资源描述
2025-2026学年山西省同煤二中联盟体化学高三上期末质量检测模拟试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、《天工开物》中对制造染料“蓝靛”的叙述如下:“凡造淀,叶与茎多者入窖,少者入桶与缸。水浸七日,其汁自来。每水浆一石,下石灰五升,搅冲数十下,淀信即结。水性定时,淀沉于底…其掠出浮沫晒干者曰靛花。”文中没有涉及的实验操作是
A.溶解 B.搅拌 C.升华 D.蒸发
2、以下性质的比较中,错误的是
A.酸性:H2CO3>H2SiO3>H3AlO3 B.沸点:HCl>HBr >HI
C.热稳定性:HF>HCl>H2S D.碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2
3、下列各组离子能大量共存的是
A.在pH=0的溶液中:NH4+、Al3+、OH-、SO42-
B.在新制氯水中:Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-
C.在加入NH4HCO3产生气体的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、NO3-
D.加入Al片能产生H2的溶液:NH4+、Ca2+、HCO3-、NO3-
4、根据能量示意图,下列判断正确的是( )
A.化学反应中断键要放出能量,形成化学键要吸收能量
B.该反应的反应物总能量小于生成物总能量
C.2A2(g)+B2(g)= 2C(g)ΔH=-(b+c-a)kJ·mol-1
D.由图可知,生成1 mol C(l),放出 (b+c-a)kJ热量
5、短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R、Y位于同主族,X2 YR3水溶液在空气中久置,其溶液由碱性变为中性。下列说法正确的是( )
A.简单离了半径:X>Y>Z>R
B.X2Y与Z2反应可证明Z的非金属性比Y强
C.Y的氧化物对应的水化物一定是强酸
D.X和R组成的化合物只含一种化学键
6、25℃时,改变某醋酸溶液的pH,溶液中c(CH3COO-)与c(CH3COOH)之和始终为0.1mol·L-1,溶液中H+、OH-、CH3COO-及CH3COOH浓度的常用对数值(lgc)与pH的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中③表示lgc(H+)与pH的关系曲线
B.0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH约为2.88
C.lgK(CH3COOH)=4.74
D.向0.10mol·L-1醋酸钠溶液中加入0.1mol醋酸钠固体,水的电离程度变大
7、Bodensteins研究反应H2(g)+I2(g)2HI(g) △H<0 ,温度为T时,在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w (HI)与反应时间t的关系如下表:
容器编号
起始物质
t/min
0
20
40
60
80
100
Ⅰ
0.5mol I2、0.5mol H2
w(HI)/%
0
50
68
76
80
80
Ⅱ
x mol HI
w(HI)/%
100
91
84
81
80
80
研究发现上述反应中:v正=ka•w(H2)•w(I2),v逆=kb•w2(HI),其中ka、kb为常数。下列说法不正确的是( )
A.温度为T时,该反应=64
B.容器I中在前20 min的平均速率v(HI)=0.025 mol•L-1•min-1
C.若起始时,向容器I中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI,反应逆向进行
D.无论x为何值,两容器中达平衡时w(HI)%均相同
8、已知热化学方程式:C(s,石墨) ® C(s,金刚石) -3.9 kJ。下列有关说法正确的是
A.石墨和金刚石完全燃烧,后者放热多
B.金刚石比石墨稳定
C.等量的金刚石储存的能量比石墨高
D.石墨很容易转化为金刚石
9、已知一组有机物的分子式通式,按某种规律排列成下表
项序
1
2
3
4
5
6
7
……
通式
C2H4
C2H4O
C2H4O2
C3H6
C3H6O
C3H6O2
C4H8
……
各项物质均存在数量不等的同分异构体。其中第12项的异构体中,属于酯类的有(不考虑立体异构)
