)
C.图丙为MOH和ROH两种一元碱水溶液在常温下分别加水稀释时pH的变化曲线,可知ROH是强碱
D.图丁为两个1L容器中各投入1molCH4和1molCO2所发生反应CH4(g)+CO2(g)?
?
2CO(g)+2H2(g)的平衡曲线,N点化学平衡常数K=1
14.常温下,向20mL0.2mol·L-1H2A溶液中滴加0.2mol·L-1NaOH溶液,有关微粒的物质的量变化如图,根据图示判断,下列说法正确的是( )
A.在P点时,
c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
B.当V(NaOH)=20mL时,
c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)
C.当V(NaOH)=30mL时,
3c(Na+)=2[c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)]
D.当V(NaOH)=40mL时,
c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H2A)>c(OH-)>c(H+)
15.一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应3H2(g)+N2(g)?
?
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1,测得反应的相关数据如下:
容器1
容器2
容器3
反应温度T/K
500
500
300
反应物投入量
3molH2、1molN2
4molNH3
2molNH3
平衡v正(N2)/mol·L-1·s-1
v1
v2
v3
平衡c(NH3)/mol·L-1
c1
c2
c3
平衡体系总压强p/Pa
p1
p2
p3
达到平衡时能量变化
放出akJ
吸收bkJ
吸收ckJ
达到平衡时体积分数
φ1(NH3)
φ2(NH3)
φ3(NH3)
物质的平衡转化率α
α1(H2)
α2(NH3)
α3(NH3)
平衡常数K
K1
K2
K3
下列说法正确的是( )
A.v12c1 B.K1=K2,p2>2p1
C.φ1(NH3)<φ3(NH3),a+0.5b<92.4 D.c2>2c3,α1(H2)+α3(NH3)>1
第Ⅱ卷(非选择题 共80分)
16.(12分)金属加工前常用盐酸对金属表面氧化物进行清洗,会产生酸洗废水。
pH在2左右的某酸性废水含铁元素质量分数约3%,其他金属元素如铜、镍、锌浓度较低,综合利用酸洗废水可制备三氯化铁。
制备过程如下:
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Ni(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
4.2
7.1
5.4
沉淀完全的pH
3.7
6.7
9.2
8.0
回答下列问题:
(1)“中和”时调节pH至________,有利于后续制备得纯度较高的产品。
(2)处理酸洗废水中和后的滤渣,使铁元素浸出。
按照不同的固液比投入“过滤”后滤渣和工业盐酸进行反应的铁浸出率如右图所示,实际生产中固液比选择1.5∶1的原因是____________________。
(3)写出“氧化”中发生反应的离子方程式:
____________________________________。
(4)“酸溶”后需根据溶液中Fe2+含量确定氧化剂的投入量。
用K2Cr2O7标准溶液测定Fe2+(Cr2O
被还原为Cr3+)的含量,该反应离子方程式为____________________________。
(5)将三氯化铁溶液在一定条件下________、________、过滤、洗涤、在氯化氢气氛中干燥得FeCl3·6H2O晶体,在实验室过滤装置中洗涤固体的方法是________________________________________________________________________。
17.(15分)有机化合物G是合成降糖药格列美酮的重要原料,其可由化合物A经如下步骤合成。
ABCDEFG
(1)B中的含氧官能团名称为________。
(2)上述转化中属于加成反应的是________。
(3)试剂X的分子式为C9H9ON,写出X的结构简式:
__________________。
(4)1mol化合物F与足量ClSO3H反应,除G外另一产物的物质的量为________。
(5)写出同时满足下列条件的一种有机物分子的结构简式:
____________________。
①与D分子相比组成上少1个“CH2”
②与FeCl3溶液发生显色反应
③核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,其峰面积比为3∶2∶2∶2∶2。
(6)已知:
①COHR′ROHCORR′;②CORHCRHCCNR′;
③RCNRCOOH (R、R′为烃基)。
请根据已有知识并结合相关信息,写出以乙醛和甲苯为原料制备CCOOHCHCH2OH的合成路线流程图(无机试剂任用)。
18.(12分)用硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为原料通过下列流程可以制备晶体A。
…―→晶体A
Ⅰ Ⅱ
已知:
25℃时,[Fe(C2O4)3]3-(aq)+SCN-(aq)?
?
[Fe(SCN)]2+(aq)+3C2O
(aq),K=10-16
(1)写出步骤Ⅰ生成黄色沉淀(FeC2O4·2H2O)的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ水浴加热需控制40℃的理由是________________________________________________________________________。
(3)某研究小组同学欲检验晶体A中含有三价铁,取少量晶体放入试管中,用蒸馏水充分溶解,向试管中滴入几滴0.1mol·L-1KSCN溶液。
请判断上述实验方案是否可行并说明理由:
______________________________________________________________________。
(4)某研究小组通过如下实验步骤测定晶体A的化学式:
步骤1:
准确称取A样品4.9100g,干燥脱水至恒重,残留物质量为4.3700g;
步骤2:
准确称取A样品4.9100g置于锥形瓶中,加入足量的3.000mol·L-1H2SO4溶液和适量蒸馏水,用0.5000mol·L-1KMnO4溶液滴定,当MnO
恰好完全被还原为Mn2+时,消耗KMnO4溶液的体积为24.00mL;
步骤3:
将步骤1所得固体溶于水,加入铁粉0.2800g,恰好完全反应。
通过计算确定晶体A的化学式(写出计算过程)。
19.(15分)某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体,具体流程如下
已知:
(1)AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚;
(2)明矾在水中的溶解度如下表:
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
溶解度/g
3.00
3.99
5.90
8.39
11.7
24.8
71.0
109
(1)步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式为____________________________________________。
(2)步骤Ⅲ灼烧Al(OH)3所用实验室常用仪器为________,为了提高Al2O3纯度,需________(填操作步骤)。
(3)制备AlCl3·6H2O的工业生产中,胶状固体用酸浸取后,还需要通入HCl气体。
通入HCl的作用主要有两点:
____________和____________。
(4)已知:
在不同温度条件下向一定量的氯化铝溶液中通入HCl气体,通入量对AlCl3·6H2O结晶量和结晶效率的影响如右图,请补充完整由胶状固体制备AlCl3·6H2O晶体的实验方案:
向胶状固体滴加一定浓度盐酸,直至恰好完全溶解,________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
20.(14分)烟气(主要污染物SO2、NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中的SO2、NOx是环境保护的重要课题。
(1)用天然碱生产小苏打的母液(主要溶质为碳酸钠)吸收烟气中SO2的相关反应的热化学方程式如下:
2Na2CO3(aq)+SO2(g)+H2O(l)===Na2SO3(aq)+2NaHCO3(aq)ΔH=akJ·mol-1
2NaHCO3(aq)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+2CO2(g)+H2O(l)ΔH=bkJ·mol-1
Na2SO3(aq)+SO2(g)+H2O(l)===2NaHSO3(aq)ΔH=ckJ·mol-1
反应Na2CO3(aq)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(2)用碳酸钠溶液吸收NO2的过程会产生NaNO2和NaNO3,写出相关化学反应方程式:
__________________________________________________。
(3)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如图1所示,写出电解时铁电极发生的电极反应式:
__________________________。
随后,铁电极附近有无色气体产生,写出有关反应的离子方程式:
__________________________________________。
图1
图2
(4)工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极、碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使NO
变为NH
。
电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性和选择性均起到重要作用。
①其他条件不变,向其中一份电解液中投加一定量NaCl,去除NH
的效果明显提高,溶液中氮元素含量显著降低。
可能原因是______________________________________________。
②其他条件不变,只改变溶液的pH,NO
去除率如图2所示,pH升高时,去除率________,可能原因是______________________________________。
21.(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。
若多做,则按A小题评分。
A.物质结构与性质
盐酸氯丙嗪是一种多巴胺受体的阻断剂,临床有多种用途。
化合物Ⅲ是盐酸氯丙嗪制备的原料,可由化合物I和Ⅱ在铜作催化剂条件下反应制得。
(1)Cu基态核外电子排布式为________________。
(2)1mol化合物Ⅰ分子中含有σ键数目为________。
(3)化合物Ⅲ分子中sp3方式杂化的原子数目是____________。
(4)向[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2至微酸性,有白色沉淀生成。
分析表明该白色沉淀中Cu、S、N的物质的量之比为1∶1∶1,沉淀中有一种三角锥形的阴离子和一种正四面体形的阳离子。
①[Cu(NH3)4]SO4中存在的化学键类型有________(填字母)。
A.共价键 B.氢键 C.离子键 D.配位键 E.分子间作用力
②上述白色沉淀的化学式为____________________________。
(5)铜的氢化物的晶体结构如右图所示,写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式:
__________________________________________________________。
B.实验化学
草酸二乙酯可用于苯巴比妥等药物的中间体,实验室以草酸(HOOC—COOH)和乙醇为原料制备草酸二乙酯的实验步骤如下:
步骤1:
在右图所示装置中,加入无水草酸45g,无水乙醇81g,苯200mL,浓硫酸10mL,搅拌下加热68~70℃回流共沸脱水。
步骤2:
待水基本蒸完后,分离出乙醇和苯。
步骤3:
所得混合液冷却后依次用水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤,再用无水硫酸钠干燥。
步骤4:
常压蒸馏,收集182~184℃的馏分,得草酸二乙酯57g。
(1)步骤1中发生反应的化学方程式是____________________________,反应过程中冷凝水应从________(填“a”或“b”)端进入。
(2)步骤2操作为________________________。
(3)步骤3用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的目的是__________________________。
(4)步骤4除抽气减压装置外所用玻璃仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、接液管、锥形瓶和__________。
(5)本实验中,草酸二乙酯的产率为______________。
江苏省常州市2019届高三上学期期末考试
化学参考答案及评分标准
单项选择题(本题包括10小题,每小题2分,共计20分)
1.C 2.B 3.A 4.D 5.C 6.D 7.B 8.C 9.B 10.A
不定项选择题(本题包括5小题,每小题4分,共计20分)
11.AD 12.C 13.BC 14.A 15.AC
非选择题(共80分)
16.(12分)
(1)3.7~4.2(2分)
(2)固液比大则铁浸出率低;固液比小则过稀的FeCl3溶液蒸发浓缩需消耗过多的能量,提高了成本(2分)
(3)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O(2分)
(4)6Fe2++Cr2O
+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O(2分)
(5)蒸发浓缩、冷却结晶(2分) 加蒸馏水至恰好浸没固体,待水自然流出,重复2~3次(2分)
17.(15分)
(1)羰基(1分) 酯基(1分)
(2)②⑤(2分)
(3)CH2CH2NCO(2分)
(4)1mol(2分)
(5)CH3HOCH2NH2OH或CH2CH3HONH2OH或
CH3HOCH2NH2OH或CH2CH3HONH2OH(2分)
(6)CH3CHBr2CHOCHCNOHCCHCNOHCH2CCOOHCHCH2OH(5分)
18.(12分)
(1)(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O+H2C2O4===FeC2O4·2H2O↓+(NH4)2SO4+H2SO4+4H2O(2分)
(2)温度太高,H2O2分解;温度太低,Fe2+氧化速度太慢(2分)
(3)否,因为[Fe(C2O4)3]3-转化为[Fe(SCN)]2+反应的平衡常数较小,离子浓度太小,观察不到明显现象,所以无法检验(2分)
(4)n(H2O)=4.910-4.370g÷18g·mol-1=0.0300mol(1分)
n(Fe3+)=2n(Fe)=mol=0.0100mol(1分)
由方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O知:
n(C2O
)=2.5n(KMnO4)=2.5×0.5000mol·L-1×0.024L=0.0300mol(1分)
根据离子电荷守恒:
n(K+)+3n(Fe3+)=2n(C2O
),n(K+)=0.0300mol,
n(K+)∶n(Fe3+)∶n(C2O
)∶n(H2O)=
0.0300mol∶0.0100mol∶0.0300mol∶0.0300mol=3∶1∶3∶3(1分)
所以x∶y∶z∶n=3∶1∶3∶3,A为
K3Fe(C2O4)3·3H2O(2分)
19.(15分)
(1)AlO
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
(2分)
(2)坩埚(2分) 灼烧至恒重(2分)
(3)抑制AlCl3水解(2分) 增加c(Cl-),有利于AlCl3·6H2O结晶(2分)
(4)在45℃以下(或冷水浴条件下)通入HCl气体,至有大量晶体析出,过滤,用浓盐酸洗涤2~3次,低温(或减压)干燥,得到AlCl3·6H2O晶体(5分)
20.(14分)
(1)(2分)
(2)Na2CO3+2NO2===NaNO2+NaNO3+CO2(2分)
(3)Fe-2e-===Fe2+(2分) 2NO
+8H++6Fe2+===N2↑+6Fe3++4H2O(2分)
(4)①水中的氯离子在阳极上被氧化成氯气(或游离氯),与铵离子发生氧化反应,生成N2,从而使铵离子从水溶液中得到去除(2分)
②降低(2分);随着pH的升高,催化剂的催化活性明显下降(催化剂表面吸附的物质种类不同,酸碱度影响催化剂的活性)(2分)
21.(12分)
A.
(1)[Ar]3d104s1(2分)
(2)14mol(2分)
(3)2(2分)
(4)①ACD(2分) ②Cu(NH4)SO3(2分)
(5)2CuH+3Cl2===2Cu