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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)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.1.0 L 1.0 mol•L
1
﹣的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2 NA
B.12g 石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5 NA
C.25℃时pH=13 的NaOH 溶液中含有OH﹣的数目为0.1 NA
D.1 mol 的羟基与1 mol 的氢氧根离子所含电子数均为9 NA
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++3H2↑
B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+═Cu↓+2Na+
C.NaHCO3溶液与稀H2SO4反应:CO3
2﹣+2H+═H2O+CO2↑
D.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+═2Fe(OH)3+3Mg2+
5.(6 分)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之
第1页(共30页)
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:NiCl2+2e﹣═Ni+2Cl﹣
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:
H2S(g)+
O2(g)═SO2(g)+H2O(g)△H1
2H2S(g)+SO2(g)═
S2(g)+2H2O(g)△H2
H2S(g)+
O2(g)═S(g)+H2O(g)△H3
2S(g)═S2(g)△H4
则△H4的正确表达式为( )
A.△H4=
(△H1+△H2
3
﹣△H3)
B.△H4=
(3△H3﹣△H1﹣△H2)
C.△H4=
(△H1+△H2
3
﹣△H3)
D.△H4=
(△H1﹣△H2
3
﹣△H3)
7.(6 分)室温时,M(OH)2(s)⇌M2+(aq)+2OH﹣(aq)Ksp=a,c(M2+)=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。
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发生的反应如下:CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CHO。
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6.0gNa2Cr2O7放入100mL 烧杯中,加30mL 水溶解,再缓慢加入5mL 浓硫酸,
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Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由 。
(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 %。
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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MnO2。
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ZnCO3•xZn(OH)2.取干燥后的滤饼11.2g,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/
100kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
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p0计算反应物A 的转化率α(A)的表达式为 ,
第4页(共30页)
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p0表示反应体系的总物质的量n 总和反应后A 的物
质的量n(A),n 总= mol,n(A)= mol。
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+2NH4Cl+2MnO2═Zn(NH3)
2Cl2+2MnOOH
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).
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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K2MnO4.操作b 中,绿色的K2MnO4溶液反应
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K2MnO4溶液也能得到化合物D,则阴极处得到的主要物质
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B3CA6,其中化学键的类型有 ;
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
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13.[化学﹣﹣选修5:有机化学基础](15 分)
化合物I(C11H12O3)是制备液晶材料的中间体之一,其分子中含有醛基和酯基.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
﹣
2
R
CH
﹣
2CH2OH;
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 .
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(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NaHCO3溶液反
应放出CO2,共有 种(不考虑立体异构).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,写出J 的这种同
分异构体的结构简式 .
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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;
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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
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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.
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3.(6 分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.1.0 L 1.0 mol•L
1
﹣的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2 NA
B.12g 石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5 NA
C.25℃时pH=13 的NaOH 溶液中含有OH﹣的数目为0.1 NA
D.1 mol 的羟基与1 mol 的氢氧根离子所含电子数均为9 NA
【考点】4F:阿伏加德罗常数.菁优网版权所有
【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NaAlO2水溶液中,含有水,溶液中含有的氧原
子数大于2 NA,故A 错误;
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 NA故B 正确;
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 NA,1 mol 的氢氧根离子OH﹣所含电子数
均为10 NA,故D 错误;
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++3H2↑
B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+═Cu↓+2Na+
C.NaHCO3溶液与稀H2SO4反应:CO3
2﹣+2H+═H2O+CO2↑
D.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+═2Fe(OH)3+3Mg2+
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【考点】49:离子方程式的书写.菁优网版权所有
【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.HCO3
﹣不能拆分;
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++H2↑,故A 错误;
B.钠与CuSO4溶液反应的离子反应为2Na+2H2O+Cu2+═Cu(OH)2↓+2Na++H2↑,
故B 错误;
C.NaHCO3溶液与稀H2SO4反应的离子反应为HCO3
﹣+H+═H2O+CO2↑,故C 错误
