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2013 年安徽省高考化学试卷
一.选择题
1.(6 分)我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,
其反应如下:HCHO+O2
CO2+H2O.下列有关说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.CO2分子中的化学键为非极性键
C.HCHO 分子中含δ 键,又含π 键
D.每生成1.8gH2O 消耗2.24L O2
2.(6 分)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和
净化装置).仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
( )
选项
a 中的物质
b 中的物质
c 中收集的气体
d 中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH 溶液
C
浓硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH 溶液
A.AB.BC.CD.D
3.(6 分)下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是( )
A.银氨溶液:Na+、K+、NO3
﹣、NH3•H2O
B.空气:CH4、CO2、SO2、NO
C.氢氧化铁胶体:H+、K+、S2﹣、Br﹣
D.高锰酸钾溶液:H+、Na+、SO4
2﹣、葡萄糖分子
4.(6 分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源.一种热激活电池的基本结构
如图所示,其中作为电解质的无水LiCl
KCl
﹣
混合物受热熔融后,电池即可瞬间输
第1页(共20页)
出电能.该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb.下列有关说法正确的
是( )
A.正极反应式:Ca+2Cl﹣
2e
﹣
﹣=CaCl2
B.放电过程中,Li+向负极移动
C.每转移0.1 mol 电子,理论上生成20.7 g Pb
D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
5.(6 分)一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)
+CO(g)⇌MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H>0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡
后,若仅改变图中横坐标x 的值,重新达到平衡后,纵坐标y 随x 变化趋势合理的
是( )
选项
x
y
A
MgSO4的质量(忽略体积)
CO 的转化率
B
CO 的物质的量
CO2与CO 的物质的量之
比
C
SO2的浓度
平衡常数K
D
温度
容器内混合气体的密度
A.AB.BC.CD.D
6.(6 分)我省盛产矿盐(主要成分是NaCl,还含有SO4
2﹣等其他可溶性杂质的离
子).下列有关说法正确的是( )
A.由矿盐生产食盐,除去SO4
2﹣最合适的试剂是Ba(NO3)2
B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C.室温下,AgCl 在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D.用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
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7.(6 分)已知NaHSO3溶液显酸性,溶液中存在以下平衡:HSO3
﹣+H2O⇌H2SO3+OH
﹣①HSO3
﹣⇌H++SO3
2﹣②,向0.1mol•L
1
﹣的NaHSO3溶液中分别加入以下物质,下列
有关说法正确的是( )
A.加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO3
﹣)增大
B.加入少量Na2SO3固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HSO3
﹣)+c(OH﹣)+
c(SO3
2﹣)
C.加入少量NaOH 溶液,
的值均增大
D.加入氨水至中性,则2c(Na+)=c(SO3
2﹣)>c(H+)=c(OH﹣)
二.非选择题
8.(15 分)X、Y、Z、W 是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期,其相关信
息如下表:
元素
相关信息
X
X 的最高价氧化物对应的水化物化学式为
H2XO3
Y
Y 是地壳中含量最高的元素
Z
Z 的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W
W 的一种核素的质量数为28,中子数为14
(1)W 位于元素周期表第 周期第 族;W 的原子半径比X 的
(填“大”或“小”).
(2)Z 的第一电离能比W 的 (填“大”或“小”);XY2由固态变为气态
所需克服的微粒间作用力是 ;氢元素、X、Y 的原子可共同形成多种分子,
写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称 .
(3)振荡下,向Z 单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH 溶液直至过量,能观
察到的现象是 ;W 的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化
学方程式是 .
(4)在25℃、101kPa 下,已知13.5g 的Z 固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至
原状态,放热419kJ,该反应的热化学方程式是 .
9.(16 分)有机物F 是一种新型涂料固化剂,可由下列路线合成(部分反应条件略
去):
第3页(共20页)
(1)B 的结构简式是 ;E 中含有的官能团名称是 .
(2)由C 和E 合成F 的化学方程式是 .
(3)同时满足下列条件的苯的同分异构体的结构简式是 .
①含有3 个双键 ②核磁共振氢谱只显示1 个吸收峰 ③不存在甲基
(4)乙烯在实验室可由 (填有机物名称)通过 (填反应
类型)制备.
(5)下列说法正确的是 .
a.A 属于饱和烃 b.D 与乙醛的分子式相同 c.E 不能与盐酸反应 d.F 可以
发生酯化反应
10.(13 分)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物.平板电视显示屏生产过
程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物
质).某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
(1)洗涤滤渣A 的目的是除去 (填离子符号),检验该离子是否洗净的方
法是 .
(2)第②步反应的离子方程式是 ,滤渣B 的主要成分是 .
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法.已知化合物TBP 作为萃取剂能将铈离子从
水溶液中萃取出来,TBP (填“能”或“不能”)与水互溶.实验室进行萃
取操作时用到的主要玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等.
(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.100 0mol•L
1
﹣
FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL 标准溶液.该产品
中Ce(OH)4的质量分数为 .
11.(14 分)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7.光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的
Cr2O7
2﹣转化为Cr3+.某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4•24H2O]即可对
第4页(共20页)
该反应起催化作用.为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同
的初始pH 和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不
要留空格).
实验
编号
初始
pH
废水样品
体积/mL
草酸溶液
体积/mL
蒸馏水
体积/mL
①
4
60
10
30
②
5
60
10
30
③
5
60
测得实验①和②溶液中的Cr2O7
2﹣浓度随时间变化关系如图所示.
(2)上述反应后草酸被氧化为 (填化学式).
(3)实验①和②的结果表明 ;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)=
mol•L
1
﹣•min
1
﹣(用代数式表示).
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4•24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,
请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用;
假设二: ;
假设三: ;
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容.
(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4•Al2(SO4)
3•24H2O、Al2(SO4)3等.溶液中Cr2O7
2﹣的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过
程)
预期实验结果和结论
第5页(共20页)
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2013 年安徽省高考化学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题
1.(6 分)我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,
其反应如下:HCHO+O2
CO2+H2O.下列有关说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.CO2分子中的化学键为非极性键
C.HCHO 分子中含δ 键,又含π 键
D.每生成1.8gH2O 消耗2.24L O2
【分析】A、根据大多数放热反应在常温下能进行;
B.根据不同种元素形成的共价键为极性键;
C.根据根据一个单键就是一个δ 键,一个双键就是一个δ 键,一个π 键;
D.根据气体的体积与温度、压强有关.
【解答】解:A、该反应在室温下可以进行,故该反应为放热反应,故A 错误;
B、二氧化碳结构为O=C=O,为极性键,故B 错误;
C、甲醛中,含有碳氧双键以及两个碳氢单键,故其中3 个δ 键,1 个π 键,故C 正
确;
D、每生成1.8gH2O 消耗氧气的物质的量为0.1,没有标明状况,故不一定为2.24L,
故D 错误;
故选:C。
【点评】本题以除甲醛气体为新的情境,考查了化学反应基本理论和基本概念,涉
及化学反应中能量变化,分子结构、化学键以及气体的体积等相关知识.
2.(6 分)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和
净化装置).仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
( )
选项
a 中的物质
b 中的物质
c 中收集的气体
d 中的物质
第7页(共20页)
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH 溶液
C
浓硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH 溶液
A.AB.BC.CD.D
【分析】题给装置在常温下反应生成气体,且用向上排空气法收集,说明气体密度
比空气大,最后为防倒吸装置,以此解答该题.
【解答】解:A.浓氨水与氧化钙混合生成氨气,氨气的密度比空气小,不能使用向
上排空气法,故A 错误;
B.浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,二氧化硫密度大于空气,浓硫酸能够干
燥二氧化硫气体,故B 正确;
C.二氧化氮和水反应生成NO,不能用水吸收尾气,故C 错误;
D.常温下浓盐酸和二氧化锰不反应,故D 错误。
故选:B。
【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及常见气体的制备原理、
收集及尾气处理等,把握实验原理及实验技能为解答的关键,题目难度不大.
3.(6 分)下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是( )
A.银氨溶液:Na+、K+、NO3
﹣、NH3•H2O
B.空气:CH4、CO2、SO2、NO
C.氢氧化铁胶体:H+、K+、S2﹣、Br﹣
D.高锰酸钾溶液:H+、Na+、SO4
2﹣、葡萄糖分子
【分析】A.银氨溶液在氨水中能稳定存在;
B.NO 易被空气中的氧气氧化;
C.氢氧化铁胶体在酸性条件下不能共存;
D.葡萄糖分子具有还原性,能与具有氧化性的高锰酸钾发生氧化还原反应.
