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2017 年江苏省高考化学试卷解析版
参考答案与试题解析
一、单项选择题:本题包括10 小题,每小题2 分,共计20 分.每小题只有一个选项符合题意.
1.(2 分)2017 年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”.下列做法应提倡的是
( )
A.夏天设定空调温度尽可能的低
B.推广使用一次性塑料袋和纸巾
C.少开私家车多乘公共交通工具
D.对商品进行豪华包装促进销售
【考点】FE:"三废"处理与环境保护.菁优网版权所有
【专题】56:化学应用.
【分析】绿色简约生活方式是一种生活理念,也是一种生活态度,指的是生活作息时所耗用的能量要尽量减
少,特别是减少二氧化碳的排放量,减缓生态恶化;可以从节电、节能和回收等环节来改变生活细节,据此
进行分析判断即可.
【解答】解:A、夏天设定空调温度尽可能的低,浪费了电能资源,增加能量损耗,故A 错误;
B、推广使用一次性塑料袋和纸巾,浪费了资源,故B 错误;
C、少开私家车多乘公共交通工具,可以节约资源,减少空气污染,故C 正确;
D、对商品进行豪华包装促进销售,浪费了资源,故D 错误;
故选:C。
【点评】解答本题关键是看是否减少了对空气中可吸收颗粒物的释放,环保问题已经引起了全球的重视,难
度不大.
2.(2 分)下列有关化学用语表示正确的是( )
A.质量数为31 的磷原子:3115P
B.氟原子的结构示意图:
C.CaCl2 的电子式:
D.明矾的化学式:Al2(SO4)3
【考点】4J:电子式、化学式或化学符号及名称的综合.菁优网版权所有
【专题】514:化学用语专题.
【分析】A.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数;
B.氟原子的核电荷数=核外电子总数=9,最外层含有7 个电子;
C.两个氯离子不能合并;
D.明矾为十二水合硫酸铝钾.
【解答】解:A.质量数为31 的磷原子的质量数=15+16=31,该原子正确的表示方法为:3115P,故A 正
确;
B.氟原子的核电荷数、核外电子总数都是9,其正确的结构示意图为:
,故B 错误;
C.氯化钙为离子化合物,电子式中需要标出阴阳离子所带电荷,氯化钙正确的电子式为
,
故C 错误;
D.明矾化学式中含有结晶水,其正确的化学式为:KAl(SO4)2•12H2O,故D 错误;
故选:A。
【点评】本题考查常见化学用语的表示方法,题目难度不大,涉及电子式、原子结构示意图、元素符号、化
学式等知识,注意掌握常见化学用语的书写原则,试题培养学生的规范答题能力.
3.(2 分)下列有关物质性质与用途具有对应关系正确的是( )
A.Na2O2 吸收CO2 产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.ClO2 具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SiO2 硬度大,可用于制造光导纤维
D.NH3 易溶于水,可用作制冷剂
【考点】14:物质的组成、结构和性质的关系.菁优网版权所有
【专题】513:物质的性质和变化专题.
【分析】A.Na2O2 吸收CO2 生成O2 和Na2CO3,氧气能供给呼吸;
B.ClO2 具有强氧化性;
C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,光导纤维是利用光的全反射原理;
D.氨气易液化而吸收热量导致周围环境温度降低。
【解答】解:A.Na2O2 吸收CO2 生成O2 和Na2CO3,且人呼出的水蒸气也能和过氧化钠反应生成氧气,氧
气能供给呼吸,所以过氧化钠可用作呼吸面具的供氧剂,故A 正确;
B.ClO2 具有强氧化性而使蛋白质变性,所以该物质能杀菌消毒,故B 错误;
C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,光导纤维是利用光的全反射原理,与二氧化硅的硬度大小无关,故C
错误;
D.氨气易液化而吸收热量导致周围环境温度降低,所以氨气常常作制冷剂,与氨气易溶于水无关,故D 错
误;
故选:A。
【点评】本题考查物质组成、结构和性质,为高频考点,属于基础题,明确物质结构和性质是解本题关键,
结构决定性质、性质决定用途,题目难度不大。
4.(2 分)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的是( )
A.制取SO2
B.验证漂白性
C.收集SO2
D.尾气处理
【考点】U5:化学实验方案的评价.菁优网版权所有
【专题】25:实验评价题.
【分析】实验室可用浓硫酸和铜在加热条件下反应制备二氧化硫,二氧化硫密度比空气大,可用向上排空气
法收集,具有漂白性,可使品红褪色,二氧化硫为酸性氧化物,可与碱反应,以此解答该题.
【解答】解:A.稀硫酸和铜不反应,应用浓硫酸和铜反应制备二氧化硫气体,故A 错误;
B.二氧化硫具有漂白性,可使品红褪色,操作符合要求,可达到实验目的,故B 正确;
C.二氧化硫密度比空气大,可用向上排空气法收集,气体应从长导管进入,故C 错误;
D.二氧化硫不溶于饱和亚硫酸氢钠溶液,应用氢氧化钠溶液吸收尾气,且防止倒吸,故D 错误。
故选:B。
【点评】本题考查较为综合,涉及气体的制备、收集以及性质的检验等,为高频考点,侧重于学生的分析能
力和实验能力的考查,注意把握物质的性质的异同以及实验的严密性和可行性的评价,难度中等
5.(2 分)短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大,其中只有Y、Z 处于同一周期且相邻,Z 是地壳
中含量最多的元素,W 是短周期中金属性最强的元素.下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B.W 的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C.Y 的单质的氧化性比Z 的强
D.X、Y、Z 三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
【考点】8F:原子结构与元素周期律的关系.菁优网版权所有
【专题】51C:元素周期律与元素周期表专题.
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大,Z 是地壳中含量最多的元素,W 是短周期中金
属性最强的元素,则Z 是O、W 是Na 元素,其中只有Y、Z 处于同一周期且相邻,且Y 原子序数小于Z,
则Y 是N 元素,X 是H 元素;
A.原子的电子层数越多其原子半径越大,原子的电子层数相同的元素,其原子半径随着原子序数增大而减
小;
B.W 的最高价氧化物的水化物是NaOH;
C.Y 单质是氮气、Z 单质是氧气,元素的非金属性氧气,其单质的氧化性越强;
D.X、Y、Z 三种元素组成的化合物可能是硝酸、硝酸铵.
【解答】解:短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大,Z 是地壳中含量最多的元素,W 是短周期
中金属性最强的元素,则Z 是O、W 是Na 元素,其中只有Y、Z 处于同一周期且相邻,且Y 原子序数小于
Z,则Y 是N 元素,X 是H 元素;
A.原子的电子层数越多其原子半径越大,原子的电子层数相同的元素,其原子半径随着原子序数增大而减
小,X 位于第一周期、Y 和Z 位于第二周期且原子序数Y<Z,W 位于第三周期,所以原子半径:r(X)<r
(Z)<r(Y)<r(W),故A 错误;
B.W 的最高价氧化物的水化物是NaOH,NaOH 是强碱,故B 错误;
C.Y 单质是氮气、Z 单质是氧气,元素的非金属性氧气,其单质的氧化性越强,非金属性O>N 元素,所
以Z 单质的氧化性大于Y,故C 错误;
D.X、Y、Z 三种元素组成的化合物可能是硝酸、硝酸铵,硝酸是共价化合物、硝酸铵是离子化合物,故D
正确;
故选:D。
【点评】本题考查原子结构和元素周期律,为高频考点,明确原子结构、元素周期表结构及元素周期律是解
本题关键,正确判断元素是解本题关键,注意:铵盐中不含金属元素但属于离子化合物,题目难度不大.
