甘肃省兰州市达标名校2019年高考一月质量检测化学试题含解析
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甘肃省兰州市达标名校2019年高考一月质量检测化学试题
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.ClO2是一种国际公认的安全、无毒的绿色消毒剂,沸点11℃,凝固点-59℃。
工业上,可用下列原理制备ClO2(液相反应):()
2FeS+30NaClO+14H SO Fe SO+15Na SO+30ClO?+14H O。
设N A是阿伏2324242422
3
伽德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A.在标准状况下,2240mL ClO2含有原子数为0.3N A
B.若生成1.5mol Na2SO4,则反应后的溶液中Fe3+数目为0.2N A
C.48.0g FeS2完全反应,则上述反应中转移电子数为6N A
D.每消耗30mol NaClO3,生成的水中氢氧键数目为14N A
2.下列有关实验的操作正确的是
实验操作
A 除去NaHCO3固体中混有的NH4Cl 直接将固体加热
B 实验室收集Cu与稀硝酸反应成的NO 向上排空气法收集
C 检验乙酸具有酸性配制乙酸溶液,滴加NaHCO3溶液有气泡产生
取20.00ml该稀硫酸于干净的锥形瓶中,用
D 测定某稀硫酸的浓度
0.1000mol/L的NaOH标准液进行滴定
A.A B.B C.C D.D
3.下列说法正确的是
A.Fe3+、SCN-、NO3-、Cl-可以大量共存
B.某碱溶液中通入少量CO2产生白色沉淀,该碱一定是Ca(OH)2
C.Na[Al(OH)4]溶液和NaHCO3溶液混合可以产生白色沉淀和无色气体
D.少量的Mg(HCO3)2溶液加过量的Ba(OH)2溶液的离子方程式为:Mg2++2HCO3-+2Ba2++4OH-
=2BaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O
4.700℃时,H 2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)。
该温度下,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2和CO2,起始浓度如下表所示。
其中甲经2min达平衡时,v (H2O)为0.025 mol/(L·min),下列判断不正确的是( )
起始浓度甲乙丙
C(H2)/mol/L 0.1 0.2 0.2
C(CO2)/mol/L 0.1 0.1 0.2
A.平衡时,乙中CO2的转化率大于50%
B.当反应平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍
C.温度升至800℃,上述反应平衡常数为25/16,则正反应为吸热反应
D.其他条件不变,若起始时向容器乙中充入0.10mol/L H2和0.20 mol/L CO2,到达平衡时c (CO)与乙不同5.下列反应的离子方程式正确的是
A.碳酸钠的水解反应CO32-+H2O=HCO3-+OH -
B.碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-
C.苯酚钠溶液与二氧化碳反应C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+CO32-
D.稀硝酸与过量的铁屑反应3Fe+8H++2NO3-=3Fe3++2NO↑+4H2O
6.联合制碱法中的副产品有着多种用途,下列不属于其用途的是
A.做电解液B.制焊药C.合成橡胶D.做化肥
7.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.SO2水溶液呈酸性,可用于漂白纸浆B.晶体硅熔点高,可制半导体材料
C.Al(OH)3呈弱碱性,可用于治疗胃酸过多D.H2O2具有还原性,可用于消毒杀菌
8.劣质洗发水中含有超标致癌物二噁烷()。
关于该化合物的说法正确的是
A.1mol二噁烷完全燃烧消耗5molO2B.与互为同系物
C.核磁共振氢谱有4组峰D.分子中所有原子均处于同一平面
9.环丙叉环丙烷(n)由于其特殊的结构,一直受到结构和理论化学家的关注,它有如下转化关系。
下列说法正确的是
A.n分子中所有原子都在同一个平面上
B.n和:CBr2生成p的反应属于加成反应
C.p分子中极性键和非极性键数目之比为2:9
D.m分子同分异构体中属于芳香族化合物的共有四种
10.现有易溶强电解质的混合溶液10 L,其中可能含有K+、Ba2+、Na+、NH4+、Cl-、SO42-、AlO2-、OH-中的几种,向其中通入CO2气体,产生沉淀的量与通入CO2的量之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A .CD 段的离子方程式可以表示为:CO 32-+CO 2+H 2O ═2HCO 3-
B .肯定不存在的离子是SO 42-、OH -
C .该溶液中能确定存在的离子是Ba 2+、AlO 2-、NH 4+
D .OA 段反应的离子方程式:2AlO 2-+CO 2+3H 2O ═2Al(OH)3↓+CO 32-
11.室温下,向某Na 2CO 3和NaHCO 3的混合溶液中逐滴加入BaCl 2溶液,溶液中lgc(Ba 2+)
与-
3
2-3c(HCO )c(CO )
的变化关系如图所示。
下列说法正确的是( )
(已知:H 2CO 3的K a1、K a2分别为4.2×10-7、5.6×10-11) A .a 对应溶液的pH 小于b
B .b 对应溶液的c(H +)=4.2×10-7mol·L -1
C .a→b 对应的溶液中2-3--3c(CO )c(HCO )c(OH )
减小
D .a 对应的溶液中一定存在:2c(Ba 2+)+c(Na +)+c(H +)=3c(HCO 3-)+c(Cl -)+c(OH -)
12.聚苯胺是一种在充放电过程中具有更优异可逆性的电极材料。
Zn 一聚苯胺二次电池的结构示意图如图所示,设N A 为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是( )
A .放电时,外电路每通过0.1N A 个电子时,锌片的质量减少3.25g
B .充电时,聚苯胺电极的电势低于锌片的电势
C .放电时,混合液中的Cl -向负极移动
D .充电时,聚苯胺电极接电源的正极,发生氧化反应
13.氯气氧化HBr 提取溴的新工艺反应之一为:6H 2SO 4+5BaBr 2+Ba(BrO 3)2=6BaSO 4↓+6Br 2+6H 2O,利用此反应和CCl 4得到液溴的实验中不需要用到的实验装置是
A.
B.
C.
D.
14.实验中需2mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别是A.1000mL,212.0g B.950mL,543.4g C.任意规格,572g D.500mL,286g
15.下列物质中含氯离子的是()
A.HCl B.CCl4C.KCl D.NaClO
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.将一定量的Cu和浓硫酸反应(装置中的夹持、加热仪器省略),反应后,圆底烧瓶内的混合液倒入水中,得到蓝色溶液与少量黑色不溶物。
(1)反应后蓝色溶液呈酸性的原因有①______________,②______________。
(2)为检验反应产生气体的还原性,试剂a 是______________。
(3)已知酸性:H2SO3>H2CO3>H2S。
反应后测得Na2S 和Na2CO3 混合溶液中有新气体生成。
该气体中
______________ (填“含或不含”) H2S,理由是______________;
(4)少量黑色不溶物不可能是CuO 的理由是______________。
查阅资料后发现该黑色固体可能是CuS 或Cu2S 中的一种或两种,且CuS 和Cu2S 在空气中煅烧易转化成Cu2O 和SO2。
称取2.000g 黑色固体,灼烧、冷却、……最后称得固体1.680g。
(5) 灼烧该固体除用到酒精灯、坩埚、坩埚钳、三脚架等仪器,还需要______________。
确定黑色固体灼烧充分的依据是______________,黑色不溶物其成分化学式为______________。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.以下是有机物H 的合成路径。
已知:
(1)①的反应类型是________。
②的反应条件是_____________。
(2)试剂a 是_________。
F 的结构简式是_________。
(3)反应③的化学方程式_________。
与E互为同分异构体,能水解且苯环上只有一种取代基的结构简式是_________。
(写出其中一种)
(4)A合成E为何选择这条路径来合成,而不是A和HCHO直接合成,理由是_________。
(5)根据已有知识,设计由为原料合成的路线_________,无机试剂任选(合成路
线常用的表示方法为:X Y……目标产物)
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.(15分)含碳物质的价值型转化,有利于“减碳”和可持续性发展,有着重要的研究价值。
请回答下列问题:
(1)已知CO分子中化学键为C≡O。
相关的化学键键能数据如下:
化学键H—O C≡O C=O H—H
E/(kJ·mol−1) 463 1075 803 436
CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=___________kJ·mol−1。
