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2018年高考化学综合模拟试题(一)
1.(2015·课标全国卷Ⅰ)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。回答下列问题：
(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是________，由此可知草酸晶体分解的产物中有________。装置B的主要作用是________。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、________。装置H反应管中盛有的物质是________。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是________。
(3)设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强________。
②草酸为二元酸________。
解析：本题主要考查草酸分解产物的检验知识，意在考查考生挖掘题中信息的能力和实验探究能力。(1)结合题给装置中装的药品知，草酸晶体的分解产物中有二氧化碳气体，所以装置C中观察到有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊。通入澄清石灰水前，气体进行了冷却，由题中信息知，草酸钙难溶于水，若气体不冷却，则挥发出的草酸蒸气也会进入装置C，与澄清石灰水反应生成沉淀，会干扰CO2的检验。(2)由题给实验仪器和药品知，CO应与装置H中固体反应，可推测装置H中固体为CuO，CO还原氧化铜生成Cu和CO2气体，然后把CO2通入到D中，结合装置H和装置D中的现象可判断草酸晶体的分解产物中是否含有CO。检验CO之前应先除去CO中混有的CO2，连接顺序为A、B、F、D、G、H、D、I。(3)①向盛有碳酸氢钠的试管中加入草酸溶液，若有气泡产生，则证明草酸的酸性强于碳酸。②证明草酸为二元酸可以用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍。
答案：(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO2 冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验
(2)①F、D、G、H、D、I CuO ②H中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊
(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生
②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍
2.(2015·课标全国卷Ⅰ)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式______________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有__________________________________(写出两条)。
(2)利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是____________________(写化学式)。
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是________________________。然后再调节溶液的pH约为5，目的是____________________。
(4)“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)。
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为________________________________________________________________________。
(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程________________。
解析：本题主要考查制取硼酸的工艺流程分析，意在考查考生对化工流程图的分析能力和解答综合问题的能力。
(1)Mg2B2O5·H2O与硫酸反应得到硼酸和硫酸镁：Mg2B2O5·H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO4。结合影响反应速率的因素，提高反应速率可以适当升高温度、减小铁硼矿粉粒径或适当提高硫酸的浓度等。(2)给出的物质中只有Fe3O4有磁性，二氧化硅不溶于水，硫酸钙属于微溶物，所以“浸渣”中还有SiO2和CaSO4。(3)能与H2O2反应的是Fe2+，H2O2把Fe2+氧化成Fe3+。调节溶液pH约为5时，Fe3+和Al3+都形成沉淀，过滤除去。(4)“粗硼酸”中的杂质主要是硫酸镁。(5)NaBH4的电子式为。(6)2H3BO3B2O3+3H2O，结合铝热反应知识，可写出镁置换出B的化学方程式：B2O3+3Mg2B+3MgO。
答案：(1)Mg2B2O5·H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO4 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径
(2)Fe3O4 SiO2和CaSO4
(3)将Fe2+氧化成Fe3+ 使Fe3+与Al3+形成氢氧化物沉淀而除去
(4)(七水)硫酸镁
(5)
(6)2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO
3.(2015·课标全国卷Ⅰ)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。该反应的还原产物为________。
(2)上述浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为________。已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(3)已知反应2HI(g)===H2(g)+I2(g)的ΔH=+11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反应：
2HI(g)H2(g)+I2(g)
在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：
t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 ①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为__________。
②上述反应中，正反应速率为v正=k正x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为______(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1，在t=40 min时，v正=______min-1。
③由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用如图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________(填字母)。
解析：本题以碘及其化合物为背景考查氧化还原反应、溶度积、反应热、化学平衡等知识，意在考查考生综合运用所学知识解决问题的能力。(1)浓缩液中的碘元素为-1价，碘单质中的碘元素为0价，说明加入了氧化剂，MnO2作氧化剂，化合价降低，所以还原产物为MnSO4。(2)当AgCl开始沉淀时，AgI已沉淀，由Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)、Ksp(AgI)=c(Ag+)c(I-)得，=，则==4.7×10-7。(3)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂需吸收能量x kJ，则2x-436-151=11，解得x=299。(4)①设开始加入的HI为x mol，达平衡时转化的HI为a mol，则
2HI(g)H2(g) + I2(g)
开始/mol x 0 0
转化/mol a
平衡/mol x-a
所以=0.784，得a=0.216x，K==;②达平衡时，v正=v逆，k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2)，k逆==k正/K。v正=k正x2(HI)，在40 min时，x(HI)=0.85，所以v正=0.002 7 min-1×0.85×0.85=1.95×10-3min-1。③升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡正向移动，HI的物质的量分数减小，H2的物质的量分数增大，分析题图，反应重新达到平衡时，相应的点分别是A、E。
答案：(1)MnSO4(或Mn2+) (2)4.7×10-7 (3)299
(4)① ②k正/K 1.95×10-3③A、E
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