陕西省西安市长安区2023届高三第一次模拟考试理综化学试题(含解析)
展开陕西省西安市长安区2023届高三第一次模拟考试理综化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.生活中处处有化学,下列说法不正确的是
A.聚乙炔可用作绝缘材料
B.将“地沟油”制备成肥皂,可以提高资源的利用率
C.使用乙醇、“84”消毒液、过氧化氢消毒涉及到蛋白质的变性
D.酿造红葡萄酒时会充入少量SO2,能起到杀菌消毒和抗氧化的作用
2.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1LpH=4的0.1mol•L-1K2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NA
B.标准状况下,11.2LNH3与11.2LHF均含有5NA个质子
C.4.6g甲苯和甘油的混合物中含有氢原子数目为0.4NA
D.用惰性电极电解CuSO4溶液,阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目一定为0.20NA
3.布洛芬常用于缓解轻至中度疼痛或感冒引起的发热。用BHC法合成布洛芬的流程如图:
以下说法正确的是
A.与化合物A互为同分异构体,且只含有一个取代基的芳香烃的结构共有3种
B.化合物B能发生银镜反应
C.化合物C在浓硫酸作用下加热,生成的有机产物只有一种
D.布洛芬中有2个手性碳原子(手性碳原子指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子)
4.W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期元素,其中X是组成人体血红蛋白的核心金属元素,Y的一种单质可以作为工业润滑剂,Z的单质中含有共价三键,W是前四周期主族元素中原子半径最大的。下列说法错误的是
A.最高价氧化物对应水化物的碱性:W>X,最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
B.一定条件下,W、X、Y元素的单质均能与水发生反应,且有1种共同的产物
C.和同主族下一周期的元素相比,Z元素简单氢化物的沸点较高
D.和同主族上一周期的元素相比,W单质的熔、沸点更低,密度更大
5.下列实验操作与实验现象及结论对应且正确的是
选项
操作
现象
结论
A
将镀层有破坏的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中,一段时间后,取溶液于试管中,滴加KSCN溶液
无红色出现
铁未被腐蚀,已破损的镀层锌仍能起到保护的作用
B
用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气
试纸变蓝
该气体为溴蒸气
C
向久置于空气中的Na2O2固体中滴加稀硫酸
有气泡产生
Na2O2已变质成Na2CO3
D
向新制饱和氯水中加入过量的碳酸钙粉末,振荡
产生大量气泡
提高了新制氯水中次氯酸的浓度
A.A B.B C.C D.D
6.高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,负极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)
B.充电时,电路中转移2mole-,中性电解质NaCl的物质的量增多2mol
C.放电时,1molFQ转化为FQH2转移2mol电子
D.充电时,m接外接电源的负极,n接外接电源的正极
7.25℃时,将HCl气体缓慢通入0.1mol•L-1的氨水中,溶液的pH、体系中粒子浓度的对数值(lgc)与反应物的物质的量之比[t=]的关系如图所示。若忽略溶液体积变化,下列有关说法错误的是
A.t=0.5时,c(NH)>c(Cl-)
B.25℃时,NH的水解平衡常数Kh的数量级为10-10
C.P1所示溶液:2c(Cl-)=c(NH)+c(NH3•H2O)
D.P2所示溶液:c(Cl-)>100c(NH3•H2O)
二、工业流程题
8.对废催化剂进行回收可有效利用金属资源,某含银废催化剂主要含Ag、α-Al2O3(α-Al2O3为载体,不溶于硝酸)及少量MgO、SiO2、K2O、FeO、Fe2O3等,一种回收制备高纯银粉工艺的部分流程如图。回答下列问题:
已知:①“溶解”得到的溶解液里Ag元素以[Ag(NH3)2]+存在;
②AgSCN是白色沉淀。常温下,Ksp(AgSCN)=2.0×10-12。
(1)氧化亚铁与稀硝酸反应的离子方程式是______,废渣的主要成分是_______,酸浸时,硝酸加入量及反应温度对银浸取率的影响如图,根据图中数据分析,该工艺宜选用硝酸的加入量和温度是______。
(2)已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,“沉淀”过程,若将等体积0.002mol•L-1AgNO3溶液与0.02mol•L-1NaCl溶液混合,是否生成AgCl沉淀?_______(填“是”或“否”“无法确定”),此时Ag+浓度为c(Ag+)=_______。
(3)“还原”中有无毒气体生成,还原剂与氧化剂物质的量之比是_______。若用H2O2代替N2H4•H2O完成还原过程,发生反应的离子方程式是_______。
(4)粗银中银的质量分数w的测定:取ag粗银样品用硝酸溶解,以铁铵矾[NH4Fe(SO4)2•12H2O]为指示剂,用cmol/L的KSCN标准溶液滴定,消耗标准溶液VmL。滴定终点的现象是_______,w=_______%。
三、实验题
9.我国科学家最近揭示氢化钡固氮加氢产生氨气的反应机理。某小组设计实验制备高纯度的BaH2并测定其纯度。
请回答下列问题:
(1)写出氢化钡的电子式_______。
(2)粗锌较纯锌相比,与稀硫酸反应产生H2速率较快,请解释原因_______。
(3)实验中B装置出现的现象是_______。
(4)先启动A中反应,F处检验氢气纯净后点燃D处酒精灯,这样操作的目的是_______。
(5)实验完毕,从A装置的混合物中提取ZnSO4·7H2O的一系列操作包括_______、过滤、洗涤、干燥。
(6)已知:氢化钡遇水剧烈反应。设计如图装置测定氢化钡纯度。室温下,向恒压分液漏斗中加入足量水,乙管实验前对应气体体积读数为V1mL,甲中完全反应后乙管气体体积读数为V2mL(V2>V1)。
①D每次读数前要调整丙管高度,使其与乙管液面持平,其目的是_______。
②已知室温下,气体摩尔体积为VmL/mol,该产品纯度为_______,若实验结束时,未调平乙管和丙管的液面,且丙管的液面高于乙管,所测得产品纯度_______(填“偏高”或“偏低”)。
四、原理综合题
10.2021年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:
(1)在一定温度下,向1L的刚性密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
I.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.4kJ•mol-1
II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.1kJ•mol-1
①下列说法正确的是______。
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应I、II的平衡均不移动
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.平衡时H2的体积分数一定小于
D.增加碳块用量,可加快反应速率
②反应平衡时,H2O(g)的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。此时,整个体系______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ,反应I的平衡常数Kc=_______。
(2)一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如图:
①某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后溶液pH=10,则此时溶液中c(CO)∶c(HCO)=_____(该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7,Ka2=5.0×10-11)。
②再生塔中产生CO2的离子方程式为_______。
③利用电化学原理,将CO2电催化还原为C2H4的电极反应式为______;AgCl/Ag电极的质量______(填变大、变小或不变);放电结束后,铂电极所在的区域溶液的pH_______(填变大、变小或不变)。
五、结构与性质
11.氮的化合物在工业生产中有重要用途,请回答下列问题:
(1)[Ni(N2H4)2](N3)2是一种富氮含能材料。写出一种与N互为等电子体的分子:_______(填化学式);实验数据表明键角:NH3>PH3>AsH3,分析原因是_______。
(2)氮与碳还能形成一种离子液体的正离子,为使该正离子以单个形式存在以获得良好的溶解性能,与N原子相连的-C2H5,不能被H原子替换,原因是_______。
(3)配合物顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是临床使用的第一代铂类抗癌药物。顺铂的抗癌机理:在铜转运蛋白的作用下,顺铂进入人体细胞发生水解,生成的Pt(NH3)2(OH)Cl破坏DNA的结构,阻止癌细胞增殖。如:
①基态Cu原子价层电子的轨道表示式为_______,鸟嘌呤中氮原子的杂化方式为______。构成鸟嘌呤的元素电负性由大到小的顺序_______。
②在Pt(NH3)2Cl2中,配体与铂(Ⅱ)的结合能力:Cl-_______NH3(填“>”或“<”)。
③顺铂和反铂互为同分异构体,两者的结构和性质如表。
顺铂
反铂
结构
25℃时溶解度/g
0.2577
0.0366
请从分子结构角度解释顺铂在水中的溶解度大于反铂的原因是________。
④顺铂的发现与铂电极的使用有关。铂晶胞为正方体,边长为a nm,结构如图。铂晶体的摩尔体积Vm=_______m3/mol(阿伏加德罗常数为NA)。(已知:单位物质的量的物质所具有的体积叫做摩尔体积)
六、有机推断题
12.磷酸氯喹治疗新冠肺炎具有一定的疗效。磷酸氯喹可由氯喹与磷酸制备,下面是合成氯喹的一种合成路线:
已知:①
②和苯酚相似,具有酸性
③
完成下列填空:
(1)C的名称是______,X的结构简式为_______。
(2)C→D反应的化学方程式是_______。
(3)1mol化合物G一定条件下最多可消耗_______molNaOH;由H生成氯喹的反应类型为______。
(4)M为C的同分异构体,1molM与足量的NaHCO3反应,生成2molCO2气体,满足该条件的M结构共_______种,其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶2∶2的结构简式_______。
(5)根据已学知识并结合题中相关信息,设计由苯和2-丙醇为原料制备的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)_______。
参考答案:
1.A
【详解】A.聚乙炔可以导电,是一种导电塑料,不能做绝缘材料,故A错误;
B.地沟油成分属于油脂,在碱性条件下可以发生皂化反应,可以做成肥皂,提高资源利用率,故B正确;
C.能够使蛋白质变性的物质有强氧化剂,部分有机物等,乙醇,“84”消毒液和过氧化氢都可以使蛋白质变性消毒,故C正确;
D.SO2有还原性,也可以消毒,葡萄酒中加入少量的二氧化硫可以杀菌和抗氧化作用,故D正确;
答案选A。
2.C
【详解】A.重铬酸钾发生水解,反应的离子方程式为H2O+2+2H+,1L 0.1mol/LK2Cr2O7溶液中的数目小于0.1NA,A错误;
B.标准状况下HF为无色液体,故无法计算11.2LHF含有的质子数目,B错误;
C.甲苯即C7H8和甘油即C3H8O3,二者相对分子质量均为92,故4.6g二者的混合物中含有氢原子数目为=0.4NA,C正确;
D.用惰性电极电解CuSO4溶液,Cu2+首先在阴极放电,当Cu2+放电完全后,溶液中的氢离子还可能会放电,故当阴极增重6.4g时,外电路中通过电子的数目可能为0.20NA,也可能大于0.20NA,D错误;
故答案为:C。
3.A
【详解】A.与化合物A互为同分异构体,且只含有一个取代基的芳香烃的结构,相当于丁烷中的一个氢原子被苯环取代,丁烷有正丁烷和异丁烷结构,都有两种位置的氢,因此同分异构体有4种,除去本身一种结构,则还有3种,故A正确;
B.化合物B不含有醛基,则不能发生银镜反应,故B错误;
C.化合物C在浓硫酸作用下加热,可能是发生消去反应生成含有碳碳双键的有机物,也可能发生取代反应生成醚,故C错误;
D.布洛芬中只有1个手性碳原子,手性碳原子是连羧基的那个碳原子,故D错误。
综上所述,答案为A。
4.D
【分析】W、X、Y、Z是元素周期表中前四周期元素,其中X是组成人体血红蛋白的核心金属元素,则X是Fe元素;Y的一种单质可以作为工业润滑剂,则Y是C元素;Z的单质中含有共价三键,则Z是N元素;W是前四周期主族元素中原子半径最大的,则W是K元素,然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】根据上述元素分析可知X是Fe,Y是C,Z是N,W是K元素。
A.元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强。元素的金属性:K>Fe,则最高价氧化物对应水化物的碱性:K>Fe,即W>X;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性:N>C,则最高价氧化物对应水化物的酸性:N>C,即Z>Y,A正确;
B.W是K,X是Fe,Y是C,K与H2O在常温下剧烈反应产生KOH、H2,炽热的Fe与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2;C与H2O在高温下反应产生CO、H2,因此W、X、Y元素的单质均能与水发生反应且均有H2生成,B正确;
C.由分析知,Z为N元素,其简单氢化物NH3能形成分子间氢键,沸点较高,C正确;
D.W是K,K属于碱金属元素,对于碱金属元素,由于从上到下原子半径逐渐增大,金属键逐渐减弱,因此物质的熔沸点逐渐降低,碱金属的密度呈增大趋势,但K的密度反常,比Na的小,因此和同主族上一周期的元素相比,W单质的熔、沸点更低,密度更小,D错误;
故合理选项是D。
5.D
【详解】A.将镀层有破坏的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中,构成原电池,Zn为负极,Fe为正极被保护,滴加KSCN溶液只检验铁离子,无红色出现,不能证明Fe是否被腐蚀,A错误;
B.NO2、溴蒸气均可氧化KI生成碘,试剂均变蓝,不能鉴别,B错误;
C.过氧化钠、碳酸钠均与稀硫酸反应生成气体,不能证明Na2O2已变质成Na2CO3,C错误;
D.氯水中含氢离子,与碳酸钙反应生成二氧化碳,观察到产生大量气泡,提高了新制氯水中次氯酸的浓度,D正确;
故答案为:D。
6.B
【分析】高电压水系锌-有机混合液流电池工作原理为:放电时为原电池,金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+,为负极,则FQ所在电极为正极,正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH2,负极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH);充电时电解池,原电池的正负极连接电源的正负极,阴阳极的电极反应与原电池的负正极的反应式相反,电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极,因此充电时,m接外接电源的负极,n接外接电源的正极,据此作答。
【详解】A.放电时为原电池,金属Zn为负极,负极反应式为,选项A正确;
B.充电时装置为电解池,电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极,NaCl溶液中的钠离子和氯离子分别发生定向移动,即电解质NaCl的浓度减小,选项B错误;
C.充电时电解池,阳极反应为FQH2-2e-=2FQ+2e-+2H+,则1molFQH2转化为FQ时转移2mol电子,选项C正确;
D.根据上述分析可知,充电时,m接外接电源的负极,n接外接电源的正极,选项D正确;
故答案选B。
7.C
