備戰(zhàn)2024年高考化學(xué)模擬卷(江蘇專用)

(考試時間：75分鐘試卷滿分：100分)

可能用到的相對原子質(zhì)量：HlC12N14O16S32C135.5Cr52Fe56Cu64Ce140

第I卷

一、單項(xiàng)選擇題：共13題，每題3分，共39分。每題只有一個選項(xiàng)最符合題意。

1.下列做法能有效促進(jìn)“碳中和”的是

A.火力發(fā)電B.燃煤脫硫C.CO?合成淀粉D.可燃冰開采

【答案】C

【解析】火力發(fā)電，燃煤生成二氧化碳，二氧化碳增加，A錯誤；燃煤脫硫，碳燃燒生成二氧化碳的量沒

有改變，改變的是二氧化硫的產(chǎn)生量，B錯誤；CO?合成淀粉，減少了二氧化碳，有效促進(jìn)“碳中和”，C正

確；可燃冰開采，可燃冰燃燒，產(chǎn)生更多二氧化碳，D錯誤。

2.反應(yīng)NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O可用于制備還原劑月井(N2H4)。下列說法正確的是

A.壓。為極性分子B.NH3的空間構(gòu)型為平面三角形

????

C.NaClO的電子式為Na：O：Cl：D.N2H4中只含極性鍵

????

【答案】A

【解析】H2O分子中中心O原子價電子對數(shù)為絲/=4,O原子采用sp3雜化，O原子上含有2對孤電子對，

所以H2O分子是V形分子，由于分子中正負(fù)電荷重心不重合，因此H2O是極性分子，A項(xiàng)正確；NH3分子

中N原子的價電子對數(shù)為乎=4,孤電子對數(shù)為1,所以為三角錐形結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)錯誤；NaClO是離子化合

物，Na+與CIO之間以離子鍵結(jié)合，在CIO中C1與O原子之間以共價鍵結(jié)合，故NaClO的電子式為：

C項(xiàng)錯誤；N2H4中含有氮氮非極性鍵，D項(xiàng)錯誤。

3.利用廢蝕刻液(含F(xiàn)eCb、CuCL及FeCb)制備堿性蝕刻液［Cu(NH3)4Cb溶液］和FeCb?6H2O步驟：用H2O2

氧化廢蝕刻液、制備氨氣、制備堿性蝕刻液［CuCh+4NH3=Cu(NH3)4C12］、固液分離、用鹽酸溶解沉淀并制備

FeCl3-6H2Oo下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的說法不亞項(xiàng)的是

A.用裝置甲制備氨氣

B.用裝置乙可以制備CU(NH3)4C12溶液并沉鐵

C.用裝置丙可以分離CU(NH3)4C12溶液和Fe(OH)3

D.用裝置丁蒸干FeCh溶液可以直接制備FeCl3-6H2O

【答案】D

【解析】NH4C1和Ca(OH)2固體加熱制備NH3,A項(xiàng)正確；NH3可將CuCb轉(zhuǎn)變?yōu)镃u(NH3)4Cb液，同時將

Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(0H)3沉淀，B項(xiàng)正確；Cu(NH3)4CL溶液和Fe(0H)3為固液混合體系，可選用過濾如圖丙，C

項(xiàng)正確；FeCb在加熱條件下水解加劇得到Fe(OH)3,所提直接如圖丁蒸干得到Fe(OH)3,D項(xiàng)錯誤。

4.硼碳氮(BCN)材料可用作耐磨涂層。下列說法正確的是

A.原子半徑：r(B)>r(C)>r(N)B.第一電離能：<(B)>A(C)>Z](N)

C.酸性強(qiáng)弱：HNO3>H3BO3>H2CO3D.硼、石墨、固態(tài)氮的晶體類型相同

【答案】A

【解析】同一周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，則原子半徑：r(B)>r(C)>r(N),A正確；同一周期

元素從左到右第一電離能有增大的趨勢，則第一電離能：71(B)</1(C)<Z1(N),B錯誤；元素的非金屬性

越強(qiáng)，其最高價氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，非金屬性N>C>B,則酸性強(qiáng)弱：HNO3>H2CO3>H3BO3,C

錯誤；由題給信息可推出硼形成共價晶體，但石墨為混合晶體、固態(tài)氮為分子晶體，晶體類型不同，D錯

誤。

閱讀下列材料，回答5~7題：

海洋是一個巨大的化學(xué)資源寶庫，含有80多種元素，其中含有較高的鈉和氯元素?；瘜W(xué)家常用廉價氯化鈉

為原料制備純堿，也可用于電解方法獲得金屬鈉、氯氣、氫氣等，并進(jìn)一步將其轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、生活和科學(xué)

