内容正文:
邕衡教育·名校联盟
2024~2025学年度2022级高三下学期开学考试
化学试卷
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
可能用到的相对原子质量:H1Li7016Na23Mg24Ni59
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一
项是符合题目要求的。
1.八桂大地,山美水美人更美,这片神奇的土地蕴含着无尽的魅力。下列化学知识描述正确
的是
A.“桂林山水甲天下,玉碧罗青意可参。”诗句中的“玉”主要成分为透闪石,其化学式可
近似表示为2Ca0·5Mg0·8SiO2·H20,属于氧化物。
B.“形模怪莫名,留作诸天供。琤然钟磬声,独与雅意中。”喀斯特地貌的形成过程中涉及
到的化学变化只有CaC0,+C02+H20=Ca(HC02o
C.“春山影照千重翠,花炮烟迷万点红。”宾阳花炮能呈现五彩斑斓的颜色与原子核外电子
的跃迁有关,属于吸收光谱。
D.“柳州柳刺史,种柳柳江边。”柳絮的主要成分水解后可得到葡萄糖。
2.“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH,OH与NH,转化为肼(NH,NH2)。
下列表述正确的是
A.NH2OH的电子式:H:N:6:H
B.NH分子的正负电荷中心分布:
HH
C.NHNH2的结构式:H放H
D.基态Fe2+的价层电子排布式:3d4s2
3.某同学配制100mL0.1000mol·L的NaOH标准溶液并用其来滴定未知浓度的盐酸。下列
实验操作正确的是
固体
aOH溶液
图
西1
A.图1:用托盘天平称取0.4 g NaOH固体来配制标准溶液
B.图2:配制标准溶液的定容操作
C.图3:碱式滴定管排气泡的操作
D.图4:用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸
4.药物X与病毒蛋白对接的原理如图。下列说法错误的是
+NH2一R
HN-R
N÷R
+H20
OH
OH
OH
X
Z
A.反应I前后部分碳原子杂化方式发生改变
B.反应Ⅱ是消去反应
C.Y有手性碳原子
D.Z中虚框内所有原子一定共平面
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5.下列对结构与性质的描述错误的是
5■
贵屯
①脑1
的分子膜
②冰的结构
⊙石量在高泡离压下教夹为金刚石录意园
①1&是4
A.①中人体细胞器的膜以头向外而尾向内的方式排列,是由于细胞器的两侧都是水溶液,
而构成膜的两性分子的头基是极性基团而尾基是非极性基团
B.②中每个水分子与相邻4个水分子以氢键相互吸引,使冰晶体中的水分子的空间利用率
不高,留有相当大的空隙,其密度比液态水的小
C.③中石墨晶体是层状结构,层与层之间是范德华力,熔沸点比金刚石低
D.④中冠醚是皇冠状的分子,冠醚空腔的直径大小不同,可用于识别特定的离子
6.化学与生活息息相关。下列离子反应方程式书写正确的是
A.用白醋除铁锈:FezO1·xH20+6H=(3+x)H,0+2Fc3”
B.泡沫灭火器原理:2A1P+3C0,2+3H,0=2AI(OH),↓+3C02↑
C.向漂白液(NaCIO溶液)滴加少量洁厕灵(盐酸):ClO+H-HCIO
D.用绿矾(FeS0,:7H20)处理酸性废水中的Cr20,2:6Fe2+C20,2+14H=6Fe3+2Cr+7H20
7.W、X、Y、Z四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期。Y的原子序
数等于W与X的原子序数之和,W与X可形成原子个数比为2:1的18e分子,Z核外未
成对电子只有1个且在球形原子轨道上。下列说法错误的是
A.第一电离能:X>Y>W
B.Y2、Y,互为同素异形体,且均为非极性分子
C.X和Y的最简单氢化物的键角:X>Y
D.化合物ZX与水反应后可生成使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
8.下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
室温下,用pH试纸分别测定浓度均为0.lmo/L的
A
K(H,S)<K,(HCIO)
NaCIo和NaS溶液的pH,pH:NaCIO<NaS
将废铁屑溶于盐酸,滴人KSCN溶液,未见溶液变
B
该废铁屑中不含三价铁的化合物
为红色
向盛有2mL0.1mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴
c
0.1mol/L AENO,溶液,出现白色沉淀,然后再滴加
K(AgD)<K(AgCl)
4滴0.1mo/LK1溶液,白色沉淀转化成黄色沉淀
向鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na SO4、CuSO,溶液,
D
均发生了变性
都产生了沉淀
9.中国科学院研究所发布的新型固态锂硫正极材料(2LiS·C,能量密度较高且成本较低。由
