内容正文:
双城区兆麟中学2024年高三上学期期中考试
化学
可能用到的相对原子质量:C 12 O 16 Cu 64 Co 59 Fe 56 Cl 35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与艺术、历史息息相关,下列关于黑、吉、辽、内蒙古四地博物院(馆)藏品的说法错误的是
A. 黑龙江省:“金代铜坐龙”其材质为黄铜,属于合金
B. 吉林省:“错金银丙午神钩”其材质中的金丝、银片,都属于单质
C. 辽宁省:“虢国夫人游春图”绘画基材为绢,属于合成高分子
D. 内蒙古自治区:“元代钧窑鼎式香炉”其内胎由黏土烧结而成,属于硅酸盐材料
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 中子数为8的碳原子: B. CO2的空间填充模型:
C. 2pz的电子云轮廓图: D. MgCl2的电子式:
3. 下列各组离子中,在给定的环境中一定能大量共存的是
A. 能使甲基橙变红的溶液:S2-、、、Na+
B. 常温下,由水电离的c(H+)=10-12的溶液中:Be2+、、K+、Cl-
C. 在水溶液中:、、Ba2+、F-
D. 在漂白液中:OH-、Rb+、、
4. 完成下列实验所选择的玻璃仪器正确且全面的是
选项
实验
玻璃仪器
A
利用制备纯净的
试管、分液漏斗、导管
B
鉴别氨水和溶液
试管和胶头滴管
C
粗盐提纯
烧杯、玻璃棒、酒精灯
D
配制的溶液
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒
A. A B. B C. C D. D
5. 钠的化合物存在广泛,下列说法错误的是
A. 溶解度(室温,g/100 g水):
B. 热稳定性:
C. 水解平衡常数(同温):>
D. 化学键中的离子键百分数:
6. 实验室中可通过香草胺与8-甲基壬酸为原料合成二氢辣椒素,下列有关说法正确的是
A. 香草胺中含有两种官能团
B. 二氢辣椒素结构中具有一个手性碳原子
C. 1 mol二氢辣椒素与过量NaOH溶液作用,最多可消耗3 mol NaOH
D. 产物提纯后,可通过红外光谱检测酰胺基的存在,初步确定此合成是否成功
7. 硫酸钴主要用于电镀、碱性电池、生产含钴颜料和其他钴产品,可利用与葡萄糖制备,反应的化学方程式为(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 氧化性:
B. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C. 生成(标准状况)时,转移电子数为
D. 葡萄糖中含有键的数目为
8. 肼(N2H4)是一种应用广泛的化工原料,其结构相当于氨分子中的一个氢原子被氨基取代,因此肼与氨在性质上有一定的相似性。下列有关说法中正确的是
A. 肼分子中存在s-p σ键和p-p σ键
B. 肼能够较好地溶于水或乙醇等溶剂
C. 肼存在顺式和反式两种同分异构体:和
D. 肼能与过量硫酸反应形成酸式盐N2H5HSO4
9. 实验是研究化学课题的重要手段。下列实验装置和试剂均能达到相应实验目的的是
A. 用图甲制备稀硫酸
B. 用图乙分离和水的混合物
C. 用图丙除去气体中混有的
D. 用图丁验证石蜡的分解产物中含有乙烯
10. 一种双膜二次电池的结构及放电时的工作原理如图所示。
已知:①M、N均为多孔石墨烯电极;
②起始时Ⅰ室(含储液罐)中只含;
③盐的水解忽略不计。
下列说法正确的是
A. 充电时,Ⅱ室中向Ⅰ室迁移
B. 充电时,N极电极反应式为
C. X膜为阴离子交换膜,Y膜为阳离子交换膜
D. 放电时,Ⅲ室中电路上转移电子,此时Ⅰ室中,则起始时Ⅰ室中含有
11. 一种稀磁半导体晶体的晶胞结构如下(部分原子的分数坐标已给出),有关说法正确的是
A. 该晶体属于金属晶体,一定条件下可以导电
B. a处Zn原子的分数坐标为
C. 该晶体的化学式为BaZn2As2
D. 与Zn距离最近且等距的As原子有3个
12. 丙烷发生一氯取代时,可与由Cl2通过光照解离出来的氯原子()作用产生两种自由基:(结构如图1)与,其过程中的能量变化如图2所示。已知一氯代反应中CH3CH2CH3的亚甲基氢原子的反应活性(单个氢原子被氯原子取代的概率)是甲基氢原子活性的4.5倍。下列说法错误的是
A. 为放热过程
B. 的中间碳原子的杂化方式为sp3
C. 稳定性:
D. 设丙烷一氯取代时无副反应发生,则1-氯丙烷在有机产物中的物质的量百分数为40%
13. 某小组同学探究不同条件下乙醇与氧化铜反应的产物,实验及结果如下所示:
下列说法错误的是
A. 乙醇蒸气和反应的产物与温度有关
B. 红色固体1在上述转化中只表现氧化性
C. 上述反应中碳原子的杂化方式涉及杂化转化为杂化
D. 若上述实验结果,则红色固体1为
14. 一定条件下,与反应合成的反应历程如图所示。已知其他条件不变时,直接参与化学键变化的元素被质量数更大的同位素替换时,反应速率会变慢。说明:过渡态中“_______”表示化学键未完全断裂或形成。下列说法正确的是
A. 是该反应的催化剂
B. 过渡态Ⅰ稳定性强于过渡态Ⅱ
C. 该反应中既有极性键的断裂又有极性键的生成
D. 与发生上述反应,氘代甲醇的产量
15. 下列反应的离子方程式不正确的是
A. 将等物质的量浓度的和溶液以体积比混合:
B. 苯酚钠溶液中通入少量:
C. 溶液中滴加过量的浓氨水:
D. 向酸性重铬酸钾溶液中加少量乙醇溶液:
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下:
已知:常温下,回答下列问题:
(1)基态Pb原子的价电子排布式为___________。
(2)“酸浸”步骤中,可提高含钴废渣浸出率的措施有___________(写出一种)。
(3)“浸出渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(4)在“铜渣”中检测不到,“除铜液”中浓度为,则此时溶液的___________mol/L[已知常温下,饱和水溶液中:;,。
(5)在“氧化”步骤中能将氧化为,写出该反应的离子方程式___________。
(6)Co的一种氧化物的晶胞如图所示,该晶体中亚钴离子的配位数是___________;已知亚钴离子的半径为anm,氧离子的半径为bnm,亚钴离子和氧离子在晶体中是紧密接触的,则该晶体的密度为___________。
17. 氯化铁是一种净水剂和化工产品。某小组设计实验制备并测定产品纯度。
实验(一)制备。
某小组设计如下装置制备氯化铁。已知:易升华,遇水蒸气易发生水解反应。
(1)装置B中试剂是___________(填名称)。
(2)写出装置A中发生反应的离子方程式:___________。
(3)尾气处理宜选择___________(填序号)。
(4)写出装置D中发生反应的化学方程式:___________。
(5)实验完毕后,取少量装置D中固体溶于水,滴加溶液,产生蓝色沉淀,有同学认为装置D中氯气与铁反应生成了,请你评价(指出正误并分析理由):___________。
实验(二)测定样品的纯度。
已知:(无色,很稳定),易溶于水且完全电离。
(6)实验步骤如下:
步骤1:准确称取样品配成溶液,准确量取配制好的溶液于锥形瓶中;
步骤2:向锥形瓶中加入适量溶液(恰好与铁离子完全反应),用力振荡,再加入溶液(过量)使完全沉淀;
步骤3:向其中加入硝基苯,用力振荡,使沉淀表面被有机物覆盖;
步骤4:加入3滴溶液,用溶液滴定过量的至终点,消耗溶液的体积为。已知:常温下,,。
①加入的目的是___________。滴定终点时溶液颜色变为___________。
②测得样品中的质量分数为___________(用含、c、m的代数式表示)。
③下列操作会使所测结果偏低的是___________(填字母)。
A.滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数 B.锥形瓶没有干燥
C.滴定管没有用溶液润洗 D.省略了步骤3
18. I.氯及其化合物在生产生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)常用于硫化橡胶工业。
已知:① ;
② ;
③ 。
则 ___________(用含的式子表示)。
(2)光气在有机合成中常作氯化剂。工业上,可用和氯气混合合成光气。已知:合成时放出热量,写出该反应的热化学方程式:___________。
II.金属及其化合物在生活、生产和科技中有着广泛的应用。回答下列问题:
(3)因能与反应可作潜水艇的供氧剂,涉及反应的化学方程式为___________;的电子式为___________。
(4)利用铁及其氧化物能循环制氢,原理如图所示,向反应器I充入2x mol CO和x mol ,通过该方法制氢,理论上反应器II中可获得___________mol(用含x代数式表示)。
(5)钴的氧化物常用作磁性材料,通过热分解可获得钴的氧化物(钴的常见化合价有+2、+3)。
①取47.6 g 样品在空气中加热,充分反应冷却后,获得31.28 g固体氧化物X,通过计算可知X的化学式为___________。
②以钴的氧化物()为电极、KOH溶液为电解液,通电时钴的氧化物转化为CoO(OH),写出生成CoO(OH)的电极反应式:___________(用含x、y的反应式表示)。
