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文檔簡介
寧夏石嘴山市2021年高考化學一模試卷
一、單選題
1.(2分)化學與生活密切相關。下列敘述錯誤的是,()
A.碘酒可用于皮膚外用消毒
B.過氧乙酸(CH,3)H)溶液可用于環境消毒
C.84消毒液可用于消殺新型冠狀病毒
D.硫酸鋁可除去水體中的懸浮雜質并起到殺菌消毒的作用
2.(2分)設A/A為阿伏加德羅常數的值。下列有關敘述正確的是()
A.lLlmohL1的鹽酸中含HCI分子的數目為NA
B.1.12LCI2通入水中發生反應,轉移的電子數為0.1NA
CS和S8的混合物共6.4g,其中所含硫原子數一定為0.2NA
D.常溫常壓下,lmoINCh氣體與水反應生成NA個N。@
3.(2分)某些有機物在一定條件下可以發光,有機物甲的發光原理如下:
COOH
+光
下列說法正確的是()
A.有機物甲與有機物乙均可發生加成反應
B.有機物甲與有機物乙互為同系物
C.有機物甲分子中所有碳原子共平面
D.有機物甲與有機物乙均可與碳酸鈉溶液反應產生二氧化碳
4.(2分)一種新型鎂硫電池的工作原理如下圖所示。下列說法正確的是()
硫顆粒
石墨烯
聚合物
A.使用堿性電解質水溶液
B.放電時,正極反應包括3Mg2++MgS8-6e=4MgS2
C.使用的隔膜是陽離子交換膜
D.充電時,電子從Mg電極流出
5.(2分)科學家利用原子序數依次遞增的W、X、Y、Z四種短周期元素,“組合"成一種具有高效催化性
能的超分子,其分子結構示意圖如圖所示(短線代表共價鍵)。其中W、X、Z分別位于不同周期,Z是同周
期中金屬性最強的元素。下列說法正確的是()
wwww
義,達Y-kW
W-Xx-w
YY\/W
W、I②
W乎,大f
W、X_X/YW
wwwW
A.簡單離子半徑:Z>Y>W
B.Y與W、X、Z均能形成至少兩種化合物
C.氫化物的沸點:Y>X
D.lmolZW與水發生反應生成lmolW2,轉移電子2moi
6.(2分)下列對實驗現象的解釋與結論正確的是()
選
實驗操作實驗現象解釋與結論
項
1
向濃度均為0.1molLNa2S和Nai混合
A出現黑色沉淀M(Agl)<Ksp(Ag2S)
溶液中滴加少量AgNCh溶液
B向某溶液中加入鹽酸酸化的BaCb溶液有白色沉淀產生該溶液中一定含有SOJ-
溶液分層;上層呈橙紅苯和澳水發生取代反應,使浸水
C向苯中滴入少量濃淡水,振蕩,靜置
色,下層幾乎無色褪色
蔗糖變黑,放熱,體積膨濃硫酸具有脫水性和強氧化性,
D向蔗糖中加入濃硫酸
脹,放出刺激性氣味氣體反應中生成C、S02和C02等
A.A
B.B
C.C
D.D
7.(2分)水體中重金屬鉛的污染問題備受關注。溶液中Pb2+及其與0H-形成的微粒的濃度分數H隨溶液
pH變化的關系如圖所示。己知NH3T2O的Kb=1.74xl(y5,向Pb(NO3)2溶液中滴加氨水,關于該過程的
說法正確的是()
A.pb2+的濃度分數先減小后增大
B.溶液中Pb2+與Pb(0H)2濃度相等時,氨主要以NH3?H2O的形式存在
C.pH=7時,溶液中存在的陽離子有pb2+、Pb(OH)+、H+和NH]
D.隨著pH增大,c[Pb(OH再先增大后減小,c(N。給保持不變
二、綜合題
8.(9分)硝基苯是重要的化工原料,用途廣泛。
I.制備硝基苯的化學反應方程式如下:
Q+HO-NO2邈iCr。耳也。
II.可能用到的有關數據列表如下:
物質熔點/℃沸點/℃密度(20℃)/g-cm-3溶解性
苯5.5800.88微溶于水
硝基苯5.7210.91.205難溶于水
濃硝酸—831.4易溶于水
濃硫酸—3381.84易溶于水
川.制備硝基苯的反應裝置圖如下:
IV.制備、提純硝基苯的流程如下:
苯
請回答下列問題:
(1)配制混酸時,應在燒杯中先加入;反應裝置中的長玻璃導管最好用代替(填儀器名
稱);恒壓滴液漏斗的優點是o
