高考化学最新信息卷09含答案文档格式.docx
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Y>
Z
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:
Y
C.W、Z的简单氢化物的沸点:
W<
D.Z与X、Y两种元素都能形成二元离子化合物
11.某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化成环境友好的物质,工作原理如图所示(a、b均为石墨电极)。
下列分析正确的是
A.电子流动方向为a→导线→b
B.H+经质子交换膜由右向左移动
C.放电一段时间b极附近pH不变
D.a电极发生反应:
H2N(CH2)2NH2+16e−+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+
12.一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene,其形状和结构如图所示,下列有关该分子的说法中错误的是
A.生成1molC5H12至少需要4molH2
B.该分子中所有碳原子在同一平面内
C.三氯代物只有一种
D.与其互为同分异构体,且只含碳碳三键的链烃有两种
13.25°
C时,用氢氧化钠调节浓度为2.0×
10−3mol·
L−1的氢氟酸溶液的pH(忽略体积变化),溶液中c(HF)、c(F−)与pH的变化关系如下图所示。
下列说法不正确的是
A.a〜b〜d曲线代表c(F-)随pH的变化
B.25°
C时,HF电离平衡常数的数值Ka=10−3.6
C.从b点到c点发生的离子反应方程式是:
HF+OH−=H2O+F−
D.图中a点溶液粒子浓度大小是:
c(HF)>
c(H+)>
c(F−)>
c(OH−)
二、非选择题:
本卷包括必考题和选考题两部分。
第26-28题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第35-36题为选考题,考生根据要求作答。
26.(14分)亚硝酸钙是一种阻锈剂,可用于燃料工业,某兴趣小组拟制备Ca(NO2)2并对其性质进行探究。
[背景素材]Ⅰ.NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O
Ⅱ.Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO
,MnO
被还原为Mn2+
Ⅲ.亚硝酸不稳定,易分解,且有一定氧化性,在酸性条件下,Ca(NO2)2能将I−氧化为I2,2NO
+4H++2I−=I2+2NO↑+2H2O,S2O
能将I2还原为I−,I2+2S2O
=2I−+S4O
。
[制备氮氧化物]甲组同学拟利用如下图所示装置制备氮氧化物。
(1)仪器X的名称是________________。
(2)装置B中逸出的NO与NO2的物质的量之比为1∶1,则装置B中发生反应的化学方程式为__________,若其他条件不变,增大硝酸的浓度,则会使逸出的气体中n(NO)________n(NO2)(填“>
”或“<”)。
[制备Ca(NO2)2]乙组同学拟利用装置B中产生的氮氧化物制备Ca(NO2)2,装置如图。
[测定Ca(NO2)2的纯度]丙组同学测定Ca(NO2)2的纯度(杂质不参加反应),可供选择的试剂:
a.稀硫酸b.c1mol·
L−1的KI溶液c.淀粉溶液
d.c2mol·
L−1的Na2S2O3溶液e.c3mol·
L−1的酸性KMnO4溶液
(3)利用Ca(NO2)2的还原性来测定其纯度,可选择的试剂是______(填字母序号)。
该测定方法发生反应的离子方程式为____________________________
(4)利用Ca(NO2)2的氧化性来测定其纯度的步骤:
准确称取mgCa(NO2)2样品放入锥形瓶中,加适量水溶解,加入________,然后滴加稀硫酸,用c2mol/LNa2S2O3溶液滴定至溶液__________,读取消耗Na2S2O3溶液的体积,重复以上操作3次,(请用上述给出试剂补充完整实验步骤)。
若三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为VmL,则Ca(NO2)2纯度的表达式为__________。
27.(14分)碳酸二甲酯(简称DMC)作为“绿色”化工产品具有广泛的应用。
用甲醇、二氧化碳制备DMC的方程式为:
2CH3OH(g)+CO2(g)→CH3O(CO)OCH3(g)+H2O(g)ΔH1=-15kJ·
mol-1(平衡常数为K1)
物质