下列有利于提高CO平衡转化率的措施有
_______________(填标号)。
a.增大压强b.降低温度
c.提高原料气中H2O的比例d.使用高效催化剂
(2)用惰性电极电解KHCO3溶液,可将空气中的CO2转化为甲酸根(HCOO−),然后进一步可以制得重要有机化工原料甲酸。
CO2发生反应的电极反应式为________________,若电解过程中转移1 mol电子,阳极生成气体的体积(标准状况)为_________L。
(3)乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应为:(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g),其反应历程如下:
①由原料到状态Ⅰ____________能量(填“放出”或“吸收”)。
②一定温度下,向恒容密闭容器中充入2 mol乙苯和2 mol CO2,起始压强为p0,平衡时容器内气体总物质的量为5 mol,乙苯的转化率为_______,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K p=_______。
[气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体体积分数]
③乙苯平衡转化率与p(CO2)的关系如下图所示,请解释乙苯平衡转化率随着p(CO2)变化而变化的原因
________________________________。
19.(6分)工业常用燃料与水蒸气反应制备H2和CO,再用H2和CO合成甲醇。
(1)制取H2和CO通常采用:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H=+131.4kJ•mol-1,下列判断正确的是_______。
a.该反应的反应物总能量小于生成物总能量
b.标准状况下,上述反应生成1L H2气体时吸收131.4 kJ的热量
c.若CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(1)△H=﹣QkJ•mol-1,则Q<131.4
d.若C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)△H1;CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)△H2则:△H1+△H2=+131.4kJ•mol-1(2)甲烷与水蒸气反应也可以生成H2和CO,该反应为:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)。
已知在某温度下2L的密闭绝热容器中充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气,测得的数据如表:
不同时间各物质的物质的量/mol
0min 2min 4min 6min
CH4 2.00 1.76 1.60 n2
H20.00 0.72 n1 1.20
根据表中数据计算:
①0min~2min 内H2的平均反应速率为_____________________。
②达平衡时,CH4的转化率为_____________;在上述平衡体系中再充入2.00mol甲烷1.00mol 水蒸气,达到新平衡时H2的体积分数与原平衡相比___________(填“变大”、“变小”或“不变”),可判断该反应达到新平衡状态的标志有__________(填字母)。
a.CO的含量保持不变b.容器中c(CH4)与c(CO)相等
c.容器中混合气体的密度保持不变d.3υ正(CH4)=υ逆(H2)
(3)合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇(CH3OH),常用向废液中加入硫酸钴,再用微生物电池电解,电解时Co2+被氧化成Co3+,Co3+把水中的甲醇氧化成CO2,达到除去甲醇的目的。
工作原理如图(c为隔膜,甲醇不能通过,其它离子和水可以自由通过):
①a电极的名称为__________。
②写出除去甲醇的离子方程式______________________。
③微生物电池是绿色酸性燃料电池,写出该电池正极的电极反应式为__________________。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.C
【解析】
【详解】
A. ClO2沸点11℃,标况下为液体,2240mL ClO2的物质的量不是0.1mol,故A错误;
B. Fe3+在水溶液中会发生水解,不能确定其数目,故B错误;
C. 48.0g FeS2物质的量为48g÷120g/mol=0.4mol,NaClO3中氯元素由+5价降到+4价,失一个电子,故6mol NaClO3失6mol电子,即48.0g FeS2完全反应,转移电子数为6N A,故C正确;
