理综全国卷三化学文档格式.doc
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9.苯乙烯是重要的化工原料。
下列有关苯乙烯的说法错误的是
A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
D.在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯
9.C解析:
铁催化下,纯溴在苯环上发生取代反应,A选项正确;
酸性高锰酸钾溶液可氧化碳碳双键和苯环侧链,B选项正确;
氯化氢在一定条件下与碳碳双键发生加成反应生成C6H5CH2CH2Cl或C6H5CHClCH3,C选项错误;
碳碳双键发生加聚反应,生成聚苯乙烯,D选项正确。
10.下列实验操作不当的是
A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+
D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
10.B解析:
锌置换Cu,在锌表面形成Cu-Zn原电池,加快硫酸与锌的反应,A选项正确;
盐酸与NaHCO3反应生成NaCl和CO2,滴定终点溶液呈酸性,应选用在酸性变色的指示剂,如甲基橙,酚酞碱性变色,故B不恰当;
只有钠元素的焰色反应为黄色,C选项正确;
液体沸腾时,体积增大,加入液体过多溶液易溅出,一般液体加入量不可过多或过少,D选项正确。
11.一种可充电锂-空气电池如图所示。
当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。
下列说法正确的是
A.放电时,多孔碳材料电极为负极
B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C.充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移
D.充电时,电池总反应为Li2O2-x=2Li+(1-)O2
11.D解析:
碳电极上O2得电子,发生还原反应,碳电极为正极,A选项错误;
放电时,锂失去电子变为Li+,向正极移动,在碳电极上生成Li2O2-x,充电时,Li+移动方向相反,B、C选项错误;
充电时,恢复电池的原始物质,Li和O2,D选项正确。
12.用0.100mol·
L-1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol·
L-1Cl-溶液的滴定曲线如图所示。
下列有关描述错误的是
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·
c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.0400mol·
L-1Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.0500mol·
L-1Br-,反应终点c向b方向移动
12.C解析:
A选项,滴定终点时,V(AgNO3)·
c(AgNO3)=V(Cl-)·
c(Cl-),V(AgNO3)=50.00mL×
0.0500mol/L/0.100mol/L=25.00mL,即c点恰好反应,此时c(Ag+-)=c(Cl-)=10-5mol/L,Ksp(AgCl)=c(Ag+-)·
c(Cl-)=10-10mol/L,选项正确;
B选项,曲线上的各点,均为AgCl悬浊液体系,存在AgCl的溶解平衡,该平衡常数只与温度有关,选项正确;
C选项,Cl浓度为0.0400mol/L,反应终点消耗AgNO3的体积=50.00mL×
0.0400mol/L/0.100mol/L=20.00mL,选项错误;
D选项,AgBr的溶解度小于AgCl,故终点时的Br-浓度小于Cl-浓度,选项正确。
13.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。
盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到YZW的溶液。
A.原子半径大小为W<X<Y<Z
B.X的氢化物水溶液酸性强于Z的
C.Y2W2与ZW2均含有非极性共价键
D.标准状况下W的单质状态与X的相同
13.D解析:
根据产生气体的颜色,可以推断出该气体为Cl2,且Cl2与烧碱反应,又可生成YZW,结合元素序数大小关系,可推出W为O,Y元素为Na,Z元素为Cl,X位于O和Na之间,且与Cl同族,故X为F。
同周期元素自左向右半径减小,同主族元素自上而下半径增大,半径O>
F,Na>
Cl,A选项错误;
HF溶于水为氢氟酸,属于中强酸,HCl溶于水为盐酸,属于强酸,B选项错误;
Na2O2中氧原子间存在非极性共价键,ClO2中,O原子间无化学键,O—Cl键为极性键,C选项错误;
常温下,O2、F2均为气体,D选项正确。
26.(14分)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·
5H2O,M=248g·
mol−1)可用作定影剂、还原剂。
回答下列问题:
(1)已知:
Ksp(BaSO4)=1.1×
10−10,Ksp(BaS2O3)=4.1×
10−5。
市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:
试剂:
稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤
现象
①取少量样品,加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③___________
④___________,有刺激性气体产生
⑤静置,___________
⑥___________
(2)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。
测定步骤如下:
①溶液配制:
称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在__________中溶解,完全溶解后,全部转移至100mL的_________中,加蒸馏水至____________。
②滴定:
取0.00950mol·
L−1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:
Cr2O72−+6I−+14H+3I2+2Cr3++7H2O。
然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:
I2+2S2O32−S4O62−+2I−。
加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液__________,即为终点。
平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为_________%(保留1位小数)。
