北京市2014-2015年2年高考化学真题(纯word解析版)

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名称 北京市2014-2015年2年高考化学真题(纯word解析版)
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资源类型 教案
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科目 化学
更新时间 2015-08-06 21:00:05

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2014年北京市高考化学试卷
 
一、选择题:共7小题,每小题6分,共120分.在每小题给出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项.
6.(6分)(2014?北京)下列试剂中,标签上应标注和的是(  )
 
A.
C2H5OH
B.
HNO3
C.
NaOH
D.
HCl
考点:
硝酸的化学性质.
专题:
氮族元素.
分析:
警示标记标注和说明该物质具有强的氧化性和腐蚀性,据此解答.
解答:
解:A.C2H5OH为易燃品,不具有强的氧化性和腐蚀性,故A错误;
B.硝酸具有强的氧化性和腐蚀性,应标注和,故B正确;
C.NaOH具有腐蚀性,但是不具有氧化性,故C错误;
D.盐酸具有腐蚀性,但是不具有强的氧化性,故D错误;
故选:B.
点评:
本题考查硝酸的性质及警示标记,题目难度不大,明确警示标记的含义,熟悉硝酸的性质,是解答本题的关键.
 
7.(6分)(2014?北京)下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是(  )
 
A.
K
B.
Na
C.
Fe
D.
Al
考点:
铝的化学性质.
专题:
几种重要的金属及其化合物.
分析:
由表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化可知,只有氧化铝为致密的结构,可保护内层金属,以此来解答.
解答:
解:由表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化可知,只有氧化铝为致密的结构,可保护内层金属,而K、Na、Fe的氧化物均不是致密的结构,
故选D.
点评:
本题考查Al的化学性质,为高频考点,把握氧化铝为致密的氧化物结构可保护内层金属为解答的关键,注意金属及其氧化物的性质,题目难度不大.
 
8.(6分)(2014?北京)下列电池工作时,O2在正极放电的是(  )
 
A.
锌锰电池
B.
氢燃料电池
C.
铅蓄电池
D.
镍镉电池
考点:
真题集萃.
专题:
电化学专题.
分析:
A.锌锰干电池中,负极上锌失电子发生氧化反应、正极上二氧化锰得电子发生还原反应;
B.氢燃料电池中,负极上氢气失电子发生氧化反应、正极上氧气得电子发生还原反应;
C.铅蓄电池中,负极上铅失电子发生氧化反应、正极上二氧化铅得电子发生还原反应;
D.镍镉电池中,负极上Cd失电子发生氧化反应,正极上NiOOH得电子发生还原反应.
解答:
解:A.锌锰干电池中电极反应式,负极:Zn﹣2e﹣═Zn2+、正极2MnO2+2NH4++2e﹣=Mn2O3+2NH3+H2O,所以不符合题意,故A错误;
B.酸性氢氧燃料电池电极反应式为2H2﹣4e﹣=4H+、O2+4H++4e﹣=2H2O,碱性氢氧燃料电池电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣=4H2O、O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣,所以符合题意,故B正确;
C.铅蓄电池放电时负极电极反应:Pb﹣2e﹣+SO42﹣=PbSO4 ,正极电极反应:PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O,所以不符合题意,故C错误;
D.镍镉电池放电正极:2NiOOH+2H2O+2e﹣=2Ni(OH)2+2OH﹣、负极:Cd+2OH﹣﹣2e﹣=Cd(OH)2,所以不符合题意,故D错误;
故选B.
点评:
本题考查了原电池原理,明确正负极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,要结合电解质溶液酸碱性书写,题目难度中等.
 
9.(6分)(2014?北京)下列解释事实的方程式不正确的是(  )
 
A.
测0.1mol/L氨水的pH为11:NH3?H2O?NH4++OH﹣
 
B.
将Na块放入水中,产生气体:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
 
C.
用CuCl2溶液做导电实验,灯泡发光:CuCl2Cu2++2Cl﹣
 
D.
Al片溶于NaOH溶液中,产生气体:2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑
考点:
化学方程式的书写;电离方程式的书写.
专题:
离子反应专题;几种重要的金属及其化合物.
分析:
A.一水合氨为弱电解质,溶液中部分电离出铵根离子和氢氧根离子;
B.钠化学性质比较活泼,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气;
C.氯化铜为电解质,溶液中电离出铜离子和氯离子,所以溶液能够导电;
D.金属铝能够与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气.
解答:
解:A.测0.1 mol/L氨水的pH为11,溶液显示碱性,原因是一水合氨为弱碱,溶液中部分电离出铵根离子和氢氧根离子,其电离方程式为:NH3?H2O?NH4++OH﹣,故A正确;
B.将Na块放入水中,钠能够与水反应生成氢气,反应的化学方程式为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,故B正确;
C.用CuCl2溶液做导电实验,灯泡发光,氯化铜为强电解质,溶液中完全电离出铜离子和氯离子,电离过程不需要通电,氯化铜的电离方程式为CuCl2=Cu2++2Cl﹣,故C错误;
D.铝溶于NaOH溶液中,反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为:2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑,故D正确;
故选C.
点评:
本题考查了化学方程式、电离方程式的书写判断,题目难度中等,注意掌握化学方程式、电离方程式的书写原则,能够正确书写常见反应的化学方程式,明确强弱电解质的概念,并且能够正确书写电离方程式.
 
10.(6分)(2014?北京)下列说法正确的是(  )
 
A.
室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1﹣氯丁烷
 
B.
用核磁共振氢谱不能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3
 
C.
用Na2CO3溶液不能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3
 
D.
油脂在酸性或碱性条件下均可发生水解反应,且产物相同
考点:
有机物的鉴别;相似相溶原理及其应用;油脂的性质、组成与结构.
专题:
有机物的化学性质及推断.
分析:
A.含﹣OH越多,溶解性越大,卤代烃不溶于水;
B.HCOOCH3中两种H,HCOOCH2CH3中有三种H;
C.CH3COOH与碳酸钠溶液反应,而CH3COOCH2CH3不能;
D.油脂在酸性条件下水解产物为高级脂肪酸和甘油,碱性条件下水解产物为高级脂肪酸盐和甘油.
解答:
解:A.含﹣OH越多,溶解性越大,卤代烃不溶于水,则室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1﹣氯丁烷,故A正确;
B.HCOOCH3中两种H,HCOOCH2CH3中有三种H,则用核磁共振氢谱能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3,故B错误;
C.CH3COOH与碳酸钠溶液反应气泡,而Na2CO3溶液与CH3COOCH2CH3会分层,因此可以用Na2CO3溶液能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3,故C错误;
D.油脂在酸性条件下水解产物为高级脂肪酸和甘油,碱性条件下水解产物为高级脂肪酸盐和甘油,水解产物不相同,故D错误;
故选A.
点评:
本题考查有机物的鉴别,为高频考点,把握常见有机物的性质及鉴别方法为解答的关键,注意溶解性与﹣OH的关系、油脂不同条件下水解产物等,题目难度不大.
 