【分析】本题给出的图是溶液的pH、体系中粒子浓度的对数值(lgc)与反应物的物质的量之比[t=]的关系图,最左边纵坐标是离子浓度的对数,右边的纵坐标是pH值,横坐标是反应物的物质的量之比,图示中NH离子与NH3•H2O交叉点对应的pH值是9.25,可以计算铵根离子的水解常数,根据电荷守恒可以判断A选项,根据物料守恒可以判断C选项,根据水解常数可以判断D选项。
【详解】A.t=0.5时,对应的pH值大于7,c(H+)< c(OH-),由电荷守恒c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)得出c(NH)>c(Cl-),故A正确;
B.NH离子与NH3•H2O交叉点对应的pH值是9.25,c(N)= c(NH3•H2O),c(H+)=,带入铵根离子的水解常数公式Kh==,数量级为,故B正确;
C.P1点=1.0,根据物料守恒c(Cl-)=c(NH)+c(NH3•H2O),故C错误;
D.P2点对应的pH=7,c(H+)= c(OH-)=推出c(NH)=c(Cl-),Kh==,得出=,得出c(Cl-)=c(NH3•H2O),故D正确;
答案选C。
8.(1) 3FeO+NO+10H+=3Fe3++NO+5H2O a-Al2O3、SiO2 1.6L、80℃
(2) 是 2×10-8mol/L
(3) 1:4 2[Ag(NH3)2]++H2O2+2H2O=2Ag↓+O2↑+2NH+2NH3•H2O
(4) 当滴入最后一滴KSCN标准溶液时,溶液变为红色,且半分钟内不褪色 或
【分析】含银废催化剂主要含Ag、α-Al2O3(α-Al2O3为载体,不溶于硝酸)及少量MgO、SiO2、K2O、Fe2O3等,加入稀硝酸酸浸,α-Al2O3、SiO2不溶于硝酸,过滤得到滤渣为α-Al2O3、SiO2,Ag、MgO、SiO2、K2O、Fe2O3转化为对应的硝酸盐,浸取液加入氯化钠,和硝酸银反应生成氯化银沉淀,过滤得到氯化银沉淀,其他物质进入滤液;氯化银溶于氨水,得到银氨溶液,银氨溶液和N2H4•H2O发生还原反应得到银,反应为4Ag(NH3)2Cl+N2H4=4Ag+N2↑+4NH4Cl+4NH3;得到粗银,经过精密过滤、真空烘干,得到高纯银粉,据此解答。
【详解】(1)稀硝酸具有强氧化性,氧化亚铁与稀硝酸反应的离子方程式为:3FeO+10H++=3Fe3++NO↑+5H2O,废渣的主要成分是 α-Al2O3、SiO2,根据图中数据分析,该工艺宜选用硝酸的加入量和温度是1.6L、80℃,故答案为:3FeO+10H++=3Fe3++NO↑+5H2O;α-Al2O3、SiO2;1.6L、80°C;
(2)等体积0.002mol/L的AgNO3溶液与0.02mol/L的NaCl溶液混合,假设体积均为1L,混合后c(Ag+)<c(Cl-),Ag+和Cl-是等物质的量反应的,此时Cl-过量,过量浓度c(Cl-)==0.009mol/L,Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=1.8×10-10,则c(Ag+)==2×10-8mol/L,故答案为:能;2×10-8mol/L;
(3)“还原”中有无毒气体生成,银氨溶液和N2H4•H2O发生还原反应得到银,反应为4Ag(NH3)2Cl+N2H4=4Ag+N2↑+4NH4Cl+4NH3,还原剂为N2H4,氧化剂为Ag(NH3)2Cl,二者物质的量之比是1:4,“溶解”得到的溶解液里银元素以[Ag(NH3)2]+存在,若用H2O2代替N2H4•H2O完成还原过程,发生反应的离子方程式是2[Ag(NH3)2]++H2O2+2H2O=2Ag+O2↑+2+2NH3•H2O,故答案为:1:4;2[Ag(NH3)2]++H2O2+2H2O=2Ag+O2↑+2+2NH3•H2O;
(4)铁铵矾[NH4Fe(SO4)2•12H2O]为指示剂,硝酸可氧化亚铁离子变成铁离子,KSCN标准溶液与铁离子络合溶液变为血红色,则滴定终点的现象为:溶液变为(血)红色,且半分钟内不褪色;KSCN的物质的量为cmol/L×VL×10-3mol,则Ag+的物质的量为cmol/L×VL×10-3mol,根据元素守恒,可得粗银中银的质量为cmol/L×VL×10-3mol×108g/mol=0.108cVg,质量分数为:×100%=%=%,故答案为:溶液变为(血)红色,且半分钟内不褪色;或。
9.(1)
(2)粗锌形成了原电池,加快了反应的速率
