《选考部分》综合测试(二).doc

1、 选考部分综合测试(二)满分：100 分 时间：90 分钟(本题包括 12 小题，110，每题 8 分，11、12，每题 10 分)1(8 分)(2011 浙江) 铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题：(1)工业上采用电解氧化铝冰晶石(Na 3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝：2Al2O3 4Al3O 2，加入冰晶石的作用：= = = = =通 电 冰 晶 石_。(2)上述工艺所得铝材中往往含有少量 Fe 和 Si 等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池中阳极的电极反应式为_，下列可作阴极材料的是_。A铝材 B石墨C铅板 D纯铝(3)阳极氧化

2、能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液，铝阳极发生的电极反应式为_。(4)在铝阳极氧化过程中，需要不断地调整电压，理由是_。(5)下列说法正确的是( )A阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术B铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能C铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性，但耐磨性下降D铝的阳极氧化膜富有多孔性，具有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜色答案 (1) 主要是降低熔化温度(2)Al 3e =Al3 D(3)2Al6e 3H 2O=Al2O36H (4)铝阳极表面不断生成氧化物，电阻增大，为了保持稳定的电流，需要不断增大电压(5)BD2(8 分) 请回答氯碱工业

3、中的如下问题：(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率 k(质量比)生成的产品。理论上 k_( 要求写出计算表达式和结果)。(2)原料粗盐中常含有泥沙和 Ca2 、Mg 2 、Fe 3 、SO 等杂质，24必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为Na 2CO3、HCl(盐酸)、 BaCl2，这 3 种试剂添加的合理顺序是_(填序号)。(3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节( 电) 能 30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。A(电解池) B(燃料电池)图

4、中 X、Y 分别是_、_(填化学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数 a%与b%的大小 _；分别写出燃料电池 B 中正极、负极上发生的电极反应；正极_；负极_；这样设计的主要节(电)能之处在于( 写出 2 处)_、_。解析 本题考查氯碱工业，意在通过氯碱工业的化工生产考查考生的化工生产实际与理论的结合以及实验能力等。(1)由电 解饱 和食盐水的化学方程式可知生成 Cl2和 NaOH 的物质的量之比为 1：2，故理论产率 k71/(402)1：1.13 或 0.89。(2)依据除 杂 原则(不引入新杂质)可知先加入 BaCl2除去 SO ，24然后加入 Na2CO3除去 Ca2 、Mg2 、Fe

5、3 等离子以及前面引入的Ba2 ；过滤 ，除去沉淀，最后加入盐酸除去前面引入的 CO 即可，加23入试剂的顺序为：。(3)因 电解食 盐水产生 H2，可与 O2(除去 CO2的空气) 在 NaOH溶液中形成燃料电池，结合框图知 X、Y 分别为 Cl2、H2；又因在正极O2得到电子被还原为 OH ，故正极区域的 NaOH 溶液浓度大于加入做电解质溶液的 NaOH 溶液。即 a%小于 b%。在碱性环境，负极 H2被氧化成水。答案 (1) 1：1.13 或 0.89MCl22MNaOH 7180(2) (3)Cl 2 H 2 a%小于 b% O2H 2O2e =2OH H 22OH 2e =2H2O

6、12燃料电池可以补充电解池消耗的电能 提高产出碱液的浓度，降低能耗3(8 分) 钢化玻璃是一类性能良好的玻璃，它可以克服玻璃质脆易碎的缺点。离子交换法是玻璃进行钢化的一种重要方法。将普通的钠钙玻璃在碳酸钾的强化盐(475)中浸泡 3.5 小时后即可制得。如图是离子交换法的示意图。(1)普通玻璃是由石英砂、_和_高温熔融而成。主要反应方程式为：_、_。(2)普通玻璃表面产生裂纹后非常容易破碎，消除表面裂纹的物质之一是氢氟酸，写出氢氟酸与玻璃反应的化学方程式_。(3)玻璃进行钢化过程中，离子交换是_(填“物理变化”或“化学变化”)。(4)在玻璃进行钢化处理时，能否用碳酸氢钾代替碳酸钾，_(填 “能

