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2021海南省高考冲刺压轴卷:化学+答案解析
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化 学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 C 35.5 K 39 Ca 40 Cr 52 Fe 56 Cu 64 I 127
一、选择题:本题共8小题,每小题2分,共16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。
1.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关.下列说法正确的是
A.加酶洗衣粉是洗衣粉中的新产品,从化学反应速率的角度分析,使用温度越高的水洗涤衣服,其去污效果会越好。
B.“红烧鱼”是一道常见的四川家常菜,做“红烧鱼”时通常要加入料酒和醋,其最主要的目的是调味,让鱼的味道更加酸辣可口。
C.阿司匹林是生活中常见的消炎药,服用阿司匹林出现水杨酸反应时,可用NaHCO3溶液解毒。
D.近期的空气质量报告中常出现“中度污染”和“重度污染”的结论,雾霾中含有大量超标的主要物质是二氧化硫。
2.实验室由胆矾精制五水硫酸铜晶体的流程如下:
已知的溶解度如下表:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
23.1
32.0
44.6
61.8
83.8
114.0
下列说法错误的是
A.溶解应在较低温度下进行
B.蒸发浓缩时选用蒸发皿
C.减压过滤的目的是增加过滤速度,把产物抽干
D.酸化步骤加入溶液的作用是防止水解
3.下列表示正确的是
A.乙炔的结构式:CHCH
B.异戊烷,又称为2-甲基戊烷,其键线式为:
C.葡萄糖的结构简式可能为:
D.NCl3分子的球棍模型
4.下列实验操作或仪器的使用正确的是
A.图1:验证镁和稀盐酸反应的热效应
B.图2:蒸发、浓缩、结晶
C.图3:制取并收集干燥纯净的NH3
D.图4:用酸性KMnO4标准溶液滴定Na2SO3溶液
5.近年来,光催化剂的研究是材料领域的热点方向。一种Ru络合物(如图所示)复合光催化剂可将CO2转化为HCOOH。下列说法错误的是
A.Ru络合物中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C
B.如图结构的吡啶环()中C、N原子的杂化方式均为sp2
C.吡啶()与水可形成氢键,故易溶于水
D.HCOOH的沸点比HCHO高,主要因为HCOOH相对分子质量大于HCHO
6.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1molNaHSO4晶体中阴阳离子总数目为2NA
B.1molSiO2中含有Si—O极性共价键的数目为2NA
C.78g苯与足量H2发生加成反应时破坏π键数目为3NA
D.16gCH4与足量氯气在光照下反应生成CH3Cl分子数目为NA
7.下列各组离子中,在指定环境中一定能大量共存的是
A.加入酚酞变红的溶液中:、、、、
B.能使试纸变深红的溶液中:、、、
C.溶液中:、、、
D.澄清透明的中性溶液:、、、
8.紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到,能提高人体免疫力。有关该化合物,下列叙述错误的是
A.分子式为C14H14O4
B.能使酸性重铬酸钾溶液变色
C.能够发生消去反应生成双键
D.水解反应的产物能与2mol烧碱反应
二、选择题:本题共6小題,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。
9.关于下图甲乙两个装置,以下说法正确的是
A.铜是阳极,铜片上有气泡逸出
B.离子在铁的表面被还原
C.金属的腐蚀速率由慢到快的顺序是:
D.一段时间后,两烧杯中溶液的均增大
10.仅用下表提供的实验仪器,能达到相应实验目的的是
实验仪器及用品(夹持装置省略)
实验目的
A
试管、烧杯、酒精灯
鉴别葡萄糖和蔗糖
B
烧杯、玻璃棒、蒸发皿
硫酸铜溶液的浓缩结晶
C
胶头滴管、量筒、烧杯
稀释浓硫酸
D
烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管
用NaCl晶体配制85mL0.1mol·L-1的NaCl溶液
A.A B.B C.C D.D
11.陈述I和II均正确且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
储氢合金可用于以为燃料的汽车
合金的熔点低,硬度大
B
浓硫酸在加热条件下与铜反应
浓硫酸具有脱水性
C
常用作耐火、耐高温材料
的熔点高
D
溶液可用作蚀刻铜电路板
溶液显酸性
A.A B.B C.C D.D
