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文档简介

(新高考)2021届高考

化学(一)

注意事项:

i.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证

号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答: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,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题

卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。

可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Na23S32Cl35.5V51Fe

56Cu64

一、选择题:每小题2分,共20分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求

的。

1.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是

A.加酶洗衣粉是洗衣粉中的新产品,从化学反应速率的角度分析,使用温度越高的水

洗涤衣服,其去污效果会越好

B.“红烧鱼”是一道常见的四川家常菜,做“红烧鱼”时通常要加入料酒和醋,其最主要的

目的是调味,让鱼的味道更加酸辣可口

C.阿司匹林是生活中常见的消炎药,服用阿司匹林出现水杨酸反应时,可用NaHCCh

溶液解毒

D.近期的空气质量报告中常出现“中度污染”和“重度污染”的结论,雾霾中含有大量超标

的主要物质是二氧化硫

【答案】C

【解析】A.酶在温水中的活性最好,从化学反应速率的角度分析,使用温水洗涤衣服,

其去污效果会越好,故A错误;B.做“红烧鱼”时通常要加入料酒和醋,其最主要的目的是

乙醇和乙酸生成具有香味的乙酸乙酯,故B错误;C.水杨酸显酸性,与小苏打反应生成二

氧化碳,服用阿司匹林出现水杨酸反应时,可以用NaHCCh溶液解毒,故C正确;D.雾霾

中含有大量超标的主要物质是可吸入颗粒物,故D错误;选C。

2.下列有关化学用语的表示正确的是

A.C02分子的比例模型:CM*B.二氟化氧分子的电子式:F:():1•,

C.对二甲苯的结构简式:H3C—O-CH3D.质子数与中子数相等的硫原子:

【答案】C

【解析】A.二氧化碳分子中C原子的半径大于O原子半径,模型中原子比例不正确,

A错误;B.二氟化氧分子的电子式为:E:g:E:,B错误;C.对二甲苯的结构简式为

%C—Q1CH3,C正确;D.质子数与中子数相等的硫原子质量数为16+16=32,表示为

髭,故D错误;故选C。

3.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是

A.用图甲的方法不能检查此装置的气密性

B.图乙可以作为CC14萃取滨水后的分液装置

C.实验室用图丙所示装置制取少量氨气

D.图丁洗气瓶中的白色沉淀为BaSCh

【答案】B

【解析】A.如果甲装置的气密性良好,a、b两侧水面高度不同,否则水面相同,所以

能检验装置的气密性,A错误;B.澳易溶在有机物四氯化碳中,且四氯化碳不溶于水、密

度大于水,因此图乙可以作为CCL萃取滨水后的分液装置,B正确;C.收集氨气时导管口

应该插入到试管底部,且试管口不能用橡胶塞塞住,C错误;D.二氧化硫通入硝酸钢溶液

中,二氧化硫被氧化为硫酸,从而生成硫酸钢沉淀,D错误;答案选B。

4.化学与生产、生活密切相关。下列有关物质的性质与用途对应关系错误的是

A.FeCb溶液具有酸性,可用于蚀刻铜制品

B.过氧乙酸具有强氧化性,可用于杀菌消毒

C.甘油具有吸水性,可用作化妆品的保湿剂

D.Na具有还原性,可用于高温下与TiCL反应制备Ti

【答案】A

【解析】A.FeCb溶液用于蚀刻铜制品,是利用FeCb的氧化性,故选A;B.过氧乙酸

用于杀菌消毒,是利用过氧乙酸的强氧化性,故不选B;C.甘油用作化妆品的保湿剂,是

因为甘油具有吸水性,故不选C;D.Na与TiCL反应制备Ti,体现金属钠的还原性,故不

选D;选A。

5.类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关离子方程式的类推正确的是

已知类推

将Fe加入C11SO4溶液中将Na加入到CuSCU溶液中

A

Fe+Cu2+=Cu+Fe2+2Na+Cu2+=Cu+2Na+

向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2

2+2+

BCa+2C1O+CO2+H2O=CaCO3;+2HCa+2C1O+SO2+H2O=CaSO3U2H

CIOCIO

用惰性电极电解NaCl溶液用惰性电极电解MgBrz溶液

C

由角罡由角至

2cr+2H2O^^2OH+H2T+C12T2Br-+2H2O^^2OH+H2t+Br2

稀盐酸与NaOH溶液反应至中性稀HNO3与Ba(OH)2溶液反应至中

D

++

H+OH-=H2O性H+OH=H2O

【答案】D

【解析】A.将Na加入到CuSCU溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与

硫酸铜发生复分解反应,不能置换出铜,故A错误;B.向Ca(C10)2溶液中通入少量S02,

二氧化硫具有还原性,被次氯酸根离子氧化,离子方程式为:

2+

Ca+3C1O+SO2+H2O=CaSO4i+Cl+2HC10,故B错误;C.用惰性电极电解MgBn溶液,

离子方程式为:Mg2++2B「+2H2。叁驻Mg(OHM+H2T+Br2,故C错误;D.稀盐酸与NaOH

溶液、稀HNO3与Ba(OH)2溶液反应的实质相同,都是氢离子与氢氧根离子反应生成水,离

+

子方程式为:H+OH-=H2O,故D正确;故选D。

6.阿魏酸乙酯(Y)是用于生产治疗心脑血管疾病药品的基本原料,可由下列反应制得:

oo

o

下列有关化合物X、Y的说法正确的是

A.X分子中所有碳原子一定处于同一平面

B.Y与足量Bn既可发生取代反应又可发生加成反应

C.可用FeCb溶液检验产品Y中是否混有X

D.ImolX,Y分别与足量H2反应时消耗H2物质的量之比为5:4

【答案】B

【解析】A.X分子中有苯环结构、碳碳双键结构和碳氧双键结构,都是平面结构,但

它们都以碳碳单键相连,而碳碳单键可以旋转,所以X分子中所有碳原子不一定处于同一

平面,故A错误;B.Y分子中有碳碳双键,可以和澳发生加成反应,Y分子中有酚羟基,

可以和浓澳水发生苯环上的取代反应,所以Y与足量Br2既可发生取代反应又可发生加成反

应,故B正确;C.X和Y分子中都有酚羟基,都可以和FeCb溶液发生显色反应,所以不

能用FeCb溶液检验产品Y中是否混有X,故C错误;D.1个X和Y分子中都有1个苯环

和1个碳碳双键,可以和H2发生加成反应,竣基和酯基中的碳氧双键不能和H2发生加成反

应,所以ImolX和Y分别与足量H2反应时消耗H2物质的量相等,故D错误;故选B。

7.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W、Y、Z组成的化合物M

遇稀硫酸得到Z的单质及其氧化物,M的结构如图所示。下列有关说法错误的是

Z

II广

Y+W=Z——WY+

A.简单气态氢化物的稳定性:X>W>Z

B.M中W原子满足8电子稳定结构

C.X的单质可与Y2Z溶液发生置换反应得到单质Z

D.Y分别与W、Z形成的二元化合物中可能均含有非极性键

【答案】C

【解析】由M的结构以及M遇稀硫酸得到Z的单质和氧化物,可知M为Na2s2O3,即

W为O,Y为Na、Z为S。根据W、X、Y、Z的原子序数依次增大,可知X为F。A.经

分析,X为F,W为O,Z为S,则简单气态氢化物的稳定性:F>O>S,故A项正确;B.由

M的结构可知,氧原子满足8电子稳定结构,故B项正确;C.F2遇水溶液直接与H2O剧

烈反应,不能与Na2s溶液直接反应得到S单质,故C项错误;D.O、S属于同主族元素,

Na与O、S分别可形成NazCh、Na2s2等化合物,分子中均含有非极性键,故D项正确。本

题答案C。

8.BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂,可用于光催化降解苯酚,原理如图所示。下列说

法不正确的是

HX)

A.该过程中BMO表现了还原性

B.①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为1:3

C.光催化降解过程中,光能转化为化学能、热能等

D.该过程的总反应:^A-OH+7O216CO2+3H2O

BMO

【答案】B

【解析】通过分析原理图可知,在光催化降解苯酚的过程中:BMO首先在光照下,发生

失电子的氧化反应,转化成BMO+,同时将。2还原为03;随后,BMO+和05各自表现氧化

性将苯酚转化为HzO和CCh,这个过程BMO+又被还原为最初的状态。A.通过分析可知,

BMO在光催化降解苯酚过程中表现出了还原性,生成了BMO+,A项正确;B.1个BMO+

表现氧化性,被还原为BMO,可以得1个电子;1个0E表现氧化性,被还原为2个H20,

可以得3个电子;所以①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为3:1,B项错误;C.通过

分析可知,光催化过程中,光能被转化为化学能和热能,C项正确;D.通过分析可知,该

过程的总反应即光照条件下,在BMO的催化作用下,氧气氧化苯酚,所以D项正确;答案

选B。

9.固定容积为2L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)=zC(g),图1表示TC时容器中

各物质的量随时间变化的关系,图2表示平衡常数K随温度变化的关系。结合图像判断,

下列结论正确的是

A.该反应可表示为2A(g)+B(g)=C(g)A/7<0

B.T℃时该反应的平衡常数K=6.25

C.当容器中气体密度不再变化时,该反应达到平衡状态

D.T℃,在第6min时再向体系中充入0.4molC,再次达到平衡时C的体积分数大于0.25

【答案】D

【解析】A.根据图可知A物质的量减小0.4mol,B物质的量减小0.2mol,A、B均为

反应物,C物质的量增加0.2mol,为生成物,根据变化的物质的量之比等于反应中计量数之

比,写出化学方程式为2A(g)+B(g)=C(g),根据图2可知,温度升高,平衡常数增大,

说明正反应为吸热反应,所以热化学方程式为:2A(g)+B(g)=C(g)AH>0,故A错误;

B.图1中5min时达到化学平衡,平衡浓度分别为c(A)=&|罗=0.2mol/L,c(B)=^黑

02mol0.1mol/L

=0.1mol/L、c(C)=^-=0.1mol/L,则仁莉嬴西而嬴面=25,故B错误;C,由片

▽可知,机不变,V不变,则是定值,因此当容器中气体密度不再变化时,该反应不一

0.2mol

定达到平衡状,故C错误;D.图1中5min时,C的体积分数为

0.2mol+0.2mol+0.4mol

=0.25,充入0.4molC,虽平衡逆向移动,但C的体积分数增大,故D正确;答案选D。

10.金属铭常用于提升特种合金的性能。工业上以铭铁矿(主要成分为FeO-Cr2O3,含有少量

AI2O3)为原料制备金属铭的流程如图。下列说法不正确的是

A.①中需持续吹入空气作氧化剂B.A为Na2Cr2O7溶液

C.②中需加入过量稀硫酸D.③中Cr在阴极生成

【答案】C

【解析】A.①中FeOCnCh、AI2O3与Na2cO3反应生成NazCrCU、Fe2O3>NaAlCh,Cr、

Fe元素化合价升高被氧化,所以需持续吹入空气作氧化剂,A正确;B.酸性条件下,2CrOk

+

+2H=Cr2O?+

H20,B正确;C.氢氧化铝能溶于过量硫酸,②中加入的稀硫酸不能过量,C错误;D.电

解NazCnCh溶液制备金属Cr,Cr元素化合价降低发生还原反应,所以Cr在阴极生成,故

D正确;选C。

二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有1个

或2个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

11.常温下,100mL1.0mol/LNa2c2O4溶液中加入足量pH=l的稀硫酸,再加入20mLKMnO4

溶液恰好完全反应。下列说法正确的是

A.Na2c2O4溶液中CzO厂数目为0.INA

B.稀硫酸中水电离的c(H+)=10T3moi/L

C.KM11O4溶液浓度为O.lmol/L

D.反应过程中转移电子数为0.2NA

【答案】BD

【解析】Na2c2。4溶液中加入足量pH=l的稀硫酸,再加入KMnCU溶液反应的化学方程

式为5Na2c2O4+2KM11O4+8H2so4=10CO2T+2MnSC)4+K2so4+8H2O+5Na2s04。A.100mL

l.Omol/LNa2c2O4溶液中含有Na2c2O4O.lLxl.Omol/LR.lmol,其中C20k水解,使得C2Ok

数目少于O.INA,故A错误;B.稀硫酸为酸,抑制水的电离,pH=l的稀硫酸中水电离的

10-14

c(H+尸=10T3moi/L,故B正确;C.反应的方程式为

0.1

5Na2c2O4+2KM11O4+8H2so4=10CO2T+2MnSCU+K2so4+8H2O+5Na2so4,贝IKMnCU溶液中含

有高锈酸钾的物质的量为2x0.1mol=0.04mol,浓度为=02mol/L,故C错误;D.反

50.02L

应的方程式为5Na2C2O4+2KMnO4+8H2SO4=10CO2T+2MnSO4+K2SO4+8H2O+5Na2SO4,反应

中Mn由+7价降低为+2价,反应过程中转移电子0.04molx(7-2)=0.2mol,数目为0.2NA,故

D正确;故选BD。

12.最近研究表明,用Sb(CH3)3、Sb(CH3)2Br和Sb(CH3)Br2三种化合物进行重组反应可生

成空间位阻最小的离子化合物——[Sb2(CH3)5]2[Sb2(CH3)2Br6]o已知睇(Sb)与碑(As)同主

族,下列说法错误的是

A.Sb的价电子排布式为5s25P3

B.第一电离能:Br>Se>As

C.电负性:Br>C>H

D.[Sb2(CH3)5]2[Sb2(CH3)2Br6]中存在离子键和共价键

【答案】B

【解析】A.根据能层序数等于电子层数等于周期序数,最外层电子数等于主族序数,

故Sb的价电子排布式为5s25P3,A正确;B.As、Se、Br为同一周期元素,同一周期从左

往右元素的第一电离能呈增大趋势,第IIA与IIIA,VA与VIA之间反常,故第一电离能:

Br>As>Se,B错误;C.元素的电负性变化规律为:同一周期从左往右依次增大,同一主族

从上往下依次减小,故电负性:Br>C>H,C正确;D.由题干可知[Sb2(CH3)5]2[Sb2(CH3)2Br6]

为离子化合物,故该物质中存在离子键和共价键,D正确;故答案为B。

13.资料显示:浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO;氢氧化钠能吸收NO2,

但不能吸收NOo某学习小组据此验证浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按如图装置进行

实验(夹持仪器已略去)。下列说法错误的是

A.能证明氧化性的相对强弱的实验现象为③中溶液上方出现红棕色气体

B.滴加浓硝酸前要先打开弹簧夹通一段时间氮气

C.②中的试剂为水

D.⑥的作用是吸收尾气

【答案】A

【解析】根据实验的目的以及装置特点进行判断;装置①浓硝酸和铜反应,装置②利用

二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,将铜和浓硝酸反应生成的二氧化氮转化为一氧化氮,

装置③盛放稀硝酸,验证稀HNCh不能氧化NO,装置④中盛放的是浓HNO3,若浓HNO3

能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体,装置⑤是收集NO,装置⑥中盛放NaOH

溶液吸收NO2防止污染大气。A.装置③盛放稀硝酸,验证稀HNO3不能氧化NO,装置④

中盛放的是浓HNCh,若浓HNCh能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体,能证

明氧化性的相对强弱的实验现象为③中溶液上方不出现红棕色气体,装置④液面的上方会产

生红棕色气体,故A错误;B.空气能氧化NO而对实验产生干扰,所以滴加浓HNCh之前

需要通入一段时间N2赶走装置中的空气,故B正确;C.②中的试剂为水,使NCh与H2O

反应生成NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故C正确;D.装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NCh

防止污染大气,故D正确;故选A。

14.近日,南开大学科研团队以KSn合金为负极,以含竣基多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)

为正极催化剂构建了可充电K-CO2电池(如图所示),电池反应为4KSn+3CO2=

2K2cO3+C+4Sn,其中生成的K2c。3附着在正极上。该成果对改善环境和缓解能源问题

具有巨大潜力。下列说法正确的是

KSnMWCNT5-COOH

A.充电时,阴极反应为2K2cO3+C-4e-=4K++3co2T

B.电池每吸收22.4LCO2,电路中转移4moib

C.放电时,外电路中电流由MWCNTs—COOH经酯基电解质流向KSn合金

D.为了更好的吸收温室气体CO2,可用适当浓度的KOH溶液代替酯基电解质

【答案】C

【解析】A.充电时,阴极发生还原反应,电极反应为K++e-+Sn=KSn,A错误;B.气

体未指明状况,无法根据体积确定其物质的量,B错误;C.放电时,KSn合金作负极,

MWCNTs-COOH作正极,在外电路中电流由正极流向负极,C正确;D.若用KOH溶液

代替酯基电解质,则KOH会与正极上的MWCNTs—COOH发生反应,因此不能使用KOH

溶液代替酯基电解质,D错误;故选C。

15.25℃时,在10mLO.lmoLLTNa2cCh溶液中逐滴加入O.lmoLLTHC1溶液20mL,溶液

中含碳微粒的物质的量随溶液pH的变化如图所示。下列说法错误的是

A.HC1溶液滴加一半时,溶液pH<7

B.H2CO3的Kai的数量级为10-6

C.pH=8时,溶液中NaHCCh的物质的量浓度为O.lmoLLT

D.在M点:c(Na+)>c(CO?-)=c(HCO3)>c(OH)>c(H+)

【答案】C

【解析】不加酸时,Na2cCh溶液显碱性,随着HC1溶液的加入,溶液由碳酸钠转变为

碳酸氢钠,当HC1溶液滴加一半时,两者恰好生成碳酸氢钠,再继续加HC1溶液,溶液逐

步由碳酸氢钠转化为碳酸。A.当HC1溶液滴加一半时,两者恰好生成碳酸氢钠,溶液中,

以NaHCCh为主,故该溶液呈碱性,溶液pH>7,故A错误;B.由图中可以看出,当

c(H+)=10F8mol/L时,c(H2co3)=c(HC0»,H2cCh的Kai=。("(女隽:)=]0-5.8,所以H2c。3

的Kal的数量级为10-6,故B正确;C.从图中可知当pH值为8时,溶液中的主要溶质为

NaHCO3»当加入盐酸的体积为10mL时,恰好生成NaHCCh,此时NaHCCh的物质的量浓

度为0.05mol/L,故C错误;D.由图可知M点的CO攵和HC03物质的量相等,两者的盐水

解溶液呈碱性,pH值为11呈碱性,故离子浓度为:c(Na+)>c(CO9)=c(HCO3)>c(OH-)>

c(H+),故D正确;答案选AC。

三、非选择题:本题共5小题,共60分。

16.铝氢化钠(NaAlH。是有机合成的重要还原剂,其合成线路如图所示:

NaH

特定条总NaAlH4

⑴已知无水AlCh在潮湿的空气中极易水解。某实验小组利用图中部分装置制备无水

AlCho

①实验小组的实验装置,按气流方向连接各仪器接口,顺序为:色。

②装置E的作用是,装置F中应盛装的试剂是

(2)A1C13与NaH反应时,需将AlCh溶于有机溶剂,再将得到的溶液滴加到NaH粉末上,

此反应中NaH的转化率较低的可能原因是0

(3)利用铝氢化钠遇水反应生成的氢气的体积测定铝氢化钠样品纯度。

①其反应的化学方程式为o

②现设计如图四种装置测定铝氢化钠样品的纯度(假设杂质不参与反应)。

从简约性、准确性考虑,最适宜的方案是(填编号)

③取样品ag,若实验测得氢气的体积为VmL(标准状态),则铝氢化钠样品纯度为

(用代数式表示)。

【答案】(1)a,—ih—de-bc吸收Cb尾气并防止外界水蒸气进入饱和食盐水

(2)反应生成的NaCl沉淀覆盖在NaH表面,阻止了反应的进行

54Vx10-3

(3)NaAlH4+2H20=NaA16+4H,T乙---------xlOO%

89.6a

【解析】⑴①根据图示,二氧化镒与浓盐酸的反应需要加热,A装置不能选用,选用B

装置是制取氯气,F装置应该用饱和食盐水吸收氯化氢气体,D中装置中浓硫酸用于干燥氯

气,C装置中发生氯气与铝在加热条件下生成氯化铝,实验尾气中的氯气会污染空气,所以

E装置中用碱石灰吸收氯气尾气,并吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置C中,则仪

器接口为a'Tih—defbcffg,故答案为:a'—•ihrdefbc;②装置E中用碱石灰吸收氯

气尾气,并吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置C中,装置F中应盛装饱和NaCl

溶液,用于吸收氯化氢气体,故答案为:吸收C12尾气,并防止空气中的水蒸气进入装置C;

饱和食盐水;(2)AlCb与NaH反应时,将AlCb溶于有机溶剂,再将得到的溶液滴加到NaH

粉末上,反应生成的NaCl沉淀在NaH表面,阻止了AlCb和NaH进一步反应,使得反应

中NaH的转化率较低,故答案为:反应生成的NaCl沉淀在NaH表面,阻止了AlCh和NaH

进一步反应;(3)①铝氢化钠遇水反应生成的氢气,依据原子守恒和反应的原理,反应的化

学方程式为NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2T,故答案为:NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2t;②测

定铝氢化钠样品的纯度,就是通过铝氢化钠遇水反应生成氢气,准确测定氢气的体积,甲中

锥形瓶中压强会变大,可能液体不能顺利流下,导致铝氢化钠或许不能完全反应,丙装置中

导管中可能有水,测定的气体体积不准确,丁装置中烧瓶中压强可能会变大,且氢气体积读

数不方便,所给的装置中乙的装置压强可以保持不变,可以较准确的测定氢气体积,所以适

宜的方案是乙,故答案为:乙;③实验测得氢气的体积为vmL(标准状态),其物质的量为

Vxl°L=Vxl03mol,根据NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2T知,铝氢化钠为工xY@Lmol,

