《2019-2020学年福建省福清市华侨中学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学年福建省福清市华侨中学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学年福建省福清市华侨中学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下列实验操作能够达到目的的是A鉴别 NaCl 和 Na2SO4B验证质量守恒定律C探究大理石分解产物D探究燃烧条件【答案】D【解析】【详解】A氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,硫酸钠和硝酸银反应生成硫酸银沉淀和硝酸钠,因此不能用硝酸银鉴别氯化钠和硫酸钠,故A 不符合题意;B碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,生成的二氧化碳进入气球中,产生浮力,会导致天平不平衡,因此不能用于验证质量守恒定律,故B不符合题意;C碳酸钙在高温条件下分解
2、生成氧化钙和二氧化碳,澄清石灰水变浑浊,说明反应生成二氧化碳,但是不能验证生成的氧化钙,故C不符合题意;D铜片上的白磷燃烧,红磷不能燃烧,说明燃烧需要达到可燃物的着火点,水中的白磷不能燃烧,说明燃烧需要和氧气接触,该实验可以验证燃烧的条件,故D 符合题意;故答案选D。2Fe3O4中含有+2Fe、+3Fe,分别表示为Fe()、Fe(),以 Fe3O4/Pd 为催化材料,可实现用H2消除酸性废水中的致癌物NO2,其反应过程示意图如图所示,下列说法不正确的是A Pd上发生的电极反应为:H2-2e2HBFe()与 Fe()的相互转化起到了传递电子的作用C反应过程中NO2被 Fe()还原为N2D用该法处
3、理后水体的pH 降低【答案】D【解析】【分析】根据图像可知反应流程为(1)氢气失电子变为氢离子,Fe()得电子变为Fe();(2)Fe()得电子变为 Fe(),NO2被 Fe()还原为N2。如此循环,实现H2消除酸性废水中的致癌物NO2的目的,总反应为3H2+2 NO2+2H+=N2+4H2O。【详解】根据上面分析可知:A.Pd 上发生的电极反应为:H2-2e2H,故不选A;B.由图中信息可知,Fe()与Fe()是该反应的催化剂,其相互转化起到了传递电子的作用,故不选 B;C.反应过程中NO2被 Fe()还原为N2,故不选C;D.总反应为3H2+2 NO2+2H+=N2+4H2O。,用该法处理
4、后由于消耗水体中的氢离子,pH 升高,故选D;答案:D 3图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(CO(NH2)2)转化为环境友好物质的原电池装置示意图甲,利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。下列说法正确的是()A图乙中Fe 电极应与图甲中Y相连接B图甲中H+透过质子交换膜由右向左移动C图甲中M 电极反应式:CO(NH2)2+5H2O-14e-=CO2+2NO2+14H+D当图甲中N 电极消耗0.5 mol O2时,图乙中阴极增重64g【答案】D【解析】【详解】该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知,M 上有机物失电子是负极,N 上氧气得电子是正极,电解质溶液为酸性溶液,图乙中在铁上镀铜,则
5、铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连;A在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,则Fe 与 X相连,故A 错误;B由甲图可知,氢离子向正极移动,即H+透过质子交护膜由左向右移动,故B 错误;CH2NCONH2在负极 M 上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-CO2+N2+6H+,故 C 错误;D当图甲中N 电极消耗0.5 mol O2时,转移电子的物质的量为0.5mol 4=2.0mol,则乙中阴极增重2.0mol2 64g/mol=64g,故 D 正确;故答案为D。【点睛】考查原电池原理以及电镀原理,明确原电池正负极
6、上得失电子、电解质溶液中阴阳离子移动方向是解题关键,该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知,M 上有机物失电子是负极,N 上氧气得电子是正极,电解质溶液为酸性溶液,图乙中在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,根据得失电子守恒即可计算。4W、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,W、X、Y位于不同周期,的最外层电子数是电子层数的3 倍,Y与 Z的原子序数之和是X的原子序数的4倍。下列说法错误的是A原子半径大小顺序为:YZXW B简单氢化物的沸点X高于 Y,气态氢化物稳定性ZY CW、X、Y形成化合物的酸性一定弱于W、X、Z形成的化合物的酸性D W、Z 阴离子的还原
7、性:WZ【答案】C【解析】【分析】因为 W、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,W、X、Y位于不同周期,所以W位于第一周期、X位于第二周期、Y、Z位于第三周期,故W是 H元素;的最外层电子数是电子层数的3 倍,X是第二周期元素共两个电子层,故X最外层有6 个电子,X为 O元素;X是 O元素,原子序数是8,Y与 Z的原子序数之和是X 的原子序数的4 倍,即是Y与 Z的原子序数之和是32,Y、Z为第三周期主族元素,故Y原子序数为15,Z 的原子序数为17,Y是 P元素,Z 是 Cl 元素。【详解】A同一周期,从左到右,主族元素的原子半径随着原子序数的增加而,逐渐减小,则原子半径PCl,因为
8、P、Cl比 O 多一个电子层,O 比 H 多一个电子层,故原子半径大小顺序为:PClOH,即 YZXW,A 正确;B H2O 分子间可以形成氢键,而PH3分子间不能形成氢键,故H2O 的沸点比 PH3的沸点高;同周期主族元素,从左到右随着原子序数的增加,原子半径逐渐减小,元素的非金属性逐渐增强,故气态氢化物稳定性 HClPH3,B正确;C没有强调P与 Cl 元素的最高价含氧酸酸性的比较,而H3PO4的酸性比HClO 的酸性强,C 错误;D P3-的还原性比Cl-的还原性强,D 正确;答案选 C。5有一种锂离子电池,在室温条件下可进行循环充放电,实现对磁性的可逆调控。一极为纳米Fe2O3,另一极
9、为金属锂和石墨的复合材料,电解质只传导锂离子。电池总反应为:Fe2O3+6Li2Fe+3Li2O,关于此电池,下列说法不正确的是A放电时,此电池逐渐靠近磁铁B放电时,正极反应为Fe2O3+6Li+6e-=2Fe+3Li2O C放电时,正极质量减小,负极质量增加D充电时,阴极反应为Li+e-=Li【答案】C【解析】【详解】A.放电时,锂为负极,氧化铁在正极反应,所以反应生成铁,此电池逐渐靠近磁铁,故正确;B.放电时,正极为氧化铁变成铁,电极反应为Fe2O3+6Li+6e-=2Fe+3Li2O,故正确;C.放电时,正极反应WieFe2O3+6Li+6e-=2Fe+3Li2O,正极质量增加,负极锂失
10、去电子生成锂离子,质量减少,故错误;D.充电时,阴极锂离子得到电子,电极反应为Li+e-=Li,故正确。故选 C。【点睛】掌握原电池和电解池的工作原理,注意电解质的存在形式对电极反应的书写的影响,本题中电解质只能传到锂离子,所以电极反应中出现的离子只能为锂离子。6煤、石油、天然气是人类使用的主要能源,同时也是重要的化工原料。我们熟悉的塑料、合成纤维和合成橡胶主要是以石油、煤和天然气为原料生产。下列说法中正确的是()A煤的液化是物理变化B石油裂解气不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C棉花、羊毛、蚕丝和麻的主要成分都是纤维素D“可燃冰”是由甲烷与水在高压低温下形成的类冰状的结晶物质【答案】D【解析】【详解
11、】A煤的液化是指从煤中产生液体燃料的一系列方法的统称,是化学变化,A 错误;B石油裂解的化学过程是比较复杂的,生成的裂解气是一种复杂的混合气体,它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外,还含有甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等,有烯烃,所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B 错误;C羊毛蚕丝主要成分都是蛋白质,棉花和麻主要成分都是天然纤维,C错误;D天然气水合物,有机化合物,化学式 CH?nH?O,即可燃冰,是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质,D 正确;故答案选D。7短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层的3 倍
