江苏省无锡市达标名校2020年高考五月适应性考试化学试题含解析
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江苏省无锡市达标名校2020年高考五月适应性考试化学试题
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.H2S为二元弱酸。
20℃时,向0.100mol·L-1的Na2S溶液中缓慢通入HCl气体(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。
下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是()
A.c(Cl-)=0.100mol·L-1的溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(H2S)-2c(S2-)
B.通入HCl气体之前:c(S2-)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(HS-)=c(S2-)的碱性溶液中:c(Cl-)+c(HS-)>0.100mol·L-1+c(H2S)
D.pH=7的溶液中:c(Cl-)=c(HS-)+2c(H2S)
2.某种钴酸锂电池的电解质为LiPF6,放电过程反应式为xLi+L1-x CoO2=LiCoO2。
工作原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.放电时,正极反应式为xLi++Li1-x CoO2+xe-=LiCoO2
B.放电时,电子由R极流出,经电解质流向Q极
C.充电时,R极净增14g时转移1 mol电子
D.充电时,Q极为阴极
3.已知N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.3g由CO2和SO2组成的混合气体中含有的质子数为1.5N A
B.1L0.1mol•L-1 Na2SiO3溶液中含有的SiO32-数目为0.1N A
C.0.1molH2O2分解产生O2时,转移的电子数为0.2N A
D.2.8g聚乙烯中含有的碳碳双键数目为0.1N A
4.下列关于有机化合物的说法正确的是
A.糖类、油脂、蛋白质均只含C、H、O三种元素
B.乙烯,乙醇、植物油均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.2 -苯基丙烯()分子中所有原子共平面
D.二环[1,1,0]丁烷()的二氯代物有3种(不考虑立体异构)
5.烷烃命名中常使用三套数字,甲、乙、丙……,1、2、3……,一、二、三……。
其中“一、二、三……”是说明
A.碳原子数B.烷基位置编号C.氢原子数D.同种烷基数目
6.锂-铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。
该电池通过一种复杂的铜腐蚀―现象产生电能,其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法错误的是( )
A .放电时,Li +透过固体电解质向右移动
B .放电时,正极的电极反应式为O 2+2H 2O+4e -=4OH -
C .通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu 2O
D .整个反应过程中,氧化剂为O 2
7.化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。
下列叙述错误的是
A .光催化水制氢比电解水制氢更节能环保
B .用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染
C .开发利用可再生能源,可减少化石燃料的使用
D .改进汽车尾气净化技术,可减少大气污染物的排放
8.化学式为C 3H 7FO 的物质,含有羟基的同分异构体数目为(不考虑空间异构)(
) A .4种 B .5种 C .6种 D .7种
9.一定条件下,有机化合物Y 可发生重排反应:
(X)3AlCl 25℃←−−− (Y)3
AlCl 165℃−−−→ (Z)
下列说法不正确的是
A .X 、Y 、Z 互为同分异构体
B .1mol X 最多能与3molH 2发生加成反应
C .1mol Y 最多能与2molNaOH 发生反应
D .通过调控温度可以得到不同的目标产物
10.化学与生活密切相关。
下列说法错误的是( )
A .“赤潮”与水体中N 、P 元素的含量较高有关
B .“绿色蔬菜”种植过程中不能使用农药和肥料
C .游泳池中按标准加入胆矾可消毒杀菌
D .制作医用口罩使用的聚丙烯属于人工合成高分子材料
11.从某中草药提取的有机物结构如图所示,该有机物的下列说法中错误的是( )
A.分子式为C14H18O6
B.1mol该有机物最多可与2mol的H2发生加成反应
C.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与Na2CO3溶液反应
D.1mol该有机物最多可反应2mol氢氧化钠
12.胆矾CuSO4·5H2O可写为[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其结构示意图如下:
下列有关胆矾的说法正确的是
A.Cu2+的价电子排布式为3d84s1
B.所有氧原子都采取sp3杂化
C.胆矾中含有的粒子间作用力有离子键、极性键、配位键和氢键
D.胆矾所含元素中,H、O、S的半径及电负性依次增大
13.碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质)。
下列说法不正确的是()
A.石墨2极与直流电源负极相连
B.石墨1极发生的电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+
C.H+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动
D.电解一段时间后,阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为2:1
14.下列除杂方案正确的是
选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法
A CO2(g)SO2(g)饱和NaHSO3溶液、浓H2SO4洗气
B NH4Cl(aq)Fe3+(aq)NaOH溶液过滤
C Cl2(g)HCl(g)饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4洗气
D SO2(g)SO3(g)浓H2SO4洗气
A.A B.B C.C D.D
15.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.1 L0.2mol/L亚硫酸钠溶液中H2SO3、HSO3—、SO32—的总数为0.2N A
B.标准状况下,等物质的量的C2H4和CH4所含的氢原子数均为4N A
C.向含1 mol FeI2的溶液中通入等物质的量的Cl2,转移的电子数为N A
D.100g 9.8%的硫酸与磷酸的混合溶液中含氧原子数为0.4N A
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂,并回收铜。
探究过程如下:
请回答下列问题:
(1)步骤①中先加入热的Na2CO3溶液除油污,操作甲的名称是_____。
(2)步骤②中,除发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑外,其他可能反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O和____。
(3)溶液C的颜色是____,溶液D中可能含有的金属阳离子有___。
(4)可以验证溶液B中是否含有Fe2+的一种试剂是____(填选项序号)。
a.稀硫酸b.铁c.硫氰化钾d.酸性高锰酸钾溶液
(5)操作乙的名称是___,步骤⑤产生金属铜的化学方程式为____。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.丙胺卡因(H)是一种局部麻醉药物,实验室制备H的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)B的化学名称是________,H的分子式是_____________。
(2)由A生成B的反应试剂和反应条件分别为_______________。
(3)C中所含官能团的名称为_________,由G生成H的反应类型是___________。
(4)C与F反应生成G的化学方程式为______________________________________。
反应中使用K2CO3的作用是_______________。
(5)化合物X是E的同分异构体,X能与NaOH溶液反应,其核磁共振氢谱只有1组峰。
X的结构简式为____________________。
(6)(聚甲基丙烯酸甲酯)是有机玻璃的主要成分,写出以丙酮和甲醇为原料制备聚甲基丙
烯酸甲酯单体的合成路线:________________。
(无机试剂任选)
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.二氧化碳是常见的温室气体,其回收利用是环保领域研究的热点课题。
Ⅰ.CO2可以与H2反应合成C2H4,该转化分两步进行:
第一步:CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.3kJ·mol-1
第二步:2CO(g)+4H 2(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H=–210.5kJ·mol-1
(1)CO2与H2反应反应合成乙烯的热化学方程式为___。
(2)一定条件下的密闭容器中,要提高CO2合成乙烯的转化率,可以采取的措施是____(填标号)。
①减小压强②增大H2的浓度③加入适当催化剂④分离出H2O(g)
