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2013年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅱ)
一、选择题:本题共 7小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的.
1.(6分)在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式
如图所示:
下列叙述错误的是( )
A.生物柴油由可再生资源制得 B.生物柴油是不同酯组成的混合物
C.动植物油脂是高分子化合物 D.“地沟油”可用于制备生物柴油
2.(6分)下列叙述中,错误的是( )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃反应生成硝基苯
B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C.乙烯和溴的四氯化碳溶液反应生成1,2﹣二溴乙烷
D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4﹣二氯甲苯
3.(6分)N 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A
A.1.0 L 1.0 mol•L﹣1 的NaAlO 水溶液中含有的氧原子数为2 N
2 A
B.12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5 N
A
C.25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH﹣的数目为0.1 N
A
D.1 mol的羟基与1 mol的氢氧根离子所含电子数均为9 N
A
4.(6分)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+═2Fe3++3H ↑
2
B.钠与CuSO 溶液反应:2Na+Cu2+═Cu↓+2Na+
4
C.NaHCO 溶液与稀H SO 反应:CO 2﹣+2H+═H O+CO ↑
3 2 4 3 2 2
D.向FeCl 溶液中加入Mg(OH) :3Mg(OH) +2Fe3+═2Fe(OH)
3 2 2
+3Mg2+
3
5.(6分)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔 Ni/NiCl 和金属钠
2之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是(
)
A.电池反应中有NaCl生成
B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C.正极反应为:NiCl +2e﹣═Ni+2Cl﹣
2
D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
6.(6分)在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H S(g)+ O (g)═SO (g)+H O(g)△H
2 2 2 2 1
2H S(g)+SO (g)═ S (g)+2H O(g)△H
2 2 2 2 2
H S(g)+ O (g)═S(g)+H O(g)△H
2 2 2 3
2S(g)═S (g)△H
2 4
则△H 的正确表达式为( )
4
A.△H = (△H +△H ﹣3△H ) B.△H = (3△H ﹣△H ﹣△H )
4 1 2 3 4 3 1 2
C.△H = (△H +△H ﹣3△H ) D.△H = (△H ﹣△H ﹣3△H )
4 1 2 3 4 1 2 3
7.(6分)室温时,M(OH) (s) M2+(aq)+2OH﹣(aq)K =a,c(M2+)
2 sp
=b mol•L﹣1时,溶液的pH等于( )
⇌
A. lg( ) B. lg( ) C.14+ lg( ) D.14+ lg( )
二、解答题(共6小题,满分58分)
8.(15分)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如图所示装置合成正丁醛。
发生的反应如下:CH CH CH CH OH CH CH CH CHO。
3 2 2 2 3 2 2
反应物和产物的相关数据列表如下:
沸点/℃ 密度/g•cm﹣3 水中溶解性
正丁醇 117.2 0.8109 微溶
正丁醛 75.7 0.8017 微溶
实验步骤如下:
将6.0gNa Cr O 放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,
2 2 7
将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。当
有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为 90~95℃,
在E中收集90℃以上的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集 75~77℃馏分,
产量2.0g。
回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na Cr O 溶液加到浓硫酸中,说明理由 。
2 2 7
(2)加入沸石的作用是 ,若加热后发现未加入沸石,应采取的正确方法
是 。
(3)上述装置图中,B仪器的名称是 ,D仪器的名称是 。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是 (填正确答案标号)。
a.润湿 b.干燥 c.检漏 d.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在 层(填“上”或“下”)。
(6)反应温度应保持在90~95℃,其原因是 。
(7)本实验中,正丁醛的产率为 %。9.(14分)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业
级氧化锌(含有Fe(II)、Mn(II)、Ni(II)等杂质)的流程如图所示:
提示:在本实验条件下,Ni(II)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO 。
2
回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为 ;在
加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是 。
(2)反应③的反应类型为 ,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有
。
(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检查沉淀是否洗涤干净的方法是 。
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO •xZn(OH) .取干燥后的滤饼11.2g,
3 2
锻烧后可得到产品8.1g,则x等于 。
10.(14分)在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反
应:A(g) B(g)+C(g )△H=+85.1kJ•mol﹣1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
⇌
时间t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30
总压强p/ 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53
100kPa
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为 。
(2)由总压强 p和起始压强 p 计算反应物 A的转化率α(A)的表达式为
0,
平衡时A的转化率为 ,列式并计算反应的平衡常数K 。
(3)①由总压强p和起始压强p 表示反应体系的总物质的量n 和反应后A的
0 总
物质的量n(A),n = mol,n(A)= mol。
总
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:a= 。
反应时间t/h 0 4 8 16
c(A)/(mol•L﹣1) 0.10 a 0.026 0.0065
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律,得出的结论
是 ,由此规律推出反应在 12h 时反应物的浓度 c(A)为
mol•L﹣1。
11.(15分)〔化学﹣﹣选修2:化学与技术〕
锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大.两种锌锰电池的构造如图
(甲)所示.回答下列问题:
(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH Cl+2MnO ═Zn(NH )
4 2 3
Cl +2MnOOH
2 2
①该电池中,负极材料主要是 ,电解质的主要成分是 ,正极发生的
主要反应是 .
②与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是 .
(2)图(乙)表示回收利用废旧普通锌锰电池工艺(不考虑废旧电池中实际存
在的少量其他金属).①图(乙)中产物的化学式分别为A ,B .
②操作a中得到熔块的主要成分是K MnO .操作b中,绿色的K MnO 溶液反
2 4 2 4
应生成紫色溶液和一种黑褐色固体,该反应的离子方程式为 .
③采用惰性电极电解 K MnO 溶液也能得到化合物 D,则阴极处得到的主要物
2 4
质是 (填化学式).
12.〔化学﹣﹣选修3:物质结构与性质〕(15分)
前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成
对电子均只有一个,并且A﹣和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C
和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。
回答下列问题:
(1)D2+的价层电子排布图为 。
(2)四种元素中第一电离能最小的是 ,电负性最大的是 。(填元
素符号)
(3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为 ;D的配位数为 ;
②列式计算该晶体的密度 g•cm﹣3。
(4)A﹣、B+和C3+三种离子组成的化合物的 B CA ,其中化学键的类型有
3 6
;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为 ,配位体是。
13.[化学﹣﹣选修5:有机化学基础](15分)
化合物I(C H O )是制备液晶材料的中间体之一,其分子中含有醛基和酯基.
11 12 3
I可以用E和H在一定条件下合成:
已知以下信息:
1.A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢;
2.R﹣CH=CH R﹣CH CH OH;
2 2 2
3.化合物F苯环上的一氯代物只有两种;
4.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.
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 .
(2)D的结构简式为 .
(3)E的分子式为 .
(4)F生成G的化学方程式为 ,该反应类型为 .(5)I的结构简式为 .
(6)I的同系物J比I相对分子质量小14,J的同分异构体中能同时满足如下条
件:①苯环上只有两个取代基,②既能发生银镜反应,又能与饱和 NaHCO
3
溶液反应放出CO ,共有 种(不考虑立体异构).J的一个同分异构体
2
发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为 2:2:1,写
出J的这种同分异构体的结构简式 .2013 年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅱ)
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共 7小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的.
1.(6分)在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式
如图所示:
下列叙述错误的是( )
A.生物柴油由可再生资源制得
B.生物柴油是不同酯组成的混合物
C.动植物油脂是高分子化合物
D.“地沟油”可用于制备生物柴油
【考点】JH:油脂的性质、组成与结构;L1:有机高分子化合物的结构和性质.
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【专题】534:有机物的化学性质及推断.
【分析】A.生物柴油其原料取自可再生的动植物资源;
B.生物柴油通常是指以动植物油脂为原料生产的、以脂肪酸甲酯为主要成份
的液体燃料;
C.相对分子质量在10000以上的有机化合物为高分子化合物;
D.“地沟油”中含有动植物油脂,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油;
【解答】解:A.生物柴油由可再生资源制得,故A正确;
B.生物柴油通常是指以动植物油脂为原料生产的、以不同脂肪酸甲酯组成的混合物,故B正确;
C.动植物油脂是高分子化合物相对分子质量小于 10000,不是高分子化合物,
故C错误;
D.“地沟油”中含有动植物油脂,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,故 D
正确;
故选:C。
【点评】本题主要考查了油脂的性质与用途,难度不大,根据题目信息即可完
成.
2.(6分)下列叙述中,错误的是( )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃反应生成硝基苯
B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C.乙烯和溴的四氯化碳溶液反应生成1,2﹣二溴乙烷
D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4﹣二氯甲苯
【考点】HD:有机物的结构和性质;IB:乙烯的化学性质;IH:苯的性质;
II:苯的同系物.
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【专题】534:有机物的化学性质及推断.
【分析】A.根据苯的硝化反应;
B.根据碳碳双键能发生加成反应,苯环也可发生加成反应;
C.根据碳碳双键能发生加成反应;
D.根据甲苯与氯气在光照下反应主要发生的是侧链上的氢原子被取代;
【解答】解:A.苯的硝化反应:苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃反
应生成硝基苯,故A正确;
B.碳碳双键能发生加成反应,苯环也可发生加成反应,所以苯乙烯在合适条
件下催化加氢可生成乙基环己烷,故B正确;
C.碳碳双键能发生加成反应,所以乙烯和溴的四氯化碳溶液反应生成 1,2﹣
二溴乙烷,故C正确;
D.甲苯与氯气在光照下反应主要发生的是侧链上的氢原子被取代,不能得到
苯环上氢原子被取代的产物2,4﹣二氯甲苯,故D错误;
故选:D。【点评】本题主要考查了物质的结构与性质,注意反应条件对产物结构的影响.
