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文档简介

1、【教育部考试中心】2019年全国2卷化学试题分析7. ”春靛到死丝方尽.蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句,下列 关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是A蚕丝的主要成分是蛋白质B蚕丝属于天然高分子材料C. “蜡炬成灰”过程中发生了敏化反应D.占代的蜡是高级脂肪酸酯,属于高分子聚合物【答案】D【分析】占代律诗是中国传统文化的瑰宝之一。其中不乏咏人、咏物、咏事,传诵中华美德的佳句。本题是以唐代著名诗人李商隐的名句“春至到死丝方尽,蜡 炬成灰泪始干”为载体,着眼诗中“丝”和“蜡”,设计情境考查高分子化学和反应基 础知识。诗中的“丝”就是蚕丝,是一种高品质天然纤维,以此为原料纺织的丝绸在历 史上

2、曾成为古代中国的亮丽名片,由此形成了中国连接世界的古“丝绸之路”。如 今,中国倡导的“一带i路”又是新时代中国为世界繁荣和构建人类命运共同体贡 献的宏伟方案。蚕丝是由多种氨基酸用肽键聚合形成的蛋白质,是一种高品质的天然高分子 材料,所以题目中的选项“A.蚕丝的主要成分是蛋白质”“B.蚕丝属于天然高分子 材料”其叙述都是正确的,但都不符合题意。现代的石蜡是由石油加工得到的go-Cw烷烧混合物形成的白色或黄色固体, 方多种用途,亦可用来制作蜡烛。而古代的蜡绝大多数是“蜂蜡”或“白蜡”。“蜂 蜡”是由高级脂肪酸和长链一元醉或多元醇形成的酯;“白蜡”乂称中国蜡,是一种 白蜡虫的分泌物,其主要成分为C%

3、C“的饱和酸与C26饱和酹形成的幽。无论“好 蜡”还是“白蜡”,虽然相对分子质量都很大,但都不属于高分子聚合物。“始炬成灰”的过程实质上是蜡与空气中的氧气发生剧烈辄化反应一燃烧, 从而释放出大量燃烧热的过程,故:题目中的选项“CJ蜡炬成灰'过程中发生了氧 化反应”其叙述是正确的,也不符合题意。而题目中的选项“D.古代的蜡是高级脂肪酸酯,属于高分子聚合物”,前半句 叙述就不全面,因为古代的始不全是高级脂肪酸酯,例如臼蜡就是饱和酸酯;该选 项的后半句就更加错误广,因为无论“蜂蜡”还是“白蜡”,虽然相对分子质量都很 大,但都不属于高分子聚合物,所以,只有选项D是符合题意的。8 .已知凡是阿伏

4、加德罗常数的值,下列说法错误的是A. 3g'Hc含有的中子数为以B. 1 L 0.1 mol-L"磷酸钠溶液含有的PO:数目为0.1以C. 1 mol K2Cr2O7被还原为C转移的电子数为6乂D. 48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13&【答案】R【分析】 本题以阿伏加德罗常数为载体,考杳内容涉及原子核组成、弱电解 质的电离平衡及电离度、氧化还原反应过程电子转移数目的计量、物质分子结构中 原子间成键数目等问题,具有鲜明的综合性特色。不仅考查考生基础知识掌握情 况、概念辨析水平;还检脸考生的审题能力和严谨的思维品质。选项A意在考查考生对元素周期表中原

5、子结构、原子的相对原子质量的理解。 原子是由原子核与核外电子构成的,原子核是由质子与中子构成的。原子中的质子数等于核外电子数。同位素的不同核索在元素周期表中占据同一位宜,不 同核索的质子数相同而中子数不同,它们的质量数(质子数与中子数之和)也不 同。在!X示例的同位索表达式中,a表示质子数(核电荷数、原子序数),8表示质 量数(质子数与中子数的总和)。选项A所用的载体材料为氮原子同位素玉。的核构成。严格地'He应记 作汨孰以表示原子序数为2,质量数为3的规元素的同位素。对于3He,目前人们 已经了解,系由病蜕变而来:+ 在月球上的丰度较地球匕要高很多。 在地壳中,已知的相对丰度(%)为

6、l.3xlO”He的相对丰度(%)为99.9999。 故在元素周期表中,氨的标准原子量标记为4 (X)2602.氯气主要用于核反应堆冷 却剂、飞艇浮升气、金属焊接保护气、气相色谱载气等。每个:He原子核是由2个质子、1个中子所构成。故3.0 g亦即Imol物质的量 的3HB中,中子的质居为1.() g,其物质的最为1.0 m*即1.0个阿伏加德罗常量 Naq可知选项A的论述正确,不符合题干设问要求。选项B旨在考查考生对于电解质的电离平衡图像的理解水平。在本论断中, 提供的素材为正磷酸盐的水解。即:NaJO, + IhOL-ZNa.+HPO:+NaOH以及进 一步地,NaJIPO4 + H?。=

7、MSa'+H/O/NaOH。对于正磷酸的钠盐,磷酸根离子 水解的趋势与倾向取决于磷酸分子第二级电离常数的大小:HPO+HzOruPO: +H;0 K? = 2.2xl() ”。根据电解质的质子理论可知,对于瞬酸根离子的水解倾 向大小,可由其在一定温度下的水解平衡常数大小来表示:po:-+HomiPO; + 0IE尸请= 4.5x10-2 ,其值较大。说明水解趋势较大,从而使得磷酸钠水溶液表现出较明显的碱性。这种溶液中酸根阴离子的水解,致使磷酸钠水溶液中存在的阴离子种类不仅 限于PO:及0H ,还有HPO:甚或H,PO:的存在.达到水解平衡的溶液中,存在 有这种关系:c (P0; )。=

8、 c ( P0; ) + c ( HPO; ) + c ( HP0; ) , c ( HJ0J 当然, c(H3P0,)可以被忽略。所以,配制的1 LO.lmol- L"磷酸钠溶液中,PO;的浓度 因水解过程而小于其初始浓度,总的物质的量也就小于而不等于0.1 mol 了,总量 小于0.1个阿伏加德罗常城Ao所以本选项论述错误,符合题干设问要求,是本题 的正确答案。对于选项C,考杳考生对于氧化还原反应本质的理解程度。氧化还原反应的 本质在于相互反应分子间的电了转移。以所选翘材重格酸仰为例,分子中元索信 处于最高气化数+ 6,因而常用于氧化剂使用。在酸性介质中,Cr(H)的存在形式 为

9、CrQ;,其系馅酸分子在质子极化影响下脱水形成的多酸物种(可参见焦硫酸也,。,分子):2CrO;+2H.Cr2O;+H/)。在氧化还原过程中,通常被还原为三 价水合辂离子型态,相应的电极平衡式为:C-O; +14H、6e2c产+711】0。过 程中,每个Cr?。;离子单元获取的电子数由式中可见为6个,对应每个络原子得到 三个电子。所以,对于1 mol的KzCjO,在做氧化剂时,即获得6 mol的电户,或者 说转移的电了数为6个阿伏加德罗常母,匕。此论好正确,不符合题干设问要求, 不是所要求的答案。无论是正构还是异构,丁烷的化学式均为C4H190分子的相对分子质量为58。H H在饱和烷烬分子-孰

10、乩式“卡/内,每个分子内C-C间形成的共价健 H H数目为3个,形成的共价键数目为10个。对于其异构体,分子相对分子质 量依然为58,且饱和度不以异构情形而转移,故分子内原子间共价键总数目也无 改变,至于混谷物内正构体与异构体的质量比例,并不影响总共伊健数目的恒定, 前提是混合物中的分子构成化学式为gHgo也就是说每物质的量的丁烷中,共价 键数目为13 mul,或记作13个阿伏加德罗常量州共价键。因此,选项【)论断正 确,不是题干设问的正确选项。9 .今年是门捷列夫发现元素周期律150周年,下表是元素周期表的部 分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为80下列说法 错误的是

11、A.原子半径:W<X|向B常温常压下,Y单质为固态C.气态氢化物热稳定性:Z < WI X | Y |_D. X的最高价氧化物的水化物是强碱【答案】D【分析】 本心考查考生对元素周期律的理解和掌握6题口给出了元素周期 表的一部分,要求考生根据元素周期律的知识,结合遗目信息,首先推断出各字母 所代我的元素,然后根据元素性质对题目各选项进行判断。题干中给出“W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8”, 可以饮定关键词“主族元素”“最高化合价丁根据元索周期律可知,主族元素显示 的最高价态与其族数相同,设X最高轴化数为n,则W的最高氧化数为 +2,即有 行/2 = 8,可

12、求出 =3。短周期元索指的是前三个周期.第一周期只有H、He两个 元素,所以题目中的局部周期表是第二、三周期,DMVA族元素,四个字号分别代 表元素N、Al、Si和P。接下来开始对各选项进行判断。选项A比较N与Al的原子半径大小,考查的是原子半径的周期性递变规律。元素周期表中,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小;同主族元素从上到下 原子半径依次增大。N位于第二周期VA族,原子半径小于同周期IUA族的R;而 A1为第三周期IIIA族,原子半径大于第二周期同族元素B;可推知N原子半径小于 A1原子半径。A选项结论正确.选项B描述了单质硅在他温常压下的状态,考查了元素单质的性质。单质硅 有晶体和

13、无定形两种,常温常压下皆为固体。晶体硅的结构与金刚石类似,是带有 金属光泽的灰需色固体,熔点高,硬度大,方脆性,在常温F化学性质不活泼。硅在 元素周期表中处于金属与非金属的过渡位置。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体 之间,是良好的半导体材料,因而成为信息技术的关键材料。B选项结论正确。选项C比较原和磷气态氢化物的热稳定性,考查元素非金属性和气态氧化物 的热稳定性之间的关系。对主族元素,元素非金属性越强,其气态氢化物稳定性越 高。周期表中从上到下元素金属性增强,从左到右非金属性增强。氮和磷同为 VA族元素,从上到下元素的非金属性减弱,气态氢化物热稳定性窿低。C选项结 论正确。选项D描述A1最高价粗

14、化物的水化物的酸碱性,考作元素性质与最高价触化 物的水化物酸缄性的关联。元索的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸 性越强,如卤素、氮、硫等典型的非金属元素的最高价氧化物都是播限。对主族元 素的最高价氧化物的水化物.周期表中从上到下破件逐渐减朋,从左到右酸性逐渐 增强。AI处于金属与非金属的过渡位置,是典邪的两性金属,其单质、氧化物和最 高价辄化物的水化物皆为两性,选项D结论错误。元素周期律是学习化学的有力武器,为了纪念俄国化学家门捷列夫编制第一 张元索周期表150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。元素周 期表对于人们探索自然界未知领域、开发新材料有重要的指导意义。元素

15、在周期 表中的位置,反映/兀素的原子结构和元素的性质。运用元素周期律,就可以根据 元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质。本题考杳考生对周期律实质的 理鼾、对周期表的运用及短周期主族元素单质和化合物的性质,难度不大,10.下列实验现象与实验操作不相匹配的是实验模作实脸现象A.向盛有高钠酸钾酸性溶液的试管中通人足 量的乙烯后群置溶液的紫色逐渐褪去,济置后溶液分层B.将铁条点燃后迅速伸入架满CO?的集气瓶集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生C.向盛有饱和瓶代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸有剌激性气味气体产生,溶液变浑拽实验现象实验操作向盛有FeCL溶液的试管中加过Ct帙粉,充 黄色逐渐消失,加KSCN

16、后溶液颜色分报茯后加1滴KSCN溶液不变【答案】A【分析】化学是一门研究物质的组成、结构、反应、性质及耳应用的科学,实 验是化学学科最重要的研究方法之一。通过化学实验,可以获得新的物质,亦可以 验证化学反应原理。化学反应千变万化,但人们可以通过改变条件来控制它;伴随 化学反应的进行会呈现变幻多彩的现象,这需要我们精细观察,透过现象透视化学 反应的本质。化学反应现象,包括固体的消失和转变,气体的生成,溶液、固体和气 体的特殊气味和颜色的变化。本题正是基于这样的思想,通过设计4个化学实验操作与其伴随的化学实验 现象,分析二者是否匹配,寻找符合题意的选项。具体分析如下:A选项是一个典型的有机化合物(

17、烯烧)的实验,乙烯室温下为气体,它与紫 色的高铝酸钾溶液在酸性条件下发生氧化还原反应,产物是甲酸:5CH2=CH2 + 8MnO;+24H*=10HCO0H + 8Mn2+ + 12H2O反应产物全部都是水溶的。因此观察到的实验现象只能是高话酸钾的紫色褪 去,而不会出现溶液分层现象。有个别考生若将本实验褪色与乙烯与滨水反应呈现 褪色反应混在一起,因后一反应的产物漠乙烯不溶于水,出现分层,则会发生误判。B选项是金属镁与二氧化碳的反应。二箱化碳是碳元素的最高价态氧化物,是 非常稳定的气体,生活中可用作泡沫灭火剂。但它遇到非常活泼的金属时,则会被还 原为碳单质。因此,生活中一定要注意,泡沫火火器不能

18、用来扑火金属燃烧火灾!本题 中所给出的实验现象信息中,浓烟主要是指反应产生超细的MgO粉末,甚或包括超细 碳粉末,黑色颗粒则是较大的碳粉粒。由此可见,本选项的操作和现象是匹配的。C选项的实验内容为饱和毓代诔酸钠溶液中加入酸n疏代硫酸蚀溶液用途很 多,过去常用于照片显影,在实验室多用于碘量法定量分析。但该溶液只能在碱性 条件下稔定存在,在酸性条件下会发生分解反应:S2O;-+2H=S1+七0。可见,观察到“有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊”的现象与实验操作相匹配。D选项所给实验的核心是Fe"遇SCV会生成血红色的配合物Fe(SCN)3O 因此,本反应忖作为Fe"的定性鉴定,作

19、为溶液中FJ存在的证据。FJ溶液与过 量铁粉的反应为:2Fc" + Fc = 3Fe"。本反应中,只有在铁粉过后的情况下,才能确 保溶液中全部是Fe?,而不存在Fe”,观察不到溶液变红的实验现象。若将实验操 作中“过量”二字去掉,则结论则就不同了。可见精细实骗操作和仃细现象观察在化学学习中是多么的重要。综上,只有A项符合题意要求,为正确选项。本通目启示考生学习化学时,应 当重视化学实验,科学确定实验目的,认真进行化学实验操作,精细观察实验现象, 透过现象看本质,综合分析其中的化学原理,得出正确的结论。11.下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是A.向Cu304溶液中

20、加入足量Zn粉,溶液蓝色消失Zn+CuS04 =Cu+ZnSO4B.澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca( OH h+COz =CaCO3 j +H.0c. Nu2o2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na.O2O+O, fI).向MKOH)?悬浊液中滴加足最FeCI,溶液出现红褐色沉淀3Mg()H )2+2FeCl3 =2Fe(OH)3+3MgCI2【答案】C【分析】化学反应是个旧键断裂、新键形成的过程,这个过程往往伴随着 显著的物理变化,而颜色变化是判断某些化学反应是否进行的显著标志。此跑让 考生根据对反应颜色变化的描述,判断出所给出的反应方程式是否兀配。A选项中,向CuSO4溶液中加入足量Z

21、n粉,溶液篮色消失。此过程是一个置 换反应,相对活泼金属Zn失去电子变为Zn?.而进入溶液,同时溶液中的Ci?,得到 电子被还原为金属Cu而沉积在金属Zn的表面,化学反应式为Zn+CuSO4 =Cu + ZnS04O选项A不符合题意。B选项中,澄清的石灰水久置后会出现白色固体。根据常识,沉淀的出现是山丁 久置后空气中CO2逸入石灰水溶液中,CO?和溶液中的Ca(OH)2反应生成白色的 CaCOj沉淀,其反应式为Ca()H)2-»-CO2 CaCO" -H?0。选项B不符合题意。C选项中,NaJ%在空气中放置后由淡黄色变为白色。是一种黄色粉 末,易潮解,加热至500笃时仍很稳

22、定。a2O2在空气中易和水蒸气、CO2发生包化 还原反应,并放出氧气,即 21叼。2+2%()=4NaOH+O2 t , 2Na2O2 + 2C()2 = 2Na2cOj+露,最终稳定产物都为白色的Na2cO3固体。选项C符合题意。D选项中,向Mg(OH)z悬浊液中滴加足量FeCl,溶液出现红褐色沉淀,此反 应为难溶电解质的沉淀转化过程。25七时,Fe(OH)j的K “,远小于Mg(OH)z,即Fe(OH)3) = 2.64X 10 w,AT,p( Mg(OH)2) = 5.61x10 1% 也就是说,纯水中 F户 发生沉淀时所需0H-的浓度(1。7°)远小于31小的(10“)。因此

23、,当向 Mg(OH)z悬浊液中滴加足员FeClj溶液,Mg(0H)2沉淀会逐渐溶解而转化为 Fe(OH)j,最终全部变为红褐色的Fc(OH)3沉淀。12.狗丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。成化锦 (CdS)是种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下 列说法错误的是A.图中。和b分别为TT2温度下Cd5在水中的溶解度B.图中各点对应的K,的关系为内,(m)=KKn)<KKp)(££q)C.向m点的溶液中加入少量Na2s固体,溶液组成由»»沿mpn线向p方向 移动D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向

24、P方向移动【答案】B【分析】 金属锚(Cd)是II R族元素,与同族元素Zn和Hg相比,Cd在地壳中 含量最少° Cd消耗量的20%以上用于颜料生产,镉颜料主要用于您料、玻璃、陶 瓷,以及美术颜料、印刷油墨等,同时,CdS也被广泛用于半导体材料、光致发光、 电致发光、阴极射线发光等制造。CdS的颜色也因反笈条件的不同行所不同:当将 极稀的镉盐溶液与Na'混合得到柠檬黄色的CdS;当H2s长时间通过悬浮的氢氧 化镉则得到橙黄色的CdS0本期片香了难溶电解质硫化镉在水中的沉淀溶解平衡的相关知识。曲线横坐 标为纯水中碗离子的浓度,纵坐标为幅离子的浓度。从图中曲线可知,温度越高, C

25、dS在水中的饱和溶解度越高,因此T2>T1O p点和q点分别位于坐标系的角平分 线上,因此对应的数值分别为T,和T3温度下CdS在纯水中的饱和溶解度数值“ 选项A说法正确。由于在同一条曲线上,c(/)xc(Cd2D mK/CdS),因此 Kp(m)=K.p(n)=K£p),且心(p)<&p(q),选项B说法错误。当向m点的溶液 中加入少量Na2s固体时,溶液中S”浓度增加而偏离CdS的平衡浓度。此时,溶液 中c<S2-)xc(Cd-)>(p(CdS),溶液中的C心和S2会结合生成沉淀,使得溶液中 的Cl.浓度减少,直至达到新的平衡,(s2)xc”(G产

26、)=K£CdS),其表象就是溶 液组成由m沿mpn线向p方向移动。选项C说法正确。由于q点是心温度下的CdS在水中的饱和溶解度对应的状态点,当温度降低时,其KJCdS)也随着减少, 溶液中S”和Cd'-的浓度也随着减少,即:c(S")=c(Cd")K£Cd$),因此,其 溶液组成也由q沿(1P线向P方向移动,选项D说法正确。13.分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)A. 8 种B. 10 种C. 12 种D. 14 种.【答案】C【分析】这是一道典型的考查考生对必修有机化学部分中的同分异构概念 掌握程度的试题a同分异构是高中有机化

27、学必修部分中非常重要的概念。但在多年的测试中发 现,大多数考生对此概念掌握得不好,有些老师也反映:同分异构在教学中不太好 教,有时经很多轮的训练考生依然不熟练,特别是稍稍宓杂点的同分异构,考生 不是写多就是漏写。究其原因,我认为其根本点就是:不规范!以本题为例。本题考查的是含右两个不同官能团的4个碳的饱和煌的同分异 构。规范的解题思路应该是:首先要写出4个旅的饱和烬的同分异构,只有如下 两种:I正丁烷异丁烷然后,再分别讨论正丁烷和异丁烷有多少种不同化学环境的氮。有多少种不同 化学环境的氢就可以形成多少种一取代的产物(即先连上第一个官能团一C1):正丁烷有2种不同化学环境的氢,于是可形成如下2种

28、一氯代丁烷:C11-氯丁烷2-氨丁烷异丁烷也有2种不同化学环境的氢,于是也可形成如下2种一氯代丁烷:1-氯-2-甲初内烷2-1-2-甲基丙烷接下来再分析一取代后的氯代烷有多少种不同化学环境的氢。有多少种不同 化学环境的氢就可以形成多少种二取代的产物(即连上第二个官能团一Br):1-家T烷有4种不同化学环境的氢,于是可形成如下4种氯溟代丁烷:Br2-氯丁烷也有4种不同化学环境的氢,于是也可形成如下4种氯汶代丁烷:1-氯-2-甲基丙烷有3种不同化学环境的氢g于是可形成如下3种氯溟代 丁烷:2-氯-2-甲基丙烷只有1种不同化学环境的于是只能形成如下1种氯汉 代烷:到此,分子式为C4H8BrCi的同分

