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2017 年江苏省高考化学试卷解析版
参考答案与试题解析
一、单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分.每小题只有一个选项符合
题意.
1.(2分)2017 年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源,倡导绿色简约生
活”.下列做法应提倡的是( )
A.夏天设定空调温度尽可能的低
B.推广使用一次性塑料袋和纸巾
C.少开私家车多乘公共交通工具
D.对商品进行豪华包装促进销售
【考点】FE:"三废"处理与环境保护.
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【专题】56:化学应用.
【分析】绿色简约生活方式是一种生活理念,也是一种生活态度,指的是生活作息时所
耗用的能量要尽量减少,特别是减少二氧化碳的排放量,减缓生态恶化;可以从节电、
节能和回收等环节来改变生活细节,据此进行分析判断即可.
【解答】解:A、夏天设定空调温度尽可能的低,浪费了电能资源,增加能量损耗,故
A错误;
B、推广使用一次性塑料袋和纸巾,浪费了资源,故B错误;
C、少开私家车多乘公共交通工具,可以节约资源,减少空气污染,故C正确;
D、对商品进行豪华包装促进销售,浪费了资源,故D错误;
故选:C。
【点评】解答本题关键是看是否减少了对空气中可吸收颗粒物的释放,环保问题已经引
起了全球的重视,难度不大.
2.(2分)下列有关化学用语表示正确的是( )
A.质量数为31的磷原子:31 P
15
B.氟原子的结构示意图:
C.CaCl 的电子式:
2
D.明矾的化学式:Al (SO )
2 4 3
【考点】4J:电子式、化学式或化学符号及名称的综合.
菁优网版权所有【专题】514:化学用语专题.
【分析】A.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子
数;
B.氟原子的核电荷数=核外电子总数=9,最外层含有7个电子;
C.两个氯离子不能合并;
D.明矾为十二水合硫酸铝钾.
【解答】解:A.质量数为31的磷原子的质量数=15+16=31,该原子正确的表示方法
为:31 P,故A正确;
15
B.氟原子的核电荷数、核外电子总数都是9,其正确的结构示意图为: ,故
B错误;
C.氯化钙为离子化合物,电子式中需要标出阴阳离子所带电荷,氯化钙正确的电子式
为 ,故C错误;
D.明矾化学式中含有结晶水,其正确的化学式为:KAl(SO ) •12H O,故D错误;
4 2 2
故选:A。
【点评】本题考查常见化学用语的表示方法,题目难度不大,涉及电子式、原子结构示
意图、元素符号、化学式等知识,注意掌握常见化学用语的书写原则,试题培养学生的
规范答题能力.
3.(2分)下列有关物质性质与用途具有对应关系正确的是( )
A.Na O 吸收CO 产生O ,可用作呼吸面具供氧剂
2 2 2 2
B.ClO 具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
2
C.SiO 硬度大,可用于制造光导纤维
2
D.NH 易溶于水,可用作制冷剂
3
【考点】14:物质的组成、结构和性质的关系.
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【专题】513:物质的性质和变化专题.
【分析】A.Na O 吸收CO 生成O 和Na CO ,氧气能供给呼吸;
2 2 2 2 2 3
B.ClO 具有强氧化性;
2
C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,光导纤维是利用光的全反射原理;
D.氨气易液化而吸收热量导致周围环境温度降低。【解答】解:A.Na O 吸收CO 生成O 和Na CO ,且人呼出的水蒸气也能和过氧化
2 2 2 2 2 3
钠反应生成氧气,氧气能供给呼吸,所以过氧化钠可用作呼吸面具的供氧剂,故A正
确;
B.ClO 具有强氧化性而使蛋白质变性,所以该物质能杀菌消毒,故B错误;
2
C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,光导纤维是利用光的全反射原理,与二氧化硅的
硬度大小无关,故C错误;
D.氨气易液化而吸收热量导致周围环境温度降低,所以氨气常常作制冷剂,与氨气易
溶于水无关,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查物质组成、结构和性质,为高频考点,属于基础题,明确物质结构和
性质是解本题关键,结构决定性质、性质决定用途,题目难度不大。
4.(2分)下列制取SO 、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验
2
目 的 是 ( )
A.制取SO B.验证漂白性 C.收集SO D.尾气处理
2 2
【考点】U5:化学实验方案的评价.
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【专题】25:实验评价题.
【分析】实验室可用浓硫酸和铜在加热条件下反应制备二氧化硫,二氧化硫密度比空气
大,可用向上排空气法收集,具有漂白性,可使品红褪色,二氧化硫为酸性氧化物,可
与碱反应,以此解答该题.
【解答】解:A.稀硫酸和铜不反应,应用浓硫酸和铜反应制备二氧化硫气体,故A错
误;
B.二氧化硫具有漂白性,可使品红褪色,操作符合要求,可达到实验目的,故 B正
确;
C.二氧化硫密度比空气大,可用向上排空气法收集,气体应从长导管进入,故 C错误;
D.二氧化硫不溶于饱和亚硫酸氢钠溶液,应用氢氧化钠溶液吸收尾气,且防止倒吸,
故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查较为综合,涉及气体的制备、收集以及性质的检验等,为高频考点,
侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握物质的性质的异同以及实验的严密
性和可行性的评价,难度中等
5.(2分)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周
期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素.下列说法正
确的是( )
A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B.W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C.Y的单质的氧化性比Z的强
D.X、Y、Z 三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
【考点】8F:原子结构与元素周期律的关系.
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【专题】51C:元素周期律与元素周期表专题.
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,Z是地壳中含量最多的元
素,W是短周期中金属性最强的元素,则Z是O、W是Na元素,其中只有Y、Z处于
同一周期且相邻,且Y原子序数小于Z,则Y是N元素,X是H元素;
A.原子的电子层数越多其原子半径越大,原子的电子层数相同的元素,其原子半径随
着原子序数增大而减小;
B.W的最高价氧化物的水化物是NaOH;
C.Y单质是氮气、Z单质是氧气,元素的非金属性氧气,其单质的氧化性越强;
D.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是硝酸、硝酸铵.
【解答】解:短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,Z是地壳中含量最多
的元素,W是短周期中金属性最强的元素,则Z是O、W是Na元素,其中只有Y、Z
处于同一周期且相邻,且Y原子序数小于Z,则Y是N元素,X是H元素;
A.原子的电子层数越多其原子半径越大,原子的电子层数相同的元素,其原子半径随
着原子序数增大而减小,X位于第一周期、Y和Z位于第二周期且原子序数Y<Z,W
位于第三周期,所以原子半径:r(X)<r(Z)<r(Y)<r(W),故A错误;B.W的最高价氧化物的水化物是NaOH,NaOH是强碱,故B错误;
C.Y单质是氮气、Z单质是氧气,元素的非金属性氧气,其单质的氧化性越强,非金
属性O>N元素,所以Z单质的氧化性大于Y,故C错误;
D.X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是硝酸、硝酸铵,硝酸是共价化合物、硝酸铵
是离子化合物,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查原子结构和元素周期律,为高频考点,明确原子结构、元素周期表结
构及元素周期律是解本题关键,正确判断元素是解本题关键,注意:铵盐中不含金属元
素但属于离子化合物,题目难度不大.
