高考湖南卷理综化学试题含答案解析word版Word格式.docx

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目的

分离方法

原理

A.

分离溶于水的碘

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

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：

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

合成反应：

在a中加入20g环乙醇和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乙烯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）本实验所得到的环乙烯产率是______________（填正确答案标号）。

A．41%B．50%C．61%D．70%

27．（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+xLi++xe-=LixC6。

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）。

（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-xCoO2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）。

28.（15分）二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新能源。

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·

水煤气变换反应:

（iii）CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H3=-41.1kJ·

二甲醚合成反应：

（iv）2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H4=-24.5kJ·

（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）有研究者在催化剂厂含（Cu一Zn一Al一O和A12O3）、压强为5.OMPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如右图所示。

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，其能量密度高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___________个电子的电量；

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，1kW·

h=3.6×

106J）。

36.【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，用0.0500mol.L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，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。

37．[化学—选修3:

物质结构与性质]（15分）

硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。

回答下列问题:

（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号，该能层具有的原子轨道数为、电子数为。

（2）硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。

（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献个原子。

（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。

工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为。

（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实:

1硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是

2SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是

（6）在硅酸盐中，Si44-四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。

图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为。

Si与O的原子数之比为化学式为

38．[化学—选修5:

有机化学荃础]（15分）

查尔酮类化合物G是黄酮类药物的主要合成中间体，其中一种合成路线如下:

已知以下信息:

①芳香烃A的相对分子质量在100-110之间，ImolA充分燃烧可生成72g水。

②C不能发生银镜反应。

③D能发生银镜反应、可溶于饱和Na2CO3溶液、核磁共振氢谱显示其有4种氢。

④

一定条件

⑤

RCOCH3+R′CHORCOCH=CHR′

（1）A的化学名称为____________。

（2）由B生成C的化学方程式为____________________。

（3）E的分子式为________________，由E生成F的反应类型为________。

（4）G的结构简式为____________________。

（5）D的芳香同分异构体H既能发生银镜反应，又能发生水解反应，H在酸催化下发生水解反应的化学方程式为。

（6）F的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有_______种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为2：

2：

1：

1的为________________（写结构简式）。

7解析：

侯氏制碱法反应原理及方程式：

NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O

因为碳酸氢钠的溶解度较小，所以碳酸氢钠析出。

所以A选项正确；

氨气可以与浓盐酸反应生成白烟，B选项正确；

碘是人体必需微量元素，一般通过吃含碘食物或碘盐（含KIO3）等补充，高碘酸是一种氧化性和酸性都很强的酸，具有强烈刺激和腐蚀性，所以C错误；

黑火药是我国古代的四大发明之一，由硫黄、硝石（主要成分硝酸钾）、木炭混合制成，黑火药着火时，主要发生如下化学反应：

2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，硝酸钾分解放出的氧气，使木炭和硫磺剧烈燃烧，瞬间产生大量的热和氮气、二氧化碳等气体，由于体积急剧膨胀，发生爆炸，D选项正确。

答案为C。

8解析：

碳原子10个，两个不饱和度，所以氢原子有22-4=18个，所以A选项正确；

化合物中有双键，能与溴发生加成反应，使溴水褪色，也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使其褪色，故B、C选项错误；

化合物中有羟基及甲基，能发生取代，故D选项错误。

答案为A。

9解析：

根据短周期元素和W2-、Z2-离子所带电荷，可推知W为O，Z为S，

进而推知X为Na，Y为Al。

O2-在水溶液中以OH-离子存在，会抑制水的电离，使水的电离平衡向左移动；

H2S是弱酸，S2-结合水电离出的H+，使水的电离平衡向右移动；

Al（OH）3是弱碱，Al3+结合水电离出的OH-，使水的电离平衡向右移动；

Na+不影响水的电离平衡，故A、B、D错误。

10解析：

本题是原电池原理的具体应用，应从构成原电池的三个条件上去思考问题。

铝比银活泼，应作负极，电极反应式为Al-3e-

Al3+；

银为正极，Ag2S得电子变成Ag，所以黑色褪去，电极方程式为Ag2S+2e-=2Ag+S2-；

溶液中Al3+向正极移动，S2-向负极移动，它们在移动过程中发生相互促进的水解反应：

2Al3++3S2-+6H2O

2Al（OH）3+3H2S，总的反应式是：

2Al+3Ag2S+6H2O

6Ag+2Al（OH）3+3H2S↑。

处理过程中Ag2S变成Ag质量变轻。

所以A、C、D选项错误。

答案为B。

11解析：

有关Ksp计算。

当溶液中某难溶物离子积Qc大于其Ksp时，就会析出。

当析出AgCl时，c（Ag+）最小为：

；

当析出AgBr时，c（Ag+）最小为：

当析出Ag2CrO4时，c（Ag+）最小为：

因为7.7×

10-11<

1.56×

10-8<

9.0×

10-8，所以Br-、Cl-、CrO42-依次析出。

12解析：

根据题意，分子式为C5H10O2的有机物是酯类，有甲酸丁酯（4种，因为甲酸只有一种，丁基有4种即丁醇有4种）、乙酸丙酯（2种，因为丙基2种）、丙酸乙酯（1种）、丁酸甲酯（2种），共九种酯类同分异构体。

