2022年广东高考化学模拟试题解析_第1页
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文档简介

1.我国科学家在以二氧化碳为原料人工合成淀粉领域取得突破性进展。下列说法不正确的是

A.该过程中无机物转化为有机物

B.该过程中二氧化碳发生还原反应

C.淀粉与纤维素互为同分异构体

D.淀粉是谷类食物的重要组成成分

【题析】选项A,二氧化碳是无机物,淀粉是有机物,所以二氧化碳合成淀粉是无机物转化为

有机物的过程。选项A正确。

选项的中碳的化合价是中碳的平均化合价为故二氧化碳转变为

B,CO2+4,(C6H10O5),,0,

淀粉的过程得到电子,发生还原反应。选项B正确。

选项C,化合物具有相同分子式,但具有不同结构的现象,叫做同分异构现象。虽然淀粉

和纤维素的化学式都是(C6H10O5)",但是值不同,因此它们的分子式并不相同,所以不是同

分异构体。选项C错误。

选项D,淀粉是谷类食物的重要组成成分。选项D正确。

【1.答案】C

2.“天问一号”探测器成功着陆火星,“祝融号”火星车执行探测任务。下列说法不正确的是

A.火星陨石中的2<>Ne质子数为20

B.火星大气中的和36Ar互为同位素

C.“天问一号”使用的新型镁锂合金是金属材料

D.“祝融号”使用的太阳能电池能将光能转化为电能

【题析】选项A,核素左上角的数字表示质量数,故2<>Ne的质量数是20,不是质子数。选项

A错误。

选项B,具有相同质子数,不同中子数同一元素的不同核素互为同位素。因此40Ar和36Ar

互为同位素。选项B正确。

选项C,金属材料包括纯金属和它们的合金,镁锂合金是金属材料,选项C正确。

选项D,太阳能电池是将光能转化为电能。选项D正确。

【2.答案】A

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3.一种用于合成青蒿素类似物的原料的结构如图所示,关于该有机物的说法正确的是

A.可发生水解反应9

B.分子式为Cl3H20O2

c.能发生加成反应,不能发生取代反应丫T人]

D.属于烯崎,能使澳的四氯化碳溶液褪色

【题析】选项A,该有机物的官能团是碳碳双键和段基,均不能发生水解反应。选项A错误。

选项B,该有机物分子式是C13H20O20选项B正确。

选项C,该有机物中含碳碳双键能发生加成反应,但该有机物也可以发生取代反应,如竣

基的酯化反应、甲基与卤素单质的取代反应等。选项C错误。

选项D,燃是指仅由C和H两种元素组成的有机化合物,该有机物含有氧原子,不属于

煌,属于烽的含氧衍生物。该有机物中含碳碳双键能使澳的四氯化碳溶液褪色。选项D错误。

【3.答案】B

4.银器日久表面因生成Ag2s而逐渐变黑。利用原电池原理处理的方法是在铝质容器中加入

食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色褪去。下列说法正确的是

A.铝作正极,银作负极

B.负极上发生还原反应

C.Ag2s在正极得到电子

D.工作时电能转化为化学能

【题析】选项A,表面变黑的银器、铝质容器、食盐溶液构成了一个原电池。铝质容器为负极,

银器表面的黑色Ag2s为正极。选项A错误。

选项B,A1为负极,A1失电子生成AF+,发生氧化反应。负极反应为:Al-3e-=Al3+

选项B错误。

选项C,Ag2s为正极,正极反应为:AgiS+2e==2Ag+S2-,Ag2s得电子还原生成单质

Ago选项C正确。

选项D,该装置为原电池,原电池工作时将化学能转化为电能。选项D错误。

【4.答案】C

5.下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是

选项劳动项目化学知识

A用铁盐净水Fe3+水解得到Fe(OH)3胶体

B用NH4HCO3对农作物施肥NH4HCO3属于氮肥

C在钢铁设施上安装镁合金镁比铁活泼可防止铁被腐蚀

D用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品SiCh是酸性氧化物

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【题析】选项A,Fe3+水解得到Fe(0H)3胶体,胶体表面积大,可吸附水中悬浮杂质,用于净

水。选项A相符。

选项B,NH4HCO3属于氮肥,用于农作物施肥。选项B相符。

选项C,在钢铁设施上安装镁合金,构成Mg、Fe原电池,镁比铁活泼,镁作负极,可防

止铁被腐蚀。选项C相符。

选项D,因SiCh能与氢氟酸反应,所以可用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,这是SiCh的特

性,与SiCh是酸性氧化物无关。选项D不相符。

【5.答案】D

6.部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,

下列说法不正确的是

A.a的浓溶液与KMnCU反应制得b

B.b溶于水制得液氯

C.c可用于自来水消毒

D.存在a—b-d-a的转化关系

【题析】由图可知,a是HC1,b是CL,c是ClCh,d是HC10。

选项A,KMnCU有强氧化性,浓盐酸有强还原性,可发生氧化还原反应制得氯气,

2KMnCU+16HCl(浓)=2KCl+2MnC12+5CbT+8H2。。选项A正确。

选项B,CI2溶于水可制得氯水,不是液氯。选项B错误。

选项C,有强氧化性,可用于自来水消毒。选项C正确。

选项D,2KMn€)4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2f+8H2O,Cl2+H2O=HC1+HC10,

HC1O见光受热均易分解生成HCL所以存在HC1TC12-HC10-HC1转化关系。选项D正确。

【6.答案】B

7.硫化氢的转化是资源利用的研究课题。将H2s和空气的混合气体通入FeC3、CuCL的混合

溶液中反应回收S,其物质转化历程如图所示。下列说法正确的是

2+

A.历程①发生反应H2S+CU=CuS1+2H+

B.历程②中CuS作氧化剂

C.历程③中n(Fe2+):M(O2)=1:4

D.转化的总反应为H2S=H2+S

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【题析】选项A,历程①发生反应H2S+CU2+=CUSJ+2H+,选项A正确。

选项B,历程②反应为CuS+2Fe3+=Cu2++2Fe2++S,CuS作还原剂。选项B错误。

2++3+2+

选项C,历程③反应为4Fe+O2+4H=4Fe+2H2O,/7(Fe):〃Q)=4:1。选项C错

误。

选项D,从转化历程图可知,总反应为0?+2H2s=2SJ+2H2O。选项D错误。

【7.答案】A

8.下列反应方程式书写正确的是

A.浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2T

B.呼吸面具中Na2O2和CO2反应:Na2O2+CO2=Na2co3+02

C.向次氯酸钙溶液通入过量CO2:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaC03|+2HC10

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D.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:CO3*(aq)+CaS04(s)CaCO3(s)+SO4-(aq)

【题析】选项A,浓盐酸与铁屑反应生成Fe2+,离子方程式为:Fe+2H+—Fe2++H2T0选项

A错误。

选项B,呼吸面具中Na2O2和CO2反应为:2Na2O2+2cO2=2Na2cO3+O2,选项B未

配平,选项B错误。

选项C,向次氯酸钙溶液通入过量的CCh参与反应,反应后的产物应该是Ca(HCC)3)2而

不是CaCCh。Ca(ClO)2+2CO2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HClO,选项C错误。

选项D,锅炉水垢中的硫酸钙不能被酸溶解,可利用沉淀转化法用碳酸钠溶液处理,使之

转化为溶解度小的碳酸钙,再用酸除去。选项D正确。

【8.答案】D

9.下列装置用于实验室制取NO并回收CU(NO3)2-6H2。,能达到实验目的的是

A.用装置甲制NO气体

B.用装置乙除NO中的少量N02

C.用装置丙收集NO气体

D.用装置丁蒸干Cu(NO3)2溶液制CU(NO3)2-6H2O

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【题析】选项A,实验室是用金属铜和稀硝酸制取NO。选项A正确。

选项B,NO?可以与水发生反应生成硝酸和NO,所以可用水洗气的办法除NO中的少量

NO2,但洗气装置导管应该长进短出,乙装置错误。选项B错误。

选项C,因为NO能与反应,且一氧化氮的相对分子质量(28)与空气(29)接近,

所以不能用排空气法收集NO。选项C错误。

选项D,CU(NO3)2.6H2O带结晶水,应该用蒸发浓缩、冷却结晶的方法而不能用蒸干

CU(NC)3)2溶液的方法制备。选项D错误。

【9.答案】A

10.25。(3时,用LOmolL-NaOH溶液滴定20.00mLcimollT的盐酸,0.010mol-fNaOH

溶液滴定20.00mLc2moi[T的盐酸,滴定曲线如图所示.下列说法不正确的是

A.曲线a表示滴定cimoLLT的盐酸

B.ci:C2=100:1

C.滴定至pH=7时,两份溶液导电能力相同

D.水的电离程度在MNaOH)=20.00mL时最大

【题析】选项A,由图可知,滴定到20mL,均发生pH突变,但是突变点后曲线a的pH更

大,则可知曲线a是用1.0molLiNaOH滴定cimoLLT的盐酸。选项A正确。

选项B,滴定到20mL均发生pH突变,根据滴定过程酸与碱物质的量相同,20'10队,广

20xl(y3x]得ci=l.Omol-LT,2Oxl(y3xc2=2Oxl(y3x0.0i得,2=0.010molll所以a:c2=100:

I«选项B正确。

选项C,pH=7时,溶质均为NaCl,但NaCl的浓度不一样,浓度之比为100:1,故导电

能力也不一样。选项C错误。

选项D,MNaOH)=20mL之前,盐酸过量,*NaOH)=20mL之后,NaOH过量,酸和碱

都抑制水的电离。V(NaOH)=20mL时,酸碱恰好反应生成NaCl,不影响水的电离,此时水的

电离程度最大。选项D正确。

【10.答案】C

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11.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是

A.标准状况下,22.4L氮气所含的原子数为NA

B.124gp4(4*)分子中所含的共价键数目为4NA

C.1mol乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数为2必

D.ILO.lOmoLLTFeCb溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移的电子数为O.INA

【题析】选项A,标准状况下,22.4L氮气含有ImoINz所含原子数为2NA。选项A错误。

选项B,124gp4物质的量为ImoLP4是四面体结构,在分子内,每一个P原子与另外

的三个P原子以共价单键相连接,共有6个P-P键,故124gP4分子中所含的共价键数目为6心。

选项B错误。

选项C,乙酸乙酯在酸性条件下水解为可逆反应,CH3coOCH2cH3+H2OCH3coOH

+CH3CH2OH,故1mol乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数小于NA。选项C错

误。

选项D,FeCh溶液中加入足量Cu粉充分反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,该反

应中转移电子数为2NA,故O.lmolFeCb与足量Cu粉充分反应,转移的电子数为O.INA。选项

D正确。

【11.答案】D

12.一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示,短周期主族元素X、Y、Z、W的原子

序数依次增大,W原子的最外层电子数是内层电子数的一半。下列说法不正确的是

A.简单氢化物的沸点:Y>X

B.YZ2中,Y的化合价为+2

C.原子半径:W>Z>Y

D.W的最高价氧化物对应的水化物是中强酸

【题析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,结合X形成4个共价键可推出

X为碳元素;Y形成2个共价键可推出Y为氧元素;Z形成1个共价键可推出Z为氟元素;

原子团中带一个负电荷,原因是W得一个电子,W得一个电子后形成6个共价键,结合W原

\\\

子的最外层电子数是内层电子数的一半,可推出W核外电子排布为285,故w为磷元素。

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该化合物是一种用作锂离子电池电解液,名称是二氟二草酸磷酸锂,结构为:工、(工

U,

选项A,H2O的相对分子质量大于CH4,范德华力H2O>CH4,且H2O中含有氢键,故

比0的沸点大于CHm选项A正确。

选项B,中,存在0-F共价键,由于F非金属性大于0,共用电子对偏向F、偏离0,

故F显-1价,0显+2价。选项B正确。

选项C,W电子层数大于Z、Y,故W原子半径大于Z、Y;Z和Y电子层数相同,核电

荷数越大,原子核对核外电子的吸引力越大,原子半径越小,Z(F)的原子半径小于Y(O),故

原子半径为W>Y>Z。选项C不正确。

选项D,W是磷元素,最高价氧化物对应的水化物是H3Po4,H3PO4是中强酸,选项D

正确。

【12.答案】C

13.根据下列实验操作和现象,所得到的实验结论正确的是

选项实验操作和现象实验结论

浓硫酸具有吸水性和强

A将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀

氧化性

向Nai溶液中滴加少量氯水和CCL,振荡、静置,

B还原性:r〉ci

下层溶液显紫色

加热盛有NH4cl固体的试管,试管底部固体消失,

CNH4CI固体可以升华

试管口有晶体凝结

向某溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量

D该溶液中一定含有Fe2+

KSCN溶液,溶液变为红色

【题析】选项A,浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑说明浓硫酸具有脱水性,固体膨胀是因为脱

