2022年高考全国甲卷化学试题解析.pdf

2022年 高 考 全 国 甲 卷 化 学 试 题 解 析 1.化 学 与 生 活 密 切 相 关。下 列 叙 述 正 确 的 是 A.漂 白 粉 与 盐 酸 可 混 合 使 用 以 提 高 消 毒 效 果 B,温 室 气 体 是 形 成 酸 雨 的 主 要 物 质 C.棉 花、麻 和 蚕 丝 均 为 碳 水 化 合 物 D.干 冰 可 用 在 舞 台 上 制 造“云 雾”【答 案】D【解 析】A.漂 白 粉 的 有 效 成 分 次 氯 酸 钙 与 盐 酸 混 合，会 发 生 氧 化 还 原 反 应 生 成 有 毒 的 氯 气,两 者 不 能 混 合 使 用，A 错 误；B.温 室 气 体 主 要 是 指 二 氧 化 碳，二 氧 化 碳 不 是 形 成 酸 雨 的 主 要 物 质，形 成 酸 雨 的 主 要 物 质 是 硫 氧 化 物、氮 氧 化 物 等，B 错 误；C.棉 花、麻 来 源 于 植 物，主 要 成 分 均 是 纤 维 素，为 碳 水 化 合 物，但 蚕 丝 来 源 于 动 物，主 要 成 分 是 蛋 白 质，蛋 白 质 不 是 碳 水 化 合 物，C 错 误；D.干 冰 是 固 态 的 二 氧 化 碳，干 冰 升 华 时，吸 收 大 量 的 热，使 周 围 温 度 降 低，大 量 的 水 蒸 气 凝 结 成 了 小 液 滴，形 成“云 雾”效 果，D 正 确；答 案 选 D。2.辅 酶 Q io具 有 预 防 动 脉 硬 化 的 功 效，其 结 构 简 式 如 下。下 列 有 关 辅 酶 Q io的 说 法 正 确 的 是 A.分 子 式 为 C60H 90O4 B.分 子 中 含 有 1 4个 甲 基 C.分 子 中 的 四 个 氧 原 子 不 在 同 一 平 面 D.可 发 生 加 成 反 应，不 能 发 生 取 代 反 应【答 案】B【解 析】A.由 该 物 质 的 结 构 简 式 可 知，其 分 子 式 为 C59H9 0。4,A 错 误；B.由 该 物 质 的 结 构 简 式 可 知，键 线 式 端 点 代 表 甲 基，10个 重 复 基 团 的 最 后 一 个 连 接 H 原 子 的 碳 是 甲 基，故 分 子 中 含 有 1+1+1+10+1=14个 甲 基，B 正 确；C.双 键 碳 以 及 与 其 相 连 的 四 个 原 子 共 面，埃 基 碳 采 取 Sp2杂 化，镶 基 碳 原 子 和 与 其 相 连 的 氧 原 子 及 另 外 两 个 原 子 共 面，因 此 分 子 中 的 四 个 氧 原 子 在 同 一 平 面 上，C 错 误；D.分 子 中 有 碳 碳 双 键，能 发 生 加 成 反 应，分 子 中 含 有 甲 基，能 发 生 取 代 反 应，D 错 误；答 案 选 B。3.能 正 确 表 示 下 列 反 应 的 离 子 方 程 式 为A.硫 化 钠 溶 液 和 硝 酸 混 合：S2-+2H+=H2STB.明 机 溶 液 与 过 量 氨 水 混 合：A13+4NH3+2H2O=A1O-+4NH*C.硅 酸 钠 溶 液 中 通 入 二 氧 化 碳：S i O+CO2+H2O=HSiO；+HCO；D.将 等 物 质 的 量 浓 度 的 Ba(OH)2和 NH4HSO4溶 液 以 体 积 比 1:2 混 合：Ba2+2OH+2H+SO f=BaSO4i+2H2O【答 案】D【解 析】A.硝 酸 具 有 强 氧 化 性，可 以 将 S”氧 化 为 S 单 质，自 身 根 据 其 浓 度 大 小 还 原 为 NO或 N02，反 应 的 离 子 方 程 式 为 4H+2N0：+S2-=S1+2NC)2T+2H20(浓)或 8H+2N0；+3S2-=3S1+2NOT+4H20(稀)，A 错 误；B.明 矶 在 水 中 可 以 电 离 出 AF+,可 以 与 氨 水 电 离 出 的 OH-发 生 反 应 生 成 A1(OH)3,但 由 于 氨 水 的 碱 性 较 弱，生 成 的 A1(OH)3不 能 继 续 与 弱 碱 发 生 反 应，故 反 应 的 离 子 方 程 式 为 A13+3NH3 H2O=A1(OH)31+3NH 4,B 错 误；C.