内容正文:
高三化学考试
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Si:28 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Co:59 W:184
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 广东酿酒文化源远流长。高粱酒酿制过程中,下列说法不正确的是
A. “蒸粮”时可适当鼓风加快燃烧速率
B. “拌曲”加入的酒曲在酿酒时起到催化作用
C. “堆酵”时温度升高了,说明该过程∆H>0
D. “馏酒”的原理即实验操作中的“蒸馏”
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 氯化铵的电子式:
B. 反应属于化学变化
C. 的电离方程式:
D. 用电子式表示的形成:
3. 下列涉及化学学科观点的有关说法正确的是
A. 微粒观:是由氢分子和氧分子构成的
B. 转化观:升高温度可以将石灰石转化为生石灰
C. 守恒观:铁与氯气在加热条件下充分反应后所得的固体质量为
D. 结构观:钾离子和氯离子的核外电子排布相同,化学性质完全相同
4. 关于实验室安全,下列表述正确的是
A. 酒精、甲苯、汽油着火均可用水灭火
B. 制备有毒气体的实验应在通风橱中进行
C. 皮肤溅上酸液后先用大量水冲洗,再用浓溶液冲洗
D. 实验剩余的钠、钾不可放回原试剂瓶中,应投入废液缸中
5. 下列离子的模型与离子的空间结构一致的是
A. B. C. D.
6. 已知反应:。下列有关说法错误的是
A. 的摩尔质量为
B. 中含有键
C. 中各元素原子最外层都满足8电子结构
D. 溶液中:
7. 类比法是一种学习化学的重要方法。下列类比结果错误的是
A. 为平面三角形分子,则也为平面三角形分子
B. 的酸性强于,则的酸性强于
C. 能发生水解和消去反应,则也能发生水解和消去反应
D. 将溶液蒸干灼烧后得到固体,则将溶液蒸干灼烧后可得到固体
8. 一定条件下,丙烯与反应生成和的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 比更稳定
B. 合成的反应中,第I步为反应的决速步骤
C. 反应中既有极性键的断裂和形成,又有非极性键的断裂和形成
D. 其他条件不变,适当升高温度可以提高加成产物中的比例
9. 利用下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.盐酸滴定NaOH溶液
B.测定中和反应的反应热
C.配制一定浓度的稀硫酸
D.进行喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
10. 、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,元素最简单氢化物的水溶液显碱性,地壳中元素的质量分数最高,的原子序数等于、、的原子序数之和,由、、、形成的某种化合物的结构如图。下列叙述错误的是
A. 原子半径:
B. 阴离子具有较强的氧化性
C. 第一电离能:
D. 、、三种元素能组成离子化合物
11. 下列对应反应的离子方程式书写正确的是
A. 将通入溴水中:
B. 向酸性溶液中滴加溶液:
C. 向溶液中通入过量的:
D. 用稀硝酸清洗附着在试管壁上的铜:
12. 我国科学家研发的水系可逆电池可吸收利用。将两组正离子、负离子复合膜反向放置分隔两室电解液,充、放电时,复合膜间的解离成和。工作原理如图所示:
下列说法错误的是
A. 充电时,多孔纳米片极发生氧化反应
B. 中存在离子键、共价键和配位键
C. 放电时,锌电极的电极反应式为
D. 放电时,复合膜中向多孔纳米片极移动的离子是
13. 沙库巴曲(结构如图)可用于制备治疗射血分数降低的慢性心力衰竭的药品,降低心血管死亡和心力衰竭住院的风险。下列有关沙库巴曲的说法正确的是
A. 分子式为
B. 该有机物最多能消耗氢气
C. 含有2个手性碳原子
D. 分子中含有2种官能团
14. 常温下,用盐酸滴定饱和溶液,溶液中、、的分布分数[如:]随变化曲线及滴定曲线如图。
常温下,已知几种常见指示剂的变色范围如下:
指示剂
变色范围
酚酞
无色()
浅红色()
红色()
石蕊
红色()
紫色()
蓝色()
甲基橙
红色()
橙色()
黄色()
下列说法错误的是
A. 整个滴定过程中可先用酚酞再用甲基橙作指示剂
B. a点对应溶液中存在:
C. a点到e点对应的变化过程中,溶液中水的电离程度始终在增大
D. 常温下,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 草酸钴用途广泛,实验室利用废旧锂电池正极材料制备草酸钴。回答下列问题:
I.稀硫酸的配制。
(1)实验室需要溶液,用浓硫酸(密度为)配制该溶液时,所需的浓硫酸的体积为_____(保留1位小数)mL。
(2)在下列配制过程示意图中,有错误的是_______(填序号)。
(3)配制过程中稀释浓硫酸后,未冷却至室,即进行下一步操作,将使配制的溶液浓度_____;(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
II.以废旧锂电池正极材料为原料制备溶液。取一定量废旧锂电池正极材料,粉碎后与溶液混合配成悬浊液,加入三颈烧瓶中(装置如图),时通过仪器缓慢滴加稀硫酸,充分反应后过滤。
(4)转化为、的化学方程式为_______。
(5)用分液漏斗滴入稀硫酸,滴加速率不能太快且需要快速搅拌的原因是_______。
III.沉钴。向除杂后的溶液中加入溶液或溶液作沉淀剂,可得到。已知:向溶液中滴加溶液调节时开始出现沉淀。
(6)不能用同浓度的溶液代替溶液的原因是_______。
(7)为测定草酸钴样品中草酸钴晶体的质量分数,进行如下实验:
a.取草酸钴样品,加入酸性溶液,加热(该条件下不被氧化)。
b.充分反应后将溶液冷却至室温,加入容量瓶中,定容。
c.取溶液,用溶液滴定,共消耗溶液。
样品中草酸钴晶体的质量分数为_______。
16. 单质钨的化学性质比较稳定,主要用来制造灯丝和高速切削合金钢、超硬模具。工业上利用黑钨矿(主要成分为和,还含少量、的化合物)生产钨的工艺流程如图所示。
已知:①常温下钨酸难溶于水;难溶于水,能与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物。
②焙烧过程中含、的化合物转化为、、。
③时,的主要存在形式为、。
回答下列问题:
(1)为提高焙烧效率,可采取的措施有___________(任答一点)。
(2)沉钨时过低,会形成多钨酸根离子,其中最主要的是和,写出生成的离子方程式:___________。
(3)滤渣的成分为、,写出净化时加入发生的主要反应的离子方程式:___________。
(4)的酸性弱于的原因为___________。
(5)操作Ⅰ的名称为___________;若黑钨矿中钨的质量分数为,提炼过程中利用率为,欲用黑钨矿制得纯度的金属钨,则产品中杂质含量最大为___________。
(6)碳化钨是耐高温、耐磨材料。碳化钨晶胞结构如图。
①每个钨原子周围距离最近且等距的碳原子有___________个。
②已知该晶胞的底边长为,高为,,,,为阿伏加德罗常数的值,则晶胞密度为___________。
17. 二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题。根据所学知识,回答下列问题:
(1)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成二甲醚()有广泛的应用。
已知:一定温度下,由元素的最稳定的单质生成纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓。
气态物质
摩尔生成焓
0
则反应的___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)对于反应,下列图像的描述(仅改变一种条件)错误的是___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(3)在恒压()、投料比的情况下,不同温度下的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的占消耗总量的百分比)如图所示:
已知:副反应为 。
①当温度超过时,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________。
②该实验条件下,时的平衡产率为___________。
③温度为时,副反应的___________。
(4)科研工作者通过开发新型催化剂,在席夫碱修饰的纳米金催化剂上,可直接催化加氢生成甲酸。
已知: 。温度为达到平衡时,化学平衡常数。已知:,,、为速率常数。
①时,___________。