6.(2分)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.钠与水反应:Na+2H O═Na++2OH﹣+H ↑
2 2
电解
¯
B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl﹣+2H O H ↑+Cl ↑+2OH﹣
2 2 2
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH﹣+H++SO 2﹣═BaSO ↓+H O
4 4 2
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO ﹣+OH﹣═CaCO ↓+H O
3 3 2
【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.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,且离子方程式要遵循原子守恒、电荷守
恒和转移电子守恒;
B.电解饱和食盐水时,阳极上生成氯气、阴极上生成氢气同时阴极附近有 NaOH生
成;
C.二者反应生成硫酸钡和水,且氢离子、氢氧根离子和水的计量数都是2;
D.二者反应生成碳酸钙沉淀、一水合氨和水.
【解答】解:A.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,且离子方程式要遵循原子守恒、电
荷守恒和转移电子守恒,离子方程式为2Na+2H O═2Na++2OH﹣+H ↑,故A错误;
2 2
B.电解饱和食盐水时,阳极上生成氯气、阴极上生成氢气同时阴极附近有 NaOH生
电解
¯
成,离子方程式为2Cl﹣+2H O H ↑+Cl ↑+2OH﹣,故B正确;
2 2 2C.二者反应生成硫酸钡和水,且氢离子、氢氧根离子和水的计量数都是2,离子方程
式为Ba2++2OH﹣+2H++SO 2﹣═BaSO ↓+2H O,故C错误;
4 4 2
D.二者反应生成碳酸钙沉淀、一水合氨和水,离子方程式为向碳酸氢铵溶液中加入足
量石灰水:NH ++Ca2++HCO ﹣+2OH﹣═CaCO ↓+H O+NH •H O,故D错误;
4 3 3 2 3 2
故选:B。
【点评】本题考查离子方程式书写的正误判断,为高频考点,把握发生的反应及离子反
应的书写方法为解答的关键,侧重复分解反应、氧化还原反应的离子反应考查,注意离
子反应中保留化学式的物质及电子、电荷守恒,题目难度不大.
7.(2分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
𝐶𝑙 2 𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑞)
A.Fe→FeCl → Fe(OH)
2 2
点燃
𝑂 𝐻 𝑂
2 2
B.S→SO →H SO
3 2 4
点燃
高温 𝑆𝑖𝑂 2
C.CaCO →CaO→CaSiO
3 3
高温
𝑂 𝐻 𝑂
2 2
D.NH → NO→HNO
3 3
催化剂、△
【考点】EB:氨的化学性质;FO:含硫物质的性质及综合应用;GM:铁的化学性
质.
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【专题】513:物质的性质和变化专题.
【分析】A、铁与氯气反应生成三氯化铁;
B.硫与氧气反应生成二氧化硫;
C.CaCO 高温分解生成CaO,CaO和二氧化硅高温反应生成硅酸钙;
3
D.氨气催化氧化生成NO,NO和水不反应。
【解答】解:A、因为氯气具有强氧化性,则铁与氯气反应生成三氯化铁,而不是氯化
亚铁,故A错误;
B.硫与氧气反应生成二氧化硫,而不是三氧化硫,故B错误;
C.CaCO 高温分解生成CaO,CaO为碱性氧化物,和酸性氧化物二氧化硅高温反应生
3
成盐硅酸钙,故C正确;
D.氨气催化氧化生成NO,NO和水不反应,不能生成硝酸,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了物质性质、物质转化的应用,主要是硫、铁、氮的化合物性质的理解判断,掌握基础是解题关键,题目难度中等。
8.(2分)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH OCH ).下列说法不正确的是
3 3
①C(s)+H O(g)═CO(g)+H (g)△H =a kJ•mol﹣1
2 2 1
②CO(g)+H O(g)═CO (g)+H (g)△H =b kJ•mol﹣1
2 2 2 2
③CO (g)+3H (g)═CH OH(g)+H O(g)△H =c kJ•mol﹣1
2 2 3 2 3
④2CH OH(g)═CH OCH (g)+H O(g)△H =d kJ•mol﹣1( )
3 3 3 2 4
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是 CO 资源化利用的方法之一
2
1 1 𝑑
C.反应CH OH(g)═ CH OCH (g) + H O(l)的△H = kJ•mol﹣1
3 3 3 2
2 2 2
D.反应 2CO(g)+4H (g)═CH OCH (g)+H O(g)的△H=( 2b+2c+d )
2 3 3 2
kJ•mol﹣1
【考点】BB:反应热和焓变.
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【专题】517:化学反应中的能量变化.
【分析】A.反应③中的反应物为CO 、H ;
2 2
B.反应③中的反应物为CO ,转化为甲醇;
2
C.由反应④可知,物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量高;
D.由盖斯定律可知,②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H (g)═CH OCH (g)
2 3 3
+H O(g).
2
【解答】解:A.反应③中的反应物为CO 、H ,由反应可知,反应①、②为反应③
2 2
提供原料气,故A正确;
B.反应③中的反应物为CO ,转化为甲醇,则反应③也是 CO 资源化利用的方法之
2 2
一,故B正确;
C.由反应④可知,物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量高,则反
1 1 𝑑
应CH OH(g)═ CH OCH (g) + H O(l)的△H ≠ kJ•mol﹣1,故C错误;
3 3 3 2
2 2 2
D.由盖斯定律可知,②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H (g)═CH OCH (g)
2 3 3
+H O(g),则△H=( 2b+2c+d ) kJ•mol﹣1,故D正确;
2
故选:C。
【点评】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应的特点、反应中能量变化、盖斯定律应用为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,题目难度中等.
9.(2分)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN ﹣、Cl ﹣
B.c(H+)/c(OH﹣)=1×10 ﹣12的溶液中:K+、Na+、CO 2﹣、NO ﹣
3 3
C.c(Fe2+ )=1 mol•L﹣1的溶液中:K+、NH +、MnO ﹣、SO 2﹣
4 4 4
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH +、SO 2﹣、HCO ﹣
4 4 3
【考点】DP:离子共存问题.
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【专题】516:离子反应专题.
【分析】A.无色透明说明溶液中不含有色离子,且离子之间不反应;
B.c(H+)/c(OH﹣)=1×10 ﹣12的溶液,溶液呈碱性,离子之间不反应且和氢氧根
离子不反应的能大量共存;
C.能和亚铁离子反应的离子不能大量共存;
D.能使甲基橙溶液变红色,说明溶液呈酸性,离子之间不反应的能大量共存.
【解答】解:A.Fe3+呈黄色,不符合无色条件,且Fe3+、SCN ﹣发生络合反应而不能
大量共存,故A错误;
B.c(H+)/c(OH﹣)=1×10 ﹣12的溶液,溶液呈碱性,这几种离子之间不反应且都
不和氢氧根离子反应,所以能大量共存,故B正确;
C.Fe2+、MnO ﹣发生氧化还原反应而不能大量共存,故C错误;
4
D.能使甲基橙溶液变红色,说明溶液呈酸性,HCO ﹣能和氢离子反应生成二氧化碳和
3
水而不能大量共存,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查离子共存,为高频考点,侧重考查氧化还原反应、络合反应、复分解
反应,明确离子共存条件及离子性质是解本题关键,注意隐含信息的灵活运用,题目难
度不大.