26.(14分)
(1)③加入过量稀盐酸 ④出现乳黄色浑浊⑤(吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液⑥产生白色沉淀
(2)①烧杯容量瓶刻度②蓝色退去 95.0
(3)Zn+Cd2+Zn2++Cd
(4)Zn2++2e-Zn 溶浸
解析:
(1)由于Ba2+与SO42-、S2O32-均可产生沉淀,故检验SO42-前,需除掉S2O32-离子,S2O32-在酸性条件下逐渐分解为S和SO2,为不引入SO42-干扰实验,故选用稀盐酸,S2O32-完全分解后,加BaCl2可检验SO42-的存在,
(2)碘与淀粉作用变蓝色,当蓝色消失时,I2完全反应,说明反应达到终点。
由反应方程式可知,Cr2O72-~~~6S2O32-,即6n(Cr2O72-=n(S2O32-),因此,c(S2O32-)=6×
20.00mL×
0.00950mol/L/24.80mL=0.0460mol/L,Na2S2O3·
5H2O样品的含量=(0.0460mol/L×
0.1L×
248g/mol/1.2000g)×
100%=95.0%。
27.(14分)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。
(1)KIO3的化学名称是_______。
(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:
“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。
“逐Cl2”采用的方法是________。
“滤液”中的溶质主要是_______。
“调pH”中发生反应的化学方程式为__________。
(3)KClO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式______。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_________,其迁移方向是_____________。
③与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有______________(写出一点)。
27.(14分)
(1)碘酸钾
(2)加热 KClKH(IO3)2+KOH==2KIO3+H2O或(HIO3+KOH==KIO3+H2O)
(3)①2H2O+2e-==2OH-+H2↑②K+a到b③产生Cl2易污染环境等
(1)类比KClO3的名称,可得出KIO3的名称为碘酸钾。
(2)由“逐Cl”的后续步骤“结晶过滤”,可推出“逐氯”采用的方法为加热,在加热浓缩的同时,可以除去溶解的氯气。
根据酸化反应的产物可以推出,滤液的主要成分为KCl,未结晶的HIO3和KIO3等;
结晶所得KH(IO3)2,属于酸式盐,溶解后显酸性,故调pH的目的是中和HIO3,反应方程式为HIO3+KOH=KIO3+H2O。
(3)①阴极阳离子为H+和K+,H+更容易得电子,故电极反应为2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e-=2OH-+H2↑);
②阳极反应为I2-6e-+12OH-=2IO3-+6H2O,阳极其OH-减少,故K+离子剩余,而阴极OH-增多,故阳极区K+通过阳离子交换膜进入阴极区。
③KClO3氧化法产生氯气,而氯气有毒,污染环境。
28.(15分)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。
(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式__________。
(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=48kJ·
mol−1
3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=−30kJ·
则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH=__________kJ·
mol−1。
(3)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343K时反应的平衡转化率α=_________%。
平衡常数K343K=__________(保留2位小数)。
②在343K下:
要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是___________;
要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有____________、___________。
③比较a、b处反应速率大小:
va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。
反应速率v=v正−v逆=−,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处=__________(保留1位小数)。
28.(15分)
(1)2SiHCl3+3H2O==(HSiO)2O+6HCl
(2)114
(3)①22 0.02②及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)③大于1.3
(1)根据给出的信息可知,SiHCl3与水发生反应生成(HSiO)2O,根据Si、O元素守恒可判断SiHCl3、H2O、(HSiO)2的计量数分别为2、3、1,最后根据H、Cl的元素守恒可判断出另一产物为HCl,其计量数为6,方程式为:
2SiHCl3+3H2O=(HSiO)2O+6HCl
(2)将第一个反应方程式的计量数扩大3倍,与第二个方程式合并,得到所需方程式,反应热用相同比例合并,得所需反应的反应热,即ΔH=3ΔH1+ΔH2=3×
48kJ/mol+(-30kJ/mol)=+114kJ/mol。
(3)①设初始SiHCl3的浓度为amol/L,由图中数据可知,SiHCl3的平衡转化率为22%,故平衡时SiHCl3的浓度为amol×
(1-22%)=0.78amol/L,c(SiH2Cl2)=c(SiCl4)=amol/L×
22%/2=0.11amol/L
K343K=0.11amol/L×
0.11amol/L/(0.78amol/L)2=0.020
②该反应为气体物质的量不变的吸热反应,在温度不变的情况下,压强不能改变平衡,故提高原料的转化率可采用分离产物。
反应物浓度增大,反应速率加快,压强增大,反应速率加快,催化剂可以加快反应速率,反应速率加快可以缩短达到平衡的时间。
③温度高反应速率快,a点温度高于b点,故va>
vb。