19. 化合物J是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物,其合成路线如下。已知BnBr代表。
(1)A的化学名称为_______。
(2)D生成F的反应类型为_______。
(3)G中含氧官能团的名称为_______。
(4)G生成H的化学方程式为_______。
(5)符合下列条件的B的含苯环同分异构体共有_______种。
①与溶液发生显色反应;②含有“”结构;③苯环上只有两个取代基;其中能与溶液反应生成气体且核磁共振氢谱显示为五组峰、峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为_______。
(6)上述合成路线用BnBr保护酚羟基,某同学用乙酸酐()代替BnBr,设计了更简短的合成路线如下。由M推出N的结构简式为_______,该合成路线中B→J的设计_______(填“合理”或“不合理”),理由是_______。
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双城区兆麟中学2024年高三上学期期中考试
化学
可能用到的相对原子质量:C 12 O 16 Cu 64 Co 59 Fe 56 Cl 35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与艺术、历史息息相关,下列关于黑、吉、辽、内蒙古四地博物院(馆)藏品的说法错误的是
A. 黑龙江省:“金代铜坐龙”其材质为黄铜,属于合金
B. 吉林省:“错金银丙午神钩”其材质中的金丝、银片,都属于单质
C. 辽宁省:“虢国夫人游春图”绘画基材为绢,属于合成高分子
D. 内蒙古自治区:“元代钧窑鼎式香炉”其内胎由黏土烧结而成,属于硅酸盐材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.黄铜是铜锌合金,A正确;
B.金丝、银片都是金属单质,B正确;
C.绢的主要成分是蛋白质,属于天然有机高分子,C错误;
D.黏土主要成分为硅酸盐,D正确;
答案选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 中子数为8的碳原子: B. CO2的空间填充模型:
C. 2pz的电子云轮廓图: D. MgCl2的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中子数为8的碳原子:,A错误;
B.为球棍模型且二氧化碳是直线型,B错误;
C.2pz的电子云轮廓图:,C正确;
D.MgCl2的电子式:,D错误;
故选C。
3. 下列各组离子中,在给定的环境中一定能大量共存的是
A. 能使甲基橙变红的溶液:S2-、、、Na+
B. 常温下,由水电离的c(H+)=10-12的溶液中:Be2+、、K+、Cl-
C. 在水溶液中:、、Ba2+、F-
D. 在漂白液中:OH-、Rb+、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.能使甲基橙变红的溶液含大量H+与S2-不共存,酸性条件下,有强氧化性,与S2-会发生氧化还原反应不共存,A错误;
B.常温下,由水电离的c(H+)=10-12的溶液中,水的电离受到抑制,可能是酸性溶液,也可以是碱性溶液,OH-与Be2+不共存,B错误;
C.与不共存,++H2O=, C错误;
D.在漂白液中:OH-、Rb+、、可大量共存,D正确;
故选D。
4. 完成下列实验所选择的玻璃仪器正确且全面的是
选项
实验
玻璃仪器
A
利用制备纯净的
试管、分液漏斗、导管
B
鉴别氨水和溶液
试管和胶头滴管
C
粗盐提纯
烧杯、玻璃棒、酒精灯
D
配制的溶液
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.利用与浓盐酸反应制备需要酒精灯加热,A项错误;
B.利用互滴操作可以鉴别溶液和氨水,在氨水中滴加溶液,不产生沉淀,在溶液中滴加氨水,产生白色沉淀,后沉淀溶解,B项正确;
C.粗盐提纯要过滤,需要用到漏斗,C项错误;
D.配制一定浓度的溶液需要用到指定规格的容量瓶,D项错误;
本题选B。
5. 钠的化合物存在广泛,下列说法错误的是
A. 溶解度(室温,g/100 g水):
B. 热稳定性:
C. 水解平衡常数(同温):>
D. 化学键中的离子键百分数:
【答案】C
【解析】
【详解】A.含有结晶水,溶于100g水达到饱和时,溶解的质量更大,A正确;
B.受热易分解,热稳定性:,B正确;
C.甲基是推电子基团,酸性:苯酚>对甲基苯酚,水解平衡常数(同温):<,C错误;
D.电负性相差越大,化学键中的离子键百分数越大,O的电负性大于S,O、Na之间电负性差值更大,D正确;