29、异构体共有4 + 4 + 3+1 = 12种,即C是正确 选项。这种分层次、一步步地解趣方法,既可以避免漏写,又可以防止多写(即重 冗),而且还节省解题时间。26.立德粉ZnS BaSO4也称锌钢白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些 金属盐。灼烧立德粉样乩时,领的焰色为(填标号)。A.黄色B.红色C.紫色D.绿色硫酸锌市晶石 族炭粉(2)以重晶石(BaSO,)为原料,可按如下工艺生产立德粉:水干便.立德粉 粉碎.成品在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钢,该过程的化学方程式 为°回转炉尾气中含有有毒气体,生

30、产上可通过水蒸气变换反应将其转 化为co2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为0在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会选出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性 变差,其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的(填化学式)。沉淀器中反应的离子方程式为 0(3)成品中S的含景可以用“碘景法”测得。称取m g样品,置于碘量:瓶中, 移取25.00 mL 0.1000 mol 的溶液其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的h用0.1000 mol - f, Na岛O3溶液滴定,反应式为12 + 2820r = 21-+840r0测定时消耗Na2S2O3溶液体 积V m

31、Lo终点颜色变化为,样品中/的含景为(写出表达式)。【答案】(1) D(2) BaS04+4C =BaS+4C() jCO + H2O =CO2 + H2 BaCO. / + Ba"+Zn"+SO; =ZnS - BaSO4 J(25.00-vj x0.1000x32(3)浅蓝色至无色xlOO%mxlOOO【分析 本题以无机颜料锌钢白作为载体,设置了考在考生对于常见元 素及化合物化学事实掌握情况的题目。本题涉及的化学原理有焰色反应、氧 化还原反应、组分解反应、共沉淀现象、碘珏法容量分析原理与计算等。整体 的综合性程度属于中等,难度水平一般。通过对于本题解答,我们可以判定老

32、生对于一些常见元素及其化合物化学事实的掌握熟悉程度、化学基本原理的 应用习惯等素质表现。立德粉(Lithopone)因其良好的耐光照特性,主要用于期料制品的呈色填料、高 浓度楣厚乳胶涂料的色粒填充,以及因微量Zn"离子溶出而具备的抗真菌、抑藻作 用,也常作为户外家具墙壁的涂料颜料。在生产上,其大致制造过程如同本题题干 中所描述一般,基本上是基础无机化学原理的程应用。因此,以其作为体裁进行 高考命题,具有突出的理论联系实践特征。同时涉及原理深浅可控,考点涉及较为 灵活。第(1)题的设计,在于贯彻“回归教材”原则的执行。对于中等化学教育 阶段,设计颜料相关的遮盖力、着色性、色谱、色相等问

33、题,显而易见不具有现 实性。但这并不妨碍我们设计有关光谱与化学结合的问题使考生作答°利用 焰色反应,考核考生对于常见常量元素性质的熟悉程度,不失为一个简便易行 的方法。所谓“焰色反应”,实质上是热激发下的原子发射光谱。在现代化学初创之 际,人类对于光学仪器研制还处于很原始阶段,对于元素受热激发产;I;的发射光谱 精细沿线的构成还不能精确定量,只能靠肉眼在可见区按照元家特征光谱颜色,对 极少的几种元素进行简易的定性判断。这也就是焰色反应在化学发展史上的客观 作用。我们知道,不同元奈的基态气态原子或离子,其外层的轨道能级差,具有其 固有数值,也就是说,不同原子的受热激发之后,电子从外层能

34、级轨道退激至基态 时,发射的特征光的频率、波氏各有定值,如波长在可见区,就呈现出我们肉眼可观测的颜色区别。这正是现代分析化学中原子发射光谱法定性分析的基础。只要测 定原子或离子所发射的特征光谱各条谱线所对应的频率,就可以进行不同元素的 识别。当然现代化学分析因为谱线检测范围的增大与光电感应灵敏度提高,不再 限于最初“焰色反应”时代肉眼“探测器”条件下,少址元素的定性鉴识。现代原子 发射光谱法已可以对周期表中约70种元素进行分析。只是因为这其中的大部分 元素的特征发射谙线不在可见区,利用一般焰色反应,我们人眼所能鉴别的元素数 量还是十分有限的。本题中立德粉中锌元素的特征发射谱线波长在紫外区,因而

35、肉眼并不能看到 锌元素的焰色反应特征。然而,其中的领元索,因其外层电子轨道能级较基态最高 被占原子轨道能级水平高出值有限,发射光谱谱线出现的波长范围在可见区能够 为肉眼所辨识。这也是域金属和喊土金属均可以表现可见区的始色反应,而p区 甚至山区金属焰色反应不易观察的原因之一。钊I元素的特征发射谱线波长范围 在555nm处,恰为绿色呈现。样品中的其他元素,Zn、S及0,它们的特征谱线均不在可见区内,故而灼烧立 镌粉样品,焰色反应呈现的是锁元素的特征颜色,也即肉眼可见的是绿色。因此, 选项D为正确答案。第(2)题结合立德粉生产及性质展开问题,旨在考查考生对于较多元场景与 因素下发现处理问题的能力。高

36、温卜以碳为还原剂进行物料的还原,在工业生产中应用广泛。从考生们熟 知的生铁的冶炼、金属铁的生产,以及硫酸镒的生产等,均涉及碳作为还原剂的使 用o但卜述的过程中,碳还原的对象均为金属元素的高氧化态。还有一些反应过 程,破的还原对象乃是含氧酸根。最著名者莫过于黑火药燃爆过程中碳对于硝酸 盐的还原。而在化工生产中,硫化碱生产的核心反应:Nti2so4C-Na2S + 4CO以 及本题所述硫化钢转化牛.成过程,均属于还原硫酸根的反应。在硫酸根碳还原反 应中,还原剂除了碳以外,CO尚可作为还原剂与氧化剂硫液根进一步反应: BaS04+4C0BaS-t.4C02O当然,若保持碳在投料时的较大过量,则产生的

