湖南常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三下学期3月阶段检测 化学试题
2026-04-06
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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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 常德市 |
| 地区(区县) | 汉寿县 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.59 MB |
| 发布时间 | 2026-04-06 |
| 更新时间 | 2026-04-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57195721.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
湖南省常德市汉寿县第一中学2025-2026学年
高三下学期3月阶段检测化学试题
一、单选题(每题3分,共42分)
1.化学与生活、环境密切相关。下列说法正确的是
A.跨临界制冰技术的过程发生了化学变化
B.纳米纤维素气凝胶具有吸附性
C.将煤炭转化为甲醇再燃烧,可实现“碳中和”
D.聚乙烯和聚氯乙烯均是热固性塑料
2.X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元素。基态X原子价电子层有3个单电子,Z与Y可形成原子个数比为1:1的含非极性共价键的离子化合物。W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Z>Y B.X、W单质的晶体类型一定相同
C.Q的最高价含氧酸为强酸 D.简单气态氢化物的稳定性:X>Y
3.下列说法不正确的是
A.分子内不一定存在共价键,但分子间一定存在范德华力
B.配位数为4的配合单元一定呈正四面体结构
C.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性共价键和配位键
D.冠醚是大分子环状化合物,可以识别碱金属离子
4.化合物X是三七花的主要活性成分之一,其结构简式如图所示。下列有关化合物X说法错误的是
A.存在顺反异构
B.分子中含有4个手性碳原子
C.能发生加聚反应和缩聚反应
D.1molX最多能消耗2molBr2
5.下列有关方程式书写均正确的是
A.水溶液显碱性:
B.硫酸氢钠熔融状态下可发生电离:
C.泡沫灭火器的制作原理:
D.加入氨水除去氯化铵溶液中少去氯化铁杂质:
6.某锂电池材料的结构如图所示,下列有关该材料说法正确的是
A.其中所有元素均位于元素周期表中p区
B.该结构中阴离子部分基态原子的第一电离能:F > C>O>B
C.该化合物中B原子最外层满足8电子稳定结构
D.1 mol该化合物中有8 mol σ 键
7.一种钴的配合物离子的结构如图所示,下列有关说法正确的是
A.的价层电子排布式为 B.C、N原子的轨道杂化类型完全相同
C.第一电离能:C<N<O D.1mol该配离子含有6mol配位键
8.查资料知:一般情况下,不同浓度的硝酸与金属反应,硝酸的浓度越小,还原产物中低价态的成分所占比例越多。如图表示铁与不同浓度硝酸反应时的主要还原产物()及含量,下列说法错误的是
A.曲线代表的还原产物分别为和
B.浓硝酸与少量的铁粉完全反应,生成和的物质的量之比约为
C.56g铁粉与足量稀硝酸完全反应,此反应过程中表现酸性的的总质量为
D.P点时,生成与物质a转移电子的物质的量之比为
9.由二氧化硅制高纯硅的流程如图,下列判断中不正确的是
A.三氯甲硅烷()是反应②的还原产物 B.氢气和氯化氢均可循环利用
C.①②③三个反应均为氧化还原反应 D.高纯硅可以制备芯片和太阳能电池板
10.磷酸铁锂()电池是新能源汽车的主流电池,其放电时工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.为了增强导电性,电解质可以配成水溶液
B.充电时,电极a与电源正极相连
C.充电时,电极b的反应式为
D.电池驱动汽车前进时,负极材料减重14g,理论上电路中转移电子
11.铁的一种硫化物的晶胞如下图。已知晶胞的边长为n pm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是。
A.的配位数为6 B.在中,
C.ef的距离为 D.该晶体的密度为
12.以某含硅废石(含,,)为原料,工业上采用以下工艺回收Si、Al、Mg。下列说法不正确的是
A.粉碎含硅废石或增大盐酸浓度均可提高酸浸效率
B.矿渣焙烧的化学方程式为:
C.试剂a可选用CO2
D.1t含硅废石最多可回收54kgMg
13.室温下,向溶液加入过量固体混合,溶液随时间变化如图所示。
已知:、下列说法不正确的是
A.室温下,反应的
B.随着反应的进行,溶液下降的原因是逆向移动
C.内上层清液中存在:
D.反应过程中,溶液中始终存在:
14.工业上利用和制备,相关化学键的键能如下表所示:
键
键能
745
436
462.8
413.4
351
已知:①温度为时,
②实验测得:,,、为速率常数
下列说法错误的是
A.时,密闭容器充入浓度均为的、,反应至平衡,则体积分数为
B.反应
C.若温度为时,,则
D.时,若向平衡后的体系中再充入、、各,此时
二、解答题(除标注外,每空2分,共58分)
15.工业上常用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)和Li2CO3合成电极材料LiMn2O4并回收净水剂明矾,其工艺流程如图所示。
已知:①Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O2氧化;
②当溶液中某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全;常温下,几种沉淀的如下表所示:
③lg5=0.7。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,通入稍过量SO2的目的是___________,一定温度下,软锰矿与不同浓度的硫酸反应60min时结果如下表所示:
c(H2SO4)/mol·L-1
1.0
5.0
10.0
16.0
18.0
Mn浸出率/%
25
78
95
85
55
Al浸出率/%
35
90
83
5
0
则“酸浸”时,选择c(H2SO4)为___________mol·L-1。
(2)加入MnCO3“调pH”时,若c(Mn2+)=1.0mol·L-1,其他金属阳离子浓度为0.001mol·L-1,则调pH的范围为___________,若“滤渣Ⅲ”主要成分为FeOOH,则“氧化”操作中主反应的离子方程式为___________。
(3)“焙烧”操作中,为了提高Li2CO3利用率,加入稍过量的MnO2,加热至600℃~750℃便制得LiMn2O4,则反应的化学方程式为___________,整个流程中,可以循环使用的物质有___________。
(4)获取明矾的“一系列操作”是___________。
16.锗是一种重要的半导体材料,同时在航空航天测控、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用。实验室模拟生产锗的实验过程如图所示:
回答下列问题:
(1)在实验室中,若焙烧锗石矿,应将样品放在_______中灼烧。产生的气体可以用下列_______方式处理(填标号)。
a.NaOH溶液 b.酸性KMnO4溶液
c.苯和水的分层液 d.碱石灰
(2)步骤2:将烧渣放入三颈烧瓶中,分批加入浓盐酸并搅拌,控制温度为40℃反应30分钟。用浓盐酸而不用稀盐酸处理GeO2粗品的原因是_______。
(3)写出“步骤4”生成GeO2·nH2O反应的化学方程式:_______。“步骤4”操作时保持较低温度有利于提高产率,其可能的原因是_______。
(4)GeO2粗品中常含有少量As2O3。另一种提纯GeO2的实验方法为:先将其转化为GeCl4,再在0℃下水解GeCl4得到高纯GeO2。已知:
①GeO2与As2O3均为两性氧化物,部分晶型的GeO2难溶于盐酸;
②GeCl4常温下是液体,沸点为84℃,易与AsCl3共沸;
③AsCl3在pH为0.4~0.6时有还原性。
现有已知As含量的粗品GeO2,补充完整提纯的实验方案:向粗品中分批加入4mol·L-1 NaOH溶液,直至粗品完全溶解,_______,过滤,洗涤2~3次,干燥。(实验中须使用的试剂:10 mol·L-1盐酸、氯酸钠固体、蒸馏水)
17.来氟米特(H)是一种具有抗增殖活性的异噁唑类衍生物,能抑制二氢乳清酸合成酶,进而直接抑制淋巴细胞和B细胞的增殖。其合成路线之一如下:
回答下列问题:
(1)A的同系物丙酮酸的酸性比丙酸的酸性___________(填“强”或“弱”)。
(2)B的结构简式___________。
(3)C含有的官能团名称是碳碳双键、醚键、___________和___________。
(4)的反应分两步进行,第(1)步反应的化学方程式是___________。
(5)C有多种同分异构体,其中一种含五元碳环结构,核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为,其结构简式是___________(写出一种即可)。
(6)吡啶是一种有机碱。的反应中,吡啶的作用是___________。
(7)G的合成路线如下(部分条件已略去),其中M的化学名称为___________,N的结构简式为___________,的反应类型为___________。
18.Ⅰ.利用二氧化碳催化加氢制甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3),有利于减缓温室效应。
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41 kJ·mol−1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2=﹣90 kJ·mol−1
总反应的ΔH =_______kJ·mol−1;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______ (填标号)。
(2)CO2催化加氢合成二甲醚,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =+41.2 kJ·mol−1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =-122.5 kJ·mol−1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。其中:
CH3OCH3的选择性=×100%
①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是_______。
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有_______(答两点)。
Ⅱ.SO2是大气污染物之一,也是合成硫酸的原料。
(3)在体积为5 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol SO2和足量的炭粉,发生反应C(s)+SO2(g)⇌S(g)+CO2(g)。测得不同温度下,达到化学平衡时生成S的物质的量与温度的关系如图所示。
①该反应的正反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
② 850℃时,反应经过11 min到达A点,测得容器内总压强为P0,则A点的化学平衡常数K=_______(结果保留两位有效数字),A点时,保持其他条件不变,再向容器中充入1.0 mol SO2和1.0 mol CO2,则平衡向_______(填“正反应方向”或“逆反应方向”)移动。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
D
C
C
D
C
A
C
题号
11
12
13
14
答案
D
B
D
C
1.B
【详解】A.利用发生状态变化时吸热将水制成冰,没有新物质生成,不属于化学变化,故A错误;
B.纳米纤维素气凝胶疏松多孔,具有吸附性,故B正确;
C.甲醇燃烧仍然产生,故C错误;
D.聚乙烯和聚氯乙烯均是热塑性塑料,故D错误;
故答案为:B。
2.C
【分析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元素,基态X原子价电子层有3个单电子,X是N元素;Z与Y可形成原子个数比为1:1的含非极性共价键的离子化合物,该化合物是Na2O2,Y是O元素、Z是Na元素;W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数,则W是Si、Q是Cl或W是P、Q是S。
【详解】A. 电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径:O2->Na+,故A错误;
B. X是N,N2是分子晶体,若W是Si,其单质为原子晶体,故B错误;
C. Q为S或Cl,H2SO4、HClO4都是强酸,故C正确;
D. 非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性O>N,所以稳定性:H2O>NH3,故D错误;
选C。
3.B
【详解】A.若构成物质的分子是单原子分子,则分子内不存在共价键;若是多原子分子,则物质分子内存在共价键。但无论物质分子内是否存在共价键,物质的分子间一定存在范德华力,A正确;
B.配位数为4的配合物可以为正四面体结构,也可以为平面四边形结构,B错误;
C.[Cu(NH3)4]SO4是盐,属于离子化合物,[Cu(NH3)4]2+与中以离子键结合,在阳离子[Cu(NH3)4]2+中配位体NH3分子内存在极性键N-H键,配位体NH3与中心Cu2+之间以配位键结合;在阴离子中含有极性共价键,因此[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性共价键和配位键,C正确;
D.冠醚与大分子环状化合物,能与正离子,尤其是与碱金属离子络合,并且随环的大小不同而与不同的金属离子络合,D正确;
故合理选项是B。
4.D
【详解】
A.该化合物有碳碳双键,有顺反异构,顺式结构为,反式结构为,A正确;
B.该有机物的手性碳原子如图所示,有4个手性碳原子,B正确;
C.该有机物中有碳碳双键,能发生加聚反应,有羧基、羟基,能发生缩聚反应,C正确;
D.碳碳双键能和Br2以1:1发生加成反应,苯环上酚羟基的邻、对位氢原子能和溴以1:1发生取代反应,1molX最多消耗3molBr2,D错误;
故选D。
5.C
【详解】A.水溶液显碱性,多元弱酸酸根离子分步水解,分步书写,,A错误;
B.硫酸氢钠熔融状态下发生电离应为:,B错误;
C.泡沫灭火器的制作原理是利用水解相互促进,反应完全:,C正确;
D.一水合氨是弱电解质,应写化学式,加入氨水除去氯化铵溶液中少去氯化铁杂质离子方程式为:,D错误;
故选C。
6.C
【详解】A.根据元素基态原子核外电子最后进入的能级将元素周期表分为5个区,其中B、C、O、F元素均位于元素周期表中p区,而Li位于s区,A错误;
B.根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA,ⅤA与ⅥA反常可知,该结构中阴离子部分基态原子的第一电离能:F > O > C >B,B错误;
C.由题干结构示意图可知,该化合物中B原子周围有4个共用电子对,故B最外层满足8电子稳定结构,C正确;
D.已知单键均为σ 键,双键是1个σ 键和1个π键,由题干结构示意图可知,1 mol该化合物中有9mol σ 键,D错误;
故答案为:C。
7.D
【详解】A.Co的原子序数为27,价层电子排布式为3d74s2,先失去最外层电子,则Co2+的价层电子排布式为3d7,故A项错误;
B.C原子有sp2和sp3两种杂化类型,N原子只有sp3杂化,故B项错误;
C.第一电离能同周期从左到右依次增大,氮原子2p轨道电子为半充满结构,第一电离能大于相邻周期元素,则第一电离能:C<O<N,故C项错误;
D.Co2+与O、N原子均以配位键结合,1mol该配离子含有6 mol配位键,故D项正确;
故本题选D。
8.C
【分析】已知,一般情况下,不同浓度的硝酸与金属反应,硝酸的浓度越小,还原产物中低价态的成分所占比例越多,结合图像可知,初始a含量较大为铵根离子、后期b含量较大为二氧化氮。
【详解】A.由分析可知,a、b曲线代表的还原产物分别为和,A正确;
B.由图可知,浓硝酸与少量的铁粉完全反应生成等量的NO、,故生成NO和的物质的量之比为1:1,B正确;
C.56g铁为1mol,与足量稀硝酸完全反应生成三价铁,则与铁离子结合的硝酸根离子为3mol,则此反应过程中与铁反应表现酸性的的质量为3mol×63g/mol=189g,但是反应中还生成硝酸铵,故此反应过程中表现酸性的的总质量大于189g,C错误;
D.P点时,生成等量的NO 和,氮元素化合价由+5变为+2生成NO、由+5变为-3得到,则生成NO与物质转移电子的物质的量之比为3:8,D正确;
故选C。
9.A
【分析】由题给流程可知,反应①为高温条件下二氧化硅与焦炭反应生成硅和一氧化碳,反应②为粗硅中的硅与氯化氢高温条件下反应生成三氯硅烷和氢气,反应③为三氯硅烷与氢气高温条件下反应生成氯化氢和硅,三个反应都有元素发生化合价变化,均为氧化还原反应。
【详解】A.由分析可知,反应②为粗硅中的硅与氯化氢高温条件下反应生成三氯硅烷和氢气,反应中硅元素的化合价升高被氧化,三氯硅烷是反应的氧化产物,故A错误;
B.由分析可知,氯化氢是反应②的反应物,反应③的生成物,而氢气是反应②的生成物,反应③的反应物,所以氢气和氯化氢均可循环利用,故B正确;
C.由分析可知,①②③三个反应都有元素发生化合价变化,均为氧化还原反应,故C正确;
D.高纯硅是良好的半导体材料,可以制备芯片和太阳能电池板,故D正确;
故选A。
10.C
【分析】根据Li+的流向可知电极a为负极,失电子发生氧化反应,所以电极反应为;电极b为正极,得电子发生还原反应,电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4。
【详解】A.负极材料能与水反应,故电解质不能配成水溶液,A错误;
B.通过放电时Li+迁移方向,确定电极a为负极,则充电时与外接电源的负极相连,B错误;
C.充电时,电极b为阳极,与分析中正极的反应相反,反应式为,C正确;
D.电池驱动汽车前进时是原电池,负极的电极反应为,负极材料减少14g时,有从负极脱嵌出来,故理论上电路中转移2 mol电子,D错误;
故选C。
11.D
【分析】在晶胞中,含Fe2+的数目为=4,含的数目为=4,则硫化物的化学式为FeS2。
【详解】A.晶胞中,体心Fe2+周围距离最近且相等的(上下左右前后的面心)有6个,则Fe2+的配位数为6,A正确;
B.由分析可知,硫化物的化学式为FeS2,则在中,(+2)+(-x)=0,,B正确;
C.在晶胞中,ed间的距离为pm,df间的距离为pm,则ef的距离为pm=,C正确;
D.该晶体的密度为=,D不正确;
故选D。
12.B
【详解】A.粉碎含硅废石可以增大固液接触面积,或增大盐酸浓度均可加快反应速率,均可提高酸浸效率,A正确;
B.矿渣焙烧时生成CO,而不是CO2,该反应的化学方程式为:,B错误;
C.已知偏铝酸钠溶液中通入CO2能够制得Al(OH)3,即试剂a可选用CO2,C正确;
D.根据镁元素守恒可知,1t含硅废石中含有Mg的质量为:1000kg×9%×=54kg,即最多可回收54kgMg,D正确;
故答案为:B。
13.D
【详解】A.反应的,A正确;
B.是强碱弱酸盐,碳酸根水解使溶液显碱性,即,随着反应的进行,溶液中碳酸根浓度减小,反应平衡逆向移动,溶液碱性减弱导致溶液下降,B正确;
C.内上层清液始终显碱性,则,根据电荷守恒关系可知,C正确;
D.溶液的物料守恒关系,随着硫酸钙的加入,部分碳酸根转化为碳酸钙沉淀,导致溶液中碳元素含量总浓度减少,则反应过程中溶液中的,D错误;
故选D。
14.C
【详解】A.设平衡时生成甲酸的浓度为amol/L,根据三段式列式 ,则,解得a=0.5,则体积分数为,A正确;
B.反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和的差值,反应△H=(745kJ/mol×2+436kJ/mol)-(745kJ/mol+426kJ/mol+413.4 kJ/mol+351 kJ/mol) <0,故B正确;
C.该反应为放热反应,温度越高,化学平衡常数越小,由温度为T2℃时,,可知,温度为T2℃时,又知温度为时,,则反应温度T2℃>T1℃,则C错误;
D.时,达平衡,,若向平衡后的体系中再充入、、各,,平衡正向移动,此时,D正确;
故答案选C。
15.(1) 将MnO2全部转化为Mn2+,且将Fe3+还原为Fe2+,防止在滤渣Ⅱ中引入Fe(OH)3 10.0
(2) 4.67≤pH≤5.5
(3) O2、硫酸
(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
【分析】软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)与SO2和稀硫酸反应,MnO2被还原为Mn2+,Fe2O3生成Fe3+后被还原为Fe2+、Al2O3生成Al3+,SiO2不反应,过滤除去,滤渣Ⅰ为SiO2,滤液中加入碳酸锰调pH值,使Al3+转化为Al(OH)3沉淀,通过过滤分离开,滤渣Ⅱ为,滤液中含有Mn2+、Fe2+,用氧气将Fe2+氧化为FeOOH沉淀,过滤除去,滤渣Ⅲ为FeOOH,电解滤液,将Mn2+氧化为MnO2,MnO2和Li2CO3焙烧,得到LiMn2O4,滤渣Ⅱ为,加入稀硫酸、K2SO4溶解,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤后得到明矾,据此分析;
【详解】(1)“酸浸”时,通入稍过量SO2的目的是:将MnO2全部转化为Mn2+,且将Fe3+还原为Fe2+,防止在滤渣Ⅱ中引入Fe(OH)3;流程的目的是合成电极材料LiMn2O4并回收净水剂明矾,要求Mn和Al的浸出率都尽量高,由表格数据可知,酸浸时,选择10.0mol/L的硫酸溶液最合适;
(2)加入碳酸锰调pH值,是为了让Al3+转化为沉淀,而其他金属阳离子依然在溶液中,当Al3+完全沉淀时,,,,pH=4.67,若c(Mn2+)=1.0mol·L-1,其他金属阳离子浓度为0.001mol·L-1,当Mn2+开始沉淀时,,,,pH=8.35;当Fe2+开始沉淀时,,,,pH=7.35,综上:Al3+完全沉淀时,pH=4.67,Mn2+开始沉淀时,pH=8.35,Fe2+开始沉淀时pH=7.35,即4.67≤pH<7.35,由于Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O2氧化,则4.67≤pH≤5.5;用氧气将Fe2+氧化为FeOOH沉淀,反应的离子方程式为;
(3)MnO2和Li2CO3焙烧,得到LiMn2O4,反应的化学方程式为:;整个流程中,可以循环使用的物质有:O2、硫酸;
(4)获取明矾的“一系列操作”是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。
16.(1) 坩埚 abd
(2)加快反应速率,同时抑制生成的GeCl4水解
(3) GeCl4+(n+2)H2O=GeO2·nH2O↓+4HCl 该水解反应为放热反应,温度较低时平衡常数较大,反应物平衡转化率更高
(4)向溶液中加入10 mol·L-1盐酸至pH=0.5(0.4~0.6间的任意值均可);随后加入足量NaClO3固体充分反应;在84℃蒸馏,将馏分冷却后,与0℃的蒸馏水混合,充分搅拌直至无沉淀生成
【分析】实验室模拟生产锗的实验过程,锗石矿先进行步骤1焙烧,原理为:4[Cu2S•FeS•GeS2]+27O2 8CuO+2Fe2O3+4GeO2+16SO2,然后再GeO2粗品中加入浓盐酸,主要反应为:GeO2+4HCl=GeCl4+2H2O,已知GeCl4的熔点:-49.5℃,沸点:82℃,密度:1.9g•cm-3,则通过步骤3粗馏得到GeCl4精品,步骤4中精品GeCl4与高纯水反应得到GeO2•nH2O,反应原理为:步骤5为加热使GeO2•nH2O失去结晶水变为高纯GeO2,最后用H2还原GeO2可得高纯Ge,据此分析解题。
【详解】(1)实验室中焙烧固体应将样品放在坩埚中灼烧;锗石矿中含硫元素,焙烧产生的气体为SO2;
a.SO2能够被NaOH溶液完全吸收,干燥管能够防止倒吸,a符合题意;
b.SO2能被酸性KMnO4溶液完全吸收,双球管能够防止倒吸,b符合题意;
c.SO2不能被水完全吸收,且可能会引起倒吸,c不合题意;
d.SO2能够被碱石灰完全吸收,d符合题意;
故选abd。
(2)盐酸的浓度越大,反应速率越大;GeCl4易水解,浓盐酸酸性强,能抑制其水解。
(3)“步骤4”生成GeO2·nH2O反应的化学方程式为GeCl4+(n+2)H2O=GeO2·nH2O↓+4HCl;GeCl4水解类似于TiCl4水解,该水解反应为放热反应,温度较低时,反应正向进行程度大,反应的平衡常数较大,有利于提高产率。
(4)由题意可知,提纯GeO2的实验方案为:向粗品中分批加入4mol·L-1 NaOH溶液,直至粗品完全溶解,向溶液中加入10 mol·L-1盐酸至pH在0.4~0.6范围内,将锗元素、砷元素转化为氯化物,随后加入足量NaClO3固体充分反应,将AsCl3氧化为AsCl5;控制温度为84℃进行蒸馏,将馏分冷却后,与0℃的蒸馏水混合,充分搅拌直至无沉淀生成,过滤,洗涤2~3次,干燥得到GeO2。
17.(1)强
(2)
(3) (酮)羰基 酯基
(4)+NaOH+CH3CH2OH
(5)或
(6)吸收反应产生的HCl,提高反应转化率
(7) 4-硝基甲苯(或对硝基甲苯) 还原反应
【分析】A和乙醇发生酯化反应生成B,B的结构简式为;D中酯基经过水解酸化后生成E是,E与发生取代反应生成F,F和G发生取代反应生成H,结合G的分子式可知,G为,据此解答。
【详解】(1)丙酮酸的结构简式,与丙酸相比,受酮羰基吸电子作用,丙酮酸羧基中的羟基极性更大,更容易电离出,酸性比丙酸的酸性强;
(2)由分析可知,B的结构简式为;
(3)结合C的结构简式,含有的官能团名称是碳碳双键、醚键、(酮)羰基、酯基;
(4)的反应分两步进行,第(1)步反应是酯基在碱性环境下的水解反应,化学方程式是+NaOH+CH3CH2OH;
(5)C的分子式是,不饱和度是3,其同分异构体含五元碳环结构,还剩余2个不饱和度,核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为,则其含有2个对称的羧基或酯基,满足条件的结构简式为或;
(6)发生的是取代反应,同时有小分子HCl生成,吡啶是一种有机碱,可以吸收反应产生的HCl,提高反应转化率;
(7)G结构简式为,苯环2个取代基处于对位,则甲苯先发生对位的硝化反应,则M的结构简式为,命名为4-硝基甲苯(或对硝基甲苯);M在氯气/光照条件下发生甲基的取代反应生成,再将氯原子转化为F原子生成N为,再将N中的硝基还原为氨基得到G,故的反应类型为还原反应。
18.(1) -49 A
(2) 反应I的△H>0,反应Ⅱ的△H<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度 增大压强;使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂
(3) 吸热 0.25p0 正反应方向
【详解】(1)已知:①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1 =+41 kJ·mol−1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2 =﹣90 kJ·mol−1
根据盖斯定律,将①+②,整理可得CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ/mol;
反应①是吸热反应,反应②是放热反应,总反应是放热反应,符合该要求的图示是选项A;
(2)①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升是由于反应I的△H>0,反应Ⅱ的△H<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度,所以CO2平衡转化率随温度升高而上升;
②不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有增大压强或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂;
(3)①根据图象可知:升高温度,达到平衡时S的物质的量增加,说明升高温度,平衡正向移动,则正反应是吸热反应;
②850℃时,反应经过11 min到达A点,此时反应产生S的物质的量是0.45 mol,根据物质反应转化关系可知:n(CO2)=n(S)=0.45 mol,n(SO2)=1.0 mol-0.45 mol=0.55 mol,容器的容积是5 L,c(CO2)=,c(SO2)= ,CO2、S是含量为;SO2的含量为
则该温度下A点的化学平衡常数K=;
A点时,保持其他条件不变,再向容器中充入1.0 mol SO2和1.0 mol CO2,此时n(SO2)=1.0 mol+0.55 mol=1.55 mol,n(CO2)=1.0 mol+0.45 mol=1.45 mol,n(S)=0.45 mol,n(总)=1.45 mol+0.45 mol+1.55 mol=3.45 mol,则Qp=<K,所以平衡正反应方向移动。
答案第1页,共2页
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