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高考化学大题总结
v13年河南真题
26.(13分)
醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
合成反应:
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。
B中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是直形冷凝管。
(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作时B(填正确答案标号)。
A.立即补加B.冷却后补加C.不需补加D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为
。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并检漏;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的上口倒出(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是干燥(或除水除醇)。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有CD(填正确答案标号)。
A.圆底烧瓶B.温度计C.吸滤瓶D.球形冷凝管E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是C(填正确答案标号)。
A.41%B.50%C.61%D.70%
27.(15分)
锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。
某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。
充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。
现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
回答下列问题:
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为+3。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑。
(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式(2个)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2
Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,2H2O2
2H2O+O2↑;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是有氯气生成,污染较大。
(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。
(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C。
(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是Li+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中。
在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4(填化学式)。
28.(15分)
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。
由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H1=-90.1kJ•mol-1
(ii)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应:
(iii)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应:
(iV)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。
工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是Al2O3(铝土矿)+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4
NaAl(OH)4+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3,2Al(OH)3
Al2O3+3H2O(以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(iV)对于CO转化率的影响消耗甲醇,促进甲醇合成反应(i)平衡右移,CO转化率增大;生成的H2O,通过水煤气变换反应(iii)消耗部分CO。
(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g)△H=-204.7kJ•mol-1。
根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响该反应分子数减少,压强升高使平衡右移,CO和H2转化率增大,CH3OCH3产率增加。
压强升高使CO和H2浓度增加,反应速率增大。
(4)有研究者在催化剂(含Cu—Zn—Al—O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如下图所示。
其中CO转化率随温度升高而降低的原因是反应放热,温度升高,平衡左移。
(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度等于甲醇直接燃料电池(5.93kW•h•kg-1)。
若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为CH3OCH3+3H2O=2CO2+12H++12e-,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生12个电子的能量;该电池的理论输出电压为1.20V,能量密度E=
(列式计算。
能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kW•h=3.6×106J)。
(二)选考题(共15分)
36.[化学—选修2:
化学与技术](15分)
草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。
一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为CO+NaOH
HCOONa、2HCOONa
Na2C2O4+H2↑。
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是NaOH溶液,滤渣是CaC2O4;过滤操作②的滤液是H2C2O4溶液和H2SO4溶液,滤渣是CaSO4。
(3)工艺过程中③和④的目的是分别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本),减小污染。
(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。
该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是Na2SO4。
(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。
称量草酸成品0.250g溶于水中,用0.0500mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00mL,反应的离子方程式为5C2O2-4+2MnO-4+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑;列式计算该成品的纯度
。
37.[化学—选修3:
物质结构与性质](15分)
硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。
请回答下列问题:
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为M,该能层具有的原子轨道数为9、电子数为4。
(2)硅主要以硅酸盐、SiO2等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以共价键相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献3个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。
工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
键能/(kJ•mol-1
356
413
336
226
318
452
①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定。
而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成。
。
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是C—H键的键能大于C—O键,C—H键比C—O键稳定。
而Si—H键的键能却远小于Si—O键,所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键。
(6)在硅酸盐中,SiO4-4四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。
图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为sp3,Si与O的原子数之比为1∶3,化学式为:
[SiO3]2n-n(或SiO2-3)。
38.[化学—选修5:
有机化学基础](15分)
査尔酮类化合物G是黄酮类药物的主要合成中间体,其中一种合成路线如下:
已知以下信息:
①芳香烃A的相对分子质量在100~110之间,1molA充分燃烧可生成72g水。
②C不能发生银镜反应。
③D能发生银镜反应、可溶于饱和Na2CO3溶液、核磁共振氢谱显示有4种氢。
④
⑤RCOCH3+RˊCHO
RCOCH=CHRˊ
回答下列问题:
(1)A的化学名称为苯乙烯。
(2)由B生成C的化学方程式为
。
(3)E的分子式为C7H5O2Na,由E生成F的反应类型为取代反应。
(4)G的结构简式为
。
(5)D的芳香同分异构体H既能发生银镜反应,又能发生水解反应,H在酸催化下发生水解反应的化学方程式为
。
(6)F的同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有13种,其中核磁共振氢谱为5组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为
(写结构简式)。
v13年北京真题
25.(17分)
可降解聚合物P的恒诚路线如下
(1)A的含氧官能团名称是____________。
(2)羧酸a的电离方程是________________。
(3)B→C的化学方程式是_____________。
(4)化合物D苯环上的一氯代物有2中,D的结构简式是___________。
(5)E→F中反应①和②的反应类型分别是___________。
(6)F的结构简式是_____________。
(7)聚合物P的结构简式是________________。
【答案】
(1)羟基;
(2)
;
(3)
;
(4)
;(5)加成反应,取代反应;(6)
;
(7)
。
26.(14分)
NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:
_.
(2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应,其能量变化示意图如下:
1写出该反应的热化学方程式:
_.
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_.。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。
①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。
写出NO被CO还原的化学方程式:
_.
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。
其吸收能力顺序如下:
12MgO<2oCaO<38SrO<56BaO.原因是.,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式:
.
【答案】
(1)3NO2+2H2O=2HNO3+NO;
(2)①、N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183KJ/mol;②、增大;
(3)①、2NO+2CO
N2+2CO2②、由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知,它们均处于第ⅡA族,同一主族自上而下,原子半径增大;(4)①、还原;②、NO+O2--2e-=NO2;
27.(12分)
用含有A1203、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。
,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ。
向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ。
向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ。
加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
Ⅳ。
加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ。
浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2S04溶解A1203的离子方程式是
(2)KMnO4-氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
(3)已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注:
金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:
(4)己知:
一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCI并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是.
②Ⅳ中加入MnS04的目的是
【答案】
(1)
;
(2)5、8H+、5、4H2O;(3)将Fe2+氧化为Fe3+,调节pH值使铁完全沉淀;(4)①、生成有黄绿色气体;②、加入MnSO4,除去过量的MnO4-。
28.(15分)
某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
操作
现象
取4g漂粉精固体,加入100mL水
部分固体溶解,溶液略有颜色
过滤,测漂粉精溶液的pH
pH试纸先变蓝(约为12),后褪色
i.液面上方出现白雾;
ii.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;
iii.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程是。
(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是。
(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。
推测现象i的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
①实验a目的是。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1,理由是。
(4)现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因:
随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和C1-发生反应。
通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是。
(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HC1,无明显变化。
取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀。
则沉淀X中含有的物质是。
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因:
。
【答案】
(1)
;
(2)碱性、漂白性;(3)①、检验白雾中是否Cl2,排除Cl2干扰;②、白雾中含有SO2,SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀;(4)向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸,观察溶液颜色是否变为黄绿色;
(5)①、CaSO4;②、
v13年天津真题
7.(14分)X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。
X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0:
Q与X同主族:
Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题:
⑴五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)__Na>Al>C>O>H___。
⑵X与Y能形成多种化合物其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写分子式)____C2H2________。
⑶由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系:
(在水溶液中进行)
其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。
写出C的结构式:
___O=C=O_____;D的电子式:
_
_______。
①如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为____NaAlO2___;由A转化为B的离子方程式为____AlO
+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO
__。
②如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。
用离子方程式表示A溶液显碱性的原因:
____CO
+H2O
HCO3-+OH-__。
A、B浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序是__c(Na+)>c(HCO
)>c(CO
)>c(OH-)>c(H+)_;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有__NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)。
8.(18分)已知
水杨酸酯E为紫外线吸收剂,可用于配制防晒霜。
E的一种合成路线如下:
请回答下列问题:
⑴一元醇A中氧的质量分数约为21.6%,则A的分子式为__C4H10O____;结构分析显示A只有一个甲基,A的名称为__1-丁醇(或正丁醇)____。
⑵B能与新制的Cu(OH)2发生反应,该反应的化学方程式为__CH3CH2CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3CH2CH2COONa+Cu2O↓+3H2O。
⑶C有___2____种结构;若一次取样,检验C中所含官能团,按使用的先后顺序写出所用试剂:
__银氨溶液、稀盐酸、溴水_____。
⑷第③步的反应类型为_还原反应(或加成反应)_;D所含官能团的名称为_羟基。
⑸写出同时符合下列条件的水杨酸所有同分异构体的结构简式:
__
HOCH2C≡C-C≡CCH2COOH、
HOCH2CH2C≡C-C≡C-COOH、
____________。
a.分子中有6个碳原子在一条直线上;b.分子中所含官能团包括水杨酸具有的官能团。
⑹第④步的反应条件为_浓H2SO4,加热;写出E的结构简式:
_
。
9.(18分)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。
某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.经查阅资料得知:
无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。
他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
①检验装置的气密性;
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;
④……
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的H2赶尽Cl2,将收集器密封。
请回答下列问题:
⑴装置A中反应的化学方程式为__2Fe+3Cl2
2FeCl3__。
⑵第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端,要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是_____在沉积的FeCl3固体下方加热________。
⑶操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)__②⑤______。
⑷装置B中冷水浴的作用为_冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品_;装置C的名称为干燥管;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:
_K3[Fe(CN)6]溶液。
(铁氰化钾,别名赤血盐,遇亚铁盐生成兰色沉淀。
绝对不能用酸性高锰酸钾溶液检验。
)
⑸在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。
Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。
⑹FeCl3与H2S反应的离子方程式为__2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+___。
⑺电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为___Fe2+-e-=Fe3+_________。
⑻综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
①H2S的原子利用率为100%;②______FeCl3得到循环利用______。
10.(14分)某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5
的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。
因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
⑴将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子
K+
Na+
NH4+
SO42-
NO3-
Cl-
浓度/mol·L-1
4×10-6
6×10-6
2×10-5
4×10-5
3×10-5
2×10-5
根据表中数据判断PM25的酸碱性为___酸性,试样的pH=___4___。
(根据溶液中电荷守恒计算H+离子浓度为10-4,PH值为4)
⑵为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:
H2(g)+
△H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+
△H=-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+13l.3kJ·mol-1_
②洗涤含SO2的烟气。
以下物质可作洗涤剂的是_a、b_____。
a.Ca(OH)2b.Na2CO3c.CaCl2d.NaHSO3
⑶汽车尾气中NOx和CO的生成及转化
①已知汽缸中生成NO的反应为:
N2(g)+O2(g)
2NO(g)△H
0
若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,1300oC时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。
计算该温度下的平衡常数K=___4×10-6____。
(别忘记平方)
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是_温度升高,反应速率加快,平衡右移。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g)
已知该反应的△H
0,简述该设想能否实现的依据:
该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不自发进行。
③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为____2CO+2NO
2CO2+N2_____。
v13年山东真题
28.(12分)金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是b、d
a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3
(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2==4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是
Cu2S,当1molO2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为4mol。
向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是H2
(3)右图为电解精炼银的示意图,a(填a或b)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式
为NO3-+3e-+4H+=NO↑+2H2O或NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O
(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用为做电解质溶液,形成原电池。
29.(15分)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用
(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应
Ta
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