2020届四川省内江市高三第三次模拟考试理科综合化学试题(解析版)

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2020届四川省内江市高三第三次模拟考试理科综合化学试题(解析版)
可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5. Cr 52 Ag 108
第I 卷(选择题共126分)
一、选择题(本大题共13 小题,每小题 6 分,共78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.新冠肺炎疫情出现以来,一系列举措体现了中国力量。

在各种防护防控措施中,化学知识起到了重要作用。

下列有关说法不正确的是
A. “ 84 消毒液”(主要成份NaClO) 消毒是利用ClO -

强氧化性,高温消毒是利用高温可使蛋白质发生变性
B. 新冠病毒(直径大约在60 ~ 140 nm),扩散到空气中不可能形成胶体,酒精杀菌消毒不可能发生化学变化
C. N95 型口罩的核心材料是聚丙烯,属于有机高分子材料
D. 医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于卤代烃 【答案】B 【解析】 【分析】
【详解】A .“ 84 消毒液”中的ClO -
具有强氧化性,能使蛋白质变性,高温也能使蛋白质变性,所以都能杀菌消毒,A 正确;
B .新冠病毒的直径可能小于100 nm ,扩散到空气中可能形成胶体,B 不正确;
C .聚丙烯是由丙烯发生加聚反应生成,属于有机高分子材料,C 正确;
D .聚四氟乙烯薄膜是以四氟乙烯为原料,通过加聚反应生成,四氟乙烯属于卤代烃,D 正确; 故选B 。

2.化合物1,1二环丙基乙烯是重要的医药中间体。

下列有关该化合物的说法正确的是
A. 分子中所有碳原子共平面
B. 其同分异构体可能是苯的同系物
C. 一氯代物有4种
D. 可以发生加成反应、氧化反应和加聚反应
【答案】D 【解析】
【详解】A .分子中含有碳碳双键,两个三元环,环上的碳原子均为饱和碳原子,饱和碳原子呈四面体,故所有碳原子不可能在同一平面上,故A 错误;
B .该有机物的分子式为
C 8H 12,苯的同系物的通式为C n H 2n-6,不符合苯的同系物的通式,故B 错误;
C .该分子中存在三种等效氢,故一氯代物有三种,,故C 错误;
D .该有机物含有碳碳双键,可以发生加成反应,加聚反应,氧化反应,故D 正确; 答案选D 。

【点睛】苯的同系物要满足苯的同系物的通式,结构要相似。

3.N A 表示阿伏加德罗常数的
值。

下列关于1 L 0. lmo/L FeCl 3溶液的说法中正确的是 A. 加热煮沸至溶液呈红褐色时,得到0. 1 N A Fe( OH)3 胶体粒子 B. 室温下,加水稀释后,溶液中 c (OH - ) 减小
C. 加入0. 3 mol KSCN 溶液,生成0. 1 mol Fe(SCN)3 的红色物质
D. 加入0. 15 mol NaOH 固体后 ,3c ( Fe 3 +
) +c (H +
) =c (Na +
) +c (OH -
)
【答案】D 【解析】
【详解】A .加热煮沸时,Fe 3+
不可能完全水解,即便完全水解,得到Fe( OH)3 胶体粒子也应小于0. 1 N A ,因为Fe( OH)3 胶体粒子由许许多多个Fe( OH)3 分子聚集而成,A 不正确;
B .室温下,加水稀释,虽然Fe 3+的水解程度增大,但溶液中c (H +)减小,c (OH - )增大,B 不正确;
C .Fe 3+
与SCN -
生成Fe(SCN)3的反应为可逆反应,所以加入0. 3 mol KSCN 溶液,生成Fe(SCN)3的物质的量应小于0.1mol ,C 不正确;
D .加入0. 15 mol NaOH 固体后,溶液中剩余Fe 3+为0.05mol ,Na +为0.15mol ,在溶液中存在下列平衡:Fe 3++3H 2O
Fe(OH)3+3H +[设参加反应的n (Fe 3+)=x ,则生成n (H +)=3x]、H 2O
H ++OH -[设发生电离的
n (H 2O)=y ,则生成n (H +)=n (OH -)=y],3n ( Fe 3 + ) +n (H +)=[3×(0.05-x)+3x+y]mol=(0.15+y)mol=n (Na +)
+n (OH -),所以3c ( Fe 3 + ) +c (H +) =c (Na +) +c (OH -),D 正确; 故选D 。

4.由下列实验及现象推出相应结论正确的是 选

实验 现象 结论
A
①某溶液中加入Ba(NO 3)2溶液 ②再加足量盐酸
①产生白色沉淀
②仍有白色沉淀 原溶液中有SO 42-
B
将表面有黑色CuO 的热铜丝插入乙醇中,反复多次
闻到有刺激性气
味,铜丝变光亮
乙醇被氧化
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.某溶液中加入Ba(NO3)2溶液后产生白色沉淀,该白色沉淀可能是BaCO3、BaSO4、BaSO3等有多种可能,再加足量盐酸,溶液中同时存在硝酸钡电离出的硝酸根和盐酸电离产生的氢离子,溶液此时具有硝酸的强氧化性,若上一步得到的是BaSO3沉淀,则会在H+和NO3-的作用下被氧化成BaSO4,故不能说明原溶液中有SO42-,A项错误;
B.将表面有黑色CuO的热铜丝插入乙醇中,反复多次后,闻到有刺激性气味,铜丝变光亮,说明乙醇和CuO发生反应,有乙醛生成,同时CuO被还原为Cu,根据氧化还原反应原理,可知乙醇被氧化,B项正确;C.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,生成的气态混合物质为氯代甲烷和氯化氢。

因为有氯化氢的存在,因而不能得出“生成的氯代甲烷具有酸性”这样的结论,C项错误;
D.下层溶液显紫红色,说明有碘单质生成,则KI和FeCl3溶液反应生成碘单质,由氧化剂氧化性大于氧化产物氧化性可知,氧化性为Fe3+>I2,D项错误;
答案选B。

5.短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 原子核外最外层电子数是其内层电子数的2 倍,Y 是地壳中含量最高的元素,常温下,0. 01 mol•L-1 Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH = 12, W 在元素周期表中的族序数是周期数的2 倍。

下列说法正确的是
A. W 的单质的氧化性比 Y 的强
B. 原子半径:r(Z) >r(W) >r(Y) >r(X)
C. 工业上常用电解法冶炼 Z 单质
D. 最高价氧化物对应的水化物的酸性: X>W
【答案】C
【解析】
【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,由“X 原子核外最外层电子数是其内层电子数的2 倍”,可确定X的核外电子排布为2、4,从而确定其为碳;由“Y是地壳中含量最高的元素”,可确定Y为氧;由“常温下,0. 01 mol•L-1 Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH = 12”,可确定ZOH为强碱,从而确定Z为钠;由“W 在元素周期表中的族序数是周期数的2 倍”,可确定W的最外层电子数为6,从而确定W为硫。

【详解】A.非金属性硫(W)小于氧(Y),则W单质的氧化性比Y的弱,A不正确;
B.原子半径应为:r(Na >r(S) >r(C) >r(O),B不正确;
C.工业上常用电解熔融的NaCl的方法获得钠的单质,C正确;
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:C<S,D不正确;
故选C。

6.在两只锥形瓶中分别加入浓度均为l mol•L-1的盐酸和NH4Cl溶液,将温度和pH 传感器与溶液相连,往瓶中同时加入过量的质量、形状均相同的镁条,实验结果如下图。

关于该实验的下列说法,正确的是
A. P点溶液:c(NH4+) + 2c(Mg2+) >c(Cl-)
B. 反应剧烈程度:NH4Cl >HCl
C. Q点溶液显碱性是因为MgCl2发生水解
D. 1000s后,镁与NH4Cl溶液反应停止
【答案】A
【解析】
【分析】
浓度均为l mol•L-1的盐酸和NH4Cl溶液中加入过量的质量、形状均相同的镁条,反应的实质都是Mg+2H+==Mg2++H2↑,从图中可以看出,反应初期,盐酸与镁反应速率快,放出的热量多。

反应一段时间后,
NH4Cl溶液的pH迅速上升,然后基本恒定;盐酸溶液的pH缓慢上升,当反应时间接近3000s时,pH才迅速上升,然后保持恒定。

【详解】A.从图中可以看出,P点溶液的pH>7,此时c(OH-)>c(H+);依据电荷守恒可知,c(NH4+) + 2c(Mg2+)+c(H+)=c(Cl-)+ c(OH-),所以c(NH4+) + 2c(Mg2+) >c(Cl-),A正确;
B.镁与盐酸反应,溶液温度迅速升高,并达最高点,反应放出的热量多,所以反应剧烈程度:HCl >NH4Cl,B不正确;
C.MgCl2水解时,溶液显酸性,所以Q点溶液显碱性不是MgCl2发生水解所致,C不正确;
D.1000s后,镁与NH4Cl溶液反应温度仍在缓慢上升,溶液的pH仍在缓慢增大,说明反应仍在正向进行,D不正确;
故选A。

