2014年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅱ)
7.A A项,用活性炭去除冰箱中的异味利用了吸附原理,没有发生化学反应;B项,热碱水使得油脂发生水解反应而变得易清除;C项,KMnO4能吸收成熟水果释放的乙烯,从而起到保鲜水果的目的;D项,硅胶起干燥作用,而铁粉是脱氧剂,会与O2发生化学反应。
8.C 四联苯中有5种不同化学环境的氢原子,故其一氯代物有5种。
9.B A项,CuO被H2还原为Cu,固体质量减轻;B项,2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,Na2O2变为Na2CO3,固体质量增加;C项,铝热反应前后固体总质量保持不变;D项,1 mol Zn置换出1 mol Cu,固体质量减轻,不符合题意。
10.D A项,过滤时,玻璃棒下端应靠在三层滤纸一侧,且漏斗下端尖口应紧贴烧杯内壁,错误;B项,试管口应略向下倾斜,错误;C项,气体通过洗气瓶时应“长管进,短管出”,错误;D项正确。
11.D H2S是二元弱酸,在水溶液中分步电离:H2S H++HS-、HS- H++S2-,故pH=5的H2S溶液中,c(HS-)HClO,根据“越弱越水解”的原理知,水解程度:ClO->HCO3->CH3COO-,所以pH相同的三种溶液中的c(Na+):①>②>③,D项正确。
评析 对于水溶液中的离子,重点抓住“两平衡、三守恒”,即电离平衡和水解平衡,电荷守恒、物料守恒和质子守恒。本题综合考查了弱电解质的电离、盐类的水解和电荷守恒,难度中等。
12.C 由图可知,b极(Li电极)为负极,a极为正极,放电时,Li+从负极(b)向正极(a)迁移,A项、D项正确;该电池放电时,负极:xLi-xe- xLi+,正极:Li1-xMn2O4+xLi++xe- LiMn2O4,a极Mn元素的化合价发生变化,C项错误;由放电反应可得充电时的反应,B项正确。
13.B 由题干信息可得:①CuSO4·5H2O(s) Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l) ΔH1>0,②CuSO4(s) Cu2+(aq)+SO42-(aq) ΔH20,ΔH2ΔH1,B项正确,C、D项错误;ΔH3>0,ΔH2ΔH2,A项错误。
评析 在解答有关热化学方程式的题目时,一要注意热化学方程式的书写规范,二要注意比较ΔH的大小时应看正、负,三要会运用盖斯定律。
26.答案 (1)大于 0.001 0 0.36 mol·L-1(1分,2分,2分,共5分)
(2)①大于(1分)
反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高(2分)
②平衡时,c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s×2=0.16 mol·L-1
c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1
K2=(0.16mol·L-1)20.020mol·L-1=1.3 mol·L-1(3分)
(3)逆反应 对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动(每空1分,共2分)
解析 (1)随温度升高,混合气体的颜色变深,说明升温平衡向正反应方向移动,ΔH>0。在0~60 s时段,v(N2O4)=ΔcΔt=(0.100-0.040)mol·L-160 s=0.001 0 mol·L-1·s-1;平衡常数K1=c2(NO2)c(N2O4)=(0.120mol·L-1)20.040mol·L-1=0.36 mol·L-1。
(2)当温度由100 ℃变为T时,N2O4的浓度降低,“三段式”如下:
N2O4(g) 2NO2(g)
100 ℃平衡时 0.040 mol·L-1 0.120 mol·L-1
温度T时变化 0.020 mol·L-1 0.040 mol·L-1
温度T平衡时 0.020 mol·L-1 0.160 mol·L-1
由于温度变为T时平衡向N2O4浓度减小的方向移动,即向吸热方向移动,故温度升高,所以T>100 ℃。当再次达到平衡时,平衡常数K2=c2(NO2)c(N2O4)=(0.160mol·L-1)20.020mol·L-1=1.3 mol·L-1。
(3)温度不变,将反应容器的容积减少一半,压强增大,平衡向气体分子数减小的方向(即逆反应方向)移动。
评析 此题考查化学反应速率和化学平衡。化学反应速率和化学平衡常数的计算、平衡状态的判断和平衡移动方向的判断、转化率的计算等均是考查的重点。
27.答案 (1)六 ⅣA 弱(每空1分,共3分)
(2)PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2↑+2H2O(2分)
(3)PbO+ClO- PbO2+Cl- Pb2++2H2O-2e- PbO2↓+4H+
石墨上包上铜镀层 Pb2++2e- Pb↓ 不能有效利用Pb2+(1分,2分,1分,1分,1分,共6分)
(4)根据PbO2 PbOx+2-x2O2↑,有2-x2×32=239×4.0%,
x=2-239×4.0%16=1.4(2分)
根据mPbO2·nPbO,2m+nm+n=1.4,mn=0.40.6=23(2分)
解析 (1)铅元素位于元素周期表的第六周期第ⅣA族。
(2)PbO2具有强氧化性,能将浓盐酸氧化产生Cl2,反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)ClO-具有强氧化性,能将PbO氧化为PbO2,反应的离子方程式为PbO+ClO- PbO2+Cl-。用电解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液的方法制取PbO2时,Pb2+转化为PbO2,失电子,在阳极反应,结合溶液呈酸性可知阳极反应式为Pb2++2H2O-2e- PbO2↓+4H+;同时阴极Cu2+放电,Cu2++2e- Cu,石墨电极上包裹上一层红色的铜;若不加入Cu(NO3)2,则阴极上Pb2+放电,Pb2++2e- Pb↓,此时溶液中的Pb2+不能完全转化为PbO2,原子利用率降低。
(4)由题意可写出PbO2受热分解的化学方程式:
PbO2 PbOx+2-x2O2↑或(m+n)PbO2 mPbO2·nPbO+n2O2↑,由于失重部分就是生成的O2,则有:
2-x2×32239×100%=4.0%或n2×32(m+n)×239×100%=4.0%,解得x=1.4;m∶n=2∶3。
28.答案 (1)当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定(2分)
(2)碱 酚酞(或甲基红)(每空1分,共2分)
(3)(c1V1-c2V2)×10-3×17w×100%(2分)
(4)偏低(2分)
(5)防止硝酸银见光分解 2.8×10-3(每空1分,共2分)
(6)+3(1分)
2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O(2分) 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出(2分)
解析 (1)安全管的作用主要是平衡装置内的压强,当装置内压力过大时,安全管中液面上升,使装置中压力稳定。(2)装NaOH标准溶液应使用碱式滴定管,指示剂可选择酚酞或甲基红等。
(3)样品中氨的含量根据NH3消耗的盐酸标准溶液的量计算:ω=(c1V1-c2V2)×10-3mol×17 g·mol-1wg×100%。
(4)若装置气密性不好,则氨可能泄漏,消耗的盐酸标准溶液减少,则测定结果偏低。
(5)由于AgNO3见光易分解,故装AgNO3溶液选用棕色滴定管。滴定终点时:c(CrO42-)=Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag+)=1.12×10-12(2.0×10-5)2mol·L-1=2.8×10-3 mol·L-1。
(6)样品中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3,故X的化学式为[Co(NH3)6]Cl3,Co的化合价为+3;制备X的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O;由于反应物中含有H2O2和NH3,温度过高H2O2分解,氨气逸出,故制备过程中温度不能过高。
36.答案 (1)②③④(各1分,共3分)
(2)53(2分)
(3)Ca2++SO42- CaSO4↓ Mg(OH)2 69.6(每空2分,共6分)
(4)MgCl2 Mg+Cl2↑(2分)
Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑(2分)
解析 (1)①用混凝法不能得到淡水,①错误;改变流程,改进工艺可以提高产品的质量,优化产品的品种,所以②③④可行。
(2)先对化学方程式进行配平:3Br2+6Na2CO3+3H2O 5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3,吸收3 mol Br2时转移5 mol e-,所以吸收1 mol Br2时,转移的电子的物质的量为53 mol。
(3)由浓海水的主要成分知,海水中的硫主要以SO42-的形式存在,考虑到后面的工艺中有Ca(OH)2加入,MgCl2与Ca(OH)2反应后Mg2+形成Mg(OH)2,Ca2+、Cl-在滤液中,所以脱硫的离子方程式为Ca2++SO42- CaSO4↓;产品2主要是通过过滤后干燥得到的,所以镁主要以Mg(OH)2形式存在,根据Mg原子守恒,得n[Mg(OH)2]=n(Mg2+)=m(Mg2+)M(Mg2+)=28.8 g·L-1×1 L24 g·mol-1=1.2 mol,所以m[Mg(OH)2]=58 g·mol-1×1.2 mol=69.6 g。
(4)用石墨作阳极,电解熔融的MgCl2,则只有Mg2+、Cl-放电,所以化学方程式为MgCl2 Mg+Cl2↑,有水存在时,Mg与H2O反应,反应方程式为Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑。
评析 本题以海水综合利用为背景,考查了生产工艺、氧化还原反应、化学反应原理、电解原理及其应用等知识,综合性较强,难度适中。考生只要基本功扎实,便可轻松解答本题。
37.答案 (1)N (每空1分,共2分)
(2)sp3 H2O2、N2H4(1分,2分,共3分)
(3)HNO2、HNO3 H2SO3(2分,1分,共3分)
(4)+1(2分)
(5)SO42- 共价键和配位键 H2O H2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱(1分,2分,1分,1分,共5分)
解析 依题给信息可直接判断a为氢(H),c为氧(O),d为硫(S),e为铜(Cu),又知b的价电子层中未成对电子数有3个,且其原子序数介于a、c之间,可确定b为氮(N)。(1)N、O、S三种元素中第一电离能最大的是N;Cu的价层电子轨道示意图为。(2)NH3分子呈三角锥形,分子中N原子采取sp3杂化;分子中含有极性键和非极性键的化合物有H2O2和N2H4等。(3)这些元素形成的含氧酸有HNO3、HNO2、H2SO4、H2SO3等,其中中心原子价层电子对数为3的是HNO2和HNO3,酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3。(4)图1所示晶胞中e离子数=4,c离子数=1+8×18=2,则N(Cu)∶N(O)=4∶2=2∶1,该离子化合物的化学式为Cu2O,故铜离子的电荷为+1。(5)5
种元素形成的离子化合物中阴离子呈四面体结构,阴离子为SO42-;由题图2可知阳离子是[Cu(NH3)4(H2O)2]2+,化学键类型有共价键和配位键,该离子中,H2O分子离Cu2+较远,Cu2+与H2O分子间的配位键比Cu2+与NH3分子间的配位键弱,故该化合物加热时,首先失去的组分是H2O。
38.答案 (1) (每空1分,共2分)
(2)取代反应 消去反应(每空1分,共2分)
(3)Cl2/光照(2分)
+NaOH +NaCl(2分)
O2/Cu(1分)
(其他合理答案也给分)
(4)G和H(2分)
(5)1(2分)
(6)3(2分)
解析 (A)发生取代反应(反应①)生成(B),(B)发生消去反应(反应②)得(C),(C)再次发生取代反应(反应③)生成(D),(D)与Br2发生加成反应(反应④)得(E),(E)在 “Et3N,△”条件下发生选择性消去反应(反应⑤)得(F),两分子(F)发生加成反应(反应⑥)得(G),对应方程式为:。(G)在光照条件下发生反应⑦得到其同分异构体(H),H最终通过碱性水解、酸化得产物(I)。
(5)立方烷 中只有1种氢原子,其核磁共振氢谱中只有1个峰。
(6)立方烷中只有1种氢,共8个,其六硝基取代物与二硝基取代物的种类一样多,其二硝基取代物有、、3种,故其六硝基取代物也有3种。
评析 本题考查了烃的取代反应,卤代烃的消去反应,烯烃的加聚反应,卤代烃的水解反应等知识点的综合应用,起点高,落点低,难度中等偏易。在(5)、(6)中,学生对立方烷的结构认识不清,容易出错。