北京市朝阳区2020届高三上学期期末考试教学统一检测化学试题（Word版带解析）.doc

北京市朝阳区 2019~2020 学年度第一学期期末质量检测 高三年级化学试卷 (考试时间：90 分钟 满分：100 分) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 第一部分 (选择题 共 42 分) 每小题只有一个选项符合题意，每小题 3 分，共 14 道小题，共 42 分。 1.化学与生活密切相关，下列过程与氧化还原反应无关的是( ) A. 酸性重铬酸钾用于检测酒精 B. 铝粉与强碱溶液反应放热 C. 植物油在空气中变质，产生“哈喇”味 D. 海水经风吹日晒获得粗盐 【答案】D 【解析】 【详解】A. 酸性重铬酸钾用于检测酒精的原理是酸性重铬酸钾与酒精发生氧化还原反应， 使橙色重铬酸钾变为绿色，与氧化还原反应有关，故 A 不符合题意； B. 铝粉与强碱溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铝元素化合价变化，属于氧化还原反应，故 B 不符合题意； C. 植物油属于不饱和高级脂肪酸甘油酯，具有还原性，在空气中易被氧气氧化而变质，产 生“哈喇”味，与氧化还原反应有关，故 C 不符合题意；D. 海水经风吹日晒获得粗盐，利用物理方法海水中的水分蒸发得到固体物质的过程，没有 发生化学反应，故 D 符合题意； 答案选 D。 2.下列说法中，不正确的是( ) A. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物不相同 B. 苯酚和甲醛通过聚合反应可制得高分子材料 C. 采用多次盐析和溶解，可以分离提纯蛋白质 D. 淀粉和纤维素在酸作用下水解的最终产物都是葡萄糖 【答案】A 【解析】 【详解】A. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯的加氢产物都是丁烷，丁烷不存在顺反异构，故 A 错误； B. 苯酚和甲醛通过聚合反应可制得酚醛树脂，反应为： ，故 B 正确； C. 蛋白质属于胶体，难溶于饱和盐溶液，不能透过半透膜，可用多次盐析或多次渗析的方 法分离、提纯蛋白质，故 C 正确； D. 淀粉和纤维素均为葡萄糖的脱水缩合物，故淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖， 故 D 正确； 答案选 A。 3.下列物质的用途与其体现的性质对应关系不合理的是( ) 物质 用途 体现的性质 A SO2 生产硫酸 还原性 B NH3 生产碳酸氢铵 还原性 C SiO2 制取硅单质 氧化性 D Fe2O3 冶炼金属铁 氧化性 A. A B. B C. C D. D【答案】B 【解析】 【详解】A. 由二氧化硫生产硫酸，硫的化合价+4 价升高到+6 价，失去电子被氧化，做还原 剂，故 A 正确； B. 由氨气制取碳酸铵，氮元素化合价不变，没有发生氧化还原反应，故 B 错误； C. 由二氧化硅制取硅单质，硅元素的化合价由+4 价变为 0 价，化合价降低得电子，做氧化 剂，故 C 正确； D. 由 Fe2O3 制取铁单质，铁元素化合价由+3 价变为 0 价，化合价降低得电子，做氧化剂， 故 D 正确； 答案选 B。 【点睛】根据制备过程中物质的化合价变化，即氧化还原反应规律判断物质在制备过程中的 氧化性和还原性。 4.下列事实不能用元素周期律解释的是( ) A. 碱性：CsOH ＞ KOH B. 氢化物稳定性：H2O ＞H2S C. 金属性：Na ＞Mg D. 热稳定性：Na2CO3 ＞ NaHCO3 【答案】D 【解析】 【详解】A. 金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强；金属性 Cs> K，则最高价 氧化物对应水合物的碱性：CsOH ＞ KOH，能够用元素周期律解释，故 A 不符合题意； B. 