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1、2015年普通高等学校招生全国统一考试新课标卷II化学试题第I卷(选择题)一、单选题: 1下列有关物质水解的说法正确的是A.淀粉、纤维素最终水解产物均为单糖B.蛋白质最终水解产物是多肽C.蔗糖、麦芽糖水解产物相同D.酯在强碱作用下水解生成对应的酸和醇【答案】A【考点点拨】本题主要考查了生活中常见有机物的结构和性质。A、纤维素和淀粉属于多糖,最终水解生成葡萄糖,正确;B、蛋白质先水解成多肽,多肽再水解成最终产物氨基酸,故蛋白质水解的最终产物是各种氨基酸,错误;C、蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,麦芽糖水解只生成葡萄糖,错误;D、酯在碱性条件下水解生成盐和醇,错误,故选A。 2分子式为C8H8

2、的两种同分异构体X和Y。X是一种芳香烃,分子中只有一个环;Y俗称立方烷,其核磁共振氢谱显示只有一个吸收峰。下列有关说法错误的是A.X、Y均能燃烧,都有大量浓烟产生B.X既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能使溴水褪色,还能发生加聚反应C.Y属于不饱和烃D.Y的二氯代物有三种【答案】C【考点点拨】本题考查了有机物推断的相关知识。X和Y分子式相同都为C8H8碳的质量分数大,不能完全燃烧,都有大量浓烟产生。X为苯乙烯含有双键,所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能使溴水褪色,还能发生加聚反应。所以B正确。Y的结构为正立方体结构,不属于不饱和烃。所以C错。Y的二氯代物有邻位、面对位、体对角线位三种。所以D正确。

3、故答案为C。 3原子序数依次递增的4种短周期元素可形成简单离子W2+、X+、Y3+、Z2-,下列说法不正确的是A.工业上常采用电解法冶炼Y单质B.气态氢化物的稳定性:H2W强于H2ZC.离子半径由大到小:Z2->X+>Y3+> W2+D.W、X 形成的化合物中阴、阳离子个数比一定是12【答案】C【考点点拨】本题考查元素推断、元素周期律、元素化合物性质等。A.Y为Al元素,常用电解熔融的氧化铝的方法制备铝,正确;B.元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,非金属性:O大于S,则气态氢化物的稳定性:H2O强于H2S,正确;C.电子层数越多离子半径越大,电子排布相同的离子,原

4、子序数越大,离子半径越小,所以S2O2Na+Al3+,则Z2W2X+Y3+,错误;D.W、X 形成的化合物为Na2O或Na2O2,阴、阳离子个数比一定是12,正确.故选C。 4设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.1 mol Cu(NH3)42+ 中含有键的数目为12NAB.0.1mol铁粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数目为0.1NAC.分子数目为0.1NA的N2和NH3混合气体,原子间含有的共用电子对数目为0.3NAD.用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,若加入0.05mol的Cu2(OH)2CO3固体恰好能使溶液恢复到原来的浓度,则该电解过程中转移电子的数目为0.

5、2NA【答案】C【考点点拨】考查键的数目、电解、及有关阿伏加德罗常数的计算。 Cu(NH3)42+ 中NH键和配位键都是键,故1 mol Cu(NH3)42+ 中含有键的数目为16NA,A错;高温下铁与水蒸气反应的方程式为3Fe4H2O(g) Fe3O44H2,因此0.1mol铁粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为 215NA,B不正确;用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,若加入0.05mol的Cu2(OH)2CO3固体恰好能使溶液恢复到原来的浓度,说明电解过程中电解了溶质硫酸铜0.1mol和水0.05mol,则该电解过程中转移电子的数目为0.3NA,D错。 5如图是部分短周期元

