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2015 年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅱ)
一、选择题(共7 小题,每小题6 分,满分42 分)
1.(6 分)食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好.下列说法错误的是( )
A.硅胶可用作食品干燥剂
B.P2O5不可用作食品干燥剂
C.六水合氯化钙可用作食品干燥剂
D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
2.(6 分)某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol 该酯完全水解可得到1mol 羧酸和2mol 乙醇,该羧酸
的分子式为( )
A.C14H18O5
B.C14H16O4
C.C16H22O5
D.C16H20O5
3.(6 分)原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1.a﹣的电子层结
构与氦相同,b 和c 的次外层有8 个电子,c﹣和d+的电子层结构相同.下列叙述错误的是( )
A.a 和其他3 种元素均能形成共价化合物
B.元素的非金属性次序为c>b>a
C.d 和其他3 种元素均能形成离子化合物
D.元素a、b、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
4.(6 分)NA代表阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是( )
A.60g 丙醇中存在的共价键总数为10NA
B.1L 0.1mol•L
1
﹣的NaHCO3溶液中HCO3
﹣和CO3
2﹣离子数之和为0.1NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物.23g 钠充分燃烧时转移电子数为1NA
D.235g 核素92
235U 发生裂变反应:92
235U+0
1n
38
90Sr+54
136Xe+100
1n 净产生的中子(0
1n)数为10NA
5.(6 分)分子式为C5H10O2且可与碳酸氢钠溶液反应放出气体的有机化合物有( )
A.3 种
B.4 种
C.5 种
D.6 种
6.(6 分)海水开发利用的部分过程如图所示.下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产常选用NaOH 作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
7.(6 分)用图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( )
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
D
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
A.A
B.B
C.C
D.D
二、解答题
8.(14 分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化
锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可以
得到多种化工原料,有关数据下表所示:
溶解度/(g/100g 水)
第1页(共15页)
温度/℃
化合物
0
20
40
60
80
100
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10
17
﹣
10
17
﹣
10
39
﹣
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程式为: 。
(2)持续电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论消耗锌 g.(已经F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2 和NH4Cl,两者可以通过
分离回收,滤渣的主要成分是MnO2、 和 ,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方
法是 ,其原理是 。
(4)用废电池的锌皮制作ZnSO4•7H2O 的过程中,需除去铁皮中的少量杂质铁,其方法是:加入稀
H2SO4和H2O2,溶解,铁变为 加碱调节pH 为 时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于
1×10
5
﹣mol•L
1
﹣时,即可认为该离子沉淀完全)。继续加碱调节pH 为 时,锌开始沉淀(假
定Zn2+浓度为0.1mol•L
1
﹣)。若上述过程不加H2O2的后果是 ,原因是 。
9.(14 分)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催
化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1
②CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H2
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
化学键
H
H
﹣
C
O
﹣
C≡O
H
O
﹣
C
H
﹣
E/(kJ.mol
1
﹣)
436
343
1076
465
413
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H1= kJ.mol
1
﹣,已知△H2=
58kJ
﹣
.mol
1
﹣,则△H3= kJ.mol
1
﹣
(2)反应①的化学平衡常数K 的表达式为 ;图1 中能正确反映平衡常数K 随温度变化关系
的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
(3)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60 时体系中的CO 平衡转化率(a)与温度和压强的关系如
图2 所示。a(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”),其原因是 。图2 中
的压强由大到小为 ,其判断理由是
10.(15 分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问題:
(1 )工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比
为 .
(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
①电解时发生反应的化学方程式为 .
②溶液X 中大量存在的阴离子有 .
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)a.水b.碱石灰c.浓硫酸d.饱和食盐水
(3)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL 水溶解后,再加入3mL 稀硫酸:
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水.使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
第2页(共15页)
Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:
Ⅴ.用0.1000mol•L
1
﹣硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O3
2﹣═2I﹣+S4O6
2﹣),指示剂
显示终点时共用去20.00mL 硫代硫酸钠溶液.在此过程中:
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为
②玻璃液封装置的作用是
③V 中加入的指示剂通常为 ,滴定至终点的现象是
④测得混合气中ClO2的质量为 g.
(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐.若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜
的是 (填标号)a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁.
三、化学——选修2:化学与技术。(满分15 分)
11.(15 分)苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和
工艺流程示意图如图:
相关化合物的物理常数
物质
相对分子质量
密度(g/cm
3
﹣)
沸点/℃
异丙苯
120
0.8640
153
丙酮
58
0.7898
56.5
苯酚
94
1.0722
182
回答下列问题:
(1)在反应器A 中通入的X 是 。
(2)反应①和②分别在装置 和 中进行(填装置符号)。
(3)在分解釜C 中加入的Y 为少置浓硫酸,其作用是 ,优点是用量少,缺点是 。
(4)反应②为 (填“放热”或“吸热”)反应。反应温度控制在50
60℃
﹣
,温度过高的安全
隐患是 。
(5)中和釜D 中加入的Z 最适宜的是 (填编号。已知苯酚是一种弱酸)。
a.NaOHb.CaCO3c.NaHCO3d.CaO
(6)蒸馏塔F 中的馏出物T 和P 分别为 和 ,判断的依据是 。
(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 。
四、化学-选修3:物质结构与性质。(满分15 分)
12.(15 分)A、B、C、D 为原子序数依次增大的四种元素,A2﹣和B+具有相同的电子构型;C、D 为同
周期元素,C 核外电子总数是最外层电子数的3 倍;D 元素最外层有一个未成对电子.回答下列问
题:
(1)四种元素中电负性最大的是 (填元素符号),其中C 原子的核外电子排布式为 .
