【文档说明】【精准解析】甘肃省兰州市第一中学2020届高三冲刺模拟考试(三)化学试题.doc,共(19)页,1.182 MB,由小赞的店铺上传
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兰州一中2020届高三冲刺模拟考试(三)理科综合能力测试化学部分可能用到的相对原子质量:H-1C-12O-16Na-23Cr-52Ni-59I-1271.中国科研提供抗疫“硬核力量”,在对新冠病毒的认识与防控中,化学知识起到了重要作用。
下列说法不正确的是()A.新冠病毒DNA分子内存在氢键,氢键具有一定的方向性和饱和性B.聚丙烯是生产医用口罩熔喷布的主要原料,其单体分子中碳原子均以sp2杂化C.为了防止蛋白质变性,病毒疫苗一般需要冷藏存放D.在选用酒精消毒时,75
%的酒精溶液比95%的杀菌效果好【答案】B【解析】【详解】A.新冠病毒DNA分子内存在氢键,氢键具有一定的方向性和饱和性,故A正确;B.聚丙烯是生产医用口罩熔喷布的主要原料,其单体分子CH2=CHCH3中碳原子采用sp3、sp2杂化,故B错误;C.温度过高会使蛋白质
变性,因此为了防止蛋白质变性,病毒疫苗一般需要冷藏存放,故C正确;D.酒精的浓度是杀菌的主要因素,常用的浓度75%,过高过低浓度都会影响杀菌功能,过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜,阻止其进入细菌体内,难以将细菌彻底杀死。因此75%的酒精溶液比95%的杀菌效果好,故D正确。综上所
述,答案为B。2.我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。下列说法不正确的是A.异戊二烯所有碳原子可能共平面B.可用溴水鉴别M和对二甲苯C.丙烯醛和M互为同系物D.对二甲苯的一氯代物有2种【答案】C【解析】【详解】A.与碳碳双键上的碳原子相连的
原子在同一平面上,异戊二烯分子中含有两个直接相连的碳碳双键,则分子中所有碳原子可能共平面,故A正确;B.M的结构简式为,分子中含有的碳碳双键和醛基,能与溴水发生加成反应和氧化反应,使溴水褪色,对二甲苯是苯的同系物
,不能与溴水反应,可使溴水萃取分层褪色,现象不同,则可用溴水鉴别M和对二甲苯,故B正确;C.同系物必须是结构相似的同类化合物,丙烯醛是链状化合物,是环状化合物,两者不是同类化合物,则丙烯醛和不可能互为同系物,故C错误;D.对二甲苯的结构对称,分子中含
有2类氢原子,一氯代物有2种,故D正确;故选C。3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.52g苯乙烯含碳碳双键数目为2NAB.标准状况下,22.4L一氯甲烷含共用电子对数为4NAC.1L0.5mol·L-1醋
酸钠溶液中阴阳离子总数目小于NAD.有铁粉参加的反应若生成3molFe2+,则转移电子数一定为6NA【答案】B【解析】【详解】A.苯环中不含有碳碳双键,苯乙烯分子中只含有1个碳碳双键,52g苯乙烯的物质的量为52g104/gmol=0.5mo
l,则0.5mol苯乙烯含碳碳双键数目为0.5NA,故A错误;B.一氯甲烷含有4个共价键,标准状况下,22.4L一氯甲烷的物质的量为22.4L22.4L/mol=1mol,则1mol一氯甲烷含共用电子对数为4NA,故B正确;C.根据电荷守恒,c(Na+)+
c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),醋酸根在溶液中水解使阴离子数目增大,则1L0.5mol·L-1醋酸钠溶液中阴阳离子总数目大于NA,故C错误;D.若铁和铁离子反应生成3molFe2+,反应消耗1molFe,反应转移电子数为2NA,故D错误;故选B。【点睛】
若铁和铁离子反应生成3molFe2+,反应消耗1molFe,反应转移电子数为2NA是试题的陷阱,解答时应注意分析。4.近日,我国科研团队制备了基于稀土单原子催化剂(SAC)用于常温常压下的电化学催化还原氮气
的反应。反应历程与能量关系如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法错误的是A.Sc1/NC比Y1/NC更有利于吸附N2B.该单原子催化电化学还原N2的反应∆H<0C.使用Sc1/NC单原子催化剂时,历程中最大能垒的反应为:*N2+H→*NNHD.使用
Sc1/NC和Y1/NC催化电化学还原N2的反应∆H的值不相等【答案】D【解析】【详解】A.由图可知,使用Sc1/NC的反应活化能小于使用Y1/NC的反应活化能,说明Sc1/NC比Y1/NC更有利于吸附N2,故A正确;B.由图可知,反应物的总能量
高于生成物的总能量,则该单原子催化电化学还原N2的反应为放热反应,∆H<0,故B正确;C.由图可知,使用Sc1/NC单原子催化剂时,*N2与H结合生成*NNH的活化能最大,则历程中最大能垒的反应为*N2+H→*NNH,故C正确;D.催化剂只能改变反应的途径,但是
不能改变∆H的数值与符号,则使用Sc1/NC和Y1/NC催化电化学还原N2的反应∆H的值相等,故D错误;故选D。【点睛】催化剂只能改变反应的途径,但是不能改变∆H的数值与符号是解答关键。5.下述实验方案能达到实验目的的是()编ABCD号实验方案食盐
水片刻后在Fe电极附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液置于光亮处实验目的验证铁钉发生析氢腐蚀验证Fe电极被保护验证乙炔的还原性验证甲烷与氯气发生化学反应A.AB.BC.CD.D【答案】D【解析】【详解】A.析氢腐蚀是在酸性条件下发生的,在食盐水为中性,发
生吸氧腐蚀,A错误;B.金属铁做电解池的阳极,更易失电子,金属被强烈腐蚀,无法被保护,B错误;C.因为电石是混合物,与水反应时生成的乙炔气体中含有H2S气体,也具有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以必须除杂后才能通过酸性高锰酸
钾溶液验证乙炔的还原性,C错误;D.甲烷与Cl2发生取代反应,生成HCl和多种氯化反应,可观察到试管中有白雾和油状液体生成,此证明甲烷与氯气发生取代反应,D正确;答案选D。6.科学家研制出了一种漂白效率极高的新型漂白剂(结构如图所示),其中W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增
大。常温下,0.1mol/LZ的氢化物的水溶液pH=1,且Z与Y位于不同周期。下列叙述正确的是()A.原子半径:Z>Y>X>WB.氢化物的沸点:Y>X>Z>WC.X的氧化物的水化物是强酸D.Y的某种单质具有杀菌消毒作用【答案】D【解析】【分析】由新型漂白剂的结构可
知,W形成的价键数为4,X形成的价键数为3,Y形成的价键数为2,Z形成的价键数为1;W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,常温下,0.1mol/LZ的氢化物的水溶液pH=1,则Z为Cl;Z与Y位于不同周期,则Y为O元素、W为C元素、X为N元素,据此
分析解题。【详解】由分析知:W为C元素、X为N元素、Y为O元素、Z为Cl元素;A.C、N、O为同周期主族元素,核电荷数越大,原子半径越小,C、N、O、Cl四种元素的原子半径由大到小的顺序为Cl>C>N>O,即Z>W>X>Y,故A错误;B.H2O常温下为液体,NH3和H2O分子间存在氢键,四
种元素简单氢化物的沸点由高到低的顺序为H2O>NH3>HCl>CH4,但C的氢化物包括多碳的烃,常温下有固体,有液体,即碳的氢化物沸点也可能比H2O高,故B错误;C.N的最高价氧化物的水化物HNO3是强酸,而+3价N的氧化物水化物HNO2是弱酸
,故C错误;D.O3具有强氧化性,具有杀菌消毒作用,故D正确;故答案为D。7.向某Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中加入少量的BaCl2,测得溶液中2-32-3c(CO)lgc(HCO)与2+-lgc(Ba)的关系如图所示,下列说法正确
的是A.该溶液中-233-2-33c(HCO)c(HCO)>c(HCO)c(CO)B.B、D、E三点对应溶液pH的大小顺序为B>D>EC.A、B、C三点对应的分散系中,A点的稳定性最差D.D点对应的溶液中一定存在2c(Ba2+)
+c(Na+)+c(H+)=c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-)【答案】C【解析】【详解】A.该溶液K1>K2,因此溶液中233h2h1233c(HCO)c(HCO)=c(HCO)(OH)c(CO)(OH)KKcc
,故A错误;B.2+-lgc(Ba)越大,则c(Ba2+)越小,c(CO32-)越大,碱性越强,因此B、D、E三点对应溶液pH的大小顺序为E>D>B,故B错误;C.A、B、C三点对应的分散系中,A点为过饱和溶液,会生成碳酸钡沉淀,因此A点的稳定性最差,故C正确
;D.D点对应的溶液,根据电荷守恒,一定存在2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-),由于c(CO32-)=c(HCO3-),还可以为2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(CO32-)+c(OH-)+c(C
l-),故D错误。综上所述,答案为C。8.氧化铬绿(Cr2O3)的性质独特,在冶金、颜料等领域有着不可替代的地位。一种利用淀粉水热还原铬酸钠制备氧化铬绿的工艺流程如下:已知:①向含少量Na2CO3的铬酸钠碱性溶液中通入CO2可制得不同碳化率的铬酸钠碳化母液;②“还原
”反应剧烈放热,可制得Cr(OH)3浆料。(1)该工艺中“还原”反应最初使用的是蔗糖或甲醛,后来改用价格低廉的淀粉。请写出甲醛(HCHO)与铬酸钠(Na2CrO4)溶液反应的离子方程式_________。(2)将混合均匀的料液加入反应釜,密闭搅拌,恒温发生“还原
”反应,下列有关说法错误..的是_____(填标号)。A该反应一定无需加热即可进行B必要时可使用冷却水进行温度控制C铬酸钠可适当过量,使淀粉充分反应D应建造废水回收池,回收含铬废水(3)测得反应完成后在不同恒温温度、不同碳化率下Cr(Ⅵ)还原率如下图。实际
生产过程中Cr(Ⅵ)还原率可高达99.5%以上,“还原”阶段采用的最佳反应条件为_________。(4)滤液中所含溶质为_______。该水热法制备氧化铬绿工艺的优点有_________、________(请写出两条)。(5)由水
热法制备的氢氧化铬为无定型氢氧化铬[Cr(OH)3·nH2O]。将洗涤并干燥后的氢氧化铬滤饼充分煅烧,质量损失与固体残留质量比为9:19,经计算得出n=_________。(6)重铬酸钠(Na2Cr2O7·H2O)与硫酸铵热分解法也是一种生产氧化铬绿
的方法,生产过程中产生的气体对环境无害,其化学反应方程式为_________。【答案】(1).2--2-42334CrO+3HCHO+4HO=4CrOH+2OH+3CO(2).AC(3).碳化率40%、恒温240℃(4).Na2CO3(或NaHCO3或Na2CO3、NaHCO3
)(5).工艺清洁、原料价格低廉、设备要求低、副产物碳酸盐可用于铬酸钠碳化母液的制备(6).无废气废渣排放、废水可回收利用、流程短等(7).0.5(8).Δ2272442324222NaCrOHO+NHSO=CrO+NaSO+5HO+N【解析】【分析】
在碱性条件下,利用铬酸钠碳化母液与淀粉发生氧化还原反应生成Cr(OH)3沉淀、碳酸钠或碳酸氢钠(取决于起始反应溶液的碱性),然后过滤、洗涤,通过煅烧Cr(OH)3然后经过一系列操作得到产品,以此解答。【详解】(1)HC
HO中碳元素化合价为0价,该反应在碱性环境下进行,最终生成为有碳酸钠、Cr(OH)3等,根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒可知其反应的离子方程式为:2--2-42334CrO+3HCHO+4
HO=4CrOH+2OH+3CO;(2)A.该反应虽然为放热反应,但不一定全过程都不需要加热,如燃烧反应为放热反应,反应开始需要加热,故A符合题意;B.因该反应放热剧烈,若温度过高,Cr(OH)3可能会发生分解,会影响最终产品质量,因此可在必要时可使用冷却水进行温度控制,
故B不符合题意;C.为保证原料的充分利用,应淀粉适当过量,使铬酸钠充分反应,故C符合题意;D.铬为重金属元素,直接排放至环境中会污染水资源,因此应建造废水回收池,回收含铬废水,故D不符合题意;故答案为:AC;(3)由图可知,
在碳化率为40%时,还原率较高,在温度为240℃时,还原率达到接近100%,再升高温度对于还原率的影响不大,故最佳反应条件为:碳化率40%、恒温240℃;(4)由上述分析可知,滤液中所含溶质为:Na2CO3(或NaHCO3或Na2CO3、NaHCO3);
水热法制备工艺的优点有:工艺清洁、原料价格低廉、设备要求低、副产物碳酸盐可用于铬酸钠碳化母液的制备、无废气废渣排放、废水可回收利用、流程短等;(5)加热过程中相关物质的转化关系式为:223232CrOHnHOCrO3+2nHO152183+
2n199183+2n152=199,解得n=0.5;(6)重铬酸钠具有强氧化性,硫酸铵具有还原性,生产过程中产生的气体对环境无害,故N元素转化为N2,二者发生氧化还原反应生成Cr2O3、N2、Na2SO4、H2O,根据氧化和还原反应得失电子守恒
和原子守恒可知该反应方程式为:Δ2272442324222NaCrOHO+NHSO=CrO+NaSO+5HO+N。9.碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H·H2O)为原料制备碘化钠。已知:水合肼具有还原性。回答下列问题:(1)水合肼的制
