【文档说明】《历年高考化学真题试卷》2019年全国统一高考化学试卷(新课标ⅲ)(含解析版).docx,共(28)页,443.412 KB,由envi的店铺上传
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2019年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅲ)一、选择题:本题共7个小题,每小题6分。共42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)化学与生活密切相关。下列叙述错误的是()A.高纯硅可用于制作光感电池B.铝合金大量用于高铁建设C.活性炭具有除异味和杀菌作用D.碘酒可用于皮肤
外用消毒2.(6分)下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是()A.甲苯B.乙烷C.丙炔D.1,3﹣丁二烯3.(6分)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和是10.X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z.下列叙述正确的是()
A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物C.X与Z可形成离子化合物ZXD.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸4.(6分)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是()A.
经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变B.水中的NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣通过阴离子树脂后被除去C.通过净化处理后,水的导电性降低D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH﹣═H2O5.(6分)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=
2的H3PO4溶液,下列说法正确的是()A.每升溶液中的H+数目为0.02NAB.c(H+)=c(H2PO4﹣)+2c(HPO42﹣)+3c(PO43﹣)+c(OH﹣)C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小D.加入NaH2
PO4固体,溶液酸性增强6.(6分)下列实验不能达到目的是()选项目的实验A.制取较高浓度的次氯酸溶液将Cl2通入碳酸钠溶液中B.加快氧气的生成速率在过氧化氢溶液中加入少量MnO2C.除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液D.制备少量二氧化硫气体向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸A.A
B.BC.CD.D7.(6分)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D﹣Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D﹣Zn﹣﹣NiOOH二次电池,结构如图所示。电
池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是()A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH﹣(aq)﹣e﹣═NiOOH(s
)+H2O(l)C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH﹣(aq)﹣2e﹣═ZnO(s)+H2O(l)D.放电过程中OH﹣通过隔膜从负极区移向正极区二、非选择题:共43分。第8~10题为必考题,每个试题考生都必须作答。第11~
12为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:8.(14分)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图所示。回答下列问题:相关
金属离子[c0(Mn+)=0.1mol•L﹣1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.1
8.32.84.710.98.28.9(1)“滤渣1”含有S和;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是。(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为~6之间。(4)“除杂1”的目
的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是。(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+.若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是。(6)写出“沉锰”的离子方程式。(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNi
xCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4.当x=y=时,z=。9.(14分)乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如图:水杨酸醋酸
酐乙酰水杨酸熔点/℃157~159﹣72~﹣74135~138相对密度/(g•cm﹣3)1.441.101.35相对分子质量138102180实验过程:在100mL锥形瓶中加入水杨酸6.9g及醋酸酐10mL,
充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5mL浓硫酸后加热,维持瓶内温度在70℃左右,充分反应。稍冷后进行如下操作。①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100mL冷水中,析出固体,过滤。②所得结晶粗品加入50
mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4g。回答下列问题:(1)该合成反应中应采用加热。(填标号)A.热水浴B.酒精灯C.煤气灯D.电炉(2)下列玻璃仪器中,①中需使用的有(填标号),不需使用的有(填名
称)。(3)①中需使用冷水,目的是。(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是,以便过滤除去难溶杂质。(5)④采用的纯化方法为。(6)本实验的产率是%。10.(15分)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长
。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:(1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)。如图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl):c(O2)分别等于1:1、4:1、
7:1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:可知反应平衡常数K(300℃)K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl):c(O2)=1:1的数据计算K(400℃)=(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物
高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl):c(O2)过低、过高的不利影响分别是。(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:CuCl2(s)═CuCl(s)+Cl2(g)△H1=83kJ•mol﹣1CuCl(s)+O2(g)═CuO(s)+Cl2
(g)△H2=﹣20kJ•mol﹣1CuO(s)+2HCl(g)═CuCl2(s)+H2O(g)△H3=﹣121kJ•mol﹣1则4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)的△H=kJ•mol﹣1。(3)在一定温度
的条件下,进一步提高HCl的转化率的方法是。(写出2种)(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如图所示:负极区发生的反应有(写反应方程式)。电路中转移1mol电子,需消耗氧气L(标准状况)。(二)
选考题:共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。[化学--选修3:物质结构与性质]11.(15分)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、
安全性高等特点,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题:(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态(填“
相同”或“相反”)。(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为,其中Fe的配位数为。(3)苯胺()的晶体类型是。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(﹣5.9℃)
、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(﹣95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是。(4)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是;P的杂化轨道与O的2p轨道形成键。(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则
是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(用n代表P原子数)。[化学--选修5:有机化学基础]12.氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W
的一种方法:回答下列问题:(1)A的化学名称为。(2)中的官能团名称是。(3)反应③的类型为,W的分子式为。(4)不同条件对反应④产率的影响如下表:实验碱溶剂催化剂产率/%1KOHDMFPd(OAc)222.32K2CO3DMFPd(OAc)210.53Et3
NDMFPd(OAc)212.44六氢吡啶DMFPd(OAc)231.25六氢吡啶DMAPd(OAc)238.66六氢吡啶NMPPd(OAc)224.5上述实验探究了和对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究等对反
应产率的影响。(5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式。①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6:2:1;③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2。(6)利用Heck反应,由苯和溴乙烷为原料制备,写出合成
路线。(无机试剂任选)2019年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅲ)参考答案与试题解析一、选择题:本题共7个小题,每小题6分。共42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)化学与生活密切相关。下列叙述错
误的是()A.高纯硅可用于制作光感电池B.铝合金大量用于高铁建设C.活性炭具有除异味和杀菌作用D.碘酒可用于皮肤外用消毒【分析】A.Si为半导体材料,能作电池;B.铝合金大量用于高铁建设;C.活性炭具有吸附性;D.碘酒能使蛋白质变性。【解答】解:A.Si为半导体材料,能作光感电池,
故A正确;B.铝合金在生活中用途最广泛,大量用于高铁建设,故B正确;C.活性炭具有吸附性,没有强氧化性,所以活性炭能去除异味,但是不能杀菌消毒,故C错误;D.碘酒能使蛋白质变性而杀菌消毒,所以碘酒可用于皮肤外用消毒,故D正
确;故选:C。【点评】本题考查化学与生活,明确元素化合物性质是解本题关键,熟练掌握常见元素化合物性质并归纳总结,题目难度不大。2.(6分)下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是()A.甲苯B.乙烷
C.丙炔D.1,3﹣丁二烯【分析】如果分子中C原子采用sp3杂化,则该分子中采用sp3杂化的C原子连接的取代基具有甲烷结构特点,该分子中所有原子一定不共平面,苯和乙烯中所有原子共平面,共价单键可以旋转,据此分析解答。【解答】解:A.甲苯甲基上的C原子采用sp3杂化,则该分子中所有原子一定不共平面,
故A错误;B.乙烷中两个C原子都采用sp3杂化,所以该分子中所有原子一定不共平面,故B错误;C.丙炔中甲基上的C原子采用sp3杂化,则该分子中所有原子一定不共平面,故C错误;D.1,3﹣丁二烯结构简式为CH2=CHCH=CH2,所有原子都采用sp2杂化,CH2=CH﹣具有乙烯结构特点且共价单键可
以旋转,所以该分子中所有原子可能共平面,故D正确;故选:D。【点评】本题考查原子共平面判断,侧重考查分析判断能力,可以采用知识迁移方法或杂化轨道理论判断,明确甲烷、乙烯、乙炔和苯结构及杂化轨道理论是解本题关键
,注意:共价单键能旋转,题目难度不大。3.(6分)X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和是10.X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z.下列叙述正确的是()A
.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物C.X与Z可形成离子化合物ZXD.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸【分析】X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和是10,Y最外层电子数等于X次
外层电子数,因为都是短周期主族元素,所以X次外层为K层,Y最外层电子数为2,X与Z同族,则X、Z最外层电子数为4,X、Z分别是C、Si元素;且Y原子半径大于Z,则Y为Mg元素,即X、Y、Z分别是C、Mg、Si元素;A.X的氧化物是碳的氧化物,为分子晶体;Y的氧化物为MgO,
为离子晶体,熔沸点:离子晶体>分子晶体;B.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强;C.X、Z为非金属元素,易形成共价化合物;D.Z的单质为Si,Si和浓硝酸不反应。【解答】解:通过以上分析知,X、Y、Z分别是C、Mg、Si元素;A.X的氧化物是碳的氧化物,为分子晶体
;Y的氧化物为MgO,为离子晶体,熔沸点:离子晶体>分子晶体,所以熔点:MgO>CO和CO2,所以熔点:X的氧化物低于Y的氧化物,故A错误;B.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性X>Z,则热稳定性:X的氢化物大于Z的氢
化物,故B正确;C.X、Z为非金属元素,二者通过共用电子对形成共价化合物SiC,故C错误;D.Z的单质为Si,Si和浓硝酸不反应,但是能溶于强碱溶液,故D错误;故选:B。【点评】本题考查原子结构和元素周期律关系,侧重考查分析判断及知识综合运用能力,正确判断各元素是解本题关键,注意:氢化物的稳定性与
非金属性强弱有关,氢化物的熔沸点与分子间作用力和氢键有关,题目难度不大。4.(6分)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是()A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变B.水中的NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣通过阴离子树脂后被除去C.通过净化处理后,水的导
电性降低D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH﹣═H2O【分析】A.经过过阳离子交换树脂后,溶液中阳离子所带总电荷不变,但是水中部分阳离子由带2个单位正电荷变为带1个单位正电荷;B.阴离子交换树脂吸收溶液中阴离子;C.溶液导电性与离子浓度成正比;D.经过阳离子交换膜后得到氢离子,经过
阴离子交换膜后生成水。【解答】解:A.经过过阳离子交换树脂后,溶液中阳离子所带总电荷不变,但是水中部分阳离子由带2个单位正电荷变为带1个单位正电荷,导致阳离子总数增加,故A错误;B.阴离子交换树脂吸收阴离子,所以经过阴离子交换树脂后,溶液中的NO3
﹣、SO42﹣、Cl﹣被树脂吸收而除去,故B正确;C.溶液导电性与离子浓度成正比,通过净化处理后溶液中阴阳离子被除去导致溶液中离子浓度减小,溶液导电性降低,故C正确;D.通过阳离子交换膜后得到的溶液中含有氢离子,经过阴离子交换膜后生成水,说明经过阴离子交换膜时发生中和反应
,所以阴离子树脂填充段存在反应H++OH﹣═H2O,故D正确;故选:A。【点评】本题考查物质分离提纯,侧重考查分析判断及思维缜密性,明确通过交换树脂后离子种类变化是解本题关键,注意:溶液导电性与离子浓度及电荷有关,与溶质溶解性强弱及电解质强弱无关,题目难度不大。5.(6分)设NA为
阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是()A.每升溶液中的H+数目为0.02NAB.c(H+)=c(H2PO4﹣)+2c(HPO42﹣)+3c(PO43﹣)+c(OH﹣)C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小D.加入NaH
2PO4固体,溶液酸性增强【分析】A.pH=2的溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,根据n=cV、N=nNA计算;B.根据磷酸溶液中的电荷守恒分析;C.稀释后氢离子浓度减小,溶液的pH增大;D.磷酸的电离以第一步为主,加入NaH2PO4固体后,电离平衡逆向进行,氢离子浓度减小。
【解答】解:A.常温下pH=2的H3PO4溶液中c(H+)=0.01mol/L,1L该溶液中含有的n(H+)=0.01mol/L×1L=0.01mol,含有H+数目为0.01NA,故A错误;B.根据H3PO4溶液中的电荷
守恒可知:c(H+)=c(H2PO4﹣)+2c(HPO42﹣)+3c(PO43﹣)+c(OH﹣),故B正确;C.加水稀释H3PO4的浓度减小,其电离度增大,但溶液中氢离子浓度减小,溶液pH增大,故C错误;D.加入NaH2PO4固体后,抑制了H3PO4的电离,溶液中氢离子浓度减小,溶
液酸性减弱,故D错误;故选:B。【点评】本题考查弱电解质的电离平衡及其影响,题目难度中等,明确电离平衡的影响因素为解答关键,注意掌握电荷守恒的概念,试题侧重考查学生的分析能力及灵活运用能力。6.(6分)下列实验不能达到目的是()选项目的实验A.制取较高浓度的次氯酸溶液将Cl2通入碳酸钠溶液中B
.加快氧气的生成速率在过氧化氢溶液中加入少量MnO2C.除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液D.制备少量二氧化硫气体向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸A.AB.BC.CD.D【分析】A.次氯酸的酸性大于碳酸钠,反应得到的是次氯酸
钠;B.二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂;C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解较小,且碳酸钠能够消耗乙酸;D.亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水。【解答】解:A.由于HClO的酸性大于碳酸氢根离子,则Cl2与碳酸钠溶液反应生成的是次氯酸钠,无法获得较高浓度的次氯酸溶
液,应该用碳酸钙,故A错误;B.在过氧化氢溶液中加入少量MnO2,二氧化锰为催化剂,可加快氧气的生成速率,故B正确;C.饱和碳酸钠溶液中可以降低乙酸乙酯的溶解度,且能够吸收乙酸,可用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸,故C正确;D.向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸可生成SO2,且浓硫酸溶
于水放热,降低了SO2的溶解度,能够达到实验目的,故D正确;故选:A。【点评】本题考查化学实验的评价,题目难度中等,涉及次氯酸、二氧化硫的制备及分离与提纯等知识,明确常见元素化合物性质为解答关键,试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力。7.(6分)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近
期利用三维多孔海绵状Zn(3D﹣Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D﹣Zn﹣﹣NiOOH二次电池,结构如图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的
是()A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH﹣(aq)﹣e﹣═NiOOH(s)+H2O(l)C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH﹣(aq)﹣2e﹣═ZnO(
s)+H2O(l)D.放电过程中OH﹣通过隔膜从负极区移向正极区【分析】根据电池反应中元素化合价变化知,Zn为负极,NiOOH为正极,电解质溶液呈碱性,负极反应式为Zn(s)+2OH﹣(aq)﹣2e﹣═ZnO(s)+H2O(l)、正极反应式为NiOOH(s)+H2O(l)+e﹣═Ni
(OH)2(s)+OH﹣(aq),充电时阳极反应式为Ni(OH)2(s)+OH﹣(aq)﹣e﹣═NiOOH(s)+H2O(l)、阴极反应式为ZnO(s)+H2O(l)+2e﹣═Zn(s)+2OH﹣(aq),放电时电解质中阴离子向负极移动,据此分析解
答。【解答】解:A.表面积越大,反应物接触面积越大,则沉积的ZnO越分散,所以沉积的ZnO分散度高,故A正确;B.充电时阳极上失电子发生氧化反应,电极反应式为Ni(OH)2(s)+OH﹣(aq)﹣e﹣═NiOOH(s)+H2O(l),故B正确;C.
放电时Zn作负极,失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn(s)+2OH﹣(aq)﹣2e﹣═ZnO(s)+H2O(l),故C正确;D.放电时,负极上失电子,电子通过导线到达正极,根据异性相吸原理知,溶液中OH﹣通过隔膜从正极区
移向负极区,故D错误;故选:D。【点评】本题考查化学电源新型电池,侧重考查原电池和电解池原理,明确各个电极上发生的反应及离子移动方向是解本题关键,难点是各个电极上电极反应式的书写,注意结合电解质特点书写,注意:电子不进入电解质溶液
,题目难度不大。二、非选择题:共43分。第8~10题为必考题,每个试题考生都必须作答。第11~12为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:8.(14分)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含
Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图所示。回答下列问题:相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol•L﹣1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Z
n2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“滤渣1”含有S和SiO2(不溶性硅酸盐);写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO
4+S+2H2O。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+。(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为4.7~6之间。(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS。(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去
Mg2+.若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是F﹣与H+结合形成弱电解质HF,MgF2⇌Mg2++2F﹣平衡向右移动。(6)写出“沉锰”的离子方程式Mn2++2HCO3﹣=MnCO3↓+CO2↑+H2O。(7)层状镍钴锰三元材料可作
为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4.当x=y=时,z=。【分析】硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素),MnS矿和MnO2粉加入稀硫酸,MnO2具有氧化性,二者发生氧化还原
反应生成MnSO4、S,同时溶液中还有难溶性的SiO2及难溶性的硅酸盐,所以得到的滤渣1为SiO2和S和难溶性的硅酸盐;然后向滤液中加入MnO2,MnO2氧化还原性离子Fe2+生成Fe3+,再向溶液中通入氨气调节溶液的pH除铁和铝,所
以滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,加入的Na2S和Zn2+、Ni2+反应生成硫化物沉淀,所以滤渣3为NiS和ZnS,“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+,所以滤渣4为MgF2,最后向滤液中加入碳酸氢铵得到MnCO3沉淀,用稀
硫酸溶解沉淀得到硫酸锰MnCO3,(1)“滤渣1”含有S和难溶性的二氧化硅或硅酸盐;“溶浸”中二氧化锰与硫化锰发生氧化还原反应生成锰离子、S和水;(2)MnO2具有氧化性,能氧化还原性离子;(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH应该大于这
两种离子完全沉淀所需pH且小于其它离子生成沉淀的pH值;(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,这两种离子和硫离子生成硫化物沉淀;(5)溶液中存在MgF2的溶解平衡,如果溶液酸性较强,生成弱电解质HF而促进氟化镁溶解;(6)“沉锰”时锰离子和碳酸氢根离子反
应生成碳酸锰沉淀,同时还生成水、二氧化碳;(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4.当x=y=时,该化合物中各元素的化合价代数和
为0,从而确定z。【解答】解:硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素),MnS矿和MnO2粉加入稀硫酸,MnO2具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成MnSO4、S,同时溶液中还有难溶性的SiO2及难溶性的硅酸盐,所以得到的滤渣1为SiO2和S和难溶性的硅酸盐
;然后向滤液中加入MnO2,MnO2氧化还原性离子Fe2+生成Fe3+,再向溶液中通入氨气调节溶液的pH除铁和铝,所以滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,加入的Na2S和Zn2+、Ni2+反应生成硫化物沉淀,所以滤渣3为Ni
S和ZnS,“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+,所以滤渣4为MgF2,最后向滤液中加入碳酸氢铵得到MnCO3沉淀,用稀硫酸溶解沉淀得到硫酸锰MnCO3,(1)“滤渣1”含有S和难溶性的二氧化硅或硅酸盐;“溶浸”中二氧化锰与硫
化锰发生氧化还原反应生成锰离子、S和水,离子方程式为MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O,故答案为:SiO2(不溶性硅酸盐);MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O;(2)MnO2具有氧化性,能氧化还原性离子Fe2+生成Fe
3+,从而在调节pH时除去这两种离子,故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+;(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH应该大于这两种离子完全沉淀所需pH且小于其它离子生成沉淀的pH值,在pH=4.7时Fe3+和Al3+沉淀完
全,在pH=6.2时Zn2+开始产生沉淀,为了只得到氢氧化铝和氢氧化镁沉淀,需要溶液的pH范围为4.7~6之间,故答案为:4.7;(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,这两种离子和硫离子生成硫化物沉淀,所以滤渣3为NiS和
ZnS,故答案为:NiS和ZnS;(5)溶液中存在MgF2的溶解平衡,如果溶液酸性较强,生成弱电解质HF而促进氟化镁溶解,即F﹣与H+结合形成弱电解质HF,MgF2⇌Mg2++2F﹣平衡向右移动,所以镁离子沉淀不完全,故答案为:F﹣与H+结合形成弱电解质HF,MgF2⇌Mg2++2F﹣平
衡向右移动;(6)“沉锰”时锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀,同时还生成水、二氧化碳,离子方程式为Mn2++2HCO3﹣=MnCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:Mn2++2HCO3﹣=MnCO3
↓+CO2↑+H2O;(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4.当x=y=时,该化合物中各元素的化合价代数和为0,+1+(+2)×+(+3)×+(+4)×z+(﹣2)×2=0,z=,
故答案为:。【点评】本题考查物质制备,涉及物质分离提纯、难溶物的溶解判断、pH判断、氧化还原反应等知识点,综合性较强,明确流程图中发生的反应、各物质成分及其性质、化学反应原理是解本题关键,注意结合问题分析解答,题目难度
中等。9.(14分)乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如图:水杨酸醋酸酐乙酰水杨酸熔点/℃157~159﹣72~﹣74135~138相对密度/(g•cm﹣3)1.441.101.35相对分子
质量138102180实验过程:在100mL锥形瓶中加入水杨酸6.9g及醋酸酐10mL,充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5mL浓硫酸后加热,维持瓶内温度在70℃左右,充分反应。稍冷后进行如下操作。①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100mL冷水中
,析出固体,过滤。②所得结晶粗品加入50mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4g。回答下列问题:(1)该合成反应中应采用A加热。(填标号)A.热水浴B.酒精灯C.煤气灯D.电炉(2)下列玻璃仪器中,①中需使用的有BD
(填标号),不需使用的有分液漏斗、容量瓶(填名称)。(3)①中需使用冷水,目的是充分析出乙酰水杨酸固体(结晶)。(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是生成可溶的乙酰水杨酸钠,以便过滤除去难溶杂质。(5)④采用的纯化方法为重结晶。(6
)本实验的产率是60%。【分析】(1)低于100℃的加热需要水浴加热;(2)①中操作为过滤,需要的玻璃仪器有玻璃棒、普通漏斗、烧杯;(3)乙酰水杨酸在常温下是固体,且在冷水中溶解度较小;(4)碳酸氢钠能和难溶性的乙酰水杨酸反应生成可溶性的乙酰水杨酸钠,从而分离难溶性杂质;(5)固体经纯化方法为重结
晶;(6)醋酸酐质量=10mL×1.10g/mL=11g,6.9g水杨酸完全反应消耗醋酸酐质量=×102=5.1g<11g,所以乙酸酐有剩余,则理论上生成乙酰水杨酸质量=×180=9g,产率=×100%。【解答】解:(1)
低于100℃的加热需要水浴加热,该合成温度为70℃左右,所以该合成反应中应采用热水浴,BCD加热温度都高于100℃,故答案为:A;(2)①中操作为过滤,需要的玻璃仪器有玻璃棒、普通漏斗、烧杯,所以选取BD仪器;不需要的仪器是分液漏斗和容量瓶,故
答案为:BD;分液漏斗、容量瓶;(3)乙酰水杨酸在常温下是固体,且在冷水中溶解度较小,为了降低其溶解度并充分析出乙酰水杨酸固体(结晶),所以①中需使用冷水,故答案为:充分析出乙酰水杨酸固体(结晶);(4)碳酸氢钠能和难溶性的乙酰水杨酸反应生成可溶性的乙酰水杨酸钠,从而分离难
溶性杂质,达到分离提纯目的,故答案为:生成可溶的乙酰水杨酸钠;(5)固体经纯化方法为重结晶,所以④采用的纯化方法为重结晶,故答案为:重结晶;(6)醋酸酐质量=10mL×1.10g/mL=11g,6.9g水杨酸完全反应消耗醋酸酐质量=×102=5.1g<11g,
所以乙酸酐有剩余,则理论上生成乙酰水杨酸质量=×180=9g,产率=×100%=×100%=60%,故答案为:60。【点评】本题考查物质制备,涉及物质分离提纯、方程式的计算、仪器和反应条件选取等知识点,明确
实验原理、元素化合物性质、各个物理量之间关系式是解本题关键,知道其产率计算方法,注意要进行过量计算,题目难度不大。10.(15分)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:(1)Deac
on发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)。如图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl):c(O2)分别等于1:1、4:1、7:1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:可知反应平衡常数K(300℃)
大于K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl):c(O2)=1:1的数据计算K(400℃)=(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比
c(HCl):c(O2)过低、过高的不利影响分别是Cl2和O2分离能耗较高、HCl转化率较低。(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:CuCl2(s)═CuCl(s)+Cl2(g)△H1=83kJ•mol﹣1CuCl(s)+O2(g)═CuO(s)+Cl2(g)△H2=
﹣20kJ•mol﹣1CuO(s)+2HCl(g)═CuCl2(s)+H2O(g)△H3=﹣121kJ•mol﹣1则4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)的△H=﹣116kJ•mol﹣1。(3)在一定温度的条件下,进一步提高HCl的转化率的方
法是增加反应体系的压强、及时分离出产物。(写出2种)(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如图所示:负极区发生的反应有Fe3++e﹣═F
e2+、4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O(写反应方程式)。电路中转移1mol电子,需消耗氧气5.6L(标准状况)。【分析】(1)结合图象可知,进料浓度比相同时,温度越高HCl平衡转化率越低
,说明该反应为放热反应,升高温度平衡向着逆向移动,温度越高平衡常数越小;进料浓度比c(HCl):c(O2)的比值越大,HCl的平衡转化率越低,根据图象可知,相同温度时HCl转化率最高的为进料浓度比c(HCl):c(O2)=1:1,该曲线
中400℃HCl的平衡转化率为84%,4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)初始c0c000平衡0.84c00.21c00.42c00.42c0转化c0﹣0.84c0c0﹣0.21c00.42c00.42c0带入K=计算
即可;进料浓度比c(HCl):c(O2)过低时,O2浓度较大,Cl2和O2分离能耗较高;进料浓度比c(HCl):c(O2)过高时,O2浓度过低,HCl的转化率减小;(2)①CuCl2(s)═CuCl(s)+Cl2
(g)△H1=83kJ•mol﹣1②CuCl(s)+O2(g)═CuO(s)+Cl2(g)△H2=﹣20kJ•mol﹣1③CuO(s)+2HCl(g)═CuCl2(s)+H2O(g)△H3=﹣121kJ•mol﹣1根据盖斯定律,(①+②+③)×2可得4
HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g),据此计算该反应的△H;(3)4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)为气体体积缩小的放热反应,若要提高HCl的转化率,需要使平衡向着正向移动,结合平衡移动原理分析;(4)根据图示,电
解池左侧发生反应Fe3++e﹣═Fe2+,该反应为还原反应,属于电解池的阴极,阴极通入氧气后Fe2+被O2氧化而再生成Fe3+,该反应为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O;HCl气体在阳极放电的电极反应式为2HCl﹣2e﹣═Cl2↑+2H+,据
此结合电子守恒解答。【解答】解:(1)根据图象可知,进料浓度比相同时,温度越高HCl平衡转化率越低,说明该反应为放热反应,升高温度平衡向着逆向移动,则温度越高平衡常数越小,所以反应平衡常数K(300℃)大于K(400℃);进料浓度比c(HCl):c(O2)的比值越大,HCl的平
衡转化率越低,根据图象可知,相同温度时HCl转化率最高的为进料浓度比c(HCl):c(O2)=1:1,该曲线中400℃HCl的平衡转化率为84%,4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)初始c0c000平衡0.84c00.21c00.42c00
.42c0转化c0﹣0.84c0c0﹣0.21c00.42c00.42c0K(400℃)===;进料浓度比c(HCl):c(O2)过低时,O2浓度较大,HCl的转化率较高,但Cl2和O2分离能耗较高,生成成本提高;进料浓度比c(HCl):c(O2)过高时,O2
浓度较低,导致HCl的转化率减小,故答案为:大于;;Cl2和O2分离能耗较高、HCl转化率较低;(2)①CuCl2(s)═CuCl(s)+Cl2(g)△H1=83kJ•mol﹣1②CuCl(s)+O2(g)═CuO(s)+C
l2(g)△H2=﹣20kJ•mol﹣1③CuO(s)+2HCl(g)═CuCl2(s)+H2O(g)△H3=﹣121kJ•mol﹣1根据盖斯定律,(①+②+③)×2可得:4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(
g)+2H2O(g)△H=[(83kJ•mol﹣1)+(﹣20kJ•mol﹣1)+(﹣121kJ•mol﹣1)]×2=﹣116kJ•mol﹣1,故答案为:﹣116;(3)4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)为气体体积缩小
的放热反应,若要提高HCl的转化率,需要使平衡向着正向移动,可增加反应体系的压强或及时分离出产物,均可提高HCl的转化率,故答案为:增加反应体系的压强、及时分离出产物;(4)根据图示,电解池左侧发生反应Fe3++e﹣═Fe2+,
该反应为还原反应,属于电解池的阴极,负极通入氧气后Fe2+被O2氧化而再生成Fe3+,该反应为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O;根据电子守恒及4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O可知,电路中转移1
mol电子,消耗氧气的物质的量为:1mol×=0.25mol,标况下0.25mol氧气的体积为:22.4L/mol×0.25mol=5.6L,故答案为:Fe3++e﹣═Fe2+、4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O;5.6。【点评】本题考查化学平衡计算、盖斯定律
应用及电解原理等知识,题目难度较大,明确化学平衡及其影响为解答关键,注意掌握盖斯定律内容及三段式在化学平衡计算中的应用,试题侧重考查学生的分析、理解能力及综合应用能力。(二)选考题:共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一
题计分。[化学--选修3:物质结构与性质]11.(15分)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回
答下列问题:(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态相反(填“相同”或“相反”)。(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为,其中Fe的配位数为4。(3)苯胺()
的晶体类型是分子晶体。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(﹣5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(﹣95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是苯胺分子之间存在氢键。(4)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是O;P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键。(5
)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n+1
)(n+2)﹣(用n代表P原子数)。【分析】(1)由对角线规格可知,Li与Mg性质相似,Mg的原子核外M层电子有2个;(2)蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3,存在Fe﹣Cl键;(3)苯胺由分子构成,含氢键的沸点高;(4)非金属性越强,
电负性越大;P为sp3杂化,与O的2p电子成键;(5)由图可知,2个P原子时存在7个O,3个P原子时存在10个O,存在n个P时存在(3n+1)个O。【解答】解:(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg,该元素基态原子核外M层电
子2个电子的自旋状态相反,故答案为:Mg;相反;(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为,Fe原子周围有4个Cl,则其中Fe的配位数为4,故答案为:;4;(3)苯胺)的晶体类型是分子晶体,构成微粒为分子,苯胺与甲苯()的相对分子质量
相近,但苯胺的熔点(﹣5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(﹣95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是苯胺分子之间存在氢键,故答案为:分子晶体;苯胺分子之间存在氢键;(4)NH4H2PO4中,
电负性最高的元素是O;磷酸根离子中P形成4个σ键,则P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键,故答案为:O;sp3;σ;(5)由图可知,2个P原子时存在7个O,3个P原子时存在10个O,存在n个P时存在(3n+1)个O,则这类磷
酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n+1)(n+2)﹣,故答案为:(PnO3n+1)(n+2)﹣。【点评】本题考查配合物的形成及性质,为高频考点,把握配位键的形成、分子性质为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意物质结构与性质的应用,题目难度不大。
[化学--选修5:有机化学基础]12.氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法:回答下列问题:(1)A的化学名称为间苯二酚或1,3﹣苯二酚。(2)中的官能团名称是碳碳双键、羧基。(3)反应③的类型为取代反应,W的分子式为C14H12O4。(4)不同条
件对反应④产率的影响如下表:实验碱溶剂催化剂产率/%1KOHDMFPd(OAc)222.32K2CO3DMFPd(OAc)210.53Et3NDMFPd(OAc)212.44六氢吡啶DMFPd(OAc)231.25六氢吡啶DMAPd(OAc)238
.66六氢吡啶NMPPd(OAc)224.5上述实验探究了不同碱和不同溶剂对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究不同催化剂(或温度等)等对反应产率的影响。(5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的
X的结构简式。①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6:2:1;③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2。(6)利用Heck反应,由苯和溴乙烷为原料制备,写出合成路线。(无机试剂任选)【分析】A
发生取代反应生成B,B发生取代反应生成C,D发生取代反应生成E,CE发生取代反应生成W;(6)可由苯乙烯和发生取代反应得到,可由苯发生取代反应生成;苯乙烯可由发生消去反应得到,可由乙苯发生发生取代反应得到,乙苯可由苯和溴乙烷发生傅克烷基化反应得到。【解答】解:(1)A的化学名
称为间苯二酚或1,3﹣苯二酚,故答案为:间苯二酚或1,3﹣苯二酚;(2)中的官能团名称是碳碳双键、羧基,故答案为:碳碳双键、羧基;(3)反应③中甲基被H原子取代,所以该反应的类型为取代反应,W的分子式为C14H12O4,故答案为:
取代反应;C14H12O4;(4)表中影响因素有碱、溶剂、催化剂,当溶剂、催化剂相同时,可以探究不同碱对反应影响;当催化剂、碱相同时,探究溶剂对反应影响;所以上述实验探究了不同碱、不同溶剂对化学产率的影响,如果其他因素都相同只有温度不
同时还可以探究温度对反应产率的影响;如果其他因素都相同只有催化剂不同时,可以探究催化剂对产率影响,故答案为:不同碱;不同溶剂;不同催化剂(或温度等);(5)X为D的同分异构体,①X中含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6:2:1,该分子中一共9个H原子,则应该有2个甲基;③1mol的X
与足量金属Na反应可生成2gH2,生成的氢气物质的量为1mol,说明含有2个﹣OH,因为含有2个甲基,所以只能有2个酚羟基,符合条件的结构简式为,故答案为:;(6)可由苯乙烯和发生取代反应得到,可由苯发生取代反应生成;苯乙烯可由发生消去反应得到,可由乙苯发生发生取代
反应得到,乙苯可由苯和溴乙烷发生傅克烷基化反应得到,其合成路线为,故答案为:。【点评】本题考查有机合成和推断,侧重考查分析推断及知识综合运用能力,正确分析反应前后物质结构变化是解本题关键,采用知识迁移方法进
行合成路线设计,注意:傅克烷基化反应在人教版高中化学不涉及,属于大学有机化学内容,题目难度中等。获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com