6、素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。下列说法正确的是A.ZY、ZW的水溶液都显酸性B.原子半径大小:W>R>X,离子半径大小:Z+>R2>W>YC.W的氢化物水溶液的酸性比R的氢化物水溶液的酸性强,可证明非金属性:W>RD.Z、X两种元素可形成的Z2X、Z2X2、ZX2等多种离子化合物【答案】D【考点点拨】本题考查结构性质位置关系、元素周期律等,难度不大,根据最外层电子数及原子序数的关系确定元素是解题的关键,注意整体把握元素周期表的结构。都是短周期元素,由最外层电子数与原子序数关系可知,X、Y处于第二周期,X的最外层电子数为6,故X为O元素,

7、Y的最外层电子数为7,故Y为F元素;Z、R、W处于第三周期,最外层电子数分别为1、6、7,故Z为Na元素、R为S元素、W为Cl元素;NaF溶液呈碱性,NaCl的水溶液为中性,故A错误;同周期自左而右,原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径SClO,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大,故离子半径:S2ClFNa+,故B错误;HCl溶液酸性比硫化氢水溶液的酸性强,不能证明Cl元素非金属性比硫的强,故C错误;D.Z、X两种元素可形成Na2O、Na2O2均为离子化合物,故D正确,故选D。 6下列各组离子在指定的溶液中一定能大量共存的是A.含有Fe3+的

8、溶液:Na+、SCN、Cl、IB.室温下c(OH)/c(H+)=1012的溶液:K+、Al3+、NO3-、ClC.加入铝能放出H2的溶液:Cu2+、Na+、NO3-、C1D.由水电离的c(H+)1.0×1013 mol·L1的溶液:K+、NH4+、AlO2-、HCO3-【答案】B【考点点拨】本题考查了离子共存问题。Fe3+ 与SCN、I不能大量共存;故A错。加入铝能放出H2的溶液可能为酸性或碱性,碱性中Cu2+不能大量存在,酸性中因NO3-存在不能放出氢气,故C错。由水电离的c(H+)1.0×1013 mol·L1的溶液,水的电离受到抑制,所以可能为酸性

9、或碱性,酸性中:AlO2-、HCO3-不能大量存在,碱性中NH4+、HCO3-不能大量存在,故D错。故该题选B。 7建构数学模型来研究化学问题,既直观又简洁。下列建构的数轴模型正确的是A.钠在氧气中燃烧,钠的氧化产物:B.铁在Cl2中燃烧,铁的氧化产物:C.NH3与Cl2反应,反应产物:D.FeBr2溶液中通入Cl2,铁元素存在形式:【答案】C【考点点拨】本题考查了元素化合物的知识。熟悉溴离子、二价铁离子还原性强弱顺序为解体关键,题目难度中等。钠在氧气中燃烧,只生成过氧化钠,故A错误;铁在Cl2中燃烧,只生成氯化铁,故B错误;NH3与Cl2反应,氨气少量2NH3+3Cl26HCl+N

10、2,氨气过量8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl,所以两者之比为2:3时,恰好完全反应生成HCl和N2,两者之比为8:3时,恰好完全反应生成NH4Cl和N2,故C正确;因还原性:Fe2+Br,氯气先氧化Fe2+,再氧化Br,向FeBr2溶液中通入少量Cl2,只发生Cl2+2Fe2+2Fe3+2Cl,所以两者之比为1:2时,亚铁离子全部被氧化,故D错误;故选C。 8食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是A.硅胶应用作食品干燥剂B.P2O5不可用作食品干燥剂C.六水氯化钙可用于食品干燥剂D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂【答案】C【考点点拨】常用作食品干

11、燥剂的有两种白色粉末状的干燥剂(生石灰CaO)和玻璃珠状的干燥剂(硅胶干燥剂),A、B正确;氯化钙是干燥剂,吸水后生成六水氯化钙,因此六水氯化钙没有吸湿性,不能于食品干燥;C错误;加工后具有吸水性的植物纤维,是以天然植物纤维为吸湿载体,可100%自然降解,属环保型干燥剂,D正确。 9某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,该羧酸的分子式为A.C14H18O5  B.C14H16O4  C.C16H22O5  D.C16H20O5【答案】A【考点点拨】根据酯的水解反应,可以确定C18H26O5+2H2O羧酸

