【文档说明】湖北省荆州市2019-2020学年高二下学期期末考试化学试题 【精准解析】.docx,共(24)页,1.172 MB,由小赞的店铺上传
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荆州市2020年高中二年级学年质量检查化学试题时间:90分钟分数:100分本试卷分试题卷和答题卡两部分,试题卷1~6页,满分100分。考试用时为90分钟。答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、考号填写在密封线内规定的地方。选择题的答案
选出后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。若需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,不能直接答在试题后。试题卷可以不交,由学生保存。可能用到的相对原子质量:H-1C-12O-16Na-23Cr-52Fe-56第Ⅰ卷(选择题共48分)选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有
一个选项符合题意)1.化学与生产、生活密切相关。下列叙述不正确的是A.天然气的主要成分是甲烷B.钢铁船身嵌入锌应用了外加电流的阴极保护法C.生产医用防护口罩的原料聚丙烯纤维属于有机高分子材料D.医用消毒酒精中乙醇的体积分数为75%【答案】B【解析】【详解】A
.天然气是烷烃和硫化氢、二氧化碳等气体的混合物,其中甲烷占绝大多数,所以天然气的主要成分是甲烷,故A正确;B.锌、铁和海水形成的原电池中,锌作负极、铁作正极,铁得到保护,该保护方法为牺牲阳极的阴极保护法,故B错误;C.丙烯加聚反应生成的聚丙
烯是高聚物,属于合成纤维,聚丙烯纤维属于有机合成高分子材料,故C正确;D.酒精浓度过低,杀菌效果不明显,浓度过高、效果太强,导致细菌细胞最外面的蛋白质变性而形成一个保护圈,达不到杀菌的目的,所以医用消毒酒
精中乙醇的体积分数为75%最好,故D正确;答案为B。2.对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是A.Na2CO3溶液加热B.明矾溶液加热C.氨水中加入少量NH4Cl固体D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体【答案】A【解析】【分析】对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后红色变深,说明溶
液中OH-浓度增大,结合外界条件对水解平衡移动的影响分析。【详解】A.Na2CO3为强碱弱酸盐,水解呈碱性,即CO32-+H2O垐?噲?HCO3-+OH-,HCO3-+H2O垐?噲?H2CO3+OH-,滴加酚酞后溶液显红色,加热促进水解,平衡右移,使OH-浓度增大,碱性增强,因此红色变
深,故A符合题意;B.明矾溶液中电离后产生的Al3+水解使溶液呈酸性,即Al3++3H2O垐?噲?Al(OH)3+3H+,加热导致水解程度增大,酸性增强,但酚酞遇酸性溶液颜色不变化,故B不符合题意;C.一水合氨为弱碱,部分电离NH3•H2O⇌N
H4++OH-,加入酚酞后溶液变为红色,而NH4Cl=NH4++Cl-,其中的NH4+会抑制氨水的电离,平衡左移,使OH-浓度减少,溶液碱性减弱,颜色变浅,故C不符合题意;D.加入少量NaCl固体不影响小苏打的电离和水解,溶液颜色不变深,故D不符合题
意;答案为A。3.以下表示氧原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是()A.B.C.1s22s22p4D.【答案】D【解析】【详解】A、只能表示最外层电子数,故A错误;B、只表示核外电子的分层排布情况,故B错误;C、具体到亚层的电子数
,故C错误;D、包含了电子层数、亚层数以及轨道内电子的自旋方向,故D正确;故选D。【点睛】原子轨道排布式不仅能表示电子在核外的排布情况,还能表示电子在原子轨道上的自旋情况,对电子运动状态描述最详尽。4.下列分子价层电子对互斥模型与分子空间构型不一致的是()A.SO3B.BF3C.NH3D
.CH4【答案】C【解析】【详解】A.SO3的价层电子对数为3,中心原子S采用sp2杂化,S原子与3个O原子共形成了3个σ键,故中心原子没有孤电子对,其价层电子对互斥模型与分子空间构型均为平面正三角形,A不符合题意;B.BF3的价
层电子对数为3,中心原子B采用sp2杂化,B原子与3个F原子共形成了3个σ键,故中心原子没有孤电子对,其价层电子对互斥模型与分子空间构型均为平面正三角形,B不符合题意;C.NH3的价层电子对数为4,中心原子N采用sp3杂化,N原子与3个H原子共形成了3个σ键,
故中心原子有一个孤电子对,其价层电子对互斥模型为正四面体,分子空间构型为三角锥形,价层电子对互斥模型与分子空间构型不一致,C符合题意;D.CH4的价层电子对数为4,中心原子C采用sp3杂化,C原子与4个H原子共形成了4个σ键,故中心原子没有孤电子对,其价层电子对互斥模型与分子空间构型均为正四
面体,D不符合题意。综上所述,价层电子对互斥模型与分子空间构型不一致的是C。5.下图是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构示意图,试判断属于NaCl晶体结构的是()A.a和cB.b和cC.a和dD.只有a【答案】C【解析】【
详解】因为在NaCl晶体中,每个Na+周围同时吸引着最近的等距离的6个Cl-,同样,每个Cl-周围吸引着最近的等距离的6个Na+。a图中,如果把中心微粒看作Na+,其周围为6个Cl-,a图符合条件;b图中
,如果把顶点看成Na+,则周围有8个Cl-,b图不符合条件;c图中,如果把中心微粒看作Na+,其周围为8个Cl-,c图不符合条件;d图中,选取其中一个离子,然后沿X、Y、Z三轴切割得到6个等距离且最近的带相反电荷的离子,所以配位数也
为6,d图符合条件,综上,ad符合题意;答案选C6.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A.Fe(SCN)3溶液中加入铁粉后溶液颜色变浅B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅C.打开碳酸饮料有大量气泡冒出D.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深【答案】D【解
析】【详解】A.加入少量铁粉,与铁离子反应,即Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe3+减少,使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动,则溶液红色变浅,能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;B.氯水中的次氯酸受光照射会分解,
即2HClO=光照2HCl+O2↑,次氯酸浓度减小,使得化学平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO向右移动,黄绿色的氯水颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;C.溶液中存在二氧化碳的溶解平衡,打开碳酸饮料后,压强减小,二氧化
碳逸出,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;D.由H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)反应可知,该反应反应前后气体体积不变,所以压强不影响化学平衡的移动,增大平衡体系的压强,使气体的体积减小,碘的浓度增大,颜色变深,所以不
能用勒夏特列原理解释,故D符合题意;答案为D。7.下列说法正确的是A.与互为同系物B.的系统命名是2-甲基-3-戊烯C.相同状况下物质的沸点:乙二醇>乙醇>丙烷D.不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3【答案】C【解析】【详解】A.二者都含
有羟基,但为苯酚,属于酚类,而为苯甲醇,属于醇类,二者的结构不同,所以一定不属于同系物,故A错误;B.的碳碳双键在2号C,甲基在4号C,正确名称为4-甲基-2-戊烯,故B错误;C.分子量相近的醇的沸点大于烷烃,醇的羟基越多,沸点越高,则沸点乙二醇>乙醇>丙烷,故C正确
;D.红外光谱的研究对象是分子振动时伴随偶极矩变化的有机化合物及无机化合物,几乎所有的有机物都有红外吸收,C2H5OH存在醇羟基,-OH有自己的特征吸收区,可以与CH3OCH3区分,因此可以使用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3,故D错误;答案为C。8
.下列实验方案,不能达到相应实验目的的是ABCD探究温度对化学平衡的影响探究醋酸、碳酸、苯酚的酸性强弱定量测量化学反应速率探究反应中的热量变化A.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【详解】A.将二氧化氮和四氧化二氮混合气体放在热水和冰水中,热水中颜色变深,冰水中颜色变浅,主
要探究温度对化学平衡的影响,能达到实验目的,故A不符合题意;B.醋酸是挥发性酸,醋酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳中含有醋酸,因此不能清楚是碳酸与苯酚钠的反应,还是醋酸与苯酚钠反应,不能达到实验目的,故B
符合题意;C.硫酸与锌反应生成氢气,生成的氢气推断活塞向外运动,根据测定的时间来求反应速率,能达到实验目的,故C不符合题意;D.氯化铵和八水合氢氧化钡反应,通过测定温度,温度下降,能说明反应中的热量变化,故D不符合题意。综上所述,答案为B。9.下列各项比较中前者高于(
或大于或强于)后者的是A.CCl4和SiCl4的熔点B.对羟基苯甲醛()和邻羟基苯甲醛()的沸点C.I2在水中的溶解度和I2在CCl4溶液中的溶解度D.H2SO3和H2SO4的酸性【答案】B【解析】【详解】A.分子组成和结构相似的分子,相对
分子质量越大,物质的熔点越高,所以SiCl4的沸点比CCl4的高,故A错误;B.邻羟基苯甲醛的两个基团靠的很近,能形成分子内氢键,使熔沸点降低;而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,使熔沸点升高,所以对羟基
苯甲醛比邻羟基苯甲醛的沸点高,故B正确;C.I2是非极性分子,水是极性分子,CCl4是非极性分子,根据相似相溶原理,I2在水中的溶解度小于I2在CCl4溶液中的溶解度,故C错误;D.H2SO3是二元中强酸
,H2SO4是二元强酸,亚硫酸酸性比硫酸弱,故D错误;答案选B。10.化合物(b)、(d)、CH≡C—CH=CH2(p)的分子式均为C4H4。下列说法正确的()A.b的一氯代物只有两种B.d的同分异构体只有b、p两种C.b.d.p均可与溴水发生加成反应D
.p的所有原子不可能处于同一平面【答案】A【解析】【分析】【详解】A.b的核磁共振氢谱有3种峰,一氯代物有3种,A正确;B.b结构中还可以是四元环丁炔,B错误;C.d分子中不含有不饱和键,不能发生加成反应,C错误;D.CH≡C-CH=CH2分子结构中碳碳双键共平面,炔基共直线,所有原子
可以共平面,D错误;正确答案A。11.X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,Y的一种核素在考古时用于测定一些文物的年代,Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,R与Z处于同一主族,W是短周期中金属性最强的金属元素。下列说法正确的是A.简
单氢化物的沸点Y>ZB.Y2X2分子中σ键和π键的数目之比为3︰2C.简单离子半径R>W>ZD.元素Z、W形成的化合物中只含离子键【答案】B【解析】【分析】X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,则X为H元素;Y的
一种核素在考古时用于测定一些文物的年代,则Y为C元素;Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Z为O元素;R与Z处于同一主族,则R为S元素;W是短周期中金属性最强的金属元素,则W为Na元素,以此分析解答。【详解】由上分析可知,X为H元
素,Y为C元素,Z为O元素,W为Na元素,R为S元素;A.Y为C元素,Z为O元素,由于水分子之间存在氢键,导致水的沸点较高,即简单氢化物的沸点:Y<Z,故A错误;B.X为H元素,Y为C元素,它们形成Y2X2为C2H2,其结构式为H-C≡C-H,三键中含有2个π键、1个σ键,还有2个C-Hσ键,
则C2H2分子中σ键和π键的数目之比为(2+1):2=3:2,故B正确;C.Z为O元素,W为Na元素,R为S元素,形成简单离子,O2-、Na+电子层只有二层,S2-有三层,电子层越多离子半径越大,O2-、Na+具有相同的电子层结构,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径S2->O2->
Na+,故C错误;D.Z为O元素,W为Na元素,它们可以形成过氧化钠,Na+与过氧根形成离子键,过氧根中O原子与O原子形成共价键,其电子式为,过氧化钠中含有离子键和共价键,故D错误;答案为B。12.香豆素-4由C、H、O三种元素
组成,分子结构如图所示。下列有关叙述错误的是A.分子式为C10H8O3B.能发生水解反应C.遇FeCl3溶液可显色D.1mol香豆素-4最多消耗2molNaOH【答案】D【解析】【详解】A.根据香豆素-4的结构简式得
到分子式为C10H8O3,故A正确;B.香豆素-4含有酯基,因此能发生水解反应,故B正确;C.香豆素-4含有酚羟基,因此遇FeCl3溶液可显紫色,故C正确;D.1mol香豆素-4含有1mol酚羟基和1
mol酚酸酯,1mol酚羟基消耗1molNaOH溶液,1mol酚酸酯消耗2molNaOH溶液,因此最多消耗3molNaOH,故D错误。综上所述,答案为D。13.离子液体是一种由离子组成的液体,在低温下也能
以液态存在,是一种很有研究价值的溶剂。研究显示最常见的离子液体主要由如图所示正离子和负离子组成,图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环外结构中高度离域。下列说法不正确的是A.该化合物中不存在配位键和氢键B.图中负离子的空间构型为正四面体形C
.图中正离子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3D.C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H【答案】A【解析】【详解】A.该化合物中阴离子[AlCl4]-存在配位键,故A错误;B.图中负离子[AlCl4]-中心原子
价层电子对数为3+1=4,因此空间构型为正四面体形,故B正确;C.图中正离子中环上的碳原子价层电子对数为3+0=3,杂化方式为sp2,—C2H5的每个碳原子价层电子对数为4+0=4,杂化方式为sp3,故C正确;D.根据同周期从左到
右电负性逐渐增强,得到C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H,故D正确。综上所述,答案为A。14.一定条件下,CO2(g)+3H2(g)⇌H2O(g)+CH3OH(g)ΔH=-53.7kJ∙mol−1;向2L恒容恒温
密闭容器中充入1molCO2和2.8molH2反应,图中过程I、Ⅱ是在两种不同催化剂作用下建立平衡的过程中CO2的转化率[α(CO2)]随时间(t)的变化曲线。下列说法不正确的是A.活化能:过程Ⅱ>过程IB.n点时反应体系中甲醇的体积分数为36.4%C.n点时该反应
的平衡常数K=50D.过程I,t2时刻改变的反应条件可能是升高温度【答案】C【解析】【详解】A.从图中看出过程Ⅱ达到平衡所需时间常,说明反应速率慢,则活化能大,因此活化能:过程Ⅱ>过程I,故A正确;B.2223(g)(g)(g)(g)1mol
2.8mol00.8mol2.4mol0.8mol0.8molCO+3HHO+CHOH0.2mol0.4mol0.8mol0.ml08o开始:转化:平衡:,n点时反应体系中甲醇的体积分数0.8molV%100%=36.4%0.2mol0.4mol0
.8mol0.8mol=+++,故B正确;C.根据B选项得到n点时该反应的平衡常数30.8mol0.8mol2L2L2000.2mol0.4mol()2L2LK==,故C错误;D.过程I,t2时刻如果升高温度,平衡逆向移动,C
O的转化率降低,符合图像,故D正确。综上所述,答案为C。15.常温下,用0.1000mol∙L−1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol∙L−1CH3COOH溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是A.点①所示溶液中:c(CH3
COO–)<c(CH3COOH)B.点①所示溶液中:c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO–)+2c(OH–)C.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO–)D.点③所示溶液,加水稀释,33(CH
COO)(CHCOOH)(OH)ccc−−变小【答案】B【解析】【详解】A.点①所示溶液中溶质为CH3COOH、CH3COONa,且两者浓度相等,由于溶液显酸性,酸电离占主要,因此c(CH3COOH)<c(CH3COO-),故A错
误;B.点①所示溶液中溶质为CH3COOH、CH3COONa,且两者浓度相等,根据电荷守恒得到:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),根据物料守恒得到c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=
2c(Na+),因此c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-),故B正确;C.点②所示溶液中pH=7,根据电荷守恒和pH=7得到:c(Na+)=c(CH3COO-),故C错误;D.点③所示溶液溶质为CH3COONa,加水稀释,+33a+33w(CHCOO)(CHCO
O)(H)==(CHCOOH)(OH)(CHCOOH)(OH)(H)cccKcccccK−−−−,因此33(CHCOO)(CHCOOH)(OH)ccc−−不变,故D错误。综上所述,答案为B。16.用甲烷燃料电池作电源,用铁作电极电解含Cr2O27−的酸性废水,最终可将Cr2O27
−转化成Cr(OH)3沉淀而除去,装置如图。下列说法正确的是A.Fe(Ⅱ)为阳极B.M电极的电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO23−+7H2OC.电解一段时间后,在Fe(Ⅰ)极附近有沉淀析出D.电路中每转移6mol电子,最多有1m
olCr2O27−被Fe2+还原【答案】C【解析】【详解】A.左边为原电池,根据原电池原理中“同性相吸”得到M极为负极,N极为正极,因此Fe(Ⅱ)极为阴极,Fe(Ⅰ)极为阳极,故A错误;B.M电极的电极反应式为CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+,故B错误
;C.根据A分析得到Fe(Ⅰ)极为阳极,铁失去电子变为亚铁离子,亚铁离子被227CrO−转化成Cr(OH)3沉淀和Fe(OH)3,因此电解一段时间后,在Fe(Ⅰ)极附近有沉淀析出,故C正确;D.电路中每转移6mol电子,得到3mol
Fe2+,根据化合价升降守恒,3molFe2+最多与0.5mol227CrO−反应,故D错误。综上所述,答案为C。第Ⅱ卷(非选择题共52分)17.形形色色的物质,构成了我们这个五彩缤纷的世界。世上万物,神奇莫测,常常超乎人们按“常理”的想象。学
习物质结构和性质的知识,能使你想象的翅膀变得更加有力。(1)CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,基态Cr原子的价电子排布式为______,CrO2Cl2是_____分子(选填“极性
”或“非极性”)。(2)HC≡CNa(乙炔钠)广泛用于有机合成,乙炔钠中C原子的杂化类型为______;乙炔钠中存在________(填字母序号)。A.金属键B.σ键C.π键D.氢键E.配位键F.离子键G
.范德华力(3)分子式为[Pt(NH3)2Cl4]的配合物有两种不同的颜色,其中橙黄色较不稳定,在水中的溶解度大;呈亮黄色的物质在水中的溶解度小,如图所示的结构示意图中呈亮黄色的是_____(填“A”或“B”)。(4)芦笋中的天冬酰胺具有提高身体免疫力的功效
,结构如图所示。其组成元素第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。(5)某离子晶体的晶胞结构如图所示:①晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X共有____个。②设该晶体的摩尔质量为Mg·mol–1,晶胞
的密度为ρg·cm–3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中两个最近的X间的距离为_______pm。【答案】(1).3d54s1(2).非极性(3).sp杂化(4).BCF(5).A(6).N>O>H>C(7).12(8)
.103A24102MN【解析】【详解】(1)Cr所含质子数为24,原子核外电子数为24,3d能级上的原子轨道处于半满时,能量较低,因此核外电子排布式为[Ar]3d54s1,CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等非极性化合物互溶,由相似相容原理可知CrO2Cl2为非极
性分子,故答案为:[Ar]3d54s1;非极性;(2)依据化学式HCCNa可知C原子形成2个σ键和2个π键,C原子采用sp杂化;HCCNa存在C-H、CC等共价键、Na+与CHC−的离子键等作用力,故BCF符合题意,故答案为:sp杂化;BCF
;(3)A是非极性分子,而水与B都是极性分子,根据相似相容原理,A在水中的溶解度小,B在水中溶解度大,亮黄色结构为图中的A,故答案为:A;(4)根据天冬酰胺结构可知天冬酰胺所含的元素有C、H、N以及O,价电子排布分别为:222s2p、11s、232s2p、242s2p,为成对电
子分别为2、1、3、2,故氮原子未成对的电子最多,元素的非金属性越强,其第一电离能越大,由于氮原子的2p轨道处于半充满状态,故第一电离能大于O,故答案为:N>O>H>C;(5)①以顶点上的X为例,与它距离最近的X分布在与之相连的面心上,这样的原子共有12个,故答案为
12;②因为每个Y周围连有4个X和8个Y,根据A4=MNV求得晶胞的体积为A4=MVN,进而计算出晶胞的边长为:3A4MN,因为两个距离最近的X的核间距离为晶胞面对角线的一半,所以晶体中两个距离最近的X的核间距离为:3A242MN,故答
案为:3A242MN。18.研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。(1)CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=+489.0kJ·mol–1;C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJ·
mol–1。则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_________。(2)高温电解技术能高效实现下列反应:CO2+H2O电解高温CO+H2+O2,其可将CO2转化为具有工业利用价值的产品,工作原理如图所示,电极a的电极反应式_________。(3)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在
两种温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图。①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ___KⅡ(填“>或=或<”)。②一定温度下,此反应在恒压容器中进行,能
判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____。a.容器中压强不变b.H2的体积分数不变c.c(H2)=3c(CH3OH)d.容器中密度不变e.2个C=O断裂的同时有3个H-H断裂③一定温度下,在容积相同且固定的两
个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。容器甲乙反应物投入量1molCO2、3molH2amolCO2、bmolH2、cmolCH3OH(g)、cmolH2O(g)若甲中平衡后气体的压强为开
始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为________。(4)工业生产烟气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术,将烟气冷却至15.5℃~26.5℃后用氨水吸收过量的CO2。已知:NH3·H2O的Kb
=1.7×10–5,H2CO3的Ka1=4.3×10–7、Ka2=5.6×10–11。吸收后所得溶液的pH____7(填“>、=或<”)。【答案】(1).Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)∆H=-28.5kJ/mol(2).CO2+H2O+4e-=CO+H2+
2O2-(3).>(4).bd(5).0.4<c≤1(6).>【解析】【分析】根据题中所给热化学方程式,由盖斯定律写出所求热化学方程形式;根据题中图示,写出电极反应;根据题中图示信息,判断平衡移动方向,比较平衡常数大小;根据化学平衡的本质特征判断平衡的标志;根据化学平衡“三段式”,由等效平衡
判断c的取值范围;根据题中所给电离常数大小,判断盐溶液水解程度,由酸碱性得出pH与7的关系;据此解答。【详解】(1)CO还原Fe2O3(s)的化学方程式为Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2
(g),①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ/mol,②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol,根据盖斯定律①-②×3计算热化学方程式Fe2O3(s)+3CO
(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的焓变△H=(+489.0kJ/mol)-(+172.5kJ/mol)×3=-28.5kJ/mol;答案为Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ/mol。(2)由题
中图示信息可知,电极a上,CO2和H2O反应,产生O2-,转化为CO和H2,所以电极a的电极反应式为CO2+H2O+4e-=CO+H2+2O2-;答案为CO2+H2O+4e-=CO+H2+2O2-。(3)①由图可知,曲线II先达到平衡状态,则曲线II对应反
应的反应速率大,则温度TⅠ<TⅡ,且CH3OH的量nI(CH3OH)>nII(CH3OH),则升高温度平衡逆向移动,平衡常数变小,即KⅠ>KⅡ;答案为>。②a.由于此反应在恒压的容器中进行,故容器中的压强一直不变
,故不能作为平衡的依据,故a不符合题意;b.当反应未达平衡时,H2的体积分数会一直减小,故当氢气的体积分数不变时,说明反应达平衡,可作为平衡的依据,故b符合题意;c.当反应达平衡时,各物质的浓度之间无必然的数值关系,故当c(H2)=3c
(CH3OH)时,反应不一定平衡,不能作为平衡的依据,故c不符合题意;d.由于此反应是气体的质量不变、气体的物质的量减小的反应,由于容器恒压,故在未达平衡时,容器的体积在减小,则气体的密度会增大,故当容器中密度不变时,说明反应达平衡,可作为平衡的依据,故d符合题意;e.2个C=O断裂的同时
必定会有3个H-H断裂,不能说明反应达平衡,不能作为平衡的依据,故e不符合题意;答案为bd。③由()()()()()()()()()2232g3HggHOg1300x3xxx1x33xxxCOCHOHmolmolmol++−−起始量变化量平衡量可知,反应前气体总物质的量
n(起)=1mol+3mol=4mol,平衡时气体总物质的量n(平)=(1-x)mol+(3-3x)mol+xmol+xmol=(4-2x)mol,甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,即(4-2x)÷4=0.8
,解得x=0.4mol,依题意甲、乙为等效平衡,且起始时维持反应逆向进行,所以全部由生成物投料,c的物质的量为1mol,c的物质的量不能低于平衡时的物质的量0.4mol,所以c的物质的量为0.4<n(c)≤1
;答案为0.4<n(c)≤1。(4)工艺流程是将烟气冷却至15.5~26.5℃后用氨水吸收过量的CO2,该反应是一水合氨和二氧化碳反应生成碳酸氢铵,即NH3•H2O+CO2=NH4HCO3,由于一水合氨的电离常数大于碳酸的二级电离常数,碳酸氢铵中铵根的水解程度小于碳酸氢根
的水解程度,碳酸氢铵溶液显碱性,pH>7;答案为>。19.钴酸锂(LiCoO2)电池是一种应用广泛的新型电源,已知:①钴酸锂(LiCoO2)电池中还含有铝箔、石墨、塑料等,②在酸性溶液中LiCoO2的氧化性强于H2O2。利用如图工艺流程回收废旧电池
中的金属资源。(1)粉碎废旧电池后热处理可以除去_______(填物质的名称)。(2)用硫酸酸浸时要控制温度为80℃,原因是_______,写出酸浸时发生的主要氧化还原反应的化学方程式_______。(3)在空气中煅烧二水合草酸钴需要用
到的仪器是_______(填字母)。A.蒸发皿B.玻璃棒C.烧杯D.瓷坩埚(4)已知Li2CO3微溶于水,其饱和溶液的浓度与温度关系见表。为了减少碳酸锂的损失,图中“操作”应为蒸发结晶、__________,90℃时Ksp(Li2CO3)的值为______。温度/℃10306090
浓度/mol·L-10.210.170.140.10【答案】(1).石墨和塑料(2).H2O2不稳定,温度高于80℃会促进H2O2分解,产率降低,温度低于80℃反应速率又太小(3).2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O(4).
BD(5).趁热过滤(6).4.0×10-3【解析】【分析】废旧电池粉碎后进行热处理,石墨与氧气反应生成二氧化碳,塑料与氧气反应也生成气体,固体中Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,滤渣钴酸锂(LiCoO2)与
硫酸、双氧水反应生成硫酸锂和硫酸钴,向混合液中加入草酸铵,得到草酸钴沉淀,煅烧得到四氧化三钴,过滤,向滤液中加入碳酸钠生成碳酸锂。【详解】(1)粉碎废旧电池后热处理,石墨与氧气反应生成二氧化碳,塑料与氧气反应,因此可以除
去石墨和塑料;故答案为:石墨和塑料。(2)用硫酸酸浸时要控制温度为80℃,钴酸锂(LiCoO2)与硫酸、双氧水反应,双氧水不稳定,在温度较高时易分解,会降低产率,温度低于80℃反应速率又太小,酸浸时LiCoO2与H2O2、H2SO4反应生成Li2SO4、CoSO4、O2
和H2O,因此发生的主要氧化还原反应的化学方程式2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;故答案为:H2O2不稳定,温度高于80℃会促进H2O2分解,产率降低,温度低于80℃反应速率又太小;2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO
4+2CoSO4+O2↑+4H2O。(3)在空气中煅烧二水合草酸钴需要用到的仪器是酒精灯,三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、玻璃棒等,故答案为BD。(4)已知Li2CO3微溶于水,其饱和溶液的浓度与温度关系见表,碳酸锂的溶解度随温度升高而逐渐降低,因此为了减少碳酸锂的损失,图中“操作”应为蒸发
结晶、趁热过滤,90℃时Li2CO3的浓度为0.10mol·L−1,电离出的c(Li+)=0.2mol·L−1,c(CO32−)=0.1mol·L−1,因此Ksp(Li2CO3)=0.22×0.1=4.0×10−3;故答案为:趁热过滤;4.0×10−3。【点睛】化工流程是常考题型,主要考查工艺
流程、实际工艺中的分析、氧化还原反应方程式、实验仪器、溶度积的计算等。20.乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下:+(CH3CO)2O(醋酸酐)浓硫酸加热+CH3COOH水杨酸醋酸酐乙酰水杨酸熔点/℃157~159−72~−7413
5~138相对密度/(g·cm−3)1.441.101.35相对分子质量138102180实验过程:在100mL锥形瓶中加入水杨酸6.9g及醋酸酐10mL,充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5mL浓硫酸后加热,维持瓶内温度在70℃左右,充分反应。稍冷后进行如下操作:①在不
断搅拌下将反应后的混合物倒入100mL冷水中,析出固体,过滤。②所得结晶粗品加入50mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4g。回答下列问题:(1)该合成
反应中应采用_____加热。(填标号)A热水浴B酒精灯C煤气灯D电炉(2)下列玻璃仪器中,①中需使用的有_____(填标号)。(3)①中需使用冷水,目的是_____。(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是_____,以便过滤除去难溶
杂质。(5)④采用的纯化方法为_____。(6)本实验的产率是_____%。【答案】(1).A(2).BD;(3).充分析出乙酰水杨酸固体(结晶)(4).生成可溶的乙酰水杨酸钠(5).重结晶(6).60【解析】【详解】(1)低于100°的加热需要水浴加热,该合成温
度为70℃左右,所以该合成反应中应采用热水浴,BCD加热温度都高于100℃,故答案为:A;(2)①中操作为过滤,需要的玻璃仪器有玻璃棒、普通漏斗、烧杯,所以选取BD仪器,故答案为:BD;(3)乙酰水杨酸在常温下是固体,且在冷水中溶解度较小,为了降低其溶解度并充分析出乙酰水杨酸固体(结晶),
所以①中需使用冷水,故答案为:充分析出乙酰水杨酸固体(结晶);(4)碳酸氢钠能和难溶性的乙酰水杨酸反应生成可溶性的乙酰水杨酸钠,从而分离难溶性杂质,达到分离提纯目的,故答案为:生成可溶的乙酰水杨酸钠;(5)固体经纯化方法为重结晶,所以④采用的纯化方法为重结晶,故答案为:
重结晶;(6)醋酸酐质量=10mL×1.10g/mL=11g,6.9g水杨酸完全反应消耗醋酸酐质量=6.9102138=5.1g<11g,所以醋酸酐有剩余,则理论上生成乙酰水杨酸质量=6.9180138=9g,产率=5.4g100%9g=60%,故答案为:60。2
1.某抗结肠炎药物有效成分的合成路线如图(部分反应略去试剂和条件):已知:①②Fe盐酸⎯⎯⎯→(易被氧化)根据以上信息回答下列问题:(1)A的结构简式是_______。(2)D中含有羧基和________(填官能团名称);B→C的反应类型是__
____。(3)D与足量NaOH溶液反应的化学方程式是________。(4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式:_______(写出一种即可)。a.与D具有相同的官能团b.苯环上有两个取代基且位于苯环的对位c.核磁共振氢谱有五组峰,峰
面积之比为1∶2∶2∶2∶1(5)已知苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位。据此设计以甲苯为原料制备高分子化合物的合成路线________(无机试剂任选)。【答案】(1).
(2).酯基(3).取代反应(4).+3NaOH→+CH3COONa+2H2O(5).、(6).浓硫酸浓硝酸⎯⎯⎯⎯⎯→氧化⎯⎯⎯⎯⎯→Fe/HCl⎯⎯⎯→→【解析】【分析】甲苯在催化剂作用下与氯气反应生成,在碱性条件下水解生成B(),B与CH3COOCOCH3发生取代反应得到C(),C发生氧化反
应生成D,D在碱性条件下水解,再酸化得到E,E再发生硝化反应生成F,F发生还原反应得到抗结肠炎药物的有效成分。【详解】(1)甲苯和氯气在催化剂作用下发生取代反应,取代苯环上的氢,因此A的结构简式是;故答案为:。(2)D中含有羧基和酯基;根据分析得到B的结构简式为,再根据D的结构和
C到D氧化反应,推出B→C的反应类型是取代反应;故答案为:酯基;取代反应。(3)D与足量NaOH溶液反应,羧基变为羧酸钠,酯基也要发生水解反应,因此其化学方程式是+3NaOH→+CH3COONa+2H2O;故答案
为:+3NaOH→+CH3COONa+2H2O。(4)a.与D具有相同的官能团,含有酯基和羧基,b.苯环上有两个取代基且位于苯环的对位,c.核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1,因此其同分异构体为、;故答案为:、
。(5)甲苯在浓硫酸、浓硝酸加热条件下反应生成,发生氧化反应生成,在Fe、HCl作用下反应生成,发生缩聚反应生成,其合成路线为浓硫酸浓硝酸⎯⎯⎯⎯⎯→氧化⎯⎯⎯⎯⎯→Fe/HCl⎯⎯⎯→→;故答案为:浓硫酸浓硝酸⎯⎯⎯⎯⎯→氧化⎯⎯⎯⎯⎯→Fe/HC
l⎯⎯⎯→→。【点睛】有机推断是常考题型,主要考查分子结构推断、根据前后分子结构推断中间物质的分子结构、官能团、同分异构体书写、合成路线等。获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com