12.T℃时,用0.1 mol∙L−1的KOH溶液滴定10mL等浓度的一元弱酸HX溶液过程中,溶液中的lg 随滴入KOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.一元弱酸HX的电离常数约为10−5
B.若b点为15mL,此溶液中存在:3c(K+)=2 c(X-)+2 c(HX)
C.从a点到c点过程中水的电离程度先增大后减小
D.a点溶液中存在:c(K+)> c(X-)> c(H+)= c(OH-)
13.在恒温条件下,向盛有足量NaCl(s)的2L恒容密闭容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和0.1molCl2,发生如下两个反应:
①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) △H1<0 K1
②2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) △H2<0 K2
10分钟时反应达到平衡,测得体系的压强减少20%,10分钟内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1。下列说法正确的是
A.平衡后c(NO)=2.5×10-2mol·L-1
B.平衡时NO2的转化率为50%
C.其它条件保持不变,反应在绝热条件下进行,则平衡常数K2增大
D.反应4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数为
14.“速力菲”是市场上一种常见的补铁药物,该药物的主要成分是琥珀酸亚铁,不溶于水,但能溶于人体的胃酸中。某化学兴趣小组用“速力菲”样品进行了如下实验,根据实验流程及现象,下列说法正确的是
A.在步骤③⑤的反应中,Cl2和I2均是氧化剂
B.从实验过程可推知,氧化性:Fe3+﹥I2;还原性:Fe2+﹥Mn2+
C.步骤②反应中生成1mol气体,消耗2molHCl
D.①④发生的是非氧化还原反应
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
15.(10分)硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示:
已知:①NH3不溶于CS2,CS2密度比水大且不溶于水;②三颈烧瓶内盛放:CS2、水和催化剂。③CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS,该反应比较缓慢且NH4SCN在高于170℃易分解。
回答下列问题:
(1)装置A中反应的化学方程式是 。(2)装置C的作用是 。
(3))制备KSCN溶液:熄灭A处的酒精灯,关闭K1,保持三颈烧瓶内液温105℃一段时间,然后打开K2,继续保持液温105℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,写出装置D中生成KSCN (发生复分解反应)的化学方程式: 。
(4)装置E的作用为吸收尾气(发生氧化还原反应),产生防止污染环境的气体是__。
(5)制备硫氰化钾晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压__、___、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。
(6)测定晶体中KSCN的含量:称取10.0g样品。配成1000mL溶液量取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴a作指示剂,用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液18.00mL。[已知:滴定时发生的反应:SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)。滴定过程的指示剂a为__。
16.(10分)工业上利用碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有Fe、Mg、Ca的碳酸盐、Cu、Ni、Al的氧化物及少量不溶杂质)制备硫酸锰,其工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)“酸浸”中MnCO3溶解的离子方程式为___________。为提高“酸浸”速率,下列措施不可行的是___________(选填序号)。
A.升温 B.采用高压氧酸浸 C.使用98%的浓硫酸 D.将矿石粉碎成小块
(2)“除铝铁”步骤中加入MnO2发生反应的离子方程式为___________。
(3)加入氨水调节pH与铝铁去除率、锰损失率的关系如图所示,则应调节的pH范围为___________(选填序号)。
A.1~2 B.2~3 C.3~4 D.4~5
已知在此条件下Mn2+不会产生沉淀,推测锰元素损失的可能原因是___________。
(4)“除铜镍”步骤可以加入硫化铵将Cu、Ni元素除去,其缺点是___________。造成锰元素损失,产率下降。实际生产采用SDD代替。
(5)“结晶分离”步骤所得滤渣主要成分是___________。
(6)为确定所得硫酸锰中含有的结晶水,称取纯化后的硫酸锰晶体8.45g,加热至完全脱去结晶水,固体减重0.9g,则该硫酸锰晶体的化学式为___________。
17.(14分)Ⅰ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题。
(1)图1是和反应生成和NO过程中能量变化示意图图中涉及物质为气态,请写出和CO反应的热化学方程式 _______ 。
(2)在一定温度下,向2L固定容积的密闭容器中通入、,发生反应测得和的浓度随时间变化如图2所示,
①计算该温度下此反应的平衡常数K= _______ ;若使K的值变为1,则应采取的措施是 _______ 。
A.增大压强使平衡正移 B.恒压加入一定量 C.降低温度 D.升高温度
②下列措施能使增大的是 _______ 。
A.升高温度 B.恒温恒容充入
C.恒温恒容下,再充入1mol D.恒温恒容下,再充入、
(3)在体积为3L的恒容密闭容器中,投入和,在一定条件下合成氨,不同温度下测得的数据如表所示。
温度
平衡时
的产率30%
的物质的量2mol
已知:和的的总能量大于的总能量。
①则 _______ 。填“”“”或“”
②在T2、K下,经过5min达化学平衡状态,则内的平均速率 _______ 。
Ⅱ.①三氧化钼是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿主要成分为通过一定条件来制备。回答下列相关问题:
已知:①
②
(1)若在恒温恒容条件下,发生反应,下列说法正确的是_______填字母。
a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态
c.增加的量,平衡正向移动
(2)在恒容密闭容器中,加入足量的和,仅发生反应:测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。
①_______(填“”“”或“”);比较、、的大小:_______。
②若初始时通入为,则A点平衡常数__________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压总压气体的物质的量分数)
18.(13分)2020年12月17日凌晨1时59分,“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回,标志着我国航天事业迈出了一大步。带回的月壤中包含了H、O、N、Al、S、Cd、Zn、Ti、Cu、Au、Cr等多种元素。回答下列问题:
(1)锌(Zn)、镉(Cd)位于同一副族相邻周期,Cd的原子序数更大,则基态Cd原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为___。
(2)S与O可形成多种微粒,其中SO的空间构型为__;液态SO3冷却到289.8K时,能得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图所示,此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是__。
(3)重铬酸铵为桔黄色单斜结晶,常用作有机合成催化剂,Cr2O的结构如图所示。则1mol重铬酸铵中含σ键与π键个数比为__。
(4)α—Al2O3是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料,具有熔点高(2054℃)、硬度大的特点,主要原因为__。
(5)一种铜金合金具有储氢功能,其晶体为面心立方最密堆积结构,晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,则Au原子的配位数为___。该储氢材料储氢时,氢分子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与ZnS的结构相似(如图),该晶体储氢后的化学式为__。
(6)“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金,其结构单元如图所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部),已知该结构单元底面(正六边形)边长为anm,该合金的密度为ρg·cm-3,则高为h=__nm(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。
19.(13分)化合物M是一种医药中间体,实验室中M的一种合成路线如下:
已知:
①
②
③一个碳原子连接两个—OH不稳定,易自动脱水
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为______;B的化学名称为______;由C生成D的反应类型为______。
(2)F的结构简式为______;由F生成G所需试剂和条件为______。
(3)由G生成M的化学方程式为______。
(4)Q为D的同分异构体,同时满足下列条件的Q的所有结构简式有______种(不含立体异构)。
①苯环上连有5个取代基;
②既含,又能与银氨溶液发生银镜反应。
(5)参照上述合成路线和信息,以2-丙醇和苯为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线______。
2021海南省高考压轴卷
化 学
参考答案及解析
1.【答案】C
【解析】A.酶在温水中的活性最好,从化学反应速率的角度分析,使用温水洗涤衣服,其去污效果会越好,故A错误;B.做“红烧鱼”时通常要加入料酒和醋,其最主要的目的是乙醇和乙酸生成具有香味的乙酸乙酯,故B错误; C.水杨酸显酸性,与小苏打反应生成二氧化碳,服用阿司匹林出现水杨酸反应时,可以用NaHCO3溶液解毒,故C正确;D.雾霾中含有大量超标的主要物质是可吸入颗粒物,故D错误。
2.【答案】A
【解析】A.由题表数据可知,五水硫酸铜在较高温度下溶解度较大,故溶解应在较高温度下进行,选项A错误;B.蒸发浓缩吋应选用蒸发皿,选项B正确;C.减压过滤的目的是增加过滤速度,把产物抽干,选项C正确;D.易水解,酸化步骤加入溶液的作用是防止水解,选项D正确。
3.【答案】C
【解析】A.乙炔的结构式为H—C≡C—H,选项A错误;B.异戊烷分子中最长碳链含有4个碳原子,侧链为甲基,又称为2—甲基丁烷,选项B错误;C.葡萄糖的结构简式为HOCH2 (CHOH)4CHO,分子中的HOCH2—能与—CHO发生加成反应转化为,选项C正确;D.Cl原子的半径大于N原子半径,NCl3分子的球棍模型是,选项D正确。
4.【答案】A
【解析】A.可以通过观察U形管左右两端的液面差判断出镁和稀盐酸反应的热效应,A项正确;B.蒸发、浓缩、结晶实验应在蒸发皿中进行,B项错误;C.氨气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,C项错误;D.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管,应盛放在酸式滴定管中,D项错误。
5.【答案】D
【解析】A.第二周期元素除Ne电负性从左往右逐渐增强,故电负性由大到小的顺序为O>N>C,A正确;B.如图结构的吡啶环()中C、N原子的价层电子对均为3,故杂化方式均为sp2,B正确;C.吡啶()含电负性强的N元素,氮原子上的一对未共用电子能与水形成氢键,C正确;D.HCOOH存在分子间作用力和氢键,且HCOOH分子间氢键作用较强,D错误。
6.【答案】A
【解析】A.1molNaHSO4晶体中含有1molNa+和1mol HSO,所以1molNaHSO4晶体中的阳离子和阴离子总数为2NA,故A正确;B.SiO2为原子晶体,晶体中一个Si原子和4个O原子形成4条Si—O极性共价键,所以1molSiO2晶体中Si—O极性共价键的数目为4NA,故B错误;C.78g苯为1mol,苯的结构中不存在碳碳双键,所以分子中不存π键,而是存在着离域大π键,故C错误;D.16gCH4为1mol,CH4与足量氯气在光照下反应生成物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,所以无法计算CH3Cl分子数目,故D错误。
7.【答案】A
【解析】A.加入酚酞变红的溶液呈碱性,、、、、之间不发生反应,也不与氢氧根发生反应,可以大量共存,故A选;B.使pH试纸变成红色的溶液为酸性溶液,溶液中存在大量氢离子,铬酸根离子会转化为重铬酸根离子,重铬酸根离子会氧化硫离子,也能 与H+反应生成弱电解质,不能大量共存,故B不选;C.的溶液中c(OH-)=>,该溶液呈碱性,、在碱性环境中会生成沉淀,不能大量存在,故C不选;D.会发生水解,中性溶液中会生成氢氧化铁沉淀,不能大量存在,故D不选。
8.【答案】D
【解析】A.根据该有机物的分子结构可以确定其分子式为C14H14O4,故A正确;B.该有机物的分子在有羟基,且与羟基相连的碳原子上有氢原子,故其可以被酸性重铬酸钾溶液氧化,能使酸性重铬酸钾溶液变色,再者最右边的环上有碳碳双键,也能使酸性重铬酸钾溶液变色,故B正确;C.该有机物分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,故其可以在一定的条件下发生消去反应生成碳碳双键,故C正确。D.该有机物的分子中有酯基,发生水解反应,得到羧酸和酚。但是没有给出有机物的物质的量,所以无法求算。故D叙述不正确.
9.【答案】D
【解析】A.甲图中,氢离子在铜电极发生还原反应,被还原成氢气,为原电池的负极,而不是阳极,故A错;B.由乙图可知,石墨电极为阳极,发生氧化反应,所以离子应在石墨的表面被还原,而不是在铁电极表面,故B错;C.甲乙量装置分别原电池和电解池,甲装置中Cu为正极被保护,Zn为负极被腐蚀;乙装置中Fe为阴极被保护,所以金属腐蚀最快的为Zn,故C错;D.原电池中氢离子被还原为氢气,电解池中电解NaCl生成NaOH,所以两烧杯中红pH均增大,故选D.