水过程中放出的热量使碳和浓硫酸反应生成了C02和S02气体,体现了浓硫酸的强氧化性。

选项A错误。

选项B,Nai溶液中滴加少量氯水发生反应:2r+C12=l2+2C「,加入CCL,振荡、静

置,L经萃取后转移到密度比水大的CC14层,故下层溶液显紫色。上述实验现象说明溶液中

发生了反应21+Cl2=l2+2C1',还原剂的还原性大于还原产物,故还原性I〉C「。选项B

正确。

选项C,NEC加热分解生成N比和HC1两种气体,故试管底部固体消失,试管口温度

降低,NH3和HC1在试管口反应生成NH4cl晶体,本实验现象是发生化学变化引起的,不属

于升华。选项C错误。

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选项D,向某溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液,溶液变为红色,

说明加入氯水后溶液中存在Fe3+,但无法排除原溶液中是否有Fe3+的干扰。选项D错误。

【13.答案】B

14.物质X能发生如下反应:①XT〃?Y;②X—”Z(机、”均为正整数)。恒容体系中X、

Y、Z的浓度c随时间/的变化曲线如图所示,下列说法不正确的是

A.tn=n=1

B.九时,c(X)=c(Y)

C.反应的活化能:①〈②

D.及时,X的消耗速率等于Z的生成速率

【题析】选项A,〃均为正整数,且两步反应均完全,由图可知终点时c(Y)+c(Z)=c°,可

推断机=〃=1。选项A正确。

选项B,图中“时X、Y相交,故”时,c(X)=c(Y)。选项B正确。

选项C,反应①和反应②同时发生,且〃-〃=1,由图可知Y的生成速率大于Z的生成速

率,①的反应速率大于②,故反应的活化能:①〈②。选项C正确。

选项D,f2时*和2相交,但体系中仍在发生X—Y、X—Z的转化,故X的消耗速

率大于Z的生成速率。选项D不正确。

15.常温下,将pH相同、体积均为%的盐酸和醋酸分别加水稀释至匕pH随1g"的变化

如图所示。下列说法不正确的是

A.曲线②表示CH3coOH溶液

B.c点溶液的导电性比b点溶液的导电性强

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C.盐酸和醋酸分别稀释到pH=4时^,c(Cr)>c(CH3COO)

D.c点酸的总浓度大于a点酸的总浓度

【题析】pH相同的盐酸和醋酸溶液中,c(H+)相同,图中起始时pH=3,起始时溶液中c(H+)

=1x10-3molL-'oHC1是强酸,完全电离,起始时溶液中c(HCl)=lx10-3molLlCH3COOH

是弱酸,部分电离,起始时c(CH3coOH)>1x10-3moll%

选项A,HC1中lg2=l时,c<H+)=lxW4mol-L1,pH=4,对应曲线①。

VQ

CH3coOH中lg±=l时,由于稀释过程中CH3coOH电离程度增大,c(H+)>lxlO4molLl

v0

pH<4,对应曲线②。选项A正确。

选项B,c点溶液稀释10倍后得到b点溶液,故c点溶液中离子浓度大于b点溶液中离

子浓度,c点溶液的导电性比b点溶液的导电性强。选项B正确。

选项C,常温下,盐酸和醋酸分别稀释到pH=4时,两溶液中c(H+)=lxlO-4moll,

c(OH)=lxIO10moLLT。以A一代替酸根离子,两溶液中都存在电荷守恒:c(H+)=c(A)+c(OH),

此时两溶液中c(H*)和c(OH)相等,故c(Cr)=c(CH3coeT)。选项C不正确。

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选项D,起始时溶液中c(HCl)=lx10-3mol.LAc(CH3COOH)>1xIOmol-L,同时稀释

