吉林省吉林市实验中学2026-2027学年高三上学期9月化学练习卷4
2026-09-12
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摘要:
**基本信息**
高三化学一轮复习练习卷,涵盖选择(15题)与非选择(4题),以高分子材料应用、废旧电池回收、CO₂资源化等真实情境为载体,考查化学观念、科学思维及科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|15题|化学与生活、化学用语、离子反应、实验设计、物质结构|结合锦纶降落伞、硅橡胶医疗材料等实例,考查物质性质与用途的关联|
|非选择题|4题|工艺流程、电化学、反应原理、有机合成|以废旧锂离子电池回收(16题)、CO₂加氢制甲醇(18题)为情境,综合考查信息提取与问题解决能力|
内容正文:
吉林市实验中学2026高三年级9月化学练习卷4
命题人: 审核人:
一、选择题
1.高分子材料在人类生产生活中有着重要用途。下列说法错误的是
A.锦纶有高抗拉强度,可用于制作降落伞
B.聚氯乙烯(PVC)管道可用于输运居民生活自来水
C.聚乳酸(PLA)原料易获得,自然条件易降解,可用于制作一次性餐具
D.硅橡胶有良好的生物兼容性,可作为医疗整形材料
2.下列化学用语或图示表达正确的是
A.NH4Cl的电子式: B.异戊烷的球棍模型:
C.次氯酸的结构式:H-Cl-O D.S2-的简单离子结构示意图:
3.下列离子反应方程式不正确的是
A.向溶液中滴加少量酸性溶液:
B.向碳酸钠溶液中通入等物质的量的氯气:
C.铅蓄电池放电时,正极反应式:
D.淀粉碘化钾溶液中,滴加少量次氯酸钠碱性溶液
4.对3NO2+H2O=2HNO3+NO反应的下列说法正确的是
A.氧化剂与还原剂的质量比为1∶2
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C.NO2是氧化剂,H2O是还原剂
D.在反应中若有6molNO2参与反应时,有3mol电子发生转移
5.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向溶液中滴加稀盐酸,反应产生的气体直接通入溶液中,观察现象
非金属性
B
向溶液中通入和气体X,出现白色沉淀
气体X一定具有氧化性
C
向滴有酚酞的溶液中通入,溶液红色褪去
是酸性氧化物
D
常温下,将打磨过的铁片放入浓硫酸中,无明显现象
铁未与浓硫酸发生反应
A.A B.B C.C D.D
6.NH3可与酸反应制得铵盐,也可通过催化氧化生成NO,用于生产HNO3。浓氨水加到生石灰中,放出大量热量,促进NH3·H2O分解,可用于实验室制取NH3。如图装置用于实验室中制取干燥氨气的实验,其中能达到实验目的的是
A.用装置甲制备氨气 B.用装置乙除去氨气中的少量水
C.用装置丙收集氨气 D.用装置丁吸收多余的氨气
7.邻苯二甲酸二丁酯(沸点为337℃)可用作聚醋酸乙烯、醇酸树脂、硝基纤维素、乙基纤维素及氯丁橡胶、丁腈橡胶的增塑剂。利用1-丁醇、邻苯二甲酸和浓硫酸共热反应,经过回流反应、蒸馏、萃取分液可制得邻苯二甲酸二丁酯粗产品,装置如图所示。
已知:①1-丁醇的沸点为118℃,受热易挥发,邻苯二甲酸的沸点为230℃;
②。
下列说法不正确的是
A.装置Ⅱ中b为进水口,a为出水口
B.装置Ⅰ中回流反应的目的是减少物质的挥发,提高产率
C.回流反应后的混合溶液可先用饱和的氢氧化钠溶液洗涤除去混合溶液中剩余的酸,然后进行萃取分液
D.用装置Ⅲ萃取分液时,上层液体需从上口倒出
8.实验室中可用溶液吸收无色气体,生成。、、、均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,其中、、的基态原子核外未成对电子的个数分别为1、3、2,与同主族;为第四周期副族元素,基态原子层的未成对电子个数为4。下列说法正确的是
A.最简单氢化物的沸点:
B.质子数和中子数为的的核素具有放射性
C.原子半径:
