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文档简介
1、2020 年高考模拟试卷化学(考试时间: 50 分钟 试卷满分: 100 分 )注意事项:1答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 Fe 56 Cu 64一、选择题:本题共7 个小题,每小题 6 分。共 42 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 2019 年 9
2、 月 25 日,全世界几大空之一 北京大兴国际机场,正式投运。下列相关说法不正确的是()A 机杨航站楼所用钢铁属于合金材料B.航站楼使用的玻璃是无机非金属材料C.航站楼采用的隔震支座由橡胶和钢板相互叠加粘结而成,属于新型无机材料D.机场高速应用自融冰雪路面技术,减少了常规融雪剂使用对环境和桥梁结构造成的破坏8设NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.标准状况下,22.4 L二氯甲烷的共价键数为Na个8 . 一定条件下,2 mol SO2和1 mol O2混合在密闭容器中充分反应后容器中的分子数大于2NaC.含4.8 g碳元素的石墨晶体中的共价键数为1.2Na个D 2 mL 0.5
3、 mol/L FeCl 3溶液滴入沸水中制备Fe(OH) 3胶体,所得胶粒数目为 0.001N A9 X 、 Y 、 Z、 W 为短周期主族元素,且原子序数依次增大。 X 原子中只有一个电子, Y 原子的 L 电子层有 5 个电子, Z 元素的最高化合价为其最低化合价绝对值的 3 倍。下列叙述正确的是( )A 简单离子半径:W >Z> YB Y 的气态氢化物与 W 的气态氢化物相遇有白烟产生C X 、 Y 、 Z 三种元素形成的化合物只含共价键D .含氧酸的酸性:W的一定强于Z的10.下列相关实验能达到预期目的的是相关实验预期目的A不同温度下,取0.1 mol L-1KI溶液,向其
4、中先加入 0.1 mol L-1的硫酸,再加入淀粉溶液,发生反应4H+O2+4I-=2I2+2H2O探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系B相同温度卜,测定等浓度的Na2CO3和NaClO的pH比较H2CO3和HClO酸性C在加热搅拌的条件卜问溶液中加入足量的MgC03,过滤后,冉向滤液中加入适量盐酸除去MgCl 2酸性溶液中的Fe3+D向 5mL0.1 mol L-1AgNO 3溶液中滴几滴 0.1mol L-1NaCl 溶液,生成白色沉淀,再滴加几滴 0.1 mol L-1ki溶液, 观察沉淀颜色变化探究AgCl沉淀能否转化为Agl沉淀11.某有机物A的结构如图所示,下列叙述正确的是A、Imo
5、lA最多可4molBr2发生反应B、A分子中含有三类官能团C、ImolA与足量的NaOH溶液反应,最多消耗 3molNaOHD、A 的分子为 Ci3H1504cl12.科学工作者研发了一种SUNCAT的系统,借助锂循环可持续合成氨,其原理如下图所示。下列说法不正确的是A.过程I得到的Li3N中N元素为一3价B.过程 n 生成 W 的反应为 Li3N+3H 2O=3LiOH+NH 3 TC.过程出中能量的转化形式为化学能转化为电能D.过程出涉及的反应为 4OH -4e =O2? +2HO13.已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如图横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或Zn(OH) 4 2
6、-的物质的量浓度的对数。25c时,下列说法中不正确的是-3.0-4,0-5.0A.往ZnCl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为Zn2+4OH-=Zn(OH) 42-B.若要从某废液中完全沉淀Zn2+,通常可以调控该溶液的pH在8.012.0之间C. pH=8.0与pH=12.0的两种废液中,Zn2+浓度之比为108D.该温度时,Zn(OH) 2的溶度积常数(Ksp)为1 X0-10二、非选择题:共 58分,第2628题为必考题,每个试题考生都必须作答。第 3536题为选考题,考 生根据要求作答。(一)必考题:共43分。26. (13分)氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成
7、催化剂,还可用于颜料、防腐等工业, 它不溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯 化铜CU2 (OH) 4-nCln,随着环境酸度的改变 n随之改变。以海绵铜(主要成分是 Cu和少量CuO)为原料, 采用硝酸俊氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:水洗X烘干I J产品(1)过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。(2)还原过程中发生的主要反应的离子方程式: ,若将(NH4)2SO3换成铁粉也可得到 CuCl , 写出离子方程式 。(3)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于 70c干燥2h,冷却密封包装。真空干燥、
8、密封包装的原因是: 。(4)随着PH值减小CU2 (OH) 4-nCln中Cu%。(填字母)A.增大 B.不变 C.不能确定D.减小(5)如图是各反应物在最佳配比条件下,反应温度对CuCl产率影响。由图可知,溶液温度控制在60c时,CuCl产率能达到94%,当温度高于65C时,CuCl产率会下降,从生成物的角度分析,其原因可能是/*<4 Q5O(6)以碳棒为电极电解 CuCl2溶液也可得到CuCl,写出电解时阴极上发生的电极反应式: 27. (14分)某学生对 Na2SO3与AgNO3在不同pH下的反应进行探究。(1)测得Na2s03溶?夜pH=10, AgNO3溶液pH=5,原因是(用
9、离子方程式表示):。(2)调节pH,实验记录如下:实验序号pH实验现象a10产生白色沉淀,稍后溶解,溶液澄清b6产生白色沉淀,一段时间后,沉淀未溶解c2产生大量白色沉淀,一段时间后,产生海绵状棕黑色物质 X查阅资料得知:i .Ag2SO3:白色,难溶于水,溶于过量的Na2SO3溶液。ii .Ag2O:棕黑色,不溶于水,能和酸反应。该学生对产生的白色沉淀提出了两种假设:白色沉淀为Ag 2SO3O白色沉淀为 Ag2SO4,推测的依据是 。(3)取b、c中白色沉淀,置于Na2SO3溶液中,沉淀溶解。该同学设计实验确认了白色沉淀不是Ag2SO4。实验方法是:另取 Ag2SO4固体置于 溶液中,未溶解。
10、(4)将c中X滤出、洗净,为确认其组成,实验如下:I .向X中滴加稀盐酸,无明显变化。n.向X中加入过量浓HNO3,产生红棕色气体。出.分别用Ba(NO3)2, BaCl2溶液检验n中反应后的溶液,前者无明显变化,后者产生白色沉淀。实验I的目的是。根据实验现象分析,X的成分是 。n中反应的化学方程式是。(5)该同学综合以上实验,分析产生 X的原因:随着酸性的增强,体系的还原性增强。28. (16分)甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径,由 CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:反应 I : CO2 (g)+3H 2(g)CH 3
11、0H(g)+H 2O(g) Hi=-49.58kJ/mol反应 n : CO2 (g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g) AH2反应 m : CO(g)+2H2(g) CH 30H(g) AH3=-90.77kJ/mol回答下列问题:(1)反应n的”= ,反应I自发进行条件是 (填较低温”较高温”或任何温度”)(2)在一定条件下 3 L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和CO2仅发生反应I ,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图 1所示。图LIK - 一WU SSO 600 7WI 7511 MMI 与0湿度(K)H2和CO2的起始的投入量以
12、 A和B两种方式投入A: n(H2)=3 mol, n(CO2)=1.5 molB: n(H2)=3 mol, n(CO2)=2 mol,曲线I代表哪种投入方式 (用A、B表示)。在温度为500K的条件下,按照 A方式充入3 mol H 2和1.5 mol CO2,该反应10 min时达到平衡:a.此温度下的平衡常数为 ; 500K时,若在此容器中开始充入0.3 mol H 2和0.9 mol CO 2、0.6 molCH3OH、x mol H2O,若使反应在开始时正向进行,则x应满足的条件是 。b.在此条件下,系统中 CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到 3 min
