高考化学全国卷试题含详细解析Word格式.docx
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L-1的NaHCO3溶液中HC
和C
离子数之和为0.1NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA
D.235g核素
U发生裂变反应
n
Sr
Xe+1
n,净产生的中子
n)数为10NA
A项,因一个
分子中含共价键11个,所以60g丙醇(1mol)中存在的共价键总数为11NA,错误。
B项,1L0.1mol·
L-1的NaHCO3溶液中,由于HC
在溶液中既发生电离,又发生水解,所以溶液中HC
、C
和H2CO3物质的量共有0.1mol,所以HC
的离子数之和小于0.1NA,错误。
C项,因钠在空气中燃烧生成多种氧化物时,钠作还原剂,化合价由0价→+1价,所以23g钠(1mol)充分燃烧时转移电子数为1NA,正确。
D项,因一个
U裂变时,净产生中子
n)数为9个,所以235g
U(1mol)裂变时,净产生中子数为9NA,错误。
5.(2015全国课标Ⅱ,11)分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)( )
A.3种B.4种C.5种D.6种
分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体,所以该有机物分子中应含—COOH,即分子组成为C4H9—COOH,又因丁基有4种,所以符合条件的有机物应为4种,选B。
6.(2015全国课标Ⅱ,12)海水开发利用的部分过程如图所示。
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
通入Cl2,反应为Cl2+2Br-
2Cl-+Br2,A项正确;
粗盐中Mg2+、S
等杂质可加入沉淀剂除去,K+等杂质只能通过重结晶除去,B项正确;
工业生产常用石灰乳作沉淀剂,C项错误;
苦卤中含溴离子少,通Cl2后,Br2浓度小,吹出后通入SO2吸收,SO2+Br2+2H2O
H2SO4+2HBr,D项正确。
7.(2015全国课标Ⅱ,13)用下图所示装置进行下列实验:
将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( )
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化
钠的混合溶液
立即产生气泡
浓硝酸
用砂纸打磨
过的铝条
产生红棕色气体
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
D
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
A项错误,滴加盐酸时,先与NaOH反应,然后与Na2CO3反应生成NaHCO3,不会立即产生气泡。
B项错误,因常温下,浓硝酸能使Al钝化,所以不会产生红棕色气体。
C项错误,AlCl3溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,先生成NaAlO2,当AlCl3过量时才有白色沉淀出现。
D项正确,草酸能被KMnO4酸性溶液氧化,溶液逐渐褪色。
8.(2015全国课标Ⅰ,7)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:
“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。
”这里的“强水”是指( )
A.氨水B.硝酸C.醋D.卤水
该强水能溶解五金,说明具有酸性和强氧化性,且不与玻璃反应,则该物质为硝酸,即B项正确。
9.(2015全国课标Ⅰ,8)NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
B.2L0.5mol·
L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA
D2O的摩尔质量为20g·
mol-1,则18gD2O和18gH2O的物质的量不同,所含的质子数不同,A项错误;
亚硫酸为弱酸,水溶液中不完全电离,故B项错误;
由
可知,生成0.1mol氧气时转移电子为0.2NA,C项正确;
NO与氧气反应生成二氧化氮,但常温下,二氧化氮与四氧化二氮之间的转化存在化学平衡,故产物的分子数小于2NA,D项错误。
10.(2015全国课标Ⅰ,9)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式如图所示。
将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。
若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为( )
A.1∶1B.2∶3C.3∶2D.2∶1
该有机物的分子式为C6H12N4,由分子中的C与N原子个数比可知,甲醛与氨的物质的量之比为6∶4=3∶2,答案选C。
11.(2015全国课标Ⅰ,10)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是( )
实验
现象
结论
A.
将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成,溶液呈血红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
B.
将铜粉加入
1.0mol·
L-1
Fe2(SO4)3溶液中
溶液变蓝,有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
C.
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热
熔化后的液态铝滴落下来
金属铝的熔点较低
D.
