黄金卷02(浙江专用)-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷
2024-10-28
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内容正文:
【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(浙江专用)
黄金卷02
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Br-80 Ag-108 Pb-207
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.化学与生活息息相关,下列生活中的物质属于功能高分子材料的是( )
A.聚丙烯酸钠 B.聚酯纤维 C.酚醛树脂 D.合成橡胶
【答案】A
【解析】功能高分子是一类以基本合成材料为原料、在其中添加一些特殊的物质或经过特殊的处理后具有特殊功能的高分子材料。A项,聚丙烯酸钠是新型的高分子材料,属于功能高分子材料,故A正确;B项,聚酯纤维属于传统的高分子材料,不属于功能高分子材料,故B错误;C项,酚醛树脂属于传统的高分子材料,不属于功能高分子材料,故C错误;D项,合成橡胶属于传统的有机高分子材料,不属于功能高分子材料,故D错误;故选A。
2.铝可溶于NaOH溶液:2Al+2NaOH +6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,下列说法正确的是( )
A.工业上可借助此反应规模化制备H2 B.[Al(OH)4]-中Al原子为sp3杂化
C.反应后溶液碱性增强 D.Al是一种两性化合物
【答案】B
【解析】A项,工业生产Al要消耗大量电能,再用Al制备H2成本太高,A项错误;B项,[Al(OH)4]-中Al原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,B项正确;C项,反应消耗氢氧化钠,反应后c(OH-)降低,溶液碱性减弱,C项错误;D项,Al是单质,D项错误;故选B。
3.下列表示不正确的是( )
A.乙醚的结构简式:CH3-O-CH3
B.MgCl2的电子式:
C.醛基的碳氧双键的极性:
D.CO32-的VSEPR模型:
【答案】A
【解析】A项,乙醚的结构简式:CH3CH2OCH2CH3,故A错误;B项,MgCl2由镁离子和氯离子组成,电子式:,故B正确;C项,O的电负性大于C,因此醛基的碳氧双键中O显负电性,C显正电性,故C正确;D项,CO32-中心C原子的价层电子对数为3对,无孤对电子,VSEPR模型为平面三角形,故D正确;故选A。
4.下列有关实验设计、操作说法正确的是( )
A.甲图可用于测定Na2S2O3与稀硫酸的反应速率
B.乙图在溶液中加入一些氨水,制成铜氨溶液,可使镀层光亮
C.丙图是转移操作
D.丁图配成同浓度的溶液,有利于比较乙醇和苯酚中羟基的活性
【答案】B
【解析】A项,测定Na2S2O3与稀硫酸的反应速率,还需要计时器,故A错误;B项,镀铜时,加入氨水可以生成铜配离子,使铜离子浓度降低,而且配合物平衡的存在能使铜离子浓度稳定在一定的范围内,这样使镀层更加紧密均匀光亮,工业上常采用这种方法,故B正确; C项,转移时,玻璃棒应靠在容量瓶刻度线以下,故C错误;D项,通常用活泼金属与羟基的反应来比较乙醇和苯酚中羟基的活性,而加水配置成溶液后,活泼金属会优先与水反应,无法达到目的,故D错误;故选B。
5.物质的性质决定用途,下列两者对应关系正确的是( )
A.氨气易液化,液氨可用作制冷剂
B.SO2具有氧化性,可用于丝织品漂白
C.苯甲酸具有酸性,可用作食品防腐剂
D.NaHCO3受热易分解,可用于制作泡沫灭火器
【答案】A
【解析】A项,氨气易液化,液氨汽化时吸热,液氨可用作制冷剂,故选A;B项,SO2可用于丝织品漂白,是因为二氧化硫具有漂白性,与氧化性无关,故不选B;C项,苯甲酸可用作食品防腐剂,是因为具有抑制微生物生长的作用,故不选C;D项,NaHCO3用于制作泡沫灭火器,是因为碳酸氢钠和硫酸铝溶液发生双水解反应,与碳酸氢钠受热易分解无关,故不选D;故选A。
6.以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和硫酸为原料,可以制备高纯PbO,从而实现铅的再生利用。在此过程中涉及如下两个反应:
反应I:2Fe2++PbO2 +4H++SO4=2 Fe3++2PbSO4+2H2O
反应Ⅱ:2Fe3++Pb +SO4=2 Fe2++PbSO4
下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A.PbO2是氧化剂,Pb是还原剂
B.PbSO4既是氧化产物又是还原产物
C.Fe3+作催化剂,能降低反应的活化能
D.反应1mol PbO2转移电子的数目为2NA
【答案】C
【解析 】铅蓄电池放电时总反应为:Pb+PbO2 +2H2SO4=2PbSO4+2H2O。A项,反应①PbO2中Pb元素化合价由+4价降为+2价,PbO2是氧化剂;反应②中Pb元素化合价由0价升高为+2价,Pb是还原剂,A正确;B项,由总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,可知反应中PbSO4既是氧化产物又是还原产物,B正确;C项,由题干信息可知,Fe3+作中间产物,Fe2+作催化剂,C错误;D项,反应①中PbO2中Pb元素化合价由+4价降为+2价,生成1molPbSO4时,转移的电子数为2NA,D正确;故选C。
7.物质微观结构决定宏观性质,进而影响物质用途。下列结构或性质不能解释其用途的是( )
选项
结构或性质
用途
A
石墨烯中碳的p轨道相互平行而重叠,电子可在其中运动
石墨烯可用于制作导电材料
B
高密度聚乙烯的支链较少,软化温度较高
高密度聚乙烯可用于生产食品保鲜膜
C
壁虎仿生胶带上覆盖几十万条纤细纳米级长纤维
该仿生胶带可用作新型黏着材料
D
NH4NO3中引入有机基团转化为低熔点的CH3CH2NH3NO3
CH3CH2NH3NO3作为离子液体可用作电化学研究的电解质
【答案】B
【解析】A项,石墨中C原子上未参与杂化的所有p轨道相互平行且重叠,使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动,所以能导电,故A正确;B项,高密度聚乙烯可用于生产食品保鲜膜是因为其结构稳定,不易分解,与其软化温度较高没有关系,故B错误;C项,纳米级长纤维的表面积大,其附着力增强,能制造新型黏着材料,故C正确;D项,CH3CH2NH3NO3的熔点低,为液态的离子化合物,不易挥发,故可作电化学研究的电解质,故D正确;故选B。
8.下列方程式的书写,不正确的是( )
A.溶液暴露在空气中:4I-+O2+2H2O=2I2+4OH-
B.铅酸蓄电池放电的负极反应:Pb+SO42--2e-=PbSO4
C.葡萄糖与新制氢氧化铜反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COO-+Cu2O↓ +3H2O
D.煅烧黄铁矿制SO2:4FeS+7O22Fe2O3+4SO2
【答案】D
【解析】A项,KI溶液暴露在空气中:4I-+O2+2H2O=2I2+4OH-,A正确;B项,铅酸蓄电池放电的负极反应:Pb+SO42--2e-=PbSO4,B正确;C项,葡萄糖与新制氢氧化铜反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COO-+Cu2O↓ +3H2O,C正确;D项,煅烧黄铁矿制SO2:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,D错误;故选D。
9.关于有机物的检测,下列说法正确的是( )
A.用质谱法不可鉴别乙醇和二甲醚
B.阿司匹林()加稀H2SO4水解后,直接加FeCl3溶液检验产物中的酚羟基
C.用新制氢氧化铜(可加热)可鉴别乙醛、乙醇、苯、甲苯
D.已知分子式为C3H6O2的某链状有机物,用核磁共振氢谱法可推断其是否是丙酸
【答案】D
【解析】A项,乙醇和二甲醚互为同分异构体,相对分子质量相同,质谱法可测定相对分子质量,也可以测定碎片的相对质量,可以鉴别二者,故A错误;B项,阿司匹林中酯基在稀H2SO4酸性条件下水解得到酚羟基,酚羟基的检验确实需要在碱性环境下进行,不能直接加FeCl3溶液检验产物中的酚羟基,故B错误;C项,乙醛具有还原性,与新制氢氧化铜悬浊液混合加热时产生砖红色沉淀;乙醇能与水任意比例溶解,现象是溶液不分层;苯、甲苯的密度都比水小,现象相同不可鉴别,故C错误;D项,核磁共振氢谱法可测定氢原子种类和氢原子峰面积之比,丙酸的结构简式为CH3CH2COOH,氢原子有三种且三种氢原子峰面积之比都是3:2:1,若C3H6O2为其它的结构,氢原子峰的个数和峰面积之比不同,可用核磁共振氢谱法可推断其是否是丙酸,故D正确;故选D。
10.短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。W简单离子在同周期离子中半径最小;基态X、Z、Q原子均有两个单电子,Q与Z同主族。下列说法不正确的是( )
A.第一电离能:
B.电负性:
C.Z与Q形成的化合物可能是非极性分子
D.Z的氢化物沸点不可能低于X的氢化物沸点
【答案】D
【解析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族,则X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、W为Al元素、Q为S元素。A项,金属元素的第一电离能小于非金属元素;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素O,同主族从上到下第一电离能呈减小趋势,O元素第一电离能大于S,则第一电离能由大到小的顺序为N>S>Al,故A正确;B项,金属元素的电负性小于非金属元素,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,同周期元素,从左到右非金属性依次增强,则电负性由大到小的顺序为O>C>Al,故B正确;C项,O可与S形成SO3,属于非极性分子,故C正确;D项,C的氢化物有多种,随着C数量的增大其氢化物沸点越高,癸烷的沸点是174.1℃高于H2O沸点,D说法太绝对,故D错误;故选D。
11.水在超临界状态下呈现许多特殊的性质。一定实验条件下,测得乙醇的超临界水氧化结果如图甲、乙所示,其中x为以碳元素计的物质的量分数,t为反应时间。下列说法错误的是( )
A.乙醇的超临界水氧化过程中,CO是中间产物,CO2是最终产物
B.乙醇的超临界水氧化过程中经历两步反应,第一步速率较快,第二步较慢
C.随温度升高,峰值出现的时间提前且峰值更高,说明乙醇的氧化速率比CO氧化速率的增长幅度更大
D.T=550℃条件下,3s~8s区间乙醇的超临界水氧化过程中,v(乙醇)、v(CO)、v(CO2)的数值关系为2v(乙醇)-v(CO)=v(CO2)
【答案】D
【解析】A项,观察x-t图像可知,CO先增加后减少,CO2一直在增加,说明CO为中间产物,CO2为最终产物,故A正确;B项,乙醇氧化为CO的反应速率较第二步反应速率快,否则看不到中间产物CO的生成,故B正确;C项,随着温度的升高乙醇的氧化速率和一氧化碳氧化速率均增大,但CO是中间产物,为乙醇不完全氧化的结果,CO峰值出现的时间提前,且峰值更高,说明乙醇氧化为CO速率必须加快,且大于CO的氧化为CO2的速率,故C正确;D项,T=550℃件下,3s-8s区间乙醇的超临界水氧化过程中,乙醇和CO的量都在减少,CO2在增多,设C2H5OH消耗速率为x,CO2生成速率为y,
3-8s区间,CO宏观“净速率”在减小,即消耗量比生成量多故,v(CO)=v(CO2)-2v(乙醇),所以2v(乙醇)+v(CO)=v(CO2),v(乙醇)、v(CO)、v(CO2)数值关系为2v(乙醇)+v(CO)=v(CO2),故D错误;故选D。
12.已知烯经和在磺酸树脂()作用下可以生成,二元醇,其反应历程的示意图如下(R1、R2、R3、R4均表示烃基或H原子)。下列说法不正确的是( )
A.是该反应催化剂
B.整个过程的总反
C.操作时温度不能过高或过低
D.过程中反应的原子利用率为100%
【答案】A
【解析】A项,是该反应的催化剂,是中间产物,最后又转化为,A错误;B项,从反应的起始和终止可以看出,整个过程的总反应为:,B正确;C项,温度过高H2O2分解,温度过低反应速率慢,C正确;D项,过程③中产物为一种,没有其它物质生成,原料分子中的原子全部转化成所需要的产物,原子利用率为100%,D正确;故选A。
13.取琼脂、饱和食盐水的混合溶液倒入培养皿中,滴入几滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液,混合均匀,放入裹有锌片的铁钉(如下图所示),一段时间后,下列说法不正确的是( )
A.锌片附近琼脂颜色变红
B.铁钉上的电极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.离子在半凝固态的琼脂内可定向移动
D.将锌片改为铜片,琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块
【答案】A
【解析】将裹有锌片的铁钉放入琼脂、饱和食盐水的混合溶液中,滴入几滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液,混合均匀,形成原电池,其中锌作负极、铁作正极,负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。A项,根据以上分析可知,氧气在正极放电,生成氢氧根,所以铁附近变红,A错误;B项,铁钉作正极,铁钉上的电极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-,B正确;C项,该装置形成原电池,所以离子在半凝固态的琼脂内可定向移动,C正确;D项,将锌片改为铜片,仍能形成原电池,此时铁作负极,发生氧化反应,其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应产生蓝色沉淀,铜作正极,其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- ,生成氢氧根,所以铜电极附近变红,由于铜裹在铁的中段,所以琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块,D正确;故选A。
14.某大学课题组发现了合成扩环卟啉分子的新方法。扩环卟啉在催化剂、主体客体化学等众多领域有广泛应用。下列有关扩环卟啉分子P和Q(—为芳香基团,除—外,P和Q分子中所有原子共平面)的说法正确的是( )
A.P为极性分子,Q为非极性分子
B.第一电离能:C<N<O
C.X是还原剂,Y是氧化剂
D.除—外,P和Q分子中N原子均为sp2杂化
【答案】D
【解析】A项,扩环卟琳分子P和Q均不是中心对称,正负电荷重心不重合,故都是极性分子,A项错误;B项,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第IIA、VA族元素比相邻主族的较大,则第一电离能:C<O<N,B项错误;C项,P-Q去氢被氧化,故X是氧化剂,反之,Y是还原剂,C项错误;D项,因为除—A r外,P和Q分子中所有原子共平面,共平面结构中的N连接两个或三个其他原子,故均为sp2杂化,D项正确;故选D。
15.CaF2是一种难溶于水、可溶于酸的盐,工业上常用固体除去工业废水中的Ca2+。常温下,向一定体积的工业废水中加入固体,溶液中,表示Ca2+或与的关系如图所示的电离常数,下列说法不正确的是( )
A.曲线II表示与变化关系
B.CaF2的溶度积常数Ksp= 10-10.57
C.c(HF)=104c(F-)时,溶液中c(Ca2+)>c(F-)
D.反应CaF2(s)+2H+(aq)Ca2+(aq) +2HF(aq)的平衡常数的值为10-4.21
【答案】A
【解析】横坐标越大,表示c(F-)越小,即曲线I表示与变化关系,曲线II表示与变化关系。A项,由上述分析可知曲线II表示与变化关系,故A错误;B项,由图可知,当=1时,c(F-)=10-1mol/L,c(Ca2+)=10-8.57mol/L,Ksp(CaF2)=c2(F-)·c(Ca2+)= (10-1)210-8.57=10-10.57,故B正确;C项,时,即=4,由图像可知溶液中c(Ca2+)>c(F-),故C正确;D项,CaF2(s)+2H+(aq)Ca2+(aq) +2HF(aq)的平衡常数K===,故D正确。故选A。
16.根据实验目的设计方案并进行实验,下列有关方案设计、实验现象或结论都正确的是( )
实验目的
方案设计
现象
结论
A
比较Cu和Fe的金属性强弱
取同浓度的①CuCl2、②FeCl3溶液,滴加同浓度氨水
①先沉淀后溶解,②沉淀后不溶解
金属性:Cu<Fe
B
检验己烯中的碳碳双键
取少量己烯,加入溴的四氯化碳溶液,振荡
上下两层均无色
己烯中含碳碳双键
C
比较配离子的稳定性
向盛有少量蒸馏水的试管里加2滴K3[Fe(CN)6],然后再加2滴硫氰化钾溶液
溶液由黄色变血红色
Fe3+与SCN-形成的配离子更稳定
D
比较温度对反应速率的影响
将2mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液(A)浸入0℃水浴中、2mL 0.05mol/L Na2S2O3溶液(B)浸入50℃水浴中,再同时滴加0.1mol/L稀硫酸2mL
B溶液比A溶液先出现浑浊
温度越高,反应速率越快
【答案】D
【解析】A项,取同浓度的①CuCl2、②FeCl3溶液,滴加同浓度氨水,CuCl2先生成Cu(OH)2沉淀,与氨水继续反应,生成[Cu(NH3)4]2+,FeCl3生成Fe(OH)3沉淀,该实验不能比较Fe、Cu金属性的大小,故A错误;B项,取少量己烯,加入溴的四氯化碳溶液,振荡,溴的四氯化碳溶液褪色,溶液不分层,能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团还有碳碳三键等,该实验也不能说明己烯中含有碳碳双键,故B错误;C项,向盛有少量蒸馏水的试管里加2滴K3[Fe(CN)6],然后再加2滴硫氰化钾溶液,溶液颜色不变,Fe3+与CN-形成的配离子更稳定,故C错误;D项,两份混合溶液体积相同,浓度相同,但温度不同,热水中出现浑浊的时间短,从而得出升温加可加快化学反应速率,故D正确;故选D。
二、填空题(本题共5小题,共52分)
17.(10分)硫元素化合物非常丰富,应用广泛。
请回答:
(1)由钾、镍、硫三种元素组成的某电极材料的晶胞如图,已知钾离子位于晶胞顶点及体心,其化学式是 ,与钾离子直接相邻的元素是 (填元素符号)。
(2)下列有关说法正确的是___________。
A.基态S原子的价层电子排布图:
B.第一电离能: Cl>S>P
C.K、Ni同为第四周期金属元素,都处于元素周期表d区
D.离子半径:S2->K+>Ni2+
(3)①硫酰卤(SO2X2):,分子中S原子的杂化方式为: ;比较键角:SO2Cl2 SO2F2 (填“>”、“<”或“=”)。
②氟磺酸(HSO3F)属于超酸,可看作SO2F2部分水解形成的产物。氟磺酸酸性比硫酸强。请从分子结构上说明氟磺酸酸性强的原因: 。魔酸[H+(SbF6SO3)],由SbF5 ()与HSO3F等物质的量化合生成。写出其中阴离子的结构式: 。
【答案】(1) KNi2S2(1分) S(1分)
(2)AD(2分)
(3) sp3(1分) <(1分) F原子的电负性比O强,F-S键极性比O-S键强,使O-H键的极性增强,酸性比硫酸强(或F原子的吸电极效应使O-H的极性增强,易电离出H+) (2分)
(2分)
【解析】(1)由均摊法得,钾离子位于晶胞顶点和体心,数目为,其余黑球位于面心,数目为,白球数目为,即化学式为KNi2S2,K+带正电荷,与带负电荷的S2-相邻。
(2)A项,S位于元素周期表第16位,基态S原子的价层电子排布图:,故A正确;B项,同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅤA族原子p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:Cl>P>S,故B错误;C项,K在s区,Ni在d区,故C错误;D项,电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小,离子半径:S2->K+>Ni2+,故D正确;故选AD。
(3)①硫酰卤(SO2X2):,分子中S原子形成了4个σ键,无孤电子对,杂化方式为sp3;Cl原子半径大于F,SO2F2成键电子对之间的排斥力更大,更大;②F原子的电负性比O强,F-S键极性比O-S键强,使O-H键的极性增强,酸性比硫酸强(或F原子的吸电极效应使O-H的极性增强,易电离出H+);魔酸[H+(SbF6SO3)],由SbF5 ()与HSO3F等物质的量化合生成,SbF6断裂O-H键与SbF5的Sb形成(SbF6SO3)-,阴离子的结构式为。
18.(10分)工业上硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备和应用相关流程如图所示。
回答下列问题:
(1)已知:Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2SO3)>Ka2(H2CO3),写出反应①生成化合物A的离子反应方程式: 。
(2)在反应③和“电沉积”得到Ag的过程中,下列说法不正确的是___________。
A.反应③的离子反应方程式为Ag++2S2O32-=[Ag(S2O3)2]3-
B.Na3[Ag(S2O3)2]与KI能反应生成AgI,说明 Ksp(AgI)<Ksp(AgBr)
C.电解池中阴极的电极反应是[Ag(S2O3)2]3-+e-= Ag+2S2O32-
D.电解池阴极区溶液经过处理可在该流程中循环利用
(3)碘量法滴定常用到反应:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。已知S2O32-的结构为:推测连四硫酸根S4O62-的结构式为 。
(4) Na2S2O3在空气中加热一段时间,会生成一种刺激性气味气体和另一种最高价的正盐。
①写出该反应的化学反应方程式: 。
②请设计实验方案,检验加热一段时间后所得固体中可能存在的阴离子: 。
【答案】(1)CO32-+ HSO3- = SO32-+HCO3-(2分)
(2)A(2分)
(3) (2分)
(4) 2Na2S2O3 + 3O2 2Na2SO4 + 2SO2 (2分) 取少量固体与试管中,加入足量稀盐酸,若产生淡黄色沉淀,则证明存在S2O32-,静置,向上层清液中滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则证明存在SO42-(2分)
【解析】由电离常数可知,反应①为碳酸钠溶液与亚硫酸氢钠溶液反应生成亚硫酸钠和碳酸氢钠,反应②为亚硫酸钠溶液与硫反应生成硫代硫酸钠,反应③为硫代硫酸钠溶液与溴化银反应二硫代硫酸根合银酸钠和溴化钠,Na3[Ag(S2O3)2] “电沉积”得到Ag。
(1)已知:Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2SO3)>Ka2(H2CO3),说明HSO3-的酸性强HSO3-于HCO3-但弱于H2CO3,根据强酸制取弱酸的原理,HSO3-和CO32-发生反应生成SO32-和HCO3-,反应①生成化合物A的离子反应方程式:CO32-+ HSO3- = SO32-+HCO3-。
(2)A项,反应③为硫代硫酸钠溶液与溴化银反应二硫代硫酸根合银酸钠和溴化钠,反应的离子方程式为AgBr +2S2O32-=[Ag(S2O3)2]3-+ Br-,故A错误;B项,Na3[Ag(S2O3)2]与KI能反应生成AgI沉淀,而没有生成AgBr沉淀,根据溶解度小的沉淀优先生成可知AgI的溶解度小于AgBr,说明Ksp(AgI)<Ksp(AgBr),故B正确;C项,Na3[Ag(S2O3)2] “电沉积”得到Ag,[Ag(S2O3)2]3-在阴极得到电子生成S2O32-和Ag,电机方程式为:[Ag(S2O3)2]3-+e-= Ag+2S2O32-,故C正确;D项,Na3[Ag(S2O3)2] “电沉积”得到Ag,H2O在阳极失去电子生成O2和H+,S2O32-和H+反应会生成S和SO2,可在该流程中循环利用,故D正确;故选A。
(3)S2O32-的结构为:,S元素的平均化合价为+2,S4O62-可由S2O32-被I2氧化得到,S元素化合价下降,S4O62-中含有-S-S-,推测连四硫酸根S4O62-的结构式为。
(4)①Na2S2O3在空气中加热一段时间,和O2反应会生成一种刺激性气味气体和另一种最高价的正盐,可以推知该有刺激性气味的气体为SO2,S元素最高价的正盐为Na2SO4,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:2Na2S2O3 + 3O22Na2SO4 + 2SO2;②检验SO42-的方法为:取少量固体与试管中,加入足量稀盐酸,若产生淡黄色沉淀,则证明存在S2O32-,静置,向上层清液中滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则证明存在SO42-。
19.(10分)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:SO2(g)+Cl2 (g)SO2Cl2 (g) ΔH。已知:298K时,相关物质的相对能量(如图1),请回答问题:
(1)该反应ΔH= kJ·mol−1 。
(2)关于该反应,下列说法正确的是_______。
A.恒温恒压下,充入稀有气体,重新达到平衡时Cl2的物质的量增加
B.其他条件不变,升高温度,SO2Cl2平衡产率升高
C.恒温恒容条件下相比恒温恒压更有利于提高SO2平衡转化率
D.恒温恒压下,进料比[n(SO2):n(Cl2)]=1:1,平衡时产物SO2Cl2的物质的量分数最大
(3)恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2和Cl2,测定温度下体系达平衡时的(Δp=p0-p,p0为体系初始压强p0=240kPa,p为体系平衡压强),结果如图2。
①求在温度下,M点的分压常数Kp= (对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如,p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。
②若T2>T1,在图2中画出[n(SO2):n(Cl2)]>1:1,Vp在T2温度下随进料比变化的大致图像 。
③图2中,能准确表示T1温度下Vp随进料比变化的曲线是 (填A、B、C或D),请分析原因 。
(4) Li-SO2Cl2电池(如图3)是一种新型军用电池,电解液是LiAlCl4- SO2Cl2,电池的总反应为:2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑,写出该电池的正极反应 。
【答案】(1) -67.59(1分)
(2)AD(2分)
(3) 0.03 kPa -1(1分) (2分)
D(1分) 由M点可知,进料比为2时,Δp =60kPa,T1温度下Kp为0.03 kPa -1,曲线D中当进料比为0.5时,Δp =60kPa,Kp为0.03 kPa -1,故温度也为T1,曲线D能准确表示T1温度下Vp随进料比变化(2分)
(4) SO2Cl2+2e-=SO2↑+2Cl-(1分)
【解析】(1)该反应ΔH=生成物总能量-反应物总能量=31.41 kJ·mol−1-99 kJ·mol−1=-67.59 kJ·mol−1。
(2)A项,恒温恒压下,充入稀有气体,等效于减压,减压平衡相对左移,重新达到平衡时Cl2的物质的量增加,故A正确;B项,正反应放热,其他条件不变,升高温度,平衡左移,SO2Cl2平衡产率降低,故B错误;C项,正反应为气体体积减小的反应,恒温恒容条件下相比恒温恒压平衡向左移动,不利于提高SO2平衡转化率,故C错误;D项,恒温恒压下,按化学计量数之比投料,平衡时产物产物SO2Cl2的物质的量分数最大,即进料比[n(SO2):n(Cl2)]=1:1,平衡时产物SO2Cl2的物质的量分数最大,故D正确;故选AD。
(3)①M点的[n(SO2):n(Cl2)]=2:1,体系初始压强p0=240kPa,则p(Cl2)=80kPa,p(SO2)=160kPa,设平衡时SO2Cl2的压强为x kPa,三段式表示:
M点Vp=60 kPa,则240-(240-x)=60,x=60,M点的分压常数;②正反应为反热反应,升温平衡左移,在投料比相同的条件下Vp减小,若T2>T1,则T2时Vp小于T1,[n(SO2):n(Cl2)]=1:1时Vp最大,[n(SO2):n(Cl2)]>1:1时随着投料比增大,Vp减小,则Vp在T2温度下随进料比变化的大致图像为;③由M点可知,进料比为2时,Δp =60kPa,T1温度下Kp为0.03 kPa -1,曲线D中当进料比为0.5时,Δp =60kPa,Kp为0.03 kPa -1,故温度也为T1,曲线D能准确表示T1温度下Vp随进料比变化。
(4)电池的总反应为:2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑,由总反应可知,SO2Cl2中硫元素化合价由+6价降低到SO2中的+4价,该电池的正极反应为SO2Cl2+2e-=SO2↑+2Cl-。
20.(10分)二氧化硫脲[O2SC(NH2)2](M=108 g·molˉ1)为氮化合物的重要中间体,微溶于冷水,有还原性(碱性条件下增强)、热稳定性好。某同学利用废石膏制取二氧化硫脲,实验过程如下:
部分实验装置如图所示:
已知:
①滤液b主要成份为硫脲[SC(NH2)2](M=76 g·molˉ1),该物质易溶于水、有还原性。
②当pH<2时,硫脲与双氧水发生反应只生成甲脒化二硫。
③二氧化硫脲粗产品中存在尿素[CO(NH2)2]。
请回答:
(1)仪器Y的名称是 。
(2)下列说法正确的是 。
A.装置B中装的X溶液为饱和Na2S溶液
B.装置E中的Cu2+与H2S发生氧化还原反应,起到尾气处理的作用
C.装置F中可分多次加入碳酸氢铵,以提高二氧化硫脲的产率
D.步骤6“一系列操作”可为减压过滤,用冷水洗涤沉淀2-3次,一定温度下烘干沉淀
(3)装置A的气密性检查操作为 。
(4)请写出溶液b生成二氧化硫脲的化学方程式 。
(5)步骤5中将溶液温度下降到5℃的目的是 。
(6)为了检验产品中二氧化硫脲的含量(主要杂质为硫脲,其他杂质不参与反应),该同学设计了如下实验:
①称取5.000g产品,配制成100mL溶液。取10.00mL待测液于碘量瓶中,加入20.00mL 1.500 mol·L-1NaOH溶液,再加入25.00mL 0.5000 mol·L-1 I2标准溶液,静置一段时间,加入适量硫酸进行酸化,改用0.5000 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,测得消耗Na2S2O3溶液体积为10.00mL。
涉及到的反应有:
SC(NH2)2+4I2+10OH-= OC(NH2)2+SO42-+8I-+5H2O
O2SC(NH2)2+2I2+6OH-= OC(NH2)2+SO42-+4I-+3H2O
I2+2S2O32-=S4O62-+2I-
②另取0.1000g产品,加入50.00mL 0.1000 mol·L-1 NaOH溶液,再加入30.00mL 3.000% H2O2溶液,静置2分钟。改用0.1000 mol·L-1 H2SO4溶液进行滴定,测得消耗H2SO4溶液为16.00mL。
涉及到的反应有:
SC(NH2)2+4H2O2+2OH-= OC(NH2)2+SO42-+5H2O
O2SC(NH2)2+2 H2O2+2OH-= OC(NH2)2+SO42-+3H2O
H++OH-=H2O
该产品中二氧化硫脲的质量分数为 。
【答案】(1)分液漏斗(1分) (2)CD(2分)
(3)关闭止水夹,打开分液漏斗的玻璃塞和活塞,少量液体流下后无法流下,证明该装置气密性良好。(其他合理答案) (1分)
(4)SC(NH2)2+2H2O2=O2SC(NH2)2+2H2O (2分)
(5)防止H2O2因温度过高而分解;降低H2O2氧化性,防止二氧化硫脲被进一步氧化(2分)
(6)86.40%(2分)
【解析】熟石膏和活性炭混合后焙烧得到CaS,CaS和盐酸反应生成H2S,H2S和CaCN2溶液反应得到溶液a继续通入H2S,迅速升温至85℃反应4h后过滤得到滤液b,主要成份为硫脲[SC(NH2)2],向滤液b中加入H2O2发生反应:SC(NH2)2+2H2O2=O2SC(NH2)2+2H2O,经过减压过滤得到粗二氧化硫脲固体。
(1)仪器Y的名称是分液漏斗。
(2)A项,A装置为H2S发生装置,H2S和CaCN2溶液反应得到溶液a,装置B中装的X溶液为饱和CaCN2溶液,A错误;B项,装置E中的Cu2+与H2S发生反应生成CuS,该反应不是氧化还原反应,B错误;C项,装置F中可分多次加入碳酸氢铵,使反应更加充分,以提高二氧化硫脲的产率,C正确;D项,步骤6“一系列操作”可为减压过滤,用冷水洗涤沉淀2-3次,一定温度下烘干沉淀,D正确;故选CD。
(3)装置A的气密性检查操作为:关闭止水夹,打开分液漏斗的玻璃塞和活塞,少量液体流下后无法流下,证明该装置气密性良好。
(4)向滤液b中加入H2O2,SC(NH2)2和H2O2发生氧化还原反应生成O2SC(NH2)2,化学方程式为:SC(NH2)2+2H2O2=O2SC(NH2)2+2H2O。
(5)步骤5中将溶液温度下降到5℃的目的是:防止H2O2因温度过高而分解;降低H2O2氧化性,防止二氧化硫脲被进一步氧化。
(6)第①步实验中两步反应消耗I2的物质的量n(I2)=0.025L×0.5mol/L-×0.01L×0.5mol/L=0.01mol,设5.000g产品中SC(NH2)2的物质的量为xmol,O2SC(NH2)2的物质的量为ymol,由方程式系数关系可知:4x+2y=0.01×;第②步实验中两步反应消耗OH-的物质的量n(OH-)=0.05L×0.1mol/L-0.016L×0.1mol/L×2=0.0018mol,设5.000g产品中SC(NH2)2的物质的量为xmol,O2SC(NH2)2的物质的量为ymol,由方程式系数关系可知:2x+2y=0.0018×,解得x=0.005mol,y=0.04mol,该产品中二氧化硫脲的质量分数为。
21.(12分)某研究小组按下列路线合成抗抑郁药米氮平。
已知:① ②
请回答:
(1)化合物A的官能团名称是 。
(2)下列说法正确的是_________。
A.化合物E可发生缩聚反应 B.E→F、F→G的反应类型均为取代反应
C.化合物G可与盐酸反应 D.米氮平的分子式为C17H17N3
(3)化合物B的结构简式 。
(4)写出的化学方程式 。
(5)研究小组在实验室用乙苯及甲醇为原料合成药物二苄胺()。利用以上合成路线的相关信息,设计该合成路线(用流程图表示,无机试剂任选) 。
(6)写出4种同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式 。
①分子中含有苯环,无其他环状结构;
②谱和谱检测表明:分子中共有3种不同化学环境的氢原子,且无结构。
【答案】(1)醚键(1分)
(2)AC(2分)
(3) (1分)
(4) (2分)
(5) (3分)
(6) 、、、(3分)
【解析】根据题中信息①,结合(A)、(C)的结构简式可知,B的结构简式为CH3NHCH2CH2OH,C的分子式为C11H17NO2、D的分子式为C11H15NCl2,对比C、D的分子式可知C转化成D是氯原子取代羟基,所以D的结构简式为;由信息②结合G的结构简式:,以及F的分子式C8H10N2O2,可知F的结构简式为,又E的分子式C6H6N2O2,E与C2H5OH反应生成,所以E的结构简式为,根据题中信息①,结合(D) 、(G) 的结构简式可知,H的结构简式为。
(1)化合物A的结构简式为,其官能团名称是醚键。
(2)A项,化合物E的结构简式为,分子中既具有氨基又有羧基,所以可发生缩聚反应,故A正确;B项,E的结构简式为、F的结构简式为、G的结构简式为,E→F为羧基和乙醇的酯化反应、F→G为酯基的还原反应,故B错误;C项,G的结构简式为,分子中具有氨基,所以化合物G可与盐酸反应,故C正确;D项,由题中所给米氮平的结构简式可知,米氮平的分子式为C17H19N3,故D错误;故选AC。
(3)根据题中信息①,结合(A)、(C)的结构简式可知,B的结构简式为CH3NHCH2CH2OH。
(4)根据题中信息①,结合(D) 、(G) 的结构简式可知,H的结构简式为,所以D+G→H的化学方程式为+。
(5)据题中所给信息①知,要合成药物二苄胺(),首先要合成,然后由和NH3反应制取,其合成路线如下:。
(6)F的结构简式为,满足题中要求的同分异构体的结构简式有:、、、。
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黄金卷02·参考答案
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
A
B
A
B
A
C
B
D
D
D
D
A
A
D
A
D
二、填空题(本题共5小题,共52分)
17.(10分)
(1) KNi2S2(1分) S(1分)
(2)AD(2分)
(3) sp3(1分) <(1分) F原子的电负性比O强,F-S键极性比O-S键强,使O-H键的极性增强,酸性比硫酸强(或F原子的吸电极效应使O-H的极性增强,易电离出H+) (2分)
(2分)
18.(10分)
(1)CO32-+ HSO3- = SO32-+HCO3-(2分)
(2)A(2分)
(3) (2分)
(4) 2Na2S2O3 + 3O2 2Na2SO4 + 2SO2 (2分) 取少量固体与试管中,加入足量稀盐酸,若产生淡黄色沉淀,则证明存在S2O32-,静置,向上层清液中滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则证明存在SO42-(2分)
19.(10分)
(1) -67.59(1分)
(2)AD(2分)
(3) 0.03 kPa -1(1分) (2分)
D(1分) 由M点可知,进料比为2时,Δp =60kPa,T1温度下Kp为0.03 kPa -1,曲线D中当进料比为0.5时,Δp =60kPa,Kp为0.03 kPa -1,故温度也为T1,曲线D能准确表示T1温度下Vp随进料比变化(2分)
(4) SO2Cl2+2e-=SO2↑+2Cl-(1分)
20.(10分)
(1)分液漏斗(1分) (2)CD(2分)
(3)关闭止水夹,打开分液漏斗的玻璃塞和活塞,少量液体流下后无法流下,证明该装置气密性良好。(其他合理答案) (1分)
(4)SC(NH2)2+2H2O2=O2SC(NH2)2+2H2O (2分)
(5)防止H2O2因温度过高而分解;降低H2O2氧化性,防止二氧化硫脲被进一步氧化(2分)
(6)86.40%(2分)
21.(12分)
(1)醚键(1分)
(2)AC(2分)
(3) (1分)
(4) (2分)
(5) (3分)
(6) 、、、(3分)
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黄金卷02
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Br-80 Ag-108 Pb-207
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.化学与生活息息相关,下列生活中的物质属于功能高分子材料的是( )
A.聚丙烯酸钠 B.聚酯纤维 C.酚醛树脂 D.合成橡胶
2.铝可溶于NaOH溶液:2Al+2NaOH +6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,下列说法正确的是( )
A.工业上可借助此反应规模化制备H2 B.[Al(OH)4]-中Al原子为sp3杂化
C.反应后溶液碱性增强 D.Al是一种两性化合物
3.下列表示不正确的是( )
A.乙醚的结构简式:CH3-O-CH3
B.MgCl2的电子式:
C.醛基的碳氧双键的极性:
D.CO32-的VSEPR模型:
4.下列有关实验设计、操作说法正确的是( )
A.甲图可用于测定Na2S2O3与稀硫酸的反应速率
B.乙图在溶液中加入一些氨水,制成铜氨溶液,可使镀层光亮
C.丙图是转移操作
D.丁图配成同浓度的溶液,有利于比较乙醇和苯酚中羟基的活性
5.物质的性质决定用途,下列两者对应关系正确的是( )
A.氨气易液化,液氨可用作制冷剂
B.SO2具有氧化性,可用于丝织品漂白
C.苯甲酸具有酸性,可用作食品防腐剂
D.NaHCO3受热易分解,可用于制作泡沫灭火器
6.以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和硫酸为原料,可以制备高纯PbO,从而实现铅的再生利用。在此过程中涉及如下两个反应:
反应I:2Fe2++PbO2 +4H++SO4=2 Fe3++2PbSO4+2H2O
反应Ⅱ:2Fe3++Pb +SO4=2 Fe2++PbSO4
下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A.PbO2是氧化剂,Pb是还原剂
B.PbSO4既是氧化产物又是还原产物
C.Fe3+作催化剂,能降低反应的活化能
D.反应1mol PbO2转移电子的数目为2NA
7.物质微观结构决定宏观性质,进而影响物质用途。下列结构或性质不能解释其用途的是( )
选项
结构或性质
用途
A
石墨烯中碳的p轨道相互平行而重叠,电子可在其中运动
石墨烯可用于制作导电材料
B
高密度聚乙烯的支链较少,软化温度较高
高密度聚乙烯可用于生产食品保鲜膜
C
壁虎仿生胶带上覆盖几十万条纤细纳米级长纤维
该仿生胶带可用作新型黏着材料
D
NH4NO3中引入有机基团转化为低熔点的CH3CH2NH3NO3
CH3CH2NH3NO3作为离子液体可用作电化学研究的电解质
8.下列方程式的书写,不正确的是( )
A.溶液暴露在空气中:4I-+O2+2H2O=2I2+4OH-
B.铅酸蓄电池放电的负极反应:Pb+SO42--2e-=PbSO4
C.葡萄糖与新制氢氧化铜反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COO-+Cu2O↓ +3H2O
D.煅烧黄铁矿制SO2:4FeS+7O22Fe2O3+4SO2
9.关于有机物的检测,下列说法正确的是( )
A.用质谱法不可鉴别乙醇和二甲醚
B.阿司匹林()加稀H2SO4水解后,直接加FeCl3溶液检验产物中的酚羟基
C.用新制氢氧化铜(可加热)可鉴别乙醛、乙醇、苯、甲苯
D.已知分子式为C3H6O2的某链状有机物,用核磁共振氢谱法可推断其是否是丙酸
10.短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。W简单离子在同周期离子中半径最小;基态X、Z、Q原子均有两个单电子,Q与Z同主族。下列说法不正确的是( )
A.第一电离能:
B.电负性:
C.Z与Q形成的化合物可能是非极性分子
D.Z的氢化物沸点不可能低于X的氢化物沸点
11.水在超临界状态下呈现许多特殊的性质。一定实验条件下,测得乙醇的超临界水氧化结果如图甲、乙所示,其中x为以碳元素计的物质的量分数,t为反应时间。下列说法错误的是( )
A.乙醇的超临界水氧化过程中,CO是中间产物,CO2是最终产物
B.乙醇的超临界水氧化过程中经历两步反应,第一步速率较快,第二步较慢
C.随温度升高,峰值出现的时间提前且峰值更高,说明乙醇的氧化速率比CO氧化速率的增长幅度更大
D.T=550℃条件下,3s~8s区间乙醇的超临界水氧化过程中,v(乙醇)、v(CO)、v(CO2)的数值关系为2v(乙醇)-v(CO)=v(CO2)
12.已知烯经和在磺酸树脂()作用下可以生成,二元醇,其反应历程的示意图如下(R1、R2、R3、R4均表示烃基或H原子)。下列说法不正确的是( )
A.是该反应催化剂
B.整个过程的总反
C.操作时温度不能过高或过低
D.过程中反应的原子利用率为100%
13.取琼脂、饱和食盐水的混合溶液倒入培养皿中,滴入几滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液,混合均匀,放入裹有锌片的铁钉(如下图所示),一段时间后,下列说法不正确的是( )
A.锌片附近琼脂颜色变红
B.铁钉上的电极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.离子在半凝固态的琼脂内可定向移动
D.将锌片改为铜片,琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块
14.某大学课题组发现了合成扩环卟啉分子的新方法。扩环卟啉在催化剂、主体客体化学等众多领域有广泛应用。下列有关扩环卟啉分子P和Q(—为芳香基团,除—外,P和Q分子中所有原子共平面)的说法正确的是( )
A.P为极性分子,Q为非极性分子
B.第一电离能:C<N<O
C.X是还原剂,Y是氧化剂
D.除—外,P和Q分子中N原子均为sp2杂化
15.CaF2是一种难溶于水、可溶于酸的盐,工业上常用固体除去工业废水中的Ca2+。常温下,向一定体积的工业废水中加入固体,溶液中,表示Ca2+或与的关系如图所示的电离常数,下列说法不正确的是( )
A.曲线II表示与变化关系
B.CaF2的溶度积常数Ksp= 10-10.57
C.c(HF)=104c(F-)时,溶液中c(Ca2+)>c(F-)
D.反应CaF2(s)+2H+(aq)Ca2+(aq) +2HF(aq)的平衡常数的值为10-4.21
16.根据实验目的设计方案并进行实验,下列有关方案设计、实验现象或结论都正确的是( )
实验目的
方案设计
现象
结论
A
比较Cu和Fe的金属性强弱
取同浓度的①CuCl2、②FeCl3溶液,滴加同浓度氨水
①先沉淀后溶解,②沉淀后不溶解
金属性:Cu<Fe
B
检验己烯中的碳碳双键
取少量己烯,加入溴的四氯化碳溶液,振荡
上下两层均无色
己烯中含碳碳双键
C
比较配离子的稳定性
向盛有少量蒸馏水的试管里加2滴K3[Fe(CN)6],然后再加2滴硫氰化钾溶液
溶液由黄色变血红色
Fe3+与SCN-形成的配离子更稳定
D
比较温度对反应速率的影响
将2mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液(A)浸入0℃水浴中、2mL 0.05mol/L Na2S2O3溶液(B)浸入50℃水浴中,再同时滴加0.1mol/L稀硫酸2mL
B溶液比A溶液先出现浑浊
温度越高,反应速率越快
二、填空题(本题共5小题,共52分)
17.(10分)硫元素化合物非常丰富,应用广泛。
请回答:
(1)由钾、镍、硫三种元素组成的某电极材料的晶胞如图,已知钾离子位于晶胞顶点及体心,其化学式是 ,与钾离子直接相邻的元素是 (填元素符号)。
(2)下列有关说法正确的是___________。
A.基态S原子的价层电子排布图:
B.第一电离能: Cl>S>P
C.K、Ni同为第四周期金属元素,都处于元素周期表d区
D.离子半径:S2->K+>Ni2+
(3)①硫酰卤(SO2X2):,分子中S原子的杂化方式为: ;比较键角:SO2Cl2 SO2F2 (填“>”、“<”或“=”)。
②氟磺酸(HSO3F)属于超酸,可看作SO2F2部分水解形成的产物。氟磺酸酸性比硫酸强。请从分子结构上说明氟磺酸酸性强的原因: 。魔酸[H+(SbF6SO3)],由SbF5 ()与HSO3F等物质的量化合生成。写出其中阴离子的结构式: 。
18.(10分)工业上硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备和应用相关流程如图所示。
回答下列问题:
(1)已知:Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2SO3)>Ka2(H2CO3),写出反应①生成化合物A的离子反应方程式: 。
(2)在反应③和“电沉积”得到Ag的过程中,下列说法不正确的是___________。
A.反应③的离子反应方程式为Ag++2S2O32-=[Ag(S2O3)2]3-
B.Na3[Ag(S2O3)2]与KI能反应生成AgI,说明 Ksp(AgI)<Ksp(AgBr)
C.电解池中阴极的电极反应是[Ag(S2O3)2]3-+e-= Ag+2S2O32-
D.电解池阴极区溶液经过处理可在该流程中循环利用
(3)碘量法滴定常用到反应:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。已知S2O32-的结构为:推测连四硫酸根S4O62-的结构式为 。
(4) Na2S2O3在空气中加热一段时间,会生成一种刺激性气味气体和另一种最高价的正盐。
①写出该反应的化学反应方程式: 。
②请设计实验方案,检验加热一段时间后所得固体中可能存在的阴离子: 。
19.(10分)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:SO2(g)+Cl2 (g)SO2Cl2 (g) ΔH。已知:298K时,相关物质的相对能量(如图1),请回答问题:
(1)该反应ΔH= kJ·mol−1 。
(2)关于该反应,下列说法正确的是_______。
A.恒温恒压下,充入稀有气体,重新达到平衡时Cl2的物质的量增加
B.其他条件不变,升高温度,SO2Cl2平衡产率升高
C.恒温恒容条件下相比恒温恒压更有利于提高SO2平衡转化率
D.恒温恒压下,进料比[n(SO2):n(Cl2)]=1:1,平衡时产物SO2Cl2的物质的量分数最大
(3)恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2和Cl2,测定温度下体系达平衡时的(Δp=p0-p,p0为体系初始压强p0=240kPa,p为体系平衡压强),结果如图2。
①求在温度下,M点的分压常数Kp= (对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如,p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。
②若T2>T1,在图2中画出[n(SO2):n(Cl2)]>1:1,Vp在T2温度下随进料比变化的大致图像 。
③图2中,能准确表示T1温度下Vp随进料比变化的曲线是 (填A、B、C或D),请分析原因 。
(4) Li-SO2Cl2电池(如图3)是一种新型军用电池,电解液是LiAlCl4- SO2Cl2,电池的总反应为:2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑,写出该电池的正极反应 。
20.(10分)二氧化硫脲[O2SC(NH2)2](M=108 g·molˉ1)为氮化合物的重要中间体,微溶于冷水,有还原性(碱性条件下增强)、热稳定性好。某同学利用废石膏制取二氧化硫脲,实验过程如下:
部分实验装置如图所示:
已知:
①滤液b主要成份为硫脲[SC(NH2)2](M=76 g·molˉ1),该物质易溶于水、有还原性。
②当pH<2时,硫脲与双氧水发生反应只生成甲脒化二硫。
③二氧化硫脲粗产品中存在尿素[CO(NH2)2]。
请回答:
(1)仪器Y的名称是 。
(2)下列说法正确的是 。
A.装置B中装的X溶液为饱和Na2S溶液
B.装置E中的Cu2+与H2S发生氧化还原反应,起到尾气处理的作用
C.装置F中可分多次加入碳酸氢铵,以提高二氧化硫脲的产率
D.步骤6“一系列操作”可为减压过滤,用冷水洗涤沉淀2-3次,一定温度下烘干沉淀
(3)装置A的气密性检查操作为 。
(4)请写出溶液b生成二氧化硫脲的化学方程式 。
(5)步骤5中将溶液温度下降到5℃的目的是 。
(6)为了检验产品中二氧化硫脲的含量(主要杂质为硫脲,其他杂质不参与反应),该同学设计了如下实验:
①称取5.000g产品,配制成100mL溶液。取10.00mL待测液于碘量瓶中,加入20.00mL 1.500 mol·L-1NaOH溶液,再加入25.00mL 0.5000 mol·L-1 I2标准溶液,静置一段时间,加入适量硫酸进行酸化,改用0.5000 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,测得消耗Na2S2O3溶液体积为10.00mL。
涉及到的反应有:
SC(NH2)2+4I2+10OH-= OC(NH2)2+SO42-+8I-+5H2O
O2SC(NH2)2+2I2+6OH-= OC(NH2)2+SO42-+4I-+3H2O
I2+2S2O32-=S4O62-+2I-
②另取0.1000g产品,加入50.00mL 0.1000 mol·L-1 NaOH溶液,再加入30.00mL 3.000% H2O2溶液,静置2分钟。改用0.1000 mol·L-1 H2SO4溶液进行滴定,测得消耗H2SO4溶液为16.00mL。
涉及到的反应有:
SC(NH2)2+4H2O2+2OH-= OC(NH2)2+SO42-+5H2O
O2SC(NH2)2+2 H2O2+2OH-= OC(NH2)2+SO42-+3H2O
H++OH-=H2O
该产品中二氧化硫脲的质量分数为 。
21.(12分)某研究小组按下列路线合成抗抑郁药米氮平。
已知:① ②
请回答:
(1)化合物A的官能团名称是 。
(2)下列说法正确的是_________。
A.化合物E可发生缩聚反应 B.E→F、F→G的反应类型均为取代反应
C.化合物G可与盐酸反应 D.米氮平的分子式为C17H17N3
(3)化合物B的结构简式 。
(4)写出的化学方程式 。
(5)研究小组在实验室用乙苯及甲醇为原料合成药物二苄胺()。利用以上合成路线的相关信息,设计该合成路线(用流程图表示,无机试剂任选) 。
(6)写出4种同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式 。
①分子中含有苯环,无其他环状结构;
②谱和谱检测表明:分子中共有3种不同化学环境的氢原子,且无结构。
试卷第2页,共22页
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