1、 2014 年普通高等学校招生全国统一考试 (江苏 卷 )化学 一、单项选择题:本题包括 10 小题,每小题 2 分,共 20 分,每小题只有一个选项符合题意 . 1.(2 分 )水是生命之源, 2014 年我国科学家首次拍摄到水分子团簇的空间取向图象,模型如图所示,下列关于水的说法正确的是 ( ) A.水是弱电解质 B.可燃冰是可以燃烧的水 C.氢氧两种元素只能组成水 D.0 时冰的密度比液态水的密度大 解析: A.水为极弱的电解质,能够部分电离出氢离子和氢氧根离子,故 A 正确; B.可燃冰为甲烷和水形成的一种特殊的化合物,并不是可燃烧的水,故 B 错误; C.氢氧两种元素可以组成水、双氧
2、水,故 C 错误; D.冰中存在氢键,具有方向性和饱和性,其体积变大,则相同质量时冰的密度比液态水的密度小,故 D 错误 。 答案: A. 2.(2 分 )下列有关化学用语表示正确的是 ( ) A.过氧化钠的电子式: B.质子数为 35、中子数为 45 的溴原子: C.硫离子的结构示意图: D.间二甲苯的结构简式: 解析: A.过氧化钠是离子化合物,其电子式为 ,故 A 错误; B.元素符号左下角数字表示质子数、左上角数字表示质量数,质子数为 35、中子数为 45 的溴原子的质量数 =35+45=80,所以该原子为: ,故 B 正确; C.硫离子核外有 18 个电子、最外层有 8 个电子,其离
3、子结构示意图为 ,故 C 错误; D.该结构简式为对二甲苯,间二甲苯的结构简式为 ,故 D 错误 。 答案: B. 3.(2 分 )25 时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ( ) A.pH=1 的溶液中: Na+、 K+、 MnO4 、 CO32 B.c(H+)=110 13molL 1的溶液中: Mg2+、 Cu2+、 SO42 、 NO3 C.0.1molL 1NH4HCO3溶液中: K+、 Na+、 NO3 、 Cl D.0.1molL 1FeCl3溶液中: Fe2+、 NH4+、 SCN 、 SO42 解析: 离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质、络合物、不发生氧化还原反应
4、、不发生双水解反应即可共存,据此分析解答 。 答案: C. 4.(2 分 )下列物质性质与应用对应关系正确的是 ( ) A.晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料 B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂 C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张 D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料 解析: A.晶体硅熔点高硬度大可以制作玻璃刀等,硅位于金属和非金属分界线处,可用于制作半导体材料,二者没有关系,故 A 错误; B.胃酸的主要成分是 HCl,氢氧化铝具有弱碱性,能中和酸,二者有对应关系,故 B 正确; C.漂白粉具有漂白性,能漂白纸张,与漂白粉的稳定性强弱无关,所以二者没有对应关系,故
5、C 错误; D.氧化铁是红棕色固体,可以作红色涂料,氧化铁属于碱性氧化物,能溶于酸,可用用酸除锈,所以二者没有对应关系,故 D 错误 。 答案: B. 5.(2 分 )下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的是 ( ) A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙除去氯气中混有的少量氯化氢 C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制 MnCl24H2O 解析: A、二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热,甲装置无加热仪器,故 A 错误; B、饱和碳酸氢钠溶液呈碱性,能吸收氯气,且 NaHCO3和 HCl 反应能生成 CO2,引入新的杂质气体,所以吸收试剂应该为饱和食
6、盐水,并且气体应为长进短出,故 B 错误; C、二氧化锰不溶于水,因此分离二氧化锰和氯化锰溶液需要过滤,丙装置为过滤装置,故C 正确; D、锰离子水解,水解吸热,因此不能直接加热蒸发氯化锰溶液制 MnCl24H2O,应该在 HCl的气氛中进行,故 D 错误 。 答案: C. 6.(2 分 )设 NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是 ( ) A.1.6g 由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为 0.1NA B.0.1mol 丙烯酸中含有双键的数目为 0.1NA C.标准状况下, 11.2L 苯中含有分子的数目为 0.5NA D.在过氧化钠与水的反应中,每生成 0.1mol 氧气,转移
