内容正文:
南山实验高2023级1月月考
化学试题
命题人:孙蕊珠赵静
审题人:补习化学备课组
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域
书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H1C12016F19S32C135.5Cu64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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.化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是
A.古壁画使用铁红作颜料,其色泽经久不变,是由于氧化铁性质稳定
B.燃煤脱硫不仅能减少酸雨,也有利于实现“碳达峰?和“碳中和
C.用于替代白砂糖的食品添加剂阿斯巴甜(C14H18N2O5)属于糖类
D.国产8英寸石墨烯晶圆实现了小批量生产,石墨烯属于新型有机高分子材料
2.N为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,11.2LF含有5N个质子
B.4.4gC2H40中含有o键数目最多为0.7Na
C.1L1 mol/L NaF溶液中阳离子总数为Na
D.0.1L12mol/L盐酸与足量MnO2反应,生成C2的数目为0.3Na
3.下列化学用语表述错误的是
A.OF2的空间结构:V形
B.用电子式表示NaCl的形成过程:NaCi:→Na[C:J
C.基态溴离子价电子排布式:3d°4s24p6
sp
D.氨气分子中氨原子的杂化轨道表示式:四T
4.药物罗沙司他用于治疗由慢性肾病引发的贫血,其结构简式如下。下列说法正确的是
A.分子式为C1HsN2O5
B.分子中含有3种含氧官能团
C.该物质可发生水解反应、缩聚反应和氧化反应
D.1mol该物质可与10mol氢气加成
1
5.下列实验装置或操作能达到实验目的的是
CL
NH,CI和
Ca(OH)2
1mL10%
NaOH
溴水
淡盐水
一葡萄糖溶液
溶液
振荡后
2mL
溶液
阴离子
淀粉KI溶液
精制饱和交换膜H,0
NaCl溶液
(含少量NaOH
A.制取并收集氨气
B.葡萄糖的银镜反应
C测碘化钾溶液的浓度
D.电解饱和食盐水制氯气
6.物质结构决定物质性质。下列对性质差异的原因解释错误的是
选项
性质差异
原因解释
A
稳定性:
[Cu(NH),>[cuH,o,.]”
配体的热稳定性:NH>HO
B
熔点:SiO>Si
键能:Si-O>Si-Si,键长:Si-O<Si-Si
C
酸性:CCI:COOH>CH:COOH
羧基中羟基的极性:前者>后者
D
沸点:H2O>H亚
相同条件下分子间氢键数目:H20>亚
7.冠醚能与碱金属离子结合(如下图所示),是有机反应很好的催化剂,能加快KMO4与环己烯的
反应速率。
少量冠醚A
KC1固体
NaCI溶液
①D
②
用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力,结合常数越大,两者结合能力越强。
碱金属离子
Na"
K
结合常数
冠醚
(直径:204pm)
(直径:276pm)
冠醚A(空腔直径:260~320pm)
199
1183
冠谜B(空腔直径:170~220pm)
371
312
下列说法不正确的是
A.推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关
B.如图所示的实验中cNa):①>②>③
C.冠醚通过与K+结合将MnO4携带进入有机相,从而加快反应速率
D.为加快KMO4与环己烯的反应速率,选择冠醚A比冠醚B更合适
8.有一种麻醉剂的结构如图所示,X、Y、Z、W、E是位于3个不同短周期的主族元素,且原子