12、,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z 位于 A 族,W 与 X 属于同一主族。下列说法正确的是A原子半径:r(X)r(Y)r(Z)r(W)B由 X、Z两种元素组成的化合物一定没有共价键CW 的最高价氧化物对应水化物为弱酸D Y的简单气态氢化物的热稳定性比W 的强【答案】D【解析】【分析】分析题给信息,X原子的最外层电子数是次外层的3 倍,则 X应为 O 元素;Y是迄今发现的非金属性最强的元素,应为F元素;在周期表中Z 位于 A 族,由原子序数关系可知Z为 Na 元素,W 与 X 属于同一主族,W 应为 S元素。【详解】A电子层数越多,原子半径越大,同周期元素的原子序数越大,原子半径
13、越小,则原子半径r(F)r(O)r(S)r(Na),A 项错误;BX 为 O,Z 为 Na,由 Y、Z两种元素组成的化合物可能为过氧化钠,其分子中含有离子键和共价键,B项错误;CW 最高价氧化物对应水化物为硫酸,属于强酸,C项错误;D非金属性FS,元素的非金属性越强,对应的简单氢化物越稳定,D 项正确;答案选 D。【点睛】微粒半径大小的决定因素:决定因素是电子层数和核电荷数。电子层数越多,则微粒半径越大;电子层数相同时,核电荷数越多,对核外电子的吸引力越大,微粒半径越小,比较时应综合考虑二者。8下列实验操作规范且能达到实验目的是()选项实验目的实验操作A 除去 KNO3中混有 NaCl 将固体
14、混合物溶于水后蒸发结晶,过滤B 制备 Fe(OH)3胶体将 NaOH 浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中C CCl4萃取碘水中的I2先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层D 验证铁的吸氧腐蚀将铁钉放入试管中,用盐酸浸没A A BB CC D D【答案】C【解析】【详解】A.KNO3的溶解度受温度影响大,而NaCl 的溶解度受温度影响不大,可将固体溶解后蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,以除去KNO3固体中少量的NaCl 固体,故A 错误;B.将 NaOH 浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中,二者反应生成Fe(OH)3沉淀,无法获得氢氧化铁胶体,故 B 错误;C.CCl4与水不互溶,且
15、不发生任何发应,可用CCl4萃取碘水中的I2,CCl4的密度比水的密度大,则混合液分层后先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层,故C 正确;D.铁在中性溶液或弱酸性溶液中可发生吸氧腐蚀,盐酸为酸性溶液,发生析氢腐蚀,故D 错误;故选 C。9阿伏加德罗常数用NA表示,下列叙述正确的是A 18 克液态水与18 克冰中氢键数目均为NAB工业酸性废水中的Cr2O72-可转化为Cr3+除出,现用电解的方法模拟该过程,阴极为石墨,阳极为铁,理论上电路中每通过6mol 电子,就有NA个 Cr2O72-被还原C标准状况下,22.4LNO2含有的原子数小于3NAD 1molLiAlH4在 125完全分解成
16、LiH、H2、Al,转移电子数为3NA【答案】D【解析】【分析】【详解】A冰中 1 个水分子周围有4 个水分子通过氢键连接,每个水分子相当于含有2 个氢键,所以1mol 冰中,氢键的数目是2NA,故 A 错误;B铁为阳极,Fe-2e=Fe2,Cr2O72与亚铁离子发生氧化还原反应生成Cr3和三价铁离子,其离子方程式为:Cr2O72+6Fe2+14H=6Fe3+2Cr3+7H2O;得关系式:Fe22e16Cr2O72,当电路中通过6mole,有 0.5molCr2O72被还原,故B错误;C所以标准状况下,22.4LNO2物质的量为:122.4L22.4L?mol=1mol,含有的原子数等于3NA
17、,故 C 错误;D依据分解化学方程式和盐酸化合价变化计算电子转移,1mol LiAlH4在 125完全分解成LiH、H2、Al,化学方程式为:LiAlH4=LiH+H2+Al,转移电子3NA,故 D 正确;故选 D。10“司乐平”是治疗高血压的一种临床药物,其有效成分M 的结构简式如图下列关于M 的说法正确的是()A属于芳香烃B遇 FeCl3溶液显紫色C能使酸性高锰酸钾溶液褪色D 1 mol M 完全水解生成2 mol 醇【答案】C【解析】【详解】A.含有 C.H、O元素且含有苯环,属于芳香族化合物,不属于芳香烃,故A错误;B.不含酚羟基,所以不能和氯化铁溶液发生显色反应,故B错误;C.含有碳
18、碳双键且连接苯环的碳原子上含有氢原子,所以能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;D.含有 3 个酯基,所以1 mol M完全水解生成3mol 醇,故 D错误;故选:C。【点睛】该物质中含有酯基、氨基、苯环、碳碳双键,具有酯、胺、苯、烯烃的性质,能发生水解反应、中和反应、加成反应、取代反应、加聚反应等,据此分析解答11据了解,铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和 Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散),结构如图所示。下列说法正确的是A Cu2(OH)3Cl属于有害锈BCu2(OH)2CO