D.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2的离子反应为3Mg(OH)2+2Fe3+═3Mg2++2Fe
(OH)3,故D 正确;
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/NiCl2和金属钠之
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:NiCl2+2e﹣═Ni+2Cl﹣
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.菁优网版权所有
第12页(共30页)
【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/NiCl2作正
极,正极上电极反应式为:NiCl2+2e﹣=Ni+2Cl﹣,钠离子向正极移动。
【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:
NiCl2+2e﹣=Ni+2Cl﹣,所以该原电池中有氯化钠生成,故A 正确;
B.根据正负极电极反应式知,金属钠还原NiCl2,故B 错误;
C.正极上得电子发生还原反应,电极反应式为:NiCl2+2e﹣=Ni+2Cl﹣,故C 正确;
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:
H2S(g)+
O2(g)═SO2(g)+H2O(g)△H1
2H2S(g)+SO2(g)═
S2(g)+2H2O(g)△H2
H2S(g)+
O2(g)═S(g)+H2O(g)△H3
2S(g)═S2(g)△H4
则△H4的正确表达式为( )
A.△H4=
(△H1+△H2
3
﹣△H3)
B.△H4= (3△H3﹣△H1﹣△H2)
C.△H4=
(△H1+△H2
3
﹣△H3)
D.△H4= (△H1﹣△H2
3
﹣△H3)
【考点】BF:用盖斯定律进行有关反应热的计算.菁优网版权所有
【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。
第13页(共30页)
【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﹣△H3×2+△H2×
+△H1×
= (△H1+△H2﹣
3△H3),
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)2(s)⇌M2+(aq)+2OH﹣(aq)Ksp=a,c(M2+)=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Ksp=a,C(M2+)=b mol•L
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)2(s)⇌M2+(aq)+2OH﹣(aq),已知Ksp=a,c(M2+)=b
mol•L
1
﹣,则c(OH﹣)=
=
mol•L
1
﹣,
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。
第14页(共30页)
发生的反应如下:CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CHO。
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6.0gNa2Cr2O7放入100mL 烧杯中,加30mL 水溶解,再缓慢加入5mL 浓硫酸,
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Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由 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
%。
第15页(共30页)
【考点】U3:制备实验方案的设计.菁优网版权所有
【专题】17:综合实验题.
【分析】(1)不能将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,因为浓硫酸的密度大,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;
(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C4H10O~C4H8O 列
方程计算。
【解答】解:(1)因为浓硫酸的密度大,能将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,容易发
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:
第16页(共30页)
(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,
C4H10O~C4H8O
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MnO2。
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
MnO4
﹣ + 3Fe
2 + + 7H
2O=3Fe
(
OH
)
3↓ + MnO
2↓ + 5H
+ 、
2MnO
4
﹣ + 3Mn
2 +
+ 2H
2O=5MnO2↓ + 4H
+
;在加高锰酸钾溶液前,若pH 较低,对除杂的影响是
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ZnCO3•xZn(OH)2.取干燥后的滤饼11.2g,锻烧
第17页(共30页)
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.菁优网版权所有
【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MnO4
﹣+具有氧化性,能将Fe2+和Mn2+氧化,根据电子得失进行配平
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ZnCO3•xZn(OH)2~(x+1)ZnO 来计算。
【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MnO4
﹣+3Fe2++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+、
2MnO4
﹣+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+;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;
故答案为:Fe2+和Mn2+;MnO4
﹣+3Fe2++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+、2MnO4
﹣
+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+;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,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ZnCO3•xZn(OH)2 ~(x+1)ZnO
第18页(共30页)
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/
100kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
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p0 计算反应物A 的转化率α(A)的表达式为
×
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p0表示反应体系的总物质的量n 总和反应后A 的物
质的量n(A),n 总=
0.10
×
mol,n(A)=
0.10
×
(
2﹣
) 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.菁优网版权所有
第19页(共30页)
【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p0计算反应物A 的转化率α(A)的表达式=
×100%=(
)×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p0表示反应体系的总物质的量n 总和反应物A 的物
质的量n(A),依据压强之比等于物质的量之比,n 总:n 起始=P:P0 ,n 总=
;
第20页(共30页)
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:P0
x=
n(A)=0.10﹣
=0.10×(2﹣
)mol;
故答案为:
;0.10×(2﹣
);
②n(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+2NH4Cl+2MnO2═Zn(NH3)
2Cl2+2MnOOH
①该电池中,负极材料主要是 锌 ,电解质的主要成分是
NH
4Cl
,正极发生
的主要反应是
MnO
2+ NH
4
+ + e ﹣ =MnOOH
+ NH
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,
第21页(共30页)
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
2 ,B
NH
4Cl
.
第22页(共30页)
②操作a 中得到熔块的主要成分是K2MnO4.操作b 中,绿色的K2MnO4溶液反应
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
4
2﹣
+ 2CO
2=2MnO4
﹣ + MnO
2↓ + 2CO
3
2﹣
.
③采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D,则阴极处得到的主要物质
是
H 2 (填化学式).
【考点】BJ:常见化学电源的种类及其工作原理.菁优网版权所有
【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
③K2MnO4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.
【解答】解:(1)根据化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH,反
应中Zn 被氧化,为电池负极锌,氯化铵是电解质的主要成分,二氧化锰和铵根
离子在正极发生反应,MnO2+NH4
++e﹣=MnOOH+NH3.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;
故答案为:①锌;NH4Cl;MnO2+NH4
++e﹣=MnOOH+NH3②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)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K2MnO4溶液发生反应后生成紫色的
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3MnO4
2﹣
+2CO2=2MnO4
﹣+MnO2↓+2CO3
2﹣.采用惰性电极电解K2MnO4溶液,阴极氢离
子得电子生成氢气.故答案为:①ZnCl2 NH4Cl ②3MnO4
2﹣+2CO2=2MnO4
﹣
+MnO2↓+2CO3
2﹣l ③H2
第23页(共30页)
【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 2NiF4 ;D 的配位数为
6
;
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B3CA6,其中化学键的类型有 离子键
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
6] 3﹣
,
配位体是
F ﹣
。
【考点】8J:位置结构性质的相互关系应用;9I:晶胞的计算.菁优网版权所有
第24页(共30页)
【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K2NiF4,根据晶胞结构知,D 的配
位数是6,故答案为:K2NiF4;6;
第25页(共30页)
②该晶胞的体积=(400×10
10
﹣cm)2(1308×10
10
﹣cm),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K3FeF6,该物质中阴阳离子间存在离子
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[FeF6]3﹣,配位体是F﹣,
故答案为:离子键和配位键;[FeF6]3﹣;F﹣。
【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(C11H12O3)是制备液晶材料的中间体之一,其分子中含有醛基和酯基.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
﹣
2
R
CH
﹣
2CH2OH;
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
3)2CHCHO
.
(3)E 的分子式为
C 4H8O2 .
第26页(共30页)
(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NaHCO3溶液反
应放出CO2,共有
18
种(不考虑立体异构).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,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.菁优网版权所有
【专题】534:有机物的化学性质及推断.
【分析】A 的分子式为C4H9Cl,核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢,则A
为(CH3)3CCl,在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应,生成B 为
CH2=C(CH3)2,B 发生信息2 中的反应生成C 为(CH3)2CHCH2OH,C 发生催
化氧化生成D 为(CH3)2CHCHO,D 再与氢氧化铜反应,酸化得到E 为(CH3)
2CHCOOH,
F 的分子式为C7H8O,苯环上的一氯代物只有两种,应含有2 个不同的侧链,且处
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
第27页(共30页)
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C4H9Cl,核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢,
则A 为(CH3)3CCl,在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应,生成B 为
CH2=C(CH3)2,B 发生信息2 中的反应生成C 为(CH3)2CHCH2OH,C 发生催
化氧化生成D 为(CH3)2CHCHO,D 再与氢氧化铜反应,酸化得到E 为(CH3)
2CHCOOH,
F 的分子式为C7H8O,苯环上的一氯代物只有两种,应含有2 个不同的侧链,且处
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(CH3)3CCl,化学名称为:2﹣甲基﹣2﹣氯丙烷,
第28页(共30页)
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(CH3)2CHCHO,
故答案为:(CH3)2CHCHO;
(3)E 为(CH3)2CHCOOH,其分子式为C4H8O2,
故答案为:C4H8O2;
(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﹣CH2﹣原子团,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NaHCO3溶液反应放出CO2,则J
的同分异构体含有﹣CHO、﹣COOH,
侧链为﹣CHO、﹣CH2CH2COOH,有邻、间、对三种位置,
侧链为﹣CHO、﹣CH(CH3)COOH,有邻、间、对三种位置,
侧链为﹣CH2CHO、﹣CH2COOH,有邻、间、对三种位置,
侧链为﹣CH2CH2CHO、﹣COOH,有邻、间、对三种位置,
侧链为﹣CH(CH3)CHO、﹣COOH,有邻、间、对三种位置,
第29页(共30页)
侧链为﹣CH3、﹣CH(CHO)COOH,有邻、间、对三种位置,
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﹣CH2﹣,2 个侧链相同且处于对位,产物中侧链为﹣CH2COOH,故符合条
件的同分异构体结构简式为:
,
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.
第30页(共30页)