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江苏省盐城市2016-2017学年高二化学下学期期末考试试卷(含解析)

来源:一二三四网


江苏省盐城市2016-2017学年高二下学期期末考试化学试卷

可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Ca 40

选 择 题

单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分。每小题只有一个选项符合题意。 ....1. 波士顿大学的研究学者用HCOOH、H2S、NH3、CO2、H2O、NH4HCO3、N2等物质,借助计算机模拟原始的新陈代谢,以支持“现代生物源自矿物地球化学”这一观点。下列说法正确的是 A. H2S沸点比H2O高 B. NH3和CO2均属于弱电解质

C. NH3(l)气化为NH3(g)放出热量 D. HCOOH能与NH4HCO3反应放出CO2 【答案】D

【解析】A. 水分子间存在氢键,H2S沸点比H2O低,A错误;B. NH3和CO2均不能自身电离,属于非电解质,B错误;C. NH3(l)气化为NH3(g)吸收热量,C错误;D. HCOOH含有羧基,能与NH4HCO3反应放出CO2,D正确,答案选D。 2. 下列有关化学用语表示正确的是

A. 冰晶石的化学式:Na3AlF6 B. 羟基的电子式:C. 磷酸的电离方程式:H3PO4 【答案】A

【解析】点睛:选项C是易错点,书写电离方程式时应特别注意:①要正确书写出电离的阳离子、阴离子的符号。这里注意区分离子符号和化合价的书写。②含有原子团的物质电离时,原子团应作为一个整体,不能分开。③酸碱盐电离出的阴、阳离子的个数应与其化学式中相应原子或原子团的个数相同,电离出的离子所带的电荷数应与该元素或原子团的化合价数值相等。④强电解质用等号,弱电解质一律用可逆号,多元弱酸分步电离,多元弱碱一步电离。强酸的酸式盐一步电离。弱酸的酸式盐分步电离,第一步不可逆,以后步步可逆,且一步比一步的电离程度小。

3. CH2=CH2与H2反应的能量与反应进程关系如右图所示。下列说法错误的是 ..

3H+ + PO D. 聚丙烯的结构简式:

A. 该反应为放热反应

B. 催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ活性更好 C. 催化剂可改变反应的活化能和焓变 D. 正反应的活化能小于逆反应的活化能 【答案】C

【解析】A. 反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,A正确;B. 催化剂Ⅱ的活化能低,因此比催化剂Ⅰ活性更好,B正确;C. 催化剂可改变反应的活化能,但不能改变焓变,C错误;D. 反应物总能量高于生成物总能量,正反应的活化能小于逆反应的活化能,D正确,答案选C。 4. 下列说法正确的是

A. Na2CO3溶液蒸干并灼烧可得无水Na2CO3 B. 铁件表面镀锌时,铁件与外电源正极相连 C. 铅蓄电池充电时,阴极质量减少,阳极质量增加

D. 铜的金属活泼性比铁的差,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀 【答案】A

【解析】A. Na2CO3溶液蒸干并灼烧可得无水Na2CO3,A正确;B. 铁件表面镀锌时,铁件与外电源负极相连,B错误;C. 铅蓄电池充电时阴阳极均生成硫酸铅,阴极和阳极质量均增加,C错误;D. 铜的金属活泼性比铁的差,在海轮外壳上装若干铜块构成原电池,铁作负极,加快其腐蚀,D错误,答案选A。... 5. 下列实验设计能达到相应实验目的的是 A. 鉴别蚕丝与人造纤维:分别取少许点燃,闻气味

B. 提纯含少量苯酚的苯:向含少量苯酚的苯溶液中加入浓溴水,静置、过滤

C. 验证NH水解是吸热反应:向0.1mol·L-1NH4Cl溶液中插入温度计,微热溶液,观察读数

2

D. 检验C4H9X中的卤素:向少量C4H9X中加入NaOH溶液煮沸一会,冷却后直接加入AgNO3溶液,观察现象 【答案】A

【解析】A. 蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的气味,因此利用点燃、闻气味的方法可以鉴别蚕丝与人造纤维,A正确;B. 生成的三溴苯酚溶解在苯中,因此不能提纯含少量苯酚的苯,应该用氢氧化钠溶液,B错误;C. 要验证铵根水解是吸热反应有关通过温度的变化处理溶液pH的变化,C错误;D. 检验C4H9X中的卤素:向少量C4H9X中加入NaOH溶液煮沸一会,冷却后首先加入稀硝酸中和氢氧化钠,然后再加入AgNO3溶液,观察现象,D错误,答案选A。 电解:明确实验原理和相关物质的性质差异是解答的关键,注意实验方案进行评价,主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的。 6. 下列反应中H>0,S>0的是 A. 2Mg(s) + CO2(g)→ 2MgO(s) + C(s)

B. 低温下能自发进行的反应:NH3(g)+HCl(g) →NH4Cl(s) C. 高温下能自发进行的反应:SiO2(s) +2C(s) →Si(s)+2CO(g) D. 任何温度下均能自发进行的反应:2H2O2(l) → 2H2O(l) + O2(g) 【答案】C

【解析】A. 反应2Mg(s) + CO2(g)→2MgO(s) + C(s)的△H<0,△S<0,A错误;B.反应NH3(g)+HCl(g) →NH4Cl(s)的△S<0,低温下能自发进行,根据△G=△H-T△S可知△H<0,B错误;C.反应SiO2(s) +2C(s) →Si(s)+2CO(g)的△S>0,高温下能自发进行,说明反应△H>0,C正确;D. 任何温度下均能自发进行的反应说明△H<0,△S>0,D错误,答案选C。

7. 25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. pH=7的溶液中:Na、Fe、NO、Cl B.

=1012的溶液中:NH、Mg2+、NO、SO

+

3+

C. 能使甲基橙变红色的溶液中:Na+、K+、Cl-、SiO D. = 1×10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、NH、CH3COO-、HCO 【答案】B

【解析】A. pH=7的溶液中Fe3+不能大量共存,A错误;B. c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中氢

3

离子浓度是0.1mol/L,溶液显酸性, 离子间不反应,可以大量共存,B正确;C. 能使甲基橙变红色的溶液显酸性,SiO32-不能大量共存,C错误;D. 中氢氧根浓度是1×10误,答案选B。

点睛:掌握相关离子的性质、发生的化学反应是解答的关键,注意解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件,题目所隐含的条件一般有:(1)溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-;(2)溶液的颜色,如无色时可排除 Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在;(3)溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;(4)是“可能”共存,还是“一定”共存等。 8. 下列指定反应的离子方程式正确的是

A. 碳酸钙溶于醋酸溶液:CaCO3+2H=Ca+CO2↑+H2O B. 镁溶于浓NH4Cl溶液:2NH+Mg = 2NH3↑+H2↑+Mg C. 用两个铜电极电解Cu(NO3)2溶液:2Cu +2H2O

2+

2+

+

2+

-13

-1

= 1×10-13 mol·L-1的溶液

mol·L,溶液显酸性,则CH3COO、HCO3均不能大量共存,D错

2Cu↓ +4H+O2↑

3+

+

D. 向25mL沸水中滴入5~6滴饱和FeCl3溶液,再煮沸至液体呈透明红褐色:Fe+3H2O

Fe(OH)3↓+3H+ 【答案】B

【解析】A. 醋酸是弱电解质,应该用化学式表示,A错误;B. 铵根水解溶液显酸性,镁溶于浓NH4Cl溶液:2NH4+Mg=2NH3↑+H2↑+Mg,B正确;C. 用两个铜电极电解Cu(NO3)2溶液相当于是铜电极上镀铜,C错误;D. 向25mL沸水中滴入5~6滴饱和FeCl3溶液,再煮沸至液体呈透明红褐色生成氢氧化铁胶体,D错误,答案选B。...

点睛:掌握相关物质的化学性质、发生的化学反应以及哪些物质需要拆开,哪些物质需要用化学式表示是解答的关键。注意判断离子方程式正确与否的方法一般是:(1)检查反应能否发生。(2)检查反应物、生成物是否正确。(3)检查各物质拆分是否正确。(4)检查是否符合守恒关系(如:质量守恒和电荷守恒等)。(5)检查是否符合原化学方程式。

9. 25℃时,下列有关曲线与对应的叙述正确的是

A. 图甲表示不同温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化,温度a>b

B. 图乙表示30%H2O2在60℃时分解率与pH关系,说明pH越大H2O2分解率越大

4

+2+

C. 图丙表示体积均为V0、pH均为3的盐酸和醋酸稀释时的pH变化,a表示盐酸 D. 图丁是等浓度NaCl和NaI溶液分别用AgNO3溶液滴定,则Ksp(AgI)>Ksp(AgCl) 【答案】C

【解析】A. 水的电离吸热,升高温度促进电离,氢离子和氢氧根浓度均增大,则图中温度a<b,A错误;B. 根据图像可知在一定范围内pH越大H2O2分解率越大,pH很大时分解速率反而降低,B错误;C. 盐酸是强酸,醋酸是弱酸,稀释促进电离,因此体积均为V0、pH均为3的盐酸和醋酸稀释时盐酸的pH变化大,C正确;D. 根据图像可知生成沉淀时需要的碘离子浓度小于氯离子,即首先析出碘化银沉淀,则Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),D错误,答案选C。

10. 2014年《RSC Advances》报道了一种全陶瓷固体氧化物铁—空气电池,工作原理如下图所示:

下列说法正确的是

A. 该电池常温下可稳定工作 B. 放电时,电能转变为化学能

C. 充电时,阳极发生反应:4OH―4e=2H2O + O2↑ D. 放电时,负极室发生反应:Fe + xH2O(g)【答案】D

【解析】A. 由于是固体熔融的电解质,则该电池常温下不可能稳定工作,A错误;B. 放电时是原电池,化学能转变为电能,B错误;C. 充电时,阳极发生反应是原电池中正极反应的逆反应。即:2O2-―2e-=O2↑,C错误;D. 放电时负极发生失去电子的氧化反应,则负极室发生反应:Fe + xH2O(g)选D。

FeOX+xH2,负极发生反应:H2+O2――2e-=H2O,D正确,答案

FeOX+xH2,负极发生反应:H2+O2-―2e-=H2O

5

不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。 11. 胡桐素E的结构简式如右图所示。下列说法正确的是

A. 该分子中有4个手性碳原子 B. 该分子中所有碳原子可处于同一平面 C. 1mol胡桐素E最多可与3molNaOH反应 D. 1mol胡桐素E最多可与4molH2发生加成反应 【答案】C

【解析】A. 与饱和碳原子相连的4个原子或原子团各不相同,该碳原子是手性碳原子,因此根据有机物结构简式可知该分子中有3个手性碳原子,A错误;B. 该分子中含有多个饱和碳原子,原子所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;C. 分子中含有1个酚羟基、1个酚羟基形成的酯基,因此1mol胡桐素E最多可与3molNaOH反应,C正确;D. 分子中含有1个苯环、1个碳碳双键和1个羰基,1mol胡桐素E最多可与5molH2发生加成反应,D错误,答案选C。

点睛:准确判断出分子中含有的官能团、灵活进行知识的迁移是解答的关键,难点是有机物共线共面问题判断。共平面的题是近年来常考点,这类题切入点是平面型结构。有平面型结构的分子在中学主要有乙烯、1,3-丁二烯、苯三种,其中乙烯平面有6个原子共平面,1,3-丁二烯型的是10个原子共平面,苯平面有12个原子共平面。这些分子结构中的氢原子位置即使被其他原子替代,替代的原子仍共平面。 12. 肾上腺素的一种合成路线如下:...

下列说法正确的是

6

A. X的化学名称是间苯二酚 B. 反应①、②、③均为取代反应 C. Y能发生加成反应和水解反应

D. 肾上腺素既能与强碱反应又能与强酸反应 【答案】CD

【解析】A. X的化学名称是邻苯二酚,A错误;B. 反应③为羰基的加成反应,B错误;C. Y含有酚羟基、羰基和氯原子,能发生加成反应和水解反应,C正确;D. 肾上腺素含有酚羟基和氨基,既能与强碱反应又能与强酸反应,D正确,答案选CD。 13. 根据下列实验操作和现象所得结论正确的是 选项 实验操作 A B 蛋白质溶液中加入Hg(NO3)2溶液 FeCl3溶液中加入CaCO3粉末 现象 结论 生成沉淀 蛋白质发生了盐析 产生气泡 CaCO3促进Fe水解 褪色速率H2C2O4浓度越小, 3+C H2C2O4溶液中不断滴加KMnO4溶液 先慢后快 MnO被还原速率越快 盛有3mL5%CuSO4溶液试管中滴入3~4滴无红色 乙醛已变质 2%NaOH溶液,振荡,再加0.5mL乙醛加热 沉淀 D

A. A B. B C. C D. D 【答案】B

【解析】A、蛋白质溶液中加入Hg(NO3)2溶液发生变性,A错误;B、铁离子水解显酸性,碳酸钙结合氢离子生成二氧化碳,降低氢离子浓度促进Fe水解,B正确;C、生成的锰离子能催化该反应,使反应速率加快,所以褪色速率先慢后快,C错误;D、硫酸铜和氢氧化钠溶液反应中氢氧化钠不足,生成的不是氢氧化铜悬浊液,与乙醛不反应,不能据此说明乙醛已变质,D错误,答案选B。

14. 25℃时,下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 A. 0.1mol·L-1Na2S溶液中:c(OH-)= c(H2S) + c(HS-)

B. 0.1mol·L-1 CH3COONH4溶液中:c(NH4+)+ c(NH3·H2O)=c(CH3COO-) +c(CH3COOH)

7

3+

C. 0.1mol·LpH=6的NaHSO3溶液中:c(Na) >c(HSO) >c(SO)>c(H2SO3)

D. 0.1mol·LNa2CO3溶液与0.1mol·LNaHCO3溶液等体积混合所得溶液中:c(CO) >

-1

-1

-1+

c(HCO3-) >c(OH-) >c(H2CO3)

【答案】BC

【解析】A. 0.1mol·L-1Na2S溶液中根据质子守恒可知c(OH-)= 2c(H2S) + c(HS-) + c(H+),A错误;B. 0.1mol·L CH3COONH4溶液中根据物料守恒可知c(NH4)+ c(NH3·H2O)=c(CH3COO

-1

+

) +c(CH3COOH),B正确;C. 0.1mol·LpH=6的NaHSO3溶液显酸性,说明HSO3的电离程

-1-

度大于HSO3-的水解程度,则c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3),C正确;D. 0.1mol·L

-1

Na2CO3溶液与0.1mol·LNaHCO3溶液等体积混合所得溶液中由于碳酸根的水解程度大于

-1

碳酸氢根,则c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H2CO3),D错误,答案选BC。

点睛:明确电解质在溶液中的电离或水解情况以及灵活应用电荷守恒、物料守恒和质子

守恒是解答的关键,即。

15. 在密闭容器中加入0.1molSi及0.3molHCl,加热发生反应:Si(s) + 3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g),

测得SiHCl3的平衡产率与温度及压强的关系如下图所示:

下列说法正确的是 A. 图中P1>P2

8

B. M点HCl的转化率为10%

C. 平衡时,容器中再加入少量单质Si,HCl的转化率增大

D. 向恒压容器中加入0.2molSi、0.6molHCl, 500K、压强为P2时,SiHCl3的平衡产率等于20% 【答案】AD

【解析】A. 正反应体积减小,增大压强平衡向正反应方向进行,产率增大,则P1>P2,A正确;B. M点产率是0.2,则根据方程式可知

Si(s) + 3HCl(g)

SiHCl3(g)+H2(g)

起始量(mol) 0.1 0.3 0 0 转化量(mol) 0.02 0.06 0.02 0.02 平衡量(mol) 0.08 0.24 0.02 0.02 所以HCl的转化率为20%,B错误;

C. 硅是固体,平衡时,容器中再加入少量单质Si,平衡不移动,HCl的转化率不变,C错误;D. 向恒压容器中加入0.2molSi、0.6molHCl,500K、压强为P2时平衡等效,所以SiHCl3的平衡产率等于20%,D正确,答案选AD。...

非选择题

16. 回答下列相关问题:

(1)用“>”或“<”填写下表: 电负性 C______H

(2)某半导体材料由X、Y两种元素组成,已知X的基态原子4p轨道上只有1个电子,Y的基态原子L层上有3个未成对电子。X位于周期表第___________周期___________族;该半导体材料的化学式为___________。

(3)由极性共价键构成的非极性分子是___________(填序号)。

a.P4 b.COS c.CH3OCH3 d.BCl3 (4)雷氏盐(Reinecke's salt)结构式如下图所示:

第一电离能 S______P 熔点 NaF______KCl 沸点(同压) PH3______NH3 在水中溶解性 CH3OH_____CH3SH

9

配离子中Cr的配体为___________(填化学式),Cr与配体间形成的共价键又称为___________。

【答案】 (1). > (2). < (3). > (4). < (5). > (6). 四 (7). ⅢA (8). GaN (9). d (10). NH3和NCS- (11). 配位键

3+3+

17. 医药中间体F的一种合成路线如下:

(1)C中含氧官能团名称为___________和___________。 (2)已知X的分子式为C8H10O,X的结构简式为___________。

10

(3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式___________。

①能发生银镜反应;②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应; ③分子中只有2种不同化学环境的氢。

(4)以1,3-丁二烯为原料通过六步转化可合成流程中化合物A,用课本上学过的知识在横线上补充①~⑤的反应试剂和反应条件___________(样式:

)...

(5)参照本题中有关信息,请以为原料制备,写出制备的合

成路线流程图_______(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。

【答案】 (1). 醚键 (2). 羧基 (3). (4).

(5). (6).

【解析】(1)根据C的结构简式可知C中含氧官能团名称为醚键和羧基。(2)已知X的分子

式为C8H10O,A和X发生的是取代反应,根据B的结构简式可知X的结构简式为。

(3)①能发生银镜反应,含有醛基;②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明是酚羟基形成的酯基;③分子中只有2种不同化学环境的氢,则满足条件的有机物结构简式为

;(4)①是1,3-丁二烯的1,4-加成,试剂

是溴水;②是碳碳双键和氢气的加成反应;③是溴原子的水解反应,试剂是氢氧化钠的水溶

11

液,条件是加热;④是羟基的催化氧化,反应试剂和反应条件氧气、铜和加热;⑤是醛基被氧化为羧基,试剂是氧气和催化剂,条件加热;(5)参照本题中有关信息依据逆推法可知以

为原料制备

的合成路线流程图

点睛:该类题型涉及常见有机物官能团的结构、性质及相互转化关系,涉及有机物结构简式的确定、反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的识别和书写等知识的考查。它要求学生能够通过题给情境中适当迁移,运用所学知识分析、解决实际问题,这高考有机化学复习备考的方向。有机物的考查主要是围绕官能团的性质进行,常见的官能团:醇羟基、酚羟基、醛基、羧基、酯基、卤素原子等。这些官能团的性质以及它们之间的转化要掌握好,这是解决有机化学题的基础。有机合成路线的设计时先要对比原料的结构和最终产物的结构,官能团发生什么改变,碳原子个数是否发生变化,再根据官能团的性质进行设计。同分异构体类型通常有:碳链异构、官能团异构、位置异构等,有时还存在空间异构,要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。物质的合成路线不同于反应过程,只需写出关键的物质及反应条件、使用的物质原料,然后进行逐步推断,从已知反应物到目标产物。 18. Na2CO3、NaHCO3及xNa2CO3·yH2O2 (过碳酸钠)在工农业生产上用途非常广泛。 (1)0.1mol·LNa2CO3溶液加水稀释时,溶液的pH___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)25℃时,H2CO3的电离常数Ka1=5×10,Ka2=5×10

-5

-7

-11

-1

,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10

,计算下列平衡常数。

①NaHCO3水解反应HCO3+H2O②反应HCO3+NH3·H2O

2-

H2CO3+OH的平衡常数为K=___________(填数值)。 CO3+NH4+H2O的平衡常数为K=___________(填数值)。

+

(3)一种测定xNa2CO3·yH2O2中y/x值的方法如下:

①滴定CO时,终点溶液颜色变化是___________。 ②滴定H2O2时,MnO被还原为Mn2+,反应的离子方程式为___________。

12

③若消耗盐酸25.00mL,消耗KMnO4溶液19.00mL。计算y/x的值(列出计算过程)。 【答案】 (1). 减小 (2). 2×10-8 (3). 0.09 (4). 由黄色变成橙色 (5). 2MnO4-

+5H2O2+6H=2Mn+5O2↑+8H2O

(1分)

(1分)

(1分)

【解析】(1)0.1mol·LNa2CO3溶液加水稀释时促进水解,氢氧根的物质的量增加,但浓度减小,因此溶液的pH减小。(2)①NaHCO3水解反应HCO3-+H2O

H2CO3+OH-的平衡常数为

-1

+

2+

K=KW/Ka1=2×10-8。②反应HCO3-+NH3·H2OK=

CO3+NH4+H2O的平衡常数为

=0.09。

2-+

(3)①甲基橙的变色范围是3.1~4.4,所以盐酸滴定碳酸根时,终点溶液颜色变化是由黄色变成橙色。②根据电荷守恒和原子守恒可知高锰酸根离子氧化H2O2的离子方程式为2MnO4

+5H2O2+6H=2Mn+15O2↑+8H2O。③根据方程式可知

+2+

n(CO32-)=1/2n(HCl)=0.5×0.1000mol/L×0.025L=0.00125mol n(H2O2)=2.5n(KMnO4)=2.5×0.0400mol/L×0.019L=0.0019mol 所以y/x=n(H2O2)/n(CO32-)= 0.0019mol/0.00125mol=1.52

19. 工业废水中常含有酚类、重金属、氰类、三氯甲烷及砷类等有害物质,必须处理后才可排放。

(1)处理废水时常需加入混凝剂,如明矾、PAN 等。 ①写出明矾中Al水解的离子方程式___________。 ②PAN化学式为

,其单体的结构简式为___________。

3+

(2)处理高浓度的含酚废水的方法之一是萃取回收法,其流程如下:...

13

①该流程中涉及分液操作___________次(填数字)。 ②“操作Z”中发生反应的化学方程式为___________。 (3)用FeS除去废水中汞盐的反应为Hg+FeS

2+

HgS + Fe,该反应的平衡常数为 2+

K=____________ [填数值,已知:Ksp(FeS)=6.4×10-15,Ksp(HgS)=1.6×10-52]。

(4)处理含CN废水有惰性电极电解法、NaClO氧化法等。 已知:HCN的Ka=6.3×10-10,沸点为25.7℃,有剧毒。

①电解前需将废水的pH调至10~11,其目的是___________。

②惰性电极电解时,CN-在阳极最终氧化为CO、CO2和N2。则1mol CN-在阳极被完全氧化,同时在阴极上产生H2的物质的量为___________(不考虑副反应)。 ③电解后期需在废水中加入食盐继续电解,加食盐除可提高电流效率外,还因为___________。

(5)纳米零价铁除去酸性废水中的三氯乙烯、五价砷的原理如下图所示:

纳米零价铁中Fe为负极, C2HCl3在其表面被还原的电极反应式为___________;在含高浓度SO的酸性溶液中脱除砷的化学方程式为___________。 【答案】 (1). Al+3H2O

3+

Al(OH)3 +3H (2). CH2=CHCONH2 (3). 3 (4).

(5). 4×1037 (6). 防止生成HCN,

+

污染空气并造成人员中毒。 (7). 2.5mol (8). 阳极上生成的Cl2及溶液中产生的ClO

可氧化CN- (9). C2HCl3+5H++8e-=C2H6 + 3Cl- (10). 14Fe2++SO+AsO+14H+ =

14

FeAsS↓+13Fe+7H2O

【解析】(1)①Al3+水解的离子方程式为Al3++3H2O

Al(OH)3 +3H+。②PAN化学式为

3+

,这说明是加聚产物,其单体的结构简式为CH2=CHCONH2。(2)①苯及酚类均

不溶于水,则操作X是分液;氢氧化钠和酚类反应生成可溶性酚钠,所以操作Y是分液;通入二氧化碳生成苯酚和碳酸氢钠,所以操作Z是分液,最后蒸馏得到苯酚,因此该流程中涉及分液操作3次。②根据以上分析可知“操作Z”中发生反应的化学方程式为

。(3)反应Hg2++FeS

常数为K=

HgS + Fe2+的平衡

=4×1037。(4)①由于在酸性溶液中会生成HCN,

为防止生成HCN,污染空气并造成人员中毒,电解前需将废水的pH调至10~11。②C元素化合价从+2价升高到+4价,N元素化合价从-3价升高到0价,则1mol CN在阳极被完全氧化失去5mol电子,根据电子得失守恒可知在阴极上产生H2的物质的量为5mol÷2=2.5mol;③由于阳极上生成的Cl2及溶液中产生的ClO可氧化CN,所以电解后期需在废水中加入食盐继续电解;(5)纳米零价铁中Fe为负极,根据示意图可知C2HCl3在其表面被还原为乙烷,其电极反应式为C2HCl3+5H++8e-=C2H6 + 3Cl-;根据示意图可判断亚铁离子还原AsO3-,因此在酸性溶液中脱除砷的化学方程式为14Fe+SO4+AsO3+14H = FeAsS↓+13Fe+7H2O。 20. 乙炔和电石(CaC2)都是重要的化工原料。

(1)电石可由焦炭与氧化钙固体在电炉中高温制得,同时生成一氧化碳气体。

①每生成1.00g固态CaC2吸收7.25kJ的热量,该制备反应的热化学方程式为___________。 ②CaC2与H2O反应的化学方程式为___________。

③炼钢时可用电石将钢水中FeO转变为铁,同时有一氧化碳等物质生成,该反应的化学方程式为___________。 (2)已知下列反应:

CH4 (g)+ 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) H1 = akJ·mol 2C2H2(g)+ 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(g) H2 = bkJ·mol-1 2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) H3= ckJ·mol-1 2CH4(g) = C2H2(g) + 3H2(g) H4

①H4 =___________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。 ②已知下列键能数据:

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--

2+2--+3+

-1

共价键 键能/ kJ·mol

-1C—H 413.4 H—H 436 C≡C 812 则H4 =___________kJ·mol(填数值)。

(3)在压强为1×105kPa的恒压密闭容器中充入1mol乙炔和1molHCl气体,加入催化剂,乙炔与HCl发生反应:HC≡CH(g)+HCl(g)系如下图所示:

CH2=CHCl(g),乙炔的平衡转化率与温度的关

-1

①该反应的H___________0(填“>”或“<”),N点时乙炔的反应速率

v(正)___________v(逆) (填“>”、“<”或“=”)。

②M点对应温度的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,并注明单位)

【答案】 (1). CaO(s)+3C(s) = CaC2(s) +CO(g) H = 464kJ·mol-1 (2). CaC2+2H2O → Ca(OH)2+HC≡CH↑ (3). 3FeO + CaC2

3Fe+CaO+2CO↑ (4).

-4

-1

(5). 360.4 (6). < (7). > (8). 9.9×10(kPa)

【解析】(1)①每生成1.00g固态CaC2吸收7.25kJ的热量,则生成1mol即64g碳化钙吸收的能量是64×7.25kJ=464kJ,因此该制备反应的热化学方程式为CaO(s)+3C(s) = CaC2(s) +CO(g) H = 464kJ·mol-1。②CaC2与H2O反应的化学方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑。

③炼钢时可用电石将钢水中FeO转变为铁,同时有一氧化碳等物质生成,根据电子得失守恒和原子守恒可知该反应的化学方程式为3FeO + CaC2

3Fe+CaO+2CO↑。

16

(2)①已知:ⅰ、CH4 (g)+ 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) H1 = akJ·mol ⅱ、2C2H2(g)+ 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(g) H2 = bkJ·mol-1 ⅲ、2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) H3= ckJ·mol-1

根据盖斯定律可知(4×ⅰ-ⅱ-3×ⅲ)/2即得到反应2CH4(g)=C2H2(g) + 3H2(g)的△H4 =

kJ·mol-1。

-1

②反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,则△H4 =(2×4×413.4-2×413.4-812-3×436)kJ/mol=+360.4kJ·mol-1。

(3)①升高温度转化率降低,说明升高温度平衡向逆反应方向进行,则该反应的H<0;N点在曲线下方,要达到平衡状态,转化率升高,所以此时乙炔的反应速率v(正)>v(逆)。②根据方程式可知

HC≡CH(g)+HCl(g)

CH2=CHCl(g)

起始量(mol) 1 1 0 转化量(mol) 0.9 0.9 0.9 平衡量(mol) 0.1 0.1 0.9 所以M点对应温度的平衡常数Kp=

=9.9×10-4。

点睛:应用盖斯定律进行简单计算时,关键在于设计反应过程,同时注意:

①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。 ②当热化学方程式乘、除以某一个数时,ΔH也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。

③将一个热化学方程式颠倒书写时,ΔH的符号也随之改变,但数值不变。

④在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。...

21. 重铬酸钾氧化CH3C≡N的反应如下:

CH3C≡N + 2 K2Cr2O7 + 6 H2SO4 = 2CO2↑ +

17

HNO3 + 2 Cr2(SO4)2 + 2 K2SO4 + 7 H2O (1)铬基态原子的核外电子排布式为___________。

(2)CH3C≡N分子中碳原子杂化轨道类型为___________,1molCH3C≡N分子含键数目为___________。

(3)SO的空间构型为___________;写出一种与CO2互为等电子体的分子:___________。 (4) CrxZn1-xTe是由Cr2+取代了ZnTe晶胞中部分Zn2+的位置得到的一种新型稀磁半导体材料。若取代后的结构如下图所示,则x=___________(填数值)。

【答案】 (1). [Ar]3d54s1 或1s22s22p63s23p63d54s1 (2). sp和sp3 (3). 5mol

(4). 正四面体 (5). CS2(N2O、COS等) (6). 0.125

22. 柠檬酸三正丁酯是一种绿色增塑剂,制备实验流程及原理如下:

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(1)实验中加入过量正丁醇的目的是___________;合成装置中需安装分水器的目的是..___________。

(2)用稀NaOH溶液洗涤的目的是___________。 (3)回收正丁醇时,用减压蒸馏的目的是___________。

(4)用“无水CaCl2处理”的目的是___________,用“活性炭处理”的目的是___________。 (5)称得最后产品质量为19.8g,本次实验产率为___________。

【答案】 (1). 提高柠檬酸的转化率 (2). 有利于反应向生成柠檬酸三正丁酯的方向移动 (3). 中和未反应的柠檬酸及催化剂硫酸 (4). 防止常压蒸馏时温度过高,导致产品分解 (5). 干燥产品 (6). 脱色 (7). 55.0%

【解析】(1)反应是可逆反应,则实验中加入过量正丁醇的目的是提高柠檬酸的转化率;合成装置中需安装分水器可及时分离出水,有利于反应向生成柠檬酸三正丁酯的方向移动。(2)混合液中 剩余的柠檬酸和作催化剂的硫酸,因此用稀NaOH溶液洗涤的目的是中和未反应的柠檬酸及催化剂硫酸。(3)回收正丁醇时,用减压蒸馏的目的是防止常压蒸馏时温度过高,导致产品分解。(4)氯化钙是干燥剂,用“无水CaCl2处理”的目的是干燥产品;活性炭具有吸附作用,用“活性炭处理”的目的是脱色。(5)反应中正丁醇过量,理论上生成0.1mol柠檬酸三正丁酯,质量是0.1mol×360g/mol=36g,称得最后产品质量为19.8g,因此实验产率为19.8g/36g×100%=55.0%。

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