完整版全国卷2化学试题与解析.docx
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完整版全国卷2化学试题与解析
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1.(2018年全国卷II)化学与生活密切相关。
下列说法错误的是()
A.碳酸钠可用于去除餐具的油污
B.漂白粉可用于生活用水的消毒
C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸
D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
【解析】A.碳酸钠水解溶液显碱性,因此可用于去除餐具的油污,A正确;B.漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水
的消毒,B正确;C.氢氧化铝是两性氢氧化物,能与酸反应,可用于中和过多胃酸,C正确;D.碳酸钡难溶于水,但
可溶于酸,生成可溶性钡盐而使蛋白质变性,所以不能用于胃肠X射线造影检查,应该用硫酸钡,D错误。
【答案】D
2.(2018年全国卷II)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。
下列叙述错误
的是()
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【解析】
【答案】C
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3.(2018年全国卷II)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是()
A.AB.BC.CD.D
【解析】在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代烃,氯化氢极易溶于水,所以液面会上升。
但
氯代烃是不溶于水的气体或油状液体,所以最终水不会充满试管,。
【答案】D
4.(2018年全国卷II)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。
W与X可生成一种红棕色有刺激性气味
的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。
下列叙述正确的是()
A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D.W的氧化物对应的水化物均为强酸
【解析】
【答案】A
5.(2018年全国卷II)NA代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()
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A.常温常压下,124gP4中所含P—P键数目为4NA
-1
3+
B.100mL1mol·LFeCl3溶液中所含Fe的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
【解析】A.常温常压下,124gP4的物质的量是1mol,由于白磷是正四面体结构,含有6个P-P键,因此其中所含
P—P键数目为6NA,A错误;B.铁离子在溶液中水解,所以100mL1mol·L3溶液中所含Fe的数目小于0.1NA,B
-1FeCl3+
错误;C.甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子,标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol,其中含
氢原子数目为2NA,C正确;D.反应2SO2+O22SO3是可逆反应,因此密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应
后分子总数大于2NA,D错误。
答案选C。
【答案】C
6.(2018年全国卷II)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。
将NaClO4溶于有机溶剂作为电解
液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:
3CO2+4Na2Na2CO3+C。
下列说法错误的是()
-
A.放电时,ClO4
向负极移动
B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2
-
C.放电时,正极反应为:
3CO2+4e
2-
=2CO3+C
++e
-
D.充电时,正极反应为:
Na
=Na
-
【解析】A.放电时是原电池,阴离子ClO4向负极移动,A正确;B.电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C,因此
-
充电时释放CO2,放电时吸收CO2,B正确;C.放电时是原电池,正极是二氧化碳得到电子转化为碳,反应为:
3CO2+4e
=2CO3
2-+C,C正确;
2-+C-4e
-
D.充电时是电解,正极与电源的正极相连,作阳极,发生失去电子的氧化反应,反应为2CO3=3CO2,D错误。
【答案】D
7.(2018年全国卷II)下列实验过程可以达到实验目的的是()
编号实验目的实验过程
-1
A配制0.4000mol·L
的称取4.0g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水
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NaOH溶液溶解,转移至250mL容量瓶中定容
向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维B探究维生素C的还原性
生素C溶液,观察颜色变化
向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOHC制取并纯化氢气
溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
探究浓度对反应速率
向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同
D
的影响
时加入2mL5%H2O2溶液,观察实验现象
A.AB.BC.CD.D
【解析】
D.反应的方程式为HSO32O2=SO4+H2O,这说明反应过程中没有明显的实验现象,因此无法探究浓度对反应速率
-+H2-
++H
的影响,D错误。
【答案】B
8.(2018年全国卷II)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、
PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:
n+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
相关金属离子[c0(M
3+Fe2+Zn2+Cd
2+
金属离子Fe
开始沉淀的pH1.56.36.27.4
沉淀完全的pH2.88.38.29.4
回答下列问题:
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(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。
(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________;氧化除杂工序中ZnO的作用是____________,若不通入氧气,其
后果是________________。
2+
(3)溶液中的Cd可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。
(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为______________;沉积锌后的电解液可返回_______工序继
续使用。
【解析】
(1)由于闪锌矿的主要成分是ZnS,因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS+3O22ZnO+2SO2。
(2)由于硫酸铅不溶于水,因此滤渣1的主要成分除SiO2外还有PbSO4;要测定铁离子,需要调节溶液的pH,又因为
不能引入新杂质,所以需要利用氧化锌调节pH,即氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH。
根据表中数据可知沉
2+
淀亚铁离子的pH较大,所以若不通入氧气,其后果是无法除去杂质Fe
。
2+2+
2++Cd。
(3)溶液中的Cd可用锌粉除去,反应的离子方程式为Zn+Cd=Zn
(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极发生得到电子的还原反应,因此阴极是锌离子放电,则阴极的电极反应式为
2++2e-
Zn=Zn;阳极是氢氧根放电,破坏水的电离平衡,产生氢离子,所以电解后还有硫酸产生,因此沉积锌后的电解
液可返回溶浸工序继续使用。
2+
【答案】
(1).ZnS+O2ZnO+SO2
(2).PbSO4(3).调节溶液的pH(4).无法除去杂质Fe
(5).Zn+Cd
2+Zn2++Cd(6).Zn2++2e-Zn(7).溶浸
9.(2018年全国卷II)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。
回答
下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为:
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
-1
已知:
C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=-75kJ·mol
-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ·mol
-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-111kJ·mol
-1
该催化重整反应的ΔH==______kJ·mol。
有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填标号)。
A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压
某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是
50%,其平衡常数为_______mol
2-2
·L。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表:
积碳反应消碳反应
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CH4(g)=C(s)+2H2(g)CO2(g)+C(s)=2CO(g)
ΔH/(kJ·mol-1)75172
催化剂X3391活化能/
-1
(kJ·mol)
催化剂Y4372
①由上表判断,催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________。
在反应进料气组成、压强及反
应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。
升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反
应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________填标号)。
A.K积、K消均增加B.v积减小,v消增加
C.K积减小,K消增加D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]