11.(6分)(2014?北京)用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验,由②中现象,不能证实①中反应发生的是(  )
①中实验
②中现象
A
铁粉与水蒸气加热
肥皂水冒泡
B
加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物
酚酞溶液变红
C
NaHCO3固体受热分解
澄清石灰水变浑浊
D
石蜡油在碎瓷片上受热分解
Br2的CCl4溶液褪色
 
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
考点:
真题集萃;氨的实验室制法;乙烯的化学性质;铁及其化合物的性质实验;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质.
专题:
实验题.
分析:
A.试管中空气也能使肥皂水冒泡;
B.氯化铵和氢氧化钙混合加热生成氨气,氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子而使溶液呈红色;
C.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
D.不饱和烃能使溴的四氯化碳褪色.
解答:
解:A.加热过程中的热空气、铁和水蒸气反应生成的氢气都能使肥皂水冒泡,所以肥皂水冒泡该反应不一定发生,故A错误;
B.NH4Cl+Ca(OH)2NH3↑+CaCl2+H2O、NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH﹣,氨水溶液呈碱性,所以能使酚酞试液变红色,故B正确;
C.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,如果②中澄清石灰水变浑浊,则①中一定发生反应,故C正确;
D.溴的四氯化碳褪色说明有不饱和烃生成,所以①中一定发生化学反应,故D正确;
故选A.
点评:
本题考查了物质的性质及实验基本操作及反应现象,明确实验原理是解本题关键,再结合物质的性质分析解答,题目难度不大.
 
12.(6分)(2014?北京)一定温度下,10mL 0.40mol/L H2O2溶液发生催化分解.不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表.
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(  )
 
A.
0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10﹣2mol/(L?min)
 
B.
6~10min的平均反应速率:v(H202)<3.3×10﹣2mol/(L?min)
 
C.
反应至6min时,c(H2O2)=0.30mol/L
 
D.
反应至6min时,H2O2分解了50%
考点:
反应速率的定量表示方法.
专题:
化学反应速率专题.
分析:
根据化学反应速率之比等化学计量数之比进行计算,根据化学反应的定义进行计算,得出正确结论.
解答:
解:2H2022H2O+O2↑,
A.0~6min产生的氧气的物质的量n(O2)=×10﹣3=0.001mol,n(H202)=2n(O2)=0.002mol,v(H202)=≈3.3×10﹣2mol/(L?min),故A正确;
B.=3.73,=1.88,3.73>1.88,故单位时间内产生的氧气,0~6min大于6~10min,故6~10min的平均反应速率:v(H202)<3.3×10﹣2mol/(L?min),故B正确;
C.6min时,c(H2O2)=0.40﹣=0.20mol/L,故C错误;
D.6min时,H2O2分解的分解率为:=50%,故D正确,
故选C.
点评:
本题考查化学反应速率的相关计算,把握化学反应速率之比等化学计量数之比为解答的关键,难度不大.
 
二、非选择题:共4小题,共180分
25.(17分)(2014?北京)顺丁橡胶、制备醇酸树脂的原料M以及杀菌剂N的合成路线如下:
已知:i.
ⅱ.RCH=CHR′RCHO+R′CHO (R、R′代表烃基或氢)
(1)CH2=CH﹣CH=CH2的名称是 1,3﹣丁二烯 .
(2)反应Ⅰ的反应类型是(选填字母) a .
a、加聚反应 b、缩聚反应
(3)顺式聚合物P的结构式是(选填字母) b .
(4)A的相对分子质量为108.
①反应Ⅱ的化学方程式是 2CH2=CH﹣CH=CH2 .
②1mol B完全转化成M所消耗H2的质量是 6 g.
(5)反应Ⅲ的化学方程式是  .
(6)A的某些同分异构体在相同的反应条件下也能生成B和C,写出其中一种同分异构体的结构简式  .
考点:
真题集萃;有机物的合成.
专题:
有机物的化学性质及推断.
分析:
根据转化关系知,1,3﹣丁二烯发生聚合反应I得到顺式聚合物P为聚顺1,3﹣丁二烯,则P的结构简式为,由信息i知,在加热条件下发生反应II生成A,A的结构简式为,A发生反应生成B和C,B和氢气发生加成反应生成M,则B的结构简式为,C和二氯苯酚发生反应生成N,C为醛,根据N中碳原子个数知,一个C分子和两个二氯苯酚分子发生反应生成N,N的结构简式为,则C的结构简式为HCHO,再结合题目分析解答.
解答:
解:根据转化关系知,1,3﹣丁二烯发生聚合反应I得到顺式聚合物P为聚顺1,3﹣丁二烯,则P的结构简式为,由信息i知,在加热条件下发生反应II生成A,A的结构简式为,A发生反应生成B和C,B和氢气发生加成反应生成M,则B的结构简式为,C和二氯苯酚发生反应生成N,C为醛,根据N中碳原子个数知,一个C分子和两个二氯苯酚分子发生反应生成N,N的结构简式为,则C的结构简式为HCHO,
(1)CH2=CH﹣CH=CH2的名称是1,3﹣丁二烯,故答案为:1,3﹣丁二烯;
(2)通过以上分析知,反应Ⅰ的反应类型是加聚反应,故选a;
(3)通过以上分析知,顺式聚合物P的结构式是,故选b;
(4)①A的相对分子质量为108,1,3﹣丁二烯的相对分子质量是54,则A的结构简式为,则
反应Ⅱ的化学方程式是2CH2=CH﹣CH=CH2,
故答案为:2CH2=CH﹣CH=CH2;
②B的结构简式为,1mol B完全转化成M所消耗H2的物质的量是3mol,则氢气的质量是6g,故答案为:6;
(5)C是甲醛,甲醛和二氯苯酚反应生成N,所以反应Ⅲ是C和二氯苯酚反应生成的化学方程式是,
故答案为:;
(6)根据以上分析知,B是、C是HCHO,A的某些同分异构体在相同的反应条件下也能生成B和C,符合条件A的同分异构体有,故答案为:.
点评:
本题考查了有机物的推断,根据1,3﹣丁二烯为突破口结合题给信息、M和N的结构简式确定发生的反应,注意理解题给信息中有机物的断键和成键物质及服饰,难点是同分异构体结构简式的判断,题目难度中等.
 
26.(14分)(2014?北京)NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如图1所示.
(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是 4NH3+5O24NO+6H2O .
(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)?2N02(g).在其它条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1,p2)下随温度变化的曲线(如图2).
①比较p1,p2的大小关系: p1<p2 
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是 减小 .
(3)Ⅲ中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸.
①已知:2NO2(g)?N2O4(g)△H1
2NO2(g)?N2O4(l)△H2
图3中能量变化示意图中,正确的是(选填字母) A .
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是 2N2O4+O2+2H2O=4HNO3 .
(4)Ⅳ中,电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图4所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是 NH3 ,说明理由: 根据反应8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,电解生成的HNO3多 .
考点:
化学平衡常数的含义;反应热和焓变;化学平衡的影响因素;电解原理.
专题:
化学反应中的能量变化;化学平衡专题;电化学专题.
分析:
(1)氨气与氧气在催化剂加热的条件下生成NO与水;
(2)①已知2NO(g)+O2(g)?2N02(g)是正方向体积减小的反应,根据压强对平衡的影响分析;
②根据图象2判断该反应正方向是放热还是吸热,再判断K随温度的变化;
(3)①降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l)说明反应2NO2(g)?N2O4(l)为放热反应,同种物质液态时能量比气态时能量低;
②N2O4与O2、H2O化合生成硝酸,根据得失电子守恒和原子守恒写出反应的方程式;
(4)根据电解NO制备NH4NO3的反应方程式分析判断.
解答:
解:(1)氨气与氧气在催化剂加热的条件下生成NO与水,反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)①已知2NO(g)+O2(g)?2N02(g)是正方向体积减小的反应,增大压强平衡正移,则NO的转化率会增大,由图可知P2时NO的转化率大,则P2时压强大,
即P1<P2;
故答案为:P1<P2;
②由图象2可知,随着温度的升高,NO的转化率减小,说明升高温度平衡逆移,则该反应正方向是放热反应,所以升高温度平衡常数K减小;
故答案为:减小;
(3)①降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l)说明反应2NO2(g)?N2O4(l)为放热反应,所以在图象中该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高,同种物质气态变液态会放出热量,即液态时能量比气态时能量低,则N2O4(l)具有的能量比N2O4(g)具有的能量低,图象A符合,故A正确;
故答案为:A;
②N2O4与O2、H2O化合生成硝酸,其反应的化学方程式为:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3;
故答案为:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3;
(4)电解NO制备NH4NO3,阳极反应为NO﹣3e﹣+2H2O=NO3﹣+4H+,阴极反应为:NO+5e﹣+6H+=NH4++H2O,从两极反应可看出,要使得失电子守恒,阳极产生的NO3﹣的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量,总反应方程式为:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3;
故答案为:NH3;根据反应8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,电解生成的HNO3多.
点评:
本题考查了化学方程式书写、影响平衡及平衡常数的因素、能量变化图的分析等,题目涉及的知识点较多,侧重于考查学生的综合运用能力,难度中等,注意基础知识的积累掌握.
 
27.(12分)(2014?北京)碳、硫的含量影响钢铁性能.碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定.
(1)采用图1装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2.
①气体a的成分是 SO2、CO2、O2 .
②若钢样中碳以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O21 Fe3O4 +3 SO2 .
(2)将气体a通入测硫酸装置中(如图2),采用滴定法测定硫的含量.
①H2O2氧化SO2的化学方程式: H2O2+SO2=H2SO4 
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液.若消耗1mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克,则该钢样中硫的质量分数:  .
(3)将气体a通入测碳装置中(如图3),采用重量法测定碳的含量.
①气体a通过B和C的目的是 排除二氧化硫对二氧化碳测定的干扰 
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是 二氧化碳前后吸收瓶的质量 .
考点:
真题集萃;含硫物质的性质及综合应用;探究物质的组成或测量物质的含量.
专题:
实验探究和数据处理题.
分析:
(1)①该装置中C、S和氧气反应生成二氧化碳、二氧化硫,还有部分氧气剩余;
②若钢样中S以FeS形式存在,FeS被氧气氧化,Fe元素化合价由+2价变为+3价,﹣2价的S被氧化为+4价,结合化学计量数知,生成物是二氧化硫和四氧化三铁;
(2)①双氧水具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应生成硫酸和水;
②若消耗1mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克,z mL NaOH溶液相当于硫的质量为yzg,再根据质量分数公式计算硫的质量分数;
(3)①测定二氧化碳的含量,需要将二氧化硫除去防止造成干扰;
②计算钢样中碳的质量分数,需要测定吸收二氧化碳的质量.
解答:
解:(1)①该装置中C、S在A装置中被氧气反应生成二氧化碳、二氧化硫,还有部分氧气剩余,所以气体a的成分是SO2、CO2、O2,故答案为:SO2、CO2、O2;
②若钢样中S以FeS形式存在,FeS被氧气氧化,Fe元素化合价由+2价变为+3价,﹣2价的S被氧化为+4价,结合化学计量数知,生成物是二氧化硫和四氧化三铁,所以反应方程式为3FeS+5O2Fe3O4+3SO2,
故答案为:Fe3O4;SO2;
(2)①双氧水具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应生成硫酸和水,反应方程式为 H2O2+SO2=H2SO4,故答案为:H2O2+SO2=H2SO4;
②若消耗1mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克,z mL NaOH溶液相当于硫的质量为yzg,硫的质量分数为=,故答案为:;
(3)①测定二氧化碳的含量,需要将二氧化硫除去防止造成干扰,B装置可氧化二氧化硫,C装置可以吸收二氧化硫,所以装置B和C的作用是氧化二氧化硫、除去二氧化硫,故答案为:排除二氧化硫对二氧化碳测定的干扰;
②计算钢样中碳的质量分数,需要测定吸收二氧化碳的质量,所以需要测定吸收二氧化碳前后吸收瓶的质量,故答案为:二氧化碳前后吸收瓶的质量.
点评:
本题考查了C、S含量的测定,涉及氧化还原反应、方程式的配平等知识点,明确实验原理是解本题关键,结合物质的性质来分析解答,题目难度中等.
 
