全国1卷化学试题及解析Word格式文档下载.docx
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3.(2018年全国卷
)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是()
A.AB.BC.CD.D
【解析】A、反应物均是液体,且需要加热,因此试管口要高于试管底,A正确;
【答案】D
4.(2018年全国卷
)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4L(标准状况)氨气含有的质子数为18NA
C.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
【解析】A、16.25g氯化铁的物质的量是16.25g÷
162.5g/mol=0.1mol,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA,A错误;
B、标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol,氩气是一个Ar原子组成的单质,其中含有的质子数是18NA,B正确;
C、1分子丙三醇含有3个羟基,92.0g丙三醇的物质的量是1mol,其中含有羟基数是3NA,C错误;
D、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,D错误。
【答案】B
5.(2018年全国卷
)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺2,2]戊烷(
)是最简单的一种。
下列关于该化合物的说法错误的是()
A.与环戊烯互为同分异构体
B.二氯代物超过两种
C.所有碳原子均处同一平面
D.生成1molC5H12至少需要2molH2
【解析】A、螺2,2]戊烷的分子式为C5H8,环戊烯的分子式也是C5H8,结构不同,互为同分异构体,A正确;
B、分子中的8个氢原子完全相同,二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子,也可以是相邻碳原子上或者不相邻的碳原子上,因此其二氯代物超过两种,B正确;
C、由于分子中4个碳原子均是饱和碳原子,而与饱和碳原子相连的4个原子一定构成四面体,所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上,C错误;
D、戊烷比螺2,2]戊烷多4个氢原子,所以生成1molC5H12至少需要2molH2,D正确。
【答案】C
6.(2018年全国卷
)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。
W、X、Z最外层电子数之和为10;
W与Y同族;
W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。
下列说法正确的是()
A.常温常压下X的单质为气态
B.Z的氢化物为离子化合物
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D.W与Y具有相同的最高化合价
【解析】根据以上分析可知W、X、Y、Z分别是F、Na、Cl、Ca。
则A、金属钠常温常压下是固态,A错误;
B、CaH2中含有离子键,属于离子化合物,B正确;
C、Y与Z形成的化合物是氯化钠,其水溶液显中性,C错误;
D、F是最活泼的非金属,没有正价,Cl元素的最高价是+7价,D错误。
答案选B。
7.(2018年全国卷
)最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:
①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+
该装置工作时,下列叙述错误的是()
A.阴极的电极反应:
CO2+2H++2e-=CO+H2O
B.协同转化总反应:
CO2+H2S=CO+H2O+S
C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性
B、根据石墨烯电极上发生的电极反应可知①+②即得到H2S-2e-=2H++S,因此总反应式为CO2+H2S=CO+H2O+S,B正确;
C、石墨烯电极为阳极,与电源的正极相连,因此石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯电极上的高,C错误;
D、由于铁离子、亚铁离子均易水解,所以如果采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需要酸性,D正确。
8.(2018年全国卷
)醋酸亚铬(CH3COO)2Cr·
H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。
一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;
二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。
实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是_________,仪器a的名称是_______。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为_________。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是_____________。
(3)打开K3,关闭K1和K2。
c中亮蓝色溶液流入d,其原因是________;
d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是___________、_________、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点______________。
【解析】
(1)由于醋酸亚铬易被氧化,所以需要尽可能避免与氧气接触,因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解氧;
根据仪器构造可知仪器a是分液(或滴液)漏斗;
%网
(2)①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,说明Cr3+被锌还原为Cr2+,反应的离子方程式为Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+;
②锌还能与盐酸反应生成氢气,由于装置中含有空气,能氧化Cr2+,所以氢气的作用是排除c中空气;
(3)打开K3,关闭K1和K2,由于锌继续与盐酸反应生成氢气,导致c中压强增大,所以c中亮蓝色溶液能流入d装置,与醋酸钠反应;
根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于水冷水,所以为使沉淀充分析出并分离,需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。
(4)由于d装置是敞开体系,因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。
【答案】
(1).去除水中溶解氧
(2).分液(或滴液)漏斗(3).Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+(4).排除c中空气(5).c中产生H2使压强大于大气压(6).(冰浴)冷却(7).过滤(8).敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触
9.(2018年全国卷
)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题:
(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式__________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:
①pH=4.1时,Ⅰ中为__________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
阳极的电极反应式为_____________。
电解后,__________室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00mL葡萄酒样品,用0.01000mol·
L−1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00mL。
滴定反应的离子方程式为_____________,该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·
L−1(以SO2计)。
(1)亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠,根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3=Na2S2O5+H2O;
(2)①碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性,说明生成物是酸式盐,即Ⅰ中为NaHSO3;
②要制备焦亚硫酸钠,需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液,因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液;
(3)阳极发生失去电子的氧化反应,阳极区是稀硫酸,氢氧根放电,则电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑。
阳极区氢离子增大,通过阳离子交换膜进入a室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸钠。
阴极是氢离子放电,氢氧根浓度增大,与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠,所以电解后a室中亚硫酸氢钠的浓度增大。
(4)单质碘具有氧化性,能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠,反应的方程式为S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+;
消耗碘的物质的量是0.0001mol,所以焦亚硫酸钠的残留量(以SO2计)是
。
【答案】
(1).2NaHSO3=Na2S2O5+H2O
(2).NaHSO3(3).得到NaHSO3过饱和溶液(4).2H2O-4e-=4H++O2↑(5).a(6).S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+(7).0.128
10.(2018年全国卷
)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。
回答下列问题
(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。
该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为___________。
(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。
体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时,N2O4(g)完全分解):
t/min
40
80
160
260
1300
1700
∞
p/kPa
35.8
40.3
42.5.
