白癜风早期症状 http://m.39.net/pf/a_5898921.html
高考全国Ⅱ卷理科综合能力测试
化学试题及详细解析
7.北宋沈括《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釡,久之亦化为铜”。下列叙述错误的是
A.胆矾的化学式为CuSO4
B.胆矾可作为湿法冶铜的原料
C.“熬之成胆矾”是浓缩结晶的过程
D.“熬胆矾铁釡,久之亦化为铜”是发生了置换反应
A
根据题目可知苦泉含有硫酸铜溶液,湿法炼铜原理是Fe与CuSO4溶液发生置换反应,所以B、C、D均正确,胆矾的化学式为CuSO4.5H2O,故答案为A。
8.某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,透过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为
A.KCl、NaClB.KCl、MgSO4C.KCl、CaCO3D.MgSO4、NaCl
B
做焰色反应,透过钴玻璃可观察到紫色,说明有钾元素,所以有KCl。向溶液中加碱,产生白色沉淀,说明产生了Mg(OH)2沉淀,说明有MgSO4,所以B正确。
9.二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大的影响,其原理如下图所示。下列叙述错误的是
C
10.吡啶()是类似于苯的芳香化合物,2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如下路线合成。下列叙述正确的是
A.Mpy只有两种芳香同分异构体
B.Epy中所有原子共平面
C.Vpy是乙烯的同系物
D.反应②的反应类型是消去反应
D
A.Mpy有临、间、对三种芳香同分异构体,所以A错误;
B.Epy中六元环的原子及与六元环直接相连的原子共面,支链的其余原子不都共面,
B错误;
C.Vpy为芳香烃,与乙烯不是同系物。
D.Epy生成Vpy为醇的消去反应,D正确。
11.据文献报道:Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是
A.OH-参与了该催化循环B.该反应可产生清洁燃料H2
C.该反应可消耗温室气体CO2D.该催化循环中Fe的成键数目发生变化
C
本题考察催化剂在化学反应过程中参与反应的机理。首先,分析反应历程,找
到催化剂最初的形态:Fe(CO)5,即,可将其看成是整个反应循环的起点。在这个反应过程中,首先与Fe(CO)5反应的是OH-,得到,该物质脱掉CO2生成;接下来H2O参与反应,生成,该物质脱掉OH-,生成
,再转化为,并进一步脱去H2生成;
该物质结合CO再次形成Fe(CO)5,完成反应历程中物质的一次循环。A项,OH-参与了循环,正确;
B项,该循环过程产生了H2,该项正确;
C项,循环过程中产生了CO2,而不是消耗,错误;D项,由图可知Fe的成键数有4,5,6三种,正确。
12.电致变色器件可只能调控太阳光透过率,从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时,Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成AgxWO3,器件呈现蓝色,对于该变化的过程,下列叙述错误的是
A.Ag为阳极
B.Ag+由银电极向变色层迁移
C.W元素的化合价升高
D.总反应为WO3+xAg==AgxWO3
C
根据题目已知条件,Ag为阳极,失去电子变成Ag+,Ag+移向阴极,进入到WO3薄膜中,生成AgxWO3,阴极反应为WO3+xAg++xe-==AgxWO3,得电子W化合价降低,C错误。
13.一种由短周期元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,
7.其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键
B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C.Y的最高价氧化物的水化物为强酸
D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
D根据离子的结构推测,Z为Na,W为H,Y形成三个键,Y为N,原子序数总和为24,所以X为B。A项H、B、N之间都为共价键;B项钠单质与水和甲醇反应会放出氢气;C项Y的最高价氧化物的水化物为强酸HNO3;D项X的氟化物BF3中B不满足8电子结构。
26.(14分)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许离子通过,氯气的逸出口是(填标号)。
(2)次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,其电离平衡体系中各成分的组成分数,X为HClO或ClO?]与pH的关系如图(b)所示。HClO的电离常数Ka值为。
(3)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为。(4)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1molClO2消耗NaClO2的量为mol;产生“气泡”的化学方程式为。
(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产kg该溶液需消耗氯气的质量为kg(保留整数)。
(1)Na+a
(2)10-7.5
(3)2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O
(4)1.25NaHCO3+NaHSO4=CO2↑+Na2SO4+H2O
