1、北京市昌平区新学道临川学校2021届高三化学12月月考试题（含解析）本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，共100分。考试时间90分钟。可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Ca-40第卷(选择题)一、单选择题：(共16小题，每题3分，共48分。每小题只有一项是符合题目要求的。)1. 环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，下列对应关系错误的选项是（ ）选项环境问题可能会造成环境问题的物质A白色污染塑料B温室效应甲烷C酸雨二氧化碳D臭氧层空洞氟利昂A. AB. BC. CD. D【答案】C【解析】【详解】A造成白色污染的主要物质是聚乙烯材料，故A正确；B造成温
2、室效应的主要气体是二氧化碳，此外甲烷、氟里昂等多种气体也能造成温室效应，故B正确；C造成酸雨的主要物质为二氧化硫、氮氧化物等酸性气体，故C错误；D成臭氧空洞的主要物质为氟氯烃，氟利昂属于氟氯烃，故D正确；答案选C。2. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )A. 标况下，11.2 L甲烷和乙烯的混合物中含氢原子数目等于2NAB. 含NA个CO的Na2CO3溶液中，Na+数目为2NAC. 密闭容器中，2 mol SO2和足量O2充分反应，产物的分子数小于2NAD. 4.0 g CO2气体中含电子数目等于2NA【答案】B【解析】【详解】A标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯的物质的量是0
3、.5 mol，CH4和C2H4都是每个分子含有四个氢原子，所以氢原子的物质的量是2 mol，数目是2NA，故A正确；B因CO会水解，所以含NA个CO的Na2CO3溶液中，Na+数目大于2NA，故B错误；CSO2和O2的反应为可逆反应，不能进行到底，2 mol SO2和足量O2充分反应，所得SO3的物质的量小于2 mol，分子数小于2NA，故C正确；D4.0 g CO2气体中含电子数目为22NA=2NA,故D正确。故答案选B。3. 生活是化学的源泉。下列叙述错误的是A. 75%浓度的酒精、含氯消毒剂、过氧乙酸均可以有效灭活新型冠状病毒B. 许多食品包装盒里用小袋包装的铁粉来防止食品氧化变质C.
4、生产宇航服所用的碳化硅陶瓷和碳纤维材料，是一种新型无机非金属材料D. 可溶性铜盐有毒，故人体内不存在铜元素【答案】D【解析】【详解】A75%浓度的酒精可以破坏新型冠状病毒包膜结构，含氯消毒剂和过氧乙酸具有强氧化性均可以起到杀灭新型冠状病毒的作用，A叙述正确；B铁粉具有还原性，则食品包装盒中铁粉的作用是吸收氧气防止食物变质，B叙述正确；C碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构，和碳化硅属于新型无机非金属材料，C叙述正确；D可溶性铜盐属于重金属离子会使蛋白质变性，对人体是有毒的，但是人体中存在以化合态形式存在的微量铜元素，D叙述错误。
5、故选D。4. 以下实验设计能达到实验目的的是选项化合物成分(括号内为杂质)除杂方法ASO2(HCl)将气体通入饱和食盐水溶液BCuCl2溶液(FeCl3)加入过量CuO或Cu2(OH)2CO3静置后过滤C乙酸乙酯(乙酸)加入饱和NaOH溶液，振荡后静置分液DNaCl溶液(KI)滴加新制氯水后，用CCl4萃取A. AB. BC. CD. D【答案】B【解析】【详解】A将SO2、HCl气体通入饱和食盐水溶液，HCl可溶于食盐水，而二氧化硫能与水反应，A不能达到实验目的；BCuCl2、FeCl3溶液显酸性，加入过量CuO或Cu2(OH)2CO3静置后，可生成氢氧化铁沉淀，过滤可除去铁离子，B能达到实
