【辽宁新高考】2021年高三化学全真模拟卷03（解析版）

2021年辽宁省普通高等学校招生考试全真模拟卷（辽宁新高考）

化学试卷03

本卷满分100分，考试时间75分钟。

一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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.化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列叙述正确的是

A.用明研可消除水中CM+等重金属离子污染

B.我国西周时期发明的“酒曲”酿酒工艺，是利用了催化剂使平衡正向移动的原理

C.节日中绽放的焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关

D.针对新冠肺炎疫情，可用高镭酸钾溶液、无水酒精、双氧水等对场所进行杀菌消毒

【答案】C

【解析】A.用明矶可以净水，因为水解产生的氢氧化铝胶体可吸附水中固体悬浮物并使之

沉降，不能除去CLP+等重金属离子污染，A错误；

B.催化剂不影响化学平衡，B错误；

C.节日中绽放的焰火是焰色反应，与原子核外电子跃迁释放能量有关，c正确：

D.用75%的医用酒精而不是无水酒精进行杀菌消毒，D错误；

答案选C。

2.下列化学用语或图示表达正确的是

A.氯离子的结构示意图：@（海

B.基态H的电子排布式为Ipi

C.CO2的电子式：

D.CH4的空间充填（比例）模型:

【答案】D

【解析】A.氯离子核内质子数为17,核外电子数为18,其结构示意图为

A错误；

B.基态H的核外电子数为1,电子位于1s能级，其电子排布式为"，故B错误；

C.CCh中C与O原子之间存在2对共用电子对，其电子式为：2：：C：：2：,故C错误;

D.CHa为正四面体结构,C原子半径大于H原子半径，因此其空间充填（比例）模型为

故D正确；故答案为D。

3.已知某种锂盐的结构如图，它是一种新型锂离子电池的电解质，其阴离子由W、X、Y、

Z四种同周期主族元素构成，Y原子的最外层电子数是X的次外层电子数的3倍（箭头指

向表示共用电子对由W提供）。下列说法错误的是（）

A.元素非金属性强弱顺序是W>Y>Z>X

B.阴离子中X与Z的杂化方式相同

C.原子半径X>Z>Y>W

D.该物质中含有极性键、非极性键、配位键和离子键

【答案】B

【解析】

W、X、Y、Z是同周期主族元素，Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍，X的次外

层电子数只能为2,则四种元素都位于第二周期，Y的最外层电子数为6,则Y为0；四种

元素与锂组成的盐是一种新型的锂离子电池的电解质，Z可形成4个共价键，X可形成3个

共价键和1个配位键，则Z为C、X为B,W可提供电子对，且易得到1个电子，则W为

F,以此来解答。

A.根据分析可知，W为F,Y为0,Z为C,X为B,同周期从左到右非金属性增强，F

>O>C>B,元素非金属性强弱顺序是W>Y>Z>X,故A正确，不选：

B.X的价层电子对数为4对，采用sp3杂化，Z的价层电子对数为3对，采用spz杂化，阴

离子中X与Z的杂化方式不相同，故B错误，符合题意；

C.除稀有气体外，同周期元素的原子从左到右半径逐渐减小，原子半径B>C>0>F,原

子半径X>Z>Y>W,故C正确，不选；

D.该物质中含碳原子和氧原子之间、硼原子和氧原子之间、硼原子和氟原子之间形成极性

键、碳原子和碳原子之间形成非极性键、硼原子和氟原子之间形成配位键、这种锂盐中还含

有离子键，故D正确，不选；

答案选B。

4.中国科学家团队成功合成了五氮阴离子盐（N5）6（H3O）3（NH4）4C1,五氮阴离子（N5）是制备

全氮类物质N；Ng的中间体。下列说法正确的是（）

A.键角：NH；>H3（T

B.电负性：N>0>H

C.N；N5属于离子化合物

3s3p

D.基态cr的价电子排布图为

【答案】A

［解析1A.NH；和HQ+中的中心原子杂化类型均为s/,HQ+中的中心O原子有孤电子对，

对成键电子对排斥力更大，使H3O+中键角变小，故A正确；

B.同周期元素从左到右电负性逐渐增大，所以电负性O>N>H,故B错误；

C.全氮类物质N；Ns只含有一种元素，是单质不是化合物，故C错误；

D.基态C1原子得一个电子变成Ch应该达到8电子稳定结构，所以题给价电子排布式错

误；

故答案为A.