D.固体为分子晶体
9.实验室以废料(含少量)为原料制备的流程如下:
下列说法正确的是
A.“溶解”过程所使用的玻璃棒作用为“引流”
B.“氧化1”的反应为
C.用铁氰化钾溶液检验“滤液”中是否有
D.“氧化2”中参与反应的NaClO与物质的量之比为2:3
10.化合物Z是合成邻羟基桂皮酸的中间体,可由下列反应制得。
下列有关X、Y、Z的说法正确的是
A.X分子中所有原子可能处于同一平面 B.可使用酸性高锰酸钾溶液鉴别X和Y
C.Y分子中含有2个手性碳原子 D.Z分子存在顺反异构现象
11.我国科研人员研究发现,双金属氧化物催化剂可通过以下路径高效催化加氢制甲醇(表示氧空位)。
下列说法正确的是
A.反应过程中载体上的氧空位数目保持不变
B.反应过程中有极性键和非极性键的断裂
C.反应过程中Zn元素的化合价未发生改变
D.该催化路径的总反应原子利用率为100%
12.地壳中各种物质存在各种转化,如金属铜的硫化物经生物氧化会转化为,流经ZnS或FeS等含硫矿石又可以转化为CuS[,],下列说法错误的是
A.工业上可用ZnS、FeS等金属硫化物处理含有某些重金属离子的废水
B.当溶液中有ZnS和CuS共存时。溶液中
C.基态的轨道表示式为
D.FeS的晶胞结构如图所示,晶胞中与S紧邻的Fe为4个
13.一种基于氯碱工艺的节能新工艺是将电解池与NO—空气燃料电池相结合,可用于湿法冶铁的研究,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.a极为阳极,发生氧化反应
B.阴极区溶液的保持不变
C.d极为负极,其电极反应式为
D.理论上每生成气体,可得到2.8gFe
14.利用合成甲醇也是有效利用资源的重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中,只发生 ,在不同催化剂作用下,反应tmin时的转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.使用催化剂1时,d点已达到平衡
B.温度下的平衡常数小于温度下的平衡常数
C.若a点时,,则此条件下反应已达到最大限度
D.c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低
15.常温下和的两种溶液中,分布系数与的变化关系如图所示。
已知:
下列叙述正确的是
A.曲线表示的变化关系
B.的电离常数
C.时,
D.若酸的初始浓度为,则点对应的溶液中有
二、非选择题
16.某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有以及少量等)制备和工艺流程如下。回答下列问题:
已知:①常温下,部分金属离子()形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
开始沉淀
6.3
3.8
9.6
10.6
6.6
完全沉淀
8.3
5.4
12.0
12.6
9.1
②难溶于水,具有较强氧化性。
(1)基态Co原子的价层电子中,未成对电子与成对电子的数目的比值为__________。
(2)“酸浸”时,参与反应的离子方程式为___________________________________;若用盐酸代替草酸进行“酸浸”,可能带来的影响是_____________________________。
(3)滤渣1的主要成分为______________(填化学式)。
(4)滤液2中_________。
(5)滤液3中含金属元素的离子主要是,通入空气发生催化氧化反应过程中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________。
(6)已知沉锂过程中有气体生成,写出“沉锂”过程中的离子方程式_____________________。
17.电池有广泛的用途。
