全国卷3理综化学高清C3H3化学新品Word下载.docx
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C.X与Z可形成离子化合物ZX
D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硫酸
4.离子交换法净化水过程如图所示。
下列说法中错误的是
A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
B.水中的
、
、Cl−通过阳离子树脂后被除去
C.通过净化处理后,水的导电性降低
D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH−
H2O
5.设NA为阿伏加德罗常数值。
关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是
A.每升溶液中的H+数目为0.02NA
B.c(H+)=c(
)+2c(
)+3c(
)+c(OH−)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
6.下列实验不能达到目的的是
选项
目
实验
A
制取较高浓度
次氯酸溶液
将Cl2通入碳酸钠溶液中
B
加快氧气的生成速率
在过氧化氢溶液中加入少量MnO2
C
除去乙酸乙酯中的少量乙酸
加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
D
制备少量二氧化硫气体
向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸
A.AB.BC.CD.D
7.为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D−Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池,结构如下图所示。
电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高
B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−
NiOOH(s)+H2O(l)
C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−
ZnO(s)+H2O(l)
D.放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区
三、非选择题:
共174分,第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:
共129分。
8.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。
回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·
L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6
2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
(1)“滤渣1”含有S和__________________________;
写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。
若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。
当x=y=
时,z=___________。
9.乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。
实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下:
水杨酸
醋酸酐
乙酰水杨酸
熔点/℃
157~159
-72~-74
135~138
相对密度/(g·
cm﹣3)
1.44
1.10
1.35
相对分子质量
138
102
180
实验过程:
在100mL锥形瓶中加入水杨酸6.9g及醋酸酐10mL,充分摇动使固体完全溶解。
缓慢滴加0.5mL浓硫酸后加热,维持瓶内温度在70℃左右,充分反应。
稍冷后进行如下操作.
①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100mL冷水中,析出固体,过滤。
②所得结晶粗品加入50mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。
③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。
④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4g。
(1)该合成反应中应采用__________加热。
(填标号)
A.热水浴B.酒精灯C.煤气灯D.电炉
(2)下列玻璃仪器中,①中需使用
有________(填标号),不需使用的_______________________(填名称)。
(3)①中需使用冷水,目的是______________________________________。
(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是_________________________________,以便过滤除去难溶杂质。
(5)④采用的纯化方法为____________。
(6)本实验的产率是_________%。
10.
近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。
因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。
(1)Deacon发明的直接氧化法为:
4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。
下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:
可知反应平衡常数K(300℃)____________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。
设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400℃)=____________(列出计算式)。
按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。
进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是____________。
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)=CuCl(s)+
Cl2(g)ΔH1=83kJ·
mol-1
CuCl(s)+
O2(g)=CuO(s)+
Cl2(g)ΔH2=-20kJ·
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·
mol-1。
(3)在一定温度的条件下,进一步提高HCI的转化率的方法是______________。
(写出2种)
(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:
负极区发生的反应有____________________(写反应方程式)。
电路中转移1mol电子,需消耗氧气__________L(标准状况)
(二)选考题:
共45分。
请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。
如果多做,则每科按所做的第一题计分。
[化学——选修3:
物质结构与性质]
11.磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。
(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________(填“相同”或“相反”)。
(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________,其中Fe的配位数为_____________。
(3)苯胺
)的晶体类型是__________。
苯胺与甲苯(
)的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是___________。
(4)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是______;
P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。
(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:
焦磷酸钠、三磷酸钠等。
焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________(用n代表P原子数)。
[化学——选修5:
有机化学基础]
12.氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。
下面是利用Heck反应合成W的一种方法:
(1)A的化学名称为___________。
(2)
中
官能团名称是___________。
(3)反应③的类型为___________,W的分子式为___________。
(4)不同条件对反应④产率的影响见下表:
碱
溶剂
催化剂
产率/%
1
KOH
DMF
Pd(OAc)2
22.3
K2CO3
10.5
3
Et3N
12.4
4
六氢吡啶
31.2
5
DMA
38.6
NMP
24.5
上述实验探究了________和________对反应产率的影响。
此外,还可以进一步探究________等对反应产率的影响。
(5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式________________。
①含有苯环;
②有三种不同化学环境的氢,个数比为6∶2∶1;
③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2。
(6)利用Heck反应,由苯和溴乙烷为原料制备
,写出合成路线________________。
(无机试剂任选)
参考答案
7.C8.D9.B10.A11.B12.A13.D
26.(14分)
(1)SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
(2)将Fe2+氧化为Fe3+
(3)4.7
(4)NiS和ZnS
(5)F−与H+结合形成弱电解质HF,MgF2
Mg2++2F−平衡向右移动
(6)Mn2++2
=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(7)
27.(14分)
(1)A
(2)BD分液漏斗、容量瓶
(3)充分析出乙酰水杨酸固体(结晶)
(4)生成可溶的乙酰水杨酸钠
(5)重结晶
(6)60
28.(15分)
(1)大于
O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低
(2)﹣116
(3)增加反应体系压强、及时除去产物
(4)Fe3++e−=Fe2+,4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O5.6
29.
(1)蛋白质核酸叶绿素
(2)答:
实验思路:
配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
预期结果和结论:
若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO3﹣;
若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
35.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
(1)Mg相反
4
(3)分子晶体苯胺分子之间存在氢键
(4)Osp3σ
(5)(PnO3n+1)(n+2)-
36.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
(1)间苯二酚(1,3-苯二酚)
(2)羧基、碳碳双键
(3)取代反应C14H12O4
(4)不同碱不同溶剂不同催化剂(或温度等)
(5)
(6)