1、等级考仿真冲刺卷(一)(时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H 1O 16S 32Fe 56一、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意。1.中国古代炼丹术中蕴含了丰富的化学知识。下列对炼丹术中相关记载的原理解释不正确的是()选项相关记载解释A抱朴子:“曾青(CuSO4)涂铁,铁赤色如铜外变而内不化也。”发生了铁置换铜单质的反应B吕氏春秋别类编:“金(古代的金往往指铜)柔锡柔,合两柔则刚。”合金的硬度大于组成它的纯金属的硬度C抱朴子:“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂。”发生了可逆反应:HgSHg + SD周易参同契:“胡粉2PbCO3
2、Pb(OH)2投火中,色坏还为铅(Pb)。”此处的“火”中含有碳,将胡粉发生分解反应生成的铅的氧化物还原为单质铅2.NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A.标准状况下,11.2 L CO2和N2O的混合气体中含质子数为11NAB.0.1 mol Cl2与足量CH4反应,生成的HCl分子数目为0.1NAC.32 g S8(如图)中含有2NA个SS键D.1 L 0.1 molL-1次氯酸钙溶液含有的ClO-数目小于0.2NA3.下列说法正确的是()A.最外层都只有2个电子的元素原子性质一定相似B.同一周期元素中,第一电离能随原子序数增加而增大C.I3AsF6晶体中存在I3+,I3+的几
3、何构型为V形D.H2O2是一种含有极性键和非极性键的非极性分子4.下列反应的离子方程式正确的是()A.红褐色固体Fe(OH)3全部溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2OB.水杨酸溶于NaHCO3溶液中:+2HCO3-+2CO2+2H2OC.将等浓度的Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液按体积比23混合:2Ba2+2SO42-+3H+3OH-2BaSO4+3H2OD.洁厕灵(含HCl)与“84”消毒液混合后产生氯气:Cl-+H+ClO-Cl2+OH-5.科学家发现了在细胞层面上对新型冠状病毒有较好抑制作用的药物:雷米迪维或伦地西韦、氯喹、利托那韦。其中利托那韦的结构如图。下列关于利托
4、那韦的说法正确的是()A.能与盐酸或 NaOH溶液反应B.苯环上的一氯取代物有 3种C.结构中含有 4个甲基D.1 mol该结构可以与13 mol H2加成6.某兴趣小组利用索氏提取器,用石油醚做溶剂从花生仁中提取油脂,装置如图。石油醚的主要成分为戊烷和己烷的混合物,沸程为:3060。下列说法错误的是()A.石油醚易挥发易燃烧,提取过程不可选用明火直接加热B.石油醚的沸程较大,加热前不必加入沸石C.烧瓶中的石油醚受热经侧管进入冷凝管,冷却后进入滤纸套筒与碎花生接触进行萃取D.索氏提取器使用溶剂少,可循环连续萃取,萃取效率高7.科学家合成出了一种用于分离镧系金属的化合物 A(如图所示),短周期元
5、素 X、Y、Z原子序数依次增大,其 中 Z位于第三周期。Z与 Y2可以形成分子 ZY6,该分子常用作高压电气设备的绝缘介质。下列关于 X、Y、Z的叙述,正确的是()A.离子半径:YZB.氢化物的稳定性:XYC.最高价氧化物对应水化物的酸性:XZD.化合物 A中,中心原子X、Z均为sp3杂化8.关于下列转化过程分析不正确的是()A.Fe3O4中Fe元素的化合价为+2、+3B.过程中每消耗58 g Fe3O4,转移1 mol电子C.过程 的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2D.该过程总反应为2H2OO2+2H29.实验室研究某些气体的性质可用如图所示装置,下列过程和结论均正确的是()项选