19、3属于复盐C青铜器表面刷一层食盐水可以做保护层D用 NaOH 溶液法除锈可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”【答案】A【解析】【详解】A.从图中可知Cu2(OH)3Cl 没有阻止潮湿的空气和Cu接触,可以加快Cu 的腐蚀,因此属于有害锈,A 正确;B.Cu2(OH)2CO3中只有氢氧根、一种酸根离子和一种阳离子,因此只能属于碱式盐,不属于复盐,B错误;C.食盐水能够导电,所以在青铜器表面刷一层食盐水,会在金属表面形成原电池,会形成吸氧腐蚀,因此不可以作保护层,C错误;D.有害锈的形成过程中会产生难溶性的CuCl,用 NaOH 溶液浸泡,会产生Cu2(OH)3Cl,不能阻止空气进入内部进一
20、步腐蚀铜,因此不能做到保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”,D 错误;故合理选项是A。12我国科学家设计了一种智能双模式海水电池,满足水下航行器对高功率和长续航的需求。负极为Zn,正极放电原理如图。下列说法错误的是()A电池以低功率模式工作时,NaFeFe(CN)6作催化剂B电池以低功率模式工作时,Na+的嵌入与脱嵌同时进行C电池以高功率模式工作时,正极反应式为:NaFeFe(CN)6+e-+Na+=Na2FeFe(CN)6 D若在无溶解氧的海水中,该电池仍能实现长续航的需求【答案】D【解析】【详解】A.根据图示可知:电池以低功率模式工作时,负极是Zn-2e-=Zn2+,正极上是NaFeFe
21、(CN)6获得电子,然后与吸附在它上面的氧气即溶液中发生反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,从 NaFeFe(CN)6上析出,故 NaFeFe(CN)6的作用是作催化剂,A 正确;B.电池以低功率模式工作时,电子进入NaFeFe(CN)6时 Na+的嵌入;当形成OH-从 NaFeFe(CN)6析出时,Na+从 NaFeFe(CN)6脱嵌,因此Na+的嵌入与脱嵌同时进行,B 正确;C.根据电池以高功率模式工作时,正极上NaFeFe(CN)6获得电子被还原变为Na2FeFe(CN)6,所以正极的电极反应式为:NaFeFe(CN)6+e-+Na+=Na2FeFe(CN)6,C正确;D.若在无溶解
22、氧的海水中,由于在低功率模式工作时需要氧气参与反应,因此在该电池不能实现长续航的需求,D 错误;故合理选项是D。13已知磷酸分子()中的三个氢原子都可以与重水分子(D2O)中的D 原子发生氢交换。又知次磷酸(H3 PO2)也可与D2O 进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能与D2O 发生氢交换。下列说法正确的是A H3 PO2属于三元酸BNaH2PO2溶液可能呈酸性CNaH2PO2属于酸式盐DH3 PO2的结构式为【答案】D【解析】【分析】根据磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的 D 原子发生氢交换及次磷酸(H3PO2)也可跟 D2O进行氢交换,说明羟基上的氢能与D2O
23、 进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能跟D2O 发生氢交换,说明次磷酸钠中没有羟基氢,则H3PO2中只有一个羟基氢,据此分析解答。【详解】A.根据以上分析,H3PO2中只有一个羟基氢,则H3PO2属于一元酸,故A 错误;B.NaH2PO2属于正盐并且为强碱形成的正盐,所以溶液不可能呈酸性,故B错误;C.根据以上分析,H3PO2中只有一个羟基氢,则H3PO2属于一元酸,所以NaH2PO2属于正盐,故C错误;D.根据以上分析,H3PO2中只有一个羟基氢,结构式为,故 D 正确;故选:D。【点睛】某正盐若为弱碱盐,由于弱碱根水解可能显酸性,若为强碱盐其水溶液只可能是中性或者由于弱酸根水解为
24、碱性。14磷及其化合物在工农业生产中具有重要用途。回答下列问题:(1)下图所示为提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程。过程 I 中,被还原的元素是_(填元素符号),过程 III 的化学方程式为_。(2)磷酸钒锂/碳复合材料 Li3V2(PO4)3/C是常用的电极材料,其制备流程如下:复合材料中V 的化合价为 _,C 的作用是 _。V2O5与 H2C2O4反应生成V2(C2O4)3的化学方程式为_;“洗涤”时用乙醇而不用水的目的是_。锂离子电池是一种二次电池,又称“摇椅”电池。若用和LixC6和 Li3V2(PO4)3/C 做电极,放电时的电池总反应为 LixC6 Li3xV2(PO4)3=Li