10倍后仍存在c(CH3coOH)>c(HCl),选项D正确。

【15.答案】C

16.四甲基氢氧化镀KCH3)4NOH]常用作光刻显影剂。以四甲基碳酸氢镂KCH3)4NHCO3]水

溶液为原料,电解制备(CH3)4NOH的装置如图所示。下列说法不正确的是

惰性电极阴离子I"'阳离子惰性电极

„交换膜交换膜./

■Na+(CH)N+(CH)N1I

~34-e34+

ISOfHCO3OHI

i室原料室n室

A.工作时原料室(CH.3)4N+向n室迁移

B.I室可得到H2和C02

C.当外电路中有Imol电子通过时,理论上能生成Imol(CH3)4NOH

D.电解总反应:4(CH3)4NHCO3+2H2O通电.4(CH3)4NOH+2H2f+O2t+4CO2T

【题析】选项A,电解池阴极在II室,故原料室的(CH3)4N+可透过阳离子交换膜向阴极移动进

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入II室。选项A正确。

选项B,电解池阳极在I室,发生反应:2H2O-4e=O2T+4H+,同时原料室的HCCh一透

+

过阴离子交换膜进入I室发生反应:4HCO3+4H=4H2O+4CO2T,故I室可得到O2和C02o

选项B不正确。

选项C,当外电路中有一Imol电子通过时,理论上原料室有lmol(CH3)4N+迁移到H室;同

时II室发生反应:4H2O+4e——2H2f+4OH,理论上生成ImolOH。故当外电路中有Imol

电子通过时,理论上能生成lmol(CH3)4NOH。选项C正确。

选项D,I室发生反应:4HCO3、4e--ChT+4cO2T+2H20,II室发生反应:

通电

4H2<D+4e一=2H2f+40H1总离子方程式为:4HCO3+2H2O----------40。+2HzT+Chf+4CO2],

故电解总反应为:4(CH3)4NHCO.3+2H2O4(CH3)4NOH+2H2T+O2T+4cO2T。选项D

正确。

【16.答案】B

二'非选择题:共56分。第17~19题为必考题,考生都必须作答。第20~21题为选考题,

考生根据要求作答。

(-)必考题:共42分。

17.(14分)

SO?和焦亚硫酸钠(Na2s2O5)可用作食品添加剂。

回答下列问题:

(1)实验室用H2so4和NaHSO_3制取S02的化学方程式为。欲净化与收集

SO2,选择必要装置,按气流方向连接顺序为。(填仪器接口的字母编号)

g=ffl[

碱石灰

(2)焦亚硫酸钠易被氧化而变质,选用下列试剂设计实验方案,检验焦亚硫酸钠样品

氧化变质的程度。

已知:2NaHSC)3Na2s2O5+H2O。

第10页

试剂:稀盐酸、稀H2s04、稀HNC)3、BaCL溶液、酸性KMnCU溶液、氏。2溶液

实验编号实验步骤现象结论

固体完全溶解得到

I取少量样品,加入除氧蒸储水

无色溶液

II取实验I的溶液,①_________②___________样品已氧化变质

III另取实验I的溶液,③_________④___________样品未完全氧化变质

(3)某小组利用下列装置测定空气中SO2的含量。

空气样品

已知该反应的化学方程式为:S02+12+2H2。=H2SO4+2HI

若空气流速为“nP.minl当观察到时,结束计时,测定耗时fmin。假定样品

中的S02可被溶液充分吸收,该空气样品中SO2的含量是mg-m-3。

【答案】

(1)H2SO4+NaHSO3-NaHSCU+hkO+SCht(2分)

baefgh(2分)

(2)①加入足量稀盐酸酸化,再滴加几滴BaCb溶液(2分)

②产生白色沉淀(1分)

③滴入少量酸性KMnO4溶液(2分)

④溶液紫红色褪去(1分)

(3)溶液蓝色褪去(2分)—(2分)

【试题分析】本题以SO2的制备、净化和收集,食品添加剂变质的探究、空气中污染物测定

为情景素材,硫及其化合物的性质、转化、检验和测定为载体,考察学生对核心的元素化合

物知识,化学方程式的书写,气体提纯与收集、物质检验、定量测定多种类型实验方法的掌

握。突出考察了学生证据推理与模型认知,科学探究与创新意识,宏观辨识与微观探析,变

化观念与平衡思想的核心素养水平。

(1)主要考察S02制备的原理,净化与收集的方法。

第II页

用H2so4和NaHSCh制取SO2的原理是强酸制弱酸,H2sCU将H+给HSCh-形成H2so3,

分解形成SO2和H20,根据H2s给出H+的个数不同生成Na2s04或者NaHS04«答案为:

H2sCU+NaHSCh=NaHSO4+H2O+SO2t或H2SO4+2NaHSO3=Na2so4+2H2O+2SO2T

气体净化与收集的方法这类问题的一般思路是:首先根据气体制备原理,结合反应物、

产物、溶剂等的挥发性,可能的副反应几个因素,判断出制备装置出来的混合气体的组成,

然后根据混合气体各个成分的物理化学性质差异,结合给出的装置选择合适的除杂装置;然

后根据目标产物的性质(主要包括在空气中的稳定性,密度,水溶性)选择合适的收集方法;

最后选择合适的装置吸收尾气。故主要的装置依次为:净化装置一一收集装置一一尾气处理

装置。净化装置的洗气瓶遵循长进短出的原则,收集装置根据目标产物气体与空气的相对大

小选择向上排空气法或者向下排空气法。

本题中用H2s04和NaHSCh制取SO2,常温下硫酸不易挥发,因此产生的混合气体包括

S02和挥发出的水蒸气,选择浓硫酸进行干燥,在按照长进短出的原则,气体首先通过ba。然

后,SCh的密度比空气大,选择向上排空气法,空气从上口出,气流通过ef。最后,用碱石灰

吸收尾气中的SO2,为了尾气能够充分吸收,通过碱石灰的气流应从大口进入,小口流出,即

气流通过gh排出。

有时还需要根据需要考虑多个除杂装置的顺序,或选择一些额外的装置如防倒吸装置、

防止外界空气进入装置内参与反应的装置。根据实验目的的不同,收集装置也可能替换为反

应装置、检验装置或测定装置。答案为:baefgh

(2)实验目的是检验焦亚硫酸钠的氧化变质程度,结合表格中的实验结论可以判断,本

实验为定性的物质检验实验。

物质检验类实验首先应当根据实验目的和实验体系中所含有的物质信息,分析以下四个

问题:待检验的微粒是什么?可以采用什么样的方法检验这种微粒?干扰检验的微粒有哪些?

如何排除干扰?

本实验中存在一个陌生物质一一焦亚硫酸钠(Na2s2O5),对于实验题中的陌生物质,应结

合理论分析(尤其是价-类二维分析)和题中信息推测该陌生物质所具有的性质。焦亚硫酸钠

(Na2s2O5)中S为+4价,推测可能具有较强的还原性和较弱的氧化性,这与题中所给信息样

品易被氧化而变质一致。同时根据2NaHSO3二^Na2s2O5+H2O可知在Na2s2O5溶液中,还

存在NaHSO3o

实验II的结论是样品已经氧化变质,根据焦亚硫酸钠(Na2s2O5)中S的价态为+4价可以

判断,氧化变质后得到+6价S,硫元素以SCV-形式存在,故实验II需要检验SCV-存在,可

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以通过滴加BaCL溶液,产生白色沉淀来检验。根据题目信息2NaHSO3=Na2s2O5+氏0,

待检溶液中可能存在的物质有2NaHSCh和Na2s2O5和溶剂H20,虽然不能确定的BaSzOs水溶

性,但HSCh-电离产生的SO32-会与Ba?+产生沉淀干扰StV-的检验,排除干扰的方法是加入

足量稀盐酸和HSCh-反应生成SO2,保持溶液在强酸性条件下,便不会产生BaSCh沉淀,同时

根据平衡移动原理,稀盐酸消耗HSO3-,促进2NaHSO3Na2S2O5+H2O平衡逆移,Na2s2O5

也会被除去,不会干扰SO42-检验。故应该取少量实验I的溶液,先加入过量稀盐酸酸化,然

后滴入几滴BaCb溶液,观察到白色沉淀,即说明样品已氧化变质。

实验IH的结论是样品未完全氧化变质,根据实验II的结论可知,实验ni需要证明的是

样品仍然有剩余,并未全部氧化为SO?->因此需要检验溶液中还有+4价S的S2O52X或HSCh'

