内容正文:
西南大学附中高2025届高三上11月阶段性检测(二)
化学试题
(满分:100分;考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔填涂;答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写;必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效;保持答卷清洁、完整。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷学生保存,以备评讲)。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 B 11 C 12 O 16 Na 23 Cr 52 Fe 56 Zn 65 As 75
一、选择题:本题共14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. 近期大宗商品国际价格波动较大。大宗商品包括能源商品、基础原材料和农副产品。下列大宗商品主要成份表示错误的是
A.黄金:
B.石油:烃类
C.多晶硅:
D.淀粉:
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 质子数和中子数均为8的原子:
C. 乙烯的球棍模型:
D. 的电子式:
3. 下列离子方程式正确的是
A. 用粉末处理含的废水:
B. 铅酸蓄电池放电时的正极反应式:
C. 实验室制氯气:
D. 溶液中通入一定量可能发生的反应:
4. 为阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 中含有键的数目为
B. 金刚石中含键的数目为
C. 常温下,与足量浓硫酸反应转移的电子数为
D. 的溶液中数目小于
5. 下列有关物质结构与性质的比较正确的是
A. 单电子数: B. 沸点:
C. 电负性: D. 键角:
6. 下列实验装置(夹持装置略)及操作能达目的的是
A.检查气密性
B.定容后摇匀
C.设计铜锌原电池
D.测溶液的
A. A B. B C. C D. D
7. 目前人们非常关注的食品防腐剂——脱氢乙酸钠,可以由脱氢乙酸与氢氧化钠反应制得。下列有关脱氢乙酸说法正确的是
A. 所有的碳原子可以共平面
B. 脱氢乙酸最多可以与反应
C. 其分子式为
D. 大量食用脱氢乙酸钠对人体无危害
8. 有下列相关转化,不同浓度的与紫红色固体反应可分别得到或。下列说法正确的是
A. 可用排水法收集 B. 的水溶液能使酚酞试液变红
C. 可以作为冶炼镁的保护气 D. 可以用溶液直接吸收
9. 下列实验试剂或方法错误的是
选项
实验目的
实验试剂或方法
A
提纯含少量和泥沙的苯甲酸
重结晶
B
鉴别溶液和溶液
互相滴加
C
检验溶液中是否有
D
分离苯酚和溶液
过滤
A A B. B C. C D. D
10. 我国科研人员通过注入自旋和电荷调控制备出兼具自旋特性和电荷属性的稀磁半导体(图2),该材料为(图1)的部分原子被原子取代所得。二者晶胞体积近似相等。下列说法正确的是
A. 位于元素周期表ds区
B. 图1晶胞的密度为
C. 图2晶体中和原子个数最简比为
D. 若图1中的分数坐标为,则的分数坐标为
11. W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期元素,最外层电子数均为奇数。只有为金属元素,的核外电子数等于的最外层电子数,且、处在不同周期,的单质常温下为黄绿色气体。下列说法错误的是
A. 单质可与氢氧化钠溶液反应
B. 简单离子的半径:
C. 简单气态氢化物的稳定性:
D. 最高价氧化物对应的水化物的酸性:
12. 我国科学家开发了一种新型钠离子固体电池,其工作原理如下图所示。已知放电后,最终产物为、和,下列说法正确的是
A. 放电时,向电极迁移
B. 充电时,电极连接电源的正极
C. 充电时,电极的反应式为
D. 放电时,理论上外电路每转移,负极质量减少
13. 室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知,。下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. “除镁”得到的上层清液中:
C. 溶液中:
D. “沉锰”后的滤液中:
14. 碘甲烷在一定条件下可裂解制取低碳烯烃,发生如下反应:
反应1:
反应2:
反应3:
向密闭容器中充入一定量碘甲烷,维持容器内,平衡时、和的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 图中物质表示的是
B. 时,碘甲烷平衡转化率为
C. 时,容器中
D. 随着温度升高,反应2的选择性先增大后减小
二、填空题:本大题共4小题,共58分。
15. 工业上利用铬铁矿制取的工艺流程如下图所示,铬铁矿的主要成分为,还含有少量、、杂质。
