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1、绝密启用前 天津市 2020 年普通高中学业水平等级性考试 化学 本试卷分为第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,共 100 分,考试用时 60 分钟。 第卷 1 至 4 页,第卷 5 至 10 页。 答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位 置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结 束后,将本试卷和答题卡一并交回。 祝各位考生考试顺利! 第卷 注意事项: 1.每小题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦 干净后,再选涂其他答案标号。 2.本卷共 12 小题,每小题 3 分,共 3
2、6 分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合 题目要求的。 以下数据可供解题时参考: 相对原子质量:H1O16S32Co59Cu64Zn65Ba137 1.在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间,使用的“84 消毒液”的主要有效成分是() A.NaOHB.NaCl C.NaClOD. 23 Na CO 2.晋朝葛洪的肘后备急方中记载: “青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之” ,受此 启发为人类做出巨大贡献的科学家是() A.屠呦呦B.钟南山 C.侯德榜D.张青莲 3.下列说法错误 的是() A.淀粉和纤维素均可水解产生葡萄糖 B.油脂的水解反应可用于生产甘油 C.氨基酸是组成蛋白质的基本结构
3、单元 D.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子 4.下列离子方程式书写正确的是() A. 3 CaCO与稀硝酸反应: 2+ 322 CO2HH OCO B. 4 FeSO溶液与溴水反应: 2+3+- 2 2FeBr2Fe2Br C.NaOH溶液与过量 224 H C O溶液反应: 2 224242 H C O2OHC O2H O D. 65 C H ONa溶液中通入少量 2 CO: 2 6522653 2C H OCOH O2C H OHCO 5.下列实验仪器或装置的选择正确的是() 配制50.00 mL 1 0.1000mol.L 23 Na CO溶液 除去 2 Cl中的HCl AB 蒸馏用冷凝
4、管 盛装 23 Na SiO溶液的试剂瓶 CD 6.检验下列物所选用的试剂正确的是() 待检验物质所用试剂 A.海水中的碘元素淀粉溶液 B. 2 SO气体 澄清石灰水 C.溶液中的 2 Cu 氨水 D. 溶液中的 4 NH NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸 7.常温下,下列有关电解质溶液的说法错误 的是() A.相同浓度的HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,则 aa HCOOHHFKK B.相同浓度的 3 CH COOH和 3 CH COONa两溶液等体积混合后pH约为 4.7,则溶液中 3 CH COONaHOHcccc C.FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则 spsp Fe
5、SCuSKK D.在 1 2 1mol LNa S 溶液中, 21 2 SHSH S1mol Lccc 8.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是 () 元素 最高价氧化物的水化物 XYZW 分子式 34 H ZO 1 0.1mol L溶液对应的pH (25) 1.0013.001.570.70 A.元素电负性:ZWB.简单离子半径:WY C.元素第一电离能:ZWD.简单氢化物的沸点:XZ 9.关于的说法正确的是 () A.分子中有 3 种杂化轨道类型的碳原子 B.分子中共平面的原子数目最多为 14 C.分子中的苯环由单双键交替组成 D.与 2 Cl发生取代
6、反应生成两种产物 10.理论研究表明,在101kPa和298 K下, HCN gHNC g 异构化反应过程的能量变化 如图所示。下列说法错误 的是() A.HCN比HNC稳定 B.该异构化反应的 1 59.3kJ molH C.正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.使用催化剂,可以改变反应的反应热 11.熔融钠-硫电池性能优良,是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为 2 2NaSNa Sxx 放电 充电 (53x ,难溶于熔融硫) 。下列说法错误 的是() A. 24 Na S的电子式为 B.放电时正极反应为 2 S2Na2eNa Sxx C.Na和 2 Na Sx分别为电池的负极和正极