Ⅰ.依据氧化还原反应:Cu+2Ag+===Cu2++2Ag设计的原电池如图所示。请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________________,电解质溶液Y是____________。
(2)银电极的电极反应式是______________________________。
(3)外电路中的电子是从_____极流向_____极。(填“正”或“负”)
(4)该原电池的正极是____________,还可以选用__________________等材料。
Ⅱ.铅蓄电池是化学电源,它工作时的电池总反应为:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。试回答:
(5)蓄电池负极的电极材料是_____________________(填“PbO2”或“Pb”)。
(6)工作时该蓄电池正极的电极反应式是___________。
(7)铅蓄电池工作时,电解质溶液的密度________(填“增大”、“减小”或“不变”),负极质量____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅲ.某研究性学习小组根据反应2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L-1,溶液的体积均为200 mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。
回答下列问题:
(8)此原电池的正极是石墨________(填“a”或“b”),发生________反应。
(9)电池工作时,盐桥中的SO移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。
(10)甲烧杯中的电极反应式为________________________________。
(11)若不考虑溶液的体积变化,MnSO4浓度变为1.5 mol·L-1,则反应中转移的电子为________mol。
18.CO2是地球温室效应的罪魁祸首之一,但其资源化利用可变废为宝,为“双碳”目标的实现作出贡献。回答下列问题:
(1)CO2与CH4催化重整可制备H2、CO;CO2加氢可制备CH4等,已知下列反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
计算 _______;反应Ⅰ在_______(填“高温”“低温”或“任何温度”)下自发进行。
(2)Cd/TiO2界面催化CO2加氢制甲醇的反应进程中,相对能量及反应机理如图所示。
该图中显示了_______种反应路径;其中反应物路径中的决速步骤的反应式为_______。
(3)一定条件下,CO2合成CH3OH是目前比较成熟的CO2的资源化生产利用技术。涉及的反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
在2.0 L恒容密闭容器中通入1 mol CO2(g)、3 mol H2(g)的混合反应物,发生上述反应,两种含碳产物的选择性[如CO的选择性]及CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。
①曲线乙表示_______(填含碳产物的化学式)的选择性。
②曲线丙表示CO2的平衡转化率随温度的变化,该曲线在温度较低时先减小,250℃左右逐渐增大,出现这种变化趋势的原因是_______。
③温度为300 K时,平衡体系中_______mol。
④温度为250 K时,反应达到平衡状态,测得以下数据:体系压强为MPa、H2为2.6 mol。则该温度下,反应ⅱ的压强平衡常数_______(用最简分式表示)。
19.有机物K是一种降脂西药,一种合成路线如图所示:
已知①
②A的分子式为C3H6O,核磁共振氢谱中只有一组峰;
③I的分子式为C6H5ClO。
回答下列问题:
(1)C的化学名称是_______,B中官能团的名称为_______。
(2)K的分子式为_______,G→H的反应类型为_______。
