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2012 年重庆市高考化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题共126分
1.(6分)(2012•重庆)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
【考点】物理变化与化学变化的区别与联系.
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【专题】物质的性质和变化专题.
【分析】化学变化是指在原子核不变的情况下,有新物质生成的变化.物理变化是指没有
新物质生成的变化.化学变化和物理变化的本质区别在于是否有新物质生成.
【解答】解:A.N 和H 合成NH 发生了化学变化,故A错误;
2 2 3
B.钢铁厂炼铁的原理是用还原剂将铁从其氧化物中还原出来,发生的是化学变化,故B
错误;
C.接触法制硫酸发生的三个反应是S+O SO 、2SO +O 2SO 、
2 2 2 2 3
SO +H O═H SO ,发生了化学变化,故C错误;
3 2 2 4
D.炼油厂用分馏法生产汽油是利用沸点的不同进行混合物的分离操作,发生的是物理变
化,故D正确.
故选D.
【点评】本题主要考查了物理变化和化学变化的区别,题目难度不,可以依据化学变化的
实质进行.
2.(6分)(2012•重庆)下列叙述正确的是( )
A.Fe与S混合加热生成FeS
2
B.NaHCO 的热稳定性大于Na CO
3 2 3
C.过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成
D.白磷在空气中加热到一定温度能转化为红磷
【考点】探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;硝酸的化学性质;磷;含硫物质的性质及综合应
用.
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【专题】氮族元素;几种重要的金属及其化合物.
【分析】A.Fe与S混合加热生成FeS;
B.NaHCO 加热易分解;
3
C.随着反应的进行,硝酸的浓度降低,稀硝酸与铜反应生成NO;
D.白磷在空气中加热时会燃烧.
【解答】解:A.Fe与S混合加热生成FeS,故A错误;
B.NaHCO 的热稳定性差,受热时发生分解:2NaHCO Na CO +H O+CO ↑,故B
3 3 2 3 2 2
错误;
C.因为铜是过量的,随着反应的进行,硝酸浓度逐渐减小,Cu与稀硝酸反应会生成
NO,故C正确;
D.白磷在空气中加热时会燃烧,白磷转化为红磷需要隔绝空气加热,故D错误.故选C.
【点评】本题考查元素化合物知识,题目难度不大,注意相关物质的性质的积累,学习中
要全面把握相关知识.
3.(6分)(2012•重庆)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
【考点】中和滴定;乙烯的实验室制法;中和热的测定;乙酸乙酯的制取.
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【专题】实验题.
【分析】中和滴定需在指示剂作用下进行,中和热的测定需要保温隔热避免热量的损失,
实验室制乙烯需在浓硫酸作用下加热至170℃,乙酸乙酯的制备在加热条件下进行,需要
浓硫酸作催化剂.
【解答】解:A.中和滴定不需要加热,故A错误;
B.中和热的测定需要隔热,实验室制乙烯需在浓硫酸作用下加热至170℃,不需要隔热,
故B错误;
C.中和热的测定不需要用指示剂,故C错误;
D.实验③④都需要使用浓硫酸作催化剂,故D正确.
故选D.
【点评】本题综合考查化学实验基本操作及反应原理,侧重点较为基础,难度不大,注意
把握反应原理与实验操作的注意事项.
4.(6分)(2012•重庆)萤火虫发光原理如图:
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
【考点】有机物的结构和性质.
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【专题】有机物的化学性质及推断.
【分析】两种有机物都含有酚羟基,但酸性比碳酸弱,不能与碳酸氢钠反应,荧光素含有
﹣COOH,可与碳酸氢钠反应,含有苯环,可发生硝化反应,结合苯环的结构特征判断有
机物的空间结构.
