内容正文:
安徽省2025年普通高中学业水平选择性考试
化学冲刺卷(二)
本试卷共100分 考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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,将答案写在答题卡上。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 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 Zn 65
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,只有一项符合题目要求。
1.秦始皇陵是我国历史上规模最大的帝王陵墓,秦始皇陵兵马俑被誉为“世界第八大奇迹”,考古发现并出土了大量竹简、兵马俑、钱币、石甲胄等珍贵文物。下列说法错误的是
A.竹简密封保存,并充以氮气,可延缓其降解
B.陶制兵马俑的烧制过程涉及化学变化
C.铜制钱币比铁制钱币的耐腐蚀性更强
D.石甲胄的主要成分为合金
2.在常温常压下,利用电催化可将CO2和N2合成为尿素,其阴极反应为N2+CO2+5H2O+6e-CO(NH2)2+6OH-。下列说法正确的是
A.基态N原子核外电子的空间运动状态有7种
B.用电子式表示CO2的形成:
C.尿素与氰酸铵(NH4CNO)互为同分异构体
D.H2O的VSEPR模型为平面三角形
3.下列实验产生的现象中,是由于发生氧化还原反应的是
A.向碘水中加入CCl4,充分振荡静置,水层接近无色
B.将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫色褪去
C.用铂丝蘸取少量氯化铜溶液灼烧,火焰呈绿色
D.向乙酸乙酯中加入NaOH溶液,充分振荡并微热,静置,溶液不分层
4.某高分子化合物M常用于制作眼镜镜片,可由N和P两种物质合成,M、N、P的结构如图所示。下列说法正确的是
A.N与P合成M的反应为加聚反应
B.M的链节中在同一平面的碳原子最多有14个
C.P在空气中很稳定,可以保存在广口瓶中
D.常温下,M、N、P均易溶于水
5.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.Na2S溶液使酸性KMnO4溶液褪色:2Mn+3S2-+4H2O2MnO2↓+3S↓+8OH-
B.酸雨形成的原因:H2O+CO2H2CO3H++HC
C.向NaIO3溶液中通入过量的SO2:2I+5SO2+4H2OI2+5S+8H+
D.向含有1 mol FeBr2的溶液中通入1 mol Cl2:2Cl2+2Fe2++2Br-4Cl-+2Fe3++Br2
阅读下列材料,完成6~7题。
亚硝酰硫酸(NOSO4H)是一种浅黄色液体,遇水易分解,溶于浓硫酸,主要用于染料、医药领域的重氮化反应。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H,并测定产品中杂质硝酸的含量,方法如下:称取1.400 g产品放入250 mL锥形瓶中,加80 mL浓硫酸,用0.1000 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,消耗标准溶液20.00 mL(该条件下亚硝酰硫酸不分解)。
已知:(NH4)2Fe(SO4)2可与NO生成粉红色的FeSO4·NO。
6.对于上述实验,下列说法正确的是
A.实验时用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4,产生SO2的速率更快
B.浓硝酸与浓硫酸混合时,将浓硝酸慢慢滴加到浓硫酸中,边加边搅拌
C.装置B、D中试剂相同,都可用饱和亚硫酸氢钠溶液
D.冷水的温度控制在20 ℃左右,温度太低反应速率太慢,温度太高硝酸易分解、SO2逸出
7.亚硝酰硫酸中硝酸的含量为
A.2% B.3% C.4% D.5%
8.乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM-5(结构如图1所示)催化下合成ETBE的反应历程如图2所示,C1、C2、C3表示反应物在催化剂上的不同吸附状态(吸附其中一种或两种),反应的化学方程式:C2H5OH(g)+IB(g)ETBE(g) ΔH。下列说法正确的是
A.催化剂HZSM-5中Si和Al的杂化方式不同
B.从氢键考虑,C1表示的是乙醇在催化剂HZSM-5上的吸附状态
C.三种过渡态中,过渡态2最稳定
D.反应历程的最优途径是C1
9.R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,由这5种元素组成的离子为某离子液体的阴离子,其结构如图所示。R、X、Y、Z为同周期元素。下列说法不正确的是
A.第一电离能:Z>X>Y>W
B.原子团—RZ3与羧基相连时,能增强羧基的酸性
C.由R、Y、W组成的AB2型分子的键角均相等
D.R的氢化物的沸点可能比Y的氢化物的沸点高
10.通过下列实验操作及现象不能推出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液
溶液颜色不变
该食盐一定没有添加碘酸钾
B
将乙醇滴入酸性KMnO4溶液中
溶液褪色
乙醇具有还原性
C
向AgNO3溶液中加入同浓度的NaCl和KI的混合溶液
先生成黄色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D
向CuSO4溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡
上层呈紫色,下层有白色沉淀生成
铜离子可以氧化碘离子,白色沉淀可能为CuI
11.电子级氢氟酸为无色透明液体,沸点为112.2 ℃,易溶于水,是生产高端半导体、集成电路不可或缺的基础化工材料。以萤石粉(主要成分为CaF2,含有少量SiO2和微量As2O3等)为原料制备电子级氢氟酸的工艺流程如下。下列说法正确的是
A.“酸浸”时发生氧化还原反应
B.滤渣的主要成分是SiO2
C.“精馏”设备可使用玻璃仪器
D.“氧化”时将AsF3氧化为AsF5,AsF5的沸点高于AsF3
12.在恒容密闭容器中充入2 mol CO2和0.5 mol H2发生如下反应: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0,右图为该反应正反应的平衡常数K正和逆反应的平衡常数K逆随温度变化的曲线。下列分析正确的是
A.曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示K逆、K正随温度变化的曲线
B.T2时,A点v正>v逆
C.T1时,CO2的平衡转化率为40%
D.其他条件不变,在原平衡基础上再充入2 mol CO2和1 mol H2,达到新平衡时CO2的转化率将减小
13.单液流电池属于沉积型电池,它不需要隔膜或离子交换膜,从而大幅度降低了电池成本和电池设计的复杂性,一种Cu-PbO2单液流电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,储液罐中溶液的pH不断增大
B.充电时,PbO2电极与电源的正极相连
C.放电时,正极反应为PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O
D.充电时,若Cu电极增重64 g,则电解质溶液增加的离子数为NA
14.已知K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2+H2O2Cr+2H+ ΔH>0。分别在T1 ℃、T2 ℃恒温条件下,向100 mL 0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中加入一定量K2Cr2O7固体,持续搅拌下用pH传感器连续测量溶液的pH,得到如图所示的曲线。下列说法正确的是(不考虑体系中其他含Cr微粒)
A.T1>T2
B.t1 min后溶液中存在2c(Cr2)+c(Cr)=c(K+)
C.T2 ℃时,上述反应的平衡常数的数量级是10-12
D.T1 ℃下,加入一定量K2Cr2O7固体后达到新平衡时的值增大
题序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)在医学上,氯化铵片用于治疗黏痰不易咳出症状,某化学探究活动小组为制备NH4Cl并探究NH4Cl的某些性质,进行了以下实验。回答下列问题:
实验Ⅰ:制备NH4Cl。
步骤一:按图1所示连接装置,进行操作Ⅰ,然后向三颈烧瓶中加入8.0 g粉状NaCl,再滴加浓氨水,搅拌至NaCl恰好完全溶解,停止滴加浓氨水,得到饱和氨化食盐水。
图1
步骤二:控制一定范围温度,将CO2缓慢通入饱和氨化食盐水中,待有大量晶体析出时,继续通入一段时间的CO2,抽滤。
步骤三:控制一定范围温度,向滤液中加入适量研细的NaCl,并通入NH3,待析出大量晶体时,经过一系列操作,即得NH4Cl晶体。
已知:①几种物质的溶解度随温度变化如图2所示(高于35 ℃时NH4HCO3开始分解);
图2
②一定条件下,由一种阳离子和两种酸根阴离子形成的盐为混盐,由两种阳离子和一种阴离子形成的盐为复盐。
(1)步骤一中操作Ⅰ为 。
(2)装置B的作用包括除杂和 。
(3)步骤二和步骤三中适宜的温度分别为 和 (填字母)。步骤二中析出的晶体为 (填化学式),继续通入CO2的作用是 。
A.0~10 ℃ B.30~35 ℃ C.55~60 ℃ D.90~100 ℃
实验Ⅱ:NH4Cl溶液的性质探究。
向0.5 g镁粉中加入足量的1.0 mol·L-1的NH4Cl溶液,观察到镁粉剧烈反应,产生有刺激性气味的气体和灰白色难溶固体。活动小组进行了以下探究:
a.气体成分探究:用排水法(水中滴加几滴紫色石蕊溶液)收集一小试管气体。
(4) (填实验操作或现象,下同),说明气体中含NH3; ,说明气体中含H2。
b.沉淀成分探究:将灰白色固体洗净后,再加入稀HNO3溶解,然后滴加几滴AgNO3溶液,有白色沉淀出现。
(5)结合已知信息和实验现象推测,灰白色固体应属于 (填“混盐”“复盐”或“碱式盐”),其化学式可能为 。
16.(15分)湿法炼锌的主要工序有焙烧、浸出、净化和电积,浸出后获得大量的含Zn、Co、Ni、Fe、Mn、Cd等金属的钴镍渣,为有效回收钴镍渣中的有价金属,设计如图所示的工艺流程:
(1)基态Co原子的价电子排布式为 。
(2)加热能提高“酸浸”速率,除此外还可采取的措施有 (填1条即可)。“酸溶”时却不宜采用加热的方法来加快反应速率,其原因是 。
(3)“氧化分离”时,过硫酸钠的用量与溶液中金属离子的脱除率的关系如图所示。
①氧化剂Na2S2O8的阴离子结构为,其中硫元素化合价为 ,其阴离子结构片段中的所有原子 (填“在”或“不在”)一条直线上。
②流程中过硫酸钠的加入量应为理论量的 (填字母)倍。
a.2~3 b.4~5 c.7~8
(4)滤渣1中主要含MnO2、 ,写出生成MnO2的离子方程式: 。
(5)由碱式碳酸锌可制备ZnO,ZnO的晶胞结构如图,则锌的配位数为 ;已知晶胞参数为a cm,该晶体的密度为 g·cm-3 (列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA)。
17.(14分)将CO或CO2转化为高附加值化学品是颇具前景的合成路线。
(1)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-181.6 kJ·mol-1;
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.5 kJ·mol-1。
写出CO2(g)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式: ,该反应在 (填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。
(2)CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH<0,设m为起始时的投料比,即m=。
图1 图2
图3
①图1中m1、m2、m3从大到小的顺序为 。
②图2表示在总压为5 MPa的恒压条件下,且m=3时,平衡状态下各物质的物质的量分数与温度的关系,则曲线d代表的物质为 (填化学式)。
(3)一种利用焦炉气中的H2和工业废气捕获的CO2生产绿色燃料甲醇的原理为
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)、CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在研究该反应历程时发现,反应气中水蒸气含量会影响CH3OH的产率。为了研究水分子对该反应机制的内在影响,科学家利用计算机模拟,研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应历程能量变化的影响,如图3所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。
①写出有水参与时的化学方程式: 。
②资料显示:水也可以使催化剂活化点位减少。结合资料、上图及学过的知识推测,在反应气中添加水蒸气将如何影响甲醇产率及产生这种影响的原因: (任答两点)。
(4)一定条件下,利用CO2和 H2还可制得甲烷: CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),主要副反应为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。一定温度下,向恒容密闭容器中充入CO2和H2(物质的量之比为1∶4)发生反应,容器内气体的压强随时间的变化如表所示:
时间/min
0
60
120
180
240
300
360
压强/kPa
100
93.8
88.0
83.4
79.4
75.0
75.0
①用单位时间内气体分压的变化表示反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的速率,则前120 min内CH4的平均反应速率= 。
②该温度下,平衡时CO的体积分数为8%,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数Kp= (Kp为以分压表示的平衡常数,保留小数点后2位)。
18.(15分)有机物K为某药物的一种重要的中间体,其合成路线如图所示:
A(C7H8)BCF(C6H6NCl)
已知:①属于邻、对位定位基,属于间位定位基。
②R—X++HX(R代表烃基)。
(1)E中含氧官能团的名称是 ,H与足量H2反应的产物中含有 个手性碳原子。
(2)F的结构简式为 ;FG的反应类型为 。
(3)反应①、反应②、反应③所使用试剂的先后顺序为 (填字母)。
a.KMnO4/H+、Cl2/Fe、SOCl2
b.Cl2/Fe、KMnO4/H+、SOCl2
c.SOCl2、KMnO4/H+、Cl2/Fe
(4)IJ的反应产物中有一种无机酸,则IJ的化学方程式为 。
(5)M是G的同分异构体,则符合下列条件的M的结构有 种。其中核磁共振氢谱图中峰面积比为1∶1∶3的结构简式为 。
①分子中含且与苯环直接相连 ②苯环上只有2个取代基
(6),利用以上信息,设计以苯和乙烯为原料(无机试剂任选)合成的路线。
参考答案
1.D 【命题意图】本题考查化学与STSE。
【解题分析】氮气的性质稳定,可用作保护气,A项正确;陶器烧制的过程中有脱水、脱氧、形成无机高聚物等复杂的化学反应,B项正确;铁比铜的金属性强,性质更活泼,铜的耐腐蚀性更强,C项正确;石甲胄是用石头打磨而成的,其主要成分为硅酸盐等,D项错误。
2.C 【命题意图】本题考查物质结构。
【解题分析】基态N原子的电子排布式为1s22s22p3,电子占据5个原子轨道,电子的空间运动状态有5种,A项错误;二氧化碳是由C原子与两个O原子通过共用电子对形成的,用电子式表示CO2的形成:··+··+··,B项错误;尿素和氰酸铵的分子式相同,但分子结构不同,因此二者互为同分异构体,C项正确;H2O的VSEPR模型为四面体形,D项错误。
3.B 【命题意图】本题考查氧化还原反应。
【解题分析】A项,萃取,没有发生化学反应;B项,二氧化硫被高锰酸钾氧化,发生的是氧化还原反应;C项,焰色试验,属于物理变化;D项,乙酸乙酯的水解反应,不属于氧化还原反应。
4.B 【命题意图】本题考查有机物的结构与性质。
【解题分析】N与P合成M的反应为缩聚反应,A项错误;苯环为平面结构,中间的饱和碳为四面体结构,单键可旋转,M的链节中在同一平面的碳原子最多有14个,B项正确;P分子中含酚羟基,易被空气中的氧气氧化,C项错误;M可用于制作眼镜镜片,不溶于水,D项错误。
5.D 【命题意图】本题考查离子方程式的书写。
【解题分析】KMnO4在酸性条件下的还原产物一般为Mn2+,A项错误;酸雨的形成与CO2无关,B项错误;SO2过量,产物I2还能继续氧化SO2,C项错误;FeBr2与Cl2按物质的量比1∶1反应的离子方程式为2Cl2+2Fe2++2Br-4Cl-+2Fe3++Br2,D项正确。
6.D 【命题意图】本题考查实验基本操作。
【解题分析】98%的浓硫酸很难电离出H+,反应速率更慢,A项错误;浓硝酸与浓硫酸混合时,如果将浓硝酸注入浓硫酸中,容易发生液滴四溅,应将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,并且边加边搅拌,搅拌的目的是及时散热,防止局部过热,B项错误;装置B、D的作用都是干燥气体,防止水蒸气进入装置C,应盛装浓硫酸,C项错误;为了保证反应速率不能太慢,同时又要防止温度过高硝酸分解、SO2逸出,故冷水的温度控制在20 ℃左右,D项正确。
7.B 【命题意图】本题考查含量计算。
【解题分析】滴定原理是亚铁离子与硝酸反应,锥形瓶内发生反应的离子方程式为3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O,根据得失电子守恒得关系式:3(NH4)2Fe(SO4)2~HNO3,故n(HNO3)=== mol,则HNO3的含量为×100%=3%,B项正确。
8.B 【命题意图】本题考查分子结构与反应历程分析。
【解题分析】图1中Si、Al的价电子数均为4,均形成了4个σ键,所以Si、Al均采用sp3杂化,A项错误;乙醇能与催化剂形成氢键,能量状态更稳定,故C1表示的是乙醇在催化剂上的吸附、C2表示的是异丁烯在催化剂上的吸附、C3表示的是乙醇和异丁烯同时在催化剂上的吸附,B项正确;能量越低越稳定,则过渡态3最稳定,C项错误;过渡态1的活化能E1=6a kJ·mol-1,过渡态2的活化能E2≈5.5a kJ·mol-1,过渡态3的活化能E3=4a kJ·mol-1,所以过渡态3的活化能最低,反应相对容易,则反应历程的最优途径是C3,D项错误。
9.C 【命题意图】本题考查元素推断与元素周期律。
【解题分析】R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,结合图示可知,R形成4个共价键,X得到1个电子且形成2个共价键,Y形成2个共价键,Z形成1个共价键,W形成6个共价键,则R为C、X为N、Y为O、Z为F、W为S。第一电离能:F>N>O>S,A项正确;—CF3为吸电子基,能增强羧基电离出H+的能力,B项正确;CO2、CS2为直线形分子,SO2为V形分子,C项错误;碳的氢化物种类繁多,相对分子质量较大的烃的沸点可能比水的高,D项正确。
10.A 【命题意图】本题考查实验评价。
【解题分析】向食盐溶液中加入淀粉溶液,溶液颜色不变,说明食盐中没有添加I2,不能检验食盐中是否含KIO3,A项错误;乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙醇表现出还原性,B项正确;溶度积常数越小,越容易产生沉淀,C项正确;向CuSO4溶液中加入KI溶液,会发生反应:2Cu2++4I-2CuI↓+I2,CuI是白色难溶物,I2溶于苯中呈紫色,D项正确。
11.D 【命题意图】本题考查工艺流程分析。
【解题分析】由题给流程可知,萤石粉用浓硫酸“酸浸”时,氟化钙与浓硫酸反应转化为氟化氢和硫酸钙,二氧化硅与氟化氢反应生成四氟化硅气体,三氧化二砷与氟化氢反应生成三氟化砷气体,反应得到的混合气体用硫酸“吸附”,吸附液经“精馏”得到氟化氢和三氟化砷的混合气体,用过氧化氢溶液将三氟化砷气体氧化为五氟化砷,反应所得溶液再次精馏得到氟化氢产品。由分析可知,“酸浸”时未发生氧化还原反应,A项错误;滤渣的主要成分是CaSO4,B项错误;玻璃中含有SiO2,SiO2能与氟化氢反应,C项错误;三氟化砷和五氟化砷都为分子晶体,五氟化砷的相对分子质量大于三氟化砷,分子间作用力大于三氟化砷,沸点高于三氟化砷,所以“氧化”时将三氟化砷氧化为五氟化砷,便于精馏分离得到氟化氢,D项正确。
12.B 【命题意图】本题考查化学平衡图像分析。
【解题分析】对于反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0,正反应为吸热反应,则升高温度,平衡正向移动,正反应的平衡常数增大,由图可知曲线Ⅰ表示K正随温度变化的曲线,曲线Ⅱ表示K逆随温度变化的曲线,A项错误;T2时,A点K逆<Q<K正,则反应正向进行,v正>v逆,B项正确;T1时,K逆=K正,因K逆×K正=1,则K正=1,设转化了x mol CO2,列三段式:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
起始量/mol 2 0.5 0 0
转化量/mol x x x x
平衡量/mol 2-x 0.5-x x x
则=1,解得x=,CO2的平衡转化率为20%,C项错误;其他条件不变,如在原平衡基础上再充入2 mol CO2和1 mol H2,将该充入量改为2 mol CO2和0.5 mol H2+0.5 mol H2,若去掉后面的0.5 mol H2,根据等效平衡规律,达到新平衡时的转化率与原平衡相同,平衡后再将后面的0.5 mol H2充入,平衡正向移动,CO2的转化率将增大,D项错误。
13.D 【命题意图】本题考查电化学基础。
【解题分析】电池放电时发生的总反应为PbO2+Cu+2H2SO4PbSO4+CuSO4+2H2O,放电过程中不断消耗硫酸,储液罐中溶液的pH不断增大,A项正确;放电时,PbO2电极作正极,电极反应为PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O,则充电时,PbO2电极与电源的正极相连,B、C两项均正确;充电时,Cu电极的电极反应为Cu2++2e-Cu,PbO2电极的电极反应为PbSO4-2e-+2H2OPbO2+4H++S,Cu电极增重64 g,转移2 mol电子,电解质溶液增加的离子数为4NA,D项错误。
14.B 【命题意图】本题考查水溶液中的离子平衡。
【解题分析】取横坐标为0时曲线中的两点,由于该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,氢离子浓度增大,pH减小,则T1<T2,A项错误;根据元素质量守恒可知n(Cr)=n(K),则t1 min后,溶液中存在2c(Cr2)+c(Cr)=c(K+),B项正确;取横坐标为0时,T2对应曲线的点,c(H+)=10-3.75 mol·L-1,则K==≈10-14,C项错误;K=,则=,T1 ℃下,加入K2Cr2O7固体,平衡正向移动,氢离子浓度增大,温度不变,则K不变,故的值减小,D项错误。
15.(1)检查装置的气密性(1分)
(2)观察气体的流速(1分)
(3)B(1分);A(1分);NaHCO3(1分);减少NaHCO3的溶解(或促进NaHCO3的析出,答案合理即可)(2分)
(4)滴加紫色石蕊溶液的水变蓝(2分);用拇指堵住小试管口,管口向下靠近酒精灯火焰,松开拇指,此时会听到爆鸣声(2分)
(5)碱式盐(1分);Mg(OH)Cl(或其他合理答案)(2分)
【命题意图】本题考查物质的制备与性质探究实验。
【解题分析】(2)装置B中盛装饱和碳酸氢钠溶液,用以除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,同时可通过观察气泡来判断气体的流速。
(3)步骤二利用NaHCO3的溶解度小,在饱和氨化食盐水中通入CO2形成NaHCO3的过饱和溶液,从而析出NaHCO3晶体,以减少溶液中的Na+和HC,同时增大了溶液中N和Cl-的含量,为获得最佳效果,应选择在30~35 ℃(高于35 ℃时NH4HCO3开始分解,导致溶液中离子浓度减小)下进行。步骤三是为了获得更多、更纯的NH4Cl晶体,依据图像,在0~10 ℃内,NaCl的溶解度大于NH4Cl的溶解度,故应在0~10 ℃内使NH4Cl晶体析出。
16.(1)3d74s2(1分)
(2)搅拌(或其他合理答案)(1分);加热时MnO2可能会与盐酸反应(或加热会使HCl挥发,降低利用率)(2分)
(3)①+6(1分);不在(1分)
②c(2分)
(4)Fe(OH)3、Co(OH)3(2分);Mn2++S2+4OH-MnO2↓+2S+2H2O(2分)
(5)4(1分);(2分)
【命题意图】本题以回收钴镍渣中有价金属的工艺为情境,考查原因分析、滤渣成分、离子方程式的书写和计算等,突出基础性、应用性考查要求,体现变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任的学科核心素养。
【解题分析】(4)过硫酸钠有较强的氧化性,在碱性环境中能将Fe2+氧化为Fe(OH)3,将Co2+氧化为Co(OH)3,将Mn2+氧化为MnO2,故滤渣1中主要含MnO2、Fe(OH)3、Co(OH)3。
(5)根据晶胞结构图可知,氧位于由锌构成的四面体中,氧的配位数为4,结合化学式可知,锌的配位数为4;根据均摊原则,晶胞中Zn原子数为8×+6×=4 、O原子数为4,晶胞参数为a cm,该晶体的密度为 g·cm-3= g·cm-3 。
17.(1)2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-387.7 kJ·mol-1(2分);低温(1分)
(2)①m1>m2>m3(2分)
②C2H5OH(1分)
(3)①*OCH2+H2O**OCH3+*OH(2分)
②水蒸气过多,平衡逆向移动,甲醇产率下降,或催化剂活化点位减少,吸附反应物能力减弱,甲醇产率下降,或有水参与的历程,活化能较小,反应速率加快,甲醇产率上升(任答两点,合理即可)(2分)
(4)①0.05 kPa·min-1(2分)
②5.17(2分)
【命题意图】本题考查化学反应原理综合。
【解题分析】(1)CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OCH3(g)和H2O(g),根据盖斯定律可知,ΔH=ΔH1×2+ΔH2=[2×(-181.6)-24.5] kJ·mol-1=-387.7 kJ·mol-1,故热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-387.7 kJ·mol-1。
(2)增大投料比相当于增大氢气的浓度,平衡向正反应方向移动,二氧化碳的转化率增大,由图可知,温度相同时,m1、m2、m3条件下二氧化碳的转化率依次减小,则投料比的大小顺序为m1>m2>m3。该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,C2H5OH和水蒸气的物质的量分数减小,由方程式可知,相同温度时,水蒸气的物质的量分数大于C2H5OH的物质的量分数,所以图中曲线d代表C2H5OH。
(4)①由表格数据可知,120 min时,容器内气体压强为88 kPa,①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)为气体体积减小的反应,②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)为气体体积不变的反应,则容器内气体的压强减小只与反应①有关,所以前120 min内CH4的平均反应速率==0.05 kPa·min-1。
②由表格数据可知,起始CO2和H2的分压分别为20 kPa、80 kPa,300 min时反应达到平衡,容器内气体压强为75 kPa,容器内气体的压强减小只与反应①有关,所以平衡时CH4的分压为 kPa=12.5 kPa,反应①消耗CO2和H2的分压分别为12.5 kPa、50 kPa;平衡时CO的体积分数为8%,则CO的分压为75 kPa×8%=6 kPa,反应②消耗CO2和H2的分压都为6 kPa,平衡时CO2和H2的分压分别为20 kPa-12.5 kPa-6 kPa=1.5 kPa、80 kPa-50 kPa-6 kPa=24 kPa,平衡时H2O的分压为25 kPa+6 kPa=31 kPa,所以反应②的平衡常数Kp=≈5.17。
18.(1)酰胺基(1分);4(1分)
(2)(2分);加成反应(1分)
(3)a(2分)
(4)3+POCl33+H3PO4(2分)
(5)15(2分);(1分)
(6)(3分)
【命题意图】本题考查有机化学基础。
【解题分析】由图示及所学知识可推断,A为甲苯,B为苯甲酸,C为3-氯苯甲酸,F的结构简式为。
(5)由条件可知,苯环上连接的另一个取代基为,其结构有、、、、共5种,每种均与有3种位置异构,故符合条件的M的结构有15种。
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