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高三化学参考答案
1.C【解析】铸铁风炉用于生火煮茶,其主要材质为生铁,属于金属材料,A不符合题意;铜漉
水囊可以过滤茶水,其主要材质为铜,属于金属材料,B不符合题意;越瓷茶碗是品茗的工具,
其主要材质为陶瓷,属于硅酸盐材料,C符合题意;绸布茶巾就是约两尺长的抹布,其主要材
质是天然纤维素或丝绸,属于天然高分子材料,D不符合题意。
2.B【解析】单原子镍修饰氧化铈催化剂(Ni-C©O2)优于非贵金属光催化剂体系,能实现甲烷
室温下高效转化制备乙烷,CeO2中O的化合价为一2,总负电荷为一4,Ce的化合价为+4,A
项正确;CH4、C2H的摩尔质量分别为16g·mol1、30g·mol1,1 mol CH4、1molC2H
的质量分别为16g、30g,B项错误;采用核磁共振氢谱技术给废塑料混合物“做体检”,可以
识别聚苯乙烯、聚乳酸、聚氨酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯和聚丙烯
等塑料内部关键化学结构,所获得强度高、分辨率好的谱图为废塑料混合物的分离奠定基础,
C项正确;通过热电技术,柔性复合热电膜材料可直接将热能转换成电能,为解决智能可穿戴
电子设备的用电问题提供了优选方案,D项正确。
3.A【解析】反式结构中两个B原子应位于双键两侧,顺式结构中两个Br原子应位于双键同
侧,A项正确:镤-210的质量数为210,质子数为91(与镤-231相同),中子数为210一91=
119,而镤-231的中子数为231一91=140,镤-210比镤-231少140-119=21个中子,B项错
误;Li的核外电子数=其质子数=3,依据构造原理可知,基态锂原子核外电子排布式为
1s22s,由于能量:1s<2s,1s2s2是激发态锂原子的核外电子排布式,C项错误;NCl3分子的
中心原子价层电子对数为3+号×(⑤一3×1)=4,且含有1个孤电子对,VSEPR模型为四面
体形,但是原子半径:(中心原子)<CI(周围原子),因此该球棍模型违反该事实,D项错误。
4.D【解析】聚氯乙烯(PVC)含塑化剂等添加剂,可能释放有害物质,不适合用于饮用水分离膜
(常用材料如聚丙烯),饮用水分离膜需使用无毒、安全的材料(如聚乙烯或聚丙烯),A项错误;
用稀盐酸浸泡氧化银生成AgCI沉淀,正确的离子方程式为AgO+2H十2CI一2AgCI¥十
HO,B项错误;石膏(CaSO)与盐碱地中的CO反应生成CaCO3和SO,沉淀转化的离
子方程式为CaSO1+CO=CaCo3+SO,C项错误;“84”消毒液主要成分是次氯酸钠,
白醋中含醋酸,醋酸酸性比次氯酸强,醋酸与次氯酸钠反应可生成次氯酸,次氯酸具有强氧化
性,消毒效率高于CO,因此能提高消毒效率,D项正确。
5.B【解析】铜丝与浓硝酸反应,生成硝酸铜、二氧化氮和水,化学方程式为Cu十4HNO3(浓)
一Cu(NO3)2十2NO2个十2H2O,因而能用于制备NO2,A能达到实验目的;NO2能与水发
生反应3NO2十H2O=2HNO3+NO,用水会损失主要成分NO2,生成更多的NO,B不能
达到实验目的:NO2的相对分子质量比空气大17,不能与空气中的O2反应,能用向上排空气
法收集,气体从长导管进入,短导管排出空气,C能达到实验目的;O2为有毒的气体,与
NaOH溶液能发生歧化反应,生成可溶性的NaNO3、NaNO2和水,2NO2+2NaOH
NaNO3+NaNO2+HO,该装置可吸收尾气中的NO2,防止污染,D能达到实验目的。
【高三化学·参考答案第1页(共12页)】
6.C【解析】干海带含有无机物(如碘盐)和有机物(如淀粉、纤维素),剪碎后灼烧时,有机物
(如淀粉、纤维素)容易燃烧且转化为CO2和H2O,余下灰分主要是不能燃烧的无机盐等,A
错误;b、c、中含有的同一种元素是碘,碘是合成甲状腺激素的必需元素,长期缺碘会导致甲
状腺功能异常及相关疾病(地方性甲状腺肿,又称大脖子病),缺钙才易引起骨质疏松,B错
误;海带灰加入蒸馏水浸泡,然后过滤,得到含I厂的溶液,往溶液中加入强氧化剂(如H2O2、
C12等),将I厂氧化为1,C正确;加入CC14萃取,然后分液,得到12的CCl4溶液,将此溶液进
行加热蒸馏,便可获得I2,D错误。
7.D【解析】MO-5(Zn)以Zn1O簇作为节点,和对苯二甲酸根离子通过配位键形成,该结构
中存在四个Zn2+和一个位于中心的O2,四个Zn+分别位于以中心O2为顶点的正四面体
的四个顶点位置,这种构型使得锌氧簇具有高度的对称性,属于正四面体结构,而非平面结
构,A错误;1个配合物含有3个苯环和6个酯基(含有6个碳氧双键),其中苯环中存在的是
共轭大π键,不存在9个碳碳双键,B错误;MOF-5(Zn)的配体源自对苯二甲酸(H2BDC),根
据结构简式可知,其可以表示为Zn4O(BDC)3,化学式为C24H12O13Zn4,而非C24HsO3Zn4,
C错误;MOF-5(Zn)具有苯环结构,苯环含有大π键,因此在一定条件下可以和H2发生加成
反应,D正确
8.A【解析】BaSO4难溶于水和盐酸,胃酸的主要成分是盐酸,且不易被X射线透过,不会产生
有毒的Ba2+,能安全地在胃肠道中显影,可在医疗上用作“钡餐”,陈述I和陈述Ⅱ均正确,且
存在因果关系,A符合题意;镀锡钢板中,铁的活泼性强于锡,则铁被腐蚀,镀锌钢板中,锌的
活泼性强于铁,钢板被保护,则锌被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法,镀层破损时马口铁比
白铁皮更易被腐蚀,陈述I错误,B不符合题意;1,3-丁二烯的官能团为碳碳双键,易发生加
聚反应,不能发生缩聚反应,陈述Ⅱ错误,C不符合题意;金属钠具有强还原性,钠投入FSO,
溶液中,先与水剧烈反应生成NaOH和H2,生成的NaOH与FeSO4反应生成Fe(OH)2沉
淀,而非置换出金属铁,陈述Ⅱ错误,D不符合题意。
9.C【解析】铅笔芯与外接直流电源的负极相连,因此作电解池的阴极,选用笔端为尖端状的
2B铅笔芯,铜单质能有效附着在尖端及其表面,便于学生观察,电解饱和CuC2溶液时,阴极
附近溶液中会出现黑色物质,原因是电解高浓度的CuC2溶液时析出Cu的速率太快,大多
数较大晶体颗粒的铜来不及吸附在碳棒上,形成纳米级晶体颗粒铜悬浮于阴极周围,使溶液
呈现黑色,如改用浓度较小的CC12溶液进行电解可避免此现象,还能减少药品用量,符合绿
色化学思想,A正确;电解CuC1,溶液的总反应式为Cu++2CI电解Cu十C1,个,其中铅笔芯
a为阴极,反应式为Cu2++2e—Cu,铅笔芯b为阳极,反应式为2CI-2e一Cl2个,B
正确;先用镊子将两张被蒸馏水润湿的淀粉-KI试纸分别放入左右两端具支管口中,开始电
解CuC12溶液后,阳极产生的气体先使湿润的淀粉-KI试纸逐渐变蓝,原因是Cl2(少量)+
2I厂一2C1+I2,12遇淀粉显蓝色,然后变蓝的淀粉K1试纸逐渐褪色,原因是5C2(过量)
+I2+6H2O一2HIO3+10HC1,因此阳极端具支管中的淀粉-KI试纸逐渐变蓝,而后继续
氧化导致试纸开始褪色,而阴极端具支管中的淀粉-KI试纸无明显现象,C错误;将气球套在
左右两端具支管口上,用翻口塞套在上端的两个管口,形成密闭体系,能有效防止氯气扩散。
【高三化学·参考答案第2页(共12页)】
实验中阳极产生的氯气最终被蘸有氢氧化钠溶液的脱脂棉吸收,避免氯气逸出危害师生健
康,D正确。
10.B【解析】乙二胺(H2 NCH CH2NH2)是一种二元弱碱,其水溶液的碱性较弱,0.005mol·L
的H2 NCH CH2NH2溶液的pH应小于12,A错误:0.O01mol·L1的CIHNCH CH NH CI溶
液加水稀释,由于其为强酸弱碱盐,水解显酸性,稀释后酸性减弱,溶液中H浓度减小,H
升高,B正确;H2 NCH2 CH2NHCI是盐酸盐,为强电解质,电离产生CI,其电离方程式应
为H2NCH2CH2NHCI一H2NCH2CH2NH+CI,C错误;根据电荷守恒原理,
CIH3NCH2CH2NH3CI水溶液中,c(OH)+c(CI)=2c(+H3NCH2CH2NH)+
c(H2NCH2CH2NHg)+c(H),D错误。
11.B【解析】4.3gHN3(为0.1mol)含2.2mol电子,电子数目为2.2NA,A错误;单键均为
o键,双键中含有1个o键1个π键,0.1molN2H4中含0.5molo键,o键数目为0.5NA,B
正确;1个NH3完全氧化为N2H4时,N由一3价升高为一2价,失去1个电子,常温常压下
Vm>22.4L·mo-1,因此2.24LNH3的n小于0.1mol,该转化过程中转移电子小于
0.1mol或电子数目小于0.1NA,C错误;HNO2为弱酸,在水溶液中部分电离,0.1mol
HNO2的溶液中含NO,的数目小于O.1NA,D错误
12.D【解析】关闭三通阀K1,上推注射器a将浓硝酸挤入缓冲瓶b,浓硝酸与铜丝接触发生反
应,生成红棕色的NO2气体,溶液变成深绿色,氮元素由十5价降低为十4价,体现了浓硝酸
的强氧化性,A正确;旋转三通阀K,,连接注射器c与缓冲瓶b,将NO2吸入注射器c,而后
旋转三通阀K,断开注射器与缓冲瓶,一段时间后,观察到注射器c内红棕色气体变为无色,
活塞向上移动,气体体积减小,该现象说明NO2与H2O反应生成了无色的NO,部分氮元
素由十4价降低为+2价且另有部分氮元素由+4价升高为+5价,NO2既作氧化剂也作还
原剂,B正确;旋转三通阀K,与K4,连接注射器c与注射器e,上推注射器c,使无色NO进
入注射器e,溶液留在注射器c,该操作将NO存储在了注射器e中,为后续NO性质实验做
准备,旋转三通阀K?与K4,连接注射器e与空气阀门,下拉注射器e,吸入足量空气,可观察
到注射器e内气体迅速由无色变为红棕色,说明无色的NO被O2氧化成了NO2,C正确;
旋转三通阀K4与K,,连接注射器e和注射器f,推动注射器e使NO2进入盛装有NaOH溶
液的注射器f,混合均匀,发现红棕色气体消失,该现象说明可以用NaOH溶液吸收NO2。
旋转三通阀K,与K6,连接注射器f与注射器g,上推注射器e,使NO2与NaOH反应后的
溶液进入KMnO4溶液中,发现KMnO,溶液的紫红色立即褪去,该现象说明反应后溶液中
存在还原性物质。结合氧化还原反应原理推知,NO2与NOH溶液生成还原性物质,也即
NaNO2,而非氧化性物质NaNO3,D错误。
13.C【解析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,由图中键线式可知,形成
1个共价键且原子序数最小的X为氢,而Y、Z、W、R分别形成4、3、2、6个共价键,则Y是
碳,Z为氮,W是氧、R为硫。W、Z、Y的最简单氢化物分别为HO、NH3、CH4,水分子形成
氢键数大于氨气分子,则水沸点高于氨气,甲烷不能形成氢键,沸点最低,最简单氢化物沸
点:H2O>NH>CH4,A正确;Z(N)、W(O)、Y(C)均为第二周期元素,同周期从左往右第
一电离能呈增大趋势,N的2p能级半满,第一电离能反高于O,即第一电离能:N>O>C,B
【高三化学·参考答案第3页(共12页)】
正确:YW:RW,分别是CO2、SO,二氧化碳中碳的价层电子对数为4一?X2
2
+2=2,为sp
杂化,为直线形结构,二氧化硫中硫的价层电子对数为多义2
+2=3,为sp2杂化,为V形
结构,则键角:CO2>SO2,C错误;电负性与非金属性一致,同周期从左到右,金属性减弱,非
金属性增强,元素的电负性变强,电负性:O>N>C,D正确。
14.A【解析】①中溶液存在Fe3++4C1-、→[FeCl]-平衡,Fe3+以[FeCl]形式为主,直接
