精品解析:河南省南阳市完全学校2024-2025学年高三下学期2月月考化学试题
2025-04-30
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 南阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.36 MB |
| 发布时间 | 2025-04-30 |
| 更新时间 | 2025-12-12 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51906843.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
河南南阳完全学校2024-2025二月高三模拟题
可能用到的相对原子质量:Li7 C12 N14 O16 Si28 S32 Na23 Mg24 Cl35.5 P31 Co59
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. 龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。下列与龙有关的历史文物中,主要材质为有机高分子的是
A
B
C
D
红山玉龙
鎏金铁芯铜龙
云龙纹丝绸
云龙纹瓷瓶
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 的电子式:
B. 异丙基的结构简式:
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. 分子中键的形成:
3. 金属单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A. a可使灼热的铜变黑 B. b可与红热的铁产生气体
C. c可使燃烧镁条熄灭 D. d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
4. 下列装置可以完成相应实验的是
A.测稀硫酸pH
B.制备氨水
C.验证乙炔属于不饱和烃
D.分离与
A. A B. B C. C D. D
5. 在工业上,双酚A通常被用来合成聚碳酸酯(PC)和环氧树脂等材料。双酚A的结构简式如图:下列关于双酚A的说法正确的是
A. 该化合物属于芳香烃
B. 该化合物遇到FeCl3溶液显紫色,所以该物质与苯酚互为同系物
C. 双酚A不能使溴水褪色,但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 1mol双酚A与足量的溴水反应,最多消耗4molBr2
6. 某化合物分子式为,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X与Z同主族,W与X质子数之和等于Z的质子数,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 的空间结构为直线形
C. 最简单氢化物的沸点: D. Y的第一电离能高于同周期相邻元素
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 向浓硝酸中加入少量氧化亚铜:
B. 以热氢氧化钠溶液洗涤附着在试管内壁的少量硫:
C. 醋酸铵的水解:
D. 向碘酸钾溶液中滴加双氧水:
8. 配合物间结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2,如图所示。
下列说法错误的是
A. 配合物1中含有2种配体 B. 配合物2中N原子采取杂化
C. 转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D. 转变前后,Co的化合价由价变为0价
9. 我国科学家设计了一种水系可充电电池,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A. 充电时,电极b为阳极
B. 充电时,阳极附近溶液的pH增大
C. 放电时,负极的电极反应:
D. 放电时,溶液中向电极b方向迁移
10. 由下列实验操作及现象能得到相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
以甲烷球棍模型为基础,用两个代表氯原子的小球替换代表氢原子的小球,只能得到一种结构模型
无同分异构体
B
将通入滴有酚酞的氨水,溶液由红色变为无色
具有漂白性
C
将洁净的铂丝在酒精灯外焰灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取某溶液在外焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液的溶质为钠盐
