全卷滿分100分,考試時間75分鐘。
注意事項;
1.答題前,先將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上,并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標號涂黑;非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答;字體工整,筆跡清楚。
4.考試結(jié)束后,請將試卷和答題卡一并上交。
5.本卷主要考查內(nèi)容;高考范圍。
可能用到的相對原子質(zhì)量;H 1 C 12 O 16 S 32 Ni 59 Cu 64 As 75
一、選擇題;本題共16小題,共44分。第1~10小題,每小題2分;第11~16小題,每小題4分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1. 我國是古代文明發(fā)源地。下列文物主要由無機非金屬材料制成的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.西周獸面紋方鼎屬于金屬材料,A錯誤;
B.北朝青瓷蓮花尊是我國著名傳統(tǒng)瓷器的一種,瓷器主要含硅酸鹽屬于無機非金屬材料,B正確;
C.唐葡萄花鳥紋銀香囊的外壁用銀制成,呈圓球形,通體鏤空,屬于金屬材料,C錯誤;
D.T形帛畫中的帛是用蠶絲制作的,蠶絲的主要成分為蛋白質(zhì),D錯誤;
本題選B。
2. 通過踐行“教育興國,科技興國”的發(fā)展戰(zhàn)略,近年來諸多的“中國制造”享譽國內(nèi)外。下列說法正確的是
A. 磁懸浮列車中使用的聚氯乙烯塑料可由氯乙烯通過縮聚反應制得
B. 我國科學家實現(xiàn)了淀粉的人工合成,淀粉是纖維素的同分異構(gòu)體
C. “神舟”飛船軌道艙太陽能電池裝置能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
D. 中國天眼“FAST”用到的碳化硅是一種新型有機非金屬材料
【答案】C
【解析】
【詳解】A.磁懸浮列車中使用的聚氯乙烯塑料可由氯乙烯通過加聚反應制得,A錯誤;
B.淀粉和纖維素是天然有機高分子,分子中的結(jié)構(gòu)單元數(shù)目不同,即分子式不同,不能互稱為同分異構(gòu)體,B錯誤;
C.太陽能電池裝置能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,C正確;
D.中國天眼“FAST”用到的碳化硅是一種新型無機非金屬材料,D錯誤;
故選C。
3. 綠色低碳發(fā)展,建設美麗中國,生活處處皆化學。下列說法正確的是
A. 可用代替明礬凈水
B. 硫酸鋇可用于胃腸X射線造影檢查
C. 維生素C具有氧化性,故可作為水果罐頭中的抗氧化劑
D. 電動汽車常使用鋰電池,是因為其價格便宜
【答案】B
【解析】
【詳解】A.具有強氧化性,可對水進行殺菌消毒,但不能吸附水中的懸浮顆粒物,故不能用代替明礬凈水,故A錯誤;
B.硫酸鋇難溶于胃酸,不能被X射線透過,可用于胃腸X射線造影檢查,故B正確;
C.維生素C具有還原性,故可作為水果罐頭中抗氧化劑,故C錯誤;
D.動汽車常使用鋰電池,是因為其比能量高,故D錯誤;
故選B。
4. 瀏陽花炮聞名中外,其以土硝(主要成分是)、硫黃、炭末為主要原料,采用傳統(tǒng)手工技藝制成。下列說法正確的是
A. 32g (分子結(jié)構(gòu)為)中含有0.5ml 鍵
B. 鉀的焰色試驗呈紫色與電子由較低能級躍遷到較高能級有關(guān)
C. 碳有、、等多種同素異形體
D. 的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形
【答案】D
【解析】
【詳解】A.分子為8個S原子以鍵相連的環(huán)狀結(jié)構(gòu),32g 中含有1ml 鍵,A錯誤;
B.屬元素在焰色試驗中產(chǎn)生的顏色與電子由較高能級的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時以光的形式釋放能量有關(guān),B錯誤;
C.同素異形體指同種元素形成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì),、、是碳元素的同位素,C錯誤;
