1.將等體積的苯、汽油和水在試管中充分混合后靜置。下列圖示現(xiàn)象正確的是:
答案D
[解析]題中苯、汽油和水的密度有差別,其中苯和汽油密度比水小,且能互溶,所以分兩層,上下層比例為2∶1。
21.(12分)本題包括A、B兩小題,分別對應于“物質(zhì)結構與性質(zhì)”和“實驗化學”兩個選修模塊的內(nèi)容。請選擇其中一題,并在相應的答題區(qū)域內(nèi)作答。若兩題都做,則按A題評分。
A.生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生的能源。生物質(zhì)氣(主要成分為CO、CO2、H2等)與H2混合,催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一。
(1)上述反應的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式 。
(2)根據(jù)等電子原理,寫出CO分子結構式 。
(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應生成Cu2O沉淀。
、偌状嫉姆悬c比甲醛的高,其主要原因是 ;甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為 。
、诩兹┓肿拥目臻g構型是 ;1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為 。
、墼1個Cu2O晶胞中(結構如圖所示),所包含的Cu原子數(shù)目為 。
[標準答案](1)
(2)
(3)①甲醇分子之間形成氫鍵 雜化
②平面三角形 3NA
③4
[解析](1)Zn的原子序數(shù)為30,注意3d軌道寫在4s軌道的前面;(2)依據(jù)等電子原理,可知CO與N2為等電子體,N2分子的結構式為:互為等電子體分子的結構相似,可寫出CO的結構式;(3)甲醇分子之間形成了分子間氫鍵,甲醛分子間只是分子間作用力,而沒有形成氫鍵,故甲醇的沸點高;甲醛分子中含有碳氧雙鍵,故碳原子軌道的雜化類型為sp2雜化;分子的空間構型為平面型;1mol甲醛分子中含有2mol碳氫δ鍵,1mol碳氧δ鍵,故含有δ鍵的數(shù)目為 3NA;依據(jù)晶胞示意圖可以看出Cu原子處于晶胞內(nèi)部,所包含的Cu原子數(shù)目為4
[考點分析]本題主要考查核外電子排布式、等電子體原理、分子間作用力、雜化軌道、共價鍵類型、分子的平面構型。
B.環(huán)己酮是一種重要的化工原料,實驗室常用下列方法制備環(huán)己酮:
環(huán)己醇、環(huán)己酮和水的部分物理性質(zhì)見下表:
物質(zhì) |
沸點(℃) |
密度(g-cm-3,200C) |
溶解性 |
環(huán)己醇 |
161.1(97.8)* |
0.9624 |
能溶于水 |
環(huán)己酮 |
155.6(95)* |
0.9478 |
微溶于水 |
水 |
100.0 |
0.9982 |
|
*括號中的數(shù)據(jù)表示該有機物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點
(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應的△H<0,反應劇烈將導致體系溫度迅速上升,副反應增多。實驗中將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇的燒瓶中,在55-60℃進行反應。反應完成后,加入適量水,蒸餾,收集95-100℃的餾分,得到主要的含環(huán)己酮和水的混合物。
①酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式為 。
②蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是 。
(2)環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過以下一系列的操作:a蒸餾,收集151-156℃的餾分;b 過濾;c 在收集到的餾分中加NaCl固體至飽和,靜置,分液;d 加入無水MgSO4固體,除去有機物中少量水。
①上述操作的正確順序是 (填字母)。
②上述操作b、c中使用的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、玻璃棒外,還需 。
③在上述操作c中,加入NaCl固體的作用是 。
(3)利用核磁共振氫譜可以鑒定制備的產(chǎn)物是否為環(huán)己酮,環(huán)己酮分子中有 種不同化學環(huán)境的氫原子。
[標準答案](1)①緩慢滴加
②環(huán)已酮和水形成具有固定組成的混合物一起蒸出
(2)①c d b a
②漏斗、分液漏斗
③增加水層的密度,有利于分層
(3)3
[解析](1)為了防止Na2Cr2O7在氧化環(huán)己醇放出大量熱,使副反應增多,應讓其反應緩慢進行,在加入Na2Cr2O7溶液時應緩慢滴加;依據(jù)題目信息,環(huán)己酮能與水形成具有固定組成的混合物,兩者能一起被蒸出;(2)首先加入NaCl固體,使水溶液的密度增大,將水與有機物更容易分離開來,然后向有機層中加入無水MgSO4,出去有機物中少量的水,然后過濾,除去硫酸鎂晶體,再進行蒸餾即可;分液需要分液漏斗,過濾還需要漏斗;依據(jù)對稱性,環(huán)己酮中有3種氫。
[考點分析]考查學生的讀圖、識表能力,能夠迅速在圖、表中提取到有用信息,利用信息解決有關問題。主要考查知識點還有:過濾、分液以及等效氫等知識。
20.(10分)聯(lián)氨(N2H4)及其衍生物是一類重要的火箭燃料。N2H4與N2O4反應能放出大量的熱。
(1)已知:2NO2(g)=====N2O4(g) △H=-57.20kJ·mol-1。一定溫度下,在密閉容器中反應2NO2(g)N2O4(g)達到平衡。
其他條件不變時,下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是 (填字幕)
A.減小NO2的濃度 B.降低溫度 C.增加NO2的濃度 D.升高溫度
(2)25℃時,1.00gN2H4(l)與足量N2O4(l)完全反應生成N2(g)和H2O(l),放出19.14kJ的熱量。則反應2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l)的△H= kJ·mol-1
(3)17℃、1.01×105Pa,密閉容器中N2O4和NO2的混合氣體達到平衡時,c(NO2)=0.0300 mol·L-1、c(N2O4)=0.0120 mol·L-1。計算反應2NO2(g)N2O4(g)的平衡常數(shù)K。
(4)現(xiàn)用一定量的Cu與足量的濃HNO3反應,制得1.00L已達到平衡的N2H4和NO2的混合氣體(17℃、1.01×105Pa),理論上至少需消耗Cu多少克?
[標準答案](1)BC
(2)-1224.96
(3)根據(jù)題意知平衡時:;
K=
答:平衡常數(shù)為13.3。
(4)由(3)可知,在17℃、1.01×105Pa達到平衡時,1.00L混合氣體中:
則
由===可得
答:理論上至少需消耗Cu 1.73 g.
[解析](1)考查影響化學平衡移動的因素(2)簡單的反應熱計算要注意將質(zhì)量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量,還要注意比例關系。(3)(4)見答案
[考點分析]本題考察了平衡移動原理、反應熱計算、平衡常數(shù)。高考中的熱點和難點。
19.(14分)多沙唑嗪鹽酸鹽是一種用于治療高血壓的藥物。多沙唑嗪的合成路線如下:
(1)寫出D中兩種含氧官能團的名稱: 和 。
(2)寫出滿足下列條件的D的一種同分異構體的結構簡式 。
①苯的衍生物,且苯環(huán)上的一取代產(chǎn)物只有兩種;②與Na2CO3溶液反應放出氣體;
③水解后的產(chǎn)物才能與FeCl3 溶液發(fā)生顯色反應。
(3)E→F的反應中還可能生成一種有機副產(chǎn)物,該副產(chǎn)物的結構簡式為 。
(4)由F制備多沙唑嗪的反應中要加入試劑X(C10H10N3O2Cl),X的結構簡式為 。
(5)苯乙酸乙酯是一種常見的合成香料。請設計合理的方案以苯甲醛和乙醇為原料合成
苯乙酸乙酯(用合成路線流程圖表示,并注明反應條件)。
提示:①R-Br+Na→R-CN+NaBr ;②合成過程中無機試劑任選;
③合成路線流程圖示例如下:
CH3CH2OH H2C=CH2 BrH2C-CH2Br
[標準答案](1)羧基、醚鍵
[解析](1)比較容易 (2)書寫同分異構體(有限制條件的)要求熟練掌握各種官能團的性質(zhì)結合題目信息即可得出答案。(3)審題認真,看看反應實質(zhì)是什么,結合反應物物質(zhì)的量之比進行判斷,結合信息,可以判斷反應物物質(zhì)的量之比如果控制不好達到2:1就會出現(xiàn)副產(chǎn)物結合答案進行認真分析。(4)結合反應物與產(chǎn)物及題目提供的X(C10H10N3O2Cl),不難得出答案。(5)關注官能團種類的改變,搞清反應機理。
[考點分析]本題是一道綜合性的有機合成試題,考察了同分異構題的書寫,及根據(jù)條件進行有機合成。同時也要關注重要官能團的性質(zhì)。
18.(10分)二氧化氯是一種在水處理等方面有廣泛應用的高效安全消毒劑。與相比,不但具有更顯著地殺菌能力,而且不會產(chǎn)生對人體有潛在危害的有機氯代物。
(1)在的制備方法中,有下列兩種制備方法:
方法一:====
方法二:====
用方法二制備的更適合用于飲用水的消毒,其主要原因是 。
(2)用處理過的飲用水(為5.5~6.5)常含有一定量對人體不利的亞氯酸根離子.2001年我國衛(wèi)生部規(guī)定,飲用水的含量應不超過0.2。
飲用水中、的含量可用連續(xù)碘量法進行測定。被還原為、的轉(zhuǎn)化率與溶液PH的關系如右圖所示。當時,也能被
完全還原成。反應生成的用標準溶液滴定:
====
① 請寫出時,與反應的離子方程式 。
②請完成相應的實驗步驟:
步驟1:準確量取水樣加入到錐形瓶中。
步驟2:調(diào)節(jié)水樣的為7.0~8.0
步驟3:加入足量的晶體。
步驟4:加少量淀粉溶液,用溶液滴定至終點,消耗溶液.
步驟5: 。
步驟6;再用溶液滴定至終點,消耗溶液。
③根據(jù)上述分析數(shù)據(jù),測得該引用水樣中的的濃度為 (用含字母的代數(shù)式表示)。
④若飲用水中的含量超標,可向其中加入適量的,該反應的氧化產(chǎn)物是 (填化學式)
[標準答案](1)方法二制備的ClO2中不含Cl2
(2)①
②調(diào)節(jié)溶液的
③
④
[解析](1)比較簡單,觀察兩組方程式,看看產(chǎn)物結合其性質(zhì)即能得出答案。(2)時,也能被
完全還原成,那么要被氧化為碘單質(zhì),溶液是酸性溶液即可正確寫出離子方程式。題目信息提示用的是連續(xù)碘量法進行測定,步驟6又用溶液滴定至終點,說明步驟5中有碘生成,結合① 請寫出時,與反應的離子方程式與為7.0~8.0的溶液中存在ClO-可以判斷調(diào)節(jié)溶液的
。求引用水樣中的的濃度可以用關系式法以碘單質(zhì)為橋梁正確的找準與的關系。Fe2+將還原成Fe2+ 被氧化為鐵離子,結合反應物不難得出答案
[考點分析]關注題目給與的信息從題目中挖掘有用的信息,注意關鍵詞如本題的連續(xù)碘量法
17.(8分)廢舊印刷電路板的回收利用可實現(xiàn)資源再生,并減少污染。廢舊印刷電路板經(jīng)粉碎分離,能得到非金屬粉末和金屬粉末。
(1)下列處理印刷電路板非金屬粉末的方法中,不符合環(huán)境保護理念的是 (填字母)。
A.熱裂解形成燃油 B.露天焚燒
C.作為有機復合建筑材料的原料 D.直接填埋
(2)用的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知:
====
====
====
在溶液中與反應生成和的熱化學方程式為 。
(3)控制其他條件相同,印刷電路板的金屬粉末用10℅和3.0的混合溶液處理,測得不同溫度下銅的平均溶解速率(見下表)。
溫度(℃) |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
銅平均溶解速率 () |
7.34 |
8.01 |
9.25 |
7.98 |
7.24 |
6.73 |
5.76 |
當溫度高于40℃時,銅的平均溶解速率隨著反應溫度升高而下降,其主要原因是 。
(4)在提純后的溶液中加入一定量的和溶液,加熱,生成沉淀。制備的離子方程式是 。
[標準答案](1)BD
(2) Cu(s)+H2O2 (l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) △H=-319.68KJ.mol-1
(3)H2O2 分解速率加快
(4)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+
[解析](1)有關環(huán)保的比較容易。(2)主要考察蓋斯定律的靈活運用。適當變形,注意反應熱的計算。不要忽視熱化學方程式的書寫的注意事項。(3)考察影響化學反應速率的因素,結合雙氧水的性質(zhì)即可得出答案。(4)根據(jù)題目條件書寫離子方程式常規(guī)題。
[考點分析]本題考察的知識比較散,一道題考察了幾個知識點。覆蓋面比較多。但蓋斯定律,熱化學方程式,離子方程式都是重點內(nèi)容
16.(8分)以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料,原料的綜合利用率較高。其主要流程如下:
(1)反應I前需在溶液中加入 ▲ (填字母),以除去溶液中的。
A.鋅粉 B.鐵屑 C.KI溶液 D.
(2)反應Ⅰ需控制反應溫度低于35℃,其目的是 。
(3)工業(yè)生產(chǎn)上常在反應Ⅲ的過程中加入一定量的醇類溶劑,其目的是 。
(4)反應Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極,陽極發(fā)生地電極反應可表示為 。
[標準答案](1)B
(2)防止NH4HCO3分解(或減少Fe2+的水解)
(3)降低K2SO4 的溶解度,有利于K2SO4 析出。
(4)2SO42- -2e-2S2O82-
[解析](1)在溶液中除去溶液中的,最好選用鐵屑或鐵粉,比較簡單。(2)如果溫度過高會導致NH4HCO3分解同樣也會加快Fe2+的水解(溫度越高水解速率越快)這樣會使原料利用率降低。(3)由題目看出在III反應中生成的K2SO4 為固體,而K2SO4在無機溶劑中溶解度是比較大的,要想使K2SO4析出只能降低其溶解度所以加入醇類溶劑目的降低K2SO4 的溶解度。
(4)根據(jù)陰陽極反應原理陽極失電子發(fā)生氧化反應, 此題實質(zhì)是電解硫酸銨溶液,在根據(jù)反應后的產(chǎn)物得出正確的答案。
[考點分析]此題為化工生產(chǎn)題型,主要考察了化合物性質(zhì),電極方程式書寫。做此類題要分析清楚每一個環(huán)節(jié)目的和結果是什么。這樣才能判斷各反應后的產(chǎn)物分別是什么。
15.(10分)醫(yī)用氯化鈣可用于生產(chǎn)補鈣、抗過敏和消炎等藥物。以工業(yè)碳酸鈣(含有少量等雜志)生產(chǎn)醫(yī)藥級二水合氯化鈣(的質(zhì)量分數(shù)為97.0%~103.0%)的主要流程如下:
|
(1)除雜操作是加入氫氧化鈣,調(diào)節(jié)溶液的為8.0~8.5,以出去溶液中的少量。檢驗是否沉淀完全的試驗操作是 ▲ 。
(2)酸化操作是加入鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的約為4.0,其目的有:①將溶液中的少量; ②防止在蒸發(fā)時水解;③ ▲ 。
(3)測定樣品中含量的方法是:a.稱取0.7500g樣品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中;c.用0.05000溶液滴定至終點,消耗溶液體積的平均值為20.39mL。
①上述測定過程中需要溶液潤洗的儀器有 ▲ 。
②計算上述樣品中的質(zhì)量分數(shù)為 ▲ 。
③若用上述辦法測定的樣品中的質(zhì)量分數(shù)偏高(測定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略),其可能原因有 ▲ ; ▲ 。
[標準答案](1)取少量上層清液,滴加KSCN溶液,,若不出現(xiàn)血紅色,則表明Fe(OH)3 沉淀完全。
(2)防止溶液吸收空氣中CO2
(3)①酸式滴定管
②99.9%
③樣品中存在少量的NaCl 少量的CaCl2 .2H2O失水
[解析](1)實質(zhì)是檢驗Fe3+是否存在的,選用KSCN溶液。這問比較簡單(2)此問學生比較難回答出來,如果吸收了少量的CO2 會導致最終質(zhì)量分數(shù)偏低(3)①標準液為硝酸銀溶液,所以用酸式滴定管。在使用前應先用硝酸銀溶液進行潤洗。② 根據(jù)到達滴定終點生成氯化銀的物質(zhì)的量等于消耗硝酸銀溶液的物質(zhì)的量這一關系求出消耗硝酸銀的物質(zhì)的量,然后n(AgCl)=0.5n(CaCl2.2H2O)據(jù)此可以算出實際上的CaCl2.2H2O的物質(zhì)的量,進而求出質(zhì)量。注意的是我們是從250mol中取25ml,所以在計算時要注意這一點,就不會錯了。③樣品中存在少量的NaCl據(jù) n(AgCl)=0.5n(CaCl2.2H2O) ,CaCl2.2H2O的物質(zhì)的量增大。同樣若CaCl2 .2H2O失水導致分母變小,值偏大。
[考點分析]此題主要考查實驗的基本操作、實驗儀器的選擇、實驗誤差分析。因此實驗基礎的考察依然是以后學習和復習的重點。
14.I2在KI溶液中存在下列平衡:
某I2、、KI混合溶液中, 的物質(zhì)的量濃度c()與溫度T的關系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是
A. 反應的△H>0
B.若溫度為,反應的平衡常數(shù)分別為
C.若反應進行到狀態(tài)D時,一定有
D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大
[標準答案]BC
[解析]隨著溫度的不斷升高,的濃度逐漸的減小,說明反應向逆方向移動,也就意味著該反應是放熱反應,所以,所以A項錯;因為,,所以當溫度升高時,反應向逆方向移動,即;C項,從圖中可以看出D點并沒有達到平衡狀態(tài),所以它要向A點移動,這時的濃度在增加,所以,C項正確;D項,從狀態(tài)A到狀態(tài)B,的濃度在減小,那么的濃度就在增加。
[考點分析]
(1) 化學平衡的移動;(2)平衡常數(shù)的運用。
非選擇題
13.下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關系正確的是
A.室溫下,向0.01溶液中滴加溶液至中性:
B.0.1溶液:
C.溶液:
D.25℃時,、濃度均為0.1的混合溶液:
[標準答案]AC
[解析]B 項,NaHCO3溶液中,OH-是由HCO3- 水解和水的電離所出成的,但是這些都是微弱的。HCO3- 的濃度永大于OH-濃度,故錯;D項,由電荷守恒有:C(CH3COO-)+C(OH-)=C(H+)+C(Na+) ,由物料守恒可得:2c(Na+)= C(CH3COO-)+ C(CH3COOH),將兩式中的C(Na+) 消去,可得C(CH3COO-)+2C(OH-)=2C(H+)+ C(CH3COOH)。所以C(CH3COO-)+C(OH-) -C(H+) - C(CH3COOH)= C(H+)-C(OH-),因為pH=4.75,故C(H+)-C(OH-)>0,所以D項不等式應為”>” ,故錯。
[考點分析]
①混合溶液中離子濃度的關系,電荷守恒。
②等pH的溶液中物質(zhì)的量濃度的大小關系
③電離和水解的相互關系
④酸式鹽溶液中離子的濃度大小關系
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