2026届驻马店市高三第四次模拟考试化学试卷(含答案解析)
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这是一份2026届驻马店市高三第四次模拟考试化学试卷(含答案解析),共11页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容,欢迎下载使用。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、现有短周期主族元素R、X、Y、Z。若它们的最外层电子数用n表示,则有:n(X)+n(Y)=n(Z),n(X)+n(Z)=n(R)。这四种元素组成一种化合物Q,Q具有下列性质:
下列说法错误的是
A.原子半径:Y>Z>XB.最高价氧化物对应水化物酸性:Y<Z
C.X和Y组成的化合物在常温下都呈气态D.Y3Z4是共价化合物
2、化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系正确的是()
A.AB.BC.CD.D
3、如图所示,将铁钉放入纯水中,一段时间后,铁钉表面有铁锈生成,下列说法正确的是
A.铁钉与水面交接处最易腐蚀
B.铁钉发生吸氧腐蚀,铁做阴极
C.铁发生的反应是:Fe-3e→Fe3+
D.水上和水下部分的铁钉不发生电化腐蚀
4、117号元素为TS位于元素周期表中氟元素同一族。下列说法错误的是
A.TS是主族元素B.TS的最外层p轨道中有5个电子
C.TS原子核外共有6个电子层D.同族元素中TS非金属性最弱
5、2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。一种锂离子电池充电时的阳极反应式为:LiFePO4-xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4+xLi+,放电时的工作原理如图。下列叙述不正确的是
A.该电池工作时Fe、P元素化合价均不变
B.放电时,电子由铜箔经外电路流向铝箔
C.充电时,铝箔电极应该接电源的正极
D.充电时,Li+通过隔膜移向铜箔电极方向迁移
6、中国五年来探索太空,开发深海,建设世界第一流的高铁、桥梁、码头,5G技术联通世界等取得的举世瞩目的成就。它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是( )
A.我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电。电能属于一次能源
B.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
C.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅
D.大飞机C919采用大量先进复合材料、铝锂合金等,铝锂合金属于金属材料
7、己知:;常温下,将盐酸滴加到N2H4的水溶液中,混合溶液中pOH[ pOH=-lgc(OH-)]随离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.曲线M表示pOH与1g的变化关系
B.反应的
C.pOH1>pOH2
D.N2H5Cl的水溶液呈酸性
8、以下实验原理或操作中正确的是
A.焰色反应实验中,铂丝在蘸取待测溶液前,应先用稀H2SO4洗净并灼烧
B.制备氢氧化铜悬浊液时,向10%NaOH溶液中滴入少量2%CuSO4溶液
C.配制浓H2SO4、浓HNO3混合酸时,首先向试管里放入一定量浓H2SO4
D.上升纸层析实验中,将试液点滴浸没在展开剂里,静置观察
9、下列离子反应方程式正确的是( )
A.用澄清石灰水来吸收氯气:Cl2+OH-=Cl-+ClO-+H+
B.向稀硝酸中加入少量铁粉:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
C.将金属钠加入冷水中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D.碳酸氢钙溶液中加入少量苛性钾溶液:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
10、下列有关物质性质的叙述正确的是( )
A.向NaOH溶液中加入铝粉,可生成Al(OH)3
B.向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液,可生成CO2
C.向热的蔗糖溶液中滴加银氨溶液,可生成银镜
D.向饱和氯化钠溶液中先通入NH3至饱和,再通入CO2,可生成NaHCO3
11、共价化合物分子中各原子有一定的连接方式,某分子可用球棍模型表示如图,A的原子半径最小,C、D位于同周期,D的常见单质常温下为气态,下列说法正确的是( )
A.B的同素异形体数目最多2种
B.A与C不可以形成离子化合物
C.通过含氧酸酸性可以比较元素B和C的非金属性
D.C与D形成的阴离子CD2-既有氧化性,又有还原性
12、已知NH4CuSO3与足量的10 ml/L硫酸混合微热,产生下列现象:
①有红色金属生成 ②产生刺激性气味的气体 ③溶液呈现蓝色
据此判断下列说法正确的是( )
A.反应中硫酸作氧化剂
B.NH4CuSO3中硫元素被氧化
C.刺激性气味的气体是氨气
D.1 ml NH4CuSO3完全反应转移0.5 ml电子
13、设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A.0.1ml·L-1的NH4NO3溶液中含有的氮原子数为0.2NA
B.1 ml氯气分别与足量铁和铝完全反应时转移的电子数均为3NA
C.28 g乙烯与丙烯混合物中含有C-H键的数目为4NA
D.25℃时1L pH=1的H2SO4溶液中含有H+的数目为0.2NA
14、化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.汽车尾气中的氮氧化合物是汽油或柴油不完全燃烧造成的
B.我国全面启动的北斗导航系统的信号传输与硅有关
C.液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入熟石灰
D.工程兵开山使用的炸药“TNT”是有机高分子化合物
15、M是一种化工原料,可以制备一系列物质(见下图)。
下列说法正确的是
A.元素C、D形成的简单离子半径,前者大于后者
B.F的热稳定性比H2S弱
C.化合物A、F中化学键的类型相同
D.元素C、D的最高价氧化物的水化物均可以和H发生反应
16、已知五种短周期元素aX、bY、cZ、dR、eW存在如下关系:① X、Y同主族,R、W同主族 ②;a+b=(d+e);=c-d,下列有关说法不正确的是
A.原子半径比较:r(W)>r(Z)>r(Y) >r(R)
B.X和Y形成的化合物中,阴阳离子的电子层相差1层
C.W的最低价单核阴离子的失电子能力比R的强
D.Z、Y最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应
二、非选择题(本题包括5小题)
17、对乙酰氨苯酚(M)是常用的消炎解热镇痛药。其合成路线如下:
完成下列填空:
(1)A的结构简式为____________。C→D的反应类型为___________________。
(2)实验室中进行反应①的实验时添加试剂的顺序为________________________。
(3)下列有关E的说法正确的是____________。(选填编号)
a.分子式为C6H6NO b.能与溴水发生加成反应
c.遇到FeCl3溶液能发生显色反应 d.既能和氢氧化钠溶液反应,又能和盐酸反应
(4)已知 与 的性质相似,写出一定条件下M与NaOH溶液反应的化学方程式。______________________
(5)满足下列条件的M的同分异构体有_____________种。
①苯环上只有两种不同环境的氢原子;②苯环上连有-NH2;③属于酯类物质。
(6)N-邻苯二甲酰甘氨酸()是重要的化工中间体,工业上以邻二甲苯和甘氨酸(NH2-CH2-COOH)为原料通过一系列的反应制取该化合物,请参照上述流程的相关信息,写出最后一步反应的化学方程式。_____________________
18、以乙烯与甲苯为主要原料,按下列路线合成一种香料W:
(1)实验室制备乙烯的反应试剂与具体反应条件为____。
(2)上述①~④反应中,属于取代反应的是___。
(3)检验反应③是否发生的方法是____。
(4)写出两种满足下列条件的同分异构体的结构简式。____、____。
a.能发生银镜反应 b.苯环上的一溴代物有两种
(5)设计一条由乙烯制备A的合成路线。(无机试剂可以任选)____。
(合成路线常用的表示方式为:)
19、辉铜矿主要成分为Cu2S,软锰矿主要成分MnO2,它们都含有少量Fe2O3、SiO2等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸铜、硫酸锰和硫单质的主要工艺流程如下:
(1)浸取2过程中温度控制在500C~600C之间的原因是__________________。
(2)硫酸浸取时,Fe3+对MnO2氧化Cu2S起着重要催化作用,该过程可能经过两岁反应完成,将其补充完整:
①_____________________________(用离子方程式表示)
②MnO2+2Fe2++4H+= Mn2++2Fe3++2H2O
(3)固体甲是一种碱式盐,为测定甲的化学式,进行以下实验:
步骤1:取19.2 g固体甲,加足量的稀盐酸溶解,将所得溶液分为A、B两等份;
步骤2:向A中加入足量的NaOH溶液并加热,共收集到0.448L NH3(标准状况下)过滤后将所得滤渣洗涤干燥并灼烧至质量不再变化,可得4.80g红棕色固体残渣:
步骤3:向B中加入足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥,可得9.32g固体残渣。
则固体甲的化学式为_________________
(4)相关物质的溶解度如下图,从除铁后的溶液中通过一系列的操作分别获得硫酸铜、硫酸锰晶体,请给出合理的操作顺序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母,操作可重复使用):溶液→( ) →( )→( ) →(A) →( ) →( ) →( ),_____________
A.蒸发溶剂 B.趁热过滤 C.冷却结晶 D.过滤
E.将溶液蒸发至溶液表面出现晶膜 F.将溶液蒸发至容器底部出现大量晶体
20、有“退热冰”之称的乙酰苯胺具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,纯乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶,不仅本身是重要的药物,而且是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。实验室用苯胺与乙酸合成乙酰苯胺的反应和实验装置如图(夹持及加热装置略):
+CH3COOH+H2O
注:①苯胺与乙酸的反应速率较慢,且反应是可逆的。
②苯胺易氧化,加入少量锌粉,防止苯胺在反应过程中氧化。
③刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。
可能用到的有关性质如下:(密度单位为g/cm3)
合成步骤:
在50mL圆底烧瓶中加入10mL新蒸馏过的苯胺和15mL冰乙酸(过量)及少许锌粉(约0.1g)。用刺形分馏柱组装好分馏装置,小火加热10min后再升高加热温度,使蒸气温度在一定范围内浮动1小时。在搅拌下趁热快速将反应物以细流倒入100mL冷水中冷却。待乙酰苯胺晶体完全析出时,用布氏漏斗抽气过滤,洗涤,以除去残留酸液,抽干,即得粗乙酰苯胺。
分离提纯:
将粗乙酰苯胺溶于300mL热水中,加热至沸腾。放置数分钟后,加入约0.5g粉未状活性炭,用玻璃棒搅拌并煮沸10min,然后进行热过滤,结晶,抽滤,晾干,称量并计算产率。
(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要在__内取用,加入过量冰醋酸的目的是__。
(2)反应开始时要小火加热10min是为了__。
(3)实验中使用刺形分馏柱能较好地提高乙酰苯胺产率,试从化学平衡的角度分析其原因:__。
(4)反应中加热方式可采用__(填“水浴”“油浴”或"直接加热”),蒸气温度的最佳范围是__(填字母代号)。
a.100~105℃ b.117.9~184℃ c.280~290℃
(5)判断反应基本完全的现象是__,洗涤乙酰苯胺粗品最合适的试剂是__(填字母代号)。
a.用少量热水洗 b.用少量冷水洗
c.先用冷水洗,再用热水洗 d.用酒精洗
(6)分离提纯乙酰苯胺时,在加入活性炭脱色前需放置数分钟,使热溶液稍冷却,其目的是__,若加入过多的活性炭,使乙酰苯胺的产率__(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(7)该实验最终得到纯品7.36g,则乙酰苯胺的产率是__%(结果保留一位小数)。
21、全球碳计划组织(GCP,The Glbal Carbn Prject)报告称,2018年全球碳排放量约371亿吨,达到历史新高。
(1)中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图1所示。
