2018年全國(guó)1卷化學(xué)試題及解析

./1.<2018年全國(guó)卷=1\*ROMANI>硫酸亞鐵鋰〔LiFePO4電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊硫酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬,其流程如下：下列敘述錯(cuò)誤的是<>A.合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用B.從"正極片"中可回收的金屬元素有Al、Fe、LiC."沉淀"反應(yīng)的金屬離子為Fe3+D.上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉[解析]A、廢舊電池中含有重金屬,隨意排放容易污染環(huán)境,因此合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用,A正確；B、根據(jù)流程的轉(zhuǎn)化可知從正極片中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li,B正確；C、得到含Li、P、Fe的濾液,加入堿液生成氫氧化鐵沉淀,因此"沉淀"反應(yīng)的金屬離子是Fe3＋,C正確；D、硫酸鋰能溶于水,因此上述流程中不能用硫酸鈉代替碳酸鈉,D錯(cuò)誤。[答案]D2.<2018年全國(guó)卷=1\*ROMANI>下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是<>A.蔗糖、果糖和麥芽糖均為雙糖B.酶是一類具有高選擇催化性能的蛋白質(zhì)C.植物油含不飽和脂肪酸酯,能使Br?/CCl4褪色D.淀粉和纖維素水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖[解析]A、果糖不能再發(fā)生水解,屬于單糖,A錯(cuò)誤；B、酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性和高度選擇性的蛋白質(zhì),B正確；C、植物油屬于油脂,其中含有碳碳不飽和鍵,因此能使Br2/CCl4溶液褪色,C正確；D、淀粉和纖維素均是多糖,其水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖,D正確。答案選A。[答案]A3.<2018年全國(guó)卷=1\*ROMANI>在生成和純化乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,下列操作未涉及的是<>A.AB.BC.CD.D[解析]A、反應(yīng)物均是液體,且需要加熱,因此試管口要高于試管底,A正確；[答案]D4.<2018年全國(guó)卷=1\*ROMANI>NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是<>A.16.25gFeCl3水解形成的Fe<OH>3膠體粒子數(shù)為0.1B.22.4L〔標(biāo)準(zhǔn)狀況氨氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NAC.92.0g甘油〔丙三醇中含有羥基數(shù)為1.0NAD.1.0molCH4與Cl2在光照下反應(yīng)生成的CH3Cl分子數(shù)為1.0NA[解析]A、16.25g氯化鐵的物質(zhì)的量是16.25g÷162.5g/mol＝0.1mol,由于氫氧化鐵膠體是分子的集合體,因此水解生成的Fe<OH>3膠體粒子數(shù)小于0.1NA,A錯(cuò)誤；B、標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氬氣的物質(zhì)的量是1mol,氬氣是一個(gè)Ar原子組成的單質(zhì),其中含有的質(zhì)子數(shù)是18NA,B正確；C、1分子丙三醇含有3個(gè)羥基,92.0g丙三醇的物質(zhì)的量是1mol,其中含有羥基數(shù)是3NA,C錯(cuò)誤；D、甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成的鹵代烴不止一種,因此生成的CH3Cl分子數(shù)小于1.0NA,D錯(cuò)誤。[答案]B5.<2018年全國(guó)卷=1\*ROMANI>環(huán)之間共用一個(gè)碳原子的化合物稱為螺環(huán)化合物,螺2,2]戊烷〔是最簡(jiǎn)單的一種。下列關(guān)于該化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是<>A.與環(huán)戊烯互為同分異構(gòu)體B.二氯代物超過(guò)兩種C.所有碳原子均處同一平面D.生成1molC5H12至少需要2molH2[解析]A、螺2,2]戊烷的分子式為C5H8,環(huán)戊烯的分子式也是C5H8,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,A正確；B、分子中的8個(gè)氫原子完全相同,二氯代物中可以取代同一個(gè)碳原子上的氫原子,也可以是相鄰碳原子上或者不相鄰的碳原子上,因此其二氯代物超過(guò)兩種,B正確；C、由于分子中4個(gè)碳原子均是飽和碳原子,而與飽和碳原子相連的4個(gè)原子一定構(gòu)成四面體,所以分子中所有碳原子不可能均處在同一平面上,C錯(cuò)誤；D、戊烷比螺2,2]戊烷多4個(gè)氫原子,所以生成1molC5H12至少需要2molH2,D正確。[答案]C6.<2018年全國(guó)卷=1\*ROMANI>主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外層電子數(shù)之和為10；W與Y同族；W與Z形成的化合物可與濃硫酸反應(yīng),其生成物可腐蝕玻璃。下列說(shuō)法正確的是<>A.常溫常壓下X的單質(zhì)為氣態(tài)B.Z的氫化物為離子化合物C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈堿性D.W與Y具有相同的最高化合價(jià)[解析]根據(jù)以上分析可知W、X、Y、Z分別是F、Na、Cl、Ca。則A、金屬鈉常溫常壓下是固態(tài),A錯(cuò)誤；B、CaH2中含有離子鍵,屬于離子化合物,B正確；C、Y與Z形成的化合物是氯化鈉,其水溶液顯中性,C錯(cuò)誤；D、F是最活潑的非金屬,沒(méi)有正價(jià),Cl元素的最高價(jià)是+7價(jià),D錯(cuò)誤。答案選B。[答案]B7.<2018年全國(guó)卷=1\*ROMANI>最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示,其中電極分別為ZnO@石墨烯〔石墨烯包裹的ZnO和石墨烯,石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+該裝置工作時(shí),下列敘述錯(cuò)誤的是<>A.陰極的電極反應(yīng)：CO2+2H++2e-＝CO+H2OB.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2+H2S＝CO+H2O+SC.石墨烯上的電勢(shì)比ZnO@石墨烯上的低D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需為酸性B、根據(jù)石墨烯電極上發(fā)生的電極反應(yīng)可知①+②即得到H2S－2e－＝2H＋+S,因此總反應(yīng)式為CO2+H2S＝CO+H2O+S,B正確；C、石墨烯電極為陽(yáng)極,與電源的正極相連,因此石墨烯上的電勢(shì)比ZnO@石墨烯電極上的高,C錯(cuò)誤；D、由于鐵離子、亞鐵離子均易水解,所以如果采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋,溶液需要酸性,D正確。[答案]C8.<2018年全國(guó)卷=1\*ROMANI>醋酸亞鉻<CH3COO>2Cr·H2O］為磚紅色晶體,難溶于冷水,易溶于酸,在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑,將三價(jià)鉻還原為二價(jià)鉻；二價(jià)鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,回答下列問(wèn)題：〔1實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻,目的是_________,儀器a的名稱是_______?！?將過(guò)量鋅粒和氯化鉻固體置于c中,加入少量蒸餾水,按圖連接好裝置,打開(kāi)K1、K2,關(guān)閉K3。①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________。②同時(shí)c中有氣體產(chǎn)生,該氣體的作用是_____________?！?打開(kāi)K3,關(guān)閉K1和K2。c中亮藍(lán)色溶液流入d,其原因是________；d中析出磚紅色沉淀,為使沉淀充分析出并分離,需采用的操作是___________、_________、洗滌、干燥?！?指出裝置d可能存在的缺點(diǎn)______________。[解析]〔1由于醋酸亞鉻易被氧化,所以需要盡可能避免與氧氣接觸,因此實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需煮沸后迅速冷卻,目的是去除水中溶解氧；根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器a是分液〔或滴液漏斗；%網(wǎng)〔2①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色,說(shuō)明Cr3＋被鋅還原為Cr2＋,反應(yīng)的離子方程式為Zn+2Cr3＋＝Zn2＋+2Cr2＋；②鋅還能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣,由于裝置中含有空氣,能氧化Cr2＋,所以氫氣的作用是排除c中空氣；〔3打開(kāi)K3,關(guān)閉K1和K2,由于鋅繼續(xù)與鹽酸反應(yīng)生成氫氣,導(dǎo)致c中壓強(qiáng)增大,所以c中亮藍(lán)色溶液能流入d裝置,與醋酸鈉反應(yīng)；根據(jù)題干信息可知醋酸亞鉻難溶于水冷水,所以為使沉淀充分析出并分離,需要采取的操作是〔冰浴冷卻、過(guò)濾、洗滌、干燥。〔4由于d裝置是敞開(kāi)體系,因此裝置的缺點(diǎn)是可能使醋酸亞鉻與空氣接觸被氧化而使產(chǎn)品不純。[答案]<1>.去除水中溶解氧<2>.分液〔或滴液漏斗<3>.Zn+2Cr3＋＝Zn2＋+2Cr2＋<4>.排除c中空氣<5>.c中產(chǎn)生H2使壓強(qiáng)大于大氣壓<6>.〔冰浴冷卻<7>.過(guò)濾<8>.敞開(kāi)體系,可能使醋酸亞鉻與空氣接觸9.<2018年全國(guó)卷=1\*ROMANI>焦亞硫酸鈉〔Na2S2O5在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉?wèn)題：〔1生產(chǎn)Na2S2O5,通常是由NaHSO3過(guò)飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過(guò)程的化學(xué)方程式__________?！?利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為：①pH=4.1時(shí),Ⅰ中為_(kāi)_________溶液〔寫化學(xué)式。②工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是__________?！?制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù),裝置如圖所示,其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)____________。電解后,__________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水,可得到Na2S2O5?！?Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測(cè)定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時(shí),取50.00mL葡萄酒樣品,用0.01000mol·L?1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗10.00mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________,該樣品中Na2S2O5的殘留量為_(kāi)___________g·L?1〔以SO2計(jì)。[解析]〔1亞硫酸氫鈉過(guò)飽和溶液脫水生成焦亞硫酸鈉,根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)的方程式為2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O；〔2①碳酸鈉飽和溶液吸收SO2后的溶液顯酸性,說(shuō)明生成物是酸式鹽,即Ⅰ中為NaHSO3；②要制備焦亞硫酸鈉,需要制備亞硫酸氫鈉過(guò)飽和溶液,因此工藝中加入碳酸鈉固體、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3過(guò)飽和溶液；〔3陽(yáng)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),陽(yáng)極區(qū)是稀硫酸,氫氧根放電,則電極反應(yīng)式為2H2O－4e－＝4H＋+O2↑。陽(yáng)極區(qū)氫離子增大,通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入a室與亞硫酸鈉結(jié)合生成亞硫酸鈉。陰極是氫離子放電,氫氧根濃度增大,與亞硫酸氫鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉,所以電解后a室中亞硫酸氫鈉的濃度增大?！?單質(zhì)碘具有氧化性,能把焦亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉,反應(yīng)的方程式為S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋；消耗碘的物質(zhì)的量是0.0001mol,所以焦亞硫酸鈉的殘留量〔以SO2計(jì)是。[答案]<1>.2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O<2>.NaHSO3<3>.得到NaHSO3過(guò)飽和溶液<4>.2H2O－4e－＝4H＋+O2↑<5>.a<6>.S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋<7>.0.12810.<2018年全國(guó)卷=1\*ROMANI>采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù),在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。回答下列問(wèn)題〔11840年Devil用干燥的氯氣通過(guò)干燥的硝酸銀,得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體,其分子式為_(kāi)__________?！?F.Daniels等曾利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時(shí)N2O5<g>分解反應(yīng)：其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示〔t=∞時(shí),N2O4<g>完全分解：t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1①已知：2N2O5<g>＝2N2O5<g>+O2<g>ΔH1=?4.4kJ·mol?12NO2<g>＝N2O4<g>ΔH2=?55.3kJ·mol?1則反應(yīng)N2O5<g>＝2NO2<g>+O2<g>的ΔH=_______kJ·mol?1。②研究表明,N2O5<g>分解的反應(yīng)速率。t=62min時(shí),測(cè)得體系中pO2=2.9kPa,則此時(shí)的=________kPa,v=_______kPa·min?1。③若提高反應(yīng)溫度至35℃,則N2O5<g>完全分解后體系壓強(qiáng)p∞<35℃>____63.1kPa〔填"大于""等于"或"小于",原因是________。④25℃時(shí)N2O4<g>2NO2<g>反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______kPa〔Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)?！?對(duì)于反應(yīng)2N2O5<g>→4NO2<g>+O2<g>,R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程：第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反應(yīng)第三步NO+NO3→2NO2快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_______〔填標(biāo)號(hào)>。A．v<第一步的逆反應(yīng)>＞v<第二步反應(yīng)>B．反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C．第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D．第三步反應(yīng)活化能較高[解析]〔1氯氣在反應(yīng)中得到電子作氧化劑,硝酸銀中只有氧元素化合價(jià)會(huì)升高,所以氧化產(chǎn)物是氧氣,分子式為O2；〔2①已知：ⅰ、2N2O5<g>＝2N2O4<g>+O2<g>△H1＝－4.4kJ/molⅱ、2NO2<g>＝N2O4<g>△H2＝－55.3kJ/mol根據(jù)蓋斯定律可知ⅰ÷2－ⅱ即得到N2O5<g>＝2NO2<g>+1/2O2<g>△H1＝＋53.1kJ/mol；②根據(jù)方程式可知氧氣與消耗五氧化二氮的物質(zhì)的量之比是1:2,又因?yàn)閴簭?qiáng)之比是物質(zhì)的量之比,所以消耗五氧化二氮減少的壓強(qiáng)是2.9kPa×2＝5.8kPa,則此時(shí)五氧化二氮的壓強(qiáng)是35.8kPa－5.8kPa＝30.0kPa,因此此時(shí)反應(yīng)速率v＝2.0×10－3×30＝6.0×10－2〔kPa·min－1；③由于溫度升高,容器容積不變,總壓強(qiáng)提高,且二氧化氮二聚為放熱反應(yīng),溫度提高,平衡左移,體系物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)提高,所以若提高反應(yīng)溫度至35℃,則N2O5<g>完全分解后體系壓強(qiáng)p∞<35℃>大于63.④根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知五氧化二氮完全分解時(shí)的壓強(qiáng)是63.1kPa,根據(jù)方程式可知完全分解時(shí)最初生成的二氧化氮的壓強(qiáng)是35.8kPa×2＝71.6kPa,氧氣是35.8kPa÷2＝17.9kPa,總壓強(qiáng)應(yīng)該是71.6kPa+17.9kPa＝89.5kPa,平衡后壓強(qiáng)減少了89.5kPa－63.1kPa＝26.4kPa,所以根據(jù)方程式2NO2<g>N2O4<g>可知平衡時(shí)四氧化二氮對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是26.4kPa,二氧化氮對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是71.6kPa－26.4kPa×2＝18.8kPa,則反應(yīng)的平衡常數(shù)?！?A、第一步反應(yīng)快,所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率,A正確；B、根據(jù)第二步和第三步可知中間產(chǎn)物還有NO,B錯(cuò)誤；C、根據(jù)第二步反應(yīng)生成物中有NO2可知NO2與NO3的碰撞僅部分有效,C正確；D、第三步反應(yīng)快,所以第三步反應(yīng)的活化能較低,D錯(cuò)誤。答案選AC。[答案]<1>.O2<2>.53.1<3>.30.0<4>.6.0×10－2<5>.大于<6>.溫度提高,體積不變,總壓強(qiáng)提高；NO2二聚為放熱反應(yīng),溫度提高,平衡左移,體系物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)提高<7>.13.4<8>.AC11.<2018年全國(guó)卷=1\*ROMANI>Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能,得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題：〔1下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為_(kāi)____、_____〔填標(biāo)號(hào)。A．B．C．D．〔2Li+與H?具有相同的電子構(gòu)型,r<Li+>小于r<H?>,原因是______?！?LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑,LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是______、中心原子的雜化形式為_(kāi)_____。LiAlH4中,存在_____〔填標(biāo)號(hào)。A．離子鍵B．σ鍵C．π鍵D．氫鍵〔4Li2O是離子晶體,其晶格能可通過(guò)圖<a>的Born?Haber循環(huán)計(jì)算得到?？芍?Li原子的第一電離能為_(kāi)_______kJ·mol?1,O=O鍵鍵能為_(kāi)_____kJ·mol?1,Li2O晶格能為_(kāi)_____kJ·mol?1?！?Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu),晶胞如圖<b>所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則Li2O的密度為_(kāi)_____g·cm?3〔列出計(jì)算式。[解析]〔1根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知Li的基態(tài)核外電子排布式為1s22s1,則D中能量最低；選項(xiàng)C中有2個(gè)電子處于2p能級(jí)上,能量最高；〔2由于鋰的核電荷數(shù)較大,原子核對(duì)最外層電子的吸引力較大,因此Li＋半徑小于H－；〔3LiAlH4中的陰離子是AlH4－,中心原子鋁原子含有的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4,且不存在孤對(duì)電子,所以空間構(gòu)型是正四面體,中心原子的雜化軌道類型是sp3雜化；陰陽(yáng)離子間存在離子鍵,Al與H之間還有共價(jià)單鍵,不存在雙鍵和氫鍵,答案選AB；〔4根據(jù)示意圖可知Li原子的第一電離能是1040kJ/mol÷2＝520kJ/mol；0.5mol氧氣轉(zhuǎn)化為氧原子時(shí)吸熱是249kJ,所以O(shè)＝O鍵能是249kJ/mol×2＝498kJ/mol；根據(jù)晶格能的定義結(jié)合示