- 378.43 KB
- 2021-07-02 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
模拟专练卷 02
化 学
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Cu-64 Ba-137
一、选择题:本题共 7 个小题,每小题 6 分。共 42 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求
的。
7.一场突如其来的“新冠疫情”让我们暂时不能正常开下列说法中正确的是
A.垃圾分类清运是防止二次污染的重要一环,废弃口罩属于可回收垃圾
B.为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用无水酒精杀菌消毒
C.以纯净物聚丙烯为原料生产的熔喷布,在口罩材料中发挥着不可替代的作用
D.中国研制的新冠肺炎疫苗已进入临床试验阶段,抗病毒疫苗需要低温保存
【答案】D
【解析】A.使用过的口罩、手套等个人防护用品受到细菌、病毒感染属于有害垃圾,随意丢弃或者和生活垃圾
混合有可能造成二次污染,对这些有害垃圾集中回收既能减少二次污染,也方便了对废弃口罩、手套等防护用品
的集中处理,故 A 错误;
B.无水酒精是纯度较高的乙醇水溶液,99.5%的叫无水酒精,过高浓度的酒精使蛋白质凝固的本领很大,它却
使细菌表面的蛋白质一下子就凝固起来,形成了一层硬膜。这层硬膜阻止酒精分子进一步渗入细菌内部,反而保
护了细菌,杀菌消毒效果降低,70%~75%的酒精称之为医用酒精,用于消毒效果最好,为了防止感染“新冠病
毒”,坚持每天使用医用杀菌消毒,故 B 错误;
C.聚丙烯是平常常见的高分子材料之一,高聚物的聚合度 n 值不同,分子式不同,不是纯净物,属于混合物,
故 C 错误;
D.疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等
方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂,病毒疫苗主要成分是蛋白质,高温下蛋白质会变质,需要低温保存,
故 D 正确。
8.通常检测 SO2 含量是否达到排放标准的反应原理是 SO2+H2O2+BaCl2=BaSO4↓+2HCl。设 NA 表示阿伏加德
罗常数的值,下列说法错误的是
A.生成 2.33gBaSO4 沉淀时,转移电子数目为 0.02NA
B.SO2 具有漂白性,从而可使品红褪色
C.17gH2O2 中含有非极性键的数目为 0.5NA
D.0.1molBaCl2 晶体中所含分子总数为 0.1NA
【答案】D
【解析】A.2.33gBaSO4 物质的量为 0.01mol,根据 BaSO4~2e-得,当生成 0.01molBaSO4 时,转移电子数目为 0.02NA,
故 A 正确;
B.SO2 具有漂白性,可使品红褪色,故 B 正确;
C.1 个 H2O2 分子中很有 1 个非极性键,17gH2O2 物质的量为 0.5mol,含有非极性键的数目为 0.5NA,故 C 正确;
D.BaCl2 为离子化合物,不含分子,故 D 错误;故答案选 D。
9.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是
选项 实验操作和现象 预期实验目的或结论
A
用洁净的铂丝蘸取某食盐试样,在酒精灯火焰上灼
烧,火焰显黄色
说明该食盐试样不含 KIO3
B SiO2 能与氢氟酸及碱反应 SiO2 是两性氧化物
C
向两支盛有 KI3 的溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液
和 AgNO3 溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀
KI3 溶液中存在平衡:
⇌I2+I-
D
室温下向 CuCl2 和少量 FeCl3 的混合溶液中,加入铜
屑,充分搅拌,过滤,得蓝绿色溶液
除去杂质 FeCl3 得纯净 CuCl2 溶液
【答案】C
【解析】A.用洁净的铂丝蘸取某食盐试样,在酒精灯火焰上灼烧,火焰显黄色,该食盐试样不能确定是否含有
KIO3,因观察钾元素的焰色,需透过蓝色的钴玻璃,故 A 错误;
B.二氧化硅与氢氟酸反应是特性,如果换成其它酸,比如 H2SO4、HCl 等等,反应就不能发生,二氧化硅与 NaOH
反应生成盐和水,所以二氧化硅是酸性氧化物,故 B 错误;
C.向两支盛有 KI3 的溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和 AgNO3 溶液,前者溶液变蓝,说明 KI3 的溶液含 I2,
后者有黄色沉淀,说明 KI3 的溶液中含 I-,即 KI3 溶液中存在平衡为
⇌I2+I-,故 C 正确;
D.Cu 与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,会引入新的杂质亚铁离子,故 D 错误;
10.W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的前四周期元素,W、X 是空气中含量最高的两种元素,Y 的合金是当
今世界使用量最大的合金,Z 的单质常温下为液态。下列说法不正确的是
A.单质 Z 保存时需要加水形成液封
B.Y 的金属性弱于第三周期的所有金属元素
C.W 与 X 能形成二元化合物并非全部是酸性氧化物
D.向 YZ2 溶液中通人少量氯气会发生置换反应
【答案】D
【解析】由题可知,W、X 是空气中含量最高的两种元素,则 W、X 分别是 N、O,Y 的合金是当今世界使用量
最大的合金,所以 Y 为 Fe,Z 的单质常温下为液态,常温下为液态的单质有溴和汞,由题中条件可知 Z 为 Br,
由此解答。
A.单质溴易挥发且有毒,保存在棕色瓶里,添加少量水作为液封,A 正确;
B.第三周期的金属元素有 Na、Mg、Al,由金属活动顺序可知,Fe 的金属性比这三种金属都要弱,B 正确;
C.N 和 O 两种元素形成的二元化合物中,NO、NO2 都不是酸性氧化物,C 正确;
D.YZ2 就是 FeBr2,通入少量 Cl2,由于 Fe2+还原性比 Br-强,只能发生反应:6FeBr2+3Cl2=2FeCl3+4FeBr3,不属
于置换反应,D 错误;答案选 D。
11.BHT(Butylated Hydroxy Toluene)是一种常用的食品抗氧化剂,合成方法有如下两种:
下列说法错误的是
A. 能与 Na2CO3 溶液反应
B. 与 BHT 互为同系物
C.BHT 久置于空气中会被氧化
D.两种方法的反应类型都是加成反应
【答案】D
【解析】A.酸性酚羟基大于 HCO3―, 能与 Na2CO3 溶液反应,选项 A 正确;
B. 与 BHT 通式相同,结构相似,相差 8 个 CH2,互为同系物,选项 B 正确;
C. BHT 含有酚羟基,久置于空气中会被氧化,选项 C 正确;
D.方法一是加成反应,方法二是取代反应,选项 D 不正确。
12.某溶液中可能含有 Na+、K+、NH4
+、Cu2+、SO42-、SO32-、MnO4
-、Cl-、Br-、CO32-等离子,且所含离子
的物质的量的浓度都相等。往该溶液中加入过量的 BaCl2 和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成。某同学另取
少量原溶液,设计并完成了如下实验:
则关于原溶液组成的判断中正确的是:
A.肯定不存在的离子是 Cu2+、SO42-、CO32-、MnO4
-,而是否含 NH4
+另需实验验证;
B.肯定存在的离子是 SO32-、Br-,且 Na+、K+至少有一种存在;
C.无法确定原溶液中是否存在 Cl-;
D.若步骤中 Ba(NO3)2 和 HNO3 溶液改用 BaCl2 和盐酸的混合溶液,对溶液中离子的判断无影响。
【答案】D
【解析】往该溶液中加入过量的 BaCl2 和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成,则原溶液中无
SO
2-
,加足量氯水,
无气体,则无
CO
2-
,溶液加四氯化碳分液,下层橙色,则有 Br-,上层加硝酸钡和稀硝酸有白色沉淀,有
SO
2-
,
因
SO
2-
与 Cu2+能够发生相互促进的双水解反应,则原溶液中无 Cu2+,因 Br-、
SO
2-
与
MnO
能够发生氧化还原反
应,因此原溶液中无
MnO
,溶液中一定含阳离子,且离子浓度都相等,根据电荷守恒,一定含有
NH
、Na+、
K+,一定不存在 Cl-,滤液中加硝酸酸化的硝酸银有白色沉淀,是过程中加氯水时引入的氯离子。
A.分析可知肯定不存在的离子是 Cu2+、
SO
2-
、
CO
2-
、Cl-、
MnO
,一定含
NH
,故 A 错误;
B.肯定存在的离子为:
NH
、
SO
2-
、Br−,根据溶液电中性可知原溶液中一定含有 Na+、K+,故 B 错误;
C.根据电荷守恒,一定不存在 Cl−,故 C 错误;
D.加入 Ba(NO3)2 和 HNO3 溶液目的是检验硫酸根离子,因之前加入了氯水,氯水具有强氧化性,因此
SO
2-
不会