(5)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
(1)本题考查“氯碱工业”,依据图(a)中的信息以及电解池中的放电顺序可知,左侧阳极Cl-放电产生Cl2,所以氯气的逸出口是a处;右侧水电离的H+放电,产物是H2和OH-。再结合电荷守恒离子膜只允许Na+通过。
(2)利用图像中的交叉点进行计算,此时c(HClO)=c(ClO?),pH=7.5,再依据Ka的
表达式,可得出Ka=c(H+),故结果是Ka=10-7.5。
(3)依据题中信息HgO和Cl2反应是歧化反应,其中氧化产物Cl2O中氯元素的化合价是+1价,可以推出还原产物中氯的化合价是-1价。再依据化合价升降法配平反应为:2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O。
(4)依据题中信息生成ClO2的反应属于歧化反应,可以推测由NaClO2得到的氧化产物是ClO2、由NaClO2得到的还原产物是Cl-,再依据化合价升降法(电子守恒)找出三种物质的系数比:NaClO2:ClO2:Cl-=5:4:1,所以每生成1molClO2消耗NaClO2的量为1.25mol。题中信息“ClO2易溶于水”,所以气泡是“二氧化氯泡腾片”有效成分中的NaHSO4和NaHCO3反应放出的CO2。
(5)“84消毒液”的成分除了有效成分NaClO还有NaCl,在酸性环境中ClO-和Cl-发生归中反应放出Cl2,所以发生的离子反应为:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。
计算题:设开始时30%的NaOH溶液为xg,通入的Cl2为ymol。发生如下反应:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O
据Na+守恒可得:(30%x)/40=y+y+(1.0××1%)/40
再依据质量守恒可得:x+71y=1.0×
由上述算式(1)(2)解得:y=2.86x
所以需要Cl2的质量为:2.86×mol×71g·mol-1=×g=kg。
27.(15分)
苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
名称
相对分
子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度
/(g·mL?1)
溶解性
甲苯
92
?95
.6
0.
不溶于水,易溶于
乙醇
苯甲酸
.4(℃左右
开始升华)
——
微溶于冷水,易溶
于乙醇、热水
实验步骤:
(1)在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
(2)停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0g。
(3)纯度测定:称取0.g粗产品,配成乙醇溶液,于mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,用0.0mol·L?1的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。
回答下列问题:
(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为(填标号)。
A.mLB.mLC.mLD.mL
(2)在反应装置中应选用冷凝管(填“直形”或“球形”),当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是。
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是;该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理,请用反应的离子方程式表达其原理。
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是。
(5)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是。
(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为;据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于
(填标号)。
A.70%B.60%C.50%D.40%
(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中的方法提纯。
(1)B
(2)球形;无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化
(3)除去过量的高锰酸钾,避免在用盐酸酸化时产生氯气;
2MnO4—+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(4)MnO2
(5)苯甲酸升华而损失
(6)86.0%;C
(7)重结晶
(1)加热三颈烧瓶时液体体积不超过容积的三分之二,甲苯和水的体积总共.5mL,固体高锰酸钾体积较小,选取mL三颈烧瓶最合适。
(2)选用球形冷凝管冷凝效果最佳;甲苯不溶于水为油状液体,苯甲酸溶于热水,无油珠时说明已经没有甲苯。
(3)亚硫酸氢钠与高锰酸钾发生氧化还原反应:
(5)表格中给出提示苯甲酸晶体的熔点为.4℃(℃左右开始升华),所以温度过高会导致苯甲酸晶体升华损失。
(6)苯甲酸的纯度:
根据方程式~苯甲酸理论产量为
(7)根据表格中提示,苯甲酸不溶于冷水,可以采用重结晶的方法提纯。
28.(14分)
天然气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6等烃类,是重要的燃料和化工原料。
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)△H1,相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
H2(g)
燃烧热△H/(kJ·mol-1)
-
-
-
①△H1=kJ·mol-1
②提高该反应平衡转化率的方法有、。
③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等压下(p)发生上述反应,乙烷的平衡转化率
为α。反应的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=
总压×物质的量分数)。
(2)高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:。反应在初期阶段的速率方程为:r=k×cCH4,其中k为反应速率常数。
①设反应开始时的反应速率为r1,甲烷的转化率为α时的反应速率为r2,则r2=r1
②对于处于初期阶段的该反应,下列说法正确的是
A.增加甲烷浓度,r增大B.增加H2浓度,r增大
C.乙烷的生成速率逐渐增大D.降低反应温度,k减小
(3)CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如下图所示:
①阴极上的反应式为。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2:1,则消耗的CH4和CO2体积比为。
(1)①②升高温度减小压强(增大体积)③a(1+a)′p
(2)(1)
(2)①1-α②AD
(3)①CO2+2e?=CO+O2?②6∶5
本道题属于化学反应原理的题目,融合了化学热力学,动力学,电化学的知识。计算较多,思路清晰。难度系数不大。
(1)①属于盖斯定律的考查。△H1=反应物燃烧热的总和-生成物燃烧热的总和,即:-++=。推导如下:
C2H6(g)+7/2O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-kJ·mol-1Ⅰ
C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-kJ·mol-1Ⅱ
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-kJ·mol-1Ⅲ
而总式:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)利用盖斯定律可以看出等于Ⅰ-(Ⅱ+Ⅲ)
②C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)△H1=kJ·mol-1这是一个正向吸热,正向气体体积增大的反应,升温或通过增大容器的体积来减压都可以提高该反应平衡转化率。
③假设容器中通入amol的乙烷和氢气
C2H6(g)=
C2H4(g)
+
H2(g)
起
amol
0mol
amol
转
aαmol
aαmol
aαmol
平
a(1-α)mol
aαmol
a(1+α)mol
(2)假设CH4的起始浓度为amol·L-1
②根据速率方程可知:增加甲烷浓度,r增大,A正确。速率常数k与反应本身有关,同一反应,又与温度和催化剂有关,温度越高,k越大。因此降低反应温度,k减小,D正确。在反应初期,增加H2浓度,也不会改变CH4的浓度减小的大趋势,因此r不会增大,B错误。在反应初期,由于CH4浓度减小,导致CH4的消耗速率减小,所以乙烷的生成速率应该减小,C错误。
36.[化学——选修5:有机化学基础](15分)
维生素E是一种人体必需的脂溶性维生素,现已广泛应用于医药、营养品、化妆品等。天然的维生素E由多种生育酚组成,其中α-生育酚(化合物E)含量最高,生理活性也最高。下面是化合物E的一种合成路线,其中部分反应略去。
已知以下信息:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为。
(2)B的结构简式为。
(3)反应物C含有三个甲基,其结构简式为。
(4)反应⑤的反应类型为。
(5)反应⑥的化学方程式为。
(6)化合物C的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有个(不考虑立体异构体,填标号)。
(ⅰ)含有两个甲基;(ⅱ)含有酮羰基(但不含C=C=O);(ⅲ)不含有环状结构。
(a)4(b)6(c)8(d)10
其中,含有手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为。
(1)3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)(2)(3)
(4)加成反应
(5)(6)c
(1)本着官能团优先的原则,以苯酚为母体命名该有机物,编号时酚羟基优先。
(2)结合已知信息a)和B的分子式,可得B的结构简式为。
(3)通过已知信息b),采用倒推的方法,可知C的结构简式为。
(4)信息c)中,乙炔断碳氢键后产生的氢原子和乙炔基,加成在羰基上,反应⑤利用的就是该原理。
(5)据D的分子式C13H20O可知,该分子的不饱和度为4,根据题给信息c)可推知其结构简式为观察另一反应物H2及反应⑥的生成物,很容易得出反应⑥的化学方程式。
(6)据C的分子式C6H10O可知,该分子的不饱和度为2,同分异构体的要求为2个-CH3、1个酮不含环状结构,因此可以推测同分异构体还应该含有1个碳碳双键和1个非甲基的饱和碳。甲基只能放在链端,因此我们先考虑其它片段可能的连接方式有如下4种:
.然后分别在每个碳链上放甲基,第一个碳链可得3种结构: