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黑龙江省牡丹江市第一高级中学2020届高三4月线上线下教学检测化学(解析版)
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黑龙江省牡丹江市第一高级中学2020届高三4月线上线下教学检测
7.中华传统文化蕴含着很多科学知识,下列说法错误的是 ( )
A."水声冰下咽,沙路雪中平"未涉及化学变化
B."霾尘积聚难见路人"形容的霾尘中有气溶胶,具有丁达尔效应
C.“试玉要烧三日满,辨才须待七年期”,此文中“玉”的主要成分为硅酸盐,该诗句表明玉的硬度很大
D.“自古书契多编以竹简,其用缣帛者(丝织品)谓之为纸”,文中“纸”的主要成分是蛋白质
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol—OH(羟基)与 l mol中所含电子数均为10NA
B.常温常压下,水蒸气通过过量的Na2O2使其增重2 g时,反应中转移的电子数为NA
C.0.lmol苯与足量氢气反应后,破坏碳碳双键的数目为0.3NA
D.10g KHCO3和CaCO3的固体混合物中含有的数目为0.1NA
9.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A.铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−=Fe3+ B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
10.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中X与Y可形成一种淡黄色物质P,常温下将0.05mol P溶于水,配成1L溶液,其中;Z为金属元素,且Z可在W的一种氧化物中燃烧,生成一种白色的物质和一种黑色的物质。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径:X>Y>Z
B.氢化物的沸点:W
C.化合物P中既含有离子键又含有共价键
D.W、X、Y三种元素形成的物质的水溶液显碱性
11.最近我国科学家研制一种具有潜力的纳米电子学材料﹣﹣石墨炔,图中丁为它的结构片段。下列有关说法中,错误的是( )
A.甲分子中的6个溴原子位于同一平面上
B.丙的二氯代物有2种
C.丙能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.石墨炔和C60是碳的同素异形体
12.下列实验可以达到目的或得出结论的是( )
选项
实验目的或结论
实验过程
A
探究浓硫酸的脱水性
向表面皿中加入少量胆矾,再加入约3mL浓硫酸,搅拌,观察实验现象
B
相同温度下,Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)
向2mL ZnSO4 和CuSO4的混合溶液中逐滴加入0.01mol/L Na2S溶液,先出现白色沉淀
C
淀粉已经完全水解
取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水,溶液未变蓝
D
结合氢离子的能力比碳酸根强
向NaAlO2的试管中滴加碳酸氢钠溶液,产生白色沉淀
13.向10mL1的溶液中不断滴加1的溶液,并一直保持常温,所加碱的体积与的关系如图所示。为溶液中水电离的。下列说法不正确的是( )
A.常温下,的数量级为
B.a、b两点pH均为7
C.从a点到b点,水的电离程度先增大后减小
D.混合溶液的导电性逐渐增强
26.(15分)硝基苯(可写成C6H5NO2)是一种剧毒化学品,具有致畸、致突变和致癌性。处理含有硝基苯废水的方法有很多,下图是铁、碳微电池法处理含硝基苯废水的工业流程图:
请回答下列问题:
(1)实验室制备硝基苯的化学方程式:_______________________________________;
(2)用分液漏斗分离硝基苯和水的混合物时,硝基苯从_______(填“上”或“下”)口流出。
(3)微电池处理过程中,原电池的负极反应为:Fe-2e-=Fe2+;
①碳表面硝基苯在电极上被还原成苯胺()的电极反应方程式为:_______________________;
②微电池处理过程中部分硝基苯被新生成的活性Fe2+还原成苯胺,该反应的离子反应方程式为:__________________________________________________;
(4)①一次沉降池中通入空气的目的:_____________________________________;
②一次沉降池中适当的升温有利于沉渣的迅速沉降,分析原因:_______________________;(用适当的文字描述和离子方程式解释)
(5)上图中微生物在空气存在的条件下降解苯胺的化学反应方程式为:____________________________。
(6)利用惰性吸附电极电解含硝基苯的废水,同样可以将剧毒的硝基苯转化成苯胺,在电解的过程中,含硝基苯的废水应从_____________极室流入(填:“阳”或“阴”)。
27.(14分)乙酸是生物油的主要成分之一,乙酸制氢具有重要意义:
反应I(热裂解):CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g) △H1
反应II(脱羧基):CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g) △H2