硅 酸 的 酸 性 小 于 碳 酸，向 硅 酸 钠 溶 液 中 通 入 二 氧 化 碳 时，生 成 硅 酸 沉 淀，二 氧 化 碳 则 根 据 其 通 入 的 量 的 多 少 反 应 为 碳 酸 根 或 碳 酸 氢 根，反 应 的 离 子 方 程 式 为 SiO 3-+H2O+CO2=H2SiOU+CO：(CO2 少 量)或 SiO:+2H2O+2CO2=H2SiO3J,+2HCO；(CO2 过 量)，C 错 误；D.将 等 物 质 的 量 浓 度 的 Ba(0H)2与 NH4HSO4溶 液 以 体 积 比 1：2 混 合，Ba(0H)2电 离 出 的 0H-与 NH4HSO4电 离 出 的 H反 应 生 成 水,Ba(OH)2电 离 出 的 Ba?+与 NH4HSO4电 离 出 的 SOj反 应 生 成 BaS04沉 淀，反 应 的 离 子 方 程 为 为 Ba2+2OH-+2H+SO=BaSO41+2H2O,D 正 确;故 答 案 选 D。4.一 种 水 性 电 解 液 Zn-MnCh离 子 选 择 双 隔 膜 电 池 如 图 所 示(KOH溶 液 中，Z#+以 Zn(OH)；存 在)。电 池 放 电 时，下 列 叙 述 错 误 的 是 MnC)2电 极 离 子 选 择 隔 膜 Zn电 极/X-H 2 s。4溶 液 1 II IIIA.II区 的 K+通 过 隔 膜 向 III区 迁 移 B.I区 的 S O 1 通 过 隔 膜 向 II区 迁 移C.MnC)2 电 极 反 应：MnO2+2e-+4H占 Mn2+2H2OD.电 池 总 反 应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)；+Mn2+2H2。【答 案】A【分 析】根 据 图 示 的 电 池 结 构 和 题 目 所 给 信 息 可 知，HI区 Zn为 电 池 的 负 极，电 极 反 应 为 Zn-2e+4OH-=Zn(OH)4-,I区 MnCh 为 电 池 的 正 极，电 极 反 应 为 MnO2+2e+4H=Mn2+4-2H2O；电 池 在 工 作 过 程 中，由 于 两 个 离 子 选 择 隔 膜 没 有 指 明 的 阳 离 子 隔 膜 还 是 阴 离 子 隔 膜，故 两 个 离 子 隔 膜 均 可 以 通 过 阴、阳 离 子，因 此 可 以 得 到 I区 消 耗 H+,生 成 MM+,II区 的 K*向 I区 移 动 或 I区 的 so1 向 n区 移 动，in区 消 耗 OH-,生 成 Zn(OH)j,n区 的 so；向 in区 移 动 或 ni区 的 K+向 n区 移 动。据 此 分 析 答 题。【解 析】A.根 据 分 析，II区 的 K+只 能 向 I区 移 动，A 错 误；B.根 据 分 析，I区 的 so；向 n 区 移 动，B 正 确；C.MnC)2电 极 的 电 极 反 应 式 为 MnO2+2e-+4H+=Mn2+2H2O,C 正 确；D.电 池 的 总 反 应 为 Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)j+Mn2，+2H2。，D 正 确：故 答 案 选 A。5.N A 为 阿 伏 加 德 罗 常 数 的 值，下 列 说 法 正 确 的 是 A.25T,lOlkPa下，28L氢 气 中 质 子 的 数 目 为 2.5N,、B.2.0L LOmoLL A C 1 溶 液 中，A 产 的 数 目 为 2.0NAC.0.20mol苯 甲 酸 完 全 燃 烧，生 成 C O 2 的 数 目 为 1.4NAD.电 解 熔 融 C u C L，阴 极 增 重 6.4g,外 电 路 中 通 过 电 子 的 数 目 为 O.IONA【答 案】C【解 析】A.25、lOlkPa不 是 标 准 状 况，不 能 用 标 况 下 的 气 体 摩 尔 体 积 计 算 氢 气 的 物 质 的 量，故 A 错 误；B.AP+在 溶 液 中 会 发 生 水 解 生 成 A1(OH)3,因 此 2.0L 1.0 mol/L的 AlCb溶 液 中 AF，数 目 小 于 2.0NA，故 B 错 误；15 点 燃 C.苯 甲 酸 燃 烧 的 化 学 方 程 式 为 C6H 5coOH+万 O 2-7 C O 2+3 H 2 O,Imol苯 甲 酸 燃 烧 生 成 7moicCh，则 0.2mol苯 甲 酸 完 全 燃 烧 生 成 1.4molCO2 J数 目 为 1.4NA，故 C 正 确；D.