山东省日照市2022届高三下学期3月一模考试化学试题（Word版带解析）

2019级高三模拟考试化学试题可能用到的相对原子质量：H1Li7C12O16Na23S32Fe56Cu64一、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目要求。1.从科技前沿到日常生活，化学无处不在。下列说法错误的是A.在三星堆“祭祀坑”提取到丝绸制品残留物，其中丝绸主要成分为蛋白质B.2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料C.“天和”核心舱中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于高分子材料D.“空气捕捉”法能实现从空气中捕获二氧化碳，利于碳达峰、碳中和【答案】C【解析】【详解】A．丝绸的主要成分是蛋白质，A正确；B．聚乙烯是聚合物，属于有机高分子材料，B正确；C．氮化硼陶瓷基复合材料属于无机非金属材料，不是高分子材料，C错误；D．“空气捕捉”法能实现从空气中捕获二氧化碳，减少空气中二氧化碳含量，利于碳达峰、碳中和，D正确；答案选C。2.下列物质应用错误的是A.碳酸钠可用作膨松剂B.“84”消毒液不适用于钢和铝制品的消毒C.某些有机高分子聚合物可用作导电材料D.甲酸在医疗上可用作消毒剂【答案】A【解析】【详解】A．碳酸钠较稳定，且碱性强，不适合做作膨松剂，碳酸氢钠常用作膨松剂，A错误；B．“84”消毒液具有强氧化性，会腐蚀钢和铝制品，B正确；C．某些有机高分子聚合物可以做导电材料，比如聚乙炔、聚苯胺等，C正确；D．甲酸可以破坏蛋白质的结构使其变性，在医疗上可用作消毒剂，D正确； 综上所述答案为A。3.LDFCB是电池的一种电解质，该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，结构如图，Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，下列说法正确的是A.同周期元素第一电离能小于Y的有5种B.简单氢化物的沸点：X＜YC.W、Z形成的化合物分子是含有极性键的非极性分子D.四种元素形成的简单氢化物中X的最稳定【答案】B【解析】【分析】根据结构分析Y有两个价键，X有四个价键，Z有一个价键，该阴离子得到一个电子，则只可能的W得到一个电子，又根据Y的最外层电子数等于X的核外电子总数，则Y为O，X为C，Z为F，W为N。【详解】A．同周期元素第一电离能小于Y(O)的有Li、Be、B、C共4种，故A错误；B．简单氢化物的沸点：X(CH4)＜Y(H2O)，故B正确；C．W、Z形成的化合物分子(NF3)是含有极性键，NF3是三角锥形，则为极性分子，故C错误；D．四种元素形成的简单氢化物中Z(HF)的最稳定，故D错误。综上所述，答案为B。4.有机物W为合成某神经抑制剂的中间体，下列关于W的说法错误的是A.分子式为B.可与溶液发生显色反应C.分子中最多有8个碳原子共平面 D.可发生加成反应、消去反应、缩聚反应【答案】D【解析】【详解】A．由W的结构可知，W的分子式为，A正确；B．W中含有酚羟基，可与溶液发生显色反应，B正确；C．苯环及与苯环相连的碳一定共面，而羧基碳也可能与苯环及与苯环相连的碳共面，因此分子中最多有8个碳原子共平面，C正确；D．W中含有苯环可发生加成反应，有羧基和羟基能发生缩聚反应，但与醇羟基相连的C原子的相邻C原子上没有连有H原子，故无法发生消去反应，D错误；答案选D。5.神舟十三号航天员在空间站“变”出了奥运五环，关于该实验说法错误的是已知：溴百里酚蓝溶液是一种酸碱指示剂，pH变色范围是6.0(黄)～7.6(蓝)；第一环：先加入Na2CO3溶液，再滴入几滴a溶液；第二环：先加入碘化钾-碘酸钾溶液，再滴入几滴淀粉溶液，最后加入几滴乙酸溶液；第三环：先加入乙酸溶液，后滴入几滴b溶液；第四环：先加入Na2CO3溶液，再滴入b溶液；第五环：先滴加Na2CO3溶液……A.若第一环显蓝色，第三环显红色，则a可能为溴百里酚蓝，b可能为甲基橙B.第二环中发生反应的离子方程式为5I−+IO+6H+=3I2+3H2OC.将碘伏滴到馒头、米饭上也能产生第二环的颜色D.第五环中若同时滴加甲基橙溶液、溴百里酚蓝溶液，则可能会显示绿色【答案】B【解析】【详解】A．碳酸钠溶液显碱性，pH＞7.6，加入溴百里酚蓝显蓝色，乙酸溶液显酸性，加入甲基橙会变红，A正确；B．酸性环境中碘离子和碘酸根发生归中反应，但乙酸为弱酸，不能拆，正确离子方程式为5I−+IO+6CH3COOH=3I2+3H2O+6CH3COO-，B错误；C．第二环中因生成碘单质而变蓝，馒头、米饭中富含淀粉，遇碘也会变蓝，C正确； D．碳酸钠溶液显碱性，加入溴百里酚蓝显蓝色，加入甲基橙会变黄，黄、蓝混合会使溶液显绿色，D正确；综上所述答案为B。6.仅用下表提供的实验仪器，能达到相应实验目的的是实验仪器及用品(夹持装置省略)实验目的A烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒、量热计中和热的测定B酒精灯、圆底烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶实验室通过蒸馏的方法制取蒸馏水C坩埚、玻璃棒、酒精灯、泥三角从食盐水中获得NaCl晶体D胶头滴管、试管、漏斗、玻璃棒、烧杯除去乙酸乙酯中少量的乙酸和乙醇A.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【详解】A．中和热的测定实验，需要用量筒量取一定体积的稀酸和稀碱溶液，缺少量筒，故A不符合题意；B．实验室通过蒸馏的方法制取蒸馏水，装置图为，需要的仪器有酒精灯、圆底烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶，故B符合题意；C．用蒸发结晶的方法从食盐水中获得NaCl晶体，装置图为，需要蒸发皿、酒精灯、玻璃棒，故C不符合题意；D．加入饱和碳酸钠溶液，然后分液除去乙酸乙酯中少量的乙酸和乙醇，需要分液漏斗、烧杯，故D不符合题意；故选B。7.硼砂阴离子的球棍模型如图所示，下列说法正确的是 A.B原子的杂化方式均为B.该阴离子中所存在的化学键类型有配位键、极性共价键、氢键C.硼砂阴离子呈链状结构，则阴离子间以氢键结合D.1、3原子之间的化学键为配位键【答案】C【解析】【详解】A．形成4个B-O键的B原子杂化方式均为，形成3个B-O键的B原子杂化方式均为，故A错误；B．氢键不是化学键，故B错误；C．硼砂阴离子中含有O-H键，可以形成氢键，硼砂阴离子呈链状结构，阴离子间以氢键结合，故C正确；D．B原子一般形成3个共价键，1号B原子形成4个共价键，1、2原子之间的化学键为配位键，故D错误；选C。8.阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为下列说法正确的是A.阿魏酸中存在顺反异构，与氢气完全加成后的产物不含手性碳原子B.香兰素、阿魏酸均可与溶液反应C.阿魏酸的加聚产物不能使溴水褪色D.与香兰素互为同分异构体，分子中有5种不同化学环境的氢，且能发生银镜反应的酚类化 合物有4种【答案】D【解析】【详解】A．阿魏酸中存在碳碳双键的顺反异构，与氢气完全加成后的产物为，其中含带*的碳原子连接四个互不相同原子或原子团，即含手性碳原子，A错误；B．香兰素中不存在羧基不可与溶液反应，阿魏酸存在羧基可与溶液反应，B错误；C．阿魏酸中碳碳双键发生加聚反应，产物，其中酚羟基的邻位碳原子上有氢可与溴发生取代反应，故能使溴水褪色，C错误；D．能发生银镜反应的酚类化合物，其中含有醛基或甲酸基和酚羟基，从香兰素的结构简式确定其分子式为C8H8O3，不饱和度为5，又分子中有5种不同化学环境的氢，故符合条件的结构有：、、、，共4种，D正确；故选D。9.以黄铁矿(主要成分是FeS2，含少量SiO2)和软锰矿(主要成分是MnO2，含少量Fe2O3、Al2O3)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如下。下列说法错误的是 A.酸浸过程得到的滤液中含有Mn2+、Fe3+，则该过程中主要反应的离子方程式是B.滤渣1的成分中含有S和SiO2C.酸浸和沉锰操作均应在较高温度下进行D.调pH的目的是除去Fe3+、Al3+【答案】C【解析】【分析】软锰矿(主要成分MnO2，含少量Al2O3和SiO2)和黄铁矿(FeS2)混合粉碎后用稀硫酸溶解，待完全反应后过滤，除去不溶于酸的SiO2和其它杂质，所得滤液1中主要含有Mn2+、Al3+、Fe3+、H+、，然后加入NaOH溶液，调节溶液pH，使Al3+、Fe3+完全转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，并过滤除去，再加入氨水、NH4HCO3，Mn2+反应产生MnCO3，过滤，除去不溶性杂质，用H2SO4溶解MnCO3，得到MnSO4溶液，将滤液蒸发结晶、趁热过滤、用热水洗涤、干燥即可得到MnSO4·H2O。【详解】A．MnO2具有强氧化性，能够将FeS2氧化为Fe3+、S，MnO2被还原为Mn2+，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为，A正确；B．酸性氧化物SiO2不能溶于水，S也不能溶于水，也不溶于酸，因此用稀硫酸溶解后的滤渣1的成分中含有S和SiO2，B正确；C．酸浸时采用高温可以使反应速率加快，而沉锰时如果温度过高，MnCO3溶解度增大，导致沉锰效率降低，因此应该在低温下进行沉锰，C错误；D．调pH的目的是使溶液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，从而达到除去Fe3+、Al3+的目的，D正确；故合理选项是C。10.相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解 溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得、、和NaOH。下列说法错误的是A.a为电解池的阴极B.电池放电过程中，Cu(2)电极上的电极反应为C.当电路中转移2mol电子时，1mol通过膜d向右移动D.电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得120gNaOH【答案】D【解析】【分析】电解池以制得、、和NaOH，根据电解池分析得到左边得到NaOH和，右边得到、，则a为阴极，b为阳极，则Cu(2)为负极，Cu(1)为正极。【详解】A．根据前面分析得到a为电解池的阴极，故A正确；B．电池放电过程中，Cu(2)为负极，则负极上的电极反应为，则B正确；C．当电路中转移2mol电子时，阳极区剩余2mol，要使溶液呈电中性，则1mol通过膜d向右移动，故C正确；D．电池放电过程中，Cu(2)的电极反应为，Cu(1)的电极反应为，反应前原电池左边硫酸铜物质的量为5mol，右边硫酸铜物质的量为1mol，电池从开始工作到停止放电，则左右硫酸铜物质的量为3mol，因此右侧有2mol铜离子生成，则转移4mol电子，根据2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH，转移2mol电子得到2molNaOH即80g，因此电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得160gNaOH，故D错误。综上所述，答案为D。 二、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。11.某小组探究溶液与溶液反应，实验过程如下：实验过程I：向5mL0.01酸性溶液(pH=0)中滴加约0.3mL0.01溶液后，紫色变浅(pH＜1)，生成棕褐色沉淀()。实验过程II：向5mL0.01溶液中滴加约0.3mL0.01酸性溶液(pH=0)后，溶液呈淡黄色(pH≈8)，生成浅粉色沉淀(MnS)。已知①在强酸性条件下被还原为，在近中性条件下被还原为。②单质硫可溶于硫化钠溶液，溶液显淡黄色。下列说法错误的是A.实验I说明酸性条件下能将还原为B.实验I中生成棕褐色沉淀的原因：C.实验II得到浅粉色沉淀，由于将新生成的还原为并迅速与其结合D.该实验说明：物质变化除与自身性质有关，还与浓度、用量、溶液的酸碱性有关【答案】A【解析】【详解】A．实验I反应后的溶液pH<1，根据题给信息，高锰酸根离子在强酸性条件下被还原为二价锰离子，所以二氧化锰不是高锰酸根离子被硫离子还原得到的，而是过量的高锰酸根离子与锰离子发生归中反应而产生的，A错误；B．实验I反应后的溶液pH<1，根据题给信息，高锰酸根离子在强酸性条件下被还原为二价锰离子，二氧化锰是过量的高锰酸根离子与锰离子发生归中反应而产生的，反应的离子方程式为：，B正确；C．实验II中硫化钠过量，硫离子将新生成的二氧化锰还原为二价锰离子并迅速与其结合生成浅粉色沉淀硫化锰，C正确；D．由该实验可看出，除了物质自身的性质影响物质的变化，反应物的浓度、用量、溶液的酸碱性也影响物质的变化，D正确； 答案选A。12.下表中的实验操作或实验现象能达到实验目的或得出相应结论的是选项实验操作或实验现象实验目的或结论A向1mL0.01溶液中滴加等浓度的NaCl溶液，至不再有沉淀产生，再向其中滴加0.01NaI溶液，产生黄色沉淀常温下，B取少量与NaOH溶液共热，待溶液不分层后，再滴加溶液检验中的溴元素C调节溶液的pH范围为2～9，向该溶液中滴加邻二氮菲试剂检验溶液中的D向淀粉溶液中滴加稀硫酸，加热一段时间后，加入NaOH溶液至碱性，再加入新制悬浊液，加热煮沸，观察是否有砖红色沉淀产生检验淀粉是否水解完全A.AB.BC.CD.D【答案】AC【解析】【详解】A．向1mL0.01溶液中滴加等浓度的NaCl溶液，至不再有沉淀产生，生成了AgCl白色沉淀，再向其中滴加0.01NaI溶液，产生黄色沉淀，说明生成了AgI沉淀，可说明生成的AgI的溶度积更小，则，故A符合题意；B．反应后溶液呈碱性，会生成AgOH沉淀，干扰试验现象，应先将溶液调至酸性，再滴加溶液，故B不符合题意；C．邻二氮菲为亚铁离子指示剂，由操作可检验溶液中的，故C符合题意；D．该实现操作是检验淀粉是否水解，而不是检验淀粉是否水解彻底，故D不符合题意。综上所述，答案AC。13.甲烷和二氧化碳催化合成乙酸，其中一步为甲烷在催化剂表面脱氢，其方式有两种：甲烷 分子单独脱氢，甲烷分子与二氧化碳共吸附脱氢，反应历程如下(由乙酸分子构型可知以二氧化碳结合甲基和氢原子是最简单的合成过程)，下列说法正确的是A.甲烷脱去首个氢原子焓变，单独脱氢小于共吸附脱氢B.甲烷脱去首个氢原子的能垒，共吸附脱氢比单独脱氢下降0.15eVC.单独脱氢的决速步为第一步D.共吸附脱氢更有利于乙酸的合成【答案】CD【解析】【详解】A．甲烷脱去首个氢原子的焓变，根据图中信息单独脱氢焓变为1.12eV，共吸附脱氢焓变为0.97eV，则单独脱氢大于共吸附脱氢，故A错误；B．甲烷脱去首个氢原子的能垒，共吸附脱氢能垒为2.45eV，单独脱氢能垒为3.20eV，共吸附脱氢比单独脱氢下降0.75eV，故B错误；C．单独脱氢的第一步能垒最大，因此单独脱氢的决速步为第一步，故C正确；D．单独脱氢的第一步能垒比共吸附脱氢任意一步的能垒都大，因此共吸附脱氢有利于乙酸的合成，故D正确；答案为CD。14.以Sn−Cu−C复合电极材料(锂单质镶嵌其中)为电极的一种锂离子电池，容量高、循环性能好，总反应为，其工作原理如图所示，下列说法正确的是 A.电解质溶液可选用溶液B.放电时M极的反应为C.充电时N极的反应为：D.放电时，当转移0.1mol电子时，N电极增重1.4g【答案】B【解析】【分析】根据总反应为，得到负极材料为Sn−Cu−C复合电极材料(锂单质镶嵌其中)，正极材料为。【详解】A．负极材料为Sn−Cu−C复合电极材料(锂单质镶嵌其中)，Li易与溶液中水反应，因此电解质溶液不能选用溶液，故A错误；B．根据总反应，分析得到M为负极，其放电时M极的反应为，故B正确；C．根据总反应方程式得到放电时N极的反应为：，故C错误；D．放电时，当转移0.1mol电子时，则有0.1mol转移到N电极，则N电极增重0.1mol×7g∙mol−1＝0.7g，故D错误。综上所述，答案为B。15.高铁酸盐是一种绿色净水剂，溶于水后，高铁酸根与水分子结合发生质子化，并存在平衡 。常温下，0.1的高铁酸盐溶液中，含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pOH的变化如图所示[]。下列说法错误的是A.pH=4时，B.B点C.的平衡常数为D.溶液中水的电离程度A点大于E点【答案】CD【解析】【详解】A．pH=4时，即pOH=10，溶液中存在H2FeO4和HFeO等，由C点：，则，A正确；B．发生如下电离：，K1=，H2FeO4发生如下电离：H2FeO4H++HFeO，K2=，B点时，则，即，B正确；C．的平衡常数，由E点知，时，pOH=6.5，则pH=7.5，则的平衡常数为，C错误； D．A点溶液pOH约12，则pH约2，是电离呈酸性，抑制水的电离，所以水电离出的c(H+)=1×10-12，E点pOH=6.5，则pH=7.5，主要是水解呈碱性，则水的电离程度A点小于E点，D错误；答案选CD。三、非选择题：本题共5小题，共60分。16.2022年春晚中舞蹈诗剧《只此青绿》生动还原了北宋名画，《千里江山图》之所以色彩艳丽，璀璨夺目，与所使用矿物颜料有关。回答下列问题：（1）石青，又名蓝矿石，化学式为，基态核外电子的空间运动状态有______种，的空间构型为________。原子中电子有两种相反的自旋状态，分别用和表示，称为电子的自旋磁量子数，则中电子自旋磁量子数的代数和为________。（2）亚铁氰化钾，化学式为，呈黄色结晶性粉末。中配体的配位原子是________(填元素符号)，中C原子的杂化方式_______，中σ键和π键的数目之比为________。（3）呈黑色或灰黑色，已知：晶胞中位置如图1所示，位于所构成的四面体中心，晶胞的侧视图如图2所示。填充了晶胞中四面体空隙的百分率是______，配位数为________。已知图1中A原子的原子分数坐标为(0，0，0)，则与A原子距离最近的的原子分数坐标为________。若晶胞参数anm，晶体的密度为，则阿伏加德罗常数的值为________(用含a和d的式子表示)。 【答案】（1）①.14②.平面正方形或正四面体③.或（2）①.N②.sp③.1:1（3）①.100%②.8③.(，，)④.【解析】【分析】根据Cu2+离子的电子排布式判断电子的空间运动状态种数；根据结构判断其空间构型；根据Cu2+离子的电子排布式计算中电子自旋磁量子数的代数和；根据结构判断配位原子；根据CN-空间构型为直线形，判断C原子的杂化类型；根据结构计算σ键和π键的数目之比；根据晶胞结构，利用“均摊法”进行晶胞的相关计算；据此解答。【小问1详解】Cu的原子序数为29，核外有29个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu2+表示失去2个电子，则Cu2+离子电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，电子的空间运动状态就是已填入电子的轨道数，即1+1+3+1+3+5=14；由可知，中Cu2+提空轨道，NH3提供孤电子对，二者之间形成4个配位键，则空间构型为平面正方形或正四面体；Cu2+离子电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，则Cu2+离子自旋磁量子数的代数和为()×14+()×13=，也可以是()×13+()×14=；答案为14；平面正方形或正四面体；或。【小问2详解】由结构可知，在形成配合物时，Fe2+提供空轨道，CN-中N原子有孤电子对，所以配体的配位原子是N原子；CN-空间构型为直线形，C原子的杂化方式为sp；由结构可知，Fe2+与6个CN-形成配位键，即有6个σ键，中存在碳氮叁键，三键中含有1个σ键与2个π键，所以σ键和π键的数目之比为(6+1×6):(2×6)=12:12=1:1；答 案为N；sp；1:1。【小问3详解】由晶胞中的位置可知，S2-位于立方体的顶点和面心，所以S2-是面心立方最密堆积，晶胞中S2-的个数为8×+6×=4，由化学式为Cu2S，则可判断Cu+的个数为8，在面心立方晶胞中，每个顶点都能与三个面心原子形成一个四面体空隙，如此，晶胞中能形成8个四面体空隙，所以8个Cu+占据了8个四面体空隙，即全部的四面体空隙，则填充了晶胞中四面体空隙的百分率是100%；晶胞中硫离子的个数为4，微粒配位数之比等于微粒数反比，故Cu2S晶体中，S2-的配位数为4×2=8；由可知，A点与相邻的三个面心原子形成一个正四面体，棱长为对角线的一半，即为，则此正四面体的外接正方体棱长为，与A原子距离最近的位于此正四面体的中心，也是外接正方体的中心，A原子的原子分数坐标为(0，0，0)，则外接正方体中心坐标为(，，)，其中a为外接正方体的棱长a=，即Cu+的原子分数坐标为(，，)；1个晶胞的质量为m=，晶胞的体积为V=(a×10-7)3cm3，晶胞的密度ρ=，即，解之NA=；答案为100%；8；(，，)；。17.一种以精黄铜矿石(主要成分为)为原料生产胆矾晶体的流程如下： 已知：①胆矾高温下会分解生成CuO；②焙烧后，Fe元素主要以氧化物形式存在。焙烧温度与生成物的主要成分关系如图所示：回答下列问题：（1）根据题目信息，焙烧后的铜主要存在形式为_______(填化学式)，焙烧时发生的主要化学反应方程式为________。因焙烧过程中反应放热，反应器中温度会不断升高控制焙烧温度的方法有_______(写出一种即可)。（2）焙烧时，温度高于620℃，水溶性Cu(%)下降的原因是___________。（3）溶解后滤液中的浓度为0.01，则调pH应控制的pH范围是_____。已知：当离子浓度减小至时可认为沉淀完全。；室温下，，。（4）除杂可以选用的试剂是___________。A.CuOB.C.D.（5）一系列操作包括____(填操作名称)，用乙醇洗涤晶体而不用水洗涤的优点是_______。【答案】（1）①.和②.；，③.控制入空气速率，因空气温度较低，可以降低焙烧的温度（2）胆矾高温下会分解生成CuO（3）.3（4）AD （5）①.蒸发浓缩；冷却结晶;②.减少产品损失【解析】【小问1详解】高温焙烧时的主要反应有：，，焙烧后的铜主要存在形式为CuO和CuSO4；控制入空气速率，因空气温度较低，可以降低焙烧的温度；【小问2详解】由已知信息可知：胆矾高温下会分解生成，所以温度高于620℃，水溶性Cu(%)会下降；故答案为：胆矾高温下会分解生成【小问3详解】溶液中恰好沉淀完全即时，，则，，；，则，，;故答案为：3.3~【小问4详解】从溶液中得到晶体可采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法；试剂调节使铁离子沉淀，为不引入杂质，可用氧化铜、碱式碳酸铜；故选AD。【小问5详解】由溶液制胆矾晶体包含的主要操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、晾干；故填：蒸发浓缩；冷却结晶；用乙醇洗涤晶体而不用水洗涤的优点是可以减少产品损失。18.I.氢气是一种清洁能源，水煤气变换反应的制氢原理为：，回答下列问题：（1）水煤气变换部分基元反应如下：基元反应活化能Ea(eV)反应热△H(eV) ①0-1.73②0.81-0.41第②步基元反应逆反应的活化能为___________eV。（2）某研究所探究CuO/的系列催化剂(包括C/Z-120、C/Z-250、C/Z-350、C/Z-450)在水煤气变换反应中的催化活性。常压下，原料气在不同温度下相同时间内CO的转化率如图：①工业生产中应选择的最佳反应条件为___________。②C/Z-120曲线先上升后下降的原因___________。II.长征运载火箭推进剂为和。（3）在t℃、pMPa下，将(g)和物质的量分数为m%的(g)通入反应器：①，②，一段时间后完全反应，反应②达平衡，与的体积比为1：2，则反应②的平衡常数___________MPa。（4）T℃时，，该反应正、逆反应速率与浓度的关系为：，(、这是速率常数)。①图中表示的线是___________(填“m”或“n”) ②T℃时，向刚性容器中充入一定量气体，平衡后测得为1.0，则平衡时，=________(用含a的表达式表示)。③T℃时，向2L的容器中充入5mol气体和1mol气体，此时______(填“>”、“＜”或“=”)。【答案】（1）1.22（2）①.C/Z-250，240℃②.温度升高，反应速率增大，相同时间内CO的转化率增大，但当温度较高时，C/Z-120催化剂失活，相同时间内CO的转化率降低（3）（4）①.n②.10a③.＞【解析】【小问1详解】根据△H=正反应的活化能-逆反应的活化能，可得第②步基元反应逆反应的活化能=正反应的活化能-△H=0.81eV-(-0.41eV)=1.22eV；【小问2详解】由图可知，工业生产中应选择的最佳反应条件是C/Z-250作催化剂，反应温度为240℃；温度升高，反应速率增大，相同时间内CO的转化率增大，但当温度较高时，C/Z-120催化剂失活，相同时间内CO的转化率降低；【小问3详解】设的物质的量为mmol，则的物质的量为(100-m)mol，完全反应则生成的的物质的量为mmol，设转化为NO2消耗的的物质的量为xmol，列出三段式： 达平衡，与的体积比为1：2，则有，解得x=m，则达平衡时，的物质的量为mmol，NO2的物质的量为mmol，混合气体的总物质的量为(m+m100-m)mol=(100+m)mol，反应②的平衡常数==；【小问4详解】①，则，，则，的线斜率较小，则图中表示的线是n；②由①可知，图中表示的线是n，则=a，=，=a+2，=，反应达平衡时，，即，，该反应的平衡常数K==，设T℃时，向刚性容器中充入xmol/L，平衡后测得为1.0，列出三段式： K==100，x=2.1，则平衡时，的浓度为0.1mol/L，==10a；③T℃时，向2L的容器中充入5mol气体和1mol气体，，，，，。19.乳酸亚铁固体{，相对分子质量234}易溶于水，难溶于乙醇，常用于治疗缺铁性贫血。可由乳酸与反应制得。回答下列问题：I.制备碳酸亚铁①组装仪器，检查装置气密性，加入试剂；②先关闭，打开、③一段时间后，关闭活塞，打开活塞；④抽滤，洗涤干燥。（1）装置a可盛适量的水，其作用是___________。（2）可用溶液代替溶液制备碳酸亚铁，发生反应的离子方程式为______，此法所得产品纯度更高，原因是_______。II.乳酸亚铁晶体纯度的测量（3）若用滴定法测定样品中的量进而计算纯度时，发现结果总是大于100% ，其原因是_______。（4）该兴趣小组改用铈(Ce)量法测定产品中的含量，可通过用滴定法测定样品中的含最来计算乳酸亚铁固体样品纯度(反应中Ce元素被还原为)。称取7.8g样品配制成250.00mL溶液，取25.00mL用0.10标准溶液滴定。反复滴定2～3次，平均消耗标准液30.00mL，则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为_______。若滴定操作时间过长，则样品纯度将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。【答案】（1）液封，防止空气进入三颈烧瓶中氧化Fe2＋（2）①.②.碳酸根离子水解呈碱性且碱性较强，反应中易生成氢氧化亚铁(或碳酸氢钠溶液碱性较弱，反应中不易生成氢氧化亚铁)（3）乳酸根中羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化（4）①.90%②.偏小【解析】【分析】亚铁离子容易被氧气氧化，制备碳酸亚铁过程中应在无氧环境中进行，Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，故圆底烧瓶内制备硫酸亚铁，利用生成的氢气，使圆底烧瓶中气压增大，将圆底烧瓶中的硫酸亚铁溶液压入三颈烧瓶中，和Na2CO3溶液发生反应制备碳酸亚铁,据此回答。【小问1详解】根据上述分析，装置a的作用是液封，防止空气进入三颈烧瓶中氧化Fe2＋。【小问2详解】可用溶液代替溶液制备碳酸亚铁，则依据电荷守恒、元素质量守恒得反应的离子方程式为，此法所得产品纯度更高，原因是：碳酸根离子水解呈碱性且碱性较强，反应中易生成氢氧化亚铁(或碳酸氢钠溶液碱性较弱，反应中不易生成氢氧化亚铁)。【小问3详解】已知乳酸亚铁固体化学式为，乳酸根中含有羟基，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾的增大，而计算中按亚铁离子被氧化，故计算所得乳酸亚铁的质量偏大，产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%。 【小问4详解】平均消耗标准液V=30.00mL，由：Ce4++Fe2+＝Ce3++Fe3+，可知25mL溶液中n(Fe2+)＝n(Ce4+)＝0.10mol/L×0.030L＝0.0030mol，故250mL含有n(Fe2+)＝0.0030mol×=0.030mol，故产品中乳酸亚铁晶体的纯度为：。若滴定操作时间过长，则样亚铁离子容易被氧气氧化，导致标准溶液体积偏小，则产品纯度将偏小。20.物质F可用于制造有机离子导体，其某种合成路线如下：已知：①②回答下列问题：（1）试剂X的名称为___________，C中官能团的名称为___________。（2）D→E的化学方程式为_____，检验E中是否含有D的试剂为____，E→F的反应类型为_____。（3）符合下列条件的D的同分异构体有___________种。①属于芳香族化合物②能发生银镜反应③含有6种不同化学环境的氢（4）结合上述合成路线，设计由3-溴-1-丁醇为起始原料制备的合成路线(无机试剂任选)________。【答案】（1）①.甲醛②.碳碳三键、羟基 （2）①.+H2O2+H2O②.溴水③.加成反应（3）5（4）CH3-CHBr-CH2-CH2OHCH3-CH=CH-CH2OH【解析】【分析】A乙炔，结构简式是CH≡CH，CH≡CH与HCHO发生信息①反应产生B是CH≡C-CH2OH，B与溴苯发生取代反应产生C是，C与H2在Pd催化下加热发生加成反应产生D：，D与H2O2在催化剂存在条件下发生氧化反应产生E：，E与CO2、TBAB加热发生加成反应产生F。【小问1详解】试剂X是HCHO，名称为甲醛；C是，其中含有的官能团名称为碳碳三键、羟基；【小问2详解】D是，D与H2O2在催化剂存在条件下发生氧化反应产生E：，则D→E的反应方程式为：+H2O2+H2O；D中含有不饱和的碳碳双键，能够与溴水发生加成反应而使溴水褪色，而E不能使溴水褪色，因此检验E中是否含有D的试剂为溴水；E与CO2在TBAB作用下发生加成反应产生F，故E→F的反应类型是加成反应；【小问3详解】 D是，其同分异构体符合条件：①属于芳香族化合物，说明含有苯环；②能发生银镜反应，说明含有醛基；③含有6种不同化学环境的氢，可能的结构有、、、、，共5种不同结构，因此有5种同分异构体；【小问4详解】3-溴-1-丁醇(CH3-CHBr-CH2-CH2OH)与NaOH乙醇溶液共热，发生消去反应产生CH3-CH=CH-CH2OH，然后与H2O2在催化剂存在条件下发生氧化反应产生，然后与CO2在TBAB作用下加热发生加成反应产生目标产物，故以3-溴-1-丁醇为起始原料制取的合成路线为：CH3-CHBr-CH2-CH2OHCH3-CH=CH-CH2OH。