发布时间 : 星期六 文章2016年普通高等学校招生全国统一考试理综之化学考试说明更新完毕开始阅读
（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)。
【参考答案】（1）+3；（2）2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑
（4）CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑ （5）Li1-xCoO2+ LixC6= LiCoO2+6C
（6）Li+从负极脱出，经电解液向正极移动并进入正极材料中；Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4
（2013年全国I·T27）
【说明】本题紧密联系生活实际，以锂离子电池正极材料的再生利用工艺为背景，考查内容涉及常见金属元素、非金属元素及其化合物的性质与应用，化学反应方程式、离子反应方程式与电极反应的书写，氧化还原反应的本质与配平，常见化学电源的种类及其工作原理，常见元素的化合价及根据化学式判断化合价，反应条件对产物的控制与影响，离子反应概念、质量守恒定律的含义。
例24 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=－49.0k·mol-1 水煤气变换反应:
(iii) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H3=－41.1kJ·mol-1 二甲醚合成反应：
(iv)2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O(g) △H4=－24.5kJ·mol-1 回答下列问题：
（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____________________________________________________。
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（4）有研究者在催化剂（含Cu、Zn、Al、O和A12O3)、压强为5.0MPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。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(5.93 kW·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__________________________________，1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1.20 V,能量密度E=_____________________________(列式计算。能盘密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6x106J)。
【参考答案】
（1）Al2O3（铝土矿）+2NaOH+3H2O＝2NaAl(OH)4；
NaAl(OH)4+CO2＝NaHCO3+Al(OH)3↓； 2Al(OH)3
△ Al2O3＋3H2O
(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应(i)平衡向右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应(iii)消耗部分CO。
（3）2CO(g)+4H2(g)＝CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.7kJ/mol；该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。 （4）反应放热，温度升高，平衡左移
（5）CH3OCH3－12e＋3H2O＝2CO2＋12H；12
1.20V?1000g?12?96500C/mol46g/mol?（3.6?106J?kW?1?h－1）＝8.39kW?h?kg－11kg。
－
＋
（2013年全国I·T28）
【说明】本题以合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚反应的实际工业生产为情境，考查了现行中学化学课程中一些基本物质的制备反应，除涵盖熟练应用盖斯
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定律进行相关热化学方程式的运算外，还要求考生能够正确理解相关化学反应之间的相互关系以及影响，并且根据实验数据关系图运用化学基本原理来正确分析和判断温度、压强等变化因素对反应速率及平衡的影响。试题一方面强调加强化学基本原理的学习、理解和灵活运用，体现了对化学学科内基础整合的基调。另一方面适当涉及物理等级其他学科的基本知识和原理在化学中的应用，充分体现了高考设置理科综合试题科目的宗旨。
例25 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0.0500 mol . L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00 mL, 反应的离子方程式________________________________;列式计算该成品的纯度__________。 【参考答案】
（1）CO+NaOH HCOONa HCOONa Na2C2O4+H2↑
（2）氢氧化钠溶液，CaC2O4 H2C2O4溶液 H2SO4溶液，CaSO4 （3）分别循环利用氢氧化钠和硫酸来降低成本，减小污染 （4）Na2SO4
（5）5H2C2O4+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；94.5%
（2013年全国I·T36）
【说明】本题通过水合草酸的制备工艺，把基本化学反应、化合物性质、工艺流程中相关化学原理以及产品的最终分析和鉴定等设计成问题，考查考生根据流程图，对一个未接触过的化合物制备过程。该题侧重考查对学生的应用能力，而非仅仅对书本知识的考查，体现了化学与技术模块的特色。
例26 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27
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
② SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 (6)在硅酸盐中，SiO44+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
【参考答案】 （1）M 9 4 （2）二氧化硅 （3）共价键 3
（4）Mg2Si + 4NH4Cl = SiH4 + 4NH3 + 2MgCl2
（5）①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。
②C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键。 （6）sp3 1∶3 [SiO3] n 2n- (或SiO32-)
【说明】本题主要考查了IVA族的主要元素硅（Si）、碳（C）等及其化合物的一些重要化学性质、反应和应用。要求考生根据有关元素在周期表中的位置，正确书写其原子核外电子排布式，了解核外电子能层、原子轨道等概念，并且熟练掌握化合物中有关成键原子的轨道杂化形式、分子构型、晶体结构及其性质，掌握化学键键能对于化合物稳定的影响等等。考查的内容包含了选修模块“物质结构与性质”中最基本和最重要的内容，特别是要求考生能够根据物质的分子结构对其相关的性质给予合理解释，充分体现了化学的核心内涵，以及化学学科课程改革设置“物质结构与性质”选修模块的宗旨
例27 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:
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