2014年上海高考化学试卷及答案【解析版】

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2014年上海高考化学试卷及答案【解析版】

2014 年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷) 化学单科卷 考生注意: 1.本试卷满分 150 分,考试时间 120 分钟。 2.本考试设试卷和答题纸两部分,试卷包括试题与答题要求;所有答题必须涂或写在答题纸上;做 在试卷上一律不得分。 3.答题前,考生务必在答题纸上用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号,并将核 对后的条形码贴在指定位置上,在答题纸反面清楚地填写姓名。 4.答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的,答题时应特别注意,不能错位。 相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Zn-65 As-75 一、选择题(本题共 10 分,每小题 2 分,每小题只有一个正确选项) 1.“玉兔”号月球车用 Pu238 94 作为热源材料,下列关于 Pu238 94 的说法正确的是 A. Pu238 94 与 U238 92 互为同位素 B. Pu238 94 与 Pu239 94 互为同素异形体 C. Pu238 94 与 U238 92 具有完全相同的化学性质 D. Pu238 94 与 Pu239 94 具有相同的最外层电子 【答案】D 【解析】A、 Pu238 94 与 U238 92 两种核素的质子数不相同,不属于同位素,A 错误;B、 Pu238 94 与 Pu239 94 均属于 核素,不是单质,不能互称为同素异形体,二者互称为同位素,B 错误;C、 Pu238 94 与 U238 92 两种核素的质 子数不相同,不属于同种元素,不具有完全相同的化学性质,C 错误;D、 Pu238 94 与 Pu239 94 两种核素的质子 数相同,所以具有相同的最外层电子(94),D 正确。 2.下列试剂不会因为空气中的氧气而变质的是 A.过氧化钠 B.氢硫酸 C.硫酸亚铁 D.苯酚 【答案】A 【解析】A、过氧化钠和空气中二氧化碳、水蒸气反应而变质(2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑),与氧气无任何关系,A 选;B、氢硫酸易被空气中的氧气氧化而变质 (2H2S+O2=2S↓+2H2O),B 不选;C、硫酸亚铁中的铁元素是+2 价,易被空气中的氧气氧化生成+3 价而变 质,C 不选;D、苯酚中的酚羟基易被空气中的氧气氧化而显紫色,D 不选。 3.结构为…—CH=CH—CH=CH—CH=CH—CH=CH-…的高分子化合物用碘蒸气处理后,其导电能力大幅度提 高。上述高分子化合物的单体是 A.乙炔 B.乙烯 C.丙烯 D.1,3-丁二烯 【答案】A 【解析】根据高分子化合物的结构简式“…—CH=CH—CH=CH—CH=CH—CH=CH-…”可知,该物质属于 加聚产物,链节是-CH=CH-,因此单体是乙炔,答案选 A。 4.在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是 A.范德华力、范德华力、范德华力 B.范德华力、范德华力、共价键 C.范德华力、共价键、共价键 D.共价键、共价键、共价键 【答案】B 【解析】“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气”属于石蜡的 “三态”之间的转化,由于石蜡属于分子晶体, 所以转化的过程中要克服分子间作用力;“石蜡蒸气→裂化气”属于石油的裂化,属于化学变化,必然要 破坏化学键(共价键),答案选 B。 5.下列分离方法中,和物质的溶解度无关的是 A.升华 B.萃取 C.纸上层析 D.重结晶 【答案】A 【解析】A、物质从固态直接变成气态的过程(物理变化)叫升华,所以升华分离法只与物质的熔沸点 有关,与溶解度无关,A 不选;B、萃取(Extraction)指利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂 中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取,将 绝大部分的化合物提取出来的方法,B 选;C、纸上层析是利用混合物中各组分在固定相和流动相中的 溶解度不同而达到分离目的,常用滤纸作载体,滤纸上所吸收的水分作固定相,有机溶剂作流动相, 当流动相流过固定相时,各组分以不同的速度移动,从而使混合物分离,C 不选;D、重结晶法,就是 利用不同物质在同一溶剂中的溶解度的差异,通过先浓缩混合物,使混合物中的各物质含量达到一定 比例时,一种物质形成饱和溶液从溶液中结晶析出,D 不选。 二、选择题(本题共 36 分,每小题 3 分,每题只有一个正确选项) 6.今年是门捷列夫诞辰 180 周年,下列事实不能用元素周期律解释的只有 A.碱性:KOH > NaOH B.相对原子质量:Ar > K C.酸性 HClO4 > H2SO4 D.元素的金属性:Mg > Al 【答案】B 【解析】A、元素的金属性越强,其原子失电子能力越强、其对应氧化物的水化物碱性越强,金属性 K >Na,则碱性: KOH>NaOH,A 不选;B、相对原子质量的大小与元素周期律无关,B 选;C、非金属性 Cl>S>P,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,酸性 HClO4 > H2SO4,C 不选; D、同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,故元素的金属性:Mg > Al,D 不选。 7.下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是 A.H3O+ 和 OH― B.CO 和 N2 C.HNO2 和 NO2 ― D.CH3 + 和 NH4 + 【答案】D 【解析】A、H3O+的电子数等于 1×3+8-1=10,OH―的电子数等于 1+8+1=10,二者电子数相等,A 不选; B、CO 的电子数等于 6+8=14,N2 的电子数等于 7×2=14,二者电子数相等,B 不选;C、HNO2 的电子数等 于 1+7+8×2=24,NO2 ―的电子数等于 7+8×2+1=24,,二者电子数相等,C 不选;D、CH3 +的电子数等于 6+1×3-1=8, NH4 +的电子数等于 7+1×4-1=10,二者电子数不相等,D 选。 8.BeCl2 熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与 AlCl3 相似。由此可推测 BeCl2 A.熔融不导电 B.水溶液呈中性 C.熔点比 BeBr2 高 D.不与 NaOH 溶液反应 【答案】A 【解析】A、根据题目提供的信息“BeCl2 熔点较低,易升华,溶于醇和醚”,可知 BeCl2 形成的晶体属 于分子晶体,分子晶体的是由分子构成的晶体,故熔融状态下不导电,A 正确;B、根据题目提供的信息“BeCl2 化学性质与 AlCl3 相似”,由于 AlCl3 溶液中的 Al3+能发生水解(Al3++3H2O Al(OH)3+3H+)使溶液显酸性, 所以 BeCl2 水溶液显酸性,B 错误;C、BeCl2 和 BeBr2 形成的晶体都是分子晶体,且二者结构相似,故随着 相对分子质量的增大,熔沸点也逐渐的增大,C 错误;D、由“AlCl3 能与 NaOH 反应”可知 BeCl2 也能与 NaOH 反应,D 错误。 9.1,3-丁二烯和 2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下: CH2=CH—CH=CH2(g) + 2H2(g) → CH3CH2CH2CH3(g) + 236.6 kJ CH3-C≡C-CH3(g) + 2H2(g) → CH3CH2CH2CH3(g) + 272.7 kJ 由此不能判断 A.1,3-丁二烯和 2-丁炔稳定性的相对大小 B.1,3-丁二烯和 2-丁炔分子储存能量的相对高低 C.1,3-丁二烯和 2-丁炔相互转化的热效应 D.一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键键能之和的大小 【答案】D 【解析】根据盖斯定律可得 CH2=CH—CH=CH2(g) →CH3-C≡C-CH3(g) —36.1kJ,这说明 1,3-丁二烯(CH2=CH —CH=CH2(g))转化为 2-丁炔(CH3-C≡C-CH3(g))是吸热反应,故在质量相等的前提下,1,3-丁二烯(CH2=CH —CH=CH2(g))的能量要低于 2-丁炔(CH3-C≡C-CH3(g))的能量,1,3-丁二烯(CH2=CH—CH=CH2(g))的稳 定性要低于 2-丁炔(CH3-C≡C-CH3(g)),通过上述分子可知 ABC 均正确。 10.右图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置,下列方案正确的是 选项 X 收集气体 Y A 碱石灰 氯化氢 水 B 碱石灰 氨气 水 C 氯化钙 二氧化硫 氢氧化钠 D 氯化钙 一氧化氮 氢氧化钠 【答案】C 【解析】A、氯化氢是酸性气体,能和碱性干燥剂碱石灰发生反应,不能用碱石灰干燥,A 错误;B、 氨气密度小于空气,采用此方法收集氨气时应该是短口进,长口出,B 错误;C、二氧化硫是酸性气体,能 用中性干燥剂氯化钙干燥,且二氧化硫的密度大于空气,用向上排空气法收集,C 正确;D、一氧化氮极易 被空气氧化生成二氧化氮,不能用排空气法收集,D 错误。 11.向饱和澄清石灰水中加入少量 CaC2,充分反应后恢复到原来温度,所得溶液中 A.c(Ca2+)、c(OH―)均增大 B.c(Ca2+)、c(OH―)均保持不变 C.c(Ca2+)、c(OH―)均减小 D.c(OH―)增大、c(H+)减小 【答案】B 【解析】CaC2 能和水发生反应,反应的方程式为 CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH≡CH↑,伴随着该反应的发生, 溶剂水的质量逐渐减小,所以会有 Ca(OH)2 析出。由于温度不变,Ca(OH)2 的溶解度不发生改变,该溶液依 然是饱和溶液,所以 c(Ca2+)、c(OH―)均保持不变,答案选 B。 X Y 12.如右图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和 NaCl 溶液的 U 型管中,下列分析正确的是 A.K1 闭合,铁棒上发生的反应为 2H++2e→H2↑ B.K1 闭合,石墨棒周围溶液 pH 逐渐升高 C.K2 闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法 D.K2 闭合,电路中通过 0.002 NA 个电子时,两极共产生 0.001 mol 气体 【答案】B 【解析】A、K1 闭合时,该装置构成了 Fe—C—NaCl 溶液的原电池,铁作负极,发生氧化反应,电极反 应是 2Fe—4e—=2Fe2+,A 错误;B、C 棒作正极,发生的电极反应式 2H2O+O2+ 4e—=4OH—,故石墨棒周围溶 液 pH 逐渐升高,B 正确;C、K2 闭合时,该装置构成了 Fe—C—外加电源的电解池,C 作阳极,Fe 作阴极 而不被腐蚀,该方法称为外加电流的阴极保护法,C 错误;D、K2 闭合时,阳极的电极反应式是 2Cl——2e— = Cl2↑,阴极的电极反应式 2H++2e—= H2↑,所以当电路中通过 0.002 NA 个(相当于 0.002mol)电子时,生 成 H2 和 Cl2 的物质的量均为 0.001mol,则两极共产生 0.002mol 气体,D 错误。 13.催化加氢可生成 3-甲基己烷的是 A. CH2=CHCHCH2CH2CH2CH3 CH3 B. CH2=CH-CH-C CH3 CH C. CH3C=CHCH2CH3 CH=CH2 D. CH3CH2CH2CH2C=CH2 CH3 【答案】C 【解析】解题要根据有机物的加成特点解题。A、 CH2=CHCHCH2CH2CH2CH3 CH3 完全加成的产物是 (3—甲基庚烷),A 错误;B、 CH2=CH-CH-C CH3 CH 完全加成的 产物是 (3—甲基戊烷),B 错误;C、 CH3C=CHCH2CH3 CH=CH2 完全加成的产物是 (3—甲基己烷),C 正确;D、 CH3CH2CH2CH2C=CH2 CH3 完全加成的产物是 (2—甲基己烷),D 错误。 Fe C K1 K2 饱和 NaCl 溶液 G 14.只改变一个影响因素,平衡常数 K 与化学平衡移动的关系叙述错误的是 A.K 值不变,平衡可能移动 B.K 值变化,平衡一定移动 C.平衡移动,K 值可能不变 D.平衡移动,K 值一定变化 【答案】D 【解析】A、K 值代表化学平衡常数,平衡常数只与温度有关系,K 值不变只能说明温度不改变,但是 其他条件也可能发生改变,平衡也可能发生移动,A 正确;B、K 值变化,说明反应的温度一定发生了变化, 因此平衡一定移动,B 正确;C、平衡移动,温度可能不变,因此 K 值可能不变,C 正确;D、平衡移动, 温度可能不变,因此 K 值不一定变化,D 错误。 15.右图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3 的部分装置。下列操作正确的是 A.a 通入 CO2,然后 b 通入 NH3,c 中放碱石灰 B.b 通入 NH3,然后 a 通入 CO2,c 中放碱石灰 C.a 通入 NH3,然后 b 通入 CO2,c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 D.b 通入 CO2,然后 a 通入 NH3,c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 【答案】C 【解析】由于 CO2 在水中的溶解度比较小,而 NH3 极易溶于水,所以在实验中要先通入溶解度较大的 NH3,再通入 CO2,由于 NH3 极易溶于水,在溶于水时极易发生倒吸现象,所以通入 NH3 的导气管的末端不 能升入到溶液中,即 a 先通入 NH3,然后 a 通入 CO2,ABD 均错误;因为 NH3 是碱性气体,所以过量的 NH3 要用稀硫酸来吸收,故答案选 C。 16.含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质 砷和氢气。若砷的质量为 1.50 mg,则 A.被氧化的砒霜为 1.98 mg B.分解产生的氢气为 0.672 mL C.和砒霜反应的锌为 3.90 mg D.转移的电子总数为 6×10-3NA 【答案】C 【解析】A、根据题目提供的信息“砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)”, 可知 As 元素的化合价变化情况是 3 3  2 3 3As O AsH ,即在该反应中 As2O3 作氧化剂(被还原),A 错 误;B、所给的是氢气的体积,体积和外界条件有关,在没有指明具体的外界条件下,无法求出氢气的 体积,B 错误;C、根据元素守恒可知,在热玻璃管中生成的 As 单质的物质的量和参加反应 As2O3 中含 冷水 a 饱和 NaCl 溶液 b c 有的 As 元素的物质的量相等, 3 51.50 10 g( ) 2 1075 /n g mol    As mol,则 1( ) 2n 2 3As O ( )n As = 51 10 mol,根据 As 元素的化合价变化情况是 3 3  2 3 3As O AsH ,可知 51 10 mol As2O3 完全反应转 化为 AsH3 转移电子的物质的量是 41.2 10 mol,而 Zn 在此反应中的化合价变化情况是 0 2 Zn Zn ,故 参加反应 Zn 的物质的量是 41.2 10 2  = 56 10 mol,则 5 1 3( ) 6 10 mol 65 mol 3.9 10m g g       Zn =3.90 mg,C 正确;D、根据上述分析,转移的电子数 为 D 错误。 17.用 FeCl3 溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理 的是 A.若无固体剩余,则溶液中一定有 Fe3+ B.若有固体存在,则溶液中一定有 Fe2+ C.若溶液中有 Cu2+,则一定没有固体析出 D.若溶液中有 Fe2+,则一定有 Cu 析出 【答案】B 【解析】A、所得溶液中加入铁粉,发生的反应可能有 Fe+2FeCl3=3FeCl2, Fe+CuCl2═FeCl2+Cu, Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,若无固体剩余,说明铁粉以及生产的 Cu 全部参加反应,此时溶液中的可能含有 Fe3+,也有可能不含有 Fe3+,A 错误;B、若有固体存在,说明固体中一定含有 Cu,还有可能含有 Fe,因 此溶液中一定含有 Fe2+,B 正确;C、若溶液中有 Cu2+,那么可能会有部分 Cu2+和 Fe 置换出 Cu,所以不一 定没有固体析出,C 错误;D、若溶液中有 Fe2+,如若溶液中 Fe3+过量,则不一定有 Cu 析出,D 错误。 三、选择题(本题共 20 分,每小题 4 分,每小题有一个或两个正确选项。只有一个正确选 项的,多选不给分;有两个正确选项的,选对一个给 2 分,选错一个,该小题不给分) 18.某未知溶液可能含 Cl―、CO32―、Na+、SO42―、Al3+,将溶液滴在蓝色石蕊试纸上,试纸变红。取少量 试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成;在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。 下列判断合理的是 A.一定有 Cl― B.一定有 SO42― C.一定没有 Al3+ D.一定没有 CO32― 【答案】BD 【解析】由题目所给信息“将溶液滴在蓝色石蕊试纸上,试纸变红”,说明溶液显酸性,则 CO32―一定 不存在(CO32―+2H+=H2O+CO2↑);“滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成”,说明白色沉淀是 BaSO4,则溶液中一定存在 SO42―;“在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀”,说明白色沉淀是 AgCl, 由于在检验“SO42―”时加入 BaCl2,带入了一部分 Cl―,所以无法确认溶液中是否含有 Cl―。根据溶液电中 性原则,所以该溶液中还有阳离子 Na+、Al3+中的至少一种。综上分析,BD 正确。 19.下列反应与 Na2O2+SO2→Na2SO4 相比较,Na2O2 的作用相同的是 A.2Na2O2+CO2→2Na2CO3+O2 B.2Na2O2+2SO3→2Na2SO4+O2 C.Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O2 D.3Na2O2+Cr2O3→2Na2CrO4+Na2O 【答案】D 【解析】氧化还原反应 Na2O2+SO2→Na2SO4 中,Na2O2 是氧化剂,SO2 是还原剂;A、2Na2O2+CO2→2Na2CO3 +O2 反应中,Na2O2 既是氧化剂也是还原剂,A 不选;B、2Na2O2+2SO3→2Na2SO4+O2 反应中,Na2O2 既是 氧化剂也是还原剂,B 不选;C、Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O2 属于非氧化还原反应,C 不选;D、3Na2O2 +Cr2O3→2Na2CrO4+Na2O 反应中,Na2O2 是氧化剂,D 选。 20.向等物质的量浓度的 NaOH 和 Na2CO3 的混合溶液中加入稀盐酸。下列离子方程式与事实不相符的是 A.OH―+CO32―+2H+→HCO3 ―+H2O B.2OH―+CO32―+3H+→HCO3 ―+2H2O C.2OH―+CO32―+4H+→CO2↑+3H2O D.OH―+CO32―+3H+→CO2↑+2H2O 【答案】C 【解析】根据题目提供的信息“向等物质的量浓度的 NaOH 和 Na2CO3 的混合溶液中加入稀盐酸”,可 知首先发生得到离子反应是 OH―+H+→H2O,再次是 CO32―+H+→HCO3 ―,最后是 HCO3 ―+H+→CO2↑+H2O。 如果只发生前两个反应,则总的离子方程式为 OH―+CO32―+2H+→HCO3 ―+H2O 或 2OH―+CO32―+3H+→ HCO3 ―+2H2O,AB 正确;如果三个反应均发生,则总的离子方程式为 OH―+CO32―+3H+→CO2↑+2H2O, D 正确。 21.室温下,甲、乙两烧杯均盛有 5 mL pH=3 的某一元酸溶液,向乙烧杯中加水稀释至 pH=4。关于甲、乙 烧杯中溶液的描述正确的是 A.溶液的体积 10V 甲≤V 乙 B.水电离出的 OH―浓度:10c(OH―)甲≤c(OH―)乙 C.若分别用等浓度的 NaOH 溶液完全中和,所得溶液的 pH:甲≤乙 D.若分别与 5 mL pH=11 的 NaOH 溶液反应,所得溶液的 pH :甲≤乙 【答案】AD 【解析】A、如果酸是强酸,当 PH=3 升高到 PH=4,需要溶液稀释 10 倍。如果酸是弱酸,当 PH=3 升高 到 PH=4,需要溶液稀释大于 10 倍,则溶液的体积是 10V 甲≤V 乙,A 正确;B、酸性溶液中,酸电离出的 H+会抑制水的电离,则甲烧杯中的 H+浓度是乙烧杯中 H+浓度的 10 倍,因此水电离出的 OH—浓度:10c(OH―) 甲=c(OH―)乙,B 错误;C、如果生成的盐不水解,则溶液的 PH 相等。如若盐水解,则甲烧杯中溶液的碱性强 于乙烧杯中溶液的碱性,因此所得溶液的 PH:乙≤甲,C 错误;D、若分别于 5 mL pH=11 的 NaOH 溶液反 应,如果是强酸,则均是恰好反应,溶液显中性。如果是弱酸,则酸过量,但甲烧杯中酸的浓度大,pH 小,因此,所得溶液的 pH:甲≤乙,D 正确。 22.已知:2Na[Al(OH)4]+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O,向含 2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol Na[Al(OH)4] 的混合溶液中慢慢通入 CO2,则通入 CO2 的量和生成沉淀的量的关系正确的是 选项 A B C D n(CO2)(mol) 2 3 4 5 n(沉淀)(mol) 1 2 3 3 【答案】AC 【解析】含 NaOH、Ba(OH)2、 Na[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入 CO2,发生的离子反应有:Ba2++2OH— +CO2=BaCO3↓+H2O、2OH—+CO2= CO32—+H2O、2[Al(OH)4] —+ CO2= 2Al(OH)3↓+ CO32—+H2O、CO32— +H2O+CO2=2HCO3 —。 A、当通入的 n(CO2) =2 mol 时,发生的离子反应是 Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O 和 2OH—+CO2= CO32— +H2O,所以产生的沉淀是 BaCO3 且 n(沉淀)=1mol,A 正确;B、当通入的 n(CO2) =3 mol 时,发生的离子反 应是 Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O、2OH—+CO2= CO32—+H2O、2[Al(OH)4] —+ CO2= 2Al(OH)3↓+ CO32—+H2O,所 以产生的沉淀是 BaCO3 和 Al(OH)3 且 n(沉淀)之和是 3mol(1mol BaCO3 和 2mol Al(OH)3),B 错误;C、当通 入的 n(CO2) =4 mol 时,发生的离子反应是 Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O、2OH—+CO2= CO32—+H2O、2[Al(OH)4] —+ CO2= 2Al(OH)3↓+ CO32—+H2O、CO32—+H2O+CO2=2HCO3 —,所以产生的沉淀是 BaCO3 和 Al(OH)3 且 n(沉淀) 之和是 3mol(1mol BaCO3 和 2mol Al(OH)3),C 正确;D、当通入的 n(CO2) =5 mol 时,部分的 BaCO3 会发生 反应,生成的沉淀要小于 3mol,D 错误。 四、(本题共 12 分) 合成氨工艺的一个重要工序是铜洗,其目的是用铜液[醋酸二氨合铜(Ⅰ)、氨水]吸收在生产过程中 产生的 CO 和 CO2 等气体。铜液吸收 CO 的反应是放热反应,其反应方程式为: Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 ⇌ [Cu(NH3)3CO]Ac 完成下列填空: 23.如果要提高上述反应的反应速率,可以采取的措施是______________。(选填编号) a.减压 b.增加 NH3 的浓度 c.升温 d.及时移走产物 24.铜液中的氨可吸收二氧化碳,写出该反应的化学方程式。 _______________________________________________________________________ 25.简述吸收 CO 及铜液再生的操作步骤(注明吸收和再生的条件) __________________________________________________________________________ 26.