3.(6分)N 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A
A.1.0 L 1.0 mol•L﹣1 的NaAlO 水溶液中含有的氧原子数为2 N
2 A
B.12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5 N
A
C.25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH﹣的数目为0.1 N
A
D.1 mol的羟基与1 mol的氢氧根离子所含电子数均为9 N
A
【考点】4F:阿伏加德罗常数.
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【专题】518:阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律.
【分析】A、溶液中存在水的电离平衡;
B、石墨烯中每一个六元环平均含有2个碳原子;
C、溶液体积不知不能计算微粒数;
D、羟基是取代基,氢氧根离子是阴离子。
【解答】解:A、1.0 L 1.0 mol•L﹣1 的NaAlO 水溶液中,含有水,溶液中含有的
2
氧原子数大于2 N ,故A错误;
A
B、石墨烯中每一个六元环平均含有2个碳原子,12g石墨烯物质的量为1mol,
含六元环的个数为0.5 N 故B正确;
A
C、溶液体积不知不能计算微粒数;
D、1 mol的羟基﹣OH含有电子数9 N ,1 mol的氢氧根离子OH﹣所含电子数
A
均为10 N ,故D错误;
A
故选:B。
【点评】本题考查了阿伏伽德罗常数的应用,主要考查溶液中微粒数判断,石
墨结构分析计算,溶液PH计算,注意区别羟基和氢氧根离子的不同,题目
难度中等。
4.(6分)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+═2Fe3++3H ↑
2
B.钠与CuSO 溶液反应:2Na+Cu2+═Cu↓+2Na+
4
C.NaHCO 溶液与稀H SO 反应:CO 2﹣+2H+═H O+CO ↑
3 2 4 3 2 2
D.向FeCl 溶液中加入Mg(OH) :3Mg(OH) +2Fe3+═2Fe(OH)
3 2 2+3Mg2+
3
【考点】49:离子方程式的书写.
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【专题】516:离子反应专题.
【分析】A.反应生成氯化亚铁和氢气;
B.不能置换出Cu,反应生成氢氧化铜、硫酸钠、氢气;
C.HCO ﹣不能拆分;
3
D.发生沉淀的转化,生成氢氧化铁和氯化镁.
【解答】解:A.浓盐酸与铁屑反应的离子反应为 Fe+2H+═Fe2++H ↑,故A错
2
误;
B.钠与 CuSO 溶液反应的离子反应为 2Na+2H O+Cu2+═Cu(OH) ↓+2Na+
4 2 2
+H ↑,故B错误;
2
C.NaHCO 溶液与稀H SO 反应的离子反应为HCO ﹣+H+═H O+CO ↑,故C错
3 2 4 3 2 2
误;
D.向FeCl 溶液中加入Mg(OH) 的离子反应为3Mg(OH) +2Fe3+═3Mg2+
3 2 2
+2Fe(OH) ,故D正确;
3
故选:D。
【点评】本题考查离子反应书写的正误判断,明确发生的化学反应是解答本题
的关键,注意物质的性质及离子反应的书写方法,题目难度不大.
5.(6分)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔 Ni/NiCl 和金属钠
2
之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是(
)
A.电池反应中有NaCl生成B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C.正极反应为:NiCl +2e﹣═Ni+2Cl﹣
2
D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
【考点】BL:化学电源新型电池.
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【专题】51I:电化学专题.
【分析】该原电池中,钠作负极,负极上电极反应式为:Na﹣e﹣=Na+,Ni/
NiCl 作正极,正极上电极反应式为:NiCl +2e﹣=Ni+2Cl﹣,钠离子向正极移
2 2
动。
【解答】解:A.负极上电极反应式为:Na﹣e﹣=Na+,正极上电极反应式为:
NiCl +2e﹣=Ni+2Cl﹣,所以该原电池中有氯化钠生成,故A正确;
2
B.根据正负极电极反应式知,金属钠还原NiCl ,故B错误;
2
C.正极上得电子发生还原反应,电极反应式为:NiCl +2e﹣=Ni+2Cl﹣,故C正
2
确;
D.原电池放电时,阳离子向正极移动,钠离子在负极产生,向正极移动,所
以钠离子通过钠离子导体在两电极间移动,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查原电池原理,明确正负极上得失电子、离子的移动方向即可
分析解答,难点是电极反应式的书写,难度中等。
6.(6分)在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H S(g)+ O (g)═SO (g)+H O(g)△H
2 2 2 2 1
2H S(g)+SO (g)═ S (g)+2H O(g)△H
2 2 2 2 2
H S(g)+ O (g)═S(g)+H O(g)△H
2 2 2 3
2S(g)═S (g)△H
2 4
则△H 的正确表达式为( )
4
A.△H = (△H +△H ﹣3△H ) B.△H = (3△H ﹣△H ﹣△H )
4 1 2 3 4 3 1 2C.△H = (△H +△H ﹣3△H ) D.△H = (△H ﹣△H ﹣3△H )
4 1 2 3 4 1 2 3
【考点】BF:用盖斯定律进行有关反应热的计算.
