普通高等学校招生全国统一考试天津卷化学
一、本卷共6题,每题6分,共36分
1.(6分)下列有关水处理方法不正确的是( ) A.用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸 B.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物 C.用氯气处理水中的Cu、Hg等重金属离子 D.用烧碱处理含高浓度NH4的废水并回收利用氨
解析:A.石灰与酸反应生成钙盐,碳酸钠与酸反应生成钠盐和二氧化碳,故可用于处理废水中的酸,故A正确;
B.铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体,疏松多孔,具有吸附性,可吸附水中的悬浮物,故B正确;
C.氯气可用于水的消毒杀菌,不能与Cu、Hg反应生成沉淀,对重金属离子没有作用,故C错误;
D.烧碱可与铵根离子反应产生氨气,则可用烧碱处理高浓度的NH4的废水并回收利用氨,故D正确。 答案:C
2.(6分)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用.下列有关汉黄芩素的叙述正确的是( )
+
2+
2+
+2+
2+
A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5 B.该物质遇FeCl3溶液显色
C.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1mol Br2
D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种 解析:A.汉黄芩素的分子式为C16H12O5,故A错误; B.含酚﹣OH,遇FeCl3溶液显色,故B正确;
C.酚﹣OH的邻对位与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则1 mol该物质与溴水反应,最多消耗2mol Br2,故C错误;
D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团碳碳双键、羰基均减少,故D错误。 答案:B
3.(6分)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( ) A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能 B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能 C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
解析:A.光能转化为电能,不发生化学变化,与氧化还原反应无关,故A选; B.发生原电池反应,本质为氧化还原反应,故B不选; C.发生电解反应,为氧化还原反应,故C不选; D.发生氧化反应,故D不选。 答案:A
4.(6分)以下实验设计能达到实验目的是( )
A. B. C. D. A.A B.B C.C D.D
解析:A.碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠,加热将原物质除去,不能除杂,故A错误; B.蒸发时促进氯化铝水解,生成的盐酸易挥发,则应在HCl气流中蒸发结晶,故B错误; C.苯甲酸在水中的溶解度不大,应趁热过滤后,选择重结晶法分离提纯,故C错误; D.氯气与NaBr、NaI反应分别生成溴、碘,在四氯化碳中的颜色不同,则分别加新制氯水后,
实验目的 除去NaHCO3固体中的Na2CO3 制备无水AlCl3 重结晶提纯苯甲酸 鉴别NaBr和KI溶液 实验设计 将固体加热至恒重 蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液 将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶 分别加新制氯水后,用CCl4萃取 用CCl4萃取后观察颜色可鉴别,故D正确。 答案:D
5.(6分)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是( ) A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.
如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
解析:A.非金属性O>N>Si,气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,故A正确; B.H与F、Cl等形成共价化合物,与Na等形成离子化合物,则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,故B正确;
C.利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性,HCl不是最高价含氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性,故C错误;
D.目前周期表中112号元素位于第七周期的IIB族,118号元素的原子结构中有7个电子层、最外层电子数为8,则118号元素在周期表中位于第七周期0族,故D正确。 答案:C
6.(6分)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g).230℃时,该反应的平衡常数K=2×10.已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应. 第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍. 下列判断正确的是( )
A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
﹣5
B.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃ C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
解析:A.平衡常数与温度有关,则增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数不变,故A错误;
B.Ni(CO)4的沸点为42.2℃,应大于沸点,便于分离出Ni(CO)4,则一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃,故B正确;
C.加热至230℃制得高纯镍,可知第二阶段,Ni(CO)4分解率较大,故C错误;
D.达到平衡时,不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,则该反应达到平衡时4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),故D错误。 答案:B
二、本卷共4题,共64分.
7.(14分)某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用.回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)
(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为 。B→C的反应条件为 ,C→Al的制备方法称为 。
解析:NaOH为离子化合物,电子式为铝,电解熔融的氧化铝可得到铝。 答案:
加热(或煅烧) 电解法
,B为Al(OH)3,在加热条件下生成氧化
(2)该小组探究反应②发生的条件.D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2.由此判断影响该反应有效进行的因素
有(填序号) 。 a.温度 b.Cl的浓度 c.溶液的酸度
解析:反应涉及的条件为加热,加热下可反应,另外加热硫酸,氢离子浓度变化,可知影响的因素为温度和氢离子浓度。 答案:ac
(3)0.1mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2•xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为 。 Ⅱ含铬元素溶液的分离和利用
解析:0.1mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2•xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,由质量守恒可知还原性气体为CO,反应的化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g),则2mol氯气反应放出的热量为4.28kJ=85.6kJ,所以热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=﹣85.6kJ•mol。
答案:2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=﹣85.6kJ•mol
(4)用惰性电极电解时,CrO4能从浆液中分离出来的原因是 ,分离后含铬元素的粒子是 ;阴极室生成的物质为 (写化学式)。
解析:电解时,CrO4通过阴离子交换膜向阳极移动,从而从浆液中分离出来,因存在2CrO4
﹣
+
2﹣
2﹣
2﹣
2﹣
2
2﹣
﹣1
﹣1
﹣
+2H⇌Cr2O7+H2O,则分离后含铬元素的粒子是CrO4、Cr2O7,阴极发生还原反应生成氢
气和NaOH。
答案:在直流电场作用下,CrO4通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液;CrO4、Cr2O7
﹣
2﹣
2﹣
2
;NaOH和H2
8.(18分)2﹣氨基﹣3﹣氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体,其制备流程图如下:
已知:
回答下列问题:
(1)分子中不同化学环境的氢原子共有 种,共面原子数目最多为 。
解析:甲苯含有1个甲基,苯环左右对称,则分子中不同化学环境的氢原子共有4种,苯环为平面形结构,与苯环直接相连的原子在同一个平面上,结合三点确定一个平面,甲基上可有1个H与苯环共平面,共13个。 答案:4 13
(2)B的名称为 。写出符合下列条件B的所有同分异构体的结构简式 。 a.苯环上只有两个取代基且互为邻位 b.既能发生银镜反应又能发生水解反应
解析:B为2﹣硝基甲苯或邻硝基甲苯,对应的同分异构体:a.苯环上只有两个取代基且互为邻位,b.既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明应含有酯基,且为甲酸酯,另外一种
官能团为氨基,可能为。
答案:2﹣硝基甲苯或邻硝基甲苯
(3)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B,而是经由①②③三步反应制取B,目的是 。
解析:如采用甲苯直接硝化的方法制备B,硝基可取代甲基对位的H原子,目的是避免苯环
上甲基对位的氢原子被硝基取代。
答案:避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代
(4)写出⑥的化学反应方程式: ,该步反应的主要目的是 。
解析:由结构简式可知反应⑥为取代反应,反应的方程式为
,该步反应的主要目的是避免氨基被
氧化。
答案: 保护氨基
(5)写出⑧的反应试剂和条件: ;F中含氧官能团的名称为 。
解析:⑧为苯环的氯代反应,应在类似苯与溴的反应,反应条件为Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe),F中含氧官能团的名称为羧基。 答案:Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe) 羧基
(6)在方框中写出以为主要原料,经最少步骤制备含肽键聚合物的流程.
„目标化合物 解析:可水解生成,含有氨基、羧基,可发生缩聚反应生成
高聚物,反应的流程为。
答案:
9.(18分)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。 Ⅰ准备标准溶液
﹣
a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100mL 0.1000mol•L NH4SCN标准溶液,备用。 Ⅱ滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。
b.加入25.00mL 0.1000mol•L AgNO3溶液(过量),使I完全转化为AgI沉淀。 c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.1000mol•LNH4SCN溶液滴定过量的Ag,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次.三次测定数据如下表:
实验序号 消耗NH4SCN标准溶液体积/mL f.数据处理。 回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有 。 解析:配制硝酸银标准溶液时,所使用的仪器出需烧杯和玻璃棒外还有250mL(棕色)容量瓶及定容时需要的胶头滴管。
答案:250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管
(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是 。
解析:硝酸银标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存是因为硝酸银见光分解。 答案:避免AgNO3见光分解
(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是 。