12、+2C2H5OH;进而确定羧酸的分子式(质量守恒)中碳原确定为14个,C、D错误;根据氧原子数目和两个乙醇,确定该羧酸中含有氧原子为5个,A正确, B错误。 10原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a的电子层结构与氦相同,b和c的次外层有8个电子,c和d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是A.元素的非金属性次序为c>b>aB.a和其他3种元素均能形成共价化合物C.d和其他3种元素均能形成离子化合物D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6【答案】B【考点点拨】原子序数一次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电

13、子数分别为1、6、7、1。a的电子层结构与氦相同,确定a为氢元素;b和c的次外层有8个电子,则确定b和c依次为硫元素和氯元素, c和d+的电子层结构相同,则推出d为钾元素。元素的非金属性次序为c>b>a,A正确;.氢元素和钾元素形成离子化合物,B错误; 钾和其他三种元素(H、S、Cl)均能形成离子化合物(KH、K2S、KCl),C正确;元素a、b、c各自最高(+1、+6、+7)和最低化合价(1、2、1)的代数和分别为0、4、6,D正确。 11NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.60g丙醇中存在的共价键总数为10NAB.1L0.1mol·L1的NaHC

14、O3溶液中HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NAC.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23g钠充分燃烧时转移电子数为1NAD.235g核素92235U发生裂变反应:92235U+01n3890Sr+54136Xe+1001n,净产生的中子(01n)数为10 NA【答案】C【考点点拨】60g丙醇即1mol,则分子中存在的共价键(两个碳碳单键、七个碳氢单键,一个碳氧单键和一个OH单键,共11对共用电子对)总数为11NA,A错误;1L0.1molL1的NaHCO3溶液中存在碳酸氢根离子的水解和电离,则H2CO3、HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NA,B错误;钠在空气中燃烧可生成多种氧化物

15、。23g钠充分燃烧时全部变为钠离子,因此转移电子数为1NA,C正确;235g核素92235U+01n3890Sr+54136Xe+1001n,净产生的中子(01n)数为(101)NA,即为9 NA,D错误。 12分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)A.3种B.4种C.5种D.6种【答案】B【考点点拨】能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)即为羧酸,所以分子式为C5H10O2的羧酸即C4H9COOH,可以从四个碳的烃基来确定,进而确定为4种。 13海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是A.向苦

16、卤中通入Cl2是为了提取溴B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收【答案】C【考点点拨】向苦卤中通入Cl2是为了把里面溴离子转变为溴单质,A正确;粗盐提纯可以采用除杂方法把里面的杂质离子除去,然后采用重结晶方法得到精盐;B正确;工业生产为了把镁离子转变为氢氧化镁沉淀所用的沉淀及为碳酸钙(贝壳)高温煅烧生成氧化钙为沉淀剂,C错误;富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收,然后在氧化溴离子变为溴单质,D正确。 14用如图所示装置进行下列试验:将中溶液滴入中,预测的现象与实

17、际相符的是选项中物质中物质预测中的现象A稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大量白色沉淀D草酸溶液高锰酸钾酸性溶液溶液逐渐褪色【答案】D【考点点拨】稀盐酸加入到碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中,先和氢氧化钠发生反应,A错误;铝常温下与浓硝酸发生钝化现象,看不到红棕色气体产生,B错误;氧化铝溶于浓氢氧化钠溶液,C错误;草酸滴加到高锰酸钾酸性溶液会发生氧化还原反应,高锰酸钾被还原为锰离子,溶液逐渐褪色,D正确。 第II卷(非选择题)二、实验题: 15某学习小组依据反应:SO2(g)+ Cl2(g)SO2Cl2(g)

18、  H0,设计制备磺酰氯(SO2Cl2)的装置如图,有关信息如下表所示。SO2Cl2Cl2SO2熔点/54.110172.4沸点/69.134.610性质遇水发生剧烈(1)若用浓盐酸与二氧化锰为原料制取Cl2,反应的化学方程式为_。(2)B仪器的作用是_。(3)为了便于混合物的分离且提高反应物的转化率,A装置的反应条件最好选择_。a.冰水浴         b.常温         c.加热至69.1(4)如果通入的Cl2或S

