【解析】广东省广州市2016届高考化学模拟试卷(1月份)
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2016年广东省广州市高考化学模拟试卷(1月份)
一、选择题:本题共7小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.化学与社会、生活密切相关.对下列现象或事实的解释正确的是( )
A .A
B .B
C .C
D .D 2.设N A 为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
A .标准状况下,11.2L 苯中含有C ﹣H 键的数目为3N A
B .常温下,
1.0LPH=13的Ba (OH )2溶液中含有的OH ﹣数目为0.1N A C .常温下,56g 铁片投入足量浓H 2SO 4中生成N A 个SO 2分子
D .电解饱和食盐水,阳极产生22.4L 气体时,电路中通过的电子数目为2N A 3.W 、X 、Y 、Z 为短周期主族元素,原子序数依次增加,W 的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代.化合物XZ 是重要的调味品,Y 原子的最外层电子数等于其电子层数,Z ﹣的电子层结构与氩相同.下列说法错误的是( ) A .元素W 与氢形成原子比为1:1的化合物有多种
B .元素X 的单质能与水、无水乙醇反应
C .离子Y 3+与Z ﹣的最外层电子数和电子层数都不相同
D .元素W 与元素Z 可形成含有极性共价键的化合物
4.用CaSO 4代替O 2与燃料CO 反应是一种高效、清洁的新型燃烧技术.反应如下:
①CaSO 4(s )+CO (g )⇌CaS (s )+CO 2(g )△H 1=﹣47.3 kJ•mol ﹣1 ②CaSO 4(s )+CO (g )⇌CaO (s )+CO 2(g )+SO 2(g )△H 2=+210.5kJ•mol ﹣1
③CO(g)
⇌C(s)
+CO2(g)△H3=﹣86.2kJ•mol﹣1.
下列说法错误的是()
A.反应①达到平衡时,增大压强平衡不移动
B.反应②的平衡常数表达式为
K=
C.反应①和②是主反应,反应③是副反应
D.2CaSO4(s)+7CO(g)⇌CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)是放热反应
5.常温下,下列溶液的离子浓度关系正确的是()
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍后,溶液的pH=5
B.pH=2的盐酸与等体积0.01 mol·L﹣1醋酸钠混合溶液后,溶液中c(Cl﹣)=c (CH3COO﹣)
C.氨水中通入过量CO2后,溶液中c(H+)+c(NH4+)=c(OH﹣)+c(HCO3﹣)D.0.1mol AgCl和0.1mol AgI混合后加入1L水中,所得溶液中c(Cl﹣)>c(I﹣)6.肉桂酸异戊酯是一种香料,其结构简式如图.下列有关肉桂酸异戊酯的叙述正确的是()
A.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.能与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀
C.能与FeCl3溶液反应显紫色
D.能与热的浓硝酸和浓硫酸混合液反应
7.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是()
)
A .A
B .B
C .C
D .D 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33题~第40题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题(共129分)
8.实验室以正丁醇、溴化钠、硫酸为原料制备正溴丁烷的反应如下:
NaBr +H 2SO 4═HBr +NaHSO 4
CH 3CH 2CH 2CH 2OH +HBr CH 3CH 2CH 2CH 2Br +H 2O
在圆底烧瓶中加入原料,充分振荡后加入几粒沸石,安装装置Ⅰ.加热至沸腾,反应约40min .待反应液冷却后,改装为装置Ⅱ,蒸出粗产品.部分物理性质列表如下:
将所得粗产品倒入分液漏斗中,先用10mL 水洗涤,除去大部分水溶性杂质,然后依次用5mL 浓硫酸、10mL 水、10mL 饱和NaHCO 3溶液、10mL 水洗涤.分离出有机层,加入无水氯化钙固体,静置1h ,过滤除去氯化钙,再常压蒸馏收集
99~103℃馏分.
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是,冷却水从A的(填“上”或“下”)口通入.
