《2019-2020学年安徽省皖江联盟新高考化学模拟试卷含解析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019-2020学年安徽省皖江联盟新高考化学模拟试卷含解析.pdf(19页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2019-2020学年安徽省皖江联盟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下图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。说法正确的是A元素非金属性:XRW BX 与 R形成的分子内含两种作用力CX、Z 形成的化合物中可能含有共价键D元素对应的离子半径:WRX【答案】C【解析】【详解】都是短周期元素,由最外层电子数与原子序数关系可知,X、Y处于第二周期,X 的最外层电子数为6,故X 为 O 元素,Y的最外层电子数为7,故 Y为 F元素;Z、R、W 处于第三周期,最外层电子数分别为1、6、7,故 Z 为
2、Na 元素、R 为 S元素、W 为 Cl 元素,则A同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,应为OClS,选项 A错误;BX 与 R形成的分子可为SO2或 SO3,分子内只存在极性键,选项B 错误;CX、Z 形成的化合物如为Na2O2,含有共价键,选项C正确;D核外电子排布相同的离子核电荷数越大离子半径越小,半径O2ClS2,选项 D 错误。答案选 C。【点睛】本题考查元素周期表元素周期律的应用,根据最外层电子数及原子序数的关系确定元素是解题的关键,注意整体把握元素周期表的结构,都是短周期元素,根据图中信息推出各元素,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识解答
3、该题。2氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析不合理的是A催化剂a 表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成B催化剂不能改变反应焓变但可降低反应活化能C在催化剂b 表面形成氮氧键时,涉及电子转移D催化剂a、b 能提高反应的平衡转化率【答案】D【解析】【分析】【详解】A.催化剂 a 表面是氢气和氮气反应生成氨气,催化剂 a 表面发生了非极性共价键的断裂和极性键的形成,故 A 合理;B.催化剂可降低反应活化能,改变反应速率,但不能改变反应焓变,故B 合理;C.催化剂 b 表面是氨气催化氧化生成NO 的反应,发生的是氧化还原反应,涉及电子转移,故C 合理;D.催化剂 a、b 改变反应速率,不
4、改变化学平衡,不能提高反应的平衡转化率,故D 不合理;故选 D。3将 40的饱和硫酸铜溶液升温至50,或温度仍保持在40而加入少量无水硫酸铜,在这两种情况下均保持不变的是A硫酸铜的溶解度B溶液中溶质的质量C溶液中溶质的质量分数D溶液中Cu2+的数目【答案】C【解析】【详解】A.硫酸铜的溶解度随温度升高而增大,将40的饱和硫酸铜溶液升温至50,硫酸铜的溶解度增大,故A错误;B.40 的饱和硫酸铜溶液,温度仍保持在40,加入少量无水硫酸铜,硫酸铜生成硫酸铜晶体,溶液中溶剂减少,溶质析出,溶液中溶质的质量减少,故B错误;C.将 40的饱和硫酸铜溶液升温至50,溶解度增大,浓度不变;温度不变,饱和硫酸
5、铜溶液加入少量无水硫酸铜,析出硫酸铜晶体,溶液仍为饱和溶液,浓度不变,故C正确;D.温度仍保持在40,加入少量无水硫酸铜,硫酸铜生成硫酸铜晶体,溶液中溶剂减少,溶质析出,溶液中溶质的质量减少,溶液中Cu2+的数目减少,故D错误。【点睛】明确硫酸铜溶解度随温度的变化,理解饱和溶液的概念、硫酸铜与水发生CuSO4+5H2O=CuSO45H2O反应后,溶剂质量减少是解决该题的关键。4四种短周期元素W、X、Y 和 Z在周期表中的位置如图所示,四种元素原子的最外层电子数之和为22。下列说法正确的是()W X Y Z A氢化物的沸点:XZ B最高价氧化物对应水化物的酸性:YW C化合物熔点:YX2YZ4D
6、简单离子的半径:X W【答案】D【解析】【分析】根据元素在周期表中的位置知,W、X 是第二周期元素而Y 和 Z 位于第三周期,设W 原子最外层电子数是 a,则 X、Y、Z 原子序数分别是a+1、a-1、a+2,这四种元素的原子最外层电子数之和为22,则 a+a 1+a1+a+2=22,则 a=5,则 X、Y、Z、W 分别是 O、Si、Cl、N 元素;【详解】A NH3和 SiH4均为分子晶体,NH3分子间存在氢键,其沸点比SiH4高,故 A 错误;BN 元素的非金属性比Si元素强,HNO3的酸性比H2SiO3酸性强,故B 错误;C二氧化硅是原子晶体,四氯化硅是分子晶体,原子晶体的熔点高,即 S
