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2023高考化學(xué)模擬試卷注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型(B)填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2.作答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑;如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動(dòng),先劃掉原來(lái)的答案,然后再寫(xiě)上新答案;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)敘述正確的是A.常溫下,1L0.5mol/LCH3COONH4溶液的pH=7,則溶液中CH3COO-與NH4+的數(shù)目均為0.5NAB.10g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%的乙醇溶液中含有氫原子的數(shù)目為0.6NAC.16g氨基(-NH2)中含有的電子數(shù)為7NAD.在密閉容器中將2molSO2和1molO2混合反應(yīng)后,體系中的原子數(shù)為8NA2、下列說(shuō)法不正確的是()A.Na2CO3可用于治療胃酸過(guò)多B.藍(lán)綠藻在陽(yáng)光作用下,可使水分解產(chǎn)生氫氣C.CusO4可用于游泳池池水消毒D.SiO2導(dǎo)光能力強(qiáng),可用于制造光導(dǎo)纖維3、下列說(shuō)法中不正確的是()①醫(yī)用雙氧水是利用了過(guò)氧化氫的還原性來(lái)殺菌消毒的②汽車(chē)尾氣中含有能污染空氣的氮的氧化物,原因是汽油燃燒不充分③用熱的燒堿溶液除去瓷器表面污垢④某雨水樣品采集后放置一段時(shí)間,pH由4.68變?yōu)?.28,是因?yàn)樗腥芙饬溯^多的CO2⑤明礬可以用于凈水,主要是由于鋁離子可以水解得到氫氧化鋁膠體⑥“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水與CaCO3長(zhǎng)期作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2的緣故A.①②③⑤ B.①②③④ C.②③④⑥ D.①③④⑤4、已知A、B、C、D、E為常見(jiàn)的有機(jī)化合物,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。其中A只由碳、氫兩種元素組成,其產(chǎn)量可用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家石油化工的發(fā)展水平。下列推斷正確的是()A.甲烷中混有少量A,可用酸性高錳酸鉀溶液除去B.物質(zhì)C可以和NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2C.物質(zhì)E的酯類(lèi)同分異構(gòu)體還有3種D.B+D→E的化學(xué)方程式為:CH3COOH+C2H5OH+CH3COOC2H55、[Zn(CN)4]2-在水溶液中可與HCHO發(fā)生反應(yīng)生成[Zn(H2O)4]2+和HOCH2CN,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.Zn2+基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d10B.1molHCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為1.806×1024C.HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類(lèi)型是sp3D.[Zn(CN)4]2-中Zn2+與CN-的C原子形成配位鍵,結(jié)構(gòu)可表示為6、我國(guó)古代的青銅器工藝精湛,有很高的藝術(shù)價(jià)值和歷史價(jià)值。下列說(shuō)法不正確的是()A.我國(guó)使用青銅器的時(shí)間比使用鐵器、鋁器的時(shí)間均要早B.將青銅器放在銀質(zhì)托盤(pán)上,青銅器容易生成銅綠C.《本草綱目》載有名“銅青”之藥物,銅青是銅器上的綠色物質(zhì),則銅青就是青銅D.用蜂蠟做出銅器的蠟?zāi)?,是古代青銅器的鑄造方法之一,蜂蠟的主要成分是有機(jī)物7、下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.水合銅離子的模型如圖,該微粒中存在極性共價(jià)鍵、配位鍵、離子鍵B.CaF2晶體的晶胞如圖,距離F-最近的Ca2+組成正四面體C.氫原子的電子云圖如圖,氫原子核外大多數(shù)電子在原子核附近運(yùn)動(dòng)D.金屬Cu中Cu原子堆積模型如圖,為面心立方最密堆積,Cu原子的配位數(shù)均為12,晶胞空間利用率68%8、2019年12月27日晚,長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭“胖五”在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功將實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.胖五”利用液氧和煤油為燃料,煤油為純凈物B.火箭燃料燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能C.火箭箭體采用鋁合金是為了美觀耐用D.衛(wèi)星計(jì)算機(jī)芯片使用高純度的二氧化硅9、短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。W原子的最外層電子數(shù)是X與Z原子最外層電子數(shù)之和,W簡(jiǎn)單氫化物r溶于水完全電離。m、p是由這些元素組成的二元化合物,m可做制冷劑,無(wú)色氣體p遇空氣變?yōu)榧t棕色。下列說(shuō)法正確的是()A.簡(jiǎn)單離子半徑:W>Z>Y>XB.Y原子的價(jià)電子軌道表示式為C.r與m可形成離子化合物,其陽(yáng)離子電子式為D.一定條件下,m能與Z的單質(zhì)反應(yīng)生成p10、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大。X的族序數(shù)是周期數(shù)的3倍,25℃時(shí),0.1mol·L-1Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液的pH為13,W的最外層有6個(gè)電子。下列說(shuō)法正確的是()A.X的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的弱B.原子半徑:r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y)C.元素Y、W的簡(jiǎn)單陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)D.Z分別與X、Y、W形成的化合物中均一定只含離子鍵11、周期表中有如圖所示的元素,下列敘述正確的是A.47.87是豐度最高的鈦原子的相對(duì)原子質(zhì)量B.鈦原子的M層上共有10個(gè)電子C.從價(jià)電子構(gòu)型看,鈦屬于某主族元素D.22為鈦原子的質(zhì)量數(shù)12、ABS合成樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖,則生成該樹(shù)脂的單體的種數(shù)和反應(yīng)類(lèi)型正確的是A.1種,加聚反應(yīng) B.2種,縮聚反應(yīng)C.3種,加聚反應(yīng) D.3種,縮聚反應(yīng)13、根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A向溶有SO2的BaCl2溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉淀X具有強(qiáng)氧化性B將稀鹽酸滴入硅酸鈉溶液中,充分振蕩,有白色沉淀產(chǎn)生非金屬性:Cl>SiC常溫下,分別測(cè)定濃度均為0.1mol·L-1NaF和NaClO溶液的pH,后者的pH大酸性:HF<HClOD鹵代烴Y與NaOH水溶液共熱后,加入足量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀Y中含有氯原子A.A B.B C.C D.D14、探究濃硫酸和銅的反應(yīng),下列裝置或操作正確的是()A.裝置甲進(jìn)行銅和濃硫酸的反應(yīng)B.裝置乙收集二氧化硫并吸收尾氣C.裝置丙稀釋反應(yīng)后的混合液D.裝置丁分離稀釋后混合物中的不溶物15、止血環(huán)酸的結(jié)構(gòu)如下圖所示,用于治療各種出血疾病,在一些牙膏中也含有止血環(huán)酸。下列說(shuō)法不正確的是A.該物質(zhì)的分子式為C8H15NO2B.在光照條件下與Cl2反應(yīng)生成的一氯代物有4種C.該物質(zhì)能發(fā)生取代反應(yīng)、置換反應(yīng)D.止血原理可看做是膠體的聚沉16、個(gè)人衛(wèi)生及防護(hù)與化學(xué)知識(shí)密切相關(guān)。下列說(shuō)法中正確的是()A.氣溶膠是飛沫混合在空氣中形成的膠體,飛沫是分散劑,空氣是分散質(zhì)B.飲用水的凈化常用到明礬,明礬中無(wú)重金屬元素,長(zhǎng)期使用對(duì)身體無(wú)害C.家庭生活中可以用84消毒液進(jìn)行消毒,84消毒液與潔廁靈可以混合使用,效果更好D.制造口罩的核心材料熔噴布的主要成分是聚丙烯,聚丙烯是有機(jī)高分子化合物,屬于混合物17、實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置進(jìn)行液體石蠟分解及其產(chǎn)物性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。下列操作或敘述錯(cuò)誤的是A.裝置b、c中發(fā)生反應(yīng)的基本類(lèi)型不同B.實(shí)驗(yàn)中可能看不到b、c中溶液明顯褪色C.d中溶液變渾濁證明石蠟分解產(chǎn)生了CO2D.停止加熱后立即關(guān)閉K可以防止液體倒吸18、常溫下,下列事實(shí)能說(shuō)明HClO是弱電解質(zhì)的是A.0.01mol·L-1的HClO溶液pH>2B.NaClO、HClO都易溶于水C.NaClO的電離方程式:NaClO=Na++ClO-D.HClO與Na2SO3溶液反應(yīng),可以得到Na2SO419、有一種鋰離子電池,在室溫條件下可進(jìn)行循環(huán)充放電,實(shí)現(xiàn)對(duì)磁性的可逆調(diào)控。一極為納米Fe2O3,另一極為金屬鋰和石墨的復(fù)合材料,電解質(zhì)只傳導(dǎo)鋰離子。電池總反應(yīng)為:Fe2O3+6Li2Fe+3Li2O,關(guān)于此電池,下列說(shuō)法不正確的是A.放電時(shí),此電池逐漸靠近磁鐵B.放電時(shí),正極反應(yīng)為Fe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2OC.放電時(shí),正極質(zhì)量減小,負(fù)極質(zhì)量增加D.充電時(shí),陰極反應(yīng)為L(zhǎng)i++e-=Li20、一種釕(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽(yáng)能電池的原理及部分反應(yīng)如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.該電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.電池工作時(shí),X極電勢(shì)低于Y極電勢(shì)C.在電解質(zhì)溶液中RuⅡ再生的反應(yīng)為:2RuⅢ+3I-=2RuⅡ+I3-D.電路中每通過(guò)2mol電子生成3molI-,使溶液中I-濃度不斷增加21、根據(jù)元素周期律,由下列事實(shí)進(jìn)行歸納推測(cè),合理的是事實(shí)推測(cè)A.Mg與水反應(yīng)緩慢,Ca與水反應(yīng)較快Be與水反應(yīng)會(huì)更快B.HCl在1500℃時(shí)分解,HI在230℃時(shí)分解HBr的分解溫度介于二者之間C.SiH4,PH3在空氣中能自燃H2S在空氣中也能自燃D.標(biāo)況下HCl,HBr均為氣體HF也為氣體A.A B.B C.C D.D22、生物固氮與模擬生物固氮都是重大基礎(chǔ)性研究課題。大連理工大學(xué)曲景平教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)合成了一類(lèi)新型鄰苯二硫酚橋聯(lián)雙核鐵配合物,建立了雙鐵分子仿生化學(xué)固氮新的功能分子模型。如圖是所發(fā)論文插圖。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.催化劑不能改變反應(yīng)的焓變B.催化劑不能改變反應(yīng)的活化能C.圖中反應(yīng)中間體NXHY數(shù)值X<3D.圖示催化劑分子中包含配位鍵二、非選擇題(共84分)23、(14分)有機(jī)物J是合成抗炎藥洛索洛芬鈉的關(guān)鍵中間體,它的一種合成路線如圖:回答下列問(wèn)題:(1)反應(yīng)④的反應(yīng)類(lèi)型是______;J中官能團(tuán)名稱(chēng)是______。(2)不用甲苯與氯氣在光照條件下反應(yīng)得到B物質(zhì)的原因是______。(3)根據(jù)流程中的信息,在反應(yīng)⑥的條件下,CH2(COOC2H5)2與足量CH3CH2CH2I充分反應(yīng)生成的有機(jī)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_____。(4)反應(yīng)⑨的化學(xué)方程式為:其中產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______。(5)寫(xiě)出符合下列條件的I的同分異構(gòu)體______。①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),但不能發(fā)生水解反應(yīng);②苯環(huán)上一氯取代物只有一種;③核磁共振氫譜有4組峰。(6)根據(jù)流程中的信息,寫(xiě)出以、CH3OH為有機(jī)原料合成的合成路線。_______24、(12分)以下是合成芳香族有機(jī)高聚物P的合成路線.已知:ROH+R’OHROR’+H2O完成下列填空:(1)F中官能團(tuán)的名稱(chēng)__;寫(xiě)出反應(yīng)①的反應(yīng)條件__;(2)寫(xiě)出反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式__.(1)寫(xiě)出高聚物P的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__.(4)E有多種同分異構(gòu)體,寫(xiě)出一種符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__.①分子中只有苯環(huán)一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu),且苯環(huán)上有兩個(gè)取代基;②1mol該有機(jī)物與溴水反應(yīng)時(shí)消耗4molBr2(5)寫(xiě)出以分子式為C5H8的烴為主要原料,制備F的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任選)__.合成路線流程圖示例如下:
CH1CHOCH1COOHCH1COOCH2CH1.25、(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(shí)驗(yàn)室模擬海水提溴的過(guò)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(裝置如下圖):使玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗上的小孔,將活塞擰開(kāi),使下面的水層慢慢流下,待有機(jī)層和水層界面與活塞上口相切即關(guān)閉活塞,______________。(2)“合成”的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________?!昂铣伞睖囟瓤刂圃?0℃以下,其原因是__________。投料時(shí)控制n(Br2):n(NH3)=1:0.8,其目的是__________________。(3)“濾渣”的主要成分為_(kāi)________________(填化學(xué)式)。(4)“濾液”呈強(qiáng)堿性,其中含有少量BrO-、BrO3-,請(qǐng)補(bǔ)充從“濾液”中提取CaBr2·2H2O的實(shí)驗(yàn)操作:加熱驅(qū)除多余的氨,______________。[實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:氫溴酸、活性炭、乙醇;除常用儀器外須使用的儀器有:砂芯漏斗,真空干燥箱]26、(10分)向硝酸酸化的2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液(pH=2)中加入過(guò)量鐵粉,振蕩后靜置,溶液先呈淺綠色,后逐漸呈棕黃色,試管底部仍存在黑色固體,過(guò)程中無(wú)氣體生成。實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)針對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了如下探究。Ⅰ.探究Fe2+產(chǎn)生的原因。(1)提出猜想:Fe2+可能是Fe與________或________反應(yīng)的產(chǎn)物。(均填化學(xué)式)(2)實(shí)驗(yàn)探究:在兩支試管中分別加入與上述實(shí)驗(yàn)等量的鐵粉,再加入不同的液體試劑,5min后取上層清液,分別加入相同體積和濃度的鐵氰化鉀溶液。液體試劑加入鐵氰化鉀溶液1號(hào)試管2mL0.1mol·L-1
AgNO3溶液無(wú)藍(lán)色沉淀2號(hào)試管硝酸酸化的2mL0.1mol·L-1______溶液(pH=2)藍(lán)色沉淀①2號(hào)試管中所用的試劑為_(kāi)________。②資料顯示:該溫度下,0.1mol·L-1AgNO3溶液可以將Fe氧化為Fe2+。但1號(hào)試管中未觀察到藍(lán)色沉淀的原因可能為_(kāi)______。③小組同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明了由2號(hào)試管得出的結(jié)論正確。實(shí)驗(yàn)如下:取100mL0.1mol·L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2),加入鐵粉并攪拌,分別插入pH傳感器和NO傳感器(傳感器可檢測(cè)離子濃度),得到圖甲、圖乙,其中pH傳感器測(cè)得的圖示為_(kāi)_______(填“圖甲”或“圖乙”)。④實(shí)驗(yàn)測(cè)得2號(hào)試管中有NH4+生成,則2號(hào)試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________。Ⅱ.探究Fe3+產(chǎn)生的原因。查閱資料可知,反應(yīng)中溶液逐漸變棕黃色是因?yàn)镕e2+被Ag+氧化了。小組同學(xué)設(shè)計(jì)了不同的實(shí)驗(yàn)方案對(duì)此進(jìn)行驗(yàn)證。(3)方案一:取出少量黑色固體,洗滌后,______(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中有Ag。(4)方案二:按下圖連接裝置,一段時(shí)間后取出左側(cè)燒杯中的溶液,加入KSCN溶液,溶液變紅。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象________(填“能”或“不能”)證明Fe2+可被Ag+氧化,理由為_(kāi)_______。27、(12分)乙酰苯胺具有退熱鎮(zhèn)痛作用,是較早使用的解熱鎮(zhèn)痛藥,有“退熱冰”之稱(chēng)。其制備原理如下:已知:①苯胺易被氧化;②乙酰苯胺、苯胺和醋酸的部分物理性質(zhì)如下表:物質(zhì)熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解度(20℃)乙酰苯胺114.3℃305℃0.46苯胺-6℃184.4℃3.4醋酸16.6℃118℃易溶實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟1:在50mL圓底燒瓶中,加入5mL苯胺、7.5mL冰醋酸及少許鋅粉,依照如圖裝置組裝儀器。步驟2:控制溫度計(jì)示數(shù)約105℃,小火加熱回流1h。步驟3:趁熱將反應(yīng)混合物倒入盛有100mL冷水的燒杯中,冷卻后抽濾,洗滌,得到粗產(chǎn)品。(1)步驟1中加入鋅粉的作用是________。(2)步驟2中控制溫度計(jì)示數(shù)約105℃的原因是________。(3)步驟3中趁熱將混合物倒入盛有冷水的燒杯中,“趁熱”的原因是__________________。抽濾裝置所包含的儀器除減壓系統(tǒng)外,還有________、________(填儀器名稱(chēng))。(4)步驟3得到的粗產(chǎn)品需進(jìn)一步提純,該提純方法是________。28、(14分)數(shù)十年來(lái),化學(xué)工作者對(duì)氮的氧化物、碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得一些重要成果。I.已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步:第一步:2NO(g)N2O2(g)(快)?H1<0;v1正=k1正c2(NO);v1逆=k1逆c(N2O2)第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)?H2<0;v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)速率主要是由______(填“第一步”或“第二步”)反應(yīng)決定。②一定溫度下,反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),請(qǐng)寫(xiě)出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________;II.利用CO2和CH4重整不僅可以獲得合成氣(主要成分為CO、H2),還可減少溫室氣體的排放(1)已知重整過(guò)程中部分反應(yīng)的熱化方程式為:①CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH>0②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH>0③CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)ΔH<0固定n(CO2)=n(CH4),改變反應(yīng)溫度,CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見(jiàn)圖甲。同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率________(填“大于”“小于”或“等于”)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率。(2)在密閉容器中通入物質(zhì)的量均為0.1mol的CH4和CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)(單位Pa)的關(guān)系如圖乙所示。y點(diǎn):v(正)_____v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知?dú)怏w分壓(p分)=氣體總壓(p總)×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數(shù)Kp,求x點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=__________________。