1、2016-2017学年内蒙古巴彦淖尔市杭锦后旗奋斗中学高三(上)入学化学试卷一、选择题,每题6分1化学与人类生产、生活密切相关,下列说法正确的是()A做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体B燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施C铁在潮湿的空气中放置,易发生化学腐蚀而生锈D用含有橙色的酸性重铬酸钾的仪器检验酒后驾车,利用了乙醇的氧化性2某羧酸酯的分子式为C57H104O6,1mol该酯完全水解可得到1mol甘油HOCH2CH(OH)CH2OH和3mol羧酸该羧酸的分子式为()AC18H34O2BC17H32O2CC18H36O2DC16H32O23能正确表示下列
2、反应离子方程式的是()A将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H+3Fe3+4H2OBNaHCO3溶液中加入HCl:CO32+2H+CO2+H2OC向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:CO2+AlO2+2H2OAl(OH)3+HCO3D“84消毒液”和“洁厕灵”(主要成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体: +5Cl+6H+3Cl2+3H2O4五种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中R元素原子的最外层电子数等于其电子层数的2倍,下列判断正确的是()XYZMRA元素的非金属性次序为:YXMB气态氢化物稳定性:MRCZ的氧化物可以做光导纤维D最高价氧化物对应水化物的酸性:YX5下列实
3、验操作、现象和结论均正确的是()选项实验操作现象结论A向蔗糖中加入浓硫酸蔗糖变成疏松多空的海绵状碳浓硫酸具有吸水性和强氧化性B用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na+,无K+C向盛Na2SiO3溶液的试管中滴加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:ClSiD将0.1molL1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1molL1CuSO4溶液先有白色沉淀生成后变为蓝色沉淀Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的小AABBCCDD6下列有关电解质溶液的说法正确的是()A常温下,0.1 mol/L Na2S溶液中存在:c(OH)=
4、c(H+)+c(HS)+c(H2S)B0.1mol/L NaHCO3溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合,所得溶液中:C(Na+)c(CO32)c(HCO3 )c(OH)c(H+)CpH相同的 CH3COONa NaHCO3 NaClO三种溶液的c(Na+):D向0.1 molL1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中增大7已知:2C(s)+O2(g)2CO(g)H=217kJmol1C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=bkJmol1HH、OH和O=O键的键能分别为436、462和495kJmol1,则b为()A+352B+132C120D330二、第卷8高锰酸钾可用于生活
5、消毒,是中学化学常见的氧化剂工业上,用软锰矿制高锰酸钾的流程如下:请回答下列问题:(1)该生产中需要纯净的CO2气体写出实验室制取CO2的化学方程式(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂其消毒原理与下列物质相同的是(填字母)a75%酒精 b双氧水 c苯酚 d 84消毒液(NaClO溶液)(3)写出二氧化锰和氢氧化钾熔融物中通入空气时发生的主要化学反应的方程式:(4)上述流程中可以循环使用的物质有、(写化学式)(5)测定高锰酸钾样品纯度采用硫酸锰滴定:向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液,产生黑色沉淀当溶液由紫红色刚好褪色且半分钟不恢复,表明达到滴定终点写出该反应的离子方程式:(6)已知:常温下,K
6、spMn(OH)2=2.41013工业上,调节pH可以沉淀废水中Mn2+,当pH=10时,溶液中c(Mn2+)=(7)操作的名称是;操作根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解性上的差异,采用(填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体9清洁能源具有广阔的开发和应用前景,可减少污染解决雾霾问题,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池、一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g)H=105kJmol1向体积为2L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2,测得不同温度下容器内的压强(P:kPa)随时间(min)的变化关系如图1中、曲线所示:(1)和相
7、比,改变的反应条件是(2)反应在6min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(CH3OH)=(3)反应在2min时达到平衡,平衡常数K()=(4)比较反应的温度(T1)和反应的温度(T3)的高低:T1T3(填“”“”“=”),判断的理由是、甲烷和甲醇可以做燃料电池,具有广阔的开发和应用前景,回答下列问题(5)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注DMFC工作原理如图2所示:通入a气体的电极是原电池的极(填“正”或“负”),其电极反应式为(6)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如
8、图3所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml闭合K后,若每个电池甲烷用量均为0.224L(标况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为(法拉第常数F=9.65104C/mol),若产生的气体全部逸出,电解后溶液混合均匀,电解后U形管中溶液的pH为10己二酸是一种工业上具有重要意义的有机二元酸,在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用,能够发生成盐反应、酯化反应等,并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等,己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图如图:可能用到的有关数据如下:物质密度(20)熔点沸点溶解性相对分子质量环己醇0.962g/cm325
9、.9160.820时水中溶解度3.6g,可混溶于乙醇、苯100乙二酸1.36g/cm3152337.5在水中的溶解度:15时,1.44g,25时2.3g,易溶于乙醇,不溶于苯146实验步骤如下;I、在三口烧瓶中加入16mL 50%的硝酸(密度为1.31g/cm3),再加入12粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4mL环己醇II、水浴加热三口烧瓶至50左右,移去水浴,缓慢滴加56滴环己醇,摇动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在6065之间III、当环己醇全部加入后,将混合物用8090水浴加热约10min(注意控制温度),直至无红棕色气体生成为止IV、趁热将反应液倒入
10、烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后过滤、洗涤得粗产品V、粗产品经提纯后称重为5.7g请回答下列问题:(1)仪器b的名称为(2)向三口烧瓶中滴加环己醇时,要控制好环己醇的滴入速率,防止反应过于剧烈导致温度迅速上升,否则可能造成较严重的后果,试列举一条可能产生的后果:(3)已知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为:2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O;如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应,则相关反应方程式为:、(4)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用冰水和洗涤晶体(5)粗产品可用 法提纯(填实验操作名称)本实验所
11、得到的己二酸产率为三、【化学选修2:化学与技术】11铜是一种重要的有色金属,近年来用途越来越广泛请回答下列问题:(1)下列四种化合物中含铜量最高的是(填字母)ACu5FeS4 BCuFeS2 CCu2S DCu2(OH)2CO3(2)2014年我国精炼铜产量796万吨,若全部由含Cu2S质量分数为32%的铜矿石冶炼得到,则需要铜矿石质量为万吨(保留一位小数)(3)可溶性铜盐常用于生产其它含铜化合物在KOH溶液中加入一定量的CuSO4溶液,再加入一定量的还原剂肼(N2H4),加热并保持温度在90,生成一种对环境无污染的气体,反应完全后,分离,洗涤,真空干燥得到纳米氧化亚铜固体(Cu2O)该制备过
12、程的反应方程式为工业上常用的固液分离设备有(填字母)A离心机 B分馏塔 C框式压滤机 D反应釜(4)我国出土的青铜器工艺精湛,具有很高的艺术价值和历史价值但出土的青铜器大多受到环境腐蚀如图是青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图:腐蚀过程中,负极是(填“a”“b”或“c”),正极反应方程式为环境中的Cl扩散到孔口,并与正极产物和负极产物生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为四、【化学-选修3:物质结构与性质】12硼和氮元素在化学中有很重要的地位,回答下列问题:(1)基态硼原子核外电子有种不同的运动状态,基态氮原子的价层电子排布图为预计于2017年发射的“嫦娥五号”探测器采用的
13、长征5号运载火箭燃料为偏二甲肼(CH3)2NNH2(CH3)2NNH2中N原子的杂化方式为(2)化合物H3BNH3是一种潜在的储氢材料,可利用化合物B3N3H6通过如下反应制得:3CH4+2B3N3H6+6H2O3CO2+6H3BNH3H3BNH3分子中是否存在配位键(填“是”或“否”),B、C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为与B3N3H6互为等电子体的分子是(填一个即可),B3N3H6为非极性分子,根据等电子原理写出B3N3H6的结构式(3)“嫦娥五号”探测器采用太阳能电池板提供能量,在太阳能电池板材料中除单晶硅外,还有铜,铟,镓,硒等化学物质,回答下列问题:SeO3分子的立体构型为金属
14、铜投入氨水或H2O2溶液中均无明显现象,但投入氨水与H2O2的混合溶液中,则铜片溶解,溶液呈深蓝色,写出该反应的离子反应方程式为某种铜合金的晶胞结构如图所示,该晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为a pm,则该晶体的密度为(用含a的代数式表示,设NA为阿伏伽德罗常数的值)五、【化学选修5:有机化学】13成环反应在有机合成中具有重要应用,某环状化合物G的合成过程如下:(1)AB为加成反应,则B的结构简式是;BC的反应类型是(2)G中含有的官能团名称是;F的化学式为(3)DE的化学方程式是(4)H是F的同分异构体,具有下列结构特征:核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰;存在甲氧基(CH3O
15、)H的结构简式是(5)由C通过加聚反应合成的顺式高分子化合物M的化学方程式为(6)下列说法正确的是aA能和HCl反应得到聚氯乙烯的单体 bD和F中均含有2个键c1mol G完全燃烧生成8mol H2O dF能发生加成反应、取代反应、氧化反应2016-2017学年内蒙古巴彦淖尔市杭锦后旗奋斗中学高三(上)入学化学试卷参考答案与试题解析一、选择题,每题6分1化学与人类生产、生活密切相关,下列说法正确的是()A做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体B燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施C铁在潮湿的空气中放置,易发生化学腐蚀而生锈D用含有橙色的酸性重铬酸钾的仪器检验酒
16、后驾车,利用了乙醇的氧化性【考点】氧化还原反应【分析】A同分异构体:分子式相同结构不同的化合物;B硫、氮的氧化物溶于水生成酸;CFe在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀;D酸性重铬酸钾溶液具有强氧化性【解答】解:A棉和麻主要成分是纤维素,与淀粉分子中的n值不同,不属于同分异构体,故A错误;B硫、氮的氧化物溶于水生成酸,减少硫、氮的氧化物的排放可以减少酸雨产生,所以燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施,故B正确;CFe在潮湿的空气中,Fe、C和电解质溶液易构成原电池,Fe作负极被腐蚀,发生电化学腐蚀,故C错误;D酸性重铬酸钾溶液具有强氧化性,酸性重铬酸钾与乙醇反应时
17、乙醇作还原剂,酸性重铬酸钾作氧化剂,故D错误故选B2某羧酸酯的分子式为C57H104O6,1mol该酯完全水解可得到1mol甘油HOCH2CH(OH)CH2OH和3mol羧酸该羧酸的分子式为()AC18H34O2BC17H32O2CC18H36O2DC16H32O2【考点】有机物的结构和性质【分析】1mol该酯完全水解可得到3mol羧酸和1mol1mol甘油,则说明酯中含有3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C57H104O6,1mol该酯完全水解可得到3mol羧酸和1mol甘油,说明酯中含有3个酯基,设羧酸为M,则反应的方程式为C57H104O6+3H
18、2O=3M+C3H8O3,由质量守恒可知M的分子式为C18H34O2,故选A3能正确表示下列反应离子方程式的是()A将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H+3Fe3+4H2OBNaHCO3溶液中加入HCl:CO32+2H+CO2+H2OC向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:CO2+AlO2+2H2OAl(OH)3+HCO3D“84消毒液”和“洁厕灵”(主要成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体: +5Cl+6H+3Cl2+3H2O【考点】离子方程式的书写【分析】A反应生成氯化铁、氯化亚铁和水;B反应生成氯化钠、水、二氧化碳;C反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠;D“84消毒液”的主要成分为
19、NaClO【解答】解:A将磁性氧化铁溶于盐酸的离子反应为Fe3O4+8H+2Fe3+Fe2+4H2O,故A错误;BNaHCO3溶液中加入HCl的离子反应为HCO3+H+CO2+H2O,故B错误;C向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3的离子反应为CO2+AlO2+2H2OAl(OH)3+HCO3,故C正确;D“84消毒液”和“洁厕灵”(主要成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体的离子反应为ClO+Cl+2H+Cl2+H2O,故D错误;故选C4五种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中R元素原子的最外层电子数等于其电子层数的2倍,下列判断正确的是()XYZMRA元素的非金属性次序为:Y
20、XMB气态氢化物稳定性:MRCZ的氧化物可以做光导纤维D最高价氧化物对应水化物的酸性:YX【考点】原子结构与元素周期律的关系【分析】由短周期元素在周期表的位置可知,X、Y处于第二周期,Z、M、R处于第三周期,R元素原子的最外层电子数等于电子层数的2倍,则R为S,可推知X为C元素,Y为N元素,Z为Al,M为P元素,结合元素周期律与元素化合物性质解答【解答】解:由短周期元素在周期表的位置可知,X、Y处于第二周期,Z、M、R处于第三周期,R元素原子的最外层电子数等于电子层数的2倍,则R为S,可推知X为C元素,Y为N元素,Z为Al,M为P元素A磷酸的酸性碳酸的强,故非金属性PC,故A错误;B非金属性越
21、强,气态氢化物越稳定,非金属性RM,故氢化物稳定性:RM,故B错误;CZ的氧化物为三氧化二铝,可以用作耐火材料,用作光导纤维的是二氧化硅,故C错误;D非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性YX,故最高价含氧酸酸性:YX,故D正确,故选D5下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项实验操作现象结论A向蔗糖中加入浓硫酸蔗糖变成疏松多空的海绵状碳浓硫酸具有吸水性和强氧化性B用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na+,无K+C向盛Na2SiO3溶液的试管中滴加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:ClSiD将0.1molL1MgSO4
22、溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1molL1CuSO4溶液先有白色沉淀生成后变为蓝色沉淀Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的小AABBCCDD【考点】化学实验方案的评价【分析】A浓硫酸能将有机物中H、O元素以2:1水的形式脱去而体现脱水性,浓硫酸还具有强氧化性;B观察K元素焰色反应必须透过蓝色钴玻璃;C元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强;D溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质【解答】解:A浓硫酸能将有机物中H、O元素以2:1水的形式脱去而体现脱水性,浓硫酸还将氧化C生成二氧化碳,浓硫酸还体现强氧化性,故A错误;B观察K元素焰色反应必须透过蓝色钴玻璃,
23、滤去黄光的干扰,故B错误;C元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,HCl不是Cl元素的最高价氧化物的水化物,所以不能据此判断非金属性强弱,故C错误;D溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质,0.1molL1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1molL1CuSO4溶液,先有白色沉淀生成后变为蓝色沉淀,说明发生沉淀的转化,则说明Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的小,故D正确;故选D6下列有关电解质溶液的说法正确的是()A常温下,0.1 mol/L Na2S溶液中存在:c(OH)=c(H+)+c(HS)+c(H2S)B0.1mol/L NaHCO3溶
24、液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合,所得溶液中:C(Na+)c(CO32)c(HCO3 )c(OH)c(H+)CpH相同的 CH3COONa NaHCO3 NaClO三种溶液的c(Na+):D向0.1 molL1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中增大【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡【分析】A、依据硫化钠溶液中存在的质子守恒分析计算判断;B、0.1mol/L NaHCO3溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合,生成碳酸钠溶液,所以离子浓度大小为:C(Na+)c(CO32)c(OH)c(HCO3 )c(H+);C、对应酸的酸性越弱,其盐的水解程度越大,溶液的碱性越强,溶液P
25、H越大;当PH相同时,酸越强,盐的浓度越大;D、溶液中铵根离子浓度增大,抑制了一水合氨的电离【解答】解:A、依据硫化钠溶液中存在的质子守恒分析,溶液中水完全电离出氢氧根离子和氢离子相同分析得到,c(OH)=c(H+)+c(HS)+2c(H2S),故A错误;B、0.1mol/L NaHCO3溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合,生成碳酸钠溶液,所以离子浓度大小为:C(Na+)c(CO32)c(OH)c(HCO3 )c(H+),故B错误;C、在相同的条件下测得CH3COONa NaHCO3 NaClO三种溶液pH相同,已知酸性:CH3COOHHClOHCO3,所以水解程度:NaClONa
26、HCO3CH3COONa,pH相同时,溶液的浓度:NaClONaHCO3CH3COONa,所以钠离子的浓度为:,故C正确;D、向0.1mol/L的氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液中铵根离子浓度增大,抑制了一水合氨的电离,则一水合氨的浓度增大,氢氧根离子的浓度减小,则溶液中减小,故D错误;故选C7已知:2C(s)+O2(g)2CO(g)H=217kJmol1C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=bkJmol1HH、OH和O=O键的键能分别为436、462和495kJmol1,则b为()A+352B+132C120D330【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算【分析】根据盖斯定律计算水分解
27、反应的焓变,化学反应的焓变H=H产物H反应物再结合化学键能和物质能量的关系来回答【解答】解:2C(s)+O2(g)2CO(g)H=217kJmol1C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=bkJmol1,根据盖斯定律:2得:2H2O(g)O2(g)+2H2(g)H=2b(217kJmol1);而2H2O(g)O2(g)+2H2(g)H=44624954362(kJmol1),即2b(217kJmol1)=44624954362(kJmol1)解得b=+132,故选:B二、第卷8高锰酸钾可用于生活消毒,是中学化学常见的氧化剂工业上,用软锰矿制高锰酸钾的流程如下:请回答下列问题:(1)该生
28、产中需要纯净的CO2气体写出实验室制取CO2的化学方程式CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂其消毒原理与下列物质相同的是bd(填字母)a75%酒精 b双氧水 c苯酚 d 84消毒液(NaClO溶液)(3)写出二氧化锰和氢氧化钾熔融物中通入空气时发生的主要化学反应的方程式:2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O(4)上述流程中可以循环使用的物质有KOH、MnO2(写化学式)(5)测定高锰酸钾样品纯度采用硫酸锰滴定:向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液,产生黑色沉淀当溶液由紫红色刚好褪色且半分钟不恢复,表明达到滴定终点写出该反应的离子方程式
29、:2MnO4+3Mn2+2H2O5MnO2+4H+(6)已知:常温下,KspMn(OH)2=2.41013工业上,调节pH可以沉淀废水中Mn2+,当pH=10时,溶液中c(Mn2+)=2.4105mol/L(7)操作的名称是过滤;操作根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解性上的差异,采用浓缩结晶(填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体【考点】制备实验方案的设计【分析】将MnO2和KOH粉碎,目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,然后将混合物熔融并通入空气,根据流程图知,二者反应生成K2MnO4,根据元素守恒知还生成H2O,K2MnO4和CO2反应生成KMnO4、K2CO3、MnO2,K
30、MnO4、K2CO3易溶于水而MnO2难溶于水,将KMnO4、K2CO3、MnO2溶于水然后过滤得到KMnO4、K2CO3混合溶液,再根据KMnO4、K2CO3溶解度差异采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4粗晶体,母液中含有K2CO3,加入CaO,发生反应K2CO3+CaO+H2O=CaCO3+2KOH,从而得到KOH,(1)实验室利用碳酸钙与盐酸反应制二氧化碳;(2)KMnO4有强氧化性,消毒原理与84消毒液、双氧水一样;(3)由工艺流程转化关系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生反应生成K2MnO4,根据元素守恒还应生成水反应中锰元素由+4价升高为+6价,总升高2价,氧元素由
31、0价降低为2价,总共降低4价,化合价升降最小公倍数为4,所以MnO2系数2,O2系数为1,根据锰元素守恒确定K2MnO4系数,根据钾元素守恒确定KOH系数,根据氢元素守恒确定H2O系数;(4)制备中利用的原料,在转化过程中又生成的可以循环利用,根据流程图可知循环的物质;(5)向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液,产生黑色沉淀二氧化锰,根据元素守恒和电荷守恒书写离子方程式;(6)根据KspMn(OH)2=c(Mn2+)c2(OH),可计算出c(Mn2);(7)将KMnO4、K2CO3、MnO2溶于水然后过滤得到KMnO4、K2CO3混合溶液,再根据KMnO4、K2CO3溶解度差异采用浓缩结晶、趁热过滤
32、得到KMnO4粗晶体【解答】解:(1)实验室利用碳酸钙与盐酸反应制二氧化碳,反应的方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2,故答案为:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2;(2)KMnO4有强氧化性,利用其强氧化性杀菌消毒,消毒原理与84消毒液、双氧水一样,故选bd,故答案为:bd;(3)由工艺流程转化关系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生反应生成K2MnO4,根据元素守恒还应生成水反应中锰元素由+4价升高为+6价,总升高2价,氧元素由0价降低为2价,总共降低4价,化合价升降最小公倍数为4,所以MnO2系数2,O2系数为1,根据锰元素守恒确定K2MnO4
33、系数为2,根据钾元素守恒确定KOH系数为4,根据氢元素守恒确定H2O系数为2,所以反应化学方程式为2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O,故答案为:2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;(3)由工艺流程转化关系可知,向K2MnO4溶液中通入CO2制备KMnO4、还生成K2CO3、MnO2,反应只有Mn元素的化合价发生变化,由+6价降低为+4价,由+6价升高为+7价,所以K2MnO4既是氧化剂又是还原剂,故答案为;K2MnO4;(4)制备中利用的原料,在转化过程中又生成的可以循环利用由转化关系图知,除石灰、二氧化碳外,K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4生成的M
34、nO2及最后由母液加入石灰生成的KOH,会在MnO2、KOH的熔融制备K2MnO4中被循环利用,故答案为:KOH;MnO2;(5)向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液,产生黑色沉淀二氧化锰,反应的离子方程式为2MnO4+3Mn2+2H2O5MnO2+4H+,故答案为:2MnO4+3Mn2+2H2O5MnO2+4H+;(6)当pH=10时,c2(OH),c(OH)=1104 mol/L,根据KspMn(OH)2=c(Mn2+)c2(OH),可知c(Mn2)=2.4105mol/L,故答案为:2.4105mol/L;(7)将KMnO4、K2CO3、MnO2溶于水然后过滤得到KMnO4、K2CO3混合溶液
35、,所以操作为过滤,再根据KMnO4、K2CO3溶解度差异采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4粗晶体,故答案为:过滤; 浓缩结晶9清洁能源具有广阔的开发和应用前景,可减少污染解决雾霾问题,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池、一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g)H=105kJmol1向体积为2L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2,测得不同温度下容器内的压强(P:kPa)随时间(min)的变化关系如图1中、曲线所示:(1)和相比,改变的反应条件是中使用催化剂(2)反应在6min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(CH3O
36、H)=0.125 mol/(Lmin)(3)反应在2min时达到平衡,平衡常数K()=12(4)比较反应的温度(T1)和反应的温度(T3)的高低:T1T3(填“”“”“=”),判断的理由是此反应为放热反应,降低温度,反应速率减慢,平衡向正反应方向移动、甲烷和甲醇可以做燃料电池,具有广阔的开发和应用前景,回答下列问题(5)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注DMFC工作原理如图2所示:通入a气体的电极是原电池的负极(填“正”或“负”),其电极反应式为CH3OH6e+H2O=CO2+6H+(6)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联
37、后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图3所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml闭合K后,若每个电池甲烷用量均为0.224L(标况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为7.72103C(法拉第常数F=9.65104C/mol),若产生的气体全部逸出,电解后溶液混合均匀,电解后U形管中溶液的pH为13【考点】化学平衡的计算;原电池和电解池的工作原理【分析】(1)和相比反应速率加快,不影响平衡移动,正反应为气体物质的量减小的反应,应是使用催化剂;(2)恒温恒容下,压强之比等于气体物质的量之比,故平衡时混合气体总物质的量为(2+4)mol=3mol,则: CO(g)+2H2 (g)CH3O
38、H(g)物质的量减小n=2起始量(mol):2 4 0 变化量(mol):1.5 3 1.5 63=3平衡量(mol):0.5 1 1.5再根据v=计算v(CH3OH);(3)、温度相同,平衡常数相同,根据K=计算平衡常数;(4)反应达平衡时所用的时间比反应达平衡时所用的时间长,化学反应速率快,且平衡时压强比I小,与I相比平衡正向移动,正反应为气体体积减小放热反应,应降低温度;、(5)根据图知,交换膜是质子交换膜,则电解质溶液呈酸性,根据氢离子移动方向知,通入a的电极为负极、通入b的电极为正极,负极上甲醇失去电子发生氧化反应;(6)电解氯化钠溶液的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H
39、2+Cl2,可知关系式1 mol CH48 mol e8molNaOH计算【解答】解:(1)和相比反应速率加快,不影响平衡移动,正反应为气体物质的量减小的反应,应是使用催化剂,故答案为:中使用催化剂;(2)恒温恒容下,压强之比等于气体物质的量之比,故平衡时混合气体总物质的量为(2+4)mol=3mol,则: CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g)物质的量减小n=2起始量(mol):2 4 0 变化量(mol):1.5 3 1.5 63=3平衡量(mol):0.5 1 1.5则v(CH3OH)=0.125 mol/(Lmin),故答案为:0.125 mol/(Lmin);(3)、温度相同,平
40、衡常数相同,平衡常数K()=K=12,故答案为:12;(4)反应达平衡时所用的时间比反应达平衡时所用的时间长,化学反应速率快,且平衡时压强比I小,与I相比平衡正向移动,正反应为气体体积减小放热反应,应降低温度,故温度T1温度更高,故答案为:;此反应为放热反应,降低温度,反应速率减慢,平衡向正反应方向移动;、(5)根据图知,交换膜是质子交换膜,则电解质溶液呈酸性,根据氢离子移动方向知,通入a的电极为负极、通入b的电极为正极,负极上甲醇失去电子发生氧化反应,负极反应式为 CH3OH6e+H2O=CO2+6H+,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+4e+4H+=2H2O,故答案为:负;C
41、H3OH6e+H2O=CO2+6H+;(6)电解氯化钠溶液的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2,可知关系式1 mol CH48 mol e8molNaOH,故若每个电池甲烷通入量为0.224L(标准状况),生成0.08molNaOH,c(NaOH)=0.1mol/L,pH=13;电解池通过的电量为89.65104Cmol1=7.72103C(题中虽然有两个燃料电池,但电子的传递量只能用一个池的甲烷量计算),故答案为:7.72103C;1310己二酸是一种工业上具有重要意义的有机二元酸,在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用,能够发生成盐反应、酯化反应
42、等,并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等,己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图如图:可能用到的有关数据如下:物质密度(20)熔点沸点溶解性相对分子质量环己醇0.962g/cm325.9160.820时水中溶解度3.6g,可混溶于乙醇、苯100乙二酸1.36g/cm3152337.5在水中的溶解度:15时,1.44g,25时2.3g,易溶于乙醇,不溶于苯146实验步骤如下;I、在三口烧瓶中加入16mL 50%的硝酸(密度为1.31g/cm3),再加入12粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4mL环己醇II、水浴加热三口烧瓶至50左右,移去水浴,缓慢滴加56滴环己醇,摇
43、动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在6065之间III、当环己醇全部加入后,将混合物用8090水浴加热约10min(注意控制温度),直至无红棕色气体生成为止IV、趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后过滤、洗涤得粗产品V、粗产品经提纯后称重为5.7g请回答下列问题:(1)仪器b的名称为球形冷凝管(或冷凝管)(2)向三口烧瓶中滴加环己醇时,要控制好环己醇的滴入速率,防止反应过于剧烈导致温度迅速上升,否则可能造成较严重的后果,试列举一条可能产生的后果:反应液暴沸冲出冷凝管;放热过多可能引起爆炸,产生的二氧化氮气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中(3
44、)已知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为:2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O;如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应,则相关反应方程式为:2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2、NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2(4)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用冰水和苯洗涤晶体(5)粗产品可用重结晶 法提纯(填实验操作名称)本实验所得到的己二酸产率为75%【考点】制备实验方案的设计【分析】(1)依据仪器的构造可知:仪器b的名称为:球形冷凝管(或冷凝管),冷凝管起冷凝作用;(2)环己醇的滴入速率
45、过快,反应过快,该反应放热,反应温度高,反应液暴沸冲出冷凝管;可能引起爆炸;产生的二氧化氮气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中;(3)根据元素守恒,纯碱与NO和NO2反应,生成NaNO2、NaNO3,且放出CO2,据此写反应的化学方程式;(4)产品己二酸中含有环己醇、硝酸等杂质,根据己二酸在水中的溶解度:15时1.44g,25时2.3g,易溶于乙醇、不溶于苯分析;(5)粗产品依据溶解度差别,可以通过重结晶可以提纯;依据反应的环己醇为5.4mL,质量=5.4ml0.962g/ml=5.1948g,结合化学方程式计算理论上上城己二酸的质量,产率=100%;【解答】解:(1)该仪器有球形区域,仪器b的
46、名称为:球形冷凝管(或冷凝管),冷水从冷凝管下口入,上口出,克服重力充满冷凝管,冷凝效果好,故答案为:球形冷凝管(或冷凝管);(2)向三口烧瓶中滴加环己醇时,反应温度迅速上升,说明该反应为放热反应,需控制好环己醇的滴入速率,如果环己醇的滴入速率过快,反应温度高,反应液暴沸冲出冷凝管;可能引起爆炸;产生的二氧化氮气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中,故答案为:反应液暴沸冲出冷凝管;放热过多可能引起爆炸,产生的二氧化氮气体来不及被碱液吸收而外逸到空气中;(3)根据元素守恒,纯碱与NO和NO2反应,生成NaNO2、NaNO3,且放出CO2,反应的化学方程式为NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO
47、2,Na2CO3+2NO2NaNO2+NaNO3+CO2,故答案为:2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2;(4)产品己二酸中含有环己醇、硝酸等杂质,己二酸在水中的溶解度:15时1.44g,25时2.3g,温度高溶解度大,可用冰水洗涤,除去环己醇、硝酸,己二酸不溶于苯,最后用苯洗涤晶体,除去表面的杂质,避免产品损失,故答案为:苯;(5)粗产品再溶解,再结晶析出,通过重结晶的方法提纯己二酸, 3100 3146 5.1948g mm=7.58g己二酸产率=100%=75%,故答案为:重结晶;75%三、【化学选修2:化学与技术】11铜是
48、一种重要的有色金属,近年来用途越来越广泛请回答下列问题:(1)下列四种化合物中含铜量最高的是C(填字母)ACu5FeS4 BCuFeS2 CCu2S DCu2(OH)2CO3(2)2014年我国精炼铜产量796万吨,若全部由含Cu2S质量分数为32%的铜矿石冶炼得到,则需要铜矿石质量为3109.4万吨(保留一位小数)(3)可溶性铜盐常用于生产其它含铜化合物在KOH溶液中加入一定量的CuSO4溶液,再加入一定量的还原剂肼(N2H4),加热并保持温度在90,生成一种对环境无污染的气体,反应完全后,分离,洗涤,真空干燥得到纳米氧化亚铜固体(Cu2O)该制备过程的反应方程式为4CuSO4+N2H4+8
49、KOH2Cu2O+N2+4K2SO4+6H2O工业上常用的固液分离设备有AC(填字母)A离心机 B分馏塔 C框式压滤机 D反应釜(4)我国出土的青铜器工艺精湛,具有很高的艺术价值和历史价值但出土的青铜器大多受到环境腐蚀如图是青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图:腐蚀过程中,负极是c(填“a”“b”或“c”),正极反应方程式为O2+2H2O+4e=4OH环境中的Cl扩散到孔口,并与正极产物和负极产物生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为Cl+2Cu2+3OHCu2(OH)3Cl【考点】铜金属及其重要化合物的主要性质【分析】(1)含铜量=;(2)根据化学式Cu2S计算铜元素的质
50、量分数,并计算一定质量的Cu2S物质中铜元素的质量,物质中某元素的质量分数,就是该元素的质量与组成物质的元素总质量之比;(3)由题意可知碱性条件下硫酸铜和N2H4发生氧化还原反应生成Cu2O和N2;工业上常用的固液分离设备有离心机和框式压滤机;(4)根据图知,氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子,发生吸氧腐蚀,则Cu作负极;Cl扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子,所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀【解答】解:(1)aCu2S中含铜量为=0.8;bCu5FeS4
51、中含铜量为=0.63;cCu2(OH)2CO3中含铜量为=0.58;dCuFeS2中含铜量为=0.35,故答案为:a;(2)Cu2S中铜元素的质量分数=100%=80%;则X吨含Cu2S 32%的铜矿石中含铜元素质量=Xt80%32%=796万t解得X=3109.4万吨,故答案为:3109.4;(3)由题意可知碱性条件下硫酸铜和N2H4发生氧化还原反应,反应的化学方程式为4CuSO4+N2H4+8KOH2Cu2O+N2+4K2SO4+6H2O,故答案为:4CuSO4+N2H4+8KOH2Cu2O+N2+4K2SO4+6H2O;工业上常用的固液分离设备有离心机和框式压滤机,故答案为:AC;(4)
52、根据图知,氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子,发生吸氧腐蚀,则Cu作负极,即c是负极,正极发生还原反应,电极方程式为O2+2H2O+4e4OH,故答案为:c;O2+2H2O+4e4OH;Cl扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子,所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀,离子方程式为Cl+2Cu2+3OHCu2(OH)3Cl,故答案为:Cl+2Cu2+3OHCu2(OH)3Cl四、【化学-选修3:物质结构与性质】12硼和氮元素在化学中有很重要的地位,回答下列问题:(1
53、)基态硼原子核外电子有5种不同的运动状态,基态氮原子的价层电子排布图为预计于2017年发射的“嫦娥五号”探测器采用的长征5号运载火箭燃料为偏二甲肼(CH3)2NNH2(CH3)2NNH2中N原子的杂化方式为sp3(2)化合物H3BNH3是一种潜在的储氢材料,可利用化合物B3N3H6通过如下反应制得:3CH4+2B3N3H6+6H2O3CO2+6H3BNH3H3BNH3分子中是否存在配位键是(填“是”或“否”),B、C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为NOCB与B3N3H6互为等电子体的分子是C6H6(填一个即可),B3N3H6为非极性分子,根据等电子原理写出B3N3H6的结构式(3)“嫦娥五
54、号”探测器采用太阳能电池板提供能量,在太阳能电池板材料中除单晶硅外,还有铜,铟,镓,硒等化学物质,回答下列问题:SeO3分子的立体构型为平面三角形金属铜投入氨水或H2O2溶液中均无明显现象,但投入氨水与H2O2的混合溶液中,则铜片溶解,溶液呈深蓝色,写出该反应的离子反应方程式为Cu+H2O2+4NH3H2O=Cu(NH3)42+2OH+4H2O某种铜合金的晶胞结构如图所示,该晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为a pm,则该晶体的密度为gcm3(用含a的代数式表示,设NA为阿伏伽德罗常数的值)【考点】晶胞的计算;原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型【分析】(1)硼为5号元素,氮原子的
55、价层电子数5,(CH3)2NNH2中N原子的价层电子对数为=4,据此判断N的杂化方式;(2)根据B的最外层电子数及形成的共价键数判断;同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素;原子数相同,电子总数相同的分子,互称为等电子体;根据等电子体结构相似原理确定B3N3H6的结构式;(3)气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数可以判断分子构型;根据氧化还原反应中元素和电荷守恒,可写出离子方程式;晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为apm,所以晶胞的边长为apm,则晶胞的体积为(apm)3,利用均摊法计算晶胞中含有的铜原子和氮
56、原子个数,根据=计算【解答】解:(1)硼为5号元素,氮原子的价层电子数5,所以基态硼原子核外电子有 5种不同的运动状态,基态氮原子的价层电子排布图为,(CH3)2NNH2中N原子的价层电子对数为=4,所以N的杂化方式为sp3杂化,故答案为:5;sp3;(2)B的最外层电子数为3,能形成的3个共价键,化合物A(H3BNH3)中B与H形成3个共价键,B原子的空轨道与N原子的孤对电子形成配位键;同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,这几种元素都是第二周期元素,B、C、N、O的族序数分别是:第IIIA族、第IVA族、第VA族
57、、第VIA族,所以它们的第一电离能大小顺序是NOCB,故答案为:是;NOCB;原子数相同,电子总数相同的分子,互称为等电子体,与(HB=NH)3互为等电子体的分子为C6H6,B3N3H6的结构式与苯相似,其结构式为,故答案为:C6H6;(3)气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数为=3,无孤电子对,所以分子构型为平面三角形,故答案为:平面三角形; 金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,说明两者能互相促进,是两种物质共同作用的结果,其中过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行,方程式可表示为:Cu+H2O2+4NH3H2O=C
58、u(NH3)42+2OH+4H2O,故答案为:Cu+H2O2+4NH3H2O=Cu(NH3)42+2OH+4H2O;在晶胞中,N原子位于顶点,Cu原子位于棱边中点,该晶胞中N原子个数=8=1,Cu原子个数=12=3,晶胞体积V=(a1010cm)3,晶胞的边长为apm,则晶胞的体积为(apm)3,则=gcm3=gcm3,故答案为: gcm3五、【化学选修5:有机化学】13成环反应在有机合成中具有重要应用,某环状化合物G的合成过程如下:(1)AB为加成反应,则B的结构简式是HCCCH=CH2;BC的反应类型是加成反应(2)G中含有的官能团名称是醚键、酯基;F的化学式为C10H14O3(3)DE的
59、化学方程式是HCCCOOH+CH3CH2OHHCCCOOCH2CH3+H2O(4)H是F的同分异构体,具有下列结构特征:核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰;存在甲氧基(CH3O)H的结构简式是(5)由C通过加聚反应合成的顺式高分子化合物M的化学方程式为(6)下列说法正确的是adaA能和HCl反应得到聚氯乙烯的单体 bD和F中均含有2个键c1mol G完全燃烧生成8mol H2O dF能发生加成反应、取代反应、氧化反应【考点】有机物的合成【分析】(1)比较A和C的结构及根据AB为加成反应,可知B为HCCCH=CH2;比较B和C的结构可知,BC的反应类型是加成反应;(2)根据G的结构简式中知
60、G中含有的官能团名称;根据F的结构简式确定F的化学式;(3)比较A和E的结构简式可知,乙炔与二氧化碳反应生成D为HCCCOOH,HCCCOOH与乙醇发生酯化反应得E;(4)根据条件:核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰,说明苯上的侧链是一个对称结构;存在甲氧基(CH3O),结合F的结构确定H的结构简式;(5)根据C的结构简式,结合加聚反应的特点可写出C发生加聚反应合成的顺式高分子化合物M的化学方程式;(6)a乙炔和HCl进行等物质的量的加成反应得到氯乙烯; b根据D和F的结构简式可知,D中有两个键,F中有3个键;c根据G的结构简式可知,G分子中有18个氢原子,所以1mol G完全燃烧生成9
61、mol H2O; d根据F的结构简式可知,F中有碳碳双键、酯基等,所以F能发生加成反应、取代反应、氧化反应,据此答题【解答】解:(1)比较A和C的结构及根据AB为加成反应,可知B为HCCCH=CH2,比较B和C的结构可知,BC的反应类型是加成反应,故答案为:HCCCH=CH2;加成反应;(2)根据G的结构简式中知G中含有的官能团名称为醚键、酯基,根据F的结构简式可知F的化学式为C10H14O3,故答案为:醚键、酯基;C10H14O3;(3)比较A和E的结构简式可知,乙炔与二氧化碳反应生成D为HCCCOOH,HCCCOOH与乙醇发生酯化反应得E,反应方程式为HCCCOOH+CH3CH2OHHCC
62、COOCH2CH3+H2O,故答案为:HCCCOOH+CH3CH2OHHCCCOOCH2CH3+H2O;(4)根据条件:核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰,说明苯上的侧链是一个对称结构;存在甲氧基(CH3O),结合F的结构可知H的结构简式为,故答案为:;(5)根据C的结构简式可知,C发生加聚反应合成的顺式高分子化合物M的化学方程式为,故答案为:;(6)a乙炔和HCl进行等物质的量的加成反应得到氯乙烯,故a正确; b根据D和F的结构简式可知,D中有两个键,F中有3个键,故b错误;c根据G的结构简式可知,G分子中有18个氢原子,所以1mol G完全燃烧生成9mol H2O,故c错误; d根据F的结构简式可知,F中有碳碳双键、酯基等,所以F能发生加成反应、取代反应、氧化反应,故d正确,故选ad2017年1月4日