内容正文:
江苏省高三年级化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,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 O-16 Na-23 Cu-64
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项符合题意。
1.化学助力科技。下列说法正确的是
A.“核磁共振波谱法”使用的15N与空气中的N2互为同位素
B.“碲化镉薄膜太阳能电池”能有效地将化学能转化为电能
C.“蛟龙号”载人深潜器采用的钛合金材料,属于无机非金属材料
D.“祝融号”火星车上采用的新型碳化硅材料为共价晶体
2.向硫酸铜溶液里逐滴加入氨水,形成难溶的氢氧化铜,继续添加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的溶液,深蓝色是由于存在[Cu(NH3)4]2+。以下说法正确的是
A.1 mol [Cu(NH3)4]2+中含4 mol σ键 B.基态Cu2+的价层电子排布式为3d9
C.N的空间构型为三角锥形 D.键角:N<NH3
3.某同学配制100 mL 0.100 0 mol·L-1的NaOH标准溶液并用其来滴定未知浓度的盐酸。下列实验操作正确的是
A.图1:用托盘天平称取0.4 g NaOH固体来配制标准溶液
B.图2:配制标准溶液的定容操作
C.图3:碱式滴定管排气泡的操作
D.图4:用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸
4.黑火药的主要成分是硫黄、硝酸钾和木炭,能发生剧烈的氧化还原反应。下列说法正确的是
A.半径:r(K+)>r(S2-)>r(O2-) B.稳定性:NH3>H2O>CH4
C.第一电离能:I1(N)>I1(O)>I1(C) D.电负性:χ(N)>χ(O)>χ(C)
阅读下列材料,完成5~7小题。
催化反应广泛存在,如植物光合作用、铁触媒催化合成氨、合成火箭燃料N2H4 (液态,燃烧热为622 kJ·mol-1)、铜催化重整CH4和H2O制H2和CO等。催化剂有选择性,如酸性条件下锑电催化还原CO2,生成HCOOH的选择性大于CO,通过选择性催化还原技术,CO将柴油车尾气中的NO转化为N2。
5.下列有关反应的描述不正确的是
A.合成氨温度选择400~500 ℃的原因之一是铁触媒在该温度范围内活性大
B.铁触媒催化合成氨时,铁触媒提高了单位时间内N2的转化率
C.植物光合作用过程中,酶能提高CO2和H2O分子的能量,使之成为活化分子
D.CO将柴油车尾气中的NO转化为N2的反应,催化剂加快了化学反应速率
6.下列化学反应表示正确的是
A.N2H4的燃烧:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-622 kJ·mol-1
B.CH4和H2O催化重整制H2和CO:CH4+H2OCO+3H2
C.锑电催化还原CO2生成HCOOH的阴极反应:CO2-2e-+2H+HCOOH
D.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:2NO+CON2+CO2
7.下列说法不正确的是
A.CO2转化为HCOOH时,C原子轨道的杂化类型没有发生变化
B.N2H4具有还原性,可用作燃料电池的燃料
C.酸性条件下锑电催化还原CO2时,HCOOH的生成速率大于CO
D.铁触媒催化合成氨的反应中,铁触媒能减小反应的活化能
8.在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.工业制高纯Si:SiO2Si(s)SiHCl3(s)Si(s)
B.侯氏制碱法:NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C.工业制硝酸:NH3NO(g)HNO3(aq)
D.海水中提取镁:Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)
9.一种可充放电Li-O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为Li2O和Li2O2,随着反应温度升高,Q(消耗1 mol O2转移的电子数)增大。下列说法不正确的是
A.放电时,Li+向上通过固态电解质膜
B.随温度升高放电时,正极电极反应为O2+2e-
C.充电时,锂电极接电源负极,发生还原反应
D.熔融盐中LiNO3的物质的量分数大小影响充放电速率
10.化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物,部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A.1 mol X最多能和4 mol H2发生加成反应
B.Y分子中sp3和sp2杂化的碳原子数目比为1∶2
C.可用FeCl3溶液区别X和Z
D.Z不能使Br2的CCl4溶液褪色
11.室温下,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BaCl2溶液中通入SO2和气体X,产生白色沉淀
X有强氧化性
B
向FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色
Fe2+具有还原性
C
向Na2SO3溶液中先滴加酚酞,再滴加BaCl2溶液至过量,溶液红色变浅至消失
Na2SO3溶液中S水解使溶液呈碱性
D
在2 mL 0.01 mol·L-1Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol·L-1 CuSO4溶液有黑色沉淀生成,再滴入0.01 mol·L-1 ZnSO4溶液,又有白色沉淀生成
Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)
12.实验室通过下列过程制取草酸亚铁晶体:
已知:Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2、Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4、Ksp(FeC2O4)=3.2×10-7。下列说法不正确的是
A.pH=4的H2C2O4溶液中:c(C2)>c(HC2)
B.“酸化”后的溶液中:c(N) +2c(Fe2+)<2c(S)
C.“沉淀”后的上层清液中:c(Fe2+)·c(C2)>3.2×10-7
D.水洗后,再用乙醇洗涤有利于晶体快速干燥
13.甲醇水蒸气重整制氢是生产氢气的重要途径,其主要反应为:
Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH1=+49.4 kJ·mol-1
Ⅱ.CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH2=+90.6 kJ·mol-1
1.01×105 Pa、n起始(H2O)∶n起始(CH3OH)=1.2∶1时,混合气体以一定流速通过反应管,在催化剂作用下反应一段时间后测得CH3OH转化率、CO选择性[×100%]随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.反应Ⅱ的平衡常数:K220 ℃>K280 ℃
B.CO2的物质的量:a点<b点
C.其他条件不变,混合气体流速越大,CH3OH的转化率越大
D.温度高于240 ℃,CO选择性迅速上升的原因是反应Ⅱ的速率大于反应Ⅰ的速率
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
14.钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。制备二次电池添加剂β-Co(OH)2的流程如下:
注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于或等于10-5 mol·L-1,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
已知:①Ksp(CuS)=6.0×10-36,Ksp(ZnS)=2.5×10-22,Ksp(CoS)=4.0×10-21,Ka1(H2S)=1.0×10-7、Ka2(H2S)=1.2×10-13。
②锌的氢氧化物在pH=6.2开始沉淀,pH=8.2沉淀完全。
③沉淀过快无法形成β-Co(OH)2, Co2+易与 NH3形成配合物。
回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表 区,其基态价电子排布式为 。