7.2019 年 11 月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示(已知:H2O2H+ + H2O , K a= 2. 4×10一12 )下列说法不正确的是
A. b 极上的电极反应为O2 +H2O +2e- =HO2 - +OH
B. X 膜为选择性阳离子交换膜
C. 催化剂可促进反应中电子的转移,加快反应速率
D. 每生成1 mol H2O2电极上流过4 mole-
【答案】D
【解析】
【分析】
根据图知,a 极通入氢气为负极,发生H 2-2e -=2H +,b 为正极,氧气得电子,b 极上的电极反应为O 2+H 2O+2e -=HO 2-+OH -,X 膜为选择性阳离子交换膜,让H +
进入中间,每生成1mo1H 2O 2电极上流过2mo1e -
,据此分析。

【详解】A .b 为正极,氧气得电子,b 极上的电极反应为O 2+H 2O+2e -=HO 2-+OH -,选项A 正确; B .a 极发生H 2-2e -=2H +,X 膜为选择性阳离子交换膜,让H +进入中间,选项B 正确; C .催化剂可促进反应中电子

转移,加快反应速率,选项C 正确;
D .氧元素由0价变成-1价,每生成1mo1H 2O 2电极上流过2mo1e -,选项D 错误; 答案选D 。

第 II 卷( 非选择题共 174 分)
三、非选择题:共174 分.第22 ~3 2题为必考题 ,每个试题考生都必须作答。

第33 ~ 38题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共 129 分.
8.亚硝酰氯( NOCl) 是有机合成中的重要试剂,为黄色气体或红褐色液体(熔点- 64. 5℃,沸点-5.5℃),具有刺鼻恶臭味,遇水和潮气水解,有多种方法制备。

(1)方法一:将5 g 经300℃下干燥了 3h 并研细的 KCl 粉末装入 50 mL 带有接头及抽真空用活塞的玻璃容器内。

将容器尽量减压,在减压下通入0. 002 mol NO 2。

反应 12 ~ 36 min 即可完成,NO 2红棕色消失 ,出现黄色亚硝酰氯,同时还得到一种盐。

写出亚硝酰氯的电子式________,该方法制备NOCl 的化学方程式为_________________,氯化钾需要“干燥”的原因是_______________。

(2)方法二:实验室可用如图装置制备亚硝酰氯(NOCl),检验装置气密性并装入药品打开 K 2,然后再打开___________(填“K 1 ”或"“K 3 ”) 通入一段时间气体,其目的为______,然后进行其他操作,当 Z 有一定量液体生成时,停止实验。

写出X 装置中反应的离子方程式_____________________ 。

(3)测定产品纯度:取(2)中w g Z 中液态产品溶于蒸馏水,配制成250 ml 溶液;用酸式滴定管准确量取25. 00mL 所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴 K 2CrO 4溶液作指示剂,用滴定管盛装 c mol·L -1 AgNO 3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液体积为V mL 。

[已知:K sp ( AgCl ) =1.56 ×10-10 ,K sp (Ag 2CrO 4)=1×10-12,Ag 2CrO 4为砖红色固体,忽略杂质参与反应]
①盛装AgNO 3 标准溶液的滴定管是____(填“酸式”或“碱式”)棕色滴定管;判断达到滴定终点的方法
是_____________________。

②该产品纯度为_____________(用代数式表示)。

【答案】 (1). (2). 2NO2+ KCl =KNO3+ NOCl (3). NOCl 遇水易水解,NO2与水反应(4). K3 (5). 排尽三颈烧瓶中的空气,防止一氧化氮被氧化,防止产品( NOCl) 变质 (6). 3Cu ++ 8H++2NO3- == 2NO↑+ 4H2O+ 3Cu2+ (7). 酸式 (8). 溶液中恰好出现砖红色沉淀且半分钟内不消失
(9). 65.5V
%
W
c

0.655V
W
c
【解析】【分析】在玻璃容器内,NO2与KCl发生反应,生成NOCl和KNO3,由于NOCl和NO2都能与水发生反应,所以整个容器内应保持无水环境。

实验室用如图装置制备亚硝酰氯(NOCl),此反应在装置Z中进行,发生反应为
2NO+Cl2==2NOCl,装置X为制取NO的装置,铜丝与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮等;装置Y为NO的
干燥装置。

由于NOCl易发生水解且NO易被空气中的O2氧化,所以反应需在无水、无氧环境中进行,也就
是在Z中通入NO前需排尽装置内的空气。

计算产品的纯度时,Ag+与Cl-发生反应生成AgCl,由K sp( AgCl )
=1.56 ×10-10可以看出,Cl-可完全转化为沉淀,由AgNO3的用量可计算出溶液中n(Cl-),由此计算产品中
所含NOCl的质量及纯度。

【详解】(1)亚硝酰氯的化学式为NOCl,由于N、O、Cl分别需要形成3、2、1对共用电子,所以在电子式
中,N应位于O、Cl原子的中间,从而得出亚硝酰氯的电子式为;由分析知,NO2与KCl反应生成
NOCl,同时还得到一种盐,此盐只能为KNO3,所以该方法制备NOCl的化学方程式为2NO2+ KCl ==KNO3+ NOCl;
由于NOCl和NO2都能与水发生反应,所以氯化钾需要“干燥”的原因是NOCl 遇水易水解,NO2与水反应。

答案为:;2NO2+ KCl ==KNO3+ NOCl;NOCl 遇水易水解,NO2与水反应;
(2)实验室用如图装置制备亚硝酰氯(NOCl),检验装置气密性并装入药品打开K2。

由于NO与Cl2接触后就
会发生反应生成易水解的NOCl,且NO能被空气中的O2氧化,所以通入NO前,需排尽装置Z内的空气,因
此打开K3通入一段时间气体,其目的为排尽三颈烧瓶中的空气,防止一氧化氮被氧化,防止产品( NOCl) 变
质。

X 装置中,铜丝与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水,反应的离子方程式为3Cu ++ 8H++2NO3-
== 2NO↑+ 4H2O+ 3Cu2+。

答案为:K3;排尽三颈烧瓶中的空气,防止一氧化氮被氧化,防止产品( NOCl) 变
质;3Cu ++ 8H++2NO3- == 2NO↑+ 4H2O+ 3Cu2+;
(3)①因为AgNO3标准溶液会腐蚀橡皮管,且见光易分解,所以盛装AgNO3标准溶液的滴定管是酸式棕色滴
定管;滴定终点时,生成的Ag2CrO4为砖红色固体,所以判断达到滴定终点的方法是溶液中恰好出现砖红色
沉淀且半分钟内不消失。

②Z 中液态产品溶于蒸馏水,与水反应生成
HNO 2和HCl ,滴加AgNO 3溶液,发生反应Ag ++Cl -==AgCl↓,25. 00mL 所配溶液中,n (NOCl)=n (Cl -)=n (AgNO 3)= c mol·L -1
×V ×10-3
L= c V ×10-3
mol ,该产品纯度为
3250mL
65.5g/mol V 10mol 25.00mL 100%W
c -⨯⨯⨯
⨯=
65.5V %W c 或0.655V
W
c 。

答案为:
酸式;溶液中恰好出现砖红色沉淀且半分钟内不消失;
65.5V %W c 或0.655V
W
c 。

【点睛】在进行产品纯度的计算时,很容易遗忘“配制成250 ml 溶液,用酸式滴定管准确量取25. 00mL 所配溶液于锥形瓶”这一过程,从而导致错误的发生。

9.硫酸铅( PbSO 4) 广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。

工业生产中利用方铅矿(主要成分为 PbS, 含有FeS 2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO 2 ) 制备PbSO 4的工艺流程如图:
已知:
i. PbCl 2难溶于冷水,易溶于热水 ii. PbCl 2 (s) + 2 Cl -
( aq )
PbCl 42-
( aq ) △H> 0
iii.K sp (PbSO 4) =1. 08 ×10-8 , K sp (PbC12) = 1. 6× 10 -5
(1)“浸取”过程中盐酸与MnO 2 、P bS 发生反应生成PbCl 2和S 的化学方程式为______________,加入NaCl 的目的是__________________。

(2)沉降操作时加入冰水的作用是_______________________。

(3) 20°C 时 ,PbCl 2 ( s) 在不同浓度盐酸中的最大溶解量( g • L -1
) 如图所示。

下列叙述正确的是_____________(填字母)
A. 盐酸浓度越小,K sp(PbC12)越小
B.x、y 两点对应的溶液中c( Pb2+ )不相等
C 当盐酸浓度为1 mol• L-1时,溶液中c( Pb2+)一定最小
D. 当盐酸浓度小于1 mol• L-1时,随 HCl 浓度增大,P bCl2溶解量减少是因为 Cl-浓度增大使 PbCl2
溶解平衡逆向移动
(4)调 pH 的目的是__________,PbC12“转化”后得到 PbSO4, 当c (Cl-)= 0.100mol/L 时,c( SO42-)
=________________。

(5)滤液 a 经过处理后可以返回到______工序循环使用。

利用制备的硫酸铅与氢氧化钠反应制备目前用量最大的热稳定剂--三盐基硫酸 (3 PbO•PbSO4•H2O) ,写出该反应的化学方程式 _____________________.【答案】 (1). MnO2 + PbS +4HCl =PbCl2+ S + MnCl2+ 2H2O (2). 增大c( Cl- ) 浓度,平衡ii 向右移动,增大PbCl2溶解性(或将难溶的PbCl2转化为 PbCl42-溶入水中,增大PbCl2溶解性) (3). PbCl2难溶于冷水,降低PbCl2的溶解度,便于PbCl2析出晶体 (4). BD (5). 使 Fe3+沉淀而除去 (6).
6. 75 × 10-6 (7). 浸取 (8). 4PbSO4+ 6 NaOH=3 PbO • PbSO4•H2O + 3Na2SO4 +2 H2O
【解析】
【分析】
方铅矿精矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)中加入稀盐酸,盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S,MnO2被还原成Mn2+,加入的NaCl可促进反应PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42-(aq)平衡正向移动使更多的Pb元素存在于溶液中;加入Fe2O3溶液调节溶液pH,使铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去,然后过滤;PbCl2难溶于冷水,将滤液冷水沉降过滤得到PbCl2晶体,之后加入稀硫酸发生沉淀转化,生成硫酸铅晶体,过滤得到晶体烘干得到硫酸铅粉末,滤液a中主要成分为HCl。

【详解】(1)根据题意可知该过程中MnO2将PbS2中的S元素氧化成S单质,锰元素被还原成Mn2+,根据电
子守恒和元素守恒可得方程式为MnO2+PbS+4HCl
PbCl2+S+MnCl2 +2H2O;加入NaCl 的目的是增大c( Cl- )
浓度,平衡ii 向右移动,增大PbCl2溶解性(或将难溶的PbCl2转化为 PbCl42-溶入水中,增大PbCl2溶解性);
(2)温度降低,PbC12+2C1-PbC142-平衡左移,使PbC142-转化为PbC12,便于析出PbC12晶体(或PbC12难溶于冷水,降低PbC12的溶解度,便于析出PbC12晶体),所以沉降时加入冰水;
(3)PbCl 2是微溶化合物,溶于水存在平衡:PbCl2(s)Pb2+(aq)+2Cl-(aq),由图象可知在浓度为1mol/L 时溶解量最小;结合题目所给信息可知,小于1mol/L时,主要是电离出的氯离子抑制氯化铅的溶解,大于1mol/L时,可发生PbCl 2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq),而促进溶解。

A.K sp(PbCl2)只受温度的影响,温度不变,则K sp(PbCl2)不变,故A错误;
B.根据分析可知x、y两点对应的溶液中的溶质不同,所以c(Pb2+)不相等,故B正确;
C.根据分析可知当盐酸浓度大于1mol/L之后,主要发生反应:PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq),所以此时c(Pb2+)不一定最小,故C错误;
D.根据分析可知盐酸浓度小于1mol·L-1时,主要存在平衡PbCl2(s)Pb2+(aq)+2Cl-(aq),氯离子的增多使平衡逆向移动,故D正确;
综上所述选BD;
(4)调节pH的主要目的是使Fe3+转化为沉淀,从而除去;
沉淀转化的方程式为PbCl2(s)+SO42-(aq)⇌PbSO4(s)+2Cl-(aq),该反应的平衡常数
K=
()
()
()()
()()
()
()
5
sp2
8
sp
2-2-2+
2-2
4
-2+
44
Cl Cl Pb
==
PbCl 1.610
PbSO
=
SO SO Pb 1.0810
K
c c c
K
c c c
-
-


,所以当c(Cl-)=0.1mol/L时,
c(SO42-)=
()
-1
2
5
8
0.1
1.610
1.0
mol
810
L=
-
-


6.75×10-6mol/L;
(5)发生沉淀转化后,滤液a中的主要溶质为HCl,所以经处理后可以返回到浸取工序循环使用;反应物有PbSO4和NaOH,生成中有3PbO·PbSO4·H2O ,根据元素化合价的变化可知该反应不是氧化还原反应,根据元素守恒可得方程式:4PbSO4+6NaOH=3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O。

10.煤、氢气是常见能源,燃煤烟气中的氮硫氧化物要污染环境,氢气是一种清洁高效的新型能源,如何消除烟气中氮硫氧化物和经济实用的制取氢气成为重要课题。

(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如图。

已知:
反应 I:2H2O (1)=2 H2(g) +O2(g) △H1= +572kJ•mol-1
反应 II :H2SO4(aq) =SO2 (g) + H2O (l) +
1
2
O2 ( g) △H2= +327 kJ • mol-1
反应 III:2 HI( aq)=H2 ( g) + I2(g) △H3=+172k.J•mol-1
则反应SO2 (g)+I2 (g) + 2 H2O (l)=2 HI(aq) + H2SO4 (aq) △H =__________。

(2)用某氢化物 H2 R 高效制取氢气,发生的反应为2 H2R(g) R2(g) +2H2 ( g) 。

I.若起始时容器中只有H2R, 平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图1。

①图中曲线n 表示的物质是__________(填化学式)。

②C点时,设容器内的总压为p Pa,则平衡常数K P =____________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

II.若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0 mol H 2R、1. 0 molH2R,测得不同温度H2R的平衡转化率如图2 所示。

①M点和O正反应速率v( M) ________v( O) (填“>”“<”或“=”,下同)。

②M 、O 两点容器内的压强P(O)______2 P( M) 。

③平衡常数K( M)_____________K( N)。

(3)以连二硫酸根( S2O42-) 为媒介,使用间接电化学法处理燃煤烟气中的NO, 装置如图所示:
①从 A 口中出来的物质是________________。

②写出电解池阴极的电极反应式________________。

③用离子方程式表示吸收池中除去NO 的原理 ___________________________。

【答案】 (1). - 785kJ•mol-1 (2). H2 (3). p Pa (4). < (5). < (6). < (7). O2(或氧气)和较浓的硫酸 (8). 2HSO3-+ 2H ++ 2e–=S2O42-+ 2H2O (9). 2NO +2S2O42-+ 2H2O=N2+ 4 HSO3-【解析】
【分析】
(1)利用盖斯定律进行计算反应SO2(g)+I2(g) + 2 H2O (l)=2 HI(aq) + H2SO4(aq)的△H;
(2) I .由反应方程式2H 2R(g)R 2(g) +2H 2 ( g)可 知,若起始时容器中只有H 2R ,平衡时R 2的物质的
量为H 2的1
2
,则曲线l 表示的物质是R 2, 曲线m 表示的物质是H 2R , 曲线n 表示的物质是H 2,据此分析解答; II.反应2H 2R(g)
R 2(g) +2H 2 ( g)中,H 2R 的物质的量增加,其平衡转化率反而减小,即M.点和O 点分
别所在的曲线代表H 2R 的起始量为2.0mol 和1.0mol ,据此解答; (3)根据电池原理进行分析解答。

【详解】(1)根据盖斯定律,由-I 1
2
⨯- II -Ⅲ得反应SO 2(g)+I 2(g) + 2 H 2O (l)=2 HI(aq) + H 2SO 4(aq)△H=- 785kJ•mol -1;
(2)I .①由反应方程式2H 2R(g)R 2(g) +2H 2 ( g)可知, 若起始时容器中只有H 2R ,平衡时R 2的物质的
量为H 2的
1
2
,则曲线n 表示的物质是H 2; ②根据A 点可知,起始时硫化氢为20mol ,B 点时,H 2R 与R 2的物质的量相等,设分解的H 2R 为x ,则20-x=2
x
,解得x=
403mol ,容器中含有H 2R 203mol ,R 2203mol ,H 240
3mol ,物质的量分数分别为14,14,12
,平衡常数K p =2
2
11pPa pPa 24pPa
1pPa 4⎛⎫⎛⎫⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫ ⎪⎝⎭
; II.①反应2H 2R(g)
R 2(g) +2H 2 ( g)中,H 2R 的物质的量增加,其平衡转化率反而减小,即M 点和O 点
分别所在的曲线代表H 2R 的起始量为2.0mol 和1.0mol , 恒容容器中,M 点的浓度小于0点,则逆反应速率v(M)< v(O);
②由图像可知,H 2R 的转化率分别为45%和37.5%,可列三段式有:
()
()()()()
()
2222H R g R g +2H g mol 2
00mol 0.90.450.9mol 1.1
0.45
0.9
起始转化平衡
n(总)M =1.1+0.45+0.9=2.45mol ,
()
()()()()()
2222H R g R g +2H g mol 1
00mol 0.750.3750.75mol 0.25
0.375
0.75
起始转化平衡
n(总)O =0.25+0.375+0.75=1.375mol ,2n(总)O =2.75 mol >n(总)M =2.45mol ,又图像可知T M =T O ,由PV=nRT 可得,P(O)<2 P( M);
③由图中曲线可知,升高温度H2R的转化率增大,平衡正向移动,K值增大,则正反应为吸热反应,因T( M)< T( N),故平衡常数K( M)< K( N);
(3)①阳极电解质溶液为稀H2SO4,在阳极,溶液中水电离产生的OH-失去电子发生氧化反应,电极反应式为: 2H2O-2e-=O2↑+4H+,由于水不断放电消耗,所以阳极区H2SO4溶液浓度不断增大,所以从A口中出来的物质的是O2和较浓的硫酸;
②在电解池阴极上得到电子发生还原反应,根据图可知是HSO3-在酸性条件下发生还原反应,生成S2O42-,其电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O;
③根据图示,吸收池中S2O42-和NO是反应物,N2和HSO3-是生成物,则根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得吸收池中除去NO的原理是2NO +2S2O42-+ 2H2O=N2+ 4 HSO3-。

(二)选考题(共 45 分)
[化学—选修:物质结构]
11.2019年10 月9 日诺贝尔化学奖授予三位化学家,以表彰其对研究开发锂离子电池作出的卓越贡献。

PC15、LiFePO4聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6等可作制锂离子电池的材料。

回答下列问题:
(l)Fe 的价层电子排布式为______________。

Li、Fe、Cl、P 四种元素的第一电离能由大到小的顺序为
___________________。

(2) PC13中心原子P 杂化类型是___________。

将氨水和FeCl3溶液混合后过滤出沉淀,再将沉淀溶入KOH 饱和溶液中,得到6 –羟基配合物溶液,该配合物的化学式为_____。

(3)下列物质沸点最高的是_____________。

.A.正戊烷[ CH3 ( CH2)3CH3 ] B. l-丙醇 ( CH3 CH2 CH2OH)
C.乙二醇( HOCH2 CH2OH) .
D. 丙醛( CH3CH2 CHO)
(4)熔融的PC15冷却后变为白色的离子晶体,晶体的晶胞如图所示,测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子,写出阴、阳离子的化学式 __________;正四面体形阳离子中键角大于PC13的键角原因为______________。

(5)电池工作时,Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图甲所示(图中阴离子未画出)。

电解质LiPF6或LiAsF6的阴离子结构如图所示(X=P、As)。

相同条件,Li + 在LiAsF 6 中比在LiPF 6 中迁移较快,原因是 ________________。

【答案】 (1). 3d 64s 2 (2). P>Cl> Fe > Li (3). sp 3 (4). K 3[ Fe( OH )6] (5). C (6). PCl 4+ 、PC16- (7). PC13分子中P 原子有—对孤电子对,PCl 4+ 中P 没有孤电子对,孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力 (8). AsF 6-的半径比P F 6-大 ,AsF 6-与Li +
的作用力比P F 6-
的弱(或Li +
与 AsF 6-形成的离子键更弱或晶格能更小) 【解析】 【分析】
(1)Fe 为26号元素,根据核外电子排布式进行分析;
金属性越强,第一电离能一般较小,同周期,同周期自左而右元素的
第一电离能呈增大趋势,但P 最外层3p 能级容纳3的电子,为半满稳定状态,能量较低;
(2)根据价层电子对互斥理论来分析解答,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数; (3)根据反应物分析6 – 羟基配合物的化学式;
由于醛的极化度很大,所以沸点比烷烃高,醇分子间形成氢建 故沸点比醛高,醇羟基数目越多沸点越高,故所以沸点顺序:醇>醛>烷烃;
(4)PCl 5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148℃液化,形成一种能导电的熔体,说明生成自由移动的阴阳离子,一种正四面体形阳离子是PCl 4+和一种正六面体形阴离子是PC16-;PCl 3分子中P 原子有一对孤电子对,PCl 4+
中P 没有孤电子对,正四面体形阳离子中键角小于PCl 3的键角;
(5)AsF 6-的半径比PF 6-的大,AsF 6-与Li +的作用力比PF 6-弱,则Li +在LiAsF 6中迁移较快。

【详解】(1)Fe 为26号元素,核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2,故价层电子排布式为3d 64 s 2;
金属性越强,第一电离能一般较小,同周期,同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势,但P 最外层3p 能级容纳3的电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能也高于同周期相邻元素,故第一电离能P 大于Cl ,Li 、Fe 、Cl 、P 四种元素的第一电离能由大到小的顺序为P>Cl> Fe > Li ; (2)三氯化磷分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+12
(5-3×1)=4,所以磷原子采用sp 3
杂化;
将氨水和FeCl 3 溶液混合后过滤出沉淀Fe(OH)3,再将沉淀溶入KOH 饱和溶液中,得到6 – 羟基配合物溶液,该配合物的化学式为K 3[ Fe( OH )6]; (3)根据反应物分析6 – 羟基配合物的化学式;
由于醛的极化度很大,所以沸点比烷烃高,醇分子间形成氢建故沸点比醛高,醇羟基数目越多沸点越高,故所以沸点顺序:醇>醛>烷烃;
答案选C;
(4)PCl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148℃液化,形成一种能导电的熔体,说明生成自由移动的阴阳离子,一种正四面体形阳离子是PCl4+和一种正六面体形阴离子是PCl6-;PCl3中价层电子对个
数=σ键个数+孤电子对个数=3+531
2
-⨯
=4,所以原子杂化方式是sp3,PCl5中价层电子对个数=σ键个数+
孤电子对个数=5+551
2
-⨯
=4,所以原子杂化方式是sp3,PCl3分子中P原子有一对孤电子对,PCl4+中P没
有孤电子对,孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力,所以PCl5中正四面体形阳离子中键角小于PCl3的键角;
(5)AsF6-的半径比PF6-的大,AsF6-与Li+的作用力比PF6-弱,则Li+在LiAsF6中迁移较快。

[化学一选修5:有机化学基础]
12.1,3 - 环己二酮()常用作医药中间体,用于有机合成。

下列是一种合成1,3-环己二酮的路线。

回答下列问题:
(1)甲的分子式为 ___________________。

(2)丙中含有官能团的名称是______________________ 。

(3)反应①的反应类型是 _________ ;反应②的反应类型是 ______________。

(4)反应③的化学方程式为_________________________________。

(5)符合下列条件的乙的同分异构体共有_____________种。

①能发生银镜反应
②能与NaHCO3溶液反应,且 1 mol 乙与足量NaHCO3溶液反应时产生气体22. 4 L( 标准状况)写出其中
在核磁共振氢谱中峰面积之比为 1 : 6 : 2 : 1 的一种同分异构体的结构简式 __________________。

(任意一种)
(6)设计以乙醇、(丙酮)为原料制备(2,4 -戊二酮)的合成路线________________(无机试任选)。

【答案】 (1). C6H11Br (2). 醛基、羰基(酮基) (3). 消去反应 (4). 氧化反应 (5).
+CH3CH2OH +H2O (6). 12 (7).
或 (8). CH3CH2OH CH3COOH
CH3COOCH2CH3
【解析】
【分析】
甲的分子式为C6H11Br,经过过程①,变为C6H10,失去1个HBr,C6H10经过一定条件转化为乙,乙在CH3SCH3的作用下,生成丙,丙经过②过程,在CrO3的作用下,醛基变为羧基,发生氧化反应,丙经过③过程,发生酯化反应,生成丁为,丁经过④,在一定条件下,生成。

(1)~(4)由和乙的结构简式,结合中间产物的分子式,可推断出其为;由
及反应条件,可推断出丁为。

(5)由性质可推断出该有机物分子中含有1个-CHO和1个-COOH。

然后固定-COOH在碳链的一端,写出烃基C4H9-的可能结构,再用-CHO取代其中的1个H原子,便得出可能的同分异构体。

写出其中在核磁共振氢谱中峰面积之比为1∶6∶2∶1的一种同分异构体的结构简式时,应从分析组成切入,由氢原子的种类及峰面积,可确定分子中含有1个-COOH、1个-CHO、2个-CH3、1个-CH2-及1个,将它们进行组合,便得出其结构简式。

(6)由、乙醇为原料制备,从碳原子看,原料及产品碳原子数都为5个;从反应物考虑,应使用信息“”。

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