2008年普通高等學校招生全國統一考試(廣東卷)
化 學
可能用到的相對原子質量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 Al27 P31 S32 Cl35.5 K39 Ca40 Fe56 Cu63.5 Sn119
一、 選擇題(本題包括9小題,每小題3分,共27分。每小題只有一個選項符合題意)
1.2007年諾貝爾化學獎得主Gerhard Ertl對金屬Pt表面催化CO氧化反應的模型進行了深入研究。下列關于Pt的說法正確的是
A. Pt和
Pt的質子數相同,互稱為同位素
B. Pt和
Pt的中子數相同,互稱為同位素
C. Pt和
Pt的核外電子數相同,是同一種核素
D. Pt和
Pt的質量數不同,不能互稱為同位素
2.海水是一個巨大的化學資源庫,下列有關海水綜合利用的說法正確的是
A.海水中含有鉀元素,只需經過物理變化就可以得到鉀單質
B.海水蒸發制海鹽的過程中只發生了化學變化
C.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備Cl2
D.利用潮汐發電是將化學能轉化為電能
3.下列涉及有機物的性質或應用的說法不正確的是
A.干餾煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料
B.用于奧運“祥云”火炬的丙烷是一種清潔燃料
C.用大米釀的酒在一定條件下密封保存,時間越長越香醇
D.纖維素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定條件下都可發生水解反應
4.下列實驗能達到預期目的的是
A.向煮沸的1 mol?L-1 NaOH溶液中滴加FeCl2飽和溶液制備Fe(OH)3膠體
B.向乙酸乙酯中加入飽和Na2CO3溶液,振蕩,分液分離除去乙酸乙酯中的少量乙酸
C.稱取
5.用銅片、銀片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋(裝有瓊脂-KNO3的U型管)構成一個原電池。以下有關該原電池的敘述正確的是
①在外電路中,電流由銅電極流向銀電極 ②正極反應為:Ag++e-=Ag
③實驗過程中取出鹽橋,原電池仍繼續工作
④將銅片浸入AgNO3溶液中發生的化學反應與該原電池反應相同
A. ①② B.②③ C.②④ D.③④
6.相同質量的下列物質分別與等濃度的NaOH溶液反應,至體系中均無固體物質,消耗堿量最多的是
A.Al B.Al(OH)
7.某合作學習小組討論辨析以下說法:①粗鹽和酸雨都是混合物;②沼氣和水蒸氣都是可再生能源;③冰和干冰既是純凈物又是化合物;④不銹鋼和目前流通的硬幣都是合金;⑤鹽酸和食醋既是化合物又是酸;⑥純堿和熟石灰都是堿;⑦豆漿和霧都是膠體。上述說法正確的是
A. ①②③④ B.①②⑤⑥ C.③⑤⑥⑦ D.①③④⑦
8.將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器,恒溫下發生反應H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)
g平衡時Br2(g)的轉化率為a;若初始條件相同,絕熱下進行上述反應,平衡時Br2(g)的轉化率為b。a與b的關系是
A.a>b B.a=b C.a<b D.無法確定
9.已知Ag2SO4的KW 為2.0×10-3,將適量Ag2SO4固體溶于100 mL水中至剛好飽和,該過程中Ag+和SO
濃度隨時間變化關系如右圖(飽和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 mol?L-1)。若t1時刻在上述體系中加入100 mL. 0.020 mol?L-1 Na2SO4
溶液,下列示意圖中,能正確表示t1時刻后Ag+和SO
濃度隨時間變化關系的是
二、 選擇題(本題包括9小題,每小題4分,共36分。每小題有一個或兩個選項符合題意。若正確答案包括兩個選項,只選一個且正確得2分,但只要選錯一個就得0分)
10.設阿伏加德羅常數(NA)的數值為nA,下列說法正確的是
A.1 mol Cl2與足量Fe反應,轉移的電子數為3nA
B.1.5 mol NO2與足量H2O反應,轉移的電子數為nA
C.常溫常壓下,46 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數為3nA
D.0.10mol Fe粉與足量水蒸氣反應生成的H2分子數為0.10nA
11.下列化學反應的離子方程式正確的是
A.在稀氨水中通入過量CO2:NH3?H2O+CO2=NH+HCO
B.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3+2HClO
C.用稀HNO3溶液FeS固體:FeS+2H+=Fe2++H2S
D.氫氧化鈣溶液與等物質的量的稀硫酸混合:Ca2++OH-+H++SO=CaSO4
+H2O
12.下列有關金屬腐蝕與防護的說法正確的是
A.純銀器表面在空氣中因化學腐蝕漸漸變暗
B.當鍍錫鐵制品的鍍層破損時,鑲層仍能對鐵制品起保護作用
C.在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護法
D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護它不受腐蝕
13.元素X、Y和Z可結合形成化合物XYZ3;X、Y和Z的原子序數之和為26;Y和Z在同一周期。下列有關推測正確的是
A.XYZ3是一種可溶于水的酸,且X與Y可形成共價化合物XY
B.XYZ3是一種微溶于水的鹽,且X與Z可形成離子化合物XZ
C.XYZ3是一種易溶于水的鹽,且Y與Z可形成離子化合物YZ
D.XYZ3是一種離子化合物,且Y與Z可形成離子化合物YZ3
14.下列有關能量轉換的說法正確的是
A.煤燃燒是化學能轉化為熱能的過程
B.化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能
C.動物體內葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉變成化學能的過程
D.植物通過光合作用將CO2轉化為葡萄糖是太陽能轉變成熱能的過程
15.碘鎢燈比白熾燈使用壽命長。燈管內封存的少量碘與使用過程中沉積在管壁上的鎢可以發生反應:W(s)+I2(g)WI2ΔH<0(溫度T1<T2)。下列說法正確的是
A.燈管工作時,擴散到燈絲附近高溫區的WI2(g)會分解出W1W重新沉積到燈絲上
B.燈絲附近溫度越高,WI2(g)的轉化率越低
C.該反應的平衡常數表達式是
D.利用該反應原理可以提純鎢
16.LiFePO4電池具有穩定性高、安全、對環境友好等優點,可用于電動汽車。電池反應為:FePO4+LiLiFePO4,電池的正極材料是LiFePO4,負極材料是石墨,含U導電固體為電解質。下列有關LiFePO4電池說法正確的是
A.可加入硫酸以提高電解質的導電性
B放電時電池內部Li向負極移動.
C.充電過程中,電池正極材料的質量減少
D.放電時電池正極反應為:FePO4+Li++e-=LiFePO4
17.鹽酸、醋酸和碳酸氫鈉是生活中常見的物質。下列表述正確的是
A.在NaHCO3溶液中加入與其等物質的量的NaOH,溶液中的陰離子只有CO和OH-
B.NaHCO3溶液中:e(H+)+e(H2CO3)=c(OH-)
C.10 mL0.10 mol?L-1CH3COOH溶液加入等物質的量的NaOH后,溶液中離子的濃度由大到小的順序是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.中和體積與pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物質的量相同
18.電導率是衡量電解質溶液導電能力大小的物理量,根據溶液電導率變化可以確定滴定反應的終應。右圖是KOH溶液分別滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲線示意圖。下列示意圖中,能正確表示用NH3?H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲線的是
三、本題包括3小題,共34分)
19.(11分)
碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業的重要原料。工業碳酸鈉(鈍度約98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO等雜質,提純工藝路線如下:
已知碳酸鈉的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如下圖所示:
回答下列問題:
(1)濾渣的主要成分為 。
(2)“趁熱過濾”的原因是 。
(3)若在實驗室進行“趁熱過濾”,可采取的措施是 (寫出1種)。
(4)若“母液”循環使用,可能出現的問題及其原因是 。
(5)已知:
Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1=+532.36 kJ?mol-1
Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3?H2O(s)+9H2O(g) ΔH1=+473.63 kJ?mol-1