10.【答案】A
【解析】A.葡萄糖中含有醛基,蔗糖不含有,可与新制的氢氧化铜悬浊液在加热条件下鉴别,故A符合题意;B.缺少酒精灯加热,故B不符合题意;C.缺少玻璃棒搅拌,故C不符合题意;D.缺少托盘天平称量NaCl晶体,故D不符合题意。
11.【答案】C
【解析】A.储氢合金可用于以为燃料的汽车,但原因不是合金的熔点低,硬度大,故A不选;
B.浓硫酸在加热条件下与铜反应生成二氧化硫和硫酸铜,S元素化合价降低作氧化剂,说明浓硫酸具有氧化性,故B不选;C.的熔点高,常用作耐火、耐高温材料,所以常用作耐火、耐高温材料,故C选;D.具有氧化性可以和Cu反应,所以溶液可用作蚀刻铜电路板,不是因为溶液显酸性,故D不选。
12.【答案】C
【解析】A.未加KOH时lg=−8,由于温度为T℃时,无法计算温度的氢离子浓度,因此无法计算一元弱酸HX的电离常数,故A错误;B.若b点为15mL,溶液中溶质为KX和KOH且两者浓度比为2:1,因此根据物料守恒得到溶液中存在:2c(K+)=3c(X-)+3 c(HX),故B错误;C.a点是呈中性,溶质是KX和HX的混合溶液,逐渐滴加KOH,至KX,水的电离程度增大,从KX到KX与KOH混合溶液,则水的电离程度减小,因此从a点到c点过程中水的电离程度先增大后减小,故C正确;D.a点溶液呈中性,根据电荷守恒和溶液呈中性得到:c(K+)=c(X-)>c(H+)=c(OH-),故D错误。
13.【答案】BD
【解析】A.10min时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)mol×(1-20%)=0.4mol,10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min),则平衡时n(ClNO)=7.5×10-3mol/(L•min)×10min×2L=0.15mol,设①中反应的NO2为x mol,②中反应的Cl2为ymol,则:
,,
则0.5x+2y=0.15,(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4,联立方程,解得x=0.1、y=0.05,故平衡后c(NO)= ,A错误;B.由A项分析,平衡时NO2的转化率为,故B正确; C.平衡常数只受温度影响,反应在绝热条件下进行,反应②放热,使温度升高,平衡常数K2减小,故C错误;D.①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g) △H1<0平衡常数K1;②2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g) △H2<0平衡常数K2;由盖斯定律可知,由①×2-②可得
反应4NO2(g)+2NaC1(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),则4NO2(g)+2NaC1(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数,故D正确。
14.【答案】BD
【解析】由题干实验流程可知,过程①发生复分解反应将琥珀酸亚铁转化为FeCl2等物质,过程②发生的反应为KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,过程③反应为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,过程④发生的反应为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,过程⑤发生的反应为:2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+,据此分析解题。A.由分析可知,步骤③的反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Cl2为氧化剂,步骤⑤的反应2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+中, I2是氧化产物,A错误;B.根据氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,结合分析可知,从实验过程可推知,氧化性:Fe3+﹥I2;还原性:Fe2+﹥Mn2+,B正确;C.由分析可知,步骤②反应为:KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,故生成1mol气体,消耗=3.2molHCl,C错误;D.由分析可知,步骤①④发生的均是非氧化还原反应,D正确。
15.【答案】(10分)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(1分)
