2015年北京市高考化学试卷（含解析版）.pdf

第 1 页（共 26 页）2015 年北京市高考化学试卷年北京市高考化学试卷 一、选择题一、选择题 1下列我国古代的技术应用中，其工作原理不涉及化学反应的是（）A火药使用 B粮食酿酒 C转轮排字 D铁的冶炼 AA BB CC DD 2下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（）A酸性：H2SO4H3PO4 B非金属性：ClBr C碱性：NaOHMg（OH）2 D热稳定性：Na2CO3NaHCO3 3下列关于自然界中氮循环（如图）的说法不正确的是（）A氮元素均被氧化 B工业合成氨属于人工固氮 C含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 4最新报道：科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：第 2 页（共 26 页）下列说法正确的是（）ACO 和 O 生成 CO2是吸热反应 B在该过程中，CO 断键形成 C 和 O CCO 和 O 生成了具有极性共价键的 CO2 D状态状态表示 CO 与 O2反应的过程 5合成导电高分子材料 PPV 的反应：下列说法正确的是（）A合成 PPV 的反应为加聚反应 BPPV 与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C和苯乙烯互为同系物 D通过质谱法测定 PPV 的平均相对分子质量，可得其聚合度 6某消毒液的主要成分为 NaClO，还含有一定量的 NaOH下列用来解释事实的方程式中，不合理的是（已知：饱和 NaClO 溶液的 pH 约为 11）（）A该消毒液可用 NaOH 溶液吸收 Cl2制备：Cl2+2OHClO+Cl+H2O B该消毒液的 pH 约为 12：ClO+H2OHClO+OH C该消毒液与洁厕灵（主要成分为 HCl）混用，产生有毒 Cl2：2H+Cl+ClOCl2+H2O D该消毒液加白醋生成 HClO，可增强漂白作用：CH3COOH+ClOHClO+CH3COO 7在通风橱中进行下列实验：第 3 页（共 26 页）步骤 现象 Fe 表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色 Fe 表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止 Fe、Cu 接触后，其表面均产生红棕色气泡 下列说法不正确的是（）A中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NO+O22NO2 B中的现象说明 Fe 表面形成致密的氧化层，阻止 Fe 进一步反应 C对此、中现象，说明稀 HNO3的氧化性强于浓 HNO3 D针对中现象，在 Fe、Cu 之间连接电流计，可判断 Fe 是否被氧化 二、解答题二、解答题 8“张烯炔环异构化反应”被Name Reactions收录，该反应可高效构筑五元环状化合物：（R、R、R表示氢、烷基或芳基）合成五元环有机化合物 J 的路线如下：已知：（1）A 属于炔烃，其结构简式是 （2）B 由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量是 30B 的结构简式是 第 4 页（共 26 页）（3）C、D 含有与 B 相同的官能团，C 是芳香族化合物E 中含有的官能团是 （4）F 与试剂 a 反应生成 G 的化学方程式是 ；试剂 b 是 （5）M 和 N 均为不饱和醇M 的结构简式是 （6）N 为 顺 式 结 构，写 出 N 和 H 生 成 I（顺 式 结 构）的 化 学 方 程式：9氢能是一种极具发展潜力的清洁能源以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法其反应过程如图 1 所示：（1）反应的化学方程式是 反应得到的产物用 I2进行分离该产物的溶液在过量 I2的存在下会分成两层含低浓度 I2的 H2SO4层和含高浓度 I2的 HI 层（2）根据上述事实，下列说法正确的是 （选填序号）a两层溶液的密度存在差异 b加 I2前，H2SO4溶液和 HI 溶液不互溶 cI2在 HI 溶液中比在 H2SO4溶液中易溶 辨别两层溶液的方法是 经检测，H2SO4层中 c（H+）：c（SO42）=2.06：1其比值大于 2 的原因是 （3）反应：2H2SO4（I）=2SO2（g）+O2+2H2O（g）H=+550kJmo11 它由两步反应组成：H2SO4（I）=SO3（g）+H2O（g），H=+177kJmo11；SO3（g）分解 L（L1，L2），X 可分别代表压强或温度图 2 表示 L 一定时，中 SO3（g）的平衡转化率随 X 的变化关系 第 5 页（共 26 页）X 代表的物理量是 判断 L1、L2的大小关系，并简述理由：10研究 CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域（1）溶于海水的 CO2主要以 4 种无机碳形式存在其中 HCO3占 95%写出CO2溶于水产生 HCO3的方程式：（2）在海洋碳循环中，通过如图所示的途径固碳 写出钙化作用的离子方程式：同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：+（CH2O）x+x18O2+xH2O（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的 95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础测量溶解无机碳，可采用如下方法：气提、吸收 CO2用 N2从酸化后的海水中吹出 CO2并用碱液吸收（装置示意图如下）将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂 滴定将吸收液吸收的无机碳转化为 NaHCO3，再用 x molL1HCl 溶液滴定，消耗 ymLHCl 溶液海水中溶解无机碳的浓度=molL1（4）利用如图所示装置从海水中提取 CO2，有利于减少环境温室气体含量 结合方程式简述提取 CO2的原理：第 6 页（共 26 页）用该装置产生的物质处理室排出的海水，合格后排回大海处理至合格的方法是 11为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3+2I2Fe2+I2”反应中 Fe3+和 Fe2+的相互转化实验如图 1 所示：图 1 图 2（1）待实验溶液颜色不再改变时，再进行实验目的是使实验的反应到达 （2）是的对比实验，目的是排除中 造成的影响（3）和的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向 Fe3+转化用化学平衡移动原理解释原因：（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测 I 中 Fe2+向 Fe3+转化的原因：外加第 7 页（共 26 页）Ag+使 c（I）降低，导致 I的还原性弱于 Fe2+用图 2 装置（a、b 均为石墨电极）进行实验验证 K 闭合时，指针向右偏转，b 作 极 当指针归零（反应达到平衡）后，向 U 型管左管中滴加 0.01mol/L AgNO3溶液产生的现象证实了其推测该现象是 （5）按照（4）的原理，该同学用图 2 装置进行实验，证实了中 Fe2+向 Fe3+转化的原因 转化的原因是 与（4）实验对比，不同的操作是 （6）实验中，还原性：IFe2；而实验中，还原性 Fe2I将（3）和（4）、（5）作对比，得出的结论是 第 8 页（共 26 页）2015 年北京市高考化学试卷年北京市高考化学试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题一、选择题 1下列我国古代的技术应用中，其工作原理不涉及化学反应的是（）A火药使用 B粮食酿酒 C转轮排字 D铁的冶炼 AA BB CC DD 【考点】1B：真题集萃；G6：金属冶炼的一般原理；IO：生活中的有机化合物菁优网版权所有【分析】化学反应的根本标志是有新物质生成，发生化学变化，题中火药使用、粮食酿酒以及铁的冶炼都发生化学变化，而转轮排字不涉及化学反应【解答】解：A火药使用涉及反应为 2KNO3+S+3C=K2S+N2+3CO2，发生化学反应，故 A 不选；B粮食酿酒为淀粉在酒曲酶的作用下生成乙醇，发生化学反应，故 B 不选；C转轮排字为印刷操作，没有涉及化学反应，故 C 选；D铁的冶炼涉及 3CO+Fe2O32Fe+3CO2，发生化学反应，故 D 不选。故选：C。【点评】本题为 2015 年北京考题，涉及化学反应与生活、生产的考查，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，有利于培养学生良好的科学素养，提高学习的积极性，难度不大 2下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（）A酸性：H2SO4H3PO4 B非金属性：ClBr 第 9 页（共 26 页）C碱性：NaOHMg（OH）2 D热稳定性：Na2CO3NaHCO3 【考点】1B：真题集萃；77：元素周期律的作用菁优网版权所有【分析】A元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强；B同主族元素从上到下非金属性依次减弱；C元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强；D碳酸氢盐易分解，碳酸盐难分解【解答】解：A元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性：SP，则酸性：H2SO4H3PO4，能用元素周期律解释，故 A 不选；B同主族元素从上到下非金属性依次减弱，则非金属性：ClBr，能用元素周期律解释，故 B 不选；C元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性：NaMg，则碱性：NaOHMg（OH）2，能用元素周期律解释，故 C 不选；D碳酸氢盐易分解，碳酸盐难分解，所以热稳定性：Na2CO3NaHCO3，不能用元素周期律解释，故 D 选。故选：D。【点评】本题考查了元素周期律的理解与应用，注意把握元素周期律的递变规律以及相关知识的积累，难度不大 3下列关于自然界中氮循环（如图）的说法不正确的是（）第 10 页（共 26 页）A氮元素均被氧化 B工业合成氨属于人工固氮 C含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 【考点】1B：真题集萃；28：氮的固定菁优网版权所有【分析】A根据 N 元素的化合价升高被氧化，N 元素的化合价降低被还原结合各反应中氮元素的化合价的变化分析；B人工固氮是人为的条件下将氮元素的单质转化为化合物的过程；C根据氮循环中物质的分类进行解答；D碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如大气中的氮气转化氮的氧化物，氧元素参与，转化为铵盐，氢元素参加【解答】解：A硝酸盐中氮元素的化合价为+5 价，被细菌分解变成大气中氮单质，氮元素由+50，属于被还原，故 A 错误；B工业合成氨是将 N2与 H2在一定条件下反应生成 NH3，属于人工固氮，故B 正确；C氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，故 C 正确；D碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，又如N2在放电条件下与 O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2+O22NO，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸（HN03）和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，氢元素参加，故 D 正确。故选：A。【点评】本题主要考查了氮以及化合物的性质，理解还原反应、人工固氮等知识点是解答的关键，题目难度不大 4最新报道：科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：第 11 页（共 26 页）下列说法正确的是（）ACO 和 O 生成 CO2是吸热反应 B在该过程中，CO 断键形成 C 和 O CCO 和 O 生成了具有极性共价键的 CO2 D状态状态表示 CO 与 O2反应的过程 【考点】1B：真题集萃；BB：反应热和焓变菁优网版权所有【分析】由图可知反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，CO 与 O 在催化剂表面形成 CO2，不存在 CO 的断键过程，以此解答该题。【解答】解：A由图可知反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，故A 错误；B由图可知不存在 CO 的断键过程，故 B 错误；CCO 与 O 在催化剂表面形成 CO2，CO2含有极性共价键，故 C 正确；D状态状态表示 CO 与 O 反应的过程，而不是与氧气反应，故 D 错误。故选：C。【点评】本题为 2015 年考题，侧重于化学反应原理的探究的考查，题目着重于考查学生的分析能力和自学能力，注意把握题给信息，难度不大。5合成导电高分子材料 PPV 的反应：下列说法正确的是（）A合成 PPV 的反应为加聚反应 第 12 页（共 26 页）BPPV 与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C和苯乙烯互为同系物 D通过质谱法测定 PPV 的平均相对分子质量，可得其聚合度 【考点】L1：有机高分子化合物的结构和性质菁优网版权所有【分析】A缩聚反应，是一类有机化学反应，是具有两个或两个以上官能团的单体，相互反应生成高分子化合物，同时产生有简单分子（如 H2O、HX、醇等）的化学反应；B聚苯乙烯的重复结构单元为，不含碳碳双键，而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键；C同系物所含官能团数目相同；D质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量【解答】解：A合成 PPV 通过缩聚反应生成，同时有小分子物质 HI 生成，不属于加聚反应，故 A 错误；B聚苯乙烯的重复结构单元为，不含碳碳双键，而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键，所以不相同，故 B 错误；C有两个碳碳双键，而苯乙烯有一个碳碳双键，结构不同，二者不是同系物，故 C 错误；D质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量，质谱图中数值最大的即是该分子的相对分子质量，故 D 正确。故选：D。【点评】本题主要考查聚合反应原理、有机物结构与性质，题目难度不大，注意明确聚合反应原理，选项 B 为易错点，找准链节是解题的关键 第 13 页（共 26 页）6某消毒液的主要成分为 NaClO，还含有一定量的 NaOH下列用来解释事实的方程式中，不合理的是（已知：饱和 NaClO 溶液的 pH 约为 11）（）A该消毒液可用 NaOH 溶液吸收 Cl2制备：Cl2+2OHClO+Cl+H2O B该消毒液的 pH 约为 12：ClO+H2OHClO+OH C该消毒液与洁厕灵（主要成分为 HCl）混用，产生有毒 Cl2：2H+Cl+ClOCl2+H2O D该消毒液加白醋生成 HClO，可增强漂白作用：CH3COOH+ClOHClO+CH3COO 【考点】49：离子方程式的书写菁优网版权所有【专题】522：卤族元素【分析】某消毒液的主要成分为 NaClO，还含有一定量的 NaOH，应为氯气和氢氧化钠反应生成，为 84 消毒液，含有 NaClO，可在酸性条件下与氯离子发生氧化还原反应生成氯气，以此解答该题【解答】解：A消毒液的主要成分为 NaClO，还含有一定量的 NaOH，应为氯气和氢氧化钠反应生成，故 A 正确；B饱和 NaClO 溶液的 pH 约为 11，而消毒液的 pH 约为 12，因此溶液的 pH主要不是由 ClO的水解造成的，氢氧化钠过量，为溶液呈碱性的主要原因，故 B 错误；C在酸性条件下与氯离子发生氧化还原反应生成氯气，发生 2H+Cl+ClOCl2+H2O，故 C 正确；D由于 HClO 酸性较弱，则 NaClO 可与醋酸反应生成 HClO，漂白性增强，故D 正确。故选：B。【点评】本题为 2015 年北京考题，以氯气为载体综合考查元素化合物知识，侧重于化学与生活、生产的考查，有利于培养学生良好的科学素养，提高学习的积极性，难度不大 7在通风橱中进行下列实验：第 14 页（共 26 页）步骤 现象 Fe 表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色 Fe 表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止 Fe、Cu 接触后，其表面均产生红棕色气泡 下列说法不正确的是（）A中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NO+O22NO2 B中的现象说明 Fe 表面形成致密的氧化层，阻止 Fe 进一步反应 C对此、中现象，说明稀 HNO3的氧化性强于浓 HNO3 D针对中现象，在 Fe、Cu 之间连接电流计，可判断 Fe 是否被氧化 【考点】1B：真题集萃；B1：氧化还原反应；EG：硝酸的化学性质菁优网版权所有【分析】A硝酸具有强氧化性，与 Fe 反应生成 