电 解 熔 融 CuCL时，阳 极 反 应 为 2Cr-2e-=C12 T，阴 极 反 应 为 Cu2+2e-=Cu，阴 极 增 加 的 重 量 为 C u 的 质 量，6.4gCu的 物 质 的 量 为 O.lmol,根 据 阴 极 反 应 可 知，外 电 路 中 通 过 电 子 的 物 质 的 量 为 0.2mol,数 目 为 0.2NA，故 D 错 误；答 案 选 c。6.Q、X、Y、Z 是 原 子 序 数 依 次 增 大 的 短 周 期 主 族 元 素，其 最 外 层 电 子 数 之 和 为 19。Q 与 X、Y、Z 位 于 不 同 周 期，X、Y 相 邻，Y 原 子 最 外 层 电 子 数 是 Q 原 子 内 层 电 子 数 的 2 倍。下 列 说 法 正 确 的 是 A.非 金 属 性：X Q B.单 质 的 熔 点：XYC.简 单 氢 化 物 的 沸 点：ZQ D.最 高 价 含 氧 酸 的 酸 性：ZY【答 案】D【分 析】Q、X、Y、Z 为 原 子 序 数 依 次 增 大 的 短 周 期 主 族 元 素，Q 与 X、Y、Z 不 在 同 一 周 期，Y 原 子 最 外 层 电 子 数 为 Q 原 子 内 层 电 子 数 的 2 倍，则 Q 应 为 第 二 周 期 元 素，X、Y、Z位 于 第 三 周 期，Y 的 最 外 层 电 子 数 为 4,则 Y 为 S i元 素，X、Y 相 邻，且 X 的 原 子 序 数 小 于 Y,则 X 为 A1元 素，Q、X、Y、Z 的 最 外 层 电 子 数 之 和 为 1 9,则 Q、Z 的 最 外 层 电 子 数 之 和 为 19-3-4=12,主 族 元 素 的 最 外 层 电 子 数 最 多 为 7,若 Q 的 最 外 层 电 子 数 为 7,为 F 元 素，Z 的 最 外 层 电 子 数 为 5,为 P 元 素，若 Q 的 最 外 层 电 子 数 为 6,为 0 元 素，则 Z 的 最 外 层 电 子 数 为 6,为 S 元 素，若 Q 的 最 外 层 电 子 数 为 5,为 N 元 素，Z 的 最 外 层 电 子 数 为 7,为 C1元 素；综 上 所 述，Q 为 N 或 0 或 F,X 为 Al,Y 为 Si,Z 为 C l或 S 或 P,据 此 分 析 解 题。【解 析】A.X 为 AL Q 为 N 或 0 或 F,同 一 周 期 从 左 往 右 元 素 非 金 属 性 依 次 增 强，同 一 主 族 从 上 往 下 依 次 减 弱，故 非 金 属 性：QX,A 错 误：B.由 分 析 可 知,X 为 A l属 于 金 属 晶 体，丫 为 S i属 于 原 子 晶 体 或 共 价 晶 体，故 单 质 熔 点 SiAl,即 YX,B 错 误;C.含 有 氢 键 的 物 质 沸 点 升 高，由 分 析 可 知 Q 为 N 或 0 或 F,其 简 单 氢 化 物 为 H2O或 NH3或 HF,Z 为 C1或 S 或 P,其 简 单 氢 化 物 为 HC1或 H 2s或 P%,由 于 前 者 物 质 中 存 在 分 子 间 氢 键，而 后 者 物 质 中 不 存 在，故 沸 点 QZ,C 错 误；D.元 素 的 非 金 属 性 越 强，其 最 高 价 含 氧 酸 的 酸 性 越 强，P、S、C1的 非 金 属 性 均 强 于 Si,因 此 最 高 价 含 氧 酸 酸 性：ZY,D 正 确；故 答 案 为：D。7.根 据 实 验 目 的，下 列 实 验 及 现 象、结 论 都 正 确 的 是 选 项 实 验 目 的 实 验 及 现 象 结 论 A 比 较 C H 3 c o 0 一 分 别 测 浓 度 均 为 O.l m o H 的 Kh（C H3C O O j Kh（H C O；）和 HCO；的 水 解 常 数 CH3COONH4 和 NaHCC3溶 液 的 pH,后 者 大 于 前 者 B检 验 铁 锈 中 是 否 含 有 二 价 铁 将 铁 锈 溶 于 浓 盐 酸，滴 入 KM11O4溶 液，紫 色 褪 去 铁 锈 中 含 有 二 价 铁 C探 究 氢 离 子 浓 度 对 CrO。、Cr2O 相 互 转 化 的 影 响 向 K z C rO,溶 液 中 缓 慢 滴 加 硫 酸，黄 色 变 为 橙 红 色 增 大 氢 离 子 浓 度，转 化 平 衡 向 生 成 Cr2。