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2009 年全国统一高考化学试卷(全国卷Ⅰ)
一、选择题(共8 小题,每小题5 分,满分40 分)
1.(5 分)下列各组离子,在溶液中能大量共存、加入NaOH 溶液后加热既有
气体放出又有沉淀生成的一组是( )
A.Ba2+、NO3、NH4+、Cl
B.Ca2+、HCO3、NH4+、AlO2
C.K+、Ba2+、Cl、HSO3
D.Mg2+、NH4+、SO42、K+
2.(5 分)将15mL 2mol•L1 Na2CO3 溶液逐滴加入到40mL 0.5mol•L1 MCln
盐溶液中,恰好将溶液中的Mn+离子完全沉淀为碳酸盐,则MCln 中n 值是
( )
A.4
B.3
C.2
D.1
3.(5 分)下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是( )
A.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
B.KMnO4+HCOOH+KOH=2K2MnO4+CO2↑+H2O
C.MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
D.K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O
4.(5 分)现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物,若其中氧的质量分数为a,
则碳的质量分数是( )
A.
B.
C.
D.
5.(5 分)用0.10mol•L1 的盐酸滴定0.10mol•L1 的氨水,滴定过程中不可能
出现的结果是( )
A.c(NH4+)>c(Cl),c(OH)>c(H+)
B.c(NH4+)=c(Cl),c(OH)=c(H+)
C.c(Cl)>c(NH4+),c(OH)>c(H+)
D.c(Cl)>c(NH4+),c(H+)>c(OH)
6.(5 分)为了检验某含有NaHCO3 杂质的Na2CO3 样品的纯度,现将w1 g 样
品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是( )
A.
B.
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C.
D.
7.(5 分)有关下图所示化合物的说法不正确的是 ( )
A.既可以与Br2 的CCl4 溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br2 发生取
代反应
B.1mol 该化合物最多可以与3molNaOH 反应
C.既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4 溶液褪色
D.既可以与FeCl3 溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3 溶液反应放出
CO2 气体
8.(5 分)右图表示反应X(g)
4Y(g)+Z(g),△H<0,在某温度时
X 的浓度随时间变化的曲线:
下列有关该反应的描述正确的是( )
A.第6min 后,反应就终止了
B.X 的平衡转化率为85%
C.若升高温度,X 的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v 正和v 逆将以同样倍数减小
二、解答题(共4 小题,满分60 分)
9.(15 分)浓H2SO4 和木炭在加热时发生反应的化学方程式是
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2H2SO4(浓)+C
CO2↑+2H2O+2SO2↑
请从图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并要检出反应产
物的装置.现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4 溶液,其他固、液试剂自
选.(连接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均
略去)
将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名
称及其作用.
选用的仪器
(填字母)
加入的试剂
作用
10.(15 分)右图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%
的NaOH 溶液、足量的CuSO4 溶液和100g 10.00%的K2SO4 溶液,电极均为
石墨电极.
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4 浓度为10.47%,乙中c 电
极质量增加.据此回答问题:
①电源的N 端为 极;
②电极b 上发生的电极反应为 ;
③列式计算电极b 上生成的气体在标准状况下的体积:
④电极c 的质量变化是 g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
甲溶液 ;
乙溶液 ;
丙溶液 ;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什
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么? .
11.(15 分)已知周期表中,元素R、Q、W、Y 与元素X 相邻.R 与Y 同
族.Y 的最高化合价氧化物的水化物是强酸.回答下列问题:
(1)W 与Q 可以形成一种高温结构陶瓷材料.W 的氯化物分子呈正四面体结
构,W 的氧化物的晶体类型是 ;
(2)Q 的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 ;
(3)R 和Y 形成的二种化合物中,Y 呈现最高化合价的化合物是化学式
是 ;
(4)这5 个元素的氢化物分子中,①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到
低排列次序是(填化学式) ,其原因是
②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 ;
(5)W 和Q 所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下:W 的氯化物与Q 的
氢化物加热反应,生成化合物W(QH2)4 和HCl 气体;W(QH2)4 在高温
下分解生成Q 的氢化物和该陶瓷材料.上述相关反应的化学方程式(各物质
用化学式表示)是 .
