内容正文:
阳明中学2024—2025学年度下学期全真模拟考试(一)
高三化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N14 O16 Na 23 Cl 35.5 Pd 106
一、单选题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1.我们的生活中蕴含着丰富的化学知识。下列应用的原理错误的是
A.部分绿叶蔬菜焯水后食用,可减少结石的形成:草酸易溶于热水
B.人体血液pH维持较小范围变化:血浆中H2CO3和HCO3-浓度较大且可以调节
C.关节扭伤常用“复方氯乙烷气雾剂”:气态的氯乙烷液化大量吸热,具有冷冻麻醉作用
D.管道疏通剂疏通管道:固体NaOH溶于水显碱性,可除污垢,与铝粉反应放出H2,可松动污垢
2.下列化学用语或图示正确的是
A.天然橡胶的结构简式:
B.的名称:二乙酸乙二酯
C.H2O的VSEPR模型为:
D.CH3COOH中的C—C键为:sp3-sp2σ键
3.关于有机物检测,下列说法正确的是
A.用新制氢氧化铜悬浊液(必要时可加热)能鉴别甲酸、乙醇、乙醛
B.用现代元素分析仪可确定有机物分子式
C.乙醇、丙醛、丙酸的核磁谱图中的峰高度之比都是3:2:1
D.麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水解
4.下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是
A.除去NO2中的NO杂质 B.验证锌与稀硫酸的反应是放热反应
C.配制NaCl溶液时,定容后摇匀 D.制备乙烯
5.化合物可作催化剂,所含的5种主族元素在每个短周期均有分布,W与Z同族,X、W、Y同周期且原子序数依次递增。X与W的基态原子未成对电子数相同,W的基态原子p能级电子数与s能级电子数相等。下列说法正确的是
A.第一电离能:W>Y B.最高价氧化物的水化物的酸性:X>Z
C.简单氢化物的沸点:Z>W D.和的VSEPR模型均为四面体形
6.镁及其合金是用途很广的金属材料。从海水中获取镁的主要步骤如下:
下列说法正确的是
A.试剂①可以选用氢氧化钙溶液,试剂②可以选用浓盐酸或SOCl2
B.操作I是指向海水中直接倒入过量试剂①,然后过滤得到Mg(OH)2沉淀
C.操作Ⅱ是蒸发浓缩至有晶膜析出、过滤、洗涤、烘干冷却
D.实验室熔融无水(熔点:712℃)时,需酒精喷灯、三脚架、泥三角、坩埚和坩埚钳等仪器
7.工业上或实验室中,可用维生素C(抗坏血酸)与水中的反应生成脱氢抗坏血酸,从而制备去氧水,其原理如图:
( 抗坏血酸 ) ( 脱氢抗坏血酸 )
设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.标准状况下,气体含中子数为
B.抗坏血酸完全反应时转移电子数为
C.脱氢抗坏血酸含杂化的碳原子数为
D.抗坏血酸分子含键数为
8.下列指定反应的离子方程式书写错误的是
A.向NaHSO3溶液中滴入过量Fe(NO3)3溶液:
B.与酸性溶液反应的离子方程式:
C.在新制Cu(OH)2浊液中加入甲酸甲酯共热,产生砖红色沉淀:
D.与少量氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
9.下列实验操作对应的实验现象及解释或结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
解释或结论
A
马口铁(镀锡铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中,一段时间后,取少量溶液于试管中,滴入几滴溶液
无明显现象
该过程一定未发生原电池反应
B
常温下,用pH计分别测定饱和溶液NaA和饱和溶液NaB的pH
pH:NaA>NaB
酸性:HA<HB
C
向2支均盛有的溶液的试管中,分别加入2滴浓度均为的和溶液
一支试管无明显现象,另一支出现红褐色沉淀
<
D