(2)步驟①反應溫度控制在50~60℃的主要原因是:步驟②中分離混合物獲得粗產品1的實驗
操作名稱是。
(3)最后一次水洗后分液得到粗產品2時,粗產品2應(填"a"或"b")。
a.從分液漏斗上口倒出b.從分液漏斗下口放出
(4)粗產品1呈淺黃色,粗產品2為無色。粗產品1呈淺黃色的原因是。
(5)步驟④用到的固體D的名稱為o
(6)步驟⑤蒸儲操作中,錐形瓶中收集到的物質為。
分用軟鎰礦(主要成分為所含雜質為質量分數約和約人。和制備高純
9.(7)MnO2,8%Fe3O45%b3)BaS
同時制得,工藝流程如下:
MnCO3,Ba(OH”
知:25℃時相關物質的小見下表
物質Fe(OH)2Fe(OH)3AI(OH)3Mn(OH)2
Ksp1x101631X10-3&61x10-3231X10-12.7
回答下列問題:
(1)MnCh與BaS溶液反應轉化為MnO的化學方程式為,能否通過加熱的方式加快該反應的速
率,(填"能"或"否")
(2)保持BaS投料量不變,隨軟缽礦粉與BaS投料比增大,S的量達到最大值后無明顯變化,而Ba9Hb
的量達到最大值后會減小,減小的原因是。
(3)在實驗室進行過濾操作時,除了使用鐵架臺和燒杯以外,還需要的玻璃儀器為。
(4)凈化時需先加入的試劑X為(填化學式)。再使用氨水調溶液的pH,則pH的理論最小值為
(當溶液中某離子濃度小于1.0xl0-5mol?L-i時,可認為該離子沉淀完全)。
(5)碳化過程中發生反應的離子方程式為。
10.(9分)
(1)I.甲烷和水蒸氣催化制氫主要存在如下兩個反應:
1
①CH[g)+H2O(g)QCO(g)+3H2(g)AH=+206kJ?mol
1
②CO(g)+H2O(g)善CO2(g)+H2(g)AH=-41kJ?mor
恒定壓強為Po時,將n(CH4):n(H2O)=l:3的混合氣體投入反應器中,平衡時各組分的物質的量分數與溫
度的關系如圖所示。
油好C
回答下列問題:
寫出CH4與CO2生成H2和CO的熱化學方程式:。
(2)關于甲烷和水蒸氣催化制氫反應,下列敘述正確的是(填字母)。
A.恒溫、恒容條件下,加入惰性氣體,壓強增大,反應速率加快
B.恒溫、恒容條件下,加入水蒸氣,活化分子百分數增大,反應速率加快
C.升高溫度,活化分子百分數增大,有效碰撞頻率增大,反應速率加快
D.加入合適的催化劑,同時降低反應溫度,相同時間內的轉化率可能不變
(3)恒定壓強為Po,投料比n(CH4):n(H2O)=l:3時,從提高氫氣產率角度考慮反應溫度應控制在
________°C左右。
(4)600-C時,CH4的平衡轉化率為(保留2位有效數字),反應①的平衡常數的計算式為
KP=代,是以分壓表示的平衡常數,分壓=總壓x物質的量分數)。
(5)11.我國科學家最近發明了一種2n邛1)。2電池,電解質為K2SO4、也5。4和KOH,由a和b兩種離子交換
膜隔開,形成A、B、C三個電解質溶液區域,反應后B中溶液濃度變大,結構示意圖如下:
回答下列問題:
電池中,Zn極上發生的電極反應式為。
(6)電池放電過程中,每消耗6.5gZn,理論上PbO2電極質量增重________g。
11.(8分)近年來,我國工程建設自主創新能力實現大跨越,尤其在新材料研究方面有重大突破,回答
下列問題:
(1)鈦是一種新興的結構材料,比鋼輕、比鋁硬。基態鈦原子的價電子排布式為,與鈦同周期
的元素中,基態原子的未成對電子數與鈦相同的有種;
()鐵能與三氮嚶(結構見圖甲)形成多種配合物。
n2o
三飄映環戊二烯
圖甲圖乙
①lmol三氮噗中所含。鍵的數目為mol:碳原子雜化方式是;
②三氮哇的沸點為260。。與之結構相似且相對分子質量接近的環戊二烯(結構見圖乙)的沸點為42.5℃,
前者沸點較高的原因是。
(3)碳化鴇是耐高溫耐磨材料。圖丙為碳化鴇晶體的部分結構,碳原子嵌入金屬的晶格間隙,并不破壞
原有金屬的晶格,形成填隙化合物。
圖內圖丁
①在該結構中,每個鋁原子周圍距離其最近的碳原子有個:
②假設該部分晶體的體積為"cm3,碳化鴇的摩爾質量為Mg?mo口,密度為dg?cny3,則阿伏
加德羅常數的值NA用上述數據表示為o
③金屬鎂的晶體結構與碳化鴇相似,金屬鎂的晶胞可用圖丁表示,已知鎂原子的半徑為rpm,晶胞高為
hpm,求晶胞中鎂原子的空間利用率(用化簡后含字時小r和h的代數式表示)
12.(9分)石油裂解氣用途廣泛,可用于合成各種橡膠和醫藥中間體。利用石油裂解氣合成醫藥中間體K
的線路如下:
知:①D、E、F、G含有相同碳原子數且均為鏈狀結構,E、F能發生銀鏡反應,lmolF與足量的銀氨溶液
反應可以生成4moiAg。
@lmolE與足量金屬鈉反應能產生U.2L氫氣(標況下)。
8OGH5COOC,HS
_IR-XI
^3^R—fH—^_
③尸co?R-CH2COOH
COOC2H5COOC2H5
(1)A為石油裂解氣的一種鏈狀燒,其核磁共振氫譜中有兩組峰且面積之比是1:2,則A的名稱為
(2)C的結構簡式為0
(3)反應I、II的反應類型分別是、o
(4)E中所含官能團的名稱是,E^F反應所需的試劑和條件是。
(5)寫出反應G3H的化學方程式。
(6)K的結構簡式為,K的同分異構體中,與F互為同系物的有種。
答案解析部分
一、單選題
L【答案】D
【考點】蛋白質的特殊反應
【解析】【解答】A.碘酒能使蛋白質變性起到殺菌消毒作用,且沒有毒性,常用于皮膚外用消毒,故A
不符合題意;
B.過氧乙酸含有過氧鍵,具有氧化性,能使蛋白質變性起到殺菌消毒作用,過氧乙酸溶液常用于環境消
毒,故B不符合題意;
C.84消毒液的主要成分次氯酸鈉具有強氧化性,能使蛋白質變性起到殺菌消毒作用,84消毒液可用于消
殺新型冠狀病毒,故C不符合題意;
D.硫酸鋁在溶液中可以發生水解反應生成氫氧化鋁膠體,氫氧化鋁膠體可以吸附水中懸浮雜質起到凈水
作用,但是不能起到殺菌消毒的作用,故D符合題意;
故答案為:D?
【分析】硫酸鋁中鋁離子可以水解成氫氧化鋁膠體具有吸附性,可以吸附雜質沉淀,由于不具有氧化性
因此不能進行消毒殺菌,其他選項均正確
2.【答案】C
【考點】氧化還原反應的電子轉移數目計算,阿伏伽德羅常數
【解析】【解答】A.HCI為強酸,在水中完全電離,鹽酸中沒有HCI分子,A不符合題意;
B.沒有指明為標準狀況,無法計算1.12LCI2的物質的量,則無法計算轉移的電子數,B不符合題意;
甫:淞
C.S2和S8的混合物共6.4g,其中所含硫原子物質的量為,曰則硫原子數一定為02
NA,C符合題意;
D.常溫常壓下,N5氣體與水發生反應盥0rH2?=明過龜-國◎,則根據N元素守恒可知,生成N。由的物
質的量小于lmoLD不符合題意;
故答案為:Co
【分析】A.鹽酸中不存在氯化氫分子
B.使用摩爾體積時需要注意物質的狀態和條件
C.最簡式相同即可計算出原子的個數相同
D.寫出方程式進行計算即可
3.【答案】A
【考點】同系物,加成反應
【解析】【解答】A.有機物甲與有機物乙結構中都含有碳碳雙鍵,都可發生加成反應,故A符合題意;
B.有機物甲與有機物乙含有的官能團不同,不是同系物,故B不符合題意;
C.苯環和碳碳雙鍵為平面結構,但分子中含有-CH2-和一^H,二者為四面體結構,因此有機物甲中碳原
子一定不共面,故C不符合題意;
D.有機物乙不含痰基,與碳酸氫鈉不反應,故D不符合題意;
故答案為:A。
【分析】
A.均含有碳碳雙鍵、苯環等可以發生加成反應;
B.官能團不同,氧原子數目也不同,根據同系物定義,含nCH2的物質是同系物;
C.含有-CH2-等結構,類似甲烷的四面體結構,原子無法共平面;
D.乙不含竣基無法反應產生二氧化碳。
4.【答案】C
【考點】原電池工作原理及應用,電解池工作原理及應用
【解析】【解答】A.堿性電解質水溶液中負極生成的Mg2+會生成Mg9H卜沉淀,降低電池效率,A不符
合題意;
B.放電時為原電池,原電池正極發生得電子的還原反應,包括3Mg2++MgS8+6e-=4MgS2,B不符合題
..-er.
忌;
C.據圖可知Mg2+要通過隔膜移向正極參與電極反應,所以使用的隔膜是陽離子交換膜,C符合題意;
D.放電時Mg電極發生氧化反應,充電時Mg電極得電子發生還原反應,即電子流入Mg電極,D不符合
題意;
故答案為C。
【分析】Mg為活潑金屬,所以放電時Mg被氧化,Mg電極為負極,聚合物電極為正極。
5.【答案】B
【考點】原子結構與元素的性質,氧化還原反應的電子轉移數目計算
【解析】【解答】A.H+核外沒有電子,半徑最小,Na\。2一的核外電子排布相同,核電荷數越大,半徑
越小,則簡單離子半徑:02>Na+>H+,故A不符合題意;
B.。與H可形成Hz。、出。2,。與C可形成CO、CO?,。與Na可形成NaO、22。2,故B符
合題意;
C.C的氫化物為燒,含C原子數少的燒為氣態或液態,含C原子數多的垃為固態,。的氫化物為H2。、
H202,呈液態,則C的氫化物的沸點不一定比。的氫化物的沸點低,故C不符合題意;
D.ImolNaH和此0發生反應生成Imo%,NaH+H2<D=出個+NaOH,ImolNaH反應轉移Imol電子,故
D不符合題意;
故答案為:B,
【分析】W、X、Y、Z為短周期元素,原子序數依次遞增,Z是同周期中金屬性最強的元素,且W、X、Z
分別位于不同周期,可知,Z為Na,W為H;X、Y位于第二周期,由超分子的結構示意圖知,X連四條
鍵、Y連兩條鍵,則X為C,Y為。,據此解答。
6.【答案】D
【考點】難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質,濃硫酸的性質,分液和萃取
【解析】【解答】A.向濃度均為O.lmolMNa2s和Nai混合溶液中滴加少量AgNCh溶液,出現黑色沉淀,
說明KSp((Agl)>Ksp(Ag2S),A不符合題意;
B.向某溶液中加入鹽酸酸化的BaCb溶液,有白色沉淀產生,還可能含有Ag-,B不符合題意;
C.苯和濱水不能發生取代反應,而是苯萃取了濃漠水中的斷2而使漠水褪色,故溶液分層;上層為澳的
苯溶液,呈橙紅色,下層為水層,幾乎無色,C不符合題意;
D.向蔗糖中加入濃硫酸,蔗糖變黑,說明生成C單質,濃硫酸具有脫水性,放熱,體積膨脹,放出刺激
性氣味氣體,說明有.SO2和CO2生成,濃硫酸具有強氧化性,D符合題意;
故答案為:Do
【分析】
A.產生的黑色沉淀為Ag2S,所以Ag2s的溶度積最小;
B.不一定含有SO42',也可能含有Ag+等
C.苯中加入漠水,不會發生取代反應,產生現象主要因為產生了萃取;
D.濃硫酸有強氧化性和脫水性。
7.【答案】C
【考點】鹽類水解的應用
【解析】【解答】A.由圖可知,隨著溶液pH的增大,Pb2+的濃度分數逐漸減小,當pH=10時,Pb2+的濃
度分數減小為0,故A不符合題意;
B.由圖可知,當溶液中Pb2+與Pb(0H)2濃度相等時,溶液pH約等于8,由降=肛竺應”薯幺可知,
s網H組韻
弱安=17.4,則溶液中氨主要以NH工形式存在,故B不符合題意;
C.由圖可知,當pH=7時^,溶液中存在的陽離子有Pb2+、Pb(OH)\H+以及NHJ,故C符合題意;
D.由圖可知,隨著pH增大,溶液中c[Pb(OH)+]先增大后減小,而向Pb(NC)3)2溶液中滴加氨水的過程中因
稀釋的原因,溶液中c(NO動減小,故D不符合題意;
故答案為:Co
【分析】
A.圖像分析可知,Pb2+隨pH的增大濃度降低為零;
B.觀察圖像可知,當溶液中Pb2+與Pb9H”濃度相等時,溶液pH約等于8,此時呈弱堿性OH-濃度為
IO6,由氨水的電離平衡常數得主要以NH工為主
C.觀察圖像可知,pH=7時,經過的陽離子有Pb2\Pb(OH)+,因為是弱堿性且在溶液中,所以有H+以
及NH;
D.滴加氨水的過程中,在不斷稀釋,溶液體積不斷變大c(NO孫越小
二、綜合題
8.【答案】(1)濃硝酸;球形(或蛇形)冷凝管;平衡氣壓,使混合酸能順利留下
