2021年秋季高三化学开学摸底考试卷03（山东专用)（解析版）.pdf

绝密考试结束前2021年秋季高三开学摸底考试卷03（山东专用）化学（考试时间：90 分钟 试卷满分：100分）注意事项：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。3.回答非选择题时:将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ni 59 Cu 64一、选择题：本题共10小题，每小题2 分，共 20分。每小题只有一个选项符合题意。1.中国不少古诗词清晰描述了当时人们的生活和社会的发展，如刘禹锡的 浪淘沙”日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈，美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。”下列有关本诗中蕴含的化学知识认知正确的是（）。A.雾的分散质粒子直径范围是l100nmB.淘金原理与化学上的萃取一致C.沙子的主要成分是SiD.“沙中浪底来”指的是金的氧化物【解析】选A。含有病毒的飞沫直径介于lnm100nm之间，符合胶粒的直径范围，分散在空气中形成气溶胶,A正确；淘金利用密度不同，萃取利用溶解度不同，B不正确：沙子的主要是SiCh，C不正确；“沙中浪底来”指的是金，D不正确。2.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（）。A.SO2具有氧化性，常用于漂白秸秆、织物B.明矶水解形成Al（OH）3胶体，可用作水处理中的净水剂C.石英用堪耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体D.次氯酸有酸性，可用于自来水的杀菌消毒【解析】选B。本题考查物质的性质与用途的对应关系。SCh能与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，具有漂白性，常用于漂白秸秆、织物等，A错误；明矶水解形成的Al（OH）3胶体具有吸附作用，可以吸附水中悬浮的颗粒并沉降，从而起到净水作用，所以明研可用作水处理中的净水剂，B正确；石英珀烟的主要成分是二氧化硅，氢氧化钠和碳酸钠在高温下均能与二氧化硅反应，所以不能用石英用烟来加热熔化烧碱或纯碱，C错误；HC1O具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，与酸性无关，D错误。3.下列说法正确的是（）。A.用CCL萃取碘水中的碘单质，振荡过程中需进行放气操作B.用容量瓶配制溶液，定容时仰视刻度线，则所配溶液浓度偏高C.量筒上标有“0”刻度、温度和规格D.用棕色的碱式滴定管准确量取10.00mL漠水【解析】选A。四氯化碳易挥发，且振荡时加剧其挥发，因此，振荡过程中需进行放气操作。故A正确；用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液，若定容时仰视刻度线，最终得到的溶液的体积偏大，导致所配溶液的浓度偏低。故B错误；量筒上标有温度和规格，但 没 有“0”刻度。故C错误；澳水具有较强的氧化性，准确量取一定体积的淡水不能用碱式滴定管，因为碱式滴定管的橡胶管容易被淡水腐蚀，应该用酸式滴定管准确量取10.00mL滨水，故D错误。4.短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，XY2是红棕色气体，Z的周期数等于族序数，W最外层电子数比次外层电子数少1,下列说法正确的是（）。A.原子半径：X Y ZB.气态氢化物的稳定性：YVXVWC.最高正价：ZXYWD.Y、W均可与N a 形成离子化合物【解析】选D。X Y 2 是红棕色气体，可推出X为N,Y为O,Z 的周期数等于族序数，Z 为A l,W的最外层电子数比次外层电子数少1，W为C 1,因此A 项中原子半径X H2C O3B向酸性KM n C U 溶液中滴入待测液溶液褪色待测液中含F e 2+C铝箔插入稀硝酸中无明显现象铝箔表面形成了致密的氧化膜D向蔗糖中滴入浓硫酸固体变黑，产生刺激性气体浓硫酸具有脱水性和强氧化性【解析】选D。新制氯水中存在C 12+H 2O=H C 1+H C 1O,加入C aC C h，C aC C h 与H C 1反应产生C O 2,促使平衡正向移动，剩余H C 1 O,故A 错误；还原性的试剂就能使酸性K M nC 4溶液褪色，不一定是F e?+,故B 错误；铝箔插入稀硝酸中，反应生成硝酸铝、N O 和水，故C 错误；蔗糖中加入浓硫酸，因为浓硫酸的脱水性使蔗糖炭化变黑，产生刺激性气体SO 2,体现浓硫酸的强氧化性，故D 正确。6.高铁酸钾（K 2F e C 4）是一种新型、高效、多功能水处理剂，其制备原理如下：2Fe（OH）3+3K C l O+4K O H=2K2F e O 4+3K C l+5H2O,下列说法正确的是（）。A.0.1 m o l/L K C l O 溶液中含有的C 1C T数目小于0.1 NAB.制备Im o K F e C U转移的电子数为3必C.18g H 220所含的质子数、电子数均为IO NAD.O.l m o l 高铁酸钾与水作用能生成O.l m o l F e （OH）3（胶体）【解析】选B。选项中未说明溶液体积，无法计算离子数目，A 错误；由化学方程式可知，制备l m o l&F e C U转移的电子数为3NA，B 正确；出麻。的摩尔质量为20g/m o l,18g H 218。的物质的量为0.9 m o l,所含的质子数、电子数均为9 NA,C 错误；0.1 m o l 高铁酸钾与水发生氧化还原反应生成O.l m o l F e 3+,F e 3+的水解是可逆反应，所以O.l m o l 高铁酸钾与水作用生成F e （OH）3（胶体）的物质的量小于0.1 m o l,D 错误。7.研究表明，结构中含有N 3,N s+的含氮含能材料如P b（N 3）2、N 5+A SF 6-均可以用作炸药。下列说法正确的 是（）。A.P b属于副族元素B.N?一的空间构型为直线形C.基态A s原子核外最高能级电子云形状为球形D.基态F 原子中，电子运动状态有7种【解析】选B。P b属于IVA 族元素，不属于副族元素，A 选项错误；用一 与 C O 2互为等电子体，二者的结构均为直线形，B 选项正确；基态A s原子的电子排布式为：A r 3d 。4s24P 3,最高能级为4 p,电子云形状为纺锤形或哑铃形，C 选项正确；基态F 原子中有9 个原子，它们的运动状态均不同，共有9 种运动状态不同电子，D 选项错误；8.某废催化剂含Si C h、Z nS、C u S及少量的F e 3C h。某实验小组以该废催化剂为原料，回收锌和铜，设计实验流程如图。下列说法正确的是（）。广西口 飞 一 粗的矶废催化剂|-3 -1 I.OmolUHfOcG/HQ,-,_ _.注：C u S 既不溶于稀硫酸，也不与稀硫酸反应A.步骤中，生成的气体可用N a O H溶液吸收B.步骤中的加热操作需维持在较高温度下进行，以加快反应速率C.滤渣2 成分只有S i C h2D.检验滤液1中是否含有Fe2+,可以先加新制氯水再加KSCN【解析】选A。废催化剂中含SiO”ZnS、CuS及少量的Fe3O4,废催化剂中加入稀硫酸，第一次浸出主要发生反应ZnS+H2sO4=ZnSO4+H2s t、Fe3CU+4H2sO4=FeSCU+Fe2（SO4）3+4+0,过滤后滤液中Z11SO4、FeSCU、Fe2（SO4）3,浓缩结晶得到粗ZnSO_i7H 2O,滤渣1含有SiCh、C u S,向盛有滤渣1的反应器中加H2sO4和H2O2溶液，发生氧化还原反应，生成硫酸铜、硫，滤渣2中含有硫和二氧化硅，滤液2中含有硫酸铜，经浓缩结晶可得到硫酸铜晶体。