新课标全国卷Ⅰ课标化学试题详细解析.docx
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新课标全国卷Ⅰ课标化学试题详细解析
2014·新课标全国卷Ⅰ(课标化学)
7.[2014·新课标全国卷Ⅰ]下列化合物中同分异构体数目最少的是(
A.戊烷B.戊醇C.戊烯D.乙酸乙酯
7.A [解析]A项戊烷有3种同分异构体,即正戊烷、异戊烷和新戊烷;B项可看成是戊烷的3种同分异构体中有1个H被—OH取代得到的产物,有8种同分异构体;C项有5种同分异构体,即CH2===CHCH2CH2CH3、CH3CH===CHCH2CH3、CH2===C(CH3)CH2CH3、
(CH3)2C===CH2CH3和(CH3)2CHCH===CH2;D项有6种同分异构体,即甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丁酸、2甲基丙酸。
8.[2014·新课标全国卷Ⅰ]化学与社会、生活密切相关。
对下列现象或事实的解释正确的是( )
选项
现象或事实
解释
A.
用热的纯碱溶液洗去油污
Na2CO3可直接与油污反应
B.
源白粉在空气中久置变质
漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
C.
施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用
K2CO3与HN4Cl反应生成氨气会降低肥效
D.
FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作
FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜
8.C [解析]在加热、碱性环境下,油污能够彻底水解,A项错误;Ca(ClO)2与空气中的CO2和水蒸气反应生成CaCO3和HClO,导致漂白粉变质,而CaCl2与CO2不反应,B项错误;K2CO3与NH4Cl混合施用,发生双水解反应释放出NH3,降低肥效,C项正确;FeCl3与Cu的反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,但FeCl3溶液不能将Cu2+还原为Cu,D项错误。
9.[2014·新课标全国卷Ⅰ]已知分解1molH2O2放出热量98kJ。
在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为
H2O2+I-―→H2O+IO- 慢
H2O2+IO-―→H2O+O2+I- 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应速率与I-浓度有关
B.IO-也是该反应的催化剂
C.反应活化能等于98kJ·mol-1
D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
9.A [解析]H2O2的分解反应主要由慢反应决定,且I-浓度越大反应速率越快,A项正确;合并题中两反应,可知I-为催化剂,而IO-为中间产物,B项错误;1molH2O2分解时反应热为-98kJ·mol-1,并不是活化能,C项错误;根据化学计量数关系可确定v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2),D项错误。
10.[2014·新课标全国卷Ⅰ]X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。
下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:
X>Y>Z
B.单质沸点:
X>Y>Z
C.离子半径:
X2->Y+>Z-
D.原子序数:
X>Y>Z
10.D [解析]根据题中信息可确定X、Y、Z分别为S、Na和F。
最外层电子数F>S>Na,A项错误;单质沸点Na>S>F2,B项错误;离子半径S2->F->Na+,C项错误;原子序数S>Na>F,D项正确。
11. [2014·新课标全国卷Ⅰ]溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化的曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速率加快
C.60℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
11.A [解析]由图像可知随着温度的升高,AgBrO3的溶解度逐渐增大,即AgBrO3的溶解是吸热过程,A项错误;温度升高,其溶解速率加快,B项正确;60℃时c(AgBrO3)=
=2.5×10-3mol/L,其Ksp=c(Ag+)·c(BrO
)≈6×10-4,C项正确;AgBrO3的溶解度较小,若KNO3中混有AgBrO3,可采用降温重结晶的方法提纯,D项正确。
12.[2014·新课标全国卷Ⅰ]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.酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗
C.酸碱滴定实验中,用待滴定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,立即用滴管吸出多余液体
12.B [解析]容量瓶只能在室温下使用,不能用烘箱烘干,A项错误;滴定管使用前,要先用标准液润洗,减小实验误差,B项正确;酸碱滴定实验中,不能用待测液润洗锥形瓶,否则会导致待测液增多,影响测定结果,C项错误;若加水超过容量瓶的刻度线,需重新实验,D项错误。
13. [2014·新课标全国卷Ⅰ]利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选
项
①
②
③
实验结论
A.
稀
硫
酸
Na2S
AgNO3与
AgCl的
浊液
Ksp(AgCl)>
Ksp(Ag2S)
B.
浓
硫
酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱
水性、氧化性
C.
稀
盐
酸
Na2SO3
Ba(NO3)2
溶液
SO2与可溶性
钡盐均可生成
白色沉淀
D.
