2012年高考试题分项解析化学
专题18 有机化学合成与推断
(2012·广东)30.过渡金属催化的新型碳—碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一,如:
反应①
Br CHO + CH3C—OCHCH=CH2 一定条件下 Br Br CHCHCH=CH2
Ⅰ Ⅱ
化合物Ⅱ可由化合物合成:
C4H7Br Δ CH3CHCH=CH2 CH3C—OCHCH=CH2
Ⅲ Ⅳ
(1)化合物Ⅰ的分子式
(2)化合物Ⅱ与Br2加成的产物的结构简式为
(3)化合物Ⅲ的结构简式为
(4)在浓硫酸存在和加热条件下,化合物Ⅳ易发生消去反应生成不含甲基的产物,该反应的方程式为
(注明反应条件),
因此,在碱性条件下,由Ⅳ与CHC—Cl反应生成Ⅱ,其反应类型为 。
(5)Ⅳ的一种同分异构体Ⅴ能发生银镜反应,Ⅴ与Ⅱ也可以发生类似反应①的反应,生成化合物Ⅵ,Ⅵ的结构简式为 (写出其中一种)。
(4)
; 取代反应。
(5)能发生银镜反应说明化合物Ⅴ是四个碳的醛类,任写一种,最简单的为丁醛,根据题目给出信息反应,即可退出化合物Ⅵ的结构简式。
【考点定位】有机合成与推断
(2012·福建)31.[化学一有机化学基础](13分)
对二甲苯(英文名称p-xylene,缩写为PX)是化学工业的重要原料。
(1)写出PX的结构简式 。
(2) PX 可发生的反应有 、 (填反应类型)。
(3)增塑剂(DEHP)存在如下图所示的转化关系,其中A 是PX的一种同分异构体。
① B 的苯环上存在2 种不同化学环境的氢原子,则B 的结构简式是 。
② D 分子所含官能团是 (填名称)。
③ C 分子有1个碳原子连接乙基和正丁基,DEHP的结构简式是
( 4 ) F 是B 的一种同分异构体,具有如下特征:
a.是苯的邻位二取代物;b.遇FeCl3溶液显示特征颜色;c.能与碳酸氢钠溶液反应。
写出F 与NaHCO3溶液反应的化学方程式
【解析】(1)对二甲苯中两个甲基处于苯环的对位,结构简式为 。
氢原
子时,B为邻苯二甲酸,其结构简式为 。②由于D能发生银镜反应,故分子中
含有醛基。③由于C能被氧化成醛,则分子中含有-CH2OH,且有1个碳原子连接乙基和正丁基,则分子结构为,由B和C的结构可以推出DEHP的结构为
。
(4)F遇FeCl3有显色反应,故分子中含有酚羟基,能与碳酸钠溶液反应说明有羧基,又是苯的邻二位取代物,故分子结构为,它与NaHCO3溶液反应的化学方程式为。
【答案】
(1)
(2)取代反应 氧化反应(或其它合理答案)
(3)①
② 醛基
③
(4)
【考点定位】本题考查了有机物的分子式、官能团的性质以及有机物结构的推断和化学方程式的书写,重在考查学生的逻辑推理能力。
(2012·四川)27.(14分)已知:—CHO + (C6H5)3P=CH—R → —CH=CH—R + (C6H5)3P=O,R代表原子或原子团。W是一种有机合成中间体,结构简式为:HOOC—CH=CH—CH=CH—COOH,其合成发生如下:
其中,M、X、Y、Z分别代表一种有机物,合成过程中的其他产物和反应条件已略去。X与W在一定条件下反应可以生成酯N,N的相对分子质量为168。
请回答下列问题:
(1)W能发生反应的类型有 (填写字母编号)
A.取代反应 B.水解反应 C.氧化反应 D.加成反应
(2)已知为平面结构,则W分子中最多有 个原子在同一平面。
(3)写出X与W在一定条件下反应生成N的化学方程式 。
(4)写出含有3个碳原子且不含甲基的X的同系物的结构简式: 。
(5)写出第②步反应的化学方程式 。
【答案】:(1)ACD(3分)(2)16(2分)
(3)HOCH2CH2OH+HOOC—CH=CH—CH=CH—COOH+2H2O(3分)
(4)HOCH2CH2CH2OH(3分)
X2等)。
(2)W为HOOC—CH=CH—CH=CH—COOH,所有原子都有可能在同一平面内,共16个原子。
(3)HOCH2CH2OH+HOOC—CH=CH—CH=CH—COOH+2H2O
(4)HOCH2CH2CH2OH
(5)O=CH—CH=O+ (C6H5)3P=CH—COO CH2CH3→2(C6H5)3P=O+ CH3CH2OOC—CH=CH—CH=CH—COOCH2CH3
【考点定位】本题以有机推断考查有机化学知识。涉及到有机反应类型的判断、有机分子中原子共面的判断、有机化学方程式的书写等。
(2011·大纲版)29.(15分 ) (注意:在试题卷上作答无效)
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,在将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
起始滤液的pH_____________7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是_________________________________________________。
试剂I的化学式为______________________,①中发生反应的离子方程式为____________________________________________。
试剂Ⅱ的化学式为______________________,②中加入试剂Ⅱ的目的是__________________________________________________________________;
试剂Ⅲ的名称是______________________,③中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________;
某同学称取提纯的产品0.7759g,溶解后定定容在100mL容量瓶中,每次取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL,该产品的纯度为____________________________________________。(列式并计算结果)
【答案】
(1)> CO32 -水解显碱性
(2)BaCl2 Ba2++CO32 -=BaCO3↓、Ba2++SO42 -=BaSO4↓
(3)盐酸 CO32 - + 2H+CO2↑+ H2O
(4)
(2011·大纲版)30.(15分)(注意:在试题卷上作答无效)
化合物A(C11H8O4)在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。回答下列问题:
B的分子式为C2H4O2,分子中只有一个官能团。则B的结构简式是________,B与乙醇在浓硫酸催化下加热反应生成D,该反应的化学方程式是________________________,该反应的类型是________;写出两种能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式________________________。
C是芳香化合物,相对分子质量为180,其碳的质量分数为60.0%,氢的质量分数为4.4%,其余为氧,则C的分子式是________。
(3)已知C的芳环上有三个取代基,其中一个取代基无支链,且还有能使溴的四氯化碳溶液退色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团,则该取代基上的官能团名称是 。另外两个取代基相同,分别位于该取代基的邻位和对位,则C的结构简式是 。
(4)A的结构简式是 。
【答案】
(1)CH3COOH CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O 酯化(或取代)反应 HOCH2CHO、HCOOCH3
【解析】(1)B能与乙醇发生反应,结合其化合物知,B为乙酸。乙酸的同分异构体中能发生银镜反应的有羟醛及甲酸形成的酯。(2)C中碳原子数为,H原子数为,O原子数为,所以C的化学式为C9H8O4。(3)使溴水褪色,应含有“C=C”,与NaHCO3放出气体,应含有“-COOH”。分子中共含有四个氧原子,多余的两上氧原子应为酚羟基。(4)A在碱中水解,生成B和乙酸,则A应为乙酸形成的酯。
【考点定位】有机反应类型,同分异构体,有机物化学式的确定
(2011·安徽)26.(14分)PBS是一种可降解的聚酯类高分子材料,可由马来酸酐等原料经下列路线合成:
(已知: + )
(1)A→B的反应类型是 ;B的结构简式是 。
(2)C中含有的官能团名称是 ;D的名称(系统命名)是 。
(3)半方酸是马来酸酐的同分异构体,分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基,但不含—O—O—键。半方酸的结构简式是 。
(4)由D和B合成PBS的化学方程式是 。
(5)下列关于A的说法正确的是 。
a.能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色
b.能与Na2CO3反应,但不与HBr反应
c.能与新制Cu(OH)2反应
d.1molA完全燃烧消耗5molO2
【答案】⑴加成反应(或还原反应) HOOCCH2CH2COOH
⑵碳碳叁键、羟基 1,4-丁二醇
⑶
⑷nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH 一定条件
C-(CH2)2-C-O-(CH2)4-O
+2nH2O
[或nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH 一定条件
C-(CH2)2-C-O-(CH2)4-O
+(2n-1)H2O]
⑸ac
【解析】⑴由图知AB,CD是A、C与H2发生加成反应,分别生成B:HOOC(CH2)2COOH、D:HO(CH2)4OH,为二元醇,其名称为1,4-丁二醇。。⑵由已知信息及D的结构简式可推知C由两分子甲醛与HC≡CH加成而得,其结构为HOCH2C≡CCH2OH,分子中含有碳碳叁键和羟基。⑶根据题意马来酸酐共含4个碳原子,其不饱和度为4,又知半方酸含一个4元碳环,即4个原子全部在环上,又只含有一个-OH,因此另两个氧原子只能与碳原子形成碳氧双键,剩下的一个不饱和度则是一个碳碳双键提供,结合碳的四价结构可写出半方酸的结构简式为
。⑷由题知B[HOOC(CH2)2COOH]为二元羧酸,为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成a-萜品醇G的路线之一如下:
已知:RCOOC2H5
请回答下列问题:
⑴ A所含官能团的名称是________________。
⑵ A催化氢化得Z(C7H12O3),写出Z在一定条件下聚合反应的化学方程式:
_______________________________________________________________。
⑶ B的分子式为_________;写出同时满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简式:_____________。
① 核磁共振氢谱有2个吸收峰 ② 能发生银镜反应
(4) B → C、E → F的反应类型分别为_____________、_____________。
⑸ C → D的化学方程式为____________________________________________。
⑹ 试剂Y的结构简式为______________________。
⑺ 通过常温下的反应,区别E、F和G的试剂是______________和_____________。
⑻ G与H2O催化加成得不含手性碳原子(连有4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳原子)的化合物H,写出H的结构简式:________________________。
【答案】:(1)羰基、羧基;(2);(3)C8H14O3;;(4)取代反应;酯化反应(取代反应);(5);(6)CH3MgX(X=Cl、Br、I);(7)NaHCO3溶液;Na(其他合理答案均可);(8)。
【解析】:根据题给出的合成路线图和题给物质,(1)A中所含的官能团为:羰基和羧基;(2)A催化氢化得到的是:,Z能发生缩聚反应:;(3)物质B的结构简式为:,其分子式为:C8H14O3;B的同分异构体中符合条件的是:;(4)B转化为C的反应为取代反应;E转化为F是酯化反应,也属于取代反应;(5)根据转化关系,C转化为D的反应为:;(6)根据题给的已知信息,可知Y试剂为:CH3MgX(X=Cl、Br、I);(7)根据E、F、G三物质的结构简式,要区分它们选取NaHCO3溶液和金属Na即可;(8)G与水加成所得的不含手性碳原子的物质是:。
【考点定位】此题以合成路线图为切入点,综合考查了官能团、有机反应类型、方程式书写、同分异构体的书写、有机物的检验等知识。
(2012·全国新课标卷)38.【选修5有机化学基础】(15分)
对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用作防腐剂,对酵母和霉菌有很强的抑制作用,工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。出下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线:
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基;
②D可与银氨溶液反应生成银镜;
③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢,且峰面积比为l :1。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ;
(2)由B生成C的化学反应方程式为 ;
该反应的类型为 ;
(3)D的结构简式为 ;
(4)F的分子式为 ;
(5)G的结构简式为 ;
(6)E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有 种,其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢,且峰面积比为2:2:1,的是 (写结构简式)。
【答案】 (1)甲苯
(2) 取代反应
(3)
(4)C7H4O3Na2
(5)
(6)13
【解析】 由A的分子式为C7H8,结合题意,可推断为A为甲苯();甲苯在铁做催化剂的条件下,苯环对位上的氢原子与氯气发生取代反应生成B();B在光照的条件下,甲基上的氢原子与氯气发生取代反应,生成C();C在氢氧化钠的条件,甲基上的氯原子下发生水解反应,结合题目信息①,生成D();D在催化剂的条件下醛基被氧化生成E();E在碱性高压高温条件下,苯环上的氯原子被羟基取代生成F();F经酸化后生成G(),即对羟基苯甲酸)。
【考点定位】 有机反应类型、有机方程式的书写、有机推断与合成
(2012·上海)氯丁橡胶M是理想的电线电缆材料,工业上可由有机化工原料A或E制得,其合成路线如下图所示。
完成下列填空:
47.A的名称是_______ 反应③的反应类型是_____
48.写出反应②的化学反应方程式。
49.为研究物质的芳香性,将E三聚、四聚成环状化合物,写出它们的结构简式。
鉴别这两个环状化合物的试剂为_______。
50.以下是由A制备工程塑料PB的原料之一1,4-丁二醇(BDO)的合成路线:
写出上述由A制备BDO的化学反应方程式。
【解析】47.由M的结构简式可推知C的结构简式为,B为,则A为,名称为1,3-丁二烯。C分子内含有碳碳双键,可以发生加聚反应。48.分子内含有氯原子,且氯原子邻碳有氢原(2012·上海)据报道,化合物M对番茄灰霉菌有较好的抑菌活性,其合成路线如下图所示。
完成下列填空:
51.写出反应类型。
反应③___________ 反应④__________
52.写出结构简式。
A______________ E_______________________
53.写出反应②的化学方程式。
54.B的含苯环结构的同分异构体中,有一类能发生碱性水解,写出检验这类同分异构体中的官能团(酚羟基除外)的试剂及出现的现象。
试剂(酚酞除外)___ 现象________
55.写出两种C的含苯环结构且只含4种不同化学环境氢原子的同分异构体的结构简式。
56.反应①、反应②的先后次序不能颠倒,解释原因。
【答案】51.还原 取代
52.
53.
54.银氨溶液,有银镜出现(或新制氢氧化铜,有砖红色沉淀生成)
55.
以上结构中的任意两种。(合理即给分)
56.B中有酚羟基,若硝化,会被硝酸氧化而降低M的产率。
【解析】51.根据D—E的反应条件可知该反应是还原反应。反应④则为羧基上的羟基被取代的反应。
52.解析:根据M的结构简式逆推E的结构简式为:,D为,C为,B为,则A为。
53.反应②是硝化反应,在分子内引入硝基:
。
54.能发生碱性水解的B中应含有酯基,根据分子内含有的碳原子总数为7,分子式为C7H6O3,可知应为甲酸酯类,甲酸酯类含有醛基的结构,检验醛基可用银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液。
55.C的分子式为C8H8O3,符合条件的同分异构体有:。
56.B中含有酚羟基,若先硝化则会被硝酸氧化而降低M的产率。
【考点定位】本题考查有机物的推断与判断。
(2012·江苏)17. (15 分)化合物H 是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体,其合成路线如下:
(1)化合物A 中的含氧官能团为 和 (填官能团名称)。
(2)反应①→⑤中,属于取代反应的是 (填序号)。
(3)写出同时满足下列条件的B 的一种同分异构体的结构简式: 。
I. 分子中含有两个苯环;II. 分子中有7 种不同化学环境的氢;III. 不能与FeCl3溶液发生显色反应,但水解产物之一能发生此反应。
(4)实现D→E 的转化中,加入的化合物X 能发生银镜反应,X 的结构简式为 。
(5)已知: 。化合物是合成抗癌药物美法伦的中间体,请写出以和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
【答案】
17. (15 分)
(1)羟基 醛基 (2)①③⑤
【解析】(1)化合物A中的含氧官能团为羟基和醛基。(2)对比A、B的分子式知,①为A中酚羟基除H以外的部分取代了氯的位置,属于取代反应,②为醛基反应成羟基,去氧加氢,在有机中称为还原反应,③为氯原子取代羟基的取代反应,④为碳碳双键被加成,这属于还原反应,同时还少掉了含氧的苯环一部分,这应为取代反应,⑤为除氯以外的含氧环部分取代了F中羟基上的H,属于取代反应。(3)B的同分异构体不能与FeCl3发生显色,则无酚羟基存在,但是水解产生中含有酚羟基,故应为酚酯。再结合分子中有7种不同化学环境的氢,写出相应的结构。(4)X能发生银镜反应,则含有醛基,对比E和D的结构,可知X应为:。(5)先在苯环上引入硝基,生成,再将其还原得,断开氮氢键,断开一个碳氧键,与2分子发生反应生成。根据题中C→D的转化,与SOCl2反应生成。
【考点定位】有机物的推断与合成
(2012·海南)18.[选修5——有机化学基础] (20分)
18-I(6分)下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰.且其峰面积之比为3:1的有
A.乙酸异丙酯 B.乙酸叔丁酯
C.对二甲苯 D.均三甲苯
【答案】:BD
【解析】:根据题目要求,物质要含有两种氢,其原子个数比为3:1,分析可知A中的物质含有三种氢,排除;B中的物质含有两种氢,个数比为9∶3,符合;C中的物质含有两种氢,个数比为6∶4,排除,D的物质中含有两种氢,个数比为9∶3,符合。
【考点定位】此题考查了有机物的测定知识。
18一II(14分)
化合物A是合成天然橡胶的单体,分子式为C5H8。A的一系列反应如下(部分反应条件略去):
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ,化学名称是 ;
(2)B的分子式为 ;
(3)②的反应方程式为 ;
(4)①和③的反应类型分别是 , ;
(5)C为单溴代物,分子中有两个亚甲基,④的化学方程式为 ;
(6)A的同分异构体中不含聚集双烯(C=C=C)结构单元的链状烃还有 种,写出其中互为立体异构体的化合物的结构简式 。
【答案】:(1);2—甲基—1,3—丁二烯(异戊二烯);(2)C5H8O2;(3);(4)加成反应;取代反应;(5);(6)6;、。
【解析】:(1)根据题给信息,A是合成天然橡胶单体,其分子式为:C5H8,故其是异戊二烯,结构简式为:;名称是:2—甲基—1,3—丁二烯或异戊二烯;(2)分解A、B的合成产物:,可推出A为,B为,故B的分子式为:C5H8O2;(3)反应①是与溴加成,故其生成物为:;故②是消去反应,生成物为:;方程式为:;(4)反应①是加成反应;反应③为在光照下的取代反应;(5)由于产物C为单溴代物,且有两个亚甲基,取代位置在环上与酯基相连的那个碳,可推出C的结构简式为;故反应④为:;(6)由于不书写相连二烯烃的异构,故为:,6种;其中互为顺反异构的是:和。
【考点定位】此题以有机推断为基础,综合考查了有机化学基础模块的主干知识。
(2012·北京)28. (17分)
优良的有机溶剂对孟烷、耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下:
己知芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如:
(1)B为芳香烃。
①由B生成对孟烷的反应类型是
②(CH3 )2 CHCl与A生成B的化学方程武是
③A的同系物中相对分子质量最小的物质是
(2) 1.08g的C与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀。E不能使Br2的CC14溶液褪色.
①F的官能团是
②C的结构简式是
③反应I的化学方程式是
(3)下列说法正确的是(选填字母)
a. B可使酸性高锰放钾溶液褪色 b. C不存在醛类同分异构体
c. D的酸性比E弱 d. E的沸点高于对孟烷
(4) G的核磁共振氢谱有3种峰,其峰面积之比为3:2:1。G与NaHCO3反应放出CO2。反应II的化学方程式是
【答案】:(1)①加成(还原)反应;②+(CH3 )2 CHClHCl+ ;③苯;(2)①碳碳双键;②;③+3H2;(3)ad;(4)n。
【解析】:(1)①B生成对孟烷时,B和氢气加成,为加成反应或还原反应;②根据转化关系,可推出A为甲苯,故(CH3 )2 CHCl和甲苯反应的方程式为: +(CH3 )2 CHClHCl+ ;③甲苯的同系物中相对分子质量最小的是苯;(2)①F 和氢气加成得到对孟烷,故其结构中一定含有的官能团是:碳碳双键;②根据图中的转化关系,可推出C为间羟基甲苯,结构简式为:;③反应I的化学方程式为:+3H2;(3)根据其中n 。
【考点定位】此题为以有机推断为基础的题目,综合考查了有机化学的主干知识。
(2012·浙江)29.[15分]化合物X是一种环境激素,存在如下转化关系:
化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应,分子中含有两个化学环境完全相同的甲基,其苯环上的一硝基取代物只有两种。1H-NMR谱显示化合物G的所有氢原子化学环境相同。F是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物。
根据以上信息回答下列问题。
(1)下列叙述正确的是_________。
A.化合物A分子中含有联苯结构单元
B.化合物A可以和NaHCO3溶液反应,放出CO2气体
C.X与NaOH溶液反应,理论上1 mol X最多消耗6 mol NaOH
D.化合物D能与Br2发生加成反应
(2)化合物C的结构简式是_________________,A→C的反应类型是________。
(3)写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构_________。
a.属于酯类 b.能发生银镜反应
(4)写出B→C反应的化学方程式_______________________________________________。
(5)写出E→F反应的化学方程式_______________________________________________。
29.【答案】(15分)
(1)cd
(2) 取代反应
(3)
A是,B是,C是,D是,E是,F是,G是。(1)分析A、D、X结构可知,A不属于烃及A中只有酚结构,a、酯,D的同分异构体有:,,,;(4)B→C反应的化学方程式为;(5)E→F反应的化学方程式为。
【考点定位】本题考查有机推断和推理能力。
(2011·重庆)28.(16分) 衣康酸M是制备高效除臭剂、粘合剂等多种精细化学品的重要原料,可经下列反应路线得到(部分反应条件略).
(1)A发生加聚反应的官能团名称是 ,所得聚合物分子的结构型式是 (填“线型”或“体型”)。
(2)的化学方程式为 。
(3)M的同分异构体Q是饱和二元羧酸,则Q的结构简式为 (只写一种)
(4)已知,经五步转成变成M的合成反应流程为:
①的化学反应类型为 ,的化学反应方程式为
②的离子方程式为
③已知:,经三步转变成M的合成反应流程为
①的化学反应类型为 ,的化学反应方程式为 。
②的离子方程式为 。
③已知: —— ,经三步转变成M的合成反应流程为 (实例如题28图);第二步反应试剂及条件限用水溶液、加热)
【答案】(1)碳碳双键,线型
(2)
②
③
【解析】(1)由A的结构简式知分子中具有碳碳双键可以发生加聚反应;所得高分子没有支链的应为线性高分子化合物。
(2)B的结构简式为,根据反应条件在氢氧化钠醇溶液中,只能发生消去反应,根据下面产物知C的结构简式为。(3)M分子中含有碳碳不饱和键,而Q为饱和二元酸,故为环状化合物(4)①由反应条件知①取代反应、G~H也为取代反应。②在银氨溶液作用下,物质发生银镜反应,使醛基氧化。③先通过在光照条件下发生取代,如28题图G但发生的为三氯取代物 ,生成,然后与NaOH溶液发生反应生成,最后酸化可生成M。
【考点定位】本题考查有机物合成与推断。
(2011·山东)33.(8分)【化学——有机化学基础】合成P(一种抗氧剂)的路线如下
(1)A B的反应类型为______。B经催化加氢生成G(C4H10),G的化学名称是_____。
(2)A与浓HBr溶液一起共热生成H,H的结构简式为______。
(3)实验室中检验C可选择下列试剂中的_______。
a.盐酸 b.FeCl3溶液 c.NaHCO3溶液 d.浓溴水
(4)P与足量NaOH溶液反应的化学反应方程式为__________(有机物用结构简式表示).
【答案】(1)消去反应 2-甲基-丙烷
(2)
(3)b
(4)
+2NaOH+CH3CH2CH2CH2OH+H2O。
【解析】根据A分子中含有3个甲基,可以推断A的结构简式为。(1)AB的反应为消去反应,根据A的结构简式可以推断出B为,则G为2-甲基-丙烷。(2)H为A与HBr发生取代反应的产物,结构简式为。(3)C为苯酚,苯酚遇FeCl3溶液呈紫色,与浓溴水发生取代反应生成白色沉淀,因此可以用FeCl3溶液和浓溴水检验C。(4)F与A为同分异构体,且分子内只含1个甲基,则F的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH,P为E与F发生酯化反应的产物,结构简式为
O
OH
CH3
CH3
O
O
O
CH3C—Cl
OH
NaOH,H2O
有机碱
CH3
O
H3C- -CH3
-COOH
-COOH
-COOCH2CH(CH2)3CH3
-COOCH2CH(CH2)3CH3
C2H5
C2H5
—C—COOH
—OH
O
‖
+ NaHCO3 → + CO2↑+ H2O
—C—COONa
—OH
O
‖
H3C- -CH3
-COOH
-COOH
-COOCH2CH(CH2)3CH3
-COOCH2CH(CH2)3CH3
C2H5
C2H5
—C—COOH
—OH
O
‖
+ NaHCO3 → + CO2↑+ H2O
—C—COONa
—OH
O
‖
RC≡CH
R1-C-R2
O
一定条件
R
C
C
C
R1
R2
OH
自动脱水2012年高考试题分项解析化学
专题01 电化学及其应用
(2012·福建)9.将右图所示实验装置的 K 闭合,下列判断正确的是
A.Cu 电极上发生还原反应
B.电子沿 Zn→a→b→Cu 路径流动
C.片刻后甲池中c(SO42-)增大
D.片刻后可观察到滤纸b点变红色
【解析】K闭合时,Zn当负极,铜片当正极构成原电池,使得a为阴极,b为阳极,电解饱和硫酸钠溶液。A项:正确。B项:在电解池中电子不能流入电解质溶液中,错误;C项:甲池中硫酸根离子没有放电,所以浓度不变。错误;D项:b为阳极,OH-放电,使得b附近溶液显酸性,不能使试纸变红,错误。
【答案】 A
【考点定位】本题考查了原电池和电解池原理。
(2012·四川)11.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH 3CH2OH – 4e- + H2O = CH3COOH + 4H+。下列有关说法正确的是
A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气
C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH + O2 = CH3COOH + H2O
D.正极上发生的反应为:O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
【答案】:C
及相关计算。
(2011·大纲版)11.①②③④ 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 ,①②相连时,外电路电流从②流向① ;①③相连时,③为正极,②④相连时,②有气泡逸出 ;③ ④ 相连时,③ 的质量减少 ,据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是
A ①③②④ B ①③④②
C ③ ④ ②① D ③ ① ②④
【答案】B
【解析】电流从正极流向负极,而负极活泼,则金属活泼性①>②;同理,①>③;H2在正极放出,则④>②;质量减少的一极为负极,则③>④。综上可推得,金属活泼性顺序为①③④②,B项正确。
【考点定位】原电池原理
(2011·山东)13.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是
A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减小
C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大
D.图d中,Zn - MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
【答案】B
【解析】图a中,铁棒发生化学腐蚀,靠近底端的部分与氧气接触少,腐蚀程度较轻,A项错误;图b中开关由M置于N,Cu-Zn作正极,腐蚀速率减小,B对;图c中接通开关时Zn作负极,腐蚀速率增大,但氢气在Pt上放出,C项错误;图d中干电池放电时MnO2发生还原反应,体现还原性,D项错误。
【考点定位】金属的腐蚀
(2012·浙江)10.以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:
下列说法不正确的是
A.在阴极式,发生的电极反应为:
2H2O+2e-2OH―+H2↑
B.在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,
是因为阳极区H+浓度增大,
使平衡2+2H++H2O向右移动
C.该制备过程总反应的化学方程式为:
4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+2O2↑
D.测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比为d,
则此时铬酸钾的转化率为α=
10.【答案】D
【解析】本题是电解法在制备物质中的具体应用。分析该制备时,重点要把握其中的x=2-d,转化率为(2-d)/1。
【考点定位】本题通过制备重铬酸钾考查电化学知识。
(2011·安徽)11.某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,现断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是
A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl—Cl2↑+H2↑
B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红
C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:Cl2+2e—=2Cl—
D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极
11、【答案】D
【解析】断开K2,闭合K1时,装置为电解池,两极均有气泡产生,表明石墨为阳极,对知识的综合应用能力。
(2012·北京)12.人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法不正确的是
A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B.催化剂a表面发生氧化反应,有O2产生
C.催化剂a附近酸性减弱,催化剂b附近酸性增强
D.催化剂b表面的反应是CO2 +2H++2e一=HCOOH
【答案】:C
【解析】:根据题给信息和反应特点,该电池中发生的总反应式为:2CO2+2H2O=2HCOOH+O2↑;故其将太阳能转化为了化学能,A对;根据氢离子的转移方向和电子转移的方向,催化剂a表面发生:2H2O-4e- =4H++ O2↑,氧元素化合价升高被氧化,B对;催化剂a表面产生氢离子,酸性增强,C错;催化剂b表面发生:CO2 +2H++2e一=HCOOH,D对。
【考点定位】此题考查了原电池的基本原理、电极反应式的书写和电解质溶液的酸碱性变化知识。
(2012·海南)10.下列叙述错误的是
A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱
B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈
C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液
D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
【答案】:C
【解析】:生铁中含有能导电的碳,两者可以作为原电池的两极,加快铁的腐蚀,A对;铁和锡作为原电池的两极,当其腐蚀时,铁会被腐蚀,B对;电镀铜时,镀层金属做阳极,镀件做阴极,C错;锌铁形成原电池,锌被腐蚀,D对。
【考点定位】此题考查了电化学中的原电池知识。
(2012·上海)14.右图装置中发生反应的离子方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑,下列说法错误的是
A.a、b不可能是同种材料的电板
B.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸
C.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸
D.该装置可看作是铜一锌原电池,电解质溶液是稀硫酸
【答案】A
【考点定位】本题考查原电池和电解池。
(2012·全国新课标卷)26.(14分)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol.L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:
(列出计算过程);
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 。
与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
(4)根据题意,FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,根据元素守恒、电子转移守恒,可得反应的离子方程式。根据原电池反应原理,锌做负极材料,失电子,发生氧化反应;K2FeO4在电池中作为正极材料,得电子,发生还原反应。
【考点定位】铁及其化合物、酸碱中和滴定、离子方程式的书写、电化学、化学计算。
(2012·江苏)20. (14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s) =3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) △H=b kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为 。
(2)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中,混合物Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释放出H2 的物质的量为 。
③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L-1 MgCl2溶液中, 图8
混合物Y 均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如图8 所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物
质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中产生氢气的主要物质是
(填化学式)。
(3)铝电池性能优越,Al-AgO 电池可用作水下动力电源,
其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为 。
【答案】
20. (14 分)
(1)①a+b ②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
(2)②防止Mg、Al 被空气氧化 ②52 mol ③Al
(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O
【考点定位】盖斯定律,铝及其化合物的性质以及电化学反应方程式
(2012·海南)13.(8分)
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为 ;
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 ;
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) △H1= -19.5kJ·mol-1
②N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2O4 反应的热化学方程式 ;
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为 。
【答案】:(1)5;(2)2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;(3)2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) △H=-1048.9kJ/mol;(4)N2H4+ 4OH--4e- =4H2O +N2↑。
【解析】:(1)氮原子的L层是第二层,该层上的电子数为5;(2)根据题目给出的反应物和部分生成物,分析反应中的化合价变化,NH3转化为N2H4时化合价由-3升高到-2,故NaClO中的氯元素化合价只能下降到-1,可知产物中有NaCl,再结合元素守恒可知一定有水生成,故可表示为:2NH3+NaClO=N2H4+ NaCl +H2O;(3)分析题给方程式,可知由2×②-①得到要求的热化学方程式,故△H=2△H2-△H1,写出结果:2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O (g) △H=-1048.9kJ /mol;(4)碱性电池中负极反应是还原反应,也就是还原剂失电子的反应,结合电解质溶液为碱性条件,故写为:N2H4+ 4OH--4e- =4H2O +N2↑。
【考点定位】此题以氮元素为载体,综合考查了电子层排布、化学方程式书写、盖斯定律的应用、原电池中电极反应式的书写等知识。
(2012·海南)16.(9分)
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。
回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上得到的是 ,电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ;
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为
(法拉第常数F=9.65×l04C.mol-1,列式计算),最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。
【答案】:(1)O2+2H2O +4e—=4OH—,CH4+10OH--8e—=CO32-+ 7H2O;(2)H2;2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+ Cl2↑;(3)(1L/22.4L.mol-1)×8×9.65× 104C.mol-1 =3.45×104C;4。
【解析】:(1)燃料电池的总反应就是燃料燃烧的反应即:CH4+2O2+2OH- = CO32-+ 3H2O,故其正极反应式为:O2+ 2H2O +4e—= 4OH—,我们用总反应式减正极反应式可得负极反应式:CH4+10OH--8e—=CO32-+ 7H2O;(2分析图中三池可看出1、2两池是串联的燃料电池,通判断和电解知识。
(2012·北京)25.(13分)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2,
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO3 ﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO3 ﹣):n(HSO3﹣) 91:9 1:1 1:91
pH 8.2 7.2 6.2
①上表判断NaHSO3溶液显 性,用化学平衡原理解释:
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),
b.c(Na+)> c(HSO3-)> c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
c.c(Na+)+c(H+)= c(SO32-)+ c(HSO3-)+c(OH-)
(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HSO3-在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理:
【答案】:(1)SO2+H2OH2SO3,2 H2SO3+O22H2SO4;(2)SO2+2OH- =SO32-+H2O;(3)酸; HSO3-存在:HSO3-SO32-+H+和HSO3-+H2O=H2SO3+OH-,HSO3-的电离程度强于水解程度;ab;(4)HSO3-+H2O-2e- =3H++SO42-;H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生。
【解析】:(1)SO2形成硫酸型酸雨时,二氧化硫和空气中的水、氧气反应得到硫酸:HSO3-+H2O-2e- =3H++SO42-;H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生。
【考点定位】此题以二氧化硫形成酸雨为背景,综合考查了化学反应方程式书写、离子方程式书写、水溶液中的离子平衡、溶液中的离子浓度大小比较、电解原理等知识。
(2012·天津)7.(14分) )X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。
⑵ 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。
⑶ Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________(写出其中两种物质的化学式)。
⑷ X2M的燃烧热ΔH = -a kJ·mol-1 ,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:
______________________________________________________。
⑸ZX的电子式为___________;ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。
⑹ 熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:
2Z + FeG2 Fe + 2ZG
放电时,电池的正极反应式为__________________________:
充电时,______________(写物质名称)电极接电源的负极;
该电池的电解质为___________________。
(3)臭氧、氯气和二氧化氯等均可作为水的消毒剂;(4)硫化氢的燃烧热已知时,其燃烧的热化学方程式为:H2S (g)+3/2O2(g) =SO2(g)+H2O(l) △H= - a kJ·mol-1;(5)氢化钠的电子式为:Na+[:H]-;氢化钠和水反应生成氢气和氢氧化钠:NaH+H2O=NaOH+H2↑;(6)钠单质和FeCl2组成的可充电电池中,放电时做原电池,其正极反应式为:Fe2++2e-=Fe;充电时,金属钠所在的一极接电源负极;电解质为:β-Al2O3。
【考点定位】此题以元素推断为基础,综合考查了周期表的结构、元素性质的比较、常见的水消毒剂、热化学方程式的书写、电子式书写和化学方程式书写、电化学知识。
(2011·山东)28.(12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收。
a.浓H2SO4 b.浓HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2)用稀H2SO4 浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在 (填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是 。
a.电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可以制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 。
【答案】 (1)cd (2)Fe3+ 取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色 (3)3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu (4)bd (5)O2+4H++4e-=2H2O
因此正极反应为:O2+4H++4e-=2H2O。
【考点定位】Fe3+和Fe2+的性质及检验方法、铜的冶炼和精炼、原电池的原理。
(2012·福建)24. (16分)
(1)电镀时,镀件与电源的 极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。
① 若用铜盐进行化学镀铜,应选用_(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
② 某化学镀铜的反应速率随镀液pH 变化如右图所示。该镀铜过程中,镀液pH 控制在12.5左右。据图中信息,给出使反应停止的方法:
(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下
① 步骤(i)中Cu2(OH) 2CO3 发生反应的化学方程式为 。
② 步骤(ii)所加试剂起调节pH 作用的离子是 (填离子符号)。
③ 在步骤(iii)发生的反应中,1 mol MnO2转移2 mol 电子,该反应的离子方程式为 。
④ 步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为
3Fe3+ + NH4++2SO42-+6H2O= NH4Fe3 (SO4)2(OH)6+6H +
过滤后母液的pH = 2.0 , c (Fe3+) =a mol·L-1,, c ( NH4+)=b mol·L-1,, c ( SO42-)= d mol·L-1,该反应的平衡常数K=_ (用含a 、b 、d 的代数式表示)。
【解析】(1)电镀时,待镀件与电源的负极相连,溶液中的镀层金属离子得到电子在镀件上析出。
(2) ①②化学电镀的原理就是利用置换反应将镀层金属离子从溶液中置换出来,从铜盐中置换出铜通常用Fe等还原剂。②由图可看出溶液pH低于9时,该化学镀的反应速率为0,因此可调节pH略小于9即可使反应停止。
(3)①Cu2(OH)2CO3溶于H2SO4的反应为:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O。
②加入的NH4HCO3中的NH4+ 水解显酸性,HCO3- 水解显碱性,且可以与溶液中的H+反应,故起调节pH作用的离子是HCO3- 。
③溶液中具有还原性的只有Fe2+,再根据1molMnO2转移2mol电子,即可写出相应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O。
④化学平衡常数就是达到化学平衡时,生成物浓度幂之绩与反应物浓度幂之绩的比值,注意溶液中的沉淀和水的浓度看作是1。
【考点定位】本题考查了电镀原理、化学平衡的应用和物质的制备。
图8
图92012年高考试题分项解析化学
专题11 无机综合与推断
(2012·四川)26.(13分)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质,E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体,M为红褐色沉淀。
请回答下列问题:
(1)B中所含元素位于周期表中第 周期 族。
(2)A在B中燃烧的现象是 。
(3)D + E → B的反应中,被氧化与被还原的物质的量之比是 。
(4)G + J → M的离子方程式是 。
(5)Y受热分解的化学方程式是 。
【答案】:(1)四 ⅦA(各1分,共2分)(2)产生苍白色火焰(2分)(3)2∶1(3分)
(4)3AlO2-+Fe3++6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓(3分)
(5)4Fe(NO3)32Fe2O3+ 12NO2↑+ 3O2↑(3分)
(1)B中所含元素为Cl,处于周期表中第四周期第ⅦA。
(2)H2在Cl2中燃烧的现象为气体安静燃烧,火焰呈苍白色,并白雾产生。
(3)由MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + H2O + Cl2↑可知,被氧化的是HCl(浓),物质的量为2mol,被还原的物质是MnO2,物质的量为1mol,物质的量之比为2∶1。
(4)NaAlO2和FeCl3在溶液中发生双水解,离子方程式为3AlO2-+Fe3++6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓
(5)Fe(NO3)3受热分解的方程式为4Fe(NO3)32Fe2O3+ 12NO2↑+ 3O2↑
【考点定位】本题考查无机推断,涉及到金属元素Na、Al、Fe、Mn和非金属元素H、O、N、Cl。
(2011·大纲版)27.(15分)(注意:在试题卷上作答无效)
原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。
回答下列问题:
元素a为________;c为_______
由这些元素形成的双原子分子为__________________。
由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是_______,非直线形的是_______________________。(写2种)
这些元素的单质或由他们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是_______,离子晶体的是_______,金属晶体的是_______,分子晶体的是_______;(每空填一种)
元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为_______________________。
(2011·重庆)26.(15分)金刚石具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛.
(1) 碳与周期元素的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物R为非极性分子,碳元素在周期表中的位置是 ,是 ,的电子式为 .
(2) 一定条件下,还原CCl4可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收其中的实验操作名称为 ,除去粗产品中少量钠的试剂为 .
(3)碳还原制,其粗产品中杂质为和.先将20.0g粗产品加入到过量的溶液中充分反应,收集到0.1mol氢气,过滤得固体11.4g,滤液稀释到1L,生成氢气的离子方程式为 ,硅盐酸的物质量浓度为 。
(4)下列叙述正确的有 (填序号),
①还原CCl4的反应、Cl2与的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③溶液与的反应可用于推断与的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2
【答案】(1)第二周期第IVA族,氧(或O),
(2)过滤,水(或乙醇)
(3)Si+2OH-+H20=SiO32-+2H2,0.17mol/L
(4)③④
【解析】 (1) 碳元素的原子有两个电子层,最外层有四个电子,故在第二周期第IVA越强对应非金属性越强,硫酸生成硅酸,说明硫酸酸性大于硅酸,从而说明S的非金属性大于Si,C正确;钠在空气中燃烧生成Na2O2,锂燃烧生成Li2O,阴阳离子之比均为1:2,D正确。
【考点定位】本题考查硅与碳单质及化合物的结构与性质。2012年高考试题分项解析化学
专题06 元素周期表、周期律
(2012·福建)8.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如右下图所示,其中 T 所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是
A.最简单气态氢化物的热稳定性:R > Q
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q < W
C.原子半径:T > Q > R
D.含 T 的盐溶液一定显酸性
【答案】D
【考点定位】本题考查了元素周期表和元素周期律。
(2012·四川)8.已知W、X、Y、Z为短周期元素,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物稳定性,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性,下列说法正确的是
A.X、Y、Z、W的原子半径依次减小
B.W与X形成的化合物中只含离子键
C.W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点
D.若W与Y的原子序数相差5,则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3
【答案】:A
【解析】:根据题目信息,W、X、Y、Z的位置关系如图,X、Y、Z、W的原子半径依次为X > Y > Z>W,A正确;如W为氧元素,则可形成过氧化物,就含有共价键,B不正确;W如为碳元素,CH4的沸点就低于SiH4,C不正确;若W与Y的原子序数相差5,设W为氮元素,则Y为Mg元素,则可形成Mg3N2,D不正确。
【考点定位】本题考查元素周期表和元素周期律的知识。涉及到原子半径大小的比较、化学键种类的判断、气态氢化物熔沸点的比较和化合物种类的判断。
(2011·大纲版)10.元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同,且X的离子半径小于负二价硫的离子半径,X元素为( )
【答案】D
【解析】X的离子半径比S2-小,且排布与Ca2+相同,则其核电荷数大于S。由于稀有气体的半径特别大,故应排除Ar。
【考点定位】核外电子排布,离子半径比较
(2012·浙江)9.X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期元素,3种元素的原子核外电子数之和与Ca2+的核外电子数相等,X、Z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列说法正确的是
A.原子半径:Z>Y>X
B.Z与X形成化合物的沸点高于Z的同族元素与X形成化合物的沸点
C.CaY2与水发生氧化还原反应时,CaY2只作氧化剂
D.CaX2、CaY2和CaZ2等3种化合物中,阳离子与阴离子个数比均为1︰2
9.【答案】B
【考点定位】本题考查短周期元素的性质推断和元素周期表知识。
(2012·北京)9.已知33As、35Br位于同一周期,下列关系正确的是
A.原子半径:As>C1>P B.热稳定性:HC1>AsH3>HBr
C.还原性:As3->S2->C1- D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
【答案】:C
【解析】:根据题给信息,Br为35号元素,其位于周期表第四周期VIIA族,As为33号元素,其位于周期表的第四周期VA族,故原子半径:As>P>C1,A错;非金属性越强的元素,其氢化物越稳定,故热稳定性:HC1>HBr>AsH3,B错;元素离子的还原性:As3->S2->C1-,C对;硫酸是强酸,磷酸是弱酸,故酸性:H3AsO4>H3PO4>H2SO4,D错。
【考点定位】此题考查元素周期表的结构和元素周期律知识。
(2012·全国新课标卷)13. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述,下列说法中正确的是
A.上述四种元素的原子半径大小为WB.W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20
C.W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物
D.由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y祖传的化合物的沸点
【答案】 C
【考点定位】元素周期律、周期表、元素推断、分子的结构
(2012·江苏)12. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X 原子的最外层电子数是其内层电子总数的3 倍,Y 原子的最外层只有2 个电子,Z 单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族。下列叙述正确的是
A. 元素X 的简单气态氢化物的热稳定性比W 的强
B. 元素W 的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z 的弱
C. 化合物YX、ZX2、WX3 中化学键的类型相同
D. 原子半径的大小顺序: rY >rZ >rW >rX
【答案】AD
【解析】X的最外层电子数为内层电子数的3倍,则X应为O元素;Y最外层有2个电子,且为原子序数大于O的短周期元素,则Y应为Mg元素;Z单质为半导体,则应为Si元素;W与X同族,则W为S元素。A项,O的非金属性强于S,故H2O的热稳定性强于H2S,正确;B项,酸性:H2SO4>H2SiO3,错;C项,MgO中为离子键,SiO2,SO3中为共价键,错;D项,原子半径:Mg>Si>S>O,正确。
【考点定位】元素推断、元素周期律
(2012·上海)2009年《自然》杂志报道了我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果,这种测量方法叫“铝铍测年法”。
完成下列填空;
23.10Be和9Be 。
a.是同一种原子
c.具有相同的化学性质
b.具有相同的中子数
d.具有恒定的丰度
Be所在的周期中,最外层有2个未成对电子的元素相互组成的化合物属于 晶体。
24.Al和Be具有相似的化学性质,写出BeCl2水解反应的化学方程式。
25.Be研究表明26Al可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是 。
a.比较这两种元紊的单质的硬度和熔点
b.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液
c.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
d.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
26,目前还有一种测量方洼叫“钾氩测年法”。写出和Ar核外电子排布相同的阴离子的半径由大到小的顺序 (用化学符号表示);其中一种离子与钾相邻元素的离子所形成的化合物可用做干操剂,此化合物的电子式是 。
【答案】23.cd;分子
24.BeCl2+2H2O
Be(OH)2+2HCl
25.bc
26.S2->Cl-;
【解析】 (1)10Be和9Be是铍元素的两种核素,是两种不同的原子,选项A错误;两者式为。
【考点定位】本题主要考查同位素、核素及元素周期律。
(2012·天津)7.(14分) )X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。
⑵ 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。
⑶ Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________(写出其中两种物质的化学式)。
⑷ X2M的燃烧热ΔH = -a kJ·mol-1 ,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:
______________________________________________________。
⑸ZX的电子式为___________;ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。
⑹ 熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:
2Z + FeG2 Fe + 2ZG
放电时,电池的正极反应式为__________________________:
充电时,______________(写物质名称)电极接电源的负极;
该电池的电解质为___________________。
【答案】:(1)第二周期第VIA族;(2)HClO4;H2S;(3)Cl2、O3、ClO2(任写两种,其他合理答案均可);(4)H2S (g)+3/2O2(g) =SO2(g)+H2O(l) △H= - a kJ·mol-1;(5)Na+[:H]-;NaH+H2O=NaOH+H2↑;(6)Fe2++2e-=Fe;钠;β-Al2O3。
【解析】:由于五种元素分属于三个短周期,且原子序数依次增大,X、Z同主族,故
【考点定位】此题以元素推断为基础,综合考查了周期表的结构、元素性质的比较、常见的水消毒剂、热化学方程式的书写、电子式书写和化学方程式书写、电化学知识。
(2011·安徽)25.(16分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
Y Y的基态原子最外层电子排布式为:nsnnpn+2
Z Z存在质量数为23,中子数为12的核素
W W有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
⑴W位于元素周期表第 周期第 族,其基态原子最外层有 个电子。
⑵X的电负性比Y的 (填“大”或“小”);X和Y的气态氢化物中,较稳定的是 (写化学式)
⑶写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目: 。
⑷在X原子与氢原子形成的多种分子中,有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢,写出其中一种分子的名称: 。氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子,写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式:
。
【答案】⑴4 Ⅷ 2 ⑵小 H2O
⑶
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑
⑷丙烷(其他答案合理也给分)
CH3COOH+HCO-3=CH3COO-+H2O+CO2↑
应的分子必须为羧酸,如CH3COOH等。
【考点定位】本题以元素推断题为依托考查原子结构、元素周期表、元素周期律知识、核磁共振氢谱、氧化还原反应及离子方程式的书写,旨在考查考生对物质组成、结构、性质与元素在周期表中的位置的关系的综合应用能力,考查学生的发散思维能力。2012年高考试题分项解析化学
专题03 反应速率、化学平衡
(2012·广东)31.碘在科研与生活中有重要作用,某兴趣小组用0.50 mol·L—1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L—1K2S2O8、0.10 mol·L—1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:S2O82—+ 2I— = 2 SO42— + I2(慢) I2 + 2 S2O32— = 2I— + S4O62— (快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的 耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,为确保能观察到蓝色,S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32—):n(S2O82—) 。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验序号 体积V/ml
K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0
表中Vx = ml,理由是 。
(3)已知某条件下,浓度c(S2O82—)~反应时间t的变化曲线如图13,若保持其它条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82—)~反应时间t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
(4)碘也可用作心脏起捕器电源—锂碘电池的材料,该电池反应为:
2 Li(s) + I2 (s) = 2 LiI(s) ΔH
已知:4 Li(s) + O2 (g) = 2 Li2O(s) ΔH1
4 LiI(s) + O2 (g) = 2 I2 (s) + 2 Li2O(s) ΔH2
则电池反应的ΔH = ;碘电极作为该电池的 极。
【答案】(1)Na2S2O3, < 2
(2)2, 保证其他条件不变,只改变反应物K2S2O8浓度,从而才到达对照实验目的。
(3)
(4) (△H1—△H2)/2; 正极
【考点定位】化学反应速度的影响因素
(2012·福建)12 一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如右图所示。下列判断正确的是
A.在0-50min之间, pH =2 和 PH= 7 时 R 的降解百分率相等
B.溶液酸性越强, R 的降解速率越小
C.R的起始浓度越小,降解速率越大
D.在 20-25min之间, pH = 10 时 R 的平均降解速率为 0.04mol·L-1·min-1
12【解析】A项:在0-50min内,PH=2时,20min时,R已经降解完了,因此R平均降解速率计算按0-20min,而PH=7时,40min时,R已经降解完了,因此R平均降解速率计算按0-40min,通过计算,正确;B项:,PH=2时大约在20min降解完,PH=7大约在40min降解完,但是起始浓度不相同,所以溶液的酸性与R降解速率没有直接联系,错误。C项:与B相同,错误;D项:PH=10时,在20-25min,R的平均降解速率为(0.6*10-4-0.4*10-4)/5=0,04*10-4mol●L-1min-1
【答案】A
【考点定位】本题考查了化学反应速率的图象分析。
(2012·四川)12.在体积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1.100molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应:2SO2 + O2 2SO3,ΔH<0。当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡,在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是
A.当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡
B.降低温度,正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大
C.将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中,得到沉淀的质量为161.980g
D.达到平衡时,SO2的转化率为90%
【答案】:D
【解析】:2SO2 + O2 2SO3,
始量 amol 1.100mol 0 mol
变量 2xmol xmol 2xmol
平衡 (a-2x) mol (1.100-x) mol 2xmol
由题意可得,a+1.100-(a-2x)- (1.100-x)- 2x=0.315,(a+1.100-2x)/(a+1.100)=0.825,(2011·大纲版)8.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反映制得,其中的一步反应为
CO(g)+ H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H <0
反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是
A 增加压强 B 降低温度 C 增大CO 的浓度 D 更换催化剂
【答案】B
(2011·重庆)13.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:
a(g)+b(g)2c(g);<0
x(g)+3y(g)2z(g);>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是
等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变
等压时,通入z气体,反应器中温度升高
等容时,通入惰性气体,各反应速率不变
等容时,通入x气体,y的物质的量浓度增大
【答案】A
【解析】等压时充入惰性气体,体积增大,但对于第二个反应而言平衡正向移动,反应吸热,温度降低,第一个反应向正向移动,c的物质的量增加,A项错误。
【考点定位】本题考查化学反应速率、化学平衡的移动等知识。
(2011·安徽)9.一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:
SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l) △H<0 若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是
A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变
B.平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快
C.平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率
D.其他条件不变,使用不同催化剂,该反应平衡常数不变
9、【答案】D
【解析】。由于硫为液态,因此反应前后气体分子数不等,达平衡前容器内压强逐渐变小,分离出硫对化学反应速率及平衡无影响,即A、B错误;根据平衡移动原理知升温平衡向吸热方向移动即向左移动,SO2的转化率降低,C错误;平衡常数只受温度的影响,与催化剂无关,故D项正确。
【考点定位】本题主要考查外界条件对化学平衡及反应速率的影响,考查平衡常数的知识及平衡的移动。
(2012·天津)6.已知2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g);ΔH = -197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲) 2 mol SO2和1 mol O2;(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2 ;(丙) 2 mol SO3 。恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是
A.容器内压强P:P甲=P丙 > 2P乙
B.SO3的质量m:m甲=m丙 > 2m乙
C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙 > k乙
D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=G丙 > 2Q乙
【答案】:B
【考点定位】此题综合考查了化学反应速率和化学平衡知识。
(2012·上海)18.为探究锌与稀硫酸的反应速率(以v(H2)表示)。向反应混合汶中加入某些物质,下列判断正确的是
A.加入NH4HSO4固体,v(H2)不变 B,加入少量水,v(H2)减小
C.加入CH3COONa固体,v(H2)减小 D.滴加少量CuSO4溶液,v(H2)减小
【答案】BC
【解析】NH4HSO4能电离生成H+,故v (H2)应增大;滴加少量CuSO4溶液后,Zn能与其置换出的Cu形成原电池,能加快反应速率。
【考点定位】本题考查化学反应速率的影响因素
(2012·江苏)10. 下列有关说法正确的是
A.CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0
B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈
C.N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) △H<0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2 )和H2的平衡转化率均增大
D.水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应
【答案】B
【考点定位】化学反应原理的分析
(2012·江苏)14. 温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t / s 0 50 150 250 350
n(PCl3) / mol 0 0. 16 0. 19 0. 20 0. 20
下列说法正确的是
A. 反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)= 0. 0032 mol·L-1·s-1
B. 保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)= 0. 11 mol·L-1,则反应的驻H<0
C. 相同温度下,起始时向容器中充入1. 0 mol PCl5、0. 20 mol PCl3 和0. 20 mol Cl2,反应达到平衡前v(正)>v(逆)
D. 相同温度下,起始时向容器中充入2. 0 mol PCl3 和2. 0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3 的转化率小于80%
【答案】C
【解析】A项,v (PCl3)= mol/(L·s),错;B项,从表中看,平衡时PCl3为0.2mol/2L=0.1mol/L,升高温度时,PCl3的浓度增大,即平衡正向移动,说明正反应为吸热反应,错;C项,原平衡时,K=,充入物质后,Q=,因为Qv (逆),正确;D项,题干中充入1mol PCl5,相当于充入1mol PCl3和1mol Cl2,平衡时各组分的量相等,则PCl3的转化率为,现充入2mol PCl3和2mol Cl2,可看是两部分平衡后再加压,加压向体积减小的方向移动,即逆向移动,PCl3的转化率应增大,错。
【考点定位】化学反应速率与化学平衡
(2012·上海)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0) 完成下列填空:
31.在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2 L,3 min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80 g,则H2的平均反应速率___ mol/(L·min);该反应的平衡常数表达式K=_____
32.上述反应达到平衡后,下列说法正确的是_。
a.其他条件不变,压强增大,平衡常数K减小
b.其他条件不变,温度升高,平衡常数K减小
c.其他条件不变,增大Si3N4物质的量平衡向左移动
d.其他条件不变,增大HCl物质的量平衡向左移动
33.一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是_。
a.3v逆(N2)=v正(H2) b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c.混合气体密度保持不变 d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
34.若平衡时H2和HCl的物质的量之比为m/n,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,H2和HCl的物质的量之比___m/n(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】31.0.02;
32.bd
33.ac
34.<
【解析】31.反应生成n(Si3N4)==0.02 mol,则反应消耗n(H2)=0.12 mol,v (H2)==0.02 mol/(L·min),该反应的平衡常数的表达式为。
关。
34.降低温度,平衡向正反应方向移动,HCl的物质的量增大,H2的物质的量减小,故H2和HCl的物质的量之比大于。
【考点定位】本题主要考查化学反应速率与化学平衡得有关计算和判断。
(2012·全国新课标卷)27.(15分)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
(1)实验室常用来制备氯气的化学方程式为 ;
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2、和CO的燃烧热(ΔH)分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ.mol-1和-283.0kJ.mol-1,则生成1m3(标准状况)CO所需热量为 ;
(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为 ;
(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出):
①计算反应在第8min时的平衡常数K= ;
②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低:T(2) T(8)
(填“<”、“>”或“=”),
③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)= mol·L-1;
④比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率(平均反应速率分别以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13))的大小 ;
⑤比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小:v(5-6) v(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是 。
【答案】
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)5.52×103 KJ
(3)CHCl3+H2O2=COCl2+H2O+HCl
(4)①0.234 mol·L-1
②<
③0.031mol·L-1
④v(5-6)> v(2-3)=v(12-13)
ΔH=ΔH1-2ΔH2-2ΔH3=(-890.3)kJ·moL-1-2×(-285.8)kJ·moL-1-2×(-283.0)kJ·moL-1=247.3 kJ·moL-1,即生成2mol CO,需要吸热247.3 KJ,那么要得到1立方米的CO,吸热为(1000/22.4)×247.3/2=5.52×103 KJ。
(4)由图示可知8min时COCl2、Cl2、CO三种物质的浓度分别为0.04mol·L-1、0.11 mol·L-1、0.085 mol·L-1。所以此时其平衡常数为:0.11 mol·L-1×0.085 mol·L-1÷0.04 mol·L-1=0.23 4mol·L-1。第8min时反应物的浓度比第2min时减小,生成物浓度增大,平衡向正反应方向移动。又因为正反应为吸热反应,所以T(2)<T(8)。④根据图像变化可知:在2min时升温 。在10min时 增加COCl2的浓度,在12min时,反应达到平衡 。在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大,v(5-6)>v(15-16)。
【考点定位】热化学方程式的书写、反应热的计算、化学反应速率、影响化学反应速率的因素、化学平衡、化学图像。
(2012·北京)26. (12分)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A: 4HCl+O2 2Cl2+2H2O
(1)已知:i 反应A中, 4mol HCI被氧化,放出115.6kJ的热量。
ii
①H2O的电子式是_______________.
