一、選擇題(本大題共14小題,每小題3分,滿分42分,每小題只有一個選項符合題意)
1. 化學與生活、生產(chǎn)、科技密切相關(guān)。下列敘述正確的是
A. “殲”飛機上使用的碳纖維被譽為“新材料之王”,是一種新型有機高分子材料
B. 在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了外加電流陰極保護法
C. 火星大氣中發(fā)現(xiàn)的氣態(tài)化合物不能使帶火星木條復(fù)燃
D. 嫦娥五號登月采集樣本中含有,與互為同位素
【答案】C
【解析】
【詳解】A.碳纖維主要成分為碳單質(zhì),為無機非金屬材料,不屬于有機高分子材料,A錯誤;
B.在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極法,B錯誤;
C.火星大氣中發(fā)現(xiàn)的氣態(tài)化合物是氧元素的同位素形成的,CO2不能使帶火星木條復(fù)燃,即不能使帶火星木條復(fù)燃,C正確;
D.嫦娥五號登月采集樣本中含有,與質(zhì)子數(shù)不同,因此屬于兩種不同的元素,不是同位素,D錯誤;
故答案選C。
2. 土克甾酮是一種利尿劑和抗血壓藥物,其結(jié)構(gòu)簡式如圖,下列說法錯誤的是
A. 土克甾酮不屬于芳香族化合物
B. 土克甾酮消耗的物質(zhì)的量為
C. 土克甾酮能使酸性溶液和溴水褪色
D. 土克甾酮能發(fā)生酯化、氧化、加成等反應(yīng)
【答案】B
【解析】
【詳解】A.土克甾酮沒有苯環(huán),不屬于芳香族化合物,A正確;
A.土克甾酮沒有羧基不能與反應(yīng),B錯誤;
A.土克甾酮含有碳碳雙鍵,能使酸性溶液和溴水褪色,C正確;
A.土克甾酮能發(fā)生酯化、氧化、加成等反應(yīng),D正確。
故選B。
3. 是一種高效多功能的新型非氯綠色消毒劑,其制備反應(yīng)之一為,設(shè)表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A. 標準狀況下,中的原子數(shù)為
B. 中基態(tài)鐵離子的未成對電子數(shù)為
C. 常溫下,的溶液中由水電離的數(shù)為
D. 生成時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
【答案】B
【解析】
【詳解】A.標準狀況下,不是氣體,的物質(zhì)的量不是0.5ml,A錯誤;
B.中為價,的價電子排布式為中的未成對電子數(shù)為,B正確;
C.溶液存在水解平衡:,常溫下,的溶液中c(OH-)=,由水電離的數(shù)等于OH-數(shù)為,C錯誤;
D.根據(jù)反應(yīng)方程式可知生成3mlKCl時轉(zhuǎn)移6ml電子,則生成時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為,D錯誤;
故選B。
4. 偶氮苯()用于制備聯(lián)苯染料和橡膠促進劑,制備反應(yīng)為:
下列說法正確的是
A. 熔點:
B. 基態(tài)原子第一電離能:
C. 鍵角:
D. 分子中C和N原子均是雜化
【答案】D
【解析】
【詳解】A.Na、Mg、Al均屬于金屬晶體,熔點與陽離子半徑和電荷有關(guān),陽離子半徑越小,電荷數(shù)越多,金屬鍵越強,熔點越高,三者形成的離子電子層均為2、8結(jié)構(gòu),但由于鋁離子原子序數(shù)最大,因此離子半徑最小,且鋁離子帶電荷數(shù)最多,因此熔點:,A錯誤;
B.同周期主族元素從左往右第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢,但由于第ⅡA、ⅤA族分別是全充滿和半充滿狀態(tài),因此較為穩(wěn)定,比相鄰元素的第一電離能更高,因此基態(tài)原子第一電離能:,故B錯誤;
C.三者均為sp3雜化,但中心原子的電負性越大,共用電子對更偏向于中心原子,鍵角就會越大,對于中心原子O、S、Se電負性依次減小,因此鍵角:,故C錯誤;
D.分子中苯環(huán)上的C原子是雜化,氮原子所連為雙鍵,因此N原子也是雜化,D正確;
故答案選D。
5. 下列裝置中,對應(yīng)試劑和操作、方法或原理正確的是
A. 裝置①用于鋅上鍍銅
B. 裝置②用于實驗室制取氨氣
C. 裝置③用于比較醋酸和硼酸的酸性強弱
D. 裝置④用于驗證濃硫酸的吸水性、脫水性和強氧化性
【答案】A
【解析】
【詳解】A.該裝置為電解池,鐵接電源負極做陰極,銅離子在陰極得電子生成銅單質(zhì),銅作陽極,失電子產(chǎn)生銅離子,因此可以在鐵表面鍍銅,故A正確;
B.因氨氣會與無水氯化鈣反應(yīng)生成CaCl2·8NH3,不能用無水氯化鈣干燥氨氣,故B錯誤;
C.溶液過量,沒有明顯現(xiàn)象,不能比較醋酸和硼酸的酸性強弱,故C錯誤;
D.濃硫酸可使蔗糖脫水炭化變黑,表現(xiàn)了濃硫酸的脫水性,生成的水與濃硫酸混合時產(chǎn)生大量熱,在加熱情況下濃硫酸與碳發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成CO2、SO2,通過品紅溶液和酸性溶液的褪色現(xiàn)象均可證明有SO2生成,證明濃硫酸有強氧化性,裝置④不能用于驗證濃硫酸的吸水性,故D錯誤;
故答案選A。
硫是一種重要的非金屬元素,硫元素主要以氫化物、硫化物、含氧酸和含氧酸鹽等形式廣泛分布并循環(huán)于地球內(nèi)部各圈層。硫及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,可通過黃鐵礦在空氣中煅燒制備,也可通過加熱無水硫酸鈣、焦炭及二氧化硅來制??;在催化作用下與反應(yīng)生成。利用空氣催化氧化法可將電石漿(主要成分為,含有)轉(zhuǎn)化為石膏,其過程如下圖:
閱讀以上材料,回答下列問題。
6. 關(guān)于“將電石漿轉(zhuǎn)化為石膏”的過程及有關(guān)說法錯誤的是
A. 沸點:
B. 中含有離子鍵、共價鍵
C. 過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為
D. 通過上述流程將轉(zhuǎn)化為,理論上共需要
7. 下列有關(guān)上述過程的化學方程式或離子方程式書寫錯誤的是
A. 黃鐵礦在空氣中煅燒制備
B. 在催化作用下生成
C. 、二氧化硅與足量焦炭制取
D. 將電石漿轉(zhuǎn)化為石膏的過程中,過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:
【答案】6. D 7. C
【解析】
【6題詳解】
A.分子能形成分子間氫鍵,不能形成分子間氫鍵,則的沸點高于,A正確;
B.中鈣離子和硫酸根之間為離子鍵,硫酸根、水分子中均含有共價鍵,B正確;
C.過程I中氧化劑和還原劑分別是,對應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物為,根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒得氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為,C正確;
D.硫元素的化合價由價變成價,共失去電子,轉(zhuǎn)化為,理論上共需要的物質(zhì)的量為,D錯誤;
故答案選D。
【7題詳解】
A.硫化亞鐵中鐵元素化合價從+2價升高到+3價,硫元素從-1價升高到+4價,O2中O元素的化合價降低,因此黃鐵礦在空氣中煅燒制備,故A正確;
B.在催化作用下生成SO3,,故B正確;
C.過量焦炭條件下,不能生成,正確的產(chǎn)物為,故正確的反應(yīng)方程式為:,故C錯誤;
D.根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,過程Ⅱ中S2-與反應(yīng)生成和Mn(OH)2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒和物料守恒,反應(yīng)的離子方程式為:,故D正確;
故答案選C。
8. 人體內(nèi)一種參與能量代謝與酸堿平衡的化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的前20號元素、其中Z的價電子排布式為,下列說法正確的是
A. 電負性:
B. 簡單氫化物的穩(wěn)定性:
C. 直接觀察含Q元素化合物灼燒的火焰顏色為紫色
