芜湖市2025-2026学年高三第三次测评化学试卷(含答案解析)
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3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、下列说法或表示方法中正确的是
A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.由C(金刚石)→C(石墨)+119kJ可知,金刚石比石墨稳定
C.在101kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+285.8kJ
D.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)+53.7kJ,若将含0.5ml H2SO4的浓溶液与含1ml NaOH的溶液混合,放出的热量大于53.7kJ
2、短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W 在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧,X 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,非金属元素 Y 的原 子序数是 Z 的最外层电子数的 2 倍。下列叙述不正确的是
A.Y、Z的氢化物稳定性 Y> Z
B.Y单质的熔点高于X 单质
C.X、W、Z 能形成具有强氧化性的 XZW
D.YZ4分子中 Y 和 Z 都 满足8 电子稳定结构
3、下列指定反应的化学用语表达正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
4、下列液体中,滴入水中出现分层现象,滴入热的氢氧化钠溶液中分层现象不会逐渐消失的是(不考虑有机物的挥发)( )
A.溴乙烷B.乙醛C.橄榄油D.汽油
5、化学在科学、技术、社会、环境中应用广泛,其中原理错误的是
A.利用乙二醇的物理性质作内燃机抗冻剂
B.煤经过气化和液化两个物理变化,可变为清洁能源
C.采用光触媒技术可将汽车尾气中的NO和CO转化为无毒气体
D.苦卤经过浓缩、氧化、鼓入热空气或水蒸气,可获得溴
6、下列关于有机化合物的说法正确的是
A.糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应
B.戊烷(C5H12)有两种同分异构体
C.乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键
D.乙酸和乙酸乙酯可用Na2CO3溶液加以区别
7、苹果酸(H2MA,Ka1=1.4×10-3;Ka2=1.7×10-5)是一种安全的食品保鲜剂,H2MA分子比离子更易透过细胞膜而杀灭细菌。常温下,向20 mL 0.2 ml/L H2MA溶液中滴加0.2ml/L NaOH溶液。根据图示判断,下列说法正确的是
A.b点比a点杀菌能力强
B.曲线Ⅲ代表HMA-物质的量的变化
C.MA2-水解常数Kh≈7.14×10-12
D.当V=30 mL时,溶液显酸性
8、山梨酸是应用广泛的食品防腐剂,其分子结构如图所示。下列说法错误的是
A.山梨酸的分子式为C6H8O2
B.1 ml山梨酸最多可与2 ml Br2发生加成反应
C.山梨酸既能使稀KMnO4酸性溶液褪色,也能与醇发生置换反应
D.山梨酸分子中所有碳原子可能共平面
9、下表中对应关系正确的是
A.AB.BC.CD.D
10、利用如图的实验装置和方法进行实验,能达到目的的是( )
A.甲装置可将FeC12溶液蒸干获得FeC12晶体
B.乙装置可证明浓硫酸具有脱水性和氧化性
C.丙装置可除去CO2中的SO2
D.丁装置可将NH4Cl固体中的I2分离
11、锌电池是一种极具前景的电化学储能装置。扣式可充电电池组成示意图如下。可以在晶体中可逆地嵌入和脱除,总反应为。下列说法错误的是( )
A.放电时不锈钢箔为正极,发生还原反应
B.放电时负极的反应为
C.充电时电池正极上的反应为:
D.充电时锌片与电源的负极相连
12、下列实验事实不能用基团间相互作用来解释的是
A.与Na反应时,乙醇的反应速率比水慢
B.苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能
C.乙醇能使重铬酸钾溶液褪色而乙酸不能
D.苯、甲苯发生硝化反应生成一硝基取代产物时,甲苯的反应温度更低
13、2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表,下列推断不合理的是
A.位于第五周期第VIA族的元素为金属元素B.第32号元素的单质可作为半导体材料
C.第55号元素的单质与水反应非常剧烈D.第七周期ⅦA族元素的原子序数为117
