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文档介绍
2020年普通高等学校招生统一考试化学模拟卷8
2020年普通高等学校招生统一考试 化学卷(八) (分值:100分,建议用时:90分钟) 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Li 7 Cr 52 一、选择题(本题共15个小题,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.我国明代《本草纲目》中收载药物1892种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑(指蒸锅),蒸令气上,用器承滴露。”下列物质的分离和提纯可采用文中提到的“法”的是 ( ) A.从(NH4)2S2O8溶液中提取(NH4)2S2O8晶体 B.从丙烯酸甲酯和稀硫酸的混合液中分离出丙烯酸甲酯 C.从含少量氯化钠的氯化铵中提取氯化铵 D.从对硝基甲苯和甲苯的混合物中分离出对硝基甲苯 D [文中提到的“法”为蒸馏,实验室常用此法分离两种沸点有明显差别的互溶的液体混合物。从(NH4)2S2O8溶液中提取(NH4)S2O8晶体,需采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作,不能用蒸馏法分离,A不符合;丙烯酸甲酯和稀硫酸不互溶,需采用分液操作进行分离,不能用蒸馏法分离,B不符合;从含少量氯化钠的氯化铵中提取氯化铵,不能用蒸馏法,C不符合。] 2.(2019·唐山模拟)Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。W、Y是金属元素,Z的原子序数是X的2倍。Q与W同主族,且Q与W形成的离子化合物中阴、阳离子电子层结构相同。Q与X形成的简单化合物的水溶液呈碱性。Y的氧化物既能与强酸溶液反应又与强碱溶液反应。下列说法不正确的是( ) A.Q与X形成简单化合物的分子为三角锥形 B.Z的氧化物是良好的半导体材料 C.原子半径Y>Z>X>Q D.W与X形成化合物的化学式为W3X B [Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。Q与W同主族, 且Q与W形成的离子化合物中阴、阳离子电子层结构相同。则Q为H元素,W为Li元素,Q与X形成的简单化合物的水溶液呈碱性,X为N元素。W、Y是金属元素,Y的氧化物既能与强酸溶液反应又与强碱溶液反应,Y为Al元素,Z的原子序数是X的2倍,Z为Si元素。] 3.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.2 g氘化锂(6LiD)中含中子数为NA B.22.4 L(在标准状况下)CHCl3含C—H键数目为NA C.2 mol SO2和1 mol 18O2充分反应,产物中含18O原子数为2NA D.0.5 mol Cl2通入FeCl2溶液中,最后溶液中含Fe3+数目为NA A [2 g氘化锂(6LiD)中含中子数为:×4NA=NA,A正确;已知体积,但标准状况下CHCl3不是气态,无法计算其物质的量,B错误;SO2和18O2的反应是可逆的,故产物中含18O原子数小于2NA,C错误;FeCl2溶液中Fe2+物质的量未知,最后溶液中含Fe3+数目也未知,D错误。] 4.对以下古诗文中的现象,分析错误的是( ) A.“以硫黄、雄黄合硝石并蜜烧之,焰起烧手、面及屋舍”,指的是黑火药爆炸,其主要反应的方程式为: S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑ B.“司南之杓(勺),投之于地,其杓指南”,司南中“杓”的主要成分为Fe3O4 C.“试玉要烧三日满,辨才须待七年期”,此文中“玉”的主要成分为硅酸盐,该诗句表明玉的硬度很大 D.“自古书契多编以竹简,其用缣帛者(丝织品)谓之为纸”,文中“纸”的主要成分是蛋白质 C [司南中“杓”能指示方向,说明具有磁性,主要成分为Fe3O4,B正确;玉的主要成分是硅酸盐,“试玉要烧三日满” 说明“玉”的熔点较高,C错误;“缣帛者谓之为纸”,文中“纸”是丝织品,主要成分是蛋白质,D正确。] 5.下列装置应用于实验室制NO并回收硝酸铜的实验,其中能达到实验目的的是( ) ① ② ③ ④ A.①为制取NO的装置 B.②为收集NO的装置 C.③为分离炭粉和硝酸铜的装置 D.