绝密 ★ 启用前
(新高考)2020 年高三最新信息卷
化 学 (九)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答题前,考生务必将自
己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。
4.考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65
一、单选题(共 10 小题,每小题 2 分)
1.中华传统文化中蕴含着诸多化学知识,下列说法正确的是
A.“杨花榆荚无才思”中的“榆荚”主要成分为蛋白质
B.“三月打雷麦谷堆”,是指在雷电作用下氮气转化为能被作物吸收的物质
C.“日照香炉生紫烟”中的紫烟指“碘的升华”
D.“火树银花不夜天”指的是金属单质的焰色反应,属于化学变化
2.扑热息痛是一种常用的解热镇痛药物,可通过下图路线合成。下列说法正确的是
A.甲的苯环上的一氯代物有 2 种 B.乙的分子式为 C6H6NO
C.丙分子中的所有原子可能共面 D.由乙制备丙的反应类型为加成反应
3.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.2.0g D2 中含有的中子数目为 0.8NA
B.4.6g C2H6O 中含有 C—H 键的数目一定为 0.6NA
C.11.2L(标准状况)由甲烷和乙烯组成的混合气体中含有氢原子数目为 2NA
D.常温下,将 2.8g Fe 置于足量的浓硝酸中,转移的电子数目一定为 0.15NA
4.短周期主族元素 X、Y、Z、W、Q 的原子序数依次增加。已知,离子化合物甲是由 X、Y、
Z、W 四种元素组成的,其中,阴阳离子个数比为 1∶1,阳离子是一种 5 核 10 电子微粒;Q 元素原
子半径是短周期主族元素中最大的;乙为上述某种元素的最高价氧化物对应的水化物;甲与乙的浓
溶液反应生成丙、丁、戊三种物质,其中丁在常温下为气体。下列说法正确的是
A.甲中既含离子键,又含共价键
B.丙和戊的混合物一定显酸性
C.丁一定能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.原子半径:X<Y<Z<W
5.下列实验操作或装置正确的是
A. 配制 250mL 0.1mol/L NaOH 溶液
B. 检验浓硫酸与铜反应后产物中是否含有 Cu2+
C. 比较 KMnO4、Cl2、S 的氧化性强弱
D. 实验室制取并检验乙烯
6.免水洗消毒液中含有能快速杀死新冠病毒的三氯羟基二苯醚,其结构如下图所示。下列有关
三氯羟基二苯醚的说法正确的是
A.易溶于水 B.所有原子一定处于同一平面
C.不能与氢氧化钠溶液反应 D.苯环上的一溴代物有 6 种
7.Cu2O 在涂料、有色玻璃和催化剂等领域有着广泛的用途。Cu2O 为红色粉末,不溶于水,易
溶于盐酸和稀硫酸。可用电解法制备氧化亚铜:用铜作阳极,钛片作阴极,电解液为一定浓度的 NaCl
此 卷 只 装 订 不 密 封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 和 NaOH 的混合溶液;阳极及其溶液中有关转化如图所示。下列说法错误的是
A.电解液中的 NaOH 不能用盐酸代替
B.过程①中 Cu 被氧化生成 CuCl−
C.过程④的离子方程式为 2Cu(OH)Cl−=Cu2O+2Cl−+H2O
D.当电路中有 0.05mol e−通过时,消耗 3.2g Cu
8.下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项 操作 现象 结论
A
将外表面生锈的铜器投
入饱和氯化铵的热溶液中
铜器表面变红,绿
色锈迹消失
氯化铵能与碱式碳
酸铜发生中和反应
B
向铜粉中滴加过量的浓
硫酸,并滴加两滴品红
铜粉逐渐溶解,品
红褪色
铜与浓硫酸
反应生成 SO2
C
向乙醇中滴加少量酸性
高锰酸钾溶液,振荡
紫红色溶液变
成无色溶液 乙醇具有还原性
D 将少量氯气通入碘化亚铁溶液中 溶液变黄色 Fe2+被氧化为 Fe3+
9.天津大学研制了一种纳米 反应器用于催化草酸二甲酯(DMO)和氢气反应获得
EG,反应过程示意图如下,下列说法正确的是
A.EG 和乙醇是同系物
B.MG 分子中所有原子可能在同一平面上
C.DMO 分子中只有碳氧单键发生了断裂
D.反应过程中生成了 EG 和甲醇
10.DBFC 燃料电池的结构如图,该电池的总反应为 NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O。下列关于电
池工作时的相关分析不正确的是
A.X 极为正极,电流经 X 流向外电路
B.Y 极发生的还原反应为 H2O2+2e−=2OH−
C.X 极区溶液的 pH 逐渐减小
D.每消耗 1.0L 0.50mol/L 的 H2O2 电路中转移 1.0mol e−
二、多选题(共 20 分)
11.白银(Ag)是高新技术产业的基础材料之一。在一种光盘金属层中回收少量白银(金属层中其
他金属含量过低,对实验的影响可忽略)的流程如下:
已知:NaClO 溶液在受热或酸性条件下易分解。
下列叙述正确的是
A.“氧化”过程若在加强热和强酸性条件下进行时可提高氧化速率
B.“操作 1”所用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯、分液漏斗
C.若“还原”过程通过原电池来实现,则 N2 为负极产物
D.“还原”过程中参加反应的 n[Ag(NH3) +2 ]∶n[N2H4·H2O]=4∶1
12.我国科技工作者设计了一种电解装置,能将甘油(C3H8O3)和二氧化碳转化为甘油醛(C3H6O3)
和合成气,原理如图所示。下列说法不正确的是
A.催化电极 b 与电源正极相连
B.电解时催化电极 a 附近的 pH 增大
C.电解时阴离子透过交换膜向 a 极迁移
D.生成的甘油醛与合成气的物质的量相等
2Cu SiO−13.三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料。某实验小组利用干燥的氯气和下列装置(装置可重
复使用)制备 BCl3 并验证反应中有 CO 生成。
已知:i.实验室制备 BCl3 的化学方程式为:B2O3+3C+3Cl2 ====△
2BCl3+3CO
ii.BCl3 的熔点为-107.3℃,沸点为 12.5℃,遇水水解生成 H3BO3 和 HCl。下列说法不正确的是
A.实验装置合理的连接顺序为①⑥④②⑦⑤③
B.装置④中发生反应的离子方程式为 Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O
C.装置⑥的作用是冷凝并收集 BCl3
D.验证有 CO 生成的现象是装置⑦中 CuO 由黑色变成红色,且装置⑤中澄清石灰水变浑浊
14.25℃时,向 10ml 0.01mol·L−1 溶液中逐滴加入 0.01mol·L−1 的盐酸,溶液中 CN−、HCN
浓度所占分数( )随 pH 变化的关系如图甲所示,pH 变化曲线如图乙所示。下列说法不正确的是
A.图甲中 PH=9 的溶液:
B.
C.图乙中 b 点的溶液:
D.图乙中 c 点的溶液:
15.利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含 CaO)上清液中的 S2−,制取石膏( )
的过程如下:
下列说法错误的是
A. 属于盐类和纯净物
B.过程Ⅱ中,反应的离子方程式为
C.过程Ⅰ后溶液 pH 减小
D.将 10L 上清液中的 S2−(S2−浓度为 )转化为 SO2−4 ,理论上共需要 0.15mol O2
三、非选择题(共 60 分)
16.甲醇制氢作为一种绿色能源技术备受关注。
I.甲醇裂解制氢法
(1)该方法的主反应:CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH1>0 此反应能自发进行的原因是______。
(2)一定温度下,向某一刚性恒容密闭容器中充入CH3OH(g),发生反应CH3OH(g) CO(g)+2H2
(g),反应起始时 CH3OH(g)的压强为 5.00MPa,t h 后反应达到平衡,此时 H2 的物质的量分数为 60%,
则 0~t h 内的平均反应速率 v(CO)=___MPa·h−1,CH3OH 的平衡转化率 α(CH3OH)=_____,此时平衡
常数 Kp=___(Kp 为以平衡分压表示的平衡常数)。
(3)科研人员通过计算机模拟用 Pd(III)催化甲醇裂解的反应机理,得到附着在 Pd(III)表面上甲醇
变换的反应历程图[如图 1,附在 Pd(III)表面的物种用*标注],此历程中活化能最小的反应方程
式为________________________。
II.甲醇水蒸气重整制氢法
(4)该方法的部分反应如下:
主反应:CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH2=+49kJ·mol−1
副反应:H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3=-41kJ·mol−1
NaCN
δ
( )-c Cl c Cl >c(HCN)>c OH >c H
( ) ( ) ( ) ( )+ + - -c Na +c H =c(HCN)+c OH +2c CN
4 2CaSO 2H O⋅
4 2CaSO 2H O⋅
( )2 2 2
3 2 3 222S 4MnO 10H 4Mn OH S O H O− − + −=+ + + +
1480mg L−⋅①相同条件下,甲醇水蒸气重整制氢法与甲醇裂解制氢法相比较,从经济效益和绿色化学角度
分析,前者先进之处在于_________________________________。
②在某催化剂的作用下,在相同时间内,不同温度下测得 CH3OH 的转化率、CO 的生成率与温
度的变化关系如图 2 所示。
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___(填字母)。
A.主反应的活化能降低
B.主反应的反应速率增大
C.CH3OH 的平衡转化率降低
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___。为提高
CH3OH 的转化率且使副反应不向正反应方向进行,可采取的措施有___(任写一条)。
17.照相底片定影时,常用定影液硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶解未曝光的溴化银(AgBr),生成
含 的废定影液再向其中加入 使 中的银转化为 Ag2S,使定影液
再生。将 Ag2S 在高温下转化为 Ag,达到回收银的目的。回答下列问题:
(1)元素周期表中,铜、银、金位于同一副族相邻周期,则基态银原子的最外层电子排布式为
__________。
(2) 离子结构如图所示,其中心硫原子的杂化方式为_________。基态 S 原子中,核外电
子占据的最高能级的符号是________,占据最高能级电子的电子云轮廓图为________形。
(3)写出 AgBr 溶于 Na2S2O3 溶液反应的离子方程式 。
中存在的作用力有离子键、共价键、__________。
(4)在空气中灼烧 Ag2S 生成 Ag 和 SO2,SO2 分子的空间构型为__________。分子中的大 键
可用符号 表示,其中 m 代表参与形成大 键的原子数 n 代表参与形成大 键的电子数(如苯分子
中的大 键可表示为 ),则 SO2 中的大 键应表示为_________。
(5)H2O 的键角小于 H3O+的键角,原因是_________________。
(6)用 X 射线衍射法可测定阿伏加德罗常数。由金的 X 射线衍射图像可知金的晶胞属于面心
立方晶胞。若金原子的半径为 a m,金的密度为 ,摩尔质量为 ,列出计算阿伏
加德罗常数的算式_________(用含 的表达式表示)。
18.一种从乙醛工业中产生的废钯(Pd)催化剂(钯 5-6%,炭 93-94%,铁、铜、锌、镍 1-2%)
中提取 PdCl2 和 CuCl2 的工艺流程如图所示:
已知:钯、铜、锌、镍可与氨水形成 Pd(NH3)2 +4 等络离子。请回答:
(1)“焚烧”的主要目的为______________,实验室中可在__________(填仪器名称)中模拟该
过程。
(2)“酸溶”时,Pd 转化为 PdCl2,其化学方程式为______________;该过程需控温 70-80℃,
温度不能太低或太高的原因为______________。
(3)“络合”时,溶液的 pH 需始终维持 8-9,则络合后溶液中含铁离子的浓度≦________。(已
知:Fe(OH)2、Fe(OH)3 的 Ksp 甲分别为 4×10−17、2.8×10−39)
(4)“酸析”时生成沉淀的离子方程式为______________。
(5)流程中回收得到的 PdCl2 和 CuCl2 在乙烯直接氧化制乙醛的催化体系中联合发挥作用,反
应机理如下:
i. ;
ii.______________;
iii. 。
ii 的化学方程式为______________。
(6)上述提取 PdCl2 和 CuCl2 方案的缺点是______________(写出一条即可)。
19.某学习小组通过下列装置探究 MnO2 与 FeCl3·6H2O 能否反应产生 Cl2,FeCl3 的升华温度为
315℃。
( )3 2 3 2Na Ag S O 2Na S ( )3 2 3 2Na Ag S O
2
2 3S O −
( )3 2 3 2Na Ag S O
π
n
mπ π π
π 6
6π π
-3ρg cm⋅ 1M g mol−⋅
a,ρ,M
2 2 2 2 3CH =CH +H O+PdCl =CH CHO+Pd+2HCl
2 2 24CuCl+O +4HCl=4CuCl +2H O实验操作和现象:
操作 现象
点燃酒精灯,加热
ⅰ.A 中部分固体溶解,上方出现白雾
ⅱ.稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴
ⅲ.B 中溶液变蓝
(1)现象ⅰ中的白雾是_____________________。
(2)分析现象ⅱ,该小组探究黄色气体的成分,实验如下:
a.加热 FeCl3·6H2O,产生白雾和黄色气体。
b.用 KSCN 溶液检验现象ⅱ和 a 中的黄色气体,溶液均变红。通过该实验说明现象ⅱ中黄色气
体含有_______________。
(3)除了氯气可使 B 中溶液变蓝外,推测还可能的原因是:
①实验 b 检出的气体使之变蓝,反应的离子方程式是 。经实验证实推测成立。
②溶液变蓝的另外一种原因是:在酸性条件下,装置中的空气使之变蓝。通过进一步实验确认
了这种可能性,其实验方案是 。
(4)为进一步确认黄色气体是否含有 Cl2,小组提出两种方案,均证实了 Cl2 的存在。
方案 1:在 A、B 间增加盛有某种试剂的洗气瓶 C。
方案 2:将 B 中 KI 淀粉溶液替换为 NaBr 溶液;检验 Fe2+。
现象如下:
方案 1 B 中溶液变为蓝色
方案 2 B 中溶液呈浅橙红色,未检出 Fe2+
①方案 1 的 C 中盛放的试剂是___(填字母)。
A.NaCl 饱和溶液 B.NaOH 溶液 C.NaClO 溶液
②方案 2 中检验 Fe2+的原因是 。
③综合方案 1、2 的现象,说明选择 NaBr 溶液的依据是 。
(5)将 A 中的产物分离得到 Fe2O3 和 MnCl2,A 中产生 Cl2 的化学方程式是: 。
20.药物瑞德西韦(Remdesivir)对新型冠状病毒(2019-nCoV)有一定的抑制作用;I 为该药
物合成的中间体,其合成路线如下:
I 的结构如图:
已知:1.
2.