写“Fe3+”参与反应不准确,正确的离子方程式应为2[FCL]-+2I厂一2Fe2+十L,十8C1,
A错误;FcCl3溶液中存在平衡Fe3++4CI一[FeCl4],加入浓盐酸后CI浓度增大,平
衡正向移动,[FeCl4]厂浓度增加,溶液黄色加深,B正确;③中溶液主要含[FF。了3-,加水稀
释时,尽管可能存在[FeF。]3-、→Fe3+十6F-的解离平衡,但溶液体积增大对浓度的影响占
主导,[FeF。]3-浓度一定减小,C正确:②中生成红色[Fe(SCN)]+,③中加入F后红色褪
去生成无色[FeFs]3-,说明Fe3+与F-的配位能力更强,能将[Fe(SCN)门+中的Fe3+夺取
形成更稳定的[FeF。]3,D正确。
15.A【解析】苯因大π键结构稳定,难以与溴发生加成或取代,A符合题意;常温下,C2为气
体,B2为液体,I2为固体,三者均为分子晶体,它们的相对分子质量逐渐增大,范德华力增
强,所以氯、溴、碘单质沸点依次升高,和键能(键能:C1C>BrBr>I一I)没有因果关系,
B不符合题意;存在离子键的化合物不一定易溶于水(如BaSO4),CoCl2易溶于水是因其晶
格能小于水合能,与“存在离子键”无必然因果关系,C不符合题意;H2O沸点高于H2S的主
要原因是H,O分子间存在氢键、H2S分子间不存在氢键,而非O的电离能大于S,电离能与
沸点无直接关联,D不符合题意。
16.C【解析】开关接a(SD模式,短路阶段)时,形成的是放电状态下锂离子电池,I电极反应
式为LiMn2 O4一xe一Li1-xMnO4+xLi,从该电极上脱嵌Li,失电子,因此I作负
极,Ⅱ电极反应式为Li1-xMn2O4十xLi十xe一LiMn2O4,源液中的Li移向电极Ⅱ并
发生还原反应后嵌入其中,回收液中的I穿过离子交换膜补充至源液,所以Ⅱ作正极;开
关接b(CV模式,接电源),此时为电解过程,电极Ⅱ接电源负极作阴极,电极I接电源正极
作阳极,阳极(电极I):LiMn2O1-xe一Li-xMn2O4十xLi(与短路阶段负极反应一
致),阴极(电极Ⅱ):Li-xMn2O4十xLi十xe一LiMn2O4(与短路阶段正极反应一致)。
放电时,电极I为负极,Ⅱ为正极,外电路中电流从电极Ⅱ流向电极工,说明短路时电极Ⅱ的
电势较高,A正确;SD模式中,电极I(负极)脱嵌Li进入回收液,电极Ⅱ(正极)从源液中
嵌入Li,因此回收液中Li浓度增大,源液中Li浓度减小,B正确;开关接b(CV模式,接
电源)时,电极I为阳极,发生氧化反应(LiMn2O1一xe一Li-Mn2O4+xLi),Ⅱ为阴
极,发生还原反应(Li-xMn2O4十xLi十xe一LiMn2O4),C错误;采取自驱动(SD)和恒
定电压(CV)驱动模式从盐湖水中提取锂过程主要包括3个步骤:首先,将LiM2O4和
Li-,M2O4电极分别置于回收液和源液中,并通过SPDT开关使两电极短路,促使电流从
高电位的Li1-,Mn2O4流向LiMn2O4;然后,切换SPDT开关至位置“b”,并在对电极施加恒
定电位,从源液中进一步提取L,而阳极则释放L至回收液;最后,将电极取出并用蒸馏
【高三化学·参考答案第4页(共12页)】
水冲洗,交换电极位置,并进入下一个循环,D正确。
17.(14分)
(1)2C1--2e=C12↑(1分)
(2)用电子天平称取2.5g氯化钠于烧杯中,然后用量筒量取7.5L去离子水与之混合,在
烧杯中用玻璃棒搅拌加速溶解,从而配制出25%氯化钠溶液(或称量2.5g氯化钠,用量筒
量取7.5mL去离子水,在烧杯中溶解,用玻璃棒搅拌)(2分)
(3)①对照实验或对比探究乙醇是否发生电化学反应(1分);体系内缺乏能与铁粉直接反应
的腐蚀性介质,也不含有电解质溶液,化学腐蚀和电化学防腐均不能发生(或乙醇是非电解
质,不能电离出离子,不构成原电池反应的条件)(2分)
②2H2O十O2十4e一4OH(2分):实验iⅱ中发生了显著的电化学吸氧腐蚀,且腐蚀速率
较快(或铁、碳和氯化钠溶液构成原电池,消耗氧气,且氯化钠溶液导电性强,反应速率较快)》
(1分)
③其他条件相同时,铁的化学腐蚀速率低于电化学腐蚀的速率(或在氯化钠溶液中,碳粉的
存在会加快吸氧腐蚀的速率)(1分)
(4)③V主要发生了析氢腐蚀或析氢腐蚀为主,置换反应次之(或铝片和铜片形成原电池,能
加快铝与盐酸的反应速率)(1分)
④0.79g铝粉十0.79g铜片+0.5mL6mol·L1盐酸(1分):铜片气泡显著,铝粉表面气
泡较少,软管末端有大量气泡,玻璃干燥管温度明显上升(1分)
⑤铝粉表面在常温下会迅速形成一层致密的氧化铝保护膜,这层钝化膜有效阻止了内部金
属与外界环境的接触(1分》
【解析】(1)工业上通过电解饱和食盐水获得氯气和氢气,两者反应生成氯化氢,再溶于水制
得盐酸,电解时内电路中的阴离子移向阳极,浓度较大的氯离子优先失去电子被氧化为氯
气,即2C1-2e=Cl2↑。
(2)用2.5 g NaCl和去离子水配制25%NaC1溶液时,先计算溶液的质量为2.5g÷25%=
10g,再计算溶剂的质量为10g一2.5g=7.5g,然后计算去离子水的体积为7.5mL,因此
配制25%NaC1溶液的主要操作是用电子天平称取2.5g氯化钠于烧杯中,然后用量筒量
取7.5mL去离子水与之混合,在烧杯中溶解,用玻璃棒搅拌加速溶解,从而配制出25%氯
化钠溶液。
(3)①实验i使用3g铁粉十0.3g碳粉十无水乙醇,与实验iⅱ、ⅲ对比,其主要目的是对比
探究乙醇是否发生电化学反应,实验移除针管堵头后,针筒内液面无明显变化,因为乙醇是
非电解质,不能电离出离子,不构成原电池反应的条件;因此,实验「为对照实验,采用控制
变量法进行腐蚀效率对比,通过使用无水乙醇来消除电解质溶液的作用:该实验体系内部缺
乏能与铁粉直接反应的腐蚀性介质(如酸性或碱性物质),因而无法支持化学腐蚀的发生;同
时,由于体系内未含有电解质溶液,也无法形成腐蚀电池,因此电化学腐蚀同样未能发生。
②实验iⅱ移除针管堵头后针筒内液体持续增加,最终记录的体积增加值为8.0L,该实验
中碳粉与铁粉紧密接触,并通过氯化钠溶液构成闭合回路,具备了形成腐蚀电池的所有条
件,铁粉充当负极发生氧化反应:2Fe一4e一2Fe2+,而碳粉作为正极促进了氧气的还原:
【高三化学·参考答案第5页(共12页)】
2H2O+O2+4e一4OH,由于氧气的大量消耗导致内部形成显著的负压,最终引起了针
筒内液体的持续增加,因而实验ⅱ中发生了显著的电化学吸氧腐蚀,且腐蚀速率较快。
③实验移除针管堵头后针筒内液体缓慢增加,最终记录的体积增加值为5.0L,这一数
值小于实验ⅱ中的增加值;去除活性炭粉,仅保留单一金属成分,缺少形成腐蚀电池所需的
必要电极材料,无法构建腐蚀电池,主要经历化学腐蚀,以此凸显化学腐蚀与电化学腐蚀之
间的区别,表明铁的化学腐蚀速率低于电化学腐蚀的速率。
(4)③向金属薄片注入盐酸反应1min后,铜片表面产生的气泡明显多于铝片,同时软管末
端持续聚集大量气泡,表明实验ⅳ主要发生了析氢腐蚀,活泼金属铝片作为负极失去电子,
自身逐渐溶解:铜片作为正极促使溶液中的氢离子结合电子生成氢气,可以得出的结论是铝
片和铜片形成原电池,能加快铝与盐酸的反应速率。
④为探究氢前金属固体的表面积对与酸接触反应速率的影响,由实验V和Vⅵ的反应试剂推
断,实验V的反应试剂应为0.79g铝粉+0.79g铜片+0.5mL6mol·L1盐酸;在向附
着有铝粉的铜片注入盐酸并反应1min后,观察到铜片表面迅速聚集密集气泡,同时软管末
端也持续出现大气泡,这表明实验V中发生了显著的析氢腐蚀。铝粉与铜片在盐酸溶液中
紧密接触形成了腐蚀电池结构,铝粉作为负极失去电子形成铝离子溶解于溶液中,而铜片作
为正极促使氢离子结合电子生成氢气。观察到玻璃干燥管的温度有明显上升,表明反应过
程中释放热量,进一步证实析氢腐蚀放热。
⑤向纯铝粉中注入盐酸并反应1in后,实验Vi装置中未见明显现象,这表明纯铝粉在该条
件下未发生显著的化学反应。这是由于铝粉表面在常温下会迅速形成一层致密的氧化铝保
护膜,这层钝化膜有效阻止了内部金属与外界环境的接触。在这种情况下,盐酸首先需要溶
解这层钝化膜,才能与内部的金属铝发生反应并产生氢气,这种“氧化膜溶解一金属裸露
析氢反应”的分阶段进程导致了化学反应明显的滞后性
18.(14分)
(1)作催化剂(双氧水或氯酸钾分解)或电池材料或氧化剂等(合理即可得分)(1分)
(2)MnO2十2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O(2分);3(1分)
(3)此时萃钢废液中的H、Fe2+与阳极泥中的MO2恰好达到完全反应的化学计量比(1分》
(4)①Cu+Cu2++2CI-Cu2Cl2¥或2CuC1V(2分)
②0.030mol·L1(2分)
(5)Ca(OH)2+2H++2F-—CaF2¥+2H2O(2分)
(6)①小于(1分)
②15:4(2分)
【解析】(1)设锰的氧化物的化学式为MnO,,其中锰元素的质量分数约为63.22%,则
55
×100%≈63.22%,解得:.x=2,说明阳极泥中的锰主要以二氧化锰的形式存在,二
55+16.x
氧化锰的化学式为MO2;中学化学教材中,二氧化锰(MnO2)的主要用途是作为催化剂,用
于加速某些化学反应的速率,但其本身的质量和化学性质在反应前后保持不变;二氧化锰在
工业和其他领域也有广泛应用,如用作干电池的正极材料,提高电池的稳定性和寿命;作氧
【高三化学·参考答案第6页(共12页)】
化剂,与浓盐酸反应生成氯气(C2),用于实验室制备氯气等。
(2)阳极泥中的二氧化锰和萃铟废液中的酸和Fe+反应,二氧化锰被还原为Mn2+进入溶
液,同时萃钢废液中的Fe+与部分二氧化锰和酸反应变成Fe3+,离子方程式为MnO2+
2Fe2+十4H+一Mn2++2Fe3++2H2O:Fe3+在pH为4~5时转变成氢氧化铁沉淀,进入
浸出渣;铅、银因化学性质不活泼,不参与反应,进入浸出渣中富集。F®3+刚好完全沉淀,即
c(Fe3+)恰好减少至10-5mol·L1以下,由于Fe(OH)3一Fe3++3OH,则
Km[Fe(OH)3]-1.0X108=c(Fe3+)×c3(OH),因此c(OH)=
K[Fe(OH)3]_
c(Fe3+)
1.0×10-38
-=10-38,c(0H)=1.0×10lmol·L-1,c(H)=
Kw
1.0×10-14
10-5
c(0H)1.0×10i=
1.0×10-3mol·L1,pH=-lgc(H+)=-lg10-3=3;
(3)反应时间、阳极泥加入量均对锰浸出影响较大,反应时间小于3时,二氧化锰和酸的化
学反应在不断进行;当化学反应进行3h以上时,反应完成,锰浸出率达到最高;阳极泥加入
量是理论量的0.8倍时,刚好与萃铟废液中H、Fe+达到最佳比例,化学反应进行完全,之
后随着阳极泥加入量增加,锰浸出率逐渐下降。
(4)使用新鲜湿铜渣与硫酸铜,浸出液脱氯是利用单质铜和铜离子与氯离子发生歧化反应,使
氯离子转化为氯化亚铜沉淀除去,反应方程式为Cu十Cu+十2CI一Cu2Cl或2CuCI¥;脱
氯前氯离子质量浓度:0.086g·L1÷(1-91.86%)=1.0565g·L1,c(CI)=
1.056g·L1÷35.5g·mo-1=0.02976mol·L1≈0.030mol·L1。
(⑤)脱氯液脱氟是利用微溶的氢氧化钙与氟离子和氢离子反应,使一部分氟离子转化为氟化
钙沉淀除去。同时,硫酸铝中的铝离子与氟离子反应,生产难溶的氟化铝沉淀除去一部分氟,
反应的离子方程式为Ca(OH)2+2H++2F--CaF2Y+2H2O、A13++3F—AIF3¥。
NM
4×56g·mol-