(3)由C生成D的化学方程式为_______。
(4)鉴别F、G可用_______(填化学式)溶液,H的同分异构体有多种,遇氯化铁溶液显紫色且核磁共振氢谱为4组峰的结构简式为_______。
(5)设计以氯苯和2-甲基丙烯为原料制备的流程_______(无机试剂任选)。
试卷第4页(共10页)
试卷第3页(共10页)
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1.B
【详解】A.锦纶是合成纤维,具备高抗拉强度的特性,可用于制作降落伞,A正确;
B.聚氯乙烯(PVC)管道长时间使用可能释放有机氯化合物,不可用于输运居民生活自来水,B错误;
C.聚乳酸原料可来自粮食发酵的乳酸,自然条件易降解,可用于制作一次性餐具,C正确;
D.硅橡胶化学性质稳定,生物兼容性好,对人体刺激性低,可作为医疗整形材料,D正确;
故选B。
2.D
【详解】
A.是离子化合物,最外层满足8电子稳定结构,题给电子式中没有标出的最外层孤对电子,正确的电子式为,A错误;
B.异戊烷为2-甲基丁烷,碳骨架为主链4个碳原子、2位连1个甲基;该图示中1个中心碳原子连接4个甲基,共5个碳原子,是新戊烷的球棍模型,正确的异戊烷的球棍模型为,B错误;
C.次氯酸中氧原子为中心原子,分别与、形成共价键,正确结构式为,C错误;
D.S的质子数为16,是原子得到2个电子形成的阴离子,核外电子排布为2、8、8,D正确;
故选D。
3.C
【详解】A.草酸是弱酸不可拆,酸性条件下被还原为,被氧化为,方程式得失电子、电荷、原子均守恒,A正确;
B.等物质的量与水反应生成和,与反应生成,酸性弱于碳酸不与反应,B正确;
C.铅蓄电池电解质为硫酸,正极生成的会与结合为难溶的,正确正极反应为,给出的方程式错误,C错误;
D.碱性条件下氧化生成,自身被还原为,方程式电荷、原子、得失电子均守恒,D正确;
故答案为C。
4.A
【详解】A.该反应中N元素的化合价由+4价变为+5价和+2价,所以生成硝酸的二氧化氮是还原剂,其计量数是2,生成NO的二氧化氮是氧化剂,其计量数是1,所以氧化剂与还原剂的质量比为1∶2,故A正确;
B.该反应中氧化产物是硝酸,还原产物是NO,所以氧化产物和还原产物的物质的量之比是2∶1,故B错误;
C.该反应中N元素的化合价由+4价变为+5价和+2价,所以二氧化氮既是氧化剂又是还原剂,水中各元素价态都不变,所以水既不是氧化剂又不是还原剂,故C错误;
D.根据反应3NO2+H2O= 2HNO3+NO可知,3mol NO2参与反应时,由2mol电子发生转移,则有6mol NO2参与反应时,有4mol电子发生转移,故D错误;
答案选A。
5.C
【详解】A.最高价含氧酸酸性越强,非金属性越强,向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸产生的气体(CO2)中可能混有HCl蒸气,HCl可直接与Na2SiO3反应生成沉淀,干扰结论,且HCl不是最高价含氧酸,无法准确证明非金属性Cl > C > Si,A错误;
B.向BaCl2溶液中通入SO2和气体X出现白色沉淀,沉淀可能是BaSO4(需SO2被氧化)或BaSO3(如X为氨气时生成亚硫酸盐);X可为氨气(无氧化性),此时形成BaSO3沉淀,故X不一定具有氧化性,B错误;
C.向滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2,溶液红色褪去,是因为SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸是酸,能够中和碱,证明SO2是酸性氧化物,C正确;
D.常温下铁片放入浓硫酸中无明显现象,是由于铁发生钝化(表面形成致密氧化膜阻止进一步反应),并非未发生反应,D错误;
故答案选C。
6.A
【详解】A.浓氨水加到生石灰中,放出大量热量,促进NH3·H2O分解放出氨气,装置甲可以制备氨气,故选A;
B.NH3可与酸反应制得铵盐,不能用浓硫酸除氨气中的少量水,一般用碱石灰除氨气中的少量水,故不选B;
C.装置丙没有出气孔,不能用装置丙收集氨气,故不选C;
D.若用装置丁吸收多余的氨气,易引起倒吸,故不选D;
选A。
7.C
【详解】A.蒸馏操作中,直形冷凝管中的冷凝水应该是下进上出,故装置Ⅱ中b为进水口,a为出水口,A项正确;
B.由题干信息可知,1-丁醇易挥发,故装置Ⅰ中回流反应的目的是减少物质的挥发,提高产率,B项正确;
C.NaOH溶液碱性太强,会使生成的邻苯二甲酸二丁酯水解,故回流反应后的混合溶液可先用饱和的碳酸钠溶液洗涤,可除去混合溶液中剩余的酸,溶解1-丁醇,降低邻苯二甲酸二丁酯的溶解度,便于分层,然后进行萃取分液,C项错误;
D.分液时,下层液体从下口放出,而上层液体需从上口倒出,D项正确;
故选C。
8.B
【分析】根据题干信息,W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,W、X、Y的基态原子核外未成对电子数分别为1、3、2,Y与Z同主族,Q为第四周期副族元素,基态原子M层(第三层)未成对电子数为4,W未成对电子1个,原子序数最小,为氢(H);X未成对电子3个,原子序数大于W,为氮(N);Y未成对电子2个,原子序数大于X,为氧(O);Z原子序数大于Y,且与Y(氧)同主族(VIA族),为硫(S);Q的M层未成对电子数为4,为第四周期副族元素,推断为铁(Fe),基态电子排布,有4个未成对电子,反应:()吸收无色气体NO(XY),生成,符合题意。
【详解】A.比较最简单氢化物沸点,(Z)不存在分子间氢键,沸点最低,(X)形成分子间氢键沸点较高,(Y)形成分子间氢键数目多于氨气,沸点最高,顺序为Y>X>Z,A错误;
B.W为氢,质子数:中子数=1:2的核素为氚(),质量数3,具有β放射性,符合事实,B正确;
C.原子半径比较,硫(S)三个电子层半径最大,同周期从左到右原子半径减小,氮(N)>氧(O)>氢(H),原子半径顺序为S>N>O>H即Z>X>Y>W,C错误;
D.固体()为离子化合物,形成离子晶体,非分子晶体,D错误;
故答案选B。
9.B
【分析】废料(含少量)溶解,加入稀硫酸和,将氧化为,加入X调节pH值使沉淀为,滤液为,为了不引入杂质,X可以是CuO或,用NaClO在NaOH碱性条件下氧化为。
【详解】A.“溶解”过程所使用的玻璃棒的作用为搅拌,A错误;
B.根据分析,Fe化合价升高,作氧化剂,发生反应,B正确;
C.检验用KSCN溶液,用铁氰化钾溶液检验的是,C错误;
D.根据方程式可知,NaClO与物质的量之比为3:2,D错误;
故答案选B。
10.AD
【详解】A.X分子中,羟基中的氢不一定和苯环在同一平面,因此X分子中所有原子可能处于同一平面,A正确;
B.X和Y和苯环相连的碳都有氢原子,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;
C.Y分子中含有1个手性碳原子,如中的红色的碳为手性碳原子,C错误;
D.Z分子存在顺反异构体分别为:和,D正确;
故选AD。
11.B
【详解】A.反应起始时有Ov(氧空位)参与吸附,反应过程中氧空位会被CO2的氧原子填充、后续步骤又会重新生成氧空位,氧空位数目是动态变化的,并非保持不变,A错误;
B.反应中H-H键(H2内的非极性键)发生断裂;CO2中的C=O极性键、各类C-O、O-H极性键也存在断裂,因此过程中既有极性键断裂,也有非极性键断裂,B 正确;
C.催化循环里 Zn 参与中间体成键、电子转移过程,Zn 元素化合价存在变化(起到催化的氧化还原作用),C错误;
D.总反应为,生成物有甲醇和水两种物质,原子利用率小于100%(原子利用率100%要求只有一种产物),D 错误;
故选B。
12.B
【详解】A.溶解度小的可以转化为溶解度更小的,故可以用难溶的金属硫化物去沉淀更难溶的一些重金属离子,A正确;
B.,B错误;
C.铜为29号元素,铜离子失去2个电子,故基态的价电子排布式为轨道表示式正确,C正确;
D.观察图像,可知黑球周围的最近白球有4个,根据化学式可知白球周围最近的黑球也为4个,D正确;
故答案选B。
13.C
【分析】NO-空气燃料电池中,通入NO的多孔碳棒d电极为负极,通入O2的多孔碳棒c电极为正极,则b电极为阳极,b电极的电极反应:,a电极为阴极,发生还原反应,Fe2O3在碱性条件下转化为Fe,电极反应:,中间为阳离子交换膜,Na+由阳极移向阴极,据此分析判断。
【详解】A.结合分析可知,b极为阳极,发生氧化反应,A错误;
B.结合分析可知,a电极为阴极,发生还原反应,Fe2O3在碱性条件下转化为Fe,电极反应:,阴极区溶液中浓度逐渐升高,pH增大,B错误;
C.结合分析可知,d为负极,该电极NO失去电子,生成硝酸,电解质溶液为酸性,电极反应为:,C正确;
D.结合分析可知,X为氯气,则每生成气体,转移电子,结合阴极电极反应式可知,此时可以生成,质量为,D错误;
故选C。
14.C
【详解】A.使用催化剂I时,CO2的转化率随温度升高先增大后减小。温度低于T4时,该反应未达平衡,温度升高,CO2的转化率随着化学反应速率增大而增大;温度高于T4时,可能是催化剂失活或活性降低,也可能是平衡逆向移动,因此d点未达到平衡,故A错误;
B.升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,因此T3K的平衡常数大于T4K的平衡常数,故B错误;
C.a点时,v(H2)正=3v(CH3OH)逆,则达到化学平衡状态,此时反应已达到最大限度,故C正确;
D.温度高于T4时,可能是催化剂失活或活性降低,也可能是平衡逆向移动,故D错误;
故答案为:C。
15.C
【分析】随着pH增大,CH2ClCOOH、CHCl2COOH浓度减小,CH2ClCOO-、CHCl2COO-浓度增大,-Cl为吸电子基团,CHCl2COOH的酸性强于CH2ClCOOH,即Ka(CHCl2COOH)>Ka(CH2ClCOOH),(酸分子)=(酸根离子)=0.5时pH分别约为1.3和等于2.8,故两种酸的电离平衡常数分别为Ka(CHCl2COOH)10-1.3,Ka(CH2ClCOOH)=10-2.8,a点所在的线表示(CHCl2COOH)~pH的变化关系,另一条下降的线表示(CH2ClCOOH)~pH的变化关系,M线表示(CH2ClCOO-)~pH的变化关系,另一条上升的线表示(CHCl2COO-)~pH的变化关系,由此分析解题;
【详解】A.根据分析,曲线M表示(CH2ClCOO-)~pH的变化关系,A错误;
B.根据分析,CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8,B错误;
C.由图中交点坐标,pH=2.08时,(CHCl2COOH)=(CH2ClCOO-)=0.15,故α(CHCl2COOH)=85%,α(CH2ClCOOH)=15%,C正确;
D.根据Ka(CHCl2COOH)=,若溶质只有CHCl2COOH,则c(CHCl2COO-)=c(H+)==10-1.15mol/L,小于a点对应溶液pH=1时氢离子浓度为10-1mol/L,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,对应还有其他酸根,根据电荷守恒,c(H+)<c(CHCl2COO−)+c(OH−),D错误;
故答案选C。
16.(1)1∶2
(2) 被氧化为氯气,污染空气
(3)
(4)0.01
(5)1:4
(6)
【分析】废旧锂离子电池的正极材料,加硫酸溶解Ca、Mg、Fe、Al,加草酸把还原为,过滤除去微溶物为滤渣1,滤液1加氢氧化钠溶液,题中已知滤渣2中含有氢氧化镁,分析可知还含有,在滤渣2中加入碳酸铵和氨水将转化为,过滤后除去氢氧化镁,滤液3中含且溶液为碱性,经过空气催化氧化得到,最后得到;滤液2中主要含有、,经过氟化铵固体的处理将除去,后续沉锂再将以碳酸锂形式沉淀出来,据此作答。
【详解】(1)
钴是第27号元素,价层电子排布图为,所以未成对电子与成对电子的数目的比值为1∶2。
(2)“酸浸”时加草酸把还原为,草酸被氧化生成二氧化碳,根据电荷守恒和原子守恒利用氧化还原反应配平,方程式为;;若用盐酸代替草酸进行“酸浸”,由于具有较强氧化性,可能会将氧化为氯气,污染空气。
(3)由分析可知,滤渣1为。
(4)根据题干数据可得,;由分析可知,滤渣2中含有氢氧化镁,则常温下滤液2相当于氢氧化镁的饱和溶液,pH=10,则。
(5)滤液3中含金属元素的离子主要是,该反应中钴化合价从+2价升高到+3价,氧元素化合价从0价降到-2价,氧气是氧化剂,是还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4;
(6)已知沉锂过程中有气体生成,溶液中和碳酸氢钠饱和溶液反应生成二氧化碳和碳酸锂,离子方程式为:;
17. 铜 硝酸银溶液 Ag++e-===Ag 负(或铜) 正(或银) 银 铂、石墨等合理即可 Pb PbO2+4H++SO42—+2e-=PbSO4+2H2O 减小 增大 a 还原 乙 MnO4—+8H++5e-===Mn2++4H2O 0.5
【分析】Ⅰ.由反应方程式可知,该原电池的电极反应式为:正极:2Ag++2e-═2Ag,负极:Cu-2e-═Cu2+,所以X极的材料应为Cu,电解质溶液Y应为AgNO3溶液,外电路中的电子从Cu极流向Ag极.盐桥中的K+移向正极(Ag极);NO3-移向负极(Cu极);
Ⅱ.(5)铅蓄电池放电时,正极上得电子发生还原反应,根据反应类型确定正极;
(6)铅蓄电池放电时,负极上失电子发生氧化反应;
(7)电解时硫酸参加反应且生成水,根据电解质溶液的浓度变化判断溶液密度及负极质量的变化;
Ⅲ.(8)反应2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O可知,KMnO4作氧化剂,发生还原反应;
(9)电池工作时,阴离子向负极移动;
(10)甲烧杯中的电极发生还原反应;乙烧杯中的电极发生氧化反应;
(11)溶液中的MnSO4浓度由1mol·L-1变为1.5mol·L-1,计算物质的量,结合化合价的变化可计算转移电子的物质的量。
【详解】(1)由反应“2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)”可知,在反应中,Cu被氧化,失电子,应为原电池的负极,Ag+在正极上得电子被还原,电解质溶液为AgNO3溶液,故答案为Cu;硝酸银溶液。
(2)正极为活泼性较弱的Ag,Ag+在正极上得电子被还原,电极反应为Ag++e=Ag,故答案为Ag++e-=Ag。
(3)原电池中,电子从负极经外电路流向正极,本题中由Cu极经外电路流向Ag极,故答案为负(或铜),正(或银)。
(4)该原电池的正极为活泼性较弱的Ag,Ag电极作正极可以被铂、石墨等代替,故答案为银;铂、石墨等。
(5)铅蓄电池中,根据原电池反应式中元素化合价变化知,Pb中Pb元素化合价由0价变为+2价,所以Pb作负极,故答案为Pb。
(6)工作时,该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应,电极反应为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O,故答案为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O。
(7)铅蓄电池工作时,硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水,导致硫酸浓度降低、密度减小,该铅蓄电池负极上Pb失电子发生氧化反应,电极反应为:Pb+SO42--2e-═PbSO4,所以负极质量增大,故答案为减小;增大。
(8)根据题目提供的总反应方程式可知,KMnO4作氧化剂,发生还原反应,故石墨a是正极,故答案为a;还原。
(9)电池工作时,SO42-向负极移动,即向乙烧杯移动,故答案为乙。
(10)甲烧杯中的电极反应式为MnO4-+5e-+8H+═Mn2++4H2O;故答案为MnO4-+5e-+8H+═Mn2++4H2O。