III.根據(jù)2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O設(shè)計(jì)如圖丙裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,圖丙中右側(cè)電極連接電源的__極,電解制備過(guò)程的總反應(yīng)方程式為_(kāi)_。測(cè)定陽(yáng)極液中Na和Cr的含量,若Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a:b,則此時(shí)Na2CrO4的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_。若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲醇(CH3OH)燃料電池充當(dāng)電源,則負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)_。29、(10分)尿素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。工業(yè)上有多種工藝用NH3和CO2直接合成尿素。(1)水溶液全循環(huán)法合成尿素的反應(yīng)過(guò)程可用下列熱化學(xué)方程式表示:反應(yīng)I2NH3(1)+CO2(g)?NH2COONH4(1)△H1=-119.2kJ?mol-1反應(yīng)IINH2COONH4(1)?CO(NH2)2(1)+H2O(1)△H2=15.5kJ?mol-1①寫(xiě)出NH3(1)與CO2(g)反應(yīng)生成CO(NH2)2(1)和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:______。②該工藝要求在190~200℃、13~24MPa的條件下反應(yīng),90℃左右反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)最高平衡轉(zhuǎn)化率。試解釋選擇高壓條件的理由:_________。(2)在不同氨碳比L=和水碳比W=條件下CO2平衡轉(zhuǎn)化率x隨溫度T變化情況如圖所示:①CO2平衡轉(zhuǎn)化率x隨溫度T升高先增大后減小,試分析原因:_________。②在圖中,畫(huà)出L=4、W=O時(shí)CO2平衡轉(zhuǎn)化率x隨溫度T變化的曲線示意圖____。(3)實(shí)驗(yàn)室模擬熱氣循環(huán)法合成尿素,T℃度時(shí),將5.6molNH3與5.2molCO2在容積恒定為0.5L的恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H1=—43kJ?mol-1。達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),NH3與CO2的平衡分壓之比p(NH3):p(CO2)=2:13。[p(NH3)=x(NH3)?p,x(NH3)為平衡體系中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),p為平衡總壓]。①T℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______________。②若不考慮副反應(yīng),對(duì)于該反應(yīng)體系,下列說(shuō)法正確的是_________。A.當(dāng)反應(yīng)體系中氣體分子的平均摩爾質(zhì)量保持不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B.相同條件下,提高水碳比或降低氨碳比都會(huì)使NH3的平衡轉(zhuǎn)化率降低C.在容器中加入CaO,(可與H2O反應(yīng)),提高CO(NH2)2產(chǎn)率D.反應(yīng)開(kāi)始后的一段時(shí)間內(nèi),適當(dāng)升溫可提高單位時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率
參考答案一、選擇題(共包括22個(gè)小題。每小題均只有一個(gè)符合題意的選項(xiàng))1、D【解析】
A.由于醋酸根和銨根均會(huì)發(fā)生水解,所以溶液中這兩種離子的數(shù)目一定小于0.5NA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.該溶液中乙醇的質(zhì)量為4.6g,根據(jù)公式計(jì)算可知:;該溶液中的水的質(zhì)量為5.4g,根據(jù)公式計(jì)算可知:;所以溶液中的H原子數(shù)目為1.2NA,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.1個(gè)氨基中含有9個(gè)電子,16g氨基即1mol,所以含有電子數(shù)為9NA,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.密閉容器中發(fā)生的雖然是可逆反應(yīng),但原子總數(shù)守恒,所以為8NA,D項(xiàng)正確;答案選D。2、A【解析】
A、Na2CO3堿性太強(qiáng);B、氫氣燃燒放出大量的熱量,且燃燒產(chǎn)物是水沒(méi)有污染,所以氫氣是21世紀(jì)極有前途的新型能源;C、銅是重金屬,能殺菌消毒;D、SiO2導(dǎo)光能力強(qiáng),能傳遞各種信號(hào)?!驹斀狻緼、Na2CO3堿性太強(qiáng),不可用于治療胃酸過(guò)多,故A錯(cuò)誤;B、氫氣燃燒放出大量的熱量,且燃燒產(chǎn)物是水沒(méi)有污染,所以氫氣是21世紀(jì)極有前途的新型能源,科學(xué)家可以利用藍(lán)綠藻等低等植物和微生物在陽(yáng)光作用下使水分解產(chǎn)生氫氣從而利用氫能,故B正確;C、銅是重金屬,能殺菌消毒,CuSO4可用于游泳池池水消毒,故C正確;D、SiO2導(dǎo)光能力強(qiáng),能傳遞各種信號(hào),可用于制造光導(dǎo)纖維,故D正確,故選:A。3、B【解析】
①醫(yī)用雙氧水是利用了過(guò)氧化氫的氧化性來(lái)殺菌消毒的,故①錯(cuò)誤;②汽車(chē)尾氣中含有能污染空氣的氮的氧化物,是氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成的,汽油不含氮元素,②錯(cuò)誤;③氫氧化鈉具有強(qiáng)腐蝕性,一般用熱的純堿溶液除去瓷器表面污垢,③錯(cuò)誤;④某雨水樣品采集后放置一段時(shí)間,pH由4.68變?yōu)?.28,是因?yàn)樗械膩喠蛩岜谎趸癁榱蛩幔苠e(cuò)誤;⑤明礬可以用于凈水,主要是由于鋁離子可以水解得到氫氧化鋁膠體,膠體具有吸附性,⑤正確;⑥“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水與CaCO3長(zhǎng)期作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2的緣故,⑥正確;故選B。4、C【解析】
其中A只由碳、氫兩種元素組成,其產(chǎn)量可用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家石油化工的發(fā)展水平,A為乙烯,B為乙醇,C為乙醛,D為乙酸,E為乙酸乙酯。【詳解】A.甲烷中混有少量A,不能用酸性高錳酸鉀溶液除去,乙烯與酸性高錳酸鉀發(fā)生生成二氧化碳,引入新的雜質(zhì),故A錯(cuò)誤;B.乙醛和NaHCO3溶液不反應(yīng),故B錯(cuò)誤;C.物質(zhì)E的酯類(lèi)同分異構(gòu)體有甲酸正丙酯,甲酸異丙酯,丙酸甲酯3種,故C正確;D.B+D→E的化學(xué)方程式為:CH3COOH+C2H5OH+CH3COOC2H5+H2O,故D錯(cuò)誤。綜上所述,答案為C。5、C【解析】
A.Zn原子序數(shù)為30,位于ⅡB族,所以,Zn2+基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d10,A選項(xiàng)正確;B.1分子HCHO含2個(gè)C-H鍵和1個(gè)C=O鍵,共有3個(gè)σ鍵,所以,1molHCHO分子中含有σ鍵的物質(zhì)的量為3mol,數(shù)目為1.806×1024,B選項(xiàng)正確;C.HOCH2CN分子中與羥基相連的C為sp3雜化,-CN(-C≡N)中的C為sp雜化,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D.[Zn(CN)4]2-中Zn2+與CN-的C原子形成配位鍵,Zn為sp3雜化,配位原子形成正四面體,所以,[Zn(CN)4]2-結(jié)構(gòu)可表示為,D選項(xiàng)正確;答案選C?!军c(diǎn)睛】一般,兩原子間形成的共價(jià)鍵,有且只有1個(gè)σ鍵,如:C=O雙鍵含1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,C≡N叁鍵含1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵。6、C【解析】
A.金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟金屬的活動(dòng)性關(guān)系最大,金屬性越弱的金屬使用越早,所以我國(guó)使用青銅器的時(shí)間比使用鐵器、鋁器的時(shí)間均要早,故A正確;B.Cu比Ag活潑,將青銅器放在銀質(zhì)托盤(pán)上,構(gòu)成原電池,銅為負(fù)極,青銅器容易生成銅綠,故B正確;C.銅在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置,會(huì)與空氣中氧氣、二氧化碳、水反應(yīng)生成堿式碳酸銅,因此《本草綱目》載有名“銅青”之藥物,銅青就是銅銹蝕生成的堿式碳酸銅,故C錯(cuò)誤;D.蜂蠟的主要成分是酸類(lèi)、游離脂肪酸、游離脂肪醇和碳水化合物,主要成分是有機(jī)物,故D正確;故選C。7、B【解析】
A.水合銅離子中水中的氧原子提供孤對(duì)電子與銅離子形成配位鍵,水中的H原子和O原子形成極性共價(jià)鍵,但不存在這離子鍵,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;B.CaF2晶體的晶胞中,F(xiàn)-位于體心,而Ca2+位于頂點(diǎn)和面心,距離F-最近的Ca2+組成正四面體,B選項(xiàng)正確;C.電子云密度表示電子在某一區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的多少,H原子最外層只有一個(gè)電子,所以不存在大多數(shù)電子一說(shuō),只能說(shuō)H原子的一個(gè)電子在原子核附近出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D.金屬Cu中Cu原子堆積模型為面心立方最密堆積,配位數(shù)為12,但空間利用率為74%,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選B?!军c(diǎn)睛】本題考查了配合物、離子晶體、電子云、最密堆積等知識(shí),解題關(guān)鍵是對(duì)所給圖要仔細(xì)觀察,并正確理解掌握基本概念。8、B【解析】
A.煤油為多種烷烴和環(huán)烷烴的混合物,故A錯(cuò)誤;
B.火箭中燃料的燃燒是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B正確;
C.鋁合金的密度較小,硬度較大,火箭箭體采用鋁合金的主要目的是減輕火箭的質(zhì)量,故C錯(cuò)誤;
D.衛(wèi)星計(jì)算機(jī)芯片使用高純度的硅,不是二氧化硅,故D錯(cuò)誤。
故選:B。9、D【解析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。m可做制冷劑,則m為NH3,則X為H;無(wú)色氣體p遇空氣變?yōu)榧t棕色,則p為NO;N元素的簡(jiǎn)單氫化物是非電解質(zhì),所W不是O、N,則Y為N,Z為O,W原子的最外層電子數(shù)是X與Z原子最外層電子數(shù)之和,且其簡(jiǎn)單氫化物r溶于水完全電離,則W為Cl?!驹斀狻緼.電子層數(shù)越多離子半徑越大,電子層數(shù)相同,原子序數(shù)越小半徑越大,所以簡(jiǎn)單離子半徑:Cl->N3->O2->H+,故A錯(cuò)誤;B.Y為N,其價(jià)層電子為2s22p3,價(jià)電子軌道表示式為:,故B錯(cuò)誤;C.r與m可形成離子化合物氯化銨,銨根的正確電子式為,故C錯(cuò)誤;D.氨氣與氧氣在催化劑加熱的條件下可以生成NO,故D正確;故答案為D。10、B【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,25℃時(shí),0.1mol/LZ的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液的pH為13,則Z為Na元素;W的最外層有6個(gè)電子,其原子序數(shù)大于Na,則W為S元素;X的族序數(shù)是周期數(shù)的3倍,X只能位于第二周期,則X為O元素;Y介于O、Na之間,則Y為F元素,據(jù)此解答?!驹斀狻扛鶕?jù)分析可知,X為O元素,Y為F元素,Z為Na,W為S元素。A.元素的非金屬性越強(qiáng),其最簡(jiǎn)單的氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),由于元素的非金屬性O(shè)>S,則X(O)的簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性比W(S)的強(qiáng),A錯(cuò)誤;B.元素核外電子層越多,原子半徑越大,電子層相同時(shí),核電荷數(shù)越大原子半徑越小,則原子半徑大小為:r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),B正確;C.氟離子含有2個(gè)電子層,硫離子含有3個(gè)電子層,二者簡(jiǎn)單陰離子的電子層結(jié)構(gòu)不同,C錯(cuò)誤;D.Na與O、F、S形成的化合物中,過(guò)氧化鈉中既有離子鍵又有共價(jià)鍵,D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是B?!军c(diǎn)睛】本題考查了原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系的知識(shí),依據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的性質(zhì)推斷元素為解答關(guān)鍵,注意掌握元素周期表結(jié)構(gòu)、元素周期律內(nèi)容,試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及邏輯推理能力。11、B【解析】
A.47.87是元素的相對(duì)分子質(zhì)量,故A錯(cuò)誤;B.鈦原子的M層上共有2+6+2=10個(gè)電子,故B正確;C.最后填充3d電子,為副族元素,故C錯(cuò)誤;D.22為原子的原子序數(shù),故D錯(cuò)誤;故答案為:B。12、C【解析】
ABS合成樹(shù)脂的鏈節(jié)為,鏈節(jié)的主鏈上全是碳原子,ABS樹(shù)脂由單體發(fā)生加聚反應(yīng)得到,按如圖所示的虛線斷開(kāi):,再將雙鍵中的1個(gè)單鍵打開(kāi),然后將半鍵閉合即可得ABS樹(shù)脂的單體為:CH2=CHCN、CH2=CH—CH=CH2和C6H5CH=CH2,有3種,單體之間通過(guò)加聚反應(yīng)生成合成樹(shù)脂;答案選C。13、D【解析】
