天津市河东区2020届高三化学学业水平等级考试模拟试题（Word版附解析）

2020 年河东区高中学业水平等级性考试第一次模拟测试 化学 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。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考 试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共 36 分) 本卷可能用到的相对原子质量： C:12 S:32 Na:23 O:16 H:1 Fe:56 本题包括 12 小题，每小题 3 分，共 36 分。每小题只有一个选项符合题意 1.下列对预防“新型冠状病毒肺炎”的一些认识，你认为合理的是 A. 制作口罩的无纺布材料聚丙烯是天然高分子材料 B. 将 84 消毒液与酒精混合使用消毒效果更佳 C. 用于消毒的医用酒精中乙醇的体积分数为 95% D. 可以直接用氯水做漂白、杀菌、消毒剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．聚丙烯为合成高分子化合物，属于合成材料，故 A 错误； B．84 消毒液和酒精混合不但不会增加效果，反而会降低消毒效果，产生有毒气体，故 B 错 误； C．95%酒精会使细菌细胞外面形成保护层，酒精不能完全进入细菌细胞内，达不到杀菌目的， 75%的酒精杀菌效果最好，所以医用酒精中乙醇的体积分数为 75%，故 C 错误； D．氯水中含有次氯酸，可以直接用氯水做漂白、杀菌、消毒剂，故 D 正确； 故选 D。 【点睛】本题的易错点为 B，要注意 84 消毒液的主要成分为次氯酸钠，具有强氧化性，能够 与酒精发生氧化还原反应生成氯气等，降低消毒效果，因此二者不能混合使用。 2.下列有关化学基本概念的依据正确的是 A. 溶液与胶体：本质区别是能否发生丁达尔效应 B. 纯净物与混合物：是否仅由一种物质组成C. 强电解质与弱电解质：根据其溶液的导电能力强弱 D. 极性分子与非极性分子：根据化学键的极性判断 【答案】B 【解析】 【详解】A．溶液与胶体两者的根本区别在于分散质粒子直径的大小，溶液中的分散质粒子直 径小于 1nm，胶体的胶粒直径在 1nm～100nm，故 A 错误； B．纯净物：只由一种物质组成的称为纯净物。混合物：由两种或两种以上物质组成的称为混 合物，所以纯净物、混合物是按照是否仅含一种物质划分的，故 B 正确； C．在水溶液中完全电离的化合物属于强电解质，部分电离的化合物属于弱电解质，和导电能 力强弱无关，故 C 错误； D．分子中正负电荷的重心重合或电荷分布均匀的分子是非极性分子，正负电荷的重心不重合 或电荷分布不均匀的分子是极性分子，与化学键的极性没有直接的关系，非极性分子中可能 含有极性键，如 CO2，极性分子中也可能含有非极性键，如 H2O2，故 D 错误； 故选 B。 3.下列反应需要破坏共价键的是 A. 晶体硅熔化 B. 碘升华 C. 冰融化成水 D. NaCl 溶于 水 【答案】A 【解析】 【详解】A．晶体硅是原子晶体，熔化时破坏的是共价键，故 A 正确； B．碘是分子晶体，升华时克服的是分子间作用力，共价键没有破坏，故 B 错误； C．冰是分子晶体，融化成水时克服的是分子间作用以及氢键，共价键没有被破坏，故 C 错误； D．氯化钠是离子晶体，溶于水时，破坏的是离子键，故 D 错误； 故选 A。 4.下列化学用语对事实的表述正确的是 A. 硬脂酸与乙醇的酯化反应：C17H35COOH+C2H518OH C17H35COOC2H5+H218O B. 向 Na2SiO3 溶液中通入过量的 SO2：SiO32-＋SO2＋H2O＝H2SiO3↓＋SO32- C. 由 Na 和 C1 形成离子键的过程： 催化剂 D. NaHSO4 熔融电离：NaHSO4 Na++H++SO42- 【答案】C 【解析】 【详解】A．酯化反应的机理是“酸断羟基醇断氢”，硬脂酸与乙醇的酯化反应的化学方程式为： C17H35COOH+C2H518OH C17H35CO18OC2H5+H2O，故 A 错误； B．向 Na2SiO3 溶液中通入过量 SO2，反应生成硅酸和亚硫酸氢钠，反应的离子方程式为： SiO32-+2SO2+2H2O=H2SiO3↓+2HSO3-，故 B 错误； C．钠原子失去电子生成钠离子，氯原子得到电子生成氯离子，钠离子与氯离子通过离子键结 合，用电子式表示为： ，故 C 正确； D．熔融状态下共价键不能断裂，故 NaHSO4 熔融电离：NaHSO4 Na++HSO4-，故 D 错误； 故选 C。 【点睛】本题的易错点为 D，要注意 NaHSO4 在熔融状态下和溶液中电离方程式的区别，在溶 液中 NaHSO4=Na++H++SO42-。 5.用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 用该装置分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液 B. 用该装置除去实验室制取乙烯中混有的少量 SO2 熔融 熔融C. 用该装置加热 AlCl3 溶液制备无水 AlCl3 固体 D. 用该装置获取少量 SO2 气体 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分层，不能选过滤分离，应选分液分离，故 A 错误； B．二氧化硫与 NaOH 能够反应被吸收，乙烯不能，导管长进短出，洗气可分离，故 B 正确； C．加热 AlCl3 溶液，促进水解，生成的盐酸易挥发，加热蒸干得不到无水 AlCl3 固体，应在 HCl 气流中加热制备无水 AlCl3 固体，故 C 错误； D．Cu 与浓硫酸的反应需要加热，图中缺少加热装置，故 D 错误； 故选 B。 6.已知有机物 M 在一定条件下可转化为 N。下列说法正确的是 A. 该反应类型为取代反应 B. N 分子中所有碳原子共平面 C. M 中苯环上的一氯代物共有 4 种 D. 可用溴水鉴别 M 和 N 【答案】D 【解析】 【详解】A．M 中碳碳双键和氢气发生加成反应生成 N，该反应为加成反应，故 A 错误；B．N 分子中取代基上的 3 个碳原子都采用 sp3 杂化，具有甲烷的结构特点，则 N 中所有碳原 子不可能共平面，故 B 错误； C．M 中苯环上有三种氢原子，所以 M 苯环上一氯代物有 3 种，故 C 错误； D．M 和溴水发生加成反应、N 和溴水不反应，前者能使溴水褪色，后者发生萃取，振荡静置 后分层，且上层有色，现象不同，可以鉴别，故 D 正确； 故选 D。 【点睛】本题的易错点为 B，要注意甲烷是四面体结构，有机物分子中只要含有饱和碳原子(包 括：-CH3、-CH2-、 、 )中的一种，分子中的所有原子就不可能处于同一平面内。 7.下列说法正确的是（ ） A. 同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B. 原子核外电子排布，先排满 K 层再排 L 层，先排满 M 层再排 N 层 C. 同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D. 同一周期中，Ⅱ A 与Ⅲ A 族元素原子的核电荷数都相差 1 【答案】A 【解析】 【详解】A.电子能量越低，挣脱原子核束缚的能力弱，在距离原子核近的区域运动；电子能量 高，挣脱原子核束缚的能力强，在距离原子核远的区域运动，故 A 正确； B. M 能层中 d 能级的能量高于 N 能层中 s 能级能量，填充完 4s 能级后才能填充 3d 能级，故 B 错误； C.同一周期中，主族元素随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐减小，故 C 错误； D.第四周期中，Ⅱ A 与Ⅲ A 族元素原子的核电荷数相差 11，故 D 错误； 故答案为 A。 【点睛】本题考查元素周期表的结构及应用，把握元素在周期表的位置、元素的性质及元素 周期律为解答的关键，注意整体把握周期表的结构。 8.X、Y、Z、W 均为常见短周期非金属元素，常温下，其最简单氢化物水溶液(浓度均为 0.01 mol/L)的 pH 和原子半径的关系如图所示。其中 X 为氧元素。下列有关说法正确的是A. Y 是钠元素 B. 图中 Y 的氢化物不能与 X 的氢化物反应 C. Z 的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HClO4 D. W 的最高价氧化物对应水化物是弱酸 【答案】C 【解析】 【分析】 X、Y、Z、W 均为常见的短周期非金属元素，X 为氧元素，由常温下，其最简单氢化物水溶 液(浓度均为 0.01mol/L)的 pH、原子半径可知，Y 对应最简单氢化物水溶液的 pH＞7，且原子 半径大于 O，则 Y 为 N；Z 的原子半径大于 N，Z 的最简单氢化物水溶液的 pH=2，为一元强 酸，则 Z 为 Cl；W 的原子半径最大，且 0.01mol/L W 的最简单氢化物水溶液的 2＜pH＜7，可 知 W 为 S，据此分析解答。 【详解】由上述分析可知，X 为 O、Y 为 N、Z 为 Cl、W 为 S。 A．根据上述分析，Y 为 N 元素，故 A 错误； B．Y 的氢化物为氨气，X 的氢化物为水，二者能够反应生成 NH3·H2O，故 B 错误； C．Z 为 Cl，最高价为+7 价，最高价氧化物对应水化物的化学式为 HClO4，故 C 正确； D．W 为 S 元素，最高价氧化物对应水化物为硫酸，是强酸，故 D 错误； 故选 C。 9.由下述实验现象，下列氯水对应结论不正确的是 实验 装置 试剂 A 现象 ① 紫色石蕊溶液 先变红后褪色② 滴有 KSCN 的 FeCl2 溶液 溶液变红 ③ NaHCO3 溶液 产生使澄清石灰水变浑浊的气体 ④ HNO3 酸化的 AgNO3 溶液 产生白色沉淀 A. ①氯水具有酸性和漂白性 B. ②氯水具有还原性 C. ③氯水中含有 H+ D. ④氯水中含有 Cl－ 【答案】B 【解析】 【详解】A．向紫色石蕊溶液中滴加氯水，溶液变红，说明氯水显酸性，然后褪色，说明氯水 具有漂白性，能说明氯水具有酸性和漂白性，故 A 正确； B．将氯水滴加到含 KSCN 的 FeCl2 溶液，溶液变红，说明氯水能够将亚铁离子氧化为铁离子， 说明氯水具有氧化性，不能说明氯水具有还原性，故 B 错误； C．氯水能与碳酸氢钠反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳，说明氯水显酸性，能 说明氯水中含有 H+，故 C 正确； D．氯水与 HNO3 酸化的硝酸银反应产生白色沉淀，该白色沉淀是氯离子与银离子反应得到 AgCl，说明氯水中含有 Cl-，故 D 正确； 故选 B。 【点睛】解答本题的关键是知道氯水中含有的微粒和微粒的性质，氯水溶液中存在平衡 Cl2+H2O⇌HCl+HClO，盐酸为强酸，次氯酸为弱酸，溶液中含有 H+、Cl-、氯气、HClO 等。 10.如图所示电池是一种新型储氢材料—镍电池(MHn—Ni)，(MHn 中金属和氢都为 0 价)。下列 有关说法不正确的是A. 放电时正极反应为 NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－ B. 电池的电解液可为 KOH 溶液 C. 充电时阴极反应为 MHn＋nOH－－e－→nH2O＋M D. MHn 是一类储氢材料，n 越大，电池的比能量越高 【答案】C 【解析】 【分析】 根 据 图 示 ， 镍 电 池 (MHn—Ni) 中 应 该 选 碱 性 溶 液 作 电 解 质 溶 液 ， 放 电 时 ， 正 极 ： NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- ， 负 极 ： MHn+nOH--ne-=M+nH2O ， 总 反 应 ： MHn+nNiOOH=M+nNi(OH)2 ，充电时，阳极反应：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，阴极反应： M+nH2O+ne-=MHn+nOH-，总反应：M+nNi(OH)2=MHn+nNiOOH；据此分析解答。 【详解】A．放电时，正极发生还原反应：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，故 A 正确； B．为了防止 MHn 被氢离子氧化，镍电池中电解液应该为碱性溶液，可以用 KOH 作电解液， 故 B 正确； C．充电时，电池的负极作阴极，阴极发生还原反应：M+nH2O+ne-=MHn+nOH-，故 C 错误； D．M 为储氢合金，MHn 为吸附了氢原子的储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高， 故 D 正确； 故选 C。 11.一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是 A. 稀释氨水溶液 10 倍后，其 c(OH-)为原来的 B. pH 之和为 14 的 H2C2O4 与 NaOH 溶液混合：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+ c(HC2O4-) C. pH=5 的 H2S 溶液中，c(H+)=c(HS-)=1×10-5mol/L D. 将等物质的量的 Na2CO3 和 NaHCO3 混合溶于水中 ＜1 1 10 2- 3 - 3 c(CO ) c(HCO )【答案】D 【解析】 【详解】A．一水合氨在稀释过程中继续电离生成 OH-，所以稀释氨水溶液 10 倍后，其 c(OH-) 大于原来的 ，故 A 错误； B．任何电解质溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒得 (Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)，所以 c(Na+)+c(H+)＞c(OH-)+c(HC2O4-)，故 B 错误； C．任何电解质溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒得 c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)，所以 c(H+)＞c(HS-)，故 C 错误； D．Na2CO3 的水解程度大于 NaHCO3，导致溶液中 c(HCO3-)＞c(CO32-)，则 ＜1，故 D 正确； 故选 D。 12.《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(过硫酸根离子如图所示)去除 废水中的正五价砷[As(V)]的研究成果，其反应机制模型如图所示。设阿伏加德罗常数的值为 NA，Ksp[Fe(OH)3]＝2.7×10-39。下列叙述正确的是 A. 室温下，中间产物 Fe(OH)3 溶于水所得饱和溶液中 c(Fe3＋)为 2.7×10-18 mol·L-1 B. 若 56g Fe 参加反应，共有 NA 个 S2O82- 被还原 C. 1mol 过硫酸钠(Na2S2O8)含 2NA 个过氧键 D. pH 越小，越有利于去除废水中的正五价砷 【答案】A 【解析】 【 详 解 】 A ． 已 知 Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39 ， 此 溶 液 碱 性 极 弱 ， 溶 液 的 pH 接 近 7 ， 即 1 10 2- 3 - 3 c(CO ) c(HCO )c(OH-)=10-7mol/L，代入方程即可解得：c(Fe3+)=2.7×10-18mol•L-1，故 A 正确； B．56g Fe 为 1mol，根据图示，一个 S2O82-和一个 Fe 反应生成两个 SO42-和一个 Fe2+，该过程 转移 2 个电子，但 Fe2+还要与 S2O82-反应变成 Fe3+和自由基(SO4-●)，因此 1mol 铁参加反应 要消耗 1.5molS2O82-，共有 1.5NA 个 S2O82-被还原，故 B 错误； C．根据 Na2S2O8 的结构 ，1mol 过硫酸钠(Na2S2O8)含 1mol 过氧键，即含有 NA 个过氧键，故 C 错误； D．根据图示，最后是将铁离子和亚铁离子转变为沉淀，与正五价砷共沉淀析出，则溶液的碱 性越强，越有利于沉淀析出，即 pH 越大，越有利于去除废水中的正五价砷，故 D 错误； 故选 A。 【点睛】本题的易错点和难点为 B，要注意观察图示，反应过程中 Fe 先与 S2O82-反应生成 SO42- 和 Fe2+，然后 Fe2+再与 S2O82-反应变成 Fe3+和自由基(SO4-●)，结合氧化还原反应中得失电子守 恒计算判断。 第Ⅱ卷(非选择题，共 64 分) 本卷可能用到的相对原子质量： C:12 S:32 Na:23 O:16 H:1 Fe:56 13.C、H、O、N 是构成生命的基本元素，是中学化学研究的重要内容之一。 (1)对碳原子核外两个未成对电子的描述，正确的是_____ A 电子云形状不同 B. 自旋方向相同 C. 能量不同 D. 在同一轨道 (2)C、O、N 三种元素第一电离能由大到小的顺序是_____ (3)HCHO 分子中碳原子轨道的杂化类型是_____，福尔马林(HCHO 的水溶液)，HCHO 极易与 水互溶的主要原因是_____ (4)在有机银镜反应实验中其中一种反应物是配合物，写出此配合物离子的结构简式_____，提 供孤电子对的成键原子是_____。 (5)如图是金刚石晶胞，每个碳原子的配位数是_____；每个晶胞中含有的碳原子个数是_____； 若晶胞的边长是 anm，该晶胞中两个碳原子之间的最短距离为_____nm。 是【答案】 (1). B (2). N＞O＞C (3). sp2 (4). HCHO 与水分子间存在氢键 (5). [Ag(NH3)2]+ (6). N (7). 4 (8). 8 (9). a 【解析】 【分析】 (1)碳原子的电子排布式为 1s22s22p2，结合核外电子的排布规律分析判断； (2)C、O、N 都是第二周期非金属元素，同一周期元素，自左而右，第一电离能呈增大趋势， 结合 N 元素原子 2p 能级是半满状态分析排序； (3)根据甲醛中的成键来分析碳原子的杂化类型，结合氢键对物质性质的影响分析解答； (4)银镜反应实验中的反应物属于配合物的是 Ag(NH3)2OH，据此分析解答； (5)根据金刚石的晶胞结构结合均摊法计算晶胞中含有的碳原子数；晶胞中两个碳原子之间的 最短距离为晶胞体对角线的 ，据此计算。 【详解】(1)A、碳原子核外两个未成对电子，都属于 2p 能级，p 能级沿 x、y、z 轴的方向电 子云密度大，呈现哑铃型，则电子云形状相同，故 A 错误；B、p 能级又分 x、y、z 三个相互 垂直的轨道，电子优先占据不同轨道，并且自旋方向相同，所以碳原子核外两个未成对电子， 自旋方向相同，故 B 正确；C、碳原子核外两个未成对电子，都属于 2p 能级，能量相同，故 C 错误； D、p 能级又分 x、y、z 三个相互垂直的轨道，电子优先占据不同轨道，所以碳原子 核外两个未成对电子，不在同一轨道，故 D 错误；故答案为：B。 (2)C、O、N 都是第二周期非金属元素，同一周期元素，自左而右，第一电离能呈增大趋势， 但 N 元素原子 2p 能级是半满的稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第 一电离能 N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C； (3)甲醛分子中含有碳氧双键，1 个甲醛分子中含有 2 个碳氢 σ 键，1 个碳氧 σ 键，共有 3 个 σ 键，则碳原子轨道的杂化类型为 sp2 杂化；福尔马林是 HCHO 的水溶液，HCHO 与水分子间 3 4 1 4存在氢键使得 HCHO 极易与水互溶，故答案为：sp2；HCHO 与水分子间存在氢键； (4)有机物的银镜反应实验中的反应物属于配合物的是 Ag(NH3)2OH，配合物离子的结构简式为 [Ag(NH3)2]+，NH3 为配体，N 原子中含有孤电子对，因此提供孤电子对的成键原子是 N，故答 案为：[Ag(NH3)2]+；N； (5)根据图示，在金刚石晶胞中，每个碳原子周围有 4 个碳原子，碳原子的配位数是 4；每个晶 胞中含有的碳原子个数是 8× +6× +4=8；晶胞中两个碳原子之间的最短距离为晶胞体对角 线的 ，因此最短距离为 anm，故答案为：4；8； a。 14.“阿比朵尔”是抗击新型冠状病毒潜在用药，其合成路线如图： 回答下列问题： (1)有机物 A 含氧官能团名称_____； (2)反应②、⑥反应类型分别是_____、_____； (3)F 的分子式为_____； (4)请写出反应③的化学反应方程式_____； (5)M 是 B 的一种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有_____种；其中核磁共振氢谱有 4 组峰，峰面积之比为 2:2:2:1 的结构简式_____； ①苯环上有 3 个取代基； ②能发生银镜反应； ③能发生水解反应，且 1 mol M 水解消耗 4mol NaOH (6)设计由甲苯和丙酮( )为原料制备合成 路线_____。 1 8 1 2 1 4 3 4 3 4【答案】 (1). 羟基和硝基 (2). 还原反应 (3). 取代反应 (4). C14H15O4N (5). + +H2O (6). 6 (7). 或 (8). 【解析】 【分析】 (1)根据常见官能团的结构和名称分析判断 A 的含氧官能团； (2)根据流程图，反应②中 B 中硝基生成 C 后变成了氨基，反应⑥中 G 变成 H 后有 2 个 H 原 子被溴原子代替，结合反应的特征分析判断反应类型； (3)根据 F 的结构简式判断 F 的分子式； (4)根据流程图，反应③为 C 在 InBr3 条件下与 D 生成 E，C 中氨基与 D 中羰基发生了脱水反 应，据此书写反应的化学方程式； (5)①苯环上有 3 个取代基；②能发生银镜反应，说明结构中含有醛基；③能发生水解反应， 说明属于甲酸酯类物质， 1 mol M 水解消耗 4mol NaOH，说明结构中含有 2 个酯基，且水解 生成的羟基为酚羟基，还含有 1 个-NH2，据此分析解答； (6)根据题干流程图中 C→E 的反应可知，由甲苯和丙酮为原料制备合成 ，需要 有对氨基甲苯，因此需要先合成对硝基甲苯，据此分析解答。 【详解】(1)有机物 A ( )的含氧官能团有羟基和硝基，故答案为：羟基和硝基；(2)根据流程图，反应②中 B( )中硝基生成 C( )后变成了氨基，为还原反应， 反应⑥中 G( )变成 H( )后有 2 个 H 原子被溴原子代替，为 取代反应，故答案为：还原反应；取代反应； (3)F ( )的分子式为 C14H15O4N，故答案为：C14H15O4N； (4)根据流程图，C( )在 InBr3 条件下与 D( )生成 E( )，C 中氨基与 D 中羰基发生了脱水反应，因此反应③的化学方程式 为 + +H2O，故答案为： + +H2O； (5)M 是 B ( )的一种同分异构体，①苯环上有 3 个取代基；②能发生银镜反应，说明 结构中含有醛基；③能发生水解反应，且 1 mol M 水解消耗 4mol NaOH，说明结构中含有 2 个甲酸形成的酯基，且水解生成的羟基为酚羟基，即满足条件的 M 的同分异构体的苯环上的 3个取代基：2 个 HCOO-、1 个-NH2，有 6 种；其中核磁共振氢谱有 4 组峰，峰面积之比为 2:2:2:1 的结构简式为 或 ，故答案为：6； 或 ； (6)根据题干流程图中 C→E 的反应可知，由甲苯和丙酮( )为原料制备合成 ，需要有对氨基甲苯和丙酮，因此需要先合成对硝基甲苯，因此合成路线为 ，故答案为： 。 【点睛】本题的易错点为(5)，明确苯环上含有的侧链是解题的关键，要注意能够水解且能够 发生银镜反应，结合 B 的分子式，符合条件的是甲酸酯类物质，而且该酯基水解生成的羟基 为酚羟基。 15.利用含铬废料(主要含 Cr2O3，还含有 FeO、SiO2、Al2O3 等杂质)制备重铬酸钠，实现清洁 化工生产，工艺流程如图： 回答下列问题： (1)焙烧 Cr2O3 转化为 Na2CrO4 的化学反应方程式是_____； (2)实验室模拟此工业流程①，控制反应温度 60℃的方法是_____； (3)流程②用石墨做电极电解 Na2CrO4 溶液，制备 Na2Cr2O7，其原理如图所示，a 是_____极；电极Ⅱ的电极反应式是_____；当生成 2mol Na2Cr2O7 时，电路中转移的电子_____mol； (4)由下图和下表中的溶解度变化，流程③制备 K2Cr2O7，应先充分加热，然后_____反应才能 顺利进行； 重铬酸钠的溶解度表： 温度℃ 10 20 40 60 80 100 溶解度 % 61.6 62.8 65.1 71.8 78.7 81.1 (5)为进一步减少制得的 K2Cr2O7 晶体中 NaCl 等杂质，应再进行_____操作； (6)流程④Na2Cr2O7 溶液与乙醇反应，乙醇可能被氧化为_____(写一种即可)。 【答案】 (1). 2Cr2O3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+4CO2 (2). 水浴加热 (3). 负极 (4). 4OH-―4e-＝2H2O＋O2↑或 2H2O－4e-=O2↑+4H+ (5). 4 (6). 冷却结晶（降低温度） (7). 重结晶 (8). 乙醛(CH3CHO)、乙酸(CH3COOH)、二氧化碳(CO2)等 【解析】 分析】 利用含铬废料(主要含 Cr2O3，还含有 FeO、SiO2、Al2O3 等杂质)制备重铬酸钠。将铬铁矿和 碳酸钠、空气混合焙烧，发生反应得到 Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3 等和 CO2，然后在 60℃时 调节溶液 pH=6.5，用盐酸浸取后过滤，得到的滤渣中主要含有硅酸、氢氧化铁、氢氧化铝 【 的等，滤液中含有 Na2CrO4 和 NaCl，然后用石墨做电极电解 Na2CrO4 溶液，制备 Na2Cr2O7，在 Na2Cr2O7 溶液中加入氯化钾固体可以制得 K2Cr2O7，在 Na2Cr2O7 溶液中加入稀硫酸和乙醇， 可以制得 Na Cr(SO4)2，据此分析解答。 【 详 解 】 (1)Cr2O3 与 碳 酸 钠 在 空 气 中 焙 烧 反 应 生 成 Na2CrO4 的 化 学 反 应 方 程 式 为 2Cr2O3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+4CO2 ， 故 答 案 为 ： 2Cr2O3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+4CO2； (2)可以采用水浴加热的方法，控制反应温度 60℃，故答案为：水浴加热； (3)Na2CrO4 溶液中存在 2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，用图示装置(均为石墨电极)电解 Na2CrO4 溶液制取 Na2Cr2O7，需要通过电解生成 H+提高溶液的酸性，说明该电极(电极Ⅱ)是阳极，连 接电源的正极，即 b 为正极，则 a 为负极；电极Ⅱ为阳极，溶液中氢氧根离子失电子生成氧气， 电极反应式为 4OH--4e-=2H2O+O2↑或 2H2O－4e-=O2↑+4H+；由 CrO42-+2H +=Cr2O72-+H2O 可知， 每生成 2molNa2Cr2O7 时，理论上 II 电极生成 4molH+，根据阳极反应式 4OH--4e-=2H2O+O2↑可 知，每生成 4molH+，转移 4mol 电子，故答案为：负极；4OH-―4e-＝2H2O＋O2↑或 2H2O－ 4e-=O2↑+4H+；4； (4) 根据溶解度曲线和重铬酸钠的溶解度表可知，K2Cr2O7 的溶解度随温度的变化较大，而 Na2Cr2O7 的溶解度受温度的影响不大，且温度较低是由水中的溶解度：Na2Cr2O7＞K2Cr2O7， 因此流程③中向 Na2Cr2O7 溶液中加入适量 KCl，充分加热，蒸发浓缩至表面出现晶膜，然后 冷却结晶，析出 K2Cr2O7 固体，反应才能顺利进行，故答案为：冷却结晶(降低温度)； (5) 根据溶解度曲线，K2Cr2O7 的溶解度随温度的变化较大，而氯化钠的溶解度受温度的影响 不大，为进一步减少制得的 K2Cr2O7 晶体中 NaCl 等杂质，需要对 K2Cr2O7 晶体进行重结晶操 作，进一步分离提纯，故答案为：重结晶； (6) Na2Cr2O7 溶液具有强氧化性，Na2Cr2O7 溶液与乙醇反应，乙醇可能被氧化为乙醛(CH3CHO)、 乙酸(CH3COOH)、甚至可以氧化生成二氧化碳和水，故答案为：乙醛(CH3CHO)、乙酸 (CH3COOH)、二氧化碳(CO2)等。 16.亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可由 NO 与 Cl2 在通常条件下反应得到，化学方 程式为 2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g)。 (1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：① 2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋ClNO(g) K1；②4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g) ＋Cl2(g) K2；③2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g) K3,则 K1、K2、K3 之间的关系为K3=_______________（用 K1 和 K2 表示）； (2)已知几种化学键的键能数据如下表：（亚硝酰氯的结构为 Cl—N==O） 化学键 N≡O Cl－Cl Cl－N N==O 键能/(kJ·mol－1) 630 243 a 607 则 2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g)的反应的 △H 和 a 的关系为 △H = ___kJ·mol－1。 (3)300℃时，2NO(g)＋Cl2 (g) 2ClNO(g)的正反应速率表达式为 v 正 = k·cn (ClNO)，测得速 率和浓度的关系如下表： 序号 c(ClNO)/(mol·L－1) v/(mol·L－1·s－l) ① 0. 30 3. 60×10－9 ② 0. 60 1. 44×10－8 ③ 0. 90 3. 24×10－8 n = ___；k = ____。 (4)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为 2 : 1 的 NO 和 Cl2 进行反应 2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g)，能判断反应已达到化学平衡状态的是__（填标号）。 a．容器中 压强不变 b．2v 正(NO) = v 逆(Cl2)c．气体的平均相对分子质量保持不变 d．该 反应平衡常数保持不变 e．NO 和 Cl2 的体积比保持不变 (5)25℃时，向体积为 2 L 且带气压计的恒容密闭容器中通入 0.08 mol NO 和 0.04 mol Cl2 发生反 应：2NO(g)＋Cl2 (g) 2ClNO(g)△H。 ①若反应起始和平衡时温度相同，测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图甲曲线 a 所示， 则 △H __（填“>”“