13、时,迅速将体系温度升至600 K,请在图2中画出310 min内容器中CH30H浓度的变化趋势曲线(3)固体氧化物燃料电池是一种新型的燃料电池,它是以固体氧化锚氧化钮为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,该电池的工作原理如图 3所示,其中多孔电极均不参与电极反应, 图3是甲醇燃料电池的模型。写出该燃料电池的负极反应式 。如果用该电池作为电解装置,当有 16 g甲醇发生反应时,则理论上提供的电量最多为 (法拉第常数为 9.65M04C/mol)(二)选考题:共15分。请考生从2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.化学一一选彳3:物质结构与性质(
14、15分)碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。按要求回答:(1)碳原子核外有 种不同空间运动状态的电子,第一电离能介于 B和C之间的元素的名称为(2)碳元素能形成多种无机物。CO32-的立体构型是MgCO3分解温度比CaCO3低的原因是石墨与钾可形成石墨夹层离子晶体C8K (如图),其结构为每隔一层碳原子插入一层钾原子,与钾原个。子层相邻的上下两层碳原子排列方式相同,则与钾最近等距的配位碳原子有(3)碳也可形成多种有机化合物,下图所示是一种喋吟和一种口比咤的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上。IIII第吟1 mol 口比咤分子中含有 b键数目是OO口比咬喋吟结构中N原子的杂化方式为喋吟中轨
15、道之间的夹角/ 1比/ 2大,解释原因(4)将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代可形成碳的一种新型三维立方晶体结构T-碳。已知T-碳密度为P g/cm阿伏加德罗常数为Na,则T-碳的晶胞参数a=pm (写出表达式即可)。&36.化学一一选彳5:有机化学基础(15分)菇品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成“-菇品醇G的路线之一如下:O H,C OHCOOH COOHNaOH r.' 一 B * u ” 丸CnHsOH(A)CB) R'MgRt'(足量)已知:R8"通HFH箝. L 丁比请回答下列问题:(1) A的
16、分子式为;G所含官能团的名称是(2)CAD的反应类型为;该反应的副产物中与D互为同分异构体的化合物的结构简式为(3)反应中加入试剂浓 H2SO4的作用是;F中混有少量 C2H 50H和E,最好用(填字母)洗涤除去。A.水 B.氢氧化钠溶液 C.浓硫酸 D .饱和碳酸钠溶液B 的链状同分异( 4) B 在一定条件下发生聚合反应的化学方程式为 ;写出同时满足下列条件的构体的结构简式 。核磁共振氢谱有2 个吸收峰。 能发生银镜反应。一、选择题:本题共 7个小题,每小题6分。共42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 . 2019年9月25日,全世界几大空之一一一北京大兴国际机
17、场,正式投运。下列相关说法不正确的 是()A.机杨航站楼所用钢铁属于合金材料8 .航站楼使用的玻璃是无机非金属材料C.航站楼采用的隔震支座由橡胶和钢板相互叠加粘结而成,属于新型无机材料D.机场高速应用自融冰雪路面技术,减少了常规融雪剂使用对环境和桥梁结构造成的破坏【答案】C【解析】A.机杨航站楼所用钢铁是合金,属于金属材料,故 A正确;B.玻璃是硅酸盐材料,属于无机非金属材料,故 B正确;C.橡胶隔震支座,成分为有机高分子材料,钢板是金属材料,故 C错误;D.常用的融雪剂为工业食盐,而盐溶液会加速铁的生锈,应尽量减小使用,故D正确;故答案为Co8.设Na表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
18、()A.标准状况下,22.4 L二氯甲烷的共价键数为Na个B. 一定条件下,2 mol SO2和1 mol O2混合在密闭容器中充分反应后容器中的分子数大于2NaC.含4.8 g碳元素的石墨晶体中的共价键数为1.2Na个1. 2 mL 0.5 mol/L FeCl 3溶液滴入沸水中制备 Fe(OH)3胶体,所得胶粒数目为 0.001Na 【答案】B【解析】A.标准状况下,二氯甲烷是油状液体,标准状况下22.4 L二氯甲烷的物质的量不是1 mol,故A错误;8. SO2和O2生成SO3的反应可逆,2 mol SO2和1 mol O2混合在密闭容器中充分反应后,容器中的分子数大于2Na,故B正确;