非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强；非金属性 O >S，则气态氢化物的稳定性：H2O ＞H2S，能够用元素周期律解释，故 B 不符合题意； C. 同周期元素，原子序数越大，金属性越弱，非金属性越强，原子序数：Na＞Mg，则金属 性：Na ＞Mg，能用元素周期律解释，故 C 不符合题意； D. Na2CO3 加热不分解，NaHCO3 加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，则热稳定性：Na2CO3 ＞ NaHCO3，与元素周期律无关，故 D 符合题意； 答案选 D。 【点睛】本题考查元素周期律的应用，需要对元素周期律做到准确掌握。 5.工业制备硝酸的反应之一为：3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO。用 NA 表示阿伏加德罗常数，下 列说法正确的是( ) A. 室温下，22.4 L NO2 中所含原子总数为 3 NAB. 36 g H2O 中含有共价键的总数为 2NA C. 上述反应，生成 1 mol HNO3 转移电子的数目为 NA D. 标准状况下，11.2 L NO 中所含电子总数为 5 NA 【答案】C 【解析】 【详解】A.室温下，22.4L 不能用气体摩尔体积进行计算物质的量，故 A 错误； B.36gH2O 为 2mol，一分子水中含有 2 个共价键，则 2mol 水中含有共价键的总数为 4NA，故 B 错误； C.上述反应，生成 2molHNO3 共转移 2mol 电子，生成 1molHNO3 转移 1mol 电子，数目为 NA， 故 C 正确； D.标准状况下，11.2LNO 为 0.5mol，一个 NO 中含有 15 个电子，则 0.5molNO 中所含电子总 数为 7.5NA，故 D 错误； 答案选 C。 【点睛】根据气体体积计算物质的量或粒子数目时，气体的条件必须在标准状况下。 6.下列除杂试剂选择正确且除杂过程涉及氧化还原反应的是( ) 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 A Cl2(HCl) 水、浓 H2SO4 B NH4Cl 溶液 (FeCl3) 氨水 C CH2 = CH2(CH3CH2OH) 酸性 KMnO4 溶液 D CH3COOCH2CH3(CH3COOH) 饱和 Na2CO3 溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A.氯化氢极易溶于水，可除去氯化氢，少量氯气与水发生氧化还原反应，用浓硫酸 干燥氯气，故 A 符合题意； B. 氨水可与 FeCl3 反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵，若过量会引入新杂质，也没有涉及氧化还原反应，故 B 不符合题意； C. CH2 = CH2 和 CH3CH2OH 都可被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能除杂，故 C 不符合题意； D. CH3COOH 可与饱和 Na2CO3 溶液反应生成二氧化碳和醋酸钠，CH3COOCH2CH3 与饱和 Na2CO3 溶液不反应，且溶解度较小而析出，可以除杂，但不涉及氧化还原反应，故 D 不符 合题意； 答案选 A。 【点睛】除杂原则:①不增加新杂质；②尽量不减少被提纯物质；③更不得改变被提纯物质； ④简明、科学 、合理、安全。 7.下列解释事实的离子方程式不正确的是( ) A. 用石墨电极电解饱和食盐水：2Cl- + 2H2O 2OH-+ H2↑+ Cl2↑ B. 用 Na2CO3 溶液处理锅炉水垢中的 CaSO4：CaSO4(s)+CO32- CaCO3(s) + SO42- C. 过量铁粉与稀硝酸反应：Fe+NO3－+4H+= Fe3++NO↑+2H2O D. 向 Ba(OH)2 溶液中逐滴加入 NaHSO4 溶液至 Ba2+恰好沉淀完全：Ba2＋＋OH－＋H＋＋ SO42-= BaSO4↓＋H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A. 用石墨电极电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，离子反应为：2Cl- +2H2O 2OH-+ H2↑+ Cl2↑，故 A 正确； B. 用 Na2CO3 溶液处理水垢中的 CaSO4，利用沉淀溶解平衡，沉淀向更难溶的方向进行，反 应的离子方程式为 CaSO4(s)+CO32-(aq) CaCO3(s)+SO42-(aq)，故 B 正确； C. 过量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，离子反应为： 3Fe+8H++2NO3-═Fe2++2NO↑+4H2O，故 C 错误； D. 向 Ba(OH)2 溶液中逐滴加入 NaHSO4 溶液至 Ba2+恰好沉淀完全生成硫酸钡、氢氧化钠和 水，离子反应为：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO42-= BaSO4↓＋H2O，故 D 正确； 答案选 C。 【点睛】硝酸与铁反应时，用量不同，产物不同，若硝酸足量则生成三价铁，若铁过量，则 生成二价铁。 8.下列实验不能达到实验目的的是( ) 通电  通电 A. 实验室制取氨气 B. 证明乙炔可使溴水褪色 C. 检验蔗糖的水解产物具有还原性 D. 证明溶解度：AgCl＞AgI 【答案】B 【解析】 【详解】A. 该图为实验室制用氯化铵和氢氧化钙取氨气的实验装置图，故 A 正确； B. 得到的乙炔中含有硫化氢等气体，硫化氢等气体也能使溴水褪色，应该先将得到的气体 通入硫酸铜溶液除去杂质，然后将得到的气体通入溴水检验乙炔，故 B 错误； C. 检验蔗糖水解产物葡萄糖具有还原性：蔗糖在酸性条件下水解后的溶液中先加入适量稀 NaOH 溶液中和，再加入新制的银氨溶液并水浴加热，在加入银氨溶液之前必须加入 NaOH 溶液中和未反应的稀硫酸，否则稀硫酸和银氨溶液反应而得不到 Ag，故 C 正确； D. 向 AgNO3 溶液中滴加少量 NaCl 溶液，然后再向其中滴加 KI 溶液，先生成白色沉淀，后 生成黄色沉淀，说明 AgI 更难溶，溶度积越小其溶解度越小，则溶解度：AgCl>AgI，故 D 正确； 答案选 B。 【点睛】检验蔗糖水解产物葡萄糖具有还原性时，在加入银氨溶液之前必须加入 NaOH 溶 液中和未反应的稀硫酸，否则稀硫酸和银氨溶液反应而得不到 Ag。 9.据报道，我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂，在 25℃下用 H2O2 直接将 CH4 转化 为含氧有机物，其主要原理如图所示：下列说法不正确的是( ) A. 图中 代表 H2O2 B. 步骤 i、ii 的总反应方程式是 C. 由上图可知，步骤 iv 生成的 H2O，其中的 H 原子全部来自 H2O2 D. 根据以上原理，推测步骤 vi 生成 HCOOH 和 H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A. 根据图中分子比例模型图可判断 代表 H2O2，故 A 正确； B. 根据步骤 i、ii 的图示，双氧水转变为水，甲烷转变为甲醇，则总反应方程式是 ，故 B 正确； C. 由上图可知，步骤 iv 生成 2 个 H2O，从步骤 iii 中可知， H 原子来自甲醇，故 C 错误； D. 根据以上原理，双氧水中 O-O 键断开，形成 2 个-OH 原子团，其中一个-OH 与碳结合， 碳上断下来的 H 与另一个-OH 形成水，则步骤 vi 生成 HCOOH 和 H2O，故 D 正确； 答案选 C。 【点睛】考查对图解转化过程的分析能力，要通过图示明确反应发生的机理，搞清楚反应断 键的位置。 10.通过以下反应均可获取 H2。 ① C(s) + H2O (g) =CO(g)+H2(g) ΔH1 = + 131.3 kJ·mol-1 ② CH4 (g)+H2O(g) = CO(g)+3H2 (g) ΔH2 = + 206.1 kJ·mol-1 ③ CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) ΔH3 下列说法正确的是( ) A. ①中反应物的总能量大于生成物的总能量 B. ②中使用适当催化剂，可以使 ΔH2 减小 C. 由①、②计算反应 CH4 (g) = C (s) + 2H2 (g) 的 ΔH =－74.8 kJ·mol-1 催化剂 4 2 2 3 2CH +H O CHOH+H O→ 催化剂 4 2 2 3 2CH +H O CHOH+H O→D. 若知反应 C (s) + CO2 (g) = 2CO (g) 的 ΔH，结合 ΔH1 可计算出 ΔH3 【答案】D 【解析】 【详解】A. ①中 ΔH1 = + 131.3 kJ·mol-1>0，为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总 能量，故 A 错误； B. 催化剂只改变反应的进程，改变活化能，不影响焓变，故 B 错误； C. 根据盖斯定律，由②-①可得 CH4 (g) =C(s)+2H2(g) 的 ΔH =ΔH2-ΔH1=+74.8 kJ·mol-1，故 C 错误； D. 若知反应 C(s) + CO2 (g) = 2CO (g) 的 ΔH，根据盖斯定律，①-③=该式，则 ΔH1-ΔH3=ΔH，则 ΔH3=ΔH1-ΔH，故 D 正确； 答案选 D。 【点睛】本题考查盖斯定律的应用及焓变与反应物、生成物能量大小关系，当反应物总能量 大于生成物总能量，反应放热；当反应物总能量小于生成物总能量，反应吸热。 11.研究小组采用电解法(惰性电极)将含有 Al(OH)3、MnO2 和少量 Na2CrO4 的浆液分离成固 体混合物和含铬元素的溶液，装置如下。 下列说法不正确 是( ) A. 阳极的电极反应式为：2H2O - 4e- = O2↑+4H+ B. CrO42-通过阴离子交换膜进入阳极室，从而实现与浆液的分离 C. 阴极室生成 物质可用于固体混合物 Al(OH)3 和 MnO2 的分离 D. 适当增大电压，CrO42-也可在阴极室转化为 Cr(OH)3 除去 【答案】D 【解析】 【分析】 电解时，CrO42−通过阴离子交换膜向阳极移动，在阳极氢氧根离子失电子发生氧化反应，OH− 放电后，阳极池酸度增强，发生反应 2CrO42−+2H+＝Cr2O72−+H2O，阴极发生还原反应生成 的 的氢气和 NaOH，以此解答该题。 【详解】A.阳极发生氧化反应，该电极的电极反应式为：2H2O - 4e- = O2↑+4H+，故 A 正确； B.电解时，CrO42-通过阴离子交换膜向阳极移动，通电后 CrO42-将通过阴离子膜进入阳极室， 从而实现与浆液的分离，故 B 正确； C. 阴极发生还原反应生成氢气，同时还会得到硫酸钠、氢氧化钠， Al(OH)3 和 MnO2 中的氢 氧化铝可以溶于氢氧化钠，氢氧化钠可用于固体混合物 Al(OH)3 和 MnO2 的分离，故 C 正确； D. 适当增大电压，电解时，右池为阳极，阴离子向阳极移动，CrO42−通过阴离子交换膜向 阳极移动，从而 CrO42-能从浆液中分离出，故 D 错误； 答案选 D。 12.一定条件下，有机化合物 Y 可发生重排反应： 下列说法不正确的是( ) A. X、Y、Z 互为同分异构体 B. 1 mol X 最多能与 3 mol H2 发生加成反应 C. 1 mol Y 最多能与 2 mol NaOH 发生反应 D. 通过调控温度可以得到不同的目标产物 【答案】B 【解析】 【详解】A. X、Y、Z 的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故 A 正确； B. X 的苯环上需要发生加成反应，消耗 3mol 氢气，碳氧双键需要消耗 1mol 氢气，1 mol X 最多能与 4 mol H2 发生加成反应，故 B 错误； C.Y 分子中含有酯基，在碱性条件下发生水解生成乙酸和邻羟基甲苯，共消耗 2mol NaOH， 故 C 正确； D. 从题目信息可以看出，在有三氯化铁存在的条件下，温度不同，产物不同，通过调控温 度可以得到不同的目标产物，故 D 正确； 答案选 B。 13.人造海绵的主要成分是聚氨酯，合成方法如下：下列说法不正确的是( ) A. M 的分子式为 C15H10N2O2 B. 合成聚氨酯的反应属于缩聚反应 C. 聚氨酯在一定条件下可发生水解反应 D. 聚氨酯和蛋白质分子中均含有 结构 【答案】B 【解析】 【详解】A. 根据 M 的分子结构，分子式为 C15H10N2O2，故 A 正确； B. 缩聚反应是具有两个或两个以上官能团的单体，相互反应生成高分子化合物，同时产生 有简单分子（如 H2O、HX、醇等）的化学反应，合成聚氨酯的反应不属于缩聚反应，故 B 错误； C. 聚氨酯分子中含有 ，还含有酯基，故在一定条件下可发生水解反应，故 C 正确； D. 蛋白质分子中含有由氨基酸脱水缩合生成肽键，根据图示，聚氨酯分子中含有 ，故 D 正确； 答案选 B。 14.研究苯酚与 FeCl3 溶液的显色反应，实验如下： 下列说法不正确的是( )A. 苯酚的电离方程式是 +H+ B. 向试管②中滴加硫酸至过量，溶液颜色变为浅黄色 C. 对比①③中的现象说明，滴加稀硫酸后，c(Fe3+)变小 D. 对比①②、①④中的现象，说明紫色物质的生成与溶液中 c( )相关 【答案】C 【解析】 【详解】A.苯酚是一元弱酸，电离方程式是 +H+，故 A 正确； B.苯酚加入氢氧化钠溶液后生成苯酚钠，首先 Fe3+和苯酚根离子双水解，生成 Fe(OH)3 (红 褐色沉淀)和苯酚,然后生成的苯酚和三氯化铁显色反应生成紫色络合物, 滴加硫酸至过量， 平衡逆向移动，故溶液颜色变为浅黄色，故 B 正确； C. 根据离子方程式，6C6H5OH+Fe3+⇌[Fe(OC6H5)6]3- +6H+，滴加稀硫酸后，溶液从紫色转变 为黄色，c(Fe3+)变大，故 C 错误； D.①②，①④实验中都加入了氢氧化钠，都生成了 ，紫色物质的生成与溶液中 c( )有关，故 D 正确； 答案选 C。 第二部分 (非选择题 共 58 分) 15.高分子 H 是人造棉的成分之一，其合成路线如下： 已知：Ⅰ.R1COOR2+R3CH2COOR4 +R2OH Ⅱ.RCOOR’+R”OH RCOOR”+R’OH   3 2CH CH ONa→ 催化剂 Δ(R1、R2、R3、R4、R’、R”代表烃基) (1)按官能团分类，A 的类别是_______。 (2)B 为不饱和醇，A→B 的反应类型是_______。 (3)C 的名称是_______。 (4)D 的核磁共振氢谱显示其分子有 2 种不同环境的氢原子，D 的结构简式是_______。 (5)E→F 的化学方程式是_______。 (6)G 分子内含有一个六元环(含“ ”结构)。 ① 下列试剂能使 转化为 的是_______(填序号)。 a. b. c. ② G→H 的反应类型为缩聚反应，该反应还有 生成，其化学方程式是 _______。 【答案】 (1). 炔烃 (2). 加成反应 (3). 1，4 —丁二醇 (4). HOCCH2-CH2CHO (5). HOOCCH2CH2COOH+2CH3CH2OH CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3+2H2O (6). a (7). n +nHOCH2CH2OH +(2n-1)CH3CH2OH 【解析】 【分析】 根据分子式可以确定 A 为乙炔，乙炔和甲醛反应生成炔丁醇；D 为炔丁醇，炔丁醇与氢气 发生加成反应生成 1，4—丁二醇，C 为 1，4—丁二醇；D 的核磁共振氢谱显示其分子有 2 种不同环境的氢原子，1，4—丁二醇被氧化为 1，4—丁二醛，D 为 1，4—丁二醛；1，4— 丁二醛被氧化为 1，4—丁二酸，E 为 1，4—丁二酸；1，4—丁二酸可以与醇发生酯化反应， 生成 CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3，F 为 CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3，G 分子内 含 有 一 个 六 元 环 ， 根 据 题 意 R1COOR2+R3CH2COOR4 3 2CH CH OH 3 2CH CH ONa Na NaOH 3NaHCO 3 2CH CH OH  浓硫酸 Δ 一定条件→ 3 2CH CH ONa→+R2OH ， RCOOR’+R”OH RCOOR”+R’OH ， 故 G 的 结 构 式 为 ，乙醇中羟基上的氢与金属钠反应，置换出氢气，与乙醇反应的只 有钠，缩聚反应为即缩合聚合反应， 单体经多次缩合而聚合成大分子的反应，可以得到 。 【详解】(1)根据分子式可以确定 A 为乙炔，炔烃的官能团是碳碳三键，属于炔烃， 故答案为：炔烃； (2) B 为不饱和醇，分子式为 C4H6O2，根据分子的不饱和度，可知 B 为炔丁醇，由乙炔和甲 醛反应制 B 的反应为加成反应， 故答案为：加成反应； (3) 炔丁醇与氢气发生加成反应得到 1，4 —丁二醇，HOCCH2-CH2COH，C 的名称是 1，4 — 丁二醇， 故答案为：1，4 —丁二醇； (4)根据分析，D 为 1，4—丁二醛，则 D 的结构简式是 HOCCH2-CH2CHO， 故答案为：HOCCH2-CH2CHO； (5) E 为 1，4—丁二酸，F 为 CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3，1，4—丁二酸可以与醇发 生酯化反应生成 CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3，则 E→F 的化学方程式是 HOOCCH2CH2COOH+2CH3CH2OH CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3+2H2O； 故答案为：HOOCCH2CH2COOH+2CH3CH2OH CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3+2H2O； (6) ①乙醇中羟基上的氢与金属钠反应，置换出氢气，与乙醇反应的只有钠； 答案选 a； ② G 分子内含有一个六元环，根据题意 R1COOR2+R3CH2COOR4 +R2OH， RCOOR’+R”OH RCOOR”+R’OH，故 G 的结构 催化剂 Δ  浓硫酸 Δ  浓硫酸 Δ 3 2CH CH ONa→ 催化剂 Δ式为 ，缩聚反应为即缩合聚合反应， 单体经多次缩合而聚合成大 分子的反应，可以得到 ，其化学方程式是 n +nHOCH2CH2OH +(2n-1)CH3CH2OH； 故答案为：n +nHOCH2CH2OH +(2n-1)CH3CH2OH。 16.乙二酸(H2C2O4)俗称草酸，在实验研究和化学工业中应用广泛。 (1) 室温下，测得 0.1 mol·L−1 H2C2O4 溶液的 pH = 1.3，写出草酸的电离方程式_______。 (2)草酸溶液中各粒子的物质的量分数随溶液 pH 变化关系如图所示： ① 向草酸溶液中滴加 KOH 溶液至 pH = 2.5 时发生的主要反应的离子方程式是_______。 ② 0.1 mol·L−1 KHC2O4 溶液中，下列粒子浓度关系正确 是_______(填序号)。 a.c(K+) + c(H+) = c(HC2O4–) + c(C2O42–) + c(OH–) b.c(K+) > c(HC2O4–) > c(C2O42–) > c(H2C2O4) c.c(K+) = c(HC2O4–) + c(C2O42–) + c(H2C2O4) (3)工业上利用硫酸亚铁与草酸反应制备草酸亚铁晶体，其离子方程式为：Fe2+ + H2C2O4 + 的 一定条件→ 一定条件→xH2O ⇌ FeC2O4·xH2O↓ + 2H+ ① 制备时需添加氨水以提高 FeC2O4·xH2O 的产率，从化学平衡移动原理角度解释原因： _____。 ② 测定草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)的 x 值，实验如下：称取 0.5400 g 草酸亚铁晶体溶于一 定浓度的硫酸中，用 KMnO4 酸性溶液滴定。到达滴定终点时，消耗 0.1000 mol·L－1 的 KMnO4 酸性溶液 18.00 mL。已知：滴定过程中铁、碳元素被氧化为 Fe3+、CO2，锰元素被 还原为 Mn2+则 FeC2O4·xH2O 中 x = _______(FeC2O4 的摩尔质量是 144 g·mol－1)。 【 答 案 】 (1). H2C2O4 ⇌ H+ + HC2O4 － ， HC2O4 － ⇌ C2O42- + H+ (2). (3). bc (4). NH3·H2O 与 H+反应，降低 c(H+)浓度，使 Fe2++ H2C2O4 + xH2O ⇌ FeC2O4·xH2O↓ + 2H+ 平衡向正反应方向移动,产生更多的 FeC2O4·xH2O (5). 2 【解析】 【分析】 （1）测得 0.1 mol·L−1 H2C2O4 溶液的 pH=1.3，说明草酸是二元弱酸； （2）①向草酸溶液中滴加 KOH 溶液至 pH=2.5，图像可以看出，随着氢氧化钾的加入， HC2O4－的浓度逐渐增大，草酸与氢氧化钾反应后生成 HC2O4－和水； ② a. 根据电荷守恒判断； b．根据溶液中离子的电离和水解情况分析； c．根据物料守恒判断； (3)①应用勒夏特列原理，根据离子方程式：Fe2+ + H2C2O4 + xH2O ⇌ FeC2O4·xH2O↓ + 2H+， 滴加 NH3·H2O 与 H+反应，降低 c(H+)浓度，使平衡向正反应方向移动，产生更多的 FeC2O4·xH2O； ②根据 10FeC2O4•xH2O+6KMnO4+4H2SO4═5Fe2(SO4)3+2CO2↑+6MnSO4+3K2SO4+(12+x)H2O 可知， n(FeC2O4•xH2O)= n(KMnO4)= ×1mol/L×0.018L=0.03mol，则 M(FeC2O4•xH2O)= =180g/mol，即 FeC2O4•xH2O 的相对分子质量为 180，结合 18x+144=180 计算出 x 即可； 【详解】(1)二元弱酸分步电离，草酸电离方程式为：H2C2O4 ⇌ H++HC2O4－，HC2O4－⇌C2O42- - - 2 2 4 2 4 2H C O +OH =HC O +H O 10 6 10 6 0.54g 0.03mol+H+， 故答案为：H2C2O4 ⇌ H+ + HC2O4－，HC2O4－⇌ C2O42- + H+； (2) a. 溶液中有的离子：HC2O4－、H2C2O4、C2O42-、OH–、K+，根据电荷守恒 c(K+) + c(H+) = c(HC2O4–) +2c(C2O42–) + c(OH–)，故 a 错误； b. KHC2O4 溶液中，HC2O4–要水解，c(K+) > c(HC2O4–) ，C2O42–是由 HC2O4–电离后得到的， c(HC2O4–) > c(C2O42–)，H2C2O4 是由 HC2O4–水解后得到的，HC2O4-既能够电离也能够水解， KHC2O4 溶液显酸性，说明 HC2O4-的电离程度大于水解程度，可以得到 c(C2O42–) > c(H2C2O4)， c(K+) > c(HC2O4–) > c(C2O42–) > c(H2C2O4)，故 b 正确； c. 根据物料守恒，可以得到 c(K+) = c(HC2O4–) + c(C2O42–) + c(H2C2O4)，故 c 正确； 故答案为 b，c； (3)①应用勒夏特列原理，根据离子方程式：Fe2+ + H2C2O4 + xH2O ⇌ FeC2O4·xH2O↓ + 2H+， 滴加 NH3·H2O 与 H+反应，降低 c(H+)浓度，使平衡向正反应方向移动，产生更多的 FeC2O4·xH2O， 故答案为：NH3·H2O 与 H+反应，降低 c(H+)浓度，使 Fe2++ H2C2O4 + xH2O ⇌ FeC2O4·xH2O↓ + 2H+平衡向正反应方向移动，产生更多的 FeC2O4·xH2O； ②根据 10FeC2O4•xH2O+6KMnO4+4H2SO4═5Fe2（SO4）3+2CO2↑+6MnSO4+3K2SO4+（12+x） H2O 可知，n（FeC2O4•xH2O）= n(KMnO4)= ×1mol/L×0.018L=0.03mol，则 M(FeC2O4•xH2O)= =180g/mol，即 FeC2O4•xH2O 的相对分子质量为 180，结合 18x+144=180，解得 x=2； 故答案为：2。 17.合成氨对人类生存具有重大意义，反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ∆H (1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催 化剂表面的微粒用*标注，省略了反应过程中部分微粒)。 10 6 10 6 0.54g 0.03mol 一定条件 ① NH3 的电子式是_______。 ② 写出步骤 c 的化学方程式_______。 ③ 由图像可知合成氨反应的∆H______0(填“＞”、“＜”或“＝”)。 (2)传统合成氨工艺是将 N2 和 H2 在高温、高压条件下发生反应。若向容积为 1.0 L 的反应容 器中投入 5 mol N2、15 mol H2，在不同温度下分别达平衡时，混合气中 NH3 的质量分数随压 强变化的曲线如图所示： ① 温度 T1、T2、T3 大小关系是_______。 ② M 点的平衡常数 K = _______(可用分数表示)。 (3)目前科学家利用生物燃料电池原理(电池工作时 MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子)，研 究室温下合成氨并取得初步成果，示意图如下： ① 导线中电子移动方向是_______。 ② 固氮酶区域发生反应的离子方程式是_______。 ③ 相比传统工业合成氨，该方法的优点有_______。 【答案】 (1). (2). *NNH + H2 *N + NH3 (3). ＜ (4). T1 ＜ T2 ＜ T3 (5). 7.32×10-3 (6). a → b (7). N2 + 6H+ + 6 MV+ = 2NH3 + 6 MV2+ (8). 条件温和、生成氨的同时释放电能 【解析】 【分析】 （1）①根据氨气的中心原子 N，最外层有 5 个电子，与三个氢原子形成三对共用电子对， 催化剂→还剩一对孤对电子，得到电子式； ②根据图像，写出化学方程式； ③能量值是降低的，故反应放热，可以判断∆H 的大小； (2)合成氨的反应放热，升高温度，平衡向吸热的方向移动，根据图像，在相同的压强下， 温度越高，氨气的质量分数越小，可以得到 T1、T2、T3 大小关系；根据 M 点氨气的质量分 数，利用三段式求出 M 点的化学平衡常数； (3)生物燃料电池的工作原理是 N2+3H2 2NH3，其中 N2 在正极区得电子发生还原反应， H2 在负极区失电子发生氧化反应，原电池工作时阳离子向正极区移动，据此分析判断。 【详解】（1）①根据氨气的中心原子 N，最外层有 5 个电子，与三个氢原子形成三对共用电 子对，还剩一对孤对电子，得到电子式 ， 故答案为： ； ②根据图像，化学方程式：*NNH + H2 *N + NH3， 故答案为：*NNH + H2 *N + NH3； ③能量值是降低的，故反应放热，可以判断∆H