2022年湖南省普通高中學業(yè)水平選擇性考試化學試題（解析版）

湖南省2022年普通高中學業(yè)水平選擇性考試

化學

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號

涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，

將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。

3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。

可能用到的相對原子質量：H1C12N14O16S32C135.5K39Fe

56Se79Ba137

一、選擇題：本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選

項中，只有一項是符合題目要求的。

1.化學促進了科技進步和社會發(fā)展，下列敘述中沒有涉及化學變化的是

A.《神農本草經(jīng)》中記載的“石膽能化鐵為銅”

B.利用“侯氏聯(lián)合制堿法”制備純堿

C.科學家成功將C。2轉化為淀粉或葡萄糖

D.北京冬奧會場館使用CO2跨臨界直冷制冰

【答案】D

【解析】A.“石膽能化鐵為銅”指的是鐵可以與硫酸銅發(fā)生置換反應生成銅，發(fā)生了化學變

化，A不符合題意；B.工業(yè)上利用“侯氏聯(lián)合制堿法”制備純堿，二氧化碳、氨氣、氯化鈉

和水發(fā)生反應生成的碳酸氫鈉晶體經(jīng)加熱后分解生成碳酸鈉即純堿，發(fā)生了化學變化，B不

符合題意；C.CO2轉化淀粉或葡萄糖，有新物質生成，發(fā)生了化學變化，C不符合題意；

D.使用CO?跨臨界直冷制冰，將水直接轉化為冰，沒有新物質生成，只發(fā)生了物理變化,

沒有涉及化學變化，D符合題意；綜上所述，本題選D。

2.下列說法錯誤的是

A.氫鍵，離子鍵和共價鍵都屬于化學鍵

B.化學家門捷列夫編制了第一張元素周期表

C.藥劑師和營養(yǎng)師必須具備化學相關專業(yè)知識

D.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一

【答案】A

【解析】A.離子鍵和共價鍵都屬于化學鍵，氫鍵屬于分子間作用力，A說法錯誤；B.第一

張元素周期表是俄國化學家門捷列夫編制的，B說法正確；C.藥劑師和營養(yǎng)師的工作分別

與藥劑和營養(yǎng)物質有關，因此必須具備相關的化學專業(yè)知識才能勝任相關工作,C說法正確；

D.制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和純堿，制造水泥的主要原料是石灰石和黏土，D

說法正確；綜上所述，本題選A。

3.聚乳酸是一種新型的生物可降解高分子材料，其合成路線如下：

〃1Kx0H逑幽

O--OH+mHzO

圖片優(yōu)化老師請注意一下：中括

0n

乳酸聚乳酸

號內的右側。去掉(優(yōu)化后把這些文字刪除)

下列說法錯誤的是

A.m=n-l

B.聚乳酸分子中含有兩種官能團

C.Imol乳酸與足量的Na反應生成ImolH?

D.兩分子乳酸反應能夠生成含六元環(huán)的分子

【答案】B

【解析】A.根據(jù)氧原子數(shù)目守恒可得：3n=2n+l+m,則!!!』/，A正確；B.聚乳酸分子中

含有三種官能團，分別是羥基、竣基、酯基，B錯誤；C.1個乳酸分子中含有1個羥基和1

個竣基，貝Smol乳酸和足量的Na反應生成ImolHz,C正確；D.1個乳酸分子中含有1個

Vo

羥基和1個竣基,則兩分子乳酸可以縮合產(chǎn)生含六元環(huán)的分子(CH3—C&CH-CH3)-

O

D正確；故選B。

4.化學實驗操作是進行科學實驗的基礎。下列操作符合規(guī)范的是

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】A.堿式滴定管排氣泡時，把橡皮管向上彎曲，出口上斜，輕輕擠壓玻璃珠附近的

橡皮管可以使溶液從尖嘴涌出，氣泡即可隨之排出，A符合規(guī)范；B.用試管加熱溶液時，

試管夾應夾在距離管口的工處，B不符合規(guī)范；C.實驗室中，鹽酸和NaOH要分開存放,

3

有機物和無機物要分開存放，C不符合規(guī)范；D.用滴管滴加溶液時，滴管不能伸入試管內

部，應懸空滴加，D不符合規(guī)范；故選A。

5.科學家合成了一種新的共價化合物(結構如圖所示)，X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大

的短周期元素，W的原子序數(shù)等于X與Y的原子序數(shù)之和。下列說法錯誤的是

X2z5X2Z5

Z5X2—卜丫8fz5

X2Z5X2z5

A.原子半徑：X>Y>ZB.非金屬性：Y>X>W

C.Z的單質具有較強的還原性D.原子序數(shù)為82的元素與W位于同

一主族

【答案】C

【解析】由共價化合物的結構可知，X、W形成4個共價鍵，Y形成2個共價鍵，Z形成1

個共價鍵，X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，W的原子序數(shù)等于X與丫的

原子序數(shù)之和，則X為C元素、Y為O元素、Z為F元素、W為Si元素。A.同周期元素，

從左到右原子半徑依次減小，則C、0、F的原子半徑大小順序為C>O>F,故A正確；

B.同周期元素，從左到右元素的非金屬性依次增強，同主族元素，從上到下元素的非金屬

性依次減弱，則C、0、Si的非金屬性強弱順序為0>C>Si,故B正確；C.位于元素周期

表右上角的氟元素的非金屬性最強，單質具有很強的氧化性，故C錯誤；D.原子序數(shù)為82

的元素為鉛元素，與硅元素都位于元素周期表IVA族，故D正確；故選C。

6.甲基丙烯酸甲酯是合成有機玻璃的單體。

舊法合成的反應：

(CH3)OC=O+HCNf(CH3)OC(OH)CN

(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2SO4——>CH2=C(CH3)COOCH3+NH4HSO4

新法合成的反應：

Pd

CH3C=CH+CO+CH3OHfCH?=C(CH3)COOCH3

下列說法錯誤的是(阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)

A.HCN的電子式為H:C三N:

B.新法沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，原子利用率高

-1

C.lL0.05mol-L的NH4HSO4溶液中NH；的微粒數(shù)小于0.05NA

D.Pd的作用是降低反應的活化能，使活化分子數(shù)目增多，百分數(shù)不變

【答案】D

【解析】A.氫氟酸為共價化合物，結構式為H—C三N,電子式為H：C；N：，故A正確；

B.由方程式可知，新法合成甲基丙烯酸甲酯的反應為沒有副產(chǎn)物生成，原子利用率為100

的化合反應，故B正確；C.硫酸氫錢是強酸弱堿的酸式鹽，鏤根離子在溶液中會發(fā)生水解

反應，所以1L0.05moi/L的硫酸氫鏤溶液中鏤根離子的數(shù)目小于0.05mol/LxlLx^Amol-

I=0.05NA,故C正確；D.由方程式可知，把為新法合成甲基丙烯酸甲酯的催化劑，能降低

反應的活化能，使活化分子的數(shù)目和百分數(shù)都增大，故D錯誤；故選D。

7.鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下：

煙氣冰晶石

（含）

HF(Na3AlF6)

濾液

下列說法錯誤的是

A.不宜用陶瓷作吸收塔內襯材料

B.采用溶液噴淋法可提高吸收塔內煙氣吸收效率

C.合成槽中產(chǎn)物主要有NasAlFf和C。？

D濾液可回收進入吸收塔循環(huán)利用

【答案】C

【解析】煙氣（含HF）通入吸收塔，加入過量的碳酸鈉，發(fā)生反應

Na2CO3+2HF=2NaF+H2O+CO2T,向合成槽中通入NaAlO2,發(fā)生反應

6NaF+NaAlO2+2CO2=Na3AIF^+2Na2CO3,過濾得到Na3A出和含有Na2CO3的濾液。

A.陶瓷的成分中含有SiCh,SiCh在高溫下與NazCOs發(fā)生反應

高溫小

Na2cO3+SiO2^^Na2SiO3+CO2T,因此不宜用陶瓷作吸收塔內襯材料，故A正

確；B.采用溶液噴淋法可增大反應物的接觸面積，提高吸收塔內煙氣吸收效率，故B正

確；C.由上述分析可知，合成槽內發(fā)生反應

6NaF+NaAlO2+2CO2=Na3AU^+2Na2CO3,產(chǎn)物是Na3A叫和Na2co3，故C錯誤；

D.由上述分析可知，濾液的主要成分為NazCOs，可進入吸收塔循環(huán)利用，故D正確;

答案選C。

8.海水電池在海洋能源領域備受關注，一種鋰-海水電池構造示意圖如下。下列說法錯誤

的是

A.海水起電解質溶液作用

B.N極僅發(fā)生的電極反應：2H2O+2e=20H+H2T

C.玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能

D.該鋰-海水電池屬于一次電池

【答案】C

【解析】鋰海水電池的總反應為2Li+2H2O—2LiOH+H2f,M極上Li失去電子發(fā)生氧化反

應，則M電極為負極，電極反應為Li-e=Li+,N極為正極，電極反應為2H2O+2e-=2OH-+H2t。

A.海水中含有豐富的電解質，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質溶液，故A正確；

B.由上述分析可知，N為正極，電極反應為2H2O+2e-=2OH+H2t,故B正確；C.Li為

活潑金屬，易與水反應，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應，但不能傳導離子，故C錯

誤；D.該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確；答案選C。

9.科學家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進H+和e-的轉移（如a、b和c）,能將海洋中的NO；

轉化為N2進入大氣層，反應過程如圖所示。

NH：

H2O

下列說法正確的是

A.過程I中NO2發(fā)生氧化反應

B.a和b中轉移的e-數(shù)目相等

C.過程H中參與反應的n(NO):n(NH；)=1:4

D.過程I—III的總反應為NO2+NH；=N2T+2H2O

【答案】C

【解析】A.由圖示可知，過程I中NO2轉化為NO,氮元素化合價由+3價降低到+2價，

NO；作氧化劑，被還原，發(fā)生還原反應，A錯誤；B.由圖示可知，過程I為NO2在酶1的

作用下轉化為NO和HzO,依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知，反應的離子方程

+

式為：NO2+2H+e-=NO+H2O,生成ImolNO,a過程轉移1mole：過程II為NO和NH；

在酶2的作用下發(fā)生氧化還原反應生成H2O和N2H4,依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子

守恒可知，反應的離子方程式為：2NO+8NH：二2H2O+5N2H4+8H+,消耗1moiNO,b過程

轉移4moie:轉移電子數(shù)目不相等，B錯誤；C.由圖示可知，過程II發(fā)生反應的參與反應

2

的離子方程式為：2NO+8NH；=2H2O+5N2H4+8H+,n(NO):n(NH：)=1:4,C正確；D.由圖

+

示可知，過程in為N2H4轉化為N2和4H+、4e;反應的離子方程式為：N2H4=N2+4H+4es

過程I-III的總反應為：2NC)2+8NH；=5N2T+4H2O+24H++18e\D錯誤；答案選C。

10.室溫時，用O.lOOmoLlji的標準AgNC)3溶液滴定15.00mL濃度相等的Cr、BF和

I-混合溶液，通過電位滴定法獲得lgc(Ag+)與V(AgNC)3)的關系曲線如圖所示(忽略沉

淀對離子的吸附作用。若溶液中離子濃度小于1.0x10-5moi?!?時，認為該離子沉淀完

1017

全。^sp(AgCl)=1.8xlO-,%(AgBr)=5.4x10-3,^(Agl)=8.5xl0-)o下列說

法正確的是

A.a點：有白色沉淀生成

B.原溶液中r的濃度為O.lOOmoLI?

C.當Br-沉淀完全時，已經(jīng)有部分C1沉淀

D.b點：c(cr)>c(Br)>c(r)>c(Ag+)

【答案】C

【解析】向含濃度相等的ChB「和I混合溶液中滴加硝酸銀溶液，根據(jù)三種沉淀的溶度積

常數(shù)，三種離子沉淀的先后順序為1、Br\CT,根據(jù)滴定圖示，當?shù)稳?.50mL硝酸銀溶液

時，C「恰好沉淀完全，此時共消耗硝酸銀的物質的量為4.50mLX10-

3L/mLX0.1000mol/L=4.5X104mol,所以Cl\Br和r均為1.5X10*mol。

A.r先沉淀，Agl是黃色的，所以a點有黃色沉淀Agl生成，故A錯誤；B.原溶液中1-

的物質的量為L5X10-01,貝虹的濃度為比ULWLo.OlOOmolL",故B錯誤；

0.01500L

C.當Br-沉淀完全時(Bf濃度為LOxlCPmol/L),溶液中的c(Ag+)=

K,(AgBr)54x1073

nP—=-----------=5.4X10-8mol/L,若C「已經(jīng)開始沉淀，則此時溶液中的c(C1)=

c(Br)1.0x105

K(AgCl)18xl0~13

3

—~--=----------r=3.3X10-mol/L,原溶液中的c(C「尸c(r)=0.0100molL-i,則已經(jīng)

c(Ag)5.4x10

有部分CT沉淀，故C正確；D.b點加入了過量的硝酸銀溶液，Ag+濃度最大，則b點各離

子濃度為：c(Ag+)>c(Clj>c(Brj>c(lj,故D錯誤；故選C。

二、選擇題，本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項

中，有一個或兩個選項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2

分，有選錯的得0分。

11.下列離子方程式正確的是

A.CL通入冷的NaOH溶液：C12+2OH-C1+C1O+H2O

+

B.用醋酸和淀粉-KI溶液檢驗加碘鹽中的IO「IO；+5I+6H-3I2+3H2O

C.Fes。4溶液中加入H2。？產(chǎn)生沉淀：2Fe2++H2C)2+4H2O=2Fe(OH)3J+4H+

2+

D.NaHCC>3溶液與少量的Ba(OH)2溶液混合：HCO3+Ba+OH-BaCO3+H2O

【答案】AC

【解析】A.CL通入冷的NaOH溶液中發(fā)生反應生成氯化鈉和次氯酸鈉，該反應的離子方

程式為C12+2OH=C-+CKT+氏0,A正確；B.用醋酸和淀粉-KI溶液檢驗加碘鹽中的101

的原理是10］在酸性條件下與「發(fā)生歸中反應生成L而遇淀粉變藍，由于醋酸是弱酸，在

離子方程式中不能用H+表示，因此B不正確；C.H2O2具有較強的氧化性，F(xiàn)eSCU溶液中

2+

加入H2O2產(chǎn)生的沉淀是氫氧化鐵，該反應的離子方程式為2Fe+

+

H2O2+4H2O=2Fe(OH)3i+4H,C正確；D.NaHCCh溶液與少量的Ba(OH)2溶液混合后發(fā)生

反應生成碳酸領沉淀、碳酸鈉和水，NaHCCh過量，Ba(OH)2全部參加反應，因此該反應的

2+

離子方程式為2HCO；+Ba+2OH=BaCO3；+CO；+2H2O,D不正確;綜上所述,本題選AC。

下列有關四種不同反應進程的說法正確的是

A.進程I是放熱反應B.平衡時P的產(chǎn)率：11>1

c.生成P的速率：ni>iiD.進程iv中，z沒有催化作用

【答案】AD

【解析】A.由圖中信息可知，進程I中S的總能量大于產(chǎn)物P的總能量，因此進程I是放

熱反應，A說法正確；B.進程n中使用了催化劑X,但是催化劑不能改變平衡產(chǎn)率，因此

在兩個進程中平衡時P產(chǎn)率相同，B說法不正確；C.進程III中由S?Y轉化為P?Y的活化

能高于進程II中由S?X轉化為P?X的活化能，由于這兩步反應分別是兩個進程的決速步驟，

因此生成P的速率為ni<n,C說法不正確；D.由圖中信息可知，進程w中S吸附到Z表

面生成S?Z,然后S?Z轉化為產(chǎn)物P?Z,由于P?Z沒有轉化為P+Z,因此，Z沒有表現(xiàn)出催

化作用，D說法正確；綜上所述，本題選AD。

13.為探究FeCL的性質，進行了如下實驗(FeCh和Na2s。3溶液濃度均為O.lmoLL」)。

實

操作與現(xiàn)象

驗

①在5mL水中滴加2滴FeCL溶液，呈棕黃色；煮沸，溶液變紅褐色。

在5mLFeCL溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，變紅褐色；再滴加&［FeCN%］溶

②

液，產(chǎn)生藍色沉淀。

在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeC1溶液，變紅褐色；將上述混合液分成兩

③份，一份滴加K31Fe(CN)6］溶液，無藍色沉淀生；另一份煮沸，產(chǎn)生紅褐色沉

淀。

依據(jù)上述實驗現(xiàn)象，結論不合理的是

A.實驗①說明加熱促進Fe3+水解反應

B.實驗②說明Fe3+既發(fā)生了水解反應，又發(fā)生了還原反應

C.實驗③說明Fe3+發(fā)生了水解反應，但沒有發(fā)生還原反應

D.整個實驗說明SO；對Fe3+的水解反應無影響，但對還原反應有影響

【答案】D

【解析】A.鐵離子的水解反應為吸熱反應，加熱煮沸可促進水解平衡正向移動，使水解程

度加深，生成較多的氫氧化鐵，從而使溶液顯紅褐色，故A正確；B.在5mLFeCb溶液中

滴加2滴同濃度的Na2sCh溶液，根據(jù)現(xiàn)象和分析可知，F(xiàn)e3+既發(fā)生了水解反應，生成紅褐

色的氫氧化鐵，又被亞硫酸根離子還原，得到亞鐵離子，加入鐵氧化鉀溶液后，出現(xiàn)特征藍

色沉淀，故B正確；C.實驗③中在5mLNa2sCh溶液中滴加2滴同濃度少量FeCb溶液，根

據(jù)現(xiàn)象和分析可知，仍發(fā)生鐵離子的水解反應，但未來得及發(fā)生鐵離子的還原反應，即水解

反應比氧化還原反應速率快，故C正確；D.結合三組實驗，說明鐵離子與亞硫酸根離子混

