山东省2021届高三等级考化学冲刺卷（四） Word版含答案

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等级考仿真冲刺卷(四) (时间:90 分钟 满分:100 分) 可能用到的相对原子质量:H1 B11 O16 Na23 Mg24 S32 Cl35.5 Fe56 Zn65 一、选择题:本题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。每小题只有一个 选项符合题意。 1.从古至今化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是( ) A.我国从四千余年前开始用谷物酿造出酒和醋,酿造过程中只发生水 解反应 B.我国已能利用 3D 打印技术,以钛合金粉末为原料,通过激光熔化逐 层堆积,来制造飞机钛合金结构件;高温时可用金属钠还原相应的氯 化物来制取金属钛 C.李兰娟院士在记者会上透露:“新冠病毒怕酒精,不耐高温,56 ℃持 续 30 分钟,病毒就死亡”。这里有蛋白质的变性 D.垃圾分类很重要,充电电池和硒鼓墨盒都属于有害垃圾 2.下列叙述正确的有( ) A.第四周期元素中,锰原子价电子层中未成对电子数最多 B.第三周期主族元素的离子半径随核电荷数增大依次减小 C.卤素氢化物中,HCl 的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小 D.价层电子对互斥理论中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子 对数 3.新型纳米材料 MFe2Ox(3y D.SO2 发生了置换反应 4.下列有关叙述卟啉配合物叶绿素的说法不正确的是 ( ) A.该配合物的配位数为 4 B.该化合物所包含元素的非金属性:O>N>C>H>Mg C.Mg 单质晶体结构符合 A3 型最密堆积 D.化合物中 C 元素的杂化方式为 sp2、sp3 5.ClO2 气体是一种低毒高效的消毒剂,浓度较大时易分解爆炸。制备 ClO2 的实验装置如图所示。下列说法错误的是( ) A.a 用于平衡气压 B.实验结束后再通空气 C.④装置中,NaClO2 作还原剂 D.⑤的作用是吸收 ClO2 6.如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图,下列说法正 确的是( ) A.M、N 的氧化物都能与 Z、R 的最高价氧化物对应水化物反应 B.Y 的单质能从含 R 简单离子的水溶液中置换出 R 单质 C.X、M 两种元素组成的化合物熔点很高 D.简单离子的半径:R>M>X 7.阿司匹林(Aspirin,乙酰水杨酸)具有解热止痛,抑制血小板凝聚, 防止血栓形成的功效,是家庭中常备药品。水杨酸与乙酸酐反应制取 阿司匹林的原理如图: 下列有关说法错误的是( ) A.水杨酸分子中所有原子可能共面 B.水杨酸的同分异构体中,属于苯环上二元取代物的还有 5 种(不考 虑过氧键) C.乙酰水杨酸在一定条件下能发生加成、水解、酯化等反应 D.分离乙酰水杨酸和乙酸可以加入饱和 Na2CO3 溶液后分液 8.完成下列实验,所选装置正确的是( ) 选 项 A B C D 实 验 目 实验室制 备乙烯 分离苯和溴苯的混 合物(沸点:苯为 80.1 ℃,溴苯为 分离 KCl 和 NH4Cl 固体混 合物 实验室用纯碱和 稀硫酸制备二氧 化碳 的 156.2 ℃) 实 验 装 置 9.微生物燃料电池能将污水中的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)氧化成环境友 好的物质,示意图如图所示,a、b 均为石墨电极。下列说法错误的是 ( ) A.a 电极的电极反应为 H2NCH2CH2NH2-16e-+4H2O 2CO2↑+N2↑+16H+ B.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 C.a 电极上的电势比 b 电极上的电势低 D.电池工作时 b 电极附近溶液的 pH 保持不变 10.精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥 (主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流 程如图: 已知:ⅰ.分金液中含金离子主要成分为[AuCl4]-;分金渣的主要成分 为 AgCl; ⅱ.分银液中含银离子主要成分为[Ag(SO3)2]3-,且存在 [Ag(SO3)2]3- Ag++2S O3 2 - ⅲ.“分铜”时各元素的浸出率如表所示,则下列说法不正确的是 ( ) Cu Au Ag Ni 浸出率/% 85.7 0 4.5 93.5 A.分铜渣中银元素的主要存在形式为游离态 B.“分铜”时,为提高反应速率,宜采取高温 C.“分金”时,单质金发生反应的离子方程式为 6H++2Au+Cl O3 -+7Cl- 2[AuCl4]-+3H2O D.“沉银”时,由于[Ag(SO3)2]3- Ag++2S O3 2 -,加入 H2SO4 后,平衡正向 移动,使得 c(Ag+)增大,Ag+与分银液中的 Cl-反应生成 AgCl 二、选择题:本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分。每小题有一个或两 个选项符合题目要求,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错 的得 0 分。 11.科学家研究发现纳米 TiO2 的混凝土可以适度消除汽车尾气中的氮 氧化物,其原理如图。下列关于“消除”过程的叙述错误的是( ) A.纳米 TiO2 作催化剂,NOx 消除效率更高 B.NOx 消除总反应为 4NOx+(5-2x)O2+2H2O 4HNO3 C.1 mol 羟基(—OH)比 1 mol O2 少 8NA 个电子(NA 为阿伏加德罗常数) D.纳米 TiO2 属于胶体,能产生丁达尔效应 12.甲、乙、丙三种有机化合物的键线式如图所示。下列说法错误的 是( ) A.甲、乙的化学式均为 C8H14 B.乙的二氯代物共有 6 种(不考虑立体异构) C.丙的名称为乙苯,其分子中所有碳原子可能共平面 D.甲、乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 13.我国科研人员研究了在 Cu ZnO ZrO2 催化剂上 CO2 加氢制甲醇过程 中水的作用机理;其主反应历程如图所示(H2→*H+*H)。下列说法错误 的是( ) A.二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达 100% B.带标记的物质是该反应历程中的中间产物 C.向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率 D.第③步的反应式为*H3CO+H2O CH3OH+*HO 14.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: 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”“<”或“=”)90%。 ③下列说法一定能说明该反应达到平衡状态的是 。 A.焦炭的质量不再变化时 B.CO2、SO2 的浓度相等时 C.SO2 的消耗速率与 CO2 的生成速率之比为 1∶1 D.容器的总压强不再变化时 (3)已知 25 ℃时:H2SO3 的电离常数 Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。 ①工业上可用 Na2SO3 溶液吸收法处理 SO2,25 ℃时用 1 mol·L-1 的 Na2SO3 溶液吸收 SO2,当溶液 pH=7 时,溶液中各离子浓度的大小关系 为 。 ②工业上也可用氨水来吸收 SO2,写出氨水吸收过量 SO2 的化学反应方 程式: 。 19.(12 分)一种药物的中间体的合成路线如图: 回答下列问题: (1)C 的结构简式为 ,反应①的反应 类型为 。 (2)反应④的化学方程式为 。 (3)D 中的含氧官能团的名称为 。 (4)B 的同分异构体(不含立体异构)中能同时满足下列条件的共有 种。 a.能发生银镜反应 b.能与 NaOH 溶液发生反应 c.含有苯环结构 其中核磁共振氢谱显示为 4 组峰,且峰面积比为 3∶2∶2∶1 的是 (填结构简式)。 (5)以乙烯为原料(无机试剂任选)合成草酸二乙酯( ),写出合 成路线: 。 20.(12 分)“84”消毒液因 1984 年北京某医院研制使用而得名,在 2020 年抗击新型冠状病毒肺炎中被广泛用于消毒,其有效成分是 NaClO。 某校化学研究性学习小组在实验室制备 NaClO 溶液,并进行性质探究 和成分测定。 已知:①室温下,饱和 NaClO 溶液 pH 为 11 ②25 ℃时,H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11;HClO:Ka=3.0×10-8 Ⅰ.制备 NaClO 溶液 该学习小组按如图装置进行实验(部分夹持装置省去) (1)上图中 A 为实验室制备 Cl2 的发生装置,可以选用下列图中 (填代号)装置,用该装置制备 Cl2 反应的化学方程式为 。 (2)B 装置中仪器 a 的名称是 ,B 装置可除去氯气中氯化氢杂 质,此外还有 作用(写出一点)。 Ⅱ.NaClO 性质探究 按上图装置进行实验,一段时间后,取 C 瓶中的溶液进行实验,如 下表: 实验内容 实验现象 实验 1 取样,滴加紫色石蕊试液 变蓝,不褪色 实验 2 测定溶液的 pH 12 (3)C 瓶溶液中的溶质除 NaCl 外,还有 (填化学式)。 (4)将 C 瓶中 NaOH 溶液换成 NaHCO3 溶液,反应一段时间后,取 C 瓶中的 溶液按上表实验内容进行实验。现象为:实验 1 中紫色石蕊试液立即 褪色,实验 2 中溶液的 pH=7。结合平衡移动原理解释紫色石蕊试液立 即褪色的原因是 。 Ⅲ.测定 C 瓶溶液中 NaClO 含量(单位:g·L-1) ⅰ.取 C 瓶溶液 10.00 mL 于锥形瓶中,加入适量硫酸酸化,迅速加入过 量 KI 溶液,盖紧瓶塞并在暗处充分反应。 ⅱ.用 0.100 0 mol·L-1Na2S2O3 标准溶液滴定上述锥形瓶中的溶液至终 点,重复操作 2~3 次,消耗 Na2S2O3 溶液的平均用量为 12.00 mL。(已 知:I2+2S2 O3 2 - 2I-+S4 O6 2 -) (5)ⅰ中主要发生反应的离子方程式为 , ⅱ中用 作指示剂。 (6)盖紧瓶塞并在暗处反应的原因是 。 (7)C 瓶溶液中 NaClO 含量是 g·L-1(保留 2 位小数)。 参考答案 1.A 用谷物酿造出酒和醋,涉及多糖的水解、葡萄糖、乙醇的氧化等 反应,故 A 错误;钠与熔融的盐发生置换反应,生成相应的单质,所以 高温时可用金属钠还原相应的氯化物来制取金属钛,故 B 正确;病毒 是由蛋白质构成,蛋白质变性使病毒死亡,故 C 正确;充电电池中含有 重金属离子,硒鼓墨盒中的材料难降解,且由于碳粉颗粒微小对人的 呼吸系统有害,都属于有害垃圾,故 D 正确。 2.D 第四周期元素中,外围电子排布为 ndxnsy,且能级处于半满稳定 状态时,含有的未成对电子数最多,即外围电子排布为 3d54s1,此元素 为铬,故 A 错误;电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,原子序数 越大,半径越小,第三周期主族元素的离子的半径大小关系为 Si4->P3->S2->Cl->Na+>Mg2+>Al3+,故 B 错误;卤素氢化物中,HF 的相对分子 质量最小,所以 HF 的范德华力最小,但是 HF 分子间存在氢键,HCl 分 子之间不存在氢键,而氢键的作用力大于范德华力,所以 HF 的沸点大 于 HCl,故 C 错误;价层电子对互斥理论中,σ键和孤对电子对计入中 心原子的价层电子对数,而π键电子对数不计入,故 D 正确。 