向盛有2mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1mol/L 溶液,然后再滴加4滴0.1mol/L KI溶液
先产生白色沉淀,后沉淀变为黄色
10.已知石墨是层状结构,可插入石墨层间形成插层化合物。某石墨插层化合物的晶体结构如图甲所示,晶体投影图如图乙所示。若该化合物的密度为,同层的最近距离为apm。下列说法错误的是
A.石墨层中每个六元碳环实际占有2个碳原子
B.该石墨插层化合物的化学式为LiC6
C.石墨中碳碳键的键长为0.5apm
D.碳层和锂层的最短距离d为
11.一种金属钠电极配合运用钠离子及氯离子交换膜设计的氧化还原液流装置能够实现海水的淡化,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.a为电源负极
B.N为氯离子交换膜,M为钠离子交换膜
C.充电时,总反应式为
D.放电时,每转移2mol电子,理论上Ⅱ池溶液质量增加117g
12.一定条件下,分别向体积为1L的恒容密闭容器中充入气体,发生反应,测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
实验
充入气体量
反应过程条件
反应物转化率
①
1mol X +1mol Y
恒温
②
1mol Z
恒温
③
1mol Z
绝热
A.实验①、②中X的浓度相等时,反应处于平衡状态
B.时间内,实验②、③中Z的平均反应速率:前者后者
C.图中c、d两点的气体的总物质的量:
D.实验①、②、③平衡时反应物的转化率:
13.一种芳香族化合物结构如图。萃取稀土离子的原理为。分配比,水相初始浓度,萃取平衡时关系如图。下列说法错误的是
A.可通过缩聚反应制得 B.对的萃取效果最好
C.对萃取的萃取平衡常数为 D.萃取平衡时
14.有一包白色粉末,可能含有NaCl、NaI、Mg(OH)2、Na2SO3中的一种或几种,为鉴定其成分,取少量样品进行以下实验:
(1)溶于足量水中,得到无色透明溶液,但仍有部分固体未溶解。
(2)取①的上层清液,滴加少量新制氯水,再加入CCl4,振荡,静置,CCl4层呈无色。
(3)取②反应后的上层清液,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
(4)另取②反应后的上层清液,加入过量的AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成。
有关白色粉末成分的推断正确的是
A.白色粉末中一定含有Mg(OH)2、Na2SO3和NaCl,一定不含有NaI
B.白色粉末中一定含有Mg(OH)2、Na2SO3,一定不含有NaI,可能含有NaCl
C.白色粉末中一定含有Mg(OH)2、Na2SO3,可能含有NaCl和NaI
D.白色粉末中一定含有Mg(OH)2,可能含有Na2SO3、NaCl,一定不含有NaI
二、填空题(本题共4小题,共58分。)
15.(14分)一种从废旧芯片(主要成分为单晶硅,还含有塑料和少量Au、Ag、Cu、Pd等金属,除Au外其他金属均可溶于浓硝酸)中回收和利用贵金属的流程如下。
已知:Si在空气中加热不反应;Au被氧化成的反应平衡常数;可与发生反应:;在水溶液中完全电离。
回答下列问题:
(1)从产物的分离提纯和绿色化学的角度考虑,“灼烧”的目的是 。
(2)浓硝酸与浓盐酸的比例为时溶解Au的效果较好,此时被还原为NO。写出Au溶解过程中发生反应的离子方程式: 。
(3)“滤渣2”的主要成分是 (填化学式)。
(4)“滤液2”中含有Cu、Pd等金属元素,可进一步将其分离提纯。
①基态Cu的价层电子排布式为 。
②溶液中的经过一定处理后可以得到四配位的[Pd(NH3)2Cl2]沉淀,其有2种同分异构体a和b,下列说法正确的有 (填标号)。
A.[Pd(NH3)2Cl2]中存在的化学键类型是配位键、离子键
B.[Pd(NH3)2Cl2]的晶体类型属于分子晶体
C.a和b的空间结构均为四面体形
D.a的极性大于b
③某研究小组以[Pd(NH3)2Cl2]为原料制备金属Pd。将21.1g [Pd(NH3)2Cl2]配制成悬浊液,向其中加入足量盐酸后,用氨水调节pH至弱碱性,得到溶液。然后加入50.00mL8.0mol/L的水合肼()溶液还原,得到Pd的同时生成无色、无味、无毒的气体。假定二价Pd被完全还原,则产生的气体在标准状况下的体积为 。
(5)AgCl沉淀用氨水溶解后可直接用于表面电镀,将待镀元件制成电极放置于“氨溶”后所得溶液中通电即可进行电镀,阴极上发生的电极反应为 。
16.(14分)小组同学探究、在强碱性溶液中形成原电池的正负极及其影响因素。
已知:、均能溶于强碱性溶液,生成。
【理论预测】
猜想1:作负极,因为的失电子能力更强。
猜想2:作负极,因为能与强碱性溶液发生氧化还原反应,产生。
【实验验证】
实验1
现象
0~5s:电压传感器初始示数为0.3V,后迅速归零;铝片表面有气泡产生(经检验为)
后:电压传感器示数逐渐变为并保持稳定;铝片表面有气泡产生(经检验为),镁片表面无明显变化
(1)由电压传感器示数可知,时作负极。根据现象推测后正负极发生了反转,证据是 。
(2)后作负极,但猜想2中的解释不合理,理由是 。
(3)甲同学推测0~5s时产生的可能原因有:
i.;
ii. (用离子方程式表示)。
(4)小组同学推测,电压示数迅速减小与电极被覆盖有关。
①0~5s时,镁片表面发生反应的电极反应式为 。
②为证明推测,乙、丙同学分别设计了实验2和3。
已知:EDTA四钠盐(Na4Y)浓溶液的约为12,Y4-易与形成配合物[MgY]2-。
i.实验2中观察到电压示数从0.3V降至0.1V后保持稳定,可能的原因是 。
ii.补全实验3的方案:试剂a为 。
(5)综合实验1、2,可以得出的结论是 。
17.(16分)羰基硫(COS),广泛应用于农药、医药及其他化工生产领域。利用CO2和H2S制备COS的反应如下:
主反应:H2S(g) + CO2(g)COS(g) + H2O(g) △H1 = + 35.0kJ·mol⁻¹
副反应Ⅰ:2H2S(g)S2(g) + 2H2(g) △H2 = + 171.58kJ·mol⁻¹
副反应Ⅱ:2H2S(g) + 2CO2(g) ⇌2CO(g)+S2(g) + 2H2O(g) △H3 = + 253.98kJ·mol⁻¹
回答下列问题:
(1)已知:298K时,18g气态水转化为液态水释放44kJ能量;H2S(g)的标准燃烧热为△H=-586.0kJ·mol-1,则COS(g)的标准燃烧热△H= kJ·mol-1,副反应Ⅱ在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)一定条件下,在一恒容密闭容器中通入一定量的H2S(g)和CO2(g)发生反应,下列说法正确的是 (填字母代号)。
a.向该容器内充入一定量Ar,反应达到平衡的时间将缩短
b.主反应的正反应活化能一定小于副反应Ⅰ的正反应活化能
c.当v正(H2S)=2v逆(S2)+v逆(COS)时,反应达到平衡状态
d.若在恒温恒压体系中进行,平衡时H2S (g)的平衡转化率增大
(3)一定条件下,向恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2(g)和H2S(g)混合气体,起始压强为100kPa,发生上述反应,20min时达到平衡,测得体系总压强为110kPa,S2(g)的平均反应速率为
kPa·min-1,又p(COS)=p(CO2)=p(CO)+p(S2),则H2S(g)的平衡转化率为 ,主反应的压强平衡常数Kp= 。
(4)将等物质的量的CO2(g)和H2S(g)混合气体充入恒容密闭容器中发生上述反应,反应物的转化率随温度的变化如下图:
表示CO2的转化率随温度的变化曲线为 (填“a”或“b”),在温度低于T₀时,二者转化率近似相等,可能的原因 。
18.(14分)原儿茶酸(A)是一种重要的化工原料。由合成和高分子的路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)E中的含氧官能团有 。
(2)的化学方程式为 。
(3)中,与试剂反应生成阴离子。更易与反应。试剂的最佳选择是 (填序号)。
a. b. c.
