全国卷3理科综合化学带答案Word文档格式.docx
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10.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、、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
11.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0.02NA
B.C(H+)=C(H2PO4-)+2C(HPO42-)+3(PO43-)+C(OH-)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
12.下列实验不能达到目的的是
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MnO2
C
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
13.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,结构如下图所示。
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
26.(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。
工艺如下图所示。
回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
(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”过程中添加适量的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LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4.当x=y=1/3时,z=___________。
27.(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下:
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:
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。
所得结晶粗品加入50mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。
滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。
固体经纯化得到白色的乙酰水杨酸晶体5.4g。
(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,中需使用的有________(填标号),不需使用的有________(填名称)。
(3)中需使用冷水,目的是__________________________________________。
(4)中饱和碳酸氢钠溶液的作用是_____________________________,以便过滤除去难溶杂质。
(5)采用的纯化方法为____________________。
(6)本实验的产率是__________%。
28.(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。
(1)Deacon发明的直接氧化法为:
4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。
下图为刚性容器中,进料比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℃)=____________(列式计算)。
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)ΔH1=83kJ/mol
CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)ΔH2=-20kJ/mol
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ/mol
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=__________kJ/mol。
(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,如下图所示:
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)。
35.(15分)
【化学——选修3:
物质结构与性质】
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和苯胺等为原料制备。
(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℃)、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、三磷酸根离子如下图所示:
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)。
36.(15分)
【化学——选修5:
有机化学基础】
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:
(1)A的化学名称为__________________。
(2)中的官能团名称是__________________。
(3)反应的类型为__________________,W的分子式为_____________。
(4)不同条件对反应产率的影响见下表:
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______________________。
含有苯环;
有三种不同化学环境的氢,个数比为6:
2:
1;
1mol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
【参考答案】
7.C8.D9.B10.A11.B12.A13.D
(1)SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
(2)将Fe2+氧化为Fe3+
(3)4.7
(4)NiS和ZnS
(5)F−与H+结合形成弱电解质HF,MgF2Mg2++2F−平衡向右移动
(6)Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(7)
(1)A
(2)BD分液漏斗、容量瓶
(3)充分析出乙酰水杨酸固体(结晶)
(4)生成可溶的乙酰水杨酸钠
(5)重结晶
(6)60
(1)大于O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低
(2)﹣116
(3)增加反应体系压强、及时除去产物
(4)Fe3++e−=Fe2+,4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O5.6
35.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
(1)Mg相反
(2)4
(3)分子晶体苯胺分子之间存在氢键
(4)Osp3σ
(5)(PnO3n+1)(n+2)-
36.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
(1)间苯二酚(1,3-苯二酚)
(2)羧基、碳碳双键
(3)取代反应C14H12O4
(4)不同碱不同溶剂不同催化剂(或温度等)
(5)
(6)
选考题
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。
(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
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