浓
硝
酸
Na2CO3
Na2SiO3
溶液
酸性:
硝酸>
碳酸>硅酸
13.B [解析]A项,产生的H2S通入③中,无法比较Ksp(AgCl)与Ksp(Ag2S),错误;B项,蔗糖变黑,且溴水褪色,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,正确;C项,③中产生白色沉淀,是SO2在酸性条件下被氧化成SO
的缘故,错误;D项,浓HNO3具有挥发性,可进入③中产生沉淀,无法比较酸性,错误。
26.(13分)[2014·新课标全国卷Ⅰ]乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,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异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。
开始缓慢加热A,回流50min。
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MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯3.9g。
回答下列问题:
(1)仪器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的上口倒出
b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
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倒出
(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MgSO4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)。
a. b.
c. d.
(7)本实验的产率是________(填标号)。
a.30% b.40%c.60%d.90%
(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏__________(填“高”或“低”),其原因是______________________________。
26.
(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)c (8)高 会收集少量未反应的异戊醇
[解析]
(2)第一次水洗是除去作催化剂的硫酸和过量的醋酸,然后用饱和NaHCO3溶液进一步除去少量乙酸,第二次水洗是为了除去过量饱和NaHCO3溶液。
(3)洗涤、分液后有机层在上面,水层在下面,需将水层从分液漏斗下口放出,再将有机层从分液漏斗上口倒出,d项正确。
(4)题中所给反应为可逆反应,加入过量的乙酸,能提高异戊醇的转化率和提高乙酸异戊酯的产率。
(5)加少量的无水MgSO4能除去有机层中的少量水,起到干燥作用。
(6)蒸馏时温度计水银球末端需和蒸馏烧瓶支管口在同一高度,即b正确。
(7)根据题中数据可求出乙酸异戊酯的理论产量为6.5g,而实际生成乙酸异戊酯3.9g,其产率为
×100%=60%。
(8)若从130℃开始收集馏分,收集得到乙酸异戊酯和少量未反应的异戊醇,使测得实验产率偏高。
27.(15分)[2014·新课标全国卷Ⅰ]次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。
回答下列问题:
(1)H3PO2是一种中强酸,写出其电离方程式:
_____________________________
________________________________________________________________________。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,P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为________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显________(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。
(3)H3PO2的工业制法是:
将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。
写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:
____________________________________________。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”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。
其缺点是产品中混有________杂质,该杂质产生的原因是________________________________。
27.
(1)H3PO2H2PO
+H+
(2)①+1 ②H3PO4 ③正盐 弱碱性
(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
(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H2PO
穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2 ③PO
H2PO
或H3PO2被氧化
[解析]
(1)H3PO2为一元弱酸,其电离方程式为H3PO2
H++H2PO
。
(2)由化合价代数和为0可确定P为+1价;②根据题中信息写出化学方程式为4Ag++H3PO2+2H2O===4Ag+H3PO4+4H+,即氧化产物为H3PO4;③NaH2PO2为强碱弱酸盐,溶液呈弱碱性。
(3)根据题中信息和反应前后元素化合价变化写出化学方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O===2PH3↑+3Ba(H2PO2)2。
(4)①阳极是水电离出的OH-放电,其反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+;②阳极室中的H+穿过阳膜进入产品室,原料室的H2PO
穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2;③阳极室内可能有部分H2PO
或H3PO2失电子发生氧化反应,导致生成物中混有PO
。
28. (15分)[2014·新课标全国卷Ⅰ]乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法生产或间接水合法生产。
回答下列问题:
(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。
写出相应反应的化学方程式:
________________________________________。
(2)已知:
甲醇的脱水反应
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH1=-23.9kJ·mol-1
甲醇制烯烃的反应
2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g)
ΔH2=-29.1kJ·mol-1
乙醇的异构化反应 C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)
ΔH3=+50.7kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH________kJ·mol-1。
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是____________________________________。
(3)如图所示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Kp=____________________(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气相直接水合法常采用的工艺条件为:
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转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可采取的措施有________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
28.
