苯在濃HNO3和濃H2SO4作用下,反應過程中能量變化示意圖如下。下列說法不正確的是()A.從中間體到產物,無論從產物穩定性還是反應速率的角度均有利于產物ⅡB.X為苯的加成產物,Y為苯的取代產物C.由苯得到M時,苯中的大π鍵沒有變化D.對于生成Y的反應,濃H2SO4作催化劑【答案】C【解析】A項,生成產物Ⅱ的反應的活化能更低,反應速率更快,且產物Ⅱ的能量更低即產物Ⅱ更穩定,以上2個角度均有利于產物Ⅱ,故A正確;B項,根據前后結構對照,X為苯的加成產物,Y為苯的取代產物,故B正確;C項,M的六元環中與-NO2相連的C為sp3雜化,苯中大π鍵發生改變,故C錯誤;D項,苯的硝化反應中濃H2SO4作催化劑,故D正確;故選C。14.不同條件下,當KMnO4與KI按照反應①②的化學計量比恰好反應,結果如下。反應序號起始酸堿性KIKMnO4還原產物氧化產物物質的量/mol物質的量/mol①酸性0.001nMn2+I2②中性0.00110nMnO2已知:MnO4-的氧化性隨酸性減弱而減弱。下列說法正確的是()A.反應①,n(Mn2+)∶n(I2)=1∶5B.對比反應①和②,C.對比反應①和②,的還原性隨酸性減弱而減弱D.隨反應進行,體系變化:①增大,②不變【答案】B【解析】A項,反應①中Mn元素的化合價由+7價降至+2價,I元素的化合價由-1價升至0價,根據得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,反應①的離子方程式是:10I-+2MnO4-+16H+=2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A項錯誤;B項,根據反應①可得關系式10I-~2MnO4-,可以求得n=0.0002,則反應②的n(I-)∶n(MnO4-)=0.001∶(10×0.0002)=1∶2,反應②中Mn元素的化合價由+7價降至+4價,反應②對應的關系式為I-~2MnO4-~MnO2~IOx-~6e-,IOx-中I元素的化合價為+5價,根據離子所帶電荷數等于正負化合價的代數和知x=3,反應②的離子方程式是:I-+2MnO4-+H2O=2MnO2↓+IO3-+2OH-,B項正確;C項,已知MnO4-的氧化性隨酸性減弱而減弱,對比反應①和②的產物,I-的還原性隨酸性減弱而增強,C項錯誤;D項,根據反應①和②的離子方程式知,反應①消耗H+、產生水、pH增大,反應②產生OH-、消耗水、pH增大,D項錯誤;故選B。二、非選擇題:本部分共5題,共58分。15.錫(Sn)是現代“五金”之一,廣泛應用于合金、半導體工業等。(1)Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。將Sn的基態原子最外層軌道表示式補充完整:。(2)SnCl2和SnCl4是錫的常見氯化物,SnCl2可被氧化得到。①SnCl2分子的模型名稱是。②SnCl4的Sn-Cl鍵是由錫的軌道與氯的軌道重疊形成σ鍵。(3)白錫和灰錫是單質的常見同素異形體。二者晶胞如圖:白錫具有體心四方結構;灰錫具有立方金剛石結構。①灰錫中每個Sn原子周圍與它最近且距離相等的Sn原子有個。②若白錫和灰錫的晶胞體積分別為v1nm3和v2nm3,則白錫和灰錫晶體的密度之比是。(4)單質Sn的制備:將SnO2與焦炭充分混合后,于惰性氣氛中加熱至,由于固體之間反應慢,未明顯發生反應。若通入空氣在下,SnO2能迅速被還原為單質Sn,通入空氣的作用是。