【解析】A.虽然苯酚与溟水能反应生成三溟苯酚，但三漠苯酚仍溶解在苯中，不能分离,

A不能达成目的；

B.铁钉在食盐水中发生的是吸氧腐蚀，不是析氢腐蚀，B不能达成目的；

C.乙醉蒸汽也能使酸性KMnCU褪色，所以不一定生成乙烯，C不能达成目的；

D.浸泡在热水中的NO?球颜色比浸泡在冷水中的N02球深，则表明加热平衡向生成NCh

的方向移动，D能达成目的；

故选D。

6.钙钛矿是一种陶瓷类氧化物，是性能优异、用途广泛的新型功能材料“其晶胞结构如图，

对钙钛矿描述错误的是

A.钙钛矿的化学式是CaTiCh

B.由钙钛矿制备的TiCh可用作白色颜料

C.Ti原子核外未成对电子有3个

D.钙钛矿晶体具有较大的硬度

【答案】C

【解析】A.由上述晶胞结构图可知，钛酸钙的晶胞中Ca2+位于8个顶点、-位于6个

面心、Ti4+位于体心，根据均摊法可以确定Ca2+、02>Ti,+的数目分别为8x1=1、6x1

82

=3、1,因此其化学式为CaTiCh,A正确；

B.由钙钛矿制备的TiCh俗称钛白，是目前最好的白色颜料，B正确；

C.Ti原子的价电子排布式为3d24s2,其未成对电子为2个，C错误；

D.钙钛矿是新型功能材料，根据晶体化学式和结构模型可看出属于离子晶体，具有较大的

硬度，D正确；

故选C。

7.在V2O5存在时，反应2sO2（g）+O2（g）U2so3（g）AH=-198kJ/mol的反应机理为：

第一步V2O5（s）+SO2（g）=2VO2（s）+SCh（g）AHj=akJ/mol快反应

第二步4Vo2（s）+O2（g）=2V2O5（s）AH?慢反应

下列说法正确的是

A.总反应的快慢由第一步决定

B.AH2=-（2a+198）kJ/mol

C.第二步反应活化能较小

D.V2O5G）与SCh（g）的碰撞全部有效，而VCh（s）与Ch（g）的碰撞部分有效

【答案】B

【解析】A.分步反应中，总反应的快慢由慢反应决定，故该反应由第二步决定，A项错误；

B.由盖斯定律可知，总反应=第一步x2+第二部，则A/f=2xA//1+AH2，即

-198kJ/mol=2akJ/mol+AH2,则A“2=-（198+2a）kJ/mol,B项正确；

C.第二步反应为慢反应，则活化能较大，c项错误；

D.V2O5（S）4SCh（g）的碰撞部分有效，D项错误；

答案选B,,

8.金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过下列途径制备：

环戊二烯二聚环戊二烯四氢二聚环戊二烯金刚烷

下列说法正确的是

A.环戊二烯分子中所有原子可能共面

B.金刚烷的二氯代物有6种

C.二聚环戊二烯与HBr加成反应最多得7种产物

D.上述四种燃均能使澳的四氯化碳溶液褪色

【答案】B

【解析】A.环戊二烯分子中含有饱和碳原子，与之相连的4个原子呈四面体结构，所以环

戊二烯中不可能所以原子都共面，故A错误;

C.二聚环戊二烯含有两个双键，若加成时只加成一个双键，有4种结构，若两个双键均被

加成，有4种结构，所以最多有8种，故C错误；

D.四氢二聚环戊二烯、金刚烷不含碳碳双键，不能与澳发生加成，不能使澳的四氯化碳溶

液褪色，故D错误；

故答案为B。

9.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常

适合进行现场酒精检测。下列说法正确的是

质子交换膜

Pt/Pt

[71_J

11--------G目—-

微处理器液晶显示屏

A.电子由02所在的伯电极流出

B.每消耗224mLCh,通过质子交换膜的H卡个数为0.4NA

C.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量

D.电池的负极反应式为CH3cH2OH+3H2O-12e-=2CO2T+12H+

【答案】C

【解析】A.该装置中乙醇失去电子发生氧化反应生成乙酸，作负极，则电流由Ch所在的

销电极流出，故A错误；

B.未告知02所处环境，无法确定所处条件下的气体摩尔体积，无法计算，故B错误；

C.呼气中乙醇含量越高，单位时间内转移电子越多，电流越大，从而根据电流大小计算出

被测气体中酒精的含量，故c正确；

D.由图可知，电子负极上乙醇失去电子生成乙酸，电极反应式为CH3cHzOH—4e+H20

=CH3co0H+4H+,故D错误；综上所述，说法正确的是C项，故答案为C。

10.下列各组实验中，根据实验现象所得结论正确的是

选

实验操作和实验现象结论

项

氧化性：

向FeCl和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO溶液，混

A23

Ag+>Fe3+

合溶液变红

向盛某盐溶液的试管中滴入浓氢氧化钠溶液并加热，试管口处

B该盐中含有NH；

湿润的红色石蕊试纸变蓝

C将稀盐酸滴入Na?SiO3溶液中，溶液中出现凝胶非金属性：Cl>Si

将红热的炭放入浓硫酸中，产生的气体通入澄清石灰水，石灰

D碳被氧化成CO2

水变浑浊

【答案】B

【解析】A.向氯化亚铁和硫氟化钾的混合溶液中，加入酸化的硝酸银溶液，硝酸可氧化亚铁

离子，不能比较银离子和铁离子的氧化性强弱，故A错误；

B.向盛某盐溶液的试管中滴入浓氢氧化钠溶液并加热，管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝，说

明有碱性气体氨气生成，则盐溶液中一定有钺根离子，故B正确；

C.非金属元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，盐酸不是最高价含氧

酸，故C错误；

D.红热的炭放入浓硫酸中发生的反应为碳与浓硫酸共热反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,

反应生成的二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，不能判断是否有二氧化碳生成，故D错误；

故选B。

11.N2和H2在催化剂表面合成筑的微观历程及能量变化的示意图如图所示，用|g、8、

分别表示N2、H2、NH3,下列说法正确的是

A.使用催化剂时，合成氨的反应放出的热量减少

B.使用催化剂能增大反应速率的原因是降低了反应的活化能

C.在该过程中，N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3

D.合成氨反应中，反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量

【答案】B

【解析】A.催化剂只改变活化能但不改变反应热，故A错误；

B.催化剂可以降低反应的活化能，活化能越低反应速率越大，故B正确；

C.在该过程中，N原子和H原子形成了N-H极性键，故C错误；

D.由题图可知，合成氨为放热反应，则反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量，

故D错误；

故答案为B。

12.“钾泻盐”的化学式为MgSO4-KCl-xH2O,是一种制取钾肥的重要原料，它溶于水得到

KC1与MgSO4的混合溶液。某化学活动小组设计了如下实验方案：

洗涤「I：燥r23.30g

1称取沉淀称量~"BaSO］固体

加水溶液

滴加足量

|样品|滴加足量Ba(N0JAgNO,溶液_14.35g

溶液，过滤一滤液过滤、洗一「AgCl固体

干燥、称量

以下说法不.顾的是

A.该方案能够计算出“钾泻盐''中KCI的质量分数

B.足量Ba(NO3)2溶液是为了与MgSO4充分反应

C.“钾泻盐”化学式中x=3

D.上述实验数据的测定利用学校实验室里的托盘天平即可完成

【答案】D

【解析】A.加入足量的硝酸银溶液，能将氯离子转化为沉淀，由沉淀质量进而求得氯化钾

的质量，然后计算出氯化钾的质量分数，故A正确；

B.加入足量Ba(NCh)2溶液是为了与MgSCh充分反应，从而计算硫酸镁的质量，故B正

确；

C.根据提供的数据，可计算出硫酸镁和氯化钾的质量，然后根据化学式可求出化学式中x

的值。

设该样品中MgSCU的质量为x

MgSO4+Ba(NO3)2=BaSO4+Mg(NO3)2

120233

x23.30g

120__x

233~23.30g

X=12.00g

该样品中MgSOj的质量为12.00g

设该样品中KC1的质量为y

AgNCh+KCl=Ag3+KN03

74.5143.5

y14.35g

74.5_143.5

飞_―14.35

y=7.45g

该样品中KC1的质量为7.45g；

水的质量为24.85g-12.00g=5.4g

根据“钾泻盐''的化学式

MgSO4-KC1-XH2O

12018x

12.00g5.4g

120_18x

12.00-54g

x=3

故C正确；

D.因为托盘天平只能精确到0.1g,题目中的数据精确到0.01g,故D错误；

故选D。

13.聚乙烯具有广泛用途，可由乙烯为基本原料制备。科学家构想用太阳能电池作电源电解

CH4和CO2制得乙烯，原理如图。下列说法错误的是()

太阳能电池

A.该装置实现了光能T电能T化学能的转化

B.电极A的反应为：2cH：4e-+2O2=C2H4+2氏0

C.催化活性电极B可防止产生炭堵塞电极

D.固体电解质将A极产生的02一传导到B极

【答案】D

【解析】

A.太阳能电池将光能转化为电能，电解池又将电能转化为化学能，故A正确；

B.图中电子由右侧流出，左侧流入，则左侧为电源的负极，右侧为电源的正极，电极A为

阳极，CH4失去电子变成C2H4,其电极反应式为2cH4-4厘+202一式2也+2凡0,故B正

确；

C.催化活性电极B可防止产生炭堵塞电极，因为电极B上C02得到电子，发生

22

CO2+2e=C0+0,还有有副反应：CO+2e=C+O-，有炭产生，故C正确；

D.0?一属于阴离子，向阳极移动，即B极产生的02-传导到A极，故D错误；

故选D。

14.常温下，下列有关电解质溶液的说法正确的是()

c(CH,C00)

A.向O.lmol/L醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体，溶液中一"彳减小

C(CH3COOH)

B.将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合，溶液显酸性

+

C.O.lmol/L下列溶液①NH4cl②(NH《卜SO4③NH4HSO4④NH4HCO3中c(NH4)

大小关系为：②

D.浓度均为O.lmol/L的HCOONa和NaF两溶液，前者的pH较大，则溶液中阴离子浓

度之和：HCOONa<NaF

【答案】D

【解析】,加入醋酸钠溶液酸性减弱，氢离子浓度变小，而醋

A.+

C(CH3COOH)C(H)

酸的电离平衡常数不变，则该比值增大，故A错误：

B.常温下pH=2的盐酸浓度为O.Olmol/L,一水合氨为弱碱，所以pH=12的城水浓度远大

于0.01mol/L,二者等体积混合，碱过量，溶液显碱性，故B错误；

C.氯离子、硫酸根对镂根离子的水解没有影响，但硫酸镂可以电离出两个核根，硫酸氢根

会电离出氢离子抑制镀根的水解，碳酸氢根的水解促进镀根的水解，所以四种溶液镀根离子

浓度大小关系为②>③XD>④，故c错误；

D.根据电荷守恒可知两溶液中阴离子浓度之和与阳离子浓度之和相等，相同浓度的

HCOONa和NaF溶液中钠离子浓度相等，HCOONa的pH较大，即氢离子的浓度较小，则

HCOONa溶液中c(Na+)+c(H+)较小，则阴离子浓度之和较小，故D正确；

综上所述，答案为D。

15.水体中重金属铅的污染问题备受关注。溶液中Pb2+及其与OH-形成的微粒的浓度分数a

随溶液pH变化的关系如图所示。已知NH3-H2O的Kb=l.74x10-5。向Pb(NCh)2溶液中滴加

氨水，关于该过程的说法正确的是

A.Pb2*的浓度分数先减小后增大

B.c(NO；)与c(Pb2+)的比值减小后增大，pH>10后不变

C.pH=7时,存在的阳离子仅有Pb2+、Pb(OH)+和H+

D.溶液中Pb2+与Pb(OH)2浓度相等时，氨主要以NH：的形式存在

【答案】D

【解析】由图示可知，Pb2+与OH-依次形成Pd(OH)+、Pd(OH”、Pd(OH)「Pd(OH)：四种

微粒，据此分析。

A.随着pH的增大，Pb2+的浓度分数逐渐减小，当pH=10时，Pb2+的浓度分数减小为0,A

错误；

B.NO,与Pb2+在同一溶液中，c(NO力与c(Pb2+)的比值等于其物质的量之比，滴加氨水过

程中，随着pH的增大,〃(Pb2+)逐渐减小,“(NO；)不变,”(NO；)与〃(Pb")的比值增大，故

c(NO,)与c(Pb2+)的比值增大，pH>10,c(Pb2+)减小为0时，比值无意义，B错误;

C.当pH=7时，根据图示可知，溶液中存在的阳离子有Pb?+、Pb(OH)\H+以及NH：,C

错误；

D.当溶液中Pb?+与Pb(OH)2浓度相等时，由图可知，此时溶液pH约等于8,由NH3H2O

c（NH；）,c（OH-）=L74X10-5>则高湍二命1.74x10-5

电离常数6=

c（NH3H2。）l.OxlO-6

=17.4,故溶液中氨主要以NH；形式存在，D正确。

故答案选D。

二、非选择题：本题共4小题，共55分。

16.(14分)

工业上以钛铁矿为原料，制备钛白(TiCh)和铁红两种重要产品的工艺流程如图：

9or

已知：①钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiCh),含有MgO、AI2O3、SiO2等杂质。

2+

②酸浸时，FeTiO3转化为Fe2+和TiO；

③本实验温度下，Ksp[Mg(OH)2]=1.0xlOu；

④溶液中离子浓度小于1x10-5mo/L时，认为该离子沉淀完全。

请回答下列问题：

(DFeTiOa中Ti元素的化合价为；操作1所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、

(2)“水解”生成H2TiO3的离子方程式为；该反应需要加热，加热的目的是

(3)“沉铁”过程中，反应的离子方程式为。

(4)滤液2可用于制备Mg(OH)2若滤液2中c(Mg2+)=1.0x10-3moi(，向其中加入NaOH固

体，调整溶液pH大于时，可使Mg2+沉淀完全。

(5)在制备钛白(TiCh)过程中，需要测定钛液中TiO2+的物质的量浓度：测定时首先取10mL

钛液用水冲稀10倍。加入一定量铝粉，充分振荡，使其完全反应：TiO2++Al-Ti3++A13+(未

配平)。过滤后，取出滤液20mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液，再加入5mL蒸馈水振

荡，用酸式滴定管滴加O.lmol/LFeCb溶液(Fe3+能将瑶+氧化成四价钛的化合物)至终点，用

去了30.00mLFeCb溶液。则原钛液中TiO?+的物质的量浓度为。

【答案】(1)+4漏斗

2++

(2)TiO+2H2O=H2TiO3+2H促进水解

(3)Fe2-+2HCOj=FeCOU+H2O+CO2f

(4)11

(5)1.5mol/L

【解析】钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiCh),含有MgO、AI2O3、SiO2等杂质；进行碱

液预处理，氧化铝、二氧化硅均变为盐溶液，过滤，滤渣中加入硫酸进行处理，FeTiCh转

化为Fe?+和TQ2+,氧化镁转化为镁离子；过滤除去杂质后得到钛液，加热进行水解，过滤，

得到固体TiCh-xFhO和含有亚铁离子、镁离子的溶液；固体TiCh-xHzO煨烧得到二氧化钛;