(4)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式: 。
a.与有相同的官能团 b.能发生银镜反应 c.苯环上的一氯代物只有一种
(5)中,的氧化产物为,则理论上加入 可将完全转化为。
(6)经历如下两步:
F中含酰胺基,则F的结构简式为 。
(7)G中含有两个六元环。W的结构简式为 (写出一种即可)。
阳明中学2024—2025学年度下学期全真模拟考试(一)
高三化学参考答案
一、选择题 (每小题3分,共42分。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
C
D
D
D
A
D
C
题号
11
12
13
14
答案
D
B
D
B
1.C 【解析】A.草酸易溶于热水,焯水可减少蔬菜中的草酸含量,从而降低结石风险,A正确;B.血液的主要通过缓冲体系维持,两者浓度较高且可通过生理机制调节,B正确;C.氯乙烷气雾剂喷出后迅速汽化(液态→气态)吸热,使局部冷却,而非液化(气态→液态)吸热。液化过程实际会放热,C错误;D.油脂在溶液中的水解更彻底,并腐蚀堵塞物,可以避免管道堵塞,同时氢氧化钠溶液与铝粉反应生成氢气,产生的气体压力可以帮助疏通管道,D正确;故选C。
2.D【详解】A.天然橡胶的结构简式:,故A错误;
B.是1个乙二酸分子和2个乙醇分子形成的酯类化合物,名称为乙二酸二乙酯,故B错误;
C.H2O中O原子价电子对数为4,VSEPR模型为四面体,故C错误;
D.CH3COOH分子甲基中的C采用sp3杂化、羧基中的C采用sp2杂化,所以C—C键为sp3-sp2σ键,故D正确;
3.A 【详解】A.甲酸为弱酸,可与氢氧化铜发生中和反应,溶液显蓝色;乙醇无明显现象;乙醛和新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下会生成砖红色沉淀,故A正确;
B.元素分析仪只能测定出元素种类,不能确定有机物的分子式,故B错误;
C.乙醇、丙醛、丙酸的核磁谱图中的峰面积之比都是,并不是峰高度,,故C错误;
D.麦芽糖、葡萄糖均含醛基,均可在碱性溶液中与新制氢氧化铜并加热生成砖红色沉淀,由实验操作和现象,不能证明麦芽糖是否水解,故D错误;
4.C【详解】A.会与溶液反应,A项错误;
B.锌与稀硫酸反应产生氢气,也会使形管中红墨水移动,B项错误;
C.配制NaCl溶液时,定容后摇匀方法是上下颠倒,C项正确;
D.制备乙烯时,温度计液泡应插入反应液中,且应该用蒸馏烧瓶,D项错误;
5. D 【分析】W的基态原子p能级电子数与s能级电子数相等,在短周期主族元素中符合该条件的是O:1s22s22p4或Mg:1s22s22p63s2,又X与W的基态原子未成对电子数相同,Mg没有未成对电子,故W是O,有2个未成对电子,X与W的基态原子未成对电子数相同,且X、W、Y同周期且原子序数依次递增,则X是C,Y是F,W与Z同族,则Z是S,又所含的5种主族元素在每个短周期均有分布,则E是H,综上X是C,Y是F,Z是S,W是O,E是H,据此解题。
【详解】A.同周期主族元素第一电离能呈增大趋势,故第一电离能O<F,A错误;
B.X和Z的最高价氧化物的水化物分别是H2CO3和H2SO4,酸性:H2CO3<H2SO4,B错误;
C.Z和W的简单氢化物分别是H2S和H2O,H2O分子间存在氢键,沸点高于H2S,C错误;
D.的价层电子对数为,OF2的价层电子对数为二者价层电子对数均为4,VSEPR模型均为四面体形,D正确;
6.D 【详解】A.分析可知试剂1不是氢氧化钙溶液,而是石灰乳,试剂②可以选用干燥HCl气流或,水解后生成HCl与SO2,故A错误;
B.操作I是指向母液中直接倒入过量试剂①,而不是海水中,然后过滤得到沉淀,故B错误;
C.操作Ⅱ是加热蒸发至出现晶膜,然后冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,故C错误;
D.实验室熔融无水时需酒精喷灯、三脚架、泥三角、坩埚和坩埚钳等仪器,因为的熔点较高需要酒精喷灯,故D正确;
7.D 【解析】A.1个分子中含20个中子,标准状况下,的物质的量为,含中子的物质的量为,即,A正确;B.氧气完全反应时转移电子,根据反应方程式可知,抗坏血酸完全反应时也转移电子,故抗坏血酸完全反应时转移电子数为,B正确;C.饱和碳原子是杂化,1个脱氢抗坏血酸分子含3个杂化的碳原子,脱氢抗坏血酸含杂化的碳原子数为,C正确;D.单键都是键,1个双键中含1个键,由抗坏血酸分子结构可知,抗坏血酸分子中含个键,D错误;故选D。
8.A【解析】A.硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,能够将NaHSO3氧化为硫酸钠,离子方程式为,A项错误;
9.D 【详解】A.铁的金属活动性强于锡,因此铁作负极失电子,发生原电池反应生成亚铁离子,所以一段时间后滴入几滴溶液,出现蓝色沉淀,故A错误;
B.酸越弱,对应的酸根离子水解能力越强,常温下,用pH计分别测定饱和溶液NaA和饱和溶液NaB的pH,pH:NaA>NaB ,因NaA与NaB的浓度不一定相等,无法说明A-的水解能力强,也无法判断HA与HB的酸性强弱,故B错误;
C.向2支均盛有的溶液的试管中,分别加入2滴浓度均为的和溶液,NaOH溶液与溶液反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,而过量的NaOH溶液与溶液反应,生成Na[Al(OH)4]无色溶液,因此不能比较和的大小,C错误;
D.向盛有2mL 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/LKI 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,二者同类型沉淀,可说明 。
10.C【详解】A.石墨层中每个碳原子被三个六元环共用,六元碳环实际占有碳原子数为6×,A正确;
B.根据均摊原则,四棱柱单元中Li+个数为2×+2×=1,C原子个数=16×=6,所以该化合物的化学式为LiC6,故B正确;
C.图乙可知,同层Li+最近距离为棱柱顶面边长,是碳碳键长的三倍,石墨中碳碳键的键长为apm,故C错误;
D.晶胞质量为g,体积为×1030pm3,体积V=×2d,V=×2d=×1030,d=,D正确;
11.D【分析】由图知,移向左侧电极,失电子得到,所以左侧电极为阳极,右侧为阴极,则a为电源正极,b为电源负极,阳极反应式:,阴极反应式:。
【详解】A.由分析知,a为电源正极,A错误;
B.该装置能够实现海水的淡化,钠离子向阴极移动,氯离子向阳极移动,所以M为氯离子交换膜,N为钠离子交换膜,B错误;
C.由分析知,充电时总反应为,C错误;
D.放电时,每转移2mol电子,理论上有2mol钠离子、2mol氯离子进入Ⅱ池,所以溶液质量增加2×(23+35.5)=117g,D正确;
12.B 【详解】A.达到平衡前,实验①中X的浓度始终大于实验②中X的浓度,平衡时,X的浓度相等,A正确;
B.时间内,实验②中Z的平均反应速率几乎为零,实验③中Z的平均反应速率大于零,所以前者后者,B错误;
C.由图可知,由线III达到平衡所需的时间长,反应速率慢,说明由于绝热,体系温度降低,故该正反应为吸热反应,由线III对应实验③,根据起点相同可以判断曲线II对应实验②,c、d两点的压强相同,体积相同,反应吸热,体系③温度低,根据可知,,,,故,C正确;
D.实验①中充入,实验②中充入,二者为等效平衡,平衡时反应物转化率ɑ1 + ɑ2=1 ,通过K=0.5计算得到平衡时ɑ1 = ɑ2= 50%,该正反应为吸热反应,相同条件下,恒温恒容条件下转化率大于绝热恒容条件下转化率,所以,D正确;
13.D 【详解】A.H8L可通过和甲醛通过缩聚反应制得,,故A正确;
B.分配比越大,lgD越大,萃取效果越好,故B正确;
C.把(-4,-0.1)代入对萃取的萃取平衡常数K===,故C正确;
D.根据已知数据计算萃取平衡时,故D错误。
14.B 【详解】(1)溶于足量水中,得到无色透明溶液,但仍有部分固体末溶解,说明难溶性固体Mg(OH)2一定存在;
(2)取①的上层清液,滴加少量新制氯水,再加入CCl4,振荡,静置,CCl4层呈无色,说明CCl4层中无I2,也说明Cl2发生了反应,则原溶液中一定含Na2SO3,又因SO32-的还原性大于I-,暂时无法确定原溶液中是否有NaI;
(3)取②反应后的上层清液,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则该沉淀是BaSO4 。(4)另取②反应后的上层清液,加入过量的AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,该白色沉淀是AgCl,但由于加入氯水时引入了Cl-,因此不能证明原溶液中是否NaCl;加入过量的AgNO3溶液和稀硝酸,没有出现黄色沉淀,说明原溶液中没有NaI。
根据上述分析可知:白色粉末中一定含有Mg(OH)2、Na2SO3,一定不含有NaI,可能含有NaCl,故合理选项是B。
二、填空题(本题共4小题,共58分))
15.(每空2分,共14分)
(1)去除塑料;减少酸溶过程中氮氧化物的生成
(2)Au + NO3- + 4H++ 4Cl- =+ NO + 2H2O
(3)Si
(4)①3d104s1 ② BD ③1.12L
(5)
【分析】废旧芯片(主要成分为单晶硅,还含有塑料和少量Au、Ag、Cu、Pd等金属)灼烧去除塑料等有机杂质,得到Ag2O、CuO、PdO、Au、Ag、Si残渣,用浓硝酸酸溶,得到含有Cu2+、Ag+、Pd2+、Ag+的滤液1,Au和Si不溶于浓硝酸存在于滤渣1中,滤渣1用浓硝酸和浓盐酸的混合物浸取,Au转化为,Si不溶于酸存在于滤渣2中,用还原剂可以将还原为Au,滤液1中加入NaCl,得到AgCl沉淀,用氨水溶解AgCl得到,以此解答。
【详解】(1)通入空气“灼烧”的目的是除去塑料,同时将Cu、Ag等金属部分氧化为对应的氧化物,使得“酸溶”过程中氮氧化物的生成量减小,减少对环境的污染。
(2)由已知信息可知,浓硝酸与浓盐酸的比例为时溶解Au的效果较好,此时被还原为NO,Au被氧化为,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:Au+ + 4H++ 4Cl-=+ NO + 2H2O。
(3)废旧芯片中含有的物质中除Si与Au以外都被灼烧或溶于硝酸中,Au溶于浓硝酸与浓盐酸的混合物中,因此剩余不溶的“滤渣2”为Si。
(4)(4)①Cu在元素周期表中的位置为第四周期第ⅠB族,其价层电子排布式为3d104s1;
②A.[Pd(NH3)2Cl2]为四配位,两个Cl-和两个NH3分子均以配位键与Pd相连,无离子键,A错误;
B.[Pd(NH3)2Cl2]为分子化合物,无离子键,属于分子晶体,B正确;
C.如果[Pd(NH3)2Cl2]的空间结构为四面体形,则不会存在两种同分异构体, C错误;
D.a和b相比,b的对称性更好,故a的极性更大,D正确;
故选BD。
③21.1g[Pd(NH3)2Cl2]溶液加入50.00mL8.0mol/L的水合肼()溶液还原,得到Pd的同时生成无色、无味、无毒的气体为N2,该反应中N元素由-2价上升到0价,Pd元素由+2价下降到0价,根据得失电子守恒,该反应转移电子,则生成n(N2)= =0.05 mol,标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12 L。
(5)“氨溶”过程中发生的反应为,所得溶液中存在 ,阴极发生还原反应生成Ag,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为。
16.(每空2分,共14分)
(1)后,电压示数变为
(2)若猜想2的解释成立,后应在镁片表面观察到气泡,但实验中并未观察到
(3)
(4)①
② i. Y4- + Mg(OH)2 ⇌[MgY]2- +2OH- , 部分破坏了电极表面的覆盖层(或延缓/阻碍覆盖层的形成)
② ii.溶液(合理即可)
(5)形成原电池的正负极首先取决于金属、的失电子能力,同时也会受到反应过程中、电极表面覆盖程度的影响
【分析】探究、在强碱性溶液中形成原电池的正负极及其影响因素,除考虑金属活动性外,还需考虑电解质溶液对反应的影响;
【解析】(4)①推测:电压示数迅速减小与电极被覆盖有关,结合质量守恒,则负极镁反应为镁失去电子和溶液中氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀:,氢氧化镁沉淀附着在电极上导致反应被阻碍;
②已知:Y4-易与形成配合物[MgY]2-,实验2中观察到电压示数从0.3V降至0.1V后保持稳定,可能的原因是发生反应Y4- + Mg(OH)2 ⇌[MgY]2- +2OH- ,,部分破坏了电极表面的覆盖层(或延缓/阻碍覆盖层的形成),使得反应能够进行;
实验探究:电压示数迅速减小与电极被覆盖有关,则实验3中左侧的电解质溶液不能和镁离子生成沉淀,故试剂a为可以为溶液(合理即可);
(5)实验1、2中变量为电解质溶液的不同,生成物质的溶解性不同;综合实验1、2,可以得出的结论是:形成原电池的正负极首先取决于金属、的失电子能力,同时也会受到反应过程中、电极表面覆盖程度的影响。
17.(每空2分,共16分)
(1)-577 高温
(2)cd
(3)0.5 80% 3
(4)b
副反应I几乎不发生(或以主反应为主,或以主反应及副反应II为主,或其他合理答案)
【详解】(1)设④;
已知:H2S(g)的标准燃烧热为△H=-586.0kJ·mol-1,得②:
已知:298K时,18g气态水转化为液态水释放44kJ能量;得③:H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ⋅mol-1,
根据盖斯定律,反应②-④-③=主反应,则ΔH1=-586.0kJ⋅mol-1- xkJ⋅mol-1+44kJ⋅mol-1=+35.0kJ⋅mol-1;得x=-577kJ·mol-1,则COS(g)的标准燃烧热△H=-577kJ·mol-1,副反应Ⅱ为气体体积增大的吸热反应,则ΔH>0、ΔS>0,自发进行时ΔG=ΔH-T·ΔS <0,故在高温下能自发进行。
(2)a.向该容器内充入一定量Ar,反应相关物质的浓度均不变,则反应速率不变,反应达到平衡的时间不变,a错误;
b.活化能是反应发生所需克服的能量壁垒,其大小取决于反应路径的能垒高度,主反应和副反应的活化能高低由各自的反应机理决定,且催化剂等可能选择性改变主/副反应的活化能,则主反应的正反应活化能不一定小于副反应Ⅰ的正反应活化能,b错误;