已知:①“氧化浸出”工序中,难溶的铬元素转化为,铁元素转化为+3价氧化物;
②时, ;
。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布图为__________。原子序数比铁大14的元素在元素周期表的第五周期第__________族。
(2)“氧化浸出”时提高浸取率的措施有___________(填两条);该工序中发生反应的离子方程式为__________。
(3)有关“沉铝”的化学方程式为__________;该工序中的铝元素恰好完全沉淀时,溶液中__________。(当时认为完全沉淀)
(4)受热易分解,在完全分解,失重率为,剩余固体的化学式为___________。
(5)是一种常见的颜料,其结构有三种:①、②、③,下列说法错误的是__________。
A. ①②③中的配位数都是6
B. ②中存在的化学键有离子键、共价键、配位键和氢键
C. 等物质的量的①②③分别与足量溶液反应,得到物质的量也相等
D. ①②③的结构可以用-射线衍射实验进行区分
16. 三草酸合铁酸钾晶体是一种感光剂和高效污水处理剂。
已知:易溶于水,难溶于乙醇。
(1)三草酸合铁酸钾晶体粗产品的制备:
在如下图所示装置中制备,其反应原理为:
充分反应后过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥后得到晶体。
①图中仪器A的名称为_________。
②该过程需控制反应溶液温度不高于40℃的原因是__________。
③晶体用乙醇洗涤而不用蒸馏水洗涤的原因是__________。
④为提高产率,向第一次过滤后所得中加入和也可得到晶体,请写出该反应的化学方程式____________。
⑤制备过程中持续通入的主要作用是_____________。
(2)三草酸合铁酸钾晶体粗产品纯度测定:
准确称取粗产品,配制成溶液,每次量取待测液,用浓度为的酸性溶液滴定三次,平均消耗溶液体积。(已知:,未配平。)
①滴定管在使用前要__________。
②滴定终点的现象为_____________。
③该粗产品中纯度为__________。(保留两位小数)
17. 近日,中国科学院在甲烷干重整(DRM)制合成气方面取得新进展,其原理是将两种温室气体(和)直接转化为合成气(主要成分为和),可在缓解温室效应的同时兼具经济效益。
(1)已知:、和的燃烧热分别为、和。则 __________。
(2)甲烷干重整过程中存在如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①在恒容绝热的条件下,下列情况一定能说明体系达到平衡状态的有__________(填标号)。
A.和的转化率相等 B.体系的温度不再变化
C.的体积分数保持不变 D.
②在恒压条件下,若进料配比,甲烷干重整过程中甲烷的转化率、的转化率和积碳率随着温度变化的规律如图所示。
a.甲烷干重整的最佳温度为__________。
b.时,转化率明显高于转化率的可能原因是__________。
c.在最佳温度、压强为条件下,向某恒压密闭容器中加入和,若只发生、Ⅱ两个反应。达平衡后,测得容器中的转化率为,的浓度为浓度的6倍,则此时反应I的压强平衡常数=__________。
(3)如图是电催化还原为碳氢化合物的工作原理示意图,用稀硫酸作电解液,则铜片与电源的__________(填“正极”或“负极”)相连,写出该电极上发生的电极反应式为___________。
18. 白藜芦醇(化合物I)被美国《抗衰老圣典》列为“100种最有效的抗衰老物质”之一。以下是某课题组合成化合物I的路线。
回答下列问题:
(1)由A生成B的反应类型为__________,C中的官能团名称为__________。
(2)D的结构简式为___________。
(3)由E生成F的化学方程式为____________。
(4)已知G可以发生银镜反应,关于G说法正确的是__________。
A. 该物质与足量新制氢氧化铜反应,转移电子
B. 该分子中有一个手性碳原子
C. 该分子的碳原子采取和两种杂化方式
D. 该分子的核磁共振氢谱图显示有6组峰
(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件的共有__________种(不考虑立体异构)。
①遇氯化铁溶液显紫色
②该物质能与氢氧化钠溶液反应
③苯环上只有一种氢
其中核磁共振氢谱峰面积比为结构简式__________(写出一种即可)。
(6)原儿茶酸即3,4-二羟基苯甲酸,具有抗氧化、抗肿瘤和神经保护作用。请以A的同分异构体3,4-二硝基甲苯为原料,结合上述合成路线的相关信息,设计合成3,4-二羟基苯甲酸_________。
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西南大学附中高2025届高三上11月阶段性检测(二)
化学试题
(满分:100分;考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔填涂;答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写;必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效;保持答卷清洁、完整。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷学生保存,以备评讲)。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 B 11 C 12 O 16 Na 23 Cr 52 Fe 56 Zn 65 As 75
一、选择题:本题共14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. 近期大宗商品国际价格波动较大。大宗商品包括能源商品、基础原材料和农副产品。下列大宗商品主要成份表示错误的是
A.黄金:
B.石油:烃类
C.多晶硅:
D.淀粉:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.黄金为金单质:Au,A正确;
B.石油是烃类的混合物,B正确;
C.多晶硅主要成分为单质Si,C错误;
D.玉米含有高分子化合物淀粉:(C6H10O5)n,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 质子数和中子数均为8的原子:
C. 乙烯的球棍模型:
D. 的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2O的VSEPR模型为:,A错误;
B.质子数和中子数均为8的原子:,B错误;
C.为乙烯的空间填充模型,C错误;
D.是离子化合物,电子式为:,D正确;
故选D。
3. 下列离子方程式正确的是
A. 用粉末处理含的废水:
B. 铅酸蓄电池放电时的正极反应式:
C. 实验室制氯气:
D. 溶液中通入一定量可能发生的反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.FeS不能拆,用粉末处理含的废水的离子方程式为,A错误;
B.铅酸蓄电池的负极材料为Pb,正极材料为PbO2,正极反应式:,B正确;
C.MnCl2要拆,实验室制氯气的离子方程式为:,C错误;
D.还原性I− > Fe2+,电离的Fe2+和I−物质的量之比为1:2,当有2mol亚铁离子时,对应的碘离子为4mol,则2Fe2+ + 2I− + 2Cl2 = 2Fe3++ + 4Cl−表示I−未反应完,则Fe2+不可能被氧化,D错误;
故答案为:B。
4. 为阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 中含有键的数目为
B. 金刚石中含键的数目为
C. 常温下,与足量浓硫酸反应转移的电子数为
D. 的溶液中数目小于
【答案】C
【解析】
【详解】A.1 mol CH3OH含有σ键为5 mol ,所以64gCH3OH含有σ键的数目为10NA,A正确;
B.金刚石中平均每个C形成2个C-C键,12 g金刚石中含C-C的数目为2NA,B正确;
C.常温下Al被浓硫酸钝化,C错误;
D.CH3COO-因水解而数目小于0.1NA,D正确;
故选C。
5. 下列有关物质结构与性质的比较正确的是
A. 单电子数: B. 沸点:
C. 电负性: D. 键角:
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe、V、Ge的单电子数分别为4、3、2,A项正确;
B.NH3能形成分子间氢键,AsH3比PH3相对分子质量大,沸点:NH3>AsH3>PH3,B项错误;
C.电负性Be<B<C,C项错误;
D.SeO3为sp2杂化,键角120°,都为sp3杂化,但有一对孤电子对,键角小于,键角为:,D项错误;
答案选A。
6. 下列实验装置(夹持装置略)及操作能达目的的是
A检查气密性
B.定容后摇匀
C.设计铜锌原电池
D.测溶液的
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.推动活塞,导管上升一段水柱,且一段时间水柱高度不变,则气密性良好,反之则不好,A正确;
B.摇匀时用一只手托住容量瓶瓶底,另一只手压好瓶塞,B错误;
C.C装置中CuSO4和ZnSO4溶液应互换,否则Zn电极直接与硫酸铜反应,不利于形成原电池,C错误;
D.试纸要放在表面皿或玻璃片上,不能直接放置在桌面上,D错误;
故选:A。
7. 目前人们非常关注的食品防腐剂——脱氢乙酸钠,可以由脱氢乙酸与氢氧化钠反应制得。下列有关脱氢乙酸说法正确的是
A. 所有的碳原子可以共平面
B. 脱氢乙酸最多可以与反应
C. 其分子式为
D. 大量食用脱氢乙酸钠对人体无危害
【答案】C