A.8种 B.9种 C.多于9种 D.7 种
10、氮及其化合物的转化过程如下图所示,其中如图为反应①过程中能量变化的曲线图。
下列分析合理的是
A.如图中c曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线
B.反应①的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol
C.在反应②中,若有1.25 mol电子发生转移,则参加反应的NH3的体积为5.6 L
D.催化剂a、b能提高化学反应①、②的化学反应速率和平衡转化率
11、已知有机物是合成青蒿素的原料之一(如图)。下列有关该有机物的说法正确的是()
A.可与酸性KMnO4溶液反应
B.既能发生消去反应,又能发生加成反应
C.分子式为C6H10O4
D.1mol该有机物与足量的金属Na反应最多产生33.6LH2
12、化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体,可通过下列路线制得:
下列说法正确的是
A.X的分子式为C7H6O2 B.Y分子中的所有原子可能共平面
C.Z的一氯取代物有6种 D.Z能与稀硫酸发生水解反应
13、设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.17g由H2S与PH3组成的混合气体中含有的质子数为9NA
B.90g果糖(C6H12O6,分子中无环状结构和碳碳双键)中含有的非极性键数目为3NA
C.1mol由乙醇与二甲醚(CH3-O-CH3)组成的混合物中含有的羟基数目为NA
D.已知Ra→X+He,则0.5molX中含有的中子数为34NA
14、化学与生活生产息息相关,下列说法正确的是( )
A.制作一次性医用防护服的主要材料聚乙烯、聚丙烯是通过缩聚反应生产的
B.气溶胶的分散剂可以是空气或液体水
C.FeCl3溶液可以作为“腐蚀液”处理覆铜板制作印刷电路板
D.福尔马林(甲醛溶液)可用于浸泡生肉及海产品以防腐保鲜
15、下列反应可用离子方程式“H++OH﹣→H2O”表示的是( )
A.H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液混合
B.NH4Cl溶液与KOH溶液混合
C.NH4HSO4溶液与少量NaOH
D.NaHCO3溶液与NaOH溶液混合
16、下列实验操作或现象不能用平衡移动原理解释的是
A.卤化银沉淀转化
B.配制氯化铁溶液
C.淀粉在不同条件下水解
D.探究石灰石与稀盐酸在密闭环境下的反应
二、非选择题(本题包括5小题)
17、中药葛根是常用祛风解表药物,其有效成分为葛根大豆苷元,用于治疗高血压引起的头疼、头晕、突发性耳聋等症。其合成线路如下:
请回答下列问题:
(1)F中含氧官能团的名称为____________________。
(2)A→B的反应类型为_________________。
(3)物质E的结构简式为________________。
(4)写出同时符合下列条件的物质E的同分异构体的结构简式___________(写一种)。
①不能与Fe3+发生显色反应
②可以发生银镜反应
③苯环上有两种不同化学环境的氢原子
(5)已知:
写出以和CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。_________________
18、几种中学化学常见的单质及其化合物相互转化的关系图如下:
可供参考的信息有:
①甲、乙、丙、丁为单质,其余为化合物
②A由X和Y两种元素组成,其原子个数比为l︰2,元素质量之比为7︰8。
③B气体是引起酸雨的主要物质,H常温下为无色无味的液体,E常用作红色油漆和涂料。
试根据上述信息回答下列问题:
(1)A的化学式为___________,每反应lmol的A转移的电子数为_____________mol;
(2)F与丁单质也可以化合生成G,试写出该反应的离子方程式:______________________;
(3)少量F的饱和溶液分别滴加到下列物质中,得到三种分散系①、②、③。
试将①、②、③对应的分散质具体的化学式填人下列方框中:________________
(4)化合物M与H组成元素相同,可以将G氧化为F,且不引进新的离子。试写出M在酸性环境下将G氧化为F的离子方程式:________________
19、乙醇是制取饮料、香精、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料。
完成下列填空:
(1)实验室用乙醇制取乙烯时,浓硫酸的用量远远超过作为催化剂的正常用量,原因是______。
(2)验证乙烯加成反应性质时,需对乙烯气体中的干扰物质进行处理,可选用的试剂是_____(填写化学式);能确定乙烯通入溴水中发生了加成反应的事实是______。(选填编号)
a.溴水褪色 b.有油状物质生成
c.反应后水溶液酸性增强 d.反应后水溶液接近中性
(3)实验室用乙醇和乙酸制备乙酸乙酯时,甲、乙两套装置如图1都可以选用。关于这两套装置的说法正确的是______。(选填编号)
a.甲装置乙酸转化率高 b.乙装置乙酸转化率高
c.甲装置有冷凝回流措施 d.乙装置有冷凝回流措施
(4)用乙装置实验时,提纯乙中乙酸乙酯的流程如图3以上流程中试剂A的化学式是______;操作Ⅱ的名称是______;操作Ⅲ一般适用于分离______混合物。
(5)如图2是用乙醇制备溴乙烷的装置,实验中有两种加料方案:
①先加溴化钠→再加乙醇→最后加1:1浓硫酸;
②先加溴化钠→再加1:1浓硫酸→最后加乙醇。
按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,若在试管中加入______,产物可变为无色。与方案①相比较,方案②的明显缺点是______。
20、草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101 ℃,易溶于水,受热脱水、升华,170 ℃以上分解。回答下列问题:
(1)装置C中可观察到的现象是_________________________________,装置B的主要作用是________。
(2)请设计实验验证草酸的酸性比碳酸强____________________________________。
21、研究大气污染物的处理,对缓解和治理环境污染、保护我们赖以生存的地球,具有十分重要的意义。
(1)已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5/kJmol
N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ/mol
则C(s)+2NO(g)═CO2(g)+N2(g) 的△H=_____kJ/mol。
(2)在一定温度下,向2L的恒容密闭容器中充入4.0 mol NO2和4.0 mol CO,在催化剂作用下发生反应4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g),测得相关数据如表所示:
t/min
0
5
10
15
20
n(NO2)/mol
4.0
3.4
3.12
3.0
3.0
n(N2)/mol
0
0.30
0.44
0.50
0.50
①在0~5 min内,用CO2的浓度变化表示的反应速率为_____。
②此温度下的化学平衡常数K的表达式为_____。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)。某研究小组向2L密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO,保持温度和体积不变,发生上述反应。
①下列描述能说明上述反应已达平衡的是_____(填标号)。
A.活性炭的质量不再变化
B.容器中气体的密度保持不变
C.2v(NO)正 =v(N2)逆
D.保持不变
②压强为p时,催化剂的催化效率、氮气的生成速率与温度的关系如图所示。当氮气的生成速率主要取决于温度时,对应的温度范围是_____。
(4)肼(N2H4)是无色液体,具有强还原性。
①肼的水溶液显弱碱性,其电离过程与NH3•H2O类似,则第一步电离方程式为_____。
②新型N2H4燃料电池产物对环境没有污染,该电池以固体氧化物为电解质(能传导O2﹣)。写出负极的电极反应式_____。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
A、“水浸七日,其汁自来”涉及到溶解,故A不选;
B、“搅冲数十下”涉及到搅拌,故B不选;
C、升华是指由固态受热直接变成气体,文中没有涉及,故C选;
D、“其掠出浮沫晒干者曰靛花”涉及到蒸发,故D不选;
故选C。
2、B
【解析】
A.元素的非金属性越强,其对应最高价含氧酸的酸性越强,由于元素的非金属性C>Si>Al,所以酸性:H2CO3>H2SiO3>H3AlO3,A正确;
B.同类型的分子中,相对分子质量越大,沸点越高,沸点为HI>HBr>HCl,B错误;
C.元素的非金属性越强,其对应最简单的氢化物越稳定,由于元素的非金属性F>Cl>S,所以氢化物的热稳定性:HF>HCl>H2S,C正确;
D.元素的金属性越强,其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,由于元素的金属性K>Na>Mg,所以碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2,D正确;
故合理选项是B。
3、C
【解析】
A、在pH=0的溶液呈酸性:OH-不能大量共存,故A错误;B、在新制氯水中,氯水具有强氧化性:Fe2+会被氧化成铁离子,故B错误;C、在加入NH4HCO3产生气体的溶液,可能呈酸性,也可能呈碱性,Na+、Ba2+、Cl-、NO3-在酸性和碱性条件下均无沉淀、气体或水生成,故C正确;D、加入Al片能产生H2的溶液,可能呈酸性,也可能呈碱性:NH4+、HCO3-在碱性条件下不共存,HCO3-在酸性条件下不共存,故D错误;故选C。
4、D
【解析】
A. 断键需要吸热,成键会放热,故A不选;
B. 该反应是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,故B不选;
C. 2A2(g)+B2(g)=2C(g) ΔH=-(b-a)kJ·mol-1。生成C(l)时的ΔH=-(b+c-a)kJ·mol-1,故C不选;
D. 据图可知,生成1 mol C(l),放出 (b+c -a)kJ的热量,故D选。
故选D。
5、B
【解析】
短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R、Y位于同主族,X2 YR3水溶液在空气中久置,其溶液由碱性变为中性。则R为O,X为Na,Y为S,Z为Cl,以此答题。
【详解】
短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R、Y位于同主族,X2 YR3水溶液在空气中久置,其溶液由碱性变为中性。则R为O,X为Na,Y为S,Z为Cl。
A. 简单离子半径:S2->Cl->O2->Na+,故A错误;
B. ,可以证明Cl的非金属性比S强,故B正确;
C. Y的氧化物对应的水化物有H2SO4和H2SO3,H2SO3为弱酸故C错误;
D.X和R组成的化合物有Na2O和Na2O2,Na2O2中既有离子键又有共价键,故D错误;
故答案选:B。
Na2O2中既有离子键又有共价键。
6、C
【解析】
当pH=0时,c(H+)=1mol/L,lgc(H+)=0,所以③表示lgc(H+)与pH的关系曲线。随着溶液pH的增大,c(CH3COOH)降低,所以①表示lgc(CH3COOH)与pH的关系曲线。当c(H+)= c(OH-)时,溶液呈中性,在常温下pH=7,所以④表示lgc(OH-)与pH的关系曲线。则②表示lgc(CH3COO-)与pH的关系曲线。
【详解】
A.由以上分析可知,图中③表示lgc(H+)与pH的关系曲线,故A正确;
B.醋酸是弱酸,电离产生的H+和CH3COO-浓度可认为近似相等,从图像可以看出,当c(CH3COO-)= c(H+)时,溶液的pH约为2.88,所以0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH约为2.88,故B正确;
C.当c(CH3COO-) =c(CH3COOH)时,K= c(H+)。从图像可以看出,当溶液的pH=4.74时,c(CH3COO-) =c(CH3COOH),所以lgK(CH3COOH)= -4.74,故C错误;
D.向0.10mol·L-1醋酸钠溶液中加入0.1mol醋酸钠固体,c(CH3COO-)增大,溶液中的c(OH-)变大,溶液中的OH-全部来自水的电离,所以水的电离程度变大,故D正确;
故选C。
7、C
【解析】
A. H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)
起始量(mol/L) 0.5 0.5 0
变化量(mol/L) n n 2n
平衡量(mol/L) 0.5-n 0.5-n 2n
w(HI)/%=×100%=80%,n=0.4 mol/L,平衡常数 K==64。反应达到平衡状态时正逆反应速率相等,ka•w(H2)•w(I2)=v正=v逆=kb•w2(HI),则==K=64,故A正确;
B.前20 min,H2(g) + I2(g)⇌2HI(g)
起始量(mol/L) 0.5 0.5 0
变化量(mol/L) m m 2m
平衡量(mol/L) 0.5-m 0.5-m 2m
w(HI)%=×100%=50%,m=0.25mol/L,容器I中前20 min的平均速率,v(HI)==0.025mol•L-1•min-1,故B正确;
C.若起始时,向容器I中加入物质的量均为0.l mol的H2、I2、HI,此时浓度商Qc==1<K=64,反应正向进行,故C错误;
D.H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)反应前后气体的物质的量不变,改变压强,平衡不移动,因此无论x为何值,Ⅰ和Ⅱ均等效,两容器达平衡时w(HI)%均相同,故D正确;
答案选C。
8、C
【解析】
A.石墨和金刚石完全燃烧,生成物相同,相同物质的量时后者放热多,因热量与物质的量成正比,故A错误;
B.石墨能量低,石墨稳定,故B错误;
C.由石墨转化为金刚石需要吸热,可知等量的金刚石储存的能量比石墨高,故C正确;
D.石墨在特定条件下转化为金刚石,需要合适的高温、高压,故D错误;
故答案为C。
9、B
【解析】
由表中规律可知,3、6、9、12项符合CnH2nO2,由C原子数的变化可知,第12项为C5H10O2,属于酯类物质一定含-COOC-。
【详解】
①为甲酸丁酯时,丁基有4种,符合条件的酯有4种;
②为乙酸丙酯时,丙基有2种,符合条件的酯有2种;
③为丙酸乙酯只有1种;
④为丁酸甲酯时,丁酸中-COOH连接丙基,丙基有2种,符合条件的酯有2种,
属于酯类的有4+2+1+2=9种,
故选:B。
10、B
【解析】
A. 使用催化剂能够降低反应的活化能,加快反应速率,所以曲线d是加入催化剂a时的能量变化曲线,A错误;
B. 根据图示可知反应物比生成物的能量高出600 kJ-508 kJ=92 kJ,故反应①的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol,B正确;
C. 未指明气体所处条件,因此不能根据电子转移的物质的量确定气体的体积,C错误;
D. 催化剂能加快化学反应的反应速率,但不能使化学平衡发生移动,因此不能改变物质的平衡转化率,D错误;
故合理选项是B。
11、A
【解析】
中含有有官能团羟基和羧基,所以具有羟基和羧基的性质。
【详解】
A. 该有机物右上角的羟基可被酸性KMnO4溶液氧化为羧基,A正确;
B. 该有机物右下角的羟基可以发生消去反应,但该有机物不能发生加成反应,B错误;
C. 分子式为C6H12O4,C错误;
D. 未说明是标准状况,所以不确定该有机物与金属Na反应最多产生的H2体积,D错误;
故选A。
12、D
【解析】
A.X()的分子式为C8H8O2,故A错误;
B.Y()分子中含有甲基(-CH3),甲基为四面体结构,所有原子不可能共平面,故B错误;
C.Z()分子中有7种环境的氢原子,一氯取代物有7种,故C错误;
D.Z()中含有酯基,能与稀硫酸发生水解反应,故D正确;
故选D。
13、A
【解析】
A. 假设17g全部为H2S,含有质子物质的量为=9mol,假设全部为PH3,含有质子物质的量为=9mol,则17g该混合物中含有的质子物质的量为9mol,故A正确;
B. 果糖结构简式为CH2OHCH(OH)CH(OH)CH(OH)COCH2OH,根据果糖的结构简式,非极性键应是C-C之间的键,90g果糖中含有非极性键的物质的量为=2.5mol,故B错误;
C. 乙醇结构简式为CH3CH2OH,乙醚的结构简式为CH3-O-CH3,前者含有羟基,后者不含羟基,因此1mol该混合物中含有羟基物质的量应在0~1mol之间,故C错误;
D. 推出X的原子结构为,0.5molX中含有中子物质的量为0.5mol×(222-86)=68mol,故D错误;
答案:A。
14、C
【解析】
A.制作一次性医用防护服的主要材料聚乙烯、聚丙烯是通过加聚反应生产的,A错误;
B.气溶胶的分散剂可以是空气,但不能是液体水,B错误;
C.FeCl3溶液可以作为“腐蚀液”处理覆铜板制作印刷电路板,C正确;
D.福尔马林(甲醛溶液)常用于皮毛、衣物、器具熏蒸消毒和标本、尸体防腐,会强烈刺激眼膜和呼吸器官,不可用于浸泡生肉及海产品以防腐保鲜,D错误;
答案选C。
15、C
【解析】
A. H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液混合,生成硫酸钡沉淀和水,离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故A错误;
B. NH4Cl溶液与KOH溶液混合,生成弱电解质一水合氨,离子方程式为NH4++OH-=NH3·H2O,故B错误;
C. NH4HSO4溶液与少量NaOH反应,只有氢离子与氢氧根反应,离子方程式为H++OH﹣=H2O,故C正确;
D. NaHCO3溶液与NaOH溶液混合,离子方程式为:OH- + HCO3- = CO32-+ H2O,故D错误;
故答案为C。
16、C
【解析】
A、足量NaCl(aq)与硝酸银电离的银离子完全反应,AgCl在溶液中存在溶解平衡,加入少量KI溶液后生成黄色沉淀,该沉淀为AgI,Ag+浓度减小促进AgCl溶解,说明实现了沉淀的转化,能够用勒夏特列原理解释;
B、铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子,该反应为可逆反应,加入稀盐酸可抑制铁离子水解,能够用勒夏特列原理解释;
C、淀粉水解反应中,稀硫酸和唾液起催化作用,催化剂不影响化学平衡,不能用勒夏特列原理解释;
D、二氧化碳在水中存在溶解平衡,塞上瓶塞时随着反应的进行压强增大,促进CO2与H2O的反应,不再有气泡产生,打开瓶塞后压强减小,向生成气泡的方向移动,可用勒夏特列原理解释。
正确答案选C。
勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用,催化剂能加快反应速率,与化学平衡移无关。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、羟基、羰基 取代反应 、、
【解析】
分析题中合成路线,可知,A→B为A在浓硫酸、浓硝酸作用下发生硝化反应,B中-C≡N与NaOH水溶液反应,产物酸化后为C。C中-NO2经Fe和HCl的作用被还原成-NH2,生成D。根据F和E的分子式以及F与间二苯酚()的结构简式,通过逆推方法,可推断出E的结构简式。据此分析。
【详解】
(1)根据F分子结构,可看出分子中含有酚羟基和羰基;答案为:羟基、羰基;
(2)分析A、B分子结构及反应条件,可知A→B为硝化反应,属于取代反应;答案为:取代反应;
(3)根据题给信息,D为对氨基苯乙酸,分析反应E→F可知,其产物为物质E与间苯二酚发生取代反应所得,结合E分子式为C8H8O3,可知E为对羟基苯乙酸;答案为:;
(4)不能与Fe3+发生显色反应,说明不含酚羟基,可以发生银镜反应,说明有醛基或甲酸酯基,苯环上有两种不同化学环境的氢原子,结合C物质的结构可推知苯环上有两个处于对位的不同基团,可能的结构有、、。答案为:、、;
(5)根据信息,甲苯先发生硝化反应生成硝基甲苯,将硝基甲苯上的甲基氧化,再酯化,最后将硝基还原反应。答案为:。
18、FeS2 11 2Fe3++Fe=3Fe2+ :分散质微粒的直径(nm); H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+
【解析】
由③中信息可知: B气体是引起酸雨的主要物质,则B为SO2,H常温下为无色无味的液体,则H为H2O;E常用作红色油漆和涂料,故E为Fe2O3,则A中应含Fe、S两种元素。由②可计算得到A的化学式为FeS2,再结合流程图可推知甲为O2,C为SO3,D为H2SO4 乙由E(Fe2O3)和乙在高温的条件下生成丁(单质)可知,丁为Fe,D ( H2SO4) +E ( Fe2O3)→F,则F为Fe2 (SO4)3,G为FeSO4,丙可以为S等,乙可以为碳或氢气等。
【详解】
(1)由上述分析可知,A的化学式为FeS2,高温下燃烧的化学方程式为:
4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 +8SO2,由此分析可知,每消耗4 mol FeS2,转移电子为44mol,即每反应1 mol的A ( FeS2)转移的电子为11 mol ,故答案为.:FeS2;11。
(2)由转化关系图可知F为Fe2 (SO4)3,丁为Fe,G为FeSO4,则有关的离子反应为: Fe+2Fe3+=3Fe2+,故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(3)少量饱和Fe2 (SO4)3溶液加入①冷水中形成溶液,溶质为Fe2 (SO4)3;加入②NaOH溶液中会产生Fe (OH) 3沉淀,形成浊液;加入③沸水中会产生Fe (OH) 3胶体,即①Fe2 (SO4)3、③Fe (OH) 3胶体、② Fe (OH) 3沉淀,故答案为:分散质微粒的直径(nm);
