精品解析:陕西省西安市陕西省西安市六十校联考2024-2025学年高三上学期11月期中化学试题
2025-01-22
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内容正文:
高三化学试卷
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,将各案写在答题卡上。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.可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 N:14 O:16 S:32 Co:59 Cu:64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 文物凝结了人类智慧的结晶,也是历史进步的标志。下列文物的材质为金属的是
A.西汉青玉璜
B.明弘治黄釉大碗
C.明杨继盛谏草卷(纸本)
D.明代“一品百龄”金印
A. A B. B C. C D. D
2. 化学与STSE息息相关。下列叙述错误的是
A. 制造汽车发动机的氮化硅材料具有耐高温、强度高的优点
B. 利用臭氧的强氧化性处理污水中的
C. 用铝粉与烧碱的混合物作疏通剂疏通堵塞的厨卫管道
D. 脱氧剂中活性铁粉能快速脱氧与其还原性强有关
3. 下列操作正确的是
A. 浓硫酸溅到皮肤上,应立即用5%的溶液冲洗
B. 实验室用剩的金属钠可以放回原试剂瓶
C. 高锰酸钾固体可与无水乙醇毗邻存放在同一个柜子中
D. 实验室用玻璃瓶盛放氢氟酸
4. 性质决定用途,下列物质的性质与用途对应关系错误的是
选项
物质
性质
用途
A
明矾
水解时生成胶体
作净水剂
B
维生素C
还原性
作抗氧化剂
C
浓硫酸
脱水性
作干燥剂
D
金刚石
质地坚硬
切割玻璃
A. A B. B C. C D. D
5. 下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是
A. 溶液中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. NH4SCN溶液中:、、、
D. 新制的氯水中:、、、
6. 下列对应药品制备相应气体需加热的是
选项
药品
气体
A
浓盐酸、二氧化锰
B
浓氨水、生石灰
C
锌粒、盐酸
D
70%硫酸、亚硫酸钠粉末
A. A B. B C. C D. D
7. 中药马兜铃具有理气止痛、清热解毒、止血等功效。马兜铃酸A是从马兜铃中提取的有效成分之一,其结构简式如图所示。下列关于马兜铃酸A的叙述错误的是
A. 有3种含氧官能团 B. 能与溶液发生反应
C. 能发生加成、取代反应 D. 属于苯的同系物
8. 下列叙述对应的离子方程式书写正确的是
选项
叙述
离子方程式
A
以铜为阳极电解稀硫酸
B
FeO溶于稀硝酸
C
以曾青涂铁,铁赤色如铜
D
在氨水中滴加少量溶液
A. A B. B C. C D. D
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 一定条件下,分解得到气体产物的分子总数为
B. 由和组成的混合气体含有的原子总数为
C. 标准状况下,与水完全反应生成和时转移的电子数为
D. 在核反应中,含有的中子数为
10. 含铁物质的“价-类”二维图如图。下列叙述错误的是
A. c在湿空气中能转化为d B. a和e的溶液能发生化合反应
C. b在空气中加热会生成黑色固体 D. 分别在稀硫酸中加入a、b、c都会生成e
11. 小苏打片可缓解胃酸过多引起的症状:,其中、、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列叙述错误的是
A. 原子半径: B. 最简单氢化物的稳定性:
C. 的氧化物对应的水化物均是强电解质 D. MWZ具有强氧化性,也具有漂白性
12. 下列实验操作、现象和得出的结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向包着的脱脂棉上滴几滴水
脱脂棉剧烈燃烧
与水反应放热
B
将通入紫色石蕊试液中
紫色石蕊试液褪色
具有漂白性
C
常温下,将试纸插入某溶液中
pH试纸变红
该溶液呈酸性
D
向碳酸钠溶液中逐滴滴加少量稀盐酸
无明显现象
稀盐酸与碳酸钠不反应
A. A B. B C. C D. D
13. 溴化钠介导的以水为氧源的烯烃光电化学环氧化反应原理如图,其转化效率和选择性接近。下列相关叙述正确的是
A. 溴化钠只起导电作用
B. Pt电极附近溶液的pH降低
C. 收集时转移1mol电子
D. 环氧化反应为
14. (三草酸合铁酸钾晶体)常用来作为化学光量计,一种合成的流程如图所示。下列叙述正确的是
已知三草酸合铁酸钾晶体的部分性质如下:
①易溶于水(溶解度随温度的升高而增大),难溶于乙醇。