故选C。
6. 实验室中可通过香草胺与8-甲基壬酸为原料合成二氢辣椒素,下列有关说法正确的是
A. 香草胺中含有两种官能团
B. 二氢辣椒素结构中具有一个手性碳原子
C. 1 mol二氢辣椒素与过量NaOH溶液作用,最多可消耗3 mol NaOH
D. 产物提纯后,可通过红外光谱检测酰胺基的存在,初步确定此合成是否成功
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题目中香草胺的结构可以得到,香草胺中含有羟基、醚键、氨基三种官能团,A错误;
B.根据题目中二氢辣椒素的结构可以得到分子中无手性碳,B错误;
C.二氢辣椒素中的酚羟基、酰胺基能消耗氢氧化钠,1 mol二氢辣椒素与过量NaOH溶液作用,最多可消耗2 mol NaOH,C错误;
D.二氢辣椒素中含有酰胺基,红外光谱可以检测有机物中的官能团,可通过红外光谱检测酰胺基的存在,初步确定此合成是否成功,D正确;
故选D。
7. 硫酸钴主要用于电镀、碱性电池、生产含钴颜料和其他钴产品,可利用与葡萄糖制备,反应的化学方程式为(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 氧化性:
B. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C. 生成(标准状况)时,转移电子数为
D. 葡萄糖中含有键的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题中所给反应,Co元素反应后化合价降低,是氧化剂,是氧化产物,故氧化性:,A项正确;
B.根据电子守恒、元素守恒配平该反应为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,B项正确;
C.根据化学方程式可知,当生成时,转移电子,因此生成(标准状况)时,转移电子的物质的量为,即,C项正确;
D.葡萄糖的结构式为,葡萄糖中含有键的数目为,D项错误;
本题选D。
8. 肼(N2H4)是一种应用广泛的化工原料,其结构相当于氨分子中的一个氢原子被氨基取代,因此肼与氨在性质上有一定的相似性。下列有关说法中正确的是
A. 肼分子中存在s-p σ键和p-p σ键
B. 肼能够较好地溶于水或乙醇等溶剂
C. 肼存在顺式和反式两种同分异构体:和
D. 肼能与过量硫酸反应形成酸式盐N2H5HSO4
【答案】B
【解析】
【分析】由题干信息可知,肼(N2H4)是一种应用广泛的化工原料,其结构相当于氨分子中的一个氢原子被氨基取代,则N2H4的电子式为:,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,肼分子中的N原子采用sp3杂化,故肼分子中存在s-sp3 σ键和sp3-sp3 σ键,A错误;
B.由题干信息可知,肼与氨在性质上有一定的相似性,故肼能够较好地溶于水或乙醇等溶剂,B正确;
C.由肼的电子式可知,N原子间单键连接可以任意旋转,故肼不存在顺式和反式两种同分异构体,C错误;
D.由肼的电子式可知,肼分子中每个N原子上各有一对孤电子对,故肼能与过量硫酸反应形成酸式盐N2H6(HSO4)2,D错误;
故答案为:B。
9. 实验是研究化学课题的重要手段。下列实验装置和试剂均能达到相应实验目的的是
A. 用图甲制备稀硫酸
B. 用图乙分离和水的混合物
C. 用图丙除去气体中混有的
D. 用图丁验证石蜡的分解产物中含有乙烯
【答案】C
【解析】
【详解】A.容量瓶不能用于稀释,A项错误;
B.应通过分液的方法分离和水的混合物,B项错误;
C.SO2具有还原性,可以和Fe3+反应,溶液可以吸收气体,且能通过溶液颜色变化确定是否除净,C项正确;
D.溶液褪色只能证明石蜡分解生成了不饱和烃,不能确定是否有乙烯生成,D项错误;
故选C。
10. 一种双膜二次电池的结构及放电时的工作原理如图所示。
已知:①M、N均为多孔石墨烯电极;
②起始时Ⅰ室(含储液罐)中只含;
③盐的水解忽略不计。
下列说法正确的是
A. 充电时,Ⅱ室中向Ⅰ室迁移
B. 充电时,N极电极反应式为
C. X膜为阴离子交换膜,Y膜为阳离子交换膜
D. 放电时,Ⅲ室中电路上转移电子,此时Ⅰ室中,则起始时Ⅰ室中含有
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,放电时在M极失去电子生成,即转化为极是负极;为了维持电荷守恒,溶液中的溴离子要通过X膜进入Ⅰ室,X膜为阴离子交换膜;Ⅲ室中在N极得到电子生成溴离子并转移到Ⅱ室,则N极为正极,Y膜为阴离子交换膜。
【详解】A.充电时,N极为阳极,M极为阴极,阴离子向阳极迁移,A项错误;