【答案】(1)(2)平面三角形sp3雜化(3)4(4)與焦炭在高溫下反應生成CO,CO將SnO2還原為單質Sn【解析】(1)Sn位于元素周期表的第5周期ⅣA族,基態Sn原子的最外層電子排布式為5s25p2,Sn的基態原子最外層軌道表示式為;(2)①SnCl2中Sn的價層電子對數為2+×(4-2×1)=3,故SnCl2分子的VSEPR模型名稱是平面三角形;②SnCl4中Sn的價層電子對數為4+×(4-4×1)=4,有4個σ鍵、無孤電子對,故Sn采取sp3雜化,則SnCl4的Sn—Cl鍵是由錫的sp3雜化軌道與氯的3p軌道重疊形成σ鍵;(3)①灰錫具有立方金剛石結構,金剛石中每個碳原子以單鍵與其他4個碳原子相連,此5碳原子在空間構成正四面體,且該碳原子在正四面體的體心,所以灰錫中每個Sn原子周圍與它最近且距離相等的Sn原子有4個;②根據均攤法,白錫晶胞中含Sn原子數為8×+1=2,灰錫晶胞中含Sn原子數為8×+6×+4=8,所以白錫與灰錫的密度之比為∶=;(4)將SnO2與焦炭充分混合后,于惰性氣氛中加熱至800℃,由于固體之間反應慢,未發生明顯反應;若通入空氣在800℃下,SnO2能迅速被還原為單質Sn,通入空氣的作用是:與焦炭在高溫下反應生成CO,CO將SnO2還原為單質Sn,有關反應的化學方程式為2C+O22CO、2CO+SnO2Sn+2CO2。16.HNO3是一種重要的工業原料。可采用不同的氮源制備HNO3。(1)方法一:早期以硝石(含NaNO3)為氮源制備HNO3,反應的化學方程式為:NaNO3+H2SO4(濃)=NaHSO4+HNO3↑。該反應利用了濃硫酸的性質是酸性和。(2)方法二:以NH3為氮源催化氧化制備HNO3,反應原理分三步進行。①第I步反應的化學方程式為。②針對第Ⅱ步反應進行研究:在容積可變的密閉容器中,充入2nmolNO和nmolO2進行反應。在不同壓強下(p1、p2),反應達到平衡時,測得轉化率隨溫度的變化如圖所示。解釋y點的容器容積小于x點的容器容積的原因。(3)方法三:研究表明可以用電解法以N2為氨源直接制備HNO3,其原理示意圖如下。①電極a表面生成NO3-的電極反應式:。②研究發現:N2轉化可能的途徑為。電極a表面還發生iii.H2O→O2。iii的存在,有利于途徑ii,原因是。(4)人工固氮是高能耗的過程,結合N2分子結構解釋原因。方法三為N2的直接利用提供了一種新的思路。【答案】(1)難揮發性(2)4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O22NO2,該反應正向氣體分子總數減小,同溫時,p1條件下NO轉化率高于p2,故p1>p2,x、y點轉化率相同,此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響(3)N2+6H2O-10e-=2NO3-+12H+反應iii生成O2,O2將NO氧化成NO2,NO2更易轉化成NO3-(4)N2中存在氮氮三鍵,鍵能高,斷鍵時需要較大的能量,故人工固氮是高能耗的過程【解析】(1)濃硫酸難揮發,產物HNO3為氣體,有利于復分解反應進行,體現了濃硫酸的難揮發性和酸性。(2)①第I步反應為氨氣的催化氧化,化學方程式為4NH3+5O24NO+6H2O;②2NO+O22NO2,該反應正向氣體分子總數減小,同溫時,p1條件下NO轉化率高于p2,故p1>p2,根據,x、y點轉化率相同,則n相同,此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響,故y點的容器容積小于x點的容器容積。