10.(2分)H O 分解速率受多种因素影响。实验测得 70℃时不同条件下H O 浓度随时
2 2 2 2
间的变化如图所示。下列说法正确的是( )A.图甲表明,其他条件相同时,H O 浓度越小,其分解速率越快
2 2
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H O 分解速率越快
2 2
C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H O 分解速率越快
2 2
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H O 分解速率的影响大
2 2
【考点】CA:化学反应速率的影响因素.
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【专题】51F:化学反应速率专题.
【分析】A.图甲中溶液的pH相同,但浓度不同,浓度越大,相同时间内浓度的变化
量越大;
B.图乙中H O 浓度相同,但加入NaOH浓度不同,说明溶液的pH不同,NaOH浓度
2 2
越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大;
C.图丙中少量 Mn2+存在时,相同时间内双氧水浓度变化量:0.1mol/LNaOH溶液>
1.0mol/LNaOH溶液>0mol/LNaOH溶液;
D.图丁中pH相同,锰离子浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大。
【解答】解:A.图甲中溶液的pH相同,但浓度不同,浓度越大,相同时间内浓度的
变化量越大,由此得出相同pH条件下,双氧水浓度越大,双氧水分解速率越快,故A
错误;
B.图乙中H O 浓度相同,但加入NaOH浓度不同,说明溶液的pH不同,NaOH浓度
2 2
越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,由此得出:双氧水浓度相同时,pH越大双
氧水分解速率越快,故B错误;
C.图丙中少量 Mn2+存在时,相同时间内双氧水浓度变化量:0.1mol/LNaOH溶液>
1.0mol/LNaOH溶液>0mol/LNaOH溶液,由此得出:锰离子作催化剂时受溶液pH的影
响,溶液碱性越弱,其分解速率越快,故C错误;
D.图丁中pH相同,锰离子浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,图丙中说
明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响,由此得出:碱性溶液中,Mn2+对H O 分解
2 2
速率的影响大,故D正确;故选:D。
【点评】本题以双氧水分解为载体考查影响化学反应速率影响因素,为高频考点,侧重
考查学生图象分析、判断、归纳及知识灵活运用能力,明确图中曲线变化趋势及影响因
素是解本题关键,题目难度中等。
二、不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分.每小题只有一个或两个
选项符合题意.若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两
个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题
就得0分
11.(4分)萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是
( )
A.a和b都属于芳香族化合物
B.a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上
C.a、b和c均能使酸性KMnO 溶液褪色
4
D.b和c均能与新制的Cu(OH) 反应生成红色沉淀
2
【考点】HD:有机物的结构和性质.
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【专题】536:有机物分子组成通式的应用规律.
【分析】A.a中不含苯环;
B.a、c中含甲基、亚甲基、次甲基均为四面体构型;
C.a含碳碳双键、b中苯环上连有甲基、c含﹣CHO;
D.只有﹣CHO与新制的Cu(OH) 反应生成红色沉淀.
2
【解答】解:A.a中不含苯环,则不属于芳香族化合物,只有b属于,故A错误;
B.a、c中含甲基、亚甲基、次甲基均为四面体构型,则a和c分子中所有碳原子不可
能处于同一平面上,故B错误;
C.a含碳碳双键、b中苯环上连有甲基、c含﹣CHO,均能使酸性KMnO 溶液褪色,
4
故C正确;
D.只有﹣CHO与新制的 Cu(OH) 反应生成红色沉淀,则只有 c能与新制的 Cu
2
(OH) 反应生成红色沉淀,故D错误;
2故选:C。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系、有机
反应为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,注意选项B为解答的难点,题目
难度不大.
12.(4分)下列说法正确的是( )
A.反应N (g)+3H (g)⇌2NH (g)的△H<0,△S>0
2 2 3
B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
C.常温下,K [Mg(OH) ]=5.6×10﹣12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+ )≤
sp 2
5.6×10﹣4 mol•L﹣1
D.常温常压下,锌与稀H SO 反应生成11.2 L H ,反应中转移的电子数为6.02×1023
2 4 2
【考点】BB:反应热和焓变.
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【专题】517:化学反应中的能量变化.
【分析】A.由化学计量数可知△S<0;
B.导线连接锌块,构成原电池时Zn为负极;
C. pH= 10的 含 Mg2+溶 液 中 , c( OH﹣ ) = 10﹣ 4 mol• L﹣ 1, c( Mg2+ )
𝐾𝑠𝑝
≤ ;
‒ 2
𝑐(𝑂𝐻 )
D.常温常压下,Vm≠22.4L/mol.
【解答】解:A.合成氨反应为放热反应,△H<0,且为气体体积减小的反应,则△S
<0,故A错误;
B..导线连接锌块,构成原电池时 Zn为负极,Fe作正极被保护,则可以减缓管道的腐
蚀,故B正确;
C. pH= 10的 含 Mg2+溶 液 中 , c( OH﹣ ) = 10﹣ 4 mol• L﹣ 1, c( Mg2+ )
‒12
5.6 × 10
≤ =5.6×10﹣4 mol•L﹣1,故C正确;
‒4 2
(10 )
D.常温常压下,Vm≠22.4L/mol,则不能利用氢气的体积计算物质的量及转移电子
数,故D错误;
故选:BC。
【点评】本题考查较综合,涉及反应热与焓变、原电池、难溶电解质Ksp的计算等,为
高频考点,把握化学反应原理为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,注意选项D为易错点,题目难度中等.
13.(4分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 向硅酸钠溶液中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸至红色 非金属性:Cl>Si
褪去,2min后,试管里出现凝胶
B 向滴有甲基橙的 AgNO 溶液中滴加 KCl溶液,溶液由红色 KCl溶液具有碱性
3
变为黄色
C 在CuSO 溶液中滴加KI溶液,再加入苯,振荡,有白色沉白色沉淀可能为
4
淀生成,苯层呈紫色 CuI
D 某溶液滴加盐酸酸化的BaCl 溶液,生成白色沉淀 该溶液中一定含有
2
SO 2﹣
4
A.A B.B C.C D.D
【考点】U5:化学实验方案的评价.
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【专题】25:实验评价题.
【分析】A.比较非金属性,应用最高价氧化物的水化物;
B.生成AgCl沉淀,银离子浓度减小,酸性减弱;
C.硫酸铜与KI发生氧化还原反应生成碘和CuI;
D.滴加盐酸酸化的BaCl 溶液,生成白色沉淀,该沉淀为硫酸钡或AgCl等。
2
【解答】解:A.该实验只能比较酸性的强弱,但不能比较非金属性,应用最高价氧化
物的水化物,故A错误;
B.硝酸银为强酸弱碱盐,水解呈酸性,加入KCl生成AgCl沉淀,银离子浓度减小,
酸性减弱,故B错误;
C.苯层呈紫色,说明生成碘,硫酸铜与 KI发生氧化还原反应生成碘和 CuI,故 C正
确;
D.滴加盐酸酸化的BaCl 溶液,生成白色沉淀,该沉淀为硫酸钡或AgCl等,可能含
2
有硫酸根离子,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了化学实验方案的评价,为高频考点,题目难度中等,涉及金属性、
非金属性强弱比较、弱电解质的电离平衡及其影响等知识,明确常见元素及其化合物性质为解答关键,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
14.(4分)常温下,K (HCOOH)=1.77×10﹣4,K (CH COOH)=1.75×10﹣5,K
a a 3 b
(NH •H O)=1.76×10﹣5,下列说法正确的是( )
3 2
A.浓度均为0.1 mol•L﹣1的 HCOONa和NH Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和:
4
前者大于后者
B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH COOH溶液
3
至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C.0.2 mol•L﹣1 HCOOH 与 0.1 mol•L﹣1 NaOH 等体积混合后的溶液中:c(HCOO
﹣)+c(OH﹣)=c(HCOOH)+c(H+)
D.0.2 mol•L﹣1 CH COONa 与 0.1 mol•L﹣1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):c
3
(CH COO﹣)>c(Cl﹣)>c(CH COOH)>c(H+)
3 3
【考点】D5:弱电解质在水溶液中的电离平衡.
