精品解析:陕西省多校联考2025-2026学年高三上学期第三次月考模拟化学试卷
2026-03-01
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2份
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37页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.66 MB |
| 发布时间 | 2026-03-01 |
| 更新时间 | 2026-03-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56614376.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2023级高三月考(三)试题
化学
本试卷共2大题,18小题;考试时长75分钟,卷面满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡上,将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。
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,再选涂其它答案标号。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 F-19 S-32 K-39 Ca-40 Co-59
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,本题包括14个小题,每题3分,共42分)。
1. 2025年9月3日,中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵盛典在北京举行,下列说法正确的是
A.战机在空中拉出的彩色烟带属于丁达尔效应
B.DF-5C导弹外壳是由耐热树脂基体与碳纤维组成的复合材料
C.防弹衣中凯夫拉纤维的主要材料芳香聚酰胺可由加聚反应合成
D.战斗机的玻璃纤维雷达罩、聚碳酸酯舱盖、芳纶蜂窝材料都属于有机高分子材料
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.战机彩色烟带是固体小颗粒分散在空气中形成的气溶胶,颜色由着色剂本身决定,丁达尔效应是胶体对光的散射形成光亮通路,并非彩色烟带的成因,A错误;
B.复合材料由基体和增强体组成,耐热树脂为基体,碳纤维为增强体,二者结合形成的材料符合复合材料定义,B正确;
C.芳香聚酰胺(凯夫拉纤维)由二元酸和二元胺通过缩聚反应生成,加聚反应无小分子生成,而缩聚反应有小分子(如水)生成,C错误;
D.玻璃纤维主要成分为无机非金属材料,不属于有机高分子材料,聚碳酸酯和芳纶为有机高分子,但玻璃纤维雷达罩不符合,D错误;
答案选B。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 基态氧原子的价电子排布图:
B. 氯化碘(ICl)分子的电子式为
C. SO3的VSEPR模型:
D. HF分子间氢键:
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态氧原子价电子排布为,2s轨道2个电子自旋相反,2p轨道4个电子遵循洪特规则,先分占3个轨道,再成对,且自旋相反,A正确;
B.ICl为共价化合物,碘与氯通过共用电子对结合,电子式应为,B错误;
C.中心原子价层电子对数为3+=3,无孤对电子,VSEPR模型为平面三角形:,C错误;
D.氢键具有方向性,F-H与F形成分子间氢键时,H只能与一个F原子形成氢键,3个原子总是尽可能沿直线分布,这样可使F与F尽量远离,使两原子间的排斥作用力最小,体系能量最低,形成的氢键最强、最稳定,HF氢键表示为,D错误;
故选A。
3. 物质性质决定用途,下列两者对应关系正确的是
A. SiO2硬度大,熔点高,可用于制造光导纤维
B. 钠钾合金密度小且还原性好,可用作核反应堆的传热介质
C. 纳米铁粉具有良好的吸附性,可用于处理含重金属离子(如Pb2+、Hg2+)的废水
D. 低密度聚乙烯具有较多支链,可用于生产食品包装袋等薄膜制品
【答案】D
【解析】
【详解】A.SiO2用于制造光导纤维主要基于其优异的光学性质,而非硬度和熔点高,性质与用途无直接对应关系,A错误;
B.钠钾合金用作核反应堆传热介质主要因其低熔点、良好的热传导性和流动性,性质与用途无直接对应关系,B错误;
C.纳米铁粉处理含重金属离子(如Pb2+、Hg2+)废水主要依靠其还原性,能将重金属离子还原为低价态或金属单质沉淀,而非吸附性,性质与用途无直接对应关系,C错误;
D.低密度聚乙烯因分子链具有较多支链,导致密度低、柔韧性好,易于加工成薄膜,适合生产食品包装袋等薄膜制品,性质与用途对应正确,D正确;
故选D。
4. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛应用,布洛芬具有抗炎、镇痛解热的作用,但直接服用对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的分子修饰,下列有关说法不正确的是
A. 甲分子中最多有11个碳原子共平面
B. 以上三个分子中都只有1个手性碳原子
C. 1mol甲、乙分子都最多能与3molH2发生反应
D. 布洛芬转化为化合物丙后,水溶性增强,从而易被人体吸收,具有更好的药效
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲分子含有1个苯环,与苯环上连接的碳原子一定共平面,其余单键相连碳原子可通过旋转得出最多1个碳原子在其平面上,所以甲分子中最多有11个碳原子共平面(即),A正确;
B.手性碳原子是指同一个碳原子上连接4个不同的原子或原子团,以上三个分子都只有1个手性碳原子,如图所示、、,B正确;
C.甲、乙分子中均含1个苯环(1 mol苯环与3 mol H2加成),羧基、酰胺基的羰基不与H2加成,故1 mol甲、乙最多与3 mol H2反应,C正确;
D.布洛芬(甲)含羧基,极性强,可电离,水溶性较好,而丙含有酯基,水溶性降低,D错误;
答案选D。
5. 利用下列实验装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.探究浓度对反应速率的影响
B.证明非金属性:Cl>C>Si
C.检验1-溴丁烷的消去产物
D.验证牺牲阳极的阴极保护法
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应 可知,草酸量不足,高锰酸钾无法褪色,无法探究浓度对反应速率的影响,A错误;
B.比较非金属性应通过最高价氧化物对应水化物的酸性,HCl并非Cl的最高价含氧酸,不能用盐酸与CaCO3反应比较Cl和C的非金属性,B错误;
C.1-溴丁烷消去反应生成烯烃,乙醇挥发后进入溴的CCl4溶液,乙醇与溴不反应,烯烃可使溴的CCl4溶液褪色,能检验消去产物,C正确;
D.Zn、Fe与酸化NaCl溶液形成原电池,Zn为负极,Fe为正极被保护,若要验证牺牲阳极的阴极保护法,需要用胶头滴管吸取铁电极附近的溶液于试管中,再滴加K3[Fe(CN)6]无蓝色沉淀,可验证牺牲阳极的阴极保护法,D错误;
故选C。
6. 物质结构决定物质性质,下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
O3的溶解度:CCl4>H2O
O3的极性仅是H2O的极性的28%
B
酸性:HClO>HBrO
Cl的电负性强于Br
C
冠醚可加快KMnO4溶液氧化烯烃的速率
冠醚具有氧化作用
D
纳米铅晶体的熔点低于普通金属铅
纳米铅晶体的比表面积大
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.O3在CCl4中的溶解度大于在H2O中,是因为O3为弱极性分子,而H2O为强极性分子,符合“相似相溶”原理;解释与实例相符,A不符合题意;
B. HClO酸性强于HBrO,是因为Cl的电负性大于Br,导致O-H键更易断裂,释放H+,解释正确,B不符合题意;
C.冠醚可加快KMnO4氧化烯烃的速率,是因为冠醚与K+形成超分子,提高在有机相中的溶解度和反应活性,但冠醚本身不具有氧化作用(仅作为相转移催化剂),解释错误,C符合题意;
D.纳米铅晶体熔点低于普通铅,是因为纳米颗粒比表面积大,表面原子比例高,键合弱化,导致熔点降低,解释正确,D不符合题意;
故选C。
7. 短周期元素X、Y、Z、T、W原子序数依次增大,基态X原子的核外只有一个电子,Y为非金属元素,且Y原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等,Z与Y相邻且Z原子比Y原子多一个未成对电子,T为周期表中电负性最大的元素,基态W+的核外电子排布中各能层均排满。以下说法正确的是
A. 氢化物沸点:Z>Y B. 简单离子半径:Z<T<W
C. 第一电离能:T >Y>X D. 键角:ZX3>ZT3
【答案】D
【解析】
【分析】Y原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等,电子排布为1s22s2或1s22s22p2或1s22s22p63s23p4,可为Be或C或S,由于五种元素均为短周期元素,且Y为非金属元素,所以Y只能为C;X原子序数小于C,核外只有1个电子,X为H;Z与Y相邻且Z原子比Y原子多一个未成对电子,Z为N;T为周期表电负性最大的元素,为F;基态W+的核外电子排布中各能层均排满,为第IA族元素,且位于短周期,则W为Na,据此解答。
【详解】A.Z(N)与Y(C)有均多种氢化物,沸点无法比较,A错误;
B.电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,所以半径大小:Na+<F-<N3-,即W<T<Z,B错误;
C.F、C、H中F的电负性最大,对核外电子吸引力强,所以F的第一电离能最大,H与C相比,而由于H原子的核外电子离核较近,受原子核吸引更强,所以H的第一电离能大于C,即大小顺序为T>X>Y,C错误;
D.NH3与NF3中N价层电子对数均为,均采取sp3杂化,空间构型均为三角锥形,由于电负性F>N>H,使得N-H的成键电子对被拉向中心N原子,N-F键的成键电子被拉向F原子,所以NF3的键角小于NH3,D正确;
故选D。
8. 一种立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示,晶胞边长为a pm。下列说法错误的是
A. 在该物质晶胞结构的另一种表示中,Ca2+处于顶角位置,则F-处于棱心位置
B. K+的配位数为8,Ca2+的配位数为6
C. 该晶胞沿体对角线方向的投影为
D. 晶体密度(设NA为阿伏加德罗常数的值)
【答案】B
【解析】
【详解】A.原晶胞中位于体心,为1个,位于面心,个数:;若处于顶角:,需保持3个,则处于棱心位置:,A正确;
B.位于顶点,配位数由周围最近数目决定(位于面心),故的配位数为个,在体心,与6个面心的距离最近,配位数6,B错误;
C.沿体对角线投影时,立方晶胞8个顶点投影为六边形6个顶点及中心(体对角线两端顶点重合),投影为内部黑点,与图片一致,C正确;
D.个数:,个数:,位于体心,有1个,晶胞总质量,体积:,密度,D正确;
故选B。
9. 下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是
选项
离子组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
K+、[Al(OH)4]-、Cl-、CO
少量HCl
[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O
B
Na+、Mg2+、Cl-、HCO
过量NaOH
Mg2++2HCO+2OH-=MgCO3↓+CO+2H2O
C
K+、Na+、ClO-、SO
少量SO2
SO2+ClO-+H2O=SO+Cl-+2H+
D
Na+、[Cu(NH3)4]2+、Fe3+、NO
过量NH3
Fe3++3NH3+3H2O=Fe(OH)3↓+3NH
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.离子组K+、、、可以大量共存;加入少量HCl后,与H+反应生成Al(OH)3沉淀和H2O,离子方程式正确,A正确;
B.离子组Na+、Mg2+、、可以大量共存;但加入过量NaOH后,Mg2+优先与形成Mg(OH)2沉淀,而非MgCO3,离子方程式错误,因为实际产物为Mg(OH)2,故加入过量NaOH后,离子方程式的顺序是:、,B错误;
C.离子组K+、Na+、可以大量共存;但加入少量SO2时,过量,反应产物不应有H+,正确离子方程式应为,C错误;
D.离子组Na+、、、不能大量共存,因为含有的溶液因水解呈酸性,而在酸性条件下不能稳定存在,D错误;
故选A。
10. 从废旧CPU中回收Au、Ag、Cu的部分流程如下:
已知:HAuCl4 = H+ + AuCl。下列说法正确的是
A. 酸溶时,溶解相同的原料,使用浓硝酸产生的氮氧化物比使用稀硝酸产生的少
B. 向过滤所得滤液中加入过量浓氨水,可以分离Cu2+、Ag+
C. NaCl促进了Au和HNO3的反应,其原因是降低了c(Au3+),增强了Au的还原性
D. 向1 mol HAuCl4中加入过量Zn使其完全还原为Au,只需消耗1.5 mol Zn
【答案】C
【解析】
【分析】CPU中的银和铜与硝酸可以反应,金没有溶解,过滤后滤液中含银离子和铜离子,金用硝酸和氯化钠可以溶解得到HAuCl4溶液,加锌粉还原得到金。从流程中可以看出,在氢离子、氯离子、硝酸根同时存在时金可溶解。
【详解】A.浓硝酸与金属反应生成NO2,稀硝酸生成NO。以溶解1mol Cu为例,浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,生成2mol NO2;稀硝酸反应:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成 mol NO。浓硝酸产生的氮氧化物更多,A错误;
B.滤液含Cu2+、Ag+,加入过量浓氨水后,Ag+形成,Cu2+形成,两者均溶于氨水,无法分离,B错误;
C.NaCl提供,与Au3+结合生成稳定的,降低了,增强了Au的还原性,促使Au与HNO3的反应正向进行,C正确;
D.用过量Zn粉将1 mol HAuCl4完全还原为Au,锌与氢离子反应也会参加反应,消耗Zn的物质的量大于1.5 mol,D错误;
故选C。
11. A、B、C、X均为中学化学常见物质,一定条件下它们有如图所示转化关系(部分产物已略去)。下列说法正确的是
A. 若A是强碱溶液,则C一定是酸式盐
B. 若A、C为日常生活中常见的有机物,则X可能为O2
C. 若A、B均是可燃性物质,完全燃烧都生成气体C,常温下A溶液pH<7,则将C通入A溶液中,pH先减小后增大
D. 若A为二元弱酸H2A,则等物质的量的B和C的混合溶液中可能存在:2c(Na+)=3[c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)]
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若A是强碱,假设为NaOH,则C可能是酸式盐,发生的反应有,A→C为:NaOH+CO2=NaHCO3,A→B为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,B→C为:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,若X是铝盐,则B是NaAl(OH)4,C是Al(OH)3,发生的反应有,A→B为:,A→C的反应为:,B→C的反应为:,同样可以实现转化,因此若A是强碱溶液,则C不一定是酸式盐,故A错误;
B.若A、C为日常生活中常见的有机物,根据转化关系可知,A可能为乙醇,B为乙醛,C为乙酸,则X可能为O2,乙醇催化氧化得到乙醛,乙醛氧化得到乙酸,乙醇可以直接氧化得到乙酸,故B正确;
C.若A、B均是可燃性物质,完全燃烧都生成气体C,常温下A溶液,则A是、B是S、C是、X是O2,将通入溶液中生成单质硫和水,增大,二氧化硫过量生成亚硫酸后,减小,故C错误;
D.若A为二元弱酸H2A,根据转化关系,可知X可能为强碱,则B为Na2A,C为NaHA,则等物质的量的Na2A和NaHA的混合溶液中可能存在物料守恒:2c(Na+)=3[c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)],故D正确;
故答案选BD。
12. 氯化锌易潮解,实验室依次采用除水、升华相结合的方法,从市售的氯化锌[含Zn(OH)Cl]制备无水氯化锌,装置如下图所示。下列说法错误的是
A. 实验中利用了浓硫酸的高沸点性、酸性和吸水性
B. 除水阶段,应加快HCl和N2的气流速度;升华阶段,应降低HCl和N2的气流速度
C. 由于氯化锌易潮解,需将装置末端盛有水的烧杯换成装有无水CaCl2的干燥管
D. 管式炉Ⅰ采取阶段式升温,实验结束时先撤去管式炉Ⅱ,再撤去管式炉Ⅰ
【答案】C
【解析】
【分析】浓硫酸与固体NaCl加热得到HCl,经过浓硫酸干燥,通入管式炉,在管式炉中HCl气流作用下加热市售氯化锌得到无水氯化锌。
【详解】A.实验中左侧装置用NaCl和浓硫酸反应制备HCl,利用浓硫酸的高沸点性(难挥发酸制易挥发酸)和酸性(提供);中间浓硫酸洗气瓶用于干燥气体,利用吸水性,A正确;
B.除水阶段需加快气流速度以带走水分和反应生成的H2O(Zn(OH)Cl+HCl=ZnCl2+H2O);升华阶段需降低气流速度,防止ZnCl2蒸气被过快气流带走,利于在管式炉Ⅱ中凝华,B正确;
C.装置末端水烧杯用于吸收尾气HCl,若换成无水CaCl2干燥管,CaCl2无法吸收HCl,会导致有毒气体逸出污染空气;若要防止氯化锌潮解,可在尾气吸收装置前应增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶,C错误;
D.管式炉Ⅰ阶段式升温(先低温除水,后高温升华)合理,管式炉Ⅱ用于凝华ZnCl2,所以反应结束先撤去Ⅱ再撤Ⅰ,D正确;
故选C。
13. 常温常压下,光催化电极失去电子并产生有强氧化性的空穴(h+),使水和空气产生羟基自由基(⋅OH)和超氧离子自由基(⋅O),能有效去除废水中的丙烯腈(CH2=CH-CN),效率高成本低。装置如图所示,下列说法错误的是
A. 负极的电极反应式为H2O + h+ = ⋅OH+ H+
B. ⋅O转化为⋅OH的方程式为⋅O+H++H2O=3⋅OH
C. ⋅OH氧化丙烯腈的化学方程式为2C3H3N+30⋅OH=6CO2↑+N2↑+18H2O
D. 若电路中通过3mol电子,则理论上有0.6mol丙烯腈被处理
【答案】D
【解析】
【分析】光催化电极(A)失去电子为负极,空穴(h+)氧化H2O生成·OH和H+(H2O + h+=·OH + H+),丙烯腈(C3H3N)被·OH氧化为CO2和N2;
【详解】A.光催化电极A为负极(失去电子),产生的空穴(h+)具有强氧化性,与水反应生成·OH和H+,电极反应式H2O + h+=·OH + H+符合原子和电荷守恒,A正确;
B.方程式,原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒,符合氧化还原反应规律,B正确;
C.丙烯腈(C3H3N)被·OH氧化为CO2和N2,方程式2C3H3N + 30·OH = 6CO2↑ + N2↑ + 18H2O,得失电子守恒,原子也守恒,C正确;
D.1 mol丙烯腈被氧化失15 mol e-(3C失12e-+1N失3e-),1 mol丙烯腈被氧化,需要15个·OH,反应中正负极均产生·OH,由B项反应可知,电路通过3mol电子时,B极产生9mol·OH,同时A极发生反应产生3mol·OH,即电路通过3mol电子时,共产生12mol·OH,处理丙烯腈物质的量==0.8mol,D错误;
故选D。
14. 在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知: T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解;体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为P1、P3。下列说法正确的是
A. a线所示物种为气相产物
B. T1温度时,向容器中通入惰性气体,气相产物分压减小
C. P3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D. T1温度时,向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
【答案】C
【解析】
【分析】(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,则其分解产物为 (s)和(g),其分解的化学方程式为,根据图数据分析可知,a线代表(s),b线代表(g),c线代表(s);由各线的走势可知,该反应为吸热反应,温度升高,化学平衡正向移动。
【详解】A.a线代表(s),(s)为固相产物,A错误;
B.T1温度时,向容器中通入惰性气体,恒容密闭容器的体积不变,各组分的浓度不变,化学平衡不发生移动,虽然总压变大,但是气相产物分压不变,B项错误;
C.由图可知,升温b线代表的增多,则反应为吸热反应,升温K增大,已知T2温度时(s)完全分解,则该反应T2以及之后正向进行趋势很大,,体系中气相产物在T3温度时的分压为P3,P3= Qp,恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有(g),,即T3温度时热解反应的平衡常数,C 项正确;
D.据分析可知,b线所示物种为(g),恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有(g),,温度不变K不变,T1温度时向容器中加入(g)重新达平衡时不变,则逆反应速率不变, D项错误;
故选C。
二、非选择题(本题包括4个小题,共58分)。
15. 一种以废铜渣(主要是CuO,含有少量Fe2O3杂质)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]的流程如下所示。
已知:常温下,Fe3+完全沉淀的pH为3.2,溶液中的离子浓度c≤10-5mol·L-1即认为沉淀完全。
(1)下列状态的铜中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________ (填序号)。
A. [Ar]3d104s1 B. [Ar] 3d10 C. [Ar] 3d94s14p1 D. [Ar] 3d9
(2)“酸浸”时,提高铜元素浸出率的措施有___________ (任写一条)。
(3)常温下,Ksp[Fe(OH)3]=___________。
(4)“蒸氨”过程中主要发生反应的化学方程式为:___________。
(5)①“沉铜”时发生反应的离子方程式为:___________。
②“沉铜”时也可以利用Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,已知25℃时,碱式碳酸铜的饱和溶液pH约为8.5,溶液中H2CO3、HCO、CO的分布系数δ随pH的变化如图所示。当恰好形成饱和碱式碳酸铜溶液时,溶液中c(HCO):c(CO)=___________。
③检验Cu2(OH)2CO3沉淀是否洗涤干净的操作为___________。
(6)由含少量Fe3+的CuSO4溶液可制取CuSO4•H2O晶体,请补充完整该制备过程的实验方案:
向含有少量Fe3+的CuSO4溶液中加入___________调节溶液pH≥3.2使Fe3+完全沉淀过滤除去,将滤液___________。(已知:室温下从CuSO4饱和溶液中结晶出,在80~120℃下干燥得到。)
【答案】(1)D (2)将废铜渣粉碎(或适当升高温度、搅拌、增加盐酸浓度等);
(3);
(4);
(5) ①. ; ②. ; ③. 取最后一次洗涤液少许于试管中,加入过量稀盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则说明洗涤干净
(6) ①. CuO或Cu(OH)2或CuCO3; ②. 将滤液蒸发浓缩、在室温下冷却结晶得到晶体,过滤,洗涤,在80~120℃下干燥得到。
【解析】
【分析】首先利用盐酸进行“酸浸”,将废铜渣中的CuO和Fe2O3转化为Cu2+和Fe3+进入溶液;紧接着利用Cu2+能溶于过量氨水形成铜氨络离子,而Fe3+生成Fe(OH)₃沉淀的性质差异,通过加入“过量氨水”实现“除铁”并将铜保留在滤液中,过滤后得到含铜络离子的溶液;随后通过“蒸氨”操作,利用铜氨络离子受热易分解的特性,使其分解释放氨气并重新生成纯净的CuO沉淀,从而彻底除去铁杂质;之后用硫酸“酸溶”纯净的CuO得到单一的CuSO4溶液,最后加入NaHCO3溶液发生反应生成目标产物碱式碳酸铜。而在制备晶体的流程中,思路则是先加CuO调节pH除去Fe3+,再经蒸发浓缩、冷却结晶得到五水硫酸铜,最后通过控制温度干燥脱水得到目标晶体。
【小问1详解】
A选项为基态Cu原子,失去4s1电子;B选项为Cu+,失去的是3d轨道电子,Cu+的电离能大于Cu原子;C选项为激发态Cu原子,能量高于基态,失去电子所需能量更低;D选项为Cu2+,失去的是3d轨道电子,Cu2+的电离能远大于Cu+。因此,电离最外层一个电子所需能量最大的是D;
【小问2详解】
提高浸出率的核心是增大接触面积、加快反应速率,可采取的措施有:将固体粉碎、适当升温、搅拌、适当增加盐酸浓度等;
【小问3详解】
Fe3+完全沉淀时,,当pH=3.2时,则c(OH-)=10-(14-3.2) mol/L=10-10.8 mol/L,又因为=;
【小问4详解】
“除铁”后得到铜氨络合物[Cu(NH3)4](OH)2,蒸氨时络合物在加热条件下发生分解,会生成CuO、NH3和H2O,因此反应方程为;
【小问5详解】
“沉铜”是CuSO4与NaHCO3反应生成碱式碳酸铜,Cu2+水解显酸性,水解显碱性,会相互促进水解,因此产物为碱式碳酸铜、CO2和H2O,因此离子方程为;由分布系数图可知,当pH=10.25时,c()=c(),此时Ka2=,又因为Ka2=,题目信息碱式碳酸铜的饱和溶液pH约为8.5,即c(H+)=10-8.5,因此=;沉淀表面附着的杂质主要是母液中的离子,上一步“酸溶”使用的是硫酸,所以溶液中主要杂质离子是,因此检验洗涤是否干净,可以检验最后一次洗涤液中是否含有;
【小问6详解】
加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3,调节pH,目的是消耗H+,提高pH,使 Fe3+水解沉淀,且不引入新杂质;根据题目已知条件:室温下从CuSO4饱和溶液中结晶出,在80~120℃下干燥得到,因此实验步骤需要先得到,再进行脱水,因此具体操作为:将滤液蒸发浓缩、在室温下冷却结晶得到晶体,过滤,洗涤,在80~120℃下干燥得到。
16. [Co(NH3)6]Cl3是一种典型的配合物,它是一种橙黄色晶体,可溶于水,难溶于乙醇,实验室常以活性炭为催化剂,利用如图装置(夹持仪器及加热装置已省略)制备[Co(NH3)6]Cl3。回答下列问题:
已知:①Co2+在溶液中较稳定;[Co(NH3)6]2+具有比Co2+更强的还原性;
②Co2+在pH为7.6时开始生成Co(OH)2沉淀。
(1)仪器c名称为___________,装置d的作用是___________。
(2)实验过程中加入H2O2溶液与浓氨水时,应先打开活塞___________(填“a”或“b”)。
(3)加入NH4Cl有利于后续配离子的生成,其原因是___________。
(4)反应过程中发生的化学方程式为___________。
(5)现有样品[Co(NH3)6]Cl3•nH2O,为测定n值进行如下实验:
实验I:称取m1g样品,加入足量NaOH溶液蒸出NH3,再加入稀硫酸充分溶解,得到含Co3+溶液。向含Co3+溶液加入过量KI溶液将Co3+还原成Co2+,再向溶液中滴加几滴淀粉,并用cmol/LNa2S2O3标准溶液滴定,达到终点时消耗标准溶液VmL(滴定过程发生的反应:I2+2S2O=2I-+S4O)。
实验Ⅱ:另取m1g样品,在坩埚中加热至恒重(整个过程没有刺激性气味的气体产生),得到固体质量为m2g。
①实验I接近终点时,使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是:慢慢转动滴定管的活塞,使滴定管的尖嘴处悬挂一滴液体不滴落,___________。
②n=___________(用含c、V、m1、m2的代数式表示)。
③测定过程中会导致n值偏小的情况是___________(填序号)。
a.未使用标准溶液润洗滴定管
b.加热前坩埚未充分干燥
c.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失
d.滴定终点时俯视滴定管刻度线
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 吸收,防止污染空气 (2)a
(3)防止碱性过强生成Co(OH)2沉淀
(4)
(5) ①. 用锥形瓶内壁将溶液沾落,然后用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁 ②. ③. ac
【解析】
【分析】在装置A中将浓氨水滴入CoCl2、NH4Cl混合液中得到[Co(NH3)6]Cl2,然后再加入H2O2溶液,在活性炭的催化作用下,溶液中[Co(NH3)6]Cl2被氧化生成[Co(NH3)6]Cl3,据此分析;
【小问1详解】
仪器c名称为球形冷凝管,无水能和形成配合物,其作用是吸收尾气,防止污染空气;
【小问2详解】
已知:①Co2+在溶液中较稳定;[Co(NH3)6]2+具有比Co2+更强的还原性,故先打开a,反应生成[Co(NH3)6]Cl2,再打开b,将[Co(NH3)6]2+被氧化生成[Co(NH3)6]3+;
【小问3详解】
加入NH4Cl溶液,由于溶液中增大,可以抑制NH3·H2O的电离,防止碱性过强生成Co(OH)2沉淀,
【小问4详解】
根据分析,总反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
①“半滴操作”的关键:在临近终点时,让滴定管尖嘴处悬挂一小滴溶液,用锥形瓶内壁将溶液沾落,然后用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,观察颜色变化,以判定终点;
②发生反应、2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,得关系式2Co3+I22Na2S2O3,m1g样品中[Co(NH3)6]Cl3•nH2O的物质的量=cV×10-3mol,结晶水物质的量为mol,则n=;
③a.未使用标准溶液润洗滴定管,标准液被稀释,消耗标准液体积偏大,n偏小,a符合题意;
b.加热前坩埚未充分干燥,加热后水分被蒸发,对结果无影响,b不符合题意;
c.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,消耗标准液体积偏大,n偏小,c符合题意;
d.滴定终点时俯视滴定管刻度线,读取标准液体积偏小,n偏大,d不符合题意;
故选ac。
17. 研发CO2利用技术、降低空气中CO2含量成为化学科学家研究的热点。
已知:I. CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-270 kJ/mol;
Ⅱ. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ/mol;
(1)CO2与H2在催化剂的作用下反应历程如图所示。
反应CO2(g)+H2(g)=⋅CO(g)+H2O(g) ΔH=___________eV·mol-1。
(2)一定温度时,在固定容积的容器中充入2 mol CO2和4 mol H2进行上述反应,平衡时CO2的转化率(α-CO2),CH4的选择性(S-CH4)随温度变化如图所示:
①下列说法正确的是___________。
A.当容器中CO2与H2的物质的量之比保持不变时,该反应体系已达平衡
B.当容器内混合气体的密度保持不变时,该反应体系已达平衡
C.其他条件不变,升高温度,反应I速率减小,反应Ⅱ的速率增大
D.其他条件不变,平衡后增大压强反应Ⅱ逆向移动
②根据图像分析:CO2平衡转化率先减小后增大的原因是___________。T℃下,反应Ⅱ的Kp=___________(列出计算式,Kp为用各气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,CH4的选择性=)。
(3)已知阿仑尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式,可写作 (k为反应速率常数,Ea为反应活化能,R和C为大于0的常数),为探究m、n两种催化剂对反应I的催化效能进行实验探究,依据实验数据获得曲线如图所示。
①催化效果更佳的是催化剂___________(填“m”或“n”)。
②在催化剂m的作用下,该反应的活化能Ea=___________kJ·mol-1。
(4)利用电化学法还原CO2不仅能够降低空气中CO2的含量,还可以得到乙烯。装置如图所示。
若电解后溶液pH基本不变,则隔膜为___________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”);阴极电极反应式为___________。
【答案】(1)-2.05NA
(2) ①. AD ②. 温度较低时,主要发生反应Ⅰ,温度升高,平衡逆向移动,CO2平衡转化率减小;温度较高时,主要发生反应Ⅱ,温度升高,平衡正向移动,CO2平衡转化率增大 ③.
(3) ①. n ②. 96
(4) ①. 阴离子交换膜 ②.
【解析】
【小问1详解】
ΔH=生成物总能量-反应物的总能量,则由图可知反应CO2(g)+H2(g)=⋅CO(g)+H2O(g) ΔH=(-2.05-0.0)eV·mol-1=-2.05NAeV·mol-1。
【小问2详解】
①A.初始时,反应Ⅰ+反应Ⅱ得2CO2(g)+5H2(g)=CO(g)+CH4(g)+3H2O(g),与的消耗比为2:5,二者比例不同,因此当与物质的量之比保持不变时,说明各物质的量不再变化,反应达平衡,A正确;
B.容器容积固定,混合气体总质量不变,密度始终不变,不能作为平衡判断依据,B错误;
C.升高温度,反应I和反应Ⅱ的反应速率均增大,C错误;
D.其他条件不变,平衡后增大压强,反应Ⅰ平衡正向移动,CO2、H2浓度降低,连锁反应导致反应Ⅱ平衡逆向移动,D正确;
故答案选AD。
②反应I为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应。低温时,以反应Ⅰ(放热)为主,升高温度,反应Ⅰ平衡逆向移动,平衡转化率减小;高温时,以反应Ⅱ(吸热)为主,升高温度,反应Ⅱ平衡正向移动,平衡转化率增大,所以平衡转化率先减小后增大;
设T℃时,反应Ⅰ中转化了x mol CO2,反应Ⅱ中转化了y mol CO2。由的选择性,的转化率,解得,。
对于反应Ⅰ:;
对于反应Ⅱ:,
故平衡时各物质的量为:,,,,,所以总物质的量。分压=总压×物质的量分数,故反应Ⅱ的==。
【小问3详解】
①由题中所给公式关系,活化能Ea越大,图2直线斜率的绝对值越大,直线m斜率绝对值大于直线n,故使用催化剂时对应的较小,则对该反应催化效果较高的催化剂是。
②将坐标和代入阿仑尼乌斯公式计算:,解得。
【小问4详解】
A 电极还原为乙烯,则A电极为阴极,电极反应:,B电极为阳极,电极反应为,据此解答;
①根据题中已知信息,电解后溶液pH基本不变,说明阴极(电极A)生成的向阳极(电极B)迁移,且根据电极反应可知,在阳极的消耗量与在阴极的生成量相同,所以电解后溶液pH基本不变,故隔膜选用阴离子交换膜;
②由分析可知,阴极电极反应式为:。
18. 奥昔布宁是具有解痉和抗胆碱作用的药物。其合成路线如图:
已知:i.
ii.R3COOR4+R5COOR6R3COOR6+R5COOR4
(1)G中官能团的名称为___________。HN(C2H5)2的名称为___________。
(2)下列说法不正确的是___________。
A. 碱性:HN(C2H5)2<NH3
B. 试剂a的结构简式为CH3OH
C. 化合物F可以发生取代、催化氧化、加成、消去反应
D. E+C→F的过程经历了加成、水解两个步骤
(3)奥昔布宁的结构简式是___________。
(4)写出由D生成E反应化学方程式:___________。
(5)由H生成K的反应中,可能得到分子式为C9H22N2的副产物,其结构简式为___________。
(6)写出化合物E同时符合下列条件的同分异构体的结构简式___________(任写一种)。
①1H-NMR谱和IR谱表明:分子中共有4种氢原子;含有苯环和醛基。
②不能使三氯化铁溶液显色。
(7)根据以上信息,设计以苯和甲苯为原料合成的路线___________。(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 碳碳三键、羟基 ②. 二乙胺或N-乙基乙胺 (2)AC
(3) (4)+CH3OH+H2O
(5)
(6)、、、 (7)
【解析】
【分析】苯酚与H2发生加成反应产生A是环己醇:;环己醇与浓盐酸混合加热发生羟基的取代反应产生B:,B与Mg在四氢呋喃存在时反应产生C:,根据F、C结构简式,结合已知i.反应可知E是,逆推可知D是,D与CH3OH在浓硫酸存在条件下加热发生酯化反应产生E。试剂a是CH3OH,G分子式是C3H4O,G与CH3COOH在浓硫酸存在条件下加热反应产生H,根据H结构可知G是HC≡C-CH2OH,F与K发生信息ii.的酯交换反应产生分子式为C22H31NO3的奥昔布宁和乙酸甲酯CH3COOCH3。
【小问1详解】
G是HC≡C-CH2OH,官能团的名称为碳碳三键、羟基;化合物中N原子连接2个乙基,名称是二乙胺或N-乙基乙胺;
【小问2详解】
A.乙基是推电子基,会使N原子上的电子云密度增大,对的吸引力增强,结合能力比氨气强,故碱性:,A不正确;
B.根据分析可知,试剂a的结构简式为,B正确;
C.F含有羟基、酯基能发生取代反应,与羟基相连的碳原子的邻碳上存在氢原子,能发生消去反应,苯环能发生加成反应,但与羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能发生催化氧化反应,C不正确;
D.的过程,E中的碳氧双键先与C发生加成反应,然后加成产物在一定条件下发生水解反应,所以经历了加成、水解两个步骤,D正确;
故选AC;
【小问3详解】
根据上述分析可知奥昔布宁的结构简式是;
【小问4详解】
由生成反应是D与甲醇发生酯化反应生成E和水,反应的化学方程式:+CH3OH+H2O;
小问5详解】
由生成的反应中,可能得到分子式为的副产物,结合反应及副产物的分子式可推知,其结构简式为;
【小问6详解】
E是,分子中除了苯环外还存在3个碳原子,3个氧原子,2个不饱和度,其同分异构体满足含有苯环和醛基,不能使三氯化铁溶液显色,说明不含有酚羟基,分子中共有4种氢原子,满足条件的结构简式为、、、;
【小问7详解】
甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应生成,在强碱的水溶液中加热生成,催化氧化得到;苯在氯化铁催化下与氯气发生取代反应生成,与Mg作用生成,与系列反应后酸化,得到,合成路线为。
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2023级高三月考(三)试题
化学
本试卷共2大题,18小题;考试时长75分钟,卷面满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡上,将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。
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,再选涂其它答案标号。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 F-19 S-32 K-39 Ca-40 Co-59
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,本题包括14个小题,每题3分,共42分)。
1. 2025年9月3日,中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵盛典在北京举行,下列说法正确的是
A.战机在空中拉出的彩色烟带属于丁达尔效应
B.DF-5C导弹外壳是由耐热树脂基体与碳纤维组成的复合材料
C.防弹衣中凯夫拉纤维的主要材料芳香聚酰胺可由加聚反应合成
D.战斗机的玻璃纤维雷达罩、聚碳酸酯舱盖、芳纶蜂窝材料都属于有机高分子材料
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 基态氧原子的价电子排布图:
B. 氯化碘(ICl)分子的电子式为
C. SO3的VSEPR模型:
D HF分子间氢键:
3. 物质性质决定用途,下列两者对应关系正确的是
A. SiO2硬度大,熔点高,可用于制造光导纤维
B. 钠钾合金密度小且还原性好,可用作核反应堆的传热介质
C. 纳米铁粉具有良好的吸附性,可用于处理含重金属离子(如Pb2+、Hg2+)的废水
D. 低密度聚乙烯具有较多支链,可用于生产食品包装袋等薄膜制品
4. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛应用,布洛芬具有抗炎、镇痛解热作用,但直接服用对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的分子修饰,下列有关说法不正确的是
A. 甲分子中最多有11个碳原子共平面
B. 以上三个分子中都只有1个手性碳原子
C. 1mol甲、乙分子都最多能与3molH2发生反应
D. 布洛芬转化为化合物丙后,水溶性增强,从而易被人体吸收,具有更好药效
5. 利用下列实验装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.探究浓度对反应速率的影响
B.证明非金属性:Cl>C>Si
C.检验1-溴丁烷的消去产物
D.验证牺牲阳极的阴极保护法
A. A B. B C. C D. D
6. 物质结构决定物质性质,下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
O3的溶解度:CCl4>H2O
O3的极性仅是H2O的极性的28%
B
酸性:HClO>HBrO
Cl的电负性强于Br
C
冠醚可加快KMnO4溶液氧化烯烃的速率
冠醚具有氧化作用
D
纳米铅晶体的熔点低于普通金属铅
纳米铅晶体的比表面积大
A. A B. B C. C D. D
7. 短周期元素X、Y、Z、T、W原子序数依次增大,基态X原子的核外只有一个电子,Y为非金属元素,且Y原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的电子数相等,Z与Y相邻且Z原子比Y原子多一个未成对电子,T为周期表中电负性最大的元素,基态W+的核外电子排布中各能层均排满。以下说法正确的是
A. 氢化物沸点:Z>Y B. 简单离子半径:Z<T<W
C. 第一电离能:T >Y>X D. 键角:ZX3>ZT3
8. 一种立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示,晶胞边长为a pm。下列说法错误的是
A. 在该物质晶胞结构的另一种表示中,Ca2+处于顶角位置,则F-处于棱心位置
B. K+的配位数为8,Ca2+的配位数为6
C. 该晶胞沿体对角线方向的投影为
D. 晶体密度(设NA为阿伏加德罗常数的值)
9. 下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是
选项
离子组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
K+、[Al(OH)4]-、Cl-、CO
少量HCl
[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O
B
Na+、Mg2+、Cl-、HCO
过量NaOH
Mg2++2HCO+2OH-=MgCO3↓+CO+2H2O
C
K+、Na+、ClO-、SO
少量SO2
SO2+ClO-+H2O=SO+Cl-+2H+
D
Na+、[Cu(NH3)4]2+、Fe3+、NO
过量NH3
Fe3++3NH3+3H2O=Fe(OH)3↓+3NH
A. A B. B C. C D. D
10. 从废旧CPU中回收Au、Ag、Cu的部分流程如下:
已知:HAuCl4 = H+ + AuCl。下列说法正确的是
A. 酸溶时,溶解相同的原料,使用浓硝酸产生的氮氧化物比使用稀硝酸产生的少
B. 向过滤所得滤液中加入过量浓氨水,可以分离Cu2+、Ag+
C. NaCl促进了Au和HNO3的反应,其原因是降低了c(Au3+),增强了Au的还原性
D. 向1 mol HAuCl4中加入过量Zn使其完全还原为Au,只需消耗1.5 mol Zn
11. A、B、C、X均为中学化学常见物质,一定条件下它们有如图所示转化关系(部分产物已略去)。下列说法正确的是
A. 若A是强碱溶液,则C一定是酸式盐
B. 若A、C为日常生活中常见的有机物,则X可能为O2
C. 若A、B均是可燃性物质,完全燃烧都生成气体C,常温下A溶液pH<7,则将C通入A溶液中,pH先减小后增大
D. 若A为二元弱酸H2A,则等物质的量的B和C的混合溶液中可能存在:2c(Na+)=3[c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)]
12. 氯化锌易潮解,实验室依次采用除水、升华相结合的方法,从市售的氯化锌[含Zn(OH)Cl]制备无水氯化锌,装置如下图所示。下列说法错误的是
A. 实验中利用了浓硫酸的高沸点性、酸性和吸水性
B. 除水阶段,应加快HCl和N2的气流速度;升华阶段,应降低HCl和N2的气流速度
C. 由于氯化锌易潮解,需将装置末端盛有水烧杯换成装有无水CaCl2的干燥管
D. 管式炉Ⅰ采取阶段式升温,实验结束时先撤去管式炉Ⅱ,再撤去管式炉Ⅰ
13. 常温常压下,光催化电极失去电子并产生有强氧化性的空穴(h+),使水和空气产生羟基自由基(⋅OH)和超氧离子自由基(⋅O),能有效去除废水中的丙烯腈(CH2=CH-CN),效率高成本低。装置如图所示,下列说法错误的是
A. 负极的电极反应式为H2O + h+ = ⋅OH+ H+
B. ⋅O转化为⋅OH的方程式为⋅O+H++H2O=3⋅OH
C. ⋅OH氧化丙烯腈的化学方程式为2C3H3N+30⋅OH=6CO2↑+N2↑+18H2O
D. 若电路中通过3mol电子,则理论上有0.6mol丙烯腈被处理
14. 在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知: T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解;体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为P1、P3。下列说法正确的是
A. a线所示物种为气相产物
B. T1温度时,向容器中通入惰性气体,气相产物分压减小
C. P3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D. T1温度时,向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
二、非选择题(本题包括4个小题,共58分)。
15. 一种以废铜渣(主要是CuO,含有少量Fe2O3杂质)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]的流程如下所示。
