上海市奉贤区2020届高三5月教学质量调研（二模）化学试题（解析版）

2019 学年奉贤区学科教学质量调研 高三化学 一、选择题(本题共 40 分，每小题 2 分，每题只有一个正确选项) 1.化学与生活密切相关，下列过程不属于化学反应的是 A B C D 酸性重铬酸钾用于 检测酒精 铝粉与强碱溶液反 应放热 植物油在空气中变质， 产生“哈喇”味 海水经风吹日晒 获得粗盐 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．酸性重铬酸钾用于检测酒精，其原理是酸性重铬酸钾氧化酒精，自身被还原，是化学变化，A 错误； B．铝粉与强碱反应是化学变化，B 错误； C．植物油在空气中变质是植物油被空气氧化了，C 错误； D．海水经风吹日晒获得粗盐是海水中的水挥发，溶质结晶，是物理变化，D 正确； 答案选 D。 2.属于人工固氮作用的是 A. 工业合成氨 B. 硝酸工厂用 NH3 氧化制 NO C. 雷雨时空气中的 N2 转化为 NO D. 由 NH3 制碳铵(NH4HCO3) 【答案】A 【解析】 【分析】人工固氮使用人工的方法将游离态的氮转化为化合态的氮。 【详解】A．工业合成氨是人工方法将氮气转化为氨，A 正确； B．NH3 氧化制 NO，是化合态的氮制化合态的氮，B 错误； C．雷雨时空气中的 N2 转化为 NO，不是人工的方法，C 错误； D．由 NH3 制碳铵，是化合态的氮制化合态的氮，D 错误； 答案选 A。 3.通过下列反应不可能一步生成 MgO 的是 A. 化合反应 B. 复分解反应 C. 分解反应 D. 置换反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．Mg 与 O2 反应可以生产 MgO，是化合反应，A 错误； B．无法通过复分解反应一步生成这种金属氧化物，B 正确； C．Mg(OH)2 受热分解可以生成 MgO 和 H2O，C 错误； D．可通过置换反应制备氧化镁：2Mg+CO2 2MgO+C，D 错误； 答案选 B。 4.下列属于碱性氧化物的是 A. Mn2O7 B. Al2O3 C. Na2O2 D. CaO 【答案】D 【解析】 【分析】 碱性氧化物能与酸生成盐和水，与酸性氧化物生成盐。 【详解】A．Mn2O7 虽然是金属氧化物，但它属于酸性氧化物，A 错误； B．Al2O3 既能和强酸反应生成盐和水，又能和强碱反应生成盐和水，属于两性氧化物，B 错误； C．Na2O2 与酸反应除了生成盐和水，还生成氧气，所以不是碱性氧化物，C 错误； D．CaO 能和酸生成盐和水，是碱性氧化物，D 正确； 答案选 D。 【点睛】碱性氧化物是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物。 5.下列有关化学用语使用错误的是 A. 比例模型 ,可以表示 CO2 点燃B. 离子结构示意图 既可以表示 35Cl-, 也可以表示 37Cl- C. HClO 的结构式：H-O-Cl D. T 原子可以表示为： 【答案】A 【解析】 【详解】A．碳原子比氧原子半径大，中间那个原子是碳原子，应该大些，A 错误； B．由离子结构示意图可知质子数为 17，核外电子数为 18，所以是 Cl-，B 正确； C．氧原子需要形成 2 对共用电子对达到稳定结构，氯原子和氢原子需要形成 1 对共用电子对达到稳定结构， 所以氧原子在中间，氯原子和氢原子在两边，C 正确； D．T 原子的质子数为 1，中子数为 2，所以质量数为 3，所以可以表示为 ，D 正确； 答案选 A 6.可用于检验久置的 FeSO4 溶液是否变质的试剂 A. 过氧化钠 B. 铁粉 C. 盐酸 D. KSCN 溶液 【答案】D 【解析】 【分析】 FeSO4 溶液中 Fe2+有还原性，容易被氧化变质。 【详解】A．过氧化钠有强氧化性，将 Fe2+氧化，从而无法确定原溶液是否变质，A 错误； B．铁粉有还原性，若 FeSO4 溶液变质了，能将 Fe3+还原成 Fe2+，但无明显现象，无法确定原溶液是否变质， B 错误； C．加入盐酸，无明显现象，无法确定原溶液是否变质，C 错误； D．若 FeSO4 溶液变质了，溶液中会有 Fe3+，加入 KSCN 溶液，溶液变血红色，D 正确； 答案选 D。 7.有关化学资源的合成、利用与开发的叙述错误的是 A. 通过有机物的合成，可以制造出比钢铁更强韧的新型材料 B. 开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)，有助于海洋生态环境的治理 C. 