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Be(OH)2
3.(6分)下列叙述正确的是( )
A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小
B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈
C.反应活化能越高,该反应越易进行
D.不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3
4.(6分)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( )
A.A
B.B
C.C
D.D
5.(6分)室温下,向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸,溶液中发生反应:
C2H5OH+HBr
C2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。
已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。
下列有关叙述错误的是( )
A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量
B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5Br
C.若反应物均增大至2mol,则两种反应物平衡转化率之比不变
D.若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间
6.(6分)LiH2PO4是制备电池的重要原料。
室温下,LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO4-)的变化如图1所示,H3PO4溶液中H2PO4-的分布分数δ随pH的变化如图2所示
。
下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是( )
A.溶液中存在3个平衡
B.含P元素的粒子有H2PO4-、HPO42-和PO43-
C.随c初始(H2PO4-)增大,溶液的pH明显变小
D.用浓度大于1mol·
L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4
第Ⅱ卷(共4题,总计64分)
7.(14分)下图中反应①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·
6NH3是优质的镁资源。
回答下列问题:
(1)(3分)MgCl2·
6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H-除外):
____1____,Mg在元素周期表中的位置:
____2____,Mg(OH)2的电子式:
____3____。
(2)(3分)A2B的化学式为____1____。
反应②的必备条件是____2____。
上图中可以循环使用的物质有____3____。
(3)(2分)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料____1____(写化学式)。
(4)(2分)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出该反应的化学方程式:
____1____。
(5)(4分)用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:
依据上述信息,写出制备
所需醛的可能结构简式:
8.(18分)化合物N具有镇痛、消炎等药理作用,其合成路线如下:
(1)(2分)A的系统命名为____1____,E中官能团的名称为____2____。
(2)(4分)C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应;
且1molW最多与2molNaOH发生反应,产物之一可被氧化成二元醛。
满足上述条件的W有____1____种,若W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为____2____。
(3)(2分)F与G的关系为____1____(填序号)。
a.碳链异构
b.官能团异构
c.顺反异构
d.位置异构
(4)(2分)M的结构简式为____1____。
(5)(4分)参照上述合成路线,以
为原料,采用如下方法制备医药中间体
该路线中试剂与条件1为____1____,X的结构简式为____2____;
试剂与条件2为____3____,Y的结构简式为____4____。
(6)(2分)A→B的反应类型为____1____,从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为____2____。
(7)(2分)C→D的化学方程式为____1____。
9.(18分)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。
Ⅰ.采样
采样步骤:
①检验系统气密性;
②加热器将烟道气加热至140℃;
③打开抽气泵置换系统内空气;
④采集无尘、干燥的气样;
⑤关闭系统,停止采样。