②若反应达到平衡时,,则___________(填“>”“<”或“=”)。
18. 千金藤素具有凉血和清热的功效,主要用于治疗肿瘤患者因放疗和化疗后所引起的白细胞减少的症状。化合物Ⅰ是合成千金藤素的一种中间体,其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)化合物中含氧官能团的名称为___________;化合物的化学名称为___________。
(2)反应的化学方程式为___________;的反应类型为___________。
(3)已知和通过两步反应合成,其中一步为加成反应,则另一步为___________反应。
(4)化合物有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体有___________种。
①除苯环外,没有其他环,溴原子直接与苯环相连;
②遇溶液会发生显色反应;
③遇银氨溶液发生银镜反应,且完全反应产生。
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为的有机物结构简式为___________(写出一种)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高三化学考试
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Si:28 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Co:59 W:184
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 广东酿酒文化源远流长。高粱酒酿制过程中,下列说法不正确的是
A. “蒸粮”时可适当鼓风加快燃烧速率
B. “拌曲”加入的酒曲在酿酒时起到催化作用
C. “堆酵”时温度升高了,说明该过程∆H>0
D. “馏酒”的原理即实验操作中的“蒸馏”
【答案】C
【解析】
【详解】A.“蒸粮”时可适当鼓风,增加氧气的浓度,可以加快燃烧速率,A正确;
B.酒曲中含有活性酶,在酿酒时起到催化作用,B正确;
C.“堆酵”时温度升高了,说明该过程放热,∆H<0,C错误;
D.“馏酒”时控制温度在酒精的沸点范围内,使酒精分离出来,即实验操作中的“蒸馏”,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 氯化铵的电子式:
B. 反应属于化学变化
C. 的电离方程式:
D. 用电子式表示的形成:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铵是离子化合物,电子式:,A正确;
B.反应是核反应,不属于化学变化,B错误;
C.是强电解质,完全电离,电离方程式为,C正确;
D.是离子化合物,用电子式表示的形成:,D正确;
答案选B。
3. 下列涉及化学学科观点的有关说法正确的是
A. 微粒观:是由氢分子和氧分子构成的
B. 转化观:升高温度可以将石灰石转化为生石灰
C. 守恒观:铁与氯气在加热条件下充分反应后所得的固体质量为
D. 结构观:钾离子和氯离子的核外电子排布相同,化学性质完全相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子是由原子构成的,A项错误;
B.升高温度可以将石灰石转化为生石灰与二氧化碳,B项正确;
C. 铁物质的量为0.05mol,氯气物质的量为0.1mol,根据,氯气过量,因此生成的氯化铁的物质的量为0.05mol,质量为,C项错误;
D.钾离子和氯离子是不同元素的离子,化学性质不同,D项错误;
答案选B。
【点睛】本题主要考查化学科学观,侧重考查学生对基础知识的认知能力。
4. 关于实验室安全,下列表述正确的是
A. 酒精、甲苯、汽油着火均可用水灭火
B. 制备有毒气体的实验应在通风橱中进行
C. 皮肤溅上酸液后先用大量水冲洗,再用浓溶液冲洗
D. 实验剩余的钠、钾不可放回原试剂瓶中,应投入废液缸中
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲苯、汽油的密度比水的小,会浮在水面,着火时用水灭火,会导致火势蔓延,应用抹布盖灭,A错误;
B.制备有毒气体的实验应在通风橱中进行,保证实验安全,B正确;
C.浓溶液碱性较强,皮肤溅上酸液后应先用大量水冲洗,再用碳酸氢钠溶液冲洗,C错误;
D.钠、钾与水反应放热并产生氢气,易造成爆炸,实验剩余的钠、钾应放回原试剂瓶中,不能投入废液缸中,错误D;
故选B。
5. 下列离子的模型与离子的空间结构一致的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.中心S原子价层电子对数为(孤电子对数1),VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,不一致,A不符合题意;
B.中心Cl原子价层电子对数为(孤电子对数0),VSEPR模型为四面体形,空间结构为正四面体形,一致,B符合题意;
C.中心N原子的价层电子对数为(孤电子对数1),VSEPR模型为平面三角形,空间结构为V形,不一致,C不符合题意;
D.中心Cl原子价层电子对数为(孤电子对数1),VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,不一致,D不符合题意;
故选B。
6. 已知反应:。下列有关说法错误的是
A. 的摩尔质量为
B. 中含有键
C. 中各元素原子最外层都满足8电子结构
D. 溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.的摩尔质量,A正确;
B.由结构式可知,中含有键,B正确;
C.中H周围只有2个电子,不满足8电子结构,C错误;
D.溶液中:,D正确;
答案选C。
7. 类比法是一种学习化学的重要方法。下列类比结果错误的是
A. 为平面三角形分子,则也为平面三角形分子
B. 的酸性强于,则的酸性强于
C. 能发生水解和消去反应,则也能发生水解和消去反应
D. 将溶液蒸干灼烧后得到固体,则将溶液蒸干灼烧后可得到固体
【答案】C
【解析】
【详解】A.和的中心原子都是sp2杂化,它们的分子空间构型都是平面三角形结构, A正确;
B.中的氯为吸电子基,与结构类似,非金属性氟大于氯,的酸性强于,则的酸性强于,B正确;
C.连接溴原子相邻的碳原子没有氢,不能发生消去反应,C错误;
D.将溶液蒸干灼烧后得到固体,和水解生成挥发性的氯化氢有关,将溶液蒸干灼烧后可得到固体,D正确;
故选C。
8. 一定条件下,丙烯与反应生成和的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 比更稳定
B. 合成的反应中,第I步为反应的决速步骤
C. 反应中既有极性键的断裂和形成,又有非极性键的断裂和形成
D. 其他条件不变,适当升高温度可以提高加成产物中的比例
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知的能量低于,物质能量越低越稳定,A正确;
B.在合成CH3CHClCH3的反应历程中,第I步反应活化能更大,反应速率更小,慢反应为整个反应的决速步骤,B正确;
C.,丙烯与发生加成反应过程中,只断裂碳碳双键,只有非极性键的断裂;形成产物时形成C-H和C-Cl键,均为极性键,不存在非极性键的形成,C错误;
D.其他条件不变,适当升高温度,活化能大的反应的速率常数变化的大,速率增加的更快,相同时间内可以提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例,D正确;
故选:C。
9. 利用下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.盐酸滴定NaOH溶液
B.测定中和反应的反应热
C.配制一定浓度的稀硫酸
D.进行喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.盐酸滴定氢氧化钠溶液时,应用左手控制滴定管,防止滴定管活塞脱落防止实验失败,故A错误;
B.测定中和反应的反应热时,应玻璃搅拌器搅拌,使酸溶液和碱溶液完全反应,否则会使测得中和热的数值偏低,故B错误;
C.容量瓶是精量器,不能用于溶解固体和稀释溶液,故C错误;
D.氨气极易溶于水,打开止水夹,将胶头滴管中水挤入圆底烧瓶中,烧瓶内气体物质的量急剧减少,导致外界大气压远大于烧瓶内气体压强而产生喷泉,故D正确;
故选D。
10. 、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,元素最简单氢化物的水溶液显碱性,地壳中元素的质量分数最高,的原子序数等于、、的原子序数之和,由、、、形成的某种化合物的结构如图。下列叙述错误的是
A. 原子半径:
B. 阴离子具有较强的氧化性
C. 第一电离能:
D. 、、三种元素能组成离子化合物
【答案】C
【解析】
【分析】、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,元素最简单氢化物的水溶液显碱性,Y是N元素;地壳中元素的质量分数最高,Z是O元素;根据、、、形成的化合物的结构图,X形成1个共价键,X是H元素;的原子序数等于、、的原子序数之和,W是S元素。
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径,故A正确;
B.阴离子中含有O-O键,具有较强的氧化性,故B正确;
C.氮原子2p能级半充满,第一电离能大于同周期相邻元素,同周期元素从上到下第一电离能依次减小,所以第一电离能:,故C错误;
D.H、N、S三种元素能组成离子化合物(NH4)2S,故D正确;
选C。
11. 下列对应反应的离子方程式书写正确的是
A. 将通入溴水中:
B. 向酸性溶液中滴加溶液:
C. 向溶液中通入过量的:
D. 用稀硝酸清洗附着在试管壁上的铜:
【答案】A
【解析】
【详解】A.将通入溴水中生成硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式为,故A正确;
B.向酸性溶液中滴加溶液,被氧化为FeCl3,反应的离子方程式为,故B错误;
C.向溶液中通入过量的生成碳酸氢钠和次氯酸,反应的离子方程式为,故C错误;
D.用稀硝酸清洗附着在试管壁上的铜生成硝酸铜、一氧化氮、水,反应的离子方程式为,故D错误;
选A。
12. 我国科学家研发的水系可逆电池可吸收利用。将两组正离子、负离子复合膜反向放置分隔两室电解液,充、放电时,复合膜间的解离成和。工作原理如图所示:
下列说法错误的是
A. 充电时,多孔纳米片极发生氧化反应
B. 中存在离子键、共价键和配位键
C. 放电时,锌电极的电极反应式为
D. 放电时,复合膜中向多孔纳米片极移动的离子是
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,a膜是释放出氢离子的阳离子交换膜,b膜是释放出氢氧根离子的阴离子交换膜,放电时,锌电极为原电池的负极,碱性条件下,锌在负极失去电子发生氧化反应,生成,电极反应式为,多孔钯纳米片为正极,酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸,电极反应式为;充电时,与直流电源负极相连的锌电极为阴极,在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子,多孔钯纳米片为阳极,碱性条件下甲酸在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,据此回答。
【详解】A.由分析可知,充电时多孔钯纳米片为阳极,碱性条件下甲酸在阳极失去电子,发生氧化反应生成二氧化碳和水,A正确;
B.由化学式可知,中,钠离子与四羟基合锌酸根之间存在离子键,O和H之间存在极性共价键,Zn与OH-之间存在配位键,存在离子键、极性共价键和配位键,B正确;
C.放电时,锌电极为原电池的负极,碱性条件下,锌在负极失去电子发生氧化反应,生成,电极反应式为,C错误;
D.放电时,多孔纳米片极为正极,向正极移动,D正确;
故选C。
13. 沙库巴曲(结构如图)可用于制备治疗射血分数降低的慢性心力衰竭的药品,降低心血管死亡和心力衰竭住院的风险。下列有关沙库巴曲的说法正确的是
A. 分子式为
B. 该有机物最多能消耗氢气
C. 含有2个手性碳原子
D. 分子中含有2种官能团
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示结构可知分子式为,A错误;
B.分子中两个苯环可以催化加氢,羧基、酯基和酰胺基中的碳氧双键不能加氢。该有机物最多能消耗氢气,B错误;
C.含有2个手性碳原子,,C正确;
D.分子中含有酯基、羧基、酰胺基3种官能团,D错误;
故选C。
14. 常温下,用盐酸滴定饱和溶液,溶液中、、的分布分数[如:]随变化曲线及滴定曲线如图。
常温下,已知几种常见指示剂的变色范围如下:
指示剂
变色范围
酚酞
无色()
浅红色()
红色()
石蕊
红色()
紫色()
蓝色()
甲基橙
红色()
橙色()
黄色()
下列说法错误的是
A. 整个滴定过程中可先用酚酞再用甲基橙作指示剂
B. a点对应溶液中存在:
C. a点到e点对应的变化过程中,溶液中水的电离程度始终在增大