对检验硫酸根离子存在干扰,若改用 BaCl2 和盐酸的混合溶液,对溶液中离子的判断无影响,故 D 正确;
13.已知草酸为二元弱酸:
H2C2O4 HC2O +H+ Ka1
HC2O C2O +H+ Ka2
常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的 KOH 溶液,所得溶液中 H2C2O4、HC2O 、
C2O 三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液 pH 的关系如图所示,则下列说法不正确的是
A.pH=1.2 的溶液中:c(K+)+c(H+)=c(OH−)+c(H2C2O4)
B.pH=2.7 的溶液中: =1 000
C.将相同物质的量的 KHC2O4 和 K2C2O4 固体完全溶于水所得混合液的 pH 为 4.2
D.向 pH=1.2 的溶液中加 KOH 溶液,将 pH 增大至 4.2 的过程中水的电离度一定增大
【答案】C
【解析】试题分析:A、pH=1.2 时,H2C2O4、HC2O4-的物质的量分数相等,且 c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-),
则 c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2C2O4),故 A 正确;B、由图象可知 pH=1.2 时,c(HC2O4-)=c(H2C2O4),则 Ka1=c(H+)=10-1.2,
pH=4.2 时,c(HC2O4-)=c(C2O42-),Ka2=c(H+)=10-4.2,由电离常数可知
2
=
c
2
HC2O
−
c H2C2O c C2O
2
− =1000,故 B 正确;C、将
相同物质的量 KHC2O4 和 K2C2O4 固体完全溶于水,可配成不同浓度的溶液,溶液浓度不同,pH 不一定为定值,
即不一定为 4.2,故 C 错误;D、向 pH=1.2 的溶液中加 KOH 溶液将 pH 增大至 4.2,溶液中由酸电离的氢离子浓
度减小,则对水的电离抑制的程度减小,水的电离度一直增大,故 D 正确;故选 C。
二、非选择题:共 58 分,第 26~28 题为必考题,每个试题考生都必须作答。第 35~36 题为选考题,考生根据要
求作答。
(一)必考题:共 43 分。
26.(14 分)钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种金属腐蚀抑制剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的 MoS2)
制备钼酸钠的两种途径如图所示:
(1)途径 I 碱浸时发生反应的化学反应方程式为________________________________________。
(2)途径 II 氧化时还有 Na2SO4 生成,则反应的离子方程式为_____________________________。
(3)已知途径 I 的钼酸钠溶液中 c(MoO42-)=0.40 mol/L,c(CO32-)=0.10mol/L。由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体
时,需加入 Ba(OH)2 固体以除去 CO32-。当 BaMoO4 开始沉淀时,CO32-的去除率是____________[已知
Ksp(BaCO3)=1×10-9、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,忽略溶液的体积变化]。
(4)分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取,若将该反应产生的气体与途径 I 所
产生的气体一起通入水中,得到正盐的化学式是__________________________。
(5)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速
率实验结果如下图:
①当硫酸的浓度大于 90%时,碳素钢腐蚀速率几乎为零,原因是________________________。
②若缓释剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为 300mg·L-1,则缓蚀效果最好时钼酸钠(M=206g/mol) 的物质的量浓
度为__________________(计算结果保留 3 位有效数字)。
(6)二硫化钼用作电池的正极材料时接受 Li+的嵌入,锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应