-0.5
(k为速率常数)。
在p(CH4)一定时,
不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。
【解析】
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(2)①根据表中数据可知相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相
对小,消碳反应速率大,所以催化剂X劣于Y。
A.正反应均是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向进行,因此K
积、
K消均增加,A正确;B.升高温度反应速率均增大,B错误;C.根据A中分析可知选项C错误;D.积碳量达到最大值
以后再升高温度积碳量降低,这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大,D正确。
答案选AD。
②根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时,生成速率随p(CO2)的升高而降低,所以根据图像可知pa(CO2)、pb(CO2)、
pc(CO2)从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。
【答案】
(1).247
(2).A(3).(4).劣于(5).相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,
积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大(6).AD(7).pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)
10.(2018年全国卷II)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。
回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。
其光解反应的化学方程式为:
2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为______________。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。
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①通入氮气的目的是________________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有
___________、___________。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是_____________________________。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:
________________。
(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
-1KMnO
4溶液滴定至终点。
滴定终点的现象是
①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L
___________________________。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。
加稀H2SO4酸化,用
cmol·L4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。
该晶体中铁的质量分数的表达式为
-1KMnO
________________________________。
【解析】
(1)光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,反应后有草酸亚铁产生,所以
显色反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。
(2)①装置中的空气在高温下能氧化金属铜,能影响E中的反应,所以反应前通入氮气的目的是隔绝空气排尽装置中
的空气;反应中有气体生成,不会全部进入后续装置。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,说明反应中一定产生二氧化碳。
装置E中固体变为红色,说明氧化
铜被还原为铜,即有还原性气体CO生成,由此判断热分解产物中一定含有CO2、CO;
③为防止倒吸,必须保证装置中保持一定的压力,所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后
停止通入氮气即可。
④要检验Fe2O3存在首先要转化为可溶性铁盐,因此方法是取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN
溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3。
(3)①高锰酸钾氧化草酸根离子,其溶液显红色,所以滴定终点的现象是粉红色出现。
②锌把铁离子还原为亚铁离子,酸性高锰酸钾溶液又把亚铁离子氧化为铁离子。
反应中消耗高锰酸钾是0.001cVmol,
Mn元素化合价从+7价降低到+2价,所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是0.005cVmol,则该晶体中铁的质
量分数的表达式为。
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【答案】
(1).3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4
(2).隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后
续装置(3).CO2(4).CO(5).先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气(6).取少许固体粉末
于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3(7).粉红色出现(8).
11.(2018年全国卷II)硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:
H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4
熔点/℃-85.5115.2-75.516.810.3
>600(分解)
沸点/℃-60.3444.6-10.045.0337.0
回答下列问题:
(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为__________,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓
图为_________形。
(2)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_________。
(3)图(a)为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为__________。
(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为_____形,其中共价键的类型有______种;固体三氧化硫
中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为________。
(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。
晶胞边长为anm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度
-3
2+
的计算表达式为___________g·cm;晶胞中Fe位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为______nm。
【解析】
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(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,根据
(2)中分析可知中心原子含有的价层电子对数是3,且不存在孤对电子,
所以其分子的立体构型为平面三角形。
分子中存在氧硫双键,因此其中共价键的类型有2种,即σ键、π键;固体三
3
氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子形成4个共价键,因此其杂化轨道类型为sp
。
(5)根据晶胞结构可知含有铁原子的个数是12×1/4+1=4,硫原子个数是8×1/8+6×1/2=4,晶胞边长为anm、FeS2
相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,则其晶体密度的计算表达式为
2+
;晶胞中Fe
位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长是
面对角线的一半,则为nm。
【答案】
(1).
(2).哑铃(纺锤)(3).H2S(4).S8相对分子质量大,分子
间范德华力强(5).平面三角(6).2(7).sp
3(8).(9).
12.(2018年全国卷II)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。
E是
一种治疗心绞痛的药物,由葡萄糖为原料合成E的过程如下:
回答下列问题:
(1)葡萄糖的分子式为__________。
(2)A中含有的官能团的名称为__________。
(3)由B到C的反应类型为__________。
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(4)C的结构简式为__________。
(5)由D到E的反应方程式为______________。
(6)F是B的同分异构体,7.30g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24L二氧化碳(标准状况),F的可能结
构共有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为3∶1∶1的结构简式为_________。
【解析】
(1)葡萄糖的分子式为C6H12O6。
(2)葡萄糖在催化剂作用下与氢气发生醛基的加成反应生成A,因此A中含有的官能团的名称为羟基。
(3)由B到C发生酯化反应,反应类型为取代反应。
(4)根据B的结构简式可知C的结构简式为。
(5)由D到E是乙酸形成的酯基水解,反应方程式为。
(6)F是B的同分异构体,7.30g的F与足量饱和碳酸氢钠可释放出2.24L二氧化碳(标准状况),说明F分子中含
有羧基,7.30gF的物质的量是7.3g÷146g/mol=0.05mol,二氧化碳是0.1mol,因此F分子中含有2个羧基,则F
相当于是丁烷分子中的2个氢原子被羧基取代,如果是正丁烷,根据定一移一可知有6种结构。
如果是异丁烷,则有3
种结构,所以可能的结构共有9种(不考虑立体异构),即、、
、、、、、
、。
其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为3∶1∶1的结构简式为
。
【答案】
(1).C6H12O6
(2).羟基(3).取代反应(4).(5).
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(6).9(7).
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