(2)防止副反應發生;分液
(3)b
(4)其中溶有濃硝酸分解的二氧化氮
(5)無水氯化鈣或無水硫酸鎂等固體干燥劑
(6)苯
【考點】濃硫酸的性質,苯的結構與性質,蒸儲與分幅
【解析】【解答】⑴濃硫酸密度大于濃硝酸,濃硫酸與濃硝酸混合放出大量的熱,則該實驗中配制混酸應
將濃硫酸注入濃硝酸中,及時攪拌和冷卻,以防止液體暴沸;苯、濃硝酸沸點低,易揮發,球形(或蛇形)
冷凝管能更好冷凝回流揮發的苯、濃硝酸,從而可減少反應物的損失,提高轉化率;和普通分液漏斗相
比,恒壓滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡內外壓強,使混合酸順利滴下;
⑵濃硫酸和濃硝酸是強腐蝕性酸,且具有強氧化性,溫度不能過高,應控制在50~6(TC,溫度過高有副反
應發生;混合物為苯、硝基苯、濃硝酸、濃硫酸,硝基苯是油狀液體,難溶于水,密度比水大,苯微溶
于水,與硝基苯互溶,在下層,步驟②為分離互不相溶的液態混合物,應采取分液操作;
⑶最后一次水洗后分液得到粗產品2為硝基苯和苯的混合物,采用分液方法分離,因為硝基苯的密度比水
大,所以粗產品2應從分液漏斗下口放出,
故答案為:b;
⑷粗產品1中除了硝基苯,還溶入了濃硝酸,濃硝酸受熱易分解,溶有濃硝酸分解產生的二氧化氮導致其
呈淺黃色;
⑸步驟③依次用蒸鐳水、Na2c03溶液、蒸儲水洗滌,除去粗產品中殘留的酸,有機層為苯和硝基苯的混
合物,還殘留有水,步驟④用無水CaCL或無水硫酸鎂干燥有機混合物,過濾,得到苯和硝基苯的混合
物;
⑹步驟⑤為蒸儲操作,分離苯和硝基苯,根據表格數據可知,苯的沸點為80℃,硝基苯的沸點為
210.9℃,則錐形瓶中收集到的物質為苯。
【分析】制備、提純硝基苯流程:苯環上的一個氫原子能與硝酸中的硝基發生取代反應得到硝基苯,所以
反應①的化學方程式為:+H0-N5.邈40-NO,+H2O,混合物為苯、硝基苯、濃硝
酸、濃硫酸,硝基苯是油狀液體,難溶于水,密度比水大,苯微溶于水,與硝基苯互溶,在下層,步驟
②為分離互不相溶的液態混合物,應采取分液操作;粗產品1中有殘留的硝酸及硫酸,步驟③依次用蒸
儲水、NazCCh溶液、蒸儲水洗滌,除去粗產品中殘留的酸,有機層為苯和硝基苯的混合物,還殘留有
水,步驟④用無水CaCL或無水硫酸鎂干燥有機混合物,過濾,步驟⑤進行蒸儲,分離苯和硝基苯,得
到純硝基苯,據此結合有機物的性質與應用回答問題。
.【答案】能
9(1)MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S;
(2)Mn5為兩性氧化物,過量的Mn02會消耗反應產生的Ba(0H)2,從而使Ba(0H”的量達到最大值
或會減小
(3)漏斗、玻璃棒
(4)H2O2;4.9
(5)Mn2++鹿C:備+NWHzOMnCChJ+氏氏"h。
【考點】難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質,兩性氧化物和兩性氫氧化物,探究沉淀溶解
【解析】【解答】(l)Mn5與BaS反應轉化為Mn。,Mn元素的化合價由+4價降低為+2價,根據元素價態
規律可知價的元素應被氧化得到單質,則與的系數比應為根據后續流程可知產物還
-2SSMnO2BaS1:1,
有Ba(OH”,結合元素守恒可得化學方程式為MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S;一般來說,升高反應的
溫度可以加快反應速率,故可通過加熱的方式加快該反應的速率;
(2)MnC>2為兩性氧化物,所以當MnC>2過量時,會消耗反應產生的Ba(0H)2,從而使Ba(0H)2的量達到最
大值或會減小;
⑶在實驗室進行過濾操作時,除了使用鐵架臺和燒杯以外,還需要的玻璃儀器為漏斗、玻璃棒;
⑷凈化時為更好的除去Fe元素,需要將Fe2+氧化為Fe3+,為了不引入新的雜質,且不將Mn元素氧
化,加入的試劑X可以是山。2;根據表格數據可知,Fe(0H)3和AI(0H)3為同類型沉淀,而AI(0H)3的Ksp稍
大,所以當AF+完全沉淀時,Fe3+也一定完全沉淀,當c(A|3+)=1.0xl0-5mol/L時,
嗯囂%=*尊二'=以1:浮%3工,所以c(H+)=1049mol/L,pH=4.9,即pH的理論最小值為4.9;
⑸碳化過程MM+和碳酸氫根電離出的碳酸根結合生成碳酸盆沉淀,促進碳酸氫根的電離,產生的氫離子
和一水合氨反應生成鍍根和水,所以離子方程式為閃區二+出。。
MM++BC^+NH3-H2O=MnCO34/+
【分析】軟鎰礦粉(主要成分為MnO2,含少量Fe3O4、AbCh),加入硫化鋼溶液進行反應,主要發生
過濾得到溶液,經蒸發結晶、過濾、干燥得到氫氧化鋼;濾渣
MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S,Ba(0H)2
用硫酸溶解,得到的濾液中主要金屬陽離子有MM+、Fe2\Fe3\AF*,得到的濾渣為不溶于稀硫酸的
硫磺;之后向濾液中加入合適的氧化劑將Fe?+轉化為Fe3+,然后加入氨水調節pH,使Fe3+、AP+轉化為
沉淀除去,過濾得到的廢渣為Fe(0H)3和AI(0H)3,此時濾液中的金屬陽離子只有MM+,向濾液中加
入碳酸氫鈉、氨水,MB+和碳酸氫根電離出的碳酸根結合生成碳酸鎰沉淀,過濾、洗滌、干燥得到高純
碳酸鐳。
.【答案】望
10(1)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)AH=+247kJ/mol
(2)C,D
(3)700
瑪儂二噪
(4)78%.
(5)Zn-2e+4OH=Zn(OH)J'
(6)6.4
【考點】蓋斯定律及其應用,化學平衡常數,化學反應速率的影響因素,化學平衡移動原理,原電池工作
原理及應用,電解池工作原理及應用
【解析】【解答】⑴由蓋斯定律可知,①-②可得反應則
I.CH4(g)+82(g)irt2CO(g)+2H2(g),
故答案為:
AH=AHI-AH2=(+206kJ/mol)-(-41kJ/mol)=+247kJ/mol,CH4(g)+CO2(g)irt2CO(g)+2H2(g)AH=
+247kJ/mol;
⑵A.恒溫、恒容條件下,加入惰性氣體,氣體總壓強增大,但參加反應的各物質的濃度不變,化學反
應速率不變,故不正確;
B.恒溫、恒容條件下,加入水蒸氣,反應物的濃度增大,活化分子百分數不變,單位體積內活化分子數
目增加,有效碰撞的次數增加,化學反應反應速率加快,故不正確;
C.升高溫度,反應物的能量增大,活化分子的數目和百分數增大,有效碰撞頻率增大,化學反應速率加
快,故正確;
D.加入合適的催化劑,化學反應速率加快,該反應為吸熱反應,同時降低反應溫度,化學反應速率減
慢,平衡向逆反應方向移動,反應物的轉化率減小,則相同時間內的轉化率可能不變,故正確;
CD正確,故答案為:CD;
⑶)由圖可知,恒定壓強為Po,投料比n(CH4):n(H2O)=l:3時,氫氣產率在700℃左右出現峰值,
原因是溫度低于700℃時,由于正反應方向吸熱,隨著溫度的升高,反應向正反應方向進行的程度較大,
氫氣的物質的量逐漸增大,而溫度高于700℃,隨著反應的進行,一氧化碳的物質的量增大,發生反應
②,反應②正反應放熱,當溫度升高時,平衡逆向移動,使氫氣的物質的量減小,則從提高氫氣產率角
度考慮反應溫度應控制在700℃左右,故答案為:700;
(4)已知混合氣體中甲烷和水的物質的量比為1:3,設甲烷和水蒸氣的初始物質的量分別為lmol和3m。1,
反應中消耗甲烷的物質的量為x,反應②中消耗一氧化碳的物質的量為y,由題意建立如下三段式:
熠場界嗨城或U續松承,駕闖霸
軟
艘',的@1$a
鬻,也威/警?
平?;找-歲冬於簟答毒H竄
由圖可知,6。。。(:時CH4的物質的量分數為。Q4,則超=。.。4,解得八套,甲烷的平衡轉化率為
:史吧*::]促償1=78%;由圖可知,平衡時甲烷的物質的量分數為0.04、水的物質的量分數為0.32、二氧化
1m窗1'''
碳的物質的量分數為0.08、氫氣的物質的量分數為0.50,則一氧化碳的物質的量分數為
1-(0.04+0.32+0.50+0.08)=0.06;反應①的平衡常數G禺磊翳二嚼途,故答案為:
0,畬歲暨皆@儂嗎,
II.由題給示意圖可知,鋅電極為電池的負極,A區域電解質溶液為氫氧化鉀溶液,堿性條件下鋅失去電
子發生氧化反應生成Zn(OH)/,電極反應式為Zn-2e+4OH-=Zn(OH)土,溶液中陰離子電荷數小于陽離子
電荷數,溶液中鉀離子通過陽離子交換膜a膜進入B區域,二氧化鉛為電池的正極,C區域電解質溶液為
硫酸溶液,酸性條件下二氧化鉛得到電子發生還原反應生成硫酸鉛,電極反應式為Pb5+2e-+4H++S。
KpbSO4+2H2O,溶液中陽離子電荷數小于陰離子電荷數,硫酸根離子通過陰離子交換膜b膜進入B區
域,則B區域中電解質溶液為硫酸鉀溶液,溶液濃度增大;
⑸由分析可知,電池中,鋅電極為電池的負極,A區域電解質溶液為氫氧化鉀溶液,堿性條件下鋅失去電
子發生氧化反應生成Zn(OH)手,電極反應式為Zn-2e+4OH=Zn(OH)手,故答案為:Zn-2e+40H=Zn(OH)
r
(6)由分析可知,二氧化鉛為電池的正極,C區域電解質溶液為硫酸溶液,酸性條件下二氧化鉛得到電子
發生還原反應生成硫酸鉛,電極反應式為PbO2+2e+4H++S。3-=PbSO4+2H2O,正極質量增加64g,6.5g鋅的
物質的量為O.lmol,由得失電子數目守恒可知,正極增加的質量為0.1molx64g/mol=6.4g,故答案為:
6.4?
【分析】
蓋斯定律加減得出熱化學方程式為注意書寫時物
(1)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)+247kJ/mol;
質的狀態及反應熱帶正負值計算;
(2)
A.恒溫、恒容條件下,加入惰性氣體,壓強增大,但各氣體的濃度未變化,故反應速率不變;
B.恒溫、恒容條件下,加入水蒸氣,增大反應物濃度,增大活化分子數,反應速率增大,但未增大活
化分子百分數;
C.升溫活化分子百分數增加,有效碰撞概率增加,反應速率增大;
D合適催化劑會改變化學反應的速率,降低溫度會平衡逆向移動,相同時間的轉化率有可能不變。
(3)由圖像可知,在700℃左右時出現平衡時的峰值。
(4)根據圖像得出投料,再根據反應方程式列出三段式計算即可,再由600℃各組分的物質的量分數列
出等式解出即可。
(5)由圖像可知,活潑金屬Zn為負極在堿性條件下生成Zn(OH)手,電極反應方程式為
Zn-2e+4OH=Zn(OH)于;
(6)PbO2為正極,C區域電解質溶液為硫酸溶液,酸性條件下生成硫酸鉛,電極反應式
為+由得失電子守恒可知,轉移電子每轉移
PbO2+2e+4H+SO^=PbSO4+2H2O,6.5gZn0.2mol,
0.2mol電子生成O.lmol的PbSCU,增重0.1molx(303-239)g/mol=6.4g.
11.【答案】(1)3d24s2;3
(2)8;sp2;三氮唾分子間可形成氫鍵,而環戊二烯分子間不能形成氫鍵
(3)6-:^^s.,、,或可£淑
出0.磁h或FT
【考點】原子核外電子排布,晶胞的計算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,氫鍵的存在對物質性質的
影響
【解析】【解答】⑴鈦元素的原子序數為22,位于元素周期表第四周期IVB族,基態原子的價電子排布
式3d24s2;鈦原子核外有2個未成對電子,第四周期有2個未成對電子的原子含有Ni、Ge、Se三種元素,
故答案為:3d24s2;3;
⑵①共價化合物中成鍵原子之間只能形成一個。鍵,由三氮唾的結構簡式可知分子中含有8個。鍵,則
Imol三氮喋分子中所含。鍵的數目為8mol;氮嚏分子中只含有雙鍵碳原子,則碳原子的雜化方式為sp2
雜化,故答案為:8;sp2;
②三氮啜分子中含有原子半徑小、非金屬性強的N原子,三氮理分子間可形成氫鍵,而環戊二烯分子中
不含有N原子,分子間不能形成氫鍵,則三氮喋的沸點高于環戊二烯,故答案為:三氮唾分子間可形成氫
鍵,而環戊二烯分子間不能形成氫鍵;
