天津届南开中学高三化学模拟试卷(含答案)

编辑: 逍遥路 关键词: 高三 来源: 高中学习网

化学是重要的基础科学之一,是一门以实验为基础的学科,以下是天津届南开中学高三化学模拟试卷,请考生及时练习。

一、选择题(每小题有1个正确答案,每小题6分,共36分)

1.化学与社会、生活密切相关,对下列现象或事实的解释正确的是( )

选项 现象或事实 解释 A 用热的烧碱溶液洗去油污 Na2CO3可直接与油污反应 B 漂 *** 在空气中久置变质 漂 *** 中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3 C 施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用 K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效 D FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作 FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜 A.A B.B C.C D.D

【考点】盐类水解的应用;氯、溴、碘及其化合物的综合应用;铁盐和亚铁盐的相互转变.

【专题】盐类的水解专题;元素及其化合物.

【分析】A、用热的烧碱溶液洗去油污,油脂在碱性溶液中水解生成溶于水的物质,碳酸钠溶液水解显碱性;

B、漂 *** 中有效成分次氯酸钙和空气中二氧化碳水反应生成次氯酸和碳酸钙,次氯酸见光分解,漂 *** 在空气中久置变质;

C、碳酸钾和氯化铵在溶液中水解促进生成氨气,降低肥效;

D、氯化铁和铜反应 生成氯化亚铁和氯化铜;

【解答】解:A、用热的烧碱溶液洗去油污,油脂在氢氧化钠溶液中水解生成溶于水的物质,碳酸钠溶液水解生成氢氧化钠显碱性,Na2CO3 不可直接与油污反应,故A错误;

B、漂 *** 中有效成分次氯酸钙和空气中二氧化碳、水反应生成次氯酸和碳酸钙,次氯酸见光分解,漂 *** 失效,故B错误;

C、碳酸钾和氯化铵在溶液中水解促进生成氨气,降低肥效,施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用,故C正确;

D、氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,FeCl3不能从含Cu2+的溶液中置换出铜,FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作,故D错误;

故选C.

【点评】本题考查了盐类水解的分析应用,掌握物质性质和反应实质是关键,题目难度中等.

2.下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是( )

A.该溶液中,K+、Fe2+、C6H5OH、Br?可以大量共存

B.和KI溶液反应的离子方程式:Fe3++2I??Fe2++I2

C.和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:Fe3++SO42?+Ba2++3OH??Fe(OH)3+BaSO4

D.1L O.1molL?1该溶液和足量的Zn充分反应,生成11.2g Fe

【考点】离子共存问题;离子方程式的书写.

【专题】离子反应专题.

【分析】A.铁离子能够与苯酚发生显色反应;

B.根据电荷守恒判断,该离子方程式两边电荷不守恒;

C.该离子方程式不满足硫酸铁、氢氧化钡的化学组成关系;

D.根据n=cV计算出硫酸铁及铁离子的物质的量,再根据质量守恒及m=nM计算出铁的质量.

【解答】解:A.Fe2(SO4)3溶液中的Fe3+与C6H5OH发生显色反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;

B.铁离子能够与碘离子发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:2Fe3++2I??2Fe2++I2,题目方程式未配平,故B错误;

C.Fe2(SO4)3溶液和Ba(OH)2溶液反应的生成氢氧化铁沉淀和硫酸钡沉淀,铁离子和硫酸根离子的物质的量的比为2:3,正确的离子方程式为:2Fe3++3SO42?+3Ba2++6OH??2Fe(OH)3+3BaSO4,故C错误;

D.1L O.1molL?1该溶液中含有溶质硫酸铁0.1mol,0.1mol硫酸铁中含有0.2mol铁离子,与足量锌反应可以生成0.2mol铁,生成铁的质量为11.2g,故D正确;

故选D.

【点评】本题考查了离子方程式的书写、离子共存的判断,题目难度中等,注意掌握离子反应发生条件,明确常见的离子之间不能共存的情况及离子方程式的书写原则.

3.从香荚兰豆中提取的一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,与FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应.该化合物可能的结构简式是( )

A. B. C. D.

【考点】有机物分子中的官能团及其结构;同分异构现象和同分异构体.

【专题】有机物的化学性质及推断.

【分析】一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,则该物质中含有苯环,与FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应,说明该有机物中含有酚羟基、醛基,结合其分子式确定结构简式.

【解答】解:一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,则该物质中含有苯环,与FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应,说明该有机物中含有酚羟基、醛基,

A.该分子中含有醛基和酚羟基,且分子式为C8H8O3,故A正确;

B.该分子中不含酚羟基,所以不能显色反应,不符合题意,故B错误;

C.该反应中不含醛基,所以不能发生银镜反应,不符合题意,故C错误;

D.该分子中含有醛基和酚羟基,能发生显色反应和银镜反应,其分子式为C8H6O3,不符合题意,故D错误;

故选A.

【点评】本题考查了有机物的结构和性质,知道常见有机物官能团及其性质是解本题关键,再结合题干确定有机物的官能团,题目难度不大.

4.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )

A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS?)=110?5molL?1

B.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1

C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH?)+c(HC2O4?)

D.pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三种溶液的c(Na+):①③

【考点】离子浓度大小的比较;弱电解质在水溶液中的电离平衡;酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算.

【专题】电离平衡与溶液的pH专题;盐类的水解专题.

【分析】A.H2S为二元弱酸,分步电离,第一步电离程度远远大于第二步;

B.加水稀释促进一水合氨电离;

C.H2C2O4是二元弱酸,任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒判断;

D.pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三种溶液,酸根离子水解程度越小,其浓度越大.

【解答】解:A.H2S为二元弱酸,分步电离,第一步电离程度远远大于第二步,所以溶液中c(H+)c(HS?),故A错误;

B.加水稀释促进一水合氨电离,pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,溶液中的氢氧根离子浓度大于原来的,其pH=b,则a

C.H2C2O4是二元弱酸,任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH?)+c(HC2O4?)+2c(C2O42?),故C错误;

D.pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三种溶液,酸根离子水解程度越小,其浓度越大,酸根离子水解程度 ①③,所以盐浓度 ①③,钠离子不水解,所以c(Na+):①③,故D正确;

故选D.

【点评】本题考查了离子浓度大小比较,涉及弱电解质的电离和盐类水解,根据弱电解质电离特点、盐类水解特点再结合电荷守恒来分析解答,易错选项是B,题目难度中等.

5.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论是( )

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 稀盐酸 Na2SO3 Ba(NO3)2溶液 SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀 D 浓硝酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 酸性:硝酸碳酸硅酸 A.A B.B C.C D.D

【考点】化学实验方案的评价.

【专题】实验评价题.

【分析】A.不发生沉淀的转化,AgNO3与AgCl的浊液中,Qc(Ag2S)Ksp(Ag2S),则生成Ag2S;

B.浓硫酸使蔗糖变黑,然后C与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫,二氧化硫与溴水发生氧化还原反应使其褪色;

C.盐酸与亚硫酸钠生成二氧化硫,与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀;

D.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.

【解答】解:A.图中装置和试剂不发生沉淀的转化,对AgNO3与AgCl的浊液中,Qc(Ag2S)Ksp(Ag2S),则生成Ag2S,可发生沉淀的生成,则不能比较溶度积,故A错误;

B.浓硫酸具有脱水性使蔗糖变黑,然后C与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫,体现其强氧化性,最后二氧化硫与溴水发生氧化还原反应使其褪色,故B正确;

C.盐酸与亚硫酸钠生成二氧化硫,与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,但SO2与可溶性钡盐不一定生成白色沉淀,如与氯化钡不反应,故C错误;

D.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,故D错误;

故选B.

【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及沉淀的生成与转化、浓硫酸的性质、酸性比较、氧化还原反应等,把握化学反应原理及实验装置中的反应为解答的关键,注意实验操作的可行性、评价性分析,题目难度不大.

6.3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系,下列叙述错误的是( )

A.a为电池的正极

B.电池充电反应为LiMn2O4?Li1?xMn2O4+xLi

C.放电时,a极锂的化合价发生变化

D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移

【考点】原电池和电解池的工作原理.

【专题】电化学专题.

【分析】锂离子电池中,b电极为Li,放电时,Li失电子为负极,Li1?xMn2O4得电子为正极;充电时,Li+在阴极得电子,LiMn2O4在阳极失电子;据此分析.

【解答】解:A、锂离子电池中,b电极为Li,放电时,Li失电子为负极,Li1?xMn2O4得电子为正极,所以a为电池的正极,故A正确;

B、充电时,Li+在阴极得电子,LiMn2O4在阳极失电子,电池充电反应为LiMn2O4=Li1?xMn2O4+xLi,故B正确;

C、放电时,a为正极,正极上Li1?xMn2O4中Mn元素得电子,所以锂的化合价不变,故C错误;

D、放电时,溶液中阳离子向正极移动,即溶液中Li+从b向a迁移,故D正确;

故选C.

【点评】本题考查了锂电池的组成和工作原理,题目难度中等,本题注意把握原电池和电解池的组成和工作原理,注意根据电池反应中元素化合价的变化来判断正负极.

二、填空题(共4小题,每小题15分,满分64分)

7.A,B,D,E,F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,B的最外层电子数是其所在周期数的2倍.B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2,E+与D2?具有相同的电子数.A在F中燃烧,产物溶于水得到一种强酸,回答下列问题;

(1)A在周期表中的位置是第一周期ⅠA族,写出一种工业制备单质F的离子方程式2Cl?+2H2O2OH?+H2+Cl2

(2)B,D,E组成的一种盐中,E的质量分数为43%,其俗名为纯碱(或苏打),其水溶液与F单质反应的化学方程为2Na2CO3+Cl2+H2O?NaCl+NaClO+2NaHCO3,在产物总加入少量KI,反应后加入CCl4并震荡,有机层显紫色.

(3)由这些元素组成的物质,其组成和结构信息如表:

物质 组成和结构信息 a 含有A的二元离子化合物 b 含有非极性共价键的二元离子化合物,且原子数之比为1:1 c 化学组成为BDF2 d 只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体 a的化学式NaH;b的化学式为Na2O2和Na2C2;c的电子式为;d的晶体类型是金属晶体

(4)有A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质.一种化合物分子通过氢键构成具有空腔的固体;另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔,其分子的空间结构为正四面体.

【考点】金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系.

【专题】元素周期律与元素周期表专题.

【分析】A,B,D,E,F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,则A为H;B的最外层电子数是其所在周期数的2倍,则B为C或S,B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2,则D为O,B的最高正价为+4价,则B为C;E+与D2?具有相同的电子数,则E为Na;A在F中燃烧,产物溶于水得到种强酸,则F为Cl;

(1)根据H在周期表中的位置分析;工业上常用电解饱和食盐水的方法来制备氯气;

(2)C、O、Na组成的化合物为碳酸钠;碳酸钠与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠、碳酸氢钠;次氯酸钠能与KI反应生成碘单质;

(3)这几种元素只有Na能与H形成离子化合物;根据常见的氧的化合物和碳的化合物分析;根据COCl2结构式分析;只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体为Na;

(4)H、C、O能形成H2O和CH4.

【解答】解:A,B,D,E,F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,则A为H;B的最外层电子数是其所在周期数的2倍,则B为C或S,B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2,则D为O,B的最高正价为+4价,则B为C;E+与D2?具有相同的电子数,则E为Na;A在F中燃烧,产物溶于水得到种强酸,则F为Cl;

(1)已知A为H在周期表中位于第一周期ⅠA族;工业上常用电解饱和食盐水的方法来制备氯气,其电解离子方程式为:2Cl?+2H2O2OH?+H2+Cl2

故答案为:第一周期ⅠA族;2Cl?+2H2O2OH?+H2+Cl2

(2)C、O、Na组成的一种盐中,Na的质量分数为43%,则为碳酸钠,其俗名为纯碱(或苏打);碳酸钠与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠、碳酸氢钠,反应的化学方程式为:2Na2CO3+Cl2+H2O?NaCl+NaClO+2NaHCO3;次氯酸钠能与KI反应生成碘单质,反应后加入CCl4并震荡,有机层显紫色;

故答案为:纯碱(或苏打);2Na2CO3+Cl2+H2O?NaCl+NaClO+2NaHCO3;紫;

(3)这几种元素只有Na能与H形成离子化合物,则a的化学式为NaH;含有非极性共价键的二元离子化合物,且原子数之比为1:1,则为Na2O2和Na2C2;已知COCl2结构式为Cl??Cl,则其电子式为;只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体为Na,Na属于金属晶体;

故答案为:NaH;Na2O2和Na2C2;;金属晶体;

(4)H、C、O能形成H2O和CH4,H2O分子间能形成氢键,甲烷是沼气的主要成分,甲烷分子的空间结构为正四面体,故答案为:氢;正四面体.

【点评】本题考查了物质结构和元素周期表、化学式的推断、电子式的书写、化学方程式和离子方程式的书写、晶体类型、氢键等,题目涉及的知识点较多,侧重于考查学生对所学知识点综合应用能力,题目难度中等.

8.Hagemann 酶(H)是一种合成多环化合物的中间体,可由下列路线合成(部分反映条件略去):

(1)(AB)为加成反应,则B的结构简式是CH2=CH?CBC的反应类型是加成反应.

(2)H中含有的官能团名称是碳碳双键、羰基、酯基,F的名称(系统命名)是2?丁炔酸乙酯.

(3)EF的化学方程式是CH3CCCOOH+CH3CH2OHCH3CCCOOCH2CH3+H2O.

(4)TMOB是H的同分异构体,具有下列结构特征:①核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有一个吸收峰;②存在甲氧基(CH3O?).TMOB的结构简式是.

(5)下列说法正确的是a、d.

a.A能和HCl反应得到聚氯乙烯的单体 b.D和F中均含有2个健

c.1mol G完全燃烧生成7mol H2O d.H能发生加成,取代反应.

【考点】真题集萃;有机物的合成.

【专题】有机物的化学性质及推断.

【分析】从流程图可以看出,AB是两个乙炔的加成反应,生成B,然后再甲醇(CH3OH)发生加成反应生成C(),可知B的结构简式是CH2=CH?C结合F(CH3CCCOOCH2CH3)是由E和CH3CH2OH发生酯化反应的到的,所以E的结构简式为CH3CCCOOH.

(1)AB是两个乙炔的加成反应,所以B的结构简式为CH2=CH?CCH,BC是CH2=CH?CCH和甲醇的加成反应;

(2)H含有的官能团是碳碳双键,羰基,酯基;F命名为2?丁炔酸乙酯;

(3)EF的反应是E(CH3CCCOOH)和CH3CH2OH发生的酯化反应;

(4)TMOB结构中含有苯环,存在甲氧基(CH3O?),又因为除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰,所以应该含有3个甲氧基(CH3O?),且三个甲氧基等价;

(5)a、乙炔与HCl加成可生成氯乙烯;

b、D中碳碳三键中含有2个键,F中碳碳三键中含有2个键、碳氧双键中含有1个

c、一个G分子含有16个H原子,根据H原子守恒计算;

d、羰基可加成,酯基可发生水解反应,属于取代反应;

【解答】解:(1)AB是两个乙炔的加成反应,所以B的结构简式为CH2=CH?CCH,BC是CH2=CH?CCH和甲醇的加成反应生成C(),

故答案为:CH2=CH?C加成反应;

(2)根据H的结构简式可知,H含有的官能团是碳碳双键,羰基,酯基;F的结构简式为CH3CCCOOCH2CH3,命名为2?丁炔酸乙酯,

故答案为:碳碳双键,羰基,酯基;2?丁炔酸乙酯;

(3)EF的反应是E(CH3CCCOOH)和CH3CH2OH发生的酯化反应,所以反应方程式为CH3CCCOOH+CH3CH2OHCH3CCCOOCH2CH3+H2O,

故答案为:CH3CCCOOH+CH3CH2OHCH3CCCOOCH2CH3+H2O;

(4)TMOB是H的同分异构体,具有下列结构特征:①核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰;②存在甲氧基(CH3O?),说明TMOB结构中含有苯环,存在甲氧基(CH3O?),又因为除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰,所以应该含有3个甲氧基(CH3O?),且三个甲氧基等价,所以TMOB的结构简式,

故答案为:;

(5)a、乙炔与HCl加成可生成氯乙烯,氯乙烯是生产聚氯乙烯的单体,故a正确;

b、D中碳碳三键中含有2个键,F中碳碳三键中含有2个键、碳氧双键中含有1个键,共3个键,故b错误;

c、一个G分子含有16个H原子,1molG含有16molH,1mol G完全燃烧生成8molH2O,故c错误;

d、H中的羰基可加成,酯基可发生水解反应,水解反应属于取代反应,故d正确;

故答案为:a、d.

【点评】本题考查了有机物的合成,难度中等,为历年高考选作试题,试题综合性强,把握有机物合成中官能团的变化是解题的关键.

9.(18分)某小组以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X,为确定其组成,进行如下实验:

①氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10% NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1mL c1molL?1的盐酸标准溶液吸收.蒸氨结束后取下接收瓶,用c2molL?1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mL NaOH溶液.

②氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现砖红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)

回答下列问题:

(1)装置中安全管的作用原理是当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定.

(2)用NaOH标准溶液确定过剩的HCl时,应使用碱式滴定管,可使用的指示剂为酚酞或甲基红.

(3)样品中氨的质量分数表达式为.

(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将偏低(填偏高或偏低).

(5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是防止硝酸银见光分解,滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.010?5molL?1,c(CrO42?)为2.810?3molL?1.(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.1210?12)

(6)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1:6:3,钴的化合价为+3,制备X的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O,X的制备过程中温度不能过高的原因是温度过高过氧化氢分解、氨气逸出.

【考点】真题集萃;探究物质的组成或测量物质的含量.

【专题】实验分析题.

【分析】(1)通过2中液面调节A中压强;

(2)碱只能盛放在碱式滴定管中,酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中;NaOH溶液和盐酸溶液恰好反应后呈中性,可以选择酸性或碱性变色范围内的指示剂;

(3)根据氨气与和氨气反应盐酸之间的关系式计算氨气的质量,再根据质量分数公式计算氨质量分数;

(4)若气密性不好,导致氨气的量偏低;

(5)硝酸银不稳定,易分解;根据离子积常数计算c(CrO42?);

(6)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1:6:3,则其化学式为[Co(NH3)6]Cl3,根据化合物中各元素化合价的代数和为0计算Co元素化合价;该反应中Co失电子、双氧水得电子,CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、NH3发生反应生成[Co(NH3)6]Cl3和水;双氧水易分解、气体的溶解度随着温度的升高而降低.

【解答】解:(1)通过2中液面调节A中压强,如果A中压力过大时,安全管中液面上升,使A中压力减小,从而稳定压力,

故答案为:当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定;

(2)碱只能盛放在碱式滴定管中,酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中,所以用NaOH标准溶液确定过剩的HCl时,应使用碱式滴定管盛放NaOH溶液;NaOH溶液和盐酸溶液恰好反应后呈中性,可以选择酸性或碱性变色范围内的指示剂,甲基红为酸性变色指示剂、酚酞为碱性变色指示剂,所以可以选取甲基红或酚酞作指示剂,

故答案为:碱;酚酞或甲基红;

(3)与氨气反应的n(HCl)=10?3V1Lc1molL?1?c2molL?1 10?3V2L=10?3(c1V1?c2V2)mol,根据氨气和HCl的关系式知,n(NH3)=n(HCl)=10?3(c1V1?c2V2)mol,氨的质量分数=,故答案为:;

(4)若气密性不好,导致部分氨气泄漏,所以氨气质量分数偏低,故答案为:偏低;

(5)硝酸银不稳定,见光易分解,为防止硝酸银分解,用棕色试剂瓶盛放硝酸银溶液;c(CrO42?)=mol/L=2.810?3 mol/L,

故答案为:防止硝酸银见光分解;2.810?3;

(6)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1:6:3,则其化学式为[Co(NH3)6]Cl3,根据化合物中各元素化合价的代数和为0得Co元素化合价为+3价;该反应中Co失电子、双氧水得电子,CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、NH3发生反应生成[Co(NH3)6]Cl3和水,反应方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O;双氧水易分解、气体的溶解度随着温度的升高而降低,所以X的制备过程中温度不能过高,

故答案为:+3;2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O;温度越高过氧化氢分解、氨气逸出.

【点评】本题考查了物质含量的沉淀,涉及难溶物的溶解平衡、氧化还原反应、物质含量的测定等知识点,明确实验原理是解本题关键,知道指示剂的选取方法,题目难度中等.

10.(16分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产,回答下列问题:

(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇,写出相应反应的化学方程式C2H4+H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2OC2H5OH+H2SO4;

(2)已知:

甲醇脱水反应 2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=?23.9kJmol?1

甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)?C2H4(g)+2H2O(g)△H2=?29.1kJmol?1

乙醇异构化反应 C2H5OH(g)?CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJmol?1

则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)?C2H5OH(g)的△H=?45.5kJmol?1,与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是无副产品,原子利用率100%;

(3)如图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中:=1:1)

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=0.07(MPa)?1(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数);

②图中压强(P1,P2,P3,P4)大小顺序为p1

③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290℃,压强6.9MPa,:=0.6:1,乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有将产物乙醇液化移去、增加:比.

【考点】真题集萃;热化学方程式;化学平衡常数的含义;化学平衡的影响因素;转化率随温度、压强的变化曲线.

【专题】化学反应中的能量变化;化学平衡专题.

【分析】(1)乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),效仿乙酸乙酯水解,将水分成氢原子和羟基生成乙醇和硫酸;

(2)利用盖斯定律构造目标热化学方程式并求焓变,气相直接水合法原子利用率100%;

(3)①列出Kp表达式,利用三段法计算平衡分压带入表达式计算即可;

②在相同温度下由于乙烯转化率为p1

③若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以改变物质的浓度.

【解答】解:(1)乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),化学方程式为C2H4+H2SO4=C2H5OSO3H,硫酸氢乙酯水解生成乙醇和硫酸,化学方程式为C2H5OSO3H+H2OC2H5OH+H2SO4,

故答案为:C2H4+H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2OC2H5OH+H2SO4;

(2)已知:甲醇脱水反应 ①2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=?23.9kJmol?1

甲醇制烯烃反应 ②2CH3OH(g)?C2H4(g)+2H2O(g)△H2=?29.1kJmol?1

乙醇异构化反应 ③C2H5OH(g)?CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJmol?1,

根据盖斯定律①?②?③可得:C2H4(g)+H2O(g)?C2H5OH(g)△H=(?23.9+29.1?50.7)kJ/mol=?45.5kJ/mol;

乙烯直接水化法中反应物中所有原子全部都变成生成物,所以原子利用率100%,没有副产品,

故答案为:?45.5;无副产品,原子利用率100%;

(3)①C2H4(g)+H2O(g)?C2H5OH(g)

开始:1 1 0

转化:0.2 0.2 0.2

平衡:0.8 0.8 0.2

乙醇占=,乙烯和水各占=,则乙醇的分压为7.85MPa=0.87MPa,乙烯和水的分压为7.85MPa=3.49MPa,

所以Kp===0.07(MPa)?1,

故答案为:0.07(MPa)?1;

②在相同温度下由于乙烯转化率为p1

故答案为:p1

③若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以改变物质的浓度,如从平衡体系中将产物乙醇分离出来,或增大水蒸气的浓度,改变二者物质的量的比等,

故答案为:将产物乙醇液化移去;增加:比.

【点评】本题考查了化学方程式的书写、压强对平衡移动的影响、物质制取方案的比较、反应热及平衡常数的计算等知识,综合性非常强,该题是高考中的常见题型,属于中等难度较大,侧重于学生分析问题、解决问题、知识迁移能力的培养.

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