(1) △H1=___________kJ/mol (用有关E的代数式表示);
(2)为提高H2的平衡产率,应选择的压强条件是_________(填“高压”或“常压”);
(3)在不同温度下,向密闭容器中充入等量醋酸蒸汽,反应相同时间后,测得各气体的产率与温度的关系如右图:
①约650℃之前,氢气产率低于甲烷的原因是;________________________________;
②约650℃之后,随着温度升高后,氢气产率高于甲烷的原因是:___________;(填编号)
a. 反应II速率减慢
b. 反应I速率加快的程度比反应II大
c. 反应I正向移动,而反应II逆向移动
d. 反应I正向移动的程度大于反应II正向移动的程度
③根据图像分析,该容器中一定发生了另外的副反应,理由是:______________________。
(4)利用合适的催化剂使另外的副反应不发生。温度为TK,达到平衡时,总压强为PkPa,反应I消耗乙酸20%,反应II消耗乙酸50%,乙酸体积分数为__________(计算结果保留l位小数,下同);反应II的平衡常数Kp为_________(Kp为以分压表示的平衡常数,某物质分压=总压×该物质的体积分数)。
28.(14分)阳极泥处理后的沉渣中含AgCl,工业上可用Na2SO3溶液作浸取剂浸出回收。某小组在实验室模拟该过程。
已知:
i.25oC时,部分物质的溶解度:AgCl 1.9×10–4 g;Ag2SO3 4.6×10–4 g;Ag2SO4 0.84 g。
ii.25oC时,亚硫酸钠溶液酸化过中含微粒的物质的量分数随pH变化如图所示。
Ⅰ.浸出氯化银
取AgCl固体,加入1 mol/L Na2SO3溶液作浸取剂,充分反应后过滤得到浸出液(pH=8),该过程中发生的反应为AgCl + [Ag(SO3)2]3– + Cl–。
(1)用平衡移动原理解释AgCl溶解的原因是___________________________________。
Ⅱ. 酸化沉银
(2)经检测,沉淀m为AgCl,则溶液m中含微粒的主要存在形式是________。
(3)探究沉淀n的成分。
①甲同学认为沉淀n一定不含Ag2SO4,其依据是____________________________________。
②乙同学认为沉淀n可能含Ag2SO3,进行实验验证。
i. 本实验设计的依据是:Ag2SO3具有________性。
ii. 乙同学观察到________________________________,得出结论“沉淀n不含Ag2SO3”。
③丙同学从溶液n的成分角度再次设计实验证明沉淀n不含Ag2SO3。
i. 本实验设计的依据是:若沉淀n含Ag2SO3,则溶液n中含微粒的总物质的量___(填“>”、“=”或“<”)Cl–物质的量。
ii. 结合实验现象简述丙同学的推理过程:__________________________________________。
Ⅲ.浸取剂再生
(4)溶液m经处理后可再用于浸出AgCl,请简述该处理方法________________________
______________________________________________________。
35.[化学——选修三:物质结构与性质](15分)
磷化硼是一种典型的超硬无机材料,常以BCl3、PH3为原料制备。回答下列问题:
(1)基态P原子与B原子中未成对电子数之比为_______。
(2)与BC13分子互为等电子体的一种离子为___________(填化学式)。
(3)PH3分子的立体结构为___________;PH3的沸点_______(填“高于”或“低于”)NH3,理由是___________________________________________________________________。
(4)BCl3、PCl3和PF3三种分子中键角由大到小的顺序为____________________________。
(5)BCl3可转化为硼酸,硼酸为一元弱酸的原因是___________________________________(用离子方程式表示)。
(6)磷化硼晶胞的示意图如图甲所示,其中实心球表示P原子,空心球表示B原子,晶胞中P原子空间堆积方式为___________。已知磷化硼晶体的密度为ρg·cm-3,设阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中B原子与P原子间最短距离为___________pm。若磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图乙所示(虚线圆圈表示P原子的投影),请在图乙中用实线圆圈画出B原子的投影位置___(注意原子体积的相对大小)。
36.[化学——选修五:有机化学基础](15分)
G是药物合成中的一种重要中间体,下面是G的一种合成路线:
已知:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为__________,其中所含官能团的名称为__________;B生成C的反应类型为__________。
(2)D的名称是______________。
(3)由C和E合成F的化学方程式为__________________________________________。
