江西省南昌市安义中学2020届高三上学期第五次月考化学试题 23页

安义中学 2019--2020 学年度上学期第五次月考 高三化学试卷 相对原子质量：H:1 Li:7 C:12 N:14 O:16 Na:23 Al:27 Cu:64 一、选择题 1.化学与生活、科技、医药、工业生产均密切相关，下列有关化学叙述正确的是（ ） A. 浓硫酸具有强腐蚀性，可用浓硫酸刻蚀石英制艺术品 B. 我国预计 2020 年发射首颗火星探测器太阳能电池帆板的材料是二氧化硅 C.《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载：“以火烧之，紫青烟起，乃 真硝石也”，该方法应用了焰色反应 D. 误食重金属盐引起的人体中毒，可喝大量的食盐水解毒 【答案】C 【解析】 氢氟酸刻蚀石英制艺术品，故 A 错误；太阳能电池帆板的材料是晶体硅，故 B 错误；钾元素 的焰色是紫色，所以“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，故 C 正确；误食重金属盐引起的 人体中毒，可喝大量的牛奶解毒，故 D 错误。 2.下列有关化学用语表示正确的是（ ） A. 对硝基甲苯的结构简式： B. 离子结构示意图 既可以表示 35Cl－，也可以表示 37Cl－ C. NH5 结构与 NH4Cl 相似，NH5 的结构式： D. CO2 的比例模型： 【答案】B 【解析】 【详解】A. 氮原子与碳原子直接相连，对硝基甲苯的结构简式： ，与题意不符， A 错误； B. 35Cl－、37Cl－的质子个数为 17，核外电子数为 18，则离子结构示意图 既可以表示 35Cl 的 －，也可以表示 37Cl－，符合题意，B 正确； C. NH5 的结构与 NH4Cl 相似，NH5 为离子晶体，与题意不符，C 错误； D. CO2 中，C 原子半径大于 O 原子，则比例模型： ，与题意不符，D 错误； 答案为 B。 3.设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 （ ） A. 25℃，1L pH=9 的 CH3COONa 溶液中，发生电离的水分子数为 1×10－9 NA B. 标准状况下，22.4L NO 与 11.2L O2 混合后气体的分子数为 NA C. 标准状况下，22.4 L 己烷中共价键数目为 19NA D. 过量铜与含 0.4 mol HNO3 的浓硝酸反应，电子转移数大于 0.2 NA 【答案】D 【解析】 【详解】A. 25℃，1L pH=9 的 CH3COONa 溶液中，溶液中的 c（H+）=10-9 mol/L，而溶液中的 c （OH-）=10-5mol/L，水电离出的氢离子与氢氧根离子相同，则发生电离的水分子数为 1×10－5NA， 与题意不符，A 错误； B. NO 与 O2 反应生成二氧化氮，二氧化氮可生成四氧化二氮，则标准状况下，22.4L NO 与 11.2L O2 混合后气体的分子数小于 NA，与题意不符，B 错误； C. 标准状况下，己烷为液体，无法用气体摩尔体积进行计算，C 错误； D. 过量铜与含 0.4 mol HNO3 的浓硝酸反应，稀硝酸也能与 Cu 反应，则电子转移数大于 0.2 NA，符合题意，D 正确； 答案为 D。 【点睛】NO 与 O2 反应生成 NO2，二氧化氮可生成四氧化二氮，导致分子数目减小。 4.下列对应的离子方程式正确的是（ ） A. 酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应： B. 向氯化铁溶液中通入过量二氧化硫： C. 银和稀硝酸反应 D. 向氯水中加入碳酸钠： 【答案】C 2 2 4 2 4 2 22MnO 16H 5C O 2Mn 10CO 8H O+ −− ++ + = + ↑ + 3 2 2 2 42Fe 3SO 6H O 2Fe 3SO 12H+ − ++ + = + + 3 23Ag 4H NO 3Ag 2H O NO+ − ++ + = + + ↑ 2 2 3 2Cl CO Cl ClO CO− − −+ = + + ↑ 【解析】 【 详 解 】 A ． 将 酸 性 高 锰 酸 钾 溶 液 滴 入 草 酸 溶 液 中 ， 离 子 方 程 式 ： 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，故 A 错误； B．氯化铁溶液中通入过量二氧化硫被还原生成二价铁离子，反应的离子方程式为： 2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+，故 B 错误； C．银和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水，反应的离子方程式为 3Ag+4H++NO3-═3Ag++2H2O+NO↑，故 C 正确； D．氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，生成的 HClO 和碳酸钠反应生成 NaClO 和 NaHCO3，生成的 盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，离子方程式为：2Cl2+3CO32-+H2O=CO2↑+2Cl-+2ClO-+2HCO3-， 故 D 错误； 故答案为 C。 【点睛】考查离子方程式的正误判断，注意明确判断离子方程式常用方法：①检查反应能否 发生；②检查反应物、生成物是否正确；③检查各物质拆分是否正确；④检查是否符合守恒 关系(如：质量守恒和电荷守恒等)；⑤检查是否符合原化学方程式，然后灵活运用即可。 5.下图是用来干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是（ ） 选项 X 收集气体 Y A 氯化钙 氯化氢 水 B 碱石灰 氨气 水 C 碱石灰 二氧化硫 氢氧化钠 D 氯化钙 一氧化氮 氢氧化钠 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A. 氯化钙可吸收氯化氢中的水蒸气，并能收集 HCl 气体，符合题意，A 正确； B. 碱石灰可吸收氨气中的水蒸气，氨气的密度比空气小，应用向下排空气法收集，导气管应 该为短进长出，与题意不符，B 错误； C. 碱石灰能与二氧化硫反应，不能起到干燥作用，与题意不符，C 错误； D. 一氧化氮能与空气中的氧气反应，不能用排空气法收集，与题意不符，D 错误； 答案为 A。 【点睛】一氧化氮能与空气中的氧气反应，不能用排空气法收集。 6.室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( ) ① 的溶液： ② 的溶液中： ③水电离的 浓度 的溶液中： ④加入 能放出 的溶液中： ⑤使石蕊变红的溶液中： ⑥中性溶液中： A. ②④ B. 只有② C. ②④⑥ D. ①②⑥ 【答案】A 【解析】 【详解】①pH=0 的溶液呈酸性，I-、NO3-在酸性条件下发生氧化还原反应而不能大量共存，故 ①错误； ②pH=12 的溶液呈碱性，这几种离子之间不反应且和氢氧根离子不反应，所以能大量共存，故 ②正确； ③水电离的 H+浓度为 10-12mol•L-1 的溶液呈酸性或碱性，酸性条件下，CO32-、SO32-不能大量共 存，碱性条件下 NH4+不能大量存在，故③错误； ④加入 Mg 能放出 H2 的溶液呈酸性，这几种离子之间不反应且和氢离子不反应，所以能大量共 存，故④正确； ⑤使石蕊变红的溶液呈酸性，酸性条件下，Fe2+和 MnO4-、NO3-发生氧化还原反应而不能大量共 存，故⑤错误； ⑥中性溶液中 Fe3+水解生成氢氧化铁使溶液呈酸性而不能大量共存，故⑥错误； pH 0＝ 2 3 4Na I NO SO+ － － －、 、 、 pH 12＝ 2- 2 2 3 3 3CO Na NO S SO+ － － －、 、 、 、 H+ 12 110 mol L− −⋅ 2 3 3 2 4 3Cl CO NO NH SO− − + −-、 、 、 、 Mg 2H 2 2 4 4Mg NH Cl K SO+ −+ － +、 、 、 、 2 2 4 3 4Fe MnO NO Na SO+ － － + －、 、 、 、 3 3 3Fe Al NO Cl−−+ +、 、 、 ②④正确，故答案为 A。 【点睛】考查离子共存的正误判断，为中等难度的试题，注意明确离子不能大量共存的一般 情况：能发生复分解反应的离子之间； 能发生氧化还原反应的离子之间；能发生络合反应的 离子之间(如 Fe3+和 SCN-)等；解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件，如：溶液 的酸碱性，据此来判断溶液中是否有大量的 H+或 OH-；溶液的颜色，如无色时可排除 Cu2+、 Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在；溶液的具体反应条件，如“氧化还原反应”、“加入铝 粉产生氢气”；是“可能”共存，还是“一定”共存等。 7.1 mol 过氧化钠与 2 mol 碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质 后冷却，残留的固体物质是(　　) A. Na2CO3 B. Na2O2、Na2CO3 C. NaOH、Na2CO3 D. Na2O2、NaOH、Na2CO3 【答案】A 【解析】 【分析】 加 热 发 生 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O ， 然 后 先 发 生 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ， 再 发 生 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，以此来解答。 【 详 解 】 由 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 可 知 ， 2mol 碳 酸 氢 钠 分 解 生 成 1molNa2CO3 、 1molCO2、1molH2O，由 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 可知，1molCO2 与恰好与 1molNa2O2 反应生成 1molNa2CO3，所以充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是 Na2CO3，故合理选项是 A。 【点睛】本题考查混合物的计算的知识，把握发生的反应及先后顺序为解答的关键，注意过 氧化钠先与二氧化碳反应，本题侧重于学生分析与计算能力的考查。 8.自然界中时刻存在着氮的转化。实现氮按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题， 如图为 N2 分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图： 下列叙述正确的是 A. N2 NH3，NH3 NO 均属于氮的固定 B. 催化剂 a 作用下氮原子发生了氧化反应 C. 催化剂 a、b 表面均发生了极性共价键的断裂 D. 使用催化剂 a、b 均可以提高单位时间内生成物的产量 【答案】D 【解析】 【详解】A.氮的固定是指氮由游离态转变为化合态，N2 NH3 为氮的固定，但 NH3 NO 不 属于氮的固定，A 错误； B. 催化剂 a 作用下氮原子发生了还原反应，B 错误； C. 催化剂 a、b 表面均发生了极性共价键的断裂与形成，C 错误； D. 使用催化剂 a、b 可加快反应速率，提高单位时间内生成物的产量，D 正确。 故选 D。 9.有一种新化合物（如图所示），其中 W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数比 X 核外电子数多 1。下列叙述正确的是( ) A. WZ 的熔点低于 XZ4 B. 元素非金属性的顺序为 C. 