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文檔簡介
2023年普通高中學業(yè)水平等級性考試(北京卷)化學可能用到的相對原子質量:H—1C—12N—14O—16Mg—24S—32K—39Fe—56第一部分本部分共14小題,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.(2023·北京卷)中國科學家首次成功制得大面積單晶石墨炔,是碳材料科學的一大進步。金剛石石墨石墨炔下列關于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是()A.三種物質中均有碳碳原子間的σ鍵B.三種物質中的碳原子都是sp3雜化C.三種物質的晶體類型相同D.三種物質均能導電解析:A原子間優(yōu)先形成σ鍵,三種物質中均存在σ鍵,A項正確;金剛石中所有碳原子均采用sp3雜化,石墨中所有碳原子均采用sp2雜化,石墨炔中苯環(huán)上的碳原子采用sp2雜化,碳碳三鍵上的碳原子采用sp雜化,B項錯誤;金剛石為共價晶體,石墨炔為分子晶體,石墨為混合晶體,C項錯誤;金剛石中沒有自由移動的電子,不能導電,D項錯誤。2.(2023·北京卷)下列化學用語或圖示表達正確的是()A.NaCl的電子式為B.NH3的VSEPR模型為C.2pz電子云圖為D.基態(tài)24Cr原子的價層電子軌道表示式為解析:C氯化鈉是離子化合物,其電子式是,A項錯誤;氨分子的VSEPR模型是四面體結構,B項錯誤;p能級電子云是啞鈴(紡綞)形,C項正確;基態(tài)鉻原子的價層電子排布式為3d54s1,軌道表示式是,D項錯誤。3.(2023·北京卷)下列過程與水解反應無關的是()A.熱的純堿溶液去除油脂B.重油在高溫、高壓和催化劑作用下轉化為小分子烴C.蛋白質在酶的作用下轉化為氨基酸D.向沸水中滴入飽和FeCl3溶液制備Fe(OH)3膠體解析:BA項,熱的純堿溶液因碳酸根離子水解顯堿性,油脂在堿性條件下能水解生成易溶于水的高級脂肪酸鹽和甘油,故可用熱的純堿溶液去除油脂;B項,重油在高溫、高壓和催化劑作用下發(fā)生裂化或裂解反應生成小分子烴,與水解反應無關;C項,蛋白質在酶的作用下可以發(fā)生水解反應生成氨基酸;D項,F(xiàn)e3+能發(fā)生水解反應生成Fe(OH)3,加熱能增大Fe3+的水解程度。4.(2023·北京卷)下列事實能用平衡移動原理解釋的是()A.H2O2溶液中加入少量MnO2固體,促進H2O2分解B.密閉燒瓶內的NO2和N2O4的混合氣體,受熱后顏色加深C.鐵釘放入濃HNO3中,待不再變化后,加熱能產(chǎn)生大量紅棕色氣體D.鋅片與稀H2SO4反應過程中,加入少量CuSO4固體,促進H2的產(chǎn)生解析:BA項,MnO2會催化H2O2分解,與平衡移動無關;B項,NO2轉化為N2O4的反應是放熱反應,升溫平衡逆向移動,NO2濃度增大,混合氣體顏色加深;C項,鐵在濃硝酸中鈍化,加熱會使表面的氧化膜溶解,鐵與濃硝酸反應生成大量紅棕色氣體,與平衡移動無關;D項,加入硫酸銅以后,鋅置換出銅,構成原電池,從而使反應速率加快,與平衡移動無關。5.(2023·北京卷)回收利用工業(yè)廢氣中的CO2和SO2,實驗原理示意圖如下。下列說法不正確的是()A.廢氣中SO2排放到大氣中會形成酸雨B.裝置a中溶液顯堿性的原因是HCOeq\o\al(-,3)的水解程度大于HCOeq\o\al(-,3)的電離程度C.裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CO2和SO2D.裝置b中的總反應為SOeq\o\al(2-,3)+CO2+H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))HCOOH+SOeq\o\al(2-,4)解析:C廢氣中SO2排放到空氣中會形成硫酸型酸雨,故A正確;裝置a中溶液的溶質為NaHCO3,溶液顯堿性,說明HCOeq\o\al(-,3)的水解程度大于電離程度,故B正確;裝置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2氣體,CO2與NaHCO3溶液不反應,不能吸收CO2,故C錯誤;由電解池陰極和陽極反應式可知,裝置b中總反應為SOeq\o\al(2-,3)+CO2+H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))HCOOH+SOeq\o\al(2-,4),故D正確。6.(2023·北京卷)下列離子方程式與所給事實不相符的是()A.Cl2制備84消毒液(主要成分是NaClO):Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OB.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑C.利用覆銅板制作印刷電路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+D.Na2S去除廢水中的Hg2+:Hg2++S2-=HgS↓解析:BCl2和NaOH溶液反應產(chǎn)生NaCl、NaClO、H2O,除了Cl2和H2O不能拆寫其余均可拆寫為離子,A項正確;食醋為弱酸不能拆寫為離子,B項錯誤;FeCl3將Cu氧化為CuCl2而自身被還原為FeCl2,C項正確;Na2S將Hg2+轉化為沉淀除去,D項正確。7.(2023·北京卷)蔗糖與濃硫酸發(fā)生作用的過程如圖所示。下列關于該過程的分析不正確的是()A.過程①白色固體變黑,主要體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性B.過程②固體體積膨脹,與產(chǎn)生的大量氣體有關C.過程中產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體,體現(xiàn)了濃硫酸的酸性D.過程中蔗糖分子發(fā)生了化學鍵的斷裂解析:C蔗糖中加入濃硫酸,白色固體變黑,H原子和O原子按2∶1的比例脫除,體現(xiàn)濃硫酸的脫水性,A項正確;濃硫酸脫水過程中釋放大量熱,此時發(fā)生反應C+2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O,產(chǎn)生大量氣體,使固體體積膨脹,B項正確;結合B項可知,濃硫酸脫水過程中生成的SO2能使品紅溶液褪色,體現(xiàn)濃硫酸的強氧化性,C項錯誤;該過程中,蔗糖發(fā)生化學反應,發(fā)生了化學鍵的斷裂,D項正確。8.(2023·北京卷)完成下述實驗,裝置或試劑不正確的是()A.實驗室制Cl2B.實驗室收集C2H4C.驗證NH3易溶于水且溶液呈堿性D.除去CO2中混有的少量HCl解析:DMnO2固體加熱條件下將HCl氧化為Cl2,該裝置可用于制備Cl2,A項正確;C2H4不溶于水,可選擇排水法收集,B項正確;擠壓膠頭滴管,水進入燒瓶將NH3溶解,燒瓶中氣體大量減少,壓強急劇降低,打開活塞,水迅速被壓入燒瓶中形成紅色噴泉,紅色噴泉證明NH3與水形成堿性物質,C項正確;Na2CO3與CO2發(fā)生反應,會消耗CO2,應該選用飽和NaHCO3溶液,D項錯誤。9.(2023·北京卷)一種聚合物PHA的結構簡式如下,下列說法不正確的是()A.PHA的重復單元中有兩種官能團B.PHA可通過單體縮聚合成C.PHA在堿性條件下可發(fā)生降解D.PHA中存在手性碳原子解析:APHA的重復單元中只含有酯基一種官能團,A項錯誤;由PHA的結構可知其為聚酯,由單體縮聚合成,B項正確;PHA為聚酯,堿性條件下可發(fā)生降解,C項正確;PHA的重復單元中只連有1個甲基的碳原子為手性碳原子,D項正確。10.(2023·北京卷)下列事實不能通過比較氟元素和氯元素的電負性進行解釋的是()A.F—F鍵的鍵能小于Cl—Cl鍵的鍵能B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的KaC.氟化氫分子的極性強于氯化氫分子的極性D.氣態(tài)氟化氫中存在(HF)2,而氣態(tài)氯化氫中是HCl分子解析:AA項,F(xiàn)原子半徑小,電子云密度大,兩個原子間的斥力較強,F(xiàn)—F鍵不穩(wěn)定,因此F—F鍵的鍵能小于Cl—Cl鍵的鍵能;B項,氟的電負性大于氯的電負性,F(xiàn)—C鍵的極性大于Cl—C鍵的極性,使F3C—的極性大于Cl3C—的極性,導致三氟乙酸的羧基中的羥基極性更大,更容易電離出氫離子,酸性更強;C項,氟的電負性大于氯的電負性,F(xiàn)—H鍵的極性大于Cl—H鍵的極性,導致HF分子極性強于HCl;D項,氟的電負性大于氯的電負性,與氟原子相連的氫原子可以與另外的氟原子形成分子間氫鍵,因此氣態(tài)氟化氫中存在(HF)2。11.(2023·北京卷)化合物K與L反應可合成藥物中間體M,轉化關系如下。已知L能發(fā)生銀鏡反應,下列說法正確的是()A.K的核磁共振氫譜有兩組峰B.L是乙醛C.M完全水解可得到K和LD.