内容正文:
高三入学摸底测试
化学
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23
1. 《黄帝内经》中记载:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”,以上食物中富含糖类、蛋白质、油脂等丰富的营养物质。下列说法正确的是
A. 淀粉和纤维素互为同分异构体
B. 纤维素在人体内可通过酶的催化发生水解反应
C. 抗病毒疫苗冷藏存放是为了避免蛋白质受热变性
D. 糖类、蛋白质、油脂都是由C、H、O三种元素组成
2. 高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是
A. 线型聚乙烯塑料长链高分子,受热易软化
B. 聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成,受热易分解
C. 尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成,强度高、韧性好
D. 聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸甲酯加聚合成,透明度高
3. 设阿伏伽德罗常数的值为NA,下列叙述正确的是
A. 1L0.1mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-的数目小于0.1NA
B. 同温同压下,体积均为22.4L卤素单质中所含的原子数均为2NA
C. 1mol苯中含有的碳碳双键数为3NA
D. 78g过氧化钠固体中所含的阴、阳离子总数为4NA
4. 化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是
A. 可与发生加成反应和取代反应 B. 可与溶液发生显色反应
C. 含有4种含氧官能团 D. 存在顺反异构
5. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 电子式: B. 分子的球棍模型:
C. 的结构示意图: D. 乙炔的结构式:
6. 关于实验室安全,下列表述错误的是
A. 等钡的化合物均有毒,相关废弃物应进行无害化处理
B. 观察烧杯中钠与水反应的实验现象时,不能近距离俯视
C. 具有标识的化学品为易燃类物质,应注意防火
D. 硝酸具有腐蚀性和挥发性,使用时应注意防护和通风
7. 侯氏制碱法工艺流程中的主反应为,其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 单质沸点: D. 电负性:
8. 1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是
A
B
制备
净化、干燥
C
D
收集
验证的氧化性
A. A B. B C. C D. D
9. 明矾可用作净水剂。下列说法正确的是
A. 半径: B. 电负性:
C. 沸点: D. 碱性:
10. 部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A. 若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B. 在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C. 加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D. 若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a元素一定位于周期表p区
11. 工业上将Cl2通入冷的溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是
A. 漂白液的有效成分是 B. ClO-水解生成使漂白液呈酸性
C. 通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D. 溶液比溶液稳定
12. 分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①溶液;②淀粉、丙二酸和混合溶液;③、稀硫酸混合溶液)混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,周期性变色;几分钟后,稳定为蓝色。下列说法错误的是
A. 无色→蓝色:生成 B. 蓝色→无色:转化为化合态
C. 起漂白作用 D. 淀粉作指示剂
13. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 硫酸工业:
B. 金属Mg制备:
C. 纯碱工业:
D. HCl制备:和
