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    河北省石家庄市河北正定中学2023-2024学年高三下学期4月模拟考试化学试题(原卷版+解析版)

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    这是一份河北省石家庄市河北正定中学2023-2024学年高三下学期4月模拟考试化学试题(原卷版+解析版),文件包含河北省石家庄市河北正定中学2023-2024学年高三下学期4月模拟考试化学试题原卷版docx、河北省石家庄市河北正定中学2023-2024学年高三下学期4月模拟考试化学试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共33页, 欢迎下载使用。
    (时间:75分钟 满分:100分)
    注意事项:
    1.答题前,务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
    2.答题时使用0.5毫米黑色签字笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
    3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
    4.保持答题卡面清洁,不折叠,不破损。
    可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ni-59
    一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
    1. 河北四宝是指:“沧州狮子定州塔,正定菩萨赵州桥”,下列说法错误的是
    A. “沧州铁狮子”历经千年风雨,铁狮子生锈的原因主要是发生了吸氧腐蚀
    B. 定州塔又称为“开元寺塔”,塔身为砖结构,砖是由黏土经高温烧结而成的
    C. “正定菩萨”是铜铸千手千眼观世音菩萨,铜的腐蚀主要是生成铜的氧化物
    D. “赵州桥”是保存最完整的石拱桥,石头在自然界的风化伴随着化学变化
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.铁狮子生锈是因为铁和杂质在水膜中形成原电池,铁做原电池的负极发生吸氧腐蚀的缘故,故A正确;
    B.砖是由黏土经高温烧结而成的硅酸盐产品,故B正确;
    C.铜的腐蚀主要是因为铜与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳发生化学腐蚀生成碱式碳酸铜,故C错误;
    D.石头在自然界的风化中有新物质生成,属于化学变化,所以石头在自然界的风化伴随着化学变化,故D正确;
    故选C。
    2. 下列化学用语或图示表达正确是
    A. 用电子云轮廓图表示H-H的s-sσ键形成的示意图:
    B. 的电子式:
    C. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式为
    D. 乙醇的核磁共振氢谱:
    【答案】A
    【解析】
    【详解】A.H-H的s-sσ键形成的示意图为:,故A正确;
    B.二氧化碳是氧原子和碳原子之间通过共价键形成的共价化合物,其电子式为,故B错误;
    C.Cr的价层电子排布式为3d54s1,电子填充时需要遵循洪特规则“优先分占,且自旋平行”,轨道式为,故C错误;
    D.乙醇CH3CH2OH氢原子中有三种,个数比为3∶2∶1,,核磁共振氢谱: ,故D错误;
    故选A。
    3. 氢元素有氕(H)、氘(D)、氚(T)三种核素,NA为阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是
    A. 标准状况下,2.24LT2含有的中子数为0.4NA
    B. 1gD2O中,中心原子上的孤电子对数为0.2 NA
    C. 1L0.1ml/LFeCl3溶液中含有的Fe3+数为0.1NA
    D. 电解水(H2O)生成0.2gH2,外电路通过的电子数为0.1NA
    【答案】A
    【解析】
    【详解】A.T为,中子数为2,标准状况下,2.24LT2的物质的量为0.1ml,含有的中子数为0.1ml×2×2=0.4ml,即0.4NA,A正确;
    B.D2O为,1gD2O的物质的量为0.05ml,1个D2O分子中,中心原子上的孤电子对数为2,则0.05mlD2O中,中心原子上的孤电子对数为0.1 NA,B错误;
    C.Fe3+在水溶液中会发生水解反应,存在水解平衡,0.1ml/LFeCl3溶液中,Fe3+的浓度小于0.1ml/L,故1L0.1ml/L FeCl3溶液中含有的Fe3+数小于0.1NA,C错误;
    D.0.2gH2的物质的量为0.1ml,电解水(H2O)每生成1ml,外电路通过的电子数为2 NA,故电解水(H2O)生成0.1ml,外电路通过的电子数为0.2NA, D错误;
    故选:A。
    4. 所有铬的化合物都有毒性,在化学实验中可利用下图将含铬物质循环利用,从而减少直接排放对环境的污染。下列说法正确的是
    A. 反应④、⑥、⑦中,铬元素均被氧化
    B. 的溶液中含有的CrO数目为
    C. 加入浓盐酸可实现第①步转化,当0.1mlK2Cr2O7完全反应时,生成标准状况下气体3.36L
    D. 已知为两性氢氧化物,则第⑦步转化加入的试剂可与第③步相同
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A.反应④中铬元素的化合价由+3价升为+6价,被氧化,反应⑥中铬元素的化合价由+3价升为+6价,被氧化,反应⑦中铬元素的化合价不变,故A错误;
    B.在溶液中存在如下平衡:,则溶液中含有的数目小于0.2NA,故B错误;
    C.加入浓盐酸可实现第①转化,当0.1mlK2Cr2O7完全反应时,转移0.6ml电子,生成0.3ml氯气,标准状况下体积为6.72L,故C错误;
    D.为两性氢氧化物,第⑦步转化加入的试剂可与第③步相同,都是碱溶液,故D正确;
    故答案为:D。
    5. 下列有关金属的工业制法中,正确的是
    A. 制铜:火法炼铜,即将黄铜矿受热分解以获得铜单质
    B. 制铁:以铁矿石、焦炭、石灰石为原料,CO还原得铁
    C. 制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,还原得镁
    D. 制铝:从铝土矿制得氯化铝固体,再电解熔融的氯化铝得到铝
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.黄铜矿(CuFeS2)中Fe的化合价为+2,工业上用黄铜矿冶炼铜的反应:8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,该反应不是分解反应,故A错误;
    B.工业上常用CO在高温下还原铁矿石炼铁:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,故B正确;
    C.工业上以海水为原料,经过一系列过程获得无水氯化镁,工业制镁是电解熔融氯化镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,故C错误;
    D.因为氯化铝是共价化合物,熔融状态下氯化铝不电离,也不导电,工业制铝是电解熔融的氧化铝:2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑,故D错误;
    故选B。
    6. 下列说法错误的是
    A. SO2和CO2的价层电子对互斥模型不同
    B. NH3和CH4的中心原子杂化方式相同
    C. C2H6和C2H4的化学键类型不同,可用溴水鉴别C2H6和C2H4
    D. 水和苯同属分子晶体,苯的相对分子质量大,分子间作用力强,因而沸点高
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A.SO2中中心原子周围的价层电子对数为:2+=3,其价层电子对互斥模型为平面三角形,而CO2中中心原子周围的价层电子对数为:2+=2,其价层电子对互斥模型为直线形,故不相同,A正确;
    B.NH3和CH4的中心原子周围的价层电子对数为:3+=4,4+=4,故杂化方式相同,均为sp3杂化,B正确;
    C.C2H6中只含C-H和C-C键,而C2H4中含有C-H和C=C键,故化学键类型不同,CH2=CH2能与Br2反应生成BrCH2CH2Br,而C2H6不能,故可用溴水除去C2H6中混有的C2H4,C正确;
    D.水和苯同属分子晶体,但水可以形成分子间氢键,水的沸点高于苯,D错误;
    故答案为:D。
    7. 冠醚是一种超分子,它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与形成的螯合离子的结构如图所示。下列说法错误的是
    A. 冠醚可以用来识别碱金属离子B. 二苯并-18-冠-6也能适配
    C. 该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种D. 一个鳌合离子中配位键的数目为6
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.二苯并-18-冠-6与形成的鳖合离子,故冠醚可以用来识别碱金属离子,A正确;
    B.冠醚能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关,二苯并-18-冠-6能适配钾离子,而锂离子半径明显小于钾离子,故不能适配,B错误;
    C.该冠醚分子中苯环上碳为sp2杂化,碳链上饱和碳为sp3杂化,碳原子杂化方式有2种,C正确;
    D.由图结构可知,一个鳌合离子中配位键的数目为6,D正确;
    故选B。
    8. 根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
    A. AB. BC. CD. D
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.亚铁离子、氯离子均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,紫色变浅,不能比较氯气、铁离子的氧化性强弱,故A错误;
    B.海带灰溶解过滤后,滤液含有I-,加入过氧化氢溶液氧化得到I2,I2遇淀粉变蓝色,证明海带中含有碘元素,故B正确;
    C.NaCl、NaI的混合溶液的浓度未知,由实验操作及现象可知,不能比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小,故C错误;
    D.碳碳双键和醛基都能使酸性溶液褪色,不能说明该有机物中含有醛基,故D错误;
    故选B。
    9. 退役锂离子电池正极材料中有价金属的回收利用,是解决新能源汽车产业环境污染和资源短缺的有效方法,也是该产业可持续发展的关键。回收过程中产生的沉锂后的母液中的溶质主要是,可根据电化学原理采用双极膜(BP)与离子交换膜(A、C)组合技术处理沉锂后的母液,实现废水的净化和资源回收(如图所示)。下列说法错误的是
    A. 双极膜(BP)可有效阻隔和的通过,膜A为阴离子交换膜
    B. 阳极的电极反应为,阴极的电极反应为
    C. 阳极与直流电源的正极相连,阳极上的电势比阴极上的高
    D. 当阳极上放出(标准状况)气体时,该装置有,和生成
    【答案】D
    【解析】
    【分析】根据装置出口的溶液可知,利用双极膜()与离子交换膜(A、C)之间生成硫酸和氢氧化钠,可实现沉锂后的含硫酸钠的母液废水的净化和资源回收,则双极膜()能有效阻隔和的通过。
    【详解】A.根据图中、移动方向可知,膜A为阴离子交换膜,膜C为阳离子交换膜,A正确;
    B.阳极的电极反应为,阴极的电极反应为,B正确;
    C.阳极与直流电源的正极相连,阳极上的电势比阴极上的高,C正确;
    D.当阳极上放出(标准状况)气体时,外电路中转移电子,该装置中有2个阴离子交换膜和2个阳离子交换膜,每个阴离子交换膜有通过,每个阳离子交换膜有通过,即该装置有和生成,D错误;
    答案选D。
    10. 有机化合物Z具有镇痛、消炎等药理作用,其合成路线关键步骤如下:
    有关有机物X、Y和Z的说法正确的是
    A. 有机物Z中碳的杂化方式有3种
    B. 有机物Y含有3种含氧官能团
    C. 有机物X与丙烯酸互为同系物
    D. 有机物Z中含有手性碳原子
    【答案】C
    【解析】
    【分析】由有机物的转化关系可知,一定条件下,与发生取代反应生成和水,则Y为。
    【详解】A.由结构简式可知,分子中苯环、酰胺基、碳碳双键上的碳原子为sp2杂化,其余为饱和碳原子,为sp3杂化,故A错误;
    B.由结构简式可知,分子的含氧官能团为醚键、酚羟基,共有2种,故B错误;
    C.由结构简式可知,与丙烯酸含有结构相似,分子组成上相差若干个CH2原子团,互为同系物,故C正确;
    D.由结构简式可知,分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故D错误;
    故选:C。
    11. 基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基中,用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图,其中吸附在催化剂表面上的物种用“”标注,下列说法中错误的是
    A. 整个反应历程中有极性键的断裂和生成B. 过渡态相对能量:TS55>TS44>TS77
    C. 物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程D. 反应决速步的活化能为
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.由图可知,一氧化碳催化加氢生成甲醇的反应中有极性键的断裂和生成,故A正确;
    B.由图可知,过渡态相对能量的大小顺序为TS55>TS44>TS77,故B正确;
    C.由图可知,吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量,为放热过程,故C错误;
    D.反应的活化能越大,反应速率越慢,反应决速步为慢反应,由图可知,反应H2CO*+H=H3CO-H的活化能最大,反应速率最慢,则反应决速步的活化能为0.35eV—(—0.60eV)=0.95eV,故D正确;
    故选C。
    12. 工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):,在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图实线所示(图中虚线表示相同条件下CO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不合理的是
    A. 适当增大压强可增大甲醇的平衡转化率
    B. c点反应速率
    C. 反应速率,平衡常数
    D. 生产时反应温度控制在80~85℃为宜
    【答案】C
    【解析】
    【分析】从图像中可以看出,当CO的转化率达到最高点后,再升高温度,CO的转化率降低,则表明平衡逆向移动,从而得出正反应为放热反应。
    【详解】A.因为反应物气体分子数大于生成物气体分子数,所以适当增大压强可使平衡正向移动,从而增大甲醇的平衡转化率,A合理;
    B.c点时,CO的转化率小于该温度下的平衡转化率,则平衡正向移动,反应速率,B合理;
    C.因为e点时温度高于b点时温度,所以e点反应速率比b点快,即反应速率,但正反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,所以平衡常数,C不合理;
    D.80~85℃时,CO的转化率已经达到95.5%以上,且反应速率较快,所以生产时反应温度宜控制在80~85℃,D合理;
    故选C。
    13. 由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体(其阳离子中五元环上5个原子共面),其结构如图。Z的最简单氢化物易液化,可用作制冷剂。W的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃,Z、R为同一主族元素。下列说法错误的是
    A. 电负性:W>Z>Y
    B. 该离子液体中的Z原子的杂化方式均为sp2
    C. 空间结构为正八面体形
    D. 最简单氢化物的沸点:ZN>C,故A正确;
    B.该离子液体中阳离子五元环上5个原子共面,可知Z原子均为sp2杂化,故B正确;
    C.有6个成键电子对,无孤电子对,空间结构为正八面体形,故C正确;
    D.最简单氢化物的沸点NH3>PH3,因为氨气分子间存在氢键,故D错误;
    故选:D。
    14. 某研究小组利用电位滴定法研究盐酸滴加亚磷酸钠(NaHPO3)溶液的过程,得到电极电位U和溶液pH随盐酸滴加的体积变化曲线如图所示。下列说法正确的是
    已知:①电位滴定法的原理:在化学计量点附近,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位也发生了突跃,进而确定滴定终点。
    ②亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,其电离常数分别是Ka1=10-14,Ka2=10-6.7。
    A. a点对应溶液的pH>7
    B. b点对应第二次电极电位突跃,溶液的溶质是H3PO3
    C. c点对应的溶液中存在:c(H+)b>c
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.分析可知,a点为第一次电极电位突跃,恰好完成第一步反应,对应溶质为NaH2PO3、NaCl,的电离平衡常数Ka2=10-6.7,水解平衡常数,的电离程度大于水解程度,即pH c(Cl-),所以c(H+)c >b,故D错误;
    故选:C。
    二、非选择题:本题共4小题,共58分。
    15. 碳酸镍具有良好的催化性能,在化学和工业领域广泛应用。利用废镍催化剂(主要成分为 Ni及其氧化物、Al和 Fe的氧化物)获得碳酸镍的过程如下:
    已知溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
    回答下列问题:
    (1)“酸浸”时,稀硫酸比稀硝酸更合理,理由是_______。
    (2)“除杂”时,先加入30% H2O2溶液,再用30% NaOH溶液调pH, 适当升温,反应2 h。
    ①若除杂后溶液中Ni2+浓度为0.10 ml/L,需控制溶液的pH范围是_______。
    ②加入30% H2O2的目的为_______。
    ③该过程还可用NaClO替代H2O2, 调节pH 为3.5,其反应的离子方程式为_______。
    (3)“沉镍”后获得产品的一系列操作为_______。
    (4)碳酸镍的晶胞如图1所示,Ni2+的配位数为_______,晶胞密度为_______g/cm³(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA)。
    (5)“沉镍”过程可能生成碱式碳酸镍[xNiCO3·yNi(OH)2·4H2O]。为测定该沉淀的组成进行下列实验:称取干燥沉淀样品7.54 g,隔绝空气加热。该化合物的热重曲线如图2所示。 则y=_______。
    【答案】(1)Ni会与稀硝酸反应生成污染环境的氮氧化物
    (2) ①. 6.7 ②. 将Fe2+全部氧化为Fe3+ ③.