寫出Na2CO3?H2O脫水反應的熱化學方程式 。
20.(11分)
某探究小組用HNO3與大理石反應過程中質量減小的方法,研究影響反應速率的因素。所用HNO3濃度為1.00 mol?L-1、2.00 mol?L-1,大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規格,實驗溫度為298 K、308 K,每次實驗HNO3的用量為25.0 mL、大理石用量為10.00 g。
(1)請完成以下實驗設計表,并在實驗目的一欄中填出對應的實驗編號:
實驗編號
T/K
大理石規格
HNO3濃度/mol?L-1
實驗目的
①
298
粗顆粒
2.00
(Ⅰ)實驗①和②探究HNO3濃度對該反應速率的影響;
(Ⅱ)實驗①和 探究溫度對該反應速率的影響;
(Ⅲ)實驗①和 探究大理石規格(粗、細)對該反應速率的影響;)
②
③
④
(2)實驗①中CO2質量隨時間變化的關系見下圖:
依據反應方程式CaCO3+HNO3=
Ca(NO3)2+
CO2↑+
H2O,計算實驗①在70-90 s范圍內HNO3的平均反應速率(忽略溶液體積變化,寫出計算過程)。
(3)請在答題卡的框圖中,畫出實驗②、③和④中CO2質量隨時間變化關系的預期結果示意圖。
21.(12分)
某種催化劑為鐵的氧化物;瘜W興趣小組在實驗室對該催化劑中鐵元素的價態進行探究:將適量稀硝酸加入少許樣品中,加熱溶解;取少許溶液,滴加KSCN溶液后出現紅色。一位同學由此得出該催化劑中鐵元素價態為+3的結論。
(1)請指出該結論是否合理并說明理由 。
(2)請完成對鐵元素價態的探究:
限選實驗儀器與試劑:燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾:3 mol?L-1H2SO4/3% H2O2、6 mol?L-1HNO3/0.01 mol?L-1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol?L-1Kl、20% KSCN、蒸餾水。
① 提出合理假設
假設1: ;
假設2: ;
假設3: 。
② 設計實驗方案證明你的假設(不要在答題卡上作答)
③ 實驗過程
根據②的實驗方案,進行實驗。請在答題卡上按下表格式寫出實驗操作步驟、預期現象與結論。
實驗操作
預期現象與結論
步驟1:
步驟2:
步驟3:
…
四、(本題包括3小題,共34分)
22.(11分)
銅在自然界存在于多種礦石中,如:
礦石名稱
黃銅礦
斑銅礦
輝銅礦
孔雀石
主要成分
CuFeS2
Cu5FeS4
Cu2S
CuCO3?Cu(OH)2
請回答下列問題:
(1)上表所列銅化合物中,銅的質量百分含量最高的是 。
(2)工業上以黃銅礦為原料。采用火法溶煉工藝生產銅。該工藝的中間過程會發生反應:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,反應的氧化劑是 。
(3)SO2尾氣直接排放到大氣中造成環境污染的后果是 ;處理該尾氣可得到有價值的化學品,寫出其中1種酸和1種鹽的名稱 。
(4)黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質,需進一步采用電解法精制。請簡述粗銅電解得到精銅的大批量: 。
(5)下表中,對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關系的判斷都正確的是 (填字母)。
選項
陳述Ⅰ
陳述Ⅱ
判斷
A
銅綠的主成分是堿酸銅
可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠
Ⅰ對;Ⅱ 對;有
B
銅表易形成致密的氧化膜
銅容器可以盛放濃硫酸
Ⅰ對;Ⅱ 對;有
C
鐵比銅活潑
例在銅板上的鐵釘在潮濕空氣中不易生銹
Ⅰ對;Ⅱ 對;有
D
藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末是物理變化
硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑
Ⅰ錯;Ⅱ 對;無
23.(11分)
硅單質及其化合物應用范圍很廣。請回答下列問題:
(1) 制備硅半導體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當前制備高純硅的主要方法,生產過程示意圖如下:
①寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學反應方程式 。
②整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質,寫出配平的化學反應方程式 ;H2還原SihCl3過程中若混02,可能引起的后果是 。
(2)下列有頭硅材料的詳法正確的是 (填字母)。
A.碳化硅化學性質穩定,可用于生產耐高溫水混
B.氮化硅硬度大、熔點高,可用于制作高溫陶瓷和軸承
C.普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂的,其熔點很高
D.鹽酸可以與硅反應,故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅
(3)硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中,逐滴加入飽和氯化銨溶液,振蕩。寫出實驗現象并給予解釋 。
24.(12分)
科學家一直致力研究常溫、常壓下“人工圍氮”的新方法。曾有實驗報道:在常溫、常壓、學照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發生反應,生成的主要產物為NH3。進一步研究NH3生成量與溫度的關系,部分實驗數據見下表(光照、N2壓力1.0×105Pa、反應時間3 h):
T/K
303
313
323
353
NH3生成量/(10-6mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
相應的熱化學方程式如下:
N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+O2(g) ΔH=+765.2kJ?mol-1
回答下列問題:
(1) 請在答題卡的坐標圖中畫出上述反應在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應過程
中體系能量變化示意圖,并進行必要標注。
(2) 與目前廣泛使用的工業合成氨方法相比,該方法中固氮反應速率慢。請提出可提
高其反應速率且增大NH3生成量的建議: 。
(3) 工業合成氨的反應為N2(g)+3H2(g) ? 2NH3(g)。設在容積為2.0L的密
閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60 mol H2(g),.反應在一定條件下達到平衡時,NH3的物質的量分數(NH2的物質的量與反應體系中總的物質的量之比)為。計算
① 該條件下N2的平衡轉化率;
②該條件下反應2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常數。
五、(本題包括1小題,9分)
25.(9分)
某些高分子催化劑可用于有機合成。下面是一種高分子催化劑(Ⅶ)合成路線的一部分(Ⅲ和Ⅵ都是Ⅶ的單體;反應均在一定條件下進行;化合物Ⅰ-Ⅲ和Ⅶ中含N雜環的性質類似于苯環):
回答下列問題:
(1)寫出由化合物Ⅰ合成化合物Ⅱ的反應方程式 (不要求標出反應條件)。
(2)下列關于化合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的說法中,正確的是 (填字母)。
A.化合物Ⅰ可以發生氧化反應
B.化合物Ⅰ與金屬鈉反應不生成氫氣
C.化合物Ⅱ可以發生水解反應
D.化合物Ⅲ不可以使溴的四氯化碳深液褪色
E.化合物Ⅲ屬于烯烴類化合物
(3)化合物Ⅵ是 (填字母)類化合物。
A.醇 B.烷烴 C.烯烴 D.酸 E.酯
(4)寫出2種可鑒別V和M的化學試劑
(5)在上述合成路線中,化合物Ⅳ和V在催化劑的作用下與氧氣反應生成Ⅵ和水,寫出反應方程式 (不要求標出反應條件)
六、選擇題(本題包括2小題,每小題10分,考生只能選做一題。26小題為“有機化學基礎”內容的試題,27小題為“物質結構與性質”內容的試題)
26.(10分)
醇氧化成醛的反應是藥物、香料合成中的重要反應之一。
(1)苯甲醇可由C4H5CH2Cl在NaOH水溶液中發生取代反應而得,反應方程式為 。
(2)醇在催化作用下氧化成醛的反應是綠色化學的研究內容之一。某科研小組研究了把催化劑在氧氣氣氛中對一系列醇氧化成醛反應的催化效果,反應條件為:K2CO3、363K、甲苯(溶劑)。實驗結果如下:
分析表中數據,得到把催化劑催化效果的主要結論是 (寫出2條)。
(3)用空氣代替氧氣氣氛進行苯甲醇氧化生成苯甲醛的反應,其他條件相同,產率達到95%時的反應時間為7.0小時。請寫出用空氣代替氧氣氣氛進行反應的優缺點:
。
(4)苯甲醛易被氧化。寫出苯甲醛被銀氨溶液氧化的反應方程式 (標出具體反應條件)。
(5)在藥物、香料合成中常利用醛和醇反應生成綜醛來保護醛基,此類反應在酸催化下進行。例如:
①在以上醛基保護反應中要保證反應的順利進行,可采取的措施有 (寫出2條)。
②已知具有五元環和六元環結構的縮醛比較穩定。寫出用乙二醇(HOCH2CH3OH)保護苯甲醛中醛的反應方程式 。
27.(10分)
鎂、銅等金屬離子是人體內多種酶的輔因子。工業上從海水中提取鎂時,先制備無水氯化鎂,然后將其熔融電解,得到金屬鎂。
(1)以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備鎂時,常加入NaCl、KCl或CaCl2等金屬氯化物,其主要作用除了降低熔點之外還有 。
(2)已知MgO的晶體結構屬于NaCl型。某同學畫出的MgO晶胞結構示意圖如右圖所示,請改正圖中錯誤: 。
(3)用鎂粉、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時,焰火發出五顏六色的光,請用原子結構的知識解釋發光的原因: 。
(4)Mg是第三周期元素,該周期部分元素氟化物的熔點見下表:
氧化物
NaF
MgF2
SiF4
熔點/K
1266
1534
183
解釋表中氟化物熔點差異的原因: 。
(5)人工模擬是當前研究的熱點。有研究表明,化合物X可用于研究模擬酶,當其結
或Cu(I)(I表示化合價為+1)時,分別形成a和b:
①a中連接相鄰含N雜環的碳碳鍵可以旋轉,說明該碳碳鍵具有 鍵的特性。
②微粒間的相互作用包括化學鍵和分子間相互作用,比較a和b中微粒間相互作用力的差異
。
2008年廣東化學高考試卷答案解釋
1. A解釋:同位素定義:質子數相同,中子數不同的核素稱為同位素。
2. C解釋:海水中鉀元素以K+形式存在,生成鉀單質必然發生化學反應,A錯。蒸發制海鹽發生的是物理變化,B錯。潮汐發電是將動能轉化為電能,D錯。
3. D解釋:由煤制備化工原料通過干餾(煤在高溫下的分解),A對。丙烷燃燒生成CO2和H2O,并沒有污染大氣的氣體生成,為清潔燃料,B對。大米發酵生成乙醇,時間越長,乙醇濃度越大越香醇,C對。纖維素水解生成葡萄糖;蔗糖水解生成葡萄糖與果糖;脂肪水解生成高級脂肪酸與甘油;葡萄糖為單糖,不會發生水解,D錯。
4. B解釋:配制FeCl3膠體無需用NaOH溶液,否則會生成Fe(OH)3沉淀,A錯。SnCl2易發生水解,應該先將固體SnCl2溶于濃鹽酸,再加水稀釋配制,C錯。檢驗葡萄糖,應用新制的氫氧化銅溶液,加熱檢驗,而不是用氫氧化銅粉末,D錯。
5. C解釋:Cu作負極,Ag作正極。負極:Cu-2e-==Cu2+;正極:A+ + e- ==Ag。
在外電路中,電子由Cu電極流向Ag電極,而電流方向與電子流向相反,所以1錯。沒有鹽橋,原電池不能繼續工作,3錯。無論是否為原電池,反應實質相同,均為氧化還原反應,4對。
6. A 解釋:m(Al):m(NaOH)=27:40;
m(Al(OH)3):m(NaOH)=75:40;
m(AlCl3):m(NaOH)=33.375:40;
m(Al2O3):m(NaOH)=51:40;
所以相同質量的物質,消耗堿量最多的是Al。故選A。
7. D。解釋:1.顯然正確;2.沼氣屬于↑↑可再生資源。水煤氣由熾熱的煤同水蒸氣反應制得,而煤為不再生資源,所以水煤氣為不可再生資源,故錯誤; 3.冰為固態水,干冰為固態CO2,均為純凈物和化合物,正確; 4.顯然正確。 5.鹽酸和食醋為混合物,不是化合物,錯誤; 6.純堿為Na2CO3不是堿,錯誤; 7.豆漿和霧都能發生丁達爾現象,均屬于膠體,正確。綜上所述,選D。
8. A 解釋:正反應為放熱反應,前者恒溫,后者相對前者,溫度升高。使平衡向左移動,從而使Br2的轉化率降低。所以b<a.
9. B 解釋:Ag2SO4剛好為100ml的飽和溶液,因為c(Ag+)=0.034mol/L,所以c(SO42-)=0.017mol/L;當加入100ml 0.020mol/LNa2SO4溶液后,c(SO42-)=0.0185mol/L,c(Ag+)=0.017mol/L(此時Q<Ksp)。由計算可知選B。
10. BC 解釋:Fe過量可使Fe3+還原為Fe2+,A錯誤。3NO2+H2O==2HNO3+NO,易知B正確。C中, 可把N2O4看作2NO2,則有1moLNO2,所以有3mol原子;也可以用極端方法,看作全部NO2或全部N2O4考慮,也可得出結果。3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2↑,由方程可知D錯誤。
11.A HClO有強氧化性,可把SO32-氧化為SO42-,B錯。稀HNO3有氧化性,可把S2-與Fe2+氧化,應為FeS+4HNO3=Fe(NO3)3+S↓+NO+H20(還有可能生成SO2,SO3) C錯。D應為Ca2++ 2OH- +2H+ + SO42- ==CaSO4↓ + 2H2O,所以D錯。