25、3V2(PO4)3+C6,则电池充电时阳极的电极反应式为_。【答案】Cu、P 2 Ca3(PO4)2+6 SiO2+10C=6CaSiO3+10CO+P4+3 增强复合材料的导电性V2O5+5H2C2O4=V2(C2O4)3+4CO2+5H2O 减少产品损耗Li3V2(PO4)3-xe-=Li3xV2(PO4)3+xLi+【解析】【分析】(1)根据图像,过程I 中白磷与硫酸铜溶液反应生成磷酸和Cu3P;过程 III 中反应物为Ca3(PO4)2、SiO2和 C,生成物为CaSiO3、CO和 P4,结合氧化还原反应的规律分析解答;(2)复合材料Li3V2(PO4)3中锂元素化合价为+1价,磷酸根
26、离子为-3 价,根据正负化合价的代数和为0 计算 V 的化合价;根据该复合材料是常用的电极材料,结合C是导体分析解答;V2O5与 H2C2O4反应生成V2(C2O4)3,V 元素化合价降低则碳元素化合价升高,生成产物有二氧化碳和水,结合氧化还原反应的规律书写化学方程式;根据放电的总反应可以得到充电时电池的总反应,结合电解原理分析解答。【详解】(1)根据图像,过程I 中白磷与硫酸铜溶液反应生成磷酸和Cu3P,其中 P元素和 Cu 元素的化合价降低,被还原;过程III 中反应物为Ca3(PO4)2、SiO2和 C,生成物为CaSiO3、CO和 P4,反应的化学方程式为2 Ca3(PO4)2+6Si
27、O2+10C=6CaSiO3+10CO+P4,故答案为Cu、P;2 Ca3(PO4)2+6 SiO2+10C=6CaSiO3+10CO+P4;(2)磷酸钒锂/碳复合材料 Li3V2(PO4)3/C 中磷酸根显-3 价,锂显+1 价,因此V 的化合价为+3 价,该复合材料是常用的电极材料,C 为导体,可以增强复合材料的导电性,故答案为+3;增强复合材料的导电性;V2O5与 H2C2O4反应生成V2(C2O4)3过程中 V 的化合价由+5 价降低为+3 价,则草酸被氧化生成二氧化碳,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为V2O5+5H2C2O4=V2(C2O4)3+4CO2+5H2O;Li
28、3V2(PO4)3能够溶于水,“洗涤”时用乙醇而不用水,可以减少产品损耗,故答案为V2O5+5H2C2O4=V2(C2O4)3+4CO2+5H2O;减少产品损耗;该锂离子放电时的电池总反应为LixC6 Li3xV2(PO4)3=Li3V2(PO4)3+C6,则充电时电池的总反应为Li3V2(PO4)3+C6LixC6+Li3-xV2(PO4)3,充电时阳极发生氧化反应,电极反应为:Li3V2(PO4)3-xe-=Li3-xV2(PO4)3+xLi+,故答案为Li3V2(PO4)3-xe-=Li3-xV2(PO4)3+xLi+。15下列化学用语正确的是()A重水的分子式:D2O B次氯酸的结构式
29、:HClO C乙烯的实验式:C2H4D二氧化硅的分子式:SiO2【答案】A【解析】【详解】A.重水中氧原子为16O,氢原子为重氢D,重水的分子式为D2O,故 A 正确;B.次氯酸中不存在氢氯键,其中心原子为氧原子,分子中存在1 个氧氢键和1 个氧氯键,结构式为HOCl,故 B错误;C.实验式为最简式,乙烯的实验式为CH2,故 C 错误;D.二氧化硅晶体为原子晶体,不存在二氧化硅分子,故D 错误。答案选 A。二、实验题(本题包括1 个小题,共10 分)16苯甲醛是一种重要的化工原料,某小组同学利用如图所示实验装置(夹持装置已略去)制备苯甲醛。已知有机物的相关数据如下表所示:有机物沸点密度为 g/
30、cm3相对分子质量溶解性苯甲醛178.1 1.04 106 微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃苯甲醇205.7 1.04 108 微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃二氯甲烷39.8 1.33 难溶于水,易溶于有机溶剂实验步骤:向容积为500mL 的三颈烧瓶加入90.0mL 质量分数为5%的次氯酸钠溶液(稍过量),调节溶液的pH 为 9-10后,加入3.0mL 苯甲醇、75.0mL 二氯甲烷,不断搅拌。充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3 次,并将有机相合并。向所得有机相中加入无水硫酸镁,过滤,得到有机混合物。蒸馏有机混合物,得到2.08g 苯甲醛产品。请回答下列问题:(1)仪器 b 的名称为 _,搅拌
