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【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考化学模拟卷(上海专用)
黄金卷08
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Fe 56 Cu 64
一、高效光催化剂与碳中和(21分)
Ag3PO4,具有溶于酸、氰化钾溶液和氨水,微溶于水和稀醋酸。用作照相乳液剂、催化剂、制药和玻璃业。用于制溴化银、碘化银乳剂代替硝酸银制乳剂。具有十八面体结构的Ag3PO4晶体是一种高效光催化剂,可用于实现“碳中和”,也可用于降解有机污染物。
1. I.配位-沉淀法制备Ag3PO4高效光催化剂
已知:i.Ag3PO4难溶于水,可溶于硝酸;
ii.Ag3PO4沉淀的生成速率会影响其结构和形貌,从而影响其光催化性能;
iii.银氨溶液中存在:。
(1)配制银氨溶液时的反应有、 。
(2)加入溶液后得到Ag3PO4固体,该反应的离子方程式为 。
(3)和Na3PO4在溶液中反应也可制得Ag3PO4固体,但制得的Ag3PO4固体光催化性能极差。从速率角度解释其原因: 。
II.Ag3PO4光催化剂的使用和再生
已知:Ag3PO4晶体在光照条件下发挥催化作用时,首先引发反应S1。
S1:
(4) Ag3PO4光催化CO2制备甲醇可实现“碳中和”,S1的后续反应如下。
,
则由CO2制备甲醇的总反应的化学方程式为 。
(5) Ag3PO4光催化降解有机污染物时,有机污染物被氧化成CO2和H2O。S1的后续反应如下。
S2:,
S3:……
注:Ag3PO4在该催化过程中可能发生光腐蚀,生成单质银,影响其光催化性能。
①用Ag3PO4依次降解三份相同的含有RhB(一种桃红色有机污染物)的废水,测得3次降解过程中RhB的残留率(,即时浓度与起始浓度之比)随时间变化的曲线如图,下列说法正确的是 (填字母序号)。
a.·OH和是降解RhB的重要氧化剂
b.第1次使用后Ag3PO4的光催化性能降低
c.该实验条件下,Ag3PO4使用两次即基本失效
第1次光降解时,0~25min内的反应速率为 。(废水中RhB初始浓度为100mg/L,RhB的摩尔质量为Mg/mol)
②Ag3PO4光催化降解含苯废水时,S3为 。
二、苯甲酸乙酯的实验室制备(22分)
苯甲酸乙酯可用于配制香水及食用香精,其天然存在于桃、菠萝、醋栗、红茶中。实验室可用苯甲酸与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,制备装置如图所示(部分装置已省略)。
2. 已知:
物质
乙醇
苯甲酸
乙醚
苯甲酸乙酯
密度/(g·cm)
0.7893
1.2659
0.7318
1.0500
沸点/℃
78.5
249.0
34.5
212.0
相对分子质量
46
122
74
150
Ⅰ.合成苯甲酸乙酯粗产品按图甲装置,在仪器C中加入2.44 g苯甲酸、15.0 mL乙醇、3.0 mL浓硫酸适量环己烷(与乙醇、水可形成共沸物),控制一定温度加热2 h后停止加热。
(1)仪器A作用是 。
(2)本实验中制取苯甲酸乙酯的化学方程式为 。
(3)实验时使用过量乙醇的目的是 。
(4)分水器的“分水”原理是冷凝液在分水器中分层,上层有机层从支管处流回烧瓶,下层水层从分水器下口放出,反应结束的标志是 。
Ⅱ.粗产品的精制将仪器C中的反应液倒入盛有水的烧杯中,滴加饱和溶液至溶液呈中性,用分液漏斗分出有机层,再用乙醚萃取水层中的残留产品,将二者合并转移至图乙的仪器D中,加入沸石和无水氯化钙,加热蒸馏,制得产品2.4mL。
(5)仪器D的名称是 。
(6)加入溶液的作用有 。
a.除去硫酸和苯甲酸 b.降低苯甲酸乙酯的溶解度
(7)采用图乙装置进行蒸馏操作,收集 ℃的馏分。
(8)该实验中苯甲酸乙酯的产率是 (产率)。
三、铬基催化剂下丙烷生产丙烯(20分)
丙烯是一种重要的化工原料,其主要产品聚丙烯是生产口罩喷溶布的原料。
3. 铬基催化剂下丙烷生产丙烯相关主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
请回答:
(1)已知键能:,。C=C的键能与C-C的键能相差约 kJ/mol。
(2)600℃时,容器压强恒为P,铬基催化剂下两个密闭容器中分别按下表投料发生反应:
容器
C3H8/mol
CO2/mol
N2/mol
A
1
0
10
B
1
2
8
①容器B生成C3H6的反应流程如下: