黑龙江省大庆市2021年高考化学二模试卷及答案
展开 高考化学二模试卷
一、单项选择题
1.国家“十四五战略规划〞中提出全面推进绿色开展,生态环境保护、资源可持续利用均与化学密切相关。以下有关说法错误的选项是〔 〕
A. “地沟油〞经过加工处理可用来制肥皂,实现了厨余垃圾的合理利用
B. 废旧电池深度填埋处理容易造成土壤重金属污染
C. 臭氧/生物活性炭技术可用于饮用水的深度处理,利用了活性炭的复原性
D. 乙醇可通过淀粉等生物原料发酵制得,属于可再生资源
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。以下说法错误的选项是〔 〕
A.7.8 g Na2O2晶体中阳离子和阴离子总数为0.3NA
B.标准状况下,11.2 L 3He含有NA个中子
C.100 mL 0.1 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液,溶液中的Al3+数目小于0.02NA
D.电解精炼铜时,假设阳极质量减少64 g,那么转移电子的数目不一定等于2NA
3.绿原酸可从中药材杜仲和金银花、果蔬土豆和苹果中提取得到,具有抗病毒、降血压、降血脂等药效,其结构简式如下列图。有关该化合物,以下表达错误的选项是〔 〕
A.分子式为C16H18O9
B.分子中所有碳原子不可能共平面
C.能发生水解反响
D.能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色,且褪色原理相同
4.室温下进行以下实验,根据实验操作、现象和所得到的实验结论均正确的选项是〔 〕
选项
实验操作和现象
实验结论
A
常温下,用pH计测定等物质的量浓度的NaHCO3、NaClO4两种盐溶液的pH,测得NaHCO3的pH大于NaClO4
非金属性:Cl>C
B
向含有Na+、K+、NO 、SO 的溶液中逐滴滴加盐酸,立即产生气泡
SO 和H+反响产生SO2气体
C
向某溶液中滴加氯水后在滴加KSCN溶液,溶液呈红色
溶液中一定含有Fe3+
D
向2mL 0.1mol/L Na2S溶液中滴入2mL0.1mol/LZnSO4溶液,再参加几滴0.1mol/L CuSO4溶液。开始有沉淀产生,后有黑色沉淀生成
Ksp(CuS)>Ksp(ZnS)
A. A B. B C. C D. D
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Z的最外层电子数是电子层数的3倍,W和Z同主族。甲、乙、丙是上述元素的单质,丁、戊、己是由这些元素组成的二元化合物,其中由X、Y组成的化合物丁的水溶液显碱性。上述物质的转化关系如下列图。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 原子半径大小为W>Z>Y>X B. X和Z两种元素形成的化合物中可能含有非极性共价键
C. 二元化合物沸点大小为戊>己>丁 D. 四种元素组成的化合物一定能促进水的电离
6.一种新型电解废水处理技术是以活性炭为电极板和粒子凝胶颗粒填充的电解装置(如下列图)。该装置电解过程中产生的羟基自由基(·OH)氧化能力极强,能将苯酚(C6H6O)氧化为CO2和H2O。以下说法错误的选项是〔 〕
A. b的电极反响为H2O-e-=·OH+H+
B. 电子迁移方向:直流电源负极→a电极,b电极→直流电源正极
C. 苯酚被氧化的化学方程式为C6H6O+28·OH=6CO2↑+17H2O
D. 当两极室产生气体体积为5.6 L时,电路中转移电子0.35 mol
7.25℃时,向0.1 mol·L-1的二元弱酸H2A溶液中滴加相同浓度的烧碱溶液,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如下列图[:δ(X)= ],以下说法错误的选项是〔 〕
A. H2A的Ka1=1×10-1.2
B. NaHA溶液中,c(H+)>c(OH-)
C. pH由1.2到3的变化过程中,发生的反响只有H2A+OH-=HA-+H2O
D. pH=4.2的溶液中,c(Na+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-)
二、综合题