【解答】解:A.荧光素与氧化荧光素分子所含的官能团不同,二者不是同系物,故A错
误;
B.二者均可与浓硝酸发生苯环上的硝化反应,故B正确;
C.﹣COOH可以与NaHCO 反应,酚羟基不能与NaHCO 反应,故C错误;
3 3
D.凡直接与苯环相连的原子,一定在同一平面内,故荧光素、氧化荧光素分子中均最少
有7个碳原子共平面,故D错误.
故选B.
【点评】本题考查有机物的结构和性质,题目难度不大,注意把握有机物官能团的性质以
及有机物的结构特征,为解答该题的关键,本题注意酚羟基的性质.5.(6分)(2012•重庆)下列叙述正确的是( )
A.盐酸中滴加氨水至中性,溶液中溶质为氯化铵
B.稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小
C.饱和石灰水中加入少量CaO,恢复至室温后溶液的pH不变
D.沸水中滴加适量饱和FeCl 溶液,形成带电的胶体,导电能力增强
3
【考点】酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算;电解质溶液的导电性;弱电解质在水溶
液中的电离平衡.
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【专题】电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】A、当盐酸和氨水恰好中和生成NH Cl时,铵根离子水解呈酸性;
4
B、醋酸是弱电解质,加水稀释促进电离,平衡状态下离子浓度减小;
C、饱和石灰水中加入氧化钙会与水反应生成氢氧化钙,析出晶体后溶液仍是饱和溶液离
子浓度不变;
D、胶体是电中性的分散系;
【解答】解:A、当盐酸和氨水恰好中和生成NH Cl时,由于铵根离子水解呈酸性,若使
4
溶液呈中性,应继续向溶液中加入氨水,故溶液中的溶质是NH Cl和NH •H O,故A错误;
4 3 2
B、向稀醋酸中加水时,醋酸的电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,但c(H+)减小,
故pH增大,故B错误;
C、温度不变,Ca(OH) 的溶解度不发生变化,故饱和石灰水中c(OH﹣)的浓度不变,
2
所以pH不变,故C正确;
D、氢氧化铁胶体的胶体粒子带有正电荷,但氢氧化铁胶体呈电中性,故D错误;
故选C.
【点评】本题考查了酸碱反应的溶液酸碱性判断,弱电解质稀释溶液PH变化,饱和溶液
的离子浓度分析,胶体性质的应用,题目难度中等.
6.(6分)(2012•重庆)向10mL 0.1mol•L﹣1 NH Al(SO ) 溶液中,滴加等浓度Ba
4 4 2
(OH) 溶液x mL.下列叙述正确的是( )
2
A.x=10时,溶液中有 、Al3+、 ,且c( )>c(Al3+)
B.x=10时,溶液中有 、 、 ,且c( )>c( )
C.x=30时,溶液中有Ba2+、 、OH﹣,且c(OH﹣)<c( )
D.x=30时,溶液中有Ba2+、Al3+、OH﹣,且c(OH﹣)=c(Ba2+)
【考点】离子方程式的有关计算.
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【专题】离子反应专题.
【分析】当x=10时,NH Al(SO ) 与Ba(OH) 等物质的量反应,此时OH﹣量不足,
4 4 2 2
OH﹣首先与Al3+反应,与NH +不反应,所以溶液中有未参加反应的NH +和部分剩余的
4 4
Al3+存在,同时SO 2﹣也有剩余,但此时不会有AlO ﹣生成,结合铵根离子水解解答;
4 2
当x=30时,0.001 mol的NH Al(SO ) 与0.003 mol Ba(OH) 反应,生成0.002 mol
4 4 2 2
BaSO 、0.001 mol AlO ﹣、0.001 mol NH •H O,且剩余0.001 mol Ba2+和0.001 mol OH﹣,
4 2 3 2
由于NH •H O也是一种碱,存在电离平衡:NH •H O NH ++OH﹣,据此判断反应中c
3 2 3 2 4
(OH﹣)与c(AlO ﹣)、c(Ba2+)的大小关系.