为:xLi+nMoS2 Lix(MoS2)n。则电池放电时正极的电极反应是:_____________________。
【答案】
(1)MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑ (2 分)
(2)MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2 SO42-+3H2O (2 分)
(3)90% (2 分)
(4)(NH4)2CO3 和(NH4)2SO3 (2 分)
(5)①常温下浓硫酸会使铁钝化 (2 分) ②7.28×10-4mol/L (2 分)
(6)nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n (2 分)
【解析】
利用钼精矿(主要成分是 MoS2)制备钼酸钠有两种途径:途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成 MnO3,同时得到对环境有
污染的气体 SO2,然后再用纯碱溶液溶解 MnO3,即可得到钼酸钠溶液,最后结晶得到钼酸钠晶体;途径Ⅱ是直
接用 NaClO 溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液,结晶后得到钼酸钠晶体。
(1)根据题给流程图分析途径 I 碱浸时,MoO3 与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳和 Na2MoO4,发生反应的化学方
程式为:MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑;
(2)途径Ⅱ氧化时 MoS2 与次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成 Na2MoO4 和硫酸钠,利用化合价升降法结合原子
守恒和电荷守恒配平,发生反应的离子方程式为 MoS2+9ClO-+6OH-====MoO42-+9Cl-+3H2O;
(3)BaMoO4 开始沉淀时,溶液中钡离子的浓度为:c(Ba2+)=
Ro o
oR
=1×10-7mol/L,溶液中碳酸根离子的浓
度为:c(SO42-)=
o
o
=1×10-2mol/L,所以碳酸根离子的去除率为:1
o
2
oR
=1-10%=90%;故 CO32-的去除率
是 90%;
(4)钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应生成钼酸钠和氨气,将氨气与途径 I 所产生的尾气 CO2、SO2 一起通入
水中,得到正盐的化学式是(NH4)2CO3、(NH4)2SO3;
(5)①浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁钝化。故当硫酸的浓度大于 90%时,腐蚀速率几乎为零;
②根据图示可知,当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度相等时,腐蚀速率最小,缓蚀效果最好,
所以钼酸钠的浓度为:150mg•L-1,1L 溶液中含有的钼酸钠物质的量为:
′o o
2o ݃ Ȁ
≈7.28×10-4mol,所以钼酸钠溶
液的物质的量浓度为:7.28×l0-4mol•L-1,故答案为 7.28×l0-4mol•L-1;(6)根据锂和二硫化钼形成的二次电池的总
反应为:xLi+nMoS2 Lix(MoS2)n,可知锂是还原剂,在负极发生氧化反应,负极反应式为:xLi-xe-=xLi+,
是氧化剂在正极发生还原反应,据此书写电池放电时的正极反应式:正极反应式为:nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)
n。
27.(14 分)甲酸(化学式 HCOOH,分子式 CH2O2,相对分子质量 46),俗名蚁酸,是最简单的羧酸,无色而有
刺激性气味的易挥发液体。熔点为 8.6 ℃,沸点 100.8℃,25℃电离常数 Ka=1.8×10-4。某化学兴趣小组进行
以下实验。
Ⅰ.用甲酸和浓硫酸制取一氧化碳
A. B. C. D.
(1)请说出图 B 中盛装碱石灰的仪器名称__________。用 A 图所示装置进行实验。利用浓硫酸的脱水性,
将甲酸与浓硫酸混合,甲酸发生分解反应生成 CO,反应的化学方程式是________。
(2)如需收集 CO 气体,连接上图中的装置,其连接顺序为:a→__________(按气流方向,用小写字母表示)。
Ⅱ.对一氧化碳的化学性质进行探究
资料:ⅰ.常温下,CO 与 PdCl2 溶液反应,有金属 Pd 和 CO2 生成,可用于检验 CO;
ⅱ.一定条件下,CO 能与 NaOH 固体发生反应:CO+NaOH
K
oMPa
HCOONa
利用下列装置进行实验,验证 CO 具有上述两个性质。
(3)打开 k2,F 装置中发生反应的化学方程式为_____________;为了使气囊收集到纯净的 CO,以便循环使
用,G 装置中盛放的试剂可能是_________。
(4)现需验证 E 装置中 CO 与 NaOH 固体发生了反应,某同学设计下列验证方案:取少许固体产物,配置成
溶液,在常温下测该溶液的 pH,若 pH>7,证明 CO 与 NaOH 固体发生了反应。该方案是否可行,请简述你
的观点和理由:________,_________。
(5)25℃甲酸钠(HCOONa)的水解平衡常数 Kh 的数量级为____________。若向 100ml 0.1mol.L-1 的 HCOONa
溶液中加入 100mL0.2mol.L-1 的 HCl 溶液,则混合后溶液中所有离子浓度由大到小排序为_________。
【答案】
(1)球形干燥管 (1 分) HCOOH浓硫酸
CO↑+H2O(1 分)
(2)c→b→e→d→f (2 分)
(3)PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl (2 分) 氢氧化钠溶液 (1 分)
(4)方案不可行(1 分) 无论 CO 与 NaOH 固体是否发生反应,溶液的 pH 均大于 7 (2 分)
(5)10-11 (2 分) c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-) (2 分)
【解析】A 装置利用浓硫酸的脱水性制备 CO,生成的 CO 中含有挥发出的甲酸气体,需要利用碱石灰除去甲酸,
利用排水法收集 CO,结合物质的性质和装置分析解答。
Ⅰ.(1)图 B 中盛装碱石灰的仪器名称是球形干燥管。用 A 图所示装置进行实验。利用浓硫酸的脱水性,将甲
酸与浓硫酸混合,甲酸发生分解反应生成 CO,根据原子守恒可知反应的化学方程式是 HCOOH浓硫酸
CO↑+H2O。
(2)根据以上分析可知如需收集 CO 气体,连接上图中的装置,其连接顺序为:a→c→b→e→d→f。
Ⅱ.(3)打开 k2,由于常温下,CO 与 PdCl2 溶液反应,有金属 Pd 和 CO2 生成,则 F 装置中发生反应的化学方
程式为 PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl;由于 F 装置中有二氧化碳和氯化氢生成,且二者都是酸性气体,
则为了使气囊收集到纯净的 CO,以便循环使用,G 装置中盛放的试剂可能是氢氧化钠溶液。剩余的 CO 中还含
有水蒸气,则 H 装置的作用是除去 CO 中水蒸气。
(4)由于无论 CO 与 NaOH 固体是否发生反应,溶液的 pH 均大于 7,所以该方案不可行;
(5)25℃甲酸电离常数 Ka=1.8×10-4,则 25℃甲酸钠(HCOONa)的水解平衡常数 Kh=
o
R o
,其数量级为 10-11。
若向 100mL 0.1mol·L-1 的 HCOONa 溶液中加入 100mL 0.2mol·L-1 的 HCl 溶液,反应后溶液中含有等物质的量浓
度的甲酸、氯化钠、氯化氢,则混合后溶液中所有离子浓度由大到小排序为 c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(HCOO-)>
c(OH-)。
28.(15 分)1799 年,英国化学家汉弗莱·戴维发现了 N2O 气体。在食品行业中,N2O 可用作发泡 剂和密封剂。
(1)N2 是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,NH3 与 O2 在加热和催化剂的作用下生成 N2O 的化学方程式为
________。
(2)N2O 在金粉表面发生热分解反应:2N2O(g) =2N2(g)+O2(g) △H。
已知:2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) △H1=-1010KJ/mol
4NH3(g)+3O2(g) =2N2(g)+6H2O(l) △H2=-1531KJ/mol
△H=__________。
(3)N2O 和 CO 是环境污染性气体,研究表明,CO 与 N2O 在 Fe+作用下发生反应:N2O(g)+CO(g)⇌ CO2(g)
