2019年宁夏银川市高考化学一模试卷
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这是一份2019年宁夏银川市高考化学一模试卷,共26页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2019年宁夏银川市高考化学一模试卷
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.
1.(6分)化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )
选项
现象或事实
解释
A
化石燃料燃烧时采取脱硫措施
提高化石燃料的利用率
B
用热的烧碱溶液洗去油污
Na2CO3可直接与油污反应
C
商代后期铸造出工艺精湛的后母戊鼎
该鼎属于铁合金制品
D
静置后的淘米水能产生丁达尔效应
说明淘米水具有胶体的性质
A.A B.B C.C D.D
2.(6分)海水化学资源开发利用的部分过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.从海水中得到粗盐主要是通过蒸发操作实现的
B.用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3
C.在步骤③中可通入Cl2使溴离子被还原为Br2
D.在步骤④中,SO2水溶液吸收Br2后,溶液的pH增大
3.(6分)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.C4H9C1的同分异构体数目为3
B.用饱和Na2CO3溶液可鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
C.乙烯与溴水、酸性高锰酸钾溶液都能发生加成反应
D.淀粉、油脂和蛋白质均为能发生水解反应的高分子化合物
4.(6分)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.6.0g醋酸中含有非极性键总数为0.2NA
B.22.4L(标准状况)氖气含有的质子数为10NA
C.1L 0.1mol•L﹣1的NaHCO3溶液中,HCO3﹣离子数为0.1NA
D.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.4N
5.(6分)短周期主族元素W、M、X、Y、Z原子序数依次增大。W的族序数是周期数的3倍,X原子的最外层只有一个电子,Y是地壳中含量最多的金属元素,Z在同周期中原子半径最小。下列说法错误的是( )
A.X2W2和X2W中阴、阳离子数之比均为1:2
B.可用M的单质与W的氢化物反应证明非金属性M>W
C.M、Z两种元素气态氢化物的稳定性比较:M<Z
D.盐XZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含XZW的溶液
6.(6分)下列根据实验操作和现象所得出的结论合理的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液
溶液变黄色
H2O2的氧化性比Fe3+强
B
向盛有FeSO4溶液的试管中滴入氯水,然后滴入KSCN溶液
滴入KSCN后溶液变为红色
原Fe SO4溶液已被空气中O2氧化变质
C
将灼热的铜丝伸入盛有无水乙醇的试管中
有刺激性气味产生
乙醇发生取代反应
D
将NaAlO2溶液加入NaHCO3溶液中
有白色沉淀生成
A1O2﹣结合H+能力比CO32﹣强
A.A B.B C.C D.D
7.(6分)一种新型的双离子可充电电池的原理如图所示,以下说法正确的是( )
A.电极a发生的反应为还原反应
B.充电时a极与电源的正极相连
C.正极发生的电极反应可能为:CaFeO3+e﹣=CaFeO2.5+O2﹣
D.放电时,每当有NA个Na+移向b极,外电路中一定转移2NA个电子
三、非选择题:(一)必考题:
8.(15分)Na2S2O4俗称保险粉,常用做纺织工业的漂白剂、脱色剂等。某科研小组制备并探究其性质。
资料:Na2S2O4易溶于水,具有极强的还原性,易被空气氧化,在碱性介质中稳定。
Ⅰ.制备Na2S2O4 (部分加热等辅助仪器略去)
(1)仪器①的名称是 。
(2)B装置用于制备Na2S2O4.第一步反应:Zn+2SOZnS2O4;第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反应生成Na2S2O4,该步反应的化学方程式为 。
(3)实验时,先向B中通入SO2的原因,除产生Zn S2O4之外,另一原因是 。
(4)反应后除去B中的沉淀,在滤液中加入一定量的NaCl固体搅拌,有Na2S2O4晶体析出。加入NaCl固体的作用是
Ⅱ.探究Na2S2O4的性质
(5)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和SO2,但科研小组没有做到完全隔绝空气,得到的固体产物中还含有Na2SO4.请设计实验证明该分解产物中含有Na2SO4.实验方案是 。(可选试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4,溶液)
(6)制备纳米级银粉用NaOH溶液溶解Na2S2O4,加入一定量的AgNO3溶液,生成纳米级的银粉。在制备银粉的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,且生成的含硫物质只有一种,写出该反应的离子方程式 。
(7)为测定某含硫代硫酸钠样品的纯度(其它杂质均不参加反应)设计如下方案,并进行实验:
①准确称取该硫代硫酸钠样品mg,配制成250mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加入少量淀粉溶液,用 nmol•L﹣1I2标准溶液滴定(发生反应:2S2O32﹣+I2=S4O32﹣+2I﹣),至滴定终点。