该新化合物中 Y 不满足 8 电子稳定结构 D. Y 的最高价氧化物的水化物是强酸 【答案】D 【解析】 【分析】 X>Y>Z W、X、Y、Z 为同一短周期元素，根据图知，X 能形成 4 个共价键、Z 能形成 1 个共价键，且 Z 核外最外层电子数比 X 核外电子数多 1，则 X 位于第 IVA 族、Z 位于第 VIIA 族，X 应为 C、Z 应为 F；根据 W+所带电荷知，W 为第二周期，则 W 为 Li；在阴离子中 X 为+4 价，Z 为-1 价， 根据化合价的代数和为-1 价可知，Y 为-3 价，则 Y 为 N 元素，据此解答。 【详解】根据分析可知：W、X、Y、Z 分别是 Li、C、N、F 元素； A．WZ 为 LiF，是离子晶体，而 XZ4 为 CF4，是分子晶体，则 WZ 的熔点比 XZ4 高，故 A 错误； B．同一周期元素非金属性随着原子序数增大而增强，则非金属性 F＞N＞C，即 X＜Y＜Z，故 B 错误； C．Y 为 N 元素，其最外层有 5 个电子，N 原子形成 2 个共价键且该阴离子得到 W 原子一个电 子，所以 N 原子达到 8 电子结构，故 C 错误； D．N 元素最高价氧化物的水化物 HNO3 是强酸，故 D 正确； 故答案为 D。 10.下列实验装置设计正确且能达到实验目的的是（ ） A. 实验装置Ⅰ：检查装置的气密性 B. 实验装置Ⅱ：测定未知盐酸的浓度 C. 实验装置Ⅲ：比较氯、碳、硅三种元素的非金属性强弱 D. 实验装置Ⅳ：定容 【答案】A 【解析】 【详解】A. 实验装置Ⅰ：检查装置的气密性，由于装置中形成了封闭系统，能够形成内外气 体压强差；关闭止水夹，向长颈漏斗中注入水，形成水柱，且一段时间后水柱高度无变化， 则说明装置气密性良好；A 正确； B. 实验装置Ⅱ：测定未知盐酸的浓度，NaOH 不应放在酸式滴定管内，B 错误； C. 实验装置Ⅲ：比较氯、碳、硅三种元素的非金属性强弱，没有安装除去 CO2 气体中 HCl 的 装置，C 错误； D. 实验装置Ⅳ：液面低于刻度线 1-2cm 时，方可定容；定容时，胶头滴管口应位于容量瓶口 的上方；D 错误。 故选 A。 11.下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是（ ） A. 甲烷的燃烧热为 890.3kJ•mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(g) ΔH=890.3 kJ/mol B. 取 50mL 0.55mol/L NaOH(aq)和 50mL 0.50mol/L HCl(aq)进行中和热的测定实验，用温度 计测定 HCl(aq)起始温度后，直接测定 NaOH(aq)的温度，会使中和热 ΔH 偏小 C. 500℃、30MPa 下，将 0.5mol N2 和 1.5molH2 置于密闭的容器中充分反应生成 NH3(g)，放热 19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H = -38.6kJ•mol-1 D. 已知 25℃、101KPa 条件下：4Al(s) + 3O2(g) ═ 2A12O3(s) △H = -2834.9kJ•mol-1，4Al(s) + 2O3(g) ═ 2A12O3(s) △H = -3119.1kJ•mol-1，则 O2 比 O3 稳定 【答案】D 【解析】 【详解】A. 甲烷的燃烧热为 890.3kJ•mol-1，水应该为液态，则甲烷燃烧的热化学方程式可表 示为：CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) ΔH=890.3 kJ/mol，与题意不符 A 错误； B. 用温度计测定 HCl（aq）起始温度后，直接测定 NaOH（aq）的温度，NaOH（aq）的起始温 度偏高，温度差偏小，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，会使中和热△H 偏大，故 C 错误， 与题意不符，B 错误； C. 0.5mol N2 和 1.5molH2 置于密闭的容器中充分反应生成 NH3（g），放热 19.3kJ，因反应为可 逆反应，则 1molN2 和 3molH2 置于密闭的容器中充分反应生成 NH3（g），放热不是 38.6kJ，则 热化学反应方程式中的反应热数值错误，故 C 错误； D. 已知 25℃、101KPa 条件下：4Al(s) + 3O2(g) ═ 2A12O3(s) △H = -2834.9kJ•mol-1，4Al(s) + 2O3(g) ═ 2A12O3(s) △H = -3119.1kJ•mol-1，利用盖斯定律，两式相减，3O2(g) ═2O3(g) △H =+284.2 kJ•mol-1，则 O2 比 O3 稳定，符合题意，D 正确； 答案为 D。 12.一定温度下,反应 ,在密闭容器中达到平衡状态，下列说2 4 2N O (g) 2NO (g) H 0∆ > 法正确 是（ ） A. 体积不变,加少许 化学平衡正向移动，再达到平衡状态时与原平衡相比颜色变深 B. 加压时(体积变小),将使正反应速率增大，逆反应速率减慢 C. 体积不变,加少许 ,化学平衡逆向移动，再达到平衡状态时与原平衡相比颜色变浅 D. 保持体积不变,升高温度,化学平衡正向移动，再达到平衡状态时混合气体密度变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．保持温度和体积不变，加入少许 N2O4，再达到平衡时，NO2 的浓度比原平衡时浓度 大，则颜色变深，故 A 正确； B．体积变小，浓度增大，正、逆反应速率均增大，故 B 错误； C．体积不变，加少许 NO2，NO2 浓度增大，化学平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，重新平衡 时 NO2 的浓度比原平衡状态大，即混合气体的颜色比原平衡状态深，故 C 错误； D．体积不变，混合气体的质量也不变，则混合气体密度始终不变，故 D 错误； 故答案为 A。 13.我国科学家以 MoS2 为催化剂，在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨，其反应历程与 相对能量模拟计算结果如图。