19、C.石墨中每个碳原子参与形成三条共价键,即每个碳原子形成的共价键的个数=3X1 =1.5,含4.8 g碳2元素的石墨晶体中,含有碳原子是0.4 mol,共价键是0.4 mol ¥.5=0.6 mol,故C错误;D. 2 mL 0.5 mol/L FeCl 3溶液滴入沸水中制取 Fe(OH)3胶体,胶体粒子为氢氧化铁的集合体,所得胶粒数目小于0.001Na,故D错误;答案选Bo9. X、Y、Z、W为短周期主族元素,且原子序数依次增大。X原子中只有一个电子,Y原子的L电子层有5个电子,Z元素的最高化合价为其最低化合价绝对值的3倍。下列叙述正确的是()A.简单离子半径:W >Z>
20、; YB. 丫的气态氢化物与 W的气态氢化物相遇有白烟产生C. X、Y、Z三种元素形成的化合物只含共价键D.含氧酸的酸性:W的一定强于Z的【答案】B【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子中只有一个电子,则 X为H元素;Y原子的L电子层有5个电子,其核电荷数为 7,为N元素;Z元素的最高化合价为最低化合价绝对 值白3 3倍,则Z为S元素;W为短周期主族元素且原子序数大于Z,所以为Cl元素;A. S2-和Cl-的离子核外电子排布相同,核电荷数大,离子半径小,即S2- >Cl-,故A错误;B. N的气态氢化物 NH 3与Cl的气态氢化物 HCl相遇生成NH4CI,现象
21、为有白烟产生,故 B正确;C. H、N、S三种元素组成的化合物 NH4HS或(NH4)2S均为离子化合物,化合物中既有离子键,又有 共价键,故C错误;D. Cl的最高价氧化物的水化物 HClO4的酸性比S的最高价氧化物的水化物 H2SO4的酸性强,而H2SO3 的酸性比HClO强,故D错误;故答案为 Bo10 .下列相关实验能达到预期目的的是相关实验预期目的A不同温度下,取 0.1 mol L-1ki溶液,向其中先加入 0.1mol L-1的硫酸,再加入淀粉溶液,发生反应4H +O2+4I-=2I2+2H2O探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系B相同温度卜,测定等浓度的Na2CO3和NaClO的
22、pH比较H2CO3和HClO酸性C在加热搅拌的条件卜问溶液中加入足量的MgCO3,过滤后,冉向滤液中加入适量盐酸除去MgCl 2酸性溶液中的Fe3+D向 5mL0.1 mol L-1AgNO 3溶液中滴几滴 O.lmol L-1NaCl溶液,生成白色沉淀,再滴加几滴 0.1 mol L-1KI溶液, 观察沉淀颜色变化探究AgCl沉淀能否转化为AgI沉淀A项错误;【解析】A.加入试剂时应先加入淀粉,再加入稀硫酸,B.次氯酸钠溶液具有强氧化性,能使pH试纸褪色,不能用试纸,应用 pH计测量,且应该测定碳酸氢钠的pH值,B项错误;C.Fe3+水解使溶液显酸性,且为吸热反应,在加热搅拌的条件下加入碳酸
23、镁,促进了Fe3+水解,水解平衡正向移动,使 Fe3+沉淀后除去,C项正确;D.由数据可知硝酸银过量,可以直接和KI发生反应,不一定是沉淀的转化,D项错误;答案选 Co11 .某有机物A的结构如图所示,下列叙述正确的是A. ImolA最多可4molBr2发生反应B. A分子中含有三类官能团C. ImolA与足量的NaOH溶液反应,最多消耗 3molNaOHD. A 的分子为 Ci3H15O4C1【答案】D【解析】此有机物只有碳碳双键能与澳加成,另外酚羟基的邻、对位还有二个氢可被取代,ImolA最多可3molBr2发生反应,选项 A不正确;此有机物分子内有酚羟基、醇羟基、酯基、卤素原子、苯环共5
24、种官能团,选项 B不正确;此有机物酚羟基的中和和卤素原子的水解都能消耗一个NaOH,但酯水解后生成竣酸和酚羟基, 因此需要消耗二个 NaOH, ImolA与足量的NaOH溶液反应,最多消耗4molNaOH ,选项 C不正确;A的分子为 Ci3H15O4CI,选项D正确。12 .科学工作者研发了一种SUNCAT的系统,借助锂循环可持续合成氨,其原理如下图所示。下列说法不正确的是A.过程I得到的Li3N中N元素为一3价B.过程 n 生成 W 的反应为 Li3N+3H 2O=3LiOH+NH 3 TC.过程出中能量的转化形式为化学能转化为电能D.过程出涉及的反应为 4OH -4e =O2? +2HO
25、【答案】C【解析】A.Li 3N中锂元素的化合价为+1价,根据化合物中各元素的代数和为0可知,N元素的化合价为-3价,A项正确;B.由原理图可知,Li3N与水反应生成氨气和 W,元素的化合价都无变化,W为LiOH ,反应方程式:Li2N+3H 2O=3LiOH+NH 3 t B 项正确;C.由原理图可知,过程 出为电解氢氧化锂生成锂单质、氧气和水,电能转化为化学能,C项错误;D.过程出电解LiOH产生O2,阳极反应为4OH -4e =02? +2IHO, D项正确。故答案选 C。13.已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如图横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或Zn(OH)4产的物质的量