B.充电时,N极电极反应式为,B项错误;
C.X膜、Y膜均为阴离子交换膜,C项错误;
D.设起始时Ⅰ室,D项正确;
故选D。
11. 一种稀磁半导体晶体的晶胞结构如下(部分原子的分数坐标已给出),有关说法正确的是
A. 该晶体属于金属晶体,一定条件下可以导电
B. a处Zn原子的分数坐标为
C. 该晶体的化学式为BaZn2As2
D. 与Zn距离最近且等距的As原子有3个
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知该晶体是一种稀磁半导体晶体,不属于金属晶体,A错误;
B. a处Zn原子的分数坐标为,B错误;
C.晶胞中Ba位于顶点和体心、个数为8×+1=2,Zn位于面心、个数为8×=4,As位于棱上和体内、个数为8×+2=4,则该晶体的化学式为BaZn2As2,C正确;
D. 与Zn距离最近且等距的As原子有4个,D错误;
答案选C。
12. 丙烷发生一氯取代时,可与由Cl2通过光照解离出来的氯原子()作用产生两种自由基:(结构如图1)与,其过程中的能量变化如图2所示。已知一氯代反应中CH3CH2CH3的亚甲基氢原子的反应活性(单个氢原子被氯原子取代的概率)是甲基氢原子活性的4.5倍。下列说法错误的是
A. 为放热过程
B. 的中间碳原子的杂化方式为sp3
C. 稳定性:
D. 设丙烷一氯取代时无副反应发生,则1-氯丙烷在有机产物中的物质的量百分数为40%
【答案】B
【解析】
【详解】A.从图中可以看出,反应的生成物能量比反应物低,则该反应为放热过程,A正确;
B.图1信息显示,的中间碳原子和与它相连的原子共面,则中间碳原子发生的杂化方式为sp2,B错误;
C.图2信息显示,的能量比低,则稳定性:,C正确;
D.已知一氯代反应中CH3CH2CH3的亚甲基氢原子的反应活性(单个氢原子被氯原子取代的概率)是甲基氢原子活性的4.5倍。设丙烷一氯取代时无副反应发生,则1-氯丙烷在有机产物中的物质的量百分数为=40%,D正确;
故选B。
13. 某小组同学探究不同条件下乙醇与氧化铜反应的产物,实验及结果如下所示:
下列说法错误的是
A. 乙醇蒸气和反应的产物与温度有关
B. 红色固体1在上述转化中只表现氧化性
C. 上述反应中碳原子的杂化方式涉及杂化转化为杂化
D. 若上述实验结果,则红色固体1为
【答案】B
【解析】
【分析】由实验现象可知,氧化铜在200℃条件下与乙醇蒸气反应生成乙醛、氧化亚铜和水,氧化亚铜与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水,与氢气500℃条件下反应生成铜和水;氧化铜在500℃条件下与乙醇蒸气反应生成乙醛、氧化铜和水。
【详解】A.由分析可知,氧化铜在200℃条件下与乙醇蒸气反应生成乙醛、氧化亚铜和水,在500℃条件下与乙醇蒸气反应生成乙醛、氧化铜和水,说明乙醇蒸气和氧化铜反应的产物与温度有关,故A正确;
B.由分析可知,红色固体1为氧化亚铜,氧化亚铜与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水,反应的离子方程式为,反应中铜元素化合价即升高被氧化又降低被还原,反应中氧化亚铜既表现氧化性,又表现还原性,故B错误;
C.由分析可知,氧化铜在200℃条件下与乙醇蒸气反应生成乙醛、氧化亚铜和水,在500℃条件下与乙醇蒸气反应生成乙醛、氧化铜和水,乙醇分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,乙醛分子中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,则反应中碳原子的杂化方式涉及杂化转化为杂化,故C正确;
D.由铜原子个数守恒可得如下转化关系:,则上述实验结果说明固体质量之比为,红色固体1为,故D正确;
故选B。
14. 一定条件下,与反应合成的反应历程如图所示。已知其他条件不变时,直接参与化学键变化的元素被质量数更大的同位素替换时,反应速率会变慢。说明:过渡态中“_______”表示化学键未完全断裂或形成。下列说法正确的是
A. 是该反应的催化剂
B. 过渡态Ⅰ稳定性强于过渡态Ⅱ
C. 该反应中既有极性键的断裂又有极性键的生成
D. 与发生上述反应,氘代甲醇的产量
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示知,与反应合成和,则是反应物,不是催化剂,A错误;
B.能量越低越稳定,则过渡态Ⅰ稳定性弱于过渡态Ⅱ,B错误;
C.既有碳氢极性键的断裂,又有碳氧、氢氧极性键的形成,C正确;
D.已知其他条件不变时,直接参与化学键变化的元素被质量数更大的同位素替换时,反应速率会变慢,则与发生上述反应,氘代甲醇的产量,D错误;
故选C。
15. 下列反应的离子方程式不正确的是
A. 将等物质的量浓度的和溶液以体积比混合:
B. 苯酚钠溶液中通入少量:
C. 溶液中滴加过量的浓氨水:
D. 向酸性重铬酸钾溶液中加少量乙醇溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.将Ba(OH)2和NH4HSO4溶液按物质的量为1∶2混合,发生反应产生BaSO4沉淀、(NH4)2SO4、H2O,反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,故A正确;
B.苯酚钠溶液中通入少量CO2,反应生成苯酚和碳酸氢钠,离子方程式:,故B正确;
C.向硫酸铜溶液中滴加浓氨水,一开始生成蓝色氢氧化铜沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到含配离子[Cu(NH3)4]2+的深蓝色溶液,选项离子方程式产物中无[Cu(NH3)4]2+,故C错误;
D.酸性重铬酸钾具有强氧化性,乙醇具有还原性,乙醇被重铬酸根离子氧化,离子方程式为:,故D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下:
已知:常温下,回答下列问题:
(1)基态Pb原子的价电子排布式为___________。
(2)“酸浸”步骤中,可提高含钴废渣浸出率的措施有___________(写出一种)。
(3)“浸出渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(4)在“铜渣”中检测不到,“除铜液”中浓度为,则此时溶液的___________mol/L[已知常温下,饱和水溶液中:;,。
(5)在“氧化”步骤中能将氧化为,写出该反应的离子方程式___________。
(6)Co的一种氧化物的晶胞如图所示,该晶体中亚钴离子的配位数是___________;已知亚钴离子的半径为anm,氧离子的半径为bnm,亚钴离子和氧离子在晶体中是紧密接触的,则该晶体的密度为___________。
【答案】(1)6s26p2
(2)升温或粉碎矿物 (3)、Cu
(4)3 (5)
(6) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】由题给流程可知,向炼锌废渣中加入硫酸溶液酸浸,金属氧化物和锌转化为硫酸盐,铜与硫酸溶液不反应,过滤得到含有铜、硫酸铅的滤渣和可溶硫酸盐的滤液;向滤液中加入足量氢硫酸溶液,将溶液中的铜离子转化为硫化铜沉淀,过滤得到含有硫化铜的铜渣和除铜液;向除铜液中加入过二硫酸钠溶液,将溶液中的亚铁离子转化为铁离子后,加入碳酸钠溶液调节溶液pH为3.5,将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有氢氧化铁的铁渣和滤液;向滤液中加入草酸铵溶液,将溶液中钴离子转化为草酸钴沉淀,过滤得到草酸钴和滤液。
【小问1详解】
铅元素的原子序数为82,与碳位于同主族,基态原子的价电子排布式为6s26p2,故答案为:6s26p2;
【小问2详解】
“酸浸”步骤中,升温、粉碎矿物等措施可提高含钴废渣浸出率,故答案为:升温或粉碎矿物;
【小问3详解】
由分析可知,“浸出渣”的主要成分为铜、硫酸铅,故答案为:、Cu;
【小问4详解】
由溶度积可知,溶液中钴离子的浓度为0.18mol/L可知,溶液中硫离子浓度为=1×10—21mol/L,由电离常数可知,溶液中c(H+)>=3mol/L,故答案为:3;
【小问5详解】
由分析可知,加入过二硫酸钠溶液的目的是将溶液中的亚铁离子转化为铁离子,也能将Co2+氧化为Co3+,反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问6详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的离子个数为8×+6×=4,位于棱上和体心12×+1=4,晶胞化学式为CoO,亚钴离子的配位数等于氧的配位数,以体心的离子为中心可知,与面心的离子距离最近,亚钴离子的配位数为6;亚钴离子的半径为anm,氧离子的半径为bnm,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=[10—7 ×(2a+2b)]3d,解得d=,故答案为:。
17. 氯化铁是一种净水剂和化工产品。某小组设计实验制备并测定产品纯度。
实验(一)制备。
某小组设计如下装置制备氯化铁。已知:易升华,遇水蒸气易发生水解反应。
(1)装置B中试剂是___________(填名称)。