十 N2(g)的能量变化及反应历程如下图所示,两步反应分别为:反应①Fe++N2O⇌FeO+N2;反应②
______________
由图可知两步反应均为____(填“放热”或“吸热”)反应,由______(填“反应①或反应②”)决定反应达到平衡所用
时间。
(4)在固定体积的密闭容器中,发生反应:N2O(g)+CO(g)⇌ CO2(g)+N2(g),改变原料气配比进行多组实验(各
次实验的温度可能相同,也可能不同),测定 N2O 的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
①如果要将图中 C 点的平衡状态改变为 B 点的平衡状态,应采取的措施是:____ ;
②图中 C、D 两点对应的实验温度分别为 TC 和 TD,,通过计算判断 TC____TD(填“>”“=”或“<”)。
(5)在某温度下,向 1L 密闭容器中充入 CO 与 N2O,发生反应:N2O(g)+CO(g)⇌ CO2(g)十 N2(g),随着反
应的进行,容器内 CO 的物质的量分数变化如下表所示:
时间/min 0 2 4 6 8 10
物质的量分数 50.0% 40.25% 32.0% 26.2% 24.0% 24.0%
则该温度下反应的平衡常数 K=____。
【答案】
(1)2NH3+2O2
催化剂
N2O+3H2O (2 分) (2)-163kJ/mol (2 分)
(3)FeO++CO⇌CO2+Fe+ (2 分) 放热(1 分) 反应① (2 分)
(4)降低温度 (2 分) = (2 分) (5)1.17 (2 分)
【解析】
(1)NH3 和 O2 反应得到 N2O,根据化合价升降守恒配平,NH3 中 N 的化合价从-3 升高到 N2O 中的+1,共升
高 4 价;O2 中 O 的化合价从 0 降低到-2,共降低 4 价,化合价升降守恒,则 NH3 和 O2 的系数比为 1:1,根据
原子守恒配平,可得 2NH3+2O2
催化剂
N2O+3H2O;
(2) 已知①2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) △H1=-1010KJ/mol,②4NH3(g)+3O2(g) =2N2(g)+6H2O(l) △
H2=-1531KJ/mol;反应①×
2
-反应②×
可得目标反应,则△H=△H1×
2
-△
H2×
=-1010kJ/mol×
2
-(-1531kJ/mol)×
=-163kJ/mol;
(3)总反应为 N2O(g)+CO(g) CO2(g)十 N2(g),实际过程是分 2 步进行,因此反应①和反应②相加得到总反应,
则反应②等于总反应减去反应①,可得反应②为 FeO++CO⇌CO2+Fe+;
根据反应历程图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,则该两步反应均为放热反应;
根据反应①的历程图可知,由 Fe+和 N2O 经过过渡态得到产物 FeO+和 N2,过渡态和反应物 Fe+和 N2O 的能量差
为反应①的活化能,同理,可知反应②的活化能,可知,反应①的活化能大于反应②的活化能,活化能越大,化
学反应速率越慢,而化学反应速率慢的步骤为决速步,决定反应达到平衡所用时间,即反应①决定反应达到平衡
所用时间;
(4)①根据图像,C 点和 B 点,反应物的投料比相同,但是 B 点表示的平衡状态,N2O 的转化率高于 C 点,C
点的平衡状态改变为 B 点的平衡状态,平衡正向移动,N2O 的转化率增加;B 和 C 点的反应物投料比相同,因
此不是改变反应物的浓度;反应前后的气体体积不变,因此压强不影响平衡移动,只能是温度,该反应为放热反
应,平衡正向移动,因此采取的措施是降低温度;
①利用三等式求出 C 和 D 点平衡状态的平衡常数,从而比较温度大小;
设定容器体积的体积为 VL。
C 点的平衡状态其反应物的投标比为 1,则设 N2O 和 CO 的物质的量均为 1mol,其 N2O 的转化率为 0.50,则根
据三等式有
开始的物质的量
开始的物质的量
平衡的物质的量
N2O(g)
oR′
oR′
CO(g)
oR′
oR′
⇌
CO2(g)
o
oR′
oR′
N2(g)
o
oR′
oR′
,则在平衡常数
( 2) (CO2)
( 2 ) (CO)
oR′
oR′
oR′
oR′
;
D 点的平衡状态其反应物的投标比为 1.5,则设 N2O 和 CO 的物质的量为 1.5mol 和 1mol,其 N2O 的转化率为 0.40,
N2O 反应了 1.5mol×0.40=0.6mol,则根据三等式有
开始的物质的量
开始的物质的量
