广东省2022年普通高中学业水平选择性考试化学试题及考查目标解读

■广东省佛山市南海区石门中学 郑乐滨

■广东省佛山市第四中学 关楚筠

■广东省佛山市顺德区伦教中学 范 亚

■广东省佛山市南海区九江中学 赵丽珍

■广东省佛山市高明区第一中学 刘 洁

[试题部分]

可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Fe 56

一、选择题：本题共16 小题,共44 分。第1～10小题,每小题2分;第11～16小题,每小题4 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。

1.中华文明源远流长,在世界文明中独树一帜,汉字居功至伟。随着时代发展,汉字被不断赋予新的文化内涵,其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是( )。

汉字载体images/BZ_31_303_1523_452_1729.pngimages/BZ_31_467_1564_653_1681.pngimages/BZ_31_672_1564_846_1696.pngimages/BZ_31_883_1564_1066_1678.png选项 A.兽骨B.青铜器C.纸张D.液晶显示屏

2.北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是( )。

A.冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料H2为氧化性气体

B.飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子

C.乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化

选项劳动项目化学知识A面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包Na2CO3 可与酸反应B环保工程师用熟石灰处理酸性废水熟石灰具有碱性C工人将模具干燥后再注入熔融钢水铁与H2O 高温下会反应D技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板铝能形成致密氧化膜

3.广东一直是我国对外交流的重要窗口,馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是( )。

文物images/BZ_31_1227_737_1393_863.pngimages/BZ_31_1424_737_1598_862.pngimages/BZ_31_1627_737_1799_865.pngimages/BZ_31_1849_695_1981_884.png选项A.南宋鎏金饰品B.蒜头纹银盒C.广彩瓷咖啡杯D.铜镀金钟座

4.实验室进行粗盐提纯时,需除去Ca2+、Mg2+和,所用试剂包括BaCl2以及( )。

A.Na2CO3、NaOH、HCl

B.Na2CO3、HCl、KOH

C.K2CO3、HNO3、NaOH

D.Na2CO3、NaOH、HNO3

5.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图1(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )。

图1

A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性

B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物

C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性

D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O 生成

6.劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )。

7.甲～戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图2所示;戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )。

图2

A.原子半径:丁＞戊＞乙

B.非金属性:戊＞丁＞丙

C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生

D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应

8.实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )。

9.我国科学家进行了如图3所示的碳循环研究。下列说法正确的是( )。

图3

A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖

B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类

C.1 mol CO 中含有6.02×1024个电子

D.22.4 L CO2被还原生成1 mol CO

10.以熔融盐为电解液,以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,实现Al的再生。该过程中( )。

B.阴极上Al被氧化

C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥

D.阳极和阴极的质量变化相等

11.为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是( )。

A.加入AgNO3溶液产生沉淀

B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现

C.加入KSCN 溶液无红色出现

D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成

12.陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是( )。

选项陈述Ⅰ陈述ⅡA用焦炭和石英砂制取粗硅SiO2 可制作光导纤维B利用海水制取溴和镁单质Br- 可 被 氧 化,Mg2+可被还原C石油裂解气能使溴的CCl4 溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不饱和烃D FeCl3 水 解 可 生 成Fe(OH)3 胶体FeCl3 可用作净水剂

13.恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图4所示。下列说法正确的是( )。

图4

A.该反应的ΔH＜0

B.a为n(H2O)随温度的变化曲线

C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动

D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大

14.下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )。

A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++

D.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+

15.在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y 的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图5,则( )。

图5

A.无催化剂时,反应不能进行

B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低

C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X 的浓度随t的变化

D.使用催化剂Ⅰ时,0～2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1

16.科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图6)。充电时电极a的反应为。下列说法正确的是( )。

图6

A.充电时电极b是阴极

B.放电时NaCl溶液的pH 减小

C.放电时NaCl溶液的浓度增大

D.每生成1 mol Cl2,电极a质量理论上增加23g

二、非选择题：共56分。第17～19题为必考题,考生都必须作答。第20～21题为选考题,考生根据要求作答。

(一)必考题:共42分。

17.(14 分)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc的Ka=1.75×105=10-4.76。

(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液,需5 mol·L-1HAc 溶液的体积为_____mL。

(2)下列关于250 mL 容量瓶的操作,正确的是。

(3)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。

提出假设:稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。

设计方案:并完成实验:用浓度均为0.1 mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按表1配制总体积相同的系列溶液;测定pH,记录数据。

表1

①根据表中信息,补充数据:a=____,b=____。

②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HAc溶液,电离平衡____(填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:____。