它们酸性条件下水解酸有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸（2种），共5种；

醇有甲醇、乙醇、丙醇（2种）、丁醇（4种），共8种，可形成5×

8=40种酯。

答案为D。

注意：

题目问这些酸和醇重新组合形成的酯，可理解为应该减去原来的酯9种，但没有这个选项。

13解析：

乙醇与水任意比例互溶，所以A选项错误；

乙酸乙酯能溶解于乙醇，所以B选项错误；

KNO3的溶解度随温度升高而变化很大，NaCl的溶解度随温度升高而变化不大，因此除去KNO3固体中混杂的NaCl,应该让KNO3析出，采用冷却重结晶的方法。

所以C选项错误。

26解析和答案：

（1）直形冷凝管

（2）防止爆沸，B

（3）因为醇在发生消去反应时易分子间脱水成醚。

（4）检查是否漏水（查漏），上口倒出。

因为环己烯密度为0.8102g·

cm-3小于水的密度。

（5）干燥（除去水和醇）

（6）选CD。

蒸馏所需仪器有：

酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、带石棉网的铁架台、直形冷凝管、接引管（尾接管）、接收器（如锥形瓶、磨口小烧瓶）等。

（7）理论产量20×

=20×

=16.4g，所以产率为10÷

16.4×

100%≈61%，选C。

27解析和答案：

（1）根据化合价代数和为零可算出LiCoO2中，Co元素的化合价为+3价

（2）根据工艺流程中有Al（OH）3固体和题干中的铝箔，易推知是铝与NaOH溶液反应，

所以离子方程式为：

2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑

（3）根据工艺流程中有Li2SO4溶液、CoSO4（Co+2价）溶液，所以加H2SO4、H2O2酸浸的过程中发生氧化还原反应有2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O，因为反应是温度80℃，还会发生双氧水制氧气的反应：

2H2O2

O2↑+2H2O；

用盐酸酸浸，由于盐酸容易被氧化成Cl2，污染环境，或污染更大。

（4）2CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+（NH4）2SO4+H2O+CO2↑

（5）充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6,可知放电时是Li1-xCoO2转化为LiCoO2。

所以方程式为Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C

（6）放电时，LixC6在负极失电子变Li+，经电解质移向正极，并进入正极材料LiCoO2中。

流程工艺中回收的金属化合物有Al（OH）3、Li2SO4、CoCO3。

答案：

（1）+3价

（2）2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑

（3）2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O，2H2O2

盐酸容易被氧化成Cl2，污染环境

（5）Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C

（6）放电时Li+移向正极；

Al（OH）3、Li2SO4、CoCO3

28解析和答案：

（1）Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3

2Al（OH）3

Al2O3+3H2O

（2）二甲醚合成反应（ⅳ）消耗甲醇，使甲醇合成反应（ⅰ）平衡右移，CO的转化率增大。

二甲醚合成反应（ⅳ）生成的水，通过水煤气变换反应（ⅲ）消耗部分CO。

（3）（ⅰ）×

2+（ⅳ）可得方程式2CO（g）+4H2（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g），所以其△H=-90.1×

2+（-24.5）=-204.7kJ·

mol-1,所以热化学方程式为：

2CO（g）+4H2（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-204.7kJ·

也可以用（ⅱ）×

2+（ⅲ）×

2+（ⅳ）求；

该反应正反应为气体分子数减少的反应，压强增大，平衡右移，反应物转化率增加，产物产率增加；

增大压强，使反应物浓度增加，则反应速率增大。

（4）反应放热，温度升高，平衡左移。

（5）根据一个二甲醚分子充分燃烧消耗3个O2分子，可知一个二甲醚分子发生电化学反应时失去12电子，根据质量守恒、电子守恒和酸性介质可得负极反应为CH3OCH3-12e—+3H2O=2CO2+12H+。

1mol电子的电量1.6021892×

10-19C×

6.022×

1023≈96500C

电能E=UIt=Uq

÷

3.6×

105≈8.39W·

kg-1

（1）Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO32Al（OH）3

（3）2CO（g）+4H2（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-204.7kJ·

（5）CH3OCH3-12e—+3H2O=2CO2+12H+12

36答案

37答案

38解析和答案：

72÷

18=4，可知一个A分子有8个H原子，（110-8）÷

12=8…6，所以一个A中有8个C原子，所以A的分子式为C8H8，有（18-8）÷

2=5个不饱和度，所以A结构中还有一个碳碳双键，所以A的名称为苯乙烯。

A→B为加成反应，B为醇，B→C为醇的催化氧化，C不能发生银镜反应，则C为酮，B为仲醇，A、B、C的结构简式分别为

、

；

D（C7H6O2）能发生银镜反应，可溶于饱和Na2CO3溶液，核磁共振氢谱显示其有4种氢（苯环上对二取代，或苯环上一取代），结合信息

④和反应条件，可推知D的结构简式为

，根据信息⑤可知G的结构简式为

D的芳香同分异构体H既能发生银镜反应，又能发生水解反应，说明H是酯，即甲酸苯酚酯；

F的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应，则其结构中有醛基和酚羟基。

分两种情况：

苯环上有—CH2CHO和—OH,有三种情况，苯环上有—CH3、—CHO和—OH，有10种情况，共13种。

参考答案：

（1）苯乙烯

（2）2

+O2

2

+2H2O

（3）C7H5O2Na,取代反应（4）

（5）

（6）13