2024年河南省高考化學模擬試卷附答案解析

2024年河南省高考化學模擬試卷

一.選擇題（共7小題，滿分42分，每小題6分）

1.（6分）（2022?河南二模）“嫦娥五號”成功著陸月球，攜帶月壤返回，實現(xiàn)了中國首次

月球無人采樣返回。下列有關說法正確的是（）

A.月壤中含有的3He,其質子數(shù)為3

B.“嫦娥五號”主體柩架?一鈦合金、鋁合金屬于高分子材料

C.制作鉆桿用的SiC增強鋁基材料屬于有機合成材料

D.運載火箭用的液02液H2推進劑在工作時發(fā)生氧化還原反應

2.（6分）（2021秋?湖北期末）中國茶文化源遠流長。茶水中的兒茶素（如圖）具有抗腫瘤、

抗氧化等藥理作用。下列有關兒茶素的說法錯誤的是（）

A.兒茶素可被酸性KMnCU溶液氧化

B.可利用茶水檢測補快劑是否變質

C.Imol兒茶素最多可與dmolNa發(fā)生反應

D.Imol兒茶素最多可與6moiH2發(fā)生加成反應

z

II

X~Y-Y-Z，2?

3.（6分）（2022?昌吉州模擬）化合物x'N是一種高效消毒劑，其蒸汽和溶液

都具有很強的殺菌能力，可用于目前新冠病毒疫情下的生活消毒。其中X、Y、Z為原子

序數(shù)依次增大的短周期元素。下列敘述正確的是（）

A.原子半徑：X>Y>Z

B.元素的非金屬性：X<Y<Z

C.該化合物中Z的化合價均呈-2價

D.該化合物中X、Y、Z都滿足8電子穩(wěn)定結構

催化劑

4.（6分）（2021秋?金東區(qū)校級期末）工業(yè)上可采用CH30H—：~CO+2H2的方法來制取

高純度的CO和H2。我國學者采用量子力學方法，通過計算機模擬，研究了在杷基催化

劑表面上甲醇制氫的反應歷程，其中吸附在鉗催化劑表面上的物種用*標注。如圖為計算

機模擬的各步反應的能量變化示意圖，下列說法正確的是（）

A.CH30H脫氫反應的第一步歷程為CH3OH*=CH3*+OH*

B.該歷程中最大活化能E正=157.2kJ?moL

C.該歷程中，放熱最多的步驟的化學方程式為CHO*+4H*=CO*+2H2（g）

D.CH3OH*=CO*+2H2（g）△H=+65.7kJ-mol'1

5.（6分）（2022?泰安一模）某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag（金

屬層中其他金屬含量過低，對實驗的影響可忽略）。

已知：AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3?H2O=Ag（NH3）2++0+2H2。

下列說法錯誤的是（）

15%NaCITO；容液（過量）10%T氨水

忌端算t1化溶解I過述H一―""Ag

t11

NaOH溶液調pH濾液浪渣

A.“氧化”階段需在80℃條件下進行，可用水浴加熱

B.為加快“溶解”速率，可采用高溫條件

C.實驗室中過濾時使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒

D.為提高Ag的回收率，需對“過濾II”的濾渣進行洗滌，并將洗滌后的濾液合并入過

濾n的濾液中

6.（6分）（2022?浙江模擬）某實驗小組利用燃料電池濃縮NaOH溶液，裝置如圖所示。已

知通入左右兩室的NaOH溶液的體積相同且體積變化忽略不計,鈉離子交換膜只允許Na+

通過。下列說法正確的是（）

cmol/L

NaOH溶液

A.工作時，電能轉變?yōu)榛瘜W能

+

B.負極的反應式：H2-2e'=2H

C.數(shù)值大小:b>a>c

D.如每升溶液消耗HzO.lmoL則|c?b|=0.2

7.(6分)(2022?河西區(qū)校級模擬)為研究沉淀的生成及轉化，同學們進行如圖所示實驗。

下列關于該實驗的分析不正確的是()

①③

2mL0.05mol/L2滴0.1mol/L2mL0.1mol/L

KSCN溶液Fc(NO6溶液KI溶液

2mL0.1mol/L產(chǎn)生白色沉淀無明顯變化產(chǎn)生黃色沉淀

AgNO,溶液(AgSCN)溶液不變紅送液變紅

A.①中產(chǎn)生白色沉淀的原因是c(Ag+)?c(SCN')>KsP(AgSCN)

B.①中存在平衡：AgSCN(s)=Ag+(aq)+SCN「(叫)

C.②中無明顯變化是因為溶液中的c(SCN')過低

D.上述實驗不能證明AgSCN向Agl沉淀轉化反應的發(fā)生

二.解答題(共5小題，滿分73分)

8.(14?)(2022?河南二模)硝基苯是重耍的化工原料，用途廣泛。

I.制備硝基苯的化學反應方程式如F：

濃質酸

+HO-NO2-?+H2O

50?6D°C

II.可能用到的有關數(shù)據(jù)列表如表。

物質熔點/℃沸點/℃密度(20*0)/g?cm3溶解性

鎘鐵礦(成分為CdO2、FC2O3、FeO及少量的AI2O3和SiO2)為原料制備CdS的工藝流

程如圖。

濾渣I濾渣2濾液

回答下列問題：

(1)“濾渣1”的成分是O(寫化學式)

(2)“還原鎘”時，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，發(fā)生反應的離子方程式為。

(3)加入H2O2溶液的目的是。

(4)通入H2s也可以“沉鎘”，發(fā)生反應的離子方程式為。

(5)實際TM牛產(chǎn)中.有時采用陽離子交換樹脂法來測定沉鎘后溶液中C(P+的含量,其

原理是：2++其中為陽離子交換樹脂。常溫下，將沉鎘后的

Cd+2NaR=2Na+CdR2,NaR

溶液經(jīng)過陽離子交換樹脂后，測得溶液中的Na+比交奧前增加了0.0552g?1?'此時溶液

pH=6,則該條件下Cd(OH)2的Ksp=。

(6)CdS不溶于稀鹽酸，可溶于濃鹽酸,并生成H2[CdCl4],反應的化學方程式為。

若向反應后的溶液中加水稀釋，又出現(xiàn)黃色沉淀，用平衡移動原理解釋(已知

Cd2+4-4Cl^[CdC14]2')

10.(15分)(2021?鄭州一模)甲烷和CO2是主要的溫室氣體，高效利用甲烷和CO2對緩

解大氣變暖有重要意義。

圖1

圖3圖4

(1)如圖I是利用太陽能將CO2分解制取炭黑的示意圖。

已知①2FC3C)4(s)=6FeO(s)+02(g)△H=akJ*mol

@C(s)+O2(g)=€02(g)△H=bkJ?mol]

則過程2的熱化學方程式為°

(2)在兩個體積均為2L的恒容密閉容器中，按表中相應的最加入物質，在相同溫度下

進行反應CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),CO2的平衡轉化率如表所示。

容器起始物質的量(n)/molCO2

CH4CO2COH2的平

衡轉

化率

10.20.20050%

II0.20.10.20.3/

容器I在lOmin時反應達到平衡，該段時間內(nèi)CH4的平均反應速率為mol-L'1-

min，容器II起始時反應向(填“正反應方向”、“逆反應方向”或“不移動”)

進行。

（3）將一定量的甲烷和氧氣混合發(fā)生反應2CH4<g）+02（g）=28（g）+4H2（g）,

其他條件相同，在甲、乙兩種不同催化劑作用下，相同時間內(nèi)測得CH4轉化率與溫度變

化關系如圖2所示。某同學判斷c點一定沒有達到平衡狀態(tài)，他的理由是。

（4）C02通過催化加氫可以合成乙醇，其反應原理為：2CO2（g）+6H2（g）2H50H

(g)+3H2O(g)AH<0om=通過實驗得到卜列圖象:

八起小?！?/p>

①圖3中mi、m2、m3最高的是。

②圖4表示在總壓為P的恒壓條件下，且m=3時，平衡狀態(tài)時各物質的物質的量分數(shù)

與溫度的關系。T4溫度時，列式表示該反應的壓強平衡常數(shù)Kpo（用平衡分壓代

替平衡濃度計算，分壓=總壓義物質的量分數(shù)）

11.（15分）（2021?咸陽模擬）磷及其化合物在電池、催化等領域有重要應用。黑磷與石墨

類似，也具有層狀結構（如圖1）。為人?幅度提高鋰電池的充電速率，科學家最近研發(fā)了

黑磷-石墨復合負極材料，其單層結構俯視圖如圖2所示。

圖3

轉合區(qū)

圖2

回答下列問題：

（1）Li、C、P三種元素中，電負性最小的是o（用元素符號作答）

（2）基態(tài)磷原子價電子排布式為。

（3）圖2黑磷區(qū)中P原子的雜化方式為，石墨區(qū)中C原子的雜化方式為

（4）氫化物PH3、CFh、NH3的沸點由高到低順序為o

（5）根據(jù)圖1和圖2的信息，下列說法正確的有o（填字母）

A.黑磷區(qū)中P-P鍵的鍵能不完全相同

B.黑磷與石墨都屬于混合型晶體

C.由石墨與黑磷制備該復合材料的過程，發(fā)生了化學反應

D.石墨與黑磷的交界結合區(qū)域中，P原子與C原子共平面

E.復合材料單層中，P原子與C原子之間的作用力屬范德華力

（6）貴金屬磷化物Rh2P（化學式量為237）可用作電解水的高效催化劑，其立方晶胞如

圖3所示。已知晶胞參數(shù)為anm,晶體中與P距離最近的Rh的數(shù)目為,晶體的

密度為（列出計算式）。

12.（15分）（2021?北辰區(qū)校級模擬）化學式為C9HI0O2的有機物有如圖的轉化關系:

I△0鳴*―坨…

I八I

—-|）------------------------o-c-cih

~~卜展）HL,X

一L稀-足城風濃HS）,

w"------I*.,—1rr…??r（r■?II

催化劑△△

已知：①F與FeCh溶液能發(fā)生顯色反應；

②從G到H的反應中，H只有一種結構且能使濱水褪色；

③翔基與雙鍵碳原子柱連接時，不穩(wěn)定，易發(fā)生轉化：RCH=CHOH-*RCH2CHO

請問答下列問題：

（1）物質I中含氧官能團的名稱：B-C的反應類型：o

（2）F的名稱為；H的結構簡式為o

（3）A生成D和E的化學方程式：。

（4）有機物B與銀氨溶液反應的化學方程式：o

（5）符合下列條件的A的同分異構體有種；

①屬于芳香族化合物

②能發(fā)生銀鏡反應

③能發(fā)生水解反應

其中核磁共振氫譜呈現(xiàn)四個峰，且峰面積之比為6：2：1：1的同分異構體的結構簡式

為。

（6）寫出由苯酚合成（）H的合成路線流程圖（無機試劑任選，要注明條

件）

2024年河南省高考化學模擬試卷

參考答案與試題解析

一.選擇題（共7小題，滿分42分，每小題6分）

1.（6分）（2022?河南二模）“嫦娥五號”成功著陸月球，攜帶月壤返回，實現(xiàn)了中國首次

月球無人采樣返回。下列有關說法正確的是（）

A.月康中含有的其質子數(shù)為3

B.“嫦娥五號”主體框架--鈦合金、鋁合金屬于高分子材料

C.制作鉆桿用的SiC增強鋁基材料屬于?有機合成材料

D.運載火箭用的液02液H2推進劑在工作時發(fā)生氧化還原反應

【考點】原子構成.

【專題】物質的組成專題；原子組成與結構專題.

【分析】A.兀素符號左上角為質量數(shù)；

B.合金屬于金屬材料；

C.SiC增強鋁基材料屬復合材料，為非金屬材料；

D.運載火箭用的液02液H2推進劑在工作時氫氣和氧氣發(fā)生氧化還原反應放出熱量。

【解答】解：A.月壤中含有的3Hc,其質子數(shù)為2,故A錯誤；

B.“嫦娥五號”主體框架--鈦合金、鋁合金屬于金屬材料，不是高分子材料，故B錯

誤；

C.制作鉆桿用的SiC增強鋁基材料屬于非金屬材料，不屬于有機合成材料?，故c錯誤：

D.運載火箭用的液02液H2推進劑在工作時燃燒發(fā)生氧化還原反應，故D正確；

故選：D。

【點評】本題綜合考杳材料的組成、性質和用途等知識，為高頻考點，側重化學與生活

的考查，有利于培養(yǎng)學生的良好的科學素養(yǎng)，提高學生學習的積極性，題目難度不大。

2.（6分）（2021秋?湖北方末）中國茶文化源遠流長。茶水中的兒茶素（如圖）具有抗腫瘤、

抗氧化等藥理作用。下列有關兒茶素的說法錯誤的是（）

A.兒茶素可被酸性KMnCU溶液氧化

B.可利用茶水檢測補鐵劑是否變質

C.1mol兒茶素最多可與4molNa發(fā)生反應

D.Imol兒茶素最多可與6moiH2發(fā)生加成反應

【考點】有機物的結構和性質.

【專題】有機物的化學性質及推斷.

【分析】由結構可知，分子中含酚羥基、醇羥基、醛鍵，結合酚、醇的性質來解答。

【解答】解：A.含酚羥基、醉羥基，均可被酸性高缽酸鉀溶液氧化，故A正確；

B.補鐵劑變質牛.成鐵離子，遇酚羥基發(fā)牛.顯色反應，可檢驗，故B正確；

C.5個?OH均與Na反應，Imol兒茶素最多可與5moiNa發(fā)生反應，故C錯誤：

D.2個苯環(huán)可與氫氣發(fā)生加成反應，則Imol兒茶素最多可與6m。陽2發(fā)生加成反應，故D

正確：

故選：Co

【點評】本題考查有機物的結構與性質，為高頻考點,，把握有機物的官能團、有機反應

為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意酚、醇、苯的性質，題目難度不大。

z

II2

3.（6分）（2022?昌吉州模擬）化合物x'N是一-種高效消毒劑，其蒸汽和溶液

都具有很強的殺菌能力，可用于目前新冠病毒疫情下的生活消毒。其中X、Y、Z為原子

序數(shù)依次增大的短周期元素。下列敘述正確的是（）

A.原子半徑：X>Y>Z

B,元素的非金屬性：X<Y<Z

C.該化合物中Z的化合價均呈?2價

D.該化合物中X、Y、Z都滿足8電子穩(wěn)定結構

【考點】原了結構與元素周期律的關系.