12.(15 分)化合物H 是一种香料,存在于金橘中,可用如下路线合成:
已知:RCH=CH2
RCH2CH2OH(B2 H6 为乙硼烷)
回答下列问题:
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(1)11.2L(标准状况)的烃A 在氧气中充分燃烧可以产生88g CO2 和45g
H2O.
A 的分子式是
(2)B 和C 均为一氯代烃,它们的名称(系统命名)分别为 ;
(3)在催化剂存在下1mol F 与2mol H2 反应,生成3苯基1丙醇.F 的结
构简式是
(4)反应①的反应类型是 ;
(5)反应②的化学方程式为
(6)写出所有与G 具有相同官能团的G 的芳香类同分异构体的结构简
式: .
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2009 年全国统一高考化学试卷(全国卷Ⅰ)
参考答案与试题解析
一、选择题(共8 小题,每小题5 分,满分40 分)
1.(5 分)下列各组离子,在溶液中能大量共存、加入NaOH 溶液后加热既有
气体放出又有沉淀生成的一组是( )
A.Ba2+、NO3、NH4+、Cl
B.Ca2+、HCO3、NH4+、AlO2
C.K+、Ba2+、Cl、HSO3
D.Mg2+、NH4+、SO42、K+
【考点】DP:离子共存问题.菁优网版权所有
【专题】21:热点问题;52:元素及其化合物.
【分析】根据溶液中离子之间不能结合生成水、气体、沉淀、弱电解质,不能
发生氧化还原反应、不能促进电离来分析离子在溶液中能大量共存;然后根
据溶液中的离子与NaOH 溶液反应既有气体放出又有沉淀生成的即为正确答
案.
【解答】解:A、因该组离子之间不反应,则离子能大量共存,当加入NaOH
会与NH4+反应产生NH3,但没有沉淀,故A 错误;
B、因AlO2能促进HCO3的电离,生成Al(OH)3 沉淀和碳酸根离子,则该
组离子不能大量共存,故B 错误;
C、因该组离子之间不反应,则离子能大量共存,当加入NaOH 会与HSO3生
成SO32,SO32与Ba2+可生成BaSO3 沉淀,但无气体生成,故C 错误;
D、因该组离子之间不反应,则离子能大量共存,当加入NaOH 后,OH与
NH4+产生NH3,OH与Mg2+会产生Mg(OH)2 沉淀,符合题意,故D 正
确;
故选:D。
【点评】本题考查离子的共存问题及复分解反应,明确题意中原离子组能共
存,当加入碱既有气体又有沉淀生成两个条件来分析解答,熟悉离子的性质
及常见离子之间的反应是解答的关键.
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2.(5 分)将15mL 2mol•L1 Na2CO3 溶液逐滴加入到40mL 0.5mol•L1 MCln
盐溶液中,恰好将溶液中的Mn+离子完全沉淀为碳酸盐,则MCln 中n 值是
( )
A.4
B.3
C.2
D.1
【考点】5B:离子方程式的有关计算.菁优网版权所有
【分析】根据Na2CO3 溶液与MCln 盐溶液反应时,恰好将溶液中的Mn+离子完
全沉淀为碳酸盐,利用化合价得出Mn+离子与nCO32离子的关系,然后利用
物质的量来计算解答.
【解答】解:Na2CO3 溶液中CO32离子的物质的量为15mL× 103×
2mol•L1=0.03mol,
MCln 盐溶液中Mn+离子的物质的量为40mL×103×0.5mol•L1=0.02mol,
由反应中恰好将溶液中的Mn+离子完全沉淀为碳酸盐,及M 的化合价为+n,
则Na2CO3 与MCln 反应对应的关系式为:
2Mn+~nCO32
2
n
0.02mol
0.03mol
,解得n=3,
故选:B。
【点评】本题考查学生利用溶液中的离子之间的反应来进行简单计算,明确离
子之间的关系是解答的关键,并应熟悉离子的物质的量的计算来解答即可.
3.(5 分)下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是( )
A.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
B.KMnO4+HCOOH+KOH=2K2MnO4+CO2↑+H2O
C.MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
D.K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O
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【考点】45:分子式;48:化学方程式的书写;49:离子方程式的书写.菁优网版权所有
【分析】根据所学元素化合物的知识及氧化还原反应的基本规律,并且具有对
简单氧化还原反应运用化合价的升降配平的技能等来解答此题;
【解答】解:A、因铝既能与强酸反应又能与强碱反应,则铝与氢氧化钠反应
生成偏铝酸钠和氢气,遵循质量守恒定律及氧化还原反应中电子守恒,故A
对;
B、由化学方程式要遵循质量守恒定律,B 项没配平;或应知在碱性条件下,不
可能产生CO2 气体,而应是CO32,故B 错;
C、实验室制取氯气的反应原理可知,二氧化锰与浓盐酸反应制取氢气,遵循
质量守恒定律及氧化还原反应中电子守恒,故C 对;
D、根据常见氧化剂、还原剂以及转化规律,D 中发生氧化还原反应,遵循质
量守恒定律及氧化还原反应中电子守恒,故D 对;
故选:B。
【点评】本题考查了化学方程式的问题,实则为元素化合物的知识以及氧化还
原反应等知识点,本考点为高中化学的主干知识,为必考考点,但也是难
点;学习过程中应重视元素化合物知识及氧化还原反应的基本规律。
4.(5 分)现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物,若其中氧的质量分数为a,
则碳的质量分数是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】5E:元素质量分数的计算.菁优网版权所有
【专题】536:有机物分子组成通式的应用规律.
【分析】根据乙酸的化学式为C2H4O2,烯烃的通式为CnH2n,则在混合物中
碳、氢存在固定的质量比,混合物中一共有三种元素,氧的质量分数为a,
碳、氢元素的质量分数之和为1a,然后可计算出碳元素的质量分数.
【解答】解:由乙酸的化学式为C2H4O2,而单烯烃的通式为CnH2n,
则从化学式可以发现两者中,C 与H 之间的数目比为1:2,其质量比为12×
1:1×2=6:1,
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又混合物中共三种元素,氧的质量分数为a,碳、氢元素的质量分数之和为
1a,
则碳元素的质量分数为
×(1a)=
,
故选:C。
【点评】本题考查学生利用有机物的组成来进行计算,明确碳、氢的固定组成
是解答的关键,较好的训练学生分析问题、解决问题的能力.
5.(5 分)用0.10mol•L1 的盐酸滴定0.10mol•L1 的氨水,滴定过程中不可能
出现的结果是( )
A.c(NH4+)>c(Cl),c(OH)>c(H+)
B.c(NH4+)=c(Cl),c(OH)=c(H+)
C.c(Cl)>c(NH4+),c(OH)>c(H+)
D.c(Cl)>c(NH4+),c(H+)>c(OH)
【考点】DN:离子浓度大小的比较;DO:酸碱混合时的定性判断及有关ph 的
计算.菁优网版权所有
【分析】根据酸碱滴定中,无论溶液中的溶质是氯化铵、氯化铵和氯化氢、氯
化铵和一水合氨,该溶液一定不显电性,则利用遵循电荷守恒来分析解答.
【解答】解:A、若滴定后溶液中的溶质为氯化铵和一水合氨,则一般溶液显
碱性,即c(OH)>c(H+),溶液中弱电解质的电离>盐的水解,即c
(NH4+)>c(Cl),则符合电荷守恒,故A 是可能出现的结果;
B、若滴定后溶液中的溶质为氯化铵和一水合氨,当溶液中弱电解质的电离程
度与盐的水解程度相同时,溶液为中性,则
c(OH)=c(H+),由电荷守恒可知c(NH4+)=c(Cl),故B 是可能出现
的结果;
C、当c(Cl)>c(NH4+),c(OH)>c(H+),则溶液中阴离子带的电荷
总数就大于阳离子带的电荷总数,显然与电荷守恒矛盾,故C 是不可能出现
的结果;
D、若滴定后溶液中的溶质为氯化铵,由铵根离子水解则溶液显酸性,即c
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(H+)>c(OH),又水解的程度很弱,则
c(Cl)>c(NH4+),且符合电荷守恒,故D 是可能出现的结果;
故选:C。
【点评】本题考查酸碱滴定后溶液中离子浓度的关系,明确溶液中的弱电解质
的电离及盐的水解来分析,利用电荷守恒则可知溶液中不可能出现阴离子均
大于阳离子的情况即可解答.
6.(5 分)为了检验某含有NaHCO3 杂质的Na2CO3 样品的纯度,现将w1 g 样
品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】GF:钠的重要化合物;M3:有关混合物反应的计算.菁优网版权所有
【专题】1A:计算题;45:差量法.
