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文檔簡介
1、2015屆江西省撫州市臨川二中高三高考模擬化學(xué)試卷 (解析版)一選擇題1(4分)(2015撫州校級模擬)下列食品加工方法對人體不會造成傷害的是()A用福爾馬林浸泡海鮮防止魚蝦變質(zhì)B用小蘇打做發(fā)酵粉制面包C二氧化硫可廣泛用于食品的增白D向乳制品中添加三聚氰胺以提高含氮量考點:常見的食品添加劑的組成、性質(zhì)和作用 分析:A福爾馬林的主要成分為甲醛,可致癌;B小蘇打?qū)θ梭w無害;C二氧化硫有一定毒性;D三聚氰胺主要對膀胱和腎臟有影響,引發(fā)動物膀胱炎、膀胱結(jié)石、腎臟炎癥等解答:解:A福爾馬林的主要成分為甲醛,可致癌,對人體有害,故A錯誤; B小蘇打?qū)θ梭w無害,可作為食品添加劑,故B正確;C二氧化硫有一定毒
2、性,不能用于食物漂白,故C錯誤;D三聚氰胺主要對膀胱和腎臟有影響,引發(fā)動物膀胱炎、膀胱結(jié)石、腎臟炎癥等,不能作為食品添加劑,故D錯誤故選B點評:本題考查常見食品添加劑,題目難度不大,注意化學(xué)來源于生產(chǎn)生活,也必須服務(wù)于生產(chǎn)生活,食品安全直接關(guān)系到人的生命健康,是社會熱點問題2(4分)(2014洛陽三模)有機物X、Y、M的轉(zhuǎn)化關(guān)系為:淀粉XY乙酸乙酯,下列說法錯誤的是()AX可用新制的氫氧化銅檢驗BY有同分異構(gòu)體CM含有兩種碳氧共價鍵DY可發(fā)生加成反應(yīng)考點:淀粉的性質(zhì)和用途 專題:有機反應(yīng)分析:淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下分解生成乙醇,乙醇可與乙酸反應(yīng)生成乙酸乙酯解答:解:分析上述
3、轉(zhuǎn)化關(guān)系:淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下分解生成乙醇,乙醇可與乙酸反應(yīng)生成乙酸乙酯A葡萄糖含有醛基,可用新制的氫氧化銅檢驗,故A正確; B乙醇有同分異構(gòu)體二甲醚,故B正確;C乙酸有碳氧單鍵和碳氧雙鍵,故C正確;DY為乙醇,不能發(fā)生加成反應(yīng),故D錯誤故選D點評:本題考查有機物的推斷和性質(zhì),難度不大,有機物的推斷為解題的關(guān)鍵3(4分)(2015撫州校級模擬)下列實驗操作及現(xiàn)象與預(yù)期實驗?zāi)康幕蛩脤嶒灲Y(jié)論一致的是() 實驗操作及現(xiàn)象實驗?zāi)康幕蚪Y(jié)論A用潔凈的鉑絲蘸取溶液進行焰色反應(yīng),火焰呈黃色原溶液中有Na+,無K+B向醋酸鈉溶液中滴入酚酞試液,加熱后若紅色加深證明鹽類的水解是吸熱反應(yīng)C將
4、SO2通入KMnO4(H+)溶液中驗證SO2具有漂白性D硅酸鈉溶液中滴入酚酞,溶液變紅,再滴加稀鹽酸,溶液紅色變淺直至消失證明非金屬性:ClSiAABBCCDD考點:化學(xué)實驗方案的評價 分析:A應(yīng)透過藍色鈷玻璃觀察鉀離子的焰色反應(yīng)現(xiàn)象;B醋酸鈉水解顯堿性;CS02具有還原性,與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng);D鹽酸的酸性大于硅酸的酸性,不能比較非金屬性的強弱解答:解:A應(yīng)透過藍色鈷玻璃觀察鉀離子的焰色反應(yīng)現(xiàn)象,以濾去黃光,故A錯誤; B醋酸鈉水解顯堿性,加熱時堿性增強,說明水解吸熱,故B正確;CS02具有還原性,與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng),不是漂白性的表現(xiàn),故C錯誤;D硅酸鈉溶液中滴入酚酞,
5、溶液變紅,再滴加稀鹽酸,溶液紅色變淺直至消失,可知鹽酸的酸性大于硅酸的酸性,但不能利用此酸性強弱比較非金屬性的強弱,故D錯誤故選B點評:本題考查化學(xué)實驗方案的評價,涉及離子檢驗、鹽類水解、氧化還原反應(yīng)、酸性及非金屬性的比較等,注意物質(zhì)的性質(zhì)與反應(yīng)原理,題目難度中等4(4分)(2014山東模擬)X、Y、Z、W、R是5種短周期元素,其原子序數(shù)依次增大X是周期表中原子半徑最小的元素,Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,Z、W、R處于同一周期,R與Y處于同一族,Z、W原子的核外電子數(shù)之和與Y、R原子的核外電子數(shù)之和相等下列說法正確的是()A元素Y、Z、W形成的離子具有相同電子層結(jié)構(gòu),其離子半徑依次
6、增大B39g Z2Y2中含有的離子數(shù)約為1.204×1024C元素Z、R的氧化物的水化物之間相互反應(yīng)生成的鹽溶液呈中性或堿性D元素Y、R分別與元素X形成的化合物的熱穩(wěn)定性:XmYXmR考點:原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系 專題:元素周期律與元素周期表專題分析:X、Y、Z、W、R是5種短周期元素,其原子序數(shù)依次增大,X是周期表中原子半徑最小的元素,則A為H元素;Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,Y原子有2個電子層,最外層電子數(shù)為6,故Y為O元素;R與Y處于同一族,則R為S元素;Z、W原子的核外電子數(shù)之和與Y、R原子的核外電子數(shù)之和相等,則Z、W原子的核外電子數(shù)之和為8+16=24,根
7、據(jù)Z、W、R處于同一周期,故Z、W為第三周期元素,原子序數(shù)W大于Z,故Z為Na,W為Al元素,結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)與元素周期律解答解答:解:X、Y、Z、W、R是5種短周期元素,其原子序數(shù)依次增大,X是周期表中原子半徑最小的元素,則A為H元素;Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,Y原子有2個電子層,最外層電子數(shù)為6,故Y為O元素;R與Y處于同一族,則R為S元素;Z、W原子的核外電子數(shù)之和與Y、R原子的核外電子數(shù)之和相等,則Z、W原子的核外電子數(shù)之和為8+16=24,根據(jù)Z、W、R處于同一周期,故Z、W為第三周期元素,原子序數(shù)W大于Z,故Z為Na,W為Al元素,AY是O元素,Z是Na元素,W是Al元素
8、,Y、Z、W具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子(O2、Na+、Al3+),根據(jù)核外電子排布相同的微粒,半徑隨著核電荷數(shù)的增加而減小,所以離子半徑O2Na+Al3+,故A錯誤;BNa2O2由鈉離子與過氧根離子構(gòu)成,39gNa2O2中含有的離子數(shù)約為×3×6.02×1023mol1=9.03×1023,故B錯誤;CZ的氧化物的水化物為NaOH,R的氧化物的水化物為H2SO4或H2SO3,氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉,硫酸鈉是強酸強堿鹽,溶液呈中性,氫氧化鈉與亞硫酸反應(yīng)可以生成亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉,亞硫酸鈉是強堿弱酸鹽,溶液呈堿性,亞硫酸氫鈉溶液呈酸性,故C錯誤;D元素
9、Y、R分別與元素X形成的化合物是氫化物,因為Y(O元素)和R(S元素)的非金屬性強弱:YR,所以對應(yīng)的氫化物的穩(wěn)定性:XmYXmR,故D正確;故選D點評:本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系、元素周期律、微粒半徑比較等,難度中等,推斷元素是關(guān)鍵,注意半徑比較規(guī)律與基礎(chǔ)知識掌握,C選項為易錯點,產(chǎn)物容易遺漏5(4分)(2015撫州校級模擬)已知AgCl、AgBr的溶解度分別為1.5×104g、8.4×106 g(20)將AgCl與AgBr的飽和溶液等體積混合,再加入足量的濃硝酸銀溶液,發(fā)生的反應(yīng)為()A只有AgBr沉淀生成BAgCl和AgBr沉淀等量生成CAgCl沉淀少于AgBr沉淀DA
10、gCl沉淀多于AgBr沉淀考點:難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì) 專題:電離平衡與溶液的pH專題分析:向AgCl與 AgBr的飽和溶液中,加入AgNO3,AgCl與AgBr的溶解平衡向左移動,但AgBr的溶解度更小,溶液中AgCl沉淀較多解答:解:在AgCl和AgBr兩飽和溶液中,前者c(Ag+)大于后者c(Ag+),c(Cl)c(Br),當(dāng)將AgCl、AgBr兩飽和溶液混合時,發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化,生成更多的AgBr沉淀,與此同時,溶液中n(Cl)比原來AgCl飽和溶液中大,當(dāng)加入足量的濃AgNO3溶液時,AgBr沉淀有所增多,但AgCl沉淀增加更多故選D點評:本題考查難溶電解質(zhì)的溶解平衡,題
11、目難度中等,解答本題時注意AgCl的溶解度比AgBr大,加入硝酸銀,抑制溶解平衡向右移動,生成沉淀更多6(4分)(2015滕州市校級模擬)常溫下,一定量的醋酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)下列說法正確的是()A當(dāng)溶液中c(CH3COO)=c (Na+)c (H+)=c(OH)時,一定是醋酸過量B當(dāng)溶液中c (CH3COO)=c (Na+)時,一定是氫氧化鈉過量C當(dāng)溶液中c (CH3COO)=c (Na+)時,醋酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)D當(dāng)溶液中c (Na+)c (CH3COO)c (OH)c (H+)時,一定是氫氧化鈉過量考點:離子濃度大小的比較 分析:常溫下,一定量的醋酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反
12、應(yīng),醋酸鈉是強堿弱酸鹽,其溶液呈堿性,要使混合溶液呈中性,則醋酸應(yīng)該稍微過量,結(jié)合電荷守恒解答解答:解:A當(dāng)溶液中c(CH3COO)=c (Na+)c (H+)=c(OH)時,溶液呈中性,醋酸鈉溶液呈堿性,要使混合溶液呈中性,應(yīng)該酸過量,故A正確;B當(dāng)溶液中c (CH3COO)=c (Na+)時,根據(jù)電荷守恒得c (H+)=c(OH),溶液呈中性,應(yīng)該是醋酸過量,故B錯誤;C如果醋酸和NaOH恰好反應(yīng)生成醋酸鈉,醋酸鈉是強堿弱酸鹽,醋酸根離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性,要使混合溶液呈中性,則醋酸應(yīng)該過量,故C錯誤;D當(dāng)溶液中c (Na+)c (CH3COO)c (OH)c (H+)時,溶液中的溶質(zhì)可能
13、是醋酸鈉或醋酸鈉和醋酸或醋酸鈉和NaOH,故D錯誤;故選A點評:本題考查離子濃度大小比較,利用電荷守恒確定溶液酸堿性,從而確定溶液中的溶質(zhì),題目難度不大7(4分)(2015滕州市校級模擬)關(guān)于下列三種化合物的說法正確的是()A均不存在順反異構(gòu)體B不同化學(xué)環(huán)境的氫原子均為7 種C可以用金屬鈉和銀氨溶液進行鑒別D都可以發(fā)生加成反應(yīng)、酯化反應(yīng)、氧化反應(yīng)考點:有機物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 分析:A具有順反異構(gòu)體的有機物中C=C應(yīng)連接不同的原子或原子團;B根據(jù)對稱法確定等效氫原子的數(shù)目;C根據(jù)物質(zhì)和金屬鈉以及銀氨溶液之間的反應(yīng)現(xiàn)象來回答;D根據(jù)有機物的結(jié)構(gòu)和官能團確定有機物的性質(zhì)解答:解:A月桂烯中C=C應(yīng)連接不
14、同的原子或原子團,存在順反異構(gòu),故A錯誤;B三種化合物不同化學(xué)環(huán)境的氫原子數(shù)目分別為:7、7、9,故B錯誤;C香葉醇可以和金屬鈉反應(yīng)生成氫氣,檸檬醛可以和銀氨溶液反應(yīng)生成銀鏡,而月桂烯和它們之間均不能反應(yīng),現(xiàn)象不一樣,可以鑒別,故C正確;D月桂烯和檸檬醛不能發(fā)生酯化反應(yīng),故D錯誤故選C點評:本題考查有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),為高頻考點,把握官能團與性質(zhì)的關(guān)系為解答的關(guān)鍵,側(cè)重同分異構(gòu)體的判斷,題目難度不大二、解答題(共3小題,滿分43分)8(14分)(2015滕州市校級模擬)為驗證氧化性Cl2Fe3+SO2,某小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器和A中加熱裝置已略,氣密性已檢驗)實驗過程:I打開彈簧
15、夾K1K4,通入一段時間N2,再將T型導(dǎo)管插入B中繼續(xù)通入N2,然后關(guān)閉K1、K3、K4打開活塞a,滴加一定量的濃鹽酸,給A加熱當(dāng)B中溶液變黃時,停止加熱,夾緊彈簧夾K2打開活塞b,使約2mL的溶液流入D試管中,檢驗其中的離子打開彈簧夾K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段時間后夾緊彈簧夾K3更新試管D,重復(fù)過程,檢驗B溶液中的離子(1)過程的目的是排出裝置中的空氣,防止干擾(2)棉花中浸潤的溶液化學(xué)式為NaOH溶液(3)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O(4)過程中檢驗其中Fe3+和Fe2+的試劑分別為KSCN溶液和酸性KMnO4溶液確定有Fe3+和
16、Fe2+現(xiàn)象分別是出現(xiàn)血紅色和紫紅色退色(5)過程,檢驗B溶液中是否含有SO42的操作是先加鹽酸酸化,無現(xiàn)象,再加氯化鋇溶液,出現(xiàn)白色沉淀,說明含有SO42(6)甲、乙、丙三位同學(xué)分別完成了上述實驗,他們的檢測結(jié)果一定能夠證明氧化性:Cl2Fe3+SO2的是乙、丙(填“甲”“乙”“丙”) 過程B溶液中含有的離子過程B溶液中含有的離子甲 有Fe3+無Fe2+有SO42乙 既有Fe3+又有Fe2+有SO42丙 有Fe3+無Fe2+有Fe2+考點:性質(zhì)實驗方案的設(shè)計 專題:實驗設(shè)計題分析:(1)通入一段時間N2,排出裝置中的氧氣;(2)氯氣和二氧化硫都是有毒氣體,可以用氫氧化鈉來吸收;(3)A中發(fā)生
17、二氧化錳與濃鹽酸的反應(yīng),生成氯化錳、氯氣、水;(4)檢驗三價鐵用KSCN溶液,在含有三價鐵的溶液中檢驗二價鐵用酸性KMnO4溶液;(5)在檢驗SO42時,加入氯化鋇之前要先加鹽酸以排除CO32離子的干擾;(6)乙中第一次,說明氯氣不足,氯氣氧化性大于鐵離子,第二次有硫酸根離子,說明發(fā)生二氧化硫與鐵離子的反應(yīng),則氧化性鐵離子大于二氧化硫,丙中第一次有Fe3+,無Fe2+,則氯氣的氧化性大于鐵離子,第二次有亞鐵離子,說明發(fā)生二氧化硫與鐵離子的反應(yīng),則氧化性鐵離子大于二氧化硫解答:解:(1)打開K1K4,關(guān)閉K5、K6,通入一段時間N2,目的是排出裝置中的氧氣,故答案為:排出裝置中的空氣,防止干擾;
18、(2)棉花中浸有NaOH溶液,吸收多余氯氣、二氧化硫,防止污染空氣,故答案為:NaOH溶液;(3)A中發(fā)生二氧化錳與濃鹽酸的反應(yīng),生成氯化錳、氯氣、水,該反應(yīng)為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O,故答案為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O;(4)檢驗三價鐵用KSCN溶液,三價鐵離子遇KSCN溶液立即出現(xiàn)血紅色,在含有三價鐵的溶液中檢驗二價鐵用酸性KMnO4溶液,利用酸性KMnO4溶液將二價鐵氧化而使溶液退色,故答案為:KSCN溶液;酸性KMnO4溶液;出現(xiàn)血紅色;紫紅色退色;(5)在檢驗SO42時,加入氯化鋇之前要先加鹽酸以排除CO32離子的干擾即先加鹽
19、酸酸化,無現(xiàn)象,再加氯化鋇溶液,出現(xiàn)白色沉淀,說明含有SO42;故答案為:先加鹽酸酸化,無現(xiàn)象,再加氯化鋇溶液,出現(xiàn)白色沉淀,說明含有SO42;(6)乙中第一次,說明氯氣不足,氯氣氧化性大于鐵離子,第二次有硫酸根離子,說明發(fā)生二氧化硫與鐵離子的反應(yīng),則氧化性鐵離子大于二氧化硫,丙中第一次有Fe3+,無Fe2+,則氯氣的氧化性大于鐵離子,第二次有亞鐵離子,說明發(fā)生二氧化硫與鐵離子的反應(yīng),則氧化性鐵離子大于二氧化硫;故答案為:乙、丙點評:本題考查性質(zhì)實驗方案的設(shè)計及氧化還原反應(yīng),明確裝置的作用及發(fā)生的反應(yīng)是解答的關(guān)鍵,注意氧化性的比較是解答的難點,題目難度較大9(15分)(2015滕州市校級模擬)
20、肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,廣泛用于火箭推進劑、有機合成及燃料電池,NO2的二聚體N2O4則是火箭中常用氧化劑試回答下列問題(1)肼的結(jié)構(gòu)式為(2)肼燃料電池原理如圖1所示,左邊電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式N2H44e+4OH=N2+4H2O(3)火箭常用N2O4作氧化劑,肼作燃料,已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H=67.7kJmol1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)H=534.0kJmol12NO2(g)N2O4(g)H=52.7kJmol1寫出氣態(tài)肼在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g
21、)H=947.6 kJmol1(4)聯(lián)氨的工業(yè)生產(chǎn)常用氨和次氯酸鈉為原料獲得,也可在催化劑作用下,用尿素和次氯酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液反應(yīng)獲得,尿素法反應(yīng)的離子方程式為CO(NH2)2+ClO+2OH=N2H4+CO32+Cl+H2O(5)如圖2所示,A是由導(dǎo)熱材料制成的密閉容器,B是一耐化學(xué)腐蝕且易于傳熱的透明氣囊關(guān)閉K2,將各1mol NO2通過K1、K3分別充入A、B中,反應(yīng)起始時A、B的體積相同且均為a LB中可通過觀察氣囊B的體積不再減小或氣體顏色不再變化判斷可逆反應(yīng)2NO2N2O4已經(jīng)達到平衡若平衡后在A容器中再充入0.5mol N2O4,則重新到達平衡后,平衡混合氣中NO2的體積
22、分?jǐn)?shù)變小(填“變大”“變小”或“不變”)若容器A中到達平衡所需時間為t s,達到平衡后容器內(nèi)壓強為起始壓強的8倍,則平均化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)等于molL1s1若打開K2,平衡后B容器的體積縮至0.4a L,則打開K2之前,氣球B體積為0.7aL考點:化學(xué)平衡的計算;離子方程式的書寫;用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算;原電池和電解池的工作原理 分析:(1)肼又稱做連氨,由兩個氨基相連;(2)左端為負(fù)極,在堿性電解質(zhì)中失去電子生成氮氣和水;(3)利用蓋斯定律來計算2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)的反應(yīng)熱;(4)在高錳酸鉀催化劑存在下,尿素和次氯酸鈉、氫氧化鈉溶液反應(yīng)
23、生成聯(lián)氨、另外兩種鹽和水,結(jié)合質(zhì)量守恒定律來書寫離子反應(yīng)方程式;(5)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化;根據(jù)壓強對化學(xué)平衡的移動的影響因素來回答;根據(jù)反應(yīng)前后氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比來回答;根據(jù)等效平衡分析解答:解:(1)肼由兩個氨基相連而成,結(jié)構(gòu)式為,故答案為:; (2)左端為負(fù)極,在堿性電解質(zhì)中失去電子生成氮氣和水,電極反應(yīng)為N2H44e+4OH=N2+4H2O,故答案為:N2H44e+4OH=N2+4H2O;(3)由N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H=67.7kJmol1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g
24、)H=534.0kJmol1 2NO2(g)N2O4(g)H=52.7kJmol1 根據(jù)蓋斯定律可知×2得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g),H=(534.0kJmol1)×2(67.7kJmol1)(52.7kJmol1)=947.6 kJmol1,即熱化學(xué)方程式為2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=947.6 kJmol1,故答案為:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=947.6 kJmol1;(4)由在高錳酸鉀催化劑存在下,尿素和次氯酸鈉、氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成聯(lián)氨、另外兩種鹽和水,
25、根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知兩種鹽為氯化鈉和碳酸鈉,該反應(yīng)為CO(NH2)2+ClO+2OH=N2H4+CO32+Cl+H2O,故答案為:CO(NH2)2+ClO+2OH=N2H4+CO32+Cl+H2O;(5)B是一個氣體壓強不變的容器,所以當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,混合氣體的顏色和氣囊體積不再改變,故答案為:氣囊B的體積不再減小或氣體顏色不再變化;再加入氣體,相當(dāng)于增大壓強,化學(xué)平衡正向移動,二氧化氮的百分含量會減小,故答案為:變?。?NO2N2O4起始(mol):1 0變化(mol):2 x平衡(mol):12x x 則=0.8,解得x=0.2mol,所以平均化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=mol/(Ls
26、)=mol/(Ls),故答案為:mol/(Ls);打開K2,則相當(dāng)于是在等溫等壓時的平衡,因此平衡時等效的由于此時反應(yīng)物的物質(zhì)的量是B中的二倍,所以打開K2之前,氣球B體積為(aL+0.4aL)÷2=0.7aL,故答案為:0.7a點評:本題考查了化學(xué)平衡的計算和蓋斯定律等知識點,難點是根據(jù)等效平衡進行計算,難度較大10(14分)(2015江西模擬)鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3(可表示為FeOTiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等雜質(zhì)利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料(鈦酸鋰Li4Ti5O12和磷酸亞鐵鋰LiFePO4)的工業(yè)流程如圖所示:已知:FeTiO3與鹽酸反應(yīng)的離子方程
27、式為:FeTiO3+4H+4Cl=Fe2+TiOCl42+2H2O(1)化合物FeTiO3中鐵元素的化合價是+2(2)濾渣A的成分是SiO2(3)濾液B中TiOCl42轉(zhuǎn)化生成TiO2的離子方程式是TiOCl42+H2O=TiO2+2H+4Cl(4)反應(yīng)中固體TiO2轉(zhuǎn)化成(NH4)2Ti5O15溶液時,Ti元素的浸出率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示反應(yīng)溫度過高時,Ti元素浸出率下降的原因是溫度過高時,反應(yīng)物氨水(或雙氧水)受熱易分解(5)反應(yīng)的化學(xué)方程式是(NH4)2Ti5O15+2 LiOH=Li2Ti5O15+2NH3H2O(或2NH3+2H2O)(6)由濾液D制備LiFePO4的過程中,所需
28、 17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比是20:9(7)若采用鈦酸鋰(Li4Ti5O12)和磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)作電極組成電池,其工作原理為:Li4Ti5O12+3LiFePO4+3FePO4該電池充電時陽極反應(yīng)式是LiFePO4e=FePO4+Li+考點:制備實驗方案的設(shè)計;電解原理;物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用 專題:電化學(xué)專題;元素及其化合物分析:(1)根據(jù)反應(yīng)FeTiO3+4H+4Cl=Fe2+TiOCl42+2H2O,不是非氧化還原反應(yīng),可以判斷鐵元素化合價為+2價;(2)MgO、CaO、SiO2等雜質(zhì)中,二氧化硅不溶于稀鹽酸,成為濾渣A;(3)根據(jù)流程圖示,TiOCl
29、42在溶液中加熱與水反應(yīng)生成二氧化鈦沉淀;(4)二氧化鈦與氨水、雙氧水反應(yīng)生成NH4)2Ti5O15,溫度過高,雙氧水和氨水都容易分解;(5)反應(yīng)3是(NH4)2Ti5O15與強氧化鋰反應(yīng)生成Li2Ti5O15沉淀和氨水;(6)根據(jù)電子守恒找出雙氧水與草酸的關(guān)系式,然后列式計算計算出17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比;(7)充電時按照電解槽進行分析,陽極氧化陰極還原,寫出陽極放電的電解方程式即可解答:解:(1)反應(yīng)FeTiO3+4H+4Cl=Fe2+TiOCl42+2H2O中,不是非氧化還原反應(yīng),可以判斷鐵元素化合價為+2價,故答案為:+2;(2)由于雜質(zhì)中二氧化硅不溶于鹽酸,所以濾渣A成分是
30、二氧化硅,故答案為:SiO2;(3)根據(jù)流程可知,TiOCl42在溶液中加熱與水反應(yīng)生成二氧化鈦沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:TiOCl42+H2O=TiO2+2H+4Cl,故答案為:TiOCl42+H2O=TiO2+2H+4Cl;(4)由于二氧化鈦與氨水、雙氧水反應(yīng)生成NH4)2Ti5O15時,溫度過高,雙氧水和氨水都容易分解,所以反應(yīng)溫度過高時,Ti元素浸出率下降,故答案為:溫度過高時,反應(yīng)物氨水(或雙氧水)受熱易分解;(5)根據(jù)流程圖示可知,反應(yīng)3是(NH4)2Ti5O15與強氧化鋰反應(yīng)生成Li2Ti5O15沉淀和氨水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:(NH4)2Ti5O15+2 LiOH=Li2Ti5
31、O15+2NH3H2O(或2NH3+2H2O),故答案為:(NH4)2Ti5O15+2 LiOH=Li2Ti5O15+2NH3H2O(或2NH3+2H2O);(6)根據(jù)電子守恒,氧化鐵元素轉(zhuǎn)移的電子就等于鐵離子氧化草酸轉(zhuǎn)移的電子數(shù),因此可得關(guān)系式:H2O2H2C2O4,設(shè)雙氧水質(zhì)量為x,草酸質(zhì)量為y, 34 90 x×17% y 34y=90×x×17%,x:y=20:9,17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比為20:9,故答案為:20:9;(7)充電時,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),LiFePO4失去電子生成FePO4,電極反應(yīng)為:LiFePO4e=FePO4+Li+,故答案為
32、:LiFePO4e=FePO4+Li+點評:本題借助利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料流程,考查了化合價判斷、離子方程式書寫、電極方程式書寫、化學(xué)計算等知識,涉及的內(nèi)容較多,綜合性較強,充分考查了學(xué)生的綜合能力,本題難度中等三、【化學(xué)選修2:化學(xué)與技術(shù)】(共1小題,滿分15分)11(15分)(2015滕州市校級模擬)火山噴發(fā)所產(chǎn)生的硫黃可用于生產(chǎn)重要的化工原料硫酸某企業(yè)用如圖1所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸:請回答下列問題:(1)硫酸的用途非常廣泛,可應(yīng)用于下列哪些方面BCD(可多選)A橡膠的硫化B表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成C鉛蓄電池的生產(chǎn)D過磷酸鈣的制備(2)為充分利用反應(yīng)放出的熱量,接觸室中應(yīng)
33、安裝熱交換器(填設(shè)備名稱)吸收塔中填充有許多瓷管,其作用是增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面,有利于三氧化硫的吸收(3)如果進入接觸室的混合氣(含SO2體積分?jǐn)?shù)為7%、O2為ll%、N2為82%)中SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強的關(guān)系如圖2所示在實際生產(chǎn)中,SO2催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓和450,而沒有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點對應(yīng)的反應(yīng)條件,其原因分別是不選B點,壓強越大對設(shè)備的投資越大,消耗的動能大,SO2的轉(zhuǎn)化率在1個大氣壓時,已經(jīng)很高了,再提高壓強SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大;不選C點,因為C點溫度低,SO2的轉(zhuǎn)化率雖然很高,但是催化劑的催化效率降低,450時催化劑的催化效率最高,所以選擇A點
34、,不選擇C點(4)為使硫黃充分燃燒,經(jīng)流量計l通入燃燒室的氧氣過量50%;為提高SO2轉(zhuǎn)化率,經(jīng)流量計2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時理論需氧量的2.5倍;則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計l和流量計2的空氣體積比應(yīng)為6:5假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95%,b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為0.39% (空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按0.2計),(5)工業(yè)對硫酸廠尾氣的處理方法一般是用氨水來吸收考點:工業(yè)制取硫酸 專題:元素及其化合物;化學(xué)應(yīng)用分析:(1)A、橡膠硫化所用到的為單質(zhì)硫;B、烷基苯磺酸鈉中含有磺酸基,制取過程中需要發(fā)生磺化反應(yīng);C、鉛蓄電池中需要用到硫酸和硫酸鉛;D、過磷酸鈣的制取過程中需
35、要濃硫酸和磷礦石;(2)充分利用能量,應(yīng)安裝熱交換器,吸引塔中填充許多瓷管,增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面;(3)從溫度、壓強對SO2的轉(zhuǎn)化率進行分析;(4)假設(shè)SO2的體積為x,經(jīng)流量計1通入燃燒室的氧氣過量50%,則流量計1中通入氧氣的體積為1.5x,經(jīng)流量計2的氧氣量為接觸室中SO2完全氧化時理論需氧量的2.5倍,則流量計2中通入氧氣的體積為2.5×0.5x=1.25x,則流量計1中通入空氣的體積為7.5x,流量計2中通入空氣的體積為6.25x;燃燒室剩余空氣6.5x,接觸室剩余空氣6.25x0.5×0.95x=5.775x,剩余SO20.05x,故b管尾氣中SO2的體
36、積分?jǐn)?shù)=,據(jù)此分析解答;(5)二氧化硫是酸性氧化物,可用堿性物質(zhì)氨水來處理;解答:解:(1)A、橡膠硫化所用到的為單質(zhì)硫,故A錯誤;B、烷基苯磺酸鈉中含有磺酸基,制取過程中需要發(fā)生磺化反應(yīng),磺化反應(yīng)就是與硫酸發(fā)生的取代反應(yīng),故B正確;C、鉛蓄電池中需要用到硫酸作電解質(zhì)溶液,故C正確;D、過磷酸鈣的制取過程中需要濃硫酸和磷礦石,故D正確;故選:BCD;(2)充分利用能量,應(yīng)安裝熱交換器,吸引塔中填充許多瓷管,增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面,有利于三氧化硫的吸收,故答案為:熱交換器;增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面,有利于三氧化硫的吸收;(3)由圖2可知,不選B點,壓強越大對設(shè)備的投資越大,消耗的動能大
37、,SO2的轉(zhuǎn)化率在1個大氣壓時,已經(jīng)很高了,再提高壓強SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大;不選C點,因為C點溫度低,SO2的轉(zhuǎn)化率雖然很高,但是催化劑的催化效率降低,450時催化劑的催化效率最高,所以選擇A點,不選擇C點;故答案為:不選B點,壓強越大對設(shè)備的投資越大,消耗的動能大,SO2的轉(zhuǎn)化率在1個大氣壓時,已經(jīng)很高了,再提高壓強SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大;不選C點,因為C點溫度低,SO2的轉(zhuǎn)化率雖然很高,但是催化劑的催化效率降低,450時催化劑的催化效率最高,所以選擇A點,不選擇C點;(4)燃燒室中的反應(yīng)為S+O2SO2,假設(shè)SO2的體積為x,則流量計1中通入氧氣的體積為1.5x,接觸室中的反應(yīng)為2SO2
38、+O22SO3,則流量計2中通入氧氣的體積為2.5×0.5x=1.25x;流量計1中通入空氣的體積為7.5x,流量計2中通入空氣的體積為6.25x,故流經(jīng)流量計1和流量計2的空氣體積比應(yīng)為7.5x:6.25x=6:5;燃燒室剩余空氣6.5x,接觸室剩余空氣6.25x0.5×0.95x=5.775x,剩余SO20.05x,故b管尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)為=0.39%;故答案為:6:5;0.39%;(5)硫酸工業(yè)的尾氣中含有二氧化硫,二氧化硫是酸性氧化物,可用堿性物質(zhì)氨水來處理,故答案為:用氨水來吸收;點評:本題是對化學(xué)與技術(shù)及工業(yè)生產(chǎn)的考查,需要學(xué)生細(xì)讀生產(chǎn)工藝圖中各物質(zhì)的變化
39、進行解答,把握氨堿法、制備濃硫酸的工藝流程及設(shè)備的作用、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為解答的關(guān)鍵,題目難度中等四、【化學(xué)選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(共1小題,滿分15分)12(15分)(2015滕州市校級模擬)(1)原子序數(shù)小于36的元素Q和T,在周期表中既處于同一周期又位于同一族,且原子序數(shù)T比Q多2,Q基態(tài)原子的外圍電子(價電子)排布式為3d64s2,T2+的未成對電子數(shù)是2;(2)中國古代四大發(fā)明之一黑火藥,它的爆炸反應(yīng)為S+2KNO3+3CA+N2+3CO2(其中A的化學(xué)式未知)除S外,上列元素的電負(fù)性從大到小依次為ONCK在生成物中,A的晶體類型為離子晶體;、,CO2中心原子軌道的雜化類型是sp已知
40、CN與N2結(jié)構(gòu)相似,推算HCN分子中鍵與鍵數(shù)目之比為1:1(3)元素金(Au)處于周期表中的第六周期,與Cu同族,一種銅金合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu),在晶胞中Cu原子處于面心,Au原子處于頂點位置,則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為3:1;該晶體中,原子之間的作用力是金屬鍵;上述晶體具有儲氫功能,氫原子可進入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中若將Cu原子與Au原子等同看待,該晶體儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與CaF2結(jié)構(gòu)相似,該晶體儲氫后的化學(xué)式應(yīng)為Cu3AuH8考點:原子核外電子排布;元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用;晶胞的計算;原子軌道雜化方式及雜化類型判斷 專題:原子組成與結(jié)構(gòu)專題;化學(xué)
41、鍵與晶體結(jié)構(gòu)分析:(1)原子序數(shù)小于36的元素Q和T,在周期表中既處于同一周期又位于同一族,則Q、T處于第族,且原子序數(shù)T比Q多2,則Q為Fe元素,T為Ni元素,再經(jīng)過核外電子排布規(guī)律解答;(2)同周期自左而右電負(fù)性增大,金屬性越強電負(fù)性越小,據(jù)此解答;由原子守恒可知,物質(zhì)A為K2S,屬于離子化合物;含極性共價鍵的分子為CO2,分子中C原子形成2個C=O鍵,不含孤對電子,雜化軌道數(shù)目為2;CN與N2結(jié)構(gòu)相似,C原子與N原子之間形成三鍵,則HCN分子結(jié)構(gòu)式為HCN,三鍵中含有1個鍵、2個鍵,單鍵屬于鍵;(3)元素金(Au)處于周期表中的第六周期,與Cu同族,則最外層電子數(shù)為1,以此判斷電子排布式
42、,利用均攤法計算晶胞;CaF2的結(jié)構(gòu)如圖,利用均攤法計算解答:解:(1)原子序數(shù)小于36的元素Q和T,在周期表中既處于同一周期又位于同一族,則Q、T處于第族,且原子序數(shù)T比Q多2,則Q為Fe元素,T為Ni元素,F(xiàn)e元素是26號元素,F(xiàn)e原子價電子排布式為3d64s2,Ni2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23d8,3d能級有2個單電子,故答案為:3d64s2;2;(2)同周期自左而右電負(fù)性增大,金屬性越強電負(fù)性越小,故電負(fù)性O(shè)NCK,故答案為:ONCK;由原子守恒可知,物質(zhì)A為K2S,屬于離子化合物,屬于離子晶體,含極性共價鍵的分子為CO2,分子中C原子形成2個C=O鍵,不含孤對電子
43、,雜化軌道數(shù)目為2,為sp雜化方式,故答案為:離子晶體;sp;CN與N2結(jié)構(gòu)相似,C原子與N原子之間形成三鍵,則HCN分子結(jié)構(gòu)式為HCN,三鍵中含有1個鍵、2個鍵,單鍵屬于鍵,故HCN分子中鍵與鍵數(shù)目之比為1:1,故答案為:1:1;(3)元素金(Au)處于周期表中的第六周期,與Cu同族,則最外層電子數(shù)為1,則價電子排布式為5d106s1,在晶胞中Cu原子處于面心,N(Cu)=6×=3,Au原子處于頂點位置,N(Au)=8×=1,則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為3:1,為金屬晶體,原子間的作用力為金屬鍵鍵合力;CaF2的結(jié)構(gòu)如圖,氫原子可進入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中,則H原子應(yīng)位于晶胞內(nèi)部,則應(yīng)含有8個H,則化學(xué)式為Cu3AuH8;故答案為:5d106s1;3:1;金屬鍵;Cu3AuH8點評:本題考查電負(fù)性、電子排布式、雜化軌道、等電子體、晶胞的計算
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