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jiajiao6767 )
2023 年高考化学第三次模拟考试卷
高三化学
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
H1 C12 N14 O18 Na23 S32 Cl35.5
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,仅有一个选项正确。
1.生活中处处有化学,下列叙述正确的是
A.HB铅笔芯的成分为二氧化铅 B.碳酸氢钠可做食品膨松剂
C.青铜和黄铜是不同结构的单质铜 D.焰火中红色来源于钠盐灼烧
【答案】B
【解析】A.铅笔芯的主要成分为石墨,不含二氧化铅,A错误;
B.碳酸氢钠不稳定,受热易分解产生二氧化碳,能使面团松软,可做食品膨松剂,B正确 ;
C.青铜是在纯铜(紫铜)中加入锡或铅的合金,黄铜为是由铜和锌所组成的合金,两者均属于混合物,不是
铜单质,C错误;
D.钠元素灼烧显黄色,D错误;
故选B。
2.下列有关电解质、强电解质、弱电解质的分类正确的是
选项 A B C D
电解质 Cu CO NaCl NaOH
2
强电解
HCl Ba(OH) HClO BaSO
质 2 4 4
弱电解
CHCOOH HO Cu(OH) 氨水
质 3 2 2
A.A B.B C.C D.D
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【答案】C
【解析】A.Cu是单质,不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B.CO 不能发生电离而导电,因此属于非电解质,故B错误;
2
C.氯化钠为电解质,HClO 为强电解质,Cu(OH) 为弱电解质,故C正确;
4 2
D.氨水为混合物,不是电解质也不是非电解质,故D错误;
故选C。
3.下列关于物质结构的命题表述中正确的是
A.元素Ge位于周期表第四周期IVA族,核外电子排布式为[Ar]4s24p2, 属于p区
B.乙醛分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种
C.氨水中大部分NH 与HO以氢键(用“…”表示)结合成NH ·H O分子,根据氨水的性质可知NH ·H O
3 2 3 2 3 2
的结构式可记为:
D.非极性分子往往具有高度对称性,如BF、PCl 、HO、CO 这样的分子
3 5 2 2 2
【答案】B
【解析】A.元素Ge位于周期表第四周期IVA族,核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2, 属于p区,故A错
误;
B.CHCHO中含有甲基和醛基,碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种,故B正确;
3
+
C.NH ·H O在水溶液中可以电离出NH❑ ,氨水中大部分NH 与HO以氢键结合,NH ·H O的结构式可
3 2 4 3 2 3 2
记为: ,故C错误;
D.HO 结构不对称,是极性分子,故D错误;
2 2
故选B。
4.下列试剂实验室保存方法错误的是
A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中 B.氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中
C.四氯化碳保存在广口塑料瓶中 D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
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【答案】C
【解析】A.由于浓硝酸见光易分解,故浓硝酸需保存在棕色细口瓶中避光保存,A正确;
B.氢氧化钠固体能与玻璃中的SiO 反应,故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中,B正确;
2
C.四氯化碳是一种有机溶剂,易挥发,且能够溶解塑料,故其不能保存在广口塑料瓶中,应该保存在细
口玻璃瓶中,C错误;
D.高锰酸钾固体受热后易分解,故需在棕色广口瓶中、阴冷处密封保存,D正确;
故答案为:C。
5.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H SO 的酸性
2 4
B.a处变红,说明SO 是酸性氧化物
2
C.b或c处褪色,均说明SO 具有漂白性
2
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H O生成
2
【答案】B
【解析】A.铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO 体现出浓硫酸的酸性,生成SO 体现出浓硫酸的强氧化
4 2
性,故A错误;
B.a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO 溶于水生成了酸,可说明SO 是酸性氧化物,故B正确;
2 2
C.b处品红溶液褪色,其原因是SO 具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是SO 和KMnO
2 2 4
发生氧化还原反应,SO 体现出还原性,故C错误;
2
D.实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO ,而非蓝色的
4
CuSO ·5H O,其原因是浓硫酸体现出吸水性,将反应生成的HO吸收,故D错误;
4 2 2
综上所述,正确的是B项。
6.下列关于阿伏伽德罗定律说法中,正确的是
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A.含有相同分子数的两种气体,占有相同的体积
B.同温同压下,相同质量的两种任何气体,含有相同的分子数
C.相同物质的量两种气体,占有相同的体积
D.同温同压下,2升O 与2升CO 含有相同的分子数
2 2
【答案】D
【解析】A.含有相同分子数的两种气体,说明物质的量相等,根据PV=nRT,未知压强和温度,所以体
积不一定相同,故A错误;
B.根据m=nM,由于两种气体的摩尔质量不一定相等,则相同质量的两种任何气体物质的量不一定相等,
所以分子数不一定相同,故B错误;
C.根据PV=nRT,未知压强和温度,所以体积不一定相同,故C错误;
D.同温同压下,2升O 与2升CO 的物质的量相等,则分子数相同,故D正确;
2 2
故选:D。
7.由键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键 C−H Si−H C=O C−O Si−O C−C Si-Si
键能/
411 318 799 358 452 346 222
kJ⋅mol−1
A.稳定性:CH >SiH B.键长:C=O晶体硅
2 2
【答案】C
【解析】A.键能越大越稳定,C−H键能大于Si−H,所以稳定性:CH >SiH ,故不选A;
4 4
B.键能越大,键长越短,C=O键能大于C−O,所以键长:C=O晶体硅,故不选D;
选C。
8.某同学按图示装置进行实验,欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合
要求的是
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气体 液体 固体粉末
饱和Na CO 溶
A CO 2 3 CaCO
2 液 3
B Cl FeCl 溶液 Fe
2 2
C HCl Cu(NO ) 溶液 Cu
3 2
D NH H O AgCl
3 2
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.通入CO 气体依次发生反应CO+Na CO+H O=2NaHCO 、CaCO +H O+CO=Ca(HCO ),由
2 2 2 3 2 3 3 2 2 3 2
于在相同温度下NaHCO 的溶解度小于NaCO,最终瓶中仍有白色晶体析出,不会得到澄清溶液,A项选;
3 2 3
B.通入Cl,发生反应Cl+2FeCl =2FeCl 、2FeCl +Fe=3FeCl ,最终Fe消失得到澄清溶液,B项不选;
2 2 2 3 3 2
C.通入HCl,NO-在酸性条件下会表现强氧化性,发生离子反应:3Cu+8H++2NO- =3Cu2++2NO↑+4HO,最
3 3 2
终Cu消失得到澄清溶液,C项不选;
D.AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),通入NH 后,Ag+与NH 结合成[Ag(NH)]+,使溶
3 3 3 2
解平衡正向移动,最终AgCl消失得到⇌澄清溶液,D项不选;
答案选A。
9.除去NaCl溶液中混有的少量NaSO ,选用的试剂(稍过量)及加入顺序正确的是( )
2 4
A.BaCl 、KCO、HCl B.Ba(NO )、KCO、HCl
2 2 3 3 2 2 3
C.BaCl 、NaCO、HCl D.Ba(NO )、NaCO、HCl
2 2 3 3 2 2 3
【答案】C
【解析】A.加入KCO,会引人钾离子杂质,故A错误;
2 3
B.加入Ba(NO ),会混有NaNO 杂质,加入KCO,会引人钾离子杂质,故B错误;
3 2 3 2 3
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C.先加入过量的BaCl 除去NaSO ,再加入过量的NaCO 除去BaCl ,最后加入盐酸除去过量的
2 2 4 2 3 2
NaCO,没有引入新的杂质,故C正确;
2 3
D.加入Ba(NO ),会混有NaNO 杂质,故D错误;
3 2 3
故选:C。
10.下列实验对应的离子方程式不正确的是
A.将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合: HCO- +Ca2++OH-=CaCO ↓+H O
3 3 2
B.将少量NO 通入NaOH溶液:2NO +2OH-= NO- + NO- +H O
2 2 3 2 2
C.将少量SO 通入NaClO溶液:SO +H O+2ClO-= SO2- +2HClO
2 2 2 3
D.向氨水中滴入少量硝酸银溶液:Ag++2NH·H O= Ag(NH ) + +2H O
3 2 3 2 2
【答案】C
【解析】A. 将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合,反应生成碳酸钙和水,反应的离子方程式为:
HCO-
+Ca2++OH-=CaCO ↓+H O,选项A正确;
3 3 2
B. 将少量NO 通入NaOH溶液,反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,反应的离子方程式为:2NO +2OH-=
2 2
NO- + NO- +H O,选项B正确;
3 2 2
C. 将少量SO 通入NaClO溶液,反应生成硫酸钠和盐酸,反应的离子方程式为:SO +H O+3ClO-=
SO2-
2 2 2 4
+2HClO+Cl-,选项C不正确;
D. 向氨水中滴入少量硝酸银溶液,反应生成氢氧化二氨合银,反应的离子方程式为:Ag++2NH·H O=
3 2
Ag(NH ) + +2H O,选项D正确;
3 2 2
答案选C。
11.科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电
子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
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A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】A项、氯化钠为强酸强碱盐,水溶液呈中性,故A错误;
B项、同周期元素从左到右,非金属性依次增强,则非金属性的强弱顺序为Cl>S>P,故B错误;
C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸,磷酸是三元中强酸,故C正确;
D项、新化合物中P元素化合价为—3价,满足8电子稳定结构,故D错误。
故选C。
12.同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一、已知醛与HO在酸催化下存在如下平衡:
2
H+
RCHO+H O
⇌
RCH(OH) 。据此推测,对羟基苯甲醛与10倍量的D
2
18O在少量酸催化下反应,达到平衡后,
2 2
下列化合物中含量最高的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由已知信息知,苯环上的羟基不发生反应,醛基中的碳氧双键与D18O发生加成反应,在醛基碳
2
原子上会连接两个羟基(分别为-OD,-18OD),两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定,会脱水,得到醛基,
故 的含量最高,同时,酚羟基电离氢的能力比水强,故酚羟基中的氢主要为D,综上所述,C
正确;
故选C。
13.气态有机物①~④分别与氢气发生加成反应生成1mol气态环己烷( )的能量变化如图所示。下列
说法错误的是
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A.物质的热稳定性:②<③
B.物质④中不存在碳碳双键
C.物质①~④与氢气的加成反应都是放热反应
⇌
D.物质③脱氢生成④的热化学方程式为: (g) (g)+H(g)-21kJ
2
【答案】D
【解析】A.从图中可知,物质②的能量高于物质③,则稳定性②<③,A正确;
B.物质④为苯,苯环中不存在碳碳双键,B正确;
C.从图中可知,四种物质与氢气发生加成反应生成1mol气态环己烷都放出热量,都是放热反应,C正确;
⇌
D.物质③能量高于物质④,则物质③脱氢生成④的热化学方程式为 (g) (g)+H(g)+21kJ,
2
D错误;
故答案选D。
14.N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A
A.12g NaHSO 中含有0.2N 个阳离子
4 A
B.11.2L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3N
A
C.8g CH 含有中子数为3N
4 A
D.0.1mol H 和0.1mol I 于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2N
2 2 A
【答案】C
【解析】A. NaHSO 由钠离子和硫酸氢根离子构成,其中的阳离子只有钠离子,12g NaHSO 的物质的量
4 4
为0.1mol,因此,其中只含有0.1N 个阳离子,A说法不正确;
A
B.没有指明气体的温度和压强,无法确定11.2L乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少,因此,无法
确定其中所含碳氢键的数目,B说法不正确;
C.CH 分子中有6个中子,8g CH 的物质的量为0.5mol,因此,8g CH 含有的中子数为3N ,C说法正确;
4 4 4 A
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D.H 和I 发生反应生成HI,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此,0.1mol H 和
2 2 2
0.1mol I 于密闭容器中充分反应后,HI分子总数小于0.2N ,D说法不正确。
2 A
综上所述,本题选C。
15.如下所示电解装置中,通电后石墨电极Ⅱ上有O 生成,Fe O 逐渐溶解,下列判断错误的是
2 2 3
A.a是电源的负极
B.通电一段时间后,向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色
C.随着电解的进行,CuCl 溶液浓度变大
2
D.当0.01mol Fe O 完全溶解时,至少产生气体336mL (折合成标准状况下)
2 3
【答案】C
【解析】A.由分析可知,a是电源的负极,故A正确;
B.石墨电极Ⅱ为阳极,通电一段时间后,产生氧气和氢离子,所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出
现红色,故B正确;
C.随着电解的进行,铜离子在阴极得电子生成铜单质,所以CuCl 溶液浓度变小,故C错误;
2
D.当0.01mol Fe O 完全溶解时,消耗氢离子为0.06mol,根据阳极电极反应式2H O - 4e−=O + 4H+,
2 3 2 2
产生氧气为0.015mol,体积为336mL (折合成标准状况下),故D正确;
故选C。
16.测定浓硫酸试剂中H SO 含量的主要操作包括:
2 4
①量取一定量的浓硫酸,稀释;
②转移定容得待测液;
③移取20.00mL待测液,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定。
上述操作中,不需要用到的仪器为
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A. B. C. D.