合時，鐵離子的水解反應占主導作用，比氧化還原反應的速率快，因證據(jù)不足，不能說明亞

硫酸離子對鐵離子的水解作用無影響，事實上，亞硫酸根離子水解顯堿性，可促進鐵離子的

水解反應，故D錯誤。綜上所述，答案為D。

14.向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入2mO1X和ImolY發(fā)生反應：

2X(g)+Y(g)^Z(g)AH,其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應體系的壓強隨時

間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是

A.AH>0B.氣體的總物質的量：na<nc

C.a點平衡常數(shù)：K>12D.反應速率：Va正<Vb正

【答案】B

【解析】A.甲容器在絕熱條件下，隨著反應的進行，壓強先增大后減小，根據(jù)理想氣體狀

態(tài)方程PV=nRT可知，剛開始壓強增大的原因是因為容器溫度升高，則說明上述反應過程放

熱，即AHVO,故A錯誤；B.根據(jù)A項分析可知，上述密閉溶液中的反應為放熱反應，

圖中a點和c點的壓強相等，因甲容器為絕熱過程，乙容器為恒溫過程，若兩者氣體物質的

量相等，則甲容器壓強大于乙容器壓強，則說明甲容器中氣體的總物質的量此時相比乙容器

在減小即氣體總物質的量：na<nc,故B正確；C.a點為平衡點，此時容器的總壓為p,假

設在恒溫恒容條件下進行，則氣體的壓強之比等于氣體的物質的量(物質的量濃度)之比,

所以可設Y轉化的物質的量濃度為xmol-L-1,則列出三段式如下：

2X(g)+Y(g)fZ(g)

c平2-2x1-xx

c(Z)0.75,c

那么化學平衡常數(shù)K=2,二cc<=12,又甲容器為絕熱條件，等效為恒溫

條件下升溫，平衡逆向移動，則平衡常數(shù)減小即平衡常數(shù)K<12,故C錯誤；D.根據(jù)圖像

可知，甲容器達到平衡的時間短，溫度高，所以達到平衡的速率相對乙容器的快，即匕正〉

■正，故D錯誤。綜上所述，答案為B。

三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第15~17題為必考題，每個試題

考生都必須作答。第18、19題為選考題，考生根據(jù)要求作答。

(一)必考題：此題包括3小題，共39分。

15.某實驗小組以BaS溶液為原料制備BaCL.ZHz。，并用重量法測定產(chǎn)品中BaCl2-2凡。

的含量。設計了如下實驗方案：

可選用試劑：NaCl晶體、BaS溶液、濃H2S04、稀H2S04、CUSO4溶液、蒸儲水

步驟LBaCLZHzO的制備

按如圖所示裝置進行實驗，得到Bad2溶液，經(jīng)一系列步驟獲得BaCyZHz。產(chǎn)品。

BaS

溶液

步驟2,產(chǎn)品中BaCl2-2H2O的含量測定

①稱取產(chǎn)品0.5000g,用100mL水溶解，酸化，加熱至近沸；②在不斷攪拌下，向①所

得溶液逐滴加入熱的O.lOOmol-L」H2so4溶液，

③沉淀完全后，60°。水浴40分鐘，經(jīng)過濾、洗滌、烘干等步驟，稱量白色固體，質量為

0.4660g?

回答下列問題：

（1）I是制取氣體的裝置，在試劑a過量并微熱時，發(fā)生主要反應的化學方程式

為;（2）I中b儀器的作用是；山中的試劑應選用；（3）在沉淀過

程中，某同學在加入一定量熱HzS。,溶液后，認為沉淀已經(jīng)完全，判斷沉淀已完全的方

法是；（4）沉淀過程中需加入過量的H?S04溶液，原因是;（5）在過濾操

作中，下列儀器不需要用到的是（填名稱）；

（6）產(chǎn)品中BaCl2-2凡0的質量分數(shù)為（保留三位有效數(shù)字）。

微熱

【答案】（1）HC1；H2so4（濃）+NaCl=NaHSCU+HClf

（2）防止倒吸；CuSO4溶液

（3）靜置，取上層清液于一潔凈試管中，繼續(xù)滴加硫酸溶液，無白色沉淀生成，則已沉淀

兀全

（4）使鋼離子沉淀完全

（5）錐形瓶

（6）97.6%

【解析】裝置I中濃硫酸和氯化鈉共熱制備HCL裝置II中氯化氫與BaS溶液反應制備

BaCb2H2。，裝置III中硫酸銅溶液用于吸收生成的H?S,防止污染空氣。

（1）由分析可知，裝置I為濃硫酸和氯化鈉共熱制取HC1氣體的裝置，在濃硫酸過量并微

熱時，濃硫酸與氯化鈉反應生成硫酸氫鈉和氯化氫，發(fā)生主要反應的化學方程式為：

微熱

町。4（濃）+NaCl=NaHSO4+HClTo

（2）氯化氫極易溶于水，裝置n中b儀器的作用是：防止倒吸；裝置n中氯化氫與BaS

溶液反應生成H?s,H2s有毒，對環(huán)境有污染，裝置ni中盛放CuS04溶液，用于吸收

H2S?

(3)硫酸與氯化釧反應生成硫酸鋼沉淀，因此判斷沉淀已完全的方法是靜置，取上層清液

于一潔凈試管中，繼續(xù)滴加硫酸溶液，無白色沉淀生成，則已沉淀完全。

(4)為了使領離子沉淀完全，沉淀過程中需加入過量的硫酸溶液。

(5)過濾用到的儀器有：鐵架臺、燒杯、漏斗、玻璃棒，用不到錐形瓶。

0.4660g

(6)由題意可知，硫酸鋼的物質的量為：——^-=0.002mol,依據(jù)鋼原子守恒，產(chǎn)品

233g/mol

中BaCl2-2H2O的物質的量為0.002mol,質量為0.002molx244g/mol=0.488g,質量分數(shù)為:

0.488g

x100%=97.6%o

0.5000g

16.2021年我國制氫量位居世界第一，煤的氣化是一種重要的制氫途徑?；卮鹣铝袉栴}:

(1)在一定溫度下，向體積固定的密閉容器中加入足量的C(s)和ImolHzCXg),起始壓

強為0.2MPa時，發(fā)生下列反應生成水煤氣：

I.C(s)+H2O(g)^CO(g)+H2(g)AH|=+13L4kJ-mol」

II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)AH2=-41.1kJ-mor'

①下列說法正確的是；A.平衡時向容器中充入惰性氣體，反應I的平衡逆向移動

B.混合氣體的密度保持不變時，說明反應體系已達到平衡

C.平衡時H,的體積分數(shù)可能大于彳

D.將炭塊粉碎，可加快反應速率

②反應平衡時，H2O(g)的轉化率為50%,CO的物質的量為O.lmol。此時，整個體系

(填“吸收”或“放出”)熱量______kJ,反應I的平衡常數(shù)Kp=(以分壓表示,

分壓=總壓x物質的量分數(shù))。

(2)一種脫除和利用水煤氣中CO2方法的示意圖如下：

①某溫度下，吸收塔中K2cO3溶液吸收一定量的CO2后，c(CO|j:c(HCO；)=1:2,則

該溶液的pH=(該溫度下H?C03的Kai=4.6x10]=5.0x10:)；②再生塔中

產(chǎn)生CO?的離子方程式為③利用電化學原理，將CO2電催化還原為C2H“陰

極反應式為O

【答案】(1)BD；吸收；13.14；0.02MPa

A,

+

(2)10；2HCO3=CO2T+CO3+HIO；2CO2+12e+12H=C2H4+4H2O

【解析】(1)①A.在恒溫恒容條件下，平衡時向容器中充入情性氣體不能改變反應混合物

的濃度，因此反應I的平衡不移動，A說法不正確；B.在反應中有固體C轉化為氣體，氣

體的質量增加，而容器的體積不變，因此氣體的密度在反應過程中不斷增大，當混合氣體的

密度保持不變時，說明反應體系已達到平衡，B說法正確；C.若C(s)和H2O(g)完全反應全

部轉化為CCh(g)和H2(g),由C(s)+2H20(g)=CO2(g)+2H2(g)可知，H2的體積分數(shù)的極值為

2

由于可逆反應只有一定的限度，反應物不可能全部轉化為生成物，因此，平衡時H2的

2

體積分數(shù)不可能大于C說法不正確；D.將炭塊粉碎可以增大其與H2O(g)的接觸面積,

因此可加快反應速率，D說法正確；綜上所述，相關說法正確的是BD。

②反應平衡時，比0但)的轉化率為50%,則水的變化量為0.5mol,水的平衡量也是

0.5moL由于CO的物質的量為O.lmol,則根據(jù)O原子守恒可知CCh的物質的量為

0.2moL根據(jù)相關反應的熱化學方程式可知，生成O.lmolCO要吸收熱量13.14kJ,生成

OZmolCCh要放出熱量8.22kJ此時，因此整個體系吸收熱量13.14kJ-8.22kJ=4.92kJ；由H

原子守恒可知，平衡時H2的物質的量為0.5mol,CO的物質的量為O.lmol,CO2的物質的

量為0.2mol,水的物質的量為0.5mol,則平衡時氣體的總物質的量為

0.5mol+0,1mol+0.2mol+0.5mol=1.3mol,在同溫同體積條件下，氣體的總壓之比等于氣體的

總物質的量之比，則平衡體系的總壓為0.2MPaxl.3=0.26MPa,反應I(C(s)+H2O(g)海為

0.10.5

-----X------Q1

CO(g)+H2(g))的平衡常數(shù)Kp=L3/3*/=x0.26MPa=0.02MPa。

1.3

13

(2)①某溫度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的COB,c(COj):c(HCO；)=l:2,由

c(COj)?c(H+)

