?福建省福州第一中學2022-2023學年高三上學期檢
考前適應性考試化學試題
學校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________

一、單選題
1.生活中處處有化學,下列敘述正確的是
A.考試所用的2B鉛筆芯的成分主要為鉛
B.棉花、麻和蠶絲均為碳水化合物
C.黏土(Al2O3·2SiO2·2H2O)是由氧化物構(gòu)成的混合物
D.陶制器皿屬于傳統(tǒng)硅酸鹽材料,耐高溫、耐腐蝕
【答案】D
【詳解】A.鉛筆芯的主要成分為石墨,不含鉛,故A錯誤;
B.棉花、麻來源于植物,主要成分均是纖維素,為碳水化合物,但蠶絲來源于動物,主要成分是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)不是碳水化合物,故B錯誤;
C.黏土主要是由硅酸鹽構(gòu)成的混合物,故C錯誤;
D.陶制器皿屬于傳統(tǒng)硅酸鹽材料,耐高溫、耐腐蝕,故D正確;
故答案選D。
2.2021年諾貝爾化學獎授予Benjamin List、David W.C.MacMillan,以獎勵他們“對于有機小分子不對稱催化的重要貢獻”。脯氨酸()催化分子內(nèi)的羥醛縮合反應:

下列說法不正確的是
A.脯氨酸能與Y發(fā)生取代反應
B.X和Y互為同分異構(gòu)體,且Y能發(fā)生消去反應
C.X中所有碳原子處于同一平面
D.1mol脯氨酸與足量NaHCO3反應,生成44gCO2
【答案】C
【詳解】A.脯氨酸含有羧基,Y中含有羥基,兩者能發(fā)生酯化反應(取代反應),故A正確;
B.X和Y分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,Y分子中羥基的鄰位碳原子上含有氫原子,能發(fā)生消去反應,故B正確;
C.如圖所示,X中用“*”標記的碳原子為飽和碳原子,與之相連的碳原子不可能處于同一平面,因此X中所有碳原子不可能共面,故C錯誤;
D.1mol脯氨酸含有1mol羧基,與足量NaHCO3反應,生成1molCO2,質(zhì)量為1mol×44g/mol=44g,故D正確;
答案選C。
3.設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法不正確的是
A.100g質(zhì)量分數(shù)為46%的乙醇水溶液中含有氧原子的數(shù)目為NA
B.和的固體混合物中陽離子總數(shù)為0.1NA
C.標準狀況下,22.4 L CH3Cl中含有的共用電子對數(shù)目為4NA
D.常溫下,1L0.1mol/L的氯化銨溶液中滴入氨水至,數(shù)目為0.1NA
【答案】A
【詳解】A.乙醇溶液中除了乙醇外,水也含氧原子,100g46%的Z 醇溶液中,乙醇的質(zhì)量為46g,物質(zhì)的量為1mol,故含1mol氧原子;水的質(zhì)量為100g -46g=54g,物質(zhì)的量為3mol,故含3mol氧原子,故此溶液中含有的氧原子的物質(zhì)的量共為4mol,個數(shù)為4NA個,選項A不正確;
B.NaHSO4固體是由鈉離子和硫酸氫根離子組成,MgSO4固體是由鎂離子和硫酸根離子組成,NaHSO4和MgSO4的摩爾質(zhì)量相同,均為120g/mol,12g固體混合物的物質(zhì)的量為1 mol,則所含陽離子數(shù)為0.1NA,選項B正確;
C.標準狀況下,22.4 L CH3Cl為1mol,每個分子中含有4對共用電子對,故含有的共用電子對數(shù)目為4NA,選項C正確;
D.常溫下,1L0.1mol/L的氯化銨溶液中滴入氨水至,c()=c(Cl-),數(shù)目為0.1NA,選項D正確;
答案選A。
4.下列過程中的化學反應,相應的離子方程式錯誤的是
A.將稀H2SO4加入NaIO3和NaI的混合溶液中:5I-++6H+=3I2+3H2O
B.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:3+2H++2=3+2NO↑+H2O
C.用飽和Na2CO3溶液浸泡CaSO4:CaSO4(s)+(aq)=CaCO3(s)+(aq)
D.向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+
【答案】D
【詳解】A.H2SO4、NaIO3和NaI反應生成碘單質(zhì),I的化合價由+5價降低為0價,I的化合價由-1價升高為0價,根據(jù)化合價升降守恒、原子守恒和電荷守恒,可得:5I-+IO+6H+=3I2+3H2O,A正確;
B.HNO3和Na2SO3反應生成一氧化氮和硫酸鈉,N的化合價由+5價降低為+2價,S的化合價由+4價升高為+6價,根據(jù)化合價升降守恒、原子守恒和電荷守恒,可得:3SO+2H++2NO=3SO+2NO↑+H2O,B正確;
C.CaSO4與濃度較大的可溶性碳酸鹽反應可以得到碳酸鈣,再用酸可以將其除去,離子方程式為CaSO4(s)+CO(aq)=CaCO3(s)+SO(aq),C正確;
D.假設量少的物質(zhì)為1mol,過量的物質(zhì)用多少寫多少,NaHCO3為1mol,所以需要1molBa(OH)2,NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NaOH+H2O,所以反應的離子方程式為:HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,故D錯誤;
故選D。
5.如圖:某同學用高錳酸鉀和濃鹽酸制備氯氣,驗證氯氣性質(zhì)實驗裝置。相關說法錯誤的是

