当前位置:首页 > 鞍山一中、东北育才学校2018届高三上学期期末考试化学试题 含解析
①温度在60~80℃范围内,乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是______[用v(P1).v(P2)、v(P3)分别表示不同压强下的反应速率]; ②a、b、c三点乙烯的转化率从大到小顺序______。
③P1下乙酸乙酯的产率60℃~90℃时,先升高后降低的原因是_______,根据测定实验结果分析,较适宜的生产条件是___________(合适的压强和温度)。 【答案】 (1). CO3+H2O
2-
HCO3+OH (2). CaSO4(s)+CO3(aq)
--2-
CaCO3(s)+SO4
2-
(3). 不能 (4). B (5). 1×10-3 (6). +10.5kJ/mol (7). 加成反应 (8). 通入乙烯气体或增大压强 (9). v(P1)>v(P2)>v(P3) (10). c>b>a (11). 60℃~80℃反应从正方向开始,未达平衡,温度高反应速率大,乙酸乙酯产率高;80℃时反应已达平衡且正反应放热,故压强不变升高温度平衡逆向移动产率下降 (12). P1MPa、80℃
【解析】I.(1)Na2CO3为强碱弱酸盐,CO3结合水电离的氢离子,生成HCO3、H2CO3,破坏水的电离平衡,使土壤呈碱性,离子方程式CO3+H2O
2-2-2-2--
HCO3+OH,加入石膏(CaSO4?2H2O)后,与
-
--
Na2CO3反应生成CaCO3,CO3浓度降低,CO3水解平衡向左移动,OH 浓度降低,反应方程式为CaSO4(s)+CO32-(aq)CaSO4(s)+CO3(aq)
2-
CaCO3(s)+SO42-,故答案为:CO32-+H2OCaCO3(s)+SO4;
2-
HCO3-+OH-;
(2)常温下在20mL0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL,先反应生成碳酸氢钠,再与盐酸反应生成二氧化碳、水,结合图像可知,曲线a为CO3,曲线b为HCO3,曲线c为H2CO3。
①由反应及图像可知,在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-不能大量共存,故答案为:不能; ②A. pH=11时,溶液中含有等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠和氯化钠,溶液中几乎没有H2CO3,因此c(CO32-)>c(H2CO3),故A错误;B.pH=11时,溶液中含有等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠和氯化钠,溶液显碱性,以碳酸钠水解为主,因此c(HCO3)>c(Cl),故B正确;C.当pH=7时,溶液中溶质为碳酸氢钠和氯化钠,碳酸氢钠水解溶液显碱性,溶液中几乎没有CO3,因此c(OH)=c(H)>c(CO3),故C错误;D.pH=11时,c(CO3)=c(HCO3),溶液中含有等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠和氯化钠,根据电荷守恒, c(Na)+ c(H)=2c(CO3)+ c(OH)+ c(HCO3)+ c(Cl)=3 c(CO3)+ c(OH)+ c(Cl),故D错误;故选B; ③碳酸钠的水解常数Kh=
,根据图像,pH=11时,c(CO32-)=c(HCO3-),则
2---+
+
2-----+
2-2--2---2--
Kh== c(OH-)===1×10-3,故答案为:1×10-3;
II.(1)醋酸是弱酸存在电离平衡,电离方程式为:CH3COOH?CH3COO-+H+,①CH3COOH(aq) +OH(aq)═CH3COO(aq)+H2O(l) △H=-46.8kJ?mol,②H(aq)+OH(aq)═H2O(l) △H=-57.3kJ?mol,用①-②可得CH3COOH电离的热化学方程式为:
CH3COOH(aq)?H(aq)+CH3COO(aq) △H=-46.8kJ?mol-(-57.3kJ?mol)=+10.5kJ?mol,故答案为:+10.5kJ?mol-1;
(2)根据CH2=CH2(g)+CH3COOH(l)
CH3COOC2H5(l),该反应为加成反应,为提高乙酸乙
+
--1
-1
-1
-1
---1
+
-
酯的合成速率和产率,改变条件加快反应速率且平衡正向进行,可以增大反应物浓度或增大压强等,故答案为:加成反应;通入乙烯气体或增大压强; (3)①CH2═CH2(g)+CH3COOH(l)
CH3COOC2H5(l),温度一定压强增大平衡正向进行,反应
速率增大,图像分析可知P1>P2>P3,则温度在60~80℃范围内,乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是v(P1)>v(P2)>v(P3),故答案为:v(P1)>v(P2)>v(P3); ②根据CH2═CH2(g)+CH3COOH(l)
CH3COOC2H5(l),压强越大,乙烯的转化率越大,根据
①的分析,P1>P2>P3,则转化率c>b>a,故答案为:c>b>a;
③由图象可知,60℃~80℃反应从正方向开始,未达平衡,温度高反应速率大,乙酸乙酯产率高;P1 MPa、80℃时反应已达平衡且正反应放热,故压强不变升高温度平衡逆向移动产率下降;选择适宜条件使得乙酸乙酯产率达到最大,图像中乙酸乙酯产率最大的条件是:P1 MPa、80℃,故答案为:60℃~80℃反应从正方向开始,未达平衡,温度高反应速率大,乙酸乙酯产率高;80℃时反应已达平衡且正反应放热,故压强不变升高温度平衡逆向移动产率下降;P1 MPa、80℃。
23. 土法酿造葡萄酒(只加糖的纯天然酿酒法)容易出问题,有报道说,喝了自制葡萄酒差点失明。主要原因是发酵过程产生的菌种多达百种,难以控制,而产生对神经有毒的甲醇等物质。科学酿酒加SO2等辅料。我国国家标准(GB2760-2014)规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25g/L。 (1)葡萄酒中添加SO2的作用可能是________。
A.氧化细菌 B.抗氧化 C.漂白 D.增酸作用 I.实验方案一
利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或HSO3。设计如图1的实验:
(2)甲同学得出实验结论: 干白葡萄酒中不含SO2或HSO3。这个结论是否合理?说明理由_________。 Ⅱ.实验方案二
如图2是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(3)关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸至浸没瓶中固体,写出C装置反应的方程式______,每消耗1molNa2O2,则转移电子数___________。
(4)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F中,为了证明SO2有还原性,并从绿色化学的角度考虑,则Z试剂可以是___________,现象是___________。 Ⅲ.实验方案三
用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中的SO2通入图3 装置(电极均为惰性材料) 进行实验,可用于制备硫酸,同时获得电能:
(5)M极发生的电极反应式为__________。N极区溶液pH______(变大、变小、不变)。 (6)若使该装置的电流强度达到2.0A,理论上8 分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为___L (已知: 1个e所带电量为1.6×10-19C,阿伏伽德罗常数6×1023)。
【答案】 (1). BD (2). 不合理,实验对比说明浓度低的亚硫酸不能使品红褪色,葡萄酒中的SO2含量很低,所以也不能使品红褪色 (3). SO2+Na2O2=Na2SO4 (4). 2NA (5). 酸性KMnO4 (6). 红色溶液变浅或褪色(FeCl3溶液,溶液由棕黄色变为浅绿色) (7). SO2+2H2O-2e=SO4+4H (8). 变大 (9). 0.112
【解析】(1)二氧化硫具有较强的还原性,可以防止葡萄酒被氧化,二氧化硫的水溶液显酸性,可以增强葡萄酒的酸性,二氧化硫有漂白性,但二氧化硫的含量很少,没有将葡萄酒漂白,故选BD;
I.(2)1滴饱和亚硫酸溶液滴入3mL品红溶液中不褪色,而1滴品红溶液滴入3mL饱和亚硫酸溶液中褪色,说明二氧化硫或亚硫酸的含量会影响漂白效果,干白葡萄酒不能使品红溶液褪色,原因为:干白中二氧化硫或亚硫酸含量太少,故答案为:不合理,实验对比说明浓度低的亚硫酸不能使品红褪色,葡萄酒中的SO2含量很低,所以也不能使品红褪色;
Ⅱ.实验方案二:装置A中制备二氧化硫,X干燥二氧化硫,C中检验SO2与Na2O2反应是否有氧气,D中氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫,防止污染空气.E装置验证二氧化硫的还原性,F装置验证二氧化硫为酸性气体,并吸收二氧化硫,防止污染空气。
(3)关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸至浸没瓶中固体,A装置中亚硫酸钠与浓硫酸反应放出二氧化硫,二氧化硫被干燥后与过氧化钠反应生成硫酸钠,反应的方程式为
SO2+Na2O2=Na2SO4,根据方程式,每消耗1molNa2O2,转移2mol电子,故答案为:SO2+Na2O2=Na2SO4;2NA;
(4)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F中,为了证明SO2有还原性,并从绿色化学的角度考虑,则Z试剂选择酸性KMnO4,高锰酸钾具有强氧化性,被二氧化硫还原褪色,故答案为:酸性KMnO4;红色溶液变浅或褪色;
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