二者S的价态相同,转化为HSCh-不属于氧化变质),待检溶液中还存在可能变质产生的SOd?-,

可以利用S2O52-(或HSO3-)的还原性来检验,在稀HNO3、酸性KMnOhH2O2溶液多种氧

化剂中选择的原则是要有明显实验现象的氧化还原反应,酸性高锦酸钾溶液的紫红色褪去这

一实验现象十分明显,适合作为检验试剂,而且SCU2-不会干扰该检验方法,不需要排除干扰

的操作。选择稀HNO3被还原产生无色气体NO,若样品氧化变质程度较大,S2O52X或HSChD

的浓度较低的时候,产生气体的现象不是很明显,故不采用。一般较低浓度的离子检验为了

现象明显,采用沉淀法或者溶液颜色变化的方法,尽量不采用气体法。

(3)实验目的是测定空气中SO2的含量,原理类似于碘量法滴定。通过向滴有淀粉的碘

溶液(为了使碘溶液浓度能达到0.1000mol-L-',还可能加入适量KI提高溶解度)中不断通

入空气试样,根据SO2+I2+2H2。=H2SO4+2HL当溶液中碘单质消耗完,溶液蓝色褪去,

即完成抽气,由碘单质的物质的量即可算出SO2的物质的量,进而算出空气中SO2的含量。

题中SO2的含量的单位是mg.mq因此需要计算出每立方米空气中SO2的质量。

13

由方程式可知n(SO2)=〃(L)=c(l2)X丫济浓=0.1000mol-LX100mLX10-L/mL=0.0100mol

w(SOi)=〃(SC)2)XM(SC>2)=0.01OOmolX64g/mol=0.64g=640mg

V空气=流速X时间m3

SO2的含量=W!(SC)2)+V640mg4-atmg-m3o

本实验所采用碘量法测定空气中SO2含量实际存在一定的误差,主要的误差来源于空气

的组成成分02,。2具有较强的氧化性,可能氧化实验中产生的「产生12,导致碘溶液能够吸

收比理论上更多的SO2,即〃(L):n(O2)<l,这会导致需要抽入更多的空气才能使溶液蓝色褪

去,SO2测量值偏小;也有可能存在空气中其他还原性物质参与反应,或者碘单质挥发,导致

抽气提前结束,SO2测量值偏大。

第13页

18.(14分)

金属欲拥有电子工业脊梁的美誉,钱与铝同族,化学性质相似。一种从高铝粉煤灰(主

要成分是AI2O3,还含有少量GazCh和FezCh等)中回收钱的工艺如下:

Na2c。3固体NaOH溶液过量CO2石灰乳过量CO?NaOH溶液

IIiIII

粉煤灰—I焙烧I——T碱浸—晶研—I溶钱一|转化211碱溶―便廨卜*Ga

浸出渣滤液1铝酸钙滤液2

(回收铝)

回答下列问题:

(1)“焙烧”中,Ga2O3转化成NaGaO,的化学方程式为。

(2)“碱浸”所得浸出渣的主要成分是。

(3)“转化1”中通入过量COz至溶液pH=8,过滤,所得滤渣的主要成分是A1(OH)3

和Ga(OH)3,写出生成A1(OH)3的离子方程式。

(4)“溶钱”所得溶液中存在的阴离子主要有。

(5)“电解”所用装置如图所示,阴极的电极反应为。若电解获得ImolGa,

则阳极产生的气体在标准状况下的体积至少为L,电解后,阳极室所得溶液中的溶

质经加热分解生成(填化学式)可循环利用。

阳离子交换膜

叫83溶液NaGaC(2溶液

【答案】

(1)Na2CO3+Ga2O3""2NaGaO2+CO2t(2分)

(2)Fe2O3(2分)

(3)A1O2+CO2+2H2O=A1(OH)3I+HCO3(2分)

(4)GaO2\OH(2分)

(5)GaO2+3e+2H2O=Ga+4OH(2分)

16.8(2分)Na2co3、CO2(2分)

第14页

【试题分析】本题以高铝粉煤灰中回收钱的工艺为情境,将实际生产与中学化学知识相结合,

考查了考生对常见的元素及其化合物的基本性质、化学反应方程式的书写、离子方程式的书

写、电极反应式的书写、物质的转化等基础知识内容的掌握情况。并通过工艺流程图的方式

向考生提供知识信息,着重考查考生独立思考、逻辑推理、信息加工等能力,培养学生分析

问题、解决问题的能力。

(1)在“焙烧”环节,结合题目信息“Ga?03转化成NaGaCh",发生反应的化学方程式

为:Na2cCh+GazCh=^=2NaGaO2+CO2t,

AI2O3也发生类似的反应:Na2cCh+A12O3二丝二2NaAIO2+C02t,Fe2O3在此条件下不

发生反应。粉煤灰经“焙烧”后,主要物质为:NaAlCh、NaGaCh和Fe2O3。

(2)在“碱浸”环节,Fe2O3不溶于NaOH溶液,故浸出渣的主要成分是FezCh。NaAlCh

和NaGaCh溶于NaOH溶液进入滤液中,NaOH的主要作用是抑制NaAKh、NaGaCh的水解,

避免其进入浸出渣造成损失。

(3)在“转化1”环节,在NaAlCh、NaGaCh滤液中通入过量CO2至溶液pH=8,过滤,

所得滤渣的主要成分是A1(OH)3和Ga(0H)3,发生的反应为:

-

A102+CO2+2H2。=A1(OH)3I+HCO3-,GaO2+CO2+2H2O=Ga(0H)3I+HCO3-。

“滤液1”的主要成分为:NaHCOj.

