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2024年全国甲卷理综化学试题

一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

【2024全国甲卷】1. 人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是

A. 木材与煤均含有碳元素                                        B. 石油裂化可生产汽油

C. 燃料电池将热能转化为电能                                  D. 太阳能光解水可制氢

【答案】C

【解析】

【详解】A.木材的主要成分为纤维素,纤维素中含碳、氢、氧三种元素,煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的变化逐渐形成的固体,是有机物和无机物组成的复杂混合物,主要含碳元素,A正确;

B.石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,汽油的相对分子质量较小,可以通过石油裂化的方式得到,B正确;

C.燃料电池是将燃料的化学能变成电能的装置,不是将热能转化为电能,C错误;

D.在催化剂作用下,利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气,D正确;

故答案选C

【2024全国甲卷】2. 下列过程对应的离子方程式正确的是

A. 氢氟酸刻蚀玻璃:SiO32+4F+6H=SiF4↑+3H2O

B. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:2Fe3++3Cu=2Fe+3Cu2+

C. 硫代硫酸钠溶液脱氯:S2O32+2Cl2+3H2O=2SO32+4Cl+6H

D. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:CaSO4+CO32=CaCO3+SO42

【答案】D

【解析】

【详解】A.玻璃的主要成分为SiO2,用氢氟酸刻蚀玻璃时,SiO2和氢氟酸反应生成SiF4气体和水,反应的方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OA错误;

BFe3+可以将Cu氧化成Cu2+,三氯化铁刻蚀铜电路板时反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+B错误;

C.氯气具有强氧化性,可以氧化硫代硫酸根成硫酸根,氯气被还原为氯离子,反应的离子方程式为S2O32+4Cl2+5H2O=2SO42+8Cl+10HC错误;

D.碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,可以用碳酸钠溶液浸泡水垢使硫酸钙转化为疏松、易溶于酸的碳酸钙,反应的离子方程式为CaSO4+CO32=CaCO3+SO42D正确;

故答案选D

【2024全国甲卷】3. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。

2024年全国甲卷理综化学试题

下列叙述错误的是

A. PLA在碱性条件下可发生降解反应

B. MP的化学名称是丙酸甲酯

C. MP的同分异构体中含羧基的有3

D. MMA可加聚生成高分子2024年全国甲卷理综化学试题

【答案】C

【解析】

【详解】A.根据PLA的结构简式,聚乳酸是其分子中的羧基与另一分子中的羟基发生反应聚合得到的,含有酯基结构,可以在碱性条件下发生降解反应,A正确;

B.根据MP的结果,MP可视为丙酸和甲醇发生酯化反应得到的,因此其化学名称为丙酸甲酯,B正确;

CMP的同分异构体中,含有羧基的有2种,分别为正丁酸和异丁酸,C错误;

DMMA中含有双键结构,可以发生加聚反应生成高分子2024年全国甲卷理综化学试题D正确;

故答案选C

【2024全国甲卷】4. 四瓶无色溶液NH4NO3、Na2CO3、Ba(OH)2、AlCl3,它们之间的反应关系如图所示。其中abcd代表四种溶液,eg为无色气体,f为白色沉淀。下列叙述正确的是

2024年全国甲卷理综化学试题

A. a呈弱碱性

B. f可溶于过量的b

C. c中通入过量的e可得到无色溶液

D. bd反应生成的沉淀不溶于稀硝酸

【答案】B

【解析】

【分析】由题意及关系图可知,ab反应需要加热,且产生的e为无色气体,则ab分别为NH4NO3Ba(OH)2的一种,产生的气体eNH3;又由于bc反应生成白色沉淀fNH4NO3不会与其他三种溶液产生沉淀,故bBa(OH)2aNH4NO3;又由于c既能与b产生沉淀f,又能与d反应产生沉淀f,故cAlCl3dNa2CO3,生成的白色沉淀为Al(OH)3,无色气体gCO2。综上所述,aNH4NO3溶液,bBa(OH)2溶液,cAlCl3溶液,dNa2CO3溶液,eNH3fAl(OH)3gCO2