③滴定终点的现象为 ,平均消耗I2标准溶液VmL,样品中Na2S2O4的纯度为 (用代数式表示)。
9.(14分)中国航空航天事业飞速发展,银铜合金广泛用于航空工业。从银铜合金切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
注:Al(OH)3和Cu(OH)2分解温度分别为450℃和80℃
(1)在电解精炼银时,阳极材料为 。
(2)加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4速率的措施为 (写出两种)。
(3)滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,滤渣A与稀HNO3反应的离子方程式为 。
(4)过滤操作需要的玻璃仪器除烧杯外还有 。
(5)固体混合物B的组成为 ;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为 。
(6)煅烧阶段通入惰性气体的原因 。
10.(14分)“绿色”和“生态文明”是未来的发展主题,而CO2的有效利用可以缓解温室效应,解决能源短缺问题;
(1)在新型纳米催化剂 Na﹣Fe3O4,和HMCM﹣22的表面将CO2先转化为烯烃再转化为烷烃,已知CO2转化为CO的反应为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol;
2 CO2 (g)+6H2(g)=C2H4(g)+4 H2O (g)△H=﹣128kJ/mol
则CO转化为C2H4的热化学方程式为 。
(2)用氨水捕捉烟气中的CO2生成NH4CO3.通常情况下,控制反应温度在35℃﹣40℃范围内的原因 。
(3)有科学家提出可利用FeO吸收CO2,6FeO(s)+CO2(g)⇌2Fe3O4(s)+C(s) K1(平衡常数),对该反应的描述正确的是
a.生成 1mol Fe3O4时电子转移总数为2NA
b.压缩容器体积,可增大CO2的转化率,c(CO2)减小
C.恒温恒容下,气体的密度不变可作为平衡的标志
d.恒温恒压下,气体摩尔质量不变可作为平衡的标志
(4)CO2(g)+3H2(g⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H,一定条件下,向2L恒容密闭容器中充入1 molCO2和3molH2.在不同催化剂作用下发生反应I、反应II、反应II,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图1所示:
①活化能最小的为 (填“反应I”、“反应II”、“反应III”)。
②b点反应速率v(正) v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
③T4温度下该反应的平衡常数 (保留两位有效数字)
④CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示:则该反应为 (放热反应、吸热反应);P1 P2(填“>”、“=”或“<”)
(5)用NaOH溶液吸收CO2所得饱和碳酸钠溶液可以对废电池中的铅膏(主要成PbSO4)进行脱硫反应。
已知Ksp(PbSO4)=1.6×10﹣8,Ksp(PbCO3)=7.4×10﹣14,PbSO4(s)+CO32﹣(aq⇌PbCO3(s)+SO42﹣(aq),则该反应的平衡常数K= (保留两位有效数字):若在其溶液中加入少量Pb(NO3)2晶体,则c(SO42﹣):c(CO32﹣)的比值将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(二)选考题:共45分。每科任选一题作答,如果多做,则每学科按所做的第一题计分[化学选修3:物质结构与性质](15分)
11.(15分)翡翠是玉石中的一种,其主要成分为硅酸铝钠NaAl(Si2O6),常含微量Cr、Ni、Mn、Mg、Fe等元素。回答下列问题:
(1)Cr3+电子排布式为 ,基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为 。
(2)翡翠中主要成分为硅酸铝钠,四种元素的第一电离能由大到小的顺序 。
(3)锰的一种化合物的化学式为Mn(BH4)2(THF)3,THT的结构简式如图所示:
①THF中C原子的杂化轨道类型为 ,②BH4﹣的空间构型为
③NaBH4所含化学键类型有
A、离子键 B、共价键 C、氢键 D、配位键
(4)MnO的熔点(1660℃)比MnS的熔点(1610℃)高,原因 。
(5)Ni可以形成多种氧化物,其中一种NixO晶体的晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x为0.88,且晶体中Ni的存在形式为Ni2+、Ni3+,则晶体中N i2+和Ni3+最简整数比为 ,该晶体的晶胞参数为428pm,则晶体密度为 g•cm﹣3(NA表示阿伏加德罗常数的值,列出表达式即可)
[化学选修5:有机化学基础](15分)
12.抗血栓药物氯贝丁酯()的一种合成路线如图,部分反应条件及部分反应物、生成物已略去。
回答下列问题:
(1)E中官能团的名称为 。
(2)有机物A的化学名称为 ,B的结构简式为 ,反应Ⅱ的反应类型为 。
(3)要实现反应I的转化,加入下列物质能达到目的的是 。
A. NaHCO. B NaOH C. Na2CO3 D. CH3COONa
(4)写出反应Ⅲ的化学方程式 。
(5)产物E有多种同分异构体,满足下列条件的所有同分异构体G有 种。
①属于酯类且与FeCl3溶液显紫色:②能发生银镜反应;③1molG最多与2 molNaOH反应;④苯环上只有2个取代基且处于对位。
(6)结合以上合成路线信息,设计以 CH3CH2 COOH为原料(无机试剂任选),合成有机物的合成路线 。
2019年宁夏银川市高考化学一模试卷
参考答案与试题解析
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.