NO，NO 遇空气变为二氧化氮；B浓硝酸具有强氧化性，Fe 表面形成致密的氧化层，发生钝化现象；C对比 I、的现象，Fe 与稀硝酸反应生成 NO，而 Fe 与浓硝酸反应生成二氧化氮且迅速被钝化，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸；D根据中现象，说明构成原电池，在 Fe、Cu 之间连接电流计，通过电流计指针偏转，可以判断原电池的正负极【解答】解：A稀硝酸具有酸性与强氧化性，与 Fe 反应生成 NO，NO 遇空气变为二氧化氮，中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NO+O22NO2，故 A 正确；B的现象是因为铁发生了钝化，Fe 表面形成致密的氧化层，阻止 Fe 进一步反应，故 B 正确；C对比 I、的现象，Fe 与稀硝酸反应生成 NO，而 Fe 与浓硝酸反应生成二氧化氮且迅速被钝化，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，故 C 错误；D根据中现象，说明构成原电池，在 Fe、Cu 之间连接电流计，通过电流计第 15 页（共 26 页）指针偏转，可以判断原电池的正负极，进而判断 Fe 是否被氧化，故 D 正确，故选：C。【点评】本题考查硝酸的化学性质、原电池原理，难度不大，侧重考查学生分析解决问题的能力 二、解答题二、解答题 8“张烯炔环异构化反应”被Name Reactions收录，该反应可高效构筑五元环状化合物：（R、R、R表示氢、烷基或芳基）合成五元环有机化合物 J 的路线如下：已知：（1）A 属于炔烃，其结构简式是CH3CCH（2）B 由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量是 30B 的结构简式是HCHO（3）C、D 含有与 B 相同的官能团，C 是芳香族化合物E 中含有的官能团是碳碳双键、醛基（4）F 与试剂a 反应生成G 的化学方程式是；试 剂 b 是 NaOH、醇溶液 第 16 页（共 26 页）（5）M 和 N 均为不饱和醇M 的结构简式是CH3CCCH2OH（6）N 为顺式结构，写出 N 和 H 生成 I（顺式结构）的化学方程式：【考点】1B：真题集萃；HB：有机物的推断菁优网版权所有【分析】由合成流程可知，A 为炔烃，结构为 CH3CCH，B 由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量是 30，B 为 HCHO，A 与 B 发生加成反应生成M 为 CH3CCCH2OH，M 和 N 均为不饱和醇，则 M 与氢气发生加成反应生成 N 为 CH3CH=CHCH2OH；C、D 含有与 B 相同的官能团，C 是芳香族化合物，则 C 为，D 为 CH3CHO，由信息可知生成 E 为，E 氧化生成 F 为，试剂 a 为溴水，生成 G 为，试剂 b 为 NaOH/醇溶液，G 发生消 去 反 应 生 成 H，则 H，CH3CH=CHCH2OH 与发生酯化反应生成 I，最后 I 发生“张烯炔环异构化反应”生成 J，以此来解答【解答】解：由合成流程可知，A 为炔烃，结构为 CH3CCH，B 由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量是 30，B 为 HCHO，A 与 B 发生加成反应生成 M 为 CH3CCCH2OH，M 和 N 均为不饱和醇，则 M 与氢气发生加成反应生成 N 为 CH3CH=CHCH2OH；C、D 含有与 B 相同的官能团，C 是芳香族化合物，则 C 为，D 为 CH3CHO，由信息可知生成 E 为第 17 页（共 26 页），E 氧化生成 F 为，试剂 a 为溴水，生成 G 为，试剂 b 为 NaOH/醇溶液，G 发生消去反应生成 H，则 H 为，（1）A 属于炔烃，其结构简式是 CH3CCH，故答案为：CH3CCH；（2）B 的结构简式是 HCHO，故答案为：HCHO；（3）E 为，含有的官能团是碳碳双键、醛基，故答案为：碳碳双键、醛基；（4）F 与试剂a 反应生成G 的化学方程式是；试剂b 是NaOH、醇溶液，故 答 案 为：；NaOH、醇溶液；（5）M 的结构简式是 CH3CCCH2OH，故答案为：CH3CCCH2OH；（6）N 为 顺 式 结 构，N 和 H 生 成 I（顺 式 结 构）的 化 学 方 程 式 为，故答案为：第 18 页（共 26 页）【点评】本题考查有机物的合成及推断，为高频考点，为 2015 年高考真题，把握合成流程中官能团的变化、反应条件、碳链变化推断物质为解答的关键，侧重分析与推断能力综合考查，题目难度中等 9氢能是一种极具发展潜力的清洁能源以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法其反应过程如图 1 所示：（1）反应的化学方程式是SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI 反应得到的产物用 I2进行分离该产物的溶液在过量 I2的存在下会分成两层含低浓度 I2的 H2SO4层和含高浓度 I2的 HI 层（2）根据上述事实，下列说法正确的是ac（选填序号）a两层溶液的密度存在差异 b加 I2前，H2SO4溶液和 HI 溶液不互溶 cI2在 HI 溶液中比在 H2SO4溶液中易溶 辨别两层溶液的方法是观察颜色，颜色深的为 HI 层，颜色浅的为硫酸层 经检测，H2SO4层中 c（H+）：c（SO42）=2.06：1其比值大于 2 的原因是硫酸层中含少量的 I2，I2+H2O=HI+HIO，且 HI 电离出氢离子（3）反应：2H2SO4（I）=2SO2（g）+O2+2H2O（g）H=+550kJmo11 它由两步反应组成：H2SO4（I）=SO3（g）+H2O（g），H=+177kJmo11；SO3（g）分解 L（L1，L2），X 可分别代表压强或温度图 2 表示 L 一定时，中 SO3（g）的平衡转化率随 X 的变化关系 第 19 页（共 26 页）X 代表的物理量是压强 判断 L1、L2的大小关系，并简述理由：L1L2，分解反应为吸热反应，温度高，转化率大 【考点】1B：真题集萃；BB：反应热和焓变；CB：化学平衡的影响因素；CP：化学平衡的计算菁优网版权所有【分析】（1）由图可知，反应 I 为二氧化硫与碘发生氧化还原反应生成硫酸和HI；（2）分成两层，与溶解性、密度有关；两层的颜色不同；H2SO4中 c（H+）：c（SO42）=2：1，且 HI 电离出氢离子；（3）由图可知，X 越大，转化率越低；分解反应为吸热反应，温度高，转化率大【解答】解：（1）由图可知，反应 I 为二氧化硫与碘发生氧化还原反应生成硫酸 和HI，该 反 应 为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI，故 答 案 为：SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI；（2）a两层溶液的密度存在差，才出现上下层，故 a 正确；b加 I2前，H2SO4溶液和 HI 溶液互溶，与分层无关，故 b 错误；cI2在 HI 溶液中比在 H2SO4溶液中易溶，则碘在不同溶剂中溶解性不同，类似萃取，与分层有关，故 c 正确；故答案为：ac；辨别两层溶液的方法是观察颜色，颜色深的为 HI 层，颜色浅的为硫酸层，故答案为：观察颜色，颜色深的为 HI 层，颜色浅的为硫酸层；H2SO4层中 c（H+）：c（SO42）=2.06：1其比值大于 2 的原因是硫酸层中含少量的 I2，I2+H2O=HI+HIO，且 HI 电离出氢离子，故答案为：硫酸层中含少量的 I2，I2+H2O=HI+HIO，且 HI 电离出氢离子；（3）由图可知，X 越大，转化率越低，升高温度转化率增大，则 X 表示压强，故答案为：压强；由 SO3（g）=SO2（g）+O2（g）H0，温度高，转化率大，图中等压强时第 20 页（共 26 页）L2对应的转化率大，则 L1L2，故答案为：L1L2，分解反应为吸热反应，温度高，转化率大【点评】本题考查混合物分离提纯及化学平衡等，为高频考点，把握发生的反应、平衡影响因素为解答的关键，侧重分析与应用能力的综合考查，题目难度中等 10研究 CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域（1）溶于海水的 CO2主要以 4 种无机碳形式存在其中 HCO3占 95%写出CO2溶 于 水 产 生 HCO3的 方 程 式：CO2+H2O H2CO3，H2CO3H+HCO3（2）在海洋碳循环中，通过如图所示的途径固碳 写出钙化作用的离子方程式：2HCO3+Ca2+=CaCO3+CO2+H2O 同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：xCO2+2xH218O（CH2O）x+x18O2+xH2O（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的 95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础测量溶解无机碳，可采用如下方法：气提、吸收 CO2用 N2从酸化后的海水中吹出 CO2并用碱液吸收（装置示意图如下）将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂 滴定将吸收液吸收的无机碳转化为 NaHCO3，再用 x molL1HCl 溶液滴定，消耗 ymLHCl 溶液海水中溶解无机碳的浓度=molL1（4）利用如图所示装置从海水中提取 CO2，有利于减少环境温室气体含量 第 21 页（共 26 页）结合方程式简述提取 CO2的原理：a 室：2H2O4e=4H+O2，氢离子通过阳离子交换膜进入 b 室，发生反应：H+HCO3=CO2+H2O 用该装置产生的物质处理室排出的海水，合格后排回大海处理至合格的方法是c 室：2H2O+2e=2OH+H2，用 c 室排出的碱液将从 b 室排出的酸性海水调节至装置入口海水的 pH 【考点】1B：真题集萃；BH：原电池和电解池的工作原理；E7：海水资源及其综合利用菁优网版权所有【分析】（1）二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸为弱酸，部分电离生成碳酸氢根；（2）由图可知：此过程碳酸氢根转化生成碳酸钙，据此书写方程式；光合作用是二氧化碳与水在太阳光作用下，在叶绿体中反应生成有机物、放出氧气的过程，氧气来源于水中的氧，据此解答；（3）由题意可知，需从酸化后的海水中吹出二氧化碳，那么需要滴加稀酸酸化，且装置中应从长管吹入氮气，从短管吹出二氧化碳，据此解答即可；依据原理 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O 解答即可；（4）a 室接电源的正极，为阳极，水失去电子生成氧气和氢离子，氢离子通过阳离子交换膜进入 b 室，与 b 室中的碳酸氢根反应生成二氧化碳气体，据此解答即可；第 22 页（共 26 页）c 室连接电源的负极，为阴极，水得到电子生成氢气和氢氧根，a 室中产生氢离子，用 c 室排除的碱液将从 b 室排出的酸性海水调节即可，据此解答【解答】解：（1）二氧化碳溶于水生成的碳酸为弱酸，部分电离生成碳酸氢根，有关方程式为：CO2+H2OH2CO3，H2CO3H+HCO3，故答案为：CO2+H2OH2CO3，H2CO3H+HCO3；（2）反应物中含有碳酸氢根，生成物为碳酸钙，依据元素守恒以及电荷守恒得出方程式为：2HCO3+Ca2+=CaCO3+CO2+H2O，故答案为：2HCO3+Ca2+=CaCO3+CO2+H2O；光合作用产生的氧气来源于水，即水中的氧原子采用示踪法标记为18O，依据元素守恒配平应需要 xCO2和 2xH218O，故答案为：xCO2；2xH218O；（3）酸化海水，可以使用试剂：稀硫酸，利用分液漏斗滴加，长管进气，短管出气，故装置为：，故答案为：；此反应原理为：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O，即碳酸氢钠与盐酸的物质的量之比为 1：1，那么海水中碳酸氢钠的浓度为 c，体积均为 mL，依据题意有 cz=xy，解 c=，故答案为：；（4）a 室：2H2O4e=4H+O2，氢离子通过阳离子交换膜进入 b 室，发生反应：H+HCO3=CO2+H2O，故答案为：a 室：2H2O4e=4H+O2，氢离子第 23 页（共 26 页）通过阳离子交换膜进入 b 室，发生反应：H+HCO3=CO2+H2O；c 室：2H2O+2e=2OH+H2，用 c 室排出的碱液将从 b 室排出的酸性海水调节至装置入口海水的 pH，故答案为：c 室：2H2O+2e=2OH+H2，用 c 室排出的碱液将从 b 室排出的酸性海水调节至装置入口海水的 pH【点评】本题主要考查的是海水的综合利用以及原电池和电解池的工作原理，充分理解所给信息是解决本题的关键，难度较大 11为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3+2I2Fe2+I2”反应中 Fe3+和 Fe2+的相互转化实验如图 1 所示：图 1 图 2（1）待实验溶液颜色不再改变时，再进行实验目的是使实验的反应到达化学平衡状态（2）是的对比实验，目的是排除中溶液稀释对颜色的变化造成的影响（3）和的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向 Fe3+转化用化学平衡移动原第 24 页（共 26 页）理解释原因：Ag+与 I生成 AgI 黄色沉淀，I浓度降低，2Fe3+2I2Fe2+I2平衡逆向移动（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测 I 中 Fe2+向 Fe3+转化的原因：外加Ag+使 c（I）降低，导致 I的还原性弱于 Fe2+用图 2 装置（a、b 均为石墨电极）进行实验验证 K 闭合时，指针向右偏转，b 作正极 当指针归零（反应达到平衡）后，向 U 型管左管中滴加 0.01mol/L AgNO3溶液产生的现象证实了其推测该现象是左管出现黄色沉淀，指针向左偏转（5）按照（4）的原理，该同学用图 2 装置进行实验，证实了中 Fe2+向 Fe3+转化的原因 转化的原因是Fe2+浓度增大，还原性增强，使 Fe2+还原性强于 I 与（4）实验对比，不同的操作是向 U 型管右管中滴加 0.01mol/LFeSO4溶液（6）实验中，还原性：IFe2；而实验中，还原性 Fe2I将（3）和（4）、（5）作对比，得出的结论是该反应为可逆的氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动 【考点】1B：真题集萃；B1：氧化还原反应；CB：化学平衡的影响因素菁优网版权所有【分析】（1）待实验 I 溶液颜色不再改变时，再进行实验 II，目的是使实验 I的反应达到化学平衡状态；（2）根据实验 iii 和实验 ii 的对比可以看出是为了排除有 ii 中水造成溶液中离子浓度改变的影响；（3）i加入 AgNO3，Ag+与 I生成 AgI 黄色沉淀，I浓度降低，2Fe3+2I2Fe2+I2平衡逆向移动；ii加入 FeSO4，Fe2+浓度增大，平衡逆移；K 闭合时，指针向右偏转，可知 b 极 Fe3+得到电子，作正极；当指针归零（反应达到平衡）后，向 U 型管左管中滴加 0.01mol/L AgNO3溶第 25 页（共 26 页）液，若生成黄色沉淀，可知 I浓度降低，2Fe3+2I2Fe2+I2平衡逆向移动；（5）Fe2+浓度增大，还原性增强；与（4）实验对比，不同的操作是当指针归零（反应达到平衡）后，向 U 型管右管中滴加 0.01mol/L FeSO4溶液；（6）将（3）和（4）、（5）作对比，可知氧化性、还原性与浓度有关【解答】解：（1）待实验 I 溶液颜色不再改变时，再进行实验 II，目的是使实验 I 的反应达到化学平衡状态，否则干扰平衡移动的判断，故答案为：化学平衡状态；（2）由实验 iii 和实验 ii 的对比可知，对比实验的目的是为了排除有 ii 中水造成溶液中离子浓度改变的影响，故答案为：溶液稀释对颜色的变化；（3）i加入 AgNO3，Ag+与 I生成 AgI 黄色沉淀，I浓度降低，2Fe3+2I2Fe2+I2平衡逆向移动，可知 Fe2+向 Fe3+转化，故答案为：Ag+与 I生成 AgI黄色沉淀，I浓度降低，2Fe3+2I2Fe2+I2平衡逆向移动；ii加入 FeSO4，Fe2+浓度增大，平衡逆移；K 闭合时，指针向右偏转，右侧为正极，可知 b 极 Fe3+得到电子，则 b 作正极，故答案为：正；当指针归零（反应达到平衡）后，向 U 型管左管中滴加 0.01mol/L AgNO3溶液，若生成黄色沉淀，I浓度降低，2Fe3+2I2Fe2+I2平衡逆向移动，指针向左偏转，也可证明推测 Fe2+向 Fe3+转化，故答案为：左管出现黄色沉淀，指针向左偏转；（5）转化的原因为 Fe2+浓度增大，还原性增强，使 Fe2+还原性强于 I，故答案为：Fe2+浓度增大，还原性增强，使 Fe2+还原性强于 I；与（4）实验对比，不同的操作是当指针归零（反应达到平衡）后，向 U 型管右管中滴加 0.01mol/L FeSO4溶液，Fe2+向 Fe3+转化，故答案为：向 U 型管右管中滴加 0.01mol/L FeSO4溶液；（6）将（3）和（4）、（5）作对比，得出的结论是该反应为可逆的氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动，第 26 页（共 26 页）故答案为：该反应为可逆的氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动【点评】本题为 2015 年北京高考真题，侧重原电池、氧化还原反应及平衡移动的综合考查，把握平衡移动的影响因素及物质的性质为解答的关键，对分析与实验能力要求较高，题目难度较大