B.在y点再通入0.05molHCl气体,溶液中离子浓度大小:
c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
C.在溶液中加入一滴强酸或强碱,溶液pH变化最小的是y点
D.该温度下,CH3COOH的Ka=104.75
选择题答题栏
题号
7
8
9
10
11
12
13
答案
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
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)M是一种常见的工业原料,实验室制备M的化学方程式、装置示意图及有关数据如下:
对甲苯乙酮
苯甲醛
M
苯甲酸
熔点/℃
28
-26
75
沸点/℃
225
179
249
水中溶解性
不溶
微溶
较小
微溶
乙醇中溶解性
易溶
混溶
较小
溶
实验步骤如下:
往100mL三颈烧瓶中依次加入1.3g氢氧化钠、12mL水、7.5mL95%乙醇、3.4mL对甲苯乙酮、2.6mL苯甲醛,控制反应温度在25~30℃,搅拌2.5~3h。
反应结束后,改用冰水浴冷却三颈烧瓶,继续搅拌至有大量固体析出。
抽滤,先用冰冷的水洗涤,然后用少量冰冷的95%乙醇洗涤。
抽滤,压干,得粗产物。
请回答下列问题:
(1)苯甲醛存放过程中会部分被氧化成苯甲酸,提纯苯甲醛的方法是________。
(2)A装置中球形冷凝管的作用是________,冷却水从________口流出。
(3)用冰水浴冷却反应后的三颈烧瓶,析出大量固体的原因是________________________________________________________________
____________________________________________________________。
(4)抽滤过程中使用抽气泵抽真空前,关闭活塞________,抽滤结束打开活塞________恢复体系压强。
(5)用水洗涤晶体的主要目的是_________________________________。
(6)用95%乙醇洗涤晶体是为了除去________。
洗涤晶体的操作方法是_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
27.(15分)在工业上常用CO与H2合成甲醇,热化学方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
ΔH=akJ·mol-1。
已知:
①
O2(g)+CO(g)
CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
②H2(g)+
O2(g)
H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1
③CH3OH(g)+
O2(g)
CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)a=________。
(2)已知由CO2生成CO的化学方程式为CO2(g)+O(g)
CO(g)+O2(g),其正反应速率为v正=k正·c(CO2)·c(O),逆反应速率为v逆=k逆·c(CO)·c(O2),k为速率常数。
2500K时,k逆=1.21×105L·s-1·mol-1,k正=3.02×105L·s-1·mol-1,则该温度下该反应的平衡常数K为________。
(保留小数点后一位小数)
(3)在T1时,向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与
的关系如图所示。
①当起始
=2时,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,则0~5min内平均反应速率v(H2)=______。
若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,达到新平衡时H2的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当
=3.5时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图像中的________(填“D”“E”或“F”)点。
(4)在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20molH2。
CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为________。
②若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为________L。
(5)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。
则电源的负极为________(填“A”或“B”),写出阳极的电极反应式________。
28.(14分)水合碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O],又称轻质碳酸镁。
常利用菱镁矿(质量含量为碳酸镁90%,碳酸钙10%)碳化法制取:
(1)根据下列表格数据,选择消化反应的最佳温度为________;理由是________________________________________________________________
___________________________________________________________。
消化温度/℃
30
40
50
60
70
80
90
转化率/%
50.3
58.2
85.1
85.2
90.7
91.2
91.5
(2)碳化反应可生成Mg(HCO3)2,生成Mg(HCO3)2的化学方程式为________。
(3)流程图中________和________可以为碳化反应提供二氧化碳。
(4)有工艺设计利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁:
①卤水中含有Fe2+和Mn2+,当离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,可以认为其完全除去。
常温时当调节溶液pH为9.5时,此时Mg2+的浓度小于________mol·L-1,不会沉淀出来。
物质
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Ksp
10-11
10-39
10-17
10-14
②如果把Fe2+转化为Fe3+,从环境角度选择最合适的氧化剂为________。
A.Ca(ClO)2 B.Cl2 C.H2O2 D.HNO3
③下列方案中,较好的为________,理由是________。
请考生在第35、36两道化学题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
35.(15分)【化学——选修3:
物质结构与性质】
铁氧体是一种磁性材料,具有广泛的应用。
(1)基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]________。
(2)工业制备铁氧体常使用水解法,制备时常加入尿素[CO(NH)2]2、醋酸钠等碱性物质。
尿素分子中四种不同元素的电负性由大至小的顺序是________;醋酸钠中碳原子的杂化类型是________。
(3)工业制备铁氧体也可使用沉淀法,制备时常加入氨(NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。
比较下表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔沸点,解释其高低的主要原因____________________________________________________________。
N2H4
NH3
熔点/℃
2
-77.8
沸点/℃
113.5
-33.5
(4)如图是从铁氧体离子晶体Fe3O4中取出的能体现其晶体结构的一个立方体,则晶体中的氧离子是否构成了面心立方最密堆积?