D. 常温下,
【答案】C
【解析】
【分析】如图可知,溶液的pH值越大,溶液中c()越大,溶液的pH值越小,溶液中c()越大,根据图知,曲线1、2、3分别表示δ()、δ()、δ(),根据交点m、n可知,,据此解答;
【详解】A.根据图知,第一次突变时溶液呈碱性,第二次突变时溶液呈酸性,酚酞的变色范围为8~10、甲基橙的变色范围为3.1~4.4,所以第一次突变可选酚酞作指示剂,第二次突变可选甲基橙作指示剂,A正确;
B.a点对应溶液中溶质是和,且,电荷守恒:,,B正确;
C.a点对应溶液中溶质是和,促进水的电离,e点溶质为,对水的电离程度没有影响,C错误;
D.常温下,,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 草酸钴用途广泛,实验室利用废旧锂电池正极材料制备草酸钴。回答下列问题:
I.稀硫酸的配制。
(1)实验室需要溶液,用浓硫酸(密度为)配制该溶液时,所需的浓硫酸的体积为_____(保留1位小数)mL。
(2)在下列配制过程示意图中,有错误的是_______(填序号)。
(3)配制过程中稀释浓硫酸后,未冷却至室,即进行下一步操作,将使配制的溶液浓度_____;(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
II.以废旧锂电池正极材料为原料制备溶液。取一定量废旧锂电池正极材料,粉碎后与溶液混合配成悬浊液,加入三颈烧瓶中(装置如图),时通过仪器缓慢滴加稀硫酸,充分反应后过滤。
(4)转化为、的化学方程式为_______。
(5)用分液漏斗滴入稀硫酸,滴加速率不能太快且需要快速搅拌的原因是_______。
III.沉钴。向除杂后的溶液中加入溶液或溶液作沉淀剂,可得到。已知:向溶液中滴加溶液调节时开始出现沉淀。
(6)不能用同浓度的溶液代替溶液的原因是_______。
(7)为测定草酸钴样品中草酸钴晶体的质量分数,进行如下实验:
a.取草酸钴样品,加入酸性溶液,加热(该条件下不被氧化)。
b.充分反应后将溶液冷却至室温,加入容量瓶中,定容。
c.取溶液,用溶液滴定,共消耗溶液。
样品中草酸钴晶体的质量分数为_______。
【答案】(1)54.3
(2)①④ (3)偏大
(4)
(5)使硫酸与悬浊液充分接触反应,防止局部酸性过强产生二氧化硫(或提高钴的还原率)
(6)若用草酸钠溶液代替草酸铵溶液,会有氢氧化亚钴沉淀生成,导致的产率降低
(7)80.00%
【解析】
【分析】实验室没有480mL的容量瓶,配制,应该选用500mL的容量瓶,按照500mL溶液进行计算;
测定草酸钴样品中草酸钴晶体的质量分数,根据得失电子守恒找关系式进行计算,即KMnO4得电子的物质的量等于草酸和硫酸亚铁失去电子的物质的量;
【小问1详解】
由c=可知,浓硫酸的浓度为,实验室没有480mL容量瓶,所以配制480ml 2mol/L的硫酸溶液时,应选用500mL容量瓶,由稀释定律c1v1=c2v2可知,配制该溶液时,所需的浓硫酸的体积为;
【小问2详解】
图①为稀释浓硫酸,应先放少量水在烧杯中,再加入量取的浓硫酸进行稀释,同时倾倒蒸馏水的试剂瓶标签应面向手心,图①错误;
图②为转移溶液,用玻璃棒引流,玻璃棒下端在刻度线以下,图②正确;
图③为洗涤烧杯转移溶液,图③正确;
图④为定容操作,眼睛应该平视刻度线,图④错误;
【小问3详解】
浓硫酸稀释过程会大量放热,如果未冷却就转移,温度高液体体积膨胀,当定容冷却后,体积降温减小,根据计算导致溶液浓度偏大;
【小问4详解】
根据题目信息,废旧锂电池正极材料中的LiCoO2在硫酸的酸性环境中把加入的Na2SO3氧化为Na2SO4,LiCoO2中+3价的Co被还原为CoSO4,反应方程式为:;
【小问5详解】
因为LiCoO2与Na2SO3和H2SO4的反应为固体与液体的反应,快速搅拌是保证反应物充分混合接触反应,同时稀硫酸的滴加速率不能太快是为了防止局部酸性过强与Na2SO3反应产生二氧化硫;
故答案为:使硫酸与悬浊液充分接触反应,防止局部酸性过强产生二氧化硫;
【小问6详解】
草酸钠是强碱弱酸盐,草酸铵是弱酸弱碱盐,草酸钠溶液的碱性更强,若用草酸钠溶液代替草酸铵溶液,会有氢氧化亚钴沉淀生成,导致草酸亚钴的产率降低;
【小问7详解】
由题意可知,测定某草酸钴样品中草酸钴晶体的质量分数的实验中,高锰酸钾为反应的氧化剂,草酸钴和硫酸亚铁为还原剂,由得失电子数守恒可得关系式2n(CoC2O4)+n(FeSO4)=5n(KMnO4),则3.660g样品中草酸钴的物质的量为(0.1000mol/L×0.1L×5-0.1000mol/L×0.018L×10)×=0.016mol,由钴原子个数守恒可知,草酸钴晶体的质量分数为。