7、 D.该电池是以 23 NaAl O为隔膜的二次电池 12.已知 2 2 6 Co H O 呈粉红色, 2 4 CoCl 呈蓝色, 2 4 ZnCl 为无色。现将 2 CoCl溶于水, 加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡: 2 2 242 6 Co H O4ClCoCl6H O H 用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下: 以下结论和解释正确的是() A.等物质的量的 2 2 6 Co H O 和 2 4 CoCl 中键数之比为3:2 B.由实验可推知0H C.实验是由于 2 H Oc增大,导致平衡逆向移动 D.由实验可知配离子的稳定性: 22 44 ZnClCoCl 第卷 注意事项
8、: 1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2.本卷共 4 题,共 64 分。 13.(15 分)Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题: (1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为,基态Fe原子的电子排布式为。 (2)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为 A N,则CoO晶体的密度为 3 g cm;三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,其熔点由高到低的顺序为。 (3)Fe、Co、Ni能与 2 Cl反应,其中Co和Ni均生产二氯化物,由此推断 3 FeCl、 3 CoCl和 2 Cl的氧化性由强到弱的顺序为,3Co OH与盐酸反应有黄绿色气体生成,写出 反应的离
9、子方程式:。 (4)95时, 将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中, 经 4 小时腐蚀后的质量损失情况如图所示, 当 24 H SO大于63%时,Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为。由于Ni与 24 H SO反应很慢,而与稀硝酸反应很快,工业上选用 24 H SO和 3 HNO的混酸与Ni反应制 备 4 NiSO。 为了提高产物的纯度, 在硫酸中添加 3 HNO的方式为(填 “一次过量” 或“少量多次” ) ,此法制备 4 NiSO的化学方程式为。 14.(18 分)天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,可通过以下路线合成。 已知: (ORCCOOOHZ 等) 回答下列问题: (1)A的链状同分
10、异构体可发生银镜反应,写出这些同分异构体所有可能的结构:。 (2)在核磁共振氢谱中,化合物B有组吸收峰。 (3)化合物X的结构简式为。 (4)DE的反应类型为。 (5)F的分子式为,G所含官能团的名称为。 (6)化 合 物H含 有 手 性 碳 原 子 的 数 目 为, 下 列 物 质 不 能 与 H发 生 反 应 的是(填序号 ) 。 a. 3 CHClb.NaOH溶液 c.酸性 4 KMnO溶液d.金属Na (7) 以和为原料, 合成, 在方框中写出路线流程图 (无 机试剂和不超过 2 个碳的有机试剂任选) 。 15.(17 分)为测定 4 CuSO溶液的浓度,甲、乙两同学设计了两个方案。回
11、答下列问题: .甲方案 实验原理: 4242 CuSOBaClBaSOCuCl 实验步骤: (1)判断 2 4 SO 沉淀完全的操作为。 (2)步骤判断沉淀是否洗净所选用的试剂为。 (3)步骤灼烧时盛装样品的仪器名称为。 (4)固体质量为w g,则 4 CuSOc 1 mol L。 (5)若步骤从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,则测得 4 CuSOc(填“偏高”、 “偏低”或“无影响”) 。 .乙方案 实验原理: 44 ZnCuSOZnSOCu 2442 ZZnH SOSOHn 实验步骤: 按上图安装装置(夹持仪器略去) 在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂 调整D、E中两液面相平,使D中液面
12、保持在 0 或略低于 0 刻度位置,读数并记录 将 4 CuSO溶液滴入A中搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生 待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录 处理数据 (6)步骤为。 (7)步骤需保证体系恢复到室温的原因是(填序号) 。 a.反应热受温度影响b.气体密度受温度影响c.反应速率受温度影响 (8)Zn粉质量为a g,若测得 2 H体积为b mL,已知实验条件下 1 2 Hd g L ,则 4 CuSOc 1 mol L(列出计算表达式) 。 (9) 若步骤E管液面高于D管, 未调液面即读数, 则测得 4 CuSOc(填“偏高”、 “偏低”或“无影响
13、”) 。 (10)是否能用同样的装置和方法测定 4 MgSO溶液的浓度:(填“是”或“否”) 。 16.(14 分)利用太阳能光解水,制备的 2 H用于还原 2 CO合成有机物,可实现资源的再利用。 回答下列问题: .半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中,光照时可在其表面得到产物 (1)下图为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化形式为。 (2)若将该催化剂置于 23 Na SO溶液中,产物之一为 2 4 SO ,另一产物为。若将该催 化剂置于 3 AgNO溶液中,产物之一为 2 O,写出生成另一产物的离子反应式。 .用 2 H还原 2 CO可以在一定条下合成 3 CH OH(
14、不考虑副反应) 2232 COg3Hg CH OH gH O g 0H (3)某温度下,恒容密闭容器中, 2 CO和 2 H的起始浓度分别为 1 a mol L和 1 3a mol L,反应 平衡时, 3 CH OH的产率为b,该温度下反应平衡常数的值为。 (4)恒压下, 2 CO和 2 H的起始物质的量比为1:3时,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率 和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示,其中分子筛膜能选择性分离出 2 HO。 甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为。 P点甲醇产率高于T点的原因为。 根据上图,在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为。 .调节溶液pH可实现工业废气
15、2 CO的捕获和释放 (5) 2 3 CO 的空间构型为。已知25碳酸电离常数为 1a K、 2a K,当溶液pH12时, 2 2333 H CO:HCO:CO1:ccc :。 天津市2020年普通高中学业水平等级性考试 化学答案解析 第卷 1.【答案】C 【 解 析 】 工 业 上 用 2 Cl与NaOH溶 液 反 应 制 取 “84 消 毒 液 ” , 反 应 原 理 为 22 Cl2NaOHNaClNaClOH O,NaClO具有强氧化性,能用于杀菌消毒,故“84 消 毒液”的主要有效成分是NaClO,答案选 C。 2.【答案】A 【解析】A.屠呦呦的主要贡献是发现了治疗疟疾的青蒿素,测
16、定了青蒿素的组成、结构,成功 合成双氢青蒿素等; B.钟南山是中国工程院院士,著名呼吸病学专家,长期从事呼吸内科的医疗、教学、科研工作, 重点开展哮喘,慢阻肺疾病,呼吸衰竭和呼吸系统常见疾病的规范化诊疗、疑难病、少见 病和呼吸危重症监护与救治等方面的研究; C.侯德榜的主要贡献是:揭开了索尔维制碱法的秘密、创立了侯氏制碱法等; D.张青莲的主要贡献:主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、锗、锌、镝几种元素的相对原子质量 新值,被国际原子量委员会采用为国际新标准; “青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”描述的是从青蒿中提取青蒿素治疗疟疾的过 程,受此启发为人类做出巨大贡献的科学家是屠呦呦;答案选 A。
17、 3.【答案】D 【解析】A.淀粉和纤维素都属于多糖,两者水解的最终产物都为葡萄糖,A 正确; B.油脂在酸性条件下水解成高级脂肪酸和甘油,在碱性条件下水解成高级脂肪酸盐和甘油,则 油脂的水解反应可用于生产甘油,B 正确; C.氨基酸中含有氨基和羧基,氨基酸可以通过缩聚反应形成蛋白质,蛋白质水解最终生成氨基 酸,故氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元,C 正确; D.天然高分子的相对分子质量是上万,淀粉和纤维素都是天然高分子,而油脂的相对分子质量 还不到 1000,故油脂不属于高分子,D 错误; 答案选 D。 4.【答案】B 【解析】A.CaCO3与稀硝酸反应生成硝酸钙和水和二氧化碳,碳酸钙是固体
18、难溶物,写离子方 程式时不能拆成离子形式,正确的离子方程式为: 2 322 CaCO2HCa+H OCO , 故 A 错误; B. 4 FeSO溶液与溴水反应时,溴单质氧化了亚铁离子,将亚铁离子氧化成铁离子,正确的离子 方程式为: 23 2 2FeBr2Fe2Br ,故 B 正确; C.氢氧化钠与过量的草酸反应,说明氢氧化钠的量不足,生成草酸氢钠,正确的离子方程式为 224242 H C OOHHC OH O ,故 C 错误; D.苯酚钠中通入少量或过量二氧化碳都生成苯酚和碳酸氢钠,苯酚的酸性弱于碳酸强于碳酸氢 根,故正确的离子方程式为: 6522653 C H OCOH OC H OHHCO
19、 ,故 D 错误; 答案选 B。 5.【答案】B 【解析】 A.配制50.00 mL 1 0.1000mol L 23 Na CO溶液需要用容量瓶, 不能使用量筒配置溶液, 故 A 错误; B.除去氯气中的氯化氢气体使用饱和氯化钠溶液,可以吸收氯化氢气体,根据氯气在水中的反 应: 22 ClH OHClHClO ,饱和氯化钠溶液中的氯离子使氯气溶于水的平衡 逆向移动,降低氯气在水中的溶解度,洗气瓶长进短出,利于除杂,故 B 正确; C.蒸馏要使用直形冷凝管,不能使用球形冷凝管,故 C 错误; D.硅酸钠溶液呈碱性,硅酸钠溶液是一种矿物胶,能将玻璃塞与试剂瓶的瓶口粘在一起,盛装 23 Na Si
20、O溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞,应使用橡胶塞,故 D 错误。 答案选 B。 6.【答案】C 【解析】A.淀粉溶液可以检验碘单质,不能检验碘元素,故 A 错误; B.能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是二氧化硫或二氧化碳,应该用品红检验二氧化硫气体, 故 B 错误; C.铜离子遇到氨水会先产生氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水会生成四氨合铜离子,检验铜离子 可以用氨水,故 C 正确; D.铵根离子遇氢氧化钠溶液(加热)生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能使用 湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气,故 D 错误; 答案选 C。 7.【答案】A 【解析】A.HCOONa和NaF的浓度相同,HCOONa溶液的pH
21、较大,说明HCOO的水解程 度较大,根据越弱越水解,因此甲酸的电离平衡常数较小,即 aa HCOOHHFKK, 故 A 错误; B.相同浓度的 3 CH COOH和 3 CH COONa两溶液等体积混合后pH约为 4.7,此时溶液呈酸性, 氢离子浓度大于氢氧根浓度,说明溶液中醋酸电离程度大于水解程度,则醋酸根浓度大于 钠离子浓度,则溶液中 3 CH COONaHOHcccc ,故 B 正确; C.CuS的溶解度较小, 将CuS投入到稀硫酸溶液中,CuS溶解平衡电离出的 2 S 不足以与H发 生反应,而将FeS投入到稀硫酸后可以得到 2 H S气体,说明FeSCuS spsp KK,故 C 正确
22、; D.根据溶液中的物料守恒定律, 1 1mol L 2 Na S溶液中所有含S元素的粒子的总物质的量的浓 度为 1 1mol L,即 21 2 SHSH S1mol Lccc ,故 D 正确; 综上所述,答案为 A。 8.【答案】A 【解析】四种短周期元素,均可以形成最高价氧化物对应的水化物。有 34 H ZO可知,该酸为弱 酸,则Z为P元素; 1 0.1mol LW的最高价氧化物对应的水化物的pH为 0.70,说明该物 质为多元强酸, 为硫酸, 则W为S元素; 1 0.1mol LY的最高价氧化物对应的水化物的pH 为 13.00,说明该物质为一元强碱,为氢氧化钠,则Y为Na元素; 1 0
23、.1mol LX的最高价 氧化物对应的水化物的pH为 1.00,说明该物质为一元强酸,为硝酸,则Y为N元素,据 此回答。 A.同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大,因S的原子序数大于P,则S的电负性 大于P,胡 A 正确; B.电子层数越多离子半径越大,Na有两个电子层而 2 S 有三个电子层, 因此 2 S 的离子半径较 大,故 B 错误; C.同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大,但由于第A、VA族元素的电子排布 结构为全充满或半充满状态,原子结构较为稳定,故第A、VA族元素的第一电离能较 相邻两个主族的电离能较大,故P的第一电离能大于S,故 C 错误; D.相对分子质量越
24、大,物质的熔沸点越高,但由于X的氢化物 3 NH中含有分子间氢键,因此 3 NH的沸点高于 3 PH的沸点,故 D 错误; 综上所述,答案为 A。 【考点】分子的相对分子质量,熔沸点 9.【答案】A 【解析】A. 3 CH的碳原子有 4 个键,无孤对电子,是 3 sp杂化,苯环上的碳原子有 3 个 键,无孤对电子,是 2 sp杂化,CCH的碳原子有 2 个键,无孤对电子,是sp杂化, 因此分子中有 3 种杂化轨道类型的碳原子,故 A 正确; B.根据苯中 12 个原子共平面,乙炔中四个原子共直线,甲烷中三个原子共平面,因此分子中 共平面的原子数目最多为 15 个(甲基中碳原子和其中一个氢原子与
25、其他原子共面) ,故 B 错误; C.分子中的苯环中碳碳键是介于碳碳单键和双键之间独特的键,故 C 错误; D.与 2 Cl发生取代反应,取代甲基上的氢有一种产物,取代苯环上的氢有四种产物,因此取代 反应生成五种产物,故 D 错误。 综上所述,答案为 A。 10.【答案】D 【解析】 A.根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低, 再根据能量越低越稳定, 因此HCN比 HNC稳定,故 A 正确; B. 根 据 焓 变 等 于 生 成 物 总 能 量 减 去 反 应 物 总 能 量 , 因 此 该 异 构 化 反 应 的 11 59.3kJ mol59.3kJ mol0H ,故 B 正确; C.
26、根据图中信息得出该反应是吸热反应, 因此正反应的活化能大于逆反应的活化能, 故 C 正确; D.使用催化剂,不能改变反应的反应热,只改变反应路径,反应热只与反应物和生成物的总能 量有关,故 D 错误。 综上所述,答案为 D。 11.【答案】C 【解析】根据电池反应: 2 2NaSNa Sxx 放电 充电 可知,放电时,钠作负极,发生氧化反应,电 极 反 应 为 :NaaeN , 硫 作 正 极 , 发 生 还 原 反 应 , 电 极 反 应 为 2 S2Na2eNa Sxx ,据此分析。 A. 24 Na S属于离子化合物, 4 个硫原子间形成三对共用电子对, 电子式为, 故 A 正确; B.
27、放电时发生的是原电池反应,正极发生还原反应,电极反应为: 2 S2Na2eNa Sxx , 故 B 正确; C.放电时,Na为电池的负极,正极为硫单质,故 C 错误; D.放电时,该电池是以钠作负极,硫作正极的原电池,充电时,是电解池, 23 NaAl O为 隔膜,起到电解质溶液的作用,该电池为二次电池,故 D 正确; 答案选 C。 12.【答案】D 【解析】A.1 个 2 2 6 Co H O 中含有 18 个键,1 个 2 4 CoCl 中含有 4 个键,等物质的量 的 2 2 6 Co H O 和 2 4 CoCl 所含键数之比为18:49:2,A 错误; B.实验将蓝色溶液置于冰水浴中
28、,溶液变为粉红色,说明降低温度平衡逆向移动,则逆反应 为放热反应,正反应为吸热反应,0H,B 错误; C.实验加水稀释, 溶液变为粉红色, 加水稀释, 溶液的体积增大, 2 2 6 Co H O 、 2 4 CoCl 、 Cl浓度都减小, 2 2 6 Co H O 、Cl的化学计量数之和大于 2 4 CoCl 的化学计量数, 则瞬时浓度商化学平衡常数,平衡逆向移动,C 错误; D.实验加入少量 2 ZnCl固体,溶液变为粉红色,说明 2 Zn 与Cl结合成更稳定的 2 4 ZnCl , 导致溶液中 Clc 减小,平衡逆向移动,则由此说明稳定性: 4 2 4 2 ZConClCl ,D 正确;
29、答案选 D。 第卷 13.【答案】 (1)第四周期第族 2262662 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s或 62 Ar 3d 4s (2) 23 3 A 3 10 aN NiOCoOFeO (3) 323 CoClClFeCl 2 22 3 2Co OH6H2Cl2CoCl6H O - (4)随 24 H SO质量分数增加,Ni表面逐渐形成致密氧化膜 少量多次 24342 3Ni3H SO2HNONiSO2NO4H O 或 243422 NiH SO2HNONiSO2NO2H O 【解析】 (1)根据Fe、Co、Ni的原子序数得出位置和基态Fe原子的电子排布式。Fe、Co、 Ni分别为
30、 26、27、28 号元素,它们在周期表中的位置为第四周期第族,基态Fe原子 的电子排布式为 2262662 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s或 62 Ar 3d 4s;故答案为:第四周期第族; 2262662 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s或 62 Ar 3d 4s。 (2)根据晶胞结构计算出 2 O 和 2 Co 个数,根据密度公式计算;根据离子晶体键能和晶格能 比较熔点。CoO的面心立方晶胞如图 1 所示。根据晶胞结构计算出 2 O 个数为 11 864 82 , 2 Co 个数为 1 1214 4 ,设阿伏加德罗常数的值为 A N,则CoO晶体 的密度为 1 123
31、3 A 1033 A 75g mol 4 molm3 10 g cm V(a 10cm)a N N ;三种元素二价氧化物的晶胞类型相同, 离子半径 222 FeCoNi ,NiO、CoO、FeO,离子键键长越来越长,键能越来越小, 晶格能按NiO、CoO、FeO依次减小,因此其熔点由高到低的顺序为NiOCoOFeO; 故答案为: 23 3 A 3 10 aN ;NiOCoOFeO。 (3)根据反应方程式氧化剂的氧化性大于氧化产物氧化性,3Co OH与盐酸反应发生氧化还 原反应生成 2 Cl、 2 CoCl、 2 H O。Fe、Co、Ni能与 2 Cl反应,其中Co和为Ni均生产二 氯化物,根据
32、铁和氯气反应生成 3 FeCl,氧化剂的氧化性大于氧化产物氧化性,因此氧化 性: 23 FCleCl,氯气与Co和为Ni均生产二氯化物,说明氯气的氧化性比 3 CoCl弱,由 此推断 3 FeCl、 3 CoCl和 2 Cl的氧化性由强到弱的顺序为 233 CoClCllFeC,3Co OH与 盐酸反应有黄绿色气体生成,发生氧化还原反应生成 2 Cl、 2 CoCl、 2 H O,其离子方程式: 2 22 3 2Co OH6H2ClCl2Co6H O - ;故答案为: 323 CoClCllFeC; 2 22 3 2Co OH6H2ClCl2Co6H O - 。 (4)类比Fe在常温下与浓硫酸
33、发生钝化,根据图中信息得出原因;根据为了提高产物的纯度, 根据Ni与 24 H SO反应很慢,而与稀硝酸反应很快这个信息得出添加硝酸的方法和反应方程式。 类比Fe在常温下与浓硫酸发生钝化,根据图中信息,当 24 H SO大于63%时,Ni被腐蚀的 速率逐渐降低的可能原因为随 24 H SO质量分数增加,Ni表面逐渐形成致密氧化膜。工业上选 用 24 H SO和 3 HNO的混酸与Ni反应制备 4 NiSO。 为了提高产物的纯度, 根据Ni与 24 H SO反应 很慢,而与稀硝酸反应很快,因此在硫酸中少量多次添加 3 HNO的方式来提高反应速率,反应 生成 4 NiSO、 2 H O,根据硝酸浓
34、度不同得到NO或 2 NO,此法制备 4 NiSO的化学方程式为 24342 3Ni3H SO2HNONiSO2NO4H O或 243422 NiH SO2HNONiSO2NO2H O; 故答案为: 随 24 H SO质量分数增加,Ni表 面逐渐形成致密氧化膜;少量多次; 24342 3Ni3H SO2HNONiSO2NO4H O或 243422 NiH SO2HNONiSO2NO2H O。 【考点】电子排布式,晶胞计算,氧化还原反应 14.【答案】 (1) 22 H C=CHCH CHO、 (2)4 (3) (4)加成反应 (5) 13123 C H O 羰基、酯基 (6)1 a (7) 【
35、解析】根据所给信息分析同分异构体结构并写出可能的同分异构体;根据有机物结构分析有 机物中H原子的化学环境;根据反应前后有机物结构和分子式推断反应前反应的结构;根 据已知条件判断有机反应类型;根据有机物结构判断有机物可能发生的反应;根据题目所 给的合成流程和已知条件选择合适的反应路线制备目标物质。 (1)A的链状同分异构体可发生银镜反应说明该同分异构体中含有醛基,故可能的结构为 、;故答案为: 、。 (2)根据B的结构,有机物B中含有 4 种不同化学环境的H原子,故在核磁共振氢谱中有 4 组峰;故答案为:4。 (3)根据有机物C和有机物D的结构,有机物C与有机物X发生酯化反应生成有机物D,则 有
36、机物D的结构简式为;故答案为:。 (4)DE为已知条件的反应,反应类型为加成反应;故答案为:加成反应。 (5)根据F的结构简式,有机物F的分子式为 13123 C H O,有机物G中含有的官能团名称是酯 基、羰基;故答案为: 13123 C H O;酯基、羰基。 (6)根据有机物H的结构,有机物H中含有 1 个手性碳原子,为左下角与羟基相邻的碳原子; 有机物H中含有羟基,可以与金属Na发生反应;有机物H中含有碳碳双键,可以与酸性 高锰酸钾溶液反应;有机物H中含有酯基,可以被NaOH水解;有机物H中不含与 3 CHCl 反应的基团,故不与 3 CHCl反应,故选择 a;故答案为:1;a。 (7)
37、利用和反应制得,可先将环己醇脱水得环己 烯,将环己烯()与溴发生加成反应再发生消去反应制得 1,3-环己二烯() , 将 1,3-环己二烯与发生已知条件的反应制得,反应的具体流 程为: 4 2 H SO 浓 2 4 Br CCl NaOH/ 乙醇 ;故答案为: 4 2 H SO 浓 2 4 Br CCl NaOH/ 乙醇 。 15.【答案】 (1)向上层清液中继续滴加 2 BaCl溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全 (2) 3 AgNO溶液 (3)坩埚 (4) 40w 233 (5)偏低 (6)检查装置气密性 (7)b (8) 3 3 abd 10 652 25 10 (9)偏高 (10)否 【
38、解析】甲方案是利用溶液中的硫酸铜与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,经灼烧、洗涤、称重后 得到的固体是硫酸钡,利用硫酸根守恒,计算出硫酸铜的物质的量,从而计算出浓度;乙 方案是利用锌与稀硫酸反应释放出氢气的体积,换算成质量,计算出与稀硫酸反应的锌的 物质的量,再利用锌的总的物质的量减去与酸反应的锌的物质的量,得到与硫酸铜反应的 锌的物质的量, 根据锌和硫酸铜的物质的量关系, 计算出硫酸铜的物质的量, 根据 n c V 得 到硫酸铜的浓度,据此分析。 (1)硫酸根离子的检验是滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,证明溶液中含有硫酸根离子,故 判断 2 4 SO 沉淀完全的操作向上层清液中继续滴加 2 BaCl
39、溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完 全; (2) 步骤判断沉淀是否洗净所选用的试剂为 3 AgNO溶液, 硫酸钡沉淀中可能附着有氯化钡, 为了证明还有没氯离子,需要加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,证明没有洗净; (3)步骤灼烧时盛装样品的仪器为坩埚; (4)固体质量为w g,为硫酸钡的质量,硫酸钡的物质的量为 w g 233g/mol n ,根据硫酸根守 恒可知, 4 CuSO 4 BaSO,则 1 4 w g n40 w233g/mol CuSOmol L V0.025L233 c ; (5)若步骤从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,会使固体的质量偏小,物质的量偏小,根据 n c V 可知,则测得 4
40、 CuSOc偏低; (6)加入药品之前需检查装置的气密性;步骤为检查装置气密性; (7)气体的体积受温度和压强的影响较大,气体的质量不随温度和压强的变化而改变,密度也 受温度和压强的影响,步骤需保证体系恢复到室温的原因是气体密度受温度影响;反应 热不受温度的影响,只与反应物和生成物自身的能量有关,不随温度压强而改变;反应速 率受温度影响,温度越高,反应速率越快,步骤需保证体系恢复到室温与反应速率无关; (8)Zn粉质量为a g,若测得 2 H体积为b mL,已知实验条件下 1 2 Hd gL,氢气的质 量 2 3 b0 HVdg1 , 利 用 氢 气 的 质 量 得 到 氢 气 的 物 质 的
41、 量 n= 33 dgd mol 2g/mo b 10b 10 l2 n ,根据 2442 ZZnH SOSOHn,与酸反应的 锌的物质的量为 3 b 1 mo 0d l 2 ,锌的总物质的量为 a g 65g/mol ,与硫酸铜反应的锌的物质 的 量 为 3 d mol a gb 10 65g/ ol2m , 根 据 44 ZnCuSOZnSOCu, 则 4 3 3 a gb 10d mol 2 CuS 65g/mol O 25 10L c ; (9)若步骤E 管液面高于 D 管,未调液面即读数,得到氢气的体积偏小,与硫酸反应的锌 的质量偏小,与硫酸铜反应的锌的质量偏大,则测得 4 CuSO
42、c偏高; (10)不能用同样的装置和方法测定 4 MgSO溶液的浓度,硫酸镁不和锌发生置换反应。 【考点】硫酸根守恒 16.【答案】 (1)光能转化为化学能 (2) 2 H Ag +eAg (3) 2 4 2 b 27a1b (4)该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动(或平衡常数减小) 分子筛膜从反应体系中不断分离出 2 H O,有利于反应正向进行,甲醇产率升高 210 (5)平面(正)三角形 12 a1 10K 24 a1a2 10KK 【解析】.根据图示分析反应以及能量转化形式;根据氧化还原反应的规律分析产物、书写离 子反应式; .用三段式和平衡常数表达式计算平衡常数,依据外界条件对化
43、学平衡的影响分析作答; .用价层电子对互斥理论判断 2 3 CO 的空间构型,利用电离平衡常数表达式计算粒子浓度的比 值。 I.(1)根据图示,该催化剂在水中发生光催化反应的方程式为 222 2H O2HO 光照 催化剂 , 光解水能量转化形式为光能转化为化学能,故答案为:光能转化为化学能。 (2)若将该催化剂置于 23 Na SO溶液中,产物之一为 2 4 SO , 2 3 SO 被氧化成 2 4 SO ,则H被还 原为 2 H,即另一产物为 2 H;若将该催化剂置于 3 AgNO溶液中,产物之一为 2 O,氧元素 的化合价升高, 2 O为氧化产物,则生成另一产物的反应为还原反应,由于Ag得
44、电子能 力大于H,故生成另一产物的离子反应式为AgeAg ,故答案为: 2 H, egAgA 。 II.(3) 2 CO和 2 H的起始浓度分别为 1 a mol L和 1 3a mol L, 3 CH OH的产率为b,则生成的 3 CH OH物质的量浓度为ab mol/L,根据三段式 222 COg3HgCH3OH gH O g c(起始) mol/L a3a00 c(转化) mol/L ab3ababab c(平移) mol/La 1b3a 1b abab 则反应的平衡常数 2 32 33 2 4 2 2 c CH OH c H Oabab c COcH a 1b3a 1b b 27a1b
45、 K ,故答案为: 2 4 2 b 27a1b 。 (4)该反应为放热反应0H ,温度升高,平衡逆向移动(或平衡常数减小) ,故甲醇平 衡产率随温度升高而降低,故答案为:该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动(或 平衡常数减小) ; 因为分子筛膜能选择性分离出 2 H O, 2 H Oc减小,有利于反应正向进行,甲醇产率升高, 故P点甲醇产率高于T点,故答案为:分子筛膜从反应体系中不断分离出 2 H O,有利于反 应正向进行,甲醇产率升高。 根据图示,使用该分子筛膜210时甲醇的产率最大,故在此条件下采用该分子筛膜时的最 佳反应温度为210,故答案为:210。 III.(5) 2 3 CO
46、中C的孤电子对数为 1 423 20 2 ,键电子对数为 3,价层电子对数为 3,C上没有孤电子对,故 2 3 CO 的空间构型为平面正三角形; 23 H CO的电离方程式为 233 HOHHCCO 、 2 33 HCOHCO ,则 3 a1 23 HHCO H CO cc K c 、 2 3 a2 3 HCO HCO cc K c ,当溶液的pH12时, 12 H1 1l/0mo Lc ,将其代入 a1 K、 a2 K中 分别求出 12 3a123 HCO10H COcK c 、 21224 3a23a1a223 CO10HCO10H COcK cK K c , 则 21224 2333a1a1a2 H CO:HCO:CO1: 10: 10cccKK K , 故答案为: 平面正三角形, 12 a1 10 K, 24 a1a2 10K K。