内容正文:
泸县五中高2023级高二下学期第一学月考试
化学试题
化学试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分。
满分:100分。考试时间:75分钟。
注意事项:相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Cl-35.5 Ag-108
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1. 化学与生活紧密相关,下列有关说法不正确的是
A. 煤的气化属于化学变化,是高效、清洁地利用煤的重要途径
B. 医用酒精是指体积分数为75%的乙醇溶液,常用作消毒剂
C. 核磁共振氢谱可获得氢原子的种数以及个数
D. 乙二醇可用于生产汽车防冻剂
2. 人们可以用图式表示物质的组成、结构。下列图式正确的是
A. 基态Mn原子的价层电子轨道表示式为
B. 甲烷分子的球棍模型:
C. 甲烷难溶于水可用“相似相溶”原理解释
D. 丙烯的结构简式:CH3CHCH2
3. 已知为阿伏伽德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 标准状况下,中含有的极性键数目为
B. 和在光照下充分反应后分子数为
C. 12g金刚石平均含有的空间六元环数目为
D. 20g正丁烷与9g异丁烷的混合物中共价键数目为
4. 下列说法不正确的是
A. CO2分子的空间构型为直线型 B. 铝原子的2s与3s轨道皆为球形分布
C. Co2+的价电子排布式为3d54s2 D. 钠元素的I2大于镁元素的I2
5. 分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)
A. 8种
B 10种
C. 12种
D. 14种
6. 下列对一些实验事实的理论解释,正确的是
选项
实验事实
理论解释
A
溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大
溴单质、碘单质和四氯化碳都为极性分子
B
卤素单质从F2到I2,在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态
范德华力逐渐减小
C
在常温常压下,1体积水可以溶解700体积氨气
氨是极性分子且有氢键影响
D
HF的沸点高于HCl
H-F的键长比H-Cl的短
A. A B. B C. C D. D
7. 天然橡胶的结构简式为,下列有关说法正确的是
A. 该橡胶的系统命名法的名称为聚异戊二烯
B. 该橡胶的单体是
C. 该橡胶易被酸性溶液腐蚀
D. 完全燃烧等质量的该橡胶和单体时,前者生成的多
8. 山梨酸是一种常用的食品防腐剂,其结构简式(每一个端点或转折点均表示一个碳原子)如图所示,下列说法不正确的是
A. 山梨酸的分子式为
B. 山梨酸既能发生取代反应,又能发生加成反应
C. 山梨酸与足量Na反应生成标况下氢气体积为33.6L
D. 山梨酸分子中含有三种官能团
9. 分子式为C7H15Cl的某有机物发生消去反应时,得到三种烯烃,则该卤代烃的结构可能是
A. B.
C. D.
10. 有关晶体的结构如图所示,下列说法不正确的是
A. 在NaCl晶体中,距最近的形成正八面体
B. 在晶体中,每个晶胞平均含有4个
C. 冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
D. 该气态团簇分子的分子式为EF
11. 下列用于解释事实的离子方程式书写正确的是
A. 向污水中通入H2S气体以除去重金属离子Hg2+:Hg2++S2−=HgS↓
B. NH4Cl溶液可以用作除铁锈的工作原理:NH+H2O=NH3·H2O+H+
C. 用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4:CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)
D. 泡沫灭火器工作原理:2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
12. 一种合成香豆素的原理如图:
下列说法正确是
A. 水杨醛分子和有机物M中所有原子可能共平面
B. 1 mol香豆素最多能与5 mol H2发生加成反应
C. 乙酸酐分子中σ键和π键数目比为5:1
D. 可用溴水鉴别有机物M和水杨醛
13. 钠元素和硒元素可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物,其晶胞结构如图所示。已知和的半径分别为和,晶胞参数为。下列有关说法错误的是
A.
