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文档介绍
北京市海淀区北京大学附中2020届高三下学期阶段性测试化学试题 Word版含解析
2020 届北大附中阶段性测试化学试题 本试卷共 10 页,100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试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 O 16 Ca 40 第一部分 一、本部分共 14 题,每题 3 分,共 42 分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。 1.中国古代炼丹术中蕴含了丰富的化学知识,相关记载不绝于书。下列对炼丹术中相关记载的原理解释不正确的是 选项 相关记载 解释 A. 《抱朴子》:“曾青(CuSO4)涂铁,铁赤色如铜……外变而内不化也。” 发生了铁置换铜单质的反应 B. 《吕氏春秋•别类编》:“金(古代的‘金’往往指铜)柔锡柔,合两柔则刚。” 合金的硬度大于组成它的纯 金属的硬度 C. 《抱朴子》:“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂。” 发生了可逆反应:HgS Hg + S D. 《周易参同契》:“胡粉[2PbCO3·Pb(OH)2]投火中,色坏还为铅(Pb)。” 此处的“火”中含有炭,将 胡粉发生分解反应生成的铅的氧化物还原为单质铅。 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 - 26 - 【详解】A. “曾青(硫酸铜)涂铁,铁赤色如铜……外变而内不化也”,铁赤色如铜,说明生成铜,则铁置换出铜单质,是置换反应原理,故A正确; B. 金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”体现了合金硬度大于成分金属硬度,故B正确; C. 丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂是两个反应,前者分解生成水银,后者化合生成HgS,反应条件不同,不是可逆反应,故C错误; D. 2PbCO3·Pb(OH)2受热分解后生成铅的氧化物,被碳还原生成单质铅,故D正确; 故选C。 2.下列化学用语不正确的是 A. 氯化铵的电子式:Cl- B. 乙醛的比例模型: C. 中子数为 8 的氧原子是O D. 氯离子的结构示意图是 【答案】A 【解析】 【详解】A. 氯离子最外层达到8电子稳定结构,氯化铵的电子式应为:,故A错误; B. 乙醛的结构简式为CH3CHO,其比例模型为:,故B正确; C. 中子数为 8 的氧原子质量数为8+8=16,原子符号为O,故C正确; D. 氯离子核外有18个电子,其结构示意图是,故D正确; 故选A。 3.下列说法不正确的是 A. 葡萄糖作为人类重要能量来源,是由于它在人体的酶催化下发生氧化反应,放出能量 B. 油脂在一定条件下能发生水解,是由于它属于天然有机高分子 C. 生石灰、草木灰等可用于腌制松花蛋,是由于碱性物质能使鸡蛋中蛋白质变性 D. 植物油能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于植物油是含较多不饱和脂肪酸成分的甘油酯 - 26 - 【答案】B 【解析】 【详解】A. 葡萄糖作为人类重要能量来源,在人体组织里,葡萄糖在酶的催化作用下缓慢氧化生成二氧化碳和水,同时释放能量,故A正确; B. 油脂是高级脂肪酸甘油酯,在一定条件下能发生水解,油脂的相对分子质量较小,不是高分子化合物,故B错误; C. 生石灰与水反应生成碱,草木灰溶液显碱性,蛋白质在碱性物质中能够发生变性,所以生石灰、草木灰等可用于腌制松花蛋,故C正确; D. 植物油是含较多不饱和脂肪酸成分的甘油酯,分子中含有的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确。 答案为B。 4.下列各项比较中,一定相等的是 A. 相同质量的 Fe 完全转化为FeCl2和FeCl3 时转移的电子数 B. 相同质量的苯和乙炔所含的碳原子的数目 C. 标准状况下的 2.24 L HCl 气体和1 L 0.1 mol·L−1盐酸中所含Cl−的数目 D. 相同物质的量浓度的NH4Cl和(NH4)2Fe(SO4)2溶液中 NH的浓度 【答案】B 【解析】 【详解】A.FeCl2中Fe元素是+2价,FeCl3中Fe元素是+3价,则相同质量或等物质的量的Fe完全转化为FeCl2和FeCl3 时转移的电子数之比为2:3,肯定不可能相等,故A错误; B.苯和乙炔的最简式相同,均为CH,所含碳元素的质量分数也相同,则质量相同的苯和乙炔所含的碳原子的数目一定相等,故B正确; C.HCl是共价化合物,HCl气体中不含Cl-,盐酸中含有Cl-,则所含Cl-的数目肯定不可能相等,故C错误; D.相同物质的量浓度的NH4Cl和(NH4)2FeSO4溶液,如果不考虑NH水解,后者溶液中NH浓度是前者的2倍,事实两溶液中NH水解程度不同,且(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+的水解能抑制NH水解,则两溶液中NH的浓度肯定不相等,故D错误; 故答案为B。 - 26 - 5.一氧化碳甲烷化反应为:CO(g) + 3H2(g) = CH4(g) + H2O(g)。下图是使用某种催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略)。 下列说法不正确的是 A. 步骤①只有非极性键断裂 B. 步骤②的原子利用率为 100% C. 过渡态Ⅱ能量最高,因此其对应的步骤③反应速率最慢 D. 该方法可以清除剧毒气体CO,从而保护环境 【答案】C 【解析】 【详解】A. 步骤①是H2断键,CO未断键,因此只有非极性键断裂,故A正确; B. 步骤②反应物全部变为生成物,因此原子利用率为 100%,故B正确; C. 根据图中信息,过渡态I的能量差最高,因此其对应的步骤①反应速率最慢,故C错误; D. 根据反应的历程可知,有毒一氧化碳与氢气反应最终转化为无毒的甲烷,该方法可以清除剧毒气体CO,从而保护环境,故D正确。 综上所述,答案为C。 6.下列解释事实的方程式不正确的是 A. 84 消毒液(有效成分为NaClO)中加入少量白醋可增强消毒效果:ClO− + CH3COOH = HClO + CH3COO− B. 用 Na2CO3 将水垢中的 CaSO4 转化为易于除去的CaCO3:CaSO4 + CO= CaCO3 + SO C. 稀硫酸酸化的淀粉−KI 溶液在空气中放置一段时间后变蓝:2I− + SO+ 4H+ = I2 + SO2 + 2H2O D. 用 Na2S2O3 做碘量法实验时,溶液 pH 不可太低:S2O+ 2H+ = SO2 + S↓ + H2O - 26 - 【答案】C 【解析】 【详解】A. 84 消毒液(有效成分为NaClO)中加入少量白醋可增强消毒效果,更利于生成HClO:ClO− + CH3COOH = HClO + CH3COO−,故A正确; B. 用Na2CO3将水垢中的 CaSO4 转化为易于除去的CaCO3,利用难溶物的溶解平衡原理:CaSO4 + = CaCO3 + ,故B正确; C. 稀硫酸酸化的淀粉−KI 溶液在空气中放置一段时间后变蓝:2I− + O2+ 4H+ = I2 + 2H2O,故C错误; D. 用 Na2S2O3 做碘量法实验时,溶液pH不可太低,易发生反应出现浑浊:+ 2H+ = SO2 + S↓ + H2O,故D正确。 综上所述,答案为C。 7.下列实验能达到目的的是 实验目的 实验方法 A 证明甲苯中的甲基活化了苯环 分别取甲苯和苯与酸性高锰酸钾反应,观察使酸性高锰酸钾溶液褪色的情况 B 除去CuSO4 溶液中的少量 Fe2+、Fe3+ 先加入少量 H2O2,再加入 CuO 调节溶液 pH≈4,过滤 C 证明Ag+能将 Fe2+氧化为 Fe3+ 取少量 Fe(NO3)2 溶液,加入几滴 KSCN;再加入几滴 AgNO3 溶液(pH=5),观察加入 AgNO3 溶液前后的颜色变化 D 检验 CH3CH2Br 消去反应的产物乙烯 将产物气体直接通入酸性 KMnO4 溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】B - 26 - 【解析】 【详解】A.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯能被高锰酸钾氧化生成苯甲酸,说明苯环活化了甲基,故A错误; B.除去CuSO4 溶液中的少量 Fe2+、Fe3+,先加入少量 H2O2,将Fe2+全部氧化为Fe3+,再加CuO可促进铁离子水解转化为沉淀,然后过滤可分离,故B正确; C.少量Fe(NO3)2溶液中加入几滴 KSCN,再加入几滴酸性AgNO3 溶液(pH=5),有AgSCN白色沉淀生成,同时NO3-在酸性条件下也能将Fe2+氧化为Fe3+,溶液呈红色,则无法判断Ag+能氧化Fe2+,故C错误; D.CH3CH2Br在NaOH的醇溶液中加热,发生消去反应生成乙烯,因乙醇有挥发性,且挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,未除去乙烯中的乙醇,则无法检验消去产物乙烯,故D错误; 故答案为B。 8.四种短周期元素 X、Y、Z 和 W 在周期表中的位置如图所示,原子序数之和为 48。下列说法不正确的是 A. 原子半径(r)大小比较 r(X)>r(Y) B. Z 的最低价单核阴离子的还原性比Y 的强 C. X 和 W 可形成共价化合物XW3 D. 含氧酸的酸性强弱关系一定是:W>Z 【答案】D 【解析】 【分析】 设Y的原子序数为a,则X原子序数为a-1,Z的原子序数为a+8,W的原子序数为a+9,因此a+ a-1+ a+8+a+9=48,则a=8,则X为N,Y为O,Z为S,W为Cl。 【详解】A. 同周期从左到右原子半径逐渐减小,因此原子半径(r)大小比较 r(N)>r(O),故A正确; B. 非金属越强,对应阴离子的还原性越弱,O非金属性比S强,因此Z的最低价单核阴离子(S2−)的还原性比Y 的的最低价单核阴离子(O2−)强,故B正确; - 26 - C. X 和 W 可形成共价化合物NCl3,故C正确; D. 非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因此最高价氧化物对应水化物的酸性强弱关系是:HClO4>H2SO4,故D错误。 综上所述,答案为D。 9.某小组同学自酿米酒,具体步骤如下: 定时监测获得的实验数据图如下: 下列说法不正确的是 A. 糯米中淀粉在酒曲中糖化酶作用下水解为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇 B. 酿造过程中米酒 pH 逐渐下降,可能因为部分乙醇被空气氧化为乙酸 C. 从第 7 天开始米酒的酒精度近乎不变,说明溶液中的葡萄糖已经完全反应 D. 该小组最终酿出的米酒酒精度不高,可采用蒸馏法提高酒精度 【答案】B 【解析】 【详解】A. 糯米中淀粉在酒曲中糖化酶作用下水解为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇,故A正确; B. 酿造过程中米酒 pH 逐渐下降,可能是因为葡萄糖在乳化酶的作用下产生了乳酸,从而使得pH降低,故B错误; C. 从第 7 天开始米酒的酒精度近乎不变,说明溶液中酒精不再生成,葡萄糖已经完全反应转化为酒精,故C正确; D. 该小组最终酿出的米酒酒精度不高,为了提高酒精度可采用蒸馏法进行蒸馏,故D正确。 - 26 - 综上所述,答案为B。 10.由 N−乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸 β−羟乙基(HEMA)合成水凝胶材料高聚物A 具有较高的含水量,其路线如下图所示: 下列说法不正确的是 A. HEMA 的水解产物均可用作聚合反应的单体 B. 高聚物A 因含有多个—OH 而具有良好的亲水性 C. HEMA 和 NVP 通过缩聚反应生成高聚物 A D. 若将高聚物A 与足量HOOC(CH2)4COOH 反应,可能通过形成新的酯基,进而交联形成网状结构 【答案】C 【解析】 【详解】A. HEMA 的水解产物为甲基丙烯酸和乙二醇,甲基丙烯酸中含碳碳双键,乙二醇中含两个羟基,均可用作聚合反应的单体,故A正确; B. -OH属于亲水基,高聚物A含有多个-OH,具有良好的亲水性,故B正确; C. 由上述反应可以知,HEMA和NVP通过加聚反应生成高聚物A,故C错误; D.高聚物A 中含有多个羟基,与足量HOOC(CH2)4COOH反应,可能通过形成新的酯基,进而交联形成网状结构,故D正确; 故选C。 11.一种锂离子电池的反应式为 LixC6 + Li1−xCoO2 6C+LiCoO2(x<1)。其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 - 26 - A. 放电时,A 极电极式为:LixC6 − xe− = 6C + xLi+ B. 放电时,若转移 0.3 mol 电子,石墨电极将减重 2.1g C. 充电时,Li+从左向右移动 D. 若要从废旧该型锂电池的正极材料中回收锂元素,先进行放电处理,有利于 Li+尽可能从负极脱出,在正极富集 【答案】C 【解析】 【详解】A. 根据图中信息,Li+向B极移动,则B极为正极,A极为负极,因此放电时,A 极电极式为:LixC6 − xe− = 6C + xLi+,故A正确; B. 放电时,根据LixC6 − xe− = 6C + xLi+,若转移 0.3 mol 电子,则石墨电极将减重0.3 mol ×7 g∙mol−1=2.1g,故B正确; C. 充电时,根据“异性相吸”,得到Li+从右向左移动,故C错误; D. 若要从废旧该型锂电池正极材料中回收锂元素,先进行放电处理,有利于 Li+尽可能从负极脱出,进入到正极,有利于锂在LiCoO2极回收,故D正确。 综上所述,答案为C。 12.用 0.1000 mol·L−1 NaOH 溶液分别滴定 20.00 mL 0.1000 mol·L−1 的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是 - 26 - A. Ⅰ、Ⅱ分别表示盐酸和醋酸的滴定曲线 B. V(NaOH) = 10.00 mL 时,醋酸溶液中c(CH3COOH)<c(CH3COO−) C. pH = 7 时,滴定盐酸消耗的 NaOH 溶液体积小于滴定醋酸消耗的 NaOH 溶液体积 D. V(NaOH) = 20.00 mL 时,两溶液中 c(CH3COO−)=c(Cl−) 【答案】B 【解析】 【详解】A. 0.1000 mol·L−1的盐酸和醋酸,盐酸的pH =1,醋酸的pH值大于1,因此Ⅰ、Ⅱ分别表示醋酸和盐酸的滴定曲线,故A错误; B. V(NaOH) = 10.00 mL 时,所得溶液为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合液,根据图中信息,溶液显酸性,醋酸电离程度大于醋酸根水解程度,因此溶液中c(CH3COOH)<c(CH3COO−),故B正确; C. pH = 7 时,滴定盐酸消耗的 NaOH 溶液体积为20.00mL,滴定醋酸消耗的 NaOH 溶液体积为20.00mL时,溶质为醋酸钠,溶液显碱性,要使得溶液的pH= 7 ,则加入的NaOH溶液体积小于20.00mL,因此滴定盐酸消耗的 NaOH 溶液体积大于滴定醋酸消耗的 NaOH 溶液体积,故C错误; D. V(NaOH) = 20.00 mL 时,两溶液溶质分别为NaCl和CH3COONa,醋酸根水解,因此溶液中c(CH3COO−)<c(Cl−),故D错误; 综上所述,答案为B。 13.反应 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g) + SiCl4(g)在催化剂作用下,于 323 K 和 343 K 时充分反应,SiHCl3 的转化率随时间变化的结果如图所示: - 26 - 下列说法不正确的是 A. 343 K 时反应物的平衡转化率为 22% B. a、b 处反应速率大小:va>vb C. 要提高 SiHCl3 转化率,可采取的措施是降温和及时移去反应产物 D. 已知反应速率 ,k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,x为物质的量分数,则 343 K 时 【答案】C 【解析】 【分析】 由图示,温度越高反应速率越快,达到平衡用得时间就越少,所以曲线a代表343K的反应,曲线b代表323K的反应;要提高反应物的转化率,就需要使平衡向右移动,从此角度出发进行分析;根据转化率列出三段式,再利用达到平衡时正反应速率等于逆反应速率,进行相关的计算。 【详解】A.由图示,温度越高反应速率越快,达到平衡用得时间就越少,所以曲线a代表343K的反应,从图中读出343 K 时反应物的平衡转化率为 22%,A正确; B.a、b两点的转化率相等,可以认为各物质的浓度对应相等,而a点的温度更高,所以速率更快,即va>vb,B正确; C.由图可知,温度越高转化率越大,减少生成物,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,则转化率增大,所以要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是升温和及时移去反应产物,C错误; D.假设开始时SiHCl3的物质的量浓度为cmol/L,343 K 时反应物的平衡转化率为 22% - 26 - ,则有: ,, 已知反应速率,平衡时v正=v逆,则有,所以,D正确。 答案选C。 【点睛】本题先从图像获取信息,进行有关化学平衡的计算和影响化学平衡的因素判断,重视基本知识的掌握,培养学生获取信息的能力及解题能力。 14.水浴加热滴加酚酞的NaHCO3溶液,颜色及pH随温度变化如下(忽略水的挥发): 时间 ① ② ③ ④ ⑤ 温度/℃ 20 30 40 从40℃冷却到20℃ 沸水浴后冷却到20℃ 颜色变化 红色略加深 红色接近① 红色比③加深较多 pH 8.31 8.29 8.26 8.31 9.20 下列说法不正确的是( ) A. NaHCO3溶液显碱性的原因:HCO3-+H2OH2CO3+OH- B. ①→③的过程中,颜色加深的原因可能是HCO3-水解程度增大 C. ①→③的过程中,pH略微下降说明升温过程中c(OH-)减小 D. ⑤比①pH增大,推测是由于NaHCO3分解生成的Na2CO3的缘故 【答案】C 【解析】 - 26 - 【详解】A.NaHCO3显碱性,是溶液中HCO3-发生水解反应的缘故,其中水解反应式为HCO3-+H2OH2CO3+OH-,故A正确; B.①→③的过程中,溶液温度升高,促进HCO3-水解,溶液的碱性增强,故B正确; C.①→③的升温过程中,促进水的电离,水的离子积常数增加,溶液中OH-略有增大,但溶液pH略微却下降,故C错误; D.⑤和①的温度相同,但⑤比①pH增大,应该是⑤溶液中的Na2CO3的水解程度大于①中NaHCO3的水解程度,故D正确; 故答案为C。 第二部分(本部分共 5 题,共 58 分) 15.《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。 (1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。 (2)继续查阅中国知网,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示: Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈,请解释原因_____________ (3)文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体),请结合下图回答: ① 过程Ⅰ的正极反应物是___________。 ② 过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。 (4)青铜器的修复有以下三种方法: ⅰ.柠檬酸浸法:将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈; - 26 - ⅱ.碳酸钠法:将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3; ⅲ.BTA保护法: 请回答下列问题: ①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。 ②三种方法中,BTA保护法应用最为普遍,分析其可能的优点有___________。 A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜 B.替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈 C.和酸浸法相比,不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧” 【答案】 (1). O2、H2O、CO2 (2). 碱式碳酸铜为致密结构,可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜;而碱式氯化铜为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀 (3). 氧气(H2O) (4). Cu-e-+Cl-=CuCl (5). 4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- (6). ABC 【解析】 【分析】 (1)由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变; (2)结合图像可知,Cu2(OH)2CO3为致密结构,Cu2(OH)3Cl为疏松结构; (3)正极得电子发生还原反应,过程Ⅰ的正极反应物是氧气,Cu作负极; (4)在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜;替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈;BTA保护法不破坏无害锈。 【详解】(1)铜锈为Cu2(OH)2CO3,由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,参与形成铜绿的物质有Cu和O2、H2O、CO2; (2)结合图像可知,Cu2(OH)2CO3为致密结构,可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜,属于无害锈。Cu2(OH)3Cl为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀,属于有害锈; - 26 - (3)①结合图像可知,正极得电子发生还原反应,过程Ⅰ的正极反应物是氧气,电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-; ②结合图像可知,过程Ⅰ中Cu作负极,电极反应式是Cu-e-+Cl-=CuCl; (4)①碳酸钠法中,Na2CO3的缓冲溶液使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3,离子方程式为4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-; ②A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜,能保护内部金属铜,这能使BTA保护法应用更为普遍,故A正确; B.Cu2(OH)3Cl为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀,属于有害锈。替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈,这能使BTA保护法应用更为普遍,故B正确; C.酸浸法会破坏无害锈Cu2(OH)2CO3,BTA保护法不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”,这能使BTA保护法应用更为普遍,故C正确; 答案选ABC。 16.天然石灰石是工业生产中重要的原材料之一,它的主要成分是 CaCO3,一般以CaO 的质量分数表示钙含量,常采用高锰酸钾法测定。步骤如下: Ⅰ.称取 a g 研细的石灰石样品于 250 mL 烧杯中,加过量稀盐酸溶解,水浴加热 10 分钟; Ⅱ.稍冷后逐滴加入氨水至溶液 pH≈4,再缓慢加入适量(NH4)2C2O4 溶液,继续水浴加热30 分钟; Ⅲ.冷却至室温后过滤出沉淀,用另外配制的稀(NH4)2C2O4 溶液洗涤沉淀三次,再用蒸馏水洗涤至洗涤液中无法检出 Cl−; Ⅳ.加入适量热的稀硫酸至沉淀中,获得的溶液用 c mol·L−1 KMnO4 标准溶液滴定至终点。 Ⅴ.平行测定三次,消耗KMnO4 溶液的体积平均为 V mL。 已知:H2C2O4 是弱酸;CaC2O4 是难溶于水的白色沉淀。 ⑴Ⅰ中为了加快反应速率而采取操作有_____。 ⑵Ⅱ中加入氨水调节溶液 pH 的作用是_____。 ⑶Ⅲ中洗涤得到干净的沉淀。 ①结合平衡移动原理,解释用稀(NH4)2C2O4 溶液洗涤沉淀的目的__________________________。 - 26 - ②检测洗涤液中无 Cl−试剂和现象是__________________________。 ③若沉淀中的 Cl−未洗涤干净,则最终测量结果_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 ⑷Ⅳ中用 KMnO4 标准溶液滴定。 ①滴定时发生反应的离子方程式为_____。 ②滴定至终点的现象为_____。 ③样品中以CaO 质量分数表示的钙含量为_____(列出表达式)。 【答案】 (1). 将石灰石粉碎、搅拌,适当升高温度等 (2). 避免酸性过强,生成的草酸钙溶于酸 (3). 增加草酸根浓度,CaC2O4(s)Ca2+(aq) + C2O42−(aq),抑制草酸钙溶解平衡 (4). 取最后一次洗涤液于试管,加入稀硝酸和硝酸银,如有白色沉淀,则未洗净,若无现象,则洗净 (5). 偏大 (6). 5H2C2O4+ 2MnO4-+8 H+=2Mn2++ 10CO2↑+ 8H2O (7). 当滴入最后一滴溶液,溶液由无色变为紫红色,且半分钟不变为原来的颜色 (8). 【解析】 【分析】 将研细的石灰石溶于过量的稀盐酸中,充分反应后,逐滴加入氨水,降低酸性,再缓慢加入适量(NH4)2C2O4溶液,反应生成草酸钙沉淀并过滤,用稀(NH4)2C2O4 溶液洗涤沉淀,加入适量热的稀硫酸,得到草酸溶液,再用KMnO4 标准溶液滴定至终点。 【详解】⑴Ⅰ中为了加快反应速率而采取的操作有将石灰石粉碎、搅拌,适当升高温度等;故答案为:将石灰石粉碎、搅拌,适当升高温度等。 ⑵稍冷后逐滴加入氨水至溶液 pH≈4,再适量(NH4)2C2O4溶液,说明Ⅱ中加入氨水调节溶液pH的作用是避免酸性过强,生成的草酸钙溶于酸;故答案为:避免酸性过强,生成的草酸钙溶于酸。 ⑶①根据平衡移动原理可知,用稀(NH4)2C2O4 溶液洗涤沉淀的目的是增加草酸根离子浓度,CaC2O4(s)Ca2+(aq) + C2O42−(aq),抑制草酸钙溶解平衡;故答案为:增加草酸根浓度,CaC2O4(s)Ca2+(aq) + C2O42−(aq),抑制草酸钙溶解平衡。 ②检测洗涤液中无 Cl-的试剂和现象是取最后一次洗涤液于试管,加入稀硝酸和硝酸银,如有白色沉淀,则未洗净,若无现象,则洗净;故答案为:最后一次洗涤液于试管,加入稀硝酸和硝酸银,如有白色沉淀,则未洗净,若无现象,则洗净。 - 26 - ③若沉淀中的Cl-未洗涤干净,则溶于稀硫酸后,再用KMnO4标准溶液滴定,Cl-与高锰酸钾溶液反应,因此消耗的KMnO4标准溶液增大,计算出的草酸根物质的量增大,则最终测量结果偏大;故答案为:偏大。 ⑷①滴定时草酸溶液与酸性高锰酸钾反应,发生的离子方程式为5H2C2O4+ 2MnO4-+8 H+=2Mn2++ 10CO2↑+ 8H2O;故答案为:5H2C2O4+ 2MnO4-+8 H+=2Mn2++ 10CO2↑+ 8H2O。 ②滴定至终点的现象为当滴入最后一滴溶液,溶液由无色变为紫红色,且半分钟不变为原来的颜色;故答案为:当滴入最后一滴溶液,溶液由无色变为紫红色,且半分钟不变为原来的颜色。 ③样品中,则CaO 质量分数表示的钙含量为;故答案为:。 17.CO2 的资源化利用能有效减少 CO2 排放,充分利用碳资源。 ⑴在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳。 ①写出钙化作用的离子方程式_____。 ②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2 只来自于H2O。用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整: ______________+________________ ⑵电解法转化 CO2 可实现 CO2 资源化利用。电解 CO2 制 HCOOK 的原理示意图如下。 - 26 - ①阴极的电极反应式为_____。 ②电解一段时间后,阳极区KHCO3 浓度下降,原因是______________________________________。 ⑶CO2 催化加氢合成二甲醚是一种 CO2 转化方法,其过程中主要发生下列反应: 反应Ⅰ:CO2(g) + H2(g) === CO(g) + H2O(g) ΔH = +41.2 kJ·mol−1 反应Ⅱ:2CO2(g) + 6H2(g) === CH3OCH3(g) + 3H2O(g) ΔH = −122.5 kJ·mol−1 在恒压、CO2 和H2 的起始量一定的条件下,CO2 平衡转化率和平衡时 CH3OCH3 的选择性随温度的变化如图。 CH3OCH3 的选择性 =2´CH3OCH3的物质的量反应的CO2的物质的量×100% ①温度高于300 ℃时,CO2 平衡转化率随温度升高而上升的原因是____________。 ②220℃时,在催化剂作用下 CO2 与H2 反应一段时间后,测得 CH3OCH3 的选择性为48%(图中 A 点)。反应时间和温度不变,提高 CH3OCH3 选择性的措施有_________________。 - 26 - A.增大压强 B. 使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 C. 及时移走产物 【答案】 (1). Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3 ↓+ CO2↑+ H2O (2). xCO2 (3). 2xH2O (4). CO2 + 2e- + H2O =HCOO- + OH- (5). 氢氧根与碳酸氢根反应生成碳酸根和水 (6). 反应Ⅰ是吸热反应,反应向吸热反应方向移动即正向移动,反应Ⅱ是放热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向移动即逆向移动,升高温度,对反应Ⅱ的影响大于反应Ⅰ,因此CO2平衡转化率随温度升高而上升 (7). ABC 【解析】 【分析】 ⑴①钙化作用是钙离子和碳酸氢根反应生成碳酸钙、二氧化碳和水;②根据质量守恒配平反应。 ⑵①电解 CO2 制 HCOOK,化合价降低,在阴极反应;②分析阴极产物与碳酸氢根反应。 ⑶①根据图中信息,温度高于300℃时,分析两个反应在改变温度时平衡移动谁占主要;②根据平衡移动原理及存在两个竞争的反应来分析提高CH3OCH3选择性的措施。 【详解】⑴①钙化作用是钙离子和碳酸氢根反应生成碳酸钙、二氧化碳和水,其离子方程式Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3 ↓+ CO2↑+ H2O;故答案为:Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3 ↓+ CO2↑+ H2O。 ②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O,根据质量守恒得到化学方程式xCO2 + 2xH2O;故答案为:xCO2 ;2xH2O。 ⑵①电解 CO2 制 HCOOK,化合价降低,在阴极反应,因此阴极的电极反应式为CO2 + 2e- + H2O =HCOO- + OH-;故答案为:CO2 + 2e- + H2O =HCOO- + OH-。 ②阴极生成氢氧根,氢氧根与碳酸氢根反应生成碳酸根和水,因此电解一段时间后,阳极区KHCO3 浓度下降;故答案为:氢氧根与碳酸氢根反应生成碳酸根和水。 ⑶①根据图中信息,温度高于300℃时,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是反应Ⅰ是吸热反应,反应向吸热反应方向移动即正向移动,反应Ⅱ是放热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向移动即逆向移动,升高温度,对反应Ⅱ的影响大于反应Ⅰ,因此CO2平衡转化率随温度升高而上升;故答案为:反应Ⅰ - 26 - 是吸热反应,反应向吸热反应方向移动即正向移动,反应Ⅱ是放热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向移动即逆向移动,升高温度,对反应Ⅱ的影响大于反应Ⅰ,因此CO2平衡转化率随温度升高而上升。 ②A. 反应Ⅱ是体积减小的反应,而反应Ⅰ是等体积反应,增大压强,反应Ⅱ平衡正向移动,提高CH3OCH3选择性;B. 反应存在两个竞争的反应,因此使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂来提高CH3OCH3选择性;C. 及时移走产物CH3OCH3,能使得反应Ⅱ不断正向反应,增加CH3OCH3选择性;综上所述,答案为ABC。 【点睛】化学平衡综合题型是常考题型,主要考查反应方程式和化学平衡移动、化学反应速率、化学平衡常数、电化学知识等。 18.化合物 M 是桥环化合物二环[2.2.2]辛烷的衍生物,其合成路线如下: 已知:ⅰ. ⅱ. (ⅰ、ⅱ中R1、R2、R4均代表烃基,R3代表烃基或氢原子) ⑴A 可与NaHCO3溶液反应,其名称为_____。B 中所含官能团的结构简式为______________。 ⑵B→C 的化学方程式为_____。 ⑶试剂a 的分子式为C5H8O2,能使Br2的CCl4 溶液褪色,则C→D 的反应类型为_______。 - 26 - ⑷F→G 的化学反应方程式为_____。 ⑸已知E→F 和J→K 都发生了相同的反应,则带六元环结构的K 的结构简式为_____________。 ⑹HOCH2CH2OH的作用是保护 G 中的酮羰基,若不加以保护,则 G 直接在C2H5ONa作用下可能得到I 之外的副产物,请写出一个带六元环结构的副产物的结构简式____________________。 ⑺已知。由 K 在NaOH 作用下反应得到化合物 M,该物质具有如下图所示的二环[2.2.2]辛烷的立体结构,请在图中补充必要的官能团得到完整的 M 的结构简式。__________________ 【答案】 (1). 乙酸 (2). —COOR (3). CH3COOCH2CH3 + CH3COOCH2CH3CH3COCH2COOCH2CH3 + CH3CH2OH (4). 加成反应 (5). + 2CH3CH2OH + 2H2O (6). (7). (8). 【解析】 【分析】 A的分子式为C2H4O2,A能与NaHCO3溶液反应,A为CH3COOH,A和乙醇在浓硫酸、加热条件下反应生成B,结合B的分子式, B为CH3COOCH2CH3;乙酸乙酯(B - 26 - )在乙醇钠作用下反应生成C,根据已知i、C的分子式推出C的结构简式为CH3COCH2COOCH2CH3;E的分子式为C10H14O7,D发生水解反应、再酸化生成E,E的结构简式为; E受热反应生成F,F和乙醇发生酯化反应生成G,根据G的结构简式和F的分子式知,F的结构简式为;G发生已知ii的反应生成H,H发生已知i的反应生成I,I水解后酸化反应生成J,E→F 和J→K 都发生了相同的反应,K中带有六元环结构,则I的结构简式为,J的结构简式为,K的结构简式为。 【详解】(1)A的分子式为C2H4O2,A能与NaHCO3溶液反应,说明A中含有羧基,则A的名称为乙酸;A和乙醇在浓硫酸作用下加热反应生成乙酸乙酯(B),因此B中所含官能团的结构简式为—COOR;故答案为:乙酸;—COOR。 ⑵B的结构简式为CH3COOCH2CH3,C的结构简式为CH3COCH2COOCH2CH3,B→C 发生已知i的反应,反应的化学方程式为CH3COOCH2CH3 + CH3COOCH2CH3CH3COCH2COOCH2CH3 + CH3CH2OH;故答案为:CH3COOCH2CH3 + CH3COOCH2CH3CH3COCH2COOCH2CH3 + CH3CH2OH。 ⑶C的结构简式为CH3COCH2COOCH2CH3,C与试剂a、(C2H5)3N反应生成D(),试剂a 的分子式为C5H8O2,能使Br2 的CCl4 - 26 - 溶液褪色,则a的结构简式为CH2=CHCOOCH2CH3,因此C→D 的反应类型为加成反应;故答案为:加成反应。 ⑷F与乙醇发生酯化反应生成G,反应的化学反应方程式为+ 2CH3CH2OH + 2H2O;故答案为:+ 2CH3CH2OH + 2H2O。 ⑸根据分析,K 的结构简式为;故答案为:。 ⑹HOCH2CH2OH 的作用是保护 G 中的酮羰基,若不加以保护,则 G 直接在 C2H5ONa 作用下可能得到I 之外的副产物,结合已知i,一个带六元环结构的副产物的结构简式为;故答案为。 ⑺题给已知表明在NaOH作用下,羰基的邻碳C—H键断裂,与另一羰基发生加成反应;K的结构简式为,K在NaOH 作用下反应得到化合物 M,该物质具有如图所示的二环[2.2.2]辛烷的立体结构,则M 的结构简式为;故答案为: - 26 - 。 【点睛】本题考查有机推断,难点是对题给已知反应信息的摄取和应用,获取有机反应的信息注意从官能团和反应的断键、成键方式上分析。 19.某小组探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反应。 实验I:向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。 资料:IO3-在酸性溶液氧化I-,反应为IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O (1)溶液变蓝,说明Na2SO3具有_________性。 (2)针对t秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设: i.t秒前未生成I2,是由于反应的活化能______(填“大”或“小”),反应速率慢导致的。 ii.t秒前生成了I2,但由于存在Na2SO3,_____(用离子方程式表示),I2被消耗。 (3)下述实验证实了假设ii合理。 实验II:向实验I的蓝色溶液中加入_______,蓝色迅速消失,后再次变蓝。 (4)进一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反应的过程,装置如下。 实验III:K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如下表: 表盘 时间/min 0~t1 t2~t3 t4 偏转 位置 右偏至Y 指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次…… 指针 归零 ① K闭合后,取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液,现象是______。 ② 0~t1时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。判断IO3- 在a极放电的产物是_______。 ③ 结合反应解释t2~t3时指针回到“0”处的原因:________。 - 26 - (5)综合实验I、II、III,下列说法正确的是_______。 A.对比实验I、II,t秒后溶液变蓝,I中SO32-被完全氧化 B.对比实验I、III,t秒前IO3- 未发生反应 C.实验III中指针返回X处的原因,可能是I2氧化SO32- 【答案】 (1). 还原 (2). 大 (3). (4). 少量 (5). 生成白色沉淀 (6). (7). 此时,a极区发生反应IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ,IO3- 不再与SO32-发生反应,外电路无电流通过 (8). AC 【解析】 【详解】(1)向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。说明溶液中生成了I2,IO3-中I的化合价从+5降低到0,硫的化合价升高,则Na2SO3具有还原性,答案为还原; (2)i.一般情况下活化能大,化学反应速率慢,答案为大; ii. I2具有氧化性,SO32-具有还原性,能够发生氧化还原反应,则I2被还原成I-,SO32-被氧化成SO42-,根据得失电子守恒和原子守恒,配平方程式。答案为I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+; (3)为了证明假设ii的合理性,即生成的I2会由于Na2SO3的存在,而与之反应,使得溶液不再呈蓝色,则需要在含有I2的溶液中,加入少量的Na2SO3溶液,与I2反应,使蓝色消失,答案为少量Na2SO3; (4)0~t1,指针右偏至Y,说明有电流产生,发生了氧化还原反应,t2~t3,指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次……中间有一段时间,回路中没有电流产生,之后往复,直到亚硫酸钠完全反应完。 ①闭合开关后,指针有偏转,有发生反应说明SO32-被氧化成了SO42-。加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成。答案为生成白色沉淀; ②0~t1时,直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝,但是又发生了反应,根据假设,生成的碘单质与SO32-反应,生成了I-,答案为I-; ③t2~t3时指针回到“0”处,说明电路中没有电流,SO32-没有参与反应,但是随后又有电流产生,而且偏转到X,说明有碘单质生成,是碘酸根和碘离子的反应,答案为此时,a极区发生反应IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ,IO3- 不再与SO32-发生反应,外电路无电流通过; (5)A.如果有SO32-存在,SO32-会与I2反应,现溶液呈现蓝色,说明存在I2,没有SO32 - 26 - -,A正确;B. 对比实验I、III,t秒前IO3-还原成I-,而不是I2,有发生变化,B项错误;C.指针回到0,电路中没有发生反应,发生的反应是IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O,但是随后指针又转到x,说明又与SO32-反应,产生电流。如果是IO3-与SO32-反应,指针会指到Y,所以是I2与SO32-反应,C正确;答案为AC。 【点睛】本题题目非常新颖,但是只要抓住反应顺序,开始为IO3-与SO32-生成碘单质,I2再和SO32-反应,生成I-,再I-和IO3-反生碘单质,如此往复。 - 26 -查看更多