2
⇌
【解答】解:A、当x=10时,NH Al(SO ) 与Ba(OH) 等物质的量反应,此时OH﹣量
4 4 2 2
不足,OH﹣首先与Al3+反应,与NH +不反应,所以溶液中有未参加反应的NH +和部分剩
4 4余的Al3+存在,同时SO 2﹣也有剩余,但此时不会有AlO ﹣生成,溶液中c(NH +)>c
4 2 4
(Al3+),故A正确;
B、由A中分析可知,溶液中不会有AlO ﹣生成,溶液中有NH +、Al3+、SO 2﹣,参加反应
2 4 4
的硫酸根离子为0.001mol,剩余0.001molSO 2﹣,溶液中NH +未参加反应,但溶液中
4 4
NH +水解,故c(NH +)<c(SO 2﹣),故B错误;
4 4 4
C、当x=30时,0.001 mol的NH Al(SO ) 与0.003 mol Ba(OH) 反应,生成0.002 mol
4 4 2 2
BaSO 、0.001 mol AlO ﹣、0.001 mol NH •H O,且剩余0.001 mol Ba2+和0.001 mol OH﹣,
4 2 3 2
由于NH •H O也是一种碱,存在电离平衡:NH •H O NH ++OH﹣,使得溶液中c(OH
3 2 3 2 4
﹣)大于0.001 mol,故c(OH﹣)>c(AlO ﹣),故C错误;
2
⇌
D、由C中分析可知,溶液中含有Ba2+、AlO ﹣、OH﹣,其中溶液中c(OH﹣)大于0.001
2
mol,含有0.001 mol Ba2+,c(OH﹣)>c(Ba2+),故D错误;
故选A.
【点评】本题考查离子方程式的有关计算、过量计算等,难度中等,清楚氢氧根离子与铵
根离子、铝离子反应的先后顺序是解题的关键.
7.(6分)(2012•重庆)肼(H N﹣NH )是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如
2 2
图所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N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
【考点】化学能与热能的相互转化.
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【专题】压轴题;化学反应中的能量变化.
【分析】根据热化学方程式的含义可知:旧键断裂所吸收的能量和新键生成所释放的能量
之差即为化学反应焓变的数值,结合图示内容来回答即可.
【解答】解:根据图中内容,可以看出N H (g)+O (g)=2N(g)+4H(g)+2O
2 4 2
(g),△H =2752kJ/mol﹣534kJ/mol=2218kJ/mol,化学反应的焓变等于产物的能量与反应
3
物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,
设断裂1molN﹣H键所需的能量为K,旧键断裂吸收的能量:154+4K+500=2218,解得
K=391.
故选B.
【点评】本题考查学生化学键的断裂和生成与反应的吸放热之间的关系,考查学生知识的
灵活应用情况,难度不大.
8.(6分)(2012•重庆)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);△H
1
<0
x(g)+3y(g)⇌2z(g);△H
2
>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功),下列叙述错误的是( )A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变
B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高
C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变
D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大
【考点】化学平衡的影响因素.
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【专题】压轴题;化学平衡专题.
【分析】A、等压时,通入惰性气体,体积增大,对第二个反应平衡向逆反应移动,温度
升高,导致第一个反应向逆反应移动;
B、等压时,通入z气体,第二反应平衡向逆反应移动,反应器中温度升高;
C、等容时,通入惰性气体,各反应混合物的浓度不变;
D、等容时,通入z气体,第二反应平衡向逆反应移动.
【解答】解:A、等压时,通入惰性气体,容器体积增大,等效为压强减小,平衡x(g)
+3y(g)⇌2z(g)(△H>0)向左移动,正反应为吸热反应,反应体系的温度升高,由于
该反应容器是一个不导热的容器,所以平衡a(g)+b(g)⇌2c(g)也向吸热方向移动,
即逆反应方向移动,所以c的物质的量减小,故A错误;
B、等压时,通入z气体,增大了生成物的浓度,平衡x(g)+3y(g)⇌2z(g)向左移动,
由于该反应的逆反应是放热反应,容器内温度升高,虽然导致第一个反应向逆反应移动,
但移动结果不会恢复到原温度,故平衡时温度升高,故B正确;
C、等容时,通入惰性气体,各反应物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没
有发生变化,所以各组分的反应速率不发生变化,故C正确;
D、等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,所以y的物质的量浓度
增大,故D正确;
故选A.
