湖北省2022年普通高中学业水平选择性考试 化学试题及考查目标解读.pdf

图7 1 2.选修5:有机化学基础(1 5分)化合物G是一种抗骨质疏松药,俗称依普黄酮。以甲苯为原料合成该化合物的路线如下:已 知:R C OOH+一定条件 OR+H2O回答下列问题:(1)反应的反应条件为,反应的反应类型是。(2)写出F中含氧官能团的名称:、。(3)写出D+HE的化学方程式:。(4)已知N为催化剂,E和M反应生成F和另一种有机物X,X的结构简式为。(5)D有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有种。a.含苯环的单环化合物;b.核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3 2 2 1。(6)根 据 上 述 信 息,设 计 以 和 OH为原料,制备 O OH的合成路线:(无机试剂任选)。(责任编辑 谢启刚)广东省佛山市顺德区北滘中学 张格娥广东省佛山市顺德区北滘中学 刘 巧广东省佛山市华大星晖高级中学 苏礼浩广东省佛山市顺德区文德学校 王馨瑶 试题部分可能用到的相对原子质量:H 1 L i 7 C 1 2 O 1 6 M g 2 4 A l 2 7 C a 4 0一、选择 题:本 题 共1 5小 题,每 小 题3分,共4 5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。1.化学与生活密切相关,下列不涉及化学变化的是()。A.加入明矾后泥水变澄清B.北京冬奥会用水快速制冰C.炖排骨汤时加点醋味道更鲜D.切开的茄子放置后切面变色2.莲藕含多酚类物质,其典型结构简式为 C OO RHOOHOH。下列有关该类物质的说法错误的是()。17化学部分 高考真题解读 高考理化 2 0 2 3年78月 A.不能与溴水反应B.可用作抗氧化剂C.有特征红外吸收峰D.能与F e3+发生显色反应3.武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,然后加火除汞,使金附着在器物表面。下列说法错误的是()。A.鎏金工艺利用了汞的挥发性B.鎏金工艺中金发生了化学反应C.鎏金工艺的原理可用于金的富集D.用电化学方法也可实现铜上覆金4.下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是()。A.在0.1 m o lL-1氨水中:A g+、C u2+、NO-3、S O2-3B.在0.1 m o lL-1氯 化 钠 溶 液 中:F e3+、I-、B a2+、HC O-3C.在0.1 m o lL-1醋酸溶液中:S O2-4、NH+4、B r-、H+D.在0.1 m o lL-1硝酸银溶液中:K+、C l-、N a+、C O2-35.化学物质与生命过程密切相关,下列说法错误的是()。A.维生素C可以还原活性氧自由基B.蛋白质只能由蛋白酶催化水解C.淀粉可用C O2为原料人工合成D.核酸可视为核苷酸的聚合产物6.下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是()。A.滴入酚酞溶液B.吸氧腐蚀C.钠的燃烧D.石蜡油的热分解 7.C6 0在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是()。A.具有自范性B.与C6 0互为同素异形体C.含有s p3杂化的碳原子D.化学性质与金刚石有差异8.硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:2 N a H S(s)+C S2(l)N a2C S3(s)+H2S(g)。下列说法正确的是()。A.N a2C S3不能被氧化B.N a2C S3溶液显碱性C.该制备反应是熵减过程D.C S2的热稳定性比C O2的高9.某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图1所示。下列说法错误的是()。图1A.C a2+的配位数为6B.与F-距离最近的是K+C.该物质的化学式为K C a F3D.若F-换为C l-,则晶胞棱长将改变1 0.B e2+和A l3+的电荷与半径之比相近,导致 两 元 素 性 质 相 似。下 列 说 法 错 误 的是()。A.B e2+与A l3+都能在水中与氨形成配合物B.B e C l2和A l C l3的 熔 点 都 比M g C l2的低C.B e(OH)2和A l(OH)3均可表现出弱酸性D.B e和A l的氢化物都不能在酸中稳定存在1 1.磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为O P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是()。