________(填“是”或“否”);该立方体是不是Fe3O4的晶胞?
_____________________________
(填“是”或“否”);立方体中铁离子处于氧离子围成的________(填空间结构)空隙。
(5)解释该Fe3O4晶体能导电的原因______________________________,
根据上图计算Fe3O4晶体的密度为________g·cm-3。
(图中a=0.42nm,计算结果保留两位有效数字)
36.(15分)【化学——选修5:
有机化学基础】
G是某抗炎症药物的中间体,其合成路线如下:
(1)B的结构简式为________。
(2)反应④的条件为________;①的反应类型为________;反应②的作用是________。
(3)下列对有机物G的性质推测正确的是________(填选项字母)。
A.具有两性,既能与酸反应也能与碱反应 B.能发生消去反应、取代反应和氧化反应
C.能聚合成高分子化合物D.1molG与足量NaHCO3溶液反应放出2molCO2
(4)D与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为____________________。
(5)符合下列条件的C的同分异构体有________种。
A.属于芳香族化合物,且含有2个甲基
B.能发生银镜反应
C.与FeCl3溶液发生显色反应
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6∶2∶1∶1的是______(写出其中一种的结构简式)。
(6)已知:
苯环上有烷烃基时,新引入的取代基连在苯环的邻、对位;苯环上有羧基时,新引入的取代基连在苯环的间位。
根据提供的信息,写出以甲苯为原料合成有机物
的流程图(无机试剂任选)。
合成路线流程图示例如下:
X
Y
Z……目标产物
_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
高考化学模拟试题精编(十)
7.解析:
选C。
氯化钙是电解质,能与桥梁中的钢铁构成原电池,使其发生电化学腐蚀,从而加快桥梁的腐蚀,A项正确;活性炭具有吸附性,N95活性炭口罩可用于防霾,B项正确;大力推广使用煤的液化、气化技术,煤的燃烧效率提高,但二氧化碳的排放量不变,C项错误;晶体硅为半导体材料,由其制得的光电池可以将光能直接转化为电能,D项正确。
8.解析:
选B。
1个18O2中含20个中子,36g18O2为1mol,所含中子数为20NA,A项错误;反应2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑阳极生成标准状况下22.4LCl2时,转移的电子数为2NA,题中没有说明气体所处的状态,C项错误;1LpH=1的醋酸溶液中H+数目为0.1NA,加水稀释,醋酸的电离程度增大,故所得溶液中H+数目大于0.1NA,D项错误。
设Cu2S的质量为mg,则8.0gCu2S和CuO的混合物中含有的铜原子数为(
×2+
)×NA=0.1NA,B项正确。
9.解析:
选B。
2甲基1丁烯与1丁烯结构相似,组成上相差一个“CH2”原子团,故二者互为同系物,A项正确;2甲基1丁烯与氢气加成的产物为异戊烷,B项错误;2甲基1丁烯中含有碳碳双键,可与氢气发生加成反应生成烷烃,与水发生加成反应生成醇,与卤化氢或卤素单质发生加成反应生成卤代烃,发生加聚反应得到高分子化合物,C项正确;2甲基1丁烯与环戊烷分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体,D项正确。
10.解析:
选B。
蔗糖变成疏松多孔的海绵状炭,体现了浓硫酸的脱水性,炭与浓硫酸反应,生成具有刺激性气味的气体SO2,体现了浓硫酸的强氧化性,A项正确;溶液变成棕黄色,说明H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,溶液中出现气泡,说明Fe3+催化H2O2分解产生O2,B项错误;浓硝酸具有强氧化性,常温下可以使铝钝化,因此用砂纸打磨的铝片加入到浓硝酸中,无明显现象,C项正确;先出现黄色沉淀,说明AgI比AgCl更难溶,故Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D项正确。