c.根据化学方程式中的化学计量数关系以及硫元素守恒可知,当v正(H2S)=2v逆(S2)+v逆(COS)时,可使H2S、S2、COS等各成分的浓度保持不变,则反应达到平衡状态,c正确;
d.主反应中气体的物质的量不变,副反应中气体的物质的量增大,若在恒温恒压体系中进行,容积扩大,副反应均右移,则平衡时H2S (g)的平衡转化率增大,d正确;
选cd。
(3)一定条件下,向恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2(g)和H2S(g)混合气体,起始压强为100kPa,设CO2(g)和H2S(g)均为1mol,发生上述反应,20min时达到平衡,测得体系总压强为110kPa,根据,则平衡时混合气体共2.2mol ,根据 差量法可知, S2(g)物质的量等于增加的气体的物质的量,即0.2mol ,则S2(g)的平均反应速率为0.5kPa·min-1,又p(COS)=p(CO2)=p(CO)+p(S2),则n(COS)=n(CO2)=n(CO)+n(S2) =n(CO)+ 0.2mol,根据碳元素守恒,可知n(COS)=n(CO2)= 0.4mol, n(CO)= 0.2mol,根据硫元素守恒,可得n(H2S)= 0.2mol,根据氧元素守恒,可得n(H2O)= 0.6mol,根据氢元素守恒,可得n(H2) = 0.2mol,消耗硫化氢为1mol - 0.2mol = 0.8mol,则H2S(g)的平衡转化率为80%,主反应的压强平衡常数。
(4)由图可知,温度低于T₀时,二者转化率近似相等,可推测此条件下,副反应I几乎不发生(或以主反应为主,或以主反应及副反应Ⅱ为主,升温三个反应平衡右移,则温度升高对副反应反应I更有利,导致硫化氢的转化率增大幅度大于二氧化碳的。则表示CO2的转化率随温度的变化曲线为b,在温度低于T₀时,二者转化率近似相等,可能的原因:副反应I几乎不发生(或以主反应为主,或以主反应及副反应Ⅱ为主。
18.(每空2分,共14分)
(1)醚键、酯基
(2)
(3)b
(4)、 (5) 3 (6)
(7)或
【分析】A的分子式为,不饱和度为5,能发生酯化反应,说明其结构含有1个羧基、1个苯环,结合E的结构简式可知,A中还含有两个酚羟基,则A的结构简式为:,A与甲醇发生酯化反应生成B为,B与CH3I发生取代反应生成C为,C发生硝化反应生成D为,D发生还原反应生成E,E经过一系列反应生成F为,B中酚羟基与中氯原子发生取代反应,形成1个六元环,则G的结构简式为或,G与发生信息i的反应生成高分子W为或。
【详解】(1)由E的结构简式可知,E中的含氧官能团有醚键和酯基;
(2)
A为:,与甲醇发生酯化反应生成B,化学方程式为:
;
(3)B中含有酚羟基和酯基,酯基会在KOH试剂下水解,故不选a;酚羟基能和反应,生成,符合条件,故b选;酚羟基酸性比碳酸弱,不能和反应,故不选c;
(4)B为,含有酚羟基和酯基,能发生银镜反应,说明含有甲酸形成的酯基,苯环上的一氯代物只有一种,说明其结构高度对称,满足条件的结构简式为、;
(5)D→E的反应为,由化合价变化可知,完全转化为需要转移6mol电子,1mol转化为,转移2mol电子,故共需要加入3mol;
(6)F的分子式比E多了一个碳原子,结合已知信息ii,可知E与CH3COOR发生信息ii的反应生成中间体M为 ,M中的氨基与酯基发生取代反应生成F,F的结构简式为;
(7)由分析可知,W的结构简式为或。
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