(6)①晶体密度计算公式为p一V,Ca0晶体密度为p-NX(0.9aX10cm
253.2
NA×a3X1030
g·cm3,
CaCO2
晶
体密
度为
6×100g·mol-1
176
NnXaX101 cmXaX100cmX3.4a×10"cm NAXaX100g·cm3,CaC0,晶体
密度小于CaO晶体密度。
②CC0,晶胞中原子个数为4×+8×日+4+(8×号+4)X4=30(省略C0中的氧,
只标出C,所以一起计算C0的原子).C0晶胞中原子个数为8×日+十号×6十12×号
+1=8,CaO晶胞和CaC03晶胞中原子数之比是30:8=15:4。
19.(14分)
3d8
4s2
(1Httt【
2分)
(2)①-172(2分)
【高三化学·参考答案第7页(共12页)】
②a(1分)
(3)①焦炭沉积增加(1分)
②0.25一0.45(1分)
(4)i.增大(1分)
i.5:4(1分);设初始投料时CH4、CO2、N2均为4mol,由图中a、b两点纵坐标可知,平衡
时n(CH4)=4mol×(1-50%)=2mol,n(C02)=4mol×(1-60%)=1.6mol,由C守恒
可知n(C0)=8mol-n(CH)-n(CO2)=8mol-2mol-1.6mol=4.4mol,由O守恒可
知n(H20)=8mol-n(C0)-2n(CO2)=8mol-4.4mol-2×1.6mol=0.4mol,由H
守恒可知n(H2)=8mol-n(H2O)-2n(CH4)=8mol-0.4mol-2×2mol=3.6mol,则
平衡时气体总物质的量为4mol+2mol+1.6mol十4.4mol+0.4mol+3.6mol=16mol,
则c0,的物质的量分数-后-a1(或治×10%=109%3分剂
0.9p)3X1.1边(2分)
i.
0.5p×0.1p
【解析】(1)Ni为28号元素,基态Ni原子的价层电子排布式为3d4s2,价层电子排布图为
3d8
4s2
四t四tWtt柯:
(2)①观察表中反应过程可知,反应(a)+(d)=(e),则反应(d):2CO(g)CO2(g)+C(s)
的△H2=[(+75)-(+247)]kJ·mol厂1=-172kJ·mol-1;
②针对气相反应CH4(g)+CO2(g)一2CO(g)+2H2(g)所达到的化学平衡,增加原料中
CH4的量,CH1自身转化率降低,但CO2转化率会提高,a正确;增大原料中CO2的量,CH
转化率增大,但CO2自身转化率降低,b错误;恒温恒容条件下,通入惰性的氮气(与反应体
系的各成分均不反应)可以增大压强,但是各物质浓度不变,平衡不移动,CO2转化率不变,c
错误:使用更高效的催化剂,不能使平衡发生移动,只能加快反应速率、缩短达到平衡的时
间,但CO2平衡转化率不变,d错误。
(3)读图可知,Ni与Cu的比例对Ni-Cu/Mg(A1)O催化剂在甲烷干重整中的催化活性和稳
定性有显著影响,低Cu含量(Cu:Ni=0.16)会导致焦炭沉积增加,而在Cu:Ni=0.25
0.45时,焦炭沉积得到极大抑制,石墨炭急剧减少,为Ni/Mg(A1)O的1/136~1/85。然
而,较高的Cu含量(Cu:Ni=0.71)会形成富Cu合金,增加焦炭沉积;从催化性能和积炭情
况来看,为获得较高的甲烷转化率,NiCu合金的Cu含量应在0.250.45之间:
(4)1.如图可知,恒压时,随着N2含量上升(图像从右到左,不参加反应的惰性气体压强增
大),反应物的分压减小(相当于减小压强),导致正反应气体体积增大的气相反应CH(g)
+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)和CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的平衡正向移
动,但是正反应气体体积不变的反应CO2(g)+H2(g)一CO(g)十H2O(g)的平衡则不发
生移动:随着投料组成中N2含量下降(相当于增大压强),反应CH(g)+CO2(g)一
2CO(g)+2H2(g)和CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的平衡逆向移动,且甲烷的转
化率减小得更快,由于反应CH(g)+CO2(g)一2CO(g)十2H2(g)中甲烷和二氧化碳的
转化率相同,由此推断反应CH1(g)+H2O(g)→CO(g)十3H2(g)的逆向移动起了决定性
【高三化学·参考答案第8页(共12页)】
作用,该反应CO减小的物质的量与H2减少的物质的量之比为1:3,因此H2减少程度更
大,导致平衡体系中n(CO):n(H2)的值增大:
i.忽略副反应,设初始投料时n(CH4)=4mol、n(CO2)=4mol、n(N2)=4mol,图中a、b
两点时CH4CO2的转化率分别为50%、60%,则平衡时n(CH)=4mol×(1一50%)=
2mol,n(CO2)=4mol×(1-60%)=1.6mol,则平衡时n(CH):n(C02)=2:1.6=5:4;
由C守恒可知n(CO)=(4+4)mol-n(CH4)-n(CO2)=8mol-2mol-1.6mol=
4.4mol,由O守恒可知n(H2O)=2×4mol-n(CO)-2n(CO2)=8mol-4.4mol-2×
1.6mol=0.4mol,由H守恒可知n(H2)=2×4mol-n(H2O)-2m(CH)=8mol-
0.4mol-2×2mol=3.6mol;平衡时,气体总物质的量为2mol+1.6mol+4mol+
4nol+04nol+3.6mol=16mol.则c0,的物质的量分数-指=1政
×100%
=10%);
i.N,的物质的量分数为着,由“分压=总压×物质的量分数N,的分压为力kPa”可知,总
压为pkP,a(CH)是×4pkPa-0.5pkPa,p(,O》-xkPa-0.IkP.
6×4hkPa=a9 kPa.(C0)=。X4p kPa=-1.1pkPa,反应CH,(g)十
p(H2)=36
H,0(g、C0g)十3H(g)的平衡常数K,=0.9)X1.12(kPa)≈16p2(kPa。
0.5p×0.1p
20.(14分)
(1)间硝基苯甲醛或3-硝基苯甲醛(1分);酯基(1分)
(2)①C5HO3(1分)
COOH
②5(1分);CH2=C(COOH)CH2OH或
(1分)
CH,OH
(3)AC(2分)
(4)增加4组新信号峰;峰面积之比由3:2:2:3变为3:2:3:1:1:1:1:1,且峰的
位置有所偏移(2分)
HN O
+H2O(2分)
NO
H
②加成反应(1分);
900
+H2O(2分)
CHO
【高三化学·参考答案第9页(共12页)】
NO,
【解析】(1)由化合物“1a的结构简式为
”可知,其化学名称可以是间硝基苯甲醛
CHO
(习惯命名法)或3-硝基苯甲醛(系统命名法);由“3a的键线式为
”可知,其中含
氧官能团的名称为羰基和酯基:
(2)①由化合物“2a的键线式为
”可知,1个该分子中含有5个C3+2+3=8个
H、3个O原子,因此其分子式为CHO3;
②2中含有的官能团酯基在一定条件下可以发生水解反应或取代反应,生成的化合物I为
00
,1个1分子含有4个C、3+2十1=6个H、3个O原子,因此I的分子式为
OH
C4HO3,不饱和度为2;在I的同分异构体中,具有酸性且同时含有醇羟基结构,就是1个分
子中含有1个COOH和1个一OH,则余下的碳骨架为一C3H4一且不饱和度为1,因此可
能是丙烯或环丙烷分别失去2个氢原子后的原子团或基团,然后分类分析如下:,丙烯的
碳骨架为C一C一C,虽然由对称性或等效氢判断其具有三种氢原子,但是由于羟基连在碳
碳双键时不稳定,羟基只能连在$p3杂化的单键碳原子上,因此先确定丙烯的一元(羟基)取
代物只有C一C一C一OH一种可能,再由等效氢或对称性判断C一C一C一OH中碳原子上
123
的氢原子种类和数目有三种,即CC一C一OH,因此丙烯的二元取代物有3种,结构简式
分
别
为
HOOCCH-CHCH2OH、
CH2=C(COOH)CH2OH、
CH,一CHCH(COOH)OH;iⅱ.环丙烷的碳骨架为/人,由对称性或等效氢判断其只含一
种氢原子,先确定环丙烷的一元(羟基)取代物只有
OH一种可能,再由对称性或等效
氢判断
OH中碳原子上的氢原子种类和数目有两种,即
2_OH,因此环丙烷的二元
COOH
取代物有2种,结构简式分别为
;综上,符合条件的1的同分异
HOOC
OH
OH
构体种数为5。其中HOOCCH=CHCH2OH、CH2=C(COOH)CH,OH、
CH2一CHCH(COOH)OH均含有碳碳双键,都能使溴水褪色,但是它们的核磁共振氢谱
中分别有5、4、5种峰,峰面积之比分别是1:1:1:1:2、1:1:2:2、2:1:1:1:1,因
COOH
此符合题意的同分异构体的结构简式为CH2一C(COOH)CH2OH或
CH,OH
【高三化学·参考答案第10页(共12页)】高三化学
本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和
座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上。将条
形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答
案信息点涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指
定区域内相应位置上:如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用
铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Na23A127S32CI35.5
Ca 40 Mn 55 Fe 56 Cu 64
一、选择题:本大题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题
4分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.中华茶文化源远流长,古人使用不同的材料制作茶具。下列茶具中主要材质为硅酸盐材料的是
A.铸铁风炉
B.铜漉水囊
C.越瓷茶碗
D.绸布茶巾
2.现代科技,增强国力,增进民生福祉。下列说法不正确的是
A.单原子Ni-CeO2催化剂可以调控活性位点,CeO2中Ce的化合价为+4
B.我国科学家实现了甲烷室温下高效制备乙烷,1molC2H的质量为16g
C.生活中废弃塑料随处可见,核磁共振氢谱可以助力各种废弃塑料分离
D.身着柔性复合热电膜材质衣服可发电,工作时直接将热能转化为电能
3.下列化学用语或有关表述正确的是
H
5
A.反-1,2-二溴乙烯的结构式:
Br
H
B.镤-210比镤-231(231Pa)多21个中子
C.3Li的基态原子核外电子排布式为1s22s2
D.NCL3的球棍模型:
4.劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用聚氯乙烯微孔薄膜制造饮用水分离膜
聚氯乙烯塑料不溶于水、不易降解
B
用稀盐酸浸泡氧化银电极
Ag20+2Ht—2Ag++H20
C
用石膏改良盐碱地
Ca2++C0g—CaC031
D
将少量白醋加入“84”消毒液中
能够提高消毒效率
5.利用铜丝和浓硝酸等物质进行气体制备实验。下列操作不能达到实验目的的是
铜丝
NaOH
,浓硝酸
水
溶液
A.制备NO2
B.除去NO2中的NO
C.收集NO2
D.吸收尾气中的NO2
6.从海带灰中提取碘的实验过程如下,其中能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
剪碎a灼馋灰分b
H20
浸泡过滤
的溶液,e的溶液苹取分液e的CL溶液作三e单质
A.a可为干海带,其中所含无机物能燃烧
B.缺乏b、c、e中元素的人,易骨质疏松
C.d可以是Cl2,能够将c氧化为单质e
D.操作g的名称是蒸发浓缩、冷却结晶
7.MOFs是金属离子或团簇与有机配体之间通过配位键形
成的多孔材料。其中MOF-5(Zn)常用于CO2的选择性
吸附,其结构如图。下列有关该物质的说法正确的是
A.中心O-与相邻的4个Zn2+共平面
B.有15个碳碳双键和碳氧双键
C.化学式为C24HsO3Zn4
D.在一定条件下能和H2发生加成反应
8.下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
医疗上常用BaSO4做“钡餐”
BaSO,不溶于水和酸,不易被X射线透过
当镀层破损时,马口铁(镀锡钢板)比白铁皮
B
用牺牲阳极法防止金属腐蚀
(镀锌钢板)更难被腐蚀
C
以1,3-丁二烯为原料合成顺丁橡胶
合成顺丁橡胶的反应是缩聚反应
D
金属钠具有强还原性
钠可从FeSO,溶液中置换出铁单质
9.按如图组装装置并进行实验:将CuC2溶液电解发生、产物检验、尾气处理装置于一体。下列
叙述错误的是
【高三化学第2页(共8页)】
1
2B铅笔芯
燕有NaOH溶
液的棉花
气球C
气球d
湿润的淀
5%CuCl
粉-KI试纸
溶液
☑®
A.选用铅笔芯a为阴极和5%CuCl2溶液,可避免出现黑色固体
B.通电一段时间,铅笔芯b上逐渐产生大量气泡
C.阳极端湿润的淀粉-K紅试纸逐渐变蓝,阴极端始终无明显现象
D.实验中阳极产生的氯气最终被蘸有NaOH溶液的脱脂棉吸收
10.H2NCH2CH2NH2是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐H2NCH2CH2NHCl、
CIH NCH2CH2NH3Cl,下列叙述正确的是
A.常温下,0.005mol·L-1H2NCH2CH2NH2水溶液的pH=12
B.0.001mol·L1ClH3NCH2CH2NHCl溶液加水稀释,pH升高
C.H2NCH2CH2NHCI的电离方程式为H2NCH2CH2NH3Cl一H2NCH2CH2NH2+
HCI
D.CIH3NCH2CH2NHCI水溶液中,c(OH-)+c(CI-)=c(H2NCH2CH2NH)+c(H+)
以氨气(NHD为原科,合成春氨酸HN)的一种流程为NH,COHC。改
NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.4.3g叠氮酸(HN3)中所含电子的数目为1.6NA
B.0.1mol肼(N2H4)中含o键的数目为0.5Na
C.常温常压下2.24LNH3完全氧化为N2H4,转移电子的数目为0.1NA
D.1L0.1mol·L-1HNO2溶液中含NO2的数目为0.1NA
12.利用如图装置进行NO2制备与性质检验及探究实验。已知:①K,~K为三通阀开关,通过旋
转可连通不同装置;②实验操作:关闭三通阀K1,上推a并将其中的浓硝酸挤人b;一段时间
后,储气球中可收集足够多的NO2;下拉,将浓硝酸吸回,浓硝酸与铜丝分离,反应中止;…。
下列说法错误的是
石蕊/
四严0
储气球
淀粉KI
NaOH
KK2 Kg K Ks K6
溶液
6
铜丝产
水
溶液
空
浓硝酸
d
e f
h
如的
A.b中铜丝溶解,迅速充满红棕色气体,溶液变为蓝绿色,说明HNO3具有氧化性
B.b中气体被c吸入后,逐渐变为无色且活塞上移,则NO2既是氧化剂又是还原剂
C.e吸入c中气体,空气阀门和K,均打开,下拉e的活塞后,气体很快变为红棕色
D.f吸入e中NO2,充分振荡后的溶液又被吸入g且引起其中溶液褪色的是NaNO?
【高三化学第3页(共8页)】
13.某表面活性剂的结构如图,X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说
法错误的是
A.最简单氢化物沸点:W>Z>Y
B.第一电离能:Z>W>Y
C.键角:YW2<RW2
D.电负性:W>Z>Y
14.已知[FeCl4]为黄色、[Fe(SCN)]2+为红色、[FeF]3-为无色,向0.1mol·L1FeCl溶液
中依次进行如下操作:①滴加数滴浓盐酸,溶液黄色加深;②滴加1滴KSCN溶液,溶液变
为红色;③加人NF固体,溶液红色褪去变为无色;④滴加KI溶液和淀粉溶液,无色溶液未
见明显变化。下列说法不正确的是
A.①中溶液与足量KI反应的离子方程式为2Fe3+十2I厂—2Fe2++I2
弥
B.加浓盐酸,能使①中Fe3++4CI一[FeCL]的平衡正向移动
C.向③的无色溶液中加水,稀释一定能够使[FF。]3一的浓度减小
D.对比②③可知,配体与Fe3+的结合能力:F->SCN
15.由结构能够推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
苯分子中碳原子形成了稳定的大π键
苯不能使溴的CCL溶液褪色
B
键能:Cl一CI>Br-Br>I-I
卤素单质沸点:C2<Br2<12
C
无水CoC2中存在离子键
CoC2易溶于水
封
D
第一电离能:O>S
沸点:H20>H2S
16.我国科学家将自驱动和恒定电压(SD-CV)模式用于摇椅锂离子电池,开发出从盐湖卤水中
电化学提锂新技术,其装置工作原理如图。下列说法错误的是
LiMneO
离子
Li-Mn2O
交换膜
含LiCl、MgCL2
含LiCl、MgCl2
的回收液
的源液
线
A.开关接a时,电极Ⅱ的电势高于电极I
B.自驱动(SD)时,回收液中c(L)高于源液
C.开关接b时,电极Ⅱ上发生氧化反应
D.用蒸馏水冲洗电极,交换位置后可循环提锂
二、非选择题:本大题共4小题,共56分。考生根据要求作答。
17.(14分)酸及盐在生活生产中应用广泛。
(1)氯化钠可用于制取盐酸。电解饱和食盐水是其关键技术,阳极反应式为
(2)用2.5gNaC1和去离子水配制25%NaCl溶液,实验方案为
(3)兴趣小组设计吸氧腐蚀的探究实验装置(如图),用25%NaC1溶液润洗两支球形玻璃干
【高三化学第4页(共8页)】
燥管,另取10L无水乙醇润洗第三支球形玻璃干燥管。将三组装置的针简前端浸人
上述装有氯化钠溶液的烧杯中,实验结果如下表。
软木塞日
球形干燥管
试剂区-
全玻璃针简
3.59gNaC1+针简堵头
10mL去离子水到
实验
试剂
现象
3g铁粉十0.3g碳粉+无水乙醇
针简内液体体积无明显变化
3g铁粉十0.3g碳粉+氯化钠溶液
针简内液体增幅最大(8.0mL)
球
3g纯铁粉十氯化钠溶液
针筒内液体增幅较小(5.0mL)
①设计实验ⅰ的主要目的是
,针筒内液面无明显变化的原因是
0
②实验ⅱ中碳粉上的电极反应式为
,针筒内液体增幅最大(8.0L)的原因是
③从实验ⅱ和ⅲ能够得出的重要规律是
(4)该小组继续探究电极形式对析氢腐蚀的影响。
①知识回顾:当金属活动性顺序位于氢前的活泼金属处于酸性环境时,该金属会发生腐
蚀并持续释放氢气。
②提出假设:氢前金属固体的表面积越大,与酸反应速率越快。甲同学利用铝粉、铝片、
铜片、浓盐酸、去离子水,进行如图实验。
球形
干燥管盐酸
橡胶管全玻璃试样区
胶头
针简
滴管
实验
试剂
现象
0.79g铝片+0.79g铜片十
铜片气泡显著,铝片表面气泡较少,软管末端有
v
0.5mL6mol·L1盐酸
较多气泡出现
0.79g纯铝粉+0.5mL
铝粉表面以及软管处出现极少量气泡,整体反应
vi
6mol·L1盐酸
速率缓慢
③向金属薄片注入盐酸反应lmin后,由实验iV中的现象可得出的结论是
④表中实验V的反应试剂为
现象是
⑤向纯铝粉中注入盐酸并反应1min后,实验Vⅵ装置中未见明显现象的原因是
18.(14分)我国锌产量约占全球总产量的三分之一,锌冶炼过程中会产生锌电解阳极泥和萃铟
废液,一种资源综合回收利用的工艺如下。
茶钢废液
新鲜铜渣
CuSO
硫酸铝
氢氧化钙
锌电解80℃
阳极泥pH=arb浸取
一浸出液60℃
60℃
脱氯
→脱氯液
pH=5.2-5.4
脱氟
→脱氟液
→循环炼锌
浸出渣一→回收铁、
脱氯渣一→回收铜
脱氟渣
铅、银
已知:锌电解阳极泥中主要含有Mn、Ag、Pb、Zn、O等元素,萃铟废液中主要含有Fe+、
Mn2+、Zn2+、H+、CI-、F-等。
(1)阳极泥中的锰主要以氧化物的形式存在,其中锰元素的质量分数约为63.22%,该氧化
物的主要用途是
(写一条)。
(2)“浸取”中,其中萃铟废液中的F+氧化为Fe3+的离子方程式为
。为使Fe3+刚
好完全沉淀,pH最低可调至
(溶液体积变化可忽略)。已知:298K时
Ksp[Fe(OH)3]=1.0X10-38
(3)探究实验得到锰浸出的最佳工艺条件如下表:
参数
温度
反应时间
阳极泥加人量
锰浸出率
数值
80℃
3h
理论量的0.8倍
98.3%
反应时间3h、阳极泥加入量为理论量的0.8倍时,锰回收率很高的理由是
(4)①“脱氯”中反应的离子方程式为
②若脱氯后液氯离子浓度为0.086g·L1,脱氯率达91.86%,计算脱氯前液中c(CI)
(5)脱氯液“脱氟”时,反应的离子方程式为
、A13++3F-=A1F3V。
(6)CaCO3是制备氧化钙和氢氧化钙的原料,其四方晶胞(晶胞参数a=B=y=90°,省略
CO?中的氧,只标出C+)和CaO的立方晶胞如图所示。
●C4+
@02
0.96a pm
①CaCO3晶体密度
(填“大于”“等于”或“小于”)CaO晶体密度。
②CaCO3晶胞和CaO晶胞中原子数之比是
19.(14分)甲烷干重整(DRM)是推动全球经济向绿色、低碳方向转型的重要技术,Ni基催化剂
是现阶段DRM研究最广泛、最深人的催化剂。
(1)基态Ni原子的价层电子排布图为
(2)甲烷干重整(DRM)是制取合成气(CO和H2)的重要方法,主要反应如下:
【宣=化学第6页(共8而)】
编号
过程
△H
(a)
CH (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)
+247kJ·mol-1
主反应
(b)
CO2(g)+H2(g)=C0(g)+H2O(g)
+41kJ·mol-1
(c)
CH (g)+H2O(g)CO(g)+3H2 (g)
△H1
(d)
2C0(g)=C02(g)+C(s)
△H2
副反应
(e)
CH (g)=2H2 (g)+C(s)
+75kJ·mo-1
①△H2=
kJ·mol-1。
②恒温恒容条件下,可提高CO2平衡转化率的措施有
(填标号)。
a.增加原料中CH4的量
b.增加原料中CO2的量
c.通人氮气
d.使用更高效的催化剂
(3)我国科学家研究发现,Ni与Cu的比例对Ni-Cu/Al2O3催化剂在甲烷干重整中的催化
活性和稳定性的影响如图1。
80
71.2
72.9
100
-667
80
60
60
CO2
T=873K
40
一■
34.0
40
CH.
20
20
1.4
1.1
049
01:81:1:21:1:0.5
纯Ni
0.160.250.450:71
纯Cu
1:1:41:1:11:1:0
Cu/Ni合金的含Cu量
n(CH)n(CO2):n(N2)
图1
图2
①低Cu含量和较高的Cu含量都会产生的后果是
②为获得较高的甲烷转化率,Ni/Cu合金的Cu含量范围是
(4)恒温恒压密闭容器中,投入不同物质的量之比的CH/CO2/N2混合气,投料组成与CH,
和C02的平衡转化率之间的关系如图2。
1.投料组成中N2含量下降,平衡体系中n(CO):n(H2)的值将
(填“增大”
“减小”或“不变”)。
i.忽略副反应,根据a、b两点计算,平衡时n(CH4):n(CO2)=
,C02的物质
的量分数
(此问需要同时写出具体的计算过程及结果)。
i.若忽略副反应且平衡时N2的分压为力kPa,反应(c)的平衡常数K,=
(kPa)2(用含卫的代数式表示,K。是用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压X物
质的量分数)。
20.(14分)多组分反应具有简洁、高效性和步骤经济性等特点,四组分“一锅法”无溶剂合成治
疗高血压的药物一尼群地平(5a)的方程式如下(反应条件略)。
NO
NO
CHO
2a
4a
a
(乙酰乙酸甲酯)
(醋酸铵)
(主产物)
(副产物)
【高三化学第7页(共8页)】
(1)化合物1a的化学名称是
,3a中含氧官能团的名称为羰基和
(2)①化合物2a的分子式为
②2a与H2O可发生取代反应生成化合物I,在I的同分异构体中,具有酸性且同时含有
醇羟基结构的共
种(不含对映异构体,烯醇式结构不稳定)。其中能够使溴水褪
色,核磁共振氢谱中具有四种峰且峰面积之比为1:1:2:2的结构简式是
(3)下列说法正确的是
A.1a、2a、3a和4a生成5a时,涉及g键和π键的断裂与形成
B.5a分子中存在手性碳原子,且有6个碳原子采取sp杂化
C.6a分子中含有大π键,但不存在手性碳原子和分子内氢键
D.理论上,四组分一锅法合成5a反应的原子利用率为100%
NO
(4)一定条件下,化合物la与3a发生加成、脱水反应,生成中间体A(〔
)。若用
核磁共振氢谱监测该反应,则可推测:与3a相比,中间体A的氢谱图中
(5)已知:2a在一定条件下,可发生类似于3a的加成、脱水反应。根据上述信息,分三步合
成化合物6a。
HN
①第一步,2a与NH3发生缩合反应生成亚胺
):其反应的化学方程式
封
为
②第二步,la和2a在酸催化下进行
(填具体反应类型)和脱水反应,生成中间
NO2
体B(
),其反应的化学方程式为
(注明反应条件)。
③第三步,合成Ⅱ:②中得到的含溴有机物与la、2a反应。
线
【高三化学第8页(共8页)】