铜液的组成元素中,短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为___________________。 其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是_____________________________。 通过比较___________________________可判断氮、磷两种元素的非金属性强弱。 27.已知 CS2 与 CO2 分子结构相似,CS2 的电子式是_______________________。 CS2 熔点高于 CO2,其原因是_______________________________________。 【答案】 23.Bc 24.2NH3+CO2+H2O→(NH4)2CO3 (NH4)2CO3+ CO2+H2O→2 NH4HCO3 25.①低温加压下吸收 CO;②然后将铜洗液转移至另一容器中;③高温低压下释放 CO,然后将铜洗 液循环利用 26.C>N>O>H; ;NH3 和 PH3 的稳定性 27. CS2 和 CO2 都是分子晶体,CS2 相对分子质量大,分子间作用力大。 【解析】23.a.减压,导致反应物的浓度降低,反应速率减慢;b.增加 NH3 的浓度,增大了反应物 的浓度,反应速率加快;c.升温,化学反应速率加快; d.及时移走产物,降低了生成物的浓度,反应 速率减慢。 24.铜液中的氨水(碱性)能与 CO2 发生反应,当 CO2 适量时发生的反应为 2NH3+CO2+H2O→(NH4)2CO3, 当 CO2 过量时发生的反应为 (NH4)2CO3+ CO2+H2O→2 NH4HCO3; 25.由化学方程式“Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 ⇌ [Cu(NH3)3CO]Ac ”以及“铜液吸收 CO 的反应是放热反应” 可知,该反应是体积减小的放热反应,因此吸收 CO 最适宜的条件是低温高压,即①低温加压下吸收 CO; ②然后将铜洗液转移至另一容器中;③高温低压下释放 CO,然后将铜洗液循环利用。 26.铜液的组成元素中属于短周期元素有 C、H、O、N,根据原子半径变化规律可知,原子半径 C>N>O>H; 氮元素原子最外层有 5 个电子,根据核外电子排布的规律可知最外层排布的轨道式是 ;比较元素的非金属性强弱,我们可以通过比较元素气态氢化物低温稳定性或者 元素最高价氧化物的水化物的酸性进行判断。 27.根据题目中的信息“CS2 与 CO2 分子结构相似”,根据 CO2 的电子式( )可以写出 CS2 的电子式( );因为“CS2 与 CO2 分子结构相似”,对于组成和结构相似的物质,相对分子质 量越大(分子间作用力就越强),熔沸点就越高,所以 CS2 的熔沸点高于 CO2。 五、(本题 12 分) 硫在自然界中以游离态和多种化合态形式出现。硫的化合物大多具有氧化性或还原性。许多金属硫化 物难溶于水。 完成下列填空: 28.硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S 和 KMnO4 反应生成 S、MnSO4、K2SO4 和 H2O,写出该反应的化学方程式。 ________________________________________________________________ 29.石油化工的废气中有 H2S。写出从废气中回收单质硫的两种方法(除空气外,不使用其他原料),以 化学方程式表示。 ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ 30.室温下,0.1 mol/L 的硫化氢溶液和 0.1 mol/L 的碳酸钠溶液,碱性更强的是___________,其原因是 ____________________________________________________________。 已知:H2S:Ki1=1.3×10-7 Ki2=7.1×10-15 H2CO3:Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11 31.向 ZnSO4 溶液中滴加饱和 H2S 溶液,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成 ZnS 沉淀,用电 离平衡原理解释上述现象。 ______________________________________________________________________________。 32.将黑色的 Fe2S3 固体加入足量盐酸中,溶液中有浅黄色固体生成,产物有___________、 ______________。过滤,微热滤液,然后加入过量氢氧化钠溶液,可观察到的现象是_____ ________________________________________________________。 【答案】(本题 12 分) 28.5H2S+2KMnO4+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓ 29.2H2S+3O2 点燃 2SO2+2H2O,2H2S+ SO2+=3S↓+2H2O;H2S  S+H2 或 2H2S+O2 点燃 2S+2H2O 30.硫化钠溶液;硫化氢的 Ki2 小于碳酸的 Ki2,硫化钠更易水解。 31.饱和 H2S 溶液中电离产生的 S2—很少,因此没有沉淀。加入氨水后,促进 H2S 的电离,S2—离子浓度 增大,有沉淀产生。 32.FeCl2、H2S;先有白色沉淀生成,然后沉淀转化为灰绿色,最终转化为红褐色。 【解析】28.根据题目中的信息“H2S 和 KMnO4 反应生成 S、MnSO4、K2SO4 和 H2O”,可知该反应属于 氧化还原反应,根据得失电子守恒以及质量守恒,配平方程式得 5H2S+2KMnO4+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓; 29.以 H2S 为原料制取 S 的方法有,方法一:H2S 在氧气中的不完全燃烧,方法二:在加热的条件下 H2S 的自身分解,方法三:H2S 和 SO2 发生归中反应,所以发生反应的化学方程式有: 2H2S+3O2 点燃 2SO2+2H2O,2H2S+ SO2+=3S↓+2H2O;H2S  S+H2 或 2H2S+O2 点燃 2S+2H2O; 30.