2021年高考化學(xué)壓軸題匯總及答案解析

1、2021年高考化學(xué)壓軸題匯總及答案解析1亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味，是一種常用的發(fā)色劑和防腐劑，使用過量會使人中毒，國際上對食品中亞硝酸鈉的用量控制在很低的水平上。某學(xué)習(xí)小組針對亞硝酸鈉設(shè)計了如下實驗：【實驗I】制備NaNO2稀HN6氧化成NO3，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為制備裝置如圖所示(夾持裝置略去)：裝置D可將剩余的NO如果沒有B裝置，C中發(fā)生的副反應(yīng)有。甲同學(xué)檢查完裝置氣密性良好后進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)制得的NaNO2中混有較多的NaNO3雜質(zhì)。于是進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，改進(jìn)后提高了NaNO2的純度，則其改進(jìn)措施是?！緦嶒灴凇繙y定制取的樣品中NaNO2的含量步驟：試管編號NaNO2含量

2、/(mgL_1)020406080b稱量0.10g制得的樣品，溶于水配成500mL溶液。取5mL待測液，加入1mLM溶液，再加蒸餾水至10mL并振蕩，與標(biāo)準(zhǔn)色階比較。步驟b中比較結(jié)果是：待測液顏色與標(biāo)準(zhǔn)色階相同，則甲同學(xué)制得的樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。用目視比色法證明維生素C可以有效降低NaNO2的含量。設(shè)計并完成下列實驗報告。實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論取5mL待測液，加入，振蕩，再加入1mLM溶液，維生素C可以有效降，再振蕩，低NaNO2的含量與標(biāo)準(zhǔn)色階對比答案(1)5NO3MnO44H=5NO33Mn22H2O2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2f2NO+O2=2NO22NO2+Na

3、2O2=2NaNO3在A、B之間增加裝有水的洗氣瓶40%維生素C加入蒸餾水至總體積為10mL紫紅色比標(biāo)準(zhǔn)色階淺解析酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，能將NO氧化為NO于，反應(yīng)的離子方程式為5NO+3MnO4+4H+=5NO于+3Mn2+2H2O。銅和稀硝酸反應(yīng)制得的NO中含有雜質(zhì)水蒸氣。制得的NaNO2中混有較多的NaNO3雜質(zhì)說明制得的NO中混有NO2，故應(yīng)在裝置A、B之間增加裝有水的洗氣瓶，以除去雜質(zhì)NO2。(5)取5mL待測液，然后加入維生素C，再加入1mLM溶液，最后加入蒸餾水至總體積為10mL，若紫紅色比標(biāo)準(zhǔn)色階淺，說明NaNO2的含量低，則可以證明維生素C可以有效降低NaNO2的含量

4、。2碲(Te)立于元素周期表第VIA族，由該元素組成的物質(zhì)可用作石油裂化的催化劑，電鍍液的光亮劑，玻璃的著色材料，合金材料的添加劑等。碲化銅渣是電解精煉銅時產(chǎn)生的一種礦渣，其主要含Cu2Te、Au、Ag等，利用下列工藝流程可回收碲：還原化銅渣粉H2SO4、Na2S()3濾液1酸浸2-濾渣2濃溶液NaOH雙氧水水浸卜濾渣円堿沒濾液2”作i適量H2SO4、確蘋軟化水已知：TeO2的熔點(diǎn)為733C,微溶于水，可溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿。回答下列問題：Te與S的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱順序為(用化學(xué)式表示)?！八峤?”需加熱，加熱的目的是，“酸浸1”發(fā)生反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是(寫化學(xué)式)。TOC o 1-5

5、 h z“水浸”后“濾液1”的顏色是?！盀V渣1”進(jìn)行“堿浸”的離子方程式是?！盀V液2”加雙氧水的目的是，“操作1”的名稱是?！斑€原”制備碲粉的離子方程式為。從可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念來看，“濾渣2”進(jìn)行酸浸的意義是答案(1)H2SO4H2TeO4加快浸出速率CuSO4、TeO2藍(lán)色(或淺藍(lán)色)TeO22OH=TeO23H2O將Na2TeO3氧化為Na2TeO4加熱濃縮(或濃縮)Teq_+3SO3-+2H+=3SO4一+Te!+H2O“濾渣2”經(jīng)過酸浸可得到含CuSO4的濾液，并可達(dá)到回收Au、Ag的目的，符合可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念解析(1)S、Te同主族，同主族元素從上到下，非金屬性

6、逐漸減弱，故H2SO4的酸性比H2TeO4強(qiáng)。酸浸時加熱的目的是提高浸出速率，結(jié)合流程圖知，“酸浸1”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2Te+2H2SO4+2O2=2CuSO4+TeO2+2H2O,故其氧化產(chǎn)物為CuSO4、TeO2。“濾液1”的溶質(zhì)中含CuSO4，故“濾液1”的顏色為藍(lán)色?！盀V渣1”中含有TeO2,TeO2溶解于NaOH溶液生成亞碲酸鹽，故反應(yīng)的離子方程式為TeO22OH=TeO32H2O?！皦A浸”后濾液2中的溶質(zhì)的主要成分是Na2TeO3，該物質(zhì)與Na2SO3類似，具有較強(qiáng)的還原性，加入雙氧水可將其氧化為Na2TeO4?！安僮?”的后續(xù)物質(zhì)為“Na2TeO4濃溶液”，故該操作為加

7、熱濃縮。由流程圖可知，“還原”的反應(yīng)物為Na2TeO4、Na2SO3、H2SO4，生成物有單質(zhì)Te，故發(fā)生的是酸性條件下Na2SO3還原Na2TeO4的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為TeO4-+3S0?一+2H+=3Sq一+Tel+H2O分析流程圖并結(jié)合碲化銅渣中含Au、Ag等，知“濾渣2”經(jīng)酸浸后可得到含CuSO4的濾液，并可回收Au、Ag，符合可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念。3為了改善環(huán)境，科學(xué)家投入了大量的精力研究碳、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化。請回答下列有關(guān)問題：利用N2與H2合成氨是重要的工業(yè)反應(yīng)，下圖為反應(yīng)過程中的能量變化反應(yīng)中加入鐵粉可以提高反應(yīng)速率，其原因是.已知某些化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表：宓衛(wèi)

8、A宓衛(wèi)A1Do000乙DoLI:峯丄皿1糜景圜丞図丄哥部回士丑型臺筮(6)ON乙匕+(6)樂區(qū)芒型臺ON盼胯護(hù)N盤馬訊助工出瀚M古S(乙)。|0111/0=q3WSM(6)h-+(6)n-(6)HNT型臺砸|0山/0詁乙=e3WSMN(6)h-+型臺TT6E9V69EV(|0iu/r|)/3HNN=NHH工業(yè)上可將CO轉(zhuǎn)化成甲醇，反應(yīng)式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。若在一容積可變的密閉容器中充入1molCO和2molH2進(jìn)行反應(yīng)，初始體積為3L，保持壓強(qiáng)不變，反應(yīng)后CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)的變化如圖中曲線所示。若所加的CO和H2的量以及反應(yīng)溫度均不變，則達(dá)到平衡狀態(tài)A、B時的

9、壓強(qiáng)PAPB(填“”“v”或“二”)，其原因。若達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)A時,CO的體積分?jǐn)?shù)為25%，此時CO的轉(zhuǎn)化率為；平衡常數(shù)KA二。答案(1)降低了合成氨反應(yīng)的活化能300(2)C(3)v該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，曾大壓強(qiáng)，有利于平衡正向移動，CO轉(zhuǎn)化率升高，故pAvpB50%4L2/mob解析(1)通過圖像可以看出，鐵粉降低了合成氨反應(yīng)的活化能，作催化劑，提高了反應(yīng)速率。13反應(yīng)N2(g)+尹2NH3(g),反應(yīng)熱二反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量-生成物成鍵放出的總能量二(436x1.5+946x0.5-3x391)kJ/mol=-46kJ/moI。反應(yīng)熱二Ea-Eb二-46kJ/mol,254k

10、J/mol-Eb=-46kJ/mol,13Eb=300kJ/mol,所以反應(yīng)NH3(g)尹2+尹29)的活化能Eb=300kJ/mol。0.032(2)Q=02x003=0-15K=0-1，平衡逆向移動，v正vv逆。(3)該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡右移，CO轉(zhuǎn)化率升高，所以根據(jù)圖像可知，PA小于PB。設(shè)一氧化碳的變化量為xmol:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)TOC o 1-5 h z起始量/mol120變化量/molx2xx平衡量/mol1-x2-2x1-x若達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)A時,CO的體積分?jǐn)?shù)為25%，則二1-x+2-2x+x0.50.25,x=0.5,此時CO

11、的轉(zhuǎn)化率為x100%=50%o根據(jù)同溫同壓下，氣體0.5mol2L的物質(zhì)的量與氣體體積成正比規(guī)律，反應(yīng)前混合氣體為3mol，體積為3L,反應(yīng)后混合氣體為2mol，體積為2L,平衡后各物質(zhì)濃度為c(CH3OH)二0.5mol1mol二0.25mol/L,c(CO)=元=0-25mol/L,c(H2)=元二占mol/L,平衡常數(shù)ka二c(CH3OH)c(CO)C2(H2)0.25mol/L0.25mol/Lx(0.5mol/L)2=4L2/mob。4.化學(xué)選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)氫化鋁鈉(NaAlH4)是一種新型輕質(zhì)儲氫材料。摻入少量Ti的NaAlH4在150C時釋氫，在170C、15.2MPa條件

12、下又重復(fù)吸氫。NaAlH4可由AlCl3和NaH在適當(dāng)條件下合成。NaAlH4的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。oQ二ooSOa基態(tài)Ti原子的價電子軌道表示式為。NaH的熔點(diǎn)為800C,不溶于有機(jī)溶劑。NaH屬于晶體，其電子式為。AICI3在178C時升華，其蒸氣的相對分子質(zhì)量約為267，蒸氣分子的結(jié)構(gòu)式為(標(biāo)明配位鍵)。AIH4中，Al的軌道雜化方式為洌舉與AIH4空間構(gòu)型相同的兩種離子(填化學(xué)式)。NaAIH4的釋氫機(jī)理為：每3個AIH4中，有2個分別釋放出3個H原子和1個AI原子，同時與該AI原子最近鄰的Na原子轉(zhuǎn)移到被釋放的AI原子留下的空位，形成新的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)變化由表面層擴(kuò)展到整個晶體，從而釋

13、放出氫氣。該釋氫過程可用化學(xué)方程式表示為離子Na+:H_(4)sp3NH才、BH4(或SO#-、PO3一等其他合理答案)54(108)8備或顧皿1Na3Li(AlH4)4kA丿(6)3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2T解析(3)AICI3的相對分子質(zhì)量為133.5，蒸氣的相對分子質(zhì)量約為267,顯然蒸氣由兩個AICI3分子聚合而成，AICI3中1個Al與3個CI形成3個共價鍵，AI最外層電子全部參與成鍵，因此配位鍵只能是CI提供孤對電子，AI提供空軌道，結(jié)構(gòu)式為C5化學(xué)選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)咖啡酸乙酯具有抗炎作用且有治療自身免疫性疾病的潛力，其合成路線如圖所示：回答下列問題：C+D-

14、E反應(yīng)類型為。F中含氧官能團(tuán)的名稱是。D分子中位于同一平面上的原子最多有個。G的結(jié)構(gòu)簡式為H-咖啡酸乙酯的化學(xué)方程式為。芳香族化合物M是H的同分異構(gòu)體,1molM與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成2molCO2，M的結(jié)構(gòu)有種；其中核磁共振氫譜為5組峰，峰面積比為1:2:2:2:1的結(jié)構(gòu)簡式為。以上圖中的C和甲醛為原料，設(shè)計合成CH.OHHOCHjCCHOHC5H12O4(答案比(川)的路線(無機(jī)試劑任選)。(1)加成反應(yīng)醛基C114(5)CH3CH()足量甲醛a()H/Arch2ohH()CH2CCHOch2ohCHOHIh/NiHOCH,CCH?OHICH2C)H解析A的相對分子質(zhì)量是28,A是乙烯，與水加成生成B乙醇，催化氧化生成C乙醛。C與D發(fā)生醛基的加成反應(yīng)生成E，E在濃硫酸的作用下發(fā)生消01八/生取代反應(yīng)生成咖啡酸乙酯。去反應(yīng)生成的F為，F(xiàn)發(fā)生銀鏡反應(yīng)并酸化后生成CIICOOH。G發(fā)生水解反應(yīng)生成H，H與乙醇發(fā)(1)根據(jù)以上分析可知C+D-E的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)。F中含氧官能團(tuán)的名稱是醛基。(2)醛基和苯環(huán)均是平面形結(jié)構(gòu)，則D分子中位于同一平面上的原子最多有14個。G的結(jié)構(gòu)簡式為CICH=CHCOOHH-咖啡酸乙酯的化學(xué)方程式為(4)芳香族化合物M是H的同分異構(gòu)體，1molM與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成2molCO2，說明含有2個羧基，如果苯環(huán)上有3個取代基，應(yīng)該是2