全国I卷湖北化学卷Word格式.docx
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C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
12.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。
由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。
下列说法不正确的是
A.X的简单氢化物的热稳定性比W强B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成的化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
13.常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.Ka2(H2X)的数量级为10-6B.曲线N表示pH与
的变化关系
C.NaHX溶液中
D.当混合溶液呈中性时,
26.(15分)凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。
已知:
NH3+H3BO3=NH3·
H3BO3;
NH3·
H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。
回答下列问题:
(1)a的作用是_______________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。
f的名称是__________________。
(3)清洗仪器:
g中加蒸馏水:
打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路:
停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是____________;
打开k2放掉水,重复操作2~3次。
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂,铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k1,d中保留少量水,打开k1,加热b,使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是___________________。
②e中主要反应的离子方程式为________________,e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。
(5)取某甘氨酸(C2H3NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·
L-1的盐酸VmL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。
27.(14分)Li4Ti3O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。
(2)“酸浸”后,钛主要以
形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。
(3)TiO2·
xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:
分析40℃时TiO2·
xH2O转化率最高的原因__________________。
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。
(5)若“滤液②”中
,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使
恰好沉淀完全即溶液中
,此时是否有
沉淀生成?
(列式计算)。
的分别为
(6)写出“高温煅烧②”中由
制备
的化学方程式。
28.(14分)近期发现,H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调解神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。
(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_________(填标号)。
A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C.0.10mol·
L−1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为________________、______________,制得等量H2所需能量较少的是_____________。
(3)H2S与CO2在高温下发生反应:
H2S(g)+CO2(g)
COS(g)+H2O(g)。
在610k时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率
=_______%,反应平衡常数K=________。
②在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率
_____
,该反应的
H_____0。
(填“>
”“<
”或“=”)
③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是________(填标号)
A.H2SB.CO2C.COSD.N2
35.物质结构与性质](15分)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
(1)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为_______nm(填标号)。
A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5
(2)基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是_________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。
K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是___________________________。
(3)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I3+离子。
I3+离子的几何构型为_____________,中心原子的杂化类型为________________。
(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。
K与O间的最短距离为______nm,与K紧邻的O个数为__________。
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于______位置,O处于______位置。
36.有机化学基础](15分)化合物H是一种有机光电材料中间体。
实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
(1)A的化学名称为为_______。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别为_______、_________。
(3)E的结构简式为_________。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为_________。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶2∶1,写出2种符合要求的X的结构简式____________。
(6)写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物
的合成路线________(其他试剂任选)。
参考解析
A.尼龙绳B.宣纸C.羊绒衫D.棉衬衣
【答】A【析】A.尼龙绳的主要成分是聚酯类合成纤维;
B.宣纸的的主要成分是纤维素;
C.羊绒衫的主要成分是蛋白质;
D.棉衬衫的主要成分是纤维素。
故选A。
A.蒸馏B.升华C.干馏D.萃取
【答】B【析】“将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞,着覆器,遂凝结”,涉及的操作方法是蒸馏,故选B。
9.已知
(b)、
(p的分子式均为C6H6,下列说法正确的是
A.b的同分异构体只有d和p两种B.b、d、p的二氯代物均只有三种
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
【答】D【析】A.b的同分异构体有多种,不止d和p两种,故A错误;
B.d的二氯代物多于3种,故B错误;
C.d、p不与高锰酸钾发生反应,故C错误;
D.正确。
故选D。
A.①、②、③中依次盛庄装KMNO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体浓度
C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氧气
【答】B
A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
【答】C【析】本题使用的是外加电流的阴极保护法。
A.外加强大的电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流,故A正确;
B.通电后,被保护的钢管柱作阴极,高硅铸铁作阳极,故B正确;
C.高硅铸铁为惰性辅助阳极,所以高硅铸铁不损耗,故C错误;
D.外加电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流,故D正确。
故选C。
A.X的简单氢化物的热稳定性比W强B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成的化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
【答】C【析】氨可作制冷剂,所以W是氮;
钠是短周期元素中原子半径最大的,所以Y是钠;
硫代硫酸钠与稀盐酸反应生成黄色沉淀硫单质和刺激性气味的气体二氧化硫,所以X、Z分别是氧、硫。
A.非金属性X强于W,所以X的简单氢化物的热稳定性强于W的,故A正确;
B.Y、X的简单离子都具有与氖原子相同的电子层结构,故B正确;
C.硫化钠水解使溶液呈碱性,该溶液使石蕊变蓝,故C不正确。
D.S、O属于
A,S、Na属于第三周期,故D正确。
A.Ka2(H2X)的数量级为10-6B.曲线N表示pH与
C.NaHX溶液中
D.当混合溶液呈中性时,
【答案】D
(1)a的作用是______。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是______。
f的名称是_______。
L-1的盐酸VmL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。
26【答】
(1)平衡气压,以免关闭K1后圆底烧瓶内气压过大。
(2)防止暴沸冷凝管(器)
(3)c、e及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后,气压远小于外界大气压,在大气压的作用下,锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入c中。
(4)①便于检验d装置是否漏气②NH4++OH-
NH3↑+H2O,减少热量损失,有利于铵根转化为氨气逸出。
(5)
,
【析】
(1)a的作用是平衡气压,以免关闭K1后圆底烧瓶内气压过大。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸。
f的名称是冷凝管(器)。
(3)g中蒸馏水倒吸进入c,原因是c、e及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后,气压远小于外界大气压,在大气压的作用下,锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入c中。
(4)①d中保留少量水的目的是便于检验d装置是否漏气,若此处漏气,可以看到d中产生气泡。
②e中主要反应是铵盐与碱在加热条件下的反应,离子方程式为NH4++OH-
NH3↑+H2O,e采用中空双层玻璃瓶的作用是减少热量损失,有利于铵根转化为氨气逸出。
(5)取某甘氨酸(C2H3NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·
L-1的盐酸VmL,根据反应NH3·
H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3,可以求出样品中n(N)=n(HCl)=cmol·
L-1
×
V×
10—3L=0.001cVmol,则样品中氮的质量分数为
,样品中甘氨酸的质量≤0.001cV
75g,所以样品的纯度≤
。
【答】
(1)选择温度为100℃;
(2)FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O
(3)温度高反应速率快,但温度过高过氧化氢易分解,氨水易挥发,影响转化率;
(4)7(5)KspFePO4]=c(Fe3+)×
c(PO43-)=1.3×
10-22,则c(PO43-)=
=1.3×
10-17mol/L,QcMg3(PO4)2]=c3(Mg2+)×
c2(PO43-)=(0.01)3×
(1.3×
10-17)2=1.69×
10-40<1.0×
10—34,则无沉淀。
(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
LiFePO4+H2O+3CO2↑
A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C.0.10mol·
L−1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
”或“=”)③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是________(填标号)
A.H2SB.CO2C.COSD.N2
(1)D
(2)系统(I)H2O(l)=H2(g)+
O2(g)△H=+286kJ/mol
系统(II)H2S(g)+=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol系统(II)(3)①2.5%;
0.00285;
②>
;
>
③B
【析】
(1)A.根据复分解反应的规律:
强酸+弱酸盐=强酸盐+弱酸,可知酸性H2SO3>
H2CO3>
H2S,错误;
B.亚硫酸、氢卤酸都是二元弱酸,由于溶液中离子浓度越大,溶液的导电性就越强,所以等浓度的亚硫酸的导电性比氢硫酸的强,可以证明酸性:
H2SO3>
H2S,错误;
C.等浓度的二元弱酸,酸电离产生的c(H+)越大,溶液的酸性越强,则其pH就越小。
所以亚硫酸溶液的pH比等浓度的氢硫酸的小,可以证明酸性:
D.物质的还原性大小与微粒中元素的化合价及微粒结构有关,与其电离产生氢离子的浓度大小无关,因此不能证明二者的酸性强弱,正确。
(2)①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+
O2(g)△H1=327kJ/mol
②SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)△H2=-151kJ/mol
③2HI(aq)=H2(g)+I2(s)△H3=110kJ/mol④H2S(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(l)△H4=61kJ/mol
①+②+③,整理可得系统(I)的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+
O2(g)△H=+286kJ/mol;
②+③+④,整理可得系统(II)的热化学方程式H2S(g)+=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol。
根据系统I、系统II的热化学方程式可知:
每反应产生1mol氢气,后者吸收的热量比前者少,所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。
(3)①H2S(g)+CO2(g)
COS(g)+H2O(g)
开始0.40mol0.10mol00
反应xxxx
平衡(0.40-x)mol(0.10-x)molxx
解得X=0.01mol,所以H2S的转化率是
(2.5%)
由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数
;
②根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时,化学反应达到平衡,水的物质的量分数由0.02变为0.03,所以H2S的转化率增大。
a2>
a1;
根据题意可知:
升高温度,化学平衡向正反应方向移动,根据平衡移动原理:
升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,所以该反应的正反应为吸热反应,故△H>
0;
③A.增大H2S的浓度,平衡正向移动,但加入量远远大于平衡移动转化消耗量,所以H2S转化率降低,错误;
B.增大CO2的浓度,平衡正向移动,使更多的H2S反应,所以H2S转化率增大,正确;
C.COS是生成物,增大生成物的浓度,平衡逆向移动,H2S转化率降低,错误;
D.N2是与反应体系无关的气体,充入N2,不能使化学平衡发生移动,所以对H2S转化率无影响,错误。
A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5
(2)基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是____,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_____。
K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是_____。
I3+离子的几何构型为__,中心原子的杂化类型为____。
(1)A;
(2)N;
球形:
K的原子半径大于Cr的原子半径;
(3)V型;
sp3;
(4)
,12;
(5)体心、面心。
的结构,距离K最近的O的个数为12个;
(5)根据KIO3的化学式,以及晶胞结构,K处于体心,O处于面心。
回答下列
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