2023届重庆市高三下学期5月化学考前冲刺模拟试题(一)(含解析)

2023学年重庆市高考化学考前冲刺模拟试题(一)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 Na 23 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cu 64
Ge 73 Zn 65
选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A.燃料电池的能转量化率可达100%
B.“熔喷布”可制作N95型等口罩,生产“熔喷布”的主要原料是聚丙烯,它属于纯净物
C.体积分数75%的乙醇溶液可用于医疗消毒
D.84消毒液与酒精混用杀菌消毒效果更好
2.下列化学用语中正确的是
A.Fe3+的最高能层电子排布式为3d5 B.质量数为127的碘原子:
C.S2-的结构示意图: D.反-2-丁烯的结构简式:
3.氟他胺是一种可用于治疗肿瘤的药物,其分子结构如下图所示。关于氟他胺,下列说法正确的是
A.分子式为C11H12O4N B.一定条件下可以发生加成、取代、氧化等反应
C.碳原子的杂化方式都是sp2 D.1 mol氟他胺最多能与2 mol NaHCO3反应
4.下列实验装置或操作正确的是
A B C D
给溶液加热 除去CO中的CO2 ,受热分解 配制溶液
A.A B.B C.C D.D
5.NA是阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 L 0.5 mol·L-1 K2HPO4溶液中含PO43-数目为0.5NA
B.30g乙酸和葡萄糖的混合物完全燃烧消耗O2分子数为NA
C.利用2ClO2+2Cl-2ClO2-+Cl2生成1 mol Cl2时转移电子数为8NA
D.标准状况下,11.2 L BrCH2CH2Br含极性键数目为3NA
6.下列实验操作、现象及结论都正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向装有经过硫酸处理的CrO3(橘红色)的硅胶导管中吹入乙醇蒸气 固体逐渐由橘红色变为浅绿色(Cr3+) 乙醇具有还原性
B 向稀氨水和酚酞混合溶液中加入少量Ag2O,振荡 溶液由浅红色变为红色 Ag2O是强碱
C 在硫酸酸化的KMnO4溶液中加入Na2S溶液,再滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 MnO将S2-氧化成SO
D SO2通入新制氯水中 溶液褪色 SO2具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
7.下列有关实验操作说法中,正确的是
A.用酸式滴定管量取 mL高锰酸钾溶液
B.用广泛pH试纸测得橙汁pH为
C.配制1 NaCl 溶液的实验中,用托盘天平称取 NaCl
D.可用过滤的方法除去淀粉溶液中混有的少量NaCl杂质
8.一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W原子的s和p能级电子数之比为2∶3,下列说法正确的是
A.原子半径:
B.X的含氧酸盐水溶液均显碱性
C.Z的单质能从中置换出Y的单质
D.W原子核外的p能级电子能量一定比s能级的电子能量高
9.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.中性溶液:Fe3+、NH、Cl-、CH3COO-
B.使甲基橙试液变红的溶液中:Fe2+、Na+、NO、I-
C.在加入铝粉能产生H2的溶液中:Fe2+、Mg2+、NO、SO
D.通入足量SO2后:Na+、NH、SO、Cl-
10.通过反应I:可将有机氯化工业的副产品转化为。在0.2、反应物起始物质的量比条件下,不同温度时平衡转化率如图所示。向反应体系中加入,能增大反应速率。已知反应II: ;反应III: 。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的
B.升高温度和增大压强均能提高反应Ⅰ中的平衡转化率
C.保持其他条件不变,500℃时,使用能使Z点移至Y点
D.在0.2,500℃条件下,若起始,可使Z点移动到Y点
11.便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2),一种制备亚氯酸钠粗产品的工艺流程如下。已知,纯ClO2易分解爆炸,固态的亚氯酸钠加热或撞击会迅速分解生成氯化物。下列说法不正确的是
A.溶解过程中可以用盐酸代替稀硫酸
B.发生器中鼓入空气的主要目的是将ClO2稀释,避免发生爆炸
C.NaClO2加热时可以发生的反应3NaClO2 2NaClO3 + NaCl
D.ClO2与Na2O2反应也可生成亚氯酸钠
12.下图是用钌基催化剂催化和的反应示意图,当反应生成液态时放出的热量。下列说法错误的是
A.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成
B.图示中物质I为该反应的催化剂,物质II、III为中间产物
C.使用催化剂可以降低反应的活化能,但无法改变反应的焓变
D.由题意知:
13.利用间接成对电化学合成间氨基苯甲酸的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.产品间氨基苯甲酸一定条件下可以发生加成、氧化、取代反应
B.右侧电极电势高于左侧电极电势
C.当电路中转移 时,理论上可得到间氨基苯甲酸
D.阳极的电极反应式为:
14.H2A是一种二元弱酸,在水体中H2A由于与空气中的某种成分作用而保持不变,已知Ksp(MA)=3×10-9mol2 L-2,某水体中lgc(X)(X为H2A、HA-、A2-、M2+)与pH的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线②代表HA-与pH的关系曲线
B.H2A的二级电离常数为10-10.3
C.a、b对应溶液中M2+离子的浓度比为10-4
D.pH=10.3时,c(M2+)=3.0×10-7.9mol L-1
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.正丁醚常用作有机合成反应的溶剂,某实验小组利用如下装置(夹持和加热装置均省略)合成正丁醚,其反应原理如下:
反应物和产物的相关数据如下表:
化合物名称 密度() 熔点(℃) 沸点(℃) 相对分子质量 水中溶解性
正丁醇 0.810 -89.8 118.0 74 微溶
正丁醚 0.769 -95.3 142.0 130 不溶于水
备注:正丁醚微溶于饱和氯化钙溶液
实验步骤:
①将正丁醇、浓硫酸加入两口烧瓶中,再加入几粒碎瓷片,摇匀;
②装好分水器和温度计;
③控制反应温度在之间,回流;
④将分水器中的下层水层从下口放出,上层液体倒回两口烧瓶中;
⑤将反应液冷却到室温后倒入盛有水的分液漏斗中,经过分离、洗涤后再分离提纯,收集称重得正丁醚。
回答下列问题:
(1)实验中冷凝管的进水口为_______(填“”或“”)。
(2)实验中,温度过高则发生分子内脱水生成烃类化合物,写出生成烃类化合物反应的化学方程式:_______。
(3)步骤⑤中,分液漏斗内的有机层是从分液漏斗_______(填“上口”或“下口”)放出(或倒出)。
(4)有机层粗产物需依次用水洗、氢氧化钠溶液洗涤、水洗和饱和氯化钙溶液洗涤。用氢氧化钠溶液洗涤的目的是_______。
(5)洗涤完成后,通过以下操作分离提纯产物,正确的操作顺序是_______(填标号)。
A.蒸馏 B.加入无水 C.过滤
(6)本实验所得正丁醚的产率为_______(小数点后保留两位数字)。
16.锗是一种重要的半导体材料,其有机化合物在治疗癌症方面有着独特的功效。下图为工业上利用湿法炼锌渣(主要含有GeO2、ZnO、FeO、Fe2O3、SiO2)制备高纯锗的工艺流程:
已知:①GeO2为两性化合物。
②常温下,部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀的pH见下表。
离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ Ge4+
开始沉淀pH 7.5 2.2 6.2 8.2
完全沉淀pH 9.0 3.2 8.2 11.2
③有机试剂丹宁沉淀金属离子的沉淀率见下表。
离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ Ge4+
沉淀率(%) 0 99 0 97~98.5
(1)“浸出”时加热的目的是_______;浸出渣的主要成分是_______(填化学式)。
(2)浸出后加入NaClO溶液的作用是_______(用离子方程式表示)。加入NaClO溶液后调节溶液的pH至3.9的原因是_______。
(3)“滤液2”中主要含有的金属阳离子是_______(填离子符号)。
(4)GeCl4与高纯水反应的化学方程式为_______。
(5)若含锗3.2%的湿法炼锌渣的质量为5kg,氢气还原过程中参与反应的氢气体积为89.6L(标准状况下),则锗的回收率为_______(保留3位有效数字)。
17.甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。
(1)甲烷水蒸气催化重整发生如下反应:
i. CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H= +206 kJ/mol
ii. CH4(g)+2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g) △H = +165 kJ/mol
把甲烷和水蒸气按物质的量之比1∶3通入反应器中,其它条件不变,在不同温度下探究CaO对平衡时干燥出口气中H2物质的量分数的影响,结果如图:
①反应i平衡常数: K(500℃)_____K(700°C) (填“大于”、“等于”或“小于”)。
②在400~600°C范围内,反应器中有CaO能大幅提高H2物质的量分数,原因是_____ (用化学方程式表示);600℃后, 随温度升高,氢气的物质的量分数逐渐降低,主要原因是_____ (填标号)。
A.催化剂活性降低 B.体系中CO2浓度增大 C.反应i和ii平衡向右移动
③某温度下,在体积为1 L的容器中加入1 mol CH4、3 mol水蒸气进行催化重整反应,达到平衡时CH4 的总转化率为80%, CO 的浓度为0.2 mol/L。H2的平衡浓度为_____;反应ii的平衡常数为_____mol2/L2 (保留一位小数)。
(2)一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图所示。正极区发生的电极反应_____;电路中转移0.2mol电子时,消耗氧气的质量为___________g。
18.由芳香化合物A制备药物中间体Ⅰ的一种合成路线如下:
已知:①同一碳原子上连两个羟基不稳定,发生反应:+H2O;
②;
③。
(1)B→C的反应条件和试剂是_______。
(2)D→E的反应类型为_______。
(3)Y的分子式为,,则Y的结构简式为_______。
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的一种结构简式_______。
①能发生水解反应,遇溶液发生显色反应;
②苯环上只有两个取代基;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1
(5)参照上述合成路线,设计由和试剂X制备的合成路线_______。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.燃料电池部分能量转化为电能,部分转化为热能,能转量化率小于100%,A说法错误;
B.“熔喷布”可制作N95型等口罩,生产“熔喷布”的主要原料是聚丙烯,它属于混合物,B说法错误;
C.体积分数75%的乙醇溶液消毒效果最好,可用于医疗消毒,C说法正确;