备有关反应原理为:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3①制取次氯酸钠和氧氧化钠混合液的连接顺序为__________(按气流方向,用小写字母表示)。若该实验温度控制不当,反应后测得三颈瓶内ClO
-与ClO3-的物质的量之比为5:1,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为________。②制备水合肼时,应将___________滴到__________中(填“NaClO溶液”或“尿素溶液”),且滴
加速度不能过快。(2)碘化钠的制备采用水合肼还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物IO3-,该过程的离子方程式为______________________________________。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠
,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,其原因是_________________________________。(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:a.称取10.00g样品并溶解,在500mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测
液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入M溶液作指示剂:c.用0.2100mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应方程式为;2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重复实验多次,测得消耗标准溶液的体积为15.00mL。①M为___________
_(写名称)。②该样品中NaI的质量分数为_______________。【答案】(1).ecdabf(2).5:3(3).NaClO溶液(4).尿素(5).2IO3-+3N2H4•H2O=3N2↑+2I-+
9H2O(6).N2H4•H2O被氧化后的产物为N2和H2O,不引入杂质(7).淀粉(8).94.5%【解析】【分析】(1)①根据制备氯气,除杂,制备次氯酸钠和氧氧化钠,处理尾气分析;三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为
5:1,设ClO-与ClO3-的物质的量分别为5mol、1mol,根据得失电子守恒,生成5molClO-则会生成Cl-5mol,生成1molClO3--则会生成Cl-5mol,据此分析可得;②NaClO氧化水合肼;(2)碘和NaOH反应生成NaI
、NaIO,副产物IO3-,加入水合肼还原NaIO、副产物IO3-,得到碘离子和氮气,结晶得到碘化钠;(3)①淀粉溶液遇碘单质溶液变蓝色;②根据碘元素守恒,2I-~I2~2Na2S2O3,则n(NaI)=n(Na2S2O3),故样品中NaI的质量为:0.2100mol×0
.015L×500mL25.00mL×150g/mol=9.45g,据此计算。【详解】(1)水合肼的制备有关反应原理为:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3①装置c由二氧化们和浓盐酸制备氯气,用B装置的饱和
食盐水除去HCl气体,为保证除杂充分,导气管长进短出,氯气与NaOH在A中反应制备,为充分反应,从a进去,由D装置吸收未反应的氯气,防止污染空气,故导气管连接顺序为:ecdabf;三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,设ClO-与ClO3-的物质
的量分别为5mol、1mol,根据得失电子守恒,生成5molClO-则会生成Cl-5mol,生成1molClO3-则会生成Cl-5mol,则被还原的氯元素为化合价降低的氯元素,即为Cl-,有5mol+5mol=10mol,被氧化的氯元素为
化合价升高的氯元素,物质的量之比为ClO-与ClO3-共5mol+1mol=6mol,故被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为10:6=5:3;②将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加,都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼,降低产率,故实验中取适量NaClO溶液逐滴加入到
定量的尿素溶液中制备水合肼,滴加顺序不能颠倒,且滴加速度不能过快,防止水合肼被氧化;(2)根据流程可知,副产物IO3-与水合肼生成碘离子和氮气,反应为:2IO3-+3N2H4•H2O=3N2↑+2I-+9H2O;N2H4•H2O被氧化后的产物为N2和H2O,不引入杂质,水合肼还原法制得的产品纯度
更高;(3)①实验中滴定碘单质,用淀粉做指示剂,即M为淀粉;②根据碘元素守恒,2I-~I2~2Na2S2O3,则n(NaI)=n(Na2S2O3),故样品中NaI的质量为:0.2100mol×0.015L×50
0mL25.00mL×150g/mol=9.45g,故其质量分数为9.45g10.00g×100%=94.5%。10.研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机和减弱温室效应具有重要的
意义。工业上CO2与CH4发生反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)∆H1在反应过程中还发生反应Ⅱ:H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)∆H2=+41kJ·mol−1(1)
已知部分化学键的键能数据如下表所示:化学键C—HH—HC=OCO键能(kJ·mol−1)4134368031076则∆Hl=_______kJ·mol−1,反应Ⅰ在一定条件下能够自发进行的原因是________________,该反应工业生产适宜的温度和压强为_______(填标号)。A.
高温高压B.高温低压C.低温高压D.低温低压(2)工业上将CH4与CO2按物质的量1∶1投料制取CO和H2时,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。①923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是_____
___________________。②计算923K时反应Ⅱ的化学平衡常数K=______(计算结果保留小数点后两位)。③1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是_______________。(3)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成
乙酸。①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是______________________。②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是________________________。(4)高温电解技术
能高效实现下列反应:CO2+H2O电解高温=CO+H2+O2,其可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。工作原理示意图如下:CO2在电极a放电的电极反应式_____。【答案】(1).+234(2).∆S>0(
3).B(4).CH4和CO2按1∶1投料发生反应Ⅰ时转化率相等,CO2还发生反应Ⅱ,所以平衡转化率大于CH4(5).0.39(6).1200K以上时以反应Ⅰ为主,二者转化率趋于相等(或1200K以上时反应Ⅰ的正向进行程度远大于反应Ⅱ,或120
0K以上时反应Ⅰ的平衡常数远大于反应Ⅱ)(7).温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低(8).增大反应压强或增大CO2的浓度(9).CO2+2e-=CO+O2-【解析】【分析】(1)由反应热∆Hl=反应物的键能之和—生成物的键能之和计算可得;反应Ⅰ是一个气体体积增大的的吸热反应;(2)
①由题意可知,CH4只发生反应Ⅰ,CO2还能与反应Ⅰ生成的H2发生反应Ⅱ;②设起始CH4与CO2的物质的量均为1mol,容器的体积为VL,由题意可建立反应Ⅰ和反应Ⅱ三段式计算可得;③由题意可知,CH4只发生反应Ⅰ,CO2还能与反应Ⅰ生成的H2发生反应Ⅱ,低于1
200K时,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,高于1200K时,CO2和CH4的平衡转化率趋于相等说明反应以反应Ⅰ为主,或1200K以上时反应Ⅰ的正向进行程度远大于反应Ⅱ,或1200K以上时反应Ⅰ的平衡常数远大于反应Ⅱ;(3)①由图可知,250~300℃时,温度升高,催化剂的
催化效率降低;②CO2和CH4直接转化成乙酸的反应是气体体积减小的反应;(4)由电解总方程式和电极示意图可知,电极a为电解池的阴极,二氧化碳和水在阴极得到电子发生还原反应生成一氧化碳和氢气,电极b为电解池的阳极,氧离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气。【详解】(1)由反应热∆Hl=反应
物的键能之和—生成物的键能之和可得,∆Hl=4E(C—H)+2E(C=O)—2E(C≡O)—2E(H—H)=4×413kJ/mol+2×803kJ/mol—2×1076kJ/mol—2×436kJ/mol=+234kJ/mol;反应Ⅰ是一个气体体积增大的的吸热
反应,∆Hl>0、∆S>0,由∆H>—T∆S<0可知,在一定条件下反应能够自发进行的原因是∆S<0,升高温度和减小压强,平衡向正反应方向移动,则该反应工业生产适宜的温度和压强为高温低压,B正确,故答案为:234;∆S<0;B;(2)①由题意可知,CH4只
发生反应Ⅰ,CO2还能与反应Ⅰ生成的H2发生反应Ⅱ,923K时,CH4和CO2按1∶1投料只发生反应Ⅰ时转化率相等,CO2的平衡转化率大于CH4,说明CO2还与反应Ⅰ生成的H2发生了反应Ⅱ,导致平衡转化率大于
CH4,故答案为:CH4和CO2按1∶1投料发生反应Ⅰ时转化率相等,CO2还发生反应Ⅱ,所以平衡转化率大于CH4;②设起始CH4与CO2的物质的量均为1mol,容器的体积为VL,反应Ⅰ消耗0.6mol甲烷和二氧化碳,则反应Ⅱ消耗0.1mol二氧化碳,由题意可建立反应Ⅰ和反应Ⅱ三段式:
422++(mol)1100(mol)0.60.61.21.2CHg(mCOg2Col)0.Og240.H41.21.2g起变平222++O(mol)1.20.41.20(mol)0.10.10.10.1(mol)1.10.31.30.1HgCOgCOgHg起变平则反应Ⅱ
的化学平衡常数K为222c(CO)c(HO)c(CO)c(H)=1.30.1VV1.10.3VV≈0.39,故答案为:0.39;③由题意可知,CH4只发生反应Ⅰ,CO2还能与反应Ⅰ生成的H2发生反应Ⅱ,低于1200K时,发生
反应Ⅰ和反应Ⅱ,高于1200K时,CO2和CH4的平衡转化率趋于相等说明反应以反应Ⅰ为主,或1200K以上时反应Ⅰ的正向进行程度远大于反应Ⅱ,或1200K以上时反应Ⅰ的平衡常数远大于反应Ⅱ,故答案为:1200K以上时以反应Ⅰ为主,二者转化率趋于相等(或
1200K以上时反应Ⅰ的正向进行程度远大于反应Ⅱ,或1200K以上时反应Ⅰ的平衡常数远大于反应Ⅱ);(3)①由图可知,250~300℃时,温度升高,催化剂的催化效率降低,导致乙酸的生成速率降低,故答案为:温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低;②
CO2和CH4直接转化成乙酸的反应是气体体积减小的反应,则增大反应压强和增大CO2的浓度,能够提高CH4的转化率,故答案为:增大反应压强或增大CO2的浓度;(4)由电解总方程式和电极示意图可知,电极a为电解
池的阴极,二氧化碳和水在阴极得到电子发生还原反应生成一氧化碳和氢气,电极b为电解池的阳极,氧离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气,二氧化碳在阴极放电的电极反应式为CO2+2e-=CO+O2-,故答案为:CO2+2e-=CO+O2-。【点睛】注意电解过程中使用的是固体电
解质,不是电解质溶液,书写电极反应式不能出现氢离子或氢氧根离子是解答易错点。11.在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上,最后亮相的DF—31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志。其制作材料中包含了Fe、Cr、Ni、C等多种元素。回答下列问题:(1)基态铁原子的价电子排布
式为______________。(2)与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素,可能位于周期表中的______区。(3)实验室常用KSCN溶液、苯酚()检验Fe3+。其中N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为_______________(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类
型为______________。(4)铁元素能与CO形成Fe(CO)5。羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1molFe(CO)5分子中含___________molσ键,与CO互为等电子体的一种离子的化
学式为______________。(5)碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积,然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞,C60分子占据顶点和面心处,K+占据的是C60分子围成的_______________空隙和_____________空隙(填几何空间构型);若
C60分子的坐标参数分别为A(0,0,0),B(12,0,12),C(1,1,1)等,则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为__________。(6)Ni可以形成多种氧化物,其中一种NiaO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,a的值为0.88,且晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni
3+,则晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为________,晶胞参数为428pm,则晶体密度为______g/cm3(NA表示阿伏伽德罗常数的值,列出表达式)。(7)某种磁性氮化铁的结构如图所示,N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。正六棱柱底边长为
anm,高为cnm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磁性氮化铁的晶体密度为____________g/cm3(列出计算式)。【答案】(1).3d64s2(2).s、ds(3).N>O>S(4).sp2杂化(5).10(6).CN-或2-2C(7).正四面体(8).
正八面体(9).(14,14,14)(10).8:3(11).103A4590.8816)(42810)N((12).212A7281033caN【解析】【分析】(1)铁元素的原子序数为26,位于元素周期表第四周期Ⅷ族;(2)第四周期与铬元素基态原子最外
层电子数相同的是钾元素和铜元素;(3)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,氮元素2p能级处于半满稳定状态,能量低,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小;苯和苯酚均为平面结构;(4)配
合物中碳原子不存在孤对电子,σ键数为2,即1个Fe(CO)5分子含10个σ键;原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体;(5)根据图知,K+占据的是C60围成的正四面体空隙和正八面体空隙,若C60分子的原子坐标参数分别为A(0,0,0),B(12,0,12
),C(1,1,1)等,说明该晶胞的棱长是1,则距离A位置C60分子最近的K+为形成的正四面体体心上的;(6)根据NiaO中化合价代数和为零可求得晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比;NiaO晶体的晶胞结构为NaCl型,所以每个晶胞中含有4个O原子,有4个“NiaO”,再根据ρ=mV计算;(7)
由分摊法计算可得。【详解】(1)铁元素的原子序数为26,位于元素周期表第四周期Ⅷ族,价电子的排布式为3d64s2,故答案为:3d64s2;(2)铬元素的原子序数为24,价电子的排布式为3d54s1,最外层电子数为1,与铬元素同周期且基态原子最外层电子数相同的是钾元素和铜元素,分别位于周
期表中的s区和ds区,故答案为:s、ds;(3)同一主族元素,从上到下第一电离能依次减小,第一电离能O>S,氮元素2p能级处于半充满的稳定状态,能量低,氮元素的第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能,所以第一电离能N>O>S;苯酚为苯上的一个
H原子被−OH取代而成,苯和苯酚均为平面结构,分子中C原子采取sp2杂化,故答案为:N>O>S;sp2;(4)配合物中碳原子不存在孤对电子,σ键数为2,1个Fe(CO)5分子含10个σ键,则1molFe(CO)5
分子中含10molσ键;原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体,与CO互为等电子体的离子有CN−、2-2C等,故答案为:10;CN−、2-2C;(5)碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积,然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞,C
60分子占据顶点和面心处,由C60分子围成的构型分别为正四面体和正八面体,则K+占据的是C60分子围成的正四面体和正八面体的空隙中;若C60分子的坐标参数分别为A(0,0,0),B(12,0,12),C(1,1,
1)等,说明该晶胞的棱长是1,则距离A位置C60分子最近的K+为形成的正四面体体心上的,为晶胞棱长的14,则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为(14,14,14),故答案为:正四面体;正八面体;(14,14,14);(6)设晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为x:y,根据Ni
aO中化合价代数和为零可知:2x+3yx+y×0.88=2,解得x:y=8:3;NiaO晶体的晶胞结构为NaCl型,所以每个晶胞中含有4个O原子,有4个“NiaO”,则晶体密度=310590.8816442810cmAgN=3104590.881642810
ANg•cm-3,故答案为:8:3;3104590.881642810AN;(7)由晶胞结构可知,晶胞的底面为正六边形,边长为acm,底面面积为6××acm×acm×sin60°=a2cm
2,晶胞的体积为a2cm2×ccm=a2ccm3,晶胞中含有N原子数为2,含有的Fe原子数为:12×+2×+3=6,该晶胞的质量m==g,所以该晶体密度ρ==g/cm3,故答案为:。【点睛】本题的难点和易错点为(7),注意均摊法应用
时,六棱柱的顶点的原子只能用分摊计算,不能用18分摊计算。12.有机物F可用于某抗凝血药的制备,工业生成F的一种路线图如下(其中H与FcCl3溶液能发生显色反应):回答下列问题:(1)A的名称是_____,E中的
官能团名称是_______。(2)B→C的反应类型是___,F的分子式为_______。(3)H的结构简式为__.(4)E与NaOH溶液反应的化学方程式为___。(5)同时满足下列条件的D的同分异构体共有_____种,写出核磁共振氢谱有5组峰的物质的结构简式___。①是芳香族化合物②能
与NaHCO3溶液反应但不能与FeCl3溶液发生显色反应③lmol该物质与钠反应时最多可得到1molH2(6)以2-氯丙酸、苯酚为原料制备聚丙烯酸苯酚酯(),写出合成路线图(无机试剂自选)___。【答案】(1).乙醛(
2).酯基(3).取代反应(4).C9H6O3(5).(6).+3NaOH+CH3COONa+CH3OH+H2O(7).4(8).(9).【解析】【分析】乙烯氧化得到A为乙醛,乙醛发生银镜反应后酸化得到B为乙酸,乙酸与三氯化磷反应生成C为CH3
COCl;根据E可知,CH3COCl与D发生取代反应而得E,D为,逆推H为,据此分析。【详解】由A的性质知其是乙醛,乙醛催化氧化为乙酸,乙酸与PCl3发生取代反应生成C。由H、D、E的转化关系及E、C的结构简式反推知H为、D为。E分子中含有2个酯基,与NaOH溶液反应
生成、CH3COONa、CH3OH、H2O;(1)A的名称是乙醛;E()中的官能团名称是酯基;(2)B→C是乙酸与三氯化磷反应生成C为CH3COCl,反应类型是取代反应;F()的分子式为C9H6O3;(3)H的结构简式为;(4)E()与NaOH
溶液反应的化学方程式为+3NaOH+CH3COONa+CH3OH+H2O;(5)由①知分子中含有苯环,由②知分子中含有-COOH且不含酚羟基。由③知分子中还含有醇羟基,当苯环上只有一个取代基时,取代基为-CHOHCOOH、当苯环上有两个取代基时,两
个取代基分别为-CH2OH、-COOH,两个取代基在苯环有3种位置关系,故共有4种同分异构体;其中核磁共振氢谱峰有5组峰的物质是;(6)2-氯丙酸先发生消去反应得到丙烯酸钠,酸化后与PCl3反应得到CH2=CHCOCl,再与苯酚
发生取代反应,最后发生加聚反应即可。合成路线图为。