①已知:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H= + 41 kJ·ml-1
2CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+CH2=CH2(g) △H= -128 kJ·ml-1
则上述过程中CO和H2转化为CH2=CH2的热化学方程式是_________。
②下列有关CO2转化为汽油的说法,正确的是___________________(填标号)。
A.该过程中,CO2转化为汽油的转化率高达78%
B.中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键
C.在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2O
D.催化剂HZSM-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率
③若在一容器中充入一定量的CO2和H2,加入催化剂恰好完全反应,且产物只生成C5以上的烷烃类物质和水。则起始时CO2和H2的物质的量之比不低于_________。
(2)研究表明,CO2和H2在一定条件下可以合成甲醇。反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △HHCO3-,则向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液,不会生成CO2,只会生成苯酚钠与碳酸氢钠,B项错误;
C. 蔗糖不是还原性糖,不能与银氨溶液发生银镜反应,C项错误;
D. 向饱和氯化钠溶液中先通入NH3至饱和,再通入CO2,因碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠溶解度小,会先以晶体形式析出,发生的反应是:NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,D项正确;
答案选D。
A项是易错点,学生要理解并准确掌握铝三角的转化关系,铝单质的特性。铝单质与酸反应会生成正盐铝盐,而与碱反应生成偏铝酸盐,铝单质不能直接转化为氢氧化铝沉淀。
11、D
【解析】
A的原子半径最小,为氢原子,C、D位于同周期,C形成三个共价键,B形成4个共价键,C为N,B为C,D的常见单质常温下为气态,D形成两个共价键,D为O,然后分析;
【详解】
A.根据分析,B为C,它的同素异形体有金刚石,石墨,C60等,数目不是最多2种,故A错误;
B.N和H可以形成氢化铵,属于离子化合物,故B错误;
C.通过最高氧化物对应的水化物的酸性比较元素C和N的非金属性,不能比较含氧酸酸性,故C错误;
D.N与O形成的阴离子NO2-中,氮元素的化合价为+3,处于中间价态,既可以升高,也可以降低,既具有氧化性又具有还原性,故D正确;
答案选D。
判断出这种分子的结构式是关键,需要从题目中提取有效信息,根据球棍模型判断出分子的结构。
12、D
【解析】
A项,反应只有Cu元素的化合价发生变化,硫酸根中硫元素在反应前后化合价未变,反应中硫酸体现酸性,不做氧化剂,故A项错误;
B项,反应前后S元素的化合价没有发生变化,故B项错误;
C项,因反应是在酸性条件下进行,不可能生成氨气,故C项错误;
D项,NH4CuSO3与硫酸混合微热,生成红色固体为Cu、在酸性条件下,SO32-+2H+=SO2↑+H2O,反应产生有刺激性气味气体是SO2,溶液变蓝说明有Cu2+生成,则NH4CuSO3中Cu的化合价为+1价,反应的离子方程式为:2 NH4CuSO3+4H+=Cu+Cu2++ 2SO2↑+2H2O+2NH4+,故1 ml NH4CuSO3完全反应转移的电子为0.5ml,故D项正确。
综上所述,本题正确答案为D。
13、C
【解析】
A. NH4NO3溶液的浓度为0.1ml·L-1,溶液体积不确定,不能计算含有的氮原子数,A错误;
B.氯气分别与足量铁和铝完全反应时,化合价均由0价变-1价,1 ml氯气转移的电子数均为2NA,B错误;
C.如果28g全为乙烯,则含有的C-H键数目 = ×4×NA = 4NA;如果28g全为丙烯,则含有的C-H键数目 =×6×NA = 4NA,所以无论以何种比例混合,28 g乙烯与丙烯混合物中C-H键数目始终为 4NA,C正确;
D. pH=1的H2SO4溶液中,H+的浓度为0.1 ml·L-1,故1L溶液中含有H+的数目为0.1NA,D错误;
故选C。
极端假设法适用于混合物组成判断,极端假设恰好为某一成分,以确定混合体系各成分的名称、质量分数、体积分数等。如乙烯与丙烯混合物中含有C-H键的数目的计算,极值法很好理解。
14、C
【解析】
A.汽车尾气中的氮氧化合物是汽车发动机中N2与O2在电火花作用下发生反应产生的,A错误;
B.我国全面启动的北斗导航系统的信号传输与二氧化硅有关,B错误;
C.液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入熟石灰,二者发生反应产生CaCl2、Ca(ClO)2和水,从而消除了Cl2的毒性及危害,C正确;
D.炸药“TNT”是三硝基甲苯,不是搞高分子化合物,D错误;
故合理选项是C。
15、A
【解析】推论各物质如图:
A、元素C、D形成的简单离子Cl― 、Na+ 半径, Cl― 多一个电子层,半径大些,故A正确;B、F为HCl,氯原子半径小,与氢形成的共价键稳定,稳定性大于H2S,故B错误;C、A为NaOH,有离子键、共价键,F为HCl,只有共价键,故C错误;D、元素C、D的最高价氧化物的水化物分别是HClO4、NaOH,只有HClO4可以和H(Na2CO3 )发生反应,故D错误。故选A。
点睛:考查物质间反应,涉及钠、氯的化合物等物质的化学性质。要求学生对常见物质化学性质的熟炼掌握,加强对知识识记和理解。
16、A
【解析】
根据R,W 同主族,并且原子序数R为W的一半可知,R为O元素,W为S元素;根据可知,X和Y的原子序数和为12,又因为X和Y同主族,所以X和Y一个是H元素,一个是Na元素;考虑到,所以X为H元素,Y为Na元素,那么Z为Al元素。
【详解】
A.W,Z,Y,R分别对应S,Al,Na,O四种元素,所以半径顺序为:r(Y)>r(Z)>r(W)>r(R),A项错误;
B.X与Y形成的化合物即NaH,H为-1价,H-具有1个电子层,Na为正一价,Na+具有两个电子层,所以,B项正确;
C.W的最低价单核阴离子即S2-,R的即O2-,还原性S2-更强,所以失电子能力更强,C项正确;
D.Z的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,Y的为NaOH,二者可以反应,D项正确;
答案选A。
比较原子半径大小时,先比较周期数,周期数越大电子层数越多,半径越大;周期数相同时,再比较原子序数,原子序数越大,半径越小。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、CH3CHO 还原反应 浓硝酸,浓硫酸,苯 cd +2NaOHCH3COONa++H2O 3 +NH2CH2COOH→+H2O
【解析】
B在五氧化二磷作用下得到乙酸酐,则B为CH3COOH,可推知乙烯与氧气反应生成A为CH3CHO,A进一步发生氧化反应生成乙酸,由M的结构可知,E为,反应①为苯与浓硝酸、浓硫酸发生硝化反应生成硝基苯,由C、D分子式可知,C分子发生加氢、去氧得到D;
(4)M水解得到的乙酸与,乙酸与中酚羟基与氢氧化钠继续反应;
(5)M的同分异构体满足:苯环上连有-NH2,属于酯类物质,苯环上只有两种不同环境的氢原子,同分异构体应含有2个不同取代基、且处于对位,另外取代基为CH3COO—或HCOOCH2—或CH3OOC—;
(6)由转化关系中E转化为M的反应可知,与NH2CH2COOH反应得到与水。
【详解】
由上述分析可知:A为CH3CHO,B为CH3COOH,C为,D为,E为,M为。
(1)由上述分析可知,A的结构简式为:CH3CHO,C为,D为,C与HCl、Fe存在条件下发生加氢去氧的还原反应产生,所以C→D的反应类型为还原反应;
(2)反应①为苯与浓硝酸、浓硫酸存在条件下加热发生取代反应产生硝基苯,实验时添加试剂的顺序为:先加入浓硝酸,再加入浓硫酸,待溶液恢复至室温后再加入苯;
(3)由上述分析可知,E为。
a.根据E的结构简式可知其分子式为C6H7NO,a错误;
b.E含有酚羟基,且酚羟基邻位含有氢原子,能与溴水发生取代反应,b错误;
c.E含有酚羟基,遇到FeCl3溶液能发生显色反应,c正确;
d.E含有酚羟基,能与氢氧化钠溶液反应,含有氨基,能与盐酸反应,d正确,
故合理选项是cd;
(4)M为,M水解得到的乙酸与,乙酸与中酚羟基与氢氧化钠继续反应,反应方程式为:+2NaOHCH3COONa++H2O;
(5)M的同分异构体满足:苯环上连有—NH2,属于酯类物质,苯环上只有两种不同环境的氢原子,同分异构体应含有2个不同取代基、且处于对位,另外取代基为CH3COO—或HCOOCH2—或CH3OOC—,符合条件的同分异构体有3种;
(6)由转化关系中E转化为M的反应可知,与NH2CH2COOH反应得到和水,故最后一步反应的化学方程式为:+NH2CH2COOH→+H2O。
本题考查有机物合成与推断,充分利用有机物的结构进行分析解答,结合有机物的结构与性质及转化关系进行推断,较好的考查学生分析推理能力、自学能力、知识迁移运用能力。
18、乙醇、浓硫酸、170℃ ①②④ 取样,滴加新制氢氧化铜悬浊液,加热,有砖红色沉淀生成,可证明反应③已经发生
【解析】
由C的结构及反应④为酯化反应可知,A为CH3COOH,C为,则反应①为光照下取代反应,生成B为,反应②为卤代烃的水解反应,反应③为醇的催化氧化反应。
(1)实验室制备乙烯的反应试剂与具体反应条件为乙醇、浓硫酸、170℃,发生消去反应,故答案为:乙醇、浓硫酸、170℃;
(2)上述①~④反应中,属于取代反应的是 ①②④,故答案为:①②④;
(3)检验反应③是否发生的方法是取样,滴加新制氢氧化铜悬浊液,加热,有砖红色沉淀生成,可证明反应③已经发生,故答案为:取样,滴加新制氢氧化铜悬浊液,加热,有砖红色沉淀生成,可证明反应③已经发生;
(4)的同分异构体满足a.能发生银镜反应,含-CHO;b.苯环上的一溴代物有两种,苯环上有2种H,则2个取代基位于对位,符合条件的结构简式为、、,故答案为:;
(5)乙烯加成生成乙醇,乙醇氧化生成乙酸,则由乙烯制备A的合成路线为,故答案为:。
19、温度高苯容易挥发,温度低浸取速率小 Cu2S+4Fe3+=2Cu2++S+4Fe2+ NH4Fe3(SO4)2(OH)6 AFB ECD
【解析】
(1)根据苯容易挥发,和温度对速率的影响分析;
(2)根据催化剂的特点分析,参与反应并最后生成进行书写方程式;
(3)根据反应过程中的数据分析各离子的种类和数值,最后计算各种离子的物质的量比即得化学式。
【详解】
(1)浸取2过程中使用苯作为溶剂,温度控制在500C~600C之间,是温度越高,苯越容易挥发,温度低反应的速率变小。
(2)Fe3+对Mn02氧化Cu2S起着重要催化作用,说明铁离子参与反应,然后又通过反应生成,铁离子具有氧化性,能氧化硫化亚铜,本身被还原为亚铁离子,故第一步反应为Cu2S+4Fe3+=2Cu2++S+4Fe2+,二氧化锰具有氧化性,能氧化亚铁离子。
(3)向A中加入足量的NaOH溶液并加热,共收集到0.448L NH3(标准状况下)期0.02ml,过滤后将所得滤渣洗涤干燥并灼烧至质量不再变化,可得4.80g红棕色固体残渣,即氧化铁为0.03ml,说明该固体中含有铵根离子和铁离子。向B中加入足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥,可得9.32g硫酸钡,即0.04ml,因为将溶液分成两等份,则19.2 g固体甲含有0.04ml铵根离子,0.12ml铁离子,0.08ml硫酸根离子,则含有的氢氧根离子物质的量为,则固体甲的化学式为NH4Fe3(SO4)2(OH)6。
掌握溶液中离子物质的量计算是难点,注意前后元素的守恒性,特别注意原溶液分成了两等份,数据要变成2倍。
20、通风橱 促进反应正向进行,提高苯胺的转化率 让苯胺与乙酸反应成盐 使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率 油浴 a 冷凝管中不再有液滴流下 b 防止暴沸 偏小 49.7
【解析】
(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要防止其扩散到室内空气中,过量加入反应物(冰醋酸)的目的,应从平衡移动考虑。
(2)反应开始时要小火加热10min,主要是让反应物充分反应。
(3)实验中使用刺形分馏柱,可提高乙酰苯胺产率,则应从反应物的利用率和平衡移动两个方面分析原因。
(4)反应中加热温度超过100℃,不能采用水浴;蒸发时,应减少反应物的挥发损失。
(5)判断反应基本完全,则基本上看不到反应物产生的现象;乙酰苯胺易溶于酒精,在热水中的溶解度也比较大,由此可确定洗涤粗品最合适的试剂。
(6)热溶液中加入冷物体,会发生暴沸;活性炭有吸附能力,会吸附有机物。
(7)计算乙酰苯胺的产率时,应先算出理论产量。
【详解】
(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,易扩散到室内空气中,损害人的呼吸道,所以实验中要在通风橱内取用;苯胺与冰醋酸的反应为可逆反应,加入过量冰醋酸的目的,促进平衡正向移动,提高苯胺的转化率。答案为:通风橱;促进反应正向进行,提高苯胺的转化率;
(2)可逆反应进行比较缓慢,需要一定的时间,且乙酸与苯胺反应是先生成盐,后发生脱水反应,所以反应开始时小火加热10min,是为了让苯胺与乙酸反应成盐。答案为:让苯胺与乙酸反应成盐;
(3)反应可逆,且加热过程中反应物会转化为蒸气,随水蒸气一起蒸出,实验中使用刺形分馏柱,可将乙酸、苯胺的蒸气冷凝,让其重新流回反应装置内,同时将产物中的水蒸出,从而提高乙酰苯胺的产率,从化学平衡的角度分析其原因是:使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率。答案为:使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率;
(4)反应中需要将生成的水蒸出,促进平衡正向移动,提高产率。水的沸点是100℃,而冰醋酸的沸点为117.9℃,温度过高会导致反应物的挥发,温度过低反应速率太慢,且不易除去水,所以加热温度应介于水与乙酸的沸点之间,不能采用水浴反应,加热方式可采用油浴,最佳温度范围是a。答案为:油浴;a;
(5)不断分离出生成的水,可以使反应正向进行,提高乙酰苯胺的产率,反应基本完全时,冷凝管中不再有液滴流下;乙酰苯胺易溶于酒精和热水,所以洗涤粗品最合适的试剂是用少量的冷水洗,以减少溶解损失。答案为:冷凝管中不再有液滴流下;b;
(6)分离提纯乙酰苯胺时,若趁热加入活性炭,溶液会因受热不均而暴沸,所以在加入活性炭脱色前需放置数分钟,使热溶液稍冷却,其目的是防止暴沸,若加入过多的活性炭,则会吸附一部分乙酰苯胺,使乙酰苯胺的产率偏小。答案为:防止暴沸;偏小;
(7)苯胺的物质的量为=0.11ml,理论上完全反应生成乙酰苯胺的质量为0.11ml×135.16g/ml=14.8g,该实验最终得到纯品7.36g,则乙酰苯胺的产率是=49.7%。答案为:49.7。
乙酸与苯胺反应生成乙酰苯胺的反应是一个可逆反应,若想提高反应物的转化率或生成物的产率,压强和催化剂都是我们无须考虑的问题,温度是我们唯一可以采取的措施。因为反应物很容易转化为蒸气,若不控制温度,反应物蒸出,转化率则会降低,所以温度尽可能升高,但同时要保证其蒸气不随水蒸气一起蒸出,这样就需要我们使用刺形分馏柱,并严格控制温度范围。
21、2CO(g)+4H2(g)=CH2=CH2(g)+2H2O(g) ∆H=-210kJ∙ml-1 B 6:19 低温 A > ad
【解析】
根据已知热化学方程式运用盖斯定律书写新的热化学方程式;根据图示反应历程分析反应的中间产物,判断催化剂对反应的影响;根据烷烃的通式及题干信息进行相关计算;根据熵变和焓变判断反应是否自发进行;根据平衡状态的特征分析反应是否达到平衡状态;根据各物质的分压计算平衡常数。
【详解】
(1)①已知:I CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H= + 41 kJ·ml-1,II 2CO2(g)+6H2(g)=4H2O(g)+CH2=CH2(g) △H= -128 kJ·ml-1,根据盖斯定律 II-I×2 得:2CO(g)+4H2(g)=CH2=CH2(g)+2H2O(g) △H=-128 kJ·ml-1-(+ 41 kJ·ml-1)×2=-210kJ∙ml-1,故热化学方程式为:2CO(g)+4H2(g)=CH2=CH2(g)+2H2O(g) ∆H=-210kJ∙ml-1;
②A. 由图示分析78%并不是表示CO2转化为汽油的转化率,故A错误;
B. 中间产物Fe5C2是无机物转化为有机物的中间产物,是转化的关键,故B正确;
C. 根据图1所示,在Na-Fe3O4上发生的反应应为CO2生成CO的反应,氢气未参加反应,故C错误;
D. 催化剂HZSM-5的作用是加快反应速率,对平衡产率没有影响,故D错误;
故答案为:B;
③烷烃的通式为CnH(2n+2),假设只生成C6H14和水,则根据原子守恒知:6mlCO2恰好完全反应生成1mlC6H14和12mlH2O需要的H2的物质的量为:,所以CO2和H2的物质的量之比不低于6ml:19ml=6:9,故答案为:6:9;
(2)①该反应为放热反应,△H
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