11.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.向碳酸钠溶液中加入过量醋酸:
CO
+2H+===H2O+CO2↑
B.向偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳:
CO2+2H2O+AlO
===Al(OH)3↓+HCO
C.向莫尔盐(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]溶液中加入过量氢氧化钠溶液:
NH
+Fe2++3OH-===NH3·H2O+Fe(OH)2↓
D.向双氧水中加入酸性高锰酸钾溶液:
5H2O2+2MnO
===2Mn2++5O2↑+6OH-+2H2O
12.我国对可呼吸的钠-二氧化碳电池的研究取得突破性进展,该电池的总反应式为4Na+3CO2
2Na2CO3+C,其工作原理如下图所示(放电时产生的碳酸钠固体储存于纳米管中)。
下列说法中错误的是( )
A.充电时,Na+从阳极向阴极移动
B.可以用乙醇代替TEGDME做有机溶剂
C.放电时,当转移1mol电子时负极质量减轻23g
D.放电时,正极反应为3CO2+4Na++4e-===2Na2CO3+C
13.25℃时,二元弱酸H2R的pKa1=1.85,pKa2=7.45(已知pKa=-1gKa)。
在此温度下向20mL0.1mol·L-1H2R溶液中滴加0.1mol·L-1的NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.a点所示溶液中:
c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=0.1mol·L-1
B.b点所示溶液中:
c(Na+)>c(HR-)>c(H2R)>c(R2-)
C.c点所示溶液中:
c(Na+)<3c(R2-)
D.d点所示溶液中:
c(Na+)>c(R2-)>c(HR-)
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)亚硝酸钠是一种工业盐,外观与食盐非常相似,毒性较强。
(Ⅰ)经查:
①Ksp(AgNO2)=2.0×10-8,Ksp(AgCl)=1.8×10-10;③Ka(HNO2)=5.1×10-4。
请设计最简单的方法鉴别NaNO2和NaCl两种固体_______________________________________________________________。
(Ⅱ)某化学实验小组用下图装置(略去夹持仪器)制备亚硝酸钠,并测定其产品的质量分数。
已知:
①2NO+Na2O2===2NaNO2;
②酸性条件下,NO和NO2均能与MnO
反应生成NO
和Mn2+。
(1)这样使用铜丝的优点是________。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为____________;装置B中盛放的药品是________(填序号)。
①浓硫酸 ②NaOH溶液 ③水 ④四氯化碳
(3)该小组取5.000g制取的样品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.100mol·L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表:
滴定次数
1
2
3
4
消耗KMnO4溶液体积/mL
20.90
20.12
20.00
19.88
①第一次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是________(填代号)。
A.锥形瓶洗净后未干燥
B.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
C.滴定终点时仰视读数
②酸性KMnO4溶液滴定亚硝酸钠溶液的离子方程式为________。
③该样品中亚硝酸钠的质量分数为________。
27.(15分)碳及其化合物广泛存在于自然界中,试回答下列问题:
(1)某处碳循环如图1所示,CaCO3转化为HCO
的离子方程式为________________________________________________________________。
(2)常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,无机碳在浓液中以4种形式存在,其转化关系如下:
①CO2(g)+H2O
H2CO3 K=10-2.8
②H2CO3
H++HCO
K1=10-3.5
③HCO
H++CO
K2=10-10.3
若溶液中c(CO2)=1.0×10-5mol/L,且忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则溶液pH=________。
(3)某化学小组为了测量湖水中无机碳的含量,量取100mL湖水,酸化后用N2吹出CO2,再用NaOH溶液吸收,将吸收液用0.10mol/L盐酸滴定,生成的V(CO2)随V(盐酸)变化关系如图2所示,则吸收液中离子浓度由大到小的顺序为________________(不用写出H+),湖水中无机碳的浓度为________mol/L。
(4)一定条件下,CO2和H2O可以转化为CO和H2,通过反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)制备甲醇,若起始时在密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡时CO转化率α(CO)随T、p的变化关系如图3所示。
①p1________p2(填“大于”“小于”或“等于”);