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【专题】51G:电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】A.电离平衡常数越大,其离子水解程度越小,根据电离平衡常数知,其离子
水解程度:CH COO﹣>NH +>HCOO﹣,任何电解质溶液中都存在电荷守恒,所以得
3 4
出 c(HCOO﹣)+c(OH﹣)=c(Na+)+c(H+)=0.1mol/L+c(H+)、c(NH +)+c
4
(H+)=c(Cl﹣)+c(OH﹣)=0.1mol/L+c(OH﹣),水解程度NH +>HCOO﹣,所以
4
前者c(H+)大于后者c(OH﹣);
B.pH相同的 HCOOH和 CH COOH,浓度:c(HCOOH)<c(CH COOH),用相同
3 3
浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH COOH溶液至终点时,
3
酸的浓度越大,消耗的碱体积越大;
C.任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒得 c(HCOO﹣)+c
(OH﹣)=c(Na+)+c(H+),混合溶液中溶质为等物质的量浓度的 HCOOH和
HCOONa;
D.二者混合后溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH COONa、CH COOH和NaCl,混
3 3
合溶液的pH<7,说明醋酸电离程度大于醋酸钠水解程度。
【解答】解:A.电离平衡常数越大,其离子水解程度越小,根据电离平衡常数知,其
离子水解程度:CH COO﹣>NH +>HCOO﹣,任何电解质溶液中都存在电荷守恒,所
3 4
以得出c(HCOO﹣)+c(OH﹣)=c(Na+)+c(H+)=0.1mol/L+c(H+)、c(NH +)
4+c(H+)=c(Cl﹣)+c(OH﹣)=0.1mol/L+c(OH﹣),水解程度NH +>HCOO﹣,所
4
以前者c(H+)大于后者c(OH﹣),所以浓度均为0.1 mol•L﹣1的 HCOONa和NH Cl
4
溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者,故A正确;
B.pH相同的 HCOOH和 CH COOH,浓度:c(HCOOH)<c(CH COOH),用相同
3 3
浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH COOH溶液至终点时,
3
酸的浓度越大,消耗的碱体积越大,pH、体积相同的HCOOH和CH COOH,物质的量
3
前者小于后者,所以后者消耗的NaOH体积多,故B错误;
C.任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒得 c(HCOO﹣)+c
(OH﹣)=c(Na+)+c(H+),混合溶液中溶质为等物质的量浓度的 HCOOH和
HCOONa,甲酸电离程度大于水解程度,所以 c(HCOOH)<c(Na+),所以得 c
(HCOO﹣)+c(OH﹣)>c(HCOOH)+c(H+),故C错误;
D.二者混合后溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH COONa、CH COOH和NaCl,混
3 3
合溶液的pH<7,说明醋酸电离程度大于醋酸钠水解程度,醋酸是弱酸,其电离程度较
小,所以粒子浓度大小顺序是 c(CH COO﹣)>c(Cl﹣)>c(CH COOH)>c
3 3
(H+),故D正确;
故选:AD。
【点评】本题考查弱电解质的电离,为高频考点,侧重考查学生分析判断能力,明确电
离平衡常数与水解程度关系、溶液中存在的守恒是解本题关键,注意C中等量代换,题
目难度不大。
15.(4分)温度为T 时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO (g)
1 2
⇌2NO(g)+O (g) (正反应吸热)。实验测得:v =v (NO ) =k c2
2 正 2 消耗 正
(NO ),v =v(NO) =2v (O ) =k c2 (NO)•c(O ),k 、k 为
2 逆 消耗 2 消耗 逆 2 正 逆
速率常数,受温度影响。下列说法正确的是( )
容器编号 物质的起始浓度(mol•L﹣1) 物质的平衡
浓度(mol•L
﹣1)
c(NO ) c(NO) c
2
(O ) c(O )
2 2
Ⅰ 0.6 0 0 0.2Ⅱ 0.3 0.5 0.2
Ⅲ 0 0.5 0.35
A.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为 4:5
B.达平衡时,容器Ⅱ中 c(O )/c(NO ) 比容器Ⅰ中的大
2 2
C.达平衡时,容器Ⅲ中 NO 的体积分数小于50%
D.当温度改变为 T
2
时,若 k
正
=k
逆
,则 T
2
>T
1
【考点】CP:化学平衡的计算.
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【专题】51E:化学平衡专题.
