2010 年北京市高考化学试卷 一、选择题(共 7 小题,每小题 6 分,满分 42 分) 1.(6 分)(2010•北京)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( ) A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护 B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀 C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀 钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是 Fe﹣3e﹣═Fe3+ D. 2.(6 分)(2010•北京)下列物质与常用危险化学品的类别不对应的是( ) A. C. B. D. H2SO4、NaOH﹣﹣腐蚀品 CaC2、Na﹣﹣遇湿易燃物品 CH4、C2H4﹣﹣易燃液体 KMnO4、K2CrO7﹣﹣氧化剂 3.(6 分)(2010•北京)下列说法正确的是( ) A. 的结构中含有脂基 顺﹣2﹣丁烯和反﹣2﹣丁烯的加氢产物不同 1mol 葡萄糖可水解生成 2mol 乳酸(C3H6O3) B. C. D.脂肪和蛋白质都是能发生水解反应的高分子化合物 4.(6 分)(2010•北京)用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应.下列实验不合 理的是( ) A. B. C. D. 上下移动①中铜丝可控制 SO2 的量 ②中选用品红溶液验证 S02 的生成 ③中选用 NaOH 溶液吸收多余的 S02 为确认 CuS04 生成,向①中加水,观察颜色 5.(6 分)(2010•北京)下列解释实验事实的方程式不正确的是( ) 0.1mol/LCH COOH 溶液的 pH>1:CH COOH⇌CH COO﹣+H+ A. B. C. 333“NO2 球”浸泡在冷水中,颜色变浅:2NO2(g)(红棕色)⇌N2O4(g)(无色)△H<0 铁溶于稀硝酸,溶液变黄:3Fe+8H++2NO3﹣⇌3Fe2++2NO2+4H2O D. 向 Na2CO3 溶液中滴入酚酞,溶液变红:CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣ 6.(6 分)(2010•北京)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成 CuSO4 溶液,向地下深层渗透, 遇到难溶的 ZnS 或 PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS).下列分析正确的是( ) A.CuS 的溶解度大于 PbS 的溶解度 B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性 CuSO 与 ZnS 反应的离子方程式是 Cu2++S2﹣═CuS↓ C. 4 D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应,然后硫酸铜与 ZnS、PbS 发生复分解反应生成更难溶 的 CuS 7.(6 分)(2010•北京)某温度下,H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) 的平衡常数K= .该温度下在甲 、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入 H2(g)和 CO2(g),其起始浓度如表所示.下列判断不正确的是( ) 起始浓度 甲乙丙0.0100.0200.020 0.0100.0100.020 c(H2)/mol/L c(CO2)/mol/L A. B. C. 平衡时,乙中 CO2 的转化率大于 60% 平衡时,甲中和丙中 H2 的转化率均是 60% 平衡时,丙中 c(CO2)是甲中的 2 倍,是 0.012mol/L D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢 二、非选择题(共 58 分) 8.(14 分)(2010•北京)由短周期元素组成的化合物 X 是某抗酸药的有效成分.甲同学欲探究 X 的组成. 查阅资料: ①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝. ②Al3+在 pH=5.0 时沉淀完全;Mg2+在 pH=8.8 时开始沉淀,在 pH=11.4 时沉淀完全. 实验过程: I.向化合物 X 粉末中加入过量盐酸,产生气体 A,得到无色溶液. Ⅱ.用铂丝蘸取少量 I 中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰. Ⅲ.向 I 中所得的溶液中滴加氨水,调节 pH 至 5~6,产生白色沉淀 B,过滤. Ⅳ.向沉淀 B 中加过量 NaOH 溶液,沉淀全部溶解. Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加 NaOH 溶液,调节 pH 至 12,得到白色沉淀 C. (1)I 中气全 A 可使澄清石灰水变浑浊,A 的化学式是 _________ . (2)由 I、Ⅱ判断 X 一定不含有的元素是磷、 _________ . (3)Ⅲ中生成 B 的离子方程式是 _________ . (4)Ⅳ中 B 溶解的离子方程式是 _________ . (5)沉淀 C 的化学式是 _________ . (6)若上述 n(A):n(B):n(C)=1:1:3,则 X 的化学式是 _________ . +9.(14 分)(2010•北京)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以 NH4 和 MH3•H2O 的形式存在,该废水的处理流程 如图 1 所示: (1)过程Ⅰ:加 NaOH 溶液,调节 pH 至 9 后,升温至 30℃,通空气将氨赶出并回收. ①用离子方程式表示加 NaOH 溶液的作用: _________ . ②用化学平衡原理解释通空气的目的: _________ . +(2)过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,NH4 经过两步反应被氧化成 NO3﹣.两步反应的能量变化示意图如图 2 所 示: ①第一步反应是 _________ 反应(选题“放热”或“吸热”),判断依据是 _________ . +②1mol NH4 (aq)全部氧化成 NO3﹣(aq)的热化学方程式是 _________ . (3)过程Ⅲ:一定条件下,向废水中加入 CH3OH,将 HNO3 还原成 N2.若该反应消耗 32g CH3OH 转移 6mol 电子 ,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 _________ . 10.(13 分)(2010•北京)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略 去,气密性已检验). 实验过程: Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞 a,滴加浓盐酸. Ⅱ.当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹. Ⅲ.当 B 中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞 a. Ⅳ.… (1)A 中产生黄绿色气体,其电子式是 _________ . (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 _________ . (3)B 中溶液发生反应的离子方程式是 _________ . (4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 _________ . (5)过程Ⅲ实验的目的是 _________ . (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下 _________ ,得电子能力逐渐减弱. 11.(17 分)(2010•北京)镇痉药物 C、化合物 N 以及高分子树脂( )的合成路线如图所示:①② 已知:RCHO RCHCOOHOH;RCOOH RCClO RCOOR′(R、R′代表烃基) (1)A 的含氧官能团的名称是 _________ . (2)A 在催化剂作用下可与 H2 反应生成 B.该反应的反应类型是 _________ . (3)酯类化合物 C 的分子式是 C15H14O3,其结构简式是 _________ . (4)A 发生银镜反应的化学方程式是 _________ . (5)扁桃酸( )有多种同分异构体.属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体共有 _________ 种,写出其中一种含亚甲基(﹣CH2﹣)的同分异构体的结构简式 _________ . (6)F 与 M 合成高分子树脂的化学方程式是 _________ . (7)N 在 NaOH 溶液中发生水解反应的化学方程式是 _________ . 2010 年北京市高考化学试卷 参考答案与试题解析 一、选择题(共 7 小题,每小题 6 分,满分 42 分) 1.(6 分)(2010•北京)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( ) A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护 B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀 C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀 钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是 Fe﹣3e﹣═Fe3+ D. 