D.中N原子的價層電子對數(shù)為3,N原子采取sp2雜化軌道成鍵,的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,D正確;
故選D。
5. 部分含硫物質(zhì)的類別與相應化合價的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是
A. 氣體a可用溶液吸收B. b難溶于水,微溶于,易溶于酒精
C. c可由d與較濃的f溶液反應制備D. 標準狀況下,1ml a、1ml c的體積均約為22.4L
【答案】B
【解析】
【分析】a為H2S,b為S,c為SO2,d為亞硫酸鹽,e為SO3,f為硫酸,據(jù)此回答。
【詳解】A.氣體能被溶液吸收生成CuS沉淀,A正確;
B.S單質(zhì)難溶于水,微溶于酒精,易溶于,B錯誤;
C.可與較濃的溶液反應制備,C正確;
D.標準狀況下,、均是氣體,故標準狀況下,1ml 、1ml 的體積均為22.4L,D正確;
故選B。
6. 利用下列裝置(部分夾持裝置省略)進行實驗,不能達到實驗目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.先打開止水夾K,產(chǎn)生的排出裝置內(nèi)的空氣,右邊抽濾瓶中收集到的純凈后,夾緊止水夾,左邊抽濾瓶中氣體壓強增大,會將左邊抽濾瓶中生成的溶液壓入到右邊抽濾瓶中,溶液與NaOH溶液發(fā)生反應,生成白色沉淀,能達到實驗目的,A不符合題意;
B.沒有注明溶液和溶液的物質(zhì)的量濃度相等,故無法通過小燈泡亮度驗證電解質(zhì)和的強弱,不能達到實驗目的,B符合題意;
C.關(guān)閉止水夾,干燥紅布條不褪色;打開止水夾,干燥紅布條褪色,能驗證干燥的氯氣無漂白性,潮濕的氯氣有漂白性,能達到實驗目的,C不符合題意;
D.將水滴入小試管中,鈉與水反應放出的熱量使大試管中的空氣體積膨脹,U型管左側(cè)液面下降,右側(cè)液面上升,能驗證鈉和水的反應是放熱反應,能達到實驗目的,D不符合題意;
故選B。
7. 勞動有利于“知行合一”。下列勞動項目與所述的化學知識沒有關(guān)聯(lián)的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.添加料酒和食醋,使魚變得味香可口,其原因是乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應,產(chǎn)生具有特殊香味的乙酸乙酯,勞動項目與所述的化學知識有關(guān)聯(lián),A不符合題意;
B.塑料袋丟棄后,在自然界會引起白色污染,勞動項目與所述的化學知識有關(guān)聯(lián),B不符合題意;
C.純堿為碳酸鈉,其水溶液呈堿性,熱的純堿溶液的堿性更強,油脂在堿性條件下易水解生成高級脂肪酸鈉鹽和甘油,高級脂肪酸鈉鹽和甘油均溶于水,被水沖洗掉,勞動項目與所述的化學知識有關(guān)聯(lián),C不符合題意;
D.草木灰的主要成分是,水解使溶液顯堿性,能夠有效中和酸性土壤中的酸性物質(zhì),達到改良酸性土壤的目的,與草木灰屬于鉀肥無關(guān),勞動項目與所述的化學知識沒有關(guān)聯(lián),D符合題意;
故選D。
8. 兒茶酸(Z)具有抗菌、抗氧化作用,常用于治療燒傷、小兒肺炎等疾病,可采用如圖所示路線合成。下列說法正確的是
A. X分子中所有原子可能共平面B. 可用酸性溶液鑒別X和Z
C. Y存在二元芳香酸的同分異構(gòu)體D. Z與足量的溴水反應消耗3ml
【答案】C
【解析】
【詳解】A.X分子中存在1個雜化的碳原子,該碳原子連接的四個原子為四面體的四個頂點,所有原子不可能共平面,A錯誤;
B.X中的醛基、Z中的酚羥基均能被酸性重鉻酸鉀溶液氧化,B錯誤;
C.Y的分子式為,不飽和度為6,存在二元芳香酸的同分異構(gòu)體,C正確;
D.1ml Z與足量的溴水反應消耗3ml ,但D項Z的物質(zhì)的量未明確,故消耗的不能確定,D錯誤;
本題選C。
9. 水合肼()及其衍生物產(chǎn)品在許多工業(yè)中得到廣泛的使用,可用作還原劑、抗氧劑、發(fā)泡劑等。一種利用NaClO溶液與氨氣反應制備水合肼的裝置如圖所示。下列說法不正確的是
A. Ⅰ中盛放濃氨水的儀器為分液漏斗
B. 試劑X可選擇CaO固體
C. 為防倒吸,試劑Y可選擇苯
D. Ⅱ中發(fā)生反應的化學方程式為
【答案】C
【解析】
【分析】Ⅰ為氨氣的發(fā)生裝置,Ⅱ中NH3與NaClO反應制備水合肼,Ⅲ為NH3的尾氣處理,需要防倒吸,據(jù)此回答。
【詳解】A.Ⅰ中盛放濃氨水的儀器為分液漏斗,A正確;
B.可用濃氨水和CaO固體反應制備,B正確;
C.苯的密度比NaClO溶液的小,為防倒吸,試劑Y應選擇密度比NaClO溶液大的液體等,C錯誤;
D.Ⅱ中發(fā)生反應的化學方程式為,D正確;
故選C。
10. 下列陳述I與陳述Ⅱ均正確,且具有因果關(guān)系的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.Na2O2吸收CO2生成氧氣反應中,Na2O2既是氧化劑,又是還原劑,Na2O2沒有氧化CO2,A錯誤;
B.氧化產(chǎn)物的氧化性小于氧化劑的氧化性,F(xiàn)e3+和金屬Cu反應生成Fe2+和Cu2+,說明氧化性:Cu2+<Fe3+,B正確;
C.石灰乳與SO2反應生成CaSO3和H2O,該反應不是氧化還原反應,不能說明SO2具有氧化性,C錯誤;
D.用Na2S溶液除去廢水中的Hg2+,生成HgS沉淀,該反應不是氧化還原反應,不能說明Na2S具有還原性,D錯誤;
故答案為:B。
11. 我國科研團隊研究電催化合成氨反應[ △H<0]時,發(fā)現(xiàn)不同電解質(zhì)溶液對催化歷程的影響如圖所示,其中吸附在催化劑表面的物種用*標注。下列說法不正確的是
A. 反應放熱是合成氨反應自發(fā)進行的主要助力
B. 選用作電解質(zhì)的反應速率比選用的快
C. 先吸附于催化劑表面再參加合成氨反應
D. 形成Li-S鍵合作用時,合成氨反應的△H的絕對值更大
【答案】D
【解析】
【詳解】A.焓減和熵增有利于反應自發(fā)進行,合成氨反應是焓減、熵減的反應,故反應放熱是合成氨反應自發(fā)進行的主要助力,A正確;
B.能與形成Li-S鍵合作用,從而降低反應的活化能,使反應速率更快,B正確;
C.根據(jù)圖示,先吸附于催化劑表面再參加合成氨反應,C正確;
D.兩種歷程始末狀態(tài)的能量相同,△H相同,D錯誤;
本題選D。
12. 酞菁和酞菁鈷可制得光動力學中的光敏劑,分子結(jié)構(gòu)如圖,其中酞菁分子中所有原子共平面。下列說法不正確的是
A. 酞菁中,元素的第一電離能由大到小的順序為N>H>C
B. 酞菁中,標注③的N原子p軌道能提供1個電子
C. 酞菁鈷中,鈷離子的化合價為+2
D. 酞菁鈷中,鈷離子的配位數(shù)為4
【答案】B
【解析】
【詳解】A.元素的第一電離能由大到小的順序為N>H>C,A正確;
B.因為酞菁分子中所有原子共平面,故標注③的N原子采取雜化與2個碳原子和1個氫原子形成3個鍵,價電子中剩余2個電子在p軌道上參與形成大鍵,故標注③的N原子p軌道能提供1對電子,B錯誤;
C.酞菁鈷中,失去了2個的酞菁離子與鈷離子通過配位鍵結(jié)合成配合物,因此,鈷離子的化合價為+2,C正確;
D.酞菁鈷中,鈷與4個氮原子形成配位鍵,鈷離子的配位數(shù)為4,D正確;
本題選B。
13. 我國科學家采用單原子Ni和納米Cu作串聯(lián)催化劑,通過電解法將轉(zhuǎn)化為乙烯,裝置示意圖如圖所示。已知:電解效率。
下列說法錯誤的是
A. 惰性電極a與直流電源的負極相連,惰性電極b上有產(chǎn)生
B. 納米Cu催化劑上發(fā)生的反應:
C. 從左室穿過陰離子交換膜進入右室
D. 若乙烯的電解效率為60%,電路中通過2ml電子時,產(chǎn)生0.15ml乙烯
【答案】D
【解析】
【分析】電極a實現(xiàn)將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯,發(fā)生還原反應,電極a為陰極,則電極b為陽極,氫氧根離子失電子產(chǎn)生氧氣,電極反應式為。
【詳解】A.惰性電極a實現(xiàn)將轉(zhuǎn)化為乙烯,C由+4價變?yōu)椋?價,化合價降低,發(fā)生還原反應,電極a為陰極,與直流電源的負極相連,惰性電極b上氫氧根離子失去電子轉(zhuǎn)化為氧氣,電極反應式為,故A正確;
B.由圖可知,納米Cu催化劑上發(fā)生CO轉(zhuǎn)化為乙烯的反應,電極反應為,故B正確;
C.從左室穿過陰離子交換膜進入右室,故C正確;
D.若乙烯的電解效率為60%,電路中通過2ml電子時,根據(jù)公式得n(生成乙烯所用的電子)=2ml×60%=1.2ml,轉(zhuǎn)化為乙烯的電極反應為,所以當n(生成乙烯所用的電子)=1.2ml時,產(chǎn)生的乙烯為0.1ml,故D錯誤;
故選D。
