天津市十二区县重点学校2020届高三化学下学期联考试题（一）（解析版）

天津市十二区县重点学校2020届高三化学下学期联考试题（一）（解析版）

2020年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考（一） 化学试卷 本试卷分为第 I卷（选择题）和第 II卷（非选择题）两部分，共 100分，考试用 时 60分钟。第 I卷 1至 4页，第 II卷 5至 8页。 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考 试用条形码。答题时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。 祝各位考生考试顺利！ 第 I卷 注意事项： 1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用 橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 2．本卷共 12题，每题 3分，共 36分。在每题给出的四个选项中，只有一项是最 符合题目要求的。 以下数据可供解题时参考： 相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 Br 80 1.我国在物质制备领域成绩斐然，下列物质属于有机物的是 A 砷化铌纳米带 B 全氮阴离子盐 C 聚合氮 D 双氢青蒿素 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．砷化铌纳米带，不含碳元素，属于无机物，故 A不选； B．全氮阴离子盐分子中不含碳元素，属于无机物，故 B不选； C．聚合氮不含碳元素，属于无机物，故 C不选； D．双氢青蒿素含有 C、H、O，是含碳的化合物，属于有机化合物，故 D选； 故答案为 D。 【点睛】有机物是指含有碳元素的化合物，无机物是指不含有碳元素的化合物；一氧化碳、 二氧化碳、碳酸盐等物质中虽然含有碳元素，但是这些物质的性质和无机物相似，把它们归 入无机物。 2.下列有关化学用语表示正确的是 A. 氮气的电子式: B. 氯原子的结构示意图为： C. Cr的基态原子价电子排布式为：3d54s1 D. 聚氯乙烯的链节：CH2=CHCl 【答案】C 【解析】 【详解】A．氮气正确的电子式应为 ，故 A错误； B．氯元素为 17号元素，原子核外有 17个电子，结构示意图为 ，故 B错误； C．Cr为 24号元素，根据核外电子排布规律可知基态原子价电子排布式为：3d54s1，故 C正 确； D．CH2=CHCl为聚氯乙烯的单体，聚乙烯的链节是-CH2-CHCl-，故 D错误； 故答案为 C。 3.设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A. 常温常压下，1.8g甲基（—CD3）中含有的电子数为 NA B. 0. lmol环氧乙烷（ ）中含有的共价键数为 0. 3 NA C. 常温下，1L pH=9的 CH3COONa溶液中，发生电离的水分子数为 1×10－9 NA D. 加热条件下，含 0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应，转移电子数小于 0.2NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．—CD3的相对质量为 12+2×3=18，含电子数为 6+3=9，所以 1.8g即 0.1mol该甲基 中含有的电子数为 0.9NA，故 A错误； B．一个环氧乙烷分子中共价键数目为 7，所以 0.1mol环氧乙烷含有的共价键数目为 0.7NA， 故 B错误； C．常温下，pH=9的 CH3COONa 溶液中，c(OH-)=10-5mol/L，且全部由水电离，所以发生电 离的水分子为 10-5mol/L×1L=10-5mol，故 C错误； D．浓硫酸在与铜反应过程中变稀，稀硫酸与铜不反应，所以含 0.2molH2SO4的浓硫酸与足量 铜反应，转移电子数小于 0.2NA，故 D正确； 故答案为 D。 4.下列说法正确的是 A. 最外层都只有 2个电子的元素原子性质一定相似 B. 同一周期元素中，第一电离能随原子序数增加而增大 C. I3AsF6晶体中存在 I3＋离子，I3＋离子的几何构型为 V形 D. H2O2是一种含有极性键和非极性键的非极性分子 【答案】C 【解析】 【详解】A．例如 Be和 He元素最外层都只有 2个电子，但二者性质不相似，故 A错误； B．同一周期元素中，第一电离能随原子序数增加而呈增大趋势，但第ⅡA族元素(最外层全满) 和第ⅤA族(最外层半满)反常，故 B错误； C．I3＋离子中心原子价层电子对数为 7-1-1 22+ 2  =4，含有 2对孤电子对，所以几何构型为 V 形，故 C正确； D．H2O2分子中 O-O为非极性键，O-H键为极性键，H2O2是展开书页型结构，该物质结构不 对称，正负电荷重心不重合，为极性分子，故 D错误； 故答案为 C。 【点睛】选项 D为易错点，要注意 H2O2是展开书页型结构，该物质结构不对称；C选项为难 点，判断 I3＋离子中心原子杂化类型可以将其理解成 II2+，然后根据价层电子对互斥理论判断， 也可以通过等电子体理论判断，I3＋的原子数为 3，价电子对数为 20，与 Cl2O为等电子体，等 电子体具有相似的空间构型。 5.化学产品在抗击新型冠状病毒的战役中发挥了重要作用，下列说法不正确的是 A. 75%的医用酒精常用于消毒，用 95%的酒精消毒效果更好 B. “84”消毒液的主要成分是次氯酸钠 C. 用硝酸铵制备医用速冷冰袋是利用了硝酸铵溶于水快速吸热的性质 D. 医用防护口罩中熔喷布的生产原料主要是聚丙烯，聚丙烯的单体是丙烯 【答案】A 【解析】 【详解】A．95%的酒精会使蛋白质迅速变质，从而形成一层膜，阻止酒精的渗入，消毒效果 不好，A错误； B．“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠，B正确； C．硝酸铵溶于水吸收大量的热，使水温迅速降低，可用于制成医用速冷冰袋，C正确； D．聚丙烯是由丙烯发生加聚反应形成，聚丙烯的单体是丙烯，D正确； 故答案为 A。 6.2020年 1月南开大学周其林团队因《高效手性螺环催化剂的发现》获得国家自然科学一等 奖。下面为两种简单碳螺环化合物，相关的说法正确的是 A. 上述两种物质中所有碳原子处于同一平面 B. 螺[3，3]庚烷的一氯代物有 2种 C. 螺[3，4]辛烷与 3－甲基－1－庚烯互为同分异构体 D. 的名称为螺[5，4]壬烷 【答案】B 【解析】 【详解】A．上述两种物质中均有 4个碳原子与同一饱和碳原子相连，形成四面体结构，不可 能所有碳原子处于同一平面，故 A错误； B．螺[3，3]庚烷结构高度对称，有两种环境的氢原子，则一氯代物有 2种，故 B正确； C．螺[3，4]辛烷分子式为 C8H14，3－甲基－1－庚烯的分子式为 C8H16，二者分子式不同，不 是同分异构体，故 C错误； D．根据题目所给物质名称，可知 的名称为螺[4，5]癸烷，故 D错误； 故答案为 B。 7.下列指定反应的离子方程式不正确．．．的是 A. 向 CuSO4溶液中加入 Na2O2：2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑ B. 向氨化的饱和 NaCl溶液中通入足量 CO2气体:Na++ NH3·H2O +CO2＝NaHCO3↓+NH4+ C. 酸化 NaIO3和 NaI的混合溶液：I-+IO3-+6H+=I2+3H2O D. 向Mg(OH) 2悬浊液中加入 FeCl3溶液：2Fe3＋＋3Mg(OH)2=2 Fe(OH)3＋3Mg2+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．向 CuSO4溶液中加入 Na2O2，过氧化钠先与水反应生成 NaOH和氧气，之后 NaOH 与 硫 酸 铜 反 应 生 成 氢 氧 化 铜 沉 淀 ， 所 以 离 子 方 程 式 为 ： 2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑，故 A正确； B．氨化的饱和 NaCl溶液呈碱性，可以吸收足量的 CO2生成碳酸氢根，而 NaHCO3溶解度较 小，会析出，所以离子方程式为 Na++NH3·H2O+CO2＝NaHCO3↓+NH4+，故 B正确； C．