6、XYZ结论ABr2苯NaOH溶液苯与溴发生取代反应BSO2酸性KMnO4溶液NaOH溶液二氧化硫具有漂白性CHClNa2SiO3溶液NaCl溶液Cl的非金属性强于SiDCH2CH2溴的CCl4溶液AgNO3溶液乙烯与Br2发生加成反应10.一定条件下合成乙烯发生反应:6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)。反应的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是()A.生成乙烯的速率:v(M)v(N)B.平衡常数:KMKNC.催化剂会影响CO2的平衡转化率D.若投料比n(H2)n(CO2)=31,则图中M点时,CO2的体积分数为15.4%二、选择题:本题共5小题
7、,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。11.二氧化氯(ClO2)易溶于水,是一种处理水的高效安全消毒剂。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备ClO2的流程如下。已知NCl3晶体在95 就会发生爆炸性分解,在热水中易分解,在空气中易挥发。下列说法错误的是()A.除去ClO2中的NH3可选用饱和食盐水B.电解时,发生反应的化学方程式为NH4Cl+2HCl3H2+NCl3C.X溶液中大量存在的离子是Na+、Cl-、H+D.为保证实验的安全,在电解时要控制好反应温度12.次磷酸钴Co(H2PO2)2广泛应用于化学电镀
8、,工业上利用电渗析法制取次磷酸钴的原理图如图所示。已知:该装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢。Co(H2PO2)2溶液在强碱性条件下通过自身催化发生氧化还原反应,实现化学镀钴。下列说法中正确的是()A.膜、膜均为阴离子交换膜B.M电极反应为Co-2e-+2H2PO2-Co(H2PO2)2C.a为电源的负极D.Co(H2PO2)2溶液化学镀钴过程中反应可能为Co2+H2PO2-+3OH-Co+HPO3-+2H2O13.一氧化碳甲烷化反应为:CO(g) + 3H2(g)CH4(g) + H2O(g)。如图是使用某种催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略)。下列说法不正确的是()A.步骤只有非极
9、性键断裂B.步骤的原子利用率为 100%C.过渡态能量最高,因此其对应的步骤反应速率最慢,对整个反应的速率起决定作用D.该方法可以清除剧毒气体CO,从而保护环境14.维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如下:下列说法不正确的是()A.反应是加聚反应B.高分子A的链节中只含有一种官能团C.通过质谱法测定高分子B的平均相对分子质量,可得其聚合度D.反应的化学方程式为+(2n-1)H2O15.工业上常用(NH4)2SO3溶液吸收废气中的SO2,室温下测得溶液中lg YY=c(HSO3-)c(H2SO3)或c(SO32-)c(HSO3-),与pH的变化关系如图所示。则下列说法一
10、定错误的是()A.通入少量SO2的过程中,直线中的N点向M点移动B.1=2一定等于45C.当对应溶液的pH处于1.81pHc(SO32-)c(H2SO3)D.直线中M、N点一定存在:c2(HSO3-)c(SO32-)c(H2SO3)三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.(12分)用海底锰结核(主要成分为MnO2,含少量MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料,制备金属锰、镁的一种工艺流程路线如下:已知:几种难溶物的溶度积(25 )如下表所示:化学式Mg(OH)2Mn(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Ksp1.810-111.810-131.010-334.010-38溶液中某
11、离子浓度1.010-6 molL-1时,认为该离子沉淀完全。完成下列问题:(1)“锰结核粉末”中MnO2与SO2反应的离子方程式为 。(2)“滤液1”中c(Mn2+)为0.18 molL-1,则“调节pH”的范围为 ,“滤渣2”的成分为 。(3)“”处“萃取剂”萃取的成分是 ;“”处用“盐酸反萃”的作用是 。(4)MgCl26H2O制取无水MgCl2时,需要在干燥的HCl气流中加热分解。HCl的作用为 。(5)该工艺流程中除电解余液可循环利用外,还能循环利用的试剂为 。(6)一种海生假单孢菌(采自太平洋深海处),在无氧条件下以醋酸为电子供体还原MnO2生成Mn2+的机理如图所示。写出反应的总反
