2015年普通高等学校招生全国统一考试高(北京卷)
理科综合能力测试化学试题
6、下列我国古代的技术应用中,其工作原理不涉及
化学反应的是 ( )
【解析】化学反应的根本标志是有新物质的生成,此题中A 、B 、D 中均有新物质生成,属于化学变化。而转轮排字过程不涉及化学反应。
考点:化学反应的定义、常见生产生活中的原理。 7、下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是 ( ) ..A 、酸性:H 2SO 4>H3PO 4 B 、非金属性:Cl>Br
C 、碱性:NaOH>Mg(OH)2 D 、热稳定性:Na 2CO 3>NaHCO3 【答案】D
【解析】A 项比较的是最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,可以根据元素非金属性强弱判断;B 项根据元素在周期表的位置来推断;C 项与金属性强弱有关,比较的是最高价氧化物对应水化物的碱性强弱,以上三个选项都能用元素周期律解释;D 项无法根据元素周期律的知识对盐的热稳定性来判断;故选D 。 考点:考查元素周期律的内容和应用。
8、下列关于自然界中氮循环(如下图) 的说法不正确的是 ( ) ...
A 、氮元素均被氧化 B 、工业合成氨属于人工固氮
C 、含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D 、碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 【答案】A
【解析】A 项人工固氮中氮气转化为氨气,是N 2转化为NH 3的过程,N 化合价由0→-3价,化合价降低,被还原,错误;B 项工业合成氨是典型的人工固氮方法,正确;C 项根据图像知,通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化,实现了含氮的无机物和有机物的转化,正确;D 项生物体合成蛋白质的过程也有碳、氢、氧元素的参与,正确。
考点:非金属元素氮的物理和化学性质。
9、最新报道:科学家首次用X 射线激光技术观察到CO 与O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是 ( ) A 、CO 和O 生成CO 2是吸热反应 B 、在该过程中,CO 断键形成C 和O
C 、CO 和O 生成了具有极性共价键的CO 2 D 、状态II →状态III 表示CO 与O 2反应的过程 【答案】C 【解析】根据能量—反应过程的图像知,状态I 的能量高于状态III 的能量,此过程是放热反应,A 项错误;根据状态I 、II 、III 可以看出整个过程中CO 中的C 和O 形成的化学键没有断裂,B 项错误;由图III 可知,生成物是CO 2,具有极性共价键,C 项正确;状态I →状态III 表示CO 与O 反应的过程,D 项错误。 考点:反应原理中化学反应与能量变化。 10、合成导电高分子材料PPV 的反应:
n I
I +n CH 2
CH
CH CH 2
I
H +(2n-1)HI
2n
PPV
下列说法中正确的是 ( ) ..A 、合成PPV 的反应为加聚反应
B 、PPV 与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C 、CH 2CH
CH CH 2和苯乙烯互为同系物
D 、通过质谱法测定PPV 的平均相对分子质量,可得其聚合度 【答案】D
【解析】A 、高分子材料的合成过程可以看出该反应生成小分子HI ,应为缩聚反应,故A 错误;B 、聚苯
2
乙烯的重复结构单元为,不含碳碳双键,而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键,所以不相
C 、CH 2CH 同,故B 错误;CH CH 2有两个碳碳双键,而苯乙烯有一个碳碳双键,结构不同,
二者不是同系物,故C 错误; D、质谱图可以测定有机物的相对分子质量,故D 正确。
考点:考查高分子有机化合物的知识。
11、某消毒液的主要成分为NaClO ,还含有一定量的NaOH ,下列用来解释事实的方程式中不合理的是(已...知:饱和NaClO 溶液的pH 约为11) ( ) A 、该消毒液可用NaOH 溶液吸收Cl 2制备:Cl 2+2OH-Cl -+ClO-+H2O
B 、该消毒液的pH 约为12:ClO -+H2O HClO+OH-
+
C 、该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl) 混用,产生Cl 2:2H +Cl-+ClO-Cl 2↑+H 2O
-D 、该消毒液加白醋生成HClO ,可增强漂白作用:CH 3COOH+ClOHClO+CH3COO - 【答案】B
【解析】A 项用Cl 2和NaOH 溶液反应制取漂白液,正确;B 项根据提干信息知:饱和NaClO 溶液的pH 约为11,而该溶液pH=12>11,故主要是因为该消毒液中含有一定量的NaOH ,错误;C 项根据HCl 和HClO 中Cl 的化合价分析,该氧化还原方程式的书写正确;D 项根据漂白粉起漂白作用的原理,应用的是较强酸制取较弱酸,正确。
