辽宁省沈阳市第二中学2023届高三下学期第六次模拟考试化学试题(含解析)
展开辽宁省沈阳市第二中学2023届高三下学期第六次模拟考试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于化学与生活、科技的说法,错误的是
A.激光打印机墨粉中的炭黑属于混合型晶体
B.可用硝酸铵和水合碳酸钠作冷敷袋的生要物质
C.高压法聚乙烯结构中含有较多支链,较柔软,可生产食品包装袋等
D.当把常规晶体粉碎为纳米晶体时,其熔点会下降,主要原因是晶体的表面积增大
2.在水中水解生成和。下列化学用语表述错误的是
A.中于数为9的氧原子: B.的空间填充模型:
C.的结构示意图: D.的电子式:
3.为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,和在光照条件下充分反应后的分子数为
B.乙醇和二甲醚()组成的混合物中,含有个杂化的碳原子
C.水溶液中阳离子个数小于
D.中氙的价层电子对数为
4.下列离子方程式书写正确的是
A.氢氧化镁固体溶解于氯化铵溶液:
B.同浓度同体积的溶液与溶液混合:
C.用电极电解溶液:
D.过量的通入溶液中:
5.BAS是一种可定向运动的“分子机器”,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 存在顺反异构
B. 既有酸性又有碱性
C.中间产物的结构简式为
D.①为加成反应,②为消去反应
6.下列操作能实现相应的实验目的的是
选项
实验目的
操作步骤及现象
A
证明HA是强酸
加入酚酞做指示剂,用同浓度的烧碱溶液滴定,终点消耗烧碱溶液体积与HA相同
B
证明H2与I2(g)的反应为可逆反应
将物质的量之比为2:1的H2与I2(g)混合气体在一定条件下充分反应,混合气体呈紫色
C
证明麦芽糖能水解
向麦芽糖溶液中加稀硫酸并加热,冷却后加入烧碱中和过量硫酸再加入银氨溶液加热,析出银镜
D
证明氧化性:
将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中,再滴入KSCN溶液,溶液变红
A.A B.B C.C D.D
7.酸性条件下,环氧乙烷水合法制备乙二醇涉及的机理如图所示:下列说法不正确的是
A.制备乙二醇总反应为
B.H+进攻环氧乙烷中的氧原子是因为碳氧键的共用电子对偏向氧
C.X的结构简式为
D.二甘醇的分子式是C4H10O3
8.只含短周期元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是
A.a可能为正盐,也可能为酸式盐 B.反应①中还可能生成沉淀
C.反应②可能没有化合价变化 D.b可能是含极性键的非极性分子
9.铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下,下列说法正确的是
A.可用陶瓷等硅酸盐产品作吸收塔内衬材料
B.合成槽中pH会随着合成的进行而不断减小
C.滤液中含碳酸钠,回收后可循环使用
D.冰晶石可作为电解熔融氯化铝制铝时的助熔剂
10.化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出),晶胞中N原子均参与形成配位键,每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为a=b≠c,则下列叙述正确的是
A.Zn在元素周期表d区 B.设晶体中原于的杂化方式为
C. D.Ni2+与Zn2+的配位数之比为2:3
11.科学家设计了一种以镍基普鲁士蓝为电极材料的“热再生电化学循环”转化电池(如图所示),用于收集废热,提高能源利用率。该电池以KCl溶液和Ni(NO3)2溶液作电解质溶液,电极之间用多孔隔膜分隔,工作时发生反应:K2Ni[Fe(CN)6]+AgClKNi[Fe(CN)6]+K++Ag+Cl-。下列说法不正确的是
A.收集废热时,阴极上附着的AgCl减少
B.收集废热时,阳极发生的反应为K2Ni[Fe(CN)6]-e-=KNi[Fe(CN)6]+K+
C.低温工作时,K+通过多孔隔膜移向Ag电极
D.低温工作时,Ag电极增重7.1g,理论上外电路转移电子0.2mol
12.某反应的速率方程为,其半衰期(当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为。当其他条件不变,改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示:
0.25
0.50
1.00
0.50
1.00
0.050
0.050
0.100
0.100