③由实验Ⅱ～Ⅷ可知,增大Ac-浓度,HAc电离平衡逆向移动。

实验结论:假设成立。

对比数据发现,实验Ⅷ中pH=4.65 与资料数据Ka=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。

(ⅰ)移取20.00 mL HAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.100 0 mol·L-1NaOH 溶液滴定至终点,消耗体积为22.08 mL,则该HAc溶液的浓度为____mol·L-1。画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点:___。

(ⅱ)用上述HAc溶液和0.100 0 mol·L-1NaOH 溶液,配制等物质的量的HAc 与NaAc混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。

(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为0.1 mol·L-1的HAc和NaOH 溶液,如何准确测定HAc的Ka? 小组同学设计方案并进行实验。请完成表2中Ⅱ的内容。

表2

实验总结:得到的结果与资料数据相符,方案可行。

(6)根据Ka可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途:___。

18.(14分)稀土(RE)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下。

已知:月桂酸(C11H23COOH)熔点为44 ℃;月桂酸和(C11H23COO)3RE 均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持+3 价不变;(C11H23COO)2Mg 的Ksp=1.8×10-8;Al(OH)3开始溶解时的pH 为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH 见表3。

表3

(1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是____。

(2)“过滤1”前,用NaOH 溶液调pH至_____的范围内,该过程中Al3+发生反应的离子方程式为____。

(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中Mg2+浓度为2.7g·L-1。为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤 2”前的溶液中c(C11H23COO-)低于____mol·L-1(保留两位有效数字)。

(4)①“加热搅拌”有利于加快RE3+溶出,提高产率,其原因是____。

②“操作X”的过程为:先____,再固液分离。

(5)该工艺中,可再生循环利用的物质有_____(写化学式)。

(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。

①还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时,生成1 mol Pt3Y 转移____mol电子。

②Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化O2的还原,发生的电极反应为____。

19.(14分)铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。

(1)催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应同时生成无污染气体。

②Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图7,X(g)→Y(g)过程的焓变为_____(列式表示)。

图7

③ Cr2O3可 用 于NH3的催化氧化。设计从NH3出发经过3步反应制备HNO3的路线:_____(用“→”表示含氮物质间的转化);其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为____。

(2)K2Cr2O7溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡:

①下列有关K2Cr2O7溶液的说法正确的有_____。

A.加入少量硫酸,溶液的pH 不变

B.加入少量水稀释,溶液中离子总数增加

C.加入少量NaOH 溶液,反应(ⅰ)的平衡逆向移动

D.加入少量K2Cr2O7固体,平衡时)与的比值保持不变

②25 ℃时,0.10 mol·L-1K2Cr2O7溶液中随pH 的变化关系如图8。当pH=9.00 时,设与的平衡浓度分别为x、y、zmol·L-1,则x、y、z之间的关系式为____=0.10;计算溶液中的平衡浓度:____(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。

图8

③在稀溶液中,一种物质对光的吸收程度(A)与其所吸收光的波长(λ)有关;在一定波长范围内,最大A对应的波长(λmax)取决于物质的结构特征;浓度越高,A越大。混合溶液在某一波长的A是各组分吸收程度之和。为研究对反应(ⅰ)和(ⅱ)平衡的影响,配制浓度相同、pH 不同的K2Cr2O7稀溶液,测得其A随λ的变化曲线如图9,波长λ1、λ2和λ3中,与的λmax最接近的是____;溶液 pH 从a变 到b的 过 程 中,的值____(填“增大”“减小”或“不变”)。

图9

(二)选考题:共14分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。

20.[选修3:物质结构与性质](14分)硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se 的新型AIE 分子Ⅳ的合成路线如下:

(1)Se与S 同族,基态硒原子价电子排布式为____。

(2)H2Se 的沸点低于 H2O,其原因是____。

(3)关于Ⅰ～Ⅲ三种反应物,下列说法正确的有____。

A.Ⅰ中仅有σ键

B.Ⅰ中的Se—Se键为非极性共价键

C.Ⅱ易溶于水

D.Ⅱ中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2

E.Ⅰ～Ⅲ含有的元素中,O 电负性最大

(4)Ⅳ中具有孤对电子的原子有____。

(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4____H2SeO3(填“＞”或“＜”)。研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。SeO24-的立体构型为____。

(6)我国科学家发展了一种理论计算方法,可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能,该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X 是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一,其晶胞结构如图10a,沿x、y、z轴方向的投影均为图 10b。

图10a

图10b

①X 的化学式为_____。

②设X 的最简式的式量为Mr,晶体密度为ρg·cm-3,则X 中相邻K 之间的最短距离为_____nm (列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。

21.[选修5:有机化学基础](14分)基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物Ⅰ为原料,可合成丙烯酸Ⅴ、丙醇Ⅶ等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。

(1)化合物Ⅰ的分子式为_____,其环上的取代基是_____(写名称)。

(2)已知化合物Ⅱ也能以Ⅱ'的形式存在。根据Ⅱ'的结构特征,分析预测其可能的化学性质,参考①的示例,完成表4。

表4

(3)化合物Ⅳ能溶于水,其原因是____。

(4)化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 mol Ⅳ 与1 mol化合物a 反应得到2 mol Ⅴ,则化合物a为_____。

(6)选用含2 个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分子化合物Ⅷ的单体。

写出Ⅷ的单体的合成路线:___(不用注明反应条件)。

【参考答案与解析部分】

1.B

考查目标及解析:

本题以不同时代的汉字载体为情境素材,考查对物质材料的认知水平。

选项A 错误,兽骨,甲骨文的契刻载体之一,主要是牛的肩胛骨,一小部分是羊、猪、鹿的肩胛骨,还有极少部分的牛肋骨,其主要成分是碳酸钙和其他钙盐。选项B 正确,青铜器是红铜与其他化学元素锡、铅等的合金,属于合金材料。选项C 错误,纸张的主要成分是纤维素。选项D 错误,液晶显示器是一种采用液晶为材料的显示器,液晶是一类介于固态和液态间的有机化合物。

2.D

考查目标及解析:

本题借助我国发展进程中若干振奋人心的场景,展示我国科技发展巨大成就。在考查考生对物质特性、物质类型、变化类型及同位素概念的理解与辨析的同时,激发考生的爱国热情与报国志向。

选项A 错误,H2作为燃料在反应中被氧化,体现出还原性。选项B错误,玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。选项C错误,乙酸钠饱和溶液析出晶体的过程中无新物质生成,因此属于物理变化。选项D 正确,235292U 与238292U 是质子数均为92,中子数不同的核素,因此二者互为同位素。

3.C

考查目标及解析:

本题借助几种具有代表性的馆藏文物,阐明广东省自古至今一直是我国对外交流的重要窗口这一历史事实。在考查考生区分相关文物的物质类别的同时,激发考生对本土历史文化的认同感与自豪感。

选项A 错误,鎏金饰品是用金汞合金制成的金泥涂饰器物的表面,经过烘烤,汞蒸发而金固结于器物上的一种传统工艺,不含硅酸盐。选项B 错误,蒜头纹银盒中主要成分为金属银,不含硅酸盐。选项C正确,广彩瓷咖啡杯是由黏土等硅酸盐产品烧制而成,其主要成分为硅酸盐。选项D 错误,铜镀金钟座是铜和金等制得而成,不含硅酸盐。

4.A

考查目标及解析:

本题以实验室进行粗盐提纯的试剂选择和试剂添加顺序为问题情境,考查考生对除杂原则的认知水平和除杂过程的分析能力。

除杂过程中不能引入新杂质,同时为保证除杂完全,所加除杂试剂一般过量,然后选择合适的试剂将所加过量的物质除去。在本实验中,粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2+选用将其转化为沉淀,为了不引入新杂质,所加物质的阳离子为Na+,即选用Na2CO3除去Ca2+;同理可知,除去Mg2+需选用NaOH,除去需选用BaCl2,因所加除杂试剂均过量,因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中,BaCl2先于Na2CO3加入,利用Na2CO3除去Ca2+和多余的BaCl2,因Na2CO3、NaOH 均过量,成为新杂质,需要过滤后向滤液中加入HCl,至溶液中不再有气泡产生,以此除去Na2CO3、NaOH,然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品。

5.B

考查目标及解析:

本题以铜与热浓硫酸反应的实验探究为载体,考查考生对相关知识的理解水平和对相关现象的认知与分析能力。

选项A 错误,铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性,生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性。选项B 正确,a处的紫色石蕊溶液变红,是因为SO2溶于水生成了酸,可说明SO2是酸性氧化物。选项C错误,b处品红溶液褪色,是因为SO2具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为SO2和KMnO4发生氧化还原反应,SO2体现出还原性。选项D错误,实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4·5H2O,其原因是浓硫酸体现出吸水性,将反应生成的H2O 吸收了。

6.A

考查目标及解析:

本题以不同职业领域的劳动情境为载体,考查考生对相关劳动项目中所蕴含的化学知识的理解和认知水平。

选项A 错误,小苏打是碳酸氢钠,不是碳酸钠,主要用来做膨松剂。选项B正确,熟石灰是氢氧化钙,具有碱性,可以用于处理酸性废水。选项C 正确,熔融的铁与水蒸气在高温下反应会生成四氧化三铁和氢气,因此必须将模具干燥。选项D 正确,钢板上镀铝,保护钢板,金属铝表面形成致密氧化膜而保护钢板不被腐蚀。

7.C

考查目标及解析:

本题结合元素推断,考查考生对元素周期表、元素周期律的理解水平和对相关物质性质的认知水平。

由图2可知,甲～戊是短周期元素,戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl,甲为N,乙为F,丙为P,丁为S,若是硫酸,则戊为S,甲为C,乙为O,丙为Si,丁为P。

选项A 正确,已知电子层数越多半径越大;电子层数相同时,核电荷数越多半径越小。则原子半径:丁＞戊＞乙。选项B 正确,根据同周期从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:戊＞丁＞丙。选项C错误,甲的氢化物可能为氨气,可能为甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢一定有白烟产生;若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟生成。选项D 正确,丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸,也可能是磷酸,都一定能与强碱反应。

8.D

考查目标及解析:

本题以MnO2和浓盐酸制备Cl2实验的后续操作为情境载体,考查考生对实验原理的理解水平和对实验目的与实验操作匹配性的认知水平。

选项A 能达到实验目的,浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥。选项B能达到实验目的,氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B 装置能收集氯气。选项C 能达到实验目的,湿润的红布条褪色,干燥的红色布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性。选项D 不能达到实验目的,氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH 溶液吸收尾气。

9.A

考查目标及解析:

本题以我国科学家进行的碳循环研究为载体,考查考生对循环中的物质性质、物质类别的辨析能力以及对以阿伏加德罗常数为中心的定量关系的计算与理解水平。

选项A 正确,淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖,在一定条件下水解可得到葡萄糖。选项B错误,葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6,结构不同,二者互为同分异构体,但含有O 元素,不是烃类,属于烃的衍生物。选项C错误,一个CO 分子含有14个电子,则1 mol CO 中含有14×6.02×1023=8.428×1024个电子。选项D 错误,未指明气体是否处于标准状况下,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量。

10.C

考查目标及解析:

本题以电解实现铝再生的工艺为情境,考查考生的信息获取能力和对电化学知识的认知水平。

根据电解原理可知,电解池中阳极发生失电子的氧化反应,阴极发生得电子的还原反应,该题中以熔融盐为电解液,含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,通过控制一定的条件,从而可使阳极区Mg和Al发生失电子的氧化反应,分别生成Mg2+和Al3+,Cu和Si不参与反应,阴极区Al3+得电子生成Al单质,从而实现Al的再生,据此分析解答。

选项A 错误,阴极应该发生得电子的还原反应,实际上 Mg 在阳极失电子生成Mg2+。选项B 错误,Al在阳极上被氧化生成Al3+。选项C 正确,阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应,在电解槽底部可形成阳极泥。选项D 错误,阳极除了铝参与电子转移,镁也参与了电子转移,且还会形成阳极泥,而阴极只有铝离子得电子生成铝单质,根据电子转移数守恒及元素守恒可知,阳极与阴极的质量变化不相等。

11.D

考查目标及解析:

本题以钢铁防腐为情境素材,考查原电池的基本原理、离子的检验方法等必备知识以及科学探究的学科素养。

镀层有破损的镀锌铁片在酸化3% NaCl溶液中构成原电池,其中锌比铁活泼作为原电池的负极,铁片为正极,该电池反应为。当破损位置逐渐变大,铁会与酸化的氯化钠溶液反应产生氢气以及亚铁离子,反应方程式为Fe+2H+。

选项A 错误,铁片处于氯化钠溶液中,不管是否发生腐蚀,溶液中始终存在氯离子,因此加入AgNO3溶液一定会产生白色沉淀。选项B错误,根据铁片的腐蚀原理,Fe被腐蚀后产生Fe2+与H2。产物不与淀粉碘化钾溶液反应,因此不管是否铁片发生腐蚀,溶液都不会出现蓝色。选项C 错误,根据铁片的腐蚀原理,Fe被腐蚀后产生Fe2+,因此不管是否铁片发生腐蚀,加入KSCN 溶液后均无红色出现。选项D 正确,根据铁片的腐蚀原理,Fe 被腐蚀后产生的 Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀。若加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成,说明铁片没有被腐蚀。

12.A

考查目标及解析:

本题以生产生活实践为情境素材,考查元素及其化合物的性质与用途、海水资源开发利用、有机物的性质、盐类水解等基础知识,体现化学与生产生活实践的紧密联系。

选项A 符合,焦炭具有还原性,工业上可用焦炭在高温条件下还原SiO2制备粗硅,陈述Ⅰ正确。SiO2是制备光导纤维的主要原料,陈述Ⅱ正确。但陈述Ⅰ与陈述Ⅱ无因果关系。选项B 不符合,海水提溴是将海水中的溴离子氧化为溴单质,海水提镁是把镁离子沉淀富集后转化为无水氯化镁,再利用电解法制备单质镁。以上两个转化过程中Br-被氧化,Mg2+被还原,陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系。选项C不符合,石油在催化剂和加热条件下裂解为乙烯等不饱和烃,该裂解气与溴的CCl4溶液发生加成反应而褪色,陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系。选项D 不符合,FeCl3溶液中铁离子易发生水解反应生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有吸附性可作为净水剂,陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系。

13.C

考查目标及解析:

本题以物质的量—温度曲线为素材,以化学平衡为主题,考查化学平衡的影响因素以及化学平衡移动曲线的分析和获取信息的能力。

选项A 错误,由H2曲线的变化趋势可知,温度升高,H2平衡时物质的量减小,说明平衡正向移动,该反应的正反应为吸热反应,ΔH＞0。选项B 错误,该反应的正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,生成物平衡时物质的量增加。由反应方程式的化学计量数关系可知,n(H2O)增加程度大于n(BaS),因此a为n(BaS)随温度的变化曲线。选项C正确,体系为恒容密闭容器,向容器中充入惰性气体后,各物质浓度没有变化,因此平衡不移动。选项D 错误,由于BaSO4为固体,向平衡体系加入BaSO4不会改变其浓度,因此平衡不移动,H2的平衡转化率不变。

14.B

考查目标及解析:

本题以钠及其化合物的性质为素材,以离子方程式书写正误判断为主题,考查钠及其化合物间的转化关系以及宏微结合的学科素养。

选项A 错误,向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳可生成碳酸氢钠,实现碱转化为酸式盐,离子方程式为。选项C 错误,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,离子方程式为2Na2O2+。选项D 错误,Na2SiO3为可溶性盐,离子方程式中应拆成离子,离子方程式为H2SiO3↓。

15.D

考查目标及解析:

本题以物质的量浓度—时间图像为素材,考查催化剂影响化学反应速率的原因、化学反应速率的计算,以及曲线中点、线的辨识能力。

选项A 错误,由无催化剂对应的曲线可知,随反应进行,生成物浓度在逐渐增加,说明反应能进行。选项B错误,由图可知,在相同反应时间内催化剂Ⅰ对应的生成物浓度大于催化剂Ⅱ,说明催化剂Ⅰ催化效果更好,使反应活化能更低。选项C 错误,2 min 时,a曲线和催化剂Ⅱ曲线浓度变化的量相等,与反应中X、Y 的化学计量数矛盾。a曲线表示使用催化剂Ⅰ时,X 的溶度随t的变化。选项D 正确,0～2 min时催化剂Ⅰ生成物浓度变化量Δc(Y)=4.0 mol·L-1,根据反应X→2Y 算出2.0 mol·L-1,所以。

16.C

考查目标及解析:

本题以新型氯流电池为情境素材,以二次电池为主题,考查电化学装置工作原理的分析与综合应用能力,包括电极的判断、电极反应、电解质溶液浓度及pH 变化的判断等。

选项A 错误,由题干中充电时电极a的反应式可知,充电时电极a得电子发生还原反应为阴极,则电极b为阳极。选项B错误,放电时电极反应与充电时相反,则放电时电极a 的反应为NaTi2(PO4)3+2Na+,电极b的反应为Cl2+,因此NaCl溶液的pH 不变。选项C 正确,由放电时电极a、b的电极反应可知,电极a生成Na+,电极b 生成Cl-,放电时溶液中NaCl浓度增大。选项D 错误,充电时阳极反应为,阴极反应为Na3Ti2(PO4)3,根据得失电子守恒,每生成1 mol Cl2,电极a 的质量理论上增加23g·mol-1×2 mol=46g。

17.答案及解析:

本题以食醋的有效成分醋酸的应用为主题,考查溶液配置、电离平衡等基础知识,同时通过绘制滴定曲线,补充实验方案等,考查考生证据推理、实验探究、获取信息、科学计算与规范表达的能力。

(1)5.00

本问重点考查考生对溶液稀释定律的理解,并能进行简单的计算。溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,因此250 mL×0.1 mol·L-1=V×5 mol·L-1,解得V=5.00 mL。