②该反应在195℃、p2条件下达到平衡后,c(H2)=0.5mol/L,则该反应的平衡常数为________。
③已知CH3OH和CO的燃烧热分别为725.8kJ/mol、283.0kJ/mol,1mol液态水变成气态水吸热44.0kJ,写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式:
______________________________________________________________。
(5)用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图4,则c电极的反应方程式为________________________________________________
____________________________________________________________。
28.(14分)锰及其化合物间的转化如下图。
请回答下列问题:
(1)反应①发生的主要化学反应的方程式为___________________________。
反应③发生的主要化学反应的方程式为__________________________。
(2)粗KMnO4晶体中含有少量的K2CO3,检验其中的少量CO
用________试剂;为了得到纯的KMnO4晶体,操作Ⅲ的名称为________。
(3)测定高锰酸钾样品纯度采用硫酸锰滴定:
向高锰酸钾溶液
中滴加硫酸锰溶液,产生黑色沉淀。
当高锰酸钾溶液由紫红色刚好褪色且半分钟不恢复,表明达到滴定终点。
写出该反应的离子方程式:
__________________________________________________。
(4)已知:
常温下,Ksp=2.4×10-13。
工业上,调节pH可以沉淀废水中Mn2+,当pH=10时,溶液中c(Mn2+)=________。
(5)如图,用Fe、C作电极电解含MnO
的污水,使之转化为沉淀除去。
A电极是________(填“Fe”或“C”),污水中MnO
转化为沉淀除去的离子方程式为______________________________________________________________。
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】
磷、铁及它们化合物在生产生活及科研中应用广泛。
(1)P4S3可用于制造火柴,其分子结构如图1所示。
①P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为________。
②每个P4S3分子中含孤电子对的数目为________。
(2)磷化铝熔点为2000℃,它与晶体硅互为等电子体,磷化铝晶胞结构如图2所示。
①磷化铝晶体中磷与铝微粒间的作用力为________。
②图中A点和B点的原子坐标参数如图2所示,则C点的原子坐标参数为________。
(3)Fe3+、Co3+与N3-、CN-等可形成络合离子。
①C、N、O的第一电离能最大的为________,其原因是_________________。
②K3Fe(CN)6可用于检验Fe2+,1molFe(CN)
离子中含有σ键的数目为________。
③[Co(NH3)4(H2O)2]SO4中Co的配位数为________。
(4)化合物FeF3熔点高于1000℃,而Fe(CO)5的熔点却低于0℃,FeF3熔点远高于Fe(CO)5的可能原因是__________________________________
____________________________________________________________。
(5)某种磁性氮化铁晶体的结构如图3所示,该化合物的化学式为________。
36.(15分)【化学——选修5:
有机化学基础】
有机化合物A是一种重要的化工原料,合成路线如下:
已知以下信息:
①
②R—CH===CH2
R—CH2CH2OH;
③核磁共振氢谱显示A有2种不同化学环境的氢。
(1)A的名称是________。
F的结构简式为________。
(2)A―→B的反应类型为________。
I中存在的含氧官能团的名称是________。
(3)写出下列反应的化学方程式。
D―→E:
____________________________________________________。
E+H―→I:
________________________________________________。
(4)I的同系物J比I相对分子质量小28,J的同分异构体中能同时满足如下条件的共有________种(不考虑立体异构)。
①苯环上只有两个取代基;②既能发生银镜反应,又能和饱和NaHCO3溶液反应放出CO2
(5)参照上述合成路线,以
为原料(无机试剂任选),设计制备苯乙酸(
)的合成路线:
__________________________________________________________。
高考化学模拟试题精编(二十)
7.解析:
选B。
A.二氧化硫有毒,但少量的可以添加到食品或饮料中,如葡萄酒中含有少量的SO2,A错误;B.镉元素为重金属元素,能使蛋白质变性,对人体有害,B正确;C.邻苯二甲酸酯能使聚氯乙烯由硬塑胶变为有弹性的塑胶,C错误;D.过氧化钙中阴阳离子的分数之比为1∶1,D错误。
8.解析:
选C。
A.MnO2与浓HCl制Cl2要加热,故A错误;B.洗气应长进短出,故B错误;C.CaCO3+2Cl2+H2O===CaCl2+2HClO+CO2↑,故C正确;D.过滤是把溶于液体的固态物质跟液体分离的一种方法,漏斗要紧贴烧杯内壁,故D错误。
9.解析:
选A。
