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2025届高三化学学科暑假作业检查
说明:选择题没有特别注明为单选题;若注明不定项,有1~2个正确选项
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 As 75 Ga 70
一、硫化氢的脱除
硫化氢广泛存在于天然气中的有毒气体,目前有多种硫化氢脱除工艺。
Claus法脱硫。第一阶段中部分硫化氢被空气完全氧化SO2;第二阶段在400℃左右进行,上一阶段氧化产物与剩余硫化氢继续反应,生成硫单质(化学式为S2)。
1. 关于SO2分子说法正确的是_______。
A. 既含有σ键,又含有π键 B. 既含有极性键,又含有非极性键
C. 分子构型为角形,键角为120° D. 属于非极性分子,S原子采用sp杂化
2. 已知第二阶段每生成32gS2,反应体系会吸收15.75kJ的热量,且ΔS>0,写出该过程的热化学方程式_______。
3. 为使硫单质回收率最大,第一阶段硫化氢的氧化率()应控制在_______。
A. 25.0% B. 33.3% C. 50% D. 66.7%
【答案】1. A 2. 3. B
【解析】
【1题详解】
A. SO2分子中硫氧原子间既含有σ键,又含有π键,正确;
B. SO2分子含有极性键,不含有非极性键,错误;
C. SO2分子分子构型为V形,键角不为120°,错误;
D. SO2分子属于极性分子,S原子采用sp2杂化,错误;
答案选A;
【2题详解】
每生成32g S2,即,反应体系会吸收15.75kJ的热量,且ΔS>0,该过程的热化学方程式 ,答案: ;
【3题详解】
第一阶段中部分硫化氢被空气完全氧化为SO2,,第二阶段生成S2,,由方程式可知第二阶段2mol二氧化硫被4mol硫化氢还原,所以氧化率,答案:B。
直接氧化法脱硫。反应历程与体系能量变化如下图所示(TS表示过渡态)。
4. 上述反应历程共涉及_______个基元反应
5. 其中化学反应速率最慢的步骤的活化能为_______kJ·mol-1。
A. 140.6 B. 182.1 C. 239.6 D. 246.0
6. 状态③包括a、b两种物质,比较两者沸点相对大小并说明理由:_______。
【答案】4. 5 5. B
6. 过氧化氢能形成分子间氢键导致其沸点高于H2S2
【解析】
【4题详解】
TS表示过渡态,由图可知,上述反应历程共涉及5个基元反应;
【5题详解】
过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;图中化学反应速率最慢的步骤的活化能为(-187.9-(-370))kJ·mol-1= 182.1kJ·mol-1; 故选B;
【6题详解】
a、b分别为H2S2、H2O2,过氧化氢能形成分子间氢键导致其沸点高于H2S2。
化学循环脱硫。过程如下图所示。
已知:①造气反应:
②Bunsen反应:
7. 造气反应中,1.2molO2能氧化H2S的体积为_______L(折算至标准状况)。
8. X的化学式为_______。
9. 化学循环脱硫的技术难点在于Bunsen反应产物分离。一种解决方案是加入过量的I2和H2O,I2与HI结合形成HIx以增大其密度,使反应后液体自发分为两层。上层液主要成分是_______(填化学式)。