滤液1中加入碳酸氢筱溶液，生成碳酸亚铁和含有镁离子的溶液，过滤，固体碳酸亚铁在氧

气中进行煨烧后，得到氧化铁。据以上分析进行解答。

(1)钛酸亚铁(FeTiCh)中氧元素化合价为-2价，铁元素为+2价，根据化合价法则，Ti元素的

化合价为+4：根据流程可知，把固体和液体分开的操作为过滤，故操作1所需要的玻璃仪

器有烧杯、玻璃棒、漏斗；

(2)酸浸时，FeTQ转化为Fe2+和TiO2+；钛液在90℃发生水解生成HzTQ,离子方程式

为TiO2++2H2O=H2TiCh+2H+：水解过程吸热，该反应需要加热，促进了水解：

(3)加入碳酸氢镀溶液，反应生成碳酸亚铁和二氧化碳，"沉铁”过程中，反应的离子方程式

为Fe2++2HCO；=FeCO3|+H2O+CO2?；

(4)本实验温度下,Ksp[Mg(OH)2]=1.0xlO-":溶液中离子浓度小于1x10-5mo/L时，认为

该离子沉淀完全;则1.0X10-5xc2(OH)=1.0X10",c(OH)=10-3mol/L,则c(H+)=l&"mol/L,

pH=ll；向其中加入NaOH固体，调整溶液pH大于11时，可使Mg2+沉淀完全；

(5)根据题意可知，取10mL钛液用水冲稀10倍，溶液体积变为100mL,加入一定量铝粉，

充分振荡，使其完全反应：TiO2++Al-Ti3++A13+(未配平)；过滤后，取出滤液20mL,向其中

滴加2~3滴KSCN溶液，再加入5mL蒸储水振荡，用酸式滴定管滴加0.Imol/LFeCb溶液

(Fe3+能将TP+氧化成四价钛的化合物，铁离子被还原为亚铁离子)至终点，根据电子得失守

恒规律，即满足Fe3+~TN关系；因此反应中消耗n(Fe3+)=n(Ti3+)；

n(Fe3+)=30x10-3x0.l=3xl0-3mol=n(Ti3+)；20mL溶液中含有n(Ti3+)=3xl(Pmol,则100mL溶

液中含有n(Ti3+)=3x5xl0-3mol=n(TiO2+),则10mL钛液中TiO?+的物质的量浓度为

3x5x10”’

=1.5mol/Lo

10X10-3L

17.(14分)

苯乙酮有特殊的芳香气味，沸点202℃,微溶于水，易溶于苯等有机溶剂。一种实验室利用

无水AlCh(易溶于水、苯，CC14等)催化合成的方法如下：

o

反应原理:+(CH3CO)2O无水A®+CH3coOH

实验步骤:

I、按图组装仪器

1K依次在三颈烧瓶中加人搅拌子，10g无水AlCh，15mL无水苯，在搅拌下从恒压分液漏

斗处滴入3mL(0.032mol)醋酸酎和5mL无水苯混合液，加热半小时至无HC1气体逸出为止。

III、将三颈烧瓶浸入冷水浴中，加入25mL浓盐酸，25mL冰水，固体完全溶解后；分出苯

层，水层每次用8mL苯萃取两次，合并苯溶液，依次用5%NaOH溶液、水各10mL洗涤上

述苯溶液，再用无水MgSC\处理分液出的苯层。

IV、蒸储，收集储分，得2.6g产品。回答下列问题：

(1)装置A的名称是,使用恒压滴液漏斗的好处是。

(2)CaC12干燥管的作用是，B装置使用漏斗的目的是

0

0

§

=

(4)使用5%NaOH的目的是除去苯层中的，使用无水MgSO4的目的是除去苯层中的

(5)蒸储时，温度计指示刚到达2020c时，不能立即收集，原因是,本实验中，苯乙

酮的产率为。

【答案】⑴冷凝管；便于液体顺利滴下

(2)防止空气中的水蒸气进人装置内部；防止倒吸

(3)溶解AlCh：萃取苯乙酮，提高产率；A

(4)乙酸，盐酸等；水

(5)此时，冷凝管内残留有低沸点物质，立即收集会导致产品不纯；67.7%

【解析】根据题给反应原理及实验装置分析，苯和醋酸酢在无水AlCy作催化剂的作用下发

生取代反应生成苯乙酮和醋酸，反应在三颈烧瓶中进行，生成的苯乙酮用萃取的方法分离出

来，然后通过蒸储，收集苯乙酮；根据实验仪器特点及反应物及生成物的性质分析装置的作

用，根据理论产量和实际产量计算产率，据此分析解答。

(1)根据图示仪器构造分析，装置A是球形冷凝管；该装置是密封装置，使用恒压滴液漏斗

的好处是便于液体顺利滴下；故答案为：冷凝管；便于液体顺利滴下；

(2)为了防止空气中的水蒸气进人装置内部，影响反应进行，用CaCl2干燥管进行除杂；由

于HO气体极易溶解于水，采用倒扣的漏斗可以防止倒吸：故答案为：防止空气中的水蒸

气进人装置内部；防止倒吸；

(3)根据题干信息知，催化剂AlCh易溶于苯，所以第一次加入的苯的作用是溶解AlCb；III

中，使用茶的作用是萃取苯乙酮;在实验过程中多次萃取,所以使用次数最多的是分液漏斗；

故答案为：溶解A1CL,；萃取苯乙酮，提高产率；A；

(4)在反应过程中有乙酸和盐酸生成，所以使用5%NaOH的目的是除去苯层中的乙酸，盐酸

等；MgSCh固体具有吸水作用，使用无水MgSO4固体可起到干燥的作用，目的是除去苯层

中的水；故答案为：乙酸，盐酸等；水；

(5)蒸储时，温度计指示刚到达202℃时，冷凝管内残留有低沸点物质，不能立即收集，立即

收集会导致产品不纯；根据反应方程式得：n(苯乙酮尸n(醋酸酊)=0032mol,则理论产量为

2.62

120g/molx0.032moi=3.84g,苯乙酮的产率为£^xl00%=67.7%：故答案为：此时,

3.84g

冷凝管内残留有低沸点物质，立即收集会导致产品不纯；67.7%。

18.(13分)

含碳物质的转化，有利于“减碳”和可持续性发展，有重要的研究价值。回答下列问题：

(1)以CCh和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表

示如下：

反应I：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(S)\H\

反应II：NH2COONH4(S)1CO(NH2)2(S)+H2O(g)△42=+72.5kJ/mol

总反应HI：2NH3(g)+CO2(g)ICO(NH2)2(S)+H2O(g)△“3=-87.0kJ/mol

①反应I的kJ/mol«

②对反应III,下列措施中有利于提高NH3平衡转化率的是。

A.升高温度B.增大压强C.提高原料气中CCh(g)的比例D.使用高效催化剂

③一定温度下，在体积固定的密闭容器中按化学计量数比投料进行反应ni,下列不能说明反

应I达到化学平衡状态的是«

A.混合气体的平均相对分子质量不再变化

B.容器内气体总压强不再变化

C.2叭E(NH3)=V鼠C02)

D.容器内混合气体的密度不再变化

(2)用惰性电极电解KHCCh溶液可将空气中的CO2转化为甲酸根(HCOO-)和HCO；,其电极

反应式为;若电解过程中转移1mol电子，则阳极生成气体的

体积为L(标准状况)。

(3)利用工业废气中的CO2可以制取甲醇，CO2(g)+3H2(g)CHQH(g)+H2O(g),一定条件下

往恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在不同催化剂作用下发生反应I、反应H与

反应IH,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示：

册

定

。0

T、T,T,T.T,温度(K)

①催化剂效果最佳的反应是(填“反应I”、“反应II”、“反应III")。

②b点破正)I，(逆)(填

③若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比C点高的原因是。

④C点时总压强为P，该反应的平衡常数=(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压X

物质的量分数)。

【答案】(1)①-159.5②BC③C

(2)2CO2+2e+H2O=HCOO+HCO；5.6

256

(3)①反应1②>③该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动④诟T

【解析】(1)反应I：2NHMg)+CO2(g)NH2COONH4(S)

反应n：NH2COONH4(S)CO(NH2)2(S)+H2O(g)^H1=+72.5kJ/mol

总反应HI：2NH3(g)+CCh(g)C0(NH2)2(S)+H2O(g)△4=-87.0kJ/mol

①利用盖斯定律，将反应HI-反应II,即得反应I的△Hi=(-87.0-72.5)kJ/mol=-159.5kJ/moh

②A.因为正反应为放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，NE平衡转化率降低，A不

符合题意；

B.因为反应物的气体分子数大于生成物的气体分子数，所以增大压强，平衡正向移动，NH3

平衡转化率提高，B符合题意；

C.提高原料气中CO2(g)的比例，平衡正向移动，NH3平衡转化率提高，C符合题意；

D.使用高效催化剂，加快反应速率，缩短反应到达平衡的时间，但NH3平衡转化率不变,

D不符合题意；故选BC。

③A.混合气体的质量、物质的量都随平衡移动发生改变，当平均相对分子质量不再变化时，

反应达平衡状态，A不符合题意；

B.容器内气体的物质的量随平衡移动发生改变，压强在不断改变，当总压强不变时，反应

达平衡状态，B不符合题意；

C.当2V“：(NH3)=v鼠CO。时，各物质的浓度仍在不断改变，反应未达平衡状态，C符合题

-X

D.达平衡前，容器内混合气体质量在不断改变，而气体的总体积不变，所以平衡前密度在

不断改变，当密度不再变化时，反应达平衡状态，D不符合题意；

故选C。

(2)在阴极，空气中的CO?转化为甲酸根(HCO。)和HCO；,其电极反应式为

2CO2+2e+H2O=HCOO+HCO；；若电解过程中转移1mol电子，则阳极水失电子生成氧气,

关系式为02一e1则生成气体的体积为U^x22.4L/mol=5.6L(标准状况)。答案为：5.6；

4

(3)①从图中可以看出，相同温度时，反应I中CO2的转化率最大，所以催化剂效果最佳的

反应是反应I»

②在b点后，反应继续正向进行，则b点v(正)>v(逆)。

③若此反应在a点时已达平衡状态，从图中可以看出，继续升高温度，CO2的转化率降低,

则平衡逆向移动，所以a点的转化率比c点高的原因是该反应为放热反应，温度升高，平衡

逆向移动。

2

④C点时，CO2的平衡转化率为一，则可建立如下三段式:

3

CO2(g)+3H2(g)CH30H(g)+H2O(g)

起始量(mol)1300

222

变化量(mol)2

333

j_22

平衡量(mol)1

333

-Px-P

44256

C点时总压强为p.该反应的平衡常数=07n2

1Px(-P)-，/p

88

19.(14分)

咖啡酸乙酯具有抗炎作用且有治疗自身免疫性疾病的潜力，其合成路线如图所示：

CH,CH,CH>——_►[c]C10H6CI2O4

丁&LJO.CU,△LJ

A

/OOH

已知:毗啖»RCH=C

rooH

(1)E中官能团的名称是；反应②所属反应类型是。

(2)反应①的化学方程式o

(3)F的结构简式o

(4)芳香族化合物M是H的同分异构体，1molM与足量碳酸氢钠溶液反应生成2molCO2,

M的结构共有种。

)和丙二酸(：H2C()为原料合成苯丙烯酸

COOH

CH=CHCOOH

)的路线流程图(其它无机试剂任选).

【答案】(1)氮原子、醛基氧化反应

CH2cH2cH2CH2CH2CH2

⑵