等值模拟（三）一、选择题(本题包括7小题，每小题6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。)7.某有机物只由C、H两种元素组成。其相对分子质量为72，该有机物的一氯代物只有一种结构(不考虑立体异构，下同)，则该有机物的二氯代物的同分异构体共有( )A.2种B.3种C.4种D.5种8.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )选项叙述Ⅰ叙述ⅡANH4Cl为强酸弱碱盐加热可除去NaCl中的NH4ClBFe3＋具有氧化性用KSCN溶液可以鉴别Fe3＋C溶解度：CaCO3<Ca(HCO3)2溶解度：Na2CO3<NaHCO3DSiO2可与HF反应氢氟酸不能保存在玻璃瓶中9.在短周期中，R原子最外层电子数是其次外层电子数的3倍，下列说法错误的是( )RXYZA.原子半径大小：X>Y>ZB.氢化物的稳定性：X>YC.化合物YR2能使品红溶液褪色D.X、Y、Z三种元素最高价氧化物的水化物的酸性最强的是Z10.在2L恒容密闭容器中充入3molZ发生反应：3Z(g)2X(g)＋Y(g) ΔH<0，反应过程持续升高温度，测得混合体系中Z的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是( )A.升高温度，平衡常数增大B.W点时，Z的正反应速率等于Z的逆反应速率C.Q点时，Z的转化率最大\nD.平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大11.如图为某温度下，PbS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液的S2－浓度、金属阳离子浓度变化情况。下列说法正确的是( )A.三种难溶物的溶度积Ksp(FeS)的最小B.如果向三种沉淀中加盐酸，最先溶解的是PbSC.向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2＋、Fe2＋的溶液，振荡后，ZnS沉淀会转化为PbS沉淀D.对于三种难溶物来讲，a点对应的都是不饱和溶液12.下列说法正确的是( )A.中和热测定实验中，若用铜质搅拌器，则所测中和热的绝对值偏大B.用待测液润洗滴定用的锥形瓶，会使滴定结果偏低C.滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，会导致测定结果偏大D.配制一定物质的量浓度的溶液，定容时仰视刻度线，会使所配溶液浓度偏小13.下表为各物质中所含有的少量杂质以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法。正确的一组为( )序号物质杂质除杂质应选用的试剂或操作方法①KNO3溶液KOH加入FeCl3溶液，并过滤②Al2(SO4)3溶液MgSO4加入过量烧碱后过滤，再用硫酸酸化滤液③CO2SO2通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶④NaNO3CaCO3溶解、过滤、蒸发结晶A.①②④B.②③④C.③④D.②③\n二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共58分。第26题～28题为必考题，每个试题考生都必须做答。第36题～第38题为选考题，考生任选一题做答。)26.(14分)已知乙酸和乙醇在浓硫酸催化下会发生下列反应：CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2OCH3CH2OH＋CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2OCH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O沸点：乙醇78.5℃、乙酸117.9℃、乙酸乙酯77.1℃某同学为了在实验室制备乙酸乙酯，设计了如下图所示的装置(部分夹持仪器省略)。实验步骤：①在干燥的100mL三颈烧瓶中加入8mL95%的乙醇，在冷水冷却下，边摇边慢慢加入8mL浓硫酸，加入碎瓷片；在滴液漏斗中加入8mL95%的乙醇和8mL乙酸，摇匀。按图组装仪器。滴液漏斗的末端和温度计的水银球必须浸到液面以下距瓶底0.5～1cm处。②用电热套加热烧瓶，当温度计读数上升到110℃时，从滴液漏斗中滴加乙醇和乙酸混合液(速度为每分钟30滴为宜)，并维持适宜的反应温度。滴加完毕，继续加热数分钟，直到反应液温度升到130℃，不再有馏出液为止。③洗涤粗产物。请回答下列问题：(1)碎瓷片的作用是______________________________________________________________。冷凝管的作用是________________________________________________________________，水要从____________(填“A”或“B”)口进入。馏出液的成分有_______________________。(2)整个实验过程要严格控制温度在________℃左右，否则会___________________________。(3)洗涤粗产物的方法是：向粗产物中慢慢加入______溶液，然后用分液法分离。下列有关分液操作的叙述正确的是________(填字母)。a.应选用球形分液漏斗进行分液，使用前要检查是否漏水b.将混合液倒入分液漏斗，塞紧玻璃塞，上下振荡\nc.混合液摇匀后，立即将分液漏斗放在铁圈上静置，分层d.打开分液漏斗的玻璃塞，再打开旋塞，使下层液体从分液漏斗下端放出，待下层液体完全流出后关闭旋塞，把上层液体从分液漏斗上口倒出(4)为了得到更纯的产物，需向(3)中得到的酯中加入无水硫酸镁进行干燥，然后通过________法分离。下列区分乙酸乙酯精品和粗品的方法，不合理的是________(填字母)。a.用溴水检验b.用金属钠检验c.测定沸点d.用新制Cu(OH)2悬浊液检验(5)本实验如何创造条件使酯化反应尽量向生成物方向进行？(至少提出两点)①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。27.(14分)镁是重要的民用和航空材料，镁作为一种强还原剂，还应用于钛、铍和铀的生产中，氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等。(1)镁在元素周期表中的位置为_________________________________，氧化镁的电子式为___________________________________________。(2)写出用镁与TiO2在加热条件下制取钛的化学方程式：__________________________________________________________。(3)Mg－H2O2电池的工作原理如图1所示，该电池放电时正极的电极反应方程式为________________________________________________________________________。(4)某研究小组同学在实验室用卤块制备少量Mg(ClO3)2·6H2O，其流程如图2所示：\n已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)的变化曲线如图3所示。③形成氢氧化物沉淀时，不同离子对应溶液的pH如下：Fe2＋开始沉淀的pH为5.8，完全沉淀的pH为8.8；Fe3＋开始沉淀的pH为1.1，完全沉淀的pH为3.2；Mg2＋开始沉淀的pH为8.2，完全沉淀的pH为11。④可选用的试剂：H2O2、稀硫酸、KMnO4溶液、MgCl2溶液、MgO。Ⅰ.步骤X包含的操作为________、________、________、过滤、洗涤并干燥。Ⅱ.加入BaCl2溶液，沉淀后需经过两步实验步骤才进行下步反应，请写出这两个实验步骤：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。Ⅲ.加入NaClO3饱和溶液发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。Ⅳ.将Mg(ClO3)2加入到含有KSCN的FeSO4溶液中立即出现血红色，写出相关反应的离子方程式：________________________________________________________________________。28.(15分)二甲醚(CH3OCH3)可作为化石燃料的洁净液体燃料，以CO和H2为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应：编号热化学方程式化学平衡常数①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝－91kJ·mol－1K1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2＝－24kJ·mol－1K2③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41kJ·mol－1K3\n回答下列问题：(1)该工艺的总反应为3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH该反应ΔH＝________________，化学平衡常数K＝________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。(2)下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有________。A.使用过量的COB.升高温度C.增大压强D.通入水蒸气E.改用高效催化剂(3)工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行，无反应③发生。该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率，原因是______________________________________________。(4)以＝2通入1L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示。下列说法正确的是________。A.上述反应ΔH>0B.图中p1<p2<p3C.若在p3和316℃时，测得容器中n(H2)＝n(CH3OCH3)，此时v正<v逆D.若在p3和316℃时，起始时＝3，则达到平衡时，CO转化率小于50%[选考部分]化学与技术36.(15分)红矾钠(重铬酸钠：Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作辅助剂，在化学工业和制药工业中也可作氧化剂，应用领域十分广泛。实验室中红矾钠可用一种铬铁矿(主要成分FeO·Cr2O3，还含有少量铝的氧化物)通过以下过程来制取。\n铬铁矿等原料Na2CrO4溶液回答下列问题：(1)步骤Ⅰ中反应化学方程式为4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O2===8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2。在常温下该反应速率极慢，下列措施中能使反应速率增大的是________(填字母)。A.将原料粉碎B.增加纯碱的用量C.升高温度(2)步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7～8，并煮沸，其目的是____________________________。(3)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为____________________________________________。(4)利用下面的复分解反应，将红矾钠与KCl固体按1∶2物质的量之比混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体：Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl(已知：温度对氯化钠的溶解度影响很小，对重铬酸钾的溶解度影响较大)。基本实验步骤为①溶解；②______________；③________________；④冷却结晶，再过滤得K2Cr2O7晶体。物质结构与性质37.(15分)材料家族中的氮元素在工农业生产中有许多重要的用途；而金属元素钛逐渐成为航天工业的新型材料，成为材料家族中的“后起之秀”。请回答下列问题：(1)Ti原子核内有22个质子，在元素周期表中Ti元素位于________周期________族，与它同周期的前一元素Sc的基态原子的电子排布式为______________。(2)N与同周期的O的第一电离能大小的顺序为____________。(3)氮族元素所形成的氢化物NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为________________。其中AsH3中砷原子的杂化方式为____________杂化。(4)氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金装饰品的替代物。有一种氮化钛的熔点为3223K，是一种很好的耐火材料，并且具有典型的NaCl型结构，由此推断该氮化钛可能为________晶体，如果该氮化钛晶体的晶胞如图所示，则该氮化钛的化学式为____________。\n有机化学基础38.(15分)可降解聚合物聚碳酸酯的合成路线如图所示，其制备过程中还可制得高分子材料F。已知：Ⅰ.Ⅱ.＋2HCl(R为烃基)(1)反应①的反应类型为________________。(2)写出D的结构简式：______________。(3)E(C5H8O2)分子中所含官能团的名称是__________________。(4)写出在一定条件下D与反应合成聚碳酸酯的化学方程式：____________________________________________________________________________。(5)写出一种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式：______________________。①与E具有相同的官能团②能发生银镜反应③核磁共振谱中有四种不同环境的氢原子，个数比为1∶2∶2∶3(6)依据绿色化学原理，原子的利用率为100%。以丙炔、甲醇为原料可合成F，请设计合成路线(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下：\n答案精析等值模拟(三)7.A 8.D 9.B10.C [变化曲线是先增大再减小或是先减小再增大的此类曲线，都可以假设有很多相同的容器、反应相同的时间、在不同的温度下测得物质的百分含量之后各点相连所得图像。A项，升高温度平衡逆向移动，所以平衡常数减小，错误；B项，Q点之前的点，反应未达平衡，错误；C项，Q点时，Z的百分含量最低，故反应物转化率最高，正确；D项，因该反应是气体物质的量不变的反应，再充入Z，相当于“压缩体积，平衡不移动”，Z的体积分数与原平衡相同，错误。]11.C [分析图中曲线，当金属离子浓度相同时，c(Fe2＋)所需c(S2－)的浓度最大，所以Ksp(FeS)最大，A错误；当离子的离子积小于Ksp时沉淀溶解，所以Ksp(FeS)最大者首先溶解，B错误；三者难溶物的Ksp由小到大的顺序是：PbS、ZnS、FeS，较易溶的物质容易转化为较难溶的物质，C正确；a点对应的离子的离子积大于PbS、ZnS的Ksp，处于过饱和状态，D错误。]12.D [A项，铜的导热能力强，热量损失较大，所测中和热绝对值偏小；B项，用待测液润洗滴定用的锥形瓶，相当于在锥形瓶中加入过量的待装液，会使滴定结果偏高；C项，滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，读数偏小，会导致测定结果偏小：D项，定容时仰视刻度线，实际所加水超过刻度线，会使所配溶液浓度偏小。]13.C [①引入Cl－；②引入Na＋；③SO2能被KMnO4氧化而除去；④CaCO3难溶于水，可用溶解过滤的方法除去。]26.(1)防止液体暴沸 冷凝收集乙酸乙酯 A 乙酸乙酯、乙酸、乙醇(2)120 发生副反应，使制得的乙酸乙酯不纯(或含有乙醚)(3)饱和碳酸钠 d (4)蒸馏 ad (5)①加入过量的乙醇 ②将乙酸乙酯从反应液中不断蒸出，使平衡向乙酸乙酯产生的方向移动27.(1)第三周期ⅡA族 \n(2)2Mg＋TiO2Ti＋2MgO (3)H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O (4)Ⅰ.蒸发结晶 趁热过滤 冷却结晶 Ⅱ.①向溶液中加入稍过量双氧水，充分反应 ②向溶液中加入氧化镁调节pH为3.2～8.2 Ⅲ.MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl↓ Ⅳ.ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O解析 (1)MgO为离子化合物。(2)根据题目描述，镁与TiO2在加热条件下发生置换反应得到Ti：2Mg＋TiO2Ti＋2MgO。(3)观察电池的工作原理图，活泼金属镁作负极被氧化得到Mg2＋，H2O2在石墨电极上得到电子被还原为H2O，其电极反应为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O。(4)Ⅰ.过滤所得的滤液中含有NaCl、MgCl2、NaClO3等杂质，根据图3所示的物质溶解度大小，由溶液获得晶体的方法是蒸发结晶、趁热过滤，其滤液为Mg(ClO3)2溶液，然后再将滤液进行冷却结晶得到Mg(ClO3)2·6H2O，最后过滤洗涤该晶体、干燥得到纯净的Mg(ClO3)2·6H2O。Ⅱ.加入BaCl2溶液除去SO杂质后，关键是除去Fe2＋，由于Fe2＋完全沉淀时Mg2＋也部分沉淀，所以需用H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后用MgO调节溶液pH为3.2～8.2，此条件下Fe3＋完全沉淀，Mg2＋未沉淀，从而除去Fe2＋杂质。Ⅲ.MgCl2与饱和NaClO3溶液发生复分解反应生成Mg(ClO3)2和NaCl，由于NaCl的溶解度小于NaClO3的，则NaCl以晶体形式析出，其反应方程式为MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl↓。Ⅳ.ClO具有氧化性，可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，其反应离子方程式为ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。28.(1)－247kJ·mol－1 K·K2·K3(2)AC (3)反应③消耗了反应②中的产物H2O，使反应②的化学平衡向正反应方向移动，从而提高CH3OCH3的产率 (4)C解析 (1)由盖斯定律可得，总反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)为方程式①×2＋②＋③相加所得，故ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，K＝K·K2·K3。(2)由于3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)为正反应方向为气体体积缩小、放热反应，根据化学平衡原理可知A、C正确。(4)由图像可知，反应温度升高，CO的转化率降低，说明该正反应方向为放热反应，ΔH<0，A错误；该反应正向为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向进行，p1>p2>p3，B错误；根据反应式：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，按＝2，设CO转化率为α，再根据若在p3和316℃时，测得容器中n(H2)＝n(CH3OCH3)，求出α(CO)＝80%>50%，反应逆向进行，C正确；若在p3和316℃时，起始时\n＝3，氢气的比例增大，CO的转化率应升高，D错误。36.(1)AC(2)除去AlO杂质(3)2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O(4)②蒸发结晶 ③趁热过滤解析 (1)将原料粉碎可增大反应物的接触面积，加快反应速率，A项正确；对于有气体参加或生成的反应来说，增加或减少固体物质用量，不会影响化学反应速率，B项错误；升高温度可加快反应速率，C项正确。(2)由于题中明确铬铁矿中含有少量铝的氧化物，故后续操作必须除去铝，要注意的是本题不能回答除铁，原因是步骤Ⅰ中反应已生成Fe2O3。(3)利用步骤Ⅴ的反应可反推步骤Ⅳ中生成物是Na2Cr2O7，由此可知酸化时发生了CrO离子的缩合反应。(4)由于④进行冷却结晶，故③必为趁热过滤。37.(1)第四 ⅣB 1s22s22p63s23p63d14s2(2)N>O (3)NH3>AsH3>PH3 sp3(4)离子 Ti3N4解析 (1)根据Ti原子核内有22个质子，可推知Ti元素在周期表中的位置，以及第21号元素Sc基态原子的电子排布式。(2)由于N元素基态原子的2p能级上的电子处于半充满的稳定状态，故N、O的第一电离能大小顺序为N>O。(3)由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3的，故AsH3的沸点高于PH3的；由于砷化氢的构型与氨分子的相似，属于三角锥形，都是sp3杂化。(4)由于NaCl为离子晶体，可类推出该氮化钛可能为离子晶体。利用均摊法N：8×＋12×＝4；Ti：6×＝3可推出该氮化钛的化学式为Ti3N4。38.(1)加成反应(2)(3)碳碳双键和酯基(4)\n(5)(或)(6)解析 (1)与CH2===CHCH3发生加成反应得到的A为。(2)A氧化得到(B)和(C)；B、C发生反应得到(D)；D与在一定条件下发生聚合反应得到聚碳酸酯\n。(3)C()与HCN发生加成反应得到；与CH3OH及浓硫酸发生反应得到E()。E中含有碳碳双键和酯基。E发生加聚反应得到。