28.(15分)(2014?北京)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生.某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol/L FeCl2溶液,研究废液再生机理.记录如下(a,b,c代表电压值):
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物

x≥a
电极附近出现黄色,有气泡产生
有Fe3+、有Cl2

a>x≥b
电极附近出现黄色,无气泡产生
有Fe3+,无Cl2

b>x>0
无明显变化
无Fe3+,无Cl2
(1)用KSCN溶液检测处Fe3+的现象是 溶液变红 .
(2)Ⅰ中Fe3+产生的原因可能是Cl﹣在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化,写出有关反应: 2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣ .
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有 还原 性.
(4)Ⅱ中虽未检验处Cl2,但Cl﹣在阳极是否放电仍需进一步验证.电解pH=1的NaCl溶液做对照试验,记录如下:
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物

a>x≥c
无明显变化
有Cl2

c>x≥b
无明显变化
无Cl2
①NaCl溶液的浓度是 0.2 mol/L.
②Ⅳ中检验Cl2的实验方法: 取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸变蓝色 
③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点): 通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因,通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl﹣放电 .
考点:
电解原理;二价Fe离子和三价Fe离子的检验.
专题:
电化学专题.
分析:
(1)依据铁离子的检验方法和试剂颜色变化分析;
(2)依据电解原理,氯离子在阳极失电子生成氯气,氯气具有氧化性氧化亚铁离子生成铁离子溶液变黄色;
(3)Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,依据氧化还原反应分析Fe2+具有还原性;
(4)①电解pH=1的0.1mol/L FeCl2溶液,电解pH=1的NaCl溶液做对照试验,探究氯离子是否放电,需要在难度相同的条件下进行分析判断;
②依据检验氯气的实验方法分析;
③依据图表数据比较可知,电解pH=1的NaCl溶液做对照试验与Ⅱ对比,通过控制电压证明了亚铁离子还原性大于氯离子优先放电,生成铁离子的两种可能.
解答:
解:(1)检验铁离子的试剂是硫氰酸钾溶液,用KSCN溶液检测处Fe3+的现象是溶液变红色,故答案为:溶液变红;
(2)依据电解原理,氯离子在阳极失电子生成氯气,电极反应为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,氯气具有氧化性氧化亚铁离子生成铁离子溶液变黄色,反应的离子方程式为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣;
故答案为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣;
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,元素化合价升高,依据氧化还原反应分析Fe2+具有还原性,故答案为:还原性;
(4)①电解pH=1的0.1mol/L FeCl2溶液,电解pH=1的NaCl溶液做对照试验,探究氯离子是否放电,需要在难度相同的条件下进行,所以氯化钠溶液的浓度为0.2mol/L,故答案为:0.2;
②依据检验氯气的实验方法分析,取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸变蓝色证明生成氯气,否则无氯气生成,
故答案为:取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸变蓝色;
③依据图表数据比较可知,电解pH=1的NaCl溶液做对照试验与Ⅱ对比,通过控制电压证明了亚铁离子还原性大于氯离子优先放电,说明生成铁离子的两种可能,一是二价铁失电子变成三价铁,二是氯离子失电子变成氯气,氯气再氧化二价铁变成三价铁.对于补充的那个实验,实验四的电压高,氯气放电,实验五电压低,氯气不放电,而实验二氯气皆放电;
故答案为:通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因,通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl﹣放电.
点评:
本题考查了离子检验方法和现象分析,电解原理的分析应用,电解反应,电极产物的理解应用,掌握基础是关键,题目难度中等.
 
2015年北京市高考化学试卷
 
一、选择题
6.(2015?北京)下列我国古代的技术应用中,其工作原理不涉及化学反应的是(  )
A.火药使用
B.粮食酿酒
C.转轮排字
D.铁的冶炼
 
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
 
7.(2015?北京)下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是(  )
 
A.
酸性:H2SO4>H3PO4
B.
非金属性:Cl>Br
 
C.
碱性:NaOH>Mg(OH)2
D.
热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
 
8.(2015?北京)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是(  )
 
A.
氮元素均被氧化
 
B.
工业合成氨属于人工固氮
 
C.
含氮无机物和含氮有机物可相互转化
 
D.
碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
 
9.(2015?北京)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程.反应过程的示意图如下:
下列说法正确的是(  )
 
A.
CO和O生成CO2是吸热反应
 
B.
在该过程中,CO断键形成C和O
 
C.
CO和O生成了具有极性共价键的CO2
 
D.
状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
 
10.(2015?北京)合成导电高分子材料PPV的反应:
下列说法正确的是(  )
 
A.
合成PPV的反应为加聚反应
 
B.
PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
 
C.
和苯乙烯互为同系物
 
D.
通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
 
11.(2015?北京)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH.下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)(  )
 
A.
该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH﹣═ClO﹣+Cl?+H2O
 
B.
该消毒液的pH约为12:ClO﹣+H2O?HClO+OH﹣?
 
C.
该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl﹣+ClO﹣═Cl2↑+H2O
 
D.
该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO﹣═HClO+CH3COO﹣?
 
12.(2015?北京)在通风橱中进行下列实验:
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止
Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是(  )
 
A.
Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2═2NO2
 
B.
Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应
 
C.
对此Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
 
D.
针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
 
 
二、解答题
25.(2015?北京)“张﹣烯炔环异构化反应”被《Name Reactions》收录,该反应可高效构筑五元环状化合物:
(R、R′、R〞表示氢、烷基或芳基)
合成五元环有机化合物J 的路线如下:
已知:
(1)A属于炔烃,其结构简式是      .
(2)B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30.B的结构简式是      .
(3)C、D含有与B相同的官能团,C是芳香族化合物.E中含有的官能团是      .
(4)F与试剂a反应生成G的化学方程式是      ;试剂b是      .
(5)M和N均为不饱和醇.M的结构简式是      .
(6)N为顺式结构,写出N和H生成I(顺式结构)的化学方程式:      .
 
