化学2016年高考真题四川卷解析版
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2016年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)
理科综合化学部分
1.化学与生产和生活密切相关。
下列过程中没有发生化学变化的是
A.氯气作水杀菌消毒剂
B.硅胶作袋装食品的干燥剂
C.二氧化硫作纸浆的漂白剂
D.肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
2.根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
3.下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是
A.某无色溶液中可能大量存在H+、Cl-、MnO4-
B.pH=2的溶液中可能大量存在Na+、NH4+、SiO32-
C.Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
D.稀硫酸和氢氧化钡溶液反应:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
4.N A为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.2.4g镁在足量的氧气中燃烧,转移的电子数为0.1N A
B.标准状况下,5.6L二氧化碳气体中含有的氧原子数为0.5N A
C.氢原子数为0.4N A的甲醇分子中含有的σ键数为0.4N A
D.0.1L0.5mol/LCH3COOH溶液中含有的氢离子数为0.05N A
5.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。
放电时电池的总反应为:Li 1-x CoO 2+Li x C 6=LiCoO 2+ C 6(x<1)。
下列关于该电池的说法不正确的是 A .放电时,Li +在电解质中由负极向正极迁移 B .放电时,负极的电极反应式为Li x C 6-xe-= xLi ++ C 6 C .充电时,若转移1mole-,石墨C 6电极将增重7xg D .充电时,阳极的电极反应式为LiCoO 2-xe-=Li 1-x CoO 2+Li + 6.一定条件下,CH 4与H 2O(g)发生反应:CH 4(g)+H 2O(g)
CO(g)+3H 2(g)设起始
24)
()
(n H O n CH =Z ,在恒压下,平衡时ϕ (CH 4)的体积分数与Z 和T (温度)的关系如图所
示。
下列说法正确的是
4(CH
)
ϕg
X O
A .该反应的焓变△H>0
B ..图中Z 的大小为a>3>b
C .图中X 点对应的平衡混合物中
24)
()
(n H O n CH =3
D .温度不变时,图中X 点对应的平衡在加压后ϕ (CH 4)减小
7.向1L 含0.01molNaAlO 2和0.02molNaOH 的溶液中缓慢通入二氧化碳,随n(CO 2)增大,
先后发生三个不同的反应,当0.01mol<n(CO 2) ≤0.015时发生的反应是: 2 NaAlO 2+ CO 2+2H 2O=2Al(OH)3↓+Na 2CO 3。
下列对应关系正确的是
选项 n(CO 2)/mol 溶液中离子的物质的量浓度 A 0 c(Na +)>c(AlO 2-)+c(OH -)
B 0.01 c(Na +)>c(AlO 2-)> c(OH -)>c(CO 32-)
C 0.015 c(Na +)> c(HCO 3-)>c(CO 32-)> c(OH -) D
0.03
c(Na +)> c(HCO 3-)> c(OH -)>c(H +)
8.(13分)M 、R 、X 、Y 为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z 是一种过渡元素。
M
基态原子L 层中p 轨道电子数是s 电子的2倍,R 是同周期元素中最活泼的金属元素,X 和M 形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z 的基态原子4s 和3d 轨道半充满。
请回答下列问题:学科&网
(1)R 基态原子的电子排布式是① ,X 和Y 中电负性较大的是 ② (填元素符号)。
(2)X 的氢化物的沸点低于与其组成相似的M 的氢化物,其原因是___________。
(3)X 与M 形成的XM 3分子的空间构型是__________。