0.200
0.200
下列说法正确的是
A.该反应的速率方程中的
B.该反应的速率常数
C.表格中的,,
D.在过量的B存在时,反应掉的所需的时间是
13.下列实验能达到实验目的的是
A
B
C
D
验证乙二醇有还原性
证明苯环使羟基活化
制备并收集NO2
验证温度对化学速率的影响
A.A B.B C.C D.D
14.铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。在Al/Cu二元金属复合材料基础上引入Pd形成三元金属复合材料,其去除水体中硝酸盐的机理如图所示。
注:“水华”主要是指水中某些植物营养元素含量过高,以致藻类疯狂生长、水质恶化而造成的水体污染现象。
下列说法正确的是
A.该机理的实质是原电池原理,Cu作负极
B.在Pd表面,转化为的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
C.转化为的离子方程式为
D.该方法可彻底消除水体中氮元素造成的“水华”现象
15.常温下,向含有、、的工业废水中逐滴加入NaOH溶液,pM随pH的变化关系如图所示[pM表示或或]。
已知:,。若溶液中离子浓度小于,认为该离子沉淀完全。下列说法不正确的是
A.曲线①表示与pH的关系
B.时,溶液中
C.时,可认为沉淀完全
D.时,
二、工业流程题
16.残渣油中含有大量的有机物,还含有少量金属元素Mo、V、Ni、Fe的硫化物,其中Mo、V的含量最高,回收价值最大。但因油的粘度较大,增大了回收的难度,工业生产中从残渣油里回收V、Mo的工艺流程如图所示。
已知:①微溶于冷水、乙醉、乙醚,能溶于热水:
②“除杂”步骤后的、以利离子的形式存在;
③钒在不同、不同浓度下的存在形态如图,其中可简写成。
回答下列问题:
(1)已知和是同族相邻元素,写出Mo的外围电子轨道表示式___________。
(2)脱油残渣空气焙烧的目的是___________。
(3)“焙烧1”时生成的气体成分是___________。
(4)用碳酸钠溶液除杂,调节值范围为___________。
(5)“沉钒”时,发现随着温度升高,沉钒率反而下降,推测可能的原因是___________。
(6)在“焙烧2”制备的操作中,若采取真空干燥焙烧,副产物经处理后可投入使用的流程步骤是___________;若在空气中焙烧,可生成一种无毒气体,该反应的化学方程式为___________。
三、实验题
17.碳酸钐Sm2(CO3)3为难溶于水的白色粉末,可用于治疗高磷酸盐血症。
回答下列问题:
I.实验室利用NH3和CO2通入SmCl3溶液中制备水合碳酸:
(1)装置的连接顺序是a→___________,___________←b(填接口字母)
(2)生成水合碳酸钐的化学方程式为___________;
(3)若氮气过量,溶液碱性太强会生成副产物,减少该副产物生成的操作是___________。
Ⅱ.碳酸钐质量分数的测定(已知:EDTA可以和许多金属离子形成配合物,且在不同的pH下配合物的稳定性不同):
准确称取10.00产品试样,溶于10.00ml稀盐酸中,加入10.00mlNH3-NH4Cl缓冲溶液,加入0.2g紫脲酸铵混合指示剂,用标准溶液滴定至呈蓝紫色(),消耗EDTA-2Na溶液40.00mL。
(4)若滴定终点俯视读数,测得碳酸钐的质量分数会___________(偏大、偏小、不影响)。滴定之前滴定管内没有气泡,滴定结束后产生气泡,则测得碳酸钐的质量分数会___________(偏大、偏小、不影响),加入NH3-NH4Cl缓冲溶液的作用是___________。
Ⅲ.测定中结晶水的含量:
(5)将装置A称重,记为m1g。将提纯后的样品装入装置A中,再次将装置A称重,记为m2g,将装有试剂的装置C称重,记为m3g。按下图连接好装置进行实验。
①打开、和,缓缓通入;
②数分钟后关闭___________(填写止水夹代号,下同),打开___________,点燃酒精喷灯,加热中样品:
③一段时间后,熄灭酒精灯,打开K1,通入N2数分钟后,冷却到室温,关闭K1和K2,称量装置A,重复上述操作步骤,直至装置A恒重,记为m4g(此时装置A中为Sm2O3)。称重装置C,记为m5g。则提纯后的样品中含结晶水的质量为___________g(列出计算式)
四、原理综合题
18.近年,甲醇的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨。二氧化碳加氢制甲醇已经成为研究热点,在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中,发生的主要反应如下:
I.
