1、11.(2018 年全国卷 I) 硫酸亚铁锂(LiFePO 4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:下列叙述错误的是( )A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B. 从“正极片”中可回收的金属元素有 Al、Fe、LiC. “沉淀”反应的金属离子为 Fe3+D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【解析】A、废旧电池中含有重金属,随意排放容易污染环境,因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用,A 正确;B、根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有 Al、Fe、Li,B 正确;C、得到含 Li、P、Fe 的滤液,加入碱
2、液生成氢氧化铁沉淀,因此“沉淀”反应的金属离子是 Fe3 ,C 正确;D、硫酸锂能溶于水,因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠,D 错误。【答案】D2. (2018 年全国卷 I)下列说法错误的是( )A. 蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖B. 酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质C. 植物油含不饱和脂肪酸酯,能使 Br/CCl4褪色D. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖【解析】A、果糖不能再发生水解,属于单糖,A 错误;B、酶是由活细胞产生的具有催化活性和高度选择性的蛋白质,B 正确;C、植物油属于油脂,其中含有碳碳不饱和键,因此能使 Br2/CCl4溶液褪色,C 正确;D、淀粉和纤维素均是多糖
3、,其水解的最终产物均为葡萄糖,D 正确。答案选 A。【答案】A3. (2018 年全国卷 I) 在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是( )2A. A B. B C. C D. D【解析】A、反应物均是液体,且需要加热,因此试管口要高于试管底,A 正确;【答案】D4. (2018 年全国卷 I)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A. 16.25 g FeCl3水解形成的 Fe(OH)3胶体粒子数为 0.1 NAB. 22.4 L(标准状况)氨气含有的质子数为 18NAC. 92.0 g 甘油(丙三醇)中含有羟基数为 1.0NAD. 1.0 mol CH4与 Cl2在
4、光照下反应生成的 CH3Cl 分子数为 1.0NA【解析】A、16.25g 氯化铁的物质的量是 16.25g162.5g/mol0.1mol,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的 Fe(OH)3胶体粒子数小于 0.1 NA,A 错误;B、标准状况下 22.4L 氩气的物质的量是 1mol,氩气是一个 Ar 原子组成的单质,其中含有的质子数是 18 NA,B 正确;C、1 分子丙三醇含有 3 个羟基,92.0g 丙三醇的物质的量是1mol,其中含有羟基数是 3 NA,C 错误;D、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的 CH3Cl 分子数小于 1.0 NA,
5、D 错误。【答案】B5. (2018 年全国卷 I)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺 2,2戊烷( )是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( )A. 与环戊烯互为同分异构体B. 二氯代物超过两种C. 所有碳原子均处同一平面D. 生成 1 molC5H12至少需要 2 molH2【解析】A、螺 2,2戊烷的分子式为 C5H8,环戊烯的分子式也是 C5H8,结构不同,互为同分异构体,A 正确;B、分子中的 8 个氢原子完全相同,二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子,也可以是相邻碳原子上或者不相邻的碳原子上,因此其二氯代物超过两种,B 正确;C、由于分子中 4 个碳原子均
6、是饱和碳原子,而与饱和碳原子相连的 4 个原子一定构成四面体,所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上,C 错误;D、戊烷比螺 2,2戊烷多 4 个氢原子,所以生成 1 molC5H12至少需要 2 molH2,D 正确。【答案】C6. (2018 年全国卷 I) 主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加,且均不大于 20。W、X、Z 最外层电子数之和为310;W 与 Y 同族;W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是( )A. 常温常压下 X 的单质为气态B. Z 的氢化物为离子化合物C. Y 和 Z 形成的化合物的水溶液呈碱性D. W 与 Y 具有
