江西省赣州市寻乌中学2020届高三上学期第一阶段考试化学试题 21页

2019-2020 学年度寻乌中学高三化学第一次段考试卷 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40 Al-27 Cl-35.5 Cu-64 第一卷（选择题 48 分） 一、选择题(单选题) 1.生活中处处存在化学，下列说法不正确的是（ ） A. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的碱是 K2CO3 B. 福尔马林用于标本的制作是利用了使蛋白质变性的性质 C. 含钙、钡、铂等金属元素的物质有绚丽的颜色，可用于制造焰火 D. 在清理厕所时洁厕灵和 84 消毒液不能混用，否则可能发生中毒现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾水解显碱性，可洗衣服，故 A 正确； B．福尔马林是甲醛的水溶液，能使蛋白质变性，可用于标本的制作，故 B 正确； C．铂没有焰色反应，不可用于制造焰火，故 C 错误； D．洁厕灵(含盐酸)和 84 消毒液(含次氯酸钠)进行混用，会产生有毒气体氯气，故 D 正确； 故答案为 C。 2.中国科学技术名词审定委员会已确定第 116 号元素 Lv 的名称为鉝。关于 的叙述错误 的是( ) A. 原子序数 116 B. 中子数 177 C. 核外电子数 116 D. 相对原子质量 293 【答案】D 【解析】 【分析】 原子中原子序数=质子数=核外电子数=核电荷数。 【详解】A 项、元素符号左下角表示的是原子核内的质子数，原子核内的质子数等于该元素的 原子序数，所以该元素的原子序数是 116，故 A 正确； B 项、在元素符号的左上角表示的是该元素原子的质量数，质量数就是质子数与中子数的和， 所以该原子的中子数是 293－116=177，故 B 正确； C 项、对于元素的原子来说，原子核内的质子数等于原子核外的电子数，等于元素的原子序数， 293 116 Lv 所以该原子的原子核外电子数 116，故 C 正确； D 项、293 只表示该同位素原子的质量数，不表示相对原子质量，故 D 错误。 故选 D。 【点睛】本题主要考查了原子符号的含义，掌握原子序数=核内质子数=核电荷数是解题的关 键。 3.下列有关化学用语使用正确的是（ ） A. CO2 的电子式： B. 中子数为 20 的氯原子： Cl C. 乙烯的比例模型： D. 铝离子结构示意图： 【答案】C 【解析】 【详解】A．CO2 的电子式为 ，故 A 错误； B．中子数为 20 的氯原子为 ，故 B 错误； C．乙烯的比例模型为 ，故 C 正确； D．铝离子结构示意图为 ，故 D 错误； 故答案为 C。 4.下列试剂的保存方法正确的是（ ） A. 少量金属钠保存在水中 B. 新制氯水存放在带玻璃塞的无色细口瓶中 C. 碳酸钠固体保存在带橡胶塞的广口瓶中 D. 浓硝酸保存在带橡胶塞的无色玻璃瓶中 【答案】C 【解析】 【详解】A．钠能与空气中的水和氧气反应，又钠的密度比水略小，故钠保存在煤油中，或用 石蜡密封保存，故 A 错误； B．氯水见光容易分解，需保存在棕色细口瓶中，故 B 错误； C．碳酸钠水解呈碱性，二氧化硅能与氢氧化钠反应生成具有粘性的物质，容易黏住瓶口，需 20 17 用橡胶塞，故 C 正确； D．浓硝酸见光容易分解，且有强氧化性，需保存在棕色细口瓶中，且用玻璃塞，不能用橡皮 塞，故 D 错误； 故答案为 C。 5.NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是（ ） A. 常温常压下，16g14CH4 所含中子数目为 8NA B. 标准状况下，2.24LCHCl3 中含有共价键数目为 0.4NA C. 含 0.2NA 个阴离子的 Na2O2 和水完全反应转移 0.2mol 电子 D. 0.1L3mol·L－1 的 NH4NO3 溶液中含有的 NH4＋数目为 0.3NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．16g14CH4 的物质的量为： = mol，含中子的物质的量为： mol×8= mol＜8mol，则含有的中子数目小于 8NA，故 A 错误； B．标准状况下，CHCl3 为液体，不能根据气体 摩尔体积计算其物质的量，故 B 错误； C．过氧化钠中的阴离子为过氧根离子，则含 0.2NA 个阴离子的 Na2O2 的物质的量为 0.2mol， 0.2mol 过氧化钠与水完全反应生成 0.1mol 氧气，转移了 0.2mol 电子，故 C 正确； D．0.1L 3mol•L-1 的 NH4NO3 溶液中含有溶质硝酸铵 0.3mol，由于铵根离子部分水解，则溶液 中含有的 NH4+数目小于 0.3NA，故 D 错误； 故答案为 C。 【点睛】顺利解答该类题目的关键是：一方面要仔细审题，注意关键字词，熟悉常见的“陷 阱”；另一方面是要把各种量转化为物质的量，以此为中心进行计算。特别要注意气体摩尔体 积、阿伏加德罗定律的适用范围和使用条件。关于气体摩尔体积的使用注意：①气体的摩尔 体积适用的对象为气体，而标况下水、CCl4、HF 等为液体，SO3 为固体；②必须明确温度和压 强是 0℃，101kPa，只指明体积无法求算物质的量；③22.4L/mol 是标准状态下或一定温度、 一定压强下的气体摩尔体积。 6.下列实验操作、实验现象与结论的对应关系正确的是（ ） 选项 实验操作 实验现象 结论 的 16g 18g / mol 8 9 8 9 64 9 A 向某溶液中先后滴加新制氯水和淀粉 溶液 得到蓝色溶液 原溶液中含有 I- B 将某无色气体持续通入到一定量的澄 清石灰水中 溶液先变浑浊，后变澄清 该无色气体为二氧化 碳 C 加热某盐与浓 NaOH 的混合溶液，用湿 润的红色石蕊试纸检验产生的气体 红色石蕊试纸变蓝色 该盐为铵盐 D 向大理石固体中滴加稀硫酸 大理石表面持续产生大量气泡 硫的非金属性强于碳 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．新制氯水能氧化 I-生成 I2，遇淀粉溶液变蓝色，但没有验证原溶液是否有 I2， 故 A 错误； B．能使澄清石灰水变沉淀的气体不一定是 CO2，也可能是 SO2，故 B 错误； C．加热铵盐与浓 NaOH 的混合溶液，放出的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故 C 正确； D．硫酸钙是微溶于水的盐，则向大理石固体中滴加稀硫酸，不可能持续生成 CO2，故 D 错误； 故答案为 C。 7. 下列说法不正确的是 A.热的纯碱液去油污效果好，因为加热可使 CO32－的水解程度增大，溶液碱性增强，去污力增 强 B. 铁在潮湿的环境下生锈以及 Mg 与 NH4Cl 溶液反应生成 H2 都与盐类水解有关 C. 将 Al2(SO4)3 溶液加热、蒸干、灼烧，可得到固体 Al2(SO4)3 D. 将饱和 FeCl3 溶液滴入沸水中制胶体，离子方程式：Fe3＋3H2O Fe(OH)3(胶体) ＋3H＋ 【答案】B 【解析】 试题分析：铁在潮湿的环境下生锈是铁发生了电化学腐蚀，Mg 与 NH4Cl 溶液反应生成 H2 是因 为 Mg 与 NH4+水解产生的 H+反应生成 H2，B 错误，选 B。 考点：盐类水解的应用 8.NaNO2 一种食品添加剂，它致癌。酸性 KMnO4 溶液与 NaNO2 的反应方程式是 MnO4-＋NO2-＋ →Mn2＋＋NO3-＋H2O。下列叙述中正确的是（ ） A. 该反应中 NO2-被还原 B. 反应过程中溶液的 pH 减小 C. 生成 1molNaNO3 需消耗 0.4 mol KMnO4 D. 中的粒子是 OH－ 【答案】C 【解析】 【详解】该反应中 Mn 元素化合价由+7 价变为+2 价，所以 MnO4-是氧化剂，NO2-应该作还原剂， 亚硝酸根离子中 N 元素应该失电子化合价升高，酸性条件下，应该生成硝酸根离子，根据转 移电子相等、原子守恒配平方程式为 2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5 NO3-+3H2O； A．该反应中 N 元素化合价由+3 价变为+5 价，所以亚硝酸根离子失电子被氧化，故 A 错误； B．根据元素守恒、电荷守恒知，□是 H+，氢离子参加反应导致溶液中氢离子浓度降低，则溶 液的 pH 增大，故 B 错误； C．根据转移电子守恒得，生成 1molNaNO3 需消耗 KMnO4 的物质的量= =0.4mol， 故 C 正确； D．由 B 分析可知，□是 H+，故 D 错误； 故答案为 C。 【点睛】氧化还原反应的实质是反应过程中发生电子转移，而氧化剂得电子的总数(或元素化 合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，根据这一原则可以对氧 化还原反应的化学方程式进行配平。配平的步骤：①标好价：正确标出反应前后化合价有变 化的元素的化合价；②列变化：列出元素化合价升高和降低的数值；②求总数：求元素化合 价升高数和降低数的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数；④配 系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数；⑤细检查：利用“守恒”三原则(即得失电子 守恒、电荷守恒、质量守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。 9.短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W、Y 同主族，二者形成的一种化合物具 有金刚石的结构。X 的最外层电子数等于最内层电子数，Z 元素是最重要的“成盐元素”。下 ( ) ( ) 1mol 5 3 7 2 × − − 列说法正确的是（ ） A. 原子半径：Z＞Y＞X B. 氢化物沸点：Z＞Y＞W C. 元素 X 的单质能与 W 的氧化物发生置换反应 D. Z 与 W、X、Y 形成的化合物中化学键类型均相同 【答案】C 【解析】 【分析】 短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W、Y 同主族，二者形成的一种化合物具有 金刚石的结构，则此化合物为 SiC，即 W 为 C 元素、Y 为 Si 元素；X 的最外层电子数等于最内 层电子数，X 为 Mg 元素；Z 元素是最重要的“成盐元素”，则 Z 为 Cl 元素。 【详解】由分析知：W 为 C 元素、X 为 Mg 元素、Y 为 Si 元素、Z 为 Cl 元素； A．Mg、Si、Cl 均为同周期主族元素，核电荷数大，原子半径小，则原子半径：X＞Y＞Z，故 A 错误； B．C 和 Si 的氢化物有若干种，常温下有气态、液态和固态的氢化物，而 HCl 常温下为气态， 则三者氢化物的沸点无法比较，故 B 错误； C．Mg 能在 CO2 中燃烧生成 MgO 和 C，发生的反应为置换反应，故 C 正确； D．Cl 与 Mg 形成的化合物 MgCl2 中只存在离子键，而 Cl 与 C 或 Si 形成的 CCl4 或 SiCl4 中只 存在共价键，故 D 错误； 故答案为 C。 10. 某有机物的结构简式如图所示，有关该有机物的叙述正确的是 A. 分子中含有 3 种官能团 B. 一定条件下，能发生取代、氧化、酯化和加聚反应 C. 该物质分子中最多可以有 10 个碳原子在同一平面上 D. 1 mol 该物质最多可与 5 mol H2 发生加成反应 【答案】B 在 【解析】 试题分析：A、分子中含有碳碳双键和羧基 2种官能团，A 错误；B、碳碳双键能发生氧化和加 聚反应、羧基能发生酯化和取代反应，B 正确；C、苯环和碳碳双键都是平面结构，该物质分 子中最多可以有 11 个碳原子和 8 个 H 原子及其 2 个 O 原子在同一平面上，C 错误；D、苯环和 碳碳双键能够与氢气加成，1 mol 该物质最多可与 4 mol H2 发生加成反应，D 错误。 考点：考查了有机物的结构和性质的相关知识。 11.下列体系中，离子能大量共存的是（ ） A. 无色透明的酸性溶液：MnO4－、K+、C1－、SO42－ B. 使酚酞变红的溶液：K＋、Na＋、NO3－、Cl－ C. 滴加 KSCN 显红色的溶液：NH4＋、K＋、Cl－、S2- D. 0.1 mol·L－1 NaHCO3 溶液： Na＋、Ba2＋、NO3－、OH－ 【答案】B 【解析】 【详解】A．MnO4-有颜色，且酸性条件下能氧化 Cl-，不能大量共存，故 A 错误； B．使酚酞变红的溶液呈碱性，碱性条件下离子之间不发生任何反应，可大量共存，故 B 正确； C．滴加 KSCN 显红色的溶液含有 Fe3+，Fe3+与 S2-发生氧化还原反应，不能大量共存，故 C 错 误； D．HCO3-与 OH-反应而不能大量共存，故 D 错误； 故答案为 B。 12.在复杂的体系中，确认化学反应先后顺序有利于解决问题，下列化学反应先后顺序判断不 正确的是 A. 在含 Ba(OH)2、KOH 的混合溶液中缓慢通入 CO2： Ba(OH)2、KOH、K2CO3、BaCO3 B. 在含 NH4＋、Al3＋、H＋的溶液中逐滴加入 KOH 溶液：H＋、Al3＋、NH4＋、Al(OH)3 C. 在含 AlO2-、OH-、CO32-的溶液中逐滴加入盐酸：AlO2-、Al(OH)3、OH-、CO32- D. 在含等物质的量的 Fe2+、Ag+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉：Ag+、Cu2+、H+、Fe2+ 【答案】C 【解析】 试题分析：A．含等物质的量的 Ba(OH)2、KOH 的溶液中通入 CO2，氢氧化钡优先反应，反应的 先后顺序为：Ba(OH)2、KOH、K2CO3、BaCO3，故 A 正确；B．在含有 NH4+、H+、Al3+的溶液中， 逐滴加入 NaOH 溶液，氢离子优先反应，其次是铝离子反应生成氢氧化铝，然后铵根离子反应， 最后氢氧化铝溶解，反应的先后顺序为：H+、Al3+、NH4+、Al(OH)3，故 B 正确；C．含等物质 的量的 AlO2-、OH-、CO32-的溶液中，逐滴加入盐酸，氢氧根离子优先反应，反应的先后顺序为： OH-、AlO2-、CO32-、Al(OH)3，故 C 错误；D．氧化性由大到小的顺序为 Ag+、Cu2+、H+、Fe2+， 含等物质的量的 Fe2+、Ag+、Cu2+、H+的溶液中加入 Zn，反应顺序为：Ag+、Cu2+、H+、Fe2+，故 D 正确；故选 C。 【考点定位】考查离子反应 先后顺序 【名师点晴】本题考查了离子反应的先后顺序，题目难度中等，明确常见物质性质及离子反 应发生条件为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力。 判断先后反应总原则是，先反应的产物与其他物质能大量共存，若产物不能与其他物质大量 共存，则它一定不能先反应。1、同一氧化剂与多种还原剂反应，还原性较强的还原剂先发生 反应。常见还原剂的还原性顺序：S2-＞I-＞Fe2+＞Br-＞Cl-。2、与同一种还原剂反应，氧化性 强的氧化剂优先发生反应。阳离子氧化性顺序与金属活动性顺序相反，其中铁对应的是亚铁 离子，而不是铁离子，铁离子的氧化性强于铜离子，但弱于银离子。3、阳离子与 OH-反应和 阴离子与 H+反应，用假设法判断离子反应的先后顺序，若优先反应的产物与其他离子能大量 共存，该假设成立，否则，假设不成立。4、对于多种物质组成的混合物，要分清是物质本身 发生反应，还是一种物质发生反应后，生成产物继续反应。例如，固体碳酸氢钠与氢氧化钠 混合，氢氧化钠与碳酸氢钠反应，过量的碳酸氢钠发生分解等。 13. 下列反应的离子方程式书写正确的是 A. 过量 HI 溶液加入到 Fe（NO3）3 溶液中：2Fe3++2I－＝2Fe2++I2 B. 含等物质的量的 MgCl2、Ba（OH）2、HNO3 三种溶液混合：Mg2++2OH－＝Mg（OH）2↓ C. CaCO3 溶于醋酸：CaCO3+2CH3COOH＝Ca2++2CH3COO－+CO2↑+H2O D. 向海带灰浸出液中加入硫酸、双氧水：2I－+H2O2＝2OH－+I2 【答案】C 【解析】 试题分析：A、HI 电离产生 H＋，Fe（NO3）3 提供 NO3－，形成氧化性比 Fe3＋强的 HNO3，依据氧 化还原反应的规律，应是 H＋、NO3－和 I－反应，故说法错误；B、H＋结合 OH－能力强，漏掉一 个离子方程式，即 H＋和 OH－的反应，故说法错误；C、碳酸钙难溶物，醋酸属于弱电解质，不 能拆写，故离子反应方程式为：CaCO3＋CH3COOH=Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O，故说法正确； D、酸性溶液中不能产生 OH－，其离子反应方程式：2I－＋H2O2＋2H＋=2H2O＋I2，故说法错误。 考点：考查离子反应方程式正误判断等知识。 的 14.常温下，HA 的电离常数 Ka=1×10-6，向 20 mL 浓度为 0.01 mol·L-1 的 HA 溶液中逐滴加入 0.01mol·L-1 的 NaOH 溶液，溶液的 pH 与加入 NaOH 溶液的体积之间的关系如图所示，下列说 法正确的是（ ） A. a 点对应溶液的 pH 约为 4，且溶液中只存在 HA 的电离平衡 B. b 点对应溶液中：c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-) C. d 点对应溶液中：c(OH-)-c(H+)=c(A-) D. a、b、c、d 四点对应的溶液中水的电离程度：ac(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)，故 B 错误； C．d 点为滴加 20mLNaOH 溶液，此时恰好完全中和生成 NaA，溶液中存在的电荷守恒式为 c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+)，物料守恒式为 c(Na+)=c(A-)+c(HA)，则 c(OH-)-c(H+)=c(HA)＜ c(A-)，故 C 错误； D．a 点为 HA 溶液，b 点是 HA 和 NaA 等浓度的混合溶液，c 点是 NaA 和少量 HA 的混合液且溶 液 pH=7，d 点是 NaA 的溶液，酸、碱溶液都抑制了水的电离，NaA 促进水的电离，且所含 NaA 的浓度越大，溶液中水的电离程度越大，则 a、b、c、d 四点对应的溶液中水的电离程度：a O2－> Na＋ (3). 离子键、共价键 (4). 2Al＋Fe 2O3 Al2O3＋2Fe (5). SiO2＋2OH －=SiO32-＋H2O (6). 2SO2＋O2＋ 2H2O=2H2SO4 【解析】 【分析】 A、B、C、D、E、F 六种短周期元素，其原子序数依次增大，其中 B 与 C 同周期， C 与 F 同主 族，C 元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，所以 C 是 O 元素；C 与 F 同主族，且 是短周期元素，F 是 S 元素；D 与 E 和 F 同周期，D 是所在周期原子半径最大的主族元素，D 是 Na 元素；A 与 D 同主族，且原子序数最小，为 H 元素；又知六种元素所形成的常见单质在 常温常压下有三种是气体，三种是固体，E 处于钠和硫之间，所以是固体，则只能是 A 和 B 形 成气体单质，A 的原子序数小于 B，A 是 H 元素，B 是 N 元素。 【详解】（1）钠位于第三周期第 IA 族 （2）离子的电子层数越多其半径越大，相同电子层结构的离子半径随着原子序数的增大而减 小，所以离子半径大小顺序是 S2－> O2－> Na＋ （3）由 A、B、C 三种元素以原子个数比 4∶2∶3 形成的化合物 X 是硝酸铵，硝酸铵中含有离 子键、共价键。 （4）若 E 是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，说明 E 是铝元素，高温下，铝 和氧化铁能发生置换反应，化学方程式为 2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe；若 E 是非金属元素， 其单质在电子工业中有重要应用，E 是硅，二氧化硅和强碱反应生成硅酸盐和水，离子方程式 为：SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O （5）二氧化硫有毒，和水反应生成亚硫酸，亚硫酸不稳定容易被氧气氧化生成硫酸，化学方 程式为：2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4 19.废旧显示屏玻璃中含 SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO 等物质。某课题小组以此玻璃粉末为原料， 制得 Ce(OH)4 和硫酸铁铵矾［Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O］，流程设计如下： 已知：Ⅰ．酸性条件下，铈在水溶液中有 Ce3+、Ce4+两种主要存在形式，Ce4+有较强氧化性； Ⅱ．CeO2 不溶于稀硫酸，也不溶于 NaOH 溶液。 回答以下问题： （1）滤渣 A 的主要成分是___。 （2）反应②中 H2O2 的作用是___。 （3）反应③的离子方程式是___。 （4）已知有机物 HT 能将 Ce3+从水溶液中萃取出来，该过程可表示为：2Ce3+(水层)+6HT(有机 层) 2CeT3 (有机层）+ 6H+(水层)。从平衡角度解释：向 CeT3(有机层）加入 H2SO4 获得较 纯 含 Ce3+的水溶液的原因是___。 （5）硫酸铁铵矾［Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O］广泛用于水的净化处理，其净水原理用离 子方程式解释是___。 【答案】 (1). Fe2O3、CeO2、FeO (2). 氧化使 Fe2+转化为 Fe3+ (3). 2GeO2+6H+ +H2O2 = 2Ge3++4H2O+O2↑ (4). 混合液中加入 H2SO4 使 c(H+)增大，平衡向形成 Ge3+水溶液方向移动 (5). Fe3++3H2O Fe(OH)3 +3H+ 【解析】 【分析】 废玻璃粉末加氢氧化钠溶液后过滤，得到滤渣 A 的成分是 Fe2O3、CeO2、FeO；滤渣 A(Fe2O3、 CeO2、FeO)加稀硫酸后过滤得滤液 B 是硫酸亚铁溶液，加入硫酸和氧化剂过氧化氢可生成溶液 C 中为硫酸铁，所加氧化剂过氧化氢不引入新杂质，加热蒸发得到溶液 D 为饱和硫酸铁溶液， 在溶液中加入硫酸铵溶液得到硫酸铁铵矾；滤渣 B 的成分是 CeO2；CeO2 与 H2O2 和稀 H2SO4 反应 生成 Ce3+和 O2，加入 HT 硫酸萃取，将 Ce3+从水溶液中萃取出来，Ce3+加碱和氧气发生氧化还 原反应生成 Ce(OH)4，以此解答该题。 【详解】(1)废旧显示屏玻璃中含 SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO 等物质，加入 NaOH 溶液可除去其中 的 的二氧化硅，则滤渣 A 的主要成分是 Fe2O3、CeO2、FeO； (2)反应②中 H2O2 的作用是氧化使 Fe2+转化为 Fe3+； (3)反应③是酸性溶液中 CeO2 被过氧化氢还原生成 Ce3+离子，过氧化氢被氧化生成氧气，反应 的离子方程式 2GeO2+6H++H2O2=2Ge3++4H2O+O2↑； (4)有机物 HT 能将 Ce3+从水溶液中萃取出来，该过程可表示为：2Ce3+(水层)+6HT(有机 层)═2CeT3(有机层)+6H+(水层)，加入硫酸增大氢离子浓度，平衡逆向进行向形成 Ge3+水溶液 方向移动，获得较纯的含 Ce3+的水溶液； (5)硫酸铁铵矾[Fe2(SO4)3•(NH4)2SO4•24H2O]广泛用于水的净化处理，其净水原理是溶解后溶液 中的铁离子水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附悬浮杂质的作用，可以净水，反应的离子 方程式为：Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。 20.实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将 CO2 转化为可利用的资源。 目前工业上有一种方法是用 CO2 来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，下图 1 表示该反应过程中能量(单位为 kJ·mol－1)的变化。 （1）关于该反应的下列说法中，正确的是_________(填字母)。 A．ΔH＜0，ΔS＜0 B．ΔH＞0，ΔS＜0 C．ΔH＞0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＞0 （2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为 l L 的密闭容器中，充入 l mol CO2 和 4 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，测得 CO2 和 CH3OH(g)的浓度 随时间变化如上图 2 所示。 ①从反应开始到平衡，H2 的平均反应速率 v(H2)＝ ；CO2 的转化率 w(CO2)＝ 。 ②该反应的平衡常数 K＝ 。（只列表达式和计算式，不必计算出结果） ③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母)。 A．将 CH3OH(g)及时液化抽出 B．升高温度 C．选择高效催化剂 D．再充入 l molCO2 和 4 molH2 （3）25℃，1.01×105Pa 时，16 g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出 350.8kJ 的 热量，写出该反应的热化学方程式： 。 （4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为 原料的燃料电池，其负极的电极反应式是： 。 【答案】（共 15 分] （1）A （2）① 0.225 mol·L－1·min－175% ② （＝0.42 L2/mol2，不必求出结果）③ A、 D （3）CH3OH (l)＋3/2O2(g）＝CO2(g)＋2H2O (l） ΔH＝－701.6 kJ·mol－1 （4）CH3OH＋8OH－－6e－＝CO32－＋6H2O 【解析】 试题分析：（1）依据反应和图象分析判断：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），反 应是熵减少的反应，△S＜0；反应物能量高于生成物的能量，可判断该反应是放热反应，△H ＜0，答案选 A。 （2）在体积为 l L 的密闭容器中，充入 l mol CO2 和 4mol H2，一定条件下发生反应：CO2 （g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），测得 CO2 和 CH3OH（g）的浓度随时间变化如图 2 所 示．二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小，甲醇是生成物，随反应进行浓度增大；10nim 内 达到平衡，生成甲醇浓度为 0.75mol/L，二氧化碳浓度变化了 0.75mol/L；则 ①依据化学平衡三段式：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g） 起始量（mol/L）1 4 0 0 变化量（mol/L）0.75 2.25 0.75 0.75 平衡量（mol/L）0.25 1.75 0.75 0.75 从反应开始到平衡，H2 的平均反应速率 v(H2)＝2.25mol/L÷10min= 0.225 mol·L－1·min－1； CO2 的转化率 w(CO2)＝0.75÷1×100%=75%。 ②该反应的平衡常数表达式 K= ， ③A．将 CH3OH(g)及时液化抽出，平衡正向移动，A 项正确；B．该反应是放热反应，升高温度， 平衡逆向移动，B 项错误；C．选择高效催化剂，平衡不移动，C 项错误；D．再充入 l molCO2 和 4 molH2，相当于增大压强，平衡正向移动，D 项正确；答案选 AD。 （3）25℃，1.01×105Pa 时，16g 液态甲醇物质的量为 0.5mol，完全燃烧，当恢复到原状态 时，放出 350.8kJ 的热量，依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为：CH3OH （l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H="-701.6" kJ•mol-1； （4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为 原料的燃料电池，原电池的负极失电子发生氧化反应，失电子的是甲醇，此电池的负极应加 入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠、水，负极的电极反应式为 CH3OH＋8OH－－6e－＝CO32－＋6H2O。 考点：考查化学反应自发进行的判据，化学平衡常数计算，电解原理的应用，热化学方程式 等知识。 21.3-苯基丙烯醛是一种被广泛应用在食品加工中的高效低毒食品添加剂，下列是用其合成聚 酯 F 的路线示意图： 已知：RCHO RCH(OC2H5)2 RCHO 根据题意回答： （1）3-苯基丙烯醛分子中官能团的名称为___； （2）合成路线中的①、④两个步骤的目的是___。 （3）反应③的反应类型为___。 （4）若 X 为银氨溶液，则反应⑤的化学方程式为___。 （5）同时符合下列条件的 D 的同分异构体共有___种。 a．既可发生银镜反应又可发生水解 b．能与 FeCl3 溶液发生显色反应 c．是苯的二元取代物。 上述同分异构体中，核磁共振氢谱有峰面比为 1：2：2：2：2:1 的结构简式___。 【答案】 (1). 碳碳双键、醛基 (2). 保护醛基不被氧化 (3). 取代反应（水解反 应） (4). +2Ag（NH3）2OH +2Ag+3NH3+H2O (5). 6 种 (6). 【解析】 【分析】 3-苯基丙烯醛发生信息中的反应生成 A 为 ，A 与溴发生加成反应生 成 B 为 ，由 F 的结构可知 E 为 ，试剂 X 为银氨溶 液，D 与银氨溶液反应得到 H、H 酸化得到 E，则 D 为 ，H 为 结 合 B、D 的结构可知 B 发生卤代烃的水解生成 C，故 C 为 ，C 发生信息 中的水解反应生成 D。 【详解】(1)3-苯基丙烯醛的结构简式为 ，分子中官能团的名称为碳碳双键和醛 基； (2)反应中①醛基反应、反应④中又得到醛基，两个步骤目的是：保护醛基，以防被溴氧化； (3)反应③为 在 NaOH 的水溶液中发生的水解反应； (4)D 为 ，H 为 ，D 发生银镜反应生成 H，所以反应⑤的化学方 程式为 +2Ag(NH3)2OH +2Ag↓+3NH3+H2O； (5)D 为 ，下列条件： a．既可发生银镜反应又可发生水解说明含有醛基、酯基； b．能与 FeCl3 溶液发生显色反应说明含有酚羟基； c．是苯的二取代物说明苯环上有两个取代基； 则符合条件的 D 的同分异构体为苯环上连有-OH、-CH2CH2OOCH，或-OH、-CH(CH3)OOCH，各有 邻间对三种，所以共有 6 种，其中磁共振氢谱有峰面比为 1：2：2：2：2:1 的结构简式为 。 【点睛】能准确结合反应条件推断发生的反应原理是解题关键，常见反应条件与反应原理类 型有：①在 NaOH 的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应；②在 NaOH 的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应；③在浓 H2SO4 存在的条件下加热，可能发生 醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等；④能与溴水或溴的 CCl4 溶液反应，可能 为烯烃、炔烃的加成反应；⑤能与 H2 在 Ni 作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的 加成反应或还原反应；⑥在 O2、Cu(或 Ag)、加热(或 CuO、加热)条件下，发生醇的氧化反应； ⑦与 O2 或新制的 Cu(OH)2 悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是—CHO 的氧化反应。(如 果连续两次出现 O2，则为醇→醛→羧酸的过程)；⑧在稀 H2SO4 加热条件下发生酯、低聚糖、 多糖等的水解反应；在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应；在 Fe 粉、X2 条件下发生苯环上的取代。