D. X、Y形成的化合物是由極性鍵構(gòu)成的極性分子
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的前20號元素,Q的原子序數(shù)最大,觀察結(jié)構(gòu)可知,Q為+1價,因此Q為K元素;X的原子序數(shù)最小,連接的是一根共價鍵,可知X為H元素;Z的原子序數(shù)大于Z、Y,因此Z處于第二周期,價電子排布式為,Z連接兩根共價鍵,因此Z為O元素;Y連接四根共價鍵,因此Y為C元素;W所連5根共價鍵,可知W的最外層為3個電子,因此W為P元素,綜合可知,X、Y、Z、W、Q分別是H、C、O、P、K元素。
【詳解】A.同周期主族元素從左往右,電負性逐漸增大,同主族元素從上往下,電負性逐漸減小,因此電負性:,故A錯誤;
B.非金屬性越強,形成的簡單氫化物越穩(wěn)定,穩(wěn)定性:,故B正確;
C.觀察鉀元素灼燒時的火焰顏色需通過藍色鈷玻璃,故C錯誤;
D.H、C形成的化合物種類多,有極性鍵也有非極性鍵,有極性分子也有非極性分子,故D錯誤;
故答案選B。
9. 碳化硅是一種半導(dǎo)體材料,一定條件下可由聚硅烷而來,反應(yīng)過程為:
其中的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,晶胞參數(shù)為。
下列說法錯誤的是
A. 聚硅烷屬于混合物B. 該晶胞中的配位數(shù)為4
C. 該晶胞中C原子與C原子的最短距離為D. 該晶胞的密度為
【答案】C
【解析】
【詳解】A.聚硅烷中n值不確定,其屬于混合物,故A正確;
B.以面心的Si原子為對象,其距離最近的2個C位于晶胞內(nèi)部,面心的Si被兩個晶胞共用,則Si的配位數(shù)為4,故B正確;
C.C原子與C原子的最短距離為面對角線的一半,即,故C錯誤;
D.根據(jù)均攤法,晶胞中含有Si原子個數(shù)為,C原子個數(shù)為4,晶胞質(zhì)量為,體積為,則該晶胞的密度為,故D正確;
故選C。
10. 下列實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論對應(yīng)均正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.揮發(fā)的甲醇也可被酸性高錳酸鉀溶液氧化,則酸性KMnO4溶液褪色,不能說明1-溴丁烷發(fā)生了消去反應(yīng),故A錯誤;
B.和水解都會生成,二者不會相互促進,不會發(fā)生雙水解反應(yīng),是結(jié)合電離產(chǎn)生的生成,故B錯誤;
C.飽和溶液的物質(zhì)的量濃度不一樣,無法比較酸性大小,故C錯誤;
D.分別向等物質(zhì)的量濃度、等體積的KCl和KI的溶液,滴加2滴稀Ag(NH3)2OH溶液,KCl溶液中無白色沉淀,KI溶液中有黃色沉淀,說明在相同條件下,[Ag(NH3)2]+可轉(zhuǎn)化為AgI,而不能轉(zhuǎn)化為AgCl,所以Ag+結(jié)合微粒的能力:I->NH3>Cl-,故D正確;
故答案選D。
11. 催化加氫制甲酸的反應(yīng)機理如圖所示,下列說法正確的是
A. 中H與之間的虛線代表氫鍵
B. 該催化過程中有極性鍵和非極性鍵的斷裂與形成
C. 能降低反應(yīng)的活化能,減小
D. 該反應(yīng)機理的總反應(yīng)為
【答案】D
【解析】
【詳解】A.通常形成氫鍵的原子都是電負性較強的原子,因此與之間的虛線不表示氫鍵,A錯誤;
B.該催化過程中存在鍵等極性鍵、非極性鍵的斷裂,形成了、、鍵等極性鍵,不存在非極性鍵的形成,B錯誤;
C.作為催化劑,能降低反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)的焓變,C錯誤;
D.根據(jù)該反應(yīng)機理圖,可知總反應(yīng)為:,D正確。
答案為:D。
12. 逆水煤氣變換體系中存在以下兩個反應(yīng):
反應(yīng):
反應(yīng):
在恒壓條件下,按投料比進行反應(yīng),含碳物質(zhì)的平衡體積分數(shù)隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是
A.
B. M點時,反應(yīng)的平衡常數(shù)K約為1
C. 加入合適的催化劑可由N點到P點
D. N點時,向反應(yīng)體系中充入,反應(yīng)的平衡不會移動
【答案】B
【解析】
【詳解】A.根據(jù)蓋斯定律可知,反應(yīng)為反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅰ,由圖可知,隨著溫度升高,甲烷含量減小,一氧化碳含量增大,則說明隨著溫度升高,反應(yīng)Ⅱ逆向移動,反應(yīng)Ⅰ正向移動,則反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),,反應(yīng)Ⅱ為放熱反應(yīng),,故A錯誤;
B.M點沒有甲烷產(chǎn)物,且二氧化碳、一氧化碳含量相等,投料,則此時反應(yīng)Ⅰ平衡時二氧化碳、氫氣、一氧化碳、水的物質(zhì)的量相等,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù),故B正確;
C.催化劑不影響化學平衡,主要影響反應(yīng)速率,故體積分數(shù)不會上升,故C錯誤;
D.恒壓條件下,N點時,向反應(yīng)體系中充入Ar,則容器體積增大,效果相當于減壓,反應(yīng)Ⅰ為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)、反應(yīng)Ⅱ為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ平衡逆向移動,導(dǎo)致CO2、H2增多,會影響反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動,故D錯誤;
故答案選B。
13. 甘油高選擇性轉(zhuǎn)化為甲酸鹽與制氫的酸堿雙電解液電化學原理如圖所示,下列說法錯誤的是
A. 電極為陰極
B. 通過陽離子交換膜由左側(cè)移向右側(cè)
C. 電極的電極反應(yīng)式為
D. 當電路中轉(zhuǎn)移電子時,電極區(qū)溶液質(zhì)量增重
【答案】D
【解析】
【分析】該裝置為電解池,由電極甘油轉(zhuǎn)化為HCOO-,C元素化合價升高,可知為陽極,電極反應(yīng)式為:,為陰極,電極反應(yīng)式為:,據(jù)此作答。
【詳解】A.根據(jù)分析可知,電極為陰極,故A正確;
B.為陽極,電極為陰極,陽離子通過陽離子交換膜移向陰極,因此通過陽離子交換膜由左側(cè)移向右側(cè),故B正確;
C.根據(jù)分析可知,為陽極,電極反應(yīng)式為:,故C正確;
D.為陰極,電極反應(yīng)式為:,當電路中轉(zhuǎn)移電子時,產(chǎn)生的H2為1ml,減少了2g,增加的為2ml,即增加的質(zhì)量為,因此增加的質(zhì)量共為:,故D錯誤;
故答案選D。
14. 常溫下,將溶液滴加到一定濃度的二元酸溶液中,混合溶液的與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是
A. 線b表示與的變化關(guān)系
B. 常溫下,的
C. M點存在:
D. 溶液中:
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由,可知,且可知,,,則線a表示pH與的變化關(guān)系,線b表示與的變化關(guān)系,A正確;
B.常溫下,,,則,B正確;
C.由電荷守恒可知M點存在,C正確;
D.溶液中,的電離平衡常數(shù),則的水解平衡常數(shù),由于,可知的水解程度大于其電離程度,所以,D錯誤;
故選D。
二、非選擇題(本大題共4小題,共58分)
15. 從鈷廢催化劑中提取鈷和鋁的工藝流程如圖所示:
已知:鈷廢催化劑中含有等。
(1)在元素周期表的位置為___________。
(2)濾渣的主要成分為___________。
(3)沉鋁時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
(4)“沉鈷”時,溫度與鈷的沉淀率的關(guān)系如圖所示,沉淀反應(yīng)時間為,反應(yīng)溫度為以上時,溫度升高,而鈷的沉淀率下降,可能原因為___________。
(5)測定產(chǎn)品中草酸鈷晶體的質(zhì)量分數(shù):稱取草酸鈷樣品,用稀硫酸酸化,加入溶液,加熱(該條件下不被氧化),充分反應(yīng)后將溶液冷卻至室溫,將溶液完全轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容。然后取用溶液進行滴定,到達滴定終點后,消耗溶液。
①若用鹽酸酸化,則測得的草酸鈷晶體的質(zhì)量分數(shù)會___________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
②計算樣品中草酸鈷晶體的質(zhì)量分數(shù)為___________。
(6)在空氣中加熱,其失重圖像如圖,已知:b點固體對應(yīng)的化學式為。
①a點對應(yīng)固體的成分是:___________(填化學式)。
②段反應(yīng)的化學方程式為:___________。
【答案】(1)第四周期第族
(2)
(3)
(4)草酸鈷的溶解度隨溫度的升高而逐漸增大
(5) ① 偏大 ②. 42.00%
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】含鈷廢料中加入硫酸,濾液可得Al3+、C2+,濾渣可得,CaSO4、SiO2,萃取分離后,加入(NH4)2C2O4,產(chǎn)生CC2O4,向Al3+溶液中加入NH4HCO3,生成Al(OH)3,以此分析;
【小問1詳解】
Cr為24號元素,第四周期ⅥB元素;
故答案為:第四周期第ⅥB族;
【小問2詳解】
根據(jù)分析,濾渣為CaSO4、SiO2;
故答案為:CaSO4、SiO2,
【小問3詳解】
沉鋁時,向Al3+溶液中加入NH4HCO3,發(fā)生雙水解生成Al(OH)3,;
故答案為:;
【小問4詳解】
草酸鈷的溶解度隨溫度的升高而逐漸增大,反應(yīng)溫度為50℃50℃以上時,溫度升高,而鈷的沉淀率下降;
故答案為:草酸鈷的溶解度隨溫度的升高而逐漸增大;
【小問5詳解】
①若用鹽酸酸化,鹽酸會與KMnO4溶液反應(yīng),則硫酸亞鐵用量會變少,故測得的草酸鈷晶體的質(zhì)量分數(shù)會偏大;
故答案為:偏大;
②滴定消耗硫酸亞鐵溶液,則由得失電子數(shù)目守恒可知,與草酸鈷反應(yīng)的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為,由得失電子數(shù)目守恒可知,樣品中草酸鈷晶體的質(zhì)量分數(shù)為×100%=42.00%;
故答案為:42.00%;
【小問6詳解】
①的物質(zhì)的量為,其中H2O的物質(zhì)的量為0.2ml,質(zhì)量為3.6g,a點損失質(zhì)量18.3g-3.6g=14.7g,分子式為CC2O4;
故答案為:CC2O4;
②固體C元素質(zhì)量為,c點質(zhì)量為7.5g,剩余固體質(zhì)量為7.5g-5.9g=1.6g,則為0.1mlO的質(zhì)量,所有c點為CO;根據(jù)b點固體質(zhì)量為8.03g,則C和O的個數(shù)比為3:4,則由b-c為,C3O4受熱生成CO,;
故答案:。
16. 重鉻酸鉀是實驗室中一種重要分析試劑,實驗室制備重鉻酸鉀步驟如下:
①取于鐵坩堝中混合加熱熔融。將混合均勻后,分多次加入熔融物中,不斷攪拌。待全部加入后,高溫加熱一段時間,然后停止加熱。
②熔融物冷卻后,向反應(yīng)器中加少量水,煮沸,將所得溶液轉(zhuǎn)移至燒杯中。重復(fù)該操作,將反應(yīng)器內(nèi)物質(zhì)全部轉(zhuǎn)移至燒杯后,煮沸,得到黃色溶液。
③待②中燒杯內(nèi)溶液冷卻至室溫,過濾,取濾液置于儀器A中,加入適量硫酸,觀察溶液由黃色變?yōu)槌燃t色,停止加酸。
④向步驟③的儀器A中加入固體,完全溶解后,經(jīng)過“系列操作”,稱量得到產(chǎn)品。
回答下列問題:
(1)步驟①中加熱熔融操作時不必用到的儀器是___________(填寫儀器名稱)。
(2)與反應(yīng)生成,同時生成一種氣體,完成該反應(yīng)的化學反應(yīng)方程式___________。
(3)相關(guān)物質(zhì)溶解度隨溫度變化如圖所示:
從下列選項中選擇合適的操作補全步驟④中的“系列操作”。___________
a.蒸發(fā)濃縮至表面出現(xiàn)晶膜 b.蒸發(fā)結(jié)晶至大量晶體析出
c.過濾 d.趁熱過濾
e.置于冰水浴中使其結(jié)晶析出 f.靜置,使其緩慢結(jié)晶析出
g.冷水 h.熱水
向步驟③的儀器A中加入固體,完全溶解后→(___________)→(___________)→(___________)→(___________)洗滌→干燥。
(4)步驟④將所得的晶體洗滌,如何檢驗晶體洗滌是否干凈___________。
(5)有同學制得的重鉻酸鉀晶體顏色偏黃,從操作的角度分析,原因是___________。
(6)常溫下,某溶液中含鉻元素,調(diào)節(jié)溶液的后(假設(shè)溶液體積不變)兩種離子的變化曲線如圖所示,,其中M可表示或,圖中表示隨變化的曲線為___________(填“X”或“Y”)。其中反應(yīng):的平衡常數(shù)___________。
【答案】(1)燒杯 (2)
(3)aecg (4)取最后一次洗滌液少許于試管中,加硝酸酸化,再加硝酸銀溶液、無白色沉淀生成,說明洗滌干凈
(5)步驟③加入稀硫酸的量不夠
(6) ①. Y ②.
【解析】
【分析】取3g、3g加入特定反應(yīng)器中,加熱熔融。將3g、1.52g混合均勻后,分多次加入熔融物中,不斷攪拌得到。適量硫酸,生成K2Cr2O7。
【小問1詳解】
步驟①中需要用坩堝鉗、泥三角、三腳架,不需要燒杯。
【小問2詳解】
氯酸鉀還原生成氯化鉀,Cr2O3發(fā)生氧化反應(yīng)生成故反應(yīng)為:。
【小問3詳解】
向濾液中加入適量的KCl固體,經(jīng)過一系列操作可得到較大顆粒的固體,則應(yīng)該向濾液中加入適量的KCl固體并溶解,蒸發(fā)濃縮至表面出現(xiàn)晶膜,根據(jù)在低溫下溶解度較小,則應(yīng)該在冰水浴中冷卻結(jié)晶、過濾,用冷水洗滌、干燥,因此合適的操作為aecg。
【小問4詳解】
步驟④將所得的晶體洗滌,檢驗晶體洗滌是否干凈即檢驗是否還有氯離子,檢驗方法為:取最后一次洗滌液少許于試管中,加硝酸酸化,再加硝酸銀溶液,無白色沉淀生成,說明洗滌干凈。
【小問5詳解】
制得的重鉻酸鉀晶體顏色偏黃,即混有鉻酸鉀雜質(zhì),原因可能是步驟③中調(diào)pH時調(diào)的不夠低,即步驟③加入稀硫酸的量不夠。
【小問6詳解】
由方程式可知,增大溶液的pH,溶液中鉻酸根離子中增大、重鉻酸根離子濃度減小,則圖中表示隨pH變化的曲線為Y;
由圖可知,溶液中鉻酸根離子濃度和重鉻酸根離子濃度相等時,溶液的pH為8.7,由鉻原子個數(shù)守恒可知,溶液中鉻酸根離子的濃度為=ml/L,由方程式可知,反應(yīng)的平衡常數(shù)K====1.5×1017.4,故答案為:Y;1.5×1017.4。
17. 石油化工、煤化工等行業(yè)的廢氣中均含有硫化氫,H2S的回收利用具有重要意義。
(1)已知相關(guān)物質(zhì)燃燒熱如下表:
則 ___________。
(2)硫化氫與甲醇合成甲硫醇(CH3SH)的催化過程如圖:
①過程、均需要___________(填“吸收”或“放出”)能量。
②總反應(yīng)方程式可以表示為___________。
(3)H2S和CH4的重整制氫涉及的反應(yīng)如下:
a.
b.
①設(shè)Kp為壓力平衡常數(shù)(其表達式寫法:在濃度平衡常數(shù)表達式中,用分壓代替濃度。)反應(yīng)a、b的lgKp在400~1000℃范圍內(nèi)隨溫度T的變化如圖1所示,反應(yīng)a、b均為___________反應(yīng)。(填“吸熱”或“放熱”)
②在恒壓100kPa下按組成為通入混合氣體,測得平衡狀態(tài)下H2、S2的收率和H2S的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖2所示。

Ⅰ.計算T1溫度下H2的收率___________,此時反應(yīng)a的Kp=___________kPa(保留2位有效數(shù)字)。
已知:H2的收率的收率
Ⅱ.從800℃升溫到1000℃過程中,反應(yīng)a平衡向逆反應(yīng)方向移動的原因___________。
【答案】(1)
(2) ①. 吸收 ②.
(3) ①. 吸熱 ②. 20% ③. 0.22 ④. 溫度對反應(yīng)b的影響大于反應(yīng)a,H2S濃度減小,導(dǎo)致反應(yīng)a向逆反應(yīng)方向移動
【解析】
【小問1詳解】
由題干表中數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)Ⅰ:H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l) =-562.0kJ/ml;反應(yīng)Ⅱ:S(s)+ O2(g)=SO2(g) =-296.8kJ/ml;反應(yīng)Ⅲ:H2(g)+O2(g)=H2O(l) =-;則反應(yīng)Ⅰ-反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅲ可得反應(yīng),根據(jù)蓋斯定律可知,--=(-562.0kJ/ml)-(-296.8kJ/ml)-( -)=kJ/ml,故答案為:+20.6;
【小問2詳解】
①由題干硫化氫與甲醇合成甲硫醇(CH3SH)的催化過程圖可知,過程Ⅰ、Ⅱ均為化學鍵的斷裂,故需要吸收能量,故答案為:吸收;
②由題干硫化氫與甲醇合成甲硫醇(CH3SH)的催化過程圖可知,該反應(yīng)的反應(yīng)物為CH3OH和H2S,生成物為CH3SH和H2O,故總反應(yīng)方程式可以表示為,故答案為:;
【小問3詳解】
①由題干反應(yīng)a、b的lgKp在范圍內(nèi)隨溫度T的變化如圖1所示信息可知,隨著溫度的升高反應(yīng)a、b的lgKp均增大,即Kp增大,說明反應(yīng)化學平衡正向移動,故反應(yīng)a、b均為吸熱反應(yīng),故答案為:吸熱;
②Ⅰ.設(shè)充入的H2S、CH4分別為1ml、1ml,反應(yīng)a、b中消耗的H2S分別為xml、yml,三段式分析為:,,由圖2可知,T1溫度下,S2的收率為4%,×100%=4%,可得x=0.04ml,H2S的轉(zhuǎn)化率為32%,×100%=32%,則y=0.28ml,H2的收率=×100%=×100%=×100%=20%,此時H2S的平衡分壓為:×100kPa=×100kPa=9.71kPa,同理H2的平衡分壓為:×100kPa =×100kPa =8.57kPa,S2(g)的平衡分壓為:=×100kPa =0.286kPa,則此時反應(yīng)a的Kp===0.22,故答案為:20%;0.22;
Ⅱ.由題干圖像信息可知,從800℃升溫到1000℃過程中,H2的收率和H2S的轉(zhuǎn)化率增大,而S2(g)的收率減小,反應(yīng)a平衡向逆反應(yīng)方向移動的原因是溫度對反應(yīng)b的影響大于反應(yīng)a,H2S濃度減小,導(dǎo)致反應(yīng)a向逆反應(yīng)方向移動,故答案為:溫度對反應(yīng)b的影響大于反應(yīng)a,H2S濃度減小,導(dǎo)致反應(yīng)a向逆反應(yīng)方向移動。
18. 特立氟胺是一種口服嘧啶合成酶抑制劑和免疫調(diào)節(jié)劑,其合成路線如下:
已知:①圖中為為

回答下列問題:
(1)有機物中,存在___________中心___________電子的大鍵。
(2)B中含有___________種官能團。
(3)D的結(jié)構(gòu)簡式是___________;的反應(yīng)類型為___________。
(4)的化學方程式為___________;該反應(yīng)中的作用是___________。
(5)G是C的同分異構(gòu)體,滿足下列條件的G的結(jié)構(gòu)簡式為___________(不考慮立異構(gòu)體任寫一種)。
①含有氨基且直接連在苯環(huán)上
②能與溶液反應(yīng)
③核磁共振氫譜中有4組峰且峰面積比為
(6)參考上述信息,寫出以為原料制備的合成路線___________。
【答案】(1) ①. 5 ②. 6
(2)4 (3) ①. ②. 取代反應(yīng)或水解反應(yīng)
(4) ①. ②. 消耗反應(yīng)生成的,使反應(yīng)不斷向正反應(yīng)進行
(5)或 (6)
【解析】
【分析】根據(jù)合成路線可知,A與、反應(yīng)產(chǎn)生B,B在、CH3COONa的作用下反應(yīng)生成C,C在HCl、H2O、CH3COOH的作用下生成D,D的分子式為C5H5O3N,不飽和度為4,而D能與SOCl2發(fā)生反應(yīng),根據(jù)已知②可知,D中含有羧基,說明D發(fā)生水解反應(yīng)生成D,D的結(jié)構(gòu)簡式為:,E的結(jié)構(gòu)簡式為:,E與發(fā)生取代反應(yīng)生成F,F(xiàn)在堿性條件下發(fā)生反應(yīng)生成產(chǎn)物特立氟胺。
【小問1詳解】
有機物中,形成大鍵的原子為5個,碳碳雙鍵中每個碳原子提供一個電子參與形成大鍵,碳氮雙鍵的N原子和C原子也提供一個電子參與形成大鍵,O原子提供2個電子參與形成大鍵,存在5中心6電子的大鍵。
【小問2詳解】
根據(jù)B的結(jié)構(gòu)簡式可知,所含官能團有:酮羰基、碳碳雙鍵、醚鍵、酯基,共有4種官能團。
【小問3詳解】
根據(jù)分析可知,D的結(jié)構(gòu)簡式是:,C→D的反應(yīng)類型為:取代反應(yīng)或水解反應(yīng)。
【小問4詳解】
E與發(fā)生取代反應(yīng)生成F,反應(yīng)的化學方程式為:;該反應(yīng)中的作用是:消耗反應(yīng)生成的,使反應(yīng)不斷向正反應(yīng)進行。
【小問5詳解】
C為,分子式為:C7H9NO3,不飽和度為4,G是C的同分異構(gòu)體,滿足①含有氨基且直接連在苯環(huán)上,說明只有一個苯環(huán),不含其他的不飽和基團,②能與溶液反應(yīng),說明含有酚羥基,③核磁共振氫譜中有4組峰且峰面積比為,說明含有一個甲基和兩個酚羥基,因此滿足下列條件的G的結(jié)構(gòu)簡式為:或。
【小問6詳解】
根據(jù)題中合成路線可知,以為原料制備的合成路線為:。選項
實驗操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
將溴丙烷與的甲醇溶液混合后加熱,將生成的氣體通入酸性溶液中
酸性溶液褪色
溴丁烷發(fā)生消去反應(yīng)生成了丙烯
B
向溶液中滴入溶液
有白色沉淀生成
和發(fā)生了雙水解反應(yīng)
C
用計分別測量和的飽和溶液的
酸性:
D
分別向等物質(zhì)的量濃度、等體積的和的溶液,滴加2滴稀的溶液,充分振蕩
溶液中無白色沉淀,溶液中有黃色沉淀
結(jié)合微粒的能力:
物質(zhì)
燃燒熱

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