B. 与距离最近且相等的数目为6
C. 该晶胞的空间利用率为
D. 位于由构成的四面体空隙中,位于由构成的六面体空隙中
14. 如今环境保护越来越受重视,某化工集团为减少环境污染,提高资源的利用率,将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如图。(中为+4价)下列叙述不正确的是
A. 将浓溶液逐滴滴入大量水中,并加热,可促使其水解趋于完全
B. 氯碱工业中生成的氯气可用于生产漂白粉
C. “氯化”时每消耗36g焦炭,则转移电子
D. 上述流程中“Mg、Ar”可用“Mg、”代替
第二部分非选择题(共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 铜的单质及其化合物在工农业、国防、科技等领域具有广泛应用。回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为___________。___________(填“>”或“<”)
(2)合成氨工业中,铜(I)氨溶液常用于除去原料气(和等)中少量的CO,发生的化学反应为:。
①分子中N原子的杂化轨道类型是___________,和中键角的大小:___________(填“>”或“<”)
②铜(I)氨液吸收CO适宜的生产条件是___________(填序号)。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
③配离子中配体是___________。
(3)与乙二胺可形成配离子(En是乙二胺简写),其结构简式如图所示:
①(乙二胺)和(三甲胺)均属于胺,二者相对分子质量相近,但乙二胺的沸点比三甲胺的高得多,原因是___________。
②配合物中不存在的作用力类型有___________(填选项字母)。
A.配位键 B.极性键 C.离子键 D.非极性键 E.范德华力 F.金属键
16. 废旧电池的处理对环境保护和资源的再利用意义重大。某实验小组在实验室模拟探究利用废旧锌银纽扣电池回收金属银,并制备。
(1)锌银纽扣电池广泛应用于电子手表、计算器等电子产品,其电池反应式为,放电时,Zn做___________极(填“正”或“负”),发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)粉碎、研磨的目的是___________。
(3)“过滤”步骤中加入适量Zn粉,发生的离子方程式为___________。
(4)“溶解Ⅱ”中加入稀硝酸溶解银,生成产物、NO和,溶解时反应的离子方程式为___________。
(5)若有2吨废旧银锌纽扣电池,其中锌含量为32.5%,假设加入的锌粉为650kg,不考虑生产过程中的损耗,理论上可以获得(化学式式量:287)晶体___________吨。
17. I.中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成,相关成果由国际知名学术期刊《科学》在线发表。的捕集、利用与封存是科学家研究的重要课题,利用与制备“合成气”、,合成气可直接制备甲醇,反应原理为:。
(1)若要该反应自发进行,___________(填“高温”或“低温”)更有利。
(2)在恒温,恒容密闭容器中,对于合成气合成甲醇的反应,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。(填字母序号)。
A.反应物的物质的量的比值不变
B.混合气体的密度不再变化
C.的百分含量不再变化
D.
E.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(3)把转化为是降碳并生产化工原料的常用方法,有关反应如下:
①
②
③
则与合成反应的热化学方程式:___________。
(4)受绿色植物光合作用的启示,太阳能固碳装置被设计出来,则固碳电极反应为___________。
II.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了NO—CO的反应历程。在催化剂作用下,此反应为可有效降低汽车尾气污染物排放。
(5)探究温度、压强对反应影响,如图所示,表示的是___________(填标号)。
(6)一定温度下,向一容积为恒容密闭容器按体积比例充入和,压强为发生上述反应,当反应达到平衡时容器内压强变为起始时的,此温度下该反应的平衡常数___________(为压强平衡常数)。
18. 聚丙烯酸乙酯是一种重要的有机高分子化合物,以乙烯、丙烯等石油化工产品为原料合成聚丙烯酸乙酯的路线如图所示。
回答下列问题:
(1)聚丙烯酸乙酯中所含官能团的名称为____________。
(2)化合物B的结构简式为____________,命名为______________。
(3)共平面的原子最多有__________个,与互为同系物,且分子式为的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
(4)反应的化学方程式为_____________,反应类型为__________。
(5)已知乳酸的结构简式为,用乳酸通过某化学反应也可制得化合物B。
①写出乳酸的化学方程式:______________。
②在浓硫酸作用下,两分子乳酸相互反应生成六元环状结构的物质,写出此生成物的结构简式:___________。
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泸县五中高2023级高二下学期第一学月考试
化学试题