6.(2 分)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.钠与水反应:Na+2H2O═Na++2OH﹣+H2↑
B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl﹣+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH﹣
电解
¯
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO3﹣+OH﹣═CaCO3↓+H2O
【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.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,且离子方程式要遵循原子守恒、电荷守恒和转移电子守恒;
B.电解饱和食盐水时,阳极上生成氯气、阴极上生成氢气同时阴极附近有NaOH 生成;
C.二者反应生成硫酸钡和水,且氢离子、氢氧根离子和水的计量数都是2;
D.二者反应生成碳酸钙沉淀、一水合氨和水.
【解答】解:A.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,且离子方程式要遵循原子守恒、电荷守恒和转移电子守
恒,离子方程式为2Na+2H2O═2Na++2OH﹣+H2↑,故A 错误;
B.电解饱和食盐水时,阳极上生成氯气、阴极上生成氢气同时阴极附近有NaOH 生成,离子方程式为2Cl﹣
+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH﹣,故B 正确;
电解
¯
C.二者反应生成硫酸钡和水,且氢离子、氢氧根离子和水的计量数都是2,离子方程式为Ba2++2OH﹣
+2H++SO42﹣═BaSO4↓+2H2O,故C 错误;
D.二者反应生成碳酸钙沉淀、一水合氨和水,离子方程式为向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:
NH4++Ca2++HCO3﹣+2OH﹣═CaCO3↓+H2O+NH3•H2O,故D 错误;
故选:B。
【点评】本题考查离子方程式书写的正误判断,为高频考点,把握发生的反应及离子反应的书写方法为解答
的关键,侧重复分解反应、氧化还原反应的离子反应考查,注意离子反应中保留化学式的物质及电子、电荷
守恒,题目难度不大.
7.(2 分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.Fe
FeCl2
Fe(OH)2
𝐶𝑙2
→
点燃
𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑞)
→
B.S
SO3
H2SO4
𝑂2
→
点燃
𝐻2𝑂
→
C.CaCO3
CaO
CaSiO3
高温
→
𝑆𝑖𝑂2
→
高温
D.NH3
NO
HNO3
𝑂2
→
催化剂、△
𝐻2𝑂
→
【考点】EB:氨的化学性质;FO:含硫物质的性质及综合应用;GM:铁的化学性质.菁优网版权所有
【专题】513:物质的性质和变化专题.
【分析】A、铁与氯气反应生成三氯化铁;
B.硫与氧气反应生成二氧化硫;
C.CaCO3 高温分解生成CaO,CaO 和二氧化硅高温反应生成硅酸钙;
D.氨气催化氧化生成NO,NO 和水不反应。
【解答】解:A、因为氯气具有强氧化性,则铁与氯气反应生成三氯化铁,而不是氯化亚铁,故A 错误;
B.硫与氧气反应生成二氧化硫,而不是三氧化硫,故B 错误;
C.CaCO3 高温分解生成CaO,CaO 为碱性氧化物,和酸性氧化物二氧化硅高温反应生成盐硅酸钙,故C 正
确;
D.氨气催化氧化生成NO,NO 和水不反应,不能生成硝酸,故D 错误;
故选:C。
【点评】本题考查了物质性质、物质转化的应用,主要是硫、铁、氮的化合物性质的理解判断,掌握基础是
解题关键,题目难度中等。
8.(2 分)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3 ).下列说法不正确的是
①C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2 (g)△H1=a kJ•mol﹣1
②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2 (g)△H2=b kJ•mol﹣1
③CO2 (g)+3H2 (g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H3=c kJ•mol﹣1
④2CH3OH(g)═CH3OCH3 (g)+H2O(g)△H4=d kJ•mol﹣1( )
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是 CO2 资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)═CH3OCH3 (g)
H2O(l)的△H
kJ•mol﹣1
1
2
+ 1
2
= 𝑑
2
D.反应 2CO(g)+4H2 (g)═CH3OCH3 (g)+H2O(g)的△H=( 2b+2c+d ) kJ•mol﹣1
【考点】BB:反应热和焓变.菁优网版权所有
【专题】517:化学反应中的能量变化.
【分析】A.反应③中的反应物为CO2、H2;
B.反应③中的反应物为CO2,转化为甲醇;
C.由反应④可知,物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量高;
D.由盖斯定律可知,②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2 (g)═CH3OCH3 (g)+H2O(g).
【解答】解:A.反应③中的反应物为CO2、H2,由反应可知,反应①、②为反应③提供原料气,故A 正
确;
B.反应③中的反应物为CO2,转化为甲醇,则反应③也是 CO2 资源化利用的方法之一,故B 正确;
C.由反应④可知,物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量高,则反应CH3OH(g)═1
2
CH3OCH3 (g)
H2O(l)的△H
kJ•mol﹣1,故C 错误;
+ 1
2
≠𝑑
2
D.由盖斯定律可知,②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2 (g)═CH3OCH3 (g)+H2O(g),则△H=
( 2b+2c+d ) kJ•mol﹣1,故D 正确;
故选:C。
【点评】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应的特点、反应中能量变化、盖斯定律应用为解答的
关键,侧重分析能力和应用能力的考查,题目难度中等.
9.(2 分)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN ﹣、Cl ﹣
B.c(H+)/c(OH﹣)=1×10 ﹣12 的溶液中:K+、Na+、CO32﹣、NO3﹣
C.c(Fe2+ )=1 mol•L﹣1 的溶液中:K+、NH4+、MnO4﹣、SO42﹣
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH4+、SO42﹣、HCO3﹣
【考点】DP:离子共存问题.菁优网版权所有
【专题】516:离子反应专题.
【分析】A.无色透明说明溶液中不含有色离子,且离子之间不反应;
B.c(H+)/c(OH﹣)=1×10 ﹣12 的溶液,溶液呈碱性,离子之间不反应且和氢氧根离子不反应的能大量
共存;
C.能和亚铁离子反应的离子不能大量共存;
D.能使甲基橙溶液变红色,说明溶液呈酸性,离子之间不反应的能大量共存.
【解答】解:A.Fe3+呈黄色,不符合无色条件,且Fe3+、SCN ﹣发生络合反应而不能大量共存,故A 错
误;
B.c(H+)/c(OH﹣)=1×10 ﹣12 的溶液,溶液呈碱性,这几种离子之间不反应且都不和氢氧根离子反
应,所以能大量共存,故B 正确;
C.Fe2+、MnO4﹣发生氧化还原反应而不能大量共存,故C 错误;
D.能使甲基橙溶液变红色,说明溶液呈酸性,HCO3﹣能和氢离子反应生成二氧化碳和水而不能大量共存,
故D 错误;
故选:B。
【点评】本题考查离子共存,为高频考点,侧重考查氧化还原反应、络合反应、复分解反应,明确离子共存
条件及离子性质是解本题关键,注意隐含信息的灵活运用,题目难度不大.
