内容正文:
[机密]2025年1月16日前
高2025届学业质量调研抽测(第一次)
化学试题
(化学试题卷共8页,考试时间75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、姓名、考号填写在答题卡指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,将答案写在答题卡指定位置上,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。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 F19 Na23 Ca40
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. 重庆的众多考古发现体现了巴渝地区独特的历史文化。下列重庆出土文物主要由合金材料制成的是
A. 江北嘴的龙纹玉佩 B. 巴南区的宋代黑釉瓷碗
C. 三峡地区的巴式青铜柳叶剑 D. 渝中区的陶铭文砖
2. 常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A. pH=0的溶液中:、、、
B. 某无色透明溶液中:、、、
C. 与Al反应能放出的溶液中:、、、
D. 水电离出来的的溶液:、、、
3. 下列说法正确的是
A. 可通过化合反应制得
B. FeO在空气中受热能迅速完全被氧化成
C. 浓硫酸与铁常温下不能反应,所以可用铁质容器贮运浓硫酸
D. 1mol配合物与含3mol的溶液反应,生成3molAgCl
4. 下列化学用语或图示正确的是
A. HClO的电子式:
B. 杂化轨道示意图:
C. 的σ键的形成:
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
5. 科研人员开发了一种生产药物中间体三氟甲苯的方法:
设为阿伏加德罗常数的值,已知25℃时三氟乙酸的,下列叙述正确的是
A. 1mol三氟甲苯中σ键数目为16
B. 25℃时1L1三氟乙酸溶液中,的数目为
C. 100g质量分数为57%的三氟乙酸的水溶液中含有键的数目为0.5
D. 标准状况下,2.24L和组成的混合气体中,氢、氧原子总数为0.2
6. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
制备无水
测定中和反应的反应热
制备
将乙二醇()转化乙二酸
A. A B. B C. C D. D
7. 某离子液体由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M组成,结构简式如图。其中Y、Z位于同周期相邻主族,W和M的p轨道均含一个未成对电子。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Z<W<M B. 电负性:Z<Y<X
C. 第一电离能:M<W<Z D. 该离子液体的阴阳离子中均含有配位键
8. 下列实验及原理正确的是
A. 用玻璃棒蘸取NaClO溶液,点在干燥的红色石蕊试纸上,试纸褪色,证明HClO是弱酸
B. 向含有与ZnS的悬浊液中加入溶液,产生黑色沉淀,证明
C. 将充有的密闭烧瓶放入热水中,气体颜色变深,证明转化为是放热反应
D. 向钢铁电极附近溶液中滴加溶液,产生蓝色沉淀,证明钢铁发生吸氧腐蚀
9. 化合物Z是合成抗结核候选药物的重要中间体,可由下列反应制得。
下列有关化合物a、b、c、d的说法正确的是
A. a分子中含有3个手性碳原子
B. b分子中碳原子的杂化类型只有1种
C. c可消耗反应生成的酸,提高反应转化率
D. a、d分别在过量NaOH醇溶液中加热,均能生成以丙三醇为主的产物
10. 萤石主要成分的晶胞结构及坐标如图所示,已知:晶体密度为,阿伏加德罗常数为,下列说法错误的是
A. 的配位数为4
B. 晶胞中的个数是4
C. B点的原子分数坐标为
D. 晶胞中与最近的之间的距离为
11. 碳(C)与氧气反应的焓变如图所示,已知键能为akJ/mol,键能为bkJ/mol,则中碳氧键键能(单位:kJ/mol)为
A. B. C. D.
12. 活性炭可以处理二氧化氮污染:,T℃时,向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和1mol,反应相同时间,测得的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 容器内的压强: B. C点所示条件下
C. 浓度: D. T℃时,该反应的平衡常数
13. 纤维电池是可以为可穿戴设备提供电能的便携二次电池。一种纤维钠离子电池放电的总反应为,其结构简图如图所示,下列说法正确的是
A. 放电时N极为负极
B. 放电时正极的电极反应式为:
C. 充电时,若转移xmol,M极电极将增重23g
D. 充电时从M极迁移到N极
14. 25℃时,用NaOH溶液分别滴定弱酸HA,、三种溶液,随pH变化关系如图所示,下列说法正确的是
已知;M表示、、;
A. ②代表滴定HA溶液的变化关系 B. a点对应的pH=3
C. b点对应的 D. 固体难溶解于HA溶液
15. 央视报道《王者归“铼”》:金属铼(Re)熔点高、耐磨、耐腐蚀,可用来制造航空发动机核心部件。以含铼废渣(主要含Re、、Fe、Ni和)为原料制备金属铼的工艺流程如图1所示。
已知:Ⅰ.本实验条件下,开始形成胶体的pH为1.5.
Ⅱ.“酸浸”浸液中含有、、;属于强酸;离子交换中存平衡:
(1)铼是第六周期元素,与锰元素族序数相同,则基态Re原子的价电子排布式为______。
(2)“焙烧”常采用高压、通空气逆流操作(空气从焙烧炉下部通入,铼废渣粉末从中上部加入),其目的是______。
(3)“浸渣”的主要成分为______(填化学式)。
(4)其他条件相同时,“离子交换”过程中料液和D296体积比与Re交换率、Re交换量的关系如图2所示,混合液的pH与提取率的关系如图3所示。
①由图2和图3推断,“离子交换”选择的适宜条件为______。
②图3中,其他条件相同,混合液的pH>1.5时,的提取率降低的主要原因是______。
(5)“反萃取”时,选用的试剂X为盐酸的理由为______。
(6)常温下,如果“一系列操作”过程中有含铼溶液的pH=9.0,该溶液中______(填“>”“<”或“=”)。(已知:常温下)
(7)“热解”步骤反应的化学方程式为______。
16. (硝酸铈铵)为橙红色结晶性粉末,易溶于水和乙醇,几乎不溶于浓硝酸,可用作分析试剂。某小组在实验室模拟制备硝酸铈铵并测定其纯度。
(1)由溶液与CeCl3反应制备,装置如图1所示:
①装置C中盛放浓氨水的实验仪器名称为______。
②实验时,“a”、“b”、“c”三个旋塞的打开顺序为______。
③向溶液中逐滴加入CeCl3溶液,可得固体,反应的离子方程式为______。
④该实验装置存在的一处缺陷为______。
(2)由制,流程如图2所示:
①“氧化沉淀”时,加热的温度不宜过高,原因是______。
②洗涤产品的试剂是______。
(3)测定产品纯度
①准确称取ag硝酸铈铵样品,加水溶解,配成100mL溶液。量取20.00mL溶液,移入250mL锥形瓶中,加入适量硫酸和磷酸,再加入2滴邻二氮菲指示剂,用cmol/L硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点(滴定过程中被还原为,无其它反应),消耗标准溶液VmL。若的摩尔质量为Mg/mol,则产品中的质量分数为______(写最简表达式)。
②下列操作可能会使测定结果偏高的是______(填标号)。
A.配成100mL溶液,定容时俯视容量瓶刻度线
B.滴定管水洗后未用标准溶液润洗
C.滴定过程中向锥形瓶中加少量蒸馏水冲洗内壁
D.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
17. 重庆正着力打造“西部氢谷”,推动建设“成渝氢走廊”。利用甲酸(HCOOH)来制氢和储氢是氢能研究的一个方向。
(1)我国科学家发现,Rh催化单分子甲酸分解制的过程如图所示,其中带“*”的物质表示吸附在Rh表面,该反应过程中决定反应速率步骤的反应方程式为______;甲酸分解制的热化学方程式可表示为 ______(图1中能量单位为eV,阿伏加德罗常数用表示)
(2)一定条件下,可转化为储氢物质甲酸等。已知与在固载金属催化剂上可发生以下反应:
反应ⅰ.
反应ⅱ.
在一定压强下,按投料,发生反应ⅰ和反应ⅱ,反应相同时间,的转化率及HCOOH选择性()随温度变化曲线如图2所示。
①—定温度下,同时提高的平衡转化率和甲酸选择性可采取的措施有______(任写一条)。
②若M点反应已达到平衡状态,体系中的分压为aMPa,则673K时反应ⅰ的分压平衡常数计算式______。
③当温度高于673K,随温度升高,反应ⅰ与反应ⅱ的反应速率相比,增加更显著的是反应______(填“ⅰ”或“ⅱ”),判断的依据是______。
(3)天津大学张兵教授团队以与辛胺[]为原料实现了甲酸和辛腈[]的高选择性合成,装置工作原理如图3所示。
①工作时,电极上发生______(填“氧化反应”或“还原反应”)。
②工作时,每转移2mol电子,理论上电极上有______g辛腈生成。
18. 某药物中间体J的合成路线如下(部分反应条件省略);
已知:;
(1)已知名称为2,4,6-三溴苯酚,则A的名称为______(用系统命名法)。
(2)C中所含官能团名称为______;C→D的反应类型是______。
(3)G和H互为同分异构体,G→H反应的化学方程式是______。
(4)A→B反应的目的是______。
(5)E的同分异构体能同时满足以下条件的有______个(不考虑立体异构)。
①含结构;②含有羧基();③苯环上有两个取代基,且处于对位位置。
其中,核磁共振氢谱显示六组峰(峰面积比为6:2:2:2:2:1)的结构简式为______(只写一个)。
(6)参照上述合成路线,以苯、1-溴丙烷为主要原料制备的合成路线为______(其他原料、试剂任选)。
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[机密]2025年1月16日前
高2025届学业质量调研抽测(第一次)
化学试题
(化学试题卷共8页,考试时间75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、姓名、考号填写在答题卡指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,将答案写在答题卡指定位置上,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。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 F19 Na23 Ca40
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. 重庆的众多考古发现体现了巴渝地区独特的历史文化。下列重庆出土文物主要由合金材料制成的是
A. 江北嘴的龙纹玉佩 B. 巴南区的宋代黑釉瓷碗
C. 三峡地区的巴式青铜柳叶剑 D. 渝中区的陶铭文砖
【答案】C
【解析】
【详解】A.玉佩的主要成分是硅酸盐,不是合金材料,A错误;
B.瓷碗的主要成分是硅酸盐,不是合金材料,B错误;
C.青铜是合金,属于合金材料,C正确;
D.陶的主要成分是硅酸盐,不是合金材料,D错误;
故本题选C。
2. 常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A. pH=0的溶液中:、、、
B. 某无色透明溶液中:、、、
C. 与Al反应能放出的溶液中:、、、
D. 水电离出来的的溶液:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.的溶液为强酸性溶液,具有氧化性能与、均发生氧化还原反应,A错误;
B.为蓝色,不能存在于无色溶液中,B错误;
C.和Al反应能放出的溶液可能为酸性或碱性溶液,若为酸性溶液,H+和HCO 能发生反应生成水和CO2,H+和反应生成Al3+,若为碱性溶液,OH-和生成,不能大量共存,C错误;
D.水电离出来的的溶液,溶液可能是酸性的也可能是碱性的,在酸性溶液中不能大量存在,在碱性溶液中可以大量存在,其他粒子在酸性或碱性溶液中,可以大量存在,D正确;
故选D。
3. 下列说法正确的是
A. 可通过化合反应制得
B. FeO在空气中受热能迅速完全被氧化成
C. 浓硫酸与铁在常温下不能反应,所以可用铁质容器贮运浓硫酸
D. 1mol配合物与含3mol的溶液反应,生成3molAgCl
【答案】A
【解析】
【详解】A.HNO3可通过化合反应制得,如二氧化氮与水、氧气可发生化合反应生成硝酸,化学方程式为:,A正确;
B.FeO不稳定,在空气中受热能被氧气氧化转化为Fe3O4,B错误;
C.铁与浓硫酸在常温下发生钝化现象,阻止了反应继续继续,所以可用铁质容器贮运浓硫酸,不是不反应,C错误;
D.配合物的内界配体Cl-不与 Ag+反应,只有外界配体Cl-与Ag+反应,1mol该配合物含3mol AgNO3的溶液反应,生成2mol AgCl,D错误;
故选A。
4. 下列化学用语或图示正确的是
A. HClO的电子式:
B. 杂化轨道示意图:
C. 的σ键的形成:
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
【答案】B
【解析】
【详解】A.次氯酸的结构式为H—O—Cl,电子式为,故A错误;
B.杂化轨道是1个s轨道与2个p轨道杂化形成的,杂化轨道之间的夹角为120º,示意图为,故B正确;
C.氮气分子中氮原子与氮原子的p轨道形成p—pσ键的过程为,故C错误;
D.邻羟基苯甲醛分子中的醛基和羟基能形成分子内氢键,示意图为,故D错误;
故选B。
5. 科研人员开发了一种生产药物中间体三氟甲苯的方法:
设为阿伏加德罗常数的值,已知25℃时三氟乙酸的,下列叙述正确的是
A. 1mol三氟甲苯中σ键数目为16
B. 25℃时1L1三氟乙酸溶液中,的数目为
C. 100g质量分数为57%的三氟乙酸的水溶液中含有键的数目为0.5
D. 标准状况下,2.24L和组成的混合气体中,氢、氧原子总数为0.2
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个三氟甲苯分子中,苯环上11条σ键,苯环与侧链C相连1条σ键,侧链C与3个F相连3条σ键,1mol三氟甲苯中σ键数目为15 NA,A错误;
B.由三氟乙酸的可知,三氟乙酸为弱酸,三氟乙酸溶液中,的数目小于,B错误;
C.100g质量分数为57%的三氟乙酸的水溶液中含有0.5mol三氟乙酸,且溶液中还含有H2O,则溶液中键的数目大于0.5,C错误;
D.标准状况下,2.24L气体的物质的量为0.1mol,氢气为双原子分子,二氧化碳的分子组成为CO2,含有2个氧原子,0.1mol和组成的混合物中不管比例如何,氢、氧原子总数都是0.2NA,D正确;
故选D。
6. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
制备无水
测定中和反应的反应热
制备
将乙二醇()转化为乙二酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.用MgCl2·2H2O制备MgCl2,为抑制Mg2+水解,需要在氯化氢氛围中加热MgCl2·2H2O,本题所给装置能够达到实验目的,故A正确;
B.测定中和反应的反应热时,需要减少热量损失,题中所给装置,缺少保温装置,会导致热量损失,不能达到实验目的,故B错误;
C.二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气,需要加热,题中所给装置,缺少加热,不能达到实验目的,故C错误;
D.乙二酸也具有还原性,酸性高锰酸钾溶液将乙二酸氧化成二氧化碳,无法得到乙二酸,故D错误;
答案为A。
7. 某离子液体由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M组成,结构简式如图。其中Y、Z位于同周期相邻主族,W和M的p轨道均含一个未成对电子。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Z<W<M B. 电负性:Z<Y<X
C. 第一电离能:M<W<Z D. 该离子液体的阴阳离子中均含有配位键
【答案】D
【解析】
【分析】依据结构可知X形成1个单键,且在五种元素中原子序数最小,则X为H,Y均形成四个共价键,则Y为C,由于Y、Z位于同周期相邻主族,故Z为N元素,该物质阳离于应该是N(CH3)3与H+结合,其中N上有1个孤电子对,H+提供空轨道,二者形成配位键,该物质的阴离子为-1价,结合W和M的p轨道均含有一个未成对电子,故W的价电子排布式为3s23p1,M的价电子排布式为3s23p5,该阴离子应该为,其中Al3+提供空轨道,Cl-提供孤电子对,二者形成配位键。由此可以得知,X为H,Y为C,Z为N,W为Al,M为Cl;
【详解】A.Al3+、N3-均为10电子微粒,电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,故半径:N3->Al3+,Cl-为18电子微粒,所以Cl-的半径最大,因此简单离子半径:Al3+<N3-<Cl-,A项错误;
B.元素非金属性越大,电负性越大,非金属性:H<C<N,则电负性:X<Y<Z,B项错误;
C.W为Al,属于金属元素,其第一电离能较小,M为Cl,是非金属元素且非金属性较强,第一电离能不会是最小,故C错误;
D.由上述分析可知,该离子液体中阴、阳离子中均含有配位键,D项正确;
故选D。
8. 下列实验及原理正确的是
A. 用玻璃棒蘸取NaClO溶液,点在干燥的红色石蕊试纸上,试纸褪色,证明HClO是弱酸
B. 向含有与ZnS的悬浊液中加入溶液,产生黑色沉淀,证明
C. 将充有的密闭烧瓶放入热水中,气体颜色变深,证明转化为是放热反应
D. 向钢铁电极附近溶液中滴加溶液,产生蓝色沉淀,证明钢铁发生吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A.用玻璃棒蘸取NaClO溶液,点在干燥的红色石蕊试纸上,试纸褪色,证明溶液有漂白性,无法证明HClO是弱酸,A错误;
B.欲验Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),应该向ZnS的饱和溶液(或悬浊液)中滴加CuSO4溶液,观察是否有黑色沉淀生成,而不是向ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,向ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液可直接通过复分解反应产生黑色硫化铜沉淀、而不是由硫化锌转化产生硫化铜,B错误;
C.二氧化氮气体中存在反应,将充有的密闭烧瓶放入热水中,气体颜色变深,说明平衡逆向移动,则转化为是放热反应,C正确;
D.Fe2+遇溶液能够产生蓝色沉淀,因此原溶液中含有Fe2+,但是不能证明钢铁发生吸氧腐蚀,也可能发生析氢腐蚀,D错误;
故选C。
9. 化合物Z是合成抗结核候选药物的重要中间体,可由下列反应制得。
下列有关化合物a、b、c、d的说法正确的是
A. a分子中含有3个手性碳原子
B. b分子中碳原子的杂化类型只有1种
C. c可消耗反应生成的酸,提高反应转化率
D. a、d分别在过量NaOH醇溶液中加热,均能生成以丙三醇为主的产物
【答案】C
【解析】
【详解】A.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;a 中方框内的碳原子为手性碳原子,只有1个手性碳原子,A错误;
B.b分子中苯环中、羰基上的碳原子为sp2杂化,甲氧基中碳原子全部以单键与其它原子连接,为sp3杂化,故b分子中碳原子杂化类型有2种,B错误;
C.c中有-NH-结构,显碱性,可以结合H+,故可以消耗反应生成的酸,根据平衡移动,生成物被消耗,平衡正向移动,提高反应的转化率,C正确;
D.卤代烃在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应而不是水解反应,得不到丙三醇,D错误;
故本题选C。
10. 萤石主要成分的晶胞结构及坐标如图所示,已知:晶体密度为,阿伏加德罗常数为,下列说法错误的是
A. 的配位数为4
B. 晶胞中的个数是4
C. B点的原子分数坐标为
D. 晶胞中与最近的之间的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体中距离最近且相等的有4个,配位数为4,A正确;
B.晶胞中,离子的个数为8×+6×=4,,B正确;
C.由图可知,B的原子分数坐标为,C正确;
D.设晶胞参数为a nm,晶胞的密度为,a=,Ca2+与 F-的最小核间距为体对角线的四分之一,即,D错误;
故选D。
11. 碳(C)与氧气反应的焓变如图所示,已知键能为akJ/mol,键能为bkJ/mol,则中碳氧键键能(单位:kJ/mol)为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,反应的焓变为,反应的焓变等于反应物键能总和减去生成物键能总和,设中碳氧键键能为x kJ/mol,则,x=;
故选 B。
12. 活性炭可以处理二氧化氮污染:,T℃时,向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和1mol,反应相同时间,测得的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 容器内压强: B. C点所示条件下
C. 浓度: D. T℃时,该反应的平衡常数
【答案】A
【解析】
【详解】A.b点反应三段式为:
相同时间内,b点比a点反应慢,但转化率达到80%,c点比a点反应更慢,转化率也有40%,说明a点为平衡点,c点为未平衡点,由于a点为平衡点,此时NO2的转化率为40%,a点反应三段式为:
根据a点反应三段式、b点反应三段式和可知,,由于,所以容器内的压强:,A正确;
B.相同时间内,b点比a点反应慢,但转化率达到80%,c点比a点反应更慢,转化率也有40%,说明a点为平衡点,c点为未平衡点,即图中c点所示条件下,v(正)>v(逆),B错误;
C.图中a点、c点的NO2转化率相同,生成的CO2的物质的量相同,但a点容器体积小于c点容器体积,则对应的CO2浓度:,C错误;
D.由于a点为平衡点,此时NO2的转化率为40%,a点反应三段式为:各物质平衡浓度为,,T℃时,该反应的化学平衡常数,D错误;
故选A。
13. 纤维电池是可以为可穿戴设备提供电能的便携二次电池。一种纤维钠离子电池放电的总反应为,其结构简图如图所示,下列说法正确的是
A. 放电时N极为负极
B. 放电时正极的电极反应式为:
C. 充电时,若转移xmol,M极电极将增重23g
D. 充电时从M极迁移到N极
【答案】B
【解析】
【分析】据电池放电总反应:, Mn元素化合价升高,发生氧化反应, M极为负极,N极为正极。
M极电极反应式为:
N极电极反应式为:
充电时:M极为阴极,N极为阳极。
【详解】A. 电池放电的总反应为, Mn元素化合价升高,发生氧化反应, M极为负极,N极为正极,A项错误;
B.放电时,正极的电极反应式为:,B项正确;
C.充电时,M极电极电极反应式为:,若转移x mol,M极电极将增重23x g,C项错误;
D.充电时,阳离子向阴极移动,所以从N极迁移到M极,D项错误;
答案选B。
14. 25℃时,用NaOH溶液分别滴定弱酸HA,、三种溶液,随pH变化关系如图所示,下列说法正确的是
已知;M表示、、;
A. ②代表滴定HA溶液的变化关系 B. a点对应的pH=3
C. b点对应的 D. 固体难溶解于HA溶液
【答案】C
【解析】
【分析】氢氧化亚铁和氢氧化铜形式相同,则、随pH变化曲线斜率相同,③的M代表;已知,加碱后溶液中Cu2+先沉淀,Fe2+后沉淀,即①代表滴定CuSO4溶液的变化关系,②代表滴定FeSO4溶液的变化关系;由点pH=4.2,pOH=9.8,则、,, 同理,由pH=5,,由pH=6.5,;
【详解】A.②代表滴定FeSO4溶液的变化关系,A错误;
B.①与③直线交点处,溶液中=,=,,则溶液中氢氧根离子浓度===,pOH=10.6,则溶液pH为3.4,B错误;
C.b点为②与③直线交点处,则=,与B分析同理,===,,则,即,C正确;
D.,反应的平衡常数为===,能溶解于HA溶液,D错误;
故选C。
15. 央视报道《王者归“铼”》:金属铼(Re)熔点高、耐磨、耐腐蚀,可用来制造航空发动机核心部件。以含铼废渣(主要含Re、、Fe、Ni和)为原料制备金属铼的工艺流程如图1所示。
已知:Ⅰ.本实验条件下,开始形成胶体的pH为1.5.
Ⅱ.“酸浸”浸液中含有、、;属于强酸;离子交换中存在平衡:
(1)铼是第六周期元素,与锰元素族序数相同,则基态Re原子的价电子排布式为______。
(2)“焙烧”常采用高压、通空气逆流操作(空气从焙烧炉下部通入,铼废渣粉末从中上部加入),其目的是______。
(3)“浸渣”的主要成分为______(填化学式)。
(4)其他条件相同时,“离子交换”过程中料液和D296体积比与Re交换率、Re交换量的关系如图2所示,混合液的pH与提取率的关系如图3所示。
①由图2和图3推断,“离子交换”选择的适宜条件为______。
②图3中,其他条件相同,混合液的pH>1.5时,的提取率降低的主要原因是______。
(5)“反萃取”时,选用的试剂X为盐酸的理由为______。
(6)常温下,如果“一系列操作”过程中有含铼溶液的pH=9.0,该溶液中______(填“>”“<”或“=”)。(已知:常温下)
(7)“热解”步骤反应的化学方程式为______。
【答案】(1)
(2)增大接触面积,提高反应速率,使焙烧充分,提高原料的利用率
(3)
(4) ①. 料液和D296体积比为12:1,混合溶液的pH为1.5 ②. pH>1.5,水解(或与)生成胶体吸附并聚沉
(5)加盐酸,可增大溶液中的,使平衡逆向移动,有利于反萃取,且盐酸易挥发,易除去
(6)> (7)
【解析】
【分析】含铼废料主要含Re、、Fe、Ni和,含铼废料在富氧空气中焙烧,硫化物生成二氧化硫,铼被氧化为Re2O7,铁生成氧化物,往烧渣中加入稀硫酸进行酸浸,浸渣是SiO2,浸液含强酸,调节pH值,再加入D296进行离子交换,分液出水相;往有机相中加入试剂X进行反萃取,分液出有机相;将水相中的溶质进行结晶,分离出晶体进行煅烧,得到Re2O7,通入H2进行热还原,得到Re,据此分析;
【小问1详解】
铼是第六周期元素,与锰元素()族序数相同,则基态Re原子的价电子排布式为;
【小问2详解】
“焙烧”常采用高压、通空气逆流操作(空气从焙烧炉下部通入,铼废渣粉末从中上部加入),其目的是:增大废料与空气的接触面积,提高反应速率,使焙烧充分,提高原料的利用率;
【小问3详解】
SiO2难溶于水,“浸渣”的主要成分为SiO2;
【小问4详解】
①由图1和图2可知,料液和D296体积比为、混合液为1.5时铼交换率最大,所以“离子交换”选择的适宜条件为料液和D296体积比为,混合液为1.5;
②由图2知,其他条件相同,混合液的时,的提取率降低的主要原因是pH>1.5,水解(或与)生成胶体吸附并聚沉;
【小问5详解】
“反萃取”时,选用的试剂X为盐酸,对平衡有抑制作用,理由为:加盐酸,可增大溶液中的c(Cl-),使平衡逆向移动,有利于反萃取,且盐酸易挥发,易除去;
【小问6详解】
⇒,故>;
【小问7详解】
“热解”步骤反应和氧气反应生成氮气和,化学方程式为:;
16. (硝酸铈铵)为橙红色结晶性粉末,易溶于水和乙醇,几乎不溶于浓硝酸,可用作分析试剂。某小组在实验室模拟制备硝酸铈铵并测定其纯度。
(1)由溶液与CeCl3反应制备,装置如图1所示:
①装置C中盛放浓氨水的实验仪器名称为______。
②实验时,“a”、“b”、“c”三个旋塞的打开顺序为______。
③向溶液中逐滴加入CeCl3溶液,可得固体,反应的离子方程式为______。