考点: 金属的电化学腐蚀与防护.2439068 专题: 电化学专题. 分析: A.用电解原理保护金属时,金属应作电解池阴极; B.常温下,铁和浓硝酸发生钝化现象而阻止进一步反应; C.构成原电池负极的金属易被腐蚀; D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极上铁失电子生成亚铁离子. 解答: 解:A.用电解原理保护金属时,金属应作电解池阴极,应该与原电池负极连接,故 A 错误; B.常温下,铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步反应,所以可以保护内部金属不被 腐蚀,故 B 正确; C.钢管、铜管和雨水能构成原电池,铁作原电池负极而容易被腐蚀,故 C 错误; D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是 Fe﹣2e﹣═Fe2+,故 D 错误; 故选 B. 点评: 本题以金属的腐蚀与防护为载体考查了原电池和电解池原理,注意铁和铝的钝化现象不是没反应而是反应 生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步反应,为易错点. 2.(6 分)(2010•北京)下列物质与常用危险化学品的类别不对应的是( ) A. C. B. D. H2SO4、NaOH﹣﹣腐蚀品 CaC2、Na﹣﹣遇湿易燃物品 CH4、C2H4﹣﹣易燃液体 KMnO4、K2CrO7﹣﹣氧化剂 考点: 化学试剂的分类.2439068 专题: 物质的分类专题. 分析: 解答: A.H2SO4、NaOH 有强腐蚀性; B.CH4、C2H4 是气体且具有可燃性; C.CaC2、Na 能与水反应产生易燃气体; D.KMnO4、K2Cr2O7 有强氧化性. 解:A.H2SO4、NaOH 有强腐蚀性,是腐蚀品,故 A 正确; B.CH4、C2H4 是气体,不是易燃液体,故 B 错误; C.CaC2、Na 能与水反应产生易燃气体,是遇湿易燃物品,故 C 正确; D.KMnO4、K2Cr2O7 有强氧化性,是氧化剂,故 D 正确. 故选 B. 点评: 本题考查危险化学品的分类,难度不大,平时注意知识的积累. 3.(6 分)(2010•北京)下列说法正确的是( ) A. 的结构中含有脂基 顺﹣2﹣丁烯和反﹣2﹣丁烯的加氢产物不同 1mol 葡萄糖可水解生成 2mol 乳酸(C3H6O3) B. C. D.脂肪和蛋白质都是能发生水解反应的高分子化合物 考点: 有机物分子中的官能团及其结构;取代反应与加成反应;葡萄糖的性质和用途;氨基酸、蛋白质的结构和 性质特点.2439068 专题: 有机物的化学性质及推断. 分析: A. 为的缩聚产物; B.因为加氢后双键变为单键,单键是一样的; C.葡萄糖不能水解; D.脂肪不是高分子化合物. 解答: 解:A. 为分子间发生缩聚反应的产物,链节中含有酯基,故 A 正确 ;B.因为加氢后双键变为单键,单键可以旋转,双键不能旋转,所以单键是一样的,顺﹣2﹣丁烯和反﹣2﹣ 丁烯的加氢产物均为丁烷,故 B 错误; C.葡萄糖为单糖,不能发生水解反应,故 C 错误; D.蛋白质为高分子化合物,但油脂不是高分子化合物,故 D 错误. 故选 A. 点评: 本题考查有机物的结构和性质,题目难度不大,注意糖类中的单糖(葡萄糖和果糖)均不能发生水解反应. 4.(6 分)(2010•北京)用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应.下列实验不合 理的是( ) A. B. C. D. 上下移动①中铜丝可控制 SO2 的量 ②中选用品红溶液验证 S02 的生成 ③中选用 NaOH 溶液吸收多余的 S02 为确认 CuS04 生成,向①中加水,观察颜色 考点: 浓硫酸的性质实验.2439068 专题: 氧族元素. 分析: A.在加热的条件下,当铜丝与浓硫酸接触时才能反应; B.品红能被二氧化硫漂白,根据 SO2 的漂白性分析; C.SO2 为酸性氧化物,可与碱发生反应; D.根据溶液颜色的变化判断是否有 CuSO4 生成; 解答: 解: A.在加热的条件下,当铜丝与浓硫酸接触时才能反应,当往上抽动铜丝时,铜丝与硫酸不接触,反应停止 ,故可通过上下移动①中铜丝可控制 SO2 的量,故 A 正确; B.SO2 具有漂白性,品红能被二氧化硫漂白,可用品红溶液验证 SO2 的生成,故 B 正确; C.SO2 为酸性气体,具有污染性,可与碱发生反应,生成亚硫酸钠和水,可用 NaOH 溶液吸收多余的 SO2 ,故 C 正确; D.铜与浓硫酸的反应 Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2↑+2H2O,实验中,铜丝与过量浓硫酸的反应生成 是硫酸铜,试管中含有大量水,不会生成白色固体,CuSO4 溶液呈蓝色,为确认 CuS04 生成,无须向①中 加水,故 D 错误; 故选 D. 点评: 本题考查了二氧化硫的性质,题目难度不大,注意二氧化硫的酸性和漂白性. 5.(6 分)(2010•北京)下列解释实验事实的方程式不正确的是( ) 0.1mol/LCH COOH 溶液的 pH>1:CH COOH⇌CH COO﹣+H+ A. B. C. 333“NO2 球”浸泡在冷水中,颜色变浅:2NO2(g)(红棕色)⇌N2O4(g)(无色)△H<0 铁溶于稀硝酸,溶液变黄:3Fe+8H++2NO3﹣⇌3Fe2++2NO2+4H2O D. 向 Na2CO3 溶液中滴入酚酞,溶液变红:CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣ 考弱电解质在水溶液中的电离平衡;化学平衡的影响因素;盐类水解的应用;硝酸的化学性质.2439068 点:专电离平衡与溶液的 pH 专题. 题:分A、根据 pH 可判断醋酸为弱电解质,电离方程式应用可逆号; 析B、根据温度对化学平衡移动的影响来分析; :C、铁溶于稀硝酸,溶液变黄说明铁被氧化为三价铁离子; D、根据碳酸根离子的水解生成氢氧根离子来分析. 解解:A、0.1mol/LCH3COOH 溶液的 pH>1,则醋酸电离生成的氢离子的浓度小于 0.1mol/L,即醋酸为弱电解质, 答其电离方程式为 CH3COOH CH3COO﹣+H+,故 A 正确; :B、因 2NO2(g)(红棕色) 向移动,则颜色变浅,故 B 正确; N2O4(g)(无色)△H<0,该反应为放热反应,在冷水中该反应向正反应方 C、铁溶于稀硝酸,溶液变黄,铁被氧化为三价铁离子,离子反应为 ﹣png_iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAACUAAAAMCAYAAADlPXT9AAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUA Fe+4H++NO3 AAAJcEhZcwAADsMAAA7DAcdvqGQAAADPSURBVDhPzZQtDoQwFISLQBQaQDacAMEhcLUILHdAcAeOUYlCopFIJBKJ5AhD2mRBLNkfsW+ZZF LTJl868x7DDcVuyARyqHmesSzLy78gh8rzHIwxxHGMuq4xjuMTIDnUuq4IgsCCGUdRBM45iqJA27bYtu2Mr6qq4+LjwT9OKSV9pz4ZLPL4voIqyxJCiEun aYosy0jcNM0ZX9/3UEohDEPbLcdxjo75vo+u6zAMw89tVsZlfNM0wRAnSQLP8+C6rgWm0ttOmRHWWtudQqUdPRjcK0PTUw4AAAAASUVORK5CYIL oj4HkvJjnvZE=Fe3++NO↑+2H2O,故 C 错误; D、因碳酸根离子水解使碳酸钠溶液显碱性,CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣,故向 Na2CO3 溶液中滴入酚酞,溶 液变红,故 D 正确; 故选 C. 点本题为小综合,属于高考中的冷拼试题,考查了弱电解质的电离、化学平衡的影响因素及平衡移动、水解平衡、 评氧化还原反应等知识点,注重了对高考常考考点的考查. : 6.(6 分)(2010•北京)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成 CuSO4 溶液,向地下深层渗透, 遇到难溶的 ZnS 或 PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS).下列分析正确的是( ) A.CuS 的溶解度大于 PbS 的溶解度 B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性 CuSO 与 ZnS 反应的离子方程式是 Cu2++S2﹣═CuS↓ C. 4 D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应,然后硫酸铜与 ZnS、PbS 发生复分解反应生成更难溶 的 CuS 考点: 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;氧化还原反应.2439068 专题: 压轴题. 分析: A、难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化是溶解度大的物质向溶解度小的物质转化; B、根据元素的化合价判断,最高价元素只有氧化性,最低价只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性 ;C、写转化离子方程式时,难溶电解质写化学式不写离子; D、根据反应中化合价是否变化及复分解反应的定义判断. 解答: 解:A、难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化是溶解度大的物质向溶解度小的物质转化,PbS 能转化为 CuS, 所以 CuS 的溶解度小于 PbS 的溶解度,故 A 错误; B、原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成 CuSO4 溶液,硫元素化合价升高作还原剂具有还原性;铜蓝 中硫元素化合价最低,所以能失电子具有还原性,故 B 错误; C、硫化锌难溶于水,所以要写化学式,不能写离子,故 C 错误; D、原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成 CuSO4 溶液,所以存在氧化还原反应;CuSO4 与 ZnS 反应生 成硫化铜和硫酸锌是复分解反应,故 D 正确; 故选 D. 点评: 本题考查了难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,难度不大,易错选项是 C,注意难溶物质不能写离 子形式要写化学式. 7.(6 分)(2010•北京)某温度下,H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) 的平衡常数K= .该温度下在甲 、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入 H2(g)和 CO2(g),其起始浓度如表所示.下列判断不正确的是( ) 起始浓度 甲乙丙0.0100.0200.020 0.0100.0100.020 c(H2)/mol/L c(CO2)/mol/L A. B. C. 平衡时,乙中 CO2 的转化率大于 60% 平衡时,甲中和丙中 H2 的转化率均是 60% 平衡时,丙中 c(CO2)是甲中的 2 倍,是 0.012mol/L D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢 考点: 化学平衡的计算.2439068 专题: 压轴题;化学平衡专题. 分析: 反应 H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)前后气体的体积不变,恒温恒容下,甲、乙、丙中平衡常数 相同.由表中数据可知,该温度下在甲、丙两容器内起始浓度 n(H2):n(CO2)=1:1,甲、丙为等效平 衡.乙中氢气的起始浓度比甲中氢气的起始浓度大,故乙中二氧化碳的转化率比甲中高.根据三段式结合 平衡常数计算出甲容器内,平衡时个物质的浓度变化量、平衡浓度. A、计算甲容器内二氧化碳的转化率,乙中氢气的起始浓度比甲中氢气的起始浓度大,故乙中二氧化碳的转 化率比甲中高. B、甲、丙为等效平衡,甲中和丙中 H2 的转化率均相等,根据三段式计算甲中氢气的转化率. C、甲、丙为等效平衡,甲中和丙中 CO2 的转化率均相等,根据三段式计算平衡时甲中的 CO2 的浓度、转 化率,进而计算丙中 CO2 的浓度. D、浓度越大反应速率越快. 解答: 解:对于甲容器:H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) 开始(mol/L):0.01 变化(mol/L):x 0.01 x00xx平衡(mol/L):0.01﹣x 0.01﹣x xx所以 = ,解得 x=0.006 A、由上述计算可知,甲容器内二氧化碳的转化率为 ×100%=60%,恒温恒容下,乙中氢气的起 始浓度比甲中氢气的起始浓度大,故乙中二氧化碳的转化率比甲中高,故平衡时,乙中 CO2 的转化率大于 60%,故 A 正确; B、恒温恒容下,由表中数据可知,该温度下在甲、丙两容器内起始浓度 n(H2):n(CO2)=1:1,反应 H2 (g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)前后气体的体积不变,故甲、丙为等效平衡,平衡时,甲中和丙中 H2 的转化率均相等,由上述计算可知,甲容器内氢气的转化率为 ×100%=60%,故甲中和丙中 H2 的转化率均为 60%,故 B 正确; C、由上述计算可知,平衡时甲容器内 c(CO2)=(0.01﹣x )mol/L=0.004mol/L,甲、丙为等效平衡,平 衡时,甲中和丙中 CO2 的转化率相等,由 A 中计算可知为 60%,故平衡时丙容器内 c(CO2)=0.02mol/L×( 1﹣60%)=0.008mol/L,平衡时,丙中 c(CO2)是甲中的 2 倍,是 0.008mol/L,故 C 错误; D、浓度越大反应速率越快,由表中数据可知,甲、乙容器内,开始 CO2 浓度相等,乙中 H2 浓度比甲中浓 度大,所以速率乙>甲,乙、丙容器内,开始 H2 浓度相等,丙中 CO2 浓度比乙中浓度大,所以速率丙>乙 ,故速率丙>乙>甲,故 D 正确. 故选:C. 点评: 考查化学平衡计算、等效平衡、外界条件对反应速率的影响等,浓度中等,注意三段式解题法的运用,判 断甲、丙为等效平衡是解题关键. 二、非选择题(共 58 分) 8.(14 分)(2010•北京)由短周期元素组成的化合物 X 是某抗酸药的有效成分.甲同学欲探究 X 的组成. 查阅资料: ①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝. ②Al3+在 pH=5.0 时沉淀完全;Mg2+在 pH=8.8 时开始沉淀,在 pH=11.4 时沉淀完全. 实验过程: I.