(2)C

本问重点考查容量瓶的使用。容量瓶使用过程中,不能用手等触碰瓶口,以免污染试剂,故A 项错误;定容时,视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”,不能仰视或俯视,故B项错误;向容量瓶中转移液体,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶口,故C项正确;定容完成后,盖上瓶塞,将容量瓶反复上下颠倒,将溶液摇匀,颠倒过程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脱落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶从左手掉落,故D 项错误。

(3)①3.00 33.00 ②正 实验Ⅱ相较于实验Ⅰ,醋酸溶液稀释了10 倍,而实验Ⅱ的pH 增大值小于1

①本问重点考查考生对单一控制变量法的理 解 和 运 用,实 验 Ⅶ 的 溶 液 中n(NaAc)∶n(HAc)=3 ∶4,V(HAc)=4.00 mL,因此V(NaAc)=3.00 mL,即a=3.00,由实验Ⅰ可知,溶液最终的体积为40.00 mL,因 此V(H2O)= 40.00 mL -4.00 mL-3.00 mL=33.00 mL,即b=33.00。

②本问重点考查考生对影响弱电解质电离平衡因素的理解和认识,并能用规范的语言表达。

实验Ⅰ所得溶液的pH=2.86,实验Ⅱ的溶液中c(HAc)为实验Ⅰ的,稀释过程中,若不考虑电离平衡移动,则实验Ⅱ所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但实际溶液的pH=3.36＜3.86,说明稀释过程中,溶液中n(H+)增大,即电离平衡正向移动。

(4)0.110 4 如图11。

图11

第一空重点考查考生对滴定终点的理解和判断,并能进行简单的计算。滴定过程中发生反应HAc+NaOH ＝＝NaAc+H2O,由反应方程式可知,滴定至终点时,n(HAc)=n(NaOH),因此22.08 mL×0.1 mol·L-1=20.00 mL×c(HAc),解得c(HAc)=0.110 4 mol·L-1。

第二空重点考查考生对酸碱中和滴定实验的理解,能进行过程分析并简单绘制酸碱中和滴定曲线。抓住几个关键点,当V(NaOH)=0 时,,溶液的pH=1.88,当11.04 mL 时,n(NaAc)=n(HAc),由资料数据可知,溶液的pH=4.76,当V(NaOH)=22.08 mL 时,达到滴定终点,溶液中溶质为NaAc溶液,Ac-发生水解,溶液呈弱碱性,当NaOH 溶液过量较多时,c(NaOH)无限接近0.1 mol·L-1,溶液pH 接近13。

(5)向滴定后的混合液中加入20 mL 同浓度的HAc溶液

本问重点考查考生获取题干信息和设计实验的能力,题干中提到当时,溶液中c(H+)的值等于HAc的Ka,考生要充分利用此信息,向20.00 mL 的HAc溶液中加入V1mL NaOH 溶液达到滴定终点,滴定终点的溶液中溶质为NaAc,因此可再向溶液中加入20.00 mL 同浓度HAc溶液,使溶液中n(NaAc)=n(HAc)。

(6)HClO;漂白剂和消毒液(或H2SO3;还原剂、防腐剂)

本问重点考查考生对不同的无机弱酸在生活中应用的了解和认识,答案不唯一,如HClO 具有强氧化性,在生活中可用于漂白和消毒,H2SO3具有还原性,可用作还原剂,在葡萄酒中添加适量H2SO3可用作防腐剂。

18.答案及解析:

本题以稀土矿提取稀土的工艺流程为情境素材,考查考生综合运用化学知识解决实际问题的能力以及对流程图、表格数据和题干信息的提取、分析和处理能力。在考查考生的知识与技能的同时,渗透了绿色化学的理念。

由流程可知,矿物(含铁、铝等元素)在酸化MgSO4溶液浸取后,浸取液中含RE3+、等离子。浸取液氧化调pH 后,Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+、Al3+形成氢氧化物沉淀,经过滤得到滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液1 含有RE3+、等离子。加入月桂酸钠,RE3+形成 沉 淀,经 过 滤 得 到 滤 饼 为(C11H23COO)3RE,滤液2含有Na+等离子。滤饼中加入盐酸加热搅拌,(C11H23COO)3RE 转化为RECl3和月桂酸,月桂酸冷却结晶析出后,经过滤得到RECl3溶液。

(1)Fe2+

本问考查氧化还原反应原理,根据元素化合价分析物质性质的能力。由浸取液中离子组成的分析可知,其中Fe2+铁元素处于中间价态,可被氧化为Fe3+。

本问考查沉淀溶解平衡理论的应用和离子方程式的书写能力。

由流程可知,“氧化调pH”步骤是除去浸取液中Fe3+、Al3+,通过表格中开始沉淀和沉淀完全的pH 数据可知,Fe3+完全沉淀pH 为3.2,Al3+完全沉淀pH 为4.7,调节pH≥4.7时可保证Fe3+、Al3+完全沉淀,但同时RE3+不能沉淀,因此用NaOH 调pH 至4.7≤pH＜6.2范围。该过程Al3+与氢氧化钠反应生成Al(OH)3沉淀,离子反应方程式为Al3++。

(3)4.0×10-4

本问考查沉淀溶解平衡常数Ksp与离子浓度的计算。

由题干可知滤饼中检测不到Mg 元素,因此c(Mg2+)·c2(C11H23COO-)＜Ksp[(C11H23COO)2Mg]。滤液2中Mg2+浓度为2.7 g·L-1,即c(Mg2+)=0.112 5 mol·L-1,则。

(4)①加热搅拌可加快反应速率,使反应更充分 ②冷却结晶

本问考查化学反应速率的影响因素与物质分离提纯操作等基础知识。

①“加热搅拌”有利于加快RE3+溶出,提高产率,其原因是加热搅拌可加快反应速率,使反应更充分。②由题干已知信息可知,月桂酸的熔点为44 ℃,且难溶于水,“操作X”的过程为:先44 ℃以下冷却结晶,再固液分离,得到月桂酸固体和RECl3溶液。

(5)MgSO4

本问考查循环物质的分析能力。由流程分析可知,滤液2 中主要含有Na+等离子,因此滤液中的MgSO4可再生循环利用于“浸取”步骤。

本问考查氧化还原反应的计算和燃料电池电极反应式的书写能力。

①YCl3中Y 元素为+3 价,PtCl4中Pt元素为+4价,而Pt3Y 合金中金属元素均为0价,因此生成1 mol Pt3Y 共转移15 mol电子。②氢氧燃料电池中O2在正极发生还原反应,结合电解质为碱性溶液,电极反应为。

19.答案及解析:

本题主要以铬及其化合物的应用为情境素材,利用学术研究过程中的真实曲线、热力学历程,增加考生对盖斯定律、化学平衡移动原理等必备知识的理解和认识,通过平衡浓度计算、图形分析等,让考生在富有挑战性的真实情境中发展学科思维方法。

(1)①N2↑ 4H2O

②(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)

本问重点考查信息型方程式的配平、反应能量变化图、氮及其化合物的相关知识。

①根据元素守恒,化合物价态变化及反应生成无污染气体可知,其余生成物为N2、H2O。

②从图7我们可以看出,X(g)→Y(g)经历了三步反应,设反应过程中第一步的产物为M,第二步的产物为N,则X→M ΔH1=(E1-E2);M →N ΔH2=ΔH;N→Y ΔH3= (E3-E4),根据盖斯定律可知,X(g)→Y(g)的焓变为ΔH1+ΔH2+ΔH3=(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)。

(2)①B、D

本问重点考查考生对K2Cr2O7溶液中的两个平衡的理解和认识,要求考生能熟练运用化学平衡移动相关原理,以及化学平衡常数等相关知识,解决新情境下化学问题,考查考生获取信息、运用模型和证据推理的能力。A 项,向溶液中加入少量硫酸,溶液中c(H+)增大,反应(ⅱ)平衡逆向移动,根据勒夏特列原理可知,平衡移动只是减弱改变量,平衡后,溶液中c(H+)依然增大,因此溶液的pH 将减小;B 项,加水稀释过程中,根据“越稀越水解”“越稀越电离”可知,反应(ⅰ)和反应(ⅱ)的平衡都正向移动,两个平衡正向都是离子数增大的反应,因此稀释后,溶液中离子总数将增大;C 项,加入少量NaOH溶液,反应(ⅱ)正向移动,溶液中将减小,反应(ⅰ)将正向移动;D 项,反应(ⅰ)的平衡常数,平衡常数只与温度和反应本身有关。

本问重点考查考生利用题目信息,进行数据分析与处理的能力。利用原子守恒,0.10 mol·L-1K2Cr2O7溶液中,Cr原子的总浓度为0.20 mol·L-1,当溶液pH=9.00时,溶液中Cr原子总浓度为,因此由图8可知,当溶液pH=9 时,,因此忽略溶液中的,即0.20 mol·L-1,反应(ⅱ)的平衡常数K2=3.3×10-7,联立两个方程可得6.0×10-4mol·L-1。