3.A MFe2Ox 能使工业废气中的 SO2 转化为 S,可见 MFe2Ox 为还原剂,故 A 项正确,而 B 项不正确;MFe2Ox 中 Fe 的化合价比 MFe2Oy 中 Fe 的化合价 低,则 xN>C>H>Mg,故 B 正确;Mg 单质 的晶体排列方式为六方最密堆积,为 A3 型最密堆积,故 C 正确;配合物 中碳原子形成碳碳双键和单键,故其杂化方式为 sp2 和 sp3,故 D 正确。 5.B 根据实验装置分析可知,装置①为制取 Cl2 的装置,浓盐酸和 MnO2 在加热的条件下发生反应:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑,装 置②为吸收挥发的 HCl 的装置,装置③干燥装置,装置④为制备 ClO2 的装置,装置⑤可吸收 ClO2,装置⑥为尾气处理装置,据此分析解答问 题。A.长导管 a 可使装置内外压强相等,有平衡气压的作用,正 确;B.ClO2 浓度较大时易分解爆炸,因此在实验开始时就要通入空气, 以稀释 ClO2 的浓度,防止爆炸,错误;C.装置④为制备 ClO2 的装 置,NaClO2 中的 Cl 元素的化合价由+3 价升高至+4 价,作还原剂,正 确;D.根据上述分析可知,装置⑤可吸收 ClO2,正确。 6.C 同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族元素自上而下 原子半径增大,故前 7 种元素处于第二周期,后 7 种元素处于第三周期, 由原子序数可知,X 为 O 元素,Y 为 F 元素,Z 为 Na 元素,M 为 Al 元素,N 为 Si 元素,R 为 Cl 元素。A.氧化铝能够与氢氧化钠、高氯酸反应,但 二氧化硅能够与氢氧化钠溶液反应,不能与高氯酸反应,错误;B.Y 的 单质 F2 与水反应,无法从含有氯离子的溶液中置换出氯气,错误;C.氧 化铝为离子化合物,具有较高的熔点,正确;D.离子的电子层越多离子 半径越大,电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半 径:R>X>M,错误。 7.D A.苯环为平面结构,氧氢单键可以旋转,所以酚羟基可以与苯环 共面,碳氧双键为平面结构,羟基可以与其共面,碳氧双键平面与苯环 平面以单键相连,单键可以旋转,所以水杨酸分子中所有原子可能共 面,正确。B.苯环上的两个取代基可以为—OH 和—COOH,则有邻、间、 对三种,水杨酸即为邻位的情况,两个取代基还可以是—OH 和—OOCH, 有邻、间、对三种,所以除水杨酸外还有 5 种,正确。C.乙酰水杨酸含 有苯环,可以发生加成反应;含有酯基,可以发生水解反应;含有羧基, 可以发生酯化反应,正确。D.乙酰水杨酸含羧基,可以和碳酸钠溶液发 生反应,所以不能用碳酸钠溶液分离乙酰水杨酸和乙酸,错误。 8.B A.实验室制备乙烯需要控制温度在 170 ℃左右,故该装置缺少 温度计,不正确;B.苯和溴苯的沸点相差较大,故可以用蒸馏法分离该 混合物,冷凝水下进上出,正确;C.加热固体要用坩埚,蒸发皿常用来 蒸发液体,错误;D.纯碱为粉末状固体且易溶于水,多孔隔板不能使固 液分离,不能使反应随时停止,故 D 错误。 9.D 根据原电池装置图分析,H2N(CH2)2NH2 在 a 电极上失电子发生氧 化反应,生成氮气、二氧化碳和水,则 a 为负极,电极反应式为 H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e- 2CO2↑+N2↑+16H+,氧气在正极 b 上得电子发 生还原反应,电极反应式为 O2+4e-+4H+ 2H2O,据此分析解答。 