精品解析:广西柳州市2025届新高三摸底考试(零模)化学试卷
2024-07-19
|
2份
|
33页
|
1269人阅读
|
15人下载
内容正文:
柳州市2025届新高三摸底考试
化学
(考试时间:75分钟,满分:100分)
注意:
1.请把答案填写在答题卡上,否则答题无效。
2.答卷前,考生务必将密封线内的项目填写清楚,密封线内不要答题。
3.选择题,请用2B铅笔,把答题卡上对应题目选项的信息点涂黑。非选择题,请用0.5mm黑色字迹签字笔在答题卡指定位置作答。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ga-70
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
A. 碳酸氢钠可做食品膨松剂 B. 废旧塑料制品一般是填埋处理
C. 家里可用食醋除去水垢中的碳酸钙 D. 二氧化硫在大气中发生反应后会形成酸雨
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 的空间结构模型: B. 的电子式:
C. 和互为同位素 D. 基态的价层电子排布图:
3. 下列关于化合物结构与性质的论述错误的是
A. 的热稳定性比强,是因为的键能比的大
B. 氯气溶于水既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏
C. 和均为离子化合物,两者所含的化学键类型相同
D. 是一种与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
由海水制取蒸馏水
萃取碘水中的碘
A
B
实验室制取氨
除去乙烯中的少量二氧化硫气体
C
D
A. A B. B C. C D. D
5. X、Y、Z、Q、W为短周期主族元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. X与Y可形成离子化合物
B. 非金属性:Q>W
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Q
D. Y与Z形成的化合物中只含有极性共价键
6. 某种药物结构式如图所示,下列说法错误的是
A. 不含有手性碳原子
B. 分子中所有碳原子可共平面
C. 1mol该物质最多消耗4mol氢气
D. 该物质能发生加成、氧化、水解和消去反应
7. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 与足量水反应,转移电子个数为
B. 的溶液中数目为
C. (标准状况)中所含的质子数为
D. 丙烷分子中共用电子对的数目为
8. 海水是巨大的资源宝库,采用如下工艺流程提取海水中的溴和镁,下列说法正确的是
A. 试剂①可以选用盐酸或硫酸
B. 提取溴过程中的溴元素均只发生氧化反应
C. 吸收塔中也可以用溶液吸收含溴的空气
D. 将溶液加热蒸干即可得到无水
9. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
装有的密闭烧瓶放入冰水中
颜色变浅
转化为的反应吸热
B
向某溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加溶液
溶液呈血红色
原溶液中含有
C
向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴溶液
先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀
溶解度小于溶解度
D
将溶液逐滴加入溶液中,反应后静置,向上层清液中再加1滴溶液
有浑浊产生
没有沉淀完全
A. A B. B C. C D. D
10. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 放入水中:
B. 通入酸性溶液中:
C. 盐酸除锅炉水垢:
D. 硫化钠溶液在空气中氧化变质
11. 锌基电极与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池,其示意图如下。放电时,转化为。下列说法错误的是
A. 放电时,锌基电极反应为:
B. 放电时,镍基电极附近的升高
C. 充电时,电流方向为镍基电极→锌基电极
D. 充电时,理论上外电路有1mol电子通过时,阳极析出1mol固体
12. 结构示意图如图所示,下列说法错误的是
A. 的未成对电子数为4
B. 基态原子第一电离能:
C. 为极性分子,分子中的为杂化
D. 中作用力类型有共价键、配位键、氢键、离子键
13. 和联合重整能减少温室气体的排放。其他条件相同时,投料比为,发生以下两个反应:
① ;
② 。
或的平衡转化率与温度变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 在上述条件下,反应①②同时达到平衡
B. ,升温更有利于反应②
C. 加热、加压都有利于增大反应①②的速率
D. 始终低于1.0,是因为发生了反应②
14. 已知琥珀酸是一种常见的二元弱酸,以代表其化学式,电离过程:,。常温时,向水溶液中逐滴滴加同浓度的溶液,混合溶液中、和的物质的量分数()随变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 的
B. 当溶液中时,
C. 滴加溶液过程中存在:
D. 当被完全中和时,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氮化镓作为第三代半导体材料,光电性能优异,广泛应用于技术。某工厂综合利用炼锌矿渣制备,矿渣主要含铁酸镓,铁酸锌,二氧化硅等,部分工艺流程如下:
已知:
①镓与铝同主族,金属活动性介于锌和铁之间;
②本工艺条件下,浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀在常温下的和金属离子的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)如表:
金属离子
开始沉淀
8.0
1.7
5.5
3.0
沉淀完全的
9.6
3.2
8.0
4.9
萃取率
0
99
0
97~98.5
(1)中的化合价为___________。
(2)为了提高酸浸效率,可采取的措施有___________(任写一条),浸出渣的主要成分是___________(写化学式)。
(3)处理浸出液时,将溶液调节至5.4,此时溶液中的浓度为___________。
(4)“溶解还原”步骤中加入适量铁粉,发生反应的离子方程式___________。
(5)的化学性质与相似,“反萃取”加入过量溶液后水溶液中镓元素主要以___________(用离子符号表示)形式存在。
(6)“高温合成”操作中与反应生成的化学方程式为___________。
(7)晶胞结构如图所示,晶胞参数为,晶体密度为___________(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
16. 研究合成氨工业对生产、生活、科研等方面具有重要的意义,回答下列问题:
(1)合成氨反应原理为:,能量变化如图。加入铁触媒作催化剂会使图中___________(填“变大”“变小”或“不变”。下同),图中___________。
(2)实验测定不同条件下,平衡时氨气的含量与起始氢氮比之间的关系如图所示。
①___________(填“>”“<”或“=”)。
②b、c、d三点对应平衡常数最小的点是___________。
③,条件下,时平衡转化率为,合成氨反应的___________(用含的式子表示,为以气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
(3)转化为是工业制取硝酸的重要一步。
已知:
则反应:的___________。
(4)研究数据表明,特定条件下,合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度关系为:,下列措施能提高反应速率的是___________。
A. 适度增加氢气的浓度 B. 适度降低反应温度
C. 在低压下进行反应 D. 及时将产物氨气分离出反应体系
(5)科学家研究发现可采用电解法合成氨,在质子导体作用下,将和分别通入电解池两极,阴极的电极反应式为___________。
17. 三氯化六氨合钴(,)是重要的工业原料,制备原理如下:
已知:
①为橙黄色晶体,在高浓度盐酸中易结晶析出,难溶于乙醇,易溶于热水,微溶于冷水。
②酸性介质中,易被还原为。
I.制备,步骤如下,装置如图:
步骤1:检查装置气密性后将、和活性炭在三颈烧瓶中混合,滴加浓氨水,充分反应后缓慢滴加适量双氧水,水浴加热,控制反应温度为;
步骤2:将所得浊液趁热过滤,向滤液中逐滴加入适量浓盐酸;
步骤3:冷却结晶后过滤,用少量冷水和无水乙醇分别洗涤晶体23次,干燥。
(1)图中仪器的名称为___________。
(2)步骤1中控制反应温度为的原因是___________。
(3)步骤3中选用无水乙醇洗涤的目的是___________。
(4)若无活性炭,所得产物除外还会产生大量和等晶体,配合物中___________,配体为___________。
II.测定产品纯度
用电子天平取产品于锥形瓶中,加入足量溶液加热,将完全蒸出后加入足量稀硫酸酸化,使全部转化为,加入适量指示剂和过量溶液,充分混合后用标准溶液滴定,反应原理为。
(5)滴定时应选用的指示剂为___________,加入溶液后发生反应的离子方程式为___________。
(6)实验中,消耗标准溶液,则产品的纯度为___________。
18. 2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是一种白色晶体,是重要的医药中间体,制备流程如下:
已知:
①流程中多次利用磺酸基占位,目的是减少相应位置上氢原子的取代
②
③
(1)的名称为___________,反应②的类型为___________。
(2)的结构简式为___________。
(3)写出⑥的化学反应方程式___________。
(4)中除了磺酸基还含有的官能团名称为___________。
(5)是相对分子质量比大14的物质,符合下列条件的同分异构体的数目有___________种(不考虑立体异构)。
a.分子含有苯环 b.与碳酸氢钠反应 c.分子结构中含有
写出其中任意一种核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为的物质的结构简式___________。
(6)根据题目信息和已有知识,写出以对二甲苯为原料制取的流程示意图___________(无机试剂任选)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
柳州市2025届新高三摸底考试
化学
(考试时间:75分钟,满分:100分)
注意:
1.请把答案填写在答题卡上,否则答题无效。
2.答卷前,考生务必将密封线内的项目填写清楚,密封线内不要答题。
3.选择题,请用2B铅笔,把答题卡上对应题目选项的信息点涂黑。非选择题,请用0.5mm黑色字迹签字笔在答题卡指定位置作答。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ga-70
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
A. 碳酸氢钠可做食品膨松剂 B. 废旧塑料制品一般是填埋处理
C. 家里可用食醋除去水垢中的碳酸钙 D. 二氧化硫在大气中发生反应后会形成酸雨
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠受热分解放出二氧化碳气体,可做食品膨松剂,故A正确;
B.废旧塑料制品难以降解,产生“白色污染”,不能是填埋处理,故B错误;
C.醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳、水,家里可用食醋除去水垢中的碳酸钙,故C正确;
D.二氧化硫和水反应生成亚硫酸,在空气中易被氧化为硫酸,二氧化硫在大气中发生反应后会形成酸雨,故D正确;
选B。
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 的空间结构模型: B. 的电子式:
C. 和互为同位素 D. 基态的价层电子排布图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.水分子的空间结构为V形,A项正确;
B.氮气的电子式为,B项错误;
C.O2和O3是同种元素组成的结构不同的单质,互为同素异形体,C项错误;
D.Si最外层电子数为4,该价层电子排布图不符合洪特规则,正确的价电子排布为:,D项错误;
答案选A。
3. 下列关于化合物结构与性质的论述错误的是
A. 的热稳定性比强,是因为的键能比的大
B. 氯气溶于水既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏
C. 和均为离子化合物,两者所含的化学键类型相同
D. 是一种与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
【答案】C
【解析】
【详解】A.的热稳定性比强,是因为的键能比的大,键能越大,热稳定性越强,故A正确;
B.氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸,所以氯气溶于水既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏,故B正确;
C.和均为离子化合物,含有离子键,非极性共价键,含有离子键,化学键类型不相同,故C错误;
D.是一种与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,性质和金刚石类似,因此具有很高的硬度,故D正确;
答案选C。
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
由海水制取蒸馏水
萃取碘水中的碘
A
B
实验室制取氨
除去乙烯中的少量二氧化硫气体
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.冷凝管中的冷凝水下进上出冷凝效果更好,A项错误;
B.乙醇和水互溶,不能用乙醇萃取碘水中的I2,B项错误;
