精品解析:广西名校2024-2025学年高三上学期9月联合调研测试化学试题
2024-09-13
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 广西壮族自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.09 MB |
| 发布时间 | 2024-09-13 |
| 更新时间 | 2026-07-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47366294.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025届广西名校高三年级9月联合调研测试
化学科试卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 B11 O16 F19 Na23 Mg24 S32 Cl35.5 Ca40 I127
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个正确选项)
1. 2024年7月3日,神舟十八号宇航员成功完成舱外巡检任务。下列说法正确的是
A. 制做太空机械臂的铝合金、钛合金硬度比其成分金属都高
B. 实验舱采用的砷化镓太阳能电池,能将化学能转化为电能
C. 空间站用于数据处理的芯片的主要成分为二氧化硅
D. 制做整流罩工作平台的碳纤维属于有机高分子材料
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 为非极性分子
B. 沸点
C. HClO的结构式为
D. 基态Cr原子的价层电子排布式为
3. 下列有关物质工业制法的化学反应方程式符合事实且正确的是
A. 冶炼镁:
B. 制烧碱:
C. 制粗硅:
D. 制石灰乳:
4. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
方案设计
现象
结论
A
取淀粉与稀硫酸的水解液加入过量NaOH,再加入碘水
溶液不变篮
淀粉已完全水解
B
将灼热的木炭投入浓硝酸中
有红棕色气体
浓硝酸能氧化木炭
C
向白葡萄酒中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液
溶液紫色褪去
葡萄酒中含
D
取少量菠菜叶研磨后加水搅拌,静置,取上层清液于试管中,加入氯水,再滴加KSCN溶液
溶液变红
菠菜叶中含铁元素
A. A B. B C. C D. D
5. 高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,湿法制备高铁酸钠的化学原理可用化学方程式表示为:。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. Na2FeO4具有强氧化性
B. Na2FeO4和NaCl中均含离子键和极性键
C. 0.1 mol/LNaCl溶液中含有Cl-的数目为0.1NA
D. 当转移3 mol电子时,消耗的NaClO中含有的共用电子对数为3NA
6. 有机物X是闭花耳草中的活性成分之一,具有消炎功效,其结构简式如图所示。下列有关X的说法错误的是
A. 含有4种含氧官能团
B. 碳原子的杂化方式有和
C. 能与溶液发生显色反应
D. 在一定条件下能发生加聚、缩聚、消去等反应
7. 利用如图所示装置,可将氨转化为高纯氢气。忽略电解过程中体积微小变化,下列说法错误的是
A. a接电源负极
B. 电解后左侧电极室溶液pH不变
C. b电极反应式为:
D. 阴离子通过交换膜从左向右迁移
8. 中药杜仲中含有某种黄酮类化合物,其结构如图。下列关于该化合物的说法错误的是
A. 分子式为C15H12O5
B. 分子中所有碳原子可能共平面
C. 能与Na2CO3溶液反应
D. 1 mol该化合物和溴水反应,最多消耗4 mol Br2
9. X、Y、Z、W、E、Q为原子序数依次增大的短周期主族非金属元素,它们可形成某种离子液体,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 简单气态氢化物的稳定性:
C. 第一电离能:
D. 该液体在常温下具有导热性和导电性
10. 工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如图流程脱除或利用。
下列说法错误的是
A. 含硫矿物粉碎有利于提高“煅烧”效率
B. 途径I、Ⅱ、Ⅲ中均有空气参与
C. 途径Ⅲ产生的也可以用浓硫酸吸收
D. 最多可以与1molNaOH反应
11. 可用作生氢剂,其晶胞结构如图所示,B为+3价。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 晶体中与紧邻且等近的有8个
C. 中存在配位键
D. 晶体的密度为
12. 汽车尾气中含有、等污染物,在一恒容密闭容器中通入1molCO和一定量的NO,模拟除去汽车尾气污染,反应为:,按不同投料比时,CO的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. B. 该反应
C. 平衡时的体积分数 D. 平衡常数
13. 用下列实验装置和方法进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 用装置①测量反应产生气体的体积
B. 用装置②分离和NaCl
C. 用装置③除去甲烷中混有的乙烯
D. 观察氢气在氯气中燃烧
14. 生活中可以用溶液浸泡水垢来处理其中的。已知一定温度下,和的溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线I是的溶解平衡曲线
B. q点能生成沉淀
C. 向同时含有和的悬浊液中加入少量,增大
D. 的平衡常数
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 利用水钻矿(主要成分为,含少量、、、)制备二次电池添加剂的流程如下。
已知:①25℃时,;
②部分金属离子浓度与pH的关系如下图所示;
离子
开始沉淀pH
1.9
7.0
7.2
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
9.2
10.1
③沉淀过快无法形成;
④在碱性溶液中易被氧化。
回答下列问题:
(1)“酸浸”中反应的离子方程式为___________。
(2)已知酸浸后溶液中各离子开始沉淀的pH和完全沉淀的pH如下表,“沉铁”中pH控制的理论范围为___________。
(3)萃取剂对、萃取率随pH的影响下图,应选择萃取剂___________(填“M”或“N”)。
若萃取剂萃取某金属离子的分配系数[分配系数(有机相)(水相)],用10mL萃取剂萃取20mL水溶液中的该金属离子,则萃取率=___________(萃取率=某离子被萃取的量/该离子总量×100%)。
(4)过程中,先加氨水再缓慢加NaOH溶液的理由是___________。“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是___________。
(5)Co和形成配离子时,Co的3d电子会重排腾出空轨道。若构成化合物的原子或离子中存在不成对电子,则化合物具有顺磁性,否则化合物具有抗磁性。已知化合物具有顺磁性,具有抗磁性,则___________,___________。
16. 氢气和碳氧化物反应生成甲烷,有利于实现碳循环利用。涉及反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)___________。
(2)温度时,在1L固定容积的容器中充入1molCO和一定量的发生上述反应,平衡时和CO的转化率()及和的物质的量()随变化的情况如图所示。
①不能判断体系达到平衡的是___________。
A.气体压强不再变化 B.气体密度不再变化
C.气体平均摩尔质量不再变化 D.的值不再变化
②曲线d表示变化的曲线,解释曲线d随增大先增大后减小的原因___________。
③图中表示变化的曲线是___________(填图中曲线的序号)。
④B点坐标为(1,m),___________,反应П的平衡常数___________(化简到最简分数)。
⑤若升高温度,达到新平衡时,物质的量___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若能将反应Ⅲ设计成原电池,可实现碳中和。写出在酸性条件下正极反应的电极反应式___________。
17. 二氧化氯气体常用于自来水消毒和果蔬保鲜等。目前较为广泛的制备的原理是在酸性条件下,与反应生成HCOOH和。用下图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放并对其氧化性依次进行研究。