考点:考查化学反应原理和化学方程式的正误判断。 12、在通风橱中进行下列实验:
下列说法中不正确的是 ( ) ...A
、I 中气体由无色变红棕色的化学方程式为:2NO+O22NO 2 B 、II 中的现象说明Fe 表面形成致密的氧化层,阻止Fe 进一步反应
C 、对比I 、II 中现象,说明稀HNO 3的氧化性强于浓HNO 3
D 、针对III 中现象,在Fe 、Cu 之间连接电流计,可判断Fe 是否被氧化 【答案】C
【解析】I 是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO ,NO 被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO 2气体,故A 正确;II 的现象是因为铁发生了钝化,Fe 表面形成致密的氧化层,阻止Fe 进一步反应,故B 正确;实验II 反应停止是因为发生了钝化,不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱,物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析,故C 错误;III 中Fe 、Cu 都能与硝酸反应,二者接触,否和原电池构成条件,要想验证铁是否为负极,发生氧化反应,可以连接电流计,故D 正确。 考点:Fe 与硝酸的反应。
25、(17分) “张-烯炔环异构反应”被《Name Reactions》收录。该反应可高效构筑五元环化合物:
R C C R''
R (R、R ’、R ”表示氢、烷基或芳基) O
O 222
合成五元环有机化合物J 的路线如下:
CH 22
已知:
O H +
CH 2
O H
H CHO +H 2O
(1)A属于炔烃,其结构简式是
(2)B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30,B 的结构简式是。
(3)C、D 含有与B 相同的官能团,C 是芳香族化合物,E 中含有的官能团是
(4)F与试剂a 反应生成G 的化学方程式是;
试剂b 是 。
(5)M和N 均为不饱和醇。M 的结构简式是
。
(6)N为顺式结构,写出N 和H 生成I(顺式结构) 的化学方程式: 【答案】
(1)CH≡C-CH 3(2)HCHO (3)碳碳双键、醛基 (4)
CH CH COOH
+Br2OH
COOH ;NaOH 醇溶液(5)CH3-C ≡C-CH 2OH
C C O 23
+H2O 。
(6)
C C COOH
+
H 3【解析】(1)根据有机物类别和分子式即可写出A 的结构简式为CH ≡C-CH 3;(2)根据B 的相对原子质量和
所含元素很容易判断出B 为甲醛,其结构简式为HCHO ;(3)根据题意,结合信息容易判断出E 中含有的官能团为碳碳双键和醛基;(4)根据题意和F 的分子式可知F 的结构简式为
CH CH COOH
;根
据N 和H 的反应类型推知H 为
C C COOH
,所很容易推知F→H 为官能团的转化,思路应该
COOH 为先加成后消去。故F →G 的化学方程式为:
CH CH COOH
+Br;
(5)根据题意可知A 、B 加成为醛基加成, CH3-C ≡C-CH 2OH ;试剂b 是NaOH 醇溶液;故M 的结构简式为:(6)根据题意和J 的结构简式很容易写出N 和H 生成I 的化学方程式:
H 32
OH C C COOH
+
C C O 23
+H2O 。
考点:本题考查有机化学基础的基本知识,如有机物结构简式的书写、官能团的判断、化学方程式的书写
等。
26、(12分) 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
H O
O 2
H 2
(1)反应I 的化学方程式是 (2)反应I 得到的产物用I 2进行分离。该产物的溶液在过量I 2的存在下会分成两层——含低浓度I 2的H 2SO 4
层和高浓度的I 2的HI 层。
①根据上述事实,下列说法正确的是 (选填序号) 。 a 、两层溶液的密度存在差异
b 、加I 2前,H 2SO 4溶液和HI 溶液不互溶 c 、I 2在HI 溶液中比在H 2SO 4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是 。
③经检测,H 2SO 4层中c(H+):c(SO42-)=2.06:1。其比值大于2的原因是。 (3)反应II :2H 2SO 4(l)2SO 2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550kJ/mol 它由两步反应组成:i 、H 2SO 4(l)SO 3(g) +H2O(g) △H=+177kJ/mol;ii 、SO 3(g)分解。 L(L1、L 2) ,X 可分别代表压强或温度。下图表示L 一定时,ii 中SO 3(g)的平衡转化率随X 的变化关系。
①X 代表的物理量是 。
②判断L 1、L 2的大小关系,并简述理由: 。 【答案】
(1)SO2+2H2O+I2H 2SO 4+2HI(2)①ac ②取上层溶液于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则上层溶液为含低浓度I 2的H 2SO 4溶液,若无明显现象,则上层为含高浓度I 2的HI 层。(其它合理答案亦可) ③碘单质可与水发生反应 I2 + H2O ⇌ HI +HIO,c(H+) 增大,使溶液中c(H+):c(SO42-) 的比值大于2 (3)①压强 ②L 2>L1 L代表温度对SO 3的平衡转化率的影响,反应ⅱ为吸热反应,温度升高SO 3,转化率增大
【解析】(1)根据图中信息可知反应I 中反应物为SO 2、H 2O 和I 2,生成物为H 2SO 4和HI ,根据氧化还原反应方程式的配平方法配平。(2)①加入I 2前溶液未出现分层,加入I 2后,碘在HI 溶液中溶解度大于在H 2SO 4溶液中溶解度,两溶液中密度存在差异,故出现分层现象;②由于I 2+H2O HI+HIO,因此两层溶液中都含有I 2、H +、I -、HIO 等,故这两层溶液中只能通过检验SO 42-来辨别两层溶液;③H 2SO 4溶液中溶有低浓度的碘,碘单质可与水发生反应 I2+H2O HI+HIO ,c(H+) 增大,使溶液中c(H+):c(SO42-) 的比值大于2。(3) 根据反应II 和步骤i 写出步骤ii 热化学反应方程式:2SO 3(g)2SO 2(g)+O2(g)
-1
△H=+196 kJ∙mol,①该反应正反应为气体体积增大的反应,压强增大,平衡逆向移动,SO 3的转化率减小,故X 代表的物理量为压强;②根据①可知L 代表的物理量为温度。该反应的正反应为吸热反应,相同压强时,温度升高,平衡正向移动,SO 3的转化率增大,故L 2>L1。
考点:方程式配平;离子检验;平衡图像分析;化学平衡影响因素。
27、(14分) 研究CO 2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。
(1)溶于海水的CO 2主要以4种无机碳形式存在,其中H CO 3-占95%,写出CO 2溶于水产生HCO 3-的方程
式: 。 (2)在海洋循环中,通过右图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式: 。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O 2只来自于H 2O ,用18O 标记物质的光合作用的化学方程式如下,
光能18
将其补充完整: + 叶绿体(CH2O) x +x O 2+xH2O
(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础,测量溶解无机碳,可采用如下方法:
①气提、吸收CO 2,用N 2从酸化后的海水中吹出CO 2并用碱液吸收(装置示意图如下) ,将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
②滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO 3,再用x mol/L HCl溶液滴定,消耗y ml HCl溶液,海水
中溶解无机碳的浓度= mol/L。
(4)利用右图所示装置从海水中提取CO 2,有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取CO 2的原理: 。
②用该装置产生的物质处理b 室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是 。 【答案】(1)CO2+H2O HCO 3-+H+ (2)①Ca 2++2HCO3-CaCO 3↓+CO2+H2O ②xCO 2 + 2x H218O
(3)①②xy/z
(4)①a 室发生阳极反应:4OH --4e -O 2+2H2O ,c(OH-) 下降,H 2O OH -+H+平衡右移,c(H+) 增大,H +从a 室进入b 室,发生反应:HCO 3-+H+CO 2+H2O ; ②中和法 【解析】(1)考查碳酸的第1步电离:CO 2+H2O HCO 3-+H+;(2)①根据反应物是HCO 3-,生成物是CaCO 3
2+-和CO 2,易知本题的反应方程式:Ca + 2HCO3CaCO 3↓+ CO2+H2O ;②根据元素守恒法,及示踪原
18
子的标记可知方程式中的填空为:xCO 2 + 2x H2O ;(3)①注意酸化的试剂要用硫酸,一定不能用盐酸,HCl 会挥发出来影响后续的滴定;②该滴定过程转化的关系式为:
C O 2~HCO 3-~HCl 1 1
n(CO2) x mol/L×y×10-3L 解得:n(CO2)=xy×10-3mol 所以:c(CO2)=xy/z mol/L (4)①海水pH>8,显碱性,需要H +中和降低海水的碱性,a 室发生阳极反应:4OH --4e -O 2+2H2O ,c(OH-) 下降,H 2O OH -+H+平衡右移,c(H+) 增大,H +从a 室进入b 室,发生反应:HCO 3-+H+CO 2+H2O ; ②