實(shí)驗(yàn)中用途更為廣泛的新物質(zhì)，如CIO,、Na2O2,NaClO等。

5.下列物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是

A.Na2cO3溶液顯堿性，可用作除油污劑B.NaHCOs受熱易分解，可用作抗酸藥物

C.Na?。?具有還原性，可用作供氧劑D.NaClO具有強(qiáng)氧化性，可用作混凝劑

【答案】A

【解析】NgCQ溶液顯堿性，油污可以在堿性下水解，所以可以用作除油污劑，A項(xiàng)正確；M/HCO3可作

抗酸藥，是由于其具有一定的堿性，可以和胃酸反應(yīng)，和其受熱易分解沒有對應(yīng)關(guān)系，B項(xiàng)錯誤；八4。2可

用作供氧劑是其具有氧化性，可與水或二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，不是其具有還原性，C項(xiàng)錯誤；NaClO具

有強(qiáng)氧化性，可用作消毒劑，D項(xiàng)錯誤。

6.在指定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)的是

s2

A.NaCl(aq)通電>Na(s)B.NaClO(aq)0>Na2SO3(aq)

C.Na2CO3(aq)—(g)D.NaOH(aq)—(s)

【答案】D

【解析】電解氯化鈉溶液產(chǎn)生氫氧化鈉溶液，氫氣和氧氣，不能產(chǎn)生鈉單質(zhì)，A項(xiàng)錯誤；次氯酸鈉具有強(qiáng)

氧化性，會將硫元素從+4價氧化成+6價，最終產(chǎn)物應(yīng)該是硫酸鈉，B項(xiàng)錯誤；苯酚酸性比碳酸弱，和碳酸

鈉反應(yīng)不會產(chǎn)生二氧化碳，C項(xiàng)錯誤；氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成氫氧化銅沉淀，

D項(xiàng)正確。

7.下列說法正確的是

A.鍵角：C1O3>C1O4

酸性：

B.CC13COOH>CH3COOH

C.侯氏制堿的反應(yīng)：2NaCl+2NH3+CO2+H2O=Na2CO3+2NH4C1

D.電解飽和食鹽水時，若兩極共產(chǎn)生氣體22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2moi

【答案】B

【解析】C/O3中價電子對數(shù)為4,但有一對孤電子對，C/O,中價電子對數(shù)為4,沒有孤電子對，所以鍵角

應(yīng)為：CIO3<CIO4,A項(xiàng)錯誤；氯原子是吸電子基團(tuán)，會增加竣基中氧氫鍵的極性，使酸性增強(qiáng)，B項(xiàng)正

確；侯氏制堿法第一步反應(yīng)應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化鏤，C項(xiàng)錯誤；電解飽和食鹽水時，兩極分別產(chǎn)生氫氣

和氯氣，且產(chǎn)生氣體體積比為1：1,所以每極各有1L2L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，即0.5mol氣體，每生成1mol

氣體轉(zhuǎn)移2moi電子，所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)應(yīng)為Imol,D項(xiàng)錯誤。

8.硫及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是

A.廢水中的Hg2+可以被H2s還原后除去

B.大氣中的S0?遇雨水最終形成H2sO,進(jìn)入地面或海洋

C.工業(yè)排放尾氣中的S02可與CaO和。2反應(yīng)生成CaSO4

D.水垢中的Cas?！箍膳c飽和Na2CO3溶液反應(yīng)生成CaCO3

【答案】A

【解析】Hg2+與S2-反應(yīng)生成HgS沉淀，以除去廢水中的Hg2+,該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤；SO2

和水生成H2sCh,H2sCh能被空氣中氧氣氧化為H2so4,B項(xiàng)正確；氧氣具有氧化性，可以把四價硫氧化為

六價硫，可以發(fā)生反應(yīng)：2so2+2CaO+O2=2CaSO4,C項(xiàng)正確；飽和Na2c。3溶液中c（CO歹）很大，導(dǎo)致下

列平衡右移：CaSO4+COj^CaCOa+SOf,從而發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，生成CaCCh沉淀，D項(xiàng)正確。