1.(6分)化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )
选项
现象或事实
解释
A
化石燃料燃烧时采取脱硫措施
提高化石燃料的利用率
B
用热的烧碱溶液洗去油污
Na2CO3可直接与油污反应
C
商代后期铸造出工艺精湛的后母戊鼎
该鼎属于铁合金制品
D
静置后的淘米水能产生丁达尔效应
说明淘米水具有胶体的性质
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.化石燃料燃烧产生大量二氧化硫,能够引起酸雨;
B.依据盐类水解的性质解答;
C.司母戊鼎为青铜器,属于铜合金;
D.丁达尔效应是胶体特有的性质。
【解答】解:A.化石燃料燃烧时采取脱硫措施,能够减少二氧化硫等排放,减少环境污染,不能提高化石燃料的利用率,故A错误;
B.碳酸钠为强碱弱酸盐,水解显碱性,油脂在碱性环境下水解,碳酸钠与油脂不能直接反应,故B错误;
C.代后期铸造出工艺精湛的后母戊鼎,属于铜合金制品,故C错误;
D.淀粉水溶液为胶体,能够产生丁达尔效应,所以淘米水具有胶体的性质,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了化学与社会、生活关系,侧重考查物质的性质与用途,性质决定用途,熟悉相关物质的性质是解题关键,题目难度不大。
2.(6分)海水化学资源开发利用的部分过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.从海水中得到粗盐主要是通过蒸发操作实现的
B.用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3
C.在步骤③中可通入Cl2使溴离子被还原为Br2
D.在步骤④中,SO2水溶液吸收Br2后,溶液的pH增大
【分析】海水蒸发溶剂得到粗盐和母液,粗盐通过精制得到精盐,电解饱和食盐水得到氯气、氢气和氢氧化钠,工业上制得饱和食盐水,依次通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,母液加氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁和酸反应生成氯化镁,制得氯化镁,母液通入氯气氧化溴离子为溴单质,被二氧化硫吸收后发生氧化还原反应生成溴化氢,富集溴元素,通入氯气氧化溴化氢为溴单质得到高浓度的溴,以此解答该题。
【解答】解:A.海水中的主要成分为NaCl和一些可溶性盐类,常采用蒸发浓缩得到粗盐产品,故A正确;
B.澄清石灰水与NaHCO3和Na2CO3反应均生成难溶物CaCO3,实验现象相同,无法用澄清的石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3,故B错误;
C.在步骤③中可通入Cl2,溴离子被氧化生成Br2,故C错误;
D.H2SO3为弱电解质,通入Br2后,发生氧化还原反应:Br2+H2SO3+H2O═H2SO4+2HBr,生成物均为强电解质,溶液酸性增强,pH减小,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查海水资源的综合应用,为高频考点,题目难度不大,把握流程中的转化、混合物分离提纯方法等为解答的关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重分析与应用能力的考查。
3.(6分)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.C4H9C1的同分异构体数目为3
B.用饱和Na2CO3溶液可鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
C.乙烯与溴水、酸性高锰酸钾溶液都能发生加成反应
D.淀粉、油脂和蛋白质均为能发生水解反应的高分子化合物
【分析】A.C4H9C1的同分异构体取决于丁基;
B.乙醇易溶于水,乙酸具有酸性,乙酸乙酯不溶于水;
C.乙烯与高锰酸钾发生氧化反应;
D.油脂不是高分子化合物。
【解答】解:A.C4H9C1的同分异构体取决于丁基,丁基有4种,则C4H9C1的同分异构体数目为4,故A错误;
B.乙醇易溶于水,乙酸具有酸性,可与碳酸钠反应生成气体,乙酸乙酯不溶于水,可鉴别,故B正确;
C.乙烯与高锰酸钾发生氧化反应,故C错误;
D.高分子化合物的相对分子质量在10000以上,油脂不是高分子化合物,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
4.(6分)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.6.0g醋酸中含有非极性键总数为0.2NA
B.22.4L(标准状况)氖气含有的质子数为10NA
C.1L 0.1mol•L﹣1的NaHCO3溶液中,HCO3﹣离子数为0.1NA
D.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.4N
【分析】A、求出醋酸的物质的量,然后根据醋酸中含1条非极性键来分析;
B、求出氖气的物质的量,然后根据氖气中含10个质子分析;
C、HCO3﹣在溶液中既能电离又能水解;
D、过氧化钠和水反应时,氧元素由﹣1价变为的0价。
【解答】解:A、6g醋酸的物质的量为0.1mol,而醋酸中含1条非极性键,故0.1mol醋酸中含0.1NA条非极性键,故A错误;
B、标况下22.4L氖气的物质的量为1mol,而氖气中含10个质子,故1mol氖气中含质子为10NA个,故B正确;
C、HCO3﹣在溶液中既能电离又能水解,故此溶液中碳酸氢根的个数小于0.1NA个,故C错误;
D、过氧化钠和水反应时,氧元素由﹣1价变为的0价,故当生成0.1mol氧气时,转移0.2NA个电子,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了物质的量和阿伏加德罗常数的有关计算,难度不大,掌握公式的运用和物质的结构是解题关键。