D.84消毒液与酒精混用能氧化乙醇,杀菌消毒效果降低,D说法错误;
答案为C。
2.D
【详解】A. Fe3+的最高能层为M层,该层电子排布式为3s23p63d5,故A错误;
B. 质量数为127的碘原子:,故B错误;
C. S2-的结构示意图: ,故C错误;
D. 反-2-丁烯的结构简式: ,甲基在双键的两侧,故D正确;
故选D。
3.B
【详解】A.根据物质结构简式,结合C原子价电子数目是4,可知氟他胺分子式是C11H13O4N,A错误;
B.该物质分子中含有苯环,在一定条件下可以与H2发生加成反应;含有-OH、-COOH,在一定条件下可以发生取代反应;该物质含有酚羟基,很容易被氧化而发生氧化反应,故氟他胺在一定条件下可以发生加成、取代、氧化等反应,B正确;
C.该物质分子中饱和C原子采用sp3杂化,不饱和C原子则采用sp2杂化,C错误;
D.酸性:羧酸>碳酸>苯酚,氟他胺分子中只有1个-COOH能够与NaHCO3发生反应,因此1 mol氟他胺最多能与1 mol NaHCO3反应,D错误;
故合理选项是B。
4.B
【详解】A.试管中的液体体积不能超过液体体积的三分之一,故A错误;
B.二氧化碳能与氢氧化钠反应,CO不能与氢氧化钠反应,可用氢氧化钠除去CO中的二氧化碳,故B正确;
C.固体加热装置,试管口应向下倾斜,故C错误;
D.容量瓶不能进行固体的溶解,故D错误;
故选:B。
5.B
【详解】A. H3PO4是为中强酸,部分电离出H+,HPO42-不能完全电离,因此该溶液中n(PO43-)远小于0.5mol,故A错误;
B. 假设30g全部是乙酸(C2H4O2),乙酸的物质的量为=0.5mol,则完全消耗O2的物质的量为0.5mol×()=1mol,假设30g全部是葡萄糖(C6H12O6),葡萄糖的物质的量为=mol,则完全消耗O2的物质的量为mol×()=1mol,因此30g该混合物,完全燃烧消耗O2的物质的量为1mol,故B正确;
C. 根据氧化还原反应的规律,ClO2→ClO2-,2Cl-→Cl2,氯气只作氧化产物,ClO2-只作还原产物,生成1molCl2时转移电子物质的量为1mol×2×[0-(-1)]=2mol,故C错误;
D. BrCH2CH2Br在标准状况下为液体,不能直接运用22.4L·mol-1进行计算,故D错误;
答案:B。
6.A
【详解】A.CrO3(橘红色)发生还原反应生成Cr3+,乙醇发生氧化反应,体现了乙醇具有还原性,A正确;
B.向稀氨水和酚酞混合溶液中加入少量Ag2O,振荡,反应为Ag2O+4NH3 H2O=2[Ag(NH3)2]++2OH-+3H2O,溶液由浅红色变为红色,Ag2O不是碱,B错误;
C.硫酸酸化的KMnO4溶液中含有硫酸根离子,加入氯化钡生成沉淀不能说明MnO将S2-氧化成SO,C错误;
D.SO2通入新制氯水中,两者反应生成硫酸根离子和氯离子,说明SO2具有还原性,D错误;
故选A。
7.A
【详解】滴定管能量取的液体,高锰酸钾溶液具有强氧化性,不能用碱式滴定管量取,则酸式滴定管可量取高锰酸钾溶液,故A正确;
B.广泛pH试纸测定pH为整数,pH不能为,故B错误;
C.托盘天平的感量为,托盘天平不能称取,故C错误;
D.胶体、溶液均可透过滤纸,过滤不能分离,应选渗析法除去淀粉溶液中混有的少量NaCl杂质,故D错误;
故选:A。
【点睛】需要注意中学化学实验中的几个测量数据的精确度:托盘天平:0.1g,量筒:0.1mL,滴定管和移液管:0.01mL,广泛pH试纸:整数,精密pH试纸:0.1。
8.C
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W原子的s和p能级电子数之比为2∶3,W是P元素;Z能形成1个共价键,Z是F元素;Y形成2个共价键,Y是O元素,X形成4个共价键,X是C元素。
【详解】A.同周期元素从左到右,半径依次减小,原子半径:,故A错误;
B.碳的含氧酸盐水溶液可能呈酸性,如NaHC2O4溶液呈酸性,故B错误;
C.F2能与H2O反应生成HF和O2,故C正确;
D.P原子核外的2p能级电子能量比3s能级的电子能量低,故D错误;
选C。
9.D
【详解】A.Fe3+和CH3COO-发生完全双水解,不能大量共存,A不符题意;
B.使甲基橙试液变红的溶液显酸性,NO、H+和Fe2+或I-发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符题意;
C.在加入铝粉能产生H2的溶液为酸性溶液或碱性溶液,酸溶液中不能存在NO,碱溶液中不能存在Fe2+、Mg2+,C不符题意;
D.SO2、Na+、NH、SO、Cl-之间不反应,能大量共存,D符合题意。
答案选D。
10.D
【详解】A.根据盖斯定律,由反应Ⅱ反应Ⅲ可得反应Ⅰ, ,A错误;
B.反应Ⅰ为气体分子数减小的放热反应,升高温度平衡逆向移动,的平衡转化率降低,B错误;
C.由反应Ⅱ和反应Ⅲ可知,作催化剂,只能增大反应速率,不能改变的平衡转化率,C错误;
D.在0.2,500℃条件下,若起始,相当于在的投料不变的情况下增加了的投料,则平衡正向移动,能提高的平衡转化率,可使Z点移动到Y点,D正确;
故答案为:D。
【速解】假设A正确,则反应Ⅰ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,的平衡转化率增大,且反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,的平衡转化率也增大,B正确,题中有两个选项正确,不符合题意,假设错误。故A、B错误。
11.A
【分析】NaClO3固体在稀硫酸中溶解,NaClO2与二氧化硫反应生成ClO2,充入的空气混合气主要避免ClO2过纯,降低浓度避免发生爆炸,ClO2通到氢氧化钠和过氧化氢的混合溶液中反应生成亚氯酸钠(NaClO2)和氧气,经过一系列操作得到亚氯酸钠(NaClO2)粗产品。
【详解】A.溶解过程中可以用盐酸代替,则两者会发生氧化还原反应生成氯气,因此不能用盐酸代替稀硫酸,故A错误;
B.由于纯ClO2易分解爆炸,因此发生器中鼓入空气的主要目的是将ClO2稀释,避免发生爆炸,故B正确;
C.固态的亚氯酸钠加热或撞击会迅速分解生成氯化物即NaCl,再根据氧化还原反应原理和质量守恒得到还生成NaClO3,因此NaClO2加热时可以发生的反应3NaClO2 2NaClO3 + NaCl,故C正确;
D.ClO2具有氧化性,Na2O2具有还原性,根据氧化还原反应原理得到ClO2与Na2O2反应也可生成亚氯酸钠,故D正确。
综上所述,答案为A。
12.A
【详解】A.由反应示意图可知反应过程中不存在非极性键的形成,故A错误;
B.物质I为反应起点存在的物质,且在整个过程中量未发生改变,物质I为催化剂,物质II、III为中间过程出现的物质,为中间产物,故B正确;
C.催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率,但不影响反应的焓变,故C正确;
D.生成液态时放出的热量,该反应的热化学方程式为: ,则 ,故D正确;
故选:A。
13.C
【详解】A. 间氨基苯甲酸含有苯环、羧基、氨基,一定条件下可以发生加成、氧化、取代反应,正确;
B. 右侧与电源正极相连,左侧与电源负极相连,右侧电极电势高于左侧电极电势,正确;
C.阴极槽外的反应为 +6Ti3++6H+→+2H2O+6Ti4+,阴极槽内的反应为Ti4++e- =Ti3+,由方程式可知,当电路中转移 时,理论上可得到间氨基苯甲酸,错误;
D.阳极中发生氧化反应,电极反应式为:,正确。
故选C。
14.C
【分析】根据图象分析,H2A的浓度保持不变,则①代表H2A,随着pH逐渐增大,HA-、A2-离子浓度增大,pH较小时HA-的浓度大于A2-的浓度,则曲线②代表HA-,曲线③代表A2-,曲线④代表M2+。
【详解】A.溶液中存在弱电离,且一级电离大于二级电离程度,且随着溶液pH的增大,溶液的碱性增强,促进酸的电离,结合分析可知,曲线①代表HA-,A项正确;
B.曲线②代表HA-,曲线③代表A2-,由点c(10.3,-1.1)可知此时溶液中HA-、A2-浓度相等,且pH=10.3,即c(H+)=1×10-10.3mol/L,则H2A的二级电离常数Ka2= c(H+)=1.0×10-10.3,B项正确;
C.根据二级电离常数,可得,即,所以,由于,而a、b两点不变,则不变,则,根据图象可知,,所以=104,C项错误;
D.Ksp(MA)=3×10-9mol2 L-2,根据图象可知pH=10.3时,lgc(X)=-1.1,即c(HA-)=c(A2-)=10-1.1mol L-1,,D项正确;
故答案选:C。
15.(1)b
(2)+H2O
(3)上口
(4)除去残留硫酸,防止生成硫酸钙杂质
(5)BCA
(6)0.55或者55.00%
【分析】正丁醇与浓硫酸于两口烧瓶中,在的温度范围环境,回流,反应液冷却到室温后倒入盛有水的分液漏斗中,经过分离、洗涤后再分离提纯,制得正丁醚。
(1)
为了达到更好的冷凝效果,使冷凝管充满冷凝水,进水口为b。
(2)
实验中,温度过高则正丁醇发生分子内脱水,羟基与相邻碳上的氢原子生成水,反应的化学方程式:+H2O。
(3)
根据题给信息,正丁醚的密度小于水,分液漏斗内的有机层在上层,是从分液漏斗上口放出。
(4)
有机层粗产物含有残留的硫酸,为防止其与后续洗涤液氯化钙溶液反应生成微溶的硫酸钙杂质,用氢氧化钠溶液洗涤可较好除去残留硫酸。
(5)
洗涤完成后,制得的正丁醚含有少量水分,先加入无水吸收水分后过滤,再将滤液蒸馏,可分离提纯产物,故正确的操作顺序是BCA。
(6)
产率=,本实验实际产量是7.15g,根据反应的方程式,产物正丁醚的物质的量是反应物正丁醇的一半,则正丁醚的理论产量是,本实验所得正丁醚的产率为。
16. 加快浸出反应速率,提高锗元素浸出率 SiO2 2H++ClO +2Fe2+=Cl +2Fe3++H2O 除去Fe3+ Zn2+、Na+ GeCl4+(2+n)H2O=GeO2·nH2O↓+4HCl 91.3%
【分析】湿法炼锌渣(主要含有GeO2、ZnO、FeO、Fe2O3、SiO2),浸出液中含有四价锗和锌离子,加入有机沉淀剂丹宁与四价锗络合形成沉淀,过滤后得到含有Ge的沉淀,将沉淀焙烧得到GeO2;用浓盐酸溶解GeO2生成GeCl4,GeCl4在浓盐酸中溶解度低,过滤后得到GeCl4;GeCl4在纯水中水解生成GeO2 nH2O,GeO2 nH2O脱水后再次得到GeO2,用氢气加热还原GeO2得到高纯度Ge。
【详解】(1)“浸出”时加热的目的是加快浸出反应速率,提高锗元素浸出率;“浸出”中,湿法炼锌渣中的GeO2为两性化合物,与稀硫酸反应生成Ge4+;ZnO、FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,与稀硫酸反应生成Zn2+、Fe2+和Fe3+;SiO2为难溶于水的酸性氧化物,不与稀硫酸反应,过滤后以浸出渣的形式除去。浸出渣的主要成分是SiO2(填化学式)。故答案为:加快浸出反应速率,提高锗元素浸出率;SiO2;
(2)由表1中数据可知沉淀亚铁离子的pH较大,需要将其氧化为铁离子,故加入次氯酸钠的目的是将亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为2H+ +ClO +2Fe2+=Cl +2Fe3+ +H2O,再通过调节pH至3.9时,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。浸出后加入NaClO溶液的作用是2H++ClO +2Fe2+=Cl +2Fe3++H2O(用离子方程式表示)。加入NaClO溶液后调节溶液的pH至3.9的原因是除去Fe3+。故答案为:2H++ClO +2Fe2+=Cl +2Fe3++H2O;除去Fe3+;
(3)“过滤1”后“滤饼1”的主要成分是Fe(OH)3,滤液1中的离子有Zn2+、Ge4+,加入硫酸引入的和过量的H+,及加入次氯酸钠引入的Na+、过量的ClO 和生成的Cl 。由表2中数据可知加入有机试剂丹宁后Ge4+的沉淀率为97%~98.5%,故滤液2中主要含有的金属阳离子是Zn2+和Na+,Ge4+转化为沉淀被分离。“滤液2”中主要含有的金属阳离子是Zn2+、Na+(填离子符号)。故答案为:Zn2+、Na+;
