内容正文:
高三年级上学期综合练习
化学参考答案及评分细则
1.【答案】A
【解析】“瓷碗”的主要材质是陶瓷,陶瓷属于无机非金属材料,A项符合题意;“根雕”、“剪纸”、“竹编”的主要成分都是纤维素,属于有机高分子材料,B、C、D项不符合题意。
2.【答案】B
【解析】该分子含有羰基和羟基,A项不符合题意;该分子含有苯环和酮羰基,可以发生加成反应,B项符合题意;该分子含有12个氢原子,C项不符合题意;该分子只含有1个手性碳原子(*标注的碳原子):,D项不符合题意。
3.【答案】C
【解析】电池工作时,钠只失去最外层电子,消耗23 g钠能释放出1 mol电子,A项错误;CO2和环氧丙烷制备聚碳酸酯的反应属于聚合反应,B项错误;89Y和88Y互为同位素,C项正确;H2O2为极性分子,D项错误。
4.【答案】C
【解析】蒸馏得到高浓度酒是利用了乙醇和水之间的沸点差异,而不是因为乙醇和水之间存在氢键,C项符合题意。
5.【答案】A
【解析】由FeS2中铁和硫的价态均升高可知,X应为氧化性物质,N符合题意,A项符合题意。
6.【答案】C
【解析】使溴的四氯化碳溶液褪色的也可能是含有碳碳三键的有机物,A项不符合题意;能与钠反应的还有含羧基的羧酸类物质,B项不符合题意;银氨溶液可以检验—CHO,C项符合题意;滴加NaOH溶液无明显现象,所以无法检验羧基,D项不符合题意。
7.【答案】D
【解析】Cu与FeCl3反应不能生成Fe,A项不符合题意;电解钠盐的水溶液无法得到Na,B项不符合题意;N2无法一步转化为NO2,C项不符合题意;X为硫,Z为亚硫酸盐,亚硫酸盐可以与H2S反应转化为S,D项符合题意。
8.【答案】A
【解析】过氧化钠可与二氧化碳反应生成氧气,故过氧化钠可用作防毒面具的供氧剂,A项符合题意;在煤饼中加CaO脱硫,其总反应为2CaO+2SO2+O2 2CaSO4,B项不符合题意;浓硫酸的强氧化性并不是其作酯化反应催化剂的原因,C项不符合题意;氯气能使湿润的蓝色布条褪色是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,氯气本身不具有漂白性,D项不符合题意。
9.【答案】C
【解析】油脂在碱性条件下的水解反应才是皂化反应,用动植物油脂与甲醇制得生物柴油的反应不属于皂化反应,A项错误;大豆纤维的主要成分是大豆蛋白质和聚乙烯醇,水解的最终产物是氨基酸、乙烯醇等,B项错误;淀粉转化为葡萄糖为多糖的水解,C项正确;油脂不是高分子,D项错误。
10.【答案】B
【解析】未说明温度和压强,22.4 L NO的物质的量无法确定,A项错误;1 mol NH4Cl含有4 mol σ键,B项正确;溶液体积未知,无法计算N数目,C项错误;1 mol Fe与足量稀硝酸反应转移的电子数为3NA,D项错误。
11.【答案】B
【解析】根据结构,初步推测X、R为H或者卤族元素,T为C或Si,W为O或S,Z为Li、Na或K,由基态W原子的核外电子填充在5个原子轨道中可知,W为O,结合五种元素为原子序数依次增大的前20号元素和在前四周期均有分布、X的原子半径大于W的,可得R为H、T为C、W为O、X为Cl、Z为K。沸点:HCl<H2O,A项错误;第一电离能:O>C>K,B项正确;酸性:HClO4>H2CO3,C项错误;C的中心碳原子的价层电子对数为3且没有孤电子对,所以其空间结构为平面三角形,D项错误。
12.【答案】D
【解析】将等浓度的Na3AsO4溶液与NaH2AsO4溶液等体积混合后溶质为Na2HAsO4,加水稀释,c(HAs)减小,A项错误;加入NaOH固体,c(Na+)增大,NaOH会与HAs反应,c(HAs)减小,HAs水解程度减小,
c(H2As)减小,两者差值会增大,B项错误;正确的电荷守恒应是c(Na+)+
c(H+)=c(OH-)+c(H2As)+2c(HAs)+3c(As),C项错误;Na2HAsO4中Na和As的物质的量之比为2:1,所以根据物料守恒可知,D项正确。
13.【答案】C
【解析】氨分子含有孤电子对,可以与Ag+形成稳定的配离子[Ag(NH3)2]+,所以可以与氯化银反应,A项不符合题意;电负性越大,吸电子效应越强,导致羧基中的氢氧键更易断裂,酸性越强,B项不符合题意;第一电离能与最外层电子数多少关联不大,N原子的2p能级为半充满结构,能量较低较稳定,N原子的第一电离能比氧原子的大,C项符合题意;二氧化硅是共价晶体,二氧化碳是分子晶体,所以两者熔、沸点差别大,D项不符合题意。
14.【答案】D
【解析】镁碘电池放电时正极反应为3I2+2e-2,负极反应为Mg-2e-
Mg2+,Mg电极发生氧化反应,A项错误;放电时,电子由镁电极经导线流向石墨电极,B项错误;充电时,阳极反应为2-2e-3I2,C项错误;充电时,阴极反应为Mg2++2e-Mg,D项正确。
15.【答案】A
【解析】加入浓硫酸,发生反应:H2SO4+Na2SO3Na2SO4+SO2↑+H2O,浓硫酸体现出了酸性但未体现出强氧化性,A项正确;SO2的水溶液不能漂白紫色石蕊溶液,B项错误;饱和NaHSO3溶液不能吸收SO2,因此不能用其替代NaOH溶液,C项错误;过氧化钠具有强氧化性,会将紫色石蕊氧化漂白,实验结束后再加入过量酸,溶液不一定会变红,D项错误。
16.【答案】C
【解析】电解时,a极(阴极)发生的反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,b极(阳极)发生的反应为N2H4-4e-+4OH-N2↑+4H2O,OH-会由a极区穿过阴离子交换膜向b极区移动,阴极与电源负极相连,A、B项错误;根据图2信息可知,30 min末,生成×30 min=3.375×10-4 mol H2,电路中转移6.75×10-4 mol e-,理论上有6.75×10-4 mol OH-经过阴离子交换膜进入阳极室,C项正确;根据电子守恒得关系式:2H2~4e-~N2H4,理论上,生成1 mol氢气的同时能转化0.5 mol(即16 g)N2H4,D项错误。
17.【答案】(1)4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑(2分,物质正确1分,配平、条件其中一项错漏扣1分,全部错漏也是扣1分,未写“↑”不扣分)
(2)1:4(2分)
(3)ADE(2分,装置、顺序均正确才得2分,装置、顺序正确1个或2个得1分)
(4)①赶出溶液中的NO2气体(1分)
②实验2溶液暴露在空气中,亚硝酸铜配合物被氧气缓慢氧化为Cu(NO3)2,溶液变蓝(2分,类似表述即可)
③c(1分)
(5)ii.Cu+2HNO2+2H+Cu2++2H2O+2NO↑(2分,物质正确1分,配平1分,未写“↑”不扣分)
iii.NO+2H++2N3NO2+H2O(2分,物质正确1分,配平1分)
【解析】(1)硝酸见光易分解,反应的化学方程式为4HNO32H2O+4NO2↑+
O2↑。
(2)根据得失电子守恒,NO2、O2和水反应的化学方程式为4NO2+O2+2H2O 4HNO3,故氧化剂(O2)和还原剂(NO2)的物质的量之比为1:4。
(3)浓硝酸和铜的反应在常温下进行,故发生装置选A;NO2为酸性气体,故除杂装置选D;NO2的密度大于空气且易溶于水,故收集装置选E,最后加上尾气处理装置C。
(4)①实验2中出现大量红棕色气体,说明N2可以赶出溶液中的NO2气体。②实验2中溶液短时间内未变成蓝色,而实验3中溶液很快变成蓝色,是因为亚硝酸铜配合物被空气中的氧气缓慢氧化为Cu(NO3)2,溶液变蓝。③饱和Cu(NO3)2溶液呈蓝色,故猜想a不成立;实验2中溶液短时间内未变成蓝色,而实验3中溶液很快变成蓝色,显然不是简单的溶解可以解释的,故猜想b不成立,结合实验4可知猜想c成立。
(5)由资料可知,Cu和HNO2反应生成NO 且HNO2为弱酸,故反应ii的离子方程式为Cu+2HNO2+2H+Cu2++2H2O+2NO↑;铜和浓硝酸反应最终生成的气体产物为NO2,则反应iii为NO被浓硝酸氧化为NO2,反应的离子方程式为NO+2H++2N3NO2+H2O。
18.【答案】(1)+2(1分) PbSO4(1分)
(2)BD(2分,错选不给分,漏选给1分)
(3)5.0×10-4(2分)
(4)Fe3++2H2Oα-FeOOH↓+3H+或2Fe3++H2O+3MnO2α-FeOOH↓+3M(2分,物质正确1分,配平1分) X射线衍射法(1分) Fe(OH)3胶状沉淀会吸附Mn2+,使Mn的产率降低(1分)
(5)2H2O-4e-O2↑+4H+(2分,物质正确1分,配平1分,未写“↑”不扣分)
(6)面心(1分) (1分)
【解析】(1)MnO中Mn元素为+2价;“高压浸出”后,“浸出渣”中应还有难溶物PbSO4。
(2)从图中可清晰看到每个苯环上连接了一个长长的直链烷基,这个非极性的长碳链赋予分子显著的疏水性,而配合物的极性部分(配位中心、极性基团)被包裹在内。根据“相似相溶”原理,该物质应该难溶于水,A项错误;从图中可知,Cu2+与两个N原子、两个O原子(来自配体)形成配位键,配位数为4,B项正确;基态Cu2+的价层电子轨道表示式为,C项错误;由图可知,该物质存在分子内氢键,D项正确。
(3)====5.0×10-4。
(4)根据题意,反应的离子方程式为Fe3++2H2Oα-FeOOH↓+3H+;通过X射线衍射实验,可对晶体结构进行测定;Fe(OH)3胶状沉淀会吸附Mn2+,增大Mn2+的损耗率,使Mn的产率降低。
(5)电解时,阳极附近的水放电,则电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+。
(6)根据晶胞结构,面心原子均摊后为3个,顶点原子均摊后为1个,Zn与Mn的原子个数最简比为3:1,则Zn在面心位置。晶胞的质量为 g= g。
19.【答案】(1)①-484.0(1分,未写“-”不给分)
②a(2分) B(1分)
(2)①BD(2分,错选不给分,漏选给1分)
②Ⅰ(1分) 反应a为放热反应,反应c为吸热反应,温度高于280 ℃时,随着温度升高,反应a平衡逆向移动的程度小于反应c平衡正向移动的程度(2分,类似表述即可)
(3)①m(2分)
②通入了1 mol CO2和3 mol H2,发生反应a、c,生成x mol CH3OH和y mol CO。列出三段式:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始/mol 1 3 0 0
反应/mol x 3x x x
平衡/mol 1-x-y 3-3x-y x x+y
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
起始/mol 1 3 0 0
反应/mol y y y y
平衡/mol 1-x-y 3-3x-y y x+y
x(CH3OH)==5%、x(CO)==10%
求出x=、y=,则平衡时n(CO2)= mol、n(H2)= mol、n(CH3OH)=
mol、n(CO)= mol、n(H2O)= mol(计算出CO2、H2、CO、H2O的物质的量得1分)
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的Kp==
= (1分)
Kp==(1分)
【解析】(1)①ΔH=(ΔH1-ΔH2)×=(-49.5-676.5)× kJ·mol-1=
-484.0 kJ·mol-1。②根据热力学知识应选择ΔH<0和ΔS<0的反应,所以应选反应a,该反应在低温条件下可自发进行。
(2)①增加原料中CO2的量,CO2的平衡转化率下降,A项不符合题意;增加原料中H2的量能提高CO2的平衡转化率,B项符合题意;恒容时通入Ar对CO2的平衡转化率无影响,C项不符合题意;分离出H2O,反应a、c均正向移动,CO2的平衡转化率上升,D项符合题意。②维持压强和投料比不变,反应a为放热反应,反应c为吸热反应,随着温度升高,反应a平衡逆向移动,CH3OH的物质的量分数会降低,所以图中代表CH3OH的物质的量分数随温度变化的曲线为Ⅰ;反应a为放热反应,反应c为吸热反应,温度高于280 ℃时,随着温度升高,反应a平衡逆向移动的程度小于反应c平衡正向移动的程度,导致CO2的平衡转化率随温度升高而升高。
(3)①反应a为气体分子数减少的反应,压强增大,反应a平衡正向移动,
x(CH3OH)增大。②见答案。
20.【答案】(1)C6H6O(1分)
(2)①碳溴键(或溴原子)、醛基(2分,1个1分) ②4(2分)
(3)AD(2分,错选不给分,漏选给1分)
(4)氢谱图出现4组吸收峰,且峰面积之比为2:2:1:1(1分)
(5)①(2分,有机物正确1分,HBr、配平其中一项错漏扣1分,全部错漏也是扣1分,未写“↓”及“”写成“”不扣分)
②(催化)氧化反应(1分,未写“反应”不扣分) (2分,有机反应物、有机产物和O2正确1分,H2O、配平和反应条件其中一项错漏扣1分,全部错漏也是扣1分,Cu写成Ag或催化剂不扣分)
(6)CH3CH2CH2CHO(1分,写正确的键线式也得分)
【解析】(1)化合物1a是苯基与羟基相连,即化合物1a为苯酚,因此其分子式为C6H6O。
(2)①观察结构简式,可知化合物2a所含官能团名称为碳溴键(或溴原子)、醛基。②化合物2a结构中含有苯环、醛基,均能与H2加成,完全加成后所得到的物质为,即含有7个碳原子,结合已知信息“同时含有七元环和羟基”可以推断七元环只能是由7个碳原子相连,溴原子、羟基作为两个取代基与七元环连接,再结合“对称性”,运用“定一移一”方法可以得出,其同分异构体共有4种,分别为、、、。
(3)化合物1a为苯酚,苯酚具有弱酸性,可以与NaOH溶液反应,化合物2a含有卤素原子“—Br”,在高温高压、催化剂条件下能够与NaOH水溶液发生水解(取代)反应,A项正确;化合物3a分子中的碳原子采用sp2杂化(苯环中的碳原子)、sp3杂化(手性碳原子)和sp杂化(中的碳原子),B项错误;结合反应过程,合成化合物3a过程中,有σ键的断裂(如化合物1a羟基的O—H键、化合物2a的碳溴键)、π键的断裂(化合物2a醛基的碳氧双键中的π键)、σ键的形成(如化合物3a中的醚键C—O—C),但不存在π键的形成,C项错误;根据原子守恒可知4a为HBr,D项正确。
(4)结合已有知识,核磁共振氢谱图的两个典型特征是吸收峰的数目和吸收峰面积之比。吸收峰的数目等于等效氢的种数,而等效氢的种数需要结合分子的“对称性”进行分析;吸收峰面积之比等于等效氢的个数之比。化合物1a为苯酚,其分子结构为,由于苯环是正六边形、平面形分子,因此结合其左右对称性可以得出,苯酚的氢谱图应出现4组吸收峰,且峰面积之比为2:2:1:1。
(5)①结合题目已知信息,该合成原理主要是两个含苯环结构的物质之间的取代反应和醛基与其他分子的加成反应。进一步结合原料化合物1a(苯酚)、2a和2-丙醇(),对比化合物6a,由此推理得出第一步应该是苯酚与饱和溴水的反应,反应的化学方程式为。②第二步的问题解决应结合题目前后信息,利用“逆推法”,通过第三步给出的内容得出,第二步应该是以2-丙醇为原料合成丙酮()的反应,反应的化学方程式为,结合反应“去氢”的特点,该反应属于有机反应中的氧化反应。
(6)本题目的解决需运用“异同思维”,即通过分析有机物的“共性”和“差异”,聚焦产物的关键结构(),明确反应类型为“醛基参与的加成反应”,由此逆推得出另一反应物为CH3CH2CH2CHO。
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高三年级上学期综合练习
化学试卷
试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
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.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H一1N一14Na一23Mn一55Zn一65
一、选择题:本题共16小题,共44分,第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每
小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.华夏文明源远流长,传统技艺灿烂辉煌。下列作品的主要材质属于无机非金属材料的是
A.瓷碗
B.根雕
C.剪纸
D.竹编
2.安息香是合成药物的重要原料,其结构如图,该分子
OH
A.含有羧基
B.能发生加成反应
C.含有11个H原子
D.含有2个手性碳原子
3.科技强国建设蹄疾步稳,我国科学家接连斩获一系列成就。下列有关说法正确的是
A.开发准固态电解质钠金属电池,电池工作时理论上消耗23g钠能释放出11ol电子
B.以C02和环氧丙烷为原料制备可降解聚碳酸酯材料,该反应为取代反应
C.研究高丰度稀土钇(Y)萃取分离新工艺,9Y和s8Y互为同位素
D.光合成高效联产C2H。和H202,C2H。和H,02均为非极性分子
高三化学第1页(共8页)
4.劳动创造幸福生活。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
制作馒头时使用小苏打作膨松剂
小苏打受热分解产生二氧化碳
B
用热的纯碱溶液清洁厨房油污
碳酸钠水解使溶液显碱性
用蒸馏的方法得到高浓度酒
乙醇和水之间存在氢键
D
用醋酸与NaHCO3制作简易灭火器
CH,C00H+HC03—CH,C00+C02↑+H20
5.往湿地中加入硫铁矿可以实现土壤生物修复,使X的含量重新达到平衡,其机理如图,则X可
能是
FeS,
微生物酶)Fe+、S0
X
A.NO
B.NH
C.CI
D.I
6.下列操作能达到检验官能团目的的是
待测液体+
NaOH
√银氨溶液
溶液
溴的四氯
水
化碳溶液
未知
液体
斗未知液体
A.检验有机物分子
B.检验未知液体是
C.检验待测液体是
D.检验未知液体是
是否含碳碳双键
否含羟基
否含有一CHO
否含羧基
7.能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
(单质)
(盐)Z←
Y(氧化物)
A.X可为铁,若Z为FCL,,则加入足量铜可实现反应①的转化
B.X可为Na,反应①为电解Z的水溶液
C.X可为N2,Y可为NO,
D.X可为硫,反应①的另一反应物可能为H,S
8.下列陈述I和陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
过氧化钠可与二氧化碳反应生成氧气
过氧化钠可用作防毒面具的供氧剂
B
Ca0均匀分散在煤饼中实现脱硫
总反应为Ca0+S0,
商温CaS0,
P
浓硫酸具有强氧化性
浓硫酸可作酯化反应的催化剂
D
氯气可使湿润的蓝色布条褪色
氯气具有漂白性
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9.“生物质基新材料”成为绿色化工领域的研究热点。下列说法正确的是
A.将动植物油脂与甲醇发生反应制得生物柴油,该反应为皂化反应
B.大豆纤维是新型环保纺织材料,其水解的最终产物为甘油和高级脂肪酸
C.利用酶催化技术将淀粉转化为葡萄糖再转化为乙醇,该过程涉及多糖的水解反应
D.淀粉、纤维素和油脂均属于天然高分子,其在自然界中的降解有利于缓解环境污染
10.设N为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.22.4LN0含有的质子数为15NA
B.1 mol NH4Cl中含有的σ键数目为4WA
C.1mol·L-1HNO,溶液中含有的NO3数目为NA
D.1 mol Fe与足量稀硝酸反应转移的电子数为2N
11.一种在医药研发、生物化学领域有重要作用的物质的结构如图所示,已知R、T、W、X、Z为原子序
数依次增大的前20号元素且在前四周期均有分布,基态W原子的核外电子填充在5个原子轨
道中,原子半径:X>W。下列说法正确的是
A.沸点:RX>R2W
B.第一电离能:W>T>Z
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:T>X
D.TW?的空间结构是三角锥形
12.25℃时,将等浓度的Na:AsO4溶液与NaH,As0,溶液等体积混合,所得混合液呈碱性,已知
H3AsO4为三元弱酸,下列关于混合溶液的说法正确的是
A.加水稀释,c(HAsO子)增大
B.保持温度不变,加入NaOH固体,c(Na)与c(H2AsO4)的差值缩小
C.c(Na*)+c(H*)=c(OH)+c(H,AsOa)+c(HAsO2)+c(AsO)
D.c(Na")=2[c(HAsO)+c(H2AsO)+c(HAsO)+c(AsO)
13.由结构不能推测其对应性质的是
选项
结构
性质
A
氨分子含有孤电子对
氨可以与氯化银反应
B
氟的电负性大于氯的电负性
三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性
氧原子的最外层电子数比氮原子的多
氧原子的第一电离能比氮原子的大
D
二氧化硅和二氧化碳的晶体类型不同
两者熔、沸点差别大
高三化学第3页(共8页)
14.镁碘(Mg-I2)电池是一种新型储能电池,放电时的示意图如下,隔膜能有效抑制电池工作时产生
的穿梭效应。下列说法正确的是
电源或负载
墨(吸附
Mg
1
41
隔膜
A.放电时,Mg电极发生还原反应
B.放电时,电子由镁电极经隔膜移向石墨电极
C.充电时,阳极反应为2I-6e—3L2
D.充电时,阴极反应为Mg2++2e—Mg
15.利用如图所示装置进行实验,将浓硫酸滴入烧瓶中,tin后,将足量过氧化钠倒入锥形瓶中,下
列说法正确的是
一浓硫酸
过氧化钠
7六7
一NaOH溶液
~紫色石蕊溶液
A.实验过程中浓硫酸体现出了酸性但未体现出强氧化性
B.0~tmin内可观察到锥形瓶内溶液先变红后褪色
C.烧杯中的NaOH溶液可用饱和NaHSO,溶液替代
D.实验结束后向锥形瓶的溶液中加入过量盐酸,溶液一定会变红
16.电解水制氢联合处理肼的装置示意图如图1所示,该装置中生成氢气的物质的量随时间变化情
况如图2所示。下列说法正确的是
0.75
0.60
0.45
你
(40,0.45)
H2
N2
b
0
(20,0.225)
H2O N2H
0.15
篇
阴离子交换膜
0102030405060
KOH溶液
t/min
图1
图2
A.电解时,a极与电源正极相连
B.电解时,b极发生的反应为N,H+4e+4H,0一N2↑+40H
C.30min末,理论上有6.75×104mol0H经过阴离子交换膜进入阳极室
D.理论上,生成1mol氢气的同时能转化8gN2H4
高三化学第4页(共8页)
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14分)硝酸在工业上广泛应用于金属加工、医药等多个领域,是一种重要的化工原料。
(1)硝酸盛放在棕色试剂瓶中,请用化学方程式说明其原因:
(2)工业上生产硝酸是在过量O,的作用下将NO,通入吸收塔用水吸收转化为硝酸。理论上参
与反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为
(3)实验室利用浓硝酸和Cu制取干燥的NO,应选择的装置(部分装置的夹持仪器已省略)是
→C。(填字母)
碱石灰五氧化二磷
D
(4)某合作学习小组利用浓硝酸和铜制取NO,时,观察到反应后的溶液呈绿色,小组对该现象进
行深入探究。
提出猜想猜想a溶液中c(Cu2+)过大导致溶液呈绿色
猜想bNO,的饱和溶液呈黄色,与蓝色硝酸铜溶液混合后颜色叠加呈绿色
猜想cCu2+与反应过程中产生的HNO,或NO,结合生成亚硝酸铜配合物
实验验证
实验
操作
现象
1
取20mL饱和Cu(NO3)2溶液,通入N02气体
溶液由蓝色变为绿色
取5mL实验1中反应后的溶液,通入N21min后
液面上方出现明显的红棕色气体,25min后
置于空气中
溶液变为蓝色
取5mL实验1中反应后的溶液,以实验2中相同
液面上方出现明显的红棕色气体,5min后溶
3
的流速通入氧气1min后置于空气中
液变为蓝色
取5mL实验1中反应后的溶液,加入NaNO2
溶液绿色加深
固体
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NO2溶于水可发生反应:2NO,+H0=一HNO3+HNO2(亚硝酸),亚硝酸为一元弱酸,易被氧
化;Na对实验体系颜色无影响。
①实验2中通入N2的目的是
②结合实验3现象解释实验2中25min后溶液才变蓝的原因:
③实验结论根据实验现象可知猜想
成立。
(5)知识拓展
C山和浓硝酸的反应一旦发生后,在一段时间内反应速率会不断加快,原因是过程中有HNO,
生成导致反应速率大大加快。反应过程如下,请依据信息完成相关离子反应方程式。
高三化学第5页(共8页)
i.N02与水反应:2N02+H20—HN02+H+N03。
ii.Cu和HNO2反应生成NO:
i.NO与浓硝酸反应:
18.(14分)一种从大洋多金属结核(主要含Fe,O3、Mn0,、Cu0、Si0,、Zn0、Pb0等)中选择性提取金
属锰的工艺流程如下。
炭粉
稀硫酸
复合萃取剂
NaS
H,O2溶液MnO
大洋多
选择性
高压
逆流
深度
金属结核
还原
浸出
→浸出液→
萃取
→茶余液一→沉铅锌一→滤液一→氧化一→沉铁」
→NMS0→电解→Mn
溶液
浸出渣
滤渣
a-FeOOH
有机层→反萃取→CS0,
硫酸
已知:常温下,K,(PbS)=8.0×1028,K(ZnS)=1.6×104。
回答以下问题:
(1)“选择性还原”时,Mn元素从难溶于酸的Mn0,转化为MnO,Mn0中Mn的化合价为
价;“高压浸出”时,“浸出渣”的主要成分为SO,、
(填化学式)。
(2)“逆流萃取”时,选择性萃取C2+,萃取得到的配合物结构如图所示,下列说法正确的是
(填字母)。
A.该配合物极易溶于水
B.该配合物中,中心离子Cu2+的配位数为4
C.基态02的价层电子轨道表示式为价T
3d
D.该物质中存在分子内氢键
(3)“沉铅锌”后所得“滤液”中,
(Pb2+)
c(Zn2+)
(4)“深度沉铁”时,Fe3+水解得到a-FeOOH沉淀,该反应的离子方程式为
,测定
o-FeOOH晶体结构可以采取的方法为
;相比形成Fe(OH)3胶状沉淀,生成
a-FeOOH沉淀能使Mn的产率大大提高,原因是
(5)“电解”时,惰性阳极表面发生反应的电极反应式为
(6)某锌锰合金的立方晶胞如图示,Zn与Mn的原子个数最简比为3:1,则Zn在晶胞中的位
置为
;若N,表示阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的质量为g。
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19.(14分)利用C02制甲醇对“碳中和”具有重要意义。
(1)C02可通过两种路径制得甲醇:
反应a:C02(g)+3H(g)CH,0H(g)+H,0(g)△H1=-49.5kJ·mdl,△S,=-177.2J·mol·K
反应b:C0,(g)+2H,0(g)0H,0H(g)+0,(g)△4=676.5W·mol,AS,=-43.9J·mo1.K
反应c:C02(g)+H2(g)==C0(g)+H,0(g)△H3=+41.2kJ·molΓ
①反应:2H2(g)+02(g)一2H20(g)△H=
k·molr'g
②从节能角度分析应选择反应
(填“a”或“b”)进行工业生产制甲醇(不考虑速率问
题),所选择的反应在
(填字母)
A.高温自发
B.低温自发
C.任意温度均自发
D.任意温度均不自发
(2)CO2加氢制甲醇体系中发生的主要反应为反应a和反应c。
①恒容条件下进行反应,理论上可提高CO2的平衡转化率的措施有
(填字母)。
A.增加原料中C02的量
B.增加原料中H2的量
C.通入Ar
D.及时分离出H2O
②在密闭容器中,维持压强和投料比不变,平衡时CHOH(g)和C0在含碳产物中物质的量
分数及C0,转化率随温度的变化关系如图1所示,图中代表CH,OH的物质的量分数随温
度变化的曲线为
(填“I”或“Ⅱ”);温度高于280℃,C0,的平衡转化率随温度
升高而升高的原因是
p/10'Pa
→增大
长
80
60
40
C0,转化率
(HOH)*
20
零
150200
250300350400
之增大
温度/C
T/℃
图1
图2
n(H2)
(3)在密闭容器中按
n(c0,)
=3[n(C02)=1mol]进行投料,发生反应a和c,在不同条件下达到
平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH0H),在T=250℃下的x(CHOH)~p、在p=
5×105Pa下的x(CH,0H)~T如图2所示。
①图中对应等温过程的曲线是
(填“m”或“n”)。
②在T℃、p=5×103Pa条件下进行反应,体系中的反应到达平衡状态时,x(CH0H)=5%,
x(C0)=10%,计算该温度下反应c的K。:
(用各物质的平衡分压计算平衡常数,
写出计算过程,结果用最简分式表示)。
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20.(14分)近年来,不对称催化反应在手性药物的合成中得到广泛应用。利用一种不对称催化剂
(Ct.)合成极为重要的药物中间体(3a)的反应如下图所示[“Ph一”表示“苯基(CH,一)”]。
CN
B
Ph-OH+
0H+4a
2a
(1)化合物1a的分子式为
(2)①化合物2a所含的官能团名称为
②化合物2a与足量H2完全加成生成化合物5a。在化合物5a的同分异构体中,同时含有七
元环和羟基的结构共有
种(不考虑立体异构)。
(3)下列说法正确的是
(填字母)。
A.化合物la、2a均能与NaOH溶液反应
B.化合物3a分子中碳原子只采用sp2、sp3杂化
C.上述合成化合物3a的过程中,有σ键、π键的断裂和形成
D.化合物4a为HBr
(4)利用核磁共振氢谱检测化合物1,结合已有知识,预测并描述其氢谱图的典型特征:
(5)选择合适的不对称催化剂,结合上述合成原理,以化合物1a、2a和2-丙醇为原料(无机原料
任选)分三步合成化合物6a(如下图)。
6a
①第一步:引入三个溴原子,反应的化学方程式为
②第二步:进行
反应(填反应类型),反应的化学方程式为
(注明反
应条件)。
③第三步:合成化合物6a,在不对称催化剂作用下,第一、二步得到的产物与化合物2a进行
反应。
(6)参考题中三组分反应,运用不对称催化剂合成化合物7a(如下图),需要以化合物1a、2a和
(填结构简式)为反应物。
OH
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