第3页(共15页)
(2)单质A 有两种同素异形体,其中沸点高的是 (填分子式),原因是 ;A 和B 的氢
化物所属的晶体类型分别为 和 .
(3)C 和D 反应可生成组成比为1:3 的化合物E,E 的立体构型为 ,中心原子的杂化轨道类
型为 .
(4)化合物D2A 的立体构型为 ,中心原子的价层电子对数为 ,单质D 与湿润的
Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为 .
(5)A 和B 能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞边长a=0.566nm,F 的化学式为 ;
晶胞中A 原子的配位数为 ;列式计算晶体F 的密度(g•cm
3
﹣ ) (保留小数点后两
位数字).
五、化学一选修5:有机化学基础(满分15 分)
13.
(15 分)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材枓的生物相容性方面
有很好的应用前景. PPG 的一种合成路线如下:
已知:
①烃A 的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢
②化合物B 为单氯代烃:化合物C 的分子式为C5H8
③E、F 为相对分子质量差14 的同系物,F 是福尔马林的溶质
④
冋答下列问题:
(1)A 的结构简式为 .
(2)由B 生成C 的化学方程式为 .
(3)由E 和F 生成G 的反应类型为 ,G 的化学名称为 .
(4)①由D 和H 生成PPG 的化学方程式为:
②若PPG 平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为 (填标号).
a. 48b. 58c. 76 d.122
(5)D 的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种(不含立体异构):
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体②既能发生银镜反应,又能发生水解反应
其中核磁共振氢谱显示为3 组峰,且峰面积比为6:1:1 的是 (写结构简式)
D 的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是 (填
标号).
a.质谱仪 b.红外光谱仪c.元素分析仪d.核磁共振仪.
第4页(共15页)
2015 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(共7 小题,每小题6 分,满分42 分)
1.(6 分)食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好.下列说法错误的是( )
A.硅胶可用作食品干燥剂
B.P2O5不可用作食品干燥剂
C.六水合氯化钙可用作食品干燥剂
D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
【考点】KF:常见的食品添加剂的组成、性质和作用.菁优网版权所有
【分析】A.硅胶具有吸水性,无毒;
B.P2O5吸水转化为酸;
C.六水合氯化钙不能吸水;
D.具有吸水性的植物纤维无毒.
【解答】解:A.硅胶具有吸水性,无毒,则硅胶可用作食品干燥剂,故A 正确;
B.P2O5吸水转化为酸,导致食品变质,则P2O5不可用作食品干燥剂,故B 正确;
C.六水合氯化钙不能吸水,则不能作食品干燥剂,故C 错误;
D.具有吸水性的植物纤维无毒,则可用作食品干燥剂,故D 正确;
故选:C。
【点评】本题考查物质的性质及食品干燥剂,为高频考点,把握物质的性质、化学与生活的关系为解
答的关键,侧重分析与应用能力的综合考查,题目难度中等.
2.(6 分)某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol 该酯完全水解可得到1mol 羧酸和2mol 乙醇,该羧酸
的分子式为( )
A.C14H18O5
B.C14H16O4
C.C16H22O5
D.C16H20O5
【考点】1B:真题集萃;H3:有机物实验式和分子式的确定;M8:有关有机物分子式确定的计算.
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【分析】1mol 该酯完全水解可得到1mol 羧酸和2mol 乙醇,则说明酯中含有2 个酯基,结合酯的水解
特点以及质量守恒定律判断。
【解答】解:某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol 该酯完全水解可得到1mol 羧酸和2mol 乙醇,说明
酯中含有2 个酯基,设羧酸为M,
则反应的方程式为C18H26O5+2H2O→M+2C2H6O,
由质量守恒可知M 的分子式为C14H18O5,
故选:A。
【点评】本题为2015 年高考题,考查有机物的推断,为高频考点,把握酯化反应中碳原子个数变化、
官能团的变化为推断的关系,侧重酯的性质的考查,题目难度不大。
3.(6 分)原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1.a﹣的电子层结
构与氦相同,b 和c 的次外层有8 个电子,c﹣和d+的电子层结构相同.下列叙述错误的是( )
A.a 和其他3 种元素均能形成共价化合物
B.元素的非金属性次序为c>b>a
C.d 和其他3 种元素均能形成离子化合物
D.元素a、b、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
【考点】8F:原子结构与元素周期律的关系.菁优网版权所有
【分析】原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1,a﹣的电子层结构
与氦相同,则a 为H 元素;b 和c 的次外层有8 个电子,原子只能有3 个电子层,则b 为S 元素,c
为Cl,c﹣和d+的电子层结构相同,则d 为K 元素.
A.H 元素与K 元素形成的化合物为KH,属于离子化合物;
B.同周期自左而右非金属性增强,氢化物中H 元素为正价,其非金属性最弱;
C.K 元素与其它元素可以形成KH、K2S、KCl;
D.H 元素最高正化合价为+1、最低负化合价为﹣1,S 元素最高正化合价为+6、最低负化合价为﹣2,
Cl 元素最高正化合价为+7、最低负化合价为﹣1.
【解答】解:原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1,a﹣的电子层
结构与氦相同,则a 为H 元素;b 和c 的次外层有8 个电子,原子只能有3 个电子层,则b 为S 元
第5页(共15页)
素,c 为Cl,c﹣和d+的电子层结构相同,则d 为K 元素。
A.H 元素与S 元素、Cl 元素放出形成H2S、HCl,二者属于共价化合物,但与K 元素形成的化合物为
KH,属于离子化合物,故A 错误;
B.同周期自左而右非金属性增强,氢化物中H 元素为正价,其非金属性最弱,故非金属性Cl>S>
H,故B 正确;
C.K 元素与其它元素可以形成KH、K2S、KCl,均属于离子化合物,故C 正确;
D.H 元素最高正化合价为+1、最低负化合价为﹣1,S 元素最高正化合价为+6、最低负化合价为﹣2,
Cl 元素最高正化合价为+7、最低负化合价为﹣1,最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6,故D
正确,
故选:A。
【点评】本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题关键,侧重对元素周期律的考查,题目涉
及金属氢化物是中学知识的盲点,难度不大.
