内容正文:
喀什二中高三年级9月月考
化学试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:元素及其化合物、物质结构与性质、有机化学基础。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ca 40 Ni 59
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A. 焰火中红色来源于钠盐灼烧 B. 温室气体是形成酸雨的主要物质
C. 家用陶瓷碗主要成分为和 D. 切开的茄子放置后切面变色涉及化学反应
2. 文物记载着中华文明的灿烂成就。下列文物的主要材料属于蛋白质的是
A. 透雕龙凤纹重环玉佩 B. 老青铜错金马
C. 朱克柔缂丝作品 D. 贾湖骨笛
3. 侯氏制碱法涉及反应。下列说法正确的是
A. 键能:N—H>O—H B. H2O的空间结构:V形
C. CO2的结构式:O—C—O D. NH3不能形成分子间氢键
4. 设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是
A. 4.4 g CO2中含有的数目为
B. 0.2 mol Na与足量O2反应时,产物中阴离子数目一定为
C. 标准状况下,2.24 L C2H2中π键的数目为
D. 22.2 g CaCl2固体中分子数目为
5. 下列实验不能达到目的的是
A.在空气中燃烧钠
B.鉴别和
C.探究和的热稳定性
D.验证干燥的氯气不具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
6. 制备水合肼()并处理铜氨废液回收铜粉(有N2生成)的工艺流程如图所示。下列说法正确的是
A. 键角:NH3>H2O
B. 第一电离能:O>N>C
C. 1个中含有12个σ键
D. 中碳原子与氮原子的杂化方式相同
7. 下列关于Cu及其化合物离子方程式书写正确的是
A. 将Cu加入溶液中:
B. 将CuO加入稀醋酸中:
C. 将Cu加入、稀中:
D. 将加入过量盐酸中:
8. 某中枢神经兴奋剂X的结构如图所示,下列有关X的说法中正确的是
A. 苯环上的二氯代物有6种(不包括立体异构)
B. X分子中只有1个手性碳原子
C. X发生消去反应可能得到两种有机产物
D. X可以与NaOH溶液反应
9. 硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是
A. W为CuS
B. 可通过排水法收集X
C. 将氧气通入Y溶液中,溶液的pH将增大
D. 常温下将M加入蒸馏水中,水的电离度可能降低
10. 我国科研人员提出CeO2催化合成碳酸二甲酯(DMC)需经历三步反应,示意图如下。下列说法错误的是
A. 步骤①②③中仅涉及极性键的断裂和生成
B. 总反应过程中每消耗1 mol CO2则生成1 mol H2O
C. 根据酯化反应原理分析,步骤③甲醇中的C—O键发生断裂
D. 1 mol DMC在NaOH溶液中完全水解,消耗2 mol NaOH
11. 高分子膜材料“ETFE”是透明建筑结构中品质优越的替代材料,该材料是四氟乙烯(CF2=CF2)与乙烯(CH2=CH2)发生聚合反应得到的高分子材料。下列说法错误的是
A. “ETFE”分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的结构
B. 合成“ETFE”的反应为缩聚反应
C. CF2=CF2和CH2=CH2均是平面形分子
D. CF2=CF2和CH2=CH2均不存在顺反异构体
12. 将6.8gX完全燃烧生成3.6g和8.96L(标准状况下)。X的核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为3∶2∶2∶1.X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图所示。下列关于X的说法错误的是