CH3OH(g)
CO2(g)
CH3O(CO)OCH3(g)
H2O(g)
生成焓kJ·
mol-1
-201
-393
-569
Q
已知:
生成焓是某温度下,用处于标准状态的各种元素的最稳定单质生成标准状态下1mol某纯物质的热效应。
(1)H2O(g)生成焓Q为_____,从平衡移动的角度选择有利于制得DMC的条件是_______(填序号)。
A.高温B.高压C.低温D.低压
(2)在体积为1L的密闭容器中,甲醇、二氧化碳分别投料4×
10−2mol、2×
10−2mol。
不同温度下平衡转化率如图所示。
温度降为100℃以内平衡转化率变化显著,原因之一有_____。
100℃时平衡常数为______L·
mol−1(结果保留一位有效数字)
(3)有研究者用CO和O2代替CO2进行实验:
2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)→CH3O(CO)OCH3(g)+H2O(g)ΔH2(平衡常数为K2)
①CO和O2生成CO2的反应是_______(填“放热反应”或“吸热反应”),则ΔH2________ΔH1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②在100-200℃的范围内,相同温度时关于K2与K1的推理正确的是______(填编号)
A.K2远大于K1B.K2略大于K1C.K2等于K1D.K2远小于K1
28.(15分)金属Co、Ni性质相似,在电子工业以及金属材料上应用十分广泛。
现以含钴、镍、铝的废渣(含主要成分为CoO、Co2O3、Ni、少量杂质Al2O3)提取钴、镍的工艺如下:
(1)酸浸时SO2的作用是___________________________________
(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子反应_________________________________
(3)有机层提取出的Ni2+可用于制备氢镍电池,该电池工作原理:
NiOOH+MH
Ni(OH)2+M,电池放电时正极电极反应式为___________________.
(4)用CoCO3为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得H2O2分解的高效催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均为+2价)。
如图是用两种不同方法制得的CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。
①H2O2的电子式______________.
②由图中信息可知:
___________________法制取的催化剂活性更高
③Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是_________________________________
(5)已知煅烧CoCO3时,温度不同,产物不同。
在400℃充分煅烧CoCO3,得到固体氧化物的质量2.41g,CO2的体积为0.672L(标况下),则此时所得固体氧化物的化学式为____________。
35.【化学——选修3:
物质结构与性质】
(15分)
稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素,以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y),共17种元素。
稀土有“工业维生素”的美称,如今已成为极其重要的战略资源。
(1)镧系元素位于元素周期表第_______族,镧系元素位于周期表的______区。
(2)钪(Sc)为21号元素,其基态原子M能层电子数为_______;
基态镝(Dy)原子的电子排布式为[Xe]4f106s2,一个基态镝原子所含的未成对电子数为______。
(3)稀土元素最常见的化合价为+3价,但也有少数还有+4价。
请根据下表中的电离能数据,判断表中最可能有+4价的元素是___。
几种稀土元素的电离能(单位:
kJ·
mol−1):
元素
I1
I3
I1+I2+I3
I4
Sc(钪)
633
1235
2389
4257
7019
Y(钇)
616
1181
1980
3777
5963
La(镧)
538
1067
1850
3455
4819
Ce(铈)
527
1047
1949
3523
3547
(4)Sm(钐)的单质与1,2-二碘乙烷可发生反应Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。