酸越弱,相应的盐越容易水解,溶液的碱性就越强。根据电离常数可知,硫化氢的 Ki2 小于碳酸 的 Ki2,硫化钠更易水解,即硫化钠溶液的碱性更强; 31.H2S 属于弱电解质,存在电离平衡(H2S 2H++S2—),即饱和 H2S 溶液中电离产生的 S2—很少, 因此没有沉淀。加入氨水后,促进 H2S 的电离,S2—离子浓度增大,从而有沉淀产生。 32.根据题目中的信息“将黑色的 Fe2S3 固体加入足量盐酸中,溶液中有浅黄色固体生成”可知,浅 黄色固体是 S 单质,从而说明该反应属于氧化还原反应。黑色的 Fe2S3 固体加入足量的盐酸中,生成 H2S 和氯化铁,氯化铁可氧化 H2S 生成 S,加入氢氧化钠,可生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化 铁,可观察到产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色沉淀。 六、(本题共 12 分) 在精制饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打(NaHCO3),并提取氯化铵作为肥料或进一步提纯为 工业氯化铵 完成下列填空: 33.写出上述制备小苏打的化学方程式。 ___________________________________________________________________ 34.滤出小苏打后,母液提取氯化铵有两种方法: ①通入氨,冷却、加食盐,过滤 ②不通氨,冷却、加食盐,过滤 对两种方法的评价正确的是_____________。(选填编号) a.①析出的氯化铵纯度更高 b.②析出的氯化铵纯度更高 c.①的滤液可直接循环使用 d.②的滤液可直接循环使用 35.提取的 NH4Cl 中含有少量 Fe2+、SO42―。将产品溶解,加入 H2O2,加热至沸,再加入 BaCl2 溶液,过滤, 蒸发结晶,得到工业氯化铵。 加热至沸的目的是____________________________________________________。 滤渣的主要成分是__________________、______________________ 36.称取 1.840 g 小苏打样品(含少量 NaCl),配置成 250 mL 溶液,取出 25.00 mL 用 0.1000 mol/L 盐酸滴 定,消耗盐酸 21.50 mL。 实验中所需要的定量仪器除滴定管外,还有_____________________________________。 选用甲基橙而不选酚酞作为指示剂的原因是____________________________________。 样品中 NaHCO3 质量分数为_____________________。(保留 3 位小数) 37.将一定质量小苏打样品(含少量 NaCl)溶于足量盐酸,蒸干后称量固体质量,也可测定小苏打的含量。 若蒸发过程中有少量液体溅出,则测定结果_______________。(选填“偏高”、“偏低”或“不受 影响”) 【答案】(本题共 12 分) 33.NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl 34.ad 35.使 Fe3+完全水解为 Fe(OH)3;Fe(OH)3 BaSO4 36.电子天平 250mL 容量瓶 选用酚酞作为指示剂,不能确定滴定终点;0.982 37.偏高 【解析】33.饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打(NaHCO3),根据质量守恒可知同时生成 NH4Cl, 反应的方程式为 NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl; 34.母液中含有氯化铵,通入氨,冷却、加食盐,有利于氯化铵的析出,纯度更高,过滤后滤液中含 有氨气,不能直接循环使用,而②的滤液可直接循环使用,故答案为:ad; 35.加热有利于亚铁离子的氧化,且有利于铁离子的水解,再加入 BaCl2 溶液,得到硫酸钡沉淀,滤 渣的主要成分是氢氧化铁、硫酸钡,故答案为:使亚铁离子快速氧化为三价铁离子,并使氯化铁充分水解, 形成氢氧化铁沉淀;氢氧化铁; 硫酸钡; 36.准确称量固体,应用电子天平;碳酸氢钠溶液的 PH 本来就接近 8.2,与酚酞变色的 PH 接近,变 色时的 PH 和反应终点的 PH 不好判断;而使用甲基橙容易判断终点,且反应产生的二氧化碳不能全部逸出 使溶液偏酸性,因此使用甲基橙的误差小(使用甲基橙易判断滴定终点,误差小),n(HCl)=0.0215L× 0.1000mol/L=0.00215mol,则 25mL 溶液中 n(NaHCO3)=0.00215mol,所以样品中 m(NaHCO3)=0.00215mol ×10×84g/mol=1.806g,ω(NaHCO3)= . ×100%. 1 806g 1 840g =98.2%=0.982; 37.如全被为碳酸氢钠,与盐酸反应后生成氯化钠,质量减小,而如全部为氯化钠时,质量基本不 变,可知加热后固体质量越小,碳酸氢钠含量越大,则若蒸发过程中有少量液体溅出,蒸干后所得固体质 量偏小,则小苏打含量偏高。 七、(本题共 12 分) 氯气和氯乙烯都是非常重要的化工产品,年产量均在 107 t 左右。氯气的实验室制备和氯乙烯的工业 生产都有多种不同方法。 完成下列填空: 38.实验室制取纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸。还需要_________________、 ______________________(填写试剂或溶液名称)。 39.实验室用 2.00 mol/L 盐酸和漂粉精[成分为 Ca(ClO)2、CaCl2]反应生成氯气、氯化钙和水,若产生 2.24 L (标准状况)氯气,发生反应的盐酸____________mL 40.实验室通常用向上排空气法收集氯气。设计一个简单实验,验证所收集的氯气中是否含有空气。 _______________________________________________________________ 41.工业上用电石-乙炔法生产氯乙烯的反应如下: CaO+3C 2200 2300℃~ ℃ CaC2+CO CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2 HC≡CH +HCl 2HgCl 140 200℃~ ℃ CH2=CHCl 电石-乙炔法的优点是流程简单,产品纯度高,而且不依赖于石油资源。 