内容正文:
江西省赣州市2024年高三年级上学期开学考试化学试卷
可能用到的相对原子质量:C-12 O-16 Na-23 N-14 P-31 S-32 Fe-56 Ba-137
一、单项选择题(14小题,每小题3分,共42分。每个小题只有一个最佳答案。)
1. 化学与生活、生产、科技密切相关,下列说法错误的是
A. “冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”。“薪柴之灰”含碳酸钾,其水溶液显碱性,“浣衣”时能促进油污的水解
B. “天和”核心舱中使用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
C. 通过红外光谱仪不能检测球形核酸结构中是否存在磷酸基等官能团
D. 《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”的变化属于化学变化
2. 下列说法中不正确的是
A. 通常用稀硫酸洗涤焰色试验的铂丝
B. 发酵粉中含有NaHCO3,能使焙制出的糕点疏松多孔
C. 侯氏制碱法中的“碱”是碳酸钠
D. 过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 甲酸的结构式: B. 乙醇分子的空间填充模型:
C. 溴化钠的电子式: D. 结构示意图:
4. 科学研究发现铂的两种化合物(短线表示化学键)有不同的特性,其中a具有抗癌作用,而b没有;则下列正确的说法是
A. a、b分子中,Pt原子与2个Cl原子,2个N原子间形成的结构与CH2Cl2相似
B. a在水中的溶解度比b在水中的溶解度大
C. a、b互为同素异形体
D. a、b是同一物质
5. 下列变化一般情况下须加入氧化剂的是
A. H2O2→O2 B. Cl-→AgCl C. Fe2+→Fe3+ D. MnO2→Mn2+
6. 萘普生是一种抗炎 、解热、镇痛药物,其结构简式如图所示。下列关于该化合物说法不正确的是
A. 分子式为C14H14O3
B. 苯环上的一氯取代物有6种
C. 该有机物可以发生加成、取代反应
D. 分子中所有的碳原子可能在同一平面上
7. 常温常压下,下列物质的物理量中前者是后者两倍的是
A. 28 g和28g中所含的中子数
B. 2.24 L和2.24 L原子数
C. 1mol和2mol的密度
D. 0.1mol·L和0.1 mol·L 的
8. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 0.1mol/LCuSO4溶液:Na+、K+、、
B. pH=1溶液:Fe3+、、Cl-、
C. 水电离出来的c(H+)=10-13mol/L的溶液:K+、、Br-、
D. 澄清溶液中:K+、Fe3+、、
9. 下列变化可以一步反应进行的是
①CuO→Cu(OH)2 ②KClO3→KCl ③NaCl溶液→Na ④CO2→CO
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②④
10. 下列实验事实所得出的相应结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
向溶液中滴加少量稀硫酸,电导率减小
溶液中的离子浓度减小
B
的沸点比高
O的非金属性比S强
C
室温下,用pH试纸测得的溶液的pH约为5
的水解程度大于电离程度
D
向滴有酚酞的溶液中滴入数滴溶液,溶液红色逐渐褪去
溶液呈酸性
A. A B. B C. C D. D
11. 稀有气体的不活泼性是相对的,在一定条件下它们也可和某些物质(如F2等)发生化学反应。若将1.5mol Xe和7.5mol F2加入一定体积的容器中,于400℃和2633kPa压强下加热数小时,然后迅速冷却至25℃,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5mol F2。则所得产物中,氙与氟的原子个数比和该产物的分子式的说法正确的是
A. 1:2 XeF2 B. 1:4 XeF4
C. 1:2 Xe2F4 D. 1:4无法确定分子式
12. 1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气179.2 L,它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是