【分析】A.I中的反应2NO (g)⇌2NO(g)+O (g)
2 2
开始(mol/L)0.6 0 0
反应(mol/L)0.4 0.4 0.2
平衡(mol/L)0.2 0.4 0.2
2
0.4 × 0.2
化学平衡常数K = =0.8
2
0.2
容器体积为1L,则平衡时I中气体总物质的量=1L×(0.2+0.4+0.2)mol/L=0.8mol,
恒容恒温时气体压强之比等于其物质的量之比,如果平衡时I、II中压强之比为4:5,
2
0.5 × 0.2 5
则 II中平衡时气体总物质的量为 1mol,II中开始时浓度商 = = <
2 9
0.3
0.8,则平衡正向移动;
B.假设II中平衡时 c(NO )=c(O ),设参加反应的 c(NO )=xmol/L,则0.3﹣
2 2 2
1
x=0.2+0.5x,x = ,
15
7 1 17
平衡时 c(NO )=c(O ) = mol/L,c(NO)=0.5mol/L + mol/L =
2 2
30 15 30
17 7
2
( ) ×
30 30
mol/L,II中 ≈1.3>0.8,说明II中平衡时应该存在 c(NO )>c(O );
2 2
7
2
( )
30
C.如果 III中NO和氧气完全转化为二氧化氮,则c(NO )=0.5mol/L,且容器中还
2
有 c(O )=0.1mol/L剩余,与I相比,III是相当于增大压强,平衡逆向移动,二氧化
2氮和氧气之和所占体积比大于50%;
D.v =v (NO ) =k c2(NO ),v =v(NO) =2v (O ) =k
正 2 消耗 正 2 逆 消耗 2 消耗 逆
c2 (NO)•c(O ),
2
达到平衡状态时正逆反应速率相等,则k c2(NO )=k c2 (NO)•c(O ),且
正 2 逆 2
k
正
=k
逆
,则c2(NO
2
)=c2 (NO)•c(O
2
),化学平衡常数K等于1。
【解答】解:A.I中的反应2NO (g)⇌2NO(g)+O (g)
2 2
开始(mol/L)0.6 0 0
反应(mol/L)0.4 0.4 0.2
平衡(mol/L)0.2 0.4 0.2
2
0.4 × 0.2
化学平衡常数K = =0.8
2
0.2
容器体积为1L,则平衡时I中气体总物质的量=1L×(0.2+0.4+0.2)mol/L=0.8mol,
恒容恒温时气体压强之比等于其物质的量之比,如果平衡时I、II中压强之比为4:5,
2
0.5 × 0.2 5
则 II中平衡时气体总物质的量为 1mol,II中开始时浓度商 = = <
2 9
0.3
0.8,则平衡正向移动,平衡正向移动导致混合气体总物质的量之和增大,所以达平衡
时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比小于 4:5,故A错误;
B.假设II中平衡时 c(NO )=c(O ),设参加反应的 c(NO )=xmol/L,则0.3﹣
2 2 2
1
x=0.2+0.5x,x = ,
15
7 1 17
平衡时 c(NO )=c(O ) = mol/L,c(NO)=0.5mol/L + mol/L =
2 2
30 15 30
17 7
2
( ) ×
30 30
mol/L,II中 ≈1.3>0.8,说明II中平衡时应该存在 c(NO )>c(O ),
2 2
7
2
( )
30
容器I中 c(O )/c(NO )=1,所以达平衡时,容器Ⅱ中 c(O )/c(NO )小于
2 2 2 2
1,则 比容器Ⅰ中的小,故B错误;
C.如果 III中NO和氧气完全转化为二氧化氮,则c(NO )=0.5mol/L,且容器中还
2
有 c(O )=0.1mol/L剩余,与I相比,III是相当于增大压强,平衡逆向移动,二氧化
2氮和氧气之和所占体积比大于 50%,则达平衡时,容器Ⅲ中 NO 的体积分数小于
50%,故C正确;
D.v =v (NO ) =k c2(NO ),v =v(NO) =2v (O ) =k
正 2 消耗 正 2 逆 消耗 2 消耗 逆
c2 (NO)•c(O ),
2
达到平衡状态时正逆反应速率相等,则k c2(NO )=k c2 (NO)•c(O ),且
正 2 逆 2
k =k ,则c2(NO )=c2 (NO)•c(O ),化学平衡常数K等于1,该温度下的
正 逆 2 2
K大于 0.8,且该反应的正反应是吸热反应,说明升高温度平衡正向移动,所以 T >
2
T ,故D正确;
1
故选:CD。
【点评】本题考查化学平衡计算,为高频考点,侧重考查学生分析、计算及灵活运用知
识解答问题能力,如果单纯的根据设未知数计算要涉及一元三次方程而难以解答,这需
要学生灵活运用知识巧妙地避开一元三次方程而解答问题,题目难度较大。
三、解答题
16.(12分)铝是应用广泛的金属.以铝土矿(主要成分为Al O ,含SiO 和Fe O 等杂
2 3 2 2 3
质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀.
2
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 Al O +2OH﹣═2AlO ﹣+H O .
2 3 2 2
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO 溶液,溶液的pH 减小 (填“增大”、
3
“不变”或“减小”).
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al O ,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是 石墨电
2 3
极被阳极上产生的O 氧化 .
2
(4)“电解Ⅱ”是电解Na CO 溶液,原理如图所示.
2 3阳极的电极反应式为 4CO 2﹣+2H O﹣4e﹣═4HCO ﹣+O ↑ ,阴极产生的物质A的
3 2 3 2
化学式为 H .
2
(5)铝粉在1000℃时可与N 反应制备AlN.在铝粉中添加少量NH Cl固体并充分混
2 4
合,有利于 AlN的制备,其主要原因是 NH Cl分解产生的 HCl能够破坏 Al表面的
4
Al O 薄膜 .
2 3
【考点】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】545:物质的分离提纯和鉴别.
【分析】以铝土矿(主要成分为Al O ,含SiO 和Fe O 等杂质)为原料制备铝,由流
2 3 2 2 3
程可知,加NaOH溶解时Fe O 不反应,由信息可知SiO 在“碱溶”时转化为铝硅酸
2 3 2
钠沉淀,过滤得到的滤渣为 Fe O 、铝硅酸钠,碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成 Al
2 3
(OH) ,过滤II得到Al(OH) ,灼烧生成氧化铝,电解I为电解氧化铝生成Al和
3 3
氧气,电解II为电解Na CO 溶液,结合图可知,阳极上碳酸根离子失去电子生成碳酸
2 3
氢根离子和氧气,阴极上氢离子得到电子生成氢气,以此来解答.
【解答】解:(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 Al O +2OH﹣═2AlO ﹣
2 3 2
+H O,故答案为:Al O +2OH﹣═2AlO ﹣+H O;
2 2 3 2 2
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO 溶液,与NaAlO 反应生成氢氧化铝沉淀
3 2
和碳酸钠,碱性为OH﹣>AlO ﹣>CO 2﹣,可知溶液的pH减小,故答案为:减小;
2 3
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al O ,电解过程中作阳极的石墨易消耗,因石墨电极被阳
2 3
极上产生的O 氧化,
2
故答案为:石墨电极被阳极上产生的O 氧化;
2
(4)由图可知,阳极反应为4CO 2﹣+2H O﹣4e﹣═4HCO ﹣+O ↑,阴极上氢离子得到
3 2 3 2
电子生成氢气,则阴极产生的物质A的化学式为H ,
2
故答案为:4CO 2﹣+2H O﹣4e﹣═4HCO ﹣+O ↑;H ;
3 2 3 2 2
(5)铝粉在1000℃时可与N 反应制备AlN.在铝粉中添加少量NH Cl固体并充分混
2 4
合,有利于 AlN的制备,其主要原因是 NH Cl分解产生的 HCl能够破坏 Al表面的
4Al O 薄膜,故答案为:NH Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al O 薄膜.
2 3 4 2 3
【点评】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离
提纯方法、实验技能为解答的关键,侧重分析能力和实验能力的考查,注意水解、电解
原理及元素化合物知识的应用,题目难度中等.
17.(15分)化合物H是一种用于合成γ﹣分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程图
如下:
(1)C中的含氧官能团名称为 醚键 和 酯基 。
(2)D→E 的反应类型为 取代反应 。
( 3) 写 出 同 时 满 足 下 列 条 件 的 C的 一 种 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 :
。
①含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;②能发生水解反应,水解产物之一是α﹣氨
基酸,另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的氢。
( 4) G 的 分 子 式 为 C H N O , 经 氧 化 得 到 H, 写 出 G的 结 构 简 式 :
12 14 2 2
。
(𝐶𝐻 ) 𝑆𝑂
3 2 4
(5)已知: → (R代表烃基,R'代表烃基或 H) 请写出以
𝐾 𝐶𝑂
2 3
和(CH ) SO 为原料制备 的
3 2 4合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【考点】HC:有机物的合成.
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【专题】534:有机物的化学性质及推断.
【分析】由合成流程可知,A→B发生取代反应,B→C发生还原反应,C→D为取代反
应,D→E为氨基上 H被取代,属于取代反应,比较 F与 H的结构可知,G为
,G→H发生氧化反应,
(1)C中含氧官能团为醚键、酯基;
(2)D→E为氨基上H被取代;
(3)C的一种同分异构体,满足①含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;②能发生
水解反应,水解产物之一是α﹣氨基酸,另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的
氢,则水解产物为对苯二酚,且含酯基,与氨基相连的C为手性碳;
(4)G 的分子式为C H N O ,经氧化得到H,可知F→G的转化﹣COOCH 转化为
12 14 2 2 3
﹣CH OH;
2
( 5) 以 和 ( CH ) SO 为 原 料 制 备
3 2 4
,结合上述合成流程可知,﹣OH转化为﹣Br,酚﹣OH转化为
醚键,硝基转化为氨基,最后发生信息中的反应.
【解答】解:(1)由结构可知 C中的含氧官能团名称为醚键、酯基,故答案为:醚
键;酯基;
(2)D→E为氨基上H被取代,反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
(3)C的一种同分异构体,满足①含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;②能发生
水解反应,水解产物之一是α﹣氨基酸,另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的
氢,则水解产物为对苯二酚,且含酯基,与氨基相连的C为手性碳,可知符合条件的结
构简式为 ,
故答案为: ;
(4)G 的分子式为C H N O ,经氧化得到H,可知F→G的转化﹣COOCH 转化为
12 14 2 2 3﹣CH OH,其它结构不变,则G的结构简式为 ,
2
故答案为: ;
( 5) 以 和 ( CH ) SO 为 原 料 制 备
3 2 4
,结合上述合成流程可知,﹣OH转化为﹣Br,酚﹣OH转化为
醚 键 , 硝 基 转 化 为 氨 基 , 最 后 发 生 信 息 中 的 反 应 , 则 合 成 流 程 为
,
故答案为: .
【点评】本题考查有机物的合成,为高频考点,把握合成流程中官能团的变化、有机反
应、习题中的信息为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,注意有机物性质的
应用及同分异构体判断,题目难度中等.
18.(12分)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂.
(1)碱式氯化铜有多种制备方法
①方法1:45~50℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu (OH) Cl •3H O,
2 2 2 2
45 ‒ 50℃
¯
该反应的化学方程式为 4CuCl+O +8H O 2Cu (OH) Cl •3H O .
2 2 2 2 2 2
②方法2:先制得CuCl ,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜.Cu与稀盐酸在持续通入空
2
气的条件下反应生成CuCl ,Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示. M′的
2
化学式为 Fe2+ .(2)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cu (OH) Cl •xH O. 为测定某碱式氯化铜
a b c 2
的组成,进行下列实验:
①称取样品1.1160g,用少量稀HNO 溶解后配成100.00mL溶液A;
3
②取25.00mL溶液A,加入足量AgNO 溶液,得AgCl 0.1722g;
3
③另取25.00mL溶液A,调节pH 4~5,用浓度为0.08000mol•L﹣1的EDTA(Na H Y
2 2
•2H O)标准溶液滴定 Cu2+ (离子方程式为 Cu2++H Y2﹣═CuY2﹣+2H+),滴定至终
2 2
点,消耗标准溶液30.00mL.通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程).
【考点】RD:探究物质的组成或测量物质的含量;U3:制备实验方案的设计.
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【专题】548:制备实验综合.
【分析】(1)①45~50℃时,向 CuCl悬浊液中持续通入空气得到 Cu (OH) Cl •
2 2 2
3H O,反应物为CuCl、氧气、水;
2
②Fe3+对该反应有催化作用,结合图可知,Cu元素的化合价升高,则M中Fe元素的
化合价降低;
( 2) 由 ②可 知 n( Cl﹣ ) = n( AgCl)
100.00𝑚𝐿 0.1722𝑔 100.00𝑚𝐿
× = × =4.800×10﹣3mol,由③可知 n
25.00𝑚𝐿 143.5𝑔/𝑚𝑜𝑙 25.00𝑚𝐿
100.00𝑚𝐿
(Cu2+)=n(EDTA) × =0.08000 mol•L﹣1×30.00 mL×10﹣3 L•mL﹣
25.00𝑚𝐿
100.00𝑚𝐿
1 × =9.600×10﹣3 mol,结合化合物中正负化合价的代数和为0及物质
25.00𝑚𝐿
定组成来计算.
【解答】解:(1)①45~50℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu (OH)
2 2
Cl •3H O,反应物为CuCl、氧气、水,Cu元素的化合价升高,O元素的化合价降低,
2 2
45 ‒ 50℃
¯
由原子、电子守恒可知反应为4CuCl+O +8H O 2Cu (OH) Cl •3H O,
2 2 2 2 2 245 ‒ 50℃
¯
故答案为:4CuCl+O +8H O 2Cu (OH) Cl •3H O;
2 2 2 2 2 2
②Fe3+对该反应有催化作用,结合图可知,Cu元素的化合价升高,则M中Fe元素的
化合价降低,可知M′的化学式为Fe2+,
故答案为:Fe2+;
100.00𝑚𝐿 0.1722𝑔 100.00𝑚𝐿
(2)n(Cl﹣)=n(AgCl) × = × =
25.00𝑚𝐿 143.5𝑔/𝑚𝑜𝑙 25.00𝑚𝐿
4.800×10﹣3mol,
100.00𝑚𝐿
n(Cu2+)=n(EDTA) × =0.08000 mol•L﹣1×30.00 mL×10﹣3 L•mL
25.00𝑚𝐿
100.00𝑚𝐿
﹣1 × =9.600×10﹣3 mol,
25.00𝑚𝐿
n(OH﹣)=2n(Cu2+)﹣n(Cl﹣)=2×9.600×10﹣3 mol﹣4.800×10﹣3 mol=1.440×
10﹣2 mol,
m(Cl﹣)=4.800×10﹣3 mol×35.5 g•mol﹣1=0.1704 g,
m(Cu2+)=9.600×10﹣3 mol×64 g•mol﹣1=0.6144 g,
m(OH﹣)=1.440×10﹣2 mol×17 g•mol﹣1=0.2448 g,
1.1160𝑔 ‒ 0.1704𝑔 ‒ 0.6144𝑔 ‒ 0.2448𝑔
n( H O) = =4.800× 10﹣ 3
2
18𝑔/𝑚𝑜𝑙
mol,
则a:b:c:x=n(Cu2+):n(OH﹣):n(Cl﹣):n(H O)=2:3:1:1,
2
即化学式为Cu (OH) Cl•H O,
2 3 2
答:该样品的化学式为Cu (OH) Cl•H O.
2 3 2
【点评】本题考查物质的制备及物质组成的测定实验,为高频考点,把握发生的反应、
物质的量的计算为解答的关键,侧重分析能力和实验能力的考查,注意氧化还原反应及
定组成的应用,题目难度中等.