【專題】元素周期律與元素周期表專題.

z

II7

【分析】化合物X'X是一種高效消毒劑，氣體和溶液都具有很強的殺菌能力，

可用于目前新冠病毒疫情下的生活消毒。其中X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元

素，X形成1個共價鍵，Y形成4個共價鍵，且能夠形成Y-Y鍵，則X為H,Y為C

元素；Z形成2個共價鍵，且該化合物具有很強的殺菌能力，則存在-O?O■結構，該

o

化合物的結構簡式為03-2-。-。凡所以Z為0元素，以此分析解答。

【解答】解：根據(jù)分析可知，X為H,Y為C,Z為0元素。

A.同一周期從左向右原子半徑逐漸減小，電子層越多原子半徑越大，則原子半徑：Y>

Z>X,故A錯誤；

B.同一周期從左向右非金屬性逐漸增強，則非金屬性HVCVO,即XVYVZ,故B正

確；

C.該化合物中存在-0-0-結構，-0-0-中的0元素化合價為-1價，故C錯誤;

D.H原子最外層達到2電子穩(wěn)定結構，不滿足8電子穩(wěn)定結構，故D錯誤；

故選：Bo

【點評】本題考查位置結構性質的相互關系應用，題目難度不大，推斷元素為解答關鍵，

注意掌握元素周期律內(nèi)容及常見元素化合物性質，試題側重考查學生的分析能力及邏輯

推理能力。

催化劑

4.（6分）（2021秋?金東區(qū)校級期末）工業(yè)上可采用CH30H—■~C0+2H2的方法來制取

△

高純度的C0和H2。我國學者采用量子力學方法，通過計算機模擬，研究了在杷基催化

劑表面上甲醇制氫的反應歷程，其中吸附在把催化劑表面上的物種用*標注。如圖為計算

機模擬的各步反應的能量變化示意圖，下列說法正確的是（）

A.CH30H脫氫反應的第一步歷程為CH3OH*=CH3*+OH*

B.該歷程中最大活化能E正=157.2kJ?mo「i

C.該歷程中，放熱最多的步驟的化學方程式為CHO*+4H*=CO*+2H2（g）

D.CH3OH*=CO*+2H2（g）△H=+65.7kJ-mor,

【考點】反應熱和熠變.

【專題】化學反應中的能量變化.

【分析】A.根據(jù)圖象判斷第一步歷程為CH3OH*=CH3O*+H*；

B.由圖可知，CO+4H4-*CO++2H2(g)的活化能最大；

C.根據(jù)圖象可知，放熱最多應為縱坐標值相差較大的過程；

D.根據(jù)圖象判斷CHQH*=CO*+2H2(g)是吸熱反應，甲醉的相對能量為0,生成物

相對能量為65.7kJ?molI

【解答】解：A.根據(jù)圖中可以看出CH30H脫氫反應的第一步歷程為：CH3OH*=

CH3O*+H*,故A錯誤；

B.根據(jù)圖象中可以看出，CO*+4H*=CO*+2H2的過程中，活化能最大，數(shù)值等于113.9

kJ*mol1-(-65.7kJ,mol1)=179.6kJ*mol故B錯誤;

C.該歷程中I、II、V是吸熱的，HI、IV是放熱的，放熱最多的步驟是CHO*+3H*=

CO*+4H*(g),故C錯誤：

D.根據(jù)圖象可以看出，CH3OH*=CO*+2H2(g)是吸熱反應，甲醇的相對能量為0,生

成物相對能量為65.7kJ?mo「l則△H=+65.7kj?mo「1，CH3OH*=CO*+2H2(g)AH

=+65.7kJ?mo「l故D正確;

故選：Do

【點評】本題考查反應熱與焰變，為高頻考點，把握化學鍵的斷裂、反應中能量變化為

解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意圖中能量變化及應用，題目難度中等“

5.(6分)(2022?泰安一模)某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少最Ag(金

屬層中其他金屬含量過低，對實驗的影響可忽略)。

已知:AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3?H2O寸Ag(NH3)2++Cl+2H2O

下列說法錯誤的是()

15%NaCIO漆液(過量)10%氨水

便處理后

的光盤碎片

NaOH溶液調pH濾液述渣

A.“氧化”階段需在條件下進行，可用水浴加熱

B.為加快“溶解”速率，可采用高溫條件

C.實驗室中過濾時使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒

D.為提高Ag的回收率，需對“過濾II”的濾渣進行洗滌，并將洗滌后的濾液合并入過

濾n的濾液中

【考點】制備實驗方案的設計.

【專題】制備實驗綜合.