【详解】A.由分析可知,aNH4NO3溶液,为强酸弱碱盐的溶液,NH4解显酸性,故a显弱酸性,A项错误

B.由分析可知,fAl(OH)3bBa(OH)2溶液,Al(OH)3为两性氢氧化物,可溶液强碱,故f可溶于过量的b中,B项正确;

C.由分析可知,cAlCl3溶液,eNH3AlCl3溶液通入NH3会生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3不溶于弱碱,继续通入NH3不能得到无色溶液,C项错误;

D.由分析可知,bBa(OH)2 dNa2CO3,二者反应生成BaCO3沉淀,可溶与稀硝酸,D项错误;

故选B

【2024全国甲卷】5. WXYZ为原子序数依次增大2024年全国甲卷理综化学试题短周期元素。WX原子序数之和等于Y的核外电子数,化合物W[ZY6]可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是

A. XZ属于同一主族

B. 非属性:2024年全国甲卷理综化学试题

C. 气态氢化物的稳定性:2024年全国甲卷理综化学试题

D. 原子半径:2024年全国甲卷理综化学试题

【答案】A

【解析】

【分析】WXYZ为原子序数依次增大的短周期元素,且能形成离子化合物W[ZY6],则WLiNa;又由于WX原子序数之和等于Y的核外电子数,若WNaX原子序数大于Na,则WX原子序数之和大于18,不符合题意,因此W只能为Li元素;由于Y可形成Y,故Y为第主族元素,且原子序数Z大于Y,故Y不可能为Cl元素,因此YF元素,X的原子序数为10-3=7XN元素;根据WYZ形成离子化合物W[ZY6],可知ZP元素;综上所述,WLi元素,XN元素,YF元素,ZP元素。

【详解】A.由分析可知,XN元素,ZP元素,XZ属于同一主族,A项正确;

B.由分析可知,XN元素,YF元素,ZP元素,非金属性:FNPB项错误;

C.由分析可知,YF元素,ZP元素,非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,即气态氢化物的稳定性:HFPH3C项错误;

D.由分析可知,WLi元素,XN元素,YF元素,同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小,故原子半径:LiNFD项错误;

故选A

【2024全国甲卷】6. 科学家使用δ-MnO2研制了一种MnO2-Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMnO4。下列叙述正确的是

2024年全国甲卷理综化学试题

A. 充电时,Zn2+向阳极方向迁移

B. 充电时,会发生反应Zn+2MnO2=ZnMn2O4

C. 放电时,正极反应有MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH

D. 放电时,Zn电极质量减少0.65gMnO2电极生成了0.020molMnOOH

【答案】C

【解析】

【分析】Zn具有比较强的还原性,MnO2具有比较强的氧化性,自发的氧化还原反应发生在ZnMnO2之间,所以MnO2电极为正极,Zn电极为负极,则充电时MnO2电极为阳极、Zn电极为阴极。

【详解】A.充电时该装置为电解池,电解池中阳离子向阴极迁移,即Zn2+向阴极方向迁移,A不正确;

B.放电时,负极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+,则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn,即充电时Zn元素化合价应降低,而选项中Zn元素化合价升高,B不正确;

C.放电时MnO2电极为正极,正极上检测到MnOOH和少量ZnMnO4,则正极上主要发生的电极反应是MnO2+H2O+e-=MnOOH+OHC正确;

D.放电时,Zn电极质量减少0.65g(物质的量为0.010mol),电路中转移0.020mol电子,由正极的主要反应MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH可知,若正极上只有MnOOH生成,则生成MnOOH的物质的量为0.020mol,但是正极上还有ZnMnO4生成,因此,MnOOH的物质的量小于0.020molD不正确;

综上所述,本题选C

【2024全国甲卷】7. 将0.10mmolAg2CrO4配制成1.0mL悬浊液,向其中滴加0.10mol/L 的NaCl溶液。2024年全国甲卷理综化学试题(M代表Ag、Cl或CrO42)随加入NaCl溶液体积(V)的变化关系如图所示。

