1、 百校联盟 2021 届新高考高三第一次联合调研考试卷 化化 学学 注意事项:注意事项: 1答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证 号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2选择题的作答:每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标 号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题 卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 一、选择题(一、选择题(每小题每小题
2、2 分,分,共共 20 分)分) 1化学与生产和生活密切相关,下列说法正确的是 A误食重金属盐引起人体中毒,可喝大量的食盐水解毒 B变质的油脂有难闻的特殊气味,是由于油脂发生了水解反应 C浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土放于水果箱内是为了延长水果保鲜期 D安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置,主要是为了提高煤的利用率 2某有机物的结构简式如图所示。下列说法不正确的是 A能使 FeCl3溶液显紫色 B该有机物不存在顺反异构 C能发生取代反应和加成反应 D1mol 该有机物完全水解最多消耗 3mol NaOH 3设 NA为阿伏加德罗常数的数值。下列有关叙述正确的是 A标准状况下,22.4L CC14中所含 C
3、Cl 键的数目为 4NA B在含 Al3+总数为 NA的 AlCl3溶液中,Cl总数为 3NA C向密闭容器中充入 1mol N2O4,加热使之充分分解,生成 NO2的分子数为 2NA D7.8g Na2O2中所含的阴离子数目为 0.1NA 4下列现象或事实、解释都正确的是 选项 现象或事实 解释 A 金属镁着火不能用泡沫灭火器灭火 燃烧生成的 MgO 与 CO2反应 B K2FeO4用于自来水的消毒和净化 K2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒,其 还原产物 Fe3+水解得到的胶状物能净 水 C 古代青铜器表面有铜锈,可放 入盐酸中浸泡除锈 铜锈是铜在空气中缓慢氧化生 成的氧化物,可溶于盐酸 D
4、 常温下,将铁片浸入足量的 浓硫酸中,铁片不溶解 常温下,铁与浓硫酸一定没有 发生化学反应 5向含有淀粉的 KIO3酸性溶液滴加 NaHSO3溶液,溶液先变蓝后褪色。下列说法错误的 是 A溶液先变蓝的原因:2IO3+5HSO3=I2+5SO2 4+H2O+3H + B溶液恰好褪色时 n(KIO3)n(NaHSO3)=13 C还原性 IHSO3I2 D若向含有淀粉的 NaHSO3溶液中滴加过量 KIO3酸性溶液,则溶液变蓝不褪色 6通过以下反应均可获取 H2。下列有关说法正确的是 太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H1+571.6 kJ mol1 焦炭与水反应制氢:
5、C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H2+131.3 kJ mol1 甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H3+206.1 kJ mol1 A反应中电能转化为化学能 B反应为放热反应 C反应 CH4(g)=C(s)+2H2(g)的 H+74.8 kJ mol1 D反应使用催化剂,H3减小 7四种短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,W 元素的最外层电子数是其电 子层数的二倍; X 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的; Y 是地壳中含量最多的金属元 素;X 与 Z 形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列叙述中,不正确 的是 A将 W 的