这种材料制成的狸离子电池如图所示,反应的化学方程式为3Li+S+CS+L1<装2LiS·C。
下列说法错误的是
A.放电时,a极电势高于b极
电源或用电器
B.放电时,b极上的电极反应式:
3Li*+S+CuS+Lil+3e=2LiS.Cul
2Li,S-Cul
C.充电时,每转移1mol电子,a极增重7g
D.电解质溶液不能采用水溶液
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10.有机物1生成酰胶的反应历程如图所示:
01
0
IV
VI
已知:R、R'代表烷基。下列说法正确的是
A.H是该反应的催化剂,能降低反应的△H
B.物质Ⅲ→物质V过程中有配位键的形成
C.从图中历程可知,物质V比物质Ⅵ稳定
D.叉发生上述反应生成的主要产物是
11.一种贮氢的金属氢化物可通过MgH2和Ni球磨制成,其品胞形状为
如图立方体,边长为anm,Ni原子占据晶胞的顶点和面心,Mg2*处
于八个小立方体的体心。下列说法正确的是
A.元素Ni位于第四周期第Ⅷ族,位于周期表ds区
B.该金属氢化物的化学式为Mg.NiH,
C.该品体的密度为444×10
g·cm3
a
D.Mg位于Ni原子形成的八面体空隙
12.市面上一种空气净化凝胶对甲醛的去除具有明显的效果,其去除原理为4C1O2+5HCHO=
5C02+4HC+3H20。已知甲醛的沸点是-19.5℃,N为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.C02中c键数目为2W
B.18gH218O含有的电子数目为10WA
C.1LpH=I的盐酸溶液中HCl分子数目为0.1N
D.标准状况下,该反应每吸收22.4 L HCHO转移电子数目为4W
13.硅烷法制备多晶硅的核心反应2 SiHCI,(g)=SiH,CI2(g)+SiCl,(g)△H>0。已知
"正=k正·x2(SiHC),”递=k递·x(SiH,C,)·x(SiC),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数且
只与温度有关,x为各组分的物质的量分数。在一恒容密闭容器中加人一定量的SHC(g),
不同温度下反应,测得反应体系中SHC(g)的物质的量分数随
SHC®的物质的量分数/%
时间变化的关系如图所示,下列说法错误的是
100
A.当v正(SiHCI,)-2w速(SiH2Cl)时可判断该反应已达平衡
B.平衡后温度由T,变为T2,k增大的倍数小于k增大的倍数
%
C.平衡后恒温下再加人SiHCl,(g),再达平衡时x(SiHCI,)不变
D.T温度下,平衡时王=1
k逆64
0100200300400ht血
14.25℃时,向0.1mol·L的NHHC0,溶液中通人HCl(g)或加入
NaOH(s)调节pH,不考虑溶液体积变化且过程中无气体逸出。含
碳(或氨)微粒的分布分数[如:8HC0)=
cHc02]与pH
ca(含碳微粒)
关系如图。下列说法错误的是
A.曲线M表示NH,的分布分数随pH变化
B.KH2CO)的数量级为10~I
C.25℃时0.1mol·L的NHHC0,溶液中cNH>cHC0,)
D.pH=7时,溶液中cCNH)=2c(CO,2+cHCO)
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二、非选择题(4题,共58分)
15.(15分)广西是全国锡矿资源最丰富的地区之一,保有储量全国第一。一种以黝锡矿(主
要成分为SS2,还含有CuS、FeS等)为原料提取锡的工艺流程如图所示:
NaS、C
黝锡矿→焙烧→水没过鸿→滤液+净化电沉积→精炼+S
滤渣
回答下列问题:
(1)基态Sn的价电子排布图为
(2)“滤液”中主要含有的离子为SnS,◆、S2、Na等。
①“培烧”前对黝锡矿进行研磨,目的是」
②“焙烧”过程中主要发生的化学反应方程式为
③结合下图,NaS的量与黝锡矿的量之比为时最有利于S加元素的提取。
(%)100
80
的
40
20
1113151718192.123
NS的量与两细矿的量之比
●一进入客液的5a◆一发留在藏中的5a一S知的挥发损失率
(3)“滤渣”中可回收的金属是(填元素符号)。
(4)“电沉积”采用电解法制Sn,两极材料分别为惰性电极和纯锡,NaOH溶液作阳极区电解
液,“净化”后溶液(主要含SS,、Na*等)作阴极区电解液,该电解池选用阳离子交换膜。
①惰性电极应作电解池极。
②“电沉积”过程中,阴极的电极方程式为
(5)灰锡是S的常见同素异形体,其晶胞结构如右图。灰锡中每
个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有_个。A原
子的分数标为0,0叭、C原子的分数坐标为1,分,).则B
原子的分数坐标为
灰锡
16.(14分)氯化铁常用于生物和矿物分析,可作为诊断试剂。某小组制备无水FCl,并探究其
性质。
实验(一)制备无水FeCl。
资料显示:亚硫酰氯(S0C)沸点为77℃,
S0Cl2+H20=S02↑+2HCl↑.
操作:将FeCl,·6H0和足量S0CL2混合共热制备无水
FeCl,装置如图所示。
(1)仪器X名称为
。仪器P中宜盛放的试剂为五
氧化二磷或无水氯化钙,不宜盛放碱石灰的原因是
一水浴
-NaOH
溶液
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(2)写出FcCl,·6H20和足量S0Cl,反应的化学方程式
(3)反应过程中SO2会把部分FeCl还原为FeCl2,检验反应后固体中含有Fe2*的实验操作为
实验(二)探究FeCl和KI的反应。
(4)配制FCCL,溶液:室温下,取一定量FCCl,·6H20固体溶于较浓的盐酸中,加蒸馏水稀释
至指定体积。若要配制1L0.04mol·L的FeCl溶液,为使配
制过程中不出现浑浊现象,至少需要2mo/L的盐酸mL。
(已知:KpFe(OH]=4.0×10
(5)利用FCl和KI的反应设计原电池装置如图,实验过程中电流
KNO,
计指针偏转,说明反应发生。
盐桥
①通过外电路中电流方向:一→(用C,和C表示),可
证明氧化性:Fe>l2o
②一段时间后,电流表指针读数为零,再向左侧烧杯中加人
0.04mo11-1
0.04mol-L-
FCl2固体,电流表指针反向偏转,发生上述现象的原因是
Fc溶液
☒溶液
17.(14分)为实现“碳中和”和“碳达峰”,碳的循环利用是重要措施。
I.甲烷干重整反应DRM)可以将两种温室气体(CH和CO)直接转化为合成气(主要成分为
C0和H),反应方程式为CH,(g)+CO(g)≠2CO(g)+2H(g)。
(1)几种物质的燃烧热如下表:
物质
CH,(g)
C0(g)
H2(g)
燃烧热kJ·molr
893
283
285.8
请计算甲烷干重整反应CH,(g)tC02(g)≠2C0(g)+2H2(g)的△
kJ.mol。
(2)合成气可以用于生成液体燃料甲醇,C0(g)+2H2(g)≠CH,OH(g)△作-99kJ·olr,该反
应在
条件下能自发进行(填“高温”“低温”或“任何温度”)。将C0和H,按照等物
质的量进行反应,测得C0在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示,a、b、c
三点对应化学平衡常数大小关系为,
CO
CHOH
的
继北剂C0
T
平0
HCOH
化40
0
HCOH◆
COHOH
0
0.51.0P10kPa
图1
图2
Ⅱ.C02在某催化剂表面与氢气作用制备甲醇的反应机理如图2所示。
(3)催化循环中产生的中间体微粒共种。
(4)C02催化加氢制甲醇总反应的化学方程式为
ⅢΠ.利用甲醇一定条件下直接脱氢可制化工原料甲醛,涉及的反应
个选择性或收串/%
如下:
反应①:CHOH(g)≠HCHO(g)+H,(g)△H
75
反应②:CHOH(g)≠COg)+2H2(g)△
60
(5)将2 mol CH,OH(g)加人一刚性密闭容器中,温度对平衡状态下
HCHO(g)的选择性或收率的影响如图所示。
11
7℃
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已知:平衡状态下,甲醛选择性-转化为甲醛的n(CH,O0H)
×100%;
消耗n(CHOH)
甲醛的收率。产品中甲醛的物质的量
·×100%。
原料中甲醇的物质的量
①图中表示选择性的是曲线
(填“I”或“Ⅱ”)o
②T,℃时CH,OH(g)的平衡转化率为一,
反应I的平衡常数K一(KA·'
(C)·D)
x为物质的量分数)。
18.(15分)天然有机物P是具有除草活性的植物化感物质,其合成路线如下:
OH
OH
D(C,H,CIO)
催化剂
吡啶
HO
OH
HO
HO
稀盐酸→
一定条件
一定条件
(1)A的名称为.
0
(2)C的含氧官能团名称为羟基
(3)写出C+D→E的化学方程式
(4)吡啶(◆)和吡略(Q)分子中均存在6个电子参与形成的大π键,请从结构的角度
解释吡啶碱性比吡咯强的原因
(5)根据G与H的分子结构,下列方法可用来鉴别.G与H的是
(填序号)。
a.红外光谱b.与酸性高锰酸钾溶液反应
c.比较水溶性
(6)满足下列条件的B的同分异构体有种(考虑顺反异构)。
①可以发生银镜反应②能与NaHCO,溶液反应③分子中有两个-CH,
写出核磁共振氢谱有三组峰的同分异构体的结构简式
(7)已知氯代烃(R-C)与醇(R'-OH田在碱的作用下生成醚(R-O-R')。以甲苯和化合物C为
原料,参照题干路线合成化合物
(无机试剂任选)。
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2024~2025学年度2022级高三下学期开学考试答案
1.D
【详解】A.透闪石属于硅酸盐,A错误。
B. 喀斯特地貌主要是石灰岩(碳酸钙)地区的特殊地貌。在水的参与下,水中溶解的二氧化碳与碳酸钙发生化学反应,生成碳酸氢钙,化学方程式为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。当溶蚀后的碳酸氢钙溶液受热或压力改变时,碳酸氢钙又会分解为碳酸钙重新沉淀(Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2O),日积月累便形成了石林、溶洞等喀斯特地貌,B错误。
C.焰色试验不属于吸收光谱,而是属于发射光谱 。当金属或其化合物在无色火焰中灼烧时,原子中的电子吸收能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,处于激发态。而激发态是不稳定的,电子会很快跃迁回能量较低的轨道,将多余的能量以光的形式放出。由于不同元素的原子结构不同,电子跃迁时能量的变化也不同,发出光的波长也不同,因此会使火焰呈现出不同的颜色,C错误。
D.柳絮主要成分是纤维素、木质素、半纤维素等。纤维素在酸或纤维素酶等催化剂的作用下,能够逐步水解,最终可以得到葡萄糖,D正确。
2.A
【详解】B.电负性:N>H,NH3中N原子带负电荷、H原子带正电荷,B错误。
C.NH2NH2的结构式应为,C错误。
D.Fe失电子变成Fe2+,失去的是4s能级上的电子,基态Fe2+的价层电子排布式应为3d6,D错误。
3.C
【详解】A.NaOH会腐蚀托盘天平的托盘,应把NaOH放在小烧杯中称量,A错误。
B.配制标准溶液定容时应平视液体凹液面,B错误。
D.滴定管选择错误,且锥形瓶中未滴加指示剂,D错误。
4.D
【详解】A.对比X、Y的结构简式可知,X中醛基与H2N-R中氨基发生加成反应,碳原子杂化方式由sp2变为sp3,A正确。
B.由题可知,反应II形成了C=N双键,属于消去反应,B正确。
C.由Y的结构简式可知,羟基所连碳原子为手性碳原子,C正确。
D.苯环为平面结构,C=N双键也为平面结构,但两个平面由碳碳单键连接,碳碳单键可以旋转,两个平面不一定任何时候重叠,因此虚框中所有原子可能共面,D错误。
5.C
【详解】C.石墨中C-C的键长比金刚石中C-C的键长短,石墨中C-C的键能大,熔沸点高。
6. D
【详解】A.CH3COOH是弱电解质,离子方程式书写时要保留化学式。用白醋除铁锈的离子方程式应为:Fe2O3·xH2O+6CH3COOH=(3+x)H2O+2Fe3+ +6CH3COO-,A错误。
B.泡沫灭火器里装的是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,离子方程式应为:Al3++3HCO—3=Al(OH)3↓+3CO2↑,B错误。
C.向漂白液(NaClO溶液)滴加少量洁厕灵(盐酸)会发生氧化还原反应产生Cl2,离子方程式应为:ClO-+Cl-+2H+=H2O+Cl2↑,C错误。
7.B
【详解】W、X、Y、Z四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期。W和X可形成原子个数比为2:1的18e—分子,则W和X分别为H元素和N元素,该18e—分子为N2H4;由Y的原子序数等于W与X的原子序数之和可知,Y为O元素;Z核外未成对电子只有1个且在球形原子轨道上,则Z为Na元素。
A.第一电离能:N>O>H,A正确。
B.O2、O3互为同素异形体,但O3是极性分子,B错误。
C.NH3中N原子有1对孤电子对,H2O中O原子有2对孤电子对,孤电子对数越多,孤电子对对成键电子对排斥力越大,键角越小,C正确。
D.Na3N与水反应后生成NH3,NH3会使湿润红色石蕊试纸变蓝,D正确。
8.C
【详解】A.NaClO溶液有漂白性,无法用pH试纸测定其pH值,A错误。
B.Fe3+被Fe还原为Fe2+,B错误。
C.向盛有2 mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1mol/L AgNO3溶液,出现白色沉淀,即得到AgCl的悬浊液。然后再滴加4滴0.1mol/L KI溶液,白色沉淀慢慢转化成黄色沉淀,AgCl沉淀变为AgI沉淀,说明溶解度:AgCl>AgI,二者为同类型沉淀,也可说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)。
D.向鸡蛋清溶液中加入少量CuSO4溶液,出现浑浊,是硫酸铜使蛋白质变性;向鸡蛋清溶液中加入饱和 Na2SO4溶液,出现浑浊,硫酸钠使蛋白质发生盐析,D错误。
9.A
【详解】A.由反应方程式可知,放电时a极是活泼金属Li,作原电池的负极,b为正极,电极电势负极低于正极,A错误。
B.由反应方程式可知,放电时b极上的电极反应式:3Li++S+CuS+LiI+3e-=2Li2S·CuI,B正确。
C.充电时,a极发生Li++e-=Li,每转移1 mol电子,a极增重1 mol Li,质量为7 g,C正确。
D.该电池使用活泼金属Li作原电池的负极,Li与水会反应,D正确。
10.B
【详解】A.由图可知,H+是反应的催化剂,降低反应的活化能,不能降低反应的△H,A错误。
B.物质Ⅲ中碳正离子有空轨道,H2O中O原子提供孤电子对形成配位键,B正确。
C.由结构简式可知,分子中羟基直接连在不饱和碳原子上,结构不稳定,会转化为结构稳定的,所以物质Ⅵ比Ⅴ稳定,C错误。
D.由图可知,发生上述反应生成的主要产物是或,D错误。
11.B
【详解】A.Ni位于周期表d区,A错误。
B.由题可知,可知每个晶胞中Ni原子数目为8×+6×=4,Mg2+数目为8,由MgH2化学式可知H-数目为16,所以该金属氢化物的化学式为Mg2NiH4,B正确。
C.该晶体的密度为g·cm-3=g·cm-3,C错误。
D.Mg2+应位于Ni原子形成的四面体空隙,D错误。
12.D
【详解】A.未说明CO2的数目,A错误。
B.18g H218O的物质的量为0.9mol,含有的电子数目为9NA,B错误。
C. HCl是强电解质,在溶液中完全电离,盐酸溶液中无HCl分子,C错误。
D. 标准状况下,22.4L HCHO的物质的量为1mol,根据化学方程式吸收1mol HCHO转移电子数目为4NA,D正确。
13.B
【详解】A.反应速率比等于系数比,v正(SiHCl3)=2v逆(SiH2Cl2),此时正、逆反应速率相等,反应达平衡,A正确。
B.由图可知,T2 K温度下反应先达平衡,说明T2>T1。该反应△H>0,升温平衡正移,故k正增大的倍数大于k逆增大的倍数,B错误。
C.平衡后恒温下再加入SiHCl3(g),平衡正向移动,但该反应为气体体积不变的反应,再达平衡时x(SiHCl3)不变,C正确。
D.由图可知,T1 K温度下,SiHCl3平衡时物质的量的分数为80%,由方程式系数比可知,SiH2Cl2和SiCl4平衡时物质的量的分数均为10%。又知平衡时v正=v逆=k正·x2 (SiHCl3)=k逆·x(SiH2Cl2)·x(SiCl4),可得:
===K==,D正确。
14.D
【详解】A.曲线M表示NH+ 4分布分数随pH变化,右侧虚线曲线表示NH3·H2O的分布分数随pH变化,A正确。
