2011 年天津市高考化学试卷 参考答案与试题解析 一、选择题(共 6 小题,每小题 6 分,满分 36 分) 1.(6 分)(2011•天津)化学在人类生活中扮演着重要角色,以下应用正确的是( ) A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的 B.为改善食物的色、香、味并防止变质,可在其中加入大量食品添加剂 C.使用无磷洗衣粉,可彻底解决水体富营养化问题 D.天然药物无任何毒副作用,可长期服用 2.(6 分)(2011•天津)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是( ) A.第 IA 族元素铯的两种同位素 137Cs 比 133Cs 多 4 个质子 B.同周期元素(除 0 族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小 C.第ⅦA 族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强 D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低 3.(6 分)(2011•天津)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论 正确的是( ) 操作 现象 结论 ①生成白色沉淀 滴加 BaCl2 溶液 2﹣ 原溶液中有 SO4 原溶液中有 I﹣ ②③④下层溶液显紫色 火焰呈黄色 滴加氯水和 CCl4,振荡、静置 原溶液中有 Na+、无 K+ 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 +滴加稀 NaOH 溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试纸不变蓝 原溶液中无 NH4 试管 A.① B.② C.③ D.④ 4.(6 分)(2011•天津)25℃时,向 10mL 0.01mol/L KOH 溶液中滴加 0.01mol/L 苯酚溶 液,混合溶液中粒子浓度关系正确的是( ) A.pH>7 时,c(C6H5O﹣)>c(K+)>c(H+)>c(OH﹣) B.pH<7 时,c(K+)>c(C6H5O﹣)>c(H+)>c(OH﹣) C.V[C6H5OH(aq)]=10mL 时,c(K+)=c(C6H5O﹣)>c(OH﹣)=c(H+) D.V[C6H5OH(aq)]=20mL 时,c(C6H5O﹣)+c(C6H5OH)=2c(K+) 5.(6 分)(2011•天津)下列说法正确的是( ) A.25℃时 NH4Cl 溶液的 Kw 大于 100℃时 NaCl 溶液的 Kw B.SO2 通入碘水中,反应的离子方程式为 SO2+I2+2H2O═SO32﹣+2I﹣+4H+ ﹣C.加入铝粉能产生 H2 的溶液中,可能存在大量的 Na+、Ba2+、AlO2﹣、NO3 1D.100℃时,将 pH=2 的盐酸与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合,溶液显中性 6.(6 分)(2011•天津)向绝热恒容密闭容器中通入 SO2 和 NO2,一定条件下使反应 SO2 (g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示 .由图可得出的正确结论是( ) A.反应在 c 点达到平衡状态 B.反应物浓度:a 点小于 b 点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.△t1=△t2 时,SO2 的转化率:a~b 段小于 b~c 段 二、解答题(共 4 小题,满分 64 分) 7.(14 分)(2011•天津)图中 X、Y、Z 为单质,其他为化合物,它们之间存在如下转化 关系(部分产物已略去).其中,A 俗称磁性氧化铁;E 是不溶于水的酸性氧化物,能与氢 氟酸反应. 回答下列问题: (1)组成单质 Y 的元素在周期表中的位置是 ;M 中存在的化学键类型为 ;R 的 化学式是 . (2)一定条件下,Z 与 H2 反应转化为 ZH4.ZH4 的电子式为 . (3)已知 A 与 1mol Al 反应转化为 X 时(所有物质均为固体),放出 akJ 热量,写出该反 应的热化学方程式: . (4)写出 A 和 D 的稀溶液反应生成 G 的离子方程式:. (5)向含 4mol D 的稀溶液中,逐渐加入 X 粉末至过量,假设生成的气体只有一种,请在 坐标系中画出 n(X2+)随 n(X)变化的示意图,并标出 n(X2+)的最大值. 28.