已知:常温下,Fe3+完全沉淀的pH为3.2,溶液中的离子浓度c≤10-5mol·L-1即认为沉淀完全。
(1)下列状态的铜中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________ (填序号)。
A. [Ar]3d104s1 B. [Ar] 3d10 C. [Ar] 3d94s14p1 D. [Ar] 3d9
(2)“酸浸”时,提高铜元素浸出率的措施有___________ (任写一条)。
(3)常温下,Ksp[Fe(OH)3]=___________。
(4)“蒸氨”过程中主要发生反应的化学方程式为:___________。
(5)①“沉铜”时发生反应的离子方程式为:___________。
②“沉铜”时也可以利用Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,已知25℃时,碱式碳酸铜的饱和溶液pH约为8.5,溶液中H2CO3、HCO、CO的分布系数δ随pH的变化如图所示。当恰好形成饱和碱式碳酸铜溶液时,溶液中c(HCO):c(CO)=___________。
③检验Cu2(OH)2CO3沉淀是否洗涤干净的操作为___________。
(6)由含少量Fe3+的CuSO4溶液可制取CuSO4•H2O晶体,请补充完整该制备过程的实验方案:
向含有少量Fe3+的CuSO4溶液中加入___________调节溶液pH≥3.2使Fe3+完全沉淀过滤除去,将滤液___________。(已知:室温下从CuSO4饱和溶液中结晶出,在80~120℃下干燥得到。)
16. [Co(NH3)6]Cl3是一种典型的配合物,它是一种橙黄色晶体,可溶于水,难溶于乙醇,实验室常以活性炭为催化剂,利用如图装置(夹持仪器及加热装置已省略)制备[Co(NH3)6]Cl3。回答下列问题:
已知:①Co2+在溶液中较稳定;[Co(NH3)6]2+具有比Co2+更强的还原性;
②Co2+在pH为7.6时开始生成Co(OH)2沉淀。
(1)仪器c名称为___________,装置d的作用是___________。
(2)实验过程中加入H2O2溶液与浓氨水时,应先打开活塞___________(填“a”或“b”)
(3)加入NH4Cl有利于后续配离子的生成,其原因是___________。
(4)反应过程中发生的化学方程式为___________。
(5)现有样品[Co(NH3)6]Cl3•nH2O,为测定n值进行如下实验:
实验I:称取m1g样品,加入足量NaOH溶液蒸出NH3,再加入稀硫酸充分溶解,得到含Co3+溶液。向含Co3+溶液加入过量KI溶液将Co3+还原成Co2+,再向溶液中滴加几滴淀粉,并用cmol/LNa2S2O3标准溶液滴定,达到终点时消耗标准溶液VmL(滴定过程发生的反应:I2+2S2O=2I-+S4O)。
实验Ⅱ:另取m1g样品,在坩埚中加热至恒重(整个过程没有刺激性气味的气体产生),得到固体质量为m2g。
①实验I接近终点时,使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是:慢慢转动滴定管的活塞,使滴定管的尖嘴处悬挂一滴液体不滴落,___________。
②n=___________(用含c、V、m1、m2的代数式表示)。
③测定过程中会导致n值偏小的情况是___________(填序号)。
a.未使用标准溶液润洗滴定管
b.加热前坩埚未充分干燥
c.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失
d.滴定终点时俯视滴定管刻度线
17. 研发CO2利用技术、降低空气中CO2含量成为化学科学家研究的热点。
已知:I. CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-270 kJ/mol;
Ⅱ. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ/mol;
(1)CO2与H2在催化剂的作用下反应历程如图所示。
反应CO2(g)+H2(g)=⋅CO(g)+H2O(g) ΔH=___________eV·mol-1。
(2)一定温度时,在固定容积的容器中充入2 mol CO2和4 mol H2进行上述反应,平衡时CO2的转化率(α-CO2),CH4的选择性(S-CH4)随温度变化如图所示:
①下列说法正确的是___________。
A.当容器中CO2与H2的物质的量之比保持不变时,该反应体系已达平衡
B.当容器内混合气体的密度保持不变时,该反应体系已达平衡
C.其他条件不变,升高温度,反应I速率减小,反应Ⅱ的速率增大
D.其他条件不变,平衡后增大压强反应Ⅱ逆向移动
②根据图像分析:CO2平衡转化率先减小后增大的原因是___________。T℃下,反应Ⅱ的Kp=___________(列出计算式,Kp为用各气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,CH4的选择性=)。
(3)已知阿仑尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式,可写作 (k为反应速率常数,Ea为反应活化能,R和C为大于0的常数),为探究m、n两种催化剂对反应I的催化效能进行实验探究,依据实验数据获得曲线如图所示。
①催化效果更佳的是催化剂___________(填“m”或“n”)。
②在催化剂m的作用下,该反应的活化能Ea=___________kJ·mol-1。
(4)利用电化学法还原CO2不仅能够降低空气中CO2的含量,还可以得到乙烯。装置如图所示。
若电解后溶液pH基本不变,则隔膜为___________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”);阴极电极反应式为___________。
18. 奥昔布宁是具有解痉和抗胆碱作用的药物。其合成路线如图:
已知:i.
ii.R3COOR4+R5COOR6R3COOR6+R5COOR4
(1)G中官能团的名称为___________。HN(C2H5)2的名称为___________。
(2)下列说法不正确的是___________。
A. 碱性:HN(C2H5)2<NH3
B. 试剂a的结构简式为CH3OH
C. 化合物F可以发生取代、催化氧化、加成、消去反应
D. E+C→F的过程经历了加成、水解两个步骤
(3)奥昔布宁的结构简式是___________。
(4)写出由D生成E反应的化学方程式:___________。
(5)由H生成K的反应中,可能得到分子式为C9H22N2的副产物,其结构简式为___________。
(6)写出化合物E同时符合下列条件的同分异构体的结构简式___________(任写一种)。
①1H-NMR谱和IR谱表明:分子中共有4种氢原子;含有苯环和醛基。
②不能使三氯化铁溶液显色。
(7)根据以上信息,设计以苯和甲苯为原料合成的路线___________。(用流程图表示,无机试剂任选)。
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