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文檔簡介
山東省梁山一中、嘉祥一中2024年高三第三次測評化學(xué)試卷注意事項1.考試結(jié)束后,請將本試卷和答題卡一并交回.2.答題前,請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置.3.請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符.4.作答選擇題,必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑;如需改動,請用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案.作答非選擇題,必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律無效.5.如需作圖,須用2B鉛筆繪、寫清楚,線條、符號等須加黑、加粗.一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、下列說法正確的是()A.常溫下,pH為1的0.1mol/LHA溶液與0.1mol/LNaOH溶液恰好完全反應(yīng)時,溶液中一定存在:c(Na+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)B.相同濃度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為:c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.PH=1NaHSO4溶液中c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-)D.常溫下,pH=7的CH3COONa和CH3COOH混合溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)2、根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象,得出的結(jié)論正確的是()選項實驗操作和現(xiàn)象結(jié)論A光照時甲烷與氯氣反應(yīng)后的混合氣體能使紫色石蕊溶液變紅生成的氯甲烷具有酸性B向溶有SO2的BaCl2溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉淀X一定具有氧化性C兩支盛0.1mol·L-1醋酸和次氯酸的試管中分別滴加等濃度Na2CO3溶液,觀察到前者有氣泡、后者無氣泡Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)D向淀粉溶液中滴加H2SO4并加熱,再加入新制的Cu(OH)2懸濁液,加熱,未見磚紅色沉淀淀粉沒有水解A.A B.B C.C D.D3、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是()A.固體含有離子的數(shù)目為B.常溫下,的醋酸溶液中H+數(shù)目為C.13g由C和組成的碳單質(zhì)中所含質(zhì)子數(shù)一定為D.與足量在一定條件下化合,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4、下列關(guān)于金屬腐蝕和保護(hù)的說法正確的是A.犧牲陽極的陰極保護(hù)法利用電解法原理B.金屬的化學(xué)腐蝕的實質(zhì)是:M-ne-=Mn+,電子直接轉(zhuǎn)移給還原劑C.外加直流電源的陰極保護(hù)法,在通電時被保護(hù)的金屬表面腐蝕電流降至零或接近于零。D.銅碳合金鑄成的銅像在酸雨中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時正極的電極反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑5、已知X、Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X是周期表中原子半徑最小的元素,Y元素的最高正價與最低負(fù)價的絕對值相等,Z的核電荷數(shù)是Y的2倍,W的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的3倍。下列說法不正確的是()A.原子半徑:Z>W(wǎng)>RB.對應(yīng)的氫化物的熱穩(wěn)定性:R>W(wǎng)C.W與X、W與Z形成的化合物的化學(xué)鍵類型完全相同D.Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是弱酸6、自然界中時刻存在著氮的轉(zhuǎn)化。實現(xiàn)氮按照一定方向轉(zhuǎn)化一直是科學(xué)領(lǐng)域研究的重要課題,如圖為N2分子在催化劑的作用下發(fā)生的一系列轉(zhuǎn)化示意圖:下列敘述正確的是A.N2NH3,NH3NO均屬于氮的固定B.催化劑a作用下氮原子發(fā)生了氧化反應(yīng)C.催化劑a、b表面均發(fā)生了極性共價鍵的斷裂D.使用催化劑a、b均可以提高單位時間內(nèi)生成物的產(chǎn)量7、下列實驗裝置(夾持和尾氣處理裝置已省略)進(jìn)行的相應(yīng)實驗,能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ〢.利用①裝置,配制一定物質(zhì)的量濃度的NaNO3溶液B.利用②裝置,驗證元素的非金屬性:Cl>C>SiC.利用③裝置,合成氨并檢驗氨的生成D.利用④裝置,驗證濃H2SO4具有脫水性、強氧化性,SO2具有漂白性、還原性8、科研工作者結(jié)合實驗與計算機模擬來研究釕催化劑表面不同位點上合成氨反應(yīng)歷程,如圖所示,其中實線表示位點A上合成氨的反應(yīng)歷程,虛線表示位點B上合成氨的反應(yīng)歷程,吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注。下列說法錯誤的是A.由圖可以判斷合成氨反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)B.氮氣在位點A上轉(zhuǎn)變成2N*速率比在位點B上的快C.整個反應(yīng)歷程中活化能最大的步驟是2N*+3H2→2N*+6H*D.從圖中知選擇合適的催化劑位點可加快合成氨的速率9、下列關(guān)于有機化合物的說法正確的是A.除去乙醇中的少量水,方法是加入新制生石灰,經(jīng)過濾后即得乙醇B.CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3屬于碳鏈異構(gòu)C.除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇雜質(zhì),可加入足量燒堿溶液,通過分液即得乙酸乙酯D.一個苯環(huán)上已經(jīng)連有—CH3、—CH2CH3、—OH三種基團(tuán),如果在苯環(huán)上再連接一個—CH3,其同分異構(gòu)體有16種10、下列表示對應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是()A.常溫下,由水電離的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液中:Na+、NH4+、Cl-、HCO3-B.酸性碘化鉀溶液中滴加適量雙氧水:2I—2H+H2O2=I22H2OC.氫氧化鋇溶液與硫酸銅溶液反應(yīng):Ba2++SO42—=BaSO4D.向飽和碳酸鈉溶液中通入二氧化碳:CO32—CO2H2O=2HCO3—11、阿伏加德羅是意大利化學(xué)家(1776.08.09-
