浙江省 2020 年 7 月普通高校招生选考科目
化学仿真模拟卷 03
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 S 32 Cl
35.5 K 39 Ca 40 Mn 55 Fe 56 Cu 64 I 127
选择题部分
一、选择题(本大题共 25 小题,每小题 2 分,共 50 分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符
合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列能够与氢氧化钠溶液反应的非金属氧化物是( )
A.Al B.CO
C.SO2 D.Cl2
答案:C
解析:非金属氧化物有 CO 和二氧化硫,但 CO 不能与氢氧化钠溶液反应。
2.在用海带提取碘的实验中,进行萃取和分液操作时要用到的仪器是( )
A.分液漏斗 B.普通漏斗
C.烧瓶 D.蒸发皿
答案:A
解析:分液漏斗是萃取和分液操作时的专用仪器。
3.下列反应中,既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是 ( )
A.Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 反应 B.铝与稀盐酸
C.灼热的炭与 CO2 反应 D.甲烷与 O2 的燃烧反应
答案:C
解析:A 项为吸热反应,但没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故 A 不选;B 项为放热反应,
Al、H 元素的化合价变化,为氧化还原反应,故 B 不选;C 项为吸热反应,且 C 元素的化合价变化,为氧
化还原反应,故 C 选;D 项为放热反应,C、O 元素的化合价变化,为氧化还原反应,故 D 不选。
4.下列化学用语表述正确的是( )
A.NaOH 的电子式:Na+··O
··
··
··H
B.硫酸铁的电离方程式:Fe2(SO4)3===2Fe2++3SO2-4
C.氯原子的结构示意图
D.二氧化碳的比例模型:
答案:C解析: A 项,NaOH 是离子化合物,其结构组成是由阴阳离子构成,氢氧根离子和钠离子,故错;B
项,Fe2(SO4)3 中铁元素是+3 价离子,即Fe3+,故错;C 项氯原子的核电荷数、核外电子总数都是 17,Cl 原子
结构示意图为 ,正确; D 项是二氧化碳分子的比例模型,中间是碳原子,其左右分别为氧原子,但
是碳原子的半径大于氧原子的半径,故错。
5.下列物质的水溶液因水解而呈酸性的是
A.SO2 B.(NH4)2SO4 C.NaHSO4 D.Na2SO3
答案:B
解析:水解要显酸性,应该是强酸弱碱盐,因此符合题意必须首先是盐类,且属于强酸弱碱盐。A 项
是酸性氧化物,故错;B 项,(NH4)2SO4 是强酸弱碱盐,故正确;C 项虽然属于盐,且水溶液也显酸性,但
是其酸性是由硫酸氢跟根离子电离产生的,故错; D 项是强碱弱酸盐,其水溶液显碱性,故错。
6.下列说法不正确的是( )
A.32He 的中子数是 2 B.不是所有的原子都含有中子
C.18O 和 16O 是互为同位素 D.正丁烷和异丁烷互为同分异构体
答案:A
解析:A 项,中子数=质量数-质子数,32He 的中子数应该是 1,故错;氕原子核内只有质子,而没有中
子,故 B 项正确。
7.下列说法正确的是( )
A.纯碱可以用于治疗胃酸过多 B.熟石灰用于改良酸性土壤
C.碳酸钡是医院常用的钡餐 D.二氧化硫用于漂白滋补品银耳
答案:B
解析:A 项,小苏打可以用于治疗胃酸过多,纯碱因其碱性较强不宜用于治疗胃酸过多; C
项,碳酸钡易溶于胃酸(盐酸),而电离出钡离子,钡离子有毒;硫酸钡医院常用的钡餐 D
项,二氧化硫不能用于漂白滋补品银耳,亚硫酸盐是致癌物质。
8.实验室有两瓶失去标签的溶液,其中一瓶是 H2SO4 溶液,另一瓶是蔗糖溶液。鉴别时,下列选用的试
纸或试剂不正确的是( )
A.pH 试纸 B.KCl 溶液
C.BaCl2 溶液 D.Na2CO3 溶液
答案:B
解析:本题考查物质的鉴别、电解质电离、H2SO4 的性质等知识。硫酸属于电解质,在水溶液中电离出
氢离子和硫酸根离子:H2SO4===2H++SO2-4 ,蔗糖属于非电解质,不与上述试纸或溶液反应,因此可以用 pH