7、iO2的熔点比SiCl4高,故 C错误;D N3和 O2离子结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,则N3O2,故 D 正确;故选:D。【点睛】易错选项是A,注意:氢化物的熔沸点与分子间作用力和氢键有关,氢化物的稳定性与化学键有关。5海水综合利用要符合可持续发展的原则,其联合工业体系(部分)如图所示,下列说法错误的是A中可采用蒸馏法B中可通过电解法制金属镁C中提溴涉及到复分解反应D的产品可生产盐酸、漂白液等【答案】C【解析】【详解】A.利用蒸馏原理可从海水中提取淡水,故不选A;B.从海水中得到氯化镁后,镁为活泼金属,则可以电解熔融状态的氯化镁生成氯气和金属镁,故不选B;C.将苦卤浓缩通入过量氯气
8、进行氧化,静置溴沉在底部,继而通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集溴,然后再用氯气将其氧化得到溴,反应过程中不涉及复分解反应,故选C;D.从海水中得到氯化钠后,电解氯化钠溶液,得氢氧化钠和氢气和氯气,利用制得的氯气可以生产盐酸和漂白液,故不选D;答案:C 6加入少许下列一种物质,不能使溴水颜色显著变浅的是A Mg 粉BKOH溶液CKI 溶液DCCl4【答案】C【解析】【分析】溴水溶液与氯水溶液成分相似,存在平衡Br2+H2O?HBr+HBrO,据此分析作答。【详解】A Mg 与溴水反应生成无色溶液,颜色变浅,故A 不符合题意;BKOH 与溴水
9、反应生成无色溶液,颜色变浅,故B 不符合题意;C溴水与KI 发生反应生成碘,溶液颜色加深,故C符合题意;D溴水与四氯化碳发生萃取,使溴水颜色显著变浅,故D 不符合题意;故答案为:C。7化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关,下列有关说法正确的是A聚合硫酸铁Fe2(OH)x(SO4)yn,是新型絮凝剂,可用来杀灭水中病菌B家庭用的“84”消毒液与洁厕灵不能同时混合使用,否则会发生中毒事故C现代科技已经能够拍到氢键的“照片”,直观地证实了水分子间的氢键是一个水分子中氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的化学键D中国天眼FAST 用到的高性能碳化硅是一种新型的有机高分子材料【答案】B【解析】【
10、详解】A 聚合硫酸铁能水解生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮物而净水,但不能杀灭细菌,故 A 错误;B 二者混合,次氯酸钠与盐酸发生氧化还原反应生成具有毒性的氯气,故B 正确;C氢键不是化学键,是一种特殊的分子间的作用力,故C 错误;D中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料,故D 错误;故答案为B。8W、X、Y、Z、R 是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中W、R 同主族;X是形成化合物种类最多的元素;常温下,W 与 Z能形成两种常见的液态化合物。下列说法正确的是A X、Y的简单氢化物的沸点:XY BZ、R的简单离子的半径大小:ZR CY与 W 形成的最简单化合物
11、可用作制冷剂D 1mol R2Z2与足量 W2Z反应,转移的电子数为2NA【答案】C【解析】【详解】W、X、Y、Z、R 是原子序数依次增大的五种短周期元素,X 是形成化合物种类最多的元素,推出X为 C,常温下,W 与 Z能形成两种常见的液态化合物,可知是H2O、H2O2,推出 W 为 H,Z 为 O,W、R 同主族,因此推出R 为 Na,X 为 C,Z为 O,可知 Y为 N。A.X、Y的简单氢化物分别为CH4、H2O,水分子之间存在氢键,沸点:CH4 H2O,A 项错误;B.Z、R 对应的离子为:O2-、Na+,电子层相同,原子序数小的,离子半径大,离子的半径大小:O2-Na+,B 项错误;C
12、.Y与 W 形成的最简单化合物NH3,可用作制冷剂,C 项正确;D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2mol 过氧化钠转移电子2mol,1mol Na2O2反应,转移的电子数为NA,D项错误;答案选 C。9下列颜色变化与氧化还原反应有关的是()A氨气遇到HCl 气体后产生白烟B品红溶液通入SO2气体后褪色C湿润的淀粉碘化钾试纸遇Cl2变蓝D在无色火焰上灼烧NaCl 火焰呈黄色【答案】C【解析】【分析】【详解】A氨气遇到HCl 气体后生成氯化铵,没有发生化合价的变化,与氧化还原反应无关,故A 不符合题意;B品红溶液通入SO2气体后发生化合反应使溶液的红色褪去,没有发生化合价的变化,与氧
13、化还原反应无关,故B不符合题意;CCl2与碘化钾发生氧化还原反应生成I2,I2使淀粉变蓝,故C 符合题意;D焰色反应与电子的跃迁有关,为物理变化,故D 不符合题意;故答案选C。10下列实验操作会引起测定结果偏高的是()A测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中,晶体加热完全失去结晶水后,将盛试样的坩埚放在实验桌上冷却B中和滴定用的锥形瓶加入待测液后,再加少量蒸馏水稀释C读取量筒中一定体积的液体时,俯视读数D配制物质的量浓度的溶液,定容时仰视刻度线,所配溶液的浓度【答案】C【解析】【详解】A.将盛试样的坩埚放在实验桌上冷却,硫酸铜会吸收空气中的水蒸气,重新生成结晶水合物,从而使加热前后固体的质量差减小,
14、测定的结晶水含量偏低,A 不合题意;B.中和滴定用的锥形瓶加入待测液后,再加少量蒸馏水稀释,不影响待测液中溶质的物质的量,不产生误差,B 不合题意;C.量筒的刻度是从下往上标注的,读取量筒中一定体积的液体时,俯视读数,读出的数值偏高,C符合题意;D.配制物质的量浓度的溶液,定容时仰视刻度线,溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏小,D 不合题意。故选 C。11设 A 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A足量 Zn 与一定量的浓硫酸反应产生22.4L 气体时,转移的电子数为2NAB15.6g 的 Na2S和 Na2O2固体混合物中,阴离子数为0.2NAC1 L 0.1 mol?L-1的 CH3C
15、OONa溶液中含有的CH3COO-数目为 0.1NAD 12g 金刚石中含有的碳碳单键数约为4NA【答案】B【解析】【详解】A.未说明气体是否在标况下,不能计算,故错误;B.Na2S和 Na2O2二者的摩尔质量相同,所以15.6g 的 Na2S和 Na2O2固体混合物中即0.2mol,阴离子数为0.2NA,故正确;C.CH3COONa溶液中醋酸根离子水解,不能计算其离子数目,故错误;D.12g 金刚石即1mol,每个碳原子与4 个碳原子形成共价键,所以平均每个碳形成2 个键,则该物质中含有的碳碳单键数约为2NA,故错误。故选 B。12W、X、Y、Z四种短周期主族元素的原子序数依次增大,其最高价
16、氧化物对应的水化物的溶液,浓度均为 0.1mol/L 时的 pH 如表所示。下列说法正确的是元素对应的溶液W X Y Z pH(25)1.0 13.0 0.7 1.0 A简单离子半径大小顺序为:XYZW BZ 元素的氧化物对应的水化物一定是强酸CX、Z 的简单离子都能破坏水的电离平衡D W、Y 都能形成含18 个电子的氢化物分子【答案】D【解析】【分析】W 与 Z的最高价氧化物对应水化物的溶液,浓度均为0.1mol/L 时 pH=1(H+浓度为 0.1mol/L),是一元强酸,则 W 为 N(最高价氧化物对应水化物为HNO3),Z为 Cl(最高价氧化物对应水化物为HClO4);Y的最高价氧化物
17、对应水化物的溶液,浓度为0.1mol/L 时 pH=0.7(H+浓度为 0.2mol/L),是二元强酸,则Y为 S(最高价氧化物对应水化物为H2SO4);X的最高价氧化物对应水化物的溶液,浓度为0.1mol/L 时 pH=13(OH-浓度为 0.1mol/L),是一元强碱,且X的原子序数介于N 与 S之间,可知X为 Na(最高价氧化物对应水化物为 NaOH)。【详解】A S2-、Cl-的核外电子排布相同,其中S2-的核电荷数较小,半径较大;N3-、Na+的核外电子排布相同,半径比 S2-、Cl-的小,其中N3-的核电荷数较小,半径比Na+大,则简单离子半径大小顺序为:S2-Cl-N3-Na+,