12、应的离子方程式: 。17.(12分)黑磷是磷的一种稳定的同素异形体,黑磷具有正交晶系的晶体结构(图A),晶胞参数a=3.310A,b=4.380A,c=10.500A。黑磷烯是二维的单层黑磷(图B),黑磷烯与石墨烯结构相似,P的配位数为3。与石墨烯相比,黑磷烯具有半导体性质,更适合于制作电子器件。已知黑磷结构中只有一种等效的三配位P,所有P原子的成键环境一样,图A中编号为的P原子的晶胞内坐标为(0.50,0.090,0.598)。请回答下列问题:(1)写出P原子的价电子排布: 。(2)P和F的电负性大小顺序是x(P)(填“”)x(F)。P和F形成的分子PF3和PF5,它们的几何构型分别为 、
13、。(3)黑磷中P原子杂化类型是。黑磷中不存在(填字母)。A.共价键 B.键 C.键 D.范德华力红磷、白磷与黑磷熔点从高到低的顺序为 ,原因是 。(4)图A中编号为的P原子的晶胞内坐标为,黑磷的晶胞中含有个P原子。18.(12分)目前HaberBosch法是工业合成氨的主要方式,其生产条件需要高温高压。为了有效降低能耗,过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的替代方法。催化过程一般有吸附解离反应脱附等过程,图示为N2和H2在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。(1)氨气的脱附是 过程(填“吸热”或“放热”),合成氨的热化学方程式为 。(2)
14、合成氨的捷姆金和佩热夫速率方程式为=k1 p(N2)p1.5(H2)p(NH3)-k2p(NH3)p1.5(H2),为反应的瞬时总速率,为正反应和逆反应速率之差,k1、k2是正、逆反应速率常数。合成氨反应N2+3H22NH3的平衡常数Kp= (用k1,k2表示)(注:Kp用各物质平衡分压来表示)。(3)若将2.0 mol N2和6.0 mol H2通入体积为1 L的密闭容器中,分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2温度下n(H2)的变化,曲线B表示T1温度下n(NH3)的变化,T2温度下反应到a点恰好达到平衡。温度T1 (填“”“”“”或“=”)v(逆)。(4)工业上通过降低反应后混合
15、气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法, 其原理类似于下列方法中的(填字母)。A.过滤B.蒸馏C.渗析D.萃取19.(12分)诺贝尔奖获得者屠呦呦带领团队发现了青蒿素,为中国医药科技创新和人类健康事业作出了巨大贡献,我国化学家在确认青蒿素分子结构后实现了青蒿素的全合成。一种以香茅醛为原料合成青蒿素的流程如图:已知:羰基H可发生反应:+。回答下列问题:(1)青蒿素的分子式为。根据青蒿素所含官能团,推测其可能具有的性质有(填字母)。a.易溶于水b.具有氧化性c.可发生水解反应(2)香茅醛的同分异构体X含有醛基和六元碳环,且环上只有一个支链,满足上述条件的X有种,其中核磁共振氢谱峰数最少的物
16、质结构简式为 。(3)反应AB实际上可看作两步进行,依次发生的反应类型是、 。(4)C中所含官能团名称为 。(5)通过DE的反应,分子中引入了硫醚基团,而FG的反应,分子中硫醚基团又被脱去,这样做的目的是 。(6)写出由苯甲醛和氯乙烷为原料,制备苄基乙醛()的合成路线流程(无机试剂任选): 。20.(12分)工业上可采用湿法技术从废印刷电路板中回收纯铜,其流程简图如下:回答下列问题:(1)开始时,将废电路板“粉碎”的目的是。“操作”的名称是 。(2)某化学兴趣小组同学为探究“溶浸”过程中反应的实质,采用如图所示的装置,设计了如下对照实验。序号实验名称实验步骤实验现象将铜片置于H2O2溶液中先向
17、A中加入0.5 g光亮的铜片,再通过B加入30%的H2O2溶液50 mL开始无明显现象,10小时后,溶液变为浅蓝色,铜表面附着一层蓝色固体将铜片置于硫酸酸化的H2O2溶液中再通过C加入8 mL 5 mol/L的稀硫酸开始铜片表面产生少量气泡,随着反应的进行,气泡越来越多,溶液颜色为蓝色,铜片表面保持光亮将铜片置于有氨水的H2O2溶液中再快速通过C加入8 mL 5 mol/L的氨水立即产生大量的气泡,溶液颜色变为深蓝色,铜片表面有一层蓝色固体附着,产生的气体能使带火星的木条复燃将铜片置于加有氨水和NH4Cl的H2O2溶液中先向A中加入0.5 g光亮的铜片和0.2 g NH4Cl固体,再通过B加入
18、30%的H2O2溶液50 mL再快速通过C加入8 mL 5 mol/L的氨水立即产生大量的气泡, ,铜片表面依然保持光亮仪器A的名称为。实验中反应的化学方程式为 。实验中产生的气体是(写化学式),实验比实验现象明显的原因是 。实验中“溶液颜色变为深蓝色”所发生反应的离子方程式为 。实验中空格处实验现象为 ,加入NH4Cl的作用是。参考答案1.C“曾青(CuSO4)涂铁,铁赤色如铜外变而内不化也”,铁赤色如铜,说明生成铜,则铁置换出铜单质,是置换反应原理,故A正确;金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”体现了合金硬度大于成分金属硬度,故B正确;丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂是两个反应,前者分解
19、生成水银,后者化合生成HgS,反应条件不同,不是可逆反应,故C错误;2PbCO3Pb(OH)2受热分解后生成铅的氧化物,被碳还原生成单质铅,故D正确。2.C1个CO2分子的质子数为6+82=22,1个N2O分子的质子数为72+8=22,标准状况下,11.2 L CO2和N2O的混合气体的物质的量为0.5 mol,则质子数为11NA,A正确;0.1 mol Cl2与足量CH4反应,根据原子守恒可得,生成的HCl的物质的量为0.1 mol,其分子数目为0.1NA,B正确;根据S8的结构可知,1个S8分子中含有8个SS键,32 g S8的物质的量为32 g256 gmol-1=18 mol,则32
20、g S8中含有NA个SS键,C错误;1 L 0.1 molL-1次氯酸钙溶液中,由于ClO-水解,所以 c(ClO-)O,故B错误;I3+中心原子的价层电子对数为2+7-1-122,杂化类型为sp3,中心I原子的孤电子对数为2,其空间构型为V形,故C正确;H2O2分子中OO为非极性键,OH键为极性键,H2O2是展开书页型结构,该物质结构不对称,为极性分子,故D错误。4.CFe(OH)3溶于氢碘酸,Fe3+会氧化I-得到I2,正确的离子方程式应为2Fe(OH)3+2I-+6H+2Fe2+6H2O+I2,A错误;水杨酸中酚羟基不能与NaHCO3发生反应,正确的离子方程式为+HCO3-+CO2+H2
21、O,B错误;等浓度的Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液按体积比23混合,则两者物质的量之比为23,两者混合后,2 mol Ba2+消耗2 mol SO42-,3 mol H+消耗3 mol OH-,反应的离子方程式为2Ba2+2SO42-+3H+3OH-2BaSO4+3H2O,C正确;“84”消毒液的主要成分是NaClO,具有强氧化性,可还原洁厕灵中的HCl,反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+Cl2+H2O,D错误。5.A利托那韦(Ritonavir)结构中含有肽键、酯基,在酸碱条件下都能水解,A正确;由于两个苯环不对称,苯环上的一氯取代物有6种,B错误;根据结构简式可知,该结构中有
22、5个甲基,C错误;由于肽键、酯基的碳氧双键一般不参与氢气加成,苯环、碳碳双键、碳氮双键可与H2发生加成反应,所以1 mol该结构可以与(3+3+2+2) mol=10 mol H2加成,D错误。6.B该实验中的萃取剂为石油醚,石油醚易挥发、易燃,为了避免暴沸和防止逸出的石油醚与空气混合爆炸,提取过程不可选用明火直接加热,故A正确;为了防止暴沸,加热前需要加入沸石,故B错误;烧瓶中的石油醚受热经侧管进入冷凝管,冷凝后进入滤纸套筒与碎花生接触进行萃取,当萃取液液面达到虹吸管顶端时,经虹吸管返回烧瓶,实现对碎花生的连续萃取,故C正确;根据图示装置,与常规的萃取相比,索氏提取器中当萃取液液面达到虹吸管
23、顶端时,经虹吸管返回烧瓶,萃取后萃取液石油醚可循环连续萃取,萃取液使用较少,萃取效率高,故D正确。7.D短周期元素 X、Y、Z原子序数依次增大,观察负离子结构为,Y成一个共价键,为-1价,不是第三周期元素,且原子序数大于X,应为F元素又因为Z与Y2可以形成分子ZY6,且Z位于第三周期,所以Z为S元素;X得到一个电子成4个共价键,说明其最外层为3个电子,为B元素,据此分析解答。A.电子层数F-S2-,离子半径F-Y,错误;B.非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:FB,则有BH3HF,所以 XB,则酸性H3BO3(弱酸)H2SO4(强酸),所以XKN,故B错误;催化剂只影响反应速率,不影响平
24、衡移动和转化率,故C错误;设开始投料n(H2)=3 mol,则n(CO2)=1 mol,在M点平衡时二氧化碳的转化率为50%,所以有 6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)n(起始)/mol3 1 0 0n(转化)/mol1.5 0.5 0.25 1n(平衡)/mol1.5 0.5 0.25 1所以CO2的体积分数为0.51.5+0.5+0.25+1100%=15.4%,故D正确。11.AC氨气极易溶于水,但是二氧化氯也易溶于水,不能用饱和食盐水除去二氧化氯中的氨气,故A错误;电解氯化铵和盐酸生成氢气和三氯化氮,化学方程式为NH4Cl+2HCl3H2+NCl3,故B正确
25、;反应后的溶液应该显碱性,不会大量存在氢离子,故C错误;已知NCl3晶体在95 就会发生爆炸性分解,所以电解时要控制好温度,故D正确。12.A该装置为电解池,M为阳极,电极材料为金属钴,钴失电子生成钴离子,钴离子通过膜进入产品室,H2PO2-通过膜、进入产品室与钴离子生成Co(H2PO2)2,膜、膜均为阴离子交换膜,A正确;Co(H2PO2)2在产品室生成,不是在阳极生成,阳极的电极反应式为Co-2e-Co2+,B错误;M为阳极,应接电源的正极,故a为电源的正极,C错误;离子方程式中电荷不守恒,应为Co2+H2PO2-+3OH-Co+HPO32-+2H2O,D错误。13.C步骤是H2断键,CO
26、未断键,因此只有非极性键断裂,故A正确;步骤反应物全部变为生成物,因此原子利用率为 100%,故B正确;根据图中信息,过渡态的能量差最高,因此其对应的步骤反应速率最慢,故C不正确;根据反应的历程可知,有毒的一氧化碳与氢气反应最终转化为无毒的甲烷,该方法可以清除剧毒气体CO,从而保护环境,故D正确。14.D的结构中含有碳碳双键,因此能发生加聚反应生成A,A的结构为,A项正确;由A的结构可知,A的链节中只含有酯基一种官能团,B项正确;由题可知,A在发生水解后生成B,那么B的结构为,对于聚合物,其平均相对分子质量=链节的相对质量聚合度,C项正确;由题可知,维纶的结构为,维纶是由聚乙烯醇和甲醛缩聚而来
27、,聚乙烯醇的结构为,因此,每生成一个维纶的链节需要2个聚乙烯醇的链节和1分子甲醛发生缩合,脱去1分子水,所以反应的方程式为+nHCHO+nH2O,D项错误。15.CDA.通入少量二氧化硫的过程中,溶液的酸性增强,直线中的N点向M点移动,正确;B.Ka1=c(HSO3-)c(H+)c(H2SO3),则lg Ka1=lg c(HSO3-)c(H2SO3)+lg c(H+),lg c(HSO3-)c(H2SO3)=lg Ka1+pH,同理可得lg c(SO32-)c(HSO3-)=lg Ka2+pH,故1=2一定等于45,正确;C.由图像可知,当对应溶液的pH处于1.81pH6.91时,lg c(S
28、O32-)c(HSO3-)0,溶液中c(H2SO3)、c(SO32-)的大小无法确定,错误;D.由于Ka1Ka2,c(HSO3-)c(H2SO3)c(SO32-)c(HSO3-),则c2(HSO3-)c(SO32-)c(H2SO3),错误。16.解析:锰结核(主要成分为MnO2,含少量MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2)加入H2SO4进行酸浸,将MgO、Fe2O3、Al2O3转化为Mg2+、Fe3+、Al3+,并通入SO2将MnO2转化为Mn2+,自身被氧化为SO42-,SiO2不与二氧化硫和硫酸反应,则滤渣1中主要为SiO2,滤液1中主要含有Mg2+、Fe3+、Al3+、Mn2+及SO