向化合物 X 粉末中加入过量盐酸,产生气体 A,得到无色溶液. Ⅱ.用铂丝蘸取少量 I 中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰. Ⅲ.向 I 中所得的溶液中滴加氨水,调节 pH 至 5~6,产生白色沉淀 B,过滤. Ⅳ.向沉淀 B 中加过量 NaOH 溶液,沉淀全部溶解. Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加 NaOH 溶液,调节 pH 至 12,得到白色沉淀 C. (1)I 中气全 A 可使澄清石灰水变浑浊,A 的化学式是 CO2 . (2)由 I、Ⅱ判断 X 一定不含有的元素是磷、 钠、硅 . +(3)Ⅲ中生成 B 的离子方程式是 Al3++3NH3•H20═Al(OH)3↓+3NH4 . (4)Ⅳ中 B 溶解的离子方程式是 Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O . (5)沉淀 C 的化学式是 Mg(OH)2 . (6)若上述 n(A):n(B):n(C)=1:1:3,则 X 的化学式是 Mg3Al(OH)7CO3 . 考点: 探究物质的组成或测量物质的含量;离子方程式的书写;常见离子的检验方法;复杂化学式的确定.2439068 专题: 实验探究和数据处理题. 分析: Ⅰ、气体 A 可使澄清石灰水变浑浊,结合抗酸药的有效成分,知该气体为 CO2.X 中一定不含 Si,因为硅 酸盐中加入过量盐酸,会产生硅酸沉淀; Ⅱ、X 中一定不含 Na,因为 Na 的焰色为黄色. Ⅲ、根据题给信息知调节 pH 至 5~6 时生成的白色沉淀为 Al(OH)3. Ⅳ、加入过量 NaOH 溶液,沉淀 B 完全溶解,离子方程式为:Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O. Ⅴ、加入 NaOH 溶液调节 pH 至 12,有白色沉淀产生,则沉淀 C 为 Mg(OH)2. 综上所述:由于 n(CO2):n[Al(OH)3]:n[Mg(OH)2]=1:1:3,则 CO32﹣、Al3+、Mg2+的物质的量 之比为 1:1:3,结合电荷守恒,则 CO32﹣、Al3+、Mg2+、OH﹣的物质的量之比为 1:1:3:7,故 X 为 Mg3Al (OH)7CO3. 解答: 解:(1)气体 A 可使澄清石灰水变浑浊,结合抗酸药的有效成分,知该气体为 CO2,故答案为:CO2; (2)X 中一定不含 Si,因为硅酸盐中加入过量盐酸,会产生硅酸沉淀,一定不含 Na,因为 Na 的焰色为黄 色,故答案为:钠、硅; (3)调节 pH 至 5~6 时生成的白色沉淀为 Al(OH)3,NH3•H20 为弱电解质,离子方程式中应写为化学 +式,故答案为:Al3++3NH3•H20═Al(OH)3↓+3NH4 ; (4)Al(OH)3 为两性氢氧化物,能溶于强碱,加入过量 NaOH 溶液,Al(OH)3 沉淀完全溶解,离子方 程式为:Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O, 故答案为:Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O; (5)加入 NaOH 溶液调节 pH 至 12,有白色沉淀产生,则沉淀 C 为 Mg(OH)2,故答案为:Mg (OH) ;2(6)由于 n(CO2):n[Al(OH)3]:n[Mg(OH)2]=1:1:3,则 CO32﹣、Al3+、Mg2+的物质的量之比为 1:1:3,结合电荷守恒,则 CO32﹣、Al3+、Mg2+、OH﹣的物质的量之比为 1:1:3:7,故 X 为 Mg3Al( OH)7CO3. 故答案为:Mg3 Al (OH)7 CO3. 点评: 本题考查抗酸药成分的探究实验,题目较为综合,本题易错点为第(6)题,根据质量守恒定律解答. +9.(14 分)(2010•北京)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以 NH4 和 MH3•H2O 的形式存在,该废水的处理流程 如图 1 所示: (1)过程Ⅰ:加 NaOH 溶液,调节 pH 至 9 后,升温至 30℃,通空气将氨赶出并回收. +①用离子方程式表示加 NaOH 溶液的作用: NH4 +OH﹣=NH3•H2O . ②用化学平衡原理解释通空气的目的: 空气可以将生成的氨气带走,使化学平衡向正反应方向移动,促进了氨水 电离 . +(2)过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,NH4 经过两步反应被氧化成 NO3﹣.两步反应的能量变化示意图如图 2 所 示: ①第一步反应是 放热 反应(选题“放热”或“吸热”),判断依据是 △H=﹣273kJ/mol<0(反应为的总能量大于 生成物的总能量) . ++②1mol NH4 (aq)全部氧化成 NO3﹣(aq)的热化学方程式是 NH4 (ap)+2O2(g)═2H+( ap)+H2O(l) +NO3﹣(aq),△H=﹣346 kJ/mol . (3)过程Ⅲ:一定条件下,向废水中加入 CH3OH,将 HNO3 还原成 N2.