2011年长春市普通高中教师说题竞赛
化学说题题目
1.（2011年新课程全国卷27题）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l )的燃烧热△H分别为-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题：
(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
(3)在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T1、T2均大于300℃）；下列说法正确的是________（填序号）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平 均速率为v(CH3OH)=
nAtAmol·L·min
-1-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 ③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
n(H2)n(CH3OH)增大
(4)在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为 ；
(5)在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为 、正极的反应式为 。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）
答案:
(1)2858
?1
(2)CH3OH(I)+O2(g)=CO(g)+2 H2O (1) ?H= ?443.5kJ?mol (3) ③④ (4) 1?
?2
32(5) CH3OH+H2O=CO2+6H++6e?
O2+6H++6e?=3 H2O 96.6%
2.（2011年新课程全国卷28题）（15分）
氢化钙固体登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组长拟选用如下装置制备氢化钙
请回答下列问题：
(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为 (填仪器接口的字母编号) (2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞 （请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。
A.加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度 C.关闭分液漏斗活塞 D.停止加热，充分冷却
(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此断，上述实验确有CaH2生成。
① 写出CaH2与水反应的化学方程式 ___________________ ②该同学的判断不正确，原因是
(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的
现象
(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是____________。
答案：
(1) i?e f?d c?j k(或j)?a (2)B A D C (3) ①CaH2+2 H2O=Ca(OH)2+2H2? ②金属钙与水反应也有类似现象
(4)取适量氢化钙，在加热条件下与干燥的氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色。(注其他合理答案给分)
(5)氢化钙是固体，携带方便
3. （2011年新课程全国卷37题）[化学——选修3：物质结构与性质]
氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BP3和BN，如下图所示：
请回答下列问题：
(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是
(2)基态B原子的电子排布式为_________；B和N相比，电负性较大的是_________，BN中B元素的化合价为_________；
(3)在BF3分子中，F—B—F的建角是_______，B原子的杂化轨道类型为_______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4的立体结构为_______；
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为________；
(5)六方氢化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有_____个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是_______g·cm?3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。 答案：
(1)B2O3+3CaF2+3H2SO4 ? 2BF3+3CaSO4+3H2O B2O3+2NH3高温2BN+3H2O
－
(2) 1s22s22p1 N +3 (3) 120? sp2 正四面体 (4)共价键(极性共价键) 分子间力 (5)4 4
25?4(361.5?10?10)?NA3
4.（2011年新课程全国卷38题） [化学—选修5：有机化学基础]（15分） 香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：
以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线（部分反应条件及副产物已略去）
已知以下信息：
①A中有五种不同化学环境的氢 ②B可与FeCl3溶液发生显色反应 ③同一个碳原子上连有连个羧基通常不稳定，易脱水形成羧基。 请回答下列问题：
(1)香豆素的分子式为_______；
(2)由甲苯生成A的反应类型为___________；A的化学名称为__________
(3)由B生成C的化学反应方程式为 ； (4)B的同分异构体中含有苯环的还有______种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有_______种；
(5)D的同分异构体中含有苯环的还有______中，其中： ① 既能发生银境反应，又能发生水解反应的是 （写结构简式） ② 能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是 (写结构简式) 答案：
(1)C9H6O2
(2)取代反应 2—氯甲苯(邻氯甲苯) (3)
(4) 4 2
(5) 4
5.（2011年四川卷26题）（15分）
甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族，丙、丁、戊处于同一周期，戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；戊的单质与X反应能生成乙的单质，同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1 mol/L的Y溶液pH＞1；丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L，也能与Z的水溶液反应生成盐；丙、戊可组成化合物M。
请回答下列问题：
(1) 戊离子的结构示意图为_________________。 (2) 写出乙的单质的电子式：_________________。
(3) 戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2∶4，反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为__________。
(4) 写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式：___________________________________。
(5) 按右图电解M的饱和溶液，写出该电解池中发生反应的总反应方程式：_____________________________________。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到的现象是__________________________。
答案：(1) 2 8 8 （2分） (2) ∶N ‥‥+17‥ N∶（2分） (3) 2∶3（3分）
(4) H+＋AlO－2＋H2O＝Al(OH)3↓（3分）
(5) NaCl＋H2O==== NaClO＋H2↑（3分） 先变红后褪色（2分）
电解
6.（2011年全国I卷27题）(15分)
上图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知：
①反应C+G→B+H能放出大量的热，该反应层应用于铁轨的焊接；
点燃
②I是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：2E+I=2F+D，F中的E元素的质量分数为60%。回答问题：