    (3)过滤、洗涤、干燥
    (4) ①. 6 ②. 或
    (5)2
    【解析】
    【小问1详解】
    “酸浸”时,稀硫酸比稀硝酸更合理,理由是稀硝酸会被还原为氮的氧化物,污染大气。
    【小问2详解】
    ①根据表格可知,铁离子完全沉淀时的pH为3.2, pH为8.7时,溶液中Ni2+沉淀完全,此时溶液中c(Ni2+)=10-5ml/L,c(OH-)=10-5.3ml/L,Ksp[Ni(OH)2]= 10-15.6,若除杂后溶液中Ni2+浓度为0.10 ml/L,则c(OH-)==10-7.3,pH=6.7,6.7小于Ni2+开始沉淀时的pH(7.2),所以需控制溶液的pH范围是6.7。
    ②H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,故加入30% H2O2的目的为将Fe2+全部氧化为Fe3+。
    ③用NaClO替代H2O2, 调节pH 为3.5,则Fe3+转化为Fe(OH)3,反应的离子方程式为。
    【小问3详解】
    “沉镍”后获得产品的一系列操作为过滤、洗涤、干燥。
    【小问4详解】
    由图1可知,Ni2+的配位数为6;1个晶胞中Ni2+的个数为,即1个晶胞中含4个NiCO3,晶胞密度为。
    小问5详解】
    由图2可知,200℃之前失去结晶水为,则碱式碳酸镍[xNiCO3·yNi(OH)2·4H2O]为,所以200-500℃间,失去的二氧化碳和水为①,最后的NiO的物质的量为,即0.02ml(x+y)=0.06 ml②,联立方程解得x=1,y=2。
    16. 某实验小组从电极反应角度探究银镜反应中物质氧化性和还原性的变化。
    资料:ⅰ.[Ag(NH3)2]+⇌ [Ag(NH3)]++NH3K1=10−3.81
    [Ag(NH3)]+⇌ Ag++NH3K2=10−3.24
    ⅱ.AgOH不稳定,极易分解为黑色Ag2O,Ag2O溶于氨水
    (1)实验发现:乙醛和AgNO3溶液水浴加热无明显现象;银氨溶液水浴加热无明显现象;滴加乙醛的银氨溶液水浴加热,试管壁逐渐出现一层光亮的银镜。
    ①有研究表明:配制银氨溶液时,AgNO3和氨水生成Ag(NH3)2NO3,写出生成Ag(NH3)2NO3的化学方程式_______。
    ②从氧化还原角度分析:发生银镜反应时,氧化性微粒可能是Ag+、_______。
    (2)甲同学查阅资料:银镜反应时,Ag+被还原成Ag。
    ①电极反应式:
    ⅰ.还原反应:Ag++e−=Ag
    ⅱ.氧化反应:_______。(碱性条件下)
    ②从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化:
    ⅰ.随c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱。
    ⅱ.随c(OH−)增大,乙醛还原性增强。
    ③补充实验验证②中的分析。
    乙同学认为实验Ⅲ不能证明“随c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱”,理由是_______。
    (3)设计实验进一步验证。
    ①乙同学认为通过实验Ⅳ能证明“随c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱”,你认为是否合理并说明原因_______。
    ②分析实验Ⅴ中“立即出现银镜的原因”,提出假设:随c(OH−)增大,可能是也参与了还原。经检验该假设成立,实验方案及现象是_______。
    (4)总结:ⅰ.银氨溶液和乙醛发生银镜反应时,氧化剂主要是Ag+,还原剂主要是乙醛;ⅱ.银氨溶液中滴加较浓的NaOH溶液能促进银镜反应的发生,此法不适用于检验醛基,请解释原因_______。
    【答案】(1) ①. AgNO3+2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O ②. [Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+
    (2) ①. CH3CHO–2e−+3OH−=CH3COO−+2H2O ②. 可能是硝酸银溶液中的NO或O2等微粒做氧化剂,其氧化性随酸性减弱而减弱