16. 单质钨的化学性质比较稳定,主要用来制造灯丝和高速切削合金钢、超硬模具。工业上利用黑钨矿(主要成分为和,还含少量、的化合物)生产钨的工艺流程如图所示。
已知:①常温下钨酸难溶于水;难溶于水,能与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物。
②焙烧过程中含、的化合物转化为、、。
③时,的主要存在形式为、。
回答下列问题:
(1)为提高焙烧效率,可采取的措施有___________(任答一点)。
(2)沉钨时过低,会形成多钨酸根离子,其中最主要的是和,写出生成的离子方程式:___________。
(3)滤渣的成分为、,写出净化时加入发生的主要反应的离子方程式:___________。
(4)的酸性弱于的原因为___________。
(5)操作Ⅰ的名称为___________;若黑钨矿中钨的质量分数为,提炼过程中利用率为,欲用黑钨矿制得纯度的金属钨,则产品中杂质含量最大为___________。
(6)碳化钨是耐高温、耐磨材料。碳化钨晶胞结构如图。
①每个钨原子周围距离最近且等距的碳原子有___________个。
②已知该晶胞的底边长为,高为,,,,为阿伏加德罗常数的值,则晶胞密度为___________。
【答案】(1)黑钨矿粉碎处理或适当升高温度或加快通入空气的速率等
(2)
(3)
(4)非羟基氧个数多,中心原子电正性强,易电离出氢离子
(5) ①. 过滤 ②.
(6) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】向黑钨矿中通入空气和氢氧化钠焙烧,主要生成氧化锰、氧化铁和钨酸钠,同时还有硅酸钠等物质生成,水浸时二氧化锰和氧化铁不溶于水,过滤后的滤液主要成分是钨酸钠、硅酸钠,还含有Na3AsO3和Na3AsO4,调节pH=10,此时As以和的形式存在,加入过氧化氢和氯化镁除去As元素和硅元素,过滤后滤液中加入盐酸沉钨,过滤后得到H2WO4,加热后分解产生三氧化钨和水,再在还原气氛中生成钨。
【小问1详解】
为提高焙烧效率,可采取的措施有:黑钨矿粉碎处理或适当升高温度或加快通入空气的速率等;
【小问2详解】
沉钨时过低,会形成多钨酸根离子,其中最主要的是和,生成的离子方程式:;
【小问3详解】
净化时加入作氧化剂,发生的主要反应的离子方程式:;
【小问4详解】
的酸性弱于的原因为:非羟基氧个数多,中心原子电正性强,易电离出氢离子;
【小问5详解】
操作Ⅰ的名称为:过滤;
若黑钨矿中钨的质量分数为,提炼过程中利用率为,欲用黑钨矿制得纯度的金属钨,用还原三氧化钨生成钨,制备的产品金属钨中纯钨为,最少占产品的,假设杂质最多为,最多占产品的,则, ;
【小问6详解】
①根据晶胞图示,每个钨原子周围距离最近且等距的碳原子有:6个;
已知该晶胞的底边长为,高为,,,,为阿伏加德罗常数的值,晶胞的体积为:,则其晶胞密度为。
17. 二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题。根据所学知识,回答下列问题:
(1)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成二甲醚()有广泛的应用。
已知:一定温度下,由元素的最稳定的单质生成纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓。
气态物质
摩尔生成焓
0
则反应的___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)对于反应,下列图像的描述(仅改变一种条件)错误的是___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(3)在恒压()、投料比的情况下,不同温度下的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的占消耗总量的百分比)如图所示:
已知:副反应为 。
①当温度超过时,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________。
②该实验条件下,时的平衡产率为___________。
③温度为时,副反应的___________。