可知,c(H+)=

-c(HCO；)

“HC?3)xK“=2x5.0x10"moll?=l.OxlO^mol.E1,

則該溶液的pH=10；②再生

c(COf)a2

A

塔中KHCO3受熱分解生成K2co3、H20和C02,該反應的離子方程式為2HCOj=CO2T+

CO^+H20；③利用電化學原理，將C02電催化還原為C2H4,陰極上發(fā)生還原反應，陽極

上水放電生成氧氣和H+,H+通過質子交換膜遷移到陰極區(qū)參與反應，則陰極的電極反應式

為2co2+12e-+12H+=C2H4+4氏0。

17.鈦(Ti)及其合金是理想的高強度、低密度結構材料。以鈦渣(主要成分為TiO2,含少量

V、Si和A1的氧化物雜質)為原料，制備金屬鈦的工藝流程如下：

C、Cl2AlMg

尾氣處理V0C12渣含Si、Al雜質

已知“降溫收塵”后，粗TiC］中含有的幾種物質的沸點:

物質TiCl4VOCLSiCl4A1C13

沸點//p>

回答下列問題:

(1)已知AG=AH-TAS,AG的值只決定于反應體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略AH、AS隨

溫度的變化。若AGO,則該反應可以自發(fā)進行。根據(jù)下圖判斷：600°。時，下列反應不

能自發(fā)進行的是=

300

200

/10。

5°

§-300

chHMgACOiCg)

-400

-500

1~~?~~i~~>~~i~~>~~I~~?—

50060070080090010001100

溫度/C

A.C(s)+O2(g)=CO2(g)B.2C(s)+O2(g)=2CO(g)

C.TiO2(s)+25(g)=TiCl4(g)+O2(g)D.

TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+CO2(g)

(2)TiO?與c、Cl2,在600C的沸騰爐中充分反應后，混合氣體中各組分的分壓如下

表：

物質TiClCl

4COco22

分壓MPa4.59x10—21.84xW23.70x10-25.98xlO-345*9

①該溫度下，TiO2與C、Cl?反應的總化學方程式為；②隨著溫度升高，尾氣中

CO的含量升高，原因是=

⑶“除鈿’過程中的化學方程式為；“除硅、鋁”過程中，分離TiC］中含Si、Al

雜質的方法是

(4)“除歌和“除硅、鋁”的順序(填“能”或“不能”)交換，理由是—

(5)下列金屬冶煉方法與本工藝流程中加入Mg冶煉Ti的方法相似的是

A.高爐煉鐵B.電解熔融氯化鈉制鈉C.鋁熱反應制鎰D.氧化汞

分解制汞

【答案】(1)C

600℃

(2)5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2;隨著溫度升高，CO2與C發(fā)生反

高溫

應C+CO22CO

(3)3VOC13+A1=3VOC12+A1C13；蒸儲

(4)不能；若先“除硅、鋁”再“除鋼”，“除鋼”時需要加入A1,又引入A1雜

質

(5)AC

【解析】鈦渣中加入C、Cb進行沸騰氯化，轉化為相應的氯化物，降溫收塵后得到粗TiCL

加入單質Al除機，再除硅、鋁得到純TiCL,加入Mg還原得到Ti。

(1)ia@C(s)+O2(g)=CO2(g),@2C(s)+O2(g)=2CO(g),③

TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g),@TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+CO2(g)；

A.由圖可知，600℃時C(s)+O2(g)=CC>2(g)的AG<0,反應自發(fā)進行，故A不符合題

意；B.由圖可知，600℃時2c(s)+C>2(g)=2CO(g)的AG<0,反應自發(fā)進行，故B不符

合題意；C.由圖可知，600C時TiO2(s)+2C12(g)=TiC14(g)+C)2(g)的AG>0,反應不能

自發(fā)進行，故C符合題意；D.根據(jù)蓋斯定律，

TiO2(s)+C(s)+2C12(g)=TiC14(g)+CC)2(g)可由①+③得到，則600C時其AG<0,反應

自發(fā)進行，故D不符合題意；故選C；(2)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，該溫度下C主要生成