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【解答】解:A.银氨溶液在氨水中能稳定存在,在碱性条件下该组离子不发生任何
反应,能大量共存,故A 正确;
B.空气的氧气与NO 反应生成NO2,反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2,不能大
量共存,故B 错误;
C.氢氧化铁胶体在酸性条件下离子反应为Fe(OH)3+3H+═Fe3++3H2O,氢氧化铁胶
体中的三价铁可氧化具有还原性的硫离子,不能大量共存,故C 错误;
D.高锰酸钾溶液在酸性条件下具有强氧化性,葡萄糖分子具有还原性,高锰酸钾
与葡萄糖能发生氧化还原反应,不能大量共存,故D 错误;
故选:A。
【点评】本题考查离子共存问题,明确常见离子的性质及离子之间发生的反应是
解答的关键,解答该题时注意各选项中的条件,题目难度不大.
4.(6 分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源.一种热激活电池的基本结构
如图所示,其中作为电解质的无水LiCl
KCl
﹣
混合物受热熔融后,电池即可瞬间输
出电能.该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb.下列有关说法正确的
是( )
A.正极反应式:Ca+2Cl﹣
2e
﹣
﹣=CaCl2
B.放电过程中,Li+向负极移动
C.每转移0.1 mol 电子,理论上生成20.7 g Pb
D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
【分析】由原电池总反应可知Ca 为原电池的负极,被氧化生成反应H2(g)+Cl2(g)
=2HCl(g),反应的电极方程式为Ca+2Cl﹣
2e
﹣
﹣=CaCl2,为原电池的正极,发生还原
反应,电极方程式为PbSO4+2e﹣+2Li+=Li2SO4+Pb,原电池工作时,阳离子向正极移
动,阴离子向负极移动,结合电解方程式计算.
【解答】解:A.正极发生还原反应,电极方程式为PbSO4+2e﹣+2Li+=Li2SO4+Pb,故A
第9页(共20页)
错误;
B.放电过程中阳离子向正极移动,故B 错误;
C.根据电极方程式PbSO4+2e﹣+2Li+=Li2SO4+Pb,可知每转移0.1 mol 电子,理论上
生成0.05molPb,质量为10.35g,故C 错误;
D.常温下,电解质不是熔融态,离子不能移动,不能产生电流,因此连接电流表或
检流计,指针不偏转,故D 正确。
故选:D。
【点评】本题考查原电池的工作原理,注意根据总反应式结合物质所含元素化合
价的变化判断原电池的正负极,把握电极方程式的书写方法,易错点为D,注意把
握原电池的构成条件,题目难度中等.
5.(6 分)一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)
+CO(g)⇌MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H>0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡
后,若仅改变图中横坐标x 的值,重新达到平衡后,纵坐标y 随x 变化趋势合理的
是( )
选项
x
y
A
MgSO4的质量(忽略体积)
CO 的转化率
B
CO 的物质的量
CO2与CO 的物质的量之
比
C
SO2的浓度
平衡常数K
D
温度
容器内混合气体的密度
A.AB.BC.CD.D
【分析】该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应,
A.若x 是MgSO4的质量,y 是CO 的转化率,硫酸镁是固体,其质量不影响平衡移
动;
B.若x 是CO 的物质的量,y 是CO2与CO 的物质的量之比,增大CO 的物质的量,
平衡向正反应方向移动,但加入的CO 量大于CO 转化的量;
第10页(共20页)
C.若x 是二氧化硫的浓度,y 是平衡常数,平衡常数只与温度有关,与物质浓度无
关;
D.若x 是温度,y 是容器内混合气体的密度,升高温度,平衡向吸热反应方向移动.
【解答】解:该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应,
A.若x 是MgSO4的质量,y 是CO 的转化率,硫酸镁是固体,其质量不影响平衡移
动,所以增大硫酸镁的质量,CO 的转化率不变,故A 错误;
B.若x 是CO 的物质的量,y 是CO2与CO 的物质的量之比,增大CO 的物质的量,
平衡向正反应方向移动,但加入的CO 量大于CO 转化的量,所以增大CO 的物质
的量,CO2与CO 的物质的量之比应该减小,故B 错误;
C.若x 是二氧化硫的浓度,y 是平衡常数,平衡常数只与温度有关,与物质浓度无
关,增大二氧化硫浓度,温度不变,平衡常数不变,故C 错误;
D.若x 是温度,y 是容器内混合气体的密度,升高温度,平衡向吸热反应方向正反
应方向移动,气体的质量增大,容器体积不变,则容器内气体密度增大,所以符合
图象,故D 正确;
故选:D。
【点评】本题考查图象分析,侧重考查学生分析问题能力,明确纵横坐标的含义是
解本题关键,注意:所有的平衡常数只有温度有关,易错选项B,题目难度中等.
6.(6 分)我省盛产矿盐(主要成分是NaCl,还含有SO4
2﹣等其他可溶性杂质的离
子).下列有关说法正确的是( )
A.由矿盐生产食盐,除去SO4
2﹣最合适的试剂是Ba(NO3)2
B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C.室温下,AgCl 在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D.用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
【分析】A.引入新杂质NaNO3;
B.应电解熔融的NaCl;
C.AgCl 在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度;
D.饱和纯碱溶液呈碱性;
【解答】解:A.除去硫酸根离子的同时,引入了新的杂质硝酸根离子,应加入氯化
钡溶液,故A 错误;
第11页(共20页)
B.要得到钠和氯气需要电解熔融的NaCl,故B 错误;
C.增加氯离子的量,AgCl 的沉淀溶解平衡向逆向移动,溶解度减小,故C 错误;
D.饱和纯碱溶液呈碱性,可鉴别,故D 正确。
故选:D。
【点评】本题考查较为综合,涉及物质的分离、金属的冶炼、难溶电解质的溶解平
衡以及盐类水解的应用等知识,侧重于基础知识的考查,题目难度不大.
7.(6 分)已知NaHSO3溶液显酸性,溶液中存在以下平衡:HSO3
﹣+H2O⇌H2SO3+OH
﹣①HSO3
﹣⇌H++SO3
2﹣②,向0.1mol•L
1
﹣的NaHSO3溶液中分别加入以下物质,下列
有关说法正确的是( )
A.加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO3
﹣)增大
B.加入少量Na2SO3固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HSO3
﹣)+c(OH﹣)+
c(SO3
2﹣)
C.加入少量NaOH 溶液,
的值均增大
D.加入氨水至中性,则2c(Na+)=c(SO3
2﹣)>c(H+)=c(OH﹣)
【分析】A.加入金属钠,先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠抑制水解平衡
①促进电离平衡②;
B.依据溶液中电荷守恒分析判断;
C.加入氢氧化钠促进电离平衡右移,抑制水解平衡左移;
D.依据溶液中的电荷守恒分析比较.
【解答】解:A.加入少量金属Na,Na 与HSO3
﹣电离出的H+反应,溶液中c(HSO3
﹣)
浓度减小,故A 错误;
B.加入少量Na2SO3固体溶解后溶液中存在电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=2c(SO3
2﹣)
+c(HSO3
﹣)+c(OH﹣),故B 错误;
C.加入氢氧化钠促进电离,平衡右移,抑制水解,平衡左移,c(SO3
2﹣),c(OH﹣)浓
度增大;
,比值增大,故C 正确;
D.0.1mol•L
1
﹣的NaHSO3 溶液中加入氨水至中性,溶液中存在物料守恒,即:c
第12页(共20页)
(Na+)=c(SO3
2﹣)+c(HSO3
﹣)+c(H2SO3),则c(Na+)>c(SO3
2﹣)>c(H+)=c(OH﹣),
故D 错误;
故选:C。
【点评】本题考查电解质溶液,涉及弱电解质的电离和盐类的水解、三大守恒关系
的应用,平衡分析和溶液中离子浓度关系判断是解题关键,题目难度中等.
二.非选择题
8.(15 分)X、Y、Z、W 是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期,其相关信
息如下表:
元素
相关信息
X
X 的最高价氧化物对应的水化物化学式为
H2XO3
Y
Y 是地壳中含量最高的元素
Z
Z 的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W
W 的一种核素的质量数为28,中子数为14
(1)W 位于元素周期表第 三 周期第 Ⅳ
A
族;W 的原子半径比X 的
大 (填“大”或“小”).
(2)Z 的第一电离能比W 的 小 (填“大”或“小”);XY2由固态变为气态
所需克服的微粒间作用力是 分子间作用力 ;氢元素、X、Y 的原子可共同形成
多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称 乙醇 .
(3)振荡下,向Z 单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH 溶液直至过量,能观
察到的现象是 先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后变成无色溶液 ;W 的
单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式是
Si + 4HF=SiF
4↑
+ 2H
2↑
.
