安徽省六安市毛坦廠中學(xué)2020屆高三化學(xué)下學(xué)期假期作業(yè)（2.26）.docx

安徽省六安市毛坦廠中學(xué)2020屆高三化學(xué)下學(xué)期假期作業(yè)（2.26）1（13分）氯化亞銅是一種重要的化工產(chǎn)品，常用作有機(jī)合成催化劑，還可用于顏料、防腐等工業(yè)，它不溶于H2SO4、HNO3和醇，微溶于水，可溶于濃鹽酸和氨水，在潮濕空氣中易水解氧化成綠色的堿式氯化銅Cu2（OH）4-nCln，隨著環(huán)境酸度的改變n隨之改變。以海綿銅（主要成分是Cu和少量CuO）為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下：（1）過濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、_。（2）還原過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式：，若將(NH4)2SO3換成鐵粉也可得到CuCl，寫出離子方程式。（3）析出的CuCl晶體水洗后要立即用無水乙醇洗滌，在真空干燥機(jī)內(nèi)于70干燥2h，冷卻密封包裝。真空干燥、密封包裝的原因是：_。（4）隨著PH值減小Cu2（OH）4-nCln中Cu% _。(填字母)A增大 B不變 C不能確定 D減?。?）如圖是各反應(yīng)物在最佳配比條件下，反應(yīng)溫度對(duì)CuCl產(chǎn)率影響。由圖可知，溶液溫度控制在60時(shí)，CuCl產(chǎn)率能達(dá)到94%，當(dāng)溫度高于65 時(shí)，CuCl產(chǎn)率會(huì)下降，從生成物的角度分析，其原因可能是。（6） 以碳棒為電極電解CuCl2溶液也可得到CuCl，寫出電解時(shí)陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式：_2（14分）某學(xué)生對(duì)Na2SO3與AgNO3在不同pH下的反應(yīng)進(jìn)行探究。（1）測(cè)得Na2SO3溶液pH10，AgNO3溶液pH5，原因是（用離子方程式表示）：_。（2）調(diào)節(jié)pH，實(shí)驗(yàn)記錄如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)pH實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a10產(chǎn)生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清b6產(chǎn)生白色沉淀，一段時(shí)間后，沉淀未溶解c2產(chǎn)生大量白色沉淀，一段時(shí)間后，產(chǎn)生海綿狀棕黑色物質(zhì)X查閱資料得知：.Ag2SO3：白色，難溶于水，溶于過量的Na2SO3溶液。.Ag2O：棕黑色，不溶于水，能和酸反應(yīng)。該學(xué)生對(duì)產(chǎn)生的白色沉淀提出了兩種假設(shè)：白色沉淀為Ag2SO3。白色沉淀為Ag2SO4，推測(cè)的依據(jù)是_。（3）取b、c中白色沉淀，置于Na2SO3溶液中，沉淀溶解。該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了白色沉淀不是Ag2SO4。實(shí)驗(yàn)方法是：另取Ag2SO4固體置于_溶液中，未溶解。（4）將c中X濾出、洗凈，為確認(rèn)其組成，實(shí)驗(yàn)如下：.向X中滴加稀鹽酸，無明顯變化。.向X中加入過量濃HNO3，產(chǎn)生紅棕色氣體。.分別用Ba(NO3)2、BaCl2溶液檢驗(yàn)中反應(yīng)后的溶液，前者無明顯變化，后者產(chǎn)生白色沉淀。實(shí)驗(yàn)的目的是。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，X的成分是_。中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。（5）該同學(xué)綜合以上實(shí)驗(yàn)，分析產(chǎn)生X的原因：隨著酸性的增強(qiáng)，體系的還原性增強(qiáng)。3（16分）甲醇作為基本的有機(jī)化工產(chǎn)品和環(huán)保動(dòng)力燃料具有廣闊的應(yīng)用前景，CO2加氫合成甲醇是合理利用CO2的有效途徑，由CO2制備甲醇過程可能涉及反應(yīng)如下： 反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.58kJ/mol反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H3=-90.77kJ/mol回答下列問題： （1）反應(yīng)的H2=_ ，反應(yīng) I自發(fā)進(jìn)行條件是 _(填“較低溫”“較高溫”或“任何溫度”)。（2）在一定條件下3 L恒容密閉容器中，充入一定量的H2和CO2僅發(fā)生反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)物在不同起始投入量下，反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線，如圖1所示。 H2和CO2的起始的投入量以A和B兩種方式投入 A：n(H2)=3 mol，n(CO2)=1.5 mol B：n(H2)=3 mol，n(CO2)=2 mol，曲線 I代表哪種投入方式_(用A、B表示)。在溫度為500K的條件下，按照A方式充入3 molH2和1.5 molCO2，該反應(yīng)10 min時(shí)達(dá)到平衡： a.此溫度下的平衡常數(shù)為_；500K時(shí)，若在此容器中開始充入0.3 mol H2和0.9 molCO2、0.6 mol CH3OH、x mol H2O，若使反應(yīng)在開始時(shí)正向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足的條件是 _。 b.在此條件下，系統(tǒng)中CH3OH的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖2所示，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到3 min時(shí)，迅速將體系溫度升至600 K，請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出310 min內(nèi)容器中CH3OH濃度的變化趨勢(shì)曲線_。（3）固體氧化物燃料電池是一種新型的燃料電池，它是以固體氧化鋯氧化釔為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2-)在其間通過，該電池的工作原理如圖3所示，其中多孔電極均不參與電極反應(yīng)，圖3是甲醇燃料電池的模型。寫出該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式 _。 如果用該電池作為電解裝置，當(dāng)有16 g甲醇發(fā)生反應(yīng)時(shí)，則理論上提供的電量最多為 _(法拉第常數(shù)為9.65104C/mol) （二）選考題：共15分。請(qǐng)考生從2道化學(xué)題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分。4化學(xué)選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（15分）碳是地球上組成生命的最基本的元素之一。按要求回答：（1）碳原子核外有_種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，第一電離能介于B和C之間的元素的名稱為_。（2）碳元素能形成多種無機(jī)物。CO32-的立體構(gòu)型是_。MgCO3分解溫度比CaCO3低的原因是_。石墨與鉀可形成石墨夾層離子晶體C8K（如圖），其結(jié)構(gòu)為每隔一層碳原子插入一層鉀原子，與鉀原子層相鄰的上下兩層碳原子排列方式相同，則與鉀最近等距的配位碳原子有_個(gè)。（3）碳也可形成多種有機(jī)化合物，下圖所示是一種嘌呤和一種吡啶的結(jié)構(gòu)，兩種分子中所有原子都在一個(gè)平面上。1 mol 吡啶分子中含有鍵數(shù)目是_。嘌呤結(jié)構(gòu)中N原子的雜化方式為_。嘌呤中軌道之間的夾角1比2大，解釋原因_。（4）將立方金剛石中的每個(gè)碳原子用一個(gè)由4個(gè)碳原子組成的正四面體結(jié)構(gòu)單元取代可形成碳的一種新型三維立方晶體結(jié)構(gòu)T-碳。已知T-碳密度為 g/cm，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則T-碳的晶胞參數(shù)a=_ pm (寫出表達(dá)式即可)。5化學(xué)選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)(15分)萜品醇可作為消毒劑、抗氧化劑、醫(yī)藥和溶劑。合成-萜品醇G的路線之一如下：已知：請(qǐng)回答下列問題：（1）A的分子式為_；G所含官能團(tuán)的名稱是_。（2）CD的反應(yīng)類型為_；該反應(yīng)的副產(chǎn)物中與D互為同分異構(gòu)體的化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_。（3）EF反應(yīng)中加入試劑濃H2SO4的作用是_；F中混有少量C2H5OH和E，最好用_（填字母）洗滌除去。A水 B氫氧化鈉溶液 C濃硫酸 D飽和碳酸鈉溶液（4）B在一定條件下發(fā)生聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；寫出同時(shí)滿足下列條件的B的鏈狀同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_。核磁共振氫譜有2個(gè)吸收峰。 能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。參考答案（2.26）1、（1）漏斗（1分） （2）2Cu2+SO32-+2Cl-+ H2O=2CuCl+SO42-+2H+ （2分）Cu2+ 2Cl-+ Fe=2CuCl+Fe2+（2分）（3）防止CuCl在潮濕的空氣中水解氧化 （2分） （4）D（2分） （5）溫度過高，促進(jìn)了CuCl的水解（或溫度過高，促進(jìn)了CuCl與空氣中氧氣反應(yīng)）（2分） （6）Cu2+e-+Cl-=CuCl （2分） 【解析】（1）過濾時(shí)用到的儀器漏斗、燒杯、玻璃棒；（2）還原過程中硫酸銅與亞硫酸銨、氯化銨和水反應(yīng)生成氯化亞銅沉淀和硫酸銨、硫酸，離子方程式為2Cu2+SO32-+2Cl-+ H2O=2CuCl+SO42-+2H+；若換為Fe時(shí)，銅離子與鐵、氯離子反應(yīng)生成亞鐵離子和氯化亞銅，離子方程式為Cu2+ 2Cl-+ Fe=2CuCl+Fe2+；（3）氯化亞銅在潮濕空氣中易水解氧化成綠色的堿式氯化銅，真空干燥、密封包裝可防止CuCl在潮濕的空氣中水解氧化；（4）隨著pH值減小，溶液中c（H+）增大，則Cu2（OH）4-nCln中OH-的量逐漸減小，則Cl-的量增大，摩爾質(zhì)量增大，則Cu的百分含量減小，答案為D；（5）溫度過高時(shí)，CuCl與空氣中的氧氣反應(yīng)，或促進(jìn)了CuCl的水解，導(dǎo)致CuCl產(chǎn)率下降；（6）電解時(shí)陰極得電子，則銅離子得電子，與氯離子反應(yīng)生成氯化亞銅沉淀，電極反應(yīng)式為Cu2+e-+Cl-=CuCl。2、（1）SO32-+H2OHSO3-+OH-（2分）Ag+H2OAgOH+H+ （2分） （2）SO32-具有較強(qiáng)的還原性，若被空氣中的O2氧化為SO42-即為Ag結(jié)合生成Ag2SO4沉淀 （2分） （3）過量的Na2SO3(或亞硫酸鈉) （2分） （4）驗(yàn)證棕黑色物質(zhì)X不是Ag2O （2分） Ag （2分） Ag2HNO3(濃)=AgNO3NO2H2O （2分） 【解析】（1）Na2SO3為強(qiáng)堿弱酸鹽，在溶液中水解顯堿性，則溶液的pH=10，其水解離子方程為：SO32-+H2OHSO3-+OH-，AgNO3為強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中pH=5，其水解離子方程為：Ag+H2OH+AgOH；故答案為：SO32-+H2OHSO3-+OH-、Ag+H2OAgOH+H+（2）推測(cè)a中白色沉淀為Ag2SO3，Ag+與SO32-反應(yīng)生成Ag2SO3，Ag2SO3溶于過量的Na2SO3溶液，生成沉淀的離子方程式為：2Ag+SO32-=Ag2SO3，推測(cè)a中白色沉淀為Ag2SO4，其依據(jù)為：SO32-有還原性，可能被氧化為SO42-，與Ag+反應(yīng)生成Ag2SO4白色沉淀，故答案為：SO32-具有較強(qiáng)的還原性，若被空氣中的O2氧化為SO42-即與Ag結(jié)合生成Ag2SO4沉淀；（3）Ag2SO3白色，難溶于水，溶于過量Na2SO3的溶液，取B、C中白色沉淀，置于Na2SO3溶液中，沉淀溶解，說明B、C中白色沉淀為Ag2SO3，另取Ag2SO4固體，同樣條件置于足量Na2SO3溶液中，進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)沉淀不溶解，故答案為：過量的Na2SO3(或亞硫酸鈉)；（4）氧化銀能和鹽酸生成白色氯化銀沉淀和水，溶液的pH=2，產(chǎn)生大量白色沉淀，一段時(shí)間后，產(chǎn)生海綿狀棕黑色物質(zhì)X，向X中滴加稀鹽酸，無明顯變化，說明X不是Ag2O，故答案為：驗(yàn)證棕黑色物質(zhì)X不是Ag2O；向X中加入過量濃HNO3，產(chǎn)生紅棕色氣體為NO2，X與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，X具有還原性，X只能為金屬單質(zhì)，只能為銀，含有Ag元素，不含S元素，故答案為： Ag；向X中加入過量濃HNO3，產(chǎn)生紅棕色氣體為NO2，銀和硝酸反應(yīng)，氮元素從+5變?yōu)?4價(jià)，同時(shí)生成硝酸銀和水，反應(yīng)方程式為：Ag+2HNO3（濃）AgNO3+NO2+H2O，故答案為：Ag+2HNO3（濃）AgNO3+NO2+H2O。3、（1）+41.19 kJ/mol （2分） 較低溫 （2分） （2）A （2分） a.450 （2分） 0x2.025（2分） b. （2分） （3）CH3OH-6e-+3O2-=CO2+2H2O （2分） 2.895105 C （2分） 【解析】（1）反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-49.58kJ/mol反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H3=-90.77kJ/mol根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)可以是-得到，所以反應(yīng)的焓變H2=(-49.58 kJ/mol)-(-90.77kJ/mol)=+41.19 kJ/mol；根據(jù)反應(yīng)自發(fā)行的判據(jù)：G=H-TS0，反應(yīng)是熵減的放熱的反應(yīng)，所以要自發(fā)進(jìn)行需要在較低溫下進(jìn)行；（2）A：n(H2)=3 mol，n(CO2)=1.5 mol，B：n(H2)=3 mol，n(CO2)=2 mol，二者比較，B相當(dāng)于增大二氧化碳的量，平衡正向移動(dòng)，但CO2的轉(zhuǎn)化率反而降低，轉(zhuǎn)化率小于A，所以曲線該I代表A的投料；在溫度為500K的條件下，在3 L恒容密閉容器中充入3 mol H2和1.5 mol CO2，該反應(yīng)10 min時(shí)達(dá)到平衡，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率是60%，則轉(zhuǎn)化的CO2物質(zhì)的量濃度為c(CO2)= 60%=0.3 mol/L，根據(jù)反應(yīng)方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)中物質(zhì)反應(yīng)關(guān)系可知，c(H2)= 3c(CO2)=0.9 mol/L，c(CH3OH)=c(H2O)=n(CO2)=0.3mol/L，所以各種物質(zhì)的平衡濃度：c(CO2)=(0.5-0.3) mol/L=0.2 mol/L，c(H2)=(1-0.9)mol/L=0.1mol/L；c(CH3OH)=c(H2O)=0.3 mol/L，所以a.該溫度下，反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=450，500K時(shí)，若在此容器中開始充入0.3molH2和0.9 mol CO2、0.6 mol CH3OH、x mol H2O，濃度分別為0.1 mol/L，0.3 mol/L，0.2 mol/L， mol/L，若使反應(yīng)在開始時(shí)正向進(jìn)行，濃度商Qc=K=450，x=2.025，所以x應(yīng)滿足的條件是0x2.025；b.當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到3min時(shí)，迅速將體系溫度升至600K，反應(yīng)正向進(jìn)行，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)產(chǎn)生更多的甲醇，甲醇的濃度會(huì)增加，圖象為。