若该反应消耗 32g CH3OH 转移 6mol 电子 ,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 5:6 . 考点: 含氮物质的综合应用;吸热反应和放热反应;热化学方程式;氧化还原反应的计算.2439068 专题: 氧化还原反应专题;化学反应中的能量变化;氮族元素. 分析: (1)①铵根能和强碱反应生成一水合氨;②减少生成物,可以使化学平衡向正反应方向移动; (2)①当反应物的总能量大于生成物的总能量,反应是放热的; ②结合图象根据盖斯定律来计算反应的焓变; (3)根据消耗甲醇的量和转移电子的量来书写方程式,并确定氧化剂和还原剂的量的多少. 解答: ++解:(1)①铵盐能和强碱反应,实质是:NH4 +OH﹣═NH3•H2O,故答案为:NH4 +OH﹣═NH3•H2O; ②氨水电离是可逆反应,将生成的氨气带走,即减少生成物,可以使化学平衡向正反应方向移动,即更多 的生成氨气,因而促进了氨水电离, 故答案为:空气可以将生成的氨气带走,使化学平衡向正反应方向移动,促进了氨水电离; (2)①焓变小于 0,则反应为放热反应,故答案为:放热;因为△H=﹣273kJ/mol<0(反应物的总能量大 于生成物的总能量); +②第一步的热化学方程式为 NH4 (aq)+1.5O2(g)═NO2﹣(aq)+2H+(aq)+H2O(l), △H=﹣273KJ/mol, 第二步的热化学方程式为:NO2﹣(aq)+0.5O2(g)═NO3﹣(aq),△H=﹣73KJ/mol, +根据盖斯定律则 NH4 (ap)+2O2(g)═2H+( ap)+H2O(l)+NO3﹣(aq),△H=﹣346 kJ/mol, +故答案为:NH4 (ap)+2O2(g)═2H+( ap)+H2O(l)+NO3﹣(aq),△H=﹣346 kJ/mol; (3)消耗 32g(1mol)CH3OH 转移 6mol 电子,由 CH3OH 中碳原子的化合价升高 6,所以反应后碳的化合 价为+4,产物为 CO2, 根据质量守恒和化合价升降总数相等得:5CH3OH+6HNO3═5CO2+3N2+13H2O,反应中氧化剂是硝酸,还 原剂是甲醇,参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 5:6, 故答案为:5:6. 点评: 本题是一道有关化学平衡和热化学方程式的题目,综合性强,难度较大,注意平时知识的积累和灵活应用. 10.(13 分)(2010•北京)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略 去,气密性已检验). 实验过程: Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞 a,滴加浓盐酸. Ⅱ.当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹. Ⅲ.当 B 中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞 a. Ⅳ.… (1)A 中产生黄绿色气体,其电子式是 . (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 淀粉 KI 试纸变蓝 . (3)B 中溶液发生反应的离子方程式是 CL2+2Br﹣=Br2+2CL﹣ . (4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 打开活塞 b,将少量 C 中溶液滴入 D 中,关闭活塞 b, 取下 D 震荡.静至后 CCL4 层溶液变为紫红色 . (5)过程Ⅲ实验的目的是 确认 C 的黄色溶液中无 CL2,排除 CL2 对溴置换碘实验的干扰 . (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下 原子半径逐渐增大 ,得电子能力逐渐减 弱. 考点: 氯、溴、碘的性质实验.2439068 专题: 压轴题;实验设计题. 分析: (1)A 中产生黄绿色气体为 Cl2; (2)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,并检验产物碘; (3)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性; (4)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,并检验产物碘的存在; (5)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性; (6)从原子结构(电子层数、原子半径)的角度分析 解答: 解:(1)因 KMnO4 与浓 HCl 反应可以用来制 Cl2,其电子式为: ;故答案为: ;(2)因 Cl2 的氧化性大于 I2 的氧化性,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可发生: Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣,I2 能使淀粉变蓝; 故答案为:淀粉 KI 试纸变蓝;Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣; (3)因 Cl2 的氧化性大于 Br2 的氧化性,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可发生: Cl2+2Br﹣=Br2+2Cl﹣, 故答案为:Cl2+2Br﹣=Br2+2Cl﹣, (4)因 Cl2 的氧化性大于 I2 的氧化性,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,要发生: Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣,同时检验产物碘的存在; 故答案为:打开活塞 b,将少量 C 中溶液滴入 D 中,关闭活塞 b,取下 D 震荡.静至后 CCl4 层溶液变为紫 (或紫红)色; (5)因 Br2 的氧化性大于 I2 的氧化性,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可发生: Br2+2I﹣=I2+2Br﹣, 故答案为:Br2+2I﹣=I2+2Br﹣; (6)因同一主族元素,从上到下,电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,得电 子能力逐渐减弱; 故答案为:电子层数依次增多,原子半径逐渐增大. 点评: 本题主要考查了卤素单质氧化性的相对强弱的验证,使学生根据已知知识能得出实验现象并进行解释. 11.(17 分)(2010•北京)镇痉药物 C、化合物 N 以及高分子树脂( )的合成路线如图所示:①② 已知:RCHO RCHCOOHOH;RCOOH RCClO RCOOR′(R、R′代表烃基) (1)A 的含氧官能团的名称是 醛基 . (2)A 在催化剂作用下可与 H2 反应生成 B.该反应的反应类型是 加成反应(或还原反应) . (3)酯类化合物 C 的分子式是 C15H14O3,其结构简式是 (4)A 发生银镜反应的化学方程式是 . . (5)扁桃酸( )有多种同分异构体.属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体共有 13 种,写出 其中一种含亚甲基(﹣CH2﹣)的同分异构体的结构简式 . (6)F 与 M 合成高分子树脂的化学方程式是 . (7)N 在 NaOH 溶液中发生水解反应的化学方程式是 . 考点: 有机物的合成.2439068 专题: 压轴题;有机物的化学性质及推断. 分析: 由高分子树脂( )的合成路线可知,由逆推法可知,M 为 HCHO,F 为 ,化合物 B 为苯甲醇,则 C 为 ,结合信 息,RCHO 在碱性条件下反应,A 为 氧化铜反应生成 D,则 D 为 ,A 与氢 ,再由信息可知,E 为 ,E、F 发生取代反应生成 N,则 N 为 ,然后结合有机物的官能团及性质来解答. 解答: 解:由高分子树脂( )的合成路线可知,由逆推法可知,M 为 HCHO,F 为 ,化合物 B 为苯甲醇,则 C 为 ,结 合信息,RCHO 在碱性条件下反应,A 为 与氢氧化铜反应生成 D,则 D 为 ,A ,再由信息可知,E 为 ,E、F 发生取代反应生成 N, 则 N 为 ,(1)A 为苯甲醛,官能团为醛基,故答案为:醛基; (2)A 在催化剂作用下可与 H2 反应生成 B,B 为苯甲醇,该反应为加成反应(或还原反应),苯甲醇的 分子式为 C7H8O,故答案为:加成反应(或还原反应); (3)酯类化合物 C 的分子式是 C15H14O3,其结构简式是 ,故答案为: ;(4)苯甲醛和银氨溶液发生银镜反应,反应方程式为: ,故答案为: ;(5)扁桃酸( )有多种同分异构体.属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体,符合①为甲酸 酯②含有酚羟基,故取代基为﹣OH、﹣CH2OOCH,有邻、间、对三种,取代基为﹣OH、﹣CH3、﹣OOCH ,当﹣CH3、﹣OOCH 处于邻位,﹣OH 有 4 种位置,当﹣CH3、﹣OOCH 处于间位,﹣OH 有 4 种位置, 当﹣CH3、﹣OOCH 处于对位,﹣OH 有 2 种位置,故符合条件的同分异构体有 3+4+4+2=13 种,含亚甲基( ﹣CH2﹣)的同分异构体的结构简式为 故答案为:13; (任意一种), (任意一种); (6)F 与 M 合成高分子树脂的化学方程式是 ,该反 应为缩聚反应, 故答案为: ;缩聚反应; (7)N 在 NaOH 溶液中发生水解反应的化学方程式是 ,故答案为: .点评: 本题考查有机物的合成,利用合成路线中物质官能团及碳链的变化推断各物质是解答的关键,注意结合信 息来分析官能团的性质,题目难度中等,同分异构体的推断是解答的难点.
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