(4)在25℃、101kPa 下,已知13.5g 的Z 固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至
原状态,放热419kJ,该反应的热化学方程式是
4Al
( s )
+ 3O
2( g )
=2Al
2O3( s )
△
H=
3352kJ/mol
﹣
.
【分析】X、Y、Z、W 是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期,Y 是地壳中
含量最高的元素,则Y 为氧元素;X 的最高价氧化物对应的水化物化学式为
H2XO3,最高正化合价为+4,处于ⅣA 族,原子序数小于氧元素,故X 为碳元素;Z
的基态原子最外层电子排布式为3s23p1,处于第三周期第ⅢA 族,则Z 为Al 元素;
第13页(共20页)
W 的一种核素的质量数为28,中子数为14,其质子数=28
14=14
﹣
,故W 为Si 元
素,据此解答.
【解答】解:X、Y、Z、W 是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期,Y 是地壳
中含量最高的元素,则Y 为氧元素;X 的最高价氧化物对应的水化物化学式为
H2XO3,最高正化合价为+4,处于ⅣA 族,原子序数小于氧元素,故X 为碳元素;Z
的基态原子最外层电子排布式为3s23p1,处于第三周期第ⅢA 族,则Z 为Al 元素;
W 的一种核素的质量数为28,中子数为14,其质子数=28
14=14
﹣
,故W 为Si 元
素,
(1)W 为Si 元素,Si 原子核外有3 个电子层,最外层电子数为4,处于周期表中第
三周期第ⅣA 族;
同主族自上而下原子半径增大,故原子半径Si>C,
故答案为:三、ⅣA;大;
(2)同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势,故第一电离能Al<Si;
CO2固态属于分子晶体,由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是分子间作用
力;
氢元素、C、O 的原子可共同形成多种分子,能形成同种分子间氢键的物质含有羟
基或羧基,如乙醇等,
故答案为:小;分子间作用力;乙醇;
(3)Al 单质与盐酸反应后的无色溶液为氯化铝溶液,振荡下,向氯化铝溶液中滴
加NaOH 溶液直至过量,首先反应生成氢氧化铝,然后氢氧化铝与氢氧化钠反应
生成偏铝酸钠,故能观察到的现象是:先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后变
成无色溶液;
Si 的单质与氢氟酸反应生成四氟化硅与氢气,反应方程式为:
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑;
故答案为:先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后变成无色溶液;
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑;
(4)13.5g 的Al 的物质的量为
=0.5mol,4molAl 在O2气体中完全燃烧后恢
复至原状态放出的热量为419kJ×
=3352kJ,故热化学方程式为:4Al(s)+3
第14页(共20页)
O2(g)=2Al2O3(s)△H=
3352kJ/mol
﹣
,
故答案为:4Al(s)+3 O2(g)=2Al2O3(s)△H=
3352kJ/mol
﹣
.
【点评】本题以物质结构为基础,考查原子结构、分子结构,元素周期表和元素周
期律,反应热的计算及热化学方程式的书写等,题目难度不大,旨在考查学生对
基础知识的理解掌握.
9.(16 分)有机物F 是一种新型涂料固化剂,可由下列路线合成(部分反应条件略
去):
(1)B 的结构简式是
HOOC
( CH
2)4COOH
;E 中含有的官能团名称是 氨基和羟
基 .
(2)由C 和E 合成F 的化学方程式是
CH
3OOC
(
CH
2)4COOCH3+ 2HOCH
2CH2NH2
HOCH2CH2NHOC
(
CH
2)4CONHCH2CH2OH
+ 2CH
3OH
.
(3)同时满足下列条件的苯的同分异构体的结构简式是
.
①含有3 个双键 ②核磁共振氢谱只显示1 个吸收峰 ③不存在甲基
(4)乙烯在实验室可由 乙醇 (填有机物名称)通过 消去反应
(填反应类型)制备.
(5)下列说法正确的是
abd
.
a.A 属于饱和烃 b.D 与乙醛的分子式相同 c.E 不能与盐酸反应 d.F 可以
发生酯化反应
【分析】在镍作催化剂条件下,苯和氢气发生加成反应生成环己烷,环己烷被氧气
氧化生成B,在催化剂条件下,B 和甲醇发生酯化反应生成C,根据C 的结构结合
B 的分子式知,B 是1,6﹣己二酸;
在银作催化剂条件下,乙烯被氧气氧化生成环氧乙烷,环氧乙烷和氨气反应生成
E,C 和E 反应生成F,
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结合有机物的结构和性质解答.
【解答】解:在镍作催化剂条件下,苯和氢气发生加成反应生成环己烷,环己烷被
氧气氧化生成B,在催化剂条件下,B 和甲醇发生酯化反应生成C,根据C 的结构
结合B 的分子式知,B 是1,6﹣己二酸;
在银作催化剂条件下,乙烯被氧气氧化生成环氧乙烷,环氧乙烷和氨气发生加成
反应生成E,C 和E 发生取代反应生成F,
(1)B 是1,6﹣己二酸,其结构简式为:HOOC(CH2)4COOH,根据E 的结构简式知,
E 中含有羟基和氨基,
故答案为:HOOC(CH2)4COOH,羟基和氨基;
(2 )C 和E 发生取代反应生成F ,反应方程式为:CH3OOC (CH2 )
4COOCH3+2HOCH2CH2NH2
HOCH2CH2NHOC(CH2)4CONHCH2CH2OH+2CH3OH,
故答案为:CH3OOC(CH2)4COOCH3+2HOCH2CH2NH2
HOCH2CH2NHOC(CH2)
4CONHCH2CH2OH+2CH3OH;
(3)具备①含有3 个双键、②核磁共振氢谱只显示1 个吸收峰则该有机物中只含
一种类型的氢原子、③不存在甲基的苯的同分异构体的结构简式为:
,故
答案为:
;
(4)乙烯在实验室可由乙醇通过消去反应制取,故答案为:乙醇,消去反应;
(5)a.环己烷中只存在共价单键,所以属于饱和烃,故正确;
b.环氧乙烷与乙醛的分子式都是C2H4O,所以分子式相同,故正确;
c.E 中含有氨基,所以能与盐酸反应,故错误;
d.F 中含有羟基,所以可以发生酯化反应,故正确;
故选abd.
【点评】本题涉及有机化合物之间的转化关系、官能团及性质、有机反应类型、有
条件的同分异构体的书写等相关知识,明确有机物的官能团及其性质是解本题关
键,难度中等.
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10.(13 分)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物.平板电视显示屏生产过
程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物
质).某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
(1)洗涤滤渣A 的目的是除去
Fe
3 +
(填离子符号),检验该离子是否洗净的方
法是 取最后一次洗涤液,加入
KSCN
溶液,若不出现红色,则已洗净,反之,未洗
净 .
(2)第②步反应的离子方程式是
6H
+ + H 2O2+ 2CeO
2=2Ce
3 + + O 2 ↑
+ 4H
2O
,滤渣B
的主要成分是
SiO
2 .
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法.已知化合物TBP 作为萃取剂能将铈离子从
水溶液中萃取出来,TBP 不能 (填“能”或“不能”)与水互溶.实验室进行
萃取操作时用到的主要玻璃仪器有 分液漏斗 、烧杯、玻璃棒、量筒等.
(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.100 0mol•L
1
﹣
FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL 标准溶液.该产品
中Ce(OH)4的质量分数为
97.0%
.
【分析】根据该反应过程为:①CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀盐酸,Fe2O3转化FeCl3
存在于滤液中,滤渣为CeO2和SiO2;②加入稀硫酸和H2O2,CeO2转化为Ce3+,滤渣
为SiO2;③加入碱后Ce3+转化为沉淀,④通入氧气讲Ce 从+3 氧化为+4,得到产品
(1)根据滤渣A 上含有FeCl3;取最后一次洗涤液,加入KSCN 溶液,若不出现红色,
则已洗净,反之,未洗净;
(2)根据氧化还原反应中电子得失守恒来分析;滤渣B 为SiO2;
(3)根据萃取剂与水不互溶;
(4)根据电子守恒建立关系式:Ce(OH)4~FeSO4,然后进行计算求出Ce(OH)4的
质量,最后求出质量分数.