A.甲中含有苯环,乙中含有苯环和醛基,因此甲、乙都能与氢气发生加成反应,故A正确;B.根据甲的结构简式,甲的不饱和度为4,如果甲的一种同分异构体含有苯环和羧基,此同分异构体的不饱和度为5,因此甲不存在含有苯环和羧基的同分异构体,故B错误;C.甲烷空间构型为正四面体,因此甲中—CH3中所有原子不共面,故C错误;D.乙中的醛基能使酸性高锰酸钾溶液褪色,丙中的酚羟基能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此酸性高锰酸钾溶液不能鉴别乙和丙,故D错误。
10.解析:
选B。
W2-和X+离子的电子层结构相同,因为元素是短周期元素,因此W为O,X为Na,W与Y属于同主族,则Y为S,Z为Cl。
A.Na和O形成的化合物为Na2O2和Na2O,前者含有离子键和非极性共价键,后者只含离子键,故A错误;B.同主族从上到下,原子半径增大,同周期从左向右,原子半径减小,即S>Cl>O,故B正确;C.单质的氧化性强,则离子的还原性弱,即S2-的还原性强于O2-,故C错误;D.S的氧化物的水化物是H2SO3和H2SO4,Cl的氧化物的水化物是HClO、HClO4,H2SO4是强酸,HClO是弱酸,则酸性:
H2SO4>HClO,故D错误。
11.解析:
选B。
A.向碳酸钠溶液中加入过量醋酸:
CO
+2CH3COOH===H2O+CO2↑+2CH3COO-,故A错误;B.向偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳;CO2+2H2O+AlO
===Al(OH3)↓+HCO
,B正确;C.向莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]溶液中加入过量氢氧化钠溶液:
2NH
+Fe2++4OH-===2NH3·H2O+Fe(OH)2↓,故C错误;D.向双氧水中加入酸性高锰酸钾溶液:
5H2O2+2MnO
+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O,故D错误。
12.解析:
选B。
已知4Na+3CO2
2Na2CO3+C,放电时Na为负极,充电时Na金属片连接电源的负极为阴极。
A.充电时是电解池,Na+从阳极向阴极移动,故A正确;B.Na能与乙醇反应,不可代替TEGDME做有机溶剂,故B错误;C.放电时,当转移1mol电子时,负极氧化的钠为1mol,即质量减轻23g,故C正确;D.放电时,正极上CO2发生还原反应生成C,发生的电极反应为3CO2+4Na++4e-===2Na2CO3+C,故D正确。
13.解析:
选D。
A.a点溶液体积是原来的1.5倍,则含有R元素的微粒浓度是原来的2/3,根据物料守恒得c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=1/15mol·L-1,A错误;B.b点二者恰好完全反应生成NaHR,溶液呈酸性,说明HR-的电离程度大于水解程度,但其水解和电离程度都较小,钠离子不水解,所以离子微粒浓度大小顺序是c(Na+)>c(HR-)>c(R2-)>c(H2R),B错误;C.c点溶液溶质为等物质的量的Na2R、NaHR,如果Na2R、NaHR不水解且NaHR也不电离,则存在c(Na+)=3c(R2-),实际上R2-水解且HR-的电离程度大于水解程度,钠离子不水解,所以存在c(Na+)>3c(R2-),C错误;D.d点溶液中溶质为Na2R,R2-水解但程度较小,所以存在c(Na+)>c(R2-)>c(HR-),D正确。
26.解析:
Ⅰ.酸越弱相应酸根越容易水解,溶液碱性越强,因此鉴别NaNO2和NaCl两种固体的方法是:
分别取两种固体样品少量于试管中加水溶解,再分别滴加酚酞试液,变红的为NaNO2;Ⅱ.
(1)可通过上下移动铜丝控制反应是否进行,所以使用铜丝的优点是可以控制反应的发生与停止;
(2)浓硝酸和铜加热发生反应生成二氧化氮、硝酸铜和水,方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;通过装置B中的水与二氧化氮反应生成硝酸和一氧化氮;通过装置C中的干燥剂防止水蒸气进入与过氧化钠反应,所以B中的药品是水,答案选③;(3)①a.锥形瓶洗净后未干燥,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,根据c(待测)=c(标注)×V(标准)/V(待测)可知,c(标准)不变,A错误;b.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=c(标注)×V(标准)/V(待测)可知,c(标准)偏大,B正确;c.滴定终点时仰视读数,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=c(标注)×V(标准)/V(待测)可知,c(标准)偏大,C正确;答案选bc;②该反应中亚硝酸根离子被氧化为硝酸根离子,高锰酸根离子被还原为锰离子,离子方程式为6H++2MnO
+5NO
===2Mn2++5NO
+3H2O;③根据表中数据可知第一次实验数据误差太大,舍去,消耗高锰酸钾溶液体积的平均值是0.02L,高锰酸钾的物质的量是0.1mol/L×0.02L=0.002mol,则根据方程式6H++2MnO
+5NO
===2Mn2++5NO
+3H2O可知,亚硝酸钠的物质的量是0.002mol×5/2=0.005mol,则原样品中亚硝酸钠的物质的量是0.005mol×100mL/25mL=0.02mol,其质量为0.02mol×69g/mol=1.38g,所以样品中亚硝酸钠的质量分数1.38g/2g×100%=69.0%。
答案:
(Ⅰ).分别取两种固体样品少量于试管中加水溶解;再分别滴加酚酞试液,变红的为NaNO2
(Ⅱ).