(11)溶液中的MnSO4浓度由1mol·L-1变为1.5mol·L-1,由于溶液的体积未变,则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5mol·L-1×0.2L=0.1mol,转移的电子为0.1mol×5=0.5mol。故答案为0.5。
【点睛】原电池中,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应。
18.(1) 高温
(2) 4
(3) CO 反应i的△H<0,而反应ii的△H>0,故低温时以反应i为主,升高温度,平衡逆向移动,CO2转化率逐渐降低;而较高温度时以反应ii为主,因该反应为吸热反应,升温平衡正向移动,则CO2转化率逐渐增大 0.3
【详解】(1)由盖斯定律可知,反应I+反应Ⅲ×2可得: ,对于反应I,,反应过程中气体物质的量增大,,根据吉布斯自由能公式,当时,,反应自发,则反应I在高温下自发。
(2)由图中信息可知,该图共显示了4种路径,分别是反应物,反应物,反应物,反应物。其中反应物和反应物的两条路径中,过渡态TS2的基元反应的活化能最大,该步骤为决速步骤,反应式为。
(3)①由反应i和反应ii的△H可知,随着温度的升高,CH3OH选择性降低,CO选择性升高,故曲线乙为CO选择性曲线;
②反应i的△H<0,而反应ii的△H>0,故低温时以反应i为主,升高温度,平衡逆向移动,CO2转化率逐渐降低;而较高温度时以反应ii为主,因该反应为吸热反应,升温平衡正向移动,则CO2转化率逐渐增大;
③由图可知,300K时,CO2转化率为30%,则转化了的CO2为1mol×30%=0.3mol,由反应i和反应ii的方程式可知,每转化1molCO2,生成1molH2O,故平衡体系中n(H2O)=0.3mol。
④设平衡体系中,CH3OH有x mol,CO有y mol,利用“三段式”计算:
3-3x-y=2.6,x=y,则x=y=0.1,则平衡体系中有0.8mol CO2、2.6mol H2、0.1mol CH3OH、0.1molCO、0.2mol H2O,故平衡体系中的气体总量为3.8mol,与反应ii有关的物种分压:,,,,则反应ii的压强平衡常数。
19. 2-甲基丙烯酸 羧基和羟基 C12H15ClO3; 取代反应 +CH3CH2OH +H2O FeCl3
【分析】
根据A的分子式为C3H6O,核磁共振氢谱中只有一组峰,所以A为,根据框图的反应条件和已知可知B为;根据框图的反应条件可知B的羟基发生消去反应生成C,则C的结构简式为:,C与乙醇在浓硫酸的条件下发生酯化反应生成D,则D的结构简式为:,D与HI发生加成反应生成E,则E的结构简式为:。由框图和I的分子式为C6H5ClO可知,I的结构简式为:,H的结构简式为:,G到H发生了苯环上取代反应。以此分析解答本题。
【详解】
(1)根据上述分析可知:C的结构简式为:,其化学名称是2-甲基丙烯酸。B的结构简式为:,所含官能团的名称为:羧基和羟基。故答案:2-甲基丙烯酸;羧基和羟基。
(2)由K的结构简式为,所以分子式为C12H13OCl,由上述分析可知:G到H发生了苯环上取代反应,故答案:C12H15ClO3;取代反应。
(3) 由上述分析可知:C的结构简式为:,D的结构简式为:,则由C生成D的化学方程式为+CH3CH2OH +H2O,故答案:+CH3CH2OH +H2O。
(4) 由上述分析可知:F的结构简式为:,为苯酚,G的结构简式为:为苯甲醚,两者可用FeCl3鉴别,遇到 FeCl3溶液变色、遇到 FeCl3溶液不变色。H的结构简式为,遇氯化铁溶液显紫色且核磁共振氢谱为4组峰的结构简式为,故答案:FeCl3;。
(5)由图给的合成路线信息可知:首先让氯苯在氢氧化钠溶液中加热发生反应生成苯酚钠,在催化剂的作用下2-甲基丙烯与HI发生加成反应生成,与苯酚钠发生信息反应生成。故答案:。
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