2015年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅰ)
7.B 硝酸具有强氧化性,能与许多金属、矿物质等反应,但不与玻璃反应。
8.C A项,D2O和H2O的摩尔质量不同,18gD2O和18gH2O的物质的量不同,含有的质子数不同;B项,亚硫酸是弱酸,不能完全电离,故2L0.5mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数小于2NA;C项,Na2O2与水反应生成O2,氧元素的化合价由-1升高到0,故生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA;D项,2NO+O22NO2,2NO2N2O4,故2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数小于2NA。
9.C 由乌洛托品的结构式可知,乌洛托品的分子式为C6H12N4,根据原子守恒可知,甲醛与氨的物质的量之比为3∶2。
10.D A项,稀硝酸中加入过量铁粉,产物是Fe2+,滴加KSCN溶液,不会出现血红色;B项,将铜粉加入1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中,溶液变蓝,发生了反应:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,说明氧化性Fe3+>Cu2+,没有黑色固体出现;C项,用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,铝箔表面的铝和空气中的氧气反应生成Al2O3,Al2O3熔点高,包裹着熔化的铝,熔化后的液态铝不会滴落下来;D项,将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,说明NaOH已反应完全,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液,白色沉淀变为浅蓝色沉淀,说明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小。
11.A 根据微生物电池工作原理示意图可知:C6H12O6在负极上发生氧化反应,电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O6CO2↑+24H+;O2在正极上发生还原反应,电极反应式为6O2+24e-+24H+12H2O。负极有CO2生成,A项错误;B项,微生物促进了反应中电子的转移,正确;C项,质子通过交换膜从负极区移向正极区,正确;D项,电池总反应为C6H12O6+6O26CO2+6H2O,正确。
12.B W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,可判断出W为氢元素,X为氮元素;它们的最外层电子数之和为18,则Y、Z两元素原子最外层电子数之和为18-1-5=12,则Y为磷元素,Z为氯元素。A项,单质的沸点:N2>H2;B项,非金属性:Cl>H,阴离子的还原性:H->Cl-,正确;C项,Cl的最高价氧化物的水化物的酸性强于P的;D项,P和N可以存在于同一离子化合物中,如NH4H2PO4。
13.D 根据题图信息可判断MOH是强碱,而ROH为弱碱,A项正确;B项,ROH是弱碱,加水稀释时,电离程度增大,正确;C项,若两溶液无限稀释,pH最终无限接近于7,它们的c(OH-)相等,正确;D项,当lgVV0=2时,两溶液同时升温,由于ROH是弱碱,c(R+)增大,c(M+)不变,则c(M+)c(R+)减小,错误。
26.答案 (14分)(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO2 冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验(1分,1分,2分,共4分)
(2)①F、D、G、H、D、I CuO(3分,1分,共4分)
②H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊(2分)
(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生(2分)
②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍(2分)
解析 (1)草酸分解产生CO2和H2O,则装置C中观察到的现象是有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊;装置B的主要作用是冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验。(2)①为验证产物中有CO,需除去CO2并干燥后通过灼热的CuO,通过检验还原CuO后的产物中有CO2即可。CO有毒,要注意尾气处理,故装置的连接顺序为A、B、F、D、G、H、D、I。装置H反应管中盛有的物质为CuO。②CO能还原CuO,故H中的现象应为黑色的固体粉末变红,H后的D中的现象为澄清石灰水变浑浊。(3)①依据强酸制弱酸的原理,可将草酸加入到碳酸氢钠溶液中,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则证明草酸的酸性强于碳酸。②欲证明草酸是二元酸,需证明草酸中有两个羧基,用NaOH溶液滴定即可。
评析 此题从草酸的性质出发,考查相关的实验操作,试题难度较小。
27.答案 (14分)(1)Mg2B2O5·H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO4(2分) 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2分)
(2)Fe3O4 SiO2和CaSO4(1分,2分,共3分)
(3)将Fe2+氧化成Fe3+ 使Fe3+与Al3+形成氢氧化物沉淀而除去(每空1分,共2分)
(4)(七水)硫酸镁(1分)
(5)Na+[H··B··HH····H]-(2分)
(6)2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO(2分)
解析 (1)硫酸可与硼酸盐反应制取酸性较弱的硼酸,所以Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式为:Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径等措施。
(2)Fe3O4有磁性,可利用其磁性将其从“浸渣”中分离;“浸渣”中还剩余的物质是SiO2和CaSO4。