6、验目；C乙酸乙酯、乙酸均能与NaOH反应，C不能达到实验目的；D滴加新制氯水后，用CCl4萃取可除去碘离子，不能除去钾离子，D不能达到实验目的；答案为B。5. 化合物X是一种治疗高血脂新药的中间体，其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是A. 该有机物的分子式为C32H34O6B. 化合物X能发生加成反应、取代反应、加聚反应C. 分子中只存在1个手性碳原子D. 1 mol化合物X最多可与12 mol H2发生加成反应【答案】C【解析】【详解】A该有机物的分子式为C32H36O6，A说法错误；B化合物X含有3个酯基，可发生水解反应(取代反应)、3个苯环能发生加成反应，不能加聚反应，B说
7、法错误；C分子中手性碳原子为饱和碳原子，只存在1个手性碳原子，即标注位置，C说法正确；D1 mol化合物X中，3mol酯基不能发生加成反应，而苯环可发生加成反应，故最多可与9mol H2发生加成反应，D说法错误；答案为C。6. NA为阿伏加德罗常数，下列说法错误的是A. 标准状况下，2.24 L Cl2完全溶于水中，所得溶液中Cl2、Cl-、HClO、ClO-的粒子数之和为0.1 NAB. 2LiFePO4+H2O2+8H+=2Li+2Fe3+2H2O+2H3PO4，则每生成1 mol Li+转移的电子数为NAC. 78 g苯(C6H6)和苯乙烯(C8H8)的混合物中含有的碳氢键数一定为6 N
8、AD. 0.5 L 0.1 molL-1的NH4Br溶液中通入适量氨气呈中性，此时溶液中的数目为0.05 NA【答案】A【解析】【详解】A标准状况下，2.24 L Cl2完全溶于水中，所得溶液中反应的Cl2未知，无法用原子守恒计算Cl2、Cl-、HClO、ClO-的粒子数之和，A说法错误；B2LiFePO4+H2O2+8H+=2Li+2Fe3+2H2O+2H3PO4，反应时，亚铁离子化合价升高变为+3价，过氧化氢中的O由-1价变为-2价，每生成2mol锂离子转移2mol电子，则每生成1mol Li+转移的电子数为NA，B说法正确；C苯(C6H6)和苯乙烯(C8H8)的最简式均为CH，则每个碳原
9、子均含有1条碳氢键，则78 g混合物中含有的碳氢键的物质的量为=6mol，即6 NA，C说法正确；D0.5L 0.1molL-1的NH4Br溶液中通入适量氨气呈中性，根据溶液呈电中性，则c()=c(Br-)=0.1mol/L，此时溶液中的数目为0.05 NA，D说法正确；答案为A。7. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加。A是元素W的单质。常温下，甲的浓溶液使A发生“钝化”，但在加热条件下能与一定量的A发生反应且有如图所示物质的转化关系(丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物，丙、戊为气体)。下列说法正确的是A. 简单离子半径大小：ZYWB. 气态氢化物的还原性：ZYC. 乙的水溶
10、液显酸性D. 丙和戊中所含元素种类相同，均可用NaOH溶液吸收【答案】C【解析】【分析】A是元素W的单质。常温下，甲的浓溶液使A发生“钝化”，W为短周期元素，则W为Al；甲的浓溶液在加热条件下能与一定量的A发生反应生成丙、戊，且为气体，丁是二元化合物，则两种气体为NO2、NO，丁为水，则甲溶液为硝酸；乙为硝酸铝。X、Y、Z、W的原子序数依次增加，依次为H、N、O、Al。【详解】AY、Z、W依次为N、O、Al，原子序数越大，其简单离子的半径越小，则简单离子半径大小：Al3+O2-N3-，A说法错误；B非金属的非金属性越强，其气态氢化物的还原性越弱，则气态氢化物的还原性：NH3H2O，B说法错误；
11、C乙为硝酸铝，为强酸弱碱盐，其水溶液显酸性，C说法正确；D丙和戊分别为NO2、NO，所含元素种类相同，NO2可用NaOH溶液吸收，NO不反应，D说法错误；答案为C。8. 用下列装置进行相应的实验，预期目的或现象正确的是选项ABCD装置预期目的或现象检验乙醇催化氧化产物中有乙醛铁丝表面变红，U型管中a液面下降，b液面上升该装置中外电路有电流通过，可用于比较、铁活泼性强弱探究氧化性：KMnO4Cl2I2A. AB. BC. CD. D【答案】D【解析】【详解】A乙醇与乙醛均能使高锰酸钾溶液褪色，用高锰酸钾不能检验是否有乙醛生成，A与题意不符；B铁丝发生吸氧腐蚀，导致试管内压强减小，则U型管a液面上
12、升，B与题意不符；C原电池装置中的铜电极在硫酸铜溶液中，铁电极在硫酸亚铁溶液中，所以没有电流通过，C与题意不符；D盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，氯气与碘离子反应生成碘，反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可判断氧化性：KMnO4Cl2I2，D符合题意；答案为D。9. 洋葱所含的微量元素硒(34Se)是一种很强的抗氧化剂，能消除体内的自由基，增强细胞的活力和代谢能力，具有防癌抗衰老的功效。工业上用精炼铜的阳极泥(硒主要以CuSe存在，含有少量Ag、Au)为原料与浓硫酸混合焙烧，将产生的SO2、SeO2混合气体用水吸收即可得Se固体，其工艺流程如图，下列有关说法错误的是A. 实验室中过滤用到的
13、玻璃仪器为：玻璃棒、烧杯、普通漏斗B. SeO2既有氧化性又有还原性，其还原性比SO2强C. “焙烧”时的主要反应为：CuSe+4H2SO4(浓)CuSO4+SeO2+3SO2+4H2OD. 生产过程中产生的尾气SeO2可以用NaOH溶液吸收【答案】B【解析】【分析】阳极泥研磨粉碎，与浓硫酸混合焙烧，将产生的SO2、SeO2混合气体用水吸收，过滤即可得Se固体。【详解】A实验室中过滤用到的仪器有带铁圈的铁架台、漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒，则玻璃仪器为：玻璃棒、烧杯、普通漏斗，A说法正确；B将产生的SO2、SeO2混合气体用水吸收即可得Se固体，SeO2中的Se为+4价，降低为0价，有氧化性，二氧
14、化硫被氧化为硫酸，所以SeO2氧化性比SO2强，B说法错误；C“焙烧”时反应物为CuSe、H2SO4，生成物有SeO2、SO2，根据元素守恒配平，主要反应为：CuSe+4H2SO4(浓)CuSO4+SeO2+3SO2+4H2O，C说法正确；DSe与S为同主族元素，性质具有相似性，则生产过程中产生的尾气SeO2可以用NaOH溶液吸收，D说法正确；答案为B。10. 制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3(沸点：31.85，SiHCl3遇水会剧烈反应，除生成H2SiO3、HCl外，还生成一种气体a)与过量H2在11001200反应制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法错误的是(
15、 )A. 实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活塞，收集尾气验纯，再预热装置石英管B. 装置、中依次盛装的是浓H2SO4、温度高于32的温水C. 装置可用于二氧化锰固体与浓盐酸反应制备氯气D. a气体为H2【答案】C【解析】【分析】【详解】A实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活塞，稀硫酸和锌反应生成氢气，利用氢气将装置中的空气赶出，收集尾气验纯后，再预热装置石英管，故A正确；B由于SiHCl3遇水会剧烈反应，装置中应装有浓硫酸吸收氢气中的水蒸气，SiHCl3的沸点为31.85，所以中盛装的是温度高于32的温水，使SiHCl3成为蒸气和氢气进入中反应，故B正确；C二氧化锰固体与浓盐酸反应制备氯气需要加热，
16、故装置不能用于实验室二氧化锰固体与浓盐酸反应制备氯气，故C错误；DSiHCl3和水反应，生成H2SiO3、HCl和气体a，根据质量守恒，可知气体为H2，故D正确；故选C。11. 如图为研究HCOOH燃料电池性能的装置，两电极区间用允许K+和H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是A. 电子由a电极经外电路流向b电极B. 该燃料电池负极电极反应式为：Fe2+-e-=Fe3+C. 放电过程中需补充的物质X为H2SO4D. 该装置总反应的离子方程式为：【答案】B【解析】【分析】a极HCOO-变为HCO，C的化合价由+2价变为+4价，失电子，作负极；b极铁离子得电子生成亚铁离子，作正极；根据右侧生成的产