18、即 YZW X,A 项错误;BZ 为 Cl,其氧化物对应的水化物可能为强酸(如HClO4),也可能为弱酸(如HClO),B 项错误;CX的简单离子为Na+,Z 的简单离子为Cl-,均不会破坏水的电离平衡,C项错误;D W 能形成 N2H4,Y能形成 H2S,均为 18 电子的氢化物分子,D 项正确;答案选 D。13下列实验操作、现象和所得结论都正确的是选项实验现象结论A 向滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量氯化钡固体,振荡溶液红色变浅Na2CO3溶液存在水解平衡B 向 X 溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液溶液变为红色X 溶液中一定含有Fe2+C 检验食盐是否加碘(KIO3
19、),取少量食盐溶于水,用淀粉碘化钾试纸检验试纸不变蓝该食盐不含有KIO3D 向蛋白质溶液中加入CuSO4或(NH4)2 SO4的饱和溶液均有沉淀生成蛋白质均发生了盐析A A BB CC D D【答案】A【解析】【分析】【详解】ANa2CO3溶液中存在CO32-+H2O?HCO3-+OH-,故而加入酚酞显红色,加入少量氯化钡固体,CO32-和 Ba2+反应生成BaCO3,平衡左移,OH-浓度减小,红色变浅,A 正确;B溶液中无Fe2+,含 Fe3+也能出现相同的现象,B 错误;CKIO3在酸性条件下才能和KI 发生氧化还原反应生成I2,操作不正确,可加入少量食醋再观察现象,C错误;D蛋白质溶液中
20、加入CuSO4发生变性,加入(NH4)2 SO4的饱和溶液发生盐析,D 错误。答案选 A。14催化加氢不能得到2-甲基戊烷的是()A CH3CH=C(CH3)CH2CH3B(CH3)2C=CHCH2CH3CCH C(CH3)(CH2)2CH3DCH3CH=CHCH(CH3)2【答案】A【解析】A.与氢加成生成物为3-甲基戊烷,A 错误;B.与氢加成生成物为2-甲基戊烷,B正确;C.与氢加成生成2,2-二甲基戊烷,或新庚烷,C错误;D.加成反应好主链C原子为 5,甲基在 2 号碳原子位置,能得到2-甲基戊烷,D 正确。15室温下,向某Na2CO3和 NaHCO3的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液
21、,溶液中lgc(Ba2+)与-32-3c(HCO)c(CO)的变化关系如图所示。下列说法正确的是()(已知:H2CO3的 Ka1、Ka2分别为 4.2 10-7、5.6 10-11)A a 对应溶液的pH 小于 b Bb 对应溶液的c(H+)=4.2 10-7mol L-1Cab对应的溶液中2-3-3c(CO)c(HCO)c(OH)减小D a 对应的溶液中一定存在:2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(HCO3-)+c(Cl-)+c(OH-)【答案】D【解析】【分析】a 点横坐标为0,即 lg-32-3c(HCO)c(CO)=0,所以-32-3c(HCO)c(CO)=1,b 点 l
22、g-32-3c(HCO)c(CO)=2,-32-3c(HCO)c(CO)=100;另一方面根据HCO3-?H+CO32-可得:K a2=2-+3-3c(CO)c(H)c(HCO),据此结合图像分析解答。【详解】A由分析可知,K a2=2-+3-3c(CO)c(H)c(HCO),而 a 点-32-3c(HCO)c(CO)=1,所以 a点有:c(H+)=Ka2=5.6 10-11,同理因为 b 点-32-3c(HCO)c(CO)=100,结合 K a2表达式可得5.6 10-11=+1(H)100c,c(H+)=5.610-9,可见 a 点 c(H+)小于 b 点 c(H+),所以 a 点 pH
23、大于 b 点,A 错误;B由 A 可知,b 点 c(H+)=5.610-9,B 错误;C由 K a2=2-+3-3c(CO)c(H)c(HCO)和 KW的表达式得:K a2=2-3W-3c(CO)Kc(HCO)c(OH),温度不变,K a2、Kw 均不变,所以2-3-3c(CO)c(HCO)c(OH)不变,C 错误;D根据电荷守恒有:2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(Cl-)+c(OH-)+2 c(CO32-),a 点 c(HCO3-)=c(CO32-)代入上面式子得:2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(HCO3-)+c(Cl-)+c(OH-),D