2024年全国甲卷理综化学试题

下列叙述正确的是

A. 交点a处:c(Na+)=2c(Cl-)

B. 2024年全国甲卷理综化学试题

C. 2024年全国甲卷理综化学试题时,2024年全国甲卷理综化学试题不变

Dy1=-7.82,y2=lg34 

【答案】D

【解析】

【分析】1.0mL0.10mmolAg2CrO4的悬浊液中滴加0.10mol/L NaCl溶液,发生反应:Ag2CrO4(s)+2Cl(aq)2024年全国甲卷理综化学试题2AgCl(s)+CrO42(aq),两者恰好完全反应时,NaCl溶液的体积为v(NaCl)=2024年全国甲卷理综化学试题2mL之后再加NaCl溶液,c(Cl-)增大,据AgCl(s)2024年全国甲卷理综化学试题Ag(aq)+Cl(aq)Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)可知,c(Ag+)会随着c(Cl-)增大而减小,所以2mL后降低的曲线,即最下方的虚线代表Ag+,升高的曲线,即中间虚线代表Cl-,则剩余最上方的实线为CrO42曲线。由此分析解题:

【详解】A2mLAg2CrO4NaCl溶液恰好完全反应,则a点时溶质为NaClNa2CrO4,电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c(CrO42)+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)c(OH-)c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-CrO42曲线的交点,即c(CrO42)=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-)A错误;

B.当V(NaCl)=1.0mL时,有一半的Ag2CrO4转化为AgClAg2CrO4AgCl共存,均达到沉淀溶解平衡,取图中横坐标为1.0mL的点,得Ksp(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)c(CrO42)=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则2024年全国甲卷理综化学试题=2024年全国甲卷理综化学试题=102.21B错误;

CV2.0mL时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4AgCl共存,则2024年全国甲卷理综化学试题=2024年全国甲卷理综化学试题为定值,即2024年全国甲卷理综化学试题为定值,由图可知,在V≤2.0mLc(Ag+)并不是定值,则2024年全国甲卷理综化学试题的值也不是定值,即在变化,C错误;

DV2.0mLAgCl处于饱和状态,V(NaCl)=2.4mL时,图像显示c(Cl-)=10-1.93mol/L,则c(Ag+)=2024年全国甲卷理综化学试题=2024年全国甲卷理综化学试题=10-7.82mol/L,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCln(CrO42)守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则c(CrO2024年全国甲卷理综化学试题)=2024年全国甲卷理综化学试题=2024年全国甲卷理综化学试题=2024年全国甲卷理综化学试题mol/L,则y2=lg c(CrO2024年全国甲卷理综化学试题)=lg2024年全国甲卷理综化学试题=-lg34D正确;

故答案选D

【2024全国甲卷】8. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。

2024年全国甲卷理综化学试题

注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5mol/L,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。

已知:①2024年全国甲卷理综化学试题2024年全国甲卷理综化学试题

以氢氧化物形式沉淀时,2024年全国甲卷理综化学试题和溶液pH的关系如图所示。

2024年全国甲卷理综化学试题

回答下列问题:

1酸浸前,需将废渣磨碎,其目的是_____

2酸浸步骤中,CoO发生反应的化学方程式是_____

3假设沉铜后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10mol/L,向其中加入Na2SZn2+沉淀完全,此时溶液中c(Co2+)=_____mol/L,据此判断能否实现Zn2+Co2+的完全分离_____(不能”)

4沉锰步骤中,生成1.0molMnO2,产生H的物质的量为_____

5沉淀步骤中,用NaOH调pH=4,分离出的滤渣是_____

6沉钴步骤中,控制溶液pH=5.0∽5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,其反应的离子方程式为_____

7根据题中给出的信息,从沉钴后的滤液中回收氢氧化锌的方法是_____

【答案】1增大固体与酸反应的接触面积,提高钴元素的浸出效率   

2CoO+H2SO4=CoSO4+H2O   

3    ①. 1.6×10-4    ②. 不能   

44.0mol

5Fe(OH)3

62Co2++5ClO+5H2O=2Co(OH)3↓+Cl+4HClO   

7向滤液中滴加NaOH溶液,边加边搅拌,控制溶液的pH接近12但不大于12,静置后过滤、洗涤、干燥

【解析】

【分析】炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质,经稀硫酸酸浸时,铜不溶解,Zn及其他+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液;然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀;过滤后,滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去,同时亚铁离子也被氧化为铁离子;再次过滤后,用氢氧化钠调节pH=4,铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去;第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴,得到Co(OH)3