17、物为硫酸钾，可判断物质X为硫酸。【详解】A分析可知，a极为负极，则电子由a电极经外电路流向b电极，A说法正确；B该燃料电池正极电极反应式为：Fe2+-e-=Fe3+，B说法错误；C放电过程中，生成物中有硫酸钾，不断消耗硫酸根，氧气被还原后结合氢离子生成水，则需补充的物质X为H2SO4，C说法正确；D根据图像可知，放电时，HCOO-、氧气为反应物，HCO为生成物，则该装置总反应的离子方程式为：2HCOO-+O2=2HCO，D说法正确；答案为B。12. 常温下，下列说法正确的是A. 氢氧化铁溶于HI溶液中的离子方程式为：2Fe(OH)3+6H+2I-=2Fe2+I2+6H2OB. 水电离的c水(H
18、+)=10-12 molL-1的溶液中，下列离子能大量共存：、Na+、C. 某溶液中含有、和Na+，若向其中加入Na2O2，充分反应后，四种离子浓度不变的是 (忽略反应前后溶液体积的变化)D. NaHS溶液中，下列离子能大量共存：K+、Al3+、Cl-、【答案】A【解析】【详解】AHI是强酸，故能与氢氧化铁反应生成Fe3+，然后Fe3+有较强的氧化性，I-具有强还原性，二者再发生氧化还原反应，故氢氧化铁溶于HI溶液中的离子方程式为：2Fe(OH)3+6H+2I-=2Fe2+I2+6H2O，A正确；B水电离的c水(H+)=10-12 molL-1的溶液可能是强酸性溶液或强碱性溶液，OH-与、H+
19、与 发生反应，故不能大量共存，B错误；CNa2O2与水反应生成NaOH和O2，OH-与反应生成碳酸根和水，同时Na2O2有强氧化性能将氧化为，故某溶液中含有、和Na+，若向其中加入Na2O2，充分反应后，的浓度增大，C错误；DNaHS溶液中的HS-与Al3+能够发生双水解反应，3HS-+Al3+3H2O=Al(OH)3+3H2S，D错误；故答案为：A。13. 常温时，若Ca(OH)2和CaWO4(钨酸钙)的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知)。下列分析正确的是A. d点的CaWO4溶液中，加入CaCl2固体，d点溶液组成沿da线向c点移动(假设混合后溶液体积不变)B. 饱和Ca(OH)2溶液中加入
20、少量CaO，溶液变浑浊，但Ca2+离子数不变C. 饱和Ca(OH)2溶液和饱和CaWO4溶液等体积混合：c()c(Ca2+)c(H+)c(OH-)D. 由图可知常温下，Ksp(CaWO4)KspCa(OH)2【答案】D【解析】【详解】Ad点的CaWO4溶液中，为未饱和溶液，加入CaCl2固体，溶液中钙离子浓度增大，-lgc(Ca2+)减小，c()不变，则d点溶液组成沿水平线线向右移动(假设混合后溶液体积不变)，A分析错误；B饱和Ca(OH)2溶液中加入少量CaO，氧化钙与水反应，生成氢氧化钙，反应放热温度升高，溶液变浑浊，仍为饱和溶液，但溶剂减少，且溶解度变小，则Ca2+离子数减少，B分析错误
21、；C饱和Ca(OH)2溶液中存在沉淀溶解平衡Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)，则其饱和溶液中c(Ca2+)=2.9210-3mol/L，溶液中c(OH-)=5.8510-3mol/L，饱和CaWO4溶液中存在沉淀溶解平衡CaWO4(s)Ca2+(aq)+(aq)，则其饱和溶液中c()=c(Ca2+)=10-5mol/L，因此等体积混合后溶液中c(H+)c(Ca2+)，C分析错误；D温度未变，则Ksp不变，由图可知常温下，a、c两点时，钙离子浓度相等，a点c2(OH-)大于10-2，c点c()=10-4，则Ksp(CaWO4)KspCa(OH)2，分析正确；答案为D。14.
22、 某二元酸(化学式用H2X表示)在水中的电离方程式是：H2X=H+HX-，HX-H+X2-。25 时，向20.00 mL 0.1 molL-1 H2X溶液中滴入0.1 molL-1 NaOH溶液，溶液中由水电离出的c水(OH-)的负对数-lgc水(OH-)即pOH水与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法中正确的是A. D点溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HX-)B. B点c(X2-)c(H+)-c(OH-)C. 水的电离程度：ABCDD. 图中C点至D点对应溶液中逐渐增大【答案】A【解析】【分析】-1gc水(OH-)越小，c水(OH-)越大，酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电
23、离，且酸中c(H+)越大、碱中c(OH-)越大，其抑制水电离程度越大，则c水(OH-)越小。【详解】AD点溶质为Na2X，已知H2X=H+HX-，溶液中存在质子守恒，根据质子守恒得c(OH-)=c(H+)+c(HX-)，A说法正确；BB点溶质为NaHX，存在HX-H+X2-和H2OH+OH-，则溶液中的c(H+)=c(X2-)+ c(OH-)，故c(X2-)= c(H+)-c(OH-)，B说法错误；CA点溶质为H2X，B点溶质为NaHX，抑制水的电离，且水的电离AB；C点溶质为NaHX、Na2X，水的电离与纯水相当；D点溶质为Na2X，促进水电离，则水的电离程度ABCD，C说法错误；D图中C点
24、至D点对应溶液中溶质由NaHX、Na2X变为Na2X，c(HX-)减小，c(X2-)增大，则逐渐减小，D说法错误；答案为A。15. 三氯乙烯、四甲基氯化铵等含氯清洗剂被列入有毒有害水污染物名录，某课题小组利用电化学原理处理四甲基氯化铵，进行水体修复的过程如图所示。(a、b为石墨电极，c、d、e均为离子交换膜，c、e能使带有相同电性的离子通过)，下列说法错误的是A. N为正极B. NaCl溶液的浓度：处大于处C. a电极的反应式：2H2O+2e-=H2+2OH-D. 除去1 mol四甲基氯化铵，在标准状况下a、b两极共生成气体11.2 L【答案】D【解析】【分析】由图像可知，a极产生氢氧根离子，
25、则水得电子生成氢气和氢氧根离子，作阴极，则电池M极为负极；c膜可使(CH3)4N+透过，向a极移动；d膜可使氯离子透过向b极移动，而e极可使钠离子透过，向a极移动，则II处的NaCl浓度大于I处；b极为阳极，氢氧根离子失电子生成氧气和水。【详解】A分析可知，N为电池的正极，A说法正确；B分析可知，NaCl溶液的浓度：处大于处，B说法正确；Ca电极水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式：2H2O+2e-=H2+2OH-，C说法正确；D除去1 mol四甲基氯化铵，转移1mol电子，在标准状况下a极生成0.5mol氢气，b极生成0.25mol氧气，则两极共生成气体16.8L，D说法错误；答案为D。
26、16. 在Pd-Mg/SiO2催化下利用Sabatierf反应可实现CO2“甲烷化”，其反应机理如图所示。下列说法错误的是A. 整个变化过程所有反应既有氧化还原反应，又有非氧化还原反应B. 反应a中，MgOMgOCO2只有共价键的断裂与形成C. 总反应可表示为：CO2+4H2CH4+2H2OD. 反应过程中Pd作用是使HH断裂活化【答案】B【解析】【详解】A由反应机理图可知，整个变化过程有H原子参与的反应均为氧化还原反应如b、c、d、e、f、h、i，而a则是MgO+CO2=MgCO3，属于非氧化还原反应，A正确；B由反应机理图可知，反应a中，MgOMgOCO2既有MgO中离子键的断裂，又有Mg
27、CO3中离子键的形成，既有CO2中共价键的断裂，又有中共价键的形成，B错误； C由反应机理图可知，整个过程中进入的物质为CO2和H2，出去的物质是CH4和H2O，故总反应可表示为：CO2+4H2CH4+2H2O，C正确；D由反应机理图可知，4个H2反应过程中Pd的作用后HH断裂变为了活化的H，D正确；故答案为：B。第卷(非选择题)17. 过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。实验室模仿工业上生产过氧化钙的主要流程如图：已知：沉淀时需控制温度为0左右；CaO28H2O呈白色，微溶于水，加热至350左右开始分解放出氧气。(1)实验装置如图：沉淀步骤需控制
28、温度为0左右的可能原因是_；控温直接有效的方法是_。装置连接顺序为_(填序号)。沉淀发生的反应方程式为_。(2)乙醇洗涤的目的是_。(3)请设计实验定性检验产品为CaO2(简单地描述实验步骤和现象)_。(4)产品纯度测定实验步骤如下：第一步：准确称取ag产品于烧杯中，加入适量的盐酸使其完全溶解；第二步：向上述溶液中加入稍过量的(NH4)2C2O4，沉淀完全，过滤并洗涤沉淀；第三步：将洗涤好沉淀用稍过量的稀硫酸溶解，溶解液和洗涤液全部转移至锥形瓶中；第四步：向锥形瓶中滴入几滴MnSO4溶液，然后逐滴滴入浓度为cmolL-1的KMnO4溶液至终点，消耗KMnO4溶液VmL。滴定前，滴入MnSO4溶
29、液的目的是_。产品的纯度为_(用字母表示)。若第三步用稀盐酸溶解，所测纯度_(填“偏低”“不变”或“偏高”)。【答案】 (1). 氨水和过氧化氢受热易分解或该反应为放热反应，温度低有利于提高CaO28H2O产率 (2). 冰水浴 (3). fab(ba)cde (4). CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O+2NH4Cl(或CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO28H2O+2NH4Cl) (5). 去除结晶表面的水分 (6). 取适量的产品于试管中，加热，将带火星的木条靠近试管口，若复燃则说明产品为CaO2 (7). 起催化作用，加快反应速率 (8). %
30、 (9). 偏高【解析】【详解】(1)沉淀过程中氨水和过氧化氢受热易分解或该反应为放热反应，温度低有利于提高CaO28H2O产率，温度控制在0的有效方法为冰水浴，故答案为：氨水和过氧化氢受热易分解或该反应为放热反应，温度低有利于提高CaO28H2O产率；冰水浴；由于氨气极易溶于水，所以在圆底烧瓶中制取的氨气，应先通入安全瓶后再通入三颈烧瓶中反应，由于氨气会污染环境，所以在装置的末端应链接尾气处理装置，故答案为：fab(ba)cde；氨气与双氧水以及氯化钙反应生成CaO28H2O沉淀和氯化铵，则其反应的化学方程式为： (或)，故答案为： (或)；(2)乙醇易挥发，在挥发过程中会带走晶体表面的水分
31、，所以用乙醇洗涤的目的为去除结晶表面的水分，故答案为：去除结晶表面的水分；(3)由已知CaO28H2O呈白色，微溶于水，加热至350左右开始分解放出氧气，可取适量的产品于试管中，加热，将带火星的木条靠近试管口，若复燃则说明产品为CaO2，故答案为：取适量的产品于试管中，加热，将带火星的木条靠近试管口，若复燃则说明产品为CaO2；(4)由于MnSO4中的具有催化作用，所以滴入滴定前，滴入MnSO4溶液的目的是起催化作用，加快化学反应速率，故答案为：起催化作用，加快化学反应速率；设ag样品中含有mg，则根据关系式有，解得m=0.18cV，所以产品的纯度为，故答案为：；具有强氧化性，能与HCl发生氧
32、化还原反应，导致消耗的溶液的体积偏大，所以导致所得结果偏高，故答案为：偏高。18. 乙烯是现代工业的重要原材料，研究工业制取乙烯有重要的意义。(1)工业上用CO2氧化C2H6制C2H4是化工工业的一个新课题，相关主要化学反应有：.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)H1.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)H2=+430kJmol-1反应的能量变化图如图所示：C2H6(g)+2CO(g)+3H2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)H=_kJmol-1反应不利于反应中乙烯生成的原因是_；一定温度和压强下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当_
33、。(2)工业上也可用甲烷催化法制取乙烯，反应如下：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)H0，温度T时，向2L的恒容反应器中充入2molCH4，仅发生上述反应，反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示：实验测得v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4)c2(H2)，k正、k逆为速率常数，只与温度有关，T温度时k正与k逆的比值为_；若将温度升高，速率常数增大的倍数：k正_k逆(填“”“=”或“”)。【答案】 (1). -76 (2). 反应有CO生成，CO浓度增大使反应平衡逆向进行，乙烯的产率减小 (3). 选择合适的催化剂 (4). (5). 【解析】【详解】(1)依据图像可知
34、，反应的H=177 kJmol-1，根据盖斯定律，有2-可得C2H6(g)+2CO(g)+3H2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)，故H=-76 kJmol-1反应有CO生成，CO浓度增大使反应平衡逆向进行，乙烯的转化率减小；工业上通常通过选择合适的催化剂，以加快化学反应速率，同时还可以提高目标产品的选择性，减少副反应的发生，因此，一定温度和压强下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当选择合适的催化剂。(2)平衡时，c(CH4)=x/2mol/L，c(C2H4)=(2-x)/4mol/L，c(H2)=(2-x)/2mol/L，带入v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4)c2(H2
35、)中，然后利用平衡时正反应速率等于逆反应速率，得出k正与k逆的比值；该反应为吸热反应，若将温度升高，平衡正向移动，说明k正增大的倍数大于k逆。19. MnCl24H2O是玫瑰色易溶于水的晶体，主要用于医药合成及饲料辅助剂、分析试剂、染料和颜料制造，工业上用菱锰矿(主要成份为MnCO3，含有Fe2O2、FeCO3、Al2O3等杂质)为原料生产MnCl2的工艺流程如下：下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀的pH2.16.5378.8沉淀完全的pH3.39.74.710.8(1)为了提高锰元素的浸出率，在“酸浸”时可采取
36、的措施有_(写两条即可)。(2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为_。(3)“调pH”时，控制溶液pH的范围为_。(4)“沉锰”过程中，若滤液A中c(Mn2+)=1.0 molL-1，欲使100 mL该滤液中的Mn2+浓度为1.010-10 molL-1，则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_g(已知Ksp(MnCO3)=2.210-11，忽略溶液体积的变化，保留1位小数)，检验Mn2+已完全沉淀的方法是_。(5)流程中由溶液得到MnCl24H2O的实验操作步骤依次为_、_、过滤、洗涤、干燥。【答案】 (1). 将菱锰矿磨成粉末或搅拌，或适当升高温度，或提高酸的浓度 (2).
