精品解析:湖北省仙桃市汉江中学2025-2026学年高三上学期8月考试 化学试题
2025-09-07
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内容正文:
仙桃市汉江中学2025年高三八月月考
化学试卷
一、单选题(每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是
A. “C919”大飞机用的氮化硅涂层 B. “梦想”号钻探船钻头用的合金
C. “望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D. “雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
2. 《天工开物》中描述了绿矾的提取过程“其中清淬如矿灰形者,取入缸中浸三个时,漉入釜中煎炼”,其中“漉”表示的操作是
A. 灼烧 B. 过滤 C. 蒸发 D. 分液
3. 下列化学图示使用正确的是
A. 极性分子的电性中心分布:
B. 中的键电子云轮廓图:
C. 腐蚀类化学药品标志:
D. 化学实验中“注意通风”警示:
4. NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 2.24L(标准状况)乙醇与足量Na充分反应,生成的H2分子数为0.05NA
B. 2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数为0.2NA
C. 在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.01NA
D. 8.0g由Cu2S和CuO组成的混合物中含有的铜原子数为0.1NA
5. 下列玻璃仪器能完成对应实验的是
选项
实验
玻璃仪器
A
制备纯净的
分液漏斗、导管、酒精灯
B
区别氨水和溶液
试管和胶头滴管
C
粗盐提纯
烧杯、玻璃棒、酒精灯
D
配制溶液
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒
A. A B. B C. C D. D
6. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 盐酸与澄清石灰水反应:
B. 溶液中滴加溶液:
C. 盐酸除铁锈:
D. 通入溶液中:
7. 在下列给定条件的溶液中,可能大量共存的离子组是
A. 无色溶液:Cu2+、H+、Cl-、
B. 能使酚酞试液呈红色的溶液:Na+、K+、Cl-、
C. 能与金属Fe反应放出H2的溶液中:Na+、Cl-、、
D. 含有的溶液中:K+、OH-、、Ba2+
8. 制备高铁酸钠()的一种方法是:,下列说法不正确的是
A. 作还原剂
B. 是还原产物
C. 是一种新型绿色消毒剂,可用于饮用水的处理
D. 每生成,电子转移总数为(为阿伏加德罗常数的值)
9. 在给定条件下,下列物质间的转化均可实现的是
A.
B. 漂白粉
C.
D.
10. 关于实验室试剂保存和实验室安全,下列说法正确的是
A. 氢氟酸保存在玻璃或铅制器皿中
B. 金属锂保存在石蜡中
C. 用手拿取一块绿豆粒大小的金属钠,放入水中观察
D. 身上的衣物不慎着火,不可慌张乱跑,立即用灭火器灭火
11. 部分含铁物质的分类与相应铁元素的化合价关系如图。下列说法不正确的是
A. b可被还原为a B. d在空气中可被还原为e
C. 一定条件下a能与水蒸气反应 D. c溶于盐酸后所得溶液能使KSCN溶液变红
12. 一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 电负性: D. 单质氧化性:
13. 实验室制备并提纯环己烯的流程如图。下列说法正确的是
A. “操作1”为萃取分液,有机相由分液漏斗的下口放出
B. “操作2”需用到球形冷凝管
C. 根据能否使酸性高锰酸钾溶液褪色可鉴别M和N
D. 环己醇与浓硫酸也可通过消去反应制得环己烯
14. 某锂锰一次电池的结构如图所示,电池工作时转化为,下列说法错误的是
A. 电极a为电池的负极
B. 电极b的反应式为
C. 电池中的有机溶剂不能使用乙酸
D. 电池工作时移向电极b
15. 丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备,反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下列说法正确的是
A.
B. 使用催化剂可降低反应Ⅲ的
C. 的标准燃烧热为
D. 如图所示,当反应温度高于时丁烯的产率降低,则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃类
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 锑、铋是重要的金属元素,广泛应用于医药、半导体等领域。从含铋高锑冶炼废渣(主要成分有、、等)中回收锑、铋的工艺流程如下。
已知:①是两性氢氧化物;
②浸出液中砷主要以、锑主要以、铋主要以存在;
③,。
回答下列问题:
(1)位于元素周期表的第___________周期、第___________族。
(2)已知难溶于水,则“浸出”中,使用较高浓度的NaCl溶液的作用是___________。
(3)“沉砷”中有生成,该反应的离子方程式为___________。
(4)“沉锑”后溶液中、,则“沉铋”中,当恰好沉淀完全时,___________(当溶液中剩余离子的浓度时,可认为沉淀完全)。
(5)“沉锑渣”和氨水反应生成锑白()的化学方程式为___________,不用NaOH溶液的原因是___________。
(6)可生产一种用作阻燃剂、稳定剂的钠盐(Sb为+5价),其阴离子是两个锑氧四面体共用一个顶点形成的二聚体结构,则该钠盐的化学式为___________。
17. Ⅰ.柴油车尾气的排放需要加以治理。
(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液与柴油车尾气在高温下混合后,尿素分解生成NH3和CHON,在催化剂作用下,CHON与H2O反应生成NH3和CO2,NH3还原柴油车中含量较高的NOx。画出CHON的结构式:___________。写出CO2的电子式:___________。
Ⅱ.当氮氧化物中NO与NO2的比例不同时,发生不同类型的SCR反应(选择性催化还原反应):
a.标准SCR:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1
b.快速SCR:2NO(g)+4NH3(g)+2NO2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH2=-1518.2 kJ/mol
(2)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH3=-114.2 kJ/mol,则ΔH1=___________kJ/mol。标准SCR能自发进行的条件为___________(“高温”“低温”或“任意温度”)。
(3)若在恒温恒容密闭容器中,充入等量的NH3、O2与NO发生标准SCR反应,以下哪些值不变能说明该反应达到平衡状态___________(填标号)
A. 正反应速率 B. ΔH C. 平衡常数 D. NH3和O2物质的量之比
(4)在催化剂作用下,当柴油车尾气中n(NO):n(NO2)=1:1时,会发生快速SCR脱硝反应。控制其他条件相同,将4 mol NH3与表所示的气体充分混合后分别匀速通入如图所示的反应器中反应,测得A组NOx的脱除率明显低于B组,其可能原因是___________。(该温度下NH3与O2不发生反应)
混合气体物质的量
A组
n(NO)=4 mol、n(O2)=1 mol
B组
n(NO)=2 mol、n(NO2)=2 mol
(5)为了快速SCR的进行,需预氧化部分NO转化为NO2,催化剂Y可加快该反应的速率。当温度、压强和NO浓度恒定时,初始反应速率与O2浓度的关系如下图所示,曲线变化的相关原因是___________。
(已知该反应中存在以下机理中的一种:①r0=k·[NO]·θO或②r0=k·θNO·θO,r0表示反应初始速率,k代表反应速率常数,[NO]代表NO的浓度,θi代表该物种在催化剂表面的吸附率)
18. G常用于有机合成和药物制造,一种合成G的路线如下,请回答相关问题。
已知:①RCH2BrRCH2OH;
②RCHORCOOH;
③G分子中含有羟基。
(1)请用系统命名法给A命名_________________。
(2)A→B反应类型为__________。B→C反应试剂和反应条件是_______________。
(3)D分子中官能团名称为___________________。
(4)C→D反应的化学反应方程式为________________________________________。
(5)E→G反应的化学反应方程式为________________________________________。
(6)满足下列条件的E的同分异构体还有______种(不包括E),其中核磁共振氢谱中有四组峰,面积比为3:3:1:1的同分异构体的结构简式为_____________。
①与碳酸钠溶液反应有气体产生,②分子中无结构。
19. 氯化铁是一种很重要的铁盐,主要用于污水处理、印染工业、电子工业、建筑工业等。氯化铁有吸水性,遇水极易水解。某化学兴趣小组设计实验制备氯化铁并探究其性质。回答下列问题:
I.氯化铁的制备:
(1)图1为湿法制备的装置。仪器A的名称为___________,烧杯中发生反应的离子方程式为___________。
(2)图2为干法制备的装置。反应前后都要鼓入氮气,目的是___________;氮气和氯气都必须经过浓硫酸,原因是___________。
Ⅱ.氯化铁的性质探究:
(3)查阅资料:氯化铁在水溶液中分多步水解,生成净水性能更好的聚合氯化铁[]。已知聚合氯化铁极易溶于水,写出氯化铁水解反应的总离子方程式_____。
(4)为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响,该兴趣小组设计实验方案(忽略溶液体积的变化),获得如下数据:
实验
温度/℃
pH
1
10
0
0
0
25
0.74
2
10
90
0
0
25
1.62
3
10
90
0
0
35
1.47
4
10
90
1.17
0
25
x
5
10
90
0
1.42
25
y
①根据实验数据,结合所学化学知识,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.氯化铁的水解程度与温度、铁离子的浓度均有关系
B.实验1和实验2说明氯化铁浓度越大,水解程度越大
C.实验2和实验3说明的水解是吸热反应
D.实验4和实验5中加入固体的质量不等,无法对比参照
②查阅资料,加入强电解质后,由于溶液中离子总浓度增大,离子间的相互牵制作用增强,水解离子的活性会改变。该兴趣小组同学求助老师利用计算机手持技术得到实验4和实验5的结果分别如图3和图4所示。
i.根据实验现象,提出假设:a.氯离子对铁离子的水解活性有促进作用;b.___________。
ii..设计其他简单实验证明假设a:___________(写出实验操作、现象和结论)。
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仙桃市汉江中学2025年高三八月月考
化学试卷
一、单选题(每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是
A. “C919”大飞机用的氮化硅涂层 B. “梦想”号钻探船钻头用的合金
C. “望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D. “雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮化硅涂层属于新型陶瓷材料,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.合金是金属与其他元素熔合而成的材料,属于金属材料,B符合题意;
C.聚酰亚胺是高分子有机材料,不属于金属材料,C不符合题意;
D.反渗透膜通常由高分子聚合物制成,属于有机材料,D不符合题意;
故选B。
2. 《天工开物》中描述了绿矾的提取过程“其中清淬如矿灰形者,取入缸中浸三个时,漉入釜中煎炼”,其中“漉”表示的操作是
A. 灼烧 B. 过滤 C. 蒸发 D. 分液
【答案】B
【解析】
【详解】“其中清淬如矿灰形者,取入缸中浸三个时,漉入釜中煎炼”的意思为:把其中变为灰色的固体,放入缸中浸泡三个时辰,再进行过滤,将滤液倒入釜中蒸发结晶,所以“漉”表示的操作为:过滤。
所给四个选项中符合的选项为:B。
3. 下列化学图示使用正确的是
A. 极性分子的电性中心分布:
B. 中的键电子云轮廓图:
C. 腐蚀类化学药品标志:
D. 化学实验中“注意通风”警示:
【答案】A
【解析】
【详解】A.是极性分子,N的电负性大,负电中心在端,正电中心在端,A正确;
B.中的键是轨道重叠,图中的是轨道重叠形成的键,B错误;
C.腐蚀类药品标志为,是有毒物质的标志,C错误;
D.“注意通风”标志是,是电离辐射警示标志,D错误;
故选A。
4. NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 2.24L(标准状况)乙醇与足量Na充分反应,生成的H2分子数为0.05NA
B. 2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数为0.2NA
C. 在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.01NA
D. 8.0g由Cu2S和CuO组成的混合物中含有的铜原子数为0.1NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.标准状况下乙醇不是气体,不确定其物质的量,不能计算生成氢气的量,A错误;
B.镁为二价金属,2.4g镁条(物质的量为0.1mol)在空气中充分燃烧时转移0.2mol电子,即转移电子数为0.2NA,B正确;
C.在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有0.01mol/L×1L=0.01molOH-,数目为0.01NA,C正确;
D.Cu2S相对分子质量和Cu2O2相同,可改写为Cu2O2,则最简式为CuO,8.0g由Cu2S和CuO组成的混合物可看作0.1molCuO,含有的铜原子数为0.1NA,D正确;
故选A。
5. 下列玻璃仪器能完成对应实验的是
选项
实验
玻璃仪器
A
制备纯净的
分液漏斗、导管、酒精灯
B
区别氨水和溶液
试管和胶头滴管
C
粗盐提纯
烧杯、玻璃棒、酒精灯
D
配制溶液
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.制备需要烧瓶,净化需要洗气瓶(除去HCl和水蒸气),A不符合题意;
B.可以用试管和胶头滴管进行互滴实验来区别氨水和AgNO3溶液。将氨水滴入AgNO3溶液中,先产生白色沉淀,继续滴加沉淀溶解;将AgNO3溶液滴入氨水中,开始无明显现象,后产生沉淀,利用不同现象可以鉴别,B符合题意;
C.粗盐提纯要过滤,还需要漏斗,C不符合题意;
D.配制一定浓度的溶液还需要指定规格的容量瓶,D不符合题意;
故选B。
6. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 盐酸与澄清石灰水反应:
B. 溶液中滴加溶液:
C. 盐酸除铁锈:
D. 通入溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.澄清石灰水的主要成分是,应拆开写,因此反应的离子方程式为:,A错误;
B.向溶液中滴加溶液反应生成BaSO4沉淀和沉淀,因此反应的离子方程式为:,B错误;
C.铁锈的主要成分是三氧化二铁,不能拆开,因此反应的离子方程式为:,C正确;
D.由于盐酸的酸性强于碳酸,因此通入溶液中不反应,D错误;
故选C。
7. 在下列给定条件的溶液中,可能大量共存的离子组是
A. 无色溶液:Cu2+、H+、Cl-、
B. 能使酚酞试液呈红色的溶液:Na+、K+、Cl-、
C. 能与金属Fe反应放出H2的溶液中:Na+、Cl-、、
D. 含有的溶液中:K+、OH-、、Ba2+
【答案】B
【解析】
【详解】A.无色溶液:Cu2+显蓝色,A错误;
B.能使酚酞试液呈红色的溶液中存在大量的氢氧根离子:Na+、K+、Cl-、、OH-可以大量共存,B正确;
C.能与金属Fe反应放出H2的溶液中存在氢离子:Na+、Cl-、、、H+,与铁反应生成NO气体,无氢气,C错误;
D.含有的溶液中:、OH-反应,不能大量共存,D错误;
答案为B。
8. 制备高铁酸钠()的一种方法是:,下列说法不正确的是
A. 作还原剂
B. 是还原产物
C. 是一种新型绿色消毒剂,可用于饮用水的处理
D. 每生成,电子转移总数为(为阿伏加德罗常数的值)
【答案】D
【解析】
【详解】A.在反应中,铁的价态从+3价升高为+6,所以作还原剂,故A正确;
B.在反应中氯的价态从+1价降低为-1价,发生还原反应,所以是还原产物,故B正确;
C.具有强氧化性,可消毒杀菌;的还原产物水解生成氢氧化铁胶体可吸附水中杂质,可用于饮用水的处理,故C正确;
D.由方程式可知,每生成,转移电子6 mol,转移总数为,故D错误;
故选D。
9. 在给定条件下,下列物质间的转化均可实现的是
A.
B. 漂白粉
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.在高温下与氧气反应生成二氧化硫,方程式为:;发生氧化还原反应,生成,方程式为:,A正确;
B.漂白粉与生成,方程式为:,但光照分解生成而非,方程式为:,B错误;
C.与水不反应,无法生成,新制的氢氧化铜可以和葡萄糖反应生成氧化亚铜,C错误;
D.与碳高温反应生成而非,方程式为:;二氧化碳可以和硅酸钠溶液反应,方程式为:,D错误;
故选A。
10. 关于实验室试剂保存和实验室安全,下列说法正确的是
A. 氢氟酸保存在玻璃或铅制器皿中
B. 金属锂保存在石蜡中
C. 用手拿取一块绿豆粒大小的金属钠,放入水中观察
D. 身上的衣物不慎着火,不可慌张乱跑,立即用灭火器灭火
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氟酸可以和二氧化硅反应,故不能保存在玻璃瓶中,可以保存在塑料或铅制器皿中,A错误;
B.锂比较活泼,保存时应隔绝空气和水,锂的密度大于石蜡,故可以保存在石蜡中,B正确;
C.金属钠会腐蚀皮肤,不能用手直接拿取,C错误;
D.身上的衣物不慎着火,不可慌张乱跑,应立即用湿布灭火,如果燃烧面积较大,应躺在地上翻滚以达到灭火的目的,D错误;
故选:B。
11. 部分含铁物质的分类与相应铁元素的化合价关系如图。下列说法不正确的是
A. b可被还原为a B. d在空气中可被还原为e
C. 一定条件下a能与水蒸气反应 D. c溶于盐酸后所得溶液能使KSCN溶液变红
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,a为Fe,b为FeO,c为Fe2O3,d为,e为。
【详解】A.氧化亚铁可以被还原成铁,氧化亚铁与一氧化碳反应生产铁和二氧化碳,A正确;
B.氢氧化亚铁在空气中被氧化为氢氧化铁,B错误;
C.在高温条件下铁能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,C正确;
D.Fe2O3溶于盐酸后所得溶液中含有三价铁离子,三价铁离子可使KSCN溶液变红,D正确;
故选B。
12. 一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 电负性: D. 单质氧化性:
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,则W为H;X和Z同族,X、Z的共价键数目为2、6,则X为O,Z为S;Y的原子序数位于X、Z之间,且只有一个共价键,则Y为F,据此回答问题;
【详解】A.同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,同一周期,从左到右,原子半径依次减小,因此原子半径:,故A错误;
B.同一周期,从左到右,第一电离能有增大的趋势,因此第一电离能:,故B正确;
C.同一周期,从左到右电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,故电负性,H2S中硫元素化合价为-2价、氢元素化合价为+1价,电负性,推出电负性:,故C正确;
D.X、Y、Z的单质分别为O2、F2、S,因此单质氧化性:,故D正确;
故答案选A。
13. 实验室制备并提纯环己烯的流程如图。下列说法正确的是
A. “操作1”为萃取分液,有机相由分液漏斗的下口放出
B. “操作2”需用到球形冷凝管
C. 根据能否使酸性高锰酸钾溶液褪色可鉴别M和N
D. 环己醇与浓硫酸也可通过消去反应制得环己烯
【答案】D
【解析】
【详解】A.有机相密度小于水在上层而水在下层,下层从下口放出后再倒出上层有机相,A错误;
B.“操作2”为蒸馏,需用到直形冷凝管,而球形冷凝管通常用于回流反应,不适合蒸馏操作,B错误;
C.环己醇(M)和环己烯(N)均能被酸性高锰酸钾溶液氧化。环己醇中的羟基可以被氧化,环己烯中的碳碳双键也可以被氧化,因此两者都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故无法鉴别M和N,C错误;
D.环己醇在浓硫酸的催化作用下,通过消去反应脱去一分子水,生成环己烯。这是常见的醇类消去反应,反应条件为浓硫酸和加热。因此,环己醇与浓硫酸确实可以通过消去反应制得环己烯,D正确;
故选D。
14. 某锂锰一次电池的结构如图所示,电池工作时转化为,下列说法错误的是
A. 电极a为电池的负极
B. 电极b的反应式为
C. 电池中的有机溶剂不能使用乙酸
D. 电池工作时移向电极b
【答案】B
【解析】
【分析】电池工作时转化为,锰元素价态降低,则电极b为正极,电极a为负极,据此解答。
【详解】A.由分析可知,电极a为电池的负极,A正确;
B.电极b上被还原为,电极反应式为:,B错误;
C.乙酸能与锂单质反应,因此锂电池中的有机溶剂不能使用乙酸,C正确;
D.电池工作时移向正极,即移向电极b,D正确;
故选B。
15. 丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备,反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下列说法正确的是
A.
B. 使用催化剂可降低反应Ⅲ的
C. 的标准燃烧热为
D. 如图所示,当反应温度高于时丁烯的产率降低,则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃类
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律可知,,A错误;
B.催化剂可通过改变反应历程而改变活化能,从而改变反应速率,不能改变,B错误;
C.燃烧热指101kPa下1mol物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,而反应Ⅱ中生成水为气态,非指定的液态,故H2标准燃烧热不是242kJ/mol,C错误;
D.温度过高,可能造成丁烷高温裂解生成短链烃类,而导致其产率下降,D正确;
本题选D。
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 锑、铋是重要的金属元素,广泛应用于医药、半导体等领域。从含铋高锑冶炼废渣(主要成分有、、等)中回收锑、铋的工艺流程如下。
已知:①是两性氢氧化物;
②浸出液中砷主要以、锑主要以、铋主要以存在;
③,。
回答下列问题:
(1)位于元素周期表的第___________周期、第___________族。
(2)已知难溶于水,则“浸出”中,使用较高浓度的NaCl溶液的作用是___________。
(3)“沉砷”中有生成,该反应的离子方程式为___________。
(4)“沉锑”后溶液中、,则“沉铋”中,当恰好沉淀完全时,___________(当溶液中剩余离子的浓度时,可认为沉淀完全)。
(5)“沉锑渣”和氨水反应生成锑白()的化学方程式为___________,不用NaOH溶液的原因是___________。
(6)可生产一种用作阻燃剂、稳定剂的钠盐(Sb为+5价),其阴离子是两个锑氧四面体共用一个顶点形成的二聚体结构,则该钠盐的化学式为___________。
【答案】(1) ①. 六 ②. ⅤA
(2)使Sb、Bi元素转化为、,提高浸取率
(3)
(4)
(5) ①. ②. 具有两性,会溶于NaOH溶液造成损失
(6)
【解析】
【分析】向含铋高锑冶炼废渣中加入过量硫酸和NaCl溶液,、、转化为、、,同时分离出不溶物,向浸出液中加入NaH2PO2后As沉淀析出,过滤后加水析出As元素,过滤后加入氨水沉淀Bi元素。
【小问1详解】
位于元素周期表的第六周期、第ⅤA族。
【小问2详解】
加入稀硫酸后,转化为难溶于水的,在水中存在电离平衡:,加入NaCl后形成,NaCl浓度高有利于正向移动,减少,提高浸取率。类似地,加入浓度较高的NaCl也使得转化为,提高浸取率。故答案为:使Sb、Bi元素转化为、,提高浸取率。
【小问3详解】
“沉砷”过程为酸性条件下NaH2PO2与反应生成和As,反应的离子方程式为。
【小问4详解】
当恰好沉淀完全时:,则溶液中,此时。
【小问5详解】
“沉锑渣”的主要成分是SbOCl,将“沉锑渣”用氨水浸取使SbOCl转化为锑白(Sb2O3),即SbOCl和NH3∙H2O反应生成Sb2O3、NH4Cl和H2O,化学方程式为;不用NaOH溶液的原因是具有两性,会溶于NaOH溶液造成损失。
【小问6详解】
根据题干,该阴离子是两个锑氧四面体共用一个顶点形成的二聚体结构,则有7个氧原子,2个Sb原子,Sb化合价为+5,O化合价为-2,该阴离子化合价为5×2-2×7=-4,因此存在4个Na+,故该钠盐的化学式为:。
17. Ⅰ.柴油车尾气的排放需要加以治理。
(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液与柴油车尾气在高温下混合后,尿素分解生成NH3和CHON,在催化剂作用下,CHON与H2O反应生成NH3和CO2,NH3还原柴油车中含量较高的NOx。画出CHON的结构式:___________。写出CO2的电子式:___________。
Ⅱ.当氮氧化物中NO与NO2的比例不同时,发生不同类型的SCR反应(选择性催化还原反应):
a.标准SCR:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1
b.快速SCR:2NO(g)+4NH3(g)+2NO2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH2=-1518.2 kJ/mol
(2)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH3=-114.2 kJ/mol,则ΔH1=___________kJ/mol。标准SCR能自发进行的条件为___________(“高温”“低温”或“任意温度”)。
(3)若在恒温恒容密闭容器中,充入等量的NH3、O2与NO发生标准SCR反应,以下哪些值不变能说明该反应达到平衡状态___________(填标号)
A. 正反应速率 B. ΔH C. 平衡常数 D. NH3和O2物质的量之比
(4)在催化剂作用下,当柴油车尾气中n(NO):n(NO2)=1:1时,会发生快速SCR脱硝反应。控制其他条件相同,将4 mol NH3与表所示的气体充分混合后分别匀速通入如图所示的反应器中反应,测得A组NOx的脱除率明显低于B组,其可能原因是___________。(该温度下NH3与O2不发生反应)
混合气体物质的量
A组
n(NO)=4 mol、n(O2)=1 mol
B组
n(NO)=2 mol、n(NO2)=2 mol
(5)为了快速SCR的进行,需预氧化部分NO转化为NO2,催化剂Y可加快该反应的速率。当温度、压强和NO浓度恒定时,初始反应速率与O2浓度的关系如下图所示,曲线变化的相关原因是___________。
(已知该反应中存在以下机理中的一种:①r0=k·[NO]·θO或②r0=k·θNO·θO,r0表示反应初始速率,k代表反应速率常数,[NO]代表NO的浓度,θi代表该物种在催化剂表面的吸附率)
【答案】(1) ①. H-N=C=O ②.
(2) ①. -1632.4 ②. 任意温度 (3)AD
(4)该温度下2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数较小,反应速率较慢
(5)由图可知该过程为机理②,初始反应速率由NO和O原子在催化剂表面的吸附量共同决定。低O2浓度区间随O2浓度增大,O原子吸附率增大,初始反应速率上升。高O2浓度区间,O原子接近饱和吸附,NO和O原子存在竞争吸附关系,O2浓度的升高会造成NO吸附量的下降,初始反应速率随O2浓度的升高而下降。
【解析】
【小问1详解】
尿素[CO(NH2)2]中氮元素化合价为-3价、碳元素化合价为+4价、氧元素化合价为-2价、氢元素化合价为+1价,NH3中氮元素化合价为-3价、氢元素化合价为+1价,尿素分解生成NH3和CHON发生非氧化还原反应,则CHON中氮元素化合价为-3价、碳元素化合价为+4价、氧元素化合价为-2价、氢元素化合价为+1价,CHON的结构式:H-N=C=O;CO2中碳元素化合价为+4价、氧元素化合价为-2价,碳原子与每个氧原子共用两对电子,其电子式为;
【小问2详解】
令反应①:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1,反应②:2NO(g)+4NH3(g)+2NO2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH2=-1518.2 kJ/mol,反应③:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH3=-114.2 kJ/mol,据盖斯定律,反应①=反应②+反应③,则;标准SCR:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g),正反应为放热的熵增反应,据反应可能自发可知,标准SCR能自发进行的条件为任意温度;
【小问3详解】
A.恒温恒容密闭容器中正反应速率不变,说明各物质的物质的量不变,同种物质消耗速率等于其生成速率,反应达到平衡状态,A符合题意;
B.ΔH与反应是否达到平衡无关,ΔH不变不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.平衡常数仅与温度有关,恒温恒容密闭容器中,平衡常数不变不能说明反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.NH3和O2等物质的量投入,按物质的量之比4:1消耗,平衡前NH3和O2物质的量之比为变量,NH3和O2物质的量之比不变,说明反应达到平衡状态,D符合题意;
故答案为:AD;
【小问4详解】
B组有4molNH3、2 mol NO、2 mol NO2 ,A组中除了4molNH3,还有n(NO)=4 mol、n(O2)=1 mol,NO与O2存在:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH3=-114.2 kJ/mol,生成的NO2再发生快速SCR脱硝反应,而B组中直接发生快速SCR脱硝反应,A组NOx的脱除率明显低于B组,其可能原因是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)正向进行程度小、反应速率慢,故答案为:该温度下2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数较小,反应速率较慢;
【小问5详解】
该反应中存在以下机理中的一种:①r0=k·[NO]·θO或②r0=k·θNO·θO,若为①r0=k·[NO]·θO,则r0与[NO]有关,而当温度、压强和NO浓度恒定时,图像显示随着[O2]增大r0先增大后减小,则反应机理为②r0=k·θNO·θO,初始反应速率由NO和O原子在催化剂表面的吸附量共同决定。低O2浓度区间随O2浓度增大,O原子吸附率增大,初始反应速率上升。高O2浓度区间,O原子接近饱和吸附,NO和O原子存在竞争吸附关系,O2浓度的升高会造成NO吸附量的下降,初始反应速率随O2浓度的升高而下降。
18. G常用于有机合成和药物制造,一种合成G的路线如下,请回答相关问题。
已知:①RCH2BrRCH2OH;
②RCHORCOOH;
③G分子中含有羟基。
(1)请用系统命名法给A命名_________________。
(2)A→B反应类型为__________。B→C反应试剂和反应条件是_______________。
(3)D分子中官能团名称为___________________。
(4)C→D反应的化学反应方程式为________________________________________。
(5)E→G反应的化学反应方程式为________________________________________。
(6)满足下列条件的E的同分异构体还有______种(不包括E),其中核磁共振氢谱中有四组峰,面积比为3:3:1:1的同分异构体的结构简式为_____________。
①与碳酸钠溶液反应有气体产生,②分子中无结构。
【答案】 ①. 2-甲基丙烯 ②. 加成反应 ③. NaOH,水,加热 ④. 羟基、醛基 ⑤. ⑥. ⑦. 7 ⑧.
【解析】
【详解】(1)A的名称是:2-甲基丙烯。
(2)由图反应条件知A→B反应类型为加成反应。
由图知 B为2-甲基-1.2-二溴丙烷,卤代烃变成醇,条件为NaOH,水,加热,B→C反应试剂和反应条件是NaOH,水,加热。
(3)根据条件是醇的催化氧化反应,D的结构简式: D分子中官能团名称为:羟基 醛基。
(4)C→D根据条件是醇的催化氧化反应,反应的化学反应方程式为
(5)已知D的结构简式为,由图
知E的结构简式为:。E→G反应的化学反应方程式为。
(6)由E的结构简式为满足下列条件①与碳酸钠溶液反应有气体产生,②分子中无结构,得移动羟基可得3种,移动氧原子到1和2碳原子之间处,所以为7种。
同时满足核磁共振氢谱中有四组峰,面积比为3:3:1:1的同分异构体的结构简式为应该为。答案:7 。
19. 氯化铁是一种很重要的铁盐,主要用于污水处理、印染工业、电子工业、建筑工业等。氯化铁有吸水性,遇水极易水解。某化学兴趣小组设计实验制备氯化铁并探究其性质。回答下列问题:
I.氯化铁的制备:
(1)图1为湿法制备的装置。仪器A的名称为___________,烧杯中发生反应的离子方程式为___________。
(2)图2为干法制备的装置。反应前后都要鼓入氮气,目的是___________;氮气和氯气都必须经过浓硫酸,原因是___________。
Ⅱ.氯化铁的性质探究:
(3)查阅资料:氯化铁在水溶液中分多步水解,生成净水性能更好的聚合氯化铁[]。已知聚合氯化铁极易溶于水,写出氯化铁水解反应的总离子方程式_____。
(4)为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响,该兴趣小组设计实验方案(忽略溶液体积的变化),获得如下数据:
实验
温度/℃
pH
1
10
0
0
0
25
0.74
2
10
90
0
0
25
1.62
3
10
90
0
0
35
1.47
4
10
90
1.17
0
25
x
5
10
90
0
1.42
25
y
①根据实验数据,结合所学化学知识,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.氯化铁的水解程度与温度、铁离子的浓度均有关系
B.实验1和实验2说明氯化铁浓度越大,水解程度越大
C.实验2和实验3说明的水解是吸热反应
D.实验4和实验5中加入固体的质量不等,无法对比参照
②查阅资料,加入强电解质后,由于溶液中离子总浓度增大,离子间的相互牵制作用增强,水解离子的活性会改变。该兴趣小组同学求助老师利用计算机手持技术得到实验4和实验5的结果分别如图3和图4所示。
i.根据实验现象,提出假设:a.氯离子对铁离子的水解活性有促进作用;b.___________。
ii..设计其他简单实验证明假设a:___________(写出实验操作、现象和结论)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②.
(2) ①. 反应前排尽空气,反应后赶出氯气 ②. 氯化铁遇水极易水解
(3)
(4) ①. AC ②. 硫酸根离子对铁离子的水解活性有抑制作用 ③. 向硫酸铁溶液中加入一定量的氯化钠固体,若pH减小,说明假设a正确
【解析】
【分析】图1为湿法制备的装置,应是先用铁单质和盐酸反应生成,再与氯水反应生成;图2为干法制备的装置,应是干燥的氯气与铁单质加热反应制备。
探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响,要控制变量,需要唯一变量。
【小问1详解】
观察装置,可知仪器A的名称为分液漏斗;由实验分析可知烧杯中发生反应的离子方程式为。
【小问2详解】
反应前鼓入氮气,可以排尽空气,防止铁与氧气反应;反应后鼓入氮气,目的是将装置内的氯气赶出。氯化铁遇水极易水解,故氮气和氯气都必须经过浓硫酸,目的是干燥,防止氯化铁水解。
【小问3详解】
依题意,氯化铁在水溶液中水解生成聚合氯化铁[],根据电荷守恒和原子守恒,可知水解反应的总离子方程式为。
【小问4详解】
①A.根据实验1、2、3,可知氯化铁的水解程度与温度、铁离子的浓度均有关系[点拨:温度变化,pH变化;加水稀释,氯化铁水解程度增大],A正确;
B.实验2相当于将实验1中的溶液加水稀释10倍,pH的增加值小于1,说明氯化铁的水解平衡正向移动,即氯化铁浓度越小,水解程度越大,B错误;
C.实验2和实验3中其他反应条件相同,温度升高,pH减小,说明温度升高,水解平衡正向移动,即的水解是吸热反应,C正确;
D.实验4和实验5中加入固体的质量不等,目的是确保钠离子浓度相等,避免干扰,达到对比的目的,D错误;
选AC。
②i.由图3知,加入强电解质后pH减小,则促进水解,对应假设a:氯离子对铁离子的水解活性有促进作用;图4中加入强电解质后pH增大,则对应假设b,故可提出假设:硫酸根离子对铁离子的水解活性有抑制作用;
ii..设计其他简单实验证明假设a:由于假设a是氯离子对铁离子的水解活性有促进作用,则设计的思路就是增加氯离子浓度,测量溶液的pH变化,故可向硫酸铁溶液中加入一定量的氯化钠固体,若pH减小,说明假设a正确。
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