解析:滴定应在pH<0.5的条件下进行,原因是抑制铁离子的水解,防止因铁离子的水解而影响滴定终点的判断。
答案:防止因Fe的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe的水解) (4)b和c两步操作是否可以颠倒 ,说明理由 。
解析:b和c两步操作不能颠倒,若颠倒,铁离子与碘离子发生氧化还原反应,指示剂耗尽则无法判断滴定终点。
答案:否(或不能) 若颠倒,Fe与I反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点 (5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为 mL,测得c(I)= mol•L。
﹣
﹣1
3+
﹣
3+
3+
﹣1
+
﹣1
﹣
﹣1
1 10.24 2 10.02 3 9.98 解析:根据所提供的三组数据,第一组数据误差较大,应舍去,二、三组数据取平均值即可,所以所消耗的NH4SCN溶液平均体积为10.00mL,
n(AgNO3)=25.00×10L×0.1000mol•L=2.5×10mol,n(NH4SCN)=0.1000mol•L×10.00×10L=1.00×10mol,
则c(I)×0.25L=2.5×10mol﹣1.00×10mol,c(I)=0.0600mol•L。 答案:10.00 0.0600
(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为 。 解析:装入NH4SCN标准溶液,应避免浓度降低,应用NH4SCN标准溶液进行润洗。 答案:用NH4SCN标准溶液进行润洗
(7)判断下列操作对c(I)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”) ①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果 。 ②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果 。
解析:反应的原理为c(AgNO3)×V(AgNO3)=c(NH4SCN)×V(NH4SCN)+c(I)×V(I),若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则导致溶质的物质的量减小,浓度偏低,则n(NH4SCN)偏小,测定c(I)偏大。 答案:偏高 偏高
10.(14分)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列方法中的问题。 Ⅰ.H2S的除去
方法1:生物脱H2S的原理为: H2S+Fe2(SO4)3═S↓+2FeSO4+H2SO4 4FeSO4+O2+2H2SO4
2Fe2(SO4)3+2H2O
5
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣3
﹣3
﹣
﹣1
﹣3
﹣3
﹣3
﹣1
﹣3
﹣1
(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×10倍,该菌的作用是 。 解析:4FeSO4+O2+2H2SO4
5
2Fe2(SO4)3+2H2O,硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是
无菌时的5×10倍,该菌的作用是做催化剂降低反应的活化能。 答案:降低反应活化能(或作催化剂)
(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为 .若反应温度过高,反应速率下降,其原因是 。
解析:从图象中分析可知,使用硫杆菌的最佳条件是亚铁离子氧化速率最大时,需要的温度和溶液PH分别为:30℃、pH=2.0,反应温度过高,反应速率下降是因为升温使蛋白质发生变性,催化剂失去生理活性。
答案:30℃、pH=2.0; 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性) 方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S
(3)随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同.当n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分子式为 。 Ⅱ.SO2的除去
方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生 NaOH溶液解析:当
c(H2O2)c(H2S)
Na2SO3溶液
=4时,结合氧化还原反应电子守恒,4H2O2~4H2O~8e,电子守恒得到H2S
﹣
﹣
变化为+6价化合物,H2S~H2SO4~8e,氧化产物的分子式为H2SO4。 答案:H2SO4
(4)写出过程①的离子方程式: ;CaO在水中存在如下转化: CaO(s)+H2O (l)═Ca(OH)2(s)⇌Ca(aq)+2OH(aq)
从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理 。 方法2:用氨水除去SO2
解析:过程①是二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为:2OH
﹣
2+
﹣
+SO2=SO3+H2O,过程②加入CaO,存在CaO(s)+H2O (l)═Ca(OH)2(s)⇌Ca(aq)+2OH(aq),
2﹣
2+
2﹣2+﹣
因SO3与Ca生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成。
答案:2OH+SO2=SO3+H2O;SO3与Ca生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成 (5)已知25℃,NH3•H2O的Kb=1.8×10,H2SO3的Ka1=1.3×10,Ka2=6.2×10.若氨水的浓度为2.0mol•L,溶液中的c(OH)= mol•L.将SO2通入该氨水中,当c(OH)降至
﹣1
﹣
﹣1
﹣
﹣5
﹣2
﹣8
﹣
2﹣
2﹣
2+
1.0×10 mol•L时,溶液中的c(SO3)/c(HSO3)= 。 解析:NH3•H2O的Kb=1.8×10,若氨水的浓度为2.0mol•L,由Kb=
﹣
﹣5
﹣1
﹣7﹣12﹣﹣
c(NH4+)c(OH−)c(NH3·H2O)
可知c(OH
)= 1.8×10−5×2 mol/L=6.0×10mol/L,
﹣3
﹣
﹣7
﹣1
+
﹣7
﹣1
﹣8
当c(OH)降至1.0×10 mol•L时,c(H)=1.0×10 mol•L,H2SO3的Ka2=6.2×10,由Ka2=
c(SO32−)c(H+)
可知c(SO3)/c(HSO3)=
2﹣﹣
6.2×10−8−7 =0.62,
c(HSO3)
答案:6.0×10﹣3
0.62
1×10
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