高考化学试题

某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O)。

(1)滤液A中铁元素的存在形式为______________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为_______________，检验滤液A中存在该离子的试剂为___________(填试剂名称)。
(2)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为_________________________，在实验室中完成此实验还需要的试剂是________。
a．KClO3 b．KCl c．Mg d．MnO2
(3)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解，应_____________，直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止；灼烧时必须用到的实验仪器是__________。
(4)溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为__________________________。
(5)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是______。

设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是
A. 2g D2O中含有的质子数、中子数、电子数均为NA
B. 将l00mL 0.1mol•L—1FeCl3溶液滴入沸水中可制得Fe(OH)3胶粒数为0.01NA
C. 1mol NaOH晶体中，含有的离子总数为3NA
D. 100mL 0.1mol•L—1 的氨水中，含NH3·H2O的数目为0.01NA

明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]是一种重要的化学试剂。下列说法正确的是（      ）

A. 含明矾药物不宜与胃药奥美拉唑碳酸氢钠胶囊同时服用

B. 0.1mol·L^-1明矾溶液完全水解生成Al(OH)₃胶粒数小于6.02×10²²

C. 向含0.1mol明矾的溶液中滴入Ba(OH)₂溶液，当生成沉淀的质量最大时，SO₄^2-和Al³⁺全部转化为BaSO₄和Al(OH)₃沉淀

D. 室温下，0.1mol·L^-1明矾溶液中水电离出c(H⁺)小于10^-7mol·L^-1

我国力争于 2030 年前做到碳达峰， 2060 年前实现碳中和。 CH ₄ 与 CO ₂ 重整是 CO ₂ 利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：

a)CH ₄ (g)+CO ₂ (g) 2CO(g)+2H ₂ (g) ∆H ₁

b)CO ₂ (g)+H ₂ (g) CO(g)+H ₂ O(g) ∆H ₂

c)CH ₄ (g) C(s)+2H ₂ (g) ∆H ₃

d)2CO(g) CO ₂ (g)+C(s) ∆H ₄

e)CO(g)+H ₂ (g) H ₂ O(g)+C(s) ∆H ₅

(1) 根据盖斯定律，反应 a 的 ∆H ₁ = _______ ( 写出一个代数式即可 ) 。

(2) 上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有 _______ 。

A． 增大 CO ₂ 与 CH ₄ 的浓度，反应 a 、 b 、 c 的正反应速率都增加

B． 移去部分 C(s) ，反应 c 、 d 、 e 的平衡均向右移动

C． 加入反应 a 的催化剂，可提高 CH ₄ 的平衡转化率

D． 降低反应温度，反应 a~e 的正、逆反应速率都减小

(3) 一定条件下， CH ₄ 分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分 _______ 步进行，其中，第 _______ 步的正反应活化能最大。

(4) 设 K 为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为 kPa ）除以 p ₀ （ p ₀ =100kPa ）。反应 a 、 c 、 e 的 ln K 随 （温度的倒数）的变化如图所示。

①反应 a 、 c 、 e 中，属于吸热反应的有 _______ ( 填字母 ) 。

②反应 c 的相对压力平衡常数表达式为 K = _______ 。

③在图中 A 点对应温度下、原料组成为 n(CO ₂ ):n(CH ₄ )=1:1 、初始总压为 100kPa 的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时 H ₂ 的分压为 40kPa 。计算 CH ₄ 的平衡转化率，写出计算过程 _______ 。

(5)CO ₂ 用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途： _______ 。

为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的CO2并提供O2，我国科学家设计了如下图装置，反应完毕，电解质溶液的pH保持不变。下列说法正确的是

A. 图中N型半导体为正极，P型半导体为负极
B. Y 电极的反应：4OH--4e-=2H2O +O2↑
C. 图中离子交换膜为阳离子交换膜
D. 该装置实现了“太阳能→化学能→电能”的转化

维生素E是一种人体必需的脂溶性维生素，现已广泛应用于医药、营养品、化妆品等。天然的维生素E由多种生育酚组成，其中α-生育酚(化合物E)含量最高，生理活性也最高。下面是化合物E的一种合成路线，其中部分反应略去。

回答下列问题：

(1)A的化学名称为_____________。

(2)B的结构简式为______________。

(3)反应物C含有三个甲基，其结构简式为______________。

(4)反应⑤的反应类型为______________。

(5)反应⑥的化学方程式为______________。

(6)化合物C的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有_________个(不考虑立体异构体，填标号)。

(ⅰ)含有两个甲基；(ⅱ)含有酮羰基(但不含C=C=O)；(ⅲ)不含有环状结构。

(a)4        (b)6        (c)8            (d)10

其中，含有手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为____________。

   

氧化铅(PbO)是黄色固体。实验室用草酸在浓硫酸作用下分解制备CO,其原理为:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。某课题组同学设计实验探究CO还原氧化铅并检验氧化产物（已知CO能使银氨溶液产生黑色沉淀）的装置如图所示。下列说法正确的是

A. 实验时，先点燃装置①处酒精灯，当装置⑤中产生连续气泡且有明显现象后再点燃装置③处酒精灯
B. 实验完毕时，先熄灭装置①处酒精灯，再熄灭装置③处酒精灯
C. 装置②④⑤中的试剂依次为碱石灰、银氨溶液、澄清石灰水
D. 尾气处理可选用点燃、气袋收集、NaOH溶液吸收等方法

某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了一系列实验。在反应过程中会发生一些副反应，生成不溶于水和酸的CuS、Cu2S。

（1）处于安全和绿色化学考虑，在制取硫酸铜时，可选用下列的物质是____。
a．Cu b．CuO c．CuS d．CuSO4·Cu(OH)2∙H2O
（2）装置a的作用是___。反应过程中，因为浓硫酸的吸水作用，烧瓶中出现白色固体物质，如何简便检验反应后圆底烧瓶里有Cu2+存在？___。在实际反应中，由于条件控制不好，容易产生CuS和Cu2S固体：2CuSCu2S+S。
（3）已知样品质量为ag，得到Cu2S是bg，则样品中CuS质量分数是___。如果Cu2S高温下转化为Cu，则实验测得的值会___（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）根据以上信息，说明铜与浓硫酸反应需要控制哪些条件？___

短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，X是短周期元素中原子半径最小的，Z、W同主族，且Z、W的原子序数之差与Y的原子序数相同，X、Y、Z、W的最外层电子数之和为15。下列说法正确的是（ ）
A. Z单质与WYZ在高温条件下反应生成W单质，说明非金属性：Z>W
B. 向无色的X2Z2Y4溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，溶液仍为无色，体现了X2Z2Y4的还原性
C. Y、Z、W的简单氢化物的稳定性依次增强
D. 由X、Y两种元素形成的所冇化合物中所含化学键的类型完全相同

已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素。25℃时，其最高价氧化物对应的水化物（浓度均为0.01mol/L）溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是（    ）

A. X、M简单离子半径大小顺序：X>M

B. Z的最高价氧化物水化物的化学式为H₂ZO₄

C. X、Y、Z、W、M五种元素中只有一种是金属元素

D. X最简单氢化物与Z的氢化物反应后生成的化合物中既含离子键又含共价键

水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：
（1）Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴(Co)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_________H2（填“大于”或“小于”）。
（2）721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_________（填标号）。
A．＜0.25 B．0.25 C．0.25~0.50 D．0.50 E．＞0.50
（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。

可知水煤气变换的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。
（4）Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系（如下图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。

计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率(a)=___________kPa·min−1。467 ℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。489 ℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。

奈必洛尔是一种用于血管扩张的降血压药物。合成奈必洛尔中间体G的部分流程如下：

已知：乙酸酐的结构简式为，请回答下列问题：
（1）G物质中官能团的名称是羧基、___________、___________。
（2）反应A→B的化学方程式为______________________。
（3）上述④⑤变化过程的反应类型分别是___________、___________。
（4）写出满足下列条件的C的同分异构体的结构简式：___________、___________。
I.苯环上只有两种取代基；
Ⅱ.分子中只有4种不同化学环境的氢；
Ⅲ.能与 NaHCO3反应生成CO2。
（5）根据已有知识并结合相关信息，写出以 和乙酸酐为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。____________

短周期主族元素X、Y、Z、W、R、Q原子序数依次增大。由这些元素组成的化合物甲、乙、丙、丁的0.1mol/L水溶液pH如下表，丙、丁为二元化合物。甲溶液逐滴滴入丙溶液中，先产生白色沉淀，后沉淀消失；乙的水溶液可除油污。下列说法一定正确的是

A. W和Q形成的化合物只含有离子键
B. Y和Z的氢化物沸点：Y<Z
C. 离子半径：r(Q>r(R)>r(Z)
D. Y和Q氧化物的水化物酸性：Q>Y

石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性而研发的新型可充放电电池，其反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2，其工作原理如下图所示。下列关于该电池的说法正确的是（ ）

A. 充电时，嵌入中
B. 放电时，极发生的电极反应为
C. 放电时负极反应为：
D. 充电时，若转移，石墨烯电极增重7g

镍钴锰酸锂电池是一种高功率动力电池。采用废旧锂离子电池回收工艺制备镍钴锰酸锂三元正极材料(铝电极表面涂有LiNi1－x－yCoxMnyO2)的工艺流程如图所示：

回答下列问题
（1）废旧锂离子电池拆解前进行“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_______。
（2）能够提高“碱浸”效率的方法有______(至少写两种)。
（3）“碱浸”过程中，铝溶解的离子方程式为_____。
（4）实验室模拟“碱浸”后过滤的操作，需用到的玻璃仪器有_____；过滤后需洗涤，简述洗涤的操作过程：_____。
（5）LiCoO2参与“还原”反应的离子方程式为_______。
（6）溶液温度和浸渍时间对钴的浸出率影响如图所示：

则浸出过程的最佳条件是______。
（7）已知溶液中Co2+的浓度为1.0mol·L－1，缓慢通入氨气，使其产生Co(OH)2沉淀，则Co2+沉淀完全时溶液的最小pH为______(已知：离子沉淀完全时c(Co2+)≤1.0×10－5mol·L－1，Ksp[Co(OH)2]=4.0×10－15，1g2=0.3，溶液体积变化忽略不计)。
（8）写出“高温烧结固相合成”过程的化学方程式：_______。

短周期主族元素Ⅹ、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，、W在同一主族，工业上通过电解熔融Z的氧化物来制备Z单质，Y的单质是空气的最主要成分。下列说法错误的是
A. 原子半径的大小顺序：Z>W>X>Y
B. 气态氢化物的热稳定性：X>Y
C. X的单质与W的氧化物反应可以制备W的单质
D. Y、Z的最高价氧化物对应的水化物反应可以生成盐和水

可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g) ②2M(g)N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：

反应开始 平衡（I） 平衡（II）
下列判断正确的是
A. 达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为10：11
B. 反应①的正反应是吸热反应
C. 在平衡(I)和平衡(II)中，M的体积分数相等
D. 达平衡(I)时，X的转化率为50%

对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是

A．用Na₂SO₃溶液吸收少量Cl₂:

B．向CaCl₂溶液中通入CO₂：

C．向H₂O₂溶液中滴加少量FeCl₃：

D．同浓度同体积NH₄HSO₄溶液与NaOH溶液混合：

I.下列对晶体结构和性质的认识错误的是______
A.“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”变化中，被破坏的粒子间的作用力依次是：氢键、氢键、极性键
B．晶体CO2和H2O中，微利间相互作用完全相同，晶体类型也相同
C．SiO2晶体最小的环上，有6个Si原子和6个O原子
D．金刚石和石墨的熔点都较高，是因为二者都为原子晶体
II.黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物，火法炼铜时发生反应：2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2。
(1)Fe在周期表中的位置为______________________；Fe、S、O原子的第一电离能由大到小的顺序是_________________________。
(2)CuFeS2中Cu元素有________个未成对电子，Cu2S中Cu元素基态时电子排布式为__________。
(3)SO2分子的立体构型为_____________，SO2可氧化生成SO3，SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是__________________。

(4)已知FeO、FeS熔点分别为1369℃、1193℃，解释熔点FeO高于FeS 的原因_________。

(5)Cu的晶胞如图所示，晶体密度为ρ g·cm－3。晶胞中等距最近的Cu原子有_____个，晶胞的边长为___________(用含ρ和NA的式子表示)。

树脂镜片具有透光率好、质轻、抗冲击力强等优良性能。化合物Y能用于高性能树脂镜片的合成，化合物Ⅹ与2－甲基丙烯酰氯在一定条件下反应可制得化合物Y：

下列说法不正确的是
A. 该反应属于取代反应
B. Y的分子式为C10H6O2Br3
C. 2－甲基丙烯酰氯可使溴水和高锰酸钾溶液褪色
D. Ⅹ、Y均属于芳香族化合物