A.为非极性分子B.立体构型为正四面体形C.加热条件下会分解并放出N2D.分 解 产 物N P O的 电 子 式 为NPO1 2.根据酸碱质子理论,给出质子(H+)27 化学部分 高考真题解读 高考理化 2 0 2 3年78月的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已 知N2H+5+NH3NH+4+N2H4,N2H4+C H3C OOHN2H+5+C H3C OO-,下列酸性强弱顺序正确的是()。A.N2H+5N2H4NH+4B.N2H+5C H3C OOHNH+4C.NH3N2H4C H3C OO-D.C H3C OOHN2H+5NH+41 3.同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一、已知醛与H2O在酸催化下存在如下平衡:R C HO+H2OH+R C H(OH)2。据此推测,对羟基苯甲醛与1 0倍量的D21 8O在少量酸催化下反应,达到平衡后,下列化合物中含量最高的是()。A.D OCODB.D1 8OCOHC.D OCO1 8HD.HOCO1 8H1 4.含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备L iP(C N)2,过程如图2所示(M e为甲基)。下列说法正确的是()。图2A.生成1 m o l L iP(C N)2,理论上外电路需要转移2 m o l电子B.阴极上的电极反 应 为P4+8 C N-4 e-4P(C N)2-C.在电解过程中C N-向铂电极移动D.电解产生的H2中的氢元素来自L i O H1 5.图3是亚砷酸A s(OH)3和酒石酸(H2T,l gKa 1=-3.0 4,l gKa 2=-4.3 7)混合体系中部分物种的c-p H图(浓度:总A s为5.0 1 0-4m o lL-1,总T为1.0 1 0-3m o lL-1)。下列说法错误的是()。图3A.A s(OH)3的l gKa 1为-9.1B.A s(OH)2T-的酸性比A s(OH)3的强C.p H=3.1时,A s(OH)3的 浓 度 比A s(OH)2T-的高D.p H=7.0时,溶液中浓度最高的物种为A s(OH)3二、非选择题:本大题共4小题,共5 5分。1 6.高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为4 2,易吸潮)可通过市售8 5%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到,纯化过程 需 要 严 格 控 制 温 度 和 水 分,温 度 低 于2 1 易形成2 H3P O4H2O(熔点为3 0),高于1 0 0 则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如图4所示(夹持装置略):图4回答下列问题:(1)A的 名 称 是。B的 进 水 口为(填“a”或“b”)。(2)P2O5的作用是。(3)空 气 流 入 毛 细 管 的 主 要 作 用 是 防止,还具有搅拌和加速水逸出的作用。(4)升高温度能提高除水速度,实验选用水浴加热的目的是。37化学部分 高考真题解读 高考理化 2 0 2 3年78月 (5)磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向过饱和溶液中加入促进其结晶。(6)过滤磷酸晶体时,除需要干燥的环境外,还需要控制温度为(填标号)。A.N2H+5;针对另 一 个 反 应N2H+5+NH3NH+4+N2H4,也可得出酸性N2H+5NH+4,故酸性C H3C OOHN2H+5NH+4。1 3.C 解析:通过分析醛与水的反应可知,醛基中的碳氧双键与D21 8O发生加成反应,在醛基碳原子上会连接两个羟基(分别为O D、1 8O D),两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定,会脱水,得到醛基,由于D21 8O相对苯甲醛为1 0倍量,故CO1 8H的含量最高,同时,酚羟基电离氢后在1 0倍量D22 8O的条件下水解,故酚羟基中的氢主要为D。1 4.D 解 析:石 墨 电 极 发 生 反 应 的 物质:P4L iP(C N)2 化合价升高发生氧化反应,所以石墨电极为阳极,对应的电极反应式为P4+8 C N-4 e-4P(C N)2-,则生成1 m o l L iP(C N)2,理论上外电路需要转移1 m o l电子,A项错误。阴极上发生还原反应,应 该 得 电 子,P4+8 C N-4 e-4P(C N)2-为阳极发生的反应,B项错误。石墨电极为阳极,铂电极为阴极,C N-应该向阳极移动,即移向石墨电极,C项错误。由所给图示可知HC N在阴极放电,产生C N-和H2,而HC N中的H来自L i OH,则电解产生的H2中的氢元素来自L i OH,D项正确。1 5.D 解析:A s(O H)3A s(O H)2O-+H+,Ka 1=c A s(O H)2O-c(H+)cA s(O H)3,当p H=9.1时,c A s(OH)2O-=cA s(OH)3,Ka 1=c(H+)=1 0-9.1,l gKa 1为-9.1,A项正确。A s(OH)2T-A s O(OH)T2-+H+,Ka=c A s O(OH)2-c(H+)c A s(OH)2T-,当p H=4.6时,c A s O(OH)2-=c A s(OH)2T-,Ka=1 0-4.6,而由A选项计算得H3A s O3的Ka 1=c(H+)=1 0-9.1,即KaKa 1,所 以 A s(OH)2T-的 酸 性 比A s(OH)3的强,B项正确。A s(OH)3的浓度 为 左 坐 标,浓 度 的 数 量 级 为1 0-3m o lL-1,A s(OH)2T-的浓度为右坐标,浓度的数量级为1 0-6m o lL-1,所以p H=3.1时,A s(OH)3的 浓 度 比A s(OH)2T-的高,C项正确。因总A s的浓度 小 于 总T的 浓 度,总T为1.01 0-3 m o lL-1,而A s(OH)2T-和A s O(OH)T2-的数量级为1 0-6,损耗几乎可以忽略不计,再根据H2T的Ka值,可画出不同p H对应各物质的浓度,p H=7.0时,c(T2-)在 平 衡 体 系 中 是 最 大 的,同 时 根 据Ka 2=1 0-4.3 7,c(T2-)是c(HT-)的1 02.6 3,接近1.0 1 0-3 m o lL-1,而在含有A s的体系中,p H=7.0,cA s(OH)3 最大,接近5.01 0-4 m o lL-1,因此溶液中浓度最高的物种为T2-,D项错误。1 6.(1)圆底烧瓶 b(2)干燥气体(3)暴沸(4)使溶液受热均匀,便于控制温度(5)磷酸晶体(6)B(7)磷酸分子中含有羟基,可与水分子间形成氢键解析:本题考查化学实验、物质制备等知识。实验中,空气通过氯化钙除水,经过安全瓶后通过浓硫酸除水,然后通过五氧化二磷,干燥的空气流入毛细管对烧瓶中的溶液进行搅拌,同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用,将8 5%磷酸溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸。(1)冷却时冷凝水采用下(b)进上(a)出的方式,形成逆流冷却,使冷却效果更好。(2)纯磷酸制备过程中要严格控制温度和水分,因此P2O5的作用为干燥气体。(3)减压蒸馏时,空气由毛细管进入烧瓶,冒出小气泡,成为液体沸腾时的气化中心,这样不仅可以使液体平稳沸腾,防止暴77化学部分 高考真题解读 高考理化 2 0 2 3年78月 沸,同时又起到一定的搅拌作用,使液体翻腾,增加与空气的接触面积,加快蒸馏速度,从而加速水的逸出。(4)纯磷酸制备过程中要严格控制温度,温度高于1 0 0 则发生分子间脱水生成焦磷酸等,水浴加热可以使液体受热均匀,便于控制温度。(5)溶液处于过饱和状态却难以结晶,是因为处于亚稳态而难以形成晶核,此时搅拌溶液、使溶液受到震动、摩擦容器器壁或者向溶液里投入固体“晶种”,都可以打破此状态,使溶液里的过量溶质结晶析出。因此加入磷酸晶体,作为“晶种”促进其结晶。(6)磷酸的熔点是4 2,要得到磷酸晶体需控制温度低于4 2,而2 H3P O4H2O的熔点是3 0,所以要得到磷酸晶体需控制温度在3 0 4 2。(7)磷酸的结构式为PHOOHOOH,分子中含羟基,可与水分子间形成氢键,因此磷酸中少量的水极难除去。1 7.(1)取代反应(或酯化反应)(2)5(3)FCOO C H3B r(4)酯基 碳碳双键(5)5(6)4 5.9 2%(7)甲组使用的P d催化剂未完全除尽,会继续催化反应解析:(1)考查有机反应类型。AB为有机酸和甲醇生成酯类物质的反应,该反应为酯化反应,属于取代反应。(2)考查等效氢的判断。核磁共振氢谱的吸收峰数目等于有机物中氢元素的种类数,即有多少种化学环境不同的氢原子,由B的结构简式可知,B中有5种H,所以核磁共振氢谱有5组吸收峰。(3)考查有机物的结构简式推断。B与C H3I反应生成C,结合B 和C的分子式差异以及B的结构简式可推测出C的结构简式为 FC OO C H3B r。(4)考查物质的结构和官能团的性质。采用逆合成思维进行推理,E含有环酯结构,可由醇羟基和羧基发生酯化反应形成,再结合D的结构简式进行分析,醇羟基可认为是由D中 酯 基 被 还 原 得 到,形 成 FC H2OHB r,羧基是由碳碳双键被氧化得到,形成 FC OOHC H2OHB r,然后发生酯化反应生成E。(5)考查限定条件下同分异构体的判断。