(2)在圆底烧瓶中加入的原料有:①10ml水;②7.5ml正丁醇;③10g溴化钠;
④12mL浓硫酸.上述物质的加入顺序合理的是(填正确答案标号).
a.①④②③b.④①②③c.③④①②
(3)烧杯B中盛有NaOH溶液,吸收的尾气主要是(填化学式).本实验使用电热套进行加热,总共使用了次.
(4)用浓硫酸洗涤粗产品时,有机层从分液漏斗(填“上口倒出”或“下口放出”).最后一次水洗主要是洗掉.
(5)制备正溴丁烷时,不直接用装置Ⅱ边反应边蒸出产物,其原因是.(6)本实验得到正溴丁烷6.5g,产率为(只列式,不必计算出结果).9.重铬酸钾(K2Cr2O7)主要用于制革、印染、电镀等.其水溶液中存在平衡:Cr2O72﹣+H2O⇌2CrO42﹣+2H+
(1)已知有关物质溶解度如图1.用复分解法制备K2Cr2O7的操作过程是:向Na2Cr2O7溶液中加入(填化学式),搅拌溶解,调节溶液pH约为5,加热溶液至表面有少量晶体析出时,,抽滤得到粗产品,再用重结晶法提纯粗产品.
(2)以铬酸钾(K2CrO4)为原料,用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图2.
①不锈钢作极,写出该电极的电极反应式.
②分析阳极区能得到重铬酸钾溶液的原因.
③当铬酸钾的转化率达到x时,阳极液中K与Cr的物质的量之比为.(3)铬对环境能造成污染.某酸性废水中含有Cr2O72﹣,处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O72﹣转化为毒性较低的Cr3+,再调节pH约为8,使铬元素沉降,
分离出污泥后检测废水中Cr3+浓度,低于0.5mg•L﹣1则达到排放标准.
①Na2S2O5参加反应的离子方程式为.
②经上述工艺处理后的废水,理论上Cr3+浓度约为mg•L﹣1.
(已知室温下K sp[Cr(OH)3]≈6×10﹣31)
10.乙苯催化脱氢生产苯乙烯的反应:
(1)一定温度下,将amol乙苯加入体积为VL的密闭容器中,发生上述反应,反应时间与容器内气体总压强的数据如下表.
①平衡时,容器中气体物质的量总和为mol,乙苯的转化率为.
②列式计算此温度下该反应的平衡常数K
(2)根据化学反应原理,分析减小压强对该反应的影响
(3)实际生产的反应在常压下进行,且向乙苯蒸气中掺入水蒸气,利用热力学数据计算得到温度和投料比对乙苯转化率的影响可用图表示.[M=n(H2O)/n (乙苯]
①比较图中A、B两点对应平衡常数大小:K A K B
②图中投料比(M1、M2、M3)的大小顺序为
③随着反应的进行,催化剂上的少量积炭使其活性减弱,水蒸气有助于恢复催化剂的活性,原因是(用化学方程式表示)
选考题:共45分.请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号后的方框涂黑.注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题.如果多做,则每学科按所做的第一题计分.[化学--选修2:化学与技术]
11.纯碱是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料.
(1)路布兰法制备纯碱:①食盐与硫酸反应生成硫酸钠;②将硫酸钠、石灰石和足量煤混合,高温下共熔制得碳酸钠,反应有硫化钙生成.第②步反应的化学方程式为.
(2)
①原盐水中含少量Mg2和Ca2,结合生产实际,精制盐水需要的试剂时、.(填化学式)
②步骤II保持在30﹣35℃进行,反应的化学方程式为,该反应能发生的原因是.该工艺中循环利用的物质是.
③索尔维制纯碱不需要用到的一种设备是(填正确答案标号).
A.吸氨塔B.蒸氨塔C.碳酸化塔D.沸腾炉E.石灰窑
④该工艺中食盐利用率大约只有70%,食盐损失的主要原因是.我国科学家侯德榜将合成氨工业得到的NH3和CO2引入纯碱的生产,向上述工艺的“母液”中通入NH3并加入食盐固体,降温结晶得到副产品(填化学式),剩余母液返回“吸氨”步骤,大大提高了食盐的利用率.
(3)纯碱产品中可能含有碳酸氢钠.用热重分析的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数为ω(NAHCO3)=(列出算式,所需数据用字母表示,并说明各字母的含义).
[化学--选修3:物质结构与性质]
12.元素A、B、C、D、E、F、G在元素周期表中的位置如图1所示,回答下列问题:
(1)G的基态原子核外电子排布式为.原子的第一电离能:D E(填“>”或“<”).
(2)根据价层电子互斥理论,价层电子对之间的斥力大小有如下顺序:l﹣l>l ﹣b>b﹣b(l为孤对电子对,b为键合电子对),则关于A2C中的A﹣C﹣A键角可得出的结论是.
A.180°B.接近120°,但小于120°
C.接近120°,但大于120°D.接近109°28′,但小于109°28′
(3)化合物G(BC)5的熔点为﹣20℃,沸点为103℃,其固体属于晶体,该物质中存在的化学键类型有,它在空气中燃烧生成红棕色氧化物,反应的化学方程式为.
(4)化合物BCF2的立体构型为,其中B原子的杂化轨道类型是,写出两个与BCF2具有相同空间构型的含氧酸根离子.
(5)化合物EC的晶胞结构如图2所示,晶胞参数a=0.424nm.每个晶胞中含有个E2+,列式计算EC晶体的密度g•cm﹣3.
[化学--选修5:有机化学基础]
13.链烃A是重要的有机化工原料,由A经以下反应可制备一种有机玻璃:
已知以下信息:
①核磁共振氢谱表明D只有一种化学环境的氢;
②羰基化合物可发生以下反应:(注:R′可以
是烃基,也可以是H原子)
③E在甲醇、硫酸的作用下,发生酯化、脱水反应生成F.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为,A生成B的反应类型为.
(2)B生成C的化学方程式为.
(3)D的结构简式为,分子中最多有个原子共平面.
(4)E的化学名称为.
(5)F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有种(不含立体异构);
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体②能使Br2的四氯化碳溶液褪色
其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3﹕2﹕2﹕1的是(写出其中一种的结构简式).
(6)聚乳酸()是一种生物可降解材料,参考上述信息设
计由乙醇制备聚乳酸的合成路线.(示例:反应条件X Y Z …)
2016年广东省广州市高考化学模拟试卷(1月份)
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共7小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.化学与社会、生活密切相关.对下列现象或事实的解释正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【考点】化学实验方案的评价.
【分析】A.乙烯较活泼,能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳;
B.硫化钠能和Cu2+、Hg2+生成沉淀CuS、HgS;
C.氧化铁是红棕色固体,可以作红色涂料;
D.明矾中铝离子水解导致明矾溶液呈酸性,铜锈能和氢离子反应生成可溶性的铜盐.
【解答】解:A.乙烯较活泼,能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,该反应中乙烯体现还原性、高锰酸钾溶液体现氧化性,所以用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果,故A正确;
B.硫化钠能和Cu2+、Hg2+生成沉淀CuS、HgS,发生的是复分解反应而不是氧化还原反应,故B错误;
C.氧化铁是红棕色固体,可以作红色涂料,作涂料与氧化铁与酸是否反应无关,故C错误;
D.明矾中铝离子水解导致明矾溶液呈酸性,铜锈能和氢离子反应生成可溶性的
铜盐,明矾中铝离子和铜锈不反应,故D错误;
故选A.