③λ3增大

本问重点考查考生获取新知识的能力,根据反应(ⅰ)、反应(ⅱ)是离子浓度增大的平衡可知,溶 液 pH 越 大,溶 液 中越大,混合溶液在某一波长的A越大,溶液的pH 越大,溶液中)越大,因此与的λmax最接近的是λ3。反应(ⅰ)的平衡常数,反应(ⅱ)的平衡常数,由上述分析逆推可知,b＞a,即溶液pH 从a变到b的过程中,溶液中c(H+)减小,所以的值将增大。

20.答案及解析:

本题以一种Se 的新型聚集诱导发光(AIE)分子的合成路线为载体,围绕H、C、N、O、Se等元素从原子、分子、晶体等角度考查结构及其性质的相关问题,考查考生对物质及其性质的掌握和理解、信息获取与应用能力、证据推理与模型认知核心素养、立体几何思维。

(1)4s24p4

考查原子价电子排布式的书写。基态硫原子价电子排布式为3s23p4,Se与S同族,Se为第四周期元素,因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4。

(2)两者都是分子晶体,由于水存在分子间氢键,沸点高

考查分子的性质,分子晶体沸点的比较方法。二者均为分子晶体,由于H2O 存在分子间氢键,因而其沸点高于H2Se。

(3)B、D、E

考查分子的结构与性质,如共价键的类型、杂化轨道类型、电负性、水溶性等。Ⅰ中有σ 键,还有大π 键,故A 项错误。Ⅰ中Se—Se键是同种元素形成的化学键,因此Ⅰ中的Se—Se键为非极性共价键,故B 项正确。Ⅱ属于烃,烃都难溶于水,因此Ⅱ难溶于水,故C项错误。Ⅱ中苯环1 上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为sp2,碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp,故D 项正确。同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,因此Ⅰ～Ⅲ含有的元素中,O 电负性最大,故E 项正确。

(4)O、Se

考查原子的结构。Ⅳ中O、Se都有孤对电子,碳、氢、硫都没有孤对电子。

(5)＞ 正四面体形

考查非金属元素含氧酸的酸性强弱比较、酸根离子的立体构型。类比硫酸和亚硫酸的酸性H2SO4＞H2SO3可知,非羟基氧越多,酸性越强。因此硒的两种含氧酸的酸性强弱为中Se价层电子对数为,其立体构型为正四面体形。

图12

21.答案及解析:

本题以丙烯酸Ⅴ、丙醇Ⅶ等化工产品的合成为情境素材,考查物质的分子式、结构特征与化学性质、反应机理、物质的水溶性分析、同分异构体、有机合成路线的设计等,考查考生对有机物性质及其转化的掌握和理解、信息获取能力、证据推理与模型认知核心素养、物质转化的设计能力等。

(1)C5H4O2醛基

考查分子式的书写与官能团的辨识。根据结构简式可知,化合物Ⅰ的分子式为C5H4O2;其环上的取代基为醛基。

(2)②—CHO O2—COOH

③—COOH CH3OH —COOCH3酯化反应(取代反应)

考查陌生有机化合物的结构与性质,答案不唯一。化合物Ⅱ'中含有的—CHO 在一定条件下可以被O2氧化为—COOH;化合物Ⅱ'中含有的—COOH 可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应(取代反应)生成酯。

(3)Ⅳ中羟基能与水分子形成分子间氢键

考查有机化合物的结构与水溶性。化合物Ⅳ中含有—OH 结构,能与水分子形成分子间氢键,使其能溶于水。

(4)乙烯

考查原子利用率的概念与陌生有机反应中物质的推断。化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,即反应物中的所有原子均转化为化合物Ⅴ中的原子。根据结构简式可知,化合物Ⅳ的分子式为C4H4O4,化合物Ⅴ的分子式为C3H4O2。且1 mol化合物Ⅳ与1 mol化合物a反应得到2 mol化合物Ⅴ,则化合物a 的分子式为C2H4,为乙烯。

(5)2

考查同分异构体的判断与书写,侧重考查官能团异构。对于化合物Ⅵ,分子式为C3H6O,Ω=1。符合题干条件含有和,共2种,其中核磁共振氢谱中 只 有 一 组 峰 的 结 构 简 式 为。

考查有机合成路线的设计,侧重考查逆合成分析法、信息获取能力。由高分子化合物Ⅷ的结构简式可知,其单体为＝。由逆合成分析法可知酯类和醇经过酯化反应获得。原料中的含氧有机物只有一种含2 个羧基的化合物,对比分析羧酸的结构可知,原料可以是。模仿题干Ⅳ→Ⅴ的反应可得到还 原 为,再与氢气加成得到,发生酯化反应得到目标产物。结合以上分析可得合成路线。