②反应A的热化学方程式是_______________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________kJ,H2O中
H—O 键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)_______________。
(2)对于反应A,下图是4种投料比[n(HCl):n(O2),分别为1:1、2:1、4:1、6:1]下,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。
①曲线b对应的投料比是______________.
②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时,对应的反应温度与投
料比的关系是_________________.
⑧投料比为2:1、温度为400℃时,平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_______________.
【答案】:(1);4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) △H= - 115.6 kJ/mol;32;强;(2)4:1;投料比越小时对应的温度越低;30.8%。
【解析】:(1)根据水分子的结构,其电子式为:;反应A的热化学方程式为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H= - 115.6 kJ/mol;由于反应中,需要断裂4mol“H—Cl“键、断开1mol“O=O”键,形成2mol“Cl-Cl”键,形成4mol“H-O”键;根据图纸数据,断开1mol“O=O”键,形成2mol“Cl-Cl”键的能量差为12kJ/mol,,反应的热效应为:-115.6 kJ/mol,故此断裂4mol“H—Cl“键和形成4mol“H-O”键的能量差为:-127.6 kJ/mol,故断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为32kJ,H2O中H—O 键比HCl中H—Cl键强;(2)根据反应方程式:4HCl+O22Cl2+2H2O,氧气的投料比越高,则HCl的转化率越高,故此曲线b对应的投料比为4:1;由于该反应正向放热,故温度越高,HCl的转化率越低,故投料比越小时温度越高;当投料比为2:1,温度为400℃时,HCl的转化率约为80%,此时为:
(2012·天津)10.(14分)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:
WO3 (s) + 3H2 (g) W (s) + 3H2O (g)
请回答下列问题:
⑴ 上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。
⑵ 某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为_____________________;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
⑶上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:
温度 25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃
主要成份 WO3 W2O5 WO2 W
第一阶段反应的化学方程式为___________________________;580℃时,固体物质的主要成分为________;假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为____________________________________。
⑷ 已知:温度过高时,WO2 (s)转变为WO2 (g);
WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g) ΔH = +66.0 kJ·mol-1
WO2 (g) + 2H2(g) W (s) + 2H2O (g) ΔH = -137.9 kJ·mol-1
则WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH = ______________________。
⑸ 钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W (s) +2I2 (g) WI4 (g)。下列说法正确的有________________。
a.灯管内的I2可循环使用
b.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
c.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
d.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢
【答案】:(1)k= ;(2)60%;吸热;(3)2WO3+H2W2O5+H2O;W2O5、WO2;1:1:4;(4)+203.9kJ·mol-1;(5)ab。
【解析】:(1)根据题给的化学方程式,其中的WO3和W均为固体,平衡常数中不写入,故k= ;(2)由方程式:WO3+3H2W+3H2O,两物质的化学计量数相同,又知平衡时两者的体积比为2:3,故氢气的平衡转化率为:(3/5)×100%=60%;温度升高时,氢气和水蒸气的体积比减小,说明平衡向正向移动,说明该反应正向吸热;(3)根据表格中给出的反应的三个阶段,第一阶段,WO3转化为W2O5,方程式可表示为:2WO3+H2W2O5+H2O;在580℃时,反应进入第二阶段,固体物质的主要成分是:W2O5、WO2;第二阶段的方程式可表示为:W2O5+H22WO2+H2O、第三阶段的方程式为: WO2+2H2W+2H2O;故三阶段消耗的氢气的物质的量为:1:1:4;(4)根据题给的两个热化学方程式:WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) △H= +66.0 kJ·mol-1①; WO2(g)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) △H=-137.9kJ·mol-1②;将反应①-②得到:WO2(s) WO2(g) △H= +203.9kJ·mol-1;(5)根据钨丝灯管的反应原理,可知灯管内的碘单质可循环使用,a对;加入碘单质的作用是减缓灯丝变细,故b对;由于四碘化钨是在1400℃生成,高于3000℃时分解,故应在灯丝上形成,c错;温度升高时,不管是分解速率和化合速率都加快,d错。
【考点定位】此题为以金属钨的制取为基础,综合考查了化学平衡常数、平衡转化率、化学平衡的移动、盖斯定律、化学方程式的书写等知识。
(2011·重庆)29.(14分)尿素是首个由无机物人工合成的有机物。
(1)工业上尿素和,在一定条件下合成,其反应方程式为 。
(2)当氨碳比的转化率随时间的变化关系如题29图1所示.
①A点的逆反应速率 点的正反应速率为(填“大于”、“小于”或“等于”)
②的平衡转化率为 。
版权所有:高考资源网(www.)
(3)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图29图2.
①电源的负极为 (填“A”或“B”).
②阳极室中发生的反应依次为 、 。
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解).
【答案】(1)2NH3+CO2CO(NH3)2+H2O
(2)①小于
②30%
(3)①B
②2Cl-—2e-=Cl2↑, CO(NH3)2 +3 Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl
③不变;7.2
【解析】(1)合成尿素根据原子个数守恒,还生成H2O,及2NH3+CO2CO(NH3)2+H2O。(2)①A点未达到平衡,此过程中正反应速率减小,逆反应速率增大, B点达到平衡正逆反应速率相等,对CO2来说逆反应速率达到最大,故为小于。②根据2NH3+CO2CO(NH3)2+H2O可设起始CO2为xmol
4x x 0 0
x×60% 则转化的NH3为2x×60%,所以转化率=%
(3)①由图像电解产生产物知:生成氢气的极为阴极,则B为负极。②阳极室中Cl-失电子产生Cl2。③阴极减少的H+,可通过质子交换膜补充,而使PH不变。气体物质的量为13.44L/22.4L/mol=0.6mol,由电子守恒及其原子个数守恒CO(NH2)2 ~3 Cl2~N2~CO2 ~3H2,则CO(NH2)2的物质的量为0.6mol/5=0.12mol,质量为0.12mol×60g/mol=7.2g
【考点定位】本题综合考查化学反应原理中化学反应速率、化学平衡、电化学等知识。
(2011·山东)29.(16分)偏二甲肼与N2O4 是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:
(CH3)2NNH2 (l)+2N2O4 (l)=2CO2 (g)+3N2(g)+4H2O(g) (Ⅰ)
(1)反应(Ⅰ)中氧化剂是_______.
(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4 (g)2NO2 (g) (Ⅱ)
(3)一定温度下,反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________.
若在相同温度下,上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数_____(填“增大”“不变”或“减小”),反应3s后NO2的物质的量为0.6mol,则0~3s内的平均反应速率v(N2O4)=________mol·L-1·S-1。
(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25℃时,将amol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是_____ (用离子方程式表示)。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将______(填”正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为__ _mol·L-1。(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2X10-5 mol·L-1)
【答案】(1)N2O4 (2)放热 (3)ad 不变 0.1 (4)NH4++H2ONH3·H2O+H+逆向
【解析】(1)反应(Ⅰ)中N2O4中N由+4价变为0价,作为氧化剂。(2)温度升高不变。v(N2O4)=v(NO2)=×=0.1mol/(L·s)。(4)NH4NO3溶液由于NH4+水解溶液显酸性,滴加氨水后溶液由酸性变为中性,水的电离平衡向逆反应方向移动。Kb=,而c(OH-)=10-7mol/L,则c(NH4+)=200c(NH3·H2O),故n(NH4+)=200n(NH3·H2O),根据电荷守恒,n(NH4+)=n(NO3-),则溶液中n(NH4+)+n(NH3·H2O)=a+,根据物料守恒,滴加氨水的浓度为(a+-a)mol÷bL=mol/L。
【考点定位】氧化还原反应,化学反应中的能量变化,化学平衡的移动等。
(2012·福建)23. ( 14分)
(1)元素M 的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同,则M的原子结构示意图为_ 。
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 _。
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2OHSO3-+OH-水解平衡的事实是 _(填序号)。
A.滴人酚酞溶液变红,再加人H2SO4溶液后红色退去
B.滴人酚酞溶液变红,再加人氯水后红色退去
C.滴人酚酞溶液变红,再加人BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去
(4)元素X、Y 在周期表中位于向一主族,化合物Cu2X和Cu2Y 可发生如下转化(其中D 是纤维素水解的最终产物):
① 非金属性X Y(填“>”或“<”)
② Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成,化学方程式为
(5)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A (g ) + B ( g)2C ( g ) + D ( s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系:
物质 A B C D
起始投料/mol 2 1 2 0
23.【解析】(1)NH4+ 所含的电子数和质子数分别是10、11,与其电子数和质子数均相等的简单离子只有Na+,Na的原子结构示意图为
。
升高而减小。
【答案】(1)
。
(2) 3NH3·H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NH4+
(3)C
(4)①< ② Cu2O+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O。
(5) 化学平衡常数随温度升高而减小
【考点定位】本题考查了原子结构示意图、离子方程式的书写、化学平衡的判断和实验检验。
△
C3(H2O)
C3(H2)
C3(H2O)
C3(H2)2012年高考试题分项解析化学
专题02 电解质溶液
(2012·广东)23.对于常温下PH为2的盐酸,传述正确的是
A.c(H+) = c(Cl—) + c(OH—)
B.与等体积PH=12的氨水混合后所得溶液显酸性
C.由H2O电离出的c(H+) = 1.0 ×10—12 mol·L—1
D.与等体积0.01 mol·L—1乙酸钠溶液混合后所得溶液中:c(Cl—) = c(CH3COO—)
【答案】A C
【考点定位】电解质溶液
(2012·福建)11.下列物质与水作用形成的溶液能与NH4CI反应生成 NH3 的是
A.二氧化氮 B.钠 C.硫酸镁 D.二氧化硅
【解析】NH4++H2ONH3●H2O+H+ ,只要能使平衡往正方向进行,而且在一定条件下温度升高或者氨水的浓度足够大就可能生成NH3,A项:产生NO气体,错误; B项:钠消耗了H+而且该反应放热可以产生氨气,正确;C项:不能产生氨气,错误;D项:二氧化硅可以与氢氟酸反应,跟其他酸很难反应,所以也没有氨气产生,错误。
【答案】B
【考点定位】本题考查了铵离子水解平衡。
(2012·四川)10.常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是
A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+) = c(Cl-) + c(ClO-) + c(OH )
B.pH = 8.3的NaHCO3溶液:c(Na+) > c(HCO3-) > c(CO32-) > c(H2CO3)
C.pH = 11的氨水与pH = 3的盐酸等体积混合:c(Cl-) = c(NH4+) > c(OH ) = c(H+)
D.0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合:
2c(H+) – 2c(OH-) = c(CH3COO-) – c(CH3COOH)
【答案】:D
【解析】:新制氯水中加入固体NaOH得到的溶液中存在电荷守恒即c(Na+) + c(H+)= c(Cl-) + c(ClO-) + c(OH ),A不正确;NaHCO3溶液中,NaHCO3水解呈碱性,水解大于电离,即c(H2CO3)> c(CO32-),B不正确;pH = 11的氨水与pH = 3的盐酸等体积混合,氨水过量,溶液应呈碱性,C不正确;0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合反应得到0.05mol/LCH3COOH和0.05mol/LCH3COONa,溶液中存在电荷守恒c(Na+) + c(H+)= c(CH3COO-) + c(OH )和物料守恒,2c(Na+) = c(CH3COO-) + c(CH3COOH),将两式中的c(Na+)消去得2c(H+) – 2c(OH-) = c(CH3COO-) – c(CH3COOH),D正确。
【考点定位】本题考查离子浓度大小的比较,涉及到单一溶液和混合溶液中离子浓度大小的比较。
(2011·山东)8. 下列与含氯化合物有关的说法正确的是
A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体
C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA阿伏加德罗常数)
【答案】B
(2011·重庆)11.向10mL 0.1mol·溶液中,滴加等浓度溶液x mL,下列叙述正确的是
x=10时,溶液中有、、,且
x=10时,溶液中有、、,且
x=30时,溶液中有、、,且
x=30时,溶液中有、、,且
【答案】A
【解析】当x=10时,Al3+过量溶液中存在Al3+,过量的Al3+为,而NH4+没
有参与反应,少量水解,A项正确,B项错误;当x=30时,OH-过量溶液中存在AlO2-, D项错误。此时C(OH-)> C(AlO2-),C项错误。
【考点定位】本题考查离子反应及溶液中离子浓度大小关系。
(2011·重庆)10.下列叙述正确的是
盐酸中滴加氨水至中性,溶液中溶质为氯化铵
稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小
饱和石灰水中加入少量CaO,恢复至室温后溶液的pH值不变
沸水中滴加适量饱和Fe溶液,形成带电的胶体,导电能力增强
【答案】C
(2012·浙江)12.下列说法正确的是
A.常温下,将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,溶液的pH=4
B.为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH。若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸
C.用0.2000 mol/L NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合溶液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1 mol/L),至中性时,溶液中的酸未被完全中和
D.相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1mol/L盐酸、③0.1 mol/L氯化镁溶液、④0.1mol/L硝酸银溶液中,Ag+浓度:①>④=②>③
【答案】C
【解析】醋酸为弱酸,稀释时会促进电离,H+浓度的减小会小于稀释的倍数,即稀释后溶液的pH小于4而大于3,A项错误;NaHA的水溶液呈碱性,能说明HA-在水解,能说明H2A是弱酸,但若NaHA的水溶液呈酸性,只是说明HA-的电离程度比HA-的水解程度大,而不能说明H2A能完全电离,也就不能说明H2A为强酸,B项错误;强酸溶液正好完全中和时,所得溶液的pH=7,而强碱与弱酸正好完全中和时,溶液的pH>7,若所得溶液的pH=7说明碱不足,C项正确;Ag+浓度最大的是④,其次是①,最小是③,D项错误。
【考点定位】本题考查pH计算、滴定和离子浓度比较。
(2011·安徽)12.氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃。已知25℃时
①HF(aq)+OH—(aq)=F—(aq)+H2O(l) △H=—67.7KJ·mol—1
②H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) △H=—57.3KJ·mol—1
在20mL0.1·molL—1氢氟酸中加入VmL0.1mol·L—1NaOH溶液,下列有关说法正确的是
A.氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为:
HF(aq)=H+(aq) +F (aq) △H=+10.4KJ·mol—1
B.当V=20时,溶液中:c(OH—)=c(HF) +c(H+)
C.当V=20时,溶液中:c(F—)<c(Na+)=0.1mol·L—1
D.当V>0时,溶液中一定存在:c(Na+)>c(F—)>c(OH—)>c(H+)
12、【答案】B
比较。
(2011·安徽)13.已知室温下,Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L—1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系,合理的是
【答案】C
【解析】根据题意Ksp[Al(OH)3]>> Ksp[Fe(OH)3],因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时,首先应生成Fe(OH)3沉淀,当Fe3+ 沉淀完全后,再生成Al(OH)3沉淀,继续滴加NaOH溶液,则Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,而题意是生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系,故C项图像符合实际情况。
【考点定位】本题主要考查元素化合物的知识及化学反应的竞争性。
(2012·天津)5.下列电解质溶液的有关叙述正确的是
A.同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7
B.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大
C.含l mol KOH的溶液与l mol CO2完全反应后,溶液中c(K+)=c(HCO)
D.在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)
【答案】:D
【考点定位】此题综合考查了水溶液中的离子平衡知识。
(2012·海南)11.25℃时,a mol·L-1一元酸HA与b mol·L-1NaOH等体积混合后,pH为7,则下列关系一定正确的是
A.a=b B.a>b C.c (A-)= c(Na+) D.c (A-)< c(Na+)
【答案】:C
【解析】:由于酸碱中和后溶液的pH为7,说明溶液中存在:c (OH-)=c(H+),根据溶液中电荷守恒,可知c (OH-)+c (A-)=c(H+)+c(Na+)。可推出:c (A-)=c(Na+),选C。
【考点定位】此题以酸碱中和为基础,考查了溶液中的离子守恒知识。
(2012·海南)3.下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是
A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4
C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
【答案】:C
【解析】:根据我们所学的电解原理,电解CuCl2时阳极析出氯气,阴极析出铜,A排除;电解CuSO4时阴极析出铜,排除B;电解NaBr时,阳极析出溴单质,D排除。
【考点定位】此题考查电解基本原理知识,解答时要抓住电解时阴阳离子的放电顺序。
(2012·全国新课标卷)11.已知温度T时水的离子积常数为KW,该温度下,将浓度为amol·L-1 的一元酸HA与bmol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是
A.a=b
B.混合溶液的PH=7
C.混合溶液中,c(H+)= mol.L-1
D.混合溶液中c(H+)+c(B+)=c(OH-)+C(A-)
【答案】 C
【考点定位】 电解质溶液、电离、电荷守恒、水的电离、溶液的酸碱性、PH
(2012·上海)7.水中加入下列溶泣对水的电离平衡不产生影响的是
A.NaHSO4溶液 B.KF溶液 C.KAl(SO4)2溶液 D.NaI溶液
【答案】D
【解析】NaHSO4电离生成的H+能抑制水的电离;KF中电离生成的F-能水解生成弱电解质HF而促进水的电离;KAl(SO4)2电离出的Al3+能水解生成Al(OH)3而促进水的电离。
【考点定位】本题考查电离平衡的影响因素。
(2012·上海)8.过量的下列溶液与水杨酸()反应能得到化学式为C7H5O3Na的是
A.NaHCO3溶液 B.Na2CO3溶液 C.NaOH溶液 D.NaCl溶液
【答案】A
【解析】由于酸性强弱顺序为:>H2CO3>C6H5OH>HCO3- ,故A项符合题意;B、C两项反应生成C7H4O3Na;D项不发生反应。
【考点定位】本题考查有机物的性质。
(2012·上海)10.用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数,下列操作会引起测定值偏高的是
A.试样中加入酚酞作指示剂,用标准酸液进行滴定
B.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准酸液进行滴定
C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接加入待测溶液进行滴定
D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00 mL进行滴定
【答案】B
【解析】滴定管应用待装液进行润洗,否则会引起待装液浓度下降,若为标准酸液会引起测定值偏高,若为待测液会引起测定值偏低。
【考点定位】本题考查酸碱中和滴定的应用。
(2012·上海)17.将l00mLl mol/L的Na2CO3溶液等分为两份.其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。两份溶液中c(CO32 -)的变化分别是
A.减小、减小 B.减小、增大 C.增大、增大 D.增大、减小
(2012·上海)21.常温下a moVL CH3COOH稀溶液和b mol/L KOH稀溶液等体积混合.下列判断一定错误的是
A,若c(OH-)>c(H+),a=b B.若c(K+)>c(CH3COO-),a>b
C.若c(OH-)= c(H+),a>b D.若c(K+)< c(CH3COO-),a【答案】D
【解析】若CH3COOH与NaOH恰好完全中和,满足c(OH-)>c(H+),此时,a=b,A正确;若CH3COOH略过量,满足c(OH-)>c(H+),此时,c(K+)>c(CH3COO-),且a>b,B正确;若CH3COOH过量,可以满足c(OH-)=c(H+),此时,a>b,C正确;若a<b,即CH3COOH不足,不可能出现c(K+)<c(CH3COO-),D错误。
【考点定位】本题考查酸碱中和反应。
(2012·江苏)10. 下列有关说法正确的是
A.CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0
B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈
C.N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) △H<0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2 )和H2的平衡转化率均增大
D.水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应
【答案】B
电离为吸热反应,错。
【考点定位】化学反应原理的分析
(2012·江苏)15. 25益时,有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)= 0. 1 mol·L-1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH 的关系如图7 所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是
A. pH=5. 5 的溶液中:
c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B. W 点所表示的溶液中:
c(Na+)+c(H+)= c(CH3COOH)+c(OH-)
C. pH = 3. 5 的溶液中:
c(Na+) +c(H+) -c(OH-) +c(CH3COOH)= 0. 1mol·L-1
D. 向W 点所表示的1. 0 L 溶液中通入0. 05 mol HCl 气体(溶液体积变化可忽略): c(H+)= c(CH3COOH)+c(OH-)
【答案】BC
【解析】分析pH变化,可分析出降低的是醋酸浓度,升高的是醋酸根离子浓度。A选项错误,由图直接看出离子浓度大于分子浓度;B选项正确,w点醋酸分子浓度大于醋酸根离子浓度,所以该关系是溶液的电荷守恒;C选项正确,等式中的前3项即醋酸根离子浓度,该式即题中的等式关系;D选项错误,理论上氯化氢与醋酸根离子全部反应,生成醋酸,醋酸是弱电解质,溶液中氢离子浓度较小,比可能大于醋酸浓度。
【考点定位】溶液中离子浓度比较
(2012·北京)25.(13分)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2,
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO3 ﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO3 ﹣):n(HSO3﹣) 91:9 1:1 1:91
pH 8.2 7.2 6.2
①上表判断NaHSO3溶液显 性,用化学平衡原理解释:
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),
b.c(Na+)> c(HSO3-)> c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
c.c(Na+)+c(H+)= c(SO32-)+ c(HSO3-)+c(OH-)
(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HSO3-在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理:
【答案】:(1)SO2+H2OH2SO3,2 H2SO3+O22H2SO4;(2)SO2+2OH- =SO32-+H2O;(3)酸; HSO3-存在:HSO3-SO32-+H+和HSO3-+H2O=H2SO3+OH-,HSO3-的电离程度强于水解程度;ab;(4)HSO3-+H2O-2e- =3H++SO42-;H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生。
【解析】:(1)SO2形成硫酸型酸雨时,二氧化硫和空气中的水、氧气反应得到硫酸:SO2+H2OH2SO3,2 H2SO3+O22H2SO4;(2)二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收制备亚硫酸钠溶液时:SO2+2OH- =SO32-+H2O;(3)根据表中数据,可知,n(SO3 ﹣):n(HSO3﹣)=1:91时,溶液的pH值为酸性,故NaHSO3溶液显酸性,在亚硫酸氢钠溶液中HSO3-存在:HSO3-SO32-+H+和HSO3-+H2O=H2SO3+OH-,HSO3-的电离程度强于水解程度,故溶液呈酸电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生。
【考点定位】此题以二氧化硫形成酸雨为背景,综合考查了化学反应方程式书写、离子方程式书写、水溶液中的离子平衡、溶液中的离子浓度大小比较、电解原理等知识。
(2012·福建)24. (16分)
(1)电镀时,镀件与电源的 极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。
① 若用铜盐进行化学镀铜,应选用_(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
② 某化学镀铜的反应速率随镀液pH 变化如右图所示。该镀铜过程中,镀液pH 控制在12.5左右。据图中信息,给出使反应停止的方法:
(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下
① 步骤(i)中Cu2(OH) 2CO3 发生反应的化学方程式为 。
② 步骤(ii)所加试剂起调节pH 作用的离子是 (填离子符号)。
③ 在步骤(iii)发生的反应中,1 mol MnO2转移2 mol 电子,该反应的离子方程式为 。
④ 步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为
3Fe3+ + NH4++2SO42-+6H2O= NH4Fe3 (SO4)2(OH)6+6H +
过滤后母液的pH = 2.0 , c (Fe3+) =a mol·L-1,, c ( NH4+)=b mol·L-1,, c ( SO42-)= d mol·L-1,该反应的平衡常数K=_ (用含a 、b 、d 的代数式表示)。
③溶液中具有还原性的只有Fe2+,再根据1molMnO2转移2mol电子,即可写出相应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O。
④化学平衡常数就是达到化学平衡时,生成物浓度幂之绩与反应物浓度幂之绩的比值,注意溶液中的沉淀和水的浓度看作是1。
【答案】(1) 负
(2) ①还原剂 ②调节溶液pH在8~9之间
(3)① Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O。
② HCO3- 。
③ MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O。
④
【考点定位】本题考查了电镀原理、化学平衡的应用和物质的制备。
图72012年高考试题分项解析化学
专题13 阿伏加德罗常数与化学计算
(2012·广东)11.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.常温下,4g CH4含NA个C—H共价键
B.1 mol Fe与足量稀HNO3反应,转移个2NA个电子
C.1L 0.1 mol/L NaHCO3溶液中含有0.1NA个HCO3—
D.常温常压下,22.4L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
【答案】B
(2012·四川)7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
B.常温常压下,7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NA
C.50mL 18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子数目为0.46NA
D.某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA
【答案】:B
【解析】:氟化氢分子易形成二聚或三聚分子,故33.6L氟化氢中含有氟原子的数目不一定为1.5NA,A不正确;乙烯与丙烯的最简式都为CH2,则7.0g乙烯与丙烯的混合物中含N(H)= NA×[7.0g/(14g/mol)]×2=NA,B正确;随着反应的进行,浓硫酸浓度降低,变成稀硫酸后,不再反应,生成SO2分子数目应小于0.46NA,C不正确;N2和H2反应是可逆反应,不能进行到底,故转移的电子数目小于0.6NA,D不正确。
【考点定位】本题考查阿佛加德罗常数的有关知识,涉及到分子数目、原子数目、电子数目及氧化还原反应的计算。
(2012·四川)13.向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
A.Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1
B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
【答案】:B
【解析】:设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol,根据题意,则有
64x+144y=27.2 ……①
由CuCu(OH)2 Cu2O2Cu(OH)2得34x+68y-16y=39.2-27.2……②,解①②得x=0.2 y=0.1
(2011·大纲版)12.在常压和500℃条件下,等物质的量的Ag2O、Fe(OH)3 、NH4HCO3、NaHCO3完全分解,所得气体体积依次是V1\V2\V3\V4。体积大小顺序正确的是
A.V3>V2>V4>V1 B. V3>V4>V2>V1
C.V3>V2>V1>V4 D.V2>V3>V1>V4
【答案】A
【解析】500℃时,分解产生的H2O均为气体,涉及的反应方程式有:2Ag2O4Ag + O2↑,2Fe(OH)3Fe2O3 + 3H2O↑,NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O↑,2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+ H2O↑,设取2mol以上各物质,产生的气体分别为:1mol,3mol,6mol和2mol。同温同压下,体积之比等于物质的量之比,则体积大小顺序为:V3>V2>V4>V1,A项正确。
【考点定位】无机反应方程式书写,阿伏加德罗定律
(2012·海南)6.将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100 mol·L-1MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是
A.M B.M2+ C.M3+ D.MO2+
【答案】:B
【解析】:根据我们所学的氧化还原反应,在反应中一定存在得失电子守恒。设反应后X元素的化合价为x,参加反应的MO2+的物质的量为0.002mol,参加反应的锌的物质的量为0.003mol,故存在:(5-x)×0.002=0.003×2,解得x=2,故选B。
【考点定位】此题以氧化还原知识为载体,考查了化学计算知识。
(2012·海南)7.NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是
A.在密闭容器中加入l.5mol H2和0.5molN2,充分反应后可得到NH3分子数为NA
B.一定条件下,2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA
C.1.0L的0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-离子数为0.1NA
D.标准状况下,22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA
【答案】:B
【解析】:合成氨反应为可逆反应,氮气和氢气不能完全转化为氨气,A错;钠原子在化学反应中一般失去最外层的一个电子,故其不论生成氧化钠还是过氧化钠,都失去0.1mol电子,B对;硫化钠电离出的S2-离子在水溶液中存在水解,故不到0.1mol,,C错;CCl4在常温下为液态,其不符合气体摩尔体积,D错。