37、二氧化 碳进一步氧化碳,总的产物仍以C0居多。考虑到中学生对于实际生产中复杂过 程的陌生度,我们在题目设置时,特意给予了简化指明:“重晶石被过量焦炭还原 为”。考生阅读到这些文字,即可明白氧化产物应该是CO。题干同时给出了重 晶石的还原产物为可溶性琉化锁的信息.因而,无论考生对于硫酸根碳还原是否熟 悉,作答反应方程式均可顺利完成。答案BflS04+4C =BaS + 4C0 t体现了碳过 成信息的应用。即使是某些考生因故开始尚不清楚碳的氧化产物为CO,那么,当其阅读 到“回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO,”的提示文字时,也即刻明白了所述尾气中的有毒气体乃是C。

38、同 时,提示考生要运用变换反应的常识对问题进行作答,答案为:CO + HQ - CO产II?。毕竟对于府中学生而言,变换反应在教材中出现的频次实在是太高 ro本小题的难度一般。第(2)题之问.提示意味突出,因为“逸出臭烟蛋气味的气体” 句的指 向性太过直白了。对于中学生血言,当其阅读到“具鸡蛋气味”之类文字,即可 条件反射般联想到H2s分子。但这并不是说此问题就易于作答了。只知道反 应产物之中含有尚不能全面体现反应全貌,还必须由胞给条件中读出 所需要的更多信息。因此,能否正确解答本题,是体现考生采集发现、整理应 用信息能力高低的参考标度。在题干中,蕴含了潮湿空气的H2O.CO2,O2等 反应组

39、分,还有一个时间状语“长期”,提示考查的反应欲有明确反应进度,需 要时间限制,也就是说该反应常温卜.进行的速度稍慢。从第问中,考生已然 明确了还原料中BaS的存在,反应产物之一又是H?S,所以可以排除空气03 对瓶化物的辄化闪素了。这样,本问的答案就呼之欲出,难溶于水的物种是 BaCOj,缘起于反应:BaS + COz + HzOBaC。、I + H,S。总之,本问的难度并 不像表面上表现的那般简单。至于第间的设置,则纯粹为了考查考生的读图识图,从中采集信息的能力。 图上表现出等物质的量的BaS与硫酸锌进行共沉淀反应,是形成最终产品的核心 工艺过程c此设问的难度一般,可考查出考生作风细致程度。

40、答案是唯一的:S?- + Ba2*+Zn2*+SOr =ZnS - BaSO J °第(3)题则是碘呈法容量分析应用的常规题目。难度一般,旨在考杳考生对 于化学计量学理解应用水准。题干中将一应信息以直接或间接方式列出,便于考 生在此基础上进行相关计算及公式的推导。已知的信息包括:样品与标准碘溶液反应计量关系(以“有单质硫析出”为提 示):ZnSBaSOj2HAe*2 -ZnAcz + BaSO,+"2HI ;过量碘溶液与滴定剂溶液 硫代硫酸钠的计吊关系:12 + 2§2。; =2r+S40; o这些计量关系,奠定了通过溶 液体积消耗早求算样品中待测组分含量的基础。

41、所以样品中的S*的含量计算式即可列出:25.00-yVj xO. 1000x32mxIOOOxlOO%至以淀粉为指示剂的碘量法终点描述设问,则纯属为了老杳考生化学习惯 的一般问题。因为考生自从初中开始,即已了解淀粉与单质碘显色现象。据此作 答,并无任何难度。27.环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、期料等生产。回答下列问题:(1)已知:Q(g)= Q(g)+H2(g) AH|= 100.3 kJ moP1H2(g)+I2(g)=2HI(g) A兄= -11.0 kJ moK1对于反应:C?® + h(g) =(g) + 2HI(g) 幽=kJ mof'o(2

42、)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯(Q)在刚性容器内发生反应,起 始总压为10' Pa,平衡时总压增加了 20%,环戊烯的转化率为,该反应的 平衔常数5=Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的 措施有(填标号)。A.通入惰性气体B.提高温度C.增加环戊烯浓度D.增加碘浓度(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶 液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是(填标 号),1.6 Tq二i)总窕爷1;式长1.4:1.2-1.0:0.8.0.6:0.4-0.2-0.0-00.511.52反应时间小A.B. a点的反应速率小于e点的反应

43、速率C. 3点的正反应速率大于b点的逆反应速率D. b点时二聚体的浓度为0.45mol - L-*O(4)环戊二烯可用于制备二茂铁(FNCsIL)2,结构简式为层),后者广泛应 用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶 斛有浜化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)o该电解池的阳极为,总反应为 o电解制备需要在无水条件下进行,原因为 O【答案】(1) 89.3(2) 40%3.56X104 B D(3) C D(4)Fe 电极 FC + 2Q- Fe +H2|( Fe + 2C3H. = Fe( CSHS)2*H2 T )水会阻碍中间物Na的