12.AC 銀器在空氣中久置會被O2所氧化變黑,為化學腐蝕,A正確。當鍍層破損時,Sn-Fe可形成原電池,不再起到保護作用,B錯。與Zn塊形成原電池,Zn作負極(陽極),從而保護Fe正極(陰極),所以C正確;外加電流保護法應該與直流電源的負極相連,故D錯。
13.B 解釋:由題目可知,XYZ3可能的物質有:HClO3,NaNO3,MgCO3,AlBO3。若XYZ3為一種可溶于水的酸HClO3,XY(HO)不能形成共價化合物A錯;若XYZ3為MgCO3微溶于水,可XZ形成離子化合物MgO,B正確;若XYZ3為NaNO3易溶于水的鹽,YZ(NO)不是離子化合物,C錯;若XYZ3離子化合物,YZ2為NO2,CO2均不是離子化合物,D錯。
14AB 解釋:葡萄糖氧化放出熱量,化學能轉化為熱能,C錯;選項D應該太陽能轉化為化學能,D錯。
15AD 解釋:該反應的正反應為放熱反應,溫度升高,化學平衡向左移動。所以燈絲附近溫度越高,WI2的轉化率越高,B錯。平衡常數,應為生成物除以反應物:
K=c(WI2)/c(W)? c(I2)利用該反應,可往鎢礦石中,加如I2單質,使其反應生成WI2富集,再通過高溫加熱WI2生成鎢,從而提純W,D正確。
16CD 解釋: 放電時,負極:Li -- e- ==Li+,正極:FePO4 + Li+ + e- == LiFePO4;充電時,陽極:LiFePO4 -- e- == FePO4 + Li+ 陰極:Li+ + e- == Li,所以易知C.D正確。
若加入硫酸,與Li單質(固體)發生反應,所以A錯;放電時,Li+應(正電荷)在電池內部(電解質中)向正極移動,故B錯。
17.C 解釋:A中,生成Na2CO3溶液,CO32-會發生水解,生成HCO3-,所以A錯;
電荷守恒 :C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)
物料守恒:C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3)
兩式相減得 :C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+C(OH-) 所以B錯誤。
C中,生成NaAc,Ac-水解呈堿性,故C正確;相同PH,相同體積的HCl和HAc,因為HAc為弱酸,所以HAc的物質的量濃度大,HAc所消耗的NaOH的物質的量多,D錯。
18.D 解釋:
1.HCl為強電解質,HAc為弱電解質,滴加NH3?H2O弱電解質先與HCl反應,生成同樣為強電解質的NH4Cl,但溶液體積不斷增大,溶液稀釋,所以電導率下降。
2.當HCl被中和完后,繼續與HAc弱電解質反應,生成NH4Ac的強電解質,所以電導率增大。
3.HCl與HAc均反應完后,繼續滴加NH3?H2O弱電解質,電導率變化不大,因為溶液被稀釋,有下降趨勢。
綜上所述:答案選D。
19. (1) 濾渣的主要成分為Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3。
(2) “趁熱過濾”的原因是使析出的晶體為Na2CO3?H2O,防止因溫度過低而析出Na2CO3?10H20晶體,令后續的加熱脫水耗時長。
(3) 若在實驗室進行“趁熱過濾”,可采取的措施是用已預熱的布氏漏斗趁熱抽濾。
(4) 若“母液”循環使用,可能出現的問題及其原因是問題:溶解時有大量沉淀生成,使Na2CO3損耗且產物Na2CO3混有雜質;原因:“母液”中,含有的離子有Ca2+,Na+,Cl-,SO42-,OH-,CO32-,當多次循環后,使用離子濃度不斷增大,溶解時會生成CaSO4,Ca(OH)2,CaCO3等沉淀。
(5) 寫出Na2CO3?H2O脫水反應的熱化學方程式
Na2CO3?H2O(S)==== Na2CO3(s) + H2O(g)&8710;H= +58.73kJ/mol
解釋與思路:
(1) 因工業碳酸鈉中含有Mg2+,Fe3+,Ca2+,所以“除雜”中加入過量的NaOH溶液,可生成Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(OH)2沉淀。
(2) 觀察坐標圖,溫度減少至313K時發生突變,溶解度迅速減少,弱不趁熱過濾將析出晶體。
(3) 思路方向:1.減少過濾的時間 2.保持過濾時的溫度。
(4) 思路:分析“母液”中存在的離子,若參與循環,將使離子濃度增大,對工業生產中哪個環節有所影響。
(5) 通過觀察兩個熱化學方程式,可將兩式相減,從而得到Na2CO3?H2O(S)==== Na2CO3(s)+ H2O(g)。
20。(1)
實驗編號
T/K
大理石規格
HNO3濃度/mol?L-1
實驗目的
①
298
粗顆粒
2.00
⑴實驗①和②探究HNO3濃度對該反應速率的影響;
⑵實驗①和③探究溫度對該反應速率的影響。