(3)己知温度对CO2合成乙烯的平衡转化率及催化剂的催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是____(填标号)。
①N点的速率最大
②M点的平衡常数比N点的平衡常数大
③温度低于250℃时,随温度升高乙烯的平衡产率增大
④实际反应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
Ⅱ.研究表明CO2和H2在一定条件下可以合成甲醇,反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)[反应①]。
一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入2.0mo1CO2和4.0molH2,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:
(4)催化效果最佳的是催化剂____(填“A”、“B”或“C”)。
(5)T2温度下,若反应进行10min达到图中a点状态,用CO2的浓度表示的反应速率v(CO2)=____。
(6)图中b点已达平衡状态,则该温度下反应的平衡常数K=____。
(7)在某催化剂作用下,CO 2和H2除发生反应①外,还发生如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)[反应②]。
维持压强不变,按固定初始投料比将CO2和H2按一定流速通过该催化剂,经过相同时间测得如下实验数据:
T(K) CO2实际转化率(%)甲醇选择性(%)
543 12.3 42.3
553 15.3 39.1
注:甲醇的选择性是指发生反应的CO2中转化为甲醇的百分比。
表中数据说明,升高温度CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是____。
19.(6分)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。
回答下列问题:
(1)德国化学家F.Haber从1901年开始研究N1和H1直接合成NH3。
在1.01×105Pa、150℃时,将1 molN1和1 molH1加入aL刚性容器中充分反应,测得NH3体积分数为0.04;其他条件不变,温度升高至450℃,测得NH3体积分数为0.015,则可判断合成氨反应为____填“吸热”或“放热”)反应。
(1)在1.01×105Pa、150℃时,将1 moIN1和1 molH1加入aL密闭容器中充分反应,H1平衡转化率可能为___(填标号)。
A =4%
B <4%
C 4%~7%
D >11.5%
(3)我国科学家结合实验与计算机模拟结果,研究了在铁掺杂W18049纳米反应器催化剂表面上实现常温低电位合成氨,获得较高的氨产量和法拉第效率。
反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
需要吸收能量最大的能垒(活化能)E=____ev ,该步骤的化学方程式为____,若通入H 1体积分数过大,可能造成 ___。
(4)T ℃时,在恒温恒容的密闭条件下发生反应:223N (g)3H (g)
2NH (g) 反应过程中各物质浓度
的变化曲线如图所示:
①表示N 1浓度变化的曲线是 ____(填“A”、“B”或“C’,)。
与(1)中的实验条件(1.01×105Pa 、450℃)相比,改变的条件可能是_____。
②在0~15min 内H 1的平均反应速率为____。
在该条件下反应的平衡常数为 ___mol -1.L 1(保留两位有效数字)。
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.D
【解析】
【分析】
【详解】
A .c (Cl -)=0.100mol·L -1的溶液中的物料守恒c(Cl -)=c(HS -)+c(H 2S)+c(S 2-)=12
c(Na +)=0.100mol·L -1,电荷守恒
c(Cl -)+c(HS -)+2c(S 2-)+c(OH -)=c(H +)+c(Na +),则c(OH -)-c(H +)=c(H 2S)-c(S 2-),故A 错误;
B .通入HCl 气体之前,S 2-水解导致溶液呈碱性,其水解程度较小,且该离子有两步水解都生成OH -,所以存在c(S 2-)>c(OH -)>c(HS -)>c(H +),故B 错误;
C .溶液中的电荷守恒为c(Cl -)+ c(HS -)+2c(S 2-)+ c(OH -)= c(H +)+ c(Na +),物料守恒c(S 2-)+ c(HS -)+ c(H 2S)=12
c(Na +)=0.100mol•L -1,则c(Cl -)+ c(OH -)=c(H +)+ c(HS -)+2c(H 2S),即c(Cl -)+ c(OH -)+c(S 2-)=c(H +)+ c(HS -)+ c(S 2-)+2c(H 2S),在c(HS -)= c(S 2-)碱性溶液中c(OH -)>c(H +),所以c(Cl -)+ c(HS -)<c(HS -)+c(S 2-)+2
c(H 2S)=0.100mol•L -1+c(H 2S),故C 错误;
D .溶液中的电荷守恒为c(Cl -)+ c(HS -)+2c(S 2-)+ c(OH -)= c(H +)+ c(Na +),溶液的pH=7,则溶液中c(OH -)= c(H +),c(Na +)= c(Cl -)+ c(HS -)+2c(S 2-),溶液中存在物料守恒c(Na +)=2c(H 2S)+2 c(S 2-)+2c(HS -),所以存在c(Cl -)= c(HS -)+2c(H 2S),故D 正确;
故答案选D 。
2.A
【解析】
【分析】
【详解】
A .放电时是原电池,正极发生得到电子的还原反应,根据放电过程反应式为xLi +L 1-x CoO 2=LiCoO 2,则正极反应式为xLi ++Li 1-x CoO 2+xe -=LiCoO 2,A 正确;
B .放电时Li 是负极,则电子由R 极流出,经导线流向Q 极,电子不能通过溶液,B 错误;
C .充电时,R 极是阴极,电极反应式为Li ++e -=Li ,则净增14g 时转移2 mol 电子,C 错误;
D .放电时Q 是正极,则充电时,Q 极为阳极,D 错误;
答案选A 。
3.A
【解析】
【详解】
A. 假设3g 由CO 2和SO 2组成的混合气体中CO 2的质量为xg,有CO 2含有的质子的物质的量为x x 22mol 44/2g g mol ⨯=,SO 2含有的质子的物质的量为(3-x)3-x 32mol 64/2
g g mol ⨯=,电子的总物质的量为x 3-x mol+mol=1.5mol 22
,因此3g 由CO 2和SO 2组成的混合气体中含有的质子数为1.5N A ,A 项正确; B. 由于SiO 32-会水解,因此1L0.1mol •L -1 Na 2SiO 3溶液中含有的SiO 32-数目小于0.1N A ,B 项错误;
C. 1mol 过氧化氢分解转移的电子的物质的量为1mol ,因此0.1molH 2O 2分解产生O 2时,转移的电子数为0.1N A ,C 项错误;
D. 聚乙烯中不存在碳碳双键,因此2.8g 聚乙烯中含有的碳碳双键数目为0,D 项错误。
故答案选A 。
【点睛】
溶液中微粒数目确定需要注意以下几个问题:溶液的体积是否已知;溶质能否水解或电离;水本身是否存在指定的元素等。
4.B
【解析】
【详解】
A. 蛋白质中还含有N等元素,故A错误;
B. 乙烯和植物油中含有碳碳双键,乙醇中含有羟基,均能被高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C. 2 -苯基丙烯()分子中所有碳原子可以共平面,但甲基中的氢原子与苯环不能共面,故C错误;
D. 二环[1,1,0]丁烷()的二氯代物,其中两个氯原子在同一个碳原子上的有1种,在相邻碳原子上的有1中,在相对碳原子上的有2中,共有4种(不考虑立体异构),故D错误;
故选B。
【点睛】
蛋白质的组成元素一般为碳、氢、氧,氮、硫,少数含有磷,一定含有的是碳、氢、氧、氮。
5.D
【解析】
【分析】
据烷烃的命名规则,理解所用数字的含义。
【详解】
烷烃系统命名时,甲、乙、丙……,表示主链碳原子数目。
1、2、3……,用于给主链碳原子编号,以确定取代基在主链的位置。
一、二、三……,用于表示相同取代基的数目。
本题选D。
6.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据图示及电池反应,Cu2O为正极,Li为负极;放电时,阳离子向正极移动,则Li+透过固体电解质向Cu2O极移动,故A正确;
B.根据电池反应式知,正极反应式为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-,故B错误;
C.放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,可知通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,故C正确;D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时Cu2O转化为Cu,则整个反应过程中,铜相当于催化剂,
氧化剂为O2,故D正确;
答案选B。
7.B
【解析】
【详解】
A、电解水制氢需要消耗大量的电能,所以光催化水制氢比电解水制氢更节能环保,故A正确;
B、聚乙烯塑料在自然界中很难降解,而聚乳酸塑料在自然界中能降解,所以聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污染,故B错误;
C、开发利用可再生能源,可减少传统燃料如化石燃料的使用,故C正确;
D、改进汽车尾气净化技术,能把有毒气体转化为无毒气体,可减少大气污染物的排放,故D正确;
答案选B。
8.B
【解析】
【分析】
C3H7FO可以看做丙烷中的2个H原子分别被1个F、1个-OH取代,丙烷只有一种结构,F与-OH可以取代同一碳原子上的H原子,可以取代不同碳原子上的H原子,据此书写判断。
【详解】