5.(6分)短周期主族元素W、M、X、Y、Z原子序数依次增大。W的族序数是周期数的3倍,X原子的最外层只有一个电子,Y是地壳中含量最多的金属元素,Z在同周期中原子半径最小。下列说法错误的是( )
A.X2W2和X2W中阴、阳离子数之比均为1:2
B.可用M的单质与W的氢化物反应证明非金属性M>W
C.M、Z两种元素气态氢化物的稳定性比较:M<Z
D.盐XZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含XZW的溶液
【分析】短周期主族元素W、M、X、Y、Z原子序数依次增大。W的族序数是周期数的3倍,W只能位于第二周期,族序数为6,则W为O元素;X原子的最外层只有一个电子,其原子序数大于O,则X为Na元素;M介于O、Na之间,且为主族元素,则M为F元素;Y是地壳中含量最多的金属元素,则Y为Al元素;Z在同周期中原子半径最小,Z位于第三周期,为Cl元素,以此解答该题。
【解答】解:根据分析可知:W为O,M为F,X为Na,Y为Al,Z为Cl元素。
A.O、Na两种二元化合物为Na2O或Na2O2,阴、阳离子数之比均为1:2,故A正确;
B.氟气与水反应生成HF和氧气,可证明非金属性F>O,故B正确;
C.非金属性F>Cl,则气态氢化物的稳定性HF>HCl,故C错误;
D.XZW为NaClO,NaClO与浓盐酸反应生成氯气,氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律内容,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。
6.(6分)下列根据实验操作和现象所得出的结论合理的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液
溶液变黄色
H2O2的氧化性比Fe3+强
B
向盛有FeSO4溶液的试管中滴入氯水,然后滴入KSCN溶液
滴入KSCN后溶液变为红色
原Fe SO4溶液已被空气中O2氧化变质
C
将灼热的铜丝伸入盛有无水乙醇的试管中
有刺激性气味产生
乙醇发生取代反应
D
将NaAlO2溶液加入NaHCO3溶液中
有白色沉淀生成
A1O2﹣结合H+能力比CO32﹣强
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.酸性条件下亚铁离子、硝酸根离子发生氧化还原反应;
B.先加氯水可氧化亚铁离子,不能确定原溶液中是否含铁离子;
C.CuO可氧化乙醇生成乙醛;
D.偏铝酸根离子促进碳酸氢根离子的电离,生成氢氧化铝沉淀。
【解答】解:A.酸性条件下亚铁离子、硝酸根离子发生氧化还原反应,由现象不能判断Fe3+、H2O2的氧化性,故A错误;
B.先加氯水可氧化亚铁离子,不能确定原溶液中是否含铁离子,则判断变质时试剂的顺序不合理,故B错误;
C.CuO可氧化乙醇生成乙醛,为氧化反应,故C错误;
D.偏铝酸根离子促进碳酸氢根离子的电离,生成氢氧化铝沉淀,则A1O2﹣结合H+能力比CO32﹣强,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、离子检验、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
7.(6分)一种新型的双离子可充电电池的原理如图所示,以下说法正确的是( )
A.电极a发生的反应为还原反应
B.充电时a极与电源的正极相连
C.正极发生的电极反应可能为:CaFeO3+e﹣=CaFeO2.5+O2﹣
D.放电时,每当有NA个Na+移向b极,外电路中一定转移2NA个电子
【分析】放电时,a极上Na失电子为负极,b极上CaFeO3得电子为正极,充电时,a极与负极相连为阴极,b极与正极相连为阳极,据此分析。
【解答】解:A.放电时,a极上Na失电子为负极,发生氧化反应,故A错误;
B.充电时,a极与负极相连为阴极,钠离子在阴极上得电子,故B错误;
C.b极上CaFeO3得电子为正极,正极发生的电极反应可能为:CaFeO3+e﹣=CaFeO2.5+O2﹣,故C正确;
D.Na+带一个单位的正电荷,由电荷守恒可知,放电时,每当有NA个Na+移向b极,外电路中一定转移NA个电子,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了新型化学电源,题目难度不大,注意把握原电池原理的应用,明确原电池中正负极的判断、电极方程式的书写、离子移动方向是解题的关键,侧重于考查学生的分析能力和应用能力。
三、非选择题:(一)必考题:
8.(15分)Na2S2O4俗称保险粉,常用做纺织工业的漂白剂、脱色剂等。某科研小组制备并探究其性质。
资料:Na2S2O4易溶于水,具有极强的还原性,易被空气氧化,在碱性介质中稳定。
Ⅰ.制备Na2S2O4 (部分加热等辅助仪器略去)
(1)仪器①的名称是 圆底烧瓶 。
(2)B装置用于制备Na2S2O4.第一步反应:Zn+2SOZnS2O4;第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反应生成Na2S2O4,该步反应的化学方程式为 ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4+Zn(OH)2↓ 。
(3)实验时,先向B中通入SO2的原因,除产生Zn S2O4之外,另一原因是 排出装置中残留的O2或空气(或防止生成物Na2S2O4被氧化) 。
(4)反应后除去B中的沉淀,在滤液中加入一定量的NaCl固体搅拌,有Na2S2O4晶体析出。加入NaCl固体的作用是 加入氯化钠,增大了Na+离子浓度,促进Na2S2O4结晶析出
Ⅱ.探究Na2S2O4的性质
(5)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和SO2,但科研小组没有做到完全隔绝空气,得到的固体产物中还含有Na2SO4.请设计实验证明该分解产物中含有Na2SO4.实验方案是 取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质 。(可选试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4,溶液)
