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文檔簡介
精品文檔精心整理精品文檔可編輯的精品文檔2018年全國統一高考化學試卷(新課標Ⅲ)一、選擇題1.(6分)化學與生活密切相關。下列說法錯誤的是()A.泡沫滅火器可用于一般的起火,也適用于電器起火 B.疫苗一般應冷藏存放,以避免蛋白質變性 C.家庭裝修時用水性漆替代傳統的油性漆,有利于健康及環境 D.電熱水器用鎂棒防止內膽腐蝕,原理是犧牲陽極的陰極保護法 2.(6分)下列敘述正確的是()A.24g鎂與27g鋁中,含有相同的質子數 B.同等質量的氧氣和臭氧中,電子數相同 C.1mol重水與1mol水中,中子數比為2:1 D.1mol乙烷和1mol乙烯中,化學鍵數相同 3.(6分)苯乙烯是重要的化工原料。下列有關苯乙烯的說法錯誤的是()A.與液溴混合后加入鐵粉可發生取代反應 B.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 C.與氯化氫反應可以生成氯代苯乙烯 D.在催化劑存在下可以制得聚苯乙烯 4.(6分)下列實驗操作不當的是()A.用稀硫酸和鋅粒制取H2時,加幾滴CuSO4溶液以加快反應速率 B.用標準HCl溶液滴定NaHCO3溶液來測定其濃度,選擇酚酞為指示劑 C.用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒,火焰呈黃色,證明其中含有Na+ D.常壓蒸餾時,加入液體的體積不超過圓底燒瓶容積的三分之二 5.(6分)一種可充電鋰﹣空氣電池如圖所示。當電池放電時,O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2﹣x(x=0或1)。下列說法正確的是()A.放電時,多孔碳材料電極為負極 B.放電時,外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極 C.充電時,電解質溶液中Li+向多孔碳材料區遷移 D.充電時,電池總反應為Li2O2﹣x═2Li+(1﹣)O2 6.(6分)用0.100mol?L﹣1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol?L﹣1Cl﹣溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關描述錯誤的是()A.根據曲線數據計算可知Ksp(AgCl)的數量級為10﹣10 B.曲線上各點的溶液滿足關系式c(Ag+)?c(Cl﹣)=Ksp(AgCl) C.相同實驗條件下,若改為0.0400mol?L﹣1Cl﹣,反應終點c移到a D.相同實驗條件下,若改為0.0500mol?L﹣1Br﹣,反應終點c向b方向移動7.(6分)W、X、Y、Z均為短周期元素且原子序數依次增大,元素X和Z同族。鹽YZW與濃鹽酸反應,有黃綠色氣體產生,此氣體同冷燒堿溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列說法正確的是()A.原子半徑大小為W<X<Y<Z B.X的氫化物水溶液酸性強于Z的 C.Y2W2與ZW2均含有非極性共價鍵 D.標準狀況下W的單質狀態與X的相同 二、非選擇題8.(14分)硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3?5H2O,M=248g?mol﹣1)可用作定影劑、還原劑。回答下列問題:(1)已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10﹣10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10﹣5.市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質,選用下列試劑設計實驗方案進行檢驗:試劑:稀鹽酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液實驗步驟現象①取少量樣品,加入除氧蒸餾水②固體完全溶解得無色澄清溶液③④,有刺激性氣體產生⑤靜置,⑥(2)利用K2Cr2O7標準溶液定量測定硫代硫酸鈉的純度。測定步驟如下:①溶液配制:稱取1.2000g某硫代硫酸鈉晶體樣品,用新煮沸并冷卻的蒸餾水在中溶解,完全溶解后,全部轉移至100mL的中,加蒸餾水至。②滴定:取0.00950mol?L﹣1的K2Cr2O7標準溶液20.00mL,硫酸酸化后加入過量KI,發生反應:Cr2O72﹣+6I﹣+14H+=3I2+2Cr3++7H2O.然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定至淡黃綠色,發生反應:I2+2S2O32﹣=S4O62﹣+2I﹣.加入淀粉溶液作為指示劑,繼續滴定,當溶液,即為終點。平行滴定3次,樣品溶液的平均用量為24.80mL,則樣品純度為%(保留1位小數)。9.(14分)KIO3是一種重要的無機化合物,可作為食鹽中的補碘劑。回答下列問題:(1)KIO3的化學名稱是。(2)利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示:酸化反應”所得產物有KH(IO3)2、Cl2和KCI.“逐Cl2”采用的方法是。“濾液”中的溶質主要是。“調pH”中發生反應的化學方程式為。(3)KIO3也可采用“電解法”制備,裝置如圖所示。①寫出電解時陰極的電極反應式。②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為,其遷移方向是。③與“電解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之處有(寫出一點)。10.(15分)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問題:(1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發的無色透明液體,遇潮氣時發煙生成(HSiO)2O等,寫出該反應的化學方程式。(2)SiHCl3在催化劑作用下發生反應:2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)△H=48KJ?mol﹣13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)△H=﹣30KJ?mol﹣1則反應4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的△H為kJ?mol﹣1。(3)對于反應2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323K和343K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示。①343K時反應的平衡轉化率α=%.平衡常數K343K=(保留2位小數)。②在343K下:要提高SiHCl3轉化率,可采取的措施是;要縮短反應達到平衡的時間,可采取的措施有、。③比較a、b處反應速率大小:vavb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應速率v=v正﹣v逆=k正x﹣k逆xx,k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數,x為物質的量分數,計算a處的=(保留1位小數)[化學--選修3:物質結構與性質]11.(15分)鋅在工業中有重要作用,也是人體必需的微量元素,回答下列問題:(1)Zn原子核外電子排布式為。(2)黃銅是人類最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是。(3)ZnF2具有較高的熔點(872℃),其化學鍵類型是,ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑,原因是。(4)《中華本草》等中醫典籍中,記載了爐甘石(ZnCO3)入藥,可用于治療皮膚炎癥或表面創傷。ZnCO3中,陰離子空間構型為,C原子的雜化形式為。(5)金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數的值為NA,Zn的密度為g?cm﹣3(列出計算式)。【化學--選修5:有機化學基礎】12.近來有報道,碘代化合物E與化合物H在Cr﹣Ni催化下可以發生偶聯反應,合成一種多官能團的化合物Y,其合成路線如圖:已知:RCHO+CH3CHOR﹣CH=CH﹣CHO+H2O回答下列問題:(1)A的化學名稱是。(2)B為單氯代烴,由B生成C的化學方程式為。(3)由A生成B、G生成H的反應類型分別是、。(4)D的結構簡式為。(5)Y中含氧官能團的名稱為。(6)E與F在Cr﹣Ni催化下也可以發生偶聯反應,產物的結構簡式為。(7)X與D互為同分異構體,且具有完全相同官能團。X的核磁共振氫譜顯示三種不同化學環境的氫,其峰面積之比為3:3:2.寫出3種符合上述條件的X的結構簡式。精品文檔精心整理精品文檔可編輯的精品文檔2019年全國統一高考化學試卷(新課標Ⅲ)可能用到的相對原子質量:H1Li7C12N14O16Na23S32Cl35.5Ar40Fe56I127一、選擇題:本題共13個小題,每小題6分。共78分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.化學與生活密切相關。下列敘述錯誤的是A.高純硅可用于制作光感電池B.鋁合金大量用于高鐵建設C.活性炭具有除異味和殺菌作用D.碘酒可用于皮膚外用消毒2.下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是A.甲苯 B.乙烷 C.丙炔 D.1,3?丁二烯3.X、Y、Z均為短周期主族元素,它們原子的最外層電子數之和我10,X與Z同族,Y最外層電子數等于X次外層電子數,且Y原子半徑大于Z。下列敘述正確的是A.熔點:X的氧化物比Y的氧化物高B.熱穩定性:X的氫化物大于Z的氫化物C.X與Z可形成離子化合物ZXD.Y的單質與Z的單質均能溶于濃硫酸4.離子交換法凈化水過程如圖所示。下列說法中錯誤的是A.經過陽離子交換樹脂后,水中陽離子的總數不變B.水中的、、Cl?通過陽離子樹脂后被除去C.通過凈化處理后,水的導電性降低D.