精品解析：河北省秦皇岛市青龙满族自治县青龙部分学校2024-2025学年高三上学期11月期中化学试题

2024—2025学年第一学期青龙县部分学校期中联考 高三化学试题 注意事项: 1.本试卷共8页，总分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必将姓名、准考证号填写在试卷和答题卡相应位置上。 3.答选择题时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;答非选择题时，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。 一、单选题（共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列物质属于纯净物的是 A. 甘油 B. 蛋白质 C. 硬铝 D. 福尔马林 2. 下列关于液氯和氯水的叙述正确的是 A. 液氯具有较强的漂白性 B. 液氯与氯水均有酸性 C. 液氯与氯水均可导电 D. 氯水放置数天后pH将变小 3. 设NA为阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 52g苯乙烯含碳碳双键数目为2NA B. 标准状况下，22.4L一氯甲烷含共用电子对数为4NA C. 1L0.5mol·L-1醋酸钠溶液中阴阳离子总数目小于NA D. 有铁粉参加的反应若生成3molFe2+，则转移电子数一定为6NA 4. 物质间纷繁复杂转化关系是化学的魅力所在，下列选项中物质的转化在一定条件下不能实现的是 选项 转化关系 A SiSiO2Si B NO2HNO3NO2 C FeFeCl3Fe D SSO2S A. A B. B C. C D. D 5. 下列离子方程式书写正确的是 A. 稀盐酸与澄清石灰水的反应：2H++Ca(OH)2=2H2O+Ca2+ B. 氢氧化铝与稀硫酸的反应：OH-+H+=H2O C. 碳酸钡与稀硝酸的反应：2H++BaCO3=Ba2++CO2↑+H2O D. 硫酸镁与氢氧化钠溶液的反应：MgSO4+2OH-=SO+Mg(OH)2↓ 6. 已知两组稀溶液之间的中和反应：①；②，下列说法中正确的是 A. B. C. D. 若用稀醋酸代替反应①中稀盐酸，则中和热 7. 制备下列有机化合物时，常会混有括号内杂质，以下除杂方法正确的是（ ） A. 乙酸乙酯（乙酸）：加NaOH溶液，分液 B. 乙烷（乙烯）：催化条件下通入H2 C. 乙酸（乙醛）：加入新制氢氧化铜，蒸馏 D. 乙醛（乙酸）：加入氢氧化钠溶液洗涤，蒸馏 8. 芥子酸广泛存在于香料、水果和油料作物中，其结构如图所示，下列说法不正确的是 A. 分子式为 B. 分子中所有碳原子可能共平面 C. 该物质可发生取代、加成、酯化、加聚、显色反应 D. 1mol该物质可与发生反应 9. 电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如。下列说法错误的是 A. NH3在电极a极上失去电子，发生氧化反应 B. 溶液中K+向电极b移动 C. 反应消耗NH3与O2的物质的量之比为4：5 D. 正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- 10. 新一代高效、绿色的稀土(REE)开采技术如图a所示，其原理如图b所示。下列说法正确的是 A. 阴极反应： B. 阳极反应生成标准状况下22.4LO2，理论上外电路需要转移4mol电子 C. 为加快开采速率，电源电压越高越好 D. 该反应中用浸取剂将稀土元素从黏土中溶浸出来，该分离方法属于过滤 11. 盐X溶液能发生如图所示的转化关系(部分反应的反应条件已略)，相对分子质量：c比b大16，f比e大16。下列推断错误的是 A. X可能为正盐，也可能为酸式盐 B. b能与f的稀水溶液反应生成无色气体 C. c为酸性氧化物 D. 反应①、②均无明显的实验现象 12. 2021年6月搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭用作燃料，发生反应：(未配平)。下列说法正确的是 A. 燃料参与反应，生成3mol氧化产物 B. 标准状况下的质量为46g C. 有5mol极性共价键 D. 可用于工业上制硝酸，最多可以得到1mol硝酸 13. 下列说法中正确的是（ ） A. 凡吸热反应均需加热条件下才能发生 B. 已知石墨比金刚石稳定，则反应C(石墨，s)→C(金刚石，s)为吸热反应 C. 相同条件下，如果1mol氧原子所具有的能量为E1，1mol氧分子所具有的能量为E2，则2E1=E2 D. 对于反应：①S(g)+O2(g)═SO2(g)；②S(s)+O2(g)═SO2(g)，当等质量硫单质参与反应时，放出热量：①＜② 14. 反应X=2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. a为c(Y)随t的变化曲线 B. 