31、器的作用是_。(2)苯甲醇与NaClO 反应的化学方程式为_。(3)步骤中,投料时,次氯酸钠不能过量太多,原因是_;步骤中加入无水硫酸镁,若省略该操作,可能造成的后果是_。(4)步骤中,应选用的实验装置是_(填序号),该操作中分离出有机相的具体操作方法是_。(5)步骤中,蒸馏温度应控制在_左右。(6)本实验中,苯甲醛的产率为_(保留到小数点后一位)。【答案】球形冷凝管使物质充分混合+NaClO+NaCl+H2O 防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低产品中混有水,纯度降低打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下
32、,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞178.167.9%【解析】【分析】(1)根据图示结合常见的仪器的形状解答;搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分;(2)根据实验目的,苯甲醇与NaClO 反应生成苯甲醛;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化;步骤中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水;(4)步骤中萃取后要进行分液,结合实验的基本操作分析解答;(5)步骤是将苯甲醛蒸馏出来;(6)首先计算3.0mL 苯甲醇的物质的量,再根据反应的方程式计算理论上生成苯甲醛的质量,最后计算苯甲醛的产率。【详解】(1)根据图示,仪器b 为球形冷凝管,搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分,
33、故答案为球形冷凝管;使物质充分混合;(2)根据题意,苯甲醇与NaClO 反应,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的化学方程式为+NaClO+NaCl+H2O,故答案为+NaClO+NaCl+H2O;(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化,因此步骤中,投料时,次氯酸钠不能过量太多;步骤中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水,提高产品的纯度,若省略该操作,产品中混有水,纯度降低,故答案为防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低;产品中混有水,纯度降低;(4)步骤中,充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3 次,萃取应该选用分液漏斗进行分液,应选用的实验装置是
34、,分液中分离出有机相的具体操作方法为打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞,故答案为;打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞;(5)根据相关有机物的数据可知,步骤是将苯甲醛蒸馏出来,蒸馏温度应控制在178.1左右,故答案为178.1;(6)根据+NaClO+NaCl+H2O 可知,1mol 苯甲醇理论上生成1mol 苯甲醛,则3.0mL 苯甲醇的质量为1.0
35、4 g/cm3 3.0cm3=3.12g,物质的量为108g3.12g/mol,则理论上生成苯甲醛的质量为108g3.12g/mol 106g/mol=3.06g,苯甲醛的产率=2.08g3.06g 100%=67.9%,故答案为67.9%。三、推断题(本题包括1 个小题,共10 分)17在医药工业中,有机物G 是一种合成药物的中间体,其合成路线如图所示:已知:R1ONa+R2XR1OR2+NaX(R1与 R2代表苯环或烃基、X 代表卤素原子)RCOOH+SOCl2(液体)RCOCl+HCl+SO2回答下列问题:(1)A 与 C 在水中溶解度更大的是_,G 中官能团的名称是_。(2)EF 的有
36、机反应类型是_,F 的分子式为 _。(3)由 AB 反应的化学方程式为_。(4)物质 D 的结构简式为_。(5)BC 反应中加入NaOH 的作用是 _。(6)写出一种符合下列条件的G 的同分异构体_。与 G 的苯环数相同;核磁共振氢谱有5 个峰;能发生银镜反应【答案】C 羰基(或酮基)、醚键取代反应C8H7OCl 或 C8H7ClO 催化剂、促进水解【解析】【分析】与氯气反应生成,在氢氧化钠溶液作用下反应生成,根据信息与 CH2I2反应生成,根据信息E和 SOCl2反应生成F,与 F反应生成G。【详解】A 是苯酚在水中溶解度不大,C为盐,在水解溶解度大,因此A 与 C在水中溶解度更大的是C,根
