内容正文:
2025届山东省高三第五次学业水平联合检测同类训练题
化学
可能用到的相对原子质量:
1. 下列叙述涉及氧化还原反应的是
A. 氢氟酸刻蚀玻璃制作工艺品 B. 明矾用作净水剂
C. 食醋清洗水壶中的水垢 D. 铁质容器储存冷的浓硫酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水,不涉及氧化还原反应,故A项错误;
B.明矾用作净水剂是因为明矾溶于水生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,不涉及氧化还原反应,故B项错误;
C.食醋中含有醋酸,可清洗水壶中的水垢,水垢的主要成分为碳酸钙,醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙和碳酸,属于复分解反应,不涉及氧化还原反应,故C项错误;
D.常温下铁在浓硫酸中钝化,铁质容器储存冷的浓硫酸,钝化过程中铁被氧化,故D项正确;
故答案为D项。
2. 下列古诗词中不涉及氧化还原反应的是
A. 美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来
B. 人间巧艺夺天工,炼药燃灯清昼同
C. 投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍
D. 蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明
【答案】A
【解析】
【详解】A.美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来涉及金属单质与杂质的分离属于物理变化,A正确;
B.人间巧艺夺天工,炼药燃灯清昼同涉及燃料燃烧属于氧化还原反应,B错误;
C.投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍涉及冶炼矿石,融化铁水属于氧化还原反应,C错误;
D.蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明涉及烃类的燃烧属于氧化还原反应,D错误;
故选A。
3. 实验室中使用硫酸、氢氧化钠和氨水时,对应关系错误的是
A. 浓硫酸:乙酸乙酯的水解 B. 氢氧化钠:配制悬浊液
C. 稀氨水:配制银氨溶液 D. 稀硫酸:配制溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙酸乙酯在酸性条件下水解,需用稀硫酸,不能用浓硫酸,A错误;
B.用NaOH溶液和溶液配制悬浊液,B正确;
C.用稀氨水和溶液配制银氨溶液,C正确;
D.实验室配制溶液时,向其中加入少量的稀硫酸以抑制水解,D正确;
故选A。
4. 实验室中使用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠时,对应关系错误的是
A. 氢氧化钠水溶液:实验室模拟皂化反应
B. 碳酸钠饱和溶液:模拟侯氏制碱法所用试剂
C. 碳酸钠饱和溶液:制备乙酸乙酯实验中收集产品
D. 碳酸氢钠饱和溶液:制备CO2时除去HCl气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.皂化反应为油脂在碱性条件下的水解反应,A项正确;
B.模拟侯氏制碱法应使用氯化钠饱和溶液,B项错误;
C.碳酸钠饱和溶液可以吸收乙醇,中和乙酸,降低酯的溶解度,C项正确:
D.NaHCO3可与HCl反应生成NaCl、CO2和水,因此碳酸氢钠饱和溶液可除去CO2中的HCl气体,D项正确。
答案选B。
5. 化学与生产、生活密切相关。下列有关物质性质及用途的说法错误的是
A. 溶液显碱性,可用于除去附着在某些金属表面的油污
B. 具有碱性,可修复被酸雨浸湿的土壤
C. 等氧化性强,可用于自来水的净水剂
D. 明矾水解产生胶体,可用做絮凝剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸根离子水解产生的OH-促进油污的水解,从而清洗油污,A正确;
B.氢氧化钙显碱性,酸碱中和反应生成盐和水,可用于修复酸性土壤,B正确;
C.具有强氧化性,能使蛋白质变性,可用于自来水的消毒杀菌,但不能做净水剂,C错误;
D.明矾水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性,可用做絮凝剂,D正确;
故选C。
6. 下列物质性质的应用正确的是
A. 具有漂白性,可用于纸浆漂白
B. 生石灰能与水反应,可用于干燥
C. 氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸
D. 聚四氟乙烯耐酸、碱腐蚀,可用作化工反应器的内壁涂层
【答案】AD
【解析】
【详解】A.可用于纸浆漂白,利用了的漂白性,A正确;
B.CaO是碱性干燥剂,能与Cl2反应,不能用CaO干燥,B错误;
C.可用于中和过多的胃酸,是因为能与酸反应,C错误;
D.聚四氟乙烯俗称“塑料王”,是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物,这种材料具有抗酸、抗碱、抗各种有机溶剂腐蚀的特点,可用作化工反应器的内壁涂层,D正确;
故选AD。
7. 下列化学用语的表示不正确的是
A. 中子数为2的氢核素:
B. 的电子式:
C. 基态铬原子的价电子排布式:
D. 的空间结构模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.该氢核素的质子数为1、中子数为2,其质量数为3,A正确;
B.是共价化合物,电子式为 ,B正确;
C.基态铬原子的电子排布式为,其价电子排布式是,C错误;
D.的价层电子对数为3+(4+2-3×2)=3,无孤电子对,其空间结构为平面三角形,D正确;
故选C。
8. 碳酸氢钠在工农业生产等方面具有广泛的应用,侯氏制碱法的反应之一为。下列说法正确的是
A. 中子数为8的氮原子:
B. Cl-的结构示意图:
C. CO2的空间填充模型:
D. NaHCO3的电离方程式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.N为7号原元素,中子数为8的氮原子,其质量数是15,应表示为,A错误;
B.Cl-的核外电子数是18,Cl-的结构示意图为,B正确;
C.CO2是直线形分子,该模型不能表示CO2的空间填充模型,C错误;
D.NaHCO3的电离方程式为NaHCO3=Na+ +,D错误;
故答案为B。
9. 下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
除去苯酚中的苯甲酸
加入足量溶液充分振荡后静置、分液
B
除去乙炔中的
通入盛有饱和溶液的洗气瓶
C
分离和混合物
将混合物进行分馏
D
除去溶液中的
向溶液中加入足量固体,充分反应后过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液与苯酚和苯甲酸均能反应,故不能用溶液除去苯酚中的苯甲酸,A符合题意;
B.由于溶液能与反应生成CuS沉淀,乙炔不溶于饱和硫酸铜溶液,也不和硫酸铜溶液反应,故能用饱和溶液来除去乙炔中混有的,B不符合题意;
C.常温下,的沸点为38.4℃,的沸点为78℃,分馏可将二者混合物分离,C不符合题意;
D.利用、沉淀时的pH不同,向溶液中加入足量固体,转化为沉淀,然后过滤,除去溶液中混有的,D不符合题意;
故答案选A。
10. 下列实验操作正确的是
A. 进行中和滴定实验时,眼睛注视滴定管内液面变化
B. 用玻璃棒蘸取氯水滴到pH试纸上测其pH
C. 皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再涂上1%的硼酸溶液
D. 向溶液中滴加NaOH溶液制备时,胶头滴管应悬空滴加
【答案】C
【解析】
【详解】A.进行中和滴定实验时,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,A项错误;
B.氯水有漂白性,不能用pH试纸测其pH,B项错误;
C.皮肤溅上碱液时,可先用大量水冲洗,然后再涂上1%的硼酸溶液,C项正确;
D.易被空气中的氧气氧化,故向溶液中滴加NaOH溶液制备时,胶头滴管需要插入液面以下,D项错误;
故选C。
11. 鉴别浓度为苯酚、乙醇、乙酸三种溶液,下列方法可行的是
A. 滴加氢氧化钠溶液 B. 滴加碳酸钠溶液
C. 测定溶液的pH D. 滴加过量浓溴水
【答案】C
【解析】
【详解】A.滴加NaOH溶液三种溶液中均无明显现象,A错误;
B.滴加溶液,乙酸溶液中产生气泡,而其他两种溶液中无明显现象,B错误;
C.三种溶液的pH不同,苯酚呈弱酸性,乙酸酸性较苯酚强,乙醇显中性,C正确;
D.滴加过量浓溴水后苯酚溶液中出现白色沉淀,而乙醇、乙酸溶液均与溴水互溶而无明显现象,D错误;
故答案选C。
12. 下列气体除杂(括号里为杂质)操作所选用的试剂合理的是
A. :饱和溶液
B. :碱石灰
C. :酸性溶液
D. :
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化碳、氯化氢均会和碳酸钠溶液反应,A不符合题意;
B.氨气和碱石灰不反应,水和碱石灰反应,合理,B符合题意;
C.酸性高锰酸钾会把乙炔氧化,C不符合题意;
D.、二氧化硫均为酸性氧化物,不反应,不能除去二氧化硫,D不符合题意;
故选B。
13. 化合物X是合成某抗痛活性药物的中间体,其结构简式如图所示。下列关于化合物X的说法错误的是
A. 能发生水解反应
B. 存在顺反异构体
C. 分子中的碳原子可能全部共平面
D. 与足量加成后,产物分子中含有手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.该分子中含有醚键、羟基、碳碳双键,不能发生水解反应,故A错误;
B.两个双键碳原子都连接不同原子后原子团,所以存在顺反异构体,故B正确;
C.碳碳双键、苯环均为平面结构,单键可以旋转,分子中的碳原子可能全部共平面,故C正确;
D.与足量加成后的产物分子,含有手性碳原子(*标出),故D正确;
选A。
14. 左旋米那普仑是治疗成人重度抑郁症的药物之一,其结构简式如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是
A. 分子式为 B. 该物质既能和酸反应也能和碱反应
C. 分子中含2个手性碳原子 D. 分子中的碳原子有3种杂化方式
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,其分子式为,A正确;
B.该有机物分子中含有(氨基),可以和酸反应;含有酰胺基,既可以和酸反应又可以和碱反应,B正确;
C.连接四个不同的原子或原子团的碳原子是手性碳原子,下图中用星号标注的碳原子即是手性碳原子:,共2个手性碳原子,C正确;
D.分子中形成碳氧双键的碳原子和苯环上的碳原子为杂化,其余碳原子为杂化,一共两种杂化方式,D错误;
故选D。
15. 短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,由五种元素组成的某化合物可制作化妆品,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 键角: B. 第二电离能:Y>Z>X
C. 氧化物对应水化物的酸性:Y>X D. 基态Q原子核外电子有16种空间运动状态
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,根据化合物结构简式可知,W形成一个共价键,则W在第IA族或第VIIA族;X形成四个共价键,则X在第IVA族;Y可形成三个共价键,则Y在第VA族;Q、Z形成两个共价键,则Q、Z在第VIA族,Q、Z为短周期元素,且Z的原子序数小于Q,则Z为O,Q为S;因W、X、Y的原子序数均小于Z,则W在第IA族,W为H;X、Y分别是C、N。
【详解】A.和的中心N原子均发生杂化,中N原子有1个孤电子对,的中心N原子无孤电子对,孤电子对与成键电子对之间排斥大于成键电子对之间的排斥,故键角,A项正确;
B.基态N原子失去1个电子后核外电子排布式为,基态C原子失去1个电子后核外电子排布式为,基态氧原子失去1个电子后核外电子排布式为,最高能级电子处于半充满稳定状态,第二电离能会高于相邻元素,所以三者中第二电离能O最大,B项错误;
C.非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,应该是最高价氧化物对应水化物的酸性N>C,C项错误;
D.空间运动状态=原子轨道数,基态S原子核外电子有16个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p4,占1+1+3+1+3=9个原子轨道,则基态S原子核外电子有9种空间运动状态,D项错误;
故答案为A项。
16. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期主族元素,且分别位于不同的族,W的核外电子数等于Z的最外层电子数,其中W、X、Y形成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A. 元素的最高化合价:
B. 简单离子的离子半径:
C. 含Y元素的离子化合物中可能含有极性键和非极性键
D. Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】CD
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期主族元素,且分别位于不同的族,W的核外电子数等于Z的最外层电子数,其中W、X、Y形成的一种化合物结构如图所示,推断出W、X、Y、Z,分别为氮、氧、钠、氯。
【详解】A.W、X、Z,分别为氮、氧、氯,元素的最高化合价:氯>氮>氧,A错误;
B.X、Y、Z,分别为氧、钠、氯,简单离子的离子半径:氯>氧>钠,B错误;
C.含Y元素的离子化合物中,过氧化钠含有极性键和非极性键,C正确;
D.Z元素最高价氧化物为高氯酸,对应的水化物具有强氧化性,D正确;
故选CD。
17. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向KBrO3溶液中通入少量Cl2,然后再加入少量苯,有机相呈橙红色
氧化性:KBrO3>Cl2
B
用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色
溶液中一定不含有K+
C
将铁锈溶于稀盐酸,向其中滴入酸性KMnO4溶液,紫色褪去
铁锈中含有二价铁
D
常温下,用pH计测量0.1mol/LNaClO溶液的pH
若pH>7,说明HClO是弱酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A.KBrO3溶液中通入少量Cl2,然后再加入少量苯,有机相呈橙红色,可知生成溴,Br元素的化合价降低,KBrO3作氧化剂,则氧化性:KBrO3>Cl2,A正确;
B.钠元素的焰色为黄色,由实验操作和现象可知,溶液中一定含有Na元素,由于黄色能够掩盖紫色,故不能确定一定不含K+,要确定是否含有K+,需透过蓝色钴玻璃再观察,B错误;
C.亚铁离子、氯离子均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,紫色褪色,不能证明铁锈中含有二价铁,C错误;
D.NaClO溶液的pH>7,可知次氯酸根离子水解显碱性,则HClO为弱酸,D正确;
故答案为:AD。
18. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
测定等浓度的溶液和NaCN溶液的pH,前者的pH大
酸性:
B
向溶液中滴加酸性溶液,溶液紫色褪去
具有还原性
C
向硫酸酸化的溶液中加入溶液,溶液变为紫红色
氧化性:
D
向浓度均为的NaCl和混合溶液中滴加溶液,先产生白色沉淀,后产生砖红色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.等浓度的溶液的pH大于NaCN溶液的pH,说明HCN的酸性比酸性强,不能说明HCN的酸性比酸性强,A错误;
B.酸性KMnO₄溶液也会氧化Cl-,该实验无法排除Cl-的干扰,故不能证明该现象仅由Fe2+引起,B错误;
C.溶液可以将氧化为,说明的氧化性强于,C正确;
D.由于和AgCl是不同类型的电解质,根据该实验现象无法比较二者的大小,D项错误;
故答案选C。
19. 25℃时,向氢硫酸溶液中滴加NaOH溶液,测得、、的物质的量分数随溶液pH变化的分布曲线如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示、
B. 的电离常数的数量级为
C. NaHS溶液中:
D. 25℃时,溶液的
【答案】BC
【解析】
【分析】随pH增大,H2S浓度逐渐减小、HS-的浓度先增大后减小、S2-浓度增大;c(H2S)=c(HS-)时,pH=6.9,则=10-6.9;同理,c(S2-)=c(HS-)时,pH=13.0,Ka2(H2S)=10-13。
【详解】A.在溶液存在电离过程:、,随着NaOH溶液的滴加,电离程度增大,H2S浓度逐渐减小、HS-的浓度先增大后减小、S2-浓度增大,故曲线Ⅰ表示、曲线Ⅱ表示,曲线Ⅲ表示,A错误;
B.根据氢硫酸的电离方程式可知,,a点,则,B正确;
C.b点,则,NaHS的水解常数,故的水解程度大于其电离程度,NaHS溶液呈碱性,则,C正确;
D.溶液中,部分水解使溶液呈碱性,溶液中的小于,溶液的,D错误;
故选BC。
20. 25℃,向10mL溶液中滴加盐酸,溶液的pOH随加入的盐酸体积(V)变化如图所示(混合溶液体积等于两溶液体积之和)。
已知:;。
下列说法正确的是
A. 的数量级是
B. 水的电离程度:
C. b点溶液中:
D. d点溶液中:
【答案】AC
【解析】
【详解】A.c点加入10mL盐酸,两者恰好完全反应生成碳酸氢钠和氯化钠,浓度均为,此时,,因此碳酸氢根离子的水解常数为,所以,A正确;
B.碳酸根水解促进水的电离,其浓度越大,对水的电离的促进越大,则水的电离程度,B错误;
C.b点溶液中含有等物质的量浓度的碳酸钠、碳酸氢钠和氯化钠,结合元素守恒可知,b点溶液中,C正确;
D.d点溶液显中性,由电荷守恒可知,,故,D错误;
故选AC。
21. 四乙基氢氧化铵在工业领域有广泛的用途。一种利用四乙基硝酸铵制备的装置如图所示(M、N均为惰性电极)。下列说法错误的是
A. a膜是阴离子交换膜,b膜是阳离子交换膜
B. 阴极电极反应式为
C. 移除a膜后,电解总反应式不变
D. 当制备14.7g 时,阳极室溶液质量减少0.8g
【答案】AD
【解析】
【分析】N电极连接电源的负极,是阴极,电极反应式为,中间室的通过离子交换膜进入阴极室与阴极生成的结合生成, M电极连接电源的正极,是阳极,电极反应式为,据此回答问题。
【详解】A.N电极连接电源的负极,是阴极,电解液是溶液,所以中间室中的进入阴极室和结合形成,所以a膜是阳离子交换膜。M电极连接电源的正极,是阳极,中间室中的进入阳极室,b膜是阴离子交换膜,A项错误;
B.由分析知,阴极电极反应式为,B项正确;
C.移除a膜后,阴极放电微粒种类不变,电解总反应式不变,C项正确;
D.制备14.7 g ,即0.1 mol ,则通过离子交换膜的为0.1 mol,电路中转移0.1 mol电子,阳极室放出0.025mol氧气,同时还有0.1mol 进入阳极室,所以阳极室溶液质量增加,D项错误;
故答案选AD。
22. 利用电解乙腈制备乙胺的装置如图所示。下列说法正确的是
A. b接电源的正极
B. 电解一段时间后,阳极室溶液pH变大
C. 生成乙胺的反应为
D. 将左侧溶液中的氢氧化钠换成硫酸更有利于乙胺的生成
【答案】AC
【解析】
【分析】乙胺在左室生成,且铜电极是活泼电极,所以铜电极是阴极,故a接电源的负极,乙腈中碳元素的化合价为0,乙胺中碳元素的化合价为-2,电极反应方程为:;OH-从阴极通过阴离子交换膜到达阳极,发生氧化反应,电极反应方程为:,b接电源的正极。
【详解】A.根据装置图可判断,乙胺在左室生成,且铜电极是活泼电极,所以铜电极是阴极,则a接电源的负极,b接电源的正极,A正确;
B.铜电极是阴极,电极反应式为,左室产生,通过阴离子交换膜移向右室,右室物质的量保持不变,水增多,pH减小,B错误;
C.由分析可知,生成乙胺的反应为,C正确;
D.左侧溶液中的氢氧化钠换成硫酸,氢离子浓度增大,会发生副反应,不利于乙胺的生成,D错误;
故答案选AC。
23. 高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品中,其合成路线如图所示。
下列说法错误的是
A. 1mol物质A最多与2mol 发生加成反应
B. 物质B不存在顺反异构体
C. 物质C能与乙二醇发生反应生成六元环状酯
D. 合成M的整个过程中的原子利用率为100%
【答案】CD
【解析】
【分析】由图中转化关系可知,C(HOOCCH=CHCOOH)脱水生成,与B发生加聚反应生成高分子M,则B的结构简式为CH2=CHOCH3,A的结构简式为HC≡CH,可知A与CH3OH发生加成反应生成B。
【详解】A.由高分子M的结构简式可知,B为,所以A为乙炔,1mol乙炔最多与2mol发生加成反应,A正确;
B.顺反异构体产生的条件为①分子中含有碳碳双键,②碳碳双键的同一碳原子上不能有相同的原子或基团,故不存在顺反异构体,B正确;
C.丁烯二酸(HOOC-CH=CH-COOH)与乙二醇发生酯化反应生成八元环状酯,C错误;
D.合成M的整个过程中还有水生成(C脱水生成),原子利用率小于100%,D错误;
故选CD。
24. 某有机物Z是一种降血脂药物,其一种合成路线如图所示。
下列说法正确的是
A. X中所有的碳原子可能共平面
B. 与Y互为同分异构体
C. 1mol Z最多可以与6mol 发生加成反应
D. X、Y、Z均含有手性碳原子
【答案】BD
【解析】
【详解】A.X中与甲基相连的碳原子为饱和碳原子,该碳原子与其直接相连的四个原子形成四面体结构,故X中所有的碳原子不可能共平面,A错误;
B.与Y的分子式相同,均为,二者互为同分异构体,B正确;
C.Z分子中所含有的1个苯环、1个碳碳双键、一个酮羰基能与氢气发生加成反应,羧基不能和发生加成反应,故1mol Z最多可以与5mol发生加成反应,C错误;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,X、Y、Z中与苯环相连的碳原子均为手性碳原子,D正确;
故选BD。
25. 酸性锌锰电池放电时发生的主要反应为,回收利用废旧电池有利于保护环境、节约资源。一种废旧酸性锌锰电池回收利用的流程如图所示。
已知:锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,在酸性、弱碱性或中性环境下容易发生歧化反应。
下列说法错误的是
A. “水浸”可实现、与MnOOH、分离
B. “固体”与氯酸钾、氢氧化钾发生反应为
C. “熔块”溶解后,通后发生的离子方程式为
D. 采用惰性电极电解溶液也能得到化合物a,该电解法与流程中方法的理论产率比为2:3
【答案】D
【解析】
【分析】黑色固体混合物中含有、、MnOOH、,其中MnOOH、难溶于水,“水浸”的目的是使易溶的、与难溶的MnOOH、分离;“固体”为MnOOH、,与、KOH在熔融状态下发生反应;“熔块”的主要成分为,溶解后通,发生歧化反应,化合物b为,化合物a为。
【详解】A.黑色固体混合物中含有、、MnOOH、,其中MnOOH、难溶于水,“水浸”的目的是使易溶的、与难溶的MnOOH、分离,A正确;
B.根据题干放电反应方程式知,放电产物中含有MnOOH,且可能有未反应的,二者均难溶于水,因此“水浸”后得到的“固体”应为MnOOH和的混合物,其中与、KOH在熔融状态下能发生反应:,B正确;
C.“熔块”的主要成分为,根据已知信息,溶解后通,将发生歧化反应,反应的离子方程式为,C正确;
D.化合物a为,该流程中的理论产率为,采用惰性电极电解溶液得到的理论产率为100%,电解法与该流程中方法的理论产率比为3:2,D错误;
故答案选D。
26. 是生产多晶硅的副产物,遇水剧烈水解。利用对废旧的锂电池正极材料进行焙烧氯化处理(生成),以回收,工艺流程如图所示。
下列说法错误的是
A. “焙烧”时,加入的作用是作还原剂
B. 焙烧后应先除去过量的,避免水浸时产生大量白雾
C. “滤饼1”的主要成分是
D. “沉锂”时,发生反应的离子方程式为
【答案】A
【解析】
【分析】由流程和题中信息可知,LiCoO2粗品与SiCl4在500℃焙烧时生成氧气和烧渣,烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物;烧渣经水浸、过滤后得滤液1和SiO2;滤液1用氢氧化钠溶液沉钴,过滤后得滤饼1(主要成分为Co(OH)2)和滤液2(主要溶质为LiCl);滤饼1置于空气中在850℃煅烧得到Co3O4;滤液2经碳酸钠溶液沉锂,得到滤液3和滤饼2,滤饼2为Li2CO3;
【详解】A.由以上分析可知焙烧过程中中元素化合价未发生变化,不作还原剂,故A错误;
B.焙烧后应先除去过量的,防止在水浸时发生水解反应生成HCl酸雾,故B正确;
C.由以上分析可知滤饼1主要成分为Co(OH)2,故C正确;
D.“沉锂”时,碳酸钠与氯化锂溶液混合反应生成碳酸锂,离子方程式为:,故D正确;
故选:A。
27. 以某金属氧化物(用表示)为催化剂,同时消除、NO污染的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 在相同条件下,比NO更易与M形成配位键
B. 反应历程中至少发生3个氧化还原反应
C. 通过定量测定发现,反应历程中物质④含量最少,其可能原因是③→④为快反应
D. 若a为常见非金属单质,则⑤→①的反应可能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应①→②、③→④可知,在相同条件下,氨气优先与金属M原子形成配位键,其原因是氨气中N原子周围电子云密度比NO中N原子周围电子云密度大,更易提供孤电子对与M形成配位键,A正确;
B.结合反应历程中的物质变化可以看出反应历程中至少发生③→④,④→⑤,⑤→①3个氧化还原反应,B正确;
C.反应历程中,慢反应的生成物在体系中含量低,快反应的反应物在体系中含量低,反应过程中物质④含量最少,其可能原因是③→④为慢反应或④→⑤为快反应,C错误;
D.若a为常见非金属单质,根据反应前后原子守恒判断,a为氧气,则⑤→①的反应为,D正确;
故选C。
28. 科学家研究发现,含钌(Ru)有机物M[,Ph为苯基]作催化剂时具有极高的选择性。在一定条件下,催化剂M在某有机反应中的催化机理如图所示。
下列说法错误的是
A. Ⅰ~Ⅵ所表示的物质,均为M参与该反应的中间产物
B. 反应①和反应⑧为可逆反应
C. 反应机理中的反应①和反应④均为放热反应
D. 总的化学方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ⅰ~Ⅵ所表示的物质,既是某个反应的生成物,又是另一个反应的反应物,最终Ⅰ又和生成了M,故Ⅰ~Ⅵ所表示的物质均为M参与该反应的中间产物,A正确;
B.反应①和反应⑧在相同条件下进行,互可逆反应,B正确;
C.反应①为断键过程,断键时吸收能量,属于吸热反应,反应④为成键过程,成键时释放能量,为放热反应,C错误;
D.由机理图可知,、CO和三种物质在反应过程中“只进不出”,属于反应物,而在反应过程中“只出不进”,属于生成物,M为催化剂,总反应的化学方程式正确,D正确;
故选C。
29. 在2L的密闭容器中充入4 mol 和5 mol 发生反应: ;一段时间内测得的转化率随温度的变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 化学反应速率:
B. 单位时间内断裂N—H和O—H数目相等时达到平衡状态
C. 化学反应的平衡常数:
D. 5 min到达b点,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.a点氨气的转化率高于c点,即a点氨气的浓度低于c点,又a点温度低于c点,所以化学反应速率:,A正确;
B.单位时间内断裂N—H键数目表示v(正),断裂O—H键数目表示v(逆),平衡时消耗4 mol 断裂12 mol N—H键,同时消耗6 mol 断裂12 mol O—H键,单位时间内断裂N—H键和O—H键数目相同,说明达到平衡状态,B正确;
C.图中c点温度高于b点,该反应为放热反应,平衡后升高温度化学平衡逆向移动,化学平衡常数减小,故,C正确;
D.b点的转化率为50%,消耗的,根据反应方程式:可知,,则,D错误;
故答案为D。
30. 已知和在高温下发生反应 。将2mol 和3mol 充入容积不变的密闭容器中,保持其他条件不变,在不同催化剂(M、N)作用下,反应进行相同时间后,测得COS的体积分数随反应温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. c点所处状态是平衡状态
B. 低温时,催化效率:M>N
C. b点的转化率是62.5%
D. a点状态下再通入0.5mol 和0.5mol COS,COS的体积分数不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A.催化剂不能改变平衡状态,由图可知,c点温度下不同催化剂作用下COS的含量不同,反应没有达到平衡状态,A错误;
B.由图可知,反应的时间和温度相同时,催化剂M对应的COS体积分数大,所以催化效率M>N,B正确;
C.设b点消耗反应物的物质的量均是x mol,生成物均是x mol,反应前后气体体积不变,则%=25%,解得,所以的转化率是%=62.5%,C正确;
D.a点时两种催化剂作用下COS的体积分数相同,说明反应达到平衡状态,设a点消耗反应物和生成物的物质的量均是mol,反应前后气体体积不变,则%=30%,解得,所以该温度下平衡常数,a点状态下再通入0.5 mol 和0.5 mol COS,温度不变,平衡常数不变,此时,平衡不移动,所以COS的体积分数为%>30%,D错误;
故答案为BC。
31. 研究过渡元素的结构与性质具有重要意义。回答下列问题:
(1)已知的原子序数是42,基态原子的价电子排布式为___________,在元素周期表中的位置为___________。
(2)可用于配制黄色颜料,的配位数是___________,其配体的空间结构为___________。
(3)能与丁二酮肟生成鲜红色的丁二酮肟镍(结构如图所示)沉淀,可用于检验。
①组成丁二酮肟镍的非金属元素中电负性由小到大的顺序为___________。
②丁二酮肟镍中含有的化学键类型有___________(填字母)。
A.离子键 B.配位键 C.氢键 D.共价键
(4)一种由和组成的储氢材料的结构属立方晶系,晶胞参数为,晶胞如图所示(氢未标出)。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为点原子的分数坐标为,则C点原子的分数坐标为___________。
②该结构中,H原子以正八面体的配位模式有序分布在的周围,H原子与原子之间的最短距离等于晶胞参数的,则该晶体的化学式为___________,晶胞密度为___________(列出计算式,设阿伏加德罗常数的值为)。
【答案】(1) ①. 4d55s1 ②. 第五周期第B族
(2) ①. 6 ②. 角形
(3) ①. H<C<N<O ②. BD
(4) ①. (0.75,0.25,0.75) ②. Mg2FeH6 ③.
【解析】
【小问1详解】
已知的原子序数是42,在元素周期表中的位置为第五周期第B族,因此基态原子的价电子排布式为4d55s1。
【小问2详解】
根据可判断的配位数是6,其配体的中心原子的价层电子对数是,因此空间结构为角形。
【小问3详解】
①非金属性越强,电负性越大,组成丁二酮肟镍的非金属元素中电负性由小到大的顺序为H<C<N<O。
②丁二酮肟镍中含有的化学键类型有配位键、共价键,不存在离子键,氢键不是化学键,答案选BD。
【小问4详解】
①A点原子的分数坐标为,B点原子的分数坐标为,则C点原子的分数坐标为(0.75,0.25,0.75)。
②Fe原子采取立方密堆积,根据图知,Fe原子位于晶胞的顶点和面心上,所以Fe原子的个数为8×+6×=4,Mg占据其堆积形成的所有四面体空隙且处于中心位置,则Mg原子位于晶胞内部,为8个原子;H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe的周围,则每个Fe原子周围有6个氢原子,所以该晶胞中氢原子个数为6×4=24,则该晶胞中Fe、Mg、H原子个数之比为4:8:24=1:2:6,所以化学式为Mg2FeH6,晶胞密度为。
32. 我国问天实验舱的柔性太阳能帆板,使用了新型半导体材料,含有C、N、O、Cu、Ga、As等元素。
回答下列问题:
(1)镓在元素周期表中位于_______(填“s”“p”“d”或“ds”)区;C、N、O的第一电离能从小到大的顺序是_______。
(2)基态As原子的价电子排布式为_______;Al与Ga位于同主族,金属Al的熔点比金属Ga的高,原因是_______。
(3)分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),则中的大键可表示为_______。
(4)①中N与H成键时占据中心原子的_______(填标号)。
A.2s轨道 B.2p轨道 C.杂化轨道 D.杂化轨道
②可以与形成平面四边形的配离子,则形成配离子后键角H—N—H_______(填“变大”“变小”或“不变”);中有d轨道参与杂化的元素是_______。
(5)氮化镓晶体有多种结构,其中一种结构为立方密堆积结构,晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm、b pm,且。若阿伏加德罗常数的值为,则晶胞密度_______(用含a、b和的代数式表示)。
【答案】(1) ①. p ②. C<O<N
(2) ①. ②. Al原子半径小,金属键强
(3)
(4) ①. C ②. 变大 ③. Cu
(5)
【解析】
【小问1详解】
基态镓原子价电子排布式为,位于p区;同周期元素第一电离能从左到右逐渐增大,由于氮原子的轨道属于半充满,其第一电离能是三种元素中最高的,所以C、N、O的第一电离能从小到大的顺序为。
【小问2详解】
基态砷原子的价电子排布式为;同主族,原子半径小,金属键强,Al的熔点比Ga的高。
【小问3详解】
中N的价层电子数为:,无孤对电子,发生杂化,3个杂化轨道与3个氧形成3个键,4个原子共面;N剩余的1个未参与杂化的p轨道被孤电子对占据且垂直于该平面,因此中的大键可表示为。
【小问4详解】
①中N原子发生杂化,杂化轨道只用于形成键和存在孤电子对,则中N与H成键时占据中心原子的杂化轨道,故选C。
②和中N原子均发生杂化,中N的孤电子对与形成配位键,则键角H—N—H变大;中的配位数为4,且为平面结构,则不是杂化,一定有轨道参与杂化。
【小问5详解】
由晶胞结构图可知,该晶胞中含有Ga的数目为,N的数目为,晶胞的质量为,晶胞的体积为,则晶胞密度。
33. 工业上以软锰矿(主要成分为,还含有少量等)和辉铜矿(主要成分为,还含有少量等氧化物)为原料,制备碳酸锰和胆矾的工艺流程如图所示。
已知:萃取的原理为(为有机相)。
回答下列问题:
(1)为了加快“酸浸”速率,可采取的措施是___________(答出一条即可);已知浸出渣中含有单质S,写出“酸浸”时与反应的离子方程式:___________。
(2)“萃取”后的溶液中,当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽,已知“调除镍”时应控制溶液的最小值是1.8,最大值是5.8,则___________[已知,该溶液中和的关系为;忽略溶液体积变化]。
(3)写出“碳化沉锰”过程中发生反应的离子方程式:___________。
(4)试剂X为___________(填化学式);“系列操作”包括___________、过滤、洗涤和干燥。
(5)在空气中加热分解时,每一步所得固体为纯净物,随温度变化如图所示。
①时,剩余固体的化学式为___________。
②写出温度高于时反应的化学方程式:___________。
【答案】(1) ①. 粉碎、搅拌、加热 ②. 2MnO2+Cu2S+8H+=2Cu2++2Mn2++S+4H2O
(2)5×108 (3)Mn2+++NH3•H2O=MnCO3↓++H2O
(4) ①. H2SO4 ②. 蒸发浓缩,冷却结晶
(5) ①. CuSO43H2O ②. 4 CuO2Cu2O+ O2
【解析】
【分析】分析流程可知,软锰矿、辉铜矿中加入硫酸酸浸,过滤得到浸出液中加CuO调节溶液pH,使铁离子全部转化为沉淀除去,过滤得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等,加入HR萃取Cu2+后分液,水相中加硫化钠调pH除镍,滤液中加入碳酸氢铵、氨水进行碳化沉锰,过滤得碳酸锰;有机相中加入试剂X为硫酸,进行反萃取后分液,所得水相经系列操作可得胆矾,据此分析解答。
【小问1详解】
根据影响反应速率的因素,加快“酸浸”速率,采取的措施有将矿石粉碎、加热、适当增加硫酸浓度、充分搅拌等;反应中生成S,说明MnO2是氧化剂,Cu2S被氧化为单质S和Cu2+,反应的离子方程式为2MnO2+Cu2S+8H+=S+2Cu2++2Mn2++4H2O;
【小问2详解】
利用pc(S2-)=15.1-pH可知,已知“调pH除镍”时应控制溶液pH的最小值是1.8,c(S2-)=10-13.3mol/L,Ksp(NiS)=10-5×10-13.3=10-18.3,pH的最大值是5.8,c(S2-)=10-9.3mol/L,Ksp(MnS)=0.5×10-9.3=5×10-10.3,则=5×108;
【小问3详解】
“碳化沉锰”过程中Mn2+与电离出的结合生成MnCO3沉淀,促进的电离,产生的H+与NH3•H2O反应生成和H2O,所以离子方程式为Mn2+++NH3•H2O=MnCO3↓++H2O;
【小问4详解】
已知HR萃取Cu2+的原理为Cu2+(aq)+2HR(org)CuR2(org)+2H+(aq),要反萃取得到Cu2+并最终反萃取生成CuSO4,则需要加入酸性试剂,使平衡逆向移动,故试剂X为H2SO4;从CuSO4溶液中获取胆矾,采用的“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥;由流程图中可知,可循环利用的物质为HR;
【小问5详解】
①设为1mol,质量为250g,由图可知,时,损失的质量为14.4%,即为250g=36g,即失去2个结晶水,故此时固体化学式为:CuSO43H2O;
②温度时,固体剩余28.8%,质量为:250g=72g,此时固体为CuO,高于时,CuO分解生成Cu2O和O2,化学方程式为:4 CuO2Cu2O+ O2。
34. 在石油化工中常用到镍锌催化剂,利用某废镍锌催化剂(主要成分为Ni、Zn、矿物油污,还含有一定量的Al、SiO2)为原料生产ZnSO4·7H2O和Ni的工艺流程如图所示。
已知:①常温下,部分物质的溶度积常数如表所示。
难溶物
Zn(OH)2
Al(OH)3
Ni(OH)2
Ksp
②Ni的稳定氧化物为NiO。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是_______。
(2)滤渣Ⅰ为_______(填化学式);操作1为_______。
(3)“调pH”时,试剂a不能选用下列物质中的_______(填标号)。
A.NiO B.Na2CO3 C. Zn(OH)2
(4)萃取原理为(水相)+2RH(有机相)(有机相)(水相)。在硫酸盐溶液中,该萃取剂对某些金属离子的萃取率与pH关系如图所示。
①在一定范围内,随着pH升高,萃取率升高的原因是_______。
②在“反萃取”阶段,应选择的反萃取剂为_______(填标号)。
A.2 mol/LH2SO4 B.0.01 mol/LH2SO4 C.0.001 mol/LH2SO4
(5)电解萃余液制备单质镍时,阴极的材料为_______;阳极的电极反应为_______;电解后得到的溶液b经处理后可在流程图_______工序使用。
【答案】(1)除去废镍催化剂中的矿物油污、使金属单质转化为金属氧化物
(2) ①. SiO2 ②. 分液
(3)B (4) ①. 萃取产生H+,随pH的升高H+被消耗,促进萃取金属离子的反应正向移动 ②. A
(5) ①. 纯镍 ②. 2H2O-4e-=O2↑+4H+ ③. “酸浸”和“反萃取”
【解析】
【分析】由题干流程图可知,将废镍锌催化剂在空气中焙烧,除去废镍锌催化剂中矿物油污、使金属单质转化为金属氧化物,向焙烧后的固体加入硫酸进行酸浸,将NiO、ZnO、Al2O3转化为NiSO4、ZnSO4和Al2(SO4)3,过滤出与硫酸不反应的SiO2,即滤渣I为SiO2,根据题干表中数据可知,加入试剂a为调节pH值使Al3+完全沉淀,而Zn2+和Ni2+不沉淀,可以加入NiO或ZnO、Zn(OH)2等,过滤出的滤渣Ⅱ即Al(OH)3和ZnO等,加入萃取剂萃取分液出含Zn2+的有机相和含Ni2+的萃余液,对有机相加入硫酸进行反萃取,得到的水溶液进行一系列操作得到ZnSO4·7H2O,电解萃余液得到Ni和溶液b即H2SO4溶液,据此分析解题。
【小问1详解】
“焙烧”可以除去废镍锌催化剂中的矿物油污,同时使金属单质转化为金属氧化物,故答案为:除去废镍锌催化剂中的矿物油污、使金属单质转化为金属氧化物;
【小问2详解】
由流程可知,废镍锌催化剂“焙烧”后的固体为NiO、ZnO、Al2O3、SiO2,只有SiO2不与H2SO4反应,滤渣Ⅰ为SiO2;操作1为分离有机层和水层,该操作为分液,故答案为:SiO2;分液;
【小问3详解】
试剂a的作用是调节溶液pH使Al3+沉淀,与Ni2+、Zn2+分离,为不引入杂质,可用NiO或Zn(OH)2,不能用Na2CO3,故答案为:B;
【小问4详解】
①由萃取原理(水相)+2RH(有机相)(有机相)(水相)可知,萃取产生H+,随pH的升高H+被消耗,促进平衡正向移动,萃取率随pH的升高而升高,故答案为:萃取产生H+,随pH的升高H+被消耗,促进萃取金属离子的反应正向移动;
②根据在硫酸盐溶液中该萃取剂对某些金属离子的萃取率与pH关系图示信息可知,pH<0.5时不能萃取Zn2+,故“反萃取”阶段加H2SO4,调节溶液的pH<0.5,即c(H+)>10-0.5mol/L,故答案为:A;
【小问5详解】
由分析可知,萃余液为NiSO4溶液,电解NiSO4溶液制备单质Ni时,阴极的材料为纯镍,阴极的电极反应为Ni2++2e-=Ni,阳极的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+;电解后得到的溶液b为H2SO4溶液,经浓缩后可在流程图“酸浸”和“反萃取”工序使用,故答案为:纯镍;2H2O-4e-=O2↑+4H+;“酸浸”和“反萃取”。
35. 氯代环己烷()是一种医药中间体,实验室可用环己醇和浓盐酸在氯化钙作用下制备,装置如图所示。
实验步骤如下:
在三颈烧瓶中加入12.5mL环己醇和8g无水氯化钙,加入过量浓盐酸,搅拌并加热,保持温度85℃回流10h。冷却反应物,通过操作a分离出上层有机物,依次用饱和食盐水、碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤,用过量的无水氯化钙干燥。通过操作b得到粗产品,然后蒸馏,收集馏分,最终得到产品11.85mL。
已知:相关物质的性质如表所示。
物质
相对分
子质量
熔点
/℃
沸点
/℃
密度
溶解性
环己醇
100
23
160
0.968
能溶于水,
易溶于有机溶剂
氯代
环己烷
118.5
142
1.0
不溶于水,
易溶于有机溶剂
回答下列问题:
(1)写出制备氯代环己烷的化学方程式:_______。
(2)实验过程中三颈烧瓶的加热方式最好为_______(填“油浴”或“热水浴”);仪器M的名称是_______,冷却水从_______(填“x”或“y”)口进水。
(3)操作a和操作b分别是_______、_______;下列仪器中完成操作b时不需要的是_______(填标号)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.蒸发皿
(4)蒸馏时需要控制一定温度,则该温度为_______(填标号)。
A.78.5~79.5℃ B.141.5~142.5℃ C.159.5~160.5℃
(5)氯代环己烷的产率为_______%(保留3位有效数字)。
【答案】(1)+HCl+H2O
(2) ①. 热水浴 ②. 球形冷凝管 ③. y
(3) ①. 分液 ②. 过滤 ③. AD
(4)B (5)82.6
【解析】
【分析】环己醇和浓盐酸在氯化钙作用下制备氯代环己烷,在三颈烧瓶中加入环己醇和无水氯化钙,加入过量浓盐酸,搅拌并加热,保持温度85℃回流10h。冷却反应物,通过分液分离出上层有机物(氯代环己烷和未反应完的环己醇),依次用饱和食盐水、碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤,用过量的无水氯化钙干燥。过滤出干燥剂得到粗产品(氯代环己烷、环己醇),然后蒸馏,收集馏分氯代环己烷,最终得到产品。
【小问1详解】
环己醇和氯化氢发生取代反应生成氯代环己烷和水,化学方程式为+HCl+H2O。
【小问2详解】
由于需要控制温度为85℃,所以实验过程中三颈烧瓶的加热方式最好为热水浴;仪器M的名称是球形冷凝管,冷却水从y口进水。
【小问3详解】
氯代环己烷不溶于水,操作a是分液;用过量的无水氯化钙干燥后需要过滤;过滤操作不需要分液漏斗和蒸发皿,答案选AD。
【小问4详解】
馏分为氯代环己烷,其沸点是142℃,所以蒸馏中需要控制的温度为141.5~142.5℃,答案选B。
【小问5详解】
12.5mL环己醇的质量是,结合其相对分子质量知,物质的量是0.121mol,理论上生成氯代环己烷的物质的量是0.121mol,最终得到氯代环己烷的物质的量是,因此本次实验氯代环己烷的产率为%≈82.6%。
36. 在有机合成中常用作催化剂,实验室利用氯气和硼酸三甲酯制备的部分装置如图所示(加热及夹持装置略)。
已知:①的沸点为12.5℃,熔点为℃,易水解生成相应的酸。
②能与二苯卡巴腙生成紫色螯合物。
回答下列问题:
(1)试剂X是_______;盛放的仪器名称是_______;仪器甲的作用是_______。
(2)实验中装置E需要控制反应温度70℃左右,加热方式为_______(填“油浴”或“热水浴”加热;反应中除生成外,还有两种气体化合物生成,其中一种易与血红蛋白结合,使人体缺氧气而中毒,写出该反应的化学方程式:_______。
(3)按正确顺序连接如图所示装置:a→_______(按气流方向,用小写字母表示)。
(4)实验结束后通过蒸馏得到产品,通过以下实验测定的纯度(杂质不参与反应):
Ⅰ.在干燥箱中称取m g样品于带塞的干燥称量瓶中,将样品和称量瓶一起放入事先盛有150mL水的带塞碘量瓶中并加水封。轻摇使称量瓶塞打开,样品遇水迅速反应产生白色烟雾,放置约30min,待瓶内气体被吸收完全,将试液移入250mL容量瓶中定容,移取25mL于锥形瓶中用水稀释至100mL。
Ⅱ.加入几滴二苯卡巴腙作指示剂,用硝酸酸化的标准溶液滴定,达到终点时消耗标准溶液(滴定过程中转化为沉淀,其他离子不反应)。
Ⅲ.另取100mL水于锥形瓶中进行空白实验,消耗标准溶液体积为。
①判断滴定到达终点的实验现象是_______。
②产品中的纯度为_______(用含m、c、、的代数式表示)。
③若实验Ⅰ中碘量瓶中未加水封,则测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
【答案】(1) ①. 浓硫酸 ②. (球形)干燥管 ③. 导气、冷凝回流
(2) ①. 热水浴 ②.
(3)efbcghd(或bcghd)
(4) ①. 滴入最后半滴标准溶液,溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色 ②. % ③. 偏低
【解析】
【分析】A为制备氯气的装置,该方法制备的氯气中有HCl和水蒸气杂质,可通过饱和食盐水(装置D)和浓硫酸(装置B)除去,再连接反应装置,E为反应装置,由氯气和硼酸三甲酯制备,实验过程中需要注意三氯化硼沸点为12.5℃,熔点为℃,易水解生成相应的酸,最后再用NaOH溶液吸收未反应的氯气,实验装置连接顺序为aefbcghd(或abcghd)。
【小问1详解】
装置A制备氯气,生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气,由于易水解,生成的氯气需要干燥,则试剂X是浓硫酸;盛放氯化钙的仪器是球形干燥管;反应需要加热,所以球形冷凝管甲的作用是导气、冷凝回流,提高原料利用率。
【小问2详解】
实验中装置E需要控制温度70℃左右,则加热方式为热水浴加热;反应中除生成外,还有两种气体化合物生成,其中一种是CO,依据原子守恒可知,还有HCl生成,该反应的化学方程式为。
【小问3详解】
根据以上分析可知,装置的连接顺序是aefbcghd(或abcghd)。
【小问4详解】
①根据已知信息可知,滴定终点的现象是滴入最后半滴标准溶液,溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色。
②根据可知,25mL待测液中的物质的量是,所以样品中的纯度为%%。
③若实验Ⅰ中碘量瓶中未加水封,导致生成的氯化氢逸出,消耗标准液体积减小,则测定结果偏低。
37. 化合物M常用作医药中间体、材料中间体,其合成路线如图所示。
已知:①
②
回答下列问题:
(1)检验苯中含有A的化学试剂为_______;C中官能团的名称为_______。
(2)H→K的反应类型为_______;G的结构简式为_______。
(3)N→M的化学方程式为_______。
(4)D的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有_______种(不考虑立体异构)。
(5)根据上述信息,写出以苯和为主要原料制备的合成路线:_______。
【答案】(1) ①. 酸性高锰酸钾溶液 ②. 酮羰基和羧基
(2) ①. 消去反应 ②.
(3) (4)6
(5)
【解析】
【分析】根据A的分子式以及E的结构简式可判断A是甲苯,结合已知信息①可知,D的结构简式为,根据C和D的分子式可知,C为,E发生分子内的成环反应生成F,根据K的结构简式和H的分子式可知,H的结构简式为,依据G的分子式可知,G的结构简式为,根据已知信息②可知,N的结构简式为,以此解答。
【小问1详解】
甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以检验苯中含有A的化学试剂为酸性高锰酸钾溶液;C中官能团的名称为酮羰基和羧基;
【小问2详解】
H→K是羟基的消去反应;G的结构简式为;
【小问3详解】
N→M的化学方程式为;
【小问4详解】
由D的同分异构体中,仅含有、和苯环结构可知,其同分异构体的结构可以视作、、,分子中苯环上的氢原子被取代所得结构,所得结构分别有1、3、2种,共有6种;
【小问5详解】
根据题目信息可知,以苯和为主要原料制备的合成路线为。
38. 松香烷是多种天然化合物的结构基础,化合物Ⅰ是合成松香烷的中间体,其合成路线如图所示(部分反应条件已省略,Ph—表示苯基)。
已知:①
②
③
④
回答下列问题:
(1)化合物C中含氧官能团的名称为_______;C+E→F的反应类型为_______。
(2)G→H的反应条件为_______;D的结构简式为_______。
(3)H→I的化学方程式为_______。
(4)化合物E有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式:_______。
①核磁共振氢谱显示只有3种不同化学环境的氢原子
②含有酯基(—COOR)
③含有结构
(5)以、HCHO、为原料,合成的路线为_______(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 酮羰基 ②. 加成反应
(2) ①. 氢氧化钠水溶液加热,硫酸酸化 ②.
(3) (4)、、或(任写一种)
(5)
【解析】
【分析】根据已知条件①和B的结构简式,结合A、C的分子式,可推断A为丙酮()、C为;根据已知条件②和E的结构简式,结合D的分子式,可推断D为,根据已知条件③和G的结构简式,结合F的分子式,可推断F为,根据已知条件④和G、I的结构简式,结合H的分子式,可推断H为,由此解答。
【小问1详解】
由分析知,C的结构简式为,其含氧官能团的名称为酮羰基;由可知,C+E→F的反应类型为加成反应,故答案为酮羰基;加成反应。
【小问2详解】
G→H官能团由酯基变成羧基,即先发生水解反应、再酸化,其反应条件为氢氧化钠水溶液加热,硫酸酸化;由解析可知,D的结构简式为,故答案为氢氧化钠水溶液加热,硫酸酸化;。
【小问3详解】
由分析知,H为,则H→I的化学方程式是。
【小问4详解】
E为,其中符合条件①②③的同分异构体有、、或,任写一种即可。
【小问5详解】
根据题干已知信息①可知,以和HCHO、反应可以制得,加热后可转化为,根据题干已知信息③可知,可被NaBH4还原为,故合成的路线为。
39. 为了实现“碳中和”,的综合利用成为科学家研究的热点。
(1)将催化加氢制取,通过下列步骤实现,反应过程中能量变化如图1所示。
_______。
(2)在密闭容器中通入和的混合气体,制取甲醇过程中,存在竞争反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
在不同压强下,当进料反应达平衡时,测得甲醇的物质的量分数与温度的关系如图2所示(物质i的物质的量分数:)。
①图2中压强由小到大的顺序为_______,判断的依据是_______。
②图2中,当、反应20min达到平衡时,,则在0~20 min内用的分压变化表示的速率_______。
③在压强为20 MPa时,发生上述反应并达到平衡状态,平衡转化率为,,该温度下反应的平衡常数_______(化为最简式)。
(3)在2L的绝热密闭容器中,按充入和,在催化剂作用下合成甲醇。下列说法中说明主反应达到平衡状态的是_______。
A. 容器内混合气体的压强保持不变 B. 混合气体的密度保持不变
C. 断裂1mol H—H同时形成1mol O—H D. 容器内混合气体温度保持不变
【答案】(1)
(2) ①. ②. 合成甲醇的反应为气体分子数减少的反应,压强越大平衡时甲醇的物质的量分数越大 ③. 0.05 ④. (3)AD
【解析】
【小问1详解】
由图像可知,反应物能量高于生成物,故是放热反应,则;
【小问2详解】
①合成甲醇的反应是气体分子数减少的反应,恒温增大压强甲醇的物质的量分数提高,即在相同温度下,压强越大,甲醇的物质的量分数越高,故。
②反应20 min达到平衡时,,故。
③反应Ⅱ是气体物质的量不变的反应,反应Ⅰ是气体分子数减小的反应;设起始通入1 mol 和3 mol ,三段式:
、
,n总=(4-2x) mol,根据得,、y=。
平衡时,、、、、、n总= mol,反应的平衡常数;
【小问3详解】
A.该反应是气体分子数减小的放热反应,在恒容绝热容器中,混合气体压强不变,说明反应达到平衡状态,A正确;
B.混合气体的质量不变、容器体积恒定,在反应过程中混合气体的密度始终不变,无法判断是否达到平衡,B错误;
C.单位时间断裂H—H表示正反应速率,形成O—H也表示正反应速率,无法判断是否达到平衡,C错误;
D.合成甲醇的反应为放热反应,容器绝热,如果容器内温度保持不变,说明反应达到平衡,D正确;
故选AD。
40. 载氧体化学链燃烧技术(CLC)是一种燃烧效率更高的新技术。以H2为燃料,以CaSO4为载氧体的CLC体系工作原理如图所示。
已知:每消耗2mol 生成放出483.6kJ的热量;“燃料反应器”中发生反应的热化学方程式为 (反应1)。
回答下列问题:
(1)“空气反应器”中发生反应的热化学方程式为_______。
(2)随着温度的升高,“燃料反应器”中还可能发生副反应: (反应2),某实验室利用HSC软件绘制出1mol 和1mol 在不同温度下反应的平衡体系中产物的组成如图所示。
①_______(填“+”或“-”),理由是_______。
②该CLC体系工作时,“燃料反应器”中应该采用_______(填标号),否则不但会影响燃烧效率而且会有污染物生成。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
③化学反应等温式的一种表达形式为,其中、可以视为与温度无关的定值,R是常数。我国研究人员根据化学反应等温式、利用HSC软件,计算出不同温度下反应1的平衡常数、反应2的平衡常数数值如表所示。
温度/℃
600
800
1000
1200
ⅰ.随着温度的升高,的变化趋势小于的原因是_______。
ⅱ.600℃时,平衡体系中的物质的量为_______mol。
ⅲ.保持1000℃,将“燃料反应器”的容积压缩,重新达到平衡后,的变化情况为_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) ①. + ②. 随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此 ③. C ④. 由可知,,等式右边仅有T一个变量,越大,K受温度的影响越大;又因为,所以温度对的影响小于 ⑤. ⑥. 不变
【解析】
【小问1详解】
已知反应1: ,反应3: ,反应3×2-反应1可得反应,根据盖斯定律可得,“空气反应器”中发生的热化学方程式为 2×(-483.6kJ/mol)-(-13.4kJ/mol)=-953.8kJ/mol,故答案为: =-953.8kJ/mol;
【小问2详解】
①由图可知,随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此,故答案为:+;随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此;
②不影响燃烧效率而且不生成污染物,必须抑制副反应(反应2)的发生,副反应为气体物质的量增大的吸热反应,故“燃料反应器”中应该采用低温高压条件,故答案为:C;
③ⅰ.由可知,,等式右边仅有T一个变量,越大,K受温度的影响越大,又因为,所以温度对的影响小于;
ⅱ.根据反应,,600℃时,,,由氢原子守恒可知,、物质的量之和不变,则平衡体系中的物质的量为,故答案为:;
ⅲ.根据反应、,温度不变,平衡常数不变,由与之间的关系:,可推知不变,故答案为:不变。
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2025届山东省高三第五次学业水平联合检测同类训练题
化学
可能用到的相对原子质量:
1. 下列叙述涉及氧化还原反应的是
A. 氢氟酸刻蚀玻璃制作工艺品 B. 明矾用作净水剂
C. 食醋清洗水壶中的水垢 D. 铁质容器储存冷的浓硫酸
2. 下列古诗词中不涉及氧化还原反应的是
A. 美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来
B. 人间巧艺夺天工,炼药燃灯清昼同
C. 投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍
D. 蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明
3. 实验室中使用硫酸、氢氧化钠和氨水时,对应关系错误的是
A. 浓硫酸:乙酸乙酯的水解 B. 氢氧化钠:配制悬浊液
C. 稀氨水:配制银氨溶液 D. 稀硫酸:配制溶液
4. 实验室中使用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠时,对应关系错误的是
A 氢氧化钠水溶液:实验室模拟皂化反应
B. 碳酸钠饱和溶液:模拟侯氏制碱法所用试剂
C. 碳酸钠饱和溶液:制备乙酸乙酯实验中收集产品
D. 碳酸氢钠饱和溶液:制备CO2时除去HCl气体
5. 化学与生产、生活密切相关。下列有关物质性质及用途的说法错误的是
A. 溶液显碱性,可用于除去附着在某些金属表面的油污
B. 具有碱性,可修复被酸雨浸湿的土壤
C. 等氧化性强,可用于自来水的净水剂
D. 明矾水解产生胶体,可用做絮凝剂
6. 下列物质性质的应用正确的是
A. 具有漂白性,可用于纸浆漂白
B. 生石灰能与水反应,可用于干燥
C. 氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸
D. 聚四氟乙烯耐酸、碱腐蚀,可用作化工反应器的内壁涂层
7. 下列化学用语的表示不正确的是
A. 中子数为2的氢核素:
B. 的电子式:
C. 基态铬原子的价电子排布式:
D. 的空间结构模型:
8. 碳酸氢钠在工农业生产等方面具有广泛的应用,侯氏制碱法的反应之一为。下列说法正确的是
A. 中子数为8的氮原子:
B. Cl-的结构示意图:
C. CO2的空间填充模型:
D. NaHCO3的电离方程式:
9. 下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
除去苯酚中苯甲酸
加入足量溶液充分振荡后静置、分液
B
除去乙炔中的
通入盛有饱和溶液的洗气瓶
C
分离和混合物
将混合物进行分馏
D
除去溶液中的
向溶液中加入足量固体,充分反应后过滤
A. A B. B C. C D. D
10. 下列实验操作正确的是
A. 进行中和滴定实验时,眼睛注视滴定管内液面变化
B. 用玻璃棒蘸取氯水滴到pH试纸上测其pH
C. 皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再涂上1%的硼酸溶液
D. 向溶液中滴加NaOH溶液制备时,胶头滴管应悬空滴加
11. 鉴别浓度为苯酚、乙醇、乙酸三种溶液,下列方法可行的是
A. 滴加氢氧化钠溶液 B. 滴加碳酸钠溶液
C. 测定溶液的pH D. 滴加过量浓溴水
12. 下列气体除杂(括号里为杂质)操作所选用的试剂合理的是
A. :饱和溶液
B. :碱石灰
C. :酸性溶液
D. :
13. 化合物X是合成某抗痛活性药物的中间体,其结构简式如图所示。下列关于化合物X的说法错误的是
A. 能发生水解反应
B. 存在顺反异构体
C. 分子中的碳原子可能全部共平面
D. 与足量加成后,产物分子中含有手性碳原子
14. 左旋米那普仑是治疗成人重度抑郁症的药物之一,其结构简式如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是
A. 分子式为 B. 该物质既能和酸反应也能和碱反应
C. 分子中含2个手性碳原子 D. 分子中的碳原子有3种杂化方式
15. 短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,由五种元素组成的某化合物可制作化妆品,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 键角: B. 第二电离能:Y>Z>X
C. 氧化物对应水化物的酸性:Y>X D. 基态Q原子核外电子有16种空间运动状态
16. W、X、Y、Z是原子序数依次增大4种短周期主族元素,且分别位于不同的族,W的核外电子数等于Z的最外层电子数,其中W、X、Y形成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A. 元素的最高化合价:
B. 简单离子的离子半径:
C. 含Y元素的离子化合物中可能含有极性键和非极性键
D. Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
17. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向KBrO3溶液中通入少量Cl2,然后再加入少量苯,有机相呈橙红色
氧化性:KBrO3>Cl2
B
用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色
溶液中一定不含有K+
C
将铁锈溶于稀盐酸,向其中滴入酸性KMnO4溶液,紫色褪去
铁锈中含有二价铁
D
常温下,用pH计测量0.1mol/LNaClO溶液的pH
若pH>7,说明HClO是弱酸
A. A B. B C. C D. D
18. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
测定等浓度的溶液和NaCN溶液的pH,前者的pH大
酸性:
B
向溶液中滴加酸性溶液,溶液紫色褪去
具有还原性
C
向硫酸酸化的溶液中加入溶液,溶液变为紫红色
氧化性:
D
向浓度均为的NaCl和混合溶液中滴加溶液,先产生白色沉淀,后产生砖红色沉淀
A. A B. B C. C D. D
19. 25℃时,向氢硫酸溶液中滴加NaOH溶液,测得、、的物质的量分数随溶液pH变化的分布曲线如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示、
B. 的电离常数的数量级为
C. NaHS溶液中:
D. 25℃时,溶液的
20. 25℃,向10mL溶液中滴加盐酸,溶液的pOH随加入的盐酸体积(V)变化如图所示(混合溶液体积等于两溶液体积之和)。
已知:;。
下列说法正确的是
A. 的数量级是
B. 水的电离程度:
C. b点溶液中:
D. d点溶液中:
21. 四乙基氢氧化铵在工业领域有广泛的用途。一种利用四乙基硝酸铵制备的装置如图所示(M、N均为惰性电极)。下列说法错误的是
A. a膜是阴离子交换膜,b膜是阳离子交换膜
B. 阴极电极反应式为
C. 移除a膜后,电解总反应式不变
D. 当制备14.7g 时,阳极室溶液质量减少0.8g
22. 利用电解乙腈制备乙胺的装置如图所示。下列说法正确的是
A. b接电源的正极
B. 电解一段时间后,阳极室溶液pH变大
C. 生成乙胺的反应为
D. 将左侧溶液中的氢氧化钠换成硫酸更有利于乙胺的生成
23. 高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品中,其合成路线如图所示。
下列说法错误的是
A. 1mol物质A最多与2mol 发生加成反应
B. 物质B不存在顺反异构体
C. 物质C能与乙二醇发生反应生成六元环状酯
D. 合成M的整个过程中的原子利用率为100%
24. 某有机物Z是一种降血脂药物,其一种合成路线如图所示。
下列说法正确的是
A. X中所有的碳原子可能共平面
B. 与Y互为同分异构体
C. 1mol Z最多可以与6mol 发生加成反应
D. X、Y、Z均含有手性碳原子
25. 酸性锌锰电池放电时发生的主要反应为,回收利用废旧电池有利于保护环境、节约资源。一种废旧酸性锌锰电池回收利用的流程如图所示。
已知:锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,在酸性、弱碱性或中性环境下容易发生歧化反应。
下列说法错误的是
A. “水浸”可实现、与MnOOH、分离
B. “固体”与氯酸钾、氢氧化钾发生反应为
C. “熔块”溶解后,通后发生的离子方程式为
D. 采用惰性电极电解溶液也能得到化合物a,该电解法与流程中方法的理论产率比为2:3
26. 是生产多晶硅的副产物,遇水剧烈水解。利用对废旧的锂电池正极材料进行焙烧氯化处理(生成),以回收,工艺流程如图所示。
下列说法错误的是
A. “焙烧”时,加入的作用是作还原剂
B. 焙烧后应先除去过量的,避免水浸时产生大量白雾
C. “滤饼1”的主要成分是
D. “沉锂”时,发生反应的离子方程式为
27. 以某金属氧化物(用表示)为催化剂,同时消除、NO污染的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 在相同条件下,比NO更易与M形成配位键
B. 反应历程中至少发生3个氧化还原反应
C. 通过定量测定发现,反应历程中物质④含量最少,其可能原因是③→④为快反应
D. 若a为常见非金属单质,则⑤→①的反应可能为
28. 科学家研究发现,含钌(Ru)有机物M[,Ph为苯基]作催化剂时具有极高的选择性。在一定条件下,催化剂M在某有机反应中的催化机理如图所示。
下列说法错误的是
A. Ⅰ~Ⅵ所表示的物质,均为M参与该反应的中间产物
B. 反应①和反应⑧为可逆反应
C. 反应机理中的反应①和反应④均为放热反应
D. 总的化学方程式为
29. 在2L的密闭容器中充入4 mol 和5 mol 发生反应: ;一段时间内测得的转化率随温度的变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 化学反应速率:
B. 单位时间内断裂N—H和O—H数目相等时达到平衡状态
C. 化学反应的平衡常数:
D. 5 min到达b点,则
30. 已知和在高温下发生反应 。将2mol 和3mol 充入容积不变的密闭容器中,保持其他条件不变,在不同催化剂(M、N)作用下,反应进行相同时间后,测得COS的体积分数随反应温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. c点所处状态是平衡状态
B. 低温时,催化效率:M>N
C. b点的转化率是62.5%
D. a点状态下再通入0.5mol 和0.5mol COS,COS的体积分数不变
31. 研究过渡元素的结构与性质具有重要意义。回答下列问题:
(1)已知的原子序数是42,基态原子的价电子排布式为___________,在元素周期表中的位置为___________。
(2)可用于配制黄色颜料,的配位数是___________,其配体的空间结构为___________。
(3)能与丁二酮肟生成鲜红色的丁二酮肟镍(结构如图所示)沉淀,可用于检验。
①组成丁二酮肟镍的非金属元素中电负性由小到大的顺序为___________。
②丁二酮肟镍中含有的化学键类型有___________(填字母)。
A.离子键 B.配位键 C.氢键 D.共价键
(4)一种由和组成的储氢材料的结构属立方晶系,晶胞参数为,晶胞如图所示(氢未标出)。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为点原子的分数坐标为,则C点原子的分数坐标为___________。
②该结构中,H原子以正八面体的配位模式有序分布在的周围,H原子与原子之间的最短距离等于晶胞参数的,则该晶体的化学式为___________,晶胞密度为___________(列出计算式,设阿伏加德罗常数的值为)。
32. 我国问天实验舱的柔性太阳能帆板,使用了新型半导体材料,含有C、N、O、Cu、Ga、As等元素。
回答下列问题:
(1)镓在元素周期表中位于_______(填“s”“p”“d”或“ds”)区;C、N、O的第一电离能从小到大的顺序是_______。
(2)基态As原子的价电子排布式为_______;Al与Ga位于同主族,金属Al的熔点比金属Ga的高,原因是_______。
(3)分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),则中的大键可表示为_______。
(4)①中N与H成键时占据中心原子的_______(填标号)。
A.2s轨道 B.2p轨道 C.杂化轨道 D.杂化轨道
②可以与形成平面四边形的配离子,则形成配离子后键角H—N—H_______(填“变大”“变小”或“不变”);中有d轨道参与杂化的元素是_______。
(5)氮化镓晶体有多种结构,其中一种结构为立方密堆积结构,晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm、b pm,且。若阿伏加德罗常数的值为,则晶胞密度_______(用含a、b和的代数式表示)。
33. 工业上以软锰矿(主要成分为,还含有少量等)和辉铜矿(主要成分为,还含有少量等氧化物)为原料,制备碳酸锰和胆矾的工艺流程如图所示。
已知:萃取的原理为(为有机相)。
回答下列问题:
(1)为了加快“酸浸”速率,可采取措施是___________(答出一条即可);已知浸出渣中含有单质S,写出“酸浸”时与反应的离子方程式:___________。
(2)“萃取”后的溶液中,当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽,已知“调除镍”时应控制溶液的最小值是1.8,最大值是5.8,则___________[已知,该溶液中和的关系为;忽略溶液体积变化]。
(3)写出“碳化沉锰”过程中发生反应的离子方程式:___________。
(4)试剂X为___________(填化学式);“系列操作”包括___________、过滤、洗涤和干燥。
(5)在空气中加热分解时,每一步所得固体为纯净物,随温度变化如图所示。
①时,剩余固体的化学式为___________。
②写出温度高于时反应的化学方程式:___________。
34. 在石油化工中常用到镍锌催化剂,利用某废镍锌催化剂(主要成分为Ni、Zn、矿物油污,还含有一定量的Al、SiO2)为原料生产ZnSO4·7H2O和Ni的工艺流程如图所示。
已知:①常温下,部分物质的溶度积常数如表所示。
难溶物
Zn(OH)2
Al(OH)3
Ni(OH)2
Ksp
②Ni的稳定氧化物为NiO。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是_______。
(2)滤渣Ⅰ为_______(填化学式);操作1为_______。
(3)“调pH”时,试剂a不能选用下列物质中的_______(填标号)。
A.NiO B.Na2CO3 C. Zn(OH)2
(4)萃取原理为(水相)+2RH(有机相)(有机相)(水相)。在硫酸盐溶液中,该萃取剂对某些金属离子的萃取率与pH关系如图所示。
①在一定范围内,随着pH升高,萃取率升高的原因是_______。
②在“反萃取”阶段,应选择的反萃取剂为_______(填标号)。
A.2 mol/LH2SO4 B.0.01 mol/LH2SO4 C.0.001 mol/LH2SO4
(5)电解萃余液制备单质镍时,阴极的材料为_______;阳极的电极反应为_______;电解后得到的溶液b经处理后可在流程图_______工序使用。
35. 氯代环己烷()是一种医药中间体,实验室可用环己醇和浓盐酸在氯化钙作用下制备,装置如图所示。
实验步骤如下:
在三颈烧瓶中加入12.5mL环己醇和8g无水氯化钙,加入过量浓盐酸,搅拌并加热,保持温度85℃回流10h。冷却反应物,通过操作a分离出上层有机物,依次用饱和食盐水、碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤,用过量的无水氯化钙干燥。通过操作b得到粗产品,然后蒸馏,收集馏分,最终得到产品11.85mL。
已知:相关物质的性质如表所示。
物质
相对分
子质量
熔点
/℃
沸点
/℃
密度
溶解性
环己醇
100
23
160
0.968
能溶于水,
易溶于有机溶剂
氯代
环己烷
118.5
142
1.0
不溶于水,
易溶于有机溶剂
回答下列问题:
(1)写出制备氯代环己烷的化学方程式:_______。
(2)实验过程中三颈烧瓶的加热方式最好为_______(填“油浴”或“热水浴”);仪器M的名称是_______,冷却水从_______(填“x”或“y”)口进水。
(3)操作a和操作b分别是_______、_______;下列仪器中完成操作b时不需要的是_______(填标号)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.蒸发皿
(4)蒸馏时需要控制一定温度,则该温度为_______(填标号)。
A.78.5~79.5℃ B.141.5~142.5℃ C.159.5~160.5℃
(5)氯代环己烷的产率为_______%(保留3位有效数字)。
36. 在有机合成中常用作催化剂,实验室利用氯气和硼酸三甲酯制备的部分装置如图所示(加热及夹持装置略)。
已知:①的沸点为12.5℃,熔点为℃,易水解生成相应的酸。
②能与二苯卡巴腙生成紫色螯合物。
回答下列问题:
(1)试剂X是_______;盛放的仪器名称是_______;仪器甲的作用是_______。
(2)实验中装置E需要控制反应温度70℃左右,加热方式为_______(填“油浴”或“热水浴”加热;反应中除生成外,还有两种气体化合物生成,其中一种易与血红蛋白结合,使人体缺氧气而中毒,写出该反应的化学方程式:_______。
(3)按正确顺序连接如图所示装置:a→_______(按气流方向,用小写字母表示)。
(4)实验结束后通过蒸馏得到产品,通过以下实验测定的纯度(杂质不参与反应):
Ⅰ.在干燥箱中称取m g样品于带塞的干燥称量瓶中,将样品和称量瓶一起放入事先盛有150mL水的带塞碘量瓶中并加水封。轻摇使称量瓶塞打开,样品遇水迅速反应产生白色烟雾,放置约30min,待瓶内气体被吸收完全,将试液移入250mL容量瓶中定容,移取25mL于锥形瓶中用水稀释至100mL。
Ⅱ.加入几滴二苯卡巴腙作指示剂,用硝酸酸化的标准溶液滴定,达到终点时消耗标准溶液(滴定过程中转化为沉淀,其他离子不反应)。
Ⅲ.另取100mL水于锥形瓶中进行空白实验,消耗标准溶液体积为。
①判断滴定到达终点的实验现象是_______。
②产品中的纯度为_______(用含m、c、、的代数式表示)。
③若实验Ⅰ中碘量瓶中未加水封,则测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
37. 化合物M常用作医药中间体、材料中间体,其合成路线如图所示。
已知:①
②
回答下列问题:
(1)检验苯中含有A的化学试剂为_______;C中官能团的名称为_______。
(2)H→K的反应类型为_______;G的结构简式为_______。
(3)N→M的化学方程式为_______。
(4)D的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有_______种(不考虑立体异构)。
(5)根据上述信息,写出以苯和为主要原料制备的合成路线:_______。
38. 松香烷是多种天然化合物的结构基础,化合物Ⅰ是合成松香烷的中间体,其合成路线如图所示(部分反应条件已省略,Ph—表示苯基)。
已知:①
②
③
④
回答下列问题:
(1)化合物C中含氧官能团的名称为_______;C+E→F的反应类型为_______。
(2)G→H的反应条件为_______;D的结构简式为_______。
(3)H→I的化学方程式为_______。
(4)化合物E有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式:_______。
①核磁共振氢谱显示只有3种不同化学环境的氢原子
②含有酯基(—COOR)
③含有结构
(5)以、HCHO、为原料,合成的路线为_______(无机试剂任选)。
39. 为了实现“碳中和”,的综合利用成为科学家研究的热点。
(1)将催化加氢制取,通过下列步骤实现,反应过程中能量变化如图1所示。
_______。
(2)在密闭容器中通入和的混合气体,制取甲醇过程中,存在竞争反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
在不同压强下,当进料反应达平衡时,测得甲醇的物质的量分数与温度的关系如图2所示(物质i的物质的量分数:)。
①图2中压强由小到大的顺序为_______,判断的依据是_______。
②图2中,当、反应20min达到平衡时,,则在0~20 min内用的分压变化表示的速率_______。
③在压强为20 MPa时,发生上述反应并达到平衡状态,平衡转化率为,,该温度下反应的平衡常数_______(化为最简式)。
(3)在2L的绝热密闭容器中,按充入和,在催化剂作用下合成甲醇。下列说法中说明主反应达到平衡状态的是_______。
A. 容器内混合气体的压强保持不变 B. 混合气体的密度保持不变
C. 断裂1mol H—H同时形成1mol O—H D. 容器内混合气体温度保持不变
40. 载氧体化学链燃烧技术(CLC)是一种燃烧效率更高的新技术。以H2为燃料,以CaSO4为载氧体的CLC体系工作原理如图所示。
已知:每消耗2mol 生成放出483.6kJ的热量;“燃料反应器”中发生反应的热化学方程式为 (反应1)。
回答下列问题:
(1)“空气反应器”中发生反应的热化学方程式为_______。
(2)随着温度的升高,“燃料反应器”中还可能发生副反应: (反应2),某实验室利用HSC软件绘制出1mol 和1mol 在不同温度下反应的平衡体系中产物的组成如图所示。
①_______(填“+”或“-”),理由是_______。
②该CLC体系工作时,“燃料反应器”中应该采用_______(填标号),否则不但会影响燃烧效率而且会有污染物生成。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
③化学反应等温式的一种表达形式为,其中、可以视为与温度无关的定值,R是常数。我国研究人员根据化学反应等温式、利用HSC软件,计算出不同温度下反应1的平衡常数、反应2的平衡常数数值如表所示。
温度/℃
600
800
1000
1200
ⅰ.随着温度的升高,的变化趋势小于的原因是_______。
ⅱ.600℃时,平衡体系中的物质的量为_______mol。
ⅲ.保持1000℃,将“燃料反应器”的容积压缩,重新达到平衡后,的变化情况为_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
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