II.
回答下列问题:
(1)表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓()数据
物质
0
-394
-201
-240
(标准摩尔生成是指在298.15K、100kPa,由稳定态单质生成1mol化合物时的焓变)。
则___________,反应I的热力学趋势较小,原因是___________。
(2)下列能说明反应I一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. B.平衡数不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化 D.混合气体中的百分含量保持不变
(3)将平均相对分子质量为16的CO2和H2的混合气体充入一恒容密闭容器中,在化剂作用下发生反应I、II,已知反应II的反应速率,,k正,k逆为速率常数,x为物质的量分数。
①当转化率达到时,反应达到平衡状态,这时和的体积分数相同,若反应II的,平衡时反应II的___________;
②Arrhenius经验公式为,其中为活化能,T为热力学温度,为速率常数,R和C为常数,则___________(用含、、T、R的代数式表示)。
③由实验测得,随着温度的逐浙升高,平衡时混合气体的平均相对分子质量几乎又变回16,原因是___________。
(4)其他条件相同时,反应温度对选择性的影响如图所示:
由图可知,温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值,可能的原因是___________。
五、有机推断题
19.褪黑激素的前体K的合成路线如图。
已知:
①A是链状结构且能发生银镜反应。
②(R表示烃基或氢)
(1)A的名称是___________。D分子中含有的官能团名称___________。
(2)E和足量烧碱溶液反应的化等方程式是___________。
(3)试剂的分子式是,其结构简式是___________。
(4)写出的化学方程式___________。
(5)的同分异构体能发生银镜反应,有___________种(不考虑空间异构),其中含有手性碳原子的结构简式___________。(一种即可)
(6)由K合成Q(),Q再经下列过程合成褪黑激素。
试剂b的结构简式是___________。
参考答案:
1.A
【详解】A.石墨属于典型的混合型晶体,而炭黑属于非晶体,选项A错误;
B.硝酸铵和水合碳酸钠溶解吸热,可用作冷敷袋的主要物质,选项B正确;
C.高压法聚乙烯属于热塑性聚合物,结构中含有较多支链,柔软且耐磨,可生产食品包装袋等,选项C正确;
D.晶体的熔点受晶体的晶格形状的影响,将常规晶体粉碎为纳米晶体,由于晶体表面积的增大,使得其熔点下降,选项D正确;
故选A。
2.B
【详解】A.中于数为9的氧原子,其质量数是17,可表示为:,A正确;
B.肼不是平面形分子,该模型不能表示的空间填充模型,B错误;
C.的核外电子数是10个,结构示意图:,C正确;
D.的电子式为,D正确;
答案选B。
3.A
【详解】A.甲烷和氯气的反应都是等物质的量的反应,标准状况下,(物质的量为0.5mol)和(物质的量为1mol)在光照条件下充分反应后,物质的量不发生改变,则反应后的分子数为,故A正确;
B.乙醇和二甲醚()摩尔质量都为46 g∙mol−1,且它们的碳原子都为杂化,乙醇和二甲醚()组成(物质的量为0.1mol)的混合物中,含有个杂化的碳原子,故B错误;
C.,一个铝离子水解生成3个氢离子,则水溶液(氯化铝物质的量为0.1mol)中阳离子个数大于,故C错误;
D.价层电子对数为,则中氙的价层电子对数为,故D错误。
综上所述,答案为A。
4.B
【详解】A.氢氧化镁固体溶解于氯化铵溶液反应为氢氧化镁和铵根离子生成镁离子和一水合氨:;A错误;
B.同浓度同体积的溶液与溶液混合为氢离子和氢氧根离子恰好反应生成水:,B正确;
C.用电极电解溶液,阳极铜溶解生成铜离子、阴极铜离子得到电子发生还原反应生成铜,相当于铜的精炼,C错误;