若只考虑氟的位置异构来判断F的同分异构体,我们会发现F中氟原子取代的是氢原子的位置,即F中氢原子的种类数决定了氟原子的取代位置。没取代之前F有6种氢原子,即,取 代 后 有6种 氟 代物,除去F本身,应为5种同分异构体,故F有5种同分异构体。(6)考查计算能力。AF的过程中,分成三步进行,且三步反应AD、DE和EF的产率分别为7 0%、8 2%和8 0%,则AF的产率=7 0%8 2%8 0%=4 5.9 2%。(7)对比甲乙两组实验结果,我们会发现甲乙两组合成的小分子催化剂S-1结构相同,但只有使用了P d催化剂的甲组才能催化反应,而乙组不能催化反应,说明有机小分子S-1不是反应的催化剂,根据题目所给信息,P d配合物能催化反应,可推测金属P d在合成S-1后并没有完全除尽,有残留,所以最终起催化作用的为金属P d。87 化学部分 高考真题解读 高考理化 2 0 2 3年78月1 8.(1)M g(OH)2(2)将C a2+转化成C a C O3沉淀除去,同时不引入新杂质(3)蒸发结晶 趁热过滤(4)不稳定 L i+HC O-3L i HC O3,2 L i HC O3L i2C O3+C O2+H2O(5)能达到相同效果,因为改为通入过量的C O2,则L i OH转化为L i HC O3,结合(4)的探 究 结 果,L i HC O3也 会 很 快 分 解 产 生L i2C O3,所以这一改动能达到相同的效果解析:本题以化工流程图为载体,以考查锂、镁、钙等元素及其化合物的性质为主要目的,结合沉淀的溶度积常数和沉淀的溶解度相关知识来设计问题。(1)浓缩卤水中含有M g2+,当加入石灰乳后,转化为M g(OH)2沉淀,所以沉淀1为M g(OH)2。(2)滤 液1中 含 有N a+、L i+、C l-和C a2+,结合L i OH的溶解度和化合物的溶度积常数,可 推 测,加 入L i2C O3的 目 的 是 将C a2+转化成C a C O3沉淀除去,同时不引入新杂质。(3)由L i2C O3的溶解度曲线可知,温度升高,L i2C O3的溶解度降低,即在温度高时,L i2C O3溶解度小,有利于析出,所以为提高L i2C O3的析出量和纯度,需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀,即依次蒸发结晶,趁热过滤,洗涤。(4)饱和L i C l和饱和N a HC O3等体积混合 后,产 生 了L i HC O3和N a C l,随 后L i HC O3分解产生了C O2和L i2C O3。(5)“滤液2”中含有L i OH,加入N a2C O3的目的是将L i OH转化为L i2C O3。若改为通入过量的C O2,则L i OH转化为L i HC O3,结合(4)的探究结果,L i HC O3也会很快分解产生L i2C O3,所以这一改动能达到相同的效果。1 9.(1)-9 1 1.9(2)32x m o lL-1(3)C a(OH)2在水中的溶解度小,反应达到了平衡状态(4)不反应 A l和溶液中的OH-发生了反应 OH-(5)A(6)实验e中,发生反应和,反应中有气体生成,气体的逸出促使反应向右进行,反应的发生使得溶液中OH-的浓度减小,促使反应平衡右移,反应的发生促使反应平衡右移,这三步反应都是放热反应,温度升高导致反应速率加快解析:(1)根据盖斯定律可得,+2 可得反应C a O(s)+2 A l(s)+7 H2O(l)C a2+(a q)+2A l(OH)4-(a q)+3 H2(g),则H4=H1+H2+2 H3=(-6 5.1 7 k Jm o l-1)+(-1 6.7 3 k Jm o l-1)+2(-4 1 5.0 k Jm o l-1)=-9 1 1.9 k Jm o l-1。(2)温度为T时,C a(OH)2饱和溶液中,C a(OH)2(s)C a2+(a q)+2 OH-(a q),c(OH-)=2c(C a2+),Ks pC a(OH)2=c(C a2+)c2(OH-)=x,则c(OH-)=32x m o lL-1。(3)实验a中,C a O和H2O发生反应生成C a(OH)2,4 m i n后T基本不变,是因为C a(OH)2在水中的溶解度小,反应达到了平衡状态。(4)实验b中,T几乎不变,说明A l粉与H2O在 该 条 件 下 不 反 应;实 验c中,前3 m i n的T有变化,是因为A l和溶液中的OH-发生了反应,3 m i n后T基本不变,是因为饱和石灰水中OH-的浓度较低,OH-的量有限。(5)实验d中,发生反应和,反应中有气体生成,气体的逸出促使反应向右进行,反应的发生使得溶液中OH-的浓度减小,促使反应平衡右移,这两步反应都是放热反应,温度升高导致反应速率加快;综上所述,实验d在1 0 m i n内温度持续升高与反应无关。(责任编辑 谢启刚)97化学部分 高考真题解读 高考理化 2 0 2 3年78月