D.消耗30mol NaClO3生成14mol水,一个水分子中有两个氢氧键,故生成的水中氢氧键数目为28N A,故D 错误;
故答案为C。
【点睛】
本题结合氧化还原反应方程式考察阿伏伽德罗常数,要抓住题目关键信息,判断反应标况下的状态,注意D选项中一个水分子中有两个氢氧键。
2.C 【解析】
A 、加热NaHCO 3和NH 4Cl 均分解,故A 错误;
B 、NO 能与O 2反应,不能用排空集气法收集,故B 错误;
C 、NaHCO 3+CH 3COOH=CH 3COONa +H 2O +CO 2↑,故C 正确;
D 、稀硫酸与NaOH 溶液的反应没有明显现象,需要滴入指示剂,否则无法完成实验,故D 错误;故选C 。
3.D 【解析】 【分析】 【详解】
A. Fe 3+与SCN -反应生成红色的络合物,不能大量共存,故A 错误;
B. 某碱溶液中通入少量 CO 2 产生白色沉淀,该碱可能是Ca(OH)2,也可能是Ba(OH)2,故B 错误;
C. 因为酸性:HCO 3->Al (OH )3,所以Na[Al(OH)4]溶液和 NaHCO 3 溶液混合可以产生氢氧化铝白色沉淀,但不会生成气体,故C 错误;
D. 少量的Mg(HCO 3)2 溶液加过量的 Ba(OH)2 溶液生成碳酸钡沉淀、氢氧化镁沉淀和水,离子方程式为:Mg 2++2HCO 3-+2Ba 2++4OH -=2BaCO 3↓+Mg(OH)2↓+2H 2O ,故D 正确; 故选D 。
4.D 【解析】 【分析】 【详解】
A .根据水蒸气的反应速率,生成水蒸气的物质的量浓度为0.025×2mol·L -1=0.05mol·L -1,则消耗CO 2的物质的量浓度为0.05mol·L -1,推出CO 2的转化率为
0.05
0.1
×100%=50%,乙可以看作是在甲的基础上再通入H 2,增加反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,CO 2的转化率增大,即大于50%,故A 正确;
B .反应前后气体系数之和相等,因此甲和丙互为等效平衡,即丙中c(CO 2)是甲中c(CO 2)的2倍,故B 正确;
C .700℃时,
H 2(g )+CO 2(g )
H 2O (g )+CO (g )
起始: 0.1 0.1 0 0 变化: 0.05 0.05 0.05 0.05 平衡: 0.05 0.05 0.05 0.05 根据化学平衡常数的定义,K=
()0.050.050.050.05⨯⨯=1,温度升高至800℃,此时平衡常数是25
16
>1,说明升高温
度平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应方向是吸热反应,故C 正确;
D.若起始时,通入0.1mol·L-1H2和0.2mol·L-1CO2,转化率相等,因此达到平衡时c(CO)相等,故D错误;故答案选D。
5.B
【解析】
【详解】
A.碳酸钠溶液中CO 32-水解程度很小,存在化学平衡,水解反应CO32-+H2O HCO3-+OH-,A错误;
B.碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应,产生CaCO3沉淀、Na2CO3、H2O,反应的离子方程式为:
Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+ 2H2O+CO32-,B正确;
C.苯酚钠溶液与二氧化碳反应,产生苯酚、NaHCO3,反应方程式为C6H5O-+ CO2+H2O=C6H5OH+HCO3-,C错误;
D.稀硝酸与过量的铁屑反应产生Fe2+,3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,D错误;
故合理选项是B。
6.C
【解析】
【分析】
联合制碱法是以食盐、氨和二氧化碳为原料来制取纯碱。
包括两个过程:第一个过程是将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体;第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体,得到的氯化钠溶液,可回收循环使用。
据此分析解答。
【详解】
A.联合制碱法第一个过程滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液,可作电解液,第二个过程滤出氯化铵沉淀后所得的滤液为氯化钠溶液,也可做电解液,故A正确;
B.联合制碱法第二个过程滤出的氯化铵沉淀,焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈,发生反应6NH4Cl+4Fe2O3═6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O,故B正确;
C.合成橡胶是一种人工合成材料,属于有机物,联合制碱法中的副产品都为无机物,不能用于制合成橡胶,故C错误;
D.联合制碱法第二个过程滤出氯化铵可做化肥,故D正确;
故选C。
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.二氧化硫可用于漂白纸浆是因为其具有漂白性,与二氧化硫的水溶液呈酸性无关,选项A错误;
B.硅位于金属和非金属分界线处,可用于制作半导体材料,与硅的熔点高没有关系,选项B错误;C.胃酸的主要成分是HCl,氢氧化铝具有弱碱性,能中和胃酸,二者有对应关系,选项正确;
D. H2O2具有氧化性,可用于消毒杀菌,选项D错误。
答案选C。
8.A
【解析】
【详解】
A.二噁烷的分子式为C4H8O2,完全燃烧后生成二氧化碳和水,1mol二噁烷完全燃烧消耗5molO2,故A正确;
B. 二噁烷中含有2个氧原子,与组成上并非只相差n个CH2原子团,所以两者不是同系物,故B错误;
C. 根据二噁烷的结构简式可知,其分子中只有一种化学环境的氢原子,故核磁共振氢谱只有1组峰,C错误;
D. 分子中碳原子都是sp3杂化,所以所有原子不可能处于同一平面,故D错误,
故选A。
【点睛】
甲烷型:四面体结构,凡是C原子与其它4个原子形成共价键时,空间结构为四面体型。
小结:结构中每出现一个饱和碳原子,则整个分子中所有原子不可能共面。
9.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.n中有饱和的C原子—CH2—,其结构类似于CH4,所有的原子不可能共平面,A项错误;
B.n中的碳碳双键打开与:CBr2相连,发生加成反应,B项正确;
C.p分子中的非极性键只有C—C键,1个p分子中有9根C-C键,极性键有C-H键和C—Br键,分别为8根和2根,所以极性键和非极性键的比例为10:9,C项错误;
D.m的化学式为C7H8O,属于芳香族化合物的同分异构体,如果取代基是—OH和-CH3,则有邻间对3种,如果取代基为—CH2OH,只有1种,取代基还可为—OCH3,1种,则共5种,D项错误;
本题答案选B。
10.A
【解析】
【分析】
通入二氧化碳,OA段生成沉淀,发生反应Ba2++2OH-+ CO2== BaCO3↓+H2O,说明溶液中一定含有Ba2+、OH-;
BC段生成沉淀,发生反应AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-,说明含有AlO2-。
【详解】
通入二氧化碳,OA段生成沉淀,发生反应Ba2++2OH-+ CO2== BaCO3↓+H2O,说明溶液中一定含有Ba2+、OH-;BC段生成沉淀,发生反应AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-,BC段生成沉淀,说明含有AlO2-。
AB段沉淀物质的量不变,发生反应2OH-+ CO2== CO32-+H2O;CD段沉淀的物质的量不变,发生反应
CO32-+CO2+H2O═2HCO3-;DE段沉淀溶解,发生反应BaCO3+CO2+H2O═Ba(HCO3)2;Ba2+与SO42-生成沉淀,OH-与NH4+反应生成一水合氨,所以一定不存在NH4+、SO42-;故选A。
11.D
【解析】
【分析】
a点横坐标为0,即lg
-
3
2-
3
c(HCO)
c(CO)
=0,所以
-
3
2-
3
c(HCO)
c(CO)
=1,b点lg
-
3
2-
3
c(HCO)
c(CO)
=2,
-
3
2-
3
c(HCO)
c(CO)
=100;另一
方面根据HCO3-H++CO32-可得:K a2=
2-+
3
-
3
c(CO)c(H)
c(HCO)
⨯
,据此结合图像分析解答。
【详解】
A.由分析可知,K a2=
2-+
3
-
3
c(CO)c(H)
c(HCO)
⨯
,而a点
-
3
2-
3
c(HCO)
c(CO)
=1,所以a点有:c(H+)= K a2=5.6×10-11,同
理因为b点
-
3
2-
3
c(HCO)
c(CO)
=100,结合K a2表达式可得5.6×10-11=
+
1(H)
100
c
⨯
,c(H+)=5.6×10-9,可见a点c(H+)
小于b点c(H+),所以a点pH大于b点,A错误;B.由A可知,b点c(H+)=5.6×10-9,B错误;
C.由K a2=
2-+
3
-
3
c(CO)c(H)
c(HCO)
⨯
和K W的表达式得:K a2=
2-
3W
--
3
c(CO)K
c(HCO)c(OH)
⨯
⨯
,温度不变,K a2、Kw均不
变,所以
2-
3
--
3
c(CO)
c(HCO)c(OH)
⋅
不变,C错误;