(6)制备纳米级银粉用NaOH溶液溶解Na2S2O4,加入一定量的AgNO3溶液,生成纳米级的银粉。在制备银粉的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,且生成的含硫物质只有一种,写出该反应的离子方程式 2Ag++S2O42﹣+4OH﹣=2Ag↓+2SO32﹣+2H2O 。
(7)为测定某含硫代硫酸钠样品的纯度(其它杂质均不参加反应)设计如下方案,并进行实验:
①准确称取该硫代硫酸钠样品mg,配制成250mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加入少量淀粉溶液,用 nmol•L﹣1I2标准溶液滴定(发生反应:2S2O32﹣+I2=S4O32﹣+2I﹣),至滴定终点。
③滴定终点的现象为 滴入最后一滴I2,溶液变为蓝色,且半分钟不褪色 ,平均消耗I2标准溶液VmL,样品中Na2S2O4的纯度为 (用代数式表示)。
【分析】I.A中浓硫酸铜在加热条件下反应生成二氧化硫、硫酸铜和水;B装置用于制备Na2S2O4,第一步反应:Zn+2SO2 ZnS2O4;第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反应生成Na2S2O4,ZnS2O4和NaOH发生复分解反应生成Na2S2O4,反应方程式为ZnS2O4+2NaOH=Na2S2O4 +Zn(OH)2↓;二氧化硫有毒不能直接排空,二氧化硫属于酸性氧化物,能溶于碱溶液,所以C装置吸收尾气;
II.(5)检验硫酸钠,实际上是检验硫酸根离子,硫酸根离子用盐酸酸化的氯化钡检验;
(6)用NaOH溶液溶解Na2S2O4,加入一定量的AgNO3溶液,生成纳米级的银粉,硝酸银得电子为氧化剂,则保险粉为还原剂,保险粉中S元素化合价为+3价,失电子只能生成硫酸根离子,在制备银粉的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,且生成的含硫物质只有一种,为硫酸钠,根据反应物、生成物书写方程式;
(7)滴定终点,碘过量,可与淀粉反应,结合反应的离子方程式2S2O32﹣+I2=S4O32﹣+2I﹣计算。
【解答】解:(1)仪器①的名称是圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶;
(2)第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反应生成Na2S2O4,ZnS2O4和NaOH发生复分解反应生成Na2S2O4,反应方程式为ZnS2O4+2NaOH Na2S2O4 +Zn(OH)2↓,
故答案为:ZnS2O4+2NaOH Na2S2O4 +Zn(OH)2↓;
(3)Na2S2O4易溶于水,具有极强的还原性,易被空气氧化,所以制备保险粉时装置中应该排除空气,为防止保险粉被氧化,则实验前应该将装置中空气排尽,其进行的实验操作为打开A中分液漏斗活塞,使硫酸与亚硫酸钠先反应产生的SO2,排出装置中残留的O2 ,
故答案为:排出装置中残留的O2或空气(或防止生成物Na2S2O4被氧化);
(4)NaCl电离出钠离子导致钠离子浓度增大,抑制Na2S2O4溶解,促进Na2S2O4结晶析出,
故答案为:加入氯化钠,增大了Na+离子浓度,促进Na2S2O4结晶析出(用沉淀溶解平衡解释可以);
(5)检验硫酸钠,实际上是检验硫酸根离子,硫酸根离子用盐酸酸化的氯化钡检验,其实验方案为取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质,
故答案为:取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质;
(6)用NaOH溶液溶解Na2S2O4,加入一定量的AgNO3溶液,生成纳米级的银粉,硝酸银得电子为氧化剂,则保险粉为还原剂,保险粉中S元素化合价为+3价,失电子只能生成硫酸根离子,在制备银粉的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,且生成的含硫物质只有一种,为硫酸钠,根据反应物、生成物书写离子方程式为2Ag++S2O42﹣+4OH﹣=2Ag↓+2SO32﹣+2H2O,
故答案为:2Ag++S2O42﹣+4OH﹣=2Ag↓+2SO32﹣+2H2O;
(7)滴定终点,碘过量,可与淀粉反应,溶液变色蓝色,且半分钟不褪色,
移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加入少量淀粉溶液,用n mol•L﹣1 I2标准溶液滴定(发生反应:2S2O32﹣+I2=S4O62﹣+2I﹣),至滴定终点,依据离子方程式进行计算得到25ml中硫代硫酸钠物质的量:
2S2O32﹣+I2=S4O62﹣+2I﹣;
2 1
n(Na2S2O3) nmol/L×V×10﹣3L
n(Na2S2O3)=2nV×10﹣3mol;
配制的250ml溶液中含有n(Na2S2O3)=0.02nVmol;
样品中Na2S2O3的百分含量=×100%=×100%,
故答案为:滴入最后一滴I2,溶液变为蓝色,且半分钟不褪色;。
【点评】本题以保险粉为载体考查物质制备以及含量的测定,为高考常见题型,题目涉及离子方程式的书写、离子检验、实验操作等知识点,明确元素化合物性质、物质之间的转化关系及化学反应原理是解本题关键,注意结合题给信息分析解答,题目难度中等。
9.(14分)中国航空航天事业飞速发展,银铜合金广泛用于航空工业。从银铜合金切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
注:Al(OH)3和Cu(OH)2分解温度分别为450℃和80℃
(1)在电解精炼银时,阳极材料为 粗银 。
(2)加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4速率的措施为 搅拌、渣料粉碎、适当升温、适当增大H2SO4的浓度等 (写出两种)。
(3)滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,滤渣A与稀HNO3反应的离子方程式为 3Ag+4H++NO3﹣=3Ag++NO↑+2H2O 。
(4)过滤操作需要的玻璃仪器除烧杯外还有 漏斗、玻璃棒 。
(5)固体混合物B的组成为 Al(OH)3和CuO的混合物 ;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为 Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O 。
(6)煅烧阶段通入惰性气体的原因 保护气(或防止铜被氧化) 。
【分析】Ag、Cu合金废料在空气中熔炼得到Ag熔体,Ag熔体冷凝成型得到粗Ag,粗Ag电解精炼得到Ag;
渣料中含有少量Ag和CuO,向渣料中加入稀硫酸,发生反应CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,过滤得到滤渣A为Ag,滤液中含有CuSO4;Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃,向硫酸铜溶液中加入硫酸铝和NaOH溶液,得到Al(OH)3和Cu(OH)2,煮沸过程中氢氧化铜分解生成CuO,然后过滤得到固体B为Al(OH)3和CuO,固体B在惰性气体氛围中煅烧得到CuAlO2,以此来解答。
【解答】解:(1)在电解精炼银时,Ag失去电子,阳极材料为粗银,故答案为:粗银;
(2)加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4速率的措施为搅拌、渣料粉碎、适当升温、适当增大H2SO4的浓度等,
故答案为:搅拌、渣料粉碎、适当升温、适当增大H2SO4的浓度等;
(3)滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,滤渣A与稀HNO3反应的离子方程式为3Ag+4H++NO3﹣=3Ag++NO↑+2H2O,
故答案为:3Ag+4H++NO3﹣=3Ag++NO↑+2H2O;
(4)过滤操作需要的玻璃仪器除烧杯外还有漏斗、玻璃棒,
故答案为:漏斗、玻璃棒;
(5)固体混合物B的组成为Al(OH)3和CuO的混合物;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,
故答案为:Al(OH)3和CuO的混合物;Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O;
(6)煅烧阶段通入惰性气体的原因为保护气(或防止铜被氧化),
故答案为:保护气(或防止铜被氧化)。
【点评】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、混合物分离方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意信息的应用及元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。
10.(14分)“绿色”和“生态文明”是未来的发展主题,而CO2的有效利用可以缓解温室效应,解决能源短缺问题;
(1)在新型纳米催化剂 Na﹣Fe3O4,和HMCM﹣22的表面将CO2先转化为烯烃再转化为烷烃,已知CO2转化为CO的反应为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol;
2 CO2 (g)+6H2(g)=C2H4(g)+4 H2O (g)△H=﹣128kJ/mol
则CO转化为C2H4的热化学方程式为 2CO(g)+4H2(g)=CH3OH (g)+2H2O(g)△H=﹣210kJ/mol 。
(2)用氨水捕捉烟气中的CO2生成NH4CO3.通常情况下,控制反应温度在35℃﹣40℃范围内的原因 防止NH4HCO3分解,低于35℃反应速率慢高于40℃分解 。
(3)有科学家提出可利用FeO吸收CO2,6FeO(s)+CO2(g)⇌2Fe3O4(s)+C(s) K1(平衡常数),对该反应的描述正确的是 bc
a.生成 1mol Fe3O4时电子转移总数为2NA
b.压缩容器体积,可增大CO2的转化率,c(CO2)减小
C.恒温恒容下,气体的密度不变可作为平衡的标志
d.恒温恒压下,气体摩尔质量不变可作为平衡的标志
(4)CO2(g)+3H2(g⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H,一定条件下,向2L恒容密闭容器中充入1 molCO2和3molH2.在不同催化剂作用下发生反应I、反应II、反应II,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图1所示:
①活化能最小的为 反应I (填“反应I”、“反应II”、“反应III”)。
②b点反应速率v(正) > v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
③T4温度下该反应的平衡常数 59.26 (保留两位有效数字)
④CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示:则该反应为 放热反应 (放热反应、吸热反应);P1 < P2(填“>”、“=”或“<”)
(5)用NaOH溶液吸收CO2所得饱和碳酸钠溶液可以对废电池中的铅膏(主要成PbSO4)进行脱硫反应。
已知Ksp(PbSO4)=1.6×10﹣8,Ksp(PbCO3)=7.4×10﹣14,PbSO4(s)+CO32﹣(aq⇌PbCO3(s)+SO42﹣(aq),则该反应的平衡常数K= 2.16×105 (保留两位有效数字):若在其溶液中加入少量Pb(NO3)2晶体,则c(SO42﹣):c(CO32﹣)的比值将 不变 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【分析】(1)由①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol;
②2 CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4 H2O (g)△H=﹣128kJ/mol
结合盖斯定律可知,②﹣①×2得到2CO(g)+4H2(g)=CH3OH (g)+2H2O(g);
(2)温度太高时NH4HCO3分解;
(3)a.由反应可知,生成 1mol Fe3O4时,由C元素的化合价降低可知电子转移4mol;
b.压缩容器体积,平衡正向移动,可增大CO2的转化率;
C.恒温恒容下,气体的质量为变量,气体的密度为变量;
d.恒温恒压下,只有二氧化碳一种气体,气体摩尔质量始终不变;
(4)①相同温度下,相同时间内CO2转化率越大,说明催化剂效果越好,活化能越小;
②T4时处于平衡状态,正反应为放热反应,温度越高转化率越小,T3平衡时转化率应大于T4,故b点向正反应进行;
③T4温度下CO2的转化率为80%,则
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
开始 0.5 1.5 0 0
转化 0.4 1.2 0.4 0.4
平衡 0.1 0.3 0.4 0.4
K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比;
④由图2可知,升高温度转化率减小,平衡逆向移动;压强越大、转化率越大;
(5)PbSO4(s)+CO32﹣(aq⇌PbCO3(s)+SO42﹣(aq),则该反应的平衡常数K==;若在其溶液中加入少量Pb(NO3)2晶体,温度不变,Ksp不变。
【解答】解:(1)由①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol;
②2 CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4 H2O (g)△H=﹣128kJ/mol
结合盖斯定律可知,②﹣①×2得到2CO(g)+4H2(g)=CH3OH (g)+2H2O(g)△H=﹣210kJ/mol,
故答案为:2CO(g)+4H2(g)=CH3OH (g)+2H2O(g)△H=﹣210kJ/mol;
(2)用氨水捕捉烟气中的CO2生成NH4CO3.通常情况下,控制反应温度在35℃﹣40℃范围内的原因为防止NH4HCO3分解,低于35℃反应速率慢高于40℃分解(或温度太高,气体物质的溶解性降低),
故答案为:防止NH4HCO3分解,低于35℃反应速率慢高于40℃分解;
(3)a.由反应可知,生成 1mol Fe3O4时,由C元素的化合价降低可知电子转移4mol,转移电子数为4NA,故错误;
b.压缩容器体积,平衡正向移动,可增大CO2的转化率,则c(CO2)减小,故正确;
C.恒温恒容下,气体的质量为变量,气体的密度为变量,可判定平衡状态,故正确;
d.恒温恒压下,只有二氧化碳一种气体,气体摩尔质量始终不变,不能判定平衡状态,故错误;
故答案为:ac;
(4)①相同温度下,相同时间内CO2转化率越大,说明催化剂效果越好,活化能越小,则反应I 的活化能最小,
故答案为:反应I;
②T4时处于平衡状态,正反应为放热反应,温度越高转化率越小,T3平衡时转化率应大于T4,故b点向正反应进行,则v(正)>v(逆),
故答案为:>;
③T4温度下CO2的转化率为80%,则
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
开始 0.5 1.5 0 0
转化 0.4 1.2 0.4 0.4
平衡 0.1 0.3 0.4 0.4
K==59.26,
故答案为:59.26;
④由图2可知,升高温度转化率减小,平衡逆向移动;压强越大、转化率越大,则该反应为放热反应、P1<P2,
故答案为:放热反应;<;
(5)PbSO4(s)+CO32﹣(aq⇌PbCO3(s)+SO42﹣(aq),则该反应的平衡常数K====2.16×105;若在其溶液中加入少量Pb(NO3)2晶体,温度不变,Ksp不变,则c(SO42﹣):c(CO32﹣)的比值将不变,
故答案为:2.16×105;不变。
【点评】本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握化学平衡三段法、平衡移动、焓变计算为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,综合性较强,题目难度中等。
(二)选考题:共45分。每科任选一题作答,如果多做,则每学科按所做的第一题计分[化学选修3:物质结构与性质](15分)
11.(15分)翡翠是玉石中的一种,其主要成分为硅酸铝钠NaAl(Si2O6),常含微量Cr、Ni、Mn、Mg、Fe等元素。回答下列问题:
(1)Cr3+电子排布式为 1s22s22p63s23p63d3 ,基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为 M 。
(2)翡翠中主要成分为硅酸铝钠,四种元素的第一电离能由大到小的顺序 O>Si>Al>Na 。
(3)锰的一种化合物的化学式为Mn(BH4)2(THF)3,THT的结构简式如图所示:
①THF中C原子的杂化轨道类型为 sp3 ,②BH4﹣的空间构型为 正四面体形
③NaBH4所含化学键类型有
A、离子键 B、共价键 C、氢键 D、配位键
(4)MnO的熔点(1660℃)比MnS的熔点(1610℃)高,原因 MnO、MnS均为离子晶体,O2﹣半径小于S2﹣半径,MnO的晶格能大于MnS 。
(5)Ni可以形成多种氧化物,其中一种NixO晶体的晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x为0.88,且晶体中Ni的存在形式为Ni2+、Ni3+,则晶体中N i2+和Ni3+最简整数比为 8:3 ,该晶体的晶胞参数为428pm,则晶体密度为 g•cm﹣3(NA表示阿伏加德罗常数的值,列出表达式即可)
【分析】(1)Cr是24号元素,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,先失去4s能级1个、再失去3d能级2个电子形成Cr3+,形成的离子需要处于能量最低状态;基态Si原子核外电子排布为1s22s22p63s23p2;
(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但IIA族、VA族元素第一电离能高于相邻元素的,同主族自上而下第一电离能减小;