②一定温度下可失去全部结晶水,高温时会分解。
③具有光敏性,受光照射易分解。
A. “沉铁”后所得滤液中溶质的成分只有
B. “系列操作”是过滤、乙醇洗涤、干燥
C. 产品应贮存于无色透明带软木塞的试剂瓶中
D. 向产品的饱和溶液中加入乙醇,有利于析出产品
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某同学利用以下提供的装置(夹持装置已省略)进行氯气的相关实验。
已知:I处为湿润的有色布条,II处为,Ⅲ处为干燥的有色布条。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:___________。
(2)盛装高锰酸钾固体的仪器名称为___________;装置D中长颈漏斗的作用是___________。
(3)完成整个实验,适宜的装置连接顺序为___________(填接口标号)。
(4)设置装置的实验目的是___________;I、III处的现象分别为___________、___________。
(5)设计装置的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。向仪器甲中缓缓通入氯气,当无色溶液逐渐变为棕黄色,即停止通入氯气,然后打开活塞,将仪器甲中少量溶液加入装置C中的锥形瓶中,振荡后静置,观察现象。
①证明氯气的非金属性强于溴的反应的离子方程式为___________。
②当无色溶液逐渐变为棕黄色,即停止通入氯气的原因是___________。
16. 以废旧钴锂电池的正极材料(主要成分是难溶于水的,还含有少量、)为原料回收金属锂的工艺如图。回答下列问题:
(1)“浸液”的溶质是和___________(填化学式),提高“浸取”速率的措施有___________(任答一条)。
(2)“酸溶”时转化成,该反应的离子方程式为___________。
(3)通入空气的目的是___________。
(4)“沉锂”过程中,确认完全沉淀的操作是___________。
(5)已知:含质量分数为的废料经上述工艺可提取金属锂。则锂的收率为___________。提示:收率。
(6)锂电池放电过程中物质的转化如图所示。放电时a极的电极反应式为___________。
17. 、丙烯均是重要的化工原料。根据所学知识,回答下列问题:
I.甲烷的催化重整可获得H2。
已知反应①:
反应②:
反应③:
反应④:
(1)反应③的_______。
(2)将和通入容积为4 L的反应器中,保持容器容积不变,在一定温度下发生反应①,测得在5 min时,CO的物质的量为1.6 mol,则0~5 min内,用H2表示该反应的平均反应速率为_______。
(3)一定条件下,将与充入密闭容器中发生反应①,下列措施可以提高化学反应速率的是_______(填标号)。
a.恒容条件下充入He(g) b.增大体积 c.升高温度 d.保持恒压充入He(g) e.加入合适的催化剂
II.以丙烯为原料合成某药物中间体D的路线如图:
(4)有机物D中所含官能团的名称是_______。
(5)A→B的反应类型是_______;该反应可产生一种副产物B',B'的结构简式为_______。
(6)反应B→C的化学方程式为_______。
(7)A可通过如图方式制得吸水高分子P:
a.M的结构简式为_______。
b.反应N→P的化学方程式为_______。
18. 五水硫酸铜俗称蓝矾、胆矾或铜矾,具有催吐、去腐、解毒等功效,但有一定的副作用,易溶于水,难溶于乙醇。回答下列问题:
(1)铜与过量H2O2溶液反应的探究如图:
实验②中Cu溶解的离子方程式为______;产生的气体为______。
(2)某学习小组利用含铜90%的废铜屑制取硫酸铜晶体,有两种途径可供选择:
途径A:CuCuSO4
途径B:CuCuOCuSO4
①写出途径A的化学方程式:______。
②与途径A相比,途径B的优点是______。
(3)硫酸铜溶液经加热蒸发、______、过滤、______、干燥实验操作,得到胆矾。
(4)将制得的CuSO4•xH2O晶体进行热重分析,其热重曲线(即样品质量随温度变化的曲线,T℃时,已完全失去结晶水,此时为CuSO4)如图所示。x=______。
(5)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏低的是______(填标号)。
①制得的结晶水合物未充分干燥
②坩埚未置于干燥器中冷却
③加热时有少量固体迸溅出来
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高三化学试卷
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,将各案写在答题卡上。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.可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 N:14 O:16 S:32 Co:59 Cu:64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 文物凝结了人类智慧的结晶,也是历史进步的标志。下列文物的材质为金属的是
A.西汉青玉璜
B.明弘治黄釉大碗
C.明杨继盛谏草卷(纸本)
D.明代“一品百龄”金印
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.西汉青玉璜是一种玉器,主要原料是玉石,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.明弘治黄釉大碗是一种瓷器,属于无机非金属材料,B不符合题意;
C.明杨继盛谏草卷(纸本)主要成分是纤维素,不属于金属材料,C不符合题意;
D.明代“一品百龄”金印是由金属制成,属于金属材料,D符合题意;
答案选D。
2. 化学与STSE息息相关。下列叙述错误的是
A. 制造汽车发动机的氮化硅材料具有耐高温、强度高的优点
B. 利用臭氧的强氧化性处理污水中的
C. 用铝粉与烧碱的混合物作疏通剂疏通堵塞的厨卫管道
D. 脱氧剂中活性铁粉能快速脱氧与其还原性强有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮化硅材料具有耐高温、强度高的优点,可以用来制造发动机材料,A正确;
B.中的Cr元素为最高价,无法被氧化,B错误;
C.铝粉与NaOH溶液反应生成气体,且碱性物质促进管道内油污的水解,达到疏通厨卫管道的目的,C正确;
D.活性铁粉具有强的还原性,能够快速脱氧,D正确;
答案选B。
3. 下列操作正确的是
A. 浓硫酸溅到皮肤上,应立即用5%的溶液冲洗
B. 实验室用剩的金属钠可以放回原试剂瓶
C. 高锰酸钾固体可与无水乙醇毗邻存放在同一个柜子中
D. 实验室用玻璃瓶盛放氢氟酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸溅到皮肤上,先用大量的水冲洗,再涂上5%的溶液,A错误;
B.钠极易与水和氧气反应,所以实验后剩余的钠,需要放回原试剂瓶,B正确;
C.高锰酸钾具有强氧化性,无水乙醇具有还原性,二者不能存放在同一个柜子中,C错误;
D.HF与SiO2及硅酸盐反应,HF应保存在塑料瓶中,D错误;
答案选B。
4. 性质决定用途,下列物质的性质与用途对应关系错误的是
选项
物质
性质
用途
A
明矾
水解时生成胶体
作净水剂
B
维生素C
还原性
作抗氧化剂
C
浓硫酸
脱水性
作干燥剂
D
金刚石
质地坚硬
切割玻璃
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.明矾水解时生成胶体,可吸附悬浮的杂质,作净水剂,A正确;
B.维生素C具有还原性,能被氧化而发挥抗氧化作用,可用作食品抗氧化剂,B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂,C错误;
D.金刚石质地坚硬,而玻璃硬度较低,所以金刚石能切割玻璃,D正确;
故选C。
5. 下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是
A. 溶液中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. NH4SCN溶液中:、、、
D. 新制的氯水中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中,或与均不能大量共存,A不符合题意;
B.溶液中,和ClO-、均会反应而不能大量共存,B不符合题意;
C.NH4SCN溶液中,、会反应而不能大量共存,C不符合题意;
D.新制的氯水中,、、、和氯水成分相互不反应,能大量共存,D符合题意;
故选D。
6. 下列对应药品制备相应气体需加热的是
选项
药品
气体
A
浓盐酸、二氧化锰
B
浓氨水、生石灰
C
锌粒、盐酸
D
70%硫酸、亚硫酸钠粉末
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.制取Cl2用MnO2和浓盐酸加热制取,该反应需要加热,A符合;
B.浓氨水与生石灰制取氨气不需要加热,B不符合;
C.活泼金属锌与稀盐酸反应制取氢气不需要加热,C不符合;
D.70%硫酸与亚硫酸钠粉末反应制取SO2气体不需要加热,D不符合;
答案选A。
7. 中药马兜铃具有理气止痛、清热解毒、止血等功效。马兜铃酸A是从马兜铃中提取的有效成分之一,其结构简式如图所示。下列关于马兜铃酸A的叙述错误的是
A. 有3种含氧官能团 B. 能与溶液发生反应