【分析】根据碳酸氢钠加热分解,而碳酸钠在加热时不反应,则利用反应前后
固体的质量差来计算碳酸氢钠的质量,再计算碳酸钠样品的纯度.
【解答】解:设样品中含有NaHCO3 杂质的质量为x,则
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O△m(减少)
2×84
106
62
x
(w1gw2g)
,
解得x=
,
则w(Na2CO3)=
=
,
故选:A。
【点评】本题考查学生利用反应前后的固体的质量查来进行计算,明确发生的
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化学反应及固体质量差的应用是解答的关键.
7.(5 分)有关下图所示化合物的说法不正确的是 ( )
A.既可以与Br2 的CCl4 溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br2 发生取
代反应
B.1mol 该化合物最多可以与3molNaOH 反应
C.既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4 溶液褪色
D.既可以与FeCl3 溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3 溶液反应放出
CO2 气体
【考点】HD:有机物的结构和性质.菁优网版权所有
【专题】16:压轴题.
【分析】A、含有碳碳双键,可以与Br2 发生加成反应;
B、酯基可以和氢氧化钠溶液发生水解反应;
C、苯环可以被氢加成,碳碳双键可以使KMnO4 褪色;
D、羧基能与NaHCO3 放出CO2 气体,酚羟基可以与FeCl3 溶液发生显色反应.
【解答】解:A、有机物含有碳碳双键,故可以与Br2 发生加成反应,又含有甲
基,故可以与Br2 光照发生取代反应,故A 正确;
B、酚羟基要消耗一个NaOH,两个酯基要消耗两个NaOH,1mol 该化合物最
多可以与3molNaOH 反应,故B 正确;
C、苯环可以催化加氢,碳碳双键可以使KMnO4 褪色,故C 正确;
D、该有机物中不存在羧基,并且酚羟基酸性比碳酸弱,故不能与NaHCO3 放
出CO2 气体,故D 错误。
故选:D。
【点评】本题考查学生有关官能团决定性质的知识,要要求学生熟记官能团具
有的性质,并熟练运用.
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8.(5 分)右图表示反应X(g)
4Y(g)+Z(g),△H<0,在某温度时
X 的浓度随时间变化的曲线:
下列有关该反应的描述正确的是( )
A.第6min 后,反应就终止了
B.X 的平衡转化率为85%
C.若升高温度,X 的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v 正和v 逆将以同样倍数减小
【考点】CK:物质的量或浓度随时间的变化曲线.菁优网版权所有
【专题】13:图像图表题;16:压轴题;36:平衡思想;51E:化学平衡专
题.
【分析】根据图可知,X 的浓度在随时间逐渐减少,到第6min 浓度不再变化,
则反应达到化学平衡;利用X 变化的量来计算转化率,再利用温度对反应的
影响来分析转化率的变化及反应速率的变化.
【解答】解:A、6min 时反应达平衡,但未停止,故A 错;
B、X 的变化量为1mol/L0.15mol/L=0.85mol/L,则X 的转化率为
×
100%=85%,故B 正确;
C、△H<0,反应为放热,故升高温度,平衡将逆向移动,则X 的转化率减
小,故C 错;
D、降温时,正、逆反应速率同时减小,但是降温平衡正向移动,故V 正>V
逆,即逆反应减小的倍数大,故D 错误;
故选:B。
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【点评】本题考查物质的浓度随时间的变化图象,明确纵横坐标的意义及影响
化学平衡和化学反应速率的因素是解答的关键,尤其注意温度对反应速率及
平衡移动的影响,不可混淆.
二、解答题(共4 小题,满分60 分)
9.(15 分)浓H2SO4 和木炭在加热时发生反应的化学方程式是
2H2SO4(浓)+C
CO2↑+2H2O+2SO2↑
请从图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并要检出反应产
物的装置.现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4 溶液,其他固、液试剂自
选.(连接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均
略去)
将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名
称及其作用.
选用的仪器
(填字母)
加入的试剂
作用
C
浓硫酸和木炭
产生反应物
【考点】PF:常见气体的检验;Q4:气体的净化和干燥;S6:浓硫酸的性质实
验.菁优网版权所有
【专题】523:氧族元素.