(4)M 和R 所形成的一种离子化合物R 2M 晶体的晶胞如图所示,则图中黑球代表的离子是_________(填离子符号)。
(5)在稀硫酸中,Z 的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M 的一种氢化物,Z 被还原为+3价,该反应的化学方程式是____________。
9.(13分)CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。
某研究性学习小组拟热分解CuCl·2H 2O 制备CuCl ,并进行相关探究。
【资料查阅】CuCl 2·2H 2O CuCl2 CuCl+Cl 2
HCl 气流
300C >︒140C
︒△2
2
2
Cu (OH)Cl
200C ︒CuO
【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。
A B C D
气体入口
22CuCl 2H O
⋅4
CuSO 无水X
湿润蓝色
石蕊试纸
NaOH 溶液
请回答下列问题:
(1)仪器X 的名称是__________。
(2)实验操作的先后顺序是a→______→c (填操作的编号) a .检查装置的气密性后加入药品 b .熄灭酒精灯,冷却 c .在“气体入口”处干燥HCl d .点燃酒精灯,加热
e.停止通入HCl,然后通入N2
(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是_______。
(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是________________。
(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质,根据资料信息分析:
①若杂质是CuCl2,则产生的原因是________________。
②若杂质是CuO,则产生的原因是________________。
10.(16分)高血脂严重影响人体健康,化合物E是一种临床治疗高血脂症的药物。
E的合成路线如下(部分反应条件和试剂略):
COOH COOH 试剂Ⅰ(CH3OH)
浓H2SO4 ,①
A
(C6H10O4)
ONa
2
CH2CH2Br)
②O Br
COOCH3
COOCH3 B
稀盐酸
⑤
C
(C15H20O5)
⑥
D
一定条件⑦
E
O
COOH 已知:C
COOH
R1R2C
COOH
R1R2+CO2
↑(R
1
和 R2代表烷基)
请回答下列问题:
(1)试剂I的名称是____a____,试剂II中官能团的名称是____b___,第②步的反应类型
是____c___。
(2)第①步反应的化学方程式是_____________。
(3)第⑥步反应的化学方程式是_____________。
(4)第⑦步反应中,试剂Ⅲ为单碘代烷烃,其结构简式是_________ 。
(5)C的同分异构体在酸性条件下水解,生成X、Y和CH3(CH2)4OH。
若X含有羧基和苯环,且X和Y的核磁共振氢谱都只有两种类型的吸收峰,则X与Y发生缩聚反应所得缩聚物的结构简式是___________。
11.(16分)资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。
磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。
某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2,其简化流程如下:
磷尾矿
NH4NO3(NH4)2SO4
磷矿I 磷矿II 磷精矿CO+P4
SiO2、C
浸取液I CaCO3浸取液II Mg(OH)2
940C
︒
煅烧
过滤
浸取
95C
︒浸取
95C
︒
过滤高温
已知:①Ca5(PO4)3F在950℃不分解;
②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C高温2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
请回答下列问题:
(1)950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。
学科.网
(2)实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________。
(3)NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是__________。
(4)在浸取液II中通入NH3,发生反应的化学方程式是____________。
(5)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。
已知25℃,101kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) 学科.网△H=-271kJ/mol
5 CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) △H=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。
(6)在一定条件下CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为1:5,达平衡时,CO转化了5/6.若akg含Ca5(PO4)3F(相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿,在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4,将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比1:3混合,则相同条件下达平衡时能产生H2________kg。
参考答案与试题解析
1.化学与生产和生活密切相关,下列过程中没有发生化学变化的是( ) A .氯气作水的杀菌消毒剂 B .硅胶作袋装食品的干燥剂 C .二氧化硫作纸浆的漂白剂
D .肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
【答案】B 【解析】 考察化学与生活。
A 项中
,生成的HClO 具有强氧化性,可对水进行杀菌消毒;B 项中硅胶仅起到吸水干燥的作用,不涉及化学变化;C 项中2SO 可对纸浆进行漂白,这个过程涉及化学变化;D 项中被蚊虫叮咬会产生蚁酸HCOOH ,肥皂水显碱性,涂抹肥皂水发生酸碱中和,可清洗叮咬处。
故选B 。
2.根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是( )
选项 实验操作
现象
结论
A
将某溶液与稀盐酸反应产生的
气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊 该溶液中一定含有23
CO -
B
常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中 铁片不溶解
常温下,铁与浓硫酸一定没有
发生化学反应
C 向某食盐溶液中滴加淀粉溶液 溶液颜色不变 该食盐中一定没有添加KIO 3
D
向苯酚钠溶液中滴加乙酸溶液
溶液变浑浊
相同条件下,乙酸的酸性一定
比苯酚强
【答案】D 【解析】
考察实验操作和物质鉴别。
A 项中,能使澄清石灰水变浑浊的气体有2CO 和2SO ,故原溶液中可能含有23CO -、
3HCO -
、23SO -
、3HSO -;B 项中常温下铁片浸入浓硫酸中发生钝化,钝化是化学变化; C 项中淀粉
溶液遇碘单质变为蓝色,并不是遇碘元素变为蓝色,故不能证明该食盐中一定没有添加
3KIO ;D 项中发生反应653653C H ONa CH COOH C H OH CH COONa +→+,该反应是
强酸制弱酸,可以说明相同条件下乙酸的酸性强于苯酚。
故选D 。
3.下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是( ) A .某无色溶液中可能大量存在H +、Cl -、4MnO -
B .pH 2=的溶液中可能大量存在Na +、4NH +、23SiO -
C .2Fe +与H 2O 2在酸性溶液中的反应:2222Fe H O 2H ++++=====322Fe 2H O ++
D .稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应:224H SO Ba OH +-+-+++=====42BaSO H O ↓+
【答案】C 【解析】
考察离子共存和离子方程式的书写。
A 项中大量4MnO -
在水溶液中呈现紫色,不满足无色溶液的要求;B 项pH=2说明是酸性溶液,存在H +,而H +和23SiO -不能大量共存,会生成硅酸沉淀或胶体;C 项中2Fe +
在酸性条件下会被22H O 氧化生成3Fe +
,离子方程式为232222Fe
H O 2H 2Fe 2H O +
++++=+;D
项正确的离子方程式应该是224422H SO Ba 2OH BaSO 2H O +-+-
+++=↓+。
故选C 。
4.设N A 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A .2.4g Mg 在足量O 2中燃烧,转移的电子数为0.1N A B .标准状况下,5.6L CO 2气体中含有氧原子数为0.5N A C .氢原子数为0.4N A 的CH 3OH 分子中含有的σ键数为0.4N A D .0.1L 0.5mol/L CH 3COOH 溶液中含有的H +数为0.05N A 【答案】B 【解析】
考察阿伏伽德罗常数的计算。
A 项中,发生反应2
2Mg O 2MgO +点燃
,2.4 g 的Mg 物质的量为0.1 mol ,完全燃烧转移
的电子数为0.2 N A ;B 项中,标况下5.6 L 2CO 其物质的量为0.25 mol ,含有的氧原子数为
0.5 N A ;C 项中3CH OH 的结构式为H C H
O H ,1 mol 3CH OH 含有5 mol 的σ键,故氢原
子数为0.4 N A 的3CH OH 其物质的量为0.1 mol ,含有0.5 N A 的σ键;D 项由于3CH COOH 是弱酸,在水中只能部分电离,故0.1 L 、0.5 mol/L 的3CH COOH 溶液中H +
数目小于0.05 N A 。
故选B 。
5.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为:
Li 1-x CoO 2+Li x C 6====LiCoO 2+C 6(x<1)。
下列关于该电池的说法不正确...的是( ) A .放电时,Li +在电解质中由负极向正极迁移
B .放电时,负极的电极反应式为Li x
C 6-x e -====x Li ++C 6 C .充电时,若转移1mol e -,石墨(C 6)电极将增重7x g
D .充电时,阳极的电极反应式为LiCoO 2-x e -====Li 1-x CoO 2+x Li + 【答案】C 【解析】
考察原电池和电解池。
A 项,放电时,Li +
在负极生成,由负极向正极迁移;B 项,负极发生氧化反应,x 6Li C 失
去电子,电极反应式为x 66Li C xe xLi C -+
-=+;C 项中,充电时,总反应为
261x 2x 6LiCoO C Li CoO Li C -+=+,石墨电极的电极反应式为6x 6C xLi xe Li C +-++=,
由反应关系可知,每转移1 mole -,生成
1
x
mol x 6Li C ,增重7 g ;D 项中,充电时,阳极发生氧化反应,其电极反应式为21x 2LiCoO xe Li CoO xLi -+
--=+。
故选C 。
6.一定条件下,CH 4与H 2O(g)发生反应:CH 4(g)+H 2O(g)ƒCO(g)+3H 2(g)。
设起始
24n(H O)Z n(CH )
=,
在恒压下,平衡时CH 4的体积分数4(CH )ϕ与Z 和T (温度)的关系如右图所示,下列说法正确的是( ) A .该反应的焓变0H >△ B .图中Z 的大小为a 3b >> C .图中X 点对应的平衡混合物中
24n(H O)
3n(CH )
=
D .温度不变时,图中X 点对应的平衡在加压后4(CH )ϕ减小 【答案】A 【解析】 考察化学平衡。
4(CH ϕg
X
A 项中,由图像可知,任取一条平衡曲线,温度升高,平衡时4CH 的体积分数减小,说明温度升高,平衡正向移动,则正反应是吸热反应,ΔH >0;
B 项由图可知,增大水和甲烷的投料比,会增大甲烷的转化率,从而使平衡时甲烷的体积分数减小,所以b>3>a ;
C 项中,X 点对应的曲线
24n (H O)
n (CH )
起始起始 =3,温度升高,平衡正向移动,设平衡后,参与反应的2n(H O)
=a mol ,则平衡时二者的比值为24n (H O)a
n (CH )a
--起始起始 必然大于3;D 项中,若温度不变,X 点对
应的平衡加压后,反应逆向移动,4CH 的体积分数会增加。
故选A 。
7.向1L 含0.01mol NaAlO 2和0.02mol NaOH 的溶液中缓慢通入CO 2,随n(CO 2)增大,先后发生三个不同的反应,当20.01mol n(CO )0.015mol <≤时发生的反应是( )
2222NaAlO CO 3H O ++====3232Al(OH)Na CO ↓+。
下列对应关系正确的是
【答案】D 【解析】
考察溶液中离子浓度的关系。
A 项中,未通入2CO 时,由电荷守恒可知,溶液中2c(Na )c(H )c(AlO )c(OH )++--
+=+,则2c(Na )c(AlO )c(OH )+--
<+;B 项通入了0.01 mol 2CO ,发生反应:
22322NaOH CO Na CO H O +=+,由于酸性33HCO Al(OH)-
>,故水解程度
223AlO CO -->,所以离子浓度应该是232c(Na )c(CO )c(AlO )c(OH )+--->>>;C 项中此
时溶液的溶质只有23Na CO ,故其离子浓度应该是
233c(Na )c(CO )c(OH )c(HCO )+--->>>;D 项中,通入了0.03 mol 2CO 后,溶质为
3NaHCO ,由于3NaHCO 溶液呈碱性,故离子浓度为
3c(Na )c(HCO )c(OH )c(H )+--+>>>。
故选D 。
第II 卷(非选择题,共58分)
8.(13分)M 、R 、X 、Y 为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z 是一种过渡元素。
M 基态原子L 层中p 轨道电子数是s 轨道电子数的2倍,R 是同周期元素中最活泼的金属元素,X 和M 形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z 的基态原子4s 和3d 轨道半充满。
请回答下列问题:
(1)R 基态原子的电子排布式是 ① ,X 和Y 中电负性较大的是 ② (填元素符号)。
(2)X 的氢化物的沸点低于与其组成相似的M 的氢化物,其原因是。
(3)X 与M 形成的XM 3分子的空间构型是。
(4)M 和R 所形成的一种离子化合物R 2M 晶体的晶胞如右图所示,则图中黑球代表的离子是 (填离
子符号)。
(5)在稀硫酸中,Z 的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M 的一种氢化物,Z 被还原为+3价,该反应的化学方程式是 。
【答案】
(1)1s 22s 22p 63s 1或[Ne]3s 1,Cl
(2)2H O 分子间存在氢键,而2H S 分子间没有氢键 (3)平面三角形 (4)Na +
(5)222272424243223H O K Cr O 4H SO K SO Cr (SO )7H O 3O ++=+++↑ 【解析】
首先推断各种元素。
M 元素的2p 电子数是2s 的2倍,故价电子排布应为2s 22p 4,M 为氧元素。
R 的原子序数比氧大,又是短周期金属,故只能是第三周期。
第三周期最活泼的金属是钠。
X 与M 的化合物,引起酸雨,只有可能是二氧化硫或氮氧化物。
但是X 的原子序数比氧大,故X 只能是硫元素。
Y 的原子序数比X 大,又是短周期元素,只能是氯元素。
Z 的最高价含氧酸的钾盐是橙色,这是重铬酸盐的典型颜色。
题目中关于4s 、3d 轨道半充满的描述,也能推出Z 是铬元素(3d 54s 1)。
(1)考察核外电子排布的三条规则:能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则以及元素周期性中电负性的递变。
钠元素的基态电子排布为1s 22s 22p 63s 1,Cl 的电负性比S 大。
(2)考察分子间作用力对物理性质的影响。
对于氢键X-H…Y ,X 与Y 只能是N ,O ,F 三者之一,故2H O 有氢键,而2H S 没有。
分子间氢键会导致化合物熔沸点升高。
(3)考察价层电子对互斥理论。
对于3SO 分子,成键电子对数为3,孤电子对数为:
1
(623)02
⨯-⨯=。
故分子应该是平面三角形。
(4)考察晶胞中微粒数的计算——均摊法。
2R M 为2Na O 。
晶胞中黑球全部在晶胞内部,故有8个,白球有11
86482
⨯
+⨯=个,二者比例为2:1。
故黑球为Na +。
(5)水的化学性质稳定,不会与重铬酸钾反应。
故被氧化的M 的氢化物只能是22H O ,氧化产物是2O 。
根据题目,还原产物中Cr 为+3价,反应又在稀硫酸中进行,故还原产物为
243Cr (SO )。
根据元素守恒,另两个产物是24K SO 和2H O 。
根据氧化还原配平原则配平即
可。
9.(13分)CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。
某研究性学习小组拟热分解CuCl·2H 2O 制备CuCl ,并进行相关探究。
【资料查阅】CuCl 2CuCl2 CuCl+Cl 2
300C >︒2
2
Cl
200C ︒CuO
【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。
A B C D
气体入口
22CuCl 2H O
⋅4
CuSO 无水X
湿润蓝色
石蕊试纸
NaOH 溶液
请回答下列问题: (1)仪器X 的名称是
; (2)实验操作的先后顺序是a →
c →(填操作的编号)。
a .检查装置的气密性后加入药品
b .熄灭酒精灯,冷却
c .在“气体入口”处通入干燥HCl
d .点燃酒精灯,加热
e .停止通入HCl ,然后通入N 2
(3)在实验过程中,观察到B 中物质由白色变为蓝色,C 中试纸的颜色变化是 。
(4)装置D 中发生的氧化还原反应的离子方程式是 。
【探究反思】
(5)反应结束后,取出CuCl 产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl 2或CuO 杂质,根据资料信息分析:
①若杂质是CuCl 2,则产生的原因是 。
②若杂质是CuO ,则产生的原因是。
【答案】(1)球形干燥管 (2)c 、d 、b
(3)试纸先变红后逐渐褪色
(4)---22Cl +2OH =Cl +ClO +H O
(5) ①加热温度不够,导致2CuCl 未完全分解
②在氯化氢氛围不足时加热,少量的22CuCl 2H O ⋅转化为222Cu (OH)Cl 最后分解生成CuO
【解析】 (1)略。
(2)考查实验设计的步骤。
为保证氯化氢氛围,准确的步骤应为:检查气密性-装入药品-排除空气-点燃酒精灯加热-熄灭酒精灯并冷却至室温-停止通入气体。
(3)反应中通入的HCl 溶于水呈酸性,使石蕊试纸变红。
后氯化铜分解生成的氯气与水反
应会生成氯化氢和次氯酸,次氯酸体现很强的氧化性,使得色素被漂白而褪色。
(4)注意题目中提到了氧化还原反应的方程式,所以只有此反应正确。
(5)①根据题意可知,2CuCl 分解为CuCl 的反应只能在高于300 o C 时发生,若温度不够,
则部分2CuCl 没有完全分解。
②根据题意可知,22CuCl 2H O ⋅加热时有两条反应途径,充足的氯化氢氛围中生成2CuCl ,氯化氢不足或者无氯化氢时的反应还会生成
222Cu (OH)Cl 。
那么,氯化氢不足时,可能导致水解反应发生,从而有222
Cu (OH)Cl 生成,进而再分解生成CuO 。
10.(16分)高血脂严重影响人体健康,化合物E是一种临床治疗高血脂症的药物。
E的合成路线如下(部分反应条件和试剂略):
COOH COOH 试剂Ⅰ(CH3OH)
浓H2SO4 ,①
A
(C6H10O4)
ONa 试剂Ⅱ(BrCH2CH2CH2Br)
②O Br
COOCH3
COOCH3 B
稀盐酸
⑤
C
(C15H20O5)
⑥
D
一定条件⑦
E
O
COOH 已知:C
COOH
R1
COOH
R2C
COOH
R1
H
R2+CO2
↑(R
1
和 R2代表烷基)
请回答下列问题:
(1)试剂I的名称是○a,试剂II中官能团的名称是○b,第②步的反应类型是○c。
(2)第①步反应的化学方程式是。
(3)第⑥步反应的化学方程式是。
(4)第⑦步反应中,试剂III为单碘代烷烃,其结构简式是。
(5)C的同分异构体在酸性条件下水解,生成X、Y和CH3(CH2)4OH。
若X含有羧基和苯环,且X和Y的核磁共振氢谱都只有两种类型的吸收峰,则X与Y发生缩聚反应所得缩聚物的结构简式是。
【答案】
(1)甲醇,溴原子,取代反应
(2)
(3)
CH I
(4)
3
(5
【解析】本题以丙二酸衍生物合成法为载体,考查(1)有机化学的基本知识(命名、反应)。
(2)阅读信息的能力。
(3)观察、对比、推理的能力。
反应①为酯化反应。
反应②(Williamson 醚合成)和③(丙二酸衍生物的烷基化)虽然是陌生的反应,但反应物、试剂和产物都已经给出,实际上难度不大。
反应④和⑤是酯的碱性水解再酸化。
反应⑥(脱羧)在信息中给出。
⑦需要学生通过观察对比得出结论。
(1)前两空为基础知识,解析略。
第三空,对于反应②,通过观察对比反应物与产物的结构,可以发现Na
(2)酯化反应的书写,属于基础知识,解析略。
(3)套用题目信息,脱去一个羧基放出二氧化碳得到产物。
(4)通过观察对比D(见(3)的答案)与E的结构,发现E比D多出一个甲基,而这个甲基一定来自试剂Ⅲ。
又因为试剂Ⅲ是单碘代烷烃,故只能是碘甲烷。
(5)C的该同分异构体分子式中有5个O,能水解成三个分子,其中一个是醇
(
CH(CH)OH),一个是羧酸(X),而Y也能与X发生缩聚反应,故Y也是一个醇。
换324
言之,C的该同分异构体中应该含有两个酯基,X中应该含有两个羧基。
故三个水解产物的
C H O。
其中X根据分子式之和,应该是C的该同分异构体的分子式加上2分子水,即
15247
核磁共振信息,只能是对苯二甲酸:
从分子式的总和减去已知的两个分子,Y的分子式为C2H6O2。
因为Y必须含有醇羟基,且
核磁共振只有两组氢,故Y是乙二醇HOCH2CH2OH。
对苯二甲酸和乙二醇的缩聚产物见(5)的答案。
这一产物就是涤纶。
11.(16分)资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。
磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3,某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg (OH)2、P4和H2,其简化流程如下:
磷尾矿
NH4NO3(NH4)2SO4
磷矿I 磷矿II 磷精矿CO+P4
SiO2、C
浸取液I CaCO3浸取液II Mg(OH)2浸取
95C
︒浸取
95C
︒
高温
已知:①Ca5(PO4)3F在950C
︒不分解;
②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C 高温
2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
请回答下列问题:
(1)950C
︒煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是。
(2)实验室过滤所需的玻璃仪器是。
(3)NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取Ca2+的原因是。
(4)在浸取液Ⅱ中通入NH3,发生反应的化学方程式是_____________。
(5)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。
已知25C
︒,101kPa时;CaO(s)+H2SO4(l)==== CaSO4(s)+H2O(l) H271kJ/mol
∆=-
5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g) ==== Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) H937kJ/mol
∆=-
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是。
(6)在一定条件下CO(g)+H2O(g)ƒCO2(g)+H2(g),当CO与H2O(g)的起始物质的量之
比为1:5,达平衡时,CO转化为5
6。
若a kg含Ca5(PO4)3F(相对分子质量为504)的质
量分数为10%的磷尾矿,在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4,将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比1:3混合,则在相同条件下达平衡时能产生H2kg。
【答案】
(1)CO2
(2)烧杯、漏斗、玻璃棒
(3)磷矿I 中的氧化钙与水生成了氢氧化钙,氢氧化钙与硝酸铵在加热时反应生成了硝酸钙、氨气和水,从而浸取出钙离子;
(4)32424242NH 2H O MgSO Mg(OH)+(NH )SO ++=↓ (5)
54324434Ca (PO )F(s)5H SO (l)HF(g)5CaSO (s)3H PO (l)+=++ H 418KJ /mol ∆=-
(6)-5
2.210ab ⨯ 【解析】
(1)碳酸盐分解生成二氧化碳。
(2)基础知识,解析略。
(3)煅烧时,碳酸盐先分解得到氧化钙和氧化镁。
氧化钙与水生成了氢氧化钙,氢氧化钙与硝酸铵在加热时反应生成了硝酸钙、氨气和水(强碱制弱碱),从而浸取出钙离子; (4)解析略。
(5)考察盖斯定律。
反应①×5 -反应②,就能得到答案中的反应。
故ΔH = 5×(-271) – (-937) = -418 kJ/mol.
(6)考察工艺流程与化学平衡的相关计算。
先计算平衡常数。
CO(g) + H 2O(g) ⇌ CO 2(g) + H 2(g) 反应前 1 5 0 0 变化量 -5/6 -5/6 5/6 5/6 反应后
1/6
25/6
5/6
5/6
平衡常数55
66K=
=125166
⨯⨯ 反应前 1 3 0 0 变化量 -x -x x X 反应后
1-x
3-x
x
x
平衡常数2
x K=
=1(1x)(3x)-- 解得3x 4
= 故每1 mol 的CO 会产生0.75 mol 的H 2。
H 2的质量(以kg 为单位)可计算为:
5a 303
10%b%2 2.210ab 50444
-⨯⨯⨯⨯⨯=⨯
其中30/4为反应方程式中的CO与Ca5(PO4)3F的物质的量之比,2 g/mol为H2的摩尔质量。