19、O2含有水蒸气,氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为_。(5)实验时先通入干燥的Cl2将A装置中的空气赶走,再缓慢通入干燥的SO2,即发生反应。充分反应后,继续通入Cl2使装置中的SO2进入烧杯中被吸收。分离产物后,向获得的SO2Cl2中加水,出现白雾,振荡、静置得到无色溶液W。经分析SO2Cl2与H2O反应属于非氧化还原反应,写出该反应的化学方程式                     &

20、#160; 。无色溶液W中的阴离子除含少量OH外,还含有其它两种阴离子,检验溶液W中这两种阴离子方法是_。反应完成后,在W溶液、烧杯中分别滴加过量的BaCl2溶液,均出现白色沉淀,此沉淀不溶于稀盐酸,经过滤、洗涤、干燥,称量得到的固体质量分别为xg、yg。计算SO2+ Cl2SO2Cl2反应中,SO2的转化率                (用含x、y的代数式表示)。【答案】(1)MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2 +

21、2H2O(2)冷凝SO2Cl2(或使挥发的产物SO2Cl2冷凝,意思对即可)(3)a(4)SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl(5) SO2Cl22H2OH2SO42HCl(只要意思中答出先检验里SO42-,即得一分,其它具体得分具体分析)取少量W溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀产生,说明溶液中含有SO42-,过滤,向滤液中滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl¯。(6) xx+y×100%【考点点拨】本题考查了氧化还原反应、化学方程式的书写、化学计算等知识。(1)浓盐酸与二氧化锰为原料制取Cl2

22、,反应的化学方程式为:MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2 + 2H2O;(2)B仪器是冷凝器,作用是冷凝SO2Cl2;(3)根据SO2Cl2、Cl2、SO2的熔沸点,为了便于混合物的分离且提高反应物的转化率,A装置的反应条件最好选择a,冰水浴;(4)氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl;(5)SO2Cl2与H2O反应属于非氧化还原反应,写出该反应的化学方程式: SO2Cl22H2OH2SO42HCl。取少量W溶液于试管中,加入过量硝酸钡溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀产生,说明溶液中含有SO42-,过滤,向滤液中滴加HNO3酸化,再

23、加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl¯; (6)两者都是硫酸钡,物质的量分别是:x233mol、y233mol根据硫原子守恒,参加反应的SO2是x233mol,未反应的SO2是y233molSO2的转化率=x233molx233mol+y233mol×100%= xx+y×100%。 16二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题:(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_。(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸铜)为原料,通

24、过以下过程制备ClO2:电解时发生反应的化学方程式为_。溶液X中大量存在的阴离子有_。除去ClO2中的NH3可选用的试剂是_(填标号)。a.水  b.碱石灰  c.浓硫酸  d.饱和食盐水(3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量:.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸;.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;.用0.1000mol·L1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-2I+ S4O62-),指示剂显示终点时

25、共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中:锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_。玻璃液封装置的作用是_。V中加入的指示剂通常为_,滴定至终点的现象是_。测得混合气中ClO2的质量为_g。(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是_(填标号)。a.明矾  b.碘化钾  c.盐酸  d.硫酸亚铁【答案】(1)2:1(2)NH4Cl+2HCl3H2+NCl3Cl、OHc(3)ClO2+10I+8H+5I2+4H2O +2Cl吸收残余的二氧化氮气体(避免碘的逸出)淀粉溶液;溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶

26、液颜色不再改变0.02700(4)d【考点点拨】(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂为KClO3,还原剂为Na2SO3,然后依据KClO3到ClO2, Na2SO3到Na2SO4,转移电子数分别为1和2,因此氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1;(2)根据图示(流程图)电解NH4Cl与盐酸生成氢气和三氯化氮,则电解方程式为NH4Cl+2HCl3H2+NCl3;根据图示(流程图)三氯化氮与亚氯酸钠发生反应生成二氧化氯和氨气,因此根据氧化还原反应(6NaClO2+ NCl3+3H2O6ClO2+ NH3+3NaCl+3NaOH)确定X为氯化钠和氢氧化钠