将0.1mol·
L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·
L-1CuSO4溶液
先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀
Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小
A选项稀硝酸与过量的Fe充分反应,产物为硝酸亚铁、NO和水,无Fe3+生成,所以加入KSCN溶液后,溶液不变血红色,现象和结论错误;
B选项Cu与硫酸铁发生氧化还原反应,生成硫酸铜和硫酸亚铁,无黑色固体出现,现象和结论错误;
C选项铝在空气中加热表面生成氧化铝其熔点较高,所以内部熔化的铝不会滴落,现象错误;
D选项硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,再加入硫酸铜,则生成氢氧化铜蓝色沉淀,符合由溶解度较小的沉淀向溶解度更小的沉淀转化,又二者均为AB2型化合物,所以相同温度下氢氧化铜的溶度积比氢氧化镁的溶度积小,现象和结论都正确。
12.(2015全国课标Ⅰ,11)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是( )
A.正极反应中有CO2生成
B.微生物促进了反应中电子的转移
C.质子通过交换膜从负极区移向正极区
D.电池总反应为C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O
C6H12O6中C的平均化合价为0价,二氧化碳中C的化合价为+4价,所以生成二氧化碳的反应为氧化反应,故CO2在负极生成,A选项错误;
在微生物的作用下,该装置为原电池装置,反应速率加快,所以微生物促进了反应的发生,B项正确;
质子交换膜只允许质子(即H+)通过,原电池中阳离子向正极移动,C项正确;
电池的总反应实质是C6H12O6的氧化反应,D项正确。
13.(2015全国课标Ⅰ,12)W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。
A.单质的沸点:
W>
XB.阴离子的还原性:
Z
C.氧化物的水化物的酸性:
Y<
ZD.X与Y不能存在于同一离子化合物中
因为W、X、Y、Z均为短周期主族元素,由原子核外L电子层电子数分别为0、5、8、8可知,W为氢元素,X为氮元素,又因为它们的最外层电子数之和为18可知,Y与Z的最外层电子数之和为12,Z的原子序数大于Y,所以Y是磷元素,Z是氯元素。
氢气和氮气均为分子晶体,相对分子质量大的沸点高,故A项错误;
氢元素的非金属性弱于氯元素,所以阴离子的还原性W>
Z,B项正确;
未指明最高价氧化物的水化物,不能判断酸性的强弱,C项错误;
氮与磷可以存在于同一离子化合物中,如磷酸铵,D项错误。
14.(2015全国课标Ⅰ,13)浓度均为0.10mol·
L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg
的变化如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:
b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lg
=2时,若两溶液同时升高温度,则
增大
由图像知,0.10mol·
L-1的MOH溶液的pH为13,说明MOH为强碱,ROH溶液的pH小于13,说明ROH为弱碱,所以MOH的碱性强于ROH的碱性,A选项正确;
稀释有利于弱电解质的电离,故B选项正确;
若两溶液无限稀释则接近中性,则它们的c(OH-)相等,C选项正确;
当lg
=2时,MOH溶液的pH为11,ROH溶液的pH为10,若两溶液同时升高温度,ROH溶液中存在电离平衡,平衡会右移,c(R+)增大,c(M+)不变,故比值减小,D项错误。
15.(2015全国课标Ⅱ,26)(14分)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。
该电池放电过程产生MnOOH。
回收处理该废电池可得到多种化工原料。
有关数据如下表所示:
溶解度/(g/100g水)
温度/℃
20
40
60
80
100
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10-17
10-39
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程式为 。
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗锌 g。
(已知F=96500C·
mol-1)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过 分离回收;
滤渣的主要成分是MnO2、 和 ,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法为 ,其原理是 。
(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·
7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:
加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为 ,加碱调节至pH为 时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×
10-5mol·
L-1时,即可认为该离子沉淀完全);
继续加碱至pH为 时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol·
L-1)。
若上述过程不加H2O2后果是 ,原因是 。
(1)MnO2+H++e-
MnOOH 2MnO2+Zn+2H+
2MnOOH+Zn2+(每空1分,共2分)
[注:
式中Zn2+可写为Zn(NH3
、Zn(NH3)2Cl2等,H+可写为N
]
(2)0.05(2分)
(3)加热浓缩、冷却结晶 碳粉 MnOOH 空气中加热 碳粉转变为CO2,MnOOH氧化为MnO2(每空1分,共5分)
(4)Fe3+ 2.7 6 Zn2+和Fe2+分离不开 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近(每空1分,共5分)
(1)电池正极发生还原反应,所以正极反应式为MnO2+H++e-
MnOOH,负极反应式为Zn-2e-
Zn2+,所以电池反应为Zn+2MnO2+2H+
Zn2++2MnOOH。
(2)因电流强度I=
所以Q=It=0.5A×
5min×
60s·
min-1=150C
所以通过电子物质的量为
所以消耗Zn的质量为:
×
65g·
mol-1=0.05g。
(3)根据表中数据知ZnCl2和NH4Cl在水中溶解度差异较大,且受温度影响较大,所以可通过加热浓缩、冷却结晶分离回收;
滤渣主要成分是MnO2、碳粉、MnOOH,要从中得到较纯MnO2,最简便方法为在空气中加热,因为加热时,C生成CO2,MnOOH生成MnO2。
(4)由Zn(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3的Ksp可分别计算出Zn2+、Fe2+、Fe3+完全沉淀时的pH为8、8、2.7。
所以要除去Zn皮中的杂质铁,需先把Fe转化为Fe3+,再调节溶液pH=2.7时Fe3+恰好沉淀完全,再加碱至溶液pH=6时,Zn2+开始沉淀[因c(Zn2+)=0.1mol·
L-1,所以c(Zn2+)·
c2(OH-)=10-17,得出对应pH=6]。
所以溶解金属时加H2O2的目的就是使Fe转化为Fe3+,否则Fe2+和Zn2+一起沉淀,无法分离出杂质。
16.(2015全国课标Ⅰ,26)(14分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×
10-2,K2=5.4×
10-5。
草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。
草酸晶体(H2C2O4·
2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。