④该实验装置存在的一处缺陷为______。
(2)由制,流程如图2所示:
①“氧化沉淀”时,加热的温度不宜过高,原因是______。
②洗涤产品的试剂是______。
(3)测定产品纯度
①准确称取ag硝酸铈铵样品,加水溶解,配成100mL溶液。量取20.00mL溶液,移入250mL锥形瓶中,加入适量硫酸和磷酸,再加入2滴邻二氮菲指示剂,用cmol/L硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点(滴定过程中被还原为,无其它反应),消耗标准溶液VmL。若的摩尔质量为Mg/mol,则产品中的质量分数为______(写最简表达式)。
②下列操作可能会使测定结果偏高的是______(填标号)。
A.配成100mL溶液,定容时俯视容量瓶刻度线
B.滴定管水洗后未用标准溶液润洗
C.滴定过程中向锥形瓶中加少量蒸馏水冲洗内壁
D.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1) ①. 恒压分液漏斗 ②. c→a→b ③. ④. 没有尾气处理装置
(2) ①. 双氧水、氨水均易受热分解 ②. 浓硝酸
(3) ①. 或 ②. ABD
【解析】
【分析】I.装置A中石灰石和盐酸反应生成二氧化碳,装置C中浓氨水和氧化钙反应生成氨气,制备时,先通氨气再通二氧化碳,溶液与CeCl3反应制备;
Ⅱ.制备硝酸铈铵工艺流程中,碳酸铈溶于硝酸变为Ce3+,在过氧化氢氧化和氨水作用下转化为Ce(OH)4,加入硝酸浆化,然后加入硝酸铵反应,通过过滤、洗涤、烘干转化为目标产品;
【小问1详解】
①装置C中盛放浓氨水的实验仪器名称为恒压分液漏斗;
②氨气溶解度大,所以先通氨气,再通二氧化碳,最后当装置中空气排尽后滴加CeCl3,所以顺序为c→a→b;
③向溶液中逐滴加入CeCl3溶液,可得固体,反应,的离子方程式为;
④该实验装置存在的一处缺陷为没有尾气处理装置;
【小问2详解】
①“氧化沉淀”时,加热的温度不宜过高,原因是双氧水、氨水分解温度都很低,均易受热分解;
②硝酸铈铵易溶于水和乙醇,难溶于浓硝酸,洗涤产品的试剂是浓硝酸;
【小问3详解】
①滴定过程中Ce4+被还原为Ce3+,发生反应,故该样品中硝酸铈铵的质量分数=或;
②A.配成100mL溶液,定容时俯视容量瓶刻度线,导致加水量减少,测定结果偏高,A正确;
B.滴定管水洗后未用标准溶液润洗,导致标准液用量高,测定结果偏高,B正确;
C.滴定过程中向锥形瓶中加少量蒸馏水冲洗内壁,不影响,C错误;
D.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,导致标准液读数偏高,测定结果偏高,D正确;
故选ABD;
17. 重庆正着力打造“西部氢谷”,推动建设“成渝氢走廊”。利用甲酸(HCOOH)来制氢和储氢是氢能研究的一个方向。
(1)我国科学家发现,Rh催化单分子甲酸分解制的过程如图所示,其中带“*”的物质表示吸附在Rh表面,该反应过程中决定反应速率步骤的反应方程式为______;甲酸分解制的热化学方程式可表示为 ______(图1中能量单位为eV,阿伏加德罗常数用表示)
(2)一定条件下,可转化为储氢物质甲酸等。已知与在固载金属催化剂上可发生以下反应:
反应ⅰ.
反应ⅱ.