陰離子樹脂填充段存在反應H++OH?H2O5.設NA為阿伏加德羅常數值。關于常溫下pH=2的H3PO4溶液,下列說法正確的是A.每升溶液中的H+數目為0.02NAB.c(H+)=c()+2c()+3c()+c(OH?)C.加水稀釋使電離度增大,溶液pH減小D.加入NaH2PO4固體,溶液酸性增強6.下列實驗不能達到目的的是選項目實驗A制取較高濃度次氯酸溶液將Cl2通入碳酸鈉溶液中B加快氧氣的生成速率在過氧化氫溶液中加入少量MnO2C除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入飽和碳酸鈉溶液洗滌、分液D制備少量二氧化硫氣體向飽和亞硫酸鈉溶液中滴加濃硫酸A.A B.B C.C D.D7.為提升電池循環效率和穩定性,科學家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D?Zn)可以高效沉積ZnO的特點,設計了采用強堿性電解質的3D?Zn—NiOOH二次電池,結構如下圖所示。電池反應為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,所沉積的ZnO分散度高B.充電時陽極反應為Ni(OH)2(s)+OH?(aq)?e?NiOOH(s)+H2O(l)C.放電時負極反應為Zn(s)+2OH?(aq)?2e?ZnO(s)+H2O(l)D.放電過程中OH?通過隔膜從負極區移向正極區三、非選擇題:共174分,第22~32題為必考題,每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題,考生根據要求作答。(一)必考題:共129分。8.高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料,工業上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備,工藝如下圖所示。回答下列問題:相關金屬離子[c0(Mn+)=0.1mol·L?1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:金屬離子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+開始沉淀的pH8.16.31.53.48.9626.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“濾渣1”含有S和__________________________;寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應的化學方程式____________________________________________________。(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是將________________________。(3)“調pH”除鐵和鋁,溶液的pH范圍應調節為_______~6之間。(4)“除雜1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“濾渣3”的主要成分是______________。(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。(6)寫出“沉錳”的離子方程式___________________________________________________。(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料,其化學式為LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合價分別為+2、+3、+4。當x=y=時,z=___________。9.乙酰水楊酸(阿司匹林)是目前常用藥物之一。實驗室通過水楊酸進行乙酰化制備阿司匹林的一種方法如下:水楊酸醋酸酐乙酰水楊酸熔點/℃157~159-72~-74135~138相對密度/(g·cm﹣3)1.441.101.35相對分子質量138102180實驗過程:在100mL錐形瓶中加入水楊酸6.9g及醋酸酐10mL,充分搖動使固體完全溶解。緩慢滴加0.5mL濃硫酸后加熱,維持瓶內溫度在70℃左右,充分反應。稍冷后進行如下操作.①在不斷攪拌下將反應后的混合物倒入100mL冷水中,析出固體,過濾。②所得結晶粗品加入50mL飽和碳酸氫鈉溶液,溶解、過濾。③濾液用濃鹽酸酸化后冷卻、過濾得固體。④固體經純化得白色的乙酰水楊酸晶體5.4g。回答下列問題:(1)該合成反應中應采用__________加熱。(填標號)A.熱水浴B.酒精燈C.煤氣燈D.電爐(2)下列玻璃儀器中,①中需使用有________(填標號),不需使用的_______________________(填名稱)。(3)①中需使用冷水,目的是______________________________________。(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是_________________________________,以便過濾除去難溶雜質。(5)④采用的純化方法為____________。(6)本實驗的產率是_________%。10.近年來,隨著聚酯工業的快速發展,氯氣的需求量和氯化氫的產出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點。回答下列問題:(1)Deacon發明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為剛性容器中,進料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1時HCl平衡轉化率隨溫度變化的關系:可知反應平衡常數K(300℃)____________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。設HCl初始濃度為c0,根據進料濃度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的數據計算K(400℃)=____________(列出計算式)。按化學計量比進料可以保持反應物高轉化率,同時降低產物分離的能耗。進料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低、過高的不利影響分別是____________。(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行:CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)ΔH2=-20kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·mol-1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·mol-1。(3)在一定溫度的條件下,進一步提高HCI的轉化率的方法是______________。(寫出2種)(4)在傳統的電解氯化氫回收氯氣技術的基礎上,科學家最近采用碳基電極材料設計了一種新的工藝方案,主要包括電化學過程和化學過程,如下圖所示:負極區發生的反應有____________________(寫反應方程式)。電路中轉移1mol電子,需消耗氧氣__________L(標準狀況)(二)選考題:共45分。請考生從2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做,則每科按所做的第一題計分。[化學——選修3:物質結構與性質]11.磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)可用作鋰離子電池正極材料,具有熱穩定性好、循環性能優良、安全性高等特點,文獻報道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備。回答下列問題:(1)在周期表中,與Li的化學性質最相似的鄰族元素是________,該元素基態原子核外M層電子的自旋狀態_________(填“相同”或“相反”)。(2)FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸汽狀態下以雙聚分子存在的FeCl3的結構式為________,其中Fe的配位數為_____________。(3)苯胺)的晶體類型是__________。苯胺與甲苯()的相對分子質量相近,但苯胺的熔點(-5.9℃)、沸點(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(-95.0℃)、沸點(110.6℃),原因是___________。(4)NH4H2PO4中,電負性最高的元素是______;P的_______雜化軌道與O的2p軌道形成_______鍵。(5)NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種復雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示:這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為____________(用n代表P原子數)。[化學——選修5:有機化學基礎]12.氧化白藜蘆醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反應合成W的一種方法:回答下列問題:(1)A的化學名稱為___________。(2)中官能團名稱是___________。(3)反應③的類型為___________,W的分子式為___________。(4)不同條件對反應④產率的影響見下表:實驗堿溶劑催化劑產率/%1KOHDMFPd(OAc)222.32K2CO3DMFPd(OAc)210.53Et3NDMFPd(OAc)212.44六氫吡啶DMFPd(OAc)231.25六氫吡啶DMAPd(OAc)238.66六氫吡啶NMPPd(OAc)224.5上述實驗探究了________和________對反應產率的影響。此外,還可以進一步探究________等對反應產率的影響。(5)X為D的同分異構體,寫出滿足如下條件的X的結構簡式________________。①含有苯環;②有三種不同化學環境的氫,個數比為6∶2∶1;③1mol的X與足量金屬Na反應可生成2gH2。(6)利用Heck反應,由苯和溴乙烷為原料制備,寫出合成路線________________。(無機試劑任選)
2019年全國統一高考化學試卷(新課標Ⅲ)答案解析版可能用到的相對原子質量:H1Li7C12N14O16Na23S32Cl35.5Ar40Fe56I127一、選擇題:本題共13個小題,每小題6分。共78分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.化學與生活密切相關。下列敘述錯誤的是A.高純硅可用于制作光感電池B.鋁合金大量用于高鐵建設C.活性炭具有除異味和殺菌作用D.碘酒可用于皮膚外用消毒【答案】C【解析】【詳解】A、硅是半導體,高純硅可用于制作光感電池,A正確;B、鋁合金硬度大,可用于高鐵建設,B正確;C、活性炭具有吸附性,可用于除異味,但不能殺菌消毒,C錯誤;D、碘酒能使蛋白質變性,可用于皮膚外用消毒,D正確;答案選C。2.下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是A.甲苯 B.乙烷 C.丙炔 D.1,3?丁二烯【答案】D【解析】【詳解】A、甲苯中含有飽和碳原子,所有原子不可能共平面,A不選;B、乙烷是烷烴,所有原子不可能共平面,B不選;C、丙炔中含有飽和碳原子,所有原子不可能共平面,C不選;D、碳碳雙鍵是平面形結構,因此1,3-丁二烯分子中所有原子共平面,D選。答案選D。3.X、Y、Z均為短周期主族元素,它們原子的最外層電子數之和我10,X與Z同族,Y最外層電子數等于X次外層電子數,且Y原子半徑大于Z。下列敘述正確的是A.熔點:X的氧化物比Y的氧化物高B.熱穩定性:X的氫化物大于Z的氫化物C.X與Z可形成離子化合物ZXD.Y的單質與Z的單質均能溶于濃硫酸【答案】B【解析】【詳解】Y的最外層電子數等于X次外層電子數,由于均是主族元素,所以Y的最外層電子數不可能是8個,則X只能是第二周期元素,因此Y的最外層電子數是2個,又因為Y的原子半徑大于Z,則Y只能是第三周期的Mg,因此X與Z的最外層電子數是(10-2)/2=4,則X是C,Z是Si。A、碳氧化物形成的分子晶體,Y的氧化物是離子化合物氧化鎂,則氧化鎂的熔點高于碳的氧化物熔點,A錯誤;B、碳元素的非金屬性強于硅元素,非金屬性越強,氫化物越穩定,則碳的氫化物穩定性強于硅的氫化物穩定性,B正確;C、C與Si形成的是共價化合物SiC,C錯誤;D、單質鎂能溶于濃硝酸,單質硅不溶于濃硝酸,D錯誤;答案選B。4.離子交換法凈化水過程如圖所示。下列說法中錯誤是A.經過陽離子交換樹脂后,水中陽離子的總數不變B.水中的、、Cl?通過陽離子樹脂后被除去C.通過凈化處理后,水的導電性降低D.陰離子樹脂填充段存在反應H++OH?H2O【答案】A【解析】【詳解】離子交換樹脂凈化水的原理是:當含有Na+、Ca2+、Mg2+等陽離子及SO42-、Cl-、NO3-等陰離子的原水通過陽離子交換樹脂時,水中的陽離子為樹脂所吸附,而樹脂上可交換的陽離子H+則被交換到水中,并和水中的陰離子組成相應的無機酸;當含有無機酸的水再通過陰離子交換樹脂時,水中的陰離子也為樹脂所吸附,樹脂上可交換的陰離子OH-也被交換到水中,同時與水中的H+離子結合成水,則A、根據電荷守恒可知經過陽離子交換樹脂后,水中陽離子總數增加,A錯誤;B、根據以上分析可知水中的SO42-、Cl-、NO3-等陰離子通過陰離子交換樹脂被除去,B正確;C、通過凈化處理后,溶液中離子的濃度降低,導電性降低,C正確;D、根據以上分析可知陰離子交換樹脂填充段存在反應H++OH-=H2O,D正確;答案選A。5.設NA為阿伏加德羅常數值。關于常溫下pH=2的H3PO4溶液,下列說法正確的是A.每升溶液中的H+數目為0.02NAB.c(H+)=c()+2c()+3c()+c(OH?)C.加水稀釋使電離度增大,溶液pH減小D.加入NaH2PO4固體,溶液酸性增強【答案】B【解析】【詳解】A、常溫下pH=2,則溶液中氫離子濃度是0.01mol/L,因此每升溶液中H+數目為0.01NA,A錯誤;B、根據電荷守恒可知選項B正確;C、加水稀釋促進電離,電離度增大,但氫離子濃度減小,pH增大,C錯誤;D、加入NaH2PO4固體,H2PO4-濃度增大,抑制磷酸的電離,溶液的酸性減弱,D錯誤;答案選B。6.下列實驗不能達到目的的是選項目的實驗A制取較高濃度的次氯酸溶液將Cl2通入碳酸鈉溶液中B加快氧氣的生成速率在過氧化氫溶液中加入少量MnO2C除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入飽和碳酸鈉溶液洗滌、分液D制備少量二氧化硫氣體向飽和亞硫酸鈉溶液中滴加濃硫酸A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【詳解】A、氯氣與碳酸鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和碳酸氫鈉,不能制備次氯酸,不能達到實驗目的,A選;B、過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳作催化劑,加快雙氧水的分解,因此可以加快氧氣的生成速率,能達到實驗目的,B不選;C、碳酸鈉溶液與乙酸反應,與乙酸乙酯不反應,可以除去乙酸乙酯中的乙酸,能達到實驗目的,C不選;D、根據較強酸制備較弱酸可知向飽和亞硫酸鈉溶液中滴加濃硫酸可以制備二氧化硫,能達到實驗目的,D不選;答案選A。