9.一種2-甲基色酮內(nèi)酯（Y）可通過下列反應(yīng)合成，下列說法正確的是

A.一定條件下，X可以發(fā)生加成、縮聚、消去、氧化反應(yīng)

B.X、Y分子中所有碳原子處于同一平面

C.ImolX最多能與含3moiBn的濃澳水發(fā)生反應(yīng)

D.Y與H2完全加成，每個產(chǎn)物分子中含有5個手性碳原子

【答案】C

【解析】X含有苯環(huán)、碳碳雙鍵，能發(fā)生加成反應(yīng)；X含有碳碳雙鍵、羥基，能發(fā)生氧化反應(yīng)；X不能發(fā)

生縮聚、消去反應(yīng)，A錯誤；Y分子中有1個單鍵碳與另外3個碳原子相連，不可能所有碳原子處于同一

平面,B錯誤;X分子苯環(huán)的鄰位、對位能與澳發(fā)生取代反應(yīng),X分子中碳碳雙鍵能與澳發(fā)生加成反應(yīng)，ImolX

最多能與含3moiBn的濃濱水發(fā)生反應(yīng)，C正確；Y與H2完全加成，生成物分子

中含有6個手性碳原子（*標(biāo)出），D錯誤。

10.煉油、石化等含S2-工業(yè)廢水可通過催化氧化法進(jìn)行處理。將MnOz嵌于聚苯胺（高溫會分解）表面制成催

化劑，堿性條件下，催化氧化廢水的機(jī)理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是

A.催化劑因S覆蓋表面或進(jìn)入空位而失效，高溫灼燒后也不可繼續(xù)使用

MnO2

B.該反應(yīng)過程的總方程式為。2+2凡0+252-^=4OH+2sJ

C.反應(yīng)過程中只有硫元素被氧化

D.反應(yīng)HI的AH>0

【答案】C

【解析】反應(yīng)中生成硫單質(zhì)，生成的s覆蓋在催化劑表面或進(jìn)入催化劑內(nèi)空位處，阻礙了反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)

致催化劑使用一段時間后催化效率會下降，高溫下聚苯胺會分解，故高溫灼燒后不可繼續(xù)使用，A項(xiàng)正確；

催化氧化過程的總反應(yīng)為和S2一在MnCh催化作用下生成S單質(zhì)，已知廢水環(huán)境為堿性，則結(jié)合電子守

MnO2

恒和電荷守恒配平：O”2H2O+2S2-^^4OH-+2SJ,B項(xiàng)正確；由題干圖示信息可知，反應(yīng)過程中錦形

成的化學(xué)鍵數(shù)目發(fā)生改變，化合價升高，C項(xiàng)錯誤；由題干圖示信息可知，反應(yīng)in為0-0鍵斷裂，吸收熱

量，AH>0,D項(xiàng)正確。

11.室溫下，下列實(shí)驗(yàn)方案能得出相應(yīng)結(jié)論的是

選

方案結(jié)論

項(xiàng)

木炭在加熱條件下能與濃

A將灼熱的木炭加入到濃硝酸中，有紅棕色氣體產(chǎn)生

硝酸反應(yīng)

用pH計分別測定0」mol-L-'NaClO溶液和O.lmoLL-iCH3coONa溶液的

BHC10酸性強(qiáng)于CH3COOH

pH,前者pH大于后者

向Fe(NO3)2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液振蕩，溶液

C氧化性:Ag+>Fe3+

顏色變紅

向Na2s。3溶液中滴入酚醐試液，溶液變紅，再加入BaCb溶液后產(chǎn)生白Na2sO3溶液中存在水解平

D

色沉淀且紅色褪去衡

【答案】D

【解析】濃硝酸受熱分解生成二氧化氮，也可能是碳與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，因此無法得出碳在加熱

條件下能與濃硝酸反應(yīng)的結(jié)論，A錯誤；用pH計分別測定O.lmol/LNaClO溶液和O.lmol/LCH3coONa溶

液的pH,前者pH大于后者，說明次氯酸根離子水解程度大于醋酸根離子，則醋酸酸性強(qiáng)于HC1O,B錯誤；

+3+

酸化的AgNO3中氫離子和硝酸根離子可組成硝酸從而氧化亞鐵離子生成鐵離子，無法說明氧化性Ag>Fe,

C錯誤；SO^+H2O^HSO；+OH-；亞硫酸根離子水解生成氫氧根離子從而使溶液呈堿性，加入BaCL

后Ba2+與SO：反應(yīng)生成BaS03,消耗了亞硫酸根離子，導(dǎo)致亞硫酸根離子的水解平衡逆向移動，溶液中氫

氧根離子濃度減小，產(chǎn)生白色沉淀的同時紅色褪去，D正確。

12.燃煤煙氣中的CO2捕集可通過如圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)。已知:

n

KH(H2co3)=4.4x10,Ka2(H2CO3)=4.4xl0-o下列說法正確的是

KOH(aq)石灰乳

(1:

含CC)2煙氣f吸收f轉(zhuǎn)化—煨燒fCC)2

A.KOH吸收CO?所得到的溶液中：C(H2CO3)>C(HCOJ)

B.KOH完全轉(zhuǎn)化為KHCO3時，溶液中存在：Kal(H2CO3).Ka2(H2CO3)<Kw

C.“吸收”后所得溶液中：c(K+)<c(HCO-)+2c(CO1-)

2+

D.“轉(zhuǎn)化”后得到的上層清液中：C(Ca)-C(CO^)<Ksp(CaCO3)

【答案】B

【解析3K0H吸收CO2所得到的溶液，若為K2c03溶液,則主要發(fā)生第一步水解,溶液中:C(H2CO3)<C(HCOD，

若為KHCO3溶液，則發(fā)生水解的程度很小，溶液中：c(H2co3)<c(HCO力，A項(xiàng)錯誤；KOH完全轉(zhuǎn)化為

+

KHCO3時，將Kal和Ka2數(shù)值帶入不等式計算，KalKa2<Kw,B項(xiàng)正確；溶液中存在電荷守恒：C(K)+

c(H+)=c(OH)+c(HCOD+2c(COr),吸收后的溶液呈堿性，c(H+)<c(OH),得出c(K+)>c(HCO1)+2c(CO歹)，

2+

C項(xiàng)錯誤；轉(zhuǎn)化后的上層清液為碳酸鈣的飽和溶液，c(Ca)-c(COi-)=Ksp(CaCO3),D項(xiàng)錯誤。

13.二氧化碳催化加氫可合成乙烯：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)兇。當(dāng)原料初始組成

7=1:3,體系壓強(qiáng)為O.IMPa,反應(yīng)達(dá)到平衡時，四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)X隨溫度T的變化如題圖

所示。下列說法正確的是

A.該反應(yīng)的AH〉。

B.表示H?、QH,變化的曲線分別為c、d

C.A點(diǎn)對應(yīng)溫度為420K,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為66.7%

D.選擇合適的催化劑可提高反應(yīng)速率和乙烯的平衡產(chǎn)率

【答案】C

【解析】兩反應(yīng)物初始投料比等于化學(xué)計量數(shù)之比，由于c和a所表示的起始物質(zhì)的量之比為1：3,所以

圖像中a為氫氣，c為二氧化碳；又因?yàn)閎和d表示的物質(zhì)的量之比為4：1,所以b為水，d為乙烯，溫度

升高，a和c的物質(zhì)的量變大，說明反應(yīng)逆向移動，說明該反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，AH<0,A項(xiàng)錯誤；由A

項(xiàng)的分析知，氫氣變化的曲線為a,乙烯變化的曲線為d,B項(xiàng)錯誤；A點(diǎn)對應(yīng)的平衡點(diǎn)為曲線c、d交點(diǎn)，

即平衡時二氧化碳的物質(zhì)的量等于乙烯的物質(zhì)的量，設(shè)二氧化碳的起始物質(zhì)的量為Imol,氫氣的起始物質(zhì)

的量為3mol,反應(yīng)生成乙烯的物質(zhì)的量為xmol,則根據(jù)三段式可得：

2CO2(g)+6H2(g)一C2H4(g)+4H20(g)

起始物質(zhì)的量(m。/)1300,1

l-2x=x,解得x二),所以二氧

轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(〃?。/)2x6xx4x3

平衡物質(zhì)的量(mo/j

l-2x3-6xx4x

化碳的轉(zhuǎn)化率為：(1-1)x100%=66.7%,C項(xiàng)正確；催化劑不能改變平衡移動，不能提高平衡產(chǎn)率，D項(xiàng)

錯誤。

第n卷

二、非選擇題：共4題，共61分。

14.(15分)實(shí)驗(yàn)室以含銃廢液為原料可以制取MnSCU，部分實(shí)驗(yàn)過程如下:

HO溶液MnC()(s)MnF(s)

