2014年全国Ⅰ卷化学部分
7.下列化合物中同分异构体数目最少的是( ) A.戊烷 B.戊醇 C.戊烯 D.乙酸乙酯 【答案】A
8.化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( ) 选项 A B C D 现象或事实 用热的烧碱溶液洗去油污 漂白粉在空气中久置变质 施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用 FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作 【答案】C
9.已知分解1 mol H2O2 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的浓度有关 B. IO也是该反应的催化剂
C. 反应活化能等于98kJ·mol1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
-
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解释 Na2CO3可直接与油污反应 漂白粉中的CaCl2 与空气中的CO2反应生成CaCO3 K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效 FeCl3能从含有Cu2的溶液中置换出铜 +【答案】A
10. 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>Z B. 单质沸点:X>Y>Z C. 离子半径:X2>Y>Z D. 原子序数:X>Y>Z
-
+
-
+-
【答案】D
11. 溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,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度加快 C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10
-4
D.若钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
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【答案】A
12.下列有关仪器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
13. 利用右图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( ) 选项 A ① 稀硫酸 ② Na2S ③ AgNO3与AgCl的浊液 溴水 实验结论 Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S) 浓硫酸具有脱水性、氧化性 SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀 酸性:>碳酸>硅酸 B 浓硫酸 蔗糖 C D 稀盐酸 Na2SO3 浓 Na2CO3 Ba(NO3)2溶液 Na2SiO3溶液 【答案】B 26.(13分)
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:
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实验步骤:
在A中加入4.4 g的异戊醇、6.0 g的乙酸、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3.9 g。
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)。
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(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”) 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 27.(15分)
次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。回答下列问题: (1)H3PO2是一种中元强酸,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。 ①(H3PO2)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):
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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 。 【答案】 (1)H3PO2(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H2PO2穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2
③PO4 H2PO2或H3PO2被氧化 28.(15分)
乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(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 。
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3+-+
+H H2PO2(2)已知:
甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ·mol1
-
甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4 (g)+H2O(g) 乙醇异构化反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g))
△H2=-29.1kJ·mol1
-
△H3=+50.7kJ·mol1
-
-
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H= kJ·mol
1
。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点
是 。
(3)下图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nH2O︰。 nC2H4=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,nH2O︰nC2H4=0.6︰1。乙烯的转化率为5℅,若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有 、 。 【答案】
(1)C2H4+H2SO4= C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O=C2H5OH+ H2SO4 (2)-45.5 污染小、腐蚀性小等 (3)
20%npp(C2H5OH)20180①Kp2n20%n20.07(MPa)1
80%np2807.85MPap(C2H4)p(H2O)()2n20%n
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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nH2O︰nC2H4比 36.[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。
部分物质的相关性质如下:
白磷 PH3 SiF4
回答下列问题:
(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P2Q5约30%的磷灰石,最多可制得85℅的商品磷酸 t。
熔点/℃ 44 -133.8 -90 沸点/℃ 280.5 -87.8 -86 备注 难溶于水,有还原性 易水解
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(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 。 【答案】 (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)
37.[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三种Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题:
(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)氧化为乙酸,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·cm3(不必计算出结果)。
-
【答案】
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(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
38.[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:
427 23736.02210(0.40510)
已知以下信息:
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
回答下列问题:
(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
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。
(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6:2:2:1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 所选用的试剂为 ,反应条件2所选用的试剂为 。I的结构简式为 。 【答案】
(1) 消去反应
(2)乙苯
(3)(4)19
(5)浓、浓硫酸 铁粉/稀盐酸(其它合理还原条件也给分)
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