D
常温下,溶液与KOH溶液等体积混合,测得混合溶液
为弱酸
A. A B. B C. C D. D
11. 环己酮可以在Zr基催化剂作用下转化为环己醇,其可能的反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A. 该反应的还原剂是
B. 反应过程中涉及O-H键的断裂和形成
C. 用同位素标记的代替可得到
D. 环己酮转化为环己醇反应为
12. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。一种功能性聚碳酸酯高分子材料G可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A. B. 反应的原子利用率为100%
C. G在酸性或碱性条件下均能降解 D. E与F均能使溴的四氯化碳溶液褪色
13. 庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成羟基磺酸钠(Q),正、逆反应速率可以表示为和和分别为正,逆反应的速率常数,和分别为正,逆反应的活化能。与关系如图所示。下列说法正确的是
A. B. 升高温度,平衡逆向移动
C. 达到平衡时 D. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率
14. 向饱和溶液(有足量固体)中通入HCl气体,调节体系pH促进溶解,总反应为。平衡时,分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表或)。比如,。已知。
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ表示变化关系
B. 时,溶液中
C. 总反应的平衡常数
D. 时,和的分布系数关系为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 电池级碳酸锂是制造LiCoO2等锂离子电池必不可少的原材料。享誉“亚洲锂都”的宜春拥有亚洲储量最大的锂云母矿,以锂云母浸出液(含Li+、Fe3+、Mg2+、SO等)为原料制取电池级Li2CO3的工艺流程如图:
已知:①HR为有机萃取剂,难溶于水,可萃取Fe3+,萃取时发生的反应可表示为:Fe3++3HRFeR3+3H+;
②常温时,1mol·L-1LiOH溶液的pH=14。
回答下列问题:
(1)“有机层”的主要成分为___________(填化学式,下同);“滤渣1”中含有的物质为___________;使用HR萃取剂时,需加入一定量的NaOH进行处理,其目的是___________。
(2)某种HR的结构简式为 ,该分子中可能与Fe3+形成配位键的原子有___________。
(3)加适量草酸的目的___________。
(4)“混合沉锂”的离子方程式为___________。
(5)Li2CO3与Co3O4在空气中加热可以制备重要的电极材料钴酸锂(LiCoO2)。写出对应的化学方程式___________。
(6)钴酸锂(LiCoO2)是常见的锂离子电池正极材料,其晶胞结构示意图如下图所示,各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。
①基态Co原子核外电子排布式为___________。
②该晶胞密度为___________ g·cm-3。(写出计算式,阿伏加德罗常数为NA)
16. 某实验小组利用EDTA标准溶液滴定,从而间接测定混合溶液中和的总浓度。已知EDTA与按物质的量之比反应。
主要实验步骤如下:
Ⅰ.如下图所示,取混合溶液于①中,在搅拌下滴加NaOH溶液,调pH至11,然后准确加入溶液(过量),搅拌下水浴加热至60℃并保持5min,冷却至室温。过滤、洗涤,合并滤液和洗涤液,在250mL容量瓶中定容。
Ⅱ.取25.00mL步骤Ⅰ配制的溶液于锥形瓶中,加入一定量蒸馏水,用NaOH溶液调pH在12~13之间,再滴加4~5滴钙指示剂。用标准溶液滴定至终点,平行测定三次。消耗EDTA溶液平均体积为。
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是_______;②的名称是_______。
(2)步骤Ⅰ中,若不慎将NaOH溶液沾到皮肤上,应对措施是_______。
(3)步骤Ⅰ中,调pH至11的目的是_______;加入的溶液需过量的原因是_______。
(4)步骤Ⅰ中,采用水浴加热方式的优点是_______。
(5)步骤Ⅱ滴定接近终点时,使滴定管尖嘴处悬垂的半滴标准溶液加入到锥形瓶中的操作是_______。
(6)混合溶液中,和的总浓度_______(写出计算式)。
17. 硅是电子工业中应用最为广泛的半导体材料,少量磷的掺入可提高硅的导电性能。Zn高温还原(沸点57.6℃)是生产多晶硅的一种方法。回答下列问题:
(1)基态Zn原子价电子排布式为_______,晶体的类型为_______。
(2)化合物的结构如图1所示,中F-P-F键角略大于分子中的F-P-F键角,原因是_______。
(3)Si、P和Zn三种元素组成化合物的晶胞如图2所示(晶胞参数),若将M点Si原子作为晶胞顶点,则N点Si原子在晶胞中的位置为_______(填“面心”“棱中点”或“体心”)。
(4)在Zn还原的过程中会生成副产物,抑制生成可以增加Si产量并降低生产能耗。该过程存在如下主要化学反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①_______。
②在总压分别为、和下,反应达平衡时:物质的量与初始物质的量的比值x随温度变化如图3所示。图中压强由大到小顺序为_______,判断的依据是_______。在一定温度、180kPa条件下,体系中初始:和分别为1mol和4mol,假设此条件下生成的忽略不计,恒压反应4min时,分压变为20kPa,0~4min内用分压表示的平均反应速率为_______,此时可生成硅_______g。
18. 莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物,可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有_______种。
(3)D中官能团的名称为_______、_______。
(4)E与F反应生成G的反应类型为_______。
(5)F的结构简式为_______。
(6)I转变为J的化学方程式为_______。
(7)在B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含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______。
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河南南阳完全学校2024-2025二月高三模拟题
可能用到的相对原子质量:Li7 C12 N14 O16 Si28 S32 Na23 Mg24 Cl35.5 P31 Co59
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. 龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。下列与龙有关的历史文物中,主要材质为有机高分子的是
A
B
C
D
红山玉龙
鎏金铁芯铜龙
云龙纹丝绸
云龙纹瓷瓶
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.红山玉龙主要成分为SiO2和硅酸盐,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.婆金铁芯铜龙主要成分为Cu,属于金属材料,B不符合题意;
C.云龙纹丝绸主要成分为蛋白质,属于有机高分子材料,C符合题意;
D.云龙纹瓷瓶主要成分为硅酸盐,属于传统无机非金属材料,D不符合题意;
故选C。
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 的电子式:
B. 异丙基的结构简式:
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. 分子中键的形成:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由Na+和OH-构成,电子式为:,故A正确;
B.异丙基的结构简式:,故B正确;
C.Na+离子半径比Cl-小,水分子电荷情况如图,Cl-带负电荷,水分子在Cl-周围时,呈正电性的H朝向Cl-,水分子在Na+周围时,呈负电性的O朝向Na+,NaCl溶液中的水合离子应为:、,故C错误;
D.分子中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-pσ键,形成过程为:,故D正确;
故选C。
3. 金属单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A. a可使灼热的铜变黑 B. b可与红热的铁产生气体
C. c可使燃烧的镁条熄灭 D. d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
【答案】C
【解析】
【分析】碱溶液与单质d反应生成漂白液,故单质d为Cl2,碱溶液是NaOH;碱溶液NaOH与氧化物c(适量)反应得纯碱溶液,故氧化物c为CO2;单质M与氧化物b反应得碱溶液,故单质M为Na,氧化物b为H2O;Na与单质a反应得氧化物,因此单质a为O2,据此回答。
【详解】A.a为O2,O2可与灼热铜反应生成黑色的氧化铜,A正确;
B.b为H2O,水蒸气可与红热的铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,B正确;
C.c为CO2,镁条在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,燃烧的镁条不熄灭,C错误;
D.d为Cl2,Cl2可与碘化钾反应生成碘单质,碘单质能使湿润的淀粉试纸变蓝,D正确;
答案选C。
4. 下列装置可以完成相应实验的是
A.测稀硫酸pH
B.制备氨水
C.验证乙炔属于不饱和烃
D.分离与
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.不能将试纸浸入溶液中,应选玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,故A错误;
B.氨气极易溶于水,导管口在液面下易发生倒吸,故B错误;
C.生成的乙烯中含硫化氢等,均与溴水反应,则溴水褪色,不能验证乙炔属于不饱和烃,故C错误;
D.CH2Cl2与CCl4互溶,沸点不同,可选图中蒸馏装置分离,温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处测定馏分的温度,冷凝管中冷水下进上出,故D正确;
故选D。
5. 在工业上,双酚A通常被用来合成聚碳酸酯(PC)和环氧树脂等材料。双酚A的结构简式如图:下列关于双酚A的说法正确的是
A. 该化合物属于芳香烃
B. 该化合物遇到FeCl3溶液显紫色,所以该物质与苯酚互为同系物
C. 双酚A不能使溴水褪色,但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 1mol双酚A与足量的溴水反应,最多消耗4molBr2
【答案】D
【解析】
【详解】A.双酚A含有C、H、O三种元素,属于烃的衍生物,故A错误;
B.双酚A含有酚羟基,遇到FeCl3溶液显紫色,属于酚类,该物质含有2个苯环、2个酚羟基,不是苯酚的同系物,故B错误;
C.双酚A含有酚羟基,能与溴水发生取代反应,能使溴水褪色,故C错误;
D.双酚A中酚羟基的邻位与溴水发生取代反应生成,1mol双酚A与足量的溴水反应,最多消耗4molBr2,故D正确;
选D。
6. 某化合物分子式为,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X与Z同主族,W与X质子数之和等于Z的质子数,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 的空间结构为直线形
C. 最简单氢化物的沸点: D. Y的第一电离能高于同周期相邻元素
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半且之前还有两个元素,则Y为P;因为X与Z同主族,则X与Z分别可能是O与S或F与Cl,又因为W与X质子数之和等于Z的质子数,则X与Z分别是F与Cl,则W是O,W、X、Y、Z依次是由此解答。
【详解】A.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,P电负性小于N,N电负性小于O,故电负性W >Y,A错误;
B.的空间结构为V形,中中心原子为O,F为配位原子,价层电子对数,成键电子对数为2,孤电子对数为,为四面体,孤电子对越多,排斥力越大,所以分子构型为V形,B错误;
C.HF气体之间可以形成氢键,而HCl无氢键,则最简单氢化物的沸点X > Z,C错误;
D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素,第族的第一电离能比相邻元素高,D正确;
故选D。
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 向浓硝酸中加入少量氧化亚铜:
B. 以热氢氧化钠溶液洗涤附着在试管内壁的少量硫:
C. 醋酸铵的水解:
D. 向碘酸钾溶液中滴加双氧水:
【答案】B
【解析】
【详解】A.向浓硝酸中加入少量氧化亚铜,在这个反应中,氧化亚铜被硝酸氧化,产物为硝酸铜、二氧化氮和水,反应的离子方程式,A错误;
B.氢氧化钠溶液洗涤附着在试管内壁的少量硫生成硫化钠、亚硫酸钠和水,离子方程式为:,B正确;
C.中铵根对应的碱为弱碱,醋酸根对应的酸是弱酸,都会发生水解,C错误;
D.题给离子方程式左右两边电荷不守恒,D错误;
故选B。
8. 配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2,如图所示。
下列说法错误的是
A. 配合物1中含有2种配体 B. 配合物2中N原子采取杂化