(1)(2分)A中装有无碱玻璃棉,其作用为____1____。
(2)(2分)C中填充的干燥剂是(填序号)____1____。
a.碱石灰 b.无水CuSO4 c.P2O5
(3)(2分)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示意图,标明气体的流向及试剂。
(4)(2分)采样步骤②加热烟道气的目的是____1____。
Ⅱ.NOx含量的测定
将vL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成
,加水稀释至100.00mL。
量取20.00mL该溶液,加入v1mLc1mol·
L-1FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2mol·
L-1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗v2mL。
(5)(2分)NO被H2O2氧化为
的离子方程式为____1____。
(6)(2分)滴定操作使用的玻璃仪器主要有____1____。
(7)(2分)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++
+4H+
NO↑+3Fe3++2H2O
+6Fe2++14H+
2Cr3++6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为____1____mg·
m-3。
(8)(4分)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高””偏低”或“无影响”)。
若缺少采样步骤③,会使测定结果____1____。
若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果____2____。
10.(14分)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。
(1)(2分)CO2可以被NaOH溶液捕获。
若所得溶液pH=13,CO2主要转化为____1____(写离子符号);
若所得溶液c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1,溶液pH=____2____。
(室温下,H2CO3的K1=4×
10-7;
K2=5×
10-11)
(2)(6分)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:
CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
C-H
C=O
H-H
CO(CO)
键能/KJ▪mol-1
413
745
436
1075
则该反应的ΔH=____1____。
分别在vL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。
两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是____2____(填“A”或“B”)。
②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图3所示。
此反应优选温度为900℃的原因是____3____。
(3)(6分)O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图4所示。
该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的负极反应式:
电池的正极反应式:
反应过程中O2的作用是____2____。
该电池的总反应式:
参考答案与试题解析
【解析】A错:
用谷物酿造酒和醋的过程是淀粉在酶的作用下水解生成葡萄糖,葡萄糖在酶的作用下发生分解反应生成乙醇,乙醇可以被氧化生成乙酸(醋的主要成分)。
B对:
后(司)母戊鼎是青铜器,属于铜合金制品。
C对:
烧制陶瓷的主要原料是黏土。
D对:
屠呦呦利用萃取原理将青蒿中的有机物青蒿素提取出来。
【答案】A
【解析】C对:
C2H5OH分子间存在氢键,比同主族元素S形成的C2H5SH沸点高。
A错:
溶解度:
Na2CO3>
NaHCO3。
B错:
非金属性:
Cl>
P,故热稳定性:
HCl>
PH3。
D错:
同周期元素的金属性:
Li>
Be,故碱性:
LiOH>
Be(OH)2。
【答案】C
【解析】B对:
铁管镀锌层局部破损后,锌仍然作负极被腐蚀,保护了铁。
电离平衡常数与水解平衡常数成反比:
Kw=Ka·
Kh,故Ka越小,Kh越大。
C错:
反应的活化能越高,反应越不易进行。
红外光谱可以判断有机物中的化学键和官能团,故用红外光谱可以区分C2H5OH和CH3OCH3。
【答案】B
符合较强酸制较弱酸的原理。
可以证明含有Fe2+,但不能确定是否含有Fe3+。
由于ZnS难溶而Na2S易溶,且浓度未知,向悬浊液中滴加CuSO4溶液产生黑色沉淀,不能比较ZnS和CuS的Ksp大小。
若原溶液中存在SO32-,也会产生同样的现象。
【解析】D错:
温度提高至60℃,化学反应速率虽然加快,但溴乙烷的沸点较低,会挥发出大量的溴乙烷,导致逆反应速率减小,故无法判断达到平衡的时间。
A对:
加入NaOH,消耗HBr,平衡左移,乙醇的物质的量增大。
增大HBr浓度,平衡右移,有利于生成溴乙烷。
C对:
原反应物按物质的量之比1∶1加入,又按物质的量之比1∶1反应,两者的平衡转化率之比为1∶1;
若将反应物均增大至2mol,其平衡转化率之比仍为1∶1。
【答案】D
【解析】D对:
H3PO4与Li2CO3反应生成LiH2PO4和LiHCO3,因为H3PO4浓度大于1mol·
L-1,则可得到LiH2PO4浓度也大于1mol·
L-1。
根据图1可知:
当LiH2PO4的浓度大于1mol·
L-1时其pH=4.66;
根据图2可知当pH=4.66时H2PO4-的分布分数达到0.994,即H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4。
LiH2PO4溶液中存在H2PO4-的电离平衡、HPO42-的电离平衡、H2PO4-的水解平衡、H2O的电离平衡等至少4个平衡。
LiH2PO4溶液中含P元素的粒子有H2PO4-、HPO42-、PO43-和H3PO4。
LiH2PO4溶液的pH随着H2PO4-初始浓度的增大逐渐减小,但当H2PO4-的浓度增大到10-1mol·
L-1时,浓度再增大,溶液的pH基本不变。
【解析】
(1)H+没有电子;
Mg2+和N3-都有2个电子层、10电子,但Mg2+比N3-核电荷数大;
Cl-有3个电子层。
核外电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大的离子半径越小,故离子半径由小到大的顺序为r(H+)<
r(Mg2+)<
r(N3-)<
r(Cl-)。
Mg原子核外有3个电子层,最外层有2个电子,故Mg位于周期表中第三周期ⅡA族。
Mg(OH)2是由Mg2+和OH-构成的离子化合物,其电子式为
(2)根据质量守恒定律,A2B的化学式是Mg2Si。
电解熔融的MgCl2生成Mg和Cl2。
NH3和NH4Cl既是副产物又是起始原料。
(3)由CH4和SiH4反应生成H2和另一种固体耐磨材料,根据质量守恒定律可知,该耐磨材料为SiC。
(4)该反应类型类似“钙基固硫”,加热过程中发生反应:
Mg(OH)2
MgO+H2O、MgO+SO2
MgSO3、2MgSO3+O2
2MgSO4,故总反应方程式为2Mg(OH)2+2SO2+O2
2MgSO4+2H2O。
(5)由题给信息知,
可能是由CH3CH2Br与CH3CHO或CH3Br与CH3CH2CHO经过一系列反应制得的。
【答案】
(1)r(H+)<
r(Cl-)
第三周期ⅡA族
(2)Mg2Si
熔融,电解
NH3,NH4Cl
(3)SiC
(4)2Mg(OH)2+2SO2+O2
2MgSO4+2H2O
(5)CH3CH2CHO,CH3CHO
(1)A是含有6个碳原子的直链二元醇,2个羟基分别位于碳链的两端,根据系统命名法,A的名称应为1,6-己二醇。
由E的结构简式可知,E中的官能团有碳碳双键和酯基。
(2)能发生银镜反应说明含有醛基;
溴代烷和酯都能与NaOH溶液发生化学反应;
具有“四组峰”说明有四种不同化学环境的氢原子。
(3)是一种平面结构;
F与G在碳碳双键右边基团的位置不同。
(4)G→N中有肽键生成。
(5)由原料
和医药中间体的结构简式可推知化合物X为
,化合物Y为
,参照题给的合成路线可知,试剂与条件1为HBr,△。
由
生成
可知是醇羟基被氧化为羰基,试剂与条件2为O2/Cu或Ag,△。
(6)A→B的反应是—Br替代—OH的反应。
A和B是能互溶的两种液体,但沸点不同,故用减压蒸馏(或蒸馏)的方法提纯B。
(7)C→D是酯化反应。
(1)1,6-己二醇
碳碳双键,酯基
(2)5
(3)c
(4)
(5)HBr,△
O2/Cu或Ag,△
(6)取代反应
减压蒸馏(或蒸馏)
(7)
(1)装置A是过滤器,装有无碱玻璃棉的作用是过滤除去粉尘。
(2)C中填充的是干燥剂,除去H2O且不能与NOx反应,所以应选有酸性、干燥能力强的P2O5。
(3)D装置中装有碱液,用于除去NOx,作用与实验室中的洗气瓶相同,该装置的示意图为
(4)烟道气中有水,采样步骤②加热器将烟道气加热至140℃的目的是防止NOx溶于冷凝水。
(5)NO被H2O2氧化为
,H2O2的还原产物为H2O,离子方程式为2NO+3H2O2
2H++2
+2H2O。
(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有锥形瓶、滴定管,因为该滴定液呈酸性,所以选用酸式滴定管。
(7)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++
与
反应的Fe2+的物质的量为6c2v2×
10-3mol,标准液中Fe2+的物质的量为c1v1×
10-3mol,则与N
反应的Fe2+的物质的量为(c1v1-6c2v2)×
10-3mol,
的物质的量为
mol,则vL气样中折合成NO2的含量为
mol×
46g·
mol-1×
×
1000mg·
g-1×
1000L·
m-3=
104mg·
(8)若缺少采样步骤③,系统内存在空气,会使收集的气样中NOx偏少,测定结果偏低。
若FeSO4标准溶液部分变质,溶液中的Fe2+浓度减小,消耗的FeSO4标准溶液体积增大,会使测定结果偏高。
(1)除尘
(2)c
(3)
(4)防止NOx溶于冷凝水
(5)2NO+3H2O2
+2H2O
(6)锥形瓶、酸式滴定管
(8)偏低
偏高
②按一定体积比加入CH4
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