A.脫脂棉中的無水氯化鈣可以用堿石灰代替
B.該實驗裝置可證明干燥的氯氣沒有漂白作用
C.濕潤石蕊試紙先變紅,但也不能說明生成了酸性物質(zhì)
D.淀粉碘化鉀試紙先變藍后褪色,說明氯氣將I2氧化
【答案】A
【詳解】A.無水氯化鈣主要是干燥氯氣,堿石灰會與氯氣反應,因此脫脂棉中的無水氯化鈣不能用堿石灰代替,故A錯誤;
B.從左邊出來的干燥氯氣,先與干燥品紅接觸,品紅不褪色,說明干燥的氯氣沒有漂白作用,故B正確;
C.由于HCl易揮發(fā),因此揮發(fā)的HC l使?jié)駶櫴镌嚰埾茸兗t,因此不能說明生成了酸性物質(zhì),故C正確;
D.淀粉碘化鉀試紙先變藍后褪色,先變藍,是碘離子被氯氣氧化為單質(zhì)碘,單質(zhì)碘遇淀粉變藍,后褪色,說明氯氣將I2氧化,故D正確。
綜上所述,答案為A。
6.冬季燃煤排放的大量活性溴化合物BrCl能通過光解釋放溴自由基和氯自由基,從而影響大氣中自由基(OH、HO2)的濃度,其循環(huán)原理如圖所示。下列說法不正確的是

A.NO2的排放會造成酸雨
B.向原煤中添加石灰石有利于實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”
C.通過上述循環(huán),大氣中OH自由基的濃度升高
D.BrCl的排放會造成臭氧含量減小
【答案】B
【詳解】A.二氧化氮會與水反應生成硝酸和一氧化氮,所以二氧化氮排放會造成酸雨,故A正確;
B.向原煤中添加石灰石可以減少二氧化硫的排放,但不能減少二氧化碳的排放,所以不能實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”,故B錯誤;
C.由圖可知,上述循環(huán)中消耗大氣中的臭氧和HO2,生成HO,所以大氣中OH自由基的濃度升高,故C正確;
D.由圖可知,上述循環(huán)中消耗大氣中的臭氧和HO2,所以BrCl的排放會造成臭氧含量減小,故D正確;
故選B。
7.2021年,英國劍橋大學Dominic S.Wright課題組設計了一種新型電池中電解質(zhì)(結(jié)構(gòu)如圖所示)的合成路線。已知X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,三者的核外電子數(shù)之和等于35,Y與Z位于同一周期,則下列說法正確的是

A.簡單離子的半徑:X>Y
B.Z的最高價氧化物對應水化物是強酸
C.工業(yè)上常采用電解Y的氧化物冶煉單質(zhì)Y
D.該化合物陰離子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
【答案】A
【分析】X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,三者的核外電子數(shù)之和等于35,Y與Z位于同一周期,從結(jié)構(gòu)圖Z形成6個共價鍵,X為1價,若X為H,Y為Li,Z為31號,不合理,若X為H,Y為Na,則Z為23號元素,不合理,若X為F,Y為Na,Z為35-9-11=15,Z為P。
【詳解】A.F-、Na+電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷大的半徑小,簡單離子的半徑:F->Na+,故A正確;
B.Z的最高價氧化物對應水化物H3PO4是弱酸,故B錯誤;
C.工業(yè)上常采用電解熔融氯化鈉冶煉單質(zhì)鈉,故C錯誤;
D.該化合物陰離子中F原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),但P最外層有12個電子,故D錯誤;
故選A。
8.應對新冠肺炎疫情時所采取的措施是對環(huán)境進行徹底消毒,二氧化氯(C1O2,黃綠色易溶于水的氣體)是一種安全穩(wěn)定、高效低毒的消毒劑。工業(yè)上通過惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備ClO2的原理如圖所示。下列說法正確的