29、42-,调节滤液1的pH,使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3过滤除去,则滤渣2主要含有Al(OH)3、Fe(OH)3,滤液2主要含有Mg2+、Mn2+及SO42-,向滤液2加入有机萃取剂,溶液分层,分液后有机相1中主要含有Mg2+,水相1中主要含有Mn2+及SO42-,向有机相1中加入盐酸进行反萃取,Mg2+从有机相1转入水相2,形成含有MgCl2的酸性溶液,对水相2蒸发结晶得到MgCl26H2O,在干燥的HCl气流中加热分解得到MgCl2,再进行熔融电解得到金属镁,对水相1进行电解得到金属锰单质和H2SO4,电解后的溶液中含有H2SO4,可返回步骤酸浸使用,据此分析解答
30、。(1)根据分析,“锰结核粉末”中MnO2与SO2反应,SO2将MnO2转化为Mn2+,自身被氧化为SO42-,离子方程式为MnO2+SO2Mn2+SO42-。(2)调节滤液1的pH,使Fe3+、Al3+转化为Al(OH)3、Fe(OH)3过滤除去,“滤液1”中Mn2+、Mg2+不能形成沉淀,溶液中某离子浓度1.010-6 molL-1时,认为该离子沉淀完全,KspAl(OH)3=1.010-33,KspFe(OH)3=4.010-38,当Al3+完全沉淀时,Fe3+已经完全沉淀,此时溶液中c(OH-)=3KspAl(OH)3c(Al3+)=31.010-331.010-6=1.010-9 m
31、olL-1,pOH=9,则pH=14-pOH=5;根据KspMn(OH)2=1.810-13,KspMg(OH)2=1.810-11,当“滤液1”中c(Mn2+)为0.18 molL-1时,溶液中c(OH-)=KspMn(OH)2c(Mn2+)=1.810-130.18=1.010-6 molL-1,pOH=6,则pH=14- pOH=8,则“调节pH”的范围为5pH8;根据上述分析可知,“滤渣2”的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3。(3)根据上述分析可知,“”处“萃取剂”萃取的成分是Mg2+;“”处用“盐酸反萃”的作用是使Mg2+与萃取剂分离转化为MgCl2。(4)MgCl2属于强酸弱碱
32、盐,高温下,促进Mg2+发生水解生成Mg(OH)2,在干燥的HCl气流中加热分解,可以抑制MgCl2水解。(5)根据上述分析可知,向有机相1中加入盐酸进行反萃取,Mg2+从有机相1转入水相2,分液后得到有机相2,即为萃取剂,则该工艺流程中除电解余液可循环利用外,还能循环利用的试剂为萃取剂或有机相2。(6)根据图示可知,反应为Mn3+HXMn2+X+H+,反应为Mn2+ MnO2+2H2O4OH-+2 Mn3+,2+可得,反应的总反应的离子方程式为MnO2+2HXMn2+2X+2OH-。答案:(1)MnO2+SO2Mn2+SO42-(2)5pH8Fe(OH)3、Al(OH)3 (3)Mg2+使M
33、g2+与萃取剂分离转化为MgCl2(4)抑制MgCl2水解(5)萃取剂(或有机相2)(6)MnO2+2HXMn2+2X+2OH-17.解析:根据P最外层5个电子,写出价电子排布图;根据电负性递变规律,以N元素为中间,判断P与F的电负性大小,以VSEPR理论,判断PF3和PF5的空间结构;根据黑磷烯与石墨烯结构相似,P的配位数为3,判断P原子杂化类型和熔点高低;根据题中图示和所给信息,判断P原子的坐标及晶胞中P原子个数。(1)P为15号元素,其核外价电子排布式为3s23p3,价电子排布图为。(2)同一周期元素,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,N、F同一周期,电负性:x(N)x(P),P和
34、F的电负性大小顺序是x(P)红磷白磷。(4)结合图B可知,图A中编号为的P原子位于同一坐标轴a,关于坐标轴b对称,且位于坐标轴c的值为1-0.598=0.402,该P原子在晶胞内的坐标为(0.500,-0.090,0.402);该晶胞中第一层含有P原子1+1=2(个),第二层含有P原子1+1+1+1=4(个),第三层含有P原子1+1=2(个),共8个P原子。答案:(1)(2) 红磷白磷黑磷相当于石墨,属于混合晶体,红磷和白磷都是分子晶体,红磷是大分子,白磷是小分子,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高,所以熔点高低顺序为黑磷红磷白磷(4)(0.500,-0.090,0.402)818.
35、解析:(1)由势能面图可知,氨气从催化剂上脱离时势能面在升高,为吸热过程,由图可知,0.5 mol氮气和1.5 mol 氢气转变成1 mol氨气的反应热为21 kJ mol-1-17 kJ mol-1-50 kJ mol-1=-46 kJ mol-1,则合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92 kJ mol-1。(2)反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,则=k1 p(N2)p1.5(H2)p(NH3)-k2p(NH3)p1.5(H2)=0,k1 p(N2)p1.5(H2)p(NH3)=k2p(NH3)p1.5(H2),整理得:Kp=p2(NH3)p(N2)p3
36、(H2)=k1k2。(3)曲线A表示T2温度下n(H2)的变化,反应到4 min时,v(H2)=6mol-4mol1 L4min=0.5 molL-1min-1,该条件下对应氨气的速率为v(NH3)=2v(H2)3=20.5molL-1min-130.33 molL-1min-1,曲线B表示T1温度下n(NH3)的变化,4 min时,v(NH3)=1.6mol1 L4min=0.4 molL-1min-1,曲线B对应的反应速率快,可知T1T2,因曲线B对应的温度高,速率快,所以到达平衡的时间比曲线A短,即m12,但因反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,导致曲线B平衡时氨气的物质的量比曲线A平
37、衡时氨气的物质的量少,即nv(逆)。(4)工业上通过降低反应后混合气体的温度而使氨气液化后分离出来,是利用了气体的熔、沸点差异,将氨气转成液体与氮气和氢气分离,该方法类似于蒸馏。答案:(1)吸热N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H= -92 kJ mol-1(2)k1k2(3) (4)B19.解析:根据流程可知,香茅醛在一定条件下转化为A,A生成B可以看成由两步反应完成:A在一定条件下发生已知信息的分子内的加成反应转化为,在浓硫酸加热条件下环上的羟基发生消去反应生成B;B在催化剂作用下与氢气发生加成反应生成C,C再经过一系列转化生成D,根据DG流程可知,为保护结构中的羰基,D中的羰基与发生
38、反应引入硫醚基团生成E,E与HC(OCH3)3反应生成F,F在HgCl2作催化剂作用下将分子中硫醚基团脱去转化为羰基生成G,G在一定条件下反应,最终制得青蒿素;根据青蒿素的分子结构简式,分子中含有的官能团有酯基、醚基及过氧基,分子结构中不含亲水基团,据此分析青蒿素的性质;由苯甲醛和氯乙烷为原料,制备苄基乙醛可以用氯乙烷碱性水解得乙醇,再氧化得乙醛,乙醛与苯甲醛在碱性条件下发生信息中的反应得到,再与氢气催化加成即可得到苄基乙醛,据此分析解答。(1)根据青蒿素的结构简式,每个节点为碳原子,每个碳原子形成4个共价键,不足键由氢原子补齐,则分子式为C15H22O5;青蒿素的结构简式为,含有的官能团有酯
39、基、醚基及过氧基,其中酯基可发生水解反应,过氧基具有强氧化性,整个分子结构中无亲水基,则青蒿素不可能易溶于水,故答案为bc。(2)香茅醛的分子式为C10H18O,其同分异构体X含有醛基和六元碳环,且环上只有一个支链,则除六元环外,支链上有4个C原子,即为C4H7O,因含有CHO,则有CH2CH2CH2CHO、CH(CH3)CH2CHO、CH2CH(CH3)CHO、C(CH2CH3)CHO或C(CH3)2CHO,共5种满足上述条件的X;其中核磁共振氢谱峰数最少,也就是分子结构中不同环境的氢原子种类最少,则该有机物的结构为高度对称,则物质的结构简式为。(3)反应AB实际上可看作两步进行,A在一定条
40、件下发生已知信息的分子内的加成反应转化为,在浓硫酸加热条件下环上的羟基发生消去反应生成B。(4)根据C的结构简式,其中所含官能团名称为羰基、醚键。(5)通过DE的反应,分子中引入了硫醚基团,将羰基转化为硫醚基团,而FG的反应,分子中硫醚基团又被脱去形成羰基,则这样做的目的是可达到保护羰基,提高反应选择性的目的。(6)由苯甲醛和氯乙烷为原料,制备苄基乙醛可以用氯乙烷碱性水解得乙醇,再氧化得乙醛,乙醛与苯甲醛在碱性条件下发生信息中的反应得到,再与氢气催化加成即可得到苄基乙醛,合成路线流程图为CH3CH2ClCH3CH2OHCH3CHO。答案:(1)C15H22O5bc(2)5(3)加成反应消去反应
41、(4)羰基、醚键(5)保护羰基(6)CH3CH2ClCH3CH2OHCH3CHO20.解析:本实验目的是探究“溶浸”过程中反应的实质,根据工业流程可知,铜在H2O2、NH3H2O、NH4Cl溶液的共同作用下可以生成Cu(NH3)4Cl2,根据元素的化合价变化可知,该过程中Cu被双氧水氧化;对比实验和可知,在酸性环境下铜表面没有蓝色固体,可推测该蓝色固体应为Cu(OH)2;同时酸性环境下,Cu与双氧水的反应速率更快;根据活泼性关系可知,该过程不可能产生氢气,所以产生的气体是双氧水分解生成的氧气,气泡之所以越来越多,是生成的Cu2+起到了催化作用。(1)“粉碎”可以增大接触面积,使反应更加充分;废
42、电路板中加入双氧水、氨水、氯化铵溶液,得到铜氨溶液和残渣,分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,所以“操作”是过滤。(2)根据仪器A的结构特点可知其名称是三颈烧瓶。根据实验的现象可知,铜片被缓慢氧化,且生成Cu(OH)2,化学反应方程式为Cu+ H2O2Cu(OH)2。根据上述分析可知,实验中产生的气体是O2;酸性条件下提高了H2O2的氧化性,所以实验比实验现象明显。含铜离子的溶液呈蓝色,该实验中溶液颜色变为深蓝色,结合题目所给的工艺流程可知,加入氨水后溶液中生成Cu(NH3)42+,根据元素守恒和电荷守恒可得离子方程式为Cu+H2O2+4NH3H2OCu(NH3)42+2OH-+4H2O。根据实验的现象可知,实验中溶液颜色也应变为深蓝色;根据实验和实验的对比可知,酸性环境下没有蓝色固体生成,氯化铵水解使溶液显酸性,所以其作用是防止溶液中c(OH-)过高,生成Cu(OH)2沉淀。答案:(1)增大接触面积,使反应更充分过滤(2)三颈烧瓶Cu+ H2O2Cu(OH)2O2酸性条件下提高了H2O2的氧化性Cu+H2O2+4NH3H2OCu(NH3)42+2OH-+4H2O溶液颜色变为深蓝色防止溶液中c(OH-)过高,生成Cu(OH)2沉淀