【解析】
【详解】A.脱氢乙酸的六元环中有烷基碳,不可能所有的碳原子可以共平面,A错误;
B.1mol的脱氢乙酸最多可以与3 mol的H2反应,其中酯基不反应,B错误;
C.由结构简式可知,其分子式为C8H8O4,C正确;
D.食品防腐剂均应适度使用,大量食用脱氢乙酸钠对人体有害,D错误;
故选:C。
8. 有下列相关转化,不同浓度与紫红色固体反应可分别得到或。下列说法正确的是
A. 可用排水法收集 B. 的水溶液能使酚酞试液变红
C. 可以作为冶炼镁的保护气 D. 可以用溶液直接吸收
【答案】B
【解析】
【分析】紫红色固体为铜,能与Cu反应的酸为硝酸,即E为HNO3、X为氮气,氮气与b氢气反应生成Q为NH3,NH3经催化氧化生成Y,Y为NO;NO与氧气继续反应生成Z ,Z为NO2、NO2与水反应生成硝酸,据此分析解答。
【详解】A.NO2能于水反应,不能用排水法收集,A错误;
B.Q的水溶液为氨水,能使酚酞试液变红,B正确;
C.镁可在N2中燃烧,C错误;
D.NO不能与NaOH直接反应,D错误;
故选:B。
9. 下列实验试剂或方法错误的是
选项
实验目的
实验试剂或方法
A
提纯含少量和泥沙的苯甲酸
重结晶
B
鉴别溶液和溶液
互相滴加
C
检验溶液中是否有
D
分离苯酚和溶液
过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯甲酸中混有NaCl、泥沙杂质用水加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥获得纯净苯甲酸,该过程为重结晶,A正确;
B.AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量,先生成沉淀后沉淀溶解;NaOH溶液滴加AlCl3溶液,先没有沉淀,一段时间后出现沉淀且不消失,B正确;
C.用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+且没有其他干扰,C正确;
D.苯酚微溶于水,与水形成乳浊液,不能采用过滤法分离二者,D错误;
故选:D。
10. 我国科研人员通过注入自旋和电荷调控制备出兼具自旋特性和电荷属性的稀磁半导体(图2),该材料为(图1)的部分原子被原子取代所得。二者晶胞体积近似相等。下列说法正确的是
A. 位于元素周期表ds区
B. 图1晶胞的密度为
C. 图2晶体中和原子个数最简比为
D. 若图1中的分数坐标为,则的分数坐标为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Mn的原子序数为25,为四周期VIIB族元素,位于元素周期表d区,A错误;
B.图1晶胞参数为a pm,晶胞中Zn个数为,As个数为4,Li个数为,晶胞的密度为,B错误;
C.图2晶胞中Mn和Zn原子的个数分别为、4-,则图2晶体中和原子个数最简比为,C正确;
D.图1中A位于体心,若图1中A分数坐标为,B位于面心,则B的分数坐标为,D错误;
故答案为:C。
11. W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期元素,最外层电子数均为奇数。只有为金属元素,的核外电子数等于的最外层电子数,且、处在不同周期,的单质常温下为黄绿色气体。下列说法错误的是
A. 单质可与氢氧化钠溶液反应
B. 简单离子的半径:
C. 简单气态氢化物的稳定性:
D. 最高价氧化物对应的水化物的酸性:
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期元素,最外层电子数均为奇数。的单质常温下为黄绿色气体,则Z为Cl,只有为金属元素,的核外电子数等于的最外层电子数,设W的核外电子数1,则的最外层电子数1,Y可能为Li或Na,Li和Na均为金属,假设不成立;设W的核外电子数3,则W为Li,Li为金属,假设不成立;设W的核外电子数7,则W为N,则的最外层电子数7,Y可能为F或Cl,Z为Cl,则Y可能为F,但、处在不同周期,假设不成立;设W的核外电子数5,则W为B,的最外层电子数5,Y可能为N或P,又、处在不同周期,所以Y为P;X为原子序数大于5、小于15的金属元素 ,则X为Na或Al。
【详解】A.X为Na或Al,Na和Al均可以与氢氧化钠溶液反应,A正确;
B.X、Y、Z简单离子分别为Na+或Al3+、P3-、Cl-,Na+或Al3+的电子层数为两层,P3-、Cl-的电子层数为三层,所以离子半径P3-、Cl-更大,P3-、Cl-具有相同的电子层结构,核电荷数越大、离子半径越小,所以X、Y、Z简单离子的半径: Y>Z>X,B错误;
C.Y、Z分别为P和Cl,P和Cl位于同一周期,同一周期从左至右原子序数递增、非金属性增,元素的非金属性越强、简单氢化物越稳定,则简单气态氢化物的稳定性:Y<Z,C正确;