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【专题】517:化学反应中的能量变化.
【分析】利用盖斯定律分析,不管化学反应是一步或分几步完成,其反应热是
不变的;根据目标方程改写分方程,然后求出反应热。
【解答】解:根据目标方程,把方程3反写,计量数乘以2;把方程2乘以 ;
把方程 1 乘以 ;然后三者相加;即﹣△H ×2+△H × +△H × =
3 2 1
(△H +△H ﹣3△H ),
1 2 3
故选:A。
【点评】本题考查了盖斯定律的应用,要注意方程式计量数的变化,及△H的
符号的变化。
7.(6分)室温时,M(OH) (s) M2+(aq)+2OH﹣(aq)K =a,c(M2+)
2 sp
=b mol•L﹣1时,溶液的pH等于( )
⇌
A. lg( ) B. lg( ) C.14+ lg( ) D.14+ lg( )
【考点】DA:pH的简单计算;DH:难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.
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【专题】51G:电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】依据Ksp=c(M2+)c2(OH﹣)表达式和题干K =a,C(M2+)=b mol•L
sp
﹣1,计算溶液中氢氧根离子浓度,结合溶液中离子积计算氢离子浓度和溶液
pH;
【解答】解:室温时,M(OH) (s) M2+(aq)+2OH﹣(aq),已知
2
⇌K =a,c(M2+)=b mol•L﹣1,则c(OH﹣)= = mol•L﹣1,
sp
所以c(H+)= = mol•L﹣1,则pH=﹣lgc(H+)=14+ lg( );
故选:C。
【点评】本题考查了溶度积常数的有关计算和PH的计算,题目难度不大,注
意对Ksp含义的理解.
二、解答题(共6小题,满分58分)
8.(15分)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如图所示装置合成正丁
醛。
发生的反应如下:CH CH CH CH OH CH CH CH CHO。
3 2 2 2 3 2 2
反应物和产物的相关数据列表如下:
沸点/℃ 密度/g•cm﹣3 水中溶解性
正丁醇 117.2 0.8109 微溶
正丁醛 75.7 0.8017 微溶
实验步骤如下:
将6.0gNa Cr O 放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,
2 2 7
将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。当
有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为 90~95℃,
在E中收集90℃以上的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集 75~77℃馏分,
产量2.0g。
回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na Cr O 溶液加到浓硫酸中,说明理由 容易发生迸溅 。
2 2 7
(2)加入沸石的作用是 防止暴沸 ,若加热后发现未加入沸石,应采取的正
确方法是 冷却后补加 。
(3)上述装置图中,B仪器的名称是 分液漏斗 ,D仪器的名称是 直形冷
凝管 。(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是 c (填正确答案标号)。
a.润湿 b.干燥 c.检漏 d.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在 下 层(填“上”或“下”)。
(6)反应温度应保持在 90~95℃,其原因是 保证正丁醛及时蒸出,又可尽
量避免其被进一步氧化 。
(7)本实验中,正丁醛的产率为 51 %。
【考点】U3:制备实验方案的设计.
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【专题】17:综合实验题.
【分析】(1)不能将Na Cr O 溶液加到浓硫酸中,因为浓硫酸的密度大,容易
2 2 7
发生迸溅;
(2)加入沸石的作用是防止暴沸,若加热后发现未加沸石,应该冷却后补加;
(3)B仪器的名称是滴液漏斗,D仪器的名称直形冷凝管;
(4)分液漏斗使用前必须进行的第一项操作是检漏;
(5)由表中数据可知,正丁醛密度小于水的密度,据此判断;
(6)根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知,反应温度保持在 90~
95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;
(7)设正丁醛的产率为 x,则正丁醇的利用率为 x,根据关系式 C H O~
4 10
C H O列方程计算。
4 8
【解答】解:(1)因为浓硫酸的密度大,能将Na Cr O 溶液加到浓硫酸中,容
2 2 7
易发生迸溅,
故答案为:不能,容易发生迸溅;(2)加入沸石的作用是防止暴沸,若加热后发现未加沸石,应该冷却后补加,
故答案为:防止暴沸;冷却后补加;
(3)B仪器的名称是分液漏斗,D仪器的名称直形冷凝管,
故答案为:分液漏斗;直形冷凝管;
(4)分液漏斗使用前必须进行的第一项操作是检漏,
故答案为:c:
(5)正丁醛密度为0.8017 g•cm﹣3,小于水的密度,故分层水层在下方,
故答案为:下;
(6)根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知,反应温度保持在 90~
95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,
故答案为:保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;
(7)设正丁醛的产率为x,则正丁醇的利用率为x,根据关系式,
C H O~C H O
4 10 4 8
74 72
4xg 2g
解得:x= =51%,
故答案为:51。
【点评】本题考查有机化学实验、反应原理、基本操作、化学计算等,难度不
大,注意计算中正丁醇的转化率等于正丁醛的产率,注意对基础知识的理解
掌握。
9.(14分)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业
级氧化锌(含有Fe(II)、Mn(II)、Ni(II)等杂质)的流程如图所示:
提示:在本实验条件下,Ni(II)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO 。
2
回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是 Fe 2 + 和 Mn 2 + ,发生反应的离子方程式为
MnO ﹣ + 3Fe 2 + + 7H O=3Fe ( OH ) ↓ + MnO ↓ + 5H + 、 2MnO ﹣ + 3Mn 2 +
4 2 3 2 4
+ 2H O=5MnO ↓ + 4H + ;在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是
2 2铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质 。
(2)反应③的反应类型为 置换反应 ,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外
还有 镍 。
(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检查沉淀是否洗涤干净的方法是 取最后一
次少量水洗液于试管中,滴入 1 ~ 2 滴盐酸,再滴入氯化钡溶液,若无白色沉
淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净 。
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO •xZn(OH) .取干燥后的滤饼11.2g,
3 2
锻烧后可得到产品8.1g,则x等于 1 。
【考点】GR:常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;P8:物质分离和提
纯的方法和基本操作综合应用.