已知:易溶于水但不与水反应,气体浓度较大时易分解(爆炸),实验室用稳定剂吸收,生成,使用时加酸只释放出一种气体。
(1)仪器Ⅲ的名称为___________。
(2)仪器Ⅱ的作用是___________。
(3)请写出甲中制备的化学方程式___________。
(4)根据实验原理和目的,上述装置的连接顺序为:ea___________(填接口字母)。
(5)能否用排空气法来收集___________(填“能”或“否”);原因是___________。
(6)下列有关说法正确的是___________。
A.装置乙主要用于检验是否有生成
B.仪器e中NaOH溶液主要用于停止反应,并吸收多余的
C.在相同条件下,等质量的的氧化能力(即转移电子数的多少)是的2.5倍
(7)自来水厂用碘量法检测水中的浓度,其实验操作如下:取100.0mL水样,加入足量酸化的碘化钾溶液充分反应,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液。再用标准溶液滴定碘单质(,达到滴定终点时用去标准溶液,测得该水样中的含量为___________。
18. 下图是某戒烟药的部分合成路线。回答下列问题:
已知:
(1)A的化学名称为___________(用系统命名法命名)。
(2)反应②的反应类型是___________。
(3)反应③的化学方程式为___________。
(4)E中官能团的名称是___________,符合下列条件的E的同分异构体的数目为___________;
a.分子内只含有苯环一种环状结构,
b.苯环上有3条侧链,且苯环上的一氯代物只有2种
c.含有与E相同种类及数目的含氧官能团
写出其中一个含有5种不同化学环境氢的同分异构体的结构简式___________。
(5)根据上述信息,写出以为主要原料制备的合成路线(其他试剂任选):___________。
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2025届广西名校高三年级9月联合调研测试
化学科试卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 B11 O16 F19 Na23 Mg24 S32 Cl35.5 Ca40 I127
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个正确选项)
1. 2024年7月3日,神舟十八号宇航员成功完成舱外巡检任务。下列说法正确的是
A. 制做太空机械臂的铝合金、钛合金硬度比其成分金属都高
B. 实验舱采用的砷化镓太阳能电池,能将化学能转化为电能
C. 空间站用于数据处理的芯片的主要成分为二氧化硅
D. 制做整流罩工作平台的碳纤维属于有机高分子材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.合金强度一般高于成分金属,A正确;
B.太阳能电池将太阳能直接转化为电能,B错误;
C.芯片主要成分应为单质硅,二氧化硅是制造光纤的材料,C错误;
D.碳纤维主要成分是碳的单质,不是有机物,D错误;
答案选A。
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 为非极性分子
B. 沸点
C. HClO的结构式为
D. 基态Cr原子的价层电子排布式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据价层电子互斥理论判断应为V形分子,结构不对称,是极性分子,A错误;
B.HF分子间存在氢键,HCl分子间没有氢键,故HF沸点高于,B错误;
C.根据电子共用规则,HClO结构式为,C错误;
D.根据洪特规则特例,Cr原子的价层电子排布式为,D正确;
答案选D。
3. 下列有关物质工业制法的化学反应方程式符合事实且正确的是
A. 冶炼镁:
B. 制烧碱:
C. 制粗硅:
D. 制石灰乳:
【答案】B
【解析】
【详解】A.冶炼镁应电解,熔点太高,能耗大,A错误;
B.制烧碱采用氯碱工业,可制得烧碱、氢气、氯气,B正确;
C. 制粗硅产物应为,C错误;
D.NaOH价格高于,本末倒置,工业上用生石灰与水反应制备石灰乳,D错误;
答案选B。
4. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
方案设计
现象
结论
A
取淀粉与稀硫酸的水解液加入过量NaOH,再加入碘水
溶液不变篮
淀粉已完全水解
B
将灼热的木炭投入浓硝酸中
有红棕色气体
浓硝酸能氧化木炭
C
向白葡萄酒中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液
溶液紫色褪去
葡萄酒中含
D
取少量菠菜叶研磨后加水搅拌,静置,取上层清液于试管中,加入氯水,再滴加KSCN溶液
溶液变红
菠菜叶中含铁元素
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.与NaOH反应导致无法与淀粉显色,检验前需要酸化,A错误;
B.也可能是浓硝酸受热分解产生,不一定与木炭反应,B错误;
C.酒精也能与反应,不一定是二氧化硫的反应,C错误;
D.与反应呈红色,能证明菠菜中有铁元素,D正确;
答案选D。
5. 高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,湿法制备高铁酸钠的化学原理可用化学方程式表示为:。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. Na2FeO4具有强氧化性
B. Na2FeO4和NaCl中均含离子键和极性键
C. 0.1 mol/LNaCl溶液中含有Cl-的数目为0.1NA
D. 当转移3 mol电子时,消耗的NaClO中含有的共用电子对数为3NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.在高铁酸钠Na2FeO4中Fe为+6价,容易获得电子变为较低价态,应有强氧化性,常用作消毒剂, A正确;
B.NaCl是离子化合物,Na+与Cl-之间以离子键结合,其中不存在极性键,B错误;
C.只有溶液浓度,缺少溶液体积,无法计算其物质的量及微粒数目,C错误;
D.在1个NaClO中含一个Cl-O共价键,共用电子对数为1,根据反应方程式可知:在上述反应中,每转移6 mol电子,会反应消耗3 molNaClO变为NaCl,破坏NaClO中3 mol Cl-O极性共价键。故在上述反应中,当转移3 mol电子时消耗1.5 mol NaClO,共用电子对数为1.5NA,D错误;
故合理选项是A。
6. 有机物X是闭花耳草中的活性成分之一,具有消炎功效,其结构简式如图所示。下列有关X的说法错误的是
A. 含有4种含氧官能团
B. 碳原子的杂化方式有和
C. 能与溶液发生显色反应
D. 在一定条件下能发生加聚、缩聚、消去等反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机物含有羟基、羧基、酯基、醚键四种含氧官能团,A正确;
B.饱和C原子为杂化,双键C原子为杂化,B正确;
C.分子中没有苯环,没有酚羟基,不能与发生显色反应,C错误;
D.碳碳双键可发生加聚反应,羟基可发生消去反应,多官能团可发生缩聚反应,D正确;
本题选C。
7. 利用如图所示装置,可将氨转化为高纯氢气。忽略电解过程中体积微小变化,下列说法错误的是
A. a接电源负极
B. 电解后左侧电极室溶液pH不变
C. b电极反应式为:
D. 阴离子通过交换膜从左向右迁移
【答案】C
【解析】
【详解】A.A项左侧H被还原为,应为阴极,接电源负极,A正确;
B.左侧放氢生碱,生成的通过交换膜向右迁移,故pH不变,B正确;
C.N元素应失电子氧化,C错误;
D.阴离子向阳极即右侧迁移,D正确;
答案选C。
8. 中药杜仲中含有某种黄酮类化合物,其结构如图。下列关于该化合物的说法错误的是
A. 分子式为C15H12O5
B. 分子中所有碳原子可能共平面
C. 能与Na2CO3溶液反应
D. 1 mol该化合物和溴水反应,最多消耗4 mol Br2
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据物质结构简式可知该物质的分子为C15H12O5,A正确;
B.该物质分子的中间六元环上有2个饱和C,具有甲烷的四面体结构,因此物质分子中所有原子不可能在同一平面上,B错误;
C.该物质分子中含有酚羟基,由于酸性:H2CO3>酚羟基>,所以其能够与Na2CO3反应生成NaHCO3及酚钠,C正确;
D.该物质分子中含有3个酚羟基,酚羟基是邻、对位取代基,该物质分子中羟基的对位上没有H原子可被取代,因此浓溴水只能取代酚羟基邻位的H原子,故1 mol该化合物和溴水反应,最多消耗4 mol Br2,D正确;
故合理选项是B。
9. X、Y、Z、W、E、Q为原子序数依次增大的短周期主族非金属元素,它们可形成某种离子液体,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 简单气态氢化物的稳定性:
C. 第一电离能:
D. 该液体在常温下具有导热性和导电性
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、E、Q为原子序数依次增大的短周期主族非金属元素,根据成键数目判断,X、Y、W、E、Q分别为H、C、O、F、S,Z元素成键数有2、4两种,分别为阴离子和阳离子(其它元素成键数都是固定不变的,故离子的电荷归属Z元素),Z成2个键时带负电荷,即得1个电子,,,Z成4个键时带正电荷,即失1个电子,,,故最外层5个电子,为N元素。
【详解】A.同周期元素从左到右,电负性逐渐增强,同族元素从上到下,元素电负性逐渐减弱,电负性:,A正确;
B.元素非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,则简单气态氢化物的稳定性:,B正确;
C.N核外电子排布处于半充满较稳定状态,第一电离能大于相邻族元素,即第一电离能:,C错误;
D.常温下是液体,有自由移动的阴阳离子,故具有导热性和导电性,D正确;
答案选C。
10. 工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如图流程脱除或利用。
下列说法错误的是
A. 含硫矿物粉碎有利于提高“煅烧”效率
B. 途径I、Ⅱ、Ⅲ中均有空气参与
C. 途径Ⅲ产生的也可以用浓硫酸吸收
D. 最多可以与1molNaOH反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.粉碎可增大接触面积加快速率,A正确;
B.几步反应均为S被氧化,需要,B正确;
C.硫酸工业中浓硫酸吸收形成发烟硫酸,C正确;
D.X为硫酸氢甲酯,水解生成硫酸和乙醇,最多与2molNaOH反应,D错误;
答案选D。
11. 可用作生氢剂,其晶胞结构如图所示,B为+3价。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 晶体中与紧邻且等近的有8个
C. 中存在配位键
D. 晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.中B为+3价,故H为-1价,说明键中H显负价,故电负性,A错误;
B.每个周围紧邻且等近的有8个(即两个互相垂直的平面正方形的8个顶点),B正确;
C.B有空轨道,有孤电子对,故配位键应为,C错误;
D.每个晶胞均推到4个,故晶体的密度为,D错误;
答案选B。
12. 汽车尾气中含有、等污染物,在一恒容密闭容器中通入1molCO和一定量的NO,模拟除去汽车尾气污染,反应为:,按不同投料比时,CO的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. B. 该反应
C. 平衡时的体积分数 D. 平衡常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.在恒温恒容的化学平衡体系中,增大一种反应物的浓度会使另一种反应物的转化率升高,而自身的转化率降低,投料比越大,则CO转化率越低,A正确;
B.随温度升高,CO转化率降低,说明平衡逆移,正反应为放热反应,B正确;
C.投料比等于计量数比时,生成物的体积分数最大,故投料比大不一定生成物百分含量大或小,二者没有必然关系,C错误;
D.平衡常数只与温度有关,故c、d温度相同,平衡常数相等,a温度高,平衡逆移,平衡常数减小,故D正确;
答案选C。
13. 用下列实验装置和方法进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 用装置①测量反应产生气体的体积
B. 用装置②分离和NaCl
C. 用装置③除去甲烷中混有的乙烯
D. 观察氢气在氯气中燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A.量气装置量筒中的导管应插入底部使液体能在装置中来回流动,以便调节左右两边页面相平,A错误;
B. 上述装置为升华分离装置,B正确;
C. 高锰酸钾能把乙烯氧化生成二氧化碳引入新杂质,C错误;
D. 氯气密度比空气大,集气瓶应正立放置,D错误;
答案选B。
14. 生活中可以用溶液浸泡水垢来处理其中的。已知一定温度下,和的溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线I是的溶解平衡曲线
B. q点能生成沉淀
C. 向同时含有和的悬浊液中加入少量,增大
D. 的平衡常数
【答案】D
【解析】
【分析】饱和溶液中-lg[c(Ca2+)]+{-lg[c()]}=-lg[c(Ca2+)×c()]=-lg[Ksp(CaSO4)],同理可知溶液中-lg[c(Ca2+)]+{-lg[c()]}=-lg[Ksp(CaCO3)],因Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),则-lg[Ksp(CaCO3)]>-lg[Ksp(CaSO4)],由此可知曲线I为-lg[c(Ca2+)]与-lg[c()]的关系,曲线Ⅱ为-lg[c(Ca2+)]与-lg[c()]的关系。
【详解】A.曲线II为的溶解平衡曲线,A错误;
B.q点在曲线II上方,故未达到溶度积,没有沉淀生成,B错误;
C.两种沉淀共存时,定值,C错误;
D.观察,,该反应平衡常数,D正确;
本题选D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 利用水钻矿(主要成分为,含少量、、、)制备二次电池添加剂的流程如下。
已知:①25℃时,;
②部分金属离子浓度与pH的关系如下图所示;
离子
开始沉淀pH
1.9
7.0
7.2
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
9.2
10.1
③沉淀过快无法形成;
④在碱性溶液中易被氧化。
回答下列问题:
(1)“酸浸”中反应的离子方程式为___________。
(2)已知酸浸后溶液中各离子开始沉淀的pH和完全沉淀的pH如下表,“沉铁”中pH控制的理论范围为___________。
(3)萃取剂对、萃取率随pH的影响下图,应选择萃取剂___________(填“M”或“N”)。
若萃取剂萃取某金属离子的分配系数[分配系数(有机相)(水相)],用10mL萃取剂萃取20mL水溶液中的该金属离子,则萃取率=___________(萃取率=某离子被萃取的量/该离子总量×100%)。
(4)过程中,先加氨水再缓慢加NaOH溶液的理由是___________。“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是___________。
(5)Co和形成配离子时,Co的3d电子会重排腾出空轨道。若构成化合物的原子或离子中存在不成对电子,则化合物具有顺磁性,否则化合物具有抗磁性。已知化合物具有顺磁性,具有抗磁性,则___________,___________。
【答案】(1)
(2)3.2—7.2 (3) ①. N ②. 90%
(4) ①. 防止沉淀过快无法形成 ②. 温度高可减少溶解氧,且形成气氛隔绝空气,防止产物被氧化
(5) ①. 2 ②. 3
【解析】
【分析】由题给流程可知,向水钴矿中硫酸溶液和亚硫酸钠溶液酸浸,将金属元素转化为可溶的硫酸盐,二氧化硅与硫酸溶液不反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液;向滤液中加入次氯酸钠溶液、碳酸钠溶液,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入有机萃取剂萃取、分液得到含有亚钴离子的水相和含有锰离子的有机相;水相经系列操作制得硫酸亚钴,向硫酸亚钴中加入氨水,将亚钴离子转化为六氨合亚钴离子,向反应后的溶液中加入热的氢氧化钠溶液,将六氨合亚钴离子转化为沉淀,过滤得到。
【小问1详解】
“酸浸”中氧化钴与硫酸溶液和亚硫酸钠溶液反应生成硫酸亚钴和水,反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问2详解】
由分析可知,加入次氯酸钠溶液、碳酸钠溶液的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,由表格数据可知,“沉铁”中控制pH的理论范围为3.2—7.2,故答案为:3.2—7.2;
【小问3详解】
由图可知,相同pH选用萃取剂N时,锰离子的萃取率远大于亚钴离子的萃取率,而选用萃取剂M时,锰离子的萃取率和亚钴离子的萃取率都很大,且相差不大,所以萃取时应选择萃取剂N;由题意可知,==18×=9,则离子的萃取率为×100%=90%,故答案为:N;90%;
【小问4详解】
由题给信息可知,亚钴离子沉淀过快无法形成,所以制备时,先向溶液中加入氨水形成六氨合亚钴离子,然后再缓慢加入氢氧化钠溶液利于形成;容易被空气中氧气氧化,所以加入氢氧化钠溶液时,升温利于减少溶解氧,且形成氨水挥发产生的氨气能隔绝空气,防止产物被氧化,故答案为:防止沉淀过快无法形成;温度高可减少溶解氧,且形成气氛隔绝空气,防止产物被氧化;
【小问5详解】
Co原子价电子排布式为,从题干中可知有、价。有顺磁性,则Co的原子或离子中有未成对电子,故应为,价电子排布为,7个d电子重排后成3对和1个单电子,根据电荷守恒,化合物总电荷数为0,所以;同理有抗磁性,则Co的原子或离子中没有未成对电子,故应为,价电子排布为,6个d电子重排后成3对,没有不成对电子,根据电荷守恒,化合物总电荷数为0,所以,故答案为:2;3。
16. 氢气和碳氧化物反应生成甲烷,有利于实现碳循环利用。涉及反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)___________。
(2)温度时,在1L固定容积的容器中充入1molCO和一定量的发生上述反应,平衡时和CO的转化率()及和的物质的量()随变化的情况如图所示。
①不能判断体系达到平衡的是___________。
A.气体压强不再变化 B.气体密度不再变化
C.气体平均摩尔质量不再变化 D.的值不再变化
②曲线d表示变化的曲线,解释曲线d随增大先增大后减小的原因___________。
③图中表示变化的曲线是___________(填图中曲线的序号)。
④B点坐标为(1,m),___________,反应П的平衡常数___________(化简到最简分数)。
⑤若升高温度,达到新平衡时,物质的量___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若能将反应Ⅲ设计成原电池,可实现碳中和。写出在酸性条件下正极反应的电极反应式___________。
【答案】(1)-165.0
(2) ①. B ②. 随浓度增大,开始主要是平衡I正移,浓度增大,引起平衡Ⅱ正移,增大;浓度继续增大,主要是平衡Ⅱ逆移或Ⅲ平衡正移,均导致减少 ③. c ④. 62.5 ⑤. ⑥. 减小
(3)
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,反应Ⅲ=反应I-反应Ⅱ,故kJ⋅mol−1;
【小问2详解】
①根据质量守恒,混合气体质量不变,但反应I、Ⅲ气体计量数减小,故气体总物质的量减小,则气体压强、平均摩尔质量均为变量,随着反应进行,的值也在变化,也是变量,根据变量不变原则,ACD可以判断达到平衡,气体质量、容器体积不变,故密度不变,是定量,定量不变不能判断达到平衡,B符合题意;
②随的值增大,平衡I正移,浓度增大,引起平衡Ⅱ正移,增多;的值继续增大,平衡Ⅱ逆移,平衡Ⅲ正移,减少,故d曲线先增大后减小;
③的值越大,CO转化率越大直到接近100%,反应I正移,生成越多,但消耗的CO一定大于生成的,而氢气本身的转化率将下降,故a表示CO转化率、b表示转化率,c表示产率变化的曲线;
④B点,即充入,1molCO,反应Ⅲ视为反应I和反应Ⅱ加和,只考虑反应I、Ⅱ.由此列出三段式如下:
观察图可知C点转化率为87.5%,可得,,A点表示,即,联立方程解得,,B点表示;反应Ⅱ的平衡常数;
⑤反应I、Ⅲ均为放热反应,温度升高,平衡逆移,减小;
【小问3详解】
正极发生得电子还原反应,应为,故电极反应式为:。
17. 二氧化氯气体常用于自来水消毒和果蔬保鲜等。目前较为广泛的制备的原理是在酸性条件下,与反应生成HCOOH和。用下图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放并对其氧化性依次进行研究。
已知:易溶于水但不与水反应,气体浓度较大时易分解(爆炸),实验室用稳定剂吸收,生成,使用时加酸只释放出一种气体。
(1)仪器Ⅲ的名称为___________。
(2)仪器Ⅱ的作用是___________。
(3)请写出甲中制备的化学方程式___________。
(4)根据实验原理和目的,上述装置的连接顺序为:ea___________(填接口字母)。
(5)能否用排空气法来收集___________(填“能”或“否”);原因是___________。
(6)下列有关说法正确的是___________。
A.装置乙主要用于检验是否有生成
B.仪器e中NaOH溶液主要用于停止反应,并吸收多余的
C.在相同条件下,等质量的的氧化能力(即转移电子数的多少)是的2.5倍
(7)自来水厂用碘量法检测水中的浓度,其实验操作如下:取100.0mL水样,加入足量酸化的碘化钾溶液充分反应,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液。再用标准溶液滴定碘单质(,达到滴定终点时用去标准溶液,测得该水样中的含量为___________。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)导气兼冷凝回流 (3)
(4)bfgcdh (5) ①. 否 ②. 收集二氧化氯达到一定浓度时易分解爆炸
(6)B (7)675
【解析】
【小问1详解】
仪器Ⅲ的名称为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
仪器Ⅱ是球形冷凝管,作用是导出气体,并冷凝回流乙醇等原料;
【小问3详解】
制备的反应,Cl从+5降到+4价,C从-2升到+4价,根据电子守恒及元素守恒配平;
【小问4详解】
依题意需要对制备、吸收释放、对其氧化性依次进行研究,甲为二氧化氯的制备发生装置,乙装置为检验二氧化氯,丁装置为吸收稳定二氧化氯,戊装置为尾气处理,故连接顺序为eabfgcdh;
【小问5详解】
二氧化氯浓度过大时,易分解发生爆炸,所以不能使用排空气法收集;
【小问6详解】
A.具有强氧化性,通入装置乙能够将氧化为,使溶液变蓝,故装置乙主要用于检验的性质,故A错误;B.仪器e中NaOH溶液主要用于中和硫酸让停止反应,并吸收多余的,故B正确;C.和都为强氧化剂,在相同条件下,还原产物都是氯离子,氯元素化合价分别由+4价、0价降为-1价,等质量时的氧化能力是的,故C错误;
【小问7详解】
根据得失电子守恒可建立关系式,滴定消耗,水样中的含量。
18. 下图是某戒烟药的部分合成路线。回答下列问题:
已知:
(1)A的化学名称为___________(用系统命名法命名)。
(2)反应②的反应类型是___________。
(3)反应③的化学方程式为___________。
(4)E中官能团的名称是___________,符合下列条件的E的同分异构体的数目为___________;
a.分子内只含有苯环一种环状结构,
b.苯环上有3条侧链,且苯环上的一氯代物只有2种
c.含有与E相同种类及数目的含氧官能团
写出其中一个含有5种不同化学环境氢的同分异构体的结构简式___________。
(5)根据上述信息,写出以为主要原料制备的合成路线(其他试剂任选):___________。
【答案】(1)1,2-二溴苯
(2)消去反应 (3)+
(4) ①. 醛基 ②. 6 ③.
(5)
【解析】
【分析】结合B的结构简式和A的分子式可知,A为,结合C的分子式和B的结构可知,C为,C→D为加成反应,X的结构为,结合D和E的结构简式可知,D→E为氧化反应,双键断开,生成两个醛基,以此解题。
【小问1详解】
命名时苯为母体,溴作取代基,位次和最小,故为1、2位,故名称为1,2-二溴苯;
【小问2详解】
反应②生成,缺氢度,,比苯多一个缺氢度,故C应为,对比B,少了、,多了一个不饱和键,故应为消去反应;
【小问3详解】
反应③为信息中的成环反应,从生成物D逆推原料,,可知原料为和,方程式为:+→;
【小问4详解】
E中官能团为-CHO醛基,同分异构体中含2个-CHO,且除苯环没有其它环状结构,必然还有,根据苯环上有3条侧链且苯环上一氯代物只有2种,应为对称结构,即或结构,根据C原子数及官能团分析,A应是醛基,B应是丙烯基,丙烯基有3中结构:、、,故同分异构体数目为种,其中有5种化学环境氢的同分异构体为;
【小问5详解】
首先可以由和氯气发生取代反应,,在氢氧化钠醇的作用下发生消去反应生成,再结合反应④的条件可知,可以转化为,再与结合反应⑤的条件最终生成产物,路线为。
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