4.(6 分)NA代表阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是( )
A.60g 丙醇中存在的共价键总数为10NA
B.1L 0.1mol•L
1
﹣的NaHCO3溶液中HCO3
﹣和CO3
2﹣离子数之和为0.1NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物.23g 钠充分燃烧时转移电子数为1NA
D.235g 核素92
235U 发生裂变反应:92
235U+0
1n
38
90Sr+54
136Xe+100
1n 净产生的中子(0
1n)数为10NA
【考点】1B:真题集萃;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.丙醇中含7 个C
H
﹣
键、2 个C
C
﹣
键、1 个C
O
﹣
键和1 个O
H
﹣
键;
B.HCO3
﹣水解生成碳酸,结合原子守恒分析;
C.钠发生氧化反应后,Na 元素的化合价由0 升高为+1 价;
D.92
235U+0
1n
38
90Sr+54
136Xe+100
1n 净产生的中子为10
1=9
﹣
个.
【解答】解:A.60g 丙醇为1mol,丙醇中含7 个C
H
﹣
键、2 个C
C
﹣
键、1 个C
O
﹣
键和1 个O
H
﹣
键,
存在的共价键总数为11NA,故A 错误;
B.1L 0.1mol•L
1
﹣的NaHCO3溶液中HCO3
﹣和CO3
2﹣离子数之和小于0.1NA,碳酸分子中含C 原子,故
B 错误;
C.23g 钠充分燃烧时转移电子数为
×(1
0
﹣)×NA=1NA,故C 正确;
D.92
235U+0
1n
38
90Sr+54
136Xe+100
1n 净产生的中子为10
1=9
﹣
个,则235g 核素92
235U 发生裂变反应净
产生的中子(0
1n)数为9NA,故D 错误;
故选:C。
【点评】本题考查阿伏伽德罗常数及计算,为高频考点,把握物质中的化学键、物料守恒、盐类水解、
氧化还原反应中转移电子计算等为解答的关键,侧重分析与应用能力的综合考查,综合性较强,
题目难度中等.
5.(6 分)分子式为C5H10O2且可与碳酸氢钠溶液反应放出气体的有机化合物有( )
A.3 种
B.4 种
C.5 种
D.6 种
【考点】H6:有机化合物的异构现象.菁优网版权所有
【专题】532:同分异构体的类型及其判定.
【分析】分子式为C5H10O2且可与碳酸氢钠溶液反应放出气体,则该有机物中含有﹣COOH,所以为
戊酸,戊酸的种类等于丁基的种类,写出丁基的种类即可.
【解答】解:分子式为C5H10O2且可与碳酸氢钠溶液反应放出气体,则该有机物中含有﹣COOH,所以
为戊酸,戊酸的种类等于丁基的种类,丁基(﹣C4H9)的异构体有:﹣CH2CH2CH2CH3,﹣CH(CH3)
CH2CH3,﹣CH2CH(CH3)CH3,﹣C(CH3)3,故戊酸的有机物的异构体数目为4,故选B。
【点评】本题主要考查同分异构体书写、官能团的性质与确定等,难度中等,注意利用丁基异构判断.
6.(6 分)海水开发利用的部分过程如图所示.下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
第6页(共15页)
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产常选用NaOH 作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
【考点】1B:真题集萃;E7:海水资源及其综合利用.菁优网版权所有
【分析】A.向苦卤中通入Cl2置换出溴单质,分离得到溴;
B.粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO4
2﹣等杂质,精制时应加入试剂进行除杂,过滤后向滤液中加入盐酸至
溶液呈中性,再进行重结晶进行提纯;
C.工业常选用生石灰或石灰水作沉淀剂;
D.先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收转化为HBr,达到富集的目的.
【解答】解:A.向苦卤中通入Cl2置换出溴单质,分离得到溴,通入Cl2是为了提取溴,故A 正确;
B.粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO4
2﹣等杂质,精制时通常在溶液中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的
NaOH 溶液和过量的Na2CO3溶液,过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性,再进行重结晶进行提
纯,故B 正确;
C.工业常选用生石灰或石灰水作沉淀剂,故C 错误;
D.海水提取溴一般用氯气置换溴离子转化为溴单质,用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还
原吸收转化为HBr,达到富集的目的,故D 正确,
故选:C。
【点评】本题考查海水资源的综合利用,注意掌握中学常见的化学工业,侧重对化学与技术的考查,
难度不大.
7.(6 分)用图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( )
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
D
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
A.A
B.B
C.C
D.D
【考点】U5:化学实验方案的评价.菁优网版权所有
【分析】A.先发生盐酸与NaOH 的反应;
B.常温下,Al 遇浓硝酸发生钝化;
C.NaOH 过量,开始不生成沉淀;
D.发生氧化还原反应.
【解答】解:A.先发生盐酸与NaOH 的反应,然后盐酸与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,最后盐酸与碳酸
氢钠反应生成气体,则现象不合理,故A 错误;
B.常温下,Al 遇浓硝酸发生钝化,则不能观察到红棕色气体,现象不合理,故B 错误;
C.NaOH 过量,开始不生成沉淀,反应生成偏铝酸钠和氯化钠,开始无现象,故C 错误;
D.草酸与高锰酸钾发生氧化还原反应,溶液褪色,现象合理,故D 正确;
故选:D。
【点评】本题考查物质的性质及实验装置的综合应用,为高频考点,为2015 年高考真题,把握物质的
性质、发生的反应、反应与现象的关系为解答的关键,侧重分析与实验能力的综合考查,综合性较
强,题目难度中等.
二、解答题
8.(14 分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化
锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可以
得到多种化工原料,有关数据下表所示:
溶解度/(g/100g 水)
0
20
40
60
80
100
第7页(共15页)
温度/℃
化合物
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10
17
﹣
10
17
﹣
10
39
﹣
回答下列问题:
(1 )该电池的正极反应式为
MnO
2+ H + + e ﹣ =MnOOH
,电池反应的离子方程式为:
2MnO2+ Zn
+ 2H
+ =2MnOOH
+ Zn
2 +
。
(2)持续电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论消耗锌
0.05
g.(已经F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,两者可以通过 加热浓缩
冷却结晶 分离回收,滤渣的主要成分是MnO2、 碳粉 和
MnOOH
,欲从中得到较纯的
MnO2,最简便的方法是 空气中加热 ,其原理是 碳粉转变为二氧化碳,
MnOOH
氧化为二氧
化锰 。
(4)用废电池的锌皮制作ZnSO4•7H2O 的过程中,需除去铁皮中的少量杂质铁,其方法是:加入稀
H2SO4和H2O2,溶解,铁变为
Fe
3 +
加碱调节pH 为
2.7
时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于
1×10
5
﹣mol•L
1
﹣时,即可认为该离子沉淀完全)。继续加碱调节pH 为
6
时,锌开始沉淀(假定
Zn2+浓度为0.1mol•L
1
﹣)。若上述过程不加H2O2的后果是
Zn
2 + 和
Fe
2 + 分离不开
,原因是
Zn
(
OH
)
2、
Fe
(
OH
)
2的
Ksp
相近
。
【考点】1B:真题集萃;BH:原电池和电解池的工作原理;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
【分析】(1)该电池的正极发生还原反应,MnO2被还原生成MnOOH;负极锌被氧化生成Zn2+,以此
书写电池总反应式;
(2)持续电流强度为0.5A,电池工作五分钟,则电量为0.5A×300s=150C,转移电子的物质的量为
,以此计算消耗锌的质量、物质的量;
(3)填充物含有碳粉、二氧化锰,且生成MnOOH 等,在空气中加热时,碳粉、MnOOH 可被氧化;
(4)铁加入稀H2SO4和H2O2,可被氧化生成Fe3+,铁刚好沉淀完全时离子浓度小于1×10
5
﹣mol•L
1
﹣,
结合Ksp=10
39
﹣计算pH,并根据Ksp 计算锌开始沉淀的pH。
【解答】解:(1)该电池的正极发生还原反应,MnO2被还原生成MnOOH,电极方程式为MnO2+H++e﹣
=MnOOH,负极锌被氧化生成Zn2+,电池总反应式为2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+,
故答案为:MnO2+H++e﹣=MnOOH;2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+;
(2)持续电流强度为0.5A,电池工作五分钟,则电量为0.5A×300s=150C,转移电子的物质的量为
,则消耗Zn 的质量为
×
×65g/mol=0.05g,
故答案为:0.05;
(3)滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,可通过加热浓缩、冷却结晶得到晶体,填充物含有碳粉、二氧化锰,
且生成MnOOH 等,在空气中加热时,碳粉、MnOOH 可被氧化,分别生成二氧化碳和二氧化锰,
故答案为:加热浓缩;冷却结晶;碳粉;MnOOH;空气中加热;碳粉转变为二氧化碳,MnOOH 氧化
为二氧化锰;
(4)铁加入稀H2SO4和H2O2,可被氧化生成Fe3+,铁刚好沉淀完全时离子浓度小于1×10
5
﹣mol•L
1
﹣,
因Ksp=10
39
﹣,
则c(OH﹣)=
mol/L≈0.5×10
11
﹣mol/L,此时pH=2.7,
如锌开始沉淀,则c(OH﹣)=
mol/L=10
8
﹣mol/L,此时pH=6,
由表中数据可知Zn(OH)2、Fe(OH)2的Ksp 相近,如不加H2O2,则Zn2+和Fe2+分离不开,
故答案为:Fe3+;2.7;6;Zn2+和Fe2+分离不开;Zn(OH)2、Fe(OH)2的Ksp 相近。
【点评】本题为2015 年新课标卷考题,考查原电池知识以及物质的分离、提纯,侧重于原电池的工作
原理以及实验基本操作和注意问题,题目难度中等,有利于培养学生良好的科学素养。
9.(14 分)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催
化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1
第8页(共15页)
②CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H2
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
化学键
H
H
﹣
C
O
﹣
C≡O
H
O
﹣
C
H
﹣
E/(kJ.mol
1
﹣)
436
343
1076
465
413
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H1= ﹣
99
kJ.mol
1
﹣,已知△H2=
58kJ
﹣
.mol
1
﹣,则△H3=
+ 41
kJ.mol
1
﹣
(2)反应①的化学平衡常数K 的表达式为
;图1 中能正确反映平衡常数K 随
温度变化关系的曲线为
a
(填曲线标记字母),其判断理由是 反应
①
正反应为放热反应,平
衡常数随温度升高而减小 。
(3)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60 时体系中的CO 平衡转化率(a)与温度和压强的关系如
图2 所示。a(CO)值随温度升高而 减小 (填“增大”或“减小”),其原因是 反应
①
正反应
为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡体系中
CO
的量增大,反应
③
为吸热反应,
升高温度,平衡向正反应方向移动,又使平衡体系中
CO
的增大,总结果,随温度升高,
CO
的转化
率减小 。图2 中的压强由大到小为
P 3>
P 2>
P 1 ,其判断理由是 相同温度下,反应
③
前后气
体分子数不变,压强改变不影响其平衡移动,反应
①
正反应为气体分子数减小的反应,增大压强,
有利于平衡向正反应方向移动,
CO
的转化率增大,故增大压强有利于
CO
的转化率升高
【考点】BB:反应热和焓变;CB:化学平衡的影响因素.菁优网版权所有
【分析】(1)反应热=反应物总键能﹣生成物总键能;根据盖斯定律:反应②﹣反应①=反应③,反应
热也进行相应的计算;
(2)化学平衡常数指可逆反应得到平衡时,各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓
度的化学计量数次幂的乘积所得的比值;
化学平衡常数只受温度影响,根据温度对平衡移动的影响,进而判断温度对平衡常数影响;
(3)由图可知,压强一定时,随温度的升高,CO 的转化率降低,根据升高温度对反应①、③的影响,
进行分析CO 转化率变化原因;
相同温度下,反应③前后气体分子数不变,压强改变不影响其平衡移动,反应①正反应为气体分子
式减小的反应,增大压强,有利于平衡向正反应方向移动,CO 的转化率增大。
【解答】解:(1)反应热=反应物总键能﹣生成物总键能,故△H1=1076kJ.mol
1
﹣+2×436kJ.mol
1
﹣﹣
(3×413+343+465)kJ.mol
1
﹣=
99kJ
﹣
.mol
1
﹣;
根据盖斯定律:反应②﹣反应①=反应③,故△H3=△H2﹣△H1=
58kJ
﹣
.mol
1
﹣﹣(﹣99kJ.mol
1
﹣)
=+41kJ.mol
1
﹣,
故答案为:﹣99;+41;
(2)反应①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的平衡常数表达式K=
;
反应①正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,曲线a 正确反映平衡
常数K 随温度变化关系,
故答案为:
;a;反应①正反应为放热反应,平衡常数随温度升高而减小;
(3)由图可知,压强一定时,随温度的升高,CO 的转化率减小,反应①正反应为放热反应,升高温度,
平衡向逆反应方向移动,平衡体系中CO 的量增大,反应③为吸热反应,升高温度,平衡向正反应
方向移动,又使平衡体系中CO 的增大,总结果,随温度升高,CO 的转化率减小;
相同温度下,反应③前后气体分子数不变,压强改变不影响其平衡移动,反应①正反应为气体分子
数减小的反应,增大压强,有利于平衡向正反应方向移动,CO 的转化率增大,故增大压强有利于
CO 的转化率升高,故压强:P3>P2>P1,
故答案为:减小;反应①正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡体系中CO 的
第9页(共15页)
量增大,反应③为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,又使平衡体系中CO 的增大,总
结果,随温度升高,CO 的转化率减小;
P3>P2>P1;相同温度下,反应③前后气体分子数不变,压强改变不影响其平衡移动,反应①正反应
为气体分子数减小的反应,增大压强,有利于平衡向正反应方向移动,CO 的转化率增大,故增大
压强有利于CO 的转化率升高。
【点评】本题考查反应热有关计算、平衡常数及其影响因素、化学平衡的影响因素、化学平衡图象综
合应用等,侧重考查学生分析计算能力,需要学生具备扎实的基础,难度中等。
10.(15 分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问題:
(1 )工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比
为
2 :
1
.
(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
①电解时发生反应的化学方程式为
NH
4Cl
+ 2HCl
NCl3+ 3H
2↑
.
②溶液X 中大量存在的阴离子有
Cl
﹣ 、
OH
﹣
.
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是
c
(填标号)a.水b.碱石灰c.浓硫酸d.饱和食盐水
(3)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL 水溶解后,再加入3mL 稀硫酸:
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水.使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:
Ⅴ.用0.1000mol•L
1
﹣硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O3
2﹣═2I﹣+S4O6
2﹣),指示剂
显示终点时共用去20.00mL 硫代硫酸钠溶液.在此过程中:
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为
2ClO
2+ 10I
﹣ + 8H
+ ═
2Cl
﹣ + 5I
2+ 4H
2O
②玻璃液封装置的作用是 吸收残留的
ClO
2气体(避免碘的逸出)
③V 中加入的指示剂通常为 淀粉溶液 ,滴定至终点的现象是 溶液由蓝色变为无色,且半分钟
内不变色
④测得混合气中ClO2的质量为
0.02700
g.
(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐.若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜
的是
d
(填标号)a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁.
【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.菁优网版权所有
【专题】18:实验分析题.
【分析】(1)KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应,SO3
2﹣被氧化成SO4
2﹣,由电子、电荷守恒可知该
离子反应为2ClO3
﹣+SO3
2﹣+2H+═2ClO2+SO4
2﹣+H2O;
(2)由生产流程可知氯化铵在盐酸溶液中进行电解,阴极生成氢气,阳极生成NCl3,电解方程式为
NH4Cl+2HCl
NCl3+3H2↑,在NCl3溶液中加入NaClO2,可生成ClO2、NH3和X,X 中含Cl﹣、
OH﹣;由信息可知,ClO2易溶于水,所以不能利用水溶液吸收,氨气为碱性气体,利用性质差异分
离提纯;
(3)①由题目信息可知,ClO2通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应,氧化I﹣为I2,自身被还原为Cl﹣,
同时生成水;
②玻璃液封装置可防止有害气体逸出;
③淀粉遇碘单质变蓝;
④根据关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3计算n(ClO2),再根据m=nM 计算m(ClO2);
(4)亚氯酸盐具有氧化性,Fe2+将ClO2
﹣还原成Cl﹣,Fe2+ 被氧化为铁离子.
