2023届广东高考化学模拟试题汇编卷
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。
1.(2023·广东湛江·统考一模)中华文明源远流长,衣、食、住、行都是中华民族智慧的结晶。下列文明载体与硅酸盐材料有关的是( )
衣 食 住 行
A.岭南非遗服饰(粤绣) B.广东小吃(白斩鸡) C.著名建筑(光孝寺) D.出行马车(车辇)
2.(2023·广东汕头·统考一模)《医学入门》中记载我国传统中医提纯铜绿的方法:“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干”。若在实验室里完成文中操作,不需要的仪器是( )
A. B. C. D.
3.(2023·广东·校联考一模)尼泊金甲酯主要用作有机合成、食品、化妆品、医药的杀菌防腐剂,也用作饲料防腐剂。其结构简式如图所示,下列关于尼泊金甲酯的说法正确的是( )
A.分子式为 B.所有原子可能共平面
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.1 mol尼泊金甲酯可与2 mol NaOH反应
4.(2023·广东梅州·统考模拟预测)化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语对事实的表述正确的是( )
A.基态氢原子的电子云轮廓图为:
B.用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:
C.NaHS发生水解反应的离子方程式为:
D.阴离子的结构式为,中心离子的配位数为4
5.(2023·广东茂名·统考一模)劳动创造美好生活。下列关于劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是( )
选项 劳动项目 化学知识
A 用明矾处理含有悬浮微粒的水 具有杀菌消毒作用
B 撒生石灰改良酸性土壤 生石灰能与酸性物质反应
C 将炒菜的铁锅洗净后擦干 电化学腐蚀需要电解质
D 用热的纯碱溶液去油污效果比较好 升高温度促进的水解
6.(2023·广东·校联考一模)2021年5月,我国“祝融号”火星车成功采集到火星土壤。火星土壤中含有短周期元素X、Y、Z、W,且原子序数依次增大。X的主族数是周期数的2倍,Y与Z同主族且Z的原子序数为Y的2倍。下列说法正确的是( )
A.氢化物的热稳定性:X
C.Z的氧化物对应的水化物一定是强酸
D.可用于自来水消毒
7.(2023·广东肇庆·高要一中校考二模)下列实验装置正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2023·广东湛江·统考一模)硅与碳同主族,是构成地壳的主要元素之一,下列说法正确的是( )
A.单质硅和金刚石中的键能:
B.和中C、Si化合价均为-4价
C.中Si原子的杂化方式为sp
D.碳化硅硬度很大,属于分子晶体
9.(2023·广东清远·清新一中校考模拟预测)广州是我国古代海上丝绸之路的起点,贸易的主要商品有丝绸、茶叶、中草药、苏打玻璃等。下列有关叙述错误的是( )
A.贸易的丝绸品同现代工业产品聚乙烯一样,属于高分子化合物
B.茶叶中含有维生素C(化学式为),能将已加碘变蓝的淘米水变成无色,说明维生素C具有还原性
C.中草药的煎熬不能用铁锅或铝锅,是因为Fe3+、Al3+能与中草药的有效成分发生化学反应降低药效
D.苏打玻璃的主要成分是以为主,含15%、16% CaO,这种玻璃有毒,不适宜做水杯
10.(2023·广东广州·广州市第二中学校考模拟预测)在下列条件下,一定能大量共存的离子组是( )
A.通入足量CO2后的溶液:Na+、SiO、CH3COO-、CO
B.在酸性高锰酸钾溶液中:Na+、NH、I-、ClO-
C.能使pH试纸变深蓝色的溶液:Na+、[Al(OH)4]-、K+、CO
D.饱和氯水中:Cl-、K+、Na+、SO
11.(2023·广东·统考一模)一种含P催化剂催化甲烷中的碳氢键活化的反应机理如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.催化循环中Pt的配位数有3种 B.a中Pt的化合价为+2价
C.c→d发生的是氧化还原反应 D.SO2与SO3的VSEPR模型名称不同
12.(2023·广东梅州·统考模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.17g 含有的电子总数为9
B.标准状况下,22.4L 含有的氯原子数为4
C.1mol 分别与足量和完全反应,得到的HCl分子数均为2
D.将0.25的Cl2与等量完全反应后溶于1L水中,所得溶液浓度为0.5
13.(2023·广东梅州·统考模拟预测)化学创造美好生活。下列有关生产应用的化学原理解释不正确的是( )
选项 应用 解释
A “中国奋斗者号”载人潜水器使用了钛合金 钛合金比金属钛具有更高的硬度和强度
B 问天实验舱使用了石墨烯导热索技术 石墨烯是新型无机非金属材料,可以有效导热
C 高纯硅可用于制作光感电池 硅具有半导体性能,可将太阳能转化为电能
D 食品包装袋中常有硅胶、生石灰、还原铁粉三类小包 硅胶具有吸水性,生石灰、还原铁粉能与水反应,都是用于防止食品受潮
14.(2023·广东江门·校联考模拟预测)镍离子(Ni2+)和钴离子(Co2+)性质相似,工业上可通过电化学装置将废水中的Co2+和Ni2+分离,装置如图。已知Co2+和乙酰丙酮不反应,下列说法错误的是( )
A.膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜
B.通电过程中Ⅳ室内硫酸浓度逐渐增大
C.Ⅲ室中Ni2+参与的反应为Ni2++2CH3COCH2COCH3+2OH-=Ni(CH3COCHCOCH3)2+2H2O
D.通电过程中N极每产生11.2L(标准状况下)气体,双极膜内减少18g H2O
15.(2023·广东汕头·统考一模)元素周期表可以有多种表示方法,如图1为八角形元素周期表,八角形的每个顶角对应一种元素,下列说法错误的是( )
A.图1中沿虚线箭头方向,元素单质的还原性逐渐增强
B.元素第一电离能大小关系:②>①>④
C.最简单气态氢化物的稳定性:⑤>⑥
D.与③、④可形成冰晶石(已知(熔融),形成的晶胞如图2所示,其中黑球代表,该晶体密度为
16.(2023·广东湛江·统考一模)常温下,和溶液中含磷微粒的物质的量分数与溶液的关系分别如图所示,向等物质的量浓度的和混合溶液中加入适量的溶液,下列说法不正确的是( )
A.由图可知是二元酸
B.时,
C.常温下,的反应平衡常数
D.溶液由3变为6.6的过程中,水的电离程度增大
二、非选择题:本題共4小题,共56分。
17.(2023·广东茂名·统考一模)某兴趣小组在电解食盐水实验中发现两极产生气体体积不相等,该组同学猜测阳极除外可能有产生。小组同学利用如图装置进行实验探究。
已知:在酸性条件下能被氧化为。
(1)配制溶液,实验所用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、_______。
(2)利用上述装置检验阳极是否产生,其连接顺序为_______:A→_______→_______→_______。实验前从a处通入氮气的目的为_______。
(3)小组同学根据实验现象判断有产生,用电极反应式表示产生的原因_______。
(4)该小组在恒定电压下进行电解实验,探究不同、不同浓度的溶液对产生的影响,用传感器测得在时间内阳极区溶解氧的浓度变化,装置如图所示,数据记录如下表。
编号 溶解氧的浓度
1 50.0 0 0 0 8.3~7.3
2 5.0 0 45.0 0 8.3~10.5
3 5.0 5.0 x 0 8.3~15.0
4 0 0 50.0 0 8.3
5 0 0 0 50.0 8.3~15.5
①实验2、3是判断相同浓度在不同下是否有氧气产生,其中_______。
②实验2和5条件下,测得溶解氧的曲线如图中Ⅰ、Ⅱ所示,分析实验2溶解氧先降低后升高的原因是_______。
③实验3中时间段内溶液溶解氧逐渐增大,电解后取阳极区溶液于试管a,加入淀粉溶液,没有明显现象;然后滴加稀硫酸,溶液变蓝。电解后另取阳极区溶液于试管b,加入淀粉溶液,溶液变蓝。由上述实验现象可获得的实验结论是_______。
④工业上在一定条件下电解食盐水制备较纯净的,除了控制一定的电压,采用活性电极外,可采取的措施有_______(写一种)。
18.(2023·广东·统考一模)化合物H是一种抗过敏药物,其合成路线如图:
已知:R1-CH=CH2+CH2=CH-R2R1-CH=CH-R2+CH2=CH2。回答下列问题:
(1)C中含氧官能团的名称为_____。
(2)⑥的反应类型为_____。
(3)下列有关说法正确的是_____(填标号)。
a.A的名称为丙烯 b.反应③的原子利用率为100%
c.F能发生氧化反应、取代反应和加成反应 d.G易溶于水
(4)已知②为取代反应,则②的化学方程式为_____。
(5)写出E的结构简式,并用*标出其中的手性碳原子:_____。
(6)芳香族化合物M与H互为同分异构体,写出一种满足下列条件的H的结构简式:_____(任写一种)。
i.苯环上有三个取代基;
ii.能与FeCl3溶液发生显色反应;
iii.核磁共振氢谱确定分子中有12个化学环境相同的氢原子。
(7)参照上述合成路线,设计以和为原料合成的路线(无机试剂任选):_____。
19.(2023·广东广州·广东实验中学校考模拟预测)三氯化六氨合钻[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工原料。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程如图所示:
已知:①“酸浸”过滤后的滤液中含有Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等。
②Ksp[Co(OH)2]=1×10-14.2、Ksp[Co(OH)3]=1×10-43.7、Ksp[Fe(OH)3]=1×10-37.4、Ksp[Al(OH)3]=1×10-32.9。溶液中金属离子物质的量浓度低于1.0×10-5 mol/L时,可认为沉淀完全。
③Co2+还原性较弱,但[Co(NH3)6]2+具有较强还原性。
回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表_______,基态Co2+价层电子的电子排布图为_______。
(2)写出除杂过程中NaClO3参与反应的化学方程式_______。
(3)“除杂”过程中加Na2CO3调节pH后会生成两种沉淀,同时得到含c(Co2+)=0.1 mol/L的滤液,调节pH的范围为_______。
(4)下列说法错误的是_______。
A.制备[Co(NH3)6]3+时,“混合”过程中加入NH4C1的作用是抑制NH3·H2O的电离,防止生成Co(OH)2沉淀,同时参与反应提供
B.稳定常数是指中心原子(或离子)与配体发生反应形成配合物的平衡常数,用K稳表示,K稳值越大,表示生成的配合物越稳定。[Co(NH3)6]2+的K稳值比[Co(NH3)6]3+小
C.“氧化”过程后分离提纯时,将反应后的混合物趁热过滤,待滤液冷却后加入适量浓盐酸的目的是:增大c(Cl-),降低[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度,有利于其结晶析出
D.为了得到较大颗粒的[Co(NH3)6]Cl3晶体,可采取的措施是将滤液快速冷却
(5)含量测定。通过碘量法可测定产品中的钻元素的含量。称取0.10 g产品加入稍过暈的NaOH溶液并加热,将Co完全转化为难溶的Co(OH)3,过滤洗涤后将滤渣完全溶于硫酸中,向所得的溶液中加入过量的KI和2~3滴淀粉溶液,再用0.010 mol/L的Na2S2O3溶液滴定(反应原理:Co3++I-→Co2++I2、I2+→I-+),达到滴定终点时消耗Na2S2O3溶液24.00 mL,以下说法正确的是_______。
A.装有Na2S2O3溶液的酸式滴定管装液前要先检漏、蒸馏水洗、标准液润洗
B.滴定时要适当控制滴定速度,边滴边摇动锥形瓶(接近终点时改为滴加半滴Na2S2O3溶液),直到溶液颜色从无色变为蓝色,达到滴定终点
C.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
(6)计算产品中钴元素的含量为_______。(答案保留三位有效数字)