22.4L/mol22.4422.4

1VxlO3।…।,

则铝氢化钠样品纯度为4X^zTm°1><54g/mO1xl00%=54Vxl°xlOO%,故答案为:

--89.6a

ag

SMI。]。。%。

89.6a

17.目前,处理烟气中SO2常采用两种方法:碱液吸收法和水煤气还原法。

I•碱液吸收法

7

25℃时,Kb(NH3-H2O)=1.8x10-5;H2SO3:Kai=1.5xl()-2,Ka2=1.0xl0-;Ksp(CaSO4)=

7.1x10-5。

第1步:用过量的浓氨水吸收SO2,并在空气中氧化;

第2步:加入石灰水,发生反应Ca2++2OH-+2NHt+SOkCaSO41+2NH3-H2。K„

⑴25℃时,O-lmol-L-1(NH4)2SO3溶液的pH(填或“=")7。

⑵计算第2步中反应的K=0

II.水煤气还原法

已知:①2co(g)+SO2(g)=S(l)+2cCh(g)AHi=-37.0krmo『

1

②2H2(g)+SO2(g)=S6+2H2O(g)AH2=+45.4kJ-mol-

③CO的燃烧热△H3=-283kJ-molT

(3)表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为o

(4)反应②中,正反应活化能Ei(填,或"=""2。

八n(CO)

(5)在一定压强下,发生反应①。平衡时SCh的转化率a(SO2)与投料比的比值["(^£=

y]、温度T的关系如图所示。

比较平衡时CO的转化率a(CO):NM„逆反应速率:NP(填喊“=")。

(6)某温度下,向10L恒容密闭容器中充入2moiH2、2molCO和2moiSCh发生反应①、

②,第5min时达到平衡,测得混合气体中C02、H2(D(g)的物质的量分别为1.6mol、

①该温度下,反应②的平衡常数K为。

②其他条件不变,在第7min时缩小容器体积,S02的平衡浓度(填“增大”“减小”或

“不变”)。

【答案】(1)>

(2)4.3x1013

1

(3)S(l)+O2(g)=SO2(g)AH=-529kJmol-

(4)>

(5)><

(6)2700增大

【解析】⑴由于Kb(NH3-H2O)=L8xl0-5>Ka2(H2so3)=L0X10-7,根据盐的水解规律:“谁

弱谁水解,谁强显谁性”可知,(NH4)2SC>3溶液呈碱性,pH>7;故答案为:>;⑵第2步:

加入石灰水,发生反应Ca2++2OtT+2NH1+SO歹;CaSO4j+2NH3・H2O化学平衡常数

2

C(NH3H2O)1

2+22+2

K=c(Ca)c(OH-)c(NH4)c(SO4-)=Kg(NH3-H2O)-Ksp(CaSO4)二

1

(1.8XW5)2X7.1X10-5=43X1013,故答案为:4.3xl013;(3)①2co(g)+S02(g)

S(l)+2CO2(g)AHi=-37.0kJ/moL②2H2(g)+SCh(g)=S⑴+2H2O(g)AH2=+45.4kJ/mol,CO的燃

烧热AH3=-283kJ/mol,即③CO(g)+-O2(g)=CO2(g)AH3=-283kJ/mol,根据盖斯定律③x2-①

计算S(l)+O2(g)=SO2(g)的AH=(-283kJ/mol)x2-(-37.0kJ/mol)=-529kJ/mol,热化学方程式为

S(l)+O2(g)=SO2(g)AH=-529kJ/mol,故答案为:S(l)+O2(g)=SO2(g)AH=-529kJ/mol;(4)反

应②的正反应为吸热反应,焰变A”2=E1-E2(逆反应活化能)>0,E1=E2+A“2,由于E2>O,

所以EI>AH2,故答案为:>;(5)反应①的正反应是气体体积减小的放热反应,温度相同、

投料比的比值[弋K=y]越大,SCh的转化率a越大、CO的转化率越小,即yi>y2,投料

I*!I2I

比相同时,温度越高,SO2的转化率a越低,所以N点的投料比小、温度低,则CO的转化

率大于M点CO的转化率;N、P投料比相同,但P点温度高,所以P点反应速率大于N

点,逆反应速率:N<P,故答案为:>;<:

(6)①对于2CO(g)+S02(g)=S(l)+2co2(g)

开始(mol/L)0.20.20

变化(mol/L)0.160.080.16

平衡(mol/L)0.040.120.16

对于2H通)+S02(g)二=S(l)+2H2O(g)

开始(mol/L)0.20.120

变化(mol/L)0.180.090.18

平衡(mol/L)0.020.030.18

c“HQ0.182-4二

所以反应②的化学平衡常数K=--~—=——;------=2700,故答案为:2700;

22

C•(H2)C(SO2)0.02X0.03

②其他条件不变,在第7min时缩小容器体积,即使容器的压强增大,由于两个反应的正反

应都是气体体积减小的反应,所以缩小体积,容器的压强增大,化学平衡正向移动,二氧化

硫的物质的量减小,但由于容器体积减小,所以二氧化硫的浓度仍然会增大,故答案为:增

大。

18.在气体分析中,常用CuCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量,其化学反应如下:

2CuCl+2CO+2H2O=Cu2Ch-2CO-2H2O0

回答下列问题:

(1)研究人员发现在高温超导材料镯钢铜氧化物中含有CU3+,基态CU3+的电子排布式为

(2)NO3离子的空间构型是

(3)CO与N2互称等电子体。

①它们的分子中都存在三个共价键,其中包含个兀键。

②表为CO和N2的有关信息。

A—B(单A=B(双

键的类型A三B(叁键)

键)键)

CO3518031071

键能(kJ/mol)

N2159418946

根据表中数据,说明co比N2活泼的原因是o

(4)CU2C12-2CO-2H2O是一种配合物,其结构如图所示:

OCX/C\l/co

CuCu

H:0ciOH,

该配合物中,co作配体时配位原子是c而不是o的原因是o

(5)阿伏加德罗常数的测定有多种方法,X射线衍射法就是其中的一种。通过对CuCl晶

体的X射线衍射图象分析,可以得出CuCl的晶胞如图所示,若晶体中C1-呈立方面心最密

堆积方式排列,c「的半径为apm,晶体的密度为Pg/cm3,阿伏加德罗常数NA=(列

计算式表达)。

0C1-

•Cu+

【答案】(1)Is22s22P63s23P63d8或[Ar]3d8

(2)平面三角形

(3)2CO中断裂第一个无键的键能比N2的第一个兀键的键能小很多,CO的第一

个无键容易断

(4)电负性:C<0,C对孤电子对的吸引力较弱,更容易给出孤电子对

99.5x103。

(5)

4^pa3

【解析】(l)Cu为29号元素,失去三个电子变为Cu3+,基态Cu3+的电子排布式为

Is22s22P63s23P63d8或[Ar]3d8;(2)NO§离子的中心N原子的价层电子对数=3+列=3,为

sp2杂化,空间构型是平面三角形;(3)①CO与N2互称等电子体,它们的分子中都存在三个

共价键,两个原子间均为三键,一个三键中含有一个◎键和2个兀键;②根据表中数据,

CO中断裂第一个兀键的键能比N2的第一个兀键的键能小很多,CO的第一个兀键容易断,

则CO比N2活泼;(4)该配合物中,电负性:C<O,C对孤电子对的吸引力较弱,更容易给

出孤电子对,因此CO作配体时配位原子是C而不是0;(5)若晶体中C「呈立方面心最密堆

积方式排列,面对角线上的三个C「半径相切,已知C「的半径为apm,则面对角线

=4r(Cr)=4apm,晶胞的面对角线为棱长的及倍,即棱长为普pm=4ax42xlOTOcm,则晶

722

胞的体积V=(4axYlxlOTo)3cm3,该晶胞中C「位于面心和顶点,则C「的个数为8x-+6x—

282

4x(64+35.5)

=4,CuCl中阴阳离子个数比为1:1,则晶胞中Cu+个数为4,则晶胞的质量为

,、历4x(64+35.5)

g,晶体的密度为pg/cnR可得(4ax、_xlOTO)3cm3xpg/cm3=-g,整理可得:

99.5x1()30

阿伏加德罗常数NA=

4V2pa3

19.从废帆催化剂(主要成分V2O5、VOSO4、K2so4、SiCh等)中回收V2O5的一种生产工艺

流程示意图如下,请回答下列问题:

(1)①中废渣的主要成分是;①中V2O5发生反应的离子方程式为=

(2)②、③中的变化过程可简化为(下式中的R表示V02+或Fe3+,HA表示有机萃取剂的

主要成分):R2(SC>4)(水层)+2nHA(有机层)^2RAn(有机层)+nH2so4(水层)。②中萃取时

必须加入适量碱,其原因是;实验室进行萃取操作使用的玻璃仪器为

(3)实验室用的原料中V2O5占6%(原料中的所有机已换算成V2O5)。取100g该废钢催化

剂按工业生产的步骤进行实验当加入100mlO.lmol/L的KCICh溶液时,溶液中的铀恰好被

完全处理,假设以后各步机没有损失,则该实验中机的回收率是-[M(V2O5)=182g/mol]

