杭州市达标名校2020年高考五月大联考化学试卷含解析

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杭州市达标名校2020年高考五月大联考化学试卷
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.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
2.下列属于非电解质的是
A.酒精B.硫酸钡C.液氯D.氨水
3.已知2H2(g) +O2(g) → 2H2O(l) + 571.6kJ。

下列说法错误的是( )
A.2mol液态水完全分解成氢气与氧气,需吸收571.6kJ热量
B.2mol氢气与1mol氧气的总能量大于2mol液态水的总能量
C.2 g 氢气与16 g氧气完全反应生成18g液态水放出285.8 kJ热量
D.2mol氢气与1mol氧气完全反应生成水蒸汽放出的热量大于571.6kJ
4.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大,W的单质是一种常用的比能量高的金属电极材料,X 原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y的族序数等于其周期序数,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。

下列说法错误的是
A.W、Z形成的化合物中,各原子最外层均达到8个电子结构
B.元素X与氢形成的原子数之比为1∶1的化合物有很多种
C.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
D.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
5.下列实验操作、现象与对应的结论或解释正确的是
选项操作现象结论或解释
A 用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色反应火焰吴黄色原溶液中有,无
B
将与乙醇溶液共热产生的
气体通入盛有少量酸性溶液中溶液紫色褪去
发生消去反应,且
气体产物有乙烯
C 向溶液中滴加过量氨水得到澄清溶液
与能大量共

D
向盛有少量溴水的分液漏斗中加入裂化汽
油,充分振荡,静置上、下层液体均近
无色
裂化汽油不可用作溴的萃
取溶剂
A.A B.B C.C D.D
6.已知:SO32—+I2+H2O===SO42—+2H++2I-,某溶液中可能含有I-、NH4+、Cu2+、SO32—,向该无色溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,下列判断正确的是( )
A.肯定不含I-B.肯定不含NH4+C.可能含有SO32—D.可能含有I-
7.下列实验操作、现象和结论均正确的是()
实验操作现象结论
A
向AgNO3和AgCl的混合浊液
中滴加0.1mol·L-1KI溶液
生成黄色沉淀K sp(AgI)<K sp(AgCl)
B
向某溶液中先滴加稀硝酸,
再滴加Ba(NO3)2溶液
出现白色沉淀原溶液中一定含有SO42-
C 向盛有某溶液的试管中滴加
NaOH溶液并将湿润的红色
石蕊试纸置于试管口
试纸颜色无明显变化原溶液中不含NH4+
D 向某溶液中滴加KSCN溶液溶液未变血红色原溶液中不含Fe3+ A.A B.B C.C D.D 8.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1molNa2O2与SO2完全反应,转移2N A个电子
B.标准状况下,1.2L乙醇中含有的极性共价键数目为2.5N A
C.18g的D2O中含有的中子数为13N A
D.1L3.1mol·L-1Fe2(SO4)2溶液中含有的阳离子数目小于3.2N A
9.下列化学用语表示正确的是
A.中子数为8的氮原子:15
8
N B.硫离子的结构示意图:
C.铵根离子的电子式:D.聚丙烯的结构简式
10.某有机物的结构为,下列说法正确的是()
A.1 mol该有机物最多可以与7 mol H2发生加成反应
B.该有机物可以发生取代、加成、氧化、水解等反应
C.0.1 mol该有机物与足量金属钠反应最多可以生成3.36L H2
D.与该有机物具有相同官能团的同分异构体共有8种(不考虑立体异构)
11.化学在实际生活中有着广泛的应用。

下列说法错误
..的是()
A.食品添加剂可以改善食物的色、香、味并防止变质,但要按标准使用
B.铅蓄电池工作时两极的质量均增加
C.CO2和SO2都是形成酸雨的气体
D.用明矾作净水剂除去水中的悬浮物
12.工业上电解MnSO4溶液制备Mn和MnO2,工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A.阳极区得到H2SO4
B.阳极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
C.离子交换膜为阳离子交换膜
D.当电路中有2mole-转移时,生成55gMn
13.化学与生产、生活密切相关,下列有关说法正确的是()
A.工业上用电解MgO、Al2O3的方法来冶炼对应的金属
B.煤的气化、液化与石油的裂化、裂解均为化学变化
C.“血液透析”和“静电除尘”利用了胶体的同一种性质
D.刚玉主要成分是氧化铝,玛瑙、分子筛主要成分是硅酸盐
14.如图是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在反应过程中的反应速率v与时间(t)的关系曲线,下列说法错误的是()
A.t1时,正方向速率大于逆反应速率
B.t2时,反应体系中NH3的浓度达到最大值
C.t2﹣t3时间段,正反应速率等于逆反应速率
D.t2﹣t3时间段,各物质的浓度相等且不再发生变化
15.如图是NO2气体和CO气体反应生成CO2气体和NO气体过程的能量变化示意图。

则该反应的热化学方程式为(
)
A.NO2+CO→CO2+NO-134kJ
B.NO2(g)+CO(g)→CO2(g)+NO(g)-234kJ
C.NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g)+368kJ
D.NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g)+234kJ
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.草酸是一种常用的还原剂,某校高三化学小组探究草酸被氧化的速率问题。

实验Ⅰ试剂混合后
溶液pH
现象
(1h后溶液)试管滴管
a
4mL0.01mol·L−1 KMnO4溶
液,几滴浓H2SO4
2mL0.3mol·L−1H2C2O4
溶液
2 褪为无色
b
4mL0.01mol·L−1KMnO4溶
液,几滴浓NaOH
7 无明显变化
c
4mL0.01mol·L−1 K2Cr2O7溶
液,几滴浓H2SO4
2 无明显变化
d
4mL0.01mol·L−1 K2Cr2O7溶
液,几滴浓NaOH
7 无明显变化
(1)H2C2O4是二元弱酸,写出H2C2O4溶于水的电离方程式:_____________。

(2)实验I试管a中KMnO4最终被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为:________。

(3)瑛瑛和超超查阅资料,实验I试管c中H2C2O4与K2Cr2O7溶液反应需数月时间才能完成,但加入MnO2可促进H2C2O4与K2Cr2O7的反应。

依据此资料,吉吉和昊昊设计如下实验证实了这一点。

实验II 实验III 实验IV
实验
操作
实验现象6 min后固体完全溶解,溶
液橙色变浅,温度不变
6 min后固体未溶解,溶液颜
色无明显变化
6 min后固体未溶解,溶液
颜色无明显变化
实验IV的目的是:_______________________。

(4)睿睿和萌萌对实验II继续进行探究,发现溶液中Cr2O72- 浓度变化如图:
臧臧和蔡蔡认为此变化是通过两个过程实现的。

过程i.MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+。

过程ii.__________________________________。

①查阅资料:溶液中Mn2+能被PbO2氧化为MnO4-。

针对过程i,可采用如下方法证实:将0.0001molMnO2加入到6mL____________中,固体完全溶解;从中取出少量溶液,加入过量PbO2固体,充分反应后静置,观察到_______________。

②波波和姝姝设计实验方案证实了过程ii成立,她们的实验方案是________。

(5)综合以上实验可知,草酸发生氧化反应的速率与__________________有关。

三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.医药合成中可用下列流程合成一种治疗心脏病的特效药物(G)。

已知:①RCH=CH 2RCH 2CH 2CHO ;

(1)B 的核磁共振氢谱图中有________组吸收峰,C 的名称为________。

(2)E 中含氧官能团的名称为________,写出D→E 的化学方程式________。

(3)E-F 的反应类型为________。

(4)E 的同分异构体中,结构中有醚键且苯环上只有一个取代基结构有________种,写出其中甲基数目最多的同分异构体的结构简式________________________。

(5)下列有关产物G 的说法正确的是________
A .G 的分子式为C 15H 28O 2
B .1molG 水解能消耗2mol NaoH
C .G 中至少有8个C 原子共平面
D .合成路线中生成G 的反应为取代反应
(6)写出以1-丁醇为原料制备C 的同分异构体正戊酸(CH 3CH 2CH 2CH 2COOH)的合成路线流程图。

示例如下:H 2C=CH 2
CH 3CH 2Br
CH 3CH 2OH ,无机试剂任选______________________。

四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.工业和生活中产生的废气CO x 、NO x 、SO x 对环境有害,若能合理的利用吸收,可以减少污染,变废为宝。