(2)观察气泡流速,控制装置A的加热温度(2分)
(3)0NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O(2分) (4)N2 (1分)
(5)蒸发浓缩 冷却结晶(2分) (6)Fe(NO3)3 (2分)
【解析】加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,用碱石灰干燥后,在三颈烧瓶中氨气与CS2反应生成NH4SCN、NH4HS,滴入KOH生成KSCN,滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体,多余的氨气在E中被氧化为氮气。
(1)装置A中加热氯化铵和氢氧化钙的混合物生成氨气、氯化钙和水,反应的化学方程式是:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2) NH3不溶于CS2,所以可以通过观察C中的气泡流速,判断A中产生氨气的速度,控制装置A的加热温度;
(3)根据题意可知装置D中NH4SCN和KOH发生复分解反应生成KSCN,则根据元素守恒可知化学方程式:NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O;
(4)氨气具有还原性,在装置E中NH3被酸性重铬酸钾氧化为无污染的氮气;
(5) NH4SCN在高于170℃易分解,所以为了防止温度过高,结晶时需要降低压强降低沸点,具体操作为:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体;
(6)①滴定终点时SCN-完全反应,Fe3+遇KSCN变红色,而硫酸根、氯离子均能和银离子生成沉淀,所以滴定过程的指示剂a为Fe (NO3) 3溶液,达到滴定终点时溶液由红色变为无色。
16.【答案】(10分)(1) (1分) C (1分)
(2)(2分)
(3)D(1分) Al(OH)3、Fe(OH)3形成胶体吸附Mn2+(1分)
(4)可能生成MnS(1分) (5)MgSO4、CaSO4 (2分)
(6) (1分)
【解析】碳酸锰矿主要成分为MnCO3,还含有Fe、Mg、Ca的碳酸盐、Cu、Ni、Al的氧化物及少量不溶杂质,加入硫酸酸浸,生成硫酸锰、硫酸镁、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸铜、硫酸镍、硫酸铝的混合溶液,过滤出溶渣,向溶液中加入MnO2把Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤出沉淀,向溶液中若加入(NH4)2S,可生成NiS、CuS沉淀,除铜、除镍,过滤后的溶液蒸发浓缩、结晶分离出硫酸钙、硫酸镁,继续蒸发浓缩、结晶形成硫酸锰晶体。
(1)“酸浸”中MnCO3与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳、水,反应的离子方程式为。98%的浓硫酸中氢离子浓度小,使用98%的浓硫酸不能加快酸浸的速率,故选C;
(2)“除铝铁”步骤中,加入MnO2把Fe2+氧化为Fe3+,发生反应的离子方程式为。
(3)根据加入氨水调节pH与铝铁去除率、锰损失率的关系图, pH范围为4~5 时,铝铁去除率高、锰损失率低,故选D;锰元素损失的原因可能是Al(OH)3、Fe(OH)3形成胶体吸附Mn2+;
(4)“除铜镍”步骤可以加入硫化铵将Cu、Ni元素除去,其缺点是可能生成MnS沉淀,造成锰元素损失,产率下降。
(5)根据流程图, “结晶分离”步骤前的溶液中含有杂质MgSO4、CaSO4,所以“结晶分离”的滤渣主要成分是MgSO4、CaSO4;
(6) 设硫酸锰晶体的化学式是,则,解得x=1,则该硫酸锰晶体的化学式为。
17.【答案】(14分)I.(1) (1分) (2)或 (2分) C (1分) CD(2分)
(3) >(1分) (1分)
II.(1)a b (2分) (2)<(1分) (1分) (2分)
【解析】(1)反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能,由图可知,1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量368kJ-134kJ=234kJ,和CO反应的热化学方程式 。
(2)①在一定温度下,向2L固定容积的密闭容器中通入、, 所以K=≈0.198 ;平衡常数与温度有关,放热反应,降低温度,平衡正向移动,K变大,若使K的值变为1,则应采取的措施是降低温度;
②A.升高温度,平衡逆向移动,所以减小,故A错误;B.恒温恒容充入 平衡不移动,所以不变,故B错误;C.恒温恒容下,再充入1mol ,平衡逆向移动,甲醇增大的幅度比二氧化碳大,所以增大,故C正确;D.恒温恒容下,再充入、 等效于开始加入4molCO2和6molH2,压强增大,平衡正向移动,所以增大,故D正确;