A. 化合物X的摩尔质量为136
B. 化合物X分子中含有官能团的名称为醚键、羰基
C. 符合条件的X只有1种
D. X分子中所有的碳原子有可能在同一个平面上
13. 近日,科学家研究利用CaF2晶体释放出的和脱除SiH4,CaF2晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A. F、Si和Ca电负性依次减小
B. SiH4中Si采用sp3杂化
C. 每个CaF2晶胞中含有4个和8个
D. 图中a处原子分数坐标为(0,0,0),则b处原子分数坐标为
14. 已知某化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,Y与W是同一主族元素。下列说法正确的是
A. 化合物中各原子均达到8电子稳定结构
B. 原子半径:W>X>Y>Z
C. Z的氢化物的水溶液可以保存在玻璃瓶中
D. 简单氢化物的热稳定性:Y>X>Z
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 一种从汽车废弃催化剂(主要含有金属Pt,还含有少量的Fe2O3、MgO、Al2O3、SiO2)中回收铂的工艺流程如图所示。
已知:①长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物;②Pt溶于王水生成NO和氯铂酸(H2PtCl6);③该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。
金属离子
开始沉淀的pH
3.5
9.5
2.2
沉淀完全()的pH
4.7
11.1
3.2
回答下列问题:
(1)H2PtCl6中Pt的化合价为_______;灼烧的目的是_______。
(2)为了提高“酸浸”效率,温度不宜过高的原因是_______。
(3)“酸浸”工序中,铂发生反应的化学方程式为_______,该反应中HNO3的作用是_______;若将王水换成盐酸和过氧化氢的混合溶液,其优点为_______。
(4)“滤液”中含有的金属阳离子主要为_______,通过调节pH回收其他金属,当开始沉淀时,溶液中的浓度为_______。
(5)铂的浸出率与不同加热方式、浸出时间及不同固液比的关系如下图所示:
由图可知,Pt浸出的最佳条件为_______(从加热时间、方式及固液比角度回答,数据取整数)。
16. 和可相互转化。根据如下实验装置图,回答下列问题:
(小试管内塞有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球)
(1)烧杯B中能观察到的现象为___________。
(2)为防止装置发生倒吸现象,整个实验结束时的具体操作是___________。
(3)该装置利用了和的___________(填某种性质)不同。有关化学方程式为___________。
(4)烧杯B中发生反应的离子方程式为___________。
(5)与在装置中的位置能否交换?___________(填“能”或“否”)。在盛的导管口观察到开始加热时也有气泡产生,产生此现象的原因可能为___________。
(6)将溶液转化为溶液,可采取的方法是___________,写出有关反应的化学方程式:___________。
17. 次氯酸盐具有强氧化性。在碱性条件下,利用氧化生成高铁酸钾的工艺流程如下:
已知:①(条件:温度较低);
②(条件:温度较高)。
回答下列问题:
(1)反应①应在___________(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行,该反应的离子方程式为___________。
(2)在溶液I中加入固体的目的是___________。
(3)从溶液Ⅱ中分离出后,还会有副产品、,则反应③中发生的离子反应方程式为___________;洗涤“湿产品”时先水洗再用酒精洗涤,用酒精洗涤的原理是___________。
(4)可作饮用水处理剂,该反应的离子方程式:,处理水中悬浮颗粒物的原理是___________。
(5)目前,人们针对的稳定性进行了大量的探索,并取得了一定的进展。下列物质中有可能提高水溶液稳定性的物质是___________(填字母)。
A. B. C. D.
18. 有机物(Ⅰ)是治疗心动过速的一种药物,某合成路线如下:
已知:结构不能稳定存在,会失去H2O转化为。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)D的结构简式为___________;E分子中含氧官能团的名称为___________。
(3)F→G的反应类型为___________。
(4)G→H的化学反应方程式为___________。
(5)满足下列条件的E的同分异构体有___________种(不含立体异构);其中苯环上一溴代物有两种的结构简式为___________(任写一种)。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化;④除苯环外无其他环状结构。
(6)参照上述合成路线,设计以A为原料制备对羟基苯甲酸()的合成路线:___________(其他无机、有机试剂任用)。
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喀什二中高三年级9月月考
化学试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:元素及其化合物、物质结构与性质、有机化学基础。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ca 40 Ni 59
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A. 焰火中红色来源于钠盐灼烧 B. 温室气体是形成酸雨的主要物质
C. 家用陶瓷碗主要成分为和 D. 切开的茄子放置后切面变色涉及化学反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.钠元素的焰色反应呈黄色,则焰火中红色与钠盐灼烧无关,故A错误;
B.二氧化碳是温室气体,溶于水形成的雨水不属于酸雨,硫氧化物、氮氧化物等是形成酸雨的主要物质,故B错误;
C.陶瓷的主要成分为硅酸盐,不是二氧化硅和氧化镁,故C错误;
D.茄子中存在一类叫“酚氧化酶”的物质,切开的茄子放置后切面变色是因为酚与空气中的氧气发生氧化反应所致,所以切开的茄子放置后切面变色涉及化学反应,故D正确;
故选D。
2. 文物记载着中华文明的灿烂成就。下列文物的主要材料属于蛋白质的是
A. 透雕龙凤纹重环玉佩 B. 老青铜错金马
C. 朱克柔缂丝作品 D. 贾湖骨笛
【答案】C
【解析】
【详解】A.玉的主要成分是硅酸盐,不属于蛋白质,A项不符合题意;
B.青铜属于合金,B项不符合题意;
C.丝的主要成分为蛋白质,C项符合题意;
D.骨头的主要成分为钙盐,不属于蛋白质,D项不符合题意。
答案选C。
3. 侯氏制碱法涉及反应。下列说法正确的是
A. 键能:N—H>O—H B. H2O的空间结构:V形
C. CO2的结构式:O—C—O D. NH3不能形成分子间氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧元素电负性强于氮元素,氧原子半径小于氮原子,氧氢键更稳定,所以键能:N—H<O—H,A项错误;
B.H2O的中心原子O的价层电子对数为,孤电子对数为2,空间结构为V形,B项正确;
C.CO2的中心原子C的价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为直线形,碳与每个氧原子共用2对电子,结构式:O=C=O,C项错误;
D.氮元素电负性较强,氮原子半径较小,所以NH3能形成分子间氢键,D项错误;
故答案为:B。
4. 设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是
A. 4.4 g CO2中含有的数目为
B. 0.2 mol Na与足量O2反应时,产物中阴离子数目一定为
C. 标准状况下,2.24 L C2H2中π键的数目为
D. 22.2 g CaCl2固体中分子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.一个CO2分子中含有22个,4.4 g CO2即0.1mol中含有的数目为,A项正确;
B.0.2 mol Na与足量O2反应时,形成的产物无论是Na2O2还是Na2O或者是二者的混合物,阴离子或的总和一定为,B项正确;
C.1 mol C2H2中含有2 mol π键,标准状况下,2.24 L C2H2即0.1mol中π键的数目为,C项正确;
D.CaCl2是离子化合物,由离子构成,不含有分子,D项错误。
答案选D。
5. 下列实验不能达到目的的是
A.在空气中燃烧钠
B.鉴别和
C.探究和的热稳定性
D.验证干燥的氯气不具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.做钠在空气中燃烧的实验需要在坩埚中进行,A正确;
B.溶于水吸收热量,溶于水放出热量,试管中温度计示数升高的为固体,B正确;
C.用酒精灯加热时,外管温度高,内管温度低,受热易分解,受热不易分解,故将放在外管中,温度高却未分解,放在内管中,温度低却分解,证明的热稳定性强于,C错误;
D.湿润的红布条褪色,干燥的红布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,D正确;
故选C。
6. 制备水合肼()并处理铜氨废液回收铜粉(有N2生成)的工艺流程如图所示。下列说法正确的是
A. 键角:NH3>H2O
B. 第一电离能:O>N>C
C. 1个中含有12个σ键
D. 中碳原子与氮原子的杂化方式相同
【答案】A
【解析】
【分析】NaClO具有强氧化性,NaClO与CO(NH2)2反应合成N2H4•H2O,发生反应为CO(NH2)2+ClO-+2OH-=N2H4•H2O+Cl-+;向反应后的溶液中继续加入铜氨溶液发生反应2[Cu(NH3)4]2++N2H4•H2O+4OH-2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O,有Cu析出,经过滤得到铜粉,以此分析解答。
【详解】A.NH3、H2O中含有孤电子对数分别为1、2,孤电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力,NH3中键角比H2O中的大,A项正确;
B.由于氮元素的2p轨道电子处于半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:N>O>C,B项错误;
C.配位键也是σ键,则1个中含有16个σ键,C项错误;
D.中碳原子与氮原子的杂化方式不同,C是sp2杂化,N是sp3杂化,D项错误。
答案选A。
7. 下列关于Cu及其化合物离子方程式书写正确的是
A. 将Cu加入溶液中:
B. 将CuO加入稀醋酸中:
C. 将Cu加入、稀中:
D. 将加入过量盐酸中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜和氯化铁反应生成氯化亚铁:,A项错误;
B.醋酸不能拆:,B项错误;
C.铜单质加入、稀中离子方程式为,C项正确;
D.不能拆开写,,D项错误;
故选C。
8. 某中枢神经兴奋剂X的结构如图所示,下列有关X的说法中正确的是
A. 苯环上的二氯代物有6种(不包括立体异构)
B. X分子中只有1个手性碳原子
C. X发生消去反应可能得到两种有机产物
D. X可以与NaOH溶液反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.当苯环上有两个氯原子时,苯环一共有3个取代基,共有、、、、、6种同分异构体,A项正确;
B.与—OH、—CH3相连的碳原子均是手性碳原子,分子中有2个手性碳原子,B项错误;
C.发生消去反应的官能团是—OH,只能得到一种有机产物,C项错误;
D.X中没有官能团可与NaOH反应,D项错误;
故答案为:A。
9. 硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是
A. W为CuS
B. 可通过排水法收集X
C. 将氧气通入Y溶液中,溶液的pH将增大
D. 常温下将M加入蒸馏水中,水的电离度可能降低
【答案】D
【解析】
【分析】Cu与S在加热条件下反应生成Cu2S,即W为Cu2S,X为硫元素+4价氧化物,X为SO2,Y为H2SO3,Z为H2SO4,M为Na2SO4或NaHSO4。
【详解】A.Cu与S在加热条件下反应生成Cu2S,即W为Cu2S,A项错误;
B.SO2溶于水,不可通过排水法收集,B项错误;
C.将氧气通入Y溶液中生成强酸硫酸,溶液的pH减小,C项错误;
D.若M为NaHSO4,NaHSO4电离产生的氢离子抑制水的电离,D项正确;
故答案为:D。
10. 我国科研人员提出CeO2催化合成碳酸二甲酯(DMC)需经历三步反应,示意图如下。下列说法错误的是
A. 步骤①②③中仅涉及极性键的断裂和生成
B. 总反应过程中每消耗1 mol CO2则生成1 mol H2O
C. 根据酯化反应原理分析,步骤③甲醇中的C—O键发生断裂
D. 1 mol DMC在NaOH溶液中完全水解,消耗2 mol NaOH
【答案】C
【解析】
【详解】A.①中CH3OH生成CH3O-,CH3OH中的O-H键断裂,有水生成形成O-H;②中没有二氧化碳中有个C=O转变为C-O形成新物质;③CH3OH生成CH3OCOOCH3,CH3OH中的O-H键断裂、形成碳酸二甲酯(DMC),则步骤①②③仅涉及极性键的断裂与生成,A正确;
B.根据示意图可知该反应中反应物为CH3OH和CO2,最终产物为CH3OCOOCH3和H2O,合成DMC的总反应为:2CH3OH+CO2CH3OCOOCH3+H2O,消耗的CO2和生成的H2O的物质的量相等,B正确;
C.根据酯化反应的原理分析,甲醇中应是O—H键发生断裂, C错误;
D.DMC为CH3OCOOCH3,属于酯类,酯在碱性条件下可发生水解:CH3OCOOCH3+2NaOH→2CH3OH+Na2CO3,DMC在碱性条件下完全水解消耗NaOH的物质的量为2mol,D正确;
答案为C。
11. 高分子膜材料“ETFE”是透明建筑结构中品质优越的替代材料,该材料是四氟乙烯(CF2=CF2)与乙烯(CH2=CH2)发生聚合反应得到的高分子材料。下列说法错误的是
A. “ETFE”分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的结构
B. 合成“ETFE”的反应为缩聚反应
C. CF2=CF2和CH2=CH2均是平面形分子
D. CF2=CF2和CH2=CH2均不存在顺反异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.CF2=CF2、CH2=CH2发生加聚反应时对应的链节分别为-CF2—CF2-、-CH2—CH2-,所以“ETFE”分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的结构,A项正确;
B.该反应属于加聚反应,B项错误;
C.乙烯是平面形结构,则CF2=CF2和CH2=CH2均是平面形分子,C项正确;
D.CF2=CF2中每个不饱和碳原子上连有两个氟原子,CH2=CH2每个不饱和碳原子上连有两个氢原子,则均不具有顺反异构,D项正确;
故答案为:B。
12. 将6.8gX完全燃烧生成3.6g和8.96L(标准状况下)。X的核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为3∶2∶2∶1.X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图所示。下列关于X的说法错误的是
A. 化合物X的摩尔质量为136
B. 化合物X分子中含有官能团的名称为醚键、羰基
C. 符合条件的X只有1种
D. X分子中所有的碳原子有可能在同一个平面上
【答案】B
【解析】
【详解】A.由X的质谱图可知X的相对分子质量为136,摩尔质量为136,选项A正确;
B.由红外光谱图知,X含有苯环,占6个C原子,还含有C=O、C-O-C、C-C、C-H,存在的是酯基不是醚键、羰基,选项B错误;
C.X要符合下列条件:①属于酯类,说明含有酯基;②分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其结构简式为 ,所以符合结构特征的有机物只有1种,选项C正确;
D.若结构简式为 ,取代基中 结构为V形,甲基的碳原子可能与苯环在同一平面,选项D正确;
答案选B。
13. 近日,科学家研究利用CaF2晶体释放出的和脱除SiH4,CaF2晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A. F、Si和Ca电负性依次减小
B. SiH4中Si采用sp3杂化
C. 每个CaF2晶胞中含有4个和8个
D. 图中a处原子分数坐标为(0,0,0),则b处原子分数坐标为
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属元素的电负性小于非金属元素,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,则F、Si和Ca电负性:F>Si>Ca,A项正确;
B.SiH4中Si原子的价层电子对数为4,没有孤电子对,采用sp3杂化,B项正确;
C.根据均摊法,每个CaF2晶胞中含有个数为,含有8个,C项正确;
D.由晶体结构可知,a处到b处的距离为体对角线的,则b处原子分数坐标为,D项错误;
答案选D。
14. 已知某化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,Y与W是同一主族元素。下列说法正确的是
A. 化合物中各原子均达到8电子稳定结构
B. 原子半径:W>X>Y>Z
C. Z的氢化物的水溶液可以保存在玻璃瓶中
D. 简单氢化物的热稳定性:Y>X>Z
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,Y形成2个共价键,W形成6个共价键,由Y与W是同一主族元素可知,Y为O,W为S。Z形成一个共价键,且原子序数介于氧和硫之间,则Z为F。X形成3个共价键且原子序数小于氧,则X为N。
【详解】A.由化合物的结构图可知,S元素不满足8电子稳定结构,A错误;
B.同周期从左往右原子半径减小,同主族从上往下原子半径逐渐增大,故原子半径:S>N>O>F,B正确;
C.Z的氢化物的水溶液为氢氟酸,可以和玻璃中SiO2发生反应,不可以保存在玻璃瓶中,C错误;
D.同周期从左往右元素的非金属性增强,故:Z>Y>X(F>O>N),则简单氢化物的热稳定性:Z>Y>X(HF>H2O>NH3),D错误;
故选B。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 一种从汽车废弃催化剂(主要含有金属Pt,还含有少量的Fe2O3、MgO、Al2O3、SiO2)中回收铂的工艺流程如图所示。
已知:①长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物;②Pt溶于王水生成NO和氯铂酸(H2PtCl6);③该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。
金属离子
开始沉淀的pH
3.5
9.5
2.2
沉淀完全()的pH
4.7
11.1
3.2
回答下列问题:
(1)H2PtCl6中Pt的化合价为_______;灼烧的目的是_______。
(2)为了提高“酸浸”效率,温度不宜过高的原因是_______。
(3)“酸浸”工序中,铂发生反应的化学方程式为_______,该反应中HNO3的作用是_______;若将王水换成盐酸和过氧化氢的混合溶液,其优点为_______。
(4)“滤液”中含有的金属阳离子主要为_______,通过调节pH回收其他金属,当开始沉淀时,溶液中的浓度为_______。
(5)铂的浸出率与不同加热方式、浸出时间及不同固液比的关系如下图所示:
由图可知,Pt浸出的最佳条件为_______(从加热时间、方式及固液比角度回答,数据取整数)。
【答案】(1) ①. +4 ②. 除去积碳及有机物
(2)HCl、HNO3均易挥发,且HNO3易分解
(3) ①. ②. 作氧化剂 ③. 避免生成氮的氧化物,防止污染大气
(4) ①. 、、 ②.
(5)微波加热到109℃,约5分钟,固液比约为2
【解析】
【分析】由题给流程可知,废弃催化剂粉碎后,在空气中焙烧除去催化剂表面覆盖的积碳和有机物,向焙烧渣中加入王水酸浸,铂溶于王水转化为氯铂酸,金属氧化物溶于王水转化为金属离子,二氧化硅不与王水反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣和含有氯铂酸、金属阳离子的滤液;向滤液中加入氯化铵溶液,将氯铂酸转化为氯铂酸铵沉淀,过滤得到含有金属阳离子的滤液和氯铂酸铵;氯铂酸铵被还原转化为铂,通过调节滤液的pH回收其他金属;
【小问1详解】
H2PtCl6中H为+1价,Cl为-1价,根据化合物各元素代数和为0可知, Pt的化合价为+4价;灼烧的目的是除去积碳及有机物;
【小问2详解】
“酸浸”可溶解金属及金属氧化物,王水的主要成分是HNO3和HCl,HNO3和HCl均易挥发,且HNO3在高温条件下易分解,为了提高酸浸效率,温度不宜过高;
【小问3详解】
由题意可知,铂与王水反应生成氯铂酸、一氧化氮和水,反应的化学方程式为,该反应中HNO3中N的化合价降低被还原,作用是作氧化剂;若将王水换成盐酸和过氧化氢的混合溶液,铂被氧化为氯铂酸时,不会生成有毒的一氧化氮,可以避免污染空气,故答案为:;作氧化剂;避免生成氮的氧化物,污染空气;
【小问4详解】
沉铂后得到的滤溶液只含有的阳离子有、、;
Fe3+ 完全沉淀时pH =3.2,c(H+) =10-3.2mol/L,c(OH-)=10-10.8mol /L,Ksp[Fe(OH)3] =(10-10.8)3 10-5 = 10-37.4,Al3+开始沉淀时的pH =3.5,c(H+) = 10-3.5mol/L,c(OH-) = 10-10.5 mol/L,此时溶液中的c(Fe3+) = ;
【小问5详解】
由题给图象可知,微波加热到109 9C比常规加热到109℃时Pt浸出率高,微波加热到109℃、时间约5min、固液比约为2时Pt浸出率可达到最高。
16. 和可相互转化。根据如下实验装置图,回答下列问题:
(小试管内塞有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球)
(1)烧杯B中能观察到的现象为___________。
(2)为防止装置发生倒吸现象,整个实验结束时的具体操作是___________。
(3)该装置利用了和的___________(填某种性质)不同。有关化学方程式为___________。
(4)烧杯B中发生反应的离子方程式为___________。
(5)与在装置中的位置能否交换?___________(填“能”或“否”)。在盛的导管口观察到开始加热时也有气泡产生,产生此现象的原因可能为___________。
(6)将溶液转化为溶液,可采取的方法是___________,写出有关反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)烧杯B中澄清石灰水变浑浊
(2)先将导气管从A、B烧杯中取出,再熄灭酒精灯
(3) ①. 热稳定性 ②.
(4)
(5) ①. 否 ②. 大试管中空气受热膨胀时逸出
(6) ①. 向溶液中通入过量气体 ②.
【解析】
【分析】本实验比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,NaHCO3不稳定受热分解成Na2CO3、CO2和H2O,外管温度高,内管温度低,应把稳定强的放在外管,稳定性差的放在内管,根据实验现象比较它们的稳定性。
【小问1详解】
NaHCO3不稳定受热容易分解成CO2、Na2CO3、H2O,CO2与Ca(OH)2发生CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,B中的澄清石灰水变浑浊;
【小问2详解】
根据(1)的分析,CO2与Ca(OH)2发生反应,使试管中气体压强减小,容易引起倒吸,因此实验结束时,在操作上需要特别注意的问题是防止倒吸;为防止装置发生倒吸现象,整个实验结束时先将导气管从A、B烧杯中取出,再熄灭酒精灯;
【小问3详解】
该实验验证Na2CO3和NaHCO3的稳定性,因此该装置利用了Na2CO3和NaHCO3的稳定性;碳酸氢钠不稳定,受热易分解,其反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
【小问4详解】
碳酸氢钠受热分解成Na2CO3、CO2和H2O,CO2能与澄清石灰水反应,其离子方程式为Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O;
【小问5详解】
两者的位置不能交换,因为外管温度高,内管温度低,如果更换后,无法说明Na2CO3比NaHCO3稳定;加热时盛有Na2CO3的导管口有气泡冒出,不能说明Na2CO3分解,试管中的空气受热膨胀逸出;
【小问6详解】
溶液中通入足量的二氧化碳转化为溶液,反应方程式为:。
17. 次氯酸盐具有强氧化性。在碱性条件下,利用氧化生成高铁酸钾的工艺流程如下:
已知:①(条件:温度较低);
②(条件:温度较高)。
回答下列问题:
(1)反应①应在___________(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行,该反应的离子方程式为___________。
(2)在溶液I中加入固体的目的是___________。
(3)从溶液Ⅱ中分离出后,还会有副产品、,则反应③中发生的离子反应方程式为___________;洗涤“湿产品”时先水洗再用酒精洗涤,用酒精洗涤的原理是___________。
(4)可作饮用水处理剂,该反应的离子方程式:,处理水中悬浮颗粒物的原理是___________。
(5)目前,人们针对的稳定性进行了大量的探索,并取得了一定的进展。下列物质中有可能提高水溶液稳定性的物质是___________(填字母)。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. 温度较低 ②.
(2)与溶液I中过量的继续反应,生成更多的,为下一步反应提供碱性环境
(3) ①. ②. 酒精挥发时带走水分,易于干燥
(4)与水反应生成胶体,胶体具有吸附性,可吸附水中的悬浮颗粒物 (5)B
【解析】
【分析】由题意及流程可知,先制备次氯酸钾,然后除去氯化钾,在碱性条件下次氯酸钾与硝酸铁发生反应生成高铁酸钾,经分离提纯后得到高铁酸钾晶体。
【小问1详解】
根据已知信息分析,因为要得到次氯酸钾,所以反应应该在温度较低的条件下进行;该反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
加入氢氧化钾可以与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO,为下一步反应提供碱性环境。
【小问3详解】
根据流程分析,硝酸铁和次氯酸钾在碱性条件下反应生成硝酸钾和氯化钾,和高铁酸钾,离子方程式为:。洗涤“湿产品”时先水洗再用酒精洗涤,之所以选用酒精洗涤是因酒精挥发时带走水分,易于干燥;
【小问4详解】
高铁酸钾作为水处理剂是因为其能与水反应,离子方程式为。则其作为水处理剂的原理是:①高铁酸钾中的铁为+6价具有强氧化性能杀菌消毒;②水解产生的氢氧化铁胶体具有吸附作用而净水。
【小问5详解】
A、高铁酸钾具有强氧化性,能氧化亚硫酸钠,降低稳定性,错误;B、氢氧化钾为强碱,有利于高铁酸钾的生成,稳定性增强;C、高铁酸钾在溶液中与醋酸反应,错误;D、高铁酸钾和水反应而不稳定,加入硝酸铁,会使反应生成的氢氧根离子和铁离子结合,使稳定性降低,错误。所以选B。
18. 有机物(Ⅰ)是治疗心动过速的一种药物,某合成路线如下:
已知:结构不能稳定存在,会失去H2O转化为。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)D的结构简式为___________;E分子中含氧官能团的名称为___________。
(3)F→G的反应类型为___________。
(4)G→H的化学反应方程式为___________。
(5)满足下列条件的E的同分异构体有___________种(不含立体异构);其中苯环上一溴代物有两种的结构简式为___________(任写一种)。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化;④除苯环外无其他环状结构。
(6)参照上述合成路线,设计以A为原料制备对羟基苯甲酸()的合成路线:___________(其他无机、有机试剂任用)。
【答案】(1)对甲基苯酚(4-甲基苯酚)
(2) ①. ②. 羧基、(酚)羟基
(3)取代(酯化)反应
(4)
(5) ①. 16 ②. 或
(6)(或其他合理答案)
【解析】
【分析】由题干合成路线图可知,B发生取代反应生成C,根据C结构简式知,A为,B为;C发生水解反应然后酸化得到D,结合D分子式知,D为;1molD和1mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成 1molE、1molH2O和1molCO2,且E能与溴水发生加成反应,说明E中含有碳碳不饱和键,根据原子守恒知,E为,E发生加成反应生成F,根据F分子式知,F为,F和甲醇发生酯化反应生成G为;根据H结构简式知,G发生取代反应生成H,H发生取代反应生成I,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为:,则A的化学名称为对甲基苯酚(4-甲基苯酚),故答案为:对甲基苯酚(4-甲基苯酚);
【小问2详解】
由分析可知,D的结构简式为,由题干路线图中E的结构简式:,则E分子中含氧官能团的名称为羧基和羟基,故答案为:;(酚)羟基和羧基;
【小问3详解】
由分析可知,F的结构简式为:,G的结构简式为:,F→G 即F和甲醇发生酯化反应生成G,该反应的反应类型为取代反应(或者酯化反应),故答案为:取代反应(或者酯化反应);
【小问4详解】
由分析可知,G的结构简式为:,则G→H的化学反应方程式为,故答案为:;
【小问5详解】
已知E的分子式为:C9H803,不饱和度为6,则E同时满足条件①能与FeCl3溶液发生显色反应即含有酚羟基;②能发生水解反应即含有酯基;③能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化即含有醛基或者甲酸酯基;④除苯环外无其他环状结构,则若含有2个取代基即-OH、-CH=CHOOCH,或者-OH、两组,每一组有邻间对三种位置异构,若含有三个取代基即-OH、-OOCH和-CH=CH2,则有10种位置异构,即E的同分异构体共有2×3+10=16种;其中苯环上一溴代物有两种即苯环上两种氢原子的结构简式为:或,故答案为:16;或;
【小问6详解】
已知甲苯能被酸性高锰酸钾溶液直接氧化为苯甲酸,但A的酚羟基也能被氧化,根据题干路线图中信息可知,可将酚羟基转化为酯基后再氧化,然后将酯基再水解,从而保护羟基不被破坏,据此分析可以确定以A为原料制备对羟基苯甲酸()的合成路线为:(或其他合理答案),故答案为:(或其他合理答案)。
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