安徽省六安市毛坦厂中学2020届高三下学期假期化学作业（2

安徽省六安市毛坦厂中学2020届高三下学期假期化学作业（2

假期作业（2.26）‎ ‎1．（13分）氯化亚铜是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂，还可用于颜料、防腐等工业，它不溶于H2SO4、HNO3和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2（OH）4-nCln]，随着环境酸度的改变n随之改变。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：‎ ‎（1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。‎ ‎（2）还原过程中发生的主要反应的离子方程式：，若将(NH4)2SO3换成铁粉也可得到CuCl，写出离子方程式。‎ ‎（3）析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却密封包装。真空干燥、密封包装的原因是：______________________________。‎ ‎（4）随着PH值减小[Cu2（OH）4-nCln]中Cu% ________。(填字母)‎ A．增大 B．不变 C．不能确定 D．减小 ‎（5）如图是各反应物在最佳配比条件下，反应温度对CuCl产率影响。由图可知，溶液温度控制在60℃时，CuCl产率能达到94%，当温度高于65℃ 时，CuCl产率会下降，从生成物的角度分析，其原因可能是。‎ （6） 以碳棒为电极电解CuCl2溶液也可得到CuCl，写出电解时阴极上发生的电极反应式：_____‎ ‎2．（14分）某学生对Na2SO3与AgNO3在不同pH下的反应进行探究。‎ ‎（1）测得Na2SO3溶液pH＝10，AgNO3溶液pH＝5，原因是（用离子方程式表示）：___‎ ‎。‎ ‎（2）调节pH，实验记录如下：‎ 实验序号 pH 实验现象 a ‎10‎ 产生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清 b ‎6‎ 产生白色沉淀，一段时间后，沉淀未溶解 c ‎2‎ 产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X 查阅资料得知：‎ ⅰ.Ag2SO3：白色，难溶于水，溶于过量的Na2SO3溶液。‎ ⅱ.Ag2O：棕黑色，不溶于水，能和酸反应。‎ 该学生对产生的白色沉淀提出了两种假设：‎ ‎①白色沉淀为Ag2SO3。‎ ‎②白色沉淀为Ag2SO4，推测的依据是__________________。‎ ‎（3）取b、c中白色沉淀，置于Na2SO3溶液中，沉淀溶解。该同学设计实验确认了白色沉淀不是Ag2SO4。实验方法是：另取Ag2SO4固体置于__溶液中，未溶解。‎ ‎（4）将c中X滤出、洗净，为确认其组成，实验如下：‎ Ⅰ.向X中滴加稀盐酸，无明显变化。‎ Ⅱ.向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体。‎ Ⅲ.分别用Ba(NO3)2、BaCl2溶液检验Ⅱ中反应后的溶液，前者无明显变化，后者产生白色沉淀。‎ ‎①实验Ⅰ的目的是。‎ ‎②根据实验现象分析，X的成分是_________。‎ ‎③Ⅱ中反应的化学方程式是___________________________。‎ ‎（5）该同学综合以上实验，分析产生X的原因：随着酸性的增强，体系的还原性增强。‎ ‎3．（16分）甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景，CO2‎ ‎ 加氢合成甲醇是合理利用CO2 的有效途径，由CO2 制备甲醇过程可能涉及反应如下： ‎ 反应Ⅰ：CO2 (g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ/mol 反应Ⅱ：CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2‎ ‎ 反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77kJ/mol 回答下列问题： ‎ ‎（1）反应Ⅱ的△H2=______ ，反应 I自发进行条件是 ______(填“较低温”“较高温”或“任何温度”)。‎ ‎（2）在一定条件下3 L恒容密闭容器中，充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ，实验测得反应物在不同起始投入量下，反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线，如图1所示。 ‎ ‎①H2和CO2的起始的投入量以A和B两种方式投入 ‎ A：n(H2)=3 mol，n(CO2)=1.5 mol B：n(H2)=3 mol，n(CO2)=2 mol，‎ 曲线 I代表哪种投入方式______(用A、B表示)。‎ ‎②在温度为500K的条件下，按照A方式充入3 mol H2和1.5 mol CO2，该反应10 min时达到平衡： ‎ a.此温度下的平衡常数为______；500K时，若在此容器中开始充入0.3 mol H2和0.9 mol CO2、0.6 mol CH3OH、x mol H2O，若使反应在开始时正向进行，则x应满足的条件是 ______。 ‎ b.在此条件下，系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示，当反应时间达到3 min时，迅速将体系温度升至600 K，请在图2中画出3～10 min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线__________。‎ ‎（3）固体氧化物燃料电池是一种新型的燃料电池，它是以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过，该电池的工作原理如图3所示，其中多孔电极均不参与电极反应，图3是甲醇燃料电池的模型。‎ ‎①写出该燃料电池的负极反应式 ______。 ‎ ‎②如果用该电池作为电解装置，当有16 g甲醇发生反应时，则理论上提供的电量最多为 ______(法拉第常数为9.65×104C/mol) ‎ ‎（二）选考题：共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。‎ ‎4．［化学——选修3：物质结构与性质］（15分）‎ 碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。按要求回答：‎ ‎（1）碳原子核外有________种不同空间运动状态的电子，第一电离能介于B和C之间的元素的名称为_________。‎ ‎（2）碳元素能形成多种无机物。‎ ‎①CO32-的立体构型是_______________。‎ ‎②MgCO3分解温度比CaCO3低的原因是_________________________。‎ ‎③石墨与钾可形成石墨夹层离子晶体C8‎ K（如图），其结构为每隔一层碳原子插入一层钾原子，与钾原子层相邻的上下两层碳原子排列方式相同，则与钾最近等距的配位碳原子有_________个。‎ ‎（3）碳也可形成多种有机化合物，下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构，两种分子中所有原子都在一个平面上。‎ ‎①1 mol 吡啶分子中含有σ键数目是__________。‎ ‎②嘌呤结构中N原子的杂化方式为________。‎ ‎③嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，解释原因________________________________。‎ ‎（4）将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代可形成碳的一种新型三维立方晶体结构——T-碳。已知T-碳密度为ρ g/cm，阿伏加德罗常数为NA，则T-碳的晶胞参数a=________ pm (写出表达式即可)。‎ ‎5．[化学——选修5：有机化学基础](15分)‎ 萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成α-萜品醇G的路线之一如下：‎ 已知：‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）A的分子式为______；G所含官能团的名称是______。‎ ‎（2）C→D的反应类型为____；该反应的副产物中与D互为同分异构体的化合物的结构简式为______。‎ ‎（3）E→F反应中加入试剂浓H2SO4的作用是_______；F中混有少量C2H5OH和E，最好用_____（填字母）洗涤除去。‎ A．水 B．氢氧化钠溶液 C．浓硫酸 D．饱和碳酸钠溶液 ‎（4）B在一定条件下发生聚合反应的化学方程式为______；写出同时满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简式________。‎ ‎①核磁共振氢谱有2个吸收峰。 ②能发生银镜反应。‎ 参考答案（2.26）‎ ‎1、（1）漏斗（1分） ‎ ‎（2）2Cu2++SO32-+2Cl-+ H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ （2分）‎ Cu2++ 2Cl-+ Fe=2CuCl↓+Fe2+（2分）‎ ‎（3）防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化 （2分） ‎ ‎（4）D（2分） ‎ ‎（5）温度过高，促进了CuCl的水解（或温度过高，促进了CuCl与空气中氧气反应）（2分） ‎ ‎（6）Cu2++e-+Cl-=CuCl↓ （2分） ‎ ‎【解析】（1）过滤时用到的仪器漏斗、烧杯、玻璃棒；‎ ‎（2）还原过程中硫酸铜与亚硫酸铵、氯化铵和水反应生成氯化亚铜沉淀和硫酸铵、硫酸，离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+ H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+；若换为Fe时，铜离子与铁、氯离子反应生成亚铁离子和氯化亚铜，离子方程式为Cu2++ 2Cl-+ Fe=2CuCl↓+Fe2+；‎ ‎（3）氯化亚铜在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜，真空干燥、密封包装可防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化；‎ ‎（4）随着pH值减小，溶液中c（H+）增大，则[Cu2（OH）4-nCln]中OH-的量逐渐减小，则Cl-的量增大，摩尔质量增大，则Cu的百分含量减小，答案为D；‎ ‎（5）温度过高时，CuCl与空气中的氧气反应，或促进了CuCl的水解，导致CuCl产率下降；‎ ‎（6）电解时阴极得电子，则铜离子得电子，与氯离子反应生成氯化亚铜沉淀，电极反应式为Cu2++e-+Cl-=CuCl↓。‎ ‎2、（1）SO32-+H2OHSO3-+OH-（2分）Ag++H2OAgOH+H+ （2分） ‎ ‎（2）SO32-具有较强的还原性，若被空气中的O2氧化为SO42-即为Ag＋结合生成Ag2SO4沉淀 （2分） ‎ ‎（3）过量的Na2SO3(或亚硫酸钠) （2分） ‎ ‎（4）①验证棕黑色物质X不是Ag2O （2分） ②Ag （2分） ‎ ‎③Ag＋2HNO3(浓)=AgNO3＋NO2↑＋H2O （2分） ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）Na2SO3为强碱弱酸盐，在溶液中水解显碱性，则溶液的pH=10，其水解离子方程为：SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-，AgNO3‎ 为强酸弱碱盐，在溶液中pH=5，其水解离子方程为：Ag++H2O⇌H++AgOH；故答案为：SO32-+H2OHSO3-+OH-、Ag++H2OAgOH+H+‎ ‎（2）①推测a中白色沉淀为Ag2SO3，Ag+与SO32-反应生成Ag2SO3，Ag2SO3溶于过量的Na2SO3溶液，生成沉淀的离子方程式为：2Ag++SO32-=Ag2SO3↓，②推测a中白色沉淀为Ag2SO4，其依据为：SO32-有还原性，可能被氧化为SO42-，与Ag+反应生成Ag2SO4白色沉淀，故答案为：SO32-具有较强的还原性，若被空气中的O2氧化为SO42-即与Ag＋结合生成Ag2SO4沉淀；‎ ‎（3）Ag2SO3白色，难溶于水，溶于过量Na2SO3的溶液，取B、C中白色沉淀，置于Na2SO3溶液中，沉淀溶解，说明B、C中白色沉淀为Ag2SO3，另取Ag2SO4固体，同样条件置于足量Na2SO3溶液中，进行对照试验，发现沉淀不溶解，故答案为：过量的Na2SO3(或亚硫酸钠)；‎ ‎（4）①氧化银能和盐酸生成白色氯化银沉淀和水，溶液的pH=2，产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X，向X中滴加稀盐酸，无明显变化，说明X不是Ag2O，‎ 故答案为：验证棕黑色物质X不是Ag2O；‎ ‎②向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体为NO2，X与浓硝酸发生氧化还原反应，X具有还原性，X只能为金属单质，只能为银，含有Ag元素，不含S元素，故答案为： Ag；‎ ‎③向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体为NO2，银和硝酸反应，氮元素从+5变为+4价，同时生成硝酸银和水，反应方程式为：Ag+2HNO3（浓）═AgNO3+NO2↑+H2O，故答案为：Ag+2HNO3（浓）═AgNO3+NO2↑+H2O。‎ ‎3、（1）+41.19 kJ/mol （2分） 较低温 （2分） ‎ ‎（2）①A （2分） ②a.450 （2分） 0

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