44、生成;水会电解生成OH,进一步与F1反应生成Fe(OH),【分析】本题以环戊二烯为知识载体,考查了选修4模块化学反应原 理的基本原理和知识点,涉及的内容由浅到深。题目考查的知识点紧密结合 考查标准,涵盖了化学反应速率、平衡移动以及电化学内容: 化学能与热能 的相互转化;热化学方程式的体现形式;始变AH、反应热含义以及赫斯 定律的应用;化学反应速率的概念及其计算;化学平衡的特征、化学平衡 常数(K)的含义及其计算;外界条件(浓度、温度、压力等)对反应速率和化 学平衡的影响等。(1)主要考查盖斯定律在热化学中化学能B热能转化中的应用。或斯定律指 出,反应的热效应只与反应的起始状态和终了状态有关,而

45、与变化的途径无关。也 就是说,不管化学反应是一步完成,还是分几步完成,该反应的热效应相同。根据 该原理,只要能建立所给热化学方程式之间的线性关系,就可以计算出所求方程的 熔变A"。题目所给方程式为气态环戊烯脱氧生成气态环戊二烯的热化学方程 式,方程式为H2和气态I;化合生成III气体的热化学方程式,反应则为方程 和的耦合反应。仔细观察方程式就会发现:,反应的特变可计算如下:A,3=A,1+AH2 = 100.3+(-11.0)= 89.3 kJ - mof*o(2)考查了转化率的概念和计算、平衡常数的概念和计算、外界条件对可逆反 应的平衡移动的影响。对于反应:。® + k(

46、g) =Q(g) + 2HI(g),其在一定条件可 到达平衡。根据起始反应条件,刚性容器中充入了等物质的量的反应物一气态 碘和环戊烯(。),起始总压为10' P%平衡后总压增加了 20%。由于该反应为分 子数增加的反应,随着反应的进行,体系的压强随着增加。根据条件可知,起始时 环戊烯和气态碘的分压都为0.5x10, Pao设环戊烯的平衡转化率为a,为了表述方 便,下面对该反应进行列式表示:环戊烯(g)+ Mg) = 环戊二烯(g)+ 2HI(g)f=10:0.5x10s Pa0.5x10$ Pa0 Pa0 Par = r: 0.5( l-a)x05 Pa O.5(l-a)xlO5 Pa

47、 O.5axlO5 Pa axlO5 Pa 平衡后体系总压力为可列式:Proj =P环戊.+Pq+P环戊二始 4PHl = 05(l-a)+05(l-a) +05a+a= (l+0.5a)x10s= 1.2x|05 解得a = 40%平衡时,P坏庾5=Pi2 = 0-3xl0'Pa,p坏澧二角=0-2xl0 Pa,=0.4x10' Pa,根据平衡 压强,可以计算反应的平衡常数Kp,列式为:“ P环区二冬”P 0.2x105x(0.4x105)232x】0;皿 口K0=-Pa=Pa = 3.56x10 PaP 相戊伊 xp (0.3X105)29根据平衡移动的原理,欲增加环戊烯的

48、平衡转化率,正确的选项为B和D,分 析如下。选项A为在体积不变的情况下通入惰性气体,体系中各物质的压强都没 有发生改变,反应仍然处在平衡压强,因此平衡不移动。根据前面的计算可知,反 应的皓变A%>0,反应为吸热反应,提高反应温度时,平衡右移,环戊烯的平衡转 化率增大,选项B正确。增加环戊烯浓度后,虽然平衡右移,但再次平衡后,环戊烯 的转化率并未增大,现证明如下。设未改变环戊烯浓度前环戊烯和硬起始压力为pPu,平衡后转化率为J;环戊 烯的压强增大为卬Pa(*>l)后,平衡后转化率为,为了方便计算,现列式如下:E.:环戊烯(g) p PaP(1-a) Pa+l2(g)=p PaP(i-

49、ai) Pa环戊二烯(g) 0 Papal Pa+ 2Hl(g) 0 Pa2pot| Pa上二跖(2):px Pap Pa0 Pa0 Pae.(2):px(1-a2) Pap( l-x4) Papxa2 Pa2pxa2 Pa小于温度不变,平衡常数(不变。根据平衡时各物质的压力,现列方程如下: “ Pmh二金 xPhi Mi x( 2pa *pxa2x(2pxa2)2P Pham x Pi2 pd-ft.)2 px(1-a2)xp(|-xa2)4pa;4Pz2q:a;4%:=(1-5)2 ( 1 a2) ( 1 -xa2) (1 -a,)2 (1 -a2) (1 -xa2)a: (1-a, )2

50、x2( l-a( )2x2a: ( 1 -a2) (1 -xa2) ( l-a2) (1-a2)若a?,则可推导出:a; (I-%)?(l-a2)V_ ?otj (1-%)(1-。2)(1-a2) (1-a2)结论前后矛盾,因此假设不成立。只有叫<%时,上式才能成立。(3)考查了反应速率的概念、相关的计算以及外界条件对速率的影响,正确选 项为CD。环戊二烯在液态时容易聚合成二聚体双环戊二烯,高湍时一聚体易解聚 生成单体,其反应式为;2。一 8根据题目中给出的溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系图,可以得出7> 一,原因为温度T2时,单位时间内环戊二烯的转化速率更快,因此选项A的说法错

51、 误。对于同一个反应而言,若以环戊二烯为对象,其瞬时反应速率=入-弓,其值 为某时刻的曲线斜率(mol L" h”)。显而易见,7;温度下曲线上的u点的反应 速率大于T2温度下的。点,因此R选项偌误。对于如上可逆反应:反应物品产 物,7;温度下曲线匕的a点的反应速率大于b点,随着反应的进行,止反应速率逐 渐减小,而逆反应速率逐渐增加,直到平衡时r正=.,因此a点的正反应速率大于 b点的逆反应速率,选项C正确。根据环戊二烯和二聚体之间的计量关系,b点时 环戊一.烯的即时浓度为0.6 mol-I,因此此时生成的二聚体的浓度为c(二聚体) =E5-O m。 l «. = 045