C.氨气的密度比空气小,故用向下排空气法收集,试管口的棉花能够防止空气对流使收集的氨气不纯,C项错误;
D.二氧化硫是酸性气体,能与氢氧化钠反应,乙烯不与氢氧化钠反应,故可用氢氧化钠溶液洗气除去乙烯中少量的二氧化硫气体,D项正确;
答案选D。
5. X、Y、Z、Q、W为短周期主族元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. X与Y可形成离子化合物
B. 非金属性:Q>W
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Q
D. Y与Z形成的化合物中只含有极性共价键
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、W为短周期主族元素X、Y最外层只有一个电子,位于ⅠA族,Z最外层有4个电子,位于ⅣA族,Q原子最外层有6个电子,位于ⅥA族,W最外层有7个电子,位于ⅦA族,X原子半径最大,X为Na元素,Y原子半径最小,Y为H元素,Q原子和W原子半径接近、W原子半径小于Q而最外层电子数大于Q,所以Q是S元素、W是Cl元素、Z为C元素,据此解答。
【详解】A.Na与H可形成离子化合物,故A正确;
B.非金属性:Cl>S,故B错误;
C.最高价氧化物对应水化物的酸性H2SO4>H2CO3,故C错误;
D.H与C形成的化合物中不一定只含有极性共价键,乙烯中就含有非极性共价键,故D错误;
答案选A。
6. 某种药物结构式如图所示,下列说法错误的是
A. 不含有手性碳原子
B. 分子中所有碳原子可共平面
C. 1mol该物质最多消耗4mol氢气
D. 该物质能发生加成、氧化、水解和消去反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.手性碳原子即碳原子组成4个单键,且四个基团不同,所以不含有手性碳原子,故A正确;
B.分子含有苯环,碳碳双键取代苯环上氢原子,所以所有碳原子可共平面,故B正确;
C.1mol该物质苯环可以消耗3mol氢气,碳碳双键消耗1mol氢气,最多消耗4mol氢气,故C正确;
D.该物质不能发生消去反应,酚羟基不可以消去,故D错误;
答案选D。
7. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 与足量水反应,转移电子个数为
B. 的溶液中数目为
C. (标准状况)中所含的质子数为
D. 丙烷分子中共用电子对的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.2.3gNa为0.1mol,与足量水反应,钠元素由0价变为+1价,转移0.1mol电子,数目为,A项正确;
B.体积未知,无法计算,B项错误;
C.标况下水是液体,无法用22.4L/mol进行计算,C项错误;
D.1mol丙烷()含有10mol共用电子对,数目为,D项错误;
答案选A。
8. 海水是巨大的资源宝库,采用如下工艺流程提取海水中的溴和镁,下列说法正确的是
A. 试剂①可以选用盐酸或硫酸
B. 提取溴过程中的溴元素均只发生氧化反应
C. 吸收塔中也可以用溶液吸收含溴的空气
D. 将溶液加热蒸干即可得到无水
【答案】C
【解析】
【分析】含有氯化钠和硫酸镁的海水,加入氢氧化钠,一方面得到氢氧化镁沉淀加入盐酸,得到氯化镁溶液,结晶得到氯化镁晶体,电解得到单质镁,另一方面得到氯化钠和亲氧化钠的滤液,通入氯气,同时氧化溴离子,反应氢氧化钠,同时氧化溴单质,通过空气吹出法得到的溴用二氧化硫吸收,再用氯气氧化得到单质溴,据此解答。
【详解】A.试剂①不可以选用硫酸,电解熔融硫酸镁比氯化镁过程更加困难,故A错误;
B.提取溴过程中的溴和二氧化硫反应,此时被还原,故B错误;
C.吸收塔中也可以用溶液吸收含溴的空气,溶液和二氧化硫作用一样,还原溴单质,故C正确;
D.将溶液加热蒸干不可得到无水,因为镁离子会水解,故D错误;
答案选C。
9. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
装有的密闭烧瓶放入冰水中
颜色变浅
转化为的反应吸热
B
向某溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加溶液
溶液呈血红色
原溶液中含有
C
向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴溶液
先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀
溶解度小于溶解度
D
将溶液逐滴加入溶液中,反应后静置,向上层清液中再加1滴溶液
有浑浊产生
没有沉淀完全
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.降低温度,平衡向放热反应方向移动。装有NO2的密闭烧瓶,放入冰水中后,颜色变浅,说明NO2转化为N2O4的反应放热,A错误;
B.先加入新制氯水,可将亚铁离子氧化为铁离子,再滴加KSCN溶液,也能使溶液呈血红色,不能排除亚铁离子的干扰,B错误;
C.硝酸银溶液过量,两种沉淀都能生成,没有沉淀的转化,所以不能比较溶解度的大小,C错误;
D.判断钡离子是否沉淀完全,可取上层清液,继续滴加原沉淀剂碳酸钠溶液,若有浑浊现象证明钡离子没有沉淀完全,D正确;
故答案选D。
10. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 放入水中:
B. 通入酸性溶液中:
C. 盐酸除锅炉水垢:
D. 硫化钠溶液在空气中氧化变质
【答案】B
【解析】
【详解】A.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,离子方程式为,故A错误;
B.通入酸性溶液中,二氧化硫被氧化,高锰酸根被还原,化学式为:,故B正确 ;
C.盐酸除锅炉水垢:,故C错误;
D.硫化钠溶液在空气中氧化变质,故D错误;
答案选B。
11. 锌基电极与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池,其示意图如下。放电时,转化为。下列说法错误的是
A. 放电时,锌基电极反应为:
B. 放电时,镍基电极附近的升高
C. 充电时,电流方向为镍基电极→锌基电极
D. 充电时,理论上外电路有1mol电子通过时,阳极析出1mol固体
【答案】D
【解析】
【分析】放电时,转化为,说明锌基电极为负极,电极方程式为,镍基电极为正极,电极方程式为,充电时锌基电极连接阴极,镍基电极连接阳极,据此解答。
【详解】A.放电时,锌基电极为负极,,故A正确;
B.放电时镍基电极为原电池正极,电极反应式为,附近的升高,故B正确;
C.充电时,b极连接阳极,a极连接阴极,可知电流方向为镍基电极→锌基电极,故C正确;
D.充电时,理论上外电路有1mol电子通过时,阳极析出0.5mol固体,故D错误;
答案选D。
12. 结构示意图如图所示,下列说法错误的是
A. 的未成对电子数为4
B. 基态原子第一电离能:
C. 为极性分子,分子中的为杂化
D. 中作用力类型有共价键、配位键、氢键、离子键
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态Fe2+价层电子排布图是,则未成对电子数为4个, A正确;
B.三者中铁为较活泼金属,易失去电子,第一电离能最小,同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;则基态原子第一电离能:,B正确;
C.分子中的孤电子对数为,价层电子对数为2+2=4,则为杂化,空间构型为V形,分子内正负电荷重心不重叠,为极性分子,C错误;
D.结合图可知,Fe2+有空轨道,分子中有孤对电子,则Fe2+与的作用力是配位键,水分子之间、水分子与硫酸根的作用力是氢键,水分子及硫酸根内存在共价键,内界有6个分子,配离子与硫酸根之间是离子键,D正确;
故选C。
13. 和联合重整能减少温室气体的排放。其他条件相同时,投料比为,发生以下两个反应:
① ;
② 。
或的平衡转化率与温度变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 在上述条件下,反应①②同时达到平衡
B. ,升温更有利于反应②
C. 加热、加压都有利于增大反应①②的速率
D. 始终低于1.0,是因为发生了反应②
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①②同时发生,反应②会破坏反应①的平衡,所以两个反应应该同时达到平衡,故A正确;
B.由图可知,550~600℃条件下,甲烷的转化率大于二氧化碳的转化率,说明升温更有利于反应①,故B错误;
C.升高温度和增大压强,化学反应速率均增大,则加热、加压时,反应①②的反应速率均会增大,故C正确;
D.由方程式可知,反应①中氢气与一氧化碳的物质的量比始终为1.0,则氢气与一氧化碳的物质的量比始终低于1.0说明发生了反应②,故D正确;
故选B。
14. 已知琥珀酸是一种常见的二元弱酸,以代表其化学式,电离过程:,。常温时,向水溶液中逐滴滴加同浓度的溶液,混合溶液中、和的物质的量分数()随变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 的
B. 当溶液中时,
C. 滴加溶液过程中存在:
D. 当被完全中和时,
【答案】B
【解析】
【分析】向水溶液中逐滴滴加同浓度的溶液,的浓度逐渐减小、的浓度先增大或减小、的浓度逐渐增大,则曲线Ⅰ表示物质的量分数()随变化的关系,曲线Ⅱ表示物质的量分数()随变化的关系,曲线Ⅲ表示物质的量分数()随变化的关系。当的浓度等于的浓度时pH=1.2,当的浓度等于的浓度时pH=4.2,则。
【详解】A.根据图示,当的浓度等于的浓度时,pH=4.2,则的,故A错误;
B.,,当溶液中时,=10-5.4,,故B正确;
C.滴加溶液过程中,溶液体积增大,根据物料守恒,,故C错误;
D.当被完全中和时,溶质为Na2A,根据质子守恒,故D错误;
选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氮化镓作为第三代半导体材料,光电性能优异,广泛应用于技术。某工厂综合利用炼锌矿渣制备,矿渣主要含铁酸镓,铁酸锌,二氧化硅等,部分工艺流程如下:
已知:
①镓与铝同主族,金属活动性介于锌和铁之间;
②本工艺条件下,浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀在常温下的和金属离子的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)如表:
金属离子
开始沉淀
8.0
1.7
5.5
3.0
沉淀完全的
9.6
3.2
8.0
4.9
萃取率
0
99
0
97~98.5
(1)中的化合价为___________。
(2)为了提高酸浸效率,可采取的措施有___________(任写一条),浸出渣的主要成分是___________(写化学式)。
(3)处理浸出液时,将溶液调节至5.4,此时溶液中的浓度为___________。
(4)“溶解还原”步骤中加入适量铁粉,发生反应的离子方程式___________。
(5)的化学性质与相似,“反萃取”加入过量溶液后水溶液中镓元素主要以___________(用离子符号表示)形式存在。
(6)“高温合成”操作中与反应生成的化学方程式为___________。
(7)晶胞结构如图所示,晶胞参数为,晶体密度为___________(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
【答案】(1)+3 (2) ①. 矿渣粉碎、适当升高温度、适当增加硫酸浓度、搅拌等 ②. SiO2
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
【解析】
【分析】炼锌矿渣加入稀硫酸过滤得到不反应的二氧化硅浸出渣和滤液,滤液中调节溶液pH,形成铁和镓的沉淀,过滤滤渣加入盐酸溶解、加入铁还原铁离子为亚铁离子,加入萃取剂萃取分液分离出含镓的有机层,加入氢氧化钠溶液反萃取分离出镓,经过分离后加入氨气高温化合得到GaN;
【小问1详解】
中镓、氧化合价分别为+3、-2,则的化合价为+3;
【小问2详解】
为了提高酸浸效率,可采取的措施有矿渣粉碎、适当升高温度、适当增加硫酸浓度、搅拌等;由分析可知,浸出渣的主要成分是SiO2;
【小问3详解】
由表可知,铁离子完全沉淀时pH=3.2,pOH=10.8,则,将溶液调节至5.4,pOH=8.6,此时溶液中的浓度为
【小问4详解】
“溶解还原”步骤中加入适量铁粉,是将铁离子还原为亚铁离子,便于后续萃取镓而不萃取亚铁离子,发生反应的离子方程式:;
【小问5详解】
的化学性质与相似,铝和氢氧化钠生成,则“反萃取”加入过量溶液后水溶液中镓元素主要以形式存在;
【小问6详解】
“高温合成”操作中与反应生成,结合质量守恒可知,还生成甲烷,则反应化学方程式为:;
【小问7详解】
根据“均摊法”,晶胞中含个Ga、4个N,则晶体密度为。
16. 研究合成氨工业对生产、生活、科研等方面具有重要的意义,回答下列问题:
(1)合成氨反应原理为:,能量变化如图。加入铁触媒作催化剂会使图中___________(填“变大”“变小”或“不变”。下同),图中___________。
(2)实验测定不同条件下,平衡时氨气的含量与起始氢氮比之间的关系如图所示。
①___________(填“>”“<”或“=”)。
②b、c、d三点对应平衡常数最小的点是___________。
③,条件下,时平衡转化率为,合成氨反应的___________(用含的式子表示,为以气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
(3)转化为是工业制取硝酸的重要一步。
已知:
则反应:的___________。
(4)研究数据表明,特定条件下,合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度关系为:,下列措施能提高反应速率的是___________。
A. 适度增加氢气的浓度 B. 适度降低反应温度
C. 在低压下进行反应 D. 及时将产物氨气分离出反应体系
(5)科学家研究发现可采用电解法合成氨,在质子导体作用下,将和分别通入电解池两极,阴极的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. 变小 ②. 不变
(2) ①. > ②. d ③.
(3) (4)AD
(5)
【解析】
【小问1详解】
催化剂改变反应历程,降低了反应的活化能,加快可反应速率,但是不改变反应的焓变,故图中变小,图中不变;
【小问2详解】
①正反应放热,升高温度平衡逆向进行,氨气的含量降低,则根据图象可判断>;
②平衡常数只与温度有关系,升高温度平衡逆向进行,平衡常数减小,则a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为Kb=Kc>Ka>Kd; b、c、d三点对应平衡常数最小的点是d;
③,条件下,时,假设氢气、氮气投料分别为2mol、1mol,平衡转化率为,则反应氮气0.5mol;
平衡时总的物质的量为2mol,合成氨反应的。
【小问3详解】
已知:
①
②
由盖斯定律可知,①-2×②得反应:的;
【小问4详解】
A.由速率公式可知,适度增加氢气的浓度,反应速率增大,A正确;
B.适度降低反应温度,k值减小,反应速率减小,B错误;
C.在低压下进行反应,物质浓度较小,反应速率较低,C错误;
D.由速率公式可知,及时将产物氨气分离出反应体系,氨气浓度减小,则反应速率加快,D正确;
故选AD。
【小问5详解】
采用电解法合成氨,在质子导体作用下,将和分别通入电解池两极,则阴极的氮气得到电子发生还原反应生成氨气,电极反应式为:。
17. 三氯化六氨合钴(,)是重要的工业原料,制备原理如下:
已知:
①为橙黄色晶体,在高浓度盐酸中易结晶析出,难溶于乙醇,易溶于热水,微溶于冷水。
②酸性介质中,易被还原为。
I.制备,步骤如下,装置如图:
步骤1:检查装置气密性后将、和活性炭在三颈烧瓶中混合,滴加浓氨水,充分反应后缓慢滴加适量双氧水,水浴加热,控制反应温度为;
步骤2:将所得浊液趁热过滤,向滤液中逐滴加入适量浓盐酸;
步骤3:冷却结晶后过滤,用少量冷水和无水乙醇分别洗涤晶体23次,干燥。
(1)图中仪器的名称为___________。
(2)步骤1中控制反应温度为的原因是___________。
(3)步骤3中选用无水乙醇洗涤的目的是___________。
(4)若无活性炭,所得产物除外还会产生大量和等晶体,配合物中___________,配体为___________。
II.测定产品纯度
用电子天平取产品于锥形瓶中,加入足量溶液加热,将完全蒸出后加入足量稀硫酸酸化,使全部转化为,加入适量指示剂和过量溶液,充分混合后用标准溶液滴定,反应原理为。
(5)滴定时应选用的指示剂为___________,加入溶液后发生反应的离子方程式为___________。
(6)实验中,消耗标准溶液,则产品的纯度为___________。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)防止双氧水分解和氨水挥发
(3)减少的损失
(4) ①. 1 ②. NH3、Cl-
(5) ①. 淀粉溶液 ②.
(6)
【解析】
【分析】将CoCl2·6H2O和氯化铵溶解后,加入过量氨水,制备[Co(NH3)6]2+,然后再加入过氧化氢溶液,将+2价Co氧化成+3价Co,发生,所得浊液趁热过滤,向滤液中逐滴加入适量浓盐酸,冷却结晶后过滤,用无水乙醇洗涤2~3次,低温干燥得到产品。
【小问1详解】
根据装置图,图中仪器的名称为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
氨水易挥发,双氧水易分解,为防止双氧水分解和氨水挥发,步骤1中控制反应温度为。
【小问3详解】
难溶于乙醇,步骤3中选用无水乙醇洗涤的目的是减少的损失
【小问4详解】
若无活性炭,所得产物除外还会产生大量和等晶体,根据可知Co3+的配位数为6,所以配合物中1,配体为NH3、Cl-。
【小问5详解】
酸性介质中,易被还原为,可知加入溶液,I-被氧化为I2,I2能使淀粉变蓝,所以滴定时应选用的指示剂为淀粉溶液;加入溶液发生反应的离子方程式为
【小问6详解】
根据反应方程式、,建立关系式2~I2~2,实验中,消耗标准溶液,则n()=n()=0.2mol/L×0.015L=0.003mol,产品的纯度为。
18. 2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是一种白色晶体,是重要的医药中间体,制备流程如下:
已知:
①流程中多次利用磺酸基占位,目的是减少相应位置上氢原子的取代
②
③
(1)的名称为___________,反应②的类型为___________。
(2)的结构简式为___________。
(3)写出⑥的化学反应方程式___________。
(4)中除了磺酸基还含有的官能团名称为___________。
(5)是相对分子质量比大14的物质,符合下列条件的同分异构体的数目有___________种(不考虑立体异构)。
a.分子含有苯环 b.与碳酸氢钠反应 c.分子结构中含有
写出其中任意一种核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为的物质的结构简式___________。
(6)根据题目信息和已有知识,写出以对二甲苯为原料制取的流程示意图___________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 邻硝基甲苯 ②. 取代反应
(2) (3) (4)酰胺基、羧基
(5) ①. 17 ②. (或)
(6)
【解析】
【分析】甲苯在浓硫酸加热的条件下,生成A,紧接着发生硝化反应,得,在酸性条件下水解,得,被酸性高锰酸钾氧化,得,硝基被还原,得,发生已知③反应,得,后续按照流程进行,据此解答。
【小问1详解】
根据分析可得的名称为邻硝基甲苯,反应②的类型为取代反应,答案:邻硝基甲苯、取代反应;
【小问2详解】
根据分析可得的结构简式为,答案:;
【小问3详解】
写出⑥的化学反应方程式,答案:;
【小问4详解】
结合结构式知,中除了磺酸基还含有的官能团名称为酰胺基、羧基,答案:酰胺基、羧基;
【小问5详解】
是相对分子质量比大14的物质,说明多了-CH2-,符合条件a.分子含有苯环、b.与碳酸氢钠反应,说明含有-COOH、c.分子结构中含有。若苯环上有3个取代基,即-CH3、-NH2和-COOH,其同分异构体有10种;若苯环上有2个取代基,即-CH2COOH和-NH2或-CH2NH2和-COOH,其同分异构体有6种;若苯环上只有1个取代基,即-CH(NH2)COOH,其结构只有一种。故满足上述条件的同分异构体共有17种。核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为的物质的结构有2种:和,答案:17、或;
【小问6详解】
二甲苯为原料制取 ,由产物可知,氨基有硝基还原得到,羧基由甲基氧化得到,所以可得流程示意图为。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。