1、等级考仿真冲刺卷(五)(时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H 1C 12O 16Na 23Cl 35.5Ca 40Fe 56Cu 64一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.宋代张杲医说记载:每每外出,用雄黄桐子大,在火中烧烟薰脚绷、草履、领袖间,以消毒灭菌,防止疫菌通过衣物的接触而传染。下列说法错误的是()A.雄黄中硫的价态为-2价B.古代烟熏的消毒原理与H2O2、酒精相同C.人们佩戴的药剂香囊具有驱虫抑疫、防病保健等功效D.生活中也可使用火、盐水消毒器具2.下列实验操作能达到实验目的的是()A.图甲装置可证明非金属性强弱:S
2、CSiB.图乙装置可用于检验有乙烯生成C.图丙装置可通过蒸干AlCl3饱和溶液制备AlCl3晶体D.图丁装置可用来测定中和热3.下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是()A.最外层只有一个电子的X、Y原子B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与N层上仅有两个电子的Y原子C.2p轨道上有三个未成对电子的X原子与3p轨道上有三个未成对电子的Y原子D.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子4.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的原子半径比Y的小,且X与Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。X与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。下列说法不正确的
3、是()A.原子半径的大小顺序:r(W)r(Y)r(Z)r(X)B.元素Z、W的简单离子的电子层结构相同C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强D.X、Y两种元素可形成分别含有10e-和18e-的化合物5.色氨酸是植物体内生长素生物合成重要的前体物质,普遍存在于高等植物中。纯净的色氨酸为白色或微黄色结晶,微溶于水、易溶于盐酸或氢氧化钠,其结构如图所示,下列关于色氨酸的说法不正确的是()A.色氨酸的分子式为C11H12N2O2B.色氨酸能发生取代、加成、酯化、中和反应C.色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为其与酸、碱都能反应生成盐D.将色氨酸与甘氨酸(NH2CH2COOH)混合,在一定条件下
4、最多可形成三种二肽6.实验小组进行如下实验:已知:Cr2(SO4)3稀溶液为蓝紫色;Cr(OH)3为灰绿色固体,难溶于水。下列关于该实验的结论或叙述不正确的是()A.中生成蓝紫色溶液说明K2Cr2O7在反应中表现了氧化性B.操作中仅发生反应:Cr3+3OH-Cr(OH)3C.将与溶液等体积混合会产生灰绿色浑浊,该现象与Cr3+的水解平衡移动有关D.若继续向中加入稀硫酸,溶液有可能重新变成蓝紫色7.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()A.23 g Na与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子B.1 mol Cu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子C.标准状况下,22.4 L
5、N2和H2混合气中含NA个原子D.3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8NA个电子8.某微生物电池在运行时可同时实现净化有机物污水、净化含Cr2O72-废水(pH约为6)和淡化食盐水,其装置示意图如图所示。图中,D和E为离子交换膜,Z为待淡化食盐水(已知Cr3+完全沉淀所需的pH为5.6)。下列说法不正确的是()A.E为阴离子交换膜B.X为有机物污水,Y为含 Cr2O72-废水C.理论上处理1 molCr2O72-的同时可脱除6 mol的NaClD.C室的电极反应式为Cr2O72-+6e-+8H+2Cr(OH)3+H2O9.实验室制备硝基苯的反应装置如图所示。下列实验操作或叙述不正确的
6、是()A.试剂加入顺序:先加浓硝酸,再加浓硫酸,最后加入苯B.实验时水浴温度需控制在5060 C.仪器a的作用:冷凝回流苯和硝酸,提高原料的利用率D.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品10.研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述错误的是()A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.某科研人员提出HCHO(甲醛)与O2在羟基磷灰石(HAP)
7、表面催化生成H2O的历程,该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构):下列说法不正确的是()A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率B.HCHO在反应过程中,没有CH键发生断裂C.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2D.该反应可表示为HCHO+O2CO2+H2O12.微生物电池可用于有机废水的处理,如图是利用微生物处理含尿素CO(NH2)2废水的装置。下列说法中正确的是()A.该装置外电路中箭头的方向代表电流的方向B.M电极反应式为CO(NH2)2-6e-+H2OCO2+6H+N2C.当有1 mol H+通过质子交换膜时,N极消耗 5.6 L O2D.该处理工艺会导致废水酸性增
8、强,仍旧不能直接排放13.利用废铁屑(主要成分为Fe,还含有C、S、P等)制取高效净水剂K2FeO4流程如图:下列说法不正确的是()A.废铁屑在酸溶前可用热的纯碱溶液去油污B.步骤是将Fe2+转化为Fe(OH)3C.步骤中发生反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-2FeO42-+3Cl-+4H+H2OD.步骤中反应能发生的原因是在相同条件下,K2FeO4的溶解度小于Na2FeO414.常温下,向20 mL浓度均为0.1 molL-1HX和CH3COOH的混合溶液中滴加0.1 molL-1的NH3H2O,测得混合溶液的电阻率(溶液的电阻率越大,导电能力越弱)与加入氨水的体积V的关系如图所
9、示(忽略混合时体积变化),下列说法正确的是()A.常温下,0.1 molL-1HX的pH比同浓度CH3COOH的pH小B.ac过程中水的电离程度先减小后增大C.c点溶液中,c(CH3COO-)+c(X-)=c(NH4+)D.d点时,2c(NH3H2O)+2c(NH4+)=0.15 molL-115.乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,容器体积为1 L。下列分析不正确的是()A.乙烯气相直接水合反应的H0B.图中压强的大小关系为p1p2p3C.图中a点对应的平衡常
10、数K=516D.达到平衡状态a、b所需要的时间:ab三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.(12分)叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室可利用亚硝酸叔丁酯(tBuNO2,以tBu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。(1)制备亚硝酸叔丁酯取一定量NaNO2溶液与50%硫酸混合,发生反应:H2SO4+2NaNO22HNO2+Na2SO4。可利用亚硝酸与叔丁醇(tBuOH)在40 左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式: 。(2)制备叠
11、氮化钠(NaN3)按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应的化学方程式为tBuNO2+NaOH+N2H4NaN3+2H2O+tBuOH。装置a的名称是 ;该反应需控制温度在65 ,采用的实验措施是;反应后溶液在0 下冷却至有大量晶体析出后过滤,所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是 。(3)产率计算称取2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液,并量取10.00 mL溶液于锥形瓶中。用滴定管加入0.10 molL-1六硝酸铈铵(NH4)2Ce(NO3)6溶液40.00 mL发生的反应为 2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN34NH4NO3+2Ce(
12、NO3)3+2NaNO3+3N2(假设杂质均不参与反应)。充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10 molL-1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00 mL(滴定原理:Ce4+Fe2+Ce3+Fe3+)。计算可知叠氮化钠的质量分数为(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是(填字母)。A.锥形瓶用叠氮化钠溶液润洗B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数C.滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡D.滴定过程中,
13、将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色、无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式: 。17.(12分)铁、铜及其化合物应用广泛。回答下列问题:(1)基态铁原子核外最后一个电子填充在(填能级符号),含有个单电子,具有磁性。(2)铁氰化钾K3Fe(CN)6是检验Fe2+的重要试剂。铁氰化钾中,所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为 。铁氰化钾中,不存在 (填字母)。A.离子键B.键C.键D.氢键E.金属键(3)血蓝蛋白是某些节肢动物体内能与氧气可逆结合的一种铜蛋白,其部分结构示意图
14、如图。其中Cu的化合价为价,N的杂化类型是 。(4)CaCux合金可看作由如图所示的(a)、(b)两种原子层交替堆积排列而成。图中虚线构建的六边形,表示由这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置;(c)是由(a)和(b)两种原子层交替堆积成CaCux合金的晶体结构图。在这种结构中,同一层相邻的Ca-Cu距离为294 pm。CaCux合金中x=。同一层中,Ca原子之间的最短距离是pm,设NA为阿伏加德罗常数的值,若要计算CaCux晶体的密度,还需要知道的物理量是 (钙、铜元素的相对原子质量为已知量)。18.(11分)三草酸合铁酸钾K3Fe(C2O4)33H2O是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。某化
15、学小组探究用废铁屑(含少量-2价S元素)为原料制备三草酸合铁()酸钾晶体。具体流程如图:已知:(NH4)2Fe(SO4)26H2O为蓝绿色晶体,FeC2O42H2O为难溶于水的黄色晶体,K3Fe(C2O4)33H2O为可溶于水、难溶于乙醇的翠绿色晶体。25 时,Fe(C2O4)33-(aq)+SCN-(aq)Fe(SCN)2+(aq)+3C2O42-(aq)K=6.3110-17。Fe(SCN)2+(aq)为血红色。回答下列问题:(1)三草酸合铁酸钾K3Fe(C2O4)33H2O中铁的化合价是。(2)废铁屑中加入10%NaOH并加热的目的是 。(3)为防止污染空气,反应所产生的“废气”可选择(
16、填字母)净化处理。A.H2O B.NaOH溶液C.盐酸 D.CuSO4溶液(4)写出浅绿色悬浊液中加入饱和H2C2O4溶液生成黄色沉淀的化学方程式: 。(5)制备过程中加入6%H2O2的目的是,温度保持7080 ,采用的合适加热方式是。(6)获得翠绿色晶体的操作是 。(7)用乙醇洗涤晶体的原因是 。(8)某同学欲检验所制晶体中的Fe(),取少量晶体放入试管中,加蒸馏水使其充分溶解,再向试管中滴入几滴0.1 molL-1KSCN溶液。请判断上述实验方案是否可行并说明理由: 。19.(13分)苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯催化脱氢来制取苯乙烯:+H2(g)H=117.6 kJmol-
17、1已知:上述反应的速率方程为v正=k正p乙苯,v逆=k逆p苯乙烯p氢气,其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为各组分分压。(1)同时增大乙苯的反应速率和平衡转化率所采取的措施是 。(2)在CO2气氛下,乙苯可催化脱氢制苯乙烯,其过程同时存在如图两种途径:a= ;与掺水蒸气工艺相比,该工艺中还能够发生反应:CO2+H2CO+H2O,CO2+C2CO。新工艺的特点有 (填字母)。a.CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移b.不用高温水蒸气,可降低能量消耗c.有利于减少生产过程中可能产生的积碳d.CO2在反应体系中作催化剂(3)在实际生产中,往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气,加入水蒸气稀
18、释剂能提高乙苯转化率的原因是 。测得容器总压(p总)和乙苯转化率随时间变化结果如图所示。平衡时,p(H2O)=kPa,平衡常数Kp=kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算);a处的v正v逆= 。20.(12分)香草酸广泛用于食品调味剂,作香精、香料,合成线路如下:(1)C的结构简式是 ,B转化为C的反应类型为 。(2)A中含有的官能团名称是。(3)B的分子式是。(4)在B中滴入FeCl3溶液,其现象是 。(5)与F官能团相同的芳香族化合物的同分异构体还 种。(6)写出F与乙醇进行酯化反应的方程式: 。(7)写出由合成的合成线路图: 。参考答案1.B根据雄黄的结构可知其化学式为As4S4,As的化合
19、价为+2价,S的化合价为-2价,故A正确;过氧化氢用于杀菌消毒与其具有强氧化性有关,而雄黄用火烧烟生成二氧化硫和三氧化二砷,二氧化硫和三氧化二砷不具有强氧化性,与过氧化氢原理不同,乙醇使蛋白质凝固,丧失生物活性,与过氧化氢也不同,故B错误;佩戴药剂香囊是借中药气味挥发,具有驱虫抑疫、防病保健等功效,故C正确;生活中也可使用火消毒器具,即高温使蛋白质变性,使用盐水可使细胞脱水而使病菌死亡,达到杀菌的目的,故D正确。2.A稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,二氧化碳通入硅酸钠溶液中生成硅酸沉淀,证明酸性:H2SO4H2CO3H2SiO3,元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性越强,故可
20、证明非金属性强弱:SCSi,A项正确;乙醇易挥发,且也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,图乙装置不能确定有乙烯生成,B项错误;AlCl3饱和溶液中,氯化铝水解生成氢氧化铝和盐酸,盐酸易挥发,直接蒸干氯化铝溶液生成氢氧化铝而不能得到AlCl3晶体,C项错误;图丁测定中和热的装置中缺少环形玻璃搅拌棒,D项错误。3.C最外层只有一个电子的原子有H、Na、Cu等,化学性质不一定相似,故A错误;原子核外M层上仅有两个电子的X原子为Mg,原子核外N层上仅有两个电子的Y原子有Ca、Ti、Fe等,化学性质不一定相似,故B错误;2p轨道上有三个未成对电子的X原子为N,3p轨道上有三个未成对电子的Y原子为P,N、P位于同
21、一主族,化学性质相似,故C正确;原子核外电子排布式为1s2的X原子是He,性质稳定,原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子是Be,性质较活泼,两者化学性质一定不相似,故D错误。4.C短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Z是地壳中含量最高的元素,则Z为O元素;X的原子半径比Y的小,则X为H元素,Y为第二周期元素;X与Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,Y的最外层电子数为6-1=5,则Y为N元素;X与W同主族,则W为Na元素。电子层数越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径的大小顺序:r(W)r(Y)r(Z)r(X),故A正确;Z为O元素,位于第二周期,W为Na元
22、素,位于第三周期,氧离子和钠离子都具有与氖相同的电子层结构,故B正确;N元素和O元素都位于第二周期,同周期元素,随核电荷数增大,原子半径减小,非金属性依次增强,氢化物热稳定性依次增强,氨气的热稳定性小于水,故C不正确;N元素和H元素可以形成含有10e-的NH3和18e-的N2H4,故D正确。5.D根据色氨酸的结构简式可知,其分子式为C11H12N2O2,A正确;色氨酸分子中含有羧基、氨基和碳碳双键,能发生取代、加成、酯化、中和反应,B正确;氨基是碱性基团,羧基是酸性基团,则色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为其与酸、碱都能反应生成盐,C正确;同种氨基酸之间也可形成二肽,能形成2种二肽,色氨酸
23、和甘氨酸反应时,色氨酸可以氨基脱氢,或者羧基脱羟基,有2种,则将色氨酸与甘氨酸(NH2CH2COOH)混合,在一定条件下最多可形成4种二肽,D不正确。6.B中生成蓝紫色溶液,可知有Cr2(SO4)3生成,反应中Cr元素的化合价降低,发生还原反应,说明K2Cr2O7在反应中作氧化剂,表现了氧化性,A正确;溶液为酸性溶液,滴加NaOH溶液会发生中和反应,即除发生Cr3+3OH-Cr(OH)3,还发生H+OH-H2O,B不正确;将与溶液等体积混合会产生灰绿色浑浊,说明溶液中Cr3+和CrO2-发生相互促进的水解反应生成Cr(OH)3灰绿色沉淀,C正确;溶液中含CrO2-,滴加过量稀硫酸,先沉淀后溶解
24、,最终生成Cr3+,溶液又变为蓝紫色,D正确。7.D23 g钠的物质的量为1 mol,而1 mol钠与足量水反应生成0.5 mol 氢气,即生成0.5NA个氢气分子,A错误;铜和浓硫酸反应生成的是二氧化硫,而非三氧化硫,B错误;标准状况下,22.4 L混合气体的物质的量为1 mol,而氮气和氢气都为双原子分子,故1 mol混合气体中含 2 mol 原子即2NA个,C错误;由于铁完全转变为四氧化三铁后,铁的价态变为+83,故3 mol铁失去8 mol电子即8NA个,D正确。8.A由题意分析知,B室中的阳离子(Na+)应向C室移动,E为阳离子交换膜,A不正确;因为Cr2O72-转化为Cr(OH)3
25、时,需要得到电子,所以含Cr2O72-废水应在C室,Y为含Cr2O72-废水,则X为有机物污水,B正确;理论上处理1 molCr2O72-的同时,需转移6 mol电子,则应有6 mol的Na+进入C室,同样有6 mol的Cl-进入A室,所以可脱除6 mol的NaCl,C正确;在C室,Cr2O72-得电子产物与H+反应生成Cr(OH)3沉淀等,电极反应式为Cr2O72-+6e-+8H+2Cr(OH)3+H2O,D正确。9.D混合时应先加浓硝酸,再加入浓硫酸,待冷却至室温后再加入苯,故A正确;制备硝基苯时温度应控制在 5060 ,故B正确;仪器a的作用为使挥发的苯和硝酸冷凝回流,提高原料利用率,故
26、C正确;仪器a为球形冷凝管,蒸馏需要的是直形冷凝管,故D不正确。10.C雾的分散剂是空气,分散质是水,霾的分散剂是空气,分散质是固体颗粒,因此雾和霾的分散剂相同,A正确;由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物,因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,B正确;NH3作为反应物参加反应转化为铵盐,因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂,C错误;氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,由于氮肥会释放出氨气,因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关,D正确。11.BC根据题图知,HAP在第一步反应中作反应物,在第二步反应中作生成物,所以是总反应的催化剂,催化剂能改变化学反应速率,因此该反应中HAP作催化剂,
27、可提高反应速率,A正确;HCHO在反应中有CH键断裂和CO键形成,所以甲醛被氧化生成二氧化碳和水,B不正确;根据题图知,CO2分子中的氧原子一部分来自甲醛,C不正确;该反应中反应物是甲醛和氧气,生成物是二氧化碳和水,HAP为催化剂,反应的化学方程式为HCHO+O2CO2+H2O,D正确。12.B根据题给信息知,该装置是将化学能转化为电能的原电池,根据图示可知:M电极反应式为CO(NH2)2-6e-+H2OCO2+6H+N2;N电极反应式为O2+4H+4e-2H2O,所以M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,外电路中电子从负极流向正极,则装