(4)D的同分异构体中,能发生银镜反应且分子结构中含苯环的还有__________种,其中核磁共振氢谱上有6组峰,峰面积之比为1︰1︰1︰1︰1︰1的同分异构体的结构简式为__________________(一种即可)。
(5)参照上述合成路线,以CH3CH2Cl为原料(其他试剂任选),设计制备巴豆醛(CH3CH=CHCHO)的合成路线__________________________________________________。
【参考答案】
1、 C
解析:A. “水声冰下咽,沙路雪中平”是水的三态变化,过程中 未涉及化学变化.A正确;B霾尘中有气溶胶,气溶胶属于胶体,具有丁达尔效应B正确;C、玉的成分是硅酸盐,“试玉要烧三日满” 说明“玉”的熔点较高,故C错误;
D、“缣帛者谓之为纸”,文中“纸”是丝织品,主要成分是蛋白质,故D正确。
2、B
解析:A.羟基不显电性,故1 mol羟基中含9 mol 电子即9NA个,选项A错误;B.根据2H2O + 2Na2O2==4NaOH + O2↑可知,增重的质量为与水物质的量相同的氢气的质量,故参与反应的水的物质的量为1 mol,生成的氧气的物质的量为0. 5 mol,转移的电子0. 5 mol2=l mol,即NA,选项B正确C. 苯分中不存在碳碳双键,故C错误;
D. KHCO3固体中含有K+和,没有,故D错误,
3、C
解析:A.在铁的电化学腐蚀中,铁单质失去电子转化为二价铁离子,即负极反应为:Fe-2e-=Fe2+,B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能,还有一部分转化为热能,C.活性炭与铁混合,在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池,加速了铁的腐蚀,D.以水代替氯化钠溶液,水也呈中性,铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀。
4、B
解析:元素W、X、Y、Z分别为C、O、Na、Mg,故有离子半径O2->Na+>Mg2+,A正确;碳的氢化物有多种,其沸点可能高于氧的氢化物,B错误;P为Na2O2,既含有离子键又含有共价键,C正确;W、X、Y三种元素形成的物质为Na2CO3或Na2C2O4,其水溶液显碱性,D正确。
5、B
解析:A.苯环中所有原子共平面,溴原子取代苯中H原子生成甲,所有甲中所有原子共平面 B.丙的二氯物和苯的二氯代物相似,都有3种;C.丙中含有碳碳三键,具有炔的性质,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,
D.石墨炔中只含有C元素,C60中只含C元素,都为单质,二者结构不同,所有属于同种元素的不同单质,为同素异形体,故D正确;
6、D
解析:A.胆矾加入浓硫酸,失去水,与浓硫酸的吸水性有关 B、ZnSO4 和CuSO4的浓度未知,所以不能根据向2mL ZnSO4 和CuSO4的混合溶液中逐滴加入0.01mol/L Na2S溶液,得出Ksp的大小关系 C、取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水,因为碘可以与过量氢氧化钠反应,若碘反应后没有剩余,即使有淀粉存在,溶液也不会变蓝,故不能判断淀粉是否完全水解 D、向NaAlO2的试管中滴加碳酸氢钠溶液发生反应:,所以结合氢离子的能力比碳酸根
7、B
解析:起点溶液c(H+)=10-2,电离常数10-4数量级。b点为碱性。从a点到b点,先逐步生成盐,后碱过量。D:不断加入NaOH溶液,导电粒子浓度不断增大。
26.(15分)(1)+HNO3+H2O (2分)(2)下(1分)
(3) ①+6e-+6H+=+2H2O (2分)
②+6Fe2++6H+=+6Fe3++2H2O(2分)
(4) ①将Fe2+充分氧化成Fe3+ (2分)
②Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,升温水解平衡正向移动;(2分)
(5) 4+31O2=24CO2+14H2O+2N2(2分)
(6) 阴(2分)
27.(14分) (1) +(E3-E2) (2分)
(2)常压 (2分)
(3)①反应I的活化能高于反应II,使生成H2的速率低于生成CH4的(2分)
②bc (2分)
③根据反应I看出,生成CO与H2的比例为1:1,但图像中这两种气体的产率显然非1:1。(2分)
(4)14.3% (2分) 0.4PkPa(2分)
解析: (1)图像分析可知,反应为吸热反应,反应Ⅰ(热裂解):CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1 >0,反应焓变=E3−E2 (2)CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g),反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,H2的量降低,所以增大压强不利于H2的生成,为提高H2的平衡产率,应选择的压强条件是常压, (3)①约650℃之前,脱酸基反应活化能低速率快,反应I的活化能高于反应II,使生成H2的速率低于生成CH4的速率,故氢气产率低于甲烷;
②热裂解反应CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g)正向是吸热反应,升高温度有利于反应正向进行,并且平衡进行的程度增大,使H2的生成量增多,而脱酸基反应CH3COOH(g)⇌CH4(g)+CO2(g)正向是放热反应,升高温度,反应会逆向进行,使CH4的生成量减少,所以随着温度升高后,热裂解反应速率加快,同时氢气产率高于甲烷,故选bc,
③反应Ⅰ(热裂解):CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g)根据反应I看出,生成CO与H2的比例为1:1,但图像中这两种气体的产率显然非1:1,说明该容器中一定发生了另外的副反应,
(4)设起始时n(CH3COOH)=1mol,热裂解反应消耗乙酸20%,根据热裂解反应CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g)有n(CO)=n(H2)=0.2mol×2=0.4mol,脱酸基反应消耗乙酸50%,根据脱酸基反应CH3COOH(g)⇌CH4(g)+CO2(g)有n(CH4)=n(CO2)=0.5mol,剩余n(CH3COOH)=1mol−0.2mol−0.5mol=0.3mol,所以平衡时
乙酸体积分数=0.3mol / (0.4mol+0.4mol+0.5mol+0.5mol+0.3mol)×100% =14.3%;平衡时p(CH4)=p(CO2)=0.5mol/2.1mol×p=5p/21,p(CH3COOH)=0.3mol/2.1mol=p/7,脱酸基反应的平衡常数Kp=P(CH4)P(CO2) / P(CH3COOH) ≈ 0.4PkPa,
28.(14分)
(1) AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq) ,Ag+与SO32- 结合生成[Ag(SO3)2]3– ,促进AgCl的溶解平衡正向移动(2分)
(2) HSO3- (1分)
(3) ①Ag2SO4的溶解度远大于AgCl或Ag2SO3,溶液中Ag+ 的浓度很小 (2分)
②还原 (2分) b中清液的颜色与c相同,均为浅紫色溶液 (2分)
③< (1分) e中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则溶液n中加入稀硝酸使[Ag(SO3)2]3–全部转化为Ag+,Ag+将Cl–全部沉淀,由此可知溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n(Cl–) (2分)
(4)加NaOH溶液调节pH至9~10 (2分)
【分析】I、(1)利用平衡移动的知识答题即可;II、(2)生成沉淀m时,溶液m的pH为5,观察图像,可以得知HSO3-的物质的量分数占100%;(3)①溶液中Ag+的浓度很小,而Ag2SO4的溶解度较大,故不会形成Ag2SO4沉淀;②依据Ag2SO3的还原性答题;
③e中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则溶液n中加入稀硝酸使[Ag(SO3)2]3–全部转化为Ag+,Ag+将Cl–全部沉淀,由此可分析出溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n(Cl–);III、(4)m溶液中的溶质为NaHSO3,浸取剂为Na2SO3溶液,需要加入NaOH溶液将NaHSO3转化为Na2SO3。
35.(15分) (1)3:1 (1分)
(2)CO32-或NO3- (2分)
(3) 三角锥形 (1分) 低于 (1分) NH3分子之间存在氢键 (1分)
(4)BCl3>PCl3>PF3 (2分)
(5)H3BO3+H2OH++[B(OH)4]- (2分)
(6)面心立方最密堆积 (1分) ×1010 (2分) 或 (2分)
【解析】(1)基态P原子的最外层电子排布为,而B原子的最外层电子排布为,因此二者未成对电子数之比为3:1;
(2)原子数和价电子数分别均相等的是等电子体,与互为等电子体的离子有很多,例如或均可;
(3)的结构与一致,均为三角锥形,也可根据VSEPR理论来判断,磷原子为杂化且有一对孤电子;中存在氢键,所以熔沸点均高于其它同主族氢化物;
(5)硼是缺电子原子,能结合水中的氢氧根来释放质子,因此是一元酸,电离方程式为:H3BO3+H2OH++[B(OH)4]- ;
(6)根据甲图可以看出每个面的面心上均有磷原子,因此是面心立方最密堆积;晶胞中白色球周围最近的4个黑色球构成正四面体结构,白色球处于正四面体的中心,顶点黑色球与正四面体中心白色球连线处于晶胞体对角线上,由几何知识可知晶胞中硼原子位于晶胞的体对角线处,因此根据先求出晶胞常数a值,再用a值求出体对角线的长度的即=cm=×1010pm;根据晶胞结构分析,立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与P重合,外侧大正六边形均由P原子构成,而内部小正六边形由3个B原子、3个P原子形间隔成,所以画图为或,注意硼原子的半径小于磷原子。
36.(15分)
(1) (2分);;羟基、羰基(2分);取代反应(1分)
(2)对羟基苯甲醛(1分);
(3) (2分)
(4)3(2分); (2分)
(5) (3分)
解析:(1)根据A、C结构,结合题干已知信息和B的分子式,可知B物质的结构简式是,该物质含有的官能团有羟基、羰基;B与CH3I发生取代反应,产生C和HI;
(2)D与CH3I发生取代反应可产生,逆推可知D为对羟基苯甲醛
(3)由C和E在碱性条件下加热,反应生成F和水,反应的化学方程式为.
(4)D是,有多种同分异构体,其中的同分异构体分子结构中含苯环,且能发生银镜反应说明含有醛基,还有、、 ,共3种,其中核磁共振氢谱上有6组峰,峰面积之比为1︰1︰1︰1︰1︰1的同分异构体的结构简式为.
(5)以CH3CH2Cl为原料制备巴豆醛(CH3CH=CHCHO),可以先水解得到乙醇,再把乙醇催化氧化得到乙醛,最后利用题信息合成巴豆醛,具体合成路线为:
。
黑龙江省牡丹江市第一高级中学2020届高三4月线上线下教学检测
7.中华传统文化蕴含着很多科学知识,下列说法错误的是 ( )
A."水声冰下咽,沙路雪中平"未涉及化学变化
B."霾尘积聚难见路人"形容的霾尘中有气溶胶,具有丁达尔效应
C.“试玉要烧三日满,辨才须待七年期”,此文中“玉”的主要成分为硅酸盐,该诗句表明玉的硬度很大
D.“自古书契多编以竹简,其用缣帛者(丝织品)谓之为纸”,文中“纸”的主要成分是蛋白质
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol—OH(羟基)与 l mol中所含电子数均为10NA
B.常温常压下,水蒸气通过过量的Na2O2使其增重2 g时,反应中转移的电子数为NA
C.0.lmol苯与足量氢气反应后,破坏碳碳双键的数目为0.3NA
D.10g KHCO3和CaCO3的固体混合物中含有的数目为0.1NA
9.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A.铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−=Fe3+ B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
10.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中X与Y可形成一种淡黄色物质P,常温下将0.05mol P溶于水,配成1L溶液,其中;Z为金属元素,且Z可在W的一种氧化物中燃烧,生成一种白色的物质和一种黑色的物质。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径:X>Y>Z
B.氢化物的沸点:W
D.W、X、Y三种元素形成的物质的水溶液显碱性
11.最近我国科学家研制一种具有潜力的纳米电子学材料﹣﹣石墨炔,图中丁为它的结构片段。下列有关说法中,错误的是( )
A.甲分子中的6个溴原子位于同一平面上
B.丙的二氯代物有2种
C.丙能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.石墨炔和C60是碳的同素异形体
12.下列实验可以达到目的或得出结论的是( )
选项
实验目的或结论
实验过程
A
探究浓硫酸的脱水性
向表面皿中加入少量胆矾,再加入约3mL浓硫酸,搅拌,观察实验现象
B
相同温度下,Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)
向2mL ZnSO4 和CuSO4的混合溶液中逐滴加入0.01mol/L Na2S溶液,先出现白色沉淀
C
淀粉已经完全水解
取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水,溶液未变蓝
D
结合氢离子的能力比碳酸根强
向NaAlO2的试管中滴加碳酸氢钠溶液,产生白色沉淀
13.向10mL1的溶液中不断滴加1的溶液,并一直保持常温,所加碱的体积与的关系如图所示。为溶液中水电离的。下列说法不正确的是( )
A.常温下,的数量级为
B.a、b两点pH均为7
C.从a点到b点,水的电离程度先增大后减小
D.混合溶液的导电性逐渐增强
26.(15分)硝基苯(可写成C6H5NO2)是一种剧毒化学品,具有致畸、致突变和致癌性。处理含有硝基苯废水的方法有很多,下图是铁、碳微电池法处理含硝基苯废水的工业流程图:
请回答下列问题:
(1)实验室制备硝基苯的化学方程式:_______________________________________;
(2)用分液漏斗分离硝基苯和水的混合物时,硝基苯从_______(填“上”或“下”)口流出。
(3)微电池处理过程中,原电池的负极反应为:Fe-2e-=Fe2+;
①碳表面硝基苯在电极上被还原成苯胺()的电极反应方程式为:_______________________;
②微电池处理过程中部分硝基苯被新生成的活性Fe2+还原成苯胺,该反应的离子反应方程式为:__________________________________________________;
(4)①一次沉降池中通入空气的目的:_____________________________________;
②一次沉降池中适当的升温有利于沉渣的迅速沉降,分析原因:_______________________;(用适当的文字描述和离子方程式解释)
(5)上图中微生物在空气存在的条件下降解苯胺的化学反应方程式为:____________________________。
(6)利用惰性吸附电极电解含硝基苯的废水,同样可以将剧毒的硝基苯转化成苯胺,在电解的过程中,含硝基苯的废水应从_____________极室流入(填:“阳”或“阴”)。
27.(14分)乙酸是生物油的主要成分之一,乙酸制氢具有重要意义:
反应I(热裂解):CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g) △H1
反应II(脱羧基):CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g) △H2
(1) △H1=___________kJ/mol (用有关E的代数式表示);
(2)为提高H2的平衡产率,应选择的压强条件是_________(填“高压”或“常压”);
(3)在不同温度下,向密闭容器中充入等量醋酸蒸汽,反应相同时间后,测得各气体的产率与温度的关系如右图:
①约650℃之前,氢气产率低于甲烷的原因是;________________________________;
②约650℃之后,随着温度升高后,氢气产率高于甲烷的原因是:___________;(填编号)
a. 反应II速率减慢
b. 反应I速率加快的程度比反应II大
c. 反应I正向移动,而反应II逆向移动
d. 反应I正向移动的程度大于反应II正向移动的程度
③根据图像分析,该容器中一定发生了另外的副反应,理由是:______________________。
(4)利用合适的催化剂使另外的副反应不发生。温度为TK,达到平衡时,总压强为PkPa,反应I消耗乙酸20%,反应II消耗乙酸50%,乙酸体积分数为__________(计算结果保留l位小数,下同);反应II的平衡常数Kp为_________(Kp为以分压表示的平衡常数,某物质分压=总压×该物质的体积分数)。
28.(14分)阳极泥处理后的沉渣中含AgCl,工业上可用Na2SO3溶液作浸取剂浸出回收。某小组在实验室模拟该过程。
已知:
i.25oC时,部分物质的溶解度:AgCl 1.9×10–4 g;Ag2SO3 4.6×10–4 g;Ag2SO4 0.84 g。
ii.25oC时,亚硫酸钠溶液酸化过中含微粒的物质的量分数随pH变化如图所示。
Ⅰ.浸出氯化银
取AgCl固体,加入1 mol/L Na2SO3溶液作浸取剂,充分反应后过滤得到浸出液(pH=8),该过程中发生的反应为AgCl + [Ag(SO3)2]3– + Cl–。
(1)用平衡移动原理解释AgCl溶解的原因是___________________________________。
Ⅱ. 酸化沉银
(2)经检测,沉淀m为AgCl,则溶液m中含微粒的主要存在形式是________。
(3)探究沉淀n的成分。
①甲同学认为沉淀n一定不含Ag2SO4,其依据是____________________________________。
②乙同学认为沉淀n可能含Ag2SO3,进行实验验证。
i. 本实验设计的依据是:Ag2SO3具有________性。
ii. 乙同学观察到________________________________,得出结论“沉淀n不含Ag2SO3”。
③丙同学从溶液n的成分角度再次设计实验证明沉淀n不含Ag2SO3。
i. 本实验设计的依据是:若沉淀n含Ag2SO3,则溶液n中含微粒的总物质的量___(填“>”、“=”或“<”)Cl–物质的量。
ii. 结合实验现象简述丙同学的推理过程:__________________________________________。
Ⅲ.浸取剂再生
(4)溶液m经处理后可再用于浸出AgCl,请简述该处理方法________________________
______________________________________________________。
35.[化学——选修三:物质结构与性质](15分)
磷化硼是一种典型的超硬无机材料,常以BCl3、PH3为原料制备。回答下列问题:
(1)基态P原子与B原子中未成对电子数之比为_______。
(2)与BC13分子互为等电子体的一种离子为___________(填化学式)。
(3)PH3分子的立体结构为___________;PH3的沸点_______(填“高于”或“低于”)NH3,理由是___________________________________________________________________。
(4)BCl3、PCl3和PF3三种分子中键角由大到小的顺序为____________________________。
(5)BCl3可转化为硼酸,硼酸为一元弱酸的原因是___________________________________(用离子方程式表示)。
(6)磷化硼晶胞的示意图如图甲所示,其中实心球表示P原子,空心球表示B原子,晶胞中P原子空间堆积方式为___________。已知磷化硼晶体的密度为ρg·cm-3,设阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中B原子与P原子间最短距离为___________pm。若磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图乙所示(虚线圆圈表示P原子的投影),请在图乙中用实线圆圈画出B原子的投影位置___(注意原子体积的相对大小)。
36.[化学——选修五:有机化学基础](15分)
G是药物合成中的一种重要中间体,下面是G的一种合成路线:
已知:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为__________,其中所含官能团的名称为__________;B生成C的反应类型为__________。
(2)D的名称是______________。
(3)由C和E合成F的化学方程式为__________________________________________。
(4)D的同分异构体中,能发生银镜反应且分子结构中含苯环的还有__________种,其中核磁共振氢谱上有6组峰,峰面积之比为1︰1︰1︰1︰1︰1的同分异构体的结构简式为__________________(一种即可)。
(5)参照上述合成路线,以CH3CH2Cl为原料(其他试剂任选),设计制备巴豆醛(CH3CH=CHCHO)的合成路线__________________________________________________。
【参考答案】
1、 C
解析:A. “水声冰下咽,沙路雪中平”是水的三态变化,过程中 未涉及化学变化.A正确;B霾尘中有气溶胶,气溶胶属于胶体,具有丁达尔效应B正确;C、玉的成分是硅酸盐,“试玉要烧三日满” 说明“玉”的熔点较高,故C错误;
D、“缣帛者谓之为纸”,文中“纸”是丝织品,主要成分是蛋白质,故D正确。
2、B
解析:A.羟基不显电性,故1 mol羟基中含9 mol 电子即9NA个,选项A错误;B.根据2H2O + 2Na2O2==4NaOH + O2↑可知,增重的质量为与水物质的量相同的氢气的质量,故参与反应的水的物质的量为1 mol,生成的氧气的物质的量为0. 5 mol,转移的电子0. 5 mol2=l mol,即NA,选项B正确C. 苯分中不存在碳碳双键,故C错误;
D. KHCO3固体中含有K+和,没有,故D错误,
3、C
解析:A.在铁的电化学腐蚀中,铁单质失去电子转化为二价铁离子,即负极反应为:Fe-2e-=Fe2+,B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能,还有一部分转化为热能,C.活性炭与铁混合,在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池,加速了铁的腐蚀,D.以水代替氯化钠溶液,水也呈中性,铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀。
4、B
解析:元素W、X、Y、Z分别为C、O、Na、Mg,故有离子半径O2->Na+>Mg2+,A正确;碳的氢化物有多种,其沸点可能高于氧的氢化物,B错误;P为Na2O2,既含有离子键又含有共价键,C正确;W、X、Y三种元素形成的物质为Na2CO3或Na2C2O4,其水溶液显碱性,D正确。
5、B
解析:A.苯环中所有原子共平面,溴原子取代苯中H原子生成甲,所有甲中所有原子共平面 B.丙的二氯物和苯的二氯代物相似,都有3种;C.丙中含有碳碳三键,具有炔的性质,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,
D.石墨炔中只含有C元素,C60中只含C元素,都为单质,二者结构不同,所有属于同种元素的不同单质,为同素异形体,故D正确;
6、D
解析:A.胆矾加入浓硫酸,失去水,与浓硫酸的吸水性有关 B、ZnSO4 和CuSO4的浓度未知,所以不能根据向2mL ZnSO4 和CuSO4的混合溶液中逐滴加入0.01mol/L Na2S溶液,得出Ksp的大小关系 C、取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水,因为碘可以与过量氢氧化钠反应,若碘反应后没有剩余,即使有淀粉存在,溶液也不会变蓝,故不能判断淀粉是否完全水解 D、向NaAlO2的试管中滴加碳酸氢钠溶液发生反应:,所以结合氢离子的能力比碳酸根
7、B
解析:起点溶液c(H+)=10-2,电离常数10-4数量级。b点为碱性。从a点到b点,先逐步生成盐,后碱过量。D:不断加入NaOH溶液,导电粒子浓度不断增大。
26.(15分)(1)+HNO3+H2O (2分)(2)下(1分)
(3) ①+6e-+6H+=+2H2O (2分)
②+6Fe2++6H+=+6Fe3++2H2O(2分)
(4) ①将Fe2+充分氧化成Fe3+ (2分)
②Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,升温水解平衡正向移动;(2分)
(5) 4+31O2=24CO2+14H2O+2N2(2分)
(6) 阴(2分)
27.(14分) (1) +(E3-E2) (2分)
(2)常压 (2分)
(3)①反应I的活化能高于反应II,使生成H2的速率低于生成CH4的(2分)
②bc (2分)
③根据反应I看出,生成CO与H2的比例为1:1,但图像中这两种气体的产率显然非1:1。(2分)
(4)14.3% (2分) 0.4PkPa(2分)
解析: (1)图像分析可知,反应为吸热反应,反应Ⅰ(热裂解):CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1 >0,反应焓变=E3−E2 (2)CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g),反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,H2的量降低,所以增大压强不利于H2的生成,为提高H2的平衡产率,应选择的压强条件是常压, (3)①约650℃之前,脱酸基反应活化能低速率快,反应I的活化能高于反应II,使生成H2的速率低于生成CH4的速率,故氢气产率低于甲烷;
②热裂解反应CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g)正向是吸热反应,升高温度有利于反应正向进行,并且平衡进行的程度增大,使H2的生成量增多,而脱酸基反应CH3COOH(g)⇌CH4(g)+CO2(g)正向是放热反应,升高温度,反应会逆向进行,使CH4的生成量减少,所以随着温度升高后,热裂解反应速率加快,同时氢气产率高于甲烷,故选bc,
③反应Ⅰ(热裂解):CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g)根据反应I看出,生成CO与H2的比例为1:1,但图像中这两种气体的产率显然非1:1,说明该容器中一定发生了另外的副反应,