20.(2023·广东湛江·统考一模)碳达峰、碳中和是现在需要继续完成的环保任务,的综合利用成为热点研究对象,作为碳源加氢是再生能源的有效方法,加氢可以合成甲醇,Olah提出“甲醇经济”概念,认为甲醇会在不久的将来扮演不可或缺的角色,通过加氢生产甲醇是有希望的可再生路线之一,该过程主要发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)①相关键能如下表,则___________,该反应的活化能___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
化学键
键能 436 1071 464 803
②若K1、K2分别表示反应Ⅰ、反应Ⅱ的平衡常数,则的平衡常数K=___________(用含K1、K2的代数式表示)。
③已知的正反应速率( k为正反应的速率常数),某温度时测得数据如下:
1 0.02 0.01
2 0.02 0.02 a
则此温度下表中a=___________。
(2)据文献报道,基纳米材料作为高性能催化剂可将电还原为高能量密度的,不同催化剂对生成的法拉第效率与电极电势的变化如图所示(已知法拉第效率是指实际生成物和理论生成物的百分比),为了保证生成甲醇的法拉第效率,最合适的电势及最佳催化剂是___________。
(3)在催化剂作用下,发生上述反应Ⅰ、Ⅱ,达平衡时的转化率随温度和压强的变化如图,判断p1、p2、p3的大小关系:___________,解释压强一定时,的平衡转化率呈现如图变化的原因:___________。
(4)某温度下,初始压强为,向容积为的恒容密闭容器中充入、发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时的转化率是50%,体系内剩余,反应Ⅱ的平衡常数K=___________。
参考答案及解析
1.答案:C
解析:A.古代服饰是由天然高分子化合物制成,A错误;
B.白斩鸡的主要成分为油脂、蛋白质等有机物,B错误;
C.光孝寺的墙、瓦是以砫酸盐为主要成分的传统无机非金属材料,C正确;
D.出行车辇与砫酸盐无关,D错误;
故选C。
2.答案:A
解析:水洗净是指洗去固体表面的可溶性污渍、泥沙等,涉及的操作方法是洗涤,需要用烧杯;细研水飞是指将固体研成粉末后加水溶解,涉及的操作方法是溶解,需要用研钵,烧杯;去石澄清是指倾倒出澄清液,去除未溶解的固体,涉及的操作方法是过滤,需要用漏斗和烧杯,玻璃棒;慢火熬干是指用小火将溶液蒸发至有少量水剩余,涉及的操作方法是蒸发,需要用蒸发皿和玻璃棒,因此未涉及的操作方法是萃取分液,不需要的仪器是分液漏斗;故选A。
3.答案:D
解析:A.尼泊金甲酯的分子式为,选项A错误;
B.分子中含有,所有原子不可能共平面,选项B错误;
C.酚羟基容易被氧化,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项C错误;
D.1个分子中含1个酚羟基,1个酯基,因此1 mol尼泊金甲酯可与2 mol NaOH反应,选项D正确;
答案选D。
4.答案:B
【详解】A.基态H原子共有1个电子层,电子排布式为1s1,该能层电子云轮廓为球形,故A错误;
B.用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极Cl-失电子生成,离子方程式为:,故B正确;
C.NaHS发生水解生成H2S和OH-,离子方程式为:,故C错误;
D.阴离子的结构式中配位键箭头应从C指向Fe,且中心离子的配位数为6,故D错误;
故选B。
5.答案:A
解析:A.用明矾处理含有悬浮微粒的水,是水解生成氢氧化铝胶体吸附悬浮颗粒,不具有杀菌消毒作用,故A符合题意;
B.生石灰能与酸性物质反应生成盐,因此撒生石灰改良酸性土壤,故B不符合题意;
C.电化学腐蚀需要电解质,而将炒菜的铁锅洗净后擦干,避免有电解质的存在,因此不能发生电化学腐蚀,故C不符合题意;
D.升高温度,对的水解平衡正向移动,促进水解,水解程度增大,碱性更强,因此用热的纯碱溶液去油污效果比较好,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
6.答案:D
解析:主族数是周期数的2倍的元素为碳或硫,由于X、Y、Z、W原子序数依次增大,因此X为碳;Y与Z同主族且Z的原子序数为Y的2倍,因此,Y为氧,Z为硫,W为氯;
A.X、Y、Z、W分别为碳、氧、硫、氯。题目未说明是最简单氢化物,而碳、氧的氢化物不止一种,选项A错误;
B.比多一个电子层,因此半径比大,选项B错误;
C.为弱酸,选项C错误;
D.是一种广谱型消毒剂,对一切经水体传播的病原微生物均有很好的杀灭效果,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物,选项D正确;
答案选D。
7.答案:A
解析:A.实验室可以用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备Cl2,故A正确;
B.实验室可以用MnO2催化H2O2分解制备O2,用浓硫酸干燥O2,O2的密度大于空气,可以用向上排空气法收集,应该长管进、短管出,故B错误;
C.加热氯化铵固体生产氨气和氯化氢气体,两种气体很难分离,而且两种气体一冷却又发生反应生成氯化铵,不能通过加热氯化铵固体制备氨气,故C错误;
D.铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成二氧化硫,二氧化硫可以使石蕊试液变红,但不能用浸有稀硫酸的棉花团吸收过量的二氧化硫,应该用NaOH溶液,故D错误;
故选A。
8.答案:A
解析:A.原子半径:Si>C,键长:Si-Si>C-C,则键能:Si-Si<C-C,故A正确;
B.H的电负性大于Si,SiH4中Si的化合价为价,故B错误;
C.SiO2中Si的价层电子对数为4,原子的杂化方式为sp3杂化,故C错误;
D.碳化硅的硬度很大,属于共价晶体,故D错误;
故选A。
9.答案:D
解析:A.贸易的丝绸品属于蛋白质,则同现代工业产品聚乙烯一样,属于高分子化合物,A正确;
B.I2遇到淀粉溶液显蓝色,则茶叶中含有维生素C(化学式为),能将已加碘变蓝的淘米水变成无色,是由于维生素C能将I2还原为I-,则说明维生素C具有还原性,B正确;
C.中草药的煎熬不能用铁锅或铝锅,应该用耐腐蚀的陶质器皿,是因为Fe3+、Al3+能与中草药的有效成分发生化学反应降低药效,C正确;
D.苏打玻璃即普通玻璃,则主要成分是以SiO2为主,含15%、16% CaO,这种玻璃没有有毒,适宜做水杯,D错误;
故答案为:D。
10.答案:C
解析:A.足量CO2溶于水能与SiO、CO反应生成硅酸和碳酸氢根离子,不能大量共存,故A错误;
B.酸性高锰酸钾具有强氧化性能氧化碘离子,且I-和ClO-也能发生氧化还原反应,不能大量共存,故B错误;
C.能使pH试纸变深蓝色的溶液中含氢氧根离子,该组离子均与碱不能反应,可以大量共存,故C正确;
D.氯水能与SO发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;
故选:C。
11.答案:D
解析:A.由图中abd物质结构可知,催化循环中Pt的配位数有3种,A正确;
B.a中Pt结合2个-OSO3H,根据化合价代数和为零可知,其化合价为+2价,B正确;
C.c→d过程中硫元素化合价发生改变,发生的是氧化还原反应,C正确;
D.SO2中心S原子价层电子对数为2+=3,采用sp2杂化;SO3中心S原子价层电子对数为3+=3,采用sp2杂化;VSEPR模型名称相同,D错误;
故选D。
12.答案:A
解析:A.17g 的物质的量为 =0.5mol,则分子中含有的电子总数为 =9,A正确;
B.标准状况下,为非气体,不能按气体摩尔体积计算其分子内所含氯原子数,B错误;
C.与发生取代反应,生成的HCl分子数等于参加反应的氯气的分子数为1NA,C错误;
D.氯气与发生反应生成HCl,但所得溶液的体积不是水的体积,无法准确计算所得溶液中HCl的物质的量浓度,D错误;
故选A。
13.答案:D
解析:A.钛合金比纯金属钛具有更高的强度、硬度,故A正确;
B.石墨烯发热材料属于新型无机非金属材料,故B正确;
C.硅是半导体材料,导电性介于导体和绝缘体之间,可做太阳能电池板,故C正确;
D.生石灰具有吸水性。能防止食品受潮,还原铁粉能防止食品被氧化,故D错误;
故选D。
14.答案:B
解析:这是一个电解池,根据溶液中离子移动方向,左侧石墨M为阳极,右侧石墨N为阴极,Ⅱ室为原料室,膜b为阳离子交换膜,Co2+、Ni2+进入在Ⅲ 室,Co2+和乙酰丙酮不反应,Ni2+和乙酰丙酮反应。
A.根据以上分析,膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜,A正确;
B.石墨N为阴极,2H++2e-=H2↑,Ⅳ室内消耗的H+与转移过来的H+相等,所以硫酸浓度不变,B项错误;
C.由题中信息可知,Ⅲ室中Ni2+参与的反应为Ni2++2CH3COCH2COCH3+2OH-=Ni(CH3COCHCOCH3)2+2H2O,C正确;
D.通电过程中N极每产生11.2L(标准状况下)气体,即0.5molH2,透过双极膜H+1mol,双极膜内减少18g H2O,D正确;
故答案选B。
15.答案:B
解析:由图可知,①为O,②为N,③为Al,④为F,⑤为Cl,⑥为S。
A.由图可知,虚线箭头方向为同主族元素,同族元素随核电荷的递增,元素单质还原性增强,故A正确;
B.由分析可知,②为N,①为O,④为F,第一电离能:F>N>O,即④>②>①,故B错误;
C.由分析可知,⑤为Cl,⑥为S,非金属:Cl>S,非金属性越强最简单气态氢化物越稳定,因此稳定性:HCl>H2S,故C正确;
D.黑球有8个在顶点,6个在面心,个数为:,白球有12个在棱上,9个在体内,个数为,则晶胞的质量为:,晶胞体积为:,晶胞密度为:,故D正确;
故选B。
16.答案:B
解析:由图可知,图中只出现三个交点说明H3PO4为三元弱酸,由电离常数公式可知,磷酸的三级电离常数分别为10—2.1、10—7.2、10—12.4,图中只出现两个交点说明H3PO3为二元弱酸,由电离常数公式可知,二级电离常数分别为10—3、10—6.6。
A.由分析可知,H3PO3为二元弱酸,故A正确;
B.向等物质的量浓度的H3PO4和H3PO3混合溶液中加入适量的氢氧化钠溶液,由分析可知,H3PO4的二级电离常数小于H3PO3的二级电离常数,所以当溶液pH为7.2时,HPO优先于H2PO反应,则混合溶液中HPO的浓度大于HPO的浓度,故B错误;
C.由方程式可知,反应的平衡常数K===10—0.6,故C正确;
D.溶液pH由3变为6.6的过程中,H3PO4、H3PO3与氢氧化钠溶液反应,溶液中氢离子浓度减小,抑制水的电离程度减小,则水的电解程度增大,故D正确;
故选B。
17.答案:(1)250mL容量瓶
(2) A→C→B→D 排出装置内及溶解的氧气的干扰
(3)2H2O 4e-=4H++O2↑
(4) 40.0 Cl-放电产生氯气导致溶解氧降低,后OH-放电导致溶解氧升高 该条件下OH-比Cl-先放电 电解过程加入NaCl控制合适的氯离子浓度或离子交换膜(其他合理答案即可)
解析:探究电解氯化钠溶液中阳极是否有氧气产生,首先排出装置及溶解的氧气,再利用生成的气体通入先除掉氯气,再检验氯气是否除尽,再检验是否产生氯气。
(1)配制溶液,实验所用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶;故答案为:250mL容量瓶。
(2)利用上述装置检验阳极是否产生,将产生的混合气体先用氢氧化钠溶液除掉氯气,再用淀粉-KI溶液检验氯气是否除尽,除尽后再通入到酸性淀粉-KI溶液中检验是否有氧气生成,因此其通入其连接顺序为A→C→B→D。空气中有氧气,要检验是否有氧气生成,因此电解前要排出装置内及溶液中的氧气,因此实验前从a处通入氮气的目的为排出装置内的空气;故答案为:A→C→B→D;排出装置内及溶解的氧气的干扰。
(3)小组同学根据实验现象判断有产生,说明是溶液中的水失去电子变为氧气和氢离子,其用电极反应式表示产生的原因2H2O 4e-=4H++O2↑;故答案为:2H2O 4e-=4H++O2↑。
(4)①根据题意,要使得实验2、3是判断相同浓度在不同下是否有氧气产生,则溶液的总体积应该相等,因此其中40.0;故答案为:40.0。
②根据图中信息分析,实验1分析,氯气量越多,溶解氧的含量减少,实验2与实验3分析同样浓度的氯化钠在中性和碱性条件下溶解氧是不相同,在碱性条件下溶解氧含量增多,根据实验5分析在碳酸钠碱性条件下溶解氧含量增加,因此根据前面分析得到实验2溶解氧先降低后升高的原因是生成氯气量增多,溶解氧含量减少,当氯化钠反应完,溶液呈碱性,氯气逸出,此时溶解氧又慢慢增大即Cl-放电产生氯气导致溶解氧降低,后OH-放电导致溶解氧升高;故答案为:Cl-放电产生氯气导致溶解氧降低,后OH-放电导致溶解氧升高。
③根据题意,由上述实验现象可获得的实验结论是说明开始阶段是OH-放电溶解氧增多,后来Cl-放电氯气含量增多即该条件下OH-比Cl-先放电;故答案为:该条件下OH-比Cl-先放电。
④根据题意分析,根据实验1得到是氯离子放电,而实验3是OH-比Cl-先放电,因此可采取的措施有电解过程加入NaCl控制合适的氯离子浓度或离子交换膜;故答案为:电解过程加入NaCl控制合适的氯离子浓度或离子交换膜(其他合理答案即可)。
18.答案:(1)酯基、酮羰基
(2)消去反应
(3)ac
(4)CH2=CHCH2Br++HBr
(5)
(6)、
(7)CH3CHOHCH3+HBrCH3CHBrCH3,+ CH3CHBrCH3
解析:由流程可知,丙烯A和溴发生取代反应生成B:CH2=CHCH2Br;B中溴和C发生取代反应生成D,D发生已知反应原理生成E:;E发生加成反应生成F,F最终转化为H;
(1)由C结构可知,C中含氧官能团的名称为酯基、酮羰基;
(2)由流程可知,⑥为G中碘原子发生消去转化为碳碳双键得到H,为消去反应;
(3)a.由结构可知,A的名称为丙烯,a正确;
b.反应③生成E过程中碳环中碳原子数减小,故原子利用率小于100%,b错误;
c.F为有机物能燃烧,发生氧化反应;分子中含有羰基,能发生加成反应;分子中含有酯基且碳链上有氢,能发生取代反应;c正确;
d.G中含有酯基憎水基团,不易溶于水,d错误;
故选ac;
(4)B中溴和C发生取代反应生成D,方程式为:CH2=CHCH2Br++HBr;
(5)手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;E结构及手性碳原子如图:
(6)H含有12个碳、3个氧、不饱和度为4;芳香族化合物M与H互为同分异构体,满足下列条件:
i.苯环上有三个取代基;ii.能与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基;iii.核磁共振氢谱确定分子中有12个化学环境相同的氢原子,则具有较好的对称性;
除去酚羟基-OH外还含有2个取代基,除苯环外还含有6碳,要求分子中有12个化学环境相同的氢原子,则应该具有4个相同的甲基;故应该有两个相同的取代基处于酚羟基的对称位置;故为、;
(7)首先羟基氧化为羰基得到;CH3CHOHCH3和HBr发生取代反应将羟基转化为溴原子得到CH3CHBrCH3,CH3CHBrCH3和发生B生成C的反应得到产物;故流程为:CH3CHOHCH3+HBrCH3CHBrCH3,+ CH3CHBrCH3。
19.答案:(1) 第4周期第Ⅷ族
(2)NaClO3 + 6FeCl2 + 6HCl = NaCl + 6 FeCl3 + 3H2O
(3)4.7~7.4
(4)D
(5)C
(6)14.2%
解析:以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3:用盐酸溶解废料,过滤出滤渣,得到含Co2+、Fe2+、Al3+的酸性滤液,向滤液中加入适量的NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+,再加Na2CO3调pH,沉淀Al3+、Fe3+为Fe(OH)3和Al(OH)3,过滤得滤渣[主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3]和滤液,向含有Co2+的溶液中加入活性炭和NH4Cl溶液得到CoCl2·6H2O,再依次加入氨水和H2O2,发生反应依次为:CoCl2+6NH3·H2O=[Co(NH3)6]Cl2+6H2O;H2O2+2[Co(NH3)6]Cl2+2NH4Cl=2[Co(NH3)6]Cl3 +2NH3↑+2H2O,再将溶液在HCl氛围下蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤得到产品,据此分析解题。
(1)Co为27号元素,位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,基态Co2+的价层电子排布式为3d7,基态Co2+价层电子的电子排布图为: 。
(2)向滤液中加入适量的NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+,除杂过程中NaClO3参与反应的化学方程式:NaClO3 + 6FeCl2 + 6HCl = NaCl + 6 FeCl3 + 3H2O。
(3)“除杂”过程中加Na2CO3调pH后会生成两种沉淀,即使Fe3+和Al3+完全沉淀,而Co2+不产生沉淀,由题干信息、可知Ksp[Fe(OH)3]
B.稳定常数是指中心原子(或离子)与配体发生反应形成配合物的平衡常数,用K稳表示,K稳值越大,表示生成的配合物越稳定。由于带电量[Co(NH3)6]2+<[Co(NH3)6]3+,[Co(NH3)6]2+的K稳值比[Co(NH3)6]3+小,故B正确;
C.由分析可知,将反应后的混合物趁热过滤,待滤液冷却后加入适量浓盐酸,过滤、洗涤、干燥,得到[Co(NH3)6]Cl3晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是增大c(Cl-),降低[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度,有利于其结晶析出,故C正确;
D.若快速冷却,不易形成晶形完整的晶体,故D错误;
故选D。
(5)A.溶液呈碱性,应该用碱式滴定管,故A错误;
B.滴定前溶液中发生反应:,向所得的溶液中2~3滴淀粉溶液,溶液呈蓝色,滴定过程中发生反应,滴定完全时I2完全转化为I-,蓝色褪去,滴定时要适当控制滴定速度,接近终点时改加半滴溶液,溶液颜色从蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色,达到滴定终点,故B错误;
C.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,故C正确;
故选C。
(6)由题意可知:2Co3+~I2~2,n(Co3+)=n()=0.01mol/L×0.024L=2.4×10-4mol,m(Co3+)=2.4×10-4mol×59g/mol=0.01416g,w(Co3+)==14.2%。
20.答案:(1) 大于 1.6×10 3
(2) 1.0V、Cu6(S)
(3) p1>p2>p3 TK之前以反应Ⅰ为主,转化率随着温度升高而增大,TK之后以反应Ⅱ为主,转化率随着温度升高而降低
(4)2
解析:(1)①反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等,则反应Ⅰ的焓变ΔH1=(2×803+436)kJ/mol—(1071+2×464)kJ/mol=+43 kJ/mol,该反应为吸热反应,所以正反应的活化能大于逆反应的活化能,故答案为:+43 kJ/mol;大于;
②由盖斯定律可知,反应Ⅱ—反应Ⅰ得到反应,则反应的平衡常数K=,故答案为:;
③由速率公式可得:2.0×10 4=k×0.02×0.013,解得k=1×104,则a=1×104×0.02×0.023=1.6×10 3,故答案为:1.6×10 3;
(2)由图可知,电极电势为 1.0V、Cu6(S)做催化剂时生成甲醇的法拉第效率最高,则最合适的电势及最佳催化剂是 1.0V、Cu6(S),故答案为: 1.0V、Cu6(S);
(3)反应Ⅰ是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,反应Ⅱ是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,二氧化碳的转化率增大,由图可知,压强为p1、p2、p3时,二氧化碳的转化率依次减小,则压强的大小顺序为p1>p2>p3;反应Ⅰ是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,反应Ⅱ是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,由图可知,压强一定时,温度升高,二氧化碳的转化率先增大后减小,说明TK之前以反应Ⅰ为主,转化率随着温度升高而增大,TK之后以反应Ⅱ为主,转化率随着温度升高而降低,故答案为:p1>p2>p3;TK之前以反应Ⅰ为主,转化率随着温度升高而增大,TK之后以反应Ⅱ为主,转化率随着温度升高而降低;
(4)设平衡时一氧化碳、甲醇的物质的量分别为xmol、ymol,平衡时二氧化碳的转化率是50%,由碳原子个数守恒可得:x+y=1,体系内剩余1mol氢气,由方程式和氢原子个数守恒可得:2x+x+y=2,解得x=y=0.5,则反应Ⅱ的平衡常数K=,故答案为:2。