CO和CO2,根據(jù)相同條件下氣體的壓強之比是物質的量之比可知TiC14、CO和CO2的物

質的量之比約是5：2：4,所以TiCh與C、CL反應的總化學方程式為5TiO2+6C+10C12

600℃600℃

5TiCl4+2CO+4CO2,故答案為：5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2；②隨著

溫度升高，CO2與C發(fā)生反應C+CO2C2C。，導致co含量升高，故答案為：隨著溫

度升高，CO2與C發(fā)生反應C+CC)2呈我2c。；(3)“降溫收塵”后鋼元素主要以VOC13

形式存在，加入A1得到VOCL渣，根據(jù)得失電子守恒和元素守恒配平方程式為

3VOCI3+Al=3VOCI2+AICI3；AlCb、SiC14與TiCL沸點差異較大，“除硅、鋁”過程中可采

用蒸儲的方法分離AlCb、SiCl4,故答案為：3VOC13+A1=3VOC12+A1C13；蒸館；(4)若先

“除硅、鋁”再“除鋼”，“除鈕”時需要加入A1,又引入A1雜質，因此“除鈕”和

“除硅、鋁”的順序不能交換，故答案為：不能；若先“除硅、鋁”再“除鈕”，“除

鋼”時需要加入A1,又引入A1雜質；(5)本工藝中加入Mg冶煉Ti的方法為熱還原法；

A.高爐煉鐵的原理是用還原劑將鐵礦石中鐵的氧化物還原成金屬鐵，屬于熱還原法，故

A符合題意；B.電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的原理是電解法，故B不符合題意；C.鋁熱

反應制鎰是利用A1作還原劑，將銃從其化合物中還原出來，為熱還原法，故C符合題

意；D.Hg為不活潑金屬，可以直接用加熱分解氧化汞的方法制備汞，故D不符合題意；

故答案選AC,故答案為：ACo

(二)選考題：共15分。請考生從給出的兩道題中任選一題作答。如果多做，則

按所做的第一題計分。

［選修3：物質結構與性質］

18.鐵和硒(Se)都是人體所必需的微量元素，且在醫(yī)藥、催化、材料等領域有廣泛應用，

回答下列問題：

(1)乙烷硒琳(Ethaselen)是一種抗癌新藥，其結構式如下：

0

0

①基態(tài)Se原子的核外電子排布式為［Ar］——；②該新藥分子中有種不同化學

環(huán)境的C原子；③比較鍵角大?。簹鈶B(tài)SeO3分子SeOj離子(填“或"=")，原

因是。

(2)富馬酸亞鐵(FeC4H2O4)是一種補鐵劑。富馬酸分子的結構模型如圖所示：

①富馬酸分子中b鍵與兀鍵的數(shù)目比為;②富馬酸亞鐵中各元素的電負性由大到

小的順序為。

（3）科學家近期合成了一種固氮酶模型配合物，該物質可以在溫和條件下直接活化H?,

將N*轉化為NH；,反應過程如圖所示:

①產(chǎn)物中N原子的雜化軌道類型為；②與NH2互為等電子體的一種分子為

（填化學式）。

（4）鉀、鐵、硒可以形成一種超導材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分別如圖所示:

。--------Q不

①該超導材料的最簡化學式為;②Fe原子的配位數(shù)為；③該晶胞參數(shù)

a=b=0.4nm、c=1.4nm。阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為

g-cm-1(列出計算式)。

【答案】(1)[Ar]3d】。4s24P4；6；>；SeCh的空間構型為平面三角形，SeO

3'的空間構型為三角錐形

(2)11:3；O>C>H>Fe

(3)sp3雜化；H2O

2x(39+56x2+79x2)

(4)KFe2Se2；4；———：~~--71---

NAabcxlO

【解析】(1)①硒元素的原子序數(shù)為34,基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d"4s24P%故答案

為：[Ar]3d】。4s24P*②由結構簡式可知，乙烷硒琳的分子結構對稱，分子中含有6種化學環(huán)

境不同的碳原子，故答案為：6；③三氧化硒分子中硒原子的價層電子對數(shù)為3,孤對電子對

數(shù)為0,分子的空間構型為平面三角形，鍵角為120。，亞硒酸根離子中硒原子的價層電子對

數(shù)為4,孤對電子對數(shù)為1,離子的空間構型為三角錐形，鍵角小于120。，故答案為：>；

SeCh的空間構型為平面三角形，SeO：的空間構型為三角錐形；(2)①由球棍模型可知，富

馬酸的結構式為HOOCCH=CHCOOH,分子中的單鍵為。鍵，雙鍵中含有1個◎鍵和1個無

鍵，則分子中。鍵和兀鍵的數(shù)目比為11：3,故答案為：11：3；②金屬元素的電負性小于非

金屬元素，則鐵元素的電負性最小，非金屬元素的非金屬性越強，電負性越大，氫碳氧的非

金屬性依次增強，則電負性依次增大，所以富馬酸亞鐵中四種元素的電負性由大到小的順序

為0>C>H>Fe,故答案為：0>