C3H7FO可知丙烷中的2个H原子分别被1个F、1个-OH取代,丙烷只有一种结构,F与-OH可以取代同一碳原子上的H原子,有2种:CH3CH2CH(OH)F、CH3CF(OH)CH3,可以取代不同碳原子上的H原子,有3种:HOCH2CH2CH2F、CH3CH(OH)CH2F、CH3CHFCH2OH,共有5种,故答案为B。
【点睛】
本题是根据等效氢的方法判断同分异构体的数目,等效氢法的判断可按下列三点进行:①同一碳原子上的氢原子是等效的;②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时,物与像的关系)。
9.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.X、Y、Z的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故A正确;
B.X中苯环和羰基能与氢气发生加成反应,则1 mol X最多能与4 mol H2发生加成反应,故B错误;C.Y含有酯基,且水解生成酚羟基,则1 mol Y最多能与2 mol NaOH发生反应,故C正确;
D.由转化关系可知,Y在不同温度下,生成不同物质,则通过调控温度可以得到不同的目标产物,故D 正确;
故选B。
【点睛】
本题的易错点为C,要注意酯基水解生成的羟基是否为酚羟基。
10.B
【解析】
【分析】
【详解】
A. N、P元素是农作物生长需要的宏量元素,若水体中N、P元素的含量较高,水中藻类物质就会生长旺盛,导致产生赤潮现象,A正确;
B. “绿色蔬菜”种植过程中为了使蔬菜生长旺盛,控制病虫害,也要适当使用农药和肥料,B错误;
C. Cu2+是重金属离子,能够使病菌、病毒的蛋白质发生变性,因此游泳池中按标准加入胆矾可消毒杀菌,C正确;
D.制作医用口罩使用的聚丙烯是由丙烯通过加聚反应产生的人工合成高分子材料,D正确;
故合理选项是B。
11.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据该有机物的结构可以得到其分子式为C14H18O6,A选项正确;
B.该有机物分子中的碳碳双键可以与H2发生加成反应,1mol该有机物含有2mol碳碳双键,可以与2mol H2发生加成反应,B选项正确;
C.根据结构可知,该有机物分子含有羧基,可以与Na2CO3溶液反应,但该有机物分子中的羟基不是直接苯环上的,不是酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,C选项错误;
D.该有机物分子中的羧基可以与NaOH发生反应,1mol该有机物含有2mol羧基,最多可以与2molNaOH 反应,D选项正确;
答案选C。
12.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.Cu是29号元素,Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,失去4s、3d能级上各一个电子生成Cu2+,故Cu2+的价电子排布式3d9,故A错误;
B.硫酸根离子中S和非羟基O和H2O中的O原子的杂化方式不同,不可能都是sp3杂化,故B错误;
C.铜离子和硫酸根离子之间存在离子键,硫原子和氧原子间存在极性共价键,铜原子和氧原子间存在配位键,氧原子和氢原子间存在氢键,故C正确;
D.H、O、S分别为第1,2,3周期,所以半径依次增大,但O的电负性大于S,故D错误;
故选C。
13.D
【解析】
【分析】
该装置有外接电源,是电解池,由图可知,氧气在石墨2极被还原为水,则石墨2极为阴极,B为直流电源的负极,阴极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,A为正极,石墨1极为阳极,甲醇和一氧化碳失电子发生氧化反应生成碳酸二甲酯,阳极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+,据此解答。
【详解】
A. 由以上分析知,石墨2极为阴极,阴极与直流电源的负极相连,则B为直流电源的负极,故A正确;
B. 阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应,电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+,故B正确;
C. 电解池中,阳离子移向阴极,则H+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动,故C正确;
D. 常温常压下甲醇是液体,电解池工作时转移电子守恒,根据关系式2CO ~ 4e- ~ O2可知,阴极消耗的
O2与阳极消耗的CO物质的量之比为1:2,故D错误;
答案选D。
14.D
【解析】
【详解】
A、除去CO2中混有SO2,常用饱和NaHCO3溶液,故A错误;
B、加入NaOH溶液,不仅Fe3+能与NaOH反应,而且NH4+也能与NaOH发生反应,故B错误;
C、除去Cl2中HCl,常用饱和NaCl溶液,不能用NaHCO3溶液,容易产生新的杂质CO2,故C错误;
D、SO3能溶于浓硫酸,SO2不溶于浓硫酸,因此可用浓硫酸除去SO2中混有SO3,故D正确;