(4)设起始时n(CH3COOH)=1mol,热裂解反应消耗乙酸20%,根据热裂解反应CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g)有n(CO)=n(H2)=0.2mol×2=0.4mol,脱酸基反应消耗乙酸50%,根据脱酸基反应CH3COOH(g)⇌CH4(g)+CO2(g)有n(CH4)=n(CO2)=0.5mol,剩余n(CH3COOH)=1mol−0.2mol−0.5mol=0.3mol,所以平衡时
乙酸体积分数=0.3mol / (0.4mol+0.4mol+0.5mol+0.5mol+0.3mol)×100% =14.3%;平衡时p(CH4)=p(CO2)=0.5mol/2.1mol×p=5p/21,p(CH3COOH)=0.3mol/2.1mol=p/7,脱酸基反应的平衡常数Kp=P(CH4)P(CO2) / P(CH3COOH) ≈ 0.4PkPa,
28.(14分)
(1) AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq) ,Ag+与SO32- 结合生成[Ag(SO3)2]3– ,促进AgCl的溶解平衡正向移动(2分)
(2) HSO3- (1分)
(3) ①Ag2SO4的溶解度远大于AgCl或Ag2SO3,溶液中Ag+ 的浓度很小 (2分)
②还原 (2分) b中清液的颜色与c相同,均为浅紫色溶液 (2分)
③< (1分) e中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则溶液n中加入稀硝酸使[Ag(SO3)2]3–全部转化为Ag+,Ag+将Cl–全部沉淀,由此可知溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n(Cl–) (2分)
(4)加NaOH溶液调节pH至9~10 (2分)
【分析】I、(1)利用平衡移动的知识答题即可;II、(2)生成沉淀m时,溶液m的pH为5,观察图像,可以得知HSO3-的物质的量分数占100%;(3)①溶液中Ag+的浓度很小,而Ag2SO4的溶解度较大,故不会形成Ag2SO4沉淀;②依据Ag2SO3的还原性答题;
③e中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则溶液n中加入稀硝酸使[Ag(SO3)2]3–全部转化为Ag+,Ag+将Cl–全部沉淀,由此可分析出溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n(Cl–);III、(4)m溶液中的溶质为NaHSO3,浸取剂为Na2SO3溶液,需要加入NaOH溶液将NaHSO3转化为Na2SO3。
35.(15分) (1)3:1 (1分)
(2)CO32-或NO3- (2分)
(3) 三角锥形 (1分) 低于 (1分) NH3分子之间存在氢键 (1分)
(4)BCl3>PCl3>PF3 (2分)
(5)H3BO3+H2OH++[B(OH)4]- (2分)
(6)面心立方最密堆积 (1分) ×1010 (2分) 或 (2分)
【解析】(1)基态P原子的最外层电子排布为,而B原子的最外层电子排布为,因此二者未成对电子数之比为3:1;
(2)原子数和价电子数分别均相等的是等电子体,与互为等电子体的离子有很多,例如或均可;
(3)的结构与一致,均为三角锥形,也可根据VSEPR理论来判断,磷原子为杂化且有一对孤电子;中存在氢键,所以熔沸点均高于其它同主族氢化物;
(5)硼是缺电子原子,能结合水中的氢氧根来释放质子,因此是一元酸,电离方程式为:H3BO3+H2OH++[B(OH)4]- ;
(6)根据甲图可以看出每个面的面心上均有磷原子,因此是面心立方最密堆积;晶胞中白色球周围最近的4个黑色球构成正四面体结构,白色球处于正四面体的中心,顶点黑色球与正四面体中心白色球连线处于晶胞体对角线上,由几何知识可知晶胞中硼原子位于晶胞的体对角线处,因此根据先求出晶胞常数a值,再用a值求出体对角线的长度的即=cm=×1010pm;根据晶胞结构分析,立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与P重合,外侧大正六边形均由P原子构成,而内部小正六边形由3个B原子、3个P原子形间隔成,所以画图为或,注意硼原子的半径小于磷原子。
36.(15分)
(1) (2分);;羟基、羰基(2分);取代反应(1分)
(2)对羟基苯甲醛(1分);
(3) (2分)
(4)3(2分); (2分)
(5) (3分)
解析:(1)根据A、C结构,结合题干已知信息和B的分子式,可知B物质的结构简式是,该物质含有的官能团有羟基、羰基;B与CH3I发生取代反应,产生C和HI;
(2)D与CH3I发生取代反应可产生,逆推可知D为对羟基苯甲醛
(3)由C和E在碱性条件下加热,反应生成F和水,反应的化学方程式为.
(4)D是,有多种同分异构体,其中的同分异构体分子结构中含苯环,且能发生银镜反应说明含有醛基,还有、、 ,共3种,其中核磁共振氢谱上有6组峰,峰面积之比为1︰1︰1︰1︰1︰1的同分异构体的结构简式为.
(5)以CH3CH2Cl为原料制备巴豆醛(CH3CH=CHCHO),可以先水解得到乙醇,再把乙醇催化氧化得到乙醛,最后利用题信息合成巴豆醛,具体合成路线为:
。
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