电石-乙炔法的缺点是:__________________________、________________________。 42.乙烷和氯气反应可制得 ClCH2CH2Cl,ClCH2CH2Cl 加热分解得到氯乙烯和氯化氢。 设计一种以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案(其他原料自选),用化学方程式表示(不必注明反 应条件) 要求:①反应产生的氯化氢必须用于氯乙烯的制备;②不产生其他度废液。 【答案】(本题共 12 分) 38.饱和氯化钠溶液、氢氧化钠溶液 39.100 40.用试管收集氯气,收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中,观察试管内有无残留气体。 41.高耗能 会污染环境 42.CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl+HCl CH≡CH+ HCl→CH2=CHCl 【解析】38.实验室用盐酸制备氯气,氯气中混有氯化氢,得到纯净的氯气,应用饱和氯化钠溶液除 去 HCl,再用浓硫酸干燥,最后用氢氧化钠溶液进行尾气吸收; 39.反应的方程式为 ClO—+Cl—+2H+=Cl2↑+H2O,n(Cl2)= 2.24L 22.4L/mol =0.1mol,则需要 n(HCl)=0.2mol, 发生反应的盐酸的体积为 V= 0.2mol 2mol/L =0.1L=100mL; 40. 氯气可与氢氧化钠溶液反应,如含有空气,则与氢氧化钠反应后试管内有残留气体; 41.工业在高温下生产电石,用电石生产乙炔,耗能大,由于乙炔与 HCl 的反应在氯化汞的作用下进 行,污染环境; 42.以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯,可由乙烯和氯气发生加成反应生成 1,2-二氯乙烷,1,2-二氯 乙烷发生消去反应生成氯乙烯,生成的氯化氢电解生成氢气和氯气,氢气和乙烯发生加成反应生成乙烷, 乙烷和氯气发生取代反应生成 1,2-二氯乙烷,涉及反应有 CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl 、 ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl+HCl 以及 CH≡CH+ HCl→CH2=CHCl 八、(本题共 8 分) 许多有机化合物具有酸碱性 完成下列填空: 43.苯酚、苯甲醇、苯甲酸、碳酸的酸性由强到弱的顺序为:______________________________ 苯胺( NH2 )具有____________。(选填“酸性”、“碱性”或“中性”) 44.常常利用物质的酸碱性分离混合物。某一混合物含苯酚、苯甲醇、苯甲酸和苯胺四种物质,其分离方 案如下图。 已知:苯甲醇、苯甲酸、苯胺微溶于水 A、B、C 分别是:A______________ B_______________ C________________ 45.欲将 ONa CH2ONa 转化为 ONa CH2OH ,则应加入__________________。 【答案】 43.苯甲酸>碳酸>苯酚>苯甲醇 碱性 苯胺 苯酚 苯甲酸 苯甲醇 有机层 有机层 有机溶剂 物质 1 物质 2 B A C水层 水层 有机溶剂 提纯 提纯 有机层 物质 3 物质 4 A水层 C 提纯 提纯 44.NaOH 溶液或 Na2CO3 溶液 CO2 盐酸 NaHCO3 溶液 45.H2O 【解析】43.羧基酸性>碳酸>酚羟基>醇羟基,则酸性苯甲酸>碳酸>苯酚>苯甲醇; 含有氨基,可与盐酸反应,具有碱性; 44.苯酚、苯甲酸呈酸性,苯胺呈碱性,苯甲醇为中性,可先加氢氧化钠或碳酸钠溶液,苯酚、苯 甲酸与氢氧化钠反应生成溶于水的盐,则水层中含有苯酚钠、苯甲酸钠,在溶液中通入二氧化碳气体,可 得到苯酚,分离后在水中加入盐酸可得到苯甲酸,则 A 为 NaOH 溶液,B 为二氧化碳,C 为盐酸,物质 1 为苯甲酸,物质 2 为苯酚;苯甲醇、苯胺中加入盐酸,苯胺生成盐,溶于水,在水层中加入氢氧化钠可得 到苯胺;则物质 3 为苯胺,物质 4 为苯甲醇;若首先仅仅将苯甲酸与其他三种物质分开,则应加入碳酸氢 钠; 45.—CH2ONa 易水解,可与水反应生成—CH2OH, 九、(本题共 14 分) M 是一种治疗直肠癌和小细胞肺癌药物的主要成分,其结构为 COOH H COOH O N R •HCl (不考虑立体结构,其中 R 为 H H2N H N N N O ),M 的一种合成路线如下(部分反应试剂和条件省略)。 完成下列填空: 46.写出反应类型: 反应①_____________ 反应③_________________ 丁烷 AlCl3 一定条件 C10H12O2 A D MB C O O O 反应① 反应② 反应③ 反应④ COOH O COOC2H5 H5C2OOC OH C13H16O3 H5C2OOC CHO Br COOC2H5 R 一定条件 H O N R COOC2H5 COOC2H5 47.写出反应试剂和反应条件:反应②_________________ 反应④____________________ 48.写出结构简式:B_____________________ C_________________________ 49.写出一种满足下列条件 A 的同分异构体的结构简式 (1)能与 FeCl3 溶液发生显色反应;(2)能发生银镜反应;(3)分子中有 5 种不同化学环境的氢原子 _____________________________________________________________ 50.丁烷氯代可得到 2-氯丁烷,设计一条从 2-氯丁烷合成 1,3-丁二烯的合成路线。 (合成路线常用的表示方式为: ) __________________________________________________________________________ 51.已知: O R-C-NHR' 与 O R-C-OR' 的化学性质相似,从反应④可得出的结论是:____________ 【答案】(本题共 14 分) 46.取代反应 氧化反应 47.C2H5OH,浓硫酸,加热 (1)NaOH/H2O,加热 (2)盐酸;或盐酸,加热 48. 