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号 位封座 密 号不场考 订 装 号证考准 只 卷 名姓 此 级班2019年高考化学全真模拟试题(十五)
总分:100分,时间:50分钟
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Zn 65
第I卷
一、选择题:本题共7小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
7. 化学与生活密切相关。下列说法不正确的是 ( ) A. 氦气化学性质稳定、密度小,可用于填充飞艇、气球 B. 镁铝合金质量轻、强度大,可用作高铁车厢材料
C. 纳米铁粉有较强的物理吸附作用,可去除水体中的Cu2+
、Cd2+
、Hg2+
等重金属离子 D. K2FeO4是强氧化剂,还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体,可作为净水剂 8. NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( ) A. 标准状况下,1.12 L CCl4含有质子数的数目为3.7NA
B. 常温常压下,3.0 g含葡萄糖的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA C. 常温时,56g Fe与足量浓硝酸反应,转移的电子数目为3NA D. 晶体B的结构单元如右图,则11g晶体B含有0.6NA个三角形(相邻原子构成)9. 下列说法正确的是( ) A. 异戊烷也叫2-甲基戊烷
B. 乙醇制乙烯、苯的硝化、乙酸与乙醇酯化三个反应中,浓硫酸均做催化剂和吸水剂 C. 分子式为C3H7ClO且能与Na反应生成H2的有机物共有5种 D. 油脂、糖类、蛋白质都能在一定条件下发生水解反应
10. A、B、C、D为短周期原子序数依次增大的主族元素。其中:只有D为金属元素;A的某
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种同素异形体是自然界最硬的物质。下列说法一定正确的是( ) A. A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物的酸性依次增强 B. 简单离子的半径大小顺序为:B>C>D
C. B、C分别与D形成的可溶于水的化合物的水溶液可以呈酸性、中性或碱性 D. 若B、C能形成化合物BC3,则该化合物中B的化合价为-3 11. 某化学兴趣小组进行两组电解实验。
实验一:已知固体电解质只有特定离子才能移动。按照下图装置研究α-AgI固体电解质导体是Ag+导电还是I-导电;
实验二:用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液,对产生的气体进行研究。 关于以上实验,下列说法正确的是( )
A. 实验一:若α-AgI固体是Ag导电,则通电一段时间后的晶体密度不均匀 B. 实验一:若α-AgI固体是I导电,则通电一段时间后的晶体密度仍均匀 C. 实验二:若阳极为纯净气体,阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1 D. 实验二:若阳极为混合气体,阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1
12. 某化学兴趣小组称取纯净的Na2SO3 ·7H20 a克,隔绝空气加强热至恒重,经过分析与计算,得到的固体质量与全部转化为亚硫酸钠固体的计算值一致,但固体在水中溶解后测的pH值比理论计算值(相同浓度Na2SO3溶液的pH)大很多。下列说法不正确的是( ) A. 连续两次称量强热前后固体的质量,如质量差小于0.1g,即可判断固体已经恒重 B. 产生上述矛盾的可能解释:4Na2SO3
3Na2SO4 + Na2S
C. 固体产物中加入稀盐酸可能有淡黄色沉淀产生
D. 加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,则能确定产物中有Na2SO4
13. 常温下,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10。向20 mL浓度均为0.1 mol/L NaOH和NH3·H2O的混合液中滴加等物质的量浓度的CH3COOH溶液,所得混合液的导电率与加入CH3COOH溶液的体积(V)的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
-5
-+
A. a=20,b=40,且溶液呈中性处于A、B两点之间 B. B点溶液中:c(CH3COO)>c(Na)>c(NH) C. 已知lg3≈0.5,则C点的pH≈5
D. A、B、C三点中,B点溶液中水的电离程度最大
-
+
第II卷
二、非选择题:请按要求回答问题。
(一)必考题:
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26.某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。
供选试剂:30% H2O2溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体 (1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如下: 甲 操作 向I的锥形瓶中加入______,.向I的______现象 I中产生无色气体并伴随大量白雾;中加入30% H2O2溶液,连接I、Ⅲ,打开活塞 Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝 向Ⅱ中加入KMnO4固体,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯 向Ⅱ中加入KMnO4固体,Ⅲ中加入适量Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝 乙 丙 0.1mol/L H2SO4溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯
Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝 (2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是__________________________。 (3)对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是___________。为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是________。
(4)由甲、乙、丙三实验推测,甲实验可能是I中的白雾使溶液变蓝。学生将I中产生的气体直接通入下列________溶液(填序号),证明了白雾中含有H2O2。 A.酸性 KMnO4 B. FeCl2 C. Na2S D.品红
(5)资料显示:KI溶液在空气中久置过程中会被缓慢氧化:4KI +O2 +2H2O=2I2 + 4KOH。该小组同学取20 mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应(写离子方程式)________________________造成的,请设计实验证明他们的猜想是否正确 。
27.氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工业上用制作印刷电路的废液(含Fe、Cu、Fe、Cl)生产CuCl的流程如图所示:
3+
2+
2+
-
根据以上信息回答下列问题:
(1)写出生产过程中X________;Y________(填化学式)。
(2)析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是________________________;生产
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过程中调节溶液的pH不能过大的原因是________________________。 (3)写出生成CuCl的化学方程式:__________________________________。
(4)在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO2气体,其理由是_________________。 (5)已知:常温下Ksp(CuCl)=1.6×10,Ksp(CuI)=1.2×10,现向CuCl饱和溶液中加入NaI固体至c(I)=0.1mol/L,此时溶液中c(Cu)/c(Cl)=________。 (6)氯化亚铜的定量分析
①称取样品0.25 g置于已放入10 mL过量的FeCl3溶液的锥形瓶中,不断摇动。 ②待样品溶解后,加水50 mL,邻菲罗啉指示剂2滴。
③立即用0.10 mol·L-1硫酸铈标准溶液滴定至终点,同时做空白实验一次。 已知:
CuCl+FeCl3===CuCl2+FeCl2;Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+。 如此再重复2次测得:
空白实验消耗硫酸铈标准溶液的体积/mL 0.25 g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积/mL 1 0.75 24.65 2 0.50 25.75 3 0.80 24.90 -+
--7
-12
④数据处理:计算得CuCl的纯度为_________(平行实验结果相差不能超过0.3%)。 28.氮的氧化物是严重的大气污染物,可以通过以下方法处理:
Ⅰ.催化还原法:如在汽车排气管上安装一个催化转化器,发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) (1)已知:N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H=+180kJ/mol
O=O 497 C=O 803 C≡O 1072 化学键 键能(kJ/mol) 则反应:2NO(g)+2CO(g)2NO(g)+2CO(g)图1所示。
N2(g)+2CO2(g) △H=________kJ/mol。
(2)在一定温度下,向体积为1L的密闭容器中充入2molNO、1molCO,10分钟时反应
N2(g)+2CO2(g)达到平衡状态,反应过程中反应物浓度随时间变化情况如
①该反应的平衡常数K的计算式为___________________;前10分钟内用氮气表示的反应速率为____________________。
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②若保持温度不变,15分钟时再向该容器中充入1.6molNO、0.4molCO2,则此时反应的 ν
正
________ν
逆
(填“>”、“=”或“<”) 。
③若保持其他条件不变,15min时压缩容器的体积至0.5L,20分钟时反应重新达到平衡,NO的浓度对应的点应是图1中的________(填字母)。
④某科研小组研究发现以Ag-ZSM-5为催化剂,NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图2所示。若不使用CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低,其可能的原因是_________________________________________。
Ⅱ.利用电化学原理,将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池,其原理如图3,该电池在工作过程中NO2转变成绿色硝化剂Y,Y是一种氧化物,可循环使用,石墨Ⅱ是电池的___极,石墨Ⅰ附近发生的反应电极反应式为______________________相同条件下,消耗的O2和 NO2的体积比为__________。 (二)选考题:
35. [选修3:物质结构与性质](15分,除注明外,每空2分) 碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途.请回答下列问题:
(1)基态碳原子核外电子有__种空间运动状态,其价电子排布图为_ _. (2)光气的分子式为COCl2,又称碳酰氯,是一种重要的含碳化合物,判断其分子立体构型为_ _,其碳原子杂化轨道类型为__ ___杂化.