11.解析:
选C。
根据题干信息可推出,m为NH3,n为Cl2,p为H2S,q为N2,r为HCl,s为S。
则X为H,Y为N,Z为S,W为Cl。
根据元素周期律,原子半径:
S>Cl>H,A项正确;N的氢化物有NH3、N2H4等,共中N2H4可作为火箭的燃料,B项正确;选项C,H2SO3的酸性强于HClO,C项错误;H、N、Cl三种元素形成的化合物中氯化铵为离子化合物,D项正确。
12.解析:
选B。
由题给装置图可知,电极a上OH-放电,所以电极a为阳极,连接电源的正极,A项正确;由装置图可知,Ⅰ口排出的是混合酸,则H+不能通过B,故B为阴离子交换膜,B项错误;电解质溶液采用Na2SO4溶液,电解过程中生成的气体为H2和O2,避免了有害气体的生成,C项正确;B为阴离子交换膜,C为阳离子交换膜,浓海水中的阴、阳离子分别通过B膜和C膜,从而在Ⅱ口得到淡水,D项正确。
13.解析:
选C。
溶液的pH随c(CH3COOH)的增大而减小,故溶液的pH:
x>y>z,A项错误;根据电荷守恒,y点溶液中存在:
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-),c(Na+)=0.10mol·L-1,由题图知,y点c(CH3COO-)=0.05mol·L-1,则0.05mol·L-1+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),由于y点溶液pH=4.75,所以c(H+)>c(OH-),从而得到c(Cl-)>0.05mol·L-1,在y点再通入0.05molHCl气体,溶液中c(Cl-)>0.10mol·L-1=c(Na+),故B项错误;y点溶液中c(CH3COO-)=c(CH3COOH),加入一滴强酸或强碱,溶液的pH变化最小,C项正确;CH3COOH的Ka=
,根据y点c(CH3COO-)=c(CH3COOH)及pH=4.75可得,Ka=c(H+)=10-4.75,D项错误。
26.解析:
(1)根据表中数据可知,苯甲醛的沸点为179℃,苯甲酸的沸点为249℃,两者沸点相差较大,可用蒸馏法分离提纯。
(2)球形冷凝管的作用是冷凝回流,冷却水从b口流出。
(3)结合题意可知,用冰水浴冷却反应后的三颈烧瓶,析出的大量固体为M,说明M的溶解度随温度的降低而减小。
(4)抽真空要关闭活塞c,抽滤结束后打开活塞c,空气进入装置恢复体系压强。
(5)结合实验步骤中加入的药品知,水洗主要是为了除去氢氧化钠。
(6)由表中各物质在乙醇中的溶解性可知,用95%乙醇洗涤,是为了除去对甲苯乙酮、苯甲醛。
洗涤晶体的操作方法是:
往漏斗中添加乙醇至浸没晶体为止,抽滤,重复以上操作2至3次。
答案:
(1)蒸馏(或其他合理答案)
(2)冷凝回流 b (3)M的溶解度随温度的降低而减小 (4)c c
(5)除去氢氧化钠 (6)对甲苯乙酮、苯甲醛 往漏斗中添加乙醇至浸没晶体为止,抽滤,重复以上操作2至3次
27.解析:
(1)根据盖斯定律,由①+②×2-③可得a=-283.0-241.8×2+192.2=-574.4。
(2)该反应的平衡常数K=c(CO)·c(O2)/[c(CO2)·c(O)],而反应达到平衡时,v正=v逆,即k正·c(CO2)·c(O)=k逆·c(CO)·c(O2),c(CO)·c(O2)/[c(CO2)·c(O)]=k正/k逆≈2.5。
(3)①
=2,又n(CO)+n(H2)=3mol,则n(H2)=2mol,n(CO)=1mol,0~5min内转化的CO的Δn(CO)=0.6mol,
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
c(起始)/(mol·L-1) 0.5 1 0
Δc/(mol·L-1) 0.3 0.6 0.3
c(平衡)/(mol·L-1) 0.2 0.4 0.3