343K,平衡时,v正=v逆即k正x2SiHCl3=k逆xSiH2Cl2xSiCl4且物质的量分数之比等于浓度之比,平衡常数K=k正/k逆=0.020,a点对应SiHCl3的转化率为20%,设SiHCl3初始物质的量为amol,则平衡时SiHCl3的物质的量为amol(1-20%)=0.8amol,SiH2Cl2、SiCl4的物质的量均为amol×
20%/2=0.1amol,物质的量分数分别为x(SiHCl3)=0.8a/a=0.8,x(SiH2Cl2)=x(SiCl4)=0.1a/a=0.1;
v正/v逆=(k正/k逆)(x2SiHCl3)/(xSiH2Cl2xSiCl4)]=0.020×
0.82/0.12=1.3。
35.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。
(1)Zn原子核外电子排布式为________________。
(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。
第一电离能Ⅰ1(Zn)_______Ⅰ1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
原因是________________。
(3)ZnF2具有较高的熔点(872℃),其化学键类型是_________;
ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是________________。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。
ZnCO3中,阴离子空间构型为________________,C原子的杂化形式为________________。
(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为_______________。
六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为________________g·
cm-3(列出计算式)。
35.(15分)
(1)[Ar]3d104s2
(2)大于Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子
(3)离子键ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小
(4)平面三角形 sp2
(5)六方最密堆积(A3型)
(1)Zn为第四周期,IIB族元素,属于ds区,可直接价电子层结构为3d104s2,其原子实为[Ar],故Zn的电子层结构为[Ar]3d104s2。
(2)根据洪特规则特例进行判断,锌失去一个电子的价电子层变化为:
3d104s2–e-→3d104s1,铜失去一个电子的价电子层结构变化为3d104s1-e-→3d104s0,锌由稳定的全满结构变为较稳定的半充满结构,而铜为较稳定的4s1半充满结构变为较稳定的4s0全空结构,故Zn的第一电离能较Cu的第一电离能大。
(3)离子晶体的熔点较高,故根据ZnF2的熔点可判断ZnF2为离子化合物,化学键类型为离子键;
离子化合物通常不易溶于有机溶剂,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小,能溶于极性有机溶剂。
(4)CO32-中,中心C原子与周围O形成3个σ键,采用sp2杂化方式(空间构型为平面三角形),未杂化的2pz轨道与周围氧原子的p轨道形成离域π46键。
(5)根据图像可知,Zn为六方最密堆积(A3),六棱柱包含6个结构基元,晶胞体积为6×
1/2×
a2×
sin60°
×
c,晶体密度为6M(Zn)/(NA×
6×
c)g/cm3=g/cm3。
36.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
近来有报道,碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:
已知:
(1)A的化学名称是________________。
(2)B为单氯代烃,由B生成C的化学方程式为________________。
(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是________________、________________。
(4)D的结构简式为________________。
(5)Y中含氧官能团的名称为________________。
(6)E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为________________。
(7)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。
X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3∶3∶2。
写出3种符合上述条件的X的结构简式________________。
36.(15分)
(1)丙炔
(2)
(3)取代反应、加成反应
(4)
(5)羟基、酯基
(6)
(7)、、、、、
36.
(1)丙炔(1-丙炔)
(2)ClCH2C≡CH+NaCNNCCH2C≡CH+NaCl
(3)取代反应、加成反应(4)HC≡CCH2COOCH2CH3(5)羟基、酯基
(6)(7)CH3CH2C≡CCOOCH3、CH3C≡CCH2COOCH3、CH3C≡CCOOCH2CH3、CH3CH2COOC≡CCH3、CH3COOCH2C≡CCH3、CH3COOC≡CCH2CH3
1-丙炔分子式为C3H4,光照条件下,Cl取代饱和碳原子上的氢,故A→B反式取代反应,产物B为ClCH2C≡CH;
比较B、C的分子式,可以判断B→C的变化为B中的Cl原子被CN取代,即C的结构简式为NCCH2C≡CH;
综合分析C→D→E的变化,D→E为HI与叁键的加成,则C→D为—CN转化为羧基,并与乙醇发生酯化反应,故D的结构简式为CH≡CCH2COOCH2CH3,D→E碳碳叁键变为双键,属于加成反应。
根据“已知”反应可以判断,F结构简式为C6H5CHO,G的结构为C6H5CH=CHCHO,G与H2反应得H,G的碳碳双键消失,故该反应为加成反应;
类比E与H发生的偶联反应的特点,H中的醛基变为并替换E的—I,得到产物Y。
由此可以得出E与F发生偶联反应的产物为。
X与D互为同分异构体,官能团相同,核磁共振氢谱峰面积比为3:
3:
2,可以判断该分组中存在两个甲基,一个CH2,碳碳叁键上不含有氢,故X可由2个—CH3、一个—CH2—、一个—C≡C—和一个—COO—结构组合而成,不难写出X的结构简式为:
CH3CH2C≡CCOOCH3、CH3C≡CCH2COOCH3、CH3C≡CCOOCH2CH3、CH3CH2COOC≡CCH3、CH3COOCH2C≡CCH3、CH3COOC≡CCH2CH3等。
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