2024届苏州高三下学期第三次模拟考试化学试题
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江苏省苏州市2023-2024学年高三下学期第三次模拟考试化学试题
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。
每题只有一个选项最符合题意。
1.下列物质不能用作金属冶炼还原剂的是 A .C
B .CO
C .2H
D .S
2.化学与生活、生产、科技密切相关。
下列说法正确的是 A .葡萄糖酸δ−−内酯常用作制豆腐的凝固剂
B .量子通信材料螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料属于胶体
C .石油经干馏后可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油
D .“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵可将化学能转变成电能
3.价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。
下列说法正确的是 A .22H O 是平面结构的分子 B .4P 和3O 均为非极性分子
C .3SO 和3NO −
的空间结构均为平面三角形
D .3BH 和2H S 的VSEPR 模型均为四面体形
4 A .2H O 的沸点高于2H S ,则3CH OH 沸点高于3CH SH
B .少量2CO 通入2BaCl 溶液中不产生沉淀,则少量2SO 通入2BaCl 溶液中也不产生沉淀
C .金刚石中所有原子均为3sp 杂化,则金刚砂中所有原子也均为3sp 杂化
D .三氟乙酸()3CF COOH 的酸性强于乙酸,则三氟化氮()3NF 的碱性强于氨气 5.下列符号表征或说法正确的是 A .HClO 的电子式:
B .3ClO −的VSEPR 模型:
C .2Fe +的离子结构示意图:
D .基态S 原子的价电子排布图:
6.常温常压下,H 2S 气体在水中的饱和浓度约为-10.10mol L ⋅,已知:
7al 2(H S) 1.110K −=×,13a22(H S) 1.310K −=×;8sp 1(FeS) 6.310K −=×。
下列说法不正确...
的是 A .饱和H 2S 溶液中存在2(H )(HS )(S )(OH )c c c c +−−−>>>
B .向-1210mL0.010mol L H S ⋅溶液中加几滴浓盐酸,使其浓度达到-10.010mol L ⋅,此时溶液中()2-
c S 约为
-18-11.410mol L ×⋅
C .向-120.010mol L FeCl ⋅溶液中通入H 2S 气体直至饱和,溶液中有FeS 沉淀生成
D .22FeS(s)2H (aq)Fe (aq)H S(aq)++++ 的平衡常数为24.410×
7.短周期元素X 、Y 、Z 、W 、Q 原子序数依次增大。
W 简单离子在同周期离子中半径最小;基态X 、Z 、Q 原子均有两个单电子,Q 与Z 同主族。
下列说法不正确...的是 A .第一电离能:Y>Q>W B .电负性:Z>X>W
C .Z 与Q 形成的化合物可能是非极性分子
D .Z 的氢化物沸点不可能低于X 的氢化物沸点
8.在葡萄糖水溶液中,链状结构与环状结构的平衡关系及百分含量如下:
下列说法不正确...
的是 A .链状葡萄糖成环是-OH 与-CHO 发生加成反应的结果 B .链状葡萄糖成环反应的S 0∆>,H 0∆<
C .链状葡萄糖成环后,分子中多了一个手性碳原子
D .水溶液中,β-D-吡喃葡萄糖比α-D-吡喃葡萄糖稳定
9.如图所示装置中,C 1、C 2是石墨电极。
A 中盛有棕色的KI 和I 2的混合溶液,B 中盛有无色的Na 3AsO 4和Na 3AsO 3的混合溶液。
当连接开关K ,并向B 中滴加浓盐酸时,发现灵敏电流计G 的指针向右偏转。
一段时间后,当电流计指针回到中间“0”位置时,再向B 中滴加过量浓NaOH 溶液,可观察到电流计指针向左偏转。
下列说法正确的是
A .电流计G 的指针向右偏转时,化学能转变为电能;向左偏转时,电能转变为化学能
B .电流计G 的指针向右偏转时,
C 1电极反应为:--22I -2e =I
C .电流计G 的指针向左偏转时,C 2电极反应为:3--3-+
324AsO -2e +H O=AsO +2H
D .由上述实验现象可知,氧化性:3-42AsO >I
10.利用电解产生的22H O 与2Fe +发生反应生成高活性的羟基自由基(OH ⋅,有很强氧化性),能有效降解水体中的有机污染物,原理如图所示。
下列说法正确的是
A .电源的
B 极为负极
B .生成羟基自由基的反应仅有一个
C .利用羟基自由基来处理有机物,效率高、无污染
D .电解池外电路转移2mol 电子,理论上可产生的OH ⋅为2mol
11.由Sn 、V 、
Gd 等元素组成的钒基笼目金属在超导电性方面有广阔的应用前景,其晶胞结构如下图所示。
下列说法错误的是
A .钒基笼目金属的化学式为66GdV Sn
B .Gd 分布在由Sn 构成的八面体空隙中
C .可以通过X 射线衍射实验测定晶体结构
D .1号、2号Sn 12.饱和3BaCO 溶液中,()22Ba c +随()OH c −
而变化,在298K 温度下,()22Ba c +与()OH c −关系如右图所
示。
下列说法错误的是
A .3BaCO 的溶度积9sp
2.610K −=× B .若忽略23CO −
的第二步水解,()11a 223H CO 510K −=×
C .饱和3BaCO 溶液中()2Ba c +
随()H c +增大而减小
D .M 点溶液中:()()()223
3
Ba
HCO CO c c c +
−
−>>
13.室温下,向10.1mol L −⋅柠檬酸钠()3Na A 溶液中通入HCl 气体(忽略溶液体积变化),溶液中
232H A H A HA −−、、和3A −的分布系数δ(X)(某种含A 微粒浓度与所有含A 微粒浓度之和的比值)随pH 变
化曲线如图所示.下列说法错误的是
A .曲线c 表示2HA −
B .3A −的水解平衡常数7.6h1K 10−=
C .n 点:()()()()32
c Na
3c H A 3A Cl c c +
−
−
−
>++
D .pH 约为5时,通入HCl 发生的反应为
22HA H =H A −+−+
二、非选择题:共4题,共61分
14.工业废气中H₂S I .利用H 2S 制CS 2。
(1)热解H 2S 和CH 4的混合气体制H 2和CS 2。
①2H 2S(g) =2H 2(g)+S 2(g) ΔH 1=+170kJmol -1 ②CH 4(g)+S 2(g)=CS 2(g)+2H 2(g) ΔH 2=+64kJmol -1
总反应:2H 2S(g)+CH 4(g) =CS 2 (g)+4H 2(g),ΔH= 。
(2)CH 4的电子式为 ,CS 2分子的立体构型为 。
(3)工业上还可以利用硫(S 8) 与CH 4为原料制备 CS 2,S8受热分解成气态 S 2, 发生反应 2S 2(g)+CH 4(g) =CS 2(g)+2H 2S(g), 某温度下,若S 8完全分解成气态S 2。
在恒温密闭容器中,S 2与 CH 4物质的量比为2:1时开始反应。
①当CS 2的体积分数为10%时,CH 4的转化率为 ②当以下数值不变时,能说明该反应达到平衡的是 (填序号)。
a .气体密度
b . 气体总压
c .CH 4 与S 2体积比
d .CS 2的体积分数
③一定条件下,CH 4与 S 2反应中 CH 2的平衡转化率、S 8分解产生 S 2的体积分数随温度的变化由线如下图所示,据图分析,生成 CS 2的反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
工业上通常采用在600~650℃的条件下进行此反应,不采用低于600℃的原因是 。
Ⅱ.回收单质硫和回收H 2S 。
(4)回收单质硫。
将三分之一的H 2S 燃烧。
产生的SO 2与其余H 2S 混合反应:2H 2S(g)+SO 2(g) 3
8
S 8(s)+2H 2O(g)。
在某温度下达到平衡,测得密闭系统中各组分浓度分别为c(H 2S)=2.0×10-5mol/L ,c(SO 2)=5.0×10-5mol/L ,c(H 2O)=4.0×10-3mol/L ,计算该温度下的平衡常数K= ;
(5)回收H 2S 。
用一定浓度Na 2S 溶液吸一定量的H 2S ,当溶液中c(H 2S)=c(S 2-)时,溶液pH= (用含m 、n 的式子)。
(已知H 2S 的两步电离常数K a1=m ,K a2=n)
15.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体()32423K Fe C O 3H O ⋅ 是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。
实验室欲制备少量三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体。
已知:()()32423K Fe C O 3H O Mr 491g /mol ⋅=
为翠绿色晶体,难溶于乙醇;0℃时在水中溶解度为4.7g ,100℃时溶解度为117.7g 。
Ⅰ.制备()3Fe OH :称取2.0g 莫尔盐()()4422NH Fe SO 于锥形瓶中,溶于水,滴加足量226%H O ,加热并
搅拌。
当变成红褐色后,再煮沸十分钟,冷却后,过滤、洗涤。
Ⅱ.制备草酸氢钾:称取22422.0gH C O 2H O ⋅溶于20mL 水中,加入231.2gK CO ,反应生成24KHC O 。
Ⅲ.制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体。
步骤如图:
请回答下列问题:
(1)Ⅰ中制备()3Fe OH 的离子反应方程式为 。
(2)Ⅲ中制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体 ①步骤1装置中仪器a 的名称为 。
②步骤2的操作名称是 ,步骤3采用冰水冷却的目的为 。
③过滤后需要用乙醇溶液洗涤,其优点是 。
(3)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体具有光敏性,在强光下分解生成24FeC O 、224K C O 和2CO 等,该反应的化学方程式为 。
(4)产品纯度的测定
称取ag 晶体粗品溶于100mL 水中配成溶液,取20mL 溶液于锥形瓶中,用1cmol L −⋅的酸性227K Cr O ,标准
溶液进行滴定(已知227Cr O −
被还原为3Cr +且粗品中的杂质不参与反应),进行了三次平行实验,达到滴定终点
时平均消枆标准溶液VmL 。
①所得粗品的纯度为 %(用含V 、c 、a 的代数式表示)。
②下列情况会导致产品纯度测定结果偏高的有 。
A .产品中含有()()4422NH Fe SO
B .滴定终点读数时滴定管尖嘴有气泡(滴定前无气泡)
C .盛装酸性227K Cr O 溶液的滴定管未润洗
D .产品干燥不充分
16.合成造影剂碘海醇()K 的一种合成路线如图:
已知:①;
②;
③。
回答下列问题:
(1)A B →的过程涉及两步反应,其中第一步反应类型为 ,第二步反应所需的试剂及条件是 ;符合下列条件的B 的同分异构体有 种。
①能发生银镜反应和水解反应;
②苯环上连有硝基,无过氧键()O O −−−;
③含有三种化学环境的氢原子,且苯环上有2种不同化学环境的氢原子。
(2)B C →化学方程式为 ;化合物D 的结构简式是 ;E 中官能团有 种,符合化合物J 的结构简式有 种。
(3)综合上述信息,写出由乙酸乙酯和为原料制备的合成路
线 。
17.油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。
回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
反应Ⅰ:122211H S(g)S (g)H (g)H 90kJ mol 2
−+∆=+⋅ 反应Ⅱ:142222CH (g)S (g)CS (g)2H (g)H 81kJ mol −++∆=
+⋅ ①反应Ⅲ4222(g)2(g)(g)4(CH H S CS )H g ++ 的3ΔH = 。
②反应Ⅱ自发的条件是 (填“低温”“高温”或“任何温度”)。
③42CH CS 、和2H S 三种分子的键角大小顺序为 。
(2)投料比()()24n H S :n CH 2:1=,并用2N 稀释:在100kPa ,不同温度条件下反应相同时间后,测得2H 和2CS 体积分数如下表: 温度/℃
950 1000 1050 1100 1150 2H 的体积分数/%
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
2CS 的体积分数/% 0.0
0.0 0.1 0.4 1.8
①下列说法一定正确的是 (填标号)。
A .其他条件不变时,用Ar 替代2N 对实验结果几乎无影响
B .恒温恒压下,增加2N 的体积分数,2CS 的浓度升高