D.过量的通入溶液中生成亚硫酸氢钠和二氧化碳:,D错误;
故选B。
5.D
【分析】①反应为加成反应,氨基破坏了碳氧双键;②反应为消去反应,羟基发生消去,脱去了水;
【详解】A.分子中碳碳双键两端的碳原子连接2个不同的原子或原子团时,存在顺反异构,该物质不含有碳碳双键,不存在顺反异构,A错误;
B.-NH2具有碱性,没有酸性基团,B错误;
C.中间产物结构简式为:,C错误;
D.①反应为加成反应,氨基破坏了碳氧双键;②反应为消去反应,羟基发生消去,脱去了水,D正确;
答案选D。
6.B
【详解】A.证明HA是强酸,加入酚酞做指示剂,用同浓度的烧碱溶液滴定消耗等体积的烧碱溶液,由于达到滴定终点时溶液呈碱性,无法说明HA为强酸,故A错误;
B.将物质的量之比为2:1的H2与I2(g)混合气体在一定条件下充分反应,混合气体呈紫色,说明I2(g)未完全反应,证明H2与I2(g)的反应为可逆反应,故B正确;
C.麦芽糖、葡萄糖中都有-CHO,向麦芽糖溶液中加稀硫酸并加热,冷却后加入烧碱中和过量硫酸,再加入银氨溶液加热,析出银镜,不能说明麦芽糖水解产物具有还原性,故C错误;
D.酸性条件下硝酸根离子氧化亚铁离子生成铁离子,由现象不能判断H2O2、Fe3+的氧化性,故D错误;
故选B。
7.C
【详解】A.由图可知,环氧乙烷与水反应生成乙二醇,反应过程中氢离子为催化剂,则制备乙二醇总反应为,A正确;
B.氧的电负性强于碳,从而使得碳氧键的共用电子对偏向氧,故H+进攻环氧乙烷中的氧原子,B正确;
C.由图可知,X的结构简式为,C错误;
D.根据图示可知,二甘醇的分子式为C4H10O3,D正确;
故答案选C。
8.D
【详解】A.a可能为正盐Na2SO3或Na2S2O3或NaClO等,也可能为酸式盐NaHSO3,其中Na2SO3或Na2S2O3或酸式盐NaHSO3都可以和浓盐酸反应生成二氧化硫气体,NaClO溶液和浓盐酸反应生成氯气,故A正确;
B.若a为Na2S2O3,与浓盐酸反应生成氯化钠、硫单质和二氧化硫,反应①中可能生成沉淀,故B正确;
C.若生成气体为二氧化硫,反应②是二氧化硫结合不稳定的无色物质,无元素化合价的变化,故C正确;
D.b可能是二氧化硫气体,是含极性键的极性分子,故D错误;
故选:D。
9.C
【分析】烟气被碳酸钠吸收生成氟化钠和碳酸氢钠,加入偏铝酸钠得到冰晶石;
【详解】A.陶瓷成分中含有二氧化硅,二氧化硅在高温下会与碳酸钠发生反应,因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料,故A错误;
B.合成槽中发生反应:,所得溶液中碳酸钠的浓度逐渐增大,相同浓度时碳酸钠溶液碱性强于碳酸氢钠,因此所得溶液碱性逐渐增强,故B错误;
C.结合B分析可知,滤液中含生成的碳酸钠,回收后可循环使用,故C正确;
D.电解熔融氧化铝制铝而不是氯化铝,可加冰晶石作助溶剂,故D错误;
故选C。
10.D
【详解】A.Zn在元素周期表中位置为第4周期第IIB族,即位于ds区,A错误;
B.晶胞中镍离子配位数为4,即晶体中原于的杂化方式为,B错误;
C.由晶胞示意图可知,一个晶胞中含有Ni2+个数为2=1,Zn2+个数为8=1,含有CN-为8=4,NH3个数为8=2,苯环个数为4=2,则该晶胞的化学式为,则x:y:z=4:2:2=2:1:1,C错误;
D.晶胞中每个N原子均参与形成配位键,Ni2+周围形成的配位键数目为4,Zn2+周围形成的配位键数目为6,则Ni2+与Zn2+的配位数之比为4:6=2:3,D正确;
故选D。
11.C
【分析】收集废热时,K2Ni[Fe(CN)6]的一极为阳极,电极反应为K2Ni[Fe(CN)6]-e-= KNi[Fe(CN)6]+K+,AgCl-极为阴极,电极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-。低温工作时,Ag电极为负极,电极反应为Ag-e-+Cl-=AgCl,KNi[Fe(CN)6]电极为正极,电极反应为KNi[Fe(CN)6]+e-+K+= K2Ni[Fe(CN)6]。
【详解】A.收集废热时,阴极电极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-,AgCl转化为Ag和Cl-,阴极上附着的AgCl减少,A正确;
B.收集废热时,阳极电极反应式为K2Ni[Fe(CN)6]-e-= KNi[Fe(CN)6]+K+,B正确;
C.低温工作时,Ag电极为负极,电解质溶液中的阳离子向正极移动,K+通过多孔隔膜移向KNi[Fe(CN)6]电极,C错误;
D.低温工作时,负极上Ag-e-+Cl-=AgCl,Ag电极增重7.1g,说明有0.2molCl-参与反应,则理论上外电路中转移电子为0.2mol,D正确;
故答案选C。
12.D
【详解】A.当其他条件不变,改变反应物浓度时,反应速率常数k保持不变,第二组数据和第四组数据中,两组的相同、v相同,解得,将第一组数据和第二组数据代入速率方程,得,可知,故A错误;
B.由A项分析可知,该反应的速率方程为,将第一组数据代入速率方程,可得速率常数,故B错误;
C.将第六组数据代入速率方程,可得,解得,将第三组数据代入速率方程,可得,将第五组数据代入速率方程,可得,故C错误;
D.半衰期,设起始时反应物A为,在过量的B存在时,反应掉93.75%的A需经历4个半衰期:起始,所需的时间为,故D正确;
故答案选D。
13.A
【详解】A.乙二醇可被重铬酸钾氧化,观察溶液的颜色变化,可验证乙二醇具有还原性,故A正确;
B.苯与溴水不反应,苯酚与溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚沉淀,可知羟基使苯环活化,故B错误;
C.二氧化氮与水反应,不能选排水法收集,故C错误;
D.只有温度不同,观察颜色可验证温度对化学平衡的影响,不能验证温度对反应速率的影响,故D错误;
故选:A。
14.C
【详解】A.由题干图示信息可知,该机理的实质是原电池原理,Al比Cu活泼且Al失去电子发生氧化反应,故Al作负极,Cu作正极,A错误;
B.由题干图示信息可知,在Pd表面,转化为的反应中,该反应方程式为:2+6H(ads)+2H+=N2+3H2O,反应中为氧化剂,H(ads)是还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3,B错误;
C.由题干图示信息可知,转化为即中N得到Al失去的电子转化为NH3,Al失去电子转化为Al3+,根据氧化还原反应配平可得该反应的离子方程式为,C正确;
D.由题干图示信息可知,该方法并不能将水体中硝酸盐全部转化为N2,还有部分转化为留在水体中,故不可彻底消除水体中氮元素造成的“水华”现象,D错误;
故答案为:C。
15.B
【分析】,==,当pH=5时,该式入Ka,可知,可知曲线②是表示;当c(Cu2+)=,c(OH-)=,此时pH=6.5,故曲线①表示,曲线③表示;
【详解】A.当c(Cu2+)=,c(OH-)=,此时pH=6.5,故曲线①表示,A项正确;
B.曲线②是表示,当pH=5时,>0,<1,则故溶液中,B项错误;
C.当c(Cu2+)=,c(OH-)=,此时pH=6.5,故时,可认为沉淀完全,C项正确;
D.曲线③表示,线上b点(5.85,0),代入计算可知,当c(Fe2+)=1mol/L时,pH=5.85,此时c(OH-)=10-8.15,则Ksp[Fe(OH)2]= c(Fe2+)×c2(OH-)=1×10-16.3,故时,,D项正确。
故答案选B 。
16.(1)
(2)去除残渣中的有机物,并将残渣中的金属硫化物转化为金属氧化物
(3)、
(4)6~9
(5)受热分解,且在热水中溶解度大
(6) 沉矾
【分析】由题干工艺流程图信息可知,将残渣油用有机溶剂进行浸取操作,然后分液分离出浸取液和脱油残渣,干燥后在空气中进行焙烧1,除去残渣表面的有机物,大部分有机物和残渣中含有硫化物焙烧生成CO2、SO2等气体,加入Na2CO3溶液将V、Mo分别转化为和离子的形式存在,过滤除去不溶性杂质,得到的滤液1中加入NH4Cl进行沉钒即将转化为NH4VO3,过滤得到NH4VO3沉淀和滤液2,对NH4VO3进行焙烧2得到V2O5,对滤液2进行沉钼,然后过滤得到沉淀,进行焙烧3得到MoO3。