反應物K與L的化學計量比是1∶1解析:D有機物K分子結構對稱,分子中有3種不同環(huán)境的氫原子,核磁共振氫譜有3組峰,A錯誤;根據(jù)原子守恒可知1個K與1個L反應生成1個M和2個H2O,L應為乙二醛,B錯誤;M發(fā)生完全水解時,酰胺基水解,得不到K,C錯誤;由上述分析得反應物K和L的計量數(shù)之比為1∶1,D項正確。12.(2023·北京卷)離子化合物Na2O2和CaH2與水的反應分別為①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;②CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑。下列說法正確的是()A.Na2O2、CaH2中均有非極性共價鍵B.①中水發(fā)生氧化反應,②中水發(fā)生還原反應C.Na2O2中陰、陽離子個數(shù)比為1∶2,CaH2中陰、陽離子個數(shù)比為2∶1D.當反應①和②中轉移的電子數(shù)相同時,產(chǎn)生的O2和H2的物質的量相同解析:CNa2O2中有離子鍵和非極性鍵,CaH2中只有離子鍵而不含非極性鍵,A錯誤;①中水的化合價不發(fā)生變化,不涉及氧化還原反應,②中水發(fā)生還原反應,B錯誤;Na2O2由Na+和Oeq\o\al(2-,2)組成,陰、陽離子個數(shù)之比為1∶2,CaH2由Ca2+和H-組成,陰、陽離子個數(shù)之比為2∶1,C正確;①中每生成1個氧氣分子轉移2個電子,②中每生成1個氫氣分子轉移1個電子,轉移電子數(shù)相同時,生成氧氣和氫氣的物質的量之比為1∶2,D錯誤。13.(2023·北京卷)一種分解氯化銨實現(xiàn)產(chǎn)物分離的物質轉化關系如下,其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一種。下列說法正確的是()A.a(chǎn)、c分別是HCl、NH3B.d既可以是MgO,也可以是Mg(OH)ClC.已知MgCl2為副產(chǎn)物,則通入水蒸氣可減少MgCl2的產(chǎn)生D.等壓條件下,反應①、②的反應熱之和,小于氯化銨直接分解的反應熱解析:CNH4Cl分解的產(chǎn)物是NH3和HCl,分解得到的HCl與MgO反應生成Mg(OH)Cl,Mg(OH)Cl又可以分解得到HCl和MgO,則a為NH3,b為Mg(OH)Cl,c為HCl,d為MgO,A、B項錯誤;MgCl2可以水解生成Mg(OH)Cl,通入水蒸氣可以減少MgCl2的生成,C正確;反應①和反應②相加即為氯化銨直接分解的反應,由蓋斯定律可知,等壓條件下,反應①、反應②的反應熱之和等于氯化銨直接分解的反應熱,D錯誤。14.(2023·北京卷)利用平衡移動原理,分析一定溫度下Mg2+在不同pH的Na2CO3體系中的可能產(chǎn)物。已知:ⅰ.圖1中曲線表示Na2CO3體系中各含碳粒子的物質的量分數(shù)與pH的關系。ⅱ.圖2中曲線Ⅰ的離子濃度關系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲線Ⅱ的離子濃度關系符合c(Mg2+)·c(COeq\o\al(2-,3))=Ksp(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)=0.1mol·L-1,不同pH下c(COeq\o\al(2-,3))由圖1得到]。圖1圖2下列說法不正確的是()A.由圖1,pH=10.25,c(HCOeq\o\al(-,3))=c(COeq\o\al(2-,3))B.由圖2,初始狀態(tài)pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6,無沉淀生成C.由圖2,初始狀態(tài)pH=9、lg[c(Mg2+)]=-2,平衡后溶液中存在c(H2CO3)+c(HCOeq\o\al(-,3))+c(COeq\o\al(2-,3))=0.1mol·L-1D.由圖1和圖2,初始狀態(tài)pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1,發(fā)生反應:Mg2++2HCOeq\o\al(-,3)=MgCO3↓+CO2↑+H2O解析:C從圖1可以看出pH=10.25時,碳酸氫根離子與碳酸根離子濃度相同,A項正確;從圖2可以看出pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6時,該點位于曲線Ⅰ和曲線Ⅱ的下方,不會產(chǎn)生碳酸鎂沉淀或氫氧化鎂沉淀,B項正確;從圖2可以看出pH=9、lg[c(Mg2+)]=-2時,該點位于曲線Ⅱ的上方,會生成碳酸鎂沉淀,根據(jù)物料守恒,溶液中c(H2CO3)+c(HCOeq\o\al(-,3))+c(COeq\o\al(2-,3))<0.1mol·L-1,C項錯誤;pH=8時,溶液中主要含碳微粒是HCOeq\o\al(-,3),pH=8,lg[c(Mg2+)]=-1時,該點位于曲線Ⅱ的上方,會生成碳酸鎂沉淀,因此反應的離子方程式為Mg2++2HCOeq\o\al(-,3)=MgCO3↓+H2O+CO2↑,D項正確。