7、相同的最高化合价【解析】根据以上分析可知 W、X、Y、Z 分别是 F、Na、Cl、Ca。则 A、金属钠常温常压下是固态,A 错误;B、CaH 2中含有离子键,属于离子化合物,B 正确;C、Y 与 Z 形成的化合物是氯化钠,其水溶液显中性,C 错误;D、F 是最活泼的非金属,没有正价,Cl 元素的最高价是+7 价,D 错误。答案选 B。【答案】B7. (2018 年全国卷 I) 最近我国科学家设计了一种 CO2+H2S 协同转化装置,实现对天然气中 CO2和 H2S 的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为 ZnO石墨烯(石墨烯包裹的 ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:EDTA-Fe
8、2+-e-EDTA-Fe 3+2EDTA-Fe 3+H2S2H +S+2EDTA-Fe2+该装置工作时,下列叙述错误的是( )A. 阴极的电极反应:CO 2+2H+2e-CO+H 2OB. 协同转化总反应:CO 2+H2SCO+H 2O+SC. 石墨烯上的电势比 ZnO石墨烯上的低D. 若采用 Fe3+/Fe2+取代 EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性B、根据石墨烯电极上发生的电极反应可知+即得到4H2S2e 2H +S,因此总反应式为 CO2+H2SCO+H 2O+S,B 正确;C、石墨烯电极为阳极,与电源的正极相连,因此石墨烯上的电势比 ZnO石墨烯电极上的高,C 错误;
9、D、由于铁离子、亚铁离子均易水解,所以如果采用 Fe3 /Fe2 取代 EDTA-Fe3 /EDTA-Fe2 ,溶液需要酸性,D 正确。【答案】C8. (2018 年全国卷 I)醋酸亚铬(CH 3COO)2CrH2O为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是_,仪器 a 的名称是_。(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于 c 中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开 K1、K2,关闭 K
10、3。c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为_。同时 c 中有气体产生,该气体的作用是_。(3)打开 K3,关闭 K1 和 K2。c 中亮蓝色溶液流入 d,其原因是_;d 中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是_、_、洗涤、干燥。(4)指出装置 d 可能存在的缺点_。【解析】 (1)由于醋酸亚铬易被氧化,所以需要尽可能避免与氧气接触,因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解氧;根据仪器构造可知仪器 a 是分液(或滴液)漏斗;%网(2)c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,说明 Cr3 被锌还原为 Cr2 ,反应的离子方程式为 Zn+2Cr3 Zn 2
11、+2Cr2 ;锌还能与盐酸反应生成氢气,由于装置中含有空气,能氧化 Cr2 ,所以氢气的作用是排除 c 中空气;(3)打开 K3,关闭 K1和 K2,由于锌继续与盐酸反应生成氢气,导致 c 中压强增大,所以 c 中亮蓝色溶液能流入 d 装置,与醋酸钠反应;根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于水冷水,所以为使沉淀充分析出并分离,需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。(4)由于 d 装置是敞开体系,因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。【答案】 (1). 去除水中溶解氧 (2). 分液(或滴液)漏斗 (3). Zn+2Cr 3 Zn 2 +2Cr2 (4). 排除 c中空
12、气 (5). c 中产生 H2使压强大于大气压 (6). (冰浴)冷却 (7). 过滤 (8). 敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触9. (2018 年全国卷 I)焦亚硫酸钠(Na 2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:5(1)生产 Na2S2O5,通常是由 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式_。(2)利用烟道气中的 SO2生产 Na2S2O5的工艺为:pH=4.1 时,中为_溶液(写化学式) 。工艺中加入 Na2CO3固体、并再次充入 SO2的目的是_。(3)制备 Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中 SO2碱吸收液中
13、含有 NaHSO3和 Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后,_室的 NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到 Na2S2O5。(4)Na 2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5残留量时,取 50.00 mL 葡萄酒样品,用 0.01000 molL1的碘标准液滴定至终点,消耗 10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_,该样品中 Na2S2O5的残留量为_gL 1(以 SO2计) 。【解析】 (1)亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠,根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3Na 2S2O5+H2O;(2)碳酸钠饱和溶液吸收 SO2后的溶液显酸