26.(2015?北京)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源.以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法.其反应过程如图1所示:
(1)反应Ⅰ的化学方程式是      .
反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离.该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层﹣﹣含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层.
(2)①根据上述事实,下列说法正确的是      (选填序号).
a.两层溶液的密度存在差异
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是      .
③经检测,H2SO4层中c(H+):c(SO42﹣)=2.06:1.其比值大于2的原因是      .
(3)反应Ⅱ:
2H2SO4(I)+2SO2(g)+O2+2H2O(g)△H=+550kJ?mo1﹣1.
它由两步反应组成:
ⅰ.H2SO4(I)=SO3(g)+H2O(g),△H=+177kJ?mo1﹣1;
ⅱ.SO3(g)分解.
L (L1,L2),X 可分别代表压强或温度.图2表示L一定时,ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系.
①X代表的物理量是      .
②判断L1、L2的大小关系,并简述理由:      .
 
27.(2015?北京)研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域.
(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在.其中HCO3﹣占95%.写出CO2溶于水产生HCO3﹣的方程式:      .
(2)在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳.
①写出钙化作用的离子方程式:      .
②同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:
      +      (CH2O)n+x18O2+xH2O
(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础.测量溶解无机碳,可采用如下方法:
①气提、吸收CO2.用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下).将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂.
②滴定.将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3,再用x mol?L﹣1HCl溶液滴定,消耗ymLHCl溶液.海水中溶解无机碳的浓度=       mol?L﹣1.
(4)利用如图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量.
①结合方程式简述提取CO2的原理:      .
②用该装置产生的物质处理室排出的海水,合格后排回大海.处理至合格的方法是      .
 
28.(2015?北京)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I﹣?2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化.实验如图1所示:
(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时,再进行实验Ⅱ目的是使实验Ⅰ的反应到达      .
(2)ⅲ是ⅱ的对比实验,目的是排除ⅱ中      造成的影响.
(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化.用化学平衡移动原理解释原因:      .
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测I中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I﹣)降低,导致I﹣的还原性弱于Fe2+.用图2装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证.
①K闭合时,指针向右偏转,b作      极.
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01mol/L AgNO3溶液.产生的现象证实了其推测.该现象是      .
(5)按照(4)的原理,该同学用图2装置进行实验,证实了ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因.
①转化的原因是      .
②与(4)实验对比,不同的操作是      .
(6)实验Ⅰ中,还原性:I﹣>Fe2;而实验Ⅱ中,还原性Fe2﹣>I﹣.将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是      .
 
 

2015年北京市高考化学试卷
参考答案与试题解析
 
一、选择题
6.(2015?北京)下列我国古代的技术应用中,其工作原理不涉及化学反应的是(  )
A.火药使用
B.粮食酿酒
C.转轮排字
D.铁的冶炼
 
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
考点:
真题集萃;金属冶炼的一般原理;生活中的有机化合物.
分析:
化学反应的根本标志是有新物质生成,发生化学变化,题中火药使用、粮食酿酒以及铁的冶炼都发生化学变化,而转轮排字不涉及化学反应.
解答:
解:A.火药使用涉及反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,发生化学反应,故A不选;
B.粮食酿酒为淀粉在酒曲酶的作用下生成乙醇,发生化学反应,故B不选;
C.转轮排字为印刷操作,没有涉及化学反应,故C选;
D.铁的冶炼涉及3CO+Fe2O32Fe+3CO2,发生化学反应,故D不选.
故选C.
点评:
本题为2015年北京考题,涉及化学反应与生活、生产的考查,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,有利于培养学生良好的科学素养,提高学习的积极性,难度不大.
 
7.(2015?北京)下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是(  )
 
A.
酸性:H2SO4>H3PO4
B.
非金属性:Cl>Br
 
C.
碱性:NaOH>Mg(OH)2
D.
热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
考点:
元素周期律的作用;
分析:
A.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强;
B.同主族元素从上到下非金属性依次减弱;
C.元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强;
D.碳酸氢盐易分解,碳酸盐难分解.
解答:
解:A.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性:S>P,则酸性:H2SO4>H3PO4,能用元素周期律解释,故A不选;
B.同主族元素从上到下非金属性依次减弱,则非金属性:Cl>Br,能用元素周期律解释,故B不选;
C.元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性:Na>Mg,则碱性:NaOH>Mg(OH)2,能用元素周期律解释,故C不选;
D.碳酸氢盐易分解,碳酸盐难分解,所以热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,不能用元素周期律解释,故D选.
故选D.
点评:
本题考查了元素周期律的理解与应用,注意把握元素周期律的递变规律以及相关知识的积累,难度不大.
 
8.(2015?北京)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是(  )
 
A.
氮元素均被氧化
 
B.
工业合成氨属于人工固氮
 
C.
含氮无机物和含氮有机物可相互转化
 
D.
碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
考点:
氮的固定;
分析:
A.根据N元素的化合价升高被氧化,N元素的化合价降低被还原结合各反应中氮元素的化合价的变化分析;
B.人工固氮是人为的条件下将氮元素的单质转化为化合物的过程;
C.根据氮循环中物质的分类进行解答;
D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环,如大气中的氮气转化氮的氧化物,氧元素参与,转化为铵盐,氢元素参加.
解答:
解:A.硝酸盐中氮元素的化合价为+5价,被细菌分解变成大气中氮单质,氮元素由+5→0,属于被还原,故A错误;
B.工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3,属于人工固氮,故B正确;
C.氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化,铵盐属于无机物,蛋白质属于有机物,含氮无机物和含氮有机物可相互转化,故C正确;
D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环,如蛋白质的制造需要碳元素,又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,N2+O22NO,氧元素参与,二氧化氮易与水反应生成硝酸(HN03)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,氢元素参加,故D正确.
故选A.
点评:
本题主要考查了氮以及化合物的性质,理解还原反应、人工固氮等知识点是解答的关键,题目难度不大.
 
