内容正文:
2026届湖南省长沙市高考化学自编模拟试卷04
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16 N-14 Mg-24 Ca-40
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,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.化学与生产、生活密切相关。下列有关说法错误的是
A.苏打的主要成分是Na2CO3
B.钢水铸模的模具需要干燥,由于高温下铁能与水反应
C.用于电器绝缘材料的聚酰亚胺属于有机高分子化合物
D.苯分子是单双键交替的正六边形结构
2.下列表示不正确的是
A.的空间结构是正四面体
B.SO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
C.H2O为极性分子
D.的名称:2-甲基4-乙基戊烷
3.规范化学实验操作是进行科学实验的基础,下列实验操作不正确的是
A.在粗盐提纯的实验中洗涤NaCl晶体:沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次
B.使用酸式滴定管前检漏,发现漏水时在瓶塞和瓶口内侧涂抹少量凡士林以防漏水
C.不慎将水银洒在桌面上时,首先应尽量回收,再用硫粉覆盖
D.以酚酞为指示剂,用盐酸滴定氢氧化钠,当滴入最后半滴盐酸标准溶液后,溶液由红色变成无色时判断滴定终点
4.下列离子方程式书写正确的是
A.将溶液与氨水-混合溶液反应,生成沉淀:
B.溶液中通入过量的气体:
C.向明矾溶液中滴加氢氧化钡至沉淀质量最大:
D.邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:+2Br2→↓+2H++2Br-
5.下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ 图Ⅳ
A.用图Ⅰ装置探究温度对化学平衡的影响 B.用图Ⅱ装置探究浓度对化学反应速率的影响
C.用图Ⅲ比较和的催化效果 D.用图Ⅳ测定NaOH溶液的浓度
6.下列实验根据现象能得出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
向FeI2溶液中滴加少量酸性 KMnO4溶液
酸性 KMnO4溶液褪色
Fe2+具有还原性
B
在25℃和50℃时,分别测量0.1 mol·L-1Na2CO3溶液的pH
升高温度,溶液的pH下降
pH 变化是KW的改变与水解平衡移动共同作用的结果
C
向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液的试管中先滴加2滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液,再滴加2滴0.1 mol·L-1 NaBr 溶液
先生成白色沉淀,后产生淡黄色沉淀
Ksp(AgBr) <Ksp(AgCl)
D
向久置的Na2SO3样品中加入足量
Ba(NO3) 2溶液,再加入足量稀盐酸
出现白色沉淀,沉淀不溶解
Na2SO3样品完全变质
A.A B.B C.C D.D
7.沙丁胺醇是目前治疗哮喘的常用药物,其结构简式如图所示.下列叙述正确的是
A.沙丁胺醇分子中含有2个手性碳原子
B.该分子中C、N原子的杂化方式完全相同
C.该物质可以发生氧化反应,但不能发生还原反应
D.该物质分别与足量的反应,消耗两者的量分别为
8.中国科学院研究所发布的新型固态锂硫正极材料(2Li2S·CuI),能量密度较高且成本较低。由这种材料制成的锂离子电池放电、充电时的工作原理如图所示,反应的化学方程式为。下列说法错误的是
A.放电时,a极为负极
B.放电时,b极上的电极反应式:
C.充电时,电子的流向:b极→外接电源的正极,外接电源的负极→a极
D.充电时,每转移3 mol电子,a极增重21g
9.烷烃是我们一开始便学习的有机物,十分有趣。烷烃的卤化反应机理如下:
步(1):
步(2):
步(3):
提示:自由基为缺电子物种,给电子基团可以使其稳定
下列说法不正确的是
A.步(2)是慢的一步,是氯化反应的决速步
B.反应中,有生成
C.比稳定,而比稳定
D.提高的量,且用大量,主要得到氯甲烷
10.一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图,电解质为含的有机溶液。闭合时产生,闭合时产生。下列说法正确的是
A.闭合时从左向右移动
B.闭合时Ni-Pt电极发生还原反应
C.闭合,理论上每生成,需消耗约
D.放电时总反应:
11.是重要的化工原料,可以按如下流程充分利用。下列说法正确的是
A.物质A的化学式为
B.结合能力:
C.过程Ⅰ的化学反应方程式为
D.过程Ⅱ中的氧化剂与还原剂物质的量之比为
12.一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)的化学式为[Cu(NH3)4] SO4·H2O是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组以废铜料(含少量铁及难溶性杂质)为主要原料合成该物质,合成路线如下:
下列说法不正确的是
A.操作Ⅰ中发生的主要反应为:Fe+H2O2+2H+= Fe2++2H2O
B.操作Ⅱ中趁热过滤除去的是难溶性杂质和氢氧化铁
C.操作Ⅲ中洗涤可用乙醇和水的混合液,干燥可采用减压干燥方式
D.设计操作Ⅳ的目的是为了提高乙醇的利用率
13.标准状态下,反应的历程示意图如下。下列说法不正确的是
A. B.历程Ⅱ中Cl是催化剂
C.历程Ⅰ的活化能为 D.相同条件下,的平衡转化率:历程Ⅱ>历程Ⅰ
14.某容器中只发生反应:aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)。由下列图像得出的结论不正确的是
A.相同温度下,分别向体积不等的A、B两个恒容密闭容器中均通入1molX和1molY,tmin后X的转化率如图甲所示。若B中反应达到平衡状态,则A中一定达到平衡状态
B.恒容密闭容器中通入一定量的X和Y,反应相同时间,X的转化率随温度变化如图乙所示。则该反应的△H<0
C.其他条件相同,改变起始时X的物质的量,平衡时Z的体积分数变化如图丙所示。则平衡时Y的转化率:C<A<B
D.其他条件相同,反应速率与压强的关系如图丁所示。则a+b<c
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.草酸是一种用途广泛的有机酸,易溶于水,常用来作还原剂、沉淀剂、媒染剂、络合剂等。某实验小组通过查阅资料设计了如图所示的装置(夹持仪器省略)制备一定量的草酸晶体,回答下列问题:
经查找资料得知:乙炔在左右硝酸汞作催化剂的条件下,经浓硝酸氧化可制得草酸。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)硫酸铜溶液除去的杂质气体分子式为___________。
(3)装置C中反应一般控制在左右,适宜采用的加热方式为___________,若温度高于,则生成草酸的速率会减慢,原因是___________。
(4)装置C中发生的化学方程式为___________。
(5)某实验小组称取电石(杂质的质量分数为4.0%),在浓硝酸足量情况下,完成实验,最后得到草酸晶体。
①从C中分离出草酸晶体的方法是:___________,过滤,洗涤,干燥。
②该实验中草酸晶体的产率:___________%(结果保留两位有效数字)。
(6)设计实验证明草酸属于二元酸(写出简要步骤)___________。
16.以液晶显示屏生产过程中产生的废玻璃粉末(含、、、等)为原料回收的流程如图所示。
已知:
1.具有强氧化性,通常情况不与常见的无机酸反应。
2.几种阳离子转化为沉淀的pH
金属阳离子
开始沉淀的pH
1.5
7.6
3.4
6.5
沉淀完全的pH
2.8
9.4
4.7
9.0
回答下列问题:
(1)为了加快废玻璃粉末的酸浸速率,通常采用的方法有___________(至少写一种)。
(2)操作①和②的名称为___________。
