1.C 提示:2-巰基苯并噻唑(C7H5NS2)不是聚合物,不屬于有機高分子化合物,A 項錯誤。植物可以吸收利用空氣中的NOx作為肥料,該過程是含N 化合物之間的轉(zhuǎn)化,不屬于氮的固定,B 項錯誤。二氧化硫與水作用生成亞硫酸,亞硫酸能奪取菌體細胞中的氧,菌體細胞因脫氧至死,從而起到殺菌消毒的作用,同時其還原性也可以防止營養(yǎng)物質(zhì)被氧化,微量SO2可以添加至葡萄酒中殺菌并防止營養(yǎng)成分被氧化,C 項正確。煤油是輕質(zhì)石油產(chǎn)品的一類,由天然石油或人造石油經(jīng)分餾或裂化而得, D 項錯誤。

3.C 提示:同周期主族元素,從左到右電負性逐漸增大,則電負性O(shè)>N>C,Ni為金屬,電負性最小,則元素H、C、N、O、Ni電負性由大到小的順序為 O>N>C>H>Ni,A 項正確。1 mol該沉淀含有30 mol單鍵(C—H、O—H、N—O、C—C、N→Ni),4 mol雙鍵(C═ N ),則1 mol該沉淀含有σ 鍵34 mol,π鍵4 mol,其個數(shù)比為17∶2,B 項正確。Ni原子序數(shù)為28,基態(tài)Ni原子價層電子排布式為3d84s2,則基態(tài) Ni2+的價電子排布式為 3d8,C項錯誤。甲基上C 為sp3雜化,C═ N 上C為sp2雜化,則該沉淀中C的雜化方式為 sp2、sp3,D 項正確。

4.C 提示:這種新型光電催化裝置能將葡萄糖和CO2轉(zhuǎn)化為甲酸鹽,光照時,光催化電極a產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+),電子經(jīng)過電源到達催化電極b 處,則光催化電極a為陽極,催化電極b為陰極,以此解答。該裝置可以將葡萄糖轉(zhuǎn)化為甲酸鹽,C6H12O6在電極a處得到空穴(h+)生成HCOO-,方程式為C6H12O6+12h++18OH-══6HCOO-+12H2O,A 項正確。電解池中陽離子向陰極移動,則雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向催化電極b 移動,B 項正確。CO2在電極b 處得到電子生成HCOO-,電極方程式為CO2+2e-+H2O ══HCOO-+OH-,理論上電路中轉(zhuǎn)移4 mol e-時可以在催化電極b處得到2 mol HCOO-,另外光催化電極a處得到2 mol HCOO-,共可生成4 mol HCOO-,C項錯誤。光催化電極a處發(fā)生反應(yīng)C6H12O6+12h++18OH-══6HCOO-+12H2O,OH-濃度減小,pH 減小,電極b 方程式為CO2+2e-+H2O ══HCOO-+OH-,H+通過雙極膜進入陰極室后,與OH-和反應(yīng),使溶液pH 減小,D 項正確。

5.C 提示:甲苯與溴水不能發(fā)生取代反應(yīng),向甲苯中加入溴水,甲苯萃取溴水中的溴,從而使液體分為兩層,上層為橙紅色的溴的甲苯溶液,下層為無色的水,A 項錯誤。Al能與NaOH 溶液發(fā)生反應(yīng),而Mg 不能與NaOH 溶液發(fā)生反應(yīng),故Mg、Al、NaOH 溶液構(gòu)成的原電池中,Mg表面有氣泡產(chǎn)生,但并不能說明Al的金屬活動性比Mg的強,B項錯誤。石蠟油加強熱,將產(chǎn)生的氣體通入Br2的CCl4溶液,溶液由橙紅色變?yōu)闊o色,表明裂解產(chǎn)物與溴發(fā)生了加成反應(yīng),從而得出氣體產(chǎn)物中含有不飽和烴,C 項正確。相同溫度、相同濃度時,鹽溶液的pH 越大,其堿性越強,結(jié)合H+的能力越強,則結(jié)合H+的能力比的弱,D 項錯誤。

6.B 提示:N2和O2在放電條件下生成NO,不能生成NO2,A 項錯誤。由圖可知,上述過程包括NO 與O2和水反應(yīng)生成硝酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NO+3O2+2H2O══4HNO3,B項正確。中N 原子的價層電子對數(shù)為4,孤對電子對數(shù)為0,離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,中N 原子的價層電子對數(shù)為3,孤對電子對數(shù)為0,離子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,兩者的空間結(jié)構(gòu)不同,C項錯誤。NH3只能形成分子間氫鍵,不能形成分子內(nèi)氫鍵,D 項錯誤。

7.D 提示:CaSO4微溶于水,CaCO3難溶于水,Na2CO3溶液與過量CaSO4固體混合反應(yīng)生成CaCO3,離子反應(yīng)方程式為

CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+,A 項正確。隨上述反應(yīng)的進行,減小,使得+OH-逆向移動,c(OH-)減小,pH 減小,B項正確。充分反應(yīng)后上層清液為碳酸鈣和硫酸鈣的飽和溶液,,C 項正確。根據(jù)電荷守恒得c(Na+)+2c(Ca2+)+c(H+)=,0～600 s溶液呈堿性,c(OH-)>c(H+),則c(Na+)+ 2c(Ca2+)>,D 項錯誤。

8.①(1)Fe(OH)3②1.6×10-14

(2)Zn2+發(fā)生相互促進水解反應(yīng)生成Zn(OH)2和CO2氣體

(3)ZnCO3·2Zn(OH)2· H2O3ZnO+CO2↑+3H2O

(4)Na2SO4

提示:濕法煉鋅的萃余液中含有Na+、Zn2+、Fe2+、Mn2+及二價鈷離子(Co2+)、鎳離子(Ni2+)、鎘離子(Cd2+)和H2SO4等,“氧化、調(diào)pH”時,先加入適量的石灰石調(diào)節(jié)pH為1.0,加入適量的Na2S2O8把Mn2+氧化為MnO2,Fe2+被氧化為Fe3+,再加入石灰石調(diào)節(jié)溶液的pH 為4.0,生成Fe(OH)3沉淀;濾液中加過量的鋅粉置換出金屬鎘,濾液中加萃取劑,萃取鈷、鎳,分液,水層中加碳酸鈉生成堿式碳酸鋅沉淀,堿式碳酸鋅加熱得氧化鋅;濾液中含有Na+、,經(jīng)過一系列操作后得到的副產(chǎn)品為Na2SO4。

(1)①“氧化、調(diào)pH”時,Fe2+被氧化為Fe3+,加入石灰石調(diào)節(jié)溶液的pH 為4.0 生成Fe(OH)3沉淀,“沉渣”的主要成分除MnO2外還有Fe(OH)3。

②若加入過量的Na2S2O8,鈷元素會被氧化進入“沉渣”中,加入石灰石調(diào)節(jié)溶液的pH 為4.0,c(OH-)=10-10mol·L-1,則溶液中殘留Co3+的濃度為1.6×10-14mol·L-1。

(2)“沉鋅”時,在近中性條件下加入Na2CO3可得堿式碳酸鋅 [ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O]固體,Zn2+、發(fā)生相互促進水解反應(yīng)生成Zn(OH)2和CO2氣體。

(3)ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O 加熱分解為氧化鋅、二氧化碳、水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnCO3·2Zn(OH)2·CO2↑+3H2O。

(5)根據(jù)ZnO 的晶胞結(jié)構(gòu)圖,鋅的配位數(shù)為4。根據(jù)均攤原則,晶胞中Zn原子數(shù)為,O 原子數(shù)為4,晶胞參數(shù)為acm,該晶體的密度為

9.(1)長頸漏斗

(3)裝置Ⅰ與裝置Ⅱ間缺少干燥H2裝置

(4)①Cl-Fe2+②在電壓相同時,增加H+濃度,H+優(yōu)先于Fe2+放電

(5)①溶液的pH ②探究溫度對氯化銨水解平衡的影響 ③>

提示:在裝置Ⅰ中,Zn 與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生H2,在加熱條件下H2還原FeCl3得到FeCl2,裝置Ⅲ中堿石灰的作用有兩個:一是吸收反應(yīng)產(chǎn)生的HCl,防止大氣污染,二是吸收空氣中的水分,防止FeCl3水解。在使用惰性電極電解時,陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),陰極上發(fā)生得到電子的還原反應(yīng),根據(jù)電壓大小及溶液pH 發(fā)生改變時,電極產(chǎn)物的變化及現(xiàn)象的不同,分析判斷離子放電能力大小及物質(zhì)的氧化性、還原性強弱順序。

(1)根據(jù)圖示可知儀器a的名稱是長頸漏斗。

(2)在裝置Ⅱ中,在加熱條件下H2與FeCl3發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生FeCl2、HCl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為(3)在裝置Ⅰ中,Zn與稀H2SO4發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生的H2未經(jīng)干燥就通入裝置Ⅱ中,會導(dǎo)致FeCl3發(fā)生水解反應(yīng),故該裝置存在的缺陷是裝置Ⅰ與裝置Ⅱ間缺少干燥裝置。

(4)在實驗1 中,電壓為1.5 V 時,陽極上無氣泡,滴加KSCN 顯紅色,說明是Fe2+失去電子變?yōu)镕e3+,電極反應(yīng)式是Fe2+-e-══Fe3+。在實驗2 中,電壓為3.0 V 時,陽極上現(xiàn)象是產(chǎn)生少量氣泡,滴加KSCN 顯紅色,說明附近溶液中產(chǎn)生Fe3+,同時有Cl2生成。在實驗3中,電壓增大至4.5 V,陽極上現(xiàn)象是大量氣泡,滴加KSCN 顯紅色,說明電壓增大,陽極上Cl-失去電子能力增強,發(fā)生反應(yīng)2Cl--2e-══Cl2↑。電解FeCl2溶液,根據(jù)實驗1、2 可知,在溶液pH 相同時,電壓越大,陽極產(chǎn)生的氣泡就越多,即增大電壓,產(chǎn)生氯氣的速率更快,或增大電壓,Cl-優(yōu)先于Fe2+放電;電解FeCl2溶液,根據(jù)實驗1、4 可知,在電壓相同時,溶液pH 越小,陰極產(chǎn)生的氣泡就越多,產(chǎn)生的金屬單質(zhì)就越少,說明離子放電能力大小與溶液中離子濃度大小有關(guān),增大H+的濃度,H+氧化性強于Fe2+,H+優(yōu)先于Fe2+放電。

(5)①由提供的藥品和儀器可知,pH 計是準確測定溶液的pH 的,所以待測物理量是溶液的pH。②探究濃度對氯化銨水解平衡的影響,則溫度必須相同,所以實驗6的溫度與實驗5相同,即為30 ℃。實驗5和實驗7濃度相同,溫度不同,所以是探究溫度對氯化銨水解平衡的影響。③水解反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),溫度越高水解程度越大,氫離子濃度增大;濃度越高,水解生成的氫離子濃度越大,則溶液的酸性越強,已知實驗Ⅳ的濃度大,溫度高,所以溶液的pH 小,即b>d。

10.(1)-49.5

(2)①210 ℃ ②2∶1 ③隨溫度升高,反應(yīng)速率加快,甲醇時空收率增大;繼續(xù)升高溫度,催化劑活性降低(或者放熱反應(yīng)平衡逆向移動或有副反應(yīng)發(fā)生等),使甲醇時空收率降低

(3)①主反應(yīng)是放熱反應(yīng),副反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,主反應(yīng)平衡逆向移動,副反應(yīng)平衡正向移動,且主反應(yīng)平衡移動程度占主要因素,因而使 CO2轉(zhuǎn)化率、甲醇選擇性均下降 ②0.061

(2)①根據(jù)圖中信息,在210 ℃時STY最大,因此該反應(yīng)最適宜的溫度是210 ℃。

②在220 ℃和170 ℃條件下,該反應(yīng)速率之比:v(220 ℃)∶v(170 ℃)=0.20∶0.10=2∶1。

③隨溫度升高,甲醇的時空收率先增大后減小,可能的原因是隨溫度升高,反應(yīng)速率加快,甲醇時空收率增大;繼續(xù)升高溫度,催化劑活性降低(或者放熱反應(yīng)平衡逆向移動或有副反應(yīng)發(fā)生等),使甲醇時空收率降低。

(3)①溫度高于236 ℃時,圖中曲線下降,原因是主反應(yīng)是放熱反應(yīng),副反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,主反應(yīng)平衡逆向移動,副反應(yīng)平衡正向移動,且主反應(yīng)平衡移動程度占主要因素,因而使 CO2轉(zhuǎn)化率、甲醇選擇性均下降。

②按1 mol CO2(g)、3 mol H2(g)投料反應(yīng),244 ℃時二氧化碳轉(zhuǎn)化率是10.5%,甲醇選擇性為58.3%,因此,此溫度下反應(yīng)生成CH3OH 的物質(zhì)的量為1 mol×10.5%×58.3%≈0.061mol。

③在壓強為p的反應(yīng)條件下,1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)反應(yīng)并達到平衡狀態(tài),CO2平衡轉(zhuǎn)化率為20%,甲醇選擇性為50%。

則平衡時二氧化碳物質(zhì)的量為0.8 mol,氫氣物質(zhì)的量為2.6 mol,甲醇物質(zhì)的量為0.1 mol,水蒸氣物質(zhì)的量為0.2 mol,一氧化碳物質(zhì)的量為0.1 mol,總氣體物質(zhì)的量為3.8 mol,則該溫度下主反應(yīng)的平衡常數(shù)

11.(1)醛基

(3)間苯二酚 氧化反應(yīng)

提示:根據(jù)已知信息A 和甲醛反應(yīng)生成B,則A 為苯甲醛,B 和CH3MgBr、H+/H2O反應(yīng)生成C,C 催化氧化生成D,E 和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成F,F 在酸性重鉻酸鉀作用下被氧化為G,D 和G 發(fā)生加成反應(yīng)生成H,H 進行環(huán)化反應(yīng)生成I。

(1)A 為苯甲醛,則A 所含官能團的名稱是醛基。

(2)C→D 是醇催化氧化,羥基變?yōu)轸驶?其反應(yīng)方程式為

(4)根據(jù)H 和I的分子式相同,I的分子中:①含有三個六元環(huán);②不含甲基;③含有兩個羰基,說明甲基和其中一個羰基形成環(huán)狀,根據(jù)分子式可知,那個與甲基相連的羰基變?yōu)榱肆u基,即I的結(jié)構(gòu)簡式為

(5)C的同分異構(gòu)體同時滿足以下條件:①含有苯環(huán),且苯環(huán)上有三個取代基;②能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明含有醛基,則可能有兩個甲基,一個—CH2CHO,當兩個甲基在鄰位,有兩種結(jié)構(gòu),當兩個甲基在間位,有三種結(jié)構(gòu),當兩個甲基在對位,有一種結(jié)構(gòu);還可能含有一個甲基、一個乙基、一個醛基,當甲基和乙基在鄰位,有四種結(jié)構(gòu),當甲基和乙基在間位,有四種結(jié)構(gòu),當甲基和乙基在對位,有兩種結(jié)構(gòu),因此共2+3+1+4+4+2=16種結(jié)構(gòu)。其中核磁共振氫譜有5 組峰,且峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為