（3）以固體氧化鋯氧化釔為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2-)在其間通過，分析該電池的工作原理如圖3所示可知負(fù)極是甲醇失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，結(jié)合導(dǎo)電離子和電荷守恒分析書寫電極反應(yīng)為：CH3OH-6e-+3O2-=CO2+2H2O；16g甲醇物質(zhì)的量n(CH3OH)= =0.5 mol，則其發(fā)生反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e-)=0.5 mol6=3 mol，因此理論上提供的電量最多Q=3 mol9.65104 C/mol=2.895105 C。4、（1）4 （1分） 鈹（1分） （2）平面三角形（1分） 氧化鎂晶格能比氧化鈣大，使得鎂離子比鈣離子更容易結(jié)合碳酸根中的氧離子（2分） 12 （2分） （3）10NA（2分） sp2（2分） 孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力大于鍵合電子對(duì)之間的斥力，斥力大，鍵角大 （2分） （4）1010 （2分） 【解析】（1）碳原子核外有6個(gè)電子，電子排布式為1s22s22p2，其中2p上的3個(gè)原子軌道互相垂直，一共有4種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì)，第A族、VA族滿足全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素的，第二周期中，第一電離能介于B元素和C元素間的元素是Be，名稱為鈹，故答案為4；鈹；（2）CO32-中C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=3，采用sp2雜化，立體構(gòu)型為平面三角形，故答案為平面三角形；在離子晶體中，離子半徑越小晶格能越大，所以在第A族金屬碳酸鹽中，陽離子半徑越小對(duì)氧的吸引力越大，就越容易導(dǎo)致碳酸根的分解，所以在第A族中，隨著原子序數(shù)的增加，原子半徑增大，碳酸鹽的分解溫度也增大，所以MgCO3分解溫度比CaCO3低，故答案為氧化鎂晶格能比氧化鈣大，使得鎂離子比鈣離子更容易結(jié)合碳酸根中的氧離子；根據(jù)石墨與鉀可形成石墨夾層離子晶體C8K的結(jié)構(gòu)圖，與鉀最近等距的配位碳原子有上下2層中對(duì)應(yīng)的2個(gè)六邊形上的12個(gè)碳原子，故答案為12；（3）1個(gè)單鍵為1個(gè)鍵，1個(gè)雙鍵為1個(gè)鍵和1個(gè)鍵，1 mol 吡啶()分子中含有鍵數(shù)目是10NA，故答案為10NA；嘌呤分子為平面結(jié)構(gòu)，N形成3根共價(jià)鍵，根據(jù)雜化軌道理論，則N原子的雜化方式為sp2雜化，故答案為sp2；根據(jù)VSEPR理論，孤電子對(duì)對(duì)鍵合電子對(duì)之間的斥力大于鍵合電子對(duì)對(duì)鍵合電子對(duì)之間的斥力，導(dǎo)致鍵合電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的夾角減小，因此嘌呤中軌道之間的夾角1比2大，故答案為孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力大于鍵合電子對(duì)之間的斥力，斥力大，鍵角大；（4）一個(gè)金剛石晶胞中，含有C的數(shù)目為8+6+4=8，將每個(gè)C原子換成四面體結(jié)構(gòu)的C，則T-碳晶胞中含有碳原子數(shù)目為84個(gè)，取1mol這樣的晶胞，則有NA個(gè)這樣的晶胞，則1molT-碳晶胞的質(zhì)量為m=1284g，T-碳密度為 g/ cm3，則1個(gè)晶胞的體積為= cm3，則T-碳的晶胞參數(shù)a= cm =1010pm，故答案為1010。5、（1）C7H10O3 （1分） 碳碳雙鍵、羥基（2分） （2）消去反應(yīng)（2分） （2分）（3）催化劑、吸水劑（2分） D（2分） （4）（2分） （2分） 【解析】試題以-萜