9.(2015?北京)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程.反应过程的示意图如下:
下列说法正确的是(  )
 
A.
CO和O生成CO2是吸热反应
 
B.
在该过程中,CO断键形成C和O
 
C.
CO和O生成了具有极性共价键的CO2
 
D.
状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
考点:
分析:
由图可知反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,CO与O在催化剂表面形成CO2,不存在CO的断键过程,以此解答该题.
解答:
解:A.由图可知反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,故A错误;
B.由图可知不存在CO的断键过程,故B错误;
C.CO与O在催化剂表面形成CO2,CO2含有极性共价键,故C正确;
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,而不是与氧气反应,故D错误.
故选C.
点评:
本题为2015年考题,侧重于化学反应原理的探究的考查,题目着重于考查学生的分析能力和自学能力,注意把握题给信息,难度不大.
 
10.(2015?北京)合成导电高分子材料PPV的反应:
下列说法正确的是(  )
 
A.
合成PPV的反应为加聚反应
 
B.
PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
 
C.
和苯乙烯互为同系物
 
D.
通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
考点:
有机高分子化合物的结构和性质.
分析:
A.缩聚反应,是一类有机化学反应,是具有两个或两个以上官能团的单体,相互反应生成高分子化合物,同时产生有简单分子(如 H2O、HX、醇等)的化学反应;
B.聚苯乙烯的重复结构单元为,不含碳碳双键,而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键;
C.同系物所含官能团数目相同;
D.质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量.
解答:
解:A.合成PPV通过缩聚反应生成,同时有小分子物质HI生成,不属于加聚反应,故A错误;
B.聚苯乙烯的重复结构单元为,不含碳碳双键,而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键,所以不相同,故B错误;
C.有两个碳碳双键,而苯乙烯有一个碳碳双键,结构不同,二者不是同系物,故C错误;
D.质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量,质谱图中数值最大的即是该分子的相对分子质量,故D正确.
故选D.
点评:
本题主要考查聚合反应原理、有机物结构与性质,题目难度不大,注意明确聚合反应原理,选项B为易错点,找准链节是解题的关键.
 
11.(2015?北京)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH.下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)(  )
 
A.
该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OH﹣═ClO﹣+Cl?+H2O
 
B.
该消毒液的pH约为12:ClO﹣+H2O?HClO+OH﹣?
 
C.
该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H++Cl﹣+ClO﹣═Cl2↑+H2O
 
D.
该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClO﹣═HClO+CH3COO﹣?
考点:
真题集萃;氯气的化学性质.
专题:
卤族元素.
分析:
某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,应为氯气和氢氧化钠反应生成,为84消毒液,含有NaClO,可在酸性条件下与氯离子发生氧化还原反应生成氯气,以此解答该题.
解答:
解:A.消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,应为氯气和氢氧化钠反应生成,故A正确;
B.饱和NaClO溶液的pH约为11,而消毒液的pH约为12,因此溶液的pH主要不是由ClO﹣的水解造成的,氢氧化钠过量,为溶液呈碱性的主要原因,故B错误;
C.在酸性条件下与氯离子发生氧化还原反应生成氯气,发生2H++Cl﹣+ClO﹣═Cl2↑+H2O,故C正确;
D.由于HClO酸性较弱,则NaClO可与醋酸反应生成HClO,漂白性增强,故D正确.
故选B.
点评:
本题为2015年北京考题,以氯气为载体综合考查元素化合物知识,侧重于化学与生活、生产的考查,有利于培养学生良好的科学素养,提高学习的积极性,难度不大.
 
12.(2015?北京)在通风橱中进行下列实验:
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止
Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是(  )
 
A.
Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2═2NO2
 
B.
Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应
 
C.
对此Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
 
D.
针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
考点:
真题集萃;氧化还原反应;硝酸的化学性质.
分析:
A.硝酸具有强氧化性,与Fe反应生成NO,NO遇空气变为二氧化氮;
B.浓硝酸具有强氧化性,Fe表面形成致密的氧化层,发生钝化现象;
C.对比I、Ⅱ的现象,Fe与稀硝酸反应生成NO,而Fe与浓硝酸反应生成二氧化氮且迅速被钝化,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸;
D.根据Ⅲ中现象,说明构成原电池,在Fe、Cu之间连接电流计,通过电流计指针偏转,可以判断原电池的正负极.
解答:
解:A.稀硝酸具有酸性与强氧化性,与Fe反应生成NO,NO遇空气变为二氧化氮,Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2═2NO2,故A正确;
B.Ⅱ的现象是因为铁发生了钝化,Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,故B正确;
C.对比I、Ⅱ的现象,Fe与稀硝酸反应生成NO,而Fe与浓硝酸反应生成二氧化氮且迅速被钝化,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,故C错误;
D.根据Ⅲ中现象,说明构成原电池,在Fe、Cu之间连接电流计,通过电流计指针偏转,可以判断原电池的正负极,进而判断Fe是否被氧化,故D正确,
故选:C.
点评:
本题考查硝酸的化学性质、原电池原理,难度不大,侧重考查学生分析解决问题的能力.
 