第10页(共15页)
【解答】解:
(1)KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得ClO2,可知SO3
2﹣被氧化成SO4
2﹣,由电子、
电荷守恒可知该离子反应为2ClO3
﹣+SO3
2﹣+2H+═2ClO2+SO4
2﹣+H2O,氧化剂为KClO3,还原剂为
Na2SO3,由离子反应可知该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1,故答案为:2:1;
(2)①由生产流程可知氯化铵在盐酸溶液中电解,阴极生成氢气,阳极生成NCl3,电解方程式为
NH4Cl+2HCl
NCl3+3H2↑,
故答案为:NH4Cl+2HCl
NCl3+3H2↑;
②
在
NCl3
溶
液
中
加
入
NaClO2
,
可
生
成
ClO2
、
NH3
和
X
,
发
生
NCl3+NaClO2+H2O→ClO2+NH3+NaOH+NaCl,溶液X 中大量存在的阴离子有Cl﹣、OH﹣,
故答案为:Cl﹣、OH﹣;
③a.ClO2易溶于水,不能利用饱和食盐水吸收氨气,故错误;
b.碱石灰不能吸收氨气,故错误;
c.浓硫酸可以吸收氨气,且不影响ClO2,故正确;
d.ClO2易溶于水,不能利用水吸收氨,故错误;
故答案为:c;
(3)①由题目信息可知,ClO2通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应,氧化I﹣为I2,自身被还原为Cl﹣,
同时生成水,反应离子方程式为2ClO2+10I﹣+8H+═2Cl﹣+5I2+4H2O,
故答案为:2ClO2+10I﹣+8H+═2Cl﹣+5I2+4H2O;
②玻璃液封装置的作用是吸收残留的ClO2气体(避免碘的逸出),故答案为:吸收残留的ClO2气体
(避免碘的逸出);
③V 中加入的指示剂通常为淀粉溶液,滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变
色,故答案为:淀粉溶液;溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色;
④含有Na2S2O3物质的量为0.02 L×0.1mol/L=0.002 mol,则:
根据关系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3,
2 10
n(ClO2) 0.002mol
所以n(ClO2)=0.0004mol,所以m(ClO2)=0.0004 mol×67.5g/mol=0.02700g,
故答案为:0.02700;
(4)若要除去超标的亚氯酸盐,ac 均不能还原亚氯酸盐,b 中KI 具有还原性但氧化产物不适合饮用
水使用,只有d 中Fe2+将ClO2
﹣还原成Cl﹣,Fe2+ 被氧化为铁离子,且铁离子水解生成胶体可净化
饮用水,则最适宜的是d,故答案为:d.
【点评】本题考查物质含量的测定,为高频考点,为2015 年高考真题,把握物质的性质、制备流程、发
生的反应为解答的关键,侧重分析与实验、计算能力的综合考查,综合性较强,题目难度中等.
三、化学——选修2:化学与技术。(满分15 分)
11.(15 分)苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和
工艺流程示意图如图:
相关化合物的物理常数
物质
相对分子质量
密度(g/cm
3
﹣)
沸点/℃
异丙苯
120
0.8640
153
丙酮
58
0.7898
56.5
苯酚
94
1.0722
182
回答下列问题:
(1)在反应器A 中通入的X 是 氧气或空气 。
第11页(共15页)
(2)反应①和②分别在装置
A
和
C
中进行(填装置符号)。
(3)在分解釜C 中加入的Y 为少置浓硫酸,其作用是 催化剂 ,优点是用量少,缺点是 腐蚀设备
。
(4)反应②为 放热 (填“放热”或“吸热”)反应。反应温度控制在50
60℃
﹣
,温度过高的安全
隐患是 可能会导致(过氧化物)爆炸 。
(5)中和釜D 中加入的Z 最适宜的是
c
(填编号。已知苯酚是一种弱酸)。
a.NaOHb.CaCO3c.NaHCO3d.CaO
(6)蒸馏塔F 中的馏出物T 和P 分别为 丙酮 和 苯酚 ,判断的依据是 丙酮的沸点低于苯酚
。
(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 原子利用率高 。
【考点】U3:制备实验方案的设计.菁优网版权所有
【专题】18:实验分析题;25:实验评价题;43:演绎推理法;547:有机实验综合.