8.氯化亚铜(CuCl)可用作有机合成的催化剂,CuCl微溶于水,不溶于醇和稀酸,可溶于Cl-浓度较大的溶液(CuCl+Cl- CuCl ),在潮湿空气中易水解、易氧化。工业上用黄铜矿(主要成分是CuFeS2 , 还含有少量的SiO2)制备CuCl的工艺流程如图:
25℃时,相关物质的Ksp见表。
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
CuCl
Ksp
1×10-16.3
1×10-38.6
1×10-19.7
1×10-5.9
答复以下问题:
〔1〕黄铜矿预先粉碎的目的是________。
〔2〕调pH参加的过量x为________(填化学式),滤渣①的成分________(填化学式)。
〔3〕“复原〞时,铜粉转化为Na[CuCl2]的离子反响方程式为________。
〔4〕:温度、pH对CuCl产率的影响如图1、图2所示。那么析出CuCl晶体的最正确条件为_______。
A.温度在60℃左右pH为2.0~2.5
B.温度在90℃左右pH为2.0~2.5
C.温度在60℃左右pH为5.0~6.0
D.温度在90℃左右pH为5.0~6.0
〔5〕析出的氯化亚铜晶体要立即用无水乙醇洗涤,“醇洗〞可快速除去滤渣外表的水,防止滤渣被空气氧化为碱式氯化铜[Cu2(OH)3Cl]。写出氯化亚铜被氧化为碱式氯化铜的化学反响方程式________。
〔6〕粗产品中氯化亚铜含量的测定:
①称取样品3.0 g于锥形瓶中,再参加过量的FeCl3溶液充分溶解,配制250 mL溶液。②从中取出25.00mL溶液,用0.1000 mol·L-1硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定。:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2 Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。
三次平行实验,到达滴定终点时,消耗硫酸铈标准溶液的体积分别为26.05 mL、24.05 mL、23.95 mL。那么样品中CuCl的纯度为________(结果保存三位有效数字)。
9.水合肼(N2H4·H2O)是一种重要的化工原料,工业上用尿素[CO(NH2)2]、NaOH和NaClO溶液反响制备水合肼的实验流程如图:据此某化学兴趣小组设计了以下实验制备N2H4·H2O。
查阅资料:①3NaClO 2NaCl+NaClO3;②N2H4·H2O易溶于水,熔点-40℃,沸点为118℃,具有强复原性,能与NaClO剧烈反响生成N2;属于二元弱碱,在空气中可吸收CO2而产生烟雾。
〔1〕[实验一]制备NaClO溶液
答复以下问题:
盛装浓盐酸仪器的名称是________,参加实验药品之前必须进行的操作是________。
〔2〕装置II中为了提高NaClO的产率,用冰水浴控制温度在30℃以下,其主要原因是________。
〔3〕装置III的作用是________。
〔4〕[实验二]制备水合肼
装置中的直形冷凝管________(填“能〞或“不能〞)用球形冷凝管代替。
〔5〕三颈烧瓶中生成水合肼的化学反响方程式:________。
〔6〕滴加NaClO溶液时不能过快、过多的原因是________。
〔7〕有同学认为该实验收集装置有缺陷,请你写出改进措施________。
10.央广网消息:2021年大庆油田生产天然气46.6亿立方米,实现了“十连增〞,在大战大考中交出了“当好标杆旗帜、建设百年油田〞的新答卷。天然气的主要成分甲烷是一种重要的化工原料,广泛应用于民用和化工业生产中。答复以下问题:
〔1〕利用CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。
:①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。∆H1=+196 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H2=-484 kJ·mol-1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ∆H3=-566 kJ·mol-1
那么CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ∆H=________。
〔2〕在两个相同钢性密闭容器中充入CH4和CO2发生反响:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),CH4和CO2的分压均为20 kPa,参加催化剂Ni/α-Al2O3 , 分别在T1℃和T2℃下进行反响,测得CH4转化率随时间变化如图1所示。
①A点处v正________B点处v逆(填“<〞、“>〞或“=〞)。
②用单位时间内气体分压的变化来表示反响速率,即v= ,T2℃下,上述反响0~2min内平均反响速率v(CH4)=________kPa·min-1。(分压=总压×物质的量分数)
③上述反响到达平衡后,以下变化一定能使平衡向正向移动的是________
A.通入惰性气体使容器内压强增大 B.正反响速率加快
C.平衡常数K变大 D.增大催化剂外表积
〔3〕其他条件相同,在甲、乙、丙三种不同催化剂作用下,相同时间内测得甲烷转化率随温度变化如图2所示。三种催化剂作用下,反响活化能最大的是________(填“甲〞、“乙〞或“丙〞);CH4的转化率b点高于c点的原因是________。
〔4〕我国科学家设计的新型甲烷燃料电池能量密度高、本钱低,其工作原理如图3所示。B极电极反响式为________。
11.钴及其化合物在催化剂、磁性材料、电池等领域应用十分广泛。答复以下问题:
〔1〕纳米氧化钴可以在室温下将甲醛完全催化氧化为CO2和H2O。
①基态钴原子的核外电子排布式为[Ar]________。
②甲醛分子中三种元素电负性由大到小的顺序为________(填元素符号);甲醛分子的立体构型为________;分子中σ键与π键数目比为________。
〔2〕[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色晶体,该配合物中提供空轨道接受孤对电子的微粒是________,NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为________,NH3是________(填“极性〞或“非极性〞)分子。
〔3〕LiCoO2可用作锂离子电池的电极材料。在元素周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________(填元素符号),该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同〞或“相反〞);LiF的熔点为848℃,属于________晶体,LiF的熔点高于LiCl熔点(605℃)的原因是________。
〔4〕某钻化合物纳米粉可以提高碱性电池的性能。该化合物晶胞结构如下列图,晶胞参数为a nm,那么此晶体的密度为(列出计算式即可)________g·cm-3。
12.药物瑞德西韦(Remdesivir)对新型冠状病毒(2021-nCoV)有明显的抑制作用,K为药物合成的中间体,其合成路线如图:
:①R-OH R-Cl;②H3PO4结构简式:
③
答复以下问题:
〔1〕A生成B所加试剂为________。
〔2〕C中官能团的名称为________,M的化学名称为________。
〔3〕C到D、G到H的反响类型________(填“相同〞或“不相同〞),E的分子式为C6H4PNO4Cl2 , 那么E的结构简式为________。
〔4〕I与M生成J的化学反响方程式为________。
〔5〕X是C的同分异构体,写出满足以下条件的X的结构简式________(任写一种)。
①遇FeCl3显紫色
②硝基与苯环直接相连
③核磁共振氢谱峰面积之比为2:2:1:2
〔6〕参照上述合成路线和信息,设计以 为原料制 的合成路线________。
(无机试剂任选,合成路线常用的表示方式为:A B… 目标产物)
答案解析局部
一、单项选择题
1.【答案】 C
【解析】【解答】A.“地沟油〞主要为油脂,在碱性条件下水解成高级脂肪酸钠,经过加工处理可用来制肥皂,实现了厨余垃圾的合理利用,A说法不符合题意;
B.废旧电池中的铅、汞等重金属,深度填埋处理时容易造成土壤重金属污染,B说法不符合题意;
C.臭氧/生物活性炭技术可用于饮用水的深度处理,利用了活性炭的吸附作用,C说法符合题意;
D.淀粉等生物原料发酵可制得乙醇,那么乙醇属于可再生资源,D说法不符合题意;
故答案为C。
【分析】臭氧/生物活性炭技术可用于饮用水的深度处理,利用了活性炭的吸附作用
2.【答案】 B
【解析】【解答】A.1个Na2O2中含有2个钠离子、1个过氧根离子,那么7.8g Na2O2晶体中阳离子和阴离子总数为0.3NA , A说法不符合题意;
B.3He中含有1个中子,那么标准状况下,11.2L 3He即0.5mol,含有0.5NA个中子,B说法符合题意;
C.Al2(SO4)3溶液中的Al3+水解生成氢氧化铝,那么100 mL 0.1 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液,溶液中的Al3+数目小于0.02NA , C说法不符合题意;
D.电解精炼铜时,粗铜中的Zn、Fe及Ag等生成离子或阳极泥,假设阳极质量减少64 g,不能确定完全为铜失电子,那么转移电子的数目不一定等于2NA , D说法不符合题意;
答案为B。
【分析】A.1个Na2O2中含有2个钠离子、1个过氧根离子
B.3He中含有1个中子,当说到气体体积时注意标准状况
C.Al3+会发生水解
3.【答案】 D
【解析】【解答】A.根据有机物的结构简式,其分子式为C16H18O9 , A表达不符合题意;
B.有机物分子中,右侧的六元环上的碳原子均为sp3杂化,那么所有碳原子不可能共平面,B表达不符合题意;
C.有机物中含有酯基,能在碱性或酸性条件下发生水解反响,C表达不符合题意;
D.有机物中含有酚羟基,能与高锰酸钾发生氧化反响而使酸性高锰酸钾溶液,含有碳碳双键能与溴发生加成反响,或与酚羟基的邻位、对位上的氢原子发生取代反响使溴水褪色,那么褪色原理不同,D表达符合题意;
答案为D。
【分析】根据结构简式即可写出分子式,同时根据含有多个饱和碳原子说明所有的碳原子不可能共面,含有酚羟基、双键、酯基和羧基以及醇羟基,可以与氢氧化钠反响,可与高锰酸钾和溴水反响,但是反响原理不同
4.【答案】 A
【解析】【解答】A.等物质的量浓度的NaHCO3、NaClO4 , NaHCO3为强碱弱酸盐,溶液显碱性,说明碳酸为弱酸,而NaClO4为强酸强碱盐,溶液显中性,说明高氯酸为强酸,用pH计测量溶液的pH,从而得到非金属性:Cl>C ,A符合题意;
B.向含有Na+、K+、NO 、SO 的溶液中逐滴滴加盐酸,H+、NO 、SO 发生氧化复原反响生存硫酸和NO,B结论不符合题意;
C.向某溶液中滴加氯水后在滴加KSCN溶液,溶液呈红色,那么原溶液中可能存在Fe2+ , C结论不符合题意;
D.向2mL 0.1mol/L Na2S溶液中滴入2mL0.1mol/LZnSO4溶液,再参加几滴0.1mol/L CuSO4溶液,过量S2-能与Zn2+反响生成沉淀,不能证明Ksp(CuS)>Ksp(ZnS),D结论不符合题意;
答案为A。
【分析】A.用ph计测定等物质的量浓度的NaHCO3、NaClO4两种盐溶液的pH,可知高氯酸的酸性大于碳酸的酸性
B.向含有Na+、K+、NO 、SO 的溶液中逐滴滴加盐酸,H+、NO 、SO 发生氧化复原反响生存硫酸和NO
C.氯水可氧化二价铁离子,造成干扰
D.过量S2-能与Zn2+反响生成沉淀,不能证明Ksp(CuS)>Ksp(ZnS)
5.【答案】 B
【解析】【解答】A.X、Y、Z、W分别为H、N、O、S,原子半径大小为S>N>O>H,A说法不符合题意;
B.X和Z两种元素形成的化合物有水和过氧化氢,过氧化氢中含有非极性共价键,B说法符合题意;
C.二元化合物丁、戊、己分别为水、硫化氢和氨,水、氨分子间可存在氢键,沸点升高,那么沸点大小为丁>己>戊,C说法不符合题意;
D.四种元素组成的化合物可能为硫酸氢铵或硫酸铵等,硫酸氢铵完全电离生成氢离子,溶液显酸性,抑制水的电离,D说法不符合题意;
答案为B。
【分析】Z的最外层电子数是电子层数的3倍,那么Z为O;W和Z同主族,那么W为S;X、Y组成的化合物丁的水溶液显碱性,那么丁为氨,X、Y为H、N。甲、乙、丙是上述元素的单质,那么氧气有氨反响生成氮气和水,那么甲为氧气,乙为氮气,己为水;氧气与硫化氢反响生成硫和水,那么戊为硫化氢,丙为硫。
6.【答案】 D
【解析】【解答】A.分析可知,b做阳极,H2O失去电子生成·OH、H+ , 电极反响为H2O-e-=·OH+H+ , A说法不符合题意;
B.分析可知,b作阳极,a作阴极,电子迁移方向:直流电源负极→a电极,b电极→直流电源正极,B说法不符合题意;
C.苯酚被·OH氧化为CO2和H2O,化学方程式为C6H6O+28·OH=6CO2↑+17H2O,C说法不符合题意;
D.电路中转移28个电子时,阳极生成28个·OH,产生6个CO2 , 阴极产生14个氢气,即两电极产生20个气体分子,转移28个电子,那么当两极室产生标况下的气体体积为5.6 L时,电路中转移电子0.35 mol,未说明气体的状态,不能计算转移电子的物质的量,D说法符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据装置图可知,H2O失去电子生成·OH、H+ , 那么b极作阳极,阳极区中羟基自由基(·OH)能将苯酚(C6H6O)氧化为CO2和H2O;阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子。
7.【答案】 C
【解析】【解答】A.分析可知,H2A的Ka1=1×10-1.2 , A说法不符合题意;
B.Kh= =1×10-12.8 , Ka2=1×10-4.2 , NaHA溶液中,HA-的电离程度大于其水解程度,那么c(H+)>c(OH-),B说法不符合题意;
C.根据图像,pH由1.2到3的变化过程中,H2A减小为0,同时HA-也减少,那么发生的反响有H2A+OH-=HA-+H2O、HA-+OH-=A2-+H2O,C说法符合题意;
D.pH=4.2的溶液中,溶液呈电中性,c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+ c(HA-)+c(OH-)、c(A2-)=c(HA-)两式联立,那么c(Na+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-),D说法不符合题意;
故答案为C。
【分析】根据图像可知,c(H2A)=c(HA-)时,Ka1=pH,即Ka1=1×10-1.2 , 同理,Ka2=1×10-4.2。
二、综合题
8.【答案】 〔1〕增大接触面积,加快反响速率,提高浸出率
〔2〕CuO或Cu(OH)2;Fe(OH)3、CuO或Cu(OH)2
〔3〕Cu+Cu2++4Cl-=2[CuCl2]-
〔4〕A
〔5〕4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl +2HCl
〔6〕79.6%
【解析】【解答】(1)黄铜矿预先粉碎可增大固体与硫酸的接触面积,能加快反响速率,提高浸出率;
(2)分析可知,调pH参加的过量x为CuO或Cu(OH)2;滤渣①的成分Fe(OH)3、CuO或Cu(OH)2;
(3)“复原〞时,铜粉与Cu2+及Cl-反响转化为Na[CuCl2],离子反响方程式为Cu+Cu2++4Cl-=2[CuCl2]-;
(4)根据图像可知,温度再60℃左右,pH在2.0~2.5使CuCl的产率最高,为最正确反响条件,答案为A;
(5)氯化亚铜、水氧气反响生成碱式氯化铜,化学反响方程式为4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl +2HCl;
(6) 消耗硫酸铈标准溶液的体积分别为26.05 mL、24.05 mL、23.95 mL,26.05 mL数据偏差较大,舍去不用,那么两次体积的平均值= =24.00mL,根据方程式,n(CuCl)=n(FeCl2)=n(Ce4+)=0.1000 mol·L-1×24.00mL=0.0024mol,那么样品中m(CuCl)= 0.0024mol÷25.00mL×250 mL×99.5g/mol=2.388g,CuCl的纯度= ×100%=79.6%。
【分析】黄铜矿粉通入氧气和硫酸浸取,生成硫酸铜、硫酸铁,SiO2不溶于硫酸;参加过量的氧化铜或氢氧化铜调节pH,使溶液中的铁离子生成氢氧化铁沉淀,那么滤渣①为Fe(OH)3和氧化铜或氢氧化铜;参加过量的铜粉,生成[CuCl2]- , 滤渣②为铜粉;经一系列操作得到CuCl。
9.【答案】 〔1〕分液漏斗;检查装置气密性
〔2〕防止温度高,使NaClO分解
〔3〕吸收尾气,防止污染空气
〔4〕不能
〔5〕NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=N2H4∙H2O+NaCl+Na2CO3
〔6〕防止水合肼被NaClO氧化
〔7〕在锥形瓶导管上连接装有碱石灰的枯燥管,防止空气中二氧化碳进入收集装置
【解析】【解答】(1)根据装置特点,盛装浓盐酸仪器的名称是分液漏斗;连接装置后,应先检验装置的气密性;
(2)加热NaClO溶液可生成氯酸钠,那么用冰水浴控制温度在30℃以下,可防止温度过高NaClO分解;
(3)氯气有毒,那么装置III的作用是吸收未反响的氯气,防止污染空气;
(4)球形冷凝管一般用于合成装置中的冷凝回流,直形冷凝管用于蒸馏实验的冷凝,那么装置中的直形冷凝管不能用球形冷凝管代替;
(5)三颈烧瓶中NaClO、NaOH与尿素反响生成水合肼和碳酸钠,化学反响方程式为NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=N2H4∙H2O+NaCl+Na2CO3;
(6)水合肼具有强复原性,能与NaClO剧烈反响生成N2 , 滴加NaClO溶液时不能过快、过多;
(7)水合肼在空气中可吸收CO2而产生烟雾,那么需在锥形瓶后加装有碱石灰的枯燥管,防止空气中二氧化碳进入收集装置。
【分析】实验一:装置I中浓盐酸与二氧化锰共热制备氯气,氯气通入冰水浴中的30%的NaOH溶液中,生成NaCl、NaClO,防止温度过高生成氯酸钠;氯气有毒,装置III中用NaOH吸收未反响的氯气。
实验二:三颈烧瓶中NaClO与尿素反响生成水合肼,控制温度,使水合肼变为蒸汽溢出,水合肼具有强复原性,能与NaClO剧烈反响生成N2 , 那么滴加NaClO溶液时不能过快、过多;利用冷凝管冷凝水合肼,在锥形瓶中收集;水合肼在空气中可吸收CO2而产生烟雾,那么需在锥形瓶后加装有碱石灰的枯燥管,防止空气中二氧化碳进入收集装置。
10.【答案】 〔1〕+237kJ/mol
〔2〕>;2;C
〔3〕丙;b、c两点均为到达平衡状态,b点温度高反响速率快,相同时间内甲烷的转化率高
〔4〕CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,①+ ×(②-③)可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),那么∆H=+196 kJ·mol-1+ ×(-484 kJ·mol-1+566 kJ·mol-1)=+237kJ/mol;
(2)①根据图像可知,T1℃时到达平衡所用的时间小于T2℃,T1℃>T2℃,温度越高反响速率越快,且A、B两点甲烷的浓度相等,那么A点处v正>B点处v逆;
②2min时,甲烷转化率为20%,初始分压均为20 kPa,
v(CH4)= =2 kPa·min-1;
③A.向刚性容器中通入惰性气体使容器内压强增大,反响体系中的各物质的分压不变,那么平衡不移动,A与题意不符;
B.假设使用催化剂,正、逆反响速率加快,平衡不移动,B与题意不符;
C.平衡常数K变大,那么生成物的浓度增大,反响物的浓度减小,那么平衡正向移动,C正确;
D.增大催化剂外表积,正逆反响速率同等程度增大,平衡不移动,D与题意不符;
答案为C。
(3)相同温度下,甲、乙、丙三种不同催化剂导致CH4的转化率最小的,反响活化能最大,那么反响活化能最大的是丙;CH4(g)与CO2(g)反响为吸热反响,b、c两点反响未到达平衡状态,升高温度反响速率大,导致相同时间内CH4的转化率b点高于c点;
(4)根据图3可知,B极甲烷失电子,与氧负离子反响生成二氧化碳,作负极,电极反响式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O。
【分析】〔1〕根据盖斯定律即可计算出焓变
〔2〕①根据图示A点未到达平衡,向正向移动
②根据甲烷的转化率计算出变化量即可计算出速率
③根据 CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) 且反响吸热,平衡正向移动,平衡常数一定增大
〔3〕根据图示即可找出速率转化率最小的活化能越大,温度越高速率越快
〔4〕根据B极的反响物和生成物即可写出电极式
11.【答案】 〔1〕3d74s2;O>C>H;平面三角形;3:1
〔2〕Co3+;sp3;极性
〔3〕Mg;相反;离子;LiF、LiCl均为离子晶体,F-半径小于Cl- , 且所带电荷数相等,那么LiF的晶格能大于LiCl
〔4〕
【解析】【解答】(1)①基态钴原子为27号元素,那么核外电子排布式为[Ar]3d74s2;
②甲醛分子中含有C、H、O三种元素,非金属性越强,电负性越大,那么电负性由大到小的顺序为O>C>H;甲醛分子中心碳原子有3条键,无孤电子对,为sp2杂化,那么空间构型为平面三角形;分子中含有3条σ键,1条π键,那么σ键与π键数目比为3:1;
(2) [Co(NH3)6]Cl3是配合物,Co3+提供空轨道;NH3分子中氮原子含有3条共价键,1对孤电子对,那么杂化轨道类型为sp3杂化;空间构型为三角锥型,那么为由极性键构成的极性分子;
(3)根据对角线原那么,在元素周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg;该元素基态原子核外M层电子为3s2 , 自旋状态相反;LiF的熔点为848℃,属于离子晶体;LiF、LiCl均为离子晶体,F-半径小于Cl- , 且所带电荷数相等,那么LiF的晶格能大于LiCl,故LiF的熔点高于LiCl熔点(605℃);
(4)根据晶胞的结构,Co在晶胞的顶点个数=8× =1,Ti在晶胞的体内个数为1,O在晶胞的面心,个数=6× =3,那么1mol晶胞的质量=(59+48+16×3)g,1mol晶胞的体积=(a nm)3×NA , 那么此晶体的密度= g·cm-3。
【分析】(1)①基态钴原子为27号元素,那么核外电子排布式为[Ar]3d74s2;
②非金属性越强,电负性越大;甲醛中碳原子含有三个σ键,无孤电子对,碳原子采用sp3杂化,为平面三角形。还有一个π键;
〔2〕[Co(NH3)6]Cl3是配合物,Co3+提供空轨道,N原子提供孤电子对, NH3分子 中含有3个σ键,一对孤电子对,所以N的价电子层数为4,杂化方式为 sp3 , NH3 为三角锥形,整个分子中正负电荷中心不重合,故为极性分子
〔3〕根据对角线规那么知, Li 和 Mg 的性质相似;同一轨道上的电子的自旋方向相反, LiF的熔点为848℃ ,熔点较高,为离子晶体;离子晶体熔沸点的上下取决于晶格能的大小,离子半径越小,离子所带电荷越多,晶格能越大,熔沸点越高。
〔4〕根据均摊法计算晶胞的质量,进而求出晶胞的密度
12.【答案】 〔1〕浓硝酸、浓硫酸
〔2〕硝基、酯基;2-乙基-1-丁醇
〔3〕不相同;
〔4〕H2NCH2COOH+ +H2O
〔5〕或
〔6〕
【解析】【解答】(1)A为苯酚,B为 ,苯酚生成B所加试剂为浓硝酸、浓硫酸;
(2)根据C的结构简式,含有官能团的名称为硝基、酯基;醇命名时,羟基在主链上,那么主链上有4个碳原子,且羟基位置最小的一端为起始段,那么名称为2-乙基-1-丁醇;
(3)C到D的反响类型为取代反响,G到H的反响类型为加成反响,反响类型不相同;E的分子式为C6H4PNO4Cl2 , 及分析可知,那么E的结构简式为 ;
(4)I中的羧基与M中的羟基发生酯化反响,生成J,化学反响方程式为H2NCH2COOH+ +H2O;
(5) C的分子式为C8H7O4N,X是C的同分异构体,①遇FeCl3显紫色,那么含有苯环与酚羟基;②硝基与苯环直接相连,含有硝基,③核磁共振氢谱峰面积之比为2:2:1:2,那么含有2个酚羟基,-CH=CH2 , 且苯环上的取代基为对称结构,同分异构体有 、 ;
(6)①R-OH R-Cl,那么 与氢气发生加成反响生成2-丙醇,再发生的反响即可,那么流程为 。
【分析】根据C的结构简式及B生成C的反响物可知,B为 ;D→E发生①的反响,那么E为 ;根据I的结构简式,可判断H为HOCH2CN,那么G为HCHO。
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