C .由实验数据推出2H S 中S H −键弱于4CH 中的C H −键
D .由实验数据推出,温度越高,2H S 的平衡转化率越高
②在1000℃,100kPa 下,保持通入2H S 的体积分数不变,提高投料比()()242n H S :n CH ,H S 的转化率不变,原因是 。
③已知反应过程中存在副反应42CH (g)C(s)2H (g)+ 。
研究发现,温度高于1500℃时继续升温,2H S 的转化率不会增大反而会降低的可能原因是 。
(3)在T 100kPa ℃、反应条件下,将()()()242n H S :n CH :n N 3:3:2=的混合气进行反应Ⅲ,达到平衡时,2CS 分
压与2H S 的分压相同。
则反应Ⅲ的标准压强平衡常数p K Θ
= 。
(已知:分压=总压×该组分物质的量
分数,对于反应dD(g)eE(g)gG(g)hH(g)++ ,g d e h
G H Θθp D E Θp p p p K p p p p Θ
Θ ⋅ = ⋅ ,
其中p 100kPa Θ=,G H D E p p p p 、、、为各组分的平衡分压)。
参考答案:
1.D
【详解】S 与金属反应生成硫化物,不能作金属冶炼的还原剂,能用作金属冶炼还原剂的是还原剂C 、H 2、CO 。
故本题选D 。
2.A
【详解】A .葡萄糖酸δ−−内酯白色结晶性粉末,在使用中常作为稳定凝固剂,A 正确; B .胶体是混合物,螺旋碳纳米管、石墨烯等纳米材料是纯净物,不属于胶体,B 错误; C .石油分馏可得石油气、汽油、煤油、柴油等,C 错误; D .太阳能电池是将光能转化为电能,D 错误; 故选A 。
3.C
【详解】A .过氧化氢的空间结构是二面角结构,也叫半开书页型结构,在这种结构中,两个氧原子位于书轴上,两个氢原子分别与两个氧原子相连,但不在同一平面上,A 错误;
B .4P 为正四面体结构,属于非极性分子,3O 空间结构与水分子相似,属于极性分子,B 错误;
C .3SO 中心原子S 价层电子对数:()1363232
+−×=,无孤电子对,空间结构均为平面三角形,3NO −
中心
原子N 价层电子对数:()1
363232
+
−×=
,无孤电子对,空间结构均为平面三角形,C 正确; D .3BH 中心原子B 价层电子对数:()1
333132
+−×=
,VSEPR 模型为平面三角形,D 错误; 答案选C 。
4.D
【详解】A .H 2O 由于O 原子的电负性强,半径小,所以存在分子间氢键,熔化和汽化都需要克服分子间作用力,氢键的存在使得熔点和沸点升高,即H 2O 的熔沸点高于H 2S ,CH 3SH 分子之间只存在范德华力,CH 3OH 分子之间除了存在范德华力外,CH 3OH 还存在分子间氢键,分子间作用力更强,增大了物质的沸点,即CH 3OH 的沸点高于CH 3SH 分子,可以类比分析,故A 正确;
B .碳酸、亚硫酸都是弱酸,盐酸是强酸,弱酸不能制取强酸,CO 2通入2BaCl 溶液中不产生沉淀,则SO 2通入2BaCl 溶液中也不产生沉淀,故B 正确;
C .金刚石中每个C 原子形成4个共价键(即C 原子的价层电子对数为4),C 原子上无孤电子对,故C 原子均采取sp 3杂化,金刚砂晶体中,每个碳原子均与周围的4个硅原子成键,每个硅原子均与周围的4个碳原
子成键,故每个碳原子、硅原子的价层电子对数均为4,故所有原子都是sp 3杂化,故C 正确;
D .F 为吸电子基团,甲基为推电子基团,三氟乙酸中羧基的极性大于乙酸,三氟乙酸酸性强于乙酸;三氟化氮(NF 3)中,F 吸引电子能力强于氨气中的H ,导致中心N 原子结合氢离子的能力减弱,三氟化氮(NF 3)的碱性弱于氨气,故D 错误; 故答案选D 。
5.B 【详解】
A .HClO 是共价化合物,电子式是
,故A 错误;
B .3ClO −
的中心原子Cl 价层电子对数为()1
3+
7+1-32=42
×,VSEPR 模型为四面体形,有1对孤电子对,故B 正确;
C .Fe 2+的离子结构示意图:
,故C 错误;
D .硫为16号元素,基态硫原子的价电子排布图: ,故D 错误;
故答案选B 。
6.A
【详解】A .氢硫酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,以一级电离为主,且一级电离抑制二级电离,则饱和
氢硫酸溶液中氢离子浓度略大于氢硫酸根离子,由一级电离常数可知,溶液中的氢离子浓度约为
—4mol/L≈1.05×10—4
mol/L ,由二级电离常数K a2(H 2S)=
()2-+
-c(S )c H c(HS )
可知,溶
液中硫离子浓度约为1.3×10
—13
mol/L ,由水的离子积常数可知,溶液中氢氧根离子浓度约为
14
4L
1.0101.051m 0ol/−−××≈9.5×10—11mol/L ,则溶液中离子浓度的大小顺序为+--2-c(H )>c(HS )>c(OH )>c(S ),故A 错误;
B .由电离常数可得:K a1(H 2S)K a2(H 2S)=
()2-2+
2c(S )c H c(H S)
,由题意可知,溶液中氢离子浓度和氢硫酸浓度都约
为0.01mol/L ,则溶液中硫离子浓度约为
713
L
1.110 1.3100.0mol/1−−×××≈1.4×10—18mol/L ,故B 正确; C .氢硫酸饱和溶液中氢离子浓度约等于氢离子浓度,由电离常数K a2(H 2S)=
()2-+
-c(S )c H c(HS )
可知,溶液中硫离
子浓度约为1.3×10—13mol/L ,则溶液中浓度熵Q C = c (Fe 2+)c (S 2—)=0.01×1.3×10—13=1.3×10—15>K sp (FeS)=6.3×10—18,所以溶液中有氯化亚铁生成,故C 正确;
D .由方程式可知,反应的平衡常数K =()
2+22+c(H S)c(Fe )c H =()2+2-22+2-c(H S)c(Fe )c(S )c H c(S )=sp a1a2K K K =
18
713
6.3101.110 1.310−−−××××≈4.4×102mol/L ,故D 正确; 故选A 。
7.D
【分析】短周期元素X 、Y 、Z 、W 、Q 原子序数依次增大,基态X 、Z 、Q 原子均有两个单电子,W 简单离子在同周期离子中半径最小,Q 与Z 同主族,则X 为C 元素、Y 为N 元素、Z 为O 元素、W 为Al 元素、Q 为S 元素。
【详解】A .金属元素的第一电离能小于非金属元素;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p 轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素O ,同主族从上到下第一电离能呈减小趋势,O 元素第一电离能大于S ,则第一电离能由大到小的顺序为N >S >Al ,故A 正确;
B .金属元素的电负性小于非金属元素,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,同周期元素,从左到右非金属性依次增强,则电负性由大到小的顺序为O >
C >Al ,故B 正确; C .O 可与S 形成SO 3,属于非极性分子,故C 正确;
D .C 的氢化物有多种,随着C 数量的增大其氢化物沸点越高,癸烷的沸点是174.1℃高于H 2O 沸点,D 说法太绝对,故D 错误; 故本题答案选D 。
8.B
【详解】A .链状葡萄糖成环是-OH 与-CHO 发生加成反应,故A 正确; B .链状葡萄糖成环反应,分子混乱程度降低,ΔS<0,故B 错误;
C .链状葡萄糖成环后,醛基变为羟基,醛基中的碳原子变为手性碳原子,分子中多了一个手性碳原子,故C 正确;
D .水溶液中,β-D-吡喃葡萄糖比α-D-吡喃葡萄糖含量高,更易形成β-D-吡喃葡萄糖,说明β-D-吡喃葡萄糖比α-D-吡喃葡萄糖稳定,故D 正确; 选B 。
9.B
【分析】C 1、C 2是石墨电极。
A 中盛有棕色的KI 和I 2的混合溶液,B 中盛有无色的Na 3AsO 4和Na 3AsO 3的混合溶液。
当连接开关K ,并向B 中滴加浓盐酸时,发现灵敏电流计G 的指针向右偏转,说明此时C 2
电极是正极,C 1电极是负极。
一段时间后,当电流计指针回到中间“0”位置,此时反应达到平衡状态,再向B 中滴加过量浓NaOH 溶液,可观察到电流计指针向左偏转,说明此时C 2电极是负极,C 1电极是正极,据此解答。
【详解】A .不论电流计G 的指针向右偏转还是向左偏转,均是原电池,都是化学能转变为电能,A 错误; B .电流计G 的指针向右偏转时,C 1电极是负极,C 1电极反应为:--22I -2e =I ,B 正确;
C .电流计G 的指针向左偏转时,C 2电极是负极,C 2电极反应为:3--3-342AsO -2e +2OH =AsO +H O −
,C 错误;