2.设N A为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是()
A.标准状况下,11.2L苯中含有C﹣H键的数目为3N A
B.常温下,1.0LPH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH﹣数目为0.1N A
C.常温下,56g铁片投入足量浓H2SO4中生成N A个SO2分子
D.电解饱和食盐水,阳极产生22.4L气体时,电路中通过的电子数目为2N A 【考点】阿伏加德罗常数.
【分析】A.标准状况下苯的状态不是气体;
B.pH=13的溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L,1L该溶液中含有0.1mol氢氧根离子;
C.铁与浓硫酸在常温下发生钝化现象;
D.没有告诉在标准状况下,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算.
【解答】解:A.标准状况下,苯不是气体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算苯的物质的量,故A错误;
B.常温下,1.0L pH=13的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L,1L该溶液中含有0.1mol氢氧根离子,含有的OH﹣数目为0.1N A,故B正确;
C.常温下铁片与浓硫酸发生钝化现象,阻止了反应的继续进行,故C错误;D.没有告诉在标准状况下,无法计算阳极生成22.4L气体的物质的量,故D错误;
故选B.
3.W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增加,W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代.化合物XZ是重要的调味品,Y原子的最外层电子数等于其电子层数,Z﹣的电子层结构与氩相同.下列说法错误的是()A.元素W与氢形成原子比为1:1的化合物有多种
B.元素X的单质能与水、无水乙醇反应
C.离子Y3+与Z﹣的最外层电子数和电子层数都不相同
D.元素W与元素Z可形成含有极性共价键的化合物
【考点】元素周期律和元素周期表的综合应用.
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增加,W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代.说明W为C,化合物XZ是重要的调味品为NaCl,Y位于XZ之间说明原子有三个电子层,Y原子的最外层电子数等于其电子层数,则Y为Al,Z﹣的电子层结构与氩相同判断为Cl﹣,W、X、Y、Z为C、Na、Al、Cl,据此分析选项.
【解答】解:A.元素W为C与氢形成原子比为1:1的化合物有多种,如C2H2、C4H4、C6H6、C8H8等,故A正确;
B.元素X为钠,属于活泼金属,钠的单质能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,钠和无水乙醇反应生成乙醇钠和氢气,故B正确;
C.离子Y3+离子为Al3+,有两个电子层,最外层8个电子,Z﹣为Cl﹣最外层电子数为8,电子层数为三个电子层,最外层电子数相同,电子层数不相同,故C错误;D.元素W为C与元素Z为Cl可形成含有极性共价键的化合物,如CCl4,是含有极性共价键的化合物,故D正确;
故选C.
4.用CaSO4代替O2与燃料CO反应是一种高效、清洁的新型燃烧技术.反应如下:
①CaSO4(s)+CO(g)⇌CaS(s)+CO2(g)△H1=﹣47.3kJ•mol﹣1
②CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H2=+210.5kJ•mol﹣1
③CO(g)⇌C(s)+CO2(g)△H3=﹣86.2kJ•mol﹣1.
下列说法错误的是()
A.反应①达到平衡时,增大压强平衡不移动
B.反应②的平衡常数表达式为K=
C.反应①和②是主反应,反应③是副反应
D.2CaSO4(s)+7CO(g)⇌CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)是放热反应
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】A.反应①前后气体体积不变,改变压强不影响化学平衡;
B.平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积,注意固体和纯液体不写入平衡常数表达式;
C.用CaSO4代替O2与燃料CO反应是一种高效、清洁的新型燃烧技术,①反应是放热反应易进行,反应②是吸热反应难进行且生成污染气体,所以②③为副反应;
D.依据热化学方程式和盖斯定律计算分析;
【解答】解:A.反应①前后气体体积不变,改变压强不影响化学平衡,平衡不移动,故A正确;
B.平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积,注意固体和纯液体不写入平衡常数表达式,反应②的平衡常数表达式为
K=,故B正确;
C.用CaSO4代替O2与燃料CO反应是一种高效、清洁的新型燃烧技术,反应①是主反应,反应②③是副反应,故C错误;
D.依据热化学方程式和盖斯定律计算分析,①CaSO4(s)+CO(g)⇌CaS(s)+CO2(g)△H1=﹣47.3kJ•mol﹣1
②CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H2=+210.5kJ•mol﹣1
③CO(g)⇌C(s)+CO2(g)△H3=﹣86.2kJ•mol﹣1.