6、最高价氧化物通入到 Na2SiO3溶液中,生成白色沉淀,得出非金属性:WSi B将 X 单质投入到 CuSO4溶液中,生成紫红色固体 C工业上用电解熔融 Y 的氧化物的方法冶炼金属 Y DZ 的气态氢化物的沸点在同主族中最低 8从淡化海水中提取溴的流程如下: 下列有关说法不正确的是 AX 试剂可用 Na2SO3饱和溶液 B步骤的离子反应:2Br+Cl2=2Cl+Br2 C工业上每获得 1mol Br2,需要消耗 Cl2 44.8L D步骤包含萃取、分液和蒸馏 9研究表明 N2O 与 CO 在 Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示,下列说 法错误的是 A反应总过程是放热的 BFe+作
7、为催化剂改变了反应途径,提高了反应速率 CFe+N2OFeO+N2、FeO+COFe+CO2两步反应均为放热反应 D若反应在恒容密闭容器中进行,温度越高,反应速率一定越快 10某模拟人工树叶”电化学实验装置如图所示,该装置能将 H2O 和 CO2转化为 O2和燃 料(C3H8O)。下列说法正确的是 A该装置将化学能转化为光能和电能 B该装置工作时,H+从 b 极区向 a 极区迁移 C每生成 1mol O2,有 44g CO2被还原 Da 电极的反应为:3CO2+16H+-18e=C3H8O+4H2O 二、不定项选择题二、不定项选择题(共(共 5 小题,每题小题,每题 4 分)分) 11由硫铁矿
8、烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和 FeO)得到绿矾(FeSO4 7H2O),再通过绿矾 制备铁黄FeO(OH)的流程如下:烧渣 酸溶 2 FeS 溶液 绿矾 氨气/空气 铁黄。 已知:FeS2和铁黄均难溶于水。下列说法不正确的是 A步骤,可用盐酸来溶解烧渣 B步骤,涉及的离子反应为 FeS2+14Fe3+8H2O=15Fe2+2SO2 4+16H + C步骤,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾 D步骤,反应条件控制不当会使铁黄中混有 Fe(OH)3 12已知 a、b、c 的分子式均为 C9H10O2,结构简式如图所示。下列说法正确的是 Aa、b、c 都能与 N
9、a 反应产生 H2 Ba、b、c 分子中所有碳原子可能共平面 Cb 与 c 在浓硫酸加热条件下可以发生缩聚反应 Dc 苯环上的一氯代物和二氯代物分别为 3 种和 4 种 13实验室用 SO2还原 MnO2制备 MnSO4的装置如图所示,下列说法正确的是 A装置 B 中试剂可为 NaHSO3溶液,其作用是除去 SO2中的 HCl B装置 E 中发生反应的离子方程式为 SO2+2OHSO2 3+H2O C将装置 D 中所得 MnSO4溶液蒸干可获得纯净的 MnSO4 H2O D装置 D 中水浴温度应控制在 80左右,温度过高时反应速率可能减慢 14科学家研制出一种高性能水系酸碱双液锌一溴二次电池,
10、其总反应为:Zn+2OH+Br3 ZnO+H2O+3Br,中间的双极性膜(BPM)能隔开酸碱双液且能允许 K+通过,如图所示。下列说 法正确的是 A放电时,K+向锌极电极迁移 B放电时,锌电极的电势高于石墨电极 C充电时,阴极室的 pH 增大 D充电时,石墨电极发生反应:Br3-2e=3Br 15已知常温下 H2A 的 Ka1=2.7 106,Ka2=6.3 1010,HClO 的 Ka=3 108。下列说法不 正确的是 ANaHA 溶液中存在:c(Na+)c(HA)c(A2)c(H+)c(OH) B向 Na2A 溶液中通入少量 Cl2的离子方程式:Cl2+2A2+H2O=Cl+ClO+2HA
11、 CNaClO 溶液中水电离出的 c(H+) c(OH)小于等浓度的 Na2A 溶液中水电离出的 c(H+) c(OH) D 等 浓 度 、 等 体 积 的NaHA和NaClO的 混 合 溶 液 中 存 在 : c(OH)=c(H+)+c(ClO)+c(HA)+c(H2A)+ c(HClO) 三、非选择题(共三、非选择题(共 60 分)分) 16硫及其化合物在生产生活中有重要的应用: 已知:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq) H1=-130kJ/mol; H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/mol; 2H2SO4(aq)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) H3=
12、+545kJ/mol。 请回答下列问题: (1)写出 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=_kJ/mol。 (2)一定温度下,在 2L 的恒容密闭容器中通入 2mol SO2(g)和 1mol O2(g)发生反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),5min 后达到平衡状态,压强为原来的 5 6 。从开始到平衡, v(SO3)=_,O2的平衡转化率为_。 (3)在 500时,起始压强为 100kPa 的恒温恒压条件下,平衡时 SO3的体积分数随起始投 料 2 2 n SO n O 的变化如图所示,则 a=_,用平衡压强(该物质的体积分数 总压强)代替平衡 浓度,则 500时,该
13、反应的 Kp=_。 (4)在 V2O5作催化剂的条件下 SO2(g)与 O2(g)的反应历程如下: I:_;II:O2+4VO2=2V2O5。 写出第 I 步反应的化学方程式:_。 17环己烯()是重要的有机合成原料,还常用作催化剂、溶剂和萃取剂。化学小组用 如图所示装置用环已醇()制备环己烯。 有关物质的性质如表所示: 相对分子质量 密度/(g cm3) 沸点/ 溶解性 环乙醇 100 0.9618 161 微溶于水 环己烯 82 0.8102 83 难溶于水 a 中加入 20g 环已醇和 2 小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入 1mL 浓硫酸。 b 中通入冷却水后,开始缓慢加热 a,收集一定温
14、度范围内的馏分。 III反应粗产物倒入仪器 f 中分别用少量 5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化 钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到 14.7g 纯净环已烯。回答下列问题: (1)由环已醇制取环已烯的方程式 (2)仪器 b 冷凝水方向是_(填“下进上出”或“上进下出”),仪器 e 的名称是 _。 (3)如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是_(选答案) a立即补加 b冷却后补加 c不需补加 d重新配料 (4)用仪器 f 进行的分离操作名称是_。 (5)本实验的产率是_。 18纳米磷化钻(CoP)常用于制作特种钻玻璃,制备磷化钻的常用流程如下: (l)基
15、态 P 原子的价电子排布式为_,P 位于元素周期表中_区。 (2)尿素中 N 原子的杂化类型是_;C、N、O 三种元素的第一电离能最大的 是 _,电负性由小到大的顺序为_。 (3)Co(CO3)0.5(OH) 0.11H2O 中 CO2 3中 C 的价层电子对数为_;该化合物中不含有的 化学键有_(填标号)。 A离子键 B共价键 C金属键 D配位键 E氢键 F非极性键 (4)CoP 的晶胞结构如图所示,最近且相邻两个钴原子的距离为 n pm。设 NA为阿伏加德 罗常数的值,则其晶胞密度为_g cm3(列出计算式即可)。 19金属钒主要用于冶炼特种钢,被誉为“合金的维生素”。工业上常用富钒炉渣(
16、主要含 FeO V2O3,还有少量 P2O5等杂质)制取钒的流程如下图。 回答下列问题: (1)已知焙烧中先发生 4FeO V2O3+5O2= 高温 4V2O5+2Fe2O3反应, 其氧化产物是 , 进 一步生成可溶性 NaVO3的反应方程式为 。 (2)25时,Ksp(NH4VO3)4 102,电离平衡常数 Kb(NH3 H2O)1.8 105。“沉钒”后 VO3 的浓度为 1 45 mol/L,则滤液的 pH 为_。除 OH与 VO3外,滤液中还可能存在的阴离子 是 。 (3)“热解”过程产生的气体 y 的电子式为 。 (4)硅参与高温还原反应的方程式为 ,炉渣的主要成分是 。 (5)钒比
17、铁的金属性强。工业上通过电解精炼 “粗钒”可得到 99.5%的纯钒,以熔融 LiCl KClVCl2为电解质,“粗钒”中含少量铁和硅。则“粗钒”应连接电源的_极,阴极的电极反 应式为 。 20-苯基丙烯酸可用于合成人造龙涎香,现以甲苯为原料,按下列方法合成(从 F 开始 有两条合成路线) 已知:CH3CH2Br+NaCNCH3CH2CN+NaBr CH3CH2CNCH3CH2COOH 完成下列填空: (1)反应的反应类型是_;写出反应所需试剂与条件是_。 (2)写出 C 的结构简式:_。 (3)写出一种符合下列条件的 F 的同分异构体_。 氧原子不与苯环直接相连;能发生银镜反应;1mol 该物
18、质与足量钠反应产生 1mol 氢气;有 5 种不同氢原子。 (4)检验 E 是否完全转化为 F 的方法是_。 (5)路线二与路线一相比不太理想,理由是_。 (6) 利 用 已 知 条 件 , 设 计 一 条 由制 备的 合 成 路 线 。 _ _。 (合成路线的表示方法为) 答案答案 1.【答案】C 【解析】A重金属盐,能够使蛋白质变性,引起人体中毒,可以服用牛奶或者鸡蛋清等 解毒,故 A 错误;B变质的油脂有难闻的特殊气味,是因为油脂发生氧化反应,故 B 错误; C乙烯是一种植物生长调节剂,可以促进植物成熟,为了延长水果的保鲜期,应除掉乙烯, 乙烯含有不饱和键能被酸性高锰酸钾氧化, 所以将浸
19、泡有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛 放水果的容器中除去乙烯,故 C 正确;D装煤炭燃烧过程的“固硫”装置,是为了防止产生二 氧化硫污染空气,故 D 错误;故选 C。 2.【答案】A 【解析】该有机物分子中不含酚羟基,故不能使 FeCl3溶液显紫色,A 项错误。 3.【答案】D 【解析】标准状况下 CCl4是液体,22.4L CCl4的物质的量不是 1mol,故 A 错误;Al3+在 溶液中部分水解,在含 Al3+总数为 NA的 AlCl3溶液中,C1总数大于 3NA,故 B 错误; N2O42NO2反应可逆,故 C 错误;Na2O2中的阴离子是 O2 2,7.8g Na2O2中所含的阴离子
20、数目 A 7.8g 1/mol= 78g/mol N 0.1NA,故 D 正确;选 D。 4.【答案】B 【解析】A 项,金属镁着火不能用泡沫灭火器灭火,因为 Mg 在 CO2燃烧生成 MgO 和 C, 故 A 错误;B 项,K2FeO4用于自来水的消毒和净化,K2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒,其还 原产物 Fe3+水解得到的胶状物能净水,故 B 正确;C 项,古代青铜器表面有铜锈,可放入盐 酸中浸泡除锈, 铜锈是铜在空气中与氧气、 水、 二氧化碳反应生成的碱式碳酸铜, 可溶于盐酸, 故 C 错误;D 项,常温下,将铁片浸入足量的浓硫酸中,铁片不溶解,Fe 发生了钝化,故 D 错误;综上所述
21、,答案为 B。 5.【答案】C 【解析】A溶液变成蓝色,说明有单质碘生成,即 I 元素化合价由+5 价降低至 0 价,被 还原,IO3为氧化剂,S 元素的化合价由+4 价升高至+6 价,被氧化,HSO 3为还原剂,反应的 离子方程式为 2IO3+5HSO 3=I2+5SO 2 4+H2O+3H +,A 选项正确;B溶液褪色,说明碘单质又 被亚硫酸氢钠还原,离子方程式为 I2+HSO3=2I+SO2 4+3H +,结合 A 选项,可知溶液恰好褪色 时 n(KIO3)n(NaHSO3)=13,B 选项正确;C由 A 选项中的反应可知,还原性:HSO 3I2, 由 B 选项中的反应可知,还原性 HS
22、O3I,又还原性 II2,则还原性:HSO 3I I 2,C 选 项错误;D若向含有淀粉的 NaHSO3溶液中滴加过量 KIO3酸性溶液,由于氧化性 IO 3I2, 所以不会出现 I2被还原的情况,即溶液变蓝不褪色,D 选项正确;答案选 C。 6.【答案】C 【解析】反应中,太阳光催化分解水制氢,由光能转化为化学能;反应中,H20, 为吸热反应; 将反应-反应得, 反应 CH4(g)=C(s)+2H2(g)的 H+74.8 kJ mol1; 反应中, 使用催化剂,对 H3不产生影响;故选 C。 7.【答案】B 【解析】四种短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,W 元素的最外层电子数是
23、 其电子层数的二倍,则 W 为碳元素;X 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,则 X 为 钠元素;Y 是地壳中含量最多的金属元素,则 Y 为铝元素;X 与 Z 形成的离子化合物的水溶 液呈中性,则 Z 为氯元素,形成的离子化合物为氯化钠。将 W 的最高价氧化物二氧化碳通入 到 Na2SiO3溶液中,生成白色沉淀硅酸,说明碳酸的酸性强于硅酸,得出非金属性:CSi, 选项 A 正确;将 X 单质钠投入到 CuSO4溶液中,由于钠很活泼,直接与水反应,不能置换出 铜,则不可能生成紫红色固体,选项 B 不正确;工业上用电解熔融 Y 的氧化物氧化铝的方法 冶炼金属铝,选项 C 正确;因 HF 中存在
24、氢键,沸点比同主族的氢化物都高,而同主族其他氢 化物的沸点随相对分子质量增大而升高,故 Z 的气态氢化物氯化氢的沸点在同主族中最低, 选项 D 正确。答案选 B。 8.【答案】C 【解析】A亚硫酸根离子可以和氧化性的溴单质发生氧化还原反应,可以用所给物质来 吸收溴单质,故 A 正确;B氯气具有氧化性,可以将溴离子氧化为溴单质,即 2Br+Cl2=2Cl+Br2,故 B 正确;C根据化学方程式 2Br+Cl2=2Cl+Br2,每获得 1mol Br2,根 据流程中可知两次需要使用氯气,总共需要消耗标况下 Cl2 44.8L,故 C 错误;D从溴水中提 取溴可以采用萃取、分液和蒸馏的方法,故 D
25、正确。答案选 C。 9.【答案】D 【解析】由图可知,N2O 与 CO 反应前后总能量降低,是放热反应,A 正确;由 Fe+N2OFeO+N2、FeO+COFe+CO2可知,Fe+先消耗后生成,总量保持不变,起催化剂 作用,B 正确;由图可知,Fe+N2OFeO+N2、FeO+COFe+CO2反应,都是总能量降低, 都是放热反应,C 正确;该反应使用了 Fe+做催化剂,催化剂的活性与温度有关,只有在适当 的温度范围内才能发挥催化剂的催化活性,所以温度越高,反应速率不一定越快,D 错误;答 案选 D。 10.【答案】B 【解析】根据图示可知,该装置将电能和光能转化为化学能,错误;根据同种电荷相互
26、排 斥,异种电荷相互吸引的原则,该装置工作时,H+从正电荷较多的阳极 b 极区向负电荷较多 的阴极 a 极区迁移,正确;该反应的总方程式是:6CO2+8H2O=2C3H8O+9O2。根据反应方程式 可知,每生成 1mol O2,有 2/3mol CO2被还原,其质量是 88/3g,错误;根据图示可知与电源 负极连接的 a 电极为阴极,发生还原反应,电极的反应式为:3CO2+18H+18e=C3H8O+5H2O, 错误;答案选 B。 11.【答案】AC 【解析】由硫铁矿烧渣制备绿矾流程可知,烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和 FeO)均溶于 硫酸,溶液含 Fe2+、Fe3+,步骤发生 Fe
27、S2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,步骤为蒸 发浓缩、冷却结晶析出绿矾,绿矾与氨水、空气可发生反应生成铁黄。A因中间产品为绿矾, 其酸根离子为硫酸根离子,则步骤最好用硫酸来溶解烧渣,故 A 说法错误;B结合分析, 步骤中加入 FeS2可以将 Fe3+还原为 Fe2+,离子反应为 FeS2+14Fe3+8H2O=15Fe2+2SO2 4 +16H+,故 B 说法正确;C步骤为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾,若蒸干液体,绿矾受热 会失去结晶水,则得不到绿矾,故 C 说法错误;D步骤,反应条件应控制适当,若氨水的 用量过大会使溶液的 pH 过大,容易生成 Fe(OH)3,
28、这样制得的铁黄会含有氢氧化铁杂质,故 D 说法正确;答案选 AC。 12.【答案】B 【解析】物质 a 中既不含羟基也不含羧基,不能与 Na 反应生成氢气,故 A 错误;苯环、 C=O 均为平面结构,单键可以旋转,所以 a、b、c 分子中所有碳原子可能共平面,故 B 正确; b 只含一个羟基,c 只含一个羧基,一个 b 分子只能和一个 c 分子反应,不能脱水缩合,故 C 错误;c 苯环上有 3 种环境的氢原子,一氯代物有 3 种;二氯代物有如图所示 6 种, 、(数字表示另一个氯原子的位置),故 D 错误; 故答案为 B。 13.【答案】AD 【解析】A 装置中,2HCl+Na2SO3=2Na
29、Cl+H2O+SO2,生成 SO2气体,但是会有 HCl 气 体挥发出来,B 装置用来吸收 HCl,选用饱和 NaHSO3溶液,A 正确;石灰乳是悬浊液,不能 拆写,因此反应的离子方程式为 SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,B 错误;C 装置为安全瓶,防倒 吸,D 装置发生反应:MnO2+SO2=MnSO4,制得 MnSO4,E 装置吸收过量的 SO2,防止汚染 空气。MnSO4 H2O 受热易分解,故不能将溶液蒸干,可用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法 得到 MnSO4 H2O,C 错误;当温度过高时,SO2在水中的溶解度减小,反应速率减慢,D 正 确;故选 AD。 14.【答案】C
30、 【解析】该二次电池放电时,锌作负极,石墨作正极;充电时,锌作阴极,石墨作阳极。 放电时,锌极失去电子,化合价升高,阴离子流向锌极,阳离子流向正极,故 K+向石墨电极 迁移,A 错误;电流由电势高的地方流向电势低的地方,电子由锌极向石墨电极移动,电流由 石墨电极向锌极移动,故锌电极的电势低于石墨电极,B 错误;充电时,阴极发生电极反应: - 2 ZnO+2e +H O=Zn+2OH,有 OH生成,pH 增大,故 C 正确;充电时,石墨电极发生反应 3Br+2e=Br3,故 D 错误。 15.【答案】AD 【解析】A根据常温下 H2A 的 Ka1=2.7 106,Ka2=6.3 1010可知 H
31、A的水解常数为 14 9 6 10 3.7 10 2.7 10 Ka2=6.3 1010,所以 NaHA 溶液显碱性,即 c(H+)c(OH),A 错误; B根据电离常数可知酸性是 H2AHClOHA,则向 Na2A 溶液中通入少量 Cl2,Cl2先与 H2O反应生成HClO和HCl, HClO和HCl再与Na2A反应, 总反应的离子方程式为Cl2+2A2+H2O Cl+ClO+2HA,B 正确;CNaClO 和 Na2A 均属于强碱弱酸盐,溶液中的 H+和 OH均由 水电离出来,水解程度前者小于后者,则在常温下,NaClO 溶液中水电离出的 c(H+) c(OH) 小于等浓度的 Na2A 溶
32、液中水电离出的 c(H+) c(OH),C 正确;D等浓度、等体积的 NaHA 和 NaClO 的混合溶液,根据物料守恒:c(Na+)=c(HA)+c(H2A)+c(A2)+c(HClO)+c(ClO)和电荷 守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA)+2c(A2)+c(ClO)+ c(OH)可得 c(OH)=c(H+)+c(H2A)+c(HClO)c(A2)+c(ClO)+c(HA),D 错误;答案选 AD。 16.【答案】(1)-197 (2)0.1mol L1 min1 50% (3)2 0.05 (4)SO2+V2O5=SO3+2VO2 【解析】 (1)根据盖斯定律可知,2SO2(g)
33、+O2(g)2SO3(g) H=(+130kJ/mol+44kJ/mol) 2-545kJ/mol =-197kJ/mol。(2)一定温度下,在 2L 的恒容密闭容器 中通入 2mol SO2(g)和 1mol O2(g)发生反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g), 5min 后达到平衡状态, 压强为原来的 5 6 。在同温同体积时,压强之比等于物质的量之比,即物质的量为原来的 5 6 ,设 反应到平衡氧气消耗了 x mol,由此列三段式: 223 2g+Og2g 210 22 2212 SOSO xxx xxx 反应前 变化量 平衡时 根 据 题 目 可 知 , 221235 336
34、 xxxx , 即 x=0.5 , 故 从 开 始 到 平 衡 , v(SO3)= 1 0.1 25min nmol VtL mol L1 min1,O2的平衡转化率为100%= 1 x 50%。(3)在 500 时,起始压强为 100kPa 的恒温恒压条件下,体积之比等于物质的量之比,平衡时 SO3的体积 分数为 40%为体积分数最大值,根据反应系数可知,起始投料 2 2 n SO n O =a=2,设起始氧气的物 质的量为 y mol,到达平衡氧气消耗了 m mol,则列三段式, 223 2g+Og2g 2yy0 2mm2m 2y2mym2m SOSO 反应前 变化量 平衡时 即平衡时 S
35、O3的体积分数为 2ym 100%40% 2y2mym2m ,即 y=2m,则氧气最终 占 20%, 三氧化硫最终占 40%, 用平衡压强(该物质的体积分数 总压强)代替平衡浓度, 则 500 时 , 该 反 应 的Kp= 2 2 (40% 100kP ) 0.05 (40% 100kP ) (20% 100) a akPa 。 (4) 已 知 总 反 应 为 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),故在 V2O5作催化剂的条件下 SO2(g)与 O2(g)的 2 步分反应,反应 历程如下:I:SO2+V2O5=SO3+2VO2;II:O2+4VO2=2V2O5。 17.【答案】(1) 浓硫
36、酸 +H2O (2)下进上出 锥形瓶 (3)b (4)分液 (5)89.6% 【解析】(1)环已醇在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成环已烯和水,反应的化学方 程式为 浓硫酸 +H2O;(2)仪器 b 为直形冷凝管,通入冷凝水的方向应为下进 上出,仪器 e 的名称是锥形瓶;(3)如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确 操作是冷却后补加,故选 b;(4)环己烯难溶于水,环己烯粗品中含有环己醇和少量硫酸杂质, 将反应粗产物倒入分液漏斗中,分别用少量 5%碳酸钠溶液和水洗涤,除去粗产品中少量的硫 酸,因此用仪器 f 进行的分离操作是分液;(5)环己醇的物质的量为 20g =0.2mol
37、100g/mol ,由关 系式:环己醇环己烯,可知环己烯的理论产量为 0.2mol 82g/mol=16.4g,因此本实验的产率 是 1 89.6% 4.7g 100%= 16.4% 。 18.【答案】(1)3s23p3 (2)p sp3 N (3)CNO 3 (4)CF 330 A 4 594 31 2 210nN 【解析】(1)P 是 15 号元素,最外层有 5 个电子,基态 P 原子的价电子排布式为 3s23p3; 价电子排布式为 3s23p3,所以 P 位于元素周期表中 p 区;(2)尿素的结构简式是 , N 原子形成 3 个共价键,有 1 对孤电子对,所以 N 原子杂化类型是 sp3
38、;同周期元素从左到右 第一电离能增大,N 原子 3p 轨道为半充满状态,所以 C、N、O 三种元素的第一电离能最大 的是 N;同周期元素从左到右电负性依次增大,电负性由小到大的顺序为 CNO;(3)CO2 3 中 C 的价层电子对数为 42 2 =3,Co(CO3)0.5(OH) 0.11H2O 中 CO2 3与 Co 2+之间存在离子键; CO2 3、水分子内存在共价键;Co 2+与 H 2O 是配位键;氢键不是化学键,没有非极性键,故选 CF; (4)根据 CoP 的晶胞结构, 最近且相邻两个钴原子的距离为 n pm, 则晶胞面对角线是 2n pm, 晶胞的边长为 2npm,晶胞体积为 3
39、 2 2npm 3,1 个晶胞含有 Co 原子数 11 864 82 、P 原子数 1 1214 4 ,所以晶胞密度为 330 A 4 594 31 2 210nN g cm3。 19.【答案】(1)V2O5、Fe2O3 V2O5+Na2CO3= 高温 2NaVO3+CO2 (2)4.5 Cl和 H2PO2 4、PO 3 4或 HPO 2 4 (3) (4)5Si+2V2O5 高温 4V+5SiO2或 5Si+2V2O5+5CaO= 高温 4V+5CaSiO3 CaSiO3 (5)正 V2+2eV 【解析】焙烧是将 FeO V2O3转化为可溶性 NaVO3,氧化铁和二氧化碳,反应的化学方程 式
40、为:4FeO V2O3+4Na2CO3+5O2= 8NaVO3+2Fe2O3+4CO2,气体 x 为 CO2,水浸,浸出渣为 氧化铁, 得到 NaVO3溶液, 滤液中加入 NH4Cl 沉钒生成 NH4VO3, 受热分解生成 V2O5和氨气, 最 后 用 硅 铁 还 原 , 硅 参 与 高 温 还 原 反 应 的 方 程 式 为 5Si+2V2O5= 高温 4V+5SiO2或 5Si+2V2O5+5CaO4V+5CaSiO3 ,炉渣的主要成分是 CaSiO3。(1)焙烧中先发生 4FeO V2O3+5O2= 高温 4V2O5+2Fe2O3反应, 铁由+2 价升高为+3 价,钒由+3 从升高为+5
41、 价,其氧化产物是 V2O5、Fe2O3,进一步生成可 溶性 NaVO3的反应方程式为 V2O5+Na2CO3= 高温 2NaVO3+CO2;(2)25时,Ksp(NH4VO3) 4 102,Kb(NH3 H2O) 1.8 105。“沉钒”后 VO 3的浓度为 1 45 mol L1,Ksp(NH4VO3) 4 102=c(NH+4) c(VO3),c(NH+4)= 2 4 10 1 45 =1.8mol L1, + 4232 NH+H ONH ?H O+H 1.8 x 1.8 xx xxx 开始 变化 平衡 Kh= 142 5 10 1.8 101.8 Kwx Kbx ,x=c(H+)=10
42、4.5mol L1,则滤液的 pH 为 4.5。除 OH与 VO3外,P2O5溶于水生成磷酸电离出 H2PO2 4、PO 3 4或 HPO 2 4,滤液中还可能存在的阴离子是 Cl和 H2PO2 4、PO 3 4或 HPO 2 4;(3)“热解”过程产生的气体 y 是氨气,电子式为 ;(4) 硅高温时将钒还原, 同时生成的二氧化硅与氧化钙形成炉渣, 硅参与高温还原反应的方程式为 5Si+2V2O5= 高温 4V+5SiO2或 5Si+2V2O5+5CaO= 高温 4V+5CaSiO3,炉渣的主要成分是 CaSiO3; (5) 以熔融 LiClKClVCl2为电解质, “粗钒”中含少量铁和硅,
43、“粗钒” 应连接电源的正极, 发生氧化反应,阴极得电子发生还原反应,阴极的电极反应式为 V2+2eV。 20.【答案】(1)还原(或加成)反应 液溴、光照 (2) (3)(答案合理即可) (4)取样,加入新制氢氧化铜,加热煮沸如无砖红色沉淀出现,说明 E 已完全转化为 F (5)H 既有羟基又有羧基,在浓硫酸作用下发生消去反应同时,H 物质分子内或分子间 还会生成酯类副产物,影响产率 (6) 【解析】根据“以甲苯为原料”,可知 C7H8为,反应为取代反应,结合题给 信息可知,A 结构简式为,A 发生信息的反应,则 B 结构简式为 ,B 发生水解反应生成 C,结合信息和 C 分子式可知,C 结构
44、简式为 ,根据 D 分子式与 E 的结构可知,C 与乙醇发生酯化反应生成 D,D 结构 简式为,D 发生取代反应生成 E,E 发生还原反应生成 F,F 发生水解 反应生成 H,F 发生消去反应生成 G,G 发生水解反应生成 -苯基丙烯酸,H 发生消去反应生 成 -苯基丙烯酸。由制备,可通过消去、取代将-Br 转移到与苯 环直接连接的碳原子上,再通过信息、反应,使之转化为-COOH。(1)反应是 E 中的醛 基被还原成羟基,所以是还原(加成)反应;由上面的分析可知反应是转化为 ,所以需要液溴、光照。(2)由上述分析可知 C 为。(3)F 的分 子式为 C11H14O3, 不饱和度是 5, 说明除
45、了苯环还含有 1 个双键或者环。 要求能发生银镜反应, 说明含有-CHO 或者-OOCH。要求 1mol 该物质与足量钠反应产生 1mol 氢气,说明含有-OH 或者-COOH, 但如果含有-COOH, 因为 F 的不饱和度只有 5, 则不可能含有-CHO 或者-OOCH, 所以写出的 F 的同分异构体不含有-COOH,而是含有 2 个-OH。因为 F 只有 3 个氧原子,2 个 -OH 有 2 个 O,所以写出的 F 的同分异构体不可能还有-OOCH,所以含有的是-CHO。所以写 出的 F 的同分异构体含有的碎片有:苯环、2 个-OH、1 个-CHO、4 个 C。又因为要求氧原子 不与苯环直接相连,有 5 种不同氢原子,所以写出的 F 的同分异构体是。 (4)E 转化为 F,是醛基转化为羟基,只要检验是否还存在醛基即可,即取样,加入新制氢氧化 铜,加热煮沸如无砖红色沉淀出现,说明 E 已完全转化为 F。(5)H 既有羟基又有羧基,在浓 硫酸作用下发生消去反应同时,H 物质分子内或分子间还会生成酯类副产物,影响产率。(6) 由制备,可通过消去、取代将-Br 转移到与苯环直接连接的碳 原子上,再通过信息、反应,使之转化为-COOH,所以合成路线是 。