v(H2)=0.6mol·L-1/5min=0.12mol·L-1·min-1,K=0.3mol·L-1/[0.2mol·L-1×(0.4mol·L-1)2]>(0.3mol·L-1+0.2mol·L-1)/[(0.2mol·L-1+0.2mol·L-1)×(0.4mol·L-1)2],所以平衡正向移动,v正大于v逆,H2的转化率将增大。
②反应物按方程式中各物质的计量数比投料时产物的体积分数最大,否则都会使产物的体积分数减小,故应选F点。
(4)①平衡常数与温度有关,CO与H2反应生成CH3OH的反应为放热反应,则升高温度,平衡常数减小,则KCKC。
②达到平衡状态A时,容器的体积为10L,状态A与B的平衡常数相同,状态A时CO的转化率是0.5,则平衡时CO的物质的量是10mol×(1-0.5)=5mol,浓度是0.5mol·L-1,氢气的物质的量浓度是CO的2倍,c(H2)为1mol·L-1,生成甲醇的物质的量是5mol,浓度是0.5mol·L-1,所以平衡常数KA=1L2·mol-2;设状态B时容器的体积是VL,状态B时CO的转化率是0.8,则平衡时,CO的物质的量浓度为2/Vmol·L-1,氢气的物质的量浓度是4/Vmol·L-1,生成甲醇的物质的量浓度是8/Vmol·L-1,KB=[8/Vmol·L-1]/[2/Vmol·L-1×(4/Vmol·L-1)2]=1L2·mol-2,解得V=2。
(5)根据图中H+向右移动,使右侧电极为阴极,故B为负极,左侧电极为阳极,阳极上CH3OH、CO转化为(CH3O)2CO,电极反应式为2CH3OH+CO-2e-===(CH3O)2CO+2H+。
答案:
(1)-574.4
(2)2.5
(3)①0.12mol·L-1·min-1 增大 ②F
(4)①KA=KB>KC ②2
(5)B 2CH3OH+CO-2e-===(CH3O)2CO+2H+
28.解析:
(1)选择方案时,既要注意转化率、产率等,同时也要兼顾生产成本。
分析表中数据,可以看出当消化温度低于70℃时,升高温度,转化率有较大幅度的提高;当消化温度高于70℃时,升高温度,转化率变化不大,且温度升高,生产成本提高,故消化反应的最佳温度为70℃。
(2)经过“净化”步骤之后所得产物的主要成分是Mg(OH)2,依据元素守恒书写化学方程式即可。
(3)煅烧反应中MgCO3分解、热解反应中Mg(HCO3)2分解,都会生成二氧化碳,从而可以为碳化反应提供二氧化碳。
(4)①pH=9.5时,溶液中c(H+)=10-9.5mol·L-1,c(OH-)=10-4.5mol·L-1。
根据Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-),当Mg2+开始沉淀时,溶液中c(Mg2+)=
=0.01mol·L-1,故当c(Mg2+)<0.01mol·L-1时,溶液中不会产生Mg(OH)2沉淀。
②Ca(ClO)2的还原产物氯离子虽然对环境影响不大,但CaCl2会成为废物,难以处理;Cl2有毒,如果泄漏会严重污染大气;H2O2的还原产物是H2O,对环境无影响;HNO3的还原产物是氮的氧化物,会污染大气,形成酸雨或光化学烟雾。
所以从环境角度来看,最佳选择是H2O2。
③根据水解原理,碳酸钠的碱性强于碳酸铵,所以加入碳酸钠的产品中易混入较多的金属氢氧化物杂质,不易提纯。
答案:
(1)70℃ 温度进一步升高同等幅度,转化率几乎不变,但能耗增加
(2)Mg(OH)2+2CO2===Mg(HCO3)2 (3)煅烧反应 热解反应 (4)①0.01 ②C ③方案2 加入碳酸钠的产品中易混入更多杂质,不易提纯
35.解析:
(2)根据元素周期表中电负性的变化规律知,电负性:
O>N>C>H。
CH3COONa中甲基碳原子的杂化类型为sp3杂化,—COO—中碳原子的杂化类型为sp2杂化。
(4)由题图知,氧离子构成了面心立方最密堆积。
该立方体不是最小的能够重复的结构单元,故不是Fe3O4的晶胞。
根据该立方体的结构,立方体中铁离子处于氧离子围成的正八面体的空隙。
(5)该立方体中O2-的个数为12×
+