27、等,则大量存在的阴离子有Cl、OH。二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体),因此除去ClO2中的NH3可用浓硫酸吸收氨气。(3)锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为2ClO2+10I+8H+5I2+4H2O+2Cl。玻璃液封装置的作用是吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)。V中用硫代硫酸钠测定反应生成的碘单质,因此可以使用淀粉溶液作为指示剂来判断终点,滴定至终点(即碘单质被硫代硫酸钠还原为碘离子)的现象是溶液由蓝色变为无色,且半分钟内颜色不再改变。根据反应2ClO2+10I+8H+5I2+4H2O+2Cl;I2+2S2O32-2I+ S4O62-得关系式为:m=0.02700g(4

28、)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐需要利用其氧化性,应该加入还原剂,且产物不能引起水体污染,所以选择硫酸亚铁,同时生成三价铁离子水解可以净化水。 三、综合题: 17.(1)如图为1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成NO(g)和CO2(g)过程中的能量变化示意图。已知E1=134kJ/mol,E2=368kJ/mol( E1、 E2为反应的活化能)。若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,则E1、H的变化分别是         (填“增大”、“减小”或“不变

29、”)。写出该反应的热化学方程式        。(2)若反应SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)H2SO4(l)+2HI(g)在150下能自发进行,则H _0。A.大于B.小于C.等于D.大于或小于都可.以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取乙醇的反应:2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)  HQkJ/mol (Q0)在密闭容器中,按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下

30、图所示。完成下列填空:(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是_(选填序号)。(2)在一定温度下反应达到平衡的标志是                。A.平衡常数K不再增大B.CO2的转化率不再增大C.混合气体的平均相对分子质量不再改变D.反应物不再转化为生成物(3)其他条件恒定,达到平衡后,能提高H2转化率的措施是_(选填编号)。A.升高温度         &#

31、160; B.充入更多的H2      C.移去乙醇     D.增大容器体积(4)图中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数yR=_。【答案】I.减小;不变NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)   H=234kJ/mol.(1) b    (2) BC    (3) AC(4) 37.5 (或0.375或3/8)【考点点拨】本题考查了化学反应与能量、化学平衡的相关知识。(1)加入催化剂只降低活化能,反应热不变。反应热为E1E2,反应的

32、热化学方程式NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)   H=234kJ/mol(2)反应能自发进行,但S<0,所以H <0。(1) 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)  HQkJ/mol (Q0)正反应为吸热反应,温度越高CH3CH2OH体积分数变大,没有水的变化大,所以选b。(2)温度一定K值不变。CO2的转化率在逐渐增大,不变时达到平衡状态。混合气体的平均相对分子质量为m混n混,混合物的质量不变,总物质的量减少,平均相对分子质量增大。化学平衡是动态平衡。所以选BC。(3)其他条件恒定,升高温度平

33、衡向正向移动,H2的转化率增大。充入更多的H2,平衡向正向移动,但是H2的转化率减小。移去乙醇,平衡向正向移动,H2的转化率增大。增大容器体积,平衡向逆向移动,H2的转化率减小。所以选A C。(4)12x =3x,x =0.2  yR=0.63.2=0.375。 18硫酸锌被广泛应用于工农业生产和医药领域.工业上由氧化锌矿(主要成分为ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生产ZnSO4·7H2O的一种流程如下:(1)步骤包括酸浸和过滤两个操作:酸浸时,需不断通入高温水蒸气的目的是      &#

34、160;                。过滤时为防堵塞,过滤装置需常用NaOH溶液清洗,其清洗原理是      (用化学方程式表示)。(2)步骤中,在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀,该反应的离子方程式为            &

35、#160;              。(3)步骤所得滤渣Z的主要成分是      。(4)取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如下图所示。步骤中的烘干操作需在减压条件下进行,其原因是      。在图中C,680 时所得固体的化学式为     (填字母序号)。a.ZnO 

36、     b.ZnSO4       c.ZnSO4·H2O       d.Zn3O(SO4)2【答案】(1) 升高温度、使反应物充分混合,以加快反应速率H2SiO3+2NaOHNa2SiO3+2H2O(2) 3Fe2+MnO4-+8H2O3Fe(OH)3+MnO(OH)2+5H+(3) Cu (Zn)(4)降低烘干的温度,防止ZnSO4·7H2O分解     d【考点点拨】

37、本题考查工业流程中定性、定量分析有关问题。(1)高温水蒸气起到热量交换加热作用,同时还有搅拌作用,使反应物充分混合,以加快反应速率;步骤1中产生硅酸,为絮状沉淀堵塞过滤装置,故用碱溶解掉,H2SiO3+2NaOHNa2SiO3+2H2O;(2)在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀,根据信息知:3Fe2+MnO4-+8H2O3Fe(OH)3+MnO(OH)2+5H+。(3)根据杂质成分,步骤除掉ZnSiO3杂质,步骤除掉铁离子杂质,步骤应除去铜离子,加锌置换出铜,一般锌过量;(4)温度高晶体容易失去结晶水,采用减压降低水的沸点使晶体表面的水分溶液蒸发

38、,故答案为:降低烘干的温度,防止ZnSO4·7H2O分解;可以采用代入法判断分解产物,晶体共28.7g,0.1mol,a、b、c、d质量分别为0.1×81=8.1g,0.1×161=16.1g,0.1×179=17.9g,0.13×403=13.43g,故选d。 19碱式硫酸铁Fe(OH)SO4可用做净水剂、媒染剂、颜料和药物。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的部分工艺如下:已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3

39、.29.74.4(1)反应中发生的氧化还原反应的离子方程式是                。(2)反应中加入NaHCO3调节体系的pH在                范围内。(3)反应中生成的气体遇空气变红棕色,则反应中发生反应的离子方程式是    

40、60;           。(4)反应中通入氧气可减少NaNO2的用量。若消耗1mol氧气可节约n(NaNO2)=          mol。(5)用硫酸控制体系的pH。若硫酸加入量过小,容易生成沉淀;若硫酸加入量过大,不利于产品形成,用化学平衡移动原理分析其原因是            

41、;    。(6)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,该水解反应的离子方程式是                。【答案】(1)Fe+2H+Fe2+H2;Fe+2Fe3+3Fe2+(2)4.47.5(3) Fe2+NO2-+2H+ Fe3+NO+H2O(4)4(5) Fe3+ 3H2OFe(OH)3+3H+;若硫酸量过小,c(H+)过低,平衡正移,会生成Fe(OH)3

42、沉淀;若硫酸加入量过大,平衡逆移,溶液中c(OH-)过小,不利于产物形成。(6)2Fe(OH)2+ + 2H2OFe2(OH)42+2H+【考点点拨】本题考查制备原理的设计,题目难度中等,注意根据物质的性质和题给信息判断可能发生的反应,离子方程式的书写为解答该题的难点。(1) Fe为活泼金属,可与酸反应,反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2+H2;氧化铁与酸反应生成铁离子,铁离子可以氧化Fe,离子方程式为: Fe+2Fe3+3Fe2+;(2)制备硫酸亚铁,应与硫酸铝分离,应调节溶液pH生成Al(OH)3,要避免生成应Fe(OH)2沉淀,控制pH在4.4pH7.5之间。(3)气体遇空气变红棕色,

43、为NO,则发生反应的离子方程式是:Fe2+NO2-+2H+ Fe3+NO+H2O;(4) n(O2)为1mol,则得到电子1mol×4=4mol,1molNaNO2被还原生成NO,化合价由+3价降低到+2价,得到1mol电子,则需要4molNaNO2;(5) Fe3+ 3H2OFe(OH)3+3H+;若硫酸量过小,c(H+)过低,平衡正移,会生成Fe(OH)3沉淀;若硫酸加入量过大,平衡逆移,溶液中c(OH-)过小,不利于产物形成;(6) Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,根据电荷守恒和质量守恒可写出反应的离子方程式为:2Fe(OH)2+ 2H2O Fe