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【专题】527:几种重要的金属及其化合物.
【分析】(1)根据题意,Ni(Ⅱ)不能被氧化,反应②中除掉的杂质离子是
Fe2+和Mn2+,根据MnO ﹣+具有氧化性,能将Fe2+和Mn2+氧化,根据电子得失
4
进行配平;加高锰酸钾溶液前,若 pH较低,铁离子和锰离子不能生成沉淀,
从而无法除去铁和锰杂质。
(2)反应③为锌与镍离子的发生反应得到锌离子和镍;得到的滤渣中,除了过
量的锌外还有金属镍。
(3)检验沉淀是否洗涤干净的方法是最后一次洗涤液,检验表面是否含有硫酸
根离子;
(4)根据关系式ZnCO •xZn(OH) ~(x+1)ZnO来计算。
3 2
【解答】解:(1)根据题意,Ni(Ⅱ)不能被氧化,反应②中除掉的杂质离子
是 Fe2+和 Mn2+,发生的离子方程式为 MnO ﹣+3Fe2++7H O=3Fe(OH)
4 2
↓+MnO ↓+5H+、2MnO ﹣+3Mn2++2H O=5MnO ↓+4H+;加高锰酸钾溶液前,若
3 2 4 2 2
pH较低,铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质;
故答案为:Fe2+和 Mn2+;MnO ﹣+3Fe2++7H O=3Fe(OH) ↓+MnO ↓+5H+、
4 2 3 2
2MnO ﹣+3Mn2++2H O=5MnO ↓+4H+;铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无
4 2 2
法除去铁和锰杂质;
(2)反应③为锌与镍离子的发生反应得到锌离子和镍,反应类型为置换反应;
得到的滤渣中,除了过量的锌外还有金属镍,故答案为:置换反应;镍;
(3)由于溶液中硫酸根离子属于杂质离子,因此可以检验测定洗涤液中是否存
在硫酸根离子,操作为:取最后一次少量水洗液于试管中,滴入 1~2滴稀盐
酸,再滴入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净,故
答案为:取最后一次少量水洗液于试管中,滴入1~2滴稀盐酸,再滴入氯化
钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净;
(4)根据关系式ZnCO •xZn(OH) ~(x+1)ZnO
3 2
125+99x 81(x+1)
11.2g 8.1g
解得:x=1
故答案为:1。
【点评】本题以工业流程为背景,考查了学生分析问题、解决问题,运用知识
的能力,难度中等。
10.(14分)在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反
应:A(g) B(g)+C(g )△H=+85.1kJ•mol﹣1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
⇌
时间t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30
总压强p/ 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53
100kPa
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为 升高温度、降低压强 。
(2)由总压强 p和起始压强 p 计算反应物 A的转化率α(A)的表达式为
0
× 100% ,
平衡时A的转化率为 94.1% ,列式并计算反应的平衡常数K 1.5mol/L 。
(3)①由总压强p和起始压强p 表示反应体系的总物质的量n 和反应后A的
0 总
物质的量 n(A),n = 0.10 × mol,n(A)= 0.10 × ( 2﹣ )
总
mol。②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:a= 0.051 。
反应时间t/h 0 4 8 16
c(A)/(mol•L﹣1) 0.10 a 0.026 0.0065
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律,得出的结论
是 达到平衡前每间隔 4h , c ( A )减少约一半 ,由此规律推出反应在 12h
时反应物的浓度c(A)为 0.013 mol•L﹣1。
【考点】CB:化学平衡的影响因素;CP:化学平衡的计算.