B.H2CO3的,图中pH=8.3时c(CO2- 3)=c(H2CO3),此时Ka1·Ka2=c2(H+)=(10-8.3)2,得到H2CO3的Ka2=10-10.3,B正确。
C.由图可知,Kb(NH3·H2O)=10-4.7,H2CO3的Ka1=10-6.3,0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液HCO3-的水解程度比NH4+的大,所以c(NH+ 4)>c(HCO- 3),C正确。
D.25℃时0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液呈碱性,pH=7时溶液中已加入少量HCl,则此时电荷守恒式为
c(NH+ 4)+c(H+)=2c(CO2- 3)+c(HCO- 3)+c(Cl-)+c(OH-),把c(H+)=c(OH-)代入上式,可得
c(NH+ 4)=2c(CO2- 3)+c(HCO- 3)+c(Cl-),D错误。
15.(15分)(除特殊标注外,每空各2分)
(1)
(2)①增大反应物接触面积,加快反应速率 ② ③1.9~2.1(1分,在此范围内都得分)
(3)Cu、Fe
(4)①阳(1分) ②SnS4- 4+ 4e- = Sn + 4S2-
(5)4 (1分) (,,)
【详解】(1)Sn位于第五周期第ⅣA族,其基态价电子排布图为。
(2) ①“焙烧”前对黝锡矿进行研磨,目的是增大反应物接触面积,加快反应速率。
②“滤液”中主要含有的离子为SnS4- 4、S2-、Na+等,结合流程中“焙烧”的反应物可知主要发生的化学反应方程式为。
③由图可知,Na2S的量为黝锡矿的量之比为1.9~2.1范围内,Sn的挥发损失率、残留在渣中的Sn几乎为零,溶进溶液中的Sn量达到较高值。
(3)C将Cu、Fe单质还原出来,“滤渣”中可回收的金属是Cu、Fe。
(4)“净化”后溶液主要含SnS4- 4、Na+等,作电解池阴极区电解液,SnS4- 4在阴极得电子生成Sn,阴极的电极方程式为SnS4- 4+ 4e- = Sn + 4S2-,纯锡作阴极、惰性电极阳极。
(5)灰锡中每个Sn原子以单键与其他4个Sn原子相连在空间构成正四面体,且该Sn原子在正四面体的体心,所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个。由晶胞图可知A原子的分数坐标为(0,0,0)、C原子的分数坐标为(1,,),则B原子的分数坐标为(,,)。
16.(14分)(每空各2分)
(1)球形冷凝管 碱石灰会吸收尾气中SO2和HCl,导致吸收水蒸气能力减弱
(2)
(3)取少量反应后固体溶于稀盐酸中,滴加几滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,若产生蓝色沉淀,则说明反应后固体中含有Fe2+
(4) 5
(5)①C1→C2
②FeCl3和KI的反应是可逆反应,当电流表指针读数为零,说明反应达到平衡状态,再向左烧杯里加入FeCl2固体,Fe2+浓度增大使反应向逆反应方向进行。
【详解】(1)仪器X名称为球形冷凝管。仪器P中宜盛放五氧化二磷或无水氯化钙以防止烧杯中蒸发的水蒸气进入圆底烧瓶,若P中盛放的是碱石灰,碱石灰会吸收尾气中SO2和HCl,导致吸收水蒸气能力减弱。
(2)FeCl3·6H2O和足量SOCl2反应的化学方程式:;
(3)取少量反应后固体溶于稀盐酸中,滴加几滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,若产生蓝色沉淀,则说明反应后固体中含有Fe2+。
(4)若要配制1 L 0.04 mol·L-1的FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,OH-的浓度最大为mol/L=1×10-12mol/L,则H+浓度为1×10-2mol/L,盐酸溶质的物质的量至少为1×10-2mol,溶液体积至少为5×10-3L=5 mL,所以需要2 mol/L的盐酸5 mL。
(5)①由分析可知,Fe3+的氧化性强于I2,原电池中C1电极为正极,C2电极为负极,则外电路中电流方向为C1→C2。