答案为D。
15.A
【解析】
【详解】
A.根据物料守恒,1 L0.2mol/L亚硫酸钠溶液中H2SO3、HSO3—、SO32—的总物质的量为1L×0.2mol/L=0.2mol,其含硫微粒总数为0.2N A,故A正确;B.标准状况下,等物质的量的C2H4和CH4所含的氢原子数相等,因两者的物质的量不一定是1mol,则不一定均为4N A,故B错误;C.向含1 mol FeI2的溶液中通入等物质的量的Cl2,1molCl2全部被还原为Cl-,则转移的电子数为2N A,故C错误;D.100g 9.8%的硫酸与磷酸
的混合溶液中含有硫酸和磷酸的总质量为9.8g,物质的量总和为0.1mol,酸中含有氧原子数为0.4N A,但水中也有氧原子,则总氧原子数大于0.4N A,故D错误;故答案为A。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.过滤Fe+2Fe3+=3Fe 2+棕黄色Fe2+、Cu2+、 Fe3+d电解CuCl2Cu+Cl2↑。
【解析】
【分析】
废铁屑经①加入热的Na2CO3溶液除油污,经过过滤操作可得到固体A,加入盐酸,发生
Fe2O3+6H+ =2Fe3++3H2O,Fe+2Fe3+=3Fe 2+然后通入适量的氯气,发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,溶液C为FeCl3,用于腐蚀印刷电路,发生Cu+2Fe3+= 2Fe2++Cu2+通过电解操作乙可得到氯气、铜和E,所以阳极生成氯气,阴极生成铜,最后得到氯化亚铁溶液。
【详解】
(1)废铁屑经①加入热的Na2CO3溶液除油污,可得到固体A,应经过过滤操作,故答案为:过滤;
(2)经过上述分析可知:固体A为Fe2O3和Fe的混合物, 加入盐酸发生Fe2O3+6H+ =2Fe3++3H2O,
Fe+2Fe3+=3Fe 2+;故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe 2+;
(3) 经过上述分析可知:溶液B 为FeCl2和FeCl3的混合物,通入适量的氯气,发生
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,所以溶液C为FeCl3,呈棕黄色,用于腐蚀印刷电路,发生的发应为:
Cu+2Fe3+= 2Fe2++Cu2+,则溶液D中可能含有的金属阳离子有Fe2+ 、Cu2+、Fe3+,故答案为:棕黄色; Fe2+、Cu2+、 Fe3+;
(4)因为 Fe2+具有还原性,可使酸性高锰酸钾褪色,所以用酸性高锰酸钾溶液检验,故答案为: d;
(5) 经过上述分析可知:溶液D中含有的离子为Fe2+ 、Cu2+、Fe3+、Cl-。
步骤⑤产生金属铜和氯气,其电解反应的化学方程式为: CuCl2Cu+Cl2↑,故答案为:电解;CuCl2Cu+Cl2↑。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)C13H20ON2浓HNO3/浓H2SO4,加热氨基取代反应
吸收反应产生的HCl,提高反应的转化率或
【解析】
【分析】
A的分子式结合G得知:A是甲苯,B中有-NO2,结合G的结构苯环上的-CH3和N原子所连接B
苯环上的C属于邻位关系,故B是邻硝基甲苯,在Fe和HCl存在下被还原成C物质:邻氨基甲苯,结合题干信息:
二者反应条件一致,则确定D是乙醛CH3CHO,E是,部分路线如下:
【详解】
(1)B的化学名称是邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯);H的分子式是C13H20ON2;
(2)由A生成B的反应是硝化反应,试剂:浓HNO3、浓H2SO4,反应条件:加热;
(3)C中所含官能团的名称为氨基;观察G生成H的路线:G的Cl原子被丙胺脱掉—NH2上的
一个H原子后剩下的集团CH3CH2CH2NH—取代,故反应类型是取代反应;
(4)C与F反应生成G的化学方程式为
;
有机反应大多是可逆反应,加入K2CO3消耗反应产生的HCl,使平衡正向移动,提高反应物的转化率;(5)的单体是,联系原料有甲醇倒推出前一步是与甲醇酯化反应生成单体,由原料丙酮到增长了碳链,用到题干所给信息:,故流程如下:。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.2CO 2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H=–127.9kJ·mol-1②④② A 0.06mol·L-1·min-1 112.5 升高温度,反应①②的反应速率均加快,但反应②的反应速率变化更大
【解析】
【分析】
Ⅰ⑴根据盖斯定律进行计算。
⑵①减小压强,向体积增大即逆向移动,转化率减小;②增大H 2的浓度,平衡正向移动,二氧化碳转化率增大;③加入适当催化剂,加快反应速率,平衡不移动,转化率不变;④分离出H 2O(g),平衡正向移动,二氧化碳转化率增大。