10.(2 分)H2O2 分解速率受多种因素影响。实验测得 70℃时不同条件下H2O2 浓度随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2 浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH 越小,H2O2 分解速率越快
C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2 分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2 分解速率的影响大
【考点】CA:化学反应速率的影响因素.菁优网版权所有
【专题】51F:化学反应速率专题.
【分析】A.图甲中溶液的pH 相同,但浓度不同,浓度越大,相同时间内浓度的变化量越大;
B.图乙中H2O2 浓度相同,但加入NaOH 浓度不同,说明溶液的pH 不同,NaOH 浓度越大,相同时间内双
氧水浓度变化量越大;
C.图丙中少量Mn2+存在时,相同时间内双氧水浓度变化量:0.1mol/LNaOH 溶液>1.0mol/LNaOH 溶液>
0mol/LNaOH 溶液;
D.图丁中pH 相同,锰离子浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大。
【解答】解:A.图甲中溶液的pH 相同,但浓度不同,浓度越大,相同时间内浓度的变化量越大,由此得
出相同pH 条件下,双氧水浓度越大,双氧水分解速率越快,故A 错误;
B.图乙中H2O2 浓度相同,但加入NaOH 浓度不同,说明溶液的pH 不同,NaOH 浓度越大,相同时间内双
氧水浓度变化量越大,由此得出:双氧水浓度相同时,pH 越大双氧水分解速率越快,故B 错误;
C.图丙中少量Mn2+存在时,相同时间内双氧水浓度变化量:0.1mol/LNaOH 溶液>1.0mol/LNaOH 溶液>
0mol/LNaOH 溶液,由此得出:锰离子作催化剂时受溶液pH 的影响,溶液碱性越弱,其分解速率越快,故
C 错误;
D.图丁中pH 相同,锰离子浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,图丙中说明催化剂的催化效率
受溶液的pH 值影响,由此得出:碱性溶液中,Mn2+对H2O2 分解速率的影响大,故D 正确;
故选:D。
【点评】本题以双氧水分解为载体考查影响化学反应速率影响因素,为高频考点,侧重考查学生图象分析、
判断、归纳及知识灵活运用能力,明确图中曲线变化趋势及影响因素是解本题关键,题目难度中等。
二、不定项选择题:本题包括5 小题,每小题4 分,共计20 分.每小题只有一个或两个选项符合题意.若正确
答案只包括一个选项,多选时,该小题得0 分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2 分,选两个
且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0 分
11.(4 分)萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是( )
A.a 和b 都属于芳香族化合物
B.a 和c 分子中所有碳原子均处于同一平面上
C.a、b 和c 均能使酸性KMnO4 溶液褪色
D.b 和c 均能与新制的Cu(OH)2 反应生成红色沉淀
【考点】HD:有机物的结构和性质.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】A.a 中不含苯环;
B.a、c 中含甲基、亚甲基、次甲基均为四面体构型;
C.a 含碳碳双键、b 中苯环上连有甲基、c 含﹣CHO;
D.只有﹣CHO 与新制的Cu(OH)2 反应生成红色沉淀.
【解答】解:A.a 中不含苯环,则不属于芳香族化合物,只有b 属于,故A 错误;
B.a、c 中含甲基、亚甲基、次甲基均为四面体构型,则a 和c 分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,
故B 错误;
C.a 含碳碳双键、b 中苯环上连有甲基、c 含﹣CHO,均能使酸性KMnO4 溶液褪色,故C 正确;
D.只有﹣CHO 与新制的Cu(OH)2 反应生成红色沉淀,则只有c 能与新制的Cu(OH)2 反应生成红色沉
淀,故D 错误;
故选:C。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系、有机反应为解答的关键,
侧重分析能力和应用能力的考查,注意选项B 为解答的难点,题目难度不大.
12.(4 分)下列说法正确的是( )
A.反应N2 (g)+3H2 (g)⇌2NH3 (g)的△H<0,△S>0
B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
C.常温下,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10﹣12,pH=10 的含Mg2+溶液中,c(Mg2+ )≤5.6×10﹣4 mol•L﹣1
D.常温常压下,锌与稀H2SO4 反应生成11.2 L H2,反应中转移的电子数为6.02×1023
【考点】BB:反应热和焓变.菁优网版权所有
【专题】517:化学反应中的能量变化.
【分析】A.由化学计量数可知△S<0;
B.导线连接锌块,构成原电池时Zn 为负极;
C.pH=10 的含Mg2+溶液中,c(OH﹣)=10﹣4 mol•L﹣1,c(Mg2+ )
;
≤
𝐾𝑠𝑝
𝑐(𝑂𝐻‒ )2
D.常温常压下,Vm≠22.4L/mol.
【解答】解:A.合成氨反应为放热反应,△H<0,且为气体体积减小的反应,则△S<0,故A 错误;
B..导线连接锌块,构成原电池时Zn 为负极,Fe 作正极被保护,则可以减缓管道的腐蚀,故B 正确;
C.pH=10 的含Mg2+溶液中,c(OH﹣)=10﹣4 mol•L﹣1,c(Mg2+ )
5.6×10﹣4
≤5.6 × 10 ‒ 12
(10 ‒ 4)2
=
mol•L﹣1,故C 正确;
D.常温常压下,Vm≠22.4L/mol,则不能利用氢气的体积计算物质的量及转移电子数,故D 错误;
故选:BC。
【点评】本题考查较综合,涉及反应热与焓变、原电池、难溶电解质Ksp 的计算等,为高频考点,把握化学
反应原理为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,注意选项D 为易错点,题目难度中等.
13.(4 分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向硅酸钠溶液中滴加1 滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸至红色
褪去,2min 后,试管里出现凝胶
非金属性:Cl>Si
B
向滴有甲基橙的AgNO3 溶液中滴加KCl 溶液,溶液由红色
变为黄色
KCl 溶液具有碱性
C
在CuSO4 溶液中滴加KI 溶液,再加入苯,振荡,有白色沉
淀生成,苯层呈紫色
白色沉淀可能为
CuI
D
某溶液滴加盐酸酸化的BaCl2 溶液,生成白色沉淀
该溶液中一定含有
SO42﹣
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
【专题】25:实验评价题.
【分析】A.比较非金属性,应用最高价氧化物的水化物;
B.生成AgCl 沉淀,银离子浓度减小,酸性减弱;
C.硫酸铜与KI 发生氧化还原反应生成碘和CuI;
D.滴加盐酸酸化的BaCl2 溶液,生成白色沉淀,该沉淀为硫酸钡或AgCl 等。
【解答】解:A.该实验只能比较酸性的强弱,但不能比较非金属性,应用最高价氧化物的水化物,故A 错
误;
B.硝酸银为强酸弱碱盐,水解呈酸性,加入KCl 生成AgCl 沉淀,银离子浓度减小,酸性减弱,故B 错
误;
C.苯层呈紫色,说明生成碘,硫酸铜与KI 发生氧化还原反应生成碘和CuI,故C 正确;
D.滴加盐酸酸化的BaCl2 溶液,生成白色沉淀,该沉淀为硫酸钡或AgCl 等,可能含有硫酸根离子,故D
错误。
故选:C。
【点评】本题考查了化学实验方案的评价,为高频考点,题目难度中等,涉及金属性、非金属性强弱比较、
弱电解质的电离平衡及其影响等知识,明确常见元素及其化合物性质为解答关键,试题培养了学生的分析能
力及灵活应用能力。
14.(4 分)常温下,Ka (HCOOH)=1.77×10﹣4,Ka (CH3COOH)=1.75×10﹣5,Kb (NH3•H2O)=
1.76×10﹣5,下列说法正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol•L﹣1 的 HCOONa 和NH4Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者
B.用相同浓度的NaOH 溶液分别滴定等体积pH 均为3 的HCOOH 和CH3COOH 溶液至终点,消耗NaOH
溶液的体积相等
C.0.2 mol•L﹣1 HCOOH 与 0.1 mol•L﹣1 NaOH 等体积混合后的溶液中:c(HCOO﹣)+c(OH﹣)=c
(HCOOH)+c(H+)
D.0.2 mol•L﹣1 CH3COONa 与 0.1 mol•L﹣1 盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):c(CH3COO﹣)>c
(Cl﹣)>c(CH3COOH)>c(H+)
【考点】D5:弱电解质在水溶液中的电离平衡.菁优网版权所有
【专题】51G:电离平衡与溶液的pH 专题.
【分析】A.电离平衡常数越大,其离子水解程度越小,根据电离平衡常数知,其离子水解程度:CH3COO﹣
>NH4+>HCOO﹣,任何电解质溶液中都存在电荷守恒,所以得出c(HCOO﹣)+c(OH﹣)=c(Na+)+c
(H+)=0.1mol/L+c(H+)、c(NH4+)+c(H+)=c(Cl﹣)+c(OH﹣)=0.1mol/L+c(OH﹣),水解程度
NH4+>HCOO﹣,所以前者c(H+)大于后者c(OH﹣);
B.pH 相同的HCOOH 和CH3COOH,浓度:c(HCOOH)<c(CH3COOH),用相同浓度的NaOH 溶液分
别滴定等体积pH 均为3 的HCOOH 和CH3COOH 溶液至终点时,酸的浓度越大,消耗的碱体积越大;
C.任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒得c(HCOO﹣)+c(OH﹣)=c(Na+)+c
(H+),混合溶液中溶质为等物质的量浓度的HCOOH 和HCOONa;
D.二者混合后溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH3COONa、CH3COOH 和NaCl,混合溶液的pH<7,说
明醋酸电离程度大于醋酸钠水解程度。
【解答】解:A.电离平衡常数越大,其离子水解程度越小,根据电离平衡常数知,其离子水解程度:
CH3COO﹣>NH4+>HCOO﹣,任何电解质溶液中都存在电荷守恒,所以得出c(HCOO﹣)+c(OH﹣)=c
(Na+)+c(H+)=0.1mol/L+c(H+)、c(NH4+)+c(H+)=c(Cl﹣)+c(OH﹣)=0.1mol/L+c(OH﹣),
水解程度NH4+>HCOO﹣,所以前者c(H+)大于后者c(OH﹣),所以浓度均为0.1 mol•L﹣1 的 HCOONa
和NH4Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者,故A 正确;
B.pH 相同的HCOOH 和CH3COOH,浓度:c(HCOOH)<c(CH3COOH),用相同浓度的NaOH 溶液分
别滴定等体积pH 均为3 的HCOOH 和CH3COOH 溶液至终点时,酸的浓度越大,消耗的碱体积越大,pH、
体积相同的HCOOH 和CH3COOH,物质的量前者小于后者,所以后者消耗的NaOH 体积多,故B 错误;
C.任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒得c(HCOO﹣)+c(OH﹣)=c(Na+)+c
(H+),混合溶液中溶质为等物质的量浓度的HCOOH 和HCOONa,甲酸电离程度大于水解程度,所以c
(HCOOH)<c(Na+),所以得c(HCOO﹣)+c(OH﹣)>c(HCOOH)+c(H+),故C 错误;
D.二者混合后溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH3COONa、CH3COOH 和NaCl,混合溶液的pH<7,说
明醋酸电离程度大于醋酸钠水解程度,醋酸是弱酸,其电离程度较小,所以粒子浓度大小顺序是c
(CH3COO﹣)>c(Cl﹣)>c(CH3COOH)>c(H+),故D 正确;
故选:AD。
【点评】本题考查弱电解质的电离,为高频考点,侧重考查学生分析判断能力,明确电离平衡常数与水解程
度关系、溶液中存在的守恒是解本题关键,注意C 中等量代换,题目难度不大。
15.(4 分)温度为T1 时,在三个容积均为1L 的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2
(g) (正反应吸热)。实验测得:v 正=v (NO2 )消耗=k 正c2(NO2 ),v 逆=v(NO)消耗=2v (O2 )
消耗=k 逆c2 (NO)•c(O2 ),k 正、k 逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是( )
物质的起始浓度(mol•L﹣1)
物质的平衡浓度
(mol•L﹣1)
容器编号
c(NO2)
c(NO)
c
(O2
)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
Ⅲ
0
0.5
0.35
A.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为 4:5
B.达平衡时,容器Ⅱ中 c(O2 )/c(NO2 ) 比容器Ⅰ中的大
C.达平衡时,容器Ⅲ中 NO 的体积分数小于50%
D.当温度改变为 T2 时,若 k 正=k 逆,则 T2>T1
【考点】CP:化学平衡的计算.菁优网版权所有
【专题】51E:化学平衡专题.
