(网络参考版)2024年普通高中学业水平选择性考试化学试卷 河北卷(含答案)
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这是一份(网络参考版)2024年普通高中学业水平选择性考试化学试卷 河北卷(含答案),共22页。试卷主要包含了单选题,实验题,填空题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.燕赵大地历史悠久,文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是( )
A.青铜铺首主要成分是铜锡合金
B.透雕白玉璧主要成分是硅酸盐
C.石质浮雕主要成分是碳酸钙
D.青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙
2.关于实验室安全,下列表述错误的是( )
A.等钡的化合物均有毒,相关废弃物应进行无害化处理
B.观察烧杯中钠与水反应的实验现象时,不能近距离俯视
C.具有标识的化学品为易燃类物质,应注意防火
D.硝酸具有腐蚀性和挥发性,使用时应注意防护和通风
3.高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是( )
A.线型聚乙烯塑料为长链高分子,受热易软化
B.聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成,受热易分解
C.尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成,强度高、韧性好
D.聚甲基丙烯酸酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸酯加聚合成,透明度高
4.超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂,反应为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.中键的数目为
B.晶体中离子的数目为3
C.溶液中的数目为
D.该反应中每转移电子生成的数目为1.5
5.化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是( )
A.可与发生加成反应和取代反应
B.可与溶液发生显色反应
C.含有4种含氧官能团
D.存在顺反异构
6.下列实验操作及现象能得出相应结论的是( )
A.AB.BC.CD.D
7.侯氏制碱法工艺流程中的主反应为,其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径:B.第一电离能:
C.单质沸点:D.电负性:
8.从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是( )
A.AB.BC.CD.D
9.是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如:。下列有关化学用语或表述正确的是( )
A.的形成过程可表示为
B.中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构
C.在、石墨、金刚石中,碳原子有和三种杂化方式
D.和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
10.图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)( )
A.AB.BC.CD.D
11.在水溶液中,可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时,与的关系如图。
下列说法正确的是( )
A.的X、Y转化为配离子时,两溶液中的平衡浓度:
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
12.金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图,晶胞的边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.该铋氟化物的化学式为
B.粒子S、T之间的距离为
C.该晶体的密度为
D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
13.我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池,以为电解质,电解液中加入1,3-丙二胺()以捕获,使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍,同时改善了的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。
(1)下列说法错误的是( )
A.放电时,电池总反应为
B.充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C.充电时,电子由电极流向阳极,向阴极迁移
D.放电时,每转移电子,理论上可转化
(2)对上述电池放电时的捕获和转化过程开展了进一步研究,电极上转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(表示吸附态)。
下列说法错误的是( )
A.捕获的反应为
B.路径2是优先路径,速控步骤反应式为
C.路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同;路径2、3起始物相同但产物不同
D.三个路径速控步骤均涉及转化,路径2、3的速控步骤均伴有再生
二、实验题
14.市售的溴(纯度)中含有少量的和,某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理,设计实验制备高纯度的溴。
回答下列问题:
(1)装置如图(夹持装置等略),将市售的溴滴入盛有浓溶液的B中,水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为__________;溶液的作用为______________________;D中发生的主要反应的化学方程式为_________________________________。
(2)将D中溶液转移至___________(填仪器名称)中,边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体,继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成的离子方程式为______________________。
(3)利用图示相同装置,将R和固体混合均匀放入B中,D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓,水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏,得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为______________________和______________________。
(4)为保证溴的纯度,步骤(3)中固体的用量按理论所需量的计算,若固体R质量为m克(以计),则需称取___________(用含m的代数式表示)。
(5)本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,转移溶液时用___________,滤液沿烧杯壁流下。
三、填空题
15.是制造钒铁合金、金属钒的原料,也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取的工艺,具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。
已知:i石煤是一种含的矿物,杂质为大量和少量等;苛化泥的主要成分为等。
ⅱ高温下,苛化泥的主要成分可与反应生成偏铝酸盐;室温下,偏钒酸钙和偏铝酸钙均难溶于水。回答下列问题:
(1)钒原子的价层电子排布式为___________;焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为___________,产生的气体①为______________________(填化学式)。
(2)水浸工序得到滤渣①和滤液,滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙,滤液中杂质的主要成分为______________________(填化学式)。
(3)在弱碱性环境下,偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为______________________;加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为______________________;浸取后低浓度的滤液①进入___________(填工序名称),可实现钒元素的充分利用。
(4)洗脱工序中洗脱液的主要成分为______________________(填化学式)。
(5)下列不利于沉钒过程的两种操作为___________(填序号)。
a.延长沉钒时间T
b.将溶液调至碱性
c.搅拌
d.降低溶液的浓度
16.氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:
①若正反应的活化能为,则逆反应的活化能___________(用含正的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其,测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强,,P为体系平衡压强),结果如图。
上图中温度由高到低的顺序为___________,判断依据为_________________________________。
M点的转化率为___________,温度下用分压表示的平衡常数___________。
③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是___________(填序号)。
(2)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体,可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为
以上各反应的速率方程均可表示为,其中分别为各反应中对应反应物的浓度,k为速率常数(分别对应反应①~⑤)。某温度下,反应器中加入一定量的X,保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计),测定不同时刻相关物质的浓度。
已知该温度下,。
①时,,且内,反应进行到时,___________。
②时,,若产物T的含量可忽略不计,则此时___________后,随T的含量增加,___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
17.甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)的反应类型为___________。
(3)D的结构简式为___________。
(4)由F生成G的化学方程式为_________________________________。
(6)K与E反应生成L,新构筑官能团的名称为___________。
(7)同时满足下列条件的I的同分异构体共有___________种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为;
(b)红外光谱中存在和硝基苯基()吸收峰。
其中,可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为_________________________________。
参考答案
1.答案:D
解析:青铜铺首是青铜器,青铜的主要成分是铜锡合金,A正确;透雕白玉璧是玉石,玉石的主要成分是硅酸盐,B正确;石质浮雕是汉白玉,汉白玉的主要成分是碳酸钙,C正确;青花釉里红瓷盖罐是陶瓷,陶瓷的主要成分是硅酸盐,D错误。
2.答案:A
解析:性质稳定,不溶于水和酸,可用作“钡餐”说明对人体无害,无毒性,A错误;钠与水反应剧烈且放热,不能近距离俯视,B正确;为易燃类物质的标识,使用该类化学品时应注意防火,C正确;硝酸具有腐蚀性和挥发性,使用时应注意防护和通风,D正确。
3.答案:B
解析:线型聚乙烯塑料具有热塑性,受热易软化,A正确;聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成,具有一定的热稳定性,受热不易分解,B错误;尼龙66即聚己二酰己二胺,由己二酸和己二胺缩聚合成,强度高、韧性好,C正确;聚甲基丙烯酸酯由甲基丙烯酸酯加聚合成,又名有机玻璃,说明其透明度高,D正确。
4.答案:A
解析:(即)中键的数目为2,A正确;由和构成,晶体中离子的数目为2,B错误;在水溶液中会发生水解:,故溶液中的数目小于,C错误;该反应中部分氧元素化合价由价升至0价,部分氧元素化合价由价降至价,则每参加反应转移电子,每转移电子生成的数目为,D错误。
5.答案:D
解析:化合物X中存在碳碳双键,能和发生加成反应,苯环连有酚羟基,下方苯环上酚羟基邻位有氢原子,可以与发生取代反应,A正确;化合物X中有酚羟基,遇溶液会发生显色反应,B正确;化合物X中含有酚羟基、醛基、酮羰基、醚键4种含氧官能团,C正确;该化合物中只有一个碳碳双键,其中一个双键碳原子连接的2个原子团都是甲基,所以不存在顺反异构,D错误。
6.答案:C
解析:铁与水蒸气反应生成的气体是,该反应中H由价变成0价,被还原,体现了的氧化性,A错误;如果待测液中含有,与反应也能产生白色沉淀,通过该实验不能得出待测液中含有的结论,B错误;溶液能与盐酸反应,不能与溶液反应,与溶液和盐酸都能反应,说明的碱性比的强,C正确;溶液中存在平衡:(橙色)(黄色),加入溶液后,与反应,生成物浓度减小,使平衡正向移动,导致溶液由橙色变为黄色,题给结论错误,D错误。
7.答案:C
解析:一般原子的电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则原子半径:,A错误;同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势,第VA族元素第一电离能反常,大于第VIA族元素,则第一电离能:,B错误;、为分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,二者在常温下均为气体,在常温下为固体,则沸点:,C正确;元素非金属性越强,电负性越大,非金属性:,则电负性:,D错误。
8.答案:B
解析:原子光谱是不连续的线状谱线,说明原子的能级是不连续的,即原子能级是量子化的,A正确;中心C原子为杂化,键角为,中心C原子为杂化,键角大约为,中心C原子为杂化,键角为,三种物质中心C原子都没有孤电子对,三者键角大小与孤电子对无关,B错误;离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小,离子半径比越大,配位数越大,周围最多能排布8个,周围最多能排布6个,说明比半径大,C正确;断开第一个键时,碳原子周围的共用电子对多,原子核对共用电子对的吸引力较弱,需要能量较小,断开键越多,碳原子周围共用电子对越少,原子核对共用电子对的吸引力越大,需要的能量变大,所以各步中的键所处化学环境不同,每步所需能量不同,D正确。
9.答案:B
解析:是共价化合物,其电子式为,A错误;中的中心N原子孤电子对数为,价层电子对数为4,的中心原子孤电子对数为,价层电子对数为4,则二者的模型和空间结构均为正四面体形,B正确;、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为、、,共有2种杂化方式,C错误;易液化,其汽化时吸收热量,可作制冷剂,干冰易升华,升华时吸收热量,也可作制冷剂,分子间作用力为氢键和范德华力,分子间仅存在范德华力,D错误。
10.答案:C
解析:饱和溶液和浓硫酸反应可以制,使用固液不加热制气装置,密度比空气大,用向上排空气法收集,A不符合题意;和浓盐酸加热反应可以制,使用固液加热制气装置,密度比空气大,用向上排空气法收集,B不符合题意;固体与熟石灰加热可以制需要使用固固加热制气装置,图中装置不合理,C符合题意;石灰石(主要成分为)和稀盐酸反应可以制,使用固液不加热制气装置,密度比空气大,用向上排空气法收集,D不符合题意。
11.答案:B
解析:的X、Y转化为配离子时,溶液中,则,根据图像可知,纵坐标约为时,溶液中,则溶液中的平衡浓度:,A错误。Q点时,即,加入少量可溶性Y盐后,会消耗形成Y配离子,使得溶液中减小(沿横坐标轴向右移动),与曲线在Q点相交后,随着继续增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即,则,B正确。设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子,则平衡常数,,即,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多,对应曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:,C错误。由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,不变,增大,即增大、c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误。
12.答案:D
解析:根据题给晶胞结构,由均摊法可知,每个晶胞中含有个,含有个F,故该铋氟化物的化学式为,A正确;将晶胞均分为8个小立方体,则晶胞体内的8个F位于8个小立方体的体心,以M为原点建立坐标系,设N的原子分数坐标为,与Q、M均在同一条棱上的F的原子分数坐标为,则T的原子分数坐标为,与Q、M均在同一条棱上的F的原子分数坐标为,S的原子分数坐标为,故粒子S、T之间的距离为,B正确;由A项分析可知,每个晶胞中有4个单元,晶胞体积为,则晶体密度为,C正确;以晶胞体心处铋离子为分析对象,距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内,有8个,D错误。
13、
(1)答案:C
解析:根据信息梳理,将放电时两个电极反应式相加,可得放电时的电池总反应:,A正确;充电时,多孔碳纳米管电极上发生失电子的氧化反应,则多孔碳纳米管在充电时是阳极,与电源正极连接,B正确;充电时,电极为阴极,电子从电源负极经外电路流向电极,同时向阴极迁移,C错误;根据放电时的电极反应式可知,每转移电子,有参与反应,因此每转移电子,理论上可转化,D正确。
(2)答案:D
解析:根据题给反应路径图可知,(1,3-丙二胺)捕获的产物为,因此捕获的反应为,A正确;由反应进程中的能量变化可知,路径2的最大能垒最小,因此与路径1和路径3相比,路径2是优先路径,且路径2的最大能垒存在于的步骤,根据反应路径2图示可知,该步骤有参与反应,因此速控步骤反应式为,B正确;根据反应路径图可知,路径1、3的中间产物不同,经历了不同的反应步骤,但产物均为,而路径2、3的起始物均为,产物分别为和,C正确;根据反应路径与相对能量的图像可知,三个路径的速控步骤中都参与了反应,且由B项分析可知,路径2的速控步骤伴有再生,但路径3的速控步骤为;得电子转化为和,没有的生成,D错误。
14.答案:(1)直形冷凝管;除去市售的溴中少量的;
(2)蒸发皿;
(3)液封;降低温度
(4)
(5)玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在三层滤纸处
解析:(1)仪器C为直形冷凝管,用于冷凝蒸气:市售的溴中含有少量的,可与发生氧化还原反应而除去,水浴加热时,、蒸发进入装置D中,分别与发生氧化还原反应:、。
(2)将D中溶液转移至蒸发皿中,边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体(),即说明已将全部氧化,发生反应的离子方程式为;几乎未被氧化,继续加热将溶液蒸干所得固体R的主要成分为。
(3)密度:,D中冷的蒸馏水起到液封的作用,同时冷的蒸馏水温度较低,均可减少溴的挥发。
(4)根据转移电子相等可得关系式,则理论上需要,的物质的量为,实际所需称取的质量为。
(5)趁热过滤的具体操作:漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,转移溶液时用玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在三层滤纸处,滤液沿烧杯壁流下。
15.答案:(1);;
(2)
(3);提高溶液中浓度,促使偏钒酸钙转化为碳酸钙,释放离子交换
(4)
(5)bd
解析:(1)钒是23号元素,其价层电子排布式为;焙烧过程中,氧气被还原,被氧化生成,偏钒酸盐中钒的化合价为价;在以上开始分解,生成的气体①为。
(2)由已知信息可知,高温下,苛化泥的主要成分与反应生成的偏铝酸钠溶于水,所以滤液中杂质的主要成分是。
(3)在弱碱性环境下,与和反应生成、和,离子方程式见答案。滤液①中含有、等,且浓度较低,若要利用其中的钒元素,需要通过离子交换进行分离、富集,故滤液①应进入离子交换工序。
(4)由离子交换工序中树脂的组成可知,洗脱液中应含有,考虑到水浸所得溶液中含有,为避免引入其他杂质离子,且廉价易得,故洗脱液的主要成分应为。
(5)沉钒过程是生成。呈弱酸性,如果将溶液调至碱性,与反应,不利于生成,b符合题意;同样地,降低溶液的浓度,也不利于生成,d符合题意。
16.答案:(1)①;②;该反应正反应放热,且气体分子数减小,反应正向进行时,容器内压强减小,从到平衡时增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,对应温度逐渐降低;;0.03;③D
(2)①5.54;②0.033;增大
解析:(1)①根据反应热与活化能的关系为正反应活化能-逆反应活化能可知,该反应的。
②该反应的正反应为气体体积减小的反应,因此反应正向进行程度越大,平衡时容器内压强越小,即越大。从到增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,已知正反应为放热反应,则温度由到逐渐降低,即。由题图甲中M点可知,进料比为,平衡时,已知恒温恒容情况下,容器内气体物质的量之比等于压强之比,可据此列出“三段式”。
可计算得。
③由题图甲中M点可知,进料比为2时,,结合“三段式”,以及时化学平衡常数可知,进料比为0.5时,也为,曲线D上存在。
(2)①根据化学反应速率的计算公式时,时,。
②已知,又由题给反应速率方程推知,,则,即后。后,D和G转化为T的速率比为,G消耗得更快,则增大。
17.答案:(1)丙烯酸
(2)加成反应
(3)
(4)
(5)H分子中存在羟基,能形成分子间氢键
(6)酰胺基
(7)6
解析:(1)由A→B的反应条件和B的结构简式可知该步骤为酯化反应,因此A为,其名称为丙烯酸。
(2)B与发生加成反应,和分别加到双键碳原子上生成C。
(3)结合C和E的结构简式以及C→D和D→E的反应条件,可知C→D为水解反应,D为,D与亚硫酰氯发生取代反应生成E。
(4)F→G的反应中,结合I的结构可知,苯环上碳氯键的对位引入硝基,浓硫酸作催化剂和吸水剂,吸收反应产物中的水,硝化反应的条件为加热。
(5)由思路分析可知,H分子中存在羟基,能形成分子间氢键,G分子不能形成分子间氢键,分子间氢键会使物质的熔、沸点显著升高。
(6)根据思路分析可知,反应中新构筑的官能团为酰胺基。
(7)I的分子式为,其不饱和度为6,其中苯环占4个不饱和度,和硝基各占1个不饱和度,因此满足条件的同分异构体中除了苯环、和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息,结构中存在“”,根据核磁共振氢谱中峰面积之比为可知,结构中不存在羟基、存在甲基,结构高度对称,硝基苯基和共占用3个O原子,还剩余1个O原子,因此剩余的O原子只能插入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子,碳骨架的异构有2种,且每种都有3个位置可以插入该O原子,如图:,(序号表示插入O原子的位置),因此符合题意的同分异构体共有6种。其中,能够水解生成的结构为。
战国宫门青铜铺首
西汉透雕白玉璧
五代彩绘石质浮雕
元青花釉里红瓷盖罐
选项
实验操作及现象
结论
A
还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声
具有还原性
B
待测液中滴加溶液,生成白色沉淀
待测液含有
C
和中均分别加入溶液和盐酸,只溶于盐酸,都能溶
比碱性强
D
溶液中滴加溶液,溶液由橙色变为黄色
增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
晶体中与8个配位,而晶体中与6个配位
比的半径大
D
逐个断开中的键,每步所需能量不同
各步中的键所处化学环境不同
选项
气体
试剂
A
饱和溶液+浓硫酸
B
浓盐酸
C
固体熟石灰
D
石灰石+稀盐酸
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