7、”或“不能”)，原因是_。解析 (1) 普通玻璃是用石英砂、纯碱和石灰石高温熔融而成的。主要反应的化学方程式有：Na2CO3SiO 2 Na2SiO3CO 2，CaCO 3SiO 2= = = = =高 温 CaSiO3 CO2。= = = = =高 温 (2)HF 与玻璃中的 SiO2反应：4HFSiO 2=SiF42H 2O。(3)由图 知，这种离子交换中将 Na2SiO3转变为 K2SiO3，故为化学变化。(4)不能用碳酸氢钾代替碳酸钾，因为在 475时碳酸氢钾会分解得到二氧化碳气体，影响玻璃的质量。答案 (1) 纯碱 石灰石 Na2CO3SiO 2 Na2SiO3CO 2 CaCO 3

8、SiO 2= = = = =高 温 CaSiO3 CO2= = = = =高 温 (2)4HFSiO 2=SiF42H 2O(3)化学变化(4)不能 碳酸氢钾在 475时会分解得到二氧化碳气体，影响玻璃的质量4(8 分) 食盐既是一种生活必需品，也是一种重要的工业原料。(1)工业上主要通过电解饱和氯化钠溶液的方法获得氢氧化钠，我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。写出电解饱和氯化钠溶液时的电极反应式：阳极：_；阴极：_。离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极，其原因是_。阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是_。为使电解氯化钠溶液的速度加快，下列措施不可行的是

9、_。A增大阴极碳钢网的面积B提高饱和氯化钠溶液的温度C加大阴极与阳极间的距离D提高电解时电源的电压(2)制取碳酸氢钠也需要大量的氯化钠。在制备碳酸氢钠时，有同学提供了下列三种生产方案，你认为哪种方案最好？_。用此方案制取碳酸氢钠的化学反应方程式为_。方案 1：分别将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中方案 2：将二氧化碳通入含氨的 NaCl 饱和溶液中方案 3：将氨气通入含二氧化碳的 NaCl 饱和溶液中解析 (1) 电 解氯化钠溶液时，阳极 Cl 被氧化为 Cl2，阴极 H 被还原为 H2。加大阴极与阳极间的距离会导致 电阻增大，不能使电解氯化钠溶液的速度加快。(2)CO2在水中的溶解度小，NH

10、3极易溶于水，在氨水中通入 CO2，可以增大 CO2的溶解度，得到浓度较大的 NH4HCO3而利于析出NaHCO3。答案 (1) 2Cl 2e =Cl2 2H 2e =H2 阳极产物 Cl2 不易腐蚀金属钛 既能防止阴极产生的 H2 和阳极产生的 Cl2 相混合而引起爆炸，又能避免氯气和氢氧化钠溶液作用而影响烧碱的质量 C(2)方案 2 NH3CO 2H 2ONaCl= =NaHCO3NH 4Cl(或分步写：NH3CO 2H 2O=NH4HCO3，NH 4HCO3NaCl= =NaHCO3NH4Cl)5(8 分) 元素周期表中第二周期某些非金属元素的单质或化合物与能源、环保等社会热点问题密切相

11、关，备受关注。请回答下列问题：(1)CO2 是导致温室效应的主要气体，CO 2 分子的结构式为_。CO 2 在高温高压下所形成的晶胞如右图所示。该晶体属于_(选填 “分子” 、 “原子” 、 “离子” 或“金属”) 晶体，该晶体中碳原子的杂化形式为_。(2)据最新报道，液氨有望成为汽车用清洁燃料。氨分子的空间构型为_，氨易液化的主要原因是_。(3)乙烯的年产量可用于衡量一个国家石油化学工业水平。在乙烯分子中， 键和 键的个数为 _，乙烯分子是_( 填“极性”或“非极性”)分子。(4)含碳物质不完全燃烧会产生 CO。血红蛋白中含有 Fe2 ，CO易与血红蛋白结合成稳定的配合物而使人中毒。亚铁离子

12、的基态电子排布式为_；CO 有多种等电子体，其中常见的两种为_。解析 干冰晶体是分子晶体，本题中给出的晶体是 CO2在高温高压下所形成的，该晶体与二氧化硅晶体的结构相似，是原子晶体。答案 (1)O= =C=O 原子 sp 3(2)三角锥形 氨分子之间能形成氢键(3)5： 1 非极性(4)1s22s22p63s23p63d6 N 2、CN 6(8 分) 水是生命之源，它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。(1)氧原子在基态时，核外电子的轨道表示式为_。(2)写出与 H2O 分子互为等电子体的两种微粒_。(3)水分子在特定条件下容易得到一个 H ，形成水合氢离子(H

13、3O )。下列对上述过程的描述不合理的是_。a氧原子的杂化类型发生了改变b微粒的形状发生了改变c微粒的化学性质发生了改变d微粒中的键角发生了改变(4)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排列) 。与冰的晶体类型相同的是_(请用相应的编号填写)。(5)在冰晶体中，每个水分子与相邻的 4 个水分子形成氢键(如图所示) 。已知冰的升华热是 51 kJ/mol，除氢键外，水分子间还存在范德华力(11 kJ/mol)，则冰晶体中氢键的 “键能 ”是_kJ/mol。(6)将白色的无水 CuSO4 溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配合离子。生成此配合离子的离子方程式为_。

14、解析 水形成水合氢离子(H 3O )后，氧原子的杂化类型没有变(sp3)，但微粒的形状由折线形变成了三角锥形。(4)中所 给图 A、B、C、D、E 分别是氧化钠、干冰、碘、金刚石和钠的晶胞图，冰、干冰、碘均 为分子晶体。平均每摩尔水形成 2 mol 氢键，冰晶体中氢键的“键能”为 20 kJ/mol。51 kJ 11 kJ2 mol答案 (1) (2)H2S 或 NH 2(3)a (4)BC (5)20(6)Cu2 4H 2O=Cu(H2O)427.(8 分 )(2011江苏) 原子序数小于 36 的 X、 Y、Z、W 四种元素，其中 X 是形成化合物种类最多的元素，Y 原子基态时最外层电子数

15、是其内层电子总数的 2 倍，Z 原子基态时 2p 原子轨道上有 3 个未成对的电子，W 的原子序数为 29。回答下列问题：(1)Y2X2 分子中 Y 原子轨道的杂化类型为_，1 mol Y2X2含有 键的数目为_。(2)化合物 ZX3 的沸点比化合物 YX4 的高，其主要原因是_。(3)元素 Y 的一种氧化物与元素 Z 的一种氧化物互为等电子体，元素 Z 的这种氧化物的分子式是_。(4)元素 W 的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是_，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物 HnWCl3，反应的化学方程式为_。解析 本题考查杂化类型、化学键的判断，根据晶胞写化学式及物质沸

16、点高低比较等知识，意在考查考生综合运用物质结构原理的能力。X 是形成化合物种类最多的元素，则为氢 元素，Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的 2 倍，则 Y 为 碳元素；由 Z 原子基态时2p 原子轨道上有 3 个未成对电子，推出 Z 为氮元素，W 的原子序数为 29，则为铜 元素。(1)C2H2中 C 原子轨道的杂化类型是 sp 杂化； 1 mol C2H2中含有 3 mol 键，2 mol 键。(2)NH3的沸点比 CH4高的原因是 NH3分子间存在氢键，而氢键的作用力比普通的分子间作用力强。(4)根据晶胞示意图， Cu 为 4 个，Cl 为 8 6 4(个) ，则化18 12学式

17、为 CuCl，其与浓盐酸发生非氧化还原反应生成 HnCuCl3，由于 Cu显1 价，推出 n2，则反应的化学方程式为：2HCl CuCl=H2CuCl3。答案 (1)sp 杂化 3 mol 或 36.021023 个(2)NH3 分子间存在氢键(3)N2O(4)CuCl CuCl2HCl= =H2CuCl3(或 CuCl2HCl =H2CuCl3)8(8 分) 目前，全世界镍(Ni) 的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位，镍行业的发展蕴藏着巨大的潜力。(1)基态 Ni 原子的核外电子排布式为_。(2)已知配合物 Ni(CO)4 常温下为液态，易溶于 CCl4、苯等有机溶剂，则固态 N

18、i(CO)4 属于_晶体。(3)某配合物结构如图所示，其分子内含有的作用力有_(填编号) 。A氢键 B离子键 C共价键D金属键 E配位键(4)很多不饱和有机物在 Ni 催化下可与 H2 发生加成反应，CH2=CH2 就是其中的一种。CH 2=CH2 中含有_个 键，其中 C 原子的杂化方式为_。(5)氢气是新型清洁能源，镧(La)和镍的合金可作储氢材料。该合金的晶胞如右图所示，晶胞中心有一镍原子，其他镍原子都在晶胞面上。该晶体的化学式是_。解析 (1)Ni 为 28 号元素，所以基态 Ni 原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3e 84s2。(2)根据 Ni

19、(CO)4的物理性 质可以判断固态 Ni(CO)4为分子晶体。(4)CH2=CH2中含有 1 个 键、5 个 键，分子结构为平面结构，中心原子为 sp2杂化。(5)根据均 摊 法计算即可。答案 (1)1s 22s22p63s23p63d84s2 或Ar3d 84s2(2)分子(3)ACE(4)1 sp2 杂化(5)LaNi5 或 Ni5La9(8 分)(2011 北京)G 是一种合成橡胶和树脂的重要原料； A 是一种五元环状化合物，其核磁共振氢谱上只有一个峰；F 的核磁共振氢谱上有 3 个峰，峰面积之比为 2：2：3。已知：(其中 R 是烃基)有关物质的转化关系如图所示，请回答以下问题。(1)

20、C 中所含官能团的名称是_；的反应类型是_反应。(2)G 的结构简式为_。(3)反应 的化学方程式为_。(4)若 E 在一定条件下发生缩聚反应生成高分子化合物，写出其中两种的结构简式：_。(5)反应 的化学方程式为_。(6)有机物 Y 与 E 互为同分异构体，且具有相同的官能团种类和数目，写出所有符合条件的 Y 的结构简式：_。解析 分析转化关系图，结合题目信息，可知 A 与水反应生成B，故 B 中含 2 个羧基，且含碳碳双 键，其结 构简式为：HOOCCH=CHCOOH。B 与 H2加成得到 C，那么 C 的结构简式为：HOOCCH2CH2COOH，由题目信息可知，C(HOOCCH 2CH2

21、COOH)经反应生成 D，D 的结构简式为：HOH 2CCH2CH2CH2OH。D 经消去反应生成 G，G 为 CH2=CHCH=CH2。B 与水 发生加成反应生成 E，其结构简式为：HOOCCH 2CH(OH)COOH，其 发生缩聚反应可生成 2种产物。由于有机物 Y 与 E 含有相同的官能 团，故其同分异构体有 2种：答案 (1) 羧基 消去(2)CH2=CHCH=CH2(3)HOOCCH=CHCOOHH 2 HOOCCH2CH2COOH Ni (5)HOOCCH2CH2COOH2CH 3CH2OH 浓 H2SO4 CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH32H 2O10(8 分)(

22、2011 湖南)据图所示填空。(1)化合物 A 含有的官能团是 _。(2)1 mol A 与 2 mol H2 反应生成 1 mol E，其反应方程式是_。(3)与 A 具有相同官能团的 A 的同分异构体的结构简式是_。(4)B 在酸性条件下与 Br2 反应得到 D，D 的结构简式是_。(5)F 的结构简式是_。由 E 生成 F 的反应类型是_。(6)写出 A B 的化学方程式_。解析 (1) 根据 A 能与 氢气发生加成反应，则 含有碳碳双键，能与NaHCO3溶液反 应，则 含有羧基；能与银氨溶液反应，则含有醛基。(2)根据 F 为环状化合物，D 的碳链没有支链，则 A 的结构简式为OHCC

23、H=CHCOOH，与氢气加成的产物 E 为HOCH2CH2CH2COOH，由此可写出反 应方程式。(3)与 A 具有相同官能 团的 A 的同分异构体为(6)A B 的反 应为 OHCCH=CHCOOH2Ag(NH 3)2OHNH4OOCCH=CHCOONH42Ag2NH 3H 2O。 答案 (1) 碳碳双键、醛基、羧基(2)OHCCH=CHCOOH2H 2 HOCH2CH2CH2COOH Ni (4)HOOCCHBrCHBrCOOH(5) 或 酯化反应(6)OHCCH=CHCOOH2Ag(NH 3)2OH H4NOOCCH=CHCOONH42Ag2NH 3H 2O11(10 分) 从樟科植物枝

24、叶提取的精油中含有下列甲、乙、丙三种成分：分子式 C16H14O2能使 Br2/CCl4 褪色部分性质能在稀 H2SO4 中水解(丙)(1)甲中含氧官能团的名称为_。(2)由甲转化为乙需经下列过程( 已略去各步反应的无关产物，下同)：其中反应的反应类型为_，反应的化学方程式为_(注明反应条件) 。(3)已知： RCH=CHR RCHORCHO；2HCHO .O3 .Zn/H2OHCOOH CH3OH .浓 NaOH .H由乙制丙的一种合成路线图如下(AF 均为有机物，图中 Mr 表示相对分子质量)：下列物质不能与 C 反应的是_(选填序号)。a金属钠 b HBrcNa 2CO3 溶液 d乙酸写

25、出 F 的结构简式 _。D 有多种同分异构体，任写其中一种能同时满足下列条件的异构体的结构简式_。a苯环上连接三种不同官能团b能发生银镜反应c能与 Br2/CCl4 发生加成反应d遇 FeCl3 溶液显示特征颜色综上分析，丙的结构简式为_。解析 本题考查有机物的结构和性质，意在考查考生的分析推断能力。(1)甲中含氧官能团为羟基。(2)根据 转化 过程，反应为甲与 HCl 的加成反 应，反应为的消去反应：(3) 经 O3氧化得到 和OHCCHO，根据 A E，可以推断 A 为 OHCCHO，B 为，E 为 HOOCCH2OH，C 为 。金属钠能与 C 发生反 应， HBr 能与 C 发生取代反应

26、 ，乙酸能与 C 发生酯化反应，只有 Na2CO3溶液不与 C 发生反应。F 为 HOOCCH2OH 发生缩聚反应的产物，其结构简式为 D 为，根据其同分异构体能发生银镜反应，则含有醛基，根据能与 Br2/CCl4发生加成反应，则含有碳碳双键，根据遇 FeCl3溶液显示特征颜色，则含有酚羟基，由此可写出 D 的异构体的结构简式。丙为 发生酯化反应的产物，其结 构简式为答案 (1) 羟基12(10 分)(2011北京 )上海世博会英国馆种子圣殿，由六万多根透明的亚克力其分子式是(C 5H8O2)n杆构建而成。某同学从提供的原料库中选择一种原料 X，设计合成高分子亚克力的路线如图所示。请回答。(1

27、)原料 X 是_(选填序号字母)。(2)的反应条件是_；的反应类型是_；D 中官能团的名称为_。(3)反应 的化学方程式是_。(4)C 有多种同分异构体，其中分子中含有 结构的共有_种。(5)某同学以丙烯为原料设计了合成中间体 D 的路线：丙烯 D，得到 D 的同时也得到了另一种有机副产物 M，请 HBr 你预测 M 可能的结构简式是_。解析 由 EF 可确定 E 为一种羧酸，从 F (C5H8O2)n可知 E、F中均含有不饱和的碳碳双键，且 E 是含有 4 个碳原子的不饱和酸，结合框图中的反应条件可知 DE 为脱水消去反 应， CD 为醛基氧化为羧基(4)C 的同分异构体中含有 结构的物质有：(5)由丙 烯合成 D 的路 线中发生的副反应为 ：