【解答】解:(1)滤渣A 上含有FeCl3,洗涤滤渣A 的目的是为了除去Fe3+;取最后一
次洗涤液,加入KSCN 溶液,若不出现红色,则已洗净,反之,未洗净;
故答案为:Fe3+;取最后一次洗涤液,加入KSCN 溶液,若不出现红色,则已洗净,反
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之,未洗净;
(2)稀硫酸、H2O2,CeO2三者反应生成转化为Ce2(SO4)3、O2和H2O,反应的离子方
程式为:6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2 ↑+4H2O;加入稀硫酸和H2O2,CeO2 转化为
Ce3+,SiO2不反应,滤渣B 的成分为SiO2,
故答案为:6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2 ↑+4H2O;SiO2;
(3)化合物TBP 作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,所以TBP 不能与水
互溶,
故答案为:不能;分液漏斗;
(4)Ce(OH)4 ~FeSO4
0.0025mol 0.1000mol/L
1
﹣×0.025L
所以m(Ce(OH)4)=0.0025mol×208g/mol=0.52g,
产品中Ce(OH)4的质量分数为
×100%=97.01%,
故答案为:97.0%.
【点评】本题以工艺流程为基础,考察化学实验基本操作、元素及化合物知识、化
学计算、氧化还原反应等相关知识.
11.(14 分)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7.光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的
Cr2O7
2﹣转化为Cr3+.某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4•24H2O]即可对
该反应起催化作用.为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同
的初始pH 和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不
要留空格).
实验
编号
初始
pH
废水样品
体积/mL
草酸溶液
体积/mL
蒸馏水
体积/mL
①
4
60
10
30
②
5
60
10
30
③
5
60
20
20
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测得实验①和②溶液中的Cr2O7
2﹣浓度随时间变化关系如图所示.
(2)上述反应后草酸被氧化为
CO
2 (填化学式).
(3)实验①和②的结果表明 溶液
pH
对该反应的速率有影响
;实验①中0~t1
时间段反应速率v(Cr3+)=
mol•L
1
﹣•min
1
﹣(用代数式表示).
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4•24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,
请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用;
假设二:
Al
3 + 起催化作用
;
假设三:
SO
4
2﹣
起催化作用
;
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容.
(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4•Al2(SO4)
3•24H2O、Al2(SO4)3等.溶液中Cr2O7
2﹣的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过
程)
预期实验结果和结论
【分析】(1)①②中PH 不同,是探究PH 对速率的影响;则②③是探究不同浓度时
草酸对速率的影响;
(2)草酸中碳元素化合价为+3 价,被氧化为+4 价;
(3)实验①②表明溶液pH 越小,反应的速率越快,根据公式求算;
(4)根据铁明矾的组成分析;
(5)做对比实验.
【解答】解:(1)①②中PH 不同,是探究PH 对速率的影响;则②③是探究不同浓
度时草酸对速率的影响,故答案为:
实验编号
初始
废水样品
草酸溶液
蒸馏水
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pH
体积/mL
体积/mL
体积/mL
③
20
20
(2)草酸中碳元素化合价为+3 价,被氧化为+4 价,所以氧化产物为CO2,故答案为:
CO2;
(3)由实验①②表明溶液pH 越小,反应的速率越快,所以溶液pH 对该反应的速
率有影响,v(Cr3+)=2v(Cr2O7
2﹣)=
×2=
mol•L
1
﹣•min
1
﹣,
故答案为:溶液pH 对该反应的速率有影响;
;
(4)根据铁明矾[Al2Fe(SO4)4•24H2O]组成分析,Al3+起催化作用;SO4
2﹣起催化作用,
故答案为:Al3+起催化作用;SO4
2﹣起催化作用;
(5)要证明Fe2+起催化作用,需做对比实验,再做没有Fe2+存在时的实验,所以要
选K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O,注意由于需要控制Al3+和SO4
2﹣浓度比,不要选用
K2SO4和Al2(SO4)3;用等物质的量K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O 代替实验①中的铁明矾,
控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验,反应进行相同时间后,若溶液
中c(Cr2O7
2﹣)大于实验①中c(Cr2O7
2﹣),则假设一成立;若两溶液中的c(Cr2O7
2﹣)
相同,则假设一不成立;故答案为:
实验方案
预期实验结果和结论
用等物质的量K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O
代替实验①中的铁明矾,控制其他反
应条件与实验①相同,进行对比实验
反应进行相同时间后,若溶液中c
(Cr2O7
2﹣)大于实验①中c(Cr2O7
2﹣),则
假设一成立;若两溶液中的c(Cr2O7
2﹣)
相同,则假设一不成立.
【点评】本题考查了探究重铬酸根与草酸反应过程中的催化作用,该反应为一比
较熟悉的反应,还考查了从图象中获取数据并分析的能力、设计实验的能力等.
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