26、浓度的对数。25c时,下列说法中不正确的是A.往ZnCl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为Zn2+4OH-=Zn(OH) 42-B.若要从某废液中完全沉淀Zn2+,通常可以调控该溶液的pH在8.012.0之间C. pH=8.0与pH=12.0的两种废液中,Zn2+浓度之比为108D.该温度时,Zn(OH) 2的溶度积常数(Ksp)为1 X0-10【解析】由题意知,锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似,则氢氧化锌是两性氢氧化物。由图可 知,在 a点,pH=7.0 , lgc(Zn2+)=-3.0 ,所以 c(OH-)=10-7mol/L、c(Zn2+)=10-3mol/L , Ks
27、pZn(OH) 2=10-17。当,c, 10 17 5,c, 10 17 13一,pH=8.0 时,c(Zn2 )=2 10 mol/L ,当 pH=12.0 时,c(Zn2 )=2 10 mol/L ,所以 pH=8.0 与10 610 2pH=12.0的两种废液中,Zn2+浓度之比为108。A.往ZnCl 2溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为Zn2+4OH-=Zn(OH) 42-, A正确;B.若要从某废液中完全沉淀Zn2+,由图像可知,通常可以调控该溶 液的pH在8.0 12.0之间,B正确;C. pH=8.0与pH=12.0的两种废液中,Zn2+浓度之比为108, C正确
28、;D.该温度时,Zn(OH) 2的溶度积常数(Ksp)为1 M0-17, D不正确。本题选 D。二、非选择题:共 58分,第2628题为必考题,每个试题考生都必须作答。第3536题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共43分。26. (13分)氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料、防腐等工业,它不溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜CU2 (OH) 4-nCln,随着环境酸度的改变 n随之改变。以海绵铜(主要成分是 Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸俊氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:由僮筱
29、、水、疏他 伊叫科与、Nl&d1 _14-群斛一卜律|*还原卜t封源 一> 水洗_>|>|IIII流进就藏产品(1)过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。(2)还原过程中发生的主要反应的离子方程式: ,若将(NH4)2SO3换成铁粉也可得到 CuCl , 写出离子方程式 。(3)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于 70c干燥2h,冷却密封包装。真空干燥、密封包装的原因是: 。(4)随着PH值减小Cu2 (OH) 4-nCln中Cu%。(填字母)A.增大 B.不变 C.不能确定D.减小(5)如图是各反应物在最佳配比条件下,反应温度对CuCl产
30、率影响。由图可知,溶液温度控制在60 C时,CuCl产率能达到94%,当温度高于65C时,CuCl产率会下降,从生成物的角度分析,其原因可能是(6)以碳棒为电极电解 CuCl2溶液也可得到CuCl,写出电解时阴极上发生的电极反应式: 【答案】(1)漏斗(1分)(2) 2Cu2+SO32-+2Cl-+ H2O=2CuCl J +SO2+2H+ (2 分)Cu2+ 2C1-+ Fe=2CuCl+Fe (2 分)(3)防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化(2分)(4) D (2 分)(5)温度过高,促进了 CuCl的水解(或温度过高,促进了 CuCl与空气中氧气反应)(2分)(6) Cu2+e-+Cl