+-++-+
中和法,阴极H 放电,H 2O OH +H平衡右移,c(H) 增大,c(OH) 增大, b室的Na 移向c 室,产生NaOH ,可用于中和显酸性的海水,再排回大海。
考点:盐类水解、方程式书写、化学实验、化学平衡移动、电解、化学计算等。 28、(15分) 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe 3++2I- 2Fe 2++I2”反应中Fe 3+和Fe 2+的相互转化。实验如下:
(1)待实验I 溶液颜色不再改变时,再进行实验II ,目的是使实验I 的反应达到
(2)iii是ii 的对比试验,目的是排除有ii 中造成的影响。 (3)i和ii 的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe 2+向Fe 3+转化。用化学平衡移动原理解释原因:
。 (4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测i 中Fe 2+向Fe 3+转化的原因:外加Ag +使c(I-) 降低,导致I -的还原性弱于Fe 2+,用右图装置(a、b 均为石墨电极) 进行实验验证。
①K 闭合时,指针向右偏转,b 作 极。
②当指针归零(反应达到平衡) 后,向U 型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,
该现象是 。
(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ii 中Fe 向Fe 3+转化的原因,
①转化原因是 。
②与(4)实验对比,不同的操作是 。
(6)实验I 中,还原性:I ->Fe2+;而实验II 中,还原性:Fe 2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是:
【答案】
(1)化学平衡(反应限度) ;(2)水,溶液中离子浓度改变;(3)i.加入AgNO 3,Ag +与I -生成AgI 黄色沉淀,I -浓度降低,2Fe 3++2I-2Fe 2++I2平衡逆移;ii. 加入FeSO 4,Fe 2+浓度增大,平衡逆移。(4)①正;②产生黄
色沉淀,指针向左偏转。(5)①Fe 2+浓度增大,还原性增强 ;②当指针归零后,向U 型管右管中滴加0.01mol/L FeSO4溶液。(6)在其它条件不变时,物质的氧化性和还原性与浓度有关,浓度的改变可影响物质的氧化还原性,导致平衡移动。
【解析】(1)待实验I 溶液颜色不再改变时,再进行实验II ,目的是使实验I 的反应达到化学平衡状态;(2)根据实验iii 和实验ii 的对比可以看出是为了排除有ii 中水造成溶液中离子浓度改变 的影响;(3)i.加入AgNO 3,Ag +与I -生成AgI 黄色沉淀,I -浓度降低,2Fe 3++2I-2Fe 2++I2平衡逆向移动;ii. 加入FeSO 4,
Fe 2+浓度增大,平衡逆移。(4)①K 闭合时,指针向右偏转,b 极为Fe 3+得电子,作正极;②当指针归零(反应达到平衡) 后,向U 型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液,产生黄色沉淀,I -离子浓度减小,2Fe 3++2I-2Fe 2++I2平衡左移,指针向左偏转。(5)①Fe 2+向Fe 3+转化的原因是Fe 2+浓度增大,还原性增强 ;②与(4)实验对比,不同的操作是当指针归零后,向U 型管右管中滴加0.01mol/L FeSO4溶液。(6)将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是在其它条件不变时,物质的氧化性和还原性与浓度有关,浓度的改变可影响物质的氧化还原性,导致平衡移动。
考点:化学平衡移动、电化学知识。
2+
2015年普通高等学校招生全国统一考试高(北京卷)
理科综合能力测试化学试题
6、下列我国古代的技术应用中,其工作原理不涉及
化学反应的是 ( )
【解析】化学反应的根本标志是有新物质的生成,此题中A 、B 、D 中均有新物质生成,属于化学变化。而转轮排字过程不涉及化学反应。
考点:化学反应的定义、常见生产生活中的原理。 7、下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是 ( ) ..A 、酸性:H 2SO 4>H3PO 4 B 、非金属性:Cl>Br
C 、碱性:NaOH>Mg(OH)2 D 、热稳定性:Na 2CO 3>NaHCO3 【答案】D
【解析】A 项比较的是最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,可以根据元素非金属性强弱判断;B 项根据元素在周期表的位置来推断;C 项与金属性强弱有关,比较的是最高价氧化物对应水化物的碱性强弱,以上三个选项都能用元素周期律解释;D 项无法根据元素周期律的知识对盐的热稳定性来判断;故选D 。 考点:考查元素周期律的内容和应用。
8、下列关于自然界中氮循环(如下图) 的说法不正确的是 ( ) ...