28、置外电路中箭头的方向代表电子的方向,故A错误;M电极反应式为CO(NH2)2-6e-+H2OCO2+6H+N2,故B正确;未说明标准状况,无法确定氧气的物质的量,故C错误;电池的总反应为尿素与氧气的反应:2CO(NH2)2+3O22CO2+4H2O+2N2,该处理工艺的废水酸性很弱,能直接排放,故D错误。13.C废铁屑(主要成分为Fe,还含有C、S、P等)中加入酸溶解得到亚铁盐,过滤后向滤液中加入过量NaOH溶液和H2O2溶液,NaOH中和过量的酸,Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,在碱溶液中将溶液中的Fe2+转化为Fe(OH)3,然后加入NaClO溶液,在碱溶液中发生氧化还原反应生成Na2F
29、eO4,加入KCl固体利用溶解度不同转化为K2FeO4析出。纯碱是强碱弱酸盐,CO32-水解导致纯碱溶液呈碱性,碱性条件下油污水解生成高级脂肪酸盐和甘油,所以废铁屑在酸溶前可用热的纯碱溶液去油污,故A正确;由上述分析知,步骤的目的是将溶液中Fe2+转化为Fe(OH)3,故B正确;步骤中发生的反应是碱性条件下发生的反应,反应的离子方程式为2Fe(OH)3+4OH-+3ClO-2FeO42-+3Cl-+5H2O,故C不正确;步骤中反应的化学方程式为2KCl+Na2FeO4K2FeO4+2NaCl,溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质,反应能发生的原因是K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小,故D正
30、确。14.AD若HX和CH3COOH都是弱酸,则随着NH3H2O的加入,酸碱反应生成盐,溶液导电能力将增强、电阻率将减小,但图像上随着NH3H2O的加入,溶液电阻率增大、导电能力减弱,说明原混合溶液中离子浓度更大,即HX为强电解质,常温下,0.1 molL-1HX的pH比同浓度CH3COOH的pH小,故A正确;酸或碱都抑制水的电离,滴加NH3H2O溶液的过程:ac为HX和CH3COOH转化为NH4X、CH3COONH4的过程,溶液的酸性减弱,水的电离程度增大,故B错误;根据题意分析,c点溶液中溶质为NH4X、CH3COONH4,且两者的物质的量相等,溶液显酸性,即c(H+)c(OH-),溶液中
31、存在电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-)+c(CH3COO-),则c(NH4+)c(X-)+c(CH3COO-),故C错误;d点溶液中溶质为等物质的量浓度的NH4X、CH3COONH4、NH3H2O,040 mL时,NH3H2O转化为NH4+,4060 mL时,NH3H2O过量,d点时,溶液体积共为80 mL,2c(NH3H2O)+2c(NH4+)=20.1molL-10.02 L80 mL+20.1molL-10.04 L80 mL=0.15 molL-1,故D正确。15.AB压强不变时,升高温度乙烯转化率降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应,则H0,故A不正确;相
32、同温度下,增大压强平衡正向移动,乙烯转化率增大,根据图知,压强:p1p2p3,故B不正确;a点乙烯转化率为20%,则消耗的 n(C2H4)=1 mol20%=0.2 mol,C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)开始(mol/L)1 1 0消耗(mol/L)0.2 0.2 0.2平衡(mol/L)0.80.8 0.2化学平衡常数K=c(C2H5OH)c(C2H4)c(H2O)=0.20.80.8=516,故C正确;温度越高、压强越大,化学反应速率越快,反应达到平衡时间越短,温度、压强:ab,则反应速率:ab,故D正确。16.解析:(1)根据元素组成以及酯化反应特点知,亚硝酸与醇的酯化反
33、应应生成亚硝酸酯与水。(2)加热温度低于100 ,所以用水浴加热。叠氮化钠易溶于水,微溶于乙醇,低温下溶解度降低,用乙醇洗涤溶质损失更少。(3)Ce4+总物质的量为0.10 molL-10.04 L=0.004 mol,分别与Fe2+和N3-反应。其中与Fe2+按11反应消耗0.10 molL-10.02 L=0.002 mol,则与N3-按11反应也消耗0.002 mol,即10 mL所取溶液中有 0.002 mol N3-。原2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液中有0.02 mol即1.3 g NaN3,所以样品质量分数为1.3 g2.0 g100%=65%。A选项,用叠氮化钠溶液
