2019-2020学年北京市宣武区高考化学联考试题
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2021届新高考化学模拟试卷
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.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是
A.HClO的结构式:H—O—Cl B.HF的电子式:H+[::]-
C.S2﹣的结构示意图:D.CCl4分子的比例模型:
2.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素。
X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙,甲是常见温室效应气体。
x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W 的单质,丁是化合物,其转化关系如图所示。
下列判断不正确的是
A.反应①②③都属于氧化还原反应B.X、Y、Z、W四种元素中,W的原子半径最大
C.在信息工业中,丙常作光导纤维材料D.一定条件下,x与甲反应生成丁
3.某化学小组设计“全氢电池”如图中甲池(其中a、b为多孔石墨电极),拟用该电池电解处理生活污水,达到絮凝净化的目的。
其工作原理示意图:
闭合K工作过程中,下列分析错误的是
A.甲池中a极反应为:H2-2e-+2OH-=2H2O
B.乙池中Fe电极区附近pH增大
C.一段时间后,乙池的两极间出现污染物颗粒沉降现象
D.如果Al电极上附着较多白色物质,甲池中Na+经过交换膜速率定会加快
4.已知:4FeO42﹣+10H2O═4Fe(OH)3↓+8OH﹣+3O2↑,测得c(FeO42﹣)在不同条件下变化如图甲、乙、丙、丁所示:
下列说法正确的是()
A.图甲表明,其他条件相同时,温度越低FeO42﹣转化速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,碱性越强FeO42﹣转化速率越快
C.图丙表明,其他条件相同时,碱性条件下Fe3+能加快FeO42﹣的转化
D.图丁表明,其他条件相同时,钠盐都是FeO42﹣优良的稳定剂
5.下列说法中正确的是()
A.向0.1mol•L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液中
-
32
c(OH)
c(NH H O)
增大
B.厨房小实验:将鸡蛋壳浸泡在食醋中,有气泡产生,说明CH3COOH是弱电解质
C.有甲、乙两种醋酸溶液,测得甲的pH=a、乙的pH=a+1,若用于中和等物质的量浓度等体积的NaOH
溶液,需消耗甲、乙两酸的体积V(乙)>10V(甲)
D.体积相同、浓度均为0.1mol•L-1的NaOH溶液、氨水,分别稀释m、n倍,使溶液的pH都变为9,则m<n
6.下列关于有机化合物的说法正确的是
A.乙酸和乙酸乙酯可用Na2CO3溶液加以区别
B.异丁烷的一氯代物有3种
C.乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键
D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4-二氯甲苯
7.一定量的某磁黄铁矿(主要成分Fe x S,S为-2价)与100mL盐酸恰好完全反应(矿石中其他成分不与盐酸反应),生成3.2g硫单质、0.4molFeCl2和一定量H2S气体,且溶液中无Fe3+。
则下列说法正确的是()A.该盐酸的物质的量浓度为4.0mol·L-1
B.该磁黄铁矿Fe x S中,Fe2+与Fe3+的物质的量之比为2:1
C.生成的H2S气体在标准状况下的体积为8.96L
D.该磁黄铁矿中Fe x S的x=0.85
8.Z是合成某药物的中间体,其合成原理如下:
下列说法正确的是.
A .用NaHCO 3溶液可以鉴别X 和Z
B .X 、Y 、Z 都能发生取代反应
C .X 分子所有碳原子可能共平面
D .与X 具有相同官能团的同分异构体还有5种
9.不能用勒夏特列原理解释的是( ) A .草木灰(含K 2CO 3)不宜与氨态氮肥混合使用 B .将FeCl 3固体溶解在稀盐酸中配制FeCl 3溶液 C .人体血液pH 值稳定在7.4±0.05 D .工业制硫酸锻烧铁矿时将矿石粉碎
10.反应物X 转化为Y 和Z 的能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A .X→Y 反应的活化能为E 5
B .加入催化剂曲线a 变为曲线b
C .升高温度增大吸热反应的活化能,从而使化学反应速率加快
D .压缩容器体积不改变活化能,但增大单位体积活化分子数,使得反应速率加快
11.丙烯是石油化学工业的重要基础原料,我国科学家利用甲醇转化制丙烯反应过程如下: 3CH 3OH +H 3AlO 6 →33CH +
+36AlO -
+3H 2O 33CH +
+36AlO -
→H 3AlO 6 + 3C ○↑↓H 2 3C ○↑↓H 2 → CH 2=CHCH 3 下列叙述错误的是
A .甲醇转化制丙烯反应的方程式为3CH 3OH→CH 2=CHCH 3+3H 2O
B .甲醇转化制丙烯反应的过程中H 3AlO 6作催化剂
C .1.4 g C ○↑↓H 2所含的电子的物质的量为1 mol
D .甲基碳正离子3CH +
的电子式为
12.《中国诗词大会》不仅弘扬了中国传统文化,还蕴含着许多化学知识,下列诗词分析不正确的是 A .李白诗句“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”, “紫烟”指“香炉”中碘升华的现象 B .刘禹锡诗句“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,金性质稳定,可通过物理方法得到 C .王安石诗句“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,爆竹的燃放涉及氧化还原反应
D.曹植诗句“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能。
13.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,四种元素的质子数之和为47,其中X、Y 在周期表中位于同一主族,且Y原子核外电子数为X原子核外电子数的两倍。
下列说法正确的是()A.X、Y与氢均可形成原子个数比为1:2的化合物
B.元素的最高正价:Z>X>W
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
D.简单离子的半径:r(Z)>r(Y)>r(X)
14.下列除杂(括号内为少量杂质)操作正确的是
物质(少量杂质)操作
A.KNO3固体(NaCl)加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
B.NaCl固体(KNO3)加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C.FeCl3溶液(NH4Cl)加热蒸干、灼烧
D.NH4Cl溶液(FeCl3)滴加氨水至不再产生沉淀为止,过滤
A.A B.B C.C D.D
15.2019年诺贝尔化学奖花落锂离子电池,美英日三名科学家获奖,他们创造了一个可充电的世界。
像高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。
电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。
结构如图所示。
原理如下:(1−x)LiFePO4+xFePO4+Li x C n LiFePO4+nC。
下列说法不正确
...的是()
A.放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4
B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极
C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe-+nC=Li x C n
D.充电时,Li+向左移动
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.用如图装置探究NH3和CuSO4溶液的反应。
(1)上述制备NH 3的实验中,烧瓶中反应涉及到多个平衡的移动:NH3+H2O NH3∙H2O、____________、_________________(在列举其中的两个平衡,可写化学用语也可文字表述)。
(2) 制备100mL25%氨水(ρ=0.905g∙cm-3),理论上需要标准状况下氨气______L(小数点后保留一位)。
(3) 上述实验开始后,烧杯内的溶液__________________________,而达到防止倒吸的目的。
(4)NH3通入CuSO4溶液中,产生蓝色沉淀,写出该反应的离子方程式。
_______________________。
继续通氨气至过量,沉淀消失得到深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液。
发生如下反应:
+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)。
2NH
①该反应平衡常数的表达式K=___________________________。
②t1时改变条件,一段时间后达到新平衡,此时反应K增大。
在下图中画出该过程中v正的变化
___________________。
③向上述铜氨溶液中加水稀释,出现蓝色沉淀。
原因是:________________________________。
④在绝热密闭容器中,加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应,v正随时间的变化如下图所示,v
先增大后减小的原因__________________________________。
正
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.据报道,化合物M对番茄灰霉菌有较好的抑菌活性,其合成路线如下图所示。
已知:
回答下列问题:
(1)化合物C中的含氧官能团为____________,反应④的反应类型为____________。
(2)写出E的结构简式:________________________。
(3)写出反应②的化学方程式:_____________________________________________。
(4)写出化合物C满足下列条件的一种同分异构体的结构简式:_________________。
① 含苯环结构,能在碱性条件下发生水解;
② 能与FeCl3发生显色反应;
③ 分子中含有4种不同化学环境的氢。
(5)已知CH3CH2CN CH3CH2COOH。
请以、CH2==CHCN和乙醇为原料合成化合物
,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用)_____。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)。
有如下操作:
已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,Cu2+却不水解。
(1)加热酸溶过程中发生反应的离子方程式有:______
(2)氧化剂A可选用_______(填编号,下同)
①Cl2②KMnO4③HNO3
(3)要得到较纯的产品,试剂B可选用_______
①NaOH ②FeO ③CuO
(4)试剂B的作用是_______
①提高溶液的pH ②降低溶液的pH
③使Fe3+完全沉淀④使Cu2+完全沉淀
(5)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是___________(按实验先后顺序填编号)
①过滤②蒸发浓缩③蒸发至干④冷却
(6)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)中x值,某兴趣小组设计了两种实验方案:
方案一:称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止、冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n g。
方案二:称取m g 晶体、加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止、冷却、称量所得固体的质量为n g 。
试评价上述两种实验方案,其中正确的方案是______,据此计算得x = ______________(用含m 、n 的代数式表示)。
19.(6分)用合成EPR 橡胶
的两种单体A 和B 合成PC 塑料
其合成路线如下:
已知:①RCOOR 1+R 2OH Δ
−−−→催化剂RCOOR 2+R 1OH ②(CH 3)2C =CHCH 3+H 2O 2催化剂
−−−−→
+H 2O
③+(n -1)H 2O
回答下列问题:
(I )F 的结构简式为__________,反应Ⅲ的反应类型为___________。
(2)C 的名称为__________。
(3)写出反应Ⅳ的化学方程式:____________________。
(4)从下列选项中选择______试剂,可以一次性鉴别开D 、G 、H 三种物质。
(填字母) A .氯化铁溶液 B .浓溴水 C .酸性KMnO 4溶液
(5)满足下列条件的有机物E 的同分异构体有__________种。
①与E 属于同类别物质;②核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为1:1:1:1:1:3。
(6)以丙烯和丙酮为原料合成
,无机试剂任选,写出合成路线
__________________________(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
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.A
【解析】
【详解】
A. 次氯酸的中心原子为O,HClO的结构式为:H−O−Cl,A项正确;
B. HF是共价化合物,不存在离子键,分子中氟原子与氢原子形成1对共用电子对,电子式为,B项错误;
C. 硫离子质子数为16,核外电子数为18,有3个电子层,由里到外各层电子数分别为2、8、8,离子结构示意图为,C项错误;
D. 氯原子的半径比碳原子的大,中心原子的半径小,D项错误;
答案选A。
【点睛】
A项是易错点,要特别注意原子与原子之间形成的共价键尽可能使本身达到稳定结构。
2.B
【解析】
【分析】
已知甲是常见温室效应气体,X、W为同一主族元素,X、W形成的最高价氧化物分别为甲、丙,则X为C元素、W为Si元素,甲为二氧化碳,丙为二氧化硅,x、w分别为X、W的单质,在高温条件下x碳单质与二氧化硅反应生成w为硅,丁为一氧化碳;y2为氧气,碳与氧气点燃反应生成甲为二氧化碳,则Y 为O元素,Z为金属元素,z金属单质能与二氧化碳反应生成碳单质与金属氧化物,则Z为Mg元素,综上所述,X为C元素、Y为O元素、Z为Mg元素、W为Si元素,据此解答。
【详解】
由以上分析可知,X为C元素、Y为O元素、Z为Mg元素、W为Si元素,
A. 反应①二氧化碳与镁反应、②碳与氧气反应、③碳与二氧化硅反应都属于氧化还原反应,A项正确;
B. 同周期元素原子半径从左到右依次减小,同主族元素原子半径从上而下以此增大,故C、O、Mg、Si 四种元素中,Mg的原子半径最大,B项错误;
C. 丙为二氧化硅,在信息工业中,二氧化硅常作光导纤维材料,C项正确;
D. 在高温条件下,碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,D项正确;
【分析】
根据此装置电解处理生活污水可知,甲池为原电池,乙为电解池,a为负极,b为正极,铁为阴极,铝为阳极,a极反应为:H2-2e-+2OH-=2H2O,b极反应为2H++2e-=H2↑,总的电极反应为H++ OH-=H2O,利用甲池产生的电流电解乙池,乙池中,铝为阳极,铁为阴极,阳极反应为:Al-3e- =Al3+,阴极反应为2H++2e-=H2↑由此分析。
【详解】
A.甲池为原电池,a为负极,a极通入氢气,氢气在负极上失去电子生成氢离子,结合氢氧根离子生成水,电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,故A正确;
B.乙池中,铁作阴极,电极反应为:2H++2e-=H2↑,溶液中氢离子的浓度减小,氢氧根离子的溶度相对增大,pH增大,故B正确;
C.乙为电解池,铝为阳极,铁为阴极,阳极反应为:Al-3e- =Al3+,阴极反应为2H++2e-=H2↑,溶液中的氢离子的浓度减小,氢氧根离子向阳极移动,在阳极结合铝离子生成氢氧化铝胶体,吸附污染物颗粒一起沉降,在阴极,一段时间后,铝离子向阴极移动,铝离子可以在溶液中形成氢氧化铝胶体,吸附水中的污染物颗粒一起沉降,故C正确;
D.如果Al电极上附着较多白色物质,白导致色物质为氢氧化铝,阻止了铝电极继续放电,导致导线中电荷的数目减小,甲池中Na+经过交换膜速率定会减慢,故D错误;
答案选D。
4.C
【解析】
【分析】
A.由甲图可知,升高温度,FeO42-的浓度变化较大;
B.由乙图可知碱性越强,FeO42-的浓度变化越小;
C.由丙图可知铁离子浓度越大,FeO42-的浓度变化越大;
D.由丁图可知在磷酸钠溶液中,FeO42-的浓度变化较大。
【详解】
A.由甲图可知,升高温度,FeO42﹣的浓度变化较大,可知温度越高FeO42﹣转化速率越快,故A错误;B.由乙图可知碱性越强,FeO42﹣的浓度变化越小,则碱性越强FeO42﹣转化速率越小,故B错误;
C.由丙图可知铁离子浓度越大,FeO42﹣的浓度变化越大,故C正确;
D.由丁图可知在磷酸钠溶液中,FeO42﹣的浓度变化较大,可知钠盐不都是FeO42﹣优良的稳定剂,其中醋酸钠为优良的稳定剂,故D错误;
【分析】 【详解】
A .因为铵根离子加入后,一水合氨的电离平衡受到抑制,则-32c(OH )
c(NH H O)
⋅减小,故A 错误;
B .醋酸能与碳酸钙反应放出二氧化碳气体,说明醋酸的酸性比碳酸的酸性强,但不能说明醋酸是弱酸,也不能说明醋酸是弱电解质,故B 错误;
C .根据越稀越电离可知,c (甲)>10c (乙),则若用于中和等物质的量浓度等体积的NaOH 溶液,需消耗甲、乙两酸的体积V(乙)>10V(甲),故C 正确;