（1）①中反应的化学方程式为____________________________________________； （2）化合物Ⅰ的电子式为________________，它的空间构型是_________；
（3）1.6g G溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量（写出离子方程式和计算过程）； （4）C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为___________________________，反应后溶液与过量化合物Ⅰ反应的离子方程式为_______________________________； （5）E在I中燃烧观察到的现象是__________________________。 答案：
（1）2Al+Fe2O3====2Fe+Al2O3
（2） 直线型
+3+3+2+2+
（3）Fe2O3+6H=2Fe+3H2O 2Fe+Cu=2Fe+Cu n(Cu)=n(Fe2O3)=
1.6g160g/mol高温
=0.010mol 铜粉的质量=64g·mol-1╳0.010mol=0.64g
（4）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- （5）镁条剧烈燃烧，生成白成粉末，反应器内壁附有黑色的碳。
7.（2011年天津卷26）（14分）图中X、Y、Z为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）。其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。
回答下列问题：
⑴组成单质Y的元素在周期表中的位置是 ；M中存在的化学键类型为 ；R的化学式是 。
⑵一定条件下，Z与H2反应转化为ZH4。ZH4的电子式为 。
⑶已知A与1mol Al反应转化为X时（所有物质均为固体），放出akJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
⑷写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式： 。 ⑸向含4mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量，假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(X2+)随n(X)变化的示意图，并标出n(X2+)的最大值。
答案：⑴第二周期第VIA族 离子键、共价键 H2SiO3(或H4SiO4) ⑵⑶8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) △H=-8a kJ/mol
⑷3Fe3O4+28H＋+NO3－
9Fe3＋+NO↑+14H2O ⑸
8．（2010年新课程吉林卷28）（14分）
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
（1）上述实验中发生反应的化学方程式有 ； （2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ；
（3）实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4中溶液，可与实验中
CuSO4溶液起相似作用的是 ；
（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措旌有 （答两种）； （5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 4mol/L H2SO4/mL 饱和CuSO4溶液/mL H2O/mL
①请完成此实验设计，其中：V1= ，V6= ，V9= ；
②反应一段时间后，实验A中的金属呈 色，实验E中的金属呈 色； ③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。 答案：
(1) Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu Zn+H2SO4==ZnSO4+H2?
(2)CuSO4与Zn反应产生的铜与Zn形成微电池，加快了氢气产生的速度
(3)Ag2SO4
30 0 V7 V1 0.5 V8 V2 2.5 V9 V3 5 V10 V4 V6 10 V5 20 0 A B C D E F (4)升高反应温度，适当增加硫酸的浓度，增加锌粒的表面积(答两个) (5)①V1=30 V2=60 V3=17.5 ②灰黑色，暗红色
③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质铜会沉积在Zn的表面降低了Zn与溶液接触的表面
9．（16分）铁及其化合物在日常生活应用广泛，请根据下列实验回答问题： （1）钢铁的腐蚀
钢铁在潮湿的空气中被腐蚀的负极反应式为： ；将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡后，放入如下图所示装置中，下列叙述正确的是
A．过一段时间，乙试管中的导管内水柱上升 B．甲试管中铁钉发生了化学腐蚀
C．铁钉在该装置中被腐蚀的情况随时间的延长而加快
（2）生铁中含有一种铁碳化合物X（ Fe3C）。 X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁
性的固体Y，将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是： ；X与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式 。
（3）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是 ，操作Ⅱ的名称是 ； ②Na2CO3溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示） ； ③请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式：Fe+ HCO3 FeCO3↓+ + H2O ④写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式 ； 答案：
（1）Fe -2e－ = Fe2+ （2分） A（2分）
（2）Fe2+ Fe3+ H+ （2分）；（Fe2+ 、 Fe3+ 各1分， 没写H+不扣分）
Fe（NO3）3 （2分）
（3）① 过滤，洗涤（每空1分，共2分，有错别字不得分））；
② CO32－ + H2O
HCO3－ + OH－ （2分） （无可逆号不得分）
2+
－
③ Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ CO2 ↑ + H2O；（2分）（配平错误扣1分）
④4FeCO3+O2高温2Fe2O3+4CO2（2分）（配平错误扣1分）
10.（2010年新课程安徽卷28）（13分）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：
[实验]制备银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解。 （1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。
a.边振荡盛有2％的AgNO3溶液的试管，边滴入2％的氨水。至最初的沉淀恰
好溶解为止
b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中
c.制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热 d.银氨溶液具有较弱的氧化性
e.在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大 [提出假设]
假设1：Fe1＋具有氧化性，能氧化Ag。
假设2：Fe（NO3）3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3能氧化Ag。 [设计实验方案，验证假设]
（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3，验证了假设1成立。请写出
＋
Fe3氧化Ag的离子方程式： 。
＋
?（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示： NO3在不
同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。 实验步骤（不要求写具体操作过程） ① ② …… [思考与交流]
（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由
?此得出结论：Fe（NO3）3溶液中的Fe3＋和NO3都氧化了Ag。
预期现象和结论 若银镜消失，假设2成立。 若银镜不消失，假设2不成立。 你是否同意丙同学的结论，并简述理由： 。 答案：
（1）ade （2）Fe3++Ag= Fe2++Ag+ （3）①将银镜在硝酸铜溶液中
（4）同意 4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe（OH）3+9Ag++3NO