第二部分本部分共5小題,共58分。每小題未標注分值15.(2023·北京卷)硫代硫酸鹽是一類具有應用前景的浸金試劑。硫代硫酸根(S2Oeq\o\al(2-,3))可看作是SOeq\o\al(2-,4)中的一個O原子被S原子取代的產(chǎn)物。(1)基態(tài)S原子價層電子排布式是____________。(2)比較S原子和O原子的第一電離能大小,從原子結構的角度說明理由:________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)S2Oeq\o\al(2-,3)的空間結構是__________。(4)同位素示蹤實驗可證實S2Oeq\o\al(2-,3)中兩個S原子的化學環(huán)境不同,實驗過程為SOeq\o\al(2-,3)eq\o(→,\s\up7(S),\s\do5(ⅰ))S2Oeq\o\al(2-,3)eq\o(→,\s\up7(Ag+),\s\do5(ⅱ))Ag2S+SOeq\o\al(2-,4)。過程ⅱ中,S2Oeq\o\al(2-,3)斷裂的只有硫硫鍵,若過程ⅰ所用試劑是Naeq\o\al(32,2)SO3和35S,過程ⅱ含硫產(chǎn)物是__________。(5)MgS2O3·6H2O的晶胞形狀為長方體,邊長分別為anm、bnm、cnm,結構如圖所示。晶胞中的[Mg(H2O)6]2+個數(shù)為________。已知MgS2O3·6H2O的摩爾質量是Mg·mol-1,阿伏加德羅常數(shù)為NA,該晶體的密度為______________g·cm-3。(1nm=10-7cm)(6)浸金時,S2Oeq\o\al(2-,3)作為配體可提供孤電子對與Au+形成[Au(S2O3)2]3-。分別判斷S2Oeq\o\al(2-,3)中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并說明理由:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)S是第三周期第ⅥA族元素,基態(tài)S原子價層電子排布式為3s23p4。(2)S和O為同主族元素,O原子核外有2個電子層,S原子核外有3個電子層,O原子半徑小,原子核對最外層電子的吸引力大,不易失去1個電子,即O的第一電離能大于S的第一電離能。(3)SOeq\o\al(2-,4)的中心原子S的價層電子對數(shù)為4,無孤電子對,空間構型為四面體形,S2Oeq\o\al(2-,3)可看作是SOeq\o\al(2-,4)中1個O原子被S原子取代,則S2Oeq\o\al(2-,3)的空間構型為四面體形。(4)過程ⅱ中S2Oeq\o\al(2-,3)斷裂的只有硫硫鍵,根據(jù)反應機理可知,整個過程中SOeq\o\al(2-,3)最終轉化為SOeq\o\al(2-,4),S最終轉化為Ag2S。若過程ⅰ所用的試劑為Naeq\o\al(32,2)SO3和35S,過程ⅱ的含硫產(chǎn)物是Naeq\o\al(32,2)SO4和Ageq\o\al(35,2)S。(5)由晶胞結構可知,1個晶胞中含有8×eq\f(1,8)+4×eq\f(1,4)+2×eq\f(1,2)+1=4個[Mg(H2O)6]2+,含有4個S2Oeq\o\al(2-,3);該晶體的密度ρ=eq\f(NM,NAV)g·cm-3=eq\f(4M,NAabc×10-21)g·cm-3。(6)具有孤電子對的原子就可以與中心原子配位。S2Oeq\o\al(2-,3)中的中心原子S的價層電子對數(shù)為4,無孤電子對,不能做配位原子;端基S原子含有孤電子對,能做配位原子。答案:(1)3s23p4(2)I1(O)>I1(S),氧原子半徑小,原子核對最外層電子的吸引力大,不易失去一個電子(3)四面體形(4)Naeq\o\al(32,2)SO4和Ageq\o\al(35,2)S(5)4eq\f(4M,NAabc)×1021(6)S2Oeq\o\al(2-,3)中的中心原子S的價層電子對數(shù)為4,無孤電子對,不能做配位原子;端基S原子含有孤電子對,能做配位原子16.(2023·北京卷)尿素[CO(NH2)2]合成的發(fā)展體現(xiàn)了化學科學與技術的不斷進步。(1)十九世紀初,用氰酸銀(AgOCN)與NH4Cl在一定條件下反應制得CO(NH2)2,實現(xiàn)了由無機物到有機物的合成。該反應的化學方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)二十世紀初,工業(yè)上以CO2和NH3為原料在一定溫度和壓強下合成尿素。反應分兩步:ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4;ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。結合反應過程中能量變化示意圖,下列說法正確的是________(填字母)。a.活化能:反應ⅰ<反應ⅱb.ⅰ為放熱反應,ⅱ為吸熱反應c.CO2(l)+2NH3(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)ΔH=E1-E4(3)近年研究發(fā)現(xiàn),電催化CO2和含氮物質(NOeq\o\al(-,3)等)在常溫常壓下合成尿素,有助于實現(xiàn)碳中和及解決含氮廢水污染問題。向一定濃度的KNO3溶液通CO2至飽和,在電極上反應生成CO(NH2)2,電解原理如圖所示。①電極b是電解池的________極。②電解過程中生成尿素的電極反應式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)尿素樣品含氮量的測定方法如下。已知:溶液中c(NHeq\o\al(+,4))不能直接用NaOH溶液準確滴定。①消化液中的含氮粒子是__________。②步驟ⅳ中標準NaOH溶液的濃度和消耗的體積分別為c和V,計算樣品含氮量還需要的實驗數(shù)據(jù)有_______________________________________。解析:(1)根據(jù)原子守恒分析,二者反應生成尿素和氯化銀,化學方程式是AgOCN+NH4Cl=CO(NH2)2+AgCl。(2)反應ⅰ的活化能是E1,反應ⅱ的活化能是E3,E1<E3,a項正確;從圖中反應物和生成物能量的相對大小可看出反應ⅰ放熱,反應ⅱ吸熱,b項正確;總反應的ΔH=E1-E2+E3-E4,c項錯誤。(3)①電極b上發(fā)生H2O失電子生成O2的氧化反應,是電解池的陽極。②a極硝酸根離子得電子轉化為尿素,再結合酸性環(huán)境可分析出電極反應式為2NOeq\o\al(-,3)+16e-+CO2+18H+=CO(NH2)2+7H2O。(4)①尿素消化分解生成NH3和CO2,由于反應中存在濃H2SO4,則消化液中含氮粒子為NHeq\o\al(+,4)。②除了已知數(shù)據(jù)外,還需要的是樣品的質量、步驟ⅲ所加入H2SO4溶液的體積和濃度。答案:(1)AgOCN+NH4Cl=CO(NH2)2+AgCl(2)ab(3)陽2NOeq\o\al(-,3)+16e-+CO2+18H+=CO(NH2)2+7H2O(4)①NHeq\o\al(+,4)②樣品的質量、步驟ⅲ所加入H2SO4溶液的體積和濃度17.(2023·北京卷)化合物P是合成抗病毒藥物普拉那韋的原料,其合成路線如下。(1)A中含有羧基,A→B的化學方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)D中含有的官能團是__________。(3)關于D→E的反應:①的羰基相鄰碳原子上的C—H鍵極性強,易斷裂,原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。②該條件下還可能生成一種副產(chǎn)物,與E互為同分異構體。該副產(chǎn)物的結構簡式是__________。(4)下列說法正確的是________(填序號)。a.F存在順反異構體b.J和K互為同系物c.在加熱和Cu催化條件下,J不能被O2氧化(5)L分子中含有兩個六元環(huán)。L的結構簡式是__________。(6)已知:,依據(jù)D→E的原理,L和M反應得到了P。M的結構簡式是____________。