(3)请写出加入的与反应的离子方程式___________。
(4)操作②中也需要调节pH,调节pH的范围为___________,常温下,向滤液Ⅱ中加入碱调节溶液的时,悬浊液中___________[已知:25℃时,的]。
(5)操作③需加入浓的原因是___________,在氩气氛围中加热的目的是___________。
(6)对样品纯度进行测定的方法:准确称量样品12.5g,配成200mL溶液,取50.00mL上述溶液置于锥形瓶中,加入稍过量的过二硫酸铵]溶液使被氧化为,然后用萃取剂萃取,再用的标准也滴定至终点,重复2~3次,平均消耗10.00mL标准液。计算样品的纯度为___________%。
17.离子液体在液液萃取、电化学、有机合成等方面有广泛应用。一种离子液体[Bmim]PF6(相对分子质量为284)的制备方法如下:
实验步骤:
①在如图所示的三颈烧瓶中加入20.50 g N⁃甲基咪唑,在N2保护下缓慢滴加等物质的量的正溴丁烷,保持70 ℃回流30小时,得到液态[Bmim]Br粗品。
②用乙酸乙酯洗涤粗品3次,减压蒸馏,得到纯品[Bmim]Br。
③将[Bmim]Br溶于水,加入烧瓶中,缓慢滴加含等物质的量KPF6的溶液,
室温下搅拌10小时,静置后分液。
④所得产物减压蒸馏,用水洗涤,干燥,得到68.16 g产品。
(1)仪器a的名称为___________。
(2)N⁃甲基咪唑与正溴丁烷或水混合均可得到澄清溶液,N⁃甲基咪唑与水互溶的原因是___________。 步骤①中观察到液体由澄清变浑浊再变澄清,变浑浊的原因是___________。
(3)步骤②减压蒸馏除去的物质主要为___________。
(4)步骤④检验产物已洗涤干净的方法是___________。
(5)[Bmim]PF6可代替CCl4作萃取剂,其优点之一是比CCl4难挥发。[Bmim]PF6比CCl4沸点高的原因是___________。
(6)以[Bmim]I与I2的混合液作为离子导体的一种染料(Dye)敏化太阳能电池,工作原理如图所示,光照射时发生电极反应:Dye-e-=Dye+。已知I-+I2=,该太阳能电池中染料再生的离子方程式为___________。
18.碳达峰和碳中和是应对气候变化的重要策略,以为原料合成甲醇可以减少的排放,可以更快地实现碳达峰和碳中和。回答下列问题:
I.和生成甲醇涉及的反应如下:
主反应:
副反应:
(1)反应 _______。
(2)时,在主、副反应的混合体系中,平衡时,生成甲醇的选择性[选择性]随压强的变化如图所示。
①增大压强,甲醇的选择性增大的原因是_______。
②时,若在密闭容器中充入和,在压强为时,生成0.6mol CO,则时,主反应的压强平衡常数_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)
II.催化剂的性能测试:一定条件下使、混合气体通过反应器,检测反应器出口气体的成分及其含量,计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。
(3)时,测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比,则该温度下的转化率为_______。
(4)其他条件相同时,反应温度对的转化率和的选择性的影响如图1、2所示。
①由图1判断,实验中反应未达到化学平衡状态的点为_______。
②温度高于时,平衡转化率升高的原因是_______。
③温度相同时,选择性的实验值略高于平衡值(见图2),从化学反应速率的角度解释原因:_______。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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2026届湖南省长沙市高考化学自编模拟试卷04(解析版)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
D
B
B
B
D
B
C
D
题号
11
12
13
14
答案
C
A
D
C
1.D
【详解】A.Na2CO3俗称纯碱、苏打,苏打的主要成分是Na2CO3,故A正确;
B.高温下铁能与水蒸气反应,所以钢水铸模的模具需要干燥,故B正确;
C.聚酰亚胺可由羧酸和胺类化合物通过缩聚反应生成,属于有机高分子化合物,故C正确;
D.苯中无双键,苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键,故D错误;
故选D。
2.D
【详解】A.价层电子对数为4,其空间结构是正四面体,A正确;
B.SO2中心原子S价层电子对数为: ,其价层电子对互斥(VSEPR)模型为平面三角形,B正确;
C.中O上含有孤电子对,故为极性分子,C正确;
D.有机物主链上有6个碳原子,第2、4号碳原子上连有甲基,命名为:2,4-二甲基己烷,D错误;
故选D。
3.D
【详解】A. 洗涤沉淀/晶体的规范操作是:沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次,A项正确;
B. 凡士林常可用于玻璃塞或活塞处防止漏水,B项正确;
C. 水银有毒,不小心洒在桌面上时应先尽量回收,再用硫粉覆盖,使其转化为硫化汞,C项正确;
D.用盐酸滴定氢氧化钠时,当滴入最后半滴盐酸标准溶液后,溶液由红色变成无色,且半分钟内不变色时才可以判断滴定终点,D项错误;
答案选D。
4.B
【详解】A.溶液与氨水-NH4HCO3反应,生成FeCO3沉淀,离子方程式为:,故A错误;
B.Fe3+与H2S发生氧化还原反应,离子方程为:,故B正确;
C.向明矾溶液中滴加氢氧化钡至沉淀质量最大时,是产生沉淀只有硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为:,故C错误;
D.醛基具有强还原性、能被溴水氧化,邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水,生成,离子方程式为:,故D错误;
故答案选B。
5.B
【详解】A.用图Ⅰ装置的变量为温度,根据烧瓶内气体颜色探究温度对化学平衡的影响,故不选A;
B.图Ⅱ装置中锌的表面积、硫酸的浓度都不同,不能探究浓度对化学反应速率的影响,故选B;
C.图Ⅲ装置中的变量只有催化剂不同,根据放出气泡的速度比较和的催化效果,故不选C;
D.图Ⅳ用盛放在酸式滴定管中的标准盐酸溶液测定未知NaOH溶液的浓度,故不选D;
选B。
6.B
【详解】A.I-有还原性且还原性强于Fe2+,酸性KMnO4溶液褪色不能说明Fe2+具有还原性,A错误;
B.升高温度,水解平衡正向移动,溶液pH应增大,升高温度,Kw增大,pH应减小,所以最终溶液的pH下降,是Kw的改变与水解平衡移动共同作用的结果,B正确;
C.AgNO3溶液过量,可以与NaBr反应生成AgBr沉淀,不能说明AgCl沉淀发生了转化,无法判断Ksp大小,C错误;
D.溶液中加入足量Ba(NO3) 2,再加入足量稀盐酸,硝酸根在酸性条件下有强氧化性,无论Na2SO3是否变质,都会有白色沉淀生成且沉淀不溶解,D错误;
本题选B。
7.D
【详解】A.该物质苯环上较长取代基中连有醇羟基的碳原子为手性碳原子,分子中只含有1个手性碳原子,A错误;
B.该分子中,C原子有和两种杂化方式,N原子采取杂化,B错误;
C.该物质含有苯环,可以与氢气发生加成反应,该加成反应属于还原反应,C错误;
D.羟基都能与反应,酚羟基又可以与反应,该物质分别与足量的反应时消耗两者的量分别为,D正确;
故选D。
8.B
【分析】A极是活泼金属Li,作原电池的负极,b为正极,放电时a极发生Li-e-=Li+,正极发生3Li++S+CuS+LiI+3e-=2Li2S·CuI;
【详解】A.由分析可知,a电极是Li,活泼金属失去电子发生氧化反应,放电时,为负极,A正确;
B.放电时,b极上的电极反应式:3Li++S+CuS+LiI+3e-=2Li2S·CuI,B错误;
C.充电时,原电池的负极接外加电源的负极,b极接外加电源的正极,电子的流向:b极→外接电源的正极,外接电源的负极→a极,C正确;
D.充电时,a极发生Li++e-=Li,每转移3 mol电子,a极增重3molLi,质量为21g,D正确;
答案选B。
9.C
【详解】A.步(2)的活化能大,反应速率慢,是慢的一步,是氯化反应的决速步,A正确;
B.第2步产生了,2个可以形成,,B正确;
C.自由基为缺电子物种,给电子基团可以使其稳定,比相比,-CH3取代了的一个氢原子,-CH3是供电子基团,故比稳定,苯基是吸电子基团,故比稳定,C错误;
D.提高的量,且用大量,可以使和的量增加,主要得到氯甲烷,D正确;
故选C。
10.D
【分析】放电过程中产生,由图可知,放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成,又转化为和,则左侧电极为正极,右侧电极为负极。
【详解】A.闭合时形成原电池,由于左侧电极为正极,右侧电极为负极,从负极移向正极,从右向左移动,A错误;
B.闭合时形成电解池,电极作为阳极,失去电子,发生氧化反应,B错误;
C.未说明氯气是否处于标准状况,不能开展计算,C错误;
D.放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成,又转化为和,负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,总反应为:,D正确;
故选D。
11.C
【分析】氨气和次氯酸钠反应生成肼,肼和亚硝酸钠反应生成,氨气和等物质的量三氧化硫反应生成硫酸氢铵;
【详解】A.氨气和等物质的量三氧化硫反应,结合质量守恒,反应生成的A为硫酸氢铵,A错误;
B.甲基为推电子基团,使得的-NH2中N原子周围电子云密度比的大,易给出孤电子对与形氢离子成配位键,故结合氢离子能力:,B错误;
C.过程Ⅰ的反应为氨气和次氯酸钠反应生成,反应中氮化合价由-3变为-2、氯化合价由+1变为-1,结合电子守恒、质量守恒,化学反应方程式为,C正确;
D.过程Ⅱ中氮化合价由-2变为NaN3中的,为还原剂,中氮化合价由+3变为NaN3中的,为氧化剂,结合电子守恒,存在,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,D错误;
故选C。
12.A
【分析】含铜废料加硫酸和双氧水,铜被氧化为硫酸铜,铁被氧化为硫酸铁,加氧化铜调节pH=4生成氢氧化铁沉淀除去铁,滤液得硫酸铜溶液,滤液中加氨水生成深蓝色硫酸四氨合铜溶液,加入乙醇,硫酸四氨合铜溶解度降低,析出[Cu(NH3)4] SO4·H2O,过滤、洗涤、干燥得到一水硫酸四氨合铜,滤液经过酸化调pH,蒸馏出的乙醇继续循环利用。
【详解】A.操作Ⅰ中铜被氧化为硫酸铜,发生的主要反应为:Cu +H2O2+2H+= Cu2++2H2O,A错误;
B.加氧化铜调节pH=4生成氢氧化铁沉淀,操作Ⅱ中趁热过滤除去的是难溶性杂质和氢氧化铁,B正确;
C.硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度远小于在水中的溶解度,操作Ⅲ中洗涤可用乙醇和水的混合液,干燥可采用减压干燥方式,C正确;
D.设计操作Ⅳ,乙醇循环利用,目的是为了提高乙醇的利用率,D正确;
故选A。
13.D
【详解】A.由图可知,Cl原子是历程Ⅱ的催化剂,催化剂不能改变反应的反应热,则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等,即△H=,故A正确;
B.由图可知,Cl原子在历程Ⅱ中反应前后均有,因此作为催化剂,故B正确;
C.从反应物的起始到最高点的过渡态为活化能,因此历程Ⅰ的活化能为,故C正确;
D.催化剂不能改变反应的始态和终态,不能改变反应物的平衡转化率,即相同条件下O3的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ,故D错误;
故答案选D。
14.C
【详解】A.A容器体积小,压强大,反应速率比B快,B点达到平衡状态,故A一定达到平衡状态,A正确;
B.恒容密闭容器中通入一定量的X和Y,反应相同时间,X的转化率随温度变化如图乙所示,X转化率最高点,即达到平衡,平衡后,温度升高平衡向吸热方向移动,X转化率降低,则该反应的△H<0,B正确;
C.X的物质的量越多,则Y的转化率越高,平衡时Y的转化率: A<B<C,C错误;
D.压强增大平衡向气体体积减小的方向移动,平衡向逆向进行,则a+b<c,D正确;
故选C。
15.(1)蒸馏烧瓶
(2)
(3) 水浴加热 温度过高,浓硝酸分解,导致草酸生成速率减慢(或催化剂活性降低)
(4)
(5) 蒸发浓缩、冷却结晶 80
(6)取草酸溶液,使用等浓度氢氧化钠滴定,消耗氢氧化钠体积(或常温下,测得草酸氢钠溶液的小于7)
【分析】装置A中饱和食盐水和电石(杂质CaS、Ca3P2)反应,生成乙炔,乙炔中混有H2S和PH3,通过B中CuSO4溶液除去H2S和PH3,乙炔进入C中和浓硝酸反应生成草酸,装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化氮,防止污染空气,以此解答。
【详解】(1)仪器a的名称是蒸馏烧瓶;
(2)根据分析可知,饱和食盐水和电石(杂质CaS、Ca3P2)反应生成乙炔,乙炔中混有H2S和PH3,通过乙中CuSO4溶液除去H2S和PH3;
(3)由于装置C中反应控制在左右,采用水浴加热,若温度高于,则生成草酸的速率会减慢,原因是温度过高,浓硝酸分解,导致草酸生成速率减慢(或催化剂活性降低);
(4)结合已知条件和氧化还原反应的书写原则,得装置C中发生的化学方程式为;
(5)①从C中分离出草酸晶体的方法是:蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,洗涤,干燥;
②电石(杂质的质量分数为4.0%),则电石质量为1.25g×96%=1.2g,物质的量为0.01875mol,根据关系式知,得草酸物质的量为0.01875mol,则草酸晶体质量为0.01875mol×126g/mol=2.3625g,产率为;
(6)若证明草酸属于二元酸,我们可以取草酸溶液,使用等浓度氢氧化钠滴定,消耗氢氧化钠体积(或常温下,测得草酸氢钠溶液的小于7,说明电离大于水解,可以证明草酸属于二元酸)。
16.(1)适当增大酸的浓度或适当升高温度或不断搅拌(答将样品粉碎不得分)
(2)过滤
(3)
(4) 4.7≤pH<7.6
(5) 抑制的水解 防止加热过程中被氧化
(6)78.88
【分析】废玻璃粉末酸浸除去、,滤渣Ⅰ中含有CeO2、SiO2,CeO2具有强氧化性,加入H2O2作还原剂,酸性条件下CeO2被还原为Ce3+,二氧化硅不反应成为滤渣Ⅱ,滤液中含有CeCl3,加入碱调节溶液的pH得Ce(OH)3悬浊液,加盐酸得,在加热的条件下通入HCl抑制CeCl3水解得无水CeCl3,CeCl3在一定条件下生成Ce。
【详解】(1)根据影响反应速率的因素,为了加快废玻璃粉末的酸浸速率,通常采用的方法有适当增大酸的浓度或适当升高温度或不断搅拌;
(2)操作①和②都是固液分离的方法,均为过滤;
(3)CeO2具有强氧化性,加入H2O2作还原剂,酸性条件下CeO2被还原为Ce3+,过氧化氢中氧被氧化为氧气,反应为:;
(4)操作②中也需要调节pH,使得铁离子、铝离子成为沉淀,而不沉淀,结合表数据,调节pH的范围为4.7≤pH<7.6;常温下,向滤液Ⅱ中加入碱调节溶液的时,pOH=5,则悬浊液中;
(5)Ce3+水解方程式为,操作③在加热的条件下通入HCl,使得水解平衡逆向移动,故HCl的作用是抑制Ce3+水解防止生成沉淀;在氩气氛围中加热的目的是防止加热过程中被空气中氧气氧化;
(6)和亚铁离子发生氧化还原反应生成和铁离子,结合Ce元素守恒和电子守恒存在,,则样品的纯度为78.88%。
17.(1)球形干燥管
(2) N⁃甲基咪唑与水分子间能形成氢键 生成的[Bmim]Br和反应物不互溶,搅拌下形成乳浊液
(3)乙酸乙酯
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液不出现浅黄色沉淀
(5)[Bmim]PF6为离子晶体,CCl4为分子晶体
(6)3I-+2Dye+=2Dye+
【分析】三颈烧瓶中加入N-甲基咪唑,在N2保护下缓慢滴加等物质的量的正溴丁烷,保持70℃回流30小时,得到液态[Bmim]Br粗品;用乙酸乙酯洗涤粗品3次,减压蒸馏,得到纯品[Bmim]Br;[Bmim]Br溶于水,加入烧瓶中,缓慢滴加含等物质的量的KPF6溶液,室温下搅拌10小时,静置后分液。所得产物减压蒸馏,用水洗涤,干燥,得到[Bmim]PF6。
【详解】(1)根据装置图,仪器a的名称为球形干燥管;
(2)N⁃甲基咪唑与水间可以形成氢键,所以N⁃甲基咪唑与水互溶。 步骤①中生成的[Bmim]Br和反应物不互溶,搅拌下形成乳浊液,所以观察到液体变浑浊。
(3)步骤②用乙酸乙酯洗涤[Bmim]Br,减压蒸馏除去的物质主要为乙酸乙酯;
(4)步骤③中[Bmim]Br和KPF6反应生成[Bmim]PF6和HBr,步骤④用水洗涤是除去过量的KPF6、HBr,检验产物已洗涤干净只需要检验洗涤液中的Br-即可,方法为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液不出现浅黄色沉淀,则产物已洗涤干净;
(5)[Bmim]PF6为离子晶体,CCl4为分子晶体,所以[Bmim]PF6比CCl4沸点高。
(6)光照射时发生电极反应:Dye-e-=Dye+,导电玻璃上发生电极反应: +2e-=3I-,结合两个电极方程式可知,电池工作时总方程式为:2Dye+= 2Dye++3I-;则该太阳能电池中染料再生的离子方程式为2Dye++3I-=2Dye+。
18.(1)-90.7
(2) 主反应正反应为气体分子数减小的反应,副反应为气体分子数不变的反应,故增大压强主反应向正反应方向移动,甲醇的选择性增大
(3)25%
(4) ABCD 温度升高,主反应逆向进行,副反应正向进行,温度高于260℃时,副反应正向进行的程度大于主反应逆向进行的程度 温度相同时,主反应的速率大于副反应,单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多
【详解】(1)根据盖斯定律可知,;
(2)①加压,平衡向气体分子数减小的反应,则增大压强,甲醇的选择性增大的原因是:主反应正反应为气体分子数减小的反应,副反应为气体分子数不变的反应,故增大压强主反应向正反应方向移动,甲醇的选择性增大;
②由图可知,平衡时,甲醇的选择性为40%,此时生成0.6molCO,则生成0.4mol的甲醇,根据主反应可知
,
根据副反应可知,
平衡时总物质的量:1mol+1mol+0.6mol+1mol+04mol=4mol,平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、水蒸气的分压分别为:、、、,则时,主反应的压强平衡常数;
(3)230℃时,测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比n(CH3OH):n(CO2)n(CO)=5:18:1,假设生成的CH3OH的物质的量为5mol,则生成的CO的物质的量为1mol,剩余的CO2的物质的量为18mol,根据碳原子守恒,起始的CO2的物质的量为5mol+18mol+1mol=24mol,则该温度下CO2转化率的计算式为×100%=25%;
(4)①由图1可知在不同温度下,CO2转化率的实验值均小于平衡值,说明实验中反应均未达到化学平衡状态,故答案为:ABCD;
②主反应为放热反应,副反应为吸热反应,温度升高,主反应逆向移动,副反应正向移动,温度高于260℃时,副反应正向移动的程度大于主反应逆向移动的程度,所以平衡转化率随温度升高还在增大,故答案为:温度升高,主反应逆向进行,副反应正向进行,温度高于260℃时,副反应正向进行的程度大于主反应逆向进行的程度;
③由图可知,温度相同时,CH3OH选择性的实验值略高于平衡值,从化学反应速率的角度看原因是:温度相同时,主反应的速率大于副反应,单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多。
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