(18 分)(2011•天津)已知: RCH2COOH +RCl→ +NaCl I.冠心平 F 是降血脂、降胆固醇的药物,它的一条合成路线如下: (1)A 为一元羧酸,8.8gA 与足量 NaHCO3 溶液反应生成 2.24L CO2(标准状况),A 的分 子式为 . (2)写出符合 A 分子式的所有甲酸酯的结构简式: . (3)B 是氯代羧酸,其核磁共振氢谱有两个峰,写出 B→C 的反应方程式: . (4)C+E→F 的反应类型为 . (5)写出 A 和 F 的结构简式:A. ;F. . (6)D 的苯环上有两种氢,它所含官能团的名称为 ;写出 a、b 所代表的试剂:a. ; b. . II.按如下路线,由 C 可合成高聚物 H: CGH(7)C→G 的反应类型为 . (8)写出 G→H 的反应方程式: . 9.(18 分)(2011•天津)某研究性学习小组为合成 1﹣丁醇,查阅资料得知一条合成路线 :CH3CH=CH2+CO+H2 CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH; CO 的制备原理:HCOOH CO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图). 请填写下列空白: (1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2﹣丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气 、丙烯,写出化学反应方程式: , . (2)若用以上装置制备干燥纯净的 CO,装置中 a 和 b 的作用分别是 .c 和 d 中盛装的 试剂分别是 .若用以上装置制备 H2,气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 ;在 虚线框内画出收集干燥 H2 的装置图 . (3)制丙烯时,还产生少量 SO2、CO2 及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混 合气体通过试剂的顺序是 (填序号). ①饱和 Na2SO3 溶液 ②酸性 KMnO4 溶液 ③石灰水 ④无水 CuSO4 ⑤品红溶液 (4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率, 你认为应该采用的适宜反应条件是 . a.低温、高压、催化剂 c.常温、常压、催化剂 b.适当的温度、高压、催化剂 d.适当的温度、常压、催化剂 3(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的 1﹣丁醇粗品.为纯化 1﹣丁醇,该小组查阅文 献得知:①R﹣CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚 34℃,1﹣ 丁醇 118℃,并设计出如下提纯路线: 试剂 1 为 ,操作 1 为 ,操作 2 为 ,操作 3 为 . 10.(14 分)(2011•天津)工业废水中常含有一定量的 Cr2O72﹣和 CrO42﹣,它们会对人 类及生态系统产生很大损害,必须进行处理.常用的处理方法有两种. 2﹣ 2﹣ 方法 1:还原沉淀法该法的工艺流程为:CrO4 Cr2O7 Cr3+ Cr( OH)3↓其中第①步存在平衡:2CrO42﹣(黄色)+2H+⇌Cr2O72﹣(橙色)+H2O (1)若平衡体系的 pH=2,该溶液显 色. (2)能说明第①步反应达平衡状态的是 . 2﹣ a.Cr2O72﹣和 CrO42﹣的浓度相同 b.2v(Cr2O72﹣)=v(CrO4 )c.溶液的颜色不变 (3)第②步中,还原 1molCr2O72﹣离子,需要 mol 的 FeSO4•7H2O. (4)第③步生成的 Cr(OH)3 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)⇌Cr3+( aq)+3OH﹣(aq) 常温下,Cr(OH)3 的溶度积 Ksp=c(Cr3+)•c3(OH﹣)=10﹣32,要使 c(Cr3+)降至 10﹣5mol/L,溶液的 pH 应调至 . 方法 2:电解法,该法用 Fe 做电极电解含 Cr2O72﹣的酸性废水,随着电解进行,在阴极附 近溶液 pH 升高,产生 Cr(OH)3 沉淀. (5)用 Fe 做电极的原因为 . (6)在阴极附近溶液 pH 升高的原因是(用电极反应解释) ,溶液中同时生成的沉淀 还有 . 42011 年天津市高考化学试卷 参考答案与试题解析 一、选择题(共 6 小题,每小题 6 分,满分 36 分) 1.(6 分)(2011•天津)化学在人类生活中扮演着重要角色,以下应用正确的是( ) A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的 B.为改善食物的色、香、味并防止变质,可在其中加入大量食品添加剂 C.使用无磷洗衣粉,可彻底解决水体富营养化问题 D.天然药物无任何毒副作用,可长期服用 【考点】常见的食品添加剂的组成、性质和作用;常见的生活环境的污染及治理;乙烯的用 途;药物的主要成分和疗效.菁优网版权所有 【专题】化学计算. 【分析】A、从乙烯的性质和应用角度分析; B、从加入大量添加剂是否对人体有害分析; C、从导致水体富营养化的原因分析; D、从天然药物是否有毒分析. 【解答】解:A、乙烯是水果的催熟剂,高锰酸钾溶液能氧化乙烯,则可达到水果保鲜的目 的,故 A 正确; B、食品安全直接关系到我们的身体健康,食品添加剂的使用必须严格控制,故 B 错; C、含磷洗衣粉的使用只是造成水体富营养化的原因之一,因此使用无磷洗衣粉,不可能彻 底解决水体富营养化问题,故 C 错; D、天然药物有的本身就有很大的毒性,不可食用,故 D 错. 故选 A. 【点评】本题考查常见食品添加剂、环境保护及治理等知识,题目但不不大,注意基础知识 的积累. 2.(6 分)(2011•天津)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是( ) A.第 IA 族元素铯的两种同位素 137Cs 比 133Cs 多 4 个质子 B.同周期元素(除 0 族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小 C.第ⅦA 族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强 D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低 5【考点】原子结构与元素周期律的关系;同位素及其应用;同一周期内元素性质的递变规律 与原子结构的关系;同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系.菁优网版权所有 【分析】根据同位素的概念,同一周期原子半径的递变规律,同一主族氢化物的稳定性以及 单质的熔沸点来解答. 【解答】解:A、因铯的同位素具有相同的质子数,故 A 错; B、同周期元素(除 0 族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小,故 B 对; C、第 VIIA 族元素从上到下,非金属性在减弱,则其氢化物的稳定性逐渐减弱,故 C 错; D、第 VIIA 族元素从上到下,单质的熔点逐渐升高,故 D 错; 故选:B. 【点评】本题考查元素周期律,明确常见主族元素的性质是解答的关键,注重基础,一个知 识点掌握不好就可能做错,但难度不大. 3.(6 分)(2011•天津)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论 正确的是( ) 操作 现象 结论 ①生成白色沉淀 滴加 BaCl2 溶液 2﹣ 原溶液中有 SO4 原溶液中有 I﹣ ②③④下层溶液显紫色 火焰呈黄色 滴加氯水和 CCl4,振荡、静置 原溶液中有 Na+、无 K+ 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 +滴加稀 NaOH 溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试纸不变蓝 原溶液中无 NH4 试管 A.① B.② C.③ D.④ 【考点】常见阴离子的检验;常见阳离子的检验.菁优网版权所有 【分析】①碳酸根离子、亚硫酸根离子、硫酸根离子、银离子等滴加 BaCl2 溶液,都成生 成白色沉淀; ②氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质,四氯化碳把碘从水溶液中萃取出来而显紫色; ③用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈黄色,原溶液中有钠 离子、无钾离子; ④滴加稀氢氧化钠溶液,加热,试纸不变蓝,说明原溶液中无铵根离子. 【解答】解:A、①中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,不能说明原溶液中有硫酸根离子 ,因为碳酸根离子、亚硫酸根离子、硫酸根离子、银离子等滴加氯化钡溶液,都成生成白色 沉淀,故 A 错误; B、②氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质,四氯化碳把碘从水溶液中萃取出来四氯化碳 密度比水大,下层溶液显紫色;所以滴加氯水和四氯化碳,下层溶液显紫色说明原溶液中有 碘离子,故 B 正确; C、③黄色火焰可以覆盖 K+的浅紫色火焰,故检验 K+需通过蓝色钴玻璃观察火焰,正确操 作为:用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈黄色,原溶液中有 钠离子、无钾离子,故 C 错误; +D、④氨气极易溶于水,若溶液中含有少量的 NH4 时,滴加稀 NaOH 溶液不会放出 NH3, 故 D 错误; 故选 B. 【点评】本题考查硫酸根离子、碘离子、钠离子和铵根离子的检验,要掌握常见离子的检验 方法,注意排除其它离子的干扰. 64.(6 分)(2011•天津)25℃时,向 10mL 0.01mol/L KOH 溶液中滴加 0.01mol/L 苯酚溶 液,混合溶液中粒子浓度关系正确的是( ) A.pH>7 时,c(C6H5O﹣)>c(K+)>c(H+)>c(OH﹣) B.pH<7 时,c(K+)>c(C6H5O﹣)>c(H+)>c(OH﹣) C.V[C6H5OH(aq)]=10mL 时,c(K+)=c(C6H5O﹣)>c(OH﹣)=c(H+) D.V[C6H5OH(aq)]=20mL 时,c(C6H5O﹣)+c(C6H5OH)=2c(K+) 【考点】离子浓度大小的比较.菁优网版权所有 【分析】根据酸碱反应后溶液的 PH 来分析溶液中的溶质,然后利用盐的水解和弱电解质的 电离及溶液中电荷守恒来分析混合溶液中粒子浓度关系. 【解答】解:A、溶液的 PH>7 时溶质可能为苯酚钠或苯酚钾与 KOH 的混合液,则溶液中 一定存在 c(OH﹣)>c(H+),故 A 错误; B、溶液的 PH<7 时溶质为苯酚钾与苯酚的混合液,且苯酚的电离程度大于苯酚钾的水解, 则 c(H+)>c(OH﹣),再由电荷守恒可知 c(C6H5O﹣)>c(K+),故 B 错误; C、当苯酚溶液 10mL,二者恰好完全反应,溶液中的溶质为苯酚钾,由苯酚根离子的水解 可知 c(K+)>c(C6H5O﹣),故 C 错误; D、当苯酚溶液 20mL,苯酚的物质的量恰好为钾离子物质的量的 2 倍,则由物料守恒可知 c (C6H5O﹣)+c(C6H5OH)=2c(K+),故 D 正确; 故选:D. 【点评】本题考查溶液中离子浓度大小的比较,学生明确酸碱之间的反应,准确判断溶液中 的溶质并利用水解、电荷守恒、物料守恒等知识即可解答. 5.(6 分)(2011•天津)下列说法正确的是( ) A.25℃时 NH4Cl 溶液的 Kw 大于 100℃时 NaCl 溶液的 Kw B.SO2 通入碘水中,反应的离子方程式为 SO2+I2+2H2O═SO32﹣+2I﹣+4H+ ﹣C.加入铝粉能产生 H2 的溶液中,可能存在大量的 Na+、Ba2+、AlO2﹣、NO3 D.100℃时,将 pH=2 的盐酸与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合,溶液显中性 【考点】酸碱混合时的定性判断及有关 ph 的计算;离子积常数;离子共存问题;二氧化硫 的化学性质.菁优网版权所有 【专题】压轴题. 【分析】根据温度与离子积的关系、氧化还原反应、离子共存、酸碱混合 pH 的计算来分析 ,并利用铝粉能产生 H2 的溶液来分析溶液的酸碱性. 【解答】解:A、因水的离子积常数只与温度有关,温度越高,Kw 越大,故 A 错误; B、因二氧化硫具有还原性,碘单质具有氧化性,则 SO2 通入碘水中生成 SO42﹣,故 B 错误 ;7C、因加入铝粉能产生 H2 的溶液可能是强酸性溶液,也可能是强碱性溶液,在强酸性溶液 中不可能存在 AlO2﹣和 NO3﹣,在强碱性溶液中,离子之间互不反应,可以大量共存,故 C 正确; D、100℃时,Kw=1×10﹣12,pH=2 的盐酸中 H+的浓度为 0.01mol/L,pH=12 的 NaOH 溶液中 OH﹣的浓度为 1mol/L,则等体积混合后碱过量,溶液显碱性,故 D 错误; 故选:C. 【点评】本题考查知识点较多,符合高考的命题思路,注重对溶液中水的电离、pH 的计算、 离子共存、溶液中的氧化还原反应等重要考点的考查,有助于对专题知识点的训练. 6.(6 分)(2011•天津)向绝热恒容密闭容器中通入 SO2 和 NO2,一定条件下使反应 SO2 (g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示 .