序数依次增大。Y、Z、W、E原子的最外层电子数之和为24,其中Z是地壳中含量最多的元素,
下列说法正确的是
WE W
A.第一电离能:Z>W
B.简单离子半径:Z<W
Y-z-Y-y-w
C.键角:YX3>YX3
D.分子的极性:YX>X2Z2
9.将乙烯和氧气通入PC12、CuC12溶液中制乙醛的反应历程如下。下列说法错误的是
C,H
H
Pd2+
OH
O2,2H
2Cu、
「Pd-CH2
H202Cu2+
HO-CH,
CHCHO
[Pd HT
Pd
LHC-o*
H
CH,
A.该历程中,钯元素呈两种化合价
B.乙烯的电子对可以与Pd+形成配位键
C.该历程的总反应式:2CH2=CH,+O,化剂→2CH,CH0
D.在强碱性溶液中,该历程更容易发生,乙烯转化率更高
10.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.用铜电极电解Cus04溶液:20u+2H0通电2C+0:↑+4
B.用Na2S03溶液吸收少量Cl2:3SO3+C12+H20=2HSO3+2CI+SO¥
OH
CHO
CHO
C.邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
+2Br,
+2H'+2Br
D.NazS2O3溶液中加入稀硝酸:S2O3(aq)+2HS1+SO2↑+HO
11.某小组设计如图除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO子的实验。下列说法不正确的是
①过量饱和BaCL2溶液
②NaOH溶液调节pH
粗盐
③过量饱和Na2CO3溶液
⑤加过量盐酸
NaCl
⑦l0mL蒸馏水
生成白
溶液
滤液
④过滤
⑥蒸干
样品⑧2滴饱和BaC12溶液
色沉淀M
已知:Kp(BaS04)=1.1×101°,K,(BaC0,)=2.6×109。
A.若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免白色沉淀M的生成
B.加入过量饱和Na,C0,溶液发生的反应只有:Ba2+CO?=BaCO3、Ca2+CO3=CaCO3
C.每次所加的试剂要略微过量的目的是使杂质离子除得更干净
D.如果第④步和第⑤步的操作顺序颠倒,会造成Mg(OHD2、CaCO3、BaCO3溶于盐酸
12.根据实验目的,下列实验及现象、结论不正确的是
选项
实验目的
实验及现象
结论
分别测浓度均为0.1molL的
比较CH,COO和
A
CH;COONa和NaHCO3溶液的
K(CH,Co0)<K(HCO,)
HCO3的水解常数
pH,后者大于前者
向盛有2mL0.1mo/L的MgCl2
溶液的试管中滴加2~4滴2
molL的NaOH溶液,后再向上
B
比较Cu(OH),和
K :Mg(OH)2>Cu(OH)
述试管中滴加4滴0.1moL的
Mg(OH)2的Km大小
CuCL,溶液,先有白色沉淀产生,
后有蓝色沉淀产生
探究碳酸和硼酸的
将少量硼酸溶液滴入Na2CO3溶
酸性:碳酸>硼酸
酸性强弱
液中无气泡产生
[Cu(H,o),了(蓝色)
探究温度对CuCl,溶
D
加热CuCL,溶液,溶液黄色加深
液颜色的影响
+4CI=[CuCL,(黄色)+4H,0
△H>0
13.金属硫电池M®-S电池)是一类以硫作为阴极材料、金属作为阳极材料的电池系统,具有高能
量密度、原材料丰富且成本低廉等优点。一种钾硫电池的结构及原理如图所示。下列叙述错误的
是
A.隔膜为阳离子交换膜
B.放电时,b极可发生反应:2S2+2e=3S
C.电池充电时间越长,电池中的KS量越多
D.充电时,电路中转移0.1mol电子时,阴极质量增加3.9g
14.科学工作者发现了一种光解水的催化剂,其晶胞结构如图
2K+3S充电
议电电