14、下列说法中的因果关系正确的是
A.因为氢氟酸显弱酸性,可用于雕刻玻璃
B.因为液态氨气化时吸热,可用液态氨作制冷剂
C.因为明矾溶于水生成氢氧化铝胶体,起消毒杀菌的作用
D.用铝制容器盛放浓硝酸,是因为铝和浓硝酸不反应
15、随着原子序数的递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小,最高正价或最低负价的变化如图所示,下列说法错误的是
A.常见离子半径:g>h>d>e
B.上述元素组成的ZX4f(gd4)2溶液中,离子浓度:c(f3+)>c(zx4+)
C.由d、e、g三种元素组成的盐溶液和稀硫酸反应可能生成沉淀
D.f的最高价氧化物的水化物可以分别与e和h的最高价氧化物的水化物发生反应
16、已知:一元弱酸HA的电离平衡常数K =。25℃时,CH3COOH、HCN、H2CO3的电离平衡常数如下:
下列说法正确的是
A.稀释CH3COOH溶液的过程中,n(CH3COO–)逐渐减小
B.NaHCO3溶液中:c(H2CO3) < c() < c(HCO3−)
C.25℃时,相同物质的量浓度的NaCN溶液的碱性强于CH3COONa溶液
D.向CH3COOH溶液或HCN溶液中加入Na2CO3溶液,均产生CO2
17、我国科学家开发设计一种天然气脱硫装置,利用如右图装置可实现:H2S+O2→H2O2 +S。已知甲池中有如下的转化:
下列说法错误的是:
A.该装置可将光能转化为电能和化学能
B.该装置工作时,溶液中的H+从甲池经过全氟磺酸膜进入乙池
C.甲池碳棒上发生电极反应:AQ+2H+ +2e- =H2AQ
D.乙池①处发生反应:H2S+I3- =3I-+S↓+2H+
18、工业制备氮化硅的反应为:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH0
①其他条件一定,达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图甲所示。则X可以是___________(填字母序号)
a.温度 b.压强 c.催化剂 d.
②在一定温度下,向2L密闭容器中加入 n ml CH4和2 mI NH3,平衡时NH3体积分数随n变化的关系如图乙所示。
a点时,CH4的转化率为___________%;平衡常数:K(a)_____K(b)(填“>”“=”或“d>e,A正确;B.根据上述分析可知,ZX4f(gd4)2组成为NH4Al(SO4)2,溶液中Al3+和NH4+水解均显酸性,属于相互抑制的水解,由于氢氧化铝的电离常数大于一水合氨,则铝离子水解程度大于铵根,即离子浓度:c(Al3+)<c(NH4+),故B错误;C.d为O、e为Na、g为S,由d、e、g三种元素组成的盐Na2S2O3溶液和稀硫酸反应可能生成S沉淀,故C正确;D.f为Al,f的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3,为两性氢氧化物,e和h的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、HClO4,可以与Al(OH)3发生反应,故D正确;答案:B。
突破口是根据原子半径的大小判断元素的周期数;根据最高正化合价和最低负化合价的数值大小判断元素所在的主族;由此判断出元素的种类,再根据元素周期律解答即可。
16、C
【解析】
A.加水稀释CH3COOH溶液,促进CH3COOH的电离,溶液中n(CH3COO–)逐渐增多,故A错误;B.NaHCO3溶液中HCO3-的水解常数Kh2===2.27×10–8>K2 = 5.6×10–11,说明HCO3-的水解大于电离,则溶液中c()<c(H2CO3)< c(HCO3−),故B错误;C.由电离平衡常数可知浓度相等时HCN的酸性小于CH3COOH,同CN-的水解程度大于CH3COO-,则25℃时,相同物质的量浓度的NaCN溶液的碱性强于CH3COONa溶液,故C正确;D.由电离平衡常数可知浓度相等时HCN的酸性小于H2CO3,则向HCN溶液中加入Na2CO3溶液,只能生成NaHCO3,无CO2气体生成,故D错误;故答案为C。
17、B
【解析】
A.装置是原电池装置,据此确定能量变化情况;
B.原电池中阳离子移向正极;
C.甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应;
D.在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,I3-得电子生成I-,据物质的变化确定发生的反应。
【详解】
A.装置是原电池装置,根据图中信息知道是将光能转化为电能和化学能的装置,A正确;
B.原电池中阳离子移向正极,甲池中碳棒是正极,所以氢离子从乙池移向甲池,B错误;
C.甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应,即AQ+2H++2e-=H2AQ,C正确;
D.在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,I3-得电子生成I-,发生的反应为H2S+I3-═3I-+S↓+2H+,D正确。
故合理选项是B。
本题考查原电池的工作原理以及电极反应式书写的知识,注意知识的归纳和梳理是关键,注意溶液中离子移动方向:在原电池中阳离子向正极定向移动,阴离子向负极定向移动,本题难度适中。
18、B
【解析】
A、Si3N4为固体,固体的浓度视为常数,无法计算Si3O4的反应速率,故A错误;
B、起始N2和H2的物质的量比值为定值,反应中N2和H2的消耗量的比值恒定为1:3,则反应达到平衡时,两种温度下N2和H2的转化率之比相同,故B正确;
C、其他条件相同时,升高温度,反应速率加快,温度越高,反应速率越大,则达到平衡前,300℃条件的反应速率比250℃快,平衡后,300℃依然比250℃快,故C错误;
D、该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,温度不同,反应物的消耗量不同,则反应放出的热量不同,故D错误;
答案选B。
19、C
【解析】
A.氯水中存在反应Cl2+H2OHCl+HClO,加入NaHCO3能与HCl反应,从而促进平衡正向移动,使次氯酸的浓度增大,A不合题意;
B.苛性钠溶液能与溴反应,产物溶解在溶液中,液体分层,分液后可得下层的溴苯,从而达到除杂目的,B不合题意;
C.粗锌与稀硫酸能发生原电池反应,反应速率快,纯锌与稀硫酸不能形成原电池,反应速率慢,C符合题意;
D.浓氨水滴入新制生石灰中,生石灰与水反应放热,使氨水分解同时降低氨气的溶解度,从而制得少量的氨气,D不合题意;
故选C。
20、B
【解析】
A.Cl2通入NaOH溶液中发生反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,这是一个歧化反应,每消耗0.1mlCl2转移电子数为0.1ml,A项错误;
B.碱溶液中的H+均是水电离产生的,pH等于11的NaOH溶液中水电离出的H+浓度为10-11ml/L,故1L该溶液中H+的数目为10-11ml,B项正确;
C.所给条件即为标准状况,首先发生反应:2NO+O2=2NO2,由于NO和O2的量未知,所以无法计算反应生成NO2的量,而且生成NO2以后,还存在2NO2 N2O4的平衡,所以混合气体中的分子数明显不是NA,C项错误;
D.100g34%双氧水含有过氧化氢的质量为34g,其物质的量为1ml,含有H-O键的数目为2ml,但考虑水中仍有大量的H-O键,所以D项错误;
答案选择B项。
根据溶液的pH可以求出溶液中的c(H+)或c(OH-),计算微粒数时要根据溶液的体积进行计算。在计算双氧水中的H-O键数目时别忘了水中也有大量的H-O键。
21、A
【解析】
根据常见元素在周期表中的位置及元素周期表的结构知,X、Y、Z位于第二周期,W位于第三周期,X、Y的核外电子数之和等于W的核外电子数,则X为C元素,Y为N元素,Z为O元素,W为Al元素。
【详解】
A. 由分析可知,X为C元素,Y为N元素,Z为O元素,O元素没有最高正价,故A错误;
B. 由分析可知,Y、Z形成的简单氢化物为NH3和H2O,氮,氧元素中氧的电负性最大,氧与氢之间的共价键最牢固,所以氧的氢化物H2O更稳定,故B正确;
C. 电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,氧的核电荷数大于氮元素,所以后者半径小,故C正确;
D. 工业上用电解Al和O形成的化合物Al2O3制备单质Al,故D正确;
题目要求选错误项,故选A。
C选注意粒子半径大小的比较:
(1)同一元素原子、离子:简单阴离子半径大于其相应原子半径,简单阳离子半径小于其相应原子半径;
(2)同一元素离子:核外电子数越少,半径越小;
(3)电子层结构相同的离子:核电荷数越大,半径越小。
22、D
【解析】
由图象可以知道,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此时发生的反应为:.当V(NaOH溶液)=200mL时,沉淀量最大,此时为和,二者物质的量之和为0.35ml,溶液中溶质为,根据钠元素守恒可以知道此时等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍.从200mL到240mL,NaOH溶解,当V(NaOH溶液)=240mL时,沉淀不再减少,此时全部为,物质的量为0.15ml, 为0.15ml, 为0.35ml-0.15ml=0.2ml,因为从200mL到240mL,发生,所以该阶段消耗,氢氧化钠的浓度为.
【详解】
A. 由上述分析可以知道,最初20mLNaOH溶液用于中和过量的稀硫酸,所以A选项是正确的;
B. 由上述分析可以知道,氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5ml/L,所以B选项是正确的;
C. 由元素守恒可以知道,,所以镁和铝的总质量为,所以C选项是正确的;
D. 由电子守恒可以知道,生成的氢气为,若在标况下,体积为,但状况未知,故D错误;
故答案选D。
二、非选择题(共84分)
23、NH4Cl 4NH3+5O24NO+6H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 1:2
【解析】
根据题目提供的转化关系,常温、常压下,B、C、D、E、G、H、I均为气体,其中D、G、H为单质,H为黄绿色气体则为氯气,I通常为红棕色气体则为NO2,I的相对分子质量比E的大16,则E为NO;F在常温下是一种无色液体则为H2O;G能在H中燃烧,发出苍白色火焰,则G为氢气,产物C易溶于水为氯化氢;J是一元含氧强酸且可由NO2与水反应得到,则为HNO3。NO与D反应生成NO2,D为单质,则D为氧气,B与氧气反应生成NO和水,则B为氨气,A为正盐,加热得到氨气和氯化氢,则A为氯化铵。
(1)A为氯化铵,其化学式为NH4Cl;
(2)一定条件下,B(NH3)和D(O2)反应生成E(NO)和F(H2O)的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;
(3)J(HNO3)和金属Cu反应生成E(NO)的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(4)H为氯气,和石灰乳反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;
(5)在I和F的反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中,氧化剂和还原剂的质量之比为1:2。
24、CD 溴原子 +C2H5OH+HCl 、、、
【解析】
根据物质的A、B分子式及反应条件可知A是,A与NBS反应产生B是,B与NaCN发生取代反应,然后酸化,可得C:,C与SOCl2发生取代反应产生D:,D与乙醇发生酯化反应产生E:,根据F与乙醇发生酯化反应产生J,根据J的结构简式可知F结构简式为:HOOC-COOH,E、J反应产生G:,G与C2H5OH与C2H5ONa作用下发生取代反应产生H:,I在一定条件下发生反应产生苯巴比妥:。据此分析解答。
【详解】
根据上述分析可知A是;B是;C是;D是;E是;F是HOOC-COOH;J是C2H5OOC-COOC2H5;G是;H是。
(1)A. E结构简式是,含有酯基,在NaOH溶液中完全水解产生和C2H5OH,所以1 ml E 完全水解,需消耗1 ml NaOH,A错误;
B. 化合物C为,分子中无酚羟基,与FeCl3溶液不能发生显色反应,B错误;
C. 苯巴比妥上含有亚氨基,能够结合H+,故具有弱碱性,C正确;
D. 根据H与苯巴比妥的分子结构可知试剂X是CO(NH2)2,D正确;
故合理选项是CD;
(2)B结构简式为:,B中官能团的名称溴原子,化合物H的结构简式为;
(3)D是,E是;D→E的化学方程式为+C2H5OH+HCl。
(4)根据苯巴比妥结构简式可知其分子式为C12H12N2O3,苯巴比妥的一种同系物K,分子式为C10H8N2O3,说明K比苯巴比妥少两个CH2原子团,且同时符合下列条件:①分子中含有两个六元环;且两个六元环结构和性质类似,
②能够和FeCl3发生显色反应,说明含有酚羟基;
③核磁共振氢谱显示分子中由5种氢,说明有5种不同结构的H原子,则其可能的结构为:、、、;
(5)甲苯与与NBS在CCl4溶液中发生取代反应产生,与NaCN发生取代反应然后酸化得到,与NBS在CCl4溶液中发生取代反应产生,该物质与NaOH的水溶液混合加热,然后酸化可得,该物质在催化剂存在条件下,加热发生反应产生,所以转化流程为: 。
本题考查了物质结构的推断、反应方程式和同分异构体的书写及有机合成,有机物官能团的性质是解题关键,解题时注意结合题干信息和官能团的转化,难点是(4),易错点是(5),注意NBS、CCl4溶液可以使用多次,题目考查了学生接受信息和运用信息的能力及分析问题、解决问题的能力。
25、Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2 提高铜离子的萃取率,提高原料利用率 稀硫酸 pH太小氧化亚铜会发生歧化反应,pH太大,氧化亚铜会溶解 C 真空干燥 90.90% 制备氧化亚铜时,氧化亚铜被肼还原,产品中含有铜粉,测定结果均增大
【解析】
刻蚀液(含有大量Cu2+、Fe2+、Fe3+)加入过量的氨水,形成铜氨溶液,同时生成氢氧化亚铁和氢氧化铁沉淀,铜氨溶液中加入有机溶液得到CuR2,再反萃取剂条件下生成硫酸铜溶液。
【详解】
(1)步骤II,铜氨溶液和RH的有机溶液反应生成氨气和氯化铵和CuR2,离子方程式为:Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2;
(2)需要对水层多次萃取并合并萃取液是能提高铜离子的萃取率,提高原料利用率;
(3)通过前后的物质分析,反萃取剂提供硫酸根离子和氢离子,故为稀硫酸;
(4)①从信息分析,氧化亚铜在酸性强的溶液中会发生歧化反应,但碱性强的溶液中氧化亚铜会溶解。故答案为:pH太小氧化亚铜会发生歧化反应,pH太大,氧化亚铜会溶解;
②纳米Cu2O不能通过半透膜,所以可以选择C进行分离。
③因为Cu2O在潮湿的空气中会慢慢氧化生成CuO,也易被还原为Cu,所以选择真空干燥;
(5)①根据得失电子分析关系式有5Cu2O---2KMnO4,高锰酸钾的物质的量为0.200 0 mI.L-1×0.05L=0.01ml,则氧化亚铜的物质的量为0.025ml,质量分数为=90.90%;
②制备氧化亚铜时,肼具有还原性,氧化亚铜被肼还原,产品中含有铜粉,测定结果均增大。
26、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 用砂纸将废旧铝制易拉罐内外表面打磨光滑,并剪成小片备用(其他合理答案也给分) D 94.8 明矾与小苏打(NaHCO3)发生反应(双水解):Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓
+3CO2↑,产生大量CO2,使面食内部体积迅速膨胀,形成较大空隙。 KAl(SO4)2▪12H2OKAl(SO4)2+12H2O 2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑
【解析】
(1)铝与强碱溶液的反应生成偏铝酸盐和氢气,写出离子方程式;
(2)预处理需要去掉铝表面的致密的氧化物保护膜;
(3)从减少产品损失考虑;
(4)根据题目信息及滴定原理可知,用EDTA-2Na的总量减去锌标准溶液对EDTA-2Na的消耗量,即可计算出样品溶液中Al3+的物质的量,间接算出明矾晶体的物质的量和质量,进而求出明矾晶体的纯度;
(5)从双水解角度考虑;
(6)根据题目所给数据,确定第一个阶段应是脱掉结晶水;第二阶段脱掉SO3;
【详解】
(1)第一步铝的溶解过程中主要发生铝与强碱溶液的反应,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
答案:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(2)铝制品表面有氧化膜及包装油漆喷绘等,打磨、剪成小片后可加快在强碱溶液中的溶解;
答案:用砂纸将废旧铝制易拉罐内外表面打磨光滑,并剪成小片备用(其他合理答案也给分)
(3)所得明矾晶体所含的杂质能溶于水,需用水洗涤,但为了减少产品的损失,应控制水的比例,因此用1:1乙醇水溶液洗涤效果最佳;
答案:D
(4)根据题目信息及滴定原理可知,用EDTA-2Na的总量减去锌标准溶液对EDTA-2Na的消耗量,即可计算出样品溶液中Al3+的物质的量,间接算出明矾晶体的物质的量和质量,进而求出明矾晶体的纯度;
答案:94.8
(5)面食发酵过程中需要用到小苏打(NaHCO3),NaHCO3与明矾发生双水解反应,产生CO2;
答案:明矾与小苏打(NaHCO3)发生反应(双水解):Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓
+3CO2↑,产生大量CO2,使面食内部体积迅速膨胀,形成较大空隙。
(6)根据题目所给数据,结合KAl(SO4)2▪12H2O的化学式,可验证出第一个阶段应是脱掉结晶水得到KAl(SO4)2;第二阶段脱掉SO3,发生的是非氧化还原反应,得到K2SO4和Al2O3;
答案:KAl(SO4)2▪12H2OKAl(SO4)2+12H2O 2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑
27、直形冷凝管 将圆底烧瓶中的液体趁热倒入盛有100 mL水的烧杯,冷却后有乙酰苯胺固体析出,过滤得粗产物 利用分馏柱进行多次气化和冷凝,使醋酸和水得到有效的分离,或“可提高引馏体与外部空气热交换效率,从而使柱内温度梯度增加,使不同沸点的物质得到较好的分离。” ABC e d c a 将玻璃漏斗放置于铜制的热漏斗内,热漏斗内装有热水以维持溶液的温度,进行过滤(即过滤时有保温装置)或趁热用减压快速过滤 AD A
【解析】
两套装置都是用来制备乙酰苯胺的,区别在于甲装置使用分馏柱分离沸点在100℃至105℃左右的组分,主要是水,考虑到制备乙酰苯胺的反应可逆,这种做法更有利于获得高的转化率;题干中详细提供了乙酸,苯胺和乙酰苯胺的物理性质,通过分析可知,三者溶解性和熔点上存在较明显的差异,所以从混合溶液中获得乙酰苯胺粗品的方法就是利用溶解性和熔点差异实现的;在获取乙酰苯胺粗品后,再采用合适的方法对其进行重结晶提纯即可得到纯度较高的乙酰苯胺。
【详解】
(1)仪器a的名称即直形冷凝管;
(2)由于乙酸与水混溶,乙酰苯胺可溶于热水而苯胺只易溶于乙醇,并且,乙酰苯胺熔点114℃,而乙酸和苯胺的熔点分别仅为17℃和-6℃;所以分离乙酰苯胺粗品时,可将圆底烧瓶中的液体趁热倒入盛有热水的烧杯中,冷却后,乙酰苯胺固体析出,再将其过滤出来,即可得到乙酰苯胺粗品;
(3)甲装置中温度计控制在100℃至105℃,这与水和乙酸的沸点很接近,因此甲装置中分馏柱的作用主要是将体系内的水和乙酸有效地分离出去;
(4)A.增加乙酸的投料,可以使平衡正向移动获得更高的产率,A项正确;
B.由于甲装置中的分馏柱能够有效地将产物中的水从体系内分离出去,水被分离出去后,对于乙酰苯胺制备反应的正向进行更有利,因此甲装置可以获得更高的转化率,B项正确;
C.冷凝管水流的方向一般是下口进水,上口出水,C项正确;
D.甲装置中温度计示数若在118℃以上,那么反应物中的乙酸会大量的气化溢出,对于反应正向进行不利,无法获得更高的产率,D项错误;
答案选ABC;
(5)①乙酰苯胺可以溶解在热水中,所以重结晶提纯乙酰苯胺粗品,首先要把粗品在热水中溶解,然后加入活性炭吸附杂质以及其他有色物质,过滤的时候为了避免乙酰苯胺的析出,应当趁热过滤,过滤后的滤液再冷却结晶,将结晶再过滤后,对其进行洗涤和干燥即可;趁热过滤时为了维持温度,可以将玻璃漏斗置于铜制的热漏斗内,热漏斗内装热水以维持温度,再进行过滤即可;
②结晶时,缓慢降温,或者缓慢蒸发溶剂有利于获得较大的晶体,答案选AD;
③在对重结晶出的乙酰苯胺晶体进行洗涤时,要避免洗涤过程中产品溶解造成的损耗,考虑到乙酰苯胺的溶解性,应当用冷水对其进行洗涤。
28、4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g) ΔH=2ΔH1+2ΔH2+ΔH3;该反应ΔH<0,1000℃时,该反应的化学平衡常数很小,SO2平衡转化率小;1000℃时,恒压条件下,充入O2,c(SO2)和c(SO3)等倍数减,c(O2)增大,Qc=<K,平衡正向移动,SO2平衡转化率增大 7.3×104或0.73×105 ADE +H2O—2e−=+2H+
【解析】
(1)根据盖斯定律分析热化学方程式的书写。
(2)根据平衡的三段式模式计算。
(3)根据反应过程能量的变化分析活化能及是放热还是吸热过程。
(4)根据阳极失去电子化合价升高分析电极反应。
【详解】
Ⅰ ①2FeS2(s)=2FeS(s)+S(s) ΔH1;②S(s)+2O2(g)=2SO2(g) ΔH2;③4FeS(s)+7O2(g)=2Fe2O3(s)+4SO2(g) ΔH3,根据盖斯定律分析,①×2+②×2+③得热化学方程式为:4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g) ΔH=2ΔH1+2ΔH2+ΔH3;
Ⅱ(1) ①该反应ΔH<0,1000℃时,根据二氧化硫的转化率曲线,该反应的化学平衡常数很小,SO2平衡转化率小;1000℃时,恒压条件下,充入O2,c(SO2)和c(SO3)等倍数减,c(O2)增大,Qc=<K,平衡正向移动,SO2平衡转化率增大 ;
② 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始2 1 0
改变1.6 0.8 1.6
平衡0.4 0.2 1.6
三氧化硫的平衡分压为=7.3×104或0.73×105 ;
(2) 保持温度不变,向固定体积的密闭容器中充入一定量的SO2、O2。二氧化硫和氧气的比例为2:1时三氧化硫的平衡体积分数最大,故图象为:
;
(3). A.从图分析,O2转化为活化氧是氧氧键的断裂与碳氧键的生成过程,故正确;
B. 该过程中最大能垒(活化能)为0.75-0.0=0.75 eV ,故错误;
C.每活化一个O2释放0.29 eV的能量,故错误;
D.炭黑可以提供活化氧,可作为SO2转化为SO3的催化剂,故正确;
E.其它条件相同时,炭黑颗粒越小,反应接触面越大,反应速率越快,故正确。故选ADE。
Ⅲ.用惰性电极将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH的同时得到H2SO4,阳极是亚硫酸根离子失去电子生成硫酸根离子,阳极的电极反应式为:+H2O—2e−=+2H+。
29、N2 bd 25 = 2 120
【解析】
(1)根据流程图,可知NH3与废气中的NO、NO2反应产生氮气和水;
(2)根据盖斯定律,将已知的三个热化学方程式叠加,就得到相应的反应的热化学方程式;
(3)①CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g ) △H>0的正反应是气体体积增大的吸热反应,根据X越大,NH3的转化率越小分析影响因素;
②根据加入2mlNH3、2mlCH4时,利用三段式法,结合平衡时氨气含量是30%,计算出各种物质的平衡物质的量,再结合反应时二者消耗关系,可计算CH4的转化率;并根据化学平衡常数的含义计算此时反应平衡常数;
(4)①根据可逆反应达到平衡状态时,V正=V逆,结合平衡常数表达式计算K与K正、K逆的关系;
②将P(O2)=4.5kPa,肌红蛋白的结合度(a)是90%,带入平衡常数表达式可得K;将K=中的K、k逆带入可得k正。
【详解】
(1)根据流程图可知NH3与废气中的NO、NO2反应,最终产生无毒无害的氮气和水;
(2)①4NH3(g)+6NO(g) =5N2(g)+6H2O(g) △H1=-a kJ/ml
②4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) △H2=-b kJ/ml
③H2O(l)=H2O(g) △H3=+c kJ/ml
根据盖斯定律,将(①×2+②×3-③×30)×,整理可得4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H=kJ/ml;
(3)①反应CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g )的正反应是气体体积增大的吸热反应,根据图象可知:X越大,氨气的转化率越小。
a.升高温度,化学平衡向吸热的正反应方向移动,使氨气的转化率增大,a错误;
b.增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使氨气的转化率降低,b正确
c.催化剂只能改变反应速率,但不能使化学平衡发生移动,因此对氨气的转化率无影响,c错误;
d.增大,相对来说氨气增大的多,平衡正向移动,但平衡移动消耗量远远小于加入氨气的量,所以氨气的转化率降低,d正确;
故合理选项是ad;
②对于反应:CH4(g) + NH3(g)HCN(g)+3H2(g ),假设反应消耗CH4物质的量为x
开始(ml) 2 2 0 0
转化(ml) x x x 3x
平衡(ml) 2-x 2-x x 3x
根据图象可知在平衡时氨气的体积分数是30%,可得=30%,解得x=0.5,则a点时,CH4的转化率为=25%;
由于温度不变,所以无论是在线上任何一点,化学反应的平衡常数都不变,因此K(a)=K(b);
(4)①可逆反应达到平衡状态时,V正=V逆,由于ν正=k正·c(Mb)· P(O2),ν逆=k逆·c(MbO2),所以k正·c(Mb)· P(O2)= k逆·c(MbO2),,而反应Mb(ag)+O2(g)MbO2(aq)的平衡常数K=;
②将C点时,P(O2)=4.5,肌红蛋白的结合度(a)是90%带入平衡常数表达式中可得K==2;
K=,由于K=2,k逆=60s-1带入该式子,可得k正=K·k逆=2×60s-1=120s-1。
本题考查了盖斯定律、化学反应速率和化学平衡的有关知识,涉及热化学方程式的书写、化学平衡状态的判断、化学平衡常数的计算及与化学平衡常数与速率常数的关系等的计算的知识。掌握化学基础知识,利用题目提供的信息进行分析与解答问题的能力。充分利用题目信息是解答问题的关键。
A
锅炉水垢中的CaSO4用饱和Na3CO3溶液浸泡
CO32﹣+CaSO4=CaCO3+SO42﹣
B
用铁电极电解饱和食盐水
2Cl﹣+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH﹣
C
向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O
Al3 ++4NH3·H2O=AlO2—+4NH4++2H2O
D
KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应制取K2FeO4
3ClO﹣+2Fe(OH)3=2FeO42﹣+3Cl﹣+4H++H2O
A
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
均为取代反应
B
由油脂得到甘油
由淀粉得到葡萄糖
均发生了水解反应
C
Cl2+2Br‾=2Cl‾+Br2
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
均为单质被还原的置换反应
D
2Na2O2+2H2O+4NaOH+O2↑
Cl2+H2O=HCl+HClO
均为水作还原剂的氧化还原反应
化学式
CH3COOH
HCN
H2CO3
K
1.75×10–5
4.9×10–10
K1 = 4.4×10–7
K2 = 5.6×10–11
选项
目的
实验
A
制取较高浓度的次氯酸溶液
将Cl2通入小苏打溶液中
B
除去溴苯中的少量溴
加入苛性钠溶液洗涤、分液
C
加快氢气的生成速率
将与稀硫酸反应的粗锌改为纯锌
D
制备少量氨气
向新制生石灰中滴加浓氨水
化合物
密度(g·cm-3)
溶解性
熔点(℃)
沸点(℃)
乙酸
1.05
易溶于水,乙醇
17
118
苯胺
1.02
微溶于水,易溶于乙醇
–6
184
乙酰苯胺
—
微溶于冷水,可溶于热水,易溶于乙醇
114
304
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