D.根据电荷守恒有:2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(Cl-)+c(OH-)+2 c(CO32-),a点c(HCO3-)=c(CO32-)代入上面式子得:2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(HCO3-)+c(Cl-)+c(OH-),D正确。
答案选D。
【点睛】
电解质溶液结合图像判断的选择题有两点关键:一是横纵坐标的含义,以及怎么使用横纵坐标所给信息;
二是切入点,因为图像上有
-
3
2-
3
c(HCO)
c(CO)
,所以切入点一定是与
-
3
2-
3
c(HCO)
c(CO)
有关系的某个式子,由此可以判
断用Ka2的表达式来解答,本题就容易多了。
12.B
【解析】
【详解】
A. 放电时,外电路每通过0.1N A个电子时,锌片的质量减少0.05mol×65g/mol=3.25g,A正确;
B. 充电时,聚苯胺电极为阳极,其电势高于锌片(阴极)的电势,B错误;
C. 放电时,阳离子向正极移动,则混合液中的Cl-(阴离子)向负极移动,C正确;
D. 充电时,聚苯胺电极为阳极,接电源的正极,失电子发生氧化反应,D正确;
故选B。
13.D
【解析】
【详解】
A.萃取后得到的Br2的CCl4溶液分离时应选择蒸馏操作,故A正确;B.反应后的液体混合物除BaSO4沉淀时,应选择过滤操作,故B正确;C.过滤后的混合液中的Br2应选择加入CCl4,萃取后再选择分液操作,故C正确;D.固体加热才选择坩埚加热,本实验不涉及此操作,故D错误;故答案为D。
14.A
【解析】
【详解】
实验室没有950mL的容量瓶,应选择体积相近的1000mL容量瓶,碳酸钠的物质的量为1L×2mol/L=2mol,需要碳酸钠的质量为2mol×106g/mol=212g,故选A。
15.C
【解析】
【详解】
A. HCl是共价化合物,不存在氯离子,故A错误;
B. CCl4是共价化合物,不存在氯离子,故B错误;
C. KCl是离子化合物,由K+和Cl-组成,含有氯离子,故C正确;
D. NaClO是离子化合物,由Na+和ClO-组成,不存在氯离子,故D错误;
故答案为C。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.反应后期浓硫酸变稀,而铜和稀硫酸不发生反应,硫酸有剩余硫酸铜溶液水解呈酸性溴水或酸性高锰酸钾不含硫化氢和二氧化硫反应氧化铜能与稀硫酸反应玻璃棒;泥三角充分灼烧的依据是再次灼烧,冷却,称量,两次的质量差不能超过0.001g; CuS 和Cu2S
【解析】
【分析】
(1)铜和浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸会变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,生成的硫酸铜水解
显酸性;
(2)检验二氧化硫的还原性,可以用具有氧化性的物质,且反应现象明显;
(3)依据硫化氢和二氧化硫反应进行分析;
(4)氧化铜可以和稀硫酸反应;
(5)依据现象进行分析;
【详解】
(1)随着反应的进行浓硫酸会变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,使溶液显酸性,生成的硫酸铜水解使溶液显酸性,
故答案为:反应后期浓硫酸变稀,而铜和稀硫酸不发生反应,硫酸有剩余;硫酸铜溶液水解呈酸性;(2)二氧化硫有还原性,所以可以用溴水或者酸性高锰酸钾溶液检验,
故答案为,溴水或酸性高锰酸钾;
(3)Na2S 和Na2CO3 混合溶液中通入二氧化硫,不会生成硫化氢,因为硫化氢和二氧化硫发生反应,
故答案为:不含;硫化氢和二氧化硫反应;
(4)少量黑色不溶物不可能是CuO,因为氧化铜可以和稀硫酸反应,
故答案为:氧化铜能与稀硫酸反应;
(5)灼烧固体时除了需要酒精灯、坩埚、坩埚钳、三脚架等仪器外,还需要玻璃棒,泥三角,充分灼烧的依据是再次灼烧,冷却,称量,两次的质量差不能超过0.001g, 设CuSxmol,Cu2Symol,96x+160y=2;(x+y)80=1.68,解得,x=0.02,y=0.005,故两者都有,
故答案为:玻璃棒;泥三角;充分灼烧的依据是再次灼烧,冷却,称量,两次的质量差不能超过0.001g; CuS 和Cu2S。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.加成浓硫酸、加热CH3COOH
防止苯甲醇的羟基被氧化
【解析】
【分析】
苯甲醇和醋酸在浓硫酸催化下发生酯化反应生成B(),B和甲醛反应生成C,C催化氧化生成D,D再和NaOH溶液反应生成E(),根据E的结构简式回推,可知D→E是酯的水解,所以D为,D是C催化氧化生成的,所以C为,则B和甲醛的反应是加成反应。
E→F增加了2个碳原子和2个氧原子,根据给出的已知,可推测试剂a为CH3COOH,生成的F 为,F生成G(能使溴水褪色),G分子中有碳碳双键,为F发生消去反应生成的,结合H的结构简式可知G为。
【详解】
(1)①是和甲醛反应生成,反应类型是加成反应;②是