(3)①由電極a上的物質轉化可知,氮元素化合價升高,發生氧化反應,電極a為陽極,電極反應式為N2+6H2O-10e-=2NO3-+12H+;②反應iii生成O2,O2將NO氧化成NO2,NO2更易轉化成NO3-。(4)N2中存在氮氮三鍵,鍵能高,斷鍵時需要較大的能量,故人工固氮是高能耗的過程。17.除草劑苯嘧磺草胺的中間體M合成路線如下。(1)D中含氧官能團的名稱是。(2)A→B的化學方程式是。(3)I→J的制備過程中,下列說法正確的是(填序號)。a.依據平衡移動原理,加入過量的乙醇或將J蒸出,都有利于提高I的轉化率b.利用飽和碳酸鈉溶液可吸收蒸出的I和乙醇c.若反應溫度過高,可能生成副產物乙醚或者乙烯(4)已知:①K的結構簡式是。②判斷并解釋K中氟原子對的活潑性的影響。(5)M的分子式為C13H7ClF4N2O4。除苯環外,M分子中還有個含兩個氮原子的六元環,在合成M的同時還生成產物甲醇和乙醇。由此可知,在生成M時,L分子和G分子斷裂的化學鍵均為C-O鍵和鍵,M的結構簡式是。【答案】(1)硝基、酯基(2)(3)abc(4)氟原子可增強α-H的活潑性,氟原子為吸電子基團,降低相連碳原子的電子云密度,使得碳原子的正電性增加,有利于增強α-H的活潑性(5)N-H【解析】B發生硝化反應得到D,即B為,A與CH3OH發生酯化反應生成B,即A為,D發生還原反應得到E,結合E的分子式可知,D硝基被還原為氨基,E為,E在K2CO3的作用下與發生反應得到G,結合G的分子式可知,G為,I與C2H5OH在濃硫酸加熱的條件下生成J,結合I與J的分子式可知,I為CH3COOH,J為CH3COOC2H5,J與在一定條件下生成K,發生類似的反應,結合L的結構簡式和K的分子式可知,K為,G和L在堿的作用下生成M,M的分子式為C13H7ClF4N2O4,除苯環外,M分子中還有個含兩個氮原子的六元環,在合成M的同時還生成產物甲醇和乙醇,可推測為G與L中N-H鍵與酯基分別發生反應,形成酰胺基,所以斷裂的化學鍵均為C-O鍵和N-H鍵,M的結構簡式為。(1)由D的結構簡式可知,D中含氧官能團為硝基、酯基;(2)A→B的過程為A中羧基與甲醇中羥基發生酯化反應,化學方程式為:;(3)I→J的制備過程為乙酸與乙醇的酯化過程,a項,依據平衡移動原理,加入過量的乙醇或將乙酸乙酯蒸出,都有利于提高乙酸的轉化率,a正確;b項,飽和碳酸鈉溶液可與蒸出的乙酸反應并溶解乙醇,b正確;c項,反應溫度過高,乙醇在濃硫酸的作用下發生分子間脫水生成乙醚,發生分子內消去反應生成乙烯,c正確;故選abc;(4)①根據已知反應可知,酯基的α-H與另一分子的酯基發生取代反應,F3CCOOC2H5中左側不存在α-H,所以產物K的結構簡式為;②氟原子可增強α-H的活潑性,氟原子為吸電子基團,降低相連碳原子的電子云密度,使得碳原子的正電性增加,有利于增強α-H的活潑性;(5)M分子中除苯環外還有一個含兩個氮原子的六元環,在合成M的同時還生成產物甲醇和乙醇,再結合其分子式,可推測為G與L中N-H鍵與酯基分別發生反應,形成酰胺基,所以斷裂的化學鍵均為C-O鍵和N-H鍵,M的結構簡式為。18.利用黃銅礦(主要成分為CuFeS2,含有SiO2等雜質)生產純銅,流程示意圖如下。(1)礦石在焙燒前需粉碎,其作用是。(2)(NH4)2SO4的作用是利用其分解產生的SO3使礦石中的銅元素轉化為CuSO4。