⑶①由晶胞結構可知,晶胞中每個鴇原子周圍距離其最近的碳原子有6個,故答案為:6;
②由晶胞結構可知,晶胞中鴇原子的個數為l+2x5+12x卷+6x4=6個,由質量公式可得:
1>2'
解得阿伏加德羅常數的值NA為:鬻,故答案為:?;
③由晶胞結構可知,晶胞中鎂原子的個數為l+8x考=2,則晶胞中鎂原子的體積為2x¥pm3;晶胞丁
中虛線所標的四個硬球關系為正四面體關系,晶胞的體對角線為鎂原子的原子半徑的4倍,則晶胞的邊長
為2rpm,由晶胞高為hpm可知,晶胞體積為(2rphsin609Pm3=2「Ph,則晶胞中鎂原子的空間利用率
?最疏磁hFT",?噓卜一F-,
【分析】(l)Ti是22號元素,根據核外電子排布規則書寫;根據第四周期的核外電子排布式分析;
⑵①單鍵都是。鍵,雙鍵是一個。鍵一個n鍵;雙鍵鏈接的C是sp2雜化;
②根據氫鍵分析;
⑶①根據晶胞結構分析;
②根據晶胞密度=學計算;
③晶胞利用率二xlOO%。
12.【答案】(1)1,3-丁二烯
(2)CWBrCH2cH2cH2Br
(3)加成反應;取代反應
(4)羥基、醛基;02,Cu/Ag加熱
膜5嶙
(5)HOOCCH2COOH+2CH3CH2OH3cH2OOCCH2COOCH2cH3+2出。
(6)-COOH;9
【考點】有機物中的官能團,有機化合物的命名,同分異構現象和同分異構體,加成反應,酯化反應
【解析】【解答】⑴A為CH2=CH-CH=CH2,名稱為1,3-丁二烯;
(2)C的結構簡式為CH2BrCH2CH2CH2Br;
⑶反應I為加成反應,反應H為CH3cH2OOCCH2COOCH2cH3和CWBrCH2cH2cH2Br發生信息反應③,為取代
反應;
⑷E為。HCH2cH2CH。,所含官能團的名稱是羥基、醛基;F為OHCCH2cH。,E發生催化氧化生成F,則
E6F反應所需的試劑和條件是5,Cu/Ag加熱;
⑸G為H00CCH2C00H,與乙醇發生酯化反應生成H為CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,則反應GfH的化
薄獻魂
學方程式HOOCCH2co0H+2cH3cH2(DH3cHzOOCCHzCOOCH2cH3+2H2。;
力
⑹F為OHCCH2CH。,K的結構簡式為—COOH,分子式為CGHIOOZ,不飽和度為2,K的同分異
構體中,與F互為同系物的物質應含有2個醛基,碳原子之間形成單鍵,則相當于有2個醛基取代了丁烷
的2個氫原子,應為丁烷的二元取代物,采用"定一動一”的思路書寫,有以下同分異構體:
1)4456789
OHCCH.CH.CHCH3CH/JHCH2cH3、OHCCHfHC比,共9種。
CHOCH3
【分析】丙烯發生催化氧化反應生成D,D的不飽和度為叫出=&D為鏈狀結構,D的相對分子質量
為56,E比D相對分子質量大18,且1molE與足量金屬鈉反應能產生11.2L氫氣(標況下),說明E含有一
個羥基,則D和水發生加成反應生成E,E能發生銀鏡反應則含有醛基,則D含有醛基,D為CH2=CHCH0,
F也能發生銀鏡反應,月.ImolF與足量的銀氨溶液反應可以生成4moiAg,則可知F為。HCCH2CH。,E應為
OHCH2cH2CH。,E發生催化氧化生成F,F發生銀鏡反應然后酸化生成G,G和乙醇發生酯化反應生成H,
H發生已知③的反應,根據其產物知,G為二元酸,G為HOOCCH2cOOH,H為
CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,己知A為石油裂解氣的一種鏈狀燒,其核磁共振氫譜中有兩組峰且面積之
r^XzCObCjHs
比是1:2,結合A的分子式可知,A為CHZ=CH-CH=CH2,根據反應口的產物U'CojOQHs信息反
應③以及B的分子式可判斷,A發生14加成生成B為CHBrCH=CHCH2Br,B與氫氣發生加成反應生成C
為。[發生水解反應生成黑黑
CHzBrCH2cH2cH2Br在加熱的條件下
JV.-COOH
失去1分子C02則K為COOH。
\COOH
試卷分析部分
1.試卷總體分布分析
總分:56分
客觀題(占比)14(25.0%)
分值分布
主觀題(占比)42(75.0%)
客觀題(占比)7(58.3%)
題量分布
主觀題(占比)5(41.7%)
2.試卷題量分布分析
大題題型題目量(占比)分值(占比)
單選題7(58.3%)14(25.0%)
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