湖南师范大学附属中学2024届高三下学期模拟考试(一)化学试题(Word版附解析)
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1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H~1 Li~7 C~12 N~14 P~31
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 盐卤可以用作豆浆的凝固剂
B. 甲醛、苯、放射性稀有气体氡(Rn)都是室内空气污染物
C. 缓释药物可以减少每天吃药的次数,方便人们的药物使用
D. 新型LED管束模块是由GaAs、GaP等半导体制成的,它们都属于金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.豆浆属于胶体,加入盐卤即加入电解质溶液,可使胶体聚沉,故A正确;
B.甲醛、苯、放射性稀有气体氡都对人体健康有害,都是空气污染物,故B正确;
C.缓释药物可使药物有效成分缓慢释放,从而可以减少摄入次数,方便使用,故C正确;
D.GaAs、GaP等半导体属于无机非金属材料,不属于金属材料,故D错误;
故选:D。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. HClO的结构式:B. 的价层电子对互斥模型:
C. 羟基的电子式:D. 乙酸分子的键线式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.HClO的结构式:,A错误;
B.H2O的中心原子价层电子对数为:,采取sp3杂化,VSEPR模型为四面体形,有2对孤对电子,空间构型为V形,图示所给为实际分子的空间构型,B错误;
C.羟基为-OH,其电子式为:,C正确;
D.乙酸分子的键线式:,D错误;
故选:C。
3. 下列实验装置与其对应的实验目的或得到的实验结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓碘化钾溶液可与反应生成,从而可以将从的四氯化碳溶液中萃取出来,从而实现与的分离,故A正确;
B.铜与浓硝酸反应生成NO2,NO2与水反应生成NO,因此不能根据收集到无色气体说明铜与浓硝酸反应的产物是NO,故B错误;
C.分液漏斗与蒸馏烧瓶通过胶管相连,上下压强始终相等,液体一直可以顺利流下,不能据此检验装置的气密性,故C错误;
D.煤的干馏需要在隔绝空气加强热条件下进行,故D错误;
故选:A。
4. 下列叙述对应的离子方程式正确的是
A. 久置溴水颜色逐渐褪去:
B. 钢铁表面的吸氧腐蚀(不考虑后续氧化过程):
C. 向溶液中滴入酸化的溶液产生白色沉淀:
D. 将CuCl溶于溶液得到深蓝色溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.久置溴水颜色逐渐褪去,是因为发生反应:,HBrO见光、受热易分解,造成上述平衡不断正向移动,c(Br2)逐渐减小,颜色逐渐褪去,A错误;
B.钢铁表面的吸氧腐蚀(不考虑后续氧化过程)是铁失电子产生亚铁离子,氧气得电子产生氢氧根离子,反应得到氢氧化亚铁,反应离子方程式为:,B正确;
C.硝酸具有强氧化性,能够将NaHSO3氧化为硫酸钠,硫酸钠与硝酸钡反应生成难溶于酸的硫酸钡,向NaHSO3溶液中滴入酸化的Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀的离子方程式为:,C错误;
D.将CuCl溶于溶液得到深蓝色溶液,应该拆为离子形式,反应的离子方程式为:,D错误;
答案选B。
5. 研究发现由铝原子构成的和团簇阴离子都能与水自发反应产生氢气。下列说法正确的是
A. 和互为同位素B. 与水反应时作还原剂
C. 是由铝原子通过离子键结合而成D. 的含个电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.同位素是指同一元素不同核素的关系,该三者团簇阴离子是多原子聚集体,A错误;
B.与水反应产生氢气,则作还原剂,B正确;
C.团簇是原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成的,不是简单的由铝原子通过离子键结合而成,C错误;
D.的所含电子数是,D错误;
故选B。
6. 相变离子液体体系因节能潜力大被认为是新一代吸收剂,某新型相变离子液体X吸收的过程如图,已知X的阴离子中所有原子共平面,下列说法错误的是
A. X的阳离子中所有原子(除H外)均达到最外层8电子稳定状态
B. 真空条件下有利于Y解析出
C. X的阴离子中所有N均提供2个电子参与大π键的形成
D. Y的熔点比X的低,可推知阴离子半径:Y>X
【答案】C
【解析】
【详解】A.C最外层4个电子,与其他原子形成四条共价键,达8电子稳定状态,P最外层5个电子,给外界1个电子显正电荷,剩余4个电子和C原子形成四条共价键,达8电子稳定状态,A正确;
B.由方程式可知,与在空气中相比,真空条件下相当于减少二氧化碳的浓度,反应逆向进行,有利于Y解吸出二氧化碳,B正确;
C.由X的阴离子中所有原子共平面可知,阴离子中碳原子、氮原子均采取sp2杂化,形成大π键时,连有双键的氮原子提供1个电子,连有单键的氮原子从外界得到一个电子,共提供2个电子,C错误;
D.Y的熔点比X的低说明X中离子键强于Y,则Y的阴离子半径大于X,D正确;
答案选C。
7. 某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,基态X原子的价电子排布式为。下列说法错误的是
A. 该阴离子中铜元素的化合价为+3B. 由W和Y构成的化合物不可能为离子化合物
C. 电负性:Z>Y>X>WD. X、Y、Z均位于元素周期表的p区
【答案】B
【解析】
【分析】基态X原子的价电子排布式为nsnnpn,基态X原子的价电子排布式为2s22p2,X为C元素,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,结合含铜催化剂阴离子的结构知,W为H,Y为N,Z为F。
【详解】A.该阴离子为[Cu(CF3)3(CH2CN)]-,其中铜元素的化合价为+3价,A项正确;
B.H和N构成的化合物NH4H为离子化合物,B项错误;
C.同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大,元素的非金属性越强、电负性越大,则电负性:Z>Y>X>W,C项正确;
D.C、N、F均位于元素周期表的p区,D项正确;
答案选B。
8. 二氧化氯()是一种黄绿色气体,是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。二氧化氯的制备以及由二氧化氯制备一种重要的含氯消毒剂——亚氯酸钠()的工艺流程如图:
已知:①的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出;
②纯易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下以保证安全。
下列说法正确的是
A. 工业上的氯碱工业(制备烧碱和氯气)用的是阴离子交换膜
B. “发生器”中鼓入空气的作用是将氧化成
C. “吸收塔”内发生反应的化学方程式为
D. 对晶体进行重结晶可获得纯度更高的晶体
【答案】D
【解析】
【分析】电解法生产亚氯酸钠的工艺流程:无隔膜电解槽电解饱和氯化钠溶液,NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑,得到氯酸钠溶液,氯酸钠(NaClO3)在酸性条件下被二氧化硫还原成二氧化氯,发生反应2NaClO3+SO2=Na2SO4+2ClO2,ClO2在二氧化硫和空气混合气体中不易分解爆炸,通入空气的目的是稀释ClO2,防止ClO2爆炸,吸收塔中加入氢氧化钠、过氧化氢发生反应生成NaClO2,经过滤、结晶得到NaClO2·3H2O,以此分析解答。
【详解】A.工业上的氯碱工业(制备烧碱和氯气),为防止生成的氯气与OH-接触反应,应用阳离子交换膜,故A错误;
B.由已知②可知,纯二氧化氯易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全,则发生器中鼓入空气的作用应是稀释二氧化氯以防止爆炸,故B错误;
C.吸收塔内发生的反应为在碱性条件下,二氧化氯与过氧化氢发生氧化还原反应生成亚氯酸钠、氧气和水,反应的化学方程式2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2,故C错误;
D.粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体,则要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必须进行的操作是重结晶,故D正确;
故选:D。
9. 一定条件下,与在活性表面转化为,其部分反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 吸附在上的两个氢原子带相同电荷
B. 生成1ml 理论上转移电子2ml
C. 中的C原子为杂化
D. 反应过程中既有极性键的断裂与生成,又有非极性键的断裂与生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,吸附在Fe3O4-x上的两个氢原子分别与铁、氧结合,故带不相同电荷,A错误;
B.反应中转化为HCOO-,根据碳元素化合价变化可知,电子转移为2e-~HCOO-,则生成1mlHCOO-理论上转移电子2ml,B正确;
C.中C形成C=O,为杂化,C错误;
D.反应过程中氢气和转化为HCOO-和水,反应中存在氢氢键、氢氧键断裂,氢氧键、碳氢键的生成,故存在极性键和非极性键断裂,同时存在极性键的生成,但不存在非极性键的生成,D错误;
故选:B。
10. 根据下列实验操作和现象,所得到的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.该实验可说明酸性:HCl>,但非金属性强弱应通过最高价氧化物的水化物的酸性强弱比较,因此应用HClO4与的酸性强弱比较非金属性,故A错误;
B.品红溶液褪色可说明生成SO2,但SO2通入饱和溶液,会反应生成二氧化碳,影响二氧化碳的检验,因此应选用酸性高锰酸钾或溴水除去二氧化硫,故B错误;
C.肉桂酸中含醛基,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D.NaHA溶液中滴加酚酞溶液,溶液变为浅红色,可知溶液呈碱性,则的水解程度大于其电离程度,水解平衡常数大于电离平衡常数,,可知:,故D正确;
故选:D。
11. 利用氢氧燃料电池可实现由白磷电解法制备,并能实现的循环利用,其工作原理如图所示(已知:Me为甲基;电极均为石墨电极),下列说法正确的是
A. 电池工作时电极a连接电极c
B. 通电段时间后,当生成9g 时,电极a消耗的体积(标准状况)为2.24L
C. 若隔膜e为阳离子交换膜,则燃料电池的放电会使左侧溶液pH增大
D. 电解产生的中的氢元素来自于LiOH
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,左侧装置为氢氧燃料电池装置,通入氢气的电极a为负极,氢气在负极失去电子生成氢离子,通入氧气的电极b为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,氢氧根离子通过阴离子交换膜进入负极区;右侧装置为电解池,与电极a连接的电极d为阴极,氢氰酸在阴极得到电子发生还原反应生成氰酸根离子和氢气,与电极b连接的电极c为阳极,氰化锂作用下白磷在阳极失去电子发生氧化反应生成Li[P(CN)2]和锂离子。
【详解】A.由分析可知,电池工作时,右侧装置为电解池,d电极发生还原反应,为阴极,与电极a连接,故A错误;
B.由分析可知,左侧装置为氢氧燃料电池装置,通入氢气的电极a为负极,氢气在负极失去电子生成氢离子,右侧装置为电解池,电极c为阳极,氰化锂作用下白磷在阳极失去电子发生氧化反应生成Li[P(CN)2]和锂离子,由得失电子数目守恒可知,标准状况下,生成9gLi[P(CN)2]时,电极a消耗氢气的体积为×22.4L/ml=1.12L,故B错误;
C.由分析可知,左侧装置为氢氧燃料电池装置,通入氢气的电极a为负极,则负极发生反应:,若隔膜e为阳离子交换膜,氢离子和K+通过阳离子交换膜进入正极区,负极区溶液中氢离子浓度增加,pH减小,故C错误;
D.由上述分析可知,氢氰酸在阴极得到电子发生还原反应生成氰酸根离子和氢气,而由图可知HCN中的H来自于LiOH,故D正确;
故选:D。
12. 在无水环境中,醛或酮可在催化剂的作用下与醇发生反应,其机理如图所示。下列说法错误的是
A. 总反应的化学方程式(不考虑催化剂)为+2ROH+H2O
B. 甲醛和聚乙烯醇()发生上述反应时,产物中可能含有六元环结构
C. 加入干燥剂或增加的浓度,可提高醛或酮的平衡转化率
D. 在有机合成中,将醛转化为缩醛可保护醛基,缩醛再与水反应可恢复醛基
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据以上反应机理可知,总反应的化学方程式为+2ROH+H2O,A正确;
B.甲醛和聚乙烯醇()发生上述反应时,聚乙烯醇链节含多个醇羟基,产物中可含有六元环结构,B正确;
C.加入干燥剂除去生成物水可提高醛或酮的平衡转化率,H+是催化剂,增加H+的浓度,不能提高醛或酮的平衡转化率,C错误;
D.根据上述反应机理,在有机合成中,将醛转化为缩醛可保护醛基不被氧化,缩醛再与水反应可恢复醛基,D正确;
故选:C。
13. 二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体一氧化碳。其原理为。在起始物n(H2)/n(CO2)=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在T=250℃下的、在下的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 图中对应等压过程的曲线是a
B. 该反应在高温下能自发进行
C. 当时,的平衡转化率
D. 温度压强一定时,增大起始物,可提高平衡时
【答案】C
【解析】
【详解】A.总反应为气体体积减小反应,当其他条件不变,增大压强时,平衡正向移动,增大,则a为250℃下的曲线,b为下的曲线,b线为等压过程的曲线,故A错误;
B.由A中分析可知,b为下的曲线,随温度升高,减小,可知升温使平衡逆向移动,正向为放热反应,该反应在低温下能自发进行,故B错误;
C.起始物n(H2)/n(CO2)=3,设n(H2)=3ml,n(CO2)=1ml,设二氧化碳的变化量为x,根据已知条件列三段式:
时,即,解得:x=,的平衡转化率,故C正确;
D.温度压强一定时,增大起始物,等同于一定时,增大氢气的浓度,平衡时的减小,故D错误;
故选:C。
14. 时,向0.1ml/L甘氨酸水溶液中通入HCl或加入NaOH固体,溶液pH变化曲线如图所示。已知:
①在溶液中甘氨酸以三种形式存在,且有如下平衡:
②在某pH下,溶液中甘氨酸主要以HA存在,且甘氨酸整体所带的正负电荷数目相等,此时的pH称为该氨基酸的等电点(pI)。下列说法正确的是
A. 甘氨酸的
B.
C. a点溶液中,
D. b点NaOH当量=0.5
【答案】A
【解析】
【详解】A.在某pH下,溶液中甘氨酸主要以HA存在,且甘氨酸整体所带的正负电荷数目相等,根据信息可知,,则可推出,所以此时pH=pI=6,A正确;
B.因为甘氨酸是氨基取代了乙酸一个氢原子,氮原子的电负性较大,可以产生诱导效应,氮附近电子云密度增大,导致羧基上的氢容易脱离,,B错误;
C.,a点溶液中, ,,根据电荷守恒有,故,,C错误;
D.结合平衡常数表达式Ka2=及所给数据可知,b点对应pH=9.6,此时刚好c(A-)=c(HA),但因为存在HA电离平衡与水解平衡,HA的水解常数,小于HA的电离平衡常数Ka2,所以等量的HA更倾向于电离生成A-,A-也存在水解平衡,其常数,A-的水解程度大于HA的电离程度,则推知投料时NaOH当量不等于0.5,D错误;
答案选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 湿法炼锌的工业废水中主要阳离子有Zn2+、H+、Tl+、Tl3+,废水除铊的工艺流程如图。
①能够在pH为0~14的范围内以离子态稳定存在,不易与形成沉淀。
②部分物质的如表:
③排放标准:Tl的含量低于。
回答下列问题:
(1)Tl的原子序数为81,在元素周期表中的位置为___________,价电子排布式为___________。
(2)已知“氧化”步骤中被还原为,请写出该反应的离子方程式:___________,反应后仍存在少量的。
(3)“预中和”步骤中加入至溶液的pH约为7,可减少“硫化”步骤中的使用量,还能减少___________(填化学式)污染物的生成。
(4)“硫化”步骤的主要目的是除去___________(填离子符号)。
(5)在“中和”步骤中,若要使溶液中的含量低于排放标准,请根据计算溶液的pH应大于___________。
(6)“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝(其摩尔质量为)中的与残余铊离子进行离子交换,进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如下[未标出,其占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为,则和的最短距离为___________cm(设为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) ①. 第6周期第ⅢA族 ②. 6s26p1
(2)3Tl++2+8H+=3Tl3++2MnO2↓+4H2O
(3)H2S (4)Zn2+、Tl+
(5)2 (6)
【解析】
【分析】湿法炼锌工业废水(主要阳离子有Zn2+、H+、Tl+、Tl3+)除铊的工艺流程为:加入KMnO4氧化Tl+为Tl3+,KMnO4被还原为MnO2,该反应的离子方程式为3Tl++2+8H+=3Tl3++2MnO2↓+4H2O,加入Ca(OH)2预中和H+,调节溶液pH,防止硫化时生成H2S气体污染环境,加入Na2S除去Zn2+、Tl+(“氧化”步骤中Tl+氧化不彻底),再加入Ca(OH)2使Tl3+转化为Tl(OH)3沉淀,过滤除去沉淀,滤液中含有Ca2+、少量Tl+,加入Na2CO3除去Ca2+,过滤,含有少量Tl+的滤液经过离子交换进一步处理以除去Tl+,得到达标水排放,据此分析解答
【小问1详解】
Tl的原子序数为81,86>81>54,故其在第6周期,81-54-14=13,第13列即ⅢA族,故Tl在元素周期表中的位置为第6周期第ⅢA族,其价电子排布式为:6s26p1,故答案为:第6周期第ⅢA族;6s26p1;
【小问2详解】
由题给信息可知,加入KMnO4氧化Tl+为Tl3+,KMnO4被还原为MnO2,反应的离子方程式为3Tl++2+8H+=3Tl3++2MnO2↓+4H2O,故答案为:3Tl++2+8H+=3Tl3++2MnO2↓+4H2O;
【小问3详解】
酸性条件下,H+能与Na2S反应生成H2S气体,H2S气体会污染环境,所以“预中和”步骤中加Ca(OH)2至溶液的pH约为7,可减少“硫化”步骤中Na2S的使用量,还能减少H2S气体污染环境,故答案为:H2S;
【小问4详解】
Na2S电离的S2-能与Zn2+、Tl+生成生成ZnS、Tl2S沉淀,即“硫化”步骤的主要目的是除去Zn2+、Tl+,故答案为:Zn2+、Tl+;
【小问5详解】
Ksp[Tl(OH)3]=c(Tl3+)•c3(OH-)=1.5×10-44,排放标准:Tl的含量低于1.5×10-8ml⋅L-1,则溶液中c(OH-)>ml/L=1×10-12ml/L,c(H+)<ml/=0.01ml/L,pH>2;故答案为:2;
【小问6详解】
该晶胞图中Fe3+和Fe2+位于顶点位置,最短距离等于晶胞边长,设为xcm,则普鲁士蓝的晶胞边长为晶胞的2倍,为2xcm,晶胞体积V=(2xcm)3=8x3cm3,K+占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心,所以普鲁士蓝晶胞中含有4个K+,化学式为KFe(Ⅲ)[Fe(Ⅱ)(CN)6],则晶胞的质量m=g=ρV=ρ•8x3g,解得x=,故答案为:。
16. 硫酸四氨合铜晶体在工业上用途广泛,常温下该物质在空气中不稳定,受热时易发生分解。现以铜粉、3ml/L的硫酸、浓氨水、10%NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500ml/L稀盐酸、0.500ml/L的NaOH溶液来合成硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。(已知:在水中的溶解度随温度的升高而增大)
I.溶液制备
①称取4g铜粉,在A仪器中灼烧10分钟并不断搅拌,放置冷却。
②在蒸发皿中加入30mL 3ml/L的硫酸,将A中固体慢慢放入其中,加热并不断搅拌。
③趁热过滤得蓝色溶液。
(1)A仪器的名称为___________。
(2)第③步中,趁热过滤的目的是___________。
Ⅱ.晶体的制备
将上述制备的溶液按如图所示进行操作
(3)已知浅蓝色沉淀的成分为,试写出生成此沉淀的离子反应方程式:___________。
(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法,请结合物质结构与性质知识解释乙醇的作用:___________,此处不采用浓缩结晶的原因是___________。
Ⅲ.氨含量的测定
精确称取w g晶体,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用 mL 0.5ml/L的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用0.5ml/L NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗mL NaOH溶液。
(5)为了减少误差,用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl溶液时最好使用___________(填“酚酞”或“甲基橙”)作指示剂。
(6)样品中氨的质量分数的表达式为___________(用含w、、的代数式表式)。
(7)下列实验操作可能使氨含量的测定结果偏高的是___________(填标号)。
A. 滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管
B. 读数时,滴定前平视,滴定后俯视
C. 将样品液中的氨全部蒸出后,未用蒸馏水冲洗导管内壁
D. 取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁
【答案】(1)坩埚 (2)趁热过滤,能防止结晶,减小的损失
(3)
(4) ①. 降低溶剂的极性,促使硫酸四氨合铜晶体析出 ②. 硫酸四氨合铜晶体受热容易分解
(5)酚酞 (6) (7)BD
【解析】
【分析】硫酸铜溶液加入适量氨水得到浅蓝色沉淀,再继续加入过量氨水变为深蓝色溶液,再加入乙醇得到深蓝色晶体;氨的测定:
【小问1详解】
灼烧铜粉应在坩埚中进行,故A仪器的名称为坩埚;
【小问2详解】
趁热过滤,能防止结晶,减小的损失;
【小问3详解】
向所得溶液中加入适量,生成Cu2(OH)2SO4的离子方程式为;
【小问4详解】
加入乙醇的作用是降低溶剂的极性,促使硫酸四氨合铜晶体析出,不用浓缩结晶的方法是因为硫酸四氨合铜晶体受热容易分解;答案为降低溶剂的极性,促使硫酸四氨合铜晶体析出;硫酸四氨合铜晶体受热容易分解;
【小问5详解】
用NaOH溶液滴定盐酸,最好选用酚酞作指示剂,石蕊变色不明显,用酚酞做指示剂,滴定终点时,溶液有无色变为红色,故答案为:酚酞;
【小问6详解】
由题意可得:n(HCl)=n(NH3)+(NaOH),故n(NH3)=n(HCl)-(NaOH)=0.5ml/LV110-3L-0.5ml/LV210-3L=0.5(V1-V2)10-3ml,样品中氨的质量分数的表达式为;
【小问7详解】
A.滴定时未用 NaOH 标准溶液润洗滴定管,则相当于稀释了NaOH溶液,V2偏大,氨含量偏低,A项错误;
B.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,则V2偏小,氨含量偏高,B项正确;
C.将样品液中的氨全部蒸出后,未用蒸馏水冲洗导管内壁,则部分氨损失,滴定时消耗 NaOH溶液的体积偏大,即V2偏大,氨含量偏低,C项错误;
D.未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁,则盐酸有损失,导致消耗的NaOH溶液体积偏小,V2偏小,氨含量偏高,D项正确;
答案选BD。
17. 丙烷的价格低廉且产量大,而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值,因此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
直接脱氢
反应①:
反应②:
计算氧化丙烷脱氢反应③:的___________。
(2)已知下列键能数据,结合反应①数据,计算的键能是___________。
(3)一定温度下,向密闭容器中充入1ml ,发生反应①。
①若该反应在恒压环境中进行,常通过向体系中通入稀有气体Ar的方式来提高的平衡转化率,原因是___________。
②若该反应在恒容环境中进行,用压强传感器测出容器内体系压强随时间的变化关系如图a所示,计算该温度下反应①的平衡常数___________kPa(为用平衡时各气体分压代替气体的浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。若保持相同反应时间,在不同温度下,丙烯产率如图b所示,丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________、___________,随着温度继续升高,丙烷可能分解为其他产物。
(4)研究人员利用作催化剂,对反应③的机理展开研究。以和为原料,初期产物中没有检测到;以含有的(D为)和为原料,反应过程中没有检测到。下列推断合理的是___________(填标号)。
A.先吸附氧气,吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应
B.直接氧化吸附的丙烷,吸附的氧气补充中反应掉的氧
C.催化丙烷脱氢过程中,碳氢键的断裂是可逆的
(5)基于电化学原理,我国科学家利用固体氧化物电解池实现高选择性电化学脱氢制的工艺,装置如图c,则生成的电极反应式为___________。
【答案】(1)-118
(2)614.7 (3) ①. 恒压时通入稀有气体Ar,体积增大,平衡向气体分子数增加的方向移动,即正向移动,提高的转化率 ②. 50 ③. 反应速率加快 ④. 升高温度有利于反应向吸热方向进行
(4)B (5)+O2--2e-=+H2O
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知:反应③=反应①+反应②,则;
【小问2详解】
反应① ,设C=C的键能是x,根据△H=反应物键能之和-生成物的键能之和,可得,解得x=614.7;
【小问3详解】
①反应①正向气体分子数增加,恒压环境下通入稀有气体Ar,导致容器体积增大,原体系内各物质的分压减小,平衡正向移动,从而提高的平衡转化率;
②由图可知起始时压强为100kPa,平衡时压强为150kPa。设平衡时的消耗量为xml,列三段式得:
根据压强之比等于气体物质的量之比得:,解得:x=0.5;
则平衡时各气体均0.5ml,总气体为1.5ml,;
丙烯产率在425°C之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高,反应速率加快或升高温度有利于反应向吸热方向进行;425°C之后,丙烯产率快速降低的主要原因可能是催化剂失活,反应速率迅速减小或发生副反应,丙烷分解成其他产物。
【小问4详解】
以C3H8和18O2为原料,初期产物中没有检测到18O,可知V2O5直接氧化吸附的丙烷,吸附的氧气补充V2O5中反应掉的氧,导致初期产物中没有检测到18O,以含有的C3H8和18O2为原料,反应过程中没有检测到C3H8-nDn(0
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