ICH2CH2I中碳原子的杂化轨道类型为_____,1molCH2=CH2中含有的σ键数目为____。
常温下,1,2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体,其主要原因是_____。
(5)PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似,晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点,则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有_____个氧原子。
(6)Ce(铈)单质为面心立方晶体,其相对原子质量为140,其晶胞参数为α=516pm。
晶胞中Ce(铈)原子的配位数为______。
列式表示Ce(铈)单质的密度为______g·
cm-3(不必计算出结果)。
36.【化学——选修5:
有机化学基础】
髙分子聚合物Nomex芳纶(G)耐热性好、强度髙,是一种很好的绝热材料和阻燃纤维,下图是Nomex芳纶的合成路线图:
(1)A的名称为___________;
④的反应类型为___________;
G的结构简式为___________。
(2)写出反应②的化学方程式:
___________。
(3)B的芳香族同分异构体H具有三种含氧官能团,其各自的特征反应如下:
a.遇FeCl3溶液显紫色;
b.可以发生水解反应;
c.可发生银镜反应
符合以上性质特点的H共有___________种。
(4)下列有关F的说法正确的是___________(填字母序号)。
A.F的分子式为C14H12N2O3B.F中只含有氨基和羧基两种官能团
C.F的核磁共振氢谱有11组吸收峰D.F可以水解得到氨基酸
(5)聚氨基酸类物质以其无毒易降解特性广泛应用于药物载体,已知:
CH3CH2Cl+NH3
CH3CH2NH2+HCl,参照G的合成路线图,请以CH3CH2COOH为原料,无机试剂自选,写出合成聚2-氨基丙酸的合成路线图。
绝密★启用前
化学答案(九)
7.【答案】D
【解析】A.聚乙烯塑料耐化学腐蚀,耐寒,可用作食品袋、餐具、地膜等,A项正确;
B.苯是重要的化工原料,也是重要的有机溶剂,可用作洗涤剂、有机溶剂、消毒剂、染料等,B项正确;
C.乙醇易被氧化生成乙酸,乙酸和乙醇在一定条件下反应生成具有香味的乙酸乙酯,C项正确;
D.生物柴油的主要成分为酯类,含碳、氢、氧元素,属于烃的衍生物,石油分馏所得的柴油是碳氢化合物,D项错误;
答案选D。
8.【答案】D
【解析】A.工业合成氨是个可逆反应,不能彻底完成,一定条件下,密闭容器充入1molN2和3molH2充分反应,转移电子的数目小于6NA;
B.CH4与Cl2是一步一步去反应的,刚开始是甲烷和氯气反应,生成一氯甲烷,一氯甲烷接着在和氯气反应得到二氯甲烷,然后二氯甲烷在和氯气反应的到三氯甲烷,三氯甲烷在和氯气反应反应得到四氯化碳。
最终产物是一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷,四氯化碳都有,并不是甲烷全部转化为四氯化碳,所以生成的HCl不是4NA;
C.未告知溶液的体积,无法计算25℃,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH−离子数,故C错误;
D.N2和CO的摩尔质量均为28g/mol,每个分子均含有2个原子,故28g由N2和CO组成的混合气体的物质的量为1mol,含有的原子数目为2NA,D正确。
答案:
D。
9.【答案】C
【解析】A.AlCl3为强酸弱碱盐,在溶液中发生水解生成氢氧化铝胶体和氯化氢,直接蒸干AlCl3饱和溶液,氯化氢挥发,导致水解平衡右移,使水解趋于完全生成氢氧化铝沉淀,不能制备无水得到AlCl3,故A错误;
B.H2密度比空气小,应用向下排空法收集,气体应短进长出,NO易与空气中氧气反应,不能用排空气法收集,故B错误;
C.CCl4的密度比水大,分离CCl4萃取碘水后的有机层在下层,水层在上层,与图中装置分层现象相符,故C正确;
D.通入的Cl2能和NaBr、KI发生置换反应生成Br2、I2,无法确认Br2是否和KI的反应,不能比较Br2和I2的非金属性强弱,故D错误。
故选C。
10.【答案】B
【解析】由Z的一种含氧酸具有杀菌消毒和漂白作用可知含氧酸为次氯酸,则Z为Cl元素;
由Y单质可以用于野外焊接钢轨可知焊接钢轨得反应为铝热反应,则Y为Al元素;
由X和Y的简单阳离子的电子层结构相同可知X为Na元素或Mg元素;
由W原子的核外电子总数与X原子次外层的电子数相同可知W原子的核外电子总数为8,则W为O元素。
A.同主族元素,从上到下离子半径依次增大,则离子半径:
Cl−>F−,电子层结构相同的离子,随核电荷数增大离子半径依次减小,则离子半径:
F−>Na+(或Mg2+)>Al3+,故A错误;
B.X元素和Y元素位于同一周期,同一周期元素,从左到右金属性依次减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱,则最高价氧化物对应水化物的碱性:
Na或Mg>
Al,故B正确;
C.W为O元素,Z为Cl元素,水分子间能形成氢键,沸点高于不能形成氢键的氯化氢,故C错误;
D.Cl元素与Al元素形成的氯化铝为共价化合物,故D错误。
故选B。
11.【答案】A
【解析】H2N(CH2)2NH2在a电极上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,则a为负极,电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e−=2CO2↑+N2↑+16H+,氧气在正极b上得电子发生还原反应,电极反应式为:
O2+4e−+4H+=2H2O,电子由负极经导线流向正极,阳离子向正极移动。
A.由上述分析可知,a是负极,b是正极,所以电子流动方向为a→导线→b,故A正确;
B.a是负极、b是正极,H+经质子交换膜由左向右移动,故B错误;
C.b的电极反应式为:
O2+4e−+4H+=2H2O,所以b极附近溶液的pH增大,故C错误;
D.H2N(CH2)2NH2在负极a上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+,故D错误;
答案选A。
12.【答案】B
【解析】有机物含有2个碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,结合烯烃、甲烷的结构特点解答。
A.由结构式可知分子中含有5个C、4个H原子,则分子式为C5H4,根据不饱和度的规律可知,该分子内含4个不饱和度,因此要生成1molC5H12至少需要4molH2,A项正确;
B.分子中含有
饱和碳原子,中心碳原子与顶点上的4个碳原子形成4个共价单键,应是四面体构型,则分子中四个碳原子不可能在同一平面上,B项错误;
C.依据等效氢思想与物质的对称性可以看出,该分子的三氯代物与一氯代物等效,只有一种,C项正确;
D.分子式为C5H4,只含碳碳叁键的链烃有CH≡C-CH2-C≡CH或CH≡C-C≡C-CH3这2种同分异构体,D项正确;
答案选B。
13.【答案】A
【解析】氢氟酸溶液中加入氢氧化钠,随着氢氧化钠的量的增加,溶液的pH升高,溶液中的氟化氢分子浓度减小,氟离子浓度增大。
A.a〜b〜d曲线代表c(HF)随pH的变化,故错误;
B.从图中b点分析,c(HF)=c(F−),氟化氢的电离平衡常数=
=c(H+)=10−3.6,故正确;
C.从b点到c点发生的反应为氢氧化钠和氟化氢的反应,离子方程式为:
HF+OH−=H2O+F−,故正确;
D.从图中a点分析,氟化氢的浓度为1.6×
10−3mol/L,氢离子浓度为1.0×
10−3mol/L,而氟离子浓度约为5.5×
10−4mol/L,溶液显酸性,所以溶液粒子浓度关系为:
c(OH−),正确。
故选A。
26.【答案】
(1)分液漏斗
(2)2SO2+2HNO3+H2O=NO+NO2+2H2SO4<
(3)e5NO
+2MnO
+6H+=5NO
+2Mn2++3H2O
(4)过量c1mo/LKI溶液并滴入几滴淀粉溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色
33C2V/500m×
100%
【解析】
(1)仪器X、Y分别是分液漏斗、锥形瓶;
(2)根据题意,装置B中盛放的是硝酸,二氧化硫与硝酸反应放出一氧化氮和二氧化氮,若逸出的NO与NO2的物质的量之比为1∶1,则装置B中发生反应的化学方程式为2SO2+2HNO3+H2O=NO+NO2+2H2SO4,若其他条件不变,硝酸的浓度越大,生成的二氧化氮越多,则会使逸出的气体中n(NO)<n(NO2),故答案为:
2SO2+2HNO3+
H2O=NO+NO2+2H2SO4;
<;
(3)①根据信息Ⅱ.Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO
被还原为Mn2+,利用Ca(NO2)2的还原性来测定其纯度,可选择的试剂是c3mol·
L−1的酸性KMnO4溶液,其离子方程式为:
5NO
+2Mn2++3H2O,故答案为:
e;
+2Mn2++3H2O;