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
①已知:
2N2O5(g)=2N2O5(g)+O2(g)ΔH1=−4.4kJ·
mol−1
2NO2(g)=N2O4(g)ΔH2=−55.3kJ·
则反应N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)的ΔH=_______kJ·
mol−1。
②研究表明,N2O5(g)分解的反应速率
t=62min时,测得体系中
pO2=2.9kPa,则此时的
=________kPa,v=_______kPa·
min−1。
③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________。
④25℃时N2O4(g)
2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
(3)对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:
第一步N2O5
NO2+NO3快速平衡
第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反应
第三步NO+NO3→2NO2快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。
下列表述正确的是_______(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D.第三步反应活化能较高
(1)氯气在反应中得到电子作氧化剂,硝酸银中只有氧元素化合价会升高,所以氧化产物是氧气,分子式为O2;
(2)①已知:
ⅰ、2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)△H1=-4.4kJ/mol
ⅱ、2NO2(g)=N2O4(g)△H2=-55.3kJ/mol
根据盖斯定律可知ⅰ÷
2-ⅱ即得到N2O5(g)=2NO2(g)+1/2O2(g)△H1=+53.1kJ/mol;
②根据方程式可知氧气与消耗五氧化二氮的物质的量之比是1:
2,又因为压强之比是物质的量之比,所以消耗五氧化二氮减少的压强是2.9kPa×
2=5.8kPa,则此时五氧化二氮的压强是35.8kPa-5.8kPa=30.0kPa,因此此时反应速率v=2.0×
10-3×
30=6.0×
10-2(kPa·
min-1);
③由于温度升高,容器容积不变,总压强提高,且二氧化氮二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高,所以若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)大于63.1kPa。
④根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa,根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是35.8kPa×
2=71.6kPa,氧气是35.8kPa÷
2=17.9kPa,总压强应该是71.6kPa+17.9kPa=89.5kPa,平衡后压强减少了89.5kPa-63.1kPa=26.4kPa,所以根据方程式2NO2(g)
N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa,二氧化氮对应的压强是71.6kPa-26.4kPa×
2=18.8kPa,则反应的平衡常数
(3)A、第一步反应快,所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率,A正确;
B、根据第二步和第三步可知中间产物还有NO,B错误;
C、根据第二步反应生成物中有NO2可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效,C正确;
D、第三步反应快,所以第三步反应的活化能较低,D错误。
答案选AC。
【答案】
(1).O2
(2).53.1(3).30.0(4).6.0×
10-2(5).大于(6).温度提高,体积不变,总压强提高;
NO2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高(7).13.4(8).AC
11.(2018年全国卷
)Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为_____、_____(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)Li+与H−具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H−),原因是______。
(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是______、中心原子的杂化形式为______。
LiAlH4中,存在_____(填标号)。
A.离子键B.σ键C.π键D.氢键
(4)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born−Haber循环计算得到。
可知,Li原子的第一电离能为________kJ·
mol−1,O=O键键能为______kJ·
mol−1,Li2O晶格能为______kJ·
(5)Li2O具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。
已知晶胞参数为0.4665nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Li2O的密度为______g·
cm−3(列出计算式)。
(1)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1,则D中能量最低;
选项C中有2个电子处于2p能级上,能量最高;
(2)由于锂的核电荷数较大,原子核对最外层电子的吸引力较大,因此Li+半径小于H-;
(3)LiAlH4中的阴离子是AlH4-,中心原子铝原子含有的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,所以空间构型是正四面体,中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化;
阴阳离子间存在离子键,Al与H之间还有共价单键,不存在双键和氢键,答案选AB;
(4)根据示意图可知Li原子的第一电离能是1040kJ/mol÷
2=520kJ/mol;
0.5mol氧气转化为氧原子时吸热是249kJ,所以O=O键能是249kJ/mol×
2=498kJ/mol;
根据晶格能的定义结合示意图可知Li2O的晶格能是2908kJ/mol;
(5)根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中,共计是8个,根据化学式可知氧原子个数是4个,则Li2O的密度是
【答案】
(1).D
(2).C(3).Li+核电荷数较大(4).正四面体(5).sp3(6).AB(7).520(8).498(9).2908(10).
12.(2018年全国卷
)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:
(1)A的化学名称为________。
(2)②的反应类型是__________。
(3)反应④所需试剂,条件分别为________。
(4)G的分子式为________。
(5)W中含氧官能团的名称是____________。
(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1)______________。
(7)苯乙酸苄酯(
)是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线__________(无机试剂任选)。
(1)根据A的结构简式可知A是氯乙酸;
(2)反应②中氯原子被-CN取代,属于取代反应。
(3)反应④是酯化反应,所需试剂和条件分别是乙醇/浓硫酸、加热;
(4)根据G的键线式可知其分子式为C12H18O3;
(5)根据W的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基;
(6)属于酯类,说明含有酯基。
核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1:
1,说明氢原子分为两类,各是6个氢原子,因此符合条件的有机物结构简式为
或
;
(7)根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸卞酯的路线图为
【答案】
(1).氯乙酸
(2).取代反应(3).乙醇/浓硫酸、加热(4).C12H18O3(5).羟基、醚键(6).
、
(7).
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