2024年浙江高考化学新题精选仿真模拟卷4(Word版附解析)
展开第13题纤维电池为背景,考查电化学知识。
★核心素养 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知 科学探究与创新意识
[试题亮点] 第19题的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善为载体,考查化学反应原理的综合分析能力。
第21题以合成靛蓝类色素为背景,考查有机物的合成与推断。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效.保持卡面清洁,不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量: H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 K-39 V-51 Fe-56 Ti -48 C -59
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分,每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列物质中,属于电解质的是
A.B.溶液C.固体D.乙醇
2.氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙是烟气脱硫理想的吸收剂,因而获得广泛应用。下列说法错误的是
A.氧化钙是碱性氧化物
B.碱性:
C.碱石灰是烧碱、氧化钙的固体混合物,常用于干燥
D.燃煤中加入碳酸钙可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
3.反应可应用于铁质强化剂的制备。下列说法正确的是
A.晶体属于共价晶体B.的电子式为
C.P原子的结构示意图为D.基态核外电子排布式为
4.氯气与碱反应时,产物受温度的影响。温度较高时反应如下:3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O,对于此反应下列说法正确的是
A.Cl2是氧化剂,KOH是还原剂
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5
C.反应中每消耗3ml Cl2,转移电子数为5ml
D.被还原的Cl2物质的量与被氧化的Cl2的物质的量的相等
5.制备的实验中,需对过滤出产品的母液()进行处理。常温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是
A.加入过量溶液:、、、
B.加入过量溶液:、、、
C.加入过量氨水:、、、
D.加入过量和的混合溶液:、、、、
6.利用如图所示的装置(夹持及加热装置略)制备高纯白磷的流程为:红磷(s)无色液体与P4(g) 白磷(s),下列操作错误的是
A.红磷使用前洗涤以除去表面杂质
B.将红磷转入装置,抽真空后加热外管以去除水和氧气
C.从a口通入冷凝水,升温使红磷转化
D.冷凝管外壁出现白磷,冷却后在氮气氛围下收集
7.物质的性质决定其用途,下列物质有关性质和应用均正确且有对应关系的是
A.AB.BC.CD.D
8.下列图示装置中,能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
9.下列说法不正确的是
A.淀粉和纤维素均可水解产生葡萄糖B.油脂的水解反应可用于生产甘油
C.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子D.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元
10.周期表中ⅡA族元素及其化合物应用广泛。铍的化合物性质与铝相似,的熔点为,熔融时能导电,而不能导电;的燃烧热为,实验室中常用酸性测定物品中不溶性的含量。铍镍合金可用于制造弹簧秤的弹簧,可用作隔音材料,可用作工业废气脱硫剂。下列化学反应表示正确的是
A.与溶液反应:
B.镁的燃烧:
C.向溶液中滴加足量溶液:
D.用酸性测定的含量:
11.是一种有机烯醚,可以用烃A通过下列路线制得:
则下列说法正确的是
A.的分子式为C4H4O
B.A的结构简式是CH2=CHCH2CH3
C.A能使高锰酸钾酸性溶液褪色
D.①②③的反应类型分别为加成反应、水解反应、消去反应
12.是核电荷数依次增大的三个不同短周期的主族元素,的原子序数之和等于的原子序数,同主族,且价电子排布式为,是短周期中原子半径最大的元素.下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.Y元素能分别与其他四种元素至少形成两种二元化合物
C.五种元素中的一种或几种组成的单质或化合物能形成离子晶体、共价晶体和分子晶体
D.和中原子的杂化方式分别为
13.纤维电池是可以为可穿戴设备提供电能的便携二次电池。一种纤维钠离子电池放电的总反应为,其结构简图如图,下列说法正确的是