回答下列问题:
(1)B 的化学名称为________。
(2)由 B 生成 C 的化学方程式为__________________。
(3)D 可由 经水解、酸化而得。水解的条件是_____________。
(4)E 的含氧官能团除硝基外还有________(填化学名称),由 E 生成 F 的反应类型是
________,另一种有机产物的结构简式为________。
(5)G 中含有两个 Cl 原子,则 G 的结构简式为___________。
(6)X 是 E 的同分异构体,写出满足下列条件的 X 的结构简式________________。
①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子;
②遇 溶液发生显色反应;
③1mol 的 X 与足量金属 Na 反应可生成 2g H2。
(7)设计由苯甲醇制备化合物 的合成路线(无机试剂任选)_____________。
2SOClR OH R Cl− → −
催化剂
3FeCl绝密 ★ 启用前
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化学答案(九)
1.【答案】B
【解析】A.榆荚又称榆钱,是植物的果实,纤维素是植物细胞壁的主要结构成分,“榆荚”主要
成分是纤维素,故 A 错误;C.水产生的雾气是由水蒸发产生的水蒸气遇冷液化而成的小液滴,是
一种液化现象,不是碘升华,故 C 错误;D.“火树银花”指的是金属元素的焰色反应,焰色反应是
原子中电子的跃迁,不属于化学变化,故 D 错误;答案选 B。
2.【答案】A
【解析】A.苯环上的氢环境有 2 种,甲的苯环上的一氯代物有 2 种,A 正确;B.根据结构,
乙的分子式为 C6H7NO,B 错误;C.丙分子中具有甲基,所有原子不可能共面,C 错误;D.根据
分子式可知,由乙制备丙的反应类型为取代反应,D 错误。答案为 A。
3.【答案】C
【解析】A.D 为氘原子,其中子数为 1,D2 的相对分子质量为 4,则 2.0g D2 的物质的量为
0.5mol,则中子数目为 NA,A 错误;B.C2H6O 可能是乙醇,其结构简式为 CH3CH2OH,1mol 乙醇
中含有 5mol C-H 键,4.6g 乙醇的物质的量为 0.1mol,其含有的 C-H 键的数目为 0.5NA,因此不
一定是 0.6NA,B 错误;C.甲烷的分子式 CH4,乙烯的分子式为 C2H4,分子中均含有 4 个 H 原子,
标准状况下,11.2L 混合气体的物质的量为 ,则混合物气体含有 H 原子的物质的
量为 4×0.5mol=2mol,其 H 原子数为 2NA,C 正确;D.常温下,Fe 与浓硝酸会钝化,生成一层致
密的氧化膜会阻止反应的进一步反生,因此不能计算转移的电子数,D 错误;答案选 C。
4.【答案】A
【解析】离子化合物甲是由 X、Y、Z、W 四种元素组成的,其中阴阳离子个数比为 1∶1,阳离
子是一种 5 核 10 电子微粒,该阳离子为 NH +4 ,则 X 为 H 元素;Q 元素原子半径是短周期主族元素
中最大的,则 Q 为 Na 元素,因此 Y、Z、W 均为第二周期元素,阴离子组成元素的原子序数小于
Na,则阴离子为碳酸氢根离子,则甲为 NH4HCO3,因此 Y 为 C 元素、Z 为 N 元素、W 为 O 元素;
乙为上述某种元素的最高价氧化物对应的水化物;甲与乙的浓溶液反应生成丙、丁、戊三种物质,
则乙为氢氧化钠或硝酸,与碳酸氢铵反应生成氨气,碳酸钠和水或硝酸铵、二氧化碳和水,其中丁
在常温下为气体,则丁为氨气或二氧化碳。A.甲为 NH4HCO3,属于离子化合物,含有离子键,铵
根离子、HCO −3中还含有共价键,故 A 正确;B.丙和戊的混合物可能为碳酸钠溶液或硝酸铵溶液,
碳酸钠水解后溶液显碱性,故 B 错误;C.丁可能为二氧化碳,二氧化碳不能使湿润的红色石蕊试
纸变蓝,故 C 错误;D.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半
径逐渐增大,原子半径:X<W<Z<Y,故 D 错误;答案选 A。
5.【答案】C
【解析】A.移液时需要用玻璃棒引流,故 A 错误;B.浓硫酸和铜反应的混合液中仍有大量浓
硫酸,将水加入,浓硫酸稀释放热,可能会使液体飞溅,发生危险,故 B 错误;C.浓盐酸和高锰
酸钾混合产生黄绿色的氯气,说明高锰酸钾的氧化性强于氯气,生成的氯气进入硫化钠溶液,溶液
生成 S 单质,产生黄色沉淀,说明氯气的氧化性强于 S,故 C 正确;D.乙醇在浓硫酸作用下发生
消去反应需要控制温度为 170℃,图示装置缺少温度计,故 D 错误;故答案为 C。
6.【答案】D
【解析】A.其分子中仅含有 1 个羟基,因此推测其在水中溶解度较差,A 项错误;B.由结构
可知,两个苯环通过醚键连接,只有旋转到特定角度时,这两个苯环才会共面;此外,其中一个苯
环上连接的羟基中的氢原子也只有在旋转到特定角度时,才会与苯环共平面;综上所述,该有机物
中所有原子不一定共平面,B 项错误;C.分子中含有酚羟基以及卤素原子,因此可以与 NaOH 溶液
反应,C 项错误;D.由三氯羟基二苯醚的结构可知,该有机物结构高度不对称,分子中的两个苯环
上的氢原子之间均不等效,因此苯环上的一溴代物有 6 种,D 项正确;答案选 D。
7.【答案】B
【解析】A.产物 Cu2O 易溶于盐酸和稀硫酸,故 NaOH 不能用盐酸代替;B.由图示可知,过
程①中为吸附过程,铜元素化合价未变,未发生氧化还原反应;C.根据图示过程④中 Cu(OH)Cl−
反应生成 Cu2O 和 Cl−,则离子方程式为 2Cu(OH)Cl−=Cu2O+2Cl−+H2O;D.整个过程中单质铜反应
生成了 Cu2O,铜元素化合价由 0 价变为+1 价,故当电路中有 0.05mol e−通过时,消耗 Cu 的质量为
64g/mol 0.05mol=3.2g;答案选 B。
8. 【答案】C
【解析】A.NH4Cl 水解呈酸性,溶液中的 H+能够与碱式碳酸铜反应,从而使绿色锈迹消失,
但该反应不属于中和反应,A 错误;B.常温下,铜和浓硫酸不反应,B 错误;C.乙醇能使高锰酸
钾溶液褪色,体现出还原性,C 正确;D.FeI2 溶液中,还原性 I−>Fe2+,因此通入少量氯气,氯气
先和 I−反应生成 I2,溶液呈黄色,而不是 Fe2+被氧化成 Fe3+,D 错误。答案选 C。
9. 【答案】D
【解析】A.EG 含 2 个羟基,乙醇含 1 个羟基,所以它们不是同系物,A 不正确;B.饱和碳
所连原子呈四面体结构,所以 MG 分子中所有原子不可能在同一平面上,B 不正确;C.DMO 分子
中不只有碳氧单键发生了断裂,碳氧双键也发生了断裂,C 不正确;D.反应过程中生成了 EG,再
根据 DMO 和 EG 结构对比,产物还有甲醇,D 正确。答案选 D。
10. 【答案】A
11.2L 0.5mol22.4L/mol
=
×【解析】由工作原理装置图可知,负极发生氧化反应,电极反应式为
,正极 H2O2 发生还原反应,得到电子被还原生成 OH−,电极反应式为 H2O2+2e−=2OH−;A.由图知
X极为负极,电子经X流向外电路流入Y,A错误;B.Y极为正极,H2O2发生还原反应:H2O2+2e−=2OH−,
B 正确;C.X 极发生氧化反应: ,故 X 极区溶液的 pH 逐渐减小,C
正确;D.由电极反应式 H2O2+2e−=2OH−知,每消耗 1.0L 0.50mol/L 的 H2O2 电路中转移 1.0mol e−,D
正确;答案选 A。
11. 【答案】CD
【解析】A.“氧化”过程加入氧化剂 NaClO 溶液,NaClO 在受热或酸性条件下易分解,在加强
热和强酸性条件下进行时 NaClO 浓度降低氧化速率减慢,A 错误;B.操作 1 为过滤,所需的玻璃
仪器为玻璃棒、烧杯和普通漏斗,B 错误;C.N2H4·H2O 中氮元素化合价升高发生氧化反应生成
N2,负极发生氧化反应,故 N2 为负极产物,C 正确;D.“还原”过程中 Ag(NH3) +2 中银元素化合价
降低生成单质银,由+1 价变为 0 价,N2H4·H2O 中氮元素化合价升高生成 N2,由-2 价变为 0 价,根
据得失电子守恒,n[Ag(NH3) +2 ]∶n[N2H4·H2O]=4∶1,D 正确。
12. 【答案】AB
【解析】由示意图可知,催化电极 b 表面上 CO2 还原为 CO,为电解池的阴极,与电源的负极
相连,则催化电极 a 为阳极,电极表面上甘油(C3H8O3)氧化为甘油醛(C3H6O3),故 A 错误;催化电
极 a 为阳极,电极表面上甘油(C3H8O3)氧化为甘油醛(C3H6O3),电极反应式为 C3H8O3-2e−+2CO2−3 =
C3H6O3+2HCO−3,溶液中碳酸根的水解程度大于碳酸氢根,碳酸钠溶液的碱性强于碳酸氢钠溶液,则
电极附近的 pH 减小,故 B 错误;电解池工作时,阴离子向阳极区移动,即阴离子透过交换膜向 a
极迁移,故 C 正确;阳极生成 1mol C3H6O3 转移 2mol e−,阴极生成 1mol CO 和 H2 的混合气体转移 2mol
e−,电解池工作时,阴、阳极转移电子的物质的量相等,则生成的甘油醛与合成气的物质的量相等,
故 D 正确。
13. 【答案】A
【解析】用 Cl2 与 B2O3、C 反应生成 BCl3 和 CO,三氯化硼的熔点为−107.3℃,沸点为 12.5℃,
所以收集三氯化硼要用冰水冷凝;检验 CO 之前,为防止未反应的 Cl2、可能存在的 CO2 对 CO 的检
验造成干扰,要先将气体通入 NaOH 溶液中;为防止氢氧化钠溶液中水蒸气进入 BCl3 收集装置而使
BCl3 水解,在通入 NaOH 溶液之前需先通过干燥装置;气体通过 NaOH 溶液后又带上水蒸气,再次
干燥后将气体通入灼热的氧化铜,再将生成的气体通过澄清石灰水;若灼热的氧化铜变红且澄清石
灰水变浑浊,可证明原反应中有一氧化碳生成;未反应的 CO 有毒,不能排放到空气中,要用排水
法收集后进行处理。A.由分析可知,实验装置合理的连接顺序为①⑥②④②⑦⑤③,A 错误。
14.【答案】C
【解析】A .溶液中存在电荷守恒① ,物料守恒②
, ①② 联 立 可 得 : , 当 PH=9 ,
时 , 则 , 选 项 A 正 确 ; B . a 点 的 ,
,选项 B 正确;C.b 点加入 5mL 盐酸,反应得到等物质
的量的 NaCN、HCN 和 NaCl 的组成溶液,此时溶液呈碱性,则 HCN 的电离程度小于 的水解程
度, ,因此 ,选项 C 不正确;D.图乙中
c 点的溶液,二者恰好完全反应,根据物料守恒得 ,而根据电荷守恒
可以知道, ,则 ,
选项 D 正确。答案选 C。
15.【答案】BD
【解析】氧化钙溶于水后生成氢氧化钙,与硫酸锰生成氢氧化锰,过程 I 中,通入氧气将氢氧
化锰氧化为 MnO2−3 ,过程 II 中,MnO 2−3 将上清液中的 S2−氧化为 S2O2−3 ,同时 MnO 2−3 被还原为氢氧
化锰,再通入氧气将 S2O 2−3 氧化为 SO2−4 ,经过浓缩结晶,得到石膏。 俗名生石膏,属
于结晶水合物,具有固定的组成和性质,属于纯净物里的盐类,A 正确;B.根据转化关系图,过程
Ⅱ中 S2−与 MnO 2−3 生成 S2O 2−3 和 Mn(OH)2,根据氧化还原反应得失电子守恒和物料守恒,反应的离
子方程式为:4MnO2−3 +2S2−+9H2O=S2O2−3 +4Mn(OH)2↓+10OH−,B 错误;C.由分析可知过程 I 中发生
反应:2Mn(OH)2+O2+4OH−=2MnO2−3 +4H2O,溶液的 pH 减小,C 正确;D.10L 上清液中的 S2−的物
质的量= =0.15mol,根据物质转化过程可知,S2−转化为 S2O 2−3 过程中需要消耗氧气,
S2O 2−3 转化为 SO 2−4 也需要消耗氧气,在 S2− S2O2−3 SO 2−4 的过程中,硫元素的化合价由-2 价变成
+6 价,S2−共失去 0.15mol×8=1.2mol 电子,1mol O2 在反应中得到 4mol 电子,所以将 10L 上清液中
的 S2-转化为 SO2−4 ,理论上共需要 O2 的物质的量= =0.3mol,D 错误。答案选 BD。
16.【答案】(1)反应为熵增的反应
(2) 75% 168.75(MPa)2
(3)CH3OH∗ CH3O∗+H∗
(4)前者 H2 的生成量多且不产生污染环境的气体 B 升高温度,平衡逆向移动,CO 的
转化率降低 升温或降压等
4 2 2BH 8OH 8e BO 6H O− − − −+ − = +
4 2 2BH 8OH 8e BO 6H O− − − −+ − = +
( ) ( ) ( ) ( ) ( )Na H Cl OH CNc c c c c+ + − − −+ = + +
( ) ( )Na CN (HCN)c c c+ −= + ( ) ( ) ( )(HCN) H Cl OHc c c c+ − −+ = +
( ) ( )H OHc c+ −< ( )Cl (HCN)c c− < ( )(HCN) CNc c −=
( ) ( ) ( ) 9.3 1
a
CN H
(HCN) H 1 10 mol L(HCN)
c c
K cc
− +
+ − −
⋅
= = = × ⋅
CN−
( )(HCN) CNc c −> ( ) ( ) ( ) ( )(HCN) Cl CN OH Hc c c c c− − − +> > > >
( ) ( ) ( )Cl Na (HCN) CNc c c c− + −= = +
( ) ( ) ( ) ( ) ( )Na H Cl OH CNc c c c c+ + − − −+ = + + ( ) ( ) ( ) ( )Na H (HCN) OH 2 CNc c c c c+ + − −+ = + +
4 2CaSO 2H O⋅
( )-310 480 10 g
32g/mol
× ×
1
2
1.2 mol4
15
4t【解析】(1)对于反应 CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH1>0,此反应中反应物的气体分子数小
于生成物的气体分子数,为熵增的反应,所以此反应能自发进行的原因是反应为熵增的反应。(2)起
始时,CH3OH(g)的压强为 5.00MPa,设 CH3OH(g)的压强变化量为 x,则三段式为:
依题意得: ,x= MPa。
则 0~t h 内 的 平 均 反 应 速 率 v(CO)= = MPa·h−1 , CH3OH 的 平 衡 转 化 率 α(CH3OH)=
=75% ; 平 衡 时 总 压 强 为 5.00MPa+2x=12.50MPa , 此 时 平 衡 常 数 Kp=
=168.75(MPa)2;(3)从图中可看出,此历程中活化能最小的点为
过渡态 1,反应方程式为 CH3OH∗ CH3O∗+H∗ ;(4)①甲醇水蒸气重整制氢法的反应为:
CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH2=+49kJ·mol−1;利用盖斯定律,可得出甲醇裂解制氢法
的反应为:CH3OH(g) CO2(g)+2H2(g) ΔH2=+8kJ·mol−1;比较两个反应[设参加反应的 CH3OH(g)
为 1mol],前一反应 H2 的生成量是后者的 1.5 倍,前一反应不产生污染环境的气体(CO),所以从经
济效益和绿色化学角度分析,前者先进之处在于前者 H2 的生成量多且不产生污染环境的气体;
②A.催化剂一定时,对于主反应来说,升高温度不能使其活化能降低,A 不合题意;B.升高温度,
主反应的反应速率增大,平衡正向移动,CH3OH 转化率不断接近平衡转化率,B 符合题意;C.平
衡正向移动,CH3OH 的平衡转化率增大,C 不合题意;对于 H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3=-
41kJ·mol−1,随着温度的升高,平衡逆向移动,CO 的产率减小,所以实际反应生成率没有不断接近
平衡状态生成率的原因是升高温度,平衡逆向移动,CO 的转化率降低。为提高 CH3OH 的转化率且
使副反应不向正反应方向进行,可采取的措施有升温或降压等。
17.【答案】(1)
(2) 3p 哑铃(或纺缍)
(3)AgBr+2S2O2−3 =[Ag(S2O3)2]3−+Br− 配位键
(4)V 形
(5)H2O、H3O+中的 O 原子均为 sp3 杂化,O 原子价层孤电子对数分别为 2、1,孤电子对对成
键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力
(6) )
【解析】(1)铜、银、金在元素周期表中位于同一副族相邻周期,铜在第四周期,银在第五周
期,基态铜原子的最外层电子排布式为 4s1,同一副族,最外层电子数相同,则基态银原子的最外层
电子排布式为 5s1;(2)由 S2O 2−3 离子的结构示意图可知,其中心硫原子形成 4 个 σ 键,且无孤对
电子,则中心硫原子的价层电子对数为4,杂化轨道类型为 sp3;基态 S 原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p4,核外电子占据的最高能级为 3p 能级,p 能级电子的电子云轮廓图为哑铃形(或纺缍
形);(3)根据题中“常用定影液硫代硫酸钠溶解未曝光的溴化银,生成含 的废
定影液”可推出 AgBr 与 Na2S2O3 溶液反应生成 和 ,该反应的离子方程式为
; 是配合物,因此其中除了存在的作用力
有 离 子 键 、 共 价 键 , 还 有 配 位 键 。 ( 4 ) SO2 分 子 中 硫 原 子 的 价 层 电 子 对 数 为
,因 SO2 分子中含有 1 对孤电子对,所以其分子空间构型为 V 形。在 SO2
中硫原子采用 sp2 杂化,硫原子有一个垂直杂化轨道平面的 p 轨道填充 2 个电子,并参与形成大 π 键,
O 原子有一个垂直的 p 轨道的单电子参与形成大 π 键,由此可知形成的大 π 键的电子数为 4,而形
成大 键的原子数为 3,因此 SO2 中的大 π 键可表示为 ;(5)H2O、H3O+中的 O 原子的价层电
子对数均为 4,中心原子都是 杂化,O 原子孤电子对数分别为 2、1,孤电子对对成键电子对的排
斥力大于成键电子对之间的排斥力,因此 H2O 的键角小于 H3O+的键角;(6)金晶体的晶胞属于面
心立方晶胞,则一个晶胞中含有的金原子数 ,金原子的半径为 ,在晶
胞 的 边 长 为 , 所 以 金 的 密 度 为 , 解 得
。故答案为: 。
18.【答案】(1)除去炭减少酸溶时王水的用量 坩埚
(2) 温度太低反应速率过慢,温度太高王水
易分解挥发
(3)
(4)
(5)
3 2CH OH(g) CO(g) 2H (g)
(MPa) 5.00 0 0
(MPa) 2
(MPa) 5.00 2
x x x
x x x
+
−
起始量
变化量
平衡量
2 60
5.00 2 100
x
x
=+
15
4
th
x 15
4t
100%5.00MPa
x ×
215 30( 12.50MPa) ( 12.50MPa)50 50
5 12.50MPa50
× × ×
×
15s
3sp
4
3
π
1
A 6 3
MN mol
4 2 10 a p
−=
×
( )3 2 3 2Na Ag S O
( )3 2 3 2Na Ag S O BrNa
( ) 32
2 3 2 3 22AgBr S O Ag S O Br
−− − + = + ( )3 2 3 2Na Ag S O
6 2 22 2 1 32
− ×+ = + =
π 4
3
π
3sp
1 18 6 48 2
= × + × = 210 cma×
22 2 10 cma× × 1 4=
2 acmA A
NM M
N V N
ρ ×=
× × 2 3(2 10 )
1
6 34 2 10A
MN mol
a ρ
−=
×
1
A 6 3
MN mol
4 2 10 a p
−=
×
3 2 2Pd 3HCl HNO PdCl NOCl 2H O+ + = + +
21 12.8 10 mol L− −× ⋅
( ) ( )2
3 3 44 2Pd NH 2H 2Cl Pd NH Cl 2NH+ + − ++ + = ↓ +
2 2Pd 2CuCl PdCl 2CuCl+ = +(6)使用腐蚀性强的王水对设备要求高或产生的 NOCl 有污染
【解析】将 Pd 废催化剂焚烧,可以除去废催化剂中的 C,溶于王水,可将金属单质转化为离子
形式,以便在溶液中进行后续操作,已知钯、铜、锌、镍可与氨水形成 Pd(NH3)2 +4 等络离子,所以
加入氨水后,Fe 元素以 Fe(OH)3 的形式沉淀,溶液中的其他元素以络离子的形式存在于溶液中,加
入盐酸后,酸析,可得到 沉淀,经过一系列操作后得到 PdCl2。(1)焚烧的目的是为了
将废钯催化剂中含量 93%的 C 除去,可以减少后续操作中王水的用量;实验室中使用坩埚来灼烧固
体,所以实验室中可在坩埚中模拟该过程。(2)“酸溶”时,Pd 被氧化为 PdCl2,根据流程图可知,
酸溶时的还原产物为 NOCl,其化学方程式为 ,该过程
需控温 70-80℃,温度过低会,导致反应速率比较慢,温度过高时,王水会挥发分解。(3)加入王
水后,溶液中铁元素以 Fe3+形式存在,加氨水络合后,溶液 PH 维持在 ,当 PH=8 时,
最 大 , 最 大 为 , 故 络 合 后 含 铁 离 子 浓 度 为
。(4)酸析时溶液中 离子结合 Cl−形成 沉淀,则离子
方程式为: 。(5)乙烯氧化为乙醛的化学方程式
为 为反应机理ⅰ、ⅱ、ⅲ的加和方程式,故机理ⅱ的化学方程
式为: 。(6)上述提取 PdCl2 和 CuCl2 方案的缺点是使用腐蚀性强
的王水对设备要求高或产生的 NOCl 有污染。
19.【答案】(1)盐酸小液滴
(2)FeCl3
(3)2Fe3++2I−=2Fe2++I2 另取一支试管,向其中加入 KI 淀粉溶液,再滴入几滴 HCl 溶液,
在空气中放置,观察溶液是否变蓝
(4)A 排除 Fe3+将 Br-氧化成 Br2 的可能性 该实验条件下,Br−可以被 Cl2 氧化成 Br2,
但不会被 Fe3+氧化为 Br2
(5)3MnO2+4FeCl3·6H2O ====△
2Fe2O3+3MnCl2+3Cl2↑+24H2O
【解析】FeCl3·6H2O 受热失去结晶水 FeCl3·6H2O ====△
FeCl3+6H2O,同时水解 FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3HCl,生成 HCl 气体,HCl 和 H2O 结合形成盐酸小液滴,而形成白雾,故答案为:HCl 小
液滴;(2)FeCl3 溶液中滴入 KSCN 溶液,发生络合反应,Fe3++3SCN−=Fe(SCN)3,生成血红色的硫氰
化铁,用 KSCN 溶液检验现象 ii 和 A 中的黄色气体,溶液均变红,说明含有 FeCl3;(3)①碘离子具
有还原性,氯化铁具有强氧化性,两者反应,碘离子被氧化为碘单质,反应离子方程式为:
2Fe3++2I−=2Fe2++I2;②FeCl3·6H2O 受热水解,生成 HCl 气体,作对照实验,需用盐酸酸化,另取一
支试管,向其中加入 KI-淀粉溶液,再滴入几滴 HCl 溶液,在空气中放置,观察一段时间后溶液是
否变蓝,若一段时间后溶液变蓝则推测成立;(4)①方案 1:氯化铁能氧化碘离子,氧气在酸性条件
下,能氧化碘离子,所以需除去 Cl2 中的 FeCl3 和 O2(H+),若仍能观察到 B 中溶液仍变为蓝色,则证
明原气体中确实存在 Cl2,使用饱和 NaCl 溶液,可以让 FeCl3 溶解,并且除去 O2 影响过程中提供酸
性的 HCl 气体,从而排除两个其他影响因素,故答案为:A;②方案 2:若 B 中观察到浅橙红色,
为溴水的颜色,则证明有物质能够将 Br−氧化成 Br2,铁离子不能氧化溴离子,若未检查到 Fe2+,则
证明是 Cl2 氧化的 Br−,而不是 Fe3+另外,因为还原剂用的不是 I−,可不用考虑 O2(H+)的影响问题;③
选择 NaBr 溶液的依据是 Br−可以被 Cl2 氧化成 Br2,但不会被 氧化为 Br2,故答案为:该实验条
件下,Br−可以被Cl2氧化成Br2,但不会被Fe3+氧化为Br2;(5)二氧化锰与FeCl3·6H2O反应生成Fe2O3、
MnCl2、Cl2 及水,反应方程式为:3MnO2+4FeCl3·6H2O ====△
2Fe2O3+3MnCl2+3Cl2↑+24H2O。
20.【答案】(1)氨基乙酸
(2)
(3)碱性溶液,加热
(4)酯基 取代反应 CH3COOH
(5)
(6) 或
(7)
【 解 析 】 C 和 反 应 生 成 , 逆 推 可 知 C 是
; 和 SOCl2 反应生成 G,结合 ,
( )3 2Pd NH Cl
3 2 2Pd HNO 3HCl PdCl NOC1 2H O+ + = + +
8 ~ 9 ( )3Fec +
( )
( ) ( )
39
sp 3 21 1
33 6
Fe OH 2.8 10 2.8 10 mol L
OH 10
K
c
−
− −
− −
× = = × ⋅
21 12.8 10 mol L− −× ⋅ ( )2
3 4Pd NH + ( )3 22Pd NH Cl
( ) ( )2
3 3 44 2Pd NH 2H 2Cl Pd NH Cl 2NH+ + − ++ + = ↓ +
2 2 2 32CH CH O 2CH CHO= +
催化剂
2 2Pd 2CuCl PdCl 2CuCl+ = +
3Fe +
2SOClR OH R Cl− → −
催化剂可知 G 是 ;根据以上分析,(1)B 是 ,含有羧基、氨基,属
于 氨 基 酸 , 化 学 名 称 为 氨 基 乙 酸 ; (2) 由 和 发 生 酯 化 反 应 生 成
和 水 , 反 应 的 化 学 方 程 式 为
;(3) 在氢氧化钠
溶液中加热水解、酸化生成 , 水解的条件是碱性溶液、加热;(4)E 是
,含氧官能团除硝基外还有酯基,由 生成 ,
中红框内的原子团被 代替,反应类型是取代反应,另一种有机产物的结
构简式为 CH3COOH;(5)依分析可知 G 是 ;(6)①苯环上含有硝基且苯环上只
有一种氢原子,说明结构对称;②遇 溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;③1mol 的 X 与足
量金属 Na 反应可生成 2g H2 ,分子中有 2 个羟基,符合条件的 E 的同分异构体结构简式是
或 ;(7)苯甲醇氧化为苯甲醛,苯甲醛与 HCN 发生加成反应生成
, 水解为 ,2 分子 发生酯化反应生成化合物 ,
合成路线为
。
3FeCl