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2016年全国统一高考化学试卷(新课标ⅲ).doc
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2016年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅲ)



一、选择题.

1.(3分)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是()

选项 化学性质 实际应用 A ClO2具有强氧化性 自来水消毒杀菌 B SO2具有还原性 用作漂白剂 C NaHCO3受热易分解并且生成气体 焙制糕点 D Al(OH)3分解吸收大量热量并有H2O生成 阻燃剂 A.A B.B C.C D.D

2.(3分)下列说法错误的是()

A.乙烷光照下能与浓盐酸发生取代反应

B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料

C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷

D.乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体

3.(3分)下列有关实验的操作正确的是()

实验 操作 A 除去NaHCO3固体中混有的NH4Cl 直接将固体加热 B 实验室收集Cu与稀硝酸反应成的NO 向上排空气法收集 C 检验乙酸具有酸性 配制乙酸溶液,滴加NaHCO3溶液有气泡产生 D 测定某稀硫酸的浓度 取20.00ml该稀硫酸于干净的锥形瓶中,用

0.1000mol/L的NaOH标准液进行滴定 A.A B.B C.C D.D

4.(3分)已知异丙苯的结构简式如图,下列说法错误的是()



A.异丙苯的分子式为C9H12

B.异丙苯的沸点比苯高

C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面

D.异丙苯和苯为同系物

5.(3分)锌﹣空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn(OH)42﹣.下列说法正确的是()

A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动

B.充电时,电解质溶液中c(OH﹣)逐渐减小

C.放电时,负极反应为:Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH)42﹣

D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)

6.(3分)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性.下列说法正确的是()

A.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性

B.简单离子半径:W<X<Z

C.气态氢化物的热稳定性:W<Y

D.最高价氧化物的水化物的酸性:Y>Z

7.(3分)下列有关电解质溶液的说法正确的是()

A.向0.1mol?L﹣1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小

B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大

C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1

D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变



二、解答题.

8.过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂.以下是一种制备过氧化钙的实验方法.回答下列问题:

(一)碳酸钙的制备



(1)步骤①加入氨水的目的是.小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于.

(2)如图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是(填标号).



a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁

b.玻璃棒用作引流

c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁

d.滤纸边缘高出漏斗

e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度

(二)过氧化钙的制备



(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈性(填“酸”、“碱”或“中”).将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮沸的作用是.

(4)步骤③中反应的化学方程式为,该反应需要在冰浴下进行,原因是.

(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是.

(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品.该工艺方法的优点是,产品的缺点是.

9.煤燃烧排放的烟含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝.回答下列问题:

(1)NaClO2的化学名称为.

(2)在鼓泡反应器中通入含SO2、NOx的烟气,反应温度323K,NaClO2溶液浓度为5×10﹣3mol?L﹣1.反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表.

离子 SO42﹣ SO32﹣ NO3﹣ NO2﹣ Cl﹣ c/(mol?L﹣1) 8.35×10﹣4 6.8710﹣6 1.510﹣4 1.210﹣5 3.410﹣3 ①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式.增加压强,NO的转化率(填“提高”、“不变”或“降低”).

②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐(填“增大”、“不变”或“减小”).

③由实验结果可知,脱硫反应速率脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)原因是除了SO2和NO在烟气中初始浓度不同,还可能是.

(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压Pe如图所示.



①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均(填“增大”、“不变”或“减小”).

②反应ClO2﹣+2SO32﹣═2SO42﹣+Cl﹣的平衡常数K表达式为.

(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果.

①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是.

②已知下列反应:

SO2(g)+2OH﹣(aq)═SO32﹣(aq)+H2O(l)△H1

ClO﹣(aq)+SO32﹣(aq)═SO42﹣(aq)+Cl﹣(aq)△H2

CaSO4(s)═Ca2+(aq)+SO42﹣(aq)△H3

则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO﹣(aq)+2OH﹣(aq)═CaSO4(s)+H2O(l)+Cl﹣(aq)的△H=.

10.以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂.从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境

又有利于资源综合利用.废钒催化剂的主要成分为:

物质 V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 质量分数/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:



回答下列问题:

(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为,同时V2O4转成VO2+.“废渣1”的主要成分是.

(2)“氧化”中欲使3mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为mol.

(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124﹣形式存在于溶液中.“废渣2”中含有.

(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V4O124﹣R4V4O12+4OH﹣(以ROH为强碱性阴离子交换树脂).为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈性(填“酸”“碱”“中”).

(5)“流出液”中阳离子最多的是.

(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式.



【[化学——选修2:化学与技术】(15分)

11.(15分)聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂,如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程.



回答下列问题

(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为.粉碎过筛的目的是.

(2)酸浸时最合适的酸是,写出铁锈与酸反应的离子方程式.

(3)反应釜中加入氧化剂的作用是,下列氧化剂中最合适的是(填标号).

A.KMnO4B.Cl2C.H2O2D.HNO3

(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则.

(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是.

(6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为B=(n为物质的量).为测量样品的B值,取样品mg,准确加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用cmol?L﹣1的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰).到终点时消耗NaOH溶液VmL.按上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液V0mL,已知该样品中Fe的质量分数w,则B的表达式为.



【化学-选修3:物质结构与性质】(15分)

12.(15分)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等.回答下列问题:

(1)写出基态As原子的核外电子排布式.

(2)根据元素周期律,原子半径GaAs,第一电离能GaAs.(填“大于”或“小于”)

(3)AsCl3分子的立体构型为,其中As的杂化轨道类型为.

(4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是.

(5)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg?cm﹣3,其晶胞结构如图所示.该晶体的类型为,Ga与As以键键合.Ga和As的摩尔质量分别为MGag?mol﹣1和MAsg?mol﹣1,原子半径分别为rGapm和rAspm,阿伏伽德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为.





四、【化学-选修5:有机化学基础】(15分)

13.(15分)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,成为Glaser反应.

2R﹣C≡C﹣HR﹣C≡C﹣C≡C﹣R+H2

该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值.下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:



回答下列问题:

(1)B的结构简式为,D的化学名称为.

(2)①和③的反应类型分别为、.

(3)E的结构简式为.用1molE合成1,4﹣二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气mol.

(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为.

(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,写出其中3种的结构简式.

(6)写出用2﹣苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线.





2016年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅲ)

参考答案与试题解析



一、选择题.

1.(3分)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是()

选项 化学性质 实际应用 A ClO2具有强氧化性 自来水消毒杀菌 B SO2具有还原性 用作漂白剂 C NaHCO3受热易分解并且生成气体 焙制糕点 D Al(OH)3分解吸收大量热量并有H2O生成 阻燃剂 A.A B.B C.C D.D

【分析】A.具有强氧化性,可用于杀菌消毒;

B.做漂白剂与漂白性有关;

C.NaHCO3不稳定,与酸反应生成二氧化碳气体;

D.氢氧化铝分解吸收热量。

【解答】解:A.ClO2具有强氧化性,可使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,故A正确;

B.做漂白剂与漂白性有关,与还原性无关,故B错误;

C.NaHCO3不稳定,与酸反应生成二氧化碳气体,可用于焙制糕点,故C正确;

D.氢氧化铝分解吸收热量,可用于阻燃剂,故D正确。

故选:B。

【点评】本题考查物质的性质与应用,为高考常见题型和高频考点,侧重考查学生的双基的掌握,有利于培养学生良好的科学素养,难度不大。



2.(3分)下列说法错误的是()

A.乙烷光照下能与浓盐酸发生取代反应

B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料

C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷

D.乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体

【分析】A.乙烷与浓盐酸不反应;

B.聚乙烯为食品包装材料;

C.乙醇与水分子间含氢键,溴乙烷不含;

D.乙酸和甲酸甲酯的分子式相同,结构不同.

【解答】解:A.乙烷与浓盐酸不反应,光照下可与卤素单质发生取代反应,故A错误;

B.聚乙烯为食品包装材料,乙烯可合成聚乙烯,故B正确;

C.乙醇与水分子间含氢键,溴乙烷不含,则乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷,故C正确;

D.乙酸和甲酸甲酯的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,故D正确;

故选:A。

【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意常见有机物的性质,题目难度不大.



