2013年高考分类解析---理综(化学)非选择题部分(1.实验基础) 备注:2013年高考化学或者理科综合(化学)试题统计及顺序 (共15套,31地区) 1、(1套)大纲版全国卷 (广西) 2、(1套,9地区)新课标全国卷I(内蒙古、宁夏;黑龙江、吉林、河南、河北、山西、陕西、湖南、江西) 3、(1套,7地区)新课标全国卷II(西藏,新疆;青海、甘肃、贵州、云南、辽宁) 4、(4套,4地区)4个直辖市各一套:北京、天津、上海、重庆 5、(8套,8地区)自主命题省份:浙江,山东,四川,福建,广东,安徽,江苏,海南。 27.(14分) 氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下: 工业ZnO 浸出液 滤液 滤液 滤饼 ZnO 提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2 回答下列问题: (1)反应②中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为 ; 加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是 ; (2)反应③的反应类型为 .过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有 ; (3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。 (4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2 .取干操后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1 g. 则x等于 。 【答案】 (1)Fe2+和Mn2+; MnO4-+3Fe2++7H2O===MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+; 3Mn2++2MnO4-+2H2O===5MnO2↓+4H+; 不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。或无法除去Fe2+和Mn2+; (2)置换反应;Ni (3)取最后一次洗涤液少量,滴入稀盐酸,加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净。 (4)1 【解析】以工艺流程为形式考察化学知识,涉及反应原理、除杂方法、影响因素、反应类型、产物分析、洗涤干净的检验方法、化学计算等。 (1)除去的杂质离子是Fe2+和Mn2+;Fe2+以Fe(OH)3的形式沉淀下来,Mn2+以MnO2的形式沉淀下来;反应离子方程式为: MnO4-+3Fe2++7H2O===MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+; 3Mn2++2MnO4-+2H2O===5MnO2↓+4H+; 在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。 (2)Zn+Ni2+===Zn2++Ni是置换反应;还有Ni。 (3)洗涤主要是除去SO42-和CO32-离子。检验洗净应该检验SO42-离子。取最后一次洗涤液少量,滴入稀盐酸,加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净。 (4)令ZnCO3为amol,Zn(OH)2为bmol 125a+99b=11.2; 81(a+b)=8.1 解之,a:b=1:x=1:1,x=1 【试源】2013年高考化学试题新课标Ⅱ卷 28.(14分) 在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应: ks5u A(g)B(g)+C(g) △H=+85.1kJ·mol-1 反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表: 时间t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30  总压强p/100kPa 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53  回答下列问题: (1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为 。 (2)由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为 。 平衡时A的转化率为_ ,列式并计算反应的平衡常数K 。 (3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总= mol,n(A)= mol。 ②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算a= 反应时间t/h 0 4 8 16  C(A)/(mol·L-1) 0.10 a 0.026 0.0065  分析该反应中反应反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律,得出的结论是 , 由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为 mol·L-1 【解析】考察化学平衡知识,涉及平衡移动,转化率、平衡常数、平衡计算、反应速率、表格数据分析。 (1)根据反应是放热反应特征和是气体分子数增大的特征,要使A的转化率增大,平衡要正向移动,可以采用升高温度、降低压强的方法。 (2)反应前气体总物质的量为0.10mol,令A的转化率为α(A),改变量为0.10α(A) mol,根据差量法,气体增加0.10α(A)mol,由阿伏加德罗定律列出关系: = α(A)=( -1)×100%;α(A)=(-1)×100%=94.1% 平衡浓度C(C)=C(B)=0.1×94.1%=0.0941mol/L,C(A)=0.1-0.0941=0.0059mol/L, K==1.5 (3)①= n=0.1× ;其中,n(A)=0.1-(0.1×-0.1)=0.1×(2-) ②n(A)=0.1×(2-)=0.051 C(A)=0.051/1=0.051mol/L 每间隔4小时,A的浓度为原来的一半。 当反应12小时时,C(A)=0.026/2=0.013mol/L 【答案】 (1)升高温度、降低压强 (2)α(A)=( -1)×100%;94.1%;K==1.5; (3)①0.1×;0.1×(2-); ②0.051;每间隔4小时,A的浓度为原来的一半。0.013 【试源】2013年高考化学试题新课标Ⅱ卷 八、(本题共12分) 二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。 完成下列填空: 40.实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。  如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,上图中可选用的发生装置是 (填写字母)。 41.若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫,至少需要称取亚硫酸钠 g(保留一位小数);如果已有4.0%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠 g (保留一位小数)。 42.实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。 石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O。其流程如下图:  碱法的吸收反应为SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图:  已知: 试剂 Ca(OH)2 NaOH  价格(元/kg) 0.36 2.90  吸收SO2的成本(元/mol) 0.027 0.232  石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是 。和碱法相比,石灰-石膏法的优点是 ,缺点是 。 43.在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)。 八.【答案】(40)a e (41)18.9 、 19.8 (42)利用SO2是酸性氧化物,可与碱反应;原料易得,吸收成本低;吸收速率慢,效率低 (43) 【解析】(40)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态,反应条件不需加热,可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率,结合装置可知a、e可达到目的。(41)由硫守恒可得:Na2SO3~SO2,因此需称取m(Na2SO3)=126g·mol-1×3.36L/22.4L·mol-1=18.9g;4g亚硫酸氧化为硫酸钠后质量变为(4×142)/126=4.5g,则有4.0%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠的样品中亚硫酸钠的质量分数为:96/100.5=95.5%,因此称取变质样品的质量应为:18.9g÷95.5%=19.8g。(42)石灰-石膏法与碱法吸收SO2都是利用SO2是酸性氧化物可与碱反应的性质来吸收SO2的;利用题中已知和有关信息可知采用石灰—石膏法所用原料易得、成本低等,但因Ca(OH)2碱性弱,导致吸收速率慢、效率低。 【试源】2013年高考化学试题上海卷 十一、(本题共14分) 碳酸氢纳俗称“小苏打”,是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物,可用作膨松剂,制酸剂,灭火剂等。工业上用纯碱溶液碳酸化制取碳酸氢钠。 54.某碳酸氢钠样品中含有少量氯化钠。称取该样品,用0.1000mol/L盐酸滴定,耗用盐酸20.00mL。若改用0.05618mol/L硫酸滴定,需用硫酸 mL(保留两位小数)。 55.某溶液组成如表一:  问该溶液通入二氧化碳,析出碳酸氢钠晶体。取出晶体后溶液组成如表二:  计算析出的碳酸氢纳晶体的质量(保留1位小数)。 56.将组成如表二的溶液加热,使碳酸氢纳部分分解,溶液中NaHCO3的质量由428.8kg降为400.3kg,补加适量碳酸纳,使溶液组成回到表一状态。计算补加的碳酸纳质量(保留1位小数)。 57.某种由碳酸钠和碳酸氢钠组成的晶体452kg溶于水,然后通入二氧化碳,吸收二氧化碳44.8(标准状况),获得纯的碳酸氢钠溶液,测得溶液中含碳酸氢钠504kg。通过计算确定该晶体的化学式。 十一.【答案】(54)17.80 (55)1044.6 (56)659.1 (57)Na2CO3·NaHCO3·2H2O 【解析】(54)利用消耗盐酸的量求出样品中含有碳酸氢钠的量,即可求出需耗硫酸的体积。由关系式:2NaHCO3~2HCl~H2SO4可知v消耗(H2SO4)=[(0.1000mol/L×0.020L)÷2]/0.05618mol·L-1=17.80mL。(55)通入CO2后,碳酸钠生成碳酸氢钠晶体的质量m新生成(NaHCO3)=[(814.8×103g-137.7×103g)/106g·mol-1]×168g·mol-1=1073.1kg,故析出NaHCO3的质量为:1073.1kg+400.3kg-428.8kg=1044.6kg。(56)受热时NaHCO3分解生成的Na2CO3的质量为[(428.8×103g-400.3×103g)/168g·mol-1]×106g·mol-1=18.0kg,因此需要加入m(Na2CO3)=814.8kg-137.7kg-18.0kg=659.1kg。(57)设该晶体的化学式为xNa2CO3·yNaHCO3·ZH2O,452kg晶体中含有n(Na2CO3)=(44.8×103L)/22.4L·mol-1=2000mol,则452kg晶体中含有n(NaHCO3)=[(504×103g)/84g·mol-1]-2000mol×2=2000mol,452kg晶体中含有n(H2O)=(452×103g-2000mol×106g·mol-1-2000mol×84g·mol-1)/18g·mol-1=4000,即x:y:z=1:1:2,故晶体的化学式为:Na2CO3·NaHCO3·2H2O。 【试源】2013年高考化学试题上海卷 27.(13分) 二氧化铈是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:  (1)洗涤滤渣A的目的是为了去除 (填离子符号),检验该离子是否洗涤的方法是 。 (2)第②步反应的离子方程式是 ,滤渣B的主要成分是 。 (3)萃取是分离稀土元素的常用方法,已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP (填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等。 (4)取上述流程中得到的产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol?标准溶液滴定终点是(铈被还原为),消耗25.00mL标准溶液,该产品中的质量分数为 。 【答案】 (1)滤渣上附着的Fe3+、Cl-,取最后洗涤液少量,滴加AgNO3,如无白色沉淀,则洗干净。 (2)2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2 +4 H2O SiO2 (3)不能 分液漏斗 (4)97.01% 【解析】该反应过程为:①CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀盐酸,、Fe2O3转化FeCl3为存在于滤液中,滤渣为CeO2和SiO2②加入稀硫酸和H2O2,CeO2转化为Ce3+滤渣为SiO2③加入碱后Ce3+转化为沉淀,④通入氧气讲Ce从+3氧化为+4,得到产品。 Ce(OH)4~ FeSO4 n(Ce(OH)4)= n(FeSO4)=0.1000mol/L*1.025L=0.0025mol,m=0.0025mol*208g/mol=0.52g 考点定位:以工艺流程为基础,考察化学实验基本操作、元素及化合物知识、化学计算、氧化还原反应等相关知识。 【试源】2013年高考理综化学试题(安徽) 18.(12分)硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成,进行如下实验:①准确称取2. 3350 g 样品,配制成100. 00 mL 溶液A;②准确量取25. 00 mL 溶液A,用0. 04000 mol·L-1 的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2+(离子方程式为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+ ),消耗EDTA 标准溶液31. 25 mL;③另取25. 00 mL溶液A,加足量的NaOH 溶液并充分加热,生成NH3 56. 00 mL(标准状况)。 (1)若滴定管在使用前未用EDTA 标准溶液润洗,测得的Ni2+含量将 (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。 (2)氨气常用 检验,现象是 。 (3)通过计算确定银硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。 【答案】18.(12分) (1)偏高 (2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝 (3)n(Ni2+)= 0. 04000 mol·L-1×31. 25 mL×10-3L·mL-1 =1. 250×10-3 mol n(NH4 +)= =2. 500×10-3 mol n(SO42-)=  ==2. 500×10-3mol m(Ni2+)= 59 g·mol-1×1. 250×10-3 mol=0. 07375 g m(NH4+)= 18 g·mol-1×2. 500×10-3 mol=0. 04500 g m(SO42-)= 96 g·mol-1×2. 500×10-3 mol=0. 2400 g n(H2O)==1. 250×10-2 mol x :y :m:n= n(NH4+):n(Ni2+):n(SO42-):n(H2O)= 2:1:2:10 硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O 【解析】本题属于物质组成分析与化学综合计算题。利用电符守恒计算 n(SO42-),利用质量守恒计算 n(H2O )。 【试源】2013年高考化学试题江苏卷 31.(16分)大气中的部分碘源于O3对海水中I—1的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究.  (1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成: ① I-(aq)+ O3(g)=IO-(aq)+O2(g)△H1 ② IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq) △H2 ③ HOI(aq)+ I-(aq)+ H+(aq)I2(aq)+H2O(l) △H3 总反应的化学方程式为 ,其反应△H= (2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq)+ I-(aq) I3-(aq),其平衡常数表达式为 (3)为探究Fe2+对氧化I-反应的影响(反应体如图13),某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH,结果见图14和下表。 编号 反应物 反应前pH 反应后pH  第1组 O3+I— 5.2 11.0  第2组 O3+I—+Fe2+ 5.2 4.1   图14 ① I组实验中,导致反应后pH升高的原因是_______. ② 图13中的A为_____由Fe3+生成A的过程能显著提高I-的转化率,原因是_______. ③ 第2组实验进行18s后,I3-下降。导致下降的直接原因有双选______. A.C(H+)减小 B.c(I-)减小 C. I2(g)不断生成 D.c(Fe3+)增加 (4)据图14,计算3-18s内第2组实验中生成I3-的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。 答案:(1) O3+2Ⅰ—+2H+=Ⅰ2+ O2+ H2O,△H=△H1+△H2+△H3。(2) (3)反应过程中消耗氢离子,溶液酸性减弱,pH增大,水电离出氢离子参与反应破坏水的电离平衡,氢氧根浓度增大,溶液呈碱性,pH增大;Fe3+,BD(4)(计算过程略)5.5×10—4 mol/L·s 解析:(1)将已知3个化学方程式连加可得O3+2Ⅰ—+2H+=Ⅰ2+ O2+ H2O,由盖斯定律得△H=△H1+△H2+△H3。(2)依据平衡常数的定义可得,K=。(3)由表格可以看出第一组溶液的pH由反应前的5.2变为反应后的11.0,其原因是反应过程中消耗氢离子,溶液酸性减弱,pH增大,水电离出氢离子参与反应破坏水的电离平衡,氢氧根浓度增大,溶液呈碱性,pH增大。由于是持续通入O3=,O2可以将Fe2+氧化为Fe3+:O3+2Fe2++2H+=2Fe3++ O2+ H2O,Fe3+氧化Ⅰ—:2Fe3++2Ⅰ—=Ⅰ2+2Fe2+,Ⅰ—消耗量增大,转化率增大,与Ⅰ2反应的量减少,Ⅰ3—浓度减小。(4)由图给数据可知△c(Ⅰ3—)=(11.8×10—3 mol/L-3.5×10—3 mol/L)=8.3×10—3 mol/L,由速率公式得:v(Ⅰ3—)=△c(Ⅰ3—)/△t= 8.3×10—3 mol/L/(18—3)=5.5×10—4 mol/L·s。 【试源】2013年高考理综化学试题(广东) 17.(9分) BaCl2·xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定: ①称取1.222g样品,置于小烧杯中,加入适量稀盐酸,加热溶解,边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全,静置; ②过滤并洗涤沉淀; ③将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧;转入高温炉中,反复灼烧到恒重,称得沉淀质量为1.165g。 回答下列问题: (1)在操作②中,需要先后用稀硫酸和 洗涤沉淀;检验沉淀中氯离子是否洗净的方法是 。 (2)计算BaCl2·xH2O中的x= (要求写出计算过程)。 (3)操作③中,如果空气不充足和温度过高,可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS,这使x的测定结果 (填“偏低”、“偏高”或“不变”)。 [答案] (1)蒸馏水 取水洗液于试管中,加入稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,若无白色浑浊出现,则表明Cl-已经冼净。 (2)样品中BaCl2的物质的量为 质量  (3)偏高 [解析]:(1)若沉淀洗涤后洗涤液中不含Cl-则已经洗净,这是沉淀洗涤的常用方法;(2)计算氯化钡和水的物质的量比,即求出x;(3)题中已经表明硫酸钡被还原为BaS,则沉淀质量减小,相对水的质量比提高,x数据将偏高。 【试源】2013年高考化学试题海南卷 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:  可能用到的有关数据如下:  合成反应: 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1 mL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时 (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】26.(13分) (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】本实验跟去年高考题的实验题很类似,采用醇的消去反应合成烯烃,联想到实验室制乙烯的反应,可以得出最可能的副反应就是醇分子间生成醚;忘记沸石须冷却后再添加,若立即添加液体会暴沸,分液漏斗使用前须检漏,这都是最基本的实验室操作要求,产率的计算方法为:仍然为实际质量除于总质量×100% 。 【试源】2013年高考化学试题新课标Ⅰ卷 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)2 CH3OH(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。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 (以化学方程式表示)。 (2)分析二甲醚合成反应(iV)对于CO转化率的影响 。 (3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为 。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响 。 (4)有研究者在催化剂(含Cu—Zn—Al—O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是 。  (5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度等于甲醇直接燃料电池(5.93kW?h?kg-1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为 ,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生 个电子的能量;该电池的理论输出电压为1.20V,能量密度E = (列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量,1 kW?h = 3.6×106J)。 【答案】28.(15分) (1)Al2O3(铝土矿) + 2NaOH + 3H2O = 2NaAl(OH)4 NaAl(OH)4 + CO2 = Al(OH)3↓ + NaHCO3 ,2Al(OH)3Al2O3+ 3H2O (2)消耗甲醇,促进甲醇合成反应(i)平衡右移,CO转化率增大;生成的H2O,通过水煤气变换反应(iii)消耗部分CO。 (3)2CO(g) + 4H2(g) = CH3OCH3 + H2O(g) △H = -204.7kJ?mol-1 该反应分子数减少,压强升高使平衡右移,CO和H2转化率增大,CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2浓度增加,反应速率增大。 (4)反应放热,温度升高,平衡左移。 (5)CH3OCH3 + 3H2O = 2CO2 + 12H+ + 12e- 12  【解析】根据题意,考察化学反应与能量、化学反应速率与平衡等知识,计算难度大。详见解析。 【试源】2013年高考化学试题新课标Ⅰ卷 36.[选考题:化学—选修2:化学与技术](15分) 草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:  回答下列问题: (1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为 、 。 (2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是 ,滤渣是 ;过滤操作②的滤液是 和 ,滤渣是 。 (3)工艺过程中③和④的目的是 。 (4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是 。 (5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水中,用0.0500 mol?L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00mL,反应的离子方程式为 ;列式计算该成品的纯度 。 【答案】36.[化学—选修2:化学与技术](15分) (1)CO + NaOHHCOONa 2HCOONaNa2C2O4 + H2↑ (2)NaOH溶液 CaC2O4 H2C2O4溶液 H2SO4溶液 CaSO4 (3)分别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本),减小污染。 (4)Na2SO4 (5)5C2O2- 4 + 2MnO- 4 + 16H+ = 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2↑  【解析】本题考察了基本的化学与技术的流程,“高锰酸钾”可以做一个专题讲座给学生归纳考察要点、方程式写法。 【试源】2013年高考化学试题新课标Ⅰ卷 27.(14分) 氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下: 工业ZnO 浸出液 滤液 滤液 滤饼 ZnO 提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2 回答下列问题: (1)反应②中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为 ; 加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是 ; (2)反应③的反应类型为 .过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有 ; (3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。 (4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2 .取干操后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1 g. 则x等于 。 【答案】 (1)Fe2+和Mn2+; MnO4-+3Fe2++7H2O===MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+; 3Mn2++2MnO4-+2H2O===5MnO2↓+4H+; 不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。或无法除去Fe2+和Mn2+; (2)置换反应;Ni (3)取最后一次洗涤液少量,滴入稀盐酸,加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净。 (4)1 【解析】以工艺流程为形式考察化学知识,涉及反应原理、除杂方法、影响因素、反应类型、产物分析、洗涤干净的检验方法、化学计算等。 (1)除去的杂质离子是Fe2+和Mn2+;Fe2+以Fe(OH)3的形式沉淀下来,Mn2+以MnO2的形式沉淀下来;反应离子方程式为: MnO4-+3Fe2++7H2O===MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+; 3Mn2++2MnO4-+2H2O===5MnO2↓+4H+; 在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。 (2)Zn+Ni2+===Zn2++Ni是置换反应;还有Ni。 (3)洗涤主要是除去SO42-和CO32-离子。检验洗净应该检验SO42-离子。取最后一次洗涤液少量,滴入稀盐酸,加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净。 (4)令ZnCO3为amol,Zn(OH)2为bmol 125a+99b=11.2; 81(a+b)=8.1 解之,a:b=1:x=1:1,x=1 【试源】2013年高考化学试题新课标Ⅱ卷 32.银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下的:  (1)电解精练银时,阴极反应式为 ;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为 (2)固体混合物B的组成为 ;在生成固体B的过程中,要控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为 。 (3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式: CuO+ Al2O3 CuAlO2+ ↑ (4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液 L. (5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。 答案:(1)Ag++e—= Ag,2NO+O2=2 NO2(2)CuO和Al(OH)3,Al(OH)3+OH—= AlO—+2H2O(3)4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2↑(4)25.0L (5)蒸发浓缩、冷却结晶 解析:(1)仿照精炼铜的原理可以确定粗银做阳极:Ag—e—= Ag+,纯银做阴极: Ag++e—= Ag。 滤渣A中的金属与稀硝酸反应生成无色的NO,NO与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2:2NO+O2=2 NO2。(2)结合信息和流程图分析可知:硫酸铜、硫酸铝固体与稀氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氢氧化铝,煮沸时氢氧化铜分解为CuO,氢氧化铝不分解,所以B应该为CuO和Al(OH)3,若NaOH过量,两性氢氧化物Al(OH)3就会溶解:Al(OH)3+OH—= AlO—+2H2O。(3)依据题给反应物和生成物可以判断:CuO转化为CuAlO2,铜元素化合价由+2下降为+1,CuO做氧化剂,所以生成的物质还应有氧气(化合价-2→0),根据氧化还原反应反应得失电子守恒可配平反应:4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2↑(4)银铜合金中的铜的物质的量n(Cu)=,根据元素守恒可得生成的CuAlO2也是50.0mol,依据方CuAlO2中的Cu和Al个数关系及Al原子个数守恒可得,n[Al2(SO4)3]= 25.0 mol,则需要硫酸铝溶液的体积是25.0L。(5)用溶液制备带结晶水的晶体的一般操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 【试源】2013年高考理综化学试题(广东) 23.(16分) 利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气,既廉价又环保。 (1)工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气 ①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,两种元素原子的质量数之和为27,则R的原子结构示意图为_________ ②常温下,不能与M单质发生反应的是_________(填序号)ks5u  a.CuSO4溶液 b.Fe2O3 c.浓硫酸 d.NaOH e.Na2CO3固体 (2)利用H2S废气制取氢气来的方法有多种 ①高温热分解法 已知:H2S(g)==H2+1/2S2(g) 在恒温密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率,结果见右图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=________;说明温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:___________ ②电化学法 该法制氢过程的示意图如右。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是___________;反应池中发生反应的化学方程式为_____________________。反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为_______________________。 【答案】(1)① ②b、e (2)① 温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的进间缩短(或其它合理答案) ②增大反应物接触面积,使反应更反分 H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S↓ + 2HCl 2Fe2+ + 2H+ 2Fe3+ + H2↑ 【解析】本题考查元素推断、原子结构、化学平衡的影响因素及计算、电化学等化学反应原理的知识,同时考查学生的图表分析能力。 (1)R为+4价,位于第3周期,应为Si元素,同理M为Al元素。常温下铝与Fe2O3不反应,与Na2CO3也不反应;(2)①K===。温度越高,反应速率越快,反应物的转化率越高,与平衡转化率差距越小,所以离得近。②FeCl3具有强氧化性,能够氧化H2S:2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl。该逆流原理与浓硫酸中SO3的吸收相类似,气体从下端通入,液体从上端喷,可以增大气液接触面积,反应充分。从图可知电解过程中从左池通入的Fe2(生成Fe3((阳极反应),循环使用;而另一电极产生的则为H2(阴极反应)。故电解总的离子方程式为:2Fe2++2H+2Fe3++H2↑。 【试源】2013年高考理综化学试题(福建) 20.(14分)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。 (1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2 在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下: 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=== 6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) △H1 =+3359.26 kJ·mol-1 CaO(s)+SiO2(s)=== CaSiO3(s) △H2 =-89. 61 kJ·mol-1 2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)=== 6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) △H3 则△H3 = kJ·mol-1。 (2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示: 11P 4+60CuSO4+96H2O=== 20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4 60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是 。 (3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如右图所示。 ①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在 ;pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 。 ②Na2HPO4 溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2 溶液,溶液则显酸性,其原因是 (用离子方程式表示)。 (4)磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2:1 反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体X,并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X 的核磁共振氢谱如下图所示。  ①酸性气体是 (填化学式)。 ②X的结构简式为 。 【答案】20. (14分) (1)2821. 6 (2)3 mol (3)①4 ~5. 5(介于此区间内的任意值或区间均可) c(HPO42-)>c(H2PO4-) ②3Ca2++2HPO42-=== Ca3(PO4)2↓+2H+ (4)①HCl ② 【解析】本题围绕磷及其化合物展开,涉及元素化合物性质、热化学方程式、氧化还原反应判断、离子反应方程式的书写、读图读表、pH 控制、核磁共振氢谱推结构等的综合题,是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题。 (1)△H3=△H1+6△H2=2821.6 kJ·mol-1。 (2)60molCuSO4 能氧化白磷的物质的量先看铜从正二价变为正一价得 60mol 电子,P4 变H3PO4失20mol 电子,因此,60molCuSO4 能氧化白磷的物质的量是 3mol 。 (3)①为获得尽可能纯的 NaH2PO4,pH应控制从图表中找出 H2PO4- 分布分数最在值的区间,即4~5.5 左右。pH =8 时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系也从图表中找出,即 c(HPO42-)>c(H2PO4-) ②Na2HPO4 溶液显碱性,若向溶液中加入足量的 CaCl 2 溶液,溶液则显酸性,其原因是有Ca3(PO4)2↓后,溶液中氢离子浓度增加。 【备考提示】高三复习一定要关注社会、关注生活、关注新能源新材料、关注环境保护与社会发展,适度加强综合训练,把学生的能力培养放在高三复习的第一位。 【试源】2013年高考化学试题江苏卷 11. 明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4、和H2SO4的工艺过程如下所示: 焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O + 3S === 2K2SO4 + 2Al2O3 + 9SO2 + 48H2O 请回答下列问题: (1)在焙烧明矾的反应中,还原剂是 。 (2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。  (3)Al2O3在一定条件下可制得AlN,其晶体结构如右图所示,该晶体中Al 的配位数是 。 (4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池, 放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是 。 (5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时: 2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) △H1= -197 kJ /mol; H2O(g) H2O(l) △H2=-44 kJ/mol; 2SO2(g)+ O2(g)+ 2H2O(g)===2H2SO4 △H3=-545 kJ/mol。 则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 ① 。 焙烧948 t明矾(M = 474 g/mol),若SO2的利用率为96%,可产生质量分数为98%的硫酸 ② t。 【答案】   (1)S   (2)蒸发结晶   (3)4   (4)Al+3NiO(OH)+H2O==NaAlO2+3Ni(OH)2   (5)SO3(g)+H2O(l)==H2SO4(l), ΔH=-130 KJ/mol   432t 【解析】ΔH=(ΔH3-ΔH1-2ΔH2)/2=-130 KJ/mol   948 t明矾生成SO2物质的量为4500mol 故生成硫酸的质量m=4500×0.96×98÷0.98=432000Kg=432t 【试源】2013年高考理综化学试题(四川) 29.(15分)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用 (1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应 TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)△H﹥0 (I) 反应(I)的平衡常数表达式K= ,若K=1,向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为 (2)如图所示,反应(I)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体,则温度T1 T2(填“﹥”“﹤”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是 。 (3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为 ,滴定反应的离子方程式为 (4)25℃时,H2SO3 HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh= mol/L,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 答案:(1)或,66.7% (2)<,I2 (3)淀粉溶液,H2SO3+I2+H2O=4H++SO42-+2I- (4)1.0×10-12,增大 解析:(1)或,通过三行式法列出平衡浓度,带入K值可以得出转化率为66.7%。 (2)由所给方程式可知该反应为吸热反应,通过题意温度T2端利于反应正向进行,为高温,温度T1端利于反应向左进行,为低温,所以T1<T2。I2是可以循环使用的物质. (3)因为I2遇到淀粉会变蓝色,所以可以用淀粉溶液作指示剂.离子反应:H2SO3+I2+H2O=4H++SO42-+2I-. (4)Ka=,HSO3-+H2OH2SO3+OH-,Kb==1.0×102×1.0×10-14=1.0×10-12,当加入少量I2时,溶液酸性增强,[H+]增大,但是温度不变,Kb不变,则增大。 【试源】2013年高考理综化学试题(山东) 11.(14分)化学在环境保护中趁着十分重要的作用,催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。  (1) 催化反硝化法中,H2能将NO3—还原为N2,25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12。 ①N2的结构式为 。 ②上述反应离子方程式为 ,其平均反应速率v(NO3—)为 mol ?L—1 ?min—1 ③还原过程中可生成中间产物NO2—,写出3种促进NO2—水解的方法 。 (2)电化学降解NO3—的原理如题11图所示。①电源正极为 (填“A”或“B”), 阴极反应式为 。 ②若电解过程中转移了2mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(△m左-△m右)为 g。 【答案】11.(1)①N≡N ②2NO3-+5H2N2+2OH-+4H2O 0.001 ③加酸,升高温度,加水(2)①A, 2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH- ②14.4 【解析】(1)①N2分子中氮原子间通过氮氮三键结合,因此其结构式为N≡N;②利用溶液pH变化可知有OH-生成,再结合原子守恒可写出反应的离子方程式;利用离子方程式知v(NO3-)=v(OH-)=(10-2-10-7)/10=0.001mol/(L·min);③水解是吸热反应,NO2-水解使溶液中c(OH-)变大,因此可促进NO2-水解的措施有加热、加水或加酸等。(2)①由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应,因此Ag-Pt电极为阴极,则B为负极,A为电源正极;在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2,利用电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有OH-生成;②转移2mol电子时,阳极(阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+)消耗1mol水,产生2molH+进入阴极室,阳极室质量减少18g;阴极室中放出0.2molN2(5.6g),同时有2molH+(2g)进入阴极室,因此阴极室质量减少3.6g,故膜两侧电解液的质量变化差(△m左-△m右)=18g-3.6g=14.4g。 【试源】2013年高考理综化学试题(重庆) 8(14分)合金是建造航空母舰的主体材料。 (1) 航母升降机可由铝合金制造。 ① 铝元素在周期表中的位置为 。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得。提取过程中通入的气体为 。 ② Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为 。 焊接过程中使用的保护气为 (填化学式)。 (2) 航母舰体为合金钢。 ① 舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为 。 ② 航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为 。 (3) 航母螺旋桨主要用铜合金制造。 ① 80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀39.0g,则合金中Cu的质量分数为 。 ② 为分析某铜合金的成分,用酸将 其完全溶解后,用NaOH溶液调pH,当pH=3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合题8图信息推断该合金中除铜外一定含有 。 8.(14分)(1)① 第三周期第ⅢA族 CO2 ②Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Ar(其他合理答案均可得分) (2)①吸氧腐蚀 ②CaCO3或CaO (3)①83.1% ②Al、Ni 【解析】(1)①Al的核外电子层数为3,最外层电子数为3,因此位于周期表中第三周期第ⅢA族;工业冶炼铝的原料是Al2O3,由铝土矿中提取Al2O3的方法一般是将铝土矿溶于NaOH溶液,使Al转化为AlO2-,然后通入CO2气体使AlO2-转化为Al(OH)3沉淀,然后再将Al(OH)3沉淀加热即可得到Al2O3。②在焊接过程中为防止Al、Mg等金属发生氧化反应,需在Ar等惰性气体保护下焊接。(2)①舰体的主要成分为钢铁(含少量碳的铁碳合金),因此在海水中因形成原电池发生吸氧腐蚀;②冶炼过程可加入CaCO3或CaO与硅形成硅酸盐,作为炉渣除去从而降低硅含量。(3)①Cu2+在过量氨水中易形成络离子,因此得到39.0g白色沉淀为Al(OH)3沉淀,利用原子守恒可知80.0gCu-Al合金中含有m(Al)=27g·mol-1×39.0g/78g·mol-1=13.5g,故该合金中铜的质量分数为(80.0g-13.5g)/80.0g=83.1%;②利用图示,结合题中信息可知开始出现沉淀为Al(OH)3、pH=8.0时过滤除去Ni(OH)2,因此该铜合金中还含有Al、Ni。 【试源】2013年高考理综化学试题(重庆) 六、(本题共8分) 镍具有优良的物理和化学特性,是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为: (1)Ni(S)+4CO(g)  Ni(CO)4(g)+Q (2)Ni(CO)4(g)  Ni(S)+4CO(g) 完成下列填空: 31.在温度不变的情况下,要提高反应(1)中Ni(CO4)的产率,可采取的措施有 、 。 32.已知在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni(CO)4,粗镍(纯度98.5%,所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如右图所示。Ni(CO)4在0~10min的平均反应速率为 。  33.若反应(2)达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时 。 a.平衡常数K增大 b.CO的浓度减小 c.Ni的质量减小 d.v逆[Ni(CO)4]增大 34.简述羰基法提纯粗镍的操作过程。 六.【答案】(31)增大压强 、从反应体系中移走Ni(CO)4(g) ;(32)0.05mol/(L·min) (33)b c (34)在封闭的玻璃管一端放入粗镍,控制温度在50℃,通入CO气体,一点时间后在玻璃管的另一端加热至230℃,即可在该端获得纯净的镍。 【解析】(31)反应(1)是气体体积减少的放热反应,因此在温度不变的情况下,采取增大体系压强、从反应体系中移走Ni(CO)4(g)等措施均可使反应正向进行,提高Ni(CO)4的产率。(32)随反应进行,粗镍减少的质量即为参加反应(1)消耗的镍的质量,在0~10min,生成Ni(CO)4的物质的量=(100g-41g)/59g·mol-1=1mol,故在0~10min,v[Ni(CO)4]=1mol/(2L×10min)=0.05mol/(L·min)。(33)由反应(1)为放热反应可知反应(2)为吸热反应,因此反应(2)达到平衡后,降温,平衡逆向进行,反应平衡常数K变小、CO的浓度与Ni的质量均减小、因温度降低,v逆[Ni(CO)4]减小。(34)利用信息可知,可采取在低温(50℃)时让粗镍和CO作用,使生成的Ni(CO)4在230℃时分解即可得到纯镍。 【试源】2013年高考化学试题上海卷

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