【分析】A.I 中的反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2 (g)
开始(mol/L)0.6
0
0
反应(mol/L)0.4
0.4
0.2
平衡(mol/L)0.2
0.4
0.2
化学平衡常数K
0.8
= 0.42 × 0.2
0.22
=
容器体积为1L,则平衡时I 中气体总物质的量=1L×(0.2+0.4+0.2)mol/L=0.8mol,
恒容恒温时气体压强之比等于其物质的量之比,如果平衡时I、II 中压强之比为4:5,则II 中平衡时气体总
物质的量为1mol,II 中开始时浓度商
0.8,则平衡正向移动;
= 0.52 × 0.2
0.32
= 5
9
<
B.假设II 中平衡时 c(NO2)=c(O2),设参加反应的 c(NO2)=xmol/L,则0.3﹣x=0.2+0.5x,x
,
= 1
15
平衡时 c(NO2)=c(O2)
mol/L,c(NO)=0.5mol/L
mol/L
mol/L,II 中
= 7
30
+ 1
15
= 17
30
1.3>0.8,说明II 中平衡时应该存在 c(NO2)>c(O2);
(
17
30)2 ×
7
30
(
7
30)2
≈
C.如果III 中NO 和氧气完全转化为二氧化氮,则c(NO2)=0.5mol/L,且容器中还有 c(O2)=0.1mol/L
剩余,与I 相比,III 是相当于增大压强,平衡逆向移动,二氧化氮和氧气之和所占体积比大于50%;
D.v 正=v (NO2 )消耗=k 正c2(NO2 ),v 逆=v(NO)消耗=2v (O2 )消耗=k 逆c2 (NO)•c
(O2 ),
达到平衡状态时正逆反应速率相等,则k 正c2(NO2 )=k 逆c2 (NO)•c(O2 ),且k 正=k 逆,则c2
(NO2 )=c2 (NO)•c(O2 ),化学平衡常数K 等于1。
【解答】解:A.I 中的反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2 (g)
开始(mol/L)0.6
0
0
反应(mol/L)0.4
0.4
0.2
平衡(mol/L)0.2
0.4
0.2
化学平衡常数K
0.8
= 0.42 × 0.2
0.22
=
容器体积为1L,则平衡时I 中气体总物质的量=1L×(0.2+0.4+0.2)mol/L=0.8mol,
恒容恒温时气体压强之比等于其物质的量之比,如果平衡时I、II 中压强之比为4:5,则II 中平衡时气体总
物质的量为1mol,II 中开始时浓度商
0.8,则平衡正向移动,平衡正向移动导致混
= 0.52 × 0.2
0.32
= 5
9
<
合气体总物质的量之和增大,所以达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比小于 4:5,故A 错误;
B.假设II 中平衡时 c(NO2)=c(O2),设参加反应的 c(NO2)=xmol/L,则0.3﹣x=0.2+0.5x,x
,
= 1
15
平衡时 c(NO2)=c(O2)
mol/L,c(NO)=0.5mol/L
mol/L
mol/L,II 中
= 7
30
+ 1
15
= 17
30
1.3>0.8,说明II 中平衡时应该存在 c(NO2)>c(O2),容器I 中 c(O2 )/c(NO2)=
(
17
30)2 ×
7
30
(
7
30)2
≈
1,所以达平衡时,容器Ⅱ中 c(O2 )/c(NO2 )小于1,则 比容器Ⅰ中的小,故B 错误;
C.如果III 中NO 和氧气完全转化为二氧化氮,则c(NO2)=0.5mol/L,且容器中还有 c(O2)=0.1mol/L
剩余,与I 相比,III 是相当于增大压强,平衡逆向移动,二氧化氮和氧气之和所占体积比大于50%,则达平
衡时,容器Ⅲ中 NO 的体积分数小于50%,故C 正确;
D.v 正=v (NO2 )消耗=k 正c2(NO2 ),v 逆=v(NO)消耗=2v (O2 )消耗=k 逆c2 (NO)•c
(O2 ),
达到平衡状态时正逆反应速率相等,则k 正c2(NO2 )=k 逆c2 (NO)•c(O2 ),且k 正=k 逆,则c2
(NO2 )=c2 (NO)•c(O2 ),化学平衡常数K 等于1,该温度下的K 大于0.8,且该反应的正反应是吸
热反应,说明升高温度平衡正向移动,所以 T2>T1,故D 正确;
故选:CD。
【点评】本题考查化学平衡计算,为高频考点,侧重考查学生分析、计算及灵活运用知识解答问题能力,如
果单纯的根据设未知数计算要涉及一元三次方程而难以解答,这需要学生灵活运用知识巧妙地避开一元三次
方程而解答问题,题目难度较大。
三、解答题
16.(12 分)铝是应用广泛的金属.以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2 和Fe2O3 等杂质)为原料制备铝的
一种工艺流程如下:
注:SiO2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀.
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O .
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3 溶液,溶液的pH 减小 (填“增大”、“不变”或“减
小”).
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是 石墨电极被阳极上产生的
O2 氧化 .
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3 溶液,原理如图所示.
阳极的电极反应式为 4CO32﹣+2H2O﹣4e﹣═4HCO3﹣+O2↑ ,阴极产生的物质A 的化学式为 H2 .
(5)铝粉在1000℃时可与N2 反应制备AlN.在铝粉中添加少量NH4Cl 固体并充分混合,有利于AlN 的制
备,其主要原因是 NH4Cl 分解产生的HCl 能够破坏Al 表面的Al2O3 薄膜 .
【考点】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】545:物质的分离提纯和鉴别.
【分析】以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2 和Fe2O3 等杂质)为原料制备铝,由流程可知,加NaOH 溶
解时Fe2O3 不反应,由信息可知SiO2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀,过滤得到的滤渣为Fe2O3、铝硅酸
钠,碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成Al(OH)3,过滤II 得到Al(OH)3,灼烧生成氧化铝,电解I 为电解氧
化铝生成Al 和氧气,电解II 为电解Na2CO3 溶液,结合图可知,阳极上碳酸根离子失去电子生成碳酸氢根
离子和氧气,阴极上氢离子得到电子生成氢气,以此来解答.
【解答】解:(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O,故答案为:
Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O;
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3 溶液,与NaAlO2 反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,碱性为OH
﹣>AlO2﹣>CO32﹣,可知溶液的pH 减小,故答案为:减小;
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,因石墨电极被阳极上产生的O2 氧
化,
故答案为:石墨电极被阳极上产生的O2 氧化;
(4)由图可知,阳极反应为4CO32﹣+2H2O﹣4e﹣═4HCO3﹣+O2↑,阴极上氢离子得到电子生成氢气,则阴
极产生的物质A 的化学式为H2,
故答案为:4CO32﹣+2H2O﹣4e﹣═4HCO3﹣+O2↑;H2;
(5)铝粉在1000℃时可与N2 反应制备AlN.在铝粉中添加少量NH4Cl 固体并充分混合,有利于AlN 的制
备,其主要原因是NH4Cl 分解产生的HCl 能够破坏Al 表面的Al2O3 薄膜,故答案为:NH4Cl 分解产生的
HCl 能够破坏Al 表面的Al2O3 薄膜.
【点评】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯方法、实验技能
为解答的关键,侧重分析能力和实验能力的考查,注意水解、电解原理及元素化合物知识的应用,题目难度
中等.
17.(15 分)化合物H 是一种用于合成γ﹣分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程图如下:
(1)C 中的含氧官能团名称为 醚键 和 酯基 。
(2)D→E 的反应类型为 取代反应 。
(3)写出同时满足下列条件的C 的一种同分异构体的结构简式:
。
①含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;②能发生水解反应,水解产物之一是α﹣氨基酸,另一水解产物
分子中只有2 种不同化学环境的氢。
(4)G 的分子式为C12H14N2O2,经氧化得到H,写出G 的结构简式:
。
(5)已知:
(R 代表烃基,R'代表烃基或H) 请写出以
(𝐶𝐻3)2𝑆𝑂4
→
𝐾2𝐶𝑂3
和(CH3)2SO4 为原料制备
的合成路线流程图(无
机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【考点】HC:有机物的合成.菁优网版权所有
【专题】534:有机物的化学性质及推断.
【分析】由合成流程可知,A→B 发生取代反应,B→C 发生还原反应,C→D 为取代反应,D→E 为氨基上
H 被取代,属于取代反应,比较F 与H 的结构可知,G 为
,G→H 发生氧化反应,
(1)C 中含氧官能团为醚键、酯基;
(2)D→E 为氨基上H 被取代;
(3)C 的一种同分异构体,满足①含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;②能发生水解反应,水解产物
之一是α﹣氨基酸,另一水解产物分子中只有2 种不同化学环境的氢,则水解产物为对苯二酚,且含酯基,
与氨基相连的C 为手性碳;
(4)G 的分子式为C12H14N2O2,经氧化得到H,可知F→G 的转化﹣COOCH3 转化为﹣CH2OH;
(5)以
和(CH3)2SO4 为原料制备
,结合上述合成
流程可知,﹣OH 转化为﹣Br,酚﹣OH 转化为醚键,硝基转化为氨基,最后发生信息中的反应.