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【专题】51E:化学平衡专题.
【分析】(1)反应是吸热反应,反应前后气体体积增大,结合平衡移动原理分
析判断转化率;
(2)相同条件下压强之比等于物质的量之比,反应前后物质的量的增大是反应
的A的物质的量,结合转化率概念计算得到;依据化学平衡三段式列式计算
平衡浓度达到平衡常数;
(3)①依据相同条件下压强之比等于物质的量之比,结合平衡计算得到;
②依据平衡A的浓度计算,依据图表数据分析判断存在的规律;
【解答】解:(1)在一定温度进行如下反应:A(g) B(g)+C(g )
△H=+85.1kJ•mol﹣1
⇌
反应是吸热反应,反应前后气体体积增大,根据平衡移动原理分析可知,欲提
高A的平衡转化率,平衡正向进行,可以升温或减压条件下使平衡正向进行;
故答案:升高温度、降低压强;
(2)反应前后气体物质的量增大等于反应的 A的量,所以由总压强 p和起始
压强 p 计算反应物 A 的转化率 α(A)的表达式= ×100%=( )
0
×100%;
平衡时A的转化率= ×100%=94.1%
依据化学平衡三段式 列式得到;
A(g) B(g)+C(g )
⇌起始量(mol/L) 0.10 0 0
变化量(mol/L) 0.10×94.1% 0.10×94.1% 0.10×94.1%
平衡量(mol/L)0.10(1﹣94.1%) 0.10×94.1% 0.10×94.1%
K= = =1.5mol/L
故答案为:( )×100%;94.1%; 1.5mol/L
(3)①由总压强p和起始压强p 表示反应体系的总物质的量n 和反应物A的
0 总
物质的量n(A),依据压强之比等于物质的量之比,n :n起始=P:P ,n
总 0
= ;
总
A(g) B(g)+C(g )
起始量(mol) 0.10 0 0
⇌
变化量(mol) x x x
某时刻量(mol) 0.10﹣x x x
(0.10+x):0.10=P:P
0
x=
n(A)=0.10﹣ =0.10×(2﹣ )mol;
故答案为: ;0.10×(2﹣ );
② n ( A ) =0.10× ( 2﹣ ) =0.10× ( 2﹣ ) =0.051mol 所 以 浓 度
a=0.051mol/L;分析数据特征可知,每隔4h,A的浓度减小一半,故答案为:
0.051;达到平衡前每间隔4h,c(A)减少约一半;由此规律推出反应在12h
时反应物的浓度c(A)= =0.013mol/L;
故答案为:0.051,每隔4h,A的浓度减小一半;0.013;
【点评】本题考查压强关系和物质的量的计算应用,化学平衡计算方法,图表
数据处理方法的分析判断,题目难度中等。11.(15分)〔化学﹣﹣选修2:化学与技术〕
锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大.两种锌锰电池的构造如图
(甲)所示.回答下列问题:
(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH Cl+2MnO ═Zn(NH )
4 2 3
Cl +2MnOOH
2 2
①该电池中,负极材料主要是 锌 ,电解质的主要成分是 NH Cl ,正极
4
发生的主要反应是 MnO + NH + + e ﹣ =MnOOH + NH .
2 4 3
②与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是 碱性电池不易发生
电解质的泄露,因为消耗的负极改装在电池的内部,碱性电池的使用寿命较
长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高 .
(2)图(乙)表示回收利用废旧普通锌锰电池工艺(不考虑废旧电池中实际存
在的少量其他金属).①图(乙)中产物的化学式分别为A ZnCl ,B NH Cl .
2 4
②操作a中得到熔块的主要成分是K MnO .操作b中,绿色的K MnO 溶液反
2 4 2 4
应生成紫色溶液和一种黑褐色固体,该反应的离子方程式为 3MnO 2﹣
4
+ 2CO =2MnO ﹣ + MnO ↓ + 2CO 2﹣ .
2 4 2 3
③采用惰性电极电解 K MnO 溶液也能得到化合物 D,则阴极处得到的主要物
2 4
质是 H (填化学式).
2
【考点】BJ:常见化学电源的种类及其工作原理.
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【专题】51I:电化学专题.
【分析】(1)①根据电池反应判断正负极和电解质;二氧化锰和铵根离子在正
极发生反应;
②根据碱性锌锰电池的特点分析;
(2)①根据电池的材料分析;
②根据已知反应物和产物,再利用元素守恒
③K MnO 溶液中阴极产物的判断,根据溶液中阳离子得电子能力分析.