(3)碳酸盐在一定温度下会发生分解,实验证明碳酸盐的阳离子不同,分解温度不同,如下表所示: 碳酸盐 热分解温度/℃ 阳离子半径/pm
试解释为什么随着阳离子半径的增大,碳酸盐的分解温度逐步升高? ______________ (4)碳的一种同素异形体﹣﹣C60,又名足球烯,是一种高度对称的球碳分子.立方烷(分子式:C8H8结构是立方体:
是比C60约早20年合成出的一种对称型烃类分子,而现如今MgCO3 402 66 CaCO3 900 99 BaCO3 1172 112 SrCO3 1360 135 已合成出一种立方烷与C60的复合型分子晶体,该晶体的晶胞结构如图所示,立方烷分子填充在原C60晶体的分子间八面体空隙中.则该复合型分子晶体的组成用二者的分子式可表示为_ _。
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(5)碳的另一种同素异形体——石墨,其晶体结构如图所示,则石墨晶胞含碳原子个数为__个.已知石墨的密度为ρg·cm﹣3,C﹣C键长为rcm,阿伏加德罗常数的值为NA,计算石墨晶体的层间距为__cm.
(6)金刚石和石墨的物理性质差异很大,其中:熔点较高的是___________,试从结构分析___________;硬度大的是___________,其结构原因是___________。 36. [选修5:有机化学基础](15分,除注明外,每空2分) 光刻胶是一种应用广泛的感光树脂,它的一种合成路线如下:
已知: Ⅰ.
(R,R’为烃基或氢)
Ⅱ.
回答下列问题:
(R,R’为烃基)
(1)A的化学名称是__________。C中所含的官能团是________________。 (2)C→D的反应类型是____________。E的结构简式为_________________。 (3)D+G→光刻胶的化学方程式为________________________。
(4)T是C的同分异构体,T具有下列性质或特征:①能发生水解反应和银镜反应;②属于芳香族化合物且分子结构中除苯环外无其它环。则T的结构有____种。其中核磁共振氢谱为5组峰,且峰面积比为1∶1∶2∶2∶2的结构简式为______________。
(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以CH3CH2OH为原料制备CH3CH2CH2COOH的合成路线流程图(无机试剂任用)。(合成路线流程图示例如下:CH2=CH2CH3CH2OH)___________________。
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CH3CH2Br
2019年高考化学全真模拟试题(十五)
答案及解析
7~13:CBCBDDA
7.【答案】C
【解析】A、氦气是稀有气体,化学性质稳定、密度小与空气,可用于填充飞艇、气球,故A正确;B、镁铝合金质量轻、硬度大,可用作高铁车厢材料,故B正确;C、纳米铁粉可去除水体中的Cu、Cd、Hg等重金属离子,是由于铁将其置换出来,而不是由于其较强的物理吸附作用,故C错误;D、K2FeO4是强氧化剂,还原产物是铁离子,铁离子水解生成氢氧化铁胶体,有吸附作用,可作为净水剂,故D正确;故选C。 8.【答案】B
2+
2+
2+
点睛:D选项和金刚石里的问题类似,金刚石一个碳原子参与12个环的形成,因此一个六元环的碳原子数为0.5,环数:C=1:2,D中,环数:B=5:3。 9.【答案】C
【解析】A、异戊烷主链是四个C,应该是2-甲基丁烷,故A错误;B、乙醇制乙烯、苯的硝化中浓硫酸均做催化剂和脱水剂,乙酸与乙醇酯化反应中,浓硫酸均做催化剂和吸水剂,故B错误;C、分子式为C3H7ClO且能与Na反应生成H2的有机物,只能是醇,而且是丙醇的一氯代物,1-丙醇的一氯代物有三种,2-丙醇的一氯代物有两种,一共五种,故C正确;D、油脂、蛋白质都能在一定条件下发生水解反应,但糖类不一定,单糖就不能水解,故D错误;故选C。 10.【答案】B