31、-=CuCl J (2 分)【解析】(1)过滤时用到的仪器漏斗、烧杯、玻璃棒;(2)还原过程中硫酸铜与亚硫酸俊、氯化俊和水反应生成氯化亚铜沉淀和硫酸俊、硫酸,离子方程式为2Cu2+SO32-+2Cl+ H2O=2CuCl J +SC42-+2H +;若换为Fe时,铜离子与铁、氯离子反应生成亚铁离子和氯 化亚铜,离子方程式为 Cu2+ 2Cl -+ Fe=2CuCl J +Fe;(3)氯化亚铜在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜,真空干燥、密封包装可防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化;(4)随着pH值减小,溶液中c (H+)增大,则CU2 (OH) 4-nCln中OH-的量逐渐减小,则 Cl
32、-的量增 大,摩尔质量增大,则 Cu的百分含量减小,答案为 D;(5)温度过高时,CuCl与空气中的氧气反应,或促进了CuCl的水解,导致 CuCl产率下降;(6)电解时阴极得电子,则铜离子得电子,与氯离子反应生成氯化亚铜沉淀,电极反应式为Cu2+e-+Cl-=CuCl 127. (14分)某学生对 Na2SO3与AgNO3在不同pH下的反应进行探究。(1)测得Na2SO3溶?夜pH=10, AgNO3溶液pH=5,原因是(用离子方程式表示):。(2)调节pH,实验记录如下:实验序号pH实验现象a10产生白色沉淀,稍后溶解,溶液澄清b6产生白色沉淀,一段时间后,沉淀未溶解c2产生大量白色沉淀,
33、一段时间后,产生海绵状棕黑色物质 X查阅资料得知:i .Ag2SO3:白色,难溶于水,溶于过量的Na2SO3溶液。ii.AgzO:棕黑色,不溶于水,能和酸反应。该学生对产生的白色沉淀提出了两种假设:白色沉淀为Ag2SO3。白色沉淀为 Ag2SO4,推测的依据是 。(3)取b、c中白色沉淀,置于Na2SO3溶液中,沉淀溶解。该同学设计实验确认了白色沉淀不是Ag2SO4。实验方法是:另取 Ag2SO4固体置于溶液中,未溶解。(4)将c中X滤出、洗净,为确认其组成,实验如下:I .向X中滴加稀盐酸,无明显变化。n.向X中加入过量浓 HNO3,产生红棕色气体。出.分别用Ba(NO3)2、BaCl2溶液
34、检验n中反应后的溶液,前者无明显变化,后者产生白色沉淀。实验I的目的是。根据实验现象分析,X的成分是 。n中反应的化学方程式是。(5)该同学综合以上实验,分析产生X的原因:随着酸性的增强,体系的还原性增强。【答案】(1) SO32-+H2O HSO3-+OH- (2 分) Ag+H 2O AgOH+H + ( 2 分)(2) SO32-具有较强的还原性,若被空气中的。2氧化为SO42-即为Ag +结合生成Ag2SO4沉淀(2分)(3)过量的Na2SO3(或亚硫酸钠)(2分)(4)验证棕黑色物质 X不是Ag2O (2分)Ag (2分)Ag + 2HNO3(浓)=AgNO3 + NO2T+ H2O
35、 (2 分)【解析】(1) Na2SO3为强碱弱酸盐,在溶液中水解显碱性,则溶液的 pH=10,其水解离子方程为: SO32+H2O? HSO3-+OH-, AgN03为强酸弱碱盐,在溶?中pH=5 ,其水解离子方程为:Ag+H2O? H+AgOH ; 故答案为:SO32-+H2O=U HSO3-+OH-、Ag+H2O= AgOH+H +(2)推测a中白色沉淀为 Ag2SO3,Ag+与SO32-反应生成Ag2SO3, Ag2SO3溶于过量的Na2SO3溶液, 生成沉淀的离子方程式为:2Ag+SO32-=Ag2SO3j,推测a中白色沉淀为Ag2SO4,其依据为:SO32-有还原性,可能被氧化为
36、SO42-,与Ag+反应生成Ag2SO4白色沉淀,故答案为:SO32-具有较强的还原性,若被空 气中的。2氧化为SO42-即与Ag 卡结合生成Ag2SO4沉淀;(3) Ag2SO3白色,难溶于水,溶于过量 Na2SO3的溶液,取B、C中白色沉淀,置于 Na2SO3溶液中, 沉淀溶解,说明 B、C中白色沉淀为 Ag2SO3,另取Ag2SO4固体,同样条件置于足量 Na2SO3溶液中,进行 对照试验,发现沉淀不溶解,故答案为:过量的Na2SO3(或亚硫酸钠);(4)氧化银能和盐酸生成白色氯化银沉淀和水,溶液的 pH=2,产生大量白色沉淀,一段时间后, 产生海绵状棕黑色物质 X,向X中滴加稀盐酸,无
37、明显变化,说明 X不是Ag2O,故答案为:验证棕黑色物质X不是Ag 2O ;向X中加入过量浓HNO3,产生红棕色气体为 NO2, X与浓硝酸发生氧化还原反应,X具有还原性,X只能为金属单质,只能为银,含有 Ag元素,不含S元素,故答案为:Ag ;向X中加入过量浓 HNO3,产生红棕色气体为 NO2,银和硝酸反应,氮元素从 +5变为+4价,同时生 成硝酸银和水,反应方程式为:Ag+2HNO 3 (浓)一AgNO3+NO2 T +HO,故答案为:Ag+2HNO 3 (浓)一AgNO3+NO 2 T +HO。28. (16分)甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2加氢合成
38、甲醇是合理利用CO2的有效途径,由 CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:反应 I : CO2 (g)+3H 2(g)CH 30H(g)+H 2O(g) Hi=-49.58kJ/mol反应 n : CO2 (g)+H 2(g)C0(g)+H 20(g) AH2反应 m : CO(g)+2H2(g) CH 30H(g) AH3=-90.77kJ/mol回答下列问题:(1)反应n的七二 ,反应I自发进行条件是 (填较低温”较高温”或任何温度”)(2)在一定条件下 3 L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和C02仅发生反应I ,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲
39、线,如图 1所示。加 50 和* 加 11, 0Mm *50 mo *$0 1m 71 Mfo 图1湿度”)尸去X," msH2和CO2的起始的投入量以 A和B两种方式投入A: n(H2)=3 mol, n(CO2)=1.5 mol B: n(H2)=3 mol, n(CO2)=2 mol, 曲线I代表哪种投入方式 (用A、B表示)。在温度为500K的条件下,按照 A方式充入3 mol H2和1.5 mol CO2,该反应10 min时达到平衡:a.此温度下的平衡常数为 ; 500K时,若在此容器中开始充入0.3 mol H 2和0.9 mol CO 2、0.6 molCH3OH、x
40、 mol H2O,若使反应在开始时正向进行,则x应满足的条件是 。b.在此条件下,系统中 CH30H的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到 3 min时,迅速将体系温度升至600 K,请在图2中画出310 min内容器中CH30H浓度的变化趋势曲线 。(3)固体氧化物燃料电池是一种新型的燃料电池,它是以固体氧化锚氧化钮为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,该电池的工作原理如图 3所示,其中多孔电极均不参与电极反应, 图3是甲醇燃料电池的模型。写出该燃料电池的负极反应式 。如果用该电池作为电解装置,当有 16 g甲醇发生反应时,则理论上提供的电量最多为 (
41、法拉 第常数为 9.65M04C/moi)【答案】(1) +41.19 kJ/mol (2分) 较低温 (2分)(2) A (2 分) a.450 (2 分) 0<x<2.025 (2 分)b1 min(3)CH3OH-6e-+3O2-=CO2T+2HO (2 分)2.895 105C(2 分)【解析】(1)反应 I : CO2 (g)+3H 2(g)CH30H(g)+H 2O(g) AHi=-49.58kJ/mol反应 n : CO2 (g)+H 2(g)C0(g)+H 20(g) AH2反应 m : CO(g)+2H2(g) CH30H(g) AH3=-90.77kJ/mol根
42、据盖斯定律,反应n可以是I-出得到,所以反应n的始变丛2=(-49.58 kJ/mol)-(-90.77kJ/mol)=+41.19 kJ/mol;根据反应自发行的判据:AG=AH-TAS<0,反应出是嫡减的放热的反应,所以要自发进行需要在较低温下进行;(2) A: n(H2)=3 mol, n(CO2)=1.5 mol , B: n(H2)=3 mol , n(CO2)=2 mol ,二者比较,B 相当于增大 二氧化碳的量,平衡正向移动,但CO2的转化率反而降低,转化率小于A,所以曲线该I代表A的投料;在温度为500K的条件下,在3 L恒容密闭容器中充入 3 mol H 2和1.5 m
43、ol CO2,该反应10 min时达到平衡,二氧化碳的转化率是60%,则转化的CO2物质的量浓度为c(CO2)= 1.5 mol X60%=0.3 mol/L ,根3L据反应方程式 CO2 (g)+3H 2(g)CH30H(g)+H 2O(g)中物质反应关系可知,Ac(H 2)= 3Ac(CO2)=0.9 mol/L ,c(CH 30H尸c(H2O)="i(CO2)=0.3mol/L ,所以各种物质的平衡浓度:c(CO2)=(0.5-0.3) mol/L=0.2 mol/L , c(H 2)=(1-0.9)mol/L=0.1mol/L ; c(CH 30H尸c(H 2O)=0.3 m
44、ol/L ,所以0.3 0.3a该温度下,反应I的平衡常数 K=3 =450,500K时,若在此容器中开始充入0.3molH2和0.9 molx一 mol/L ,右使反应在尹30Vx<2.025 ;0.2 0.13C02、0.6 mol CH 30H、x mol H 20,浓度分别为 0.1 mol/L , 0.3 mol/L , 0.2 mol/L0.2 -始时正向进行,侬度商Qc=3 <K=450 , x=2.025 ,所以x应满足的条件是0.3 0.13b.当反应时间达到3min时,迅速将体系温度升至600K ,反应正向进行,反应速率加快,反应产生更多的甲醇,甲醇的浓度会增加
45、,图象为1 * Ht H t mm(3)以固体氧化锚氧化钮为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,分析该电池的工作原理如图 3所示可知负极是甲醇失去电子,发生氧化反应,结合导电离子和电荷守恒分析书写电极反应为:CH3OH-6e-+3O2三CO 2 T +2HO;m 16 g16g甲醇物质的量n(CH 30H尸 一-=0.5 mol ,则其发生反应时转移电子的物质的量M 32 g / moln(e-)=0.5 mol 6 =3 mol ,因此理论上提供的电量最多Q=3 mol >9.65 104C/mol=2.895 105 C。(二)选考题:共15分。请考生从2道
46、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.化学一一选彳3:物质结构与性质(15分)碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。按要求回答:(1)碳原子核外有 种不同空间运动状态的电子,第一电离能介于 B和C之间的元素的名称为(2)碳元素能形成多种无机物。CO32-的立体构型是MgC03分解温度比 CaC03低的原因是 石墨与钾可形成石墨夹层离子晶体C8K (如图),其结构为每隔一层碳原子插入一层钾原子,与钾原个。CO子层相邻的上下两层碳原子排列方式相同,则与钾最近等距的配位碳原子有(3)碳也可形成多种有机化合物,下图所示是一种喋吟和一种口比咤的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上
47、。1 mol 口比咤分子中含有 b键数目是 。喋吟结构中N原子的杂化方式为。喋吟中轨道之间的夹角/1比/2大,解释原因 。(4)将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代可形成碳的一种新型三维立方晶体结构 一一T-碳。已知T-碳密度为p g/cm阿伏加德罗常数为 Na,则T-碳的晶胞参数a=pm (写出表达式即可)。(图中的o萋示碳形成的正四面体结构【答案】(1) 4 (1分) 皱(1分)(2)平面三角形(1分) 氧化镁晶格能比氧化钙大,使得镁离子比钙离子更容易结合碳酸根中的氧离子(2分)12 (2分)(3)10Na (2分)sp2 (2分)孤电子对与键合电子对之间
48、的斥力大于键合电子对之间的斥力,斥力大,键角大(2分)(2分)【解析】(1)碳原子核外有6个电子,电子排布式为 1s22s22p2,其中2p上白3 3个原子轨道互相垂直,一共有4种不同空间运动状态的电子;同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,第H A族、VA族满足全充满或半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,第二周期中,第一电离能介于B元素和C元素间的元素是 Be,名称为被,故答案为 4;皱;(2)CO32-中C的价层电子对数=3+4+2-3 2=3,采用sp2杂化,立体构型为平面三角形,故答案为2平面三角形;在离子晶体中,离子半径越小晶格能越大,所以在第 nA族金属碳酸
49、盐中,阳离子半径越小对氧的 吸引力越大,就越容易导致碳酸根的分解,所以在第HA族中,随着原子序数的增加,原子半径增大,碳酸盐的分解温度也增大,所以MgCO3分解温度比CaCO3低,故答案为氧化镁晶格能比氧化钙大,使得镁离子比钙离子更容易结合碳酸根中的氧离子;根据石墨与钾可形成石墨夹层离子晶体C8K的结构图,与钾最近等距的配位碳原子有上下2层中对应的2个六边形上的12个碳原子,故答案为 12;II(3)1个单键为1个b键,1个双键为1个(T键和1个兀键,1 mol 口比咤(H f :)分子中含ri有b键数目是10Na,故答案为10Na;喋吟分子为平面结构,N形成3根共价键,根据杂化轨道理论,则N原子的杂化方式为 sp2杂化,故答案为sp2;1比/ 2大,故
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