D.W、Y分别为B和P,B和C位于同一周期,同一周期从左至右元素非金属性递增、最高价氧化物的水化物的酸性增强,即H3BO3酸性弱于H2CO3,P最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,碳酸为弱酸,磷酸为中强酸,则酸性:H3BO3<H2CO3<H3PO4,即酸性:H3BO3<H3PO4,D正确;
故答案为:B。
12. 我国科学家开发了一种新型钠离子固体电池,其工作原理如下图所示。已知放电后,最终产物为、和,下列说法正确的是
A. 放电时,向电极迁移
B. 充电时,电极连接电源的正极
C. 充电时,电极的反应式为
D. 放电时,理论上外电路每转移,负极质量减少
【答案】D
【解析】
【分析】放电时,最终还原产物为Na2Se和Cu,氧化产物为NaV2(PO4)3,则B为负极,A为正极,充电时,电极A为阳极,B为阴极。
【详解】A.放电时Na+移向正极,即电极A,A错误;
B.充电时,电极B连接电源的负极,B错误;
C.充电时,电极A为阳极,反应式为(2-x)Cu + Na2Se - 2e-= Cu2-xSe + 2Na+,C错误;
D.放电时,负极反应为:Na3V2(PO4)3 - 2 e-= NaV2(PO4)3 +2Na+ ,所以,理论上外电路每转移1 mol e-,负极质量减少了钠的质量23g ,D正确;
故选D。
13. 室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知,。下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. “除镁”得到的上层清液中:
C. 溶液中:
D. “沉锰”后的滤液中:
【答案】C
【解析】
【分析】用含少量的溶液来制备的流程为先加入过量的溶液将转化为沉淀除去,过滤后在滤液中加入过量的溶液将转化为沉淀,过滤后得到产品,据此信息解答。
【详解】A.NaF溶液中F−水解显碱性,则溶液中c(Na+)>c(F−)>c(OH−)>c(H+),A错误;
B.“除镁”时NaF过量,正确的浓度关系为 c(F−)>2c(Mg2+),B错误;
C.在溶液中存在以下几个平衡:、、,由水电离出的,根据前面的几个平衡得出,换算后得:,该关系式为溶液中的质子守恒式,C正确;
D.“沉锰”后滤液中还有和,据电荷守恒,则有,D错误;
故答案为:C。
14. 碘甲烷在一定条件下可裂解制取低碳烯烃,发生如下反应:
反应1:
反应2:
反应3:
向密闭容器中充入一定量的碘甲烷,维持容器内,平衡时、和的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 图中物质表示的是
B. 时,碘甲烷的平衡转化率为
C. 时,容器中
D. 随着温度升高,反应2的选择性先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应1吸热,反应2放热,升温反应1正向移动,反应2逆向移动,故随温度升高φ(C2H4)增加,物质Y表示的是C2H4,物质X表示的是C3H6,A正确;
B.由图可知,T1K,平衡时n(C2H4)= 4%n总,n(C3H6)=n(C4H8)= 8%n总,故反应2,3消耗n(C2H4)耗=8%×n总+8%×2n总= 28%n总,故容器中n(HI)= 2×(4%n总+28%n总)= 64%n总,n(CH3I)剩余=(1-4%-8%×2-64%)n总=16% n总,因n(CH3I)消耗=n(HI)=64%n总,所以CH3I转化率为,B错误;
C.由图可知,时,,由选项B分析知,,则, C正确;
D.由图可知,随着温度升高,φ(C3H6)先增大后减小,故可说明反应2的选择性先增大后减小,D正确;
答案选B。
二、填空题:本大题共4小题,共58分。
15. 工业上利用铬铁矿制取的工艺流程如下图所示,铬铁矿的主要成分为,还含有少量、、杂质。
已知:①“氧化浸出”工序中,难溶的铬元素转化为,铁元素转化为+3价氧化物;
②时, ;
。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布图为__________。原子序数比铁大14的元素在元素周期表的第五周期第__________族。
(2)“氧化浸出”时提高浸取率措施有___________(填两条);该工序中发生反应的离子方程式为__________。
(3)有关“沉铝”的化学方程式为__________;该工序中的铝元素恰好完全沉淀时,溶液中__________。(当时认为完全沉淀)
(4)受热易分解,在完全分解,失重率为,剩余固体的化学式为___________。
(5)是一种常见的颜料,其结构有三种:①、②、③,下列说法错误的是__________。
A. ①②③中的配位数都是6
B. ②中存在的化学键有离子键、共价键、配位键和氢键
C. 等物质的量的①②③分别与足量溶液反应,得到物质的量也相等
D. ①②③的结构可以用-射线衍射实验进行区分
【答案】(1) ①. ②. ⅣB
(2) ①. 搅拌、适当升高温度、粉碎铁铬矿等 ②.