②根据信息Ⅲ.在酸性条件下,Ca(NO2)2能将I−氧化为I2,S2O
能将I2还原为I—。
利用Ca(NO2)2的氧化性来测定其纯度,步骤为:
准确称取mgCa(NO2)2样品放入锥形瓶中,加适量水溶解,加入过量c1mol·
L−1的KI溶液、淀粉浓液,然后滴加稀硫酸,用c2mol·
L−1的Na2S2O3溶液滴定至溶液颜色由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,读取消耗Na2S2O3溶液的体积。
为减少误差,须重复以上操作3次,则若三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为VmL,则n(Na2S2O3)=c2mol·
L−1×
V×
10−3L=c2V×
10−3mol,因2NO
+4H++2I−=I2+2NO↑+2H2O,所以2NO
2S2O
,则n[Ca(NO2)2]=
n(NO
)=
n(Na2S2O3)=
c2V×
10-3mol,m[Ca(NO2)2]=n[Ca(NO2)2]×
132g/mol=66c2V×
10−3g,故Ca(NO2)2纯度的表达式为
,故答案为:
过量c1mo/LKI溶液并滴入几滴淀粉溶液;
由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色;
27.【答案】
(1)-241kJ·
mol−1BC
(2)温度降低,平衡向正方向移动5×
10-3
(3)放热反应小于A
(1)根据ΔH=生成物的生成焓-反应物的生成焓;
-15=-569+Q-2×
(-201)-(-393),计算得Q=-241KJ/mol;
制得DMC的反应属于气体物质的量减少的放热反应,故有利于制得的条件为低温、高压,选BC;
-241kJ·
mol-1;
BC;
(2)因为正反应为放热反应,因此温度越低越有利于正向进行。
100℃时平衡常数:
2CH3OH(g)+CO2(g)→CH3O(CO)OCH3(g)+H2O(g)
c(初)0.040.0200
△c0.04×
2%0.02×
2%
c(平)0.03920.01960.00040.0004
K=
≈5×
10-3;
温度降低,平衡向正方向移动;
5×
(3)①燃烧均为放热反应;
由于第二个反应放热多,所以则ΔH2<
ΔH1;
①2CH3OH(g)+CO2(g)→CH3O(CO)OCH3(g)+H2O(g)ΔH1=-15kJ·
mol-1(平衡常数为K1);
②2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)→CH3O(CO)OCH3(g)+H2O(g)ΔH2(平衡常数为K2);
②-①得:
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)k=K2/K1,因为CO燃烧反应几乎不可逆,反应进行到底,K>
105,所以k=K2/K1>
105,K2远大于K1。
放热反应;
小于;
A。
28.【答案】
(1)还原剂或将Co3+还原为Co2+
(2)2Al3++3CO
+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
(3)NiOOH+e−+H2O=Ni(OH)2+OH−
(4)
微波水热Co2+
(5)Co3O4
(1)废渣中含有CoO、Co2O3、Ni、少量杂质Al2O3等,酸浸时使固体溶解,可得到Co2+和Co3+,而通入SO2的作用是将将Co3+还原为Co2+,故答案为:
将Co3+还原为Co2+;
(2)除铝时控制溶液的pH值,发生双水解使Al3+沉淀下来,加入碳酸钠产生沉淀的离子反应2Al3++3CO
+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:
2Al3++3CO
+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(3)从方程式中可判断出,放电使Ni从+3价降低到+2价,得到电子,即:
NiOOH作正极,电极方程式为:
NiOOH+e−+
H2O=Ni(OH)2+OH−,故答案为:
NiOOH+e−+H2O=Ni(OH)2+OH−;
(4)①H2O2的电子式为
;
②由图中信息可知,微波水热法的反应速率高于常规水热法,故答案为:
微波水热法;
③从图像可知,x值越大Ni2+越少,Co2+含量越多,反应速率越大,说明Co2+的催化效果比Ni2+好,故答案为:
Co2+;
(5)设反应生成氧化物为:
CoxOy,已知生成CO2标况下0.672L,即0.03mol,根据C原子守恒可知,n(CoCO3