所示,已知晶胞参数为apm,设Na为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是
A.O位于由Cε构成的正四面体空隙中
B.Ce在晶胞中的配位数为8
C.Ce与Ce最近的距离为2
o Ce
D.该晶体的摩尔体积Vm=a3100w4m
4 mol-1
15.25C时,总浓度为0.10mo/L的亚硫酸溶液(忽略S02的影响)中含硫微粒的分布曲线与pH的
关系如下图所示。下列说法错误的是
0.10
A.曲线③表示So
0.08
①
0.06
B.pH=7.2时,c(Hso,)+2c(So)>0.10mol/L
0.04
C.0.10 nol/L NaHSO3溶液的pH约为3.6
0.02
D.H,SO,≥2H++SO的平衡常数=109.1
72
pH
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)二氯化二硫(S2C2)用于橡胶的低温硫化剂和黏接剂;冶金工业用作金、银等贵稀金属
的萃取剂。以下是S2C12的制备过程,制备如图所示,请回答下列问题:
己知:i.2S+C1,s,Cl2,S,C1+C,e2SsCl:
ⅱ.常温下,S2C2是一种浅黄色的油状液体,易挥发,在空气中可剧烈水解,产生白雾及
黄色沉淀,并伴有刺激性气味:
ⅱ.相关物质的熔沸点:
物质
S
S2Cl2
SCl2
熔点/℃
112.8
-77
-121
沸点℃
444.6
137
59
一浓盐酸
N,
K壳
KMnO
P
(1)SC12的电子式为
。S2Cl2与水反应的方程式为
(2)实验操作的先后顺序:组装仪器并检验装置的气密性,加入药品。打开K1、K2、K3,通入
氮气,通冷凝水,关闭和(填K1或K2或K),加热C中三颈烧瓶使硫黄熔化,滴
加浓盐酸,继续加热装置C至135~140℃;一段时间后停止滴加浓盐酸、关闭K2,打开K3,最
后在D中收集到浅黄色液体。
(3)装置B中盛放的试剂为
装置G的作用为
(4)D装置中水浴温度应高于℃,原因是
17.(14分)二甲醚(CH:OCH)被称为21世纪的清洁燃料”。以CO2、H2为原料制备二甲醚涉及
的主要反应如下:
主反应:I.2C0,g)+6H,g)=CH,OCH,(g+3H,O(g)△H=-122.5 kJ/mol
副反应:ⅡC0,(g)+H2g)、→C0(g)+H,Og)△H2=+41.1 kJ/mol
回答下列问题:
(1)由上述反应可知,CO(g)和H(g)直接转化为CH,OCH(g)和水蒸气的热化学方程式为:
。该反应在
(填“低温”或“高温)条件下能自发进行。
在容积为1L的恒容密闭容器中,分别在不同温度下由H2和1olC0合成CH:OCH,C0的平衡
转化率与温度和初始投入H)的关系如左下图所示。下列说法正确的是
(填序号)。
+C0平衡转化率/%
100
80
①
50
60
40
②
200
240280
320
360
n(H,)
温度/°C
A.a、b、c三点H2的转化率:c>a>b
B.三种温度之间的关系:T>T2>T
C.c点状态下,再通入1molC0和4molH2,再次达到平衡时H2的体积分数减小
D.a点状态下,再通入0.5molC0和0.75 mol CH3OCH,平衡不移动
(2)恒压条件下,保持CO2和H2的起始投料一定,发生反应I和Ⅱ,实验测得C02的平衡转化率
和平衡时CH,OCH的选择性随温度的变化如右上图所示
己知:CH,OCH,的选择性=2xCH,OCH的物质的量
反应的C0,的物质的量
100%,其中表示平衡时CH:OCH3的选择性的
是曲线
(填①”或②);为同时提高C02的平衡转化率和平衡时CH:OCH3的选择性,应
选择的反应条件为
(填标号):
a.低温、低压b.高温、高压c.高温、低压d.低温、高压
(3)在一定温度下,向刚性容器中充入投料比为1:3的CO2和H2,发生反应I和Ⅱ,达到平衡时
CO2的转化率为80%,CH,OCH,的选择性为75%,则H2的转化率H)=