22II3I2

含鎰廢液—一［BT|一［WFT|一粗MnSO,溶液

II

濾渣I濾渣II

已知室溫下，部分難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：

難溶電解質(zhì)

Fe(OH)3Mn(OH)2MnF2CaF2MgF2

Ksp4.0x10-384Xi。一”1.2x10-31.6x10f06.4x10-9

(1)經(jīng)檢測，含銃廢液中c(Mn2+)=0.2molL-1>c(Na+)=0.6mol-Lc(Fe2+)=0.2mol-L-1,

還含SO1及少量Ca2+、Mg2\“氧化”階段，H2O2用量為理論用量的LI倍。

①“氧化”1L該廢液，需要加入H2O2的物質(zhì)的量為o

②檢驗(yàn)Fe2+已經(jīng)完全被氧化的方法是。

(2)“除雜I"加入MnCO3調(diào)節(jié)溶液pH=4o該過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

(3)“除雜H”中反應(yīng)之一為MnF2+Ca2+uCaF2+Mn2+。結(jié)合反應(yīng)的平衡常數(shù)解釋用MnF2能除去Ca?+的原

因：O

(4)已知MnSO4和Na2SO4的溶解度如圖1所示。請補(bǔ)充完整由粗MnSO4溶液制取MnSO4H2O晶體的實(shí)

驗(yàn)方案：取頭驗(yàn)所得粗MnSO4溶液，____________________________________________________________

得到MnSCUHO晶體。(可選用的試劑：ImolL-iNaHCCh溶液，ImoLL-H2s。4溶液，ImoLL-i鹽酸)

(5)圖2為不同溫度下硫酸鎰焙燒2h后殘留固體的X射線衍射圖。由MnSCU固體制取活性MmCh的方

案為：將MnSO4固體置于可控溫度的反應(yīng)管中，,

將MmCh冷卻、研磨、密封包裝。(可選用的試劑有1molirBaCb溶液，1moKL-NaOH溶液)

【答案】(1)@0.11mol

②取少量氧化后溶液，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，無藍(lán)色沉淀生成(或取少量氧化后溶液，煮沸，冷卻后

滴入酸性KMnO4稀溶液中，溶液不變色)

3+2+

(2)2Fe+3MnCO3+3H2O=2Fe(OH)3+3Mn+3CO2T

(3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=7.5X106>105,正向進(jìn)行程度很大，可以將Ca2+完全除去

(4)向其中加入1molL-NaHCCh溶液，邊加邊振蕩，當(dāng)靜置后向上層清液中加入1moLL-NaHCCh溶

液無沉淀生成時停止滴加。過濾并洗滌沉淀，向沉淀中加入1moLL-iH2s04至固體完全溶解，90-100℃

條件下蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出，趁熱過濾

(5)加熱到850℃分解2h,將產(chǎn)生的氣體通入1mol-L1NaOH溶液

【解析】(1)①通過對廢液中微粒種類和反應(yīng)前后物質(zhì)種類的變化分析可知，H2O2的作用是將溶液中的

2+

Fe2+氧化以方便后續(xù)除雜。根據(jù)電子守恒不難計算得出：n(H2O2)=l.lx|x?(Fe)=0.11mob②Fe?+是中

學(xué)階段的一種常見離子。本題的檢驗(yàn)是基于特殊情景之下的檢驗(yàn)，即“氧化”階段，H2O2用量為理論用量的

1.1倍，過量的H2O2帶來了檢驗(yàn)Fe2+的干擾，所以本題檢驗(yàn)的方法分為直接法和間接法，直接法——加入

K3[Fe(CN)6]溶液無深藍(lán)色沉淀生成，間接法—加熱去除過量H2O2,將冷卻后的溶液滴入KMnCU溶液后，

溶液紫紅色不褪。(2)加入MnCCh，消耗溶液中的H+,調(diào)節(jié)溶液pH=4,目的是除去Fe3+,因此發(fā)生

離子反應(yīng)后Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，MnCCh溶解轉(zhuǎn)化為Mi?+和CCh氣體。(3)“除雜II”中反應(yīng)之一為

2+2+6

MnF2+Ca=CaF2+Mn,結(jié)合試題給出的M11F2、CaF2溶度積常數(shù)可得該反應(yīng)的平衡常數(shù)7C=7.5xlO,

反應(yīng)正向進(jìn)行程度很大，可將Ca2+完全除去。(4)本題要求由粗MnSCU溶液制取MnSCUHO晶體的實(shí)驗(yàn)

方案。試題給出了MnSO4和Na2SO4的溶解度及實(shí)驗(yàn)可選用的三種試劑。首先可分析出粗MnSCU溶液中主

要雜質(zhì)為Na2s04,結(jié)合溶解度曲線得出制取MnSO4H2O晶體無法直接通過蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾的方法獲得,

轉(zhuǎn)而結(jié)合試劑思考應(yīng)采用“沉淀——洗滌——溶解一蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾”獲得?？紤]到在高溫下蒸發(fā)的速

率較快，而且MnSCU的溶解度較低，所以應(yīng)該選擇較高溫度進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶。(5)MnSCU固體可用于制備活

性MmCh。試題通過不同溫度下硫酸錦焙燒2h后殘留固體的X—射線衍射圖要求學(xué)生為MnSCU固體的分

解選擇合適的溫度，同時需要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識分析分解過程中產(chǎn)生的氣體(MnS04分解得到的氣體

NaOH溶液，用1molL-NaOH溶液吸收分解過程中的尾氣,

有SC)3、so2),從而確定選用試劑為1mol-L^

體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計綠色化的基本要求。

15.(15分)氯霉素(H)的一種合成路線如下:

HCHO

△H3b高壓

ABCD

0

2Nsj^jjbJHChCHCOOCH、2-C-CHC1

鋁翳3產(chǎn)。22

0^0OHOHOHOH

EFGH

回答下列問題：

(1)氯霉素分子中碳原子的雜化軌道類型為一___________________o

(2)G-H的反應(yīng)類型為___________o

(3)D的分子式為金珥再田?,其結(jié)構(gòu)簡式為_______________________o

(4)E的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件，寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式___________O

①芳香族化合物②分子中含有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子

(5)寫出以乙烯為主要原料制備(°j的合成路線流程圖一

_______(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用，合成

路線流程圖示例見本題題干)。

【答案】(1)Sp?、SR?

(2)取代反應(yīng)

(3)0^

⑷氏？

/

HC=CH./~(

(5)HC=CII：2

2>CH3CH2OHCH3CHO.H.Q.Wb-HQ1一+*

CH3cHeH2cH2

OHOH

【解析】A()與濱水反應(yīng)生成B(),B在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成C

);C與HCHO在酸性溶液中反應(yīng)生成分子式為CioHuBrO?的D；D與氨氣在高壓下發(fā)生取

0

ON

2NH-C-CHCI

代反應(yīng)生成E(),則D的結(jié)構(gòu)簡式為o(1)青霉素(.2)

OHOH

中含有苯環(huán)、碳氧雙鍵以及甲基結(jié)構(gòu)，所以青霉素中碳原子的雜化方式為sp2、sp,(2)由G、H的結(jié)構(gòu)

5N

N?2"

簡式可知，G(')中氨基上的一個氫原子被取代生成H,則G轉(zhuǎn)化為H發(fā)

CHC'U

OHOH

生取代反應(yīng)。(3)結(jié)合E的結(jié)構(gòu)簡式以及E的分子式(GoI^NO?)可知D的結(jié)構(gòu)簡式為:

(4)E的分子式為CIOHIJNO”E的一種同分異構(gòu)體同時滿足：①芳香族化合物即含有苯環(huán)；②分子中含有

3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，則該同分異構(gòu)體中含1個一N。：和4個一CH,且對稱或者含H.,一

€11,

(11,(11(11411，

則E的同分異構(gòu)體為可由|1-在一定條件下發(fā)生取

OHOH

代反應(yīng)合成；由E轉(zhuǎn)化為F可知j-可由《3在酸性條件小水解而來；由C合成D可知

OHOH

X

“可由CH3CHO與H,C=CH,在一定條件下合成；CH3cHO可由CH3CH2OH催化氧化生成;

CH3cH20H由H"與水蒸氣發(fā)生加成反應(yīng)合成。

16.(15分)納米鐵粉可去除水中的Cr(VI)。由于其活性較強(qiáng)，制備時常使其表面形成保護(hù)性氧化膜。

(1)納米鐵粉的制備。實(shí)驗(yàn)室以NaBH4溶液(堿性)與FeSCU溶液為原料制備納米鐵粉(裝置如圖1),

將A溶液加入到三頸瓶中，通過滴液漏斗緩慢加入B溶液，產(chǎn)生大量H2O反應(yīng)結(jié)束后將三頸瓶分別放置0、

2、4、6小時，待納米鐵粉表面產(chǎn)生不同厚度的氧化膜后，分別取出固體，洗滌、干燥，得4種納米鐵粉(以

FeO、Fe2、Fe4、Fe6表示)。滴液漏斗內(nèi)的B溶液是。NaBE中B為+3價，理

論上每生成1molFe,與FeSCU反應(yīng)的NaBH4的物質(zhì)的量是moL

(3o

L8o

?_

O

E

f2O6o

o

_4o

X

)

(

+10

&2O

()X

D

Fe-4Fe-6

圖1圖2

(2)研究放置時間對納米鐵粉性能的影響。實(shí)驗(yàn)一：室溫下，取相同質(zhì)量的4種納米鐵粉分別投入相同

體積、含Cr(VI)濃度相同的污水中，一段時間后測量Cr(VI)去除率；

實(shí)驗(yàn)二：取4份相同體積的蒸儲水分別置于三頸瓶中，再各加入相同質(zhì)量的4種納米鐵粉，攪拌，相同時

間后測量溶液中c(Fe2+),結(jié)果如圖2所示。請對納米鐵粉制備時放置時間、使用時溶出的少量Fe2+與Cr

(VI)去除率之間的關(guān)系作出猜想：。

(3)研究影響納米鐵粉溶出c(Fe2+)的因素。取一定量蒸儲水，用HC1調(diào)節(jié)pH約為6。將其分為相同

體積的兩份并分別置于三頸瓶中，向其中一支通入N2；再各加入相同質(zhì)量的納米鐵粉，攪拌，一段時間后

測得未通N2的三頸瓶內(nèi)溶液中c(Fe2+)大于通入N2的。

①該條件下納米鐵粉溶出Fe2+的原因是。

②實(shí)驗(yàn)時不將蒸儲水調(diào)節(jié)至較低pH,理由是。

(4)納米鐵粉去除Cr(VI)主要是經(jīng)過“吸附-反應(yīng)一共沉淀”的過程。pH<8.6,納米鐵粉顆粒表面帶正

電荷；pH=8.6,納米鐵粉顆粒表面不帶電；pH>8.6,納米鐵粉顆粒表面帶負(fù)電荷。在水溶液中Cr(VI)主

要存在微粒平衡濃度占Cr(VI)總濃度的百分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖3。以實(shí)驗(yàn)室制得的納米鐵粉去除pH=4

的水樣中的Cr(VI),請補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)方案：將一定量水樣置于燒杯中，

__________________________________________________________________________,反應(yīng)一段時間，測量溶

液中c[Cr(VI)],待c[Cr(VI)]小于IxlCpmoLL盤,分離出固體。(還可使用的試劑：0.1mol-L_1NaOH

溶液，O.lmolL-iHCD

【答案】(1)NaBH4溶液0.5

(2)納米鐵粉制備時放置時間越長，表面形成的氧化膜越厚；一定厚度的氧化膜有利于納米鐵粉使用時溶

出Fe2+,厚度過大或過小均不利于其使用時溶出Fe2+；納米鐵粉使用時溶出的Fe?+有助于Cr(VI)的去除

(3)①水中溶解的。2在弱酸性條件下與納米鐵粉反應(yīng)生成Fe2+

②溶液pH過低，c(H+)過大，納米鐵粉直接與H+反應(yīng)

(4)用aimolL-NaOH溶液調(diào)節(jié)水樣pH約為6(略小于&6),向其中加入適量Fe—4納米鐵粉，攪拌

【解析】(1)FeSCU溶液與堿性溶液會反應(yīng)生成Fe(0H)2沉淀，若將FeSCU滴入堿性的NaBH4溶液中，則

可能會生成Fe(0H)2沉淀，而Fe2+與BH4之間的氧化還原反應(yīng)的量會減小，所以應(yīng)將NaBE溶液(堿性)

2+

滴入FeSO4溶液中。NaBH4中一1價的H還原Fe,生成1molFe時轉(zhuǎn)移2moi「，1molNaBH4中一1價

的H為4mol,可以轉(zhuǎn)移4moi「生成H2,所以0.5molNaBH4可轉(zhuǎn)移2moi。(2)Fe-O>Fe—2、Fe

—4、Fe—6表示4種不同厚度的氧化膜納米鐵粉。納米鐵粉在水溶液中放置的時間越長，被O2氧化越充分，

產(chǎn)生的氧化膜厚度越厚。由題圖2知，F(xiàn)e—4溶解出的Fe2+最多，并且Cr(VI)去除率也最高，說明氧化膜厚

度過大或過小均不易產(chǎn)生Fe2+。實(shí)驗(yàn)二的目的是測定不同鐵粉，在相同質(zhì)量、相同時間內(nèi)溶解出的Fe?+的

量，實(shí)驗(yàn)一的目的是觀察Fe2+的量對Cr(VI)去除率的影響，由此得出結(jié)論：納米鐵粉使用時溶出的Fe?+有

助于Cr(VI)的去除。(3)①用HC1調(diào)節(jié)溶液的pH約為6,此時溶液酸性較弱，但Fe能生成Fe?+的原因

是水中溶解的將其氧化所致。此空可以通過題目中的對比實(shí)驗(yàn)推出，通入N2會驅(qū)除溶液中的02,從而

導(dǎo)致c(Fe2+)減小。②本題探究的是溶液中02對納米鐵粉溶解出的Fe?+的影響，。2溶解出的Fe?+的量少，

且速率慢；若酸性過強(qiáng)，F(xiàn)e直接被溶解成Fe2+,體現(xiàn)不出02氧化Fe生成Fe2+。(4)水溶液中Cr(VI)均以

陰離子存在，pH<8.6,納米鐵粉顆粒表面帶正電荷，根據(jù)正、負(fù)電荷相互吸引知，所以溶液的pH要控制

小于8.6。題干信息：納米鐵粉可去除水中的Cr(VI),若酸性過強(qiáng)，會使納米鐵粉直接被溶解，不利于去除

Cr(VI)［注意不是用Fe?+除Cr(VI)］o由(3)知，可控制溶液pH約為6。水樣的pH=4,故用0.1mol-L_1NaOH

溶液調(diào)節(jié)水樣。由題圖2知，向水樣中再加入適量Fe—4納米鐵粉，攪拌使其充分反應(yīng)，可使Cr(VI)去除

率最高。

17.(16分)不同催化劑作用下NH3還原NO,的機(jī)理與效果是研究煙氣(含NO,、。?、此等)脫硝的熱點(diǎn)。

(1)二價銅微粒［Cu^NHj『可用作汽車尾氣脫硝的催化劑，其可能的催化機(jī)理如圖-1所示，反應(yīng)過程

中不同態(tài)物質(zhì)體系所含的能量如圖-2所示。下列說法正確的是。

TSI:過渡態(tài)1

①、TS1更？

\「二/；

[CU"(NO)(NH)]2+/NHJ

232②[Cun(NH)]2^

34③；TS3

NO、I⑤INO

J④\TS4

[C^CNH^J+ZNH；、_~1

④+⑤一NHO

[CU'(H2NNO)(NH3)2]/NH；2/2

一③反應(yīng)歷程>

凡、H2O

圖-1圖-2

a.使用［Cuu(NH3)2『催化劑，可以提高NOx的脫除速率和平衡轉(zhuǎn)化率

b.狀態(tài)②到狀態(tài)③的變化過程決定了整個歷程的反應(yīng)速率

c.狀態(tài)③到狀態(tài)④中有非極性鍵和極性鍵生成

d.在題圖-1所示歷程中，銅元素的化合價發(fā)生變化

(2)隔膜電解法同時脫硫脫硝的裝置如圖-3所示，其中電極A、B均為惰性電極，電解液為稀硫酸。為提

高脫除效率，將陰極室的溶液pH調(diào)至4?7,則陰極上的電極反應(yīng)為。

—x

4上RA陽離子交換膜,_

凡《|、極A|~||]]國電極B

吸

收

池

NO電解

池

HSO-

3

圖

（3）選擇性催化還原脫硝技術(shù)是控制尾部煙氣中NOx排放的最成熟有效的技術(shù)之一，在相同時間內(nèi)，三種

催化劑下NO的轉(zhuǎn)化率、NO?濃度隨溫度變化如圖一4所示。空速（規(guī)定的條件下，單位時間、單位體積催化

劑處理的氣體量）的大小直接決定了煙氣在催化劑表面的停留時間和裝置的煙氣處理能力。催化劑能夠適應(yīng)

較大的空速，就可以在保證足夠高的脫硝效率的前提下提高催化劑處理煙氣的能力。相同時間內(nèi)，MnCeZr

催化劑在不同空速下NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖-5所示。

100|-----------------------------：------3-----------180100