(4)化合物M与H ( H2O)组成元素相同,则M为H2O2,M在酸性条件下将G ( FeSO4)氧化为F[Fe2 (SO4)3]的离子方程式为: H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+,故答案为:H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+。
19、利用浓硫酸的吸水性,使反应向有利于生成乙烯的方向进行 NaOH d b、d Na2CO3 分液 相互溶解但沸点差别较大的液体混合物 Na2SO3 先加浓硫酸会有较多HBr气体生成,HBr挥发会造成HBr的损耗
【解析】
(1)乙醇在浓硫酸作催化剂、脱水剂的条件下迅速升温至170℃可到乙烯,反应为可逆反应,浓硫酸还具有吸水性;
(2)乙醇生成乙烯的反应中,浓硫酸作催化剂和脱水剂,浓硫酸还有强氧化性,与乙醇发生氧化还原反应,因此产物中有可能存在SO2,会对乙烯的验证造成干扰,选择氢氧化钠溶液吸收SO2;乙烯与溴水发生加成反应生成1,2—二溴乙烷,据此分析解答;
(3)甲装置边反应边蒸馏,乙装置采用冷凝回流,等反应后再提取产物,使反应更充分;
(4)分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物时加入饱和的碳酸钠溶液,吸收挥发出的乙酸和乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,分液可将其分离,得到的乙酸乙酯再进一步进行提纯即可;
(5)按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,是由于有溴单质生成,溶于水后出现橙红色;方案②中把浓硫酸加入溴化钠溶液,会有HBr生成,HBr具有挥发性,会使HBr损失。
【详解】
(1)乙醇制取乙烯的同时还生成水,浓硫酸在反应中作催化剂和脱水剂,浓硫酸的用量远远超过作为催化剂的正常用量,原因是:浓硫酸还具有吸水性,反应生成的水被浓硫酸吸收,使反应向有利于生成乙烯的方向进行;
(2)乙醇生成乙烯的反应中,浓硫酸作催化剂和脱水剂,浓硫酸还有强氧化性,与乙醇发生氧化还原反应,因此产物中有可能存在SO2,会对乙烯的验证造成干扰,选择碱性溶液吸收SO2;
a.若乙烯与溴水发生取代反应也可使溴水褪色;
b.若乙烯与溴水发生取代反应也有油状物质生成;
c.若反应后水溶液酸性增强,说明乙烯与溴水发生了取代反应;
d.反应后水溶液接近中性,说明反应后没有HBr生成,说明乙烯与溴水发生了加成反应;
答案选d;
(3)甲装置边反应边蒸馏,而乙醇、乙酸易挥发,易被蒸出,使反应物转化率降低,乙装置采用冷凝回流,等充分反应后再提取产物,使反应更充分,乙酸的转化率更高;答案选bd。
(4)分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物时加入饱和的碳酸钠溶液,吸收挥发出的乙酸和乙醇,同时降低乙酸乙酯的溶解度,分液可将其分离;分液得到的乙酸乙酯中还含有少量杂质,再精馏,精馏适用于分离互溶的沸点有差异且差异较大的液态混合物;
(5)按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,是由于有溴单质生成,溶于水后出现橙红色,可用亚硫酸钠溶液吸收生成的溴单质;方案②中把浓硫酸加入溴化钠溶液,会有HBr生成,HBr具有挥发性,会使HBr损失。
20、有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊 冷凝(水蒸气、草酸等),防止挥发出来的草酸进入装置C反应生成草酸钙沉淀,干扰CO2的检验 向碳酸氢钠溶液中滴加草酸溶液,观察是否产生气泡,若有气泡产生,说明草酸酸性强于碳酸
【解析】
根据草酸的性质熔点为101 ℃,易溶于水,受热脱水、升华,170 ℃以上分解,草酸受热生成二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。
【详解】