D .根据以上分析可知在酸性溶液中氧化性:3-42AsO >I ,在碱性溶液中氧化性:3-42AsO I <,D 错误;
答案选B 。
10.C
【分析】该装置为电解池,其中与电源A 极相连的左侧电极电极反应为32Fe +e =Fe +−+、
+222O 2H +2e H O −+=,属于还原反应,该电极为阴极,A 为电源负极,B 为正极,电解池右侧电极为阳极。
【详解】A .根据上述分析可知,左端电极发生得电子、还原反应,为电解池阴极,则A 为电源负极,B 为电源正极,A 错误;
B .电解生成羟基自由基的反应有两个,右侧阳极电极反应2H O e
H OH −
+−=+⋅、2222H O Fe
Fe(OH)OH +
++=+⋅,B 错误; C .羟基自由基有很强氧化性,降解有机物,效率高、无污染,C 正确;
D .根据生成羟基自由基的反应,电解池外电路转移2mol 电子,
则阳极反应2H O e H OH −
+−=+⋅,有2mol OH ⋅生成,假如阴极生成2Fe +与22H O 比例为1:1,可生成的2Fe +与22H O 为2mol 3
,2222H O Fe
Fe(OH)OH +++=+⋅有0.67mol OH ⋅生成,故理论上可产生的OH ⋅大于2mol ,D 错误; 答案选C 。
11.B
【详解】A .V 有2个在内部,8个在面上,均推为6个;Sn 有4个在面上,8个在棱上,2个在内部,均推为6个;Gd 有4个在棱心,均推为1个,化学式为66GdV Sn ,A 正确; B .Gd 周围的Sn 为8个,构成的不是八面体空隙,B 错误; C .测定晶体结构最常用的仪器是X 射线衍射仪,C 正确;
D .如图所示,1号、2号Sn
pm ,晶胞中1号Sn 与2号Sn 的垂直高度为pm c ,根据勾股定理有,1号、2号Sn
,
D 正确; 故选B 。
12.C
【详解】A .由图知,当()OH
c −
浓度越大,
越抑制23
CO −
水解,()()223Ba CO c c +−=,使()
22Ba c +
越接近92.610−×,此时()()()
22229sp 3Ba CO Ba 2.610K c c c +−
+−=
⋅==×,A 正确; B .若忽略23
CO −的第二步水解,当()()233
CO HCO c c −−=时,()(
)()()
()()
232a 2233
CO H H CO H ,Ba HCO c c K c c c −
+
++
−
⋅===()()()()()()
22222293333sp CO HCO 2CO ,Ba Ba 2CO 2 5.210c c c c c c K −−
−++−−+==×=
=×,即N 点,此时(
)()()14
4
1111a 2234
10OH
210,H 510,H CO 5102.010
c c K −−
−+
−−−=
×==×=××,B 正确; C .由图像知()
22Ba c +随()OH c −
增大而减小,所以()2Ba c +随()H c +增大而增大,C 错误;
D .在N 点,
由B 选项得知,()()233
CO HCO ,M c c −
−
点()OH c −小,()H c +
大,
所以更促进23CO −转化成3HCO −
,
因此有()()()
2233Ba HCO CO c c c +−−
>>,D 正确;
故选C 。
13.C
【分析】0.1mol/L 的柠檬酸的(Na 3A)溶液中通入HCl 气体,依次发生反应:A 3-+H +=HA 2-、HA 2-+H +=H 2A -、H 2A -+H +=H 3A ,所以根据溶液pH 及含有A 微粒浓度关系可知a 、b 、c 、d 依次表示H 3A 、H 2A -、HA 2-、A 3-, 【详解】A .银据上述分析可知,曲线c 表示2HA −,A 正确;
B .由ab 、bc 、cd 交点可知,H 3A 的三级电离平衡常数分别K a1=10-3.13;K a2=10-4.76,K a3=10-6.40,A 3-水解平
衡常数-14
-7.6w h -6.4a3K 10K =
==10K 10
,B 正确; C .n 点:c(H 2A -)=c(HA 2-),溶液pH <7,故c(H +)>c(OH -),电解质溶液电荷守恒式为()()()()()()()
++--2-3--2c Na +c H =c OH +c H A +2c HA +3c A +c Cl ,故溶液中离子浓度关系为:
()()()()
+-3--2c Na <3c H A +3c A +c Cl ,C 错误;
D .根据图中信息当溶液pH 约为5时,随着pH 减小,c(HA 2-)逐渐减小、c(H 2A -)逐渐增大,发生反应22HA H =H A −+−+,D 正确;
故选C 。
14.(1)+234kJ/mol
(2) 直线型
(3) 30% d 放热 600℃时甲烷的平衡转化率高达99%,低于600℃时,S 2的浓度明显偏小,且反应速率慢 (4)8×108L/mol (5)1
(lg lg )2
m n −+
【详解】(1)由盖斯定律,总反应=①+②,故ΔH=ΔH 1+ΔH 2=+170kJmol -1+64kJmol -1=+234kJ/mol ; (2)
CH 4的电子式为;CS 2分子中中心原子的杂化类型为sp 杂化,立体构型为直线型;
(3)①在恒温密闭容器中,S 2与CH 4物质的量比为2∶1时开始反应,由三段式
()()()()4222S g g g 2H S g /mol 2a a 00/mol 22/mol 2a 22CH CS x x x x x a x x x +=+−−起始变化平衡得,当CS 2的体积分数为10%时,即
10%3x
a =,0.3x a =,CH 4的转化率为
0.3100%30%a
a
×=;②a.恒容容器,质量不变,故密度一直不变,故密度不变不一定平衡,a 错误;b.反应前后气体的物质的量不变,故压强也一直不变,故压强不变一定平衡,b 错误;c.CH 4与S 2体积比一直为1:2,故不一定平衡,c 错误;d.CS 2的体积分数说明反应已经达到了平衡,d 正确;③由图可知,随温度升高,甲烷的转化率降低,故反应为放热反应。
工业上通常采用在600~650℃的条件下进行此反应,不采用低于600℃的原因是;600℃时甲烷平衡转化率高达99%,低于600℃时,S 2浓度明显偏小,且反应速率慢;
(4)根据方程式可知,该温度下的平衡常数
()()
()
()
2
3
2282
2
5
522 4.010
/L
c H O K 810L /c H S)c 2.010
/L 5.010/L mol mol SO mol mol −−−×=
=
=××××(;
(5)由22H S 2H S +
−
+ ,()()22a1a 22c S c H K K
K c(H S)
mn
−+
=
=×=,则(
)c H +
=
(
)
()1
H 2
pH lgc lgm lgn +=−−=−+。
15.(1)()Δ
2+22232Fe H O 4H O 2Fe OH 4H
+++=+ (2) 分液漏斗 蒸发浓缩 降低三草酸合铁(III)酸钾晶体的溶解度,使其充分析出,提高产率 减少晶体的损失,提高产率;乙醇易挥发,有利于获得干燥产品 (3)()3242242242232K Fe C O 3H O 2FeC O 3K C O 2CO 6H O ⋅++↑+ 强光
(4) 245.5cV
a
C
【分析】结合信息Ⅲ中步骤1制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾,由于产品在0℃时在水中溶解度为4.7g ,100℃时溶解度为117.7g ,通过蒸发浓缩冷却结晶得到()32423K Fe C O 3H O ⋅ 晶体,故步骤2蒸发浓缩;步骤3在冰水中冷却结晶,使其充分析出,提高产率;步骤4过滤、洗涤,已知其难溶于乙醇,且乙醇易挥发,用乙醇洗涤晶体可减少晶体的损失,提高产率、有利于产品干燥,据此回答。
【详解】(1)莫尔盐[(NH 4)2Fe(SO 4)2+2价,
加入H 2O 2反应生成Fe(OH)3,Fe 化合价升高,O 元素化合价降低,离子反应方程式为()Δ
2+22232Fe H O 4H O 2Fe OH 4H
+++=+; (2)①仪器a 的名称为分液漏斗;
②步骤2是从溶液中加热得到晶体,操作名称是蒸发浓缩;
由于K 3[Fe(C 2O 4)3]•3H 2O 在冰水中溶解度小,所以步骤3采用冰水冷却的目的是降低三草酸合铁(III)酸钾晶体的溶解度,使其充分析出,提高产率;
③由于K 3[Fe(C 2O 4)3]•3H 2O 难于溶于乙醇且乙醇易挥发,所以过滤后需要用乙醇溶液洗涤优点是减少晶体损失,提高产率;乙醇易挥发,有利于产品干燥;
(3)三草酸合铁(III)酸钾(){}
32423K Fe C O 3H O ⋅ 在强光下分解生成草酸亚铁()24FeC O ,Fe 元素化合价降低,则C 元素化合价升高,生成2CO ,反应的化学反应方程式为
()3242242242232K Fe C O 3H O 2FeC O 3K C O 2CO 6H O ⋅++↑+
强光
;
(4)①()32423K Fe C O 3H O ⋅ 与酸性227K Cr O 标准溶液进行滴定,2-27Cr O 被还原为3Cr +,草酸根离子被氧化
为二氧化碳,滴定反应的关系式为:3224C O −~2-27
Cr O ,则n(K 3[Fe(C 2O 4)3]•3H 2O)=n(224C O −)=13
×n(2-27Cr O )=13×cV×10-3
mol×100mL 20mL =5cV×10-3mol ,则产品纯度为-3=5cV 10mol 491/100%ag
g mol ×××245.5cV a %;
②A .等质量的硫酸亚铁铵消耗的重铬酸钾比三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体少,使得标准液用量偏小,测量结果偏低,A 错误;
B .滴定终点有气泡导致读数偏小,测定结果偏低,B 错误;
C .盛装重铬酸钾溶液的滴定管未润洗,使得标准液用量偏大,导致测定结果偏高,C 正确;
D .产品干燥不充分,使得样品质量偏大,导致测定结果偏低,D 错误; 综上,故选C 。
16.(1) 氧化反应; 浓硝酸,浓硫酸,加热 3
(2)
3 2
(3)
【分析】
结合流程信息,由碘海醇和H 的结构简式及J 的分子式可推出J 为
或
,由G 逆推
出F 为,结合E 、F 分子式可推出E 为 ,再根据C 、D 的
分子式推出C 为 ,D 为,那么B 为,因A 到B
涉及两步反应,则A 为,据此分析
【详解】(1)
化合物A 为 ,B 为,A 到B 过程中苯环上的甲基被氧化成羧基,然后又引
入了一个硝基,故两步反应的反应类型依次为氧化反应、硝化反应(或取代反应);硝化反应所需的试剂及条
件是:浓硝酸,浓硫酸,加热;B 为,①能发生银镜反应和水解反应说明含有醛基和
酯基;②苯环上连有硝基,无过氧键()O O −−−;③含有三种化学环境的氢原子,且苯环上有2种不同化学
环境的氢原子。
、、B 的同分异构体有3种;
(2)
B C →转化,转化为,是酯化反应,化学方程式为:
;D 为;E
为 ,其中官能团为硝基、羟基、酰胺键3种官能团;由碘海醇和H 的结构简式
及J 的分子式可推出J 为 或 2种;
(3)
根据已知信息知,要合成,需先得到和,而利用
乙酸乙酯制备,可由对硝基甲苯经三步反应获得,具体合成路线为:。
17.(1) 1261kJ mol −+⋅ 高温 242CS CH H S >>
(2) AC 在1000℃只发生反应Ⅰ,4CH 不参与反应,相同分压2H S 经历相同时间,转化率相同 甲烷裂解产生的C 覆盖在催化剂表面,使得催化剂的活性降低 (3)1.28
【详解】(1)①根据盖斯定律,1312ΔH 2ΔH +ΔH 261kJ mol =−=+⋅;②反应自发需ΔH T ΔS<0ΔH 0,ΔS 0−>>,,则在高温条件下自发进行;③2CS 中C 为sp 杂化,
4CH 中C 和2H S 中S 均为3sp 杂化,4CH 无孤对电子,2H S 有两个孤电子对,故键角242CS CH H S >>;
(2)①A 项,Ar 为稀有气体,不参与反应(与氮气相同,作为稀释气体),A 正确;B 项,恒温恒压下,增
加2N 的体积分数,
体积增大,2CS 的浓度降低;B 错误;C 项,由实验数据可知1000℃之前,产物中不含2CS ,说明只有2H S 分解,4CH 未参与反应,推知4CH 中的C H −键更稳定,C 正确;D 项,实验数据是在不同温度下反应相同时间,不确定反应是否平衡,故D 错误。
答案选AC ;②在1000℃只发生反应Ⅰ,4CH 不参与
答案第11页,共11页 反应,相同分压2H S 经历相同时间,转化率相同。
③甲烷裂解产生的碳覆盖在催化剂表面,使催化剂的活性降低;
(3)设()2n H S 3mol =,列三段式
开始()转化()
平衡()4222(g)+2(g)(g)+4(g)mol 3300mol x 2x x 4x mol 3-x 3-2x x 4x
CH H S CS H ,到达平衡时,2CS 分压与2H S 的分压相同即有32x x −=
,求解x 1=,平衡后气体的总物质的量为2mol+1mol+1mol+4mol+2mol=10mol ,则4
Θp 214×1010K ==1.2821×1010 。