C. 能发生加成、取代反应 D. 属于苯的同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据物质结构简式可知,结构中含有羧基、硝基、醚键3种含氧官能团,A项正确;
B.结构中含有羧基,具有酸性,能与溶液发生反应,B项正确;
C.结构中含有苯环能发生加成反应,结构中含有羧基,能发生取代反应,C项正确;
D.结构中含有羧基、硝基、醚键,不只有一个苯环,不属于苯的同系物,D项错误;
答案选:D。
8. 下列叙述对应的离子方程式书写正确的是
选项
叙述
离子方程式
A
以铜为阳极电解稀硫酸
B
FeO溶于稀硝酸
C
以曾青涂铁,铁赤色如铜
D
在氨水中滴加少量溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.以铜为阳极电解稀硫酸,阳极上铜失去电子变为铜离子,阴极上氢离子得电子变为H2,电解的离子方程式为,故A正确;
B.FeO会被硝酸氧化为,离子方程式为:,故B错误;
C.铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,离子方程式为,故C错误;
D.氨水不能溶解氢氧化铝,故离子方程式为:,故D错误;
答案选A。
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 一定条件下,分解得到气体产物的分子总数为
B. 由和组成的混合气体含有的原子总数为
C. 标准状况下,与水完全反应生成和时转移的电子数为
D. 在核反应中,含有的中子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.HI的分解反应是可逆反应,1molHI生成和的总物质的量小于1mol,A项错误;
B.和最简式相同,由和组成的混合气体含有的原子总数为=,B正确;
C.中,H、F的化合价不变,价的O和价的O发生归中反应生成,完全反应时转移1mol电子,C项错误;
D.根据质量守恒和质子守恒知,含中子数:,D项错误;
答案选B。
10. 含铁物质的“价-类”二维图如图。下列叙述错误的是
A. c在湿空气中能转化为d B. a和e的溶液能发生化合反应
C. b在空气中加热会生成黑色固体 D. 分别在稀硫酸中加入a、b、c都会生成e
【答案】D
【解析】
【分析】a是Fe单质,b是 FeO,c是Fe(OH)2,d是Fe(OH)3,e是Fe2(SO4)3;
【详解】A.Fe(OH)2在湿空气中被氧化Fe(OH)3,方程式为:4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3,A正确;
B.Fe与Fe2(SO4)3可以发生化合反应生成FeSO4,方程式为:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,B正确;
C.FeO不稳定,在空气中加热会生成黑色固体Fe3O4,C正确;
D.Fe、FeO、Fe(OH)2与稀硫酸反应都生成FeSO4,D错误;
答案选D。
11. 小苏打片可缓解胃酸过多引起的症状:,其中、、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列叙述错误的是
A. 原子半径: B. 最简单氢化物的稳定性:
C. 的氧化物对应的水化物均是强电解质 D. MWZ具有强氧化性,也具有漂白性
【答案】C
【解析】
【分析】小苏打片可缓解胃酸过多引起的症状:,、、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,该、、、、分别为:H、C、O、Na、Cl。
【详解】A.同周期主族元素从左往右,原子半径依次减小,同主族元素元素从上往下,原子半径依次增大,则原子半径:,A正确;
B.元素非金属性越强,最简单氢化物越稳定,非金属性:O>C,则最简单氢化物的稳定性:,B正确;
C.Cl的氧化物对应的水化物不一定是强电解质,如HClO为弱电解质,C错误;
D.NaClO是种无机化合物,具有强氧化性和漂白性,是家庭洗涤中氯漂白剂的主要成分,D正确;
故选C。
12. 下列实验操作、现象和得出的结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向包着的脱脂棉上滴几滴水
脱脂棉剧烈燃烧
与水反应放热
B
将通入紫色石蕊试液中
紫色石蕊试液褪色
具有漂白性
C
常温下,将试纸插入某溶液中
pH试纸变红
该溶液呈酸性
D
向碳酸钠溶液中逐滴滴加少量稀盐酸
无明显现象
稀盐酸与碳酸钠不反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.脱脂棉燃烧需要温度升高到达着火点,所以该实验说明与水反应放热,故A正确;
B.将通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液只变红、不褪色,故B错误;
C.不能将试纸插入溶液中,会污染溶液,即操作错误,故C错误;
D.向碳酸钠溶液中逐滴滴加少量稀盐酸,发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,无明显现象,但不能因为无明显现象得出稀盐酸与碳酸钠不反应的结论,故D错误;
故答案为:A。
13. 溴化钠介导的以水为氧源的烯烃光电化学环氧化反应原理如图,其转化效率和选择性接近。下列相关叙述正确的是
A. 溴化钠只起导电作用
B. Pt电极附近溶液的pH降低
C. 收集时转移1mol电子
D. 环氧化反应为
【答案】D
【解析】
【分析】M极上溴离子失电子产生溴单质,发生氧化反应,则M为负极;N上水分子得电子产生氢气,发生还原反应,则N为正极;
【详解】A.转化为,在水中氧化碳碳双键形成环氧结构,A项错误;
B.铂电极上的电极反应式为,铂电极附近溶液的pH升高,B项错误;
C.没有标明标准状况,不能根据体积计算气体物质的量,C项错误;
D.根据关系图可知,环氧化反应是与溴水反应生成和HBr,反应方程式为,D项正确;
答案选D。
14. (三草酸合铁酸钾晶体)常用来作为化学光量计,一种合成的流程如图所示。下列叙述正确的是
已知三草酸合铁酸钾晶体的部分性质如下:
①易溶于水(溶解度随温度的升高而增大),难溶于乙醇。
②一定温度下可失去全部结晶水,高温时会分解。
③具有光敏性,受光照射易分解。
A. “沉铁”后所得滤液中溶质的成分只有
B. “系列操作”是过滤、乙醇洗涤、干燥
C. 产品应贮存于无色透明带软木塞的试剂瓶中
D. 向产品的饱和溶液中加入乙醇,有利于析出产品
【答案】D
【解析】
【分析】通过流程制备、净化的操作中,加入的试剂一般都是过量的,析出产品的操作一般是在溶解度小的溶剂中结晶。
【详解】A.“沉铁”中,滤液成分不止是(NH4)2SO4,还有H2SO4,还有过量的草酸,故A错误;
B.题给条件中:三草酸合铁酸钾,易溶于水,在低温溶解度小,所以“系列操作”在过滤前要进行冷却结晶,B错误;
C.三草酸合铁酸钾晶体具有光敏性,受光照射分解变为黄色,不可贮存于透明带软木塞的试剂瓶中,C错误;
D.三草酸合铁酸钾晶体,难溶于乙醇,有利于产品析出,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某同学利用以下提供的装置(夹持装置已省略)进行氯气的相关实验。
已知:I处为湿润的有色布条,II处为,Ⅲ处为干燥的有色布条。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:___________。
(2)盛装高锰酸钾固体的仪器名称为___________;装置D中长颈漏斗的作用是___________。
(3)完成整个实验,适宜的装置连接顺序为___________(填接口标号)。
(4)设置装置的实验目的是___________;I、III处的现象分别为___________、___________。
(5)设计装置的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。向仪器甲中缓缓通入氯气,当无色溶液逐渐变为棕黄色,即停止通入氯气,然后打开活塞,将仪器甲中少量溶液加入装置C中的锥形瓶中,振荡后静置,观察现象。
①证明氯气的非金属性强于溴的反应的离子方程式为___________。
②当无色溶液逐渐变为棕黄色,即停止通入氯气的原因是___________。
【答案】(1)
(2) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 平衡压强
(3)fgbcde (4) ①. 验证氯气是否有漂白性 ②. 湿润的有色布条褪色 ③. 干燥的有色布条不褪色
(5) ①. ②. 防止氯气过量,干扰后续实验
【解析】
【分析】A装置是制取氯气,D饱和食盐水除去氯气中的HCl,B是检验氯气的漂白性,C是验证Cl2、Br2、I2的氧化性强弱,E是尾气处理,吸收多余的氯气防止污染空气。
【小问1详解】
A中是浓盐酸和KMnO4制取氯气,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
盛装高锰酸钾固体的仪器名称为蒸馏烧瓶;装置D中长颈漏斗的作用是平衡压强,防止堵塞;
【小问3详解】
A中制取的氯气,先通过饱和食盐水除去HCl,再通过B装置验证氯气的漂白性,干燥氯气没有漂白性,潮湿的氯气有漂白性,再通过C验证氧化性Cl2>Br2>I2,最后尾气用E吸收,连接顺序为:afgbcdeh;
【小问4详解】
设置装置的实验目的是验证氯气的漂白性,干燥氯气没有漂白性,潮湿的氯气有漂白性,因此I处现象湿润的有色布条褪色,III处现象是干燥的有色布条不褪色;
【小问5详解】
①氯气可以置换溴单质,反应的离子方程式为:;
②氯气也能氧化碘离子生成碘单质,为防止氯气过量,当无色溶液逐渐变为棕黄色,即停止通入氯气。
16. 以废旧钴锂电池的正极材料(主要成分是难溶于水的,还含有少量、)为原料回收金属锂的工艺如图。回答下列问题:
(1)“浸液”的溶质是和___________(填化学式),提高“浸取”速率的措施有___________(任答一条)。
(2)“酸溶”时转化成,该反应的离子方程式为___________。
(3)通入空气的目的是___________。
(4)“沉锂”过程中,确认完全沉淀的操作是___________。
(5)已知:含质量分数为的废料经上述工艺可提取金属锂。则锂的收率为___________。提示:收率。
(6)锂电池放电过程中物质的转化如图所示。放电时a极的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. Na[Al(OH)4] ②. 粉碎废料(或增大碱液浓度,适当加热等)
(2)2LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++O2↑+4H2O
(3)氧化Fe2+ (4)在上层清液中继续滴加Na2CO3溶液,无沉淀产生
(5)
(6)Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2
【解析】
【分析】由题给流程可知,废料用氢氧化钠溶液碱浸,浸液中有Na[Al(OH)4]和NaOH,向滤渣中加入稀硫酸和过氧化氢进行酸溶,在酸性溶液中,钴酸锂与过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸锂、硫酸钴、氧气和水,铁与过氧化氢和硫酸反应生成硫酸铁和水,过滤得到含有硫酸锂、硫酸钴、硫酸铝和硫酸铁的滤液;调节滤液的pH,使溶液中的铁离子和铝离子转化为氢氧化铁沉淀和氢氧化铝沉淀除去,滤液中硫酸锂和硫酸钴;向滤液中加入氨水得到Co(OH)2沉淀,滤液再加入碳酸钠溶液,硫酸锂溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸锂沉淀和硫酸钠,过滤得到碳酸锂,碳酸锂与Al(OH)3在高温下加热生成LiAlO2,最后还原得到Li单质;
【小问1详解】
Al与NaOH反应生成Na[Al(OH)4]和H2,浸液中有多余的NaOH和Na[Al(OH)4];奇高浸取速率的方法是粉碎废料、适当升温、增大NaOH浓度等;
【小问2详解】
酸溶时LiCoO2和硫酸、H2O2反应,生成硫酸锂、硫酸钴、氧气和水,反应的离子方程式为:2LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++O2↑+4H2O;
【小问3详解】
通入空气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+离子,Fe3+离子容易转化为Fe(OH)3沉淀除去;
【小问4详解】
加入Na2CO3将锂离子沉淀为Li2CO3,确认Li+沉淀完全的操作是:在上层清液中继续滴加Na2CO3溶液,无沉淀产生,说明溶液中不存在Li+;
【小问5详解】
wkg含质量分数为的废料含有Li的质量为:w×,经上述工艺可提取金属锂,收率为×100%=%;
【小问6详解】
由图可知:a极上Li1-xCoO2生成LiCoO2,Co的化合价降低,得电子发生还原反应,根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒得出方程式为:Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2。
17. 、丙烯均是重要的化工原料。根据所学知识,回答下列问题:
I.甲烷的催化重整可获得H2。
已知反应①:
反应②:
反应③:
反应④:
(1)反应③的_______。
(2)将和通入容积为4 L的反应器中,保持容器容积不变,在一定温度下发生反应①,测得在5 min时,CO的物质的量为1.6 mol,则0~5 min内,用H2表示该反应的平均反应速率为_______。
(3)一定条件下,将与充入密闭容器中发生反应①,下列措施可以提高化学反应速率的是_______(填标号)。
a.恒容条件下充入He(g) b.增大体积 c.升高温度 d.保持恒压充入He(g) e.加入合适的催化剂
II.以丙烯为原料合成某药物中间体D的路线如图:
(4)有机物D中所含官能团的名称是_______。
(5)A→B的反应类型是_______;该反应可产生一种副产物B',B'的结构简式为_______。
(6)反应B→C的化学方程式为_______。
(7)A可通过如图方式制得吸水高分子P:
a.M的结构简式为_______。
b.反应N→P的化学方程式为_______。
【答案】(1)+74 (2)0.08
(3)ce (4)酯基、碳碳双键
(5) ①. 加成反应 ②.
(6) (7) ①. CH2=CHCOOH ②.
【解析】
【分析】II丙烯与水在催化剂作用下发生加成反应生成B为2-丙醇,2-丙醇发生催化氧化生成C为丙酮,丙酮与CH2(COOC2H5)2反应生成D。
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应③=反应①-反应④,则ΔH3=(246.5-172.5)kJ/mol=+74kJ/mol。
【小问2详解】
5min时生成CO的物质的量为1.6mol,根据反应①可知,生成H21.6mol,则v(H2)=1.6mol÷4L÷5min=0.08mol·L-1·min-1。
【小问3详解】
a.恒容条件下充入He,He不参与反应,反应物的浓度不变,反应速率不变,a错误;
b.增大体积,反应物浓度减小,反应速率减小,b错误;
c.升高温度,反应速率增大,c正确;
d.保持恒压充入He,则容器的体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小,d错误;
e.加入合适的催化剂可以提高反应速率,e正确;
故答案选ce。
【小问4详解】
根据D的结构简式可知,其含有的官能团名称为碳碳双键、酯基。
【小问5详解】
根据分析可知,丙烯与水发生加成反应生成2-丙醇,A→B的反应类型为加成反应。丙烯与水发生加成反应也可以生成1-丙醇,因此B’的结构简式为CH3CH2CH2OH。
【小问6详解】
2-丙醇发生催化氧化生成C为丙酮,反应的化学方程式为
【小问7详解】
a.丙烯被氧化生成M,根据P的结构简式反推N为NaOOC-CH=CH2,则M为HOOCCH=CH2。
b.N为NaOOC-CH=CH2,其发生加聚反应生成P,反应的化学方程式为。
18. 五水硫酸铜俗称蓝矾、胆矾或铜矾,具有催吐、去腐、解毒等功效,但有一定的副作用,易溶于水,难溶于乙醇。回答下列问题:
(1)铜与过量H2O2溶液反应的探究如图:
实验②中Cu溶解的离子方程式为______;产生的气体为______。
(2)某学习小组利用含铜90%的废铜屑制取硫酸铜晶体,有两种途径可供选择:
途径A:CuCuSO4
途径B:CuCuOCuSO4
①写出途径A的化学方程式:______。
②与途径A相比,途径B的优点是______。
(3)硫酸铜溶液经加热蒸发、______、过滤、______、干燥实验操作,得到胆矾。
(4)将制得的CuSO4•xH2O晶体进行热重分析,其热重曲线(即样品质量随温度变化的曲线,T℃时,已完全失去结晶水,此时为CuSO4)如图所示。x=______。
(5)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏低的是______(填标号)。
①制得的结晶水合物未充分干燥
②坩埚未置于干燥器中冷却
③加热时有少量固体迸溅出来
【答案】(1) ①. ②. 氧气
(2) ①. ②. 硫酸利用率高、不产生具有污染性的二氧化硫气体、稀硫酸较浓硫酸安全等
(3) ①. 冷却结晶 ②. 洗涤
(4)5 (5)②
【解析】
【小问1详解】
实验②在酸性条件下,过氧化氢氧化铜生成硫酸铜和水,则Cu溶解的离子方程式为:;铜离子催化过氧化氢分解生成少量的氧气,则产生的气体为氧气;
【小问2详解】
①铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜和二氧化硫、水,其化学方程式为:;
②途径B中铜和氧气生成氧化铜,氧化铜和稀硫酸生成硫酸铜和水,与途径A相比,途径B的优点是硫酸利用率高、不产生具有污染性的二氧化硫气体、稀硫酸较浓硫酸安全等;
【小问3详解】
硫酸铜溶液经加热蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥实验操作,得到胆矾;
【小问4详解】
根据图示,晶体的质量为12.5g,失去全部结晶水后的质量为8g,即硫酸铜的质量与结晶水的质量比为8∶(12.5-8),结合化学式CuSO4•xH2O,有,解得x=5;
【小问5详解】
①制得的结晶水合物未充分干燥,导致失重增大,测定值偏高,①不符合题意;
②坩埚未置于干燥器中冷却,会吸收部分空气中水,使得失重偏小,测定值偏小,②符合题意;
③加热时有少胆矾迸溅出来,则导致失重增大,测定值偏高,③不符合题意;
故选②。
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