二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17.(2014·浙江卷)(12分)某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成了如下实验：
另取10.80 g X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40 g固体1。
请回答如下问题：
(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图________，写出气体甲的电子式________。
(2)X的化学式是________，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为____________________。
(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是____________________(用化学反应方程式表示)。
(4)一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式____________________，并设计实验方案验证该反应的产物____________________。
解析：因X与盐酸反应生成气体甲，则X应为弱酸盐，又因X受热分解可生成气体甲和固体1，可推知固体1应为金属氧化物。因固体1中有与水反应的物质，且溶液1中通入气体甲先出现白色沉淀1后溶解，可推知固体1中含有CaO，气体甲为CO2。根据白色沉淀2遇到空气变为红褐色沉淀，可知X中含有Fe2+。综上分析，X应含有FeCO3和CaCO3。
(1)白色沉淀1为CaCO3，钙原子的结构示意图为;CO2为共价化合物，C、O原子间以共价键结合，其电子式为：。
(2)10.80 g X完全分解生成CO2的质量为10.80 g-6.40 g=4.40 g，其物质的量为0.10 mol，根据CaCO3CaO+CO2↑、FeCO3FeO+CO2可得：n(FeO)+n(CaO)=0.1 mol,56 g·mol-1×n(CaO)+72 g·mol-1×n(FeO)=6.40 g，解以上两式可得：n(FeO)=n(CaO)=0.050 mol，则X的化学式为CaFe(CO3)2。X在惰性气流中受热至完全分解的化学方程式为
CaFe(CO3)2CaO+FeO+2CO2↑。
(3)Fe(OH)2被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，其化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
(4)CO2具有氧化性，而FeO具有还原性，两者可发生氧化还原反应，可能的化学方程式为CO2+2FeOFe2O3+CO。
根据Fe3+与KSCN溶液的特征反应检验产物中的Fe2O3;利用CO的还原性检验产物中的CO。
答案：(1)
(2)CaFe(CO3)2 CaFe(CO3)2CaO+FeO+2CO2↑
(3)4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
(4)2FeO+CO2Fe2O3+CO
检测Fe2O3：将固体用稀盐酸溶解，加入KSCN溶液若显红色，表明产物中有Fe(Ⅲ)
检测CO：将气体通过灼热CuO，黑色固体变为红色
点拨：知识：元素化合物的性质[CaCO3、FeCO3的分解反应，Fe(OH)2与O2的反应，Ca(OH)2与CO2的反应]、氧化还原反应、原子结构示意图和电子式。能力：综合应用所学元素化合物知识推断物质的能力;书写原子结构示意图、电子式和化学方程式的能力;设计简单实验方案的能力。试题难度：中等。
18.(2014·安徽卷)(12分)Hagemann酯(H)是一种合成多环化合物的中间体，可由下列路线合成(部分反应条件略去)：
(1)A→B为加成反应，则B的结构简式是________;B→C的反应类型是________。
(2)H中含有的官能团名称是________;F的名称(系统命名)是________。
(3)E→F的化学方程式是____________________________________________。
(4)TMOB是H的同分异构体，具有下列结构特征：
①核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰;
②存在甲氧基(CH3O—)。TMOB的结构简式是________。
(5)下列说法正确的是________。
a.A能和HCl反应得到聚氯乙烯的单体
b.D和F中均含有2个π键
c.1 mol G完全燃烧生成7 mol H2O
d.H能发生加成、取代反应
解析：(1)两分子HC≡CH发生自身加成反应，其中一分子HC≡CH断裂C—H键，另一分子HC≡CH断裂C≡C中的一个π键生成B，则B为CH2===CH—C≡CH。对比B和C的分子结构可知，B→C的反应为加成反应，该反应中CH2===CH—C≡CH断裂C≡C中的一个π键，CH3OH断裂O—H键，生成C()。
(2)分析H的结构简式可知，该有机物含有羰基、碳碳双键和酯基三种官能团。F的结构简式为
CH3C≡CCOOCH2CH3，其系统名称为2-丁炔酸乙酯。
(3)E在浓H2SO4、加热条件下与CH3CH2OH发生酯化反应，生成CH3C≡CCOOCH2CH3，逆向推导可知，E为CH3C≡CCOOH，根据酯化反应原理写出反应的化学方程式为CH3C≡CCOOH+CH3CH2OH
CH3C≡CCOOCH2CH3+H2O。
(4) H的分子式为C10H14O3，则其同分异构体TMOB的分子式也为C10H14O3。TMOB的核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰，且含有—OCH3，说明其分子中含有苯环，且—OCH3所处的化学环境相同，即连接在同一碳原子上或处于苯环上对称位置的碳原子上，结合其分子式，可知TMOB的结构简式为。
(5)HC≡CH分子中含有碳碳三键，可与HCl发生加成反应得到聚氯乙烯的单体CH2===CHCl。1个C≡C三键含有2个π键和1个σ键，1个C===O键含有1个π键和1个σ键，则1个CH3C≡CH、CH3C≡CCOOCH2CH3分子中分别含有2个π键和3个π键。G的分子式为C11H16O3，则1 mol G完全燃烧生成8 mol H2O。H分子中含有羰基、碳碳双键和酯基，能与H2等发生加成反应，能发生水解反应(即取代反应)。
答案：(1)CH2==CH—C≡CH 加成反应
(2)羰基、碳碳双键和酯基 2-丁炔酸乙酯
(3)CH3C≡CCOOH+CH3CH2OH
CH3C≡CCOOCH2CH3+H2O
(5)ad
点拨：知识：官能团、系统命名、反应类型、化学方程式、同分异构体、有机物的结构与性质等。能力：根据有机物含有的官能团及相互转化关系，推导有机物的分子结构;根据有机物的分子结构推测其化学性质;书写满足条件的H的同分异构体的能力。试题难度：中等。
19.(2014·江苏卷)(13分)碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。
(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和________。
(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代数关系式为________。
(3)为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：
①准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。
②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如下图所示(样品在270 ℃时已完全失去结晶水，600 ℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。
根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH-)n(CO)(写出计算过程)。
解析：(1)因为碱式碳酸铝镁分解得到Al2O3、MgO，二者的熔点都较高，都具有阻燃作用。(2)Al元素的化合价为+3价，Mg元素的化合价为+2价，OH-整体显示-1价，CO整体显示-2价，根据化合物中化合价代数和为0可得出关系：2a+3b=c+2d。(3)n(CO2)==2.50×10-2 mol
m(CO2)=2.50×10-2 mol×44 g·mol-1=1.10 g
在270～600 ℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2O
m(CO2)+m(H2O)=3.390 g×(0.7345-0.3702)=1.235 g
m(H2O)=1.235 g-1.10 g=0.135 g
n(H2O)==7.50×10-3 mol
n(OH-)=7.50×10-3 mol×2=1.50×10-2 mol
n(OH-)n(CO)=(1.50×10-2 mol)(2.50×10-2 mol)=35
答案：(1)生成的产物具有阻燃作用
(2)2a+3b=c+2d
(3)n(CO2)==2.50×10-2 mol
m(CO2)=2.50×10-2 mol×44 g·mol-1=1.10 g
在270～600 ℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2O
m(CO2)+m(H2O)=3.390 g×(0.7345-0.3702)=1.235 g
m(H2O)=1.235 g-1.10 g=0.135 g
n(H2O)==7.50×10-3 mol
n(OH-)=7.50×10-3 mol×2=1.50×10-2 mol
n(OH-)n(CO)=(1.50×10-2 mol)(2.50×10-2 mol)=35
点拨：知识：碱式碳酸铝镁的性质、元素的化合价。能力：接受加工新信息的能力、计算推理能力。试题难度：中等。
20.(2014·全国卷新课标Ⅰ)(15分)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
(1)H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式____________________。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银，从而可用于化学镀银。
①H3PO2中，P元素的化合价为________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为41，则氧化产物为________(填化学式)。
③NaH2PO2为________(填“正盐”或“酸式盐”)，其溶液显________(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”)。
(3)H3PO2的工业制法是：将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式___________ _____________。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：
①写出阳极的电极反应式______________________________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因________________________。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是产品中混有________杂质，该杂质产生的原因是________________________。
解析：(1)因为H3PO2是一元中强酸，只有部分发生电离，电离方程式为H3PO2??H++H2PO。
(2)①H3PO2中P元素化合价为+1。②根据H3PO2与Ag+反应中两者物质的量之比为14,4 mol Ag+在反应中得到4 mol e-，1 mol H3PO2则失去4 mol e-，所以P元素将显+5价，产物为H3PO4，即氧化产物为H3PO4。③根据H3PO2是一元中强酸，可以判断NaH2PO2是正盐，属于弱酸强碱盐，因H2PO水解而使溶液呈弱碱性。
(3)依据氧化还原反应方程式配平原则，得6H2O+2P4+3Ba(OH)2===2PH3↑+3Ba(H2PO2)2。(4)①阳极发生氧化反应，在反应中OH-失去电子，电极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑。②H2O放电产生H+，H+进入产品室，原料室中的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者发生反应：H++H2PO??H3PO2。③如果撤去阳膜，H2PO或H3PO2可能被氧化。
答案：(1) H3PO2??H++H2PO
(2)①+1 ②H3PO4 ③正盐 弱碱性
(3)6H2O+2P4 +3Ba(OH)2===2PH3↑+3Ba(H2PO2)2
(4)①2H2O-4e-===O2↑+4H+ ②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2 ③PO H2PO或H3PO2被氧化
点拨：知识：氧化还原反应及电离方程式、电极反应方程式的书写等。能力：考查学生对一元中强酸、正盐、弱酸强碱盐的理解和应用能力及电极反应式的书写等。试题难度：中等。
