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K2CO3与NH4Cl混合施用,发生双水解反应释放出NH3,降低肥效,C项正确;
FeCl3与Cu的反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,但FeCl3溶液不能将Cu2+还原为Cu,D项错误。
新课标全国卷Ⅰ9】已知分解1molH2O2放出热量98kJ。
在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
H2O2+I-―→H2O+IO- 慢 H2O2+IO-―→H2O+O2+I- 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应速率与I-浓度有关B.IO-也是该反应的催化剂
C.反应活化能等于98kJ·
mol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
【答案】A 【解析】H2O2的分解反应主要由慢反应决定,且I-浓度越大反应速率越快,A项正确;
合并题中两反应,可知I-为催化剂,而IO-为中间产物,B项错误;
1molH2O2分解时反应热为-98kJ·
mol-1,并不是活化能,C项错误;
根据化学计量数关系可确定v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2),D项错误。
新课标全国卷Ⅰ10】X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。
下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:
X>
Y>
ZB.单质沸点:
Z
C.离子半径:
X2->
Y+>
Z-D.原子序数:
【答案】D 【解析】根据题中信息可确定X、Y、Z分别为S、Na和F。
最外层电子数F>S>Na,A项错误;
单质沸点Na>S>F2,B项错误;
离子半径S2->F->Na+,C项错误;
原子序数S>Na>F,D项正确。
【2014·
新课标全国卷Ⅰ11】溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化的曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速率加快
C.60℃时溴酸银的Ksp约等于6×
10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
【答案】A 【解析】由图像可知随着温度的升高,AgBrO3的溶解度逐渐增大,即AgBrO3的溶解是吸热过程,A项错误;
温度升高,其溶解速率加快,B项正确;
60℃时c(AgBrO3)=
=2.5×
10-3mol/L,其Ksp=c(Ag+)·
c(BrO
)≈6×
10-4,C项正确;
AgBrO3【2014·
新课标全国卷Ⅰ12】下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是( )
A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干
B.酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗
C.酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体
【答案】B 【解析】容量瓶只能在室温下使用,不能用烘箱烘干,A项错误;
滴定管使用前,要先用标准液润洗,减小实验误差,B项正确;
酸碱滴定实验中,不能用待测液润洗锥形瓶,否则会导致待测液增多,影响测定结果,C项错误;
若加水超过容量瓶的刻度线,需重新实验,D项错误。
新课标全国卷Ⅰ13】利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是()
①
②
③
实验结论
稀硫酸
Na2S
AgNO3与AgCl的浊液
Ksp(AgCl)>
Ksp(Ag2S)
浓硫酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱水性、氧化性
稀盐酸
Na2SO3
Ba(NO3)2溶液
SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
酸性:
硝酸>
碳酸>
硅酸
【答案】B 【解析】A项,产生的H2S通入③中,无法比较Ksp(AgCl)与Ksp(Ag2S),错误;
B项,蔗糖变黑,且溴水褪色,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,正确;
C项,③中产生白色沉淀,是SO2在酸性条件下被氧化成SO
的缘故,错误;
D项,浓HNO3具有挥发性,可进入③中产生沉淀,无法比较酸性,错误。
新课标全国卷Ⅰ26】乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。
实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
实验步骤:
在A中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。
开始缓慢加热A,回流50min。
反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;
分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯3.9g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是________________。
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是____________________________________,第二次水洗的主要目的是________________。
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。
a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是___________________________________________。
(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是________。
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。
a. b.
c. d.
(7)本实验的产率是________(填标号)。
a.30% b.40%c.60%d.90%
(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏__________(填“高”或“低”),其原因是______________________________。
【答案】
(1)球形冷凝管
(2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠 (3)d (4)提高醇的转化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高 会收集少量未反应的异戊醇
【解析】
(2)第一次水洗是除去作催化剂的硫酸和过量的醋酸,然后用饱和NaHCO3溶液进一步除去少量乙酸,第二次水洗是为了除去过量饱和NaHCO3溶液。
(3)洗涤、分液后有机层在上面,水层在下面,需将水层从分液漏斗下口放出,再将有机层从分液漏斗上口倒出,d项正确。
(4)题中所给反应为可逆反应,加入过量的乙酸,能提高异戊醇的转化率和提高乙酸异戊酯的产率。
(5)加少量的无水MgSO4能除去有机层中的少量水,起到干燥作用。
(6)蒸馏时温度计水银球末端需和蒸馏烧瓶支管口在同一高度,即b正确。
(7)根据题中数据可求出乙酸异戊酯的理论产量为6.5g,而实际生成乙酸异戊酯3.9g,其产率为
×
100%=60%。
(8)若从130℃开始收集馏分,收集得到乙酸异戊酯和少量未反应的异戊醇,使测得实验产率偏高。
新课标全国卷Ⅰ27】次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。
(1)H3PO2是一种中强酸,写出其电离方程式:
_____________________________
________________________________________________________________________。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,P元素的化合价为________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为________(填化学式)。
③NaH2PO2为________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显________(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。
(3)H3PO2的工业制法是:
将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。
写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:
____________________________________________。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式:
_________________________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因:
_____________________________________
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:
将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。
其缺点是产品中混有________杂质,该杂质产生的原因是________________________________。
(1)H3PO2H2PO
+H+
(2)①+1 ②H3PO4 ③正盐 弱碱性
(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
(4)①2H2O-4e-===O2↑+4H+
②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO
穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2 ③PO
H2PO
或H3PO2被氧化
(1)H3PO2为一元弱酸,其电离方程式为H3PO2
H++H2PO
。
(2)由化合价代数和为0可确定P为+1价;
②根据题中信息写出化学方程式为4Ag++H3PO2+2H2O===4Ag+H3PO4+4H+,即氧化产物为H3PO4;
③NaH2PO2为强碱弱酸盐,溶液呈弱碱性。
(3)根据题中信息和反应前后元素化合价变化写出化学方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O===2PH3↑+3Ba(H2PO2)2。
(4)①阳极是水电离出的OH-放电,其反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+;
②阳极室中的H+穿过阳膜进入产品室,原料室的H2PO
穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2;
③阳极室内可能有部分H2PO
或H3PO2失电子发生氧化反应,导致生成物中混有PO
新课标全国卷Ⅰ28】乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法生产或间接水合法生产。
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。
写出相应反应的化学方程式:
________________________________________。
(2)已知:
甲醇的脱水反应:
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH1=-23.9kJ·
mol-1
甲醇制烯烃的反应:
2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g)ΔH2=-29.1kJ·
乙醇的异构化反应:
C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)ΔH3=+50.7kJ·
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH________kJ·
mol-1。
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是____________________________________。
(3)如图所示为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1]。
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=____________________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×
物质的量分数)。
②图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为____,理由是___________________。
③气相直接水合法常采用的工艺条件为:
磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290℃、压强6.9MPa,n(H2O)∶n(C2H4)=0.6∶1。
乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可采取的措施有________________________________________________________________________、
(1)C2H4+H2SO4―→C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O―→C2H5OH+H2SO4
(2)-45.5 污染小、腐蚀性小等 (3)①
=
=0.07(MPa)-1 ②p1<
p2<
p3<
p4 反应分子数减少,相同温度下,压强升高乙烯转化率提高
③将产物乙醇液化移去 增加n(H2O)∶n(C2H4)比
(1)根据题中信息可写出由乙烯与浓硫酸间接水合法制乙醇的反应为C2H4+H2SO4―→C2H5OSO3H和C2H5OSO3H+H2O―→C2H5OH+H2SO4。
(2)根据盖斯定律①-②-③得:
C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH=-45.5kJ·
间接水合法中用到浓硫酸等强腐蚀性物质,与其相比直接水合法具有污染小、腐蚀性小等优点。
(3)①设起始时C2H4和H2O(g)的物质的量均为n,根据C2H4的转化率为20%,则平衡时C2H4、H2O(g)和C2H5OH的物质的量分别为80%n、80%n和20%n,则Kp=
=0.07(MPa)-1。
②增大压强,平衡将正向移动,能提高C2H4的转化率,即压强p1<p2<p3<p4。
③为了使平衡正向移动,还可以将乙醇液化及时分离,或增大n(H2O):
n(C2H4)之比等措施。
新课标全国卷Ⅰ36】[化学——选修2:
化学与技术](15分)
磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2·
H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。
图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。
图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。
熔点/℃
沸点/℃
备注
白磷
44
280.5
PH3
-133.8
-87.8
难溶于水,有还原性
SiF4
-90
-86
易水解
(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的________%。
(2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
现有1t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸________t。
(3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷。
炉渣的主要成分是________(填化学式),冷凝塔1的主要沉积物是________,冷凝塔2的主要沉积物是________。
(4)尾气中主要含有____________,还含有少量的PH3、H2S和HF等。
将尾气先通入纯碱溶液,可除去____________;
再通入次氯酸钠溶液,可除去________。
(均填化学式)
(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是________________________________________________________________________。
(1)69
(2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4===3H3PO4+5CaSO4+HF↑ 0.49 (3)CaSiO3 液态白磷 固态白磷 (4)SiF4、CO SiF4、HF、H2S PH3 (5)产品纯度高(浓度大)
(1)设磷矿石的质量为m,结合图(a)可知转化成磷肥的磷矿石的质量为96%m×
85%×
80%,转化成矿粉肥的质量为4%m,则用于生产含磷肥料的磷矿石约占磷矿石使用量的69%。
(2)湿法磷肥中Ca5F(PO4)3与H2SO4的反应为Ca5F(PO4)3+5H2SO4===3H3PO4+5CaSO4+HF↑。
根据P2O5~2H3PO4和0.3tP2O5可求出制得85%的H3PO4约为0.49t。
(3)图(b)所示工艺中,第一步所得炉渣主要成分为CaSiO3,结合表格中数据信息可确定冷凝塔1和冷凝塔2的主要沉积物分别为液态白磷和固态白磷。
(4)尾气中含有SiF4、CO和PH3、H2S、HF等,将其通入纯碱溶液中可除去气体SiF4、H2S和HF,再通入NaClO溶液可除去【2014·
新课标全国卷Ⅰ37】[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过________方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态Fe原子有________个未成对电子,Fe3+的电子排布式为_______________________,可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为________。
(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。
乙醛中碳原子的杂化轨道类型为______________,1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为____________。
乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是__________________________________。
Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有________个铜原子。
(4)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为________。
列式表示Al单质的密度______________________g·
cm-3(不必计算出结果)。
(1)X射线衍射
(2)4 1s22s22p63s23p63d5 血红色
(3)sp3、sp2 6NA CH3COOH存在分子间氢键 16 (4)12
(1)利用X射线衍射法能区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态Fe原子3d能级排有6个电子,即存在4个未成对电子,Fe3+是在基态Fe原子上失去4s能级上的2个电子和3d能级上的1个电子,其电子排布式为的1s22s22p63s23p63d5,Fe3+与SCN-形成的配合物呈红色。
(3)CH3CHO中碳原子分别采取sp3和sp2杂化,单键为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,即1molCH3CHO中含6molσ键。
CH3COOH分子间存在氢键,而CH3CHO分子间无氢键,即沸点CH3COOH>CH3CHO。
该晶胞中含氧原子数为
8+
6+4=8,则该晶胞中含铜原子数目是氧原子的2倍,即16个。
(4)面心立方堆积晶体中,原子的配位数为12;
该晶胞中含有Al原子数目为
6=4,根据(0.405×
10-7)3ρ=27×
,解得ρ=
新课标全国卷Ⅰ38】[化学——选修5:
有机化学基础](15分)席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。
合成G的一种路线如下:
1
21molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应
3D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106
4核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢
5
(1)由A生成B的化学方程式为,反应类型为。
(2)D的化学名称是,由D生成E的化学方程式为:
。
(3)G的结构简式为。
(4)F的同分异构体中含有苯环的还有种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:
2:
1的是(写出其中一种的结构简式)。
(5)由苯及化合物C经如下步骤可合成N
异丙基苯胺:
反应条件1所用的试剂为,反应条件1所用的试剂为,I的结构简式为。
(1)+NaOH
+NaCl+H2O消去反应
(2)乙苯
+HNO3
+H2O
(3)N
(4)19或或
(5)浓硝酸、浓硫酸 铁粉/稀盐酸
(1)根据信息②可确定B和A分别为和。
(2)由信息③可确定D为乙苯,由信息④可确定乙苯在浓硫酸作催化剂的条件下与浓硝酸发生取代反应的产物E为。
(3)结合图示根据C和F分别为和,二者发生取代反应生成的G为。
(4)符合条件的同分异构体有19种,①苯环上有3个取代基有6种情况:
两个—CH3可邻位、间位和对位,-NH2可能的位置分别有2种、3种和1种,②苯环上有2个取代基有8种情况:
—C2H5和—NH2可邻位和间位,—CH3和—CH2NH2可邻位、间位和对位,—CH3和—NHCH3可邻位、间位和对位,③苯环上有1个取代基有5种情况:
分别为—CH2CH2NH2、—CH(CH3)NH2、—N(CH3)2、—NHCH2CH3和—CH2NHCH3。
符合限定条件的同分异构体为
或或。
(5)结合图示信息可确定H、I分别为和。
则条件1和2分别为浓硫酸和浓硝酸、铁粉/稀盐酸。
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