2 4
【 解 答 】 解 : ( 1 ) 根 据 化 学 方 程 式 Zn+2NH Cl+2MnO =Zn ( NH )
4 2 3
Cl +2MnOOH,反应中Zn被氧化,为电池负极锌,氯化铵是电解质的主要
2 2
成 分 , 二 氧 化 锰 和 铵 根 离 子 在 正 极 发 生 反 应 , MnO +NH ++e﹣
2 4=MnOOH+NH .与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是碱性
3
电池不易发生电解质的泄露,因为消耗的负极改装在电池的内部,碱性电池
的使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性
提高;
故答案为:①锌;NH Cl;MnO +NH ++e﹣=MnOOH+NH ②碱性电池不易发生电
4 2 4 3
解质的泄露,因为消耗的负极改装在电池的内部,碱性电池的使用寿命较长,
因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高.
(2)废电池经机械分离后,加水溶解后溶液中的成分是氯化铵,再加稀盐酸
Zn溶解生成氯化锌,因此浓缩结晶得到氯化铵和氯化锌.氯化铵不稳定,受
热易分解,所以B为氯化铵,A为氯化锌.绿色的K MnO 溶液发生反应后
2 4
生成紫色的高锰酸钾溶液和黑褐色的二氧化锰,该反应的离子方程式为
3MnO 2﹣+2CO =2MnO ﹣+MnO ↓+2CO 2﹣.采用惰性电极电解K MnO 溶液,
4 2 4 2 3 2 4
阴极氢离子得电子生成氢气.故答案为:① ZnCl NH Cl② 3MnO 2﹣
2 4 4
+2CO =2MnO ﹣+MnO ↓+2CO 2﹣l③H
2 4 2 3 2
【点评】本题考查了化学与技术、原电池原理、电极方程式的书写,综合性较
强.
12.〔化学﹣﹣选修3:物质结构与性质〕
前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成
对电子均只有一个,并且A﹣和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C
和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。
回答下列问题:
(1)D2+的价层电子排布图为 。
(2)四种元素中第一电离能最小的是 K ,电负性最大的是 F 。(填元
素符号)
(3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为 K NiF ;D的配位数为 6 ;
2 4
②列式计算该晶体的密度 3.4 g•cm﹣3。
(4)A﹣、B+和C3+三种离子组成的化合物的B CA ,其中化学键的类型有 离
3 6子键和配位键 ;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为
[ FeF ] 3﹣ ,配位体是 F ﹣ 。
6
【考点】8J:位置结构性质的相互关系应用;9I:晶胞的计算.
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【专题】51B:原子组成与结构专题;51D:化学键与晶体结构.
【分析】前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子
层中未成对电子均只有一个,并且 A﹣和 B+的电子数相差为 8,A 属于第
VIIA族元素,B属于第IA族元素,且A的原子序数小于B,则A是F元素,
B是K元素;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数
分别为4和2,且原子序数相差为2,且C和D的原子序数大于B,C的原子
序数小于D,则C是Fe元素,D是Ni元素,结合物质结构和性质解答。
【解答】解:前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价
电子层中未成对电子均只有一个,并且A﹣和B+的电子数相差为8,A属于第
VIIA族元素,B属于第IA族元素,且A的原子序数小于B,则A是F元素,
B是K元素;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数
分别为4和2,且原子序数相差为2,且C和D的原子序数大于B,C的原子
序数小于D,则C是Fe元素,D是Ni元素,
(1)D2+的价层电子为3d电子,根据能量最低原理、保里不相容原理及洪特规则知,其价电子排布图为 ,
故答案为: ;
(2)元素的金属性越强其第一电离能越小,元素的非金属性越强,其电负性越
大,这四种元素中金属性最强的是K元素,非金属性最强的元素是F,所以
第一电离能最小的是K,电负性最大的是F,
故答案为:K;F;
(3)①该晶胞中A原子个数=16× =8,B原子个数=8× =4,D
原子个数=8× ,所以该化合物的化学式为K NiF ,根据晶胞结构知,
2 4
D的配位数是6,故答案为:K NiF ;6;
2 4
② 该 晶 胞 的 体 积 = ( 400×10﹣10cm ) 2 ( 1308×10﹣10cm ) , ρ=
=3.4g•cm﹣3,故答案为:3.4;
(4)A﹣、B+和C3+三种离子组成的化合物的 K FeF ,该物质中阴阳离子间存在
3 6
离子键,铁原子和氟原子间存在配位键,该化合物中存在一个复杂离子,该
离子的化学式为[FeF ]3﹣,配位体是F﹣,
6
故答案为:离子键和配位键;[FeF ]3﹣;F﹣。
6
【点评】本题考查物质结构和性质,正确推断元素是解本题关键,难度中等,
注意化学式的确定中,各中原子被几个晶胞共用,为易错点,难点是密度的
计算。
13.[化学﹣﹣选修5:有机化学基础]
化合物I(C H O )是制备液晶材料的中间体之一,其分子中含有醛基和酯基.
11 12 3
I可以用E和H在一定条件下合成:已知以下信息:
1.A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢;
2.R﹣CH=CH R﹣CH CH OH;
2 2 2
3.化合物F苯环上的一氯代物只有两种;
4.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.