⑶實驗①和④探究大理石規格(粗、細)對該反應的影響。
②
298
粗顆粒
1.00
③
308
粗顆粒
2.00
④
298
細顆粒
2.00
(2)
1.70至90S,CO2生成的質量為:m(CO2)0.95-0.85=0.1g
2.根據方程式比例,可知消耗HNO3的物質的量為:n(HNO3)0.1/22=1/220mol
3.溶液體積為25ml=0.025L,所以HNO3減少的濃度△c(HNO3)=2/11 mol/L
4.反應的時間t=90-70=20s
5.所以HNO3在70-90S范圍內的平均反應速率為
v(HNO3)=△c(HNO3)/t == 1/110 mol?L-1?S-1
(3)作圖略
作圖要點:因為實驗①HNO3與大理石恰好完全反應;
實驗②中,HNO3不足量,縱坐標對應的每一個值均為原來的1/2;
實驗③④的圖象類似,恰好完全反應,但反應條件改變,升高溫度與大理石細顆粒增大表面積可加快反應速率。所以圖象曲線斜率變大,平衡位置縱坐標與實驗①相同。
21。(1) 該結論不正確。稀HNO3有強氧化性,若該鐵的價態為+2價,則被氧化為+3價同樣可使KSCN溶液變血紅色。
(2) ①提出合理假設
假設1:催化劑中鐵元素的價態為+3價。
假設2:催化劑中鐵元素的價態為+2價。
假設3:催化劑中鐵元素的價態既有+3價也有+2價。
②設計實驗方法證明你的假設
③實驗過程
實驗操作
預期現象與結論
步驟1:將適量稀H2SO4加入少許樣品于試管中,加熱溶解;
溶液呈黃綠色,說明溶液中含Fe2+或Fe3+。
步驟2:取少量溶液,滴加酸性KMnO4溶液。
若KMnO4溶液的紫紅色褪去為無色溶液,則說明催化劑中鐵元素的價態含+2價;若不褪色,則說明催化劑中鐵元素的價態不含+2價。
步驟3:另取少量溶液,滴加KSCN溶液。
若溶液變為血紅色,則說明催化劑中鐵元素的價態含+3價;若溶液無明顯變化,則說明催化劑中鐵元素的價態不含+3價。
22。(1)上表所列銅化合物中,銅的質量百分含量最高的是Cu2S
解釋:CuFeS2:34.8% ;Cu5FeS4:63.5% ;Cu2S:80% ;CuCO3?Cu(OH)2:57.6%
(2) 反應的氧化劑是Cu2O,Cu2S
解釋:Cu2O,Cu2S的Cu由+1被還原為0價,作氧化劑;Cu2S的S有-2價被氧化為+4價,作還原劑。
(3) SO2尾氣直接排放到大氣中造成環境污染的后果是形成酸雨。處理該尾氣可得到有價值的化學品,寫出其中1種酸和1種鹽的名稱硫酸,硫酸銨。
解釋:處理SO2尾氣一般為循環制備硫酸,和用Ca(OH)2或氨水吸收,可得到CaSO4和(NH4)2SO4等有價值的化學品。
(4) 簡述粗銅電解得到精銅的原理:電解池中,粗銅作陽極,精銅作陰極,電解質為硫酸銅溶液。陽極上發生氧化反應,Cu失去電子,使Cu單質變為Cu2+進入溶液中Cu- e- == Cu2+;陰極上發生還原反應,Cu2+得到電子在陰極上析出Cu單質,Cu2++ e- == Cu,從而達到精制Cu的目的。
(5) A.D
解釋:稀鹽酸可以同Cu(OH)2與CuCO3反應,而且稀鹽酸不能于Cu反應。所以稀鹽酸可以除銅器表面的銅綠(CuCO3?Cu(OH)2),A正確。
銅表面不能形成致密氧化膜;銅和濃硫酸在常溫下是反應的,生成硫酸銅、SO2和水,反應很慢,反應過程中放熱,隨著反應的進行,速率會越來越快的,所以不能用銅制容器裝濃硫酸,B錯誤。
因為Fe比Cu活潑,所以Fe-Cu形成的原電池中,Fe作負極,更容易被氧化生繡,C錯誤。
藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末,只有舊鍵的斷裂,沒有新鍵的形成(CuSO4?5H2O中,H2O與Cu2+有配位鍵),故不屬于化學變化,只有物理變化;CuSO4可用作消毒劑,但與前者沒有因果關系,D正確。
綜上所述,答案選AD。
23,(1) ①寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學反應方程式:
SiHCl3+H2==(1357K)== Si+3HCl
②SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質,寫出配平的化學反應方程式3SiHCl3+3H2O===H2SiO3+H2↑+3HCl;H2還原SiHCl3過程中若混入O2,可能引起的后果是:高溫下,H2遇O2發生爆炸。
(2)ABCD
解釋:SiC和Si3N4均為原子晶體,熔點高,性質穩定,AB正確。光導纖維的材料為SiO2,C正確。普通玻璃的主要成分為Na2SiO3和CaSiO3,它是以石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和純堿(Na2CO3)為主要原料反應制成的。Na2CO3+SiO2==(高溫)==Na2SiO3+CO2;CaCO3+SiO2==(高溫)==CaSiO3+CO2,D正確。常溫下,Si只能與唯一一種酸HF反應不與HCl反應,E錯。