3.(3分)下列有关实验的操作正确的是()

实验 操作 A 除去NaHCO3固体中混有的NH4Cl 直接将固体加热 B 实验室收集Cu与稀硝酸反应成的NO 向上排空气法收集 C 检验乙酸具有酸性 配制乙酸溶液,滴加NaHCO3溶液有气泡产生 D 测定某稀硫酸的浓度 取20.00ml该稀硫酸于干净的锥形瓶中,用

0.1000mol/L的NaOH标准液进行滴定 A.A B.B C.C D.D

【分析】A.碳酸氢钠热稳定性较弱,加热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水;

B.NO与空气中氧气反应,不能用排空气法收集;

C.乙酸溶液中滴加NaHCO3溶液有气泡产生,证明乙酸的酸性大于碳酸;

D.该中和滴定实验中没有加入指示剂.

【解答】解:A.由于碳酸氢钠加热易分解,不能利用加热的方法除去NaHCO3固体中混有的NH4Cl,故A错误;

B.NO与氧气反应,应该用排水法收集,不能用排空气法收集,故B错误;

C.配制乙酸溶液,滴加NaHCO3溶液有气泡产生,证明乙酸的酸性大于碳酸,碳酸具有酸性,则证明乙酸具有酸性,故C正确;

D.稀硫酸与NaOH溶液的反应没有明显现象,需要滴入指示剂,否则无法完成实验,故D错误;

故选:C。

【点评】本题考查了化学实验方案的评价,题目难度不大,涉及物质分离与提纯、气体收集方法、中和滴定等知识,明确常见化学实验基本操作方法为解答关键,试题培养了学生的分析能力及化学实验能力.



4.(3分)已知异丙苯的结构简式如图,下列说法错误的是()



A.异丙苯的分子式为C9H12

B.异丙苯的沸点比苯高

C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面

D.异丙苯和苯为同系物

【分析】A.由有机物结构简式可知有机物的分子式为C9H12;

B.异丙苯和苯均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高;

C.苯环为平面结构,与苯环直接相连的C在同一平面内,四面体C最多三原子共平面;

D.异丙苯和苯的结构相似,分子组成上相差3个CH2原子团,互为同系物.

【解答】解:A.由有机物结构简式可知有机物的分子式为C9H12,故A正确;

B.异丙苯和苯均为分子晶体,异丙苯的相对分子质量比苯大,故分子间作用力强与苯,沸点比苯高,故B正确;

C.苯环为平面结构,但侧链中存在四面体结构,故C错误;

D.异丙苯和苯的结构相似,分子组成上相差3个CH2原子团,互为同系物,故D正确。

故选:C。

【点评】本题考查有机物的结构和性质,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握有机物的结构和官能团的性质,注意四面体碳最多3原子共平面,难度不大.



5.(3分)锌﹣空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn(OH)42﹣.下列说法正确的是()

A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动

B.充电时,电解质溶液中c(OH﹣)逐渐减小

C.放电时,负极反应为:Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH)42﹣

D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)

【分析】根据2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn(OH)42﹣可知,O2中元素的化合价降低,被还原,应为原电池正极,Zn元素化合价升高,被氧化,应为原电池负极,电极反应式为Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH)42﹣,充电时阳离子向阴极移动,以此解答该题.

【解答】解:A.充电时阳离子向阴极移动,故A错误;

B.充电时,电池反应为Zn(OH)42﹣+2e﹣═Zn+4OH﹣,电解质溶液中c(OH﹣)逐渐增大,故B错误;

C.放电时,负极反应式为Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH)42﹣,故C正确;

D.放电时,每消耗标况下22.4L氧气,转移电子4mol,故D错误。

故选:C。

【点评】本题考查原电池与电解池的基础知识,正确判断正负极、阴阳极,注意电极反应式的书写及电子转移的计算,正确判断化合价的变化为解答该题的关键,题目难度中等.



6.(3分)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性.下列说法正确的是()

A.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性

B.简单离子半径:W<X<Z

C.气态氢化物的热稳定性:W<Y

D.最高价氧化物的水化物的酸性:Y>Z

【分析】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,则X为Na.由原子序数可知,Y、Z处于第三周期,而Z与X(钠)形成的离子化合物的水溶液呈中性,则Z为Cl.W、X的简单离子具有相同电子层结构,且W与Y同族,W在第二周期且是非金属元素,W可能是氮(或)氧,则对应的Y为磷(或硫).

【解答】解:四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,则X为Na.由原子序数可知,Y、Z处于第三周期,而Z与X(钠)形成的离子化合物的水溶液呈中性,则Z为Cl.W、X的简单离子具有相同电子层结构,且W与Y同族,W在第二周期且是非金属元素,W可能是氮(或)氧,则对应的Y为磷(或硫)。

A.W可能是氮或氧,与钠形成的化合物可能是氮化钠,氧化钠,过氧化钠,它们与水反应都能生成氢氧化钠使溶液呈碱性,故A正确;

B.X离子(Na+)、W离子的电子层为2层,Z离子(Cl﹣)电子层为3层,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层越多离子半径越大,故简单离子半径大小顺序是:X<W<Z,故B错误;

C.W与Y处于同于主族,从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物的热稳定性:W>Y,故C错误;

D.Y与Z处于同同期,从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的酸性:Z>Y,故D错误。

故选:A。

【点评】本题考查结构性质位置关系应用,侧重对元素周期律的考查,正确推断各元素为解答关键,注意元素的不确定性,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力.



7.(3分)下列有关电解质溶液的说法正确的是()

A.向0.1mol?L﹣1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小

B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大

C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1

D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变

【分析】A.加水促进电离,则n(H+)增大,c(CH3COOH)减小;

B.从20℃升温至30℃,促进水解,Kh增大;

C.向盐酸中加入氨水至中性,则c(H+)=c(OH﹣),结合电荷守恒分析;

D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,c(Ag+)相同,=.

【解答】解:A.Ka=,加水虽然促进电离,n(CH3COO﹣)增大,但c(CH3COO﹣)减小,Ka保持不变,则溶液中增大,故A错误;

B.从20℃升温至30℃,促进水解,Kh增大,则溶液中=减小,故B错误;

C.向盐酸中加入氨水至中性,则c(H+)=c(OH﹣),由电荷守恒可知,溶液中=1,故C错误;

D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,c(Ag+)相同,=,Ksp只与温度有关,而温度不变,则溶液中不变,故D正确;

故选:D。

【点评】本题考查酸碱混合及弱电解质的电离,为高频考点,把握电离平衡、溶解平衡及酸碱混合定性分析等为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意平衡常数的应用及电荷守恒应用,题目难度中等.



二、解答题.

8.过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂.以下是一种制备过氧化钙的实验方法.回答下列问题:

(一)碳酸钙的制备



(1)步骤①加入氨水的目的是调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀.小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于过滤分离.

(2)如图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是ade(填标号).



a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁

b.玻璃棒用作引流

c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁

d.滤纸边缘高出漏斗

e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度

(二)过氧化钙的制备



(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈酸性(填“酸”、“碱”或“中”).将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的二氧化碳.

(4)步骤③中反应的化学方程式为CaCl2+2NH3.H2O+H2O2+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl,该反应需要在冰浴下进行,原因是温度过高时双氧水易分解.

(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是去除晶体表面水分.

(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品.该工艺方法的优点是工艺简单、操作方便,产品的缺点是纯度较低.

【分析】(一)碳酸钙的制备

由流程可知,加盐酸,碳酸钙、铁的氧化物均溶解,加双氧水可氧化亚铁离子,加氨水将铁离子转化为沉淀,过滤后的滤液中含盐酸,加氨水中和酸,利用得到碳酸钙沉淀;

(1)碱可中和酸,小火煮沸利于沉淀生成;

(2)过滤遵循一贴二低三靠;

(二)过氧化钙的制备

由流程可知,碳酸钙溶于盐酸后,至溶液中尚存有少量固体,过滤后,滤液中氯化钙、氨水、过氧化氢反应生成CaO2、NH4Cl、水;再过滤,洗涤得到过氧化钙;制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品,石灰石便宜易得,但纯度较低,以此来解答.

【解答】解:(一)碳酸钙的制备

由流程可知,加盐酸,碳酸钙、铁的氧化物均溶解,加双氧水可氧化亚铁离子,加氨水将铁离子转化为沉淀,过滤后的滤液中含盐酸,加氨水中和酸,利用得到碳酸钙沉淀;

(1)步骤①加入氨水的目的是中和多余的盐酸,沉淀铁离子.小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于过滤,

故答案为:调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀;过滤分离;

(2)a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁,应漏斗末端颈尖紧靠烧杯壁,故错误;

b.玻璃棒用作引流,使液体顺利流下,故正确;

c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁,防止液体从滤纸与漏斗的缝隙流下,故正确;

d.滤纸边缘应低于漏斗上边缘,故错误;

e.玻璃棒不能在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度,可能捣破滤纸,过滤失败,故错误;

故答案为:ade;

(二)过氧化钙的制备

由流程可知,碳酸钙溶于盐酸后,至溶液中尚存有少量固体,过滤后,滤液中氯化钙、氨水、过氧化氢反应生成CaO2、NH4Cl、水;再过滤,洗涤得到过氧化钙;

(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,溶液中溶解二氧化碳,此时溶液呈酸性;将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的二氧化碳,

故答案为:酸;除去溶液中溶解的二氧化碳;

(4)步骤③中反应的化学方程式为CaCl2+2NH3.H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O,该反应需要在冰浴下进行,原因是温度过高时双氧水易分解,

故答案为:CaCl2+2NH3.H2O+H2O2+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl;温度过高时双氧水易分解;

(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是去除晶体表面水分,

故答案为:去除晶体表面水分;

(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品.该工艺方法的优点是原料来源丰富、操作简单,产品的缺点是纯度较低,

故答案为:工艺简单、操作方便;纯度较低.

【点评】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握制备实验原理、实验技能、物质的性质为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意物质的性质及应用,题目难度中等.



9.煤燃烧排放的烟含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝.回答下列问题:

(1)NaClO2的化学名称为亚氯酸钠.

(2)在鼓泡反应器中通入含SO2、NOx的烟气,反应温度323K,NaClO2溶液浓度为5×10﹣3mol?L﹣1.反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表.

离子 SO42﹣ SO32﹣ NO3﹣ NO2﹣ Cl﹣ c/(mol?L﹣1) 8.35×10﹣4 6.8710﹣6 1.510﹣4 1.210﹣5 3.410﹣3 ①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O.增加压强,NO的转化率提高(填“提高”、“不变”或“降低”).

②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐减小(填“增大”、“不变”或“减小”).

③由实验结果可知,脱硫反应速率大于脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)原因是除了SO2和NO在烟气中初始浓度不同,还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高.

(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压Pe如图所示.



①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小(填“增大”、“不变”或“减小”).

②反应ClO2﹣+2SO32﹣═2SO42﹣+Cl﹣的平衡常数K表达式为.

(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果.

①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是形成CaSO4沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO2转化率提高.

②已知下列反应:

SO2(g)+2OH﹣(aq)═SO32﹣(aq)+H2O(l)△H1

ClO﹣(aq)+SO32﹣(aq)═SO42﹣(aq)+Cl﹣(aq)△H2

CaSO4(s)═Ca2+(aq)+SO42﹣(aq)△H3

则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO﹣(aq)+2OH﹣(aq)═CaSO4(s)+H2O(l)+Cl﹣(aq)的△H=△H1+△H2﹣△H3.

【分析】(1)NaClO2的化学名称为亚氯酸钠;

(2)①亚氯酸钠具有氧化性,则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O;正反应是体积减小的,则增加压强,NO的转化率提高;

②根据反应的方程式3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O可知随着吸收反应的进行氢氧根离子被消耗,吸收剂溶液的pH逐渐降低;

③由实验结果可知,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率.原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是二氧化硫的还原性强,易被氧化;

(3)①由图分析可知,根据反应3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O,NO的平衡分压的负对数随温度的升高而减小,则说明温度越高,NO的平衡分压越大,NO的含量越高,故升高温度,平衡向逆反应方向进行,平衡常数减小;

②根据反应的方程式ClO2﹣+2SO32﹣═2SO42﹣+Cl﹣可知平衡常数K表达式为K=;

(4)①如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,由于生成的硫酸钙微溶,降低硫酸根离子浓度,促使平衡向正反应方向进行;

②则根据盖斯定律计算.

【解答】解:(1)NaClO2的化学名称为亚氯酸钠,故答案为:亚氯酸钠;

(2)①亚氯酸钠具有氧化性,且NaClO2溶液呈碱性,则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O;正反应是体积减小的,则增加压强,NO的转化率提高,故答案为:3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O;提高;

②根据反应的方程式3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O可知随着吸收反应的进行氢氧根离子被消耗,吸收剂溶液的pH逐渐降低,故答案为:减小;

③由实验结果可知,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率.原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高,故答案为:大于;NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高;

(3)①由图分析可知,根据反应3ClO2﹣+4NO+4OH﹣=4NO3﹣+3Cl﹣+2H2O,NO的平衡分压的负对数随温度的升高而减小,则说明温度越高,NO的平衡分压越大,NO的含量越高,故升高温度,平衡向逆反应方向进行,平衡常数减小,故答案为:减小;

②根据反应的方程式ClO2﹣+2SO32﹣═2SO42﹣+Cl﹣可知平衡常数K表达式为K=,故答案为:;

(4)①如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,生成硫酸钙沉淀,降低硫酸根离子浓度,促使平衡向正反应方向进行,所以Ca(ClO)2效果好,故答案为:形成CaSO4沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO2转化率提高;

②已知SO2(g)+2OH﹣(aq)═SO32﹣(aq)+H2O(l)△H1

ClO﹣(aq)+SO32﹣(aq)═SO42﹣(aq)+Cl﹣(aq)△H2

CaSO4(s)═Ca2+(aq)+SO42﹣(aq)△H3

则根据盖斯定律可知①+②﹣③即得到反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO﹣(aq)+2OH﹣(aq)═CaSO4(s)+H2O(l)+Cl﹣(aq)△H=△H1+△H2﹣△H3.,故答案为:△H1+△H2﹣△H3.

【点评】本题考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等,要求学生掌握基本概念,结合生活实际分析问题、解决问题,方程式的书写要遵循相关守恒,题目难度中等.



10.以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂.从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境

又有利于资源综合利用.废钒催化剂的主要成分为:

物质 V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 质量分数/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:



回答下列问题:

(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为V2O5+2H+=2VO2++H2O,同时V2O4转成VO2+.“废渣1”的主要成分是SiO2.

(2)“氧化”中欲使3mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为0.5mol.

(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124﹣形式存在于溶液中.“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3.

(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V4O124﹣R4V4O12+4OH﹣(以ROH为强碱性阴离子交换树脂).为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈碱性(填“酸”“碱”“中”).

(5)“流出液”中阳离子最多的是K+.

(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑.

【分析】从废钒催化剂中回收V2O5,由流程可知,“酸浸”时V2O5转化为VO2+,V2O4转成VO2+.氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子,只有SiO2不溶,则过滤得到的滤渣1为SiO2,然后加氧化剂KClO3,将VO2+变为VO2+,再加KOH时,铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,同时中和硫酸,过滤得到的滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V4O124﹣R4V4O12+4OH﹣,由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知,碱性条件下利用反应逆向移动,流出液中主要为硫酸钾,“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,“煅烧”时分解生成V2O5,以此来解答.

【解答】解:从废钒催化剂中回收V2O5,由流程可知,“酸浸”时V2O5转化为VO2+,V2O4转成VO2+.氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子,只有SiO2不溶,则过滤得到的滤渣1为SiO2,然后加氧化剂KClO3,将VO2+变为VO2+,再加KOH时,铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,同时中和硫酸,过滤得到的滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V4O124﹣R4V4O12+4OH﹣,由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知,碱性条件下利用反应正向移动,流出液中主要为硫酸钾,“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,“煅烧”时分解生成V2O5,

(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为V2O5+2H+=2VO2++H2O,由上述分析可知滤渣1为SiO2,

故答案为:V2O5+2H+=2VO2++H2O;SiO2;

(2)“氧化”中欲使3mol的VO2+变为VO2+,由电子守恒可知,则需要氧化剂KClO3至少为=0.5mol,

故答案为:0.5;

(3)由上述流出分析可知滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;

(4)利用强碱性阴离子交换树脂可“离子交换”和“洗脱”,则应选择碱性条件下使用,且OH﹣浓度大反应逆向移动提高洗脱效率,故答案为:碱;

(5)由上述分析可知,流出液中主要为硫酸钾,则“流出液”中阳离子最多的是K+,故答案为:K+;

(6)“煅烧”中发生反应的化学方程式为2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑,故答案为:2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑.

【点评】本题考查混合物分离提纯的综合应用,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离及实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物与实验相结合的训练,综合性较强,题目难度中等.



【[化学——选修2:化学与技术】(15分)

11.(15分)聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂,如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程.



回答下列问题

(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为Fe2O3?xH2O.粉碎过筛的目的是选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率.

(2)酸浸时最合适的酸是硫酸,写出铁锈与酸反应的离子方程式Fe2O3?xH2O+6H+=2Fe3++(x+3)H2O.

(3)反应釜中加入氧化剂的作用是氧化亚铁离子,下列氧化剂中最合适的是C(填标号).

A.KMnO4B.Cl2C.H2O2D.HNO3

(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则容易生成Fe(OH)3,产率降低.

(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是可以防止温度过高,聚合硫酸铁分解.

(6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为B=(n为物质的量).为测量样品的B值,取样品mg,准确加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用cmol?L﹣1的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰).到终点时消耗NaOH溶液VmL.按上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液V0mL,已知该样品中Fe的质量分数w,则B的表达式为.

【分析】废铁屑粉粹过筛后加入酸浸,过滤得到滤液在反应釜中加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子,加入水和硫酸生成聚合硫酸铁,减压蒸发得到PES固体产品,

(1)铁锈的主要成分是氧化铁水合物,粉碎过筛是选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率;

(2)依据制备的物质聚合硫酸铁可知,酸化反应不能引入新的杂质,需要硫酸酸化,铁锈中氧化铁和酸反应生成铁离子和水;

(3)反应釜中加入氧化剂的作用是氧化亚铁离子为铁离子,氧化剂不引入新的杂质;

(4)铁离子易水解生成红褐色氢氧化铁胶体;

(5)减压蒸发在较低温度下可进行,防止温度过高而导致物质分解;

(6)B=(n为物质的量),n(OH﹣)=(V0﹣V)×10﹣3×cmol?L﹣1,n(Fe)==mol.

【解答】解:(1)铁锈的主要成分是氧化铁水合物,化学式为:Fe2O3?xH2O,粉碎过筛是选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率,

故答案为:Fe2O3?xH2O;选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率;

(2)依据制备的物质聚合硫酸铁可知,酸化反应不能引入新的杂质,需要硫酸酸化,铁锈中氧化铁和酸反应生成铁离子和水,反应的离子方程式为:Fe2O3?xH2O+6H+=2Fe3++(x+3)H2O,

故答案为:H2SO4;Fe2O3?xH2O+6H+=2Fe3++(x+3)H2O;

(3)反应釜中加入氧化剂的作用是氧化亚铁离子为铁离子,氧化剂不引入新的杂质,A、B、D都会引入新的杂质,C中过氧化氢被还原生成水无杂质离子引入,故答案为:C;

(4)铁离子易水解生成红褐色氢氧化铁胶体,聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则容易生成Fe(OH)3,产率降低,

故答案为:容易生成Fe(OH)3,产率降低;

(5)减压蒸发在较低温度下可进行,防止常压蒸发温度过高聚合硫酸铁分解,

故答案为:可以防止温度过高,聚合硫酸铁分解;

(6)n(OH﹣)=(V0﹣V)×10﹣3×cmol?L﹣1,n(Fe)==mol,B=(n为物质的量)=3×=,

故答案为:.

【点评】本题考查了物质组成探究、物质性质的分析、试剂选择和离子反应实质的理解应用,注意信息的分析,掌握基础是解题关键,题目难度中等.



【化学-选修3:物质结构与性质】(15分)

12.(15分)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等.回答下列问题:

(1)写出基态As原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p3.

(2)根据元素周期律,原子半径Ga大于As,第一电离能Ga小于As.(填“大于”或“小于”)

(3)AsCl3分子的立体构型为三角锥形,其中As的杂化轨道类型为sp3.

(4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高.

(5)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg?cm﹣3,其晶胞结构如图所示.该晶体的类型为原子晶体,Ga与As以共价键键合.Ga和As的摩尔质量分别为MGag?mol﹣1和MAsg?mol﹣1,原子半径分别为rGapm和rAspm,阿伏伽德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为×100%.



【分析】(1)As为ⅤA族33号元素,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p3;

(2)同一周期,原子序数越小半径越大,同周期第一电离能从左到右,逐渐增大;

(3)AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+=4,所以原子杂化方式是sp3,由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形;

(4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高;

(5)GaAs的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体,密度为ρg?cm﹣3,根据均摊法计算,As:,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的体积V1=()×10﹣30,晶胞的体积V2==,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为将V1、V2带入计算得百分率=×100%.

【解答】解:(1)As为ⅤA族33号元素,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p3,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p3;

(2)根据元素周期律,Ga与As位于同一周期,Ga原子序数小于As,故半径Ga大于As,同周期第一电离能从左到右,逐渐增大,故第一电离能Ga小于As,

故答案为:大于;小于;

(3)AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+=4,所以原子杂化方式是sp3,由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形,

故答案为:三角锥形;sp3;

(4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高,

故答案为:GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高;

(5)GaAs的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体,密度为ρg?cm﹣3,根据均摊法计算,As:,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的体积V1=()×10﹣30,晶胞的体积V2==,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为将V1、V2带入计算得百分率=×100%,

故答案为:原子晶体;共价;×100%.

【点评】本题考查了分子空间构型、电子排布式、原子杂化方式、晶胞密度的计算、电离能及半径大小比较等知识,综合性较强,最后的计算难度较大,要求学生有较严谨的态度和扎实的基础,也是对学生能力的考查.



四、【化学-选修5:有机化学基础】(15分)

13.(15分)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,成为Glaser反应.

2R﹣C≡C﹣HR﹣C≡C﹣C≡C﹣R+H2

该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值.下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:



回答下列问题:

(1)B的结构简式为,D的化学名称为苯乙炔.

(2)①和③的反应类型分别为取代反应、消去反应.

(3)E的结构简式为.用1molE合成1,4﹣二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气4mol.

(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为n+(n﹣1)H2.

(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,写出其中3种的结构简式任意三种.

(6)写出用2﹣苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线.

【分析】由B的分子式、C的结构简式可知B为,则A与氯乙烷发生取代反应生成B,则A为.对比C、D的结构可知C脱去2分子HCl,同时形成碳碳三键得到D,该反应属于消去反应.D发生信息中的偶联反应生成E为.

(6)在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,然后与溴发生加成反应生成,最后在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成.

【解答】解:由B的分子式、C的结构简式可知B为,则A与氯乙烷发生取代反应生成B,则A为.对比C、D的结构可知C脱去2分子HCl,同时形成碳碳三键得到D,该反应属于消去反应.D发生信息中的偶联反应生成E为.

(1)B的结构简式为,D的化学名称为苯乙炔,

故答案为:;苯乙炔;

(2)①和③的反应类型分别为取代反应、消去反应,

故答案为:取代反应、消去反应;

(3)E的结构简式为,用1molE合成1,4﹣二苯基丁烷,碳碳三键与氢气发生加成反应,理论上需要消耗氢气4mol,

故答案为:;4;

(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为:n+(n﹣1)H2,

故答案为:n+(n﹣1)H2;

(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,可能的结构简式为:,

故答案为:任意3种;

(6)在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,然后与溴发生加成反应生成,最后在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成,合成路线流程图为:,

故答案为:.

【点评】本题考查有机物的推断与合成、有机反应类型、限制条件同分异构体书写、对信息的获取与迁移运用等,是对有机化学基础的综合考查,是有机化学常考题型,熟练掌握官能团的性质与转化.































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