;反应Ⅱ的压强
平衡常数Kp=
(4)CH:OCH3、空气-NaOH溶液电池,工作时负极的电极反应式为
6
18.(13分)重铬酸钠(俗称红矾钠)在医药、印染、电镀等领域有广泛应用。铬铁矿是一种含C1203
的矿物,杂质为大量Al,0,、Mg0、Fe0和少量Si0,等。以铬铁矿为原料生产Na2Ci2072H20的
工艺流程如下:
纯碱空气
酸剂X
硫酸
铬铁矿焙烧
降温冷却
水浸、分选
中和
酸化
操作1
→Na,Cr,0,·2H,0
气体1
滤渣1
滤渣2
己知:高温下,纯碱可与A1,0,反应生成偏铝酸盐;K[A1(O)]=1.0×l03。
回答下列问题:
(1)写出焙烧生成Na2CrO4反应中气体产物为
(填化学式)。
(2)水浸工序得到滤液和滤渣1,滤液中杂质的主要成分为Na[A1(OH田4]和
(填化学式):
滤渣1经洗涤进入(填工序名称,可实现铬元素的充分利用。
(3)中和工序加入酸剂X酸化确保溶液A13+、A1O,浓度均不超过10mol/L,需要调节溶液pH的
范围是
(已知:A1(OH)3、=H+A1O,+H,0的K=1.0x1015)。
(4)写出酸化工序所发生的离子反应方程式
(5)Na2Cr2O,具有强氧化性,写出在酸性条件下用Na2Cr2O,处理含少量NaS废水的离子方程式:
(已知:该反应的氧化产物为硫单质)。
(6)测定产品中Na2C202H20M=298gmol)的质量分数。称取3.0g产品,用500mL容量瓶配
制成待测液。取25mL待测液于锥形瓶中,加蒸馏水和硫酸等,用0.1mol/LNH)Fe(SO4)2标准溶
液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。产品Na2Cr2O2H20的质量分数:
(保留一位小
数)。
(7)下列操作中,会导致测定值偏低的是
a.锥形瓶洗涤干净后未干燥
b.做样品滴定实验时,滴定前无气泡,滴定后有气泡
℃.滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数
d.用容量瓶配待测液,定容时俯视刻度线
19.(14分)化合物G是一种新型的紫外线吸收剂,它能够很好地解决传统紫外线吸收剂防护范
围狭窄的问题,其合成路线如下图所示:
>
OH
CH,
OH
OH
OCH
酸性KMnO,溶液
B
C
(CH,O)2S02
I
InCl,
OH
OCH,
A
0
E
DMF
POCL,
OH
OCH,
AICI
CH,Cl2
OH
V
OCH.
CHO
CHO
F
回答下列问题:
(1)B的结构简式为
(2)E中官能团的名称为
(3)Ⅱ的反应类型为
(4)Ⅲ的反应方程式为
:反应
I若加入NaOH溶液,可以增大D的转化率,其原因是
(5)在D中的羟基上引入-CH3的作用为
(6)在D的同分异构体中,写出满足下列条件的同分异构体的结构简式
①含两个苯环且遇FeCl,溶液显紫色:
②1mol该物质能与3 mol NaOH反应;
③核磁共振氢谱为6组峰,峰面积比为2:2:2:2:1:1。
8南山实验高2023级1月月考
化学参考答案
1.A
【详解】B项燃煤脱硫不能减少CO2排放;C项阿斯巴甜(C4HNO5)含N元素,不属于
糖类;D项石墨烯是碳的单质,不属于有机高分子。
2.B
【详解】A.标准状况下,H亚为液体,无法用气体摩尔体积计算其质子数,A错误:
B.C2H0的结构中,环氧乙烷(环状)含7个σ键(2个C-0、1个C-C、4个C-H),4.4g
(0.1mol)对应0.7Na个o键,B正确:
C.IL1mol/LNaF溶液中,Na+的物质的量为1mol(即数量为Na),但溶液中还存在水电离
产生的少量H,总阳离子数略大于NA,C错误;
D.浓盐酸与MnO2反应的化学方程式为MnO+4HCI(浓)二MnCl+C2↑+2H20,反应完全生
成C,的数目为0.L2mol:L
×No=0.3Na,实际上随反应进行,盐酸浓度降低到一
4
定程度时,反应停止,实际生成Cl的物质的量小于理论值0.3ol,D错误:
3.C
4.C
【详解】A项分子式为CH1N2O5;B项分子中含有醚键、羟基、酰胺键、羧基四种含氧官
能团;C项酰胺键可发生水解反应、羧基和羟基可以发生缩聚反应、羟基、碳碳双键等官能
团均可被氧化,该说法正确。D项1ol该物质可与8mol氢气加成。
5.B
【详解】A.氨气密度比空气小,应采用向下排空气法收集,图中收集氨气的导管应伸入试
管底部,A错误:
B.向银氨溶液中加入葡萄糖溶液,振荡后置于温水浴加热,壁上生成银镜,实验装置和操
作符合葡萄糖的银镜反应实验,B正确;
C.溴水腐蚀橡胶,应使用酸式滴定管;溴水和碘化钾溶液开始反应就生成I2,溶液即变成
蓝色,无法指示反应终点,C错误:
D.为了避免C2与OH反应,电解饱和食盐水应使用阳离子交换膜,D错误。
6.A
【详解】A.N的电负性比O小,NH比H2O更易与C1+形成配位键,即NH的配位能力
更强,A错误:
B.Si与SiO2均为共价晶体,Si-O键键能更大、键长更短,导致SiO2熔点高于Si单质,B
正确:
C.CI的强吸电子效应增强羧基中羟基的极性,使CCI3COOH酸性更强,C正确;
D.平均每个H,O分子形成的氢键数目多于亚分子,故H,O沸点更高,D正确:
7.B
【详解】A.由表格数据可知,同一碱金属离子在冠醚空腔直径大小不同时其结合常数不同,
同一冠醚与不同碱金属离子结合时其结合常数不同,因此可推测结合常数的大小与碱金属离
子直径、冠醚空腔直径有关,A正确:
B.由表格数据可知,冠醚A与K结合常数大,结合能力强,因此加入KCI固体后,与冠
醚A结合的Na*被K替代,Na+被释放,溶液中c(Na):③>②,B错误;
C.冠醚通过与K+结合将MnO4携带进入有机相,增大MnO4与环己烯的接触面积,从而加
快反应速率,C正确;
D.由表格数据可知,K适配冠醚A,结合常数大,结合能力强,选择冠醚A比冠醚B更
合适,D正确:
8.c
【分析】因为X、Y、Z、W、E位于3个不同短周期的主族元素,且原子序数依次增大,X
为H(第一周期主族元素只有H)。Z是地壳中含量最多的元素,Z为O。从结构看,Y形
成4个共价键,结合原子序数,Y为C:W形成1个共价键,原子序数大于O,且比E小,
W为F。Y、Z、W、E原子的最外层电子数之和为24,Y最外层4个电子,Z最外层6个
电子,W最外层7个电子,则E最外层电子数为24-4-6-7=7,且E原子序数大于F,所以E
为Cl。综上,X为H,Y为C,Z为O,W为F,E为Cl。
【详解】A.Z为O,W为F,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,F的第一电离
能大于O,即WF)>Z(O),故A错误;
B.Z的简单离子为O2,W的简单离子为F,O2与F电子层数相等,核电荷数越大,离子
半径越小,故离子半径O2>F,即W<Z,故B错误:
C.Y为C,X为H,X为CH(C价层孤电子对数=4-1,1X3=0,3个o键,故其为p杂
2
化,键角为120),X,为CH(C价层孤电子对数=4+1,13=1,3个o键,故其为p杂
2
化,键角约107),故键角YX,>YX3,故C正确:
D.Y2X2为C2H2是直线形分子,结构对称,属于非极性分子。X2Z2为HO2,分子结构不对
称,属于极性分子,所以分子极性C2H2<HO2,故D错误:
9.D
【详解】A.根据转化历程可知,Pd有0价、+2价两种价态,A正确;
B.Pd*与乙烯配位时,利用的是乙烯的pp键,与Pd+的空轨道形成配位键,B正确:
C.整个反应历程是乙烯和氧气在PdCl2、CuCl2溶液(作催化剂)作用下生成乙醛,总反应
式:2CH,=CH,+0,催化剂2CHCI0,C正确:
D.强碱性溶液中,Pd+形成了Pd(OHD2沉淀,不能与乙烯形成配合物;形成的Cu(OH2沉
淀不能氧化Pd,D错误:
10.B
【详解】A.铜电极电解,阳极反应为Cu-2e=Cu+,A错误:
C.浓溴水具有强氧化性,会氧化邻羟基苯甲醛中的醛基(-CHO)为羧基(-COOH),C错误:
D.稀硝酸为强氧化剂,会将S2O32氧化为SO42,自身被还原为NO,D错误;
11.B
【分析】粗盐溶液中含有Ca2+、Mg2+、S042等杂质,加入过量的BaCl2溶液,除去SO42,
加入氢氧化钠溶液,调节pH,沉淀Mg2+,加入过量的饱和碳酸钠溶液,除去Ca2+和过量的
Ba+,同时也将部分硫酸钡沉淀转化为碳酸钡沉淀,且生成了硫酸钠,过滤,滤去难溶物,
得到含有氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠的氯化钠溶液,再加入过量盐酸,中和氢氧化钠和碳酸
钠,然后蒸干,得到含有少量硫酸钠的氯化钠样品,加蒸馏水溶解后,再加入BCl2溶液,
产生大量BaSO4白色沉淀M,据此分析作答。
【详解】A.根据分析可知,若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免反应BaSO4+CO32
≥BaCO3+SO42的发生,④过滤后滤液中不含SO42,NaCl样品中不含NaSO4,加入BaCl2
2
溶液后可避免白色沉淀M的生成,A正确;
B.根据分析可知,加入Na2C03溶液发生的离子反应是Ba2+CO32=BaCO3、
Ca2+C032=CaC03l,另还有部分硫酸钡转化为碳酸钡,方程式为:
BaSO4+CO32三BaCO3+SO42,B错误:
C.为了保证杂质离子完全除去,每次所加试剂都要略微过量,C正确:
D.根据分析可知,如果第④步和第⑤步的操作顺序颠倒,生成的Mg(OD2,CaCO3,BaCO3
沉淀会溶于盐酸,D正确;
12.C
【详解】B.向MgCl2溶液中滴加少量NaOH生成白色Mg(OH)z沉淀,此时NaOH完全反
应,再滴加CuC1l2出现蓝色Cu(OH2沉淀,说明发生了沉淀转化,又二者阴、阳离子比相同,
则K「Mg(oH)2]>K「C(oH)2],B正确:
C.将少量硼酸滴入N2CO3溶液生成HCO3,不会产生气泡,不能说明二者酸性强弱,C
错误;
D.加热CuCl2溶液黄色加深,说明平衡向生成[CuCL4]2的方向移动,说明正反应为吸热反
应,△H>0,D正确:
13.C
14D
【详解】A.根据晶胞结构可知O位于Ce构成的正四面体空隙中,故A正确;
B.以底面面心的Ce为例,上、下层各有4个氧原子,故在晶胞中的配位数为8,故B正确:
CC公与C成近的鹿岗为6e与0近伯距离为面对角线一半,为号pm,放C正确
D.1个晶胞体积为a3×1036m3,含有4个Ce和8个0,则该晶体的摩尔体积为
xa10mxa=a0 -m'mnoP,故D错误:
1
4
15.c
【分析】随着溶液pH的增大,先发生:H,SO,+OH=HSO,+H,O,后发生:
HSO,+OH=SO+H,O,结合各粒子浓度变化可知,①代表亚硫酸分子,②代表亚硫酸
氢根,③代表亚硫酸根。
【详解】A.由上述分析可知,③代表亚硫酸根,A正确:
B.根据题意,pH=7.2时,c(HSO?)与c(SO;)相等,约为0.05molL,则
c(HSO,)+2c(SO?)>0.10mol/L,B正确:
C.0.10moL的NaHSO3溶液中HSO,的电离程度大于水解程度,溶液显酸性,存在
HSO=SO+H,则K,=
c(SO;c(H)
c(HSO)】
,溶液中c(SO)=c(H),则c2(H)=c(HSO)×K2,
c(HSO)=0.1mol/L,c(H)=(0.1xK)i,则溶液的pH约为-lg(0.1×K2)12=
3
lg(0.1×10-7.2)1/2=4.1,C错误:
D.HSO3中存在H,SO,→H+HSO?、HSO,=SO?+H,则由曲线①②交点可知
K.
c(S0}c(任)=101、曲线②③交点可知K。=
c(SO c(H")
=107.2,
c(H,SO)
c(HSO)
H,SO3→2H+SO的平衡常数=
c(SO-)e2(H)
=K1×Ka2=×10-1.9×107.2=109.1,D正确:
c(H,SO)
16.(14分)
(1):d:S:S:d:2S,C2+2H0-3S1+s0t+4HC1↑(2)①.K1(1分)
②.K3(1分)
(3)①.浓硫酸
②.吸收未反应的氯气;防止空气中的水蒸气进入体系
(4)①.59
②.分离生成的S2Cl2和SCl2
【分析】S2C2在空气中可刷烈水解,故反应前装置内通入氮气,排尽装置内的空气,浓盐
酸和KMnO4反应生成Cl2,B为浓硫酸,用于干燥Cl2,Cl2进入C中与S反应生成S2Cl2,
装置G中为碱石灰,用于吸收多余的氯气并防止空气中的水蒸气进入装置,S2C和SC2都
会通过蒸馏进入D中,D水浴温度需高于59℃,从而除去SC12中的$CL2,F为尾气处理装
置,据此分析:
【小问1详解】
S2C1,的电子式为:C:S:S:C:;S2C2水解,产生白雾及黄色沉淀,并伴有刺激性气味SC12
与水反应的方程式为2S2C12+2H20=3S1+SO2个+4HC1↑:
【小问2详解】
实验操作顺序为,先组装实验装置并检验气密性,加入药品,打开K、K2、K3,通入氮气
除去装置中原有的空气,通冷凝水,然后关闭K1、K3,加热三颈烧瓶,滴加浓盐酸,浓盐
酸与高锰酸钾反应生成氯气,氯气进入C与S反应生成S2C2和SC12,一段时间后停止滴加
浓盐酸,关闭K2,打开K3通过蒸馏将S2Ch、SCL2收集在D中;
17.(14分)
(1)2CO(g+4H,(g)≥CH,OCH,(g)+H,O(g)△H-204.7kJ/mol
低温
CD
(2)①(1分)
d(1分)
(3)66.7%或2/3
1.1
(4)CH,OCH,-12e+16OH=2C0+11H,O
【小问1详解】
I.2C02g+6H,(g)、≥CH,OCH,(g)+3H,0(g)△H-122.5 kJ/mol
ⅡC0,(g)+H,(g)COg)+H,O(g)△H=+41.1kJ/mol
利用盖斯定律,将反应I-Ⅱ×2,即得CO(g)和H(g)直接转化为CH,OCH,(g)和水蒸气的热化
学方程式为:2C0g十4H,(g)、三CH,OCH,(g)+H,0(g)△H=-204.7 kJ/mol。该反应为放热反
应,则在低温条件下能自发进行。
A.反应是放热反应,温度低CO的平衡转化率大,所以T2最大,c点时H2转化率最小,A
不正确:
B.反应是放热反应,温度低CO的平衡转化率大,则温度关系:T<T<T,B不正确:
C.c点状态下,再通入1molC0和4molH2,相当于原平衡体系加压,平衡正向移动,再次
达到平衡时,H2的体积分数减小,C正确:
D.a点状态下,可求出平衡常数K-4,再通入0.5molC0和0.75 nol CH:OCH,此时浓度
商仍为10,平衡不移动,D正确:
答案为:2C0(g十4H,(g)CH,OCH,g)+H,O(gH=-204.7kJ/mol;低温;CD;
【小问2详解】
反应I为放热反应,随着温度的不断升高,CH:OCH的选择性不断降低,而反应Ⅱ为吸热反
应,随着温度的不断升高,平衡不断正向移动,所以CO2的转化率随温度升高,降低的幅
度渐缓,从而得出表示平衡时CH;OCH,的选择性的是曲线①:反应I为气体分子数减小的放
热反应,所以若要同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH,OCH3的选择性,应选择的反应
条件为低温、高压,故选d。答案为:①d
【小问3详解】
在一定温度下,向刚性容器中充入投料比为1:3的C02和H(设为1molC02、3molH),发
生反应I和Ⅱ,达到平衡时CO2的转化率为80%,CH,OCH3的选择性为75%,则参加反应的
Co2为0.8mol,转化为CH:OCH3的Co2为0.6mol,由此可建立以下三段式:
2C02(g)+6H,(g)CH0CH,(g)+3H,0(g)
起始量(mol)
1
3
0
0
变化量(mol)
0.6
1.8
0.3
0.9
平衡量(mol)
0.2
1
0.3
1.1
C02(g)+H2(g)C0(g)+H,0(g)
起始量(mol)
1
3
0
0
变化量(mol)
0.2
0.2
0.2
0.2
平衡量(m0)
0.2
1
0.2
1.1
0.21.1
2.82.8
0西的策化率c西2女066676:反的强平衡常数p2p
=1.1。答案
2.82.8
为:66.7%;1.1:
【小问4详解】
CH:OCH3、空气-NaOH溶液电池,工作时CH;OCH3为负极,CH,OCH3失电子产物与电解
质反应,生成CO}等,电极反应式为CH,0CH,-12e+160H=2C0+11H,0。答案为:
CH,0CH,-12e+160H=2C0}+11H,0。
18.(13分)
(1)C02(1分)(2)①.Na2Si03(1分)②.培烧(1分)
(3)5~9或5≤PH<9
(4)2C0+2H=Cx,03+H,0
(5)C,0号+14H++3S2=2C3++3S↓+7H,0
(6)66.2%
(7)bc
【分析】铬铁矿的主要成分为Cr2O3,含有大量Al2O3、MgO、Mg0和少量SiO2等杂质,加
入纯碱、空气培烧,生成Na2CrO4、NaAl(OH田4]、NazSiO3等,FeO转化为Fe2O3,MgO反
应生成MgCO3和Na2O,降温冷却,加水、浸取后,滤渣1为Fe2O3、Mg(OD2,滤液中加
入酸剂X调节pH,使Na[Al(OH)4]、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀即滤渣2,滤液中
含有Na2CrO4,加入硫酸酸化使Na2CrO4转化为Na2CrO7,再经冷却结晶得到Na2Cr2O2HO:
【小问3详解】中和工序加入酸剂X酸化确保溶液A13+、A1O2浓度均不超过10‘mol/L,
A1(OH)户H*+A1O,+H,0的K=c(AlO2)×c(H*)=1.0×1015,cH)=10mol/L,溶液pH=9:
Kp「A1(OH),]=c(A+)Xc(oH)=1.0×10,c(oH)=109molL,cH=105molL,溶液pH=5,
则需要调节溶液pH的范围是5~9
【小问6详解】根据得失电子守恒,可得反应的关系式为:Cr,0?~2C+~F©
20×0.1x10×2x298×500
wNa2Ct,07·2H20)=
6
25×100%≈66.2%
3.0
19.(14分)
COOH
(1
(1分)
(2)(酮)羰基、醚键
(3)取代反应
O OCH
(4)
+(CH,0),S02
+H,S0
OH
OCH,
②.NaOH能与生成物HSO4反应,使H2SO4浓度减小,从而使反应平衡向正反应
方向移动
(5)引入保护基,保护酚羟基
(6)HC00-
一OH、
C00
-00c
-OH
(3分)
【分析】A→B的反应条件为酸性KMO4溶液,可以推断反应I发生氧化反应,甲苯被氧化
COOH
成苯甲酸,故B的结构简式:
;苯甲酸断开羧基上的羟基后代替间苯二酚中酚羟基
邻位上的氢原子,则B到D发生取代反应;D→E过程中,酚羟基上的氢原子被甲基取代,
可以保护酚羟基;E→F过程中在苯环上引入醛基,F→G过程中又得到酚羟基:
【小问6详解】
依据D的结构简式可以判断D的不饱和度为9。D的同分异构体必须满足:两个苯环不饱
和度为8,说明取代基上不饱和度为1;遇FeCl3溶液显紫色说明含有酚羟基,1mol该物质
能与3 mol NaOH发生反应,说明含有1个酚羟基之外,还含有1个甲酸酯基或1个酚酯基:
核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为2:2:2:2:1:1,则说明2种官能团在苯环上有对称性,据
此推出D的同分异构体为:HCoo一
C00
OH
OH。
6