内容正文:
·化学·
参考答案及解析
2024一2025学年度下学期学科素养月度测评
化学(五)
命题要素细目表
关键能力:I.理解与辨析能力Ⅱ.分析与推测能力Ⅲ.归纳与论证能力Ⅳ.探究与创新能力
核心素养:①宏观辨识与微观探析②变化观念与平衡思想③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识⑤科
学态度与社会责任
关键能力
核心素养
预估难度
题号
题型
分值
考查内容
ⅡⅢW①②③④
⑤
等级系数
1
选择题
2
化学与STSE:传统文化
易
0.85
2
选择题
2
化学用语、物质性质
易
0.75
3
选择题
2
简单有机物性质推断、原子共面
易
0.75
4
选择题
2
实验操作及目的
中
0.70
5
选择题
2
阿伏加德罗常数相关计算
中
0.55
6
选择题
2
价-类二维图
中
0.60
7
选择题
2
离子共存、离子方程式书写
难
0.35
8
选择题
元素推断:现象推断、性质推断、熔沸点
2
中
比较
0.60
9
选择题
2
反应机理:反应类型、反应历程、性质推断
中
0.60
10
选择题
2
物质结构与性质:晶胞相关计算、化学式
中
0.65
11
选择题
4
物质结构与性质:表格形式
易
0.75
12
选择题
小工艺流程:物质推断、反应方程式书
0.60
写、定量计算、操作步骤
电解池原理及其应用:电极反应方程
13
选择题
式、离子流向、pH变化、电极连接、化
中
0.65
学键
化学平衡:化学反应的方向、图像分析、
14
选择题
4
速率比较、化学平衡相关计算
难
0.40
15
选择题
4
溶液中离子反应及平衡图像分析
难
0.35
物质性质与结构:空间运动状态、价电
16
非选择题
12
子排布式、第一电离能、熔点比较、密度
易
0.75
计算、键角比较等
有机化合物推断:官能团名称、结构简
17
非选择题
12
式书写、反应类型、同分异构体、有机化
/
难
0.35
合物推断
三
18
非选择题
工艺流程:化学方程式书写、操作目的、
12
中
原因分析、操作步骤
0.55
制备实验综合:仪器名称、化学方程式
19
非选择题
12
书写、实验现象分析、实验装置评价、实
中
0.60
验操作、产率计算、误差分析等
化学反应原理:△S计算、原因分析、计算
20
非选择题
12
中
0.60
分压平衡常数计算、催化剂、曲线分析
化学答案(五)第1页(共9页)
3
真题密卷
学科素养月度测评
精典评析
TIANSHUJIAOYU
★哈尔滨工业大学的研究团队发现,以非晶态N(Ⅲ)基硫化物为催化剂,能有效催化OER(析氧反
应)和UOR(尿素氧化反应),从而降低电解水制氢过程中的能耗,其工作原理和反应机理如图所示:
光伏
电池
电极A
电极B
0+e
OH
o
OH-IV
→H0+eH04e9
CO(NH)+H2O
OER
9
UOR
H,O+eⅢ
p-o
-OH OH
CO+N
k0装
阳离子1.0 molL KOH溶液
OH-
交换膜0.33 mol-L'CO(NH)溶液
ONi@S●OoH
下列说法错误的是
A.电极B上UOR的总过程为CO(NH2)2-6e+6OH—CO2个+N2个+5H2O
B.电解过程中,阳离子从电极A室移向电极B室,电极A附近溶液的pH减小
C.OER分四步进行时,没有涉及非极性键的形成与断裂
D.若将光伏电池换成铅酸蓄电池,电极A应连接铅酸蓄电池的Pb电极
【试题解读】
本题以采用电解和催化两个过程,实现高效制备氢气工艺为载体,考查考生对电解池工作原理及其应
用的掌握情况,涉及电极类型的判断、物质变化的分析、电解总反应式的判断以及反应原理的过程分析,可
以考查宏观辨识与微观探析的学科素养,引导学生从微观角度分析电化学工作原理,体现了微粒观的学科
思想,此类试题研究对象可能会越来越复杂,图像图示可能会越来越复杂,这是高考试题对考生思维品质、
批判性思维能力要求越来越高的一种外在体现,通过陌生、复杂的问题情境,系统动态的研究对象,在理解
的基础上可以有效考查考生应用实践、迁移创新的能力等。
★利用生物质乙醇制备乙烯具有很大的经济价值和战略意义,发生的反应:
I.CH,CH2OH(g)=H2O(g)+CH2-CH2(g)△H=+40.0kJ·mol1、△S=+125.0J·mol-1·K-1;
Ⅱ.2CH3CH2OH(g)=H2O(g)+CHCH2OCH2CH3(g)△H=-16.0kJ·mol-1。
回答下列问题:
(1)已知相关物质的标准熵数值如表所示,△S计算方法可类比△H计算方法。
化学式
CH:CH2 OH(g)
CH:CH2 OCH2 CH3 (g)
H2O(g)
标准熵S/(J·mol-1·K-1)
281.1
342.1
188.1
反应Ⅱ的△S=
J·mol1·K-1(保留小数点后1位)。
……
【试题解读】
本题属于学术探索情境,是以利用生物质乙醇制备乙烯为载体,考查考生对反应变化与规律等的掌握
情况,涉及反应热的计算、平衡常数的计算、图表数据分析、图像的识别以及外界条件对反应速率的影响等
必备知识。与《课程标准》学业质量水平3中“能根据反应速率和化学平衡原理,说明影响化学反应速率和
化学平衡的因素”“能定量分析化学变化的热效应”以及学业质量水平4中“能从调控反应速率、提高反应
转化率等方面综合分析反应的条件,提出有效控制反应条件的措施”的要求吻合。试题侧重于信息获取与
加工、逻辑推理与论证和批判性思维与辩证能力,能够识别、转化、图像中的各种信息,能够理清复杂动态
变化体系中各种物质量的关系,能够灵活应用定量计算的方法。侧重于化学观念、思维方法和实践探索等
学科素养的训练与培养。
3
化学答案(五)第2页(共9页)
·化学·
参考答案及解析
参考答案及解析
一、选择题
期的反应方程式为S+S2-十2H20—H2个
1.B【解析】“化不白者,炒为黄丹”的过程中铅被
十S2+1十2OH。S+1中硫元素之间以单键相
氧化成PbO4,发生了氧化还原反应,A正确;
连,S一S键个数为x个,则1mol的S+1中含有
“黄光飞走”是硫黄蒸气,不是焰色现象,B错误;
。键数目为xNA,A正确;Na2S溶液中存在S2
“凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深”指凿开混沌
+H2O==HS+OH,所以1L
的地层,获得像乌黑发亮的金子一样的煤炭,即
0.1mol·L-1Na2S溶液中含阴离子的数目大于
诗句中的“乌金”指煤炭,C正确;提纯铜绿的方
0.1NA,B错误;用电低谷期的反应方程式为
法:“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬千”,可
2H20+2S2+1—2S2+2S2-+O2个+4H+,0
知洗涤后,溶解于水中,过滤后蒸发,涉及的操作
元素从一2升高到0价,生成1molO2转移
方法是洗涤、溶解、过滤、蒸发,D正确。
4mole,则生成1molS得到电子数目为
2.C【解析】麦芽糖和蔗糖的分子式均为
2NA,C错误;选项中没有指明在标准状况下,无
C12H2O11,但结构不同,二者互为同分异构体,
法进行计算,D错误。
麦芽糖和蔗糖均可以发生水解,A正确;维生素
6.A【解析】根据硫元素的“价-类”二维图,可知a
C具有强还原性,可以与补铁剂一起服用,B正
为S、b为二氧化硫、c为三氧化硫、d为硫酸、e为
确;天然氨基酸室温下均为固体,易溶于水,难溶
亚硫酸、j为H2S、f为硫酸盐或硫酸氢盐、g为亚
于有机溶剂,C错误;植物油含有碳碳双健,经催
硫酸盐或亚硫酸氢盐、h为硫代硫酸盐、q为硫化
化加氢得到的硬化油,不易被空气氧化变质,便
物或硫氢化物。b为二氧化硫,是城市空气质量
于存储和运输,D正确。
检测的主要指标,化石燃料燃烧是其来源之一,A
3.A【解析】由结构简式可知,甲状腺素分子中含
正确;S单质与氧气反应只能一步转化为二氧化
有氨基、羧基、羟基、醚键和碳碘键(碘原子)五种
硫,无论氧气是否过量,都只能生成二氧化硫,B
官能团,A错误;由结构简式可知,甲状腺素分子
错误;j与硫酸铜溶液混合可以制得d,H2S与硫
中的羧基、酚羟基和碘原子都能与氢氧化钠溶液
酸铜可以制得硫化铜,因生成的CuS不溶于稀硫
反应,其中与苯环相连的1mol碘原子消耗
酸,故能制得硫酸,不是强酸制弱酸,C错误;q为
2mol氢氧化钠,所以理论上1mol三碘甲状腺
硫化物或硫氢化物,其钠盐具有还原性,F3+能
原氨酸最多能与10mol氢氧化钠反应,B正确;
氧化一2价的S,因发生氧化还原反应而不能大
由结构简式可知,甲状腺和三碘甲状腺原氨酸都
量共存,D错误。
含有酚羟基,都能与氯化铁溶液发生显色反应使7.D【解析】①加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶
溶液呈紫色,C正确;由结构简式可知,甲状腺素
液产生白色沉淀,则该白色沉淀为硫酸钡,原溶
分子中苯环和羧基上的碳原子以及与苯环和羧
液中可能含有SO?,也可能含有SO?被硝酸
基相连的碳原子在同一平面上,由三点成面的原
氧化生成SO?导致;②加入淀粉-KI溶液,呈蓝
则可知,甲状腺素分子中所有碳原子可能共平
色,说明溶液中存在强氧化性离子,能将KI氧化
面,D正确。
生成碘单质,则应含有H+、NO,从而排
4.B【解析】向氯化钠中滴加2滴硝酸银,产生白
除SO?,则原溶液中肯定存在SO?;③加入
色沉淀,再加入4滴碘化钾,白色沉淀转化为黄
NaOH溶液产生白色沉淀,可知存在Mg+,加热
色沉淀,再滴加8滴疏化钠,黄色沉淀转化为黑
后产生有刺激性气味的气体,则存在NH4;又因
色沉淀,溶液中所给银离子少量,溶解度小的沉
各离子浓度相同,结合电荷守恒可知溶液中一定
淀可以转化为溶解度更小的沉淀,A正确;制备
存在CI,不存在Na+,据此分析解答。由②可
的乙炔中含H2S等杂质,也可使溴水褪色,B错
推知溶液中存在氧化性离子,则存在H+、NO3,
误;第一个不褪色,第二个褪色,能确定干燥的氯
从而排除SO?,再结合①中白色沉淀现象,可知
气不具有漂白性,C正确;过氧化钠与水反应产生
存在SO?,A正确;若将①中的试剂换成盐酸酸
大量的热,达到了脱脂棉的着火点,脱脂棉迅速
化的BaCl2溶液,则可通过白色沉淀现象直接确
燃烧起来,D正确。
定SO?存在,对最终成分的判断无影响,B正
5.A【解析】用电低谷期的反应方程式为2H2O十
确;加入NaOH溶液产生白色沉淀,可知存
2S+1—2S2+2S2-+O2↑十4H+,用电高峰
在Mg2+,加热后产生有刺激性气味的气体,则存
化学答案(五)第3页(共9页)
护
真题密卷
学科素养月度测评
在NH时,反应为Mg2++NH时+3OH△
8M
Mg(OH)2↓十NH3个+H2O,C正确;由以上分
NA·(aX10-0)g·cm3,C正确;图A中位
析可知溶液中存在C1,D错误。
于体心的Li*与0的距高为
8apm,D错误。
8.D【解析】根据离子液体结构示意图X序数最
二、选择题
小,且形成一个共价键,可以推出X为H元素,Y
11.C【解析】加入铬能使钢铁表面形成致密且紧
周围形成四个共价键,则Y为C元素,一个Z形
固的钝化膜,防止内部的铁与氧气接触,加入镍
成三个共价键,另外一个Z形成四个共价键,左
是使钢铁耐酸、碱腐蚀,A正确;苯酚通过与硝
侧为阳离子失去一个电子,是Z元素失去一个电
酸反应,在苯环上引入3个硝基,苯环上发生亲
子,证明Z最外层有5个电子,Z为N元素,阴离
电取代,硝基的吸电子作用使三硝基苯酚○一H
子中W形成一个键,原子序数最大,W为C1元
键极性增强,羟基上的H更易电离,B正确;炭
素,Q得到一个电子后形成四个共价键,说明有
黑是最常用的补强材料,在很多橡胶制品中都
一条键为配位键,Q为A1元素。ZX3和W2分别
会加入炭黑来提高制品的补强性能,更耐磨,C
是NH和C2,过量NH3和CL2反应可以生
错误;用乙酰基取代纤维素上的羟基成酯,纤维
成NHCl,方程式为3Cl2+8NH—6NH4Cl+
素链上的羟基减少,纤维素吸水能力下降,D
N2,可以看到白烟,A正确;QW3是A1Cl,在水
正确。
中可以完全电离,故为强电解质,A1C为分子晶
12.AB【解析】该流程最终要提取镍和钻,故其他
体,不能用于工业冶炼铝,B正确;离子半径越大,
金属元素均需除去。酸浸后的阳离子有C0+、
离子键越弱,熔沸,点越低,故离子液体的沸点较
Cu2+、Mg2+、Ca2+,加入过量铁粉除去Cu+,生成
低,C正确;乙烷会溶于四氯化碳,故不能用溴的
Fe+,加入NaClO3将Fe2+氧化为黄钠铁矾晶体
四氯化碳溶液除去乙烷中的乙烯,D错误。
除去,加入NaF将Ca+、Mg+转化成沉淀除去,
9.C【解析】由图可知a→b过程中醇羟基转化为
最终剩余N+和Co+萃取分离,从而完成提取,
醛基,发生氧化反应,A正确;b→C的过程中醛基
据此分析。“滤渣I”中含有生成的Cu和过量Fe,
中的碳氧双键打开,O连H,C连一NH2,然后再
A错误;“过滤Ⅱ”发生反应生成黄钠铁矾晶体:
发生脱水反应形成一CH=NH,B正确;常温下a
