高考化学全国1卷 范永凯化学Word文档格式.docx
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10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
6.下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是()
A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干
B.酸式滴定管装标准液前,必须先用该溶液润洗
C.酸碱滴定实验中,用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴定管吸出多余液体。
7.利用右图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是()
①
②
③
实验结论
稀硫酸
Na2S
AgNO3与AgCl的浊液
Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
浓硫酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱水性、氧化性
稀盐酸
Na2SO3
Ba(NO3)2溶液
SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
酸性:
硝酸>碳酸>硅酸
二、填空题(题型注释)
8.(15分)
次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:
(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式:
(2)H3PO2及NaH2PO2)均可将溶液中的银离子还原为银单质,从而可用于化学镀银。
①(H3PO2)中,磷元素的化合价为
②利用(H3PO2)进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1,则氧化产物为:
(填化学式)
③NaH2PO2是正盐还是酸式盐?
其溶液显性(填弱酸性、中性、或者弱碱性)
(3)(H3PO2)的工业制法是:
将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2),后者再与硫酸反应,写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式:
(4)(H3PO2)也可以通过电解的方法制备。
工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式
②分析产品室可得到H3PO2的原因
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2,将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是杂质。
该杂质产生的原因是:
9.〔化学—选修2:
化学与技术〕(15分)
磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3(PO4)2·
H2O〕和磷灰石〔Ca3(OH)(PO4)3〕等形式存在。
图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。
图(b)是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程。
部分物质的相关性质如下:
熔点/℃
沸点/℃
备注
白磷
44
280.5
PH3
-133.8
-87.8
难溶于水,具有还原性
SiF4
-90
-86
易水解
回答下列问题:
(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的℅。
(2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca3F(PO4)3反应的化学方程式为:
。
现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石,最多可制得85℅的商品磷酸吨。
(3)如图(b)所示,热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷。
炉渣的主要成分是:
(填化学式)冷凝塔1的主要沉积物是:
冷凝塔2的主要沉积物是:
(4)尾气中主要含有,还含有少量PH3、H2S和HF等,将尾气先通入纯碱溶液,可除去
再通入次氯酸钠溶液,可除去(均填化学式)
(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是:
。
10.〔化学—选修3:
物质结构与性质〕(15分)
早期发现的一种天然准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe元素组成。
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态铁原子有个未成对电子,三价铁离子的电子排布式为:
可用硫氰化钾奉验三价铁离子,形成配合物的颜色为
(3)新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸,而自身还原成氧化亚铜,乙醛中碳原子的杂化轨道类型为;
一摩尔乙醛分子中含有的σ键的数目为:
乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是:
氧化亚铜为半导体材料,在其立方晶胞内部有四个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有个铜原子。
(4)铝单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为。
列式表示铝单质的密度g·
cm-3(不必计算出结果)
11.〔化学—选修5:
有机化学基础〕(15分)
席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。
合成G的一种路线如下:
已知以下信息:
②一摩尔B经上述反应可生居二摩尔C,且C不能发生银镜反应。
③D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106。
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的
⑤
(1)由A生成B的化学方程式为,反应类型为
(2)D的化学名称是,由D生成E的化学方程式为:
(3)G的结构简式为
(4)F的同分异构体中含有苯环的还有____种(不考虑立体异构)。
其中核磁共振氢谱中有4组峰,且面积比为6:
2:
1的是_______。
(写出其中的一种的结构简式)。
(5)由苯和化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺。
反应条件1所选择的试剂为____________;
反应条件2所选择的试剂为________;
I的结构简式为_____________。
三、实验题(题型注释)
12.(13分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素质的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应装置示意图和有关数据如下:
实验步骤:
在A中加入4.4g的异戊醇,6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50分钟,反应液冷至室温后,倒入分液漏斗中,分别用少量水,饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻,过滤除去硫酸镁固体,,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯3.9g。
(1)装置B的名称是:
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是:
;
第二次水洗的主要目的是:
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后(填标号),
A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口放出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是:
(5)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是:
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是:
(填标号)
(7)本实验的产率是:
A.30℅B.40℅C.50℅D.60℅
(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃开始收集馏分,产率偏(填高或者低)原因是
13.(15分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。
再水解生成乙醇。
写出相应的反应的化学方程式
(2)已知:
甲醇脱水反应①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9KJ·
mol-1
甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)△H2=-29.1KJ·
乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g))△H3=+50.7KJ·
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=KJ·
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是:
(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×
物质的量分数)
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为:
,理由是:
③气相直接水合法党采用的工艺条件为:
磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290℃,压强6.9MPa,n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。
乙烯的转化率为5℅。
若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有:
、。
四、计算题(题型注释)
五、简答题(题型注释)
六、推断题(题型注释)
参考答案
1.A
【解析】
试题分析:
A.戊烷有三种同分异构体;
B、戊醇中共有8种同分异构体;
C、戊烯的同分异构体有共有9种。
D、乙酸乙酯的同分异构体6种。
可见同分异构体数目最少的是戊烷。
选项为A。
考点:
考查有机物同分异构体的种类及书写的知识。
2.C
A、盐的水解反应是吸热反应,所以升高温度,促进盐的水解,溶液的碱性更强。
因此用热的纯碱溶液可以洗去油污。
并不是碳酸钠可与油污直接反应。
错误。
B、漂白粉在空气中久置变质,是因为有效成分Ca(ClO)2会发生反应产生的HClO不稳定,光照分解产生HCl和氧气,错误;
C、当施肥时草木灰(有效成分为K2CO3)与NH4Cl混合使用,则二者的水解作用相互促进,使N元素以氨气的形式逸出因而肥效会降低。
正确。
D、FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板的制作,是因为二者发生反应生成氯化亚铁和氯化铜,把多余的Cu腐蚀掉。
考查盐的水解及应用的知识。
3.A
根据反应机理可知I-是H2O2分解的催化剂,碘离子浓度大,产生的IO-就多反应速率就快。
因A正确,B错误。
C、反应的活化能是反应物的总能量与生成物的总能量的差值。
这与反应的物质得到多少,错误。
D、H2O2分解的总方程式是2H2O2=2H2O+O2↑。
由于水是纯液体,不能用来表示反应速率,而且H2O2和O2的系数不同,表示的化学反应速率也不同。
考查H2O2分解的原理、影响化学反应速率的因素及相应的关系的知识。
4.D
根据题意可以推知,X、Y、Z分别为S、Na、F;
A、原子最外层电子数Z>
X>
Y,错误;
B、单质的沸点关系是:
Y>
X>
Z,错误;
C、Na+、F-是电子层结构相同的离子,离子的核电荷数越大,离子的半径就越小,因此离子半径X2->
Z->
Y+。
错误;
D、根据上述叙述可知:
原子序数X>
Z。
考查元素的推断、及元素的位置、结构、性质的关系的知识。
5.A
A、由溶解度随温度的变化关系可知:
温度升高,该物质的溶解度增大。
可见溴酸银(AgBrO3)溶解是吸热过程,错误;
B、温度升高,溴酸银溶解在水中的微粒运动速度加快,扩散的更快,因此升高温度使其溶解速度加快,正确;
C、60℃溴酸银的溶解度大约是0.6g.则c(AgBrO3)=(0.6g÷
236g/mol)÷
0.1L=0.025mol/L,Ksp=c(Ag+)·
c(BrO3-)=0.025×
0.025约等于6×
10-4,正确;
D、由于硝酸钾的溶解度比较大,而溴酸银的溶解度较小,所以若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯。
考查难溶物质溴酸银的溶解过程及原理的知识。
6.B
A、洗净的锥形瓶和容量瓶不能放进烘箱中烘干,否则仪器不准。
B、酸式滴定管装标准液前,必须先用该溶液润洗,正确;
C、酸碱滴定实验中,不能用待测溶液润洗锥形瓶,否则浓度测定偏高,错误;
D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,有关倒掉重新配。
考查有关仪器的使用方法或实验规范操作的知识。
7.B
A、①②发生反应,产生的H2S在试管中与③中的遇AgNO3与AgCl的溶液,与Ag+结合生成Ag2S沉淀,这与Ksp(AgCl)和Ksp(Ag2S)的大小无关,错误;
B、浓硫酸有脱水性,能够使蔗糖脱水碳化。
然后浓硫酸与C单质的反应,生成CO2和SO2,在试管中与溴水反应氧化还原反应得到硫酸和氢溴酸。
因此证明了浓硫酸具有脱水性、氧化性,正确;
C、SO2溶解在试管中使溶液显酸性,这时就与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应得到SO42-,再发生离子反应得到硫酸钡白色沉淀。
若在③中无氧化性的物质存在,则不能发生沉淀反应。
D、浓硝酸有挥发性,挥发出的硝酸也会与Na2SiO3溶液反应得到硅酸沉淀。
因此不能证明酸性:
硝酸>碳酸>硅酸。
考查物质的性质与相互转化关系的知识。
8.
(1)H3PO2
H++H2PO2-;
(2)①+1;
②H3PO4;
③正盐弱碱性;
(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+3PH3↑;
(4)①2H2O-4e-=O2↑+4H+;
②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO3-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成)③PO43-;
H3PO3或H2PO2-被氧化。
(1)由于H3PO2是一种中元强酸,所以其电离方程式是H3PO2
(2)①根据化合物中正负化合价的代数和为0,H是+1价,O是-2价。
所以在H3PO2中P元素的化合价为+1价。
②根据题意结合电子守恒、原子守恒可知:
氧化产物为H3PO4,还原产物是Ag。
③根据元素的化合价及电离情况可知H3PO2的结构是
,所以NaH2PO2是正盐;
由于该盐是强碱弱酸盐,所以该溶液显弱碱性。
(3)根据题意可得白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式是2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+3PH3↑;
(4)①在阳极由于含有的阴离子OH-、SO42-、H2PO2-中放电能力最强的是OH-,所以发生反应:
2H2O-4e-=O2↑+4H+;
②在产品室只所以可得到H3PO2是因为阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO3-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成)③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2,将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是阳极产生的氧气会把H3PO3或H2PO2-氧化为PO43-,是产品不纯。
考查物质的制取方法、反应原理、弱电解质的电离、元素的化合价、化学方程式的书写、电解原理的应用的知识。
9.
(1)69;
(2)Ca3F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑;
0.49;
(3)CaSiO3;
液态白磷;
固态白磷;
(4)SiF4、CO;
SiF4、HF、H2S;
PH3(5)产品纯度大(浓度大)
(1)根据图示可知生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的比例是0.04+0.96×
0.85×
0.80=0.69.
(2)以磷灰石为原料,用过量的硫酸溶解Ca3F(PO4)3,可制得磷酸。
根据质量守恒定律可得反应的化学方程式为Ca3F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑;
根据P守恒可得关系式P2O5~2H3PO4.142份P2O52可制取196份的磷酸。
1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石,含有P2O5的质量是0.3吨,所以可制取85℅的商品磷酸是质量是(196×
0.3t)÷
142÷
0.85=0.49t;
(3)二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合,在高温下反应除了得到白磷外,得到的难溶性的固体物质是CaSiO3;
冷凝塔1的温度是70℃,280.5℃>
t>
44℃所以此时主要沉积物是液态白磷;
冷凝塔2的温度是12℃,低于白磷的熔点,故此时主要沉积物是固态白磷。
(4)根据题目提供的信息,结合反应实际,在尾气中主要含有SiF4、CO,还含有少量PH3、H2S和HF等,将尾气先通入纯碱溶液,SiF4、HF、H2S会与碳酸钠反应而除去;
再通入次氯酸钠溶液,由于次氯酸钠有强氧化性,因此可除去有还原性的PH3。
(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高。
但是产品纯度大,杂质少,因此逐渐被采用。
考查磷矿石的主要用途、反应原理及有关计算的知识。
10.
(1)X射线衍射;
(2)4个;
血红色;
(3)sp3;
sp2;
6NA;
乙酸的分子间存在氢键,增加了分子之间的相互作用;
16;
(4)12;
(2)从外观无法区分三者,但是用X光照射会发现:
晶体会对x射线发生衍射,而非晶体不会对x射线发生衍射。
准晶体介于二者之间。
因此通过有无衍射现象即可确定。
(2)26号元素Fe核外电子排布是1s22s22p63s23p63d64s2,即可见在基态Fe原子上有4个个未成对的电子,当Fe原子失去4s的2个电子后,再失去1个3d电子就得到了Fe3+.因此Fe3+的电子排布式是1s22s22p63s23p63d5.Fe3+与SCN-形成的多种配位化合物的颜色但是血红色的。
可利用这一性质来检验Fe3+。
(3)新制的Cu(OH)2在加入时可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸,而它自身则被还原为砖红色的Cu2O。
反应的方程式是:
CH3CHO+2Cu(OH)2=CH3COOH+Cu2O↓+2H2O。
在分子乙醛中,甲基碳原子的杂化轨道类型为上是sp3杂化
;
而醛基上碳原子是sp2杂化;
乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是
乙酸的相对分子质量比乙醛大,而且在分子间存在氢键,增加了分子之间的相互作用,所以沸点比乙醛高。
在Cu2O的一个晶胞中含有的O原子的个数是:
4+8×
1/8+6×
1/2=8.由于Cu:
O=2:
1.因此在一个晶胞中含有的Cu原子的个数是16个。
(4)在Al晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Al原子在通过这个顶点的三个面心上,而通过一个顶点可以形成8个晶胞,由于每个面重复数了2次,所以在晶胞中原子的配位数为(3×
8)÷
2=12.在一个晶胞中含有的Al原子的个数是8×
1/2=4.因此Al单质的密度
g/cm3.
考查晶体、非晶体、准晶体的区分方法、原子结构、离子的检验、金属晶体的密度计算的知识。
11.
(1)
消去反应;
(2)乙苯
(3)
(4)19;
。
(5)浓硝酸、浓硫酸、加热50℃~60℃;
Fe/稀HCl;
(1)根据题意可知A是2,3-二甲基-2-氯丁烷:
(CH3)2CClCH(CH3)2;
A与NaOH的乙醇溶液在加热时发生消去反应得到B:
2,3-二甲基-2-丁烯:
反应的方程式是
B在臭氧、Zn和水存在下反应得到C:
丙酮
.
(2)由于D是单取代芳香烃,其相对分子质量为106;
则D是乙苯
,D与浓硝酸在浓硫酸存在下加热发生对位上的取代反应得到E:
对硝基乙苯
反应的方程式为:
E在Fe及稀HCl作用下被还原得到F:
对氨气乙苯
F
与C
在一定条件下发生反应得到G:
(4)F的同分异构体中含有苯环的同分异构体一共还有19种。
1的是
(5)由苯与丙酮合成N-异丙基苯胺的路线示意图可知:
苯与浓硝酸在在浓硫酸存在下加热50℃~60℃时发生硝化反应得到H:
硝基苯
;
H在Fe和稀HCl作用下被还原为I:
苯胺
苯胺与丙酮在一定条件下发生反应得到J:
J与氢气发生加成反应,被还原为N-异丙基苯胺:
考查有机合成与推断、反应条件的选择、物质的结构简式、化学方程式、同分异构体的书写的知识。
12.
(1)球形冷凝管;
(2)洗掉大部分硫酸和醋酸;
洗掉碳酸氢钠;
(3)D;
(4)提高醇的转化率;
(5)
干燥;
(6)b;
(7)D;
(8)高;
会收集少量的未反应的异戊醇。
(1)由装置示意图可知装置B的名称是球形冷凝管;
(2)反应后的溶液要经过多次洗涤,在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是除去大部分催化剂硫酸和为反应的醋酸;
用饱和碳酸氢钠溶液既可以除去未洗净的醋酸,也可以降低酯的溶解度;
再第二次水洗,主要目的是产品上残留的碳酸氢钠;
(3)由于酯的密度比水小,二者互不相溶,因此水在下层,酯在上层。
分液时,要先将水层从分液漏斗的下口放出,待到两层液体界面时关闭分液漏斗的活塞,再将乙酸异戊酯从上口放出。
因此选项是D。
(4)酯化反应是可逆反应,增大反应物的浓度可以使平衡正向移动。
增加一种反应物的浓度,可能使另一种反应物的转化率提高。
因此本实验中加入过量乙酸的目的是提高醇的转化率;
(5)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是吸收酯表面少量的水分,对其减小干燥。
(6)在蒸馏操作中,温度计的水银球要在蒸馏烧瓶的支管口附近。
排除a、d,而在c中使用的是球形冷凝管,容易使产品滞留,不能全部收集到锥形瓶中,因此仪器选择及安装都正确的是b。
n(乙酸)=6.0g÷
60g/mol=0.1mol.n(异戊醇)=4.4g÷
88g/mol=0.05mol;
由于二者反应时是1:
1反应的,所以乙酸过量要按照醇来计算。
n(乙酸异戊酯)=3.9g÷
130g/mol=0.03mol。
所以本实验的产率是0.03mol÷
0.05mol×
100℅=60℅。
选项是D。
(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃开始收集馏分,此时的蒸气中含有醇,会收集少量的未反应的异戊醇,因此产率偏高。
考查仪器的识别与安装、混合物的分离、物质的制取、药品的选择与使用、物质产率的计算的知识。
13.
(1)C2H4+H2SO4=C2H5OSO3H;
C2H5OSO3H+H2O=C2H5OH+H2SO4;
(2)-45.5污染小,腐蚀性小等;
(3)①K=0.07(MPa)-1;
②P1<
P2<
P3<
P4;
反应分子数减少,相同温度下,压强升高,乙烯转化率提高;
③将产物乙醇液化转移去,增加n(H2O):
n(C2H4)的比。
(1)根据题意可得乙烯与浓硫
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