37、H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O (3). 4.7pH8.8 (4). 12.9 (5). 取上层清液于试管，加入Na2CO3固体，如无沉淀生成，说明Mn2+已沉淀完全 (6). 蒸发浓缩 (7). 冷却结晶【解析】【分析】菱锰矿加入盐酸，碳酸锰及杂质溶解，加入过氧化氢氧化溶液中的亚铁离子为铁离子；加入碳酸钠调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀；过滤后，继续加入碳酸钠，生成氢氧化锰沉淀，过滤，向滤渣中加入盐酸溶解，经一系列操作得到四水合氯化锰。【详解】(1)为了提高锰元素的浸出率，可粉碎固体增大接触面积、适当升温、增大盐酸的浓度提高浸出率；(2)加入H2O2时可氧化亚铁离子为铁离子
38、，离子方程式为H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O；(3)“调pH”时，使溶液中的铁离子、铝离子生成沉淀，而不影响锰离子，则pH的范围为4.7pH8.8；(4) Mn2+CO= MnCO3，c(Mn2+)=1.0 molL-1，体积为100 mL，则消耗碳酸钠0.1mol；溶液中的锰离子、碳酸根离子的乘积为Ksp(MnCO3)，c(Mn2+)=1.010-10 molL-1，则c(CO)=0.22mol/L，溶液中n(CO)=0.22mol/L0.1L，总共需要n(Na2CO3)=0.022mol+0.1mol=0.122mol，其质量=0.122mol106g/mol=12.9g；
39、检验Mn2+已完全沉淀的方法是取上层清液于试管，加入Na2CO3固体，如无沉淀生成，说明Mn2+已沉淀完全；(5)得到MnCl24H2O中含有结晶水，则不能蒸干，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到MnCl24H2O。20. 有机物J用于治疗心血管、高血压。以烃A为起始原料制备J合成路线如下：已知：()+R1-NH-R2()RX+NaCNRCNRCOOH回答下列问题：(1)A的结构简式是_，D的化学名称是_。(2)反应的试剂为_。(3)反应的反应类型是_，反应的反应类型是_。(4)反应化学方程式是_。(5)X与F是同分异构体，X的核磁共振氢谱中有3组峰，峰面积之比为321，符合条件的
40、同分异构体有_种，其中能发生银镜反应结构简式为_。(6)设计以环己醇和二甲胺(CH3NHCH3)为原料合成的路线_(无机试剂任选)。【答案】 (1). (2). 苯乙酸 (3). FeCl3、Cl2 (4). 还原反应 (5). 取代反应 (6). +CH3NHCH2CH2OH+HCl (7). 4 (8). (9). 【解析】【分析】根据已知ii可知，D为，即苯乙酸；则C为；B为；A为甲苯；F与CH3NHCH2CH2OH发生已知i的反应生成G，则G为。【详解】(1)分析可知，A为甲苯，结构简式是；D的化学名称苯乙酸；(2)D生成E时，为氯气的取代反应，则反应的试剂为氯气、氯化铁；(3)反应为变为，反应中失去羰基中的氧原子，则反应类型为还原反应；I的分子式为C11NH15Cl2，根据H的分子式及反应条件，则I为；反应为I变为G，反应类型是取代反应；(4)反应为F与CH3NHCH2CH2OH发生已知i的反应生成G，化学方程式+CH3NHCH2CH2OH+HCl；(5)X与F是同分异构体，分子式为C8H6OCl2，X的核磁共振氢谱中有3组峰，峰面积之比为321，、共有4种；能发生银镜反应结构简式中含有醛基，为、；(6)根据已知ii可知，卤代烃可与NaCN反应引入-CN，-CN水解生成羧基，再与SOCl2生成-COCl，再与二甲胺反应生成，再发生还原反应即可，流程为。
