2013年普通高等学校招生全国统一考试(新课标I)(化学部分) 可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Mg24 S32K39Mn557.化学无处不在,下列与化学有关的说法不正确...的是() A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物D.黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成【答案】C【解析】C选项,应多吃富含碘元素的食物,如KIO3。
高碘酸为强酸,对人体有很强的腐蚀性。
8.香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如下:下列有关香叶醇的叙述正确的是()A.香叶醇的分子式为C10H18OB.不能使溴的四氯化碳溶液褪色C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.能发生加成反应不能发生取代反应【答案】A【解析】根据碳原子的四价原则补齐氢原子,直接查出C、H的原子个数,A选项正确;该有机物分子中含有碳碳双键,B、C选项错误;含有甲基、醇羟基,所以可以发生取代反应,D选项错误。
9.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是()A.W2-、X+B.X+、Y3+C.Y3+、Z2-D.X+、Z2-【答案】C【解析】A选项W在X的上一周期,所以X为第3周期,分别为O、Na;B选项X可能为Li或Na、Y可均为Al;D选项X可能为Li或Na、Z可能为O或S;上述选项中的Na+均不影响水的电离平衡;C 选项Y 只能为Al 、Z 只能为S ,Al 3+、S 2-均影响水的电离平衡。
10.银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag 2S 的缘故。
根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。
下列说法正确的是( )A .处理过程中银器一直保持恒重B .银器为正极,Ag 2S 被还原生成单质银C .该过程中总反应为2Al +3Ag 2S===6Ag +Al 2S 3D .黑色褪去的原因是黑色Ag 2S 转化为白色AgCl【答案】B【解析】由“电化学原理”可知正极反应式为Ag 2S +2e-===2Ag +S 2-,负极反应式为Al -3e -===Al 3+;电解质溶液中发生反应Al 3++3H 2O Al(OH)3+3H +,S 2-与H +结合生成H 2S ,使Al 3++3H 2O Al(OH)3+3H +的平衡右移,最终生成Al(OH)3沉淀,只有B 选项正确。
11.已知K sp (AgCl)=1.56×10-10,K sp (AgBr)=7.7×10-13,K sp (Ag 2CrO 4)=9.0×10-12。
某溶液中含有Cl -、Br -和24CrO -,浓度均为0.010mol·L -1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L -1的AgNO 3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )A .Cl -、Br -、24CrO -B .24CrO -、Br -、Cl - C .Br -、Cl -、24CrO -D .Br -、24CrO -、Cl - 【答案】C【解析】因为溶液中Cl -、Br -、24CrO -浓度相同,假设滴加AgNO 3溶液的过程中混合液中Cl -、Br -、24CrO -浓度不变,均为0.010mol·L -1,则开始生成AgCl 、AgBr 、Ag 2CrO 4沉淀时溶液中c (Ag +)浓度分别为 1.56×10-8mol·L -1、7.7×10-11mol·L -1、3.0×10-5mol·L -1,所以首先沉淀的是AgBr ,最后沉淀的是Ag 2CrO 4。
12.分子式为C 5H 10O 2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合可形成的酯共有( )A .15种B .28种C .32种D .40种【答案】D【解析】属于C 5H 10O 2的酯水解可生成的酸有甲酸、乙酸、丙酸、两种丁酸[CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH],共5种;生成的醇有甲醇、乙醇、两种丙醇、4种丁醇,共8种,酸与醇酯化,共得5×8=40种组合,即40种酯。
13.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项目的分离方法原理A.分离溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B.分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C.除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D.除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大【解析】乙醇与水、乙酸乙酯与乙醇互溶,A、B选项中的分离方法均错误;C选项选用重结晶法是利用KNO3的溶解度受温度变化的影响大,而NaCl的溶解度受温度变化的影响小,错误;蒸馏是利用各组分的沸点不同而采取的分离混合物的方法,D正确。
26.(13分)醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:+H2O相对分子质量密度/(g·cm-3)沸点/℃溶解性环己醇100 0.9618 161微溶于水环己烯82 0.8102 83难溶于水在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。
b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g 。
回答下列问题:(1)装置b 的名称是______。
(2)加入碎瓷片的作用是______;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是______(填正确答案标号)。
A .立即补加B .冷却后补加C .不需补加D .重新配料(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为________________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并______;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是________________________。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能...用到的仪器有______(填正确答案标号)。
A .圆底烧瓶B .温度计C .吸滤瓶D .球形冷凝管E .接收器(7)本实验所得到的环己烯产率是______(填正确答案标号)。
A .41%B .50%C .61%D .70%【答案】(1)直形冷凝管(2)防止暴沸 B(3)(4)检漏 上口倒出(5)干燥(或除水除醇)(6)CD(7)C【解析】(2)如果立即补加碎瓷片,可能使反应液暴沸,发生危险,A 选项错误;C 选项不能防止暴沸,错误;D 选项浪费药品,错误;(3)醇在浓硫酸作催化剂时,加热条件下可能发生分子内脱水生成烯烃,也可能发生分子间脱水生成醚;(4)环己烯的密度比水小,位于分液漏斗中液体的上层,分液时要先把下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,防止从下口放出时混有部分下层液体;(5)无水氯化钙能与水结合,也能与乙醇结合;(7)n (环己醇)=120g100g mol -⋅=0.2mol 、n (环己烯)=110g 82g mol -⋅=0.122mol,产率=0.122mol×100%=61%。
0.2mol27.(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。
某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。
充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+x Li++x e-===Li x C6。
现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
回答下列问题:(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为______。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式__________________________。
(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式______________________________________;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是____________________。
(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式__________________________。
(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-x CoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式____________________________。
(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是__________________。
在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有____________________(填化学式)。
【答案】(1)+3(2)2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑(3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,2H2O22H2O+O2↑有氯气生成,污染较大(4)CoSO4+2NH4HCO3===CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑(5)Li1-x CoO2+Li x C6===LiCoO2+6C(6)Li+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4【解析】(2)正极材料中含有与强碱溶液反应的Al;(3)LiCoO2经酸浸生成CoSO4,Co化合价由+3降低为+2,化合价升高的只能为H2O2,H2O2中的O化合价由-1升高为0,生成O2,据此配平即可;注意题干中有对温度的要求,可知H2O2会发生分解;抓住信息“用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液”,把还原剂H2O2去掉了,所以作为还原剂的只能为盐酸,盐酸被氧化生成Cl2,Cl2有毒,污染环境;(5)正极发生得电子的反应,Co的化合价降低,由Li1-x CoO2生成LiCoO2化合价由+(3+x)降低到+3,降低了x,故正极反应式为Li1-x CoO2+x e-+x Li+===LiCoO2,由充电时电池负极反应式可知放电时负极反应式为Li x C6-x e-===6C+x Li+,两电极反应式相加可得电池反应式;(6)注意信息“有利于锂在正极的回收”结合原电池的工作原理,阳离子向正极移动即可分析;沉淀有Al(OH)3、CoCO3,水相为Li2SO4溶液,可知回收的金属化合物。
28.(15分)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。
由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:甲醇合成反应:(ⅰ)CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)∆H1=-90.1kJ·mol-1(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)∆H2=-49.0kJ·mol-1水煤气变换反应:(ⅲ)CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)∆H3=-41.1kJ·mol-1二甲醚合成反应:(ⅳ)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)∆H4=-24.5kJ·mol-1回答下列问题:(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。