6【详解】A.BCl为sp3杂化,呈正四面体,A正确;B.该单体中B有空轨道,N有孤对电子,故存在π键,π电子由N提供,B正确;C.氨气中存在分子间氢键,沸点高,故简单氢化物沸点NH3>CH4,C错误;D.五种元素的单质中,氧化性最强的是Cl2的单质,D正确;故选C。10.常用作化工催化剂,作催化剂载体,若催化剂与载体晶体结构(堆积方式、晶胞参数)越相似,往往催化效果越好。的晶体结构如图所示。下列有关说法不正确的是A.晶体结构中,实线部分为晶胞B.晶胞中O都在晶胞的体内C.向载体中掺杂可以提高催化效果D.晶体的密度小于晶体【答案】B【解析】【详解】A.晶胞是最小的重复单元,图中实现部分是最小的重复单元,属于晶胞,故A正确;B.RuO2晶胞Ru的个数为,由化学式子可知O的个数为4,0有两个在体内,另外四个在面上,故B错误;C.Al3+半径小于Mg2+,在MgF2中引入Al3+可降低晶胞参数,Al-MgF2晶体结构和RuO2更接近,相互作用更强,催化效果更好,故C正确;D.Al-MgF2晶体是Al取代了M,铝的相对原子质量为27,镁的相对原子质量为24,则MgF2晶体的密度小于Al-MgF2晶体,故D正确;故选:B。11.一种耐有机溶剂的网状高分子D的合成路线如图所示:
7下列说法正确的是A.有机物A与B互为同系物B.高分子C极易降解为小分子A、B和C.若只用A和也能合成高分子,但是最终不能形成类似于D的网状高分子D.若,则聚合物C的平均分子量为1234【答案】C【解析】【详解】A.A中不含碳碳双键,B中有一个碳碳双键,故有机物A与B不是同系物,故A错误;B.高分子C中m、p所对应的结构单元不易降解,故B错误;C.若只用A和CO2也能合成高分子,但是最终不能形成类似于D的网状高分子,故C正确;D.若m∶n∶o∶p=5∶2∶2∶1,则聚合物C的平均分子量为1234x,故D错误;故选:C。12.我国科学家研究出一种四室电催化还原有机物的装置。该装置以重氢氧化钾(KOD)溶液为电解质,利用电解原理将质子源在钯()膜电极上变成活性氢原子(H),活性氢通过钯膜电极渗透到加氢的隔室与有机物发生氢化反应,工作原理示意图如图所示,该实验中为验证质子的来源,采用了同位素示踪法。下列说法错误的是
8A.电极接外电源负极B.若共有被加氢还原,则通过阴离子交换膜的的数目为C.电极上所发生的电极反应方程式为D.当外电路流过的电子数为,则II室与III室质量变化的差值【答案】B【解析】【详解】A.由于从左边移动到右边,故左边为阴极,故Pd(a)电极接外电源负极,A项正确;B.由于a、b两极上都有参与反应,当电子转移数为2mol时,a、b两极各有1mol被加氢还原,故若有1mol被加氢还原,电子转移数为1mol,则通过阴离子交换膜的的数目为1,B项错误;C.Pd(b)电极上所发生的电极反应方程式为,C项正确;D.当外电路流过的电子数为1mol,则Ⅱ室中少了1molD和1mol共20g,Ⅲ室增加1mol并减少1molH,共增加17g,,D项正确;答案选B。13.,反应,将足量的置于某干燥密闭容器中达到平衡。已知密度:,;该温度下,纯水存在如下平衡,相对湿度。下列说法正确的是A.该容器的相对湿度为50%
9B.恒温、恒容,向已达到平衡的体系中再加入,平衡不移动C.恒温、压缩体积,重新达到平衡后,正逆反应速率比原平衡快D.恒温、恒压,再向平衡体系中加入,其转化率增大【答案】A【解析】【详解】A.反应CaSO4(s)+2H2O(g)CaSO4(s)•2H2O(s)Kp==2500,故p(H2O)=0.02atm;纯水存在如下平衡H2O(l)H2O(g)Kp=p(H2O)=0.04atm,该容器的相对湿度为=50%,故A正确;B.恒温、恒容,向100mL已达到平衡的体系中再加入29.6gCaSO4(s),则占据容器的体积为10mL,相当于压缩体积,则平衡向正向移动,故B错误;C.恒温、压缩体积,重新达到平衡后,因为平衡常数不变,故平衡时水的分压不变,故正逆反应速率不变,故C错误;D.恒温、恒压,再向平衡体系中加入CaSO4•2H2O(s),其转化率不变,故D错误;故选:A。14.室温下,。室温下通过下列实验探究溶液的性质。实验1:测定某浓度的溶液的,测得为5.2。实验2:向溶液中加氨水至。实验3:向溶液中滴加至。实验4:向溶液中加入固体,有气体产生,同时有白色沉淀。下列说法错误的是A.实验1的溶液中:B.实验2得到的溶液中有C.实验3得到的溶液中有D.实验4的上层清液中有,产生的气体为
10【答案】C【解析】【详解】A.实验1的溶液中pH为5.2,则HSO的电离大于水解,则c(SO)>c(H2SO3),A正确;B.实验2得到的溶液中有,B正确;C.因为pH=7,实验3电荷守恒等式为,质量守恒等式为c(Na+)=2c(HSO)+2c(SO)+2c(H2SO3),两式相加消掉c(Na+)得c(Cl-)=c(HSO)+2c(H2SO3),C错误;D.实验4中BaO2能将Na2SO3氧化成Na2SO4,因为有气体产生,该气体为O2,故Na2SO3全部被氧化,所以白色沉淀为BaSO4,则上层清液中有c()•c(Ba2+)Ksp(BaSO4),D正确;故选C。二、非选择题:本题共4小题,共58分。15.盐泥是氯碱工业的废渣,主要含镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐,可用于提取,工艺流程如图所示:I.常见氢氧化物的溶度积如下表:II.物质的溶解度S(水)温度/℃0102040608010020.323.325.230.835.335.833.4
110.2230.2240.2550.2650.2440.2340.205回答下列问题:(1)元素在元素周期表中的位置为_______。(2)滤渣I的主要成分为_______(填化学式)。(3)加稀硫酸调节的目的是_______。(4)加入溶液的主要作用是_______(写出两点)。(5)取少量的滤渣II加入过量的稀硫酸溶解,仍有少量黑色固体不能溶解,该黑色固体是_______,写出生成该黑色固体的离子方程式:_______。(6)流程中加溶液煮沸后,立即趁热过滤的原因是_______。(7)滤液II中_______,若发现滤液II发黄,则处理办法为_______。【答案】(1)第四周期第VIIB族(2)H2SiO3、CaSO4(3)使酸解完全,各种金属阳离子均能溶出(4)氧化Fe2+、Mn2+;使Fe3+、Al3+沉淀完全;(5)①.MnO2②.=2H+(6)温度高时,硫酸钙的溶解度更小而硫酸镁的溶解度更大,因此趁热过滤可以使得钙盐和镁盐分离得更加完全(7)①.4×105②.向滤液中继续加入NaClO溶液,煮沸10min后立即趁热过滤得到滤液【解析】【分析】盐泥主要含镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐,加足量稀硫酸溶解后,得到相应硫酸盐和硅酸,继续加硫酸调节pH值在1-2之间确保各种金属阳离子均能溶出,再进行抽滤,得到滤渣I为生成的硅酸和硫酸钙,滤液中加NaClO溶液调节pH到6,使铁转化为氢氧化铁沉淀,铝元素转化为氢氧化铝沉淀,煮沸10min待反应充分后趁热抽滤,滤液II中主要成分为硫酸镁,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到,据此分析解答。【小问1详解】Mn为25号元素,位于周期表中第四周期第VIIB族,故答案为:第四周期第VIIB族;【小问2详解】由以上分析可知滤渣I为酸溶过程中生成的硫酸钙和硅酸,故答案为:H2SiO3、CaSO4;
12【小问3详解】酸溶后继续加硫酸调节pH值在1-2之间确保各种金属阳离子均能溶出,再进行抽滤,故答案为:使酸解完全,各种金属阳离子均能溶出;【小问4详解】具有强氧化性,加入溶液可将溶液中Fe2+、Mn2+氧化便于形成沉淀除去,同时NaClO呈碱性可用其调节pH使Fe3+、Al3+沉淀完全;故答案为:氧化Fe2+、Mn2+;使Fe3+、Al3+沉淀完全;【小问5详解】Mn2+被氧化为MnO2,MnO2为黑色不溶于硫酸的固体,根据得失电子守恒及元素守恒得反应离子方程式为:=2H+,故答案为:MnO2;=2H+;【小问6详解】温度较高时,硫酸钙的溶解度更小而此时硫酸镁的溶解度更大,因此趁热过滤可以使得硫酸钙和硫酸镁分离得更加完全,故答案为:温度高时,硫酸钙的溶解度更小而硫酸镁的溶解度更大,因此趁热过滤可以使得钙盐和镁盐分离得更加完全;【小问7详解】滤液II中=4×105,若发现滤液II发黄,说明Fe3+未沉淀完全,应向滤液中继续加入NaClO溶液,煮沸10min后立即趁热过滤得到滤液,故答案为:4×105;向滤液中继续加入NaClO溶液,煮沸10min后立即趁热过滤得到滤液。16.配合物三氯三(四氢呋喃)合铬易溶于四氢呋喃[THF,],若有水存在,迅速被水取代,的制备如下:I.制备无水:按如图组装仪器,称取粉末放在石英反应管中央摊平,通入并控制气流速率,打开管式炉加热电源,水浴加热,反应。
13(1)仪器A的名称为_______。(2)氮气通入速率过快可能产生的后果为_______。(3)反应管中只有两种生成物,其中一种为三元化合物,请写出发生反应的化学方程式:_______。(4)也可将和一起加热制得无水,的作用是_______。II.的除水处理:在圆底烧瓶中先加入约,先加入物质A,一天后再加入固体B,经过操作X后再蒸馏,收集66℃的馏分。(5)物质A、固体B可能是_______(填序号)。A.硫酸铜、钠B.、钠C.浓硫酸、钠D.碱石灰、钠(6)操作X的名称为_______。III.合成:按如图连接好仪器(夹持及加热装置略),将步骤I所得的无水和锌粉放入纸质反应管内,圆底烧瓶中加入步骤II所得的,通后关闭,通入冷却水,加热四氢呋喃至沸腾,回流后再通入冷却至室温。处理掉多余的THF,使反应混合物体积约为,抽滤、干燥后称量,得产品。(7)在本实验中作用是_______(任写两点)。(8)处理掉多余的可采用的方法为_______(填序号)。A.蒸发皿中蒸发溶剂B.水浴蒸馏C.降温结晶,过滤除去
14(9)结合平衡移动原理分析将无水和锌粉放在纸质反应管内的好处是_______。【答案】(1)三颈(口)烧瓶(2)可能吹走粉末(3)(4)与H2O反应,生成HCl抑制水解(5)BD(6)过滤(7)反应物、溶剂(8)B(9)产物可及时脱离反应体系,反应物能充分有效地接触,有利于提高产率【解析】【小问1详解】仪器A为三颈烧瓶;【小问2详解】制备无水CrCl3时,通入N2的速率不宜过快,是因为通入N2速率过快会吹走Cr2O3或带出CCl4(g)过多而不能充分反应;【小问3详解】反应管中只有两种生成物,其中一种为三元化合物,另一种为三氯化铬:;【小问4详解】的作用是与H2O反应,生成HCl抑制水解;【小问5详解】为除去四氢呋喃的水,可先后加入干燥剂,在加入金属钠反应掉剩余的少量水,但不可使用浓硫酸作干燥剂,故选BD;【小问6详解】操作X的名称为过滤,分离难溶物;【小问7详解】在本实验中作用是反应物、溶剂;【小问8详解】配合物三氯三(四氢呋喃)合铬易溶于四氢呋喃,想除去多余的
15可利用互溶在一起的液态混合物沸点的差异采用蒸馏法,故选B。【小问9详解】将无水和锌粉放在纸质反应管内的好处是产物可及时脱离反应体系,反应物能充分有效地接触,有利于提高产率。17.己二腈是制造“尼龙-66”(聚己二酰己二胺)的原料,工业需求量大。其制备工艺很多,发展前景较好的是利用丙烯腈电合成己二腈。I.制备丙烯腈以3-羟基丙酸乙酯通过腈化反应合成丙烯腈,产率达90%~92%,远高于目前丙烯法。其反应过程如下:i.ii.(1)以上两个反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下可自发进行。(2)能提高丙烯腈的平衡产率的措施有_______。(写两种)(3)向总压为的恒压密闭容器中加入催化剂,按投料比加入反应物,测得平衡时体系中含碳物质(除乙醇)的物质的量分数随温度的变化如图所示[A的物质的量分数]。①随温度升高,图中的物质的量分数先增大后减小的原因是_______。②a点对应反应i的_______(用含的代数式表示)。II.丙烯腈电合成己二腈电解原理如图甲所示(两极均采用惰性电极),电解过程中主要副产物为丙腈。实验测得,向
16B极区电解液中加入少量季铵盐,并在值为8时,己二腈的产率最高。(4)电极A为_______极(填“阳”或“阴”),写出B电极上①的电极反应式:_______。(5)B极区溶液呈酸性会导致己二腈的产率降低,原因可能为_______。(6)己二腈、丙腈的生成速率与加入季铵盐的浓度关系如图乙所示。当季铵盐的浓度为时,每小时A极区溶液的质量变化至少为_______g。【答案】(1)高温(2)升高温度、增加氨的浓度、移除水蒸气、减压等(3)①.反应i、ii均为吸热反应,升高温度,两平衡均正向移动,B物质在反应i产生增多,在反应ii消耗减少,最高点前反应i进行程度大,最高点后反应ii进行程度大②.(4)①.阳②.(5)H+直接在阴极放电,使电流效率降低,同时生成H更有利于丙烯腈转化为丙腈(6)【解析】【小问1详解】该反应为吸热反应,熵增反应,即△H>0,△S>0,当温度较高时,△G=△H-T△S<0,反应可自发进行,故答案为:高温;【小问2详解】该反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,增加氨的浓度、移除水蒸气、减压等平衡均正向移动,丙烯腈的平衡产率提高;故答案为:升高温度、增加氨的浓度、移除水蒸气、减压等;【小问3详解】①反应ⅰ、ⅱ均为吸热反应,最高点前反应i进行程度大,最高点后反应ⅱ进行程度大,所以随着温度的升高,B(g)平衡的物质的量分数先增大后减小。②a点时主要发生反应i,假设A投料为2mol,平衡时A、B的物质的量相等,根据三段式可知,平衡时A、B与水蒸气的物质的量均为1mol,再加上NH315mol,总压强为p0kPa,则A、B
17、水蒸气的分压均为,反应i的Kp=。【小问4详解】甲是电解装置,在电解池中阳离子移向阴极,故B为阴极,A为阳极。B电极上①电极反应式:;【小问5详解】H+在阴极会得电子生成氢气,H+直接在阴极放电,使电流效率降低,同时生成H更有利于丙烯腈转化为丙腈;【小问6详解】如图横坐标取值,每小时生成己二腈mol,转移电子mol,丙腈0.9×mol,转移电子1.8×mol,转移电子总量8.6×mol,即迁移氢离子总量8.6×mol,阳极水放电产生氧气0.25×8.6×mol,阳极区质量变化为0.25×32×8.6×g+8.6×=7.74×g。18.化合物H是一种广谱杀菌剂,其合成路线如图所示(部分试剂及反应条件略):已知:i.Cii.iii.(1)有机物A中官能团的名称为_______。(2)A→B、B→C的反应类型分别为_______、_______。
18(3)B与新制的氢氧化铜反应的化学方程式为_______。(4)写出F的结构简式:_______。(5)写出一种同时满足下列要求的C的同分异构体:_______。①遇氯化铁溶液显色②核磁共振氢谱显示2组峰,峰面积之比为3∶1③不含N-O结构(6)可通过如图所示路线合成:①设计步骤I和IV的目的是_______。②反应I的化学方程式为_______。③M的结构简式为_______。【答案】(1)羟基、碳氯键(2)①.氧化反应②.加成反应(3)(4)(5)、、、(6)①.保护羧基②.③.H2NNHCH3【解析】【分析】由A到B反应条件可知为醇的催化氧化,则B结构为,分析结构及分子式变化可知B到C应为加成反应。结合信息ⅰ可推知F结构为,由H逆推G应为
19。【小问1详解】根据A的结构式可知,有机物A中官能团的名称为羟基、碳氯键;【小问2详解】A→B为为醇的催化氧化,反应类型为氧化反应;B为,B→C发生了醛基的加成反应,反应类型为加成反应;【小问3详解】B为,B与新制的氢氧化铜反应,反应化学方程式为:;【小问4详解】结合信息ⅰ可推知E中羰基和H3ONH2中氨基加成消去,可知F结构为;【小问5详解】①遇氯化铁溶液显色,说明含有酚羟基;②核磁共振氢谱显示2组峰,峰面积之比为3∶1③不含N-O结构,可以写出符合要求的同分异构体有、、、;【小问6详解】