(3)①和的的总能量大于的总能量,则合成氨的反应为放热反应。T1时氨的产率为30%,氮气过量,按氢气计算理论产量为6molNH3,平衡时生成6mol×30%=1.8molNH3,升高温度,平衡逆向移动,T1温度高,则 > ;
②在T2K下,经过5min达化学平衡状态,则内
v(H2)= = =0.2mol•L-1•min-1,的平均速率 ;
Ⅱ(1)a.恒容条件下,随着反应的进行,气体的质量增大,则气体的密度也增大,当气体密度不变时反应达到平衡状态,故正确;b.只有S2是气体,所以气体相对分子质量始终不变,所以气体相对分子质量不变时反应不一定达到平衡状态,故正确;c.MoS2是固体,不影响平衡移动,所以加入MoS2平衡不移动,故错误;
(2)①根据图知,压强一定时,升高温度氧气的转化率降低,平衡逆向移动,;该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,增大压强平衡正向移动,氧气转化率增大,所以、、的大小:。②若初始时通入7.0molO2,P2为7.0kPa,A点氧气转化率为50%,则A点n(O2)=7mol×(1-50%)=3.5mol,生成n(SO2)= ×4=2mol,恒温恒容条件下气体压强之比等于物质的量之比,所以A点压强=×7.0kPa=5.5kPa,P(O2)=×5.5kPa=3.5kPa,P(SO2)=(5.5-3.5)kPa=2kPa,则A点平衡常数Kp==,则A点平衡常数(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压总压气体的物质的量分数)。
18.【答案】(13分)(1) (1分) (2)正四面体形 (1分) sp3 (1分) (3)4∶1 (2分) (4)Al2O3为离子晶体,Al3+和O2-离子半径较小,离子所带电荷数较多,晶格能大,所以熔点高,硬度大(2分) (5)12(2分) AuCu3H8 (2分)
(6)×1021或×1021 (2分)
【解析】(1)锌(Zn)、镉(Cd)位于同一副族相邻周期,Cd的原子序数更大,则Cd的原子序数是48,则基态Cd原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为;
(2)S与O可形成多种微粒,其中SO中S原子价电子对数是,无孤电子对,空间构型为正四面体形;液态SO3冷却到289.8K时,能得到一种螺旋状单链结构的固体,根据结图可知,此固态SO3中S原子形成4个σ键,无孤电子对,杂化轨道类型是sp3;
(3)单键为σ键,双键中有1个σ键、1个π键,根据Cr2O的结构图,1mol重铬酸根中含8molσ键、4molπ键,1mol铵根离子中含有4molσ键,σ键与π键个数比为4:1;
(4)Al2O3为离子晶体,Al3+和O2-离子半径较小,离子所带电荷数较多,晶格能大,所以熔点高,硬度大;
(5) 晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,根据图示,离①号Au原子最近的Cu原子有③⑤⑦号,每个Au原子被8个晶胞共用,根据均摊原则,Au原子的配位数为12;根据均摊原则,晶胞中Au原子数、Cu原子数是、H2分子数是4,化学式为AuCu3H8;
(6)根据均摊原则,每个结构单元含Al原子数、Ti原子数 ,则ρg·cm-3,则高为h=×1021nm。
19.【答案】(13分)(1)碳碳双键、醛基(2分) 3-氯丁醛(1分) 取代反应(1分)
(2) (1分) Cl2、光照(1分)
(3) +2NaOH+2NaCl+H2O (2分) (4)10(2分)
(5) (3分)
【解析】A和HCl在催化剂的作用下生成,A为CH2=CHCH2CHO或CH3CH=CHCHO,和加热反应生成C,根据已知信息①,推测C为,和氢氧化钠溶液加热生成,则D为,催化氧化生成,在酸性条件下加热生成F,根据已知信息②,推出F为,和氢氧化钠溶液加热生成,根据已知信息③,不稳定,易自动脱水,则M为。
(1)A为CH2=CHCH2CHO或CH3CH=CHCHO,含有的官能团为碳碳双键、醛基;B的化学名称为3-氯丁醛;和氢氧化钠溶液加热生成,该反应为取代反应;(2)F的结构简式为;由F生成G为取代反应,反应试剂及条件为Cl2、光照;(3)由G生成M的化学方程式为+2NaOH+2NaCl+H2O;(4)①苯环上连有5个取代基;②既含,又能与银氨溶液发生银镜反应,说明含有-CHO;符合条件的同分异构体有: 、、 、 、 、 、 、、、,共10种;(5)催化氧化生成,和在酸性条件下加热生成,发生加聚反应生成,合成路线为。
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