34、润洗锥形瓶,使进入锥形瓶中溶质比所取溶液中溶质增多,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积减小,叠氮化钠质量分数偏大;B选项,六硝酸铈铵溶液实际取量大于 40.00 mL,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积增大,叠氮化钠质量分数偏小;C选项,滴定前无气泡,终点时出现气泡,则读数体积为实际溶液体积减去气泡体积,硫酸亚铁铵标准液读数体积减小,叠氮化钠质量分数偏大;D选项,无影响。答案:(1)tBuOH+HNO2tBuNO2+H2O(2)恒压滴液漏斗(或滴液漏斗)水浴加热降低叠氮化钠的溶解度,防止产物损失(3)65%AC(4)ClO-+2N3-+H2OCl-+2OH-+3N217.解析:(1)基态铁原子核外电子
35、排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,3d能级的能量高于4s能级,则先填充4s能级,最后填充3d能级,根据泡利原理和洪特规则,3d能级上有4个单电子。(2)铁氰化钾中,所涉及的元素有Fe、K、C、N,金属原子的第一电离能小于非金属原子,同周期的C和N,第一电离能:NC,同周期的K、Fe,第一电离能呈现增大的趋势,由此判断所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为NCFeK。铁氰化钾属于配合物,由K+、Fe3+和CN-构成,是离子化合物,存在离子键,CN-中存在CN三键,一个CN由 1个键和2个键组成,化合物中不存在氢键和金属键,故选DE。(3)由题图可知,其中Cu与氮原子形成配位键
36、,带一个单位正电荷,所带电荷来自铜,其中Cu的化合价为+1价;与铜相结合的氮原子与碳原子形成碳氮双键,为sp2杂化,与氢原子结合的氮原子,成键电子对数为3,孤电子对数为1,结构类似氨气,为sp3杂化。(4)该晶胞中Ca原子个数为1216+212=3,Cu原子个数为1212+612+6=15,则该晶胞中Ca原子与Cu原子个数比为315=1x,x=5。同一层中,六边形中心上的Ca原子和边上的两个Ca原子形成正三角形,所以Ca原子之间的最短距离是六边形边长,为232(同层相邻Ca-Cu距离)=232294 pm=2943 pm;计算晶胞的密度要计算晶胞的体积,晶胞层内六边形边长(Ca原子之间距离)已
37、知,还需要知道层与层之间晶胞的边长,即上下两层Ca-Ca之间的最短距离或上下两层Ca-Cu之间的最短距离。答案:(1)3d4(2)NCFeKDE(3)+1sp2、sp3(4)52943上下两层Ca-Ca之间的最短距离(或上下两层Ca-Cu之间的最短距离)18.解析:(1)三草酸合铁酸钾K3Fe(C2O4)33H2O中钾为+1价,碳为+3价,氧为-2价,根据正负化合价代数和为0的原则,可计算出铁的化合价是+3价。(2)废铁屑长期露置于空气中,表面会有油污,加热时油污可以在碱性环境下彻底水解,所以加入10%NaOH并加热的目的是去除废铁屑表面的油污。(3)废铁屑中-2价S元素遇酸转变为有毒气体H2
38、S,H2S是酸性气体,能溶于碱溶液,可以用NaOH溶液吸收,H2S也可以和硫酸铜溶液反应生成CuS沉淀,所以也可以用CuSO4溶液吸收,故选BD。(4)浅绿色悬浊液中有(NH4)2Fe(SO4)26H2O,加入饱和H2C2O4溶液生成黄色沉淀FeC2O42H2O,化学方程式为(NH4)2Fe(SO4)26H2O+H2C2O4FeC2O42H2O+(NH4)2SO4+H2SO4+4H2O。(5)黄色沉淀是FeC2O42H2O,其中铁是+2价,要制备的K3Fe(C2O4)33H2O中铁是+3价,所以需要将Fe()氧化成Fe(),所以加入6%H2O2的目的是将Fe()氧化成Fe();温度保持7080
39、 ,采用的合适加热方式是水浴加热。(6)从K3Fe(C2O4)3溶液中获得K3Fe(C2O4)33H2O晶体,需经蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。(7)由于K3Fe(C2O4)33H2O难溶于乙醇,所以用乙醇洗涤,既可以除去晶体表面残留的水分,又能防止晶体溶解损失。(8)根据Fe(C2O4)33-(aq)+SCN-(aq)Fe(SCN)2+(aq)+3C2O42-(aq) K=6.3110-17知,Fe(C2O4)33-转化为Fe(SCN)2+反应的平衡常数小于1.010-5,观察不到明显现象,所以无法检验所制晶体中是否含Fe()。答案:(1)+3(2)去除废铁屑表面的油污(3)BD(4)(NH4)
40、2Fe(SO4)26H2O+H2C2O4FeC2O42H2O+(NH4)2SO4+H2SO4+4H2O(5)将Fe()氧化成Fe()水浴加热(6)加热浓缩,冷却结晶,过滤(7)为了除去晶体表面残留的水分且防止晶体溶解损失(8)否,因为Fe(C2O4)33-转化为Fe(SCN)2+反应的平衡常数小于1.010-5,观察不到明显现象,所以无法检验19.解析:(1)乙苯催化脱氢反应正向是体积增大的吸热反应,同时增大乙苯的反应速率和平衡转化率所采取的措施是升温。(2)由题图可知,H1=H2+H3=+117.6 kJmol-1+(+41.6 kJmol-1)=+159.2 kJmol-1,即a=+159
41、.2;CO2与H2反应,导致氢气浓度降低,有利于乙苯脱氢反应的化学平衡右移,故a正确;由题目信息可知,在保持常压和原料气比例不变时,与掺水蒸气工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度,消耗的能量减少,故b正确;加入的二氧化碳会发生反应:CO2+C2CO,有利于减少积碳,故c正确;由题图知,二氧化碳反应生成了CO,不是催化剂,故d错误。(3)体系总压不变时,加入水蒸气,相当于反应体系减压,平衡正向移动,乙苯转化率增大,因此在实际生产中,往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气,能提高乙苯转化率;设起始时n(乙苯)=a mol,n(H2O)=b mol,+H2(g)起始量(mol)a 0 0变化量(mo
42、l)0.75a 0.75a0.75a平衡量(mol)0.25a 0.75a0.75a气体的物质的量之比等于压强之比,平衡时a+b100=1.75a+b115,b=4a,pH2O=4a1.75a+4a115 kPa=80 kPa,p氢气=p苯乙烯=0.75a1.75a+4a115 kPa=15 kPa,p乙苯=13p苯乙烯=5 kPa,所以平衡常数Kp=p氢气p苯乙烯p乙苯=15 kPa15 kPa5 kPa=45 kPa。v正=k正p乙苯,v逆=k逆p苯乙烯p氢气,平衡时v正=v逆,即k正p乙苯=k逆p苯乙烯p氢气,所以k正k逆=p氢气p苯乙烯p乙苯=Kp=45 kPa。+H2(g)起始量(m
43、ol)a 0 0变化量(mol)0.6a0.6a0.6a平衡量(mol)0.4a0.6a0.6a气体的物质的量之比等于压强之比,a点时pH2=p苯乙烯=0.6a1.6a+4a112 kPa=12 kPa,p乙苯=8 kPa,所以v正v逆=Kpp乙苯p氢气p苯乙烯=45 kPa8 kPa12 kPa12 kPa=2.5。答案:(1)升温(2)159.2abc(3)体系总压不变时,加入水蒸气,相当于反应体系减压,平衡正向移动,乙苯转化率增大80452.520.解析:(1)由B和D的结构简式可推知C的结构简式是,B转化为C的反应是甲氧基取代了苯环上的溴原子,故反应类型为取代反应。(2)A中含有的官能
44、团是OH、CHO,名称是(酚)羟基、醛基。(3)由结构简式可以判定B的分子式是C7H5O2Br。(4)B中含酚羟基,所以B中滴入FeCl3溶液,其现象是溶液呈现紫色。(5)中的官能团有酚羟基、羧基和醚键,同时还要含有苯环,所以同分异构体只能是苯环上的取代基位置异构。当羧基和羟基在邻位时,甲氧基的位置有4种,当羧基和羟基在间位时,甲氧基的位置有4种,当羧基和羟基在对位时,甲氧基位置有2种,故芳香族化合物的同分异构体一共有10种,除去F还有9种。(6)根据酯化反应的原理得F与乙醇进行酯化反应的方程式为+C2H5OH+H2O。(7)由合成过程中是在酚羟基的间位发生了硝基的取代反应,因为酚羟基为邻、对位取代基,且苯酚容易被氧化,所以不能直接发生硝化反应,由题干的合成路线可得:。答案:(1)取代反应(2)(酚)羟基、醛基(3)C7H5O2Br(4)溶液呈现紫色(5)9(6)+C2H5OH+H2O(7)