时， C. 时，Y的消耗速率小于生成速率 D. 后， 第Ⅱ卷 非选择题（共58分） 二、填空题（本题包括4个小题，共58分） 15. 氯气是一种重要的化工原料，在工农业生产、生活中有着重要的应用。某化学兴趣小组同学对氯气的性质进行如下探究： (1)兴趣小组同学按下图装置进行实验，探究Cl2 的漂白性。 ①通入Cl2 后，观察到的现象是 _______根据现象可得出的结论是_____。 ②集气瓶B发生反应的离子方程式是_____。 ③C装置的作用是___________，若有2.24L(标准状况下)Cl2被NaOH溶液完全吸收，则反应过程中转移的电子为_______mol。 (2)兴趣小组同学按下图装置进行实验，探究Cl2的氧化性。 ①实验开始后，观察装置A 中的现象是_____。 ②装置C中发生反应的离子方程式是______。 ③停止通入氯气，取装置B中少量溶液于洁净的试管中，向其中滴加足量稀盐酸，再向其中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成。则通入Cl2 时装置B中发生 反应的离子方程式是__________。 16. 软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如图： 已知：①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如表 金属阳离子 Fe3+ Al3+ Mn2+ Mg2+ 完全沉淀时的pH 3.2 5.2 10.4. 12.4 ②温度高于27℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。 （1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为_____。 （2）第1步除杂中形成滤渣1的主要成分为____(填化学式)，调pH至5~6所加的试剂，可选择_____(填字母)。 a.CaO b.MgO c.Al2O3 d.氨水 （3）“第2步除杂”主要是将Ca2+、Mg2+转化为相应氟化物沉淀除去，写出MnF2除去Ca2+的离子方程式____，该反应的平衡常数为____。(已知：MnF2的Ksp=5.3×10-3；CaF2的Ksp=1.5×10-10；MgF2的Ksp=7.4×10-11) （4）写出“沉锰”(除Mn2+)过程中反应的离子方程式____。 （5）采用“趁热过滤”操作的原因是_____。 （6）“第2步除杂”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是____。 17. 氢能具有清洁、高效的优点，是最具潜力的化石燃料替代能源。请回答： （1）甲烷自热重整制氢是研究车载电池主要的制氢路线。发生的主要化学反应有： I.水气重整反应： II.水气重整和变换耦合反应： III.水气变换反应： ①水气变换反应的__________，该反应自发进行的条件为__________。 ②下列说法不正确的是__________ A.其他条件不变，增加水和甲烷体积比，会影响系统内温度的升高，导致水气重整转化率降低 B.其他条件不变，增加空气和甲烷体积比，可能会导致氢气产率降低 C.增大压强，水气重整反应Ⅰ正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡转化率降低 D.选用有效的催化剂可以提高甲烷水气重整的平衡转化率 ③在给定进料比的情况下，当压强为时，控制不同温度（673K~1173K）发生上述反应，相同时间内测得部分物质的出口摩尔分数（物质的量分数）如图（a）所示，解释氢气的出口摩尔分数曲线变化的原因：__________。 ④某温度下，将和投入恒容密闭容器中发生上述反应，平衡时和的选择性以及甲烷的平衡转化率随温度变化曲线如图（b）所示。此温度下反应III的平衡常数__________。（计算结果保留1位小数）【已知：的选择性】 （2）据报道，电解水—乙醇二元电解液体系可以制氢和得到附加值更高的乙酸或乙酸盐，请写出在碱性介质中阳极的电极反应式：__________。 18. 化合物是治疗疱疹药品泛昔洛韦的合成中间体，其合成路线如图所示： 回答下列问题： （1）化合物的名称为______，化合物的分子式为______。 （2）化合物中官能团的名称为______。 （3）根据化合物的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂和条件 反应形成的新结构 反应类型 a ①______ ②______ b O2/Cu ③______ ④______ （4）化合物的结构简式为______。 （5）化合物分子式比化合物少，能与溶液发生显色反应的的同分异构体有______种；写出其中一种核磁共振氢谱中峰面积之比为的结构简式：______。 （6）利用上述路线，以苯甲醇和为原料合成（无机试剂任选）。