(3) ①. ↓ ②. 2.2
(4)Cr2O3 (5)BC
【解析】
【分析】由已知信息可知:在碱性条件下,难溶于水的中的铬元素被次氯酸钠氧化为,铁元素被次氯酸钠氧化为,并且氧化铝溶解得到四羟基合铝酸钠,过滤之后得到的滤渣含有氧化镁和氧化铁,通入过量二氧化碳后将溶液中四羟基合铝酸钠转化为氢氧化铝,自身转化为碳酸氢钠,并提供酸性条件,将转化为,最后在浓硫酸作用下发生混合转化得到,回答下列问题;
【小问1详解】
①基态铬原子的价层电子排布式为:,基态铬原子的价层电子排布图为;
故答案案为:
②原子序数比铁大14的元素是40号元素锆元素元素符号为Zr,在元素周期表的第五周期第IVB族;
故答案为:IVB
【小问2详解】
①“氧化浸出”时提高浸取率的措施有:搅拌、适当升高温度、粉碎铁铬矿等;
故答案为:搅拌、适当升高温度、粉碎铁铬矿等
②由分析可知:在碱性条件下,难溶于水的的铬元素被次氯酸钠氧化为,铁元素被次氯酸钠氧化为Fe2O3,则反应的离子方程式为:;
故答案为:
【小问3详解】
①由分析可知:通入过量二氧化碳后将溶液中四羟基铝酸钠转化为氢氧化铝,自身转化为碳酸氢钠的离子方程式为:;
故答案为:
②由已知信息可知: ,当时完全沉淀,,,此时溶液中,,则此时溶液中,;
故答案为:2.2
【小问4详解】
受热易分解,固体损失的质量只能是氧元素的质量,若含有,则固体质量为,其中的和的,本题中在720 K完全分解,失重率为24%,失重后固体质量为,其中的和的,即的和的O,失重后固体的化学式为:;
故答案为:
【小问5详解】
①的配位数是6,1mol电离产生1mol,与足量硝酸银溶液反应,生成1molAgCl;
②的配位数是6,1mol电离产生2mol,与足量硝酸银溶液反应,生成2molAgCl;
③的配位数是6,1mol电离产生3mol,与足量硝酸银溶液反应,生成3molAgCl;
A.由上述分析可知:①②③三种配合物中的配位数都是6,A不符合题意;
B.②中存在的化学键有离子键、共价键、配位键,氢键不是化学键,B符合题意;
C.由上述分析可知:等物质的量的①②③分别与足量溶液反应,得到物质的量不相等,C符合题意;
D.X—射线衍射实验可以对配合物的结构进行区分,D不符合题意;
故答案为:BC;
16. 三草酸合铁酸钾晶体是一种感光剂和高效的污水处理剂。
已知:易溶于水,难溶于乙醇。
(1)三草酸合铁酸钾晶体粗产品的制备:
在如下图所示装置中制备,其反应原理为:
充分反应后过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥后得到晶体。
①图中仪器A的名称为_________。
②该过程需控制反应溶液温度不高于40℃的原因是__________。
③晶体用乙醇洗涤而不用蒸馏水洗涤的原因是__________。
④为提高产率,向第一次过滤后所得中加入和也可得到晶体,请写出该反应的化学方程式____________。
⑤制备过程中持续通入的主要作用是_____________。
(2)三草酸合铁酸钾晶体粗产品纯度测定:
准确称取粗产品,配制成溶液,每次量取待测液,用浓度为的酸性溶液滴定三次,平均消耗溶液体积。(已知:,未配平。)
①滴定管在使用前要__________。
②滴定终点的现象为_____________。