(3)出现黑色沉淀
(4)利用生成的氢气排尽装置中的空气,防止氢气与空气混合加热发生爆炸及防止Ba与空气中的气体在加热条件下发生反应
(5)过滤、蒸发浓缩、冷却结晶(或降温结晶)
(6) 使乙管内气压等于外压(或使所测气体体积为一个大气压下的体积) % 偏低
【分析】根据流程,将粗锌与稀硫酸发生反应生成氢气,因粗锌中还含有ZnS,ZnS与稀硫酸反应生成H2S气体,将得到的气体通入到装置B中可以将混合气体中的H2S去除得到较为纯净的氢气,将剩余气体通入到装置C的浓硫酸中可以将气体中的水蒸气除去得到纯净的氢气,将氢气通入到装置D中与Ba在加热条件下反应生成BaH2,装置E的作用可以防止装置F中的气体流入装置D中使生成的BaH2水解,装置F用于收集没有反应掉的氢气。
【详解】(1)BaH2为离子化合物,其中Ba呈正化合价,H呈负化合价,其电子式为。
(2)因为粗锌中含有少量的杂质Cu,在Zn与稀硫酸反应的时候Cu-Zn-稀硫酸形成了原电池,加快了生成氢气的速率。
(3)因为稀硫酸与粗锌中的ZnS反应生成的H2S,H2S与装置B中的CuSO4反应生成CuS灰色固体,因此装置B中的现象为产生黑色固体。
(4)反应前先启动A装置,在F处检验到了较为纯净的氢气后再点燃D处的酒精灯,是因为需要排空装置中的氧气,防止在加热的过程中空气与氢气发生爆炸,同时还可以防止装置中的氧气与Ba反应。
(5)实验完毕以后可以从装置A中得到ZnSO4·7H2O,因为混合物中还含有杂质Cu,需先过滤,再蒸发浓缩、冷却结晶,将得到的固体再次过滤后洗涤、干燥,得到较为纯净的ZnSO4·7H2O。
(6)BaH2与水发生反应生成Ba(OH)2和H2,反应的方程式为BaH2+2H2O=Ba(OH)2+2H2↑;
①在每次读数前需调节丙管高度保持与乙管持平,是因为使乙管内气压等于外压,此时测得的气体体积为一个大气压下的体积;
②根据已知条件,反应得到的气体为(V2-V1)mL,这些气体的物质的量为mol,因此参加反应的BaH2的物质的量为mol,这些BaH2的质量为g,则该产品纯度为×100%=%;若实验结束时,未调平乙管和丙管的液面,且丙管的液面高于乙管,导致乙管中的气体体积比实际体积小,换算出的参加反应的BaH2的质量较真实值小,使得纯度偏低。
10.(1) ABC 吸收 31.2 0.1
(2) 1:2 2HCOCO2↑+H2O+CO 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O 变小 变小
【详解】(1)①A.在恒温恒容条件下,平衡时向容器中充入惰性气体不能改变反应混合物的浓度,因此反应I、II的平衡不移动,A正确;
B.在反应中有固体C转化为气体,气体的质量增加,而容器的体积不变,因此气体的密度在反应过程中不断增大,当混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡,B正确;
C.若C(s)和H2O(g)完全反应全部转化为CO2(g)和H2(g),由C(s)+ 2H2O(g) = CO2(g)+ 2H2(g)可知,H2的体积分数的极值为,由于可逆反应只有一定的限度,反应物不可能全部转化为生成物,因此,平衡时H2的体积分数不可能大于,C正确;
D.增加碳块用量,但是其浓度不变,反应速率不变,D错误;
故选ABC;
②反应平衡时,H2O(g)的转化率为50%,则水的变化量为0.5mol,水的平衡量也是0.5mol,由于CO的物质的量为0.1mol,则根据O原子守恒可知CO2的物质的量为0.2mol,生成0.2mol CO2时消耗了0.2mol CO,故在反应Ⅰ实际生成了0.3molCO。根据相关反应的热化学方程式可知,生成0.3mol CO要吸收热量39.42kJ ,生成0.2mol CO2要放出热量8.22kJ,此时,整个体系吸收热量39.42kJ-8.22kJ=31.2kJ;
由H原子守恒可知,平衡时H2的物质的量为0.5mol,CO的物质的量为0.1mol,水的物质的量为0.5mol,则平衡时的浓度c(H2)=0.5mol/L,c(CO)=0.1mol/L,c(H2O)=0.5mol/L,则平衡常数Kc= ;
(2)①某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,该溶液的pH=10,则=,根据,则;