解析:A與乙醇發(fā)生酯化反應,A中含有羧基,結合A的分子式可知A為CH2BrCOOH;B的結構簡式為CH2BrCOOCH2CH3;D與2戊酮發(fā)生加成反應生成E,結合E的結構簡式和D的分子式可知D的結構簡式為,E發(fā)生消去反應脫去1個水分子生成F,F(xiàn)的結構簡式為,D→F的整個過程為羥醛縮合反應,結合G的分子式以及G能與B發(fā)生已知信息的反應可知G中含有酮羰基,說明F中的碳碳雙鍵與H2發(fā)生加成反應生成G,G的結構簡式為;B與G發(fā)生已知信息的反應生成J,J為;K在NaOH溶液中發(fā)生水解反應生成,酸化得到;結合題中信息可知L分子中含有兩個六元環(huán),由L的分子式可知中羧基與羥基酸化時發(fā)生酯化反應,L的結構簡式為;由題意可知L和M可以發(fā)生類似D→E的加成反應得到,發(fā)生酮式與烯醇式互變得到,發(fā)生消去反應得到P,則M的結構簡式為。(1)由分析可知,A→B的化學方程式為CH2BrCOOH+CH3CH2OHeq\o(?,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))CH2BrCOOCH2CH3+H2O。(2)由D的結構簡式可知,D中含有的官能團為醛基。(3)①羰基為強吸電子基團,使得相鄰碳原子上的電子偏向羰基上的碳原子,使得相鄰碳原子上的C—H鍵極性增強,易斷裂。②2-戊酮酮羰基相鄰的兩個碳原子上均有C—H鍵,均可以斷裂與苯甲醛的醛基發(fā)生加成反應,如圖所示,1號碳原子上的C—H鍵斷裂與苯甲醛的醛基加成得到E,3號碳原子上的C—H鍵也可以斷裂與苯甲醛的醛基加成得到副產(chǎn)物。(4)根據(jù)F的結構簡式可知,雙鍵碳原子兩端連有不同基團,存在順反異構體,a項正確;K中含有酮羰基,J中不含有酮羰基,二者不互為同系物,b項錯誤;由J的結構簡式可知,與羥基直接相連的碳原子上無H原子,在加熱和Cu作催化劑條件下,J不能被O2氧化,c項正確。答案:(1)CH2BrCOOH+CH3CH2OHeq\o(?,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))CH2BrCOOCH2CH3+H2O(2)醛基(3)①羰基為強吸電子基團,使得相鄰碳原子上的電子偏向羰基上的碳原子,使得相鄰碳原子上的C—H鍵極性增強②(4)ac18.(2023·北京卷)以銀錳精礦(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化錳礦(主要含MnO2)為原料聯(lián)合提取銀和錳的一種流程示意圖如下。已知:酸性條件下,MnO2的氧化性強于Fe3+。(1)“浸錳”過程是在H2SO4溶液中使礦石中的錳元素浸出,同時去除FeS2,有利于后續(xù)銀的浸出;礦石中的銀以Ag2S的形式殘留于浸錳渣中。①“浸錳”過程中,發(fā)生反應MnS+2H+=Mn2++H2S↑,則可推斷:Ksp(MnS)________(填“>”或“<”)Ksp(Ag2S)。②在H2SO4溶液中,銀錳精礦中的FeS2和氧化錳礦中的MnO2發(fā)生反應,則浸錳液中主要的金屬陽離子有____________。(2)“浸銀”時,使用過量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作為浸出劑,將Ag2S中的銀以[AgCl2]-形式浸出。①將“浸銀”反應的離子方程式補充完整:eq\x()Fe3++Ag2S+eq\x()____?eq\x()____+2[AgCl2]-+S②結合平衡移動原理,解釋浸出劑中Cl-、H+的作用:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“沉銀”過程中需要過量的鐵粉作為還原劑。①該步反應的離子方程式有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②一定溫度下,Ag的沉淀率隨反應時間的變化如圖所示。解釋t分鐘后Ag的沉淀率逐漸減小的原因:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)結合“浸錳”過程,從兩種礦石中各物質利用的角度,分析聯(lián)合提取銀和錳的優(yōu)勢:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)①“浸錳”過程中,礦石中的銀以Ag2S的形式殘留于浸錳渣中,MnS發(fā)生反應MnS+2H+=Mn2++H2S↑,硫化錳溶于強酸而硫化銀不溶于強酸,則可推斷:Ksp(MnS)>Ksp(Ag2S);②根據(jù)信息,在H2SO4溶液中二氧化錳可將Fe2+氧化為Fe3+,自身被還原為Mn2+,則浸錳液中主要的金屬陽離子有Fe3+、Mn2+。