步骤操作中生成的气体为硫化氢，可以用NaOH溶液吸收，故A正确；步骤中加入了过氧化氢，过氧化氢在加热时容易分解，因此操作不能在太高的温度下进行，故B错误；根据上述分析,滤渣2含有硫和二氧化硅，故C错误；检验滤液1中是否含有Fe2+,由于滤液1中含有Fe3+,用KSCN和新制的氯水不能检验，故D错误。9.图为用惰性电极电解制备高镒酸钾的装置示意图如下。下列说法正确的是（）。C.若不使用离子交换膜，KMnCh的产率可能会降低D.若阴极产生0.2mol气体，理论上可得到0.2molKMnO4【解析】选C。实验目的制备高镒酸钾，所以K2MnO4应失电子转化为KM11O4,b为正极，a为负极。在阴极,2H2O+2e=20H +H2 t；在阳极，2M nO 42-2e-=2M nO j。由以上分析知，a为电源负极，A不正确；在电解池中，阳离子向阴极移动，所以n中的K+通过阳离子交换膜移向I,B不正确；若不使用离子交换膜，I I中因阳离子所带正电荷总数多于阴离子所带的负电荷总数，而使电解反应难以持续进行，从而造成KMnC）4的产率降低，C正确；若阴极产生0.2mol气体，则转移电子0.4m oL理论上可得至lj0.4moiKM11O4,D不正确。1 0.四氟肿（N2F4）可作高能燃料的氧化剂，可用Fe3+与二氟胺（HNF?）反应制得，发生的反应是：HNF?+Fe3+f N2F4 t+Fe2+H+（未配平），下列说法正确的是（）。A.被氧化的元素是FB.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 ：1C.N2F4的氧化性强于Fe3+的氧化性D.若生成2.24L（标况下）N2F4,转移电子的物质的量是0.4mol【解析】选B。根据化合价改变，电子守恒，原子守恒，电荷守恒，配平化学方程式得：2HNF2+2Fe3+=N2F4 t+2Fe2+2H+,其中铁的化合降低从+3降到+2,发生还原反应，作氧化剂，氮元素化合价升高从+1升高到+2,发生氧化反应，作还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 ：1。被氧化的元素是N,A错误；氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 ：1,B正确；氧化性大小比较是，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，N2F4的氧化性弱于Fe3+的氧化性，C错误；若生成2.24L（标况下）N2F4,物质的量为O.lm o l,转移电子的物质的量是0.1molX2X（2-1）=0.2moL D错误。二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有1个或2个选项符合题意，全都选对得4分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。1 1.杯环芳煌因其结构类似于酒杯而得名，其键线式如图。下列关于杯环芳燃的说法正确的是（）。3A.杯环芳烧含有的化学键有极性共价键、非极性共价键和氢键B.最多与6 m oi比发生加成反应C.分子式为C4 4 H56。4D.分子内所有原子一定不在同一平面上【解析】选C D。氢键是一种特殊的分子间作用力，不属于化学键，故A错误；杯环芳姓中含有4个苯环，而I m ol苯环能与3 m oi氢气发生加成反应，所以I m ol杯环芳煌最多与1 2 m oi比发生加成反应，故B错误；由键线式可知分子式为C44H56。4,故C正确；分子中含有饱和碳原子，碳原子与所连的四个原子不在同一平面上，所以分子内所有原子一定不在同一平面上，故D正确。1 2.已知柠檬酸易溶于水和乙醇，有酸性和还原性，用图示装置制备补血剂甘氨酸亚铁(H2N CH2COO)2F e(易溶于水，难溶于乙醇)。下列说法错误的是()oA.先打开K i、K 3,排尽空气后关闭K 3,打开K 2，并向c中滴加N a OH溶液，加热B.c中加入柠檬酸可调节溶液的p H,并防止F e 2+被氧化C.c中反应的离子方程式为：2 H z N CH 2 c oO+F e?+2 0H =(H2N CH2COO)2F e+2 H2OD.洗涤得到的甘氨酸亚铁所用的最佳试剂是柠檬酸溶液【解析】选C D。由于F e 2+易被氧化，因此制备甘氨酸亚铁前应先排尽空气，A项操作正确；柠檬酸有还原性,因此加入柠檬酸除了调节p H,还能防止F e?+被氧化，B项说法正确：甘氨酸为弱酸，不能拆写呈离子形式，甘氨酸亚铁(H 2 N CH 2 COO)2 F e 为可溶性盐，能够拆卸成离子形式，C中离子方程式书写错误；D中由于甘氨酸亚铁难溶于乙醇，因此洗涤产品甘氨酸亚铁所用最佳试剂应为乙醇，D项错误。1 3 .我国科学家首次抓住“兔耳朵”解密催化反应“黑匣子”。图a是T i Ch结构图，图b是T i Ch吸附H 2 O后形成“兔耳朵”的结构图，图c是图b的俯视图，下列叙述错误的是()。图a图b图cA.由图a可知，每隔4个T i原子会有一列凸起B.由图b可知，凸起位置上的T i原子是反应的活性位点C.由图c可知，水分子和羟基之间靠共价键结合D.将C O引入体系，通过观察凸起结构变化，证实水煤气变换催化反应的发生【解析】选C。图a中可看出，两个凸起的Ti之间隔着4个Ti,A选项正确；图b中，只有凸起的Ti原子才能吸附水分子，故凸起的位置上的Ti原子是活性位点，B正确；C中水分子和羟基之间靠氢键结合，C错误；D中水煤气变换反应为C O+H 2 O=C O2+H 2,引入C O,若凸起结构中水分子减少，则证明水煤气变换催化反应已发生，D选项正确。1 4 .以食盐等为原料制备六水合高氯酸铜 C u (C I O4)2 6 H2O 的一种工艺流程如下：Cu(CIO)/6H,0+|反应 llQ Cu,(OH),CO,4下列说法正确的是()。A.“电解I ”时阳极可用不锈钢材质B.“歧化反应”的产物之一为N a C I C UC.“操作a”是过滤D.“反应H ”的离子方程式为C U2 (OH)2C O3+4 H+=2 CU2+C O2 t +3H2O【解析】选C D。以食盐等为原料制备高氯酸铜 C u (C I O4)2 6 H q,则生成产物应生成高氯酸钠，电解I 中为电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，歧化为氯气与碳酸钠溶液发生歧化反应，生成的产物之一为N a C I C h，同时生成二氧化碳气体，通电电解H,溶液中氯酸根离子失电子发生氧化反应生成高氯酸根离子，加入盐酸发生反应I、经过操作a 为过滤，获得氯化钠晶体和6 0%以上高氯酸，反应H 中为C s (OH)2 c O3中滴加稍过量的H C 1 O4,发生复分解反应，从所得溶液中提取目标产物。“电 解 I ”中阳极反应产物为氯气，故阳极必须为惰性电极、不可用不锈钢材质，A 错误；“歧化反应”的产物之一为N a C I C h，B 错误；经“操作a”获得氯化钠晶体和6 0%以上高氯酸，故a 是过滤，C 正确；“反应H”为C g (OH)2 c O3和H C I O4的复分解反应，高氯酸是强酸，则离子方程式为C s (OH)2C O3+4 H+=2 CU2+C O2 t +3H2O,D 正确。1 5.常温下，在体积均为2 0 m L,浓度均为0.1 mol/L 的H X 溶液、H Y 溶液中分别滴力nO.l mol/L 的N a O H 溶液，所得溶液中pH，k=7 I g e 水(H+)与滴加N a OH 溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的()B.D点时c (N a+)=c (丫-)c (H+)=c (OH )C.常温下用蒸储水分别稀释B、D点溶液，pH 都增大D.常温下，H Y 的电离常数约为3.3x 1 0-8【解析】选D。由题图可知，往题给H X 溶液中加入2 0 mL 同浓度的N a O H 溶液，得到的N a X 溶液中pH 木=7,说明H X 为强酸，故N a X 溶液中不存在水解平衡，A 错误；D点对应的溶液中溶质为N a Y、N a O H,溶液呈碱性，c (H+)c(丫-)，B 错误；B 点溶液为酸性溶液，加入蒸储水稀释后，c (H+)减小，pH 增大，而D 点溶液为碱性溶液，加入蒸馆水稀释后c (OH )减小，pH 减小，故C 错误；利用A点对应数据计算HY的电离常数，此时溶液中溶质为N a Y、H Y,c(H+)=c(O H-)=l x l 0 7m o l/L,根据电荷守恒得溶液中c(N a+)=c (Y-)=x 0.1m o l/L=0.02m o l/L,c (H Y)=(-x O.l-0.02)m o l/L =20+5 20+5n n 八1、八 c(Y )x c (H 10 7m o l/L x 0.02m o l/L o x 砧、*0.06m o l/L,Ka(H Y)=-=-3.3 x 10 8,故D 正确。c(H Y)0.06m o l/L三、非选择题：本题共5小题，共 60分。16.(12分)研究表明新冠病毒在铜表面存活时间最短，仅为4 小时，铜被称为细菌病毒的“杀手”。回答下列问题：(1)铜的晶胞结构如下图所示，铜 原 子 的 配 位 数 为,基 态 铜 原 子 价 层 电 子 排 布 式 为。(2)与铜同周期，N能层电子数与铜相同，熔 点 最 低 的 金 属 是。(3)农药波尔多液的有效杀菌成分是C u?(O H)2S O 4 (碱式硫酸铜)，碱式硫酸铜中非金属元素电负性由大到小的顺序是,s o?的空间构型为 o5（）N H.大 人H N 、（）（4）氨 缩 胭（,b i ）分 子 中 氮 原 子 的 杂 化 类 型 为,。键与兀键的数目之比为氨缩版与胆矶溶液反应得到如图所示的紫色物质，I m o l紫 色 物 质 中 含 配 位 键 的 数 目 为。r o O 1,-H/CNH O HNHNZ XCuZ u NH/CNH O H N-C/H VL O。（5）白 铜（铜银合金）的立方晶胞结构如图所示，其中原子A的坐标参数为（0,1,0）。原子B的坐标参数为 o若该晶体密度为d g c n T 3,则 铜 银 原 子 间 最 短 距 离 为。【答案】（1）12（1 分）；3 dl 04 s （1 分）（2）钾（K）（1 分）（3）0 S H （1分）；正四面体形（1分）（4）s p 3杂 化（1 分）;11：2（1 分）；8NA（1 分）（5）（-,0,-）（2分）；x3l c m （2分）2 2 2 V dN 人【解析】（1）根据铜的晶胞结构可知，与铜原子距离最近的铜原子共有12个，即铜原子的配位数为12,铜为29号元素，其核外共有29个电子，核外电子排布式为 A r 3 d104 s ,则其价层电子排布式为3串。4$1（2）铜为第四周期元素，N能层含有1个电子，同周期N能层电子数与铜相同的元素中，熔点最低的金属是钾（K）；（3）碱式硫酸铜中非金属元素有H、0、S,其电负性S O 4 2的中心原子的价电子对数为=4+若9=4,不含有孤对电子，因此S V的空间构型为正四面体形；根据胺缩胭的结构简式分析可知，分子中每个氮原子形成三个共价键，含有一对孤对电子，因此氮原子的杂化类型为S p3杂化，分子中CNH O H N-HN，c/、Cu NH /C-NH（）HN C/H、_共含有1 1个键和2个兀键，则分子中。键与兀键的数目之比为1 1 :2,中Cu与O原子形成2个配位键，与N原子形成1个配位键，因此，I m o l紫色物质中含有配位键的数目为2X2NA+4XNA=8NA;（5）根据A的坐标，可以判断晶胞底面的面心上的原子B的坐标参数为（,，0,-）；2 2由晶胞结构可知，处于面对角线上的N i、Cu原子之间距离最近，设二者之间的距离为a c m,则晶胞面对角线长度为2 a c m,晶胞的棱长为2 a x立=及。c m,又晶胞的质量为丑且 丑g,所 以（及“c m）3x d g c m2NA5 9 +6 4 x 3“砥 V 2 I 2 5 13=-g,解得a=Jxj-c m。NA 2 dNA1 7.（1 0分）明机在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰（含A l、A I 2 O 3、Fe、Fe2O3,Fe O等）为原料制取明矶的工艺流程如下图。回答下列问题：6稀硫酸 H2O2 Al（OH）,KiSO,废铝灰T 鼠溶U 过 滤 i 卜甫步:H过滤2 H 制;备卜|步骤R 广v,._u八1*|1 NAl（3U4）3，H R,滤 渣 1 渡渣2：Fe（OH）J已知：Fe3+开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为1.9 3.7。（1）明研净水的原理是（用离子方程式表示）。（2）“酸溶”时，AbCh溶解的化学方程式为。（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为。（4）“步骤”的目的是；“滤渣2”经碱洗、水洗、干燥和燃烧，得到 的 产 品 的 名 称 是 （填俗称）。（5）“步骤”包含的操作有、过滤及干燥。【答案】（1）A13+3H2O=A 1 （OH）3（胶体）+3H+（2分）（2）A12O3+3H2SO4=A12（SO4）3+3H2O（2分）（3）2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O（2分）（4）调节溶液p H,使沉淀完全（1分）；铁 红（1分）（5）蒸发浓缩（1分）；冷却 结 晶（1分）【解析】（1）明帆是强酸弱碱盐，弱酸根离子AF+水解产生氢氧化铝胶体，能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去，从而达到达到净水的目的。其反应原理用方程式表示为：AF+3H2O=A1（OH）3（胶体）+3H+；（2）“酸溶”时，ALCh和硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为ALO3+3H2so4=AL（SC4）3+3H2O；（3）“氧化”时，加入氧化剂过氧化氢，将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+-2F e3+2H2O；（4）“步骤”加入滤液中加入Al（0H）3，作用是调节溶液的p H,由于Fe（OH）3比Al（OH）3更难溶，使Fe3+完全转化为Fe（OH）3沉淀而除去；“滤渣2”的成分是Fe（OH）3,煨烧时分解生成氧化铁，它是一种红棕色粉末，常用作颜料，俗名是铁红；（5）“步骤”是从溶液中获得产品明研，包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥。18.（12分）茉叉二氯 C H C 1 2 （沸点为206C）是合成苯甲醛的中间体，实验室合成节叉二氯的装置如图所示。回答下列问题：（1）实验室常用高镒酸钾溶液与浓盐酸制取氯气，反 应 的 离 子 方 程 式 为。（2）图中装置A的作用是；装置B的作用是；装置D的作用是（3）仪器X的名称为,冷凝水从（填 a”或 b”）口进入；装置C中甲苯与Cb反应生成芳叉二氯的化学方程式为 o（4）最后蒸储收集204 208C的锚分，蒸 储 时 用 的 冷 凝 管 可 选 用 图 中 的 （填字母）。ABC7(5)若实验前甲苯的质量为4 6 g,最后节叉二氯的质量也是4 6 g,则 该 实 验 的 产 率 为。【答案】(1)2MnO4+16H+10Cr=2M n2+5Cl2 t+8H2O(2分)(2)干燥氯气(1分)；作安全瓶并观察Cb的 流 速(1分)；防止水蒸气进入三颈烧瓶(1分)(3)球形冷凝管(1分)；a(1 分)；H3+2Cb-邂一CHCL+2HC1(2分)(4)A(1 分)(5)57.1%(2分)【解析】(1)用高镭酸钾跟浓盐酸反应在室温下制氯气，在酸性条件下，M nO j被还原成M d+,依据氧化还原反应电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平写出离子方程式为：2MnOj+16H+10Cl=2Mn2+5Cb t+8H2O；(2)浓硫酸具有吸水，能干燥氯气，装置B中有长玻璃管，可以起安全瓶的作用，能起缓冲作用，使氯气匀速进入三口烧瓶中，氯化钙是干燥剂，能吸收从C装置中出来的水蒸气；(3)根据装置图可知仪器X为冷凝管，根据采用逆流冷却的效果好判断进水口，所以进水口为a,甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应可以生成二氯甲苯和氯化氢，反应方程式为CH3+2C12理 CHC12+2HC1；(4)由于球形冷凝管和蛇形冷凝管容易使深阻塞在曲管内,所R 用直形冷凝管比较好；(5)甲苯的质量为4 6 g,根据转化关系，每摩尔甲苯发生取代后可得Imol革叉二氯，所以理论上可得茶叉二氯的质量为竺xl61g=80.5g,所以产率=0 x lO O%=5 7.1%。9280.5g19.(14分)利用C02可合成烷烧、烯烧、醇、甲酸等系列重要化工原料。回答下列有关问题：I.制备甲烷C02(g)+4H2(g)=C H4(g)+2H2O(g)AHi=-252.9kJ mol-1(1)在恒温、恒容容器中进行该反应，下 列 不 能 说 明 反 应 达 到 平 衡 状 态 的 是。A.CO2和H2的转化率之比不再变化B.混合气体的平均摩尔质量不再变化C.容器内的压强不再变化D.4v(出)正=丫(CH4)s(2)选择合适催化剂，在密闭容器中按(C02)：n(H2)=1：4充入反应物，反应结果如图1所示。&L一150 250 350 温度/图1若N点压强为IM P a,则平衡常数Kp(N)=,P点与N点的平衡常数K(P)K(N)(填“、”或“=”)。若无催化剂，N点平衡转化率是否可能降至R点？说明理由。答：。I I.制备甲醇：主反应：CO2(g)+3H2(g):r FH30H(g)+H2O(g)A/i=-58kJ m o r1副反应：C02(g)+H2(g)(g)+H20 (g)AH2=41kJ mol-1(3)向恒容容器中充入amolCO2和34moiH 2,在催化剂存在的条件下进行反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图2所示。89金紫旧=0-13 90tu)706050N24O.妙/240.1 心、230 250祖度/C图22O2120864./3工一“0。已知：CH30H选择性=n(CH3OH)n(CH30H)+/I(CO)CH30H选择性随温度升高而下降的原因是(写一条)。有利于提高CHQH选择性的反应条件是。A.高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压III.电解法转化CO2可实现C02资源化利用，电解C02制HCOOH的原理示意图如图3：(4)a、b表示C02进气管，其中(填“a”或b”)管是不需要的。(5)写出阴极的电极反应式：。(6)电解一段时间后，若两侧电极液中K+的物质的量相差0。4mol,则阳极产生的气体在标准状况下的总体积为 L(假设产生的气体全部逸出)【答案】(1)AD(2分)(2)1(2分)；=(CHpx-4-=1；该反应为放热放应，P点温度p(CO2)x/(H2)(0.5xp)x(2xp)44 4升高，二氧化碳的平衡转化率降低，K(P)K(N)；催化剂只能改变反应速率，不能改变转化率，则无催化剂，N点的平衡转化率也不可能将至R点。II.(3)温度升高，CH30H选择性随而下降的原因可能是温度升高催化剂活性降低；反应：CO2(g)+3+(g)=CH30H(g)+H2O(g)58kJ mol1放热放应，低温有利于反应正向进行；反应前后气体分子数减少，随着反应进行，压强降低，高压有利9于反应正向进行。（4）C O?发生还原反应，故应该在阴极通入。（5）C 0 2 在阴极得电子发生还原反应生成H COOH,结合电荷守恒配平即可。（6）根据电荷守恒K+e 一，可知每转移I m ol 电子则有l m ol K+由阳极进入阴极，所以在两侧电极液中K+的物质的量相差0.0 4 m ol 时，即有0.0 2 m ol K+由阳极进入阴极，则反应转移电子的物质的量为（e ）=0.0 2 m ob 根据阳极反应式4 HC C h -4 e =4 C O2 t +O2 t +2 H2O,则阳极产生的气体的物质的量为：n（气体）=-n（e ）=-X0.0 2 m ol=0.0 2 5 m ol,其在标准状况下的体积为：V （气体）=4 40.0 2 5 m ol X2 2.4 L/m ol=0.5 6 L o2 0.（1 2 分）由A （芳香烧）与E为原料制备J 和高聚物G 的一种合成路线如下：OH/H O已知：酯能被L i A I H4 还原为醇OH回答下列问题：（1）A的化学名称是,H 的官能团名称为 o（2）B 生成C的反应条件为,D 生成H 的反应类型为 o（3）写出F+D-G 的化学方程式：。（4）芳香化合物M是B 的同分异构体，符合下列要求的M有 种，写出其中1 种M的结构简式：。I m ol M 与足量银氨溶液反应生成4 m oi A g；遇氯化铁溶液显色；核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢，峰面积之比1 ：1 ：1。C H,O H（5）参照上述合成路线，写 出 用 C H,H为原料制备化合物 的合成路线（其他试剂任选）。【答案】（1）邻二甲苯（或1,2 一二甲苯）（1 分）；醛 基（1 分）（2）浓H2 so八 加 热（1 分）；氧 化（1 分）催 化 剂、HOH,C CH,OOC(CH,r CO+OH-_/2 2_ +(2 n-l)H2 O (2 分)y/C H OH COOH(3)JCH；OH+n k/COOHO HCJ：H。Q H C C HQ H 0 OH HO、C H。(HOOH OHCC H0)(4)4 (2 分)；HOOH、口=J、O HC O H（任写一种）（2 分）1 0VCH3【解析】A分子式是C8HW,符合苯的同系物通式，结合B的分子结构可知A是邻二甲苯邻二y/COOH甲苯被酸性高镒酸钾溶液氧化为B：邻苯二甲酸IRC O O H,B与甲醇在浓硫酸存在时，加热发生酯化反p L O O C H,y T C H Q H Lt应产生C：0 c H C在U A I H4作用下被还原为醇D：&ACH,（）H,D被催化氧化产生H：0HCHOCHOH与H2 O 2反应产生I：COOHO H,I与C HsO H发生取代反应产生J：O C H”D是00匕 含 有2个醇羟基，F是H-EOH,CCOOH含有2个竣基，二者在一定条件下发生酯化反应产生高聚物G：C H2O O C(C H J4C O i O HC r消o （I）A的 结 构 式 为 其 化 学 名 称 是 邻 二 甲 苯（或1,2-CTCHO二甲苯）；根据分析可知J的分子式为C 1 0H 1 2 O 4,H的结构式为：官能团名称为醛基。（2）根据3,分析可知B生成C的反应条件为浓H 2 s。4、加热，D生成H的反应类型为氧化反应。（3）由分析可知F+D-GFC H,O H COOH的化学方程式：n 0 CH；O H +n/COOHH-EOH,C CH,OOC(CH,)O玉 OH催 化 剂)+(2 n-l)H2OO（4）根据限定的条件,M可 能 的 结 构 为H OCH,OHO H C C H OOHC CHOCHO CHOOHCH、OHC OH,共有4种不同的结构。（5）C H H被氧气催化氧化产生C H O,C H O与H 2 O 2作用产生在浓硫酸存在时加热，发生反应脱去1分子的水生成合成路线为:11