【详解】(1)已知和是同族相邻元素,的外围电子排布式为:,所以Mo的外围电子轨道表示式:,答案为:;
(2)由题干信息可知,因油的粘度较大,增大了回收的难度,故脱油残渣空气焙烧的目的是除去有机物表面的有机物和将硫化物转化为氧化物,故答案为:去除残渣中的有机物,并将残渣中的金属硫化物转化为金属氧化物;
(3)由分析可知,在空气中进行焙烧1,除去残渣表面的有机物,大部分有机物和残渣中含有硫化物焙烧生成CO2、SO2等气体,故答案为:CO2、SO2;
(4)由已知信息可知,“除杂”步骤后的V、Mo以和离子的形式存在,结合题干钒在不同pH、不同浓度下的存在形态图可知,用碳酸钠溶液除杂,调节pH值范围为6~9,故答案为:6~9;
(5)由题干已知信息可知,NH4VO3微溶于冷水、乙醇、乙醚,能溶于热水,故“沉钒”时,沉钒率反而下降,可能的原因是温度升高,NH4VO3的溶解度增大,故答案为:受热分解,且在热水中溶解度大;
(6)有分析可知,沉钒得到NH4VO3,故在“焙烧2”制备V2O5的操作中,若采取真空干燥焙烧,则反应方程式为:2NH4VO32NH3+H2O+V2O5,则副产物NH3经与HCl处理后生成NH4Cl可投入使用的流程步骤是沉钒,若在空气中焙烧,可生成一种无毒气体即N2,该反应的化学方程式为:,故答案为:沉钒;。
17.(1) c d
(2)
(3)调节分液漏斗活塞,慢慢滴加氨水
(4) 偏小 偏小 控制溶液的pH基本不变,防止形成的配合物不稳定络合不完全
(5) 、
【分析】碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,反应装置可以选择启普发生器装置甲;浓氨水滴定生石灰上可以生成氨气,发生装置选择乙;和通入溶液中制备水合碳酸钐;
【详解】(1)由分析可知,装置甲生成二氧化碳、装置乙生成氨气,和通入溶液中制备水合碳酸钐,由于氨气极易溶于水,为防止倒吸需要防止倒吸装置,故氨气从d管进入,故装置的连接顺序是a→c,d←b;
(2)根据分析可知,,和通入溶液中制备水合碳酸钐,则生成水合碳酸钐的化学方程式为;
(3)若氮气过量,溶液碱性太强会生成副产物,减少该副产物生成的操作是调节分液漏斗活塞,慢慢滴加氨水;
(4)若滴定终点俯视读数,读数偏大,测得碳酸钐的质量分数会偏小;滴定之前滴定管内没有气泡,滴定结束后产生气泡,读数偏大,则测得碳酸钐的质量分数会偏小,加入NH3-NH4Cl缓冲溶液,控制溶液的pH基本不变,防止形成的配合物不稳定络合不完全;
(5)①受热失去结晶水且分解生成和二氧化碳,通过装置B吸收水后,生成的二氧化碳被装置C吸收,D防止空气中二氧化碳、水的干扰;实验中开始通入氮气是排出装置中空气防止干扰实验,开始时通入氮气是将滞留装置中的二氧化碳排入C中吸收;实验操作为:②数分钟后关闭、,打开,点燃酒精喷灯,加热A中样品;
②由题干可知,m2-m1为的质量,m4-m1为的质量,装置C增加的质量为CO2的质量,为m5-m3,则提纯后的样品中含结晶水的质量为(m2-m1)-( m4-m1)-( m5-m3)= g。
18.(1) 放热少,且熵减
(2)D
(3) 0.8 反应I为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,当温度升高时,以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ是等体积反应,反应前后气体分子数相等,发生反应Ⅱ气体平均相对分子质量不变
(4)在该条件下反应I的速率大于反应II,单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多
【详解】(1)根据标准摩尔生成的概念可知,C生成CO2对应的焓变为-394kJ/mol,故, ,该反应为气体减小的反应,为熵减的反应,虽然,但放热少,所以热力学趋势较小;
(2)A. 用不同物质表示化学反应速率时,正逆反应速率的比值等于化学计量数之比,应该为3,A错误;