平衡的物质的量
N2O(g)
R′
oR
oR
CO(g)
oR
oR
⇌
CO2(g)
o
oR
oR
N2(g)
o
oR
oR
,则在平衡常数
( 2) (CO2)
( 2 ) (CO)
oR
oR
oR
oR
;
C 点和 D 点表示的平衡状态的平衡常数相同,则温度相同,有 TC=TD;
(5)根据表格的数据,开始时 CO 的物质的量分数为 50.0%,则设 CO 和 N2O 的物质的量各位 1mol,假设到达
平衡时,CO 转化了 xmol,根据三等式有
开始的物质的量
开始的物质的量
平衡的物质的量
N2O(g)
x
−
x
CO(g)
x
−
x
⇌
CO2(g)
o
x
x
N2(g)
o
x
x
,达到平衡时,CO 的物质的量分数为 24.0%,则有
䁪
䁪 䁪 䁪 䁪
ooͲ 2 RoͲ
,解得 x=0.52mol,则平衡常数
( 2) (CO2)
( 2 ) (CO)
oR′2
oR′2
oR
oR
R
。
(二)选考题:共 15 分。请考生从 2 道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
35.[化选修 3:物质结构与性质](15 分)
Fe、Cu、Cr 都是第四周期过渡元素,回答下列问题。
(1)FeCl3 是一种常用的净水剂,氯元素的原子核外有____种不同运动状态的电子;有___种不同能级的电子,
基态 Fe3+的电子排布式为___。
(2)实验室中可用 KSCN 或 K4[Fe(CN)6]来检验 Fe3+。FeCl3 与 KSCN 溶液混合,可得到配位数为 5 的配合物
的化学式是____;K4[Fe(CN)6]与 Fe3+反应可得到一种蓝色沉淀 KFe[Fe(CN)6],该物质晶胞的
结构如图所示(K+
未画出),则一个晶胞中的 K+个数为 ___。
(3)Cu2+能与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)形成配离子。该配离子中含有的化学键类型有 __ (填字母)
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键,
乙二胺中共有____个σ键,C 原子的杂化方式为 ___。
(4)金属铜的晶胞为面心立方最密堆积,边长为 361pm。又知铜的密度为 9.0g·cm-3,则铜原子的直径约为
____pm。
(5)Cr 是周期表中第ⅥB 族元素,化合价可以是 0~+6 的整数价态。回答下列问题。某化合物的化学式为
Na3CrO8,其阴离子结构可表示为 ,则 Cr 的化合价为____。CrO42-呈四面体构型,结构为 ,
Cr2O72-由两个 CrO42-四面体组成,这两个 CrO42-四面体通过共用一个顶角氧原子彼此连接,结构为 。
则由 n(n>1)个 CrO42-通过顶角氧原子连续的链式结构的化学式为____。
【答案】
(1)17(1 分) 5(1 分) 1s22s22p63s23p63d5 (1 分) (2)K2[Fe(SCN)5] (1 分) 4 (1 分)
(3)abd(2 分) 11 (2 分) sp3 (1 分) (4)255 (2 分)
(5)+5 (1 分) CrnO(3n+1)2- (2 分)
【解析】
(1)氯原子核外电子数为 17,每个电子的运动状态均不同,故氯原子核外有 17 种不同运动状态的电子;氯原
子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p5,电子分布在 1s、2s、2p、3s、3p 这五个能级;Fe 是 26 号元素,铁原子核
外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2,铁原子失去 4s 能级 2 个电子,再失去 3d 能级 1 个电子形成 Fe3+,故基态
Fe3+的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5。
(2)Fe3+与 SCN-形成配位数为 5 的配离子为[Fe(SCN)5]2-,根据电荷守恒可知配离子与 K+形成的配合物的化学式
为 K2[Fe(SCN)5];题给物质晶胞的
结构中,Fe3+的个数为 4×
=
2
,Fe2+的个数为 4×
=
2
,CN-的个数为 12×
=3,根
据电荷守恒:N(K+)+N(Fe3+)×3+N(Fe2+)×2=N(CN-),可得 N(K+)=
2
,故一个晶胞中的 K+个数为
2
×8=4;
(3)Cu2+与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)之间形成配位键,H2N-CH2-CH2-NH2 中碳原子之间形成非极性键,不同原
子之间形成极性键,所以选 abd;单键为σ键,一个乙二胺分子中含有 11 个σ键,碳原子均饱和没有孤电子对,
形成 4 个σ键,所以碳原子采取 sp3 杂化;
(4) 根据铜晶胞为面心立方最密堆积,由边长可计算出晶胞的体积 V=(361pm)3≈4.70×10-23cm3,根据
m=ρ×V=9.00 g•cm-3×4.70×10-23cm3=4.23×10-22g;由于一个铜晶胞中含有的铜原子数为 8×
+6×
2
=4(个),每个铜
原子的体积约为=
R o o
2
݃
=1.18×10-23 cm3,则
×π×d3=1.18×10-23cm3,解得铜原子的直径 d≈255pm;
(5)由阴离子结构可知,Cr 与 O 中形成 5 个价键,共用电子对偏向 O,则 Cr 的化合价为+5 价,两个 CrO42-每
共用一个角顶氧原子,就少一个氧原子,所以由 n(n>1)个 CrO42-通过角顶氧原子连续的链式,减少(n-1)个氧原
子,微粒电荷不变,则由 n(n>1)个 CrO42-通过角顶氧原子连续的链式结构的化学式为 CrnO(3n+1)2-。
36.[化选修 5:有机化学基础](15 分)
氯吡格雷是一种用于预防和治疗因血小板高聚集引起的心、脑及其他动脉循环障碍疾病的药物。以 A 为原料
合成该药物的路线如图:
(1)A 的化学名称是__,C 中的官能团除了氯原子,其他官能团名称为__。
(2)A 分子中最少有__原子共面。
(3)C 生成 D 的反应类型为__。
(4)A 与新制 Cu(OH)2 反应的化学方程式为__。
(5)物质 G 是物质 A 的同系物,比 A 多一个碳原子,符合以下条件的 G 的同分异构体共有__种。
①除苯环之外无其他环状结构;②能发生银镜反应。③苯环上有只有两个取代基。
其中核磁共振氢谱中有 4 个吸收峰,且峰值比为 2∶2∶2∶1 的结构简式为__。
(6)已知:
,写出以苯甲醇为有机原料制备化合物 的合成路线(无机试剂任选)。
【答案】
(1)邻氯苯甲醛(2—氯苯甲醛)(1 分) 氨基、羧基 (1 分)
(2)12 (1 分) (3) 取代反应(或酯化反应) (1 分)
(4) +2Cu(OH)2+NaOH Cu2O↓+3H2O+ (2 分)
(5)6 (2 分) (2 分) 、 (2 分)
(6) (3 分)
【解析】
(1)有机物 A 的结构简式为 ,分子中含有醛基和氯原子,其化学名称为邻氯苯甲醛,C 的结构简式
为 ,分子中含有的管能团有氨基、羧基和氯原子,故答案为:邻氯苯甲醛;氨基、羧基;
(2)A 分子中苯环和醛基均为共平面结构,故分子中最少有苯环上的所有原子共平面,即最少有 12 个原子共平
面,故答案为:12;
(3) C 与 CH3OH 发生酯化反应生成 D,反应类型为取代反应(或酯化反应),故答案为:取代反应(或酯化反
应);
(4)A 的结构简式为 ,分子中含有醛基,可与新制 Cu(OH)2 反应生成 Cu2O 的砖红色沉淀,反应方
程式为 +2Cu(OH)2+NaOH Cu2O↓+3H2O+ ,故答案为:
+2Cu(OH)2+NaOH Cu2O↓+3H2O+ ;
(5) 物质 G 是物质 A 的同系物,比 A 多一个碳原子,物质 G 除苯环之外无其他环状结构;能发生银镜反应,
可知物质G 含有醛基,又苯环上有只有两个取代基,则物质G 除苯环外含有的基团有2 组,分别为—CHO、—CH2Cl
和—Cl、—CH2CHO,分别都有邻间对 3 中结构,故 G 的同分异构体共有 6 种,其中核磁共振氢谱中有 4 个吸收
峰,且峰值比为 2∶2∶2∶1 的结构简式为 、 ,故答案为:6; 、
;
(6) 已知:
,根据题干信息,结合合成氯吡格雷的路线可得,以苯甲醇为有机原料制备化合物
的合成路线可以是
,故答案为:
。
相关文档
- 2019届高考化学一轮复习有机化学基2021-07-0212页
- 2020-2021全国高考化学元素周期律2021-07-0221页
- 2020届高考化学二轮复习元素及其化2021-07-02208页
- 2020届高考化学二轮复习原电池和电2021-07-023页
- 2021新高考化学鲁科版一轮复习突破2021-07-029页
- 2019届高考化学一轮复习酯类作业2021-07-0216页
- 2020届高考化学二轮复习物质的分离2021-07-0227页
- 高考化学考点09 电解质及电离方程2021-07-0210页
- 2021版高考化学一轮复习章末总结练2021-07-025页
- 天津专用2020高考化学二轮复习专题2021-07-025页