(4)科研工作者通过开发新型催化剂,在席夫碱修饰的纳米金催化剂上,可直接催化加氢生成甲酸。
已知: 。温度为达到平衡时,化学平衡常数。已知:,,、为速率常数。
①时,___________。
②若反应达到平衡时,,则___________(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. ②. 低温 (2)C
(3) ①. 副反应为吸热反应,当温度超过时,副反应为主,的选择性增大得更快,更有利于副反应正向进行 ②. ③. 或或
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
焓变=生成物的摩尔生成焓-反应物的摩尔生成焓的;正反应△H<0,正反应气体分子数减少△S<0,所以该反应在低温下能自发进行。
【小问2详解】
A.催化剂能加快反应速率,不能使平衡移动,平衡转化率不变,故A正确;
B.升高温度反应速率加快,故B正确;
C. 正反应放热,升高温度平衡逆向移动,平衡转化率降低,故C错误;
D. 正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,平衡转化率增大,故D正确;
选C。
【小问3详解】
①副反应为吸热反应,当温度超过时,发生副反应为主,升高温度副反应正向移动,所以当温度超过时,的平衡转化率随温度升高而增大。
②设起始时二氧化碳为,理论上生成二甲醚,二氧化碳的平衡转化率为,则转化的二氧化碳为,二甲醚的选择性为,说明有二氧化碳转化为二甲醚,故该实验条件下, 的平衡产率为。
③设起始时二氧化碳为、氢气为4mol,时二氧化碳的转化率为50%;
平衡时,,,,,气体总物质的量为。各气体的分压为,,,,。
【小问4详解】
①反应的化学平衡常数表达式,而,,、为速率常数,平衡时,即,则,所以。
②正反应放热,升高温度,平衡常数减小,温度为时,,则,即平衡常数增大,所以。
18. 千金藤素具有凉血和清热的功效,主要用于治疗肿瘤患者因放疗和化疗后所引起的白细胞减少的症状。化合物Ⅰ是合成千金藤素的一种中间体,其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)化合物中含氧官能团的名称为___________;化合物的化学名称为___________。
(2)反应的化学方程式为___________;的反应类型为___________。
(3)已知和通过两步反应合成,其中一步为加成反应,则另一步为___________反应。
(4)化合物有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体有___________种。
①除苯环外,没有其他环,溴原子直接与苯环相连;
②遇溶液会发生显色反应;
③遇银氨溶液发生银镜反应,且完全反应产生。
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为的有机物结构简式为___________(写出一种)。
【答案】(1) ①. 醚键、硝基 ②. 二溴甲烷或亚甲基溴
(2) ①. ②. 还原反应
(3)消去 (4) ①. 16 ②. 或
【解析】
【小问1详解】
根据E的结构可知,含氧官能团的名称为醚键、硝基;化合物B的化学名称为二溴甲烷或亚甲基溴。
【小问2详解】
依据流程中化合物和化合物的结构简式,及化合物的分子式,可推知化合物的结构简式为,则反应的化学方程式为;过程中硝基转化为氨基,反应类型为还原反应。
【小问3详解】
依据题给信息及化合物、和的结构简式分析,化合物分子中醛基和化合物分子中甲基通过加成反应生成中间产物(),再通过消去,引入碳碳双键生成,故另一步反应为消去反应。
【小问4详解】
依据化合物的同分异构体遇溶液会发生显色反应,说明分子中有酚羟基;遇银氨溶液发生银镜反应,且完全反应产生,说明分子中有2个醛基;依据除苯环外,没有其他环,溴原子直接与苯环相连,可知分子的苯环上连有1个酚羟基、2个醛基和1个溴原子。连有2个醛基的结构有3种:
、、。上连有1个酚羟基和1个溴原子的结构一共有6种,上连有1个酚羟基和1个溴原子的结构一共有7种,上连1个酚醛基和1个溴原子的结构一共有3种;则符合条件的化合物的同分异构体共有16种。其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为的有机物的结构简式为、。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$