二、解答题
25.(2015?北京)“张﹣烯炔环异构化反应”被《Name Reactions》收录,该反应可高效构筑五元环状化合物:
(R、R′、R〞表示氢、烷基或芳基)
合成五元环有机化合物J 的路线如下:
已知:
(1)A属于炔烃,其结构简式是 CH3C≡CH .
(2)B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30.B的结构简式是 HCHO .
(3)C、D含有与B相同的官能团,C是芳香族化合物.E中含有的官能团是 碳碳双键、醛基 .
(4)F与试剂a反应生成G的化学方程式是  ;试剂b是 NaOH、醇溶液 .
(5)M和N均为不饱和醇.M的结构简式是 CH3C≡CCH2OH .
(6)N为顺式结构,写出N和H生成I(顺式结构)的化学方程式:  .
考点:
真题集萃;有机物的推断.
分析:
由合成流程可知,A为炔烃,结构为CH3C≡CH,B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30,B为HCHO,A与B发生加成反应生成M为CH3C≡CCH2OH,M和N均为不饱和醇,则M与氢气发生加成反应生成N为CH3CH=CHCH2OH;C、D含有与B相同的官能团,C是芳香族化合物,则C为,D为CH3CHO,由信息可知生成E为,E氧化生成F为,试剂a为溴水,生成G为,试剂b为NaOH/醇溶液,G发生消去反应生成H,则H,CH3CH=CHCH2OH与发生酯化反应生成I,最后I发生“张﹣烯炔环异构化反应”生成J,以此来解答.
解答:
解:由合成流程可知,A为炔烃,结构为CH3C≡CH,B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30,B为HCHO,A与B发生加成反应生成M为CH3C≡CCH2OH,M和N均为不饱和醇,则M与氢气发生加成反应生成N为CH3CH=CHCH2OH;C、D含有与B相同的官能团,C是芳香族化合物,则C为,D为CH3CHO,由信息可知生成E为,E氧化生成F为,试剂a为溴水,生成G为,试剂b为NaOH/醇溶液,G发生消去反应生成H,则H为,
(1)A属于炔烃,其结构简式是CH3C≡CH,故答案为:CH3C≡CH;
(2)B的结构简式是HCHO,故答案为:HCHO;
(3)E为,含有的官能团是碳碳双键、醛基,故答案为:碳碳双键、醛基;
(4)F与试剂a反应生成G的化学方程式是;试剂b是NaOH、醇溶液,
故答案为:;NaOH、醇溶液;
(5)M的结构简式是CH3C≡CCH2OH,故答案为:CH3C≡CCH2OH;
(6)N为顺式结构,N和H生成I(顺式结构)的化学方程式为,
故答案为:.
点评:
本题考查有机物的合成及推断,为高频考点,为2015年高考真题,把握合成流程中官能团的变化、反应条件、碳链变化推断物质为解答的关键,侧重分析与推断能力综合考查,题目难度中等.
 
26.(2015?北京)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源.以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法.其反应过程如图1所示:
(1)反应Ⅰ的化学方程式是 SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI .
反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离.该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层﹣﹣含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层.
(2)①根据上述事实,下列说法正确的是 ac (选填序号).
a.两层溶液的密度存在差异
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是 观察颜色,颜色深的为HI层,颜色浅的为硫酸层 .
③经检测,H2SO4层中c(H+):c(SO42﹣)=2.06:1.其比值大于2的原因是 硫酸层中含少量的I,且HI电离出氢离子 .
(3)反应Ⅱ:
2H2SO4(I)+2SO2(g)+O2+2H2O(g)△H=+550kJ?mo1﹣1.
它由两步反应组成:
ⅰ.H2SO4(I)=SO3(g)+H2O(g),△H=+177kJ?mo1﹣1;
ⅱ.SO3(g)分解.
L (L1,L2),X 可分别代表压强或温度.图2表示L一定时,ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系.
①X代表的物理量是 压强 .
②判断L1、L2的大小关系,并简述理由: L1<L2,分解反应为吸热反应,温度高,转化率大 .
考点:
真题集萃;反应热和焓变;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算.
分析:
(1)由图可知,反应I为二氧化硫与碘发生氧化还原反应生成硫酸和HI;
(2)①分成两层,与溶解性、密度有关;
②两层的颜色不同;
③H2SO4中c(H+):c(SO42﹣)=2:1,且HI电离出氢离子;
(3)①由图可知,X越大,转化率越低;
②分解反应为吸热反应,温度高,转化率大.
解答:
解:(1)由图可知,反应I为二氧化硫与碘发生氧化还原反应生成硫酸和HI,该反应为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,故答案为:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI;
(2)①a.两层溶液的密度存在差,才出现上下层,故a正确;
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液互溶,与分层无关,故b错误;
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶,则碘在不同溶剂中溶解性不同,类似萃取,与分层有关,故c正确;
故答案为:ac;
②辨别两层溶液的方法是观察颜色,颜色深的为HI层,颜色浅的为硫酸层,故答案为:观察颜色,颜色深的为HI层,颜色浅的为硫酸层;
③H2SO4层中c(H+):c(SO42﹣)=2.06:1.其比值大于2的原因是硫酸层中含少量的I,且HI电离出氢离子,故答案为:硫酸层中含少量的I,且HI电离出氢离子;
(3)①由图可知,X越大,转化率越低,升高温度转化率增大,则X表示压强,故答案为:压强;
②由SO3(g)=SO2(g)+O2(g)△H>0,温度高,转化率大,图中等压强时L2对应的转化率大,则L1<L2,故答案为:L1<L2,分解反应为吸热反应,温度高,转化率大.
点评:
本题考查混合物分离提纯及化学平衡等,为高频考点,把握发生的反应、平衡影响因素为解答的关键,侧重分析与应用能力的综合考查,题目难度中等.
 