A.H2N(CH2)2NH2 在负极 a 上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳 和水,电极反应式为 H2NCH2CH2NH2-16e-+4H2O 2CO2↑+N2↑+16H+,正 确;B.原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,因此,电池工 作时质子(H+)通过质子交换膜由负极区向正极区移动,正确;C.由上 述分析可知,a 电极为负极,b 电极为正极,故 a 电极上的电势比 b 电极 上的电势低,正确;D.电池工作时,氧气在正极 b 上得电子发生还原反 应,发生的电极反应式为 O2+4e-+4H+ 2H2O,H+浓度减小,故 b 电极附近 溶液的 pH 增大,错误。 10.B 铜阳极泥加入硫酸、过氧化氢和氯化钠分铜,“分铜”时,单质 铜发生反应是铜在酸性溶液中被过氧化氢氧化生成硫酸铜和水,“分 铜”时加入足量的 NaCl 的主要作用为使溶解出的 Ag+形成 AgCl 进入 分铜渣,加入盐酸和氯酸钠分金,分金液的主要成分为[AuCl4]-,“分金” 时,单质金发生反应是金和加入的氯酸钠和盐酸发生氧化还原反应生 成[AuCl4]-,分金渣加入亚硫酸钠过滤得到分银液中主要成分为 [Ag(SO3)2]3-,且存在[Ag(SO3)2]3- Ag++2S O3 2 -,加入硫酸沉银,促使 [Ag(SO3)2]3- Ag++2S O3 2 -平衡正向移动,电离出 Ag+,Ag+与分银液中的 Cl-反应生成 AgCl,以此解答该题。 A.由表中数据可知,分铜时银的浸出率为 4.5%,可知主要以 Ag 的形式 存在于分铜渣中,正确;B.温度不能过高,避免过氧化氢分解而降低浸 出率,错误;C.分金液的主要成分为[AuCl4]-,“分金”时,单质金发生 反应是金和加入的氯酸钠和盐酸发生氧化还原反应生成[AuCl4]-,反 应的离子方程式为6H++2Au+Cl O3 -+7Cl- 2[AuCl4]-+3H2O,正确;D.分金 渣加入亚硫酸钠过滤得到分银液中主要成分为[Ag(SO3)2]3-,且存在 [Ag(SO3)2]3- Ag++2S O3 2 -,加入硫酸沉银,促使 [Ag(SO3)2]3- Ag++2S O3 2 -平衡正向移动,电离出 Ag+,Ag+与分银液中的 Cl-反应生成 AgCl,正确。 11.CD 含 TiO2 的混凝土可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物,在 TiO2 催化作用下,紫外线提供能量、发生反 应:4NOx+(5-2x)O2+2H2O 4HNO3,纳米 TiO2 与紫外线接触面积更大,反 应更充分,反应速率更快,由此分析解答。 A.纳米 TiO2 作催化剂时,与紫外线接触面积更大,反应更充分,反应速 率更快,NOx 消除效率更高,正确;B.分析过程可知消除总变化为 4NOx+(5-2x)O2+2H2O 4HNO3,正确;C.1 mol O2 的电子的物质的量为 16 mol,而 1 mol 羟基电子的物质的量为 9 mol,所以 1 mol 羟基(—OH) 比 1 mol O2 少 7NA 个电子,错误;D.纳米 TiO2 不属于胶体,属于纯净物, 胶体是一种混合物,指的是分散质粒子直径在 1 nm～100 nm 之间的分 散系,故不能产生丁达尔效应,错误。 12.BD 由结构简式可知,甲、乙的化学式均为 C8H14,A 正确;乙的二氯 代物中两个氯原子可在相同或不同的 C 原子上,如在不同的 C 上,有 6 种结构,在相同的 C 上有 1 种结构,共有 7 种,B 错误;苯为平面形结构, 碳碳单键可以旋转,结合三点确定一个平面,可知所有的碳原子可能 共平面,C 正确;乙为饱和烃,与酸性高锰酸钾溶液不反应,D 错误。 13.A A 项,从反应②、③、④看,生成 2 mol H2O,只消耗 1 mol H2O, 所以二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率不是 100%,错误;B 项, 从整个历程看,带标记的物质都是在中间过程中出现,所以带标记的 物质是该反应历程中的中间产物,正确;C 项,从反应③看,向该反应体 系中加入少量的水,有利于平衡的正向移动,所以能增加甲醇的收率, 正确;D 项,从历程看,第③步的反应物为*H3CO、H2O,生成物为 CH3OH、 *HO,所以反应式为*H3CO+H2O CH3OH+*HO,正确。 14.BC 由图示,温度越高反应速率越快,达到平衡所用时间就越少, 所以曲线 a 代表 343 K 的反应,曲线 b 代表 323 K 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。 A.由图示,温度越高反应速率越快,达到平衡所用时间就越少,所以曲 线 a 代表 343 K 的反应,从图中读出 343 K 时反应物的平衡转化率为 22%,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,错误;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,错误;D.假设开始时 SiHCl3 的物质的量浓度为 c mol/L,343 K 时反应物的平衡转化率为 22%,则有 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) 起始(mol/L) c 0 0 变化(mol/L) 0.22c 0.11c 0.11c 平衡(mol/L) 0.78c 0.11c 0.11c SiHCl3 = 0 . 78 0 . 78+0 . 11+0 . 11 =0.78, SiH2Cl2 = 0 . 11 0 . 78+0 . 11+0 . 11 =0.11, SiCl4 = 0 . 11 0 . 78+0 . 11+0 . 11 =0.11 已知反应速率 v=v 正-v 逆=k 正 SiHCl3 2 -k 逆 SiH2Cl2SiCl4 ,平衡时 v 正=v 逆,则 有 k 正 SiHCl3 2 =k 逆 SiH2Cl2SiCl4 ,所以 正 逆 = SiH2Cl2SiCl4 SiHCl3 2 = 0 . 11×0 . 11 0 . 78 2 = 0 . 112 0 . 78 2 ,D 正确。 15.A A.根据 N(7.4,1)点,lg ( HCO3 -) ( H2CO3 )=1,则 ( HCO3 -) ( H2CO3 )=10,碳酸的一级电 离常数 Ka1= ( HCO3 -)· ( H+ ) ( H2CO3 ) =10×10-7.4=10-6.4,将 M 点 c(H+)代入一级电离 常数公式,解得 ( HCO3 -) ( H2CO3 )=102.6,a=2.6,正确;B.该反应的平衡常数 Kh= ( H2CO3 ) ( OH -) ( HCO3 -) ,根据 M 点, ( H2CO3 ) ( HCO3 -) =10-2.6,c(H+)=10-9,c(OH-)=10-5,代入 数值,此反应的平衡常数为 10-7.6,B 错误;C.M 点溶液中,依据电荷守恒 c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+ 2c(C O3 2 -)+c(OH-)+c(HC O3 -),此时溶液为 NaHCO3 和 NaCl 的混合溶 液,c(Na+)>c(HC O3 -)+c(H2CO3),所以 c(H+)+c(H2CO3)O>C。 (3)P O4 3 -中 P 无孤电子对,形成的σ键数目为 4 个,空间构型为正四面 体形,中心原子 P 的杂化方式为 sp3 杂化。 (4)从晶体类型来说,两者都属于原子晶体,原子晶体的熔沸点与原子 间形成共价键的强弱有关,共价键的强弱与形成原子的半径相关,半 径越小,形成的键能越强,熔沸点越高。 (5)加入 AgNO3 溶液,能将所有氯沉淀,说明 Cl-为外界,加入 NaOH 溶液 并加热,无刺激性气体产生,说明 NH3 在内界,故该配合物的结构式为 [Cr(NH3)6]Cl3。该配合物中 Cr 与 6 个 NH3 之间的配位键均为σ键,NH3 中 N—H 键为σ键,故 1 mol 该配合物中含有σ键的数目为 24NA。 (6)该晶胞中 Fe 位于顶点和面心,Fe 原子个数为 8× 1 8 +6× 1 2 =4,N 位于 体心,个数为 1,故该晶体的化学式为 Fe4N。该晶胞质量为 56×4+14 A g= 238 Ag,故该晶胞的体积为 238 g A · g · cm - 3 = 238 A cm3。 答案:(1)3d54s1 (2)N>O>C (3)正四面体形 sp3 杂化 (4)两种晶体都是原子晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,熔点 越高。原子半径:C0。 (2)①反应的三段式为 2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g) 起始(mol·L-1) 1 0 0 变化(mol·L-1) 0.9 0.45 0.9 平衡(mol·L-1) 0.1 0.45 0.9 v(S2)= Δ Δ = 0 . 45mol · L - 1 3min =0.15 mol·L-1·min-1,平衡常数 K= 2 ( CO2 ) × ( S2 ) 2 ( SO2 ) = 0 . 9 2 ×0 . 45 0 . 12 =36.45; ②1 mol·L-1 SO2 与足量的焦炭在恒容、700 ℃反应时,SO2 的转化率 为 90%,若 1 mol·L-1 SO2 与足量的焦炭在恒容、绝热容器中反应,由 于反应放热,容器内温度升高,所以恒容、绝热容器中的反应相当于在 恒容、700 ℃反应平衡的基础上升温,则平衡逆向进行,SO2 的转化率 降低; ③A.焦炭的质量减少,则反应正向进行,焦炭的质量增加,则反应逆向 进行,若焦炭的质量不再变化时,则反应达到平衡状态,正确;B.CO2、 SO2 的浓度相等时,不能确定正、逆反应速率是否相等,所以不能确定 反应是否达到平衡状态,错误;C.无论反应是否达到平衡,SO2 的消耗 速率与 CO2 的生成速率始终相等,错误;D.反应正向是气体体积增大的 反应,反应正向进行,容器压强增大,逆向进行,容器压强减小,所以容 器的总压强不再变化时,反应达到平衡状态,正确。 (3)①Ka1>Kh2= W a1 ,即 NaHSO3 溶液显酸性,Na2SO3 溶液显碱性,所以 pH=7 时的溶液是一定量浓度的 Na2SO3 和 NaHSO3 的混合溶液;由于 Kh1= W a2 ≈ 1.6×10-7>6.2×10-8=Ka2,所以等浓度 Na2SO3 和 NaHSO3 的混合溶液显碱 性,则 pH=7 时的 Na2SO3 和 NaHSO3 的混合溶液中 c(NaHSO3)>c(Na2SO3), 故溶液中离子浓度关系为 c(Na+)>c(HS O3 -)>c(S O3 2 -)>c(OH-)=c(H+);② 氨水吸收过量 SO2 生成亚硫酸氢铵,方程式为 NH3·H2O+SO2 NH4HSO3。 答案:(1)+95.5 ΔS>0 (2)①0.15 36.45 ②< ③AD (3)①c(Na+)>c(HS O3 -)>c(S O3 2 -)>c(OH-)=c(H+) ②NH3·H2O+SO2 NH4HSO3 19.解析:由 E 的结构简式 和反应条件可以逆推出 D 的结构简 式为 ,再根据反应条件逆推出 C 的结构简式为 ,同理可 以逆推出 B 的结构简式为 ,A 的结构简式为 。 (1)由分析可知,C 的结构简式为 ,比较 A、B 的结构简式可知: 反应①的反应类型为取代反应。 (2)由 D、E 的结构简式和反应物、反应条件可知,反应④的化学方程 式为 + +HCl。 (3)D 的结构简式为 ,故其含氧官能团的名称为羟基、羰基和硝 基。 (4)B的结构简式为 ,由条件a.能发生银镜反应说明其中含有 醛基或者甲酸酯基,b.能与 NaOH 溶液发生反应说明其中含有酚羟基 或者酯基或者羧基,c.分子中含有苯环结构,其结构可能 有: (邻、间、对 3 种)、 (邻、间、对 3 种)、 (4 种)、 (4 种)、 (2 种)和 (1 种)共 17 种,其中核磁共振氢谱显示为 4 组峰,且峰面积比为 3∶2∶2∶ 1 的是 。 (5)以乙烯为原料(无机试剂任选)合成草酸二乙酯,合成路线为 答案:(1) 取代反应 (2) + +HCl (3)羟基、羰基和硝基 (4)17 (5) 20.解析:(1)实验室制备 Cl2 若采用二氧化锰与浓盐酸加热的方法,根 据反应条件结合装置可知乙和丙不能进行加热,只能在甲装置中进行 反应,发生反应的化学方程式为 4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O; 若采用高锰酸钾与浓盐酸常温下制备氯气,则不需要加热装置,同时 因高锰酸钾易溶于水不能选用丙装置制取,应该在乙装置中进行,发 生反应的化学方程式为 2KMnO4+16HCl 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 (2)B 装置中仪器 a 为长颈漏斗,B 装置可除去氯气中氯化氢杂质,此外 因长颈漏斗与外界连通,可以起到平衡内外压强的作用从而能有效地 防止倒吸现象,另外过量的氯气还可以贮藏在 B 中。 (3)C 瓶溶液中的溶质除 NaCl 外,还存在产物次氯酸钠,但室温下,饱 和 NaClO 溶液 pH 为 11,C 中溶液的 pH 为 12,从而说明溶液还存在未 反应完的氢氧化钠。 (4)溶液中存在平衡:Cl2+H2O HCl+HClO,结合碳酸的酸性比盐酸弱, 但因 H2CO3:Ka1=4.4×10-7,HClO:Ka=3.0×10-8,可知碳酸酸性强于次氯 酸,则碳酸氢钠只与盐酸反应不能与次氯酸反应,HC O3 -消耗 H+,使平衡 右移,HClO 浓度增大,HClO 浓度越大漂白能力增强,因此使紫色石蕊 试液立即褪色。 Ⅲ.测定 C 瓶溶液中 NaClO 含量(单位:g·L-1) (5)ⅰ.取 C 瓶溶液 10.00 mL 于锥形瓶中,加入适量硫酸酸化,迅速加 入过量 KI 溶液,C 中的 ClO-具有强氧化性,能氧化碘离子,发生反应的 离子方程式为 ClO-+2I-+2H+ I2+Cl-+H2O;ⅱ.用 0.100 0 mol·L-1Na2S2O3 标准溶液滴定含碘单质的溶液至终点,应选用淀粉溶 液作指示剂。 (6)盖紧瓶塞并在暗处反应的主要原因是:HClO 不稳定,在受热或者见 光条件下易发生分解反应,同时也可以防止溶液中产生的氯气和碘逸 出。 (7)结合反应 ClO-+2I-+2H+ I2+Cl-+H2O,I2+2S2 O3 2 - 2I-+S4 O6 2 -,根据转 化关系可知 ClO-～2S2 O3 2 -,则 n(ClO-)= 1 2 n(S2 O3 2 -)= 1 2 ×0.100 0 mol·L-1×0.012 L=0.000 6 mol,C 瓶溶液中 NaClO 含量是 0 . 000 6mol×74 . 5 g · mol - 1 0 . 01 L =4.47 g·L-1。 答案:(1)甲(或乙) 4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O(或 2KMnO4+16HCl 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O) (2)长颈漏斗 贮藏少量气体或平衡气压(安全瓶)或防倒吸 (3)NaClO、NaOH (4)溶液中存在平衡 Cl2+H2O HCl+HClO,HC O3 -消耗 H+,使平衡右 移,HClO 浓度增大 (5)ClO-+2I-+2H+ I2+Cl-+H2O 淀粉溶液 (6)防止 HClO 分解(防止 Cl2、I2 逸出) (7)4.47