    (3) ①. 合理,[Ag(NH3)]+⇌ Ag++NH3,c(NH3)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱,未发生银镜反应;或不合理,灰色浑浊中可能有Ag,正一价的银得电子未在试管壁析出,所以无法判断 ②. 不加乙醛重复实验Ⅴ中的操作,试管壁出现银镜或将氨通入含NaOH的潮湿Ag2O固体,水浴加热后出现银镜
    (4)在氢氧化钠存在下,也能还原,不一定是醛基还原
    【解析】
    【小问1详解】
    ①在洁净的试管中加入1mL2%AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,使最初产生的沉淀溶解,制得银氨溶液;AgNO3和氨水生成Ag(NH3)2NO3,生成Ag(NH3)2NO3的化学方程式为AgNO3+2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O;故答案为:AgNO3+2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O。
    ②根据资料:[Ag(NH3)2]+在溶液中存在平衡:[Ag(NH3)2]+⇌[Ag(NH3)]++NH3、[Ag(NH3)]+⇌ Ag++NH3,在银氨溶液中存在的含+1价Ag的微粒有[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+、Ag+,故发生银镜反应时氧化性微粒可能是Ag+、[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+;故答案为:[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+。
    【小问2详解】
    ①甲同学查阅资料:银镜反应时,Ag+被还原成Ag;CH3CHO发生氧化反应,由于反应在碱性条件下进行,则CH3CHO被氧化成CH3COO-,电极反应式为:CH3CHO–2e−+3OH−=CH3COO−+2H2O;故答案为:CH3CHO–2e−+3OH−=CH3COO−+2H2O。
    ②AgNO3属于强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,AgNO3溶液中的以及溶解的O2等微粒也具有氧化性,也可能将做氧化剂将乙醛氧化,实验Ⅲ中向左侧烧杯中滴加氨水,随着溶液酸性的减弱,这些微粒的氧化性也会减弱,从而使得指针的偏转幅度减小,不能证明“随c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱”;故答案为:可能是硝酸银溶液中的或O2等微粒做氧化剂,其氧化性随酸性减弱而减弱
    【小问3详解】
    ①由于溶液中存在平衡:[Ag(NH3)]+⇌Ag++NH3,实验Ⅳ向银氨溶液中滴加浓氨水,c(NH3)增大,上述平衡逆向移动,c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱,故未发生银镜反应;但实验Ⅳ的现象中溶液略显灰色,该灰色浑浊中可能有Ag,正一价的银得电子未在试管壁析出,故也可能无法判断;故答案为:合理,[Ag(NH3)]+⇌ Ag++NH3,c(NH3)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱,未发生银镜反应;或不合理,灰色浑浊中可能有Ag,正一价的银得电子未在试管壁析出,所以无法判断。
    ②实验Ⅴ中“立即出现银镜的原因”,提出假设:随c(OH−)增大,可能是也参与了还原,要检验该假设成立,可采用对比实验,实验方案及现象为:不加乙醛重复实验Ⅴ中的操作,试管壁出现银镜或将氨通入含NaOH的潮湿Ag2O固体(结合题给资料ii),水浴加热后出现银镜;故答案为:不加乙醛重复实验Ⅴ中的操作,试管壁出现银镜或将氨通入含NaOH的潮湿Ag2O固体,水浴加热后出现银镜。
    【小问4详解】
    银氨溶液中滴加较浓的NaOH溶液能促进银镜反应的发生,此法不适用于检验醛基,原因是:根据实验V,在氢氧化钠存在下,也能还原,不一定是醛基还原;故答案为:在氢氧化钠存在下,也能还原,不一定是醛基还原。
    17. 除去废水中Cr(Ⅵ)的方法有多种。请按要求回答下列问题。
    (1)室温下,含Cr(Ⅵ)的微粒在水溶液中存在如下平衡:
    H2CrO4(aq)H+(aq)+(aq) ΔH1
    (aq)H+(aq)+(aq) ΔH2
    2(aq)H2O(l)+(aq) ΔH3
    ①室温下,反应2(aq)+2H+(aq)(aq)+H2O(l)的ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2或ΔH3的代数式表示)。
    ②室温下,初始浓度为1.0ml/L的Na2CrO4溶液中c()随c(H+)的变化如图。
    根据A点数据计算反应2+2H++H2O的K=___________,下列关于该反应的说法正确的是___________。
    A.加水稀释,平衡正向移动
    B.若达到A点的时间为5s,则v()=0.1ml/(L·s)
    C.若升高温度,溶液中的平衡转化率减小,则该反应的ΔH>0
    (2)NaHSO3与熟石灰除Cr(Ⅵ)法:向酸性废水中加入NaHSO3,再加入熟石灰,使Cr3+沉淀。
    ①实验中的NaHSO3作用是___________。
    ②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图1所示。当pH>12时,Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用离子方程式表示为___________。
    (3)微生物法:
    ①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)的废水时,Cr(Ⅵ)去除率随温度的变化如图2所示。55℃时,Cr(Ⅵ)的去除率很低的原因是___________。
    ②水体中,Fe合金在SRS存在条件下腐蚀的机理如图3所示,Fe腐蚀后生成FeS的过程可描述为:Fe失去电子转化为Fe2+,H2O得到电于转化为H,___________。
    【答案】(1) ①. ΔH3-2ΔH2 ②. 1.0×1014 ③. B
    (2) ①. 将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ) ②. Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-
    (3) ①. 55℃时,硫酸盐还原菌几乎失去活性 ②. 被H还原为S2-,S2-与Fe2+结合为FeS
    【解析】
    【小问1详解】
    ①已知:Ⅱ.
    Ⅲ. ,由盖斯定律,反应Ⅲ-2×Ⅱ,得,则ΔH=ΔH3-2ΔH2,故答案为:ΔH3-2ΔH2;
    ②从图看出A点时,c(H+)=1.0×10-7ml/L时为0.25ml/L,由原子守恒得为1.0-0.25×2=0.5ml/L。则K=。
    A.加水稀释溶液中的Q>K,平衡逆向移动,同时没有改变温度,K值不变,A项错误;
    B.A点为0.25ml/L,由原子守恒得溶液中的为1.0-0.25×2=0.5ml/L,则v()=,B项正确;
    C.升温转化率减小即平衡逆向移动,说明逆向为吸热反应,该反应为放热反应,ΔH12时[Cr(OH)4]-增大而Cr(OH)3降低,则反应为Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-。答案为:Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-;
    【小问3详解】
    ①温度过高,硫酸盐还原菌失活导致去除率降低,则原因为55℃时,硫酸盐还原菌几乎失去活性,故答案为:55℃时,硫酸盐还原菌几乎失去活性;
    ②从图看H和经SRB细胞膜之后转变S2-和H2O,S2-再与Fe2+结合为FeS,则描述为Fe失去电子转化为Fe2+,H2O得到电于转化为H,被H还原为S2-,S2-与Fe2+结合为FeS。故答案为:被H还原为S2-,S2-与Fe2+结合为FeS。
    18. 安立生坦是一种治疗肺动脉高血压药物,由芳香化合物A合成其中间体G的一种合成路线如下:
    已知:①C的核磁共振氢谱有4组峰,D有3组峰;

    回答下列问题:
    (1)A的化学名称是___________,由C生成D的反应类型是___________。
    (2)D的结构简式是___________,F的结构简式是___________。
    (3)B与NaOH溶液反应化学方程式是___________。
    (4)含有两个苯环的芳香化合物X是E的同分异构体,X中不含其他环状结构,X在酸性条件下水解只生成一种有机物,则X有___________种,其中核磁振氢谱有3组峰,峰面积之比为3:2:2的化合物的结构简式为___________。
    (5)写出用甲烷和苯为原料制备化合物2,4,6-三硝基苯甲酸的合成路线:___________(无机试剂任选)。
    【答案】(1) ①. 甲苯 ②. 氧化反应
    (2) ①. ②.
    (3)+NaOH+NaCl
    (4) ①. 4 ②.
    (5)
    【解析】
    【分析】结合A的分子式可知A为,A与氯气在光照条件下发生甲基上的取代反应生成B,B为:;B与苯在AlCl3催化作用下发生取代反应生成C,C为:;C与硝酸发生反应,对比分子组成可知C中脱2个H,增加1个O发生氧化反应生成D,D的结构简式应为:;D与反应生成E,E在硫酸作用下与甲醇发生开环加成反应生成F,F的结构为:;F发生酯基水解,再经酸化得到G,据此分析解答。
    【小问1详解】
    A→B的反应是A和氯气在光照条件下发生的取代反应,A的分子式为C7H8且属于芳香烃,故A为甲苯;
    【小问2详解】
    由以上分析可知:D的结构简式应为:;F的结构简式为:;
    【小问3详解】
    B为,B在碱性条件下发生水解反应生成苯甲醇和氯化钠,反应方程式为:+NaOH+NaCl;
    【小问4详解】
    E的分子式为C16H14O3,X是E的同分异构体,含有两个苯环且在酸性条件下水解只生成一种有机物,满足条件的X有:、、、共4种;其中核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为3 :2: 2的结构简式为。
    【小问5详解】
    用逆合成原理,结合A→B→C的反应条件和反应原理,由甲烷先制得一氯甲烷,再一氯甲烷由制得甲苯,甲苯和浓硝酸、浓硫酸发生硝化反应生成2,4,6-三硝基甲苯,最后再氧化即可,合成路线为:
    实验目的
    方案设计和现象
    结论
    A
    比较和的氧化性
    向酸性溶液中滴入溶液,紫红色溶液变浅并伴有黄绿色气体产生
    氧化性:
    B
    检验海带中是否含有碘元素
    将海带灰溶解过滤后,取适量滤液于试管中,酸化后加入少量双氧水,充分反应后加入1-2滴淀粉溶液
    溶液变蓝,则证明海带中含有碘元素
    C
    比较的大小
    向NaCl、NaI混合溶液中滴入少量溶液,有黄色沉淀生成
    大于
    D
    检验某有机物(如图)中含有醛基
    取少量待检液于试管中,滴加酸性溶液,紫红色褪去
    该有机物中含有醛基
    物质
    Fe(OH)3
    Al(OH)3
    Ni(OH)2
    Fe(OH)2
    开始沉淀pH
    2.2
    3.7
    7.2
    7.5
    完全沉淀pH
    3.2
    4.7
    8.7
    9.0
    实验操作及现象:
    实验Ⅰ.插入“饱和KNO3溶液”盐桥,电流表指针偏转;
    实验Ⅱ.电流稳定后向右侧烧杯滴加NaOH溶液,指针偏转幅度增大;
    实验Ⅲ.电流再次稳定后向左侧烧杯滴加氨水,指针偏转幅度减小
    实验
    实验操作
    实验现象

    往盛有银氨溶液的试管中滴加浓氨水,无明显现象,加入3滴乙醛,振荡,水浴加热
    闻到刺激性气味,溶液略显灰色,试管壁未见银镜

    往盛有银氨溶液的试管中滴加较浓的NaOH溶液至pH与实验Ⅳ相同,振荡,溶液变浑浊,加入3滴乙醛,振荡,水浴加热
    试管壁立即出现银镜

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