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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CO32﹣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92235U 发生裂变反应:92235U+01n
3890Sr+54136Xe+1001n 净产生
的中子(01n)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( )
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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:
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溶解度/(g/100g 水)
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1×10﹣5mol•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:
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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:
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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;
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+2S2O32﹣═
2I﹣+S4O62﹣),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.
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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 。
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(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 .
(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)
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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.
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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
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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.菁优网版权所有
【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.
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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CO32﹣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92235U 发生裂变反应:92235U+01n
3890Sr+54136Xe+1001n 净产生
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的中子(01n)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.92235U+01n
3890Sr+54136Xe+1001n 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CO32﹣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.92235U+01n
3890Sr+54136Xe+1001n 净产生的中子为10﹣1=9 个,则235g 核素
92235U 发生裂变反应净产生的中子(01n)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
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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
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+、SO42﹣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
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了提取溴,故A 正确;
B.粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣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;
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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)
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 MnO2+H++e﹣=MnOOH ,电池反应的离子方程
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式为: 2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+ 。
(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 Fe3+ 加碱调节pH
为 2.7 时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10﹣5mol•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 Zn2+和Fe2+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1×10﹣5mol•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+,
第18 页(共34 页)
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1×10﹣5mol•L﹣1,因Ksp=10﹣39,
则c(OH﹣)=
mol/L≈0.5×10﹣11mol/L,此时pH=2.7,
如锌开始沉淀,则c(OH﹣)=
mol/L=10﹣8mol/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
②CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H2
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H3
第19 页(共34 页)
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 P3>P2>P1 ,
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
第20 页(共34 页)
【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=
;
第21 页(共34 页)
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 .
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(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 NH4Cl+2HCl
NCl3+3H2↑ .
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+2S2O32﹣═
2I﹣+S4O62﹣),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 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)
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.
第23 页(共34 页)
【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,SO32﹣被氧化成SO42﹣,
由电子、电荷守恒可知该离子反应为2ClO3﹣+SO32﹣+2H+═
2ClO2+SO42﹣+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.
【解答】解:(1)KClO3 在H2SO4 存在下与Na2SO3 反应制得ClO2,可知
SO32﹣被氧化成SO42﹣,由电子、电荷守恒可知该离子反应为
2ClO3﹣+SO32﹣+2H+═2ClO2+SO42﹣+H2O,氧化剂为KClO3,还原剂为
第24 页(共34 页)
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,
第25 页(共34 页)
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:
第26 页(共34 页)
(1)在反应器A 中通入的X 是 氧气或空气 。
(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
第27 页(共34 页)
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
第28 页(共34 页)
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,
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 1s22s22p63s23p3 .
(2)单质A 有两种同素异形体,其中沸点高的是 O3 (填分子式),原因
是 O3 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 sp3 .
(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
2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+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,
第29 页(共34 页)
F 的化学式为 Na2O ;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,
第30 页(共34 页)
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,
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.
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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):
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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
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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
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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.