在一定压强下,按投料,发生反应ⅰ和反应ⅱ,反应相同时间,的转化率及HCOOH选择性()随温度变化曲线如图2所示。
①—定温度下,同时提高平衡转化率和甲酸选择性可采取的措施有______(任写一条)。
②若M点反应已达到平衡状态,体系中的分压为aMPa,则673K时反应ⅰ的分压平衡常数计算式______。
③当温度高于673K,随温度升高,反应ⅰ与反应ⅱ的反应速率相比,增加更显著的是反应______(填“ⅰ”或“ⅱ”),判断的依据是______。
(3)天津大学张兵教授团队以与辛胺[]为原料实现了甲酸和辛腈[]的高选择性合成,装置工作原理如图3所示。
①工作时,电极上发生______(填“氧化反应”或“还原反应”)。
②工作时,每转移2mol电子,理论上电极上有______g辛腈生成。
【答案】(1) ①. ②. -0.16
(2) ①. 加压(或其他合理答案) ②. ③. ⅱ ④. 随温度升高,的转化率升高,但HCOOH的选择性却迅速下降
(3) ①. 还原反应 ②. 62.5
【解析】
【小问1详解】
活化能越大反应速率越慢,而慢反应决定总反应速率的快慢,由图可知该反应过程中的决速步骤为:;由图可知相对能量为0,生成物的相对能量和为-0.16,则反应;
【小问2详解】
①增加压强,反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ不移动,故加压可以提高的平衡转化率和甲酸选择性;
②设和初始物质的量均为,发生反应i和反应ii,673K时转化率为95%,即共计消耗,根据甲酸选择性为0.3%可计算,在反应i中生成,同时消耗,则在反应ii中,消耗,同时生成,平衡时,,,平衡常数;
③当温度高于673K时,随温度升高,CO2转化率增大,但HCOOH的选择性却显著降低,可能得原因:升高温度,反应i和反应ii的反应速率均加快,但反应ii速率加快的更显著;
【小问3详解】
①由图中In/In2O3-x电极上CO2→HCOO-可知,CO2发生得电子的还原反应,In/In2O3-x电极为阴极;
②由图中In/In2O3-x电极为阴极,阴极反应为:CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-,则Ni2P电极为阳极,辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈,电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O, 每转移2mol电子,理论上电极上有0.5mol辛腈生成,质量为62.5g。
18. 某药物中间体J合成路线如下(部分反应条件省略);
已知:;。
(1)已知名称为2,4,6-三溴苯酚,则A的名称为______(用系统命名法)。
(2)C中所含官能团的名称为______;C→D的反应类型是______。
(3)G和H互为同分异构体,G→H反应的化学方程式是______。
(4)A→B反应的目的是______。
(5)E的同分异构体能同时满足以下条件的有______个(不考虑立体异构)。
①含结构;②含有羧基();③苯环上有两个取代基,且处于对位位置。
其中,核磁共振氢谱显示六组峰(峰面积比为6:2:2:2:2:1)的结构简式为______(只写一个)。
(6)参照上述合成路线,以苯、1-溴丙烷为主要原料制备的合成路线为______(其他原料、试剂任选)。
【答案】(1)3-硝基苯酚
(2) ①. 氨基、醚键 ②. 取代反应
(3) (4)保护酚羟基
(5) ①. 12 ②. 或
(6)
【解析】
【分析】A()与在氢氧化钠存在条件下与反应生成B(),B()发生还原反应生成C(),C()与CH3COOH发生取代反应生成D(),D()与C2H5Br发生取代反应生成E(),E()转化为F(),根据已知信息,F()与CH3COCl反应生成G();由(3)题可知,G和H互为同分异构体,结合J的结构可知,G()在AlCl3存在下发生原子重排生成H(),H()与CH2=CHCH2Br反应生成I(),根据已知信息,I()受热发生原子重排生成J()。
【小问1详解】
A的结构为,则用系统命名法为3-硝基苯酚;
【小问2详解】
C的结构为,所含官能团为氨基、醚键;由分析可知,C→D的反应类型是取代反应;
【小问3详解】
由分析可知,G的结构简式为,H的结构简式为,所以G→H反应的化学方程式是;
【小问4详解】
A→B是将酚羟基转化为醚键,在后面E→F中又将醚键转化为了酚羟基,所以A→B反应的目的是保护酚羟基;
【小问5详解】
满足条件①含结构;②含有羧基();③苯环上有两个取代基,且处于对位位置的E()的同分异构体有、、、、、、、、、、、,共12种;其中核磁共振氢谱显示六组峰(峰面积比为6:2:2:2:2:1)的结构简式为或;
【小问6详解】
发生硝化反应生成,将硝基还原为氨基得到,和乙酸发生取代反应生成,与1-溴丙烷反应生成,故答案为:。
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