⑶①N 点温度高,但催化效率低,因此N 的速率不一定最大;②从M 点到N 点,温度升高,平衡逆向移动,因此M 点的平衡常数比N 点的平衡常数大;③温度低于250℃时,随温度升高,平衡逆向移动,乙烯的平衡产率减小;④实际反应尽可能在较低的温度下进行,平衡正向进行,虽然提高CO 2的转化率,但催化剂的活性,反应速率减小,经济效率低。
Ⅱ⑷在T 1温度下,相同时间内,催化剂A 转化率最大。
⑸根据转化率和速率公式进行计算CO 2的浓度表示的反应速率。
⑹建立三段式,再进行计算平衡常数。
⑺表中数据说明,升高温度,可能升高温度,反应①②的反应速率均加快,但反应②的反应速率变化更大。
【详解】
Ⅰ⑴将第一个方程式乘以2加第二个方程式,得到CO 2与H 2反应反应合成乙烯的热化学方程式为2CO 2(g)+6H 2(g)C 2H 4(g)+4H 2O(g) △H=-127.9kJ·mol -1;故答案为:2CO 2(g) + 6H 2(g)
C 2H 4(g)+4H 2O(g) △H=-127.9kJ·mol -1。
⑵①减小压强,向体积增大即逆向移动,转化率减小,故①不符合题意;②增大H 2的浓度,平衡正向移动,二氧化碳转化率增大,故②符合题意;③加入适当催化剂,加快反应速率,平衡不移动,转化率不变,故③不符合题意;④分离出H 2O(g),平衡正向移动,二氧化碳转化率增大,故④符合题意;综上所述,答案为:②④。
⑶①N 点温度高,但催化效率低,因此N 的速率不一定最大,故①错误;②从M 点到N 点,温度升高,平衡逆向移动,因此M 点的平衡常数比N 点的平衡常数大,故②正确;③温度低于250℃时,随温度升高,平衡逆向移动,乙烯的平衡产率减小,故③错误;④实际反应尽可能在较低的温度下进行,平衡正向进行,虽然提高CO 2的转化率,但催化剂的活性,反应速率减小,经济效率低,故④错误;综上所述,答案为:②。
Ⅱ⑷在T 1温度下,相同时间内,催化剂A 转化率最大,因此催化效果最佳的是催化剂;故答案为A 。
⑸T 2温度下,若反应进行10min 达到图中a 点状态,用CO 2的浓度表示的反应速率
112Δn 2mol 60%υ(CO )=0.06mol L min V t 2L 10min
--⨯==⋅⋅⋅∆⨯;故答案为:0.06mol·L -1·min -1。
⑹图中b 点已达平衡状态,转化率为60%,
则该温度下反应的平衡常数31.2 1.222=112.50.80.422
K ⨯=⨯();故答案为:112.5。
⑺表中数据说明,升高温度,可能升高温度,反应①②的反应速率均加快,但反应②的反应速率变化更大,而此甲醇的选择性降低,其原因是升高温度,反应①②的反应速率均加快,但反应②的反应速率变化更大。
19.放热 D 1.54 NH 3*+NH 3=1NH 3 占据催化剂活性位点过多 B 加压强或降温 0.006mol·L -1·min -1 0.73
【解析】
【分析】
(1)升高温度,NH 3体积分数降低;
(1)在1.01×105Pa 、150℃时,将1 moIN 1和1 molH 1加入aL 密闭容器中充分反应,与在1.01×105Pa 、
150℃时,将1 moIN 1和1 molH 1加入aL 密闭容器中充分反应比,相当于加压;
(3)吸收能量最大的能垒,即相对能量的差最大;根据图示写方程式;
(4)根据反应方程式,N 1、H 1、NH 3的变化量比为1:3:1;图氢气的转化率为15%,(1)中氢气的转化率是11.5%,根据转化率的变化分析;
②A 表示氢气的浓度变化,根据=c t υ∆∆ 计算H 1的平均反应速率;根据()()()2
3322NH N H c K c c =计算平衡常数; 【详解】
(1)升高温度,NH 3体积分数降低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应放热;
(1)在1.01×105Pa 、150℃时,将1 molN 1和1 molH 1加入aL 刚性容器中充分反应,测得NH 3体积分数为0.04;
223N (g)+3H (g)
2NH 11
0321132x x
x x x
x --初始转化平衡 20.0422x x =- ,x=0.0384,H 1平衡转化率0.03843100%=11.5%1
⨯⨯,在1.01×105Pa 、150℃时,将1 moIN 1和1 molH 1,相当于加压,平衡正向移动,氢气转化率增大,H 1平衡转化率>11.5%,故选D ; (3)根据图示,吸收能量最大的能垒,即相对能量的差最大是-1.01-(-1.56)=1.54;根据图示,该步的方程
式是NH 3*+NH 3=1NH 3;若通入H 1体积分数过大,氢分子占据催化剂活性位点过多;
(4)①根据反应方程式,N 1、H 1、NH 3的变化量比为1:3:1,所以表示N 1浓度变化的曲线是B ;(1)中氢气转化率11.5%,1:3时氢气转化率更低,图中氢气转化率15%,故只能考虑压强、温度的影响,可以采用加压或降温的方法;
②A 表示氢气的浓度变化, ()20.15mol/L H =25min
υ=0.006mol·L -1·min -1;()()()22
33322NH 0.1==0.73N H 0.150.45
c K c c =⨯ mol -1.L 1。