(4)在“溶钱”环节,A1(OH)3和Ga(0H)3均能溶于强碱,铝元素形成铝酸钙固体进入

固相(用于进一步回收金属铝),钱元素则留在液相中,从而实现两者的分离。液相中主要存

在的阴离子是GaCh和0H»

(5)在“电解”环节,结合电解装置示意图,可知

阴极的电极反应为:GaCh-+3仁+2H2。=Ga+40FT;

阳极的电极反应为:4CO,r+2H2O-4e+2H2O=O2t+4HCO3-。

根据电子守恒关系,建立两电极产物的关系式:4Ga~12e~3Ch,

电解获得1molGa时阳极产生的02为0.75mol,故O2在标准状况下的体积为0.75mol义

22.4L-mol-|=16.8L»

阳极室所得溶液中的溶质主要是NaHCCh,加热分解得到Na2c03和CCh可循环利用。

第15页

19.(14分)

乙烯是石油化工最基本原料之一。

I.乙烷在一定条件下可脱氢制得乙烯:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)AWi>0

(1)提高乙烷平衡转化率的措施有、.

(2)一定温度下,向恒容密闭容器通入等物质的量的C2H6和H2,初始压强为100kPa,

发生上述反应,乙烷的平衡转化率为20%»平衡时体系的压强为kPa,该反应的平衡

常数勺=kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压x物质的量分数)。

II.在乙烷中引入02可以降低反应温度,减少积碳。涉及如下反应:

a.2c2H6(g)+02(g)==2c2H4(g)+2H20(g)△〃2<0

b.2c2H6(g)+502(g)==4CO(g)+6H2O(g)△H3Vo

c.C2H4(g)+2Ch(g)==2CO(g)+2H2O(g)△〃4<0

(3)根据盖斯定律,反应a的_____________(写出代数式)。

(4)氧气的引入可能导致过度氧化。为减少过度氧化,需要寻找催化剂降低反应______

(选填"a、b、c")的活化能。

(5)常压下,在某催化剂作用下按照“(C2H6):〃(。2尸1:1投料制备乙烯,体系中C2H4

和CO在含碳产物中的物质的量百分数及C2H6转化率随温度的变化如下图所示。

0o

8o

%

、6o

凝4o

立2o

O

565575585595605

温度/℃

①乙烯的物质的量百分数随温度升高而降低的原因是o

②在570~600℃温度范围内,下列说法正确的有(填字母)。

A.C2H4产率随温度升高而增大

B.比0的含量随温度升高而增大

C.C2H6在体系中的物质的量百分数随温度升高而增大

D.此催化剂的优点是在较低温度下降低CO的平衡产率

③某学者研究了生成C2H4的部分反应历程如下图所示。写出该历程的总反应方程式

。该历程的催化剂是。

第16页

3

过渡态1

22.06_

1.80过渡态II

1/BNO-+HO,'L281-38

姗/BNO+C2H6\0.74

玄o0.0/BNOH+C2H5。过渡态III

BNOH+O2-%

-1-1.07/\

C2H$•+。2~1,43

C2H4+HO2-

-2

【答案】

(1)升高温度(I分)降低压强(1分)

(2)110(2分)15(2分)

(3)AH3-2A”4(1分)

(4)a(1分)

(5)①体系未达到平衡状态,温度升高,生成CO的反应速率增大的程度大于C2H.

(2分)

②AB(2分)

③C2H6+202==C2H4+2HO2-(1分)BN0H(1分)

【试题分析】

本题以乙烷脱氢制乙烯的反应为背景,综合考查了化学热力学和动力学相关知识。多层

次考查学生对化学反应原理知识的认知、复述以及解决实际问题的综合能力。

I.本节考查了学生对化学平衡移动和化学平衡相关计算的掌握程度。

(1)由题意知,此反应为分子系数增大的吸热反应,故提高乙烷平衡转化率的措施有升

高温度和降低压强。

(2)由题意可知,C2H6和H2的初始压强均为50kPa,列三段式如下

C2H6(g)=c2H4(g)+H2(g)

〃(起始)/kPa50050

"(转化)/kPa101010

〃(平衡)/kPa401060

60x10

则平衡时体系的压强为40+10+60=110kPa,该反应的平衡常数Kp==15kPa。

II.本节考查了盖斯定律、化学反应速率的影响因素,以及反应历程相关内容。

(3

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