高考理综试题及答案解析化学全国卷Ⅱ文档格式.docx
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B.1L0.1mol·
L-1的NaHCO3溶液中HCO
和CO
离子数之和为0.1NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23g钠充分燃烧时转移电子数为NA
D.235g核素
U发生裂变反应:
U+
n
Sr+
Xe+10
n,净产生的中子(
n)数为10NA
10.C [解析]1个丙醇分子中含有11个共价键,60g丙醇为1mol,其中含11mol共价键,A项错误;
HCO
在溶液中既存在电离平衡,又存在水解平衡,HCO
水解生成H2CO3,即溶液中HCO
与CO
之和小于0.1mol,B项错误;
23gNa完全反应,无论生成Na2O还是Na2O2,钠元素的化合价均由0→+1,均转移1mol电子,C项正确;
根据裂变反应可知235g该核素发生反应,净产生的中子数为9NA,D项错误。
11.I2、I4[2015·
全国卷Ⅱ]分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)( )
A.3种B.4种
C.5种D.6种
11.B [解析]能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体,则该物质属于羧酸类。
符合条件的结构有CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、(CH3)2CHCH2COOH和(CH3)3CCOOH四种。
12.D2、O2[2015·
全国卷Ⅱ]海水开发利用的部分过程如图所示。
图0
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
12.C [解析]Cl2能将苦卤中的Br-氧化为Br2,A项正确;
粗盐中含有泥沙等难溶物,可过滤除去,再通过重结晶等操作可实现粗盐提纯,B项正确;
NaOH成本较高,一般不作为沉淀剂,可用CaO等廉价物质作沉淀剂,C项错误;
D项富集溴的方法原理正确。
13.J4、J5[2015·
全国卷Ⅱ]用如图所示装置进行下列实验:
将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( )
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
D
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
13.D [解析]稀盐酸先和②中的NaOH反应,然后再与Na2CO3反应,不会立即产生气体,A项错误;
Al片遇到浓HNO3表面钝化,不会产生气体,B项错误;
AlCl3溶液滴入NaOH溶液中,开始时NaOH溶液过量,不会出现白色沉淀,随着不断反应,后来出现白色沉淀,C项错误;
草酸溶液具有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化,使KMnO4溶液褪色,D项正确。
26.F3、H5、J2[2015·
全国卷Ⅱ]酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。
该电池放电过程产生MnOOH。
回收处理该废电池可得到多种化工原料。
有关数据如下表所示:
溶解度/(g/100g水)
温度/℃
化合物
20
40
60
80
100
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10-17
10-39
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为________________________,电池反应的离子方程式为________________________。
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗锌________g。
(已知F=96500C·
mol-1)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过______________________分离回收;
滤渣的主要成分是MnO2、______和______,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法为__________,其原理是__________________________________。
(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·
7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:
加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为________,加碱调节至pH为________时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×
10-5mol·
L-1时,即可认为该离子沉淀完全);
继续加碱至pH为________时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol·
L-1)。
若上述过程不加H2O2,后果是________________________,原因是__________________________________________。
26.
(1)MnO2+H++e-===MnOOH
2MnO2+Zn+2H+===2MnOOH+Zn2+
(注:
式中Zn2+可写为Zn(NH3)
、Zn(NH3)2Cl2等,H+可写为NH
)
(2)0.05
(3)加热浓缩、冷却结晶 碳粉 MnOOH 空气中加热 碳粉转变为CO2,MnOOH氧化为MnO2
(4)Fe3+ 2.7 6 Zn2+和Fe2+分离不开 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
[解析]
(1)MnO2在正极发生还原反应,且H+参与正极反应生成MnOOH,结合负极反应式Zn-2e-===Zn2+,可写出总反应的离子方程式。
(2)Q=It=0.5A×
300s=150C,则需消耗Zn的质量为:
m(Zn)=
×
M(Zn)÷
2=
65g·
mol-1÷
2=0.05g。
(3)ZnCl2和NH4Cl溶解度相差较大,可通过加热浓缩、冷却结晶的方法分离回收。
过滤得到的滤渣主要是MnO2、碳粉和MnOOH,要从中得到较纯的MnO2,可在空气中对滤渣进行加热,加热时碳粉转化为CO2,且MnOOH能在空气中氧化为MnO2,除去了杂质碳粉和MnOOH。
(4)Fe在酸性条件下被H2O2氧化为Fe3+。
根据Fe(OH)3的Ksp和刚好完全沉淀时c(Fe3+)=1×
10-5mol/L,有1×
10-5×
c3(OH-)=10-39,可求得c(OH-)约为1×
10-11.3mol/L,则溶液中c(H+)=1×
10-2.7mol/L,溶液的pH为2.7。
同理,根据Zn(OH)2的Ksp和Zn2+开始沉淀时c(Zn2+)=0.1mol/L,有0.1×
c2(OH-)=10-17,可求得c(OH-)=1×
10-8mol/L,对应溶液pH=6。
若除铁时不加入H2O2,得到的溶液中同时含有Zn2+和Fe2+,由于Zn(OH)2和Fe(OH)2二者的Ksp相近,很难分离Zn2+和Fe2+。
27.F1、F2、G2、G3[2015·
全国卷Ⅱ]甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。
利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H—H
C—O
C≡O
H—O
C—H
E/(kJ·
436
1076
465
413`
由此计算ΔH1=________kJ·
mol-1;
已知ΔH2=-58kJ·
mol-1,则ΔH3=________kJ·
mol-1。
(2)反应①的化学平衡常数K表达式为____________;
图(a)中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母),其判断理由是______________________________________________________。
(a)
(b)
(3)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图(b)所示。
α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”),其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________;
图(b)中的压强由大到小为________,其判断理由是____________________________________________。
27.
(1)-99 +41
(2)K=
[或Kp=
] a 反应①为放热反应,平衡常数数值应随温度升高而变小
(3)减小 反应①为放热反应,升高温度时,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;
反应③为吸热反应,升高温度时,平衡向右移动,又使产生CO的量增大;
总结果,随温度升高,使CO的转化率降低 p3>
p2>
p1 相同温度下,由于反应①为气体分数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;
而反应③为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。
故增大压强时,有利于CO的转化率升高
[解析]
(1)根据反应热=断开旧键吸收的总能量-形成新键释放的总能量,ΔH1=(1076+436×
2)kJ·
mol-1-(413×
3+343+465)kJ·
mol-1=-99kJ·
②式-③式可得①式,故ΔH2-ΔH3=ΔH1,ΔH3=-58kJ·
mol-1-(-99kJ·
mol-1)=41kJ·
(2)反应①为放热反应,温度升高平衡逆向移动,平衡常数K减小,a曲线正确。
28.B1、B3、F4、J4[2015·
全国卷Ⅱ]二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。
(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
NH4Cl溶液
盐酸H2
NaClO2溶液ClO2溶液XNH3
①电解时发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。
②溶液X中大量存在的阴离子有___________________。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是________(填标号)。
a.水b.碱石灰
c.浓硫酸d.饱和食盐水
(3)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸;
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;
Ⅴ.用0.1000mol·
L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O
===2I-+S4O
),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。
在此过程中:
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为____________________________________________________。
②玻璃液封装置的作用是________________________。
③Ⅴ中加入的指示剂通常为__________,滴定至终点的现象是______________________________________。
④测得混合气中ClO2的质量为________g。
(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。
若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是______(填标号)。
a.明矾b.碘化钾
c.盐酸d.硫酸亚铁
28.
(1)2∶1
(2)①NH4Cl+2HCl
3H2↑+NCl3
②Cl-、OH- ③c
(3)①2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-
②吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)
③淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变
④0.02700
(4)d
[解析]
(1)根据反应前后KClO3、Na2SO3中氯和硫元素的化合价变化和氧化还原反应中升降价数相等,反应中KClO3、Na2SO3分别作氧化剂和还原剂,二者的物质的量比为2∶1。
(2)①根据图示可知电解时NH4Cl与盐酸反应生成H2和NCl3,根据化合价变化可写出化学方程式为NH4Cl+2HCl
3H2↑+NCl3。
②NaClO2与NCl3在溶液中发生氧化还原反应,即6NaClO2+NCl3+3H2O===6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,即X中含有的阴离子是Cl-和OH-。
③可用浓硫酸吸收NH3,其他物质均能与ClO2反应。
(3)①在酸性条件下ClO2将I-氧化为单质I2,同时本身被还原成Cl-。
②玻璃液封装置能吸收残余的ClO2气体,且能避免碘蒸气逸出。
③可用淀粉溶液作指示剂,I2遇淀粉溶液呈蓝色,当I2恰好完全反应时,溶液中蓝色褪去,且保持30s内溶液颜色不再发生变化。
④根据①和Ⅴ中化学方程式可得到关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3,结合滴定中消耗0.1000mol·
L-1Na2S2O3溶液20.00mL,可求出ClO2的质量为0.02700g。
(4)亚氯酸盐具有氧化性,宜用FeSO4除去。
KI和盐酸与其反应分别生成I2和Cl2,不符合饮用水的标准。
36.O3、O5[2015·
全国卷Ⅱ][化学——选修2:
化学与技术]苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下:
①+O2
OOH
异丙苯 异丙苯过氧化氢
ΔH=-116kJ·
mol-1
②OOH
OH+CH3COCH3
苯酚 丙酮
ΔH=-253kJ·
相关化合物的物理常数
物质
相对分子质量
密度/(g·
cm-3)
沸点/℃
异丙苯
120
0.8640
153
丙酮
58
0.7898
56.5
苯酚
94
1.0722
182
(1)在反应器A中通入的X是________。
(2)反应①和②分别在装置________和________中进行(填装置符号)。
(3)在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸,其作用是____________________,优点是用量少,缺点是______________________。
(4)反应②为________(填“放热”或“吸热”)反应。
反应温度应控制在50~60℃,温度过高的安全隐患是____________。
(5)中和釜D中加入的Z最适宜的是________(填标号。
已知苯酚是一种弱酸)。
a.NaOHb.CaCO3c.NaHCO3d.CaO
(6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为________和________,判断的依据是______________________________。
(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是______________。
36.
(1)O2(或空气)
(2)A C
(3)催化剂(提高反应速率) 腐蚀设备
(4)放热 可能会导致(过氧化物)爆炸
(5)c
(6)丙酮 苯酚 丙酮的沸点低于苯酚
(7)原子利用率高
[解析]
(1)结合题中反应可知反应器A中通入的X为O2或空气。
(2)结合流程可知①②反应分别在A和C中完成。
②反应需在酸性条件下进行,而(3)在C中加入浓硫酸,由此可说明反应②在C中进行。
(3)加入C中的浓硫酸起到催化剂作用,可以加快异丙苯过氧化氢分解反应的速率,但浓硫酸可能导致设备腐蚀。
(4)反应②ΔH<0,为放热反应,温度过高,反应速率太快可能会发生爆炸等危险。
(5)中合釜中加入Z是为了中和硫酸,NaOH能与苯酚反应,a项错误;
CaCO3、CaO与硫酸反应生成微溶物CaSO4覆盖在固体表面,阻止了与硫酸的进一步反应,导致除酸不彻底,b、d项错误;
NaHCO3能与硫酸反应而不与苯酚反应,c项正确。
(6)蒸馏时先蒸馏出沸点比较低的丙酮,然后再蒸馏出沸点较高的苯酚。
(7)结合反应①②可知该合成工艺中所有原子完全转化为生成物,即反应中原子利用率为100%。
37.N1、N3、N4[2015·
全国卷Ⅱ][化学——选修3:
物质结构与性质]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;
C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;
D元素最外层有一个未成对电子。
(1)四种元素中电负性最大的是________(填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为__________________。
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是______(填分子式),原因是__________________________________________;
A和B的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。
(3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E,E的立体构型为______________,中心原子的杂化轨道类型为________。
(4)化合物D2A的立体构型为________,中心原子的价层电子对数为________,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为____________________________________________________________________。
(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566nm,F的化学式为________;
晶胞中A原子的配位数为________;
列式计算晶体F的密度(g·
cm-3)________________________________。
37.
(1)O 1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)
(2)O3 O3相对分子质量较大,范德华力大 分子晶体 离子晶体
(3)三角锥形 sp3
(4)V形 4
2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3===Cl2O+CO2+2NaCl)
(5)Na2O 8
=2.27g·
cm-3
[解析]根据题中信息可确定A、B、C、D分别为O、Na、P和Cl。
(1)电负性最大的元素即非金属性最强的元素,即O的电负性最大。
根据P原子的结构示意图可写出核外电子排布式。
(2)由于相对分子质量O3>O2,故O3沸点较高;
H2O和NaH的晶体分别为分子晶体和离子晶体。
(3)PCl3中含有3个成键电子对和1个孤对电子,价层电子对数为4对,即空间结构为三角锥形,中心原子P原子为sp3杂化。
(4)根据价层电子对互斥理论可知Cl2O分子中孤对电子对数为2,即Cl2O为V形分子,价层电子对数为4。
(5)该晶胞中两原子个数分别为
8+
6=4和8,即F的化学式为Na2O,位于晶胞顶点和面心的原子为O,而晶胞内部的原子为Na,O原子周围有8个等距离的Na原子,即O原子配位数为8。
根据(0.566×
10-7cm)3ρ=
62g·
mol-1可求出ρ。
38.K4、L1、L7、M3[2015·
全国卷Ⅱ][化学—选修5:
有机化学基础]聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。
PPG的一种合成路线如下:
K
PPG
已知:
①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢
②化合物B为单氯代烃;
化合物C的分子式为C5H8
③E、F为相对分子质量相差14的同系物,F是福尔马林的溶质
④R1CHO+R2CH2CHO
CHR1HOCHR2CHO
(1)A的结构简式为________。
(2)由B生成C的化学方程式为______________________________________________。
(3)由E和F生成G的反应类型为________________,G的化学名称为________________。
(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为________________________________________________________;
②若PPG平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为________(填标号)