综合模拟卷(八)
一、选择题(本题共 16 小题,每小题 3 分,共 48 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.下列说法正确的是( )
A.铵态氮肥可与草木灰混合使用
B.化工产品大多可用作食品添加剂
C.制造光导纤维的主要材料是单质硅
D.碘酒能使蛋白质变性
答案 D
解析 草木灰显碱性,铵态氮肥与草木灰混合会放出氨气,降低肥效,A 项错误;制造光导
纤维的主要材料是二氧化硅,C 项错误;蛋白质遇碘酒发生变性,可用于外用消毒,D 项正确。
2.下列有关化学用语表示正确的是( )
A.质子数和中子数均为 6 的碳原子:66C
B.硫离子的结构示意图:
C.氢氧化钠的电子式:
D.2丙醇的结构简式:
答案 D
解析 质子数和中子数均为 6 的碳原子,应表示为:126 C,A 错误;硫离子的核电荷数为 16,
B 错误;氢氧化钠为离子化合物,电子式表示错误,C 错误。
3.下列说法不正确的是( )
①将 BaSO4 放入水中其溶液不能导电,所以 BaSO4 是非电解质
②氨溶于水得到的氨水能导电,所以氨水是电解质
③固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物可以导电
④固态离子化合物不导电,熔融态的离子化合物也不导电
⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
A.仅①④ B.仅①④⑤
C.仅①②③④ D.①②③④⑤
答案 D
解析 ①将 BaSO4 放入水中其溶液不能导电,但在熔融状态下能导电,所以 BaSO4 是电解质,故错误;②氨溶于水得到的氨水能导电,所以一水合氨是电解质,但氨水是混合物,不是电
解质,氨气是非电解质,故错误;③固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物不能电离,
不导电,故错误;④固态离子化合物不导电,熔融态的离子化合物能导电,故错误;⑤导电
能力与离子浓度和离子所带电荷有关,所以强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液
的导电能力强,故错误。
4.下列离子方程式正确的是( )
A.KClO 碱性溶液与 Fe(OH)3 反应:3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO2-4 +3Cl-+4H++H2O
B.用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠:S2O2-3 +2H+===SO2↑+S↓+H2O
C.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H518OH浓硫酸
△ C17H35COOC2H5+H218O
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO-3 +OH-===CaCO3↓+H2O
答案 B
解析 在强碱性溶液中不可能生成 H+,应为 3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-===2FeO2-4 +3Cl-+
5H2O,选项 A 错误;用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠,反应生成二氧化硫和硫:
S2O2-3 +2H+===SO2↑+S↓+H2O,选项 B 正确;酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”,
硬脂酸与乙醇的酯化反应为:C17H35COOH+C2H518OH浓硫酸
△ C17H35CO18OC2H5+H2O,选项
C 错误;碳酸氢铵溶液中加足量石灰水,离子方程式:NH +4 +HCO -3 +Ca 2 + +2OH -
===CaCO3↓+NH3·H2O+H2O,选项 D 错误。
5.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A.澄清透明的无色溶液:K+、NH+4 、MnO-4 、HCO-3
B.0.10 mol·L-1 KI 溶液:Al3+、Fe3+、Cl-、SO2-4
C.滴入甲基橙变红色的溶液:Na+、Ca2+、NO-3 、Cl-
D.c(H+)=1×10-12 mol·L-1 的溶液:Mg2+、Cu2+、NO-3 、SO2-4
答案 C
解析 澄清透明的无色溶液中不能存在有色离子,MnO -4 为紫红色,A 错误;0.10 mol·L-1KI
溶液:Fe3+和 I-发生氧化还原反应而不能共存,B 错误;滴入甲基橙变红色的溶液显酸性,
Na+、Ca2+、NO-3 、Cl-能够共存,C 正确;c(H+)=1×10-12 mol·L-1 的溶液显碱性,Mg2
+、Cu2+和 OH-不能够共存,D 错误。
6.向某密闭容器中充入 1 mol X 与 2 mol Y 发生反应:X(g)+2Y(g)aZ(g) ΔH<0,达到
平衡后,改变某一条件(温度或容器体积),X 的平衡转化率的变化如图所示。下列说法中正
确的是( )A.a=2
B.T2>T1
C.A 点的反应速率:v 正(X)=1
3v 逆(Z)
D.用 Y 表示 A、B 两点的反应速率:v(A)>v(B)
答案 C
解析 改变压强,X 的平衡转化率不变,说明反应前后气体化学计量数之和相等,所以 a=
3,此反应为放热反应,升高温度,X 的平衡转化率减小,故 T1>T2,所以 v(B)>v(A)。
7.以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
相关反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)===2HI(aq)+H2SO4(aq)
ΔH1=-213 kJ·mol-1
反应Ⅱ:H2SO4(aq)===SO2(g)+H2O(l)+1
2O2(g) ΔH2=327 kJ·mol-1
反应Ⅲ:2HI(aq)===H2(g)+I2(g) ΔH3=172 kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.SO2 和 I2 对总反应起到了催化剂的作用
C.总反应的热化学方程式为:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=286 kJ·mol-1
D.该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的 ΔH 不变
答案 C
解析 通过流程图,反应Ⅱ和Ⅲ,实现了太阳能到化学能的转化,故 A 说法正确;根据流程
总反应为 H2O===H2↑+1
2O2↑,SO2 和 I2 起到催化剂的作用,故 B 说法正确;反应Ⅰ+反应
Ⅱ+反应Ⅲ,得到 H2O(l)===H2(g)+1
2O2(g) ΔH=(-213+327+172) kJ·mol-1=286 kJ·mol-1,
或者 2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=572 kJ·mol -1,故 C 说法错误;ΔH 只与始态和终态有关,该过程降低了水分解制氢的活化能,ΔH 不变,故 D 说法正确。
8.下列说法正确的是( )
A.BCl3 和 PCl3 中,每个原子的最外层都具有 8 电子稳定结构
B.所有共价化合物熔化时需克服微粒间的作用力类型都相同
C.NaHSO4 晶体熔融时,离子键被破坏,共价键不受影响
D.NH3 和 CO2 两种分子中,每个原子的最外层都具有 8 电子稳定结构
答案 C
解析 如果中心原子价电子数+其化合价的绝对值=8,则该分子中所有原子都达到 8 电子稳
定结构,但氢化物除外,PCl3 分子中 P 原子价电子数是 5,其化合价为+3,所以为 8,则该
分子中所有原子都具有 8 电子结构,而 BCl3 分子中 B 原子最外层电子数是 3、其化合价为+
3,所以该分子中并不是所有原子都达到 8 电子结构,选项 A 错误;二氧化碳和二氧化硅均
为共价化合物,干冰是分子晶体,而石英晶体是原子晶体,而熔化时需克服微粒间的作用力
分别是分子间作用力和共价键,选项 B 错误;NaHSO4 晶体熔融时,产生钠离子和硫酸氢根
离子,故只破坏离子键,共价键不受影响,选项 C 正确;NH3 和 CO2 两种分子中,氢原子只
达到 2 电子稳定结构,其他每个原子的最外层都具有 8 电子稳定结构,选项 D 错误。
9.(2017·浙江 4 月选考,22)设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24 L 乙醇中碳氢键的数目为 0.5NA
B.1 L 0.1 mol·L-1 硫酸钠溶液中含有的氧原子数为 0.4NA
C.0.1 mol KI 与 0.1 mol FeCl3 在溶液中反应转移的电子数为 0.1NA
D.0.1 mol 乙烯和乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧分子数为 0.3NA
答案 D
解析 标准状况下乙醇是液体,不能利用气体摩尔体积计算 2.24 L 乙醇中碳氢键的数目,A
项错误;溶剂水中还含有大量氧原子,1 L 0.1 mol·L -1 硫酸钠溶液中含有的氧原子数大于
0.4NA,B 项错误;乙醇的分子式可写作 C2H4·H2O,所以 0.1 mol 乙烯和乙醇的混合物完全燃
烧所消耗的氧分子数为 0.3NA,D 项正确。
10.利用下列实验器材(规格和数量不限,夹持仪器不限),不能完成相应实验的选项是( )
选项 实验器材(省略夹持装置) 相应实验
A 烧杯、锥形瓶、试管、温度计
探究温度对 H2SO4 和 Na2S2O3 反应速率的影
响
B
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、漏
斗、滤纸
用盐酸除去硫酸钡中的少量碳酸钡
C
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容
量瓶、电子天平
用固体氯化钠配制 100 mL 0.5 mol·L-1 的溶液
D 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分 用溴水和 CCl4 除去 NaBr 溶液中的少量 NaI液漏斗
答案 A
解析 探究温度对 H2SO4 和 Na2S2O3 反应速率的影响,除了使用烧杯、锥形瓶、试管、温度
计,还需要酒精灯等,A 错误;用盐酸除去硫酸钡中的少量碳酸钡,烧杯、玻璃棒、胶头滴
管、漏斗、滤纸,B 正确;用固体氯化钠配制 100 mL 0.5 mol·L-1 的溶液,使用烧杯、玻璃
棒、胶头滴管、容量瓶、电子天平能够完成该实验,C 正确;用溴水和 CCl4 除去 NaBr 溶液
中的少量 NaI,首先使用溴水氧化碘离子,再用 CCl4 萃取除去碘,使用烧杯、玻璃棒、胶头
滴管、分液漏斗能够完成该实验,D 正确。
11.短周期主族元素 X、Y、Z、W、Q 的原子序数依次增大,Y 原子的核外电子数是内层电
子数的 4 倍,X 的气态氢化物极易溶于 Y 的氢化物中,常温下,Z 的单质能溶于 W 的最高价
氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法不正确的是( )
A.元素 Q 的最高价氧化物对应的水化物酸性比 W 的强
B.化合物 W2Q2 中,各原子最外层均达到 8 电子结构
C.工业上通过电解 Z 与 Q 形成的化合物制备 Z 单质
D.Y 单质与 X 的气态氢化物可发生置换反应
答案 C
解析 短周期主族元素 X、Y、Z、W、Q 的原子序数依次增大,Y 原子的核外电子数是内层
电子数的 4 倍,Y 是 O;X 的气态氢化物极易溶于 Y 的氢化物中,X 是 N;常温下,Z 的单
质能溶于 W 的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液,Z 是 Al、W 是 S,则 Q
是 Cl。Cl 的最高价氧化物对应的水化物 HClO4 是酸性最强的酸,A 正确;化合物 S2Cl2 的结
构式为 Cl—S—S—Cl,各原子最外层均达到 8 电子结构,B 正确;工业上是通过电解熔融的
氧化铝制备铝单质的,C 错误;O 的非金属性强于 N,因此 O2 与 NH3 可发生置换反应,D
正确。
12.一种形状像蝴蝶结的有机分子 Bowtiediene,其形状和结构如图所示,下列有关该分子的
说法中错误的是( )
A.生成 1 mol C5H12 至少需要 4 mol H2
B.该分子中所有碳原子在同一平面内
C.三氯代物只有一种
D.与其互为同分异构体,且只含碳碳叁键的链烃有两种
答案 B
解析 由结构式可知分子中含有 5 个 C、4 个 H 原子,则分子式为 C5H4,根据不饱和度的规律可知,该分子内含 4 个不饱和度,因此要生成 1 mol C5H12 至少需要 4 mol H2,A 项正确;
分子中含有 饱和碳原子,中心碳原子与顶点上的 4 个碳原子形成 4 个共价单键,应是
四面体构型,则分子中四个碳原子不可能在同一平面上,B 项错误;依据等效氢思想与物质
的对称性可以看出,该分子的三氯代物与一氯代物等效,只有一种,C 项正确;分子式为
C5H4,只含碳碳叁键的链烃有 CH≡C—CH2—C≡CH 和 CH≡C—C≡C—CH3 2 种同分异构
体,D 项正确。
13.MnSO4·H2O 是一种易溶于水的微红色斜方晶体,某同学设计下列装置制备硫酸锰:
下列说法错误的是( )
A.装置Ⅰ烧瓶中放入的药品 X 为铜屑
B.装置Ⅱ中用“多孔球泡”可增大 SO2 的吸收速率
C.装置Ⅲ用于吸收未反应的 SO2
D.用装置Ⅱ反应后的溶液制备 MnSO4·H2O 需经历蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥的过程
答案 A
解析 Cu 与浓硫酸常温下不反应,X 不可能为 Cu,A 项错误;装置Ⅱ中用“多孔球泡”,增
大接触面积,可增大 SO2 的吸收速率,B 项正确;Ⅲ中 NaOH 溶液可吸收尾气,C 项正确;
用装置Ⅱ反应后的溶液制备 MnSO4·H2O,经过蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥可得到,D 项正确。
14.已知阴离子交换膜只允许阴离子通过。某化学课外活动小组采用如下方案对印刷电路废
液(溶质主要是 FeCl2、CuCl2 和 FeCl3)进行再生:先向废液中加入过量铁粉,充分反应后过滤,
再将滤液转入下图所示的装置中进行电解。下列说法中不正确的是( )
A.电解时,电极 a 应与外电源的正极相连
B.电解时,电极 b 周围产生无色无味的气体
C.电解时,电极 a 发生的反应是:2Cl--2e-===Cl2↑
D.电解时,可以用氯化钠溶液替代稀盐酸
答案 D解析 印刷电路废液(溶质主要是 FeCl2、CuCl2 和 FeCl3)中加入过量铁时,充分反应后过滤,
得到的滤液中含有 FeCl2,电解再生时,a 极需发生 FeCl2→FeCl3 的氧化反应,电极 a 应与外
电源的正极相连,A 正确;电极 b 是阴极,发生 2H++2e-===H2↑的还原反应,B 正确;电
解时,电极 a 发生的反应是:2Cl--2e-===Cl2↑,生成的氯气再将 Fe2+氧化为 Fe3+,C 正
确;电解时,不可以用氯化钠溶液替代稀盐酸,否则电解时会使得阴极区生成 OH-,OH-通
过阴离子交换膜,在阳极区生成氢氧化铁沉淀,D 错误。
15.25 ℃时,向一定浓度的 Na2X 溶液中滴入盐酸,溶液的 pH 与离子浓度变化关系如图所示。
已知:H2X 是二元弱酸,Y 表示 c(X2-)
c(HX-)或c(HX-)
c(H2X) ,pY=-lg Y。下列叙述不正确的是( )
A.曲线 n 表示 pH 与 p c(HX-)
c(H2X) 的变化关系
B.Ka2(H2X)=1.0×10-10.3
C.NaHX 溶液中 c(H+)>c(OH-)
D.当溶液呈中性时,c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(Cl-)
答案 C
解析 H2X 为二元弱酸,以第一步电离为主,则 Ka1(H2X)>Ka2(H2X),则 pH 相同时 c(X2-)
c(HX-)<
c(HX-)
c(H2X) ,pY=-lg Y,则 pc(X2-)
c(HX-)>pc(HX-)
c(H2X) ,则 m、n 分别表示 pH 与 pc(X2-)
c(HX-)、p c(HX-)
c(H2X)
的变化关系。则根据分析可知,n 表示 pH 与 p c(HX-)
c(H2X) 的变化关系,故 A 不符合题意;M 点
pH=9.3,c(H+)=10-9.3 mol·L-1,pc(X2-)
c(HX-)=-lg c(X2-)
c(HX-)=1,则 c(X2-)
c(HX-)=0.1,所以 Ka2(H2X)
= c(X2-)
c(HX-)×c(H+)=10-9.3×0.1=1.0×10-10.3,故 B 不符合题意;根据 B 可知 HX-的电离平
衡常数为 1.0×10-10.3;曲线 n 表示 pH 与 p c(HX-)
c(H2X) 的变化关系,N 点 pH=7.4,pc(HX-)
c(H2X) =
-lg c(HX-)
c(H2X) =-1, c(HX-)
c(H2X) =10,所以 HX -的水解平衡常数 Kh=c(H2X)·c(OH-)
c(HX-) = 1
10×
10-14
10-7.4=1.0×10-7.6>1.0×10-10.3,说明 HX-的水解程度大于其电离程度,则 NaHX 溶液呈
碱性,c(H+)<c(OH-),故 C 符合题意;当溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知:
c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(Cl-),故 D 不符合题意。16.某试液中只可能含有 K+、NH+4 、Fe2+、Al3+、Cl-、SO2-4 、CO2-3 、AlO -2 中的若干种
离子,离子浓度均为 0.1 mol·L-1。某同学进行了如下实验:
下列说法正确的是( )
A.无法确定原试液中是否含有 Al3+、Cl-
B.滤液 X 中大量存在的阳离子有 NH+4 、Fe2+和 Ba2+
C.无法确定沉淀 C 的成分
D.原溶液中存在的离子为 NH+4 、Fe2+、Cl-、SO2-4
答案 D
解析 加入过量稀硫酸无明显变化,说明无 CO2-3 、无 AlO-2 ;加入硝酸钡溶液有气体生成,
因为前面已经加入了硫酸,硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,说明有 Fe2+存在且被氧
化,沉淀为硫酸钡;加入 NaOH 溶液有气体,说明存在 NH+4 ,气体为氨气,沉淀 B 为红褐
色氢氧化铁沉淀;通入少量 CO2 产生沉淀,先与 OH-、Ba2+反应,沉淀 C 为碳酸钡,不能
说明存在 Al3+。因为存在的离子浓度均为 0.1 mol·L-1,从电荷的角度出发,只能含有 NH+4 、
Fe2+、Cl-、SO 2-4 才能保证电荷守恒,K+必然不能存在,A、B、C 项错误,D 项正确。
二、非选择题(本题包含 5 个大题,共 52 分)
17.(8 分)某含氯化合物 A 由两种短周期元素组成,常温下该物质为气态,测得该气体对空
气的相对密度为 3.0,A 溶于水可得只含单一溶质 B 的弱酸性溶液,B 溶液在放置过程中其
酸性会增强。常温下,气体 A 与 NH3 反应生成离子晶体 C、气体单质 D 和常见液体 E,D 为
空气中含量最多的物质。气体 A 可用某一气体单质与潮湿的 Na2CO3 反应制得,同时生成两
种钠盐。请回答下列问题:
(1)气体 A 的化学式为________。
(2)用化学方程式表示 B 溶液酸性增强的原因_______________________________________。
(3)气体 A 与 NH3 反应的化学方程式为____________________________________________,
该反应体现气体 A 具有________性。
(4)试写出制取气体 A 的化学方程式为_____________________________________________。
(5)设计实验探究离子晶体 C 的成分为_____________________________________________。
答案
(1)Cl2O
(2)2HClO===2HCl+O2↑
(3)3Cl2O+10NH3===6NH4Cl+2N2+3H2O 氧化
(4)2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaHCO3+2NaCl
(5)取少量晶体溶于水,分成两份于试管中;一份加入浓 NaOH 溶液、加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明含有 NH+4 ;另一份加入用硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白
色沉淀,证明含 Cl-,由此证明该晶体为 NH4Cl
解析 气体 A 对空气的相对密度为 3.0,则 A 的相对分子质量为 29×3=87;A 由两种短周
期元素组成,其中一种是 Cl,溶于水可得只含单一溶质 B 的弱酸性溶液,B 溶液在放置过程
中其酸性会增强,则 A 为 Cl2O、B 为 HClO;气体 A 与 NH3 反应生成离子晶体 C、气体单质
D 和常见液体 E,D 为空气中含量最多的物质,则 C 为 NH4Cl、D 为 N2、E 为 H2O;气体 A
可用某一气体单质与潮湿的 Na2CO3 反应制得,根据氯原子守恒,则气体单质是 Cl2。
(4)由前面的分析及已知,气体 A(Cl2O)可用 Cl2 与潮湿的 Na2CO3 反应制得,同时生成两种钠
盐,则 Cl2 发生自身氧化还原反应,生成的两种钠盐为 NaCl 和 NaHCO3,故化学方程式为:
2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaHCO3+2NaCl。
18.(8 分)某研究小组为了探究一种无机盐 A(只含四种元素)的组成,设计并完成了如下实验:
取少量无机盐 A,加入足量 6%的 H2O2 溶液,充分反应后除了生成水外还有 4 种产物,分别
是气态氧化物 B,气态单质 C,盐 D 和含氧强酸 E。将 B、C、D、E 均通(加)入 Ba(OH)2 溶
液中,B、D、E 与 Ba(OH)2 生成了白色沉淀,再向白色沉淀中加入足量稀硝酸,只有 B 生成
的沉淀溶解且放出气体 B。A、D 的焰色呈紫色。C 在标况下的密度为 1.25 g·L-1。请回答下
列问题:
(1)C 的结构式为________。
(2)A 与双氧水反应的化学方程式为_________________________________________。
(3)B 与 Ba(OH)2 反应生成沉淀的离子方程式为_______________________________。
(4)一种短周期的金属单质 R 在 B、C 中都能燃烧,则相同条件下,等体积的 B、C 完全反应
消耗金属单质 R 的质量比为________。
(5)请利用题中出现的物质[即 A~E、H2O2 溶液和 Ba(OH)2 溶液等]检验(NH4)2Fe(SO4)2 晶体中
含有 Fe2+:_____________________________________________________________。
答案 (1)N≡N
(2)2KSCN+11H2O2===2CO2↑+N2↑+K2SO4+10H2O+H2SO4
(3)CO2+Ba2++2OH-===BaCO3↓+H2O
(4)2∶3
(5)取少量晶体于试管中,加水溶解,滴入 KSCN 溶液,无明显现象,再滴加 H2O2 溶液,溶
液变为血红色,说明晶体中含有 Fe2+
19.(12 分)处理、回收 CO 是环境科学家研究的热点课题。
(1)CO 用于处理大气污染物 N2O,所发生的反应为 N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH。
几种物质的相对能量如下:
物质 N2O(g) CO(g) CO2(g) N2(g)
相对能量/kJ·mol-1 475.5 283 0 393.5①ΔH=________ kJ·mol-1。
②有人提出上述反应可以用“Fe+”作催化剂。其总反应分两步进行:
第一步:Fe++N2O===FeO++N2;
第二步:____________________________________________(写化学方程式)。
第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率________第一步反
应速率(填“大于”或“等于”)。
(2)在实验室,采用 I2O5 测定空气中 CO 的含量。在密闭容器中充入足量的 I2O5 粉末和一定量
的 CO,发生反应:I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)。测得 CO 的转化率如图 1 所示。
①相对曲线 a,曲线 b 仅改变一个条件,改变的条件可能是______________________。
②在此温度下,该可逆反应的平衡常数 K=________(用含 x 的代数式表示)。
(3)工业上,利用 CO 和 H2 合成 CH3OH。在 1 L 恒容密闭容器中充入 1 mol CO(g)和 n mol
H2,在 250 ℃发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),测得混合气体中 CH3OH 的体积分数
与 H2 的物质的量的关系如图 2 所示。在 a、b、c、d 点中,CO 的平衡转化率最大的点是
________。
答案 (1)①-365 ②FeO++CO===Fe++CO2 大于
(2)①加入催化剂(或增大压强) ② x5
(1-x)5
(3)d
解析 (1)①ΔH=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=(393.5+0-475.5-283) kJ·mol-1
=-365 kJ·mol-1。
②根据催化剂定义,第二步反应中,中间产物(FeO+)氧化 CO 生成 CO2 本身被还原成 Fe+,
第二步反应对总反应速率没有影响,说明第一步是慢反应,控制总反应速率。
(2)①曲线 b 和曲线 a 的平衡状态相同,曲线 b 反应速率较大,对于反应前后气体分子数相同
的反应,加压可以增大浓度,正、逆反应速率同倍数增大,平衡不移动;加入催化剂,正、
逆反应速率同倍数增大,平衡不移动。
②设 CO 的起始浓度为 c(对于等气体分子数的反应,体积始终不变),平衡时,c(CO)=(1-x)c
mol·L-1,c(CO2)=xc mol·L-1,K=c5(CO2)
c5(CO) = x5
(1-x)5
。
(3)图 2 中,b 点代表平衡点,增大 H2、CO 的投料比,CO 的平衡转化率增大。20.(12 分)以苯甲醛为原料制取苯甲醇和苯甲酸的合成反应如下:
2 +NaOH―→ +
+HCl―→ +NaCl
相关物质的部分物理性质见下表:
溶解度
名称 相对密度 熔点/℃ 沸点/℃
水 乙醚
苯甲醛 1.04 -26 179.6 微溶 易溶
苯甲酸 1.27 122.1 249 25 ℃微溶,95 ℃可溶 易溶
苯甲醇 1.04 -15.3 205.7 微溶 易溶
乙醚 0.71 -116.3 34.6 不溶 —
实验流程如下:
(1)萃取时苯甲醇在分液漏斗的________(填“上”或“下”)层,分液漏斗振摇过程中需慢慢
开启旋塞几次,其原因是_____________________________________。
(2)用 NaHSO3 溶液、10%Na2CO3 溶液、H2O 洗涤乙醚层。
①用 10%Na2CO3 溶液洗涤的目的是______________________________________________。
②操作Ⅰ名称是________。
(3)抽滤操作结束时先后进行的操作是________________________________________。
(4)提纯粗产品乙的实验方法为________。
答案 (1)上 排放可能产生的气体以解除超压
(2)①除去乙醚中溶解的少量苯甲酸 ②蒸馏
(3)先断开抽滤瓶与抽气泵的连接,后关闭抽气泵
(4)重结晶
解析 (1)根据题给信息知苯甲醇在水中的溶解度不大,易溶于乙醚,乙醚不溶于水且密度比
水小,用乙醚萃取苯甲醇时,苯甲醇的乙醚溶液在分液漏斗的上层,分液漏斗振摇过程中需
慢慢开启旋塞几次,其原因是排放可能产生的气体以解除超压。
(2)乙醚层中含有苯甲醇和少量苯甲醛、苯甲酸,用 NaHSO3 溶液洗涤除去乙醚中溶解的少量
苯甲醛,用 10% Na2CO3 溶液洗涤除去乙醚中溶解的少量苯甲酸,用水洗涤除去亚硫酸氢钠、碳酸钠等,分液得乙醚和苯甲醇的混合液,蒸馏得苯甲醇。
①用 10% Na2CO3 溶液洗涤的目的是除去乙醚中溶解的少量苯甲酸。
②操作Ⅰ为分离相互溶解且沸点不同的乙醚和苯甲醇的混合液体的操作,名称是蒸馏。
(3)抽滤操作结束时先后进行的操作是先断开抽滤瓶与抽气泵的连接,后关闭抽气泵。
(4)苯甲酸粗产品中含有氯化钠等杂质,提纯粗产品乙的实验方法为重结晶。
21.(12 分)化合物 G 是一种治疗认知障碍药物的中间体,可以通过以下方法合成:
(1)化合物 A、D 中含氧官能团的名称分别为________和________。
(2)由 B→C 的反应类型为________;化合物 E 的结构简式为________。
(3)写出同时满足下列条件的 B 的一种同分异构体的结构简式:________。
①能发生银镜反应,水解产物之一能与 FeCl3 溶液发生显色反应;
②分子中只有 4 种不同化学环境的氢,且分子中含有氨基。
(4)已知:RCN ― ― ― ― ―→H2
催化剂, △ RCH2NH2,请写出以 和 CH3CH2Cl 为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
CH3CH2OH ― ― →浓硫酸
170 ℃ CH2===CH2 ― ― →HCl
CH3CH2Cl
答案 (1)羰基 酯基
(2)加成反应
(3)
(或 )
(4)解析 (1)根据化合物 A、D 的结构简式知化合物 A、D 中含氧官能团的名称分别为羰基和酯
基。(2)根据 B、C 的结构判断由 B→C 的反应类型为加成反应;由化合物 F 的结构逆推化合
物 E 的结构简式为 。
(3)满足条件①能发生银镜反应,水解产物之一能与 FeCl3 溶液发生显色反应,含有甲酸和酚
羟基形成的酯基;②分子中只有 4 种不同化学环境的氢,且分子中含有氨基,B 的同分异构
体的结构简式为 或 。
(4)根据转化关系中 C―→D 的信息知 CH3CH2Cl 与 KCN 反应生成 CH3CH2CN,由信息:RCN
― ― ― ― →H2
催化剂, △ RCH2NH2 , CH3CH2CN 与 氢 气 在 催 化 剂 、 加 热 的 条 件 下 反 应 生 成
CH3CH2CH2NH2,根据 F―→G 的信息逆推,氯乙烷水解生成乙醇,乙醇和 发生
酯化反应生成丁二酸二乙酯,根据 F―→G 的信息,CH3CH2CH2NH2 与丁二酸二乙酯反应生
成 。