(1)已知甲烷的燃烧热为890kJ mol ;1mol 水蒸气变成液态水放热44kJ :()()()22N g O g 2NO g +=
ΔH=183kJ mol +,则()()()()()4222CH g 4NO g 2N g CO g 2H O g +=++ ΔH=____________。

(2)汽车尾气中含有CO 和NO ,某研究小组利用反应:2CO(g)+2NO(g)
N 2(g)+2CO 2(g)实现气体的无害
化排放。

T ℃时,在恒容的密闭容器中通入一定量的CO 和NO ,能自发进行上述反应,测得不同时间的CO 和NO 的浓度如表: 时间/s
1
2
3
4
5
()31NO 10mol L c --⋅
1.00 0.45 0.25 0.15 0.10 0.10
()31CO 10mol L c --⋅
3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
①0到2s 内用2N 表示的化学反应速率为______,该温度下,反应的平衡常数K 1=______。

②若该反应在恒容绝热条件下进行,再次达到平衡后的平衡常数为K 2,则K 1______ K 2(填“>”、“<”'或“=”)。

(3)一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收2CO(g)+SO 2(g)
S(s)+2CO 2(g) △H<0
若向2L 恒容密闭容器中通入2mol CO 和21mol SO ,反应在不同条件下进行上述反应,反应体系总压强随时间变化如图所示,与实验a 相比,b 组、c 组分别改变的实验条件可能是 ____________、____________。

(4)常温下,用NaOH 溶液作2CO 捕捉剂可以降低碳排放。

若某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中
()()2--33c CO :c HCO =____________。

(常温下()7123K H CO 4.410-=⨯、()11223K H CO 510-=⨯) 19.(6分)CH 4-CO 2催化重整时发生反应:CH 4(g )+CO 2(g )2CO (g )+2H 2(g ),不仅可以得到合成气(CO
和H 2),还对温室气体的减排具有重要意义。

回答下列问题:
(1)某温度下,向1L 的密闭容器中充入0.2molCH 4与0.1molCO 2,发生CH 4-CO 2催化重整反应,10min 时达到平衡,测得平衡混合物中CO (g )的体积分数为20%,则用CH 4表示的反应速率为______,CO 2的平衡转化率为______。

(2)若CO 2的平衡转化率(a )与温度(T )、压强(p )的关系如图所示。

由图可知:压强p 1______p 2(选填“>“、“<“或“=”),理由是______。

(3)在一定温度下,向固定容积为2L 的密闭容器中充入0.1moCH 4与0.1mo1CO 2发生CH 4-CO 2催化重整反应,达平衡时CO 2的平衡转化率为50%,则此条件下该反应的平衡常数为K =______;平衡后保持温度不变,若再充入0.15molCH 4、0.15molCO 2、0.1molCO 、0.1molH 2,则此时v 正______(选填“>”、“<”或“=”)v 逆。

(4)已知:C (s )+2H 2(g )=CH 4(g )△H 1=-75kJ •mol -1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-394kJ•mol-1
C(s)+1
2
O2(g)=CO(g)△H3=-111kJ•mol-1
①催化重整反应CH 4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=______kJ•mol-1。

②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如下表:
由上表判断,催化剂X______Y(填“优于”或“劣于”),理由是______。

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】
【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。

2.A
【解析】
【详解】
A. 酒精是化合物,在水溶液和熔融状态下都不能电离产生自由移动的离子,属于非电解质,A符合题意;
B. 硫酸钡是盐,难溶于水,溶于水的BaSO4会完全电离产生Ba2+、SO42-,属于强电解质,B不符合题意;
C. 液氯是液态Cl2单质,不属于电解质,也不属于非电解质,C不符合题意;
D. 氨水是混合物,不是化合物,不属于电解质和非电解质,D不符合题意;
故合理选项是A。

3.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由信息可知生成2molH2O(l)放热为571.6kJ,则2mol液态水完全分解成氢气与氧气,需吸收571.6KJ 热量,选项A正确;
B.该反应为放热反应,则2mol氢气与1mol氧气的总能量大于2mol液态水的总能量,选项B正确;C.物质的量与热量成正比,则2 g 氢气与16 g氧气完全反应生成18g液态水放出285.8 kJ热量,选项C 正确;
D.气态水的能量比液态水的能量高,则2mol氢气与1mol氧气完全反应生成水蒸汽放出的热量小于571.6kJ,选项D错误;
答案选D。

4.A
【解析】
【详解】
W的单质是一种常用的比能量高的金属电极材料,W是Li元素;因X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,X是C元素;元素Y的族序数等于其周期序数,Y为Al元素;Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,是短周期元素,且W、X、Y和Z的原子序数依次增大,Z为S元素。

A.W、Z形成的化合物Li2S,该物质是离子化合物,Li+的最外层只有两个电子,不满足8电子的稳定结构,A错误;
B.元素X与氢可形成原子个数比为1:1的化合物为C2H2、C6H6、苯乙烯C8H8、立方烷C8H8等,化合物有很多种,B正确;
C.元素Z为S,元素X是C,二者形成共价化合物分子式是CS2,C正确;
D.元素Y是Al,Al的单质可以与强碱氢氧化钠溶液或盐酸反应放出氢气,D正确;
故答案是A。

5.D
【解析】
【详解】
A.用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰吴黄色,只能证明含有Na+,不能判断是否含有K+,A错误;
B.乙醇容易挥发,故产物中一定含有乙醇的蒸气,且乙醇具有还原性,可以使酸性KMnO4溶液褪色,因此,
不能证明溴乙烷发生了消去反应产生了乙烯,B错误;
C.向AgNO3溶液在滴加过量氨水,是由于发生反应:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+, AgOH+
2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O,产生了络合物,C错误;
D.裂化汽油中含有烯烃,能够与溴水中的溴单质发生加成反应,生成不溶于水的卤代烃,两层液体均显无色,因此裂化汽油不可用作溴的萃取溶剂,D正确;
故合理选项是D。

6.D
【解析】
据题给方程式确定还原性:SO32->I-。

其溶液呈无色,则Cu2+一定不存在,由于SO32-还原性强,首先被Br2氧化成SO,若Br2过量会继续氧化I-生成I2,致使溶液呈黄色,则根据溶液颜色未变,确定SO32-一定存在,I-可能存在,根据电荷守恒,溶液中的阳离子只能为NH,则NH一定存在。

故D正确。

7.D
【解析】
【详解】
A. AgNO3和AgCl的混合浊液中,含有硝酸银,银离子和碘离子反应生成黄色沉淀,因此不能说明K sp(AgI)<K sp(AgCl),故A错误;
B. 可能含有亚硫酸根离子,故B错误;
C. 向盛有某溶液的试管中滴加NaOH溶液并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸颜色无明显变化,不能说明不含铵根离子,一定要在加了氢氧化钠溶液后加热,故C错误;
D. 向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液未变血红色,原溶液中不含Fe3+,故D正确。

综上所述,答案为D。

【点睛】
检验铁离子主要用KSCN,变血红色,则含有铁离子,检验亚铁离子,先加KSCN,无现象,再加氯水或酸性双氧水,变为血红色,则含有亚铁离子。

8.A
【解析】
【详解】
A、Na2O2+SO2=Na2SO4,1molNa2O2与SO2完全反应,转移的电子数为2N A,选项A正确;
B、标况下,乙醇为液态,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,选项B错误;
C、一个D2O中含有1×2+8=13个中子,18g D2O物质的量=
18g
20g/mol
=3.9mol,含有3.9N A个中子,选项C
错误;
D、铁离子是弱碱阳离子,在溶液中会水解,由于Fe2+水解,产生更多的H+,故含有的阳离子数目大于3.2N A
个,选项D错误;
答案选A。

【点睛】
本题考查了阿伏加德罗常数的计算和判断,题目难度中等,注意重水的摩尔质量为23g/mol,为易错点。

9.C
N,A错误;B项,硫离子含有16个质子【解析】A项,N的质子数为7,质量数=8+7=15,可表示为15
8
数,硫离子的结构示意图为,故B错误;C项,铵根离子的电子式为,C正确;D 项,丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,聚丙烯的结构简式为:,D错误。

点睛:本题考查常见化学用语的正误判断,题目难度一般,主要考查学生对常见化学用语的掌握情况,注意常见的化学用语主要包括元素符号、化学式、化合价、电子式、原子结构示意图、结构式、结构简式以及方程式和各种模型等,需要熟记。

10.A
【解析】
【分析】
该物质中含有酚羟基、碳碳双键和羧基,具有酚、烯烃、羧酸性质,能发生加成反应、取代反应、显色反应、加聚反应、酯化反应等。

【详解】
A.苯环和碳碳双键都能和氢气发生加成反应,则1mol该有机物最多可与7mol H2发生加成反应,选项A 正确;
B.该分子不含酯基或卤原子,所以不能发生水解反应,酚羟基和羧基能发生取代反应,苯环及碳碳双键能发生加成反应,碳碳双键和酚羟基能发生氧化反应,选项B错误;
C.虽然分子中含有二个酚羟基和一个羧基,但没有说明标准状况下,产生的气体体积无法计算,选项C 错误;
D.分子中含有戊基-C5H11,戊基有8种,且其他基团在苯环上的位置还有多种,故该有机物具有相同官能团的同分异构体一定超过8种,选项D错误;
答案选A。

【点睛】
本题考查有机物结构和性质,为高频考点,明确官能团及其性质关系是解本题关键,侧重考查烯烃、羧酸和酚的性质,题目难度不大。

11.C
【解析】
A.食品添加剂要按标准使用,因为它在为人类改善食物的色、香、味的同时,可能也产生一定的毒性,A 正确;
B.铅蓄电池工作时,负极Pb→PbSO4,正极PbO2→PbSO4,两极的质量均增加,B正确;
C.SO2是形成酸雨的气体,但CO2不是形成酸雨的气体,C错误;
D.明矾中的Al3+可水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中的悬浮物并使之沉降,所以可用作净水剂,D正确;故选C。

12.C
【解析】
【分析】
根据图示,不锈钢电极为阴极,阴极上发生还原反应,电解质溶液中阳离子得电子,电极反应为:Mn2++2e-= Mn;钛土电极为阳极,锰离子失去电子转化为二氧化锰,电极反应为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,据此解题。

【详解】
A.根据分析,阴极电极反应为:Mn2++2e-= Mn,阳极电极反应为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,阴极区的SO42-通过交换膜进入阳极区,因此阳极上有MnO2析出,阳极区得到H2SO4,故A正确;
B.根据分析,阳极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,故B正确;
C.由A项分析,阴极区的SO42-通过交换膜进入阳极区,则离子交换膜为阴离子交换膜,故C错误;D.阴极电极反应为:Mn2++2e-= Mn,当电路中有2mole-转移时,阴极生成1mol Mn,其质量为1mol
×55g/mol=55g,故D正确;
答案选C。

【点睛】
本题易错点是C选项判断硫酸根离子的移动方向,阴极阳离子减少导致错误判断会认为阴极需要补充阳离子,阳极产生的氢离子数目多,硫酸根离子应向阳极移动。

13.B
【解析】
【详解】
A. 工业上用电解MgCl2、Al2O3的方法来冶炼对应的金属,故A错误;
B. 煤的气化、液化与石油的裂化、裂解均有新物质生成,属于化学变化,故B正确;
C. “血液透析”是利用胶体不能透过半透膜的性质,“静电除尘”利用了胶体微粒带电,在电场作用下定向移动的性质,故C错误;
D. 刚玉主要成分是氧化铝,玛瑙、分子筛主要成分是二氧化硅,故D错误。

故选B。

【解析】
【详解】
A.t1时反应没有达到平衡状态,正方向速率大于逆反应速率,A正确;
B.t2时反应达到平衡状态,反应体系中NH3的浓度达到最大值,B正确;
C.t2﹣t3时间段反应达到平衡状态,正反应速率等于逆反应速率,C正确;
D.t2﹣t3时间段,各物质的浓度不再发生变化,但不一定相等,D错误。

答案选D。

15.D
【解析】
【详解】
由能量变化图可知,NO2和CO反应生成CO2和NO且放出热量,热化学反应方程式为:
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=(134-368)kJ/mol=-234kJ/mol,则反应物总内能比生成物总内能多234kJ,即NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)+234kJ,故D正确;故选:D。

【点睛】
反应的焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能,注意标注物质聚集状态和对应反应的焓变,据此判断热化学方程式正误。

二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.H2C2O4HC2O4-+H+ 、HC2O4-C2O42-+H+5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O 排除实验II中MnO2直接还原重铬酸钾的可能Mn2+可加快草酸与重铬酸钾的反应0.1mol/LH2C2O4溶液(调至pH=2)上清液为紫色2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液与4mL0.01mol/L K2Cr2O7溶液混合,调至pH=2,加入0.0001molMnSO4固体(或15.1mgMnSO4),6min后溶液橙色变浅氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂
【解析】
【分析】
(1)H2C2O4是二元弱酸,分步电离;
(2)酸性条件下,KMnO4最终被还原为Mn2+,草酸被氧化为二氧化碳;
(3)实验IV与实验II、III区别是没有草酸;
(4)分析曲线可知,开始时Cr2O72- 浓度变化缓慢,一段时间后变化迅速;
①由实验结论出发即可快速解题;
②由控制变量法可知,保持其他变量不变,将MnO2换成等物质的量的MnSO4固体即可;
(5)注意实验的变量有:氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂。

【详解】
(1)H2C2O4是二元弱酸,分步电离,用可逆符号,则H2C2O4溶于水的电离方程式为H2C2O4HC2O4-+H+ 、
HC 2O4-C2O42-+H+;
(2)实验I试管a中,酸性条件下,KMnO4最终被还原为Mn2+,草酸被氧化为二氧化碳,则该反应的离子方程式为5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
(3)实验IV与实验II、III区别是没有草酸,则实验IV的目的是:排除实验II中MnO2直接还原重铬酸钾的可能;
(4)分析曲线可知,开始时Cr2O72- 浓度变化缓慢,一段时间后变化迅速,则可能是过程i.MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+。

过程ii.Mn2+可加快草酸与重铬酸钾的反应;
①将0.0001molMnO2加入到6mL 0.1mol/LH2C2O4溶液(调至pH=2)中,固体完全溶解,则说明MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+;从中取出少量溶液(含Mn2+),加入过量PbO2固体,充分反应后静置,观察到上清液为紫色,则说明溶液中Mn2+能被PbO2氧化为MnO4-,MnO4-显紫色;
②设计实验方案证实过程ii成立,由控制变量法可知,保持其他变量不变,将MnO2换成等物质的量的MnSO4固体即可,即实验方案是2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液与4mL0.01mol/L K2Cr2O7溶液混合,调至pH=2,加入0.0001molMnSO4固体(或15.1mgMnSO4),6min后溶液橙色变浅;
(5)综合以上实验可知,变量有:氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂,则草酸发生氧化反应的速率与氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂有关。

三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.4 3-甲基丁酸羟基
加成反应或还原反应13 、AD
【解析】
分析:在合成路线中,C+F→G为酯化反应,由F和G的结构可推知C为:,结合已知①,可推知B为:,由F的结构和E→F的转化条件,可推知E的结构简式为:
,再结合已知②,可推知D为:。

详解:(1)分子中有4种等效氢,故其核磁共振氢谱图中有4组吸收峰,的名称为3-甲基丁酸,因此,本题正确答案为:. 4 ;3-甲基丁酸;
(2)中含氧官能团的名称为羟基,根据已知②可写出D→E的化学方程式为。

(3)E-F为苯环加氢的反应,其反应类型为加成反应或还原反应。

故答案为加成反应或还原反应;
(4)的同分异构体中,结构中有醚键且苯环上只有一个取代基结构:分两步分析,首先从分子组成中去掉-O-,剩下苯环上只有一个取代基结构为:,由于丁基有4种,所以也有4种,、、、,第二步,将-O-插入C-C之间形成醚分别有4种、4种、3种和2种,共有13种,其中甲基数目最多的同分异构体的结构简式为、。

所以,本题答案为:13 ;、;
(5)A.由结构简式知G的分子式为C15H28O2,故A正确;B.1molG水解能消耗1mol NaOH,故B错误;
C.G中六元碳环上的C原子为饱和碳原子,不在同一平面上,故至少有8个C原子共平面是错误的;
D.合成路线中生成G的反应为酯化反应,也属于取代反应,故D正确;所以,本题答案为:AD
(6)以1-丁醇为原料制备正戊酸( CH3CH2CH2CH2COOH),属于增长碳链的合成,结合题干中A→B→C的转化过程可知,1-丁醇先消去生成1-丁烯,再和CO/H2反应生成戊醛,最后氧化生成正戊酸,合成路线为:
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.-1168kJ/mol 1.875×10-4mol/(L·s) 5000L/mol > 使用适当的催化剂升高温度2:1 【解析】
【分析】
(1)根据图2写出热化学方程式,利用甲烷燃烧热写出热化学方程式,根据1mol水蒸气变成液态水放热44kJ,写出热化学方程式,再利用盖斯定律,由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减,得到目标热化学方程式;
(2)①根据图表,0~2s内,NO的浓度变化为△c(NO)=(1-0.25)×10-3=0.75×10-3mol/L,反应经历的时间为
△t=2s,则NO的化学反应平均速率为v(NO)=c
t
计算,根据速率之比等于化学计量数之比计算N2的化学
反应平均速率,该反应的化学平衡常数为K=
()()
()()
2
22
22
c CO c N
c NO c CO
,根据反应方程式计算各组分的平衡浓度
并代入;
②反应为2CO+2NO N2+2CO2,为气体数减少的反应,熵变△S<0,由于反应能自发进行,则焓变△H <0,反应为放热反应,若该反应在绝热恒容条件下进行,随着反应的进行,容器内温度升高,升温使化学平衡向逆反应方向移动来分析K1、K2的大小;
(3)b与a比较,反应速率快,平衡总压强不变,说明平衡不移动;c与a比较,平衡时总压强大,根据物质的量与气体压强的关系,通过温度变化分析判断;
(4)由题意pH=10,可计算c(OH-)=10-4mol/L,由CO32-+H2O HCO3-+OH-可得:
Kb=
()()
()3
2
3
c OH c HCO
c CO
--
-
=()
223
w
K
K H CO据此进行计算。

【详解】
(1)根据图2,旧键断裂吸收能量为:945+498=1443kJ/mol,放出能量为:2×630=1260kJ/mol,则热化学方程式为2NO(g)=O2(g)+N2(g) △H=-1260kJ/mol+1443kJ/mol=183kJ/mol ①;
甲烷燃烧热为890kJ/mol,可写出热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ/mol ②;
H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol③;
由盖斯定律可知②+①×2-③×2,可得目标热化学方程式,则
△H=-810.1kJ/mol+183/mol×2-(44kJ/mol)×2=-1168kJ/mol;
(2)①根据图表,0~2s内,NO的浓度变化为△c(NO)=(1-0.25)×10-3 mol/L =0.75×10-3mol/L,反应经历的时间
为△t=2s,则NO的化学反应平均速率为v(NO)=
3
0.7510/
2
mol L
s
-

=3.75×10-4mol/(L·s),根据速率之比等
于化学计量数之比,则0~2s内用N2表示的化学反应速率为v(N2)=1
2
v(NO)= 1.875×10-4mol/(L•s);据表
中数据,平衡时,c(NO)=0.1×10-3mol/(L•s),c(CO)=2.70×10-3mol/(L•s),根据反应方程式:2CO+2NO⇌N2+2CO2,则平衡时,c(N2)=0.45×10-3mol/L,c(CO2)=0.9×10-3mol/L,则平衡常数为
K=
()()
()()
()
()
2
3
3
2
22
2
223
2
3
10
0.90.4510/
10
2.70.110
mol
mol L
c CO c N L
c NO c CO mol
L
-
-
-
-
⎛⎫
⨯⨯

⎝⎭
=
⎛⎫
⨯⨯

⎝⎭
=5000L/mol;
②反应为2CO+2NO⇌N2+2CO2,为气体数减少的反应,熵变△S<0,由于反应能自发进行,则焓变△H<0,反应为放热反应,若该反应在绝热恒容条件下进行,随着反应的进行,容器内温度升高,升温使化学平衡向逆反应方向移动,则正向进行的趋势不断减小,平衡常数减小,因此K1>K2;
(3)b与a比较,反应速率快,达到平衡所需的时间短,但平衡总压强不变,说明平衡时气体的物质的量与条件a比较,物质的量不变,平衡不发生移动,则改变的条件为使用合适的催化剂;c与a比较,反应速率快,达到平衡所需的时间短,而且平衡时总压强大,由于该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,平衡逆向移动,反应速率快,则改变的条件为升高温度;。

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