37、据 G的结构得到G 中官能团的名称是羰基、醚键;故答案为:C;羰基(或酮基)、醚键。EF 是 OH 变为 Cl,Cl取代羟基,因此有机反应类型是取代反应,根据F的结构简式得到F的分子式为 C8H7OCl 或 C8H7ClO;故答案为:取代反应;C8H7OCl 或 C8H7ClO。由 AB 反应是氯原子取代羟基的邻位上的氢,其化学方程式为;故答案为:。根据 D 和 F生成 G 的反应得到物质D 的结构简式为;故答案为:。根据 B 的结构(),加入 NaOH 溶液得到C(),反应中加入NaOH 的作用是催化剂、促进水解;故答案为:催化剂、促进水解。与 G 的苯环数相同;核磁共振氢谱有5 个峰,说明
38、对称性较强;能发生银镜反应说明有醛基或则甲酸酯,则符合条件的G 的同分异构体;故答案为:。四、综合题(本题包括2 个小题,共20 分)18工业上可用一氧化碳合成可再生能源甲醇。(1)已知:.3CO(g)6H2(g)垐?噲?CH3CHCH2(g)3H2O(g)H1 301.3kJ/mol;.3CH3OH(g)垐?噲?CH3CHCH2(g)3H2O(g)H2 31.0kJ/mol。则 CO与 H2合成气态甲醇的热化学方程式为_(2)某科研小组在Cu2O/ZnO 作催化剂的条件下,在500时,研究了n(H2):n(CO)分别为 2:1、5:2 时 CO的转化率变化情况(如图 1 所示),则图中表示n
39、(H2):n(CO)2:1 的变化曲线为 _(填“曲线a”或“曲线b”),原因是 _。(3)某科研小组向密闭容器中充入一定量的CO和 H2合成气态甲醇,分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应,一段时间后测得CH3OH 的产率与温度的关系如图2 所示。下列说法正确的是_(填选项字母)。a.使用催化剂A 能加快相关化学反应速率,但催化剂A 并未参与反应b.在恒温恒压的平衡体系中充入氩气,CH3OH的产率降低c.当 2v(CO)正v(H2)逆时,反应达到平衡状态(4)一定温度下,在容积均为2L 的两个恒容密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。若甲容器平衡后气体的压强为开始时的34,
40、则该温度下,该反应的平衡常数K_,要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则乙容器中c 的取值范围为 _。(5)CO 与日常生产生活相关。检测汽车尾气中CO含量,可用CO分析仪,工作原理类似于燃料电池,其中电解质是氧化钇(Y2O3)和氧化锆(ZrO2)晶体,能传导O2。则负极的电极反应式为_。碳酸二甲醋(CH3O)2CO毒性小,是一种绿色化工产品,用 CO合成(CH3O)2CO,其电化学合成原理为4CH3OH2COO2通电2(CH3O)2CO2H2O,装置如图3 所示:写出阳极的电极反应式:_【答案】CO(g)2H2(g)垐?噲?CH3OH(g)
41、H-90.1kJ/mol 曲线 b H2的含量越低,CO 的转化率越低bc0.251c2CO+O2-2e-=CO22CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+【解析】【分析】(1)根据盖斯定律解题;(2)增加反应物浓度,平衡正向移动,增加的反应物转化率下降,其他反应物的转化率上升;(3)催化剂可以同等程度加快反应速率,参加中间反应;根据平衡移动分析;(4)利用三行式法计算k;根据等效平衡分析;(5)根据负极氧化失电子,阳极氧化失电子分析。【详解】(1)根据盖斯定律,(-)/3 可得,CO(g)2H2(g)垐?噲?CH3OH(g)H-90.1kJ/mol;答案:CO(g)2H2(g)垐
42、?噲?CH3OH(g)H-90.1kJ/mol(2)因为增加反应物浓度,平衡正向移动,增加的反应物转化率下降,其他反应物的转化率上升,则 n(H2)/n(CO)越小,CO的转化率越小,故曲线b 表示 n(H2)/n(CO)=2:1 的变化曲线;答案:曲线b H2的含量越低,CO的转化率越低(3)a.催化剂参与相关化学反应,但化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,故a 不正确;b.在恒温恒压的平衡体系中充入氩气,体积增大,平衡逆向移动,CH3OH的产率降低,故b 正确;c.当 2v(CO)正v(H2)逆时,反应达到平衡状态,故c 正确;答案:bc(4)设一氧化碳的反应量为x,根据甲CO(g)