【小问1详解】

酸浸前,需将废渣磨碎,其目的是增大固体与酸反应的接触面积,提高钴元素的浸出效率。

【小问2详解】

酸浸步骤中,Cu不溶解,Zn单质及其他+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液,即CoO为转化为CoSO4,反应的化学方程式为CoO+H2SO4=CoSO4+H2O 

【小问3详解】

假设沉铜后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10mol/L,向其中加入Na2SZn2+沉淀完全,此时溶液中2024年全国甲卷理综化学试题,则2024年全国甲卷理综化学试题c(Co2+)小于0.10mol/L,说明大部分Co2+也转化为硫化物沉淀,据此判断不能实现Zn2+Co2+的完全分离。

【小问4详解】

沉锰步骤中,Na2S2O8Mn2+氧化为二氧化锰除去,发生的反应为S2O82+Mn2++2H2O=MnO2↓+4H+2SO42,因此,生成1.0molMnO2,产生H的物质的量为4.0mol

【小问5详解】

沉锰步骤中,S2O82同时将Fe2+氧化为Fe3+沉淀步骤中用NaOHpH=4Fe3+可以完全沉淀为Fe(OH)3,因此,分离出的滤渣是Fe(OH)3

【小问6详解】

沉钴步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,为了保证Co2+完全氧化,NaClO要适当过量,其反应的离子方程式为2Co2++5ClO+5H2O=2Co(OH)3↓+Cl+4HClO   

【小问7详解】

根据题中给出的信息,沉钴后的滤液的pH=5.0~5.5,溶液中有Zn元素以Zn2+形式存在,当pH12后氢氧化锌会溶解转化为[Zn(OH)4]2-,因此,从沉钴后的滤液中回收氢氧化锌的方法是:向滤液中滴加NaOH溶液,边加边搅拌,控制溶液的pH接近12但不大于12,静置后过滤、洗涤、干燥。

9.CO(NH2)2·H2O2(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2

()过氧化脲的合成

烧杯中分别加入25mL 30% H2O2(ρ=1.11g/cm3)、40mL蒸馏水和12.0g尿素,搅拌溶解。30℃下反应40min,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体9.4g

()过氧化脲性质检测

I.过氧化脲溶液用稀H2SO4酸化后,滴加KMnO4溶液,紫红色消失。

.过氧化脲溶液用稀H2SO4酸化后,加入KI溶液和四氯化碳,振荡,静置。

()产品纯度测定

溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成100mL溶液。

滴定分析:量取25.00mL过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀H2SO4用准确浓度的KMnO4液滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。

回答下列问题:

1过滤中使用到的玻璃仪器有_____(写出两种即可)

2过氧化脲的产率为_____

3性质检测中的现象为_____。性质检则I分别说明过氧化脲具有的性质是_____

4下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是_____,定容后还需要的操作为_____

2024年全国甲卷理综化学试题

5滴定分析”步骤中,下列操作错误的是_____(填标号)

A. KMnO4溶液置于酸式滴定管中

B. 用量筒量取25.00mL过氧化脲溶液

C. 滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁

D. 锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度

6以下操作导致氧化脲纯度测定结果偏低的是_____(填标号)

A. 容量瓶中液面超过刻度线

B. 滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗

C. 摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外

D. 滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失

【答案】1烧杯、漏斗、玻璃棒,可任选两种作答   

250%    3    ①. 液体分层,上层为无色,下层为紫红色    ②. 还原性、氧化性   

4    ①. 避免溶质损失    ②. 盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀    5BD    6A

【解析】

【小问1详解】

过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,可任选两种作答。

【小问2详解】

实验中加入尿素的质量为12.0g,物质的量为0.2mol,过氧化氢的质量为2024年全国甲卷理综化学试题,物质的量约为0.245mol,过氧化氢过量,产率应按照尿素的质量计算,理论上可得到过氧化脲0.2mol,质量为0.2mol×94g/mol=18.8g,实验中实际得到过氧化脲9.4g,故过氧化脲的产率为2024年全国甲卷理综化学试题

【小问3详解】

在过氧化脲的性质检测中,检测Ⅰ用稀硫酸酸化,加入高锰酸钾溶液,紫红色消失,说明过氧化脲被酸性高锰酸钾氧化,体现了过氧化脲的还原性;检测Ⅱ用稀硫酸酸化,加入KI溶液和四氯化碳溶液,过氧化脲会将KI氧化为I2单质,体现了过氧化脲的氧化性,生成的I2在四氯化碳中溶解度大,会溶于四氯化碳溶液,且四氯化碳密度大于水,振荡,静置后出现的现象为:液体分层,上层为无色,下层为紫红色。

【小问4详解】

操作a为洗涤烧杯和玻璃棒,并将洗涤液转移到容量瓶中,目的是避免溶质损失;定容后应盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀。

【小问5详解】

AKMnO4溶液是强氧化性溶液,应置于酸式滴定管中,A项正确;

B.量筒的精确度不能达到0.01mL,量取25.00mL的溶液应选用滴定管,B项错误;

C.滴定过程中,待测液有可能会溅到锥形瓶内壁,滴定近终点时,为了使结果更精确,可用洗瓶冲洗锥形瓶内壁,C项正确;

D.锥形瓶内溶液变色后,应等待30s,观察溶液不再恢复原来的颜色后,才能记录滴定管液面刻度,D项错误;

故选BD

【小问6详解】

A.在配制过氧化脲溶液时,容量瓶中页面超过刻度线,会使溶液体积偏大,配制溶液的浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏低,导致测定结果偏低,A项符合题意;

B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗,会导致KMnO4溶液浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,B项不符合题意;

C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,C项不符合题意;

D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,D项不符合题意;

故选A

【2024全国甲卷】10. 甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯(C3H6)的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题:

1已知如下热化学方程式:

2024年全国甲卷理综化学试题   2024年全国甲卷理综化学试题

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计算反应2024年全国甲卷理综化学试题2024年全国甲卷理综化学试题_____2024年全国甲卷理综化学试题

2CH4Br2反应生成CH3Br,部分CH3Br会进一步溴化。将8mmol CH48mmol Br2。通入密闭容器,平衡时,n(CH4)、n(CH3Br)与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有CH4CH3BrCH2Br2)

2024年全国甲卷理综化学试题

(i)图中CH3Br的曲线是_____(填“a或“b)

(ii)560℃时,CH4的转化率α=_____n(HBr)=_____m mol

(iii)560时,反应CH3Br(g)+Br2(g)=CH2Br2(g)+HBr(g)的平衡常数K=_____

3少量I2可提高生成CH3Br的选择性。500时,分别在有I2和无I2的条件下,将8mmol CH48mmolBr2,通入密闭容器,溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。

2024年全国甲卷理综化学试题

(i)在11-19s之间,有I2和无I2CH3Br的生成速率之比2024年全国甲卷理综化学试题_____

(ii)从图中找出I2提高了CH3Br选择性的证据:_____

(ⅲ)研究表明,I2参与反应的可能机理如下:

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根据上述机理,分析I2提高CH3Br选择性的原因:_____

【答案】1-67    2    ①. a    ②. 80%    ③. 7.8    ④. 10.92   

3    ①. 2024年全国甲卷理综化学试题(32)    ②. 5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐渐降低,有I2催化的CH3Br的含量陡然上升    ③. I2的投入消耗了部分CH2Br2,使得消耗的CH2Br2发生反应生成了CH3Br

【解析】

【分析】根据盖斯定律计算化学反应热;根据影响化学反应速率的因素判断还行反应进行的方向从而判断曲线归属;根据反应前后的变化量计算转化率;根据平衡时各物质的物质的量计算平衡常数;根据一段时间内物质的含量变化计算速率并计算速率比;根据图示信息和反应机理判断合适的原因。

【小问1详解】

将第一个热化学方程式命名为①,将第二个热化学方程式命名为②。根据盖斯定律,将方程式①乘以3再加上方程式②,即①×3+,故热化学方程式3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)H=-29×3+20=-67kJ·mol-1