(2)“沉铜”步骤中发生反应的离子方程式是Cu2++H2SCuS↓+2H+,该反应的平衡常数K= 。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Co2+)为0.10 mol·L-1,向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全,据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离: (写出计算过程)。
(4)“沉锰”步骤中,Na2S2O8将Mn2+氧化为二氧化锰除去,Na2S2O8被还原为Na2SO4,发生反应的离子方程式为 。
(5)制备β-Co(OH)2,先加氨水再加 NaOH 溶液的理由是 。
(6)“萃取”得到的有机相中加入2~3 mol·L-1的H2SO4反萃取可得到含Zn2+的水溶液,完成从反萃取后的水相中回收得到较纯净的氢氧化锌的实验方案:向溶液中边搅拌边 ,低温干燥,得到较纯净的氢氧化锌。实验中可选用的试剂:1.0 mol·L-1 NaOH溶液,蒸馏水,1.0 mol·L-1 BaCl2溶液。
15.化合物G是一种有机合成中间体。该化合物的合成路线如下:
(1)A中的含氧官能团名称为 。
(2)CD的反应类型为 。
(3)E的分子式是C15H18O5,其结构简式为 。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式: 。
①不能与FeCl3溶液发生显色反应;②碱性条件水解后酸化生成两种产物,一种能与FeCl3溶液发生显色反应,另一种能被银氨溶液氧化;③分子中含有4种不同化学环境的氢原子。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
16.生产印刷电路板所用的蚀刻液成分为[Cu(NH3)4]Cl2、NH4Cl、NH3·H2O等。
(1)蚀刻反应原理为Cu+[Cu(NH3)4]Cl22[Cu(NH3)2]Cl。蚀刻过程中[Cu(NH3)4]Cl2浓度下降,蚀刻能力降低。当通入空气后,即可恢复其蚀刻能力,反应的离子方程式为 。
(2)利用蚀刻废液{主要成分为[Cu(NH3)2]Cl}可制备Cu2(OH)2CO3。取一定量蚀刻废液和稍过量的Na2CO3溶液加入如图所示实验装置的三颈瓶中,在搅拌下加热并通入空气,待产生大量沉淀时停止加热、冷却、过滤、洗涤,得到固体Cu2(OH)2CO3。
①向反应液中通入空气的作用有 。
②装置X的作用是 。
③由蚀刻废液制备Cu2(OH)2CO3的化学方程式为 。
(3)利用蚀刻废液还可制备Cu2O(产品中会混有CuO)。测定产品中Cu2O纯度的方法为准确称取4.480 g Cu2O产品,加适量稀H2SO4溶解,过滤、洗涤,滤液及洗涤液一并转移至碘量瓶中,控制溶液pH为2~9之间,加过量KI溶液,以淀粉溶液为指示剂。测定过程中发生下列反应:Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O;2Cu2++4I-2CuI↓+I2;2S2+I2S4+2I-。用1.000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定达到终点,消耗Na2S2O3溶液40.00 mL。
①滴定到达终点的标志是 。
②样品中Cu2O的纯度为 (写出计算过程,结果保留小数点后2位有效数字)。
17.CO2的捕集与利用有助于碳中和。
(1)CO2的捕集。
①常温下,可用过量的氨水捕集CO2,该反应的离子方程式为 。
②乙醇胺(HOCH2CH2NH2)也能捕集CO2的原因是 。
(2)二氧化碳甲烷化,其主要反应为:
反应Ⅰ:CO2(g) + 4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g) ΔH=-164.7 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH=41.2 kJ·mol-1
在密闭容器中,1.01×105 Pa,n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶4时,CO2平衡转化率在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。
①反应2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) ΔH= kJ·mol-1。
②580 ℃以后CO2平衡转化率升高的主要原因是 。
(3)催化合成环状碳酸酯。
相邻原子或基团的大小和空间位置,会影响其他原子或基团接近反应原子,从而影响反应的进行。CO2和1,1-二甲基环氧乙烷()在Zn-(R—NH2)/Br-催化作用下合成环状碳酸酯(R为多孔骨架),反应的可能机理如图所示。
①机理图步骤Ⅱ中C—O键的断键位置有两种。画出主要中间产物X的结构简式: 。
②催化反应过程中,—NH2也能与连接,助其发生开环反应,连接方式如上图所示。—NH2能与连接的原因是 。
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江苏省高三年级化学试卷
参考答案
1.D 【解析】A选项错误,同位素是质子数相同,中子数不同的核素,N2是单质。
B选项错误,太阳能电池将太阳能转化成电能。
C选项错误,钛合金材料属于金属材料。
D选项正确。
2.B 【解析】A选项错误,1 mol [Cu(NH3)4]2+中含16 mol σ键。
B选项正确。
C选项错误,N的杂化类型为sp3,无孤电子对,空间构型为正四面体。
D选项错误,N和 NH3的杂化类型为sp3, NH3有一个孤电子对,键角小于N。
3.C 【解析】A选项错误,NaOH固体应放在玻璃器皿中称量。
B选项错误,定容时应平视刻度线。
C选项正确。
D选项错误,NaOH标准溶液应装在碱式滴定管中。
4.C 【解析】A选项错误,离子半径:r(K+)<r(S2-)。
B选项错误,稳定性:H2O>NH3>CH4。
C选项正确。
D选项错误,电负性:χ(O)>χ(N)>χ(C)。
5.C 【解析】A选项正确。
B选项正确,铁触媒加快了反应速率,单位时间内N2的转化率提高。
C选项错误,酶作为反应的催化剂加快反应的速率,是因为降低了反应的活化能,而不是能提高CO2和H2O分子的能量,使之成为活化分子。
D选项正确。
6.B 【解析】A选项错误,N2H4的燃烧热是生成液态水时放出的热量。
B选项正确。
C选项错误,阴极反应是得电子的还原反应。
D选项错误,没有配平,O原子不守恒。
7.A 【解析】A选项错误,CO2中C原子轨道的杂化类型是sp,HCOOH中C原子轨道的杂化类型是sp2。
B选项正确。
C选项正确,锑电催化还原CO2,HCOOH的生成速率大于CO,生成HCOOH的选择性大于CO。
D选项正确,催化剂能减小反应的活化能。
8.A 【解析】A选项正确。
B选项错误,NaCl溶液中通CO2不能反应生成NaHCO3。
C选项错误,NO不能与水反应生成HNO3。
D选项错误,电解MgCl2溶液不能得到Mg。
9.B 【解析】Li-O2电池的负极是Li,正极是O2,放电时,Li+移向正极,A选项正确。
B选项错误,若正极电极反应生成Li2O,则消耗1 mol O2转移4 mol电子,若生成Li2O2,则消耗1 mol O2转移2 mol电子,而随着反应温度升高,Q(消耗1 mol O2转移的电子数)增大,故正极电极反应生成Li2O。
C选项正确,放电时,负极发生氧化反应,充电时发生逆反应,电池的负极接电源负极,发生还原反应。
D选项正确,熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响离子浓度,离子浓度影响导电性,进而影响充放电时离子迁移速率。
10.B 【解析】1 mol 苯环消耗3 mol H2,2 mol 羰基消耗2 mol H2,1 mol 碳碳双键消耗1 mol H2,共消耗6 mol H2,A选项错误。
B选项正确,Y分子中双键碳原子杂化类型为sp2,单键碳原子杂化类型为sp3,双键碳原子有4个,单键碳原子有2个,即sp3和sp2杂化的碳原子数目比为1∶2。
C选项错误,FeCl3溶液能与酚羟基发生显色反应,X和Z中均无酚羟基,故无法鉴别。
D选项错误,Z中有碳碳双键,能使Br2的CCl4溶液褪色。
11.C 【解析】向BaCl2溶液中通入SO2和气体X,产生的白色沉淀可能是BaSO3,X可能是NH3,A选项错误。
向FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色,可能是Cl-在酸性条件下被KMnO4氧化,B选项错误。
向Na2SO3溶液中先滴加酚酞,再滴加BaCl2溶液至过量,S浓度减小,溶液红色变浅至消失是因为S的水解平衡逆向移动,OH-浓度减小,C选项正确。
Na2S溶液是过量的,ZnS白色沉淀是过量的Na2S溶液和ZnSO4溶液反应生成,不是CuS沉淀转化成ZnS沉淀,不能据此判断CuS和ZnS的Ksp大小,D选项错误。
12.C 【解析】==1.5>1,则c(C2)>c(HC2),A选项正确。
酸化后的溶液中存在电荷守恒,c(H+)+c(N)+2c(Fe2+)=2c(S)+c(OH-),酸化后溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),则c(N)+2c(Fe2+)<2c(S),B选项正确。
“沉淀”后的上层清液是FeC2O4的饱和溶液,则c(Fe2+)·c(C2)=Ksp(FeC2O4)=3.2×10-7,C选项错误。
乙醇等有机溶剂易挥发,用乙醇洗涤有利于晶体快速干燥,D选项正确。
13.B 【解析】反应Ⅱ的ΔH2=+90.6 kJ·mol-1,反应吸热,温度升高,K值增大,K220 ℃<K280 ℃,A选项错误。
CO2的物质的量等于转化的CH3OH的量乘以CO2的选择性,a点(约0.65×0.99),b点(约0.9×0.85),a点<b点,B选项正确。
混合气体流速大,反应物不能充分接触,CH3OH的转化率减小,C选项错误。
温度高于240 ℃,CO选择性虽然迅速上升,但仍然小于CO2的选择性,则反应Ⅱ的速率小于反应Ⅰ的速率,D选项错误。
14.(15分)
(1)d;3d74s2
(2)2.0×1015
(3)不能;Zn2+沉淀完全时,c(S2-)= mol·L-1=2.5×10-17 mol·L-1;c(S2-)×c(Co2+)=2.5×10-18>4.0×10-21,Co2+已经开始沉淀,故不能完全分离
(4)Mn2++S2+2H2OMnO2+2S+4H+
(5)先加氨水,Co2+易与NH3形成配合物,Co2+浓度减小,沉淀速率减小,防止沉淀过快无法形成β-Co(OH)2
(6)滴加1.0 mol·L-1 NaOH溶液,控制溶液的pH略大于8.2,充分反应静置后过滤,用蒸馏水洗涤至最后一次洗涤液滴加1.0 mol·L-1BaCl2溶液,无白色沉淀产生
【解析】炼锌废渣含有锌、铅、铜、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质,经稀硫酸酸浸,铜不溶解,Zn及其他+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液;然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀;过滤后,滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去;过滤后滤液中加入萃取剂,Zn2+进入有机相,Co2+进入水相,水相中先后加入氨水、NaOH溶液沉钴得到β-Co(OH)2。
(2)反应的平衡常数K===2.0×1015。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10 mol·L-1,向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全,此时溶液中c(S2-)= mol·L-1=2.5×10-17 mol·L-1,则c(Co2+)= mol·L-1=1.6×10-4 mol·L-1,c(Co2+)小于0.10 mol·L-1,说明大部分Co2+也转化为硫化物沉淀,据此判断不能实现Zn2+和Co2+的完全分离。
(4)“沉锰”步骤中,Na2S2O8将Mn2+氧化为二氧化锰除去,发生的反应为S2+Mn2++2H2OMnO2↓+4H++2S。
(5)由已知信息③沉淀过快无法形成β-Co(OH)2知,生成β-Co(OH)2沉淀的速率要慢,反应物离子浓度要小一些,又不影响生成沉淀的量,所以是Co2+易与 NH3形成配合物,减小了Co2+浓度,沉淀速率下降。
(6)有机相中加入2~3 mol·L-1的H2SO4反萃取得到含Zn2+的酸性溶液,需要加碱调节pH使之生成氢氧化锌沉淀,根据信息完全沉淀pH为8.2,控制pH略大于8.2,试剂提供了1.0 mol·L-1BaCl2溶液,因此要检验沉淀是否洗涤干净。
15.(15分)
(1)醚键、羧基
(2)氧化反应
(3)
(4)或
(5)
【解析】(3)E与反应生成F,根据E的分子式是C15H18O5和F的结构简式,推知E为。
(4)A为,A的一种同分异构体不能与FeCl3溶液发生显色反应,不含酚羟基,碱性条件水解后酸化生成两种产物,一种能与FeCl3溶液发生显色反应,另一种能被银氨溶液氧化,含有酚羟基与甲酸形成的酯基,分子中含有4种不同化学环境的氢原子,说明结构高度对称,符合条件的结构简式为或。
(5)根据题中FG的反应过程,由逆合成分析法可知,发生题中FG的反应过程得到,由与发生加成反应生成,与氢气加成得到,再发生催化氧化得到,可由与CH3I反应得到,由氧化得到,由加成得到。
16.(16分)
(1)4[Cu(NH3)2]++ 4N+O2 + 4NH3·H2O4[Cu(NH3)4]2+ +6H2O或4[Cu(NH3)2]++4N+O2+4NH34[Cu(NH3)4]2++2H2O
(2)①氧化[Cu(NH3)2]Cl,及时排出生成的氨气,增大Cu2(OH)2CO3 的产率
②防止倒吸
③4[Cu(NH3)2]Cl +2Na2CO3+O2+2H2OCu2(OH)2CO3 ↓+4NaCl + 8NH3
(3)①滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液,碘量瓶中溶液蓝色褪去,且30秒内不变色
②反应消耗1.000 mol·L-1的Na2S2O3溶液的体积为40.00 mL,n(Cu2+)=1.000 mol·L-1×40×10-3 L=0.04 mol,(2分)n(Cu2O)+n(CuO)=0.04 mol,n(Cu2O)×144 g·mol-1+n(CuO)×80 g·mol-1=4.480 g,则n(Cu2O)=n(CuO)=0.02 mol,(1分)样品中Cu2O的纯度为×100%=64.29%
【解析】一定量蚀刻废液稍过量的Na2CO3溶液加入三颈瓶中,在搅拌下加热并通入空气,待产生大量沉淀时停止加热,冷却、过滤、洗涤,得到Cu2(OH)2CO3固体,反应会生成氨气,装置X空载,作为安全瓶,据此分析。
(1)当通入空气后,即可恢复其蚀刻能力,说明[Cu(NH3)2]Cl被氧气氧化为[Cu(NH3)4]Cl2,离子方程式为 4[Cu(NH3)2]++4N+O2+4NH3·H2O4[Cu(NH3)4]2++6H2O或4[Cu(NH3)2]++4N+O2+4NH34[Cu(NH3)4]2++2H2O。
(2)①蚀刻废液含有铵根,加入稍过量的Na2CO3溶液会产生氨气,故通入空气,除了使[Cu(NH3)2]Cl被氧化,另一个作用是及时排出生成的NH3,增大Cu2(OH)2CO3的产率。
②实验中有氨气生成,氨气极易溶于水,易产生倒吸,所以装置图中装置X的作用是防止倒吸。
③反应方程式为4[Cu(NH3)2]Cl+2Na2CO3+O2+2H2OCu2(OH)2CO3↓+4NaCl+8NH3。
(3)①根据2Cu2++4I-CuI↓+I2、2S2+I2S4+2I-得关系式2Cu2+~I2~2S2,滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液,碘量瓶中溶液蓝色变成无色,30秒内不变色时,达到终点。
②反应消耗1.000 mol·L-1的Na2S2O3溶液的体积为40.00 mL,n(Cu2+)=1.000 mol·L-1×40×10-3 L=0.04 mol,n(Cu2O)+n(CuO)=0.04 mol,n(Cu2O)×144 g·mol-1+n(CuO)×80 g·mol-1=4.480 g,则n(Cu2O)=n(CuO)=0.02 mol,样品中Cu2O的纯度为×100%=64.29%。
17.(15分)
(1)①2NH3·H2O+CO22N+C+H2O
②乙醇胺中—NH2有碱性,能与CO2和H2O反应生成盐
(2)①-247.1 kJ·mol-1
②反应Ⅰ为放热反应,温度升高反应平衡常数K减小,CO2转化的量减小;反应Ⅱ为吸热反应,温度升高反应平衡常数K增大,CO2转化的量增大,580 ℃以后,CO2转化量增大的幅度大于减小的幅度
(3)①
②能形成氢键N—H…O
【解析】(1)氨水能捕集CO2的原因是氨水有碱性,能与CO2反应生成盐和水,氨水过量生成(NH4)2CO3,乙醇胺能捕集CO2的原因是—NH2有碱性。
(2)①根据盖斯定律,反应Ⅰ-2×反应Ⅱ得到目标反应,则ΔH=-164.7 kJ·mol-1-2×41.2 kJ·mol-1=-247.1 kJ·mol-1。
②反应Ⅰ为放热反应,温度升高反应平衡常数K减小,CO2转化的量减小;反应Ⅱ为吸热反应,温度升高反应平衡常数K增大,CO2转化的量增大,580 ℃以后,CO2转化量增大的幅度大于减小的幅度。
(3)①相邻原子或基团的大小和空间位置,会影响其他原子或基团接近反应原子,从而影响反应的进行,中间体X为中1号碳氧键断裂结合溴负离子形成的,因此机理图步骤Ⅱ中主要中间产物X的结构简式为。
②催化反应过程中,—NH2也能与连接,助其发生开环反应,连接方式如图所示,则—NH2能与连接的原因是能形成氢键N—H…O。
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