【考点定位】此题结合可逆反应、氧化还原反应、离子水解和物质的状态考查阿伏伽德罗常数知识。
(2012·全国新课标卷)9. NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中不正确的是
A.分子总数为NA的NO2和CO2的混合气体中含有的氧原子数为2NA
B.28g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA
C.常温常压下,92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
D.常温常压下,22.4L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA
【答案】 D
(2012·上海)11.工业上将氨气和空气的混合气体通过铂-铑合金网发生氮氧化反应,若有标准状况下yL氨气完全反应,并转移n个电子,则阿伏加德罗常数NA可表示为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】氨气的催化氧化的反应为:4NH3+5O24NO+6H2O,标准状况下VL氨气转移的电子数为×5×NA=nmol,NA=。
【考点定位】本题考查化学计算
(2012·上海)22.PbO2是褐色固体,受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物,+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2;现将l mol PbO2加热分解得到O2,向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2,O2和Cl2的物质的量之比为3:2。则剩余固体的组成及物质的量比是
A.1:1混合的Pb3O4、PbO B.1:2混合的PbO2、Pb3O4
C.1:4:l混合的PbO2、Pb3O4、PbO D.PbO2、Pb3O4、PbO
【答案】AD
【考点定位】本题考查铅的化合物的性质,考查氧化还原反应规律的应用。
(2012·江苏)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,0. 1 mol Cl2 溶于水,转移的电子数目为0. 1NA
B. 常温常压下,18 g H2O 中含有的原子总数为3NA
C. 标准状况下,11. 2 L CH3CH2OH 中含有的分子数目为0. 5NA
D. 常温常压下,2. 24 L CO 和CO2 混合气体中含有的碳原子数目为0. 1NA
【答案】B
【解析】A选项溶于水的氯气不能完全与水反应,该反应可逆;B选项正确;C选项错误,乙醇标况下为液态;D选项错误,非标况下不能使用标况下的气体摩尔体积。
【考点定位】阿伏加德罗常数的应用
(2012·上海)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空:
27.Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1:1,写出Se和浓HNO3的反应方程式________。
答案:
解析:
28.已知:Se+2H2SO4(浓)→2SO2↑+SeO2+2H2O; 2SO2+SeO2+2H2O→Se+2SO42-+4H+
SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是______。
29.回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2+ KI+ HNO3→ Se+ I2+ KNO3+ H2O ②I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI
配平方程式①,标出电子转移的方向和数目。
30.实验中,准确称量SeO2样品0.1500g,消耗了0.2000 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为___。
【答案】
【解析】 (1)根据氧化还原反应中得失得失守恒,2 mol HNO3生成1 mol NO和1 mol NO2转移电子为4 mol,而1 mol Se生成SeO2转移的电子数是4 mol,因此化学方程式中HNO3的系数为2,而Se、NO、NO2、SeO2系数是1,另外配平H元素即可得到正确的化学方程式。(2)根据同一个化学反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由第一个化学方程式可知氧化性H2SO4(浓)>SeO2,由第二个化学方程式可知氧化性SeO2>SO2,故氧化性大小H2SO4(浓)>SeO2>SO2。(3)可以采用化合价升降法配平,即Se元素化合价由+4降低为0,化合价变化单位为4,而I元素化合价由-1价升高至0价,升高单位为1,根据升降相等,KI系数应该为4,故I2系数为2,然后配平其他元素原子即可;该反应中KI中的I元素失电子,而SeO2得电子。(4)根据配平后的化学方程式①与化学方程式②可得关系式:
SeO2 ~ 4Na2S2O4
故样品中的SeO2质量为m=×0.2000 mol/L×0.025 L×111 g/mol。
即样品中SeO2质量分数为=0.925。
【考点定位】本题主要考查氧化还原反应和有关的化学计算能力,意在考查考生对氧化还原反应规律的理解与应用。
(2012·上海)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0) 完成下列填空:
答案:
解析:
31.在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2 L,3 min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80 g,则H2的平均反应速率___ mol/(L·min);该反应的平衡常数表达式K=_____
32.上述反应达到平衡后,下列说法正确的是_。
a.其他条件不变,压强增大,平衡常数K减小
b.其他条件不变,温度升高,平衡常数K减小
c.其他条件不变,增大Si3N4物质的量平衡向左移动
d.其他条件不变,增大HCl物质的量平衡向左移动
33.一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是_。
a.3v逆(N2)=v正(H2) b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c.混合气体密度保持不变 d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
34.若平衡时H2和HCl的物质的量之比为m/n,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,H2和HCl的物质的量之比___m/n(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】31.0.02;
32.bd
33.ac
34.<
【解析】31.反应生成n(Si3N4)==0.02 mol,则反应消耗n(H2)=0.12 mol,v (H2)==0.02 mol/(L·min),该反应的平衡常数的表达式为。
关。
34.降低温度,平衡向正反应方向移动,HCl的物质的量增大,H2的物质的量减小,故H2和HCl的物质的量之比大于。
【考点定位】本题主要考查化学反应速率与化学平衡得有关计算和判断。
(2012·全国新课标卷)26.(14分)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol.L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:
(列出计算过程);
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 。
与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
【答案】 (1)3 (2)10% (0.10也可以) 盐酸 氯气
(3)2Fe3++2I-=2Fe2++I2或2Fe3++3I-=2Fe2++I3-
(4)2Fe3++3ClO-+4OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-
FeO42-+3e-+4H2O =Fe3++8OH-
2FeO42-+8H2O+3Zn=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-
(4)根据题意,FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,根据元素守恒、电子转移守恒,可得反应的离子方程式。根据原电池反应原理,锌做负极材料,失电子,发生氧化反应;K2FeO4在电池中作为正极材料,得电子,发生还原反应。
【考点定位】铁及其化合物、酸碱中和滴定、离子方程式的书写、电化学、化学计算。
(2012·上海)钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算:
57.叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下)氮气,至少需要叠氮化钠___g。
58.钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠-钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。
(1)计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。
(2)计算并确定该钠-钾合金的化学式。
59.氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应:
2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓ +Na2CO3+H2O
己知通入二氧化碳336 L(标准状况下),生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3,若通入溶液的二氧化碳为112L(标准状况下),计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比。
60.常温下,称取不同氢氧化钠样品溶于水,加盐酸中和至pH=7,然后将溶液蒸干得氯化钠晶体,蒸干过程中产品无损失。
氢氧化钠质量(g) 氯化钠质量(g)
① 2.40 3.51
② 2.32 2.34
③ 3.48 3.51
上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质,且实验数据可靠。通过计算,分析和比较上表3组数据,给出结论。
【答案】
57.78
58.(1)c(OH-)=×1000=0.75(mol/L)
(2)设上述合金中含amol钠、bmol钾
a+b=0.075×2
23a+39b=5.05 a=0.050 mol b=0.10 mol
该钠-钾合金化学式为NaK2
59.溶液含氢氧化钠。氢氧化钠和二氧化碳反应生成的碳酸钠:
15-×24=3(mol)
112 L二氧化碳得物质的量:=5 mol,
n(A l(OH)3):n(Na2CO3)=[(5-3)×2]=4:5
60.由氯化钠质量推算,氢氧化钢样品厚乐质量为
M1(氢氧化钠)=×2.40=40 g/mol
M2(氢氧化钠)=×2.40=58 g/mol
M3(氢氧化钠)=×3.48=58 g/mol
结论:
实验①所取氢氧化钠样品是NaOH;
实验②和实验③所取氢氧化钠样品应该是NaOH·H2O。
【解析】57.根据氮元素守恒:n(NaN3)=n(N2)= ×=1.2 mol,m(NaN3)=1.2 mol×65 g·mol-1=78 g。
CO2与NaAl(OH)4生成Al(OH)3:(5-3)×2=4 mol,生成Na2CO32 mol,则n(Al(OH)3):n(Na2CO3)=4:5。
60.见“答案”。
【考点定位】本题考查化学计算与判断。
(2012·江苏)18. (12 分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4 ·yH2O2 ·zH2O)的组成可通过下列实验测定:①准确称取1. 7700 g 样品,配制成100. 00 mL 溶液A。②准确量取25. 00 mL 溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2 溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0. 5825 g。③准确量取25. 00 mL 溶液A,加适量稀硫酸酸化后,用0. 02000 mol·L-1KMnO4 溶液滴定至终点,消耗KMnO4 溶液25. 00 mL。H2O2 与KMnO4 反应的离子方程式如下:2MnO4- +5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
(1)已知室温下BaSO4 的Ksp =1. 1伊10-10,欲使溶液中c(SO42- )≤1. 0×10-6 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2+)≥ mol·L-1。
(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化,MnO4- 被还原为MnO2,其离子方程式为 。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
【答案】
18. (12 分)
(1)1. 1×10-4
50×10-3mol
x :y :z =n(Na2SO4) :n(H2O2) :n(H2O)= 2 :1 :2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O
【解析】(1)根据Ksp可得出c(Ba2+)=Ksp/c(SO42-)=1.1×10-10/1.0×10-6=1. 1×10-4。(2)根据条件可知,非酸性条件下,MnO4- 被还原为MnO2,则H2O2被氧化,产物只能为O2,根据得失电子守恒,确定出MnO4- 和H2O2前的系数,再根据电荷守恒,确定出产物中含有OH-。(3)由②组数据可知沉淀为BaSO4,根据元素S守恒,可得出:n(Na2SO4)= n(BaSO4)= 0. 5825g/233g·mol-1 =2. 50×10-3 mol;由③组数据,在结合反应2MnO4— +5H2O2+6H+==2Mn2++8H2O+5O2↑,可得出n(H2O2)= 0.02mol/L×25×10-3L×5/2=1.25×10-3mol;再根据样品的质量,通过质量的关系得出样品中H2O的质量,进一步得出n(H2O),即m(Na2SO4)= 142 g·mol-1 ×2. 50×10-3 mol=0.355 g ,m(H2O2)= 34 g·mol-1 ×1. 25×10-3 mol=0. 0425 g,所以n(H2O)=[1. 7700 g×25. 00 mL/100. 00mL-0. 355 g-0. 0425 g]/18g·mol-1 =2.50×10-3mol,故有:x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)= 2:1:2。所以,硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O。
【考点定位】物质组成的定量检测2012年高考试题分项解析化学
专题20 物质结构与性质
(2012·上海)4.PH3是一种无色剧毒气体,其分于结构和NH3相似,但P-H键键能比N—H键键能低。下列判断错误的是
A.PH3分子呈三角锥形
B.PH3分子是极性分子
C.PH3沸点低于NH3沸点,因为P-H键键能低
D.PH3分子稳定性低于NH3分子,因为N-H键键能高
(2012·福建)30.[化学一物质结构与性质](13 分)
(1) 元素的第一电离能:Al_Si(填“> ”或“< " )。
(2) 基态M 矿+的核外电子排布式为_。
(3) 硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如右图所示,呈现这种变化关系的原因是_。
( 4 )硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、0、H 三种元素)的球棍模型如右下图所示:
① 在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有 ;配位键存在于 原子之间(填原子的数字标号); m = (填数字)。
② 硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成,它们之间存在的作用力有(填序号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.范德华力 E.氢键
【解析】(1)同一周期元素自左向右第一电离能有增大趋势,故第一电离能Al<Si。
(2)Mn是25号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,故Mn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。
(3)硅烷形成的晶体是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高。
(4)①由球棍模型可以看出,黑球为B原子,灰球为O原子,小黑球为H原子。2号B原子形成3个键,采取sp2杂化,4号B原子形成4个键,采取sp3杂化;4号B原子三个sp3杂化轨道与除5号外三个O原子形成σ键后还有一个空轨道,而5号O原子能提供孤电子对而形成配位键;由图示可以看出该结构可以表示为[B4H4O9]m-,其中B为+3价,O为-2价,H为+1价,根据化合价可知m=2。
②在晶体中Na+与Xm+之间为离子键,H2O分子间存在范德华力,而该阴离子能与水分子形成氢键。
(2012·海南)[选修3——物质结构与性质] (20分)
19-I(6分)下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是
A.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
B.四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型
C.二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物
D.锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质
【答案】:BD
【解析】:碳和锗同主族,碳在第二周期,而锗在第四周期,锗是金属元素,故其第一电离能低于碳,A错;四氯化锗和四氯化碳都是分子晶体且构型相同,B对;金属的氧化物不是气体,C错;锗和碳都易于形成四个键,能形成原子晶体结构的单质,D对。
【考点定位】此题考查了同主族元素性质的递变规律的应用知识。
19-II(14分)铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:
(1)铜原子基态电子排布式为 ;
(2)用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361 pm。又知铜的密度为9.00g·cm-3,则铜晶胞的体积是
cm3、晶胞的质量是 g,阿伏加德罗常数为 (列式计算,己知Ar(Cu)=63.6);
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如下图),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为 。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为 ;
(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是 ,反应的化学方应程式为 。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s1;(2)4.70×10-23;4.23×10-22;NA=63.6g.mol-1/(0.25×4.23×10-22g)=6.01×10-23;(3)sp3;K2CuCl3;(4)过氧化氢为氧化剂,氨与Cu形成配离子,两者相互促进使反应进行;Cu+H2O2+4NH3 = Cu(NH3)42+ +2OH-。
【解析】:(1)根据铜元素在周期表中的位置:第四周期第IB族,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1;(2)根据晶胞的边长,其体积为a3,即4.70×10-23 cm3;晶胞的质量=体积×密度,故其质量为4.23×10-22g;在一个体心晶胞含4个铜原子,故铜的摩尔质量=1/4×晶胞质量×NA,可知NA=63.6g.mol-1/(0.25×4.23× 10-22g)=6.01×10-23;(3)a位置上Cl原子的杂化轨道类型为:sp3;一种化合物的化学式为KCuCl3,其中铜元素为+2价,故另一种化合物中铜为+1价,其化学式为:K2CuCl3;(4)题中给出了两物质和铜单独不反应,而同时混合能反应,说明两者能互相促进,其中过氧化氢为氧化剂,氨与Cu形成配离子,两者相互促进使反应进行;方程式可表示为:Cu+H2O2+4NH3 = Cu(NH3)42+ +2OH-。
【考点定位】此题以铜元素及其化合物为载体,综合考查了物质结构与性质模块的主干知识。
(2012·江苏)A. [物质结构与性质]
一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2 和Mn(NO3)2 溶液中加入Na2CO3 溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式可表示为 。
②NO3- 的空间构型是 (用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO 被氧化为CO2,HCHO 被氧化为CO2 和H2O。
①根据等电子体原理,CO 分子的结构式为 。
②H2O 分子中O 原子轨道的杂化类型为 。
③1 mol CO2 中含有的σ键数目为 。
(3) 向CuSO4 溶液中加入过量NaOH 溶液可生成[Cu (OH)4 ]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 。
【答案】
A. [物质结构与性质]
(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) ②平面三角形
(2)①C≡O ②sp3 ③2×6. 02×1023个(或2 mol)
【解析】(1)Mn原子序数为25,价电子排布为3d54s2,先失去4s上二个电子,即得Mn2+。NO3- 离子中氮原子无孤对电子,配位原子为3,则N采用sp2杂化,所以NO3- 的空间构型为平面三角形。(2)CO与N2互为等电子体,根据氮分子的结构式可以写出CO的结构式为C≡O。H2O中O原子存在两对孤对电子,配位原子为2,价电子对为4,所以O原子采用sp3杂化。二氧化碳分子内含有碳氧双键,双键中有一个为 键,一个为 键,则1molCO2中含有2mol 键。(3)Cu2+中存在空轨道,而OH-中O原子上面有孤对电子,故O与Cu之间以配位键结合。
【考点定位】电子排布式,空间构型,杂化方式,化学键的数法以及配位键的表示
(2012·全国新课标卷)37 .【选修3物质结构与性质】(15分)
VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含VIA族元素的化台物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是 ;
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离
子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为 ;
(3)Se原子序数为 ,其核外M层电子的排布式为 ;
(4)H2Se的酸性比H2S (填 “强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型
为 ,SO32-离子的立体构型为 ;
(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7x l0-3和2.5x l0-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,
K2为1.2X10-2,请根据结构与性质的关系解释:
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因:
;
② H2SeO4比 H2SeO3酸性强的原因:
(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm.密度为 (列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为 pm(列示表示)
【答案】 (1)SP3
(2)O>S>Se
(3)34 3s23p63d10
(4)强 正四面体 平面三角形
(5)①H2SeO4和H2SeO3第一步电离产生的氢离子抑制第二步电离,所以第一步电离程度大于第二步电离程度。
②对同一种元素的含盐酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强。
(6)4.1
(6)
【考点定位】原子的结构与性质、分子的结构与性质、晶体结构与性质、晶体的计算
(2011·山东)32.(8分)【化学——物质结构与性质】金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。
(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是_______。
a.金属键具有方向性和饱和性
b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
(2)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是______。
(3)过渡金属配合物Ni(CO)的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=______。CO与N2结构相似,CO分子内o- 建于π键个数之比为________。
(4)甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氢可得甲醛(CH2OH)。甲醛分子内C原子的杂化方式为________,甲醛分子内的O—C—H键角_______(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。
【答案】(1)b (2)C (3)4 1:2 (4)sp3 >
【解析】(1)金属键没有方向性和饱和性,a错;金属键是金属阳离子和自由电子间的
【考点定位】物质结构域性质,原子结构域元素性质,分子空间构型。2012年高考试题分项解析化学
专题08 化学反应中的能量变化
(2012·大纲版)9.反应 A+B →C(△H <0)分两步进行 ① A+B→X (△H >0) ② X→C(△H <0)下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
【答案】D
【解析】第①步反应为吸热反应,则A和B的总能量小于X的能量。第②步反应为放热反应,则X的能量大于C的能量。总反应为放热反应,则A和B的总能量大于C的能量。由此可判断,D图符合题意。
【考点定位】化学反应中的能量变化
(2012·重庆)12. 肼()是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如题12图所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):NN为942、O=O为500、N-N为154,则断裂1molN-H键所需的能量(KJ)是
A.194 B.391 C.516 D.658
【答案】B
【解析】由图知N2H4(g)+ O2(g)=N2(g)+2H20(g) △H=-534KJ/mol。可设断裂1molN-H
键所需能量为xKJ,154KJ+4xKJ+500KJ-2752KJ=-534KJ 可求得x=391。
【考点定位】本题考查反应热的计算。
(2012·海南)15.(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/ ℃ 700 900 830 1000 1200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。则6s时c(A)= mol·L-1, C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为 ;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变 d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。
【答案】:(1);<;(2)0.022;0.09;80%;80%;(3)c;(4)2.5。
【解析】:(1)根据反应方程式,可知其平衡常数表达式为:;由的浓度变化为x,
起始:0.04 0.16 0 0
变化: x x x x
平衡:0.04-x 0.16-x x x,根据平衡常数,可知(0.04-x)(0.16-x)=x2,可求出x=0.032,故A的转化率为0.032/0.04=80%;充入1 mol氩气时,A的转化率不变,仍为80%;(3)根据反应特点,反应前后气体体积不变,故压强一直不随时间改变,排除a;容器的容积一直不变,故气体的密度不随时间改变,排除b;单位时间里生成C和D的物质的量一直相等,排除d;选c;(4)条件相同时,逆反应的平衡常数等于原反应的倒数,故为2.5。
【考点定位】此题综合考查化学反应速率和化学平衡知识。
(2012·上海)9.工业生产水煤气的反应为:C(s)+H2O(g)→CC(g)+H2(g)-131.4 kJ
下列判断正确的是
A.反应物能量总和大于生成物能最总和
B.CO(g)+H2(g)→C(s)+ H2O(l)+131.4 kJ
C.水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收l31.4 kJ热量
D.水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量
【答案】C
【解析】该反应为吸热反应,故反应物的总能量小于生成物的总能量,A错误;B项的热化学方程式中的水的状态应为液态;D项中1体积应是1 mol。
【考点定位】本题考查热化学方程式的判断。
(2012·江苏)4. 某反应的反应过程中能量变化如图1 所示(图中E1 表示正反应的活化能,E2 表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是
A. 该反应为放热反应
B. 催化剂能改变该反应的焓变
C. 催化剂能降低该反应的活化能
D. 逆反应的活化能大于正反应的活化能
【答案】C
【解析】A项,从图中看,反应物的总能量低于生成物的能量,故为吸热反应,错;B项,焓变是指反应物与生成物之间的能量差值,与反应过程无关,错;C项,加入催化剂之后,E2变小,说明活化能减小了,正确;D项,正、逆反应的活化能大小不变,错。
【考点定位】焓变、活化能
(2012·江苏)10. 下列有关说法正确的是
A.CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0
B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈
C.N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) △H<0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2 )和H2的平衡转化率均增大
D.水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应
【答案】B
【考点定位】化学反应原理的分析
(2012·全国新课标卷)27.(15分)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
(1)实验室常用来制备氯气的化学方程式为 ;
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2、和CO的燃烧热(ΔH)分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ.mol-1和-283.0kJ.mol-1,则生成1m3(标准状况)CO所需热量为 ;
(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为 ;
(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出):
①计算反应在第8min时的平衡常数K= ;
②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低:T(2) T(8)
(填“<”、“>”或“=”),
③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)= mol·L-1;
④比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率(平均反应速率分别以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13))的大小 ;
⑤比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小:v(5-6) v(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是 。
【答案】
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)5.52×103 KJ
(3)CHCl3+H2O2=COCl2+H2O+HCl
(4)①0.234 mol·L-1
②<
③0.031mol·L-1
④v(5-6)> v(2-3)=v(12-13)
ΔH=ΔH1-2ΔH2-2ΔH3=(-890.3)kJ·moL-1-2×(-285.8)kJ·moL-1-2×(-283.0)kJ·moL-1=247.3 kJ·moL-1,即生成2mol CO,需要吸热247.3 KJ,那么要得到1立方米的CO,吸热为(1000/22.4)×247.3/2=5.52×103 KJ。
的因素、化学平衡、化学图像。
(2012·江苏)20. (14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s) =3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) △H=b kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为 。
(2)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中,混合物Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释放出H2 的物质的量为 。
③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L-1 MgCl2溶液中, 图8
混合物Y 均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如图8 所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物
质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中产生氢气的主要物质是
(填化学式)。
(3)铝电池性能优越,Al-AgO 电池可用作水下动力电源,
其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为 。
【答案】
20. (14 分)
(1)①a+b ②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
(2)②防止Mg、Al 被空气氧化 ②52 mol ③Al
(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O
(2012·海南)13.(8分)
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为 ;
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 ;
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) △H1= -19.5kJ·mol-1
②N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2O4 反应的热化学方程式 ;
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为 。
【答案】:(1)5;(2)2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;(3)2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) △H=-1048.9kJ/mol;(4)N2H4+ 4OH--4e- =4H2O +N2↑。
【解析】:(1)氮原子的L层是第二层,该层上的电子数为5;(2)根据题目给出的反应物和部分生成物,分析反应中的化合价变化,NH3转化为N2H4时化合价由-3升高到-2,故NaClO中的氯元素化合价只能下降到-1,可知产物中有NaCl,再结合元素守恒可知一定有水生成,故可表示为:2NH3+NaClO=N2H4+ NaCl +H2O;(3)分析题给方程式,可知由2×②-①得到要求的热化学方程式,故△H=2△H2-△H1,写出结果:2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) △H=-1048.9kJ /mol;(4)碱性电池中负极反应是还原反应,也就是还原剂失电子的反应,结合电解质溶液为碱性条件,故写为:N2H4+ 4OH--4e- =4H2O +N2↑。
【考点定位】此题以氮元素为载体,综合考查了电子层排布、化学方程式书写、盖斯定律的应用、原电池中电极反应式的书写等知识。
(2012·北京)26. (12分)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A: 4HCl+O2 2Cl2+2H2O
(1)已知:i 反应A中, 4mol HCI被氧化,放出115.6kJ的热量。
ii
①H2O的电子式是_______________.
②反应A的热化学方程式是_______________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________kJ,H2O中
H—O 键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)_______________。
(2)对于反应A,下图是4种投料比[n(HCl):n(O2),分别为1:1、2:1、4:1、6:1]下,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。
①曲线b对应的投料比是______________.
②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时,对应的反应温度与投
料比的关系是_________________.
⑧投料比为2:1、温度为400℃时,平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_______________.
【答案】:(1);4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) △H= - 115.6 kJ/mol;32;强;(2)4:1;投料比越小时对应的温度越低;30.8%。
【解析】:(1)根据水分子的结构,其电子式为:;反应A的热化学方程式为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H= - 115.6 kJ/mol;中H—Cl键强;(2)根据反应方程式:4HCl+O22Cl2+2H2O,氧气的投料比越高,则HCl的转化率越高,故此曲线b对应的投料比为4:1;由于该反应正向放热,故温度越高,HCl的转化率越低,故投料比越小时温度越高;当投料比为2:1,温度为400℃时,HCl的转化率约为80%,此时为:
4HCl+O22Cl2+2H2O,
(2012·天津)7.(14分) )X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。
⑵ 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。
⑶ Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________(写出其中两种物质的化学式)。
⑷ X2M的燃烧热ΔH = -a kJ·mol-1 ,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:
______________________________________________________。
⑸ZX的电子式为___________;ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。
⑹ 熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:
2Z + FeG2 Fe + 2ZG
放电时,电池的正极反应式为__________________________:
充电时,______________(写物质名称)电极接电源的负极;
该电池的电解质为___________________。
【答案】:(1)第二周期第VIA族;(2)HClO4;H2S;(3)Cl2、O3、ClO2(任写两种,其他合理答案均可);(4)H2S (g)+3/2O2(g) =SO2(g)+H2O(l) △H= - a kJ·mol-1;(5)Na+[:H]-;NaH+H2O=NaOH+H2↑;(6)Fe2++2e-=Fe;钠;β-Al2O3。
【解析】:由于五种元素分属于三个短周期,且原子序数依次增大,X、Z充电时,金属钠所在的一极接电源负极;电解质为:β-Al2O3。
【考点定位】此题以元素推断为基础,综合考查了周期表的结构、元素性质的比较、常见的水消毒剂、热化学方程式的书写、电子式书写和化学方程式书写、电化学知识。
(2011·山东)29.(16分)偏二甲肼与N2O4 是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:
(CH3)2NNH2 (l)+2N2O4 (l)=2CO2 (g)+3N2(g)+4H2O(g) (Ⅰ)
(1)反应(Ⅰ)中氧化剂是_______.
(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4 (g)2NO2 (g) (Ⅱ)
(3)一定温度下,反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________.
若在相同温度下,上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数_____(填“增大”“不变”或“减小”),反应3s后NO2的物质的量为0.6mol,则0~3s内的平均反应速率v(N2O4)=________mol·L-1·S-1。
(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25℃时,将amol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是_____ (用离子方程式表示)。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将______(填”正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为__ _mol·L-1。(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2X10-5 mol·L-1)
【答案】(1)N2O4 (2)放热 (3)ad 不变 0.1 (4)NH4++H2ONH3·H2O+H+逆向
解溶液显酸性,滴加氨水后溶液由酸性变为中性,水的电离平衡向逆反应方向移动。Kb=,而c(OH-)=10-7mol/L,则c(NH4+)=200c(NH3·H2O),故n(NH4+)=200n(NH3·H2O),根据电荷守恒,n(NH4+)=n(NO3-),则溶液中n(NH4+)+n(NH3·H2O)=a+,根据物料守恒,滴加氨水的浓度为(a+-a)mol÷bL=mol/L。
【考点定位】氧化还原反应,化学反应中的能量变化,化学平衡的移动等。
图1
△
图8
图92012年高考试题分项解析化学
专题17 有机化学基础
(2012·福建)7.下列关于有机物的叙述正确的是
A.乙醇不能发生取代反应 B.C4H10 有三种同分异构体
C.氨基酸、淀粉均属于高分子化合物 D.乙烯和甲烷可用澳的四氯化碳溶液鉴别
(2011·大纲版)13.橙花醇具有玫瑰及苹果香气,可作为香料,其结构简式如下
下列关于橙花醇的叙述,错误的是
既能发生取代反应,也能发生加成反应
在浓硫酸催化下加热脱水,可以生成不止一种四烯烃
1mo1橙花醇在氧气中充分燃烧,需消耗470.4L氧气(标准状况
1mo1橙花醇在室温下与溴四氯化碳溶液反应,最多消耗240g溴
【答案】D
【解析】A项,羟基可发生取代反应,碳碳双键可以发生加成反应,正确;B项,由结构简式看,与羟基相连碳的邻碳上有不同种类的H原子,故消去反应的产物有多种,正确;C项,橙花醇的分子式为C15H26O,消耗O2的量为(15+)×22.4=470.4L,正确;D项,1mol橙花醇中含有3mol的双键,故可与3mol Br2发生加成反应,质量为3×160=480g,错。
【考点定位】有机反应类型,醇的消去反应,有机物的燃烧
(2011·山东)10.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是
A.苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应
C.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体
D.乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,二者分子中官能团相同
【答案】C
【考点定位】有机化合物结构和性质。
(2011·重庆)9.萤火虫发光原理如下
关于荧光素及氧化荧光素的叙述,正确的是
A.互为同系物 B.均可发生硝化反应
C.均可与碳酸氢钠反应 D.均最多有7个碳原子共平面
【答案】B
等。
(2012·浙江)11.下列说法正确的是
A.按系统命名法,化合物的名称为2,6-二甲基-5-乙基庚烷
B.丙氨酸和苯丙氨酸脱水,最多可生成3种二肽
C.化合物是苯的同系物
D.三硝酸甘油酯的分子式为C3H5N3O9
11.【答案】D
【解析】化合物的正确命名为2,6-二甲基-3-乙基庚烷,A项错误;丙氨酸和苯丙氨酸脱水生成二肽,能生成丙氨酸的氨基与苯丙氨酸的羧基脱水及丙氨酸的羧基与苯丙氨酸的氨基脱水这二种二肽,B项错误;苯的同系物是苯环上连接烷基所得到的烃,C项错误;三硝酸甘油酯的结构简式为:,对应的分子式为C3H5N3O9,D项正确。
【考点定位】本题考查有机化学的同系物、命名、结构简式和二肽。
(2012·浙江)7.下列说法不正确的是
A.利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学
B.蔗糖、淀粉、油脂及其水解产物均为非电解质
C.通过红外光谱分析可以区分乙醇和乙酸乙酯
D.石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量;石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃.
7.【答案】B
【考点定位】本题考查化学基本知识与技能。
(2012·北京)11.下列说法正确的是
A.天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水,有恒定的熔点、沸点
B.麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖,故二者均为还原型二糖、
C.若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物不一致
D.乙醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体
【答案】:D
【解析】:天然植物油均为高级脂肪酸甘油酯,但多是混甘油酯,没有固定的熔沸点,A错;蔗糖虽能水解得到葡萄糖,但其本身无还原性,B错;两者二肽随结构不同,但其可能水解得到相同的水解产物,比如CH3CH2(NH2)CONHCH2COOH和CH2(NH2)CONHCH(CH3)COOH,均水解得到CH2(NH2)COOH、CH3CH(NH2)COOH,C错;乙醛可以制取聚乙醛等、氯乙烯可以合成聚氯乙烯,乙二醇可以和乙二酸缩聚,D对。
【考点定位】此题综合考查了有机物的知识。
(2012·海南)5.分子式为C10H14的单取代芳烃,其可能的结构有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】:C
(2012·海南)4.下列实验操作正确的是
A.可用氨水除去试管内壁上的银镜
B.硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中
C.将三氯化铁溶液蒸干,可制得无水三氯化铁
D.锌与稀硫酸反应时,要加大反应速率可滴加少量硫酸铜
【答案】:D
【解析】:银镜就是单质银形成的,其不能溶于氨水,一般用稀硝酸除去,A错;硅酸钠能将玻璃瓶和瓶塞粘结在一起,B错;蒸干三氯化铁溶液时由于Fe3+水解,最终得到的是氧化铁,得不到FeCl3晶体C错;锌能置换硫酸铜中的铜,铜锌可以形成原电池加快反应速率,D对。
【考点定位】此题考查与化学实验有关的知识。
(2012·全国新课标卷)10.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
【答案】 D
【解析】 只有醇类才可以与金属钠反应放出氢气,根据碳链异构,先写出戊烷的同分异构体(3种),然后用羟基取代这些同分异构体的不同类的氢原子,就可以得出这样的醇,共有8种。
【考点定位】 同分异构、官能团、有机物的性质
(2012·全国新课标卷)12. 分析下表中各项的排布规律,按此规律排布第26项应为
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C2H4 C2H6 C2H6O C2H4O2 C3H6 C3H8 C3H8O C3H6O2 C4H8 C4H10
A.C7H16 B.C7H14O2 C.C8H18 D.C8H18O
【答案】 C
【解析】认真审题,根据排布规律,依次为烯烃、烷烃、醇、酸,每4个为1组,然后增加一个碳原子。利用类推规律,第24项为C7H14O2,第25项为C8H16, 第26项为C8H18,选项C正确。
【考点定位】 有机物的分类、结构
(2012·全国新课标卷)8.下列叙述中正确的是
A.医用酒精的浓度通常为95%
B.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料
C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
【答案】 B
(2012·上海)2.下列关于化石燃料的加工说法正确的是
A.石油裂化主要得到乙烯
B.石油分馏是化学变化,可得到汽油、煤油
C.煤干馏主要得到焦炭、攥焦油、粗氨水和焦炉气
D.煤制煤气是物理变化,是高效、清洁地利用煤的直要途径
【答案】C
【解析】石油裂化的目的是得到液体轻质燃料,A错;石油的分馏是物理变化;煤的气化是物理变化。
【考点定位】本题考查煤、石油的综合利用。
(2012·上海)8.过量的下列溶液与水杨酸()反应能得到化学式为C7H5O3Na的是
A.NaHCO3溶液 B.Na2CO3溶液 C.NaOH溶液 D.NaCl溶液
【答案】A
【解析】由于酸性强弱顺序为:>H2CO3>C6H5OH>HCO3- ,故A项符合题意;B、C两项反应生成C7H4O3Na;D项不发生反应。
【考点定位】本题考查有机物的性质。
(2012·上海)12.下列有机化合物中均含有酸性杂质,除去这些杂质的方法中正确的是
A.苯中含苯酚杂质:加入溴水,过滤
B.乙醇中含乙醇杂质:加入碳酸钠溶液洗涤,分液
C.乙醛中含乙酸杂质:加入氢氧化钠溶液洗涤,分液
D.乙酸丁酯中含乙酸杂质:加入碳酸钠溶液洗涤,分液
【答案】D
【解析】除去苯中的杂质苯酚应加入NaOH溶液洗涤后分液;除去乙醇的杂质乙酸应加入Na2CO3溶液洗涤后再蒸馏;除去乙醛的杂质乙酸应加入NaOH溶液洗涤后再蒸馏。
【考点定位】本题考查有机物的除杂。
(2012·江苏)7. 下列物质的转化在给定条件下能实现的是
【答案】A
【解析】②中S与O2只能生成SO2,错;④中FeCl3溶液在加热时,Fe3+水解生成Fe(OH)3,进而分解生成Fe2O3,得不到无水FeCl3,错。
【考点定位】无机物之间的转化关系
(2012·江苏)11. 普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构简式如图6 所示(未表示出其空间构型)。下列关于普伐他汀的性质描述正确的是
A. 能与FeCl3 溶液发生显色反应
B. 能使酸性KMnO4 溶液褪色
C. 能发生加成、取代、消去反应
D. 1 mol 该物质最多可与1 mol NaOH 反应
【答案】BC
【解析】A选项错误,分子中无苯环,不含酚羟基;B选项正确,碳碳双键、醇都能使酸性高锰酸钾溶液退色;C选项正确,双键能加成,醇能取代和消去反应;D选项错误,羧基和酯基个消耗1个氢氧化钠。
【考点定位】有机物的结构与性质
(2012·海南)17.(9分)
实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚
状态 色液体 无色液体 无色液体
密度/g·cm-3 0.79 2.2 0.71
沸点/℃ 78.5 132 34.6
熔点/℃ 一l30 9 -1l6
回答下列问题:
(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是 ;(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入 ,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是 ;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在 层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用 洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用 的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是 ;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是 。
蒸馏除去;(7)乙烯与溴反应时放热,由于单质溴易挥发,故用冷水冷却减少挥发;由于1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会凝固而使气路堵塞。
【考点定位】此题结合1,2—二溴乙烷的制取,考查了试剂的选择等化学实验知识。
图62012年高考试题分项解析化学
专题04 非金属及其化合物
(2012·广东)12.下列陈述正确并且有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A SO2有漂白性 SO2可使溴水褪色
B SiO2有导电性 SiO2可用于制备光导纤维
C 浓硫酸有强氧化性 浓硫酸可用于干燥H2和CO
D Fe3+有强氧化性 FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜
【答案】D
2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
【考点定位】元素化合物
(2012·天津)2.下列单质或化合物性质的描述正确的是
A.NaHSO4水溶液显中性
B.SiO2与酸、碱均不反应
C.NO2溶于水时发生氧化还原反应
D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
【答案】:C
【解析】:硫酸氢钠在水溶液中完全电离为:NaHSO4=Na++H++SO42-,故溶液呈酸性,A错;二氧化硅属于酸性氧化物,其能和强碱反应,也能和氢氟酸反应,B错;二氧化氮溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮,属于氧化还原反应,C对;氯气具有较强的氧化性,铁在其中燃烧一定生成氯化铁,D错。
【考点定位】此题以元素化合物知识为基础,综合考查了物质性质、氧化还原反应等知识。
(2012·上海)5.和氢硫酸反应不能产生沉淀的是
A.Pb(NO3)2溶液 B.Na2S溶液 C.CuSO4溶液 D.H2SO3溶液
【答案】B
【解析】选项A生成PbS沉淀;选项B中Na2S与H2S不反应;选项C生成CuS沉淀;选项D生成单质S沉淀。
【考点定位】本题考查H2S的性质。
(2012·上海)13.下列关于硫酸工业生产过程的叙述错误的是
A.在接触室中使用铁粉作催化剂
B.在接触室中运用热交换技术可充分利用能源
C.把硫铁磨成细粉末,可以提高原料的利用率
D.该反应采用450~500℃主要是因为该温度下催化剂活性好
【答案】A
【解析】硫酸工业生产中的铁触媒的主要成分是Fe3O4,而不是铁粉,A错。
【考点定位】本题考查硫酸工业。
(2012·江苏)5. 下列有关物质的性质与应用不踿 相对应的是
A. 明矾能水解生成Al(OH)3 胶体,可用作净水剂
B. FeCl3 溶液能与Cu 反应,可用于蚀刻印刷电路
C. SO2 具有氧化性,可用于漂白纸浆
D. Zn 具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料
【答案】C
(2012·上海)15.下图所示最验证氯气性质的徼型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl→2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是
选项 实验现象 解释或结论
A a处变蓝,b处变红棕色 氧化性:Cl2>Br2>I2
B c处先变红,后褪色 氯气与水生成了酸性物质
C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质
D e处变红色 还原性:Fe2+>Cl-
【答案】D
【解析】A项,由实验现象不能说明氧化性:Br2>I2;B项,由实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质;C项,氯气与水生成酸性物质也可出现对应的实验现象。
【考点定位】本题考查氯气的性质。
(2012·上海)16.实验宣制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是
A.①是氨气发生装置 B.③是氮气发生装置
C.②是氨气吸收装置 D.④是氨气收集、检验装置
【答案】B
【解析】装置①中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl,但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl;装置②中的漏斗放置过低,不能防止引起倒吸;装置④中的试管口应放一团干燥的棉花。
【考点定位】本题考查化学实验基本操作。
(2012·北京)25.(13分)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2,
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO3 ﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO3 ﹣):n(HSO3﹣) 91:9 1:1 1:91
pH 8.2 7.2 6.2
①上表判断NaHSO3溶液显 性,用化学平衡原理解释:
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),
b.c(Na+)> c(HSO3-)> c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
c.c(Na+)+c(H+)= c(SO32-)+ c(HSO3-)+c(OH-)
(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HSO3-在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理:
【答案】:(1)SO2+H2OH2SO3,2 H2SO3+O22H2SO4;(2)SO2+2OH- =SO32-+H2O;(3)酸; HSO3-存在:HSO3-SO32-+H+和HSO3-+H2O=H2SO3+OH-,HSO3-的电离程度强于水解程度;ab;(4)HSO3-+H2O-2e- =3H++SO42-;H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生。
【解析】:(1)SO2形成硫酸型酸雨时,二氧化硫和空气中的水、氧气反应得到硫酸:HSO3-+H2O-2e- =3H++SO42-;H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生。
【考点定位】此题以二氧化硫形成酸雨为背景,综合考查了化学反应方程式书写、离子方程式书写、水溶液中的离子平衡、溶液中的离子浓度大小比较、电解原理等知识。
(2011·重庆)26.(15分)金刚石具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛.
(1) 碳与周期元素的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物R为非极性分子,碳元素在周期表中的位置是 ,是 ,的电子式为 .
(2) 一定条件下,还原CCl4可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收其中的实验操作名称为 ,除去粗产品中少量钠的试剂为 .