A. B.
C. CH3CH2CH2CH2CH3 D.
13. 已知某ABC3晶体的晶胞如图所示,晶胞参数为a nm,摩尔质量为M g/mol,下列说法正确的是
A. 离A微粒距离最近且相等的B微粒的个数为12个
B. 若m的坐标为(0,0,0),则p的坐标为(,,1)
C. 相邻两个C微粒最近距离为a nm
D. 该晶胞的密度为
14. 有10.0gNa2CO3、NaOH的混合物与200g质量分数为3.65%的盐酸恰好反应,蒸干溶液,最终得固体质量为
A. 8.775g B. 11.70g C. 17.55g D. 无法计算
二、填空题(共4个大题,除标记外,每空2分,共58分。)
15. 有一包白色粉末,可能含有① NaHSO4、② KHCO3、③ Ba(NO3)2、④ CaCl2、⑤ NaNO3、⑥ MgSO4中的一种或几种。
实验步骤如下:
①取少量固体投入水中,既有气体生成,又有沉淀产生。
②过滤,取少量滤液加AgNO3溶液,无沉淀产生。
③再取少量滤液,加入足量NaOH溶液,也无沉淀产生。
(1)推断白色粉末中一定有______________,一定没有__________,不能确定的是___________。
(2)请写出实验步骤①中产生气体的离子方程式:___________________________________。
(3)请写出实验步骤①中产生沉淀的离子方程式:___________________________________。
16. 金属钒主要用于冶炼特种钢,被誉为“合金的维生素”。人们在化工实践中,以富钒炉渣(其中的钒以FeO·V2O3、V2O5等形式存在,还有少量的SiO2、Al2O3等)为原料提取金属钒的工艺流程如图所示:
提示:①钒有多种价态,其中+5价最稳定;②V2O5在碱性条件下可转化为VO。
(1)可加快“高温氧化”速率的措施有_______(填一条)。
(2)“气体X”和“气体Y”的化学式分别为_______、_______。
(3)“沉硅、沉铝”中得到含铝沉淀的离子方程式为_______。
(4)写出“高温氧化”过程中发生反应的化学方程式_______。
(5)写出“热解”时的化学方程式_______。
(6)在“高温还原”反应中,氧化钙最终转化为_______(写化学式)。
(7)钒比铁的金属性强,“粗钒”中含少量铁和硅,工业上通过电解精炼“粗钒”可得到99.5%的纯钒,以熔融LiCl-KCl-VCl2电解质,则“粗钒”应连接电源的_______极,阴极的电极反应式为_______。
17. 工业上常用辉铜矿(主要成分为Cu2S,含有Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)制备重要催化剂CuCl。工艺如下:
已知:①CuCl为难溶于水的白色固体
②部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)
离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe3+
1.1
3.2
Cu2+
4.4
6.4
请回答下列问题:
(1)“浸取”过程中Cu2S转化为可溶性铜盐的离子方程式为:___________。
(2)“浸取”是该工艺的第一步,提高浸出率可提高最终产品产率。工程师研究发现单独加入FeCl3溶液时Cu2+浸出率很低,但同时加入FeCl3溶液和H2O2时可提高Cu2+浸出率,写出H2O2与Fe2+反应的离子方程式___________。进一步研究发现,如图所示加入H2O2后随温度升高,一定时间后Cu2+浸出率随温度变化的曲线如图。请分析温度高于85℃,Cu2+浸出率下降的原因___________。
(3)已知经测定“浸出液”中Ca2+浓度为,加入NaF除去溶液中Ca2+,当溶液中时,除钙率为___________。
(4)“除铁”过程包括氧化Fe2+、加入CuO调节pH等过程,为达到“除铁”目的需调节溶液pH范围为___________。
(5)“还原”过程中反应的离子方程式为:___________。
(6)通过“操作X”___________、洗涤、干燥(填操作名称),最终得到CuCl产品。
18. 丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下:
已知:
(1)C中含氧官能团名称为_______。
(2)E生成丹参醇可以依次通过_______反应和_______反应实现(填反应类型)。
(3)B的结构简式为_______。
(4)的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构化简式:_______。
①分子中含有苯环,能与溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;
②碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂和乙醇任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
江西省赣州市2024年高三年级上学期开学考试化学试卷
可能用到的相对原子质量:C-12 O-16 Na-23 N-14 P-31 S-32 Fe-56 Ba-137
一、单项选择题(14小题,每小题3分,共42分。每个小题只有一个最佳答案。)
1. 化学与生活、生产、科技密切相关,下列说法错误的是
A. “冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”。“薪柴之灰”含碳酸钾,其水溶液显碱性,“浣衣”时能促进油污的水解
B. “天和”核心舱中使用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
C. 通过红外光谱仪不能检测球形核酸结构中是否存在磷酸基等官能团
D. 《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”的变化属于化学变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.草木灰的成分中含碳酸钾,“灰淋汁”是用水溶解得到碳酸钾溶液,碳酸钾溶液呈碱性,“取碱浣(洗)衣”是利用碱性物质促进油污的水解,A正确;
B.氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料,B正确;
C.红外光谱可以测定化合物中存在的官能团和化学键,故通过红外光谱仪可检测球形核酸结构中是否存在磷酸基等官能团,C错误;
D.“石胆能化铁为铜”的变化有新物质生成,属于化学变化,D正确;
故选:C。
2. 下列说法中不正确的是
A. 通常用稀硫酸洗涤焰色试验的铂丝
B. 发酵粉中含有NaHCO3,能使焙制出的糕点疏松多孔
C. 侯氏制碱法中的“碱”是碳酸钠
D. 过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源
【答案】A
【解析】
【详解】A.通常用稀盐酸洗涤焰色试验的铂丝,故A错误;
B.NaHCO3加热分解生成碳酸钠、二氧化碳、水,发酵粉中含有NaHCO3,能使焙制出的糕点疏松多孔,故B正确;
C.侯氏制碱法中的“碱”是纯碱碳酸钠,故C正确;
D.过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源,故D正确;
选A。
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 甲酸的结构式: B. 乙醇分子的空间填充模型:
C. 溴化钠的电子式: D. 结构示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲酸的结构简式为HCOOH,C原子为sp2杂化,无孤电子对,其空间结构为平面三角形,O原子为sp3杂化,含2对孤电子对,空间结构为V形,故其结构式为 ,A正确;
B.用原子间的相对大小表示分子的真实的空间结构的模型为空间结构模型,由于半径:C>O>H,则乙醇分子的空间填充模型为: , 为乙酸的空间填充模型,B错误;
C.NaBr为离子化合物,其电子式为 ,C错误;
D.Fe2+核外有3个电子层,K、L、M层上的电子数分别是2、8、14,Fe2+的结构示意图: ,D错误;
故答案为:A。
4. 科学研究发现铂的两种化合物(短线表示化学键)有不同的特性,其中a具有抗癌作用,而b没有;则下列正确的说法是
A. a、b分子中,Pt原子与2个Cl原子,2个N原子间形成的结构与CH2Cl2相似
B. a在水中的溶解度比b在水中的溶解度大
C. a、b互为同素异形体
D. a、b是同一物质
【答案】B
【解析】
【详解】A.a、b的性质不同,说明a、b是不同的分子,则它们的分子结构为平面结构,存在异构,而CH2Cl2分子为四面体构型,不存在异构,A项错误;
B.a为极性分子,b为非极性分子,水为极性分子,根据相似相溶原理,a在水中的溶解度比b在水中的溶解度大,B项正确;
C.a、b均为化合物,不是同素异形体的关系,C项错误;
D.a、b性质不同,不是同种物质,互为同分异构体,D项错误;
答案选B。
5. 下列变化一般情况下须加入氧化剂的是
A. H2O2→O2 B. Cl-→AgCl C. Fe2+→Fe3+ D. MnO2→Mn2+
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2O2在MnO2催化作用下分解生成O2,无需加入氧化剂,A不符合题意;
B.Cl-→AgCl没有发生化合价的变化,无需加入氧化剂,B不符合题意;
C.Fe2+→Fe3+化合价升高被氧化,需加入氧化剂,C符合题意;
D.MnO2→Mn2+化合价降低,需加入还原剂,D不符合题意;
故选C。
6. 萘普生是一种抗炎 、解热、镇痛药物,其结构简式如图所示。下列关于该化合物说法不正确的是
A. 分子式为C14H14O3
B. 苯环上的一氯取代物有6种
C. 该有机物可以发生加成、取代反应
D. 分子中所有的碳原子可能在同一平面上
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构可知,分子式为C14H14O3,A正确;
B.苯环上的有6种不同的氢,则苯环上的一氯取代物有6种,B正确;
C.分子中苯环中在一定条件下可以和氢气加成,分子中含有羧基能发生取代反应,C正确;
D.与羧基相连的碳为饱和碳原子,该碳原子直接相连3个碳原子,则分子中所有的碳原子不可能在同一平面上,D错误;
故选D。
7. 常温常压下,下列物质的物理量中前者是后者两倍的是
A. 28 g和28g中所含的中子数
B. 2.24 L和2.24 L原子数
C. 1mol和2mol的密度
D. 0.1mol·L和0.1 mol·L 的
【答案】C
【解析】
【详解】A.28 g28Si是1mol28Si,质子数为14NA,中子数14NA,28g14N是2mol14N,质子数为2×7NA=14NA,中子数为2×7NA=14NA,A不符合;
B.常温常压下2.24 LSO2和2.24 LN2分子数为1:1,原子数之比为3:2,B不符合;
C.1molSO2和2molO2的密度之比等于分子的摩尔质量之比,与物质的量无关,密度之比等于64:32=2:1,C符合;
D.硫酸为强电解质,能完全电离,醋酸为弱电解质,不能完全电离,故0.1mol·L−1H2SO4和0.1 mol·L−1 CH3COOH的c(H+)之比大于2:1,D不符合;
故答案为:C。
8. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 0.1mol/LCuSO4溶液:Na+、K+、、
B. pH=1溶液:Fe3+、、Cl-、
C. 水电离出来的c(H+)=10-13mol/L的溶液:K+、、Br-、
D. 澄清溶液中:K+、Fe3+、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cu2+与会双水解,不能大量共存,故A错误;
B.常温下,pH=1的溶液呈酸性,酸性条件下,Cl-、(酸性下是重铬酸根)发生氧化还原反应而不能大量共存,故B错误;
C.该溶液中水的电离被抑制,溶液呈酸性或碱性,溶液呈酸性时,、不能大量共存,故C错误;
D.离子之间不反应的能大量共存,这几种离子之间不反应,所以能大量共存,故D正确;
故选:D。
9. 下列变化可以一步反应进行的是
①CuO→Cu(OH)2 ②KClO3→KCl ③NaCl溶液→Na ④CO2→CO
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】①CuO可以先和酸反应生成盐,盐再和碱反应生成Cu(OH)2 ,故①不能一步反应进行;
②KClO3分解可以生成KCl, ,故②能一步反应进行;
③,所以需要从NaCl溶液得到NaCl固体,再一步反应得到金属Na,故③不能一步反应进行;
④NaOH溶液中通入少量二氧化碳会生成CO,,故④能一步反应进行;
故答案为:D。
10. 下列实验事实所得出的相应结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
向溶液中滴加少量稀硫酸,电导率减小
溶液中的离子浓度减小
B
的沸点比高
O的非金属性比S强
C
室温下,用pH试纸测得的溶液的pH约为5
的水解程度大于电离程度
D
向滴有酚酞的溶液中滴入数滴溶液,溶液红色逐渐褪去
溶液呈酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向溶液中滴加少量稀硫酸,反应生成硫酸钡沉淀和水,溶液中离子浓度减小,所以电导率减小,故A正确;
B.的沸点比高是因为分子间能形成氢键,故B错误;
C.在水溶液中存在电离平衡 ,也存在水解平衡,的溶液呈酸性,说明的电离程度大于水解程度,故C错误;
D.溶液呈中性,向滴有酚酞的溶液中滴入数滴溶液生成碳酸钡沉淀,碳酸根离子浓度降低,碳酸根离子水解平衡逆向移动,溶液碱性减弱,红色逐渐褪去,故D错误;
故选A。
11. 稀有气体的不活泼性是相对的,在一定条件下它们也可和某些物质(如F2等)发生化学反应。若将1.5mol Xe和7.5mol F2加入一定体积的容器中,于400℃和2633kPa压强下加热数小时,然后迅速冷却至25℃,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5mol F2。则所得产物中,氙与氟的原子个数比和该产物的分子式的说法正确的是
A. 1:2 XeF2 B. 1:4 XeF4
C. 1:2 Xe2F4 D. 1:4无法确定分子式
【答案】D
【解析】
【详解】根据质量守恒定律解题.