【分析】该反应为固液加热,故选用C 带有支管的试管做反应容器,加入浓硫
酸和木炭;检验产物水可用无水硫酸铜;检验二氧化硫,可用品红溶液;在
洗气瓶中装有酸性高锰酸钾溶液用来吸收余下二氧化硫;在洗气瓶中装有澄
清石灰水溶液用来检验二氧化碳.在检验时要考虑检验的顺序.
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【解答】解:成套装置包括反应装置,检验装置和尾气处理装置.C 中加入浓
硫硫和木炭作为反应物的发生器,产物中必须先检验水,因为在检验其他物
质时会在其它试剂中混入水,可选用装置B,放入无水硫酸铜,若变蓝则说
明有水.接着检验SO2 气体,用装置A,放入品红检验,若品红褪色,则说
明有SO2 气体产生,再用装置A,放入酸性KMnO4 溶液以除去SO2,然后
再用装置A,放入品红,检验品红是否除尽,因为CO2 是用澄清石灰水来检
验的,而SO2 也可以使澄清石灰水变浑,故先要除去SO2.最后洗气瓶中装
有澄清石灰水溶液用来检验二氧化碳.
故答案为:
所选用仪器的名称(填字母)
加入的试剂名称
作用
C
浓硫酸和木炭
产生反应物
B
无水硫酸铜
检验是否有水
A
品红溶液
检验SO2
A
酸性KMnO4
除去SO2
A
品红溶液
检验SO2 是否除尽
A
澄清石灰水
检验CO2 的存在
【点评】本题考查浓硫酸的性质,掌握相关产物的检验是解题的关键.易错点
是检验的顺序的选择.
10.(15 分)右图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%
的NaOH 溶液、足量的CuSO4 溶液和100g 10.00%的K2SO4 溶液,电极均为
石墨电极.
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4 浓度为10.47%,乙中c 电
极质量增加.据此回答问题:
①电源的N 端为 正 极;
②电极b 上发生的电极反应为 4OH4e=2H2O+O2↑ ;
③列式计算电极b 上生成的气体在标准状况下的体积: 2.8L
④电极c 的质量变化是 16 g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
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甲溶液 甲增大,因为相当于电解水 ;
乙溶液 乙减小,OH放电,H+增多 ;
丙溶液 丙不变,相当于电解水 ;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么? 可以,
铜全部析出,可以继续电解H2SO4,有电解液即可电解 .
【考点】DI:电解原理.菁优网版权所有
【分析】(1)①乙中C 电极质量增加,则c 处发生的反应为:Cu2++2e=Cu,
即C 处为阴极,由此可推出b 为阳极,a 为阴极,M 为负极,N 为正极.丙
中为K2SO4,相当于电解水,设电解的水的质量为x.由电解前后溶质质量
相等有,100×10%=(100x)×10.47%,得x=4.5g,故为0.25mol.由方
程式2H2+O2═2H2O 可知,生成2molH2O,转移4mol 电子,所以整个反应
中转化0.5mol 电子,而整个电路是串联的,故每个烧杯中的电极上转移电子
数是相等的.
②甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b 处为阴离子OH放电,即
4OH4e=2H2O+O2↑.
③转移0.5mol 电子,则生成O2 为0.5/4=0.125mol,标况下的体积为0.125×
22.4=2.8L.
④Cu2++2e=Cu,转移0.5mol 电子,则生成的m(Cu)=
×64=16g.
⑤甲中相当于电解水,故NaOH 的浓度增大,pH 变大.乙中阴极为Cu2+放
电,阳极为OH放电,所以H+增多,故pH 减小.丙中为电解水,对于
K2SO4 而言,其pH 几乎不变.
(2)铜全部析出,可以继续电解H2SO4,有电解液即可电解.
【解答】解:(1)①乙杯中c 质量增加,说明Cu 沉积在c 电极上,电子是从
bc 移动,M 是负极,N 为正极,故答案为:正极;
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②甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b 处为阴离子OH放电,即
4OH4e=2H2O+O2↑,故答案为:4OH4e=2H2O+O2↑;
③丙中为K2SO4,相当于电解水,设电解的水的质量为x.由电解前后溶质质
量相等有,100×10%=(100x)×10.47%,得x=4.5g,故为0.25mol.由
方程式2H2+O2═2H2O 可知,生成
2molH2O,转移4mol 电子,所以整个反应中转化0.5mol 电子,则生成O2 为
0.5/4=0.125mol,标况下的体积为0.125×22.4=2.8L,故答案为:答案2.8L;
④整个电路是串联的,所以每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的,根据电
极反应:Cu2++2e=Cu,可知转移0.5mol 电子生成的m(Cu)=
×
64=16g,故答案为:16;
⑤甲中相当于电解水,故NaOH 的浓度增大,pH 变大.乙中阴极为Cu2+放
电,阳极为OH放电,电解方程式为:2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4,所以H+增多,故pH 减小.丙中为电解水,对于K2SO4
而言,其pH 几乎不变.