19.(15分)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金
属含 量过低,对实验的影响可忽略)。已知:①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO═2NaCl+NaClO
3
②AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH •H O⇌Ag(NH ) ++Cl﹣+2H O
3 2 3 2 2
③常温时 N H •H O(水合肼)在碱性条件下能还原 Ag(NH ) +:
2 4 2 3 2
4Ag(NH ) ++N H •H O═4Ag↓+N ↑+4NH ++4NH ↑+H O
3 2 2 4 2 2 4 3 2
(1)“氧化”阶段需在 80℃条件下进行,适宜的加热方式为 水浴加热 。
(2)NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O ,该反应的化学方程式为
2
4Ag+4NaClO+2H O═4AgCl+4NaOH+O ↑ 。 HNO 也能氧化Ag,从反应产物的角度
2 2 3
分析,以HNO 代替NaClO的缺点是 会释放出氮氧化物(或NO、NO ),造成环境
3 2
污染 。
(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并 将洗涤后的滤液合并
入过滤Ⅱ的滤液中 。
(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的
用量,除因过量NaClO与NH •H O反应外(该条件下NaClO 与NH •H O不反应),
3 2 3 3 2
还因为 未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的 Cl﹣,不利于
AgCl与氨水反应 。
(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案: 向滤液中滴加2mol•
L﹣1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1mol•L﹣1H SO 溶液吸收反应中放出的
2 4
NH ,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥 (实验中须使用的
3
试剂有:2mol•L﹣1水合肼溶液,1mol•L﹣1H SO )。
2 4
【考点】P8:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;U3:制备实验方案的设
计.
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【专题】545:物质的分离提纯和鉴别.
【分析】回收一种光盘金属层中的少量 Ag,由流程可知,氧化时发生
4Ag+4NaClO+2H O═4AgCl+4NaOH+O ↑,为控制 80℃,可水浴加热,过滤I分离出
2 2
AgCl、可能含 Ag,再加氨水溶解 AgCl,发生 AgCl+2NH •H O⇌Ag(NH ) ++Cl﹣
3 2 3 2
+2H O,过滤II分离出的滤渣为Ag,对过滤II得到的滤液用N H •H O(水合肼)在
2 2 4 2碱性条件下能还原 Ag(NH ) +得到Ag,以此来解答.
3 2
【解答】解:(1)“氧化”阶段需在 80℃条件下进行,不超过水的沸点,则适宜的加
热方式为水浴加热,
故答案为:水浴加热;
(2)NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O ,Ag、O元素的化合价升
2
高,Cl元素的化合价降低,由电子、原子守恒可知该反应的化学方程式为
4Ag+4NaClO+2H O═4AgCl+4NaOH+O ↑. HNO 也能氧化Ag,从反应产物的角度分
2 2 3
析,以 HNO 代替 NaClO的缺点是会释放出氮氧化物(或 NO、NO ),造成环境污
3 2
染,
故答案为:4Ag+4NaClO+2H O═4AgCl+4NaOH+O ↑;会释放出氮氧化物(或 NO、
2 2
NO ),造成环境污染;
2
(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并将洗涤后的滤液合并入
过滤Ⅱ的滤液中,减少Ag的损失,
故答案为:将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中;
(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的
用量,除因过量NaClO与NH •H O反应外(该条件下NaClO 与NH •H O不反应),
3 2 3 3 2
还因为未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的Cl﹣,不利于AgCl
与氨水反应,
故答案为:未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的Cl﹣,不利于
AgCl与氨水反应;
(5)由信息③可知,从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案为向滤液中滴
加2mol•L﹣1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1 mol•L﹣1 H SO 溶液吸收反应
2 4
中放出的NH ,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥,
3
故答案为:向滤液中滴加2mol•L﹣1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1 mol•L﹣
1 H SO 溶液吸收反应中放出的NH ,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、
2 4 3
洗涤,干燥.
【点评】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离
提纯方法、实验技能为解答的关键,侧重分析能力和实验能力的考查,注意信息的应用
及实验设计,题目难度中等.
20.(14分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措 施之一.
(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得
一种砷的高效吸附剂X,吸附剂X中含有CO 2﹣,其原因是 碱性溶液吸收了空气中
3
的CO .
2
(2)H AsO 和H AsO 水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各
3 3 3 4
物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图﹣1和图﹣2所示.
①以酚酞为指示剂(变色范围 pH 8.0~10.0),将 NaOH溶液逐滴加入到 H AsO 溶液
3 3
中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加.该过程中主要反应的离子方程式为 OH﹣
+H AsO =H AsO ﹣+H O .
3 3 2 3 2
②H AsO 第一步电离方程式H AsO ⇌H AsO ﹣+H+的电离常数为K ,则pK = 2.2
3 4 3 4 2 4 a1 a1
(p K =﹣lg K ).
a1 a1
(3)溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响.pH=7.1时,吸附剂X表面不带电
荷; pH>7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH<7.1时带正电荷,pH
越低,表面所带正电荷越多.pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸
附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如图﹣3所示.
①在pH7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是
在 pH7~9之间,随 pH升高 H AsO ﹣转变为 HAsO 2﹣,吸附剂 X表面所带负电荷增
2 4 4
多,静电斥力增加 .②在 pH4~7之间,吸附剂 X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为
在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H AsO ﹣和HAsO 2﹣阴离子存
2 4 4
在,静电引力较大;而三价砷主要以H AsO 分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引
3 3
力小 . 提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是 加入氧化剂,将三价砷转
化为五价砷 .
【考点】D5:弱电解质在水溶液中的电离平衡.
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【专题】51G:电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】(1)空气中的CO 属于酸性氧化物,能溶于强碱溶液;
2
(2)①根据图知,碱性条件下 H AsO 的浓度减小、H AsO ﹣浓度增大,说明碱和
3 3 2 3
H AsO 生成H AsO ﹣,该反应为酸碱的中和反应;
3 3 2 3
‒ +
𝑐(𝐻 𝐴𝑠𝑂 ).𝑐(𝐻 )
2 4
②K = , pH= 2.2时 c( H+) = 10﹣ 2.2 mol/L, c
a1
𝑐(𝐻 𝐴𝑠𝑂 )
3 4
(H AsO )=c(H AsO ﹣);
3 3 2 3
(3)①吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力越大;
②在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H AsO ﹣和HAsO 2﹣阴离子
2 4 4
存在,pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多;而三价砷主要以H AsO
3 3
分子存在;
在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,如果能将三价砷
转化为五价砷,能有效的去除三价砷.