③该粗产品中纯度为__________。(保留两位小数)
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 防止分解 ③. 减少草酸亚铁晶体的溶解 ④. ⑤. 搅拌反应体系,增大反应物的接触面,加快反应速率或者防止浓度局部过高而氧化
(2) ①. 检查是否漏水、用蒸馏水洗净、用待装液润洗 ②. 滴入最后半滴标准溶液,锥形瓶内溶液颜色由无色变浅红色且半分钟内不变色 ③. 81.83
【解析】
【分析】硫酸亚铁溶液中滴入草酸生成草酸亚铁晶体,加入双氧水氧化亚铁离子,加入草酸钾、草酸在加热的条件下生成三草酸合铁酸钾,最后加入乙醇,冷却结晶、过滤得到三草酸合铁酸钾晶体,据此解答。
【小问1详解】
有分析可知:
①装置中盛放和溶液的仪器名称为三颈烧瓶,故答案为:三颈烧瓶;
②由于易分解,所以该过程需控制反应溶液温度不高于40℃,故答案为:防止分解;
③晶体在乙醇中的溶解度小,可减少晶体溶解损失;且晶体易溶于水,用水洗涤会造成大量晶体溶解;故答案为:减少草酸亚铁晶体的溶解;
④根据题目所提供的信息,我们知道反应物为生成物为。故答案为:;
⑤制备过程中始终通入的主要作用是搅拌反应体系,增大反应物的接触面,加快反应速率或者防止浓度局部过高而氧化。
【小问2详解】
①酸式滴定管,需要检查是否漏水,然后用蒸馏水洗净,再用待装液润洗,故本题问答案为:检查是否漏水、用蒸馏水洗净、用待装液润洗;
②随着滴定的进行,溶液不断与待测液反应,当反应完全时,再滴滴入最后半滴标准溶液,溶液就会呈现出,溶液的颜色,故本题问答案为:滴入最后半滴标准溶液,锥形瓶内溶液颜色由无色变浅红色且半分钟内不变色;
③根据关系式可计算三草酸合铁酸钾晶体的纯度
,故答案为:81.83。
17. 近日,中国科学院在甲烷干重整(DRM)制合成气方面取得新进展,其原理是将两种温室气体(和)直接转化为合成气(主要成分为和),可在缓解温室效应的同时兼具经济效益。
(1)已知:、和的燃烧热分别为、和。则 __________。
(2)甲烷干重整过程中存在如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①在恒容绝热的条件下,下列情况一定能说明体系达到平衡状态的有__________(填标号)。
A.和转化率相等 B.体系的温度不再变化
C.的体积分数保持不变 D.
②在恒压条件下,若进料配比,甲烷干重整过程中甲烷的转化率、的转化率和积碳率随着温度变化的规律如图所示。
a.甲烷干重整的最佳温度为__________。
b.时,转化率明显高于转化率的可能原因是__________。
c.在最佳温度、压强为条件下,向某恒压密闭容器中加入和,若只发生、Ⅱ两个反应。达平衡后,测得容器中的转化率为,的浓度为浓度的6倍,则此时反应I的压强平衡常数=__________。
(3)如图是电催化还原为碳氢化合物的工作原理示意图,用稀硫酸作电解液,则铜片与电源的__________(填“正极”或“负极”)相连,写出该电极上发生的电极反应式为___________。
【答案】(1)+ 241 kJ·mol–1
(2) ①. BC ②. 1000 ③. T<800℃时,反应Ⅲ为主反应,反应Ⅰ、Ⅱ为副反应,故CH4转化率大于CO2转化率 ④. 1.568 P02
(3) ①. 负极 ②.
【解析】
【小问1详解】
、和的燃烧热的热化学方程式分别为:
①
②
③
由盖斯定律知,可由①-2②-2③得到,=。
【小问2详解】
①A.和的转化率相等,并不能说明正逆反应速率相等,也不能说明该反应达到平衡状态,A错误;
B.恒容绝热的条件下,若反应未达平衡,正逆反应速率不同,体系内的温度会一直在变化,若随反应进行,体系的温度不再变化,可以说明该反应达到平衡状态,B正确;
C.体积分数保持不变,说明的消耗速率等于其生成速率,能说明该反应达到平衡状态,C正确;
D.未说明反应速率表示的方向,不能说明该反应达到平衡状态,D错误;
故答案选BC。
②a.从图中可看出,随温度升高,甲烷干重整过程中甲烷的转化率增大,CO2的转化率增大,积碳率减小,温度升高到1000℃时甲烷的转化率与CO2的转化率几乎相等,同时积碳率几乎为0,说明几乎只发生甲烷干重整主反应I,故甲烷干重整的最佳温度为1000℃。
b.T<800℃时,反应Ⅲ为主反应,反应I、Ⅱ为副反应,故时,CH4转化率明显高于CO2转化率。
c.设达到平衡过程中,反应I、反应Ⅱ中消耗的二氧化碳的物质的量分别为x、y,则x+y=,的浓度为浓度的6倍,则2x-y=,联立可得x=1mol,y=0.8mol,则平衡时,二氧化碳的物质的量为0.2mol,甲烷的物质的量为1mol,CO物质的量为(2+0.8)mol=2.8mol,H2物质的量为,H2O物质的量为0.8mol,气体总物质的量为6mol,故平衡时反应I的压强平衡常数==1.568。
【小问3详解】
由图可知,铜片附近发生还原反应,得电子被还原为碳氢化合物,则铜片为阴极,与电源的负极相连,根据电荷守恒、原子守恒可得到阴极反应式为:。
18. 白藜芦醇(化合物I)被美国《抗衰老圣典》列为“100种最有效的抗衰老物质”之一。以下是某课题组合成化合物I的路线。
回答下列问题:
(1)由A生成B的反应类型为__________,C中的官能团名称为__________。
(2)D的结构简式为___________。
(3)由E生成F的化学方程式为____________。
(4)已知G可以发生银镜反应,关于G说法正确的是__________。
A. 该物质与足量新制氢氧化铜反应,转移电子
B. 该分子中有一个手性碳原子
C. 该分子的碳原子采取和两种杂化方式
D. 该分子的核磁共振氢谱图显示有6组峰
(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件的共有__________种(不考虑立体异构)。
①遇氯化铁溶液显紫色
②该物质能与氢氧化钠溶液反应
③苯环上只有一种氢
其中核磁共振氢谱峰面积比为的结构简式__________(写出一种即可)。
(6)原儿茶酸即3,4-二羟基苯甲酸,具有抗氧化、抗肿瘤和神经保护作用。请以A的同分异构体3,4-二硝基甲苯为原料,结合上述合成路线的相关信息,设计合成3,4-二羟基苯甲酸_________。
【答案】(1) ①. 还原反应 ②. 羟基
(2) (3) (4)AC
(5) ①. 8 ②. 或(写出一种即可)
(6)
【解析】
【分析】根据流程图,有机物A在Fe/H+条件下发生还原反应生成B,根据B的分子式和有机物A的结构可以推知B的结构;B发生两个连续的反应后将结构中的氨基氧化为羟基,得到C,C发生取代反应生成D,D与NBS发生取代反应生成E,有机物E与P(OC2H5)3反应生成F,再推得H后,H与BBr3反应得到目标化合物I。
【小问1详解】
由分析知,由A生成B的反应类型为还原反应;
根据C的结构简式可知,C中的官能团名称为羟基;
【小问2详解】
C发生取代反应生成D,结合D的分子式,D中含苯环,苯环连接3个取代基,结构简式为:;
【小问3详解】
E的结构简式为,与与P(OC2H5)3反应生成F,化学方程式为:;
【小问4详解】
由,可推得G的结构简式为;
A. 该物质含醛基,与足量新制氢氧化铜反应,转移电子,A正确;
B. 该分子中没有手性碳原子,B错误;
C. 该分子的碳原子采取(苯环和醛基碳)和(甲基碳)两种杂化方式,C正确;
D. 该分子的核磁共振氢谱图显示有4组峰,D错误;答案选AC;
【小问5详解】
D的同分异构体中,遇氯化铁溶液显紫色且该物质能与氢氧化钠溶液反应,结构中应含有两个酚羟基,剩余碳原子可以做一个丙基;一个甲基和一个乙基;三个甲基连接在苯环上,苯环上只有一种氢,则其同分异构体的结构简式为:,其中核磁共振氢谱峰面积比为的结构简式有:或;
【小问6详解】
3,4-二硝基甲苯为原料合成3,4-二羟基苯甲酸,就是将硝基还原为羟基,将甲基氧化为羧基,结合题给合成路线,可得:。
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