(4)25℃时取样进行试验分析,得到帆沉淀率和溶液pH之间的关系如下表:

PH1.31.41.51.61.71.81.92.0

帆沉淀率/%88.194.896.598.098.898.696.493.1

试判断在实际生产时,⑤中加入氨水调节溶液的最佳pH为;若乳沉淀率为93.1%

2+

时不产生Fe(OH)3沉淀,则此时溶液中c(Fe)<。已知:25℃时

Ksp[Fe(OH)3]=2.6xlO-39

+2+

【答案】(1)SiO2V2O5+SO3+4H=2VO+SO4+2H2O

(2)加入碱,中和H2so4,使平衡向正向移动分液漏斗、烧杯

(3)91.0%

(4)1.72.6xlO-3mol/L

【解析】V2O5和SiCh难溶于水,由实验流程可知,废钢催化剂溶于水,再硫酸酸浸,

酸性条件下,亚硫酸根离子能被五氧化二帆氧化生成硫酸根离子,离子反应方程式为:

+2+

V2O5+SOr+4H=2VO+

SOK+2H2。,过滤得到滤渣为二氧化硅,强酸性浸出液含有VO2+、K+、SO?-,加入有机萃

取剂萃取分液得到有机溶液中VO2+,再加入X试剂进行反萃取分液,分离出有机层得到水

层是含V02+、Fe3\SOk的酸性水溶液,K+(水层)+nHA(有机层)RAn(有机层)+nH+(水

层),分析平衡体系,加入的碱会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行;加入硫酸抑制

平衡正向进行,氯酸钾具有氧化性,能将V02+氧化为VO$,加入氨水调节溶液pH到最佳

值,得到NH4VO3,最后焙烧得到五氧化二帆。(1)上述分析可知滤渣A为SiCh,从流程

图可以看出,在酸性条件下,V2O5转化为VO2+,SO9能被V2O5氧化生成SOK,根据氧化

+2+

还原反应的规律配平该离子反应方程式为:V2O5+SO?+4H=2VO+

SO?-+2H2O;(2)反萃取时,分析平衡R2(SCU)(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机

层)+nH2SO4(水层),为提高②中萃取百分率,则加入碱中和硫酸,可以使平衡正移,多次连

续萃取。萃取分液操作时,用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯;(3)根据氧化还原规律可知,

当加入100mLO.lmol/L的KCICh溶液时,溶液中的帆恰好被完全处理的离子方程式为:CIO?

+6VO2++3H2O=6VO3+6H++Cr,再结合V2O5+SO9+4H+=2VC>2++sok+2H2。,从而得出关

系式:3V2。5〜6V。2+〜CKM,因"(C10»=0.1mol/L

x0.1L=0.01mol,所以w(V2O5)=3x0.0lmol=0.03mol因此该实验中机的回收率是

0.03molx182g/mol

100gx6%

xl00%=91.0%;(4)由表中数据可知,pH=1.7时钢的沉淀率最大为98.8%,故加入氨水调节

溶液的最佳pH为1.7o若钢沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,此时溶液pH=2,

2.6x10-39

c(OH)=10-12mol/L,^[Fe(OH)3]=2.6xlO-39=c(Fe3+)«c3(OH-)c(Fe3+)=

sp(10f)3

=2.6xl0^3mol/Lo

20.化合物G是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体,可通过以下方法合成:

(DR的结构简式是:M含有的官能团名称是o

(2)M—N反应过程中K2cCh的作用是o

(3)P—Q的反应类型是0

(4)写出Q-H的化学方程式。

(5)T是R的同系物,符合条件:①与R具有相同官能团;②分子中含有苯环;③T的相

对分子质量比R多14,T的同分异构体有种。其中在核磁共振氢谱上有5组峰

且峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式有0

(6)参照上述合成路线,设计以1,4一丁二醇和苯为原料(其他无机试剂自选)合成

的合成路线。

入。H

【答案】(1)I(酚)羟基、醛基和硝基消耗生成的HCL提高有机

物N的产率

(2)还原反应

⑶HNC^COOC2H5+HN[CH2cH2cl_,HN^NjQ^COOC2H5+2HC1

CH

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