(1)根据草酸的性质熔点为101 ℃,易溶于水,受热脱水、升华,170 ℃以上分解,草酸受热分解产生CO2可使澄清石灰水变浑浊,冰水的作用是冷却挥发出来的草酸,避免草酸进入装置C反应生成草酸钙沉淀,干扰CO2的检验,故答案为:有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊;冷凝(水蒸气、草酸等),防止挥发出来的草酸进入装置C反应生成草酸钙沉淀,干扰CO2的检验。
(2)利用强酸制弱酸的原理设计,向NaHCO3溶液中滴加草酸溶液,观察是否产生气泡即可证明草酸酸性强于碳酸,故答案为:向碳酸氢钠溶液中滴加草酸溶液,观察是否产生气泡,若有气泡产生,说明草酸酸性强于碳酸。
21、﹣573.5 0.012mol/(L•min) K= AB 300~400℃ N2H4•H2O⇌N2H5++OH﹣ N2H4﹣4e﹣+2O2﹣=N2↑+2H2O
【解析】
(1)、已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ/mol
N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ/mol
由盖斯定律计算①﹣②得到C(s)+2NO(g)═CO2(g)+N2(g) ;
(2) ①、根据v=计算;
②、根据平衡常数表达式解答;
(3) ①、根据反应可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质),平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,由此衍生的一些物理量不变,以此分析;
②、氮气的生成速率主要取决于温度时,说明此时要把催化剂活性降到最低或者催化效率基本保持不变时,并且随着温度上升,N2生成速率增加,;
(4) ①、肼的水溶液显弱碱性,其电离过程与NH3•H2O类似,则第一步电离方程式为:N2H4•H2O⇌N2H5++OH﹣(或N2H4+H2O⇌N2H5++OH﹣);
②、燃料电池负极发生氧化反应,N2H4转化为N2,据此解答。
【详解】
(1)已知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1=﹣393.5/kJmol
②N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H2=+180kJ/mol
所求反应为:C(s)+2NO(g)═CO2(g)+N2(g),反应可由①﹣②得到,根据盖斯定律,△H=△H1﹣△H2=﹣573.5kJ/mol,
故答案为:﹣573.5;
(2)①0~5min内,△n(N2)=0.30mol,则v(N2)===0.003mol/(L•min),由化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(CO2)=4v(N2)=0.012mol/(L•min),
故答案为:0.012mol/(L•min);
②反应为:4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g),则此温度下的化学平衡常数K的表达式为K=,故答案为:K=;
(3)①A.活性炭参加化学反应,随着反应进行,质量发生变化,达到化学平衡时,活性炭质量不变,故A选;
B.容器中气体的密度为,反应前后质量守恒,但由于有固相物质参与,气体质量会发生改变,容器V不变,整个过程混合气体密度改变,可以通过密度变化判断化学平衡,故B选;
C.反应达到平衡时,v正=v逆,应为v (NO)正=2v (N2)逆,故C不选;
D.N2和CO2始终按1:1比例生成,无法判断化学平衡,故D不选,
故答案为:A、B;
②氮气的生成速率主要取决于温度时,说明此时要把催化剂活性降到最低,并且随着温度上升,N2生成速率增加,所以可以控制温度的范围是:300~400℃,
故答案为:300~400℃;
(4)①肼的水溶液显弱碱性,其电离过程与NH3•H2O类似,则第一步电离方程式为:N2H4•H2O⇌N2H5++OH﹣(或N2H4+H2O⇌N2H5++OH﹣),
故答案为:N2H4•H2O⇌N2H5++OH﹣(或N2H4+H2O⇌N2H5++OH﹣);
②燃料电池负极发生氧化反应,N2H4转化为N2,所以电极反应为:N2H4﹣4e﹣+2O2﹣=N2↑+2H2O,
故答案为:N2H4﹣4e﹣+2O2﹣=N2↑+2H2O。
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