【分析】由流程可知，氧化時發(fā)生4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2t,過濾分

離出AgCl、可能含Ag,力口氨水發(fā)牛.AgCl+2NH3?H2O=Ag（NH3）2CI+2H2O,過濃分離

出濾渣為Ag,再加還原劑、過濾分離出Ag,以此來解答。

【解答】解：A.“氧化”階段需在80℃條件下進行，可用水浴加熱，采用水浴加熱可以

加快反應速率，且防止NaQO受熱溫度過高而分解，故A正確；

B.為加快“溶解”速率，不能選高溫，易導致氨氣逸出，故B錯誤；

C.過濾需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，故C正確；

D.“過濾II”的濾渣含Ag,為提高Ag的回收率，需對“過濾H”的濾渣進行洗滌，并

將洗滌后的濾液合并入過濾II的濾液中，故D正確：

故選：

Bo

【點評】本題考查物質的制備實驗，為高頻考點，把握物質的性質、發(fā)生的反應、混合

物分離方法為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意元素化合物知識的應用，

題目難度不大。

6.（6分）（2022?浙江模擬）某實驗小組利用燃料電池濃縮NaOH溶液，裝置如圖所示。已

知通入左右兩室的NuOH溶液的體積相同R體積變化忽略不計,鈉離子交換膜只允追Na+

通過。下列說法正確的是（）

cmol/L

NaOH溶液

A.工作時，電能轉變?yōu)榛瘜W能

負極的反應式：+

B.H2-2e=2H

C.數(shù)值大?。篵>a>c

D.如每升溶液消耗HzO.lmol,則|c-b|=0.2

【考點】化學電源新型電池.

【專題】電化學專題.

【分析】該堿性氫氧燃料電池中，通H2的Pl極作負極，H2在負極發(fā)生失電子的氧化反

應生成H20,負極反應式為H2?2e；2OH-2H20,通的Pt極為正極，。2在正極發(fā)

生得電子的還原反應，正極反應式為O2+4c+2H2O-4OH"據(jù)此分析解答。

【解答】解：A.該裝置是原電池，將化學能轉化為電能，故A錯誤；

B.通H2的Pl極作負極，負極反應式為H2-2/+2OH--2H2O,故B錯誤；

C.負極反應式為Hz-2e+2OH'=2H2O,正極反應式為O2+4e'+2H2O—4OH',負極

消耗NaOH,正極生成NaOH,則NaOH溶液濃度：b>a>c,故C正確；

D.負極反應式為Hz-2e'+2OH=2H2O,正極反應式為O2+4e+2H20=40彳，負極

消耗O.lmolHz時消耗0.2molNaOH,轉移電子0.2mol,移向正極的Na+為0.2moL即正

極牛成0.2molNaOH,圻以|c-b|=0.4,故D錯誤：

故選：Co

【點評】本題考查新型原電池的工作原理，側重考查分析理解能力和靈活運用能力，明

確正負極判斷方法、各個電極上發(fā)生的反應是解本題關鍵，注意結合電解質的酸堿性書

寫電極反應式，題月難度中等。

7.(6分)(2022?河西區(qū)校級模擬)為研究沉淀的生成及轉化，同學們進行如圖所示實驗。

下列關于該實驗的分析不正確的是()

②③

2mL0.05mol/L2浦0.1mol<L2mL0.1mol/L

KSCN溶液Fe(NO”3溶液KI溶液

嬲

2mL0.1mol/L產(chǎn)生白色沉淀無明顯變化產(chǎn)生黃色沉淀

AgNO、族液(AgSCN)溶液不變紅注液變紅

A.①中產(chǎn)生白色沉淀的原因是c(Ag+)?c(SCN')>Ksp(AgSCN)

B.①中存在平衡：AgSCN(s)=Ag+(aq)+SCN.(叫)

C.②中無明顯變化是因為溶液中的c(SCN)過低

D.上述實驗不能證明AgSCN向Agl沉淀轉化反應的發(fā)生

【考點】難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質.

【專題】電離平衡與溶液的pH專題.

【分析】A.當溶液中濃度商Qc>Ksp,則形成沉淀；

B.生成白色沉淀AgSCN,說明溶液中存在沉淀溶解平衡；

C.沉淀溶解平衡狀態(tài)下的c(SCN')過低，遇到鐵離子不生成紅色溶液；

D.白色沉淀AgSCN加入KI溶液會產(chǎn)生換色沉淀，說明生成了Agl沉淀。

【解答】解：A.2mLO.lmol/L的AgN03溶液中滴入21^0.051110匹的長$。^溶液，①

中產(chǎn)生白色沉淀的原因是：溶液中Qc=c(Ag+)?c(SCN)>KsP(AgSCN),故A正確；

B.生成白色沉淀AgSCN,說明溶液中存在沉淀溶解平衡，①中存在平衡：AgSCN(s)

=Ag+(aq)+SCN'(aq),故B正確；

C.②中加入Fe(NO3)3溶液，無明顯變化，溶液不變紅色，是因為溶液中的c(SCND

過低，故C正確：

D.白色沉淀AgSCN加入KI溶液會產(chǎn)生換色沉淀，說明生成了Agl沉淀，上述實驗能

訐明AgSCN向Agl沉淀轉化反應的發(fā)牛，故D錯誤：

故選：D。

【點評】本題考查難溶電解質的溶解平衡，為高頻考點，把握化學平衡原理的應用、沉

淀的生成和轉化為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大。

二.解答題(共5小題，滿分73分)

8.(14分)(2022?河南二模)硝基苯是重要的化工原料，用途廣泛。

I.制備硝基茶的化學反應方程式如下：

濃質酸《jTNO：

+HO-NO2-+H2O

50-60℃

II.可能用到的有關數(shù)據(jù)列表如表。

物質熔點/℃沸點/℃密度(20℃)/g*cm-3溶解性

苯5.5800.88微溶于7K

硝基苯5.7210.91.205難溶于7K

濃硝酸-831.4易溶于水

濃硫酸-3381.84易溶于水

HL制備硝基苯的反應裝置圖如圖。

IV.制備、提純硝基苯的流程如圖。

請回答下列問題：

（1）配制混酸時，應在燒杯中先加入濃硝酸；反應裝置中的長玻璃導管最好用』

形冷凝管（或蛇形冷凝管）代替（填儀器名稱）；恒壓滴液漏斗的優(yōu)點是使混合酸能

順利流下。

（2）步驟①反應溫度控制在50?60℃的主要原因是防止副反應發(fā)生；步腺②中分離

混合物獲得粗產(chǎn)品1的實驗操作名稱是一分液。

（3）最后一次水洗后分液得到粗產(chǎn)品2時，粗產(chǎn)品2應b。（填“a”或"b”）

a.從分液漏斗上口倒出

b.從分液漏斗下口放出

（4）粗產(chǎn)品1呈淺黃色，粗產(chǎn)品2為無色。粗產(chǎn)品I呈淺黃色的原因是溶有濃硝酸分

解產(chǎn)生的二氧化氮。

（5）步驟④用到的固體D的名稱為無水氯化鈣或無水硫酸鎂。

（6）步驟⑤蒸儲操作中，錐形瓶中收集到的物質為苯。

【考點】制備實驗方案的設計.

【專題】制備實驗綜合.

【分析】制備、提純硝基苯流程：苯環(huán)上的一個氫原子能與硝酸中的硝基發(fā)生取代反應

O2O-NO：

得到硝基苯，反應①的化學方程式為：~^+HO-NO2T+H20,混

50-60℃

合物為硝基苯、濃硝酸、濃硫酸，硝基苯是油狀液體，難溶于水，密度比水大，紫微溶

于水，與硝基苯互溶，在下層，步驟②為分離互不相溶的液態(tài)混合物，應采用分液操作：

粗產(chǎn)品1中有殘留的罐酸及硫酸，步驟③依次用蒸饋水、Na2c03溶液、蒸儲水洗滌，除

去粗產(chǎn)品中殘留的酸，有機層為苯和硝基苯的混合物，還殘留有水，步驟④用無水CaC12

或無水硫酸鎂干燥有機混合物，過濾，步驟⑤進行蒸儲，分離苯和硝基苯，得到純硝基

苯，以此分析解答。

【解答】解：（1）濃硫酸密度大于濃硝酸，濃硫酸與濃硝酸混合放出大量的熱，所以配

制一定比例濃硝酸和濃硫酸混合酸時，先將濃硝酸注入燒杯中，再慢慢注入濃硫酸，并

及時攪拌和冷卻，以防止液體暴沸；

苯、濃稍酸沸點低，易揮發(fā)，球形（或蛇形）冷凝管能出好冷凝回流揮發(fā)的紫、濃硝酸，

從而可減少反應物的損失，提高轉化率；

和普通分液漏斗相比，恒壓滴液漏斗上部和三頸燒瓶氣壓相通，可以保證恒壓滴液漏斗

中的混合酸順利滴下，

故答案為：濃硝酸；球形冷凝管（或蛇形冷凝管）；使混合酸能順利流下；

（2）濃硝酸和濃硫酸是強腐蝕性酸，且具有強氧化性，溫度不能過高，控制在50?60℃,

防止副反應發(fā)生，硝基米是油狀液體，與水不互溶，密度比水大，在下層，步驟②為分

離互不相溶的液態(tài)混合物，應采取分液操作，

故答案為：防止副反應發(fā)生；分液；

（3）最后一次水洗后分液得到粗產(chǎn)品2為硝基苯和苯的混合物，采用分液方法分離，因

為硝基苯的密度比水大，所以粗產(chǎn)品2應從分液漏斗下口放出，故選b,

故答案為：b；

（4）粗產(chǎn)品1中除了硝基茶，還溶入了濃硝酸，濃硝酸受熱易分解，溶有濃硝酸分解產(chǎn)

生的二氧化氮導致其呈淺黃色，

故答案為：溶有濃硝酸分解產(chǎn)生的二氧化氮；

（5）步驟③依次用蒸儲水、Na2c03溶液、蒸儲水洗滌，除去粗產(chǎn)品中殘留的酸，有機

層為苯和硝基苯的混合物，還殘留有水，步驟④用無水氯化鈣或無水硫酸鎂干燥有機混

合物，過濾，得到苯和硝基苯的混合物，

故答案為：無水氯化使或無水硫酸鎂；

（6）步驟⑤為蒸鐳操作，分離苯和硝基苯，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，苯的沸點為80C,硝基

苯的沸點為210.9℃,則錐形瓶中收集到的物質為苯，

故答案為：苯。

【點評】本題考查物質的制備實驗，為高頻考點，把握制備原理、實驗裝置的作用、物

質的性質、實驗技能為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考杳，注意元素化合物知識

與實驗的結合，題目難度不大。

9.（14分）（2021?湖北模擬）CdS又稱鎘黃，可用作黃色顏料，也用于制備熒光粉等.以

鎘鐵礦（成分為、及少量的和為原料制備的工藝流

CdO2Fe2O3sFeOAI2O3SiCh）CdS

程如圖。

濾渣I濾渣2濾液

回答下列問題：

（1）“濾渣1”的成分是.SiO2。（寫化學式）

（2）“還原鎘”時，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，發(fā)生反應的離子方程式為

3cd4++CH3OH+H2O=3Cd2++CO2t+6H*°

（3）加入H2O2溶液的R的是將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+。

（4）通入H2s也可以“沉鎘”，發(fā)生反應的離子方程式為Cd2++H2S=CdSI+2H+。

（5）實際工業(yè)生產(chǎn)中，有時采用陽離子交換樹脂法來測定沉鎘后溶液中Cd2+的含量，其

原理是：2++其中為陽離子交換樹脂。常溫下，將沉鎘后的

Cd+2NaR-2Na+CdR2,NaR

溶液經(jīng)過陽離子交換樹脂后，測得溶液中的Na卡比交喚前增加了0.0552g?1/'此時溶液

pH=6,則該條件下Cd（OH）2的KSD=1.2X10-9。

（6）CdS不溶于稀鹽酸，可溶于濃鹽酸,并生成H2[CdC141，反應的化學方程式為

CdS+4HQ（濃）=H21cde卬+H2st_。若向反應后的溶液中加水稀釋，又出現(xiàn)黃色沉

淀,用平衡移動原理解釋加水稀釋時，c（C1）降低，使平衡Cd2++4C0=|CdQ4|2-

向左移動，釋放出的Cd?+與溶液中S?一結合生成CdS黃色沉淀（已知Cd2++4C1-

^[CdCUl2'）

【考點】制備實驗方案的設計；物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.

【專題】制備實驗綜合.

【分析】以鎘鐵礦(成分為CdO2、Fe2O3、FcO及少量的AI2O3和SiO2)為原料制備Cd

(BrO3)2的流程為：加硫酸酸浸，金屬氧化物溶解，分離出的濾渣I為Si02;加甲醇

還原+4價Cd,發(fā)生反應為3Cd4++CH3OH+H2O=3Cd2++CO2t+6H+,再加H2O2氧化亞

鐵離子，發(fā)生反應2Fe"+H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,調節(jié)溶液pH除去Fe3+、Al3+,分離

出的濾渣2為Fe(OH)3、Al(OH)3；再加硫化鈉生成CdS,以此來解答。

【解答】解：(1)結合分析可知，濾渣1的成分為SiO2,

故答案為：SiO2；

(2)“還原鎘”時，加甲醇將+4價Cd還原成二價Cd,產(chǎn)生的能使澄清石灰水變渾濁的

氣體為CO2,說明甲醇被氧化成二氧化碳，該反應的離子方程式為：3Cd4++CH3OH-H2O

=3Cd2++CO2t+6H+,

4+2++

故答案為：3Cd+CH3OH+H2O=3Cd+CO2t+6H；

(3)由以卜分析可知,加雙氯水是為了將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,發(fā)牛反應為

2++3+

2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O,便于后續(xù)將鐵沉淀除去，

故答案為：將溶液中的Fc2+氧化為Fe3+；

2+

(4)通入H2S也可以“沉鎘”，發(fā)生反應的離子方程式為：Cd+H2S=CdSI+2酎，

故答案為：Cd2++H2S=CdSI+2酎；

(5)將沉鎘后的溶液經(jīng)過陽離子交換樹脂后，測得溶液中的Na+比交換前增加了0.0552g

1

?L,鈉離子的濃度為：?！?加兒=()0024mo1/L,根據(jù)Cd"+2NaR-2Na++CdR2可知，

23g/mol

交換過程中等電荷的交換，則溶液中Cd?*離子的濃度應為：c(Cd?.)=1c(Na4)=

0.0024mol/Lx4=0.0012mol/L,pH=6,則c(OH-)=上—mol/L=IO-R/L,該條件

2-io-6

下Cd(OH)2的Ksp=c(Cd2+)Xc2(OH)=0.0G12X(10'8)2=1.2X1019,

故答案為：1.2X10.?

(6)CdS溶于濃鹽酸生成H2[CdC14],反應方程式為：CdS+4HCl(濃)-H2[CdC14]+H2s

t;

若向反應后的溶液中加水稀釋，c(C「)降低,使平衡Cd2++4C10cde14『響左移動,

釋放出的Cd2+與溶液中S?-結合生成CdS黃色沉淀，

故答案為：CdS+4HQ(濃)=H2[CdC141+H2St；加水稀釋時，c(CD降低，使平衡

Cd2++4C「=[CdC14]2-向左移動，釋放出的Cd?〉與溶液中S?一結合生成CdS黃色沉淀。

【點評】本題考查物質的制備實驗，為高頻考點，把握流程中發(fā)生的反應、混合物分離

提純、實驗技能為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意元素化合物知識、反

應原理與實驗的結合，題FI難度中等。

10.(15分)(2021?鄭州一模)甲烷和CO2是主要的溫室氣體，高效利用甲烷和CO2對緩

解大氣變暖有重要意義。

圖1

圖4

(1)如圖1是利用太陽能將CO2分解制取炭黑的示意圖。

已知①2Fe3O4(s)—6FeO(s)+02(g)△H=akPmol,

@C(s)+O2(g)-CO2(g)△H=bkJ*moll

則過程2的熱化學方柝式為CO2(g)+6Fe()(s)=2Fe3O4(s)+C(s)-(a+b)

kJ*mol1

(2)在兩個體積均為2L的恒容密閉容器中，按表中相應的量加入物質，在相同溫度下

進行反應CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)：CO2的平衡轉化率如表所示。

容器起始物質的量(n)/molCO2

CH4CO2COH2的平

衡轉

化率

I0.20.20050%

II0.20.10.20.3/

容器I在lOmin時反應達到平衡，該段時間內(nèi)CH4的平均反應速率為0.04mol?I/i?

min-1；容器H起始時反應向逆反應方向(填“正反應方向“、“逆反應方向”或“不

移動”)進行。

(3)將一定量的甲炕和氧氣混合發(fā)生反應2CII4(g)+02(g)=2CO(g)+4Ih(g),

其他條件相同，在甲、乙兩種不同催化劑作用下，相同時間內(nèi)測得CH4轉化率與溫度變

化關系如圖2所示。某同學判斷c點一定沒有達到平衡狀態(tài)，他的理由是催化劑不會

改變平衡轉化率，乙催化劑c點未與甲催化劑同樣溫度的點相交，轉化率不相同，說明c

點不是平衡轉化率.

(4)CO2通過催化加氫可以合成乙醇，其反應原理為：2CO2(g)+6H2(g)2H50H

n起始(”2)

(g)+3H2O(g)AH<Oom=通過實驗得到下列圖象:

①圖3中mi、m2、m3最高的是mi。

②圖4表示在總壓為P的恒壓條件下，且m=3時，平衡狀態(tài)時各物質的物質的量分數(shù)

(《XP)X《XP)3

與溫度的關系。溫度時，列式表示該反應的壓強平衡常數(shù)(用

T4Kp—_/(：-XP)52(*-XP)6—

OOX

平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓X物質的量分數(shù))

【考點】熱化學方程式；化學平衡的影響因素；化學平衡的計算.

【專題】化學反應中的能量變化：化學平衡專題；化學平衡計算.

【分析】(1)①2Fe3O4(s)—6FeO(s)+02(g)△H=akJ?moL

②C(s)+O2(g)-CO2(g)△H=bkJ*mor1

蓋斯定律計算(①+②)，反轉方向得到過程2的熱化學方程式；

(2)容器I在lOmin歸反應達到平衡,CO2的平衡轉化率為50%,結合三段式列式計算,

CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)

起始量(mol)0.20.200

變化量(mol)().10.2X50%0.20.2

平衡量(mol)0.10.10.20.2

該段時間內(nèi)CH4的平均反應速率v=告，上述計算得到反應的平衡常數(shù)，容器II加入起

始量計算此時的濃度商Qc,和平衡常數(shù)比較判斷反應進行的方向；

(3)同溫度下甲催化劑對應的轉化率高于乙催化劑對應的轉化率，即同溫度下CH4的轉

化率不相同；

(4)①增大n(H2),平衡正向移動，二氧化碳的平衡轉化率越大；

②升高溫度，平衡逆向移動，二氧化碳和氫氣的含量增大，乙爵、水減少，乙爵的含量

是水的點所以曲線d代表的物質為乙醇，曲線a代表水，曲線c代表H2,曲線b代表

CO2,m=3時，設起始時H2為9mo1,則CO2為3moL

2CO2(g)+6H2(g)=C2H50H(g)+3H2O(g)

起始量(mol)390

0

轉化量(mol)2x6x

3x

平衡量(mol)3-2x9-6xx

3x

"6x=3x,解出x,結合平衡常數(shù)-暇畿零計算。

【解答】解：(1)?2Fe3O4(s)—6FeO(s)+O2(g)△H=akJ?mol

@C(s)+O2(g)—CO2(g)△H=bkJ-moll

蓋斯定律計算(①反轉方向得到過程的熱化學方程式：

2CO2(g)+6FcO(s)=

2Fe3O4(s)+C(s)AH=-(a+b)kJ?mol

故答案為：CO2(g)+6FeO(s)=2Fe3O4(s)+C(s)AH=-(a+b)kJ?morI

(2)容器I在lOmin時反應達到平衡,CO2的平衡轉化率為50%,結合三段式列式計算,

CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)

起始量(mol)0.20.200

變化量(mol)0.10.2X50%().20.2

平衡量