10. 实验室中分离该反应产物用到的玻璃仪器是_______。
A. B. C. D.
11. 另一种解决Bunsen反应产物分离方案是利用如图所示的膜电解装置。关于该装置说法正确的是_______。
A. a处应通入造气生成的SO2与H2O
B. H+从右侧室经离子交换膜进入左侧室
C. 除通入循环物质外,该装置工作时还需加入额外的水
D. 当电路中通过0.1mol电子时,阳极上形成0.1molH+
【答案】7. 17.92L
8. H2 9. 10. C 11. BC
【解析】
【分析】由膜电解装置图可知左侧连接电池负极,故为阴极,a发生还原反应:,右侧连接电池正极,故为阳极,c发生氧化反应,,据此作答。
【7题详解】
在造气反应中,O的化合价由0价降低到-2价,得到4个电子,中S由+6价降低到+4价,得到2个电子,中,S的化合价由-2价升高到+4价,失去6个电子,1.2molO2参与反应时,得到的电子数为4×1.2mol=4.8mol,由电子守恒得,H2S失去4.8mol电子时,消耗H2S为,体积为0.8mol×22.4L/mol=17.92L,故1.2molO2能氧化H2S的体积为19.97L;答案:17.92L;
【8题详解】
由②Bunsen反应:可知,汽化分解后应该有碘单质生成,同时生成H2,答案:H2;
【9题详解】
②Bunsen反应:,产物含有硫酸和碘化氢,解决方案是加入过量的I2和H2O,I2与HI结合形成HIx以增大其密度,使反应后液体自发分为两层,所以上层液主要成分是,答案:;
【10题详解】
由于反应后液体自发分为两层,应采取的分离提纯方法是分液,分液操作中需使用到的仪器是分液漏斗,答案:C;
11题详解】
A.根据分析,可知c处应通入造气生成的SO2与H2O,故A错误;
B.根据分析,可知H+从右侧室经离子交换膜进入左侧室,故B正确;
C.由②Bunsen反应:可知,除通入循环物质外,还需加入额外的水,故C正确;
D.根据电极方程式:,可知当电路中通过0.1mol电子时,阳极上形成0.2molH+,故D错误;
答案选BC。
二、有机弱酸—乙二酸
乙二酸(H2C2O4),俗名草酸,是二元有机弱酸。实验室用淀粉水解液、浓硝酸、浓硫酸制取乙二酸的装置见下图。
反应原理为:
12. 冷凝管中冷凝水从_______口流入
A.a B.b
13. 检验淀粉是否水解完全,所需的试剂为_______。
A.KI溶液 B.碘水 C.KIO3溶液
14. 将反应后溶液冷却、过滤后得到草酸晶体。若所得草酸纯度较低,可用_______方法进一步提纯。
A. 萃取 B. 重结晶 C. 过滤 D. 蒸馏
15. 实验中,使用的定量仪器名称为_______。
16. 上述反应中,每生成标况下的13.44L气体,则转移的电子数为_______。
【答案】12. A 13. B 14. B
15. 温度计 16. 0.9NA
【解析】
【分析】淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖与浓硝酸、浓硫酸水浴加热下制取乙二酸,B是安全瓶,防倒吸,最后用氢氧化钠溶液吸收混合气体。
【12题详解】
为了提高冷凝效果,冷凝管中冷凝水从a口流入;
【13题详解】
淀粉水解完全后,加入碘水不变蓝,因此所需的试剂为碘水;
【14题详解】
重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶过程。重结晶可以使不纯净的物质获得纯化,或使混合在一起的物质彼此分离,若所得草酸纯度较低,可用重结晶方法进一步提纯;
【15题详解】
实验中,使用的定量仪器名称为温度计;
【16题详解】
根据,每生成标况下的13.44L气体,即生成0.45mol与0.15mol,则转移的电子数为,即0.9NA。
17. 15℃时,有关物质的溶度积(Ksp)见下表。
物质
MgC2O4
CaC2O4
BaC2O4
Ksp
8.6×10-5
4.0×10-8
1.8×10-5
配制浓度均为0.01mol·L-1CaCl2、、混合溶液,再向混合溶液中逐滴加入0.1mol·L-1草酸钠溶液,充分反应后,最先生成的沉淀为_______。
A.CaC2O4 B.BaC2O4 C.MgC2O4
【答案】A
【解析】
【详解】生成草酸钙、草酸镁、草酸钡所需草酸根离子分别为、、;则混合溶液中逐滴加入0.1mol·L-1草酸溶液,充分反应后,最先生成的沉淀为CaC2O4;
故选A。
25℃时,草酸和碳酸的电离平衡常数见下表。
化学式
H2C2O4
H2CO3
电离平衡常数
Ka1=5.9×10-2
Ka2=6.4×10-5
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
18. 等温等浓度时,pH:H2C2O4溶液_______H2CO3溶液。
A.> B.< C.=
19. 等浓度Na2C2O4和Na2CO3混合溶液中,含碳元素的负离子浓度从大到小的顺序为_______。
20. 向饱和Na2CO3溶液中滴加少量草酸溶液,观察到生成沉淀。写出反应的离子方程式_______。
【答案】18. B 19. c()>c()>c()>c()
20. 2Na++2+H2C2O4=2NaHCO3↓+
【解析】
【18题详解】
草酸的Ka1大于碳酸的Ka1,K越大pH越小;故等温等浓度时,pH:H2C2O4溶液<H2CO3溶液,选B;
【19题详解】
根据越弱越水解原则,草酸的Ka2大于碳酸的Ka1、Ka2,草酸的Ka1大于碳酸的Ka1,且水解是微弱的,则等浓度Na2C2O4和Na2CO3混合溶液中,含碳元素的负离子浓度从大到小的顺序为c()>c()>c()>c();
【20题详解】
草酸的Ka2大于碳酸的Ka1、Ka2,向饱和Na2CO3溶液中滴加少量草酸溶液,反应生成碳酸氢钠沉淀,发生反应的离子方程式为2Na++2+H2C2O4=2NaHCO3↓+。
三、有趣的分子—扭烷
21. 扭烷是扭曲烷烃的简称,它是一类具有螺旋形、扭曲碳骨架的分子。科学家合成一个扭烷H分子结构见下图(数字表示碳原子),核磁共振氢谱实验表明,H分两类化学环境不同的氢原子。
(1)从烃的分类角度看,H属于_________。
A. 脂肪烃 B. 烯烃 C. 芳香烃 D. 炔烃
(2)下列关于H的说法正确的是_________。
A. 密度比水大 B. 只含非极性键
C. 分子式为 D. 所有碳原子均为杂化
H的一种合成路线如下:
已知:①
②RCNRCOOH(R表示烃基)
(3)A不能发生_________。
A. 氧化反应 B. 加聚反应 C. 水解反应 D. 消去反应
(4)B中含氧官能团的电子式为_________;E的结构简式为_______________。
(5)F分子有_________个不对称碳原子
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
(6)写出满足下列所有条件的F的同分异构体的结构简式_________(写一种)。
a.不能与浓溴水反应
b.能与溶液发生显色反应
c.有两类不同化学环境氢原子
(7)设计一条以为原料制备1,4-环己二酸()的合成路线(无机试剂任选)_______________________________。
【答案】(1)A (2)CD (3)D
(4) ①. ②. (5)C
(6) (7)
【解析】
【分析】对比A、C的结构简式,结合B的分子式、信息①,可知A中-COOCH2CH3被还原为-CH2OH生成B,B中羟基上的氢原子被-SO2CH3替代生成C,故B为,对比C、F的结构简式,结合D、E的分子式与反应条件、信息②,可知C中-OSO2CH3被-CN取代生成D,D中-CN水解为-COOH生成E,E→F的过程最终理解为羧基与碳碳双键之间发生加成反应成环生成F,则D为、E为,结合信息①可知,试剂a为LiAlH4,G系列转化最终得到H;
(7)与氯气反应生成,再与氢气反应生成,与NaCN反应生成,碱性条件下水解、酸化生成,据此分析解题。
【小问1详解】
H没有苯环、碳碳双键、碳碳三键,不属于芳香烃、烯烃、炔烃,碳原子均是饱和的环状烃,属于脂环烃,故答案为:A;
【小问2详解】
A.H属于烃类物质,其密度比水小,A错误;
B.分子中含有C-C键、C-H键,C-C键属于非极性键,但C-H键属于极性键,B错误;
C.由H的结构可知,其分子式为C10H16,C正确;
D.分子中碳原子都形成4条共价键,所有碳原子均为sp3杂化,D正确,
故答案为:CD;
【小问3详解】
A( )分子含有碳碳双键,可以发生氧化反应、加聚反应,含有酯基,也可以发生水解反应,不能发生消去反应,故答案为:D;
【小问4详解】
由分析可知,B的结构简式为,含有的含氧官能团是-OH,电子式为;由分析可知,E的结构简式为,故答案为:;;
【小问5详解】
不对称碳原子即手性碳原子,分别与四个不同的原子或原子团相连的碳原子,如图所示标“*”为不对称碳原子:,F分子有4个不对称碳原子,故答案为:C;
【小问6详解】
F的结构简式为,分子式为C10H14O2,不饱和度为4,F的同分异构体满足系列条件:②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,则苯环侧链没有不饱和键或环状结构;①不能与浓溴水反应,说明苯环上酚羟基的邻位、对位没有氢原子,被其它基团占据;③分子中有两类不同化学环境氢原子,说明存在高度对称结构,符合条件的同分异构体为,故答案为:;
【小问7详解】
与氯气反应生成,再与氢气反应生成,与NaCN反应生成,碱性条件下水解、酸化生成,合成路线为,故答案为:。
四、从砷化镓废料中回收镓与砷
镓广泛应用于光电及微电子领域,目前80%的镓被用于生产砷化镓(GaAs)。已知镓与砷在元素周期表中位置如图所示。
22. 请写出镓的基态原子核外电子排布式_______。
23. 镓的基态原子核外有_______种能量不同的电子。
24. 与镓同周期所有元素中,基态原子核外未成对电子数与镓原子相同的元素有_______种。
25. 关于表中元素及其化合物相关比较正确的是_______。
A. 电负性:Al>Ga B. 第一电离能:Ge>As
C. 热稳定性:PH3>AsH3 D. 酸性:Ga(OH)3>Ge(OH)4
【答案】22. ls22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3dl04s24p1)
23. 8 24. 4 25. C
【解析】
【22题详解】
镓位于周期表中第四周期第ⅢA,故其核外电子排布式为ls22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3dl04s24p1);
【23题详解】
同一轨道上的电子能量相同,不同轨道上的电子能量不同。根据基态镓原子核外电子排布式,可知其核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p,共有8种能量不同的电子;
【24题详解】
基态Ga原子核外未成对电子数是1个,第四周期的元素中,基态原子未成对电子数与镓相同的元素有K、Sc、Cu、Br四种元素;
【25题详解】
A.镓电负性为1.6,铝电负性1.5,所以元素的电负性:Al<Ga,A错误;
B.Ge、As是同一周期元素,一般情况下,同一周期元素的原子序数越大,元素的第一电离能就越大,原子序数:Ge<As,则第一电离能:Ge<As,B错误;
C.同一主族元素,原子序数越大,元素的非金属性越弱,其形成的简单氢化物的稳定性就越弱。P、As是同一主族元素,原子序数:P<As,所以氢化物的稳定性:PH3>AsH3,C正确;
D.Ga、Ge是同一周期元素,原子序数越大,元素的非金属性就越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,所以酸性:Ga(OH)3<Ge(OH)4,D错误;
故合理选项是C。
对砷化镓废料中镓与砷的清洁高效提取成为研究热点,某提取工艺如下所示:
已知“氧化碱浸”时废料中除砷化镓外,其他成分未被浸出。
26. 完成并配平“氧化碱浸”发生反应的化学方程式:_______。
27. “氧化碱浸”的温度控制在70℃左右,分析温度不能过高或过低的原因_______。
28. 溶液Ⅱ中Ga、As存在形态与溶液Ⅰ相同,分析设计“中和沉淀”步骤的目的可能是_______。
29. “电解”时,金属镓析出的电极反应式为_______。
30. 为提高原料的利用率,电解后剩余液可循环回“_______”步骤。
A. 氧化碱浸 B. 中和沉淀 C. 热碱溶出 D. 冷冻结晶
31. 若用240kg含7.25%砷化镓的废料回收镓,得到纯度99%的镓7.0kg,则镓回收率为_______%。
【答案】26.
27. 温度过低反应速率慢,温度过高H2O2分解,氧化效率下降;
28. 提纯镓与砷 29. 30. AC
31. 82.5%
【解析】
【分析】砷化镓废料,主要成分为GaAs,加入NaOH、H2O2,GaAs转化为Na[Ga(OH)4]、Na3AsO4;浸出液中加硫酸调节pH,生成镓和硅共沉物,向镓和硅共沉物中加入NaOH,Ga元素转化为Na[Ga(OH)4]溶液,As元素转化为Na3AsO4溶液,冷却结晶得到Na3AsO4·12H2O,电解Na[Ga(OH)4]溶液得到金属Ga。
【26题详解】
根据得失电子守恒配平“氧化碱浸”发生反应的化学方程式为;
【27题详解】
温度过低反应速率慢,温度过高H2O2分解,氧化效率下降;
【28题详解】
溶液Ⅱ中Ga、As存在形态与溶液Ⅰ相同,设计“中和沉淀”步骤的目的可能是提纯镓与砷;
【29题详解】
电解Na[Ga(OH)4]溶液得到金属Ga,则金属镓析出的电极反应式为;
【30题详解】
电解后的溶液溶质主要是NaOH,可以在氧化碱浸以及热碱溶出过程循环使用,故选AC;
【31题详解】
得到纯度99%的镓7.0kg,镓的质量为7.0kg×99%=6.93kg,240kg含7.25%砷化镓的废料含镓的质量为,则镓的回收率为。
五、二甲醚的合成与应用
二甲醚(CH3OCH3)被称为“21世纪的清洁燃料”。二甲醚燃料电池具有启动快,效率高等优点,其能量密度高于甲醇燃料电池。
32. 二甲醚与乙醇互为_______。
A. 位置异构 B. 官能团异构 C. 碳链异构 D. 立体异构
33. 在碱性二甲醚燃料电池中,正极的电极反应式是_______。一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生_______个电子的电量。
34. 利用二甲醚燃料电池电解Na2SO4溶液,每消耗9.200 g二甲醚,计算理论上电解池中产生气体在标准状况下的总体积(忽略气体溶解) _______。(写出计算过程,结果精确到0.01 L)
【答案】32. B 33. ①. O2+4e-+2H2O=4OH- ②. 12
34. 40.32 L
【解析】
【32题详解】
A. 二甲醚属于醚类物质,乙醇属于饱和一元醇,二者的分子式都是C2H6O,但它们的官能团不同,属于官能团异构,因此二者属于官能团异构,故合理选项是B;
【33题详解】
在碱性二甲醚燃料电池中,正极上O2得到电子被还原为OH-,故正极的电极反应式是:O2+4e-+2H2O=4OH-;
二甲醚燃料电池总方程式为:CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O,根据电池反应可知:每有1个二甲醚分子发生反应,失去12个电子,电路中转移12个电子;
【34题详解】
9.200 g二甲醚的物质的量是n(CH3OCH3)==0.20 mol,则电路中转移电子的物质的量n(e-)=0.20 mol×12=2.40 mol。电解Na2SO4溶液,实质上是电解H2O,根据电解方程式:2H2O2H2↑+O2↑,根据电解方程式可知:每转移4 mol电子,反应产生2 mol H2和1 mol O2,共产生3 mol气体,现在电路中电子转移的物质的量是2.4 mol,则反应产生气体的物质的量是n(气体)==1.80 mol,其在标准状况下的体积V=1.80 mol×22.4 L/mol=40.32 L。
合成气(CO、H2)合成二甲醚的反应为:。向固定容积的密闭容器中加入一定量CO和H2发生反应。平衡常数的值与温度和压强的关系如表所示:
平衡常数K
压强/MPa
2
5
温度/℃
200
a
300
b
c
400
d
35. 一定条件下,能判断上述反应达到平衡状态的依据是_______。
A. 反应物不再转化为生成物 B. 气体密度保持不变
C. D.
36. 表中a~d四组数据相对大小关系为_______。(用“>”“<”或“=”进行连接)
37. 生产中,欲提高CO平衡转化率,可以采取的措施有_______。
A. 减小容器的体积 B. 使用高效催化剂
C. 增大CO的浓度 D. 及时分离二甲醚
38. 据研究,合成气合成二甲醚的反应历程可分为三步。其中第三步为:。写出其余两步的化学方程式。
第一步_______。
第二步_______。
【答案】35. AC 36. a>b=c>d 37. AD
38. ①. ②.
【解析】
【35题详解】
A.反应物不再转化为生成物,说明正反应速率和逆反应速率相等,反应达到平衡,故A选;
B.容器是恒容的,气体的密度始终不变,故不能说明达到平衡,故B不选;
C.,正反应和逆反应的速率之比等于计量数之比,即正逆反应的速率相等,说明达到平衡,故C选;
D.,不知道浓度是否保持不变,不能说明是否达到平衡,故D不选;
答案选AC;
【36题详解】
该反应是放热反应,温度越高,平衡常数越小,而压强对平衡常数无影响,故a~d四组数据相对大小关系为a>b=c>d;
【37题详解】
A.减小容器的体积,压强增大,平衡正向移动,能提高CO平衡转化率,故A选;
B.使用高效催化剂,能加快反应速率,但是平衡不移动,不能提高CO平衡转化率,故B不选;
C.增大CO的浓度,平衡正向移动,但是CO本身的转化率降低,故C不选;
D.及时分离二甲醚,衡正向移动,能提高CO平衡转化率,故D选;
答案为AD;
【38题详解】
总反应为:;其中第三步为:,则第一步反应应该合成甲醇,反应方程式为,第二步反应为CO与H2O生成CO2和H2,化学方程式为。
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2025届高三化学学科暑假作业检查
说明:选择题没有特别注明为单选题;若注明不定项,有1~2个正确选项
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 As 75 Ga 70
一、硫化氢的脱除
硫化氢广泛存在于天然气中的有毒气体,目前有多种硫化氢脱除工艺。
Claus法脱硫。第一阶段中部分硫化氢被空气完全氧化为SO2;第二阶段在400℃左右进行,上一阶段氧化产物与剩余硫化氢继续反应,生成硫单质(化学式为S2)。
1. 关于SO2分子说法正确的是_______。
A. 既含有σ键,又含有π键 B. 既含有极性键,又含有非极性键
C. 分子构型为角形,键角为120° D. 属于非极性分子,S原子采用sp杂化
2. 已知第二阶段每生成32gS2,反应体系会吸收15.75kJ的热量,且ΔS>0,写出该过程的热化学方程式_______。
3. 为使硫单质回收率最大,第一阶段硫化氢的氧化率()应控制在_______。
A. 25.0% B. 33.3% C. 50% D. 66.7%
直接氧化法脱硫。反应历程与体系能量变化如下图所示(TS表示过渡态)。
4. 上述反应历程共涉及_______个基元反应
5. 其中化学反应速率最慢的步骤的活化能为_______kJ·mol-1。
A. 140.6 B. 182.1 C. 239.6 D. 246.0
6. 状态③包括a、b两种物质,比较两者沸点相对大小并说明理由:_______。
化学循环脱硫。过程如下图所示。
已知:①造气反应:
②Bunsen反应:
7. 造气反应中,1.2molO2能氧化H2S体积为_______L(折算至标准状况)。
8. X的化学式为_______。
9. 化学循环脱硫的技术难点在于Bunsen反应产物分离。一种解决方案是加入过量的I2和H2O,I2与HI结合形成HIx以增大其密度,使反应后液体自发分为两层。上层液主要成分是_______(填化学式)。
10. 实验室中分离该反应产物用到的玻璃仪器是_______。
A. B. C. D.
11. 另一种解决Bunsen反应产物分离方案是利用如图所示的膜电解装置。关于该装置说法正确的是_______。
A. a处应通入造气生成的SO2与H2O
B. H+从右侧室经离子交换膜进入左侧室
C. 除通入循环物质外,该装置工作时还需加入额外的水
D. 当电路中通过0.1mol电子时,阳极上形成0.1molH+
二、有机弱酸—乙二酸
乙二酸(H2C2O4),俗名草酸,是二元有机弱酸。实验室用淀粉水解液、浓硝酸、浓硫酸制取乙二酸的装置见下图。
反应原理为:
12 冷凝管中冷凝水从_______口流入
A.a B.b
13. 检验淀粉是否水解完全,所需的试剂为_______。
A.KI溶液 B.碘水 C.KIO3溶液
14. 将反应后溶液冷却、过滤后得到草酸晶体。若所得草酸纯度较低,可用_______方法进一步提纯。
A. 萃取 B. 重结晶 C. 过滤 D. 蒸馏
15. 实验中,使用的定量仪器名称为_______。
16. 上述反应中,每生成标况下的13.44L气体,则转移的电子数为_______。
17. 15℃时,有关物质的溶度积(Ksp)见下表。
物质
MgC2O4
CaC2O4
BaC2O4
Ksp
8.6×10-5
4.0×10-8
1.8×10-5
配制浓度均为0.01mol·L-1CaCl2、、混合溶液,再向混合溶液中逐滴加入0.1mol·L-1草酸钠溶液,充分反应后,最先生成的沉淀为_______。
A.CaC2O4 B.BaC2O4 C.MgC2O4
25℃时,草酸和碳酸的电离平衡常数见下表。
化学式
H2C2O4
H2CO3
电离平衡常数
Ka1=5.9×10-2
Ka2=6.4×10-5
Ka1=4.3×10-7
Ka2=56×10-11
18. 等温等浓度时,pH:H2C2O4溶液_______H2CO3溶液。
A.> B.< C.=
19. 等浓度Na2C2O4和Na2CO3混合溶液中,含碳元素负离子浓度从大到小的顺序为_______。
20. 向饱和Na2CO3溶液中滴加少量草酸溶液,观察到生成沉淀。写出反应的离子方程式_______。
三、有趣的分子—扭烷
21. 扭烷是扭曲烷烃的简称,它是一类具有螺旋形、扭曲碳骨架的分子。科学家合成一个扭烷H分子结构见下图(数字表示碳原子),核磁共振氢谱实验表明,H分两类化学环境不同的氢原子。
(1)从烃的分类角度看,H属于_________。
A. 脂肪烃 B. 烯烃 C. 芳香烃 D. 炔烃
(2)下列关于H的说法正确的是_________。
A. 密度比水大 B. 只含非极性键
C. 分子式为 D. 所有碳原子均为杂化
H的一种合成路线如下:
已知:①
②RCNRCOOH(R表示烃基)
(3)A不能发生_________。
A. 氧化反应 B. 加聚反应 C. 水解反应 D. 消去反应
(4)B中含氧官能团的电子式为_________;E的结构简式为_______________。
(5)F分子有_________个不对称碳原子。
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
(6)写出满足下列所有条件的F的同分异构体的结构简式_________(写一种)。
a.不能与浓溴水反应
b.能与溶液发生显色反应
c.有两类不同化学环境氢原子
(7)设计一条以为原料制备1,4-环己二酸()的合成路线(无机试剂任选)_______________________________。
四、从砷化镓废料中回收镓与砷
镓广泛应用于光电及微电子领域,目前80%的镓被用于生产砷化镓(GaAs)。已知镓与砷在元素周期表中位置如图所示。
22. 请写出镓的基态原子核外电子排布式_______。
23. 镓的基态原子核外有_______种能量不同的电子。
24. 与镓同周期所有元素中,基态原子核外未成对电子数与镓原子相同的元素有_______种。
25. 关于表中元素及其化合物相关比较正确的是_______。
A. 电负性:Al>Ga B. 第一电离能:Ge>As
C. 热稳定性:PH3>AsH3 D. 酸性:Ga(OH)3>Ge(OH)4
对砷化镓废料中镓与砷的清洁高效提取成为研究热点,某提取工艺如下所示:
已知“氧化碱浸”时废料中除砷化镓外,其他成分未被浸出。
26. 完成并配平“氧化碱浸”发生反应的化学方程式:_______。
27. “氧化碱浸”的温度控制在70℃左右,分析温度不能过高或过低的原因_______。
28. 溶液Ⅱ中Ga、As存在形态与溶液Ⅰ相同,分析设计“中和沉淀”步骤的目的可能是_______。
29. “电解”时,金属镓析出的电极反应式为_______。
30. 为提高原料的利用率,电解后剩余液可循环回“_______”步骤。
A. 氧化碱浸 B. 中和沉淀 C. 热碱溶出 D. 冷冻结晶
31. 若用240kg含7.25%砷化镓的废料回收镓,得到纯度99%的镓7.0kg,则镓回收率为_______%。
五、二甲醚的合成与应用
二甲醚(CH3OCH3)被称为“21世纪的清洁燃料”。二甲醚燃料电池具有启动快,效率高等优点,其能量密度高于甲醇燃料电池。
32. 二甲醚与乙醇互为_______。
A 位置异构 B. 官能团异构 C. 碳链异构 D. 立体异构
33. 在碱性二甲醚燃料电池中,正极的电极反应式是_______。一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生_______个电子的电量。
34. 利用二甲醚燃料电池电解Na2SO4溶液,每消耗9.200 g二甲醚,计算理论上电解池中产生气体在标准状况下的总体积(忽略气体溶解) _______。(写出计算过程,结果精确到0.01 L)
合成气(CO、H2)合成二甲醚的反应为:。向固定容积的密闭容器中加入一定量CO和H2发生反应。平衡常数的值与温度和压强的关系如表所示:
平衡常数K
压强/MPa
2
5
温度/℃
200
a
300
b
c
400
d
35. 一定条件下,能判断上述反应达到平衡状态的依据是_______。
A. 反应物不再转化为生成物 B. 气体密度保持不变
C. D.
36. 表中a~d四组数据相对大小关系为_______。(用“>”“<”或“=”进行连接)
37. 生产中,欲提高CO平衡转化率,可以采取的措施有_______。
A. 减小容器的体积 B. 使用高效催化剂
C. 增大CO的浓度 D. 及时分离二甲醚
38. 据研究,合成气合成二甲醚的反应历程可分为三步。其中第三步为:。写出其余两步的化学方程式。
第一步_______。
第二步_______。
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