A 、氮元素均被氧化 B 、工业合成氨属于人工固氮
C 、含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D 、碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 【答案】A
【解析】A 项人工固氮中氮气转化为氨气,是N 2转化为NH 3的过程,N 化合价由0→-3价,化合价降低,被还原,错误;B 项工业合成氨是典型的人工固氮方法,正确;C 项根据图像知,通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化,实现了含氮的无机物和有机物的转化,正确;D 项生物体合成蛋白质的过程也有碳、氢、氧元素的参与,正确。
考点:非金属元素氮的物理和化学性质。
9、最新报道:科学家首次用X 射线激光技术观察到CO 与O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是 ( ) A 、CO 和O 生成CO 2是吸热反应 B 、在该过程中,CO 断键形成C 和O
C 、CO 和O 生成了具有极性共价键的CO 2 D 、状态II →状态III 表示CO 与O 2反应的过程 【答案】C 【解析】根据能量—反应过程的图像知,状态I 的能量高于状态III 的能量,此过程是放热反应,A 项错误;根据状态I 、II 、III 可以看出整个过程中CO 中的C 和O 形成的化学键没有断裂,B 项错误;由图III 可知,生成物是CO 2,具有极性共价键,C 项正确;状态I →状态III 表示CO 与O 反应的过程,D 项错误。 考点:反应原理中化学反应与能量变化。 10、合成导电高分子材料PPV 的反应:
n I
I +n CH 2
CH
CH CH 2
I
H +(2n-1)HI
2n
PPV
下列说法中正确的是 ( ) ..A 、合成PPV 的反应为加聚反应
B 、PPV 与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C 、CH 2CH
CH CH 2和苯乙烯互为同系物
D 、通过质谱法测定PPV 的平均相对分子质量,可得其聚合度 【答案】D
【解析】A 、高分子材料的合成过程可以看出该反应生成小分子HI ,应为缩聚反应,故A 错误;B 、聚苯
2
乙烯的重复结构单元为,不含碳碳双键,而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键,所以不相
C 、CH 2CH 同,故B 错误;CH CH 2有两个碳碳双键,而苯乙烯有一个碳碳双键,结构不同,
二者不是同系物,故C 错误; D、质谱图可以测定有机物的相对分子质量,故D 正确。
考点:考查高分子有机化合物的知识。
11、某消毒液的主要成分为NaClO ,还含有一定量的NaOH ,下列用来解释事实的方程式中不合理的是(已...知:饱和NaClO 溶液的pH 约为11) ( ) A 、该消毒液可用NaOH 溶液吸收Cl 2制备:Cl 2+2OH-Cl -+ClO-+H2O
B 、该消毒液的pH 约为12:ClO -+H2O HClO+OH-
+
C 、该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl) 混用,产生Cl 2:2H +Cl-+ClO-Cl 2↑+H 2O
-D 、该消毒液加白醋生成HClO ,可增强漂白作用:CH 3COOH+ClOHClO+CH3COO - 【答案】B
【解析】A 项用Cl 2和NaOH 溶液反应制取漂白液,正确;B 项根据提干信息知:饱和NaClO 溶液的pH 约为11,而该溶液pH=12>11,故主要是因为该消毒液中含有一定量的NaOH ,错误;C 项根据HCl 和HClO 中Cl 的化合价分析,该氧化还原方程式的书写正确;D 项根据漂白粉起漂白作用的原理,应用的是较强酸制取较弱酸,正确。
考点:考查化学反应原理和化学方程式的正误判断。 12、在通风橱中进行下列实验:
下列说法中不正确的是 ( ) ...A
、I 中气体由无色变红棕色的化学方程式为:2NO+O22NO 2 B 、II 中的现象说明Fe 表面形成致密的氧化层,阻止Fe 进一步反应
C 、对比I 、II 中现象,说明稀HNO 3的氧化性强于浓HNO 3
D 、针对III 中现象,在Fe 、Cu 之间连接电流计,可判断Fe 是否被氧化 【答案】C