酸化 NaIO3和 NaI的混合溶液中二者会发生归中反应生成碘单质，离子方程式为 5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O，故 C错误； D．Fe(OH)3溶解度更小，所以向Mg(OH)2悬浊液中加入 FeCl3溶液会发生沉淀的转化，离子 方程式为 2Fe3＋＋3Mg(OH)2=2Fe(OH)3＋3Mg2+，故 D正确； 故答案为 C。 8.下列装置能达到实验目的的是 A. 熔化 Na2CO3 B. 验证 SO2氧化性 C. 实验室制取 NH3 D. 保存液溴 【答案】B 【解析】 【详解】A.瓷坩埚中含 SiO2，高温下可与 Na2CO3发生反应，A错误； B.由于酸性 H2SO3>H2S，所以在水溶液中 SO2可与 Na2S反应生成 H2S，SO2可氧化 H2S生成 S单质，所以能验证 SO2的氧化性，B正确； C.收集氨气的试管口要放适量的棉花，以防止氨气与空气产生对流现象，C错误； D.Br2可与橡胶发生反应而腐蚀橡胶，所以盛放液溴的试剂瓶要用玻璃塞，D错误； 故合理选项是 B。 9.氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析合理的是 A. N2与 H2反应生成 NH3的原子利用率为 100% B. 催化剂 a表面发生了极性共价键的断裂和形成 C. 在催化剂 b表面形成氮氧键时，不涉及电子转移 D. 催化剂 a、b能提高反应的平衡转化率 【答案】A 【解析】 【详解】A．据图可知 N2与 H2反应生成 NH3无其他副产物生成，且全部转化，原子利用率为 100%，故 A正确； B．催化剂 a表面 N-N键和 H-H键断裂，N-H键形成，即发生非极性共价键的断裂和极性共 价键的形成，故 B错误； C．催化剂 b表面是氨气催化氧化生成 NO的反应，发生的是氧化还原反应，涉及电子转移， 故 C错误； D．催化剂可以提高反应速率，但不能改变化学平衡，不能提供转化率，故 D错误； 故答案为 A。 10.研究生铁的锈蚀，下列分析不正确．．．的是（ ） 序号 ① ② ③ 实验 现象 8小时未观察 到明显锈蚀 8小时未观察 到明显锈蚀 1小时观察 到明显锈蚀 A. ①中，NaCl溶液中溶解的 O2不足以使生铁片明显锈蚀 B. ②中，生铁片未明显锈蚀的原因之一是缺少 H2O C. ③中正极反应：O2+4e−+ 2H2O ==4OH− D. 对比①②③，说明苯能隔绝 O2 【答案】D 【解析】 【详解】A. 根据实验现象，③中 1小时观察到明显锈蚀，说明 NaCl溶液中溶解有 O2，只是 苯不能隔绝空气中的氧气进入氯化钠溶液，而①中由于是密闭体系，溶解的 O2较少，不足以 使生铁片明显锈蚀，故 A正确； B. 苯属于非电解质，②中无电解质溶液，不满足电化学腐蚀的条件，故 B正确； C. 根据现象，铁在中性环境下发生吸氧腐蚀，正极反应：O2+4e−+ 2H2O ==4OH−，电极反应 式合理，故 C正确； D. 根据现象，③中发生吸氧腐蚀，①③溶液中均溶解由氧气，③中观察到明显锈蚀，说明苯 不能隔绝 O2，故 D错误； 答案选 D。 11.下列说法正确的是 A. 向 NaHCO3溶液中通入 CO2至 pH=7，则 c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) B. 室温下，浓度均为 0.1mol/L的 CH3COOH、CH3COONa 混合溶液的 pH＝4，则 c(CH3COO －)－c(CH3COOH)＝2×(10－4－10－10)mol/L C. 加水稀释 0.1mol/L醋酸溶液，溶液中     + - c H c OH 增大 D. 室温下，NaHA溶液的 pH<7，则一定有 c(Na＋)＝c(HA－)＋c(H2A)＋c(A2－) 【答案】B 【解析】 【详解】A．若为室温，向 NaHCO3溶液中通入 CO2至 pH=7，则 c(H+)=c(OH-)，溶液中存在 电荷守恒 c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)，所以 c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)；纯的 NaHCO3溶液显碱性，所以水解程度大于电离程度，即 c(CO32-) 0，分别 在一定温度下达到化学平衡状态。