A.若X為氨氣,生成白色沉淀為亞硫酸鋇,若X為氯氣,生成白色沉淀為硫酸鋇,則X可能為氨氣或Cl2等,不一定具有強(qiáng)氧化性,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.由現(xiàn)象可知,生成硅酸,則鹽酸的酸性大于硅酸,但不能利用無(wú)氧酸與含氧酸的酸性強(qiáng)弱比較非金屬性,方案不合理,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、常溫下,分別測(cè)定濃度均為0.1mol·L-1NaF和NaClO溶液的pH,后者的pH大,說(shuō)明ClO-的水解程度大,則酸性HF>HClO,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.鹵代烴中鹵元素的檢驗(yàn)時(shí),先將鹵元素轉(zhuǎn)化為鹵離子,然后加入稀硝酸中和未反應(yīng)的NaOH,最后用硝酸銀檢驗(yàn)鹵離子,則鹵代烴Y與NaOH水溶液共熱后,加入足量稀硝酸,再滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明鹵代烴Y中含有氯原子,選項(xiàng)D正確;答案選D。【點(diǎn)睛】本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià),明確實(shí)驗(yàn)操作步驟、元素化合物性質(zhì)是解本題關(guān)鍵,注意鹵素離子與鹵素原子檢驗(yàn)的不同,題目難度不大。14、C【解析】
A.Cu和濃硫酸反應(yīng)需要加熱,甲裝置中缺少酒精燈,無(wú)法完成銅與濃硫酸的反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.二氧化硫比空氣密度大,應(yīng)該采用向上排空氣法收集,即導(dǎo)管采用長(zhǎng)進(jìn)短出的方式,故B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)后溶液中含有大量濃硫酸,需要將反應(yīng)后溶液沿著燒杯內(nèi)壁緩緩倒入水中,并用玻璃棒攪拌,圖示操作方法合理,故C正確;D.固液分離操作是過(guò)濾,但過(guò)濾時(shí)需要用玻璃棒引流,故D錯(cuò)誤;故答案為C。15、B【解析】
A.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知分子式為C8H15NO2,故A正確;B.烴基含有5種氫,如只取代烴基的H,則在光照條件下與Cl2反應(yīng)生成的一氯代物有5種,故B錯(cuò)誤;C.含有羧基,可發(fā)生取代、置換反應(yīng)(與金屬鈉等),故C正確;D.含有羧基,在溶液中可電離,可使膠體聚沉,故D正確。故選B。16、D【解析】
A.飛沫在空氣中形成氣溶膠,飛沫是分散質(zhì),空氣是分散劑,A不正確;B.明礬中的Al3+對(duì)人體有害,不能長(zhǎng)期使用,B不正確;C.84消毒液(有效成分為NaClO)與潔廁靈(主要成分為HCl)混合,會(huì)反應(yīng)生成Cl2,污染環(huán)境,C不正確;D.聚丙烯是由鏈節(jié)相同但聚合度不同的分子形成的混合物,D正確;故選D。17、C【解析】
石蠟油在碎瓷片催化作用下發(fā)生裂化反應(yīng),生成物中含有烯烴,把生成物通入溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng),溶液褪色,通入酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng),可使酸性高錳酸鉀溶液褪色,據(jù)此解答?!驹斀狻緼.裝置b中溴的四氯化碳溶液與分解生成的烯烴發(fā)生加成反應(yīng),裝置c中酸性高錳酸鉀溶液與分解生成的烯烴發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)類(lèi)型不同,A正確;B.石蠟油受熱分解需要溫度比較高,實(shí)驗(yàn)中用酒精燈加熱石蠟油受熱分解生成的產(chǎn)物較少,實(shí)驗(yàn)中可能看不到b、c中溶液明顯褪色,B正確;C.裝置c中烯烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化也能生成CO2使d中溶液變渾濁,所以d中溶液變渾濁不能證明石蠟分解產(chǎn)生了CO2,C錯(cuò)誤;D.停止加熱后立即關(guān)閉K,后面裝置中的液體就不會(huì)因?yàn)闇囟认陆祲簭?qiáng)變化而產(chǎn)生倒吸,D正確;答案選C。18、A【解析】A、0.01mol·L-1的HClO溶液pH>2,氫離子濃度小于HClO濃度,說(shuō)明HClO在水溶液里部分電離,所以能說(shuō)明該酸是弱電解質(zhì),選項(xiàng)A正確;B、NaClO、HClO都易溶于水,不能說(shuō)明HClO的電離程度,所以不能據(jù)此判斷HClO是弱電解質(zhì),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、NaClO的電離方程式:NaClO=Na++ClO-,說(shuō)明NaClO完全電離為強(qiáng)電解質(zhì),但不能說(shuō)明HClO部分電離,所以不能據(jù)此判斷HClO是弱電解質(zhì),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、HClO與Na2SO3溶液反應(yīng),可以得到Na2SO4,說(shuō)明HClO具有氧化性,能氧化亞硫酸鈉,但不能說(shuō)明HClO部分電離,所以不能判斷HClO是弱電解質(zhì),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選A。點(diǎn)睛:本題考查電解質(zhì)強(qiáng)弱的判斷,明確強(qiáng)弱電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別是解本題關(guān)鍵,注意不能根據(jù)電解質(zhì)的溶解性強(qiáng)弱、溶液導(dǎo)電性強(qiáng)弱判斷電解質(zhì)強(qiáng)弱,為易錯(cuò)點(diǎn)。19、C【解析】
A.放電時(shí),鋰為負(fù)極,氧化鐵在正極反應(yīng),所以反應(yīng)生成鐵,此電池逐漸靠近磁鐵,故正確;B.放電時(shí),正極為氧化鐵變成鐵,電極反應(yīng)為Fe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2O,故正確;C.放電時(shí),正極反應(yīng)WieFe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2O,正極質(zhì)量增加,負(fù)極鋰失去電子生成鋰離子,質(zhì)量減少,故錯(cuò)誤;D.充電時(shí),陰極鋰離子得到電子,電極反應(yīng)為L(zhǎng)i++e-=Li,故正確。故選C?!军c(diǎn)睛】掌握原電池和電解池的工作原理,注意電解質(zhì)的存在形式對(duì)電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)的影響,本題中電解質(zhì)只能傳到鋰離子,所以電極反應(yīng)中出現(xiàn)的離子只能為鋰離子。20、D【解析】
由圖中電子的移動(dòng)方向可知,電極X為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:2RuⅡ-2e-=2RuⅢ,Y電極為原電池的正極,電解質(zhì)為I3-和I-的混合物,I3-在正極上得電子被還原,正極反應(yīng)為I3-+2e-=3I-,據(jù)此分析解答。【詳解】A.由圖中信息可知,該電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,選項(xiàng)A正確;B.由圖中電子的移動(dòng)方向可知,電極X為原電池的負(fù)極,電池工作時(shí),X極電勢(shì)低于Y極電勢(shì),選項(xiàng)B正確;C.電池工作時(shí),在電解質(zhì)溶液中RuⅡ再生的反應(yīng)為:2RuⅢ+3I-=2RuⅡ+I3-,選項(xiàng)C正確;D.Y電極為原電池的正極,電解質(zhì)為I3-和I-的混合物,I3-在正極上得電子被還原,正極反應(yīng)為I3-+2e-=3I-,電路中每通過(guò)2mol電子生成3molI-,但電解質(zhì)中又發(fā)生反應(yīng)2RuⅢ+3I-=2RuⅡ+I3-,使溶液中I-濃度基本保持不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選D。21、B【解析】
A.金屬性越強(qiáng),與水反應(yīng)越劇烈,則Be與水反應(yīng)很緩慢,故A錯(cuò)誤;B.非金屬性越強(qiáng),氫化物越穩(wěn)定,由事實(shí)可知,HBr的分解溫度介于二者之間,故B正確;C.自燃與物質(zhì)穩(wěn)定性有關(guān),硫化氫較穩(wěn)定,則H2S在空氣中不能自燃,故C錯(cuò)誤;D.HF可形成氫鍵,標(biāo)況下HCl、HBr均為氣體,但HF為液體,故D錯(cuò)誤;故選:B。22、B【解析】
A.催化劑能夠改變反應(yīng)途徑,不能改變反應(yīng)物、生成物的能量,因此不能改變反應(yīng)的焓變,A正確;B.催化劑能夠改變反應(yīng)途徑,降低反應(yīng)的活化能,B錯(cuò)誤;C.在過(guò)渡態(tài),氮?dú)夥肿涌赡艽蜷_(kāi)叁鍵中部分或全部共價(jià)鍵,然后在催化劑表面與氫原子結(jié)合形成中間產(chǎn)物,故x可能等于1或2,C正確;D.根據(jù)圖示可知,在中間體的Fe原子含有空軌道,在S原子、N原子上含有孤對(duì)電子,F(xiàn)e與S、N原子之間通過(guò)配位鍵連接,D正確;故合理選項(xiàng)是B。二、非選擇題(共84分)23、取代反應(yīng)酯基、溴原子在光照條件下氯氣與甲苯反應(yīng)選擇性差,得到的B物質(zhì)中副產(chǎn)物多HOCH2CH2OH、【解析】
A為,B為,由合成流程結(jié)合生成C的條件及圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,C為,酸性條件下水解得到D為:,酸和醇發(fā)生酯化反應(yīng),生成E為:,E發(fā)生取代反應(yīng)生成F,F(xiàn)與碘甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成G,G取代生成H,H與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng),生成I,I發(fā)生取代反應(yīng)得到J,同時(shí)還生成乙二醇,以此解答?!驹斀狻浚?)由上述分析可知,反應(yīng)④為酯化反應(yīng)或取代反應(yīng);J中含有官能團(tuán)為溴原子、酯基,故答案為:酯化反應(yīng)(或取代反應(yīng));溴原子、酯基;(2)由于用甲苯與氯氣在光照條件下反應(yīng),氯氣取代甲基的H原子,選擇性差,因此得到的B物質(zhì)中副產(chǎn)物多,故答案為:在光照條件下氯氣與甲苯反應(yīng)選擇性差,得到的B物質(zhì)中副產(chǎn)物多;(3)反應(yīng)⑥發(fā)生的是取代反應(yīng),CH2(COOC2H5)2與足量CH3CH2CH2I充分反應(yīng):;(4)I發(fā)生取代反應(yīng)得到J,根據(jù)原子守恒可知同時(shí)還生成乙二醇;反應(yīng)⑨的化學(xué)方程式為:,其中產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為OHCH2CH2OH,故答案為:OHCH2CH2OH;(5)能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說(shuō)明含有醛基,但不能發(fā)生水解反應(yīng),則另一個(gè)為醚鍵;苯環(huán)上一氯取代物只有一種,說(shuō)明苯環(huán)上只有一種氫原子;核磁共振氫譜有4組峰,說(shuō)明只有4種氫原子;符合條件的同分異構(gòu)體為:、,故答案為:、;(6)與NaCN發(fā)生取代反應(yīng)生成,水解生成CH3CH2CH(COOH)CH3,與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成,合成路線為:。24、羧基、氯原子光照HOOCCCl(CH1)CH2COOH+1NaOH+NaCl+1H2OCH2=C(CH1)CH=CH2CH2BrC(CH1)=CHCH2BrHOCH2C(CH1)=CHCH2OHOHCC(CH1)=CHCHOHOOCC(CH1)=CHCOOHF【解析】
不飽和度極高,因此推測(cè)為甲苯,推測(cè)為,根據(jù)反應(yīng)③的條件,C中一定含有醇羥基,則反應(yīng)②是鹵代烴的水解變成醇的過(guò)程,C即苯甲醇,根據(jù)題目給出的信息,D為,結(jié)合D和E的分子式,以及反應(yīng)④的條件,推測(cè)應(yīng)該是醇的消去反應(yīng),故E為,再來(lái)看M,M的分子式中有鈉無(wú)氯,因此反應(yīng)⑤為氫氧化鈉的乙醇溶液,M為,經(jīng)酸化后得到N為,N最后和E反應(yīng)得到高聚物P,本題得解?!驹斀狻浚?)F中的官能團(tuán)有羧基、氯原子;反應(yīng)①取代的是支鏈上的氫原子,因此條件為光照;(2)反應(yīng)⑤即中和反應(yīng)和消去反應(yīng),方程式為HOOCCCl(CH1)CH2COOH+1NaOH+NaCl+1H2O;(1)根據(jù)分析,P的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;(4)首先根據(jù)E的分子式可知其有5個(gè)不飽和度,苯環(huán)只能提供4個(gè)不飽和度,因此必定還有1個(gè)碳碳雙鍵,符合條件的同分異構(gòu)體為;(5)首先根據(jù)的分子式算出其分子內(nèi)有2個(gè)不飽和度,因此這兩個(gè)碳碳雙鍵可以轉(zhuǎn)化為F中的2個(gè)羧基,故合成路線為CH2=C(CH1)CH=CH2CH2BrC(CH1)=CHCH2BrHOCH2C(CH1)=CHCH2OHOHCC(CH1)=CHCHOHOOCC(CH1)=CHCOOHF。25、將上層液體從上口倒入另一燒杯中3CaO+3Br2+2NH3═3CaBr2+N2↑+3H2O溫度過(guò)高,Br2、NH3易揮發(fā)確保Br2被充分還原Ca(OH)2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(guò)濾,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、用砂芯漏斗過(guò)濾、用乙醇洗滌干凈后,在真空干燥箱中干燥【解析】(1)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(duì)準(zhǔn)漏斗上的小孔,將活塞擰開(kāi),使下面的水層慢慢流下,待有機(jī)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,故答案為將上層液體從上口倒入另一燒杯中;(2)根據(jù)流程圖,“合成”過(guò)程中,氧化鈣、液氨、液溴和水反應(yīng)生成氮?dú)?、溴化鈣等,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CaO+3Br2+2NH3═3CaBr2+N2↑+3H2O;液溴和液氨容易揮發(fā),“合成”溫度應(yīng)控制在70℃以下;投料時(shí)控制n(Br2):n(NH3)=1:0.8,可以確保Br2被充分還原,故答案為3CaO+3Br2+2NH3═3CaBr2+N2↑+3H2O;溫度過(guò)高,Br2、NH3易揮發(fā);確保Br2被充分還原;(3)氧化鈣與水反應(yīng)生成的氫氧化鈣微溶于水,因此“濾渣”的主要成分為Ca(OH)2,故答案為Ca(OH)2;(4)“濾液”呈強(qiáng)堿性,其中含有少量BrO-、BrO3-,二者能夠在酸性條件下與溴離子反應(yīng)生成溴,從而可以用活性炭吸附除去,在洗滌時(shí)可以用乙醇洗滌,減少溴化鈣晶體的損失,也便與干燥。因此從“濾液”中提取CaBr2·2H2O的實(shí)驗(yàn)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(guò)濾,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、用砂芯漏斗過(guò)濾、用乙醇洗滌干凈后,在真空干燥箱中干燥,故答案為用氫溴酸調(diào)節(jié)濾液呈酸性,加入活性炭脫色,用砂芯漏斗過(guò)濾,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、用砂芯漏斗過(guò)濾、用乙醇洗滌干凈后,在真空干燥箱中干燥。26、HNO3AgNO3NaNO3該反應(yīng)速率很?。ɑ蛟摲磻?yīng)的活化能較大)圖乙4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O加入足量稀硝酸并加熱將固體全部溶解,再向所得溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀(或加入足量稀鹽酸,有黑色固體剩余)(答案合理均可)不能Fe2+可能被HNO3氧化或被氧氣氧化(答案合理均可)【解析】