7、电子的数目为 0.4NA 解析: A.1.6g 氧气和臭氧的混合物中含有氧原子的质量为 1.6g,含有氧原子的物质的量为0.1mol,含有氧原子的数目为 0.1NA,故 A 正确; B.0.1mol 丙烯酸中含有 0.1mol 碳碳双键和 0.1mol 碳氧双键,总共含有 0.2mol 双键,含有双键的数目为 0.2NA,故 B 错误; C.标况下,苯不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算 11.2L 苯的物质的量,故 C错误; D.过氧化钠与水的反应中,生成 0.1mol 氧气转移了 0.2mol 电子,转移电子的数目为 0.2NA,故 D 错误 。 答案: A. 7.(2 分 )下列指
8、定反应的离子方程式正确的是 ( ) A.Cu 溶于稀 HNO3: Cu+2H+NO3 Cu2+NO2+H 2O B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量 NaOH 溶液反应制 Fe(OH)2: Fe2+2OH Fe(OH)2 C.用 CH3COOH 溶解 CaCO3: CaCO3+2H+ Ca2+H2O+CO2 D.向 NaAlO2溶液中通入过量 CO2制 Al(OH)3: CO2+AlO2 +2H2O Al(OH)3+HCO 3 解析: A.铜和稀硝酸反应生成 NO,离子方程式为 3Cu+8H+2NO3 3Cu2+2NO+4H 2O,故 A 错误; B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过
9、量 NaOH 溶液反应生成 Fe(OH)2和 NH3.H2O,离子方程式为2NH4+Fe2+4OH Fe(OH)2+2NH 3.H2O,故 B 错误; C.弱电解质写化学式,离子方程式为 CaCO3+2CH3COOH Ca2+H2O+CO2+2CH 3COO ,故 C 错误; D.偏铝酸钠和过量二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,离子方程式为 CO2+AlO2 +2H2OAl(OH)3+HCO 3 ,故 D 正确 。 答案: D. 8.(2 分 )下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是 ( ) 物质 组别 甲 乙 丙 A Al HCl NaOH B NH3 O2 H
10、NO3 C SiO2 NaOH HF D SO2 Ca(OH)2 NaHCO3 A.A B.B C.C D.D 解析: A.Al 与 HCl 反应生成氯化铝和氢气, Al 与 NaOH 溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,且HCl与 NaOH反应生成 NaCl和水,组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应,故 A不选; B.NH3与 O2发生氧化还原反应生成 NO 和水,氨气与 HNO3反应生成硝酸铵,但 O2、 HNO3二者不反应,则不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应,故 B 选; C.SiO2与 NaOH 反应生成硅酸钠和水, SiO2与 HF 反应生成四氟化硅和水,且 NaOH与 H
11、F 反应生成 NaF 和水,组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应,故 C 不选; D.SO2与 Ca(OH)2反应生成亚硫酸钙和水, SO2与 NaHCO3反应生成亚硫酸钠和二氧化碳,且Ca(OH)2与 NaHCO3反应生成碳酸钙,组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应,故 D不选 。 答案: B. 9.(2 分 )短周期主族元素 X、 Y、 Z、 W 的原子序数依次增大, X 原子的最外层电子数是其内层电子数的 2 倍, Y 是地壳中含量最高的元素, Z2+与 Y2 具有相同的电子层结构, W 与 X同主族,下列 说法正确的是 ( ) A.原子半径的大小顺序: r(W) r(Z) r(
12、Y) r(X) B.Y 分别与 Z、 W 形成的化合物中化学键类型相同 C.X 的最高氧化物对应的水化物的酸性比 W 的弱 D.Y 的气态简单氢化物的热稳定性比 W 的强 解析: X 原子的最外层电子数是其内层电子数的 2 倍,因此 X 是 C, Y 是地壳中含量最高的元素 O, W 与 X 同主族, W 是 Si,短周期元素 Z2+与 Y2 具有相同的电子层结构,电子层结构与 Ne 相同,因此 Z 为 Mg. A、 Mg 和 Si、 C 和 O 同周期, C 和 Si 同主族,同周期自左到右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,因此原子半径 r(Mg) r(Si) r(C) r(
13、O),故 A 错误; B、 Y 分别与 Z、 W 形成的化合物分别为 MgO、 SiO2, MgO 中含有离子键, SiO2中含有共价键,化学键类型不同,故 B 错误; C、 C 和 Si 同主族,非金属性 C Si,因此碳酸的酸性大于硅酸的酸性,故 C 错误; D、非金属性 O Si,元素非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,因此 H2O 的热稳定性大于SiH4,故 D 正确 。 答案: D. 10.(2 分 )已知: C(s)+O2(g) CO2(g) H1 CO2(g)+C(s) 2CO(g) H2 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) H3 4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(
14、s) H4 3CO(g)+Fe2O3(s) 3CO2(g)+2Fe(s) H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ( ) A. H1 0, H3 0 B. H2 0, H4 0 C. H1= H2+ H3 D. H3= H4+ H5 解析: A、所有的燃烧反应属于放热反应,因此 H1 0, H3 0,故 A 错误; B、碳还原二氧化碳的反应属于吸热反应, H2 0,铁与氧气的反应属于放热反应, H4 0,故 B 错误; C、已知: C(s)+O2(g) CO2(g) H1 CO2(g)+C(s) 2CO(g) H2 2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H3,由盖斯定律可知 = + ,因此
15、 H1= H2+ H3,故 C 正确; D、已知 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) H3 4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) H4 3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s) H5,由盖斯定律可知 = ( + ),因此 H3= H4+ H5,故 D 错误 。 答案: C. 二、不等项选择题:本大题包括 5 小题,每小题 4 分,共计 20 分,每小题只有一个或两个选项符合题意,若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得 0 分,若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得 2 分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0 分 . 11.(4 分 )
16、下列有关说法正确的是 ( ) A.若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀 B.2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的 H 0 C.加热 0.1molL 1 Na2CO3溶液, CO32 的水解程度和溶液的 pH 均增大 D.对于乙酸与乙醇的酯化反应 ( H 0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大 解析: A.船体 (Fe)、 Cu 及海水构成原电池, Fe 比 Cu 活泼,作负极,加快海轮外壳的腐蚀,故 A 错误; B.正反应为熵减的反应,即 S 0,常温下能自发进行,根据 H T S= G 0 反应自发进行,可
17、推知该反应 H 0,故 B 错误; C.碳酸钠溶液中碳酸根发生水解,溶液呈碱性,而盐类水解是吸热反应,升高温度,水解程度增大,溶液碱性增强,即溶液的 pH 均增大,故 C 正确; D.浓硫酸起催化剂作用,加入浓硫酸加快反应速率,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故 D 错误 。 答案: C. 12.(4 分 )去甲肾上腺素可以调控动物机体的植物性神经功能,其结构简式如图所示,下列说法正确的是 ( ) A.每个去甲肾上腺素分子中含有 3 个酚羟基 B.每个去甲肾上腺素分子中含有 1 个手性碳原子 C.1mol 去甲肾上腺素最多与 2mol Br2发生取代反应 D.去甲
18、肾上腺素既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应 解析: A.与苯环直接相连的羟基为酚羟基,由去甲肾上腺素分子结构可知,分子中含有 2个酚羟基,故 A 错误; B.分子中连接 4 个不同基团或原子的碳原子为手性碳原子,由去甲肾上腺素分子结构可知,与醇羟基连接的碳原子为手性碳原子,故 B 正确; C.酚羟基的邻、对位位置可以与溴发生取代反应,由结构可知, 1mol 去甲肾上腺素最多与3mol Br2发生取代反应,故 C 错误; D.由结构可知,去甲肾上腺素分子中含有碱性基团 NH2,能与盐酸反应,含有酚羟基,能与 NaOH 反应,故 D 正确 。 答案: BD. 13.(4 分 )在探究新制饱和氯
19、水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( ) A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有 Cl2 B.向氯水中滴加硝酸酸化的 AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有 Cl C.向氯水中加入 NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有 H+ D.向 FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有 HClO 解析: 溶液中存在平衡 Cl2+H2OHCl+HClO, A.只有氯气有颜色,为黄绿色,氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气,故 A 正确; B.溶液与硝酸银反应产生白色沉淀,只能是氯离子与银离子反应得到 AgCl 白色沉淀,说明氯水中含有 Cl ,故 B 正确; C
20、.溶液呈酸性,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故 C 正确; D.溶液中氯气、 HClO 都强氧化性,都可以将亚铁离子氧化为铁离子,而使溶液变为棕黄色,不能说明氯水中含有 HClO,故 D 错误 。 答案: D. 14.(4 分 )25 时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 ( ) A.0.1molL 1 CH3COONa 溶液与 0.1molL 1 HCl 溶液等体积混合: c(Na+)=c(Cl ) c(CH3COO ) c(OH ) B.0.1molL 1 NH4Cl 溶液与 0.1molL 1氨水等体积混合 (pH 7): c(NH3H2O) c(NH4+)c(Cl ) c(
21、OH ) C.0.1molL 1 Na2CO3溶液与 0.1molL 1 NaHCO3溶液等体积混合: c(Na+)=c(CO32 )+c(HCO3 )+c(H2CO3) D.0.1molL 1 Na2C2O4溶液与 0.1molL 1 HCl 溶液等体积混合 (H2C2O4为二元弱酸 ): 2c(C2O42 )+c(HC2O4 )+c(OH )=c(Na+)+c(H+) 解析: A.溶液为氯化钠和醋酸混合溶液,且二者的物质的量浓度相等,混合溶液呈酸性,溶液中 c(OH )很小,且混合溶液中存在物料守恒,根据物料守恒得 c(Na+)=c(Cl ),醋酸部分电离,所以溶液中存在 c(Na+)=c
22、(Cl ) c(CH3COO ) c(OH ),故 A 正确; B.混合溶液呈碱性,说明 NH3H2O 的电离程度大于 NH4+的水解程度,则溶液中存在 c(NH3H2O) c(NH4+),故 B 错误; C.混合溶液存在物料守恒,根据物料守恒得: 0.1molL 1 Na2CO3溶液中: c(Na+)=2c(CO32 )+2c(HCO3 )+2c(H2CO3), 0.1molL 1 NaHCO3溶液中: c(Na+)=c(CO32 )+c(HCO3 )+c(H2CO3),两式相加得, 2c(Na+)=3c(CO32 )+3c(HCO3 )+3c(H2CO3),即 c(Na+)=c(CO32
23、)+c(HCO3 )+c(H2CO3),故 C 正确; D.任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得 2c(C2O42 )+c(HC2O4 )+c(OH )+c(Cl )=c(Na+)+c(H+),故 D 错误 。 答案: AC. 15.(4 分 )一定温度下,在三个体积均为 1.0L 的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) 容器编号 温度 ( ) 起始物质的量 (mol) 平衡物质的量 (mol) CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O 387 0.20 0.080 0.080 387 0.40 207 0.20 0.090 0.090
24、下列说法正确的是 ( ) A.该反应的正反应为放热反应 B.达到平衡时,容器 中的 CH3OH 体积分数比容器 中的小 C.容器 中反应到达平衡所需时间比容器 中的长 D.若起始时向容器 中充入 CH3OH 0.1mol、 CH3OCH3 0.15mol 和 H2O 0.10mol,则反应将向正反应方向进行 解析: A.容器 中平衡时 c(CH3OCH3)=c(H2O)= =0.080mol/L, c(CH3OH)=0.04mol/L,容器 中化学平衡常数 K1= =4,容器 中平衡时 c(CH3OCH3)=c(H2O)= =0.090mol/L, c(CH3OH)=0.02mol/L,化学平
25、衡常数 K2= =20.25 4,所以降低温度,化学平衡常数增大,反应向正反应方向移动,则正反应是放热反应,故 A 正确; B.恒容条件下,容器 相当于在容器 的基础上加压,但由于该反应是反应前后气体体积不变的反应,因此平衡不移动,所以容器 中的 CH3OH 体积分数和容器 中的相等,故 B 错误; C.容器 中的温度比容器 的温度高,温度越高反应速率越快,达到衡所需时间越短,故 C错误; D.c(CH3OH)=0.1mol/L、 c(CH3OCH3 )=0.15mol/L、 c(H2O)=0.10mol/L,浓度商 = =1.5 4,平衡向正反应方向移动,故 D 正确 。 答案: AD. 三
26、、解答题 16.(12 分 )烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放,实验室用粉煤灰 (主要含 Al2O3、 SiO2等 )制备碱式硫酸铝 Al2(SO4)x(OH)6 2x溶液,并用于烟气脱硫研究 。 (1)酸浸时反应的化学方程式为 ;滤渣 的主要成分为 (填化学式 )。 答案: Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O SiO2 (2)加 CaCO3调节溶液的 pH 至 3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使 Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6 2x。 滤渣 的主要成分为 (填化学式 );若溶液的 pH 偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是 (用离子方程式
27、表示 )。 答案: CaSO4 3CaCO3+2Al3+3SO42 +3H2O 2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2 (3)上述流程中经完全热分解放出的 SO2量总是小于吸收的 SO2的量,其主要原因是 ;与吸收 SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的 pH将 (填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ” )。 答案: 溶液中的部分 SO32 被氧化生成 SO42 减小 解析: 粉煤灰和稀硫酸混合,发生反应 Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O, SiO2和稀硫酸不反应,过滤溶液得滤渣 为 SiO2,滤液中含有 Al2(SO4)3,调节 pH=3.6,加入
28、 CaCO3粉末,发生反应CaCO3+2H+ Ca2+CO2+H 2O, CaSO4为微溶物,所以滤渣 的成分主要为 CaSO4,过滤得滤液 ,二氧化硫和水反应生成的 SO32 易被氧化生成 SO42 。 17.(15 分 )非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,可通过以下方法合成: 请回答下列问题: (1)非诺洛芬中的含氧官能团为 和 (填名称 )。 解析: 根据流程图中, A 发生取代反应生成 B, B 发生还原反应生成 C, C 发生取代反应生成D, D 发生取代反应生成 E, E 发生水解反应生成 F,该物质中的官能团是醚键和羧基 。 答案:醚键 羧基 (2)反应 中加入的试剂 X
29、的分子式为 C8H8O2, X 的结构简式为 。 解析: A 发生取代反应生成 B,根据 A、 B 分子式的差异并结合 X 的分子式知,在 B 的醚键处断键,使醚基转化为酚羟基连接在 X 上,所以 X 的结构简式为 。 答案: (3)在上述五步反应中,属于取代反应的是 (填序号 )。 解析: 通过以上分析知,属于取代反应的有 。 答案: ; (4)B 的一种同分异构体满足下列条件: 、能发生银镜反应,其水解产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应 。 、分子中有 6 种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环 。 写出该同分异构体的结构简式: 。 解析: 、能发生银镜反应,说明含有醛基,其水解产
30、物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基; 、分子中有 6 种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环,说明该分子中含有两个苯环且 H 原子种类是 6,则符合条件的结构简式为 。 答案: (5)根据已有知识并结合相关信息,写出以 为原料制备 的合成路线流程图 (无机试剂任用 ),合成路线路程图示例如下: CH3CH2Br CH3CH2OH CH3COOCH2CH3。 解析: 苯乙醛和 NaBH4发生还原反应生成苯乙醇,苯乙醇发生消去反应生成苯乙烯,苯乙烯发生加成反应生成 , 和 NaCN 发生水解反应生成 , 其合成路线图为 , 答案为: 18.(12 分 )碱式碳酸铝镁 MgaA
31、lb(OH)c(CO3)dxH2O常用作塑料阻燃剂 。 (1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用,是由于其受热分解需吸收大量热量和 。 解析: 碱式碳酸铝镁 MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O受热分解最终生成 MgO、 Al2O3, MgO、 Al2O3的熔点较高且都不燃烧,所以有阻燃作用, 答案:生成的产物具有阻燃作用; (2)MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O中的 a、 b、 c、 d 的代数关系式为 。 解析: 化合物中各元素化合价的代数和为 0,所以 2a+3b+c+4d=(c+3d)2 ,所以得 2a+3b=c+2d。 答案: 2a+3b=c+2d; (3)为确定碱式碳酸铝镁的
32、组成,进行如下实验: 准确称取 3.390g 样品与足量稀盐酸充分反应,生成 CO2 0.560L(已换算成标准状况下 )。 另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率 ( 100% )随温度的变化如图所示 (样品在 270 时已完全失去结晶水, 600 以上残留固体为金属氧化物的混合物 )。 根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的 n(OH ): n(CO32 )(写出计算过程 )。 解析: n(CO2)= =2.5010 2mol, m(CO2)=2.5010 2mol44g/mol=1.10g , 在 270 600 之间,失去结晶水后的样品进一步受热分解生成 CO2、 H2O, m
33、(CO2)+m(H2O)=3.390g (0.7345 0.3702)=1.235g, m(H2O)=1.235g 1.10g=0.135g, n(H2O)= =7.5010 3 mol, 再根据氢原子守恒得 n(OH )=2n(H2O)=1.5010 2 mol,根据 C 原子守恒得 n(CO32 )=n(CO2)=2.5010 2mol,所以 n(OH ): n(CO32 )=1.5010 2 mol: 2.5010 2mol=3: 5, 答案 :碱式碳酸铝镁样品中的 n(OH ): n(CO32 )=3: 5。 19.(15 分 )实验室从含碘废液 (除 H2O 外,含有 CCl4、 I
34、2、 I 等 )中回收碘,其实验过程如图一所示 。 (1)向含碘废液中加入稍过量的 Na2SO3溶液,将废液中的 I2还原为 I ,其离子方程式为 ;该操作将 I2还原为 I 的目的是 。 解析: 碘具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,自身被还原生成碘,离子反应方程式为SO32 +I2+H2O=2I +2H+SO42 ;碘不容易溶于水,但碘离子易溶于水,为了使更多的 I 元素进入水溶液应将碘还原为碘离子 。 答案: SO32 +I2+H2O=2I +2H+SO42 使四氯化碳中的碘进入水层 (2)操作 X 的名称为 。 解析: 四氯化碳属于有机物、水属于无机物,二者不互溶,分离互不相溶的液体
35、采用分液的方法分离,所以分离出四氯化碳采用分液的方法 。 答案:分液; (3)氧化时,在三颈烧瓶中将含 I 的水溶液用盐酸调至 pH 约为 2,缓慢通入 Cl2,在 40 左右反应 (实验装置如图二所示 )。 实验室控制在较低温度下进行的原因是 ;锥形瓶里盛放的溶液为 。 解析: 碘易升华,且氯气的溶解度随着温度的升高而减小,温度越高,氯气的溶解度越小,反应越不充分,所以应该在低温条件下进行反应;氯气、碘蒸气都有毒,不能直接排空,且都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质,所以用 NaOH 溶液吸收氯气和碘蒸气 。 答案:使氯气在溶液中有较大的溶解度 (或防止碘升华或防止碘进一步被氧化 ) NaOH
36、 溶液 (4)已知: 5SO32 +2IO3 +2H+ I2+5SO42 +H2O 某含碘废水 (pH 约为 8)中一定存在 I2,可能存在 I 、 IO3 中的一种或两种,请补充完整检验含碘废水中是否含有 I 、 IO3 的实验方案:取适量含碘废水用 CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在 ; 。 实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、 FeCl3溶液、 Na2SO3溶液 。 解析: 碘离子具有还原性,能被氧化剂氧化生成碘,碘酸根离子具有氧化性,能被还原剂还原生成碘,碘遇淀粉试液变蓝色,所以其检验方法为: 从水层取少量溶液,加入 1 2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴
37、加 FeCl3溶液, 2I +2Fe3+=2Fe2+I2,若溶液变蓝色,说明废水中含有 I ,否则不含 I ; 另从水层取少量溶液,加入 1 2mL 淀粉试液,加盐酸酸化,滴加 Na2SO3溶液, 5SO32 +2 IO3 +2H+=I2+5SO42 +H2O,若溶液变蓝色,说明废水中含有 IO3 ,否则不含 IO3 , 答案:从水层取少量溶液,加入 1 2mL 淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加 FeCl3溶液,若溶液变蓝色,说明废水中含有 I ,否则不含 I 另从水层取少量溶液,加入 1 2mL 淀粉试液,加盐酸酸化,滴加 Na2SO3溶液,若溶液变蓝色,说明废水中含有 IO3 ,否则不含 IO
38、3 20.(14 分 )硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题,由硫化氢获得硫单质有多种方法 。 (1)将烧碱吸收 H2S 后的溶液加入到如图 1 所示的电解池的阳极区进行电解 。 电解过程中阳极区发生如下反应: S2 2e S, (n 1)S+S2 Sn2 。 写出电解时阴极的电极反应式: 。 电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成 。 解析: 阳极上硫离子放电,电极反应式为 S2 2e S,阴极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为 2H2O+2e =H2+2OH 。 电解后阳极区离子为 Sn2 ,酸性条件下, Sn2 和氢离子反应生成 S 单质, S 元素失电子
39、发生氧化反应生成 S单质,同时 S元素得电子生成 H2S,反应方程式为 Sn2 +2H+=(n 1)S+H 2S 。答案: 2H2O+2e =H2+2OH Sn2 +2H+=(n 1)S+H 2S (2)将 H2S 和空气的混合气体通入 FeCl3、 FeCl2、 CuCl2的混合溶液中反应回收 S,其物质转化如图 2 所示 。 在图示的转化中,化合价不变的元素是 。 反应中当有 1mol H2S 转化为硫单质时,保持溶液中 Fe3+的物质的量不变,需消耗 O2的物质的量为 。 在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌 。 欲使生成的硫单质中不含 CuS,可采取的措施有 。
40、 解析: 根据图中各元素化合价知, Cu 元素化合价都是 +2 价、 H 元素化合价都是 +1 价、 Cl元素化合价都是 1 价,所以化合价不变的是 Cu、 H、 Cl 元素; H2S 不稳定,易被氧气氧化生成 S 单质,反应方程式为 2H2S+O2=2S+2H2O,该反应中 S 元素化合价由 2 价变为 0 价、O 元素化合价由 0 价变为 2 价,根据氧化还原反应中得失电子相等得,消耗 O2的物质的量= =0.5mol; 欲使生成的硫单质中不含 CuS,则硫离子不能剩余,即硫离子完全被氧化为 S 单质,所以氧气必须过量,采取的措施为提高混合气体中空气的比例 。 答案为: Cu、 H、 Cl
41、 0.5mol 提高混合气体中空气的比例 (3)H2S 在高温下分解生成硫蒸气和 H2,若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图 3 所示, H2S 在高温下分解反应的化学方程式为 。 解析: 根据题意知,该反应是可逆反应,反应物是硫化氢,根据图象知,生成物中含有 S元素的物质是氢气的一半,则生成物是 S2和 H2,所以该反应方程式为 2H2S 2H2+S2。 答案: 2H2S 2H2+S2。 【选做题】本题包括 21、 22 两个小题,请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答,若多做,则按第 21 题计分 。 【物质结构与性质】 21.(12 分 )含有 NaOH 的 C
42、u(OH)2悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。 (1)Cu+基态核外电子排布式为 。 解析: Cu+核外有 28 个电子, Cu 原子失去 1 个电子生成 Cu+,失去的电子数是其最外层电子数,根据构造原理知 Cu+基态核外电子排布式 1s22s22p63s23p63d10或 Ar3d10 。 答案: 1s22s22p63s23p63d10或 Ar3d10 (2)与 OH 互为等电子体的一种分子为 (填化学式 )。 解析: 原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体,与 OH 互为等电子体的一种分子为 HF。 答案: HF (3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是 ; 1
43、mol 乙醛分子中含有的 键的数目为 。 解析: 醛基中碳原子含有 3个 键,所以醛基中碳原子的轨道杂化类型是 sp2,一个乙醛分子中含有 6个 键,所以 1mol乙醛分子中含有的 键的数目为 6mol或 66.0210 23个 。答案: sp2 6mol 或 66.0210 23个; (4)含有 NaOH 的 Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为 。 解析: 氢氧化钠溶液中,乙醛和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化还原反应生成醋酸钠、氧化亚铜和水,反应方程式为 NaOH+CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COONa+Cu2O+3H 2O。 答案: NaOH+CH3CHO+2Cu(OH)2
44、 CH3COONa+Cu2O+3H 2O (5)Cu2O 在稀硫酸中生成 Cu 和 CuSO4,铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 。 解析: 铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目 =38 =12。 答案: 12 【实验化学】 22.磷酸铁 (FePO42H2O 难溶于水的米白色固体 )可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料 。 实验室可通过下列实验制备磷酸铁 。 (1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤,反应加热的目的是 。 解析: 温度越高,反应速率越快,所以反应加热的目的是加快铁与稀硫酸反应速率
45、。 答案:加快 Fe 和稀硫酸的反应速率 (2)向滤液中加入一定量 H2O2氧化 Fe2+,为确定加入 H2O2的量,需先用 K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的 Fe2+,离子方程式如下: Cr2O72 +6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O。 在向滴定管中注入 K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、 和 。 若滴定 x mL滤液中的 Fe2+,消耗 a molL 1 K2Cr2O7标准溶液 b mL,则滤液中 c(Fe2+)= molL 1。 为使滤液中的 Fe2+完全被 H2O2氧化,下列实验条件控制正确的是 (填序号 ); A、加入适当过量的 H2O2溶液 B、缓慢滴加
46、H2O2溶液并搅拌 C、加热,使反应在较高温度下进行 D、用氨水调节溶液 pH=7 解析: 滴定管在使用前要检漏、洗涤、用 K2Cr2O7标准溶液润洗 2 3 次,如果不检漏或洗涤、润洗,会导致使用滴定管中液体体积偏大,测量溶液浓度偏大,故答案为: 根据 Fe2+和 K2Cr2O7之间的关系式得 c(Fe2+)= mol/L= mol/L。 A、加入适当过量的 H2O2溶液,导致铁离子能完全反应,故正确; B、缓慢滴加 H2O2溶液并搅拌,反应物接触面积增大,能使铁离子完全反应,故正确; C、加热,使反应在较高温度下进行,虽然反应速率加快,但能促进亚铁离子水解而产生杂质,故错误; D、用氨水调节溶液
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