【小问2详解】

(i)根据方程式①,升高温度,反应向吸热反应方向移动,升高温度,平衡逆向移动,CH4(g)的含量增多,CH3Br(g)的含量减少,故CH3Br的曲线为a

(ii)560℃时反应达平衡,剩余的CH4(g)的物质的量为1.6mmol,其转化率α=2024年全国甲卷理综化学试题×100%=80%;若只发生一步反应,则生成6.4mmol CH3Br,但此时剩余CH3Br的物质的量为5.0mmol,说明还有1.4mmol CH3Br发生反应生成CH2Br2,则此时生成的HBr的物质的量n=6.4+1.4=7.8mmol

(iii)平衡时,反应中各组分的物质的量分别为n(CH3Br)=5.0mmoln(Br2)=0.2mmoln(CH2Br2)=1.4mmoln(HBr)=7.8mmol,故该反应的平衡常数K=2024年全国甲卷理综化学试题=2024年全国甲卷理综化学试题=10.92

【小问3详解】

(i)11~19s时,有I2的生成速率v=2024年全国甲卷理综化学试题=2024年全国甲卷理综化学试题mmol·(L·s)-1,无I2的生成速率v=2024年全国甲卷理综化学试题=2024年全国甲卷理综化学试题mmol·(L·s)-1。生成速率比2024年全国甲卷理综化学试题=2024年全国甲卷理综化学试题=2024年全国甲卷理综化学试题

(ii)从图中可以看出,大约4.5s以后有I2催化2024年全国甲卷理综化学试题CH2Br2的含量逐渐降低,有I2催化的CH3Br的含量陡然上升,因此,可以利用此变化判断I2提高了CH3Br的选择性;

(iii)根据反应机理,I2的投入消耗了部分CH2Br2,同时也消耗了部分HBr,使得消耗的CH2Br2发生反应生成了CH3Br,提高了CH3Br的选择性。

[化学选修3:物质结构与性质]

【2024全国甲卷】11. ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:

1该族元素基态原子核外未成对电子数为_____,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为_____

2CaC2俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为_____(填标号)

a.离子键    b.极性共价键    c.非极性共价键    d.配位键

3一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷2024年全国甲卷理综化学试题,其中电负性最大的元素是_____,硅原子的杂化轨道类型为_____

4早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因:_____

物质

SnF4

SnCl4

SnBr4

SnI4

熔点/℃

442

-34

29

143

 

5结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。其中Pb配位数_____。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为_____g/cm3(列出计算式)


2024年全国甲卷理综化学试题

【答案】1    ①. 2    ②. +4   

2bd    3    ①. C    ②. sp3 

4SnF4属于离子晶体,SnCl4SnBr4SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的相对分子量越大,分子间作用力越强,熔点越高   

5    ①. 6    ②. 2024年全国甲卷理综化学试题

【解析】

【小问1详解】

ⅣA族元素基态原子的价层电子排布为ns2np2,其核外未成对电子数为2,因最外层电子数均为4,所以在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为+4

【小问2详解】

CaC2俗称电石,其为离子化合物,由2024年全国甲卷理综化学试题2024年全国甲卷理综化学试题构成,两种离子间存在离子键,2024年全国甲卷理综化学试题中两个C原子之间存在非极性共价键,因此,该化合物中不存在的化学键类型为极性共价键和配位键,故选bd

【小问3详解】

一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷2024年全国甲卷理综化学试题,含CSiH三种元素,其电负性大小:C>H>Si,则电负性最大的元素是C,硅原子与周围的4个原子形成共价键,没有孤电子对,价层电子对数为4,则硅原子的杂化轨道类型为sp3

【小问4详解】

根据表中数据可知,SnF4的熔点均远高于其余三种物质,故SnF4属于离子晶体,SnCl4SnBr4SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,SnCl4SnBr4SnI4三种物质的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,熔点升高,故原因为:SnF4属于离子晶体,SnCl4SnBr4SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的相对分子量越大,分子间作用力越强,熔点越高;