【解答】解:(1)空气中的CO 属于酸性氧化物,能溶于强碱溶液,NaOH是碱,能
2
吸收空气中的二氧化碳而生成碳酸根离子,所以其原因是碱性溶液吸收了空气中的
CO ,故答案为:碱性溶液吸收了空气中的CO ;
2 2
(2)①根据图知,碱性条件下 H AsO 的浓度减小、H AsO ﹣浓度增大,说明碱和
3 3 2 3
H AsO 生成H AsO ﹣,该反应为酸碱的中和反应,同时还生成水,离子方程式为OH
3 3 2 3
﹣+H AsO =H AsO ﹣+H O,
3 3 2 3 2
故答案为:OH﹣+H AsO =H AsO ﹣+H O;
3 3 2 3 2
‒ +
𝑐(𝐻 𝐴𝑠𝑂 ).𝑐(𝐻 )
2 4
②K = , pH= 2.2时 c( H+) = 10﹣ 2.2 mol/L, c
a1
𝑐(𝐻 𝐴𝑠𝑂 )
3 4‒ +
𝑐(𝐻 𝐴𝑠𝑂 ).𝑐(𝐻 )
2 4
(H AsO )=c(H AsO ﹣),p K =﹣lg K =﹣lg =
3 3 2 3 a1 a1
𝑐(𝐻 𝐴𝑠𝑂 )
3 4
2.2,
故答案为:2.2;
(3)①吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力越大,在pH7~9之间,随pH升高
H AsO ﹣转变为 HAsO 2﹣,吸附剂 X表面所带负电荷增多,静电斥力增加,导致在
2 4 4
pH7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,
故答案为:在 pH7~9之间,随 pH升高 H AsO ﹣转变为 HAsO 2﹣,吸附剂 X表面所
2 4 4
带负电荷增多,静电斥力增加;
②在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H AsO ﹣和HAsO 2﹣阴离子
2 4 4
存在,pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多,所以静电引力较大;而三
价砷主要以H AsO 分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小,所以在pH4~7之
3 3
间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱;
在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,如果能将三价砷
转化为五价砷,能有效的去除三价砷,所以采取的措施是加入氧化剂,将三价砷转化为
五价砷,
故答案为:在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H AsO ﹣和HAsO 2
2 4 4
﹣阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以H AsO 分子存在,与吸附剂X表面产
3 3
生的静电引力小;加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷.
【点评】本题以含有As的物质为载体考查弱电解质的电离及图象分析,为高频考点,
侧重考查学生对基础知识的掌握和灵活运用、图象分析判断能力,明确出题人的目的是
解本题关键,难点是图象的正确理解和分析,题目难度中等.
【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答.若
多做,则按A小题评分.A.[物质结构与性质]
21.(12分)铁氮化合物(Fe N )在磁记录材料领域有着广泛的应用前景.某Fe N 的制
x y x y
备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与.
(1)Fe3+基态核外电子排布式为 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 .
(2)丙酮( )分子中碳原子轨道的杂化类型是 sp2和sp3 ,1mol 丙
酮分子中含有σ键的数目为 9N .
A(3)C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为 H<C<O .
(4)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为 乙醇分子间存在氢键 .
(5)某Fe N 的晶胞如图﹣1所示,Cu可以完全替代该晶体中 a位置Fe或者b位置
x y
Fe,形成Cu替代型产物Fe Cu N .Fe N 转化为两种Cu替代型产物的能量变
(x﹣n) n y x y
化如图﹣2 所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为 Fe CuN .
3
【考点】86:原子核外电子排布;8B:元素电离能、电负性的含义及应用;9I:晶胞的
计算.
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【专题】51D:化学键与晶体结构.
【分析】(1)Fe的原子序数为26,Fe3+基态核外电子数为23,且3d电子为半满稳定结
构;
(2) 中单键均为σ键,双键中含1个σ键,甲基上C形成4个σ键,C
=O中C形成3个σ键;
(3)非金属性越强,电负性越大;
(4)乙醇分子之间形成氢键,导致沸点较高;
(5)由图 2可知,Cu替代 a位置的 Fe时能量较低,更稳定,则 Cu位于顶点,N
1 1
(Cu)=8 × =1,Fe位于面心,N(Fe)=6 × =3,N位于体心,以此来解
8 2
答.
【解答】解:(1)Fe的原子序数为26,Fe3+基态核外电子数为23,且3d电子为半满
稳定结构,可知Fe3+基态核外电子排布式为[Ar]3d5或 1s22s22p63s23p63d5,
故答案为:[Ar]3d5或 1s22s22p63s23p63d5;
(2) 中单键均为σ键,双键中含1个σ键,甲基上C形成4个σ键,C
=O中 C形成 3个σ键,均为孤对电子,则羰基上 C为 sp2杂化,甲基上 C为 sp3杂化,1mol丙酮共有9molσ键,数目为9N 个,
A
故答案为:sp2和sp3;9N ;
A
(3)非金属性越强,电负性越大,则C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为
H<C<O,
故答案为:H<C<O;
(4)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为乙醇分子间存在氢键,导致沸点高,
故答案为:乙醇分子间存在氢键;
(5)由图 2可知,Cu替代 a位置的 Fe时能量较低,更稳定,则 Cu位于顶点,N
1 1
(Cu)=8 × =1,Fe位于面心,N(Fe)=6 × =3,N位于体心,则只有1个
8 2
N,其化学式为Fe CuN,故答案为:Fe CuN.
3 3
【点评】本题考查物质结构与性质,为高频考点,把握电子排布、电负性比较、杂化及
化学键、均摊法计算晶胞结构为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,综合性
较强,题目难度中等.
B.[实验化学]
22.1﹣溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为71℃,密度为1.36g•cm﹣3.实验室
制备少量1﹣溴丙烷的主要步骤如下:
步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷却下缓慢加入28mL
浓H SO ;冷却至室温,搅拌下加入24g NaBr.
2 4
步骤2:如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物馏出为止.
步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分出有机相.
步骤4:将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12mL H O、12mL 5% Na CO 溶液和
2 2 3
12mL H O洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1﹣溴丙烷.
2
(1)仪器A的名称是 蒸馏烧瓶 ;加入搅拌磁子的目的是搅拌和 防止暴沸 .
(2)反应时生成的主要有机副产物有2﹣溴丙烷和 丙烯、正丙醚 .
(3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是 减少1﹣溴丙烷的
挥发 .
(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是 减少HBr挥发 .
(5)步骤4中用5%Na CO 溶液洗涤有机相的操作:向分液漏斗中小心加入12mL 5%
2 3
Na CO 溶液,振荡, 将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体 ,静置,分
2 3液.
【考点】U3:制备实验方案的设计.
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【专题】547:有机实验综合.
【分析】(1)由图可知仪器的名称,搅拌磁子除搅拌外,还可防止液体剧烈沸腾;
(2)正丙醇在浓硫酸作用下可能发生消去反应,或分子间取代反应;
(3)冰水浴可降低温度,减少生成物的挥发;
(4)步骤2中需缓慢加热,可减少浓硫酸与NaBr反应生成的HBr挥发;
(5)加入12mL 5% Na CO 溶液,振荡,洗涤1﹣溴丙烷时可能发生HBr与碳酸钠的
2 3
反应生成气体,需要排出气体.
【解答】解:(1)由图可知,仪器A的名称是蒸馏烧瓶,加入搅拌磁子的目的是搅拌
和防止暴沸,
故答案为:蒸馏烧瓶;防止暴沸;
(2)正丙醇在浓硫酸作用下可能发生消去反应,或分子间取代反应,则反应时生成的
主要有机副产物有2﹣溴丙烷和丙烯、正丙醚,
故答案为:丙烯、正丙醚;
(3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是减少1﹣溴丙烷的挥
发,
故答案为:减少1﹣溴丙烷的挥发;
(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是减少HBr挥发,
故答案为:减少HBr挥发;
(5)步骤4中用5%Na CO 溶液洗涤有机相的操作:向分液漏斗中小心加入12mL 5%
2 3
Na CO 溶液,振荡,将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体,静置,分液,
2 3
故答案为:将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体.
【点评】本题考查有机物的制备实验,为高频考点,把握有机物的性质、实验操作及技能为解答的关键,侧重分析能力和实验能力的考查,注意(5)为解答的难点,题目难
度中等.