④为蒸干硝酸铜溶液制Cu(NO3)2·3H2O的装置 C [生成气体从长颈漏斗逸出,且NO易被氧化,则不能制备NO,应选分液漏斗,A错误;NO的密度与空气密度相差不大,不能用排空气法收集,应选排水法收集,B错误;蒸发时促进铜离子水解,生成的硝酸易挥发,导致蒸发操作不能制备得到Cu(NO3)2·3H2O,应选冷却结晶法,D错误。] 6.(2019·合肥模拟)化合物丙属于桥环化合物,是一种医药中间体,可以通过以下反应制得: 下列有关说法正确的是( ) A.甲分子中所有原子可能处于同一平面上 B.乙可与H2按物质的量之比1∶2发生加成反应 C.丙能使酸性高锰酸钾溶液、溴的CCl4溶液褪色,且原理相同 D.等物质的量的甲、乙分别完全燃烧时,消耗氧气的质量之比为13∶12 D [甲分子中含有饱和碳原子,由于饱和碳原子构成的是正四面体结构,与该C原子连接的原子最多有2个在这一平面上,所以不可能所有原子都在同一平面上,A错误;乙分子中含有C===C和酯基,只有C===C双键可与H2发生加成反应,二者反应的物质的量的之比为1∶1,B错误;丙物质含有不饱和的碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,也可以与溴的CCl4溶液发生加成反应而使溶液褪色,褪色原理不同,C错误。] 7.用如图所示装置(夹持装置已省略)进行下列实验, 能得出相应实验结论的是( ) 选项 ① ② ③ 实验结论 A 稀硫酸 Na2S AgNO3与AgCl的浊液 Ksp(AgCl) >Ksp(Ag2S) B 浓硫酸 蔗糖 溴水 浓硫酸具有脱水性、氧化性 C 稀硫酸 Na2CO3 CaCl2溶液 CO2可与氯化钙反应 D 浓硝酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 酸性:硝酸>碳酸>硅酸 B [图中装置和试剂不发生沉淀的转化,在AgNO3与AgCl的浊液中,当Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S),则生成Ag2S沉淀,可发生沉淀的生成,不能说明发生了沉淀的转化,则不能比较溶度积Ksp(AgCl)和Ksp(Ag2S)的大小,A错误;稀硫酸与Na2CO3反应生成二氧化碳,二氧化碳通入CaCl2溶液中没有明显现象,不能证明CO2可与氯化钙是否发生反应,C错误;浓硝酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,但浓硝酸易挥发,硝酸、碳酸均可与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,则不能比较碳酸与硅酸的酸性,应排除硝酸的干扰,D错误。] 8.(2019·张家口模拟)一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是 ( ) A.传感器工作时,工作电极电势高 B.工作时,H+通过交换膜向工作电极附近移动 C.当导线中通过1.2×10-6 mol电子,进入传感器的甲醛为3×10-3 mg D.工作时,对电极区电解质溶液的pH增大 D [原电池工作时,HCHO转化为CO2,失电子在负极发生氧化反应,其电极反应式为HCHO+H2O-4e-===CO2+4H+,O2 在正极得电子发生还原反应,其电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,工作时,阳离子向电源的正极移动,再结合电池总反应判断溶液pH变化,以此解答该题。] 9.室温下,向100 mL某浓度的多元弱酸HnA溶液中加入0.1 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示。下列有关说法不正确的是( ) A.n=2且起始时c(HnA)=0.1 mol·L-1 B.b点时:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)>c(A2-) C.b→c段,反应的离子方程式为HA-+OH-===A2-+H2O D.c→d段,溶液中A2-的水解程度逐渐减弱 B [曲线中有两个突跃范围,故为二元弱酸,当滴加NaOH溶液体积为100 mL时达到第一个计量点,故n(H2A)=0.1 mol·L-1×0.1 L=0.01 mol,起始时,c(H2A)==0.1 mol·L-1,A项正确;b点为NaHA溶液,显酸性,则HA-的电离程度大于水解程度,c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),B项错误;a→b段发生反应H2A+NaOH===NaHA+H2O,b→c段发生反应NaHA+NaOH===Na2A+H2O,C项正确;c点时H2A与NaOH恰好完全中和,得Na2A溶液,c→d段是向Na2A溶液中继续滴加NaOH溶液,c(OH-)增大,抑制A2-的水解,D项正确。] 10.(2019·郑州模拟)实验室利用废弃旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示: 下列叙述错误的是( ) A.“溶解”操作中可在酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2 B.铜帽溶解后,将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的H2O2 C.与加入的锌粉反应的离子为Cu2+、H+ D.“过滤”操作后,将滤液蒸干、高温灼烧即可制取纯净的ZnO D [利用废旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收 Cu并制备ZnO,电池的铜帽加入稀硫酸、过氧化氢溶解,铜生成硫酸铜溶液,加热煮沸将溶液中过量的H2O2除去,加入氢氧化钠溶液调节溶液pH=2沉淀铁离子,加入锌粉反应过滤得到海绵铜,沉淀锌离子得到氢氧化锌,分解得到氧化锌。滤液中含有硫酸锌和硫酸钠,将滤液蒸干得到ZnSO4和Na2SO4,高温灼烧时剩有硫酸钠,不能得到纯净的ZnO,D错误。] 11.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl-、Br-、Na+、Mg2+)的装置如图所示(a、b为石墨电极),下列说法正确的是( ) A.电池工作时,正极反应式为:O2+2H2O+4e-===4OH- B.电解时,电子流动路径是:负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极 C.试管中NaOH溶液用来吸收电解时产生的Cl2 D.当电池中消耗2.24 L(标准状况下)H2时,b极周围会产生0.05 mol气体 C [左边装置为氢氧燃料电池,H2所在电极作负极,O2所在电极作正极,在酸性条件下,O2得电子生成H2O,A错误;电解时,电子流动路径是:负极→外电路→阴极,阳极→外电路→正极,B错误;消耗2.24 L(标准状况下)H2时电路中转移的电子的物质的量为0.2 mol,b极为电解池的阴极,溶液中的H+在阴极得到电子生成H2,根据电子守恒可知生成H2的物质的量为0.1 mol,D错误。] 12.(2019·德州模拟)X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子核外电子总数是其次外层电子数的4倍,Y单质与硫酸铜溶液反应能产生蓝色沉淀,Z单质为淡黄色固体,下列叙述正确的是( ) A.简单离子半径:W>Z>Y>X B.Z2W2为直线形非极性分子 C.简单氢化物的还原性:Z>W D.由X、Y、W 组成化合物的水溶液一定显碱性 C [X原子核外电子总数是其次外层电子数的4倍,即X是O元素,Y单质与硫酸铜溶液反应能产生蓝色沉淀,即Y是金属Na,Z单质为淡黄色固体即Z是S,则W是Cl。] 13.(2019·昆明模拟)已知:pKa=-lg Ka。25 ℃时,几种弱酸的pKa值如下表所示。下列说法正确的是( ) 弱酸的化学式 CH3COOH HCOOH H2SO3 pKa 4.74 3.74 pKa1=1.90 pKa2=7.20 A.向Na2SO3溶液中加入过量乙酸,反应生成SO2 B.25 ℃时,pH=8的甲酸钠溶液中,c(HCOOH)=9.9×10-7 mol·L-1 C.25 ℃时,某乙酸溶液pH=a,则等浓度的甲酸溶液pH=a-1 D.相同温度下,等浓度的HCOONa溶液比Na2SO3溶液的pH大 B [根据表格数据分析,酸性顺序为H2SO3>HCOOH >CH3COOH > HSO。因为乙酸的酸性大于亚硫酸氢根离子,所以亚硫酸钠和乙酸反应生成亚硫酸氢钠和乙酸钠,A错误;甲酸钠溶液因为甲酸根离子水解溶液显碱性,且存在质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HCOOH),因为溶液的pH=8,所以c(OH-)=10-6 mol·L-1,c(H+)=10-8 mol·L-1,所以c(HCOOH)=9.9×10-7 mol·L-1,B正确;等浓度的乙酸溶液和甲酸溶液中存在电离平衡,假设甲酸溶液的pH=b,=10-4.74,=10-3.74,计算b=a-0.5,C错误;因为甲酸的酸性比亚硫酸氢根离子酸性强,所以相同温度下,等浓度的溶液中甲酸根离子水解程度小于亚硫酸根离子水解程度,即等浓度的甲酸钠的pH小于亚硫酸钠,D错误。] 14.(2018·湖南湖北八市联考)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下: 已知:“酸浸”后,钛主要以TiOCl形式存在FeTiO3+4H++4Cl-===Fe2++TiOCl+2H2O, 下列说法不正确的是( ) A.Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中有4个过氧键 B.滤液②中的阳离子除了Fe2+和H+,还有Mg2+ C.滤液②中也可以直接加适量的氯水代替双氧水 D.“高温煅烧”过程中,铁元素被氧化 D [用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备Li4Ti5O12和LiFePO4,由制备流程可知,加盐酸过滤后的滤渣为SiO2,滤液①中含Mg2+、Fe2+、TiOCl,水解后过滤,沉淀为TiO2·xH2O,经过一系列反应得到Li4Ti5O12;水解后的滤液②中含Mg2+、Fe2+,双氧水可氧化亚铁离子,在磷酸条件下过滤分离出FePO4沉淀,高温煅烧中发生2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑。“高温煅烧”过程中铁元素的化合价由+3价变成+2价,被还原,D错误。] 15.(2019·贵阳一模)下列关于有机化合物的说法中正确的是( ) A.乙醇和乙二醇互为同系物 B.聚氯乙烯能使溴水褪色 C.油脂在碱性条件下的水解反应又称为皂化反应 D.分子式为C8H10的某芳香烃的一氯代物可能只有一种 C [同系物应含有相同数目的官能团,乙醇和乙二醇含有的官能团的数目不同,不是同系物,A错误;聚氯乙烯不再含,不能使溴水褪色,B错误;油脂在碱性条件下的水解产物可用于制备肥皂为皂化反应,C正确;分子式为C8H10的芳香烃可能是邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯,其一氯代物至少存在苯环取代及烷烃基(此处为甲基或乙基)两种大类,一定不止一种一氯代物,D错误。] 二、非选择题(本题包括5小题,共55分) 16.(10分)(2019·菏泽一模)氮化铬(CrN)是一种良好的耐磨材料,实验室可用无水氯化铬(CrCl3)与氨气在高温下反应制备,反应原理为CrCl3+NH3CrN+3HCl。回答下列问题: (1)制备无水氯化铬。氯化铬有很强的吸水性,通常以氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)的形式存在。直接加热脱水往往得到Cr2O3,有关反应的化学方程式为________________________。以氯化铬晶体制备无水氯化铬的方法是 _____________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)制备氮化铬。某实验小组设计制备氮化铬的装置如下图所示(夹持与加热装置省略): ①装置A中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 ②实验开始时,要先打开装置A中活塞,后加热装置C,目的是________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 ③装置B中盛放的试剂是________,装置D的作用是________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 ④有同学认为该装置有一个缺陷,该缺陷是________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (3)氮化铬的纯度测定。制得的CrN中含有Cr2N杂质,取样品14.38 g在空气中充分加热,得固体残渣(Cr2O3)的质量为16.72 g,则样品中CrN与Cr2N的物质的量之比为________。 (4)工业上也可用Cr2O3与NH3在高温下反应制备CrN。相关反应的化学方程式为_______________________________________________________, 提出一条能降低粗产品中氧含量的措施:________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 [解析] (1)氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)加热后会发生水解,直接加热脱水得到Cr2O3,反应的化学方程式为2CrCl3·6H2OCr2O3+9H2O+6HCl↑;若以氯化铬晶体制备无水氯化铬,则要抑制其水解,要在HCl的气氛中加热。 (2)由制取氮化钙反应可知,装置中不能有空气,否则会影响实验,所以实验开始时,要先打开装置A中活塞,后加热装置C,目的是用生成的氨气排除装置内的空气; ③制备时装置中不能有水,所以装置B中盛放的试剂是碱石灰,用来干燥氨气;装置D则是为了防止空气中的水分进入装置C。 (3)设样品中CrN与Cr2N的物质的量分别为x、y, 则由题给条件有:①66 g·mol-1×x+118 g·mol-1×y=14.38 g,②x+2y=×2; 联立①②方程,解得x=0.2 mol,y=0.01 mol, 则样品中CrN与Cr2N的物质的量之比为0.2 mol∶0.01 mol=20∶1。 (4)根据题给信息中的反应CrCl3+NH3CrN+3HCl,类比此反应,若用Cr2O3与NH3在高温下反应制备CrN则生成氮化铬和水,化学方程式为Cr2O3+2NH32CrN+3H2O;若要降低粗产品中氧含量则要Cr2O3尽可能发生反应转化为氮化铬,可以采取增大NH3的流量(浓度)的方法。 [答案] (1)2CrCl3·6H2OCr2O3+9H2O+6HCl↑ 在HCl的气氛中加热 (2)①CaO+NH3·H2O===Ca(OH)2+NH3↑ ②用生成的氨气排除装置内的空气 ③碱石灰 防止空气中的水分进入装置C ④没有尾气处理装置 (3)20∶1 (4)Cr2O3+2NH32CrN+3H2O 增大NH3的流量(浓度)(或其他 合理答案) 17.(12分)(2019·试题调研)钒是一种熔点很高的金属,具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性,有延展性、硬度大,无磁性。广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。工业上常用钒炉渣(主要含FeO·V2O3,还有少量SiO2、P2O5等杂质)提取V2O5的流程如图1所示: 图1 (1)焙烧的目的是将FeO·V2O3转化为可溶性NaVO3,其中铁元素的化合价转化为+3,写出该反应的化学方程式:_____________________________。 (2)加MgSO4溶液的步骤中,滤渣的主要成分是______(用化学式表示)。 (3)沉钒过程中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________ ________________________________________________________________, 得到的固体物质往往需要洗涤,写出实验室洗涤NH4VO3沉淀的操作方法:________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)已知常温下NH4VO3的溶解度为0.468 g,则NH4VO3的溶度积常数为________。 (5)元素钒在溶液中还可以以V2+(紫色)、V3+(绿色)、VO2+(蓝色)、VO(淡黄色)等形式存在。利用钒元素微粒间的反应设计的可充电电池的工作原理如图2所示,已知溶液中还含有1 mol H2SO4,请回答下列问题: 图2 ①充电时,左槽溶液的颜色由蓝色逐渐变为淡黄色,则左槽电极上发生的电极反应式为____________________________________。 ②放电过程中,右槽溶液颜色变化为____________,若此时外电路转移了3.01×1022个电子,则左槽溶液中H+的变化量Δn(H+)=________。 [解析] 向钒炉渣中加入碳酸钠并在空气中焙烧,生成的有NaVO3、氧化铁、硅酸钠、磷酸钠,水浸后得到的浸出渣中含有氧化铁,浸出液为NaVO3、硅酸钠、磷酸钠的水溶液,向滤液中加入硫酸镁生成难溶的硅酸镁、磷酸镁沉淀,过滤后向溶液中再加入硫酸铵生成NH4VO3沉淀,NH4VO3经加热生成V2O5。(4)常温下NH4VO3的溶解度为0.468 g,即100 g水中溶解的NH4VO3的物质的量为=0.004 mol,溶液体积为0.1 L,则饱和NH4VO3的浓度为0.04 mol/L,溶度积常数Ksp=c(NH)·c(VO)=0.04×0.04=1.6×10-3。(5)①充电时,左槽溶液由蓝色逐渐变为淡黄色,说明左侧电极上VO2+(蓝色)失去电子生成VO(淡黄色),左槽电极为阳极,电极反应式为VO2+-e-+H2O===VO+2H+;②放电过程中,右槽电极是负极,负极失电子钒元素化合价升高,由V2+变为V3+,溶液颜色由紫色变为绿色,放电时正极反应为VO+e-+2H+===VO2++H2O,若此时外电路转移了3.01×1022个电子,则左槽溶液中消耗氢离子0.1 mol,同时0.05 mol氢离子由右槽经质子交换膜进入左槽,则左槽溶液中H+的变化量Δn(H+)=0.1 mol-0.05 mol=0.05 mol。 [答案] (1)4FeO·V2O3+4Na2CO3+5O28NaVO3+2Fe2O3+4CO2 (2)MgSiO3、Mg3(PO4)2 (3)NH+VO===NH4VO3↓ 往漏斗中加水至浸没沉淀,让水自然流下,重复2~3次 (4)1.6×10-3 (5)①VO2+-e-+H2O===VO+2H+ ②由紫色变为绿色 0.05 mol 18.(10分)(2019·临沂模拟)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。 (1)在373 K时,向体积为2 L的恒容真空容器中通入0.40 mol NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-57.0 kJ·mol-1。测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表: t/min 0 20 40 60 80 φ(NO2) 1.0 0.75 0.52 0.40 0.40 ①0~20 min内,v(N2O4)=________ mol·L-1·min-1。 ②上述反应中,v(NO2)=k1·c2(NO2),v(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2 为速率常数,则373 K时,k1、k2的数学关系式为________。改变温度至T1时,k1=k2,则T1________373 K(填“>”“<”或“=”)。 (2)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元弱酸。25 ℃时,向100 mL 0.1 mol·L-1 H2N2O2溶液中加入V mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液。(已知25 ℃时,连二次硝酸的Ka1=10-7,Ka2=10-12) ①若V=100,则所得溶液中c(H2N2O2)________c(N2O) (填“>”“<”或“=”),通过计算解释原因____________________________________________ ________________________________________________________________。 ②若V=200,则所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为______________________________。 [解析] (1)①设 0~20 min内生成N2O4的物质的量是x mol, 2NO2(g)N2O4(g) 开始/(mol·L-1) 0.20 0 转化/(mol·L-1) x 20 min末/(mol·L-1) 0.2-x =0.75 x=0.08 mol,v(N2O4)= mol/L÷20 min=2.0×10-3 mol·L-1·min-1。 ②设平衡时N2O4的浓度为x mol·L-1, 2NO2(g)N2O4(g) 开始/(mol·L-1) 0.20 0 转化/(mol·L-1) 2x x 平衡/(mol·L-1) 0.2-2x x =0.4 x=0.075 mol·L-1,v(NO2)∶v(N2O4)=2∶1即k1c2(NO2)∶k2c(N2O4)=2∶1,k1×0.0 025∶k2×0.075=2∶1,所以k1=60k2。若改变温度至T1时k1=k2,则正反应速率小于逆反应速率,平衡逆向移动,该反应的正反应放热,所以T1>373 K; (2) ①若V=100,溶液中的溶质是NaHN2O2,HN2O的电离平衡常数是10-12,水解平衡常数是==10-7,水解大于电离,所以c(H2N2O2)>c(N2O);②若V=200,溶液中的溶质是Na2N2O2,N2O发生两步水解反应,所以所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(N2O)>c(OH-)>c(HN2O)>c(H+)。 [答案] (1)①2.0×10-3 ②k1=60k2 > (2)①> 恰好完全反应生成NaHN2O2,Kh(HN2O)===10-7>Ka2=10-12,水解程度大于电离程度,因此溶液中c(H2N2O2)>c(N2O) ②c(Na+)>c(N2O)>c(OH-)>c(HN2O)>c(H+) 19.(11分)(2019·烟台模拟)含氟化合物在生产、生活中有重要的应用,回答下列问题: (1)基态氟原子核外电子的运动状态有____________种,有________种不同能量的原子轨道,其价层轨道表示式为______________________。 (2)N与F可形成化合物N2F2,下列有关N2F2的说法正确的是______(填字母)。 a.分子中氮原子的杂化轨道类型为sp2 b.其结构式为F—N≡N—F c.其分子有两种不同的空间构型 d.1 mol N2F2含有的σ键的数目为4NA (3)NaHF2可用于制无水氟化氢和供雕刻玻璃、木材防腐等用。常温常压下为白色固体,易溶于水,160 ℃分解。NaHF2中所含作用力的类型有________(填字母)。 a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.氢键 (4)二氟甲烷(CH2F2)难溶于水,而三氟甲烷(CHF3)可溶于水,其可能的原因是___________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (5)氟化钙的晶胞结构如图所示。晶胞中Ca2+的配位数为________。与F- 等距且最近的Ca2+形成的空间构型为________。已知氟化钙的晶胞边长为a pm,其密度为ρ g·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为________(列出计算式即可)。 [解析] (2)a.该分子中的氮氮键为共价双键,其中氮原子采取sp2杂化的方式,故a正确;其结构式为F—N===N—F,故b错误; 此结构F—N===N—F有顺式反式之分,故c正确;1 mol N2F2含有的σ键的数目为3NA,故d错误。(5)从氟化钙的晶胞结构图可以看出Ca2+居于晶胞的顶点和面心,在每个Ca2+周围距离相等且最近的F-有8个,Ca2+的配位数为8,F-居于晶胞的八个小正方体的体心,在每个F-周围距离相等最近的Ca2+有4个,形成的空间构型为正四面体,在一个晶胞中含有Ca2+的数目为4,含有F-的数目为8,列式计算ρ g·cm-3×(a×10-10)3 cm=4×78/NA g,所以NA=。 [答案] (1)9 3 (2)ac (3)abd (4)三氟甲烷中由于3个氟原子的吸引使得碳原子的正电性增强,从而三氟甲烷中的氢原子可与H2O中的氧原子之间形成氢键 (5)8 正四面体 20.(12分)(2019·衡阳二模)有机物A是一种重要的化工原料,以A为主要起始原料,通过下列途径可以合成高分子材料PA及PC。 试回答下列问题: (1)B的化学名称为____________,B到C的反应条件是________。 (2)E到F的反应类型为________,高分子材料PA的结构简式为__________________________。 (3)由A生成H的化学方程式为 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)实验室检验有机物A,可选择下列试剂中的________。 a.盐酸 b.FeCl3溶液 c. NaHCO3溶液 d.浓溴水 (5)E的同分异构体中,既能与碳酸氢钠溶液反应、又能发生银镜反应的有机物共有________种。其中核磁共振氢谱图有5组峰,且峰面积之比为6∶1∶1∶1∶1的物质的结构简式为____________________________。 (6)由B通过三步反应制备1,3环己二烯的合成路线为 ________________________________________________________________ __________________________________________________(无机试剂任选)。 [解析] 由PC的结构简式逆推,H的结构简式是,A与丙酮反应生成,可知A是;与氢气发生加成反应生成,C经双氧水氧化生成,C是;―→C6H8O3,C6H8O3的结构简式是,水解为。 (5)能与碳酸氢钠溶液反应说明含有羧基、能发生银镜反应说明含有醛基,含有醛基、羧基的同分异构体有OHC—CH2—CH2—CH2—CH2—COOH、 共12种。其中核磁共振氢谱图有5组峰,且峰面积之比为6∶1∶1∶1∶1的物质的结构简式为。 (6)由环己醇在浓硫酸的作用下发生消去反应生成环己烯,环己烯与溴水发生加成反应生成1,2二溴环己烷,1,2二溴环己烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成1,3环己二烯。 [答案] (1)环己醇 浓硫酸、加热 (2)氧化反应 查看更多