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文档简介

备战2025年高考化学模拟卷(安徽专用)

(考试时间:75分钟试卷满分:100分)

可能用到的相对原子质量:HllC12N14016

一、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.近年来,我国航空航天事业取得了很多令世界瞩目的成就。下列说法错误的是

A.石墨烯与金刚石、石墨互为同素异形体

B.铝、镁、铁等合金广泛应用于飞船建造,合金的熔点通常高于其组成金属的熔点

C.树脂基复合材料是以有机聚合物为基体的纤维增强材料,其属于有机高分子材料

D.当光束通过空间站热控材料使用的纳米气凝胶时,可观察到丁达尔效应

【答案】B

【解析】A.石墨烯为碳单质,与金刚石、石墨互为同素异形体,故A正确;

B.合金的熔点通常低于其组成金属的熔点,B错误;

C.树脂基复合材料以有机聚合物为基体,有机聚合物为有机高分子,属于有机高分子材料,C正确;

D.纳米气凝胶属于胶体,可产生丁达尔效应,D正确;

故答案选B。

2.物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是

A.石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了Ca(OH)2的碱性

B.氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了Fe3+的氧化性

C.制作豆腐时添加石膏,体现了Cas。」的难溶性

D.“黑面包”实验体现了浓硫酸的脱水性、强氧化性

【答案】C

【解析】A.SO2是酸性氧化物,石灰乳为Ca(OH)2呈碱性,吸收SO2体现了Ca(OH)2的碱性,A正确;

B.氯化铁溶液腐蚀铜电路板,发生的反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Ci?+,体现了Fe3+的氧化性,B正确;

C.制作豆腐时添加石膏,利用的是在胶体中加入电解质发生聚沉这一性质,与CaSCU难溶性无关,C错误;

D.“黑面包”实验中浓硫酸首先使得有机物碳化,体现了浓硫酸的脱水性,再和碳反应生成二氧化碳、二氧

化硫气体,体现浓硫酸的强氧化性,D正确;

故选Co

3.下列化学用语或图示表达正确的是

A.sp2杂化轨道示意图:0120°

激发态H原子的轨道表示式:□G

B.

Is1P

C.N?的p-p。键的形成:

2+

D.电子式表示MgCL形成过程::百金Mgx罕.百:一►[:ci;rMg[;ci:]'

【答案】A

【解析】A.sp2杂化形成的原子轨道为平面三角形,其杂化轨道示意图为A正确;

B.K层只有s能级,没有p能级,则H原子1s能级上的电子可以跃迁到L能层的s能级或p能级上,B

错误;

c.电的p-p。键是头碰头方式重叠形成,电子云图为aQ,c错误;

D.MgCU为离子化合物,用电子式表示其形成过程时,应该是Mg失去电子,C1得到电子:

1C1.+xMgx+.Cl:[:ci;rMg2+[;ci:r-D错误;

•・・・

答案选A。

4.工业上以钛铁矿(FeTiOs,其中Fe为+2价)为主要原料制备金属钛的工艺流程如图所示,下列说法正确

的是

焦炭Cl2CO

Mg

FeTiO3f氯化TiCl4*Ti

Ar气氛中、800℃

FeCh

A.“氯化”过程中,每生成QlmolCO气体,转移电子0.2mol

B.由TiCl,制备Ti的过程中,Ar的作用是防止Mg、Ti被氧化,因此也可用N2代替

C.氯化过程中FeTiC>3和焦炭均被氧化

D.用于还原的Mg工业上可以采用电解熔融MgO的方法制取

【答案】C

【分析】在氯化时发生反应:2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiC14+6CO,反应得到TiCk,Mg与TiCk在Ar

800℃

气中加热800℃,反应产生Ti,反应的化学方程式为:2Mg+TiCL=Ti+2MgCh=

Ar气氛中

【解析】A.“氯化”过程中,发生反应2FeTiO3+7C12+6C曾2FeCb+2TiC14+6CO,根据反应方程式可知,每

反应产生6moicO,反应过程中会转移14moi电子,则每生成0.1molCO气体,转移电子0.23mol,A错误;

B.由TiCl,制备Ti的过程中,Ar的作用是防止Mg、Ti被氧化,但氮气在高温下能够与Mg反应,因此不

可用N?代替,B错误;

C.根据反应方程式可知,氯化过程中FeTiC)3和焦炭均被氧化,C正确;

D.用于还原的Mg工业上,用电解熔融氯化镁的方法制备Mg,而不是采用电解熔融MgO的方法制取,D

错误;

故选Co

5.下列图中的实验方案,能达到实验目的的是

A.分离碘和氯化钠B.混合浓硫酸和乙醇

酸性高镒J

酸钾溶液/

FeCU和FeCb

有色布条有色布条的混合溶液'

C.探究氯水中具有漂白性的微粒D.证明混合溶液中有Fe?+

【答案】A

【解析】A.碘单质易升华,加热混合物,碘单质升华,在圆底烧瓶底部冷凝结晶,氯化钠保留在烧杯中,

可以分离碘和氯化钠,A能达到实验目的;

B.混合浓硫酸和乙醇时,应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入乙醇中,并不断搅拌,否则可能会造成液体飞溅,

B不能达到实验目的;

C.氯气通过湿润的有色布条时,可能会将水分带入干燥的有色布条中,应将两者位置调换,C不能达到实

验目的;

D.氯化亚铁和氯化铁混合溶液中的氯离子也能与酸性高锦酸钾溶液反应使溶液褪色,用酸性高锦酸钾不能

证明混合溶液中由亚铁离子,D不能达到实验目的;

故选Ao

阅读下列材料,完成下面小题。

资源化利用CO2,不仅可以减少温室气体的排放,还可以获得燃料或重要的化工产品。

I.C02的捕集

方法1:用Na2c。3溶液做吸收剂可“捕集”COZ。随着反应的进行,若吸收剂失活,可利用NaOH溶液使其

再生。

方法2:聚合离子液体是目前广泛研究的CO?吸附剂。实验得出聚合离子液体在不同温度、不同CO2流速条

件下,CO,吸附量变化如图所示:

*lOmLmin-1

-o-30mL-min

100mL-min-1

聚合离子液体在不同温度下对CO?的吸附量聚合离子液体在不同CO?流速下加O曲吸附量

II.CO?合成乙酸:中国科学家首次以CH3OH、CO?和H?为原料高效合成乙酸,其反应路径如图所示:

A.100mL0.5mol/L的NaOH溶液中含有0.05总个H原子

B.常温常压下,1L2LCO2中含有分子数小于0.5NA

C.Meso2分子中含有中子数为27NA

D.3.2gCHQH中含有共价键个数为0.4NA

7.下列相关说法正确的是

A.NaOH、Na2cO3、CH3coOH均含有共价键和离子键

B.NaOH溶液使“NaW吸收齐『,再生的离子反应:OH+HCOJ=H2O+CO^

C.低温高流速有利于聚合离子液体吸附CO?

LilRH

D.CO?合成乙酸的总反应:CH3OH+CO2+H2CH3COOH+2H2O

【答案】6.B7.B

【解析】6.A.100mL0.5mol/L的NaOH溶液中含H物质有溶质氢氧化钠也有溶剂水,含有H原子个数不

止0.05NA,A错误;

B.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,11.2LCC)2中含有分子数小于0.5NA,B正确;

C.一个14clso,分子中含有中子数为27,未给二氧化碳的物质的量,含有中子数目无法计算,C错误;

D.一个甲醇含有5个共价键,故3.2gCH30H即O.lmol甲醇中含有共价键个数为0.5&,D错误;

故选Bo

7.A.CH3coOH含有共价键,不含有离子键,A错误;

B.用Na2c。3溶液做吸收剂可“捕集”C0?生成酸式盐碳酸氢钠,NaOH溶液使“Na2cO3吸收剂”再生的离子

反应:OH+HCO;=H2O+CO^,B正确;

C.由聚合离子液体在不同温度、不同CO?流速条件下的图示可知低温低流速有利于二氧化碳吸附,C错误;

LilRH

D.co?合成乙酸的总反应:CH3OH+CO2+H2CH3COOH+H2O,D错误;

故选B。

8.6-硝基胡椒酸是合成心血管药物奥索利酸的中间体,其合成路线中的某一步如下:

(DKMnO/OH-O-Y^^COOH

(W

Y(6-硝基胡椒酸)

下列有关X和Y的说法正确的是

A.所含官能团的个数相等B,都能发生加聚反应

C.二者中的所有原子共平面D.均能溶于碱性水溶液

【答案】A

【解析】A.X中含2个酸键、1个碳碳双键、1个硝基,共有4个官能团;Y中含2个酸键、1个较基、1

个硝基,共有4个官能团,故X和Y所含官能团的个数相等,A正确;

B.X含有碳碳双键,能发生加聚反应,Y中苯环不存在碳碳双键,不能发生加聚反应,B错误;

C.X和Y含有亚甲基,是四面体结构,所有原子不可能共平面,C错误;

D.Y含有竣基能电离出H+,可溶于碱性水溶液,X不能溶于碱性水溶液,D错误;

故选Ao

9.NiAs的立方晶胞结构如图所示,其晶体密度为设NiAs晶体最简式的式量为NA为阿伏

加德罗常数的值。下列说法错误的是

A.Ni3+的价电子排布图为件件ttt

3d

B.As位于由Ni构成的四面体空隙中

C.Ni3+的配位数是4

出xUnm

D.晶胞中最近的Ni?+之间的距离为用

NA

【答案】D

【分析】如图可知NiAs晶胞结构中Ni原子个数为8X:+6

=As原子个数为4,每个晶胞中含有4个

O

Ni、As,故该晶胞最化学式为NiAs,最简式相对分子质量为晶胞密度为pg/cm,,则晶胞体积V=

晶胞边长为

【解析】

A.Ni3+核外电子25个,其电子排布式为Is22s22P63s23P63d7,其价电子为3d7,价电子排布式为

tlflttt,A正确;

3d

B.与As等距的Ni原子有4个,分别位于1个顶点、3个面心,正好构成四面体,As原子位于四面体中心,

B正确;

C.NiAs晶胞结构中As与Ni原子个数比1:1,以面心Ni3+为中心,晶胞中与Ni3+等距的As原子有4个,

故Ni3+的配位数为4,C正确;

D.晶胞中最近的Ni3+之间距离即顶点和面心之间的距离,为YZx晶胞边长

2

=旦半居D错误;

2那…

本题选D。

催化剂

10.研究催化剂对2NH3、?2+3凡反应速率的影响。恒温、恒容时,容器体积为2L,n(NH3)随

时间的变化如下。下列说法正确的是

时间/min催化剂

020406080

-3

n(NH3)/(xlOmol)

催化剂I2.402.001.601.200.80

催化剂II2.401.600.800.400.40

A.使用催化剂I,0〜20min的平均反应速率v(N2)=1.00xl(y5moi・L-i・min"

B.使用催化剂n,达平衡后容器内的压强是初始时的?倍

C.相同条件下,使用催化剂II反应更快,是因为其使该反应的活化能更高

D.相同条件下,使用催化剂II可使该反应的化学平衡常数更大

【答案】B

_„,_、n尸,广共生/、(2.4-2.0)xl0-3mo/,..

【解析r】A.根据题目图表分析,氨气的平均反应速率v(N4)=^^----------1-------------=1x10-5m0/1曲

'372Lx20min

而2V例2)=丫(八耳),故氮气再。~20min的平均反应速率为5xl(T6mo/?t础,A错误;

催化剂

+3H

2N”3UN22

2.40

B.根据反应方程式列出三段式°,则平衡后容器内的压强与初始压强之比为

213

0.413

°,二+3=2,则达平衡后容器内的压强是初始时的2倍,B正确;

2.466

C.相同条件下,使用催化剂II反应更快,是因为其使该反应的活化能更低,C错误;

D.反应的化学平衡常数只与温度有关,与催化剂无关,催化剂只会加快反应速率,D错误;

故选Bo

11.下列实验方案、现象或目的均正确的是

选项实验方案现象或目的

向试管中先加入2mL0.1molLiK2Cr2O7溶液,再滴入5~10滴

A溶液由橙色变为黄色

6moi.L/NaOH溶液

向试管中先加入2mLO.lmolLiCH3coONa溶液再加热,利用pH传感器

B溶液pH不断上升

测量溶液pH

C向盛有甲苯(是否含苯酚未知)的试管中滴加少量酸性高铳酸钾溶液检测甲苯中是否含苯酚

向试管中先加入CH3cH2X再加入NaOH溶液并加热,最后滴加AgNO3有白色沉淀说明X为氯

D

溶液原子

【答案】A

【解析】A.心507溶液存在C2O;-+HQQ2CrOj+2H+,加入氢氧化钠溶液,平衡正向移动,浓

度增大,溶液由橙色变为黄色,A正确;

B.升温促进水解,氢氧根离子浓度增大,但是Kw也增大,pH不一定增大,B错误;

C.甲苯和苯酚均能使被性高镒酸钾溶液裙色,C错误;

D.过量的氢氧化钠也会使银离子产生沉淀,会干扰C1-的检验,应该先加入硝酸酸化再加入AgNCh检验,

D错误;

故答案选Ao

12.在下列不同溶液体系中化学反应先后顺序判断错误的是

A.在含Ba(OH)2、KOH、Na[Al(OH)」的混合溶液中缓慢通入CO?:Ba(OH)2,KOH、Na[Al(OH)4]、

K2co3、BaCO3

++

B.在含NH:、AP+、Fe3+、H的溶液中逐滴加入KOH溶液(已知相同条件下KspAl(OH)3>KspFe(OH)3):H,

3+3+

Fe>Al>NH;、Al(OH)3

、、、、

c.在含[AI(OH)JOH-co;-的溶液中逐滴加入盐酸:OH-、[AI(OH)4]\CO;-AI(OH)3HCO;

D.在含等物质的量的Fe2+、Ag+、Cu2+>Fe"、IT的溶液中加入锌粉:Ag+、Fe3+,Cu2+>IT、Fe2+

【答案】C

【解析】A.在含Ba(OH)2、KOH的混合溶液中缓慢通入CO”CO?先与Ba(OH)2反应生成BaCOs沉淀,

然后KOH与CO?反应生成K2c。3,Na[Al(OH)4]与C02反应生成Al(OH)3,K2cO3再与C0?反应生成

KHCOj,最后BaCOs和CO2反应生成Ba(HCC>3)2,A正确;

B.在含NH;、AP+、Fe3+、JT的溶液中逐滴加入KOH溶液,JT先与KOH反应生成水,因为

KspAl(OH)3>KspFe(OH)3,所以Fe3+先与KOH反应生成Fe(OH)3沉淀,AP+后与KOH反应生成氢氧化铝沉

淀,NH;再与KOH反应生成NH3T2O,最后Al(OH)3与KOH反应生成偏铝酸钾,B正确;

C.在含[Al(OH)]、OH-、C。;一的溶液中逐滴加入盐酸,H+先与0H-反应生成水,然后[Al(OH)]与

H+反应生成氢氧化铝沉淀,再后CO:与H+反应生成HCO;,HCO;与H+反应生成CO?,最后A1(OH)3和H+

反应生成铝离子,C错误;

D.氧化性:Ag>Fe3+>Cu2+>H>Fe2+,在含等物质的量的Fe?+、Ag\Cu2+>Fe3+,H+的溶液中加入

锌粉,氧化性强的先反应,当氧化性强的反应完成后氧化性弱的依次再发生反应,故化学反应先后顺序为Ag+、

Fe3+>Cu2+>H+、Fe2+,D正确;

故选Co

13.南京大学某实验室开发了一种由MPT溶解的DMSO基电极液和TOOS基电极液组成的新型Li-O2电

池双相电解液,使高性能Li-OZ电池日用化成为可能,该电池放电时的工作原理如图所示:

放电时,下列说法错误的是

A.电子流向:N电极—灯泡—M电极

B.TOOS基电极液可用口产。4溶液代替

C.M极电势高于N极电势

D.M极电极反应式为。2+21+2口+=也02

【答案】B

【分析】根据题干描述以及电池工作原理示意图,可知该电池N为负极,电极反应式为Lie=Li+,M为正

极,电极反应式为Oz+2e-+2Li+=也。2;

【解析】A.由分析可知,N为负极,M为正极,电子流向为:N电极—灯泡一M电极,故A正确;

B.TOOS基电极液不能用LizSO,溶液代替,因为Li是活泼金属,与水要发生反应,故B错误;

C.M为正极,N为负极,正极的电势要高于负极,故C正确;

D.由分析可知,M为正极,电极反应式为C\+2e-+2Li+=LiQ2,故D正确;

答案选B。

14.常温下,现有含O.lmoLLTCd?+的废液,可加入O.OlmoLLTNa2s溶液或FeS固体生成沉淀除去Cd?*,

加入Na2s溶液或FeS固体引起溶液的pH变化,进而引起溶液中含S微粒的物质的量分数变化及Cd(OH)2浊

液中Cd?+浓度变化如图所示。下列说法正确的是

已知:K(FeS)^O-llw&(CdS)=10-26」。

c+

L(▲d2

O

E

)

0.1ia

0.0lb

468101214

pH

073

图1:Na2s体系中各含S粒子的物质

的量分数与pH的关系图2:表示Cd(OH)2浊液中Cd2+浓度随pH的变化

A.O.Olmol/LNa2s溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)

B.加适量Na?S固体可使废液中Cd?+浓度由b点变到a点

C.由图1和图2得知,当溶液的pH=10,发生的反应为Cd2++2HS-=CdS+HzS

D.向废液中加入FeS固体,可使可Cd2+)<10-moLLT

【答案】D

13

【解析】A.由Na2s体系中各含S粒子的物质的量分数与pH的关系可知,Ko/(H2S)=10-7、/CO2(H2S)=10-,

硫化钠溶液中S2-部分水解且分步水解:S2-+H2OUHS-+OH-、HS-+H2OUH2S+OH-,以第一步水解为主,

第一步水解平衡常数K,尸式HS,o:(OH-)=》=注=o],ooimol/LNa2s溶液中高出去=0.1,解得

c(S-)Ka?10-130.01-c(HS)

c(HS)«0.0092mol/L,c(S2-)~0.0008mol/L,则溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(OH)>c(HS)>c(S"),故

A错误;

B.K£CdS)=103。,加入适量Na2s固体,Cd2+与S2-形成cdS沉淀,可使废液中Cc^浓度降低,不可能

由b点变到a点,故B错误;

C.由图1知,随着pH的增大,H2s浓度减小,HS-浓度增大后减小,后面S2-增大,当溶液的pH=10,

以HS-为主,由图2得知,含0.1mol/LCd2+的废液中pH=7.5,随pH增大Cd?+浓度逐渐减小,故发生的反

2+

Cd+HS-+OH-=CdS+H2O,故C错误;

D.向含0.1mol-LTCd2+的废液中加入FeS固体,存在沉淀转化:FeS(s)+Cd2+(aq)^Fe2++CdS(s),平衡常

数"*=2品=卷=10",c©2+)=哈’当cW+XO.lmM时,可使

c(Cd2+)<^mol/L=10"mol/L,故D正确;

答案选D。

二、非选择题:本题共4小题,共58分。

15.(14分)HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中,通常利用加碱焙烧——水浸取法用HDS废

催化齐N主要成分为MoS、NiS、V2O5、ALO”)制取VQ3和铝酸,其工艺流程如图所示。

纯碱、空气过量CO?NH4C1HNO,

I、、上I1....I

怒亡身滤液"丽1PH=8・、尚1滤液、透肝fH2MoO4.H2O

惟化刑一厂L-y-11------铝酸

气体浸渣滤渣限滤液4

V203

已知:I.MOO3,V2O5,AIQ3均可与纯碱反应生成对应的钠盐,而NiO不能。且MoC)3熔点795℃,易升华。

II.高温下,NH4VO3易分解产生N?、NHj等物质。

回答下列问题:

(1)M。为第五周期元素,与Cr同族,在周期表中的位置为;从上述流程中可分析出MoOs属

于(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。

(2)“焙烧”时若温度超过750℃会导致最终铝酸产率降低的原因是;“焙烧”后的尾气需进行处

理,写出用足量纯碱吸收二氧化硫的化学方程式:(已知常温下,

28741

H,SO3:K.=1.2x10K,=5.6x10H0CO,:K.=4.4x10Ka2=4.7xl0)o

(3)写出“培烧”过程中MoS与纯碱、空气反应的化学方程式:;“沉铝”时发生反应的离子方

程式为o

(4)“沉机”时生成NH4VO3沉淀,写出“煨烧”中发生反应的化学方程式:0

(5)“沉钥”所得铝酸需进行水洗,检验铝酸是否洗涤干净的操作为o

【答案】(1)第5周期第VIB族酸性氧化物

(2)MoC>3易升华,导致铝损耗,所以铝酸产率降低2Na2CO3(^)+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3

焙烧r

(3)2Mos+2Na2cO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2[Al(OH)J+CO2=A1(OH)3J+HCO3

局温..

(4)6NH4VO3^=3V2O3+2N2T+2NH3T+9H2O

(5)取最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的AgNOs溶液,若无白色沉淀生成,则证明洗涤干净

【分析】工业废催化剂在纯碱条件下焙烧,MoS与碳酸钠反应生成铝酸钠、二氧化碳和二氧化硫,MOO3

和碳酸钠反应生成铝酸钠和二氧化碳,随后浸泡,除去不溶物得到铝酸钠溶液,其中也含有四羟基铝酸钠,

再通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤除去,滤液调节pH后加入氯化钱沉钢,滤液中加入硝酸得到铝酸。

【解析】(1)Mo为第五周期元素,与Cr同族,在周期表中的位置为第5周期第VIB族,MoC)3可与纯碱反

应生成对应的钠盐,说明MoOs属于酸性氧化物。

(2)已知MoOs的熔点为795℃,易升华,“焙烧”时若温度超过750℃会导致最终铝酸产率降低的原因是:

MOO3易升华,导致铝损耗,所以铝酸产率降低;已知:Kal(H2SO3)>Kal(H2CO3)>Ka2(H2SO3)>K^(H2CO3),

说明酸性:H2sC)3>H2cO3>HSO]>HCO],根据强酸制取弱酸的原理,用足量纯碱吸收二氧化硫生成碳酸

氢钠和亚硫酸钠,化学方程式为:2Na2CO3(M)+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3o

(3)“焙烧”过程中MoS被空气中的Ch氧化为MOC)3和SO2,MOO3为酸性氧化物,和碳酸钠反应生成

NazMoO,和CO2,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:

2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2。“沉铝”时四羟基铝酸钠和过量二氧化碳反应生成氢氧

化铝沉淀和碳酸氢钠,离子方程式为:[A1(OH)/+CO2=A1(OH)3J+HCO!。

(4)沉钿'时生成NH4VO3沉淀,燃烧NH4V得到V2O3,V元素由+5价下降到+3价,N元素由-3价上升

到。价,该反应中有N2生成,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:

iWj温XX

6NH4VO3^=3V2O3+2N2T+2NH3T+9H2Oo

(5)“沉钥”所得铝酸需进行水洗除去表面的NH4CL只需检验洗涤液中的氯离子就可以检验沉淀是否洗涤

干净,操作为:取最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的AgNOs溶液,若无白色沉淀生成,则证明洗涤干净。

16.(16分)铁盐、亚铁盐在工业上具有重要价值。完成下列相关实验问题。

【制备无水FeCb】FeCb在工业上常作催化剂和刻蚀剂。实验室中,先合成SOCL,再与FeChlfeO反应制

备无水FeCh装置如图所示(加热及夹持仪器略)。

40℃~80℃

已知:①实验室合成SOC12的原理为SC>2+PCI5POCI3+soci2o

②SOC12的熔点为-101℃,沸点为75.6℃,遇水剧烈分解为两种酸性气体;POC13沸点为105℃o忽略共沸。

(1)写出A中反应的化学方程式。

(2)打开K2,将三通阀调至,接下来进行的操作是一段时间后,加热装置c

至60℃。仪器丙的作用为

(3)当C中出现较多液体后,关闭Ki、K2O制得FeCb的操作为:①调节三通阀的位置为(根

据下图选填序号);②的操作为;③加热E处硬质玻璃管。

4召4Q

D①B

abcC

【配制铁盐溶液并探究铁盐性质】

(4)实验室若需要配制90mL0.1mol/LFeCb溶液,用到的药品和仪器有:FeCb固体,烧杯、量筒、玻璃

棒、胶头滴管、O

(5)某化学学习小组探究Fe3+在溶液中的颜色变化,进行以下实验。

试剂加热前溶液颜色加热后溶液颜色

实验IFe(NC>3)3溶液+蒸储水棕黄色深棕色

实验nFe(NO3)3溶液+HNO3几乎无色几乎无色

实验111FeCb溶液+HNO3黄色深黄色

已知:水溶液中,回(凡0)6厂几乎无色,[FeCl/H?。1丁为黄色;[氏(凡0)6「水解生成

1

[Fe(H2O)5n(OH)/-(棕黄色)。

从影响平衡移动因素的角度分析,加热前后,实验II中溶液颜色无明显变化的原因为

3+

②设计实验证明实验III中溶液呈黄色的原因是Fe+4C1+2H2O。[FeCl4(H2O)2]-:。

【探究铁盐和亚铁盐的转化】

(6)铁盐转化成亚铁盐有多种方法,下图是利用电解法(两极均为惰性电极)使Fe2(SOj转化成FeSC>4(暂不

考虑如何进一步提取FeSO4)=

J---------1电源|-----n

।F:]

为了提高FeSO4产率,在Fe?(SO,1溶液中加入CH30H进行电解,电解过程中c(Fe?+):c佯3+)不断增大。

结合电极区废说明加入CH30H可以提高FeSCU产率的原因:;电解一段时间后,取少量电解

液于试管中,加入(填试剂化学式)可以证明生成了Fe2+。

【答案】(1)Na2sCh+H2so4(浓尸NazSCU+SChT+HzO

(2)打开Ki,制取二氧化硫吸收SO2,防止外界水蒸气进入

(3)c调节温度计水银球位置至三颈瓶口处,将C装置升温至75.6℃~105℃

(4)100mL容量瓶

(5)硝酸抑制Fe(NC)3)3水解在实验H的溶液中加入一定浓度的NaCl溶液后,溶液变黄色,加热后

变深黄色

(6)甲醛具有还原性,能防止Fe2+被氧化K3[Fe(CN']溶液

【分析】A制备二氧化硫,B中用浓硫酸干燥二氧化硫,C中二氧化硫和PC15反应生成SOCL、POCh,可

知温度在75.6℃~105℃,使SOCh以气态形式进入玻璃管E中与FeCblhO反应制备无水FeCb,F中碱石

灰防止G中水蒸气进入E,G吸收尾气防止污染。

【解析】(1)A中亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、水,反应的化学方程式

Na2sO3+H2so4(浓尸Na2sO4+SO2T+H2O;

(2)打开,将三通阀调至6D,接下来进行的操作:打开K1,制取二氧化硫,一段时间后,加热装

置C至60℃。二氧化硫能污染空气,不能排放到空气中,SOC12遇水剧烈分解,装置C中不能出现水,因

此仪器丙的作用是吸收SO2,防止外界水蒸气进入。

(3)当C中出现较多液体后,关闭Ki、K2。此时可将SOCb通入E装置制取FeCb,相关的操作为:①调

节三通阀的位置为,使S0C12能顺利通过D装置后进入E装置;②根据S0C12、P0C13的沸点,

调节温度计水银球位置至三颈瓶口处,将C装置升温至75.6℃~105℃,使SOCL以气态形式进入玻璃管中

发生反应。

(4)实验室若需要配制90mL0.1mol/LFeCb溶液,用到的药品和仪器有:FeCb固体,烧杯、量筒、玻璃

棒、胶头滴管、100mL容量瓶。

(5)Fe3+水解溶液呈酸性,硝酸抑制Fe(NC>3)3水解,所以加热前后,实验H中溶液颜色无明显变化。

②对比实验H、III,若在实验H的溶液中加入一定浓度的NaCl溶液后,溶液变黄色,加热后变深黄色,则

可证明实验III中溶液呈黄色的原是Fe3++4CT+2H2。U[FeJ(耳。)”。

(6)阳极生成甲醛,甲醛具有还原性,能防止Fe2+被氧化;Fe2+能与K3[Fe(CN%]反应生成蓝色

KFe[Fe(CN)6〕沉淀,电解一段时间后,取少量电解液于试管中,加入K3[Fe(CN)$]溶液可以证明生成了

Fe2+o

17.(14分)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料,在现代石油和化学工业中具有举足轻重的作用。由乙烷

制乙烯的研究备受关注。回答下列问题:

(1)C2H6氧化脱氢反应:

1;

2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H,O(g)AH1=-209.8kJgnoF

1

C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)AH2=+178.1kJgnolo

①计算反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的△H3=kJ-mor1,该反应在____(填“高温”“低温”或“任何温

度”)能自发进行。

②我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了不同催化剂下乙烷脱氢阶段反应进程如下图所示(吸附在催

化剂表面的粒子用*标注,TS表示过渡态)。

(-e-c

o

u200-TsrTS2'-0-d

p

p150-

o

、100-

*/TSI\

髭50-

,__泮—'d——□

0-3HJ+H*C2H4+2H*

反应进程

上图中代表催化性能较好的催化剂的反应历程是(选填"c”或"d”),其判断依据是

(2)乙烷直接脱氢制乙烯的过程中,可能发生多个反应:

iC2H6(g)^C2H4(g)+H2(g)AH;

iic2H4(g)UC2H2(g)+H式g);

iiiC2H2(g)^2C(s)+H2(g)9

反应的平衡常数对数值(lgK)与温度的倒数1/T的关系如下图。

①AH0(填“或“=")。

②仅发生反应i时,C2H6的平衡转化率为25.0%,计算反应i的K*=(K,是以平衡物质的量分数代

替平衡浓度计算的平衡常数)。

③水蒸气在乙烷直接脱氢制乙烯中起着重要作用。一定温度下,当总压恒定时,增加水蒸气与乙烷的进料

比,可提高乙烷的转化率,其原因是o

④结合上图,分析工业上一般选择温度在1000K左右的可能原因是o

【答案】(1)-566低温dd反应流程中活化能更低

(2)>0.067或3一定温度下,当总压恒定时,增加水蒸气与乙烷的进料比,相等于减小压强,

反应i平衡正向移动反应温度太低,反应速率太慢,乙烷裂解制乙烯反应的化学平衡常数K太小,乙

烷转化率太低;反应温度太高,副反应增多,容易产生积碳

1

【解析】(1)①已知:1.2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(gM2H2O(g)AHi=-209.8kJ«mol,II

1

C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)AH2=178.IkJ-mol,根据盖斯定律:1-11x2计算反应

11

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的AH3=-209.8kJ«mol-178.1kJ«molx2=-566kJ/moL2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)是

气体体积减小的反应,AS<0,AH-TASO时反应能够自发进行,该反应在低温能自发进行;

②催化剂的作用是降低活化能,由图可知,代表催化性能较好的催化剂的反应历程是d。

(2)①由图可知,升高温度,(减小,IgK增大,K值增大,说明C2H6(g)=C2H4(g)+H?(g)为吸热反应,

AH>0;

②仅发生反应i时,C2H6的平衡转化率为25.0%,列出“三段式

C2H6(g)二C2H4(g)+H2(g)

起始(mol)100

转化(mol)0.250.250.25

平衡(molj

0.750.250.25

0.250.25

反应1的段宁?产-1

15;

1.25

③一定温度下,当总压恒定时,增加水蒸气与乙烷的进料比,相当于减小乙烷的物质的量分数,等效于减

小压强,反应i是气体体积增大的反应,平衡正向移动,可提高乙烷的转化率;

④结合上图,分析工业上一般选择温度在1000K左右的可能原因是:反应温度太低,反应速率太慢,乙烷

裂解制乙烯反应的化学平衡常数K太小,乙烷转化率太低;反应温度太高,副反应增多,容易产生积碳。

18.(14分)二酯F是一种合成多环化合物

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