(2)写出装置A中发生反应的离子方程式:___________。
(3)尾气处理宜选择___________(填序号)。
(4)写出装置D中发生反应的化学方程式:___________。
(5)实验完毕后,取少量装置D中固体溶于水,滴加溶液,产生蓝色沉淀,有同学认为装置D中氯气与铁反应生成了,请你评价(指出正误并分析理由):___________。
实验(二)测定样品的纯度。
已知:(无色,很稳定),易溶于水且完全电离。
(6)实验步骤如下:
步骤1:准确称取样品配成溶液,准确量取配制好的溶液于锥形瓶中;
步骤2:向锥形瓶中加入适量溶液(恰好与铁离子完全反应),用力振荡,再加入溶液(过量)使完全沉淀;
步骤3:向其中加入硝基苯,用力振荡,使沉淀表面被有机物覆盖;
步骤4:加入3滴溶液,用溶液滴定过量的至终点,消耗溶液的体积为。已知:常温下,,。
①加入的目的是___________。滴定终点时溶液颜色变为___________。
②测得样品中的质量分数为___________(用含、c、m的代数式表示)。
③下列操作会使所测结果偏低的是___________(填字母)。
A.滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数 B.锥形瓶没有干燥
C.滴定管没有用溶液润洗 D.省略了步骤3
【答案】(1)饱和食盐水
(2)
(3)Ⅰ、Ⅲ (4)
(5)不正确,加入水后和反应生成
(6) ①. 屏蔽,避免干扰实验(答案合理即可) ②. 红色 ③. ④. CD
【解析】
【分析】A中二氧化锰和浓盐酸加热反应制取氯气,B装置用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl气体,C装置用浓硫酸除去Cl2中混有的水蒸气,D装置Cl2与Fe反应制取FeCl3,生成的FeCl3受热升华,在E装置中遇冷凝结,E装置的作用是收集FeCl3,由于未反应的Cl2有毒,故用F装置处理尾气,据此分析。
【小问1详解】
由上述分析可知,装置B中试剂是饱和食盐水;
【小问2详解】
A中发生反应为浓盐酸与二氧化锰加热生成氯气,离子方程式:;
【小问3详解】
多余的氯气用碱性物质吸收,同时要考虑右侧的水蒸气不能进入E中,故在题给的选项中,I和III符合题意;答案为I、III;
【小问4详解】
装置D中发生反应的化学方程式:;
【小问5详解】
该同学的说法不正确,因为如果Fe有剩余的话,加入水后和反应也能生成;
【小问6详解】
①根据提示信息,加入氟化钠的目的是屏蔽Fe3+,防止其浓度过大与SCN-结合,影响终点的判断;溶液为指示剂,滴定终点时SCN-与Fe3+反应使溶液变为红色;
②依题意,n(Cl-)+n(SCN-)=n(Ag+),氯化铁的质量分数表达式为ω(FeCl3)== ;
③A.滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数,导致读出的溶液体积偏小,测得的结果偏高,故A不选;
B.锥形瓶没有干燥,不影响实验结果,故B不选;
C.滴定管没有用溶液润洗,导致消耗的溶液体积偏大,结果偏低,故C选;
D.省略了步骤3,部分氯化银会转化为硫氰化银,消耗滴定液的体积偏大,结果偏低,故D选;
答案为CD。
18. I.氯及其化合物在生产生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)常用于硫化橡胶工业。
已知:① ;
② ;
③ 。
则 ___________(用含的式子表示)。
(2)光气在有机合成中常作氯化剂。工业上,可用和氯气混合合成光气。已知:合成时放出热量,写出该反应的热化学方程式:___________。
II.金属及其化合物在生活、生产和科技中有着广泛的应用。回答下列问题:
(3)因能与反应可作潜水艇的供氧剂,涉及反应的化学方程式为___________;的电子式为___________。
(4)利用铁及其氧化物能循环制氢,原理如图所示,向反应器I充入2x mol CO和x mol ,通过该方法制氢,理论上反应器II中可获得___________mol(用含x代数式表示)。
(5)钴的氧化物常用作磁性材料,通过热分解可获得钴的氧化物(钴的常见化合价有+2、+3)。
①取47.6 g 样品在空气中加热,充分反应冷却后,获得31.28 g固体氧化物X,通过计算可知X的化学式为___________。
②以钴的氧化物()为电极、KOH溶液为电解液,通电时钴的氧化物转化为CoO(OH),写出生成CoO(OH)的电极反应式:___________(用含x、y的反应式表示)。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 、 ②.
(4)
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
反应①×4+反应②×4+反应③可得到反应:,则由盖斯定律可得ΔH=;
【小问2详解】
由题意可知,生成光气的反应为:,合成时放出热量,则反应的ΔH=-=-10akJ/mol,则该反应的热化学方程式为:;
【小问3详解】
过氧化钠能与人体呼出的二氧化碳和水蒸气反应生成氧气,可作潜水艇的供氧剂,涉及反应的化学方程式为:、;过氧化钠是离子化合物,电子式为:;
【小问4详解】
由图可知,反应器Ⅰ中发生的反应:3CO+Fe2O32Fe+3CO2、3H2+Fe2O32Fe+3H2O,则由反应式可知,2xmolCO和xmolH2制得铁的物质的量为2xmol×+ xmol×=2xmol,反应器II中发生的反应为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,则反应生成H2的物质的量为2xmol×=mol;
【小问5详解】
①由钴原子守恒可知,氧化物中钴原子的物质的量为=0.4mol,氧化物中氧原子的物质的量为,则氧化物中钴原子和氧原子个数比为0.4mol∶0.48mol=5∶6,则X的化学式为;
②通电时钴的氧化物转化为CoO(OH),CoO(OH)中Co的化合价为+3价,说明钴的氧化物()在阳极被氧化生成CoO(OH),KOH溶液为电解液,则生成CoO(OH)的电极反应式为:。
19. 化合物J是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物,其合成路线如下。已知BnBr代表。
(1)A的化学名称为_______。
(2)D生成F的反应类型为_______。
(3)G中含氧官能团的名称为_______。
(4)G生成H的化学方程式为_______。
(5)符合下列条件的B的含苯环同分异构体共有_______种。
①与溶液发生显色反应;②含有“”结构;③苯环上只有两个取代基;其中能与溶液反应生成气体且核磁共振氢谱显示为五组峰、峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为_______。
(6)上述合成路线用BnBr保护酚羟基,某同学用乙酸酐()代替BnBr,设计了更简短的合成路线如下。由M推出N的结构简式为_______,该合成路线中B→J的设计_______(填“合理”或“不合理”),理由是_______。
【答案】(1)对苯二酚
(2)还原反应 (3)醚键、酮羰基
(4)+BrCH2CH2CH2CH2Br→+2HBr
(5) ①. 12 ②.
(6) ①. ②. 不合理 ③. M含有酯基,在NaOH溶液下发生酯的水解,影响产率
【解析】
【分析】A为,与发生取代反应生成B和HCl,B和BnBr(代表)发生取代反应生成C和HBr,C的酚羟基发生邻位取代反应生成D,硝基发生还原反应生成氨基,结合G和I的结构可知,C4H8Br2结构为BrCH2CH2CH2CH2Br,G中-NH2和BrCH2CH2CH2CH2Br发生取代反应生成H为和HBr,H和氢气反应生成I和,I和发生取代反应生成J和;
【小问1详解】
A为,A的化学名称为对苯二酚;
【小问2详解】
D生成F过程是硝基发生还原反应生成氨基,反应类型为还原反应;
【小问3详解】
G中含氧官能团的名称为醚键、酮羰基;
【小问4详解】
C4H8Br2结构为BrCH2CH2CH2CH2Br,G中-NH2和BrCH2CH2CH2CH2Br发生取代反应生成H为和HBr,G生成H的化学方程式为+BrCH2CH2CH2CH2Br→+2HBr;
【小问5详解】
①与溶液发生显色反应含有酚羟基;②含有“”结构;③苯环上只有两个取代基,符合条件的B的含苯环同分异构体:、共有12种;其中能与溶液反应生成气体说明含有羧基且核磁共振氢谱显示为五组峰、峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为;
【小问6详解】
根据流程中F生成G的反应原理,由M推出N的结构简式为,该合成路线中B→J的设计不合理,原因是M含有酯基,在NaOH溶液下发生酯的水解,影响产率。
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