(1)可以控制反应的发生与停止
(2)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
③ (3)①BC ②6H++2MnO
+5NO
===2Mn2++5NO
+3H2O ③69%(或0.69)
27.解析:
(1)根据图示,碳酸钙与二氧化碳反应生成HCO
的离子方程式为CO2+CaCO3+H2O===Ca2++2HCO
;
(2)设溶液pH为x,根据①CO2(g)+H2OH2CO3 K=10-2.8,②H2CO3H++HCO
K1=10-3.5,c(CO2)=1.0×10-5mol/L,则K=10-2.8=
,K1=10-3.5=
,因此K×K1=
=
=10-6.3,解得x=5.65;(3)根据图像,先后发生的反应为①OH-+H+===H2O;②CO
+H+===HCO
;③HCO
+H+===CO2↑+H2O,反应③中消耗盐酸10mL,说明含有H2CO30.001mol,说明反应②中消耗盐酸10mL,反应①中消耗盐酸10mL,说明含有OH-0.001mol,因此吸收液中含有0.001molNaOH和0.001molNa2CO3,吸收液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(OH-)>c(CO
)>c(HCO
),湖水中无机碳的浓度为
=0.01mol/L;(4)①根据CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),相同温度条件下,压强越大,CO的转化率越大,根据图像,p1<p2;②起始时在密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,平衡后,c(H2)=0.5mol/L,则c(CO)=0.25mol/L,c(CH3OH)=0.25mol/L,该反应的平衡常数K=
=4;③由CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0kJ·mol-1和725.8kJ·mol-1,1mol液态水变成气态水吸热44.0kJ,则①CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1,②CH3OH(l)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.8kJ·mol-1,③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol,由盖斯定律可知用②-①+③得反应CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(g),该反应的反应热ΔH=-726.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)+(+44.0kJ/mol)=-354.8kJ·mol-1;(5)根据电子移动的方向,c为负极,甲醇具有还原性,在负极上发生氧化反应生成CO2,电极反应式为:
CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+。
答案:
(1)CO2+CaCO3+H2O===Ca2++2HCO
(2)5.65
(3)c(Na+)>c(OH-)>c(CO
)>c(HCO
) 0.01
(4)小于 4
CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(g)
ΔH=-354.8kJ/mol
(5)CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+
28.解析:
(1)反应①投入物质是MnO2、KOH和氧气,生成物质是K2MnO4,反应式为MnO2+O2+KOH→K2MnO4+H2O,利用化合价升降法进行配平,即反应方程式2MnO2+4KOH+O2
2K2MnO4+2H2O;反应③利用铝的强还原性,把Mn置换出来,反应方程式为3Mn3O4+8Al
4Al2O3+9Mn;
(2)除去CO
一般用Ca2+或Ba2+,因此加入可溶性的钙盐或钡盐;得到纯的高锰酸钾,需要进行重结晶;(3)黑色沉淀是MnO2,因此有MnO
+Mn2+→MnO2↓,根据化合价的升降法进行配平得到:
2MnO
+3Mn2+→5MnO2↓,遵循电荷守恒和原子守恒,即反应物中有H2O参与,生成物H+,即离子反应方程式为2MnO
+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+;(4)根据溶度积,c(Mn2+)=Ksp/c2(OH-)=2.4×10-13/(10-4)2mol·L-1=2.4×10-5mol·L-1;(5)利用铁转化成Fe2+,MnO
把Fe2+氧化,达到除去MnO
的目的,根据电解原理,A是阳极,其材料是Fe,阳极反应Fe-2e-===Fe2+,阴极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,反应方程式为5Fe2++MnO
+9OH-+4H2O===5Fe(OH)3↓+Mn(OH)2↓。
答案:
(1)2MnO2+4KOH+O2
2K2MnO4+2H2O
3Mn3O4+8Al
4Al2O3+9Mn
(2)可溶性的钙盐或钡盐均可 重结晶
(3)2MnO
+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+ (4)2.4×10-5mol/L
(5)Fe 5Fe2++MnO
+9OH-+4H2O===5Fe(OH)3↓+Mn(OH)2↓
35.解析:
(1)①分子中S原子形成2个共价键,孤对电子数为
(6-2×1)=2,则共有4个价层电子对,其杂化轨道类型为sp3;②每个P4S3分子硫原子有2个孤对原子,P原子有孤对电子数为
(5-3×1)=1,则分子共含孤电子对的数目为10;
(2)①磷化铝晶体中磷与铝之间形成极性共价键;②图2中A点坐标参数为(0、0、0)、B点坐标参数为(1、
、
),说明晶胞边长为1,AC点距离为晶胞对角线的
,则C点的原子坐标参数为(
、
、
);