【小问5详解】

PbS晶胞结构图可知,该晶胞中有4个Pb4个S,距离每个原子周围最近的原子数均为6,因此Pb的配位数为6。设NA为阿伏加德罗常数的值,则NA个晶胞的质量为4×(207+32)gNA个晶胞的体积为2024年全国甲卷理综化学试题,因此该晶体密度为2024年全国甲卷理综化学试题

[化学选修5:有机化学基础]

【2024全国甲卷】12. 白藜芦醇(化合物I)具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某课题组合成化合物I的路线。

2024年全国甲卷理综化学试题

回答下列问题:

1A中的官能团名称为_____

2B的结构简式为_____

3C生成D的反应类型为_____

4E生成F的化学方程式为_____

5已知G可以发生银镜反应,G的化学名称为_____

6选用一种鉴别HI的试剂并描述实验现象_____

7I的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_____(不考虑立体异构)

含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳)

含有两个苯环;③含有两个酚羟基;④可发生银镜反应。

【答案】1硝基    22024年全国甲卷理综化学试题   

3取代反应    42024年全国甲卷理综化学试题+P(OC2H5)32024年全国甲卷理综化学试题+C2H5Br   

54-甲氧基苯甲醛(或对甲氧基苯甲醛)   

6鉴别试剂为:FeCl3溶液,实验现象为:分别取少量有机物H和有机物I的固体用于水配置成溶液,向溶液中滴加FeCl3溶液,溶液呈紫色的即为有机物I   

79

【解析】

【分析】根据流程,有机物AFe/H+2024年全国甲卷理综化学试题作用下发生还原反应生成有机物B,根据有机物B的分子式和有机物A的结构可以得到有机物B的结构为2024年全国甲卷理综化学试题;有机物B发生两个连续的反应后将结构中的氨基氧化为羟基,得到有机物C;有机物C发生取代反应得到有机物D,根据有机物D的分子式可以推出有机物D2024年全国甲卷理综化学试题;有机物DNBS发生取代反应得到有机物E,根据有机物E的分子式可以推出有机物E2024年全国甲卷理综化学试题;有机物EP(OC2H5)3发生反应得到有机物F,有机物F与有机物G发生反应得到有机物H,结合有机物H的结构、有机物G的分子式和小问5的已知条件可以得到有机物G的结构为2024年全国甲卷理综化学试题;最后,有机物HBBr3反应得到目标化合物I。据此分析解题:

【小问1详解】

根据有机物A的结构可知,A的官能团为硝基;

【小问2详解】

根据分析,有机物B的结构简式为:2024年全国甲卷理综化学试题

【小问3详解】

根据分析,有机物C发生反应生成有机物D是将C中的羟基取代为甲氧基得到有机物D,故反应类型为取代反应;

【小问4详解】

根据分析,有机物EP(OC2H5)3发生反应得到有机物F,反应方程式为:2024年全国甲卷理综化学试题+P(OC2H5)32024年全国甲卷理综化学试题+C2H5Br

【小问5详解】

有机物G可以发生银镜反应说明有机物G中含有醛基,结合其分子式和有机物F和有机物H的结构可以得到有机物G的结构为2024年全国甲卷理综化学试题,其化学名称为:4-甲氧基苯甲醛(或对甲氧基苯甲醛)

【小问6详解】

对比有机物H和有机物I的结构可以看出,有机物I中含有酚羟基,可以由此进行鉴别,鉴别试剂为FeCl3溶液,实验现象为分别取少量有机物H和有机物I的固体用于水配置成溶液,向溶液中滴加FeCl3溶液,溶液呈紫色的即为有机物I

【小问7详解】

对于有机物I的同分异构体,可以发生银镜反应说明含有醛基;含有手性碳原子,说明有饱和碳原子,可以得到其主体结构为2024年全国甲卷理综化学试题,因其含有两个酚羟基和手性碳原子,则满足条件的同分异构体有9种,分别为:2024年全国甲卷理综化学试题2024年全国甲卷理综化学试题2024年全国甲卷理综化学试题2024年全国甲卷理综化学试题2024年全国甲卷理综化学试题2024年全国甲卷理综化学试题2024年全国甲卷理综化学试题2024年全国甲卷理综化学试题2024年全国甲卷理综化学试题


(责任编辑:化学自习室)
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