试纸、盐酸酸化的氯化钡溶液(SO2-4 +Ba2+===BaSO4↓)、Na2CO3 溶液(2H++ CO2-3 ===CO2↑+H2O)作试剂
来鉴别,KCl 与硫酸不反应,不能鉴别硫酸和蔗糖溶液。故选 B。
9.下列实验现象中,由于发生取代反应而引起的是( )A.乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色
B.苯滴加到溴水中,振荡后水层接近无色
C.将灼热的铜丝迅速插入乙醇中,反复多次,有刺激性气味产生
D.甲烷和氯气的混合气体在光照后,瓶壁上有油状液滴附着
答案:D
解析:A 项,发生的是加成反应,CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br,错误;B 项,利用的溴单质易
溶于有机溶剂,是萃取,错误;C 项,发生的是氧化反应,2CH3CH2OH+O2―→2CH3CHO+2H2O,错误;
D 项,甲烷和氯气发生取代反应,故符合题意。
10.用 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.若 5.6 L N2 中含有 n 个氮分子,则阿伏加德罗常数一定为 4n
B.4.6 g Na 与 100 mL 含 0.1 mol HCl 的盐酸溶液反应,转移电子数目为 0.2NA
C.14 g 乙烯和丙烯的混合气体中所含分子总数为 0.5NA
D.标准状况下,22.4 L CCl4 含有的分子总数为 NA
答案:B
解析:A 项,不能确定氮气是否在标准状况下,不能计算氮气的分子数,错误;B 项,4.6 g 钠是 0.2
mol,由于钠是活泼的金属,能与水反应生成氢气和氢氧化钠,则与盐酸溶液反应时,即使盐酸不足,过量
的钠也能与水继续反应,因此转移的电子一定是 0.2 mol,正确;C 项,不能确定乙烯和丙烯的体积比,因
此不能计算混合气体中的分子数,C 错误;D 项,标准状况下 CCl4 不是气态,不能使用气体摩尔体积计算
分子数,错误;答案选 B。
11.短周期元素 W、X、Y、Z 在元素周期表中的相对位置如表所示,其中 W 元素的原子最外层电子数
是内层电子数的 2 倍。下列说法正确的是( )
W X
Y Z
A.原子半径大小:Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Y>Z
C.Y 单质具有杀菌能力,Y 与 W 可形成化合物 WY2
D.W 元素和氢元素形成的化合物可与 Z 单质反应,但不能与 Z 的氢化物反应
答案:C
解析:短周期元素 W、X、Y、Z 在元素周期表中的相对位置如表所示,其中 W 元素的原子最外层电
子数是内层电子数的 2 倍。W 元素为 C 元素,X 为 N,Y 为 S,Z 为 Cl,A.同一周期从左到右,原子半径
逐渐减小,原子半径大小:Y>Z>X,故 A 错误;B.同一周期主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐
增大:WH2Te>H2S,故 D 错误。
18.下列关于有机物的说法不正确的是( )
A.苯和乙烯均可以使溴水褪色,但褪色原理不同
B.等物质的量的乙烯与乙醇完全燃烧消耗氧气的物质的量相等
C.分子式为 C4H11N 的有机物,同分异构体有 8 种(不包括立体异构)
D.在制备乙酸乙酯后剩余的反应液中加入碳酸钠溶液,产生气泡,说明有乙酸剩余
答案:D
解析:A 项,苯与溴水发生萃取,乙烯与溴水发生加成反应,则溴水褪色原理不同,A 正确;B 项,乙
烯和乙醇与氧气物质的量比均为 1∶3 反应,则等物质的量的乙烯和乙醇完全燃烧消耗氧气的量相等,B 正
确;C 项,分子式为 C4H11N 的有机物的同分异构体有:C4H9-NH2 中丁基有 4 种,因此 C4H9-NH2 有 4 种;
C3H7-NH-CH3 中丙基有 2 种,因此 C3H7-NH-CH3 有 2 种;C2H5-NH-C2H5 有 1 种;C2H5-N(CH3)2
有 1 种;共 8 种,C 正确;D 项,乙酸乙酯的制备是在浓硫酸作用下进行,硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳
气体,不能证明乙酸是否过量,D 错误。
19.下列说法正确的是( )
A.用 pH 相同的氢氟酸和盐酸中和等体积等浓度的 NaOH 溶液,盐酸消耗的体积多
B.相同温度下,pH 相等的氨水和 NaOH 溶液,n(OH-)相等
C.物质的量浓度相同的醋酸溶液和盐酸分别与镁反应,开始瞬间醋酸产生 H2 快
D.c(H+)=c(OH-)的溶液不一定呈中性
答案:A
解析:A.HF 是弱电解质、HCl 是强电解质,pH 相同的 HF 和 HCl,c(HF)>c(HCl),pH 相同的 HF 和 HCl
分别中和等体积等浓度的 NaOH 溶液,酸的浓度越大消耗的酸体积越少,所以消耗酸的体积:HF<HCl,故 A 正确;B.相同温度下,pH 相同的氨水和 NaOH 溶液中 c(OH-)相等,n(OH-)=cV,溶液体积未知导致
无法计算 n(OH-),故 B 错误;C.化学反应速率与 c(H+)成正比,醋酸是弱电解质而 HCl 是强电解质,物质
的量浓度相同的醋酸和盐酸,c(H+):醋酸<盐酸,则开始反应速率:醋酸<盐酸,故 C 错误;D.只要水溶
液呈存在 c(H+)=c(OH-),该溶液一定呈中性,故 D 错误;故选:A。
20.铁氧磁体法处理含 Cr2O 2-7 的废水的原理如下:向含 Cr2O 2-7 的酸性废水中加入 FeSO4·7H2O,将
Cr2O 2-7 还原为 Cr3+,调节溶液的 pH,使铁、铬元素转化为组成相当于 FeⅡ[FeⅢx ·Cr Ⅲ2-x]O4(铁氧磁体,罗马
数字表示元素的价态)的沉淀。处理含 1 mol Cr2O 2-7 的废水至少需要加入 a mol FeSO4·7H2O。下列结论正确
的是 ( )
A.x=0.5,a=8 B.x=0.5,a=10
C.x=1.5,a=8 D.x=1.5,a=10
答案:D
解析:Cr2O2-7 ~2Cr3+,1 mol Cr2O 2-7 发生反应时得到 6 mol e-。设得到铁氧磁体的物质的量为 y mol,
则:y+xy=a(铁原子守恒),(2-x)y=2(铬原子守恒),xy=6(电子得失守恒),联立三式解得:x=1.5,y=4,
a=10。
21.根据如图的能量图,下列说法正确的是( )
A.A2(g)+B2(g) 2AB(g)是一个放热反应
B.2 mol AB 的总能量大于 1 mol A2 和 1 mol B2 的能量之和
C.1 mol A2(g)和 1 mol B2(g)的能量之和为 a kJ
D.2AB(g) A2(l)+B2(l) ΔH7,说明溶液呈碱性,溶液中 c(OH -)>c(H+),再结合电荷守恒得
c(NH4+)>c(R-),故 C 正确;离子积常数只与温度有关,温度不变,离子积常数不变,所以 b~c 任意点溶液均有
c(H+)·c(OH-)=KW=1.0×10-14,故 D 正确。
24.锶(Sr)为第 5 周期ⅡA 族元素,其化合物六水氯化锶(SrCl 2·6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常
以天青石(主要成分为 SrSO4,含少量 BaSO4)为原料制备,生产流程如下:
下列叙述不正确的是( )
A.工业上天青石焙烧前先将其研磨粉碎,其目的是增大反应物间的接触面积,增大化学反应速率B. 高温焙烧时, 若 0.5 mol SrSO4 完全反应转移了 4 mol 电子, 该反应的化学方程式为 SrSO4+4C
SrS+4CO↑
C.加入适量 1 mol·L-1 H2SO4 溶液的目的是除去溶液中的 Ba2+杂质
D.工业上常电解熔融 SrCl2 来制锶单质,则 SrCl2·6H2O 制取无水 SrCl2 一定要在无水氯化氢气流中加热
SrCl2·6H2O 失水至恒重
答案:D
解析:增大反应物间的接触面积可以增大反应速率,故 A 正确;SrSO4 转化为 SrS,硫元素的化合价从+6 价
降低到-2 价,0.5 mol SrSO4 完全反应转移 4 mol 电子,故 B 正确;H2SO4 与 BaS 反应生成 BaSO4 沉淀,故 C 正
确;SrCl2 是强酸强碱盐,不能水解,所以直接加热 SrCl2·6H2O 失水至恒重,可制得无水 SrCl2,故 D 错误。
25.某溶液 X 中可能含有下列离子中的若干种:Cl-、SO42-、SO32-、HCO3-、Na+、Mg2+、Fe3+,所含离子的
物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,某同学取 100 mL 上述溶液 X,进行了如下实验:
(1)向溶液 X 中加入足量的 Ba(OH)2 溶液,得到白色沉淀。
(2)将(1)的反应混合液过滤,将足量盐酸加入沉淀中,沉淀部分溶解且产生气体。
下列说法正确的是( )
A.(2)中产生的气体可能是 CO2 或 SO2
B.溶液 X 中一定存在 SO42-、HCO3-、Mg2+
C.溶液 X 中一定不存在 Fe3+,可能存在 Cl-
D.(1)中产生的白色沉淀一定含有 BaSO4,可能含有 BaSO3
答案:B
解析:(1)向溶液 X 中加入足量的 Ba(OH)2 溶液,得到白色沉淀,说明溶液 X 中一定不含 Fe 3+; SO42-、
SO32-、HCO3-、Mg2+中最少含有一种;(2)将(1)的反应混合液过滤,将足量盐酸加入沉淀中,沉淀部分溶解且产
生气体,说明溶液 X 中一定有 SO42-、SO32-、HCO3-至少含有一种;根据所含离子的物质的量浓度均相同及电
荷守恒,溶液中一定含有 SO42-、HCO3-、Mg2+、Na+。(2)中产生的气体是 CO2,故 A 错误;溶液 X 中一定存在
SO42-、HCO3-、Mg2+,故 B 正确;溶液 X 中一定不存在 SO32-、Fe3+、Cl-,故 C 错误;(1)中产生的白色沉淀一定
含有 BaSO4、BaCO3,一定不含 BaSO3,故 D 错误。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共 6 小题,共 50 分)
26.(4 分)NH4Al(SO4)2 是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中;NH4HSO4 在分析试剂、
医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2 可作净水剂,其理由是________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下,0.1 mol·L -1NH4Al(SO4)2 中 c(NH+4 )________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol·L -1NH4HSO4 中 c(NH+4 )。
(3)室温时,向 100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4 溶液中滴加 0.1 mol·L-1NaOH 溶液,得到溶液 pH 与 NaOH
溶液体积的关系曲线如图所示:
试分析图中 a、b、c、d 四个点,水的电离程度最大的是____________;在 b 点,溶液中各离子浓度由
大到小的排列顺序是____________________。
答案:(1)Al3+水解生成的 Al(OH)3 胶体具有吸附性,即 Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3
胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水
(2)小于
(3) a c(Na+)>c(SO2-4 )>c(NH+4 )>c(OH-)=c(H+)
解析:(1)Al3+水解生成的 Al(OH)3 胶体具有吸附性,即:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3
吸附悬浮颗粒使其沉降。(2)NH4Al(SO4)2 与 NH4HSO4 中的 NH +4 均发生水解,但 NH4Al(SO4)2 中 Al3+水解呈
酸性抑制 NH +4 水解,HSO-4 电离出 H+同样抑制 NH +4 水解,因为 HSO -4 电离生成的 H+浓度比 Al3+水解生
成的 H+浓度大,所以 NH4HSO4 中 NH +4 水解程度比 NH4Al(SO4)2 中的小。(3)a、b、c、d 四个点,根据反
应量的关系,a 点恰好消耗完 H+,溶液中只有(NH4)2SO4 与 Na2SO4;b、c、d 三点溶液均含有 NH3·H2O,
(NH4)2SO4 可以促进水的电离,而 NH3·H2O 抑制水的电离,a 点水的电离程度最大。b 点溶液呈中性,即溶
液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O 三种成分,a 点时 c(Na+)=c(SO2-4 ),b 点时 c(Na+)>c(SO2-4 ),根据 N
元素与 S 元素的关系,可以得出 c(SO2-4 )>c(NH+4 ),故 c(Na+)>c(SO2-4 )>c(NH+4 )>c(OH-)=c(H+)。
27.(4 分)已知一定量的氢气在氯气中燃烧,所得混合物用 500mL3.00mol·L-1 的 NaOH 溶液恰好完全
吸收,测得溶液中含有 NaClO 的物质的量为 0.300mol。忽略氯气与水反应、盐类水解及溶液体积变化。回
答下列问题
(1)所得溶液中 Cl-的物质的量为_________mol。
(2)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比 n(Cl2)∶n(H2)=________。
答案:(1) 1.2 (2)5∶3
解析:(1)所得溶液中为 NaCl 和 NaClO 的混合物,根据物料守恒可知 n(Na+)=n(Cl-)+n(ClO-),则 n(Cl
-)=n(Na+)-n(ClO-)=0.5L×3.0mol·L-1-0.300mol=1.2mol。(2)由题意可知氯气过量,反应后所得混合物
为 HCl 和 Cl2,涉及反应有 HCl+NaOH===NaCl+H2O、Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,据反应可知,
燃烧后剩余 Cl2 为 n(Cl2)余=n(NaClO)=0.300mol,与 H 2 反应的 Cl2 为 n(Cl2)=1
2×[n(Cl-)-n(NaClO)]= 1
2
×(1.2mol-0.300mol)=0.45mol=n(H 2),则所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比 n(Cl2)∶n(H 2)=(0.45mol+0.300mol)∶0.45mol=5∶3。
28.(10 分)Ⅰ现有金属单质 A、B、I 和气体甲、乙、丙及物质 C、D、E、F、G、H。其中 B 是地壳
中含量第二位的金属。它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B_________________;乙_________________。
(2)写出反应①的离子方程式:__________________________________________________。
Ⅱ.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1) 实 验 过 程 中 铜 网 出 现 红 色 和 黑 色 交 替 的 现 象 , 请 写 出 相 应 的 化 学 反 应 方 程 式 :
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。乙的作用是________。
(3) 若试管 a 中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有________。要除去
该物质,可先在混合液中加入________(填写字母)。
a.氯化钠溶液 B.苯
c.碳酸氢钠溶液 D.四氯化碳
答案:Ⅰ (1)Fe Cl2
(2)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
Ⅱ(1)2Cu+O2 =====
△
2CuO,CH3CH2OH+CuO ――→
△
CH3CHO+H2O+Cu
(2)冷却 (3)乙酸 c
解析:Ⅰ根据框图转化,可以推断,A 为 Na,气体甲为 H2,C 为 NaOH,气体丙为 HCl,D 为盐酸,B
为 Fe,E 为 FeCl2,F 为 FeCl3,I 为 Cu,G 为 Fe(OH)3,H 为 Fe(OH)2。
Ⅱ(1)在乙醇的催化氧化实验中,Cu 作催化剂,反应过程中,红色的 Cu 先生成黑色的 CuO,黑色的 CuO
又被乙醇还原为红色的 Cu。有关的化学方程式为 2Cu+O 2 =====
△
2CuO,CuO+CH 3CH2OH ――→
△
Cu+
CH3CHO+H2O。
(2)甲水浴加热的目的是获得平稳的乙醇气流,乙冷水浴的目的是为了冷凝乙醛。(3)能使紫色石蕊试纸显红色,说明该液体为酸性物质,即 CH3COOH;要除去乙醛中的乙酸,可以先
将其与 NaHCO3 反应生成 CH3COONa,再加热蒸馏,蒸出 CH3CHO。
29.(10 分)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单,产物中 H2 含量高、CO 含量低(CO 会损坏燃料电池
的交换膜),是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下:
反应Ⅰ(主): CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH1=+49kJ·mol-1
反应Ⅱ(副): H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1
温度高于 300℃则会同时发生反应Ⅲ:
CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH3
(1)计算反应Ⅲ的 ΔH3=________。
(2)反应Ⅰ能够自发进行的原因是_______________________,
升温有利于提高 CH3OH 转化率,但也存在一个明显的缺点是___________________________。
(3)如图为某催化剂条件下,CH3OH 转化率、CO 生成率与温度的变化关系。
①随着温度的升高,CO 的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是________(填字母)。
A.反应Ⅱ逆向移动 B.部分 CO 转化为 CH3OH
C.催化剂对反应Ⅱ的选择性低 D.催化剂对反应Ⅲ的选择性低
② 随 着 温 度 的 升 高 , CH3OH 实 际 反 应 转 化 率 不 断 接 近 平 衡 状 态 转 化 率 的 原 因 是
_________________________
③写出一条能提高 CH3OH 实际反应转化率而降低 CO 生成率的措施____________________。
(4)250℃,一定压强和催化剂条件下,1.00molCH3OH 和 1.32molH2O 充分反应(已知此条件下可忽略反
应Ⅲ),平衡时测得 H2 为 2.70mol,CO 为 0.030mol,试求反应Ⅰ中 CH3OH 的转化率为________,反应Ⅱ的
平衡常数为________(结果保留两位有效数字)。
答案:(1)+90kJ·mol -1 (2)反应Ⅰ为熵增加的反应 CO 含量升高,破坏燃料电池的交换膜 (3)①C
②升温,反应速率加快 ③加入水蒸气(或加入更合适的催化剂) (4)91% 5.6×10-3
解析:(1)反应Ⅰ加上反应Ⅱ得到:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH3=+90 kJ·mol-1。(2)反应自发进
行的要求是 ΔG=ΔH-TΔS<0,此反应的 ΔH>0,所以反应自发进行的原因是 ΔS>0,即反应为熵增反应;
升温会促进反应Ⅲ的发生,提高 CO 的含量,而 CO 会破坏该电池的交换膜。(3)①随着反应温度的升高,
速率加快,但是 CO 的生成率并没有接近反应的平衡态,说明该反应使用的催化剂对于反应Ⅱ选择性低,C
项正确、D 项错误;三个反应都吸热,所以升温都正向移动,不会促进 CO 转化为甲醇,A、B 项错误。②由①的叙述可以得到答案:升温,反应速率加快。③加入水蒸气,可以提高甲醇的转化率,同时使反应Ⅱ
的平衡向逆反应方向移动,从而降低了 CO 的生成率;加入更合适的催化剂,最好只催化反应Ⅰ,不催化反
应Ⅱ,也能达到目的。(4)达平衡时 CO 为 0.03 0 mol,根据反应Ⅱ得到参与反应的氢气为 0.03 0 mol,所以
反应Ⅰ生成的氢气为 2.73 mol(平衡剩余氢气 2.70 mol),根据反应Ⅰ,消耗的甲醇为 0.91 mol,所以甲醇的
转化率为 91%。根据反应Ⅰ的数据,消耗的水为 0.91 mol,生成的 CO2 为 0.91 mol,则剩余 0.41 mol 水,在
反应Ⅱ中消耗 0.03 mol CO2,生成 0.03 mol CO 和 0.03 mol 水,所以达平衡时,水为 0.44 mol,CO2 为 0.88 mol。
可求得反应Ⅱ的平衡常数。
30.(12 分)某实验小组以粗镍(含少量 Fe 和 Cr 杂质)为原料制备 Ni(NH3)6Cl2,并测定相关组分的含量。
制备流程示意图如下。
已知:①部分离子生成氢氧化物沉淀的 pH(开始沉淀的 pH 按离子浓度为 0.1 mol·L-1 计算)如表所示。
离子 Fe3+ Cr3+ Ni2+
开始沉淀 pH 1.5 4.3 6.9
完全沉淀 pH 2.8 5.6 8.9
②Ni(OH)2 为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2 均为可溶于水的蓝紫色晶体,水溶液均显碱性。
回答下列问题:
(1)实验需要配制 3.0 mol·L -1 稀硝酸 250 mL,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和
______________________________________________________________。
(2)步骤(a)中 Ni 和浓硝酸反应的化学方程式为__________________________。
(3)步骤(b)首先加入试剂 X 调节溶液的 pH 约为 6,过滤后再继续加入 X 调节 pH 以得到绿色沉淀。
①调节 pH 约为 6 的原因是_______________________________________________________。
②试剂 X 可以是________(填标号)。
A.H2SO4 B.Ni(OH)2 C.NaOH
D.Fe2O3 E.NiO
(4) 步 骤 (c) 和 (d) 反 应 都 需 要 在 冰 浴 环 境 下 进 行 , 其 作 用 除 了 可 以 减 少 氨 水 的 挥 发 , 还 有
__________________________________________ 。 步 骤 (d) 发 生 反 应 的 总 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
(5)NH3 含量的测定
ⅰ.用电子天平称量 m g 产品于锥形瓶中,用 25 mL 水溶解后加入 3.00 mL 6 mol·L-1 盐酸,以甲基橙作
指示剂,滴定至终点消耗 0.500 0 mol·L-1 NaOH 标准溶液 V1 mL;ⅱ.空白试验:不加入样品重复实验ⅰ,消耗 NaOH 标准溶液 V2 mL。
①NH3 的质量分数为__________________。
②在上述方案的基础上,下列措施能进一步提高测定准确度的有________(填标号)。
A.适当提高称量产品的质量
B.用 H2SO4 溶液替代盐酸
C.用酚酞替代甲基橙
D.进行平行试验
(6)为测定 Cl 的含量,请补充完整下述实验方案。
称量 m g 产品于锥形瓶中,用 25 mL 水溶解,____________________________,滴入 2~3 滴 K2CrO4
溶液作指示剂,用已知浓度的 AgNO3 标准溶液滴定至终点,记录读数,重复操作 2~3 次。
答案:(1)250 mL 容量瓶
(2)Ni+4HNO3(浓) =====
△
Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(3)①pH=6 时,Fe3+和 Cr3+已沉淀完全,而 Ni2+还未开始沉淀 ②C
(4)降低温度以降低产物的溶解度,使其析出
Ni(NH3)6(NO3)2+2HCl+2NH3·H2O=== Ni(NH3)6Cl2+2NH4NO3
(5)①0.500 0V1-V2 × 10-3 × 17
m ×100% ②AD
(6)加入稀硝酸至溶液呈弱酸性
解析:(1)根据一定物质的量浓度溶液配制的实验步骤确定实验仪器。实验需要配制 3.0 mol·L-1 稀硝酸
250 mL,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和 250 mL 容量瓶。(2)根据题给流程和信息知
步骤(a)中 Ni 和浓硝酸反应生成硝酸镍(Ⅱ)、二氧化氮和水,化学方程式为 Ni+4HNO3(浓) =====
△
Ni(NO3)2+
2NO2↑+2H2O。(3)①根据流程知步骤(a)中镍、铁和铬分别转化为 Ni2+、Fe3+和 Cr3+,结合信息①提供的数
据知调节 pH 约为 6 的原因是 pH=6 时,Fe3+和 Cr3+已沉淀完全,而 Ni2+还未开始沉淀。②试剂 X 的作用
为调节溶液的 pH=6 和使 Ni 2+ 转化为 Ni(OH)2 沉淀,试剂 X 可以是 NaOH,选 C。(4)根据信息②知
Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2 均为可溶于水的蓝紫色晶体,步骤(c)和(d)反应都需要在冰浴环境下进行,其
作用除了可以减少氨水的挥发,还有降低温度以降低产物的溶解度,使其析出。根据题给流程知步骤(d)为
Ni(NH3)6(NO3)2 转 化 为 Ni(NH3)6Cl2 , 发 生 反 应 的 总 化 学 方 程 式 为 Ni(NH3)6(NO3)2 + 2HCl +
2NH3·H2O===Ni(NH3)6Cl2+2NH4NO3。(5)①样品溶液中加入盐酸发生反应 NH3+HCl===NH4Cl,根据题意
知 NH3 的物质的量等于与 NH3 反应的 HCl 的物质的量=[0.500 0(V1-V2)×10-3]mol,NH3 的质量分数=
0.500 0V1-V2 × 10-3 × 17
m ×100%。②A 项,适当提高称量产品的质量,可减小实验误差,正确;B 项,
用 H2SO4 溶液替代盐酸,对测定结果无影响,错误;C 项,盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时反应混合物溶
液呈酸性,用酚酞替代甲基橙会增大实验误差,错误;D 项,进行平行试验,可减小实验误差,D 正确。
(6)Ni(NH3)6Cl2 溶于水,水溶液均显碱性,氢氧根能与银离子反应,影响氯离子含量的测定。故为测定 Cl 的含量,应先向样品溶液中加入稀硝酸至溶液呈弱酸性。
27.(10 分)某研究小组以对氨基水杨酸和乙炔为主要原料,按下列路线合成便秘治疗药——琥珀酸普卡
必利。
已知:①化合物 B 中含有羟基;
请回答:
(1)下列说法不正确的是________。
A.对氨基水杨酸能发生缩聚反应生成高分子化合物
B.化合物 B 能发生氧化反应,不能发生还原反应
C.化合物 C 能形成内盐
D.化合物 F 能与 NaHCO3 溶液反应
(2)化合物 B 的结构简式是________。
(3)C+D→E 的化学方程式是_______________________________________________。
(4) 写 出 同 时 符 合 下 列 条 件 的 A 的 所 有 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式
__________________________________________________________________。
①分子中含有硝基且直接连在苯环上
②1HNMR 谱显示苯环上有两种不同化学环境的氢原子
③不能与 FeCl3 发生显色反应
(5) 设 计 以 乙 炔 和 甲 醛 为 原 料 制 备 化 合 物 F 的 合 成 路 线 ( 用 流 程 图 表 示 , 无 机 试 剂 任选)____________________________________________________________________。
答案:(1)B (2)
(3)
(5)HC≡CH + ――→
一定条件
HO—CH2—C≡C—CH2—OH ――→H2
催化剂
HO—CH2—CH2—CH2—CH2—OH ――→O2
催化剂 HOOC—CH2—CH2—COOH
解析:由题给琥珀酸普卡必利的合成路线可推知:A 是 ,B 是 ,C 是
, D 是 , E 是 , F 是
HOOCCH2CH2COOH。
(1)对氨基水杨酸分子中含有的—COOH 和—OH 或—COOH 和—NH2 间均可脱水发生缩聚反应生成高
分子化合物,A 正确;化合物 B 分子中苯环能加氢发生还原反应,B 错误;C 是 ,分子中—COOH
与—NH2 间可发生反应生成内盐,C 正确;HOOCCH2CH2COOH 能与 NaHCO3 溶液反应产生 CO2,D 正确。(2)考虑到—OH 的邻位有较大的—COOCH3 基团存在,故 A 与乙酸酐反应时是—NH2 中的一个氢原子
被乙酰基取代生成 。(3)该反应是 C 分子中的—COOH 与 D 分子中的—NH2 间的脱水缩合反
应,方程式见答案。(4)硝基连在苯环上且苯环上有两种不同化学环境的氢原子,说明苯环上在—NO2 的对
位上还有一个取代基;不能与 FeCl3 发生显色反应,说明无酚羟基,据此可写出 4 种同分异构体(详见答案)。
(5)乙炔为两个碳原子而目标产物有 4 个碳原子,结合新反应信息②,可设计 F 的合成路线详见答案。