【答案】B
【解析】实验过程中,①量取一定量的浓硫酸并稀释所需仪器为:量筒、烧杯、玻璃棒;
②转移定容得待测液所需仪器为:玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;
③移取20.00mL待测液,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定所需仪器为:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形
瓶;
选项中A为容量瓶,B为分液漏斗,C为锥形瓶,D为碱式滴定管,上述操作中,不需要用到的仪器为分
液漏斗,综上所述,故答案为B。
17.利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A.用甲装置制取并验证SO 的漂白性
2
B.用乙装置制备并收集CO
2
C.用丙装置精炼粗铜
D.用丁装置比较NaCO、NaHCO 的稳定性
2 3 3
【答案】A
【解析】A. 在加热的条件下,铁与浓硫酸反应生成SO ,可通过品红溶液褪色验证SO 的漂白性,故A
2 2
正确;
B. 大理石与盐酸反应生成的CO 中混有HCl和水蒸气,可先通过饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,再通过浓
2
硫酸除去水蒸气,CO 的密度比空气的大,则最后收集装置的导管应长进短出,故B错误;
2
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C. 精炼粗铜时,粗铜作阳极,与电源正极相连,纯铜作阴极,与电源的负极相连,故C错误;
D. 由于NaCO 受热不分解,NaHCO 受热易分解,里面小试管的温度低,外面大试管的温度高,因此应
2 3 3
将NaHCO 放置于里面的小试管中,防止由于内外试管温度的差别干扰实验结论的判断,故D错误;
3
故选A。
❑
18.在恒温恒容条件下,向某容器中充入一定量的N
2
O
5
气体发生下列反应:2N
2
O
5
(g)⇌4NO
2
(g)
❑
+O (g) ΔH>0。温度T时,部分实验数据如表所示:
2
t/s 0 50 100 150
c(NO)/mol·L-1 4.00 2.5 2.00 2.00
2 5
下列有关说法错误的是
A.温度T时,该反应平衡常数K=64
B.150s后再充入一定量NO,再次达到平衡NO 的转化率将增大
2 5 2 5
C.达平衡后升高温度,该容器内混合气体的密度不会改变
D.其他条件不变,若将恒容改为恒压,则平衡时NO 的转化率增大
2 5
【答案】B
2N O (g) ⇌ 4NO (g) + O (g) ¿
【解析】A. 2 5 2 2 2¿¿4¿¿1¿¿¿平衡(mol/L)¿2¿¿4¿¿1¿¿¿
初始(mol/L) 4 ¿0 ¿0 ¿ ¿
44×1
K= =64 ,故A正确;
22
B.恒容条件下,再充入一定量NO,相当于加压,再次达到平衡NO 的转化率将降低,故B错误;
2 5 2 5
C.升高温度,混合气体的总质量、容器的体积都不变,因此气体的密度不变,故C正确;
D.该反应的正反应是气体分子数增大的反应,其他条件不变时,改为在恒压密闭容器中反应,相当于减
压,平衡正向移动,平衡时NO 的转化率增大,故D正确;
2 5
选B。
19.T℃时,在一个2 L的密闭容器中,加入4mol M(g)和2mol N(g)进行如下反应:
❑
3M(g)+2N(g)⇌4P(s)+2Q(g) ΔH<0,反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6mol P(s)。下列说法正
❑
确的是
c4 (P)⋅c2 (Q)
A.该反应的化学平衡常数表达式为
c3 (M)⋅c2 (N)
B.N的平衡转化率为40%
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C.升高温度,v 减小,v 增大
正 逆
D.增加N的量,平衡向右移动,N的平衡转化率增大
【答案】B
【解析】A.根据方程式可知,物质P是固体,不出现在平衡常数表达式中,则该反应的化学平衡常数K=
c2 (Q)
,故A错误;
c3 (M)⋅c2 (N)
B.根据方程式可知,参加反应的N的物质的量为1.6mol×12=0.8mol,则N的平衡转化率为
0.8mol2mol×100%=40%,故B正确;
C.升高温度,正,逆反应速率都增大,C错误;
D.增加N的量,N的浓度增大,平衡正向移动,M的平衡转化率增大,而N的平衡转化率减小,故D错
误;
故选B。
20.常温下,分别向25mL0.3mol/LNa CO 溶液和25mL0.3mol/LNaHCO 溶液中逐滴滴加0.3mol/L稀盐酸,
2 3 3
用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.Y曲线为NaHCO 溶液的滴定曲线
3
B.b、c两点溶液中水的电离程度:b>c
C.a点溶液中:c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(HCO❑ − )+2c(CO❑ 2− )
3 3
D.c→d段离子方程式为:CO❑ 2− +2H+=CO ↑+H O
3 2 2
【答案】C
【解析】A.由图可知,X曲线滴加盐酸不久压强即大幅增大,说明有CO 生成,而Y曲线在滴定过半时
2
才有少量CO 生成,并且消耗的盐酸物质的量之比约为1:2,证明X是NaHCO 溶液的滴定曲线,Y是
2 3
NaCO 溶液的滴定曲线,A错误;
2 3
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B.c点加入25mL稀盐酸,溶液中的溶质为NaHCO ,HCO-水解显碱性,水的电离被促进,从理论上看,
3 3
b点为反应恰好完全,溶液的成分均为NaCl溶液,且溶解一定量二氧化碳,碳酸对水的电离有一定的抑制
作用,故水的电离程度bc(OH-)+c(HCO-
)+2c(
3 3 3
CO2- ),C正确;
3
D.c→d段是Y曲线开始产生二氧化碳阶段,离子方程式为:HCO- +H+=CO ↑+H O, D错误;
3 2 2
故选:C。
第II卷(非选择题)
21.铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空:
(1)铁的原子结构示意图为 。由此可知,铁是第_______周期元素,铁原子核外3d轨道上共填充
了_______个电子。
(2)古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的,其主要成分是_______(选填编号)。
a.Fe b.FeO c.Fe O d.Fe O
2 3 3 4
(3)FeSO 可以用来净水、治疗缺铁性贫血等,实验室在配制FeSO 溶液时,为了防止FeSO 变质,经常向
4 4 4
溶液中加入铁粉,其原因是_______(用离子方程式表示)。
(4)向新配制的FeSO 溶液中,加入一定量的稀硝酸,发生如下反应:
4
_______Fe2++_______H++_______NO❑ − =_______Fe3++_______NO↑+_______HO
3 2
①配平上述反应_______。
②每生成0.5molNO气体,转移的电子数为_______。
③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2+,实验方案是_______。
现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气,其过程如图所示:
(5)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式_______。
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(6)写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式:_______。
(7)Fe O 和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe O 与CO,当其它条件一定时,达到平衡
3 4 3 4
时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。
已知:①Fe
3
O
4
+CO⇌3FeO+CO
2
-Q
1
(Q
1
>0)
②Fe
3
O
4
+4CO⇌3Fe+4CO
2
+Q
2
(Q
2
>0)
推测当温度达到570℃,平衡时CO体积百分含量最高的原因:_______。
【答案】(1) 四 6
(2)d
(3)Fe + 2Fe3+ =3Fe2+
(4) 3Fe2++4H++1NO❑ − =3Fe3++1NO↑+2HO 1.5N 取样,加入少量酸性KMnO 溶液,如果不
3 2 A 4
显紫色,说明还含有Fe2+,如果显紫红色,说明不含有
c2(CO)
(5)K=
c(CO )
2
高温
(6)C+H 2 O ¿ CO+H 2
¿
(7)温度低于570℃时,发生的是反应②,因为②是放热反应,所以温度升高,平衡逆向移动,CO百分含
量在不断增大;温度高于570℃,发生的反应是反应①,因为①是吸热反应,随着温度的升高,反应正向
移动,CO百分含量在不断降低,所以570℃时,CO百分含量最高
【解析】(1)Fe为26号元素,核外电子排布为:1s22s22p63s23p63d64s2,铁位于第四周期VIII族,
铁原子核外3d轨道上共填充了6个电子,故答案为:四;6;
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(2)磁铁的主要成分为四氧化三铁,故答案为:d;
(3)FeSO 具有较强还原性,配制其溶液时需加入适量铁粉,可将氧化后三价铁还原为二价铁,从而防止
4
FeSO 氧化,发生的离子反应为:Fe + 2Fe3+ =3Fe2+,故答案为:Fe + 2Fe3+ =3Fe2+;
4
(4)1mol Fe2+被氧化为Fe3+失去1mol电子,1mol NO❑ −被还原为NO得3mol电子,根据得失电子守恒得
3
到反应方程式:3Fe2++4H++1NO❑ − =3Fe3++1NO↑+2HO;由反应可知每生成1molNO转移3mol电子,则生
3 2
成0.5molNO气体,转移的电子数为1.5N ;检验反应后溶液中是否存在亚铁离子,可利用其还原性,用高
A
锰酸钾溶液检验,具体的操作为:取样,加入少量酸性KMnO 溶液,如果不显紫色,说明还含有Fe2+,如
4
果显紫红色,说明不含有;故答案为:3Fe2++4H++1NO❑ − =3Fe3++1NO↑+2HO;1.5N ;取样,加入少量酸
3 2 A
性KMnO 溶液,如果不显紫色,说明还含有Fe2+,如果显紫红色,说明不含有;
4
(5)由图可知反应III为C与二氧化碳反应生成CO,反应方程式为:C(s)+CO
2
(g)⇌2CO(g),平衡常数表
c2(CO) c2(CO)
达式K= ,故答案为:K= ;
c(CO ) c(CO )
2 2
高温
(6)由图可知总反应为C与水高温生成CO和氢气,反应为:C+H 2 O ¿ CO+H 2 ,故答案为:C+H 2 O
¿
高温
¿ CO+H 2 ;
¿
(7)温度较低时发生反应②,由题意可知反应②为放热反应,随温度的升高,平衡逆向移动,CO的百分
含量不断增大;当温度较高时发生反应①,反应①为吸热反应,随温度升高,反应正向移动,CO的百分
含量又降低,故答案为:温度低于570℃时,发生的是反应②,因为②是放热反应,所以温度升高,平衡
逆向移动,CO百分含量在不断增大;温度高于570℃,发生的反应是反应①,因为①是吸热反应,随着温
度的升高,反应正向移动,CO百分含量在不断降低,所以570℃时,CO百分含量最高。
22.丙烯和氨分别是重要的有机和无机化工原料。丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等。“丁
烯裂解法”是一种重要的丙烯生产法,生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。反应如下:
主反应:3C H ⇌4C H ;
4 8 3 6
副反应:C H ⇌2C H 。
4 8 2 4
测得上述两反应的平衡体系中,各组分的质量分数(w%)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别如图1和图2
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所示:
(1)在10L恒容密闭容器中,投入1mol丁烯,在一定温度下进行反应,5分钟后测得体系压强变为开始时的
1.2倍,乙烯0.1mol,则以丙烯表示的主反应的速率为___________。
(2)主反应的平衡常数表达式K=___________,如果反应的平衡常数K值变大,该反应___________(选填编
号)。
a.一定向正反应方向移动 b.平衡移动时,正反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动 d.平衡移动时,逆反应速率先增大后减小
[m(C H ) ]
3 6
(3)平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比 是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一,从产物
m(C H )
2 4
的纯度考虑,该数值越高越好,从图1和图2中表现的趋势来看,下列反应条件最适宜的是
___________(填字母)。
A.300℃ 0.1MPa B.700℃ 0.1MPa
C.300℃ 0.5MPa D.700℃ 0.5MPa
(4)有研究者结合图1数据并综合考虑各种因素,认为450℃的反应温度比300℃或700℃更合适,从反应原
理角度分析其理由可能是___________。
(5)图2中,随压强增大,平衡体系中丙烯的质量分数呈上升趋势,从平衡角度解释其原因是___________。
【答案】(1)0.012mol/(L·min)
c4(C H )
(2) K= 3 6 a
c3(C H )
4 8
(3)C
(4)450℃反应速率比300℃快,且比700℃转化为副产物的程度小,丁烯转化为丙烯的转化率高,该温度下
催化剂的选择性最高活性最大
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(5)随着压强的增大,副反应平衡逆向移动使丁烯的浓度增大导致主反应正向,丙烯含量增大
❑
3C H (g) 4C H (g)
⇌
4 8 3 6
❑
【解析】(1)列出三段式为 起始 ¿ 0
变化 0.75amol ¿a
平衡 ¿ a
❑
C H (g) 2C H (g)
⇌
4 8 2 4
❑
起始 ¿ 0 。由于平衡时压强为起始1.2倍,即0.1+a+(1-0.05-0.75a)=1.2mol解得
变化 0.05mol ¿0.1mol
平衡 ¿ 0.1mol
△n 0.6mol
a=0.6mol。v(丙烯)= = =0.012mol/(L·min)。答案为0.012mol/(L·min);
Vt 10×5min
c4(C H )
(2)平衡常数可表达为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,K= 3 6 。图1看出300至
c3(C H )
4 8
450℃阶段以主反应为主,升温丙烯含量增大,则说明主反应为吸热反应。若主反应的K增大,由温度升
c4(C H )
高引起。升高温度时刻v 和v 均增大,由于平衡正向v 后续减小而v 增加。答案为K= 3 6 ;a;
正 逆 正 逆 c3(C H )
4 8
(3)温度越高副产物量增加而C H 降低,选择300℃。随着压强增大乙烯量减少,所以压强选择
3 6
0.5MPa。答案为C;
(4)450℃反应速率比300℃快,且比700℃转化为副产物的程度小,丁烯转化为丙烯的转化率高,该温度
下催化剂的选择性最高活性最大。答案为450℃反应速率比300℃快,且比700℃转化为副产物的程度小,
丁烯转化为丙烯的转化率高,该温度下催化剂的选择性最高活性最大;
(5)随着压强的增大,副反应平衡逆向移动使丁烯的浓度增大导致主反应正向,丙烯含量增大。答案为
随着压强的增大,副反应平衡逆向移动使丁烯的浓度增大导致主反应正向,丙烯含量增大。
23.贝沙罗汀(分子式C H O)主要用于治疗顽固性早期皮肤T细胞淋巴瘤,其一种合成路线如下:
24 28 2
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完成下列填空:
(1)①的反应类型是_______;③所需的无机试剂是_______;④中官能团的转化为:_______→_______(填
官能团名称)。
(2)②的反应式为_______。
(3)已知:1molC与1molD反应生成1molE,同时生成1molHCl。D的结构简式为_______。
(4)写出满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式_______。
i.属于芳香族化合物,能发生银镜反应
ⅱ.只含有2种化学环境不同的氢原子
(5)参考E→F的反应信息,写出以 为原料合成 的路线_______。(无机试剂与溶
反应试剂 反应试剂
剂任选,合成路线常用的表示方式为:A → ……B → 目标产物)
反应条件 反应条件
【答案】(1) 氧化反应 NaHCO 溶液 酯基 羧基
3
(2)
(3)
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(4)
(5)
【分析】 与酸性高锰酸钾反应生成A为 , 与甲醇发生酯化反应生成B,B与碳酸
氢钠发生反应生成 , 与SOCl 反应生成C,1molC与1molD反应生成1molE的同
2
时生成1molHCl,则D为 ,E一定条件下反应生成F,F发生酯类的水解反应生成贝沙罗汀。
【解析】(1) 与酸性高锰酸钾反应生成A为 ,反应类型为氧化反应。反应③中羧基与
碳酸氢钠反应生成羧酸钠,从流程图可知,反应④发生的是酯类的水解,官能团转化为酯基→羧基。
(2)反应②为1分子 与1分子CHOH反应生成B,化学方程式为
3
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。
(3)1molC与1molD反应生成1molE和1molHCl,根据C、E的结构简式和原子守恒,可知D为
。
(4)A的同分异构体属于芳香族化合物,能发生银镜反应,则含有苯环和醛基,只含有2种不同化学环境
的氢原子,则说明苯环上有两个相同的取代基且结构对称,满足条件的同分异构体的结构简式为
。
(5) 在氢氧化钠水溶液中发生卤代烃的水解反应生成 , 发
生醇的催化氧化生成 , 一定条件下发生题干中E到F的反应生成
, 与HBr发生加成反应生成 ,合成路线为
24.某同学查阅资料得知,无水三氯化铝能催化乙醇制备乙烯,为探究适宜的反应温度,设计如下反应装
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置:
检验装置气密性后,在圆底烧瓶中加入5g无水三氯化铝,加热至100℃,通过A加入10mL无水乙醇,观
察并记录C中溶液褪色的时间。重复上述实验,分别观察并记录在110℃、120℃、130℃、140℃时C中溶
液褪色的时间,实验结果如图所示。
完成下列填空:
(1)仪器B的名称是_______;该实验所采用的加热方式优点是_______,液体X可能是_______(选填编号)。
a.水 b.酒精 c.油 d.乙酸
(2)根据实验结果,判断适宜的反应温度为_______。
(3)在140℃进行实验,长时间反应未观察到C中溶液褪色,可能的原因是_______。
(4)在120℃进行实验,若将B改为装有浓硫酸的洗气瓶,长时间反应未观察到C中溶液褪色,可能的原因
是_______。
(5)教材中用乙醇和浓硫酸在170℃时制备乙烯。和教材实验相比,用三氯化铝做催化剂制备乙烯的优点有
_______、_______(列举两点)。
工业无水氯化铝含量测定的主要原理是:Ag++Cl-=AgCl↓。将1.400g工业无水氯化铝样品溶解后配成
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500mL溶液,量取25.00mL置于锥形瓶中,用浓度为0.1000mol·L-1的AgNO 标准溶液进行滴定,达到终点
3
时消耗标准液15.30mL。
(6)该样品中AlCl 的质量分数为_______(保留3位有效数字)。
3
(7)某次测定结果误差为-2.1%,可能会造成此结果的原因是_______(选填编号)。
a.称量样品时少量吸水潮解 b.配制AlCl 溶液时未洗涤烧杯
3
c.滴定管水洗后未用AgNO 标准溶液润洗 d.样品中含有少量Al(NO ) 杂质
3 3 3
【答案】(1) 干燥管 受热均匀,便于控制温度 c
(2)125℃(或120~130℃)
(3)温度过高,AlCl 催化活性降低,无法催化乙醇制乙烯
3
(4)乙烯被浓硫酸吸收或乙烯与浓硫酸发生反应
(5) 反应条件温和 副反应少
(6)0.973
(7)ab
【分析】在圆底烧瓶中加入5g无水三氯化铝,加热至100℃,通过A加入100mL无水乙醇,无水三氯化
铝催化乙醇发生消去反应生成乙烯,生成的乙烯进入C中与Br 发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色。
2
【解析】(1)仪器B的名称为干燥管。该实验采用水浴加热的方式,优点是受热均匀且便于控制温度。
从题中可知,加热温度最高达到了140℃,水沸点为100℃,酒精加热易挥发且沸点为78℃,乙酸加热易
挥发且沸点为118℃,因此液体X可能为油,答案选c。
(2)从图中可知,125℃(120-130℃)时,C中溶液褪色时间最短,反应速率最快,故适宜的反应温度为
125℃(120-130℃)。
(3)在140℃时进行实验,长时间反应未观察到C中溶液褪色,可能的原因为温度过高,AlCl 催化活性
3
降低,无法催化乙醇制乙烯。
(4)若将B改为装有浓硫酸的洗气瓶,浓硫酸具有强氧化性,能与乙烯反应,故C中溶液不褪色。
(5)教材中乙醇和浓硫酸在170℃时制备乙烯,用AlCl 做催化剂制备乙烯,反应温度约为125℃,相对
3
而言反应条件温和,且浓硫酸与乙醇反应制乙烯的过程中有副反应发生,会生成二氧化硫等杂质,用AlCl
3
做催化剂制备乙烯,副反应少,无其他杂质生成。
(6)已知消耗AgNO 的物质的量为0.1mol×0.0153L=1.53×10-3mol,则参与反应的Cl-有1.53×10-3mol,1.4g
3
工业无水氯化铝中含有Cl-3.06×10-2mol,AlCl 物质的量为1.02×10-2mol,样品中AlCl 的质量分数为
3 3
1.02×10−2mol×133.5g/mol
=97.3%
1.4g
(7)a.称量样品时少量吸水潮解,则样品中AlCl 的量偏少,消耗的硝酸银偏少,测定结果偏低,a正确;
3
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b.配制AlCl 溶液时未洗涤烧杯,使得部分AlCl 溶质损失,测定结果偏低,b正确;
3 3
c.滴定管水洗后未用硝酸银标准液润洗,则硝酸银浓度偏小,消耗的硝酸银偏多,测定结果偏高,c错误;
d.样品中本来就有部分杂质,样品中的少量硝酸铝不与硝酸银反应,只有AlCl 与硝酸银反应,则得到的
3
计算结果就是AlCl 实际的质量分数,含有的少量Al(NO ) 本就是杂质的一种,不影响测定结果,d错误;
3 3 3
故答案选ab。
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