C. 转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D. 转变前后,Co的化合价由价变为0价
【答案】D
【解析】
【详解】A.配合物1中,中氧原子提供孤对电子,Co2+提供空轨道形成配位键;配合物1右侧N、O分别提供一对孤电子,与Co2+形成配位键,则配合物1中含有2种配体,A正确;
B.由配合物2的结构可知,N形成2个键,一个配位键,故采取sp2杂化,B正确;
C.转变过程中,配合物1中断裂2个与Co2+形成的配位键,配合物2中,中的O与Co2+形成2个配位键,涉及配位键的断裂和形成,C正确;
D.配合物1、2中Co都为+2价,Co的化合价没有发生变化,D错误;
故选D。
9. 我国科学家设计了一种水系可充电电池,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A. 充电时,电极b为阳极
B. 充电时,阳极附近溶液的pH增大
C. 放电时,负极的电极反应:
D. 放电时,溶液中向电极b方向迁移
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,放电时,电极a上MnO2转化为Mn2+,发生还原反应,电极b上Cu2S转化为S,发生氧化反应,则电极a为正极,电极b为负极;充电时,电极a上Mn2+转化为MnO2,发生氧化反应,电极b上S转化为Cu2S,发生还原反应,此时电极a为阳极,电极b为阴极。
【详解】A.充电时,S转化Cu2S,发生还原反应,则电极b为阴极,A错误;
B.根据分析,充电时,电极b为阴极,则电极a为阳极,电极a的电极反应为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,阳极附近溶液的pH减小,B错误;
C.放电时,电极b为负极,负极电极反应为Cu2S−4e−=S+2Cu2+,C正确;
D.放电时,溶液中向正极移动,即向电极a方向迁移,D错误;
故选C。
10. 由下列实验操作及现象能得到相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
以甲烷球棍模型为基础,用两个代表氯原子的小球替换代表氢原子的小球,只能得到一种结构模型
无同分异构体
B
将通入滴有酚酞的氨水,溶液由红色变为无色
具有漂白性
C
将洁净的铂丝在酒精灯外焰灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取某溶液在外焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液的溶质为钠盐
D
常温下,溶液与KOH溶液等体积混合,测得混合溶液
为弱酸
A A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.以甲烷球棍模型为基础,用两个代表氯原子的小球替换代表氢原子的小球,只能得到一种结构模型,说明结构与表示同一种物质,则无同分异构体,A正确;
B.将通入滴有酚酞的氨水,与反应,溶液碱性减弱,由红色变为无色,不能说明具有漂白性,B错误;
C.将洁净的铂丝在酒精灯外焰灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取某溶液在外焰上灼烧,火焰呈黄色,说明该溶液的溶质中含有Na元素,不一定为钠盐,C错误;
D.常温下,溶液与KOH溶液等体积混合,测得混合溶液,二者的浓度未知,故无法说明为弱酸,D错误;
故选A。
11. 环己酮可以在Zr基催化剂作用下转化为环己醇,其可能的反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A. 该反应的还原剂是
B. 反应过程中涉及O-H键的断裂和形成
C. 用同位素标记的代替可得到
D. 环己酮转化为环己醇的反应为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应机理图可知变为,发生了还原反应,还原剂为,正确,A项不符合题意;
B.由反应机理图可知,反应的总反应为,可知有O-H键的断裂和形成,正确,B项不符合题意;
C.用同位素标记的代替可得到,错误,C项符合题意;
D.环己酮可以在Zr基催化剂作用下转化为环己醇,反应总方程式为,正确,D项不符合题意;
答案选C。
12. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。一种功能性聚碳酸酯高分子材料G可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A. B. 反应的原子利用率为100%