的醇羟基发生消去反应生成的反应,所需试剂是浓硫酸,
条件是加热;
(2)由E生成F根据分子式的变化可以推出a的结构简式是CH3COOH,F的结构简式是
;
(3)反应③是的分子内酯化,化学方程式为:
;
E为,与E互为同分异构体,能水解,即需要有酯基,且苯环上只有一种取代基,同分异构体可以为或;
(4)苯甲酸的醇羟基容易在反应过程中被氧化,A合成E选择题中路径来合成原因是防止苯甲醇的羟基被氧化;
(5)要合成,需要有单体,由可以制得或,再发生消去反应即可得到。
故合成路线为:
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.−41 bc 2CO2+2e−+H2O===HCOO−+
3
HCO-或CO2+2e−+H2O===HCOO−+OH−(合理即可)5.6 吸收50% 0.25p0随着CO2压强增大,CO2浓度增大,乙苯平衡转化率增大;CO2压强继续增大,会造成催化剂表面乙苯的吸附率下降
【解析】
【分析】
【详解】
(1)ΔH=463 kJ·mol−1×2+1075 kJ·mol−1−803 kJ·mol−1×2−436 kJ·mol−1=−41 kJ·mol−1。
(2)CO2转化为HCOO−得到2个电子,用OH−平衡电荷,电极反应式为CO2+2e−+H2O===HCOO−+OH−或
2CO2+2e−+H2O===HCOO−+
3
HCO-;阳极电解生成氧气,电解过程中转移1 mol电子,生成氧气的体积(标准状况)为5.6 L。
(3)①由原料到状态Ⅰ发生化学键的断裂,需要吸收能量。
②设乙苯反应了x mol。
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)
n0/mol 2 2 0 0 0
Δn0/mol x x x x x
[n]/mol 2−x 2−x x x x
解得:4+x=5
x=1
乙苯的转化率为1
2
×100%=50%
平衡后压强为5
4
×p0=1.25 p0,K p=
3
2
1
( 1.25)
5
1
( 1.25)
5
p
p
⨯
⨯
=0.25 p0
③一定范围内,p(CO2)越大,说明在原料中CO2的配比越高,则乙苯平衡转化率越高;二者首先吸附在催化剂表面上,当CO2在催化剂表面吸附率过高时,会造成乙苯在催化剂表面的吸附率下降,使乙苯平衡转化率随着p(CO2)增大反而减小。
19.ad 0.18mol·L﹣1·min﹣120% 变小ad 阳极6Co3++CH3OH+H2O=6Co2++CO2↑+6H+ O2+4e-+4H+=2H2O
【解析】
【详解】
(1)a、反应是吸热反应,生成物能量总和大于反应物能量总和,故a正确;
b、上述反应生成1mol H2时吸收131.4 kJ的热量,故b错误;
c、根据“C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)∆H=+131.4kJ•mol-1”,CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g)△H=﹣131.4kJ•mol-1,H2O(g)→H2O(l)放出热量,则CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(1)△H=﹣QkJ•mol-1,Q>131.4,故c错误;
d、若C(s)+ CO2(g)⇌2CO(g)△H1;CO(g)+ H2O(g)⇌H2(g)+ CO2(g)△H2,根据盖斯定律,则:△H1 + △H2 =+131.4 kJ•mol-1,故d正确;
答案选ad。
(2)①0min~2min 内H2的平均反应速率为0.72mol2L
2min
=0.18mol·L﹣1·min﹣1;
②4min时,参加反应的甲烷为2mol﹣1.6mol=0.4mol,生成氢气为0.4mol×3=1.2mol,与6min时相等,说明4min时反应已经达到平衡,此时甲烷的转化率为×100%=20%;在上述平衡体系中再充入2.00mol 甲烷和1.00mol 水蒸气,相当于增大压强,平衡向逆反应方向移动,达到新平衡时H2的体积分数与原平衡相比变小;
a.CO的含量保持不变,反应达到平衡;
b.容器中c(CH4)与c(CO)相等,不一定平衡;
c.容器中混合气体的密度一直不变,不是平衡状态的标志;
d.3υ正(CH4)=υ逆(H2),是反应达到平衡的本质标志;
答案选ad。
(3)①电极a,Co2+被氧化成Co3+,发生氧化反应,为电解池的阳极;
②甲醇被氧化生成二氧化碳,Co3+被还原生成Co2+,溶液呈酸性,则生成物中含有氢离子,所以该反应离子方程式为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+;
③微生物电池是绿色酸性燃料电池,氧气在正极发生得电子的还原反应,正极的电极反应式为
4H++O2+4e-=2H2O。