①×4+②+③×2得到:2CaSO4(s)+7CO(g)⇌CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)△H=﹣151.1KJ/mol,反应是放热反应,故D正确;
故选C.
5.常温下,下列溶液的离子浓度关系正确的是()
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍后,溶液的pH=5
B.pH=2的盐酸与等体积0.01 mol·L﹣1醋酸钠混合溶液后,溶液中c(Cl﹣)=c (CH3COO﹣)
C.氨水中通入过量CO2后,溶液中c(H+)+c(NH4+)=c(OH﹣)+c(HCO3﹣)
D.0.1mol AgCl和0.1mol AgI混合后加入1L水中,所得溶液中c(Cl﹣)>c(I﹣)【考点】离子浓度大小的比较.
【分析】A.弱电解质在水溶液里存在电离平衡,加水稀释促进电离;
B.pH=2的盐酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L与等体积0.01 mol·L﹣1醋酸钠混合溶液后生成醋酸和氯化钠,醋酸是弱酸;
C.氨水中通入过量CO2后反应生成碳酸氢铵,溶液中存在电荷守恒判断;D.AgCl与AgI的溶度积不同,氯化银溶解性大于碘化银,所得溶液中c(Cl﹣)>c(I﹣).
【解答】A.醋酸中存在电离平衡,醋酸为弱电解质溶液中存在电离平衡,加水稀释促进电离,pH=3的醋酸溶液稀释100倍后溶液的pH<5,故A错误;B.pH=2的盐酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L与等体积0.01 mol·L﹣1醋酸钠混合溶液后生成醋酸和氯化钠,醋酸是弱酸,溶液中c(Cl﹣)>c(CH3COO﹣),故B 错误;
C.氨水中通入过量CO2后反应生成碳酸氢铵,溶液中存在电荷守恒,c(H+)+c (NH4+)=c(OH﹣)+c(HCO3﹣)+2c(CO32﹣),故C错误;
D.均存在溶解平衡,溶液中Ag+浓度相同,AgCl与AgI的溶度积不同,氯化银溶解性大于碘化银,所得溶液中c(Cl﹣)>c(I﹣),故D正确;
故选D.
6.肉桂酸异戊酯是一种香料,其结构简式如图.下列有关肉桂酸异戊酯的叙述正确的是()
A.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.能与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀
C.能与FeCl3溶液反应显紫色
D.能与热的浓硝酸和浓硫酸混合液反应
【考点】有机物的结构和性质.
【分析】A.含有碳碳双键,能与溴发生加成反应;
B.不含醛基,不能与新制氢氧化铜反应;
C.不含酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应;
D.含有苯环,具有苯的性质.
【解答】解:A.含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故A错误;
B.不含醛基,不能与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀,故B错误;
C.不含酚羟基,不能与FeCl3溶液反应显紫色,故C错误;
D.含有苯环,具有苯的性质,能与热的浓硝酸和浓硫酸混合液发生取代反应,故D正确,
故选:D.
7.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是()
)
A.A B.B C.C D.D
【考点】化学实验方案的评价;实验装置综合.
【分析】A.盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性,但不能比较非金属性,且盐酸易挥发,盐酸与硅酸钠反应;
B.硫酸与Na2S反应生成H2S,滴加少量AgNO3的KI溶液,先生成黑色沉淀Ag2S;C.浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,盐酸易挥发;
D.蔗糖脱水后C与浓硫酸反应生成的二氧化硫、二氧化碳均能使Ba(OH)2溶液变浑浊.
【解答】解:A.盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性,但不能比较非金属性,且盐酸易挥发,盐酸与硅酸钠反应,应利用最高价氧化物的水化物比较酸性,则不能比较Cl、S、C的非金属性,故A错误;
B.硫酸与Na2S反应生成H2S,滴加少量AgNO3的KI溶液,先生成黑色沉淀Ag2S,则溶度积小的先沉淀,可知K sp(AgI)>K sp(Ag2S),故B正确;
C.浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,盐酸易挥发,则③中含HCl电离的Cl﹣,故C错误;
D.蔗糖脱水后C与浓硫酸反应生成的二氧化硫、二氧化碳均能使Ba(OH)2溶液变浑浊,则不能说明SO2能与碱溶液反应,故D错误;
故选B.
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33题~第40题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题(共129分)
8.实验室以正丁醇、溴化钠、硫酸为原料制备正溴丁烷的反应如下:
NaBr+H2SO4═HBr+NaHSO4
HBr CH3CH2CH2CH2Br+H2O
CH3CH2CH2CH2OH+
在圆底烧瓶中加入原料,充分振荡后加入几粒沸石,安装装置Ⅰ.加热至沸腾,反应约40min.待反应液冷却后,改装为装置Ⅱ,蒸出粗产品.部分物理性质列表如下:
将所得粗产品倒入分液漏斗中,先用10mL 水洗涤,除去大部分水溶性杂质,然后依次用5mL 浓硫酸、10mL 水、10mL 饱和NaHCO 3溶液、10mL 水洗涤.分离出有机层,加入无水氯化钙固体,静置1h ,过滤除去氯化钙,再常压蒸馏收集99~103℃馏分.
回答下列问题:
(1)仪器A 的名称是 球形冷凝管 ,冷却水从A 的 下 (填“上”或“下”)口通入.
(2)在圆底烧瓶中加入的原料有:①10ml 水;②7.5ml 正丁醇;③10g 溴化钠;④12mL 浓硫酸.上述物质的加入顺序合理的是 a (填正确答案标号). a .①④②③b .④①②③c .③④①②
(3)烧杯B 中盛有NaOH 溶液,吸收的尾气主要是 HBr (填化学式).本实验使用电热套进行加热,总共使用了 3 次.
(4)用浓硫酸洗涤粗产品时,有机层从分液漏斗 上口倒出 (填“上口倒出”或“下口放出”).最后一次水洗主要是洗掉 有机物中少量的碳酸氢钠 .
(5)制备正溴丁烷时,不直接用装置Ⅱ边反应边蒸出产物,其原因是 正丁醇、正溴丁烷的沸点相差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出,使产率降低 .
(6)本实验得到正溴丁烷6.5g ,产率为
×100% (只列式,
不必计算出结果).
【考点】有机物的合成.
【分析】(1)根据装置图可知仪器A 名称,冷凝管充满冷凝水充分冷却,逆流冷却效果好;
(2)浓硫酸稀释时,必须将浓硫酸慢慢倒入水中,冷却后加入丁醇,减少挥发,最后加入NaBr ;
(3)正丁醇、溴化钠、硫酸反应时,会有挥发出来的溴化氢,用氢氧化钠溶液吸收;实验中在反应生成CH 3CH 2CH 2CH 2Br 时要加热,装置Ⅱ蒸出粗产品需要加
热,粗产品洗涤、分液后分离出有机层,加入无水氯化钙固体后常压蒸馏收集99~103℃馏分,也需要加热;
(4)有机层的密度小于浓硫酸,有机层在上层;最后一次水洗主要是除去有机物中少量的碳酸氢钠;
(5)正丁醇、正溴丁烷的沸点相差较小;
(6)7.5ml正丁醇的物质的量为mol=0.082mol,10g溴化钠
的物质的量为mol=0.097mol,根据反应NaBr+H2SO4═HBr+NaHSO4、CH
CH2CH2CH2OH+HBr CH3CH2CH2CH2Br+H2O可知,是正丁醇不足量,根据正丁
醇的质量计算正溴丁烷理论产量,产率=(实际产量÷理论产量)×100%.