1856.07.09),曾開業(yè)當(dāng)律師,24歲后棄法從理,十分勤奮,終成一代化學(xué)大師。為了紀(jì)念他,人們把1mol某種微粒集合體所含有的粒子個數(shù),稱為阿伏加德羅常數(shù),用N表示。下列說法或表示中不正確的是A.科學(xué)上規(guī)定含有阿伏加德羅常數(shù)個粒子的任何微粒集合體都為1molB.在K37ClO3+6H35Cl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O反應(yīng)中,若有212克氯氣生成,則反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為5NAC.60克的乙酸和葡萄糖混合物充分燃燒消耗2NA個O2D.6.02×1023mol-1叫做阿伏加德羅常數(shù)12、實驗室制取硝基苯的反應(yīng)裝置如圖所示,關(guān)于實驗操作或敘述錯誤的是A.試劑加入順序:先加濃硝酸,再加濃硫酸,最后加入苯B.實驗時,水浴溫度需控制在50~60℃C.長玻璃導(dǎo)管兼起冷凝回流苯和硝酸的作用,以提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率D.反應(yīng)后的混合液經(jīng)水洗、堿溶液洗滌、結(jié)晶,得到硝基苯13、下列關(guān)于鋁及其化合物的說法中不正確的是()A.工業(yè)上冶煉金屬鋁時,通過在氧化鋁中添加冰晶石的方法降低電解能耗B.鋁制品表面可以形成耐腐蝕的致密氧化膜保護(hù)層,因此可以用鋁罐盛放咸菜,用鋁罐車運輸濃硫酸C.鋁合金具有密度小、強度高、塑性好等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于制造飛機構(gòu)件D.在飽和明礬溶液中放入幾粒形狀規(guī)則的明礬晶體,靜置幾天后可觀察到明礬小晶體長成明礬大晶體14、將含1molKAl(SO4)2溶液逐滴加到含1molBa(OH)2溶液中,最終溶液中不存在A.K+ B.Al3+ C.SO42- D.AlO2-15、將amol鈉和amol鋁一同投入mg足量水中,所得溶液密度為dg·mL-1,該溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A.82a/(46a+m)%B.8200a/(46a+2m)%C.8200a/(46a+m)%D.8200a/(69a+m)%16、控制變量是科學(xué)研究重要方法。由下列實驗現(xiàn)象一定能得出相應(yīng)結(jié)論的是選項AB裝置圖現(xiàn)象右邊試管產(chǎn)生氣泡較快左邊棉球變棕黃色,右邊棉球變藍(lán)色結(jié)論催化活性:Fe3+>Cu2+氧化性:Br2>I2選項CD裝置圖現(xiàn)象試管中先出現(xiàn)淡黃色固體,后出現(xiàn)黃色固體試管中液體變渾濁結(jié)論Ksp:AgCl>AgBr>AgI非金屬性:C>SiA.A B.B C.C D.D17、某同學(xué)利用下圖裝置探究SO2的性質(zhì)。下列有關(guān)反應(yīng)的方程式,不正確的是()A.①中溶液顯紅色的原因:CO32-+H2OHCO3-+OH-B.①中溶液紅色褪去的原因:2SO2+CO32-+H2O==CO2+2HSO3-C.②中溶液顯黃綠色的原因:Cl2+H2O==HCl+HClOD.②中溶液黃綠色褪去的原因:SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl18、有關(guān)化工生產(chǎn)的敘述正確的是A.聯(lián)堿法對母液的處理方法是向母液中通入二氧化碳,冰凍和加食鹽B.列管式熱交換器的使用實現(xiàn)了原料的充分利用C.焙燒辰砂制取汞的反應(yīng)原理為:D.氯堿工業(yè)、鋁的冶煉、犧牲陽極的陰極保護(hù)法都是應(yīng)用了電解池的原理19、下列儀器洗滌時選用試劑錯誤的是()A.木炭還原氧化銅的硬質(zhì)玻璃管(鹽酸)B.碘升華實驗的試管(酒精)C.長期存放氯化鐵溶液的試劑瓶(稀硫酸)D.沾有油污的燒杯(純堿溶液)20、已知:苯酚與Fe3+在溶液中存在可逆反應(yīng):Fe3++6C6H5OHH3Fe(OC6H5)6+3H+,其中H3Fe(OC6H5)6顯紫色。實驗如下:下列說法不正確的是:A.i是空白對照實驗B.向ii中滴加幾滴濃鹽酸,溶液顏色變淺C.iii、iv中無色層中的溶劑分別為苯和CCl4D.苯酚在苯中的溶解性小于在CCl4中的溶解性21、某學(xué)習(xí)小組在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molN2和3molH2合成NH3。恒溫下開始反應(yīng),并用壓力傳感器測定壓強如下表所示:反應(yīng)時間/min051015202530壓強/MPa16.8014.7813.8613.2712.8512.6012.60下列說法不正確的是A.不斷地將NH3液化并移走,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行B.其它條件不變,在30min時,若壓縮容器的體積,N2的平衡轉(zhuǎn)化率增大C.從反應(yīng)開始到10min時,v(NH3)=0.035mol·L?1·min?1D.在30min時,再加入0.5molN2、1.5molH2和2molNH3,平衡向逆反應(yīng)方向移動22、根據(jù)如圖能量關(guān)系示意圖,下列說法正確的是A.1molC(s)與1molO2(g)的能量之和為393.5kJB.反應(yīng)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中,生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量C.由C(s)→CO(g)的熱化學(xué)方程式為:2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.2kJ·mol-1D.熱值指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出熱量,則CO熱值ΔH=-10.1kJ·mol-1二、非選擇題(共84分)23、(14分)M是一種常用于緩解哮喘等肺部疾病的新型藥物,一種合成路線如圖:已知:RX++HX。請回答:(1)化合物D中官能團(tuán)的名稱為______。(2)化合物C的結(jié)構(gòu)簡式為______。(3)①和④的反應(yīng)類型分別為______,______。(4)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為______。(5)下列說法正確的是______。A.化合物B能發(fā)生消去反應(yīng)B.化合物H中兩個苯環(huán)可能共平面C.1mol化合物F最多能與5molNaOH反應(yīng)D.M的分子式為C13H19NO3(6)同時符合下列條件的化合物A的同分異構(gòu)體有______種(不包括立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜有5組峰的結(jié)構(gòu)簡式為______。①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)24、(12分)有機物W用作調(diào)香劑、高分子材料合成的中間體等,制備W的一種合成路線如下。請回答下列問題:(1)F的化學(xué)名稱是________,⑤的反應(yīng)類型是________。(2)E中含有的官能團(tuán)是________(寫名稱),D聚合生成高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式為________。(3)將反應(yīng)③得到的產(chǎn)物與O2在催化劑、加熱的條件下反應(yīng)可得D,寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式________。(4)④、⑤兩步能否顛倒?________(填“能”或“否”)理由是________。(5)與A具有含有相同官能團(tuán)的芳香化合物的同分異構(gòu)體還有________種(不含立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜為六組峰,且峰面積之比為1:1:2:2:2:2的結(jié)構(gòu)簡式為________。(6)參照有機物W的上述合成路線,以M和CH3Cl為原料制備F的合成路線(無機試劑任選)________。25、(12分)氯化亞銅(CuCl)晶體呈白色,見光分解,露置于潮濕空氣中易被氧化。某研究小組設(shè)計如下兩種方案在實驗室制備氯化亞銅。方案一:銅粉還原CuSO4溶液已知:CuCl難溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(無色溶液)。(1)步驟①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________。(2)步驟②中,加入大量水的作用是_____________。(3)如圖流程中用95%乙醇洗滌和真空干燥是為了防止________________。方案二:在氯化氫氣流中加熱CuCl2?2H2O晶體制備,其流程和實驗裝置(夾持儀器略)如下:請回答下列問題:(4)實驗操作的先后順序是a→_____→______→_______→e(填操作的編號)a.檢査裝置的氣密性后加入藥品b.點燃酒精燈,加熱c.在“氣體入口”處通入干燥HCld.熄滅酒精燈,冷卻e.停止通入HCl,然后通入N2(5)在實驗過程中,觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色,C中試紙的顏色變化是______。(6)反應(yīng)結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實驗,發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2雜質(zhì),請分析產(chǎn)生CuCl2雜質(zhì)的原因________________________。(7)準(zhǔn)確稱取0.2500g氯化亞銅樣品置于一定量的0.5mol/LFeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定到終點,消耗24.60mLCe(SO4)2溶液。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)為Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,計算上述樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_____________%(答案保留4位有效數(shù)字)。26、(10分)碘被稱為“智力元素”,科學(xué)合理地補充碘可防治碘缺乏病,KI、KIO3曾先后用于加碘鹽中。KI還可用于分析試劑、感光材料、制藥等,其制備原理如下:反應(yīng)I:3I2+6KOH==KIO3+5KI+3H2O反應(yīng)II:3H2S+KIO3=3S↓+KI+3H2O請回答有關(guān)問題。(1)啟普發(fā)生器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。裝置中盛裝30%氫氧化鉀溶液的儀器名稱是_________。(2)關(guān)閉啟普發(fā)生器活塞,先滴入30%的KOH溶液.待觀察到三頸燒瓶中溶液顏色由棕黃色變?yōu)開_____(填現(xiàn)象),停止滴人KOH溶液;然后______(填操作),待三頸燒瓶和燒杯中產(chǎn)生氣泡的速率接近相等時停止通氣。(3)滴入硫酸溶液,并對三頸燒瓶中的溶液進(jìn)行水浴加熱,其目的是_____________。(4)把三頸燒瓶中的溶液倒入燒杯中,加入碳酸鋇,在過濾器中過濾,過濾得到的沉淀中除含有過量碳酸鋇外,還含有硫酸鋇和___________(填名稱)。合并濾液和洗滌液,蒸發(fā)至析出結(jié)晶,干燥得成品。(5)實驗室模擬工業(yè)制備KIO3流程如下:幾種物質(zhì)的溶解度見下表:①由上表數(shù)據(jù)分析可知,“操作a”為__________________。②用惰性電極電解KI溶液也能制備KIO3,與電解法相比,上述流程制備KIO3的缺點是____________。(6)某同學(xué)測定.上述流程生產(chǎn)的KIO3樣品的純度。取1.00g樣品溶于蒸餾水中并用硫酸酸化,再加入過量的KI和少量的淀粉溶液,逐滴滴加2.0mol●L-1Na2S2O3溶液,恰好完全反應(yīng)時共消耗12.60mLNa2S2O3溶液。該樣品中KIO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______(已知反應(yīng):I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)。27、(12分)溴化鈣晶體(CaBr2·2H2O)為白色固體,易溶于水,可用于制造滅火劑、制冷劑等。一種制備溴化鈣晶體的工藝流程如下:(1)實驗室模擬海水提溴的過程中,用苯萃取溶液中的溴,分離溴的苯溶液與水層的操作(裝置如圖):使玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗上的小孔,將活塞擰開,使下面的水層慢慢流下,待有機層和水層界面與活塞上口相切即關(guān)閉活塞,_______________。(2)“合成”主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________?!昂铣伞睖囟瓤刂圃?0℃以下,其原因是_________。投料時控制n(Br2)∶n(NH3)=1∶0.8,其目的是_________________。(3)“濾渣”的主要成分為____________(填化學(xué)式)。(4)“濾液”呈強堿性,其中含有少量BrO-、BrO3-,請補充從“濾液”中提取CaBr2·2H2O的實驗操作:加熱驅(qū)除多余的氨,用氫溴酸調(diào)節(jié)濾液呈酸性,加入活性炭脫色,用砂芯漏斗過濾,___________________。[實驗中須使用的試劑:氫溴酸、活性炭、乙醇;除常用儀器外須使用的儀器:砂芯漏斗,真空干燥箱]28、(14分)我國是全球第一個實現(xiàn)了在海域可燃冰試開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣的國家??扇急械募淄樽鳛榉N重要的原料,可與CO2、NO2等作用從而減少溫室效應(yīng)、消除氮氧化物的污染?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知:①CH4(g)+O2(g)CH2OH(1)△H1=-164.0kJ·mol-1②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H2=-566.0kJ·mol-1③2H2(g)+CO(g)CH3OH(1)△H3=-128.3kJ·mol-1則利用氣體甲烷與二氧化碳作用獲得兩種氣態(tài)燃料的熱化學(xué)方程式為________________________。(2)分別向不同的恒壓密閉容器中通入等量的CH4與CO2,在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng),測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示:①溫度不變,壓強由p1逐漸變化到p4,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率將____________(填“增大”“減小”或“不變”)。②在壓強為p4=0.36MPa、溫度為1100℃的條件下,平衡時CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=____________(MPa)2(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),保留2位小數(shù))。(3)在一定溫度下,甲烷還可與NO2作用實現(xiàn)廢氣的脫硝,反應(yīng)為:CH4(g)+2NO2(g)CO2+N2(g)+2H2O(g),體系壓強直接影響脫硝的效率,如圖所示,當(dāng)體系壓強約為425kPa時,脫硝效率最高,其可能的原因是________________________。(4)對于反應(yīng),有科學(xué)家提出如下反應(yīng)歷程:第一步NO2NO+O慢反應(yīng)第二步CH4+3O→CO+2H2O快反應(yīng)第三步2CO+2NO→2CO2+N2慢反應(yīng)下列表述正確的是____________(填標(biāo)號)。A.第一步需要吸收外界的能量B.整個過程中,第二步反應(yīng)活化能較高C.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NOD.第三步中CO與NO的碰撞僅部分有效(5)利用CH4與NO2的反應(yīng)還可設(shè)計成如圖電化學(xué)裝置,則正極電極反應(yīng)式為____________;電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,可去除NO2____________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。29、(10分)氫能作為高效清潔的二次能源,應(yīng)用前景日益廣泛。二甲醚制氫技術(shù)是實現(xiàn)小規(guī)?,F(xiàn)場制氫的一種理想方案。其反應(yīng)原理主要分兩步:二甲醚水解:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)ΔH1=+23.53kJ/mol反應(yīng)Ⅰ甲醇與水蒸汽重整:CH3OH(g)+H2O(g)3H2(g)+CO2(g)ΔH2=+49.48kJ/mol反應(yīng)Ⅱ回答下列問題。(1)反應(yīng)CH3OCH3(g)+3H2O(g)6H2(g)+2CO2(g)ΔH3=_________。該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是___________(填“高溫”、“低溫”或“任意條件”)。(2)實驗室條件下,二甲醚與水蒸汽以物質(zhì)的量之比1:3混合,以固定的高流速通過填充有催化劑HZSM-5(分子篩)反應(yīng)器。測得如下關(guān)系圖(圖1和圖2)。圖2中的平衡值是指不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率。已知:二甲醛轉(zhuǎn)化率=①下列說法合理的是__________A.圖1中表明,催化劑HZSM-5的活性只受溫度影響,與反應(yīng)持續(xù)時間無關(guān)B.圖1中使用不同的催化劑可以改變二甲醚水解的平衡轉(zhuǎn)化率C.圖2中曲線①數(shù)值高于平衡值,是因為催化劑可能會吸附部分未反應(yīng)的二甲醚D.圖2中曲線①和曲線②在275℃前二甲醚的轉(zhuǎn)化率與平衡轉(zhuǎn)化率的趨勢一致,這與反應(yīng)I和反應(yīng)II是吸熱反應(yīng)有關(guān)E.圖2中曲線②在在較低溫度時二甲醚的轉(zhuǎn)化率與平衡值保持一致,主要是反應(yīng)持續(xù)280min后已達(dá)到平衡狀態(tài)②圖2曲線②數(shù)值在280℃之后明顯下降,解釋可能原因___________(3)在固定體積容器內(nèi),二甲醚與水蒸汽以物質(zhì)的量之比1:3投料,溫度恒定為150℃,二甲醚的平衡轉(zhuǎn)化率約為15%,平衡時容器內(nèi)總壓為P0,升溫到280℃并保持恒定,再次達(dá)到平衡,此時二甲醚平衡轉(zhuǎn)化率接近22%,而容器內(nèi)總壓約為1.5P0,請解釋升溫二甲醚平衡轉(zhuǎn)化率增大的原因。__________________(4)研究表明,在相同條件下,反應(yīng)Ⅰ的活化能遠(yuǎn)小于反應(yīng)Ⅱ的活化能,在固定體積容器內(nèi),二甲醚與水蒸汽以物質(zhì)的量之比1:3投料,溫度恒定為250℃,反應(yīng)在t1時刻達(dá)到平衡,在圖中作出甲醇含量隨時間變化的關(guān)系圖____________________。
參考答案一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、A【解析】
A.常溫下,pH為1的0.1mol/LHA溶液中,c(H+)=0.1mol/L,則HA為強酸溶液,與0.1mol/LNaOH溶液恰好完全反應(yīng)時,溶液中溶質(zhì)為強電解質(zhì)NaA,c(Na+)=c(A-),溶液呈中性,c(OH-)和c(H+)來自于水且c(OH-)=c(H+),故A正確;B.相同濃度時酸性:CH3COOH>HClO,即CH3COOH電離程度大于HClO,即c(CH3COO-)>c(ClO-);相同濃度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,水解程度:CH3COONa<NaClO,溶液中c(CH3COO-)>c(ClO-),故B錯誤;C.pH=1NaHSO4溶液中含有Na+、SO42-、H+、OH-,電荷守恒式c(Na+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),故C錯誤;D.pH=7,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),CH3COONa和CH3COOH混合溶液,c(CH3COO-)=c(Na+),溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-),故D錯誤。答案選A。2、C【解析】
A.甲烷和氯氣在光照條件下反應(yīng)生成氯甲烷和HCl,HCl使紫色石蕊溶液變紅,A錯誤;B.若X是NH3則生成白色的BaSO3,得到相同現(xiàn)象,B錯誤;C.Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO),所以2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2↑,產(chǎn)生氣泡,Na2CO3和HClO不會反應(yīng),無氣泡,C正確;D.加入新制的Cu(OH)2懸濁液之前要先加入NaOH中和H2SO4,不然新制的Cu(OH)2懸濁液和硫酸反應(yīng)了,就不會出現(xiàn)預(yù)期現(xiàn)象,D錯誤。答案選C?!军c睛】Ka越大,酸性越強,根據(jù)強酸制弱酸原則,Ka大的酸可以和Ka小的酸對應(yīng)的鹽反應(yīng)生成Ka小的酸。3、A【解析】
A項、78gNa2O2固體物質(zhì)的量為1mol,1molNa2O2固體中含離子總數(shù)為3NA,故A正確;B項、未說明溶液的體積,無法確定pH=1的醋酸溶液中H+的個數(shù),故B錯誤;C項、12C和14C組成的碳單質(zhì)中兩者的個數(shù)之比不明確,故碳單質(zhì)的摩爾質(zhì)量不能確定,則13g碳的物質(zhì)的量無法計算,其含有的質(zhì)子數(shù)不一定是6NA個,故C錯誤;D項、二氧化硫和氧氣的反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能進(jìn)行徹底,故轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)小于0.2NA個,故D錯誤。故選A?!军c睛】本題考查了阿伏加德羅常數(shù)的有關(guān)計算,熟練掌握公式的使用和物質(zhì)的結(jié)構(gòu)是解題關(guān)鍵。4、C【解析】
A.犧牲陽極的陰極保護(hù)法利用原電池原理,用較活潑的金屬作負(fù)極先被氧化,故A錯誤;B.金屬的化學(xué)腐蝕的實質(zhì)是:金屬作還原劑M-ne-=Mn+,電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑,故B錯誤;C.外加直流電源的陰極保護(hù)法,在通電時被保護(hù)的金屬表面腐蝕電流降至零或接近于零,故C正確;D.銅碳合金鑄成的銅像在酸雨中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時,銅作負(fù)極,碳正極的電極反應(yīng)為:O2+4e-+4H+=2H2O,故D錯誤;故選C。5、C【解析】
已知X、Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X是周期表中原子半徑最小的元素,所以X是H;Y元素的最高正價與最低負(fù)價的絕對值相等,這說明Y是第ⅣA組元素;Z的核電荷數(shù)是Y的2倍,且是短周期元素,因此Y是C,Z是Mg;W的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的3倍,且原子序數(shù)大于Mg的,因此W是第三周期的S;R的原子序數(shù)最大,所以R是Cl元素?!驹斀狻緼、同周期自左向右原子半徑逐漸減小,則原子半徑:Z>W(wǎng)>R,A正確;B、同周期自左向右非金屬性逐漸增強,氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強,則對應(yīng)的氫化物的熱穩(wěn)定性:R>W(wǎng),B正確;C、H2S與MgS分別含有的化學(xué)鍵是極性鍵與離子鍵,因此W與X、W與Z形成的化合物的化學(xué)鍵類型完全不相同,C不正確;D、Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是碳酸,屬于二元弱酸,D正確。答案選C。6、D【解析】
A.氮的固定是指氮由游離態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài),N2NH3為氮的固定,但NH3NO不屬于氮的固定,A錯誤;B.催化劑a作用下氮原子發(fā)生了還原反應(yīng),B錯誤;C.催化劑a、b表面均發(fā)生了極性共價鍵的斷裂與形成,C錯誤;D.使用催化劑a、b可加快反應(yīng)速率,提高單位時間內(nèi)生成物的產(chǎn)量,D正確。故選D。7、D【解析】
A.①裝置,不能用容量瓶直接配制溶液,故A錯誤;B.②裝置,鹽酸不是氯元素的最高價含氧酸,鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳不能證明非金屬性;通入硅酸鈉溶液的氣體含有二氧化碳和氯化氫,氯化氫、二氧化碳都能與硅酸鈉反應(yīng)生成沉淀,所以生成硅酸沉淀不能證明非金屬性,故B錯誤;C.氮氣與氫氣在鐵觸媒和高溫下生成氨氣,氨氣遇到干燥的試紙,試紙不能變色,不能達(dá)到實驗?zāi)康?,故C錯誤;D.濃硫酸具有脫水性、強氧化性,能使蔗糖變黑,反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫,二氧化硫具有漂白性可使品紅溶液褪色,二氧化硫具有還原性可使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故D正確;故選:D。。8、C【解析】
A.據(jù)圖可知,始態(tài)*N2+3H2的相對能量為0eV,生成物*+2NH3的相對能量約為-1.8eV,反應(yīng)物的能量高于生成物,所以為放熱反應(yīng),故A正確;B.圖中實線標(biāo)示出的位點A最大能壘(活化能)低于圖中虛線標(biāo)示出的位點B最大能壘(活化能),活化能越低,有效碰撞幾率越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大,故B正確;C.由圖像可知,整個反應(yīng)歷程中2N*+3H2→2N*+6H*活化能幾乎為零,為最小,故C錯誤;D.由圖像可知氮氣活化在位點A上活化能較低,速率較快,故D正確;故答案為C。9、D【解析】
A.CaO與水反應(yīng)后,混合物成分沸點差異增大,應(yīng)選蒸餾法分離,故A錯誤;B.CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3官能團(tuán)不同,屬于類別異構(gòu),故B錯誤;C.乙酸乙酯與NaOH反應(yīng),不能除雜,應(yīng)選飽和碳酸鈉溶液、分液,故C錯誤;D.一個苯環(huán)上已經(jīng)連有—CH3、—CH2CH3、—OH三種基團(tuán),如果在苯環(huán)上再連接一個—CH3,看成二甲苯(、、)苯環(huán)上連有—CH2CH3、—OH,中—OH在甲基的中間時乙基有2種位置,—OH在甲基的鄰位時乙基有3種位置,—OH在兩個甲基的間位時乙基有2種位置,共7種;中先固定—OH,乙基有3種位置,有3種同分異構(gòu)體;先固定—OH在鄰位時乙基有3種位置,固定—OH在間位時乙基有3種位置,有6種;則同分異構(gòu)體有7+3+6=16(種),故D正確;故答案為D。10、B【解析】
A、由水電離的c(H+)=10-13mol·L-1的溶液可能呈酸性,也可能呈堿性,NH4+與OH-能夠發(fā)生反應(yīng),HCO3-與H+和OH-均能反應(yīng),因此不能大量共存,故A錯誤;B、I-具有還原性,H2O2具有氧化性,在酸性條件下,二者能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng):2I-2H+H2O2=I22H2O,故B正確;C、氫氧化鋇溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)離子方程式為:,故C錯誤;D、因碳酸鈉溶解度大于碳酸氫鈉,向飽和碳酸鈉溶液中通入二氧化碳充分反應(yīng)后生成的碳酸氫鈉會析出,因此其離子反應(yīng)方程式為:,故D不正確;故答案為:B?!军c睛】判斷離子方程式是否正確可從以下幾個方面進(jìn)行:①從反應(yīng)原理進(jìn)行判斷,如反應(yīng)是否能發(fā)生、反應(yīng)是否生成所給產(chǎn)物等;②從物質(zhì)存在形態(tài)進(jìn)行判斷,如拆分是否正確、是否正確表示了難溶物和氣體等;③從守恒角度進(jìn)行判斷,如原子守恒、電荷守恒、氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移守恒等;④從反應(yīng)的條件進(jìn)行判斷;⑤從反應(yīng)物的組成以及反應(yīng)物之間的配比進(jìn)行判斷。11、D【解析】
A.含有阿伏加德羅常數(shù)個粒子的任何微粒集合體都為1mol,故A正確;B.生成的3mol氯氣中含6molCl,其中1mol為37Cl,5mol為35Cl,生成氯氣摩爾質(zhì)量==70.7g·mol-1,若有212克氯氣生成物質(zhì)的量==3mol,生成3mol氯氣電子轉(zhuǎn)移5mol,故B正確;C.乙酸與葡萄糖最簡式都是CH2O,1個CH2O完全燃燒消耗1個氧氣分子,60克的乙酸和葡萄糖混合物含有CH2O物質(zhì)量為2mol,充分燃燒消耗2NA個O2,故C正確;D.6.02×1023mol-1是阿伏加德羅常數(shù)的近似值,故D錯誤;故選D。12、D【解析】
A.試劑加入順序:先加濃硝酸,再加濃硫酸,最后加入苯,正確;B.實驗時,水浴溫度需控制在50~60℃,正確;C.長玻璃導(dǎo)管兼起冷凝回流苯和硝酸的作用,以提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率,正確;D.反應(yīng)后的混合液經(jīng)水洗、堿溶液洗滌、分液(不是結(jié)晶),得到硝基苯,錯誤。故答案為D。13、B【解析】
A.電解熔融氧化鋁加冰晶石是為了降低電解液工作溫度,降低電解能耗,故A正確;B.長時間用鋁罐盛放咸菜,鋁表面的氧化膜會被破壞失去保護(hù)鋁的作用;濃硫酸具有強吸水性,容器口部的濃硫酸吸收空氣中的水蒸汽后稀釋為稀硫酸,稀硫酸能溶解鋁罐口部的氧化膜保護(hù)層,故B錯誤;C.鋁合金具有密度小、強度高、塑性好等優(yōu)點,被廣泛地應(yīng)用于航空工業(yè)等領(lǐng)域,例如用于制造飛機構(gòu)件,故C正確;D.培養(yǎng)明礬晶體時,在飽和明礬溶液中放入幾粒形狀規(guī)則的明礬晶體,靜置幾天后可觀察到明礬小晶體長成明礬大晶體,故D正確;綜上所述,答案為B。14、D【解析】
1molKAl(SO4)2電離出1mol鉀離子,1mol鋁離子,2mol硫酸根離子,加入1mol氫氧化鋇,電離出1mol鋇離子和2mol氫氧根離子,所以鋁離子過量,不會生成偏鋁酸根離子,故選:D。15、C【解析】
鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣。根據(jù)方程式計算?!驹斀狻繉mol鈉和水反應(yīng)生成amol氫氧化鈉和a/2mol氫氣,amol鋁和amol氫氧化鈉反應(yīng)生成amol偏鋁酸鈉和3a/2mol氫氣,反應(yīng)后的溶液的質(zhì)量為23a+27a+m-(a/2+3a/2×2=(m+46a)g,溶質(zhì)偏鋁酸鈉的質(zhì)量為82ag。則質(zhì)量分?jǐn)?shù)為82a/(m+46a)×100%。故選C?!军c睛】掌握鈉和水的反應(yīng)、鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng),能根據(jù)方程式進(jìn)行計算,計算溶液的質(zhì)量時注意從總質(zhì)量中將產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量減去。16、A【解析】兩只試管中滴加的溶液的唯一區(qū)別就是左邊加入的Cu2+,右邊加入的是Fe3+,所以右邊反應(yīng)較快,能說明催化活性:Fe3+>Cu2+,選項A正確。選項B中的實驗,氯氣通入溴化鈉溶液變?yōu)樽厣?,通入淀粉碘化鉀溶液變?yōu)樗{(lán)色,能證明氯氣的氧化性強于溴單質(zhì)也強于碘單質(zhì),但是不能證明氧化性:Br2>I2,選項B錯誤。向氯化銀懸濁液中加入少量溴化鈉溶液,白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀,說明氯化銀轉(zhuǎn)化為溴化銀,即Ksp:AgCl>AgBr;再加入少量的碘化鈉,出現(xiàn)黃色沉淀,應(yīng)該是將上一步剩余的氯化銀轉(zhuǎn)化為碘化銀沉淀,所以證明Ksp:AgCl>AgI,但是不能得到Ksp:AgBr>AgI,選項C錯誤。鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,考慮到鹽酸的揮發(fā)性,生成的二氧化碳?xì)怏w中一定會有HCl,所以硅酸鈉溶液中有渾濁,也可能是HCl和硅酸鈉反應(yīng)的結(jié)果,不能證明一定是碳酸強于硅酸,進(jìn)而不能證明非金屬性強弱,選項D錯誤。17、C【解析】碳酸鈉溶液顯堿性,能使酚酞變紅色,其水解的離子方程式為:CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣,故A正確;亞硫酸的酸性強于碳酸,在碳酸鈉溶液中通入足量的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)2SO2+CO32﹣+H2O═CO2+2HSO3﹣,NaHSO3溶液顯酸性,所以溶液紅色褪去,故B正確;氯氣溶于水部分與水反應(yīng),部分以氯氣分子的形式存在于溶液,所以氯水顯淺黃綠色是因為溶解了氯氣,故C錯誤;二氧化硫與氯水反應(yīng)生成HCl和硫酸,即發(fā)生SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl,氯氣被消耗,所以溶液的黃綠色褪去,故D正確。18、C【解析】
A.聯(lián)堿法對母液處理方法:向母液中通入氨氣,冰凍和加食鹽,故A錯誤;B.列管式熱交換器的使用能使能量在流程中得到充分利用,降低了能耗,故B錯誤;C.硫化汞與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫和汞,可以用焙燒辰砂制取汞,故C正確;D.犧牲陽極的陰極保護(hù)法應(yīng)用的是原電池工作原理,故D錯誤;故選:C。19、A【解析】
A項,氧化銅的還原產(chǎn)物為金屬銅,而鹽酸不能溶解銅,難以洗凈該硬質(zhì)玻璃管,故A項錯誤;B項,碘易溶于有機物,酒精可溶解碘,故B項正確;C項,長期存放的氯化鐵水解最終生成氫氧化鐵和HCl,HCl不斷揮發(fā),氫氧化鐵則會不斷沉積于試劑瓶內(nèi)壁,而稀硫酸可溶解氫氧化鐵,故C項正確;D項,純堿溶液顯堿性,可與油污反應(yīng),轉(zhuǎn)化為可溶于水的脂肪酸鈉和多元醇,故D項正確。故答案選A?!军c睛】本題的易錯項為C項;錯選C項,可能是學(xué)生對長期存放FeCl3的試劑瓶內(nèi)壁的物質(zhì)不清楚,或認(rèn)為就是FeCl3,用水即可洗掉。20、D【解析】
A.通過i觀察iiiii、iv中發(fā)生的變化,達(dá)到空白對照的目的,故A正確;B.向ii中滴加幾滴濃鹽酸,增大H+濃度,平衡逆向移動,H3Fe(OC6H5)6濃度降低,溶液顏色變淺,故B正確;C.苯的密度比水,CCl4的密度比水大,故iii、iv中無色層中的溶劑分別為苯和CCl4,故C正確;D.iii中加入苯后水溶液層呈淺紫色,而iv中加入CCl4后水溶液層呈紫色,說明苯酚更易溶解于苯,導(dǎo)致平衡逆向移動,水溶液的顏色變淺,即苯酚在苯中的溶解性大于在CCl4中的溶解性,故D錯誤;故答案為D。21、D【解析】
A.不斷將氨氣液化分離,生成物的濃度減小,平衡正向移動,故正確;B.壓縮體積,平衡正向移動,氮氣轉(zhuǎn)化率增大,故正確;C.前10分鐘,N2+3H22NH3起始0.51.50改變x3x2x10min時0.5-x1.5-3x2x有,解x=0.175mol/L,用氨氣表示反應(yīng)速率為=0.035mol·L?1·min?1,故正確;D.N2+3H22NH3起始0.51.50改變x3x2x平衡0.5-x1.5-3x2x,有,解x=0.25mol/L,則平衡常數(shù)表示為,在30min時,再加入0.5molN2、1.5molH2和2molNH3,則有Qc=<K,平衡正向移動,故錯誤。故選D。22、C【解析】
由圖可知,轉(zhuǎn)化Ⅰ反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,為放熱反應(yīng),熱化學(xué)方程式為C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,轉(zhuǎn)化Ⅱ反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,為放熱反應(yīng),熱化學(xué)方程式為2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-282.9kJ·mol-1,轉(zhuǎn)化Ⅰ—轉(zhuǎn)化Ⅱ得C(s)→CO(g)的熱化學(xué)方程式2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.2kJ·mol-1。【詳解】A項、由圖可知1molC(s)與1molO2(g)的能量比1molCO2(g)能量高393.5kJ,故A錯誤;B項、由圖可知反應(yīng)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)為放熱反應(yīng),生成物的總能量小于反應(yīng)物的總能量,故B錯誤;C項、由圖可知1molC(s)與O2(g)生成1molCO(g)放出熱量為393.5kJ-282.9kJ=110.6kJ,則C(s)→CO(g)的熱化學(xué)方程式為2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221.2kJ·mol-1,故C正確;D項、熱值指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出熱量,則CO的熱值為282.9kJ×g≈10.1kJ·g-1,故D錯誤;故選C。二、非選擇題(共84分)23、酯基、羥基、羰基加成反應(yīng)取代反應(yīng)+HBrBD13【解析】
與HCHO發(fā)生加成反應(yīng)生成B為,B與HCl發(fā)生取代反應(yīng)生成C為,③為C與醋酸鈉的取代反應(yīng)生成D,結(jié)合可知,④⑤均為取代反應(yīng),E為,與發(fā)生取代反應(yīng)生成G為,G與HCl發(fā)生取代反應(yīng),再發(fā)生取代反應(yīng)生成M?!驹斀狻浚?)化合物D為,其官能團(tuán)的名稱為酯基、羥基、羰基,故答案為:酯基、羥基、羰基;(2)與HCHO發(fā)生加成反應(yīng)生成B為,與HCl發(fā)生取代反應(yīng)生成C為,故答案為;(3))與HCHO發(fā)生加成反應(yīng)生成B為,與HCl發(fā)生取代反應(yīng)生成C為,與醋酸鈉的取代反應(yīng)生成,結(jié)合可知,④⑤均為取代反應(yīng),E為,故答案為:加成反應(yīng);取代反應(yīng);(4)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為:+HBr(5)A.化合物B為,不能發(fā)生消去反應(yīng),A錯誤;B.化合物H為,兩個苯環(huán)可能共平面,B正確;C.化合物F為,水解生成的羧基、酚羥基和HBr能和NaOH反應(yīng),則1mol化合物F最多能與4molNaOH反應(yīng),C錯誤;D.M的結(jié)構(gòu)簡式為,其分子式為C13H19NO3,D正確;故答案為:BD;(6)化合物A為,①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),由酚羥基,②能發(fā)生銀鏡反應(yīng),由醛基,同時符合條件同分異構(gòu)體有:鄰間對有10種,鄰間對有3種,總共有13種,其中核磁共振氫譜有5組峰的結(jié)構(gòu)簡式為:,故答案為:13;;【點睛】苯環(huán)上由兩個取代基的同分異構(gòu)體有3種、有兩個相同取代基和一個不同取代基的同分異構(gòu)體有6中、有三個互不相同取代基的同分異構(gòu)體有10種。24、苯甲醇消去反應(yīng)碳碳雙鍵、羧基否在醛基被催化氧化的同時,碳碳雙鍵也被能氧化5【解析】
由B的結(jié)構(gòu)可知A為,A與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成B,B發(fā)生水解反應(yīng)生成C為,C催化氧化的產(chǎn)物繼續(xù)氧化生成D,則D為,對比D、E分子式可知D分子內(nèi)脫去1分子水生成E,故D在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成E,則E為,E和F發(fā)生酯化反應(yīng)生成W為。【詳解】(1)F的結(jié)構(gòu)簡式為,的化學(xué)名稱是苯甲醇,⑤為D在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成E。(2)E的結(jié)構(gòu)為,含有的官能團(tuán)是碳碳雙鍵、羧基,D含有羧基和羥基,能發(fā)生聚合生成酯類高分子化合物,結(jié)構(gòu)簡式為。(3)經(jīng)過反應(yīng)③,是羥基連接的碳原子上有2個氫原子的碳原子發(fā)生氧化反應(yīng)生成醛基得到,與O2在催化劑、加熱的條件下反應(yīng)可得D,寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式。(4)④、⑤兩步不能顛倒,因為在醛基被催化氧化的同時,碳碳雙鍵也被能氧化。(5)與A具有含有相同官能團(tuán)的芳香化合物的同分異構(gòu)體還有5種。苯環(huán)上可以連接一個甲基和一個-CH=CH2,有三種結(jié)構(gòu),也可以是苯環(huán)上連接-CH=CHCH3或-CH2CH=CH2,共5種,其中核磁共振氫譜為六組峰,且峰面積之比為1:1:2:2:2:2的結(jié)構(gòu)簡式為。(6)根據(jù)逆推原理分析,合成苯甲醇,需要制備,可以用甲苯的取代反應(yīng),利用苯和一氯甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成甲苯,故合成路線為:。25、Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-稀釋促進(jìn)平衡CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(無色溶液)逆向移動,生成CuClCuCl在潮濕空氣中被氧化cbd先變紅后褪色加熱時間不足或溫度偏低97.92【解析】
方案一:CuSO4、Cu在NaCl、濃鹽酸存在條件下加熱,發(fā)生反應(yīng):Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-,過濾除去過量的銅粉,然后加水稀釋濾液,化學(xué)平衡CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(無色溶液)逆向移動,得到CuCl沉淀,用95%的乙醇洗滌后,為防止潮濕空氣中CuCl被氧化,在真空環(huán)境中干燥得到純凈CuCl;方案二:CuCl2是揮發(fā)性強酸生成的弱堿鹽,用CuCl2·2H2O晶體在HCl氣流中加熱脫水得到無水CuCl2,然后在高于300℃的溫度下加熱,發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生CuCl和Cl2。【詳解】(1)步驟①中CuSO4、Cu發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生的Cu+與溶液中Cl-結(jié)合形成[CuCl3]2-,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-;(2)根據(jù)已知條件:CuCl難溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(無色溶液),在步驟②中向反應(yīng)后的濾液中加入大量的水,溶液中Cl-、[CuCl3]2-濃度都減小,正反應(yīng)速率減小的倍數(shù)大于逆反應(yīng)速率減小的倍數(shù),所以化學(xué)平衡逆向移動,從而產(chǎn)生CuCl沉淀;(3)乙醇易揮發(fā),用95%乙醇洗滌可以去除CuCl上的水分,真空干燥也可以避免CuCl在潮濕空氣中被氧化;(4)CuCl2?2H2O晶體要在HCl氣體中加熱,所以實驗前要先檢查裝置的氣密性,再在“氣體入口”處通入干燥HCl,然后點燃酒精燈,加熱,待晶體完全分解后的操作是熄滅酒精燈,冷卻,為了將裝置中殘留的HCl排出,防止污染環(huán)境,要停止通入HCl,然后通入N2,故實驗操作編號的先后順序是a→c→b→d→e;(5)無水硫酸銅是白色固體,當(dāng)其遇到水時形成CuSO4·5H2O,固體變?yōu)樗{(lán)色,HCl氣體遇水變?yōu)辂}酸,溶液顯酸性,使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變?yōu)榧t色,當(dāng)CuCl2再進(jìn)一步加熱分解時產(chǎn)生了Cl2,Cl2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生HCl和HClO,HC使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變?yōu)榧t色,HClO具有強氧化性,又使變?yōu)榧t色的石蕊試紙褪色變?yōu)闊o色;(6)反應(yīng)結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實驗,發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2雜質(zhì),產(chǎn)生CuCl2雜質(zhì)的原因可能是加熱時間不足或加熱溫度偏低,使CuCl2未完全分解;(7)根據(jù)反應(yīng)方程式Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+可得關(guān)系式:CuCl~Ce4+,24.60mL0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液中含有溶質(zhì)Ce(SO4)2的物質(zhì)的量n[Ce(SO4)2]=0.1000mol/L×0.02460L=2.46×10-3mol,則根據(jù)關(guān)系式可知n(CuCl)=n(Ce4+)=2.46×10-3mol,m(CuCl)=2.46×10-3mol×99.5g/mol=0.24478g,所以該樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%=97.92%?!军c睛】本題考查了物質(zhì)制備方案的設(shè)計,明確實驗?zāi)康?、實驗原理為解答關(guān)鍵,注意掌握常見化學(xué)實驗基本操作方法及元素化合物性質(zhì),充分利用題干信息分析解答,當(dāng)反應(yīng)中涉及多個反應(yīng)時,可利用方程式得到已知物質(zhì)與待求物質(zhì)之間的關(guān)系式,然后分析、解答,試題充分考查了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Α?6、ZnS+H2SO4===H2S↑+ZnSO4恒壓滴液漏斗無色打開啟普發(fā)生器活塞,通入氣體使溶液酸化并加熱,有利于溶液中剩余的硫化氫逸出,從而除去硫化氫硫蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(或重結(jié)晶)KClO3和I2反應(yīng)時會產(chǎn)生有毒的氯氣,污染環(huán)境;89.88%【解析】
實驗過程為:先關(guān)閉啟普發(fā)生器活塞,在三頸燒瓶中滴入30%的KOH溶液,發(fā)生反應(yīng)I:3I2+6KOH==KIO3+5KI+3H2O,將碘單質(zhì)完全反應(yīng);然后打開啟普發(fā)生器活塞,啟普發(fā)生器中硫酸和硫化鋅反應(yīng)生成硫化氫氣體,將氣體通入三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)II:3H2S+KIO3=3S↓+KI+3H2O,將碘酸鉀還原成KI,氫氧化鈉溶液可以吸收未反應(yīng)的硫化氫;(5)實驗室模擬工業(yè)制備KIO3:將I2、HCl、KClO3水中混合發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成KH(IO3)2,之后進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到KH(IO3)2晶體,再與KOH溶液混合發(fā)生反應(yīng)、過濾蒸發(fā)結(jié)晶得到碘酸鉀晶體?!驹斀狻?1)啟普發(fā)生器中發(fā)生的反應(yīng)是硫化鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體和硫酸鋅,反應(yīng)的化學(xué)方程式:ZnS+H2SO4===H2S↑+ZnSO4;根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)可知該儀器為恒壓滴液漏斗;(2)碘單質(zhì)水溶液呈棕黃色,加入氫氧化鉀后碘單質(zhì)反應(yīng)生成碘酸鉀和碘化鉀,完全反應(yīng)后溶液變?yōu)闊o色;然后打開啟普發(fā)生器活塞,通入氣體發(fā)生反應(yīng)II;(3)反應(yīng)完成后溶液中溶有硫化氫,滴入硫酸并水浴加熱可降低硫化氫的溶解度,使其逸出,從而除去硫化氫;(4)根據(jù)反應(yīng)II可知反應(yīng)過程中有硫單質(zhì)生成,硫單質(zhì)不溶于水;(5)①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知溫度較低時KH(IO3)2的溶解度很小,所以從混合液中分離KH(IO3)2晶體需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,所以操作a為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;②根據(jù)流程可知該過程中有氯氣產(chǎn)生,氯氣有毒會污染空氣,同時該過程中消耗了更多的藥品;(6)該滴定原理是:先加入過量的KI并酸化與KIO3發(fā)生反應(yīng):IO3?+5I?+6H+===3I2+3H2O,然后利用Na2S2O3測定生成的碘單質(zhì)的量從而確定KIO3的量;根據(jù)反應(yīng)方程式可知IO3?~3I2,根據(jù)滴定過程反應(yīng)I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6可知I2~2Na2S2O3,則有IO3?~6Na2S2O3,所用n(KIO3)=0.01260L×2.0mol/L×=0.0042mol,所以樣品中KIO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=89.88%?!军c睛】啟普發(fā)生器是塊狀固體和溶液不加熱反應(yīng)生成氣體的制備裝置。27、打開玻璃塞,將上層液體從上口倒入另一燒杯中3CaO+3Br2+2NH3=3CaBr2+N2↑+3H2O溫度過高,Br2、NH3易揮發(fā)使NH3稍過量,確保Br2被充分還原Ca(OH)2將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、用乙醇洗滌干凈后,在真空干燥箱中干燥(或低溫干燥,或用濾紙吸干)【解析】
制備溴化鈣晶體的工藝流程:將液氨、液溴、CaO與水混合發(fā)生反應(yīng)3CaO+3Br2+2NH3=3CaBr2+N2↑+3H2O、CaO+H2O=Ca(OH)2,過濾,濾渣為Ca(OH)2,濾液為CaBr2溶液,呈強堿性,其中含有少量BrO-、BrO3-,加熱驅(qū)除多余的氨,用氫溴酸調(diào)節(jié)濾液呈酸性,加入活性炭脫色,用砂芯漏斗過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、用砂芯漏斗過濾、用乙醇洗滌干凈后,在真空干燥箱中干燥,得到CaBr2?2H2O晶體,據(jù)此分析作答?!驹斀狻?1)實驗室模擬海水提溴的過程中,用苯萃取溶液中的溴,分離溴的苯溶液與水層的操作是:使玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗上的小孔,將活塞擰開,使下面的水層慢慢流下,待有機層和水層界面與活塞上口相切即關(guān)閉活塞,將上層液體從上口倒入另一燒杯中;(2)在“合成”中為液氨、液溴、CaO發(fā)生反應(yīng):3CaO+3Br2+2NH3=3CaBr2+N2↑+3H2O;其中液溴、液氨易揮發(fā),所以合成過程溫度不能過高;投料時控制n(Br2)∶n(NH3)=1∶0.8,確保Br2被充分還原;(3)合成反應(yīng)中:CaO+H2O=Ca(OH)2,故濾渣為Ca(OH)2;(4)濾液為CaBr2溶液,呈強堿性,其中含有少量BrO-、BrO3-,加熱驅(qū)除多余的氨,用氫溴酸調(diào)節(jié)濾液呈酸性,加入活性炭脫色,用砂芯漏斗過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、用砂芯漏斗過濾、用乙醇洗滌干凈后,在真空干燥箱中干燥,得到CaBr2?2H2O晶體。【點睛】本題考查了物質(zhì)的制備,涉及對工藝流程的理解、氧化還原反應(yīng)、對反應(yīng)條件的控制選擇等,理解工藝流程的反應(yīng)原理是解題的關(guān)鍵,需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)與靈活運用能力,是對學(xué)生綜合能力的考查。28、CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)△H=+247.3kJ·mol-1;減小1.64該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),當(dāng)體系壓強低于425kPa反應(yīng)速率比較慢,當(dāng)體系壓強高于425kPa,平衡逆向移動,脫硝的效率降低AD2NO2+8e-+8H+=N2+4H2O5.6【解析】
(1)利用蓋斯定律①-(②+③)得:CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)△H=△H1-(△H2+△H3)=-164.0kJ·mol-1–[(-566.0kJ·mol-1)+(-128.3kJ·mol-1)]=+247.3kJ·mol-1;(2)①依據(jù)反應(yīng)方程式判斷出這個反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),從圖形的變化,可以判斷出p1到p4壓強的變化,從圖中分析出甲烷的轉(zhuǎn)化率的變化,因為它們的化學(xué)計量數(shù)之比等于1:1,與剛開始的投料比相同,所以CH4與CO2的平衡轉(zhuǎn)化率相同;②分壓平衡常數(shù),根據(jù)甲烷的轉(zhuǎn)化率,先求出反應(yīng)物、生成物各自的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),然后再求出各自的分壓;(3)從圖中判斷壓強對反應(yīng)速率、對平衡轉(zhuǎn)化率的影響,二者結(jié)合,發(fā)現(xiàn)CH4(g)+2NO2(g)CO2+N2(g)+2H2O(g),該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),當(dāng)體系壓強低于425kPa反應(yīng)速率比較慢,當(dāng)體系壓強高于425kPa,平衡逆向移動,脫硝的效率降低;(4)多步反應(yīng)的判斷,反應(yīng)越慢,活化能越大;(5)從電池圖中,判斷出正負(fù)極以及發(fā)生的反應(yīng)式:電池的總反應(yīng)式CH4+2NO2=CO2+N2+2H2O。
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