由图可得出的正确结论是( ) A.反应在 c 点达到平衡状态 B.反应物浓度:a 点小于 b 点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.△t1=△t2 时,SO2 的转化率:a~b 段小于 b~c 段 【考点】化学反应速率变化曲线及其应用;化学平衡建立的过程.菁优网版权所有 【专题】压轴题. 【分析】由题意可知一个反应前后体积不变的可逆反应,由于容器恒容,因此压强不影响反 应速率,所以在本题中只考虑温度和浓度的影响.结合图象可知反应速率先增大再减小,因 为只要开始反应,反应物浓度就要降低,反应速率应该降低,但此时正反应却是升高的,这 说明此时温度的影响是主要的,由于容器是绝热的,因此只能是放热反应,从而导致容器内 温度升高反应速率加快. 【解答】解:A、化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于 逆反应速率,c 点对应的正反应速率显然还在改变,故一定未达平衡,故 A 错误; B、a 到 b 时正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,故 B 错误; C、从 a 到 c 正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应 速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量 高于生成物的总能量,故 C 错误; D、随着反应的进行,正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,则 SO2 的转化率将逐渐增 大,故 D 正确; 故选:D. 【点评】本题考查化学反应速率图象分析,为高频考点,正确理解图象含义及曲线变化趋势 是解本题关键,题目难度不大. 二、解答题(共 4 小题,满分 64 分) 87.(14 分)(2011•天津)图中 X、Y、Z 为单质,其他为化合物,它们之间存在如下转化 关系(部分产物已略去).其中,A 俗称磁性氧化铁;E 是不溶于水的酸性氧化物,能与氢 氟酸反应. 回答下列问题: (1)组成单质 Y 的元素在周期表中的位置是 第二周期第 VIA 族 ;M 中存在的化学键 类型为 离子键、共价键 ;R 的化学式是 H2SiO3(或 H4SiO4) . (2)一定条件下,Z 与 H2 反应转化为 ZH4.ZH4 的电子式为 . (3)已知 A 与 1mol Al 反应转化为 X 时(所有物质均为固体),放出 akJ 热量,写出该反 应的热化学方程式: 8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s)△H=﹣8akJ/mol . (4)写出 A 和 D 的稀溶液反应生成 G 的离子方程式: ﹣3Fe3O4+28H++NO3 9Fe3++NO↑+14H2O . (5)向含 4mol D 的稀溶液中,逐渐加入 X 粉末至过量,假设生成的气体只有一种,请在 坐标系中画出 n(X2+)随 n(X)变化的示意图,并标出 n(X2+)的最大值. 【考点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;化学键.菁优网版权所有 【专题】推断题;热点问题;物质变化与能量变化统一思想;分析比较法;元素及其化合物 .【分析】(1)根据原子核外电子排布来确定元素在周期表中的位置,根据物质中的成键元 素确定物质中的化学键类型, (2)根据电子式的书写方法和物质中化学键类型来解答; (3)根据热化学方程式的含义和书写规则来分析; (4)根据硝酸的强氧化性和四氧化三铁为碱性氧化物的性质来书写; (5)根据铁和硝酸反应的原理及其反应的过程来分析. 【解答】解:A 俗称磁性氧化铁,即为四氧化三铁;能与氢氟酸反应且不溶于水的酸性氧化 物是 SiO2,即 E 为 SiO2,根据框图中的转化关系,可知 X 为铁、Y 为 O2、Z 为 Si、D 为硝 酸、M 为硅酸钠、G 为硝酸铁. (1)根据氧原子的核外电子排布,知氧元素在周期表的第二周期第 VIA 族;硅酸钠中有离 子键、共价键;R 的化学式是 9H2SiO3(或 H4SiO4);故答案为:第二周期第 VIA 族;离子键、共价键; H2SiO3(或 H4SiO4 ); (2)ZH4 的分子式为 SiH4,其电子式为: (3)根据热化学方程式的书写方法和书写原则,先写出铝和四氧化三铁反应的化学方程式, 再注明状态和焓变;故答案为:8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s)△H=﹣8a kJ/mol (4)四氧化三铁和硝酸反应是,铁元素均被氧化到最高价,硝酸中氮元素被还原到+2 价, 故答案为:3Fe3O4+28H++NO3﹣=9Fe3++NO↑+14H2O (5)根据铁和硝酸反应的实质,开始铁全部被硝酸氧化为硝酸铁,故开始阶段 Fe2+的量为 0,随着铁的加入,多余的铁又和 Fe3+反应而生成 Fe2+,故 Fe2+的量逐渐会增大直至到最大 值,以后不变.故答案为: 【点评】本题目是一道框图推断题,根据题干信息推出各种物质是答题的前提,然后结合所 学知识来回答. 8.(18 分)(2011•天津)已知: RCH2COOH +RCl→ +NaCl I.冠心平 F 是降血脂、降胆固醇的药物,它的一条合成路线如下: (1)A 为一元羧酸,8.8gA 与足量 NaHCO3 溶液反应生成 2.24L CO2(标准状况),A 的分 子式为 C4H8O2 . (2)写出符合 A 分子式的所有甲酸酯的结构简式: . (3)B 是氯代羧酸,其核磁共振氢谱有两个峰,写出 B→C 的反应方程式: . (4)C+E→F 的反应类型为 取代反应 . 10 (5)写出 A 和 F 的结构简式:A. ;F. . (6)D 的苯环上有两种氢,它所含官能团的名称为 羟基、氯原子 ;写出 a、b 所代表的 试剂:a. Cl2 ;b. NaOH . II.按如下路线,由 C 可合成高聚物 H: CGH(7)C→G 的反应类型为 消去反应 . (8)写出 G→H 的反应方程式: . 【考点】有机物的合成;有机物的推断;取代反应与加成反应;消去反应与水解反应.菁优网版权所有 【专题】压轴题. 【分析】根据质量和生成气体的体积结合化学方程式可计算 A 的分子式为 C4H8O2,B 是氯 代羧酸,且核磁共振氢谱有两个峰,可推出 B 的结构简式为 ,进而确定 A 为,C 为 ,F 为 ,由 E 的结构简式和 D 的苯环上有两种氢,可以确定 D 为 ,结合有机物的结 构判断具有的性质. 【解答】解:(1)设 A 的分子式为 CnH2nO2,则有: CnH2nO2+NaHCO3→CnH2n﹣1O2Na+CO2↑+H2O (14n+32)22.4L 8.8 2.24L 则,=解得 n=4,即 A 的分子式为 C4H8O2,故答案为:C4H8O2; (2)A 分子式为 C4H8O2,所有甲酸酯的结构为 ,R 为丙基,有两种,可为 ﹣CH2CH2CH3 或﹣CH(CH3)CH3,所以同分异构体有 两种, 11 故答案为: ;(3)根据 B 是氯代羧酸,且核磁共振氢谱有两个峰,可推出 B 的结构简式为 ,进而确定 A 为 ,C 为 ,F 为 ,B 与 C 发生酯化反应,反应的化学方程式为 ,故答案为: ;(4)C+E→F 的反应可看成 取代﹣Cl 的反应,故答案为:取代反应; (5)由题中推断可知 A 为 ,F 为 ,故答案为: ;;(6)由 E 的结构简式和 D 的苯环上有两种氢,可以确定 D 为 ,其中含有的 官能团有羟基和氯原子;是苯酚和 Cl2 反应的产物,与 NaOH 或 Na2CO3 溶液反应生成 E. 故答案为:羟基、氯原子; Cl2;NaOH 溶液; (7)C 在 NaOH 乙醇溶液中加热发生消去反应,生成 (G),故 答案为:消去反应; 12 (8)G 加聚生成 H,反应的化学方程式为 ,故答案为: .【点评】本题考查有机物的合成,题目难度较大,本题注意根据题给信息,采用正推的方法 推断,正确推断 A 的组成和结构是解答该题的关键. 9.(18 分)(2011•天津)某研究性学习小组为合成 1﹣丁醇,查阅资料得知一条合成路线 :CH3CH=CH2+CO+H2 CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH; CO 的制备原理:HCOOH CO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图). 请填写下列空白: (1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2﹣丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气 、丙烯,写出化学反应方程式: Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ , (CH3) 2CHOH CH2=CHCH3↑+H2O . (2)若用以上装置制备干燥纯净的 CO,装置中 a 和 b 的作用分别是 恒压,防倒吸 .c 和 d 中盛装的试剂分别是 NaOH 溶液,浓 H2SO4 .若用以上装置制备 H2,气体发生装 置中必需的玻璃仪器名称是 分液漏斗、蒸馏烧瓶 ;在虚线框内画出收集干燥 H2 的装置 图 . (3)制丙烯时,还产生少量 SO2、CO2 及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混 合气体通过试剂的顺序是 ④⑤①②③(或④⑤①③②) (填序号). ①饱和 Na2SO3 溶液 ②酸性 KMnO4 溶液 ③石灰水 ④无水 CuSO4 ⑤品红溶液 (4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率, 你认为应该采用的适宜反应条件是 b . a.低温、高压、催化剂 c.常温、常压、催化剂 b.适当的温度、高压、催化剂 d.适当的温度、常压、催化剂 (5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的 1﹣丁醇粗品.为纯化 1﹣丁醇,该小组查阅文 献得知:①R﹣CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚 34℃,1﹣ 丁醇 118℃,并设计出如下提纯路线: 试剂 1 为 饱和 NaHSO3 溶液 ,操作 1 为 过滤 ,操作 2 为 萃取 ,操作 3 为 蒸馏 .13 【考点】有机物的合成;常见气体的检验;气体发生装置;气体的净化和干燥.菁优网版权所有 【专题】压轴题. 【分析】(1)制备氢气选用锌粒和稀盐酸;制备丙烯选用 2﹣丙醇和浓硫酸; (2)在题给装置中,a 的作用保持分液漏斗和烧瓶内的气压相等,以保证分液漏斗内的液 体能顺利加入烧瓶中;b 主要是起安全瓶的作用,以防止倒吸;c 为除去 CO 中的酸性气体, 选用 NaOH 溶液,d 为除去 CO 中的 H2O,试剂选用浓硫酸;若用题给装置制备 H2,则不 需要酒精灯; (3)检验丙烯和少量 SO2、CO2 及水蒸气组成的混合气体各成分时,应首先选④无水 CuSO4 检验水蒸气,然后用⑤品红溶液检验 SO2,并用①饱和 Na2SO3 溶液除去 SO2;然 后用③石灰水检验 CO2,用②酸性 KMnO4 溶液检验丙烯; (4)题给合成正丁醛的反应为气体体积减小的放热反应,为增大反应速率和提高原料气的 转化率; (5)饱和 NaHSO3 溶液形成沉淀,然后通过过滤即可除去;1﹣丁醇和乙醚的沸点相差很大 ,因此可以利用蒸馏将其分离开. 【解答】解:(1)氢气可用活泼金属锌与非氧化性酸盐酸通过置换反应制备,氧化性酸如 硝酸和浓硫酸与锌反应不能产生氢气,方程式为 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;2﹣丙醇通过消去 反应即到达丙烯,方程式为:(CH3)2CHOH CH2=CHCH3↑+H2O,故答案为: Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;(CH3)2CHOH CH2=CHCH3↑+H2O; (2)甲酸在浓硫酸的作用下通过加热脱水即生成 CO,由于甲酸易挥发,产生的 CO 中必 然会混有甲酸,所以在收集之前需要除去甲酸,可以利用 NaOH 溶液吸收甲酸.又因为甲 酸易溶于水,所以必需防止液体倒流,即 b 的作用是防止倒吸,最后通过浓硫酸干燥 CO. 为了使产生的气体能顺利的从发生装置中排出,就必需保持压强一致,因此 a 的作用是保持 恒压;若用以上装置制备氢气,就不再需要加热,所以此时发生装置中的玻璃仪器名称是分 液漏斗和蒸馏烧瓶;氢气密度小于空气的,因此要收集干燥的氢气,就只能用向下排空气法 ,而不能用排水法收集; 故答案为:恒压,防倒吸; NaOH 溶液,浓 H2SO4;分液漏斗、蒸馏烧瓶; ;14 (3)检验丙烯可以用酸性 KMnO4 溶液,检验 SO2 可以用酸性 KMnO4 溶液褪色、品红溶液 或石灰水,检验 CO2 可以石灰水,检验水蒸气可以无水 CuSO4,所以在检验这四种气体必 需考虑试剂的选择和顺序.只要通过溶液,就会产生水蒸气,因此先检验水蒸气;然后检验 SO2 并在检验之后除去 SO2,除 SO2 可以用饱和 Na2SO3 溶液,最后检验 CO2 和丙烯,因此 顺序为④⑤①②③(或④⑤①③②), 故答案为:④⑤①②③(或④⑤①③②); (4)由于反应是一个体积减小的可逆反应,所以采用高压,有利于增大反应速率和提高原 料气的转化率;正向反应是放热反应,虽然低温有利于提高原料气的转化率,但不利于增大 反应速率,因此要采用适当的温度;催化剂不能提高原料气的转化率,但有利于增大反应速 率,缩短到达平衡所需要的时间,故正确所选项是 b; 故答案为:b; (5)粗品中含有正丁醛,根据所给的信息利用饱和 NaHSO3 溶液形成沉淀,然后通过过滤 即可除去;由于饱和 NaHSO3 溶液是过量的,所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的 1﹣丁醇 .因为 1﹣丁醇和乙醚的沸点相差很大,因此可以利用蒸馏将其分离开. 故答案为:饱和 NaHSO3 溶液;过滤;萃取;蒸馏. 【点评】本题考查有机物合成方案的设计,题目难度较大,综合性较强,答题时注意把握物 质的分离、提纯方法,把握物质的性质的异同是解答该题的关键. 10.(14 分)(2011•天津)工业废水中常含有一定量的 Cr2O72﹣和 CrO42﹣,它们会对人 类及生态系统产生很大损害,必须进行处理.常用的处理方法有两种. 2﹣ 2﹣ 方法 1:还原沉淀法该法的工艺流程为:CrO4 Cr2O7 Cr3+ Cr( OH)3↓其中第①步存在平衡:2CrO42﹣(黄色)+2H+⇌Cr2O72﹣(橙色)+H2O (1)若平衡体系的 pH=2,该溶液显 橙 色. (2)能说明第①步反应达平衡状态的是 c . 2﹣ a.Cr2O72﹣和 CrO42﹣的浓度相同 b.2v(Cr2O72﹣)=v(CrO4 )c.溶液的颜色不变 (3)第②步中,还原 1molCr2O72﹣离子,需要 6 mol 的 FeSO4•7H2O. (4)第③步生成的 Cr(OH)3 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)⇌Cr3+( aq)+3OH﹣(aq) 常温下,Cr(OH)3 的溶度积 Ksp=c(Cr3+)•c3(OH﹣)=10﹣32,要使 c(Cr3+)降至 10﹣5mol/L,溶液的 pH 应调至 5 . 方法 2:电解法,该法用 Fe 做电极电解含 Cr2O72﹣的酸性废水,随着电解进行,在阴极附 近溶液 pH 升高,产生 Cr(OH)3 沉淀. (5)用 Fe 做电极的原因为 阳极反应为 Fe﹣2e﹣═Fe2+,提供还原剂 Fe2+ . (6)在阴极附近溶液 pH 升高的原因是(用电极反应解释) 2H++2e﹣═H2↑ ,溶液中同 时生成的沉淀还有 Fe(OH)3 . 15 【考点】化学平衡移动原理;氧化还原反应的电子转移数目计算;原电池和电解池的工作原 理;化学平衡状态的判断;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.菁优网版权所有 【专题】压轴题. 【分析】(1)根据外界条件对平衡的影响来考虑平衡移动方向,从而确定离子浓度大小, 进而确定颜色变化; (2)判断平衡状态的方法:V 正=V 逆,或各组分的浓度保持不变,即能变的量保持不变则 说明已达平衡; (3)根据得失电子守恒来计算; (4)根据溶度积常数进行计算; (5)阳极是活性电极时,阳极本身失电子,生成阳离子; (6)溶液 PH 升高的原因是溶液中氢离子浓度减少,即氢离子在阴极得电子,PH 升高,氢 氧根离子浓度增大,离子浓度幂的乘积大于溶度积,所以金属阳离子会生成氢氧化物沉淀. 【解答】解:(1)c(H+)增大,平衡 2CrO42﹣(黄色)+2H+⇌Cr2O72﹣(橙色)+H2O 右 移,溶液呈橙色; (2)平衡时各物质的浓度不再改变,即溶液的颜色不再改变; (3)根据电子得失守恒可知,还原 1molCr2O72﹣离子得到 Cr3+,得电子:2×(6﹣3)=6mol ,需要 FeSO4•7H2O 的物质的量为:6÷(3﹣2)=6; (4)当 c(Cr3+)=10﹣5mol/L 时,溶液的 c(OH﹣)= mol/L,c(H+)═ ,pH=5,即要使 c(Cr3+)降至 10﹣5mol/L,溶液的 pH 应调至 5; (5)在电解法除铬中,铁作阳极,阳极反应为 Fe﹣2e﹣═Fe2+,以提供还原剂 Fe2+; (6)在阴极附近溶液 pH 升高的原因是水电离产生的 H+放电生成 H2 的同时,大量产生了 OH﹣,所以溶液中的 Fe3+也将转化为 Fe(OH)3 沉淀. 故答案为:(1)橙;(2)c;(3)6;(4)5;(5)阳极反应为 Fe﹣2e﹣═Fe2+,提供还 原剂 Fe2+;(6)2H++2e﹣═H2↑;Fe(OH)3. 【点评】本题综合考查了化学平衡原理、氧化还原反应、沉淀溶解平衡和电化学知识等内容 .分析时要根据题给信息,结合相关原理进行解答. 16
声明:如果本站提供的资源有问题或者不能下载,请点击页面底部的"联系我们";
本站提供的资源大部分来自网络收集整理,如果侵犯了您的版权,请联系我们删除。