14. 化合物X的分子式为C8H8O2,X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如图。下列关于X的说法中不正确的是
A. X分子属于酯类化合物
B. 1molX在一定条件下最多可与3molH2发生反应
C. 符合题中X分子结构特征的有机物有1种
D. X的同分异构体中属于芳香族化合物且含有羧基的有3种
15. 硫及其化合物在工业生产中用途广泛。
Ⅰ.常见含硫化合物的制备
(1)关于含硫物质制备说法正确的是______(填标号)。
a.Cu与浓硫酸加热可制得 b.Fe与硫粉混合加热可制得FeS
c.工业制硫酸时,常用蒸馏水吸收 d.S在足量中燃烧可制备
(2)实验室常用70%硫酸与反应制备,而不用98.3%硫酸的原因是______。
Ⅱ.常用于纺织业等领域。实验室欲制备。
【查阅资料】是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与溶液混合无沉淀生成。
【产品制备】实验装置如图所示(夹持装置省略):
(3)仪器B和D的作用是______,E中试剂最合适是______(填标号)。
a.浓 b.饱和溶液 c.NaOH溶液 d.饱和食盐水
(4)先向C中烧瓶加入和混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓,C中反应生成和,写出C中反应的离子方程式______。
(5)为验证产品中含有和,该小组设计了以下实验方案:取适量产品配成稀溶液,滴加足量溶液,有白色沉淀生成,______,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有和。(所需试剂从稀、稀、稀HCl、蒸馏水中选择)
(6)为减少装置C中生成的量,在不改变原有装置的基础上对(4)中步骤进行了改进,改进的操作是______。
16. 从炼锌厂废渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、SiO2等)中回收钴并获得副产物ZnSO4的工艺流程如图:
已知:①常温下相关金属离子[c(M+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
Co2+
Fe2+
Fe3+
Zn2+
开始沉淀的pH
7.2
6.3
1.5
6.2
沉淀完全的pH
9.2
8.3
2.8
8.2
②酸浸后滤液中钴元素以Co2+形式存在。
请回答下列问题:
(1)酸浸过程中,提高“浸出率”的措施有___________(任写一条);滤渣1的成分为___________(填化学式)。
(2)向酸浸后的滤液中加入H2O2的目的是___________;调pH除铁选择的试剂X可以是___________(填下面的字母);调节的pH范围是___________。
A.KOH B.Zn(OH)2 C.CoO D.Na2CO3
(3)除去Zn2+后,工业上也可利用碱性的次氯酸钠溶液氧化Co2+生成Co(OH)3沉淀,实现钴的回收,该反应的离子方程式为___________。
(4)已知,,,请判断能否将CoCO3完全转化为COC2O4:___________(填“能”或“不能”),理由是___________。
17. X、Y、Z、W为含有相同电子数的分子或离子,均由原子序数小于10的元素组成,X有5个原子核。通常状况下,W为无色液体。已知:
(1)Y的电子式是___________。
(2)液态Z和W的电离相似,都可电离出电子数相同的两种离子,液态Z的电离方程式是___________。
(3)用图示装置制备NO并验证其还原性。有下列主要操作:
a.向广口瓶内注入足量热NaOH溶液,将盛有铜片的小烧杯放入瓶中。
b.关闭止水夹,点燃红磷,伸入瓶中,塞好胶塞。
c.待红磷充分燃烧,一段时间后打开分液漏斗旋塞,向烧杯中滴入少量稀硝酸
①步骤c后还缺少的一步主要操作是___________。
②红磷充分燃烧的产物与足量NaOH溶液反应的离子方程式是___________。
③步骤c滴入稀硝酸后烧杯中的现象是___________。反应的离子方程式是___________。
(4)一定温度下,将1 mol N2O4置于密闭容器中,保持压强不变,升高温度至T1的过程中,气体由无色逐渐变为红棕色。温度由T1继续升高到T2的过程中,气体逐渐变为无色。若保持T2,增大压强,气体逐渐变为红棕色。气体的物质的量n随温度T变化的关系如图所示。
温度在T1- T2之间,反应的化学方程式是___________。
18. 某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。
已知:
请回答:
(1)化合物E的含氧官能团的名称是_______。
(2)化合物C的结构简式是_______。
(3)下列说法不正确的是_______。
A. 化合物A→D的过程中,采用了保护氨基的方法
B. 化合物A的碱性比化合物D弱
C. 化合物B在氢氧化钠溶液加热的条件下可转化为化合物A
D. 化合物G→氯硝西泮的反应类型为取代反应
(4)写出F→G的化学方程式_______。
(5)聚乳酸()是一种可降解高分子,可通过化合物X()开环聚合得到,设计以乙炔为原料合成X的路线_______(用流程图表示,无机试剂任选)。
(6)写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式_______。
①分子中含有二取代的苯环。
②谱和谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,无碳氧单键。
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高三入学摸底测试
化学
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23
1. 《黄帝内经》中记载:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”,以上食物中富含糖类、蛋白质、油脂等丰富的营养物质。下列说法正确的是
A. 淀粉和纤维素互为同分异构体
B. 纤维素在人体内可通过酶的催化发生水解反应
C. 抗病毒疫苗冷藏存放是为了避免蛋白质受热变性
D. 糖类、蛋白质、油脂都是由C、H、O三种元素组成
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉和纤维素的化学式均为,化学式中的n值不同,淀粉和纤维素不互为同分异构体,故A错误;
B.人体内没有可以水解纤维素的酶,故B错误;
C.抗病毒疫苗是蛋白质,蛋白质受热会变性失活,因此应冷藏存放,故C正确;
D.蛋白质除含C、H、O三种元素外,还含有N、S等元素,故D错误;
选C。
2. 高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是
A. 线型聚乙烯塑料为长链高分子,受热易软化
B 聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成,受热易分解
C. 尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成,强度高、韧性好
D. 聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸甲酯加聚合成,透明度高
【答案】B
【解析】
【详解】A.线型聚乙烯塑料具有热塑性,受热易软化,A正确;
B.聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成,具有一定的热稳定性,受热不易分解,B错误;
C.尼龙66即聚己二酰己二胺,由己二酸和己二胺缩聚合成,强度高、韧性好,C正确;
D.聚甲基丙烯酸酯由甲基丙烯酸酯加聚合成,又名有机玻璃,说明其透明度高,D正确;
故选B。
3. 设阿伏伽德罗常数的值为NA,下列叙述正确的是
A. 1L0.1mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-的数目小于0.1NA
B. 同温同压下,体积均为22.4L的卤素单质中所含的原子数均为2NA
C. 1mol苯中含有的碳碳双键数为3NA
D. 78g过氧化钠固体中所含的阴、阳离子总数为4NA
【答案】A
【解析】
【详解】A、由于硫离子水解,所以1L0.1mol•L-1Na2S溶液中含有的S2-的个数小于0.1NA,选项A正确;
B、同温同压下不一定为标准状况下,卤素单质不一定为气体,体积为22.4L的卤素单质的物质的量不一定为1mol,故所含的原子数不一定为2NA,选项B错误;
C、苯中不含有碳碳双键,选项C错误;
D、过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成,78g过氧化钠固体为1mol,其中所含的阴、阳离子总数为3NA,选项D错误。
答案选A。
4. 化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是
A. 可与发生加成反应和取代反应 B. 可与溶液发生显色反应
C. 含有4种含氧官能团 D. 存在顺反异构
【答案】D
【解析】
【详解】A.化合物X中存在碳碳双键,能和发生加成反应,苯环连有酚羟基,下方苯环上酚羟基邻位有氢原子,可以与发生取代反应,A正确;
B.化合物X中有酚羟基,遇溶液会发生显色反应,B正确;
C.化合物X中含有酚羟基、醛基、酮羰基、醚键4种含氧官能团,C正确;
D.该化合物中只有一个碳碳双键,其中一个双键碳原子连接的2个原子团都是甲基,所以不存在顺反异构,D错误;
故选D。
5. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的电子式: B. 分子的球棍模型:
C. 的结构示意图: D. 乙炔的结构式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.是共价化合物,其电子式为,故A错误;
B.为正四面体形,分子的球棍模型:,故B正确;
C.Al的原子序数为13,即的结构示意图:,故C正确;
D.乙炔含有碳碳三键,结构式为:,故D正确;
故选A。
6. 关于实验室安全,下列表述错误的是
A. 等钡的化合物均有毒,相关废弃物应进行无害化处理
B. 观察烧杯中钠与水反应的实验现象时,不能近距离俯视
C. 具有标识的化学品为易燃类物质,应注意防火
D. 硝酸具有腐蚀性和挥发性,使用时应注意防护和通风
【答案】A
【解析】
【详解】A.性质稳定,不溶于水和酸,可用作“钡餐”说明对人体无害,无毒性,A错误;
B.钠与水反应剧烈且放热,观察烧杯中钠与水反应的实验现象时,不能近距离俯视,B正确;
C.为易燃类物质的标识,使用该类化学品时应注意防火,以免发生火灾,C正确;
D.硝酸具有腐蚀性和挥发性,使用时应注意防护和通风,D正确;
故选A。
7. 侯氏制碱法工艺流程中的主反应为,其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 单质沸点: D. 电负性:
【答案】C
【解析】
【分析】侯氏制碱法主反应的化学方程式为,则可推出W、X、Y、Z、Q、R分别为H元素、C元素、N元素、O元素、元素、元素。
【详解】A.一般原子的电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则原子半径:,故A错误;
B.同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子的第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:,故B错误;
C.、为分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,二者在常温下均为气体,在常温下为固体,则沸点:,故C正确;
D.同周期元素,从左往右电负性逐渐增大,同族元素,从上到下电负性逐渐减小,电负性:,故D错误;
故选C。
8. 1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是
A
B
制备
净化、干燥
C
D
收集
验证的氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的,A符合题意;
B.实验室制得的氯气中有HCl杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再通过无水氯化钙干燥,可以达到净化、干燥Cl2的目的,B不符合题意;
C.氯气密度大于空气,可以用向上排空气法收集,可以达到预期目的,C不符合题意;
D.H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性,D不符合题意;
故选A。
9. 明矾可用作净水剂。下列说法正确的是
A. 半径: B. 电负性:
C. 沸点: D. 碱性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.有2个电子层,而有3个电子层,因此,的半径较大,A错误;
B.同一主族的元素,其电负性从上到下依次减小,O和S都是ⅥA的元素,O元素的电负性较大,B正确;
C.虽然的相对分子质量较大,但是分子间可形成氢键,因此的沸点较高,C错误;
D.元素的金属性越强,其最高价的氧化物的水化物的碱性越强,K的金属性强于Al,因此的碱性较强,D错误;
综上所述,本题选 B。
10. 部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A. 若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B. 在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C. 加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D. 若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
【答案】B
【解析】
【详解】A.若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,即f为镁盐,a→f的反应有多种,可能为,该反应属于置换反应,可能为,该反应属于化合反应,综上a→f的反应不一定是化合反应,故A错误;
B.e能转化为d,此时e为白色沉淀,d为红褐色沉淀,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,故B正确;
C.由题意得,此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体,c应为铁盐,加热铁盐的饱和溶液,也有可能直接得到沉淀,故C错误;
D.假设b为Al2O3,即d为,c为铝盐,Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,位于周期表p区;假设b为Fe2O3,即d为,c为铁盐,Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于周期表d区,故D错误;
故选B。
11. 工业上将Cl2通入冷的溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是
A. 漂白液的有效成分是 B. ClO-水解生成使漂白液呈酸性
C. 通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D. 溶液比溶液稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A.漂白液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠(NaCl),有效成分是次氯酸钠,A正确;
B.ClO-水解生成HClO,水解方程式为ClO-+H2O HClO+OH-,使漂白液呈碱性,B错误;
C.通入CO2后,发生反应NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO,漂白液消毒能力增强,C正确;
D.次氯酸不稳定,次氯酸盐稳定,所以热稳定性NaClO>HClO,D正确;
答案选B。
【点睛】
12. 分解“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①溶液;②淀粉、丙二酸和混合溶液;③、稀硫酸混合溶液)混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,周期性变色;几分钟后,稳定为蓝色。下列说法错误的是
A. 无色→蓝色:生成 B. 蓝色→无色:转化为化合态
C. 起漂白作用 D. 淀粉作指示剂
【答案】C
【解析】
【分析】分析该“碘钟”反应的原理:①在Mn2+的催化下H2O2与IO反应生成I2,在淀粉指示剂的作用下溶液变蓝色;②生成的I2又会与H2O2反应生成IO,使溶液变回无色;③生成的I2可以与丙二酸反应生成琥珀色的ICH(COOH)2,溶液最终会变成蓝色。
【详解】A.根据分析,溶液由无色变为蓝色说明有I2生成,A正确;
B.根据分析,溶液由蓝色变为无色,是将I2转化为IO,I2转化为为化合态,B正确;
C.根据分析,H2O2在此过程中参加反应,不起到漂白作用,C错误;
D.在此过程中,因为有I2的生成与消耗,淀粉在这个过程中起到指示剂的作用,D正确;
故答案选C。
13. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 硫酸工业:
B. 金属Mg制备:
C. 纯碱工业:
D. HCl制备:和
【答案】D
【解析】
【详解】A.在硫酸工业中,FeS2与O2在高温下煅烧反应产生Fe2O3、SO2,SO2与水反应产生H2SO3,不是反应产生H2SO4,A错误;
B.在金属Mg制备中,先用盐酸溶解Mg(OH)2,反应产生MgCl2溶液,然后在HCl气氛中加热蒸发水分获得无水MgCl2,再电解熔融MgCl2,就制取得到金属Mg,若电解MgCl2溶液,反应产生Mg(OH)2、H2、Cl2,不能得到金属Mg,B错误;
C.在纯碱工业中,先向饱和NaCl溶液中通入NH3,使溶液显碱性,然后通入过量CO2气体,反应产生NaHCO3沉淀和NH4Cl,将NaHCO3沉淀过滤,加热,NaHCO3分解制取得到纯碱Na2CO3。由于CO2在水中溶解度小,向NaCl溶液中通入CO2气体,不能产生NaHCO3沉淀,也就不能反应制取达到纯碱,C错误;
D.在制取HCl时,电解饱和NaCl溶液,反应产生NaOH、H2、Cl2,将H2在Cl2中点燃,反应制取得到HCl,D正确;
故合理选项是D。
14. 化合物X的分子式为C8H8O2,X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如图。下列关于X的说法中不正确的是
A. X分子属于酯类化合物
B. 1molX在一定条件下最多可与3molH2发生反应
C. 符合题中X分子结构特征的有机物有1种
D. X同分异构体中属于芳香族化合物且含有羧基的有3种
【答案】D
【解析】
【详解】A.符合题中X分子结构特征的有机物为,属于酯类化合物,故A正确;
B.仅有苯环与氢气可发生加成反应,则X在一定条件下可与3molH2发生加成反应,故B正确;
C.符合题中X分子结构特征的有机物为,只有一种,故C正确;
D.属于芳香族化合物,应含有苯环,且含有羧基,结合上述X的结构简式,若苯环含1个支链则为-CH2COOH,若苯环上含2个支链,则为-CH3、-COOH,在苯环上有邻、间、对三种位置,共4种同分异构体,故D错误;
故选:D。
15. 硫及其化合物在工业生产中用途广泛。
Ⅰ.常见含硫化合物的制备
(1)关于含硫物质制备说法正确的是______(填标号)。
a.Cu与浓硫酸加热可制得 b.Fe与硫粉混合加热可制得FeS
c.工业制硫酸时,常用蒸馏水吸收 d.S在足量中燃烧可制备
(2)实验室常用70%硫酸与反应制备,而不用98.3%硫酸的原因是______。
Ⅱ.常用于纺织业等领域。实验室欲制备。
【查阅资料】是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与溶液混合无沉淀生成。
【产品制备】实验装置如图所示(夹持装置省略):
(3)仪器B和D的作用是______,E中试剂最合适是______(填标号)。
a.浓 b.饱和溶液 c.NaOH溶液 d.饱和食盐水
(4)先向C中烧瓶加入和混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓,C中反应生成和,写出C中反应的离子方程式______。
(5)为验证产品中含有和,该小组设计了以下实验方案:取适量产品配成稀溶液,滴加足量溶液,有白色沉淀生成,______,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有和。(所需试剂从稀、稀、稀HCl、蒸馏水中选择)
(6)为减少装置C中生成的量,在不改变原有装置的基础上对(4)中步骤进行了改进,改进的操作是______。
【答案】(1)ab (2)硫酸浓度过高,不利于电离(浓度较低),从而导致反应速率慢
(3) ①. 作安全瓶(或防倒吸) ②. c
(4)
(5)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,再向沉淀中加入足量稀HCl
(6)先向A中烧瓶滴加浓,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入和混合溶液
【解析】
【分析】装置A中亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫,装置B为安全瓶,装置C中二氧化硫与硫化钠和碳酸钠反应生成Na2S2O3,装置D为安全瓶,装置E为尾气处理装置。
【小问1详解】
a.Cu与浓硫酸加热生成硫酸铜、SO2和水,故a正确;
b.Fe与硫粉混合加热可制得FeS,故b正确;
c.工业制硫酸时,常用98%的硫酸吸收SO3,故c错误;
d.S在足量O2中燃烧生成二氧化硫,不能生成SO3,故d错误;
故答案为:ab;
【小问2详解】
实验室常用70%硫酸与Na2SO3反应制备SO2,而不用98.3%硫酸的原因是硫酸浓度过高,不利于H+电离(H+浓度较低),从而导致反应速率慢,故答案为:硫酸浓度过高,不利于H+电离(H+浓度较低),从而导致反应速率慢;
【小问3详解】
仪器B和D的作用是作安全瓶(或防倒吸),装置E为尾气处理装置,E中试剂最合适是NaOH溶液,故答案为:作安全瓶(或防倒吸);c;
【小问4详解】
先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4,C中反应生成Na2S2O3和CO2,反应的离子方程式2S2−++4SO2=3 +CO2;
【小问5详解】
为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案:取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,再向沉淀中加入足量稀HCl,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4,故答案为:过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,再向沉淀中加入足量稀HCl;
【小问6详解】
为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对(4)中步骤进行了改进,改进的操作是先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,故答案为:先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。
16. 从炼锌厂废渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、SiO2等)中回收钴并获得副产物ZnSO4的工艺流程如图:
已知:①常温下相关金属离子[c(M+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
Co2+
Fe2+
Fe3+
Zn2+
开始沉淀的pH
7.2
6.3
1.5
6.2
沉淀完全的pH
9.2
8.3
28
8.2
②酸浸后滤液中钴元素以Co2+形式存在。
请回答下列问题:
(1)酸浸过程中,提高“浸出率”的措施有___________(任写一条);滤渣1的成分为___________(填化学式)。
(2)向酸浸后的滤液中加入H2O2的目的是___________;调pH除铁选择的试剂X可以是___________(填下面的字母);调节的pH范围是___________。
A.KOH B.Zn(OH)2 C.CoO D.Na2CO3
(3)除去Zn2+后,工业上也可利用碱性的次氯酸钠溶液氧化Co2+生成Co(OH)3沉淀,实现钴的回收,该反应的离子方程式为___________。
(4)已知,,,请判断能否将CoCO3完全转化为COC2O4:___________(填“能”或“不能”),理由是___________。
【答案】(1) ①. 将废渣粉碎、搅拌、适当提高酸浸温度、适当提高稀硫酸浓度等 ②. SiO2
(2) ①. 把Fe2+氧化成Fe3+ ②. BC ③. 2.8≤pH<6.2
(3)ClO-+2Co2++4OH-+H2O=2Co(OH)3↓+Cl-
(4) ①. 不能 ②. 该反应平衡常数K=2.5×10-6<10-5,转化程度小,不能实现转化
【解析】
【分析】废渣(含Zn、Co、Fe、 ZnO、SiO2等),其中SiO2是酸性氧化物,不溶于硫酸,因此滤渣1为SiO2,溶液中含有锌离子、亚铁离子、钴离子,经双氧水氧化后,亚铁离子转化为三价铁离子,调节pH值使三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀,加入有机溶剂经过萃取分液,水相中含钴离子,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到CoSO4晶体;有机相含锌离子,经蒸馏得到ZnSO4,据此分析解题。
【小问1详解】
酸浸过程中,提高“浸出率”的措施有将废渣粉碎、搅拌、适当提高酸浸温度、适当提高稀硫酸浓度);二氧化硅不溶于酸,滤渣l为SiO2;
【小问2详解】
向酸浸后的滤液中加入H2O2的目的是把Fe2+氧化成Fe3+;调pH除铁,目的是使溶液中的Fe3+变为Fe(OH)3沉淀分离除去,要求消耗氢离子且不引入新的杂质。
A.KOH能够反应消耗H+,但会引入杂质K+,A不符合题意;
B.Zn(OH)2能够反应消耗H+,但不会引入杂质离子,B符合题意;
C.CoO能够反应消耗H+,但不会引入杂质离子,C符合题意;
D.Na2CO3能够反应消耗H+,但会引入杂质Na+,D不符合题意;
故合理选项是BC;
调节的pH使Fe3+变为Fe(OH)3沉淀完全,Zn2+不沉淀,根据溶液pH与金属阳离子的关系可知:应该调整溶液pH范围是2.8≤pH<6.2;
【小问3详解】
除去Zn2+后,工业上也可利用碱性的次氯酸钠溶液氧化Co2+生成Co(OH)3沉淀,该反应的离子方程式为:ClO-+2Co2++4OH-+H2O=2Co(OH)3↓+Cl-;
【小问4详解】
已知反应:,该反应的化学平衡常数K===2.5×10-6<10-5,转化的程度比较小,因此可确定不能够实现将CoC2O4沉淀完全转化为CoCO3沉淀。
17. X、Y、Z、W为含有相同电子数的分子或离子,均由原子序数小于10的元素组成,X有5个原子核。通常状况下,W为无色液体。已知:
(1)Y的电子式是___________。
(2)液态Z和W的电离相似,都可电离出电子数相同的两种离子,液态Z的电离方程式是___________。
(3)用图示装置制备NO并验证其还原性。有下列主要操作:
a.向广口瓶内注入足量热NaOH溶液,将盛有铜片的小烧杯放入瓶中。
b.关闭止水夹,点燃红磷,伸入瓶中,塞好胶塞。
c.待红磷充分燃烧,一段时间后打开分液漏斗旋塞,向烧杯中滴入少量稀硝酸。
①步骤c后还缺少的一步主要操作是___________。
②红磷充分燃烧的产物与足量NaOH溶液反应的离子方程式是___________。
③步骤c滴入稀硝酸后烧杯中的现象是___________。反应的离子方程式是___________。
(4)一定温度下,将1 mol N2O4置于密闭容器中,保持压强不变,升高温度至T1的过程中,气体由无色逐渐变为红棕色。温度由T1继续升高到T2的过程中,气体逐渐变为无色。若保持T2,增大压强,气体逐渐变为红棕色。气体的物质的量n随温度T变化的关系如图所示。
温度在T1- T2之间,反应的化学方程式是___________。
【答案】(1) (2)
(3) ①. 打开止水夹,通入少量氧气 ②. ③. Cu片逐渐溶解,有无色气泡产生,溶液由无色变为蓝色 ④. 3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
(4)2NO22NO+O2
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为含有相同电子数的分子或离子,均由原子序数小于10的元素组成,X有5个原子核。通常状况下,W为无色液体,则根据微粒转化关系:,可知W是H2O,X是,Y是OH-,Z是NH3;然后根据问题分析解答。
【小问1详解】
Y是OH-,其电子式是;
【小问2详解】
Z是NH3,W是H2O,其电离与H2O相似,都可电离出电子数相同的两种离子,液态Z的电离方程式是;
【小问3详解】
图示装置用来制备NO并验证其还原性。先制备无氧气操作状态下制得的NO,为了更好的验证NO气体的还原性,白磷燃烧消耗掉氧气,氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳和生成的五氧化二磷,再滴入硝酸和铜反应生成NO无色气体。验证NO的还原性可以打开止水夹使空气进入到广口瓶,NO遇到氧气会被氧化为NO2。
①步骤c后还缺少的一步主要操作是打开止水夹,通入少量氧气;
②红磷充分燃烧的产物是P2O5,其与足量NaOH溶液反应产生Na3PO4、H2O,该反应的离子方程式是;
③步骤c滴入稀硝酸后,Cu与稀硝酸发生氧化还原反应:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,该反应的离子方程式为:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O。反应产生的NO是无色气体,溶液由HNO3的无色变为Cu(NO3)2溶液的蓝色,因此烧杯中的现象是Cu片逐渐溶解,有无色气泡产生,溶液由无色变为蓝色;
【小问4详解】
在一定温度下,密闭容器中发生反应:2NO2(g)N2O4(g) △H<0,温度升高到T1时,化学平衡逆向移动,导致c(NO2)增大。当由T1继续升高到T2的过程中,气体逐渐变为无色,且混合气体总的物质的量增大,说明NO2发生分解反应,生成NO与O2,该反应的化学方程式为:2NO22NO+O2。
18. 某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。
已知:
请回答:
(1)化合物E的含氧官能团的名称是_______。
(2)化合物C的结构简式是_______。
(3)下列说法不正确的是_______。
A. 化合物A→D的过程中,采用了保护氨基的方法
B. 化合物A的碱性比化合物D弱
C. 化合物B在氢氧化钠溶液加热的条件下可转化为化合物A
D. 化合物G→氯硝西泮的反应类型为取代反应
(4)写出F→G的化学方程式_______。
(5)聚乳酸()是一种可降解高分子,可通过化合物X()开环聚合得到,设计以乙炔为原料合成X的路线_______(用流程图表示,无机试剂任选)。
(6)写出同时符合下列条件化合物B的同分异构体的结构简式_______。
①分子中含有二取代的苯环。
②谱和谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,无碳氧单键。
【答案】(1)硝基、羰基(或酮羰基、酮基)
(2) (3)BD
(4)+2NH3+NH4Br
(5)CH≡CH CH3CHO。
(6)或或或或
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,B在硫酸作用下与硝酸发生对位取代生成C;C水解生成D,D取代生成E,E发生取代反应生成F,结合已知信息,根据其分子式,可推出F为:;F发生取代反应生成G:;
【小问1详解】
化合物E的结构简式为,分子结构中的含氧官能团有硝基、羰基(或酮羰基、酮基);
【小问2详解】
根据分析可知,化合物C结构简式:;
【小问3详解】
A.氨基易被氧化,在进行硝化反应前,先将其转化为稳定的酰胺基,硝化反应后再水解出氨基,属于氨基的保护,A正确;
B.硝基为吸电子基团,硝基的存在会导致N原子结合质子能力减弱,所以碱性:A>D,B错误;
C.B为,在氢氧化钠溶液加热的条件下发生水解反应,可转化为化合物A,C正确;
D.化合物G()转化为氯硝西泮(),是羰基与氨基发生了加成反应后再发生消去反应,D错误;
选BD;
【小问4详解】
F发生取代反应生成G:+NH3+HBr;由于HBr可与NH3反应生成NH4Br,所以该反应也可写为+2NH3+NH4Br。
【小问5详解】
可由发生分子间酯化反应生成,可由酸化得到,乙醛与HCN发生加成反应生成,而乙炔与H2O发生加成反应生成乙醛(CH3CHO),故合成路线为 CH≡CH CH3CHO。
【小问6详解】
B为,其同分异构体分子中含有二取代的苯环;分子中共有4种不同化学环境的氢原子,无碳氧单键,则其结构简式可有、、、、等;
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