(3)碳还原制,其粗产品中杂质为和.先将20.0g粗产品加入到过量的溶液中充分反应,收集到0.1mol氢气,过滤得固体11.4g,滤液稀释到1L,生成氢气的离子方程式为 ,硅盐酸的物质量浓度为 。
(4)下列叙述正确的有 (填序号),
①还原CCl4的反应、Cl2与的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③溶液与的反应可用于推断与的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2
【答案】(1)第二周期第IVA族,氧(或O),
(2)过滤,水(或乙醇)
(3)Si+2OH-+H20=SiO32-+2H2,0.17mol/L
(4)③④
大于Si,C正确;钠在空气中燃烧生成Na2O2,锂燃烧生成Li2O,阴阳离子之比均为1:2,D正确。
【考点定位】本题考查硅与碳单质及化合物的结构与性质。2012年高考试题分项解析化学
专题14 S T S E
(2012·四川)6.下列关于“化学与健康”的说法不正确的是
A.服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害
B.食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收
C.“血液透析”利用了胶体的性质
D.光化学烟雾不会引起呼吸道疾病
【答案】:D
(2012·天津)1.根据下列物质的化学性质,判断其应用错误的是
A.酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
B.CaO能与SO2反应,可作工业废气的脱硫剂
C.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂
D.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料
【答案】:C
【解析】:酒精用于杀菌消毒就是利用其使蛋白质变性,A对;氧化钙是碱性氧化物,其易于和酸性氧化物二氧化硫反应,故常用于脱硫剂,B对;明矾水解生成的氢氧化铝胶体易于吸附水中的悬浮物,常用于净水剂,C错;镧镍合金能吸收大量氢气形成金属氢化物,易于保存氢气,故常用作储氢材料,D对。
【考点定位】此题考查以元素化合物知识为载体,考查了化学与社会知识。
(2012·海南)1.化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是
A.CO2属于大气污染物
B.酸雨是pH小于7的雨水
C.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
【答案】:D
【解析】:在大气污染物中主要是烟尘和有害气体,有害气体主要包括CO、NO2和SO2,不包括CO2,A错;酸雨是指pH<5.6的降水,通常的降水由于空气中,由于二氧化碳在其中的溶解pH也小于7,B错;导致酸雨的主要是NO2或SO2,CO2不会导致酸雨,C错;CO2是主要的温室气体,D对。
【考点定位】此题考查了化学与社会知识。
(2012·上海)1.今年3月修订的《环境空气质量标准》中新纳入的强制监测指标是
A.PM2.5 B.NOx C.SO2 D.可吸入颗粒物
【答案】A
【解析】PM2.5是指大气中直径小于或等于2. 5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,A正确、D错;氮的氧化物及二氧化硫是大气污染物,B、C错;
【考点定位】本题考化学与社会、化学与环境的关系。
(2012·江苏)1. 化学在资源利用、 环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是
A. 改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放
B. 开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用
C. 研发可降解高分子材料,减少 “白色污染冶
D. 过度开采矿物资源,促进地方经济发展2012年高考试题分项解析化学
专题09 离子方程式与离子共存
(2012·广东)8.在水溶液中能大量共存的一组离子是
A.Fe2+、Al3+、ClO—、Cl—
B.K+、Cu2+、OH、NO
C.NH4+、Na+、Br—、SO42—
D.Mg2+、H+、SiO32—、SO42—
【答案】C
(2012·四川)9.下列离子方程式正确的是
A.钠与水反应:Na + 2H 2O = Na+ + 2OH- + H2↑
B.硅酸钠溶液与醋酸溶液混合:SiO32- + 2H+ = H2SiO3↓
C.0.01mol/LNH4Al(SO4)2溶液与0.02mol/LBa(OH)2溶液等体积混合:
NH4+ +Al3+ + 2SO42- + 2Ba2+ + 4OH- = 2BaSO4↓ + Al(OH)3↓ + NH3·H2O
D.浓硝酸中加入过量铁粉并加热:Fe + 3NO3- + 6H+ Fe3+ + 3NO2↑ + 3H2O
【答案】:C
【解析】:Na + 2H 2O = Na+ + 2OH- + H2↑电荷不守恒,A不正确;醋酸是弱酸,要用分子式表示,B不正确;浓硝酸中加入过量铁粉时,产物应为Fe2+,D不正确。
【考点定位】本题考查离子方程式的书写和正误判断。涉及到氧化还原反应和复分解反应离子反应。
(2011·大纲版)7.能正确表示下列反应的离子方程式是
A.硫酸铝溶液中加入过量氨水 +3OH=Al(OH)3 ↓
B.碳酸钠溶液中加入澄清石灰水 Ca(OH) 2 +=CaCO3 ↓ + 2
C.冷的氢氧化钠溶液中通入氯气 Cl2 + 2=Cl + + H2O
D.稀硫酸中加入铁粉 2Fe + 6 = 2HYPERLINK "http://www./" + 3H2 ↑
【答案】C
【解析】A项,氨水为弱电解质,不能拆开,错;B项,澄清石灰水应写成离子形多,错;D项,Fe与H+反应生成Fe2+,错。
【考点定位】离子方程式书写
(2012·浙江)13.水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+、Al3+、、、、中的若干种离子。
某同学对该溶有进行了如下实验:
下列判断正确的是
A.气体甲一定是纯净物
B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C.K+、和一定存在于溶液X中
D.和一定不存在于溶液X中
13.【答案】C
【考点定位】本题考查物质检验和离子推断。
(2011·安徽)8.下列离子或分子在溶液中能大量共存,通入CO2后仍能大量共存的一组是
A.K+、Na+、Cl—、NO3— B.K+、Na+、Br—、SiO32—
C.H+、Fe2+、SO42—、Cl2 D.K+、Ag+、NH3·H2O、NO3—
8、【答案】A
【解析】B项,因SiO2-3+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO2-3,故通入CO2后SiO2-3不能大量存在;C项Cl2将Fe2+氧化而不能大量共存,D项中Ag+与NH3·H2O反应生成AgOH或Ag(NH3)2+而不能大量共存,错误;A项通入CO2后不反应,仍能大量共存,正确;
【考点定位】本题考查离子的共存问题,涉及到氧化还原反应、离子反应、络合反应等知识。(2012·北京)7.下列解释实验现象的反应方程式正确的是
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗2Na+O2=Na2O2
B.向AgC1悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色2AgC1+S2- =Ag2S↓+2C1-
C.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色粘稠物2Na2O2+CO2=2Na2CO3+O2
D.向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水,出现白色沉淀
2HCO3-+Ca2++2OH- =CaCO3↓+CO32-+2H2O
【答案】:B
(2012·海南)12.能正确表示下列反应的离子方程式为
A.碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液:HCO3-+OH–= CO32-+ H2O
B.二氧化硫通入次氯酸钠溶液:SO2 + ClO- + 2OH–= SO42-+Cl-+ H2O
C.硫化钡加入稀硫酸:BaS+ 2H+ = H2S↑+ Ba2+
D.新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH–=2AlO2–+H2O
【答案】:BD
【解析】:碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液时还生成碳酸钙沉淀,A错;二氧化硫通入次氯酸钠溶液的离子方程式正确,B对;硫化钡加入稀硫酸还生成硫酸钡沉淀,C错;新制的氧化铝能溶于氢氧化钠溶液,D对。
【考点定位】此题结合离子反应知识考查离子方程式的正误判断。
(2012·全国新课标卷)7.下列说法正确的是
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
【答案】 A
【解析】液溴易挥发,保存时要加水液封,选项A正确;除氯气外,臭氧等强氧化气体都可以将KI氧化得到碘单质,选项B错误;在CCl4中显紫色的是碘单质,不是碘离子,选项C错误;滴加硫酸钡,有白色沉淀生成,可能有银离子,也可能有硫酸根,选项D错误。
【考点定位】化学实验、氧化还原反应、离子鉴定
(2012·上海)19.含有下列各组离子的溶汶中,通入过量SO2气体后仍能大量共存的是
A.H+、Ca2+、Fe3+、NO3- B.Ba2+、Cl-、Al3+、H+
C.Na+、NH4+ 、I-、HS- D.Na+、Ca2+、K+、Cl-
【答案】BD
【解析】SO2具有还原性,能与A项中的NO3- (H+)发生氧化还原反应;SO2能与HS-水解生成的H2S发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O。
【考点定位】本题考查离子共存。
(2012·江苏)3. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 0. 1mol·L-1NaOH 溶液: K+、Na+、SO42- 、CO32-
B. 0. 1mol·L-1Na2CO3 溶液: K+、Ba2+、NO3- 、Cl-
C. 0. 1mol·L-1FeCl3 溶液: K+、NH4+ 、I-、SCN-
D.c(H+)/c(OH-)= 1伊1014的溶液: Ca2+、Na+、ClO-、NO3-
【答案】A
(2012·江苏)9. 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A. 用KIO3 氧化酸性溶液中的KI: 5I-+IO3-+3H2O =3I2+6OH-
B.向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热: NH4+ +OH-NH3↑+H2O
C. 将过量SO2通入冷氨水中: SO2+NH3·H2O =HSO3-+NH4+
D. 用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜: Ag+2H++NO3-=Ag++NO↑+H2O
【答案】C
【解析】A项,酸性环境中,不能生成OH-,错;B项,NaOH过量,HCO3- 与OH-会反应生成CO32 -和H2O,错;C项,SO2过量,则生成HSO3- ,正确;D项,O原子不守恒,得失电子也不守恒,错。
【考点定位】离子方程式的正误
(2012·福建)23. ( 14分)
(1)元素M 的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同,则M的原子结构示意图为_ 。
(2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 _。
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2OHSO3-+OH-水解平衡的事实是 _(填序号)。
A.滴人酚酞溶液变红,再加人H2SO4溶液后红色退去
B.滴人酚酞溶液变红,再加人氯水后红色退去
C.滴人酚酞溶液变红,再加人BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去
(4)元素X、Y 在周期表中位于向一主族,化合物Cu2X和Cu2Y 可发生如下转化(其中D 是纤维素水解的最终产物):
① 非金属性X Y(填“>”或“<”)
② Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成,化学方程式为
(5)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A ( g ) + B ( g)2C ( g ) + D ( s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系:
物质 A B C D
起始投料/mol 2 1 2 0
23.【解析】(1)NH4+ 所含的电子数和质子数分别是10、11,与其电子数和质子数均相等的简单离子只有Na+,Na的原子结构示意图为
。
(2)硫酸铝与过量氨水反应生成氢氧化铝和硫酸铵,注意Al(OH)3不能溶于过量的氨水,Cu2O,故X为S,Y为O。非金属性S(5)该反应的正反应方向是一个气体分子数减小的反应,反应达到平衡状态,体系压强升高,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应方向是一个放热反应,即化学平衡常数随温度升高而减小。
【答案】(1)
。
(2) 3NH3·H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NH4+
(3)C
(4)①< ② Cu2O+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O。
(5) 化学平衡常数随温度升高而减小
【考点定位】本题考查了原子结构示意图、离子方程式的书写、化学平衡的判断和实验检验。2012年高考试题分项解析化学
专题19 物质的组成分类与化学用语
(2012·广东)7.化学与生活息息相关,下列说法不正确的是
A.用食醋可除去热水壶内壁的水垢
B.淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物
C.自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致
D.新型复合材料使手机、电脑等电子产品更轻巧、实用和新潮
【答案】B
【考点定位】化学与生活
(2012·福建)10.下列说法正确的是
A.0.5molO3,与11.2 LO2所含的分子数一定相等
B.25℃与60℃时,水的pH相等
C.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的n ( Na0H)相等
D.2SO2(g)+O2(g) = 2SO3 (g)和4SO2(g)+wO2(g) = 4SO3 (g)的△H相等
10.【解析】A项:题目没有指明在标准状况下,11.2L的O2物质的量不一定为0.5mol,错误;B项:水的电离程度随着温度的升高而增大,25℃的PH大于60℃。错误;C项:等体积等物质的量浓度的盐酸和醋酸,虽然醋酸是弱电解质,但随着中和反应的进行,氢离子不断电离出来,最终氢离子的物质的量与盐酸的相同,正确;D项:⊿H与化学计量数成正比,错误。
【答案】C
【考点定位】本题考查了化学里的基本概念。
(2011·山东)7. 下列与化学概念有关的说法正确的是
A.化合反应均为氧化还原反应
B.金属氧化物均为碱性氧化物
C.催化剂能改变可逆反应达到平衡的时间
D.石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
【答案】C
【解析】本题考查化学基本概念。有单质参加的化合反应为氧化还原反应,A项错误;Mn2O7为酸性氧化物,Al2O3为两性氧化物,B项错误;催化剂能影响反应速率,改变可逆反应达到平衡的时间,C项正确;石油的分馏产物汽油为混合物,D项错误。
【考点定位】物质分类与化学概念。
(2012·天津)3.下列叙述正确的是
A.乙酸与丙二酸互为同系物
B.不同元素的原子构成的分子只含极性共价键
C.U和U是中子数不同质子数相同的同种核素
D.短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子,均满足原子最外层8电子结构
【答案】:D
(2012·北京)6.下列用品的有效成分及用途对应错误的是
A B C D
用品
有效成分 NaCl Na2CO3 Al(OH)3 Ca(ClO)2
用途 做调味品 做发酵粉 做抗酸药 做消毒剂
【答案】:B
【解析】:食盐的有效成分是氯化钠,主要用作调味品,A对;小苏打的有效成分是碳酸氢钠,不是碳酸钠,B错;氢氧化铝能消除胃酸,常用于做抗酸药,C对;漂白粉的有效成分是次氯酸钙,做消毒剂,D对。
【考点定位】此题考查生活中常见物质的名称、成分和用途之间的关系,考查点是化学与社会知识。
(2012·海南)9.下列有关化学用语使用正确的是
A.NH4Br的电子式: B.S2-的结构示意图:
C.乙酸的分子式: CH3COOH D.原子核内有l8个中子的氯原子:
【考点定位】此题从电子式、原子结构、分子式等角度考查了化学用语知识。
(2012·海南)2.下列说法正确的是
A.食用白糖的主要成分是蔗糖 B.小苏打的主要成分是碳酸钠
C.煤气的主要成分是丁烷 D.植物油的主要成分是高级脂肪酸
【答案】:A
【解析】:白糖的主要成分是蔗糖,A对;小苏打是指碳酸氢钠,B错;煤气主要成分是CO、H2,C错;植物油主要是高级脂肪酸甘油酯,D错。
【考点定位】此题考查了化学与生活常识知识。
(2012·江苏)2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 乙酸的结构简式: C2H4O2 B. F-的结构示意图:
C. 中子数为20 的氯原子: 2017Cl D. NH3的电子式:
【答案】B
【解析】A选项是分子式,不是结构简式;B选项正确;C选项元素符号的左上角是质量数,不是中子数,错误;D选项,氨分子中氮原子周围8电子,错误。
【考点定位】化学用语
(2012·全国新课标卷)8.下列叙述中正确的是
A.医用酒精的浓度通常为95%
B.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料
C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
【答案】 B2012年高考试题分项解析化学
专题16 化学实验设计与探究
(2012·广东)33.苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,反应原理:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是
。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号 实验方案 实验现象 结论
① 将白色固体B加入水中,加热溶解, 得到白色晶体和无色溶液
② 取少量滤液于试管中, 生成白色沉淀 滤液含Cl—
③ 干燥白色晶体, 白色晶体是苯甲酸
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10—3mol,产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为
(保留二位有效数字)。
【答案】 (1)分液,蒸馏 (2)甲苯,酸性KMnO4溶液,紫色溶液褪色。
(3)
序号 实验方案 实验现象 结论
① 将白色固体B加入水中,加热,溶解, 冷却、过滤 得到白色晶体和无色溶液
② 取少量滤液于试管中,滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液 生成白色沉淀 滤液含有Cl-
③ 干燥白色晶体, 加热使其融化,测其熔点; 熔点为122.4℃ 白色晶体是苯甲酸
(4) [(2.40×10-3×122×4)/1.22]×100%; 96%
【考点定位】有机实验设计与探究
(2012·福建)25. ( 15 分)
实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如右图所示)。
(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是_(填序号)
A.往烧瓶中加人MnO2粉末
B.加热
C.往烧瓶中加人浓盐酸
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:
甲方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。
乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。
丙方案:与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。
丁方案:与足量Zn 反应,测量生成的H2体积。
继而进行下列判断和实验:
① 判定甲方案不可行,理由是 。
② 进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。
a.量取试样20.00 mL,用0 . 1000 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定,消耗22.00mL,该次滴定测得试样中盐酸浓度为 mol·L-1
b.平行滴定后获得实验结果。
③ 判断丙方案的实验结果 (填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
[已知:Ksp(CaCO3 ) = 2.8×10-9、Ksp(MnCO3 ) = 2.3×10-11
④ 进行丁方案实验:装置如右图所示(夹持器具已略去)。
(i) 使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将 转移到 中。
(ii)反应完毕,每间隔1 分钟读取气体体积,气体体积逐次减小,直至不变。气体体积逐次减小的原因是_(排除仪器和实验操作的影响因素)。
【解析】(1)注意加药品时先加入固体MnO2,再通过分液漏斗加入浓盐酸,最后才能加热。
则依次顺序是ACB
(2)①根据反应的离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,可以看出反应残余液中c(Cl-)>c(H+),用甲方案测得的是c(Cl-),而不是(H+)。
②根据c(盐酸)×V(盐酸)=c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠),c(盐酸)=c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)/ V(盐酸)=22.00mL×0.1000 mol·L-1/20.00mL=0.1100 mol·L-1。
③由于KSP(MnCO3)M(CaCO3),故最终剩余的固体质量增加,导致测得的c(H+)偏小。
④Zn与盐酸反应放热,因此,冷却后气体的体积将缩小。
【答案】(1)ACB(按序写出三项) (2)①残余清液中,n(Cl-)>n(H+)(或其他合理答案)
② 0.1100 ③ 偏小 ④ (ⅰ)Zn粒 残余清液(按序写出两项) (ⅱ) 装置内气体尚未冷至室温
【考点定位】本题考查了化学实验方案基本操作、实验的设计与评价等,重在考查学生的实验能力和数据处理能力。
(2012·四川)28.(17分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比,设计如下实验流程:
实验中,先用制的的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜。反应完毕后,黑色的氧化铜转化为红色的铜。
下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
甲小组测得,反应前氧化铜的质量m1g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2g、生成氮气在标准状况下的体积V1L。
乙小组测得,洗气前装置D的质量m3g、洗气后装置D的质量m4g、生成氨气在标准状况下的体积V2L。
请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称 。
(2)检查A装置气密性的操作是 。
(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。
实验装置 实验药品 制备原理
甲小组 A 氢氧化钙、硫酸、硫酸铵 反应的化学方程式为 ① 。
乙小组 ② 浓氨水、氢氧化钠 用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用: ③ 。
(4)甲小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为 。
(5)乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值,其原因是
。为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器,重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氨气的体积,得出了合理的实验结果。该药品的名称是 。
CaSO4+2NH3↑+ H2O;②乙小组用浓氨水、氢氧化钠固体制备氨气不需加热,故选用B装置。浓氨水中存在NH3+H2ONH3·H2ONH4+ + OH-,氢氧化钠固体溶于水,放出大量的热,使NH3的溶解度减小,NH3从氨水中析出,③同时氢氧化钠固体溶于水后发生电离,生成大量OH-,促使上述平衡向左移动,生成更多NH3,从而使NH3从氨水中析出。(4)甲小组2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O,由此可知,m1- m2为参加反应的CuO中氧的质量,物质的量为(m1- m2)/16,即NH3中H的物质的量为(m1- m2)/8。测的N2在标准状况下体积为V1L,则N原子的物质的量为V1/22.4,则氨分子中氮、氢的原子个数之比为(V1/22.4): (m1- m2)/8,化简得V1/[2.8 (m1- m2)]
(5)洗气前装置D前后的质量差包含未参加反应的NH3,使得氢原子的物质的量增大,比值减小。要使没定值准确,只要找一种不吸收NH3的干燥剂即可,故可选用碱石灰。
【考点定位】本题通过NH3和氨气中N、H原子个数测定来考查化学实验基础知识,涉及到仪器的识别、气密性的检查、实验误差解释、相关计算、实验评价及设计。
(2011·大纲版)28.(15分)(注意:在试题卷上作答无效)
现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。
(1)制备一氧化碳的化学方程式是 ;
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象时 ;
尾气的主要成分是 ;
(3)反应完成后,正确的操作顺序为 (填字母)
a.关闭漏斗开关 b.熄灭酒精1 c.熄灭酒精灯2
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为 ;
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案;
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节) ;
②写出有关反应的化学方程式 。
【答案】
(1)HCOOHCO↑+H2O
(2)铜粉中混合的氧化铜由黑色变成红色 CO、CO2
(3)a、c、b
(4)80%
(5)开放性试题,合理得分
【解析】(1)浓H2SO4使HCOOH脱水生成CO。(2)CO还原CuO生成红色的Cu。(3)为了不使生成的Cu被氧化,故需要继续通一会CO,所以先熄2处的酒精灯,为防止气体倒吸,故1处的酒精灯还需要加热,故先关闭分液漏斗。
(4)固体质量减少,即为CuO失去O原子,关系为“CuO ~ Cu” m
80 64 16
m(CuO) 5-4.8
得m(CuO)=1g,则样品中Cu的质量为5-1=4g,Cu的质量分数为。(5)将样品溶于H2SO4,其中CuO被溶解,过滤出不溶物,洗涤、干燥、称得的质量即为Cu的质量。
【考点定位】实验制备CO中实验的基本操作与现象,样品中含量的测定,实验方案的设计。
(2011·重庆)27.(15分)氯离子插层镁铝水滑石是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为和水蒸气,现用题27图装置进行试验确定其化学式(固定装置略去)。
(1)热分解的化学方程式为 。
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定,则装置的连接顺序为 (按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是 。装置连接后,首先要进行的操作名称是 。
(3)加热前先通排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入的作用是 、 等.
(4)完全分解后测得C增重3.65g 、D增重9.90g ,则= .若取消冷却玻管B后进行试验,测定值将 (填“偏高”或“偏低”)
(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl1—2y(CO3)y·zH2O],该生成物能发生类似的热分解反应,现以此物为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定,除测定D的增重外,至少还需测定 .