14、性,说明生成物是酸式盐,即中为 NaHSO3;要制备焦亚硫酸钠,需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液,因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到 NaHSO3过饱和溶液;(3)阳极发生失去电子的氧化反应,阳极区是稀硫酸,氢氧根放电,则电极反应式为 2H2O4e 4H +O2。阳极区氢离子增大,通过阳离子交换膜进入 a 室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸钠。阴极是氢离子放电,氢氧根浓度增大,与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠,所以电解后 a 室中亚硫酸氢钠的浓度增大。(4)单质碘具有氧化性,能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠,反应的方程式为 S2O52 +2I2+3H2O2SO 42 +4I +6H ;消耗碘的
15、物质的量是 0.0001mol,所以焦亚硫酸钠的残留量(以 SO2计)是 。【答案】 (1). 2NaHSO 3Na 2S2O5+H2O (2). NaHSO3 (3). 得到 NaHSO3过饱和溶液 (4). 2H2O4e 4H +O2 (5). a (6). S 2O52 +2I2+3H2O2SO 42 +4I +6H (7). 0.12810. (2018 年全国卷 I) 采用 N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题6(1)1840 年 Devil 用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到 N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为_
16、。(2)F. Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25时 N2O5(g)分解反应:其中 NO2二聚为 N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强 p 随时间 t 的变化如下表所示( t=时,N 2O4(g)完全分解):t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 p/kPa 35.8 40.3 42.5. 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1已知:2N 2O5(g)2N 2O5(g)+O2(g) H1=4.4 kJmol12NO2(g)N 2O4(g) H 2=55.3 kJmol1则反应 N2O5(g)2NO 2(g)+ O2(g)的 H =_
17、 kJmol1。研究表明,N 2O5(g)分解的反应速率 。 t=62 min 时,测得体系中 pO2=2.9 kPa,则此时的 =_ kPa, v=_kPamin1。若提高反应温度至 35,则 N2O5(g)完全分解后体系压强 p (35)_63.1 kPa(填“大于” “等于”或“小于” ) ,原因是_。25时 N2O4(g) 2NO2(g)反应的平衡常数 Kp=_kPa( Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留 1 位小数)。(3)对于反应 2N2O5(g)4NO 2(g)+O2(g),R.A.Ogg 提出如下反应历程:第一步 N 2O5 NO2+NO3 快速平衡第二步 NO 2+NO
18、3NO+NO 2+O2 慢反应第三步 NO+NO 32NO 2 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_(填标号)。A v(第一步的逆反应) v(第二步反应)B反应的中间产物只有 NO3C第二步中 NO2与 NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高【解析】 (1)氯气在反应中得到电子作氧化剂,硝酸银中只有氧元素化合价会升高,所以氧化产物是氧气,分子式为O2;7(2)已知:、2N 2O5(g)2N 2O4(g)+O2(g) H 14.4kJ/mol、2NO 2(g)N 2O4(g) H 255.3kJ/mol根据盖斯定律可知2即得到 N2O5(g)2NO 2(g)
19、+1/2O2(g) H 153.1kJ/mol;根据方程式可知氧气与消耗五氧化二氮的物质的量之比是 1:2,又因为压强之比是物质的量之比,所以消耗五氧化二氮减少的压强是 2.9kPa25.8kPa,则此时五氧化二氮的压强是 35.8kPa5.8kPa30.0kPa,因此此时反应速率v2.010 3 306.010 2 (kPamin 1 ) ;由于温度升高,容器容积不变,总压强提高,且二氧化氮二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高,所以若提高反应温度至 35,则 N2O5(g)完全分解后体系压强 p (35)大于 63.1 kPa。根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时
20、的压强是 63.1kPa,根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是 35.8kPa271.6 kPa,氧气是 35.8kPa217.9 kPa,总压强应该是 71.6 kPa+17.9 kPa89.5 kPa,平衡后压强减少了 89.5 kPa63.1kPa26.4kPa,所以根据方程式 2NO2(g) N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是 26.4kPa,二氧化氮对应的压强是 71.6 kPa26.4kPa218.8kPa,则反应的平衡常数 。(3)A、第一步反应快,所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率,A 正确;B、根据第二步和第三步可知中间产物还有 NO,B
21、错误;C、根据第二步反应生成物中有 NO2可知 NO2与 NO3的碰撞仅部分有效,C 正确;D、第三步反应快,所以第三步反应的活化能较低,D 错误。答案选 AC。【答案】 (1). O 2 (2). 53.1 (3). 30.0 (4). 6.0102 (5). 大于 (6). 温度提高,体积不变,总压强提高;NO 2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高 (7). 13.4 (8).AC11. (2018 年全国卷 I) Li 是最轻的固体金属,采用 Li 作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。回答下列问题:(1)下列 Li 原子电子排布
22、图表示的状态中,能量最低和最高的分别为_、_(填标号) 。A BC D(2)Li +与 H具有相同的电子构型, r(Li+)小于 r(H),原因是_。(3)LiAlH 4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH 4中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。LiAlH 4中,存在_(填标号) 。A离子键 B 键 C 键 D氢键8(4)Li 2O 是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的 BornHaber 循环计算得到。可知,Li 原子的第一电离能为_kJmol 1,O=O 键键能为_kJmol 1,Li 2O 晶格能为_kJmol 1。(5)Li 2O 具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶
23、胞参数为 0.4665 nm,阿伏加德罗常数的值为 NA,则 Li2O 的密度为_gcm 3(列出计算式) 。【解析】 (1)根据核外电子排布规律可知 Li 的基态核外电子排布式为 1s22s1,则 D 中能量最低;选项 C 中有 2 个电子处于 2p 能级上,能量最高;(2)由于锂的核电荷数较大,原子核对最外层电子的吸引力较大,因此 Li 半径小于 H ;(3)LiAlH 4中的阴离子是 AlH4 ,中心原子铝原子含有的价层电子对数是 4,且不存在孤对电子,所以空间构型是正四面体,中心原子的杂化轨道类型是 sp3杂化;阴阳离子间存在离子键,Al 与 H 之间还有共价单键,不存在双键和氢键,答
24、案选 AB;(4)根据示意图可知 Li 原子的第一电离能是 1040 kJ/mol2520 kJ/mol;0.5mol 氧气转化为氧原子时吸热是 249 kJ,所以 OO 键能是 249 kJ/mol2498 kJ/mol;根据晶格能的定义结合示意图可知 Li2O 的晶格能是 2908 kJ/mol;(5)根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中,共计是 8 个,根据化学式可知氧原子个数是 4 个,则 Li2O 的密度是。【答案】 (1). D (2). C (3). Li +核电荷数较大 (4). 正四面体 (5). sp 3 (6). AB (7). 520 (8). 498 (9). 2908 (
25、10). 12. (2018 年全国卷 I) 化合物 W 可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:9回答下列问题:(1)A 的化学名称为_。(2)的反应类型是_。(3)反应所需试剂,条件分别为_。(4)G 的分子式为_。(5)W 中含氧官能团的名称是_。(6)写出与 E 互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为 11)_。(7)苯乙酸苄酯( )是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线_(无机试剂任选) 。【解析】 (1)根据 A 的结构简式可知 A 是氯乙酸;(2)反应中氯原子被CN 取代,属于取代反应。(3)反应是酯化反应,所需试剂和条件分别是乙醇/浓硫酸、加热;(4)根据 G 的键线式可知其分子式为 C12H18O3;(5)根据 W 的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基;(6)属于酯类,说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为 1:1,说明氢原子分为两类,各是 6 个氢原子,因此符合条件的有机物结构简式为 或 ;(7)根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸卞酯的路线图为。10【答案】 (1). 氯乙酸 (2). 取代反应 (3). 乙醇/浓硫酸、加热 (4). C 12H18O3 (5). 羟基、醚键 (6). 、 (7).