化学试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分。
满分:100分。考试时间:75分钟。
注意事项:相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Cl-35.5 Ag-108
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1. 化学与生活紧密相关,下列有关说法不正确的是
A. 煤的气化属于化学变化,是高效、清洁地利用煤的重要途径
B. 医用酒精是指体积分数为75%的乙醇溶液,常用作消毒剂
C. 核磁共振氢谱可获得氢原子的种数以及个数
D. 乙二醇可用于生产汽车防冻剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤的气化过程中产生新物质,属于化学变化,煤的气化是高效、清洁地利用煤的重要途径,故A正确;
B.医用酒精是指体积分数为75%的乙醇溶液,乙醇能使蛋白质变性而起到消毒杀菌作用,所以75%的乙醇溶液常用作消毒剂,故B正确;
C.核磁共振氢谱能够确定有机物分子中氢原子的种数以及个数比,不能确定氢原子的个数,故C错误;
D.乙二醇的熔点低,常用于生产汽车防冻剂,故D正确;
故选C。
2. 人们可以用图式表示物质的组成、结构。下列图式正确的是
A. 基态Mn原子的价层电子轨道表示式为
B. 甲烷分子的球棍模型:
C. 甲烷难溶于水可用“相似相溶”原理解释
D. 丙烯的结构简式:CH3CHCH2
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态Mn原子价层电子排布为3d54s2,3d轨道含有5个电子,4s轨道含有2个电子,A错误;
B.为甲烷的堆积模型,B错误;
C.甲烷为非极性分子,水为极性分子,故甲烷难溶于水,可用“相似相溶”原理解释,C正确;
D.丙烯中含有碳碳双键,故结构简式为:CH3CH=CH2,D错误;
答案选C。
3. 已知为阿伏伽德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 标准状况下,中含有的极性键数目为
B. 和在光照下充分反应后分子数为
C. 12g金刚石平均含有的空间六元环数目为
D. 20g正丁烷与9g异丁烷混合物中共价键数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.标准状况下为液体,不能根据体积计算其物质的量,故A错误;
B.氯气和甲烷发生反应,每减少2个分子同时增加2个分子,和在光照下充分反应后分子数为,故B正确;
C.金刚石的晶胞结构中每个碳原子在12个六元环中,处于1个碳原子的六元环为2,则12g金刚石即1molC,平均含有的空间六元环数目为,故C正确;
D.正丁烷与异丁烷为同分异构体,所含共价键数相同,20g正丁烷与9g异丁烷的混合物即29gC4H10即0.5mol,含共价键数目为,故D正确;
答案选A。
4. 下列说法不正确的是
A. CO2分子的空间构型为直线型 B. 铝原子的2s与3s轨道皆为球形分布
C. Co2+的价电子排布式为3d54s2 D. 钠元素的I2大于镁元素的I2
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2分子中C原子价电子对数为2,无孤电子对,空间构型为直线型,故A正确;
B.铝原子的2s与3s轨道皆为球形分布,故B正确;
C.Co2+的价电子排布式为3d7,故C错误;
D.钠元素的I2是失去2p6上的1个电子吸收的能量,镁元素的I2是失去3s1上的1个电子吸收的能量,2p6结构稳定,所以钠元素的I2大于镁元素的I2,故D正确;
选C。
5. 分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)
A. 8种
B. 10种
C. 12种
D. 14种
【答案】C
【解析】
【分析】C4H8ClBr可以看成丁烷中的2个H原子分别被1个Cl、1个Br原子取代,丁烷只有2种结构,氯原子与溴原子可以取代同一碳原子上的H原子,可以取代不同碳原子上的H原子,据此书写判断。
【详解】先分析碳骨架异构,分别为 C-C-C-C 与2种情况,然后分别对 2 种碳骨架采用“定一移一”的方法分析,其中骨架 C-C-C-C 有、共 8 种,骨架有和, 4 种,综上所述,分子式为C4H8BrCl的有机物种类共8+4=12种,答案选C。
【点睛】本题考查同分异构体的书写,难度中等,学会利用同分异构体的判断方法解题是关键。
6. 下列对一些实验事实的理论解释,正确的是
选项
实验事实
理论解释
A
溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大
溴单质、碘单质和四氯化碳都为极性分子
B
卤素单质从F2到I2,在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态
范德华力逐渐减小
C
在常温常压下,1体积水可以溶解700体积氨气
氨是极性分子且有氢键影响
D
HF的沸点高于HCl
H-F的键长比H-Cl的短
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.溴单质、碘单质、四氯化碳都为非极性分子,故A错误;
B.卤素单质从F2到I2,相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增大,所以聚集状态由气态、液态到固态,故B错误;
C.氨是极性分子,氨分子、水分子之间能形成氢键,所以氨气极易溶于水,故C正确;