②再生塔中KHCO3受热分解生成K2CO3、H2O和CO2,该反应的离子方程式为2CO2↑++H2O;
③利用电化学原理,将CO2电催化还原为C2H4,阴极上发生还原反应,阳极上水放电生成氧气和H+,H+通过质子交换膜迁移到阴极区参与反应生成乙烯,则将CO2电催化还原为C2H4的电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O;此时AgCl/Ag电极上电极反应为:AgCl+e-=Ag+Cl-,故其质量变小;放电时铂电极为负极,电极反应为:C2H4+4H2O-12 e-=2CO2+12H+,氢离子浓度增大,故其pH变小。
11.(1) CO2(或CS2) 原子半径:N<P<As,则成键电子对之间的斥力:NH3>PH3>AsH3,所以键角逐渐减小
(2)氮原子上连氢原子容易形成分子间氢键,使该离子不易以单个形式存在
(3) sp2、sp3 O>N>C>H < [Pt(NH3)2Cl2]分子为平面四边形结构。顺铂是极性分子,反铂是非极性分子,水为极性分子,根据相似相溶原理,顺铂易溶于水
【详解】(1)等电子体是原子数相等,原子核外最外层电子数也相同的微粒。则与N互为等电子体的分子为CO2(或CS2);
N、P、As是同一主族元素,原子结构相似,由于从上到下原子半径逐渐增大,则成键电子对之间的斥力:NH3>PH3>AsH3,所以键角逐渐减小;
(2)与N原子相连的-C2H5,不能被H原子替换,这是由于氮原子上连氢原子容易形成分子间氢键,使该离子不易以单个形式存在;
(3)①Cu是29号元素,根据构造原理,可知基态Cu原子价层电子的轨道表示式为;
根据鸟嘌呤分子结构可知:其分子中氮原子形成的有N=C双键及N-C单键,故N的杂化方式为sp2、sp3杂化;
构成鸟嘌呤的元素有O、N、C、H元素,元素的非金属性越强,其电负性就越大,元素的非金属性:N>C>H,则元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C>H;
②Cl、N都是非金属性元素,元素的原子半径:N<Cl,则提供孤电子对的能力N>Cl,所以在Pt(NH3)2Cl2中,配体与铂(II)的结合能力:Cl-<N;
③根据顺铂和反铂的溶解性可知:物质的溶解度:顺铂>反铂,这是由于[Pt(NH3)2Cl2]分子为平面四边形结构。顺铂是极性分子,反铂是非极性分子,水为极性分子,根据相似相溶原理可知顺铂易溶于水,而反铂在水中的溶解度相对较小;
④在晶胞中含有Pt原子数目是8×+6×=4,则铂晶体的摩尔体积Vm==cm3。
12.(1) 乙二酸二乙酯
(2)+CH3COOC2H5+C2H5OH
(3) 4 取代反应
(4) 9 HOOCCH2CH2CH2CH2COOH
(5)
【分析】B与乙醇在浓硫酸条件下发生酯化反应结合C的分子组成可知B为,则A为,C为,C与乙酸乙酯发生已知①中的取代反应生成D(),D与X生成E,结合E的结构及C的分子式可知X为 ,E在一定条件下生成F,F生成G,结合G的结构可知F应为 ,F碱性水解后酸化得到G,G发生脱羧反应后再发生羟基取代反应得到H,H与反应得到氯喹,据此解答
【详解】(1)C为CH3CH2OOC-COOCH2CH3,其名称为乙二酸乙二酯,根据上述分析可知X的结构简式为;故答案为:乙二酸乙二酯;;
(2)由以上分析可知C→D的反应方程式是+CH3COOC2H5+C2H5OH,故答案为:+CH3COOC2H5+C2H5OH;
(3)1mol化合物 G中羧基和羟基表现酸性各消耗1mol氢氧化钠,苯环上的氯原子消耗2mol氢氧化钠,1mol化合物G一定条件下最多能消耗4mol氢氧化钠,由H生成氯喹的反应中氨基与羟基间发生了取代反应,故答案为:4;取代反应;
(4)C为,M为C的同分异构体,1molM与足量的NaHCO3反应,生成2molCO2气体,说明M含有2mol羧基,满足该条件的M结构共9种,分别为、、、、、、、、;其中核磁共振氢谱峰面积比为1:2:2的结构简式,故答案为:9;;
(5)可由和丙酮反应得到,丙酮可由2-丙醇氧化得到,苯胺可由硝基苯还原反应得到,硝基苯可由苯与浓硝酸取代反应得到,合成的流程为:。
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