24、 正确。答案选 D。【点睛】电解质溶液结合图像判断的选择题有两点关键:一是横纵坐标的含义,以及怎么使用横纵坐标所给信息;二是切入点,因为图像上有-32-3c(HCO)c(CO),所以切入点一定是与-32-3c(HCO)c(CO)有关系的某个式子,由此可以判断用 Ka2的表达式来解答,本题就容易多了。二、实验题(本题包括1 个小题,共10 分)16草酸及其盐是重要的化工原料,其中最常用的是三草酸合铁酸钾和草酸钴,已知草酸钴不溶于水,三草酸合铁酸钾晶体(32423KFe C O3H O)易溶于水,难溶于乙醇。这两种草酸盐受热均可发生分解等反应,反应及气体产物检验装置如图。(l)草酸钴晶体(242C
25、oC O2H O)在 200左右可完全失去结晶水。用以上装置在空气中加热5.49 g草酸钴晶体(242CoC O2H O)样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表。实验过程中观察到只有B中澄清石灰水明显变浑浊,E中始终没有红色固体生成。根据实验结果,290-320过程中发生反应的化学方程式是_;设置 D 的作用是 _。(2)用以上装置加热三草酸合铁酸钾晶体可发生分解反应。检查装置气密性后,先通一段时间的N2,其目的是_;结束实验时,先熄灭酒精灯再通入N2至常温。实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,E中有红色固体生成,则分解得到的气体产物是_。C 的作用是是 _。
26、(3)三草酸合铁酸钾的一种制备流程如下:回答下列问题:流程“I”硫酸必须过量的原因是_ 流程中“”需控制溶液温度不高于40,理由是 _;得到溶液后,加入乙醇,然后进行过滤。加入乙醇的理由是 _【答案】3CoC2O4+2O2210290=Co3O4+6CO2吸收水分排除装置中的空气,防止干扰实验结果CO2、CO 除去 CO2,防止干扰CO的检验防止 Fe2+的水解防止 H2O2分解三草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小,有利于三草酸合铁酸钾析出【解析】【分析】(l)计算晶体物质的量n=5.49g183g/mol=0.03mol,失去结晶水应为0.06mol,固体质量变化=0.06mol 18g/mol=
27、1.08g,图表数据可知,150210 固体质量变化=5.49g-4.41g=1.08g,说明 210 C失去结晶水得到CoC2O4,210290过程中是CoC2O4发生的反应,210290过程中产生的气体只有CO2,依据元素守恒得到生成n(CO2)=0.06mol,m(CO2)=0.06mol 44g/mol=2.64g,气体质量共计减小=4.41g-2.41g=2g,说明不是分解反应,参加反应的还有氧气,则反应的m(O2)=2.64g-2g=0.64g,n(O2)=0.64g32g/mol=0.02mol,依据原子守恒配平书写反应的化学方程式;(2)三草酸合铁酸钾晶体在110可完全失去结晶
28、水,继续升高温度可发生分解反应,根据元素守恒推测得到的产物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO,一氧化碳还原氧化铜,得到的金属铜可被氧气氧化,所以实验开始先通一段时间N2,将装置中的空气排净,实验结束时,为防止倒吸,应该先熄灭酒精灯再通入 N2至常温,根据装置中现象变化判断产物;为能准确判断三草酸合铁酸钾晶体高温下分解的产物中是否含有一氧化碳,现象为 E中固体由黑色变为红色,且 F中澄清石灰水变浑浊,为确保实验现象不被干扰,在C装置中装入足量氢氧化钠,把二氧化碳吸收干净,避免干扰一氧化碳的检验;(3)亚铁离子易水解生成氢氧化亚铁,酸能抑制其水解;温度高时,双氧水易水解;根据相似相溶原理
29、分析;【详解】(l)计算晶体物质的量n(242CoC O2H O)=5.49g183g/mol=0.03mol,失去结晶水应为0.06mol,固体质量变化=0.06mol 18g/mol=1.08g,图表数据可知,150210 固体质量变化=5.49g-4.41g=1.08g,说明 210 C失去结晶水得到CoC2O4,210290过程中是CoC2O4发生的反应,产生的气体只有CO2,依据元素守恒得到生成 n(CO2)=0.06mol,m(CO2)=0.06mol 44g/mol=2.64g,气体共计减小质量=4.41g-2.41g=2g,说明有气体参加反应应为氧气,则反应的m(O2)=2.6
30、4g-2g=0.64g,n(O2)=0.64g32g/mol=0.02mol;n(CoC2O4):n(O2):n(CO2)=0.03:0.02:0.06=3:2:6,依据原子守恒配平书写反应的化学方程式为3CoC2O4+2O2210290=Co3O4+6CO2,装置D 中盛放的为浓硫酸,装置E的作用是验证草酸钴晶体受热分解的产物,防止对实验的干扰和实验安全,则浓硫酸的作用是吸收水分;(2)三草酸合铁酸钾晶体在110可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应,根据元素守恒推测得到的产物可能是K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO,一氧化碳还原氧化铜,得到的金属铜可被氧气氧化,所以实验开始先通一
31、段时间N2,将装置中的空气排净,实验结束时,为防止倒吸,应该先熄灭酒精灯再通入N2至常温,实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,即证明二氧化碳产生,E中有红色固体生成,证明还原性的气体CO的产生;为能准确判断三草酸合铁酸钾晶体高温下分解的产物中是否含有一氧化碳,现象为 E中固体由黑色变为红色,且 F中澄清石灰水变浑浊,为确保实验现象不被干扰,在C装置中装入足量氢氧化钠,把二氧化碳吸收干净,避免干扰一氧化碳的检验;(3)硫酸亚铁易水解而是其气压呈酸性,加热稀硫酸能抑制亚铁离子水解;双氧水不稳定,温度高时,双氧水易分解,为防止双氧水分解,温度应低些,根据相似相溶原理知,三草酸合铁酸钾在乙醇中
32、溶解度小,所以可以用乙醇使三草酸合铁酸钾析出。三、推断题(本题包括1 个小题,共10 分)17合成有机溶剂M 和高分子材料N 的路线如图:己知:芳香族化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代如:(1)写出反应类型反应 _ 反应 _。(2)写出 D 的分子式 _。写出 G 的结构简式 _。(3)写出 E生成 F的化学反应方程式_。(4)E 在浓硫酸作用下转化为F时,除生成副产物G,还会生成高分子副产物,写出该副产物的结构简式_。(5)属于酯类且含甲基F的同分异构体有多种,写出其中一种的结构简式_。(6)写出高分子化合物N 的结构简式 _(任写一种)。A 有 2 种结构,可通过定量实验来确定其准
33、确结构,该定量实验可通过A 与_(填写物质名称)反应来实现。【答案】消去反应加聚反应C10H18HOC(CH3)2COOH24H SOV浓CH2=C(CH3)COOH+H2O HCOOCH(CH3)=CH2或CH3COOCH=CH2或 CH2=COOCH3或 HCOOCH2=CHCH3或浓溴水【解析】【分析】根据题中各物质转化关系可知,A 遇 FeCl3溶液显紫色,所以A 中有酚羟基,AB 发生了类似题已知的反应,结合M 的结构简式可以反应推得A 为,B为,C 为,D 为,根据 E的分子式,且E在浓硫酸条件下能生成 G,可知 E为,G 为,根据 F的分子式可知,F为,所以 H 为,据此分析解答
34、。【详解】(1)反应 是醇羟基脱水生成碳碳双键,所以是消去反应,反应 是由单体发生加聚生成高分子化合物,所以是加聚反应;(2)根据上面的分析可知,D 为,所以 D 的分子式为C10H18,G 的结构简式为;(3)E 生成 F的化学反应方程式为HOC(CH3)2COOH 24H SOV浓CH2=C(CH3)COOH+H2O;(4)E 在浓硫酸作用下转化为F时,除生成副产物G,还会进行分子间的缩聚生成高分子,该产物的结构简式为;(5)属于酯类且含甲基F的同分异构体有多种,其中一种的结构简式为HCOOCH(CH3)=CH2或 CH3COOCH=CH2或 CH2=COOCH3或 HCOOCH2=CHC
35、H3;(6)根据上面的分析可知,高分子化合物N 的结构简式为或,A 有 2 种结构,可通过定量实验来确定其准确结构,该定量实验可通过A 与浓溴水反应来实现,根据用去的溴的物质量判断;四、综合题(本题包括2 个小题,共20 分)18氢气既是一种清洁能源,又是一种化工原料,在国民经济中发挥着重要的作用。(1)氢气是制备二甲醚的原料之一,可通过以下途径制取:.2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)H.2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)H 已知:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)H1=akJ?mol-1 CO(g)+H2O
36、(g)?CO2(g)+H2(g)H2=bkJ?mol-1CH3OCH3(g)+H2O(g)?2CH3OH(g)H3=ckJ?mol-1则反应的 H_kJ?mol-1(2)氢气也可以和CO2在催化剂(如Cu/ZnO)作用下直接生成CH3OH,方程式如下CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),现将 1molCO2(g)和 3molH2(g)充入 2L 刚性容器中发生反应,相同时间段内测得 CH3OH 的体积分数(CH3OH)与温度(T)的关系如图所示:经过 10min 达到 a 点,此时CH3OH 的体积分数为20%则 v(H2)=_(保留三位小数)。b 点时,CH3OH 的体
37、积分数最大的原因是_。b 点时,容器内平衡压强为P0,CH3OH 的体积分数为30%,则反应的平衡常数Kp=_(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压 体积分数)a 点和 b 点的 v逆,a_b(填“”“”或”=”)若在900K 时,向此刚性容器中再充入等物质的量的 CH3OH 和 H2O,达平衡后(CH3OH)_30%。在 900K 及以后,下列措施能提高甲醇产率的是_(填字母)a充入氦气b分离出H2O c升温d改变催化剂(3)H2还可以还原NO 消除污染,反应为2NO(g)+2H2(g)?N2(g)+2H2O(g),该反应速率表达式v=k?c2(NO)?c(H2)(k 是速率常数,只与温度
38、有关),上述反应分两步进行:i.2NO(g)+H2(g)?N2(g)+H2O2(g)H1;iiH2O2(g)+H2(g)?2H2O(g)H2化学总反应分多步进行,反应较慢的一步控制总反应速率,上述两步反应中,正反应的活化能较低的是_(填“i”或“ii”)【答案】(2a+2b-c)0.086mol/(L?min)反应达到平衡状态201003pb ii【解析】【分析】(1)已知:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)H1=akJ?mol-1,CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)H2=bkJ?mol-1,CH3OCH3(g)+H2O(g)?2CH3OH(g)H3=c
39、kJ?mol-1,盖斯定律计算(+)2-得到反应2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)的 H;(2)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),现将 1 mol CO2(g)和 3mol H2(g)充入 2L刚性容器中发生反应,经过10min 达到 a 点,此时CH3OH 的体积分数为20%结合三行计算列式计算;b 点时,CH3OH 的体积分数最大的原因是此点反应达到平衡状态;b 点时,容器内平衡压强为P0,CH3OH 的体积分数为30%,三行计算列式计算平衡物质的量,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压 体积分数;a 点 v 正 v 逆,b 点 v
40、正=v 逆,温度升高反应速率增大,若在900K 时,向此刚性容器中再充入等物质的量的 CH3OH 和 H2O,相当于总压增大平衡正向进行;在 900K 及以后,能提高甲醇产率的是改变条件平衡正向进行;(3)反应为 2NO(g)+2H2(g)?N2(g)+2H2O(g),该反应速率表达式v=k?c2(NO)?c(H2),反应速率是由第一步决定,反应活化能大。【详解】(1)已知:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)H1=akJ?mol-1 CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)H2=bkJ?mol-1CH3OCH3(g)+H2O(g)?2CH3OH(g)H3=ck
41、J?mol-1盖斯定律计算(+)2-得到反应2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)H=(2a+2b-c)KJ/mol,故答案为:(2a+2b-c);(2)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),现将 1molCO2(g)和 3molH2(g)充入 2L 刚性容器中发生反应,经过10min 达到 a 点,此时 CH3OH 的体积分数为20%。结合三行计算列式计算,设消耗二氧化碳物质的量为x,CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)起始量(mol)1 3 0 0 变化量(mol)x 3x x x 平衡量(mol)1-x 3-3x x x
42、 CH3OH 的体积分数=x4-2x=20%,x=47mol,v(H2)=4mol372L10min=0.086mol/(L?min),故答案为:0.086mol/(L?min);b 点时,CH3OH 的体积分数最大的原因是反应达到平衡状态,故答案为:反应达到平衡状态;b 点时,容器内平衡压强为P0,CH3OH的体积分数为30%,消耗二氧化碳物质的量y,CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)起始量(mol)1 3 0 0 变化量(mol)y 3y y y 平衡量(mol)1-y 3-3y y y y4-2y=0.3,y=0.75mol,平衡状态气体总物质的量=4mol-2
43、0.75mol=2.5mol,反应的平衡常数Kp=003000.750.75pp2.52.50.253 0.25p(p)2.52.5=201003p,故答案为:201003p;a 点 v 正 v 逆,b 点 v 正=v 逆,温度升高反应速率增大,a 点和 b 点的 v逆,ab,若在 900K 时,向此刚性容器中再充入等物质的量的CH3OH 和 H2O,相当于增大总压,平衡正向进行,达平衡后(CH3OH)30%,故答案为:;在 900K 及以后,能提高甲醇产率的是平衡正向进行,a充入氦气总压增大分压不变,平衡不变,故a 错误;b分离出H2O,平衡正向进行,甲醇产率增大,故b 正确;c图中分析升温
44、甲醇体积分数减小,说明正反应为放热反应,反应升温平衡逆向进行,甲醇产率减小,故 c 错误;d改变催化剂,不改变化学平衡,甲醇产率不变,故d 错误;故答案为:b;(3)H2还可以还原NO消除污染,反应为 2NO(g)+2H2(g)?N2(g)+2H2O(g),该反应速率表达式v=k?c2(NO)?c(H2)(k是速率常数,只与温度有关),上述反应分两步进行:i.2NO(g)+H2(g)?N2(g)+H2O2(g)H1;iiH2O2(g)+H2(g)?2H2O(g)H2化学总反应分多步进行,反应较慢的一步i 反应控制总反应速率,反应活化能大,正反应的活化能较低的是ii,故答案为:ii。【点睛】应用
45、盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般 2 3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的H与原热化学方程式之间H 的换算关系。19 化学选修3:物质结构与性质铬元素在地壳中含量占第21 位,是一种重要的金属。回答下列问题:(1)基态铬原子的价电子排布式为_,根据价层电子判断铬元素中最高价态为_价。铬元素的第二电离能_锰元素的第二电离能(填“”“2CrCl3+H22CrCl3+2HCl离子sp2、sp3Cr4H4(或 CrH)832124.376 10AN(
46、)【解析】【分析】(1)根据基态铬原子得核外电子排布,写出价电子排布式;根据价层电子,确定铬元素的最高价态;价电子处于半满或全满时比较稳定,电离能比较大;(2)CrCl3在含 HCl的 H2气流中被还原,写出方程式;离子晶体的熔点较高;CH3COO中,甲基中的碳原子为 sp3杂化,另一个碳原子为sp2杂化;(3)CrO3中铬元素为+6价,则存在2 个过氧根,确定结构式;(4)均摊法确定化学式。确定一个晶胞的质量和体积,在计算晶胞密度;【详解】(1)基态铬原子的价电子排布式为3d54s1;根据价层电子,铬元素的最高价态为+6。基态 Cr+的价电子排布式为 3d5、基态 Mn+的加点字排布式为3d
47、54s1,故铬元素的第二电离能大于锰元素的第二电离能;答案:3d54s1+6 (2)CrCl3在含 HCl 的 H2气流中被还原,反应方程式为2CrCl3+H22CrCl3+2HCl;CrCl3的熔点较高,为离子晶体;CH3COO中,甲基中的碳原子为sp3杂化,另一个碳原子为sp2杂化;答案:2CrCl3+H22CrCl3+2HCl 离子sp2、sp3(3)CrO3中铬元素为+6价,则存在2 个过氧根,结构式为;答案:(4)每个晶胞中的Cr 原子数为81/8+61/2=4,H 原子数为121/4+1=4,故其化学式为Cr4H4(也可以简化为 CrH,但不可简化为Cr2H2)。一个晶胞的质量为A5214N()g,一个晶胞的体积为(4.37610-8)3cm3,则晶体的密度为83A212N4.37610();答案:83A212N4.37610()