【解答】解:(1)由结构可知C 中的含氧官能团名称为醚键、酯基,故答案为:醚键;酯基;
(2)D→E 为氨基上H 被取代,反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
(3)C 的一种同分异构体,满足①含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;②能发生水解反应,水解产物
之一是α﹣氨基酸,另一水解产物分子中只有2 种不同化学环境的氢,则水解产物为对苯二酚,且含酯基,
与氨基相连的C 为手性碳,可知符合条件的结构简式为
,
故答案为:
;
(4)G 的分子式为C12H14N2O2,经氧化得到H,可知F→G 的转化﹣COOCH3 转化为﹣CH2OH,其它结构
不变,则G 的结构简式为
,
故答案为:
;
(5)以
和(CH3)2SO4 为原料制备
,结合上述合成
流程可知,﹣OH 转化为﹣Br,酚﹣OH 转化为醚键,硝基转化为氨基,最后发生信息中的反应,则合成流程
为
,
故答案为:
.
【点评】本题考查有机物的合成,为高频考点,把握合成流程中官能团的变化、有机反应、习题中的信息为
解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,注意有机物性质的应用及同分异构体判断,题目难度中等.
18.(12 分)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂.
(1)碱式氯化铜有多种制备方法
①方法1:45~50℃时,向CuCl 悬浊液中持续通入空气得到Cu2 (OH)2 Cl2•3H2O,该反应的化学方程式
为 4CuCl+O2+8H2O
2Cu2(OH)2Cl2•3H2O .
45 ‒ 50℃
¯
②方法2:先制得CuCl2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜.Cu 与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成
CuCl2,Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示. M′的化学式为 Fe2+ .
(2)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc•xH2O. 为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实
验:
①称取样品1.1160g,用少量稀HNO3 溶解后配成100.00mL 溶液A;
②取25.00mL 溶液A,加入足量AgNO3 溶液,得AgCl 0.1722g;
③另取25.00mL 溶液A,调节pH 4~5,用浓度为0.08000mol•L﹣1 的EDTA(Na2H2Y•2H2O)标准溶液滴
定Cu2+ (离子方程式为Cu2++H2Y2﹣═CuY2﹣+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00mL.通过计算确定
该样品的化学式(写出计算过程).
【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】548:制备实验综合.
【分析】(1)①45~50℃时,向CuCl 悬浊液中持续通入空气得到Cu2 (OH)2 Cl2•3H2O,反应物为
CuCl、氧气、水;
②Fe3+对该反应有催化作用,结合图可知,Cu 元素的化合价升高,则M 中Fe 元素的化合价降低;
(2)由②可知n(Cl﹣)=n(AgCl)
4.800×10﹣
× 100.00𝑚𝐿
25.00𝑚𝐿
=
0.1722𝑔
143.5𝑔/𝑚𝑜𝑙
× 100.00𝑚𝐿
25.00𝑚𝐿
=
3mol,由③可知n(Cu2+)=n(EDTA)
0.08000 mol•L﹣1×30.00 mL×10﹣3 L•mL﹣1
× 100.00𝑚𝐿
25.00𝑚𝐿
=
9.600×10﹣3 mol,结合化合物中正负化合价的代数和为0 及物质定组成来计算.
× 100.00𝑚𝐿
25.00𝑚𝐿
=
【解答】解:(1)①45~50℃时,向CuCl 悬浊液中持续通入空气得到Cu2 (OH)2 Cl2•3H2O,反应物为
CuCl、氧气、水,Cu 元素的化合价升高,O 元素的化合价降低,由原子、电子守恒可知反应为
4CuCl+O2+8H2O
2Cu2(OH)2Cl2•3H2O,
45 ‒ 50℃
¯
故答案为:4CuCl+O2+8H2O
2Cu2(OH)2Cl2•3H2O;
45 ‒ 50℃
¯
②Fe3+对该反应有催化作用,结合图可知,Cu 元素的化合价升高,则M 中Fe 元素的化合价降低,可知M
′的化学式为Fe2+,
故答案为:Fe2+;
(2)n(Cl﹣)=n(AgCl)
4.800×10﹣3mol,
× 100.00𝑚𝐿
25.00𝑚𝐿
=
0.1722𝑔
143.5𝑔/𝑚𝑜𝑙
× 100.00𝑚𝐿
25.00𝑚𝐿
=
n(Cu2+)=n(EDTA)
0.08000 mol• L﹣1× 30.00 mL× 10﹣3 L• mL﹣1
× 100.00𝑚𝐿
25.00𝑚𝐿
=
9.600×10﹣3 mol,
× 100.00𝑚𝐿
25.00𝑚𝐿
=
n(OH﹣)=2n(Cu2+)﹣n(Cl﹣)=2×9.600×10﹣3 mol﹣4.800×10﹣3 mol=1.440×10﹣2 mol,
m(Cl﹣)=4.800×10﹣3 mol×35.5 g•mol﹣1=0.1704 g,
m(Cu2+)=9.600×10﹣3 mol×64 g•mol﹣1=0.6144 g,
m(OH﹣)=1.440×10﹣2 mol×17 g•mol﹣1=0.2448 g,
n(H2O)
4.800×10﹣3 mol,
= 1.1160𝑔‒ 0.1704𝑔‒ 0.6144𝑔‒ 0.2448𝑔
18𝑔/𝑚𝑜𝑙
=
则a:b:c:x=n(Cu2+):n(OH﹣):n(Cl﹣):n(H2O)=2:3:1:1,
即化学式为Cu2 (OH)3Cl•H2O,
答:该样品的化学式为Cu2 (OH)3Cl•H2O.
【点评】本题考查物质的制备及物质组成的测定实验,为高频考点,把握发生的反应、物质的量的计算为解
答的关键,侧重分析能力和实验能力的考查,注意氧化还原反应及定组成的应用,题目难度中等.
19.(15 分)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含 量过低,对实
验的影响可忽略)。
已知:①NaClO 溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO═2NaCl+NaClO3
②AgCl 可溶于氨水:AgCl+2NH3•H2O⇌Ag(NH3)2++Cl﹣+2H2O
③常温时 N2H4•H2O(水合肼)在碱性条件下能还原 Ag(NH3)2+:
4Ag(NH3)2++N2H4•H2O═4Ag↓+N2↑+4NH4++4NH3↑+H2O
(1)“氧化”阶段需在 80℃条件下进行,适宜的加热方式为 水浴加热 。
(2)NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2,该反应的化学方程式为 4Ag+4NaClO+2H2O
═4AgCl+4NaOH+O2↑ 。 HNO3 也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3 代替NaClO 的缺点是
会释放出氮氧化物(或NO、NO2),造成环境污染 。
(3)为提高Ag 的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并 将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液
中 。
(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量
NaClO 与NH3•H2O 反应外(该条件下NaClO3 与NH3•H2O 不反应),还因为 未过滤掉的溶液会稀释加入
的氨水,且其中含有一定浓度的Cl﹣,不利于AgCl 与氨水反应 。
(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag 的实验方案: 向滤液中滴加2mol•L﹣1 水合肼溶液,搅
拌使其充分反应,同时用1mol•L﹣1H2SO4 溶液吸收反应中放出的NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,
静置,过滤、洗涤,干燥 (实验中须使用的试剂有:2mol•L﹣1 水合肼溶液,1mol•L﹣1H2SO4 )。
【考点】P8:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;U3:制备实验方案的设计.菁优网版权所有
【专题】545:物质的分离提纯和鉴别.
【分析】回收一种光盘金属层中的少量Ag,由流程可知,氧化时发生4Ag+4NaClO+2H2O═
4AgCl+4NaOH+O2↑,为控制 80℃,可水浴加热,过滤I 分离出AgCl、可能含Ag,再加氨水溶解AgCl,
发生AgCl+2NH3•H2O⇌Ag(NH3)2++Cl﹣+2H2O,过滤II 分离出的滤渣为Ag,对过滤II 得到的滤液用
N2H4•H2O(水合肼)在碱性条件下能还原 Ag(NH3)2+得到Ag,以此来解答.
【解答】解:(1)“氧化”阶段需在 80℃条件下进行,不超过水的沸点,则适宜的加热方式为水浴加热,
故答案为:水浴加热;
(2)NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2,Ag、O 元素的化合价升高,Cl 元素的化合价
降低,由电子、原子守恒可知该反应的化学方程式为4Ag+4NaClO+2H2O═4AgCl+4NaOH+O2↑. HNO3 也
能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3 代替NaClO 的缺点是会释放出氮氧化物(或 NO、NO2 ),
造成环境污染,
故答案为:4Ag+4NaClO+2H2O═4AgCl+4NaOH+O2↑;会释放出氮氧化物(或 NO、NO2 ),造成环境污
染;
(3)为提高Ag 的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中,减
少Ag 的损失,
故答案为:将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中;
(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量
NaClO 与NH3•H2O 反应外(该条件下NaClO3 与NH3•H2O 不反应),还因为未过滤掉的溶液会稀释加入的
氨水,且其中含有一定浓度的Cl﹣,不利于AgCl 与氨水反应,
故答案为:未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的Cl﹣,不利于AgCl 与氨水反应;
(5)由信息③可知,从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag 的实验方案为向滤液中滴加2mol•L﹣1 水合肼溶
液,搅拌使其充分反应,同时用1 mol•L﹣1 H2SO4 溶液吸收反应中放出的NH3,待溶液中无气泡产生,停止
滴加,静置,过滤、洗涤,干燥,
故答案为:向滤液中滴加2mol•L﹣1 水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1 mol•L﹣1 H2SO4 溶液吸收反
应中放出的NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥.
【点评】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯方法、实验技能
为解答的关键,侧重分析能力和实验能力的考查,注意信息的应用及实验设计,题目难度中等.
20.(14 分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措 施之一.
(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂
X,吸附剂X 中含有CO32﹣,其原因是 碱性溶液吸收了空气中的CO2 .
(2)H3AsO3 和H3AsO4 水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分
数)与pH 的关系分别如图﹣1 和图﹣2 所示.
①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0~10.0),将NaOH 溶液逐滴加入到H3AsO3 溶液中,当溶液由无色变为
浅红色时停止滴加.该过程中主要反应的离子方程式为 OH﹣+H3AsO3=H2AsO3﹣+H2O .
②H3AsO4 第一步电离方程式H3AsO4⇌H2AsO4﹣+H+的电离常数为Ka1,则pKa1= 2.2 (p Ka1=﹣lg
Ka1 ).
(3)溶液的pH 对吸附剂X 表面所带电荷有影响.pH=7.1 时,吸附剂X 表面不带电荷; pH>7.1 时带负
电荷,pH 越高,表面所带负电荷越多;pH<7.1 时带正电荷,pH 越低,表面所带正电荷越多.pH 不同时吸
附剂X 对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X 吸附砷的质量)如图﹣3 所示.
①在pH7~9 之间,吸附剂X 对五价砷的平衡吸附量随pH 升高而迅速下降,其原因是 在pH7~9 之间,
随pH 升高H2AsO4﹣转变为HAsO42﹣,吸附剂X 表面所带负电荷增多,静电斥力增加 .
②在pH4~7 之间,吸附剂X 对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为 在pH4~7 之间,吸附
剂X 表面带正电,五价砷主要以H2AsO4﹣和HAsO42﹣阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以
H3AsO3 分子存在,与吸附剂X 表面产生的静电引力小 . 提高吸附剂X 对三价砷去除效果可采取的措施
是 加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷 .
【考点】D5:弱电解质在水溶液中的电离平衡.菁优网版权所有
【专题】51G:电离平衡与溶液的pH 专题.
【分析】(1)空气中的CO2 属于酸性氧化物,能溶于强碱溶液;
(2)①根据图知,碱性条件下H3AsO3 的浓度减小、H2AsO3﹣浓度增大,说明碱和H3AsO3 生成H2AsO3
﹣,该反应为酸碱的中和反应;
②Ka1
,pH=2.2 时c(H+)=10﹣2.2 mol/L,c(H3AsO3)=c(H2AsO3﹣);
=
𝑐(𝐻2𝐴𝑠𝑂4
‒ ).𝑐(𝐻+ )
𝑐(𝐻3𝐴𝑠𝑂4)
(3)①吸附剂X 表面所带负电荷增多,静电斥力越大;
②在pH4~7 之间,吸附剂X 表面带正电,五价砷主要以H2AsO4﹣和HAsO42﹣阴离子存在,pH<7.1 时带
正电荷,pH 越低,表面所带正电荷越多;而三价砷主要以H3AsO3 分子存在;
在pH4~7 之间,吸附剂X 对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,如果能将三价砷转化为五价砷,能有
效的去除三价砷.
【解答】解:(1)空气中的CO2 属于酸性氧化物,能溶于强碱溶液,NaOH 是碱,能吸收空气中的二氧化
碳而生成碳酸根离子,所以其原因是碱性溶液吸收了空气中的CO2,故答案为:碱性溶液吸收了空气中的
CO2;
(2)①根据图知,碱性条件下H3AsO3 的浓度减小、H2AsO3﹣浓度增大,说明碱和H3AsO3 生成H2AsO3
﹣,该反应为酸碱的中和反应,同时还生成水,离子方程式为OH﹣+H3AsO3=H2AsO3﹣+H2O,
故答案为:OH﹣+H3AsO3=H2AsO3﹣+H2O;
②Ka1
,pH=2.2 时c(H+)=10﹣2.2 mol/L,c(H3AsO3)=c(H2AsO3﹣),
=
𝑐(𝐻2𝐴𝑠𝑂4
‒ ).𝑐(𝐻+ )
𝑐(𝐻3𝐴𝑠𝑂4)
p Ka1=﹣lg Ka1=﹣lg
2.2,
𝑐(𝐻2𝐴𝑠𝑂4
‒ ).𝑐(𝐻+ )
𝑐(𝐻3𝐴𝑠𝑂4)
=
故答案为:2.2;
(3)①吸附剂X 表面所带负电荷增多,静电斥力越大,在pH7~9 之间,随pH 升高H2AsO4﹣转变为
HAsO42﹣,吸附剂X 表面所带负电荷增多,静电斥力增加,导致在pH7~9 之间,吸附剂X 对五价砷的平衡
吸附量随pH 升高而迅速下降,
故答案为:在pH7~9 之间,随pH 升高H2AsO4﹣转变为HAsO42﹣,吸附剂X 表面所带负电荷增多,静电斥
力增加;
②在pH4~7 之间,吸附剂X 表面带正电,五价砷主要以H2AsO4﹣和HAsO42﹣阴离子存在,pH<7.1 时带
正电荷,pH 越低,表面所带正电荷越多,所以静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3 分子存在,与吸附剂
X 表面产生的静电引力小,所以在pH4~7 之间,吸附剂X 对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱;
在pH4~7 之间,吸附剂X 对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,如果能将三价砷转化为五价砷,能有
效的去除三价砷,所以采取的措施是加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷,
故答案为:在pH4~7 之间,吸附剂X 表面带正电,五价砷主要以H2AsO4﹣和HAsO42﹣阴离子存在,静电
引力较大;而三价砷主要以H3AsO3 分子存在,与吸附剂X 表面产生的静电引力小;加入氧化剂,将三价砷
转化为五价砷.
【点评】本题以含有As 的物质为载体考查弱电解质的电离及图象分析,为高频考点,侧重考查学生对基础
知识的掌握和灵活运用、图象分析判断能力,明确出题人的目的是解本题关键,难点是图象的正确理解和分
析,题目难度中等.
【选做题】本题包括A、B 两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按A 小题评
分.A.[物质结构与性质]
21.(12 分)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景.某FexNy 的制备需铁、氮气、丙酮
和乙醇参与.
(1)Fe3+基态核外电子排布式为 [Ar]3d5 或1s22s22p63s23p63d5 .
(2)丙酮(
)分子中碳原子轨道的杂化类型是 sp2 和sp3 ,1mol 丙酮分子中含有σ键的
数目为 9NA .
(3)C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为 H<C<O .
(4)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为 乙醇分子间存在氢键 .
(5)某FexNy 的晶胞如图﹣1 所示,Cu 可以完全替代该晶体中a 位置Fe 或者b 位置Fe,形成Cu 替代型产
物Fe(x﹣n) CunNy.FexNy 转化为两种Cu 替代型产物的能量变化如图﹣2 所示,其中更稳定的Cu 替代型
产物的化学式为 Fe3CuN .
【考点】86:原子核外电子排布;8B:元素电离能、电负性的含义及应用;9I:晶胞的计算.菁优网版权所有
【专题】51D:化学键与晶体结构.
【分析】(1)Fe 的原子序数为26,Fe3+基态核外电子数为23,且3d 电子为半满稳定结构;
(2)
中单键均为σ键,双键中含1 个σ键,甲基上C 形成4 个σ键,C=O 中C 形成3 个σ
键;
(3)非金属性越强,电负性越大;
(4)乙醇分子之间形成氢键,导致沸点较高;
(5)由图2 可知,Cu 替代a 位置的Fe 时能量较低,更稳定,则Cu 位于顶点,N(Cu)=8
1,Fe
× 1
8
=
位于面心,N(Fe)=6
3,N 位于体心,以此来解答.
× 1
2
=
【解答】解:(1)Fe 的原子序数为26,Fe3+基态核外电子数为23,且3d 电子为半满稳定结构,可知Fe3+
基态核外电子排布式为[Ar]3d5 或 1s22s22p63s23p63d5,
故答案为:[Ar]3d5 或 1s22s22p63s23p63d5;
(2)
中单键均为σ键,双键中含1 个σ键,甲基上C 形成4 个σ键,C=O 中C 形成3 个σ
键,均为孤对电子,则羰基上C 为sp2 杂化,甲基上C 为sp3 杂化,1mol 丙酮共有9molσ键,数目为9NA
个,
故答案为:sp2 和sp3;9NA;
(3)非金属性越强,电负性越大,则C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<O,
故答案为:H<C<O;
(4)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为乙醇分子间存在氢键,导致沸点高,
故答案为:乙醇分子间存在氢键;
(5)由图2 可知,Cu 替代a 位置的Fe 时能量较低,更稳定,则Cu 位于顶点,N(Cu)=8
1,Fe
× 1
8
=
位于面心,N(Fe)=6
3,N 位于体心,则只有1 个N,其化学式为Fe3CuN,故答案为:Fe3CuN.
× 1
2
=
【点评】本题考查物质结构与性质,为高频考点,把握电子排布、电负性比较、杂化及化学键、均摊法计算
晶胞结构为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,综合性较强,题目难度中等.
B.[实验化学]
22.1﹣溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为71℃,密度为1.36g•cm﹣3.实验室制备少量1﹣溴丙烷
的主要步骤如下:
步骤1:在仪器A 中加入搅拌磁子、12g 正丙醇及20mL 水,冰水冷却下缓慢加入28mL 浓H2SO4;冷却至
室温,搅拌下加入24g NaBr.
步骤2:如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物馏出为止.
步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分出有机相.
步骤4:将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12mL H2O、12mL 5% Na2CO3 溶液和12mL H2O 洗涤,分
液,得粗产品,进一步提纯得1﹣溴丙烷.
(1)仪器A 的名称是 蒸馏烧瓶 ;加入搅拌磁子的目的是搅拌和 防止暴沸 .
(2)反应时生成的主要有机副产物有2﹣溴丙烷和 丙烯、正丙醚 .
(3)步骤2 中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是 减少1﹣溴丙烷的挥发 .
(4)步骤2 中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是 减少HBr 挥发 .
(5)步骤4 中用5%Na2CO3 溶液洗涤有机相的操作:向分液漏斗中小心加入12mL 5% Na2CO3 溶液,振
荡, 将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体 ,静置,分液.
【考点】U3:制备实验方案的设计.菁优网版权所有
【专题】547:有机实验综合.
【分析】(1)由图可知仪器的名称,搅拌磁子除搅拌外,还可防止液体剧烈沸腾;
(2)正丙醇在浓硫酸作用下可能发生消去反应,或分子间取代反应;
(3)冰水浴可降低温度,减少生成物的挥发;
(4)步骤2 中需缓慢加热,可减少浓硫酸与NaBr 反应生成的HBr 挥发;
(5)加入12mL 5% Na2CO3 溶液,振荡,洗涤1﹣溴丙烷时可能发生HBr 与碳酸钠的反应生成气体,需要
排出气体.
【解答】解:(1)由图可知,仪器A 的名称是蒸馏烧瓶,加入搅拌磁子的目的是搅拌和防止暴沸,
故答案为:蒸馏烧瓶;防止暴沸;
(2)正丙醇在浓硫酸作用下可能发生消去反应,或分子间取代反应,则反应时生成的主要有机副产物有2﹣
溴丙烷和丙烯、正丙醚,
故答案为:丙烯、正丙醚;
(3)步骤2 中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是减少1﹣溴丙烷的挥发,
故答案为:减少1﹣溴丙烷的挥发;
(4)步骤2 中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是减少HBr 挥发,
故答案为:减少HBr 挥发;
(5)步骤4 中用5%Na2CO3 溶液洗涤有机相的操作:向分液漏斗中小心加入12mL 5% Na2CO3 溶液,振
荡,将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体,静置,分液,
故答案为:将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体.
【点评】本题考查有机物的制备实验,为高频考点,把握有机物的性质、实验操作及技能为解答的关键,侧
重分析能力和实验能力的考查,注意(5)为解答的难点,题目难度中等.