7.5moL氟气反应剩余4.5mol氟气,反应了3mol氟气,
1.5molXe与3moL氟气反应生成物中Xe原子与氟原子物质的量之比为1.5:(3×2)=1:4,故产物的最简式为XeF4,分子式无法确定,
故选:D。
12. 1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气179.2 L,它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是
A. B.
C. CH3CH2CH2CH2CH3 D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物,那么就有3种化学环境不同的H,1mol该烃燃烧需氧气179.2L(标准状况),其物质的量为,
A.该分子式是C6H14,耗氧量为:,故A错误;
B.该分子式是C5H12,耗氧量为:,分子式中含有4种化学环境不同的H,故C错误;
C.该分子式是C5H12,耗氧量为:,分子式中含有3种化学环境不同的H,符合题意,故C正确;
D.该分子式是C5H12,耗氧量为:,分子式中含有1种化学环境不同的H,故D错误;
故选:C。
13. 已知某ABC3晶体的晶胞如图所示,晶胞参数为a nm,摩尔质量为M g/mol,下列说法正确的是
A. 离A微粒距离最近且相等的B微粒的个数为12个
B. 若m的坐标为(0,0,0),则p的坐标为(,,1)
C. 相邻两个C微粒最近距离为a nm
D. 该晶胞的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A. 离A微粒距离最近且相等的B都在体心处,个数为8个,选项A错误;
B. p点的坐标应为,选项B错误;
C. 相邻两个C微粒的最近距离为面心对角线的一半,即,选项C错误;
D. 根据均摊法,1个晶胞中有1个A微粒、1个B微粒、3个C微粒,根据公式知,该晶胞的密度为,选项D正确;
答案选D。
14. 有10.0gNa2CO3、NaOH的混合物与200g质量分数为3.65%的盐酸恰好反应,蒸干溶液,最终得固体质量为
A. 8.775g B. 11.70g C. 17.55g D. 无法计算
【答案】B
【解析】
【详解】Na2CO3、NaOH的混合物与盐酸恰好反应,所得溶液蒸干所得固体为NaCl,根据氯原子守恒有n(NaCl)=n(HCl),盐酸中m(HCl)=200g×3.65%=7.3g,n(NaCl)=n(HCl)==0.2mol,故得到NaCl的质量=0.2mol×58.5g/mol=11.70g,故选:B。
二、填空题(共4个大题,除标记外,每空2分,共58分。)
15. 有一包白色粉末,可能含有① NaHSO4、② KHCO3、③ Ba(NO3)2、④ CaCl2、⑤ NaNO3、⑥ MgSO4中的一种或几种。
实验步骤如下:
①取少量固体投入水中,既有气体生成,又有沉淀产生。
②过滤,取少量滤液加AgNO3溶液,无沉淀产生。
③再取少量滤液,加入足量NaOH溶液,也无沉淀产生。
(1)推断白色粉末中一定有______________,一定没有__________,不能确定的是___________。
(2)请写出实验步骤①中产生气体的离子方程式:___________________________________。
(3)请写出实验步骤①中产生沉淀的离子方程式:___________________________________。
【答案】 ①. ①②③ ②. ④⑥ ③. ⑤ ④. H+ + HCO3- = H2O + CO2↑ ⑤. Ba2+ + SO42- = BaSO4↓
【解析】
【分析】①取少量固体投入水中,既有气体生成,又有沉淀产生,说明含有硫酸氢钠和碳酸氢钾,可能含有硝酸钡或氯化钙。②过滤,取少量滤液加AgNO3溶液,无沉淀产生,说明不含有氯化钙,则一定含有硝酸钡。③再取少量滤液,加入足量NaOH溶液,也无沉淀产生,说明不含硫酸镁。
【详解】(1)根据分析可确定含有硫酸氢钠和碳酸氢钾和硝酸钡,肯定不含氯化钙和硫酸镁。不能确定硝酸钠。 (2)步骤①中产生气体是碳酸氢钾和硫酸氢钠反应,即碳酸氢根离子和氢离子反应生成水和二氧化碳,离子方程式为H+ + HCO3- = H2O + CO2↑; (3)溶液中钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,离子方程式为: Ba2+ + SO42- = BaSO4↓。
16. 金属钒主要用于冶炼特种钢,被誉为“合金的维生素”。人们在化工实践中,以富钒炉渣(其中的钒以FeO·V2O3、V2O5等形式存在,还有少量的SiO2、Al2O3等)为原料提取金属钒的工艺流程如图所示:
提示:①钒有多种价态,其中+5价最稳定;②V2O5在碱性条件下可转化为VO。
(1)可加快“高温氧化”速率的措施有_______(填一条)。
(2)“气体X”和“气体Y”的化学式分别为_______、_______。
(3)“沉硅、沉铝”中得到含铝沉淀的离子方程式为_______。
(4)写出“高温氧化”过程中发生反应的化学方程式_______。
(5)写出“热解”时的化学方程式_______。
(6)在“高温还原”反应中,氧化钙最终转化为_______(写化学式)。
(7)钒比铁的金属性强,“粗钒”中含少量铁和硅,工业上通过电解精炼“粗钒”可得到99.5%的纯钒,以熔融LiCl-KCl-VCl2电解质,则“粗钒”应连接电源的_______极,阴极的电极反应式为_______。
【答案】(1)将富钒炉渣粉碎或将KClO3与富钒炉渣充分混合
(2) ①. CO2 ②. NH3
(3)
(4)
(5)
(6)
(7) ①. 正 ②. V2++2e-=V
【解析】
【分析】高温氧化过程中加入KClO3可将低价铁、钒氧化为高价,而碳酸钠的作用是将SiO2、Al2O3和V2O5转化为相应的盐,都是生成CO2气体,但氧化铁不参与反应;NaOH溶液“浸取”是将固体混合物溶解,而不溶解的氧化铁作为“滤渣1”的形式过滤出来;加碳酸氢铵的作用是先除去硅和铝(生成硅酸和氢氧化铝沉淀),之后加入的硫酸铵可将钒转化为钒酸铵;“热解"是利用铵盐受热易分解的性质将钒酸铵加热分解得到五氧化二钒,同时释放出氨气;最后通过铝热反应将五氧化二钒还原为金属钒。
【小问1详解】
将富钒炉渣粉碎(或将KClO3与富钒炉渣充分混合)均可加快“高温氧化”速率。
【小问2详解】
由分析可知,“气体X”和“气体Y”的化学式分别为CO2和NH3。
【小问3详解】
由分析可知,“沉硅、沉铝”中加碳酸氢铵和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为:AlO+HCO+H2O=Al(OH)3↓+CO。
【小问4详解】
“高温氧化"过程中加入KClO3可将FeO•V2O3氧化为Fe2O3和V2O5,化学方程式为:6[FeO•V2O5]+5KClO33Fe2O3+6V2O5+5KCl。
【小问5详解】
“热解"是利用铵盐受热易分解的性质将钒酸铵加热分解得到五氧化二钒,同时释放出氨气,化学方程式为:2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O。
【小问6详解】
V2O5和CaO、硅铁合金在高温下发生反应生成粗钒,V元素化合价下降,则Si元素化合价上升,氧化钙最终转化为CaSiO3。
【小问7详解】
“粗钒”中含少量铁和硅,工业上通过电解精炼“粗钒”可得到99.5%的纯钒,则粗钒应该在电解池的阳极溶解,纯钒在阴极生成,故粗钒应连接电源的正极,阴极的电极反应式为V2++2e-=V。
17. 工业上常用辉铜矿(主要成分为Cu2S,含有Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)制备重要催化剂CuCl。工艺如下:
已知:①CuCl为难溶于水的白色固体
②部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)
离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe3+
1.1
3.2
Cu2+
4.4
6.4
请回答下列问题:
(1)“浸取”过程中Cu2S转化为可溶性铜盐的离子方程式为:___________。
(2)“浸取”是该工艺的第一步,提高浸出率可提高最终产品产率。工程师研究发现单独加入FeCl3溶液时Cu2+浸出率很低,但同时加入FeCl3溶液和H2O2时可提高Cu2+浸出率,写出H2O2与Fe2+反应的离子方程式___________。进一步研究发现,如图所示加入H2O2后随温度升高,一定时间后Cu2+浸出率随温度变化的曲线如图。请分析温度高于85℃,Cu2+浸出率下降的原因___________。
(3)已知经测定“浸出液”中Ca2+浓度为,加入NaF除去溶液中Ca2+,当溶液中时,除钙率为___________。
(4)“除铁”过程包括氧化Fe2+、加入CuO调节pH等过程,为达到“除铁”目的需调节溶液pH范围为___________。
(5)“还原”过程中反应的离子方程式为:___________。
(6)通过“操作X”___________、洗涤、干燥(填操作名称),最终得到CuCl产品。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 温度升高,H2O2分解
(3)99% (4)3.2~4.4
(5)
(6)过滤
【解析】
【分析】由题中制备流程可知,加入FeCl3溶液主要发生Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S,SiO2不反应,过滤分离出滤渣为S和SiO2,滤液中含Ca2+、Fe2+、Cu2+,向滤液中加入NaF除去Ca2+,脱氟后,先加氧化剂将Fe2+氧化成Fe3+,再加CuO调节pH使铁离子转化为沉淀,过滤,在滤液中加入Na2SO3还原,还原时发生2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++2H+,过滤、洗涤、干燥,分离出CuCl;据此解答。
【小问1详解】
由上述分析可知,Cu2S与FeCl3发生氧化还原反应,生成可溶性铜盐的离子方程式为;答案为。
【小问2详解】
由题中信息可知,同时加入FeCl3溶液和H2O2时可提高Cu2+浸出率,是因为H2O2把生成的Fe2+又氧化为Fe3+,c(Fe3+)的浓度增大,反应速率加快所以Fe2+与H2O2发生氧化还原反应,又生成Fe3+,其离子方程式为,由图可知,温度高于85℃,Cu2+浸出率下降的原因是温度升高,H2O2易分解;答案为;温度升高,H2O2分解。
【小问3详解】
当溶液中c(F-)=1.0×10-3mol·L-1时,Ksp(CaF2)=c(Ca2+)×c2(F-),所以c(Ca2+)==mol·L-1=4.0×10-5mol·L-1,则除钙率为×100%=99%;答案为99%。
【小问4详解】
除掉铁离子不能沉淀铜离子,由表中数据可知调节pH调的范围为3.2~4.4;答案为3.2~4.4。
【小问5详解】
由上述分析可知,亚硫酸钠水溶液具有较强还原性,还原时是Cu2+与发生氧化还原反应,生成CuCl白色沉淀,其离子方程式为;答案为。
【小问6详解】
由上述分析可知,“还原”过程得到CuCl沉淀,要分离CuCl固体,则操作X为过滤、洗涤、干燥,可得最终产品;答案为过滤。
18. 丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下:
已知:
(1)C中含氧官能团名称为_______。
(2)E生成丹参醇可以依次通过_______反应和_______反应实现(填反应类型)。
(3)B的结构简式为_______。
(4)的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构化简式:_______。
①分子中含有苯环,能与溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;
②碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂和乙醇任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)羟基、醚键、羰基
(2) ①. 加成反应 ②. 取代反应
(3) (4) (5)
【解析】
【分析】由于A→B的反应条件是CH3MgBr,可知其与A发生加成反应经水解后生成羟基,再结合C的结构简式可知B的结构简式为,对比E和丹参醇的结构简式可知,可以先用E和溴加成,之后再在氢氧化钠溶液中水解即可得到最终的丹参醇,以此解题。
【小问1详解】
根据C的结构简式可知C中含氧官能团名称为:羟基、醚键、羰基;
【小问2详解】
对比E和丹参醇的结构简式可知,可以先用E和溴加成,之后再在氢氧化钠溶液中水解即可,故答案为:加成;取代;
【小问3详解】
由于A→B的反应条件是CH3MgBr,可知其与A发生加成反应经水解后生成羟基,再结合C的结构简式可知B的结构简式为:;
【小问4详解】
的分子式为:C9H6O3,能与FeCl3溶液发生显色反应说明含有酚羟基,不能发生银镜反应说明没有醛基,碱性条件下能水解说明含有酯基,而碱性条件下水解产物酸化后都只含2种不同化学环境的氢,所以水解所得的含苯环的分子是对称结构,即,再由碳原子总数和不饱度知,另一水解产物为,所以符合条件的同分异构体为:;
【小问5详解】
先和溴加成生成,再在氢氧化钠乙醇的作用下含生成2个碳碳双键的物质,在CH3CH2MgBr作用下,再水解生成,具体合成路线为:。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$