C. G在酸性或碱性条件下均能降解 D. E与F均能使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据CO2的个数守恒,有x=m+n,A正确;
B.该反应为环氧基和碳氧双键打开的加成聚合,原子利用率为100%,B正确;
C.G为聚碳酸酯,在酸性或碱性条件下都能水解,C正确;
D.E为饱和结构,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,F中由碳碳双键,可以使溴的四氯化碳褪色,D错误;
答案选D。
13. 庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成羟基磺酸钠(Q),正、逆反应速率可以表示为和和分别为正,逆反应的速率常数,和分别为正,逆反应的活化能。与关系如图所示。下列说法正确的是
A. B. 升高温度,平衡逆向移动
C. 达到平衡时 D. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率
【答案】B
【解析】
【分析】从与关系图所示,随着温度升高,逐渐增大,且增大更多,说明升高温度,逆反应速率增加更多,平衡应逆向移动,则该反应正向应为放热反应。
【详解】A.该反应为放热反应,所以正反应活化能更小,即,A错误;
B.该反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B正确;
C.达到平衡时正逆反应速率相等,则有,所以,C错误;
D.加入催化剂可加快反应速率,但不影响平衡移动,不会提高N的平衡转化率,D错误;
故选B。
14. 向饱和溶液(有足量固体)中通入HCl气体,调节体系pH促进溶解,总反应为。平衡时,分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表或)。比如,。已知。
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ表示的变化关系
B. 时,溶液中
C. 总反应的平衡常数
D. 时,和的分布系数关系为
【答案】B
【解析】
【分析】增大,平衡逆向进行,增大,故曲线II代表与pH的变化关系;为二元中强酸,分步电离,,随着酸性减弱,含量减小,含量增大后减小, 含量越高。故曲线I代表与pH的变化关系,曲线III代表与pH的变化关系,曲线IV代表与pH的变化关系。
【详解】A.增大,平衡逆向进行,增大,故曲线II代表,A错误;
B.溶液中存在电荷守恒①,物料守恒②,将①-②得;当时,所以,B正确;
C.当pH=1.27时,,;当pH=4.27时,,;总反应的 ,C错误;
D.时,,,,和的分布系数关系为,D错误;
故答案:B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 电池级碳酸锂是制造LiCoO2等锂离子电池必不可少的原材料。享誉“亚洲锂都”的宜春拥有亚洲储量最大的锂云母矿,以锂云母浸出液(含Li+、Fe3+、Mg2+、SO等)为原料制取电池级Li2CO3的工艺流程如图:
已知:①HR为有机萃取剂,难溶于水,可萃取Fe3+,萃取时发生的反应可表示为:Fe3++3HRFeR3+3H+;
②常温时,1mol·L-1LiOH溶液的pH=14。
回答下列问题:
(1)“有机层”的主要成分为___________(填化学式,下同);“滤渣1”中含有的物质为___________;使用HR萃取剂时,需加入一定量的NaOH进行处理,其目的是___________。
(2)某种HR的结构简式为 ,该分子中可能与Fe3+形成配位键的原子有___________。
(3)加适量草酸的目的___________。
(4)“混合沉锂”的离子方程式为___________。
(5)Li2CO3与Co3O4在空气中加热可以制备重要的电极材料钴酸锂(LiCoO2)。写出对应的化学方程式___________。
(6)钴酸锂(LiCoO2)是常见的锂离子电池正极材料,其晶胞结构示意图如下图所示,各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。
①基态Co原子核外电子排布式为___________。
②该晶胞密度为___________ g·cm-3。(写出计算式,阿伏加德罗常数为NA)
【答案】(1) ①. FeR3和HR ②. Li2CO3、MgCO3 ③. 消耗萃取反应时生成的H+,促进萃取反应的正向进行,提高萃取率
(2)O、N (3)使钙离子生成草酸钙,便于除掉
(4)2Li+++OH-=H2O+Li2CO3↓
(5)6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2
(6) ①. [Ar]3d74s2 ②.
【解析】
【分析】①碳酸钙、氢氧化镁、碳酸锂、草酸钙均是难溶物。
②Fe3++3HRFeR3+3H+销号氢离子可使平衡正向移动。
③配位是配体提供孤对电子,中心原子提供空轨道。
【小问1详解】
根据Fe3++3HRFeR3+3H+平衡可知,有机层中主要是FeR3和HR,根据流程可知沉淀主要是碳酸锂和碳酸镁。加入氢氧化钠后氢离子会被消耗,从而使平衡正向移动。答案为:FeR3和HR;Li2CO3、MgCO3;耗萃取反应时生成的H+,促进萃取反应的正向进行,提高萃取率;
【小问2详解】
从结构可知氧原子、氮原子都有孤对电子,所以能形成配位键的是N、O,答案为:O、N;
【小问3详解】
加入草酸的目的是沉淀多余的钙离子,答案为:使钙离子生成草酸钙,便于除掉;
【小问4详解】
从流程可知是碳酸氢锂和氢氧化锂反应生成了碳酸锂,答案为:2Li+++OH-=H2O+Li2CO3↓;
【小问5详解】
钴元素的化合价从+2和+3归到+3价部分被氧化,所以有氧气参加反应。故答案为:6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2;
【小问6详解】
Co为第四周期第Ⅷ族元素,其核外电子排布式为:[Ar]3d74s2 ,该晶胞中Li+: 、Co3+:、O2-:,其晶胞化学式为:Li3Co3O6,故其密度为: ,答案为::[Ar]3d74s2 、。
16. 某实验小组利用EDTA标准溶液滴定,从而间接测定混合溶液中和的总浓度。已知EDTA与按物质的量之比反应。
主要实验步骤如下:
Ⅰ.如下图所示,取混合溶液于①中,在搅拌下滴加NaOH溶液,调pH至11,然后准确加入溶液(过量),搅拌下水浴加热至60℃并保持5min,冷却至室温。过滤、洗涤,合并滤液和洗涤液,在250mL容量瓶中定容。
Ⅱ.取25.00mL步骤Ⅰ配制的溶液于锥形瓶中,加入一定量蒸馏水,用NaOH溶液调pH在12~13之间,再滴加4~5滴钙指示剂。用标准溶液滴定至终点,平行测定三次。消耗EDTA溶液平均体积为。
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是_______;②的名称是_______。
(2)步骤Ⅰ中,若不慎将NaOH溶液沾到皮肤上,应对措施是_______。
(3)步骤Ⅰ中,调pH至11的目的是_______;加入的溶液需过量的原因是_______。
(4)步骤Ⅰ中,采用水浴加热方式的优点是_______。
(5)步骤Ⅱ滴定接近终点时,使滴定管尖嘴处悬垂的半滴标准溶液加入到锥形瓶中的操作是_______。
(6)混合溶液中,和的总浓度_______(写出计算式)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 恒压滴液漏斗
(2)先用大量的水冲洗,然后涂上1%硼酸溶液减小对皮肤的腐蚀
(3) ①. 将混合溶液中的碳酸氢钠完全转化为碳酸钠 ②. 保证碳酸根离子沉淀完全
(4)便于控制温度,且受热均匀
(5)使半滴溶液悬于管口,将锥形瓶内壁与管口接触,使液滴流出
(6)
【解析】
【分析】本题是一道含量测定类的实验题,先用NaOH溶液将碳酸氢钠完全转化为碳酸钠,再根据滴定实验的有关操作并结合EDTA与按物质的量之比反应进行计算解题。
【小问1详解】
由图可知,仪器①的名称是三颈烧瓶;②的名称是恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
NaOH溶液有腐蚀性,会腐蚀皮肤,若不慎将NaOH溶液沾到皮肤上,应先用大量的水冲洗,然后涂上1%硼酸溶液减小对皮肤的腐蚀;
【小问3详解】
在搅拌下滴加NaOH溶液,调pH至11,可以将混合溶液中的碳酸氢钠完全转化为碳酸钠;加入过量的溶液可以保证碳酸根离子沉淀完全;
【小问4详解】
本实验所需温度低于100℃,可以采用水浴加热,水浴加热便于控制温度,且受热均匀;
【小问5详解】
使滴定管尖嘴处悬垂的半滴标准溶液加入到锥形瓶中的操作是:使半滴溶液悬于管口,将锥形瓶内壁与管口接触,使液滴流出;
【小问6详解】
消耗EDTA溶液平均体积为,则配制的溶液中含有钙离子的物质的量为:×c2·V2×10-3mol,所以混合溶液中,和的总浓度。
17. 硅是电子工业中应用最为广泛的半导体材料,少量磷的掺入可提高硅的导电性能。Zn高温还原(沸点57.6℃)是生产多晶硅的一种方法。回答下列问题:
(1)基态Zn原子的价电子排布式为_______,晶体的类型为_______。
(2)化合物的结构如图1所示,中F-P-F键角略大于分子中的F-P-F键角,原因是_______。
(3)Si、P和Zn三种元素组成化合物的晶胞如图2所示(晶胞参数),若将M点Si原子作为晶胞顶点,则N点Si原子在晶胞中的位置为_______(填“面心”“棱中点”或“体心”)。
(4)在Zn还原的过程中会生成副产物,抑制生成可以增加Si产量并降低生产能耗。该过程存在如下主要化学反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①_______。
②在总压分别为、和下,反应达平衡时:物质的量与初始物质的量的比值x随温度变化如图3所示。图中压强由大到小顺序为_______,判断的依据是_______。在一定温度、180kPa条件下,体系中初始:和分别为1mol和4mol,假设此条件下生成的忽略不计,恒压反应4min时,分压变为20kPa,0~4min内用分压表示的平均反应速率为_______,此时可生成硅_______g。
【答案】(1) ①. ②. 分子晶体
(2)无孤电子对,存在孤电子对,孤电子与成键电子之间存在着斥力,使得键角减小
(3)体心 (4) ①. +330 ②. ③. 在同一温度下,到,物质的量逐渐减小,说明平衡逆向移动,增大压强平衡向化学计量数小的方向移动 ④. 4 ⑤. 14
【解析】
【小问1详解】
Zn为30号元素,则基态Zn原子的价电子排布式为;的沸点为27.6℃,比较低,故是分子晶体;
【小问2详解】
由化合物的结构可知,P具有一对孤电子对,与B的空轨道形成配位键,而中具有一对孤电子,孤电子与成键电子之间存在着斥力,使得键角减小,故中F-P-F键角略大于分子中的F-P-F键角;
【小问3详解】
由该晶胞的结构可知,该晶胞中含有个Zn,个Si,Zn和Si数量相同,则Zn和Si位置可以互换,若将M点Si原子作为晶胞顶点,则N点Si原子在晶胞中的位置为体心;
【小问4详解】
①由盖斯定律得,则;②由图可知,在同一温度下,到,物质的量逐渐减小,说明平衡逆向移动,增大压强平衡向化学计量数小的方向移动,则;假设此条件下生成的忽略不计,体系中初始:和分别为1mol和4mol,则,恒压反应4min时,分压变为20kPa,故 ;生成的忽略不计,假设消耗xmol,建立以下平衡,,则,;
18. 莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物,可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有_______种。
(3)D中官能团的名称为_______、_______。
(4)E与F反应生成G的反应类型为_______。
(5)F的结构简式为_______。
(6)I转变为J的化学方程式为_______。
(7)在B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含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______。
【答案】(1)3-甲基苯酚(间甲基苯酚)
(2)2 (3) ①. 氨基 ②. 羟基
(4)取代反应 (5)Cl-CH2CH2N(CH3)2
(6)+H2O+HCl+N2↑
(7) ①. 9 ②.
【解析】
【分析】根据流程,A与2-溴丙烷发生取代反应生成B,B与NaNO2发生反应生成C,C与NH4HS反应生成D,D与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可知,D为;E与F反应生成G,结合E和G的结构简式和F的分子式可知,F为;G发生两步反应生成H,H再与NaNO2/HCl反应生成I,结合I的结构和H的分子式可知,H为;I与水反应生成J,J与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成K,结合K的结构简式和J的分子式可知,J为;据此分析解题。
【小问1详解】
根据有机物A的结构,有机物A的化学名称为3-甲基苯酚(间甲基苯酚);
【小问2详解】
有机物C中含有苯环,苯环上的C原子的杂化类型为sp2杂化,还含有甲基和异丙基,甲基和异丙基上的C原子的杂化类型为sp3杂化,故答案为2种;
【小问3详解】
根据分析,有机物D的结构为,其官能团为氨基和羟基;
【小问4详解】
有机物E与有机物F发生反应生成有机物G,有机物中的羟基与有机物F中的Cl发生取代反应生成有机物G,故反应类型为取代反应;
【小问5详解】
根据分析,有机物F的结构简式为Cl-CH2CH2N(CH3)2;
【小问6详解】
有机物I与水反应生成有机物J,该反应的方程式为+H2O+HCl+N2↑;
【小问7详解】
连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中,含有手性碳、含有3个甲基、含有苯环的同分异构体有9种,分别为:、 、、、、 、、、;其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3:3:3:2:2:1的同分异构体的结构简式为。
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