【解答】解:(1)根据仪器a的结构特征,可知仪器a是球形冷凝管,冷凝管充满冷凝水充分冷却,冷却水从A的下口通入,
故答案为:球形冷凝管;下;
(2)浓硫酸稀释时,必须将浓硫酸慢慢倒入水中,冷却后加入丁醇,减少挥发,最后加入NaBr,
故选:a;
(3)正丁醇、溴化钠、硫酸反应时,会有挥发出来的HBr,用氢氧化钠溶液吸收,实验中在反应生成CH3CH2CH2CH2Br时要加热,装置Ⅱ蒸出粗产品需要加热,粗产品洗涤、分液后分离出有机层,加入无水氯化钙固体后常压蒸馏收集99~103℃馏分,也需要加热,所以共有三次用电热套进行加热,
故答案为:HBr;3;
(4)有机层的密度小于浓硫酸,所以有机层在上层,要从分液漏斗上口倒出,按实验步骤可知,最后一次水洗主要是除去有机物中少量的碳酸氢钠,
故答案为:上口倒出;有机物中少量的碳酸氢钠;
(5)正丁醇、正溴丁烷的沸点相差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出,使产率降低,所以制备正溴丁烷时,不直接用装置Ⅱ边反应边蒸出产物,故答案为:正丁醇、正溴丁烷的沸点相差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出,使产率降低;
(6)7.5ml正丁醇的物质的量为mol=0.082mol,10g溴化钠
的物质的量为mol=0.097mol,根据反应NaBr+H2SO4═HBr+NaHSO4、CH2CH2CH2OH+HBr CH3CH2CH2CH2Br+H2O可知,是正丁醇不足量,则正溴丁
CH
烷理论产量为7.5×0.8098×g,故产率=[6.6g÷(7.5×0.8098×g)]×
100%=×100%,
故答案为:×100%.
9.重铬酸钾(K2Cr2O7)主要用于制革、印染、电镀等.其水溶液中存在平衡:Cr2O72﹣+H2O⇌2CrO42﹣+2H+
(1)已知有关物质溶解度如图1.用复分解法制备K2Cr2O7的操作过程是:向Na2Cr2O7溶液中加入KCl(填化学式),搅拌溶解,调节溶液pH约为5,加热溶液至表面有少量晶体析出时,冷却结晶,抽滤得到粗产品,再用重结晶法提纯粗产品.
(2)以铬酸钾(K2CrO4)为原料,用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图2.
①不锈钢作阴极,写出该电极的电极反应式2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑.
②分析阳极区能得到重铬酸钾溶液的原因阳极OH﹣放电,溶液中H+浓度增大,使Cr2O72﹣+H2O⇌2CrO42﹣+2H+向生成Cr2O72﹣方向移动,部分K+通过阳离子交换膜移动到阴极区,使阳极区主要成分是K2Cr2O7.
③当铬酸钾的转化率达到x时,阳极液中K与Cr的物质的量之比为2:(1﹣
0.5x).
(3)铬对环境能造成污染.某酸性废水中含有Cr2O72﹣,处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O72﹣转化为毒性较低的Cr3+,再调节pH约为8,使铬元素沉降,
分离出污泥后检测废水中Cr3+浓度,低于0.5mg•L﹣1则达到排放标准.
①Na2S2O5参加反应的离子方程式为3S2O52﹣+2Cr2O72﹣+10H+=6SO42﹣+4Cr3++5H2O.
②经上述工艺处理后的废水,理论上Cr3+浓度约为3×10﹣8mg•L﹣1.
(已知室温下K sp[Cr(OH)3]≈6×10﹣31)
【考点】电解原理;制备实验方案的设计.
【分析】(1)Na2Cr2O7水溶液中加KCl,加热浓缩、冷却结晶,可得到K2Cr2O7;(2)①与电源的负极相连作阴极;阴极上氢离子得电子生成氢气;
②阳极上溶液中阴离子放电,氢氧根离子失电子发生氧化反应,氢离子浓度增大使Cr2O72﹣+H2O⇌2CrO42﹣+2H+向生成Cr2O72﹣方向移动;
③设K2CrO4为1mol,则K+为2mol,铬酸钾的转化率达到x,则生成为K2Cr2O70.5xmol,K2CrO4剩余为1﹣xmol,据此计算;
(3)①焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O72﹣转化为毒性较低的Cr3+,同时焦亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,根据电子守恒和原子守恒书写方程式;
②pH约为8,则c(OH﹣)=10﹣6mol/L,根据K sp[Cr(OH)3]≈6×10﹣31计算c(Cr3+),再求出质量浓度.
【解答】解:(1)由图可知Na2Cr2O7的溶解度较大,K2Cr2O7的溶解度较小,Na2Cr2O7水溶液中加KCl,加热浓缩、冷却结晶,可得到K2Cr2O7;
故答案为:KCl;冷却结晶;
(2)①与电源的负极相连作阴极;阴极上氢离子得电子生成氢气,则阴极的电极方程式为:2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑;
故答案为:阴;2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑;
②阳极上溶液中阴离子放电,氢氧根离子失电子发生氧化反应,氢离子浓度增大使Cr2O72﹣+H2O⇌2CrO42﹣+2H+向生成Cr2O72﹣方向移动;
故答案为:阳极OH﹣放电,溶液中H+浓度增大,使Cr2O72﹣+H2O⇌2CrO42﹣+2H+向生成Cr2O72﹣方向移动,部分K+通过阳离子交换膜移动到阴极区,使阳极区主要成分是K2Cr2O7;
③设K2CrO4为1mol,则K+为2mol,铬酸钾的转化率达到x,则生成为K2Cr2O70.5xmol,K2CrO4剩余为1﹣xmol,
则阳极液中K与Cr的物质的量之比为2:(1﹣x+0.5x)=2:(1﹣0.5x);
故答案为:2:(1﹣0.5x);
(3)①焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O72﹣转化为毒性较低的Cr3+,同时焦亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,其反应的离子方程式为:3S2O52﹣+2Cr2O72﹣+10H+=6SO42﹣+4Cr3++5H2O;
故答案为:3S2O52﹣+2Cr2O72﹣+10H+=6SO42﹣+4Cr3++5H2O;
②pH约为8,则c(OH﹣)=10﹣6mol/L,已知K sp[Cr(OH)3]≈6×10﹣31,c(Cr3+)
==6×10﹣13mol/L,则1L溶液中Cr元素的质量为6×10﹣13mol×
52g/mol=3.126×10﹣11g≈3×10﹣8mg,则理论上Cr3+浓度约为3×10﹣8mg/L;
故答案为:3×10﹣8.
10.乙苯催化脱氢生产苯乙烯的反应:
(1)一定温度下,将amol乙苯加入体积为VL的密闭容器中,发生上述反应,反应时间与容器内气体总压强的数据如下表.
①平衡时,容器中气体物质的量总和为 1.4a mol,乙苯的转化率为40%.
②列式计算此温度下该反应的平衡常数K
(2)根据化学反应原理,分析减小压强对该反应的影响该反应分子数增加,减小压强使平衡右移,乙苯转化率增大,苯乙烯产率增加,减小压强使乙苯浓度减小,反应速率减小
(3)实际生产的反应在常压下进行,且向乙苯蒸气中掺入水蒸气,利用热力学数据计算得到温度和投料比对乙苯转化率的影响可用图表示.[M=n(H2O)/n (乙苯]。