49. CH3 CH2CHO OH H3C 50.CH3CHClCH2CH3—————————→NaOH/C2H5OH Δ CH3CH=CHCH3——————→Br2/CCl4 CH3CHBrCHBrCH3—————————→NaOH/C2H5OH Δ CH2=CHCH=CH2 51.酰胺(肽键)水解比酯水解困难 【解析】由流程可知,丁烷经氧化可生成丁酸酐,在氯化铝作用下生成 ,对比 和反应②的产物可知 A 应为 ,对比反应产物可知分子式为 C13H16O3 的 反应试剂 A 反应条件 B…… 反应试剂 反应条件 目标产物 物质的结构简式为 ,B 与 C 发生取代反应生成肽键,由反应流程可知 B 应为 ,C 为 。 46.丁烷经氧化可生成丁酸酐,在氯化铝作用下生成 ,为加成反应,反应③的变化 为羟基生成醛基,为氧化反应; 47.反应②为酯化反应,在浓硫酸作用下与乙醇加热反应可生成,反应④为酯的水解反应(NaOH/H2O, 加热),应在盐酸作用下加热反应生成; 48.由以上分析可知,B 应为 ,C 为 。 49.A 为 ,①能与 FeCl3 溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能发生银镜反应, 说明含有醛基;③分子中有 5 种不同化学环境的氢原子,则可能对应的同分异构体的结构简式为 CH3 CH2CHO OH H3C ; 50.从 2-氯丁烷合成 1,3-丁二烯,应先在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成 2-丁烯,然 后发生加成反应生成 1,2-二溴丁烷,进而发生消去反应生成 1,3-丁二烯,反应的流程为 CH3CHClCH2CH3—————————→NaOH/C2H5OH Δ CH3CH=CHCH3——————→Br2/CCl4 CH3CHBrCHBrCH3—————————→NaOH/C2H5OH Δ CH2=CHCH=C H2; 51.D 中含有肽键和酯基,反应④为酯的水解反应,说明酰胺(肽键)水解比酯水解困难。 十、(本题共 14 分) 硫有多种含氧酸,亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸(H2SO4•SO3)、硫代硫酸(H2S2O3)等 等,其中硫酸最为重要,在工业上有广泛的应用。在实验室,浓硫酸是常用的干燥剂。 完成下列计算: 52.焦硫酸(H2SO4•SO3)溶于水,其中 SO3 都转化为硫酸。若将 445 g 焦硫酸溶于水配成 4.00 L 硫酸,该 硫酸的物质的量浓度为_______________mol/L。 53.若以浓硫酸吸水后生成 H2SO4•H2O 计算,250 g 质量分数为 98%的硫酸能吸收多少 g 水? 54.硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下: 3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2 4FeS2+11 O2 →2Fe2O3+8SO2 若 48 mol FeS2 完全反应耗用氧气 2934.4 L(标准状况),计算反应产物中 Fe3O4 与 Fe2O3 物质的量之比。 55.用硫化氢制取硫酸,既能充分利用资源又能保护环境,是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。 硫化氢体积分数为 0.84 的混合气体(H2S、H2O、N2)在空气中完全燃烧,若空气过量 77%, 计算产 物气体中 SO2 体积分数(水是气体)。 已知空气组成:N2 体积分数 0.79、O2 体积分数 0.21。 【答案】(本题共 14 分) 52.1.25 53.250×98%÷98×16=40g 54.2934.4÷22.4=131mol,设 Fe3O4 amol Fe2O3 bmol 3a+2b=48 8a+11÷2b=131 a=4 b=18 n(Fe3O4): n(Fe2O3)=2:9 55.设混合气体为 1 体积,0.84 体积硫化氢完全燃烧生成 0.84 体积二氧化硫和 0.84 体积水,消耗 1.26 体积氧气。 所需空气为 1.26÷0.21×1.77=10.26 体积  (SO2)=0.84÷(10.62—1.26+1.84)=0.075 【解析】 52.445g 焦硫酸的物质的量 n= 445 178 / g g mol =2.5mol,其中硫酸和三氧化硫的物质的量均为 2.5mol, 2.5molSO3 和水反应又会产生 2.5nolH2SO4,所以溶液中 H2SO4 的物质的量是 5.0mol,则 .( ) 4.00 Lc 2 4 5 0molH SO =1.25 mol/L; 53.250 g 质量分数为 98%的硫酸溶液中含 H2SO4 的质量是 m=250 g×98%=245g,则 ( ) 98g/moln 2 4 245gH SO =2.5mol。250 g 质量分数为 98%的硫酸溶液中含 H2O 的质量是 m=250g—245g=5g。 2.5mol H2SO4 可以结合 H2O 的物质的量是 2.5mol,水的质量 m=2.5mol×18g/mol=45g,因此还能吸收说的质 量是 40g; 54.由题意可知 2 2934.4 L( ) 22.4L /n mol O =131mol,设生成 Fe3O4 的物质的量是 amol,生成 Fe2O3 的物质 的量是 bmol,根据化学方程式 3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2 、4FeS2+11 O2 →2Fe2O3+8SO2 得:8a+11÷2b=131 (氧气守恒)和 3a+2b=48(FeS2 守恒),解得 a=4、b=18,所以 n(Fe3O4): n(Fe2O3)=2:9。 55.设混合气为 1 体积,根据氯化氢完全燃烧的方程式 2H2S+3O2———→点燃 2SO2+2H2O 可知,0.84 体 积硫化氢完全燃烧生成 0.84 体积二氧化硫和 0.84 体积水,消耗 1.26 体积氧气。反应中空气过量 77%,因 此所需空气为1.26 0.21 ×1.77=10.62,则二氧化硫体积分数 = 0.84 1062-1.26+0.84+0.84+0.16 =0.075。
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