D .体积相同、浓度均为0.1mol•L -1的NaOH 溶液、氨水,pH (NaOH )> pH (氨水),若使溶液的pH 都变为9,则应在氢氧化钠溶液中加入更多的水,即m>n ,故D 错误; 综上所述,答案为C 。
【点睛】
中和等物质的量浓度等体积的NaOH 溶液,即氢氧化钠的物质的量相同,需要的一元酸的物质的量也相同,则需要浓度大的酸体积消耗的小,浓度小的酸消耗的体积大。
6.A 【解析】 【详解】
A 、乙酸与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳气体,乙酸乙酯不能,所以可用Na 2CO 3溶液加以区别,选项A 正确;
B. 异丁烷的一氯代物有(CH 3)2CHCH 2Cl 、(CH 3)2CClCH 3共2种,选项B 错误;
C. 聚乙烯为氯乙烯的加聚产物,不含碳碳双键,苯分子中也不含有碳碳双键,选项C 错误;
D .甲苯与氯气在光照下反应主要发生的是侧链上的氢原子被取代,不能得到苯环上氢原子被取代的产物2,4-二氯甲苯,选项 D 错误; 答案选A 。
7.C 【解析】 【分析】
n(S)=3.2g÷32g/mol=0.1mol ,根据转移电子守恒得n(Fe 3+)=
()
0.1mol 2032
⨯--=0.2mol ,则
n(Fe 2+)=0.4mol-0.2mol=0.2mol ,所以n(Fe 2+):n(Fe 3+)=0.2mol :0.2mol=1:1,以此解答该题。
【详解】
A.盐酸恰好反应生成FeCl2 的物质的量为0.4mol,根据Cl原子守恒可得c(HCl)=20.4mol
0.1L
=8.0mol/L,A
错误;
B.由以上分析可知,该磁黄铁矿Fe x S中,Fe2+与Fe3+的物质的量之比n(Fe2+):n(Fe3+)=1:1,B错误;
C.根据氢原子、氯原子守恒得n(H2S)=1
2
n(HCl)=n(FeCl2)=0.4mol,V(H2S)=0.4mol×22.4L/mol=8.96 L,C正确;
D.Fe x S中n(S)=0.1mol+0.4mol=0.5mol,n(Fe)=0.4mol,所以n(Fe):n(S)=0.4mol:0.5mol=0.8,所以x=0.8,D错误。
故合理选项是C。
8.B
【解析】
【详解】
A.X和Z分子中都含有羧基,都能与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳气体,NaHCO3溶液不能鉴别X和Z,A不正确;
B.X和Y能发生酯化反应,Y和Z的苯环上能发生卤代反应,酯化反应和卤代反应都属于取代反应,B正确;
C.X分子中与Br相连的碳原子上连有三个碳原子,这四个碳原子不可能共平面,C 错误;
D.丁酸有两种结构CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,烃基上一个氢原子被溴原子取代的产物有5种,除去X本身,与X具有相同官能团的同分异构体还有4种,D错误。
故选B。
9.D
【解析】
【详解】
A. 因为草木灰中碳酸根水解显碱性,氨态氮肥中铵根离子水解显酸性,二者混合使用会发生双水解反应生成NH3,使N元素流失,降低肥效,能用勒夏特列原理解释,故A不选;
B. 加入盐酸后溶液中H+增多,可以抑制FeCl3的水解,能用勒夏特列原理解释,故B不选;
C. 人体血液中含有缓冲物质,如:H2CO3/NaHCO3,人们食用了酸性食品或碱性食品后,通过平衡移动使血液pH值稳定在7.4 ± 0.05,能用勒夏特列原理解释,故C不选;
D. 工业制硫酸锻烧铁矿时将矿石粉碎,是增大矿石与空气接触面积,与勒夏特列原理无关,故D选;
故答案为D。
10.D
【解析】
A、根据能量变化,X→Y,活化能是(E5-E2),故错误;
B、使用催化剂降低活化能,产物不变,故错误;
C、升高温度,提高了活化分子的百分数,化学反应速率都增大,故错误;
D、压缩体积,增大压强,增加单
位体积内活化分子的个数,反应速率加快,故正确。
11.C
【解析】
【分析】
【详解】
将题干中三个方程式相加即得甲醇转化制丙烯反应的方程式,选项A正确;在反应前有H3AlO6,反应后又生成了H3AlO6,而且量不变,符合催化剂的定义,选项B正确;反应前后原子守恒,电子也守恒,1.4 g C○↑↓H2所含的电子的物质的量为0.8 mol,所以选项C错误;甲基碳正离子是甲基失去一个电子形成的阳离子,选项D正确。
12.A
【解析】
【详解】
A.水产生的雾气是由水蒸发产生的水蒸气遇冷液化而成的小液滴,是一种液化现象,不是碘升华,故A 错误;
B.“沙里淘金”说明了金的化学性质稳定,可通过物理方法得到,故B正确;
C.爆竹爆竹的过程中有新物质二氧化碳、二氧化硫等生成,属于化学变化,故C正确;
D.“豆箕”是大豆的秸秆,主要成分为纤维素,燃烧纤维素是把化学能转化为热能,故D正确;
故选A。
13.A
【解析】
【分析】
已知“X、Y是周期表中位于同一主族的短周期元素”,则Y的核外电子数比X多8,又已知“Y原子核外电子数为X原子核外电子数的两倍”,则X为氧、Y为硫;因为Z的原子序数比Y大,所以Z为氯;再由“四种元素的质子数之和为47”,可确定W为碳。
【详解】
A. X、Y与氢可形成H2O、H2S,二者原子个数比都为1:2,A正确;
B. X为O元素,不能表现出+6价,最多表现+2价,则“元素的最高正价:Z>X>W” 的关系不成立,B 错误;
C. 因为S的非金属性小于Cl,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<Z,C错误;
D. 简单离子的半径应为r(S2-)>r(Cl-)>r(O2-),D错误;
故选A。
14.D
【解析】
【详解】
A . KNO 3和NaCl 的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾溶解度受温度影响较大,而氯化钠受温度影响较小,所以可采取加热水溶解配成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO 3先结晶出来、再过滤,故A 错误;
B . KNO 3和NaCl 的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾溶解度受温度影响较大,而氯化钠受温度影响较小,所以可采取加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,故B 错误;
C . 加热促进铁离子水解,生成的HCl 易挥发,蒸干不能得到氯化铁,故C 错误;
D . 氯化铁与氨水反应生成沉淀,则滴加氨水至不再产生沉淀为止,过滤可除杂,故D 正确; 故选:D 。
15.D 【解析】 【分析】
放电为原电池原理,从(1−x)LiFePO 4+xFePO 4+Li x C n
LiFePO 4+nC 可知,Li x C n 中的C 化合价升高了,所
以Li x C n 失电子,作负极,那么负极反应为:x n Li C xe xLi -+
-=+nC ,LiFePO 4作正极,正极反应为:
44xFePO xLi xe xLiFePO +-++=,充电为电解池工作原理,反应为放电的逆过程,据此分析解答。
【详解】
A .由以上分析可知,放电正极上4FePO 得到电子,发生还原反应生成4LiFePO ,正极电极反应式:
44xFePO xLi xe xLiFePO +-++=,A 正确;
B .原电池中电子流向是负极-导线-用电器-导线-正极,放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,B 正确;
C .充电时,阴极为放电时的逆过程,Li +变化为x n Li C ,电极反应式:x n xLi xe nC Li C +-
++=,C 正
确;
D .充电时,作为电解池,阳离子向阴极移动,Li +向右移动,D 错误; 答案选D 。
【点睛】
带x 的新型电池写电极反应时,先用原子守恒会使问题简单化,本题中,负极反应在我们确定是x n Li C 变为C 之后,先用原子守恒得到x n Li C —xLi ++nC ,再利用电荷守恒在左边加上-xe -即可,切不可从化合价出发去写电极反应。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分) 16.NH 3∙H 2O
NH 4++OH - NH 3(g)
NH 3(aq)(或氨气的溶解平衡) Ca(OH)2(s)
Ca 2+(aq)+2OH -
(aq)(或Ca(OH)2 的溶解平衡) 29.8 进入干燥管后,又回落至烧杯,如此反复进行 Cu 2++
2NH 3∙H 2O→ Cu(OH)2↓+2NH 4+ [[Cu(NH 3)4]2+]/[ NH 3]2∙[NH 4+] 2 加水,反应
物、生成物浓度均降低,但反应物降低更多,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2(加水稀释后c[Cu(NH 3)4]2+/c 2 (NH 3) ∙c 2 (NH 4+) 会大于该温度下的K ,平衡左移,生成了 更多的Cu(OH)2,得到蓝色沉淀 该反应是放热反应,反应放出的热使容器内温度升高,v 正 增大;随着反应的进行,反应物浓度减小,v 正 减小 【解析】 【分析】
(1) 制备NH 3的实验中,存在着NH 3+H 2O NH 3∙H 2O 、NH 3的溶解平衡和Ca(OH)2 的溶解平衡三个平衡过
程;
(2) 氨水是指NH 3的水溶液,不是NH 3·H 2O 的水溶液,所以要以NH 3为标准计算. n (NH 3)=
-3100mL 0.905g cm 25%
17g/mol
⨯⋅⨯=1.33 mol ;
(3) 实验开始后,烧杯内的溶液进入干燥管后,又回落至烧杯,如此反复进行,而达到防止倒吸的目的; (4) NH 3通入CuSO 4溶液中和水反应生成NH 3∙H 2O ,NH 3∙H 2O 电离出OH -,从而生成蓝色沉淀Cu(OH)2; ①反应2NH 4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH 3(aq)[Cu(NH 3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H 2O+Q(Q>0),平衡常数的表达式
K=
()[]
2342
2
34
[]
Cu N []
H NH NH ⋅⎡⎤⎣⎦
+
+;
②反应2NH 4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH 3(aq)[Cu(NH 3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H 2O+Q(Q>0)是放热反应,降温可以
使K 增大,正逆反应速率都减少;
③向上述铜氨溶液中加水稀释,出现蓝色沉淀。
原因是:加水,反应物、生成物浓度均降低,但反应物降低更多,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2(加水稀释后()[]
2342
2
34
[]
Cu N []
H NH NH ⋅⎡⎤⎣⎦
+
+会大于该温度下的K ,平衡左移,
生成了 更多的Cu(OH)2,得到蓝色沉淀;
④在绝热密闭容器中,加入NH 4+(aq)、Cu(OH)2和NH 3(aq)进行上述反应,v 正先增大后减小的原因,温度升高反应速度加快,反应物浓度降低反应速率又会减慢。
【详解】
(1) 制备NH 3的实验中,存在着NH 3+H 2O NH 3∙H 2O 、NH 3的溶解平衡和Ca(OH)2 的溶解平衡三个平衡过
程,故答案为:NH 3∙H 2O
NH 4++OH - NH 3(g)
NH 3(aq)(或氨气的溶解平衡)、Ca(OH)2(s)
Ca 2+(aq)
+2OH -(aq)(或Ca(OH)2 的溶解平衡);
(2) 氨水是指NH 3的水溶液,不是NH 3·H 2O 的水溶液,所以要以NH 3为标准计算. n (NH 3)=
-3100mL 0.905g cm 25%
17g/mol
⨯⋅⨯=1.33 mol ,标准状况下体积为1.33mol×22.4L/mol=29.8L ;
(3)
实验开始后,烧杯内的溶液进入干燥管后,又回落至烧杯,如此反复进行,而达到防止倒吸的目的;
(4) NH
3通入CuSO4溶液中和水反应生成NH 3∙H2O ,NH3∙H2O电离出OH-,从而生成蓝色沉淀Cu(OH)2,该反应的离子方程式为:Cu2++2NH3∙H2O→ Cu(OH)2↓+2NH4+;
①反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0),平衡常数的表达式
K=
()
[]
2
34
22
34
[]
Cu N
[]
H
NH NH
⋅
⎡⎤
⎣⎦
+
+
;
②反应2NH4+(aq)+Cu(OH)2(s)+2NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)(铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)是放热反应,降温可以使K增大,正逆反应速率都减少,画出该过程中v正的变化为:;
③向上述铜氨溶液中加水稀释,出现蓝色沉淀。
原因是:加水,反应物、生成物浓度均降低,但反应物降低更多,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2(加水稀释后
()
[]
2
34
22
34
[]
Cu N
[]
H
NH NH
⋅
⎡⎤
⎣⎦
+
+
会大于该温度下的K,平衡左移,生成了更多的Cu(OH)2,得到蓝色沉淀;
④在绝热密闭容器中,加入NH4+(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应,v正先增大后减小的原因,温度升高反应速度加快,反应物浓度降低反应速率又会减慢,故原因是:该反应是放热反应,反应放出的热使容器内温度升高,v正增大;随着反应的进行,反应物浓度减小,v正减小。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.醚键取代反应
【解析】
【分析】
由框图知A为,
由C的结构简式知含氧官能团为“一O-”为醚键; E+M,M
中生成了肽键,则为取代反应。
(2) 由M逆推,知E的结构筒式为。
逆推D的结构筒式为 ,C与D比较知,D比C比了“一NO2",则应为C发生硝化反应所得。
(4)碱性条件能水解,则含有酯基,与FeCl3能发生显色反应,则说明含有酚羟基,且酚羟基与酯基互为对位关系。
(5)由合成产物逆推,产物可以由与乙醇酯化得到,羧基可以由“- CN”水解获
得,和CH2=CHCN相连,可以先将CH2=CHCN与Br2发生加成反应生成卤代物,再发生类似于流程中A-→B的反应.
【详解】
(1)由C的结构简式知化合物C中的含氧官能团为醚键,反应④为
+,其反应类型为取代反应。
答案:醚
键;取代反应。
(2)根据分析知E的结构简式为:;答案:。
(3)反应②是的反应。
其化学方程式:
;答案:。
(4)①碱性条件能水解,则含有酯基,与FeCl3能发生显色反应,则说明含有酚羟基,③ 分子中含有4种不同化学环境的氢,酚羟基与酯基互为对位关系。
;答案:。
(5)已知CH3CH2CN CH3CH2COOH。
以、CH2==CHCN和乙醇为原料合成化合物
的合成路线流程图为:。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.Fe + 2H + → Fe 2+ + H 2↑,CuO + 2H + → Cu 2+ + H 2O ① ③ ①③ ②④① 二 80m-135n/18n 【解析】 【分析】
铁和酸反应生成二价铁离子和氢气,氧化铜和酸反应,生成铜离子和水,写出离子反应方程式;选用氧化剂时既要达到氧化的作用,又不能引入新的杂质;为了得到较纯的产品,所加入的试剂不能引入其它杂质;试剂B 会与前段反应产生的Fe 3+作用,使其完全水解,生成沉淀;结合日常实验中从滤液得到晶体的操作方法:加热浓缩,冷却结晶,过滤得到晶体;直接灼烧晶体会有部分CuCl 2,发生水解反应,最后灼烧所得固体为氯化铜和氧化铜的混合物;根据铜原子守恒,氯化铜晶体中的铜和最后所得固体氧化铜中铜原子的质量相等,列出比例式,氯化铜晶体和氧化铜的相对分子质量之比等于质量之比,计算出水的系数x ,据此分析解答。
【详解】
(1)铁在酸性条件下,生成二价铁离子和氢气,氧化铜在酸性条件下,生成二价铜离子和水,离子反应方程式分别为Fe+2H +=Fe 2++H 2↑、CuO+2H +=Cu 2++H 2O ;
(2)加入氧化剂把Fe 2+氧化为Fe 3+,而且不引入新的杂质离子,使用KMnO 4引入K +和Mn 2+,使用HNO 3引入NO 3-,且无法除去,当加入氯气时,发生反应以后,产生氯离子,不是杂质,故选①; (3)Fe 3++3H 2O
Fe(OH)3+3H +,加入的试剂B 要能够促使水解完全进行,又不引入新的杂质离子,如使用
Na0H 引入新的Na +,使用FeO 引入Fe 2+,而③为固体,提高pH 的同时引入的是铜离子,没有新杂质引入,故选③;
(4)选择的试剂B ,通过与酸的反应生成Cu 2+且提高溶液的pH ,因pH 为4-5时,Fe 3+几乎完全水解而沉淀,而此时Cu 2+却几乎不水解,所以促使了Fe 3+完全沉淀,故选①③;
(5)从溶液中得到晶体,一般操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,即实验的先后顺序为②④①;
(6)直接灼烧晶体会有部分CuCl 2发生水解反应,最终得到CuO 、CuCl 2的混合物,导致测量不准确,方案一
错误,方案二正确;最终生成的是CuO ,根据铜原子守恒可得:
22CuCl xH O CuO
13518x
?80m ?n
→+,13518x m 80n +=,解得80m 135n
x 18n
-=。
【点睛】
本题是基础工艺流程题,三价铁的沉淀除杂是模拟题中最常见的考点,一般是消耗溶液中的氢离子,同时。