2Na++CIO3+6Fe2++4SO?+9H20
苯甲醇和b苯甲醛都不易溶于水,在水中溶解度
Na2Fe(SO4)4(OH)12¥+CI+6H,B错误;
较小,C错误;由图中信息可知a→b、b→c、c→d
“过滤Ⅲ”中,为使Mg2+、Ca2+沉淀完全,则
每步转化过程中都生成水,制备1mol物质d,过
Kp(CaF2)
程中生成3molH2O,D正确。
C最小(F-)=
/1.0×10-10
V1.0×10-5
W1.0×10-5
10.D【解析】根据晶胞的组成,可算出晶胞中L计
c(H+)K.(HF)
个数为4x(层×4+1+日×4)=8,0广个效为
=10-2.5mol·L-1,
c (HF)
c(F),溶液中
c(H)
4×(4+4)=32,Mn3+和Mn4+个数为4×4=
的最大值为
K.(HF)7.0×10-4
c(HF)
c最小(F)102.5—
=7.0
16,所以当Li计计取1时,x、y分别为2和4,A
X101.5,C正确;多次萃取可以提高萃取率,“反
正确;图甲中箭头所指的B单元中离标★的位
萃取”时,为提高C02+的萃取率,可以通过多次加
置的Li计距离最远的锰离子(Mn3+或Mn4+)如
入硫酸溶液,进行多次萃取实现,D正确。
图所示,
13.BC【解析】该装置是电解池,电解水制氢,电
极A为阴极,水得到电子生成氢气,电极反应式
为2H2O+2e—2OH+H2个;电极B为阳
极,尿素失电子生成氨气,UOR的总过程为
C0(NH2)2-6e+6OH-CO2↑+N2↑+
5H2O。由分析知,电极B上UOR的总过程为
原子分类坐标为传名爱》,B正风:跑的装
CO(NH2)2-6e+6OHCO2个+N2↑+
5H2O,A正确;电极A为阴极,电解过程中电极
简化学式为LiMn2O4,根据一个晶胞含8
A附近不断生成OH,电极B室中K+通过阳
个LiMn2O4,其晶体的密度表达式为
离子交换膜进入电极A室,电极A附近溶液的
化学答案(五)第4页(共9页)
·化学·
参考答案及解析
pH增大,B错误;根据题图分析,OER分四步进
c(CH COOH)
c(CH,COO)
线①是
行时,过程Ⅱ涉及了O一O非极性键的形成,过
(CHc00),曲线@是.C0o0币·
程Ⅳ涉及了O一O非极性键的断裂,C错误;电
交点处的pH=14一p0H=14一9.26=4.74,此时
极A为电解池的阴极,应与电源铅酸蓄电池的
的K。=
c(Ht)·c(CH COO)
负极(即Pb极)相连,D正确。
c(CH:COOH)
=c(H)
14.BD【解析】由图1可知,随着丁增大,温度降
Kw1014
=1044,K。一术一10=10西,据此分折作
低,一lgk正和一lgk逆均增大,即k正、k诞均减
小,但k正减小幅度更大,说明降温后,口正<0逆,
答。根据上述分析可知,曲线①是(CH COOH
c(CH,COO-)'
平衡逆向移动,则正反应为吸热反应,而正反应
A正确;据图可知,当pOH=9.26时,是曲线①和
为熵增的反应,若要△H一T△S<0,则在高温
曲线②交点,存在关系:c(CH,COO)=
下反应能自发,A错误;由图可知,A、B、C点
c(CH COOH),B正确;当V=10mL时,溶液中的
N2O的平衡转化率相同。升高温度,N2O的平
溶质均为等物质的量的CH COOH
衡转化率增大,现使三点平衡转化率一致,则需
和CH COONa,因为Ka>Kh,因此c(CH COOH)
要增大压强,相当于缩小体积,即VA>VB>Vc,
<c(CH.COO),由于K。不变,此时c(H+)
三,点起始量一样,反应前后质量守恒,所以PA<
<1044mol·L-1,故此时pH>4.74,C错误;设
P<0c,密度最小的是A点,B正确;若容器Ⅱ、
1.0mol·L1 CH,COONa溶液中c(OH)为
Ⅳ的体积均为1L,容器Ⅱ中的物质也在470℃
xmol·L-1,根据水解方程式:CH COO+HO
下进行反应,根据容器Ⅱ的体积为1L,求该反
==CH COOH+OH,可知c(OH)=
应在470℃的平衡常数K,则
c(CH COOH)=x mol.L1,Kh=
2N2O(g)2N2(g)+O2(g)
c(OH)·c(CH,COOH)x2
c(CH COO-)
=109.26,解得
1.0-x
开始
x=1043,所以c(Ht)=10937mol·L1,即pH
(mol·L1)0.1
0
0
=9.37,D正确。
变化
三、非选择题
(mol·L1)0.06
0.06
0.03
16.(1)7(1分)3s23p(1分)
平衡
(2)Si>Mg>A1(1分)
(mol·L1)0.04
0.06
0.03
(3)高(1分)SiC和Si都是原子(共价)晶体,
所以K=cN)·c(O)
而C原子半径比Si原子半径小,则Si一C键的
(0.06)2×0.03
键长较Si一Si键的键长短,Si一C键的键能更
c2(N2O)
(0.04)2
0.0675,容器V也在470℃下反应,则Q。=
大,熔点更高(2分)
c2(N2)·c(0)_(0.06)2×0.04=0.04,因为
384×1030
(4)
(2分)
a3·Na
c2(N2O)
(0.06)2
K>Q。,则容器V中反应正向进行,故容器V中起
(5)D(1分)
始反应速率为v正(N2O)>v运(N2O),C错误;选
(6)BC(1分)
项D中的条件与选项C中的一样,则温度相同,
(7)>(1分)[Cu(NH3)4]SO,中NH3提供孤
平衡常数相同,容器V的反应达平衡时,有正=
电子对与Cu+形成配位键后,N一H成键受到
k正·c2(N2O)=V逆=k道·c2(N2)·c(O2),
的排斥力减少(1分)
g表,一g4=g是=gK=g675X10),
【解析】(1)基态A1原子核外电子排布式为
1s22s22p3s23p,电子的空间运动状态等于电子
D正确。
所占据的轨道数,其核外电子的空间运动状态
15.C【解析】pOH越大,碱性越弱,酸性越强。
有7种,其价电子排布式为3s23p。
c(H)越大,抑制CH,COOH的电离,所以溶液中
(2)第三周期从左到右,第一电离能呈增大趋
c(CH COOH)增大,c(CHCOO)减小,则
势,但由于第ⅡA族的3s能级为全充满状态,能
c (CH COO)
c(CH COOH)
c(CHC00增大,所以曲
量较低,不易失去一个电子,第一电离能比同周
c(CH COOH)
减小
期第ⅢA族的元素高,故Mg、Al、Si的第一电离
化学答案(五)第5页(共9页)
3
真题密卷
学科素养月度测评
能大小为Si>Mg>Al.
B的结构简式可知A应为入O;B发生消去
(3)SiC的熔,点比晶体Si的高,因为SiC和Si都
反应生成C,C为反式结构,则C为
是原子(共价)晶体,而C原子半径比Si原子半
径小,则Si一C键的键长较Si一Si键的键长短,
人O人gC在甲醇、EtN作用下生成D,
Si一C键的键能更大,SiC的熔,点更高。
结合D的分子式和已知ⅰ可知C发生已知ⅰ的
(4)由该晶胞结构可知,该晶胞中所含正四面体
结构单元的数量为4+6X
1
反应和酰氧的醇解,则D为0人又。一,D与
2+8×8
=8个,故
8×4×12
甲醇发生加成反应生成E,E为
09E
384×1030
(ax10-)cma.NAg.cm
和H发生反应生成I,对比E和I的结构以及H
(5)第二周期主族元素从左向右电负性逐渐增
大,电负性:O>N>C,A正确;PO中P的o
的分子式可知H为0N,H曲G布
CH3I反应得到,结合G的分子式及H结构可
能藏为4,派电子对数为×(5十3-2X)=0,
为$p3杂化,PO}空间结构为正四面体形,B正
知G为HO人人NH,G由F和氨气反应得到,
确;由Ru配合物结构简式可知,Ru的配位数为
结合F的分子式及G的结构可知F为
6,C正确;吡啶中原子在同一平面,则C、N原子
的价层电子对数均为3,杂化方式均为sp,D
HO
人OH1在一定条件下生成J,J分子脱
错误。
水生成K,K为HO
N0,K生成L,L与
(6)[Cu(NH3)2]Cl中Cu原子化合价为+1价,
其价电子排布式为3d,无未成对电子,A不符
试剂b发生已知ⅱ的反应生成M,则L为
合题意;[Cu(NH3)4]SO4中Cu原子化合价为
十2价,其价电子排布式为3d°,有未成对电子,
H.N
0,K转化为L的过程
B符合题意;Na2[Cu(OH)4]中Cu原子化合价
为十2价,其价电子排布式为3d,有未成对电
中KzCO3可吸收生成的HBr,则试剂a会与K
子,C符合题意。
生成HBr,结合L结构可知,试剂a为
(7)[Cu(NH3)4]SO4中NH3提供孤电子对与
HN入入B,K与H,N入入Br发生取代反
Cu+形成配位键后,N一H成键受到的排斥力
应生成L,L发生已知ⅱ的反应转化为M。
减少,故[Cu(NH3)4]SO4中的H一N-H的键
(1)由分析可知,A为0,含有醚键和碳碳
角更大。
双键两种官能团。
17.(1)碳碳双键、醚键(2分)
(2)由分析可知D为0人义0,D与甲醇发
0
(2)00+CH,0H
催化剂
生加成反应生成E:
0/(2分)
催化剂
(3oN4分)
取代反应(1分)
(3)由分析可知,G为
,G和CH3I
(4)H,N入入Br(2分)
HO
(5)《=-N00.N
-(2分)
反应得到H:
,酚羟基中氢被甲基
NH
NH
取代,该反应为取代反应。
1分)
(4)由分析可知,试剂a为H,N入入一Br。
【解折】A与又
发生加成反应生成B,结合
(5)K为H0
,K含有9个碳、2个氧、1
3
化学答案(五)第6页(共9页)
·化学·
参考答案及解析
个氨,不饱和度为7,X是K的同分异构体,满足下
MnO2在空气中反应生成Bi2O3和MnSO,水
列条件:a.只含有一个环的芳香族化合物,含有苯
浸后过滤,滤渣中加浓盐酸酸浸后过滤,将滤液
环,苯环含6个碳,不饱和度为4,则此外还有3个
分成两份,其中一份中加金属铋转化,铋和铁离
碳;b.红外光谱显示分子内含有硝基:一NO2,此外
子发生氧化还原反应,生成亚铁离子和B+:Bi
还差2个不饱和度;C,核磁共振氢谱显示共有3组
十3Fe3+—Bi3++3Fe2+,然后调溶液pH=
峰,则结构对称,且支链应该含碳碳三健,结构可以
2.6,使B3+水解生成BiOC1沉淀;另一份加萃
-NO2、O2N
取剂TBP,使Fe3+和Bi3+分离,分液,有机相再
加草酸溶液反萃取出B3+,最终经过系列操作
NH
得到超细氧化铋。
(6)化合物N(
)经过多步反应可制备试
(1)“联合焙烧”时,Bi2S和MnO2在空气中反
SH
应生成Bi2O3和MnSO4,Mn元素由+4价下降
到十2价,O2中O元素由0价下降到一2价,S
剂b(
),W与C1入C反应生
元素由一2价上升到十6价,根据得失电子守恒
C
和原子守恒配平方程式为2Bi2S,十6MnO2十
成试剂b,结合试剂b的结构可知W为
902高温2Bi,0,十6MnS04.
NH,
(2)根据已知i可知,Bi+易与CI形
成BiCI,BiCI易发生水解产生BiOCI,其反
Qw过程中有甲醇生成,结合流程中
应的离子方程式为BiCI+H2O一BiOCI
信息可知Q在HCI、DMSO作用下发生反应产
+5CI十2H+,增大H+浓度,平衡逆向移
生醛基,在P2O5条件下自身发生脱水生成W,
动,BiCI浓度增大又抑制B3+与CI形
NH.
成BiCI,使B3+充分浸出;同时抑制金属离子
则Q到W的中间产物为
Q为
Bi3+(或BiCl)、Fe3+水解。
CHO
(3)①加入Bi发生反应:Bi+3Fe3+一Bi3+十
3Fe+,因此“转化”时加入金属Bi的作用是将
Br
)与P(
Fe3+转化为Fe2+,避免形成Fe(OH)3沉淀,保
证BiOCl的纯度。
②得到BiOCl的离子方程式为BiCl+H2O
生反应生成Q。
=BiOC1¥+5C1-+2H+。
18.(1)2Bi,S十6Mn0,十90,高温2Bi,0,十6MnS0,
(4)c(C1)最佳为1.3mol·L1,过高或过低
(2分)
均不利于萃取的原因是c(Cl-)>1.3mol·
(2)增大c(H+)和c(CI),有利于Bi2O3溶解;
LI时,铋离子萃取平衡(BiCI+2TBP一
抑制金属离子B3+(或BiCI)、Fe3+水解
BiCl3·2TBP+3CI)逆向移动,萃取率下降,
(2分)
铁离子萃取率上升;c(C1)<1.3mol·L-1
(3)①将Fe3+转化为Fe2+,避免形成Fe(OH)3
时,铋离子水解(BiCI+H2O一一BiOCI+
沉淀影响BiOCI的纯度(2分)
5CI+2H+)程度增大,不利于秘离子的萃取
②BiCl+H2O一BiOCI+5CI1+2H+
提纯。
(2分)
(5)为得到含C1较少的草酸铋晶体,“萃取”后
(4)c(Cl)>1.3mol·L-1时,铋离子萃取平
有机相与草酸溶液的混合方式为边搅拌边将有
衡(BiCI+2TBP-BiCl3·2TBP+3CI)逆
机相溶液滴加到草酸溶液中,故选a。
向移动,萃取率下降,铁离子萃取率上升;
19.(1)①球形冷凝管(1分)
c(Cl-)<1.3mol·L1时,铋离子水解
②2Na+2H2O-2NaOH+H2个(2分)
(BiCl8+H2O=BiOCI¥+5CI-+2H+)程
装置C中二苯甲酮变为蓝色(1分)
度增大,不利于秘离子的萃取提纯(2分)
(2)1 4NaH AICls NaAIH 3NaCl
(5)a(2分)
(2分)
【解析】辉铋矿和软锰矿联合焙烧时,Bi2S和
②球形冷凝管与大气连通,不能满足无水无氧
化学答案(五)第7页(共9页)
真题密卷
学科素养月度测评
条件(1分)
(3)CD(2分)
③四氢呋喃(1分)过滤(1分)
↑(△H-T△S/kJ-mol)
(3)59.0%(2分)偏小(1分)
【解析】向50mL含4.32gNaH的四氢呋喃悬
(4)反应I(1分)
(2分)
浮液中加入50mL含5.34gA1C13的四氢呋喃
T/K
溶液发生反应:4NaH+AlCL—NaAIH4+
3NaCI,氢化铝钠易溶于四氢呋喃,NaCI难溶于
四氢呋喃,故析出的白色固体为NaCl。过滤之
(5)8CO2+12e+2H2O=C2H4+6CO3
后,向NaAlH4的四氢呋喃溶液中加入甲苯,可
(2分)
以析出NaAlH4。
【解析】(1)反应△S=生成物标准熵之和一反
(1)①仪器A的名称为球形冷凝管。
应物标准熵之和,则反应Ⅱ的△S=(342.1十
②钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,可以用来
188.1)J·mol-1·K-1-281.1J·mol-1·
除水,化学方程式为2Na十2H2O一2NaOH
K-1×2=-32.0J·mol-1·K-1。
十H2个,二苯甲酮(沸,点305℃)作指示剂,在有
(2)①反应的活化能越大,反应速率越慢,100℃
水体系中无色,在无水体系中呈蓝色,当观察到
时反应I的活化能较大,导致反应速率慢,使得
装置C中二苯甲酮变为蓝色,关闭活塞K,在装
乙烯的物质的量分数为0.00。
置B中收集无水四氢呋喃。
②设100℃起始反应时,乙醇、水蒸气的物质的
(2)①由分析可知,AlCl3和NaH为反应物,在
量都为1mol,平衡时生成乙醚的物质的量为
无水无氧条件下制备NaAIH4,化学方程式为
amol,由题意可列三段式:
4NaH+AICl3 =NaAIH,+3NaCl.
2CH3 CH2OH(g)=CH3CH2 OCH2 CH3 (g)+H2O(g)
②制备NaAlH4需要在无水无氧条件下进行,
起始
0
1
图2装置存在的一处缺陷是球形冷凝管与大气
(mol)
连通,不能满足无水无氧条件。
变化
③NaAlH4是离子化合物,室温下为固体,沸,点
2a
(mol)
比四氢呋喃(沸点66℃)高,则减压蒸馏的馏出
物为四氢呋喃,NaAlH4难溶于甲苯,减压蒸馏
平衡
1-2a
1+a
出四氢呋喃后,过滤可以得到NaAIH4粗产品。
(mol)
(3)由4NaH+AlCl3-NaAIH4+3NaCl分析
由乙醚的物质的量分数为6.25%可得:
可知反应物NaH过量,5.34 g AICla理论上可
5.34g
以产生NaA1H,的物质的量为133.5g·mol可
2m0×100%=6.25%,解得a=0.125m0l,
a mol
则反应Ⅱ的平衡常数
K。=
×54g·mol-1=-2.16g。经分析可知5mL待
(0.125mol
测溶液中含有A13+的物质的量为0.02LX
X135 kPa)x (1.125 mol
×135kPa)
2 mol
2 mol
0.1000mol·L-1-0.0164L×0.0500mol·
(975 mol
×135kPa)
L-1=0.00118mol,则含有NaA1H4的物质的
2 mol
量为0.00118mol,实际产量为
=0.25。
(3)催化剂能降低反应活化能,加快反应速率
100mL×0.00118mol×54g·mo11
5 mL
但化学平衡不移动,乙醇的转化率不变,由图可
×100%
2.16g
知,相同时间内,原料含水量一定时,a点Syndol
=59.0%;若量取EDTA溶液时滴定管尖嘴部
作催化剂条件下乙醇的转化率小于NKC-O3A
分有气泡,放出溶液后气泡消失,则量取EDTA
作催化剂条件下乙醇的转化率,所以点时反应
的物质的量偏小,则测得消耗EDTA的物质的
未达到平衡,A错误;由图可知,相同时间内,原
量偏小,测定产率结果将偏小。
料含水量一定时,Y-A12O3作催化剂条件下乙醇
20.(1)-32.0(2分)
的转化率小于NKC03A作催化剂条件下乙醇
(2)①反应I的活化能较大(1分)
的转化率,说明反应未达到平衡,则随原料含水
②0.25(2分)
量增加乙醇转化率下降是因为原料含水量增
化学答案(五)第8页(共9页)
·化学·
参考答案及解析
加,导致催化剂的活性降低,反应速率减慢使得
则图中直线代表上述反应的反应I,表示反应
消耗乙醇的物质的量减小,B错误;由图可知,相
↑(△H-T△S/kJ.mol)
同时间内,原料含水量一定时,NKC03A作催
化剂条件下乙醇的转化率最大,说明反应的反
Ⅱ对应的直线如图所示:0
应速率最大,催化效果较好,C正确;原料含水量
为40%、Y-Al203催化剂下,其他条件不变时,
与恒压容器相比,恒容容器相当于增大压强,增
大压强,反应速率加快使得消耗乙醇的物质的
(5)由题意可知,阴极发生的反应为水分子作用
量增大,导致乙醇的转化率增大,D正确。
下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成
(4)由方程式可知,反应I是熵增的吸热反应,
乙烯和碳酸根离子,电极反应式为8CO2十12e
升高温度,反应△H一T△S减小,反应Ⅱ是熵减
+2H2OC2H4+6CO?。
的放热反应,升高温度,反应△H一T△S增大,
化学答案(五)第9页(共9页)密真
2024一2025学年度下学期学科素养月度测评
卺题
化学(五)
本试卷总分100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。
可能用到的相对原子质量:H-1C一12Na一23A1-27C1一35.5
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20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.中华传统文化中蕴含大量化学知识。下列说法错误的是
选项
传统文化
化学知识
A
《余冬录》:化不白者(Pb),炒为黄丹(PbO4)
发生了氧化还原反应
B
《天工开物》:硫黄的制取“石精感受火神,化出黄光飞
走,遇盂掩住”
此过程产生焰色
C
“凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深”
乌金为煤炭
D
中药铜绿制法:“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干”
实验操作:洗涤、溶解、过滤、蒸发
2.化学与人类的生产生活密切相关。下列说法中错误的是
A.麦芽糖和蔗糖互为同分异构体,二者均可以发生水解
B.维生素C具有强还原性,可以与补铁剂一起服用
C.天然氨基酸室温下均为固体,易溶于有机溶剂,难溶于水
D.植物油经催化加氢得到的硬化油,不易被空气氧化变质,便于存储和运输
3.碘是生产甲状腺素(一种含碘激素)和三碘甲状腺原氨酸(产生于甲状腺)的重要元素,
这两种含碘物质的结构如图所示。下列说法错误的是
()
COOH
H
NH
甲状腺素
三碘甲状腺原氨酸
化学试题(五)第1页(共12页)
真题密卷·学科
A.甲状腺素中含有氨基、羧基、羟基、醚键四种官能团
班级
B.理论上1mol甲状腺素最多能与10 mol NaOH反应
C.甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸都能与FeCL3溶液发生显色反应
姓名
D.甲状腺素分子中所有碳原子可能共平面
4.下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
得分
2滴0.1molL
4滴0.1moL
8滴0.1molL
员饱和食
AgNO,溶液
KI溶液
/NaS溶液
盐水
装T
电石
A.验证沉淀转化
B.验证乙炔使溴水褪色
干燥
尾气
处理
2滴水
陶土网
干燥的
湿润的
有色布条
有色布条
包有NaO
的脱脂棉
C.探究干燥的氯气是否具有漂白性
D.“滴水生火”可证明过氧化钠与水反应放热
5.解耦电解水可实现用电低谷期的过剩电力向氢能的高效转化,一种以多硫化物离子为
介质的转化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
用
02K
H0
谷
S21
H2
电高峰
A.1mol的S+1中含有o键数目为xNA
B.1L0.1mol·L-1Na2S溶液中含阴离子的数目小于0.1Na
C.用电低谷期生成1molS2得到电子数目为4NA
D.用电高峰期生成11.2LH2时,发生还原反应的H2O分子数为NA
素养月度测评
化学试题(五)第2页(共12页)
3
6.“价-类”二维图是学习、探究高中化学常见元素的不同物质之间转化的重要方法。硫元
素的“价-类”二维图如图,下列相关说法正确的是
()
6
1
0
-2
单质氧化物酸盐
物质类别
A.b是城市空气质量检测的主要指标,化石燃料燃烧是其来源之一
B.单质a在氧气中燃烧得到b还是c取决于氧气的用量或浓度
C.j与硫酸铜溶液混合可以制得d,利用强酸制备弱酸原理
D.q的钠盐溶液与氯化铁溶液能大量共存
7.某溶液可能含有等浓度的下列某些离子:Na+、Mg2+、NHt、H+、Cl、SO、SO、NO3,
取溶液分别进行如下实验:
①加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀;
②加入淀粉-KI溶液,呈蓝色;
③加入NaOH溶液产生白色沉淀,加热后产生有刺激性气味的气体。
下列说法错误的是
(
A.由①②可知一定有H+、NO3、SO
B.若将①中的试剂换成盐酸酸化的BaCl2溶液,不影响成分的判断
C.③中的离子反应方程式为Mg2++NH时+3OH△Mg(OH)2Y+NH,个+H,O
D.不能确定有无CI
8.离子液体在合成与催化、电化学、生物化学等领域广泛应用,某离子液体的结构如图所
示。X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素。下列说法错误的是
()
A.过量ZX3和W2反应时可以观察到白烟
B.QW3是强电解质,但不能用于工业上冶炼Q
C.由于含有半径较大的离子,离子液体的离子键较弱,故离子液体的沸点较低
D.用Br2的YW4溶液通过洗气的方法除去Y2X6中的Y2X4
3
化学试题(五)第3页(共12页)
真题密卷·学禾
9.如图所示可实现CoOz/MO2与氨水直接将醇氧化氰化生成腈,下列说法错误的是()
OH
N
NH
+02
-HO
-HO
0
N
9292P92P9299299P92P9909299-2
○Mn
GOQOOGOOOGOOOGOOOOOGOOOOOOOOO
○=Co
0=0
A.反应a→b反应类型为氧化反应
B.反应b→c的历程可能是先加成后脱水
C.常温下,物质a与b均易溶于水
D.用a制备1mol物质d,过程中生成3molH2O
10.锰酸锂(LiMn,O,)(相对分子质量为Mg·mol-1)是新型锂离子电池常用的正极材
料,其晶胞如图甲所示。甲可看作是由图中相邻A、B两种基本单元交替结合而成(顶
面的Li+已标注,其余位置的Li+未画出),O2-、Mn3+、Mn4+均位于单元中体对角线上
距离顶点处,已知:形成晶体的晶胞参数(晶胞边长)为Qpm;设N为阿伏加德罗常
数的值。
Li"
●02
B
△Mn3或Mn
B
B
个
A
下列说法错误的是
A.LiMn,O,中的x、y分别为2、4
B.图甲中箭头所指的B单元中与标★位置的Li+距离最远的锰离子(Mn3+或Mn4+)
的原子分数坐标为(日,7,3)
8’88
8M
C.晶体的密度表达式为NA·aX10-)g·cm
3
D.图A中位于体心的Li计与02的距离为apm
4素养月度测评
化学试题(五)第4页(共12页)
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要
求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化。下列推测不合理的是
选项
材料
组成或结构变化
性能变化与解释
A
钢铁
加入适量铬、镍等合金
可在铁表面形成一层致密的镍、铬钝化膜,增强铁
元素
的抗腐蚀性能
苯酚
通过与硝酸反应,在苯环
硝基的吸电子作用使三硝基苯酚中O一H键极性
B
上引入3个硝基
增强,羟基上的H更易电离
C
橡胶
在橡胶中添加炭黑
炭黑具有还原性,可增强橡胶的抗老化性能
纤维素
用乙酰基取代纤维素上的
羟基
纤维素链上的羟基减少,纤维素吸水能力下降
l2.一种从冶金厂废炉渣(主要含Co、Cu、Mg、C等元素)中提取钴并得到副产品黄钠铁矾
[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]的工艺流程如图所示:
稀硫酸过量铁粉NaCIo
NaF
HA
废炉渣→酸浸一过滤了→过滤口一过滤皿-萃取0血我
有机相
反萃取Cos0,
溶液
酸浸渣
滤渣1黄钠铁矾滤渣2
晶体
已知:1.离子浓度≤10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
i.Kp(CaF2)=1.0×10-10,Kp(MgF2)=7.5×10-11;K.(HF)=7.0×10-4。
i.HA为有机萃取剂,萃取原理:Co2+(aq)十2HA=CoA2+2H+(aq)。
下列说法错误的是
A.“滤渣I”为Cu
B.“过滤Ⅱ”发生的反应为ClO3+6Fe2++6H+C1-+6Fe3++3H2O
C“过滤”中,溶液的的最大值为.0X10。
D.“反萃取”时,为提高Co2+的萃取率,可以加入硫酸进行多次萃取
13.哈尔滨工业大学的研究团队发现,以非晶态(Ⅲ)基硫化物为催化剂,能有效催化
OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应),从而降低电解水制氢过程中的能耗,其工作
原理和反应机理如图所示:
化学试题(五)第5页(共12页)
真题密卷·学科
光伏
电也
电极A
电极B
。OH
0
oH7H0-eH0ec0NHH0
UOR
H,Oe
IOH'OH
CO+N
k8器婴品代高音液
OH
oNi②S●OoH
下列说法错误的是
A.电极B上UOR的总过程为CO(NH2)2-6e+6OHCO2个+N2个+5H2O
B.电解过程中,阳离子从电极A室移向电极B室,电极A附近溶液的pH减小
C.OER分四步进行时,没有涉及非极性键的形成与断裂
D.若将光伏电池换成铅酸蓄电池,电极A应连接铅酸蓄电池的Pb电极
14.已知N2O可以发生分解反应:2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)△H,若反应速率与相关
物质的浓度关系为v正=k正·c2(N2O),℃逆=k逆·c2(N2)·c(O2)(k正、k逆均为速率
常数,只受温度影响),速率常数与温度的关系如图1所示。在四个恒容密闭容器
(I~V)中分别充入表中相应量的气体,容器I、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率如图2所
示。下列说法正确的是
()
个-lgk或-lgk
正反应
100
逆反应
60
40
1
0
370
470
温度/℃
图1
图2
起始物质的量/mol
N2O
N2
02
容器I
0.1
0
0
容器Ⅱ
0.1
0
0
容器Ⅲ
0.1
0
0
容器V
0.06
0.06
0.04
A.N2O的分解反应在低温下能自发进行
B.图2中A、B、C三点对应的容器内气体的密度最小的是A点
C.若容器Ⅱ、V的体积均为1L,且容器V在470℃下进行反应,则容器V中起始反应
速率:v正(N2O)<v逆(N2)
D.若容器Ⅱ、V的体积均为1L,且容器V在470℃下进行反应,当反应达到平衡时,则
1gk正-1g逆=1g(6.75×10-2)
素养月度测评
化学试题(五)第6页(共12页)
3
15.25℃时,向20mL1.0mol·L1的醋酸溶液中逐滴加人1.0mol·L1的NaOH溶液
VmL,向20mL1.0mol·L1的CH:COONa溶液中逐滴加入1.0mol·L1的盐酸
VmL,且溶液的pOH[-lgc(OH)门]与lgX[X=
Cc09Cc09第关
系如图所示。下列说法错误的是
()
Ig X
①
9.26
OH
11
②
NaOH溶液或盐酸的体积/mL
A.曲线①中的X=CH,COOH)
c(CH:COO)
B.当pOH=9.26时,则存在关系:c(CH3COO)=c(CH COOH)
C.当V=10时,两溶液的pH均小于4.74
D.25℃时,1.0mol·L-1的CH3 COONa溶液的pH约为9.37
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)金属材料和复合材料在航空航天工业中具有重要的应用。
回答下列问题:
I.硬铝中含Mg、S等合金元素,因其密度小、强度高且耐腐蚀,常用于制造飞机的
外壳。
(1)基态A1原子核外电子的空间运动状态有
种,其价电子排布式为
(2)Mg、A1、Si的第一电离能由大到小的顺序为
Ⅱ.连续基体的碳陶瓷是一种复合材料,可用于制造歼-20的刹车片。
(3)SiC的熔点比晶体Si(填“高”或“低”),原因是
(4)中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体:T-碳。T-碳的结构:将立方
金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代,形成
碳的一种新型三维立方晶体结构,如图所示。已知:立方体的边长为apm,阿伏加
德罗常数值为NA,则T碳的密度为
g·cm3(用含a、Na的代数式
表示)。
图中。表示碳形成的正四面体结构
小
3
化学试题(五)第7页(共12页)
真题密卷·学科
(5)近年来,光催化剂的研究是材料领域的热点。一种Ru配合物(如图所示)复合光催
化剂可将CO2转化为HCOOH。下列说法错误的是
(填标号,下同)。
A.Ru配合物中第二周期元素的电负性:O>N>C
HO
D
B.PO?中P的价层电子对数为4,空间结构为正四面
HO
体形
HO.
C.该配合物中Ru的配位数是6
Ru
HO
CO
ci
D.吡啶人,原子在同一平面)中C,N原子的杂化方式
分别为sp2、sp3
(6)磁性材料也是材料科学的研究方向之一。将含有未成对电子的物质置于外磁
场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质。下列物质中属于顺磁性物质
的是
A.[Cu(NH3)2]CI
B.[Cu(NH3)4]SO
C.Na2 [Cu(OH)4]
(7)比较[Cu(NH3)4]SO4和NH3中的H一N一H的键角大小关系:[Cu(NH3)4]SO4
(填“>”或“<”)NH3。理由是
d
17.(12分)依匹哌唑M(
)是一种多巴胺活性调节剂,其合
成路线如图所示:
0HCI C
CH,OH D
CH OH
E
C,HO加成
CH,O,CIE,NC,H,O催化剂CHO
B
一定
条件
F
NH,
G
CHI
H
CH.O,
△
CHNO
C,HNO
风适口恶Cn6N册w人
K
P,O
-CHO HCI
DMSO
J
已知:i.入O入一RCH,OH,EtNO入√R(R表示H或烃基);
ii.R-X+R2-NH2
K:CO.DMFR,一NH一R(X表示卤素原子,R、R:表示H或
烃基);
.试剂b的结构简式为
素养月度测评
化学试题(五)第8页(共12页)
(1)A分子中含有的官能团名称是
(2)C为反式结构,D→E的化学方程式为
(3)G的结构简式为
;G→H的反应类型为
(4)K转化为L的过程中,KzCO3可吸收生成的HBr,则试剂a的结构简式为
(5)X是K的同分异构体,写出满足下列条件的X结构简式:
(不考虑立体异构)。
a.只含有一个环的芳香族化合物;
b.红外光谱显示分子内含有硝基;
c.核磁共振氢谱显示共有3组峰。
NH,
(6)由化合物N(
)经过多步反应可制备试剂b,其中Q→W过程中有CH3OH
SH
生成,写出P、W的结构简式:
因+回回o0国99
→试剂b
18.(12分)BiOC1是一种新型的高档环保珠光材料。以辉铋矿(主要为Bi2S3)和软锰矿
(主要为MnO2,还含有Fe2O3等)为原料制取氯氧化铋和超细氧化铋的工艺流程如图
1所示:
金属Bi
滤液2转滤液3调pH-2.6
化」
BiOCl沉淀
空气
浓盐酸
水解
辉铋矿
滤液4
联合
水
软锰矿
焙烧
浸
浸
(MnCl,、FeCI,溶液)
萃取剂TBP草酸溶液
滤液1滤渣」
滤液2翠淘
沉淀
超细
取
反萃取
氧化铋
水层
有机层
图1
已知:i.B3+易与C1形成BiCl;pH>3时,BiCl易发生水解生成BiOCI。
ⅱ.几种离子生成氢氧化物沉淀的pH:
离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
开始沉淀pH
8.1
6.3
1.9
沉淀完全pH
10.1
8.3
3.3
(1)“联合焙烧”时生成Bi2O3和MnSO4的化学方程式为
化学试题(五)第9页(共12页)
真题密卷·学科
(2)“酸浸”时需及时补充浓盐酸并保持浸取液pH小于1.4,其目的是
(任写两点)。
(3)①“转化”时加入金属Bi的作用是
②得到BiOCl的离子方程式为
(4)铋能被有机萃取剂(简称TBP)萃取,其萃取原理可表示为BiCI(水层)十2TBP
(有机层)一一BiCL3·2TBP(有机层)十3C(水层)。“萃取”时需向溶液中加入NaC固
体调节C1-浓度,萃取率随c(CI-)变化关系如图2所示。经测定,c(C)最佳为
1.3mol·L1,过高或过低均不利于萃取的原因是
100
Fe
80斤■
60
40
Bi
20
1.02.0
3.0
4.0
c(CI)/(mol-L')
图2
(5)“沉淀反萃取”时生成草酸铋[Bi2(C2O4)3·7H2O]晶体。为得到含C1厂较少的草酸
铋晶体,应边搅拌边
(填标号)。
a.将有机相溶液滴加到草酸溶液中
b.将草酸溶液滴加到有机相溶液中
19.(12分)氢化铝钠(NaAIH4)是有机合成中重要的还原剂。实验室以无水四氢呋喃为溶
剂,AlCl3和NaH为反应物,在无水无氧条件下制备NaAIH4。
已知:①二苯甲酮(沸点305℃)作指示剂,在有水体系中无色,在无水体系中呈蓝色。
②NaA1H4易溶于四氢呋喃(沸点66℃),难溶于甲苯(沸点110.6℃)。
N2→的
接真
空泵
液封
AICl3、
四氢呋喃
N
四氢呋喃
(含少量水)】
NaH、
二苯甲酮
四氢呋喃
和Na
NaAIH
图1
图2
素养月度测评
化学试题(五)第10页(共12页)
3
回答下列问题:
(1)制备无水四氢呋喃(装置如图1,夹持及加热装置略)
①仪器A的名称为
②实验开始前,用N2排尽装置内的空气,除水过程发生的化学反应方程式为
;打开活塞K,接通冷凝水并加热装置C至80℃,当观察到
,关闭活塞K,在装置B中收集无水四氢呋喃。
(2)制备NaAIH4(装置如图2,搅拌、加热和夹持装置略)
向三颈烧瓶中加入少量(质量可忽略)NaAIH4作催化剂,再加入50mL含4.80g
NaH的四氢呋喃悬浊液;接通冷凝水,控温80℃,边搅拌边缓慢滴加50mL含
5.34gA1C13的四氢呋喃溶液,有白色固体析出;静置沉降,取上层清液,经一系列
操作得到产品。
①制备NaA1H4的化学方程式为
②图2装置存在的一处明显缺陷是
③由上层清液获得NaAIH4的系列操作:加人甲苯,减压蒸馏→操作a,得粗产品→
…→得较纯净的产品。减压蒸馏的馏出物为
;操作a为
(3)测定NaAIH4的产率
将所得产品用足量无水乙醇、盐酸处理(杂质不反应),加热沸腾分离出A13+,冷却
后配成100mL溶液。量取5.00mL待测溶液、20.00mL0.1000mol·L-1
EDTA溶液于锥形瓶,调节pH并加热煮沸2min。冷却后用0.0500mol·L1醋
酸锌标准溶液滴定剩余的EDTA,达终点时消耗标准溶液16.40mL。已知EDTA
与A13+、Zn+均按1:1反应,则NaAIH4的产率为
(保留一位小数)。
若量取EDTA溶液时滴定管尖嘴部分有气泡,放出溶液后气泡消失,则测定结果将
(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
20.(12分)利用生物质乙醇制备乙烯具有很大的经济价值和战略意义,发生的反应:
I.CH3CH2OH(g)==H2O(g)+CH2=CH2(g)△H=+40.0kJ·mol-1、△S=
+125.0J·mol-1·K-1;
Ⅱ.2CH3CH2OH(g)→H2O(g)+CHCH2OCH2CH(g)△H=-16.0kJ·mol-1。
回答下列问题:
(I)已知相关物质的标准熵数值如表所示,△S计算方法可类比△H计算方法。
化学式
CH CH2 OH(g)
CH:CH2OCH CHa(g)
H2O(g)
标准熵S/(J·mol1·K-1)
281.1
342.1
188.1
反应Ⅱ的△S=
J·mo-1·K-1(保留小数点后1位)。
3
化学试题(五)第11页(共12页)
真题密卷·学科
(2)恒压(p=135kPa)、分子筛为催化剂、乙醇和水投料比1:1,反应相同时间后乙醚
和乙烯的物质的量分数如表(假设在100~300℃内催化剂活性保持不变):
温度/℃
100
150
200
250
300
CH2=CH2/(n%)
0.00
11.11
21.86
28.83
31.09
CHCH,OCH,CH3/(n%)
6.25
5.56
4.69
1.60
0.81
已知:生成乙烯的反应机理为
CH;CH2OH
步骤O快CH,CH,OH时
+H*
-H2O
步骤②慢CH,CH时
-H
步骤③快CH,CH2。
①100℃时CH2一CH2的物质的量分数为0.00,其解释原因为
②若100℃下该时间段反应已达平衡,试计算反应Ⅱ的平衡常数K。=
[p(CHCH2OH)为乙醇的平衡分压,如p(CHCH2OH)=x(CHCH2OH)·p,p
为平衡总压,x(CH3CH2OH)为平衡系统中CH3CH2OH的物质的量分数]。
(3)恒压(p=135kPa)和恒温(300℃)下,投人原料为乙醇和水,分别在NKC-03A、
Syndol、.Y-Al2O3等3种催化剂下进行反应,测定相同时间间隔,乙醇转化率与原料
含水量的关系如图所示。下列说法正确的是
(填标号)。
90
80
70
◆NKC-03A
■Syndol
60
▲rAIO
50
0
20
40
60
80
原料含水量(%)
A.a点可能为平衡状态
B.Y-A12O3催化剂下,随原料含水量增加平衡左移,乙醇转化率下降
C.题给条件下,NKC-03A催化效果较好
D.原料含水量为40%、Y-A12O3催化剂下,若将恒压改为恒容,其他条件不变,乙醇
转化率可能增大
(4)如图表示反应I和Ⅱ的△H一T△S与T的关系,图中直线代表上述反应的
(填“反应I”或“反应Ⅱ”),在该图中画出另一个反应对应的直线(假设△H、△S随
温度的变化可忽略)。
个(△H-T△S/kJ.mol
T/K
(5)以Na2CO3、K2CO3熔盐为电解质,用多晶铜催化电解CO2和水蒸气也可获得乙
烯,写出阴极电极方程式:
秦养月度测评
化学试题(五)第12页(共12页)