7.為提升電池循環效率和穩定性,科學家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D?Zn)可以高效沉積ZnO的特點,設計了采用強堿性電解質的3D?Zn—NiOOH二次電池,結構如下圖所示。電池反應為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,所沉積的ZnO分散度高B.充電時陽極反應為Ni(OH)2(s)+OH?(aq)?e?NiOOH(s)+H2O(l)C.放電時負極反應為Zn(s)+2OH?(aq)?2e?ZnO(s)+H2O(l)D.放電過程中OH?通過隔膜從負極區移向正極區【答案】D【解析】【詳解】A、三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,吸附能力強,所沉積的ZnO分散度高,A正確;B、充電相當于是電解池,陽極發生失去電子的氧化反應,根據總反應式可知陽極是Ni(OH)2失去電子轉化為NiOOH,電極反應式為Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-=NiOOH(s)+H2O(l),B正確;C、放電時相當于是原電池,負極發生失去電子的氧化反應,根據總反應式可知負極反應式為Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(l),C正確;D、原電池中陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,則放電過程中OH-通過隔膜從正極區移向負極區,D錯誤答案選D。三、非選擇題:共174分,第22~32題為必考題,每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題,考生根據要求作答。(一)必考題:共129分。8.高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料,工業上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備,工藝如下圖所示。回答下列問題:相關金屬離子[c0(Mn+)=0.1mol·L?1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:金屬離子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+開始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“濾渣1”含有S和__________________________;寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應的化學方程式____________________________________________________。(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是將________________________。(3)“調pH”除鐵和鋁,溶液的pH范圍應調節為_______~6之間。(4)“除雜1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“濾渣3”的主要成分是______________。(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。(6)寫出“沉錳”的離子方程式___________________________________________________。(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料,其化學式為LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合價分別為+2、+3、+4。當x=y=時,z=___________。【答案】(1).SiO2(不溶性硅酸鹽)(2).MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O(3).將Fe2+氧化為Fe3+(4).4.7(5).NiS和ZnS(6).F?與H+結合形成弱電解質HF,MgF2Mg2++2F?平衡向右移動(7).Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O(8).