【精品解析】江苏省扬州市2024-2025学年高中化学高三考前指导卷

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江苏省扬州市2024-2025学年高中化学高三考前指导卷
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.(2025·扬州模拟)半导体材料中含N、O、Si、Ga等元素。下列元素位于周期表ⅢA族的是
A.N B.O C.Si D.Ga
2.(2025·扬州模拟)反应可用于烟气脱硫。下列说法正确的是
A.的结构示意图为
B.中S元素的化合价为
C.中既含离子键又含共价键
D.的电子式为
3.(2025·扬州模拟)用NaCl固体与浓混合加热制得HCl,并用于制取无水。下列装置不能达到目的的是
A.用装置甲制取HCl气体 B.用装置乙干燥HCl气体
C.用装置丙制取无水 D.用装置丁吸收尾气
4.(2025·扬州模拟)冰晶石的主要成分为,含少量等。下列说法正确的是
A.半径: B.电离能:
C.碱性: D.热稳定性:
(2025·扬州模拟)阅读下列材料,完成下面小题:
氢化铝钠()、乙硼烷()、水合肼()都可做还原剂。(晶胞结构如图所示)能将酯还原为醇,而不能还原烯烃。400℃,可与反应生成(常温下气态,标准燃烧热为);能将羧酸还原。实验室在碱性条件下用NaClO氧化尿素可制得;能将醛还原为烃,在碱性条件下与溶液反应可以制备银镜并放出。
5.下列说法正确的是
A.是只含极性键的极性分子
B.分子中只含有键
C.由尿素制取的反应中,氮原子轨道的杂化类型由转变为
D.若晶胞上、下面心处被取代,得到晶体的化学式为
6.下列化学反应表示正确的是
A.乙硼烷的制备:
B.乙硼烷的燃烧:
C.水合肼的制备:
D.水合肼制银镜:
7.下列说法正确的是
A.的空间构型为正四面体
B.转化为的反应,可用作还原剂
C.有还原性,是因为其中的H元素有价和价
D.水合肼将醛还原为烃时,醛中仅有碳氧键断裂
8.(2025·扬州模拟)新型锂硫电池能实现快速充电,其充电的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.充电时,In电极接外电源负极
B.充电时石墨电极发生的反应为:
C.放电时从石墨电极向In电极迁移
D.放电时每转移1mol电子,In电极生成32g硫
9.(2025·扬州模拟)有机物Z是一种重要的药物中间体,其部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X与足量加成的产物分子中含有3个手性碳原子
B.Y分子中所有碳原子在同一平面上
C.Z可以发生取代、消去和缩聚反应
D.可以用酸性溶液鉴别物质Y和Z
10.(2025·扬州模拟)下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A.
B.
C.
D.
11.(2025·扬州模拟)常温下,根据下列实验操作及现象,得出的相应结论正确的是
选项 实验操作及现象 结论
A 向溶液中通入气体,有白色沉淀生成 该沉淀为
B 将和NaOH溶液混合加热,充分反应后,冷却,滴加溶液有沉淀生成 中X为Cl原子
C 向溶液中滴加2滴溶液,有白色沉淀生成;振荡试管,再滴加2滴溶液,有黄色沉淀生成
D 分别测定醋酸溶液和盐酸的导电性,盐酸的导电性比醋酸溶液的强 HCl为强电解质
A.A B.B C.C D.D
12.(2025·扬州模拟)常温下,通过下列实验探究和的性质。已知:,,;反应平衡常数时可认为反应能完全进行。
实验1:测得某溶液的。
实验2:向溶液中通入HCl气体至(忽略溶液体积变化及挥发)。
实验3:向硫酸铜溶液中通入气体至饱和。
实验4:向溶液中通入二氧化硫,至上层溶液不再变浑浊。
下列说法正确的是
A.实验1溶液中:
B.实验2所得溶液中:
C.实验3所得上层清液中:
D.实验4中反应的离子方程式为:
13.(2025·扬州模拟)温度为时,将一定量的和1mol CO混合气充入固定容积的容器,发生下列反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
平衡时和CO的转化率()及和的物质的量(n)随起始投料比变化如图所示。[选择性以为例,表示为]。下列说法正确的是
A.
B.图中曲线①表示平衡时的转化率随的变化
C.,温度为时,反应Ⅱ的,则
D.A点对应物质的选择性为33.3%
二、非选择题:共4题,共61分。
14.(2025·扬州模拟)铁粉可将废水中的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),含Cr(Ⅵ)物种的浓度随pH的变化如图所示。在水溶液中,铁粉表面会生成氧化膜且易发生聚沉,一定厚度的氧化膜可以转移电子。
(1)①的废水中,铁粉除去Cr(Ⅵ)生成和的离子方程式为   。
②在氩气氛围和空气氛围下,除铬率随时间的变化如图所示。在氩气氛围下除铬效果更好的原因是   。
(2)可用于修饰铁粉表面,且有较强还原性。经修饰后的铁粉除铬机理如图所示。
①与过量NaOH溶液反应可制得。是   元弱酸(填“一”“二”或“三”)。
②中两个原子与铁粉表面氧化膜中的一个离子形成配位键,在下图中画出氧化膜表面一个的结构式   。
③经修饰的铁粉除铬效果更好的原因是   。
(3)测定废水中Cr(Ⅵ)浓度:准确移取25.00mL含Cr(Ⅵ)的废水,调节pH为酸性,加入过量的KI溶液,充分反应后生成。以淀粉为指示剂,用标准溶液滴定,发生反应。终点时消耗溶液12.00mL。计算废水中Cr(Ⅵ)浓度   (单位:,写出计算过程)。
15.(2025·扬州模拟)G是合成苯并咪唑类化合物的中间体,其合成路线如下:
(1)B→C所需的试剂为   。
(2)C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结构简式:   。
①能与溶液发生显色反应;
②1mol该物质能与4mol NaOH反应,产物中有机物只有1种;
③分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:2:3:4。
(3)D→E的反应类型为   。
(4)X的分子式为,X的结构简式为   。
(5)已知:,(R、、表示烃基)
写出以、为原料制备的合成路线流程图   (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
16.(2025·扬州模拟)电子元件废料中金(Au)和Cu以单质存在,以其为原料回收Au、Cu单质的方法如下图所示(其他杂质不参与反应)。
已知:硫脲可被缓慢氧化,最终生成单质硫。
(1)①基态的核外电子排布式为   。
②“浸金”时,溶液中生成和,该反应的离子方程式为   。
③硫脲中存在如图所示的转化,中的配位原子为   。
(2)硫脲浓度对金的浸出率的影响如图,其他条件相同时,硫脲浓度大于时,金浸出率下降的原因是   。
(3)“置换”后,过滤所得金粉中含有的金属杂质为   。
(4)请补充从电子元件废料中回收Cu单质的实验方案,酸浸实验装置如图所示:取一定量的电子元件废料加入三颈烧瓶,   ,关闭电源,收集阴极生成的铜。(必须使用:浓硝酸,溶液,直流电源,铜电极,石墨电极)。
17.(2025·扬州模拟)资源化利用具有重要意义。
(1)电催化制取甲烷。
①酸性条件下,向阴极通入,反应生成的电极反应式为   。
②实际电解时,需控制pH约为7.当其他条件相同时,pH减小,的产率降低,可能的原因是   。
(2)光催化制乙烯。、、三乙胺()在催化剂作用下,光照一段时间可制得。
①催化剂中含。常温下,将溶液和溶液混合制备。已知:,、、。
反应的平衡常数K的数值为   。
制备时,溶液与溶液的混合方式为   。
②用同位素示踪法研究乙烯分子中C和H的来源。在其他条件相同时,三乙胺(分别与下列三组试剂反应,得到乙烯的质谱中最大质荷比均为28。能证明C和H均来源于三乙胺的一组试剂是   (填序号)。
A.和 B.和 C.和
若以代替三乙胺发生上述反应,生成的烯烃有乙烯和   (填结构简式)。
(3)催化合成环状碳酸酯。
相邻原子或基团的大小和空间位置,会影响其他原子或基团接近反应原子,从而影响反应的进行。和1,1-二甲基环氧乙烷()在催化作用下合成环状碳酸酯(R为多孔骨架),反应的可能机理如图所示。
①机理图步骤Ⅱ中C—O键的断键位置有两种。画出主要中间产物X的结构简式   。
②催化反应过程中,也能与连接,助其发生开环反应,连接方式如图所示。能与连接的原因是   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、氮元素原子序数为 7,核外电子排布为 2、5,最外层有 5 个电子,位于周期表第 2 周期 ⅤA 族,A错误;
B、氧元素原子序数为 8,核外电子排布为 2、6,最外层有 6 个电子,位于周期表第 2 周期 ⅥA 族,B错误;
C、硅元素原子序数为 14,核外电子排布为 2、8、4,最外层有 4 个电子,位于周期表第 3 周期 ⅣA 族,C错误;
D、镓元素原子序数为 31,核外电子排布为 2、8、18、3,最外层有 3 个电子,位于周期表第 4 周期 ⅢA 族,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
周期表族序数判断:主族元素的族序数等于其最外层电子数,ⅢA 族元素最外层电子数为 3。
电子排布与周期:电子层数等于周期数,最外层电子数决定主族序数。
元素定位:通过原子序数推导核外电子排布,进而确定元素在周期表中的位置。
2.【答案】C
【知识点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;原子结构示意图;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、镁原子的核电荷数为12,是镁原子失去最外层2个电子形成的,核外电子排布应为2、8, 结构示意图为,故A错误;
B、中氧元素显-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,计算可得硫元素化合价为+4价,而非+2价,B错误;
C、属于离子化合物,与之间存在离子键,内部硫原子与氧原子之间存在共价键,因此该物质中既含离子键又含共价键,C正确;
D、是共价化合物,其电子式为 ,选项中电子式的书写形式不符合共价化合物电子式的书写规则,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
离子结构示意图:阳离子是原子失去最外层电子形成的,需核对核外电子层排布是否符合失去电子后的结构。
化合价计算:根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的原则,结合常见元素化合价计算目标元素化合价。
化学键判断:离子化合物中一定含离子键,复杂离子内部还含共价键;共价化合物中只含共价键,按共价键规则书写电子式。
3.【答案】B
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、装置甲为固液加热型装置,可用于 NaCl 固体与浓 H2SO4混合加热制 HCl 气体,故A不符合题意 ;
B、HCl 是酸性气体,碱石灰(碱性干燥剂)会与 HCl 反应,因此不能用装置乙干燥 HCl 气体,故B符合题意 ;
C、MgCl2 6H2O 加热易水解,在 HCl 氛围中加热可抑制水解,故装置丙可制取无水 MgCl2,故C不符合题意 ;
D、HCl 极易溶于水且与 NaOH 反应,装置丁的防倒吸设计可安全吸收尾气,故D不符合题意 ;
故答案为:B。
【分析】本题的易错点主要有以下两点:
对干燥剂的选择判断错误,忽略 HCl 是酸性气体,碱石灰为碱性干燥剂会与其反应,误判装置乙可干燥 HCl。
对 MgCl2 6H2O 水解的抑制条件认识不足,不清楚制取无水 MgCl2需在 HCl 氛围中进行,从而对装置丙的作用产生误判。
4.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、氧离子和铝离子的核外电子排布相同,均为 2、8,电子层数相同,此时核电荷数越大,对核外电子的吸引作用越强,离子半径越小。氧的核电荷数为 8,铝的核电荷数为 13,因此 r (O2-) > r (Al3+),A正确;
B、同周期主族元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,氧和氟位于同一周期,氟的原子序数更大,所以第一电离能 I1(O) < I1(F),B错误;
C、元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,钠的金属性远强于铝,因此碱性 Al (OH)3 < NaOH,C错误;
D、元素非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,氧的非金属性强于硫,因此热稳定性 H2S < H2O,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
离子半径比较:核外电子排布相同时,核电荷数越大,离子半径越小。
电离能规律:同周期主族元素从左到右,第一电离能整体呈增大趋势。
碱性比较:金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强。
氢化物稳定性:非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强。
【答案】5.D
6.D
7.A
【知识点】极性分子和非极性分子;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)A、N2H4分子中存在 N-N 非极性键,并非只含极性键,A错误;
B、CO(NH2)2分子里含有 C=O 双键,双键包含 1 个 σ 键和 1 个 π 键,并非只有 σ 键,B错误;
C、尿素和水合肼中氮原子均形成单键,杂化方式都是 sp3 杂化,不存在杂化类型的转变,C错误;
D、NaAlH4晶胞中,为,个数为,个数为,得到的晶体化学式为Na3Li(AlH4)4,D正确;
故答案为:D。
(2)A、制备乙硼烷的反应中,氢气的化学计量数应为 6, 反应方程式为:,故A错误;
B、乙硼烷燃烧是放热反应,ΔH 应小于 0, 热化学方程式为: ,故B错误;
C、碱性环境下,尿素制备水合肼的产物应为碳酸根离子,不是二氧化碳, 离子方程式为:,故C错误;
D、水合肼在碱性条件下还原银离子,根据得失电子守恒和元素守恒, 反应方程式为:,故D正确;
故答案为:D。
(3)A、AlH4-中铝原子价层电子对数为 ,无孤对电子,空间构型为正四面体,A正确;
B、NaAlH4不能还原烯烃,无法实现丙烯到丙烷的转化,B错误;
C、NaAlH4中氢元素均为 - 1 价,不存在 +1 价,C错误;
D、水合肼还原醛时,碳氧双键中的 σ 键和 π 键均会断裂,并非只有 π 键断裂,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
化学键与杂化:区分极性键与非极性键,双键含 σ 键和 π 键,单键均为 σ 键;杂化类型由成键情况决定,单键氮原子为 sp3 杂化。
晶胞计算:利用均摊法计算晶胞中各粒子数目,确定晶体化学式。
化学方程式配平:结合反应环境(碱性、 酸性)、元素守恒及得失电子守恒配平,放热反应 ΔH 为负。
物质性质:NaAlH4不能还原烯烃,AlH4-为正四面体构型,氢元素为 - 1 价;醛还原时碳氧双键完全断裂。
5.A、N2H4分子中存在 N-N 非极性键,并非只含极性键,A错误;
B、CO(NH2)2分子里含有 C=O 双键,双键包含 1 个 σ 键和 1 个 π 键,并非只有 σ 键,B错误;
C、尿素和水合肼中氮原子均形成单键,杂化方式都是 sp3 杂化,不存在杂化类型的转变,C错误;
D、NaAlH4晶胞中,为,个数为,个数为,得到的晶体化学式为Na3Li(AlH4)4,D正确;
故答案为:D。
6.A、制备乙硼烷的反应中,氢气的化学计量数应为 6, 反应方程式为:,故A错误;
B、乙硼烷燃烧是放热反应,ΔH 应小于 0, 热化学方程式为: ,故B错误;
C、碱性环境下,尿素制备水合肼的产物应为碳酸根离子,不是二氧化碳, 离子方程式为:,故C错误;
D、水合肼在碱性条件下还原银离子,根据得失电子守恒和元素守恒, 反应方程式为:,故D正确;
故答案为:D。
7.A、AlH4-中铝原子价层电子对数为 ,无孤对电子,空间构型为正四面体,A正确;
B、NaAlH4不能还原烯烃,无法实现丙烯到丙烷的转化,B错误;
C、NaAlH4中氢元素均为 - 1 价,不存在 + 1 价,C错误;
D、水合肼还原醛时,碳氧双键中的 σ 键和 π 键均会断裂,并非只有 π 键断裂,D错误;
故答案为:A。
8.【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、充电时,In 电极上 S 被还原为 Li2S,发生还原反应,In 电极是电解池的阴极,阴极需要连接外电源的负极,A正确;
B、充电时石墨电极上 I-被氧化为 I3-,发生失电子的氧化反应,电极反应式应为 3I- 2e-=I3-,选项中反应方向和电子得失方向均错误,B错误;
C、放电时装置为原电池,石墨电极作正极,In 电极作负极,原电池中阳离子 Li+会向正极移动,即从 In 电极向石墨电极迁移,选项中迁移方向描述错误,C错误;
D、放电时 In 电极作负极,电极反应为 Li2S 2e-=S+2Li+,每转移 1mol 电子,会生成 0.5mol S,质量为 16g,并非 32g,D错误;
故答案为:A。
【分析】由装置原理图可知,在充电过程中,石墨电极上的碘离子(I-)会失去电子发生氧化反应,转化为三碘离子(I3-),因为氧化反应发生在电解池的阳极,所以石墨电极充当电解池的阳极;而 In 电极上的硫单质会得到电子发生还原反应,转化为硫化锂(Li2S),还原反应发生在电解池的阴极,因此 In 电极作为电解池的阴极。据此解题。
9.【答案】A
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;有机物的结构和性质;缩聚反应
【解析】【解答】A、X 与足量氢气加成后,苯环和醛基均被还原,产物分子( )中六元环上有 3 个碳原子分别连接不同的取代基,这 3 个碳原子均为手性碳原子,A正确;
B、Y 分子里,苯环和醛基的碳原子共平面,但左侧的六元碳环是饱和环,其碳原子为 sp3 杂化,具有四面体结构,因此该环上的碳原子不一定能与苯环共平面,所有碳原子无法共面,B错误;
C、Z 分子含羟基,可发生取代反应;与羟基相连的碳原子邻位碳上有氢原子,可发生消去反应;但 Z 分子中只有 1 个羟基,没有羧基、氨基等能形成缩聚的官能团,无法发生缩聚反应,C错误;
D、Y 中的醛基、Z 中的醇羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,都会使溶液褪色,因此无法用酸性高锰酸钾溶液鉴别二者,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
手性碳原子判断:连有 4 个不同基团的碳原子为手性碳原子,X 加成后六元环上有 3 个这样的碳原子。
共面问题分析:饱和碳原子为 sp3 杂化,具有四面体结构,会破坏分子的共面性,导致左侧六元环碳原子不一定与苯环共面。
官能团反应性:羟基可发生取代、消去反应,但缩聚反应需要至少两个可反应的官能团(如羟基与羧基),Z 不满足该条件。
物质鉴别:醛基和醇羟基都能被强氧化剂氧化,因此不能用酸性高锰酸钾鉴别 Y 和 Z。
10.【答案】C
【知识点】氨的性质及用途;无机物的推断
【解析】【解答】A、氧化铁与盐酸反应能生成氯化铁,但氯化铁溶液与铜单质反应时,铜只能将 Fe3+还原为 Fe2+,无法置换出单质铁,该转化不能实现,A错误;
B、向氨水中通入过量的二氧化硫,由于二氧化硫过量,反应生成的是亚硫酸氢铵,而非亚硫酸铵,第一步产物生成错误,该转化不能实现,B错误;
C、次氯酸钙溶液中通入二氧化碳,依据强酸制弱酸规律生成次氯酸;次氯酸在光照条件下会分解,生成盐酸和氧气,该转化可以实现,C正确;
D、硫酸铜溶液中加入少量氨水,反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,要得到铜氨络离子需加入过量氨水,题干中试剂用量条件错误,该转化不能实现,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
铁及其化合物转化:Fe3+具有强氧化性,与 Cu 反应生成 Fe2+和 Cu2+,不能生成 Fe 单质。
酸性气体与碱反应:过量的酸性气体(如 SO2)与弱碱反应,产物为酸式盐,而非正盐。
次氯酸的性质:次氯酸是弱酸,可由强酸制弱酸得到;次氯酸不稳定,见光易分解生成氧气。
络合物生成条件:铜离子与氨水反应,少量氨水生成沉淀,过量氨水才能形成可溶的铜氨络离子。
11.【答案】C
【知识点】强电解质和弱电解质;卤代烃简介
【解析】【解答】A、向硝酸钡溶液中通入二氧化硫,酸性环境下硝酸根离子会将二氧化硫氧化为硫酸根,最终生成的白色沉淀是硫酸钡,不是亚硫酸钡,A错误。
B、卤代烃与氢氧化钠溶液共热后,溶液呈碱性,直接滴加硝酸银溶液,氢氧根离子会与银离子结合生成沉淀,无法检验卤离子,B错误;
C、氯化钠溶液中滴加少量硝酸银溶液生成氯化银沉淀,再滴加碘化钾溶液,沉淀转化为黄色的碘化银,说明碘化银的溶度积更小,即 Ksp (AgCl) > Ksp (AgI),C正确;
D、0.1mol/L 盐酸和醋酸溶液,盐酸导电性更强,只能说明盐酸中离子浓度更大,但不能直接证明盐酸是强电解质,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
氧化还原与沉淀:酸性环境中硝酸根具有强氧化性,会把 + 4 价硫氧化为 + 6 价,生成硫酸钡沉淀。
卤离子检验:检验卤代烃中的卤离子时,需先加稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,避免碱性环境干扰。
沉淀转化:沉淀会向溶度积更小的方向转化,氯化银转化为碘化银,说明碘化银溶度积更小。
电解质判断:强电解质的判断依据是完全电离,导电性强弱只能反映离子浓度大小,不能直接证明电离程度。
12.【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、由电离常数乘积计算,。实验1中溶液,代入得,即溶液中,并非,A错误;
B、实验2是向的溶液中通入至,根据物料守恒与电荷守恒联立推导,溶液中含硫微粒的总浓度,结合电荷守恒变形可得,B正确;
C、实验3中与反应生成沉淀,该反应的平衡常数,远大于,反应完全进行。反应后溶液中,远大于,因此上层清液中,C错误;
D、实验4中被还原为单质,根据氧化还原反应规律,正确的离子反应方程式应为,题干中反应式书写错误,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
电离常数应用:利用多元弱酸的两级电离常数乘积,可计算不同下含硫微粒的浓度比值,判断离子浓度大小关系。
守恒思想:结合物料守恒(含硫微粒总浓度不变)、电荷守恒(离子电荷代数和为零),推导溶液中离子浓度的等量关系。
平衡常数计算:通过电离常数与溶度积计算反应的平衡常数,判断反应进行程度,进而确定离子浓度大小。
反应方程式书写:根据氧化还原反应中元素化合价变化,配平并书写正确的反应方程式,避免产物或配平错误。
13.【答案】D
【知识点】化学平衡常数
【解析】【解答】A、反应Ⅰ是气体分子数减少的反应,熵变ΔS小于0,在常温下反应能自发进行,根据自发反应判据ΔG=ΔH TΔS<0,可知ΔH1必须小于0,并非大于0,A错误;
B、随着起始氢气与一氧化碳的投料比增大,一氧化碳的转化率会升高,氢气的转化率会降低,因此曲线①代表一氧化碳的转化率,曲线②代表氢气的转化率, 则曲线③表示CH4的物质的量,曲线④表示CO2的物质的量 ,选项中曲线对应错误,B错误;
C、 温度为时,、,平衡时:、、,根据氧元素守恒可知,,反应Ⅱ平衡常数,该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,则,C错误;
D、根据碳元素守恒,A点时n(CH4)=1 n(CO2) n(CO)=0.25mol,代入选择性公式计算可得,CH4的选择性为,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
反应自发性判断:熵减反应自发进行的前提是焓变小于0。
转化率曲线判断:投料比增大时,一种反应物转化率升高,另一种降低,据此匹配曲线与反应物。
平衡常数计算:结合各物质平衡时的物质的量,利用平衡常数表达式计算K值,再根据放热反应K随温度变化的规律判断温度大小。
选择性计算:根据碳守恒计算目标产物的量,再代入选择性公式计算。
14.【答案】(1);使用惰性气体氩气,可以有效地隔绝空气,防止铁与氧气接触生成氧化膜发生聚沉,减弱除去Cr(Ⅵ)的效果
(2)一;;用修饰的铁粉可以通过它与铁粉表面的氧化膜形成稳定的配位键,从而更有效地利用其还原性将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)除去
(3)83.2
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】(1)①根据图表数据可知,在的废水中,Cr(Ⅵ)主要以存在,则用铁粉除去Cr(Ⅵ)生成和的离子方程式为:;
②根据在氩气氛围和空气氛围下,除铬率随时间的变化图可知,在氩气氛围下除铬效果比在空气氛围中更好,再根据题目信息在水溶液中,铁粉表面会生成氧化膜且易发生聚沉,其原因可能为:使用惰性气体氩气,可以有效地隔绝空气,防止铁与氧气接触生成氧化膜发生聚沉,减弱除去Cr(Ⅵ)的效果。
故答案为: ; 使用惰性气体氩气,可以有效地隔绝空气,防止铁与氧气接触生成氧化膜发生聚沉,减弱除去Cr(Ⅵ)的效果 ;
(2)①与过量NaOH溶液反应可制得为正盐,则只能提供出1个供NaOH溶液中和,得到为一元酸;
②的结构为:,中两个原子与铁粉表面氧化膜中的一个离子形成配位键,其结构图形为:;
③经修饰的铁粉除铬效果更好的原因为:用修饰的铁粉可以通过它与铁粉表面的氧化膜形成稳定的配位键,从而更有效地利用其还原性将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)除去。
故答案为: 一 ; ; 用修饰的铁粉可以通过它与铁粉表面的氧化膜形成稳定的配位键,从而更有效地利用其还原性将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)除去 ;
(3)由电子转移守恒可得得,氧化得到,则可以得到关系式:,则废水中Cr(Ⅵ)的浓度为:。
故答案为: 83.2 ;
【分析】(1) ①pH=8 时 Cr (VI) 主要以 CrO42-存在,配平离子方程式: ;
②氩气隔绝空气,防止铁被氧化形成聚沉的氧化膜,避免减弱除铬效果。
(2) ①H3PO2只能电离出 1 个 H+,是一元弱酸;②H2PO2-通过两个原子与氧化膜中的 Fe3+、O2-形成配位键,画出对应结构式;③NaH2PO2与氧化膜形成稳定配位键,更高效利用还原性将 Cr (VI) 还原为 Cr (III)。
(3) 依据电子守恒:1mol Cr (VI)~3mol Na2S2O3,代入滴定数据计算得废水中 Cr (VI) 浓度为83.2mg L- 。
(1)①根据图表数据可知,在的废水中,Cr(Ⅵ)主要以存在,则用铁粉除去Cr(Ⅵ)生成和的离子方程式为:;
②根据在氩气氛围和空气氛围下,除铬率随时间的变化图可知,在氩气氛围下除铬效果比在空气氛围中更好,再根据题目信息在水溶液中,铁粉表面会生成氧化膜且易发生聚沉,其原因可能为:使用惰性气体氩气,可以有效地隔绝空气,防止铁与氧气接触生成氧化膜发生聚沉,减弱除去Cr(Ⅵ)的效果。
(2)①与过量NaOH溶液反应可制得为正盐,则只能提供出1个供NaOH溶液中和,得到为一元酸;
②的结构为:,中两个原子与铁粉表面氧化膜中的一个离子形成配位键,其结构图形为:;
③经修饰的铁粉除铬效果更好的原因为:用修饰的铁粉可以通过它与铁粉表面的氧化膜形成稳定的配位键,从而更有效地利用其还原性将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)除去。
(3)由电子转移守恒可得得,氧化得到,则可以得到关系式:,则废水中Cr(Ⅵ)的浓度为:。
15.【答案】(1)浓、浓、
(2)或
(3)还原反应
(4)
(5)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)B→C为苯环上引入硝基的反应,则所需的试剂为浓、、;
故答案为: 浓、浓、 ;
(2)C的一种同分异构体同时满足下列条件,①能与溶液发生显色反应;则含酚羟基;
②1mol该物质能与4mol NaOH反应,产物中有机物只有1种;
③分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:2:3:4,综上,该同分异构体的结构简式为或;
故答案为:或 ;
(3)据分析,D→E的反应类型为还原反应;
故答案为: 还原反应 ;
(4)根据分析, X的结构简式为
故答案为: ;
(5)要得到目标产物,可根据信息由在HAc、加热下生成,可由还原生成,可用原料和生成,可由生成,则合成线路为:
故答案为: ;
【分析】以对甲氧基苯胺 (A) 为起始原料,先与乙酸酐反应保护氨基得到 (B);再经硝化试剂在苯环引入硝基得到 (C);随后在碱性条件下水解脱去乙酰基得到 D(),接着在钯催化下加氢还原硝基为氨基得到 (E);之后 (E) 与二硫化碳在碱性条件下反应并酸化,得到巯基取代的苯并咪唑类化合物 (F);最后 (F) 与试剂 X 发生取代反应,将巯基转化为目标硫醚结构,得到中间体 (G),根据(4)中X的分子式、结合G的结构可知X为。
(1)B→C为苯环上引入硝基的反应,则所需的试剂为浓、、;
(2)C的一种同分异构体同时满足下列条件,①能与溶液发生显色反应;则含酚羟基;
②1mol该物质能与4mol NaOH反应,产物中有机物只有1种;
③分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:2:3:4,综上,该同分异构体的结构简式为或;
(3)据分析,D→E的反应类型为还原反应;
(4)
(5)要得到目标产物,可根据信息由在HAc、加热下生成,可由还原生成,可用原料和生成,可由生成,则合成线路为:
16.【答案】(1);;S、N
(2)硫脲浓度过大,被缓慢氧化为S单质,包裹在金的表面
(3)Fe、Zn
(4)加入浓硝酸至Cu完全溶解,过滤,用 0.1 mol/L NaOH 调节滤液 pH 至中性,以石墨为阳极、铜为阴极,接通直流电源电解。
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;物质的分离与提纯;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)①基态 Fe 的原子序数为 26,其核外电子排布式为:,因此,基态的核外电子排布式为:;
②Au 被氧化为,被还原为,离子方程式为:;
③根据硫脲的转化可知,带正电的N原子没有孤对电子,不能形成配位键,则由S原子和另外的N原子提供孤对电子与形成配位键;
故答案为: ; ; S、N ;
(2)硫脲浓度大于时,被缓慢氧化为S单质,包裹在金的表面,所以金浸出率下降;
故答案为: 硫脲浓度过大,被缓慢氧化为S单质,包裹在金的表面 ;
(3)“置换”时,金属锌会将“浸金”时,生成的还原为Fe,加入的锌粉是过量的,则金粉中含有的金属杂质为Fe、Zn;
故答案为: Fe、Zn ;
(4)由题意可知,需要电解法回收金属铜,硝酸用于溶解金属铜,溶液用于调节pH否则阴极存在副反应氢离子放电生成氢气,直流电源,铜电极,石墨电极用于电解法制取铜,故实验方案为:取一定量的电子元件废料加入三颈烧瓶,加入浓硝酸至Cu完全溶解,过滤,用 0.1 mol/L NaOH 调节滤液 pH 至中性,以石墨为阳极、铜为阴极,接通直流电源电解。
故答案为: 加入浓硝酸至Cu完全溶解,过滤,用 0.1 mol/L NaOH 调节滤液 pH 至中性,以石墨为阳极、铜为阴极,接通直流电源电解。 ;
【分析】以电子元件废料为原料,先对废料进行酸浸处理,使其中的铜单质转化为铜离子留在溶液中,实现铜与金等杂质的初步分离;随后向浸金环节加入硫脲和硫酸铁溶液,利用硫脲与金的配位作用、铁离子的氧化性质将金单质浸出;最后向浸金液中加入过量锌粉进行置换反应,将金从溶液中还原提取出来,从而回收得到 Au、Cu 单质。
(1)①基态 Fe 的原子序数为 26,其核外电子排布式为:,因此,基态的核外电子排布式为:;
②Au 被氧化为,被还原为,离子方程式为:;
③根据硫脲的转化可知,带正电的N原子没有孤对电子,不能形成配位键,则由S原子和另外的N原子提供孤对电子与形成配位键;
(2)硫脲浓度大于时,被缓慢氧化为S单质,包裹在金的表面,所以金浸出率下降;
(3)“置换”时,金属锌会将“浸金”时,生成的还原为Fe,加入的锌粉是过量的,则金粉中含有的金属杂质为Fe、Zn;
(4)由题意可知,需要电解法回收金属铜,硝酸用于溶解金属铜,溶液用于调节pH否则阴极存在副反应氢离子放电生成氢气,直流电源,铜电极,石墨电极用于电解法制取铜,故实验方案为:取一定量的电子元件废料加入三颈烧瓶,加入浓硝酸至Cu完全溶解,过滤,用 0.1 mol/L NaOH 调节滤液 pH 至中性,以石墨为阳极、铜为阴极,接通直流电源电解。
17.【答案】(1)CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;pH减小,溶液中CO2浓度降低
(2);向溶液中缓慢加入溶液并确保pH<8;C;CH2=CHCH3
(3);能形成氢键N-H…O
【知识点】含有氢键的物质;化学平衡常数;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①电解池阴极发生还原反应,酸性条件下,向阴极通入,反应生成的电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;
②pH减小,平衡CO2+H2OH2CO3逆向移动,溶液中二氧化碳的浓度降低,转化率降低,故实际电解时,需控制pH约为7,当其他条件相同时,pH减小,的产率降低,可能的原因是pH减小,溶液中CO2浓度降低;
故答案为: CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O ; pH减小,溶液中CO2浓度降低 ;
(2)①已知:,、、。
反应的平衡常数K=;
溶液因水解呈酸性,溶液因水解程度大于电离程度呈碱性,La(OH)3沉淀开始生成时c3(OH-)=mol3/L3=10-18mol3/L3,c(OH-)=10-6mol/L,pH=8,故要确保pH<8,故制备时,溶液与溶液的混合方式为向溶液中缓慢加入溶液并确保pH<8;
②证明C和H均来源于三乙胺,则要确保三乙胺()中的C、H与其它实际中的C、H不同,则选C:和;
制备乙烯时,C和H均来源于三乙胺,则若以代替三乙胺发生上述反应,生成的烯烃有乙烯和CH2=CHCH3;
故答案为: ; 向溶液中缓慢加入溶液并确保pH<8 ; C ; CH2=CHCH3 ;
(3)①甲基是推电子基,中2号C-O键极性更大,故2号键更容易段,因此机理图步骤Ⅱ中主要中间产物X的结构简式为;
②催化反应过程中,也能与连接,助其发生开环反应,连接方式如图所示,则能与连接的原因是能形成氢键N-H…O。
故答案为: ; 能形成氢键N-H…O ;
【分析】(1) ①酸性阴极,CO2得电子被还原为CH4,配平电极反应式:
CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;②pH减小,与水反应的平衡逆向移动,溶液中浓度降低,导致产率下降。
(2) ①利用溶度积与电离常数计算反应平衡常数,制备时需向溶液中缓慢加并控制pH<8,防止生成沉淀;
②用和作试剂,通过质谱质荷比证明乙烯中C、H均来自三乙胺;替换三乙胺后,还会生成。
(3) ①甲基推电子使环氧乙烷中取代基多的C-O键极性更大、易断裂,得到对应开环中间体;
②中的N-H键能与环氧乙烷的O形成氢键,从而辅助开环反应。
(1)①电解池阴极发生还原反应,酸性条件下,向阴极通入,反应生成的电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;
②pH减小,平衡CO2+H2OH2CO3逆向移动,溶液中二氧化碳的浓度降低,转化率降低,故实际电解时,需控制pH约为7,当其他条件相同时,pH减小,的产率降低,可能的原因是pH减小,溶液中CO2浓度降低;
(2)①已知:,、、。
反应的平衡常数K=;
溶液因水解呈酸性,溶液因水解程度大于电离程度呈碱性,La(OH)3沉淀开始生成时c3(OH-)=mol3/L3=10-18mol3/L3,c(OH-)=10-6mol/L,pH=8,故要确保pH<8,故制备时,溶液与溶液的混合方式为向溶液中缓慢加入溶液并确保pH<8;
②证明C和H均来源于三乙胺,则要确保三乙胺()中的C、H与其它实际中的C、H不同,则选C:和;
制备乙烯时,C和H均来源于三乙胺,则若以代替三乙胺发生上述反应,生成的烯烃有乙烯和CH2=CHCH3;
(3)1①甲基是推电子基,中2号C-O键极性更大,故2号键更容易段,因此机理图步骤Ⅱ中主要中间产物X的结构简式为;
②催化反应过程中,也能与连接,助其发生开环反应,连接方式如图所示,则能与连接的原因是能形成氢键N-H…O。
1 / 1江苏省扬州市2024-2025学年高中化学高三考前指导卷
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.(2025·扬州模拟)半导体材料中含N、O、Si、Ga等元素。下列元素位于周期表ⅢA族的是
A.N B.O C.Si D.Ga
【答案】D
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、氮元素原子序数为 7,核外电子排布为 2、5,最外层有 5 个电子,位于周期表第 2 周期 ⅤA 族,A错误;
B、氧元素原子序数为 8,核外电子排布为 2、6,最外层有 6 个电子,位于周期表第 2 周期 ⅥA 族,B错误;
C、硅元素原子序数为 14,核外电子排布为 2、8、4,最外层有 4 个电子,位于周期表第 3 周期 ⅣA 族,C错误;
D、镓元素原子序数为 31,核外电子排布为 2、8、18、3,最外层有 3 个电子,位于周期表第 4 周期 ⅢA 族,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
周期表族序数判断:主族元素的族序数等于其最外层电子数,ⅢA 族元素最外层电子数为 3。
电子排布与周期:电子层数等于周期数,最外层电子数决定主族序数。
元素定位:通过原子序数推导核外电子排布,进而确定元素在周期表中的位置。
2.(2025·扬州模拟)反应可用于烟气脱硫。下列说法正确的是
A.的结构示意图为
B.中S元素的化合价为
C.中既含离子键又含共价键
D.的电子式为
【答案】C
【知识点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;原子结构示意图;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、镁原子的核电荷数为12,是镁原子失去最外层2个电子形成的,核外电子排布应为2、8, 结构示意图为,故A错误;
B、中氧元素显-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,计算可得硫元素化合价为+4价,而非+2价,B错误;
C、属于离子化合物,与之间存在离子键,内部硫原子与氧原子之间存在共价键,因此该物质中既含离子键又含共价键,C正确;
D、是共价化合物,其电子式为 ,选项中电子式的书写形式不符合共价化合物电子式的书写规则,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
离子结构示意图:阳离子是原子失去最外层电子形成的,需核对核外电子层排布是否符合失去电子后的结构。
化合价计算:根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的原则,结合常见元素化合价计算目标元素化合价。
化学键判断:离子化合物中一定含离子键,复杂离子内部还含共价键;共价化合物中只含共价键,按共价键规则书写电子式。
3.(2025·扬州模拟)用NaCl固体与浓混合加热制得HCl,并用于制取无水。下列装置不能达到目的的是
A.用装置甲制取HCl气体 B.用装置乙干燥HCl气体
C.用装置丙制取无水 D.用装置丁吸收尾气
【答案】B
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、装置甲为固液加热型装置,可用于 NaCl 固体与浓 H2SO4混合加热制 HCl 气体,故A不符合题意 ;
B、HCl 是酸性气体,碱石灰(碱性干燥剂)会与 HCl 反应,因此不能用装置乙干燥 HCl 气体,故B符合题意 ;
C、MgCl2 6H2O 加热易水解,在 HCl 氛围中加热可抑制水解,故装置丙可制取无水 MgCl2,故C不符合题意 ;
D、HCl 极易溶于水且与 NaOH 反应,装置丁的防倒吸设计可安全吸收尾气,故D不符合题意 ;
故答案为:B。
【分析】本题的易错点主要有以下两点:
对干燥剂的选择判断错误,忽略 HCl 是酸性气体,碱石灰为碱性干燥剂会与其反应,误判装置乙可干燥 HCl。
对 MgCl2 6H2O 水解的抑制条件认识不足,不清楚制取无水 MgCl2需在 HCl 氛围中进行,从而对装置丙的作用产生误判。
4.(2025·扬州模拟)冰晶石的主要成分为,含少量等。下列说法正确的是
A.半径: B.电离能:
C.碱性: D.热稳定性:
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、氧离子和铝离子的核外电子排布相同,均为 2、8,电子层数相同,此时核电荷数越大,对核外电子的吸引作用越强,离子半径越小。氧的核电荷数为 8,铝的核电荷数为 13,因此 r (O2-) > r (Al3+),A正确;
B、同周期主族元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,氧和氟位于同一周期,氟的原子序数更大,所以第一电离能 I1(O) < I1(F),B错误;
C、元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,钠的金属性远强于铝,因此碱性 Al (OH)3 < NaOH,C错误;
D、元素非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,氧的非金属性强于硫,因此热稳定性 H2S < H2O,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
离子半径比较:核外电子排布相同时,核电荷数越大,离子半径越小。
电离能规律:同周期主族元素从左到右,第一电离能整体呈增大趋势。
碱性比较:金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强。
氢化物稳定性:非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强。
(2025·扬州模拟)阅读下列材料,完成下面小题:
氢化铝钠()、乙硼烷()、水合肼()都可做还原剂。(晶胞结构如图所示)能将酯还原为醇,而不能还原烯烃。400℃,可与反应生成(常温下气态,标准燃烧热为);能将羧酸还原。实验室在碱性条件下用NaClO氧化尿素可制得;能将醛还原为烃,在碱性条件下与溶液反应可以制备银镜并放出。
5.下列说法正确的是
A.是只含极性键的极性分子
B.分子中只含有键
C.由尿素制取的反应中,氮原子轨道的杂化类型由转变为
D.若晶胞上、下面心处被取代,得到晶体的化学式为
6.下列化学反应表示正确的是
A.乙硼烷的制备:
B.乙硼烷的燃烧:
C.水合肼的制备:
D.水合肼制银镜:
7.下列说法正确的是
A.的空间构型为正四面体
B.转化为的反应,可用作还原剂
C.有还原性,是因为其中的H元素有价和价
D.水合肼将醛还原为烃时,醛中仅有碳氧键断裂
【答案】5.D
6.D
7.A
【知识点】极性分子和非极性分子;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)A、N2H4分子中存在 N-N 非极性键,并非只含极性键,A错误;
B、CO(NH2)2分子里含有 C=O 双键,双键包含 1 个 σ 键和 1 个 π 键,并非只有 σ 键,B错误;
C、尿素和水合肼中氮原子均形成单键,杂化方式都是 sp3 杂化,不存在杂化类型的转变,C错误;
D、NaAlH4晶胞中,为,个数为,个数为,得到的晶体化学式为Na3Li(AlH4)4,D正确;
故答案为:D。
(2)A、制备乙硼烷的反应中,氢气的化学计量数应为 6, 反应方程式为:,故A错误;
B、乙硼烷燃烧是放热反应,ΔH 应小于 0, 热化学方程式为: ,故B错误;
C、碱性环境下,尿素制备水合肼的产物应为碳酸根离子,不是二氧化碳, 离子方程式为:,故C错误;
D、水合肼在碱性条件下还原银离子,根据得失电子守恒和元素守恒, 反应方程式为:,故D正确;
故答案为:D。
(3)A、AlH4-中铝原子价层电子对数为 ,无孤对电子,空间构型为正四面体,A正确;
B、NaAlH4不能还原烯烃,无法实现丙烯到丙烷的转化,B错误;
C、NaAlH4中氢元素均为 - 1 价,不存在 +1 价,C错误;
D、水合肼还原醛时,碳氧双键中的 σ 键和 π 键均会断裂,并非只有 π 键断裂,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
化学键与杂化:区分极性键与非极性键,双键含 σ 键和 π 键,单键均为 σ 键;杂化类型由成键情况决定,单键氮原子为 sp3 杂化。
晶胞计算:利用均摊法计算晶胞中各粒子数目,确定晶体化学式。
化学方程式配平:结合反应环境(碱性、 酸性)、元素守恒及得失电子守恒配平,放热反应 ΔH 为负。
物质性质:NaAlH4不能还原烯烃,AlH4-为正四面体构型,氢元素为 - 1 价;醛还原时碳氧双键完全断裂。
5.A、N2H4分子中存在 N-N 非极性键,并非只含极性键,A错误;
B、CO(NH2)2分子里含有 C=O 双键,双键包含 1 个 σ 键和 1 个 π 键,并非只有 σ 键,B错误;
C、尿素和水合肼中氮原子均形成单键,杂化方式都是 sp3 杂化,不存在杂化类型的转变,C错误;
D、NaAlH4晶胞中,为,个数为,个数为,得到的晶体化学式为Na3Li(AlH4)4,D正确;
故答案为:D。
6.A、制备乙硼烷的反应中,氢气的化学计量数应为 6, 反应方程式为:,故A错误;
B、乙硼烷燃烧是放热反应,ΔH 应小于 0, 热化学方程式为: ,故B错误;
C、碱性环境下,尿素制备水合肼的产物应为碳酸根离子,不是二氧化碳, 离子方程式为:,故C错误;
D、水合肼在碱性条件下还原银离子,根据得失电子守恒和元素守恒, 反应方程式为:,故D正确;
故答案为:D。
7.A、AlH4-中铝原子价层电子对数为 ,无孤对电子,空间构型为正四面体,A正确;
B、NaAlH4不能还原烯烃,无法实现丙烯到丙烷的转化,B错误;
C、NaAlH4中氢元素均为 - 1 价,不存在 + 1 价,C错误;
D、水合肼还原醛时,碳氧双键中的 σ 键和 π 键均会断裂,并非只有 π 键断裂,D错误;
故答案为:A。
8.(2025·扬州模拟)新型锂硫电池能实现快速充电,其充电的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.充电时,In电极接外电源负极
B.充电时石墨电极发生的反应为:
C.放电时从石墨电极向In电极迁移
D.放电时每转移1mol电子,In电极生成32g硫
【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、充电时,In 电极上 S 被还原为 Li2S,发生还原反应,In 电极是电解池的阴极,阴极需要连接外电源的负极,A正确;
B、充电时石墨电极上 I-被氧化为 I3-,发生失电子的氧化反应,电极反应式应为 3I- 2e-=I3-,选项中反应方向和电子得失方向均错误,B错误;
C、放电时装置为原电池,石墨电极作正极,In 电极作负极,原电池中阳离子 Li+会向正极移动,即从 In 电极向石墨电极迁移,选项中迁移方向描述错误,C错误;
D、放电时 In 电极作负极,电极反应为 Li2S 2e-=S+2Li+,每转移 1mol 电子,会生成 0.5mol S,质量为 16g,并非 32g,D错误;
故答案为:A。
【分析】由装置原理图可知,在充电过程中,石墨电极上的碘离子(I-)会失去电子发生氧化反应,转化为三碘离子(I3-),因为氧化反应发生在电解池的阳极,所以石墨电极充当电解池的阳极;而 In 电极上的硫单质会得到电子发生还原反应,转化为硫化锂(Li2S),还原反应发生在电解池的阴极,因此 In 电极作为电解池的阴极。据此解题。
9.(2025·扬州模拟)有机物Z是一种重要的药物中间体,其部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X与足量加成的产物分子中含有3个手性碳原子
B.Y分子中所有碳原子在同一平面上
C.Z可以发生取代、消去和缩聚反应
D.可以用酸性溶液鉴别物质Y和Z
【答案】A
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;有机物的结构和性质;缩聚反应
【解析】【解答】A、X 与足量氢气加成后,苯环和醛基均被还原,产物分子( )中六元环上有 3 个碳原子分别连接不同的取代基,这 3 个碳原子均为手性碳原子,A正确;
B、Y 分子里,苯环和醛基的碳原子共平面,但左侧的六元碳环是饱和环,其碳原子为 sp3 杂化,具有四面体结构,因此该环上的碳原子不一定能与苯环共平面,所有碳原子无法共面,B错误;
C、Z 分子含羟基,可发生取代反应;与羟基相连的碳原子邻位碳上有氢原子,可发生消去反应;但 Z 分子中只有 1 个羟基,没有羧基、氨基等能形成缩聚的官能团,无法发生缩聚反应,C错误;
D、Y 中的醛基、Z 中的醇羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,都会使溶液褪色,因此无法用酸性高锰酸钾溶液鉴别二者,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
手性碳原子判断:连有 4 个不同基团的碳原子为手性碳原子,X 加成后六元环上有 3 个这样的碳原子。
共面问题分析:饱和碳原子为 sp3 杂化,具有四面体结构,会破坏分子的共面性,导致左侧六元环碳原子不一定与苯环共面。
官能团反应性:羟基可发生取代、消去反应,但缩聚反应需要至少两个可反应的官能团(如羟基与羧基),Z 不满足该条件。
物质鉴别:醛基和醇羟基都能被强氧化剂氧化,因此不能用酸性高锰酸钾鉴别 Y 和 Z。
10.(2025·扬州模拟)下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】氨的性质及用途;无机物的推断
【解析】【解答】A、氧化铁与盐酸反应能生成氯化铁,但氯化铁溶液与铜单质反应时,铜只能将 Fe3+还原为 Fe2+,无法置换出单质铁,该转化不能实现,A错误;
B、向氨水中通入过量的二氧化硫,由于二氧化硫过量,反应生成的是亚硫酸氢铵,而非亚硫酸铵,第一步产物生成错误,该转化不能实现,B错误;
C、次氯酸钙溶液中通入二氧化碳,依据强酸制弱酸规律生成次氯酸;次氯酸在光照条件下会分解,生成盐酸和氧气,该转化可以实现,C正确;
D、硫酸铜溶液中加入少量氨水,反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,要得到铜氨络离子需加入过量氨水,题干中试剂用量条件错误,该转化不能实现,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
铁及其化合物转化:Fe3+具有强氧化性,与 Cu 反应生成 Fe2+和 Cu2+,不能生成 Fe 单质。
酸性气体与碱反应:过量的酸性气体(如 SO2)与弱碱反应,产物为酸式盐,而非正盐。
次氯酸的性质:次氯酸是弱酸,可由强酸制弱酸得到;次氯酸不稳定,见光易分解生成氧气。
络合物生成条件:铜离子与氨水反应,少量氨水生成沉淀,过量氨水才能形成可溶的铜氨络离子。
11.(2025·扬州模拟)常温下,根据下列实验操作及现象,得出的相应结论正确的是
选项 实验操作及现象 结论
A 向溶液中通入气体,有白色沉淀生成 该沉淀为
B 将和NaOH溶液混合加热,充分反应后,冷却,滴加溶液有沉淀生成 中X为Cl原子
C 向溶液中滴加2滴溶液,有白色沉淀生成;振荡试管,再滴加2滴溶液,有黄色沉淀生成
D 分别测定醋酸溶液和盐酸的导电性,盐酸的导电性比醋酸溶液的强 HCl为强电解质
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】强电解质和弱电解质;卤代烃简介
【解析】【解答】A、向硝酸钡溶液中通入二氧化硫,酸性环境下硝酸根离子会将二氧化硫氧化为硫酸根,最终生成的白色沉淀是硫酸钡,不是亚硫酸钡,A错误。
B、卤代烃与氢氧化钠溶液共热后,溶液呈碱性,直接滴加硝酸银溶液,氢氧根离子会与银离子结合生成沉淀,无法检验卤离子,B错误;
C、氯化钠溶液中滴加少量硝酸银溶液生成氯化银沉淀,再滴加碘化钾溶液,沉淀转化为黄色的碘化银,说明碘化银的溶度积更小,即 Ksp (AgCl) > Ksp (AgI),C正确;
D、0.1mol/L 盐酸和醋酸溶液,盐酸导电性更强,只能说明盐酸中离子浓度更大,但不能直接证明盐酸是强电解质,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
氧化还原与沉淀:酸性环境中硝酸根具有强氧化性,会把 + 4 价硫氧化为 + 6 价,生成硫酸钡沉淀。
卤离子检验:检验卤代烃中的卤离子时,需先加稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,避免碱性环境干扰。
沉淀转化:沉淀会向溶度积更小的方向转化,氯化银转化为碘化银,说明碘化银溶度积更小。
电解质判断:强电解质的判断依据是完全电离,导电性强弱只能反映离子浓度大小,不能直接证明电离程度。
12.(2025·扬州模拟)常温下,通过下列实验探究和的性质。已知:,,;反应平衡常数时可认为反应能完全进行。
实验1:测得某溶液的。
实验2:向溶液中通入HCl气体至(忽略溶液体积变化及挥发)。
实验3:向硫酸铜溶液中通入气体至饱和。
实验4:向溶液中通入二氧化硫,至上层溶液不再变浑浊。
下列说法正确的是
A.实验1溶液中:
B.实验2所得溶液中:
C.实验3所得上层清液中:
D.实验4中反应的离子方程式为:
【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、由电离常数乘积计算,。实验1中溶液,代入得,即溶液中,并非,A错误;
B、实验2是向的溶液中通入至,根据物料守恒与电荷守恒联立推导,溶液中含硫微粒的总浓度,结合电荷守恒变形可得,B正确;
C、实验3中与反应生成沉淀,该反应的平衡常数,远大于,反应完全进行。反应后溶液中,远大于,因此上层清液中,C错误;
D、实验4中被还原为单质,根据氧化还原反应规律,正确的离子反应方程式应为,题干中反应式书写错误,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
电离常数应用:利用多元弱酸的两级电离常数乘积,可计算不同下含硫微粒的浓度比值,判断离子浓度大小关系。
守恒思想:结合物料守恒(含硫微粒总浓度不变)、电荷守恒(离子电荷代数和为零),推导溶液中离子浓度的等量关系。
平衡常数计算:通过电离常数与溶度积计算反应的平衡常数,判断反应进行程度,进而确定离子浓度大小。
反应方程式书写:根据氧化还原反应中元素化合价变化,配平并书写正确的反应方程式,避免产物或配平错误。
13.(2025·扬州模拟)温度为时,将一定量的和1mol CO混合气充入固定容积的容器,发生下列反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
平衡时和CO的转化率()及和的物质的量(n)随起始投料比变化如图所示。[选择性以为例,表示为]。下列说法正确的是
A.
B.图中曲线①表示平衡时的转化率随的变化
C.,温度为时,反应Ⅱ的,则
D.A点对应物质的选择性为33.3%
【答案】D
【知识点】化学平衡常数
【解析】【解答】A、反应Ⅰ是气体分子数减少的反应,熵变ΔS小于0,在常温下反应能自发进行,根据自发反应判据ΔG=ΔH TΔS<0,可知ΔH1必须小于0,并非大于0,A错误;
B、随着起始氢气与一氧化碳的投料比增大,一氧化碳的转化率会升高,氢气的转化率会降低,因此曲线①代表一氧化碳的转化率,曲线②代表氢气的转化率, 则曲线③表示CH4的物质的量,曲线④表示CO2的物质的量 ,选项中曲线对应错误,B错误;
C、 温度为时,、,平衡时:、、,根据氧元素守恒可知,,反应Ⅱ平衡常数,该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,则,C错误;
D、根据碳元素守恒,A点时n(CH4)=1 n(CO2) n(CO)=0.25mol,代入选择性公式计算可得,CH4的选择性为,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
反应自发性判断:熵减反应自发进行的前提是焓变小于0。
转化率曲线判断:投料比增大时,一种反应物转化率升高,另一种降低,据此匹配曲线与反应物。
平衡常数计算:结合各物质平衡时的物质的量,利用平衡常数表达式计算K值,再根据放热反应K随温度变化的规律判断温度大小。
选择性计算:根据碳守恒计算目标产物的量,再代入选择性公式计算。
二、非选择题:共4题,共61分。
14.(2025·扬州模拟)铁粉可将废水中的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),含Cr(Ⅵ)物种的浓度随pH的变化如图所示。在水溶液中,铁粉表面会生成氧化膜且易发生聚沉,一定厚度的氧化膜可以转移电子。
(1)①的废水中,铁粉除去Cr(Ⅵ)生成和的离子方程式为   。
②在氩气氛围和空气氛围下,除铬率随时间的变化如图所示。在氩气氛围下除铬效果更好的原因是   。
(2)可用于修饰铁粉表面,且有较强还原性。经修饰后的铁粉除铬机理如图所示。
①与过量NaOH溶液反应可制得。是   元弱酸(填“一”“二”或“三”)。
②中两个原子与铁粉表面氧化膜中的一个离子形成配位键,在下图中画出氧化膜表面一个的结构式   。
③经修饰的铁粉除铬效果更好的原因是   。
(3)测定废水中Cr(Ⅵ)浓度:准确移取25.00mL含Cr(Ⅵ)的废水,调节pH为酸性,加入过量的KI溶液,充分反应后生成。以淀粉为指示剂,用标准溶液滴定,发生反应。终点时消耗溶液12.00mL。计算废水中Cr(Ⅵ)浓度   (单位:,写出计算过程)。
【答案】(1);使用惰性气体氩气,可以有效地隔绝空气,防止铁与氧气接触生成氧化膜发生聚沉,减弱除去Cr(Ⅵ)的效果
(2)一;;用修饰的铁粉可以通过它与铁粉表面的氧化膜形成稳定的配位键,从而更有效地利用其还原性将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)除去
(3)83.2
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】(1)①根据图表数据可知,在的废水中,Cr(Ⅵ)主要以存在,则用铁粉除去Cr(Ⅵ)生成和的离子方程式为:;
②根据在氩气氛围和空气氛围下,除铬率随时间的变化图可知,在氩气氛围下除铬效果比在空气氛围中更好,再根据题目信息在水溶液中,铁粉表面会生成氧化膜且易发生聚沉,其原因可能为:使用惰性气体氩气,可以有效地隔绝空气,防止铁与氧气接触生成氧化膜发生聚沉,减弱除去Cr(Ⅵ)的效果。
故答案为: ; 使用惰性气体氩气,可以有效地隔绝空气,防止铁与氧气接触生成氧化膜发生聚沉,减弱除去Cr(Ⅵ)的效果 ;
(2)①与过量NaOH溶液反应可制得为正盐,则只能提供出1个供NaOH溶液中和,得到为一元酸;
②的结构为:,中两个原子与铁粉表面氧化膜中的一个离子形成配位键,其结构图形为:;
③经修饰的铁粉除铬效果更好的原因为:用修饰的铁粉可以通过它与铁粉表面的氧化膜形成稳定的配位键,从而更有效地利用其还原性将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)除去。
故答案为: 一 ; ; 用修饰的铁粉可以通过它与铁粉表面的氧化膜形成稳定的配位键,从而更有效地利用其还原性将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)除去 ;
(3)由电子转移守恒可得得,氧化得到,则可以得到关系式:,则废水中Cr(Ⅵ)的浓度为:。
故答案为: 83.2 ;
【分析】(1) ①pH=8 时 Cr (VI) 主要以 CrO42-存在,配平离子方程式: ;
②氩气隔绝空气,防止铁被氧化形成聚沉的氧化膜,避免减弱除铬效果。
(2) ①H3PO2只能电离出 1 个 H+,是一元弱酸;②H2PO2-通过两个原子与氧化膜中的 Fe3+、O2-形成配位键,画出对应结构式;③NaH2PO2与氧化膜形成稳定配位键,更高效利用还原性将 Cr (VI) 还原为 Cr (III)。
(3) 依据电子守恒:1mol Cr (VI)~3mol Na2S2O3,代入滴定数据计算得废水中 Cr (VI) 浓度为83.2mg L- 。
(1)①根据图表数据可知,在的废水中,Cr(Ⅵ)主要以存在,则用铁粉除去Cr(Ⅵ)生成和的离子方程式为:;
②根据在氩气氛围和空气氛围下,除铬率随时间的变化图可知,在氩气氛围下除铬效果比在空气氛围中更好,再根据题目信息在水溶液中,铁粉表面会生成氧化膜且易发生聚沉,其原因可能为:使用惰性气体氩气,可以有效地隔绝空气,防止铁与氧气接触生成氧化膜发生聚沉,减弱除去Cr(Ⅵ)的效果。
(2)①与过量NaOH溶液反应可制得为正盐,则只能提供出1个供NaOH溶液中和,得到为一元酸;
②的结构为:,中两个原子与铁粉表面氧化膜中的一个离子形成配位键,其结构图形为:;
③经修饰的铁粉除铬效果更好的原因为:用修饰的铁粉可以通过它与铁粉表面的氧化膜形成稳定的配位键,从而更有效地利用其还原性将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)除去。
(3)由电子转移守恒可得得,氧化得到,则可以得到关系式:,则废水中Cr(Ⅵ)的浓度为:。
15.(2025·扬州模拟)G是合成苯并咪唑类化合物的中间体,其合成路线如下:
(1)B→C所需的试剂为   。
(2)C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结构简式:   。
①能与溶液发生显色反应;
②1mol该物质能与4mol NaOH反应,产物中有机物只有1种;
③分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:2:3:4。
(3)D→E的反应类型为   。
(4)X的分子式为,X的结构简式为   。
(5)已知:,(R、、表示烃基)
写出以、为原料制备的合成路线流程图   (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
【答案】(1)浓、浓、
(2)或
(3)还原反应
(4)
(5)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)B→C为苯环上引入硝基的反应,则所需的试剂为浓、、;
故答案为: 浓、浓、 ;
(2)C的一种同分异构体同时满足下列条件,①能与溶液发生显色反应;则含酚羟基;
②1mol该物质能与4mol NaOH反应,产物中有机物只有1种;
③分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:2:3:4,综上,该同分异构体的结构简式为或;
故答案为:或 ;
(3)据分析,D→E的反应类型为还原反应;
故答案为: 还原反应 ;
(4)根据分析, X的结构简式为
故答案为: ;
(5)要得到目标产物,可根据信息由在HAc、加热下生成,可由还原生成,可用原料和生成,可由生成,则合成线路为:
故答案为: ;
【分析】以对甲氧基苯胺 (A) 为起始原料,先与乙酸酐反应保护氨基得到 (B);再经硝化试剂在苯环引入硝基得到 (C);随后在碱性条件下水解脱去乙酰基得到 D(),接着在钯催化下加氢还原硝基为氨基得到 (E);之后 (E) 与二硫化碳在碱性条件下反应并酸化,得到巯基取代的苯并咪唑类化合物 (F);最后 (F) 与试剂 X 发生取代反应,将巯基转化为目标硫醚结构,得到中间体 (G),根据(4)中X的分子式、结合G的结构可知X为。
(1)B→C为苯环上引入硝基的反应,则所需的试剂为浓、、;
(2)C的一种同分异构体同时满足下列条件,①能与溶液发生显色反应;则含酚羟基;
②1mol该物质能与4mol NaOH反应,产物中有机物只有1种;
③分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:2:3:4,综上,该同分异构体的结构简式为或;
(3)据分析,D→E的反应类型为还原反应;
(4)
(5)要得到目标产物,可根据信息由在HAc、加热下生成,可由还原生成,可用原料和生成,可由生成,则合成线路为:
16.(2025·扬州模拟)电子元件废料中金(Au)和Cu以单质存在,以其为原料回收Au、Cu单质的方法如下图所示(其他杂质不参与反应)。
已知:硫脲可被缓慢氧化,最终生成单质硫。
(1)①基态的核外电子排布式为   。
②“浸金”时,溶液中生成和,该反应的离子方程式为   。
③硫脲中存在如图所示的转化,中的配位原子为   。
(2)硫脲浓度对金的浸出率的影响如图,其他条件相同时,硫脲浓度大于时,金浸出率下降的原因是   。
(3)“置换”后,过滤所得金粉中含有的金属杂质为   。
(4)请补充从电子元件废料中回收Cu单质的实验方案,酸浸实验装置如图所示:取一定量的电子元件废料加入三颈烧瓶,   ,关闭电源,收集阴极生成的铜。(必须使用:浓硝酸,溶液,直流电源,铜电极,石墨电极)。
【答案】(1);;S、N
(2)硫脲浓度过大,被缓慢氧化为S单质,包裹在金的表面
(3)Fe、Zn
(4)加入浓硝酸至Cu完全溶解,过滤,用 0.1 mol/L NaOH 调节滤液 pH 至中性,以石墨为阳极、铜为阴极,接通直流电源电解。
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;物质的分离与提纯;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)①基态 Fe 的原子序数为 26,其核外电子排布式为:,因此,基态的核外电子排布式为:;
②Au 被氧化为,被还原为,离子方程式为:;
③根据硫脲的转化可知,带正电的N原子没有孤对电子,不能形成配位键,则由S原子和另外的N原子提供孤对电子与形成配位键;
故答案为: ; ; S、N ;
(2)硫脲浓度大于时,被缓慢氧化为S单质,包裹在金的表面,所以金浸出率下降;
故答案为: 硫脲浓度过大,被缓慢氧化为S单质,包裹在金的表面 ;
(3)“置换”时,金属锌会将“浸金”时,生成的还原为Fe,加入的锌粉是过量的,则金粉中含有的金属杂质为Fe、Zn;
故答案为: Fe、Zn ;
(4)由题意可知,需要电解法回收金属铜,硝酸用于溶解金属铜,溶液用于调节pH否则阴极存在副反应氢离子放电生成氢气,直流电源,铜电极,石墨电极用于电解法制取铜,故实验方案为:取一定量的电子元件废料加入三颈烧瓶,加入浓硝酸至Cu完全溶解,过滤,用 0.1 mol/L NaOH 调节滤液 pH 至中性,以石墨为阳极、铜为阴极,接通直流电源电解。
故答案为: 加入浓硝酸至Cu完全溶解,过滤,用 0.1 mol/L NaOH 调节滤液 pH 至中性,以石墨为阳极、铜为阴极,接通直流电源电解。 ;
【分析】以电子元件废料为原料,先对废料进行酸浸处理,使其中的铜单质转化为铜离子留在溶液中,实现铜与金等杂质的初步分离;随后向浸金环节加入硫脲和硫酸铁溶液,利用硫脲与金的配位作用、铁离子的氧化性质将金单质浸出;最后向浸金液中加入过量锌粉进行置换反应,将金从溶液中还原提取出来,从而回收得到 Au、Cu 单质。
(1)①基态 Fe 的原子序数为 26,其核外电子排布式为:,因此,基态的核外电子排布式为:;
②Au 被氧化为,被还原为,离子方程式为:;
③根据硫脲的转化可知,带正电的N原子没有孤对电子,不能形成配位键,则由S原子和另外的N原子提供孤对电子与形成配位键;
(2)硫脲浓度大于时,被缓慢氧化为S单质,包裹在金的表面,所以金浸出率下降;
(3)“置换”时,金属锌会将“浸金”时,生成的还原为Fe,加入的锌粉是过量的,则金粉中含有的金属杂质为Fe、Zn;
(4)由题意可知,需要电解法回收金属铜,硝酸用于溶解金属铜,溶液用于调节pH否则阴极存在副反应氢离子放电生成氢气,直流电源,铜电极,石墨电极用于电解法制取铜,故实验方案为:取一定量的电子元件废料加入三颈烧瓶,加入浓硝酸至Cu完全溶解,过滤,用 0.1 mol/L NaOH 调节滤液 pH 至中性,以石墨为阳极、铜为阴极,接通直流电源电解。
17.(2025·扬州模拟)资源化利用具有重要意义。
(1)电催化制取甲烷。
①酸性条件下,向阴极通入,反应生成的电极反应式为   。
②实际电解时,需控制pH约为7.当其他条件相同时,pH减小,的产率降低,可能的原因是   。
(2)光催化制乙烯。、、三乙胺()在催化剂作用下,光照一段时间可制得。
①催化剂中含。常温下,将溶液和溶液混合制备。已知:,、、。
反应的平衡常数K的数值为   。
制备时,溶液与溶液的混合方式为   。
②用同位素示踪法研究乙烯分子中C和H的来源。在其他条件相同时,三乙胺(分别与下列三组试剂反应,得到乙烯的质谱中最大质荷比均为28。能证明C和H均来源于三乙胺的一组试剂是   (填序号)。
A.和 B.和 C.和
若以代替三乙胺发生上述反应,生成的烯烃有乙烯和   (填结构简式)。
(3)催化合成环状碳酸酯。
相邻原子或基团的大小和空间位置,会影响其他原子或基团接近反应原子,从而影响反应的进行。和1,1-二甲基环氧乙烷()在催化作用下合成环状碳酸酯(R为多孔骨架),反应的可能机理如图所示。
①机理图步骤Ⅱ中C—O键的断键位置有两种。画出主要中间产物X的结构简式   。
②催化反应过程中,也能与连接,助其发生开环反应,连接方式如图所示。能与连接的原因是   。
【答案】(1)CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;pH减小,溶液中CO2浓度降低
(2);向溶液中缓慢加入溶液并确保pH<8;C;CH2=CHCH3
(3);能形成氢键N-H…O
【知识点】含有氢键的物质;化学平衡常数;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①电解池阴极发生还原反应,酸性条件下,向阴极通入,反应生成的电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;
②pH减小,平衡CO2+H2OH2CO3逆向移动,溶液中二氧化碳的浓度降低,转化率降低,故实际电解时,需控制pH约为7,当其他条件相同时,pH减小,的产率降低,可能的原因是pH减小,溶液中CO2浓度降低;
故答案为: CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O ; pH减小,溶液中CO2浓度降低 ;
(2)①已知:,、、。
反应的平衡常数K=;
溶液因水解呈酸性,溶液因水解程度大于电离程度呈碱性,La(OH)3沉淀开始生成时c3(OH-)=mol3/L3=10-18mol3/L3,c(OH-)=10-6mol/L,pH=8,故要确保pH<8,故制备时,溶液与溶液的混合方式为向溶液中缓慢加入溶液并确保pH<8;
②证明C和H均来源于三乙胺,则要确保三乙胺()中的C、H与其它实际中的C、H不同,则选C:和;
制备乙烯时,C和H均来源于三乙胺,则若以代替三乙胺发生上述反应,生成的烯烃有乙烯和CH2=CHCH3;
故答案为: ; 向溶液中缓慢加入溶液并确保pH<8 ; C ; CH2=CHCH3 ;
(3)①甲基是推电子基,中2号C-O键极性更大,故2号键更容易段,因此机理图步骤Ⅱ中主要中间产物X的结构简式为;
②催化反应过程中,也能与连接,助其发生开环反应,连接方式如图所示,则能与连接的原因是能形成氢键N-H…O。
故答案为: ; 能形成氢键N-H…O ;
【分析】(1) ①酸性阴极,CO2得电子被还原为CH4,配平电极反应式:
CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;②pH减小,与水反应的平衡逆向移动,溶液中浓度降低,导致产率下降。
(2) ①利用溶度积与电离常数计算反应平衡常数,制备时需向溶液中缓慢加并控制pH<8,防止生成沉淀;
②用和作试剂,通过质谱质荷比证明乙烯中C、H均来自三乙胺;替换三乙胺后,还会生成。
(3) ①甲基推电子使环氧乙烷中取代基多的C-O键极性更大、易断裂,得到对应开环中间体;
②中的N-H键能与环氧乙烷的O形成氢键,从而辅助开环反应。
(1)①电解池阴极发生还原反应,酸性条件下,向阴极通入,反应生成的电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;
②pH减小,平衡CO2+H2OH2CO3逆向移动,溶液中二氧化碳的浓度降低,转化率降低,故实际电解时,需控制pH约为7,当其他条件相同时,pH减小,的产率降低,可能的原因是pH减小,溶液中CO2浓度降低;
(2)①已知:,、、。
反应的平衡常数K=;
溶液因水解呈酸性,溶液因水解程度大于电离程度呈碱性,La(OH)3沉淀开始生成时c3(OH-)=mol3/L3=10-18mol3/L3,c(OH-)=10-6mol/L,pH=8,故要确保pH<8,故制备时,溶液与溶液的混合方式为向溶液中缓慢加入溶液并确保pH<8;
②证明C和H均来源于三乙胺,则要确保三乙胺()中的C、H与其它实际中的C、H不同,则选C:和;
制备乙烯时,C和H均来源于三乙胺,则若以代替三乙胺发生上述反应,生成的烯烃有乙烯和CH2=CHCH3;
(3)1①甲基是推电子基,中2号C-O键极性更大,故2号键更容易段,因此机理图步骤Ⅱ中主要中间产物X的结构简式为;
②催化反应过程中,也能与连接,助其发生开环反应,连接方式如图所示,则能与连接的原因是能形成氢键N-H…O。
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