有 的 方 向 移 动 D检 验 乙 醇 中 是 否 含 有 水 向 乙 醇 中 加 入 一 小 粒 金 属 钠，产 生 无 色 气 体 乙 醇 中 含 有 水 A.A B.B C.C D.D【答 案】C【解 析】A.CH3COONH4 中 N H；水 解，NH*+H20 N H,-H2O+H+,会 消 耗 CHjCOO-水 解 生 成 的 O H:测 定 相 同 浓 度 的 CH3coONFU和 NaHCCh溶 液 的 p H,后 者 大 于 前 者，不 能 说 明 Kh（CH3COO）Kh（H C O；）,A 错 误；B.浓 盐 酸 也 能 与 KMnO4发 生 反 应，使 溶 液 紫 色 褪 去，B 错 误；C.K z C Q 中 存 在 平 衡 2CrO亍（黄 色）+2H+=5 0；（橙 红 色）+H 2 O,缓 慢 滴 加 硫 酸，H+浓 度 增 大，平 衡 正 向 移 动，故 溶 液 黄 色 变 成 橙 红 色，C 正 确；D.乙 醇 和 水 均 会 与 金 属 钠 发 生 反 应 生 成 氢 气，故 不 能 说 明 乙 醇 中 含 有 水，D 错 误；答 案 选 C。二、非 选 择 题 8.硫 酸 锌（Z n S O j是 制 备 各 种 含 锌 材 料 的 原 料，在 防 腐、电 镀、医 学 上 有 诸 多 应 用。硫 酸 锌 可 由 菱 锌 矿 制 备。菱 锌 矿 的 主 要 成 分 为 Z n C O?,杂 质 为 Si。？以 及 Ca、Mg、Fe、C u等 的 化 合 物。其 制 备 流 程 如 下：滤 渣 滤 渣 漉 渣 滤 渣 本 题 中 所 涉 及 离 子 的 氢 氧 化 物 溶 度 积 常 数 如 下 表:离 子 Fe升 Z n2+Cu2 Fe2+M g2+4.0 x10-38 6.7 x 1 0-2.2x1 O-20 8.0 x 1 0飞 1.8xl0-回 答 1二 列 问 题：(1)菱 锌 矿 焙 烧 生 成 氧 化 锌 的 化 学 方 程 式 为(2)为 了 提 高 锌 的 浸 取 效 果，可 采 取 的 措 施 有、。(3)加 入 物 质 X 调 溶 液 pH=5,最 适 宜 使 用 的 X 是(填 标 号)。A NH3 H2O B.Ca(OH),C.NaOH滤 渣 的 主 要 成 分 是、。(4)向 8 0 9 0 C 的 滤 液 中 分 批 加 入 适 量 KM11O4溶 液 充 分 反 应 后 过 滤，滤 渣 中 有 M nO2,该 步 反 应 的 离 子 方 程 式 为 o(5)滤 液 中 加 入 锌 粉 的 目 的 是(6)滤 渣 与 浓 H 2 s o&反 应 可 以 释 放 H F并 循 环 利 用，同 时 得 到 的 副 产 物 是、焙 烧【答 案】(1)ZnCO3=ZnO+CO2 t(2).将 焙 烧 后 的 产 物 碾 碎，增 大 接 触 面 积.增 大 硫 酸 的 浓 度 等(3).B.Fe(0H)3.CaSO SiO2(4)3Fe2+M nO4+7H2O=3Fe(OH)3 I+MnO2 I+5H+(5)置 换 Cu2+为 C u从 而 除 去(6).CaSCU.MgSO4【分 析】由 题 干 信 息，菱 锌 矿 的 主 要 成 分 为 ZnCCh，杂 质 为 SiCh以 及 Ca、Mg、Fe、C u等 焙 烧 的 化 合 物，结 合 流 程 图 分 析，菱 锌 矿 焙 烧，主 要 发 生 反 应 Z n C O 3=Z n O+C O 2 t，再 加 入 H2sCU酸 浸，得 到 含 Zn2，、Ca2 Mg2 Fe2 Fe3 CiP+的 溶 液，加 入 物 质 X 调 节 pH=5,结 合 表 格 数 据，过 滤 得 到 Fe(0H)3、CaSCU、SiCh的 滤 渣，滤 液 中 主 要 含 有 Zi?+、Cu2Mg2*、Ca2 Fe2+,再 向 滤 液 中 加 入 KMnC)4溶 液 氧 化 Fe?+,过 滤 得 到 Fe(0H)3和 MnC)2的 滤 渣，滤 液 中 加 入 锌 粉，发 生 反 应 Zn+CM+=Zn2+=Cu,过 滤 后 得 到 滤 渣 为 C u,再 向 滤 液 中 加 入 H F脱 钙 镁，过 滤 得 到 滤 渣 为 CaF2、M g F 2,滤 液 为 ZnS04溶 液，经 一 系 列 处 理 得 到 ZnSO4 7H2O,据 此 分 析 解 答。【小 问 1解 析】焙 烧 由 分 析，焙 烧 时，生 成 Z nO的 反 应 为：ZnCO3=Z n O+C O2 f;【小 问 2 解 析】可 采 用 将 焙 烧 后 的 产 物 碾 碎，增 大 接 触 面 积、增 大 硫 酸 的 浓 度 等 方 式 提 高 锌 的 浸 取 率；【小 问 3 解 析】A.NH3 H2O易 分 解 产 生 NH3污 染 空 气，且 经 济 成 本 较 高，故 A 不 适 宜：B.Ca(OH)2不 会 引 入 新 的 杂 质，且 成 本 较 低，故 B 适 宜；C.NaOH会 引 入 杂 质 N a+,且 成 本 较 高，C 不 适 宜；故 答 案 选 B；当 沉 淀 完 全 时(离 子 浓 度 小 于 104m ol/L),结 合 表 格 K sp计 算 各 离 子 完 全 沉 淀 时 p H 4、MgSO4o9.硫 化 钠 可 广 泛 用 于 染 料、医 药 行 业。工 业 生 产 的 硫 化 钠 粗 品 中 常 含 有 一 定 量 的 煤 灰 及 重 金 属 硫 化 物 等 杂 质。硫 化 钠 易 溶 于 热 乙 醇，重 金 属 硫 化 物 难 溶 于 乙 醇。实 验 室 中 常 用 95%乙 醇 重 结 晶 纯 化 硫 化 钠 粗 品。回 答 下 列 问 题：(1)工 业 上 常 用 芒 硝(N a 2 s o&-lOH2。)和 煤 粉 在 高 温 下 生 产 硫 化 钠，同 时 生 成 C O,该 反 应 的 化 学 方 程 式 为。(2)溶 解 回 流 装 置 如 图 所 示，回 流 前 无 需 加 入 沸 石，其 原 因 是。回 流 时，烧 瓶 内 气 雾 上 升 高 度 不 宜 超 过 冷 凝 管 高 度 的 1/3.若 气 雾 上 升 过 高，可 采 取 的 措 施 是。（3）回 流 时 间 不 宜 过 长，原 因 是。回 流 结 束 后，需 进 行 的 操 作 有 停 止 加 热 关 闭 冷 凝 水 移 去 水 浴，正 确 的 顺 序 为（填 标 号）。A.B.C.D.（4）该 实 验 热 过 滤 操 作 时，用 锥 形 瓶 而 不 能 用 烧 杯 接 收 滤 液，其 原 因 是 o 过 滤 除 去 的 杂 质 为。若 滤 纸 上 析 出 大 量 晶 体，则 可 能 的 原 因 是。（5）滤 液 冷 却、结 晶、过 滤，晶 体 用 少 量 _洗 涤，干 燥，得 到 Na2s-xH?。高 温【答 案】（1）Na2SO4-10H2O+4C=Na2S+4CO t+10H2O（2）.硫 化 钠 粗 品 中 常 含 有 一 定 量 的 煤 灰 及 重 金 属 硫 化 物 等 杂 质，这 些 杂 质 可 以 直 接 作 沸 石.降 低 温 度（3）.乙 醇 与 水 形 成 共 沸 化 合 物，影 响 后 面 硫 化 钠 结 晶 水 合 物 的 形 成.D（4）.防 止 滤 液 冷 却.重 金 属 硫 化 物.温 度 逐 渐 恢 复 至 室 温（5）95%乙 醇 溶 液【分 析】本 实 验 的 实 验 目 的 为 制 备 硫 化 钠 并 用 95%乙 醇 重 结 晶 纯 化 硫 化 钠 粗 品，工 业 上 常 用 芒 硝（Na2so lOH?。）和 煤 粉 在 高 温 下 生 产 硫 化 钠，反 应 原 理 为：高 温 Na2SO4 10H2O+4C=Na2S+4CO t+IOH2O,结 合 硫 化 钠 的 性 质 解 答 问 题。【小 问 1解 析】工 业 上 常 用 芒 硝（Na2so4/OH?。）和 煤 粉 在 高 温 下 生 产 硫 化 钠，同 时 生 产 C O,根 据 得 失电 子 守 恒，反 应 的 化 学 方 程 式 为：Na2SO4 10H2O+4C=Na2S+4CO f+IOH2O；【小 问 2 解 析】由 题 干 信 息，生 产 的 硫 化 钠 粗 品 中 常 含 有 一 定 量 的 煤 灰 及 重 金 属 硫 化 物 等 杂 质，这 些 杂 质 可 以 直 接 作 沸 石，因 此 回 流 前 无 需 加 入 沸 石，若 气 流 上 升 过 高，可 直 接 降 低 降 低 温 度，使 气 压 降 低；【小 问 3解 析】若 回 流 时 间 过 长，乙 醇 与 水 形 成 共 沸 化 合 物，影 响 后 面 硫 化 钠 结 晶 水 合 物 的 形 成；回 流 结 束 后，先 停 止 加 热，再 移 去 水 浴 后 再 关 闭 冷 凝 水，故 正 确 的 顺 序 为，答 案 选 D。【小 问 4 解 析】硫 化 钠 易 溶 于 热 乙 醇，使 用 锥 形 瓶 可 有 效 防 止 滤 液 冷 却，重 金 属 硫 化 物 难 溶 于 乙 醇，故 过 滤 除 去 的 杂 质 为 重 金 属 硫 化 物，由 于 硫 化 钠 易 溶 于 热 乙 醇，过 滤 后 温 度 逐 渐 恢 复 至 室 温，滤 纸 上 便 会 析 出 大 量 晶 体；【小 问 5解 析】乙 醇 与 水 互 溶，硫 化 钠 易 溶 于 热 乙 醇，因 此 将 滤 液 冷 却、结 晶、过 滤 后，晶 体 可 用 少 量 95%乙 醇 溶 液 洗 涤，再 干 燥，即 可 得 到 Na2s-xH?。10.金 属 钛(Ti)在 航 空 航 天、医 疗 器 械 等 工 业 领 域 有 着 重 要 用 途，目 前 生 产 钛 的 方 法 之 一 是 将 金 红 石(TiO?)转 化 为 TiCl 再 进 一 步 还 原 得 到 钛。回 答 下 列 问 题：(1)Ti。2转 化 为 TiCL有 直 接 氯 化 法 和 碳 氯 化 法。在 1000C时 反 应 的 热 化 学 方 程 式 及 其 平 衡 常 数 如 下：直 接 氯 化：T。+2。(g)=Ti4(g)+C)2(g)AH,=172kJ-m o-=1.0 x 1 O-2(ii)碳 氯 化：TiO2(S)+2C12(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2C0(g)A H2=-51 kJ mol1,Kp2=1.2xlO12Pa 反 应 2c(s)+C2(g)=2CO(g)的 AH 为 kJ mor1，Pa。碳 氯 化 的 反 应 趋 势 远 大 于 直 接 氯 化，其 原 因 是 o 对 于 碳 氯 化 反 应：增 大 压 强，平 衡 移 动(填“向 左”“向 右”或“不”)；温 度 升 高，平 衡 转 化 率(填“变 大”“变 小”或“不 变(2)在 LOxKpPa，将 Ti。？、C、C 以 物 质 的 量 比 1：2.2：2 进 行 反 应。体 系 中 气 体 平 衡 组 成 比 例(物 质 的 量 分 数)随 温 度 变 化 的 理 论 计 算 结 果 如 图 所 示。尾 汩 超 期 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600温 度/反 应 C(s)+CC2(g)=2CO(g)的 平 衡 常 数 Kp(1400)=Pa。图 中 显 示，在 200c平 衡 时 Tie)?几 乎 完 全 转 化 为 TiC：，但 实 际 生 产 中 反 应 温 度 却 远 高 于 此 温 度，其 原 因 是。(3)TK为 碳 氯 化 是 一 个“气 一 固 一 固”反 应，有 利 于 TiC)2-C“固 一 固”接 触 的 措 施 是【答 案】(1).-223.1.2X1014.碳 氯 化 反 应 气 体 分 子 数 增 加，AH小 于 0,是 燃 增、放 热 过 程，燧 判 据 与 焰 判 据 均 是 自 发 过 程，而 直 接 氯 化 的 体 系 气 体 分 子 数 不 变、且 是 吸 热 过 程.向 左.变 小(2).7.2X105 为 了 提 高 反 应 速 率，在 相 同 时 间 内 得 到 更 多 的 TiCL)产 品，提 高 效 益(3)将 两 固 体 粉 碎 后 混 合，同 时 鼓 入 CL，使 固 体 粉 末“沸 腾”【小 问 1解 析】根 据 盖 斯 定 律，将“反 应 ii-反 应 i”得 到 反 应 2c(s)+O2=2co(g),则 K,i 2 x 10l2PaAH=-51 kJ/mol-172kJ/mol=-223kJ/mol；则 Kp=-=-=1.2X 10,4Pa；Kp)1.0 x W2 碳 氯 化 的 反 应 趋 势 远 大 于 直 接 氯 化，因 为 碳 氯 化 反 应 气 体 分 子 数 增 加，AH小 于 0,是 嫡 增、放 热 过 程，燧 判 据 与 焙 判 据 均 是 自 发 过 程，而 直 接 氯 化 的 体 系 气 体 分 子 数 不 变、且 是 吸 热 过 程；对 应 碳 氯 化 反 应，气 体 分 子 数 增 大，依 据 勒 夏 特 列 原 理，增 大 压 强，平 衡 往 气 体 分 子 数 减 少 的 方 向 移 动，即 平 衡 向 左 移 动：该 反 应 是 放 热 反 应，温 度 升 高，平 衡 往 吸 热 方 向 移 动，即 向 左 移 动，则 平 衡 转 化 率 变 小。【小 问 2 解 析】从 图 中 可 知，1400,体 系 中 气 体 平 衡 组 成 比 例 CCh是 0.05,TiCL是 0.35,C O 是 0.6,反 应 C+CO2(g)=2CO(g)的 平 衡 常 数 K 尸 合 二 篇 畀 Pa=7.2X105Pa；实 际 生 产 中 需 要 综 合 考 虑 反 应 的 速 率、产 率 等，以 达 到 最 佳 效 益，实 际 反 应 温 度 远 高 于 200,就 是 为 了 提 高 反 应 速 率，在 相 同 时 间 内 得 到 更 多 的 TiCL产 品。【小 问 3 解 析】固 体 颗 粒 越 小，比 表 面 积 越 大，反 应 接 触 面 积 越 大。有 利 于 TiCh-C“固 涸”接 触，可 将 两 者 粉 碎 后 混 合，同 时 鼓 入 CL，使 固 体 粉 末“沸 腾”，增 大 接 触 面 积。【化 学 一 选 修 3：物 质 结 构 与 性 质】11.2008年 北 京 奥 运 会 的“水 立 方”，在 2022年 冬 奥 会 上 华 丽 转 身 为“冰 立 方”，实 现 了 奥 运 场 馆 的 再 利 用，其 美 丽 的 透 光 气 囊 材 料 由 乙 烯(CH2=CH2)与 四 氟 乙 烯(CF2=CF2)的 共 聚 物(ETFE)制 成。回 答 下 列 问 题：(1)基 态 F 原 子 的 价 电 子 排 布 图(轨 道 表 示 式)为。(2)图 a、b、c 分 别 表 示 C、N、O 和 F 的 逐 级 电 离 能 I变 化 趋 势(纵 坐 标 的 标 度 不 同)。第 一 电 离 能 的 变 化 图 是(填 标 号)，判 断 的 根 据 是;第 三 电 离 能 的 变 化 图 是(填 标 号)。图 a 图 b 图 c(3)固 态 氟 化 氢 中 存 在(HF)”形 式，画 出(HF)3的 链 状 结 构 o(4)CF2XT2和 ETFE分 子 中 C 的 杂 化 轨 道 类 型 分 别 为 和；聚 四 氟 乙 烯 的 化 学 稳 定 性 高 于 聚 乙 烯，从 化 学 键 的 角 度 解 释 原 因.(5)萤 石(CaF。是 自 然 界 中 常 见 的 含 氟 矿 物，其 晶 胞 结 构 如 图 所 示,X 代 表 的 离 子 是；若 该 立 方 晶 胞 参 数 为 a p m,正 负 离 子 的 核 间 距 最 小 为 pm。2s 2p【答 案】(1)|一 I 一(2).图 a.同 一 周 期 第 一 电 离 能 1 1|U Tl T的 总 体 趋 势 是 依 次 升 高 的，但 由 于 N 元 素 的 2P能 级 为 半 充 满 状 态，因 此 N 元 素 的 第 一 电 离 能 较 C、0 两 种 元 素 高.图 b(3)/H H、/H(4).sp2.sp3.C-F键 的 键 能 大 于 F，F聚 乙 烯 中 C-H的 键 能，键 能 越 大，化 学 性 质 越 稳 定(5).Ca2+.a pm4【分 析】根 据 基 态 原 子 的 电 子 表 示 式 书 写 价 电 子 排 布 式；根 据 电 离 能 的 排 布 规 律 分 析 电 离 能 趋 势 和 原 因；根 据 氢 键 的 表 示 方 法 书 写(HF)3的 结 构；根 据 键 能 影 响 物 质 稳 定 性 的 规 律 分 析 两 种 物 质 的 稳 定 性 差 异；根 据 均 摊 法 计 算 晶 胞 中 各 粒 子 的 个 数，判 断 粒 子 种 类。【小 问 1解 析】F 为 第 9 号 元 素 其 电 子 排 布 为 Is22s22P5,则 其 价 电 子 排 布 图 为【小 问 2 解 析】C、N、0、F 四 种 元 素 在 同 一 周 期，同 一 周 期 第 一 电 离 能 的 总 体 趋 势 是 依 次 升 高 的，但 由 于 N 元 素 的 2P能 级 为 半 充 满 状 态，因 此 N 元 素 的 第 一 电 离 能 较 C、0 两 种 元 素 高，因 此 C、N、0、F 四 种 元 素 的 第 一 电 离 能 从 小 到 大 的 顺 序 为 C O N F,满 足 这 一 规 律 的 图 像 为 图 a,气 态 基 态 正 2价 阳 离 子 失 去 1个 电 子 生 成 气 态 基 态 正 3价 阳 离 子 所 需 要 的 的 能 量 为 该 原 子 的 第 三 电 离 能，同 一 周 期 原 子 的 第 三 电 离 能 的 总 体 趋 势 也 依 次 升 高，但 由 于 C 原 子 在 失 去 2个 电 子 之 后 的 2s能 级 为 全 充 满 状 态，因 此 其 再 失 去 一 个 电 子 需 要 的 能 量 稍 高，则 满 足 这 一 规 律 的 图 像 为 图 b,故 答 案 为：图 a、同 一 周 期 第 一 电 离 能 的 总 体 趋 势 是 依 次 升 高 的，但 由 于 N 元 素 的 2P能 级 为 半 充 满 状 态，因 此 N 元 素 的 第 一 电 离 能 较 C、0 两 种 元 素 高、图 b.【小 问 3 解 析】/F、固 体 H F 中 存 在 氢 键，则（HF 的 链 状 结 构 为/H H、./H,故 答 案 为：H，H、/H。【小 问 4 解 析】CF2=CF2中 C 原 子 存 在 3 对 共 用 电 子 对，其 C 原 子 的 杂 化 方 式 为 sp2杂 化，但 其 共 聚 物 ETFE中 C 原 子 存 在 4 对 共 用 电 子 对，其 C 原 子 为 sp3杂 化：由 于 F 元 素 的 电 负 性 较 大，因 此 在 与 C 原 子 的 结 合 过 程 中 形 成 的 C-F键 的 键 能 大 于 聚 乙 烯 中 C-H的 键 能，键 能 的 强 弱 决 定 物 质 的 化 学 性 质，键 能 越 大，化 学 性 质 越 稳 定，因 此 聚 四 氟 乙 烯 的 化 学 稳 定 性 高 于 聚 乙 烯，故 答 案 为：sp2、sp3、C-F键 的 键 能 大 于 聚 乙 烯 中 C-H的 键 能，键 能 越 大，化 学 性 质 越 稳 定。【小 问 5 解 析】根 据 萤 石 晶 胞 结 构，浅 色 X 离 子 分 布 在 晶 胞 的 顶 点 和 面 心 上，则 1个 晶 胞 中 浅 色 X 离 子 共 有 8x+6x；=4个，深 色 Y 离 子 分 布 在 晶 胞 内 部，则 1个 晶 胞 中 共 有 8 个 深 色 Y 离 子，因 此 该 晶 胞 的 化 学 式 应 为 XY2,结 合 萤 石 的 化 学 式 可 知，X 为 Ca2+；根 据 晶 胞，将 晶 胞 分 成 8个 相 等 的 小 正 方 体，仔 细 观 察 CaF2的 晶 胞 结 构 不 难 发 现 P 位 于 晶 胞 中 8 个 小 立 方 体 的 体 心，小 立 方 体 边 长 为，a,体 对 角 线 为 巫 a，Ca2+与 F-之 间 距 离 就 是 小 晶 胞 体 对 角 线 的 一 半，2 2因 此 晶 体 中 正 负 的 核 间 距 的 最 小 的 距 离 为 a p m,故 答 案 为：Ca2 3 a pm。4 4【化 学 一 选 修 5,有 机 化 学 基 础】12.用 N-杂 环 卡 其 碱（NHC base）作 为 催 化 剂，可 合 成 多 环 化 合 物。下 面 是 一 种 多 环 化 合 物 H的 合 成 路 线（无 需 考 虑 部 分 中 间 体 的 立 体 化 学）。回 答 下 列 问 题:(1)A 的 化 学 名 称 为。(2)反 应 涉 及 两 步 反 应，已 知 第 一 步 反 应 类 型 为 加 成 反 应，第 二 步 的 反 应 类 型 为。(3)写 出 C 与 B4/CCI4反 应 产 物 的 结 构 简 式 o(4)E 的 结 构 简 式 为。(5)H 中 含 氧 官 能 团 的 名 称 是 o(6)化 合 物 X 是 C 的 同 分 异 构 体，可 发 生 银 镜 反 应，与 酸 性 高 镒 酸 钾 反 应 后 可 以 得 到 对 苯 二 甲 酸，写 出 X 的 结 构 简 式 O(7)如 果 要 合 成 H 的 类 似 物 H，(0 02N/相 应 的 D，和 G，的 结 构 简 式 _、_个 不 同 的 原 子 或 基 团 时，该 碳 称 为 手 性 碳)。【答 案】(1)苯 甲 醇(2)消 去 反 应 B r C H O 0”CHO(6)(7).(Y(CH=CH2.5【分 析】由 合 成 路 线，A 的 分 子 式 为 C7H80,0.H，分 子 中 有 个 手 性 碳(碳 原 子 上 连 有 4(5)硝 基、酯 基 和 谈 基 B i/。0 c 尸。J NO2在 C u 作 催 化 剂 的 条 件 下 发 生 催 化 氧 化 生 成 B,CHO CH20HB 的 结 构 简 式 为/人、，则 A 为 人、，0 0B 与 CH3C H O 发 生 加 成 反 应 生 成B 与 E 在 强 碱 的 环 境 下 还 原 得 到 F,E 的 分 子 式 为 C5H6O2,F 的 结 构 简 式 为,可 推 知 E 为 F 与 H ON O?生 成 G,G 与 D 反 应 生 成 H,据 此 分 析 解 答。【小 问 1