基于你设计合成路线，回答下列问题： ①从苯甲醇出发，第一步反应的化学方程式为______（注明反应条件）。 ②相关步骤中，发生还原反应制得终产物的有机物的结构简式为______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第一学期青龙县部分学校期中联考 高三化学试题 注意事项: 1.本试卷共8页，总分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必将姓名、准考证号填写在试卷和答题卡相应位置上。 3.答选择题时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;答非选择题时，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。 一、单选题（共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列物质属于纯净物的是 A. 甘油 B. 蛋白质 C. 硬铝 D. 福尔马林 【答案】A 【解析】 【详解】A．甘油即丙三醇，为纯净物，A符合题意； B．蛋白质是一种天然有机高分子物质，由于聚合度的不同，故其属于混合物，B不合题意； C．硬铝是含铝的一种合金，属于混合物，C不合题意； D．福尔马林是35%~40%的甲醛溶液，属于混合物，D不合题意； 故答案为：A。 2. 下列关于液氯和氯水的叙述正确的是 A. 液氯具有较强的漂白性 B. 液氯与氯水均有酸性 C. 液氯与氯水均可导电 D. 氯水放置数天后pH将变小 【答案】D 【解析】 【分析】氯气可液化为液氯，液氯(黄绿色液体)是由氯气分子构成的纯净物，无酸性、无漂白性，新制的氯水中含有、、HClO、、、、，既有酸性，又有漂白性。 【详解】A．液氯为液态的，不具有漂白性，A错误； B．氯水中含有H＋，为酸性，而液氯没有酸性，B错误； C．液氯单质是非电解质且不能导电，氯水中含有自由移动的阴阳离子，能导电，C错误； D．次氯酸受热或见光分解，反应式为，生成盐酸，使溶液中氢离子浓度增大，酸性增强，pH变小，D正确； 故选D。 3. 设NA为阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 52g苯乙烯含碳碳双键数目为2NA B. 标准状况下，22.4L一氯甲烷含共用电子对数为4NA C. 1L0.5mol·L-1醋酸钠溶液中阴阳离子总数目小于NA D. 有铁粉参加的反应若生成3molFe2+，则转移电子数一定为6NA 【答案】B 【解析】 【详解】A.苯环中不含有碳碳双键，苯乙烯分子中只含有1个碳碳双键，52g苯乙烯物质的量为=0.5mol，则0.5mol苯乙烯含碳碳双键数目为0.5NA，故A错误； B.一氯甲烷含有4个共价键，标准状况下，22.4L一氯甲烷的物质的量为=1mol，则1mol一氯甲烷含共用电子对数为4NA，故B正确； C.根据电荷守恒，c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-），醋酸根在溶液中水解使阴离子数目增大，则1L0.5mol·L-1醋酸钠溶液中阴阳离子总数目大于NA，故C错误； D.若铁和铁离子反应生成3molFe2+，反应消耗1molFe，反应转移电子数为2NA，故D错误； 故选B。 【点睛】若铁和铁离子反应生成3molFe2+，反应消耗1molFe，反应转移电子数为2NA是试题的陷阱，解答时应注意分析。 4. 物质间纷繁复杂的转化关系是化学的魅力所在，下列选项中物质的转化在一定条件下不能实现的是 选项 转化关系 A SiSiO2Si B NO2HNO3NO2 C FeFeCl3Fe D SSO2S A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．硅和氧气在高温条件下反应生成二氧化硅，二氧化硅和碳高温下反应生成硅和一氧化碳，A正确； B．二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，B正确； C．铁与氯气反应生成氯化铁，氯化铁溶液和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，不产生铁，C错误； D．硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和硫化氢反应生成硫和水，D正确； 答案选C。 5. 下列离子方程式书写正确的是 A. 稀盐酸与澄清石灰水的反应：2H++Ca(OH)2=2H2O+Ca2+ B. 氢氧化铝与稀硫酸的反应：OH-+H+=H2O C. 碳酸钡与稀硝酸的反应：2H++BaCO3=Ba2++CO2↑+H2O D. 硫酸镁与氢氧化钠溶液的反应：MgSO4+2OH-=SO+Mg(OH)2↓ 【答案】C 【解析】 【详解】A．稀盐酸与澄清石灰水的反应离子方程式：H++OH-=H2O，故A错误； B．氢氧化铝为不溶物，保留化学式，与稀硫酸的反应离子方程式：Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，故B错误； C．碳酸钡为不溶物，保留化学式，与稀硝酸的反应离子方程式：2H++BaCO3=Ba2++CO2↑+H2O，故C正确； D．硫酸镁与氢氧化钠溶液的反应离子方程式：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，故D错误； 故选C。 6. 已知两组稀溶液之间的中和反应：①；②，下列说法中正确的是 A B. C. D. 若用稀醋酸代替反应①中稀盐酸，则中和热 【答案】C 【解析】 【详解】A．酸碱中和反应为放热反应，，选项A错误； B．生成硫酸钡沉淀为放热过程，且反应为放热，，选项B错误； C．根据盖斯定律，由②的离子方程式-①的离子方程式2得反应，选项C正确； D．若用稀醋酸代替反应①中稀盐酸，醋酸的电离为吸热过程，则中和热，选项D错误； 答案选C。 7. 制备下列有机化合物时，常会混有括号内杂质，以下除杂方法正确的是（ ） A. 乙酸乙酯（乙酸）：加NaOH溶液，分液 B. 乙烷（乙烯）：催化条件下通入H2 C. 乙酸（乙醛）：加入新制氢氧化铜，蒸馏 D. 乙醛（乙酸）：加入氢氧化钠溶液洗涤，蒸馏 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙酸乙酯与NaOH溶液反应，乙酸与NaOH溶液会反应，将原物质除去，不能达到除杂的目的，故A错误； B．乙烯与氢气反应，易引入新杂质氢气，应选溴水、洗气，故B错误； C．乙醛与新制氢氧化铜反应，乙酸与氢氧化铜反应，将原物质除去，不能除杂，故C错误； D．乙酸与NaOH反应后，增大与乙醛的沸点差异，然后蒸馏可分离，故D正确； 故答案为：D。 【点睛】除杂：除杂的原则：（1）不增：不增加新的杂质，（2）不减：被提纯的物质不能减少，（3）易分：操作简便，易于分离。 8. 芥子酸广泛存在于香料、水果和油料作物中，其结构如图所示，下列说法不正确的是 A. 分子式为 B. 分子中所有碳原子可能共平面 C. 该物质可发生取代、加成、酯化、加聚、显色反应 D. 1mol该物质可与发生反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据结构简式可知分子式为，A正确； B．分子中含有的苯环、碳碳双键均为平面结构，且单键可旋转，分子中所有碳原子可能共平面，B正确； C．该物质含有羧基、酚羟基，可以发生取代、酯化反应；含有碳碳双键、苯环，可以发生加成反应；含有碳碳双键，可以发生加聚反应；含有酚羟基，可与FeCl3溶液发生显色反应，所以该物质可发生取代、加成、酯化、加聚、显色反应，C正确； D．只有该物质分子中的碳碳双键可与发生反应，则1mol该物质可与发生反应，D错误； 故选D。 9. 电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如。下列说法错误的是 A. NH3在电极a极上失去电子，发生氧化反应 B. 溶液中K+向电极b移动 C. 反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：5 D. 正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- 【答案】C 【解析】 【分析】Pt电极a通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-＝N2+6H2O，则Pt电极b为正极，氧气得电子被还原，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O，原电池工作时，阳离子移向正极Pt电极b，阴离子移向负极Pt电极a； 【详解】A．电极a通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，N元素化合价升高，发生氧化反应，故A正确； B．原电池工作时，阳离子移向正极Pt电极b，故B正确； C．反应中N元素化合价升高3价，O元素化合价降低4价，根据得失电子守恒，消耗NH3与O2的物质的量之比为4：3，故C错误； D．电极b为正极，氧气得电子被还原，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故D正确； 答案选C。 10. 新一代高效、绿色的稀土(REE)开采技术如图a所示，其原理如图b所示。下列说法正确的是 A. 阴极反应： B. 阳极反应生成标准状况下22.4LO2，理论上外电路需要转移4mol电子 C. 为加快开采速率，电源电压越高越好 D 该反应中用浸取剂将稀土元素从黏土中溶浸出来，该分离方法属于过滤 【答案】B 【解析】 【分析】由题干信息可知，阳极电极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑，阴极电极反应式为：REE3++3e-=REE，2H2O+2e-=2OH-+H2↑，Al3+与阴极上产生的OH-生成Al(OH)3沉淀，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，阴极反应：和2H2O+2e-=2OH-+H2↑，A错误； B．阳极反应生成标准状况下22.4L即=1molO2，故理论上外电路需要转移4mol电子，B正确； C．电源电压越大，将使阴极副反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，OH-浓度过大，使产生Al(OH)3沉淀转化为NaAlO2溶液而溶解，是分离不完全，故为了加快开采速率，不是电源电压越高越好，C错误； D．该反应中用浸取剂将稀土元素从黏土中溶浸出来，该分离方法属于萃取分液，而不是过滤，D错误； 故答案为：B。 11. 盐X溶液能发生如图所示的转化关系(部分反应的反应条件已略)，相对分子质量：c比b大16，f比e大16。下列推断错误的是 A. X可能为正盐，也可能为酸式盐 B. b能与f的稀水溶液反应生成无色气体 C. c为酸性氧化物 D. 反应①、②均无明显的实验现象 【答案】D 【解析】 【分析】根据题干信息，相对分子质量：c比b大16，f比e大16，b→c、e→f可能为氧化的过程；转化关系中，c和f与Z反应均能得到强酸，则c可能为SO3，f为NO2，Z为H2O，Y为O2，则b为SO2，e为NO，盐X溶液与盐酸反应得到a，与NaOH反应得到d，a与O2得到SO2，则a为H2S，d与O2得到NO，则d为NH3，因此X可以是NH4HS或(NH4)2S，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，X可以是NH4HS或(NH4)2S，即X可能为正盐，也可能为酸式盐，A正确； B．由分析可知，b为SO2、f为NO2，b能与f的稀水溶液即HNO3，HNO3具有强氧化性，能够氧化SO2生成H2SO4和NO，即反应生成无色气体NO，B正确； C．由分析可知，c为SO3，SO3是酸性氧化物，C正确； D．反应①即2H2S+3O22SO2+2H2O无明显现象，而②即2NO+O2=2NO2产生红棕色气体，有明显的实验现象，D错误； 故答案为：D。 12. 2021年6月搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭用作燃料，发生反应：(未配平)。下列说法正确的是 A. 燃料参与反应，生成3mol氧化产物 B. 标准状况下的质量为46g C. 有5mol极性共价键 D. 可用于工业上制硝酸，最多可以得到1mol硝酸 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A． ，燃料参与反应，生成2mol氧化产物，故A错误； B． 标准状况下为液态，不能用气体摩尔体积计算物质的量，故B错误； C． 有4molN-H极性共价键，故C错误； D． 可用于工业上制硝酸，经过多次循环反应，4NO2+3O2+2H2O=4HNO3，最多可以得到1mol硝酸，故D正确； 故选D。 13. 下列说法中正确的是（ ） A. 凡吸热反应均需在加热条件下才能发生 B. 已知石墨比金刚石稳定，则反应C(石墨，s)→C(金刚石，s)为吸热反应 C. 相同条件下，如果1mol氧原子所具有的能量为E1，1mol氧分子所具有的能量为E2，则2E1=E2 D. 对于反应：①S(g)+O2(g)═SO2(g)；②S(s)+O2(g)═SO2(g)，当等质量硫单质参与反应时，放出热量：①＜② 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．有的吸热反应常温下即可发生，如Ba(OH)2▪8H2O和NH4Cl的反应，故A错误； B．石墨比金刚石稳定，石墨的能量比金刚石低，则石墨转化为金刚石需要吸收热量，故B正确； C．2个氧原子形成氧分子会放出能量，所以2个氧原子的能量高于1个氧分子的能量，故C错误； D．对同一种物质来说，气态时的能量高于固态时的能量，所以等质量的单质硫燃烧生成二氧化硫时，气态硫放出的热量更多，故D错误； 故选B。 14. 反应X=2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. a为c(Y)随t的变化曲线 B. 时， C. 时，Y的消耗速率小于生成速率 D. 后， 【答案】B 【解析】 【分析】总反应为X=2Z，分两步进行：①X→Y、②Y→2Z，因此：X是反应物，初始浓度最大，随反应进行浓度不断减小，所以下降曲线a是c(X)；Y是中间产物，浓度先增大后减小，对应图中先升后降的曲线；Z是生成物，浓度持续增大，对应图中持续上升的曲线；据此解答。 【详解】A．根据图像，是随的变化曲线，不是，A错误； B．时刻三条曲线相交，说明此时三种物质浓度相等，即，B正确； C．时，的浓度呈下降趋势，说明的净变化为消耗，因此的消耗速率大于生成速率，C错误； D．根据物料守恒，初始X浓度为，任意时刻满足关系：，整理得，后，X几乎完全反应，，因此，D错误； 故答案为B。 第Ⅱ卷 非选择题（共58分） 二、填空题（本题包括4个小题，共58分） 15. 氯气是一种重要的化工原料，在工农业生产、生活中有着重要的应用。某化学兴趣小组同学对氯气的性质进行如下探究： (1)兴趣小组同学按下图装置进行实验，探究Cl2 的漂白性。 ①通入Cl2 后，观察到的现象是 _______根据现象可得出的结论是_____。 ②集气瓶B发生反应的离子方程式是_____。 ③C装置的作用是___________，若有2.24L(标准状况下)Cl2被NaOH溶液完全吸收，则反应过程中转移的电子为_______mol。 (2)兴趣小组同学按下图装置进行实验，探究Cl2的氧化性。 ①实验开始后，观察装置A 中的现象是_____。 ②装置C中发生反应的离子方程式是______。 ③停止通入氯气，取装置B中少量溶液于洁净的试管中，向其中滴加足量稀盐酸，再向其中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成。则通入Cl2 时装置B中发生 反应的离子方程式是__________。 【答案】 ①. 干燥的有色(或A中)布条不褪色，湿润的有色(或B中)布条褪色 ②. Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性 ③. Cl2 + H2O = H+ + Cl- + HClO ④. 吸收氯气，防止环境污染 ⑤. 0.1 ⑥. 溶液先变为红色，然后褪色 ⑦. 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ ⑧. ＋Cl2=＋2Cl－ 【解析】 【分析】干燥的氯气没有漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，通入Cl2 后，观察到的现象是干燥的有色(或 A 中)布条不褪色，湿润的有色(或 B 中)布条褪色；氯气具有强氧化性，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，能够使紫色石蕊变红，次氯酸具有漂白性，所以变红的石蕊试液有褪色，Fe2+具有还原性，氯气与Fe2+发生氧化还原反应生成Fe3+，亚硫酸根离子具有还原性，能够被氯气氧化生成硫酸根离子，氯气有毒，能够与氢氧化钠反应被氢氧化钠吸收，，防止环境污染，据此分析解答。 【详解】(1)①该实验目的是探究Cl2的漂白性，干燥的氯气没有漂白性，Cl2+ H2O =HCl+HClO，HClO具有漂白性，所以通入Cl2 后，观察到的现象是干燥的有色(或 A 中)布条不褪色，湿润的有色(或 B 中)布条褪色。根据现象可得出的结论是Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的 HClO 有漂白性； ②Cl2+H2O=HCl+HClO，HClO为弱电解质，离子方程式为Cl2 + H2O = H+ + Cl- + HClO； ③氯气有毒，所以C装置的作用是吸收氯气，防止环境污染；氯气能够与氢氧化钠反应被氢氧化钠吸收，氯气与氢氧化钠反应的化学方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，反应中氯气既做氧化剂又做还原剂，1mol氯气反应转移1mol电子，2.24L(标准状况下)Cl2的物质的量为=0.1mol，被NaOH溶液完全吸收转移电子数为0.1mol； (2)①本实验的目的是探究Cl2的氧化性，Cl2+H2O=H++Cl－+HClO，溶液含有的H+能使紫色石蕊变红色，HClO具有强氧化性，能使紫色石蕊褪色，所以实验开始后，观察装置A 中的现象是溶液先变为红色，然后褪色； ②Fe2+具有还原性，氯气与Fe2+发生氧化还原反应生成Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－； ③滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中的亚硫酸根离子具有还原性，能够被氯气氧化生成硫酸根离子，反应的离子方程式为＋Cl2 =＋2Cl－。 16. 软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如图： 已知：①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如表 金属阳离子 Fe3+ Al3+ Mn2+ Mg2+ 完全沉淀时的pH 3.2 5.2 10.4. 12.4 ②温度高于27℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。 （1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为_____。 （2）第1步除杂中形成滤渣1的主要成分为____(填化学式)，调pH至5~6所加的试剂，可选择_____(填字母)。 a.CaO b.MgO c.Al2O3 d.氨水 （3）“第2步除杂”主要是将Ca2+、Mg2+转化为相应氟化物沉淀除去，写出MnF2除去Ca2+的离子方程式____，该反应的平衡常数为____。(已知：MnF2的Ksp=5.3×10-3；CaF2的Ksp=1.5×10-10；MgF2的Ksp=7.4×10-11) （4）写出“沉锰”(除Mn2+)过程中反应的离子方程式____。 （5）采用“趁热过滤”操作的原因是_____。 （6）“第2步除杂”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是____。 【答案】（1）MnO2+SO2=SO+Mn2+ （2） ①. Al(OH)3、Fe(OH)3 ②. a、b （3） ①. MnF2+Ca2+=Mn2++CaF2 ②. 3.5×107 （4）Mn2++HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O （5）减少MnSO4·H1O在水中的溶解，得到更所得产品 （6）F-与H+结合形成电解弱电解质HF，MgF2Mg2++2F-平衡向右移动，不利于MgF2沉淀的形成或不利Mg2+的沉淀 【解析】 【分析】由流程可知，软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，加硫酸溶解，可生成硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝、硫酸钙等，并发生SO2+MnO2═MnSO4，滤渣为少量硫酸钙、二氧化硅，调节pH，由氢氧化物的沉淀pH可知，铁离子、铝离子转化为沉淀，则滤渣1为Fe(OH)3、Al(OH)3，然后除去钙离子，结合表格数据可知MgF2、CaF2的溶度积较小，且不引入新杂质加MnF2，最后蒸发浓缩、趁热过滤(防止低温MnSO4•H2O溶解而减少)，以此解答该题。 【小问1详解】 SO2在反应条件下将MnO2还原为MnSO4，故“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为SO2+MnO2═Mn2++SO，故答案为：MnO2+SO2=Mn2++SO； 【小问2详解】 调节pH至5～6，由氢氧化物的沉淀pH可知，铁离子、铝离子转化为沉淀，则滤渣I为Fe(OH)3、Al(OH)3，除杂过程中不能引入新杂质，所以可加氧化钙和氧化镁调节溶液的pH，故答案为：Fe(OH)3、Al(OH)3；ab； 【小问3详解】 氟化锰是难溶物，发生沉淀转化，反应的离子方程式为：MnF2+Ca2+=Mn2++CaF2；=3.5×107，故答案为：MnF2+Ca2+=Mn2++CaF2；3.5×107； 【小问4详解】 “沉锰”(除Mn2+)过程中反应的离子方程式Mn2++HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O； 【小问5详解】 由题意可知温度高于27℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低，则采用“趁热过滤”操作，可减少MnSO4•H2O在水中的溶解，得到更多的产品，故答案为：减少MnSO4•H2O在水中的溶解，得到更多的产品； 【小问6详解】 若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是F-与H+结合形成电解弱电解质HF，MgF2Mg2++2F-平衡向右移动，不利于MgF2沉淀的形成或不利Mg2+的沉淀。 17. 氢能具有清洁、高效的优点，是最具潜力的化石燃料替代能源。请回答： （1）甲烷自热重整制氢是研究车载电池主要的制氢路线。发生的主要化学反应有： I.水气重整反应： II.水气重整和变换耦合反应： III.水气变换反应： ①水气变换反应的__________，该反应自发进行的条件为__________。 ②下列说法不正确的是__________ A.其他条件不变，增加水和甲烷体积比，会影响系统内温度的升高，导致水气重整转化率降低 B.其他条件不变，增加空气和甲烷体积比，可能会导致氢气产率降低 C.增大压强，水气重整反应Ⅰ正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡转化率降低 D.选用有效的催化剂可以提高甲烷水气重整的平衡转化率 ③在给定进料比的情况下，当压强为时，控制不同温度（673K~1173K）发生上述反应，相同时间内测得部分物质的出口摩尔分数（物质的量分数）如图（a）所示，解释氢气的出口摩尔分数曲线变化的原因：__________。 ④某温度下，将和投入恒容密闭容器中发生上述反应，平衡时和的选择性以及甲烷的平衡转化率随温度变化曲线如图（b）所示。此温度下反应III的平衡常数__________。（计算结果保留1位小数）【已知：的选择性】 （2）据报道，电解水—乙醇二元电解液体系可以制氢和得到附加值更高的乙酸或乙酸盐，请写出在碱性介质中阳极的电极反应式：__________。 【答案】（1） ①. ②. 低温自发 ③. CD ④. 由图可知，673K到973K左右时，温度升高极大促进了I、Ⅱ的发生，氢气的出口摩尔分数快速增加当温度超过973K到1200K左右时，甲烷基本消耗完全，Ⅲ为放热反应，升高温度，平衡逆移，氢气的出口摩尔分数减少 ⑤. （2） 【解析】 【小问1详解】 ①，反应Ⅲ前后气体系数不变，但由极性的CO和生成非极性的和，产物对称性更好，略小于0，根据反应自发，反应Ⅲ低温自发； ②A．其他条件不变，增加水和甲烷体积比，由于水的比热容较高，可能会影响系统内温度的升高，导致反应速率慢，一定时间内水气重整转化率降低，也会引起平衡的逆向移动，导致平衡转化率也降低，A项正确； B．其他条件不变，增加空气和甲烷体积比，可能会过度氧化，发生燃烧等副反应，导致氢气产率降低，B项正确； C．增大压强，水气重整反应Ⅰ正反应速率增大，逆反应速率增大，但，平衡逆向移动，平衡转化率降低，C项错误； D．催化剂不影响平衡移动，不改变平衡转化率，D项错误； 故选CD； ③由图可知，673K到973K左右时，温度升高极大促进了I、Ⅱ的发生，氢气的出口摩尔分数快速增加，当温度超过973K到1200K左右时，甲烷基本消耗完全，Ⅲ为放热反应，升高温度，平衡逆移，氢气的出口摩尔分数减少； ④升温，反应Ⅰ和Ⅱ平衡正向移动，反应Ⅲ平衡逆向移动，故甲烷转化率升高，即曲线b，CO选择性升高，即曲线c，选择性下降，即曲线a。时，甲烷转化率为，反应掉，剩余，选择性为，生成：，生成：，根据原子守恒可得：，根据原子守恒可得：，设容器体积为V，则； 【小问2详解】 乙醇上的为价，中羧基上的为+3价，故失电子生成，由此写出。 18. 化合物是治疗疱疹药品泛昔洛韦合成中间体，其合成路线如图所示： 回答下列问题： （1）化合物的名称为______，化合物的分子式为______。 （2）化合物中官能团的名称为______。 （3）根据化合物的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂和条件 反应形成的新结构 反应类型 a ①______ ②______ b O2/Cu ③______ ④______ （4）化合物的结构简式为______。 （5）化合物的分子式比化合物少，能与溶液发生显色反应的的同分异构体有______种；写出其中一种核磁共振氢谱中峰面积之比为的结构简式：______。 （6）利用上述路线，以苯甲醇和为原料合成（无机试剂任选）。基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①从苯甲醇出发，第一步反应的化学方程式为______（注明反应条件）。 ②相关步骤中，发生还原反应制得终产物的有机物的结构简式为______。 【答案】（1） ①. 甲苯 ②. C9H11OBr （2）酯基、醚键 （3） ①. 催化剂，加热 ②. 加成反应或还原反应 ③. ④. 氧化反应 （4） （5） ①. 12 ②. （6） ①. ②. 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，光照条件下A与溴发生取代反应生成B，则A为；B与乙二醇发生取代反应生成C，催化剂作用下C与四溴化碳发生取代反应生成D，一定条件D与乙酸酐发生取代反应生成E，一定条件下E与四氢合铝酸锂发生还原反应生成F为；浓硫酸作用下F与乙酸共热发生酯化反应生成G。 【小问1详解】 由分析可知，A为，A的名称为甲苯，化合物D的分子式为C9H11OBr； 【小问2详解】 化合物中官能团的名称为酯基、醚键； 【小问3详解】 化合物C中含有苯环，能与氢气发生加成反应得到新结构，反应试剂和条件是H2/催化剂，加热，反应类型为加成反应或还原反应；化合物C含有-CH2OH，能在氧气催化剂Cu作用下发生催化氧化，得到-CHO新结构，反应类型是氧化反应； 【小问4详解】 根据分析，化合物的结构简式为； 【小问5详解】 化合物的分子式比化合物少，能与溶液发生显色反应即含有酚羟基，同分异构体有、、、、共12种；其中一种核磁共振氢谱中峰面积之比为的结构简式：； 【小问6详解】 ①根据C与四溴化碳发生取代反应生成D，一定条件D与乙酸酐发生取代反应生成E，从苯甲醇出发，第一步先引入Br，反应的化学方程式为； ②一定条件下E与四氢合铝酸锂发生还原反应生成F，该步骤酯基发生还原反应得到醇羟基，则制得终产物的有机物的结构简式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $