内容正文:
姓 名
准考证号
绝密★启用
高三模拟卷(三)
化 学
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,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H~1 N~14 O~16 Na~23 Mg~24 Cl~35.5 Fe~56Co~59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.2025年湖南省足球联赛“湘超”爆火出圈,下列有关说法错误的是
A.足球的材质可以是天然皮革(比如牛皮),其主要化学成分为蛋白质
B.足球烯 C₆₀是形似足球的笼状分子,它是碳元素的一种同位素
C.球员们身穿的球服所用材质通常含有聚酯纤维,聚酯纤维属于高分子材料
D.液态氯乙烷汽化吸热,具有冷冻麻醉作用,可用于身体局部快速镇痛
2.化学实验充满着五颜六色的变化。下列描述正确的是
A.用图甲所示操作,可观察到烧杯中有大量红褐色沉淀生成
B.用图乙所示操作,可观察到燃烧后坩埚中有白色固体生成
C.用图丙所示操作,可观察到烧杯中溶液变红色
D.用图丁所示操作,可观察到钠元素的焰色为黄色
3.某化学镀银反应的离子方程式为 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.18 g冰晶体中最多含有氢键的数目为4
含有电子的数目为33
C.反应消耗6mol OH⁻时,转移电子的数目为4
D.在1 L Na₃PO₄溶液中, 则 Na⁺的数目为3
4.只用一种试剂,可将 四种物质的溶液区分开,这种试剂是
A. NaOH溶液 溶液
溶液 溶液
5.物质的结构决定性质。下列关于物质性质的解释正确的是
选项
性质
解释
A
在水中的溶解度小于在中的溶解度
为非极性分子
B
硬度:金刚石>C₆₀
前者含有共价键,后者不含共价键
C
HF 的稳定性大于 HCl
HF分子间的氢键强于 HCl分子间的作用力
D
水溶性:
前者烃基占比小,后者烃基占比大
6.前四周期元素X、Y、Z、R、M的原子序数依次增大,同周期中基态Y 原子的未成对电子数最多,基态Z原子的价层电子排布式为 Z和R位于同主族,基态 的3d能级达到全充满结构。由这五种元素组成的化合物 为蓝色晶体。下列叙述正确的是
A.原子半径:Z>Y>X
B.第一电离能:Y>Z>R
C.常温下,YX₃ 和X₂R在空气中都容易被氧化
D.常温下,向溶液中加入少量稀硫酸,溶液无明显变化
7.铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,立方晶胞结构如图所示。储氢时, 分子位于晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个 H₂分子之间的距离为a nm,储氢时忽略晶胞参数变化,NA 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.铁镁合金晶胞中,铁原子数为4
B. Mg 与 Fe之间的最近距离为
C.在铁镁合金晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个
D.储氢后的晶体密度为
8.高铁酸钠(Na₂FeO₄):是一种新型绿色消毒剂,工业上制备高铁酸钠的一种方法的化学原理为 ,下列说法不正确的是(设NA 为阿伏加德罗常数的值)
A.反应中电子转移数目为3NA 时,生成的Na₂FeO₄ 质量为166g
B. NaClO是还原剂,Fe(OH)₃ 是氧化剂
C.根据该原理可得 Na₂FeO₄在碱性环境中能稳定存在
D. NaCl是还原产物
9.研究者用如图装置提取 MnO₂中的锰元素,图中“H·”代表氢自由基。下列说法错误的是
A.随着电流继续增大,使得阴极 增大
B.阴极反应有
C.H⁺放电可能生成 H₂
D.每生成1mol O₂,理论上可消耗 2mol MnO₂
10.我国科学家通过铜/铬催化实现烃与醛的反应,相关反应如下。
下列叙述正确的是
A.甲、乙、丙共含3种官能团
B.用酸性 KMnO溶液可区别甲、乙
C.甲能发生加成反应、取代反应、银镜反应
D.丙分子中苯环上的一氯代物有4种
11.氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,也可用于医药、香料、农药、染料增白剂和高分子工业等。某实验小组用如图所示实验装置制备 NaH,下列说法正确的是
A. NaH在野外用作生氢剂时,H₂仅为氧化产物
B.安全漏斗可以防止产生的气体逸出
C.装置D的作用是尾气处理
D.实验开始时先点燃装置C处酒精灯,再启动装置A中反应
12.稀土金属钕(Nd)铁废料的主要成分为Fe₂O₃,含有: O等杂质,一种综合回收利用该废料的工艺流程如图所示。
已知:常温下, 。下列说法错误的是
A.“酸浸”时产生的浸渣的主要成分为 SiO₂
B.“还原”时溶液中的Fe³⁺转化为
C.“沉钴”时最好控制条件生成α-CoS
D.“氧化沉铁”的反应为 4
13.常温下,用0.1mol/L NaOH溶液滴定 20.00 mL 0.1 mol/L H₂A溶液,得到 pH 与V(NaOH)、
或 的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.水的电离程度:M>N
B.若向 M 点溶液中滴加 0.05 mol/L 的 NaOH 溶液, 的值保持不变
C.浓度均为0.1mol/L的H₂A、NaHA的混合液中:
D. N点溶液,
14.在有机合成工业中,一种配位催化氧化加成反应的过程中,中性分子 XY 能加成到具有配位空穴的过渡金属化合物上,如CO催化氧化加成的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.反应②中 Rh配位数增加了 2
B.反应过程中有极性键和非极性键的断裂与形成
微粒中具有配位空穴
D.总反应为
二、非选择题:本题共4 小题,共58分。
15.(16分)氯气在有机合成和无机化工中都有着广泛的应用,现用氯气和其他原料分别制备氯苯和 (三氯化六氨合钴)。实验中可能用到的装置如图所示(其中部分夹持仪器已略)。
已知:i.苯及其有机生成物的沸点如表所示:
有机物
苯
邻二氯苯
间二氯苯
对二氯苯
沸点/℃
80.0
132.2
180.4
172.0
173.4
ii.苯与干燥的氯气在催化剂作用下发生取代反应生成氯苯,同时会有少量副产物二氯苯生成;
iii. CoCl2 易潮解;Co²⁺不易被氧化, 具有较强的还原性 易被氧化。
回答下列问题:
I.氯苯的制备:
①打开分液漏斗旋塞,制备氯气;
②向反应器(内有铁屑作催化剂)中滴入苯,通入氯气,维持反应温度在50~60℃, 回流40min;
③将反应后的液体倒入分液漏斗中,分别用蒸馏水和NaOH溶液洗涤,分离出的产物干燥后,进行蒸馏纯化,得到纯净的氯苯。
(1)从所给装置中选择制备氯苯需要用到的装置 (填大写字母);图中仪器X使用时冷水从 (填“m”或“n”)口进入;装置C中盛装碱石灰的仪器名称是 。
(2)装置A的圆底烧瓶中盛有高锰酸钾晶体,该装置中发生反应的离子方程式为 。
(3)下列有关该实验,说法正确的是 (填标号)。
A.制备氯苯时用酒精灯直接加热
B.回流的主要目的是让苯和氯气回流以提高转化率和产率
C.碱洗前先进行水洗的目的是洗去产品中的FeCl₃、HCl、Cl₂,节省碱的用量,降低成本
D.蒸馏温度控制在80.0℃可收集产品
(4)氯苯的产率低于理论产率的可能原因是 (写一条)。
的制备步骤如下:
①用金属钴与氯气反应制备
②在100 mL 锥形瓶内加入13.0 g研细的和10 mL水,加热溶解后加入
0.3g 活性炭作催化剂;
③冷却后,加入浓氨水混合均匀。控制温度在 以下并缓慢加入 溶液(足量);
④经过一系列操作,得到橙黄色的晶体21.4 g。
(5)用图中所给装置组合制备仪器的连接顺序为a→ (填小写字母)。
(6)在制备 时,先加入浓氨水后滴加 溶液的原因是 。
(7)制得产品的产率为 %.(精确到0.1%)。
16.(14分)某钨锰矿渣(主要成分为 及铁的氧化物)综合利用的流程如图。
已知:①P204的萃取机理:
②当溶液中某离子浓度小于或等于 时,认为该离子沉淀完全;
③常温下,部分常见物质的溶度积常数如表所示:
物质
回答下列问题:
(1)沉淀1的主要成分是 (填化学式)。
(2)使有机相2中的P204萃取剂再生,需选择的试剂为 (填名称)。
(3)“沉钪”工序中发生沉钪反应的化学方程式为 。
(4)“氧化”工序中加入活性其优点是 ;该工序中发生反应的离子方程式为 。
(5)若“除杂”时溶液中 的浓度为 则加入 NaOH控制 pH 的范围是2.82~ (溶液体积变化忽略不计,不考虑温度的变化,保留3位有效数字);出现沉淀后要加热煮沸一段时间的目的是 。
17.(14分)贝利司他(商品名为 Beleodaq)是一种抗T细胞淋巴瘤药物。某研究小组按以下路线合成该化合物(部分反应条件及试剂已简化)。
回答下列问题:
(1)化合物 A中的官能团名称是 。
(2)化合物B的结构简式是 。
(3)下列说法正确的是 (填标号)。
A.化合物 X的碱性比氨气强
B.①③④的有机反应类型均是取代反应
C.贝利司他可形成分子间氢键
(4)D+X→E的化学方程式是 。
(5)化合物C可由化合物直接制备。写出2种同时符合下列条件的化合物Y的同分异构体的结构简式: 、 。
i.能与银氨溶液反应生成光亮银镜的芳香族化合物;
ii.核磁共振氢谱表明:分子中有3种不同化学环境的氢原子。
(6)以化合物 A、乙醇和甲醇为有机原料,设计化合物 的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。
18.(14分)甲醇是最为常见、应用场景最为广泛的基础化学品之一,甲醇与乙烯、丙烯、氨是用于生产所有其他化学品的四种关键基础化学品。
(1)已知反应Ⅰ:
反应Ⅱ:3H ol;
则反应Ⅲ:
(2)常温常压下,利用催化剂实现三氧化碳加氢制甲醇的反应历程和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。
转化历程中决速步骤的反应方程式为 。
(3)在恒容密闭容器中充入 和 发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得平衡时的转化率、CO和的选择性[随温度变化如图所示。
①表示 CO选择性的曲线是 (填字母)。
时,反应Ⅰ的平衡常数为 (保留2位有效数字)。
③上图温度范围内, 平衡转化率变化的原因是 。
(4)工业上用甲醇燃料电池采用电解法处理含的碱性废水, 可将 CN⁻转化为无污染的物质,其原理如图所示。
①电解废水时,Pt(b)电极与石墨电极 (填“M”或“N”)相连。
②消耗标准状况下 理论上可处理含 mol CN⁻的废水。
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$高三模拟卷(三)
化学参考答案
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
题号
个y
2
3
4
5
6
8
10
11
12
13
14
答案
心
B
D
B
B
B
A
⊙
C
B
1.B【解析】A.天然皮革(如牛皮)由动物皮加工而成,主要成分为蛋白质,A正确;B.同位素是质子数相同、中子数不
同的原子(如12C和1“C),而C0是碳元素的同素异形体(结构不同的单质),B错误;C,聚酯纤维(如涤纶)是通过缩聚
反应形成的高分子,属于高分子材料,C正确;D.液态氨乙烷汽化吸热降温,可局部麻醉镇痛,D正确。
2.C【解析】A.向沸水中滴加饱和FCL3溶液,生成的是氢氧化铁胶体,不是大量红褐色沉淀,A错误;B.钠在坩埚中
燃烧,生成的是淡黄色的过氧化钠(Na2O2),不是白色固体,B错误;C.钠与水反应生成NaOH,酚酞遇碱变红,C正
确;D.钠元素的焰色为黄色(直接观察),观察钾元素的焰色时需用蓝色钻玻璃滤去钠元素的黄色光,D错误。
3.C【解析】A.冰中每个水分子形成4个氢键,但每个氢键被2个水分子共享,18g(1mol)冰含氢键数目为2Na,A错
误;B.1molH2PO2含电子数为(2×1十15+2X8十1)XNa=34Na,B错误;C.反应中每消耗6 mol OH,对应转移
4mol电子(4 mol Ag被还原),转移电子数为4NA,C正确;D.1 L Nag PO,溶液中c(PO)=1mol·L1,
即n(PO})=1mol,根据元素守恒,溶液中钠离子的物质的量等于总磷元素的物质的量的3倍,即n(Na+)=3X
[n(PO)十n(HPO)十n(H2POM)十n(HPO4)],由于PO会水解,溶液中存在HPO等离子,所以总磷元素的
物质的量大于n(PO),即大于1mol,因此n(Na)>3mol,Na+的数目大于3NA,D错误。
4.B【解析】A.NaOH能使两种铵盐都产生氨气,无法区分两种铵盐;与K2SO4、NaNO3都不反应,无法区分二者,
A不符合题意。B.Ba(OH)2同时提供Ba+、OH,与四种溶液反应的现象各不相同,和NHNO,共热:只产生刺激
性气味气体,无沉淀;和(NH)2SO,共热:既产生刺激性气味气体,文生成白色硫酸钡沉淀;和K2SO4反应:只产生白
色硫酸钡沉淀,无气体;和NNO3不反应:无明显现象,可以成功区分四种溶液,B符合题意。C.AgNO3与两种硫酸
盐都会反应生成Ag2SO,沉淀;与两种硝酸盐都不反应,无法区分,C不符合题意。D.BaC2与(NH)2SO4、K2SO,都
会生成白色BaSO,沉淀,与NHNO3、NaNO3都不反应,无法区分,D不符合题意。
5.D【解析】A.O3是由极性键构成的极性分子,但其极性较弱,在CCL,中的溶解度比在水中的大,A错误;B.金刚石
是共价晶体,存在的作用力是共价键,C0是分子晶体,存在的作用力是范德华力,由于共价键强度大于分子间作用
力,导致硬度:金刚石>C,且C和分子中含有CC,B错误;C.HF与HCI的稳定性强弱与氢键或分子间作用力无
关,与键能有关,C错误;D.CHCH2OH中的一OH与水分子中的OH相近,即烃基占比小,
CHCH2CH2CHCH2OH中烃基较大,即烃基占比大,根据“相似相溶”规律可知,水溶性:CHCH2OH>
CH3CHCH2CH2CH2OH,D正确。
6.B【解析】同周期中基态Y原子的未成对电子数最多,Y为第VA族元素;基态Z原子的价层电子排布式为ns"np2",
n=2,则Z为O,Y为N;Z和R位于同主族,则R为S;基态M什的3d能级达到全充满结构,对应Cu(基态Cu+的价
电子排布式为3d),则M为Cu;根据[M(YX3)]RZ·X2Z,可知X为H。综上所述:X为H、Y为N、Z为O、R为
S、M为Cu,据此解答。A.电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,原子半径:Y(N)>
Z(O)>X(H),A错误;B.根据同主族元素从上往下,第一电离能逐渐减小,则O>S,N的2p能级半充满,第一电离
能大于同周期相邻元素,则N>O,所以第一电离能:Y(N)>Z(O)>R(S),B正确;C.常温下,YX3(NH)不能与O2
反应,C错误;D.[Cu(NH)4]SO4是稳定的配合物,向[Cu(NH)4]SO4溶液中加入少量稀硫酸,溶液颜色会变浅,
D错误。
7.B【解析】A.由铁镁合金晶胞结构可知,铁原子处于面心和顶,点位置,由均摊法计算可知,铁镁合金晶胞中含有铁原
子教为8X日+6X2=4,故A正确;B该晶胞参数为反anm,Mg与Fe之间的最近距离为。
4anm,故B错误;
C与铁原子最近的铁原子教有12个,故C正确;D.储氢后的晶体化学式为FeMg.H.,晶体密度为W2aX10)N
424
g·cm3,故D正确。
8.B【解析】A.反应中电子转移数目为3Na时,生成的Na2FeO4为1mol,质量为166g,故A正确;B.NaClO是氧化
剂,Fe(OH)3是还原剂,故B错误;C.Fe(OH),和NaClO在碱性条件下反应生成Na2FeO4,可得Naz FeO,在碱性环
境中能稳定存在,故C正确;D.NaCIO是氧化剂,NaCl是还原产物,故D正确。
化学参考答案(T10)一1
9.A【解析】A随着电流继续增大,Mn+在阴极放电生成Mn:Mn+十2e一Mn,另外H放电直接生成H2而不是
H·,MnO2被H·还原的反应不能进行,Mn+在阳极放电生成MnO2,使得c(Mn+)减小,H·增多,和MnO2反应
速率加快,使得c(Mn+)增大,因此c(Mn+)无法判断,A错误;B.分析可知,阴极反应有Ht十eH·,B正确;
C.分析可知,H在阴极放电得到电子可以生成H2,C正确;D.根据阳极反应为2H2O一4e一O2个十+4H,阴极反
应为4H++4e一4H·、2H·十MnO2+2Ht—Mn2+十2H2O,可知每生成1molO2,同时生成4molH·,则消
耗2 mol MnO2,D正确。
10.C【解析】A.甲含碳氟键、醛基,乙含醚键和碳碳双键,丙含醚键、碳氟键,共含4种官能团,故A错误;B.甲中的醛
基、乙中的碳碳双键都能使酸性KMO4溶液褪色,故B错误;C.甲中苯环能发生取代反应和加成反应,醛基能发生
银镜反应,故C正确;D.丙分子含2个苯环,左边苯环是对称结构,右边苯环不对称,苯环上的一氯代物共有6种,
故D错误。
11.B【解析】A中稀硫酸与锌粒制备氢气,B中浓硫酸干燥氢气,C中干燥的氢气和钠单质反应生成NH,D中装有的
碱石灰可以防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C中影响实验。A.NaH在野外用作生氢剂时,H2既为氧化产物
又为还原产物,A错误;B.装置A中安全漏斗加入液体后,部分液体留存于安全漏斗上部弯管中起液封作用,避免
氢气从安全漏斗中逸出,B正确;C.装置C为反应的发生装置,装置D的作用是防止空气中的水蒸气、二氧化碳进
入装置C中,C错误;D.实验开始时先启动装置A中反应,利用生成的氢气将装置中的空气排出,防止钠与氧气反
应,待验纯后再,点燃装置C处酒精灯,D错误。
12.C【解析】A.钕铁废料的成分中,只有SiO2不溶于盐酸,因此“酸浸”时产生的浸渣的主要成分为SiO2,A项正确;
B.“还原”时溶液中的Fe3+转化为Fe+,以避免“沉钻”时Fe3+与Na2S发生氧化还原反应,B项正确;C.B-CoS与
FS的溶度积相差较大,“沉钻”时应控制条件生成B-CoS,使Co+和Fe+分离更彻底,C项错误;D.“氧化沉铁”时,
向含有Fe+的溶液中通入O2并加入NaHCO3,反应生成FeOOH,配平可得反应的离子方程式为4Fe++O2+
8HCO一4 FeOOH+8CO2+2H2O,D项正确。
13.C【解析】M点溶液溶质成分为NaHA,N点溶液溶质成分为NaA;HA的K1>Ke,K=c(H)XcHA),
c(H2A)
K-岂。(H)湘同时,提品>号-品<一品号周免m南线代友
c(HA)
e品与D1关系南线代表号与DH关系。人N点溶流溶质为AN只水解,促疏水的电
离,故N点水的电离程度更大,A错误;B.根据电荷守恒:2c(A2)十c(HA)十c(OH)=c(Na+)十c(H),M,点为
0.05mol/L的NaHA溶液,滴加0.05mol/L的NaOH溶液时,c(Na)不变,c(H)减小,因此2c(A2-)十c(HA)
十c(OH)的值减小,B错误;C.由图可得H2A的Ka=l0-14,K2=10-67,浓度均为0.1mol/L的H2A、NaHA的
=K=10-4
混合液中,HA的水解常数K,一R一10=1026,H,A的电离程度远大于HA的水解程度,平衡时,c(HA)
>c(H2A),C正确;D.N点溶液溶质为Na2A,质子守恒式应为:c(H)+c(HA)十2c(H2A)=c(OH),D错误。
14.B【解析】A.反应②反应物中Rh的配体为I、CO(配位数为4),反应后结合CH3和另一配体I,配位数变为6,增加
2,A正确;B.反应过程中,有极性键的断裂(如CH3OH中OC、HI中H一I、CHI中C一I)与形成(如CH,COOH
中C一O),但没有非极性键的断裂,B错误;C.从题目所给信息“中性分子XY能加成到具有配位空穴的过渡金属化
合物上”以及反应机理图可知,该微粒作为过渡金属化合物,具有配位空穴来接受中性分子的加成,C正确;D.根据
反应机理图,将各个分步反应进行加和,可得出总反应为CH,OH十C0催他剂CH.COOH,D正确。
二、非选择题:本题共4小题,除标注外,每空2分,共58分。
15.(16分)(1)A、C、D、E、F(顺序可颠倒)n(1分)球形干燥管(1分)
(2)2MnO4+10CI+16H+-2Mn2++5C12个+8H2O
(3)C
(4)少量苯会发生副反应生成二氯苯(或在提纯产品氯苯的过程中,由于洗涤等过程有损失)
(5)hi→gf→bc(cb)→ed
(6)CoC2不易被氧化,先加入浓氨水可反应生成[Co(NH)6]C2,后加入的氧化剂H2O2能将[Co(NH)6]C2氧化
得到产品[Co(NH)6]Cl
(7)80.0
【解析】制备氯苯需要用装置A制备氯气,然后用装置E除去氯气中的杂质气体氯化氢,再用装置D干燥氯气,最后
氯气和苯在装置F中进行反应制备氯苯,用装置C连接球形冷凝管的接口k吸收挥发出去的氯气及氯化氢气体。
在制备CoC2的过程中,先用装置A制备氯气,然后用装置E中的饱和食盐水除去氯气中的杂质氯化氢气体,然后
化学参考答案(T10)一2
用装置D中的浓硫酸干燥氯气,然后将千燥纯净的氯气通入装置B,在加热条件下与金属钻反应生成CoCl2。
(1)制备氯苯需要先用装置A制备氯气,然后用装置E除去氯气中的杂质氯化氢气体,再用装置D千燥氯气,最后
氯气和苯在装置F中进行反应生成氯苯,用装置C连接球形冷凝管的接口k吸收挥发出去的氯气及氯化氢气体,
故制备氯苯需要用到的装置有A、E、D、F、C。仪器X为球形冷凝管,为了产生更佳的冷却效果,冷水需要从下口
处进入。装置C中盛装碱石灰的仪器名称是球形千燥管。
(2)装置A中加入的高锰酸钾和浓盐酸在常温下进行反应制备氯气,该反应的离子方程式为2MO,十10CI十
16Ht2Mn2++5C2↑+8H2O。
(3)A.制备氯苯的温度是50~60℃,因此不能用酒精灯直接加热,应该用水浴加热,故A错误;B.使用球形冷凝管
是为了防止苯和产物氯苯逸出反应体系导致产率较低,球形冷凝管无法冷却氯气,故B错误;C,反应制得的氯苯中
混有氯气、氯化氢和氯化铁,碱洗前先进行水洗可以除去氯化氢、部分氯气和氯化铁,减少后续碱洗操作时消耗的碱
的量,节约成本,故C正确;D.由已知信息可知,产品氯苯的沸,点是132.2℃,因此控制在此温度进行蒸馏才可以收
集到产品,故D错误;故选C。
(4)由已知信息可知,少量苯会发生副反应生成二氯苯,且在提纯产品氯苯的过程中,由于洗涤等过程有损失,因此
导致氯苯的产率低于理论产率。
(5)在制备CoC2的过程中,先用装置A制备氯气,然后用装置E中的饱和食盐水除去氯气中的杂质氯化氢气体,
气体需要从h口进i口出;然后用装置D中的浓硫酸千燥氯气,气体需要从g口进f口出;然后将干燥纯净的氯气通
入装置B,在加热条件下与金属钴反应生成CoCL2,从b口进c口出或者从c口进b口出都可以;由已知信息可知,
CoC2易潮解,因此最后需要连接装置C千燥管进行千燥,同时进行尾气处理,气体需要从大口e处进小口d处出,
故仪器的连接顺序为a→hi→gf-→bc(cb)→ed。
(6)由已知信息“Co2+不易被氧化”可知,CoCl2不易被氧化,先加入浓氨水可反应生成[Co(NH)6]C2,再由已知信
息“[Co(NH3)6]+具有较强的还原性,易被氧化”可以判断,后加入的氧化剂HO2能将[Co(NH3)6]CL2氧化得到
产品[Co(NH3)6]C3。
(7)通过计算可知,NHCl过量。设理论产生[Co(NH)6]Cl的质量为x,根据Co元素守恒,得到关系式:
CoCl2 [Co(NH)]Cls
130
5列出等式130=26,解得x=26.75g,最终算得Co(NH)。]C的产率为2148
267.5
26.75g
13
×100%=80.0%。
16.(14分)(1)W03、Si02
(2)盐酸
(3)R:Sc+3NaOH-Sc(OH)3+3RNa
(4)提高了MnCO3的产量且不引入新的金属离子2Fe2++4Ht+MnO2-2Fe++Mn++2H2O
(5)8.60促进Fe(OH)3胶体聚沉
【解析】首先用盐酸对原料进行“酸浸”,其中WO3、SiO2和盐酸不反应,成为沉淀1的主要成分,滤液1中含有二价
锰离子、三价钪离子,同时可能含有二价和三价铁离子,滤液1用P204萃取分液,有机相1加入氢氧化钠“沉钪”得
到氢氧化钪沉淀3,加热得到S℃2O3,水相加入二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子,加入氢氧化钠将铁离子转化为氢
氧化铁沉淀得到沉淀4,过滤,滤液3加入碳酸氢钠得到碳酸锰沉淀;沉淀1加入氢氧化钠溶液进行“碱浸”,过滤,滤
液2加入盐酸得到钨酸沉淀2,过滤分离出钨酸,加入氨水“溶解”得到钨酸铵。
(1)由分析可知,沉淀1的主要成分是SiO2、WO3。
(2)由P204的萃取机理:2RH十+一R2M十2H,则使有机相2中的P204萃取剂再生,可以加入盐酸,氢离子
浓度增大,使得平衡逆向移动,P204萃取剂再生,故需选择的试剂为盐酸。
(3)“沉钪”工序中发生的反应为有机相中的RSc和氢氧化钠反应生成氢氧化钪沉淀和RN,化学方程式为RSc十
3NaOH-Sc(OH)3¥+3RNa。
(4)MnO2具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子:2Fe2++4H+MnO2一2Fe3++Mn+十2H2O,便于后续去
除铁离子。“氧化”工序中加入活性MnO2,反应生成锰离子,提高了MnCO2的产量且不引入新的杂质金属离子。
-m1
(5)常温下,由表格教据可知,当P+完全沉淀时,c(OH)=√Fe)
2.8×10mol/L,pOH=11.18,pH=2.82;该过程中Mm+不能沉淀,溶液中Mn+的浓度为0.01mol/L,
当Mn2+开始沉淀时,c(OH)=√c(Mm+)
K Mn(OH):1.60 mol/L-16X10 mol/L,pOH-5.40.pH
=8.60,故控制pH的范围是2.828.60;加热可以促进胶体聚沉,则出现沉淀后要加热煮沸一段时间的目的是促
进Fe(OH)3胶体聚沉。
化学参考答案(T10)一3
17.(14分)(1)醛基(1分)
SO,H
(2)
CHO
(3)BC
SO,CI
SO,CI
(4)
NH.
+HC(或
+2
NH
COOCH,
COOCH.
COOCH
-NH CI
COOCH
OHC
CHO OHC
CHO
(5)OHCH2 C-
CH2CHO、
OHC
CHO(任答2个,每个2分)
CHO-
(6)
催化剂
①银氨溶液
CH,OH
(3分)
C.H.OHCCH.CHO-
△
CHO②H'
C00H浓硫酸,△
COOCH
△
CHO
SO,H
【解析】结合C的结构简式和A的分子式可知,A为
,A→B为A的磺化反应,则B为
CHO
SO,CI
结合C的结构简式和D的分子式可知,D为
,结合F的结构简式和E的分子式可知,E为
COOCH,
同时可知,X为
NH2,以此解题。
COOCH
CHO
(1)由分析可知,A为
,则A中的官能团名称是醛基。
SO,H
(2)由分析可知,B为
CHO
(3)AX为
一NH2,因苯环共轭效应削弱了氨的电子云密度,而氨分子无此类结构干扰,因此氨气碱性较
强,A错误;B.由分析可知,①为磺化反应,③为D和X中氨基上的氢发生的取代反应,④为F中羧基上的羟基和
NHOH发生的取代反应,即①③④的有机反应类型均是取代反应,B正确;C.根据产品的结构简式可知,其中含有
羟基,可以形成分子间氢键,C正确。
S0,C
(4)由分析可知,D为
E为
NH2,则D十X→E的化学方程式是
COOCH.
COOCH,
化学参考答案(T10)一4
SO.CI
+HCl或
-NH
COOCH,
COOCH
COOCH,
NHCl。
COOCH
(⑤)1.能与银氨溶液反应生成光亮银镜的芳香族化合物,则其中含有醛基和苯环;ⅱ.核磁共振氢谱表明:分子中有
OHC
CHO
3种不同化学环境的氢原子,则符合要求的同分异构体为OHCH2C
CH2CHO、
OHC
CHO
、OHC
CHO、OHC<
CHO。
6)Y为(
C0ocH,可由
人0o0H和甲醇发生酯化反应生成,入0OH可入CH0
先和银氨溶液反应后酸化生成,而〈
人CH0可由苯甲醛和乙醛在催化剂作用下加热反应生成,乙醇催化氧化
生成乙醛,则合成路线如下:
CHo-
催化剂
①银氨溶液
CH,OH
Con.CHCHo-
△
CHO②H
CO0H浓硫酸,△
COOCH,
18.(14分)(1)-90
(2)HCOO*+5H*-CH,O+H2O+H(HCOO*+4H*-CH,O*+H2O)
(3)①c②0.0015③反应I为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,升高温度,反应I正向移动,CO2的平衡转化率增
大,反应Ⅱ逆向移动,CO2的平衡转化率减小,图给温度范围内,升高温度对反应I的影响大于对反应Ⅱ的影响
(4)①M②0.4
【解析】(1)根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅱ-反应I,则△H3=△H2一△H1=一49kJ/mol一41k/mol=一90kJ/mol。
(2)转化历程中活化能越大反应速率越慢,故决速步骤的反应方程式为HCOO”十5H"—CHO”+H2O十H"。
(3)①反应I中生成CO(g)为吸热反应,反应Ⅱ中生成CHOH(g)为放热反应,随着温度的升高,反应I正向移动,
反应Ⅱ逆向移动,所以CO(g)的选择性升高,CHOH(g)的选择性降低,且二者的选择性之和应为100%。结合图
像可知,表示CO选择性的曲线是c。
②根据图像信息可知,250℃时,CO2的平衡转化率为12%,C0(g)的选择性为25%,CHOH(g)的选择性为75%。
可计算出CO2的消耗量为0.12mol,生成CO(g)的物质的量为0.12mol×25%=0.03mol,生成CH3OH(g)的物质
的量为0.12mol×75%=0.09mol。根据题意,在该密闭容器中发生反应I和反应Ⅱ:
H2 (g)+CO2(g)
反应10.03mol
CO(g)+H2O(g)
0.03 mol
0.03 mol
0.03 mol
3H2(g)+CO2(g)
CH,OH(g)+H2O(g)
反应Ⅱ:
0.27 mol
.0.09 mol
0.09 mol
0.09 mol
故在该温度下达到平衡状态时,n(H2)=3mol-0.03mol-0.27mol=2.7mol,n(C02)=1-0.12mol=0.88mol,
mQ0)-0.0 molH0)-a.03nml十Q.6明ml=0,12aml,反应I的平街常数为K-298号00l5.
③升高温度,反应I正向移动,CO2的平衡转化率增大,反应Ⅱ逆向移动,CO2的平衡转化率减小,结合图像,C2的
平衡转化率随着温度的升高而增大,说明温度对反应I的影响大于对反应Ⅱ的影响。
(4)①左图为燃料电池,根据图像可知,Pt()电极发生氧化反应,作负极,Pt(b)电极发生还原反应,作正极。右图为
电解装置,石墨电极M发生氧化反应,即为阳极,故Pt(b)电极与石墨电极M相连。
②溶液显碱性,由题干中CN转化为无污染的物质,可知十2价C转化为CO号,一3价N转化为N2,则处理含CN
的废水时,发生反应:C1+2OH-2e—CI0+H20、5C10+2CN+20H—5CI+2CO号+N2个+H20,
当消耗标准状况下11.2L即0.5molO2时,电路中转移2mol电子,可处理含0.4 mol CN的废水。
化学参考答案(T10)-5