绝密启用前 电解
4.据报道,我国科学家研制出一种低压高效电催化还原 CO2 的新方法,其总反应为 NaCl CO2 NaClO
2024 届高三 1 月大联考考后强化卷(新高考卷)(新教材)
CO 。设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol CO 中含有的 键数目为 2N
化 学 2 A
B.标准状况下,11.2 L CO2 和 CO 混合气体中含 C 原子数目为 NA
. 1 溶液中含有的 数目为 0.1N
本卷满分 100 分,考试时间 75 分钟。 C 1 L 0.1 molL NaClO ClO A
注意事项: D.理论上,上述反应中若有 22 g CO2 被还原,则转移电子数目为 2NA
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 5.下列由废铜屑制取 CuSO 4 5H 2O 的实验原理与装置能达到实验目的的是
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.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 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23
一、选择题:本题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要
求的。
1.2023 年“文化和自然遗产日”非遗宣传展示活动主题是“加强非遗系统性保护,促进可持续发展”。下列说法
正确的是
A.用装置甲除去废铜屑表面的油脂 B.用装置乙溶解废铜屑
A.龙泉青瓷的主要成分是石灰石
B.狼毫毛笔的笔头主要成分是多糖 C.用装置丙过滤得到 CuSO4 溶液 D.用装置丁蒸干溶液获得 CuSO 4 5H 2O
C.制作黑茶的发酵工艺中发生了化学变化 6.Z 是医药工业和香料工业的重要中间体,其合成路线如图所示。下列说法正确的是
D.非遗油纸伞中桐油(一种植物油)属于烃类
2.利用柠檬真菌青霉生成的前体可生产瑞舒伐他汀类药物,该类药物对降低胆固醇有积极作用,某种伐他汀
类药物结构如图,下列关于该物质的说法正确的是
A.X 和 Y 互为同系物
B.XY 属于取代反应
C.X 苯环上的二氯代物有 6 种
D.Z 与足量 H2 完全加成后分子中存在 2 个手性碳原子
7.下列有关微粒的结构和性质的说法正确的是
A.含有五种官能团 B.遇 FeCl3 溶液能发生显色反应
. H O 和 C H 的空间结构均为直线形
C.可发生氧化反应、水解反应 D.1 mol 该物质最多消耗 4 mol NaOH A 2 2 2 2
3.下列说法正确的是 B. NH3 和 BF3 的 VSEPR 模型均为平面三角形
A.浓硫酸具有强氧化性,常温下不可用铝罐盛装 C.邻羟基苯甲酸沸点比对羟基苯甲酸沸点高
B.碳单质具有还原性,高温下能将二氧化硅还原为硅
D. OF2 和 NCl3 均是极性分子,且 NCl3 分子的键角较大
C.氧化铝的熔点很高,可用于制造熔融烧碱的坩埚
8.近年我国在科技领域取得了举世瞩目的成就,下列成就所涉及的化学知识错误的是
D.侯氏制碱法的基本原理是向饱和 NaCl 溶液中依次通入过量 CO 、 NH ,析出沉淀
2 3 A.蛟龙潜水器外壳的钛合金材料具有耐高压、耐腐蚀的特点
235 238
B.华龙一号核电站反应堆所用铀棒中含有的 92 U 与 92 U 互为同位素
… 学校: ______________姓名: _____________ 班级: _______________ 考号: ______________________
化学试题 第1 页(共 10 页) 化学试题 第2 页(共 10 页)
……………… ……………… 外 ……………… ……………… 装 ……………… ……………… 订 ……………… ……………… 线 ……………… ……………………………… ……………… 内 ……………… ………………装 ……………… ………………订 ……………… ………………线 ……………… ………………
……………… 线 ……………… ……………… 订 ……………… ……………… 装 ……………… ……………… 外 ……………… ……………… ………………
……………… 线 ……………… ……………… 订 ……………… ……………… 装 ……………… ……………… 内 ……………… ……………… ………………
C.长征七号运载火箭使用的液氢燃料具有高能、无污染的特点
D.北斗组网卫星所使用的光导纤维是一种有机高分子材料
9.一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)具有良好的储氢性能,其中元素 W、X、Y、Z 的原子序数 封 密 不 订 装 只 卷 此
依次增大,且原子序数之和为 24,下列有关叙述正确的是
A.该化合物的化学式为 CuBr2
B.铜原子的配位数为 12
.与每个 紧邻的 有 个
A.电负性大小顺序: Y X W C Br Br 6
1 1 1
B.同周期中第一电离能处于 X 和 Y 之间的元素有 3 种 D.由图中 P 点和 Q 点原子的分数坐标,可确定 R 点原子的分数坐标为( ,, )
4 4 4
C.基态原子未成对电子数: W X Y
+
13.汽车尾气中产生 NO 的反应为 N2 g O2 g 2NOg H 。一定条件下,等物质的量 N2 (g)和 O2 (g)
D.X 的最高价氧化物对应的水化物为三元弱酸
在恒容密闭容器中反应,曲线 a 表示该反应在温度 T 下 c(N ) 随反应时间(t)的变化,曲线 b 表示该反应在
10.下列操作、现象和结论均正确且有关联性的是 2
某一起始条件改变时 c(N ) 随反应时间(t)的变化。下列叙述错误的是
选项 操作及现象 结论 2
A 向品红溶液中通入氯气,品红溶液褪色 氯气有漂白性
B 向酸性 KMnO4 溶液中滴加乙醇,溶液褪色 乙醇表现还原性
C 在酚酞溶液中加入 Na 2O2 粉末,溶液先变红后褪色 Na 2O2 表现碱性
D 在充满 NO2 的集气瓶中加入烘干的活性炭,气体颜色变浅 活性炭表现还原性
c c
A.温度 T 下、0~40 s 内 v(N )= 0 1 mol L1 s1
11.以炼铁厂锌灰(主要成分为 ZnO ,含少量的 CuO 、 MnO 、 Fe O )为原料制备 ZnO 的工艺流程如下。 2 40
2 2 3
B.M 点 v正 (N2 ) 小于 N 点 v逆 (N2 )
C.曲线 b 对应的条件改变可能是充入氧气
D.若曲线 b 对应的条件改变是升高温度,则 H 0
14.我国科研工作者通过研发新型催化剂,利用太阳能电池将工业排放的 CO2 转化为 HCOOH ,实现碳中和
目标,原理如图所示。下列说法正确的是
2 2
已知:浸取工序中 ZnO 、 CuO 分别转化为[Zn(NH3 )4 ] 和[Cu(NH3 )4 ] 。
下列说法正确的是
A.“浸取”采用较高温度更有利于提高浸取率
B.“滤渣”经稀盐酸溶浸、过滤可获得 MnO2
C.“除杂”的主要目的是将铁元素从溶液中分离
D.“煅烧”时加入焦炭可提高 ZnO 的产率
12.一种铜的溴化物晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.该过程中存在的能量转化形式只有太阳能化学能
B.离子交换膜为阴离子交换膜
化学试题 第3 页(共 10 页) 化学试题 第4 页(共 10 页)
(1)仪器 B 的名称是______________________。
C.P 极的电极反应式为 CO2 2e 2H =HCOOH
(2)酸化 Na Cr O 溶液时不能选用盐酸,原因是_______________________________________________(用
D.N 极催化转化 22.4 L H2 时,P 极生成 HCOOH 的质量为 46 g 2 2 7
15.常温下,弱酸 HA 与弱碱 MOH 分别用强碱或强酸调节 pH 时,HA、A、MOH 和 M+的分布分数 (X)与 离子方程式表示)。
溶液 pH 的关系如图所示。 (3)该制备反应很剧烈,且放出大量的热。为控制反应体系温度在 55~60 范围内,可采取的措施一是
加热方式选用_________________,二是在加入反应物时将__________________(填化学式)缓慢滴加
到其他试剂中。
(4)制备反应完成后,向混合物中加入适量水,蒸馏,收集 95~100 的馏分,得到主要含环己酮和水的
混合物。采用先加入适量水然后蒸馏而非直接蒸馏,原因是__________________________________。
(5)环己酮的提纯过程如下:
在馏分中加 NaCl 固体至饱和,静置,分液,加 NaCl 的目的是______________________________。
加入无水 MgSO4 块状固体,目的是__________________________________________________。
c(HA) 填操作名称 后进行蒸馏,收集 的馏分。
已知:以 HA 分子为例,存在 (HA)= 。下列说法正确的是 ________________( ) 150~156
c(HA)+c(A )
(6)数据处理。反应开始时加入 8.4 mL(0.08 mol)环己醇和过量的酸化的 Na 2Cr2O7 溶液。实验结束后收集
A.MA 溶液中水的电离程度高于纯水
到产品 0.06 mol,则该合成反应的产率为____________。
9.25
B.MOH 的电离常数 Kb(MOH)=10
17.(13 分)我国铂族金属储量占世界储量的 0.58%,而消费总量占世界消费总量的 27%,因此从汽车废弃催
C.等物质的量浓度的 HA 和 NaA 的混合溶液中 pH>7
化剂中回收铂族金属对可持续发展有重大意义。废弃催化剂中含有 ,还含有少量的 、 、
D.pH=7 的 HA 与 NaOH 的混合溶液及 HA 与 MOH 的混合溶液中 (HA)后者大于前者 Pt Fe2O3 MgO
二、非选择题:本题共 4 小题,共 55 分。 Al2O3、 SiO2。一种从汽车废弃催化剂中回收铂的流程如下:
16.(14 分)环己酮可作为涂料和油漆的溶剂。在实验室中以环己醇为原料制备环己酮的原理和装置如图所示
(夹持及加热装置略)。
已知:长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物;
Pt 溶于王水生成 NO 和氯铂酸,该酸的阴离子具有正八面体结构,其中 Pt 为正四价;
该工艺条件下(常温),有关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的 pH 见下表。
金属离子 Al3+ Mg2+ Fe3+
开始沉淀的 pH 3.5 9.5 2.2
已知:环己醇、环己酮的部分物理性质如下表(括号中的沸点数据表示该有机物与水形成的具有固定组成
的恒沸混合物的沸点)。 沉淀完全(c=1.0 105 molL1)的
物质 沸点/(,1 atm) 密度/(gcm3) 溶解性 pH 4.7 11.1 3.2
回答下列问题:
环己醇 161.1(97.8) 0.96 能溶于水,易溶于常见有机溶剂
(1)粉碎废弃催化剂后,需进行预处理操作 A,请写出操作 A 的名称 。
环己酮 155.6(95) 0.94 微溶于水 (2)为了提高酸浸效率,温度不宜过高的原因是
回答下列问题: 。
… 学校: ______________姓名: _____________ 班级: _______________ 考号: ______________________
化学试题 第5 页(共 10 页) 化学试题 第6 页(共 10 页)
……………… ……………… 外 ……………… ……………… 装 ……………… ……………… 订 ……………… ……………… 线 ……………… ……………………………… ……………… 内 ……………… ………………装 ……………… ………………订 ……………… ………………线 ……………… ………………
……………… 线 ……………… ……………… 订 ……………… ……………… 装 ……………… ……………… 外 ……………… ……………… ………………
……………… 线 ……………… ……………… 订 ……………… ……………… 装 ……………… ……………… 内 ……………… ……………… ………………
(3)酸浸工序中,铂发生的反应的化学方程式为 ,有同学提议,将王水换成
盐酸和过氧化氢的混合溶液,请分析优缺点:
。 封 密 不 订 装 只 卷 此
(4)通过调节滤液的 pH 以回收其他金属,依次析出的金属离子为 ,当 Al3+开始沉淀时,溶
液中的 Fe3+浓度为 molL1。
(5)铂的浸出率与不同加热方式、浸出时间及不同固液比的关系如下图所示:
(4)在容积为 2 L 的密闭容器中充入 1 mol CO2 和 3 mol H2 发生反应 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+
H2O(g),在其他条件不变的情况下,分析温度对反应的影响,实验结果如图 3 所示(注:T1、T2 均大
于 300 ):
由图可知,Pt 浸出的最佳条件为 。
18.(14 分)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体
二氧化碳,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
该反应一般认为通过以下步骤实现:
下列说法正确的是 (填序号)。
1
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H1=+41 kJmol
n
1 A -1 -1
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H 2=90 kJmol A.温度为 T1 时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为 v(CH3OH)= molL min
tA
(1)总反应的H = kJmol1;上述反应过程中的能量变化如图 1 所示,则反应 (填序号)决
B.该反应在 T 时的平衡常数比 T 时的小
定了总反应的快慢。 1 2
n(H2 )
C.处于 A 点的反应体系温度从 T1 变为 T2,达到平衡时 增大
n(CH3OH)
D.v 正(H2)=3v 逆(CH3OH)时反应达到化学平衡状态
在 T1 温度时反应达到平衡后,若 CO2 转化率为 a,则平衡后容器内的压强与起始压强之比
为 。
19.(14 分)化合物 G 是用于治疗充血性心力衰竭药品的合成中间体,其合成路线如下:
(2)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的电极反应式为 。
(3)反应的化学平衡常数 K 的表达式为 ;图 2 中能正确反映反应的平衡常数 K 随温
度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是
。
回答下列问题:
化学试题 第7 页(共 10 页) 化学试题 第8 页(共 10 页)
(1)A 的名称为 。
(2)AB 所需的条件和试剂是 。
(3)CD 的化学方程式是 。
(4)DE 的反应类型为 。
(5)G 中含氧官能团的名称为 。
(6)F 有多种同分异构体,同时满足下列条件的结构共有 种(不考虑立体异构)。
a.分子结构中含有苯环,且苯环上有三个取代基
b.能发生银镜反应
(7)设计以苯和 为原料合成 的合成路线 。(无机试剂任选)
… 学校: ______________姓名: _____________ 班级: _______________ 考号: ______________________
化学试题 第9 页(共 10 页) 化学试题 第 10 页(共 10 页)
……………… ……………… 外 ……………… ……………… 装 ……………… ……………… 订 ……………… ……………… 线 ……………… ……………………………… ……………… 内 ……………… ………………装 ……………… ………………订 ……………… ………………线 ……………… ………………
2024 届高三 1 月大联考考后强化卷(新高考卷)(新教材)
化学全解全析
1 2 3 4 5 6 7 8
C C B A A C D D
9 10 11 12 13 14 15
B B B D B C A
1.C 【解析】瓷器是以黏土为主要原料烧制而成的无机非金属材料,主要成分为硅酸盐,A 错误;“狼毫”
指的是黄鼠狼尾部的毛,毛的主要成分是蛋白质,B 错误;制作黑茶的工艺中包含杀青、揉捻、渥堆等,
其中渥堆是指发酵工序,茶叶的发酵工序中,茶叶在空气中发生氧化还原反应,C 正确;桐油的主要化
学成分是脂肪酸甘油三酯,不是烃类化合物,D 错误。
2.C 【解析】此分子中含有酯基、碳碳双键、羟基三种官能团,A 错误;该分子中不含酚羟基,不能与 FeCl3
溶液发生显色反应,B 错误;此分子含有酯基,可发生水解反应,含有碳碳双键,可发生氧化反应,含
有羟基,可发生酯化反应、氧化反应,C 正确;1 mol 该物质中含有 2 mol 酯基,最多消耗 2 mol NaOH,
D 错误。
3.B 【解析】浓硫酸具有强氧化性,常温下与铝发生钝化,可以用铝制品盛放,A 错误;单质碳具有还原
性,可将二氧化硅还原为单质硅,B 正确;氧化铝与强碱反应,C 错误;先向饱和食盐水中通入氨气,
增强溶液的碱性,以吸收更多的二氧化碳,D 错误。
4.A 【解析】1 个 CO2 分子中含有 2 个 键,故 1 mol CO2 中含有的 键数目为 2NA ,A 正确;标准状况
下,11.2 L CO2 和 CO 混合气体为 0.5 mol,含 C 原子数目为 0.5NA ,B 错误;ClO 是弱酸根离子,会发
生水解反应,故 1 溶液中含有的 数目小于 0.1N , 错误;上述反应中每生成
1 L 0.1 molL NaClO ClO A C 1
个 CO 分子,C 的化合价降低 2,转移 2 个电子,故若有 22 g(0.5 mol)CO2 被还原,转移电子数目为 NA ,
D 错误。
5.A 【解析】碳酸钠溶液显碱性,在加热的条件下可以除去铜屑表面的油污,能达到实验目的,A 符合题
意;铜和稀硫酸不反应,不能达到实验目的,B 不符合题意;装置丙为过滤装置,漏斗中需要放上滤纸,
过滤时需要使用玻璃棒引流,且漏斗下端尖嘴要紧靠烧杯内壁,不能达到实验目的,C 不符合题意;用
装置丁蒸干溶液得到的是硫酸铜固体,而不是 CuSO45H2O,不能达到实验目的,D 不符合题意。
6.C 【解析】由 X 和 Y 的结构简式可知,X 只含酚羟基,Y 既含有酚羟基又含有醇羟基,X 和 Y 不是同
类物质,不可能互为同系物,A 错误; 与甲醛发生加成反应生成 ,B 错误;X 苯环上的邻、
间、对二氯代物可以视作二氯苯分子中苯环上的氢原子被酚羟基取代所得结构,共有 6 种,C 正确;Z
与足量氢气完全加成所得分子为结构对称的分子,分子中不存在连有 4 个不同原子或原子团的手性碳原
子,D 错误。
3 sp
7.D 【解析】 H2O2 中氧原子为 sp 杂化,空间结构不是直线形, C2H2 中碳原子为 杂化,空间结构为直
化学 全解全析 第1 页(共6 页)
3
线形,A 错误; NH3 中 N 原子的成键电子对数为 3、孤对电子数为 1,氮原子为 sp 杂化,VSEPR 模型
2
为四面体形,BF3 中 B 原子的成键电子对数为 3、孤对电子数为 0,B 原子为 sp 杂化,VSEPR 模型为平
面三角形,B 错误;分子内氢键使物质熔沸点降低,分子间氢键使物质熔沸点升高,邻羟基苯甲酸存在
分子内氢键,对羟基苯甲酸存在分子间氢键,则邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸的低,C 错误;VSEPR
模型相同的分子,孤对电子数越多,孤对电子对成键电子对的排斥力越大,分子的键角越小, OF2 中的
中心氧原子中孤对电子数为 2, NCl3 中的中心氮原子孤对电子数为 1,则 NCl3 分子的键角大于 OF2 分子
的键角,D 正确。
8.D 【解析】钛合金性能优越,具有强度大、耐腐蚀等特点,广泛用于航空、航天等领域,也用于制造潜
235 238
水器外壳,A 正确; 92 U 与 92 U 为质子数相同,中子数不同的同种元素的不同核素,互为同位素,B 正
确;液氢燃烧生成水,具有高能、无污染的特点,C 正确;光导纤维是由二氧化硅制得,二氧化硅属于
无机非金属材料,D 错误。
9.B 【解析】根据题目信息和题给物质结构推出 W、X、Y、Z 分别为 H、B、N、Na。同周期元素从左到
右电负性逐渐增大,结合 NaBH4 中 B 显+3 价,H 显1 价知,电负性大小顺序为: N H B ,A 错误;
同周期元素中第一电离能处于 B 和 N 之间的元素有 Be 、C、O 3 种,B 正确;基态原子未成对电子数:
H=BN,C 错误;元素 B 的最高价氧化物对应的水化物 H3BO3 为一元弱酸,D 错误。
10.B 【解析】氯气没有漂白性,向品红溶液中通入氯气,品红溶液褪色,是因为氯气和水反应生成的次
氯酸具有漂白性,故 A 错误;向酸性 KMnO4 溶液中滴加乙醇,溶液褪色,说明高锰酸钾与乙醇发生氧
化还原反应,则乙醇表现还原性,故 B 正确;在酚酞溶液中加入 Na 2O2 粉末,溶液先变红是因为过氧
化钠和水反应生成的氢氧化钠具有碱性,后褪色是因为过氧化钠与水反应生成的中间产物 H2O2 具有强
氧化性,故 C 错误;在充满 NO 的集气瓶中加入烘干的活性炭,气体颜色变浅,是因为活性炭具有吸
2
附性,故 D 错误。
11.B 【解析】“浸取”时温度过高会导致碳酸氢铵和一水合氨分解,A 错误;由分析可知,滤渣 1 的主要
成分为 Fe2O3 和 MnO2 ,用稀盐酸溶浸时 Fe2O3 溶解,得到 MnO2 ,B 正确;加入过量锌粉发生的反应
2+ 2+
为 Zn+[Cu(NH3)4] Cu+[Zn(NH3)4] ,“除杂”的主要目的是将铜元素从溶液中分离出来,C 错误;“煅
烧”时加入焦炭, ZnO 会变为单质 Zn,会降低 ZnO 的产率,D 错误。
1 1
12.D 【解析】该晶胞中,溴原子位于 8 个顶点和 6 个面心,共有8 6 4 个,铜原子位于晶胞内部,
8 2
共有 4 个,故该化合物的化学式为 CuBr ,A 错误;1 个铜原子连接 4 个溴原子,则铜原子的配位数是
4,B 错误;溴原子位于晶胞的顶点和面心,与干冰结构类似,所以与每个 Br 紧邻的 Br 有 12 个,C 错
1 1 1 1
误;R 点原子在 x、y、z 三个坐标轴中的坐标均为 ,故坐标参数为( ,, ),D 正确。
4 4 4 4
1 1
13.B 【解析】温度 T 下,0~40 s 内氮气的浓度从 c0 molL 减少到 c1 molL ,故
c c
v(N )= 0 1 mol L1 s1 ,A 正确;M 点、N 点反应均正向进行,且 M 点反应物浓度大,故 M 点氮
2 40
气的正反应速率大于 N 点氮气的逆反应速率,B 错误;曲线 b 可能是充入氧气,反应速率加快,反应
化学 全解全析 第2 页(共6 页)
更快达到平衡,且平衡正向移动,平衡时氮气的浓度比曲线 a 对应平衡时的小,C 正确;若曲线 b 相对
曲线 a 升温,则说明升温平衡正向移动,则正反应为吸热反应,D 正确。
14.C 【解析】光伏电池产生电能是太阳能电能,光伏电池电解是电能化学能,A 错误;阴极(P 极)
消耗氢离子,需要补充氢离子,则离子交换膜为阳离子交换膜或质子交换膜,B 错误;P 极的电极反应
式为 CO2 2e 2H =HCOOH ,C 正确;N 极催化转化 22.4 L H2 时,没有说明是标准状况下,无法计
算,D 错误。
c(H ) c(A )
15.A 【解析】由图可知,当 c(HA)= c(A)时,溶液 pH 为 4.75,则 K (HA)= = c(H+)=104.75;
a c(HA)
c(M ) c(OH )
当 c(MOH)= c(M+)时,溶液 pH 为 9.25,则 K (MOH)= = c(OH)=104.75。MA 属于弱酸弱
b c(MOH)
碱盐,M+和 A在溶液中都发生水解反应,促进水的电离,则 MA 溶液中水的电离程度高于纯水,A 正
4.75
确;由上述分析可知,MOH 的电离常数 Kb(MOH)=10 ,B 错误;A 的水解常数
14
c(HA) c(OH ) c(HA) c(H ) c(OH ) Kw 10
9.25
Kh= = = = 4.75 =10 Ka(HA),则等物质的量
c(A ) c(H ) c(A ) 1 Ka (HA) 10
浓度的 HA 和 NaA 的混合溶液中 HA 的电离程度大于 A的水解程度,混合溶液 pH<7,C 错误;温度
不变,电离平衡常数不变,溶液 pH 相等时,分布分数 (HA)相等,D 错误。
16.(14 分)
(1)分液漏斗(1 分)
2 3
(2) Cr2O7 14H 6Cl =2Cr 3Cl2 7H2O (2 分)
(3)水浴(加热)(1 分) Na 2Cr2O7 (1 分)
(4)使环己醇溶于水中,同时使环己酮与水形成恒沸混合物被蒸馏出来,减少能耗(2 分)
(5)降低环己酮在水中的溶解度,增大水层的密度,便于分层(2 分)
除去有机物中的少量水(或干燥)(2 分) 过滤(1 分)
(6)75%(2 分)
【解析】(1)由装置图知,仪器 B 的名称是分液漏斗。
2 3
( 2 ) 盐 酸 和 Na 2Cr2O7 能发生氧化还原反应,对应的离子方程式为 Cr2O7 14H 6Cl =2Cr
3Cl2 7H2O ,故酸化 Na 2Cr2O7 溶液时不能选用盐酸。
(3)为控制反应体系温度在 55~60 范围内,可采取水浴加热的方式,且在加入反应物时将 Na 2Cr2O7
溶液缓慢滴加入其他试剂中,避免反应太过剧烈,短时间内放出大量热。
(4)制备反应完成后,向混合物中加入适量水,蒸馏,收集 95~100 的馏分,得到主要含环己酮和水
的混合物。由表格中信息知,采用先加入适量水然后蒸馏而非直接蒸馏,原因是使环己醇溶于水中,
同时使环己酮与水形成恒沸混合物被蒸馏出来,减少能耗。
(5)提纯环己酮过程中,在馏分中加 NaCl 固体至饱和,可降低环己酮在水中的溶解度,增大水层的
密度,便于混合液分层而分出环己酮;无水 MgSO4 块状固体是一种干燥剂,加入无水 MgSO4 块状固
体可除去有机物中的少量水;过滤后进行蒸馏,收集 150~155 的馏分,即可得到环己酮。
化学 全解全析 第3 页(共6 页)
(6)反应开始时加入了 8.4 mL(0.08 mol)环己醇和过量的酸化的 Na 2Cr2O7 溶液,则理论上得到 0.08 mol
0.06mol
环己酮,实验结束后实际收集到 0.06 mol 产品,则该合成反应的产率为 100% 75% 。
0.08mol
17.(13 分)
(1)焙烧(或煅烧、灼烧等) (1 分)
(2)HCl、HNO3 均易挥发,且 HNO3 易分解(2 分)
(3)3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO+ 8H2O(2 分) 优点:避免生成氮的氧化物,污染空气;
缺点:温度过高(或由于 Fe3+的存在),导致过氧化氢大量分解(2 分)
(4)Fe3+、Al3+、Mg2+(2 分) 105.9(2 分)
(5)微波加热到 109 ,约 5 分钟,固液比约为 2(2 分)
【解析】(1)长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物,需要高温加热将有机物和 C 转化为 CO2 除
去。
(2)酸浸溶解金属和金属氧化物,但 HNO3 和 HCl 均易挥发,且 HNO3 高温分解浪费原料。
(3)根据已知信息,Pt 溶于王水生成 NO 和氯铂酸,该酸的阴离子具有正八面体结构,其中 Pt 为正
四价,即 Pt 被氧化为 H2PtCl6,反应为 3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO+ 8H2O。HNO3 被还原成 NO,
会造成污染,而 H2O2 不会,但 H2O2 稳定性差,易分解。
(4)从表格数据看金属离子开始沉淀的 pH:Fe3+< Al3+Mg2+,Fe3+先沉淀,然后是 Al3+、Mg2+依次沉
3+ 10.8 3 5 37.4 3+
淀。由 Fe 完全沉淀时 pH=3.2 计算得到 Ksp[Fe(OH)3]=(10 ) 10 =10 。Al 开始沉淀时的 pH=3.5
K [Fe(OH) ] 1037.4
即 c(OH)=1010.5 molL1,此时溶液中的 Fe3+为 sp 3 = mol L1 =105.9mol L1 。
c3 (OH ) (1010.5 )3
(5)从图看,微波加热短时间内浸出率较高,5 min 时、固液比为 2 时浸出率接近 100%。
18.(14 分)
(1)49(2 分) (1 分)
+
(2)CH3OH+H2O6e CO2+6H (2 分)
c(CH3OH)
(3) 2 (1 分) a(2 分) 反应正反应为放热反应,平衡常数随温度升高而减
c(CO) c (H2 )
小(2 分)
(4)CD(2 分) (2a)2(2 分)
1
【解析】(1)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H 1=+41 kJmol ,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
1
H2=90 kJmol ,根据盖斯定律,+得 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H =H 1+H2= +41
kJmol190 kJmol1=49 kJmol1,反应的活化能较高,为慢反应,所以反应决定了该反应的快慢。
(2)原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应,甲醇在负极失去电子,酸性条件下生成二氧化碳,
+
由电荷守恒可知,还生成氢离子,负极的电极反应式为 CH3OH+H2O6e CO2+6H 。
c(CH3OH)
(3)反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数表达式 K= 2 ;由图 1 可知,反应正
c(CO) c (H2 )
反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,曲线 a 能反映反应的平衡常
化学 全解全析 第4 页(共6 页)
数 K 随温度变化关系。
(4)根据题给图像分析可知,T2 先达到平衡,则 T2T1,由温度升高反应速率增大可知 T2 的反应速率
大于 T1,又温度高时平衡状态 CH3OH 的物质的量少,则说明可逆反应 CO2+3H2 CH3OH+H2O 向
逆反应方向移动,故正反应为放热反应,则 T1 时的平衡常数比 T2 时的大。
因为容器的容积为 2 L,温度为 T1 时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为 v(CH3OH)=
n
A -1 -1
molL min ,A 错误;总反应的正反应为放热反应,根据题给图像分析可知,T2 温度下反应先
2tA
达到平衡,则 T2T1,升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应在 T1 时的平衡常数比 T2 时的大,B
错误;处于 A 点的反应体系温度从 T1 变为 T2,温度升高,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时,氢气
n(H2 )
物质的量增大、甲醇的物质的量减小,故 增大,C 正确;v 正(H2)=3v 逆(CH3OH)时正逆反应速
n(CH3OH)
率相等,说明反应达到化学平衡状态,D 正确。
CO2 转化率为 a,则转化的 CO2 的物质的量为 a mol,列“三段式”如下:
CO2 + 3H2 CH3OH+ H2O
起始(mol) 1 3 0 0
变化(mol) a 3a a a
平衡(mol) 1-a 3-3a a a
恒温恒容条件下,气体的压强之比等于其物质的量之比,则平衡后容器内的压强与起始压强之比为
=(1a+33a+a+a)(1+3)=(2a)2。
19.(14 分)
(1)邻氯甲苯(或 2氯甲苯)(1 分)
(2)浓硫酸、加热,浓硝酸(2 分)
( ) 浓硫酸 ( 分)
3 +CH3OH +H2O 2
(4)还原反应(2 分)
(5)酯基、酰胺基(2 分)
(6)30(2 分)
浓 N H H O
( ) HNO3 2 4 2 ( 分)
7 浓硫酸 FeCl3 3
【解析】由 A 和 B 的结构简式分析,A 发生硝化反应生成 B,B 发生氧化反应生成 C,C 和甲醇发生酯
化反应生成 D,D 发生还原反应硝基转化为氨基得到 E,E 和 F 发生取代反应生成 G,以此解答。
(1)根据习惯命名法或系统命名法可知 A 的化学名称为邻氯甲苯或 2氯甲苯。
(2)根据 A 和 B 的结构简式可知 AB 是硝化反应,所需的反应试剂和条件为浓硝酸,浓硫酸、加热。
化学 全解全析 第5 页(共6 页)