(1)C2H4+H2SO4―→C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O―→C2H5OH+H2SO4
(2)-45.5 污染小、腐蚀性小等 (3)①
=
=
=0.07(MPa)-1 ②p1 ③将产物乙醇液化移去 增加n(H2O)∶n(C2H4)比 [解析] (1)根据题中信息可写出由乙烯与浓硫酸间接水合法制乙醇的反应为C2H4+H2SO4―→C2H5OSO3H和C2H5OSO3H+H2O―→C2H5OH+H2SO4。 (2)根据盖斯定律①-②-③得: C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH=-45.5kJ·mol-1。 间接水合法中用到浓硫酸等强腐蚀性物质,与其相比直接水合法具有污染小、腐蚀性小等优点。 (3)①设起始时C2H4和H2O(g)的物质的量均为n,根据C2H4的转化率为20%,则平衡时C2H4、H2O(g)和C2H5OH的物质的量分别为80%n、80%n和20%n,则Kp= = = =0.07(MPa)-1。 ②增大压强,平衡将正向移动,能提高C2H4的转化率,即压强p1<p2<p3<p4。 ③为了使平衡正向移动,还可以将乙醇液化及时分离,或增大n(H2O): n(C2H4)之比等措施。 36.[2014·新课标全国卷Ⅰ][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[Ca5F(PO4)3、Ca5(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)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。 (a) (b) 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,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Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 现有1t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸________t。 (3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、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____________________,还含有少量的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________________________________________________________________________。 36. (1)69 (2)Ca5F(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)产品纯度高(浓度大) [解析] (1)设磷矿石的质量为m,结合图(a)可知转化成磷肥的磷矿石的质量为96%m×85%×80%,转化成矿粉肥的质量为4%m,则用于生产含磷肥料的磷矿石约占磷矿石使用量的69%。 (2)湿法磷肥中Ca5F(PO4)3与H2SO4的反应为Ca5F(PO4)3+5H2SO4===3H3PO4+5CaSO4+HF↑。 根据P2O5~2H3PO4和0.3tP2O5可求出制得85%的H3PO4约为0.49t。 (3)图(b)所示工艺中,第一步所得炉渣主要成分为CaSiO3,结合表格中数据信息可确定冷凝塔1和冷凝塔2的主要沉积物分别为液态白磷和固态白磷。 (4)尾气中含有SiF4、CO和PH3、H2S、HF等,将其通入纯碱溶液中可除去气体SiF4、H2S和HF,再通入NaClO溶液可除去具有还原性的PH3气体。 (5)结合图(a)和图(b)可知图(b)具有产品纯度高的优点。 37.[2014·新课标全国卷Ⅰ][化学——选修3: 物质结构与性质](15分)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。 回答下列问题: (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Fe原子有________个未成对电子,Fe3+的电子排布式为______________________________,可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为________。 (3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。 乙醛中碳原子的杂化轨道类型为______________,1mol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__________________________________。 Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4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)Al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Al单质的密度__________________________________________g·cm-3 (不必计算出结果)。 37. (1)X射线衍射 (2)4 1s22s22p63s23p63d5 血红色 (3)sp3、sp2 6NA CH3COOH存在分子间氢键 16 (4)12 [解析] (1)利用X射线衍射法能区分晶体、准晶体和非晶体。 (2)基态Fe原子3d能级排有6个电子,即存在4个未成对电子,Fe3+是在基态Fe原子上失去4s能级上的2个电子和3d能级上的1个电子,其电子排布式为的1s22s22p63s23p63d5,Fe3+与SCN-形成的配合物呈红色。 (3)CH3CHO中碳原子分别采取sp3和sp2杂化,单键为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,即1molCH3CHO中含6molσ键。 CH3COOH分子间存在氢键,而CH3CHO分子间无氢键,即沸点CH3COOH>CH3CHO。 该晶胞中含氧原子数为 ×8+ ×6+4=8,则该晶胞中含铜原子数目是氧原子的2倍,即16个。 (4)面心立方堆积晶体中,原子的配位数为12;该晶胞中含有Al原子数目为 ×8+ ×6=4,根据(0.405×10-7)3ρ=27× ,解得ρ= 。 38. [2014·新课标全国卷Ⅰ][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: ① R1CHO+ ②1molB经上述反应可生成2molC,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氢 ⑤+H2O 回答下列问题: (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(不考虑立体结构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6∶2∶2∶1的是____________(写出其中一种的结构简式)。 (5)由苯及化合物C经如下步骤可合成N异丙基苯胺。 N异丙基苯胺 反应条件1所选用的试剂为________________,反应条件2所选用的试剂为______________,Ⅰ的结构简式为_________________________________________________。 38. (1)+NaOH +NaCl+H2O消去反应 (2)乙苯 +HNO3 +H2O (3)N (4)19或或 (5)浓硝酸、浓硫酸 铁粉/稀盐酸 [解析] (1)根据信息②可确定B和A分别为和。 (2)由信息③可确定D为乙苯,由信息④可确定乙苯在浓硫酸作催化剂的条件下与浓硝酸发生取代反应的
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