【解析】A、B、C、D为短周期原子序数依次增大的主族元素,A是C, D为金属元素,可能使钠镁铝,B、C可能是N、O、F;A、若B、C是O、F,则无最高价氧化物的水化物,故A错误;B、不论BCD是哪种可能,其离子电子层结构相同,半径B>C>D,故B正确;C、若B、C是O、F,D是Na,形成的化合物为氧化钠,氟化钠其水溶液为碱性,故C错误;D、若B、C能形成化合物BC3,C的电负性更大,B的化合价应为正价,故D错误;故选B。 11.【答案】D
【解析】实验一为电解装置,两电极均是银,阳极银溶解成Ag,若Ag导电,Ag在阴极再析出,通电一段时间后的晶体密度均匀,故A错误;B、若是I-导电,则是I-在阴极析出,通电一段时间后的晶体I-少了,密度不均匀,故B错误;实验二中,用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液,电解混合溶液时,阳极反应依次是:2Cl--2e-=Cl2↑,4OH--4e-=2H2O+O2↑;阴极反应依次是:Cu2+ +2e-=Cu,2H++2e-=H2↑。根据得失电子守恒可知,当阳极为纯净气
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+
+
+
体Cl2时,阴极上可能不产生气体,也可能有H2生成,但H2的物质的量必小于Cl2的物质的量,故C错误;当阳极为混合气体Cl2和O2时,如果溶液中Cu2+比较多,在阴极可能不产生气体,如果溶液中Cu2+比较少,此时有H2生成,阴阳极产生的气体的体积关系可能≥1,故D正确;故选D。
点睛:此题的关键是根据电解的基本原理,对装置电极反应进行准确判断,并结合多种可能性,如实验二中,阳极反应依次是:2Cl-2e=Cl2↑,4OH-4e=2H2O+O2↑;阴极反应依次是:Cu +2e=Cu,2H+2e=H2↑,再进行讨论。 12.【答案】D
【解析】A、连续两次称量强热前后固体的质量,如质量差小于0.1g,即可判断固体已经恒重,故A正确;B、由于Na2SO3既具有氧化性又具有还原性,Na2SO3加热后发生了歧化反应,硫元素化合价从+4价变化为-2价和+6价,反应的化学方程式为:4Na2SO3=Na2S+3Na2SO4,故B正确;C、固体中可能还有Na2SO3,Na2SO3与Na2S在酸性条件下可以归中反应生成硫单质,所以固体产物中加入稀盐酸可能有淡黄色沉淀产生,故C正确;D、固体中可能还有Na2SO3,加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,则不能确定产物中有Na2SO4,故D错误;故选D。 点睛:该题目的关键是亚硫酸钠本身既具有氧化性又具有还原性的性质,才能想到亚硫酸钠会发生歧化、归中的反应。 13.【答案】A
【解析】由题可知,向20 mL浓度均为0.1 mol/L NaOH和NH3·H2O的混合液中滴加等物质的量浓度的CH3COOH溶液,CH3COOH先和NaOH反应生成CH3COONa,过程中离子浓度降低,导电率降低,故A点时,NaOH被完全反应完,导电率最低,然后,CH3COOH和NH3·H2O反应生成CH3COONH4,使离子浓度增大,导电率增大,故B点时,NH3·H2O反应完全,B点以后,再加入CH3COOH溶液,溶液体积增大,离子浓度下降,导电率下降。A、a=20,b=40,A点时溶质为:CH3COONa、NH3·H2O,B点时,溶质为:CH3COONa 、CH3COONH4,均为碱性,故且溶液呈中性不在A、B两点之间,故A错误;B、B点时,溶液为等浓度的CH3COONa 、CH3COONH4混合溶液,故离子浓度大小为:c(CH3COO)>c(Na)>c(NH),故B正确;C、C点时,溶液是等浓度的CH3COONa、CH3COONH4、CH3COOH溶液,C、c(H+)=/c(CH3COOH)
2,c(H+)
c(CH3COO-)
-
+
2+
-
+
-
-
-
-
-
故pH≈5,故C正确;D、AB两点均是水解促进水
的电离,且B点促进程度更大,故B点溶液中水的电离程度最大,故D正确;故选A。 点睛:对于这类型图像题目,一定要搞清楚每个特殊点对应溶液的溶质及浓度,再结合题意进行计算,计算pH时,本质上一定是算出氢离子的浓度,所以本题中根据醋酸的电离常数就能算出氢离子的浓度。
26.【答案】 (1). MnO2固体 (2). 分液漏斗 (3). O2+4I-+4H+=2I2+2H2O (4). 酸性环境 (5). 使用不同浓度的稀硫酸作对比实验 (6). AD (7).
3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O (8). 在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol/LH2SO4溶液观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误
【解析】(1)根据实验的目的,结合可供选择的试剂,甲同学实验中的现象为I中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝,需要向I的锥形瓶中加入MnO2固
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体,.向I的分液漏斗中加入30% H2O2溶液,故答案为:MnO2固体;分液漏斗;
(2)根据丙实验的现象,Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝,说明O2与KI溶液反应生成了碘单质,反应的离子方程式为O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案为:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;
(3)对比乙、丙实验可知,淀粉溶液不变蓝色的区别是溶液的酸碱性不同造成的,因此O2与KI溶液发生反应的适宜条件是酸性环境。为进一步探究该条件对反应速率的影响,可以使用不同浓度的稀硫酸作对比实验,故答案为:酸性环境; 使用不同浓度的稀硫酸作对比实验;
(4)A.过氧化氢具有还原性,氧气没有,若酸性 KMnO4溶液褪色,则可以证明白雾中含有H2O2,正确;B. 氧气和过氧化氢都能将FeCl2 氧化,现象相同,不能证明白雾中含有H2O2,错误;C. 氧气和过氧化氢都能将Na2S 氧化,现象相同,不能证明白雾中含有H2O2,错误; D.氧气不能使品红褪色,过氧化氢具有强氧化性,能够将品红漂白褪色,可以证明白雾中含有H2O2,正确;故选AD;
(5)KI溶液在空气中久置过程中会被缓慢氧化:4KI +O2 +2H2O=2I2 + 4KOH。碘可以与生成的氢氧化钾反应,离子方程式为3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,没有了碘单质,淀粉溶液不会变蓝;I-和IO3-在酸性条件下可以反应生成碘单质,因此在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol/LH2SO4溶液观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误,故答案为:3I2+6OH=5I+IO3+3H2O; 在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol/LH2SO4溶液观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误。 点睛:本题考查了物质性质实验方案的设计与评价。注意掌握实验室中物质的性质实验方案设计的方法,正确理解实验原理及操作方法为解答关键。本题的易错点是白雾成分中的过氧化氢的证明。
27.【答案】 (1). Fe (2). HCl (3). 减少产品CuCl的损失 (4). 防止CuCl水解 (5). CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O===2CuCl↓+2H2SO4 (6). Cu+
2H2SO4(浓)===CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和SO2的物质的量比为1∶1,CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O===2CuCl↓+2H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2的物质的量比也为1∶1,所以理论上不需要补充SO2气体 (7). 9×10-8 (8). 95.52%
【解析】向工业上以制作印刷电路的废液(含Fe、Cu、Fe、Cl)加入过量的铁粉,三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子,铜离子与铁反应生成铜,然后过滤,滤渣为过量的铁和生成的铜,依据铜与铁活泼性,将滤渣溶于盐酸,铜与盐酸不反应,过滤得到滤渣即为铜,然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,铜与氯气反应生成氯化铜,硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反应生成氯化亚铜;向滤液①即氯化亚铁溶液中通入氯气转化为氯化铁,重新获得刻蚀液。
(1)根据以上分析可知生产过程中X、Y分别是Fe、HCl。(2)氯化亚铜(CuCl)微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸,因此析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是减少CuCl的损失。生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是防止CuCl水解;(3)依据图示可知:CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反应生成H2SO4、CuCl,产生CuCl的化学方程式依据得失电子守恒得到:CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4。(4)依据图示可知:Cu+2H2SO(4浓)CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和SO2为1:1,CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2也为1﹕1,所以理论上不需要补充SO2气体。(5)已知:常温下Ksp(CuCl)=1.6×10-7,Ksp(CuI)=1.2×10-12,现向CuCl饱和溶液中加入NaI固体至c(I-)
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3+
2+
2+
-
---
=0.1mol/L,则根据Ksp(CuI)=1.2×10-12可知此时c(Cu+)=1.2×10-11mol/L,根据Ksp(CuCl)=1.6×10-7可知此时c(Cl-)=
mol/L,所以溶液中c(Cu+)/c(Cl-)=9×10-8;
(6)根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过0.3%可知滴定0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是24.0mL,结合方程式CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+=Fe3
+
+Ce3+可知CuCl的纯度为24.0×10-3L×0.1 mol?L-1×99.5g?mol-1/0.25g×100%=95.52%。
点睛:本题为工艺流程题,设计物质的分离、物质的制备,明确物质的性质是解题关键,注意物质性质的理解应用。注意解答无机化工流程试题的程序、基本步骤等。该类试题的一般解题思路为:明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。例如分析流程中的每一步骤的反应物是什么?发生了什么反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、电离平衡、水解平衡、溶解平衡)?该反应造成了什么后果(除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?这些物质又是如何分离、提纯和循环利用的?如何体现绿色化学思想?)?每一步操作进行到什么程度最佳?在此过程中抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务,在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。 28.【答案】 (1). ﹣751 (2).
(3). 0.02mol/(L?min)
(4). = (5). B (6). NO的分解反应为放热反应,升高温度有利于反应逆向进行 (7). 正 (8). NO2﹣e﹣+NO3﹣═N2O5 (9). 1:4
【解析】Ⅰ.(1)反应焓变=反应物总键能-生成物总键能,则②2CO(g)+O2(g)
2CO2(g)△H=(497+2×1072-803×4)kJ/mol=-571kJ/mol,①N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180kJ/mol,则②-①得:2NO(g)+2CO(g)-571kJ/mol-180kJ/mol=-751kJ/mol; (2)① 2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)
起始浓度:mol/L 2 1 0 0 转化浓度:mol/L 0.4 0.4 0.4 0.2 平衡浓度:mol/L 1.6 0.6 0.4 0.2 该反应平衡常数表达式K==0.02mol/(L?min);
②若保持温度不变,15min时再向该容器中充入1.6molNO、0.4molCO2,则此时c(NO)=3.2mol/L;c(CO)=0.6mol/L;c(CO2)=0.8mol/L;c(N2)=0.2mol/L;反应的浓度商为:
,说明反应达到平衡,则V正=V逆;③若保持其条件不变,15min
,10min内N2平均反应速率v(N2)=0.2mol/L÷10min
N2(g)+2CO2(g),则其焓变值△H=
2CO2
(g)△H=(497+2×1072-803×4)kJ/mol=-571kJ/mol;依据盖斯定律:②2CO(g)+O2(g)
时压缩容器至0.5L时反应重新达到平衡,加压平衡逆向移动,一氧化氮浓度增加,依据可逆反应特点,利用极值可知当CO全部反应,则平衡后一氧化氮浓度为3mol/L,所以一氧化
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氮浓度应介于2mol/L和3mol/L之间,答案选B;④依据2NO(g)+2CO(g)率降低;
N2(g)+2CO2(g)△H
<0,可知反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,有利于反应逆向进行,所以NO的分解Ⅱ.该燃料电池中负极上通入NO2,石墨Ⅰ为负极,电极反应式为NO2﹣e+NO3=N2O5,正极上通入O2,石墨Ⅱ为正极,电极反应式为O2+2N2O5+4e=4NO3,1mol氧气得到4mol电子,1mol二氧化氮失去1mol电子,要使得失电子守恒:则消耗的O2和NO2的体积比为1:4。 (二)选考题:
35. [选修3:物质结构与性质](15分,除注明外,每空2分) 【答案】 (1). 4 (2).
(3). 平面三角形 (4). sp (5). 碳
2
--﹣
﹣
酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子,使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程,阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越小,金属氧化物的晶格能越大,对应的碳酸盐就越容易分解 (6). C8H8·C60 (7). 4 (8).
(9). 石墨
(10). 石墨为混合型晶体,金刚石为原子晶体,二者熔点均取决于碳碳共价键,前者键长短,则熔点高 (11). 金刚石 (12). 石墨硬度取决于分子间作用力,而金刚石取决于碳碳共价键
【解析】(1)碳原子核外有6个电子,原子核外没有运动状态相同的电子,因此有6种运动状态不同的电子,碳原子价电子排布式为2s2p,根据泡利原理与洪特规,价电子排布图为
;(2)光气的分子式为COCl2,其分子中C原子形成3个σ键,没有孤对电子,
空间结构为平面三角形,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化;(3)碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子,使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程,阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越小,金属氧化物的晶格能越大,对应的碳酸盐就越容易分解,因此随着阳离子半径的增大,碳酸盐的分解温度逐步升高;(4)晶胞中C60数目为
8×1/8+6×1/2=4,立方烷分子填充在原C60晶体的分子间空隙中,晶胞中立方烷数目为4,
2
2
则化学式为C8H8·C60。(5)由图可知石墨的晶胞结构为,设晶胞的底边长为
acm,晶胞的高为h cm,层间距为d cm,则h=2d,底面图为,
则a/2=r×sin60°,可得a=,则底面面积为()2×Sin60°,晶胞中C原子数目为
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1+2×1/2+8×1/8+4×1/4=4,晶胞质量为4×12/NAg,则:ρg·cm-3=(4×12/NA)g÷[(
2
)
×Sin60°×2d]cm,整理可得
3
cm。(6)石墨为混合型晶体,金刚石为原子晶体,
二者熔点均取决于碳碳共价键,前者键长短,则熔点高。石墨硬度取决于分子间作用力,而金刚石取决于碳碳共价键,所以硬度大的是金刚石。 36. [选修5:有机化学基础](15分,除注明外,每空2分)
【答案】 (1). 苯甲醛 (2). 羧基、碳碳双键 (3). 取代反应 (4). CH2=CHOOCCH3 (5).
(6). 5
(7). 、 (8). CH3CH2OHCH3CHO
CH3CH=CHCHOCH3CH2CH2CHOHCH3CH2CH2COOH
【解析】由D的结构可知,A中含有苯环,A与CH3CHO反应得到B,由物质的分子式及信息Ⅰ可推知A为C,则C为
,B为
,B与银氨溶液发生氧化反应、酸化得到
。乙炔和羧酸X加成生成E,E发生加聚反应得到F,则E
分子中含有C=C双键,结合分子式可知,X为CH3COOH,E加聚生成F,F水解生成G,根据G的结构简式可知E为CH3COOCH=CH2,F为
,G与D发生信息Ⅱ的反应得到光
刻胶,则光刻胶的结构简式为。
(1)通过以上分析知,A结构简式为,名称是苯甲醛;C为,
C中所含的官能团是羧基、碳碳双键。(2)C→D是C分子中的羟基被氯原子取代,反应类型是取代反应。E的结构简式为CH2=CHOOCCH3。(3)通过以上分析知D+G→光刻胶的化学方程
式为。(4)T
是C的同分异构体,T具有下列性质或特征:①能发生水解反应和银镜反应,说明是甲酸生成的酯基;②属于芳香族化合物且分子结构中除苯环外无其它环。如果苯环上含有1个取代基,应该是-CH=CHOOCH或-C(OOCH)=CH2,如果含有2个取代基,应该是HCOO-和-CH=CH2,有邻间对三种,则T的结构有5种。其中核磁共振氢谱为5组峰,且峰面积比为1∶1∶2∶2∶2
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的结构简式为、。(5)结合已知信息利用逆推法
可知以CH3CH2OH为原料制备CH3CH2CH2COOH的合成路线流程图为CH3CH2OH
CH3CH=CHCHO
CH3CH2CH2CHOH
CH3CHO
CH3CH2CH2COOH。
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