(3)①THF中C原子形成4个σ键,没有孤对电子,杂化轨道数目为4;
②BH4﹣中B原子孤电子对数==0,价层电子对数=0+4=0,微粒空间构型与VSEPR模型相同;
③NaBH4中BH4﹣与Na+形成离子键,BH4﹣中B原子形成4个键,其中3个为普通共价键,另外一个为配位键;
(4)MnO、MnS的熔点相对比较高,属于离子晶体,离子电荷相同,离子半径越小,晶格能越大,离子晶体的熔点越高;
(5)根据NiXO中化合价代数和为零可求得晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比;NixO晶体的晶胞结构为NaCl型,所以每个晶胞中含有4个O原子,有4个“NixO”,再根据ρ=计算。
【解答】解:(1)Cr是24号元素,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,先失去4s能级1个、再失去3d能级2个电子形成Cr3+,Cr3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d3.基态Si原子核外电子排布为1s22s22p63s23p2;电子占据的最高能层为第三能层,最高能层符号为M,
故答案为:1s22s22p63s23p63d3;M;
(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能:O>Si>Al>Na,
故答案为:O>Si>Al>Na;
(3)①THF中C原子形成4个σ键,没有孤对电子,杂化轨道数目为4,C原子采取sp3杂化,
故答案为:sp3;
②BH4﹣中B原子孤电子对数==0,价层电子对数=0+4=0,微粒空间构型与VSEPR模型相同为正四面体形,
故答案为:正四面体形;
③NaBH4中BH4﹣与Na+形成离子键,BH4﹣中B原子形成4个键,其中3个为普通共价键,另外一个为配位键,
故选:ABD;
(4)MnO、MnS的熔点相对比较高,均为离子晶体,O2﹣半径小于S2﹣半径,MnO的晶格能大于MnS,故MnO的熔点比MnS的熔点高,
故答案为:MnO、MnS均为离子晶体,O2﹣半径小于S2﹣半径,MnO的晶格能大于MnS;
(5)设晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为x:y,根据NiXO中化合价代数和为零可知:×0.88=2,解得x:y=8:3.NixO晶体的晶胞结构为NaCl型,所以每个晶胞中含有4个O原子,有4个“NixO”,则晶体密度=4×g÷(428×10﹣10 cm)3=g•cm﹣3,
故答案为:8:3; 。
【点评】本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、电离能、空间构型与杂化方式判断、晶体类型与性质、晶胞结构与计算,(5)中计算为易错点、难点,注意识记中学常见晶胞结构,注意理解VSEPR模型与微粒空间构型关系,在VSEPR模型基础上忽略孤对电子可得微粒空间构型。
[化学选修5:有机化学基础](15分)
12.抗血栓药物氯贝丁酯()的一种合成路线如图,部分反应条件及部分反应物、生成物已略去。
回答下列问题:
(1)E中官能团的名称为 羧基、醚键 。
(2)有机物A的化学名称为 2﹣甲基丙酸 ,B的结构简式为 ,反应Ⅱ的反应类型为 取代反应 。
(3)要实现反应I的转化,加入下列物质能达到目的的是 BC 。
A. NaHCO. B NaOH C. Na2CO3 D. CH3COONa
(4)写出反应Ⅲ的化学方程式 。
(5)产物E有多种同分异构体,满足下列条件的所有同分异构体G有 5 种。
①属于酯类且与FeCl3溶液显紫色:②能发生银镜反应;③1molG最多与2 molNaOH反应;④苯环上只有2个取代基且处于对位。
(6)结合以上合成路线信息,设计以 CH3CH2 COOH为原料(无机试剂任选),合成有机物的合成路线 。
【分析】C反应生成苯酚钠,则C为.对比D与E的结构,结合B的分子式,可知B为,A与PCl3发生取代反应生成B,B与D发生取代反应生成E。
对比E与氯贝丁酯的结构,结合反应条件,可知E与乙醇发生酯化反应生成F,F与氯气在Fe作催化剂条件下发生取代反应生成氯贝丁酯,故F为。
(6)丙酸与PCl3反应生成CH3CHClCOOH,然后在氢氧化钠醇溶液、加热条件下反应生成CH2=CHCOONa,再酸化得到CH2=CHCOOH,最好发生加聚反应得到。
【解答】解:(1)E中官能团的名称为羧基、醚键,故答案为:羧基、醚键;
(2)有机物A的化学名称为:2﹣甲基丙酸。由分析可知,B的结构简式为,反应Ⅱ的反应类型为取代反应,
故答案为:2﹣甲基丙酸;;取代反应;
(3)苯酚的酸性比碳酸、乙酸弱,比碳酸氢根强,苯酚能与氢氧化钠、碳酸钠反应生成苯酚钠,不能与碳酸氢钠与乙酸钠反应,
故选:BC;
(4)反应Ⅲ的化学方程式:,
故答案为:;
(5)产物E有多种同分异构体G满足下列条件:①属于酯类且与FeCl3溶液显紫色,说明还含有酚羟基,②能发生银镜反应,说明含有甲酸形成的酯基;③1molG最多与2 molNaOH反应,说明是甲酸与醇形成的酯基;④苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个为﹣OH,另外为HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2中烃基去掉1个H原子形成的基团,前者有3种、后者有2种,故符合条件的G的结构共有3+2=5种,
故答案为:5;
(6)丙酸与PCl3反应生成CH3CHClCOOH,然后在氢氧化钠醇溶液、加热条件下反应生成CH2=CHCOONa,再酸化得到CH2=CHCOOH,最好发生加聚反应得到,合成路线流程图为:,
故答案为:。
【点评】本题考查有机物推断与合成,涉及官能团结构与性质、有机反应类型、限制条件同分异构体、有机反应方程式书写、合成路线设计等,较好的考查学生知识迁移应用,是有机题目常见题型。
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