Ⅰ.(1)向硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2)中加入過(guò)量的鐵粉,過(guò)量的鐵粉可與硝酸反應(yīng)生成亞鐵離子,也可與AgNO3溶液反應(yīng)生成Fe2+,F(xiàn)e+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,因此溶液中的Fe2+可能是Fe與HNO3或AgNO3反應(yīng)的產(chǎn)物,故答案為:HNO3;AgNO3;(2)①探究Fe2+的產(chǎn)生原因時(shí),2號(hào)試管作為1號(hào)試管的對(duì)比實(shí)驗(yàn),要排除Ag+的影響,可選用等濃度、等體積且pH相同的不含Ag+的NaNO3溶液進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),故答案為:NaNO3;②AgNO3可將Fe氧化為Fe2+,但1號(hào)試管中未觀察到藍(lán)色沉淀,說(shuō)明AgNO3溶液和Fe反應(yīng)的速率較慢,生成的Fe2+濃度較小,故答案為:該反應(yīng)速率很?。ɑ蛟摲磻?yīng)的活化能較大);③由2號(hào)試管得出的結(jié)論正確,說(shuō)明Fe2+是Fe與HNO3反應(yīng)的產(chǎn)物,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,HNO3溶液的濃度逐漸減小,溶液的pH逐漸增大,則圖乙為pH傳感器測(cè)得的圖示,故答案為:圖乙;④實(shí)驗(yàn)測(cè)得2號(hào)試管中有NH生成,說(shuō)明Fe與HNO3反應(yīng)時(shí),F(xiàn)e將HNO3還原為NH,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理可寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式為4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O,故答案為:4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O;Ⅱ.(3)Ag+氧化Fe2+時(shí)發(fā)生反應(yīng)Ag++Fe2+=Ag↓+Fe3+,而黑色固體中一定含有過(guò)量的鐵,所以可加入足量HCl或H2SO4溶液溶解Fe,若有黑色固體剩余,則證明黑色固體中有Ag;或向黑色固體中加入足量稀硝酸加熱溶解后再加入稀鹽酸,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明黑色固體中有Ag,故答案為:加入足量稀硝酸并加熱將固體全部溶解,再向所得溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀(或加入足量稀鹽酸,有黑色固體剩余)(答案合理均可)(4)取左側(cè)燒杯中的溶液,加入KSCN溶液后,溶液變紅,只能證明有Fe3+生成,不能證明Fe2+可被Ag+氧化,因?yàn)镕e(NO3)2溶液呈酸性,酸性條件下NO可將Fe2+氧化為Fe3+,且Fe(NO3)2溶液直接與空氣接觸,F(xiàn)e2+也可被空氣中的氧氣氧化為Fe3+;故答案為:不能;Fe2+可能被HNO3氧化或被氧氣氧化(答案合理均可)。27、防止苯胺被氧化,同時(shí)起著沸石的作用溫度過(guò)高,未反應(yīng)的乙酸蒸出,降低反應(yīng)物的利用率;溫度過(guò)低,又不能除去反應(yīng)生成的水若讓反應(yīng)混合物冷卻,則固體析出沾在瓶壁上不易處理吸濾瓶布氏漏斗重結(jié)晶【解析】
(1)鋅粉起抗氧化劑作用,防苯胺氧化,另外混合液加熱,加固體還起到防暴沸作用;(2)乙酸有揮發(fā)性,不易溫度太高,另外考慮到水的沸點(diǎn)為100℃,太低時(shí)水不易蒸發(fā)除去;(3)“趁熱”很明顯是防冷卻,而一旦冷卻就會(huì)有固體析出;抽濾裝置所包含的儀器除減壓系統(tǒng)外,還有吸濾瓶和布氏漏斗;(4)粗產(chǎn)品需進(jìn)一步提純,該提純方法是重結(jié)晶。28、第二步大于大于正4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑(2﹣)×100%CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣=4CO2+2H2O【解析】
I.①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,②由反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),所以v1正=v1逆、v2正=v2逆,所以v1正×v2正=v1逆×v2逆,而正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度,平衡常數(shù)減??;II.(1)根據(jù)圖示可以看出,CO2發(fā)生了其他副反應(yīng);(2)①反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)是個(gè)氣體體積增大的反應(yīng),根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響作答;②CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量,利用壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算平衡時(shí)總壓強(qiáng),再計(jì)算各組分分壓,根據(jù)Kp=計(jì)算;III.右側(cè)電極生成H+,則消耗OH-,發(fā)生氧化反應(yīng),右側(cè)為陽(yáng)極,則左側(cè)為陰極,連接電源的負(fù)極;根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算;甲醇(CH3OH)在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)?!驹斀狻縄.①第二步:N2O2(g)+O2(g)═2NO2(g)(慢),主要是由第二步?jīng)Q定反應(yīng)速率,故答案為:第二步;②由反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),所以v1正=v1逆、v2正=v2逆,所以v1正×v2正=v1逆×v2逆,即k1正c2(NO)×k2正c(N2O2)c(O2)=k1逆c(N2O2)×k2逆c2(NO2),則是K==;故答案為:;II.(1)根據(jù)圖示可以看出,CO2發(fā)生了其他副反應(yīng),同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,故答案為:大于;(2)①反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)是個(gè)氣體體積增大的反應(yīng),壓強(qiáng)越大,CH4的轉(zhuǎn)化率越小,由圖可知相同溫度下,P1條件下的轉(zhuǎn)化率大于P2,則P1小于P2;壓強(qiáng)為P2時(shí),在Y點(diǎn)反應(yīng)未達(dá)到平衡,則反應(yīng)正向移動(dòng),所以v(正)>v(逆),故答案為:大于;②由圖知道該溫度下X所處條件下平衡時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率為50%,列三段式:總物質(zhì)的量=0.3mol,0.3總壓為P2
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