②FeCl3和KI的反应是可逆反应,当电流表指针读数为零,说明反应达到平衡状态,再向左烧杯里加入FeCl2固体,Fe2+浓度增大使反应向逆反应方向进行。
17.(14分)(除特殊标注外,每空各2分)
(1)+244.6
(2)低温(1分) Ka>Kb=Kc
(3)6 (1分) 催化剂
(4)
(5)① I ②80% 0.25
【详解】(1)CH4、CO和H2的燃烧热(ΔH)分别为-893kJ· mol-1、-283kJ· mol-1和-285.8kJ· mol-1,可计算出CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=[-893-(2×-283)-(2×-285.8)]kJ· mol-1=+244.6kJ· mol-1。
(2)该反应△H<0、△S<0,代入公式△G=△H-T△S<0可知该反应低温下自发。由图可知,a点温度小于b点,则a点平衡常数大于b点,平衡常数是温度函数,温度不变,平衡常数不变,由图可知,b点温度与c点相同,则b点平衡常数等于c点,所以a、b、c三点平衡常数的大小关系为Ka>Kb=Kc。
(3)根据循环图易判断中间体为6种。
(4)根据循环图,CO2催化加氢制甲醇,产物有H2O,故总反应的化学方程式为。
(5)①甲醇分解反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则原料中甲醇的物质的量大于消耗甲醇的物质的量,由方程式可知,转化为甲醛的甲醇的物质的量与产品中甲醛的物质的量相等,则相同温度时,甲醛的选择性大于甲醇的收率,所以表示选择性的是曲线I。
②由图可知,T1℃平衡时,甲醛的收率为60%、选择性为75%,则平衡体系中甲醛的物质的量2mol×60%=1.2mol,消耗的甲醇的物质的量为1.2mol÷75%=1.6mol,由题意可得:
由上述数据可知,甲醇的转化率为。
平衡时,CH3OH的物质的量为0.4mol,HCHO的物质的量为1.2mol,CO的物质的量为0.4mol,H2的物质的量为2mol,混合气体的总物质的量为4 mol,CO的物质的量分数为0.1,H2的物质的量分数为0.5,CH3OH的物质的量分数为0.1,反应II的平衡常数Kx==0.25。
18.(15分)(除特殊标注外,每空各2分)
(1)1,3,5-苯三酚或间苯三酚(1分)
(2)(酮)羰基(1分) 醚键(1分)
(3)
吡啶
(4)在吡咯中,氮原子的孤对电子参与了大π键的形成,这使得氮原子上的电子云密度降低,从而减弱了其碱性,故碱性:吡啶>吡咯。
(5)ac
(6)3(1分)
(7)
或(3分)
【详解】B和乙醇发生取代反应生成C,C中羟基断裂,D中断裂C-Cl键,发生取代反应生成E和HCl,则D为。
(1)A系统命名为1,3,5-苯三酚或间苯三酚。
(2)C的含氧官能团名称为羟基、(酮)羰基、醚键。
(3)C+D→E的化学方程式为。吡啶
(4)吡咯是一个五元杂环化合物,其中氮原子与两个碳原子相连,形成一个环状结构,在吡咯中,氮原子的孤对电子参与了大π键的形成,这使得氮原子上的电子云密度降低,从而减弱了其碱性,故碱性:吡啶>吡咯。
(5)G和H分子中的官能团不相同,可用红外光谱鉴别,a正确。G和H分子中都有碳碳双键,都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,b错误。H分子中有羟基,可与水形成分子间氢键,而G分子中无羟基,故水溶性H高于G,c正确。
(6)可以发生银镜反应,说明分子中有-CHO;能与NaHCO3溶液反应,说明分子中有-COOH;分子中有两个-CH3,考虑顺反异构,可写出满足上述条件的B的同分异构体有3种,分别为、、。其中,核磁共振氢谱有三组峰的同分异构体的结构简式为。
(7)
先用和氯气在光照条件下发生取代反应生成,已知氯代烃(R-Cl)与醇(R’-OH)在碱的作用下生成醚(R-O-R’),化合物C和反应生成,经过稀盐酸得到。合成路线为:
或。
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