装置C中可观察到的现象是 ,由此可知草酸晶体分解的产物中有 。
装置B的主要作用是
。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、 。
装置H反应管中盛有的物质是 。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是。
(3)设计实验证明:
①草酸的酸性比碳酸的强
。
②草酸为二元酸
(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO2 冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验(1分,1分,2分,共4分)
(2)①F、D、G、H、D、I CuO(3分,1分,共4分)
②H中黑色粉末变为红色,其后的装置D中的石灰水变浑浊(2分)
(3)①向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生(2分)
②用NaOH标准溶液滴定同浓度的草酸溶液,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍(2分)
(1)澄清石灰水通常可以用来检验二氧化碳,所以推测产物中有二氧化碳;
草酸易升华,加热易变成气体随分解产物进入C装置,影响二氧化碳的检验。
(2)要想检验一氧化碳,必须先除净二氧化碳和水蒸气,选F、D、G装置,再利用一氧化碳的还原性检验它的存在,选H、D装置,还要进行一氧化碳的尾气处理,选I装置。
若存在一氧化碳,则黑色的氧化铜被还原为红色的铜,一氧化碳被氧化成二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。
(3)①根据相对强酸制弱酸的原理,用碳酸盐溶液和草酸混合,只要能看到气泡产生即可。
②利用酸碱中和的原理,证明氢氧化钠的物质的量是草酸的2倍。
17.(2015全国课标Ⅱ,28)(15分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。
(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,
该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,
通过以下过程制备ClO2:
①电解时发生反应的化学方程式为
②溶液X中大量存在的阴离子有 。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。
a.水b.碱石灰c.浓硫酸d.饱和食盐水
(3)用右图装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸;
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;
Ⅴ.用0.1000mol·
L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2
2I-+S4
),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。
在此过程中:
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。
②玻璃液封装置的作用是 。
③Ⅴ中加入的指示剂通常为 ,滴定至终点的现象是 。
④测得混合气中ClO2的质量为 g。
(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐,若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是 。
a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁
(1)2∶1(1分)
(2)①NH4Cl+2HCl
3H2↑+NCl3(2分)
②Cl-、OH-(2分)
③c(1分)
(3)①2ClO2+10I-+8H+
5I2+4H2O+2Cl-(2分)
②吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)(2分)
③淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变(每空1分,共2分)
④0.02700(2分)
(4)d(1分)
(1)因制ClO2的反应中,KClO3为氧化剂,被还原为ClO2,Cl从+5价→+4价,Na2SO3为还原剂,S应从+4价→+6价,由电子守恒得二者物质的量之比应为2∶1。
(2)①由电解产物有H2和NCl3,可得出电解方程式为2HCl+NH4Cl
3H2↑+NCl3。
②根据反应NCl3+6NaClO2+3H2O
6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,故溶液X中大量存在的阴离子有Cl-、OH-。
③因NH3易与酸反应,ClO2易溶于水,所以可以用浓硫酸除去ClO2中的NH3,选c。
(3)①ClO2作氧化剂,产物为Cl-,I-为还原剂,产物为I2,在酸性条件下反应,2ClO2+10I-+8H+
5I2+2Cl-+4H2O。
②因ClO2易溶于水,所以玻璃液封装置作用是吸收残余ClO2气体。
③因淀粉遇I2变蓝,所以用淀粉溶液作指示剂。
滴定至终点的现象为溶液由蓝色变为无色,且半分钟内颜色不再改变。
④根据关系式2ClO2~5I2~10S2
m(ClO2)=20.00mL×
10-3L·
mL-1×
0.1000mol·
L-1×
67.5g·
mol-1=0.02700g。
(4)亚氯酸盐具有氧化性,应加入具有还原性且反应后对人体无害的物质,Fe2+被氧化为Fe3+,水解后生成Fe(OH)3胶体可净水,KI被氧化为I2,对人体有害,故最适宜选用FeSO4。
18.(2015全国课标Ⅰ,27)(14分)硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·
H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
(1)写出Mg2B2O5·
H2O与硫酸反应的化学方程式 。
为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有 (写出两条)。
(2)利用 的磁性,可将其从“浸渣”中分离。
“浸渣”中还剩余的物质是 。
(写化学式)
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是 。
然后再调节溶液的pH约为5,目的是 。
(4)“粗硼酸”中的主要杂质是 (填名称)。
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为 。
(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。
以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程 。
(1)Mg2B2O5·
H2O+2H2SO4
2H3BO3+2MgSO4(2分) 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2分)
(2)Fe3O4 SiO2和CaSO4(1分,2分,共3分)
(3)将Fe2+氧化成Fe3+ 使Fe3+与Al3+形成氢氧化物沉淀而除去(每空1分,共2分)
(4)(七水)硫酸镁(1分)
(5)Na+
(2分)(6)2H3BO3
B2O3+3H2O,B2O3+3Mg
2B+3MgO(2分)
(1)根据强酸制弱酸的原理以及题目中硼酸的化学式,可完成方程式的书写;
提高反应速率除增大溶液浓度外,还可以考虑温度、接触面积等。
(2)Fe3O4有磁性,碱性氧化物被硫酸溶解,二氧化硅则不溶。
(3)由于Al3+和Fe3+在pH约为5时均可沉淀析出,所以要将Fe2+氧化成Fe3+与Al3+一并除去。
(4)“浸酸”过程中生成大
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