(NH4)2SO4發生熱分解的化學方程式是。(3)礦石和過量(NH4)2SO4按一定比例混合,取相同質量,在不同溫度下焙燒相同時間,測得:“吸收”過程氨吸收率和“浸銅”過程銅浸出率變化如圖;和時,固體B中所含銅、鐵的主要物質如表。溫度/℃B中所含銅、鐵的主要物質400Fe2O3、CuSO4、CuFeS2500Fe2(SO4)3、CuSO4、CuO①溫度低于425℃,隨焙燒溫度升高,銅浸出率顯著增大的原因是。②溫度高于425℃,根據焙燒時可能發生的反應,解釋銅浸出率隨焙燒溫度升高而降低的原因是。(4)用離子方程式表示置換過程中加入的目的。(5)粗銅經酸浸處理,再進行電解精煉;電解時用酸化的CuSO4溶液做電解液,并維持一定的c(H+)和c(Cu2+)。粗銅若未經酸浸處理,消耗相同電量時,會降低得到純銅的量,原因是。【答案】(1)增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分(2)(NH4)2SO42NH3↑+SO3↑+H2O(3)溫度低于425℃,隨焙燒溫度升高,(NH4)2SO4分解產生的SO3增多,可溶物CuSO4含量增加,故銅浸出率顯著增加溫度高于425℃,隨焙燒溫度升高發生反應:4CuFeS2+17O2+2CuSO4CuO+2Fe2(SO4)3+4SO3,CuFeS2和CuSO4轉化成難溶于水的CuO,銅浸出率降低(4)+Cu2+=+Cu(5)粗銅若未經酸浸處理,其中雜質會參與放電,則消耗相同電量時,會降低得到純銅的量【解析】黃銅礦(主要成分為CuFeS2,含有SiO2等雜質)粉碎后加入硫酸銨通入空氣焙燒,黃銅礦在硫酸銨生成的SO3作用下,轉化成CuSO4,得到的混合氣體中主要含NH3,用硫酸吸收,得到硫酸銨,是溶液A的主要溶質,可以循環利用,固體B為SiO2、CuSO4及含鐵的化合物,加水分離,主要形成含硫酸銅的濾液和含SiO2的濾渣,分別為濾液C和濾渣D,向硫酸銅溶液中加入過量的鐵,置換得到粗銅和FeSO4,粗銅再精煉可以得到純銅。(1)黃銅礦的礦石在焙燒前需粉碎,是為了增大反應物的接觸面積,加快反應速率,使反應更充分;(2)銨鹽不穩定,易分解,(NH4)2SO4分解為非氧化還原反應,產物中有NH3和SO3,故化學方程式為(NH4)2SO42NH3↑+SO3↑+H2O;(3)①由圖,溫度低于425℃,隨焙燒溫度升高,銅浸出率顯著增大,是因為溫度低于425℃,隨焙燒溫度升高,(NH4)2SO4分解產生的SO3增多,可溶物CuSO4含量增加,故銅浸出率顯著增加;②溫度高于425℃,隨焙燒溫度升高,CuFeS2和CuSO4轉化成難溶于水的CuO,發生反應4CuFeS2+17O2+2CuSO4CuO+2Fe2(SO4)3+4SO3,銅浸出率降低;(4)加入置換硫酸銅溶液中的銅,反應的離子方程式為+Cu2+=+Cu;(5)粗銅中含有雜質,加酸可以除,但粗銅若未經酸浸處理,其中雜質會參與放電,則消耗相同電量時,會降低得到純銅的量。19.某小組同學向pH=1的的溶液中分別加入過量的Cu粉、粉和粉,探究溶液中氧化劑的微粒及其還原產物。(1)理論分析依據金屬活動性順序,Cu、Zn、Mg中可將Fe3+還原為Fe的金屬是。(2)實驗驗證實驗金屬操作、現象及產物I過量Cu一段時間后,溶液逐漸變為藍綠色,固體中未檢測到單質Ⅱ過量Zn一段時間后有氣泡產生,反應緩慢,

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