(15分)【答案】(1)2[Mg2Al(OH)6Cl·XH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O
(2)a-e-d-b,吸收HCl气体,检验气密性
(3)将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收,防止产生倒吸(合理答案均给分)
(4)3 、 偏低
(5)装置C的增重及样品质量(样品质量后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)
管,使热的空气可以通过C、D,使结果偏低
(5)要求得x,在方程式中需知两种物质的量,所以可以是①装置C的增重及样品质量,②样品质量及其分解后残余物质量,③装置C的增重及样品分解后残余物质量,都可以解决。
【考点定位】本题考查化学实验设计与评价。
(2012·浙江)28.[14分]实验室制备苯乙酮的化学方程式为:
制备过程中还有等副反应。
主要实验装置和步骤如下:
(I)合成:在三颈瓶中加入20 g无水AlCl3和30 mL无水苯。为避免反应液升温过快,边搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液,控制滴加速率,使反应液缓缓回流。滴加完毕后加热回流1小时。
(Ⅱ)分离与提纯:
①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液,分离得到有机层
②水层用苯萃取,分液
③将①②所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸去苯,得到苯乙酮粗产品
④蒸馏粗产品得到苯乙酮。回答下列问题:
(1)仪器a的名称:____________;装置b的作用:________________________________。
(2)合成过程中要求无水操作,理由是____________________________________________。
(3)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶,可能导致_________________。
A.反应太剧烈 B.液体太多搅不动 C.反应变缓慢 D.副产物增多
(4)分离和提纯操作②的目的是__________________。该操作中是否可改用乙醇萃取?_____(填“是”或“否”),原因是___________________________________。
(5)分液漏斗使用前须___________________并洗净备用。萃取时,先后加入待萃取液和萃取剂,经振摇并________________后,将分液漏斗置于铁架台的铁卷上静置片刻,分层。分离上下层液体时,应先________________,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。(6)粗产品蒸馏提纯时,下来装置中温度计位置正确的是________________,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是________________。
28.【答案】
(14分)
(1)干燥管 吸收HCl气体
(2)防止三氯化铝与乙酸酐水解(只答三氯化铝水解或乙酸酐水解也可)
(3)AD
(4)把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失;否,乙醇与水混溶
(5)检漏,放气,打开上口玻璃塞(或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔)
(6)C AB
(2012·浙江)26.[14分]已知:I2+2+2I―。相关物质的溶度积常数见下表:
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)3 CuCl CuI
Ksp 2.2×10-20 2.6×10-39 1.7×10-7 1.3×10-12
(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2 2H2O晶体,加入 调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=____________________;
过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2 2H2O晶体。
(2)在空气中直接加热CuCl2 2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是_______________。(用化学方程式表示)。由CuCl2 2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是_______。
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2 2H2O晶体的试样(不含能与I―发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
①可选用___________作滴定指示荆,滴定终点的现象是_________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为______________________________。
③该试样中CuCl2 2H2O的质量百分数为___________________________。
26.【答案】(14分)
(1)Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3
2.6×10-9 mol·L-1
(2)2CuCl2·2H2OCu(OH)2·CuCl2+2HCl+2H2O(主要产物写成Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、CuO均可)
在干燥的HCl气流中加热脱水
(3)①淀粉溶液
蓝色褪去,放置一定时间后不复色
②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
③95%
2CuCl2·2H2OCu(OH)2·CuCl2+2HCl+2H2O;想得到无水CuCl2的合理方法是,让CuCl2 2H2O晶体在干燥的HCl气流中加热脱水。(3)滴定前的处理过程中将发生下列反应:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,滴定过程中I2消失是滴定的终点,所以可选用淀粉溶液做指示剂,滴定终点为:蓝色褪去,且在半分钟内不恢复颜色;从反应2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+2S2O32-=S4O62-+2I-,可知Cu2+~S2O32-,n(Cu2+)=0.100 mol/L×0.020 L=2×10-3 mol,m(CuCl2·2H2O) =2×10-3 mol×171 g/mol =0.342g,则试样中CuCl2·2H2O的含量为95%。
【考点定位】本题考查Ksp计算、滴定和物质制备。(2011·安徽)28.(13分)工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO32—(aq)PbCO3(s)+SO42—(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
(1)上述反应的平衡常数表达式:K= 。
(2)室温时,向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,在 溶液中PbSO4转化率较大,理由是 。
(3)查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2],它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部为PbCO3;
假设二: ;
假设三: 。
(4)为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。
①定性研究:请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程) 预期的实验现象和结论
取一定量样品充分干燥,……
②定量研究:取26.7mg的干燥样品,加热,测的固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由:
。
【答案】⑴K= c(SO42-)/c(CO32-)
⑵ Na2CO3 Na2CO3溶液中c(CO2-3)大
⑶全部为2PbCO3·Pb(OH)2 PbCO3与2PbCO3·Pb(OH)2的混合物
⑷①
实验步骤 预期的实验现象和结论
充分加热样品分解,将产生的气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管。 若无水硫酸铜不变蓝色,则假设一成立;若无水硫酸铜变蓝色,则假设一不成立。
②同意 若全部为PbCO3,26.7 mg完全分解后,其固体质量为22.3m g (其他答案合理均可)
g·mol-1 =22.3m g<22.4m g,若26.7m g全为 Pb(OH)2分解得到的PbO: 25.8mg>22.4m g,因此假设一不成立。
【考点定位】本题属假设型实验题,以铅蓄电池的铅回收为情境,将化学平衡、沉淀的转化、实验探究、计算等内容融合在一起,主要考查学生对化学反应原理的掌握及运用相关知识对实验提出假设和设计实验方案的能力,考查运用文字表达分析解决问题过程并做出合理解释的能力。
(2012·天津)9.(18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题:
⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程为____________________________________;
得到滤渣1的主要成分为___________________。
⑵ 第②步加H2O2的作用是___________________________________________,使用H2O2的优点是________________________;调溶液pH的目的是使__________________生成沉淀。
⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是_____________________________。
⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_____________________________;
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol L-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:
Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶
b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
【答案】:(1)Cu+2NO3-+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O;3Cu+2NO3-+8H+ 3Cu2++2NO↑+4H2O;Au、Pt;(2)将Fe2+氧化为Fe3+;不引入杂质,对环境无污染;Fe3+、Al3+;(3)加热脱水;(4)甲;所得产品中含有较多的Fe2(SO4)3杂质;乙;(5);c。
【解析】:将金属混合物处理时,(1)铜和浓硝酸、稀硫酸的混合酸,开始发生:Cu+2NO3-+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O,最后发生:3Cu+2NO3-+8H+ 3Cu2++2NO↑+4H2O;金属混合物中只有Au和Pt不溶于硝酸,其是滤渣的主要成分;(2)第②步加入过氧化氢的目的是将Fe2+氧化为Fe3+;过氧化氢氧化亚铁离子时生成的是铁离子和水,不引入杂质,对环境无污染;调整pH值,使溶液中的Fe3+、Al3+转化为沉淀;(3)用第③步中所得的五水硫酸铜制取无水硫酸铜的方法是加热脱水;(4)滤渣2的主要成分是氢氧化铁和氢氧化铝,以此为基础分析该探究小组设计的三种方法,其中方案甲中制得产品中一定含有较多的Fe2(SO4)3杂质;方案乙和丙中,从原子利用的角度考虑,乙方案最合理;(5)根据探究小组的方案,可知计算五水硫酸铜质量分数的表达式为:;滴定过程中,未干燥锥形瓶,对结果无影响,排除a;滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡,造成消耗EDTA的读数偏小,测定结果偏低,排除b;未除净干扰离子,造成EDTA消耗偏多,测定结果偏高,选c。
【考点定位】此题以硫酸铜和硫酸铝的制备为载体,综合考查了离子方程式的书写、试剂的选择、实验方案的选择、计算结果的求算等知识。
(2012·全国新课标卷)28.(14分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯 溴 溴苯
密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0mL液态溴,向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了 气体。继续滴加至液溴滴完,装置d的作用是 ;
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分析提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是 ③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,加入氯化钙的是 ;
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母);
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母)。
A.25mL B. 50mL C.250mL D.500mL
【答案】 (1) HBr 吸收HBr和Br2
(2)除去HBr 和未反应的Br2 ③干燥
(3)苯 C
(4)B
【考点定位】 化学实验、化学方程式、分离提纯
(2012·上海)碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】是一种用途广泛的化工原料,实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下:
步骤一:废铜屑制硝酸铜 如图,用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液。
步骤二:碱式碳酸铜的制备 向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。 完成下列填空:
35.写出浓硝酸与铜反应的离子方程式。
36.上图装置中NaOH溶液的作用是__。反应结束后,广口瓶内的溶液中,除了含有NaOH外,还有____(填写化学式)。
37.步骤二中,水浴加热所需仪器有____、__(加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是____。
38.步骤二的滤液中可能含有CO32-,写出检验CO32-的方法。
39.影响产品产量的主要因素有____。
40.若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到1.80 g固体,此样品中碱式碳酸铜的质量分数是____。
【答案】
35.Cu+4H++2NO3- →Cu2++2NO2↑+2H2O
36.吸收氮氧化物(合理即给分);NaNO3、NaNO2
37.烧杯、温度计;除去产品表面吸附的硝酸钠
38.取样,加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,说明有CO32 -
39.温度、pH
40.0.92
【解析】35.铜将浓硝酸还原为NO2,对应的离子方程式为:Cu+4H++2NO3- =Cu2++2NO2↑+2H2O
36.铜与硝酸反应生成氮的氧化物,逸出后会污染大气,其能与NaOH反应,根据化合价生成相应的盐:NaNO3和NaNO2。
40.根据化学方程式:Cu2(OH)2CO3=2CuO+H2O+CO2 ↑ 质量差
222 18 44 62
2.22 g 2.42 g-1.80 g=0.62 g
解得:x=2.20 g
w(Cu2(OH)2CO3)=×100%=92%。
【考点定位】本题考查实验室制备物质。
(2012·上海)碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中,将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵,用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱。完成下列填空:
41.二氧化碳通入氨水的过程中,先有__晶体(填写化学式)析出,然后晶体溶解,最后析出NH4HCO3晶体。
42.含0.800 mol NH3的水溶液质量为54.0 g,向该溶液通入二氧化碳至反应完全,过滤,得到滤液31.2g,则NH4HCO3的产率为____%。
43.粗盐(含Ca2+、Mg2+)经提纯后,加入碳酸氢铵可制得碳酸钠。实验步骤依次为:
①粗盐溶解;②加入试剂至沉淀完全,煮沸;③__;④加入盐酸调pH;⑤加入__;⑥过滤;⑦灼烧,冷却,称重。
44.上述步骤②中所加入的试剂为__、__。
45.上述步骤④中加盐酸调pH的目的是__。
46.为探究NH4HCO3和NaOH的反应,设计实验方案如下:
含0.1 mol NH4HCO3的溶液中加入0.1 mol NaOH,反应完全后,滴加氯化钙稀溶液。
若有沉淀,则NH4HCO3与NaOH的反应可能为_____(写离子方程式);
若无沉淀,则NH4HCO3与NaOH的反应可能为______(写离子方程式)。
该实验方案有无不妥之处 若有,提出修正意见。
【答案】
41.(NH4)2CO3
42.92%
43.过滤;碳酸氢铵
44.氢氧化钠、碳酸钠
45.中和过量的氢氧化钠和碳酸钠
46.HCO3- +OH-→CO32 -+H2O
NH4+ +OH-→NH3+H2O
需先煮沸,然后滴加氯化钙稀溶液
(2012·江苏)B. [实验化学]
次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。以Na2SO3、SO2、HCHO 和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:在烧瓶中(装置如图10 所示) 加入一定量Na2SO3 和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH 约为4,制得NaHSO3 溶液。步骤2:将装置A 中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80 ~ 90益下,反应约3h,冷却至室温,抽滤。步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
(1)装置B 的烧杯中应加入的溶液是 。
(2)①步骤2 中,反应生成的Zn(OH)2 会覆盖在锌粉表面阻止反应进行,防止该现象发生的措施是
。②冷凝管中回流的主要物质除H2O 外还有 (填化学式)。
(3)①抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有 、 (填仪器名称)。②滤渣的主要成分有 、 (填化学式)。
(4)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120益以上发生分解。步骤3 中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是 。
【答案】
21. (12 分)选做题
B. [实验化学]
(1)NaOH 溶液 (2)①快速搅拌 ②HCHO
(3)①吸滤瓶 布氏漏斗 ②Zn(OH)2 Zn
(2012·海南)17.(9分)
实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚
状态 色液体 无色液体 无色液体
密度/g·cm-3 0.79 2.2 0.71
沸点/℃ 78.5 132 34.6
熔点/℃ 一l30 9 -1l6
回答下列问题:
(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是 ;(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入 ,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是 ;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在 层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用 洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用 的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是 ;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是 。
知识。
(2012·北京)27.(15分)有文献记载:在强碱条件下,加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。
装置 实验序号 试管中的药品 现象
实验Ⅰ 2mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液 有气泡产生:一段时间后,溶液逐渐变黑:试管壁附着银镜
实验Ⅱ 2mL银氮溶液和数滴浓氨水 有气泡产生:一段时间后,溶液无明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异,查阅资料:
a.Ag(NH3)2++2H2O=Ag++2NH3+H2O
b.AgOH不稳定,极易分解为黑色Ag2O
(I)配制银氨溶液所需的药品是 。
(2)经检验,实验Ⅰ的气体中有NH3,黑色物质中有Ag2O.
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3,产生的现象是 。
②产生Ag2O的原因是 。
(3)该同学对产生银镜的原因提出假设:可能是NaOH还原Ag2O。实验及现象:向AgNO3
溶液中加入 ,出现黑色沉淀;水浴加热,未出现银镜。
(4)重新假设:在NaOH存在下.可能是NH3还原Ag2O。用右图所示装置进行实验。现象:出现银镜。在虚线框内画出用生石灰和浓
氨水制取NH3的装置简图(夹持仪器略)。
(5)该同学认为在(4)的实验中会有Ag(NH3)2OH生成。由此又提出假设:在NaOH存在下,可能是Ag(NH3)2OH也参与了NH3还原Ag2O的反应.进行如下实验:
①有部分Ag2O溶解在氨水中,该反应的化学方程式是 。
②实验结果证实假设成立,依据的现象是 。
(6)用HNO3消洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式是 。
【答案】:(1)AgNO3溶液和氨水;(2)①试纸变蓝;②在NaOH存在下,加热促进NH3.H2O的分解,逸出NH3,促使Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3.H2O平衡正向移动,c(Ag+)增大,Ag+和OH-反应立即转化为Ag2O:2Ag++2OH-=Ag2O↓+H2O;(3)过量NaOH溶液;(4) ;(5)①Ag2O+4NH3.H2O= 2Ag(NH3)2OH+3H2O;②与溶液接触的试管壁上析出银镜;(6)Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O。
【解析】:(1)配制银氨溶液时,所使用的试剂是:AgNO3溶液和氨水;(2)①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3时,会观察到试纸变蓝;②生成Ag2O的原因是:在NaOH存在下,加热促进NH3.H2O的分解,逸出NH3,促使Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3.H2O平衡正向移动,c(Ag+)增大,Ag+和OH-反应立即转化为Ag2O:2Ag++2OH-=Ag2O↓+H2O;(3)若是NaOH还原Ag2O时,可向其中加入过量NaOH溶液;
(4)生石灰和浓氨水制取NH3的最简装置为:
操作Ⅱ
①无水Na2SO4干燥
②过滤
无色液体A
有机相
滤液
反应混合物
操作Ⅰ
过滤
白色固体B
①蒸发浓缩
②冷却,过滤
浓盐酸酸化
水相
图10
浓氨水
生石灰浓氨水2012年高考试题分项解析化学
专题07 原子结构与化学键
(2012·大纲版)6.下列关于化学键的叙述 , 正确的一项是
A. 离子化合物中一定含有离子键
B.单质分子中均不存在化学键
C.含有极性键的分子一定是极性分子
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
【答案】A
【考点定位】化学键
(2012·上海)6.元素周期衣中铋元素的数据见右图,下列说法正确的是
A.Bi元素的质量数是209
B.Bi元素的相对原子质量是209.0
C.Bi原于6p亚层有一个未成对电子
D.Bi原子最外层有5个能量相同的电子
【答案】B
【解析】质量数是针对某一种核素而言的,A错,B正确;Bi原子6p亚层中的3个电子分别占据3个轨道,故有三个未成对电子,C错;Bi原子最外层6p亚层中的3个电子的能量略高于6s亚层中的2个电子的能量,D错。
【考点定位】本题考查原子的结构与性质。
(2011·山东)9.关于原子结构、元素性质的说法正确的是
A.非金属元素组成的化合物中只含共价键
B.ⅠA金属元素是同周期中金属性质最强的元素
C.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
D.ⅦA族元素的阴离子还原性越强,其最高阶氧化物对应水化物的酸性越强
【答案】B
【解析】NH4Cl全部由非金属元素组成,但含有离子键和共价键,A项错误;同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,各周期中ⅠA族元素的金属性最强,B项正确;同种元素的原子的质子数相同,但中子数不同,C项错误;Ⅶ族元素的阴离子还原性越强,则元素的金属性越弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,D项错误。
【考点定位】原子结构、元素性质。
(2012·天津)3.下列叙述正确的是
A.乙酸与丙二酸互为同系物
B.不同元素的原子构成的分子只含极性共价键
C.U和U是中子数不同质子数相同的同种核素
D.短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子,均满足原子最外层8电子结构
【答案】:D
(2012·上海)3.氮氧化铝(AION)属原于晶体,是一种超强透明材料.下列描述错误的是
A.AlON和石英的化学键类型相同 B.AlON和石英晶体类型相同
C.AlON和Al2O3的化学键类型不同 D.AlON和Al2O3晶体类型相同
【答案】D
【解析】AlON和石英都是原子晶体,所含化学键都是共价键,A、B正确;氮氧化铝中化学键为共价键,而Al2O3中为离子键,是离子晶体,C正确、D错。
【考点定位】本题考查晶体类型与化学键的关系。
(2012·上海)4.PH3是一种无色剧毒气体,其分于结构和NH3相似,但P-H键键能比N—H键键能低。下列判断错误的是
A.PH3分子呈三角锥形
B.PH3分子是极性分子
C.PH3沸点低于NH3沸点,因为P-H键键能低
D.PH3分子稳定性低于NH3分子,因为N-H键键能高
【答案】C
【解析】从上到下,同一主族元素形成的气态氢化物的稳定性越来越弱,对应的化学键越来越强,沸点越来越低,C错。
【考点定位】本题考查分子的构型及化学键键参数与分子性质的关系。
(2012·上海)2009年《自然》杂志报道了我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果,这种测量方法叫“铝铍测年法”。
完成下列填空;
23.10Be和9Be 。
a.是同一种原子
c.具有相同的化学性质
b.具有相同的中子数
d.具有恒定的丰度
Be所在的周期中,最外层有2个未成对电子的元素相互组成的化合物属于 晶体。
24.Al和Be具有相似的化学性质,写出BeCl2水解反应的化学方程式。
25.Be研究表明26Al可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是 。
a.比较这两种元紊的单质的硬度和熔点
b.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液
c.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
d.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
26,目前还有一种测量方洼叫“钾氩测年法”。写出和Ar核外电子排布相同的阴离子的半径由大到小的顺序 (用化学符号表示);其中一种离子与钾相邻元素的离子所形成的化合物可用做干操剂,此化合物的电子式是 。
【答案】23.cd;分子
24.BeCl2+2H2O
Be(OH)2+2HCl
25.bc
26.S2->Cl-;
式为。
【考点定位】本题主要考查同位素、核素及元素周期律。
(2011·安徽)7.科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法,其原理可表示为:
NaHCO3+H2HCOONa+H2O下列有关说法正确的是
A.储氢、释氢过程均无能量变化
B.NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键
C.储氢过程中,NaHCO3被氧化
D.释氢过程中,每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2
7、【答案】:B
【考点定位】:本题考查了化学反应中的能量变化、化学键、氧化还原反应、物质的量的有关知识。
储氢
释氢2012年高考试题分项解析化学
专题21 化学与技术
(2012·全国新课标卷)36. 【选修2化学与技术】(15分)
由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应
生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主
要反应的化学方程式分别是 、
,反射炉内生成炉渣的主要成分是 ;
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%--50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O,生成Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式分别是 、 ;
(3)粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极_ _(填图中的字母);在电极d上发生的电极反应式为 ;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为 。
【答案】(1)2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2;
2FeS+3O2 2FeO+2SO2
FeSiO3
(2)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2[中国↑
(3)C Cu2++2e-=Cu Au、Ag以单质形式沉积在电极c(阳极)附近,Fe以Fe2+ 形式进入电解液中。
【解析】 (1)根据题目信息可知,发生的两个主要反应分别是:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2;2FeS+3O2 2FeO+2SO2。炉渣的主要成分有Cu2S、FeS、FeO三种物质。(2)根据题目信息可写出所发生的化学方程式分别为:2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2。(3)在粗铜的精炼中,粗铜与电源正极相连作阳极,金属失去电子,变成阳离子进入溶液;精铜与电源负极相连,做负极。电极d上发生的电极反应式为:Cu2++2e-=Cu。Au、Ag以单质形式沉积在电极c(阳极)附近,Fe以Fe2+ 形式进入电解液中。
【考点定位】 电化学,电极方程式的书写,化学方程式的书写
(2012·海南)[选修2——化学与技术]
20-I(6分)污水经过一级、二级处理后,还含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子,可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是
A.氨水 B.硫化氢气体
C.硫酸钠溶液 D.纯碱溶液
【答案】:AC
【解析】:根据题给信息,其中处理Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子使其沉淀,加入的沉淀剂选择时,由于氨水易与形成络离子,排除;硫酸铜能溶于水,不会沉淀,故选AC;硫化氢与重金属离子都会有沉淀生成;纯碱加入可调节pH值使重金属离子沉淀,排除BD。
【考点定位】此题结合污水处理,考查沉淀剂的选取知识。
(2012·海南)20-II(14分)合成氨的流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是 , ;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 , ;
(2)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,设备A的名称是 ,其中发生的化学反应方程式为 ;
(3)设备B的名称是 ,其中m和n是两个通水口,入水口是 (填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是 ;
(4)设备C的作用是 ;
(5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过以下反应来实现:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化率超过90%,则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于 。
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始 x y 0 0
变化 0.9x 0. 9x 0.9x 0.9x
平衡 0.9x y-0.9x 0.9x 0.9x,根据平衡常数列式:(0.9x)2/0.1x(y-0.9x)=0.627,解得:y/x=13.8。故此只要此值大于13.8,转化率就会超过90%。
【考点定位】此题以合成氨反应为载体,综合考查了化学与技术模块的主干知识。
(2011·山东)30.(14分)实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备
MgAl2O4,主要流程如下
MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)
氨水(B)
(1)为使Mg2+、Al1+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器
中加入________(填“A”或“B”),再滴加另一反应物。
(2)如右图所示,过滤操作中的一处错误是________。
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是________。高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是________。
(4)无水AlCl3(183°C升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。
装置 B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是______。F中试剂的作用是__________。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为__________。
(2011·山东)31.(8分)【化学——化学与技术】
石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。
(1)石油分馏时,在不断向______(填工业设备名称)内投放原料的同时获得产品,该过程为_______操作过程。
(2)石油裂化分为热裂化、_______和加氢裂化,裂化的目的是提高_______的产量。
(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和______的含量。没得流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒,并使全部煤炭颗粒_______进行燃烧的过程。
(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和_______存在下与_______作用产生液体燃料的过程。
【答案】(1)分馏塔 (2)催化裂化 汽油 (3)硫分、矸石 煤炭 (4)催化剂H2O
【解析】(1)石油分馏在分馏塔中进行。 (2)石油裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化,裂化的目的是提高汽油的产量。(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和硫分、矸石的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒,并使全部煤炭颗粒进行 燃烧的过程。(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和催化剂存在下与H2O作用生成液体燃料的过程。
【考点定位】化学与技术,石油和煤
高温
高温
高温
高温
高温
高温
高温
高温
过滤
MgAl2O4
高温焙烧
干燥
洗涤沉淀
沉淀反应器2012年高考试题分项解析化学
专题05 金属及其化合物
(2012·四川)13.向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
A.Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1 B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
【答案】:B
mol×2-0.1 mol×2×2=0.2mol,D正确。
【考点定位】本题考查铜及其化合物知识和氧化还原反应的计算。
(2011·重庆)7.下列叙述正确的是
与S混合加热生成FeS2
的热稳定性大于
过量的铜与浓硫酸反应用一氧化氮生成
D.白磷在空气中加热到一定温度能转化成红磷
【答案】C
【解析】Fe与S混合加热生成FeS,A项错误;NaHCO3加热可以生成Na2CO3,B项错误;过量铜与浓硝酸反应,过程中随硝酸浓度变小与铜反应生成一氧化氮,C项正确;白磷在空气中加热可以与空气中氧气反应,D项错误。
【考点定位】本题考查元素化合物的有关知识吗,考查的知识点有Fe与S的反应、NaHCO3的稳定性、Cu与HNO3的反应等。
(2011·安徽)13.已知室温下,Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L—1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系,合理的是
13、【答案】C
【解析】根据题意Ksp[Al(OH)3]>> Ksp[Fe(OH)3],因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时,首先应生成Fe(OH)3沉淀,当Fe3+ 沉淀完全后,再生成Al(OH)3沉淀,继续滴加NaOH溶液,则Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,而题意是生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系,故C项图像符合实际情况。
【考点定位】本题主要考查元素化合物的知识及化学反应的竞争性。
(2012·天津)2.下列单质或化合物性质的描述正确的是
A.NaHSO4水溶液显中性
B.SiO2与酸、碱均不反应
C.NO2溶于水时发生氧化还原反应
D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
【答案】:C
【解析】:硫酸氢钠在水溶液中完全电离为:NaHSO4=Na++H++SO42-,故溶液呈酸性,A错;二氧化硅属于酸性氧化物,其能和强碱反应,也能和氢氟酸反应,B错;二氧化氮溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮,属于氧化还原反应,C对;氯气具有较强的氧化性,铁在其中燃烧一定生成氯化铁,D错。
【考点定位】此题以元素化合物知识为基础,综合考查了物质性质、氧化还原反应等知识。
(2012·海南)8.两种盐的固体混合物:①加热时有气体产生,②加水溶解时有沉淀生成,且沉淀溶于稀盐酸。满足上述条件的混合物是
A.BaCl2和(NH4)2SO4 B.AgNO3和NH4Cl
C.FeCl3和NaHCO3 D.KCl和Na2CO3
【答案】:AC
【解析】:硫酸铵和氯化钡混合加热时会释放氨气,加水溶解会生成硫酸钡沉淀,A符合;氯化铵受热能放出氨气,但生成的盐酸AgCl不溶于盐酸,B排除;碳酸氢钠受热放出二氧化碳气体,溶于水生成的Fe(OH)3可溶于盐酸,C符合;氯化钾和碳酸钠混合溶于水不生成沉淀,D排除。
【考点定位】此题以实验现象为载体考查了元素化合物的性质。
(2012·上海)17.将l00mLl mol/L的Na2CO3溶液等分为两份.其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。两份溶液中c(CO32 -)的变化分别是
A.减小、减小 B.减小、增大 C.增大、增大 D.增大、减小
【答案】B
【解析】加入少量醋酸发生的反应为HCO3- +CH3COOH=CH3COO-+H2O+CO2↑,加入少量Ba(OH)2发生的反应为Ba2++2OH-+2HCO3- =BaCO3↓+CO32 -+2H2O,故答案选B。
【考点定位】本题考查NaHCO3的性质。
(2012·上海)22.PbO2是褐色固体,受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物,+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2;现将l mol PbO2加热分解得到O2,向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2,O2和Cl2的物质的量之比为3:2。则剩余固体的组成及物质的量比是
