文档文本内容
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
大题预测02(A 组+B 组+C 组)
【A 组】
(建议用时:30 分钟 满分:58 分)
1.(12 分)氮化镓是一种新型的半导体,常用于紫光的激光二极管(LED)。某小组以废旧薄膜太阳能电池
(CIGS)为原料(主要成分为
)制备氮化镓,工艺流程如图:
已知:①硒属于氧族元素,镓、铟与铝位于同主族;
②氨水过量时,
;
⑧常温下,
.
当金属离子浓度
时认为金属离子已完全沉淀。
回答下列问题:
(1)基态Se 原子的电子排布式为 。
(2)“烧渣”的主要成分是
和
,已知:
,在“高温焙烧”条件
下,CIGS 与氧气反应时铜转化成
,不生成CuO,其主要原因可能是 (用结构理论解释)。
(3)“调
过滤”后的“滤渣”主要成分是 (填化学式)。
(4)“回流过滤”中
的作用是 (用镓相关的化学方程式表示)。“滤液I”加入足量烧碱,加热可以
制备一种气体,该气体经干燥后可直接用于上述“ ”工序(填名称)。
(5)在一定硫酸和双氧水、固体颗粒不变的条件下,单位时间内“酸浸氧化”率与温度的关系如图甲所示
(氧化率等于被氧化的元素质量与该元素总质量之比)。30℃时达到峰值的原因是 。
1
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(6)“高温气相沉积”中尾气常选用如图乙所示装置吸收。其原理是 。
【答案】(1)
(1 分)
(2)
中的
的价电子排布式为
,全充满,该条件下更稳定(2 分)
(3)
和
(2 分)
(4)
(2 分) 高温气相沉积(1 分)
(5)在30℃之前,随着温度升高,氧化速率增大;30℃之后,双氧水分解,反应物浓度降低,氧化率降低
(2 分)
(6)尾气中的HCl 和
极易溶于水,难溶于四氯化碳,所以直接将其通入四氯化碳中,不会产生倒吸现象
(2 分)
【解析】(1)Se 是34 号元素,基态Se 原子的电子排布式为:
;
(2)因为
中的
的价电子排布为
,全充满,更稳定,所以
与氧气反应时铜转化
2
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
成
,不生成
;
(3)根据以上分析,得到滤液中含有
、
和
,加入过量氨水调节
,得到的滤渣中含有
和
,滤液中含有
;
(4)
与水反应,生成
和
,
与
反应生成
,总方程式为:
;滤液I 为
溶液,加入氢氧化钠溶液,可以制备
,用于“高气相沉积”工序中;
(5)双氧水受热以后容易分解,在30℃之前,随着温度升高,氧化速率增大;30℃之后,双氧水分解,
反应物浓度降低,氧化率降低;
(6)尾气中含有氯化氢和氨气,并且两种气体都极易溶于水,难溶于四氯化碳,并且四氯化碳密度较大,
所以直接气体通入四氯化碳中,不会产生倒吸现象。
2.(12 分)天然气(含CH4、CO2、H2S 等)的脱硫和重整制氢综合利用,具有重要意义。
(1)用Fe2O3干法脱硫涉及的反应如下:
Fe2O3(s)+3H2S(g)
Fe2S3(g)+ 3H2O(g)
H
△
1;Fe2O3(s)+3H2S(g)
FeS(g)+ S(g)+ 3H2O(g)
H
△
2
2Fe2S3(s)+3O2(g)
2Fe2O3(g)+ 6S(g)
H
△
3;4FeS(s)+3O2(g)
2Fe2O3(g)+ 4S(g)
H
△
4
反应2H2S(g)+ O2(g)
2H2O(g)+ 2S(g)的△H5= (写出一个代数式即可)。
(2)用NaOH 溶液湿法脱硫时H2S 和CO2同时被吸收。
①湿法脱硫后的吸收液中主要存在以下平衡:S2-+H2O
HS-+OH-,CO
+H2O
HCO +OH-,下列说法正确
的有 。
A.升高温度,溶液中c(OH-)增大 B.加少量水稀释,溶液中离子总数增加
C.通入少量HCl 气体,
增大 D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S2-)+2c(CO
)
②写出H2S 和Na2CO3溶液反应的化学方程式 。(H2S 的Ka1=1.3×10-7、Ka2=7.1×10-13,H2CO3的
Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.6×10-11)
3
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(3)H2S 和CH4的重整制氢涉及的反应如下:
a.2H2S(g)
S2(g)+ 2H2(g) b.2H2S(g)+CH4(g)
CS2(g)+4H2(g)
①设
为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的
相对分压等于其分压(单位为kPa)除以(
=100kPa)。反应a 的相对压力平衡常数表达式为:
=
。
②反应a、b 的
在400~1000℃范围内随T 的变化如下图。反应a、b 均为 反应(选填“吸
热”或“放热”)。
③在恒压100kPa 下按组成为n(H2S):n(CH4):n(Ar)=1:1:4.7 通入混合气体,测得平衡状态下H2、S2的收
率和H2S 的转化率随温度的变化曲线如图所示。
Ⅰ.计算T1温度下H2的收率 。
已知:H2的收率=
,S2的收率=
4
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
Ⅱ.从800℃升温到1000℃过程中,反应a 平衡向 反应方向移动。
【答案】(1)
ΔH1+
ΔH3或
ΔH2+
ΔH4(2 分)
(2) AB (2 分) H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3(2 分)
(3)
(2 分) 吸热 (1 分) 20% (2 分) 逆(1 分)
【解析】(1)①Fe2O3(s)+3H2S(g)
Fe2S3(g)+ 3H2O(g)
H
△
1,②Fe2O3(s)+3H2S(g)
FeS(g)+ S(g)+ 3H2O(g)
H
△
2,③2Fe2S3(s)+3O2(g)
2Fe2O3(g)+ 6S(g)
H
△
3,④4FeS(s)+3O2(g)
2Fe2O3(g)+ 4S(g)
H
△
4,根据盖斯定律,
方程式2H2S(g)+ O2(g)
2H2O(g)+ 2S(g)可以由
得到,或者由
,则△H5=
或
;
(2)①A.这两个平衡体系,均为水解平衡,且属于吸热反应,升高温度,促进水解,c(OH-)增大,故A
正确;
B.加水稀释,促进水解,溶液中离子总数增加,故B 正确;
C.加入少量盐酸,促使平衡向右进行,c(
)减小,c(
)增大,推出
减小,故C 错误;
D.利用电荷守恒有,c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+2c(
)+c(
)+c(OH-),故D 错误;
答案为AB;
②根据电离平衡常数的数值,推出电离出H+能力强弱:H2CO3>H2S>
>HS-,硫化氢与碳酸钠反应的
离子方程式为H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3,故答案为H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3;
(3)①根据相对压力平衡常数的定义,反应a 的相对压力平衡常数表达式
=
;
②平衡常数只受温度的影响,根据图像可知,lg
随着温度升高而增大,说明升高温度,平衡向正反应方
向移动,即反应a、b 均为吸热反应;故答案为吸热;
5
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
③
.
Ⅰ设初始n(H2S)=n(CH4)=1mol,由S2的收率和H2S 的转化率可得:平衡时,n(H2S)=0.68mol,
n(S2)=0.02mol,根据碳原子守恒:n(CH4)+n(CS2)=1mol,根据氢原子守恒:2n(H2S)
+2n(H2)+4n(CH4)=1.36mol+2n(H2)+4n(CH4)=6mol;根据硫原子守恒:n(H2S)
+2n(S2)+2n(CS2)=0.68mol+2n(CS2)+0.04mol=1mol;解得n(H2)=0.6mol,氢气的收率为
20%;故
答案为20%;
.
Ⅱ根据图2 可知,从800℃升温高1000℃时,S2的收率降低,S2的物质的量降低,即反应a 向逆反应方向
进行;故答案为:逆。
3.(12 分)FeCO3是一种白色固体,难溶于水,在空气中容易被氧化。FeCO3可用作补血剂的原料,也可
用作可充电电池的电极材料。
I.碳酸亚铁制备原理
(1)甲同学取2 滴管Na2CO3溶液于试管中,滴加FeSO4溶液,观察到白色沉淀,沉淀迅速变成灰绿色。该白
色沉淀一定含有 。(填化学式)
(2)乙同学取2 滴管 NH4HCO3溶液于试管中,滴加FeSO4溶液,观察到白色沉淀,同时有无色气体生成。该
反应的离子方程式为 。
(3)丙同学经查资料得知:FeCO3的Ksp=3.2×10-11;Fe(OH)2的Ksp=8.0×10-16。选用FeSO4溶液与稍过量的
NH4HCO3溶液制备FeCO3,而不选用NaHCO3溶液,其优势是 。
II.碳酸亚铁制备装置
(4)仪器C 的名称是 。
(5)为了加快反应速率,以下操作不可行的是________。
A.用生铁代替铁
B.反应物用浓硫酸
C.水浴加热
D.使用铁粉
(6)烧杯D 中盛放的液体不可能为 。(不定项)
6
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.水
B.烧碱溶液
C.浓盐酸
D.澄清石灰水
(7)为排尽装置内的空气,防止Fe2+被氧化,应先进行的实验操作是 。
A.关闭活塞2,打开活塞1、3 B.关闭活塞3,打开活塞1、2
(8)加入适量稀硫酸反应一段时间,然后使FeSO4溶液进入C 中应进行的实验操作是 。
A.关闭活塞3,打开活塞2 B.关闭活塞1,打开活塞2
(9)反应结束后,将C 中所得沉淀过滤,洗涤。简述证明沉淀已洗涤干净的操作: 。
III.碳酸亚铁含量测定
(10)若称取一定质量的碳酸亚铁样品,灼烧至恒重(FeCO3在空气中煅烧时生成Fe2O3和FeO 的混合物),
再称量、计算。该方法是否可行?并说明理由: 。
(11)若用KMnO4标准溶液测定样品中亚铁离子的含量,需先将样品溶于足量的稀酸中,可选用 。
A.盐酸
B.乳酸
C.硝酸
D.硫酸
(12)若用铈(Ce)量法测定:取a g 样品溶于酸配成100mL 溶液,每次取该溶液20.00mL,进行必要处理;用c
mol·L-1Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,平均消耗Ce(SO4)2标准液19.00mL。滴定反应如下:Ce4++Fe2+=Ce3+
+Fe3+,则样品中亚铁(Fe2+)的质量分数为 。(仅列出计算式)
【答案】(1)Fe(OH)2(1 分)
(2)Fe2+ + 2HCO = FeCO3↓ + CO2↑ + H2O(1 分)
(3)NH 会发生水解:NH +H2O
NH3·H2O + H+,H+可抑制Fe(OH)2的生成,提高产物的纯度(1 分)
(4)三颈烧瓶(1 分)
(5)B(1 分)
(6)BC(1 分)
(7)A(1 分)
(8)A(1 分)
(9)取最后一次洗涤液于试管中,加入Ba(OH)2溶液,若无沉淀生成,则证明已经洗涤干净(1 分)
(10)不可行;样品所含杂质也可能分解,灼烧产物中各成分比例不确定,不能计算得到碳酸亚铁的含量;
空气中煅烧会导致部分氧化亚铁被氧化为氧化铁,无法确认二者的比列和含量(合理即可)(1 分)
(11)D(1 分)
(12)
(1 分)
【解析】(1)碳酸根和亚铁离子发生反应,离子方程式为:
,所
7
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
以白色沉淀是
。
(2)碳酸氢根和亚铁离子发生反应,离子方程式为:
。
(3)由于亚铁离子会水解:
,产物中可能会有碳酸亚铁杂质,而铵根离子
也可以水解:
,溶液显酸性,可以抑制
的水解,避免产生杂质。答案为:
会发生水解:
,H+可抑制Fe(OH)2的生成,提高产物的纯度。
(4)仪器C 是三颈烧瓶。
(5)A.用生铁代替铁,由于其中含有碳等杂质,可以形成原电池,加快反应速率,A 可行;
B.反应物用浓硫酸,铁会被浓硫酸钝化,导致反应变慢或停止,B 不可行;
C.水浴加热可以提高化学反应速率,C 可行;
D.使用铁粉增大了反应物的表面积,可以加快反应速率,D 可行;
故选B。
(6)D 装置的目的是进行液封,目的是避免空气进入C 导致
被氧化变质,影响产品的产率,同时也要
避免发生倒吸等情况,若D 中装入烧碱溶液,其中的
较大,快速吸收了生成的二氧化碳,导致C
中压强迅速减小,容易发生倒吸,影响产品,若装入浓盐酸,它容易挥发出氯化氢,进入C 装置,和产品
反应,导致产率下降。
故答案选BC。
(7)由装置图可知,仪器A 为恒压滴液漏斗,该装置无需与大气连通也能使液体顺利滴下,该实验中,
避免空气中O2进入装置氧化Fe2+,关闭活塞2,打开活塞1、3,加入适量稀硫酸反应一段时间,可以排尽
装置内的空气,防止Fe2+被氧化。
故选A。
(8)加入适量稀硫酸反应一段时间,然后使FeSO4溶液进入C 中,应关闭活塞3,打开活塞2,生成的氢
气使装置B 中的压强增大,将装置B 中的硫酸亚铁溶液压入装置C 中。
故选A。
(9)证明沉淀已洗净即证明硫酸根被洗净,故取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加稀盐酸酸化,再滴
8
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
加氢氧化钡溶液,若无白色浑浊产生,说明已经洗净。答案为:取最后一次洗涤液于试管中,加入
溶液,若无沉淀生成,则证明已经洗涤干净。
(10)样品所含杂质也可能分解,灼烧产物中各成分比例不确定,不能计算得到碳酸亚铁的含量;同时在
空气中煅烧会导致部分氧化亚铁被氧化为氧化铁,无法确认二者的比列和含量。答案为:不可行;样品所
含杂质也可能分解,灼烧产物中各成分比例不确定,不能计算得到碳酸亚铁的含量;空气中煅烧会导致部
分氧化亚铁被氧化为氧化铁,无法确认二者的比例和含量。
(11)用KMnO4标准液测定样品中亚铁离子的含量,需要先将样品溶于足量的稀酸中,盐酸中的氯离子会
被高锰酸钾氧化,不可选;乳酸结构式为:
,会被高锰酸钾氧化,不可选;硝酸
会氧化亚铁离子,也不能选。只有稀硫酸可选。
故选D。
(12)由所给数据,
样品酸溶后的溶液中:
,故样品中亚铁的质量分数为:
。答案为:
。
4.(12 分)F 是合成含松柏基化合物的中间体,其合成路线如下:
(1)A 分子中的含氧官能团名称为 和 。
(2)化合物E 中有___________个不对称碳原子。
A.0
B.1
C.2
D.3
9
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(3)C→D 的反应类型为: 。
A. 取代 B.氧化 C.消去 D.加成
该反应除了生成D,还生成H2O 和 (填结构简式)。
(4)写出符合下列条件的B 的一种同分异构体G 的结构简式 。
i)含有酰胺基
ii)能与FeCl3溶液发生显色反应
iii)核磁共振氢谱显示氢原子有六种不同的化学环境
(5)下列仪器分析方法,可用于鉴别同分异构体B 和G 的有___________。
A.原子发射光谱
B.质谱图
C.红外光谱
D.晶体X 射线衍射
(6)A→B 中有副产物
生成,该副产物的结构简式为 。
(7)已知:HSCH2CH2SH 与HOCH2CH2OH 性质相似。
①沸点更高的是 。
A.HSCH2CH2SH B.HOCH2CH2OH
②结合题中所给信息,写出以
、
、
和
为原料制备
的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用) 。
【答案】(1) 醚键 (1 分) 酮羰基(1 分)
(2)B(1 分)
(3) C (1 分) N(CH3)3(1 分)
(4)
(合理即可)(1 分)
(5)CD(1 分)
(6)
(2 分)
10
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(7) B (1 分)
(2 分)
【解析】(1)A 分子中的含氧官能团名称为醚键和酮羰基;
(2)化合物E 中有1 个不对称碳原子,即和酮羰基相邻碳链上的碳原子;
(3)据分析,C→D 的反应类型为消去反应,该反应除了生成D,还生成H2O 和N(CH3)3;
(4)
符合下列条件,i)含有酰胺基,ii)能与FeCl3溶液发生显色反应,即含有酚羟基,iii)核磁共振氢谱显示氢原
子有六种不同的化学环境,即需要高度对称,得B 的一种同分异构体G 的结构简式为
;
(5)由于B 和G 为同分异构体,官能团不同,化学键类型不完全相同,原子发射光谱测原子类型,故排
除;质谱图可测最大相对分子质量,故排除,红外光谱根据化学键的振动,可得化学键类型,故当选,晶
体X 射线衍射可测得晶体类型的结构,故当选;
(6)
A 生成B 的过程是甲醛与A 中羰基相连的甲基发生加成反应,得到的羟基与(CH3)2NH 发生取代反应,结合
副产物的分子式,可推断该副产物是一分子A 结合了两分子的HCHO 和(CH3)2NH,结构简式为
;
(7)
HSCH2CH2SH 中S-H 极性弱于HOCH2CH2OH 中O-H,①结构相似,分子间极性越强,沸点更高,沸点更高的
11
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
是HOCH2CH2OH;结合物质E 生成F 的结构变化可推断
与
反应可生成目标产物
的
部分;
产物的部分可由
生成
后与HCHO 反应增长碳链得到,故设计合成路线
。
5.(10 分)2010 年诺贝尔化学奖表彰了科学家对“Pd 催化交叉偶联反应”的研究,其主要过程如下图:
(1)该反应所用的催化剂是___________。
A.Pd
B.CH3[Pd]Br
C.CH3[Pd]OH
D.CH3[Pd](CH2)2CH3
(2)Pd 在元素周期表中的位置如图所示,位于 。
A.第四周期,第Ⅷ族
B.第五周期,第10 族
C.第四周期,第10 族
D.第五周期,第ⅧB 族
(3)关于Pd 的叙述错误的是_______。
A.
102Pd 和
103Pd 互为同位素
B.Pd 的价电子排布为4d10
C.Pd2+核外有48 个电子
D.
108Pd 的原子核内有62 个中子
(4)如图所示,Pd 晶体为立方晶胞,晶胞的边长为p 10-10cm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则单质的密度
12
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
为 g·cm-3。
(5)标准状况下,1 体积的钯粉大约可吸附896 体积的氢气形成一种氢化物(钯粉的密度为10.6g·cm-3),据此
可知该种钯的氢化物的化学式为 。
A.PdH0.6
B.PdH0.7
C.PdH0.8
D.PdH0.9
(6)可以预测:若用H2代替CO 还原PdCl2得到金属钯,消耗的H2质量比理论值 。
A. 略低 B.略高
(7)Pd(NH3)4Cl2有2 种八面体结构,补充完整下图,使该结构具有非极性 。
(8)Pd(NH3)4Cl2晶体中含有的化学键有 。(不定项)
A.离子键
B.非极性共价键
C.配位键
D.氢键
【答案】(1)A(1 分)
(2)B(1 分)
(3)C(2 分)
(4)
(2 分)
(5)C(1 分)
(6)B(1 分)
(7)
(2 分)
(8)C(2 分)
【解析】(1)“Pd 催化交叉偶联反应”,该反应所用的催化剂是Pd,选A;
(2)根据铁在元素周期表中的位置,可知Pd 位于第五周期,第10 列,选B。
(3)A.
102Pd 和
103Pd 是同种元素的不同核素,互为同位素,故A 正确;
13
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
B.Pd 是46 号元素,价电子排布为4d10,故B 正确;
C.Pd 是46 号元素,Pd2+核外有44 个电子,故C 错误;
D.
108Pd 的原子核内中子有108-46=62 个,故D 正确;
选C。
(4)Pd 晶体为立方晶胞,根据均摊原则,晶胞中Pd 原子数为
,晶胞的边长为p 10-
10cm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则单质的密度为
g·cm-3。
(5)设有1L 钯粉,其物质的量为
,标准状况下,1L 钯粉大约可吸附896L 氢
气,氢气的物质的量为
,该钯的氢化物的化学式为PdH0.8,选C。
(6)Pd 能吸收氢气生成钯的氢化物,若用H2代替CO 还原PdCl2得到金属钯,消耗的H2质量比理论值略高,
选B。
(7)
Pd(NH3)4Cl2结构具有非极性,说明结构对称,则该结构为
。
(8)根据Pd(NH3)4Cl2的结构图,可知Pd 与Cl、NH3形成配位键,选C。
【B 组】
(建议用时:30 分钟 满分:58 分)
1.(12 分)马日夫盐
是一种用于机械设备的防锈磷化剂,工业上利用软锰矿(主要
成分为
,含少量硅、铁、铝等氧化物)为主要原料,联合处理含
的烟气并制备马日夫盐的一种工
艺流程如下。请回答下列问题:
14
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
已知:①
不稳定,易被空气氧化;马日夫盐溶于水且随温度的升高,溶解度显著增大
②有机萃取剂是溶解了一种酸性磷酸酯(表示为
)的磺化煤油,萃取时发生的反应主要为:
③
(1)若含
的烟气中混有空气,不同的浸出时间下,浸出液中
的浓度和
测定结果如图所示,
在“浸锰”步骤中,主反应的化学方程式为 ,2h 后导致溶液中
浓度变化产生明显差异
的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)萃取时溶液
对金属离子萃取率的影响如图所示。萃取时,应采用的最佳
条件为 ,
过
大或过小都会降低
萃取率,结合平衡移动原理解释其原因是 。
15
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(3)若浸出液中
的浓度为
,则“调
”的范围为 (当离子浓度
时认为
沉淀完全)。
(4)以“调
”后得到的含
的滤液为原料,补充完整“沉锰”、“酸溶”及得到马日夫盐的实验操
作: ,过滤、洗涤、干燥,得到马日夫盐。(须使用的试剂:
溶液、
溶液、稀盐酸、
磷酸、蒸馏水)
【答案】(1)
(2 分)
(2 分)
(2)
(1 分)
小于1 时,氢离子浓度过大,反应的平衡逆移,萃取率下降;
过大,
水解生成氢氧化铁(2 分)
(3)5.0~7.6(1 分)
(4)在搅拌下向
溶液中缓慢滴加
溶液,至不再产生沉淀时,过滤,用蒸馏水洗涤滤渣至向最
后一次洗涤滤液中加入稀盐酸酸化后再加
溶液不再产生浑浊。向所得固体中加入磷酸溶液至完全溶
解,蒸发浓缩至有晶膜出现、冷却结晶(2 分)
【解析】(1)在“浸锰”步骤中,主反应为
转化为
,锰元素化合价发生降低,为还原反应,
16
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故
与具有还原性的
反应,化学方程式为
;
后浸出液中相同时间内
的
浓度增加量小于
的浓度增加量,且
下降不明显,说明有副反应
发生,
故产生明显差异的原因为
;
(2)溶液
=1 时,
萃取率最大,且
不会被萃取;
小于1 时,
萃取率下降,从萃取时的
反应
可知,氢离子浓度过大,反应的平衡逆移,导致
萃取率下降,
过大,氢离子浓度减小,
该水解平衡正移,生成氢氧化铁,且
萃取
率提高而造成损失;
(3)“调
”的目的是使
完全沉淀除去,
不被沉淀出来,
完全沉淀,则
,
,
,
,故
完全沉淀,溶液
,
不被沉淀出来,
,
,
,
,
不被
沉淀出来,
,故答案为:
;
(4)碳酸钠溶液显碱性,与硫酸锰反应时可能有
生成,为减少副产物
的生成,根据
可知,应使混合溶液的
,则碳酸钠溶液不能过量,故正确的操作是将
在搅拌下向
溶液中缓慢滴加
溶液,至不再产生沉淀时,过滤,用蒸馏水洗涤滤渣至向最后
17
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
一次洗涤滤液中加入稀盐酸酸化后再加
溶液不再产生浑浊。向所得固体中加入磷酸溶液至完全溶解,
蒸发浓缩至有晶膜出现、冷却结晶。
2.(12 分)CO2加氢制甲醇(CH3OH)不仅减少了CO2排放,而且缓解了能源短缺的问题。该过程发生的主
要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)已知:标准摩尔生成焓是指在
、
由稳定态单质生成
化合物时的焓变。该反应中的相
关物质的标准摩尔生成焓
数据已列入下表。
物质
H2(g)
CO2(g)
H2O(g)
CH3OH(g)
0
-394
-242
-201
则∆H1= ,反应Ⅰ自发进行的条件是 。(填“高温”、“低温”或“任意温度”)
(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g),合成CH3OH(g)。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为
,逆反应速率可表示为
,其中
、
为速率常数。
①上图中能够代表
的曲线为 (填“L1”、“L2”、“L3”或“L4”)。
②温度为T1时,反应Ⅰ的化学平衡常数K= 。
(3)在一定条件下,将1molCO2和2molH2通入一装有催化剂的恒容密闭容器中充分发生反应Ⅰ、Ⅱ.平衡时
CH3OH 和CO 的选择性、CO2的转化率随温度的升高的变化曲线如图所示。
18
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①图中代表CO2的转化率随温度的升高变化的是曲线 (填“a”、“b”或“c”);CO2的转化率随温
度的升高呈现如图变化趋势的原因是 。
②该体系中,573K 时,反应Ⅱ的浓度平衡常数为 (保留两位有效数字)。
(4)某小组为了研究不同条件下催化剂对相同时间内CH3OH 产率的影响,根据实验结果将不同温度下,不同
催化剂对相同时间内CH3OH 产率影响绘图如下,据图应选择的温度及催化剂为___________。
A.
B.
C.
D.
【答案】(1) -49kJ/mol (1 分) 低温(1 分)
(2) L1 (1 分) 1.6(2 分)
(3) b (1 分) 反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,其他条件不变时,温度升高,反应Ⅰ逆移,
使CO2转化率减小,反应Ⅱ正移,使CO2转化率增大。反应Ⅱ的正移程度更大,所以CO2转化率随温度升高
而增大 (2 分) 0.41(2 分)
(4)C(2 分)
【解析】(1)由表中各物质的标准摩尔生成焓,可得出如下热化学方程式:
19
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
③H2(g)+
O2(g)=H2O(g) ∆H3=-242KJ/mol
④C(s)+ O2(g)=CO2(g) ∆H4=-394KJ/mol
⑤C(s)+ 2H2(g)+
O2(g)=CH3OH(g) ∆H5=-201KJ/mol
依据盖斯定律,将③-④+⑤得,
∆H1=∆H3-∆H4+∆H5=(-242KJ/mol)-(-394KJ/mol)+(-201KJ/mol)=-49kJ/mol。反应Ⅰ的ΔS<0、△H<0,则自发进
行的条件是低温。
(2)①对于反应
∆H1=-49kJ/mol,升高温度,平衡逆向移动,则
<
,
增大的程度更大,所以上图中能够代表
的曲线为L1。
②从图中可以看出,温度为T1时,
=0.8a、
=0.5a,反应Ⅰ的化学平衡常数K=
=
=1.6。
(3)①在反应体系时,CH3OH 和CO 的选择性之和为1,反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,升高温
度,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡正向移动,CH3OH 的选择性减小,CO 的选择性增大,则a 曲线表示
CH3OH 的选择性,c 曲线表示CO 的选择性(80%+20%=1),所以图中代表CO2的转化率随温度的升高变化的
是曲线为b;CO2的转化率随温度的升高呈现如图变化趋势(增大),表明反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅰ
逆向进行的程度,所以原因是:反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,其他条件不变时,温度升高,反
应Ⅰ逆移,使CO2转化率减小,反应Ⅱ正移,使CO2转化率增大。反应Ⅱ的正移程度更大,所以CO2转化率
随温度升高而增大。
②在一定条件下,将1molCO2和2molH2通入一装有催化剂的恒容密闭容器中充分发生反应Ⅰ、Ⅱ.CO2的
转化率为60%,则参加反应CO2的物质的量为1mol×60%=0.6mol,CH3OH 的选择性为80%、CO 的选择性为
20%,则生成CH3OH 的物质的量为0.6mol×80%=0.48mol,生成CO 的物质的量为0.6mol×20%=0.12mol,平
衡时,CO2的物质的量为1mol-0.6mol=0.4mol,H2的物质的量为2mol-0.48mol×3-0.12mol=0.44mol,H2O 的
物质的量为0.6mol。该体系中,573K 时,设容器的体积为VL,反应Ⅱ的浓度平衡常数为
=
20
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
≈0.41。
(4)从图中可以看出,220℃、
作催化剂时,CH3OH 的产率最大,所以据图应选择的温度及催
化剂为220℃、
,故选C。
3.(12 分)奥铂(
)是一种稳定的水溶性广谱抗肿瘤试剂,1,2-环己二胺(
)是制备奥铂的初始原料之一、一种较新的制备方法如下:
在已通入N2保护的反应瓶中,避光条件下加入0.50 mol K2C2O4·H2O,1500 mL H2O,再加入溶解了0.50 mol
Hg(NO 3)2·
H2O 的溶液500 mL,常温下搅拌1 小时,过滤,减压干燥得140.0 g HgC2O4,避光保存。
在室温和避光条件下,将0.050 mol 顺式-二碘合铂(
)
Ⅱ、0.050 mol HgC2O4、1000 mL H2O 混合搅拌,升温到
55℃,搅拌8 小时,过滤,滤饼甲用55℃的纯水洗涤,合并滤液,用旋转蒸发器在减压下浓缩至原体积的
1/3,冰水浴降温至5℃,过滤,滤饼乙用少量冰水洗涤,再以丙酮,乙醚洗涤,45℃真空干燥,得奥铂产
品0.048 mol。
已知:Ksp(AgI)=8.5×10-17 ,Ksp(HgI2)=2.9×10-39
(1)奥铂中H-N-H 的键角大于1,2-环已二胺中H-N-H 的键角,原因是 。
(2)旋转蒸发器主要用于减压条件下连续蒸馏易挥发性溶剂,下列仪器可作为其组成部分的是 (填写
仪器的名称)。
21
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(3)滤饼甲的主要成分是 。需采取不同的试剂和温度控制洗涤滤饼甲和滤饼乙,其理由是 。
(4)制备HgC2O4的产率是 。
(5)旧法先用硝酸银溶液与顺式-二碘合铂(
)
Ⅱ反应,除去碘化银后,再加入草酸钾。新法则是先制备草酸汞,
再与顺式-二碘合铂(
)
Ⅱ反应,从平衡移动的角度解释,其优点是 。
(6)为测定某K2C2O4·H2O(含某些惰性杂质)样品的纯度,取a g 样品溶于水,配成250.0 mL 溶液,每次取出
25.0 mL,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定,三次平均消耗b mL KMnO4溶液。则a g 样品中含 mmol
K2C2O4·H2O(用代数式表示)。
【答案】(1)两种物质中N 都为sp3杂化,奥铂中N 没有孤电子对,1,2-环已二胺中N 有孤电子对,对成键
电子对的斥力较大,使H-N-H 的键角变小(2 分)
(2)圆底烧瓶 蛇形冷凝管(1 分)
(3) HgI2 (1 分) 洗涤滤饼甲时,为防止产品冷却时析出,需再加热时洗涤;洗涤滤饼乙时,为
防止产品加热时溶解,需要冷却洗涤,并用丙酮等洗去水(2 分)
(4)97.0%(2 分)
(5)由于HgI2比AgI 在水中溶解度更小,更加有利于平衡正向移动(2 分)
(6)25cb(2 分)
【解析】(1)
奥铂
中N 原子价层电子对为4,N 原子杂化方式为sp3杂化,N 原子没有孤对电子,
1,2-环己二胺(
)中N 原子价层电子对为3+
,也是sp3杂化,N 原子有孤电子对,孤
电子对对成键电子对斥力大,使键角变小,奥铂中H-N-H 的键角大于1,2-环已二胺中H-N-H 的键角;
(2)旋转蒸发器主要用于减压条件下连续蒸馏易挥发性溶剂,可以组装成减压条件下连续蒸馏的仪器有:
22
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
圆底烧瓶和蛇形冷凝管;
(3)滤饼甲为HgI2,滤饼乙为奥铂,洗涤滤饼甲时,为防止产品冷却时析出,需再加热时洗涤;洗涤滤饼
乙时,为防止产品加热时溶解,需要冷却洗涤,并用丙酮等洗去水;
(4)0.50 mol K2C2O4·H2O 与0.50 mol Hg(NO 3)2·
H2O 反应,理论上应该得到0.50mol HgC2O4,质量为
0.5mol×288.6g/mol=144.3g,实际产量为140.0 g,产率为
;
(5)根据溶度积Ksp(AgI)=8.5×10-17 ,Ksp(HgI2)=2.9×10-39,由于HgI2比AgI 在水中溶解度更小,更加有利于平
衡正向移动;
(6)由得失电子守恒可知,2KMnO4~5K2C2O4·H2O,n(K2C2O4·H2O)=
n(KMnO4)=
×cb×10-3mol×
=25cb×10-3mol=25cbmmol,答案是25cb。
4.(12 分)有机高分子化合物H 是制备药物的重要中间体,其单体G 的一种合成方法如下:
已知:①
+
;②
(1)根据系统命名法和普通命名法可知,A 的化学名称可以是___________。
A.2-甲基-1,3-丁二烯
B.3-甲基-1,3-丁二烯C.异戊二烯D.异丁二烯
(2)D 中的所含的官能团有___________。
A.碳碳双键
B.羟基
C.羧基
D.醛基
(3)由D 生成E 的第一步的反应类型为 ,由E 生成F 的反应类型为 。
A.氧化反应 B.还原反应 C.加成反应 D.取代反应
(4)反应③的试剂和条件为 。
(5)G 发生缩聚反应可生成H,写出H 的结构简式: 。
(6)欲鉴别D 和E 可使用的方法或试剂有___________。
23
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.红外光谱
B.质谱
C.
的
溶液
D.
的酸性溶液
(7)参照上述合成路线和信息,写出由1,3-丁二烯和丙烯醛(
)为原料合成苯甲酸的合成路线
。
【答案】(1)AC(2 分)
(2)AD(2 分)
(3) A (1 分) D(1 分)
(4)氢氧化钠水溶液、加热(1 分)
(5)
(2 分)
(6)AB(1 分)
(7)
+
(2 分)
【解析】(1)
A
分子含有5 个碳原子,两个碳碳双键,根据系统命名法可知,A
的化学名称是2-甲基-1,
3-丁二烯,根据普通命名法A
的化学名称是异戊二烯,故选AC;
(2)
根据分析,D 为
,所含的官能团有碳碳双键和醛基,故选AD;
(3)根据分析,由D 生成E 的第一步的反应类型为氧化反应,故选A;由E 生成F 的反应类型为取代反应,
故选D;
(4)F 发生水解反应生成G,引入羟基,反应的试剂和条件为为氢氧化钠水溶液、加热;
24
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(5)
含有羟基和羧基,发生缩聚反应生成
,H 的结构简式为
;
(6)D 中含有醛基、碳碳双键,E 中含有羧基、碳碳双键,D 和E 均可使
的
溶液、
的酸性
溶液褪色,不能鉴别;二者官能团和相对分子质量不同,可以用红外光谱、质谱鉴别,故选AB;
(7)
1,3-丁二烯
和丙烯醛
发生已知反应①可得到
,
发生知反应②可得到
,
发生氧化反应生成
苯甲酸
,合成路线为
+
。
5.(10 分)C60独特的笼状结构使其及其衍生物表现出特殊的性质。
(1)①C 的原子结构示意图是 ,与它同主族Ge 的价层电子排布式是 。
②金刚石与C60的晶胞结构如图,比较二者熔点大小:金刚石 C60(填“>”、“<”或“=”),并从结构角
度分析原因 。
25
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
③C 能与卤素形成碳卤键,烃基(R—)相同时,碳卤键断裂由易到难的顺序为R—I、R—Br、R—Cl,推测其
原因: 。
④C 也能与Mg 形成C—Mg 键,反应时C—Mg 键断裂,根据键的极性分析CH3MgBr 与丙酮(
)发
生加成反应,生成物的结构简式 。
(2)一种金属富勒烯配合物合成过程如图所示。
(Ph 表示苯基)
已知:烯烃、C60等因能提供π 电子与中心原子形成配位键,被称为“π 配体”。
①
(PPh3)内中心P 原子的杂化轨道类型是 。
②比较两种π 配体与Pt 的配位能力大小:C2H4 C60(填“>”、“<”或“=”)。
③结合C60中C 原子的成键特点,分析C60可作为π 配体的原因 。
(3)C60的碱金属(M=K、Rb、Cs)衍生物的晶胞结构如图。
①与每个C60分子紧邻且等距的C60分子数目为 。
②某种C60的碱金属衍生物的化学式为M3C60,每个晶胞中含有的M 原子的数目是 。
③当M3C60的摩尔质量为Mg/mol,晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数为NA。该晶体密度为
g·cm-3(1nm=1×10-7cm)。
26
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】(1)
(1 分) 4s24p2 (1 分) > (1 分) 金刚石为共价晶体, C60为分
子晶体,二者熔化时分别破坏共价键和分子间作用力,共价键的强度大于分子间作用力 (1 分) 原子
半径:I>Br>Cl,则碳卤键从 R–I、R–Br 到R–Cl,键长依次变短,键能依次增大 (1 分)
(1 分)
(2) sp3 (1 分) < (1 分) C60分子由60 个碳原子组成,形成球状结构,每个碳原子通过sp2
杂化与相邻的三个碳原子形成σ 键,未参与杂化的一个p 轨道上的电子形成离域π 键,这种离域π 键能够
提供π 电子与中心原子形成配位键(1 分)
(3) 12 (1 分) 12 (1 分)
(1 分)
【解析】(1)
①C 是6 号元素,核外含有6 个电子,原子结构示意图是
,与它同主族Ge 元素的原子序数为
32,价层电子排布式是4s24p2;
②金刚石的熔点 > C60,原因是:金刚石为共价晶体, C60为分子晶体,二者熔化时分别破坏共价键和分子
间作用力,共价键的强度大于分子间作用力,故金刚石熔点高于C60;
③原子半径:I>Br>Cl,则碳卤键从 R–I、R–Br 到R–Cl,键长依次变短,键能依次增大,故碳卤键断裂由易
到难的顺序为R-I、R-Br、R-Cl;
④C 也能与Mg 形成C-Mg 键,反应时C-Mg 键断裂,根据键的极性分析CH3MgBr 与丙酮发生加成反应,生
成物的结构简式为
。
(2)①三苯基膦(PPh3)中,中心P 原子形成3 个
键和1 个孤电子对,为sp3杂化;
②C2H4和 C60都是π 配体,能够通过π 电子与中心金属原子形成配位键,C60分子由60 个碳原子组成,形
成球状结构,每个碳原子通过sp2杂化与相邻的三个碳原子形成σ 键,未参与杂化的一个p 轨道上的电子形
27
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
成离域π 键, 具有更大的π 电子云,因此其配位能力更强,则与Pt 的配位能力大小:C2H4<C60;
③C60分子由60 个碳原子组成,形成球状结构,每个碳原子通过sp2杂化与相邻的三个碳原子形成σ 键,
未参与杂化的一个p 轨道上的电子形成离域π 键,这种离域π 键能够提供π 电子与中心原子形成配位键。
(3)①由晶胞结构可知,C60分子位于晶胞的顶点和面心,则与每个C60分子紧邻且等距的C60分子数目为
12;
②某种C60的碱金属衍生物的化学式为M3C60,该晶胞中C60分子的个数为
=4,则每个晶胞中含有
的M 原子的数目是4×3=12;
③当M3C60的摩尔质量为Mg/mol,晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数为NA。该晶体密度为
。
【C 组】
(建议用时:30 分钟 满分:58 分)
1.(10 分)铬是高熔点、耐腐蚀金属,常被用于制作不锈钢和镀铬。工业上常利用铬铁矿(主要成分是
FeCr2O4,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质)通过下列两种方法来制备铬。
方法一:焦炭还原法
方法二:流程如下
已知:
i.固体X 的主要成分是Fe2O3、MgO;
ii.
;
iii.Ksp[Al(OH)3]=1×10-33
回答下列问题:
28
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)铬铁矿焙烧时的化学方程式为 。固体Y 的主要成分是 (填化学式)。
(2)与方法二相比,方法一的缺点是 。
(3)NH4Cl 高温还原的化学方程式为 。
(4)室温下,“酸化”前滤液中主要阴离子的浓度为1mol/L,其转化率为90%。“酸化”过程中
随c(H+)的变化如图。“酸化”时pH= (已知
,结果保留一位小数)。
【答案】(1)
(2 分) Al(OH)3、H2SiO3
(2 分)
(2)金属铬的纯度低,产生有毒的CO(2 分)
(3)
(2 分)
(4)6.2(2 分)
【解析】(1)由分析可知,焙烧时将FeCr2O4中+2 价Fe、+3 价Cr 分别氧化为+3 价Fe、+6 价Cr,即生成
Fe2O3、Na2CrO4,气体应为CO2,依据得失电子守恒和质量守恒,发生的化学方程式为
;通入CO2时,分别将
、硅酸钠
转化为Al(OH)3、H2SiO3沉淀,过滤将其除去,则固体Y 的主要成分是Al(OH)3、H2SiO3。
(2)由方法一的化学方程式可知,反应过程中生成有毒的CO,且制备的Cr 中含Fe、C 等杂质,则方法一
的缺点是:金属铬的纯度低,产生有毒的CO。
29
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(3)NH4Cl 高温还原时,NH4Cl 中-3 价N 被氧化生成N2,
中+6 价Cr 被还原为Cr2O3中+3 价Cr,依
据得失电子守恒和质量守恒,发生反应的化学方程式为
。
(4)酸化时发生反应
,由
点数据计算平衡常数,A 点
,由
元素守恒可知此时
,
,故该反应的
平衡常数
;“酸化”时
的转化率为90%,则
,
,
,
,则pH=-
lg(
)=-lg(100.8×10-7)=6.2。
2.(12 分)甲醇可由
与
发生如下反应制备:
,
现在某温度下,在体积为5L 的密闭容器中,充入1mol
和3mol
,发生上述反应。
(1)对于利用
与
制备甲醇的反应的自发性判断正确的是_______。
A.低温自发
B.高温自发
C.任意温度下自发
D.任意温度下均不自发
(2)能判断该反应一定处于平衡状态的标志是_______。
A.
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体平均摩尔质量保持不变
D.断裂3molH-H 键的同时断裂3molO-H 键
(3)下列措施中能提高
的平衡转化率的是_______。
A.使用合适的催化剂
B.向体系中充入氦气
30
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
C.增大
和
的初始投料比
D.升高温度
(4)反应20min 后,容器压强变至原来的75%,则0~20min 内
。
(5)该反应可由以下两步反应组成:
①
②
总反应
的
kJ/mol。
(6)若改变某一条件,使合成
的化学反应速率加快,下列解释正确的是_______。
A.升高温度,使单位体积内活化分子百分数增加
B.增加反应物的浓度,使单位体积内活化分子百分数增加
C.使用合适的催化剂,能降低反应活化能,但单位体积内活化分子数不变
D.增大压强,能降低反应的活化能,使单位体积内活化分子数增加
(7)保持反应物为1mol
和3mol
,改变容器的温度和压强,测得
的平衡转化率
和
的选择性
随温度、压强的变化如图所示,已知:
。
31
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①温度高于350℃后,在不同压强下,
的平衡转化率几乎交于一点的原因是 。
②250℃时反应①的平衡常数
。(保留2 位有效数字)
【答案】(1)A(1 分)
(2)CD(1 分)
(3)C(2 分)
(4)0.015mol/(L·min)(2 分)
(5)-49.2kJ/mol(2 分)
(6)A(2 分)
(7) 温度高于350℃以反应①为主,而反应①是气体体积不变的反应,改变压强对平衡没有影响
0.0096(2 分)
【解析】(1)由方程式可知,制备甲醇的反应为熵减的放热反应,低温条件下反应ΔH-TΔS<0,能自发进
行,故选A;
(2)A.由方程式可知,
和
均表示正反应速率,
不能说明正逆反应
速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故A 错误;
B.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混
合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故B 错误;
C.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应是气体体积减小的反应,反应中混合气体平
均摩尔质量增大,则混合气体平均摩尔质量保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故C 正确;
D.由方程式可知,断裂3molH-H 键的同时断裂3molO-H 键说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故
D 正确;
故选CD;
(3)A.使用合适的催化剂,可以加快反应速率,但化学平衡不移动,氢气的转化率不变,故A 错误;
B.向恒容体系中充入不参与反应的氦气,反应体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,氢气的转化率不
变,故B 错误;
C.增大二氧化碳和氢气的初始投料比相当于增大二氧化碳的浓度,平衡向正反应方向移动,氢气的转化
率增大,故C 正确;
D.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,氢气的转化率减小,故D 错误;
故选C;
32
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(4)设起始混合气体的压强为P,20min 时,反应生成甲醇的物质的量为amol,由题意可建立如下三段式:
由题意可知,反应20min 后,容器压强变至原来的75%,由气体的物质的量之比等于压强之比可得:
=
,解得a=0.5,则0~20min 内,氢气的反应速率为
=0.015mol/(L·min);
(5)由盖斯定律可知,反应①+反应②=目标反应,则反应
H=(+41.2kJ/mol)+ (-90.4kJ/mol)=-49.2kJ/mol;
(6)A.升高温度,可使分子的能量增大,单位体积内活化分子的数目和百分数增加,故A 正确;
B.增加反应物的浓度,可使单位体积内活化分子的数目增大,但百分数不变,故B 错误;
C.使用合适的催化剂,能降低反应活化能,使单位体积内活化分子数目和百分数增加,故C 错误;
D.增大压强,反应的活化能不变,可使单位体积内活化分子的数目增大,但百分数不变,故D 错误;
故选A;
(7)①温度高于350℃后,在不同压强下,二氧化碳的平衡转化率几乎交于一点是因为温度高于350℃以
反应①为主,而反应①是气体体积不变的反应,改变压强对平衡没有影响;
②由图可知,250℃、2MPa 反应达到平衡时,二氧化碳的转化率为20%,甲醇的选择性为50%,则平衡时
二氧化碳的物质的量为1mol-1mol×20%=0.8mol,甲醇的物质的量为1mol×20%×50%=0.1mol,由碳原子个数
守恒可知,一氧化碳的物质的量为1mol-0.8mol-0.1mol=0.1mol,由方程式可知,氢气的物质的量为3mol-
(0.1mol+0.1mol×3)=2.6mol,水蒸气的物质的量为0.1mol+0.1mol=0.2mol,则反应①的平衡常数Kp=
≈0.0096。
3.(12 分)2,6-二溴吡啶(
)是合成阿伐斯汀的中间体。实验室制备2,6-二溴吡啶的装
置如下(部分加热及夹持装置已省略):
33
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
实验步骤:①在三颈瓶中加入74.2g(相当于0.5mol)2,6-二氯吡啶、105.0g 无水乙酸(沸点
),充分溶
解;②加热三颈瓶至
,缓慢通入245g(相当于3.0mol)溴化氢气体,充分反应;③利用如下装置将所
得反应液减压蒸馏(其中毛细玻璃管连通空气使少量空气进入,螺口夹能调节空气进气量)回收52.4g 冰醋酸,
冷却至室温,析出结晶,经操作Y 得到母液,再回收溶剂,冷却,析出结晶,经操作Y,合并两次结晶,
空气干燥,得到111.1g 产品。
回答下列问题:
(1)盛装五氧化二磷的仪器的名称是 。装置B 的作用是 。
(2)装置A 中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为
,写出装置A 中发生反应的化学方程式:
。
(3)装置C 的加热方式宜选择 (填字母)。
a.热水浴加热 b.直接加热 c.油浴加热
d.沙浴加热
(4)操作Y 需要用到的玻璃仪器有 (填名称)。
(5)减压蒸馏时,毛细玻璃管的主要作用是 ,和普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是 。
收集溶剂时温度计示数 (填“高于”“低于”或“等于”)
。
(6)该上述实验的理论产率约为 (填字母)。
a.75.6% b.87.4% c.93.8% d.96.5%
34
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(7)已知某些环状结构及单双键交替的共轭结构可以形成大
键,大
键可用符号
表示,其中n 代表参与
形成大
键的原子数,m 代表参与形成大
键的电子数(如苯分子
中的大
键可表示为
),则2,6-
二溴吡啶(
)中的大
键应表示为 。
【答案】(1) 球形干燥管 (1 分) 干燥HBr(1 分)
(2)
(2 分)
(3)c(1 分)
(4)烧杯、玻璃棒、漏斗(2 分)
(5) 减压蒸馏时,通过毛细玻璃管进入装置内少量空气,形成气泡;另外,气泡逸出推动液体汽化,
起搅拌作用(平衡气压,防暴沸;兼起搅拌作用) (1 分) 避免烧瓶中液体进入冷凝管 (1 分) 低
于(1 分)
(6)c(1 分)
(7)
(1 分)
【解析】(1)盛装五氧化二磷的仪器的名称是球形干燥管;装置B 中五氧化二磷的作用是干燥HBr;
(2)因为装置A 中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为
;则两种酸式盐为
和
,根据原子守恒得方程式为:
;
(3)因为加热温度为110℃,所以宜选择油浴加热,即选c;
(4)操作Y 分离母液和晶体,该操作为过滤,需要用到的玻璃仪器为:烧杯、玻璃棒、漏斗;
(5)减压蒸馏时,通过毛细玻璃管进入装置内少量空气,形成气泡;另外,气泡逸出推动液体汽化,起
搅拌作用。克氏蒸馏头离支管口有一段距离,和普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是:避免烧瓶中
液体进入冷凝管;因为通过减压蒸馏回收冰醋酸,并且无水乙酸的沸点是
,所以收集溶剂时温度计
示数低于
;
(6)根据投料可知,3.0mol 溴化氢过量,以0.5mol 2,6-二氯吡啶的量为依据计算,理论上生成2,6-二
35
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
溴吡啶的物质的量为0.5mol,产率约为
,故选c 项;
(7)
中碳、N 价电子总数为
,环中N 有1 个孤电子对,环中有3 个C—H 键、2 个
C—Br 键,6 个共价键(4 个C—C 键、2 个C—N 键),则形成大
键的电子为
,故大
键应表示为
。
4.(12 分)有机化合物J 是合成抗炎症、抗肿瘤的药物的中间体。以有机化合物A 为原料制备该中间体J
的合成路线如下:
已知:I.
。
II.
。
III.
(
和
表示烃基)。
回答下列问题:
(1)有机物C 的名称是 ,有机物G 的含氧官能团的名称是 。
36
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)在过量Na2CO3作用下,由C 生成D 的化学方程式为 ;由E 生成F 的反应类型为 。
(3)有机物H 的结构简式为 ,H 中碳原子的轨道杂化方式有 种,有机物D 的同分异构体中能
同时满足下列条件的有 种。
①苯环上有两个取代基;②能与NaHCO3反应生成CO2;③含有手性碳原子和六元环烷烃结构;
(4)根据上述信息,写出以
为主要原料制备合成
的路线 (TEA、CH3OH 及无机试剂任选)。
【答案】(1) 苯乙酸甲酯 (1 分) 酰胺基、酯基(1 分)
(2)
或
(2 分)
还原反应(1 分)
(3)
(2 分) 3 (1 分) 12(2 分)
(4)
(2 分)
【解析】(1)
根据C 的结构式
,可知C 的名称为苯乙酸甲酯;根据G 的结构式
37
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
可知G 中含氧官能团为酰胺基和酯基;
(2)
根据C 的结构式为
,D 的结构式为
,C 生成D 的化学方程
式为
或
;E 变成F 是E
中的硝基变成了胺基,为还原反应;
(3)
根据分析可知H 为
;H 中的C 原子的杂化方式有:酰胺基的C 为sp2杂
化,-CN 中的C 为sp 杂化,环己烷上的C 为sp3杂化,故H 中C 原子的杂化方式有3 种;根据D 的结构式
,同分异构体满足如下:①苯环上有两个取代基②能与NaHCO3反应生成CO2③含
有手性碳原子和六元环烷烃结构,能与NaHCO3反应说明含有-COOH,同分异构如下:
38
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
、
、
(箭头为甲基可取代的位置),
故共有12 种。
(4)
的单体为
,根据已知信息Ⅲ可知
可由
合成,根据已知信息Ⅱ可知
可由
合成,根据B 到C 的流程可知
可由
合成,逆推如下:
,故设计合成
路线如下:
。
5.(10 分)氨及其化合物与社会发展和人类福祉休戚相关。回答下列问题:
39
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)一种含氮化合物聚维酮碘的水溶液是常见缓释类消毒剂。聚维酮通过氢键与
形成聚维酮碘,其结构
如图1 所示。
①基态I 原子的价层电子排布式为 ,原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用
表示,与之相反的用
表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态
原子,其价层电子自旋磁量子
数的代数和为 。
②1 个聚维酮单体分子中
键的数目为 ;
中
是直线形的,中心原子的杂化类型为 (填字
母)。
A.
B.
C.
D.
(2)将配位化合物
经过不同操作分别得到红色沉淀
和黄色沉淀
,结构如图2 所示。配
合物的稳定性
(填“大于”“小于”或“等于”)
,原因是 。
(3)氮化硅(
)陶瓷可用于制造汽车发动机的部件,氮化硅晶体中键角
(填“大于”“小
于”或“等于”)
。
(4)氮化硼具有抗化学腐蚀性,立方
的结构与金刚石相似,密度为
。立方
的晶胞结构如图3
所示。晶胞中B 原子的配位数为 ,立方
晶体中
键的键长为
。
【答案】(1)
(1 分)
或
(1 分) 17 (1 分) D(1 分)
(2) 小于 (1 分) 电负性
小于
,给电子能力
大于O,形成配位键的强度
小于
,稳定性
小于
(2 分)
(3)大于(1 分)
(4) 4 (2 分)
(2 分)
【解析】(1)
①I 元素位于第五周期第ⅦA 族,最外层有7 个电子,故价层电子排布式为
;基态
原子的价层电
40
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
子轨道表示为
,2p 能级三个原子轨道上有自旋方向相同的3 个电子,故价层电子自
旋磁量子数的代数和为
或
。
②聚维酮单体的结构简式为
,1 个分子中有17 个
键。
中心原子的价层电子对数为
,可排除A、 B、C,选D。
(2)根据两种配位化合物的结构可知,Y、X 提供孤电子对与Co 形成配位键的原子的分别是
、
原子,
电负性
小于
,给电子能力
大于
,形成的配位键的强度
小于
,稳定性
小于
。
(3)氮化硅
陶瓷可用于制造汽车发动机的部件,可知晶体氮化硅熔点高,是共价晶体。
、
原
子间以共价键结合。氮化硅晶体中,1 个
与4 个
形成4 条
键,呈四面体结构,
键角为
,而
原子与3 个
形成3 条
键,
原子上有1 个孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于
成键电子对间的斥力,故键角
大于
。
(4)立方
的结构与金刚石相似,结合晶胞结构知,B 原子位于立方体的8 个顶点和6 个面的面心,
原子位于晶胞中四个小立方体的体心,可推出
的配位数为4,根据化学式
判断
原子的配位数也为
4;BN 晶胞中B 原子个数为
、N 原子个数为4,密度
,
晶体中
键的键长为晶胞体对角线的
,由晶体的密度求晶胞参数
,则
键的键长为
。
41
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
42