A.a(chǎn)與電源的負極連接,在b極區(qū)流出的Y溶液是濃鹽酸
B.電解池a極上發(fā)生的電極反應為+ 6e -+3C1- = NCl3+4H+
C.當有0.3 mol陰離子通過離子交換膜時,二氧化氯發(fā)生器中產(chǎn)生1.12 L NH3
D.二氧化氯發(fā)生器內(nèi),發(fā)生的氧化還原反應中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:6
【答案】D
【詳解】A.a(chǎn)電極上失去電子,為陽極,與電源的正極連接,在b極區(qū)有氫離子得電子生成氫氣,氯離子通過陰離子交換膜移向a極,所以在b極區(qū)流出的Y溶液是稀鹽酸,A項錯誤;
B.電解池a極上發(fā)生的電極反應為-6e -+3C1- = NCl3+4H+,B項錯誤;
C.未說明氨氣是否在標況下,不能確定氣體體積,C項錯誤;
D.二氧化氯發(fā)生器內(nèi),發(fā)生的氧化還原反應為 ,其中氧化劑為NCl3,還原劑為 ,二者物質(zhì)的量比為1:6,D項正確;
故選D。
9.鈷是一種重要的過渡金屬元素,常見化合價有+2、+3價。實驗室利用固體進行如下實驗。下列說法錯誤的是

A.Co在元素周期表中位于第四周期VIII族
B.固體Y為
C.酸性條件下氧化性:
D.結(jié)合上述流程信息,若有與足量鹽酸充分反應,理論上可以得到
【答案】D
【詳解】A.已知Co是27號元素,則Co在元素周期表中位于第4橫行第9縱列即第四周期Ⅷ族,選項A正確;
B.由題干信息可知,0.3molCoC2O4·2H2O加熱至恒重時固體Y的質(zhì)量為24.1g,Y中含有0.3molCo,則O的物質(zhì)的量為:,則固體Y為,選項B正確;
C.由B項分析結(jié)合題干轉(zhuǎn)化信息可知,酸溶時發(fā)生的反應為:Co3O4+8HCl=3CoCl2+4H2O+Cl2↑,此反應中Co3+為氧化劑,Cl2為氧化產(chǎn)物,故酸性條件下氧化性:,選項C正確;
D.由題干信息可知,Co的常見化合價有、價,Co5O6中Co3+與Co2+的物質(zhì)的量之比為:2:3,結(jié)合上述流程信息,若有與足量鹽酸充分反應,則反應方程式為:Co5O6+12HCl=5CoCl2+6H2O+Cl2↑,故理論上可以得到,選項D錯誤;
答案選D。
10.25℃時,向25mL0.lmol·L-1鄰苯二甲酸(H2A)溶液中加入KOH固體,混合溶液的pH隨-lgc(HA-)以及-lgc(A2-)的關系如圖所示(忽略溶液體積變化和鄰苯二甲酸的揮發(fā))。下列有關敘述錯誤的是

A.鄰苯二甲酸的Ka1約為1.0×10-3
B.b點有關微粒濃度大小關系為(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
C.從b點到e點,水電離產(chǎn)生的c(H+)先增大后減小
D.c點c(K+)>3c(A2-)
【答案】D
【分析】隨著KOH固體的增加,溶液的pH逐漸增大,H2A的電離程度增大,溶液中HA-的濃度先增大后減小,-lgc(HA-)的曲線應是先減小后增大,A2-的濃度一直增大,-lgc(A2-)一直減小,因此ab點所在的曲線為-lgc(HA-)隨pH變化的曲線。
【詳解】A.由圖可知,pH=0時,,,則,H2A的電離微弱,因此c(H2A)約為0.1mol/L,鄰苯二甲酸的Ka1約為,故A正確;
B.b點的縱坐標最小,則此時溶液中最大,即溶液中的溶質(zhì)為KHA,溶液的pH=4,說明KHA溶液呈酸性,HA-的電離程度大于水解程度,則c(A2-)>c(H2A),b點有關微粒濃度大小關系為(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故B正確;
C.b點溶質(zhì)為KHA,溶液呈酸性,說明HA-電離程度大于水解程度,抑制水電離,從b到e點,繼續(xù)加入KOH固體生成K2A,A2-水解而促進水電離,繼續(xù)加入KOH,KOH抑制水電離,則水電離產(chǎn)生的c (H+)先增大后減小,故C正確;
D.c點溶液中,溶液中由電荷守恒有,c點溶液呈酸性,,則,故D錯誤;
答案選D。

二、實驗題
11.某實驗小組以溶液為原料制備,并用重量法測定產(chǎn)品中的含量。設計了如下實驗方案:
可選用試劑:晶體、溶液、濃、稀、溶液、蒸餾水
步驟1.的制備
按如圖所示裝置進行實驗,得到溶液,經(jīng)一系列步驟獲得產(chǎn)品。

步驟2,產(chǎn)品中的含量測定
①稱取產(chǎn)品,用水溶解,酸化,加熱至近沸;
②在不斷攪拌下,向①所得溶液逐滴加入熱的溶液,
③沉淀完全后,水浴40分鐘,經(jīng)過濾、洗滌、烘干等步驟,稱量白色固體,質(zhì)量為。
回答下列問題:
(1)Ⅰ是制取_______氣體的裝置,在試劑a過量并微熱時,發(fā)生主要反應的化學方程式為_______;
(2)Ⅰ中b儀器的作用是_______;Ⅲ中的試劑應選用_______;
(3)在沉淀過程中,某同學在加入一定量熱的溶液后,認為沉淀已經(jīng)完全,判斷沉淀已完全的方法是_______;
(4)沉淀過程中需加入過量的溶液,原因是_______;
(5)在過濾操作中,下列儀器不需要用到的是_______(填名稱);

(6)產(chǎn)品中的質(zhì)量分數(shù)為_______(保留三位有效數(shù)字)。
【答案】(1)???? HCl???? H2SO4(濃)+NaClNaHSO4+HCl↑
(2)???? 防止倒吸???? CuSO4溶液
(3)靜置,取上層清液于一潔凈試管中,繼續(xù)滴加硫酸溶液,無白色沉淀生成,則已沉淀完全
(4)使鋇離子沉淀完全
(5)錐形瓶
(6)97.6%

【分析】裝置I中濃硫酸和氯化鈉共熱制備HCl,裝置II中氯化氫與BaS溶液反應制備BaCl2·2H2O,裝置III中硫酸銅溶液用于吸收生成的H2S,防止污染空氣。
【詳解】(1)由分析可知,裝置I為濃硫酸和氯化鈉共熱制取HCl氣體的裝置,在濃硫酸過量并微熱時,濃硫酸與氯化鈉反應生成硫酸氫鈉和氯化氫,發(fā)生主要反應的化學方程式為:H2SO4(濃)+NaClNaHSO4+HCl↑。
(2)氯化氫極易溶于水,裝置II中b儀器的作用是:防止倒吸;裝置II中氯化氫與BaS溶液反應生成H2S,H2S有毒,對環(huán)境有污染,裝置III中盛放CuSO4溶液,用于吸收H2S。
(3)硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀,因此判斷沉淀已完全的方法是靜置,取上層清液于一潔凈試管中,繼續(xù)滴加硫酸溶液,無白色沉淀生成,則已沉淀完全。
(4)為了使鋇離子沉淀完全,沉淀過程中需加入過量的硫酸溶液。
(5)過濾用到的儀器有:鐵架臺、燒杯、漏斗、玻璃棒,用不到錐形瓶。
(6)由題意可知,硫酸鋇的物質(zhì)的量為:=0.002mol,依據(jù)鋇原子守恒,產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的物質(zhì)的量為0.002mol,質(zhì)量為0.002mol244g/mol=0.488g,質(zhì)量分數(shù)為:100%=97.6%。


三、工業(yè)流程題
12.鉑釕催化劑是甲醇燃料電池的陽極催化劑。一種以釕礦石[主要含Ru(CO3)2,還含少量的FeO、MgO、RuO4、CaO、SiO2]為原料制備釕(Ru)的流程如圖。回答下列問題:

(1)Na2Fe4(SO4)6(OH)2中Fe的化合價為____。
(2)“酸浸”時,Na2SO3的作用____。“濾渣”的主要成分有SiO2和____(填化學式)?!八峤敝嗅懙慕雎逝c浸出溫度、pH的關系如圖所示,“酸浸”的最佳條件是____。

(3)“除鐵”的離子方程式為____。(提示:1molNaClO3參與反應,轉(zhuǎn)移6mol電子)
(4)從“濾液2”中可提取一種化肥,其電子式為____。
(5)“灼燒”時Ar的作用是____。
(6)某工廠用10t釕礦石[含8.84tRu(CO3)2、165kgRuO4],最終制得3636kgRu,則Ru的產(chǎn)率為____。(保留三位有效數(shù)字)
【答案】(1)+3價
(2)???? 溶解RuO4???? CaSO4???? 溫度為65℃、pH為1.0
(3)6Na++12Fe2++2ClO+18SO+6H2O=3Na2Fe4(SO4)6(OH)2↓+2Cl-+6OH-
(4)
(5)作保護氣,防止釕與空氣中的氧氣反應
(6)87.8%

【分析】由題給流程可知,釕礦石中加稀硫酸和亞硫酸鈉酸浸時,釕元素轉(zhuǎn)化為硫酸釕,氧化亞鐵、氧化鎂轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵、硫酸鎂,氧化鈣與稀硫酸反應生成硫酸鈣,二氧化硅與硫酸不反,過濾得到含有二氧化硅、硫酸鈣的濾渣和含有硫酸釕的濾液;向濾液中先后加入氯酸鈉溶液、碳酸鈉溶液將鐵元素轉(zhuǎn)化為生成Na2Fe4(SO4)4(OH)2沉淀,過濾得到Na2Fe4(SO4)4(OH)2和濾液;向濾液中加入加氟化鈉溶液將鎂元素轉(zhuǎn)化為氟化鎂沉淀,過濾得到氟化鎂和濾液;向濾液中加入碳酸鈉溶液將釕元素轉(zhuǎn)化為碳酸釕沉淀,過濾得到濾液1和碳酸釕;碳酸釕溶于鹽酸得到氯化釕,向氯化釕溶液中加入草酸銨溶液將氯化釕轉(zhuǎn)化為草酸釕沉淀,過濾得到含有氯化銨的濾液2和草酸釕;在氬氣氛圍中灼燒草酸釕制得釕。
【詳解】(1)由化合價代數(shù)和等于0可知,Na2Fe4(SO4)6(OH)2中鐵元素的化合價為+3價,故答案為:+3價;
(2)由分析可知,酸浸時加入亞硫酸鈉溶液的目的是溶解四氧化釕,將四氧化釕轉(zhuǎn)化為可溶的硫酸釕;濾渣的主要成分為二氧化硅和硫酸鈣;由圖可知,溫度為65℃、pH為1.0時,釕的浸出率最大,則酸浸”最佳條件是溫度為65℃、pH為1.0,故答案為:溶解RuO4;CaSO4;溫度為65℃、pH為1.0;
(3)由分析可知,加入氯酸鈉溶液、碳酸鈉溶液的目的是將鐵元素轉(zhuǎn)化為生成Na2Fe4(SO4)4(OH)2沉淀,反應的離子方程式為6Na++12Fe2++2ClO+18SO+6H2O=3Na2Fe4(SO4)6(OH)2↓+2Cl-+6OH-,故答案為:6Na++12Fe2++2ClO+18SO+6H2O=3Na2Fe4(SO4)6(OH)2↓+2Cl-+6OH-;
(4)由分析可知,濾液2的主要成分為離子化合物的氯化銨,電子式為,故答案為:;
(5)灼燒時氬氣的作用是做保護氣,否則反應得到的釕被空氣中的氧氣氧化,故答案為:作保護氣,防止釕與空氣中的氧氣反應;
(6)若10t釕礦石最終制得3636kg釕,由釕原子個數(shù)守恒可知,釕的產(chǎn)率為×100%=87.8%,故答案為:87.8%。

四、原理綜合題
13.油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫,需要回收處理并加以利用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知下列反應的熱化學方程式:
①????
②????
③????
計算熱分解反應④的________。
(2)較普遍采用的處理方法是克勞斯工藝。即利用反應①和②生成單質(zhì)硫。另一種方法是:利用反應④高溫熱分解。相比克勞斯工藝,高溫熱分解方法的優(yōu)點是________,缺點是________。
(3)在、反應條件下,將的混合氣進行熱分解反應。平衡時混合氣中與的分壓相等,平衡轉(zhuǎn)化率為________,平衡常數(shù)________。
(4)在、反應條件下,對于分別為、、、、的混合氣,熱分解反應過程中轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如下圖所示。

①越小,平衡轉(zhuǎn)化率________,理由是________。
②對應圖中曲線________,計算其在之間,分壓的平均變化率為________。
【答案】(1)170
(2)???? 副產(chǎn)物氫氣可作燃料???? 耗能高
(3)???? 50%???? 4.76
(4)???? 越高???? n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,平衡向正反應方向進行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高???? d???? 24.9

【詳解】(1)已知:
①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)??ΔH1=-1036kJ/mol
②4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)??ΔH2=94kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)??ΔH3=-484kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律(①+②)×-③即得到2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)的ΔH4=(-1036+94)kJ/mol×+484kJ/mol=170 kJ/mol;
(2)根據(jù)蓋斯定律(①+②)×可得2H2S(g)+O2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH=(-1036+94)kJ/mol×=-314kJ/mol,因此,克勞斯工藝的總反應是放熱反應;根據(jù)硫化氫分解的化學方程式可知,高溫熱分解方法在生成單質(zhì)硫的同時還有氫氣生成。因此,高溫熱分解方法的優(yōu)點是:可以獲得氫氣作燃料;但由于高溫分解H2S會消耗大量能量,所以其缺點是耗能高;
(3)假設在該條件下,硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1mol和4mol,根據(jù)三段式可知:

平衡時H2S和H2的分壓相等,則二者的物質(zhì)的量相等,即1-x=x,解得x=0.5,所以H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為,所以平衡常數(shù)Kp==≈4.76kPa;
(4)①由于正反應是體積增大的可逆反應,n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當于降低壓強,平衡向正反應方向移動,因此H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高;
②n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應的曲線是d;根據(jù)圖象可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應進行到0.1s時H2S轉(zhuǎn)化率為0.24。假設在該條件下,硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1mol和9mol,則根據(jù)三段式可知

此時H2S的壓強為≈7.51kPa,H2S的起始壓強為10kPa,所以H2S分壓的平均變化率為=24.9kPa·s-1。


五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
14.我國科學家制備的催化劑能實現(xiàn)氨硼烷(H3NBH3)高效制備氫氣的目的,制氫原理:,請回答下列問題:
(1)基態(tài)Al原子核外電子云輪廓圖呈球形、啞鈴形的能級上電子數(shù)之比為_______。
(2)已知幾種元素的電負性如下表所示。
元素
H
B
C
N
O
電負性
2.1
2.0
2.5
3.0
3.5

①上述制氫反應中,有_______種元素的原子采取sp3雜化。
②NH3中鍵角∠HNH_______(填“大于”、“小于”或“等于”)H3NBH3中鍵角∠HNH。
③B、C、N、O的電負性依次增大,其主要原因是_______。
(3)某有機硼化合物的結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示,組成該有機物的第二周期元素第一電離能由大到小的順序為_______(填元素符號)。

(4)化硼是一種新型無機非金屬材料,晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。以晶胞參數(shù)為單位長度建立坐標系,表示晶胞中各原子的位置,稱為原子坐標。a點磷原子的坐標為(0,0,0),b點磷原子的坐標為(1,1,0),則c點硼原子的坐標為_______。

(5)四氫鋁鈉(NaAlH4)是有機合成中重要的還原劑,晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。

①的配位數(shù)為_______。
②已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,晶體的密度為_______(用含a、NA的代數(shù)式表示)g?cm-3 。
【答案】(1)6∶7
(2)???? 4???? 小于???? 原子半徑依次減小,得電子能力依次增強
(3)N>O>C>B
(4)(,,)
(5)???? 8????

【詳解】(1)鋁元素的原子序數(shù)為13,基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p1,則原子中球形的s能級與啞鈴形的p能級上電子數(shù)之比為6∶7,故答案為:6∶7;
(2)①由方程式可知,制氫反應的化合物中硼、碳、氮、氧四種原子的價層電子對數(shù)都為4,雜化方式均為sp3雜化,故答案為:4;
②氨分子中氮原子含有1對孤對電子,中氨分子的孤對電子與硼原子形成配位鍵,孤電子對對成鍵電子對的排斥力大,所以氨分子中鍵角∠HNH小于中鍵角∠HNH,故答案為:小于;
③同周期元素,從左到右原子半徑依次減小,得電子能力依次增強,元素的非金屬性依次增強,元素的電負性依次增大,則硼、碳、氮、氧四種元素的電負性依次增大,故答案為:原子半徑依次減小,得電子能力依次增強;
④由電負性的大小可知,氫元素的電負性大于硼元素,則在氨硼烷中,H—B鍵中共用電子對偏向氫原子,氫原子帶部分負電荷,故答案為:負;
(3)同周期元素,從左到右第一電離能呈增大趨勢,氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu),第一電離能大于相鄰元素,則硼、碳、氮、氧四種元素的第一電離能由大到小的順序為N>O>C>B,故答案為:42;N>O>C>B;
(4)由位于頂點a點磷原子的坐標為(0,0,0)、頂點b點磷原子的坐標為(1,1,0)可知,晶胞的邊長為1,則位于體對角線處的c點硼原子的坐標為(,,),故答案為:(,,);
(5)①由晶胞結(jié)構(gòu)可知,位于體心的四氫合鋁酸根離子與位于棱上和面心的鈉離子距離最近,則四氫合鋁酸根離子的配位數(shù)為8,故答案為:8;
②由晶胞結(jié)構(gòu)可知,位于體心、頂點和面上的四氫合鋁酸根離子的個數(shù)為1+8×+4×=4,位于棱上、面上的鈉離子個數(shù)為4×+6×=4,設晶體的密度為dg/cm3,由晶胞的質(zhì)量公式可得:=(a×10—7)2×2a×10—7×d,解得d=,故答案為:。

六、有機推斷題
15.普瑞巴林(pregabalin)常用于治療糖尿病和帶狀皰疹引起的神經(jīng)痛,其合成路線如下:

已知:
i.R1CHO+R2-CH2COOR+H2O
ii.RCOOH+CO(NH2)2RCONH2+NH3↑+CO2↑
回答下列問題:
(1)A的化學名稱為_______。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(3)反應②的反應類型是_______。
(4)D中有_______個手性碳原子。
(5)寫出反應④的化學方程式_______。
(6)H是G的同系物,其碳原子數(shù)比G少四個,則H可能的結(jié)構(gòu)(不考慮立體異構(gòu))有_______種,其中-NH2在鏈端的有_______(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
【答案】(1)3-甲基丁醛或異戊醛
(2)
(3)加成反應
(4)2
(5)+CO(NH2)2+CO2↑+NH3↑+H2O
(6)???? 5???? 、

【分析】根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式,A屬于醛,按照系統(tǒng)命名的原則,該有機物A的名稱為3-甲基丁醛;對比B和C的結(jié)構(gòu)簡式,C中不含有碳碳雙鍵,B→C的反應類型為加成反應,以此解題。
【詳解】(1)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式,A屬于醛,按照系統(tǒng)命名的原則,該有機物A的名稱為3-甲基丁醛;故答案為3-甲基丁醛或異戊醛;
(2)對比A和C的結(jié)構(gòu)簡式,A與NCCH2COOCH3發(fā)生已知(i)的反應,NCCH2COOCH3中的亞甲基上C與醛基上的碳原子以碳碳雙鍵相連,同時生成水,則B的結(jié)構(gòu)簡式為;故答案為。
(3)對比B和C的結(jié)構(gòu)簡式,C中不含有碳碳雙鍵,B→C的反應類型為加成反應,故答案為加成反應。
(4)根據(jù)手性碳原子的定義,有機物D中含有的手性碳原子有2個,即;故答案為2。
(5)根據(jù)已知ii可知,反應④的反應方程式為+CO(NH2)2+CO2↑+NH3↑+H2O;故答案為+CO(NH2)2+CO2↑+NH3↑+H2O。
(6)H是G的同系物,碳原子比G少四個,即H中有四個碳原子,與G具有相同的官能團,H中應含有氨基和羧基,H可能的結(jié)構(gòu)簡式為,結(jié)構(gòu)簡式還可能是,結(jié)構(gòu)簡式還可能是,還可能是,有1種結(jié)構(gòu),還可能是,共有5種;其中-NH2在鏈端的有:、;故答案為5;、。

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