A.放电时甲为正极
B.放电时负极的电极反应式为
C.充电时,若转移1ml,甲电极将减少23xg
D.充电时Na+从乙极迁移到甲极
14.燃油汽车尾气含有大量的NO,用活化后的作催化剂,在有氧条件下氨气将NO还原成的一种反应历程如图所示。下列叙述错误的是
A.分子的空间结构为三角锥形
B.反应③涉及键的断裂和形成
C.总反应的化学方程式为
D.不能改变反应热,但可以加快反应速率
15.工业生产中利用方铅矿(主要成分为,含有等杂质)制备晶体的工艺流程如图:
已知:;,。
下列说法错误的是
A.“浸取”时发生反应:
B.物质M可以为,试剂N可以为
C.由该工艺可知,反应放热
D.“沉淀转化”过程达平衡时,溶液中
16.下列实验操作及现象不能得出相应结论的是
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17.(10分)铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)基态铜原子有 种运动状态不同的电子,其价层电子排布式为 。
(2)Cu2+能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如下实验。
①晶体中H2O的中心原子杂化轨道类型为 。
②该实验条件下,Cu2+与NH3的结合能力 (填“大于”“小于”或“等于”)Cu2+与OH-的结合能力,
③加入乙醇有晶体析出的原因为 。
④H—N—H键角大小: NH3(填“>”、“=”或“<”),其原因是 。
⑤NH3能与Cu2+形成,而NF3不能,其原因是 。
(3)常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知:晶胞中S2-的位置如图1所示,铜离子位于硫离子所构成的四面体中心。它们晶胞具有相同的侧视图如图2所示。已知CuS和Cu2S的晶胞参数分别为apm和bpm,阿伏加德罗常数的值为。(1pm=10-10cm)
①CuS晶体中距离S2-最近的Cu数目为 。
②Cu2S晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式即可)。
18.(10分)化合物X在工业、农业生产中都有重要用途,X由4种常见元素组成,某兴趣小组展开如图实验(气体的体积均在标准状况下测得):
已知:①X的摩尔质量为454g•ml-1;②化合物B常温下是常见的液体;③混合气体C能使品红溶液褪色,气体E能使带火星的木条复燃。
请回答:
(1)白色沉淀F的化学式是 。
(2)化合物X的组成元素是 (填元素符号)。
(3)B的电子式为 ,其空间构型为 。
(4)混合气体C与足量氯水反应的离子方程式是 。
(5)化合物X高温分解的化学方程式是 。
19.(10分)Ⅰ、的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善,回答下列问题:
(1)和都是主要的温室气体。发生催化重整反应
已知时,相关物质的燃烧热数据如下表:
反应的
(2)将原料按初始组成充入密闭容器中,保持体系压强为发生反应。达到平衡时,体积分数与温度的关系如图所示:
若A、B、C三点表示不同温度和压强下达到平衡时的体积分数,则 点对应的平衡常数最小,理由是
(3)在恒温恒容装置中通入等体积和,发生上述反应,起始压强为p,的平衡转化率为。达平衡时,容器内总压为 。该反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压×物质的量分数,用、表达,并化为最简式)。
(4)其他条件相同,在不同催化剂(A、B)作用下,的产率随反应温度的变化如图所示:
①在催化剂A、B作用下,它们正、逆反应活化能差值分别用、表示,则 (填“>”“<”或“=”下同)。
②y点对应的 z点对应的。
Ⅱ.运用电化学原理可以很好利用资源。
(5)火星大气由的二氧化碳气体组成,火星探测器采用电池供电,其反应机理如下图:
写出电极反应式: 。
20.(11分)无水四氯化锡()用于制作FTO导电玻璃,FTO导电玻璃广泛用于液晶显示屏、光催化和薄膜太阳能电池基底等,可用如图装置使熔融状态下的Sn与反应制备。
【相关药品的性质】
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,碱石灰的作用是 。
(2)装置乙、丙中的试剂分别为 、 (填名称)。
(3)为了获得较纯的产品,当装置戊处具支试管中 (现象)时,再点燃装置丁处酒精灯。反应制得的产品中可能会含有杂质,为加快反应速率并防止产品中混有,除了通入过量外,还应控制反应的最佳温度范围为 。
(4)水解的化学方程式为 。
(5)经测定发现实验所得样品中含有少量的,测定样品纯度的方案如下:
取a g样品溶于足量稀盐酸中,加入淀粉浴液作指示剂,用0.0100ml/L碘酸钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液y mL。滴定过程中先后发生的反应为:
ⅰ.