A.1:1混合的Pb3O4、PbO B.1:2混合的PbO2、Pb3O4
C.1:4:l混合的PbO2、Pb3O4、PbO D.PbO2、Pb3O4、PbO
【答案】AD
PbO:PbO2=7:5。
【考点定位】本题考查铅的化合物的性质,考查氧化还原反应规律的应用。
(2012·江苏)5. 下列有关物质的性质与应用不踿 相对应的是
A. 明矾能水解生成Al(OH)3 胶体,可用作净水剂
B. FeCl3 溶液能与Cu 反应,可用于蚀刻印刷电路
C. SO2 具有氧化性,可用于漂白纸浆
D. Zn 具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料
【答案】C
【解析】A选项正确,常用铝离子水解性质用铝盐净化水;B选项正确,Fe3+有氧化性,会腐蚀铜;C选项错误,漂白纸浆不是利用SO2的氧化性;D选项正确,电池中锌是被氧化,是还原剂,作电极还利用其导电性。
【考点定位】物质的性质与应用
(2012·上海)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空:
27.Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1:1,写出Se和浓HNO3的反应方程式________。
答案:
解析:
28.已知:Se+2H2SO4(浓)→2SO2↑+SeO2+2H2O;2SO2+SeO2+2H2O→Se+2SO42-+4H+
SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是______。
29.回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2+ KI+ HNO3→ Se+ I2+ KNO3+ H2O ②I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI
配平方程式①,标出电子转移的方向和数目。
30.实验中,准确称量SeO2样品0.1500g,消耗了0.2000 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为___。
【答案】
30.0.925
【解析】 (1)根据氧化还原反应中得失得失守恒,2 mol HNO3生成1 mol NO和1 mol NO2转移电子为4 mol,而1 mol Se生成SeO2转移的电子数是4 mol,因此化学方程式中HNO3的系数为2,而Se、NO、NO2、SeO2系数是1,另外配平H元素即可得到正确的化学方程式。(2)根据同一个化学反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由第一个化学方程式可知氧化性H2SO4(浓)>SeO2,由第二个化学方程式可知氧化性SeO2>SO2,故氧化性大小H2SO4(浓)>SeO2>SO2。(3)可以采用化合价升降法配平,即Se元素化合价由+4降低为0,化合价变化单位为4,而I元素化合价由-1价升高至0价,升高单位为1,根据升降相等,KI系数应该为4,故I2系数为2,然后配平其他元素原子即可;该反应中KI中的I元素失电子,而SeO2得电子。(4)根据配平后的化学方程式①与化学方程式②可得关系式:
SeO2 ~ 4Na2S2O4
故样品中的SeO2质量为m=×0.2000 mol/L×0.025 L×111 g/mol。
即样品中SeO2质量分数为=0.925。
【考点定位】本题主要考查氧化还原反应和有关的化学计算能力,意在考查考生对氧化还原反应规律的理解与应用。
(2012·上海)钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算:
57.叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下)氮气,至少需要叠氮化钠___g。
58.钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠-钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。
(1)计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。
(2)计算并确定该钠-钾合金的化学式。
59.氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应:
2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓ +Na2CO3+H2O
己知通入二氧化碳336 L(标准状况下),生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3,若通入溶液的二氧化碳为112L(标准状况下),计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比。
60.常温下,称取不同氢氧化钠样品溶于水,加盐酸中和至pH=7,然后将溶液蒸干得氯化钠晶体,蒸干过程中产品无损失。
氢氧化钠质量(g) 氯化钠质量(g)
① 2.40 3.51
② 2.32 2.34
③ 3.48 3.51
上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质,且实验数据可靠。通过计算,分析和比较上表3组数据,给出结论。
【答案】
57.78
M1(氢氧化钠)=×2.40=40 g/mol
M2(氢氧化钠)=×2.40=58 g/mol
M3(氢氧化钠)=×3.48=58 g/mol
结论:
实验①所取氢氧化钠样品是NaOH;
实验②和实验③所取氢氧化钠样品应该是NaOH·H2O。
【解析】57.根据氮元素守恒:n(NaN3)=n(N2)= ×=1.2 mol,m(NaN3)=1.2 mol×65 g·mol-1=78 g。
58.根据化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2K+2H2O=2KOH+H2↑,可知n(OH-)=2n(H2)=0.075 mol×2=0.15 mol。c(OH-)==0.75mol·L-1。设合金中钠和钾物质的量分别为a和b,则:a+b=0.075×2=0.15,23a+39b=5.05 g,解得a=0.050 mol,b=0.10 mol,n(Na):n(K)=1:2,该钠-钾合金的化学式为NaK2。
59.溶液中通入CO2,与NaOH反应生成Na2CO3,与铝酸钠反应生成Al(OH)3和Na2CO3。由化学方程式:2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O,可求出由CO2与NaAl(OH)4生成Na2CO312 mol,则CO2与NaOH反应生成Na2CO33 mol。n(NaOH)=6 mol。112 L二氧化碳得物质的量:=5 mol,CO2与NaOH反应生成Na2CO33 mol。CO2与NaAl(OH)4生成Al(OH)3:(5-3)×2=4 mol,生成Na2CO32 mol,则n(Al(OH)3):n(Na2CO3)=4:5。
60.见“答案”。
【考点定位】本题考查化学计算与判断。
(2012·全国新课标卷)26.(14分)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol.L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:
(列出计算过程);
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 。
与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
n(Fe)/ n(Cl)=0.0034:0.010 x=3
(2012·江苏)20. (14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s) =3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) △H=b kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为 。
(2)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中,混合物Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释放出H2 的物质的量为 。
③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L-1 MgCl2溶液中, 图8
混合物Y 均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如图8 所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物
质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中产生氢气的主要物质是
(填化学式)。
(3)铝电池性能优越,Al-AgO 电池可用作水下动力电源,
其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为 。
【答案】
20. (14 分)
(1)①a+b ②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
(2)②防止Mg、Al 被空气氧化 ②52 mol ③Al
(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O
电子被还原为Ag,电解质溶液为NaOH溶液,由此可写出总反应。
【考点定位】盖斯定律,铝及其化合物的性质以及电化学反应方程式
(2012·海南)14.(9分)
在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:
I:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;
II:向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
己知:Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38
回答下列问题:
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 :
(2)过程I 加入铁屑的主要作用是 ,分离得到固体的主要成分是 ,从固体中分离出铜需采用的方法是 ;
(3)过程II中发生反应的化学方程式为 ;
(4)过程II中调节溶液的pH为5,金属离子浓度为 。(列式计算)
【答案】:(1)2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+;(2)回收铜;Cu和Fe;加盐酸反应后过滤;(3)FeCl2+Ca(OH)2 =Fe(OH)2↓+CaCl2;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe (OH)3;(4)c(Fe3+)=4.0×10-38÷(10-9)3= 4.0×10-11 (mol/L)。
图8
图92012年高考试题分项解析化学
专题12 工艺流程
(2012·广东)32.难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 2Ca2+ + 2K+ + Mg2+ + 4SO42— + 2H2O
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH) 2溶液浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:
Ca(OH)2溶液 滤渣 母液
杂卤石 过滤
(1)滤渣的主要成分有 和 以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH) 2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因:
。
(3)“除杂”环节中,先加入 溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入 溶液调滤液PH至中性。
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系见图14,由图可得,随着温度升高,①
② 。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:
CaSO4(s) + CO32— CaCO3 (s) + SO42—
已知298K时,Ksp(CaCO3)= 2.80×10—9,Ksp(CaSO3)= 4.90×10—5 ,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位的效数字)。
【答案】(1)Mg(OH)2, CaSO4
(2)加入Ca(OH)2溶液, Mg2+变成Mg(OH)2、也有CaSO4的析出,使平衡向右移动,杂卤石溶解浸出K+。
(3)K2CO3 稀H2SO4
(4)①在同一时间内,K+的浸出浓度增大。②K+的溶浸速率加快,达到溶浸平衡的时间短。
(5)K=1.75×104
【考点定位】工艺流程
(2012·四川)29.(16分)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将
烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,
最终生成硫酸钙。硫酸钙可在右图所示的循环燃烧装置的燃料反
应器中与甲烷反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧
化碳,从而有利于二氧化碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。
请回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问
题有 。(填写字母编号)
A.温室效应 B.酸雨 C.粉尘污染 D.水体富营养化
(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间二氧化碳以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为 。
(3)已知1mol CH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸收 160.1kJ,1mol CH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3kJ。写出空气反应器中发生的热化学方程式: 。
(4)回收的CO2与苯酚钠在一定条件反应生成有机物M,其化学式为C7H5O3Na,M经稀硫酸酸化后得到一种药物中间体N,N的结构简式为。
①M的结构简式为 。
②分子中无—O—O—,醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有 种。
【答案】:(1)ABC(3分)(2)①Ca(HCO3)2或碳酸氢钙(2分)②Ca(HSO3)2+O2=CaSO4↓+ H2SO4(3分)
(3)CaS(s)+ 2O2(g)= CaSO4(s),△H=-962.4 KJ/mol。(3分)
(4)①(2分)②6(3分)
(4)①由于酚羟基的酸性弱于羧基,故由N可推知,M为。②N的同分异构体中,除了醛基外,应该还有两个羟基,而醛基与苯环直接相连的N的同分异构体有如下6种:
【考点定位】本题考查化学工业流程,涉及到了化学式的推断、方程式书写、热化学方程式的书写、同分异构体的书写。
(2011·重庆)6.化学工业是国民经济的支柱产业,下列生产过程中不涉及化学变化的是
A.氮肥厂用氢气和氮气合成氨 B.钢铁厂用热还原法冶炼铁
C.硫酸厂用接触法生产硫酸 D.炼油厂用分馏法生产汽油
(2011·安徽)27.(15分)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常1kg样品中含SO2的质量计),某研究小组设计了如下两种实验流程:
(1)气体A的主要成分是 ,为防止煮沸时发生暴沸,必须先向烧瓶中加入
;通入N2的目的是 。
(2)写出甲方案第①步反应的离子方程式: 。
(3)甲方案第②步滴定前,滴定管需用NaOH标准溶液润洗,其操作方法是
。
(4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品,则按乙方案实验测定的结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
(5)若取样品wg,按乙方案测得消耗0.01000mol·L—1I2溶液VmL,则1kg样品中含SO2的质量是 g(用含w、V的代数式表示)。
【答案】⑴SO2、N2 碎瓷片(或沸石) 将生成的SO2全部赶出
至弱酸性,且SO2的量不会因混入HCl而变化,因此消耗的I2不变,即对实验结果无影响。
⑸反应为H2O+SO2-3+I2===SO2-4+2I-+2H+,SO2~ SO2-3~ I2
64 1mol
m 0.010 00 mol·L-1 ×V×10-3 L=V×10-5 mol
m=64×V×10-5 g,则1 kg样品中含SO2的质量为:64×V×10-5 g×1000/w=0.64 V/w
【考点定位】本题属工业流程题。以食品中的亚硫酸盐含量的测定为问题情境,通过简明的实验流程图,将实验基本操作、仪器的使用、化学计算、化学方程式的书写等内容综合在一起,考查考生对化学实验方案的分析和问题解决的能力。
(2012·江苏)16. (12 分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:
(1)一定条件下,NO 与NO2 存在下列反应:NO(g)+NO2(g)N2O3(g),其平衡常数表达式为K = 。
(2)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋), 其目的是 ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(3)该工艺需控制NO 和NO2 物质的量之比接近1 颐1。若n(NO):n(NO2)>1 颐1,则会导致 ;若n(NO):n(NO2)<1 颐1,则会导致 。
(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2 会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为 。
【答案】
16. (12 分)
【考点定位】工业制取Ca(NO2)2的流程分析
(2012·江苏)19. (15 分)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下:
(1)①铜帽溶解时加入H2O2 的目的是 (用化学方程式表示)。②铜帽溶解完全后, 需将溶液中过量的H2O2 除去。除去H2O2 的简便方法是 。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2 后溶液中Cu2+的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下:摇摇2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 2S2O32- +I2=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为 ,滴定终点观察到的现象为 。
②若滴定前溶液中的H2O2 没有除尽,所测定的Cu2+含量将会 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(3)已知pH>11 时Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1. 0 mol·L-1计算)。
开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3+ 1. 1 3. 2
Fe2+ 5. 8 8. 8
Zn2+ 5. 9 8. 9
实验中可选用的试剂:30%H2O2、1. 0 mol·L-1HNO3、1. 0 mol·L-1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO 的实验步骤依次为:① ;② ;③过滤;④ ;⑤过滤、洗涤、干燥;⑥900℃煅烧。
【答案】
19. (15 分)
(1) ①Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O ②加热(至沸)
(2)①淀粉溶液 蓝色褪去 ②偏高
溶浸
过滤
硫酸钾
过滤
蒸发浓缩、冷却结晶
除杂
空 气
反应器
燃 料
反应器
尾气
空气
甲烷
CO2、H2O
回收CO2
分离
CaSO4
CaS
甲 方 案 流 程
乙 方 案 流 程
样品
足量稀硫酸
变通N2,边煮沸
气体A
溶液B
数据处理
碱液充分吸收后,
用盐酸调节至弱酸性
I2标准溶液
滴定
H2SO4溶液
数据处理
①用H2O2溶液充分吸收
②NaOH标准
溶液滴定2012年高考试题分项解析化学
专题10 氧化还原反应
(2012·广东)10.下列应用不涉及氧化还原反应的是
A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
C.工业上利用合成氨实现人工固氮
D.实验室用NH4Cl和Ca(OH) 2制备NH3
【答案】D
【考点定位】氧化还原反应
(2012·四川)13.向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
A.Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1 B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
【答案】:B
【解析】:设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol,根据题意,则有
64x+144y=27.2 ……①
由CuCu(OH)2 Cu2O2Cu(OH)2得34x+68y-16y=39.2-27.2……②,解①②得x=0.2 y=0.1
Cu与Cu2O的物质的量之比为0.2∶0.1=2∶1,A正确;硝酸的物质的量为硝酸铜中 NaOH和NO的物质的量之和,1.0mol +(0.2 mol×2+0.1 mol×2)/3=1.2 mol,硝酸的物质的量浓度为1.2 mol /0.5L =2.4 mol/L,B不正确;产生的NO在标准状况下的体积为22.4L/ mol×(0.2 mol×2+0.1 mol×2)/3=4.48L,C正确;Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为1.0mol-0.2 mol×2-0.1 mol×2×2=0.2mol,D正确。
【考点定位】本题考查铜及其化合物知识和氧化还原反应的计算。
(2011·安徽)7.科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法,其原理可表示为:
NaHCO3+H2HCOONa+H2O下列有关说法正确的是
A.储氢、释氢过程均无能量变化
B.NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键
C.储氢过程中,NaHCO3被氧化
D.释氢过程中,每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2
7、【答案】:B
的有关知识。
(2012·天津)2.下列单质或化合物性质的描述正确的是
A.NaHSO4水溶液显中性
B.SiO2与酸、碱均不反应
C.NO2溶于水时发生氧化还原反应
D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
【答案】:C
【解析】:硫酸氢钠在水溶液中完全电离为:NaHSO4=Na++H++SO42-,故溶液呈酸性,A错;二氧化硅属于酸性氧化物,其能和强碱反应,也能和氢氟酸反应,B错;二氧化氮溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮,属于氧化还原反应,C对;氯气具有较强的氧化性,铁在其中燃烧一定生成氯化铁,D错。
【考点定位】此题以元素化合物知识为基础,综合考查了物质性质、氧化还原反应等知识。
(2012·海南)6.将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100 mol·L-1MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是
A.M B.M2+ C.M3+ D.MO2+
【答案】:B
【解析】:根据我们所学的氧化还原反应,在反应中一定存在得失电子守恒。设反应后X元素的化合价为x,参加反应的MO2+的物质的量为0.002mol,参加反应的锌的物质的量为0.003mol,故存在:(5-x)×0.002=0.003×2,解得x=2,故选B。
【考点定位】此题以氧化还原知识为载体,考查了化学计算知识。
(2012·全国新课标卷)7.下列说法正确的是
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
【答案】 A
误。
【考点定位】化学实验、氧化还原反应、离子鉴定
(2012·上海)15.下图所示最验证氯气性质的徼型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl→2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是
选项 实验现象 解释或结论
A a处变蓝,b处变红棕色 氧化性:Cl2>Br2>I2
B c处先变红,后褪色 氯气与水生成了酸性物质
C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质
D e处变红色 还原性:Fe2+>Cl-
【答案】D
【解析】A项,由实验现象不能说明氧化性:Br2>I2;B项,由实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质;C项,氯气与水生成酸性物质也可出现对应的实验现象。
【考点定位】本题考查氯气的性质。
(2012·上海)20.火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为:2CuFeS2+O2→Cu2S+2FeS+SO2
下列说法正确的是
A.SO2既是氧化产物又是还原产物
B.CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化
C.每生成1molCu2S,有4mol硫被氧化
D.每转移l.2 mol电子,有0.2mo!硫被氧化
【答案】AD
【解析】CuFeS2转化生成Cu2S的过程中Cu2+被还原,反应中CuFeS2是氧化剂,每生成1 mol Cu2S,同时生成1 mol SO2,因此也只有1 mol硫被氧化。
【考点定位】本题考查氧化还原反应的计算与判断。
(2012·上海)22.PbO2是褐色固体,受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物,+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2;现将l mol PbO2加热分解得到O2,向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2,O2和Cl2的物质的量之比为3:2。则剩余固体的组成及物质的量比是
A.1:1混合的Pb3O4、PbO B.1:2混合的PbO2、Pb3O4
C.1:4:l混合的PbO2、Pb3O4、PbO D.PbO2、Pb3O4、PbO
【答案】AD
2PbO·PbO2时,选项A、D中的PbO:PbO2=3:1,选项B中的PbO:PbO2=4:3,选项C中的PbO:PbO2=7:5。
【考点定位】本题考查铅的化合物的性质,考查氧化还原反应规律的应用。
(2012·上海)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空:
27.Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1:1,写出Se和浓HNO3的反应方程式________。
答案:
解析:
28.已知:Se+2H2SO4(浓)→2SO2↑+SeO2+2H2O;2SO2+SeO2+2H2O→Se+2SO42-+4H+
SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是______。
29.回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2+ KI+ HNO3→ Se+ I2+ KNO3+ H2O ②I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI
配平方程式①,标出电子转移的方向和数目。
30.实验中,准确称量SeO2样品0.1500g,消耗了0.2000 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为___。
【答案】
27.Se+2HNO3(浓)→H2SeO3+NO↑+NO2↑
28.H2SO4(浓)>SeO2>SO2
29.+4HNO3→Se+2I2+4KNO3+2H2O
30.0.925
还原反应规律的理解与应用。
储氢
释氢2012年高考试题分项解析化学
专题15 化学实验基础
(2012·广东)9.下列实验能达到目的的是
A.用溴水鉴别苯和正已烷
B.用BaCl2溶液鉴别SO42—与SO32—
C.用浓HNO3与Cu反应制备NO2
D.将混有HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl
【答案】C
【考点定位】化学实验基础
(2012·福建)6.下列做法不正确的是
A.易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源
B.用湿润的红色石蕊试纸检验氨气
C.在50mL量筒中配制0.1000mol·L-1碳酸钠溶液
D.金属钠着火时,用细沙覆盖灭火
【解析】A项:燃烧过程是一个发生氧化还原反应的过程,易燃试剂作还原剂,在强氧化性试剂存在下,当温度达到可燃物的着火点就容易发生火灾,正确;B项:氨气是碱性气体,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,正确;C项:量筒不是精密仪器,配制0,1000mol/L碳酸钠溶液要用到容量瓶,不正确;D项:金属钠遇到水或二氧化碳都会发生反应,所以金属钠着火时,用细沙覆盖灭火,正确。
【答案】C
【考点定位】本题考查了药品的取用和仪器的使用以及实验的基本操作。
(2011·山东)12.下列由相关实验现象所推出的结论正确的是
A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性
B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有SO42-
C.Fe与稀HNO3稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
D.分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升,说明二者均易溶于水
【答案】D
【解析】SO2使品红溶液褪色,利用的是SO2与有色物质化合生成无色物质,不能说明其具有氧化性,A项错误;向溶液中含有SO32-时,加入酸化的Ba(NO3)2也会出现白色沉淀,B项错误;Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO,该反应不是置换反应,C项错误;HCl、NH3极易溶于水,盛有HCl、NH3充满的烧瓶倒置水中,气体溶解,液面迅速上升,D项正确。
【考点定位】元素化合物实验
(2011·山东)11.下列实验操作正确的是
A.中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶
B.盛放NaOH溶液时,使用带玻璃瓶塞的磨口瓶
C.用苯萃取溴水中的溴时,将溴的苯溶液从分液漏斗下口放出
D.NaCl溶液蒸发结晶时,蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体即停止加热
【答案】D
(2011·重庆)8.对实验:①中和滴定、②中和热的测定、③实验室制备乙烯、④乙酸乙酯的制取,叙述正确的是
A.①④必须加热 B.②③必须隔热
C.①②必须用指示剂 D.③④必须用催化剂
【答案】D
【解析】中和滴定不需要加热,A项错误;制备乙烯不需要隔热,B项错误;中和热测定不需要指示剂,C项错误;实验室制备乙烯,乙酸乙酯制取都需要浓硫酸作催化剂,D项正确。
【考点定位】本题考查化学实验的基本操作,考查的知识点有中和滴定、中和热的测定、乙烯的实验室制法、乙酸乙酯的制取。
(2012·浙江)8.下列说法正确的是
A.在“镀锌铁皮的镀层厚度的测定”实验中,将镀锌铁皮放入稀硫酸,待产生氢气的速率突然减小,可以判断锌镀层已反应完全。
B.在“火柴头中氯元素的检验”实验中,摘下几根未燃过的火柴头,将其浸于水中,稍后取少量溶液于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸后,即可判断氯元素的存在。
C.在“硫酸亚铁铵的制备”实验中,为了得到硫酸亚铁铵晶体,应小火加热蒸发皿,直到有大量晶体析出时停止加热。D.受强酸或强碱腐蚀致伤时,应先用大量水冲洗,再用2%醋酸溶液或饱和硼酸溶液洗,最后用水冲洗,并视情况作进一步处理
【答案】A
【考点定位】本题考查实验化学中相关实验操作的知识。
(2011·安徽)10.仅用下表提供的玻璃容器(非玻璃容器任选)就能实现相应实验目的的是
选项 实验目的 玻璃容器
A 分离乙醇和乙酸乙酯的混合物 分液漏斗、烧杯
B 用pH=1的盐酸配置100mL,pH=2的盐酸 100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C 用溴水、淀粉—KI溶液比较Br2与I2的氧化性强弱 试管、胶头滴管
D 用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制备并收集NH3 酒精灯、烧杯、导管、集气瓶
【答案】C
【解析】分液漏斗和烧杯组合常用于分液操作,而乙酸乙酯和乙醇互溶,因此二者的分离不可采用分液的方法,而应采取蒸馏的方法(需用到蒸馏烧瓶、冷凝管、尾接管等玻璃仪器),A错误;容量瓶用于配制一定物质的量的浓度的溶液的仪器,本题可将pH=1的溶液加水稀释至1000mL即可,可用量筒或酸式滴定管等仪器完成 B错误;C项用试管、胶头滴管即可实现实验目的,即看到溶液呈蓝色即可说明Br2的氧化性比I2强,正确;,制备、收集NH3用到的玻璃仪器有大试管、酒精灯、导管、集气瓶,D错误。
【考点定位】本题主要考查中学化学常见实验的操作及仪器的选择。
(2012·天津)4.完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是
A B C D
实验 用CCl4提取溴水中的Br2 除去乙醇中的苯酚 从KI和I2的固体混合物中回收I2 配制100 mL 0.1000mol·L-1 K2Cr2O7溶液
装置或仪器
【答案】:A
(2012·北京)10.用右图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是
①中的物质 ②中的物质 预测①的现象
A 淀粉KI溶液 浓硝酸 无明显变化
B 酚酞溶液 浓盐酸 无明显变化
C AlCl3溶液 浓氨水 有白色沉淀
D 湿润红纸条 饱和氯水 红纸条褪色
【答案】:A
【解析】:浓硝酸具有强氧化性和挥发性,挥发出的硝酸蒸汽接触淀粉KI溶液是,将碘离子氧化为碘单质,遇淀粉变蓝,A不一致;浓盐酸具有强挥发性,但酚酞试液遇酸不变色,B符合;浓氨水易挥发出氨气,进入氯化铝溶液中生成氢氧化铝白色沉淀,C符合;饱和氯水会发出氯气,接触湿润的红纸条,氯气和水反应生成有漂白性的次氯酸,红纸条褪色,D符合。
【考点定位】此题结合元素化合物知识,考查化学实验中的实验现象知识。
(2012·全国新课标卷)7.下列说法正确的是
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
【答案】 A
【解析】液溴易挥发,保存时要加水液封,选项A正确;除氯气外,臭氧等强氧化气体都可以将KI氧化得到碘单质,选项B错误;在CCl4中显紫色的是碘单质,不是碘离子,选项C错误;滴加硫酸钡,有白色沉淀生成,可能有银离子,也可能有硫酸根,选项D错误。
【考点定位】化学实验、氧化还原反应、离子鉴定
(2012·北京)8.下列试验中,所选装置不合理的是
A.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④
B.用CC14提取碘水中的碘,选③
C.用FeC12,溶液吸收C12,选⑤
D.粗盐提纯,选①和②
【答案】:A
【解析】:乙酸乙酯不溶于碳酸钠饱和溶液,故分离时,应选取③装置,A错;用CC14提取碘水中的碘,应选取不和水相溶的萃取剂,装置为③,B对;用FeC12,溶液吸收C12,应选⑤,C对;粗盐提纯,首先将粗盐溶于水加合适试剂后过滤,再将食盐溶液蒸干即可,装置为①和②,D对。
【考点定位】此题结合元素化合物知识,考查了化学实验知识。
(2012·上海)10.用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数,下列操作会引起测定值偏高的是
A.试样中加入酚酞作指示剂,用标准酸液进行滴定
B.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准酸液进行滴定
C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接加入待测溶液进行滴定
D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00 mL进行滴定
【答案】B
【解析】滴定管应用待装液进行润洗,否则会引起待装液浓度下降,若为标准酸液会引起测定值偏高,若为待测液会引起测定值偏低。
【考点定位】本题考查酸碱中和滴定的应用。
(2012·上海)16.实验宣制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是
A.①是氨气发生装置 B.③是氮气发生装置
C.②是氨气吸收装置 D.④是氨气收集、检验装置
【答案】B
【解析】装置①中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl,但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl;装置②中的漏斗放置过低,不能防止引起倒吸;装置④中的试管口应放一团干燥的棉花。
【考点定位】本题考查化学实验基本操作。
(2012·江苏)6. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 用图2 所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
B. 用图3 所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
C. 用图4 所示装置制取少量纯净的CO2气体
D. 用图5 所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层
【答案】D
【解析】A项,NaOH可以将Cl2、HCl同时除去,错;B项,蒸干NH4Cl时,它会分解,错;C项,纯碱为粉未状,不能放于带孔的板上,同时制得的CO2中会混有HCl和H2O,错;D项,CCl4的密度比水大,位于水的下层,正确。
【考点定位】化学实验基本操作
(2012·江苏)13. 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl 溶液和CuSO4 溶液 均有固体析出 蛋白质均发生变性
B 向溶液X 中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液 出现白色沉淀 溶液X 中一定含有SO42-
C 向一定浓度的Na2SiO3 溶液中通入适量CO2 气体 出现白色沉淀 H2SiO3 的酸性比H2CO3的酸性强
D 向浓度均为0. 1 mol·L-1 NaCl 和NaI 混合溶液中滴加少量AgNO3 溶液 出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
【答案】D
【解析】A项,蛋白质中加入NaCl发生盐析,加入CuSO4发生变性,错;B项,若原AgCl小,所以优先生成AgI,正确。
【考点定位】实验过程的现象及结论分析
(2012·江苏)19. (15 分)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下:
(1)①铜帽溶解时加入H2O2 的目的是 (用化学方程式表示)。②铜帽溶解完全后, 需将溶液中过量的H2O2 除去。除去H2O2 的简便方法是 。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2 后溶液中Cu2+的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下:摇摇2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 2S2O32- +I2=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为 ,滴定终点观察到的现象为 。
②若滴定前溶液中的H2O2 没有除尽,所测定的Cu2+含量将会 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(3)已知pH>11 时Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1. 0 mol·L-1计算)。
开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3+ 1. 1 3. 2
Fe2+ 5. 8 8. 8
Zn2+ 5. 9 8. 9
实验中可选用的试剂:30%H2O2、1. 0 mol·L-1HNO3、1. 0 mol·L-1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO 的实验步骤依次为:① ;② ;③过滤;④ ;⑤过滤、洗涤、干燥;⑥900℃煅烧。
【答案】
19. (15 分)
(1)①Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O ②加热(至沸)
(2)①淀粉溶液 蓝色褪去 ②偏高
(3)①向滤液中加入适量30% H2O2,使其充分反应
②滴加1.0 mol·L-1NaOH,调节溶液pH 约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全
④向滤液中滴加1. 0 mol·L-1NaOH,调节溶液pH 约为10(或8. 9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全
【考点定位】废电池中铜的回收、ZnO的制备实验