52、moi - L”,选项 D 正确。(4)环戊二烯很容易失去一个质子生成环戊二烯阴离子(合),它具有6个电 子,是稳定芳香体系。它与金属元素(如Fe、Ni、Co、Ti:W等)结合形成比较稳定的 金属有机化合物(大多符合18电子规则)。Ficshcr和Wilk沁。”也由于在此类化 合物中的卓越贡献而被授予1973年度的诺贝尔化学奖。二茂铁由于具有特殊的 结构和高稳定性,其合成也得到极大的发展,20世纪70年代末,德国科学家研发出了电解合成二茂铁的方法,从而开辟了合成二茂铁的新纪元。在二茂铁(Fc )的结构中,FC?夹在配体环戊二烯基之间.被形象地称为“夹心化合物”。它是一种橙(枯)黄色针状结晶,具

53、有高度热稳定性,隔绝空气加热至 400七不分薪,但在100P开始升华。同时,其在空气和湿气中也具有高度的化学稳 定性,二茂铁不溶于水、NaOH和热的浓HC1,但溶于一些有机溶剂,如乙醇、乙隧、 义科二甲基甲酰胺(口>)、紫等。二茂铁及其衍生物具有很广泛的应用,例如作 为催化剂用在不对称催化、羟醛缩合等反应中,作为燃油添加剂起到节油、消烟、抗 震等效果,作为高聚物紫外线吸收剂和抗辐射剂等0对于工业.上的二茂铁电解制备工艺,考虑到电解体系的特殊性,电解液的选择 有一定的要求,例如本工艺中,电解液为溶解有澳化钠(电解质)和环戊二烯的 DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。下面简要分析一下该反应体

54、系的特点。环戊二烯几乎不导电,在电解体系中必须加入导电盐。在DMF中解离能 力较好的卤化盐为常用的导电盐。从在有机溶剂的溶解性能来看,钠盐的溶解能 力较好°另一方面,卤化钠中氯化钠性能较差,溟化钠较好,碘化钠最好,但考虑到 碘化物较高的价格,从经济效益方面考虑,反应体系常选用Naik作为导电盐。溶剂的选择也需要满足一定的条件,比如能溶解足够的导电盐,使电解液 具有较高的电导率;同时也要保证溶剂有较宽的电位窗口,在此范闱内溶剂不发生 电解;再者考虑到溶剂的使用属较大,为便利于后续的回收利用,一般采用沸点较 低且挥发性能较好的有机溶剂。电解液应为非水体系,必要时应该电解合成之前对选用的溶

55、剂进行脱水处 理,以减少溶剂中水分的干扰。本电解合成中采用的是“牺牲阳极”的方法,Fe电 极在电解过程中被不断“腐蚀”变为Ke24 0若采用含水溶剂,由于水比环戊二烯酸 性史演,在反应中更易于得到电子,溶液中发生电解水反应:2HzO-2e->H2 1 + 20H ,造成后续会发生沉淀反应:2OH1Fe2*-Fe(OH), I 0若体系存在溶解 氧,产生的Fe(OH)2会被进一步氧化为三价铁化合物而沉积到铁阳极匕,使阳极 产生严重的极化而导致极板间电绍电压升高。随着电解的进行,副产物逐渐增多, 造成电流效率和二茂铁产率大幅度降低。根据以上电解制备二茂铁的原理图可知,相电极提供了该电化学反应

56、中需要的 F/,在电解池中作为阳极,Fe在电极上失去电子发生了如下的化反应:Fe- 2e =Fe2作为对电极,Ni电极是电解池的阴极,反应物在电极表面上得到电子 并发生还原反应。根据如图提供的反应原理图可知,Na.在反应中除了承担导电任务 夕卜,同时兼任氧化还原循环的催化剂角色°首先,Na.在Ni电极表面获得电子变为活性的中间物Na,随后与环戊二嫡分子反应释放出电子.后者变成具有共扼结构的中间物(食),同时放出耳、阴极卜发生的电极反应式为Q +e 0 +出卜 Na*综合阴阳极的电极方程式,该电解池的总反应为Fc+2%/一京*H2f0通过以上讨论可知,反应体系需耍在非水有机溶剂中进行,

57、目的是除了避免生成0H而额 外消耗Fe?之外,另外一个原因是Na是在反应中充当“催化剂”的角色,水的存在 会造成H和Na.形成电子竞争,阻碍Na.的还原为活性中间物Na的过程,从而进 一步影响环戊二烯阴离子(白)的生成,28.咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醉,烯点234.5毛,100七以上开始升 华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约单宇酸(小约为 in ",易溶于水及乙醉)约还含布色索、纤维素等。实脸室从茶叶中提取 咖啡因的流程如下图所示。索氏提取装置如右图所示c实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2 上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃

58、取。萃取液 液面达到却吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续却取。 回答下列问题:(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是 o圆底烧瓶中加入95%乙静为溶剂,加热前还要加几粒。(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是 o与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是 0(3)提取液需经“蒸憎浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的 优点是。“蒸墉浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸憎头、温度计、接收 管之外,还有(填标号)。A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶D.烧杯(4)浓缩液加生石灰的作用是中和 和吸收_(5)可采用如右图所示的简易装置分离提纯咖啡因。 将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的 滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是 O【答案】(

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