大量使用化肥和农药，可以提高农作物产量，但对环境和土壤有负面影响 D. 安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置，主要是为了脱硫，防止废气污染环境 。 3 1H 3 1H【答案】B 【解析】 【详解】A．通过有机物的合成，可以制造出具有优良性能的各种新型材料，A 正确； B．可燃冰的开发利用会影响到生态环境，B 错误； C．化肥农药的大量使用会破坏环境和土壤，C 正确； D．煤炭中含有硫元素，燃烧时要进行脱硫处理，否则废气污染环境，D 正确； 答案选 B。 8.某无色溶液中含 Na+、I-、NO3-、Cl-，加入下列哪种溶液不会使其变色 A. 淀粉溶液 B. 硫酸氢钠溶液 C. H2O2 溶液 D. 氯水 【答案】A 【解析】 【详解】Na+、I-、NO3-、Cl-可以共存，在酸性条件下 I-可以 NO3-被氧化为 I2，加强氧化性物质也能把 I-氧 化为 I2，生成单质碘，则溶液会变色。 A.加淀粉溶液，与 I-不反应，则溶液不变色，A 符合题意； B.溶液中硫酸氢钠溶液，硫酸氢钠电离出氢离子，在酸性条件下 I-可以 NO3-被氧化为 I2，则溶液会变色，B 不符合题意； C.H2O2 具有强氧化性，能把 I-氧化为 I2，则溶液会变色，C 不符合题意； D.氯水具有强氧化性，能把 I-氧化为 I2，则溶液会变色，D 不符合题意； 故合理选项是 A。 9.我国研发一款拥有自主知识产权的超薄铷(Rb)原子钟，每 3000 万年误差仅 1 秒。Rb 是第五周期第ⅠA 族 元素，下列关于 37Rb 的说法正确的是 A. 自然界有游离态銣元素存在 B. 与同周期元素 53I 的原子半径比较：Rb＞I C. 元素的金属性：K＞Rb D. 最高价氧化物对应的水化物的碱性：KOH＞RbOH 【答案】B 【解析】 【详解】A．銣元素非常活泼，自然界只有化合态的銣，A 错误； B．Rb 和 I 是同一周期的元素，同一周期元素，原子序数越大，半径越小，所以 I 的半径更小，B 正确； C．K 与 Rb 是同一主族的元素，同一主族元素，原子序数越大，金属性越强，所以 Rb 金属性更强，C 错误； D．非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，因为 Rb 金属性更强，所以 RbOH 的碱性更强，D 错误； 答案选 B 10.在生活中 Na2CO3 和 NaHCO3 都可作食用碱。下列对其性质的描述用化学方程式或离子方程式表示正确 的是 A. NaHCO3 可作发酵粉：2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O B. 饱和 Na2CO3 溶液中通入 CO2： CO32- +CO2+ H2O → HCO3- C Na2CO3 溶液呈碱性：CO32-+ 2H2O → H2CO3+ 2OH- D. 饱和 Na2CO3 溶液除去 CH3COOC2H5 中的 CH3COOH：CO32- + 2H+ →CO2↑ + H2O 【答案】A 【解析】 【详解】A．NaHCO3 可作发酵粉的原理是利用其分解产生 CO2，A 正确； B．因为 Na2CO3 的溶解度大于 NaHCO3，对于饱和 Na2CO3 溶液，转化成的 NaHCO3 溶液则是过饱和的，所 以会有晶体析出（沉淀生成），正确的离子方程式应该是：2Na++CO32- +CO2+ H2O =2NaHCO3 ，B 错误； C．Na2CO3 溶液呈碱性是因为 CO32-的水解，但其水解要分布写，且第一步为主，CO32-+ H2O HCO3-+ OH-，C 错误； D．CH3COOH 弱酸，写离子方程式时候不能拆，D 错误； 答案选 A。 【点睛】离子方程式中出现某反应物为饱和溶液时，要考虑不同组分的溶解度，可能会生成沉淀导致不能 拆。 11.下列实验室制备物质装置图正确的是 A. 制备及收集乙烯 。 . 是 ↓ B. 制备乙酸乙酯 C. 制备硝基苯 D. 制备乙炔 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙烯的相对分子质量为 28，和空气（29）几乎一样，不能用排空气法收集，A 错误； B．导气管伸入了右侧试管的溶液中，会发生倒吸，B 错误； C．制备硝基苯需要水浴加热，所以要温度计，C 正确； D．实验室制备乙炔不能用启普发生器装置，因为此反应大量放热.会损坏启普发生器，并且生成的氢氧化 钙是糊状物会堵塞反应容器，使水面难以升降，D 错误； 答案选 C。 12.镁、铝、铜三种金属混合物粉末，加入过量盐酸充分反应过滤后，向滤液中加入过量烧碱溶液，再过滤， 滤液中(除 Na+、Cl-外)存在大量离子有 A. Mg2＋ B. Cu2＋ C. Al3＋ D. AlO2－ 【答案】D 【解析】 【分析】 镁、铝、铜三种金属混合物粉末，加入过量盐酸充分反应过滤后，滤液中主要含有 Cl-、H+、Mg2＋、Al3＋， 再加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中主要含有 Na+、Cl-、AlO2-。 【详解】A．Mg2＋与烧碱溶液反应，转化成了氢氧化镁沉淀，A 错误；B．铜不与盐酸反应，加入过量盐酸充分反应过滤后是滤渣，B 错误； C．Al3＋与烧碱溶液反应，转化成了 AlO2-，C 错误； D．Al3＋与烧碱溶液反应，转化成了 AlO2-，D 正确； 答案选 D。 13.实验室用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液，下列情况不影响测定结果的是 A. 洗净的锥形瓶，再用碱液润洗 B. 酸式滴定管洗净后，直接注入标准盐酸 C. 在放碱液时，锥形瓶中留有少量蒸馏水 D. 滴定至终点时，在滴定管尖嘴部位有气泡 【答案】C 【解析】 【详解】A．锥形瓶不能用碱液润洗，否则会使得锥形瓶中碱液物质的量偏大，导致消耗标准盐酸体积偏大， 导致测出的碱液浓度偏大，A 错误； B．酸式滴定管用蒸馏水洗净后，需要用标准盐酸润洗，否则残留的蒸馏水会稀释加进去的标准盐酸，导致 盐酸浓度偏小，滴定碱液时消耗体积偏大，最后导致测得的碱液浓度偏大，B 错误； C．锥形瓶中留有少量蒸馏水，不会影响锥形瓶内碱液的物质的量，也就不会影响滴定时所消耗的标准盐酸 的体积，对最后测定的碱液浓度没有影响，C 正确； D．滴定时所消耗的标准盐酸的体积为两次读数之差（V 滴定后-V 滴定前），滴定至终点时，在滴定管尖嘴部位 有气泡，会导致 V 滴定后偏小，即导致所消耗的标准盐酸的体积偏小，最后测定的碱液浓度偏小，D 错误； 答案选 C。 【点睛】滴定时，锥形瓶不需要用待盛试剂润洗。 14.痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr 增多，病情加重)，其化学原理为： HUr(aq)+ Na+(aq) NaUr(s) + H+(aq) +Q (Q>0),下列说法错误的是 A. 寒冷季节更易诱发关节疼痛 B. 饮食中摄入过多食盐，会加重痛风病病情 C. 大量饮水会增大痛风病发作的可能性 D. 患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸钠的食物 【答案】C 【解析】 【详解】A．由方程式可知，该反应是一个放热反应，降温平衡向正反应方向移动，NaUr 增多，病情加重， A 正确；B．饮食中摄入过多食盐，增加了 Na+浓度，平衡向正反应方向移动，NaUr 增多，病情加重，B 正确； C．大量饮水不会导致 NaUr 增多，也就不会增大痛风病发作的可能性，C 错误； D．因为尿酸钠 NaUr 增多，病情加重，所以患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸钠的食物，D 正确； 答案选 C。 15.有机物甲、乙的碳架结构如图所示，下列说法错误的是 A. 甲的一种同分异构体能发生银镜反应 B. 甲、乙互为同分异构体 C. 甲、乙都能发生取代、加成和水解反应 D. 等物质的量的甲和乙与足量的 NaOH 溶液反应，消耗 NaOH 的物质的量相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲中含有双键和氧原子，不饱和度为 2，其同分异构体可以有醛基，能发生银镜反应，A 正确； B．甲与乙的分子式均是 C4H6O2，互为同分异构体，B 正确； C．甲中含有碳碳双键和羧基，不能发生水解反应，C 错误； D．1mol 甲可以消耗 1molNaOH（羧基消耗），1mol 乙可以消耗 1molNaOH（普通的酯基消耗），D 正确； 答案选 C。 【点睛】有机官能团中能消耗 NaOH 的有酚羟基、羧基、氯原子、酯基，注意酚酯基消耗两倍量的 NaOH。 16.用 NaOH 溶液清洗试管壁上的硫，发生反应 S + NaOH—Na2SO3 + Na2S + H2O(未配平)，下列说法错误的 是 A. 清洗之后的废液一定呈碱性 B. 也可以用 CS2 清洗试管壁上的硫 C. 生成的 Na2SO3 和 Na2S 的物质的量之比为 1 : 2 D. 氧化产物是 Na2S 【答案】D 【解析】 【详解】A．Na2SO3 、Na2S 水解导致溶液呈碱性，A 正确； B．S 易溶于 CS2，B 正确； C．S 转化为 Na2SO3 是化合价由 0 到+4，S 转化为 Na2S 是化合价由 0 到-2，根据化合价升价总数相等，生成的 Na2SO3 和 Na2S 的物质的量之比为 1:2，C 正确； D．S 转化为 Na2SO3 是化合价由 0 到+4，Na2SO3 是氧化产物，D 错误； 答案选 D。 17.石灰石是一种化工原料，可以通过反应生成一系列物质，如图： 下列说法正确的是 A. 漂粉精是混合物，有效成分是氯化钙 B. 图示的制纯碱方法，要求先向饱和食盐水中通 NH3，然后再通 CO2 C. 工业制漂粉精通常用氯气通入澄清石灰水中 D. 制取纯碱和漂粉精所涉及的反应都是非氧化还原反应 【答案】B 【解析】 【分析】 石灰石高温分解生成 CaO 和 CO2，CaO 与 H2O 生成 Ca(OH)2，Ca(OH)2 与 Cl2 制备漂粉精；CO2 和 NH3 通 入饱和食盐水可制备 NaHCO3，NaHCO3 加热分解制备 Na2CO3。 【详解】A．漂粉精是混合物，有效成分是次氯酸钙，A 错误； B．如果先通入 CO2，因为 CO2 溶解度小，产率很低，所以先通入溶解度大的 NH3，B 正确； C．因为 Ca(OH)2 溶解度小，所以工业制漂粉精通常用氯气通入石灰乳中，C 错误； D．Ca(OH)2 与 Cl2 制备漂粉精的反应是氧化还原反应，D 错误； 答案选 B。 【点睛】利用 CO2 和 NH3 通入饱和食盐水制备 NaHCO3，要求先向饱和食盐水中通 NH3，然后再通 CO2。 18.图为氯碱工业的简易装置示意图，其中两电极均为惰性电极，下列说法正确的是 A. 粗盐水中含有的少量 Ca2+和 Mg2+可用 NaOH 除去B. 阳离子交换膜允许 Na+通过，而阻挡了 Cl2 进入 B 室 C. a 处得到的是浓 NaOH 溶液 D. 饱和食盐水从 B 室底部加入 【答案】B 【解析】 【分析】 氯碱工业的原理是 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl2 。A 室连接电源的正极，失去电子，发生氧化反 应，2Cl--2e-= Cl2 ，B 室连接电源的负极，得到电子，发生还原反应，2H2O+2e-=2OH-+ H2 ，Na+由 A 室 移动到 B 室。 【详解】A．Ca(OH)2 微溶，少量 Ca2+用 NaOH 除去效果不好，可用 Na2CO3 除去，A 错误； B．由上述分析可知，Na+经阳离子交换膜由 A 室移动到 B 室，不可用阴离子交换膜，否则 OH-会从 B 室移 动到 A 室，与 Cl2 反应，B 正确； C．由上面分析可知，A 室发生反应为 2Cl--2e-= Cl2 ，并且 Na+由 A 室移动到 B 室，所以 A 室损失了 Cl- 和 Na+，由浓 NaCl 溶液变化为稀 NaCl 溶液，所以 a 处得到的是稀 NaCl 溶液，C 错误； D．由上面分析可知，A 室发生反应为 2Cl--2e-= Cl2 ，并且 Na+由 A 室移动到 B 室，所以 A 室损失了 Cl- 和 Na+，由浓 NaCl 溶液变化为稀 NaCl 溶液，所以需要补充浓 NaCl 溶液，所以饱和食盐水从 A 室底部加入， D 错误； 答案选 B。 19.研究表明 N2O 与 CO 在 Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是 A. 反应总过程是放热的 B. Fe+作为催化剂改变了反应途径，提高了反应速率 C. Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2 两步反应均为放热反应 D. 若反应在恒容密闭容器中进行，温度越高，反应速率一定越快 【答案】D 【解析】 电解 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑【分析】 由 图 可 知 ，N2O 与 CO 的 反 应 是 放 热 反 应 ， 它 们 在 Fe+ 做 催 化 剂 作 用 下 发 生 Fe++N2O→FeO++N2 、 FeO++CO→Fe++CO2 反应，都是总能量降低，都是放热反应。 【详解】A．由图可知，N2O 与 CO 反应前后总能量降低，是放热反应，A 正确； B．由 Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2 可知，Fe+先消耗后生成，总量保持不变，起催化剂作用， B 正确； C．由图可知，Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2 反应，都是总能量降低，都是放热反应，C 正确； D．该反应使用了 Fe+做催化剂，催化剂的活性与温度有关，只有在适当的温度范围内才能发挥催化剂的催 化活性，所以温度越高，反应速率不一定越快，D 错误； 答案选 D。 【点睛】催化剂一定参与反应，特点是先消耗再生成，总量保持不变，而中间产物则是先生成再消耗。 20.下列酸碱溶液恰好完全中和，如图所示，则下列叙述正确的是 A. 因为两种酸溶液的 pH 相等，故 V1 一定等于 V2 B. 若 V1＞V2，则说明 HA 为强酸，HB 为弱酸 C. 若实验①中，V=V1，则混合液中 c(Na+)=c(A－) D. 实验②的混合溶液，可能溶液呈酸性 【答案】C 【解析】 【分析】 因为题干中给出信息“下列酸碱溶液恰好完全中和”，所以c(HA) V1=c(HB) V2。 【详解】A．因为不知道两种酸的酸性强弱关系，所以不能判断 V1 与 V2 的相对大小，A 错误； B．V1＞V2，代入 c(HA) V1=c(HB) V2，可知 c(HA)＜c(HB)，因为 HA 与 HB 的 pH 相等，所以 HA 的 酸性比 HB 强，但不一定是强酸，B 错误； C．若实验①中，V=V1，说明 HA 的物质的量浓度也为 0.01mol/L，其 pH=2，则 HA 为强酸，所以反应后 是强酸强碱盐，溶液显中性，根据电荷守恒混合液中 c(Na+)=c(A-)，C 正确； D．完全反应后实验②的混合溶液中溶质为强碱弱酸盐或强酸强碱盐，溶液为碱性或者中性，不可能呈酸性， D 错误； × × × ×答案选 C。 二、综合题(共 60 分) 21.不锈钢是由铁、铬(Cr)、镍(Ni)、碳、硅及众多不同元素组成的合金。完成下列填空： (1)写出碳原子最外层电子的轨道表示式______________，其最外层有____种不同运动状态的电子。 (2)硅烷(SiH4)可用于制备高纯硅，已知硅烷的分解温度远低于甲烷，从原子结构角度解释其原因： _____________________________________________________。 (3)下面是工业上冶炼 Cr 时涉及到的反应： CrO42－+ S+ H2O→ Cr(OH)3↓+ S2O32－+ ①请将方程式补充完整并配平____________________。 ②上述反应中，若转移了 3mol 电子，得到 还原产物是__________mol。 ③Cr(OH)3 和 Al(OH)3 类似，也是两性氢氧化物，写出 Cr(OH)3 的电离方程式________。 (4)镍粉在 CO 中低温加热，生成无色挥发性液态 Ni(CO)4，呈四面体构型。Ni(CO)4 是________________ 晶体，Ni(CO)4 易溶于下列_______（填序号）。 a．水 b．四氯化碳 c．苯 d．硫酸镍溶液 【答案】 (1). (2). 4 (3). C 和 Si 最外层电子数相同，C 原子半径小于 Si，所以硅 元素的非金属性弱于碳元素，硅烷的热稳定性弱于甲烷 (4). 4CrO42－+6S+7H2O →4Cr(OH)3↓+3S2O32－ +2OH－ (5). 1 (6). CrO2－+ H++ H2O Cr(OH)3 Cr3++3OH－ (7). 分子晶体 (8). b、c 【解析】 【详解】(1) 碳原子最外层有 4 个电子，2s 能级上有 2 个电子、2p 能级上有 2 个电子，根据构造原理、泡 利原理、洪特规则，其最外层电子的轨道表示式为 ；每个电子的运动状态都是不一样的，所以有 4 种不同运动状态的电子。 (2)C 和 Si 最外层电子数相同（是同主族元素），C 原子半径小于 Si，Si 元素的非金属性弱于 C 元素，硅烷 的热稳定性弱于甲烷，故硅烷的分解温度远低于甲烷。 (3) ①该反应中 S 元素化合价由 0 价变为+2 价、Cr 元素化合价由+6 价变为+3 价，根据化合价总变化相等， 可知 CrO42－与 S 的比值为 2:3，再根据原子守恒可以配平 Cr(OH)3 与 S2O32－，生成物中缺的物质是 OH-， 可利用电荷守恒配平，最后配水即可，4CrO42－+6S+7H2O →4Cr(OH)3↓+3S2O32－+2OH－。 ②该反应中还原产物是 Cr(OH)3，根据还原产物和转移电子之间的关系式可知若转移了 3mol 电子，得到的 还原产物的物质的量 3mol/3=1 mol。 ③根据氢氧化铝的电离方程式，可知 Cr(OH)3 的电离方程式为 CrO2－+ H++ H2O Cr(OH)3 Cr3++3OH－。 的  (4) 根据该物质的熔沸点可知，该物质属于分子晶体，该物质的结构为正四面体结构，正负电荷中心重合， 为非极性分子，根据相似相溶原理知，非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂，苯和四氯化碳都是非 极性分子，所以该物质易溶于苯和四氯化碳。 【点睛】不用类型的晶体熔沸点高低不一样，分子晶体一般熔沸点较低，有时可用这种方法判断是否是分 子晶体。 22.工业上可用 O2 将 HCl 转化为 Cl2，反应为：O2(g)+4HCl(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)。请完成下列 填空： (1)该反应化学平衡常数 K 的表达式为_____________________；实验测得 P0 压强下，HCl 平衡转化率 α(HCl)随反应温度 T 的变化如图所示，则正反应是_________反应(填“吸热”或者“放热”)。 (2)写出一种能提高 HCl 转化率的方法___________________。 (3)上述实验中若压缩体积使压强由 P0 增大至 P1，在图中画出 P1 压强下 HCl 平衡转化率 α(HCl)随反应温度 T 变化的曲线______，并简要说明理由：_________________。 (4)根据图中信息所示，在 P0、320℃条件下进行，达平衡状态 A 时，测得容器内 n(Cl2)=7.2×10–3mol， 则此时容器中 n(HCl)=_____mol。 (5)氯元素能组成多种化合物，如常见的铵态氮肥，氯化铵溶液呈______性，其原因用离子方程式表示： ___________________________。现有一瓶氯化铵、氯化钠和氨水的混合液,经测定溶液呈中性,此时三种离 子的关系是：[Na+]+[NH4+]_____[Cl-](填“＞”“＜”或“=”)。 【答案】 (1). (2). 放热 (3). 增大氧气的浓度或加压或冷却后不断移去液 态水 (4). (5). 温度相同情况下，增大压强，平衡右移，HCl 转化 率增大 (6). 2.54×10–3 或 2.5×10–3 (7). 酸 (8). NH4++H2O NH3•H2O+H+ (9). = 【解析】 2 2 2 2 4 2 c Cl c H OK= c(O ) c HCl   （ ）（ ） （ ）【分析】 (1)；升高温度平衡向吸热的方向移动，据此判断。(2)可利用平衡移动的方法增大转化率。(3)正反应为气 体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，相同温度下 HCl 的平衡转化率比之前实验的大。(4) 根据化学计量数中 HCl 与 Cl2 的关系，可算出状态 A 时 HCl 的变化量，再根据此时 HCl 的转化率可算出状 态 A 时 HCl 的物质的量。(5)盐溶液的酸碱性要考虑盐的水解，溶液中离子浓度关系一般是电荷、物料、质 子三个守恒。 【详解】(1)化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘 积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，根据化学平衡常数的概念可以写出其表达式为 ；由图可知，温度升高，HCl 的转化率下降，说明平衡逆向移动，说明逆向是吸热， 所以正反应是放热反应。 (2)增大氧气的浓度或加压或冷却后不断移去液态水等均能使平衡正向移动，提高 HCl 的转化率。 (3)正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，相同温度下 HCl 的平衡转化率比之 前实验的大，所以 P1 压强下曲线在 P0 压强下曲线的上方（变化趋势与 P0 压强下曲线一致，都是温度越高， 转化率越小）。 (4)根据反应方程式可知，HCl 与 Cl2 的物质的量的变化量的关系为 4:2，所以 HCl 的变化的物质的量为 2n(Cl2)=1.44×10–2mol，由图可知此时 HCl 的转化率为 85%，所以反应前 HCl 的起始物质的量为 ，所以此时 HCl 的物质的量为 mol= 2.54×10–3mol。 (5)因为铵离子水解：NH4++H2O NH3•H2O+H+，所以溶液显酸性；题目所给出的关系牵涉到的都是离 子，所以可写出电荷守恒表达式 c(NH4+)+c(Na+)+c(H+)= c(Cl-)+c(OH-)，又因为溶液呈中性，所以 c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-)。 【点睛】判断溶液中粒子浓度关系时一般用到电荷、物料、质子三个守恒，若溶液呈中性，则 H+与 OH-因 为相等可以在等式关系中抵消。 23.α-苯基丙烯酸可用于合成人造龙涎香，现以甲苯为原料，按下列方法合成(从 F 开始有两条合成路线) 2 2 2 2 4 2 c Cl c H OK= c(O ) c HCl   （ ）（ ） （ ） 21.44 10 mol 0.85 −× 21.44 10 0.150.85 −× × 已知：①CH3CH2Br＋NaCN CH3CH2CN＋NaBr ②CH3CH2CN CH3CH2COOH 完成下列填空： (1)写出反应④的反应类型是________反应；写出反应①所需试剂与条件是 _________。 (2)写出 C 的结构简式：_____________________。 (3)写出一种符合下列条件的 F 的同分异构体___________________。 ①氧原子不与苯环直接相连；②能发生银镜反应；③1mol 该物质与足量钠反应产生 1mol 氢气；④有 5 种不 同氢原子。 (4)检验 E 是否完全转化为 F 的方法是_____________________。 (5)路线二与路线一相比不太理想，理由是_______________________。 (6)利用已知条件，设计一条由 制备 的合成路线。 ___________________________ (合成路线的表示方法为 ) 【答案】 (1). 还原(或加成) (2). 液溴、光照 (3). (4). (5). 取样，加入新制氢氧化铜，加热煮沸如无砖红色沉淀出现，说明 E 已完全转化为 F (6). H 既有羟基 又有羧基，在浓硫酸作用下发生消去反应同时，H 物质分子内或分子间还会生成酯类副产物，影响产率 (7). 【解析】 【分析】 根据“以甲苯为原料”，可知C7H8 为 ，反应①为取代反应，结合题给信息可知，A 结构简式为，A 发生信息①的反应，则 B 结构简式为 ，B 发生水解反应生成 C，结合 信息②和 C 分子式可知，C 结构简式为 ，根据 D 分子式与 E 的结构可知，C 与乙醇发 生酯化反应生成 D，D 结构简式为 ，D 发生取代反应生成 E，E 发生还原反应生成 F，F 发生水解反应生成 H，F 发生消去反应生成 G，G 发生水解反应生成 α-苯基丙烯酸，H 发生消去反应 生成 α-苯基丙烯酸。由 制备 ，可通过消去、取代将-Br 转移到与苯环直接连接 的碳原子上，再通过信息①、②反应，使之转化为-COOH。 【详解】(1)反应④是 E 中的醛基被还原成羟基，所以是还原（加成）反应；由上面的分析可知反应①是 转化为 ，所以需要液溴、光照。 (2)由上述分析可知 C 为 。 (3)F 的分子式为 C11H14O3，不饱和度是 5，说明除了苯环还含有 1 个双键或者环。要求能发生银镜反应， 说明含有-CHO 或者-OOCH。要求 1mol 该物质与足量钠反应产生 1mol 氢气，说明含有-OH 或者-COOH， 但如果含有-COOH，因为 F 的不饱和度只有 5，则不可能含有-CHO 或者-OOCH，所以写出的 F 的同分异 构体不含有-COOH，而是含有 2 个-OH。因为 F 只有 3 个氧原子，2 个-OH 有 2 个 O，所以写出的 F 的同 分异构体不可能还有-OOCH，所以含有的是-CHO。所以写出的 F 的同分异构体含有的碎片有：苯环、2 个 -OH、1 个-CHO、4 个 C。又因为要求氧原子不与苯环直接相连，有 5 种不同氢原子，所以写出的 F 的同 分异构体是 。 (4)E 转化为 F，是醛基转化为羟基，只要检验是否还存在醛基即可，即取样，加入新制氢氧化铜，加热煮 沸如无砖红色沉淀出现，说明 E 已完全转化为 F。 (5)H 既有羟基又有羧基，在浓硫酸作用下发生消去反应同时，H 物质分子内或分子间还会生成酯类副产物， 影响产率。 (6) 由 制备 ，可通过消去、取代将-Br 转移到与苯环直接连接的碳原子上，再 通过信息①、②反应，使之转化为-COOH，所以合成路线是 。 【点睛】本题考查有机物合成与推断的知识，注意反应中碳链变化、分子式变化、官能团变化及反应条件。 24.氢气、氯气是中学实验室常见气体，在实验室可以利用该反应2KMnO4+16HCl(浓)→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，制备 Cl2，并在实验室模拟工业制备盐酸，请回答下 列问题： (1)甲组同学用下列装置制取 H2 和 Cl2。 ①实验室常用 NaCl+H2SO4(浓)→NaHSO4+HCl↑反应制备 HCl 气体，该反应利用了浓硫酸的___性。 ②用工业级锌粒(主要成分 Zn，含少量 FeS、Pb、Cu 等杂质)作原料，装置 I、Ⅱ均可以制取 H2，但装置 I 比装置Ⅱ更好，理由__________________________；检验氯气所用的试纸是_______________。 (2)乙组同学拟用甲组的装置 I、Ⅲ及下列装置(可以重复选用)模拟工业上制取盐酸。 ①乙组中氢气的部分实验装置连接是 a-f-g-d……,其中装置Ⅴ的作用是_______，制取氯气并模拟合成盐酸 的实验装置的合理连接顺序(用玻璃接口表示)为 c-__________。 ②装置 VII 中仪器 X 的名称是_________ ，合成 HCl 时需控制 H2 的体积略大于 Cl2 的体积，其目的是 ________；装置 VII 末端接抽气水泵的目的是___________。 (3)设计实验证明 HCl 极易溶于水且水溶液呈酸性:_____________________。 【答案】 (1). 难挥发性(高沸点性) (2). 装置Ⅰ可以实现即开即用，即关即停 (3). 淀粉-KI 试纸 (4). 除氢气中的 HCl 及 H2S 等其他杂质气体 (5). c—j—k—d—e—i (6). 冷凝管 (7). 使氯气完全 反应，防止氯气混入盐酸中 (8). 形成负压，使产生的 HCl 被水充分吸收 (9). 用滴有石蕊的水进行 HCl 的喷泉实验，形成红色喷泉，既证明 HCl 极易溶于水且水溶液呈酸性 【解析】 【分析】 (1)I、II、III 装置为常见的固液制气装置，其中 I 为启普发生器原理，可以通过控制止水夹让反应即开即用，即关即停。(2)利用甲组的 III 装置制取 Cl2，再利用乙组可选用的装置除去 Cl2 中的杂质；利用甲组的 I 装 置制取 H2，再利用乙组可选用的装置除去 H2 中的杂质，将得到的纯净的 Cl2 和 H2 通入 VII 装置，为使其充 分混合并反应，密度小的 H2 从 h 通入，密度大的 Cl2 从 i 通入，在 VII 装置中生成盐酸。(3)证明 HCl 极易 溶于水可利用喷泉实验，证明其水溶液呈酸性可用酸碱指示剂。 【详解】(1)①NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑，该反应的原理是难挥发性酸制取挥发性酸。 ②装置I 为启普发生器原理，可以通过控制止水夹让反应即开即用，即关即停；氯气具有强氧化性，检验氯 气所用的试纸是湿润的淀粉-KI 试纸，现象是变蓝然后褪色。 (2)①由上述分析可知，利用甲组的 III 装置制取 Cl2，再利用乙组可选用的装置除去 Cl2 中的杂质，先用饱 和食盐水除去 HCl，再用浓硫酸除去水蒸气，利用甲组的 I 装置制取 H2，再利用 V 装置的氢氧化钠除去 H2 中的 HCl 及 H2S 等杂质，之后将得到的纯净的 Cl2 和 H2 通入 VII 装置，为使其充分混合并反应，密度小的 H2 从 h 通入，密度大的 Cl2 从 i 通入，在 VII 装置中生成盐酸。所以制取氯气并模拟合成盐酸的实验装置的合 理连接顺序为 c—j—k—d—e—i。 ②由图可知，X 为冷凝管；合成 HCl 时需控制 H2 的体积略大于 Cl2 的体积，是为了使氯气完全反应，防止 氯气混入盐酸中；抽气水泵可以形成负压，使产生的 HCl 被水充分吸收。 (3) 证明 HCl 极易溶于水可利用喷泉实验，证明其水溶液呈酸性可用酸碱指示剂，即用滴有石蕊的水进行 HCl 的喷泉实验，形成红色喷泉，既证明 HCl 极易溶于水且水溶液呈酸性。 【点睛】气体的制备分为发生装置、除杂装置、收集装置、尾气处理装置四个部分，熟悉常见气体发生装 置的选取、除杂试剂的选取、收集方法的选取，能够正确的连接实验装置。