44、2(OH)42+2H+。 20酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示:溶解度/(g/100g水)化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH) 3Ksp近似值101710171039回答下列问题:(1)该电池的正极反应式为_,电池反应的离子方程式为_。(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗锌_g。(已知F=96500 C·mol1)(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有Zn

45、Cl2和NH4Cl,二者可通过_分离回收;滤渣的主要成分MnO2、     和         ,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法为_,其原理是_。(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为_,加碱调节至pH为_时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×105mol·L1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为_时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1 mo

46、l·L1)。若上述过程不加H2O2后果是_,原因是_。【答案】(1)MnO2+H+eMnOOH;2MnO2+Zn+2H+MnOOH+Zn2+(注:式中Zn2+可写成Zn(NH3)42+,Zn(NH3)2Cl2等,H+可写成NH4+)(2)0.05(3)加热浓缩、冷却结晶;碳粉;MnOOH;空气中加热;碳粉转变为CO2,MnOOH氧化为MnO2(4)Fe3+;6;10;Zn2+和Fe2+分离不开;Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近【考点点拨】(1)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池

47、放电过程产生MnOOH;则正极反应式为MnO2+e+H+MnOOH;电池反应的离子方程式为Zn+ 2MnO2+ 2H+2MnOOH +Zn2+。(2) 维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,则通过的电量为Q=0.5×5×60=150C,则理论上消耗锌m=1/2×150C /96500C·mol1×65g/mol=0.05g。(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,利用二者溶解度随温度变化的差异和二者溶解性差异,可以通过加热浓缩、冷却结晶的方法分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、MnOOH和碳粉,欲从中得到较

48、纯的MnO2,最简便的方法让碳燃烧生成二氧化碳,氢氧化氧锰转变为二氧化锰,即在空气中加热。(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,由于二价铁离子和锌离子的溶度积相近,因此首先吧二价铁离子氧化为三价铁离子,即其方法是:加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为Fe3+,加碱调节至pH为2.7时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×105mol·L1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为6时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1 mol·L1)。由于二者氢氧化物的Ksp相近,若上述过程不加H2O2,后果是Fe2+与Zn2

49、+分离不开。 21甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  H1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O  H2CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O  H3回答下列问题:(1)已知反应中相关的化学键键能数据如下:化学键HHCOCHOCHE/(kJ·mol1)4363431076465413由此计算H1=_kJ·mol1;已知H2=58 kJ·mol1,则H3=_kJ·mo

50、l1。(2)反应的化学平衡常数K表达式为_;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_(填曲线标记字母),其判断理由是_。(3)组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率()温度和压强的关系如图2所示。(CO)值随温度升高而_(填“增大”或“减小”),其原因是_;图2中的压强由大到小为_,其判断理由是_。【答案】(1)99;+41;(2)K=c (CH3OH)c (CO)c2(H2) (或 Kp=p (CH3OH)p(CO)p2(H2));a;反应为放热反应,平衡常数数值应随温度升高变小(3)减小;升高温度时,反应为放热反应,平衡向左移动,使得体系

51、中CO的量增大;反应为吸热反应,平衡向右移动,使得体系中CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率降低p3p2p1;相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于提高CO的转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强时,有利于CO的转化率升高【考点点拨】根据H=反应物的总键能生成物的总键能和给出化学键的键能,进而计算H1=(1076+2×4363×413343465)kJ·mol1=99 kJ·mol1;已知H2=58kJ·mol1,则反应依据盖斯定律可以由得到,则H3=H2H1=58 kJ·