【解析】I 是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO ,NO 被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO 2气体,故A 正确;II 的现象是因为铁发生了钝化,Fe 表面形成致密的氧化层,阻止Fe 进一步反应,故B 正确;实验II 反应停止是因为发生了钝化,不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱,物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析,故C 错误;III 中Fe 、Cu 都能与硝酸反应,二者接触,否和原电池构成条件,要想验证铁是否为负极,发生氧化反应,可以连接电流计,故D 正确。 考点:Fe 与硝酸的反应。
25、(17分) “张-烯炔环异构反应”被《Name Reactions》收录。该反应可高效构筑五元环化合物:
R C C R''
R (R、R ’、R ”表示氢、烷基或芳基) O
O 222
合成五元环有机化合物J 的路线如下:
CH 22
已知:
O H +
CH 2
O H
H CHO +H 2O
(1)A属于炔烃,其结构简式是
(2)B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30,B 的结构简式是。
(3)C、D 含有与B 相同的官能团,C 是芳香族化合物,E 中含有的官能团是
(4)F与试剂a 反应生成G 的化学方程式是;
试剂b 是 。
(5)M和N 均为不饱和醇。M 的结构简式是
。
(6)N为顺式结构,写出N 和H 生成I(顺式结构) 的化学方程式: 【答案】
(1)CH≡C-CH 3(2)HCHO (3)碳碳双键、醛基 (4)
CH CH COOH
+Br2OH
COOH ;NaOH 醇溶液(5)CH3-C ≡C-CH 2OH
C C O 23
+H2O 。
(6)
C C COOH
+
H 3【解析】(1)根据有机物类别和分子式即可写出A 的结构简式为CH ≡C-CH 3;(2)根据B 的相对原子质量和
所含元素很容易判断出B 为甲醛,其结构简式为HCHO ;(3)根据题意,结合信息容易判断出E 中含有的官能团为碳碳双键和醛基;(4)根据题意和F 的分子式可知F 的结构简式为
CH CH COOH
;根
据N 和H 的反应类型推知H 为
C C COOH
,所很容易推知F→H 为官能团的转化,思路应该
COOH 为先加成后消去。故F →G 的化学方程式为:
CH CH COOH
+Br;
(5)根据题意可知A 、B 加成为醛基加成, CH3-C ≡C-CH 2OH ;试剂b 是NaOH 醇溶液;故M 的结构简式为:(6)根据题意和J 的结构简式很容易写出N 和H 生成I 的化学方程式:
H 32
OH C C COOH
+
C C O 23
+H2O 。
考点:本题考查有机化学基础的基本知识,如有机物结构简式的书写、官能团的判断、化学方程式的书写
等。
26、(12分) 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
H O
O 2
H 2
(1)反应I 的化学方程式是 (2)反应I 得到的产物用I 2进行分离。该产物的溶液在过量I 2的存在下会分成两层——含低浓度I 2的H 2SO 4
层和高浓度的I 2的HI 层。
①根据上述事实,下列说法正确的是 (选填序号) 。 a 、两层溶液的密度存在差异
b 、加I 2前,H 2SO 4溶液和HI 溶液不互溶 c 、I 2在HI 溶液中比在H 2SO 4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是 。
③经检测,H 2SO 4层中c(H+):c(SO42-)=2.06:1。其比值大于2的原因是。 (3)反应II :2H 2SO 4(l)2SO 2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550kJ/mol 它由两步反应组成:i 、H 2SO 4(l)SO 3(g) +H2O(g) △H=+177kJ/mol;ii 、SO 3(g)分解。 L(L1、L 2) ,X 可分别代表压强或温度。下图表示L 一定时,ii 中SO 3(g)的平衡转化率随X 的变化关系。
①X 代表的物理量是 。
②判断L 1、L 2的大小关系,并简述理由: 。 【答案】