(2)①Ag2S中S元素化合價升高,F(xiàn)e元素化合價降低,根據(jù)得失電子守恒、元素守恒,該離子方程式為2Fe3++Ag2S+4Cl-=2Fe2++2[AgCl2]-+S;②Cl-是為了與Ag2S電離出的Ag+結合生成[AgCl2]-,使平衡正向移動,提高Ag2S的浸出率;H+是為了抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀。(3)①鐵粉可將[AgCl2]-還原為單質銀,過量的鐵粉還可以與鐵離子發(fā)生反應,因此離子方程式為2[AgCl2]-+Fe=Fe2++2Ag+4Cl-、2Fe3++Fe=3Fe2+;②溶液中生成的Fe2+會被空氣中的氧氣緩慢氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+把部分Ag氧化為Ag+,因此tmin后銀的沉淀率逐漸降低。(4)聯(lián)合提取銀和錳的優(yōu)勢在于“浸錳”過程可將兩種礦石中的錳元素同時提取到浸錳液中,將銀元素和錳元素分離開,利用MnO2的氧化性將FeS2中的Fe2+氧化為Fe3+,同時得到MnSO4,生成的Fe3+還可以用于浸銀,節(jié)約氧化劑。答案:(1)①>②Fe3+、Mn2+(2)①24Cl-2Fe2+②Cl-是為了與Ag2S電離出的Ag+結合生成[AgCl2]-,使平衡正向移動,提高Ag2S的浸出率;H+是為了抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀(3)①2[AgCl2]-+Fe=Fe2++2Ag+4Cl-、2Fe3++Fe=3Fe2+②Fe2+被氧氣氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+把Ag氧化為Ag+(4)可將兩種礦石中的錳元素同時提取到浸錳液中,得到MnSO4,同時將銀元素和錳元素分離開;生成的Fe3+還可以用于浸銀,節(jié)約氧化劑19.(2023·北京卷)資料顯示,I2可以將Cu氧化為Cu2+。某小組同學設計實驗探究Cu被I2氧化的產(chǎn)物及銅元素的價態(tài)。已知:I2易溶于KI溶液,發(fā)生反應I2+I-?Ieq\o\al(-,3)(紅棕色);I2和Ieq\o\al(-,3)氧化性幾乎相同。Ⅰ.將等體積的KI溶液加入到mmol銅粉和nmolI2(n>m)的固體混合物中,振蕩。實驗記錄如下:c(KI)實驗現(xiàn)象實驗Ⅰ0.01mol·L-1極少量I2溶解,溶液為淡紅色;充分反應后,紅色的銅粉轉化為白色沉淀,溶液仍為淡紅色實驗Ⅱ0.1mol·L-1部分I2溶解,溶液為紅棕色;充分反應后,紅色的銅粉轉化為白色沉淀,溶液仍為紅棕色實驗Ⅲ4mol·L-1I2完全溶解,溶液為深紅棕色;充分反應后,紅色的銅粉完全溶解,溶液為深紅棕色(1)初始階段,Cu被氧化的反應速率:實驗Ⅰ________(填“>”“<”或“=”)實驗Ⅱ。(2)實驗Ⅲ所得溶液中,被氧化的銅元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2+(藍色)或[CuI2]-(無色),進行以下實驗探究:步驟a.取實驗Ⅲ的深紅棕色溶液,加入CCl4,多次萃取、分液。步驟b.取分液后的無色水溶液,滴入濃氨水。溶液顏色變淺藍色,并逐漸變深。ⅰ.步驟a的目的是____________________________________________。ⅱ.查閱資料,2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,[Cu(NH3)2]+(無色)容易被空氣氧化。用離子方程式解釋步驟b的溶液中發(fā)生的變化:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)結合實驗Ⅲ,推測實驗Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI,實驗Ⅰ中銅被氧化的化學方程式是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。分別取實驗Ⅰ和Ⅱ充分反應后的固體,洗滌后得到白色沉淀,加入濃KI溶液,________________________________________________(填實驗現(xiàn)象),觀察到少量紅色的銅。分析銅未完全反應的原因是______________________________________________________________
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