【解析】【詳解】(1)Si元素以SiO2或不溶性硅鹽存在,SiO2與硫酸不反應,所以濾渣I中除了S還有SiO2;在硫酸的溶浸過程中,二氧化錳和硫化錳發生了氧化還原反應,二氧化錳作氧化劑,硫化錳作還原劑,方程式為:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O;(2)二氧化錳作為氧化劑,使得MnS反應完全,且將溶液中Fe2+氧化為Fe3+;(3)由表中數據知pH在4.7時,Fe3+和Al3+沉淀完全,所以應該控制pH在4.7~6之間;(4)根據題干信息,加入Na2S除雜為了出去鋅離子和鎳離子,所以濾渣3是生成的沉淀ZnS和NiS;(5)由HFH++F-知,酸度過大,F-濃度減低,使得MgF2Mg2++2F-平衡向沉淀溶解方向移動,Mg2+沉淀不完全;(6)根據題干信息沉錳的過程是生成了MnCO3沉淀,所以反應離子方程式為:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;(7)根據化合物中各元素化合價代數和為0的規律得:1+2x+3y+4z=6,已知,x=y=1/3,帶入計算得:z=1/39.乙酰水楊酸(阿司匹林)是目前常用藥物之一。實驗室通過水楊酸進行乙酰化制備阿司匹林的一種方法如下:水楊酸醋酸酐乙酰水楊酸熔點/℃157~159-72~-74135~138相對密度/(g·cm﹣3)1.441.101.35相對分子質量138102180實驗過程:在100mL錐形瓶中加入水楊酸6.9g及醋酸酐10mL,充分搖動使固體完全溶解。緩慢滴加0.5mL濃硫酸后加熱,維持瓶內溫度在70℃左右,充分反應。稍冷后進行如下操作.①在不斷攪拌下將反應后的混合物倒入100mL冷水中,析出固體,過濾。②所得結晶粗品加入50mL飽和碳酸氫鈉溶液,溶解、過濾。③濾液用濃鹽酸酸化后冷卻、過濾得固體。④固體經純化得白色的乙酰水楊酸晶體5.4g。回答下列問題:(1)該合成反應中應采用__________加熱。(填標號)A.熱水浴B.酒精燈C.煤氣燈D.電爐(2)下列玻璃儀器中,①中需使用的有________(填標號),不需使用的_______________________(填名稱)。(3)①中需使用冷水,目的是______________________________________。(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是_________________________________,以便過濾除去難溶雜質。(5)④采用的純化方法為____________。(6)本實驗的產率是_________%。【答案】(1).A(2).BD(3).分液漏斗、容量瓶(4).充分析出乙酰水楊酸固體(結晶)(5).生成可溶的乙酰水楊酸鈉(6).重結晶(7).60【解析】【詳解】(1)因為反應溫度在70℃,低于水的沸點,且需維溫度不變,故采用熱水浴的方法加熱;(2)操作①需將反應物倒入冷水,需要用燒杯量取和存放冷水,過濾的操作中還需要漏斗,則答案為:B、D;分液漏斗主要用于分離互不相容的液體混合物,容量瓶用于配制一定濃度的溶液,這兩個儀器用不到。(3)反應時溫度較高,所以用冷水目的是使得乙酰水楊酸晶體充分析出;(4)乙酰水楊酸難溶于水,為了除去其中的雜質,可將生成的乙酰水楊酸與碳酸氫鈉反應生成可溶性的乙酰水楊酸鈉,以便過濾除去雜質;(5)每次結晶過程中會有少量雜質一起析出,可以通過多次結晶的方法進行純化,也就是重結晶;(6)水楊酸分子式為C7H6O3,乙酰水楊酸分子式為C9H8O4,根據關系式法計算得:C7H6O3~C9H8O41381806.9gmm(C9H8O4)=(6.9g×180)/138=9g,則產率為。10.近年來,隨著聚酯工業的快速發展,氯氣的需求量和氯化氫的產出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點。回答下列問題:(1)Deacon發明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為剛性容器中,進料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1時HCl平衡轉化率隨溫度變化的關系:可知反應平衡常數K(300℃)____________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。設HCl初始濃度為c0,根據進料濃度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的數據計算K(400℃)=____________(列出計算式)。按化學計量比進料可以保持反應物高轉化率,同時降低產物分離的能耗。進料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低、過高的不利影響分別是____________。(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行:CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)ΔH2=-20kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·mol-1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·mol-1。(3)在一定溫度的條件下,進一步提高HCI的轉化率的方法是______________。(寫出2種)(4)在傳統的電解氯化氫回收氯氣技術的基礎上,科學家最近采用碳基電極材料設計了一種新的工藝方案,主要包括電化學過程和化學過程,如下圖所示:負極區發生的反應有____________________(寫反應方程式)。電路中轉移1mol電子,需消耗氧氣__________L(標準狀況)【答案】(1).大于(2).(3).O2和Cl2分離能耗較高、HCl轉化率較低(4).﹣116(5).增加反應體系壓強、及時除去產物(6).Fe3++e?=Fe2+,4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O(7).5.6【解析】【詳解】(1)根據反應方程式知,HCl平衡轉化率越大,平衡常數K越大,結合圖像知K(300℃)>K(400℃);由圖像知,400℃時,HCl平衡轉化率為84%,用三段式法對數據進行處理得:起始(濃度)c0c000變化(濃度)0.84c00.21c00.42c00.42c0平衡(濃度)(1-0.84)c0(1-0.21)c00.42c00.42c0則K=;根據題干信息知,進料濃度比過低,氧氣大量剩余,導致分離產物氯氣和氧氣的能耗較高;進料濃度比過高,HCl不能充分反應,導致HCl轉化率較低;(2)根據蓋斯定律知,(反應I+反應II+反應III)×2得?H=(?H1+?H2+?H3)×2=-116kJ?mol-1;(3)若想提高HCl的轉化率,應該促使平衡正向移動,該反應為氣體體積減小的反應,根據勒夏特列原理,可以增大壓強,使平衡正向移動;也可以及時除去產物,較小產物濃度,使平衡正向移動;(4)電解過程中,負極上發生的是得電子反應,元素化合價降低,屬于還原反應,則圖中左側為負極反應,根據圖示信息知電極反應為:Fe3++e-=Fe2+和4=Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;(二)選考題:共45分。請考生從2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做,則每科按所做的第一題計分。[化學——選修3:物質結構與性質]11.磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)可用作鋰離子電池正極材料,具有熱穩定性好、循環性能優良、安全性高等特點,文獻報道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備。回答下列問題:(1)在周期表中,與Li的化學性質最相似的鄰族元素是________,該元素基態原子核外M層電子的自旋狀態_________(填“相同”或“相反”)。(2)FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸汽狀態下以雙聚分子存在的FeCl3的結構式為________,其中Fe的配位數為_____________。(3)苯胺)晶體類型是__________。苯胺與甲苯()的相對分子質量相近,但苯胺的熔點(-5.9℃)、沸點(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(-95.0℃)、沸點(110.6℃),原因是___________。(4)NH4H2PO4中,電負性最高的元素是______;P的_______雜化軌道與O的2p軌道形成_______鍵。(5)NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種復雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示:這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為____________(用n代表P原子數)。【答案】(1).Mg(2).相反(3).(4).4(5).分子晶體(6).苯胺分子之間存在氫鍵(7).O(8).sp3(9).σ(10).(PnO3n+1)(n+2)-【解析】【詳解】分析:這道選修題涉及到了元素周期表和對角線原則、核外電子排布式的寫法、配位物的形成,以及熔沸點的判斷方式和分子晶體的判斷方法。電負性的判斷和雜化軌道的計算解析:(1)根據元素周期表和對角線原則可知與鋰化學性質相似的是鎂,鎂的最外層電子數是2,占據s軌道,s軌道最多容納2個電子,所以自旋方向相反。氯化鐵的雙聚體,就是兩個氯化鐵相連接在一起,已知氯化鐵的化學鍵有明顯的共價性所以仿照共價鍵的形式將倆個氯化鐵連接在一起。配位數就等于原子的化合價的二倍。大多數有機物都是分子晶體,除了一部分有機酸鹽和有機堿鹽是離子晶體。苯胺比甲苯的熔沸點都高,同一種晶體類型熔沸點不同首先要考慮的就是是否有氫鍵,苯胺中存在電負性較強的N所以可以形成氫鍵,因此比甲苯的熔沸點高。電負性與非金屬性的大小規律相似,從左到右依次增大,O就是最大的。計算出p的雜化類型是sp3,與氧原子形成的
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