故答案为:甲增大,因为相当于电解水;乙减小,OH放电,H+增多.丙不
变,相当于电解水;
(2)当铜全部析出时,溶液中仍有电解质硫酸,可以继续电解,故答案为:可
以; 铜全部析出,可以继续电解H2SO4,有电解液即可电解.
【点评】本题为电化学知识的综合应用,做题时要注意根据电极反应现象判断
出电解池的阴阳级,进而判断出电源的正负极,要注意三个电解池为串联电
路,各电极上得失电子的数目相等.做题时要正确写出电极方程式,准确判
断两极上离子的放电顺序.
11.(15 分)已知周期表中,元素R、Q、W、Y 与元素X 相邻.R 与Y 同
族.Y 的最高化合价氧化物的水化物是强酸.回答下列问题:
(1)W 与Q 可以形成一种高温结构陶瓷材料.W 的氯化物分子呈正四面体结
构,W 的氧化物的晶体类型是 原子晶体 ;
(2)Q 的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 NO2 和N2O4 ;
(3)R 和Y 形成的二种化合物中,Y 呈现最高化合价的化合物是化学式是
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SO3 ;
(4)这5 个元素的氢化物分子中,①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到
低排列次序是(填化学式) NH3>PH3,H2O>H2S ,其原因是 因为前
者中含有氢键
②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 NH3 和H2O 分别为三角
锥和V 形;SiH4、PH3 和H2S 结构分别为正四面体,三角锥和V 形 ;
(5)W 和Q 所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下:W 的氯化物与Q 的
氢化物加热反应,生成化合物W(QH2)4 和HCl 气体;W(QH2)4 在高温
下分解生成Q 的氢化物和该陶瓷材料.上述相关反应的化学方程式(各物质
用化学式表示)是 SiCl4+4NH3=Si(NH2)4+4HCl,3Si(NH2)
4=8NH3+Si3N4 .
【考点】8J:位置结构性质的相互关系应用.菁优网版权所有
【专题】16:压轴题.
【分析】(1)根据W 与Q 可以形成一种高温结构陶瓷材料,及W 的氯化物
分子呈正四面体结构可知W 为硅,然后分析二氧化硅的晶体类型;
(2)根据高温结构陶瓷材料可知Q 可能为氮元素,则二氧化氮与四氧化二氮
可以相互转变;
(3)根据位置及Y 的最高化合价氧化物的水化物是强酸、R 和Y 形成的二价
化合物来推断R;
(4)根据氢键的存在来比较氢化物的沸点,并根据最外层电子数来分析结构;
(5)根据W 的氯化物与Q 的氢化物加热反应,生成化合物W(QH2)4 和HCl
气;W(QH2)4 在高温下分解生成Q 的氢化物和该陶瓷材料,利用反应物
与生成物来书写化学反应方程式.
【解答】解:(1)W 的氯化物为正四面体型,则应为SiCl4 或CCl4,又W 与
Q 形成高温陶瓷,故可推断W 为Si,W 的氧化物为SiO2,原子之间以共价
键结合成空间网状结构,则为原子晶体,
故答案为:原子晶体;
(2)高温陶瓷可联想到Si3N4,Q 为N,则有NO2 与N2O4 之间的相互转化关
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系,故答案为:NO2 和N2O4;
(3)Y 的最高价氧化的水化物为强酸,且与Si 相邻,则R 只能是O,Y 为
S,其最外层电子数为6,则最高化合价为+6,所以Y 的最高价化合物应为
SO3,故答案为:SO3;
(4)Q、R、W、Y 与元素X 相邻,W 为Si,Q 为N,R 为O,Y 为S,则X
为P 元素,①氢化物沸点顺序为NH3>PH3,H2O>H2S,因为前者中含有氢
键.②NH3 和H2O 的电子数均为10,结构分别为三角锥和V 形,SiH4、
PH3 和H2S 的电子数均为18,结构分别为正四面体,三角锥和V 形,故答
案为:NH3>PH3,H2O>H2S;因为前者中含有氢键;NH3 和H2O 分别为三
角锥和V 形;SiH4、PH3 和H2S 结构分别为正四面体,三角锥和V 形;
(5)由信息可知,四氯化硅与氨气反应生成W(QH2)4 和HCl,Si(NH2)4
在高温下分解生成氨气和氮化硅,故答案为:SiCl4+4NH3=Si(NH2)
4+4HCl,3Si(NH2)4=8NH3+Si3N4.
【点评】本题考查位置、结构、性质的关系及应用,明确物质的性质及元素的
位置来推断元素是解答的关键,并注意与元素化合物知识、原子结构与性质
相联系来分析解答即可.
12.(15 分)化合物H 是一种香料,存在于金橘中,可用如下路线合成:
已知:RCH=CH2
RCH2CH2OH(B2 H6 为乙硼烷)
回答下列问题:
(1)11.2L(标准状况)的烃A 在氧气中充分燃烧可以产生88g CO2 和45g
H2O.
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A 的分子式是 C4H10
(2)B 和C 均为一氯代烃,它们的名称(系统命名)分别为 2甲基1氯
丙烷、2甲基2氯丙烷 ;
(3)在催化剂存在下1mol F 与2mol H2 反应,生成3苯基1丙醇.F 的结
构简式是
(4)反应①的反应类型是 消去反应 ;
(
5)
反
应
②
的
化
学
方
程
式
为
(6)写出所有与G 具有相同官能团的G 的芳香类同分异构体的结构简式:
、
、
、
.
【考点】HB:有机物的推断;HC:有机物的合成.菁优网版权所有
【专题】16:压轴题;534:有机物的化学性质及推断.
【分析】(1)分别计算A、CO2 和 H2O 的物质的量,则可求得C、H、O 的原
子个数比,进而求得化学式;
(2)C4H10 存在正丁烷和异丁烷两种,A 与Cl2 光照取代时有两种产物,且在
NaOH 醇溶液作用下的产物只有一种,则只能是异丁烷.取代后的产物为
2甲基1氯丙烷和2甲基2氯丙烷;
(3)F 可以与Cu(OH)2 反应,故应为醛基,与H2 之间为1:2 加成,则应
含有碳碳双键.从生成的产物3苯基1丙醇分析;
(4)由反应条件判断应为消去反应;
(5)根据推断G 的结构为
,可以将官能团作相应的位置
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变换而得出其芳香类的同分异构体.
【解答】解:(1)88gCO2 为2mol,45gH2O 为2.5mol,标准11.2L,即为
0.5mol,所以烃A 中含碳原子为4,H 原子数为10,则化学式为C4H10.故
答案为:C4H10;
(2)C4H10 存在正丁烷和异丁烷两种,但从框图上看,A 与Cl2 光照取代时有
两种产物,且在NaOH 醇溶液作用下的产物只有一种,则只能是异丁烷.取
代后的产物为2甲基1氯丙烷和2甲基2氯丙烷.故答案为:2甲
基1氯丙烷、2甲基2氯丙烷;
(3)F 可以与Cu(OH)2 反应,故应为醛基,与H2 之间为1:2 加成,则应
含有碳碳双键.从生成的产物3苯基1丙醇分析,F 的结构简式为
.故答案为:
;
(4)反应①为卤代烃在醇溶液中的消去反应.故答案为:消去反应;
(5)F 被新制的Cu(OH)2 氧化成羧酸,D 至E 为然后与信息相同的条件,
则类比可不难得出E 的结构为
.E 与G 在浓硫酸作用下
可
以
发
生
酯
化
反
应
.
故
答
案
为
:
;
(5)G 中含有官能团有碳碳双键和羧基,可以将官能团作相应的位置变换而得
出其芳香类的同分异构体.故答案为:
、
、
、
.
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.
【点评】本题考查有机物的合成及推断,涉及分子式的判断、反应类型、化学
方程式的书写以及同分异构体的判断等,注意把握推断题的关键点和题中重
要信息,积累基础知识,以及知识的综合利用.