第Ⅱ卷非选择题(必做157分+选做36分,共193分)
注意事项:
1.第Ⅱ卷共19道题.其中21—31题为必做部分,32—39题为选做部分.
2.第Ⅱ卷所有题目的答案,考生须用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡规定的区域内,在试卷上答题不得分.
3.选做部分考生必须从中选择l道物理题、1道化学题和1道生物题作答.答题前,请考生务必将所选题号用填涂清楚,答完题后,再次确认所选题号.
【必做部分】
8.(2015·山东省济南市4月模拟·30)(20分)某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质。
实验室中以该矿样为原料制备CuCl2·2H2O晶体,流程如下:
(1)在实验室中,欲用37%(密度为1.19g·mL-1)的盐酸配制500mL6mol·L-1的盐酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有、。
(2)①若在实验室中完成系列操作a。
则下列实验操作中,不需要的是(填下列各项中序号)。
②CuCl2溶液中存在如下平衡:
Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-
CuCl42-(黄色)+4H2O。
欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,除滤液A外,下列试剂中,还需要的是(填下列各项中序号)。
a.FeCl3固体b.CuCl2固体c.蒸馏水
(3)某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程,查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时,固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图所示。
①CuS矿样在焙烧过程中,有Cu2S、CuO·CuSO4、CuSO4、CuO生成,转化顺序为:
第①步转化主要在200~300oC范围内进行,该步转化的化学方程式为。
②300~400oC范围内,固体质量明显增加的原因是,上图所示过程中,CuSO4固体能稳定存在的阶段是(填下列各项中序号)。
a.一阶段b、二阶段c、三阶段d、四阶段
③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程,并验证所得气体为SO2和O2的混合物。
a.装置组装完成后,应立即进行的一项操作是。
b.当D装置中产生白色沉淀时,便能说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物。
你认为装置D中原来盛有的溶液为溶液。
c.若原CuS矿样的质量为l0.0g,在实验过程中,保持温度在760oC左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.0g,则原矿样中CuS的质量分数为。
9.(2015·年鄂尔多斯市高考模拟·27)(15分)钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、SiO2等杂质。
利用钛铁矿制备二氧化钛,进一步制备钛单质,流程如图:
已知:
FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
草酸(C2H2O4)具有很强还原性,易被氧化成二氧化碳
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是。
(2)钛铁矿加入过量H2SO4后,得到的滤渣A为_______________(填化学式)。
(3)含TiO2+溶液乙转化生成TiO2的离子方程式是。
(4)由滤液丙制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是。
(5)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:
一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为Mg/mol)试样wg,消耗cmol/LNH4Fe(SO4)2标准溶液VmL,则TiO2质量分数为(用代数式表示)。
(6)TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤如下:
TiCl4
Mg
MgCl2
Ti
熔点/℃
-25.0
648.8
714
1667
沸点/℃
136.4
1090
1412
3287
反应②的方程式是,由TiCl4→Ti需要在Ar气中进行的理由是。
反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据表中信息,需加热的温度略高于℃即可。
TiCl4
Mg
MgCl2
Ti
熔点/℃
-25.0
648.8
714
1667
沸点/℃
136.4
1090
1412
3287
TiCl4
Mg
MgCl2
Ti
熔点/℃
-25.0
648.8
714
1667
沸点/℃
136.4
1090
1412
3287
10..(2015·银川市、石嘴山市联考·38)(15分)
丰富多彩的现代生活离不开香料,香豆素是一种重要的有机香料。
实验室合成香豆素的路径如下:
(1)香豆素的分子式为,(Ⅳ)中含氧官能团的名称。
(2)(Ⅰ)与H2反应生成邻羟基苯甲醇,邻羟基苯甲醇的结构简式为。
(3)反应①、②的反应类型依次是。
(4)反应④的化学方程式是。
(5)Ⅴ是(Ⅳ)的同分异构体,Ⅴ的分子中含有苯环且无碳碳双键,苯环上含有两个邻位取代基,且能够发生酯化反应和银镜反应。
则Ⅴ的结构简式为(任写一种)。
(6)一定条件下, 与CH3CHO两者之间能发生类似①、②的两步反应,则生成有机物的结构简式为 。
【选做部分】
11.(2015·淮安市第二次调研·19)(15分)碘化钠是实验室中常见的分析试剂,常用于医疗和照相业。
工业上通常用水合肼(N2H4·H2O,100℃以上分解)还原法制取碘化钠,工艺流程如下:
(1)合成过程的反应产物中含有IO3-,写出合成过程的离子方程式▲。
(2)还原过程必须保持反应温度在60~70℃,这个温度既能保证反应的快速进行,又能
▲。
工业上也可以用Na2S或Fe屑还原制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,原因是▲。
(3)请补充完整检验还原液中是否含有IO3-的实验方案:
取适量还原液,▲。
实验中可供选择的试剂:
稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液。
(4)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:
a.称取4.000g样品、溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中;
c.用0.1000mol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,记录消耗AgNO3溶液的体积;
d.重复b、c操作2~3次,记录相关实验数据。
①滴定过程中,AgNO3溶液应放在▲中;步骤d的目的是▲。
②若用上述方法测定产品中的NaI含量偏低(忽略测定过程中的误差),其可能的原因是▲。
12.【化学—物质结构与性质】
(2015·陕西宝鸡九校联考·36)硼元素、钙元素、铜元素在化学中有很重要的地位,单质及其化合物在工农业生产和生活中有广泛的应用。
(1)已知CaC2与水反应生成乙炔.请回答下列问题:
①将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液中生成Cu2C2红棕色沉淀,Cu+基态核外电子排布式为 。
其在酸性溶液中不稳定,可发生歧化反应生成Cu2+和Cu,但CuO在高温下会分解成Cu20,试从结构角度解释高温下CuO为何会生成Cu2O:
。
②CaC2中C22﹣与O22+互为等电子体,1molO22+中含有的π键数目为 。
③乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C═CH﹣C≡N).丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ,构成丙烯腈元素中第一电离能最大的是 。
(2)硼酸(H3B03)是一种片层状结构的白色晶体,层内的H3B03分子间通过氢键相连(如下图)。
则1molH3B03的晶体中有mol氢键。
硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3·H2O,它电离生成少量[B(OH)4]一和H+,则[B(OH)4]一含有的化学键类型为。
(3)Cu3N的晶胞结构如右图,N3-的配位数为,Cu+半径为apm,N3-半径为bpm,Cu3N的密度为g·cm-3。
(阿伏加德罗常数用NA表示)
1.C
命题立意:
考查阿伏加德罗常数。
解析:
A镁原子最外层有2个电子,24g镁原子为1mol,故含电子2mol即2NA,A错;B中乙酸为弱酸,在溶液中部分电离,故H+数小于0.1NA,B错;C中一个CH4分子中含10个质子,故1mol甲烷分子所含质子数为10NA,C正确;D中标准状况下乙醇为液态,不能应用Vm进行计算,故错。
2.【答案】D
【命题立意】本题考查离子方程式正误判断。
【解析】A.Ca2++ClO—+SO2+H2O→CaSO4↓+Cl—+2H+,电荷不守恒,故A错误;B.Ca2++2ClO—+2SO2+2H2O→CaSO4↓+2Cl—+2H++SO42—,电荷不守恒,故B错误;C.Ca2++3ClO—+3SO2+3H2O→CaSO4↓+3Cl—+6H++2SO42—,电荷不守恒,故C错误;D.Ca2++3ClO—+SO2+H2O→CaSO4↓+2HClO+Cl—,故D正确
3.B
命题立意:
考查生活中的化学常识。
解析:
A用食盐腌制食物保鲜是利用食盐可以使细胞脱水,使细菌死亡;B用漂粉精消毒利用了次氯酸的氧化性,杀死细菌中的蛋白质来消毒;C汽油擦洗油污为物理变化;D的反应方程式是Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O在此反应中元素化合价都没变,是非氧化还原;故选B。
4.【答案】A
【命题立意】本题考查反应热的计算、盖斯定律。
【解析】已知:
①2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)ΔH1,②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2,③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH3。
根据盖斯定律:
①×2+②+③得反应3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3,故A正确。
5.答案D
命题立意:
考察原电池基本原理及简单电极反应式的书写。
解析:
据总反应可知,负极为Ag,正极为Pt,正极为Cl2+2e=2Cl故A错;左侧产生白色沉淀AgCl,H通过阳离子交换膜移到右侧,每转移1mol电子就有1molH通过交换膜,故C错;总反应中实际参与的离子为Cl而非阳离子,故可用KCl代替盐酸,总反应不变,D正确。
6.A
【命题立意】本题考查元素周期律
【解析】根据它们在周期表中的位置知X、Y是第二周期元素,而且X元素原子最外层电子数是最内层电子数的3倍,是O,则Y、Z、W、Q分别是F、Si、S、Cl。
X、W能与钠形成摩尔质量相同的化合物分别是过氧化钠和硫化钠,且阴阳离子数比都为1∶2,A正确;二氧化硅是原子晶体,B错误;非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性最强,非金属性:
SH2SO4Si>S>Cl>F,D错误。
【易错提醒】非金属元素形成的氧化物不一定是分子晶体;Na2O2中的阴离子是O22-;非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性最强,这里的“酸”是“最高价含氧酸”。
7.C
命题立意:
考查化学平衡及图像分析。
解析:
由图可知,升高温度,逆向进行,故B点的c(Fe3+)大,A错;该反应的实质为:
Fe3++3SCN
Fe(SCN)3,K和Cl对平衡无影响,故B错;由D点到C点,c
降低,即平衡逆向移动,故C正确;T1到T2为升温逆向移动过程,平衡常数减小,K1>K2,D错;故选C。
8.【答案】
【命题立意】本题考查有关化学实验的基础及化学工艺问题的综合应用。
【解析】
(1)由浓盐酸配制稀盐酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要:
胶头滴管、500mL容量瓶。
(2)①由CuCl2溶液制取CuCl2•2H2O,需要进行蒸发浓缩、降温结晶,然后过滤可得CuCl2•2H2O晶体,所以不需要c、d操作。
②FeCl3溶液为黄色,CuCl2溶液为蓝色,对原平衡体系溶液的颜色产生干扰,而加入蒸馏水可使平衡向逆反应方向移动,溶液的颜色发生改变,可证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,故c项正确。
(3)①根据流程图CuS与O2反应生成Cu2S,还应生成SO2,化学方程式为:
2CuS+O2=Cu2S+SO2
②第②步转化,由Cu2S转化为CuO•CuSO4,所以300~400oC范围内,固体质量明显增加的原因是Cu2S转化为CuSO4;第二阶段生成了CuSO4,第四阶段固体质量减小,CuSO4发生了分解反应,所以CuSO4固体能稳定存在的阶段是第三阶段。
③a.实验装置组装完后应首先检验装置的气密性;b.SO2与BaCl2不反应,SO2、O2与BaCl2溶液反应可以生成BaSO4沉淀,所以装置D中原来盛有的溶液为BaCl2溶液;c. 矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体CuO,根据Cu元素质量守恒,可知CuS~CuO ,所以CuS的质量为8g÷80g/mol×96g/mol=9.6g,则原矿样中CuS的质量分数为:
9.6g÷10.0g×100%=96%
9.【答案】I.
(1)+2(1分)
(2)SiO2(1分)
(3)TiO2-+H2O
TiO2↓+2H+(2分)
(4)20:
9(2分)
(5)cVM/1000W或cVM/1000W×100﹪(2分)
(6)TiCl4+2Mg
2MgCl2+Ti(2分);防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用(2分)1412(2分)
【命题立意】本题考查学生利用钛铁矿制备二氧化钛的工艺流程理解、阅读题目获取信息能力、氧化还原反应及方程式的书写等,难度中等;
【解析】
(1)钛铁矿的主要成分为FeTiO3,可表示为FeO·TiO2,可知Fe的化合价为+2价;
(2)钛铁矿中只有SiO2不与硫酸反应,因此滤渣A的成分是SiO2。
(3)TiO2+转化为TiO2,Ti的化合价不变,发生的是TiO2+的水解反应,过滤后未加其他反应物,所以TiO2+与H2O反应,生成TiO2,同时生成H+,反应方程式为:
TiO2-+H2O
TiO2↓+2H+;(4)分析反应流程,H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,H2C2O4把Fe3+还原为Fe2+,H2O2中O由-1价变为-2价,H2C2O4由+3价变为+4价,根据电子转移总数相等得:
m(H2O2)×17÷200g/mol×2=m(H2C2O4)÷90g/mol×2,得m(H2O2):
m(H2C2O4)=20/9;(5)根据得失电子守恒,有:
1Ti3+~1Fe3+,故n(Fe3+)=n(Ti3+)=n(TiO2)=cV×10-3mol,其质量分数为为:
cVM/1000W或cVM/1000W×100﹪;(6)在800℃条件下,四氯化钛和镁反应生成氯化镁和钛,反应方程式为:
TiCl4+2Mg
2MgCl2+Ti;Mg是活泼金属,能与空气中多种物质反应,因此可得出Ar气作用为保护气,防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用;由表中数据可知,Mg、MgCl2的沸点最高是1412℃,而Ti的熔点为1667℃,所以当加热的温度略高于1412℃时Mg、MgCl2以气体的形式除去,得到Ti。
10.【答案】
(1)C9H6O2(2分);羟基羧基(2分)
(2)
(2分)
(3)加成反应消去反应(2分)
(4)
(2分)
(5)
(2分)
(6)
(3分)
【命题立意】本题考查有机物的结构和性质,有机反应的类型、有机反应方程式的书写,同分异构体的书写等知识点的综合应用。
【解析】
(1)香豆素的分子式为C9H6O2,(Ⅳ)中含氧官能团的名称羧基、羟基。
(2)Ⅰ的分子中含有7个C、6个H、2个O,则分子式为C7H6O2,Ⅰ中含有-CHO,可与氢气发生加成反应生成-OH,邻羟基苯甲醇的结构简式为,
(3)根据合成路径,反应①的反应类型为加成反应,②的反应类型是消去反应
(4)反应④是自身酯化反应。
(5)苯环上含有两个邻位取代基,能发生银镜反应,说明含有-CHO,另一官能团为-COOH或酯基,对应的醛基可为-CHO、-CH2CHO,另一取代基可为-CH2COOH、-COOH、-COOCH3、-OOCCH3、-OOCH等,则对应的同分异构体可能为
(6)
与CH3CHO发生加成反应生成,然后发生消去反应可生成,故答案为:
。
11.【答案】
(1)3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O(2分)
(2)避免N2H4·H2O高温分解(2分)N2H4·H2O的氧化产物为N2和H2O(2分)
(3)加入淀粉溶液,加盐酸酸化,若溶液变蓝色,说明废水中含有IO3-;若溶液不变蓝,说明废水中不含IO3-(3分)
(4)①酸式滴定管(2分)减少实验误差(2分)②部分NaI被空气中O2氧化(2分)
【命题立意】本题考查水合肼(N2H4·H2O)还原法制取碘化钠的工艺流程;
【解析】流程分析:
由制备流程可知,碘与NaOH溶液反应生成NaI、NaIO3,再加入水合肼将NaIO3还原成NaI,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可得到NaI。
(1)、I2与NaOH反应过程中生成了IO3-,I元素的化合价从0价升至+5价,根据化合价升降守恒可知,还应有I-生成,合成过程的离子方程式为:
3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;
(2)、由题目中提示水合肼N2H4·H2O在100℃以上易分解可知,反应温度不能太高,避免N2H4·H2O高温分解。
水合肼的氧化产物为N2和H2O,在碘化钠产品中不会混有其他杂质。
(3)、IO3-与I-在酸性的条件下发生归中反应生成单质碘,5I-+IO3-+6H+=3H2O+3I2,淀粉遇碘变蓝,因此在进行检验时加入淀粉溶液,加盐酸酸化,若溶液变蓝色,说明废水中含有IO3-;若溶液不变蓝,说明废水中不含IO3-;(4)、①银离子有部分水解,使得硝酸银水溶液显示弱酸性,故应选择酸式滴定管;步骤d中进行了重复实验,目的是为了减少实验误差。
②在实验过程中如果AgNO3溶液用量过少则测得的NaI含量偏低,其可能的原因是:
样品被空气中O2氧化或样品吸水。
12.答案:
(15分)
(1)①1s22s22p63s23p63d10(2分)Cu+价电子排布式为3d10,为全充满结构,更稳定(1分)
② 2NA (2分)③ sp、sp2 (2分) N (1分)
(2)3(1分)共价键、配位键(2分)
(3)6(2分)
(2分)
命题立意:
考查物质结构与性质
解析:
(1)①Cu+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。
Cu+价电子排布式为3d10,为全充满结构,更稳定,所以高温下CuO会生成Cu2O。
②C22﹣离子中含有碳碳三键,1个C22﹣中含有2个π键,C22﹣与O22+互为等电子体,所以1molO22+中含有的π键数目为2NA。
③丙烯腈(H2C═CH﹣C≡N)中含有碳碳三键和碳碳双键.所以丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 sp、sp2。
非金属性越强,第一电离能越大,所以构成丙烯腈元素中第一电离能最大的是N元素。
(2)由图可知1molH3B03的晶体中有3mol氢键。
[B(OH)4]一含有的化学键类型为共价键和配位键。
(3)由Cu3N的晶胞结构图可知N3-的前后、左右、上下各有1个Cu+,所以N3-的配位数为6,Cu3N的密度为