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,其作用是把Fe2+氧化为Fe3+,然后调节溶液的pH约为5,使Al3+和Fe3+以Al(OH)3、Fe(OH)3形式沉降而除去。
(4)“粗硼酸”中所含杂质主要是没有除去的易溶性镁盐,故为(七水)硫酸镁。
(5)硼氢化钠的电子式为Na+[H··B··HH····H]-。
(6)利用Mg的还原性制取硼的化学方程式为2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO。
评析 本题以制备粗硼酸的工艺流程为背景,突出考查了影响化学反应速率的因素,物质结构和物质的提纯,弱化了计算,拓宽了知识面。
28.答案 (15分)(1)MnSO4(或Mn2+)(1分)
(2)4.7×10-7(2分)
(3)299(2分)
(4)①0.108×0.1080.7842(2分)
②k正/K 1.95×10-3(每空2分,共4分)
③A、E(4分)
解析 (1)MnO2在酸性条件下可把I-氧化为I2,自身被还原为Mn2+,即还原产物为MnSO4。
(2)当AgCl开始沉淀时,AgI已经沉淀完全,此时溶液中c(I-)c(Cl-)=Ksp(AgI)c(Ag+)Ksp(AgCl)c(Ag+)=Ksp(AgI)Ksp(AgCl)=8.5×10-171.8×10-10=4.7×10-7。
(3)设1molHI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为xkJ,由反应热与键能的关系可知,2x=436+151+11,解得x=299,故1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为299kJ。
(4)①观察表中数据知,120min时反应达到平衡,此时x(HI)=0.784,x(H2)=x(I2)=(1-0.784)×12=0.108,故反应的平衡常数K的计算式为x(H2)·x(I2)x2(HI)=0.108×0.1080.7842。
②由于v正=k正x2(HI),v逆=k逆x(H2)x(I2),K=x(H2)·x(I2)x2(HI),当达到平衡状态时,v正=v逆,即k逆=k正K;在t=40min时,x(HI)=0.85,v正=k正·x2(HI)=0.0027min-1×0.852=1.95×10-3min-1。
③反应2HI(g)H2(g)+I2(g)是吸热反应,升高温度,反应速率加快,平衡正向移动,x(HI)减小,x(H2)增大,观察图像知,对应的点分别为A和E。
评析 本题主要考查氧化还原反应,反应热的计算,沉淀溶解平衡的相关知识,以信息给予的形式综合考查化学平衡理论。
36.答案 (15分)(1)CuSO4或Cu2+ 温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解(每空2分,共4分)
(2)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+(3分)
(3)硫酸(2分)
(4)醇洗有利于加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化(2分)
(5)B、D(2分)
(6)0.597abm×100%(2分)
解析 (1)酸性条件下NO3-可氧化Cu,生成Cu2+。
(2)由流程图可知,步骤③中的主要反应的离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+。
(3)CuCl有还原性,同时能溶于氯离子浓度较大的体系,故酸洗时不能使用HNO3和盐酸。
(4)CuCl在潮湿空气中易水解氧化,故步骤⑥不可省略。
(6)6CuCl ~ K2Cr2O7
6mol 1mol
xmol b×10-3L×amol·L-1
6mol∶xmol=1mol∶(ab×10-3)mol
解得x=6ab×10-3
m(CuCl)=597ab×10-3g,样品中CuCl的质量分数为0.597abm×100%。
37.答案 (15分)(1)电子云 2(每空1分,共2分)
(2)C有4个价电子且半径小,难以通过得或失电子达到稳定电子结构(2分)
(3)σ键和π键 sp CO2、SCN-(或COS等)(2分,1分,2分,共5分)
(4)分子(2分)
(5)①3 2(每空1分,共2分)
②12 4(每空1分,共2分)
解析 (1)电子在原子核外出现的概率密度分布通常用电子云来形象化描述。614C的电子排布图为,所以其基态原子中核外存在2对自旋相反的电子。
(2)碳的原子结构示意图为,有4个价电子,难以通过得或失电子达到稳定结构,所以其键型以共价键为主。
(3)CS2分子的结构式为SCS,其共价键的类型有σ键和π键,C原子的杂化轨道类型为sp;CS2分子为三原子分子,最外层电子总数为16,与其具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2或COS、离子为SCN-等。
(4)Fe(CO)5的熔点为253K,较低,沸点也不高,所以其固体属于分子晶体。
(5)①由题中石墨烯和金刚石的晶体结构图示可得,在石墨烯晶体中,每个C原子应连接3个六元环,每个六元环由6个C原子构成,每个六元环所占有的C原子数为6×13=2;②在金刚石晶体中,每个C原子与其他4个C原子相连,每个C原子连接的六元环个数应为12个,而每一个碳原子与其他4个C原子形成的4个共价键的键角均为109°28',形成正四面体,由此可得在金刚石晶体的六元环中最多有4个C原子共面。
评析 本题考查物质结构与性质,主要考查原子结构、晶体结构的基础知识,难度适中,学生得分点较多。
38.答案 (15分)(1)乙炔 碳碳双键和酯基(1分,2分,共3分)
(2)加成反应 消去反应(每空1分,共2分)
(3) CH3CH2CH2CHO(每空1分,共2分)
(4)11 (每空1分,共2分)
(5)、、(3分)
(6)(3分)
解析 (1)依题意可知A是乙炔,B是与CH3COOH发生加成反应的产物即,含有的官能团有碳碳双键()和酯基(。(2)反应①是与CH3COOH的加成反应;反应⑦是醇分子内脱水的消去反应。(3)依题意,C是发生水解反应生成的聚乙烯醇即,由C及聚乙烯醇缩丁醛的结构简式可确定D为丁醛(CH3CH2CH2CHO)。(4)在异戊二烯()分子中,只有甲基上的2个氢原子与其他原子不可能共平面,其余11个原子均可以在同一平面内。(5)分子式为C5H8的炔烃有3种:、和。
(6)模仿题给异戊二烯的合成路线,不难确定用和CH3CHO为原料制备1,3-丁二烯的合成路线,详见答案。
评析 本题以聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯两种高分子化合物的合成为命题素材,重点考查了有机物的结构与性质、同分异构体的书写、有机反应类型及有机合成等知识,能力考查层级为应用,试题难度不大。
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