下列说法正确的是 容器 温度/K 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(CO2) n(C) n(CO) n(CO) I 977 0.56 1.12 0 0.8 II 977 1.12 1.12 0 x III 1250 0 0 1.12 y A. 977 K，该反应的化学平衡常数值为 4 B. 达到平衡时，向容器 I中增加 C的量，平衡正向移动 C. 达到平衡时，容器 I中 CO2的转化率比容器 II中的大 D. 达到平衡时，容器 III中的 CO的转化率大于 28.6% 【答案】C 【解析】 【详解】A．容器 I体积为 4L，初始投料为 n(CO2)=0.56mol，n(C)=1.12mol，C为固体，不计 浓度，所以列三段式有：       -1 -1 -1 2CO g mol L 0.14 0 mol L 0.1 0.2 mol L 0.04 0. C 2 s 2CO g     起始( ) 转化( ) 平衡( ) 平衡常数 K=     2 2 2 CO 0.2= CO 0.04 c c =1，故 A错误； B．C为纯固体，向容器Ⅰ中增加 C的量，平衡不移动，故 B错误； C．若 II的容器体积为 I容器体积的二倍，则和 I达到等效平衡，两容器中 CO2的转化率相同， 而实际上，II容器体积与 I容器体积相等，所以压强更大，增大压强平衡逆向移动，所以达到 平衡时，容器 II中 CO2的转化率比容器 I中的小，故 C正确； D．I与Ⅲ极限转化后起始量相同，若温度相同，则二者达到等效平衡，容器 I中 CO2转化率 为 0.1 100% 0.14  =71.4%，则容器 III中的 CO的转化率为 1-71.4%=28.6%，而实际上Ⅲ中温度更 高，该反应正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，即向生成 CO的方向移动，所以 III 中的 CO的转化率要小于 28.6%，故 D错误； 故答案为 C。 【点睛】利用等效平衡原理分析问题时，先假设一个能达到等效平衡的虚拟状态，再分析实 际情况与虚拟状态相比改变的条件是什么，平衡会如何移动。 第 II卷 注意事项： 1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2．本卷共 4题，共 64分。 13.2019年的化学诺贝尔奖颁给了为锂电池研究作出贡献的三位科学家，其研究的是两种常见 锂电池：一种是采用镍钴锰酸锂 Li(NiCoMn)O2或镍钴铝酸锂为正极的“三元材料锂电池”；另 一种是采用磷酸铁锂（LiFePO4）为正极的电池。请回答下列问题： （1）利用 FeSO4、(NH4)2HPO4、LiOH为原料以物质的量之比 1∶1∶1反应生成 LiFePO4，该 化学反应方程式为________________。 （2）Mn 位于元素周期表的_____区（填“s”或“p”或“d”或“ds”或“f”），基态钴原子的未成对电 子数为______，1mol [CoCl (NH3)5] Cl2 中含σ键数目为__NA。 （3）磷元素可以形成多种含氧酸 H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3，这四种酸中酸性最强的是 _____。PO43-的空间构型是___，中心原子的杂化方式是______。 （4）PH3是_____分子（填“极性”或“非极性”），其在水中的溶解性比 NH3小，原因是______。 （5）硫化锂 Li2S（摩尔质量Mg∙mol-1）的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料，硫化锂的 晶体为反萤石结构，其晶胞结构如图。若硫化锂晶体的密度为 ag·cm-3，则距离最近的两个 S2- 的距离是_______nm。（用含 a、M、NA的计算式表示） 【答案】 (1). FeSO4＋(NH4)2HPO4＋LiOH=LiFePO4＋(NH4)2SO4＋H2O (2). 3 (3). d (4). 21 (5). HPO3 (6). 正四面体 (7). sp3 (8). 极性 (9). NH3能与水分子形成 氢键，而 PH3不能，所以在水中的溶解性 PH3小 (10). 7 3 A 4M 2 10 aN 2   【解析】 【详解】(1)已知反应物为 FeSO4、(NH4)2HPO4、LiOH且物质的量之比为 1:1:1，即计量数之比 为 1:1:1，已知产物有 LiFePO4，根据元素守恒可得方程式为：FeSO4＋ (NH4)2HPO4＋ LiOH=LiFePO4＋(NH4)2SO4＋H2O； (2)Mn位于元素周期表的第四周期第ⅦB族，属于 d区；Co元素是 27号元素，基态 Co原子 核外电子排布式为：[Ar]3d74s2，3d上有 3个成对电子；[CoCl (NH3)5] Cl2 中 Cl-和 5个 NH3与 Co3+之间形成 6个配位键，为σ键，每个氨气分子中每个氢原子和氮原子之间形成一个σ键，共 6+5×3=21个，所以 1mol [CoCl (NH3)5] Cl2 中含σ键数目为 21NA； (3)H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3可改写成(HO)3PO、(HO)2PO、(HO)3P、(HO)PO2，非羟基氧 原子个数分别为 1、1、0、2，非羟基氧数目越多，酸性越强，则酸性最强的是，HPO3；PO43- 的中心原子价层电子对数为 5+3-2 44+ 2  =4，不含孤电子对，所以为正四面体构型，采取 sp3 杂化； (4)PH3空间构型为三角锥性，P原子位于顶点，所以正负电荷中心不重合，为极性分子；NH3 能与水分子形成氢键，而 PH3不能，所以在水中的溶解性 PH3小； (5)根据均摊法，晶胞中 X的个数为 1 18 +6 8 2   =4，Y的个数为 8，该晶体的化学式为 Li2S， 所以 X代表 S2-，Y代表 Li+，根据晶胞结构示意图可知，距离最近的两个 S2-的距离为面对角 线的一半，已知晶胞的密度为 ag·cm-3，晶胞的质量 m= A 4M N g，则晶胞的棱长为 - 3 3 3 A Ag/cm 4 g 4= cm a a M N M N ，所以距离最近的两个 S2-的距离为 7 3 A 4M 2 10 aN 2   nm。 14.布洛芬（Ibuprofen）为非甾体抗炎药，具有镇痛、抗炎作用。其合成路线如下： 请回答下列问题： （1）A→B的反应类型为_____ B的分子式为_____ （2）C中所含官能团的名称为________ （3）苯中混有 A，除杂试剂为_________，分离方法为______ （4）检验 D中官能团的化学方程式______________反应类型为_____ （5）比 E少 4个碳原子的 E的同系物，其符合下列条件的同分异构体有___种（不考虑立体 异构），其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为________ ①遇 FeCl3溶液显紫色 ②苯环上只有两个互为对位的取代基 ③1mol该物质与足量的金属钠反应产生 1mol H2④双键碳原子上不连羟基 （6）请结合题中所给信息和所学知识以 和 CH3CH2OH为原料（其它无机试剂任选） 合成 ______________。 【答案】 (1). 取代反应 (2). C12H16O (3). 醚键、酯基 (4). 高锰酸钾酸性溶液、 NaOH 溶 液 (5). 分 液 (6). +2Cu(OH)2+NaOH加热 +Cu2O +3H2O （与银氨溶液反应也可） (7). 氧化反应 (8). 5 (9). (10). 【解析】 【分析】 (6)对比 和 CH3CH2OH 与产物 的结构可知需要先将 转化 为 ，在与乙醇酯化即可。 【详解】(1)对比 A和 B的结构简式可知 A中苯环上氢原子被代替，所以为取代反应；根据 B 的结构简式可知 B的分子式为 C12H16O； (2)C的官能团为醚键、酯基； (3)A为苯的同系物，侧链为烷基可以被酸性高锰酸钾氧化，生成苯甲酸，所以苯中混有 A时 可用高锰酸钾酸性溶液、NaOH溶液除去 A，A反应生成苯甲酸钠可溶于水，与苯分层，再采 用分液的方法分离即可； (4)D中官能团为醛基，可以与新制的氢氧化铜悬浊液作用生成砖红色沉淀，方程式为 +2Cu(OH)2+NaOH加热 +Cu2O +3H2O，属于氧化反应； (5)E的分子式为 C13H18O2，则比 E少 4个碳原子的同系物的分子式为 C9H10O2，其同分异构体 满足： ①遇 FeCl3溶液显紫色，说明含有酚羟基； ②苯环上只有两个互为对位的取代基，其中一个必为羟基，则另一个取代基为-C3H5O； ③1mol该物质与足量的金属钠反应产生 1mol H2，且另一取代基上只有一个氧原子，说明除酚 羟基之外还有一个羟基； ④双键碳原子上不连羟基，则满足条件的结构有： 、 、 、 、 共五种，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为 ； (6)根据分析可知需要先将 转化为 ，与题目所给 B得到 E的流程相似， 所以合成路线为 。 【点睛】第 5题同分异构体的寻找为本题难点，通过分析可知，苯环上另一个侧链为-C3H5O， 有 1个不饱和度，除了双键结构，还可以是环状结构，学生容易忽略。 15.某化学小组在实验室选用下图所示装置 （夹持装置略）采用镁屑与液溴为原料制备无水 MgBr2。 已知：①乙醚的熔点为-116.3℃，沸点为 34.6℃。 ②Mg 和 Br2反应非常剧烈，放出大量的热；MgBr2具有强吸水性；MgBr2能与乙醚发生反应 MgBr2 +3C2H5OC2H5MgBr2 • 3C2H5OC2H5。 ③不考虑氮气与镁的反应 实验主要步骤如下： I.选用上述部分．．．．．．装置，正确连接，检查装置的气密性。向装置中加入药品。 II.加热装置 A，迅速升温至 140℃，并保持 140℃加热一段时间，停止加热。 III.通入干燥的氮气，使溴分子缓慢进入装置 B中，直至完全加入。 IV.装置 B中反应完毕后恢复至室温，过滤，将滤液转移至干燥的烧瓶中，在冰水中冷却，析 出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。 V.用苯洗涤粗产品，过滤，得三乙醚合溴化镁，将其加热至 160℃分解得无水 MgBr2。 请回答下列问题： （1）装置 A中使用仪器 m的优点是____。 （2）步骤 I中所选装置．．．．的正确连接顺序是 a ___ （填小写字母），装置 D的作用是___。 （3）若加热装置 A一段时间后发现忘记加入碎瓷片，应该采取的正确操作是____。 （4）实验中不能用干燥空气代替干燥 N2，原因是_______； （5）有关步骤 V的说法，正确的是_______； A 可用 95%的乙醇代替苯溶解粗品 B 洗涤晶体可选用 0℃的苯 C 加热至 160℃的主要目的是除去苯 D 该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴 （6）为测定产品的纯度（假定杂质不参与反应），可用 EDTA （简写为 Y4-，无色）标准溶液 滴定，以络黑 T为指示剂（pH=6.3~11.6时显蓝色，pH>11.6时显橙色）。已知: Mg2+与络黑 T 形成的配合物（Mg2+-络黑 T）呈酒红色，Mg2+与 Y4-形成的MgY2-为无色；在 pH约为 9的缓 冲溶液中滴定，反应的离子方程式为：Mg2+ + Y4-=MgY2-， Mg2+-络黑 T+Y4- =MgY2- +络黑 T。 ①判断滴定终点的现象为_______. ②测定前，先称取 0.2500g无水MgBr2产品，溶解后，加人 2滴络黑 T试液作指示剂，用 0. 0500 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定至终点，消耗 EDTA标准溶液 25. 00 mL,则测得无水MgBr2产品的 纯度是_________（以质量分数表示）。 （7）实验中若温度控制不当，装置B中会产生CH2Br—CH2Br。请设计实验验证 CH2Br—CH2Br 的存在：从反应后的混合物中分离提纯得到待测样品，_____________________。（补全实验 操作） 【答案】 (1). 使系统内压强相等，便于液体顺利流下 (2). efbcg（ef可颠倒，bc 可颠 倒） (3). 防止倒吸 (4). 停止加热，冷却后补加碎瓷片 (5). 防止镁屑与氧气反应生 成的MgO 阻碍Mg 和 Br2的反应 (6). BD (7). 当滴加最后一滴 EDTA标准溶液时，溶 液由酒红色变为蓝色，且半分钟内溶液颜色保持不变 (8). 92% (9). 取少量样品于试管 中，加入 NaOH溶液，加热，再加入稀硝酸酸化，滴加 AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，证 明有 CH2Br-CH2Br。其它合理答案也可 【解析】 【分析】 根据实验步骤，首先需要利用装置 A制取乙醚，反应温度为 140℃，乙醚会成为气体，将乙醚 通入装置 B中进行反应，镁和溴反应剧烈，可以在 A和 B之间连接 D装置作为安全瓶，防止 倒吸；之后需要通入干燥的氮气将溴吹入 B装置进行反应，为控制反应剧烈程度，可选用 E 装置来通氮气。 【详解】(1)仪器 m为恒压滴液漏斗，可以使系统内压强相等，便于液体顺利流下； (2)根据分析可知装置 A中生成乙醚后，需要先连接安全瓶，e进气或 f进气均可，之后需要连 接 B装置，在装置内进行反应，b进或 c进均可，之后连接 E装置，所以连接顺序为 efbcg(ef 可颠倒，bc可颠倒)；D装置作为安全瓶，防止倒吸； (3)若忘记加入碎瓷片，需停止加热，冷却后补加碎瓷片； (4)空气中有氧气，镁屑与氧气反应生成的MgO 会阻碍Mg和 Br2的反应； (5)A．已知：MgBr2具有强吸水性，95%的乙醇中有水，不能用 95%的乙醇代替，故 A错误； B．为降低产品的溶解损耗，洗涤晶体可选用 0℃的苯，故 B正确； C．加热至 160℃的主要目的是分解乙醚合溴化镁得到溴化镁，故 C错误； D．溴化镁和乙醚的反应为可逆反应，完全反应后有剩余的乙醚和可能残留的溴，用苯可以洗 去，故 D正确； 综上所述选 BD； (6)①根据滴定原理，用 EDTA(简写为 Y4-)标准溶液滴定溴化镁，以铬黑 T(简写为 In)为指示剂， 则指示剂与Mg2+形成酒红色MgIn-，当 EDTA与Mg2+反应完全，溶液显示铬黑 T的蓝色，故 终点为：滴入最后一滴 EDTA标准液时，溶液由酒红色变为蓝色，且半分钟内保持不变； ②依据方程式Mg2++Y4-=MgY2-，溴化镁的物质的量=0.0500mol/L×0.025L=0.00125mol，则溴化 镁的质量为 0.00125mol×184g/mol=0.23g，则无水MgBr2产品的纯度是 0.23g 0.2500g ×100%=92%； (7)1,2-二溴乙烷可以在 NaOH 水解生成 NaBr，Br-可与硝酸银反应生成氮黄色沉淀，据此可以 设计实验：取少量样品于试管中，加入 NaOH溶液，加热，再加入稀硝酸酸化，滴加 AgNO3 溶液，有淡黄色沉淀生成，证明有 CH2Br-CH2Br。 16.甲胺铅碘（CH3NH3PbI3）用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂，可由 CH3NH2、PbI2 及 HI为原料合成，回答下列问题： （1）制取甲胺的反应为 CH3OH（g）＋NH3（g）CH3NH2（g）＋H2O（g） ΔH。已知 该反应中相关化学键的键能数据如下： 共价键 C—O H—O N—H C—N C—H 键能/kJ·mol－1 351 463 393 293 414 则该反应的ΔH＝____kJ·mol－1。 （2）上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成 CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g） ΔH<0。 在一定条件下，将 1 mol CO和 2 mol H2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件（温 度或压强）时，CH3OH的体积分数φ（CH3OH）变化趋势如图所示： ①平衡时，M点 CH3OH的体积分数为 10%，则 CO的转化率为___。 ②X轴上 a点的数值比 b点____ （填“大”或“小”）。某同学认为上图中 Y轴表示温度，你认为 他判断的理由是_________________。 （3）工业上可采用 CH3OH Δ 催化剂 CO+2H2 来制取高纯度的 CO和 H2。我国学者采用量子力 学方法，通过计算机模拟，研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程，其中吸附在钯 催化剂表面上的物种用*标注。 甲醇（CH3OH）脱氢反应的第一步历程，有两种可能方式： 方式 A：CH3OH* →CH3O* ＋H* Ea= +103.1kJ·mol-1 方式 B：CH3OH* →CH3* ＋OH* Eb= +249.3kJ·mol-1 由活化能 E值推测，甲醇裂解过程主要历经的方式应为___（填 A、B）。 下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图。 该历程中，放热最多的步骤的化学方程式为________。 （4）PbI2与金属锂以 LiI-Al2O3固体为电解质组成锂碘电池，其结构示意图如下，电池总反应 可表示为：2Li+PbI2=2LiI+Pb，则 b极上的电极反应式为：_____。 （5）CH3NH2的电离方程式为 CH3NH2+H2OCH3NH3++OH-电离常数为 kb，已知常温下 pkb=-lgkb=3.4，则常温下向 CH3NH2溶液滴加稀硫酸至 c（CH3NH2）=c（CH3NH3+）时，溶液 pH=______。 【答案】 (1). -12 (2). 25% (3). 小 (4). 随着 Y值的增大，φ（CH3OH）减小， 平衡 CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）向逆反应方向进行，故 Y为温度 (5). A (6). CHO* ＋ 3H*=CO* ＋ 4H* （ 或 CHO*=CO* ＋ H* ） (7). PbI2+2e-=Pb+2I- 或 PbI2+2e-+2Li+=Pb+2LiI (8). 10.6 【解析】 【 详 解 】 (1) 反 应 热 等 于 反 应 物 总 键 能 减 去 生 成 物 总 键 能 ， 则 CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g) 的 △H=[351+414×3+463+393×3-(414×3+293+393×2-463×2)]kJ/mol=-12kJ/mol； (2)①初始投料为 1 mol CO和 2 mol H2，设转化的 CO的物质的量为 x，列三段式有：      2 32H mol 1 2 0 mol x 2x x mol 1-x CO g g CH OH g 2-2x x   起始( ) 转化( ) 平衡( ) CH3OH的体积分数为 10%，则有 x 1-x+2-2x+x =10%，解得 x=0.25mol，所以 CO的转化率为 0.25mol 100% 1mol  =25%； ② X表示压强，该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，则 CH3OH 的体积分数φ(CH3OH)也越大，b点 CH3OH的体积分数φ(CH3OH)大于 a点 CH3OH的体积分数 φ(CH3OH)，则 X轴上 a点的数值比 b点小；由图可知，随着 Y值减小，CH3OH的体积分数 φ(CH3OH)增大，该反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，CH3OH的体积分数 φ(CH3OH)也越大，故 Y表示温度； (3)方式 A所需活化能更低，反应速率更快，更容易进行，所以甲醇裂解过程主要历经的方式 应为 A；由图象可知，相对能量从 112降至-65时，放出的热量最多，放热最多的步骤的化学 方程式为 CHO*+3H*=CO*+4H*(或 CHO*=CO*+H*)； (4)根据电池总反应可知 Li被氧化，应为负极，则 b即正极，得电子发生还原反应，根据总反 应可知电极反应为 PbI2+2e-=Pb+2I- 或 PbI2+2e-+2Li+=Pb+2LiI； (5)根据题意 kb=       3 3 3 2 -+ OCH NH C H H H N c c c =10-3.4，所以当 c(CH3NH2)=c(CH3NH3+)时，溶液中 c(OH-)=10-3.4mol/L，则 c(H+)=10-10.6mol/L，所以 pH=10.6。 【点睛】焓变=反应物总键能-生成物总键能=正反应活化能-逆反应活化能；反应的活化能越低， 反应越容易发生，反应速率越快。