(4)由流程图可知,GeCl4与高纯水反应生成GeO2·nH2O晶体,GeCl4与高纯水反应的化学方程式为GeCl4+(2+n)H2O=GeO2·nH2O↓+4HCl。故答案为:GeCl4+(2+n)H2O=GeO2·nH2O↓+4HCl;
(5)若含锗3.2%的湿法炼锌渣的质量为5kg,氢气还原过程中参与反应的氢气体积为89.6L(标准状况下),氢气还原氧化锗的反应方程式为
则锗的回收率为×100%≈ 91.3%。故答案为:91.3%。
17.(1) 小于 CaO+CO2= CaCO3 B 3mol/L 94.9
(2) O2 +4e-= 2O2- 1.6 g
【详解】(1)①反应i是正反应吸热反应,升温平衡向吸热的正反应方向移动,故温度升高平衡常数增大: K(500℃)小于K(700°C) (填“大于”、“等于”或“小于”)。故答案为:小于;
②在400~600°C范围内,反应器中有CaO能大幅提高H2物质的量分数,原因是生成的二氧化碳与CaO发生CO2+CaO=CaCO3,使反应 ii 向正反应方向移动,故有 CaO时 能大幅提高 H2物质的量分数,即CaO+CO2= CaCO3 (用化学方程式表示);600℃后, 随温度升高,氢气的物质的量分数逐渐降低,主要原因是过多的二氧化碳与CaO发生CO2+CaO=CaCO3,覆盖在CaO的表面,阻碍CO2与CaO的继续进行,导致体系中 CO2浓度增大;故答案为:CaO+CO2= CaCO3;B;
③某温度下,在体积为1 L的容器中加入1 mol CH4、3 mol水蒸气进行催化重整反应,,达到平衡时CH4 的总转化率为80%, CO 的浓度为0.2 mol/L。

H2的平衡浓度为0.6mol/L+2.4mol/L=3mol/L;反应ii的平衡常数K= =94.9mol2/L2 (保留一位小数)。故答案为:3mol/L;94.9;
(2)一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图所示:CO和H2失去电子发生氧化反应分别产生CO2和H2O,电解质为O2-,正极区发生的电极反应O2 +4e-= 2O2-;因为O2~4e-,所以n(O2)=n(e-)== 0.05mol,电路中转移0.2mol电子时,消耗氧气的质量为0.05mol×16g/mol=1.6 g。故答案为:O2 +4e-= 2O2-;1.6 g。
18.(1)光照、
(2)取代反应
(3)
(4)或
(5)
【分析】由A化学式结合B结构可知,A为对甲基苯酚,试剂X为;C发生取代反应生成羟基,根据已知①原理得到醛,然后酸性水解酯基变为酚羟基得到D,D为对羟基苯甲醛;F发生已知②反应生成G;G发生已知③反应生成H;H和Y生成I,Y的分子式为,结合HI结构可知,Y为;
【详解】(1)B→C的反应为甲基上氢被氯原子取代的反应,条件和试剂是光照、;
(2)D→E为D苯环上酚羟基邻位氢被溴取代的反应,属于取代反应;
(3)Y的分子式为,,反应为酸和醇的酯化反应,则Y为醇,结合I结构可知,Y的结构简式为;
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件:
①能发生水解反应,遇溶液发生显色反应,含有酚羟基;
②苯环上只有两个取代基,则苯环上一个取代基为—OH,另一个取代基为或或,两个取代基在苯环上的位置有邻、间、对3种;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1,则对称性很好,且含有1个甲基;
故符合条件的结构简式为或。
(5)首先发生C生成D的第一步反应引入醛基,得到,再和乙酸发生已知②原理增长碳链并生成碳碳双键,然后发生加聚反应生成产物,流程为:

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