ⅱ.(均未配平)
则样品的纯度为 %;若滴定时间过长,会使测量结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
21.(11分)靛蓝类色素广泛用于食品、医药和印染工业。靛蓝和多环化合物J的一种合成路线如图所示(部分反应条件或试剂略去)。
(1)A的名称是 ,A有三种显两性的二元取代苯的同分异构体,通过蒸馏的方法分离,其中最先被蒸出来的是 (写出结构简式)。
(2)靛蓝中含氧官能团的名称是 ,B→D的化学方程式是 。
(3)符合下列条件的E的同分异构体有 种。
a.可与氢氧化钠溶液发生化学反应
b.苯环上含有两个取代基,其中一个是硝基
c.能使新制氢氧化铜产生砖红色沉淀
其中核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为6:2:2:1的有机物结构简式是 。
(4)已知F中除苯环外还含有一个五元环,F的结构简式是 。
(5)已知:i.;
ii.中C=N键性质类似于羰基,在一定条件下能发生类似羟醛缩合的反应。
G与I在一定条件下转化为J的一种路线如图。
写出中间产物1、中间产物2的结构简式 、 。
选项
性质
应用
A
明矾水溶液呈酸性
用明矾对自来水做净水杀菌处理
B
碳酸氢铵受热易分解
可用作植物生长的肥料
C
二氧化硫有毒且有还原性
可用对葡萄酒保鲜
D
氯化铵受热易分解
可加热氯化铵快速制备少量氨气
A
B
C
D
探究的热稳定性
收集氯气
分离苯和水
光照下制取纯净的
选项
实验操作
现象
结论
A
向碘水中加入溶液,观察现象,然后加入溶液,振荡
分层,下层为紫红色;加入溶液后,下层变为浅粉红色,上层呈棕黄色
碘在溶液中的溶解能力大于碘在水中的溶解能力
B
冷却装有的密闭烧瓶
烧瓶内气体颜色变浅
C
分别用计测量的溶液和溶液的
溶液的 溶液的
为强酸,为弱酸
D
向某样品溶液中依次加入溶液、稀硝酸
先产生白色沉淀,后沉淀不溶解
样品溶液中含有
序号
实验步骤
实验现象或结论
ⅰ
向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量
产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液
ⅱ
再加入无水乙醇
得到深蓝色晶体
ⅲ
测定深蓝色晶体的结构
晶体的化学式为
ⅳ
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液
无蓝色沉淀生成
物质
燃烧热
药品
颜色、状态
熔点(℃)
沸点(℃)
其他性质
Sn
银白色固体
231
2260
较活泼金属,能与、HCl等气体反应
无色液体
-33
114
极易水解产生溶胶
无色晶体
246
652
具有还原性,可被空气中的氧气氧化
参考答案:
1.C
【解析】A.为单质,不是电解质也不是非电解质,故A不选;
B.溶液属于混合物,不是电解质也不是非电解质,故B不选;
C.固体为化合物,在水溶液或熔融状态中能完全电离而导电,属于电解质,故C选;
D.乙醇为化合物,不能电离,属于非电解质,故D不选;
故选C。
2.D
【解析】A.CaO能与酸反应生成盐和水,则CaO是碱性氧化物,A正确;
B.同主族元素从上到下,金属性依次增强,则金属性:Ca>Mg,所以碱性:Ca(OH)2>Mg(OH)2,B正确;
C.碱石灰是烧碱、氧化钙的固体混合物,具有吸水性,且不与NH3反应,常用于干燥NH3,C正确;
D.燃煤中加入碳酸钙可以减少酸雨的形成,但不能减少温室气体(CO2)的排放,D错误;
故选D。
3.C
【解析】A.CH3COOH晶体属于分子晶体,A错误;
B.H2O的电子式为,B错误;
C.P是15号元素,原子的结构示意图为,C正确;
D.Fe2+基态核外电子排布式为 [ Ar ]3d6,D错误;
故选C。
4.C
【解析】A.该反应中,Cl2中氯元素既被氧化,又被还原,故氯气既是氧化剂,又是还原剂,而KOH中各元素的化合价都没有发生变化,既不是氧化剂,又不是还原剂,A不符合题意;
B.在反应中,5个氯原子得到五个电子,变为5个Cl-,被还原,为氧化剂,一个氯原子失去五个电子,变成IO,被氧化,为还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1,B不符合题意;
C.由反应的方程式可得关系式3Cl2~5e-,故每消耗3ml Cl2,转移电子数为5ml,C符合题意;
D.被还原的的Cl2物质的量与被氧化的Cl2的物质的量之比为5:1,D不符合题意;
故选C。
5.D
【解析】A.具有强氧化性能氧化,不能大量共存,故A错误;
B.能将氧化成,在碱性溶液中生成沉淀,不能大量共存,故B错误;
C.加入过量氨水,先生成白色沉淀,最后转变为红褐色沉淀,不能大量共存,故C错误;
D.、、、、互相之间不反应,能大量共存,故D正确;
故选D。
6.C
【解析】A.红磷表面有被氧化生成的五氧化二磷,五氧化二磷可以溶于水,因此红磷在使用前应洗涤,A正确;
B.真空环境可以降低物质的熔沸点,有利于将红磷转化为白磷,但是由于抽真空时不能将水气和氧气完全除去,还需要对装置外管进行加热,这时可以保证反应环境无水无氧,B正确;
C.若从a口通入冷凝水,则冷凝水无法充满整个冷凝管,冷凝效果不好,需要用b口通入,此时可以将冷凝水充满冷凝管,C错误;
D.白磷易被空气中的氧气氧化,因此在收集白磷时应将反应装置冷却,再在氮气氛的条件下收集白磷,D正确;
故答案选C。
7.C
【解析】A.明矾能净水,但不能杀菌,故A错误;
B.碳酸氢铵含N元素,可作肥料,故B错误;
C.二氧化硫具有还原性,同时可杀灭细菌,故常用于葡萄酒的抗氧化剂保鲜,故C正确;
D.氯化铵受热分解产生的氨气和氯化氢很容易又化合,不能用来制备氨气,故D错误;
选C。
8.C
【解析】A.试管应略向下倾斜,防止NaHCO3受热分解生成的水倒流至试管底部发生炸裂,A不符合题意;
B.氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集氯气,即长管进短管出,B不符合题意;
C.苯不溶于水,苯和水会出现分层,可用分液漏斗分离苯和水,C符合题意;
D.Cl2和CH4在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物,则不能制得纯净的CHCl3,D不符合题意;
故选C。
9.C
【解析】A.淀粉和纤维素均属于多糖,均可水解产生葡萄糖,A正确;
B.油脂为高级脂肪酸甘油酯,可水解反应生产甘油,B正确;
C.淀粉、纤维素均是天然高分子,而油脂不是高分子物质,C错误;
D.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元,氨基酸通过肽键可以形成蛋白质,D正确;
故选C。
10.C
【解析】A.铍的化合物性质与铝相似,与溶液反应:,A不符合题意;
B.燃烧热1ml纯物质燃烧所放出的热量,镁的燃烧: ,B不符合题意;
C.向溶液中滴加足量溶液:化学方程式为Mg(HCO3)2+4NaOH=Mg(OH)2↓+2Na2CO3+2H2O,离子反应方程式为:,C符合题意;
D.用酸性测定的含量,属于难溶物质不能拆分:,D不符合题意;
故选C。
11.C
【分析】采用逆推法,可由目标有机物,逆推出C为HOCH2CH=CHCH2OH、B为BrCH2CH=CHCH2Br、A为CH2=CH-CH=CH2。
【解析】A.分子中含有4个碳原子、不饱和度为2,则含氢原子数为4×2+2-2×2=6,分子式为C4H6O,A不正确;
B.由分析可知,A的结构简式是CH2=CH-CH=CH2,B不正确;
C.A的结构简式为CH2=CH-CH=CH2,分子中含有2个碳碳双键,能使高锰酸钾酸性溶液褪色,C正确;
D.CH2=CH-CH=CH2→BrCH2CH=CHCH2Br为1、4-加成反应,BrCH2CH=CHCH2Br→HOCH2CH=CHCH2OH为水解反应,HOCH2CH=CHCH2OH→为取代反应,则①②③的反应类型分别为加成反应、水解反应、取代反应,D不正确;
故选C。
12.B
【分析】是核电荷数依次增大的三个不同短周期的主族元素,的原子序数之和等于的原子序数,同主族,且价电子排布式为,则Y为O元素,Q为S元素,W为H元素,X为C元素;是短周期中原子半径最大的元素,Z为Na元素;
【解析】A.由于原子轨道达到半充满稳定结构,故第一电离能:,A项错误;
B.与可形成和,O与可形成NO、等,与可形成和,O与可形成和,B项正确;
C.与活泼非金属之间能形成离子晶体,、的单质能形成分子晶体,不能形成共价晶体,C项错误;
D.分子中硫原子价层电子数为,原子的杂化方式为分子中硫原子价层电子数为原子的杂化方式也为,D项错误;
答案选B。
13.D
【解析】A.根据放电的总反应可知,正极反应式为,负极反应式为,所以放电时甲为负极、乙为正极,故A错误;
B.负极反应式为,故 B错误;
C.根据阴极电极反应式为,若转移1mle−,甲电极将增重23g,故C错误;
D.充电时甲为阴极、乙为阳极,Na+从乙极移向甲极,故D正确;
故答案选D。
14.C
【解析】A.中心原子价层电子对数为3+=4,且含有1个孤电子对,空间结构为三角锥形,故A正确;
B.反应③中钒氧双键断裂,同时生成N2,N2中含有氮氮三键,则反应③涉及键的断裂和形成,故B正确;
C.由图可知,总反应的化学方程式为,故C错误;
D.由图可知,为催化剂,催化剂不能改变反应热,但可以加快反应速率,故D正确;
故选C。;
15.C
【分析】方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)和MnO2中加入稀盐酸浸取,盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S,MnO2被还原成Mn2+,加入的NaCl可促进反应PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌(aq)平衡正向移动,使更多的Pb元素存在于溶液中;加入M为MnO调节溶液pH,使铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去,然后过滤,得到滤渣2为氢氧化铁沉淀;PbCl2难溶于冷水,将滤液冷水沉降过滤得到PbCl2晶体;之后加入N为稀硫酸发生沉淀转化,生成硫酸铅晶体,滤液a中主要成分为HCl,据此分析作答。
【解析】A.“浸取”时盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S,MnO2被还原成Mn2+,加入的NaCl可促进反应PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌(aq)平衡正向移动,使更多的Pb元素存在于溶液中,离子方程式为:,故A正确;
B.pH的目的是消耗溶液中的H+,促进Fe3+水解转化成Fe(OH)3除去,可选用MnO、Mn(OH)2等,滤液a中含有大量的NaCl,但为确保PbSO4的产量,需加入过量的试剂N(Na2SO4),故B正确;
C.,温度降低,反应逆向移动,即平衡向左移,有利于PbCl2沉淀更完全,反应为吸热反应,故C错误;
D.“沉淀转化”过程中,沉淀的转化方程式为PbCl2(s)+SO(aq)⇌PbSO4(s)+2Cl-(aq),溶液中达到平衡时溶液中=1.6×103,故D正确。
答案选C。
16.D
【解析】A.向碘水中加入溶液,层,下层为紫红色,再加入碘化钾溶液,振荡,静置,溶液分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中碘离子反应生成碘三离子使上层溶液呈棕黄色,证明碘在溶液中的溶解能力大于碘在水中的溶解能力,能得出相应结论,故A不符合题意;
B.,烧瓶内气体颜色变浅,说明降温平衡正向移动,则反应为放热反应,焓变小于0,能得出相应结论,故B不符合题意;
C.溶液的,溶液的,说明高氯酸完全电离,次氯酸部分电离,则为强酸、为弱酸,能得出相应结论,故C不符合题意;
D.硝酸会氧化亚硫酸根离子为硫酸根离子,生成硫酸钡沉淀,不能得出相应结论,故D符合题意;
故选D。
17.(1) 29 3d104s1
(2) sp3 大于 离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小 > NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后,N-H成键电子对受到的排斥力减小,所以H-N-H键角增大 N、F、H三种元素的电负性为:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子,使得氮原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键
(3) 4
【解析】(1)铜元素的原子序数为29,核外电子数为29,价电子排布式为3d104s1,由泡利不相容原理可知,同一原子中不可能有运动状态完全相同的电子,则基态铜原子有29种运动状态不相同的电子;
(2)①H2O的中心原子O价层电子对数为2+=4,采用sp3杂化;
②由氢氧化铜沉淀与氨水反应生成四氨合铜离子可知,铜离子与氨分子的结合能力大于氢氧根离子;
③[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O为易溶于水,难溶于有机溶剂的离子化合物,向深蓝色溶液中加入极性较弱的乙醇可降低[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O的溶解度,便于晶体析出;
④NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后,N-H成键电子对受到的排斥力减小,所以H-N-H键角增大,即中H-N-H键角大于NH3;
⑤氮元素的电负性强于氢元素,氨分子中共用电子对偏向氮原子,易于氨分子中氮原子上的孤电子对与铜离子形成配位键,氟元素的电负性强于氮元素,三氟化氮中共用电子对偏向氟原子,不利于氨分子中氮原子上的孤电子对与铜离子形成配位键,所以铜离子能与氨分子结合形成四氨合铜离子,不能与三氟化氮形成配位键;
(3)晶胞中S2-的个数为 6×+8×=4,化学式为Cu2S或CuS,Cu2S中Cu+的个数为8,所以占据了8个四面体空隙,即全部的四面体空隙;CuS中,Cu2+填充了全部的空隙的;
①CuS晶胞中Cu2+位于四面体空隙中,所以Cu2+的配位数为4,根据化学式CuS,距离S2-最近的Cu数目也为4;
②Cu2S晶胞的质量为=,晶胞的体积为b3pm3=b3×10-30cm3,所以密度为=g/cm3。
18.(1)BaSO4
(2)Cu、H、S、O
(3) V形
(4)SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+
(5)2Cu4(OH)6SO48CuO+2SO2↑+O2↑+6H2O
【分析】根据框图黑色固体A与稀硫酸反应生成蓝色溶液,说明A为氧化铜,G为硫酸铜溶液。根据氧化铜的质量为64.0g,n(CuO)=,n(Cu)=0.8ml, n(O)=0.8ml。混合气体C能使品红溶液褪色,说明C中含有SO2,气体E能使带火星的木条复燃,则E为氧气。溶液D加足量的BaCl2产生白色沉淀,说明D中含有硫酸根,F为BaSO4,其质量为46.6g,n(BaSO4)= ,n(S)=0.2ml,混合气体C中含有SO2,n(O)=0.4ml;E为氧气,状况下体积2.24L ,n(O2)=0.1ml,n(O)=0.2ml。②化合物B常温下是常见的液体,所以B为H2O,其质量为10.8g,n(H2O)= , n(H)=1.2ml,n(O)=0.6ml;由此推出X中含有Cu、S、H、O元素,其物质的量为0.8ml、0.2ml、1.2ml、2.0ml。根据化合物X的质量为90.8g,X的摩尔质量为454g·ml-1,n(X)=。则1mlX中含有Cu、S、H、O元素的物质的量分别为4.0ml、1.0ml、6ml、10ml,故X的化学式为:Cu4H6SO10或Cu4(OH)6SO4,以此分析解答本题。
【解析】(1)由分析可知,白色沉淀F的化学式是BaSO4。答案为:BaSO4;
(2)化合物X分解后,生成CuO、H2O、SO2、O2,则X的组成元素是Cu、H、S、O。答案为:Cu、H、S、O;
(3)B为H2O,分子含氢氧共价键,其电子式为:;价层电子对数为2+ =4,采用sp3杂化,其空间构型为V形,故答案为:;V形;
(4)混合气体C由SO2、O2构成,只有SO2能与足量氯水反应,生成硫酸和盐酸,离子方程式是SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+。答案为:SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+;
(5)根据上述分析:化合物X高温分解可生成氧化铜、二氧化硫、氧气和水,其反应的化学方程式为2Cu4(OH)6SO48CuO+2SO2↑+O2↑+6H2O。
19.(1)+247.3
(2) A 该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大;A、B、C三点中,A点温度最低
(3)
(4) = <
(5)
【分析】根据各物质的燃烧热可得:
①,②,
③根据盖斯定律,可得催化重整反应,计算焓变值。根据图示可知:左侧Li电极为负极,Li失去电子变为Li+进入电解质中,则负极Li电极的电极反应式为:Li-e-=Li+;在CO2电极上,CO2得到电子变为C单质同时产生,与电解质中的Li+结合形成Li2CO3,则正极的电极反应式为:。
【解析】(1)根据各物质的燃烧热可得:①,②
③根据盖斯定律,可得催化重整反应的,故答案为:+247.3;
(2)该反应焓变大于0,为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,温度越低,平衡常数越小,所以A点对应的平衡常数最小,故答案为:A;该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大;A、B、C三点中,A点温度最低;
(3)在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4,发生反应:CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g) △H=+247.3 kJ/ml,起始压强为p,假设反应开始时CO2和CH4的物质的量分别是1 ml,CO2的平衡转化率为α,则根据物质反应转化关系可知反应产生达平衡时,H2、CO的物质的量分别是2α ml,CO2和CH4的物质的量分别是(1-α) ml,此时容器中气体的总物质的量为,在恒温恒容条件下气体的物质的量与压强呈正比,则,解得,即平衡时容器内总压为(1+α)p;平衡时各种气体所占的平衡分压分别是:p(CH4)=p(CO2)== ;p(H2)=p(CO)== αp,则该反应的平衡常数Kp=,故答案为:;;
(4)①不同的催化剂,改变的只是反应的活化能。对于同一反应而言,正、逆反应活化能的差值即为该反应的反应热,而催化剂只改变反应的活化能,不能改变反应的反应热,所以正、逆反应活化能的差值相等,即。
②由图可知,z点的温度高于y点,温度越高,反应速率越快,所以y点对应的点对应的,故答案为:=,<;
(5)根据图示可知:左侧Li电极为负极,Li失去电子变为Li+进入电解质中,则负极Li电极的电极反应式为:Li-e-=Li+;在CO2电极上,CO2得到电子变为C单质同时产生,与电解质中的Li+结合形成Li2CO3,则正极的电极反应式为:, 故答案为:。
20.(1) 球形冷凝管 吸收未反应的氯气,防止空气污染,防止水蒸气进入戊装置的试管中使产物水解
(2) 饱和食盐水 浓硫酸
(3) 充满黄绿色气体 231℃ ~ 652℃
(4)SnCl4+3H2O=SnO2 ⋅ H2O (溶胶) +4HCl
(5) 偏大
【分析】由图可知,甲中A为蒸馏烧瓶,发生2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+ 2MnCl2+5Cl2+8H2O,乙中饱和食盐水可除去HCl,丙中浓硫酸干燥氯气,丁中Sn+2Cl2SnCl4,戊中冷却,冷凝管可冷凝回流、提高SnCl4的产率,己中碱石灰吸收未反应的氯气,防止空气污染,吸收水,防止空气中水蒸气进入戊中,以此来解答。
【解析】(1)仪器a的名称是球形冷凝管,碱石灰的作用是: 吸收未反应的氯气,防止空气污染,防止水蒸气进入戊装置的试管中使产物水解。
(2)由分析可知,装置乙、丙中的试剂分别为饱和食盐水、浓硫酸。
(3)将如图装置连接好,先检查装置的气密性,再慢慢滴入浓盐酸,待观察到装置戊处具支试管中充满黄绿色气体现象后,开始加热装置丁。Cl2和Sn的反应产物可能会有SnCl4和SnCl2,为防止产品中带入SnCl2,除了通入过量氯气外,由表中沸点数据可知应控制温度在231℃ ~ 652℃范围内。
(4)SnCl4遇水强烈水解,由水解原理可知,应生成Sn(OH)4、HCl,化学方程式为:SnCl4+3H2O=SnO2H2O(溶胶)+4HCl。
(5)根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式:、,可得关系式:3Sn2+~IO,则有n(Sn2+)=3n(IO)=3×0.0100ml/L×V×10-3L=3×10-5Vml,故产品纯度为(1- )×100%= 。若滴定时间过长,空气中的氧气会氧化I-生成I2,消耗的KIO3将减少,故测量结果偏大。
21.(1) 2-硝基甲苯或邻硝基甲苯
(2) 羟基
(3) 15
(4)
(5)
【分析】由A和B的分子式可以推知,A发生取代反应生成B,A的结构简式为,B发生催化氧化反应生成D,D的结构简式为,D和丙醛发生加成反应得到E,靛蓝发生水解反应生成F和I,F中除苯环外,还含有一个五元环,根据分子式知F为、I为,F水解生成G为,以此解答。
【解析】(1)A的结构简式为,名称是2-硝基甲苯或邻硝基甲苯,有三种显两性的二元取代苯的同分异构体,其中含有-NH2和-COOH,有邻、间、对3种情况,其中能够形成分子内氢键,沸点最低,通过蒸馏的方法分离,最先被蒸出来。
(2)靛蓝中含氧官能团的名称是羟基,B发生催化氧化反应生成D,化学方程式为:。
(3)符合下列条件的E的同分异构体:a.苯环上含有两个取代基,其中一个是硝基;b.能发生银镜反应;c.可与氢氧化钠溶液发生化学反应;说明含有-OOCH基团,苯环的另一个取代基为CH3CH2CH2OOCH、(CH3)2CHOOCH中烃基失去1个氢原子形成的基团,前者有3种,后者有2种,2个取代基有邻、间、对3种位置关系,故符合条件的同分异构体共有种,
E的同分异构体满足条件:a.可与氢氧化钠溶液发生化学反应,说明含有-OOCH基团;
b.苯环上含有两个取代基,其中一个是硝基;c.能使新制氢氧化铜产生砖红色沉淀,说明其中含有醛基;苯环的另一个取代基为-CH2CH2CH2OOCH、-CH2CH(CH3)OOCH、-C(CH3)2OOCH、-CH(CH3)CH2OOCH、-CH(CH2CH3)OOCH,取代基有邻、间、对3种位置关系,故符合条件的同分异构体共有3×5=15种。其中核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为6:2:2:1的有机物结构简式是。
(4)由分析可知,F的结构简式是。
(5)G和I发生已知信息i的反应原理得到中间产物1,为,发生信息ii的原理得到中间产物2,为。
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