B. 平衡常数只受温度影响,该反应为恒温体系,温度不变,K不变,所以不能作为平衡的标志,B错误;
C. 混合气体的密度等于气体的质量除以体积,反应体系均为气体,所以质量不变,恒容体系,体积不变,故密度是不变量,不能作为平衡的标志,C错误;
D.随着反应的进行反应体系中各种物质的量均在变化,当某一组分不在变化时,达到平衡状态,故混合气体中的百分含量保持不变可以作为平衡的标志,D正确;故答案选D。
(3)①利用十字交叉法求解体系中CO2和H2的物质的量之比,即,,设=amol,则=2amol,设两次反应消耗的CO2的物质的量分别是xmol和ymol,列三段式如下:,
和的体积分数相同,所以a-x-y=2a-x-3y,解得y=0.5a,又因为二氧化碳的转化率为60%,所以x+y=0.6a,则 x=0.1a,平衡时,总物质的量为
,,,,平衡时,v(正)=v(逆)= ;
②平衡时,v(正)=v(逆),即 ,K=,Ea(正)-Ea(逆),根据已知条件可得Rlnk(正)=Ea(正)T+C,Rlnk(逆)=Ea(逆)T+C,两个式子相减得到,Ea(正)-Ea(逆)=8;
③反应I为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,当温度升高时,以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ是等体积反应,反应前后气体分子数相等,发生反应Ⅱ气体平均相对分子质量不变;
(4)有图像可知,在该条件下反应I的速率大于反应II,单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多,所以甲醇的选择性实验值高于平衡值。
19.(1) 丙烯醛 羟基
(2)++
(3)
(4)2CH3COOCH2CH3+CH3CH2OH
(5) 10 、
(6)CH3COOH
【分析】乙酸与试剂a在浓硫酸加热条件下生成G,G中只含酯基,故G为乙酸乙酯,结构简式为CH3CH2OOCH2CH3,参照已知信息,G在碱性条件下发生反应:2CH3CH2OCOCH3+CH3CH2OH,故M的结构简式为:,试剂W的分子式是C8H5O2N,根据K的结构简式,可知W的结构简式为:,F为,E为CH2BrCH2CH2Br。A的化学式为C3H4O,不饱和度为2,能发生银镜反应,说明含醛基,还应含有双键,故A的结构简式为CH2=CHCHO,与水发生加成反应,根据E的结构简式可知B为CH2OHCH2CHO,B到D发生加成反应,D为CH2OHCH2CH2OH,D到E发生取代反应。
【详解】(1)由分析可知,A的结构简式为CH2=CHCHO,命名为:丙烯醛;D为CH2OHCH2CH2OH,含有的官能团名称为羟基。
(2)由分析可知,E为CH2BrCH2CH2Br,和足量烧碱溶液发生取代反应生成,化学方程式为:++。
(3)由分析可知,W的结构简式是。
(4)由分析可知,G为CH3CH2OOCH2CH3,G发生G在碱性条件下发生反应:2CH3CH2OCOCH3+CH3CH2OH。
(5)G的同分异构体能发生银镜反应,说明其中含有醛基或甲酸酯的结构,根据G的分子式可以推知,可能的结构有HOCH2CH2CH2CHO、CH2CHOHCH2CHO、CH3CH2CHOHCHO、HOCH2CH(CHO)CH3、CH3COH(CHO)CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH3、CH3OCH2CH2CHO、CH3CH2OCH2CHO、CH3OCH(CHO)CH3共10种,其中含有手性碳原子的结构简式为:CH2CHOHCH2CHO、CH3CH2CHOHCHO、HOCH2CH(CHO)CH3、CH3COH(CHO)CH3、CH3OCH(CHO)CH3。
(6)Q中含酰胺基和酯基,Q在碱性条件下水解得到X:,根据褪黑激素和Z的分子式可知Z的结构简式为:,Z与试剂b发生取代反应得到褪黑激素,可以推知b为CH3COOH。
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