(1)SO2+2H2O+I2H 2SO 4+2HI(2)①ac ②取上层溶液于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则上层溶液为含低浓度I 2的H 2SO 4溶液,若无明显现象,则上层为含高浓度I 2的HI 层。(其它合理答案亦可) ③碘单质可与水发生反应 I2 + H2O ⇌ HI +HIO,c(H+) 增大,使溶液中c(H+):c(SO42-) 的比值大于2 (3)①压强 ②L 2>L1 L代表温度对SO 3的平衡转化率的影响,反应ⅱ为吸热反应,温度升高SO 3,转化率增大
【解析】(1)根据图中信息可知反应I 中反应物为SO 2、H 2O 和I 2,生成物为H 2SO 4和HI ,根据氧化还原反应方程式的配平方法配平。(2)①加入I 2前溶液未出现分层,加入I 2后,碘在HI 溶液中溶解度大于在H 2SO 4溶液中溶解度,两溶液中密度存在差异,故出现分层现象;②由于I 2+H2O HI+HIO,因此两层溶液中都含有I 2、H +、I -、HIO 等,故这两层溶液中只能通过检验SO 42-来辨别两层溶液;③H 2SO 4溶液中溶有低浓度的碘,碘单质可与水发生反应 I2+H2O HI+HIO ,c(H+) 增大,使溶液中c(H+):c(SO42-) 的比值大于2。(3) 根据反应II 和步骤i 写出步骤ii 热化学反应方程式:2SO 3(g)2SO 2(g)+O2(g)
-1
△H=+196 kJ∙mol,①该反应正反应为气体体积增大的反应,压强增大,平衡逆向移动,SO 3的转化率减小,故X 代表的物理量为压强;②根据①可知L 代表的物理量为温度。该反应的正反应为吸热反应,相同压强时,温度升高,平衡正向移动,SO 3的转化率增大,故L 2>L1。
考点:方程式配平;离子检验;平衡图像分析;化学平衡影响因素。
27、(14分) 研究CO 2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。
(1)溶于海水的CO 2主要以4种无机碳形式存在,其中H CO 3-占95%,写出CO 2溶于水产生HCO 3-的方程
式: 。 (2)在海洋循环中,通过右图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式: 。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O 2只来自于H 2O ,用18O 标记物质的光合作用的化学方程式如下,
光能18
将其补充完整: + 叶绿体(CH2O) x +x O 2+xH2O
(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础,测量溶解无机碳,可采用如下方法:
①气提、吸收CO 2,用N 2从酸化后的海水中吹出CO 2并用碱液吸收(装置示意图如下) ,将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
②滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO 3,再用x mol/L HCl溶液滴定,消耗y ml HCl溶液,海水
中溶解无机碳的浓度= mol/L。
(4)利用右图所示装置从海水中提取CO 2,有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取CO 2的原理: 。
②用该装置产生的物质处理b 室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是 。 【答案】(1)CO2+H2O HCO 3-+H+ (2)①Ca 2++2HCO3-CaCO 3↓+CO2+H2O ②xCO 2 + 2x H218O
(3)①②xy/z
(4)①a 室发生阳极反应:4OH --4e -O 2+2H2O ,c(OH-) 下降,H 2O OH -+H+平衡右移,c(H+) 增大,H +从a 室进入b 室,发生反应:HCO 3-+H+CO 2+H2O ; ②中和法 【解析】(1)考查碳酸的第1步电离:CO 2+H2O HCO 3-+H+;(2)①根据反应物是HCO 3-,生成物是CaCO 3
2+-和CO 2,易知本题的反应方程式:Ca + 2HCO3CaCO 3↓+ CO2+H2O ;②根据元素守恒法,及示踪原
18
子的标记可知方程式中的填空为:xCO 2 + 2x H2O ;(3)①注意酸化的试剂要用硫酸,一定不能用盐酸,HCl 会挥发出来影响后续的滴定;②该滴定过程转化的关系式为:
C O 2~HCO 3-~HCl 1 1
n(CO2) x mol/L×y×10-3L 解得:n(CO2)=xy×10-3mol 所以:c(CO2)=xy/z mol/L (4)①海水pH>8,显碱性,需要H +中和降低海水的碱性,a 室发生阳极反应:4OH --4e -O 2+2H2O ,c(OH-) 下降,H 2O OH -+H+平衡右移,c(H+) 增大,H +从a 室进入b 室,发生反应:HCO 3-+H+CO 2+H2O ; ②
+-++-+
中和法,阴极H 放电,H 2O OH +H平衡右移,c(H) 增大,c(OH) 增大, b室的Na 移向c 室,产生NaOH ,可用于中和显酸性的海水,再排回大海。
考点:盐类水解、方程式书写、化学实验、化学平衡移动、电解、化学计算等。 28、(15分) 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe 3++2I- 2Fe 2++I2”反应中Fe 3+和Fe 2+的相互转化。实验如下:
(1)待实验I 溶液颜色不再改变时,再进行实验II ,目的是使实验I 的反应达到
(2)iii是ii 的对比试验,目的是排除有ii 中造成的影响。 (3)i和ii 的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe 2+向Fe 3+转化。用化学平衡移动原理解释原因:
。 (4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测i 中Fe 2+向Fe 3+转化的原因:外加Ag +使c(I-) 降低,导致I -的还原性弱于Fe 2+,用右图装置(a、b 均为石墨电极) 进行实验验证。
①K 闭合时,指针向右偏转,b 作 极。
②当指针归零(反应达到平衡) 后,向U 型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,
该现象是 。
(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ii 中Fe 向Fe 3+转化的原因,
①转化原因是 。
②与(4)实验对比,不同的操作是 。
(6)实验I 中,还原性:I ->Fe2+;而实验II 中,还原性:Fe 2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是:
【答案】
(1)化学平衡(反应限度) ;(2)水,溶液中离子浓度改变;(3)i.加入AgNO 3,Ag +与I -生成AgI 黄色沉淀,I -浓度降低,2Fe 3++2I-2Fe 2++I2平衡逆移;ii. 加入FeSO 4,Fe 2+浓度增大,平衡逆移。(4)①正;②产生黄
色沉淀,指针向左偏转。(5)①Fe 2+浓度增大,还原性增强 ;②当指针归零后,向U 型管右管中滴加0.01mol/L FeSO4溶液。(6)在其它条件不变时,物质的氧化性和还原性与浓度有关,浓度的改变可影响物质的氧化还原性,导致平衡移动。
【解析】(1)待实验I 溶液颜色不再改变时,再进行实验II ,目的是使实验I 的反应达到化学平衡状态;(2)根据实验iii 和实验ii 的对比可以看出是为了排除有ii 中水造成溶液中离子浓度改变 的影响;(3)i.加入AgNO 3,Ag +与I -生成AgI 黄色沉淀,I -浓度降低,2Fe 3++2I-2Fe 2++I2平衡逆向移动;ii. 加入FeSO 4,
Fe 2+浓度增大,平衡逆移。(4)①K 闭合时,指针向右偏转,b 极为Fe 3+得电子,作正极;②当指针归零(反应达到平衡) 后,向U 型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液,产生黄色沉淀,I -离子浓度减小,2Fe 3++2I-2Fe 2++I2平衡左移,指针向左偏转。(5)①Fe 2+向Fe 3+转化的原因是Fe 2+浓度增大,还原性增强 ;②与(4)实验对比,不同的操作是当指针归零后,向U 型管右管中滴加0.01mol/L FeSO4溶液。(6)将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是在其它条件不变时,物质的氧化性和还原性与浓度有关,浓度的改变可影响物质的氧化还原性,导致平衡移动。
考点:化学平衡移动、电化学知识。
2+