【点评】本题考查外界条件对化学平衡的影响,难度中等,本题要特别注意题干中的信息
“不导热的密闭反应器”,注意压强对第一个反应没有影响,根据第二反应的移动热效应,
判断第一个反应的移动.
二、非选择题共174分
9.(15分)(2012•重庆)金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛.
(1)碳与短周期元素Q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 第二周期第Ⅳ A 族 ,Q是 氧(或 O ) ,
R的电子式为 .
(2)一定条件下,Na还原CCl 可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收其中的CCl
4 4
的实验操作名称为 过滤 ,除去粗产品中少量钠的试剂为 水(或乙醇) .
(3)碳还原SiO 制SiC,其粗产品中杂质为Si和SiO .现将20.0g SiC粗产品加入到过量
2 2
的NaOH溶液中充分反应,收集到0.1mol氢气,过滤得SiC固体11.4g,滤液稀释到1L.
生成氢气的离子方程式为 Si+2OH ﹣ +H O═SiO 2﹣ +2H ↑ ,硅酸盐的物质的量浓度为
2 3 2
0.17mol•L ﹣1 .
(4)下列叙述正确的有 ③④ (填序号).
①Na还原CCl
4
的反应、Cl
2
与H
2
O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
③Na
2
SiO
3
溶液与SO
3
的反应可用于推断Si与S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.
【考点】位置结构性质的相互关系应用;硅和二氧化硅.
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【分析】(1)Q为氧,非极性分子R为CO ;
2
(2)将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤;由于Na可以与水(或乙醇)发生
反应;
(3)根据反应的方程式计算生成Na SiO 的物质的量,进而计算浓度;
2 3
(4))①Na还原CCl 的反应属于置换反应,但Cl 与H O反应生成HCl和HClO;
4 2 2
②水晶属于原子晶体,而干冰属于分子晶体;
③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;
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物分别为Na O 、Li O.
2 2 2
【解答】解:(1)由题给信息“碳与Q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”可推知Q为氧,非极性分子R为CO .根据周期序数=电子层数,
2
主族序数=最外层电子数可以确定碳在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族,CO 的电子
2
式为 ,故答案为:第二周期第ⅣA族;氧(或O); ;
(2)金刚石是不溶于CCl 的固体,CCl 是液体,将不溶性固体和液体分离通常采用的方
4 4
法是过滤;由于Na可以与水(或乙醇)发生反应,而金刚石不与水(或乙醇)反应,所
以除去粗产品中少量的钠可用水(或乙醇),
故答案为:过滤;水(或乙醇);
(3)根据硅与NaOH反应的化学方程式Si+2NaOH+H O═Na SiO +2H ↑可写出其离子方程
2 2 3 2
式为Si+2OH﹣+H O═SiO 2﹣+2H ↑;
2 3 2
计算溶液中硅酸盐的物质的量浓度需要根据化学方程式进行计算:
Si+2NaOH+H O═Na SiO +2H ↑
2 2 3 2
28 g 1 mol 2 mol
m(Si) n (Na SiO ) 0.1 mol
1 2 3
m(Si)= =1.4g,
n (Na SiO )= =0.05 mol,
1 2 3
粗产品中SiO 的质量为m(SiO )=20.0g﹣11.4g﹣1.4 g=7.2 g
2 2
SiO +2NaOH═Na SiO +H O
2 2 3 2
60g 1mol
7.2g n (Na SiO )
2 2 3
n (Na SiO )= =0.12mol,
2 2 3
则n(Na SiO )=n (Na SiO )+n (Na SiO )=0.12mol+0.05mol=0.17mol,
2 3 1 2 3 2 2 3
硅酸盐的物质的量浓度为 =0.17mol/L,
故答案为:Si+2OH﹣+H O═SiO 2﹣+2H ↑;0.17 mol•L﹣1;
2 3 2
(4)①Na还原CCl 的反应属于置换反应,但Cl 与H O反应生成HCl和HClO,不是置
4 2 2
换反应,故①错误;
②水晶属于原子晶体,而干冰属于分子晶体,熔化时克服粒子间作用力的类型不相同,故
②错误;
③Na
2
SiO
3
溶液与SO
3
的反应,说明酸性H
2
SiO
3
比H
2
SO
4
弱,则可用于推断Si与S的非金
属性强弱,故③正确;④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物分别为Na O 、Li O,阴阳离子数目比均为1:
2 2 2
2,故④正确.