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 2﹣ 甲基﹣ 2﹣ 氯丙烷 .
(2)D的结构简式为 ( CH ) CHCHO .
3 2
(3)E的分子式为 C H O .
4 8 2
(4)F生成G的化学方程式为 ,该反应
类型为 取代反应 .
(5)I的结构简式为 .
(6)I的同系物J比I相对分子质量小14,J的同分异构体中能同时满足如下条
件:①苯环上只有两个取代基,②既能发生银镜反应,又能与饱和 NaHCO
3
溶液反应放出CO ,共有 18 种(不考虑立体异构).J的一个同分异构体
2
发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为 2:2:1,写
出J的这种同分异构体的结构简式 .
【考点】HB:有机物的推断.
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【专题】534:有机物的化学性质及推断.【分析】A的分子式为C H Cl,核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢,
4 9
则A为(CH ) CCl,在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应,生成
3 3
B为CH =C(CH ) ,B发生信息2中的反应生成C为(CH ) CHCH OH,
2 3 2 3 2 2
C发生催化氧化生成D为(CH ) CHCHO,D再与氢氧化铜反应,酸化得到
3 2
E为(CH ) CHCOOH,
3 2
F的分子式为C H O,苯环上的一氯代物只有两种,应含有2个不同的侧链,且
7 8
处于对位,则 F 为 ,与氯气在光照条件下发生取代反应,生成 G 为
,G在氢氧化钠水溶液发生水解反应,酸化得到H,由于同一个碳原
子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基,故H为 ,H与E发生酯
化反应生成I,其分子中含有醛基和酯基,故I为 ,
据此解答.
【解答】解:A的分子式为C H Cl,核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的
4 9
氢,则A为(CH ) CCl,在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应,
3 3
生成 B 为 CH =C(CH ) ,B 发生信息 2 中的反应生成 C 为(CH )
2 3 2 3
CHCH OH,C发生催化氧化生成D为(CH ) CHCHO,D再与氢氧化铜反
2 2 3 2
应,酸化得到E为(CH ) CHCOOH,
3 2F的分子式为C H O,苯环上的一氯代物只有两种,应含有2个不同的侧链,且
7 8
处于对位,则 F 为 ,与氯气在光照条件下发生取代反应,生成 G 为
,G在氢氧化钠水溶液发生水解反应,酸化得到H,由于同一个碳原
子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基,故H为 ,H与E发生酯
化反应生成I,其分子中含有醛基和酯基,故I为 ,
(1)由上述分析可知,A为(CH ) CCl,化学名称为:2﹣甲基﹣2﹣氯丙烷,
3 3
故答案为:2﹣甲基﹣2﹣氯丙烷;
(2)由上述分析可知,D的结构简式为(CH ) CHCHO,
3 2
故答案为:(CH ) CHCHO;
3 2
(3)E为(CH ) CHCOOH,其分子式为C H O ,
3 2 4 8 2
故答案为:C H O ;
4 8 2
(4)F生成G的化学方程式为 ,该反应类型
为取代反应,故答案为: ;取代反应;
(5)由上述分析可知,I的结构简式为 ,
故答案为: ;
(6)I( )的同系物J比I相对分子质量小14,J比
I少一个﹣CH ﹣原子团,J的同分异构体中能同时满足如下条件:①苯环上
2
只有两个取代基,②既能发生银镜反应,又能与饱和 NaHCO 溶液反应放出
3
CO ,则J的同分异构体含有﹣CHO、﹣COOH,
2
侧链为﹣CHO、﹣CH CH COOH,有邻、间、对三种位置,
2 2
侧链为﹣CHO、﹣CH(CH )COOH,有邻、间、对三种位置,
3
侧链为﹣CH CHO、﹣CH COOH,有邻、间、对三种位置,
2 2
侧链为﹣CH CH CHO、﹣COOH,有邻、间、对三种位置,
2 2
侧链为﹣CH(CH )CHO、﹣COOH,有邻、间、对三种位置,
3
侧链为﹣CH 、﹣CH(CHO)COOH,有邻、间、对三种位置,
3
故符合条件的同分异构体有6×3=18种,
J的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比
为2:2:1,而J的同分异构体发生银镜反应并酸化后的产物苯环侧链至少
有2种H原子,故产物中苯环上只有1种H原子,产物有2个﹣COOH,应
还含有 2 个﹣CH ﹣,2 个侧链相同且处于对位,产物中侧链为﹣
2
CH COOH , 故 符 合 条 件 的 同 分 异 构 体 结 构 简 式 为 :
2
,故答案为:18; .
【点评】本题考查有机物推断,需要对给予的信息进行利用,能较好的考查学
生阅读能力、自学能力,熟练掌握官能团的性质与转化,利用正推法推断,
(6)中同分异构体的书写是易错点、难点,根据信息确定苯环侧链是关键,
难点中等.