52、;mol1(99 kJ·mol1)=+41 kJ·mol1;(2)反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的K=c (CH3OH)c (CO)c2(H2);也可以用压强平衡常数Kp=p (CH3OH)p(CO)p2(H2);由于H1=99 kJ·mol1为放热反应;温度升高平衡常数减小,图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为a。(3)反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,一氧化碳的体积分数增大;反应为吸热反应,平衡向正反应方向移动,又生成一氧化碳,因此随温度升高,一氧化碳的转化率减小;相同温度下,由于反应为气体体积减小的反应,加压有利于提升CO的转

53、化率,而反应为气体分子数增大的反应,产生CO的量不收压强影响,故增大压强时,有利于C的转化率升高,则图2中的压强由大到小为p3>p2>p1。 22化学选修2:化学与技术苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下:相关化合物的物理常数物质相对分子质量密度/(g·cm3)沸点/异丙苯1200.8640153丙酮580.789856.5苯酚941.0722182回答下列问题:(1) 在反应器A中通入的X是_。(2) 反应和分别在装置_和_中进行(填装置符号)。(3)在分解器C中加入的Y为少量浓硫酸,其作用是_,优点是

54、用量少,缺点是_。(4)反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。反应温度应控制在5060,温度过高的安全隐患是_。(5)中和釜D中加入的Z最适宜的是_(填标号,已知苯酚是一种弱酸)。a.NaOH   b.CaCO3    c.NaHCO3    d.CaO(6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为_和_,判断的依据是_。(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是_。【答案】(1)O2(或空气);(2)A;C;(3)催化剂(提高反应速率);腐蚀设备;(4)放热;可能会导致(过氧化物)爆炸;(5)c;(6)丙酮;苯酚;丙酮的沸点低于

55、苯酚;(7)原子利用率高【考点点拨】根据异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮的反应和工艺流程示意图判定:A反应容器中发生催化氧化生成异丙苯过氧化氢,因此A中通如的X气体为氧气或者空气;B装置为蒸发器,在C装置中发生分解反应生成苯酚和丙酮,则Y为浓硫酸,提供酸性环境,起催化作用,但是由于硫酸的强酸性可以引起生产设备的腐蚀;反应的焓变小于0,故该反应为放热反应。反应温度应控制在5060,温度过高则可能会导致(过氧化物)爆炸的安全隐患发生。中和D中加入的Z应该把硫酸中和掉,但是不能与苯酚发生反应,因此最适宜的时机为碳酸氢钠,c为备选答案;蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为丙酮和苯酚,判断的依据是丙酮的沸点远远小于

56、苯酚的沸点,沸点越低则蒸馏出来的越早;用该方法合成苯酚和丙酮的优点是原子利用率高,实现原子经济百分百。 23化学选修3:物质结构与性质A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2和B+具有相同的电子构型:C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:(1)四种元素中电负性最大的是        (填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为        。(2)单质A有两种同素异形体,其中

57、沸点高的是        (填分子式),原因是        ;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物E,E的立体构型为_,中心原子的杂化轨道类型为_。(4)化合物D2A的立体构型为_,中心原子的价层电子对数为_,单质D与湿润的Na2CO3反应可质备D2A,其化学方程式为_。(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566nm,F的化学式为_;晶胞中A原子的配位数为_;列式计算晶体F的

58、密度(g·cm3)_。【答案】(1)O;1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3)(2)O3;O3相对分子质量较大,范德华力大;分子晶体;离子晶体(3)三角锥形;sp3(4)V形;4;2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl)(5)Na2O;8;4×62gmol-1(0.566×10-7cm)3×6.02×1023mol-1=2.27g·cm3【考点点拨】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型,则A为O,B为Na;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍,则C为P;D元素最外层有一个未成对电子,则D为Cl。(1)非金属越强,电负性越大,则四种元素中电负性最大的是O,P的原子序数为15,则根据核外电子排布可知C原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3(或Ne 3s23p3);(2)氧元素有了氧气和臭氧两种单质,由于O3相对分子质量较大,范德华力大,熔沸点较高;A和B的氢化物分别为水和NaH,所属的晶体类型依次为分子晶体和离子晶体。(3)C和D反

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