D.HF的沸点高于HCl,是因为HF分子间能形成氢键,故D错误;
选C。
7. 天然橡胶的结构简式为,下列有关说法正确的是
A. 该橡胶的系统命名法的名称为聚异戊二烯
B. 该橡胶的单体是
C. 该橡胶易被酸性溶液腐蚀
D. 完全燃烧等质量的该橡胶和单体时,前者生成的多
【答案】C
【解析】
【详解】A.该橡胶的系统命名法的名称聚-2-甲基-1,3-丁二烯,A错误;
B.该橡胶由2-甲基-1,3-丁二烯加聚获得,单体的结构简式是,B错误;
C.该橡胶中含有碳碳双键,易被酸性溶液氧化,C正确;
D.橡胶与单体元素组成比相同,因此质量相同时燃烧生成的一样多,D错误;
答案选C。
8. 山梨酸是一种常用的食品防腐剂,其结构简式(每一个端点或转折点均表示一个碳原子)如图所示,下列说法不正确的是
A. 山梨酸分子式为
B. 山梨酸既能发生取代反应,又能发生加成反应
C. 山梨酸与足量Na反应生成标况下氢气体积为33.6L
D. 山梨酸分子中含有三种官能团
【答案】A
【解析】
【详解】A.山梨酸的分子式为,A项错误;
B.山梨酸中羧基和羟基均可发生取代反应,碳碳双键能发生加成反应,B项正确;
C.羧基和羟基中的氢均能与Na反应生成氢气,山梨酸与足量Na反应生成氢气,标况下体积为33.6L,C项正确;
D.山梨酸中含羧基、羟基、碳碳双键三种官能团,D项正确;
答案选A。
9. 分子式为C7H15Cl的某有机物发生消去反应时,得到三种烯烃,则该卤代烃的结构可能是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.与氯相连的C的邻位碳,一个没有氢,不能发生消去反应,另外两个甲基等效,可以发生消去反应得到一种烯烃,故A错误;
B.存在2种消去方式,甲基上C-H键断裂或亚甲基上C-H键断裂,故B错误;
C.存在2种消去方式,亚甲基上C-H键断裂或次甲基上C-H键断裂,故C错误;
D.存在3种消去方式,甲基上C-H键断裂或两个亚甲基上C-H键断裂,故D正确;
故选D。
10. 有关晶体的结构如图所示,下列说法不正确的是
A. 在NaCl晶体中,距最近的形成正八面体
B. 在晶体中,每个晶胞平均含有4个
C. 冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
D. 该气态团簇分子的分子式为EF
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化钠晶体中,距Na+最近的Cl-是6个,即钠离子的配位数是6,6个氯离子形成正八面体结构,故A项正确;
B.Ca2+位于晶胞的顶点和面心,数目为,即每个晶胞平均占有4个Ca2+,故B项正确;
C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构,故C项正确;
D.1个该气态团簇分子的分子含有4个E原子和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4,故D项错误;
故本题选D。
11. 下列用于解释事实的离子方程式书写正确的是
A. 向污水中通入H2S气体以除去重金属离子Hg2+:Hg2++S2−=HgS↓
B. NH4Cl溶液可以用作除铁锈的工作原理:NH+H2O=NH3·H2O+H+
C. 用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4:CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)
D. 泡沫灭火器工作原理:2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.向污水中通入H2S气体以除去重金属离子Hg2+应为Hg2++H2S=HgS↓+2H+,故A错误;
B.铵根的水解为NH+H2ONH3·H2O+H+,故B错误;
C.用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4是利用硫酸钙可以转化为更难溶的碳酸钙,故为:CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq),故C正确;
D.泡沫灭火器为硫酸铝和碳酸氢钠混合,故为Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑,故D错误;
故选C。
12. 一种合成香豆素的原理如图:
下列说法正确的是
A. 水杨醛分子和有机物M中所有原子可能共平面
B. 1 mol香豆素最多能与5 mol H2发生加成反应
C. 乙酸酐分子中σ键和π键数目比为5:1
D. 可用溴水鉴别有机物M和水杨醛
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯环上6个碳原子及他们直接相连的原子一定共面,另外碳碳双键、碳碳单键都是平面结构,单键可以旋转,通过单键的旋转,水杨醛分子和有机物M中所有原子可能共平面,A正确;
B.苯环可以按照1:3与氢气加成,碳碳双键可以按照1:1与氢气加成,酯基中的碳氧双键不能加成,故1 mol香豆素最多能与4 mol H2发生加成反应,B错误;
C.单键一定是σ键,双键一根为σ键,一根为π键,故乙酸酐分子中σ键和π键数目比为6:2,C错误;
D.水杨醛和M中都有酚羟基,与溴水反应都有沉淀生成,无法鉴别区分,D错误;
本题选A。
13. 钠元素和硒元素可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物,其晶胞结构如图所示。已知和的半径分别为和,晶胞参数为。下列有关说法错误的是
A.
B. 与距离最近且相等的数目为6
C. 该晶胞的空间利用率为
D. 位于由构成的四面体空隙中,位于由构成的六面体空隙中
【答案】B
【解析】
【详解】A.和的半径分别为和,为晶胞体对角线的,即,故A正确;
B.在顶点和面心,与距离最近且相等的数目为12,故B错误;
C.晶胞中含有8个和4个,该晶胞的空间利用率为=,故C正确;
D.构成的四面体空隙中填充,构成的六面体空隙中填充,故D正确;
答案选B;
14. 如今环境保护越来越受重视,某化工集团为减少环境污染,提高资源的利用率,将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如图。(中为+4价)下列叙述不正确的是
A. 将浓溶液逐滴滴入大量水中,并加热,可促使其水解趋于完全
B. 氯碱工业中生成的氯气可用于生产漂白粉
C. “氯化”时每消耗36g焦炭,则转移电子
D. 上述流程中“Mg、Ar”可用“Mg、”代替
【答案】D
【解析】
【详解】A.利用TiCl4水解制TiO2·xH2O时,应加入大量的水,并且加热以促进其水解反应正向进行,但不能加强热,以免使TiO2·xH2O受热失去结晶水,A正确;
B.氯碱工业中生成的氯气与石灰乳反应,可用于生产漂白粉,B正确;
C.“氯化”反应:7Cl2+2FeTiO3+6C=6CO+2TiCl4+2FeCl3,该反应中,每6molC参加反应时,转移14mol电子,每消耗36g焦炭即3mol,则转移7mol电子,C正确;
D.二氧化碳和镁会反应,因此不能用二氧化碳来作保护气,D错误;
故选D。
第二部分非选择题(共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 铜单质及其化合物在工农业、国防、科技等领域具有广泛应用。回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为___________。___________(填“>”或“<”)
(2)合成氨工业中,铜(I)氨溶液常用于除去原料气(和等)中少量的CO,发生的化学反应为:。
①分子中N原子的杂化轨道类型是___________,和中键角的大小:___________(填“>”或“<”)
②铜(I)氨液吸收CO适宜的生产条件是___________(填序号)。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
③配离子中配体是___________。
(3)与乙二胺可形成配离子(En是乙二胺的简写),其结构简式如图所示:
①(乙二胺)和(三甲胺)均属于胺,二者相对分子质量相近,但乙二胺的沸点比三甲胺的高得多,原因是___________。
②配合物中不存在的作用力类型有___________(填选项字母)。
A.配位键 B.极性键 C.离子键 D.非极性键 E.范德华力 F.金属键
【答案】(1) ①. 3d10 ②. <
(2) ①. sp3 ②. < ③. C ④. NH3和CO
(3) ①. 乙二胺分子之间形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键,乙二胺比三甲胺的沸点高的多 ②. EF
【解析】
【小问1详解】
已知Cu是29号元素,则基态Cu+的价层电子排布式为3d10;铜、锌的价层电子排布式分别为3d104s1、3d104s2,锌的4s轨道全充满较稳定,锌的第一电离能较大;
【小问2详解】
①NH3分子中心原子N原子周围的价层电子对数为:3+=4,根据杂化轨道理论可知,NH3中N的杂化轨道类型是sp3;已知NH3中N原子上含有1对孤电子对,而[Cu(NH3)4]2+中N原子没有孤电子对,且孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,故导致NH3中的H-N-H键角小于[Cu(NH3)4]2+中的H-N-H键角;
②由题干反应可知,该反应正反应是一个气体体积减小的放热反应,故降低温度和增大压强均能导致平衡正向移动,有利于CO的吸收,故铜(Ⅰ)氨液吸收CO适宜的生产条件是低温高压,故选C;
③根据配合物理论可知,[Cu(NH3)3CO]+配离子中Cu+为中心离子,NH3和CO为配体;
【小问3详解】
①乙二胺分子之间形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键,乙二胺比三甲胺的沸点高的多;②配合物[Cu(En)2]Cl2中配离子[Cu(En)2]2+内存在Cu2+和N原子之间的配位键,配体En中存在C-H、C-N、N-H等极性键,C-C非极性键,以及[Cu(En)2]2+和Cl-之间的离子键,故不存在的作用力类型有范德华力和金属键,故选EF。
16. 废旧电池的处理对环境保护和资源的再利用意义重大。某实验小组在实验室模拟探究利用废旧锌银纽扣电池回收金属银,并制备。
(1)锌银纽扣电池广泛应用于电子手表、计算器等电子产品,其电池反应式为,放电时,Zn做___________极(填“正”或“负”),发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)粉碎、研磨的目的是___________。
(3)“过滤”步骤中加入适量Zn粉,发生的离子方程式为___________。
(4)“溶解Ⅱ”中加入稀硝酸溶解银,生成产物、NO和,溶解时反应的离子方程式为___________。
(5)若有2吨废旧银锌纽扣电池,其中锌含量为32.5%,假设加入的锌粉为650kg,不考虑生产过程中的损耗,理论上可以获得(化学式式量:287)晶体___________吨。
【答案】(1) ①. 负 ②. 还原
(2)增大接触面积,可加快反应速率
(3)、
(4)
(5)5.74
【解析】
【分析】废旧锌银纽扣电池[主要成分为Zn、Ag2O、Zn(OH)2和Ag],粉碎研磨后,加入稀H2SO4溶解,Ag不溶于H2SO4,Zn、Ag2O、Zn(OH)2溶于H2SO4,加入Zn粉还原Ag+和过量的H+,然后过滤得到含ZnSO4的滤液Ⅰ,再经过操作I制得ZnSO4∙7H2O;分离出的固体Ag经过洗涤,再与过量稀HNO3溶液反应生成AgNO3、NO和H2O,经过复杂工序得到粗制银粉。
【小问1详解】
由电池反应知,Zn发生失电子的氧化反应,Zn做负极,被氧化,Ag2O做正极,发生还原反应。
【小问2详解】
将废旧锌银纽扣电池粉碎、研磨的目的是:增大接触面积,可加快反应速率。
【小问3详解】
溶解Ⅰ加入的硫酸是过量的,结合分析,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,加入适量Zn粉发生反应的离子方程式为:Zn+2Ag+=Zn2++2Ag、Zn+2H+=Zn2++H2↑。
【小问4详解】
加入稀硝酸溶解银时,产物为AgNO3、NO和H2O,Ag元素的化合价由0价上升到+1价,N元素的化合价由+5价下降到+2价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,该反应的离子方程式为3Ag+4H++=3Ag++NO↑+2H2O。
【小问5详解】
根据Zn守恒,制得ZnSO4∙7H2O的质量为(+)×287g/mol=5.74×106g=5.74t。
17. I.中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成,相关成果由国际知名学术期刊《科学》在线发表。的捕集、利用与封存是科学家研究的重要课题,利用与制备“合成气”、,合成气可直接制备甲醇,反应原理为:。
(1)若要该反应自发进行,___________(填“高温”或“低温”)更有利。
(2)在恒温,恒容密闭容器中,对于合成气合成甲醇的反应,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。(填字母序号)。
A.反应物的物质的量的比值不变
B.混合气体的密度不再变化
C.的百分含量不再变化
D.
E.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(3)把转化为是降碳并生产化工原料的常用方法,有关反应如下:
①
②
③
则与合成反应的热化学方程式:___________。
(4)受绿色植物光合作用的启示,太阳能固碳装置被设计出来,则固碳电极反应为___________。
II.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了NO—CO的反应历程。在催化剂作用下,此反应为可有效降低汽车尾气污染物排放。
(5)探究温度、压强对反应的影响,如图所示,表示的是___________(填标号)。
(6)一定温度下,向一容积为的恒容密闭容器按体积比例充入和,压强为发生上述反应,当反应达到平衡时容器内压强变为起始时的,此温度下该反应的平衡常数___________(为压强平衡常数)。
【答案】(1)低温 (2)CE
(3)
(4) (5)a
(6)
【解析】
【小问1详解】
根据反应可知,若要该反应自发进行,则,,故温度应该低温。
【小问2详解】
A.反应物的物质的量的比值不变,任何时候都有可能物质的量的比值不变,A错误;
B.反应前后都气体,根据质量守恒定律,则反应前后质量不变,体积恒容,则密度一直不改变,B错误;
C.的百分含量不再变化,说明一氧化碳的浓度不在改变,故可判断该反应达到平衡,C正确;
D.根据反应速率之比等于化学计量数之比,故平衡时,D错误;
E. 根据质量守恒定律可知,反应前后质量不变,但是物质量改变,当相对分子质量不变时,则该反应达到平衡;E正确;
故选CE。
【小问3详解】
根据盖斯定律可知,则与合成反应的热化学方程式①-②+③得到,故为
【小问4详解】
由图可知,固碳的电极反应为
【小问5详解】
反应的正反应为气体分子数减小的放热反应,只升高温度,平衡逆向移动,一氧化氮的平衡转化率减小,只增大压强,平衡正向移动,一氧化氮的转化率增大,故表示的是a。
【小问6详解】
设起始的CO、NO的物质的量依次为3amol、2amol,平衡时氮气的物质的量为xmol,可列出三段式为反应达到平衡时容器内的压强为起始的,则3a-2x+2a-2x+2x+x=5a,解的x=0.5a,则平衡时CO、NO、CO2、N2的物质的量依次为2amol、amol、amol、0.5amol,平衡时CO、NO、CO2、N2分压依次为、、、,此时该温度下的平衡常数
18. 聚丙烯酸乙酯是一种重要的有机高分子化合物,以乙烯、丙烯等石油化工产品为原料合成聚丙烯酸乙酯的路线如图所示。
回答下列问题:
(1)聚丙烯酸乙酯中所含官能团的名称为____________。
(2)化合物B的结构简式为____________,命名为______________。
(3)共平面的原子最多有__________个,与互为同系物,且分子式为的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
(4)反应的化学方程式为_____________,反应类型为__________。
(5)已知乳酸的结构简式为,用乳酸通过某化学反应也可制得化合物B。
①写出乳酸的化学方程式:______________。
②在浓硫酸作用下,两分子乳酸相互反应生成六元环状结构的物质,写出此生成物的结构简式:___________。
【答案】(1)酯基 (2) ①. CH2=CH-COOH ②. 丙烯酸
(3) ①. 7 ②. 5
(4) ①. CH3CH2OH+CH2=CH-COOHCH3CH2OOCHC=CH2 ②. 酯化反应
(5) ①. CH2=CH-COOH+H2O ②.
【解析】
【分析】乙烯和水催化加成生成的A为乙醇,丙烯氧化丙烯酸,丙烯酸和乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,丙烯酸乙酯发生聚合反应生成聚丙烯酸乙酯,据此分析解题。
【小问1详解】
聚丙烯酸乙酯中所含官能团的名称为酯基;
【小问2详解】
据分析可知B为丙烯酸,结构简式为:CH2=CH-COOH;
【小问3详解】
共平面的原子最多有7个,双键两侧原子可以共面,甲基中共面原子有2个,故最多共有7个;且分子式为的同分异构体有5种分别为:CH2=CH-CH2-CH2-CH3、CH3-CH=CH-CH2-CH3、CH2=C(CH3)CH2CH3、CH3C(CH3)=CHCH3、CH3CH(CH3)CH=CH2;
【小问4详解】
为酯化反应,化学方程式为:CH3CH2OH+CH2=CH-COOHCH3CH2OOCHC=CH2;
【小问5详解】
①乳酸为醇的消去反应,化学方程式: CH2=CH-COOH+H2O。
②在浓硫酸作用下,发生酯化反应,两分子乳酸相互反应生成六元环状结构的物质方程式为:2+2H2O,此生成物的结构简式:。
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