故答案为:③④.
【点评】本题综合元素化合物知识,题目难度中等,注意从质量守恒的角度结合反应的化
学方程式计算,(3)为易错点.
10.(15分)(2012•重庆)氯离子插层镁铝水滑石[Mg Al(OH) Cl•xH O 是一种新型离
2 6 2
子交换材料,其在高温下完全分解为MgO、Al O 、HCl和水蒸气.现用如图装置进行实验
2 3
]
确定其化学式(固定装置略去).
(1)Mg Al(OH) Cl•xH O热分解的化学方程式为 2[Mg Al ( OH ) Cl•xH O
2 6 2 2 6 2
4MgO+Al O +2HCl↑+ ( 5+2x ) H O↑ . ]
2 3 2
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,则装置的连接顺序为 a→e→d→b (按
气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是 吸收 HCl 气体 .装置连接后,首先要
进行的操作的名称是 检查装置的气密性 .
(3)加热前先通N 排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入N 的作用
2 2
是 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 等.
(4)完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g,则x= 3 .若取消冷却玻管B后进行
实验,测定的x值将 偏低 (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[Mg Al(OH) Cl (CO ) •zH O ,
2 6 1﹣2x 3 y 2
该生成物能发生类似的热分解反应.现以此物质为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行
]
实验测定z,除测定D的增重外,至少还需测定 装置 C 的增重及样品质量(或样品质量
及样品分解后残余物质量或装置 C 的增重及样品分解后残余物质量) .
【考点】探究物质的组成或测量物质的含量.
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【专题】实验探究和数据处理题.
【分析】(1)高温下完全分解为MgO、Al O 、HCl和水蒸气,根据反应物和生成物书写
2 3
方程式;
(2)应该首先通过D装置吸收水蒸气,后通过C装置吸收HCl;将气体通过洗气瓶进行洗
气时,应该从长导管一侧通入气体;
(3)为了避免引起实验误差,保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收,所以要通入N
2
排出装置内残留的气体,同时也是为了防止产生倒吸;
(4)根据反应的方程式计算;
(5)由于化学式中出现两个未知数,所以必须测量3个数据,列二元一次方程组进行求解,
需测定D的增重、装置C的增重及样品质量.
【解答】解:(1)根据题给信息:高温下完全分解为MgO、Al O 、HCl和水蒸气,可写
2 3
出其化学方程式:2[Mg Al(OH) Cl•xH O 4MgO+Al O +2HCl↑+(5+2x)H O↑,
2 6 2 2 3 2
]
故答案为:2[Mg Al(OH) Cl•xH O 4MgO+Al O +2HCl↑+(5+2x)H O↑;
2 6 2 2 3 2
](2)装置C的作用是吸收反应生成的HCl气体,装置D的作用是吸收水蒸气,应该首先
通过D装置吸收水蒸气,后通过C装置吸收HCl;将气体通过洗气瓶进行洗气时,应该从
长导管一侧通入气体,故其连接顺序是a→e→d→b;连接好装置后首先应该检查装置的气
密性,
故答案为:a→e→d→b;吸收HCl气体;检查装置的气密性;
(3)因为加热后的装置中含有残留的HCl和水蒸气,为了避免引起实验误差,保证反应
产生的气体全部被装置C、D吸收,所以要通入N 排出装置内残留的气体,同时也是为了
2
防止产生倒吸,
故答案为: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;
(4)2[Mg Al(OH) Cl•xH O 4MgO+Al O +2HCl↑+(5+2x)H O↑
2 6 2 2 3 2
73 ]18×(5+2x)
3.65g 9.90g
解得x=3,
若没有冷却玻璃管,由于气温偏高,装置D不能将水蒸气完全吸收而导致结果偏低,
故答案为:3;偏低;
(5)由于化学式中出现两个未知数,所以必须测量3个数据,列二元一次方程组进行求解,
所以除测定D的增重外,还需要测量两个数据,即装置C的增重及样品质量(或样品质量
及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量),
故答案为:装置C的增重及样品质量(或样品质量及样品分解后残余物质量或装置C的增
重及样品分解后残余物质量).
【点评】本题考查化学方程式的书写,主要考查对实验装置和实验流程的理解和熟悉实验
操作,同时通过计算,确定水分子数.综合性较强,题目难度较大.
11.(16分)(2012•重庆)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 碳碳双键 ,所得聚合物分子的结构型式是 线型
(填“线型”或“体型”).
(2)B﹣→D的化学方程式为 +NaOH
+NaCl+H O .
2
(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:﹣CH CN ﹣CH COONa+NH ,E经五步转变成M的合成反应流
2 2 3
程(如图1):①E﹣→G的化学反应类型为 取代反应 ,G﹣→H的化学方程式为
+2NaOH+H O +NaCl+NH .
2 3
②J﹣→L的离子方程式为 +2[Ag ( NH ) ++2OH﹣
3 2
]
+2Ag↓+3NH +NH + +H O .
3 4 2
③已知:﹣C(OH) ﹣COOH+H O,E经三步转变成M的合成反应流程为
3 2
(示例如图2;第二步反
应试剂及条件限用NaOH水溶液、加热).
【考点】有机物的推断.
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【专题】压轴题;有机物的化学性质及推断.
【分析】(1)A为(CH ) C=CH ,含有碳碳双键能发生加聚反应,只有一个碳碳双键的
3 2 2
有机物发生加聚反应时,加聚产物一般是线型高分子;
(2)B为(CH ) CClCH Cl,结合B、D的分子式与转化条件可知B→D的反应为消去反
3 2 2
应,且是B的中间碳原子上的氯原子发生消去反应,而连在端碳原子上的氯原子不能消去,
因为中间碳原子上没有氢原子;
(3)由题给信息M的同分异构体Q是饱和二元羧酸,说明Q的分子结构中不存在碳碳双
键,且分子结构中还含有两个羧基,由此推知Q应该含有1个环;
(4)①分析E、G的结构简式结合反应条件可知,E→G发生的是取代反应;
根据题给已知“﹣CH CN ﹣CH COONa+NH ”和G的结构特点(分子结构
2 2 3
中含有氯原子,也可在NaOH溶液中发生水解),﹣CN转化为﹣COONa,﹣Cl原子发生
取代反应转化为﹣OH,H为 ;②根据流程图J可以和银氨溶液反应,结合G﹣→H的转化条件可以推断J的结构简式
;
L为 ;
③结合③中的已知和括号内的提示(第二步反应试剂及条件限用NaOH水溶液、加热)可
推知E经三步反应转化为M应该是先与氯气发生取代反应,然后水解生成羧酸盐,最后酸
化得M.
【解答】解:(1)A为(CH ) C=CH ,含有碳碳双键能发生加聚反应,只有一个碳碳双
3 2 2
键的有机物发生加聚反应时,加聚产物一般是线型高分子,故答案为:碳碳双键;线型;
(2)B为(CH ) CClCH Cl,结合B、D的分子式与转化条件可知B→D的反应为消去反
3 2 2
应,中间碳原子上没有氢原子,连在端碳原子上的氯原子不能消去,是B的中间碳原子上
的氯原子发生消去反应,反应方程式为 +NaOH
+NaCl+H O,
2
故答案为: +NaOH +NaCl+H O;
2
(3)由题给信息M( )的同分异构体Q是饱和二元羧酸,说明
Q的分子结构中不存在碳碳双键,且分子结构中还含有两个羧基,由此推知Q应该含有1
个环, ,
故答案为: ;
(4)①分析E、G的结构简式,结合反应条件可知,E中甲基中的1个H原子被Cl原子取
代生成G,E→G发生的是取代反应,
根据题给已知“﹣CH CN ﹣CH COONa+NH ”和G的结构特点(分子结构
2 2 3
中含有氯原子,也可在NaOH溶液中发生水解),﹣CN转化为﹣COONa,﹣Cl原子发生
取代反应转化为﹣OH,H为 ,G→H的化学方程式为:
+2NaOH+H O +NaCl+NH ,
2 3故答案为:取代反应; +2NaOH+H O
2
+NaCl+NH ;
3
②根据流程图J可以和银氨溶液反应,结合G→H的转化条件可以推断J结构简式为
,L为 ,J﹣→L的离子方程式为
+2[Ag(NH ) ++2OH﹣
3 2
+2Ag↓+3NH +NH ++H O,
3 4 2 ]
故答案为: +2[Ag(NH ) ++2OH﹣
3 2
]
+2Ag↓+3NH +NH ++H O;
3 4 2
③结合③中的已知和括号内的提示(第二步反应试剂及条件限用NaOH水溶液、加热)可
推知E经三步反应转化为M应该是先与氯气发生取代反应,然后水解生成羧酸盐,最后酸
化得M,合成流程图为:
,
故答案为: .
【点评】本题考查有机物的推断与合成,难度中等,分析有机物的结构特点与反应条件,
进行判断物质结构与发生的反应,掌握官能团的性质是关键,题目给出某反应信息要求学
生加以应用,能较好的考查考生的阅读、自学能力和思维能力,是热点题型.
12.(14分)(2012•重庆)尿素[CO(NH ) 是首个由无机物人工合成的有机物.
2 2
(1)工业上尿素由CO 和NH 在一定条件下合成,其反应方程式为 2NH +CO
2 3 3 2
]
CO ( NH ) +H O .
2 2 2
(2)当氨碳比 =4时,CO 的转化率随时间的变化关系如图1所示.
2①A点的逆反应速率v
逆
(CO
2
) 小于 B点的正反应速率v
正
(CO
2
)(填“大于”“小于”
或“等于”).
②NH
3
的平衡转化率为 30% .
(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图2所示.
①电源的负极为 B (填“A”或“B”).
②阳极室中发生的反应依次为 6Cl ﹣ ﹣6e ﹣ ═3Cl ↑ 、 CO ( NH )
2 2
+3Cl +H O═N +CO +6HCl .
2 2 2 2 2
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将 不变 ;若两极共收集到气体13.44L
(标准状况),则除去的尿素为 7.2 g(忽略气体的溶解).
【考点】化学平衡的计算;原电池和电解池的工作原理.
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【专题】压轴题;化学平衡专题;电化学专题.