下列说法错误的是（ ） A. Li2SO4 溶液利于 MoS2 对 N2 的活化 B. 两种电解质溶液环境下从 N2→NH3 的焓变不同 C. MoS2(Li2SO4 溶液)将反应决速步(*N2→*N2H)的能量降低 D. N2 的活化是 N≡N 键的断裂与 N—H 键形成的过程 【答案】B 【解析】 【详解】A.从图中可知在 Li2SO4 溶液中 N2 的相对能量较低，因此 Li2SO4 溶液利于 MoS2 对 N2 的 的 2 4N O 2NO 活化，A 正确； B.反应物、生成物的能量不变，因此反应的焓变不变，与反应途径无关，B 错误； C.根据图示可知 MoS2 在 Li2SO4 溶液中的能量比 Na2SO4 溶液中的将反应决速步(*N2→*N2H)的能 量大大降低，C 正确； D.根据图示可知 N2 的活化是 N≡N 键的断裂形成 N2H 的过程，即是 N≡N 键的断裂与 N—H 键形 成的过程，D 正确； 故合理选项是 B。 14.为了探究硫酸亚铁的分解产物，进行了如下图装置所示的实验，打开 K1 和 K2，缓缓通入 N2，一段时间后加热，实验后反应管中残留固体为红色粉末，BaCl2 溶液中有白色沉淀产生， 品红溶液中红色褪去，检查氢氧化钠溶液出口处无氧气产生。下列说法错误的是（ ） A. 氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的 SO2 气体 B. 反应管内产生的红色粉末可能是 Fe2O3 C. BaCl2 溶液的目的是检验 SO3 的存在,此处用 Ba(NO3)2 溶液也可以检验 SO3 D. 反应管内得到的氧化产物和还原产物物质的量之比为 1：1 【答案】C 【解析】 【详解】A、氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的酸性气体，避免污染空气，A 正确； B、硫酸亚铁受热分解，产生的红色固体一定含有 Fe 元素，所以可能是 Fe2O3， B 正确； C、如果二氧化硫气体，通入硝酸钡溶液中，因为二氧化硫溶于水溶液显酸性，酸性条件下， 硝酸根离子将二氧化硫氧化为硫酸，再与钡离子生成硫酸钡沉淀，所以用硝酸钡溶液的问题 是：无法判断使硝酸钡溶液出现白色沉淀的是二氧化硫还是三氧化硫， C 错误； D、实验后反应管中残留固体为红色粉末（Fe2O3），BaCl2 溶液中有白色沉淀产生（说明有 SO3），品红溶液中红色褪去（说明有 SO2），检查氢氧化钠溶液出口处无氧气产生，所以分解 方程式为： ，所以氧化产物（Fe2O3）和还原产物 的 4 2 3 3 22FeSO Fe O + SO + SO↑ ↑高温 （SO2）物质的量之比为 1:1，D 正确； 故选 C。 15.已知常温下碳酸、亚硫酸、次氯酸的电离平衡常数如下表: H2CO3 H2SO3 HClO K1=4.30×10-7 K1=1.54×10-2 K=2.95×10-8 K2=5.61×10-11 K2=1.02×10-7 下列说法正确的是(　　) A. 相同条件下,同浓度的 H2SO3 溶液和 H2CO3 溶液的酸性， 后者更强 B. 向氯水中分别加入等浓度的 NaHCO3 和 NaHSO3 溶液,均可提高氯水中 HClO 的浓度 C. NaClO 溶液中通入少量 CO2：2ClO- + CO2 + H2O = 2HClO + CO3 2- D. Na2CO3 溶液中通入少量 SO2：2CO32- + SO2+ H2O = 2HCO3 - + SO3 2- 【答案】D 【解析】 【详解】A.相同条件下，H2SO3 的 K1 大于 H2CO3 的，则同浓度的H2SO3 溶液和H2CO3 溶液的酸性， H2SO3 更强，与题意不符，A 错误； B. 向氯水中分别加入等浓度的 NaHCO3 和 NaHSO3 溶液，NaHSO3 消耗次氯酸，可减少氯水中 HClO 的浓度，与题意不符，B 错误； C. HClO 的 K 大于 H2CO3 的 K2，NaClO 溶液中通入少量 CO2：2ClO- + CO2 + H2O = HClO + HCO3 -，与题意不符，C 错误； D. H2SO3 的 K2 大于 H2CO3 的 K2，Na2CO3 溶液中通入少量 SO2：2CO32- + SO2+ H2O = 2HCO3 - + SO3 2-，符合题意，D 正确； 答案为 D。 16.将 51.2g Cu 完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物（含 NO、N2O4、NO2）的混合物共 0.8mol，这些气体恰好能被 500 mL NaOH 溶液完全吸收，生成 NaNO2 和 NaNO3 两种盐溶液，其 中 NaNO3 的物质的量为 0.2mol，则 NaOH 的浓度为 A. 2mol/L B. 1.8mol/L C. 2.4 mol/L D. 3.6 mol/L 【答案】A 【解析】 【详解】试题分析：n(Cu)=51.2g÷64g/mol=0.8mol，由于 Cu 是+2 价的金属，所以 Cu 失去电 子的物质的量是 n(e-)=0.8mol×2=1.6mol；Cu 失去电子的物质的量与硝酸变为氮的氧化物 （含 NO、N2O4、NO2）得到电子的物质的量相等。由于这些气体恰好能被 500 mL NaOH 溶液完全 吸收，生成 NaNO2 和 NaNO3 两种盐溶液，在 NaNO3 中 N 元素的化合价是+5 价，与硝酸中 N 的化 合 价 相 同 ， 所 以 产 生 NaNO2 得 到 电 子 的 物 质 的 量 就 是 Cu 失 去 电 子 的 物 质 的 量 。 n(NaNO2)×2=1.6mol，n(NaNO 2)=0.8mol.根据元素守恒可知 n(NaOH)= n(NaNO2)+ n(NaNO3)= 0.8mol+0.2mol=1mol，所以 c(NaOH)=1mol÷0.5L=2mol/L，选项是 A。 二、非选择题 17.氢化铝锂(LiAlH4)是有机合成中的重要还原剂。某课题组设计实验制备氢化铝锂并测定其 纯度。已知: 氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应并产生同一种气体。 I.制备氢化锂 选择图 I 中的装置制备氢化锂(有些装置可重复使用): （1）装置的连接顺序(从左至右)为 A→______________。 （2）检查好装置的气密性，点燃酒精灯前需进行的实验操作是_______________。 （3）写出制备氢化铝锂的化学方程式:__________________。 II. 制备氢化铝锂 1947 年，Schlesinger,Bond 和 Finholt 首次制得氢化铝锂，其方法是使氢化锂与无水三氯化 铝按一定比例在乙醚中混合，搅样，充分反应后，经一系列操作得到 LiAlH4 晶体。 （4）写出氢化锂与无水三氯化铝反应的化学方程式:____________________。 III.测定氢化铝锂产品(不含氢化锂)的纯度 （5）按图 2 装配仪器、检查装置气密性并装好药品(Y 形管中的蒸馏水足量，为了避免氢化铝 锂遇水发生爆炸，蒸馏水中需掺入四氢呋喃作稀释剂),启动反应的操作是________。读数之 前上下移动量气管右侧的容器，使量气管左、右有两侧的液面在同一水平面上，其目的是 _________。 （6）在标准状况下，反应前量气管读数为 V1 mL，反应完毕并冷却之后，量气管读数为 V2 mL。该样品的纯度为_____________(用含 a、V1、V2 的代数式表示)。如果起始读数时俯视刻 度线，测得的结果将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 【答案】 (1). D→B→C→B→E (2). 打开装置 A 中分液漏斗的活塞，一段时间后，用 小 试 管 在 装 置 E 的 水 槽 中 收 集 气 体 并 验 纯 (3). 2Li+H2 2LiH (4). 4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl (5).倾斜 Y 形管，将蒸馏水(掺入四氢呋喃) 全部注入 ag 产品 中 (6). 确保量气管内气体的压强与大气压强相等 (7). (8). 偏高 【解析】 【详解】I. (1) 氢化锂遇水能够剧烈反应，因此生成的氢气需要干燥，并除去其中混有的 H2S，因此需要显通过氢氧化钠溶液除去硫化氢气体，再通过浓硫酸干燥，然后在 C 装置中发 生反应生成氢化锂，为防止外界水蒸气进入装置，后面需要接干燥装置 B，最后用排水集气法 收 集 未 反 应 的 氢 气 ， 装 置 的 连 接 顺 序 ( 从 左 至 右 ) 为 A→D→B→C→B→E ， 故 答 案 为 D→B→C→B→E； (2)检查好装置的气密性，点燃酒精灯前需要首先制备氢气，并检验氢气的纯度，因此进行的 实验操作为打开装置 A 中分液漏斗的活塞，一段时间后，用小试管在装置 E 的水槽中收集气 2 119( ) %448 V V a − 体并验纯，故答案为打开装置 A 中分液漏斗的活塞，一段时间后，用小试管在装置 E 的水槽 中收集气体并验纯； (3)氢气与锂反应制备氢化锂的化学方程式为，故答案为 2Li＋H2 2LiH； II. (4) 氢化锂与无水三氯化铝按一定比例在乙醚中混合，充分反应得到 LiAlH4，反应的化学 方程式为 4LiH＋AlCl3=LiAlH4＋3LiCl，故答案为 4LiH＋AlCl3=LiAlH4＋3LiCl； III. (5)按图 2 装配仪器、检查装置气密性并装好药品，Y 形管中的蒸馏水足量，启动反应时 只需要倾斜 Y 形管，将蒸馏水(掺入四氢呋喃)全部注入 ag 产品中即可。读数之前，上下移动 量气管右侧的容器，使量气管左、右两侧的液面在同一水下面上，可以确保量气管内气体的 压强与大气压强相等，减少实验误差，故答案为倾斜 Y 形管，将蒸馏水(掺入四氢呋喃)全部 注入 a g 产品中，确保量气管内气体的压强与大气压强相等； (6) 氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应并产生同一种气体为氢气，LiAlH4＋4H2O=LiOH+ Al(OH)3+4H2↑，在标准状况下，反应前量气管读数为 VmL，反应完毕并冷却之后,量气管读数 为 V2mL，则生成的氢气为(V2-V1)mL，根据方程式，LiAlH4 的物质的量为 × ，则样品的纯度 = ×100%= %，如果起始读数时俯视刻度线，导致 V1 偏小，结果偏高，故答案为 %；偏高。 【点睛】本题考查了物质的制备和含量的测定。本题的易错点为(6)中纯度的计算和误差的分 析，分析误差时需要根据计算结果的表达式分析判断。 18.重铬酸钾( )在制革工业、印刷工业、电镀工业等有重要用途用工业上以铬铁矿 ，含 杂质)为原料制备重铬酸钾的工艺如下： 已知：① ；②有关物质的溶解度曲线如图： 1 4 3 2 1 10 22.4 / V V L L mol −− ×（ ） 3 2 1( ) 101 38 /4 22.4 / V V L g molL mol ag −− ×× × 2 119 448 V V a −（ ） 2 119 448 V V a −（ ） 2 2 7K Cr O 2 3FeO Cr O⋅ 2 3 2 3 2Al O Fe O SiO、 、 2 2 4 2 7 22CrO 2H Cr O H O− + −+ + （1）转窑中发生的主要反应除了下面的两个反应外，还有其他反应。 ① ； ②___ ___ +____ ___ ___ ___________。 请配平反应②的化学方程式。 ③请写出其他主要反应的化学方程式：_________________________________。 （2）灼烧是中学化学中常用的操作方法，如在实验室中将铬铁矿和碳酸钠固体混合物灼烧， 下列各实验仪器中不需要的是___________(填序号)。 A.陶瓷坩埚 B.铁坩埚 C.三脚架 D.泥三角 （3）固体 Y 成分的化学式为_________________。 （4）向母液中加入浓硫酸，把铬酸钠转化为重铬酸钠，试从平衡的角度说明 _______________________________________________________________________。 （5）在“一系列操作”中，其中有一步是加入 ，获得该产品的原理是 ____________________________。 【答案】 (1). 4 (2). 8 (3). 7 (4). 8 (5). 2 (6). 8 (7). (8). A (9). (10). 增大 溶液中的氢离子浓度，平衡 正向移动，使 转化为 (11). 使 转化成溶解度较小的 【解析】 【分析】 根据流程：铬铁矿(FeO•Cr2O3，含 Al2O3、Fe2O3、SiO2 杂质)和碳酸钠、氧气混合焙烧，发生反 应：4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2、Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑、 2 3 2 3 2 2Na CO +Al O 2NaAlO +CO ↑高温 2 3FeO Cr O +⋅ 2 3Na CO 2O 高温 2 4Na CrO + 2 3Fe O + KCl 2CO 2 3 2 2 3 2Na CO +SiO ==Na SiO +CO ↑ ( ) 2 33Al OH H SiO 2- + 2- 4 2 7 2CrO +2H ==Cr O +H O 2- 4CrO 2- 2 7Cr O 2 2 7Na Cr O 2 2 7K Cr O Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑，根据方程式知，生成的气体 M 是二氧化碳，然后水浸、过滤， 固体 X 为 Fe2O3；将滤液通入 M 气体，溶液中偏铝酸钠和 NaOH 与二氧化碳溶液生成碳酸钠和氢 氧化铝，硅酸钠生成硅酸，然后过滤，固体 Y 是 Al(OH)3、H2SiO3，母液中含有 Na2CrO4、Na2CO3 和 Na2SO4，加入硫酸加入浓硫酸，把铬酸钠转化为重铬酸钠，然后加入 KCl 将重铬酸钠转化为 重铬酸钾，据此分析作答。 【 详 解 】 (1) 根 据 分 析 ， 转 窑 中 铬 铁 矿 和 碳 酸 钠 、 氧 气 混 合 焙 烧 ， 发 生 反 应 ： 4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 、 Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑ 、 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑； (2)因为碳酸钠显强碱性，为防止其腐蚀陶瓷坩埚，使用铁坩埚，还需要三脚架、泥三角；故 答案为 A； (3)根据分析，浸取后的溶液含有偏铝酸钠、硅酸钠，M 为二氧化碳，通入二氧化碳，溶液中 偏铝酸钠和 NaOH 与二氧化碳溶液生成碳酸钠和氢氧化铝，硅酸钠生成硅酸，过滤，固体 Y 是 Al(OH)3、H2SiO3； (4)母液 成分主要是 Na2CrO4，加入浓硫酸，增大溶液中氢离子的浓度，平衡 2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O 正向移动，使 CrO42-转化为 Cr2O72-，把铬酸钠转化为重铬酸钠； (5)根据图可知，K2Cr2O7 的溶解度小于 Na2Cr2O7，加入 KCl，可以使 Na2Cr2O7 转化为溶解度较 小的 K2Cr2O7。 【点睛】无机物质的制备，常与物质分离与提纯联系在一起，制备的目标物质要容易分离出 来；物质分离与提纯有多种方法，总的说有物理方法和化学方法两大类；物理方法有过滤、 蒸发、蒸馏、分液、萃取、结晶、重结晶、渗析等．化学方法有沉淀法、热分解法、电解法、 氧化还原法等．要根据目标物质的性质和特点来选择适宜的制备、分离方法。 19.二甲醚又称甲醚,简称 DME，熔点 ，沸点 ，与石油液化气(LPG)相似，被 誉为“21 世纪的清洁燃料”。 由合成气( )制备二甲醚的反应原理如下： ① ② 回答下列问题： （1）已知: ，若由合成气( ) 制备 的 141.5− ℃ 24.9− ℃ 2CO H、 -1 2 3 1CO(g)+2H (g) CH OH(g) ΔH =-90.0kJ×mol 1 3 3 3 2 22CH OH(g) CH OCH (g) H O(g) H 20.0kJ mol−+ ∆ = − ⋅ ( ) ( )2 2H O 1 =H O g H= +44.0kJ/mol∆ 2CO H、 ，且生成 ，其热化学方程式为_______________。 （2）有人模拟该制备原理：500K 时，在 2L 的密闭容器中充入 和 . 5min 达 到平衡,平衡时测得 ， ，此时 的转化率为 ___________。用 表示反应①的速率是_____________ ，可逆反应② 的平衡常数 =_______________________ (3)在体积一定的密闭容器中发生反应②，如果该反应的平衡常数 值变小，则下列说法正 确的是_________________ 。 A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡移动的原因是升高了温度 C. 达到新平衡后体系的压强不变 D. 容器中 的体积分数减小 （4）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入 和 进行反应①， 平衡时 和 的转化率如图所示，则 a=________ (填数值)。 （5）用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为： 。向恒 容密闭容器中加入一定量的活性炭和 ，恒温（ ）时，各物质的浓度随时间的变化如 下表： 浓度/ 时间/min 0 0.100 0 0 10 0.058 0.021 0.021 ( )3 31mol CH OCH g ( )2H O 1 2mol CO 26mol H ( ) -1 2c H =1.8mol×L ( ) -1 3 3c CH OCH =0.2mol L⋅ CO 3CH OH 1 1mol L min− −⋅ ⋅ 2K 2K 3 3CHOCH ( )CO g ( )2H g ( )CO g ( )2H g 2 2C(s)+2NO(g) N (g)+CO (g) NO T℃ 1mol L−⋅ NO 2N 2CO 20 0.040 0.030 0.030 30 0.040 0.030 0.030 40 0.032 0.034 0.017 50 0.032 0.034 0.017 在 31 min 时，若只改变某一条件使平衡发生移动，40 min，50 min 时各物质的浓度如上表所 示，则改变的条件是__________________。 在 51min 时，保持温度和容器体积不变再充入 和 ，使二者的浓度均增加至原来的两倍， 此时化学平衡__（填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”）。 【答案】 (1). (2). (3). 0.12 (4). 1 (5). BD (6). 2 (7). 减小 的浓度 (8). 正向移动 【解析】 【分析】 (1)①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H1=-90.0kJ•mo l -1 ， ②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-20.0kJ•mo l-1 ， ③H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0kJ/mol ， CO 、 H2 制 备 1molCH3OCH3 和 H2O 的化学方程式为 2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(l )，根据盖斯定律 2×①+②-③得到反应的热化学方程式； (2)平衡体系中 c(CH3OCH3)=c(H2O)=0.2mo l•L-1，根据 H 原子守恒计算 c(CH3OH)，再根据 C 守 恒计算 c(CO)，最后利用平衡 三段式计算反应②的平衡常数 K2； (3)在体积一定的密闭容器中发生反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-20.0kJ/mol， 反应的平衡常数 K2 值变小，说明平衡逆向进行，改变的是温度，升温平衡逆向进行； (4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入 CO(g)和 H2(g)进行反应①，平衡 时 CO(g)和 H2(g)的转化率如图 1，a 点是一氧化碳和氢气转化率相同； (5)依据图表数据变化分析，30min 末一氧化氮和二氧化碳浓度减小，氮气浓度增大，结合计 的 NO 2N 1 2 3 3 2 22CO(g) 4H (g) CH OCH (g) H O(1) H 244.0kJ mol−+ + ∆ = − ⋅ 60% 2CO 算平衡常数和浓度变化分析判断；在 51min 时，保持温度和容器体积不变再充入 NO 和 N2，使 二者的浓度均增加至原来的两倍，计算此时的浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向。 【详解】(1)①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H1=-90.0kJ•mol-1，②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-20.0kJ•mol-1，③H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0kJ/mol，CO、H2 制备 1molCH3OCH3 和 H2O 的化学方程式为 2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(l)，根据盖斯定律 2×①+②-③得到 2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(l) 的)△H=2×(-90.0kJ•mol-1)+(-20.0kJ•mol-1)-(+44.0kJ/mol)═-244.0kJ•mol-1，所以热化学 方程式为 2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(l)△H=-244.0kJ•mol-1； (2)由反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)可知：平衡体系中 c(CH3OCH3)=c(H2O)=0.2mol•L-1，由 H 原子守恒有 1.8mol/L+2×c(H2O)+6×c(CH3OCH3)+4×c(CH3OH)=2×3，所以 c(CH3OH)=0.2mol/L，根据 C 原 子守恒剩余有 c(CO)=1-c(CH3OH)-2c(CH3OCH3)=0.4mol/L，CO 的转化率= ×100%=60%，反应①中 CH3OH 的变化浓度等于 CO 的变化浓度，即为 1mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L，则用 表示反应①的速率是 =0.12 ；平衡时反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡浓度分别为 c(CH3OH)=0.2mol/L，c(CH3OCH3)=c(H2O)=0.2mol•L-1，反应②的平衡常数 K2= =1； (3)在体积一定的密闭容器中发生反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-20.0kJ/mol， 如果该反应的平衡常数 K2 值变小，说明平衡逆向进行，改变的是温度，升温平衡逆向进行； A．升温平衡逆向进行，故 A 错误； B．平衡常数只与温度有关，平衡常数 K2 值变小，则平衡逆向进行，所以改变条件为升温， 故 B 正确； C．气体物质的量虽然不变，但升温容器中混合气体的压强增大，故 C 错误； D．温度升高，平衡逆向移动，容器中 CH3OCH3 的体积分数降低，故 D 正确； 故答案为：BD； (4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入 CO(g)和 H2(g)进行反应①， CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H1=-90.0kJ•mol-1，平衡时 CO(g)和 H2(g)的转化率如图 1 所示， a 点是一氧化碳和氢气转化率相同，则一氧化碳和氢气起始量等于 1：2，则 n(H2)：n(CO)=2： 1mol / L 0.4mol / L 1mol / L − 3CH OH 0.6mol / L 5min 1 1mol L min− −⋅ ⋅ ( ) ( ) ( )3 3 2 2 2 3 c CH OCH c H O 0.2 0.2 c CH OH 0.2 ⋅ ×= 1，a=2； (5)30min 时改变某一条件，反应重新达到平衡时 c(N2)=0.34mol/L；c(CO2)=0.17mol/L； c(NO)=0.32mol/L；则平衡常数 K= = =0.56，平衡常数不变说明改 变的条件一定不是温度；依据数据分析，氮气浓度增大，二氧化碳和一氧化氮浓度减小，反 应前后气体体积不变，所以减小二氧化碳浓度，平衡正向进行的结果；在 51min 时，保持温 度和容器体积不变再充入 NO 和 N2，使二者的浓度均增加至原来的两倍，Qc= =0.28＜K=0.56，化学平衡正向移动。 【点睛】通常应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方 程式)，结合原热化学方程式(一般 2～3 个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以 某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的 ΔH 与 原热化学方程式之间 ΔH 的换算关系。 20.有机化合物 G 可用来制备抗凝血药，可通过下列路线合成。 请回答： （1）A的结构简式______________________，在 A→B 的反应中，检验 A 是否反应完全的试剂 为______________________。 （2）C+E→F 的反应类型是______________________，F 中含有的官能团名称为 ______________________。 （3）写出 G 和过量 溶液共热时反应的化学方程式 __________________________________________________________________。 （4）化合物 E 的同分异构体很多，符合下列条件的结构共有____________种，①含苯环；② 苯环上有两个取代基；③能与醇发生酯化反应；④不含-OCO-结构。 （5）已知酚羟基一般不易直接与羧酸酯化。苯甲酸苯酚酯（ ）是一种重要的有 机合成中间体。请根据已有知识并结合相关信息，试写出以苯酚、甲苯为原料制取该化合物 ( ) ( )2 2 2 c CO c N c (NO) 2 0.34 0.17 0.32 × ( ) ( )2 2 2 2 c CO c N 0.068 0.017 c (NO) 0.064 ×= NaOH 的合成路线流程图（无机原料任选） ____________________________________________________________。 【答案】 (1). (2). 银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液 (3). 取代反应 (4). 酯基 (5). (6). 9 (7). 【解析】 【分析】 A 与银氨溶液反应有银镜生成，被氧化生成乙酸，则 A 为 CH3CHO，B 发生取代反应生成 C；D 和甲醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成 E，则 E 的结构简式为 ，C 和 E 发生 取代反应生成 F，F 发生取代反应生成 G； (5)以苯酚、甲苯为原料制取 ， 可由苯酚和苯甲酰氯发生取 代反应得到，苯甲酰氯可由苯甲酸发生取代反应得到，甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯 甲酸。 【详解】A 与银氨溶液反应有银镜生成，被氧化生成乙酸，则 A 为 CH3CHO，B 发生取代反应生 成 C；D 和甲醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成 E，则 E 的结构简式为 ，C 和 E 发生取代反应生成 F，F 发生取代反应生成 G； (1)由分析知 A 的结构简式为 CH3CHO，CH3CHO 能和银氨溶液发生银镜反应或和新制氢氧化铜悬 浊液发生氧化反应生成砖红色沉淀，则在 A→B 的反应中，检验 A 是否反应完全的试剂为新制 的 Cu(OH)2 悬浊液或新制的银氨溶液； (2)C+E→F 的反应类型是取代反应，F 的结构简式为 ，含有的官能团名称为酯基； (3)G 中含有酯基，则 G 能和 NaOH 反应，G 和过量 NaOH 溶液共热时反应的化学方程式 3CH CHO ； (4)化合物 E 为 ，其同分异构体符合下列条件：①含苯环；②苯环上有两个取代 基；③能与醇发生酯化反应，说明分子结构中含有羧基(-COOH)；④不含-OCO-结构；则可能 结构是：两个取代基分别是-COOH 和-CH2OH，有邻、间、对位 3 种；两个取代基分别是-CH2COOH 和-OH，有邻、间、对位 3 种；两个取代基分别是-COOH 和-OCH3，有邻、间、对位 3 种；即满 足条件的 E 的同分异构体共有 9 种； (5)以苯酚、甲苯为原料制取 ， 可由苯酚和苯甲酰氯发生取 代反应得到，苯甲酰氯可由苯甲酸发生取代反应得到，甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯 甲酸，其合成路线为 。 【点睛】根据苯甲酸苯酚酯的结构特点分析合成的原料，再结合正推与逆推相结合进行推断， 充分利用反应过程 C 原子数目，对学生的逻辑推理有较高的要求，本题难点是同分异构体判 断，注意题给条件，结合官能团的性质分析解答。