(3)寫出實驗現象并給予解釋:生成白色絮狀沉淀,又刺激性氣味的氣體生成;SiO32-與NH4+發生雙水解反應,SiO32- + 2 NH4+ + 2H2O === 2NH3?H2O + H2SiO3↓。
24.(1)畫圖略,
要點:
1.催化劑可降低反應的活化能,但對這各反應前后能量變化并不產生任何影響。
2.該反應為吸熱反應,所以反應物的總能量要低于生成物的總能量。
(2)請提出可提高其反應速率且增大NH3生成量的建議:升高溫度,增大反應物N2的濃度,不斷移出生成物脫離反應體系。
解釋:該反應正反應是吸熱反應,升高溫度,使化學平衡向正反應方向移動,從而增大NH3生成量,升高溫度也能提高反應速率;增大反應N2濃度,加快反應速率,并使化學平衡向右移動;不斷移出生成物脫離反應體系,使平衡向右移動,增大NH3生成量。
(3) ①該條件下N2的平衡轉化率:66.7%
②該條件下反應2NH3(g) ==== N2(g) +3H2(g)的平衡常數為0.005
解釋:由三行式法計算可知,起始時,c(N2)=0.3mol/l.平衡時,c(N2)=0.1mol/l; c(H2)=0.2mol/l; c(NH3)=0.4mol/l 。
①所以N2的平衡轉化率=(0.3-0.1)/0.3*100%=66.7%
②反應2NH3(g) ==== N2(g) +3H2(g)的平衡常數K= c(N2)* c(H2)^3/ c(NH3)^2=0.005
25。(1)寫出由化合物I合成化合物II的反應方程式:
(2)ACE 解釋:化合物I官能團有羥基,碳碳雙鍵,故可發生氧化反應,也可以與金屬鈉發生反應生成氫氣,故A正確,B錯誤;衔颕I官能團有酯基,可以發生水解發生,生成相應的酸和醇,故C正確;衔颕II的官能團有碳碳雙鍵,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,屬于以乙烯為母體的烯烴類衍生物,故D錯誤,E正確。
(3)化合物VI是E(酯類)化合物。 解釋:化合物VI的結構為:
(4)寫出兩種可鑒別V和VI的化學試劑:1.溴的四四氯化碳溶液;2.Na2CO3溶液
解釋:化合物V為乙酸,含有羧基,可與Na2CO3溶液反應,生成CO2,化合物VI則不能;衔颲I中,含有碳碳雙鍵,可使溴的四四氯化碳溶液褪色,化合物V則不能。
(5)在上述合成路線中,化合物IV和V在催化劑作用下與氧氣反應生成VI和水,寫出反應方程式
1.苯環上的取代基對醛的產率影響不大,對反應時間有一定影響。
2.與羥基相連的碳鏈長,大大降低醛的產率與增大反應時間。
(3)請寫出用空氣代替氧氣氣氛進行反應的優缺點:
優點:原料易得,降低成本。防止苯甲醛氧化為苯甲酸。
缺點:令反應時間增長。
(4)寫出苯甲醛被銀氨溶液氧化的反應方程式
C6H5CHO+ 2Ag(NH3)2OH ==(水浴加熱)== C6H5COONH4 + 2Ag ↓+ 3NH3↑ + H2O
(5)①在以上醛基保護反應中要保證反應的順利進行,可采取的措施有(寫出2條)
1.CH3CH2OH過量,令化學平衡向正反應方向移動;
2.邊反應邊蒸餾縮醛脫離反應體系,令化學平衡向正反應方向移動;
②寫出用乙二醇保護苯甲醛中醛基的反應方程式:
27題(物質結構選做題)
(1) 以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備Mg時,常加入NaCl、KCl、或CaCl2等金屬氯化物,其主要作用除了降低熔點之外還有:增大離子濃度,從而增大熔融鹽的導電性。
(2) 請更正圖中錯誤:⑧應為黑色。
(3) 請用原子結構的知識解釋發光的原因:原子核外電子按一定軌道順序排列,軌道離核越遠,能量越高。燃燒時,電子獲得能量,從內側軌道躍遷到外側的另一條軌道。躍遷到新軌道的電子處在一種不穩定的狀態,它隨即就會跳回原來軌道,并向外界釋放能量(光能)。
(4) 解釋表中氟化物熔點差異的原因:NaF與MgF2為離子晶體,SiF4為分子晶體,所以NaF與MgF2遠比SiF4熔點要高。又因為Mg2+的半徑小于Na+的半徑,所以MgF2的離子鍵強度大于NaF的離子鍵強度,故MaF2的熔點大于NaF。
(5) ①a中連接相鄰含N雜環的碳碳鍵可以旋轉,說明該碳碳鍵具有:σ鍵的特性。
②微粒間的相互作用包括化學鍵和分子間相互作用,比較a和b中微粒間相互作用的差異:a中微粒間的相互作用為氫鍵,b中微粒間的相互作用為配位共價鍵。
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