内容正文:
河北省唐山市2025-2026学年高三上学期开学考试化学试题
本试卷共8页,18小题,满分100分。考试时长75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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:H-1 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Mn-55 Bi-209
第I卷(选择题共42分)
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。)
1. 评剧,又称“唐山落子”,是中国五大戏曲剧种之一、戏曲演员用“油彩”化妆,下列制作“油彩”的原料中,主要成分属于无机物的是
A. 植物油,如麻油、菜油、豆油,赋予油彩良好流动性
B. 颜料,如天然矿石粉、金属氧化物,为脸谱提供丰富的色彩
C. 香料,如沉香、檀香、丁香,改善油彩气味,掩盖颜料的异味
D. 添加剂,如牛胆汁、醋,调整油彩的酸碱度,确保油彩长时间使用
2. 实验室中,下列试剂保存方法正确的是
A. 新制氯水保存在棕色细口试剂瓶中 B. 液溴加水封保存在广口试剂瓶中
C. 高锰酸钾与乙醇存放在同一药品柜中 D. 金属锂保存在盛有煤油的广口试剂瓶中
3. 下列高分子材料由缩聚反应获得的是
A. 聚乙烯保鲜膜 B. 丁苯橡胶 C. 尼龙-66 D. ABS工程塑料
4. 下列化学用语表述正确的是
A. 基态Si原子的价层电子轨道表示式: B. 顺-2-丁烯的结构式:
C. 的电子式: D. 的价层电子对互斥模型:
5. 镁及其化合物的转化关系如下图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含中子数
B. 标准状况下,中键数目为
C. 反应①中,每生成,转移电子数
D. 常温下的溶液中,由水电离的数目为
6. 茚三酮可作为分析反应探针检测氨基酸,由肉桂酸制备茚三酮的路线如下:
下列有关说法正确的是
A. 茚三酮的分子式为 B. 1mol肉桂酸分子最多能消耗
C. 中间产物X可发生消去反应 D. 中间产物Z中所有原子可能共平面
7. 如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选),不能完成相应气体的制备和检验的是
A. 电石与饱和食盐水 B. 过氧化钠和水
C. 与浓盐酸 D. 固体和浓硫酸
8. 物质结构决定性质,下列物质性质差异与解释不相符的是
选项
性质差异
解释
A
沸点:
非金属性:
B
热稳定性:
键能:
C
硬度:金刚石>晶体硅
原子半径:
D
在中的溶解度:
分子极性:
A. A B. B C. C D. D
9. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有淀粉溶液的试管中加适量稀硫酸,加热,冷却后加NaOH溶液至碱性,再加入少量碘水,溶液未变蓝
淀粉已经完全水解
B
向盛有久置溶液的试管中加入KSCN溶液,溶液变红
已经完全变质
C
向盛有溶液的试管中滴加溶液,产生白色沉淀,振荡试管,再滴加溶液,有黄色沉淀生成
D
向盛有的恒压密闭容器中充入一定量的,最终颜色变浅
化学平衡向浓度减小的方向移动
A. A B. B C. C D. D
10. 短周期非金属主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,Y的s轨道电子数等于p轨道电子数,Z的第一电离能小于其同周期相邻元素,且W、X、Y的未成对电子数之和等于Z的价电子数。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 电负性:
C. 第一电离能: D. 简单氢化物的键角:
11. 一种结合电解法和化学催化的创新技术,可在温和条件下将废PET(聚对苯二甲酸乙二酯)转化为可用的化学品,原理示意图如下图所示:
下列说法错误的是
A. 电源a端电势高于b端
B. 电解过程中,阴极室溶液pH增大
C. 的作用为促进PET水解,同时做电子和质子的传导体
D. 阳极室发生反应:
12. MnS晶体有多种结构,其中在立方晶胞中的结构如图所示。中占据形成的全部八面体空隙,晶胞参数为中形成的半数四面体空隙中填入以四面体方式排列的,晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 与互为同素异形体
B. 晶胞中,与距离最近的个数为12
C. 晶胞中,之间的最短距离为
D. 晶体与晶体的密度之比为
13. 乙烯是一种重要化工原料。乙炔电催化制乙烯的反应历程如图所示(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A. 该反应的控速步骤为
B. 中的作用是与生成
C. 中断裂键吸收的能量小于生成键释放的能量
D. 总反应方程式为:
14. 已知和L可形成三种配离子和,常温下表示或)随的变化关系如图所示,其中a、b两点坐标分别为。下列说法错误的是
A. 表示随的变化关系
B. 的
C. 时,
D. 当时,
第II卷(非选择 题共58分)
二、填空题(共4小题,共计58分)
15. 肼()是一种重要的化工原料,常温下为液体,沸点为,具有强还原性,可燃。一种以硫酸羟胺为原料合成无水肼的原理如下:
步骤①:将一定量的硫酸羟胺与混合,控制温度为,反应得磺酸羟胺硫酸盐。
步骤②:按下图装置(夹持装置省略),将32.4 g磺酸羟胺硫酸盐置于装置C中加热,控制温度为,与完全反应,在装置D中收集得无水肼6.0 g。
回答下列问题:
(1)中S原子的杂化方式为______。
(2)装置A中反应为实验室常见制气反应,该反应的化学方程式为______。
(3)装置B中仪器的名称为______,所盛放固体试剂的名称为______。
(4)步骤②中应先点燃______(填“A”或“C”)处酒精灯,装置E的作用为______。
(5)若步骤②反应过程中除无水肼外,还只生成一种硫酸盐,则反应的化学方程式为______;该实验中无水肼的产率为______。
(6)胺类物质显碱性,下列物质的碱性由强到弱的顺序为______(填标号)。
① ② ③
16. 一种从铜冶炼烟尘(主要成分为铜、铅、锌的硫酸盐和砷酸盐、)中提取铅和铋的工艺流程如下:
已知:①。
②。
回答下列问题:
(1)Cu元素在周期表中的位置为______。
(2)“焙烧”工序中,砷酸盐转化为硫酸盐,且部分硫元素被还原为。补全发生反应的化学方程式______。
______+____________+______+____________。
(3)对水浸液电解,可提取铜、锌,电解余液可在“______”工序循环利用。
(4)“氯盐浸出”序中,生成的离子方程式为______;反应的化学平衡常数______(填数值);NaCl浓度与铅、铋的浸出率关系如下表所示:
NaCl浓度
Bi浸出率
Pb浸出率
50
150
250
实际生产中,常选择NaCl浓度______为宜。
(5)“电沉积铋”工序中,若阴极生成Bi41.8g,则阳极理论上生成气体的体积为______L(标准状况下)。
(6)机械化学还原的主要机制是:机械力的引入可以实现颗粒细化和复杂结构的解离,改变了和的反应活性,实现增强还原反应的目的。与传统的焦炭还原相比,其优点是______。
17. 乙胺是一种重要的有机化工原料。乙腈催化加氢是工业上制备乙胺的重要方法:。
(1)按化学计量系数比投料,固定平衡转化率,探究压强与温度的关系如图。
①转化率由大到小的顺序为______;原因是______。
②______0(填“>”、“<”或“=”),该反应可在______(填“低温”、“高温”或“任意温度”)下自发进行。
(2)时,该反应以物质的量分数表示的平衡常数。维持压强,按化学计量系数比投料和,发生反应。
①下列说法能说明反应达到平衡状态的是______(填字母)。
a.的物质的量分数不变
b.
c.的物质的量之比为1:2:1
②为以平衡分压表示的平衡常数(分压=总压物质的量分数),则______(用含的代数式表示)。
③若,则______MPa。
18. 赖诺普利为目前治疗高血压的首选药物之一,其重要的中间体G的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)反应1所需试剂______。
(2)反应2的化学方程式为______。
(3)E的结构简式为______。
(4)反应类型为______,G中手性碳原子有______个。
(5)M中含氧官能团的名称为______。
(6)同时满足下列条件的E的芳香族异构体有______种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基;②能与溶液反应生成气体;③能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱峰面积比为2:2:1:1:1:1的结构简式为______(写出一种)。
(7)化合物M可通过如下方法合成:
化合物L的结构简式为______。
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河北省唐山市2025-2026学年高三上学期开学考试化学试题
本试卷共8页,18小题,满分100分。考试时长75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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:H-1 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Mn-55 Bi-209
第I卷(选择题共42分)
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。)
1. 评剧,又称“唐山落子”,是中国五大戏曲剧种之一、戏曲演员用“油彩”化妆,下列制作“油彩”的原料中,主要成分属于无机物的是
A. 植物油,如麻油、菜油、豆油,赋予油彩良好的流动性
B. 颜料,如天然矿石粉、金属氧化物,为脸谱提供丰富的色彩
C. 香料,如沉香、檀香、丁香,改善油彩气味,掩盖颜料的异味
D. 添加剂,如牛胆汁、醋,调整油彩酸碱度,确保油彩长时间使用
【答案】B
【解析】
【详解】A.植物油,如麻油、菜油、豆油,属于油脂,主要成分属于有机物,A错误;
B.天然矿石粉、金属氧化物具有丰富的色彩,可以用作颜料,主要成分属于无机物,B正确;
C.香料,如沉香、檀香、丁香大多属于酯类,主要成分属于有机物,C错误;
D.添加剂,如牛胆汁含胆酸等有机物、醋含醋酸等有机物,主要成分属于有机物,D错误;
故选B
2. 实验室中,下列试剂保存方法正确的是
A. 新制氯水保存在棕色细口试剂瓶中 B. 液溴加水封保存在广口试剂瓶中
C. 高锰酸钾与乙醇存放在同一药品柜中 D. 金属锂保存在盛有煤油的广口试剂瓶中
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯水中的次氯酸见光分解,所以应保存在棕色细口试剂瓶中,A正确;
B.液溴易挥发,可用水封存,但液体试剂应使用细口瓶保存,广口瓶通常用于保存固体,B错误;
C.高锰酸钾是强氧化剂,属于无机物,存放处要求阴凉通风,并与易被氧化的物质隔离。乙醇具有还原性,能被高锰酸钾氧化,且属于有机物,因此,高锰酸钾与乙醇不能放在同一药品柜中,C错误;
D.锂的密度(0.534 )小于煤油(约为0.80),无法被煤油浸没而隔绝空气,一般金属锂采用石蜡封存或充入惰性气体(如氩气)密封的方法,保存于干燥处,D错误;
故选A。
3. 下列高分子材料由缩聚反应获得的是
A. 聚乙烯保鲜膜 B. 丁苯橡胶 C. 尼龙-66 D. ABS工程塑料
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚乙烯是乙烯发生加聚反应获得的高聚物,A不符合题意;
B.丁苯橡胶是由1,3-丁二烯和苯乙烯发生加聚反应获得的高聚物,B不符合题意;
C.尼龙-66是由己二酸和己二胺通过缩聚反应获得的高聚物,C符合题意;
D.ABS工程塑料是通过CH2=CHCN、CH2=CHCH=CH2、CH2=CH-C6H5发生加聚反应获得的高聚物,D不符合题意;
故选C。
4. 下列化学用语表述正确的是
A. 基态Si原子的价层电子轨道表示式: B. 顺-2-丁烯的结构式:
C. 的电子式: D. 的价层电子对互斥模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据能量最低原理,核外电子排布时,3p电子应优先占据未含电子的空轨道,且自旋方向相同,A错误;
B.顺式构型为较大的基团在双键同一侧,B正确;
C.CaO2中的过氧根()为一个基团,电子式为,C错误;
D.PCl3中P的价层电子对数为,价层电子对互斥模型为四面体型,但图示为其分子空间构型(三角锥型),D错误;
答案选B。
5. 镁及其化合物的转化关系如下图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含中子数
B. 标准状况下,中键数目为
C. 反应①中,每生成,转移电子数
D. 常温下溶液中,由水电离的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.24Mg的质子数为12,中子数=24-12=12,0.1 mol 24Mg含中子数=0.1×12×NA=1.2NA,A错误;
B.标准状况下11.2 L N2的物质的量=,N2分子中N≡N键含1个σ键,故σ键数目=0.5×1×NA=0.5NA,B错误;
C.反应①为3Mg+N2=Mg3N2,Mg3N2摩尔质量为100 g/mol,10 g Mg3N2物质的量为0.1 mol,生成1 mol Mg3N2转移电子6 mol,则0.1 mol转移电子0.6NA,C错误;
D.NH4Cl溶液中水解促进水的电离,pH=5时c(H⁺)=10-5 mol/L,溶液体积0.1 L,水电离的H⁺数目=10-5 mol/L×0.1 L×NA=1×10-6NA,D正确;
故答案选D。
6. 茚三酮可作为分析反应探针检测氨基酸,由肉桂酸制备茚三酮的路线如下:
下列有关说法正确的是
A. 茚三酮的分子式为 B. 1mol肉桂酸分子最多能消耗
C. 中间产物X可发生消去反应 D. 中间产物Z中所有原子可能共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.由茚三酮的结构可得其分子式为,A错误;
B.肉桂酸中苯环、碳碳双键均可与H2反应,因此1mol肉桂酸分子最多能消耗,B错误;
C.中间产物X含有溴原子,且邻位碳上有H原子,可发生消去反应,C正确;
D.中间产物Z含有饱和碳原子,采取sp3杂化,是四面体形,不可能所有原子共平面,D错误;
故选C。
7. 如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选),不能完成相应气体的制备和检验的是
A. 电石与饱和食盐水 B. 过氧化钠和水
C. 与浓盐酸 D. 固体和的浓硫酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.电石与饱和食盐水制备乙炔;乙炔与不与Na2S反应,无法检验乙炔,A错误;
B.过氧化钠和水制备氧气,氧气可以与Na2S反应生成淡黄色沉淀硫单质,可以检验氧气生成,B正确;
C.二氧化锰和浓盐酸制氯气,氯气可以与Na2S反应生成淡黄色沉淀硫单质,可以检验氯气生成,C正确;
D.亚硫酸钠固体和浓硫酸制二氧化硫,二氧化硫与Na2S反应生成淡黄色沉淀硫单质,可以检验SO2生成,D正确;
答案选A。
8. 物质结构决定性质,下列物质性质差异与解释不相符的是
选项
性质差异
解释
A
沸点:
非金属性:
B
热稳定性:
键能:
C
硬度:金刚石>晶体硅
原子半径:
D
在中的溶解度:
分子极性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氨分子的沸点高于磷化氢是因为氨分子能形成分子间氢键,而磷化氢不能形成分子间氢键,氨分子的分子间作用力强于磷化氢所致,与氮元素的非金属性强于磷元素无关,A错误;
B.甲烷的热稳定性强于硅化氢是因为碳元素的非金属性强于硅元素,电负性大于硅元素,碳氢键的键能强于硅氢键所致,B正确;
C.金刚石和单晶硅都属于共价晶体,金刚石的硬度强于晶体硅是因为晶体硅中硅的原子半径大于碳原子,硅硅键弱于碳碳键所致,C正确;
D.溴单质、四氯化碳是非极性分子,而溴化氢是极性分子,由相似相溶原理可知,溴在四氯化碳中的溶解度大于溴化氢,D正确;
故选A。
9. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有淀粉溶液的试管中加适量稀硫酸,加热,冷却后加NaOH溶液至碱性,再加入少量碘水,溶液未变蓝
淀粉已经完全水解
B
向盛有久置溶液的试管中加入KSCN溶液,溶液变红
已经完全变质
C
向盛有溶液的试管中滴加溶液,产生白色沉淀,振荡试管,再滴加溶液,有黄色沉淀生成
D
向盛有的恒压密闭容器中充入一定量的,最终颜色变浅
化学平衡向浓度减小的方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉水解后加碱中和至碱性,再加碘水,I2与NaOH反应被消耗,故未变蓝,此时不能说明淀粉水解完全,A错误;
B.FeSO4久置后加KSCN变红,只能说明Fe3+存在,无法证明FeSO4完全变质,也可能部分变质,B错误;
C.AgNO3与NaCl恰好完全反应生成AgCl白色沉淀后,此时加入KI,将AgCl白色沉淀转化为黄色AgI沉淀,说明AgI的Ksp更小,C正确;
D.恒压充入N₂导致容器体积增大,各物质浓度降低,颜色变浅是浓度变化的结果,而非平衡移动,D错误;
故答案选C。
10. 短周期非金属主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,Y的s轨道电子数等于p轨道电子数,Z的第一电离能小于其同周期相邻元素,且W、X、Y的未成对电子数之和等于Z的价电子数。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 电负性:
C. 第一电离能: D. 简单氢化物的键角:
【答案】D
【解析】
【分析】短周期非金属主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,Y的s轨道电子数等于p轨道电子数,电子排布为,Y为O元素;Z的第一电离能小于其同周期相邻元素,故Z为S元素;且W、X、Y(2)的未成对电子数之和等于Z的价电子数(6),则W、X的未成对电子数之和为4,W为H或B(有一个未成对电子),X为N(有三个未成对电子)。
【详解】A.若W为H,则H、N、O的原子半径中最小的是H(W) ,最大的是N(X),故原子半径:,A错误;
B.元素周期表的右上角元素电负性大,故O(Y)的电负性最大,H或B(W)的电负性最小,故电负性:,B错误;
C.N原子由于最高能级半满结构,其第一电离能比O大,正确的第一电离能顺序:,C错误;
D.X、Y、Z的简单氢化物中心原子均为杂化,的孤电子对有1个,键角最大,、的孤电子对有两个,O的电负性大于S,故键角大于,键角大小为:,D 正确。
故选D。
【点睛】
11. 一种结合电解法和化学催化的创新技术,可在温和条件下将废PET(聚对苯二甲酸乙二酯)转化为可用的化学品,原理示意图如下图所示:
下列说法错误的是
A. 电源a端电势高于b端
B. 电解过程中,阴极室溶液pH增大
C. 的作用为促进PET水解,同时做电子和质子的传导体
D. 阳极室发生反应:
【答案】B
【解析】
【分析】利用电解原理能产生PET转化为可用化学品的氧化剂。电源a端为正极,相连的电极板A发生转化为的氧化反应,与PET水解产生的乙二醇发生氧化还原反应,生成和甲酸,实现循环;电源b端为负极,相连的电极板B发生H+的电子生成H2的还原反应。
【详解】A.电极板A发生转化为的氧化反应,为电解池的阳极,阳极连接电源正极,所以a端为正极,b端为负极,故a端电势高于b端,A正确;
B.电极板A发生转化为的氧化反应,同时产生H+,H+通过质子交换膜到达阴极,在阴极H+得电子生成H2,阴极室的溶液pH不变,B错误;
C.促进PET水解,且通过氧化还原循环(与转化)传递电子,结合H+传递质子,C正确;
D.阳极室发生乙二醇氧化为甲酸的反应,D正确;
故答案选B。
12. MnS晶体有多种结构,其中在立方晶胞中的结构如图所示。中占据形成的全部八面体空隙,晶胞参数为中形成的半数四面体空隙中填入以四面体方式排列的,晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 与互为同素异形体
B. 晶胞中,与距离最近的个数为12
C. 晶胞中,之间的最短距离为
D. 晶体与晶体的密度之比为
【答案】B
【解析】
【分析】晶胞结构为,晶胞结构为。
【详解】A.同素异形体是指同种元素的不同单质,与均为化合物,A错误;
B.由晶胞结构可知,与距离最近的个数为12,B正确;
C.由晶胞结构可知,之间的最短距离为面对角线的一半,即,C错误;
D.晶体中有4个,密度为,晶体中有4个,密度为,密度之比为:= ,D错误;
故选B。
13. 乙烯是一种重要的化工原料。乙炔电催化制乙烯的反应历程如图所示(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A. 该反应的控速步骤为
B. 中的作用是与生成
C. 中断裂键吸收的能量小于生成键释放的能量
D. 总反应方程式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.活化能越大反应速率越慢,为该反应的控速步骤,由图可知步骤的活化能最大,是该反应的控速步骤,A正确;
B.3→4中由、OH*、O*中原子守恒可知,与O*反应生成OH*,B正确;
C.1→2中有O-H极性键的断裂和C-H极性键生成,且反应过程中相对能量升高,为吸热反应,因此断裂键吸收的能量大于生成键释放的能量,C错误;
D.由反应历程可知,反应物为、和,生成物为和,因此总反应方程式为:,D正确;
故选C。
14. 已知和L可形成三种配离子和,常温下表示或)随的变化关系如图所示,其中a、b两点坐标分别为。下列说法错误的是
A. 表示随的变化关系
B. 的
C. 时,
D. 当时,
【答案】D
【解析】
【分析】根据:,两边取对数得:
;
根据:,两边取对数得:
;
根据:,两边取对数得:
;
由于直线、、的斜率依次增大,因此,、、分别代表、随的变化关系。
由a、b两点坐标分别为,分别带入上述三条直线解析式可得:、、。
【详解】A.据分析,表示随的变化关系,A正确;
B.据分析,的,B正确;
C.时,、、,由于相同,则有,C正确;
D.当时,,,D错误;
故答案为D。
第II卷(非选择 题共58分)
二、填空题(共4小题,共计58分)
15. 肼()是一种重要的化工原料,常温下为液体,沸点为,具有强还原性,可燃。一种以硫酸羟胺为原料合成无水肼的原理如下:
步骤①:将一定量的硫酸羟胺与混合,控制温度为,反应得磺酸羟胺硫酸盐。
步骤②:按下图装置(夹持装置省略),将32.4 g磺酸羟胺硫酸盐置于装置C中加热,控制温度为,与完全反应,在装置D中收集得无水肼6.0 g。
回答下列问题:
(1)中S原子的杂化方式为______。
(2)装置A中反应为实验室常见制气反应,该反应的化学方程式为______。
(3)装置B中仪器的名称为______,所盛放固体试剂的名称为______。
(4)步骤②中应先点燃______(填“A”或“C”)处酒精灯,装置E的作用为______。
(5)若步骤②反应过程中除无水肼外,还只生成一种硫酸盐,则反应的化学方程式为______;该实验中无水肼的产率为______。
(6)胺类物质显碱性,下列物质的碱性由强到弱的顺序为______(填标号)。
① ② ③
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 球形干燥管 ②. 碱石灰其它合理答案(如氢氧化钠)
(4) ①. A ②. 尾气处理,吸收合理表述可给分
(5) ①. ②.
(6)②>①>③
【解析】
【分析】将一定量的硫酸羟胺与混合,控制温度为,反应得磺酸羟胺硫酸盐。先点燃A处酒精灯,通过加热氯化铵和氢氧化钙混合固体制备氨气并排尽装置内原有空气,氨气经干燥后与磺酸羟胺硫酸盐在反应,生成的肼逸出装置C,在D冰水浴中冷凝收集,E尾气处理未反应的氨气。
【小问1详解】
中S原子形成三根键,无孤电子对,价对数为3,为杂化。
【小问2详解】
A为实验室制备氨气,方程式为:。
【小问3详解】
装置B为球形干燥管,用于干燥氨气,所盛放的固体是碱石灰。
【小问4详解】
肼具有强还原性,制备前需要先除尽装置内氧气,所以先点燃A处酒精灯生成氨气排尽原有空气;E尾气处理未反应的氨气。
【小问5详解】
根据原子守恒可以推测另一种硫酸盐为硫酸铵,故方程式为:
。
32.4 g磺酸羟胺硫酸盐为0.1 mol,理论上生成0.2 mol肼,即6.4 g肼,故产率为93.75%。
【小问6详解】
中烃基的推电子效应增大了氮的电子云密度,使其碱性增强;中苯环的共轭效应降低了氮的电子云密度,使其碱性减弱,故碱性由强到弱的顺序为:②>①>③。
16. 一种从铜冶炼烟尘(主要成分为铜、铅、锌的硫酸盐和砷酸盐、)中提取铅和铋的工艺流程如下:
已知:①。
②。
回答下列问题:
(1)Cu元素在周期表中的位置为______。
(2)“焙烧”工序中,砷酸盐转化为硫酸盐,且部分硫元素被还原为。补全发生反应的化学方程式______。
______+____________+______+____________。
(3)对水浸液电解,可提取铜、锌,电解余液可“______”工序循环利用。
(4)“氯盐浸出”序中,生成的离子方程式为______;反应的化学平衡常数______(填数值);NaCl浓度与铅、铋的浸出率关系如下表所示:
NaCl浓度
Bi浸出率
Pb浸出率
50
150
250
实际生产中,常选择NaCl浓度______为宜。
(5)“电沉积铋”工序中,若阴极生成Bi41.8g,则阳极理论上生成气体的体积为______L(标准状况下)。
(6)机械化学还原的主要机制是:机械力的引入可以实现颗粒细化和复杂结构的解离,改变了和的反应活性,实现增强还原反应的目的。与传统的焦炭还原相比,其优点是______。
【答案】(1)第四周期IB族
(2)
(3)焙烧 (4) ①. ②. ③. 150
(5)6.72 (6)条件温和,能耗低;减少碳氧化物、硫氧化物的排放合理表述可给分
【解析】
【分析】铜冶炼烟尘主要成分为铜、铅、锌硫酸盐和砷酸盐、,加入过量焦炭、硫酸焙烧,将砷酸盐转化为硫酸盐,高温下呈气态分离出来,急速冷却含砷的高温烟气,使其中的气态三氧化二砷(As₂O₃)蒸气迅速冷凝成固态微粒,从而回收得到;焙烧后的固体主要为铜、铅、锌的硫酸盐、,加水水浸,铜、锌的硫酸盐溶解,过滤得到、固体,通过氯盐浸出,溶解,过滤分离出、固体,滤液通过“电沉积铋”得到铋单质,通过机械化学还原、得到粗铅,据此分析;
【小问1详解】
Cu元素的原子序数为29,在周期表中的位置为第四周期IB族;
【小问2详解】
“焙烧”工序中,碳做还原剂,砷酸盐转化为硫酸盐,且部分硫元素被还原为,砷酸根转化为,化学方程式为;
【小问3详解】
水浸液中溶质主要为硫酸铜、硫酸锌,电解可得到铜、锌、氧气和硫酸溶液,则电解余液可在焙烧工序循环利用;
【小问4详解】
“氯盐浸出”工序中,生成,离子方程式为;的化学平衡常数===;根据表格中数据,NaCl浓度增大,提高Bi浸出率,但NaCl浓度太大,Bi浸出率变化不大,且Pb浸出率增大较多,因此实际生产中,常选择NaCl浓度为150为宜;
【小问5详解】
“电沉积铋”工序中,若阴极生成Bi41.8g,铋的物质的量为0.2mol,铋的化合价由+3价降低到0价,转移0.6mol电子,阳极发生反应,理论上生成0.3mol氯气,标况下体积为6.72L;
【小问6详解】
机械力的引入可以实现颗粒细化和复杂结构的解离,增强和的反应活性,加入铁和水还原得到粗铅,与传统的焦炭还原相比,其优点是条件温和,能耗低;减少碳氧化物、硫氧化物。
17. 乙胺是一种重要的有机化工原料。乙腈催化加氢是工业上制备乙胺的重要方法:。
(1)按化学计量系数比投料,固定平衡转化率,探究压强与温度的关系如图。
①转化率由大到小的顺序为______;原因是______。
②______0(填“>”、“<”或“=”),该反应可在______(填“低温”、“高温”或“任意温度”)下自发进行。
(2)时,该反应以物质的量分数表示的平衡常数。维持压强,按化学计量系数比投料和,发生反应。
①下列说法能说明反应达到平衡状态的是______(填字母)。
a.的物质的量分数不变
b.
c.的物质的量之比为1:2:1
②为以平衡分压表示的平衡常数(分压=总压物质的量分数),则______(用含的代数式表示)。
③若,则______MPa。
【答案】(1) ①. ②. 该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大 ③. < ④. 低温
(2) ①. ac ②. ③. 10
【解析】
【小问1详解】
①反应是气体分子数减小的反应,在温度一定时,压强越大,平衡向气体分子数减少的方向(正反应方向)移动,反应物的转化率越高。从图中可以看出,在相同温度下,压强越大,对应的转化率越高,所以;②由图可知,压强相同时,温度升高,平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,所以正反应是放热反应,。因为反应的, ,即该反应可在低温下自发进行。
【小问2详解】
①a.的物质的量分数不变,说明各物质物质的量不再变化,反应达到平衡状态,a正确;
b.当时,正逆反应速率才相等,反应达到平衡,b错误;
c.当的物质的量之比为1:2:1,,达到平衡状态,c正确;
②设乙腈的起始物质的量为,的起始物质的量为,平衡时乙腈转化的物质的量为,则:,平衡时总物质的量,各物质的物质的量分数:,,,已知,则平衡时各物质分压:,,,则。
③已知,由,且。因此,,则10 MPa
18. 赖诺普利为目前治疗高血压的首选药物之一,其重要的中间体G的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)反应1所需试剂为______。
(2)反应2的化学方程式为______。
(3)E的结构简式为______。
(4)的反应类型为______,G中手性碳原子有______个。
(5)M中含氧官能团的名称为______。
(6)同时满足下列条件的E的芳香族异构体有______种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基;②能与溶液反应生成气体;③能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱峰面积比为2:2:1:1:1:1的结构简式为______(写出一种)。
(7)化合物M可通过如下方法合成:
化合物L的结构简式为______。
【答案】(1)NaOH水溶液
(2); (3)
(4) ①. 加成反应 ②. 2
(5)酰胺基、羧基 (6) ①. 12 ②. 或(其他合理答案也可)
(7)或
【解析】
【分析】A的分子式为C4H4O,结合B的分子式以及D的结构可知A→B发生加成反应,且为1,4加成,故B的结构为,对比B、C的分子式可知反应一发生的为溴原子的取代,故C的结构简式为,C→D为氧化反应,E的结构简式为。
【小问1详解】
反应1发生的为溴原子的水解,故试剂为NaOH水溶液;
【小问2详解】
反应2为羟基的催化氧化反应,故反应方程式为;
【小问3详解】
结合D的分子式(C4H2O3)和苯环的分子式(C6H6)以及E的分子式可知发生的为开环加成反应,故E的结构简式为;
【小问4详解】
F结构中的碳碳双键经过反应消失,并结合分子式的分析可知反应类型为加成反应,G中的手性碳原子有2个单键三岔口,故手性碳原子个数为2;
【小问5详解】
由M的结构简式可知,含氧官能团为酰氨基、羧基;
【小问6详解】
E的分子式为C10H8O3,与溶液反应生成气体说明有羧基(-COOH),能发生银镜说明有醛基(-CHO),还剩两个C和一个不饱和度(-CH=CH-),若羧基直接连苯环, 有3×2=6种,同理,若醛基直接连苯环,也有6种,共12种;核磁共振氢谱峰面积比为2:2:1:1:1:1的为苯环对位结构,为或。
【小问7详解】
根据M的结构可知,氨基与酯基反应变成酰胺基,氨基氢与酯基中羟基一半结合,故L为乙醇, 结构简式为或。
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