【分析】(1)CO 和NH 合成CO(NH ) ,根据元素守恒可知,同时还有H O生成,配
2 3 2 2 2
平书写方程式;
(2)①由CO 的转化率随时间变化图可知在A点时反应还未达到平衡状态,反应仍将继
2
续正向进行;
②设CO 的初始物质的量为a,则NH 的初始物质的量为4a,由图可知,CO 的转化率为
2 3 2
60%,故转化的二氧化碳为0.6a,根据方程式计算转化的NH 的物质的量,再根据转化率
3
定义计算;
(3)①根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律,结合本题图中的电极
产物H 和Cl 可以判断出A为电源的正极,B为电源的负极;
2 2
②由图可知,阳极室首先是氯离子放电生成氯气,氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳,
同时会生成HCl;
③阴极反应为:6H O+6e﹣═6OH﹣+3H ↑(或6H++6e﹣═3H ↑)
2 2 2
阳极反应为:6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl ↑,CO(NH ) +3Cl +H O═N +CO +6HCl
2 2 2 2 2 2 2
根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH﹣、H+的数目相等,阳极室中反应产生的
H+通过质子交换膜进入阴极室与OH﹣恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH
不变;
由上述反应式可以看出,转移6 mol e﹣时,阴极产生3 mol H ,阳极产生1 mol N 和1 mol
2 2
CO ,根据n= 计算两极产生的气体的物质的量,利用气体中各组分的比例关系,计算n
2
(N )=n(CO ),再根据方程式计算尿素的物质的量,根据m=nM计算尿素的质量.
2 2
【解答】解:(1)CO 和NH 合成CO(NH ) ,根据元素守恒可知,同时还有H O生成,
2 3 2 2 2
化学方程式为:2NH +CO CO(NH ) +H O,故答案为:2NH +CO CO
3 2 2 2 2 3 2
(NH ) +H O;
2 2 2
(2)①由CO 的转化率随时间变化图可知在A点时反应还未达到平衡状态,反应仍将继
2
续正向进行,故v (CO )小于B点平衡时的化学反应速率,故答案为:小于;
逆 2
②设CO 的初始物质的量为a,则NH 的初始物质的量为4a,由图可知,CO 的转化率为
2 3 2
60%,故转化的二氧化碳为a×60%=0.6a,根据方程式可知,转化的NH 的物质的量为
3
0.6a×2=1.2a,故平衡时氨气的转化率定为 ×100%=30%,
故答案为:30%;
(3)①由图可知,左室电极产物为Cl ,发生氧化反应,故A为电源的正极,右室电解产
2
物H ,发生还原反应,故B为电源
2
的负极,故答案为:B;
②由图可知,阳极室首先是氯离子放电生成氯气,氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳,
同时会生成HCl,阳极室中发生的反应依次为:6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl ↑,CO(NH )
2 2
+3Cl +H O═N +CO +6HCl,
2 2 2 2 2
故答案为:6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl ↑,CO(NH ) +3Cl +H O═N +CO +6HCl;
2 2 2 2 2 2 2
③阴极反应为6H O+6e﹣═6OH﹣+3H ↑(或6H++6e﹣═3H ↑)
2 2 2
阳极反应为6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl ↑,CO(NH ) +3Cl +H O═N +CO +6HCl
2 2 2 2 2 2 2
根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH﹣、H+的数目相等,阳极室中反应产生的
H+通过质子交换膜进入阴极室与OH﹣恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH
不变;
由上述反应式可以看出,转移6 mol e﹣时,阴极产生3 mol H ,阳极产生1 mol N 和1 mol
2 2
CO ,故电解收集到的13.44 L气体,物质的量为 =0.6mol,即n(N )=n
2 2
(CO )=0.6mol× =0.12 mol,
2
根据方程式CO(NH ) +3Cl +H O═N +CO +6HCl可知生成0.12 mol N 所消耗的CO
2 2 2 2 2 2 2
(NH ) 的物质的量也为0.12 mol,其质量为:m[CO(NH ) =0.12 mol×60 g•mol﹣1=7.2
2 2 2 2
g,
]
故答案为:不变,7.2.
【点评】考查化学平衡的计算、电解池原理与有关计算,难度较大,(3)中关键注意观察
电极产物,判断发生的反应,注意根据方程式判断左室中PH值的变化.