43、2H2(g)垐?噲?CH3OH(g)n(初)2mol 6mol 0mol n xmol 2xmol xmol n(平)(2-x)mol(6-2x)mol xmol 根据2x62xx26=34,得 x=1,则容器的容积为2L,平衡后c(CO)=0.5mol/L,c(H2)=2mol/L,c(CH3OH)=0.5mol/L,则 K=20.50.52=14或 0.25;要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,甲、乙必为等效平衡,因为起始时要维持化学反应向逆反应方向进行,可以根据平衡时甲醇的物质的量为1mol,确定 c 的物质的量大于1;根据假设甲容器反应进行到底生成甲醇2mol,确定 c
44、的物质的量小于2,得出乙容器中c 的取值范围为1c2;答案:14或 0.25 1c2(5)由于电解质为金属氧化物,则负极 CO发生氧化反应与O2-结合生成 CO2,电极反应式为:CO+O2-2e-=CO2阳极氧化失电子,电极反应式为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+;答案:CO+O2-2e-=CO22CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+19运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。(1)CO还原 NO 的反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)?H=-746kJ mol-1。写出两条有利于提高
45、NO 平衡转化率的措施_、_。(2)用焦炭还原NO 的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)?H。恒容恒温条件下,向体积相同的甲、乙、丙三个容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中 NO 的物质的量 n(NO)随反应时间(t)的变化情况如表所示:t/min n(NO)/mol 容器0 40 80 120 160 甲/4002.00 1.5 1.10 0.80 0.80 乙/4001.00 0.80 0.65 0.53 0.45 丙/T2.00 1.45 1.00 1.00 1.00?H_0(填“”或“”);乙容器在160min 时,v正_v逆(填“”、“”或“=”)
46、。(3)某温度下,向体积为2L 的恒容真空容器中通入2.00molNO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)?H=-57.0kJmol-1,已知:v正(NO2)=k1 c2(NO2),v逆(N2O4)=k2 c(N2O4),其中 k1、k2为速率常数。测得NO2的体积分数 x(NO2)与反应时间(t)的关系如表:t/min 0 20 40 60 80 x(NO2)1.0 0.75 0.52 0.50 0.50 12kk的数值为 _;已知速率常数k 随温度升高而增大,则升高温度后k1增大的倍数 _k2增大的倍数(填“”、“”或“=”)。(4)用间接电化学法除去NO 的过程,如图所示:已知电解
47、池的阴极室中溶液的pH 在 47 之间,写出阴极的电极反应式:_;用离子方程式表示吸收池中除去NO 的原理:_。【答案】降低温度增大压强、增大CO与 NO 的投料比等 2 2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O 2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-【解析】【分析】【详解】(1)提高 NO 平衡转化率,目的是时平衡向正向移动,可以使平衡向正向移动的方法有降低温度、增大压强、增大CO与 NO 的投料比等;(2)2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)这个反应是一个自发的反应,从有序变为无序,故为放热反应?Hv逆;(3)根据反应速率比等于化学计量数比这一结论可以得出221224224v(NO)(NO)2v(N O)(N O)k ck c正逆(1),有可以知道该反应的化学平衡常数K=24222(N O)0.251(NO)0.5cc(2),将化学平衡常数带入式子(1)可以得到12kk=2;因速率常数k 随温度升高而增大,该反应还为放热反应,升高温度时平衡向左移动,故k1增大的倍数小于k2增大的倍数;(4)根据电池结构可以看出,电解中阴极为HSO3-得电子,故电极方程式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O;吸收池中NO 得到电子生成N2,化学方程式为2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-。