27.(2015?北京)研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域.
(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在.其中HCO3﹣占95%.写出CO2溶于水产生HCO3﹣的方程式: CO2+H2O?H2CO3,H2CO3?H++HCO3﹣ .
(2)在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳.
①写出钙化作用的离子方程式: 2HCO3﹣+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O .
②同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:
 xCO2 + 2xH218O (CH2O)n+x18O2+xH2O
(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础.测量溶解无机碳,可采用如下方法:
①气提、吸收CO2.用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下).将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂.
②滴定.将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3,再用x mol?L﹣1HCl溶液滴定,消耗ymLHCl溶液.海水中溶解无机碳的浓度=   mol?L﹣1.
(4)利用如图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量.
①结合方程式简述提取CO2的原理: a室:2H2O﹣4e=4H++O2↑,氢离子通过阳离子交换膜进入b室,发生反应:H++HCO3﹣=CO2↑+H2O .
②用该装置产生的物质处理室排出的海水,合格后排回大海.处理至合格的方法是 c室:2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至装置入口海水的pH .
考点:
真题集萃;原电池和电解池的工作原理;海水资源及其综合利用.
分析:
(1)二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸为弱酸,部分电离生成碳酸氢根;
(2)①由图可知:此过程碳酸氢根转化生成碳酸钙,据此书写方程式;
②光合作用是二氧化碳与水在太阳光作用下,在叶绿体中反应生成有机物、放出氧气的过程,氧气来源于水中的氧,据此解答;
(3)①由题意可知,需从酸化后的海水中吹出二氧化碳,那么需要滴加稀酸酸化,且装置中应从长管吹入氮气,从短管吹出二氧化碳,据此解答即可;
②依据原理NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O解答即可;
(4)a室接电源的正极,为阳极,水得到电子生成氧气和氢离子,氢离子通过阳离子交换膜进入b室,与b室中的碳酸氢根反应生成二氧化碳气体,据此解答即可;
②c室连接电源的负极,为阴极,水得到电子生成氢气和氢氧根,a室中产生氢离子,用c室排除的碱液将从b室排出的酸性海水调节即可,据此解答.
解答:
解:(1)二氧化碳溶于水生成的碳酸为弱酸,部分电离生成碳酸氢根,有关方程式为:CO2+H2O?H2CO3,H2CO3?H++HCO3﹣,
故答案为:CO2+H2O?H2CO3,H2CO3?H++HCO3﹣;
(2)①反应物中含有碳酸氢根,生成物为碳酸钙,依据元素守恒以及电荷守恒得出方程式为:2HCO3﹣+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O,
故答案为:2HCO3﹣+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O;
②光合作用产生的氧气来源于水,即水中的氧原子采用示踪法标记为18O,依据元素守恒配平应需要CO2和H218O,故答案为:CO2;H218O;
(3)①酸化海水,可以使用试剂:稀硫酸,利用分液漏斗滴加,长管进气,短管出气,故装置为:,
故答案为:;
②此反应原理为:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,即碳酸氢钠与盐酸的物质的量之比为1:1,那么海水中碳酸氢钠的浓度为c,体积均为mL,依据题意有c×z=xy,解c=,故答案为:;
(4)a室:2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑,氢离子通过阳离子交换膜进入b室,发生反应:H++HCO3﹣=CO2↑+H2O,故答案为:a室:2H2O﹣4e=4H++O2↑,氢离子通过阳离子交换膜进入b室,发生反应:H++HCO3﹣=CO2↑+H2O;
②c室:2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至装置入口海水的pH,故答案为:c室:2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至装置入口海水的pH.
点评:
本题主要考查的是海水的综合利用以及原电池和电解池的工作原理,充分理解所给信息是解决本题的关键,难度较大.
 
28.(2015?北京)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I﹣?2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化.实验如图1所示:
(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时,再进行实验Ⅱ目的是使实验Ⅰ的反应到达 化学平衡状态 .
(2)ⅲ是ⅱ的对比实验,目的是排除ⅱ中 溶液稀释对颜色的变化 造成的影响.
(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化.用化学平衡移动原理解释原因: Ag+与I﹣生成AgI黄色沉淀,I﹣浓度降低,2Fe3++2I﹣?2Fe2++I2平衡逆向移动 .
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测I中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I﹣)降低,导致I﹣的还原性弱于Fe2+.用图2装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证.
①K闭合时,指针向右偏转,b作 正 极.
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01mol/L AgNO3溶液.产生的现象证实了其推测.该现象是 左管出现黄色沉淀,指针向左偏转 .
(5)按照(4)的原理,该同学用图2装置进行实验,证实了ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因.
①转化的原因是 Fe2+浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I﹣ .
②与(4)实验对比,不同的操作是 向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液 .
(6)实验Ⅰ中,还原性:I﹣>Fe2;而实验Ⅱ中,还原性Fe2﹣>I﹣.将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是 该反应为可逆的氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动 .
考点:
真题集萃;氧化还原反应.
分析:
(1)待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到化学平衡状态;
(2)根据实验iii和实验ii的对比可以看出是为了排除有ii中水造成溶液中离子浓度改变的影响;
(3)i.加入AgNO3,Ag+与I﹣生成AgI黄色沉淀,I﹣浓度降低,2Fe3++2I﹣?2Fe2++I2平衡逆向移动;
ii.加入FeSO4,Fe2+浓度增大,平衡逆移;
①K闭合时,指针向右偏转,可知b极Fe3+得到电子,作正极;
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01mol/L AgNO3溶液,若生成黄色沉淀,可知I﹣浓度降低,2Fe3++2I﹣?2Fe2++I2平衡逆向移动;
(5)①Fe2+浓度增大,还原性增强;
②与(4)实验对比,不同的操作是当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管右管中滴加0.01mol/L FeSO4溶液;
(6)将(3)和(4)、(5)作对比,可知氧化性、还原性与浓度有关.
解答:
解:(1)待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到化学平衡状态,否则干扰平衡移动的判断,故答案为:化学平衡状态;
(2)由实验iii和实验ii的对比可知,对比实验的目的是为了排除有ii中水造成溶液中离子浓度改变的影响,故答案为:溶液稀释对颜色的变化;
(3)i.加入AgNO3,Ag+与I﹣生成AgI黄色沉淀,I﹣浓度降低,2Fe3++2I﹣?2Fe2++I2平衡逆向移动,可知Fe2+向Fe3+转化,故答案为:Ag+与I﹣生成AgI黄色沉淀,I﹣浓度降低,2Fe3++2I﹣?2Fe2++I2平衡逆向移动;
ii.加入FeSO4,Fe2+浓度增大,平衡逆移;
①K闭合时,指针向右偏转,右侧为正极,可知b极Fe3+得到电子,则b作正极,故答案为:正;
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01mol/L AgNO3溶液,若生成黄色沉淀,I﹣浓度降低,2Fe3++2I﹣?2Fe2++I2平衡逆向移动,指针向左偏转,也可证明推测Fe2+向Fe3+转化,故答案为:左管出现黄色沉淀,指针向左偏转;
(5)①转化的原因为Fe2+浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I﹣,
故答案为:Fe2+浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I﹣;
②与(4)实验对比,不同的操作是当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管右管中滴加0.01mol/L FeSO4溶液,Fe2+向Fe3+转化,
故答案为:向U型管右管中滴加0.01mol/L FeSO4溶液;
(6)将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是该反应为可逆的氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动,
故答案为:该反应为可逆的氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动.
点评:
本题为2015年北京高考真题,侧重原电池、氧化还原反应及平衡移动的综合考查,把握平衡移动的影响因素及物质的性质为解答的关键,对分析与实验能力要求较高,题目难度较大.
 
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