【分析】用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,由给予的反应信息,异丙苯与氧气在反应器A 中发生氧化
反应生成
,在蒸发器中分离出
,未反应的异丙苯进行循环利用
在分解釜中在浓硫酸作催化剂条件下分解得到
、
,在中和
釜中加入Z,目的是中和硫酸,且不能与苯酚反应,可以是碳酸氢钠,然后用水洗涤,再经过蒸馏,
由于丙酮的沸点低于苯酚,则T 为丙酮、P 为苯酚。
(1)在反应器A 发生信息中的反应①,应通入氧气或空气;
(2)由上述分析可知,反应①在A 中发生,反应②在C 中发生;
(3)浓硫酸起催化剂作用,浓硫酸腐蚀性强,会腐蚀设备;
(4)反应②的△H<0,为放热反应,含有过氧化物,温度过高,容易发生爆炸,
(5)加入的Z 中和硫酸,且不能与苯酚反应;
(6)沸点越低越先蒸出,处于蒸馏塔的上部;
(7)由异丙苯最终得到苯酚和丙酮,原子利用率高。
【解答】解:用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,由给予的反应信息,异丙苯与氧气在反应器A 中发生
氧化反应生成
,在蒸发器中分离出
,未反应的异丙苯进行循环
利用,
在分解釜中在浓硫酸作催化剂条件下分解得到
、
,
在中和釜中加入Z,目的是中和硫酸,且不能与苯酚反应,可以是碳酸氢钠,然后用水洗涤,再经
过蒸馏,由于丙酮的沸点低于苯酚,则T 为丙酮、P 为苯酚。
(1)在反应器A 发生信息中的反应①,故需要氧气或空气,所以X 为氧气或空气,
故答案为:氧气或空气;
(2)由上述分析可知,反应①在反应器中发生,即A 装置,反应②在分解釜中进行,即C 装置,
故答案为:A;C;
(3)
在浓硫酸作条件下分解得到
、
,浓硫酸作作催化剂,浓硫
酸腐蚀性强,容易腐蚀设备,
故答案为:催化剂;腐蚀设备;
(4)反应②的△H<0,为放热反应,有过氧化物存在,温度过高会导致爆炸,反应温度控制在50﹣
60℃,
故答案为:放热;温度过高会导致爆炸;
(5)加入Z 的目的是中和硫酸,且不能与苯酚反应,
a.NaOH 能与硫酸、苯酚反应,故不选;
b.CaCO3为固体,且与硫酸反应生成的硫酸钙微溶,会阻止碳酸钙与硫酸的反应,故b 不选;
c.NaHCO3能与硫酸反应,不与苯酚反应,故c 选;
d.CaO 能与苯酚反应,且与硫酸反应生成的硫酸钙微溶,会阻止氧化钙与硫酸的反应,故d 不选;
故选:c;
(6)由于丙酮的沸点低于苯酚,沸点越低越先蒸出,处于蒸馏塔的上部,则T 为丙酮、P 为苯酚,
第12页(共15页)
故答案为:丙酮;苯酚;丙酮的沸点低于苯酚;
(7)由异丙苯最终得到苯酚和丙酮,整个过程原子利用率高,
故答案为:原子利用率高。
【点评】本题考查有机物的制备实验方案,涉及对化学工艺流程、装置及试剂的分析评价等,关键是
根据实验目的与给予的反应信息理解工艺流程原理,是对学生综合能力的考查,难度中等。
四、化学-选修3:物质结构与性质。(满分15 分)
12.(15 分)A、B、C、D 为原子序数依次增大的四种元素,A2﹣和B+具有相同的电子构型;C、D 为同
周期元素,C 核外电子总数是最外层电子数的3 倍;D 元素最外层有一个未成对电子.回答下列问
题:
(1)四种元素中电负性最大的是
O
(填元素符号),其中C 原子的核外电子排布式为
1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
3
.
(2)单质A 有两种同素异形体,其中沸点高的是
O 3 (填分子式),原因是
O 3 相对分子质量较大
,
范德华力较大 ;A 和B 的氢化物所属的晶体类型分别为 分子晶体 和 离子晶体 .
(3)C 和D 反应可生成组成比为1:3 的化合物E,E 的立体构型为 三角锥形 ,中心原子的杂化轨
道类型为
sp
3
.
(4)化合物D2A 的立体构型为
V 形
,中心原子的价层电子对数为
4
,单质D 与湿润的
Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为
2Cl
2+ 2Na
2CO3+ H 2O=Cl2O + 2NaHCO
3+ 2NaCl
.
(5)A 和B 能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞边长a=0.566nm,F 的化学式为
Na
2O
;
晶胞中A 原子的配位数为
8
;列式计算晶体F 的密度(g•cm
3
﹣ )
2.27g•cm
3
﹣
(保留小数点
后两位数字).
【考点】9I:晶胞的计算.菁优网版权所有
【专题】51B:原子组成与结构专题;51D:化学键与晶体结构.
【分析】A、B、C、D 为原子序数依次增大的四种元素,C、D 为同周期元素,C 核外电子总数是最外层
电子数的3 倍,则C 为P 元素;D 元素最外层有一个未成对电子,D 为Cl 元素;
A2﹣和B+具有相同的电子构型,则A 为O 元素、B 为Na 元素;
(1)四种元素电负性最大的为O 元素,C 为P 元素;
(2)A 为O 元素,有O2、O3两种同素异形体,O3相对分子质量较大,沸点较高,B 的氢化物为NaH,为
离子晶体;
(3)C 和D 反应可生成化合物为PCl3,为sp3杂化;
(4 )化合物D2A 为Cl2O ,立体构型为V 形,氯气与湿润的Na2CO3 反应的方程式为
2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl;
(5)A 和B 能够形成化合物F 为离子化合物,阴离子位于晶胞的定点和面心,阳离子位于晶胞的体
心,则Na 的个数为8,O 的个数为8×
+6×
=4,
N(Na):N(O)=2:1,则形成的化合物为Na2O,计算质量和体积,可计算密度.
【解答】解:A、B、C、D 为原子序数依次增大的四种元素,C、D 为同周期元素,C 核外电子总数是最
外层电子数的3 倍,则C 为P 元素;D 元素最外层有一个未成对电子,D 为Cl 元素;
A2﹣和B+具有相同的电子构型,则A 为O 元素、B 为Na 元素;
(1)四种元素分别为O、Na、O、Cl,电负性最大的为O 元素,C 为P 元素,核外电子排布为
1s22s22p63s23p3,
故答案为:O;1s22s22p63s23p3;
(2)A 为O 元素,有O2、O3两种同素异形体,二者对应的晶体都为分子晶体,因O3相对分子质量较
大,则范德华力较大,沸点较高,A 的氢化物为水,为分子晶体,B 的氢化物为NaH,为离子晶体,
故答案为:O3;O3相对分子质量较大,范德华力较大;分子晶体;离子晶体;
(3)C 和D 反应可生成组成比为1:3 的化合物为PCl3,P 形成3 个δ 键,孤电子对数为
=1,则
为sp3杂化,立体构型为为三角锥形,
故答案为:三角锥形;sp3;
(4)化合物D2A 为Cl2O,O 为中心原子,形成2 个δ 键,孤电子对数为
=2,则中心原子的价层
电子对数为4,立体构型为V 形,
第13页(共15页)
氯
气
与
湿
润
的
Na2CO3
反
应
可
制
备
Cl2O
,
反
应
的
方
程
式
为
2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl,
故答案为:V 形;4;2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl;
(5)A 和B 能够形成化合物F 为离子化合物,阴离子位于晶胞的顶点和面心,阳离子位于晶胞的体
心,则Na 的个数为8,O 的个数为8×
+6×
=4,
N(Na):N(O)=2:1,则形成的化合物为Na2O,
晶胞中O 位于顶点,Na 位于体心,每个晶胞中有1 个Na 与O 的距离最近,每个定点为8 个晶胞共
有,则晶胞中O 原子的配位数为8,
晶胞的质量为
g,
晶胞的体积为(0.566×10
7
﹣)3cm3,
则晶体F 的密度为
g•cm
3
﹣=2.27 g•cm
3
﹣,
故答案为:Na2O;8;2.27g•cm
3
﹣.
【点评】本题考查物质结构和性质,为高频考点,侧重考查学生空间想象能力、知识运用能力,涉及晶
胞计算、原子结构等知识点,采用均摊法、价层电子对互斥理论等理论分析解答,难点是晶胞计算
题目难度中等.
五、化学一选修5:有机化学基础(满分15 分)
13.
(15 分)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材枓的生物相容性方面
有很好的应用前景. PPG 的一种合成路线如下:
已知:
①烃A 的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢
②化合物B 为单氯代烃:化合物C 的分子式为C5H8
③E、F 为相对分子质量差14 的同系物,F 是福尔马林的溶质
④
冋答下列问题:
(1)A 的结构简式为
.
(2)由B 生成C 的化学方程式为
.
(3)由E 和F 生成G 的反应类型为 加成反应 ,G 的化学名称为
3﹣
羟基丙醛
.
(
4
)
①
由
D
和
H
生
成
PPG
的
化
学
方
程
式
为
:
②若PPG 平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为
b
(填标号).
a. 48b. 58c. 76 d.122
(5)D 的同分异构体中能同时满足下列条件的共有
5
种(不含立体异构):
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体②既能发生银镜反应,又能发生水解反应
其中核磁共振氢谱显示为3 组峰,且峰面积比为6:1:1 的是
(写结构简式)
D 的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是
c
(填标
号).
a.质谱仪 b.红外光谱仪c.元素分析仪d.核磁共振仪.
【考点】HC:有机物的合成.菁优网版权所有
【分析】烃A 的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,
=5…10,则A 为
第14页(共15页)
C5H10,结构为
;A 发生光照下取代反应生成B 为
,B 发生消去反应生成C 为
,化合物C 的分子式为C5H8;C 发生氧化反应生成D 为HOOC(CH2)3COOH,E、F 为相对
分子质量差14 的同系物,F 是福尔马林的溶质,则F 为HCHO,可知E 为CH3CHO,由信息④可知
E 与F 反应生成G 为OHCH2CH2CHO,G 与氢气发生加成反应生成H 为OHCH2CH2CH2OH,D 与
H 发生缩聚反应生成PPG(
),以此来解答.
【解答】解:烃A 的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,
=5…10,则A
为C5H10,结构为
;A 发生光照下取代反应生成B 为
,B 发生消去反应生成C
为
,化合物C 的分子式为C5H8;C 发生氧化反应生成D 为HOOC(CH2)3COOH,E、F 为相
对分子质量差14 的同系物,F 是福尔马林的溶质,则F 为HCHO,可知E 为CH3CHO,由信息④可
知E 与F 反应生成G 为OHCH2CH2CHO,G 与氢气发生加成反应生成H 为OHCH2CH2CH2OH,D
与H 发生缩聚反应生成PPG(
),
(1)A 的结构简式为
,故答案为:
;
(2)由B 生成C 的化学方程式为
,
故答案为:
;
(3)由E 和F 生成G 的反应类型为加成反应,G 的化学名称为3﹣羟基丙醛,故答案为:加成反应;3
﹣羟基丙醛;
(
4
)
①
由
D
和
H
生
成
PPG
的
化
学
方
程
式
为
,
故答案为:
;
②若PPG 平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为
≈58,故答案为:b;
(5)D 的同分异构体中能同时满足①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,含﹣COOH,②既能发生
银镜反应,又能发生水解反应﹣COOCH,D 中共5 个C,则含3 个C
C
C
﹣﹣
上的2 个H 被﹣
COOH、﹣OOCH 取代,共为3+2=5 种,含其中核磁共振氢谱显示为3 组峰,且峰面积比为6:1:1
的是
,D 及同分异构体中组成相同,由元素分析仪显示的信号(或数据)完全相同,
故答案为:5;
;c.
【点评】本题考查有机物的推断,为高频考点,为2015 年高考真题,把握合成中碳链变化、官能团变
化及反应条件推断物质为解答的关键,侧重分析与推断能力的综合考查,题目难度中等.
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