14. 酯在NaOH溶液中發(fā)生水解反應的歷程如下:
已知:

②水解相對速率與取代基R的關(guān)系如下表:
下列說法不正確的是
A. 步驟Ⅰ是與酯基中的碳氧雙鍵發(fā)生親核加成
B. 步驟Ⅲ說明酯在NaOH溶液中發(fā)生的水解反應是可逆的
C. 酯的水解速率:
D. 與反應、與反應,兩者所得的醇中均不含
【答案】B
【解析】
【詳解】A.根據(jù)反應歷程,步驟Ⅰ是與酯基中的碳氧雙鍵發(fā)生親核加成,A正確;
B.步驟Ⅲ說明酯在NaOH溶液中發(fā)生的水解反應是不可逆的,B錯誤;
C.F的電負性強于Cl,對電子的吸引力比的強,使酯的水解速率增大,故酯的水解速率;,C正確;
D.與反應,根據(jù)信息①可知,第一步反應后既存在于羥基中也存在于中,隨著反應進行,最終存在于羧酸鹽中,同理與反應,最終也存在于羧酸鹽中,兩者所得醇中均不含,D正確;
本題選B。
15. 化合物是制備(結(jié)構(gòu)如圖所示)的一種原料,其中W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,W與X原子的核外電子數(shù)之和等于Y原子的價層電子數(shù),基態(tài)Z原子的s能級與p能級填充的電子總數(shù)相等。下列說法正確的是
A. 元素的電負性;X>Y>Z
B. 常見單質(zhì)的熔點;Z>X>Y>W(wǎng)
C. X、Z的單質(zhì)均可通過電解熔融其氯化物的方法冶煉
D. 中鍵角;Y-X-Y>W(wǎng)-Y-X
【答案】D
【解析】
【分析】基態(tài)Z原子的s能級與p能級填充的電子總數(shù)相等,Z為Mg,W與X原子的核外電子數(shù)之和等于Y原子的價層電子數(shù)W、X、Y分別為H、B、O。
【詳解】A.元素的電負性;O>B>Mg,A錯誤;
B.單質(zhì)屬于共價晶體,熔點最高,常見單質(zhì)的熔點:,B錯誤;
C.氯化硼()為分子晶體,屬于共價化合物,熔融狀態(tài)不導電,故不能通過電解熔融的方法冶煉,C錯誤;
D.中O原子為雜化,有2個孤電子對,H-O-B鍵角小于109°28′,B原子為雜化,無孤電子對,O-B-O鍵角為120°,故鍵角;O-B-O>H-O-B,D正確;
故選D。
16. 低品質(zhì)能源利用是指對熱值較低、含雜物較高等特點的一類能源的利用。如圖所示裝置,可同時利用低溫廢熱和含銅廢液,并達到對含銅廢液富集和產(chǎn)生電能的目的。起始時電極均為泡沫銅且質(zhì)量相等,含銅廢液的濃度為0.1,以2.5 溶液作為電解質(zhì)溶液,向M極區(qū)液體中加入2氨水開始反應。下列說法正確的是
A. 向M極區(qū)液體中加入氨水可使M極電勢高于N極電勢
B. 含銅廢液Ⅰ、Ⅲ中的均高于含銅廢液Ⅱ中的
C. 電子由M極經(jīng)導線移向N極
D. 電極質(zhì)量差為6.4g時,電路中通過0.2ml電子
【答案】C
【解析】
【詳解】A.向M極區(qū)液體中加入氨水用于產(chǎn)生電勢差,使兩側(cè)銅離子濃度不同,M極是負極,Cu失去電子生成,與形成,N極是正極,得到電子生成Cu,正極電勢高于負極電勢,即N極電勢高于M極電勢,A錯誤;
B.由圖可知;含銅廢液Ⅰ>含銅廢液Ⅱ>含銅廢液Ⅲ,B錯誤;
C.電子由M極(負極)經(jīng)導線移向N極(正極),C正確;
D.電極質(zhì)量差為6.4g時,M極質(zhì)量減少3.2g(即0.05ml),N極質(zhì)量增加3.2g,根據(jù)關(guān)系式Cu~2可知,電路中通過0.1ml電子,D錯誤;
故選C。
二、非選擇題;本題共4小題,共56分。
17. 氫氧化亞鐵為白色固體,難溶于水,在空氣中極易被氧化為氫氧化鐵?;卮鹣铝袉栴};
(一)實驗室制備氫氧化亞鐵
(1)裝置A中盛裝生石灰的儀器的名稱是_______________。選擇上圖中的裝置制備氫氧化亞鐵,連接順序為__________(按氣流方向從左到右,填寫裝置標號)。裝置C的作用是_______________________。
(2)裝置B中發(fā)生反應的離子方程式為___________________________。反應結(jié)束后,繼續(xù)通一段時間的,目的是______________。
(二)探究灰綠色沉淀的成因
反應后將裝置B中的固體過濾時,白色沉淀會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色,實驗小組為探究灰綠色沉淀的成因,查閱到以下資料;
①沉淀具有較強的吸附性;
②若存在固體雜質(zhì),會導致沉淀不夠緊密,沉淀與溶液的接觸面積會更大。
甲同學猜測灰綠色可能是吸附引起的,設計并完成了實驗1~實驗3。
(3)依據(jù)甲同學的猜測,實驗1中沉淀無灰綠色的原因是____________________。
(4)實驗3中立即出現(xiàn)灰綠色渾濁的原因是_______________。
(5)根據(jù)以上實驗探究,若盡可能制得白色沉淀,需要控制的實驗條件除了隔絕氧氣外,還有________________。
【答案】(1) ①. 三頸燒瓶 ②. ACBD ③. 做安全瓶,防倒吸
(2) ①. ②. 防止拆除裝置時殘留的氨氣逸出,污染空氣
(3)NaOH溶液過量,反應后溶液中濃度很小,不易被吸附在表面
(4)沉淀中混有,導致沉淀不夠緊密,與溶液的接觸面積增大,更容易吸附
(5)保證NaOH溶液過量(或保證溶液不足)
【解析】
【分析】裝置A為氨氣的發(fā)生裝置,B為制備氫氧化亞鐵的裝置,C為防倒吸裝置,連在AC之間,D為NH3的尾氣處理裝置,據(jù)此回答。
【小問1詳解】
裝置A中盛裝生石灰的儀器的名稱是三頸燒瓶,制備氫氧化亞鐵,根據(jù)分析可知,裝置的連接順序為ACBD,裝置C的作用是做安全瓶,防倒吸;
【小問2詳解】
裝置B中發(fā)生反應的離子方程式為,反應結(jié)束后,繼續(xù)通一段時間的,目的是防止拆除裝置時殘留的氨氣逸出,污染空氣;
【小問3詳解】
實驗1中沉淀無灰綠色的原因是NaOH溶液過量,反應后溶液中濃度很小,不易被吸附在表面;
【小問4詳解】
實驗3中立即出現(xiàn)灰綠色渾濁的原因是沉淀中混有,導致沉淀不夠緊密,與溶液的接觸面積增大,更容易吸附;
【小問5詳解】
若盡可能制得白色沉淀,需要控制的實驗條件除了隔絕氧氣外,還有保證NaOH溶液過量(或保證溶液不足)。
18. 砷的化合物可用于半導體領域。一種從酸性高濃度含砷廢水[砷主要以亞砷酸()形式存在,廢水中還含有一定量的硫酸]中回收砷的工藝流程如下:
已知;
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.砷酸()在酸性條件下有強氧化性,能被等還原;
Ⅳ.,。
回答下列問題;
(1)“沉砷”時,亞砷酸轉(zhuǎn)化為的化學方程式為_____________________________。
(2)“沉砷”時產(chǎn)生的廢氣可用______________溶液吸收處理(填化學式)。
(3)“NaOH溶液浸取”后,所得“濾渣”的主要成分是_________(填化學式);此時溶液中存在平衡:,該反應的平衡常數(shù)K=_____________(保留2位小數(shù))。
(4)向濾液Ⅱ中通入氧氣進行“氧化脫硫”,反應的離子方程式為_____________________。
(5)“沉砷”過程中FeS不可用過量的替換,原因是 ______________________________(從平衡移動的角度解釋)。
(6)該流程最后一步用“還原”砷酸,發(fā)生反應化學方程式為____________________。
(7)某含砷化合物晶體的晶胞如圖所示,As原子位于緊鄰Ni原子構(gòu)成的正三棱柱的體心。晶胞參數(shù)為a pm、a pm、c pm,則該晶體的密度為_______(列出計算式,阿伏加德羅常數(shù)的值為)。
【答案】(1)
(2)(或NaOH等)
(3) ①. FeS ②. 0.13
(4)
(5)由于,加入過量的,溶液中增大,平衡正向移動,不利于沉砷
(6)
(7)
【解析】
【分析】含砷廢水加入硫化亞鐵生成As2S3沉淀,As2S3沉淀和過量的硫化亞鐵加入氫氧化鈉,As2S3+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O,浸取得到硫化亞鐵濾渣和含Na3AsO3、Na3AsS3的濾液Ⅱ;濾液Ⅱ氧化脫硫生成硫單質(zhì)和Na3AsO4,酸化后生成H3AsO4,砷酸(H3AsO4)在酸性條件下有強氧化性,能SO2被還原生成As2O3。
【小問1詳解】
“沉砷”時,亞砷酸和FeS發(fā)生氧化還原反應轉(zhuǎn)化為,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學方程式為:。
【小問2詳解】
“沉砷”時產(chǎn)生的廢氣為 H2S氣體,可用CuSO4溶液(或NaOH溶液等)吸收處理。
【小問3詳解】
“NaOH溶液浸取"后,所得“濾渣”的主要成分是FeS。溶液中存在平衡:,平衡常數(shù)。
【小問4詳解】
濾液Ⅱ氧化脫硫過程中,和O2發(fā)生氧化還原反應生成硫單質(zhì)和Na3AsO4,根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為:。
【小問5詳解】
“沉砷”過程中FeS不可用過量的替換,原因是:由于,加入過量的,溶液中增大,平衡正向移動,不利于沉砷。
【小問6詳解】
該流程最后一步用“還原”砷酸生成,轉(zhuǎn)化為,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學方程式為:。
【小問7詳解】
該晶胞中,位于頂點和棱上的 Ni原子數(shù)為(4×+4×)+(2×+2×)=2,位于晶胞內(nèi)部的As原子數(shù)為2。根據(jù)品胞中“As原子位于緊鄰 Ni原子構(gòu)成的正三棱柱的體心"以及“晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm”可知,該晶胞的底面面積=sin60°a2pm2= a2pm2。該晶體的密度為。
19. 二甲醚()既是一種有機燃料,又是一種重要的有機化工原料。利用催化氫化制備二甲醚的反應原理如下;
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列問題;
(1)_____________。
(2)向起始溫度為T℃的某絕熱恒容密閉容器中充入2ml (g),只發(fā)生反應Ⅲ,平衡時的轉(zhuǎn)化率為。
①下列事實能說明反應Ⅲ已經(jīng)達到平衡的是_____________(填標號)。
A.混合氣體的密度不再發(fā)生變化 B.容器內(nèi)混合氣體的壓強不再發(fā)生變化
C.的消耗速率等于的消耗速率 D.的體積分數(shù)不再發(fā)生變化
②若向起始溫度為T℃的該絕熱恒容密閉容器中充入(g)和(g)各1ml,平衡時的轉(zhuǎn)化率為,則_____________1(填“>”“<”或“=”)。
③在有催化劑存在的條件下,反應Ⅲ的反應過程如圖1所示,吸附在催化劑表面上的物種用“*”標注。該反應過程的決速步驟為_____________(填“第一步”或“第二步”),判斷的理由是_____________。

(3)CO也能和反應制取二甲醚,反應原理為
△H。一定條件下,將和CO按投料比通入1L反應器中發(fā)生該反應,其中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強的變化關(guān)系如圖2所示(催化劑在320℃左右時的活性最大)。

①實際生產(chǎn)中一般采用的溫度為300~340℃,而不采用200℃,原因是_____________________。
②實際生產(chǎn)中,當溫度選擇為316℃時,采用的壓強為,而不采用,原因是_________________。
(4)高溫時二甲醚蒸氣發(fā)生分解反應:。迅速將二甲醚引入一個500℃的抽成真空的恒溫恒容的密閉瓶中,在不同時刻測得的瓶內(nèi)氣體壓強如下表所示。
①該反應達到平衡狀態(tài)時,二甲醚的轉(zhuǎn)化率為____________。
②500℃時,該反應的平衡常數(shù)____________(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
【答案】(1)
(2) ①. BD ②. < ③. 第二步 ④. 第二步反應活化能較高,反應速率較慢
(3) ①. 由圖可知,該反應為放熱反應。根據(jù)平衡移動原理,制取二甲醚應該采用低溫(如200℃)以提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,但是溫度降低會使化學反應速率減小,達到平衡所需時間變長,同時考慮到催化劑的催化活性最佳溫度 ②. 由圖可知,。制取二甲醚時,壓強越大越好。但是壓強越大,對材料的強度和設備的制造要求就越高,需要的動力也越大,這將會大大增加生產(chǎn)投資,降低綜合經(jīng)濟效益
(4) ①. 50% ②. 625
【解析】
【小問1詳解】
由蓋斯定律可知,Ⅱ-Ⅰ×2,可得 。
【小問2詳解】

A.容器體積不變,混合氣體質(zhì)量不變,所以混合氣體的密度始終不變,混合氣體密度不變,不能說明反應已經(jīng)達到平衡,A錯誤;
B.反應過程中,雖然氣體分子數(shù)沒有變化,但因容器絕熱且反應為放熱反應,溫度在上升,則壓強在增大,所以當容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化時,反應達到平衡狀態(tài),B正確;
C.的消耗速率等于的消耗速率的兩倍時,反應才達到平衡狀態(tài),C錯誤;
D.隨著反應進行,的體積分數(shù)不斷變化,的體積分數(shù)不再發(fā)生變化,則說明反應達到平衡狀態(tài),D正確;
故答案選BD。
②若向恒溫恒容密閉容器中分別投入2ml (g)或者(g)和(g)各1ml,最終平衡狀態(tài)會相同,但絕熱恒容密閉容器中,正向、逆向投料后,因該反應放熱,正向投料反應達到平衡時溫度高于起始溫度T℃,則(絕熱恒容)<(恒溫恒容),逆向投料反應達到平衡時溫度低于起始溫度T℃,則(絕熱恒容)<(恒溫恒容),兩者平衡狀態(tài)不相同,故。
③第二步反應活化能較高,反應速率較慢,是該反應過程的決速步驟。
【小問3詳解】
①該反應為放熱反應,根據(jù)平衡移動原理,制取二甲醚應該采用低溫的措施以提高CO的轉(zhuǎn)化率,但是低溫會降低反應速率,且從題中可知,催化劑在320℃左右時活性最大,因此實際生產(chǎn)中采用的溫度為300-340℃之間,使催化劑活性達到最大,從而提高反應速率。
②該反應為氣體體積減小的反應,增大壓強,化學平衡正向移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大,故。制取二甲醚時,壓強越大CO的轉(zhuǎn)化率越大。但是壓強越大,對材料的強度和設備的制造要求就越高,需要的動力也越大,這將會大大增加生產(chǎn)投資,降低綜合經(jīng)濟效益,而且p3狀態(tài)下CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高,故選擇的壓強為p3而不是p1。
【小問4詳解】
①設起始時二甲醚的物質(zhì)的量為1ml,反應達到平衡時,二甲醚分解的物質(zhì)的量為x,列出三段式:,恒溫恒容條件下,反應前后氣體的物質(zhì)的量之比等于氣體的壓強之比,則有,解得x=0.5ml,故該反應達到平衡狀態(tài)時,二甲醚的轉(zhuǎn)化率為。
②不妨令起始時二甲醚的物質(zhì)的量為1ml,根據(jù)前面三段式計算可知500℃達到平衡時n(CH4)=0.5ml,n(CO)=0.5ml,n(H2)=0.5ml,n(CH3OCH3)=0.5ml,氣體總物質(zhì)的量為2ml,總壓強為100Kpa,該反應的平衡常數(shù)。
20. 化合物M是一種功能高分子材料。實驗室由A制備M的一種合成路線如下:
已知:


回答下列問題;
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為________________(寫一種)。B分子中含有____________個手性碳原子。由C生成D時,C中碳原子的雜化方式_____________改變(填“發(fā)生”或“沒有發(fā)生”)。
(2)Q是E的同分異構(gòu)體。同時滿足下列條件的Q的結(jié)構(gòu)簡式為________________(任寫一種)。
ⅰ.分子中含有苯環(huán)
ⅱ.苯環(huán)上有3個取代基,其中2個是酚羥基
ⅲ.核磁共振氫譜有5組峰
(3)由G生成M的化學方程式為_____________________________。
(4)根據(jù)化合物F的結(jié)構(gòu)特征,分析預測其可能的化學性質(zhì),完成下表。
(5)參照上述合成路線和信息,以和甲醇為原料(其他試劑任選),分三步合成化合物。
①的化學名稱為_____________________________。
②第一步反應生成的相對分子質(zhì)量較大的有機產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為____________________。
③第三步反應的化學方程式為______________________________。
【答案】(1) ①. (或) ②. 3 ③. 沒有發(fā)生
(2)[或] (3)
(4) ①. ②. 取代反應 ③. ④. 取代反應(或酯化反應)
(5) ①. 2-甲基-1,5-己二烯 ②. ③.
【解析】
【分析】由A和B的分子式差異及A→B的反應條件是氫氧化鈉醇溶液加熱,可知A發(fā)生消去反應得B,B被酸性重鉻酸鉀氧化得C,由已知①可知,B中有兩個環(huán),其中一個環(huán)上的碳碳雙鍵斷開,且可以確定出碳碳雙鍵的位置,推出B的結(jié)構(gòu)簡式為,B是氯代烴A發(fā)生消去反應得到的,A可能為或,C與乙醇在濃硫酸加熱條件下發(fā)生酯化反應得到D,D的結(jié)構(gòu)簡式為,參考已知②,D與Na在乙醚中發(fā)生反應得E,E在催化劑加熱條件下與氫氣發(fā)生加成反應得F,根據(jù)F的分子式C11H20O2,F(xiàn)的不飽和度為2,說明兩個碳氧雙鍵都發(fā)生了加成得2個羥基,故F的結(jié)構(gòu)簡式為,F(xiàn)在濃硫酸加熱條件下發(fā)生消去反應得G,G在催化劑加熱條件下發(fā)生加成聚合得M。
【小問1詳解】
由分析知,A的結(jié)構(gòu)簡式為(或),B的結(jié)構(gòu)簡式為,手性碳原子是連接4個基團都不相同的碳原子,B分子中含有3個手性碳原子,標記如圖,C生成D發(fā)生酯化反應,沒有改變碳原子的雜化方式;
【小問2詳解】
E的分子式為C11H16O2,Q是E的同分異構(gòu)體,不飽和度為4且含有苯環(huán),說明除苯環(huán)外無其它不飽和度,又因為Q苯環(huán)上有3個取代基,其中2個是酚羥基,說明剩下一個取代基為戊基,核磁共振氫譜只有5組峰,說明對稱性較好,戊基上不同化學環(huán)境的氫的種數(shù)也盡可能少,考慮戊基中有一個碳原子連3個甲基,故滿足條件的Q的結(jié)構(gòu)簡式為或;
【小問3詳解】
G在催化劑加熱條件下發(fā)生加成聚合得M,化學方程式為;
【小問4詳解】
F的結(jié)構(gòu)簡式為,與足量濃氫溴酸加熱發(fā)生醇羥基的取代反應,產(chǎn)物結(jié)構(gòu)式為;F與足量乙酸、濃硫酸,加熱,兩個羥基都與乙酸發(fā)生酯化反應,產(chǎn)物結(jié)構(gòu)式為;
【小問5詳解】
①根據(jù)烯烴的命名,CH2=C(CH3)CH2CH2CH=CH2的化學名稱為2-甲基-1,5-己二烯;
②參照上述合成路線和信息,以CH2=C(CH3)CH2CH2CH=CH2和甲醇為原料(其他試劑任選),分三步合成化合物,第一步用酸性重鉻酸鉀氧化CH2=C(CH3)CH2CH2CH=CH2,得CH3COCH2CH2COOH,第二步,CH3COCH2CH2COOH與甲醇在濃硫酸加熱的條件下發(fā)生酯化反應得CH3COCH2CH2COOCH3,第三步,CH3COCH2CH2COOCH3與Na在乙醚中發(fā)生反應得;
第一步反應生成的相對分子質(zhì)量較大的有機產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COCH2CH2COOH;
③由②中分析,第三步,CH3COCH2CH2COOCH3與Na在乙醚中發(fā)生反應得,化學方程式為。A.西周獸面紋方鼎
B.北朝青瓷蓮花尊
C.唐葡萄花鳥紋銀香囊
D.西漢T形帛畫
A.制取氫氧化亞鐵
B.通過小燈泡亮度驗證電解質(zhì)HNO3和CH3COOH的強弱
C.驗證干燥氯氣無漂白性,潮濕的氯氣有漂白性
D.驗證鈉和水的反應是放熱反應
選項
勞動項目
化學知識
A
幫廚活動;幫媽媽燒魚時,添加料酒和食醋,使魚變得味香可口
味香的原因是翻炒時有酯類物質(zhì)生成
B
環(huán)保行動;減少塑料袋的使用
塑料袋丟棄后,在自然界會引起白色污染
C
家務勞動;用熱的純堿溶液洗滌粘有油脂的菜盤子
油脂在堿性條件下發(fā)生水解,生成易溶于水的物質(zhì)
D
學農(nóng)活動;向土壤中撒草木灰,改良酸性土壤
草木灰屬于鉀肥
選項
陳述I
陳述Ⅱ
A
用Na2O2作呼吸面具的氧氣來源
Na2O2能氧化CO2
B
用FeCl3溶液刻蝕銅質(zhì)電路板
氧化性:Cu2+<Fe3+
C
用石灰乳脫除煙氣中的SO2
SO2具有氧化性
D
用Na2S溶液除去廢水中的Hg2+
Na2S具有還原性
取代基R
水解相對速率
1
290
7200
實驗
操作
試劑(均為0.1)
實驗現(xiàn)象
1
向兩片玻璃片中心分別滴加試劑,面對面快速夾緊
ⅰ.1滴溶液
ⅱ.4滴NaOH溶液
玻璃片夾縫中有白色渾濁
2
ⅰ.4滴溶液
ⅱ.1滴NaOH溶液
玻璃片夾縫中有白色渾濁,一段時間后變?yōu)榛揖G色
3
ⅰ.2滴溶液,1滴溶液
ⅱ.2滴NaOH溶液
玻璃片夾縫中立即有灰綠色渾濁
t/min
0
10
20
30
40
50
/Kpa
50.0
78.0
92.0
99.0
100
100
序號
反應試劑、條件
有機產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式
反應類型
a
足量濃氫溴酸,加熱
______________________
___________
b
足量乙酸、濃硫酸,加熱
______________________
__________

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