精品解析:江苏省连云港市东海、灌云、惠泽三校联考2025-2026学年高二下学期5月阶段检测 化学试题
2026-06-11
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 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) | 江苏省 |
| 地区(市) | 连云港市 |
| 地区(区县) | 东海县,灌南县,灌云县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.13 MB |
| 发布时间 | 2026-06-11 |
| 更新时间 | 2026-06-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58298516.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二年级第二学期月考
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 Li- 7 C-12 N-14 O-16 Al-27 Cl-35.5 Ag-108
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 我国科学家成功合成了一种新型光催化材料,由N、O、Ti三种元素组成。其中属于ⅤA族元素的是
A. O B. N C. Ti D. 三者均不是
2. LiAlH4与SiCl4反应可表示为。下列说法正确的是
A. 为正四面体结构 B. SiH4分子为极性分子
C. Al的价电子排布式为 D. Cl-的结构示意图为
3. 下列实验原理、装置及操作能达到实验目的的是
A. 用装置①分离Fe(OH)3胶体中的NaCl
B. 用装置②除去SO2中的SO3
C. 用装置③制取Cl2
D. 用装置④蒸干FeCl3溶液获得FeCl3固体
4. 常用作杀虫剂、媒染剂。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 沸点:
C. 第一电离能: D. 电负性:
阅读下列资料,完成下列三个小题:
碱土金属及其化合物有着重要应用。氯化铍蒸气中含()。Mg在N2中燃烧生成Mg3N2,在CO2中燃烧生成MgO和C。CaH2能与H2O反应生成H2,常用作野外产生H2的材料。加热所得无水CaCl2中含微量CaO。实验室用过氧化钡(化学式为BaO2)与稀H2SO4反应制备H2O2。BaSO4在高温下可被碳还原为可溶性的BaS,BaS在水溶液中经进一步反应可制备其他钡盐。
5. 下列说法正确的是
A. NaF的熔点比NaCl的低 B. Mg3N2和BaO2中均存在非极性共价键
C. (BeCl2)2分子中存在配位键 D. H2O与H2O2中每个O原子形成的σ键数目不同
6. 下列化学反应表示正确的是
A. Ca与H2O反应:
B. BaS溶液显碱性:
C. 用惰性电极电解MgCl2溶液:
D. 足量的碳与BaSO4反应:
7. 下列说法正确的是
A. CaH2与重水(D2O)反应生成氢气的化学式为HD
B. 金属镁着火时可使用CO2灭火器扑灭
C. 在加热脱水过程中不会发生水解
D. 反应说明该条件下Ca的金属活动性强于K
8. 下列所给物质在给定条件下能实现一步转化的是
A.
B. 饱和溶液
C.
D.
9. 近日,武汉大学研究了一种电化学分解甲烷源(ESM)的方法,实现了以节能、无排放和无水的方式生产氢气,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. Ni电极连接电源的正极
B. 反应过程中,不需要补充
C. Ni-YSZ电极的电极反应为:
D. 理论上每生产11.2LH2,电路中转移2mole-
10. 化合物是一种药物合成中间体,其合成路线如下:下列说法正确的是
A. X分子中只含有羰基、醚键两种含氧官能团
B. 1molY与足量H2反应,消耗5mol H2
C. 分子存在顺反异构体
D. Y不能与HCHO在一定条件下发生缩聚反应
11. 常温下,根据下列实验操作及现象,得出的相应结论正确的是
实验操作及现象
结论
A
向溶液中通入SO2气体,有白色沉淀生成
该沉淀为BaSO3
B
将和溶液混合加热,充分反应后,冷却,滴加溶液有沉淀生成
中为原子
C
向2滴溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,再滴加4滴溶液,产生黄色沉淀
D
向溶液中滴加NaHSO3溶液,有白色沉淀生成
溶液中结合H+的能力:[Al(OH)4]->
A. A B. B C. C D. D
12. 草酸亚铁()是生产磷酸铁锂电池的原料,实验室可通过如下反应制取,下列说法正确的是
室温下:、、。
A. 室温下,向Na2C2O4溶液中加酸调节pH=2时溶液中存在:
B. 室温时,反应的平衡常数
C. “酸化溶解”后的溶液中存在:
D. 室温时,“沉铁”后的上层清液中:
13. DMF是良好的有机溶剂。二氧化碳加氢耦合DMA制DMF的主要反应(忽略其他副反应)为:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
3MPa下,将(DMA)的混合气匀速通过装有催化剂的反应管,DMA的转化率、DMF或的选择性随温度变化如图所示。
DMF的选择性。
下列说法不正确的是
A. DMF的平衡选择性随温度升高而增大
B. 300℃时,的转化率为3%
C. 其他条件不变,在240∼350℃范围,出口处DMF的量随温度升高而不断减小
D. 高效合成DMF,需研发低温下DMA转化率高和DMF选择性高的催化剂
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 某含锶(Sr)废渣主要含有、、、和等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知25℃时,,。
回答下列问题:
(1)锶和镁都属于第ⅡA族元素,其原子核外有五个电子层。则锶的基态原子价电子排布式为___________。
(2)“酸浸”时为提高锶的浸出效率,可采取的措施有___________(任写两种)
“浸出液”中主要的金属离子有Ca2+、___________(填离子符号)。
(3)“浸出渣1”中含有___________(填化学式)。
(4)“盐浸”中SrSO4转化反应的离子方程式为___________;25℃时,向粉末中加入100mL0.11mol/LBaCl2溶液,充分反应后,理论上溶液___________(忽略溶液体积的变化)。
(5)其他条件相同时,盐浸2 h,浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是___________。
(6)将窝穴体a(结构如图2所示)与K+形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的Sr2+,原因是___________。
(7)由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2的最优方法是___________(填标号)。
a.在HCl气流中加热 b.加热脱水
c.常温加压 d.加热加压
15. 有机物G可以通过如下路线进行合成:
(1)有机物B只有一种含氧官能团且能发生银镜反应,B的结构简式为___________。
(2)有机物C中含有咪唑()的结构,咪唑与苯性质相似,且所有原子均位于同一平面。咪唑分子中轨道杂化方式为sp2杂化的原子共有___________个。
(3)C→D反应分为多步,其中最后一步的转化为→D,生成D的反应类型为___________反应。
(4)F→G的反应条件除用K2CO3外,也可以选择下列物质中的___________(填字母)。
A.浓硫酸 B.H2/催化剂 C.(C2H5)3N
(5)F的一种同分异构体满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:___________。
①能与NaHCO3溶液反应,能发生水解反应。
②水解后所得两种有机产物的碳原子数相同,且均含有2种化学环境不同的氢,其中一种水解产物具有顺反异构体。
(6)已知:①(R、R´表示H或烃基)
②++HCl
写出以、、和CH3NH2为原料制备的合成路线图___________ (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线图示例见本题干)。
16. 乙二胺四乙酸(H4Y)和乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y)在生产中应用广泛。
Ⅰ.从感光胶片中回收银
(1)浸出。向FeCl3溶液中加入乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y),加入适量的形成溶液,再加入Na2S2O3配成浸取液。将碎胶片(表面含银单质)加入浸取液中,搅拌至胶片完全透明。
已知:Na2S2O3溶液呈弱碱性,具有还原性,可与形成配合物。
①溶液氧化银单质后被还原生成,胶片中的银单质被浸出的离子反应方程式为___________。
②FeCl3溶液中加入Na2H2Y的作用为___________。
(2)还原。向上述浸出液中适量的,再加入甲醛溶液,加热至不再产生黑色沉淀,过滤得到粗银和滤液。
①还原得到银单质的离子方程式为___________。
②为使滤液循环利用可向其中通入适量空气的原因是___________。
Ⅱ.制备乙二胺四乙酸铁钠()并测定其含量
※制备
已知:是一种配合物,微溶于乙醇,20℃时水中的溶解度为4.3 g。
实验室用铁屑制备的主要流程如下:
(3)向“酸浸”所得滤液中通入足量O2,过程中浓度减少的离子有___________(填离子符号)。
(4)“制备”步骤,向氧化所得的FeCl3溶液中加入一定量H4Y,控制反应温度为70~80℃,加入NaHCO3溶液调节pH为5,搅拌,直到溶液中出现少量浑浊。其中发生的反应为。
从反应后的混合物中获得较高产率的粗品的实验操作是:___________,过滤,水洗,干燥。
※测定产品的纯度
样品中乙二胺四乙酸铁钠()纯度可用Zn2+标准溶液滴定。原理是在pH为5~6发生反应:Zn2++Y4-=ZnY2-,二甲酚橙作指示剂,滴定终点时溶液由紫红色变黄色。
(5)补充完整实验方案:准确称取4.5000 g样品,溶于一定量的蒸馏水,加入掩蔽剂排除Fe3+干扰,得到待测溶液X,将溶液X完全转移到250 mL容量瓶中定容;按规定操作分别将标准溶液和待测溶液X装入如图2所示的滴定管中:___________。
17. 空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。
(1)已知LiOH和KOH固体均可较迅速地吸收空气中的CO2,用吸收CO2的化学方程式为___________,载人航天器内不用更廉价的KOH固体而选用LiOH固体吸收空气中的CO2的原因是___________。
(2)一种捕集混合气体中CO2的过程如图所示,混合气体中其他气体不被吸收。
已知:常温下,,
①能说明KOH溶液吸收CO2达到饱和的证据是___________。
②常温下,若KOH溶液吸收CO2所得溶液中,则溶液的pH=___________。
(3)CO2和KOH溶液反应生成KHCO3,催化电解KHCO3溶液可制得甲酸。
①阳极室产生的气体主要有___________(填化学式)。
②阴极由还原为HCOO-的电极反应式为___________。
(4)300℃时,向装有铁粉、镍粉和H2O的密闭容器中通入CO2反应结束并冷却后,气体中检测到CH4和H2,滤液中检测到,固体中检测到镍粉和Fe3O4,其他条件一定,反应相同时间,CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如图所示。研究人员据此得出结论:HCOOH是CO2转化为CH4的中间体,即。
①产生H2的化学方程式为___________。
②结合图像分析,当镍粉用量从增加到,HCOOH减少、CH4增多的原因是___________。
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高二年级第二学期月考
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 Li- 7 C-12 N-14 O-16 Al-27 Cl-35.5 Ag-108
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 我国科学家成功合成了一种新型光催化材料,由N、O、Ti三种元素组成。其中属于ⅤA族元素的是
A. O B. N C. Ti D. 三者均不是
【答案】B
【解析】
【详解】A.O元素最外层电子数为6,属于第ⅥA族元素,A错误;
B.N元素最外层电子数为5,属于第ⅤA族元素,B正确;
C.Ti是过渡金属元素,属于第ⅣB族元素,C错误;
D.三者中只有N是第ⅤA族元素,D错误;
答案选B。
2. LiAlH4与SiCl4反应可表示为。下列说法正确的是
A. 为正四面体结构 B. SiH4分子为极性分子
C. Al的价电子排布式为 D. Cl-的结构示意图为
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心的价层电子对数为4,无孤电子对,为杂化,空间结构为正四面体,A正确;
B.为正四面体形对称结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B错误;
C.的价电子为最外层的3个电子,价电子排布式为,选项给出的是的核外电子总排布式,C错误;
D.的核电荷数为17,结构示意图中原子核内质子数应为+17,D错误;
故选A。
3. 下列实验原理、装置及操作能达到实验目的的是
A. 用装置①分离Fe(OH)3胶体中的NaCl
B. 用装置②除去SO2中的SO3
C. 用装置③制取Cl2
D. 用装置④蒸干FeCl3溶液获得FeCl3固体
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe(OH)3胶体中胶粒和电解质溶液中的离子都可以通过滤纸,因此不能采用过滤的方法分离除去Fe(OH)3胶体中的NaCl,应该采用渗析的方法提纯Fe(OH)3胶体,A错误;
B.SO3与溶液中的水反应产生H2SO4,而SO2不能溶解,也不能发生反应,因此可以用装置②的饱和NaHSO3溶液除去SO2中的SO3,B正确;
C.装置中无加热仪器——酒精灯,因此不能用于实验室中制取Cl2,C错误;
D.FeCl3是强酸弱碱盐,在溶液中Fe3+会发生水解反应:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加热,水解程度增大,水解产生的HCl挥发逸出,导致最终得到的固体是Fe(OH)3,因此应该在HCl气体的环境中加热FeCl3溶液来制取得到FeCl3固体,D错误;
故合理选项是B。
4. 常用作杀虫剂、媒染剂。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 沸点:
C. 第一电离能: D. 电负性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,原子半径:,故A错误;
B.三种物质均是由分子构成的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,但是水分子间可形成氢键,因此水的沸点最高,分子间也能形成氢键,但氢键强度比水弱,故沸点:,故B错误;
C.同主族从上到下,第一电离能逐渐减小,同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,但ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常,故第一电离能:,故C正确;
D.非金属性越强,电负性越大,同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,故电负性:,故D错误;
故选C。
阅读下列资料,完成下列三个小题:
碱土金属及其化合物有着重要应用。氯化铍蒸气中含()。Mg在N2中燃烧生成Mg3N2,在CO2中燃烧生成MgO和C。CaH2能与H2O反应生成H2,常用作野外产生H2的材料。加热所得无水CaCl2中含微量CaO。实验室用过氧化钡(化学式为BaO2)与稀H2SO4反应制备H2O2。BaSO4在高温下可被碳还原为可溶性的BaS,BaS在水溶液中经进一步反应可制备其他钡盐。
5. 下列说法正确的是
A. NaF的熔点比NaCl的低 B. Mg3N2和BaO2中均存在非极性共价键
C. (BeCl2)2分子中存在配位键 D. H2O与H2O2中每个O原子形成的σ键数目不同
6. 下列化学反应表示正确的是
A. Ca与H2O反应:
B. BaS溶液显碱性:
C. 用惰性电极电解MgCl2溶液:
D. 足量的碳与BaSO4反应:
7. 下列说法正确的是
A. CaH2与重水(D2O)反应生成氢气的化学式为HD
B. 金属镁着火时可使用CO2灭火器扑灭
C. 在加热脱水过程中不会发生水解
D. 反应说明该条件下Ca的金属活动性强于K
【答案】5. C 6. D 7. A
【解析】
【5题详解】
A.NaF和NaCl均为离子晶体,离子电荷数相同时,离子半径越小,离子键键能越大,熔点越高,F-的半径小于Cl-,故NaF的熔点更高,A错误;
B.Mg3N2是典型的离子化合物,只含有离子键,不含共价键;BaO2中含有过氧根离子(),其内部的两个O原子之间以非极性共价键结合,只有BaO2中存在非极性共价键,B错误;
C.Be原子最外层只有2个电子,形成BeCl2后仍未达到8电子稳定结构,有接受孤对电子的空轨道;而Cl原子有孤对电子,可以提供给Be原子形成配位键,C正确;
D.H2O分子中,每个O原子与2个H原子形成2个O-H σ键;H2O2分子中,每个O原子与1个H原子形成1个O-H σ键,同时与另一个O原子形成1个O-O σ键,总共2个σ键;两者每个O原子形成的σ键数目相同,D错误;
故答案选C。
【6题详解】
A.Ca与H2O反应生成微溶的Ca(OH)2并放出H2,A错误;
B.S2-分步水解,第一步水解的离子方程式为,不会直接生成H2S气体,B错误;
C.惰性电极电解氯化镁溶液的正确离子方程式为,C错误;
D.足量碳与硫酸钡反应,配平后的化学方程式为,D正确;
故答案选D。
【7题详解】
A.,A正确;
B.Mg可在CO2中燃烧生成MgO和C,故金属镁着火不可用CO2灭火器扑灭,B错误;
C.在加热脱水过程中,Ca2+会发生水解生成Ca(OH)2,进一步分解得到CaO,C错误;
D.金属活动性的比较是在水溶液中进行的,该反应在液氨条件下进行,不能证明Ca的金属活动性强于K,D错误;
故答案选A。
8. 下列所给物质在给定条件下能实现一步转化的是
A.
B. 饱和溶液
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.FeS2高温下与O2反应生成SO2而非SO3,无法一步得到SO3,A错误;
B.电解饱和NaCl溶液生成Cl2、H2和NaOH,不能直接得到Na,B错误;
C.Fe2O3与CO高温下生成Fe和CO2,Fe与水蒸气高温反应生成Fe3O4,两步均可一步实现,C正确;
D.NH3催化氧化生成NO而非NO2,无法一步得到NO2,D错误;
故答案选:C。
9. 近日,武汉大学研究了一种电化学分解甲烷源(ESM)的方法,实现了以节能、无排放和无水的方式生产氢气,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. Ni电极连接电源的正极
B. 反应过程中,不需要补充
C. Ni-YSZ电极的电极反应为:
D. 理论上每生产11.2LH2,电路中转移2mole-
【答案】B
【解析】
【分析】该装置中有外接电源,因此装置为电解池。分析两极中物质的变化,在Ni电极,CO得电子,发生还原反应生成C单质,因此Ni电极为电解池的阴极,Ni-YSZ电极为电解池的阳极,CH4发生氧化反应生成CO2,据此分析。
【详解】A.据分析可知,Ni电极发生还原反应,作电解池的阴极,与电源的负极相连,A错误;
B.反应过程中,CH4在阳极发生氧化反应,结合O2-离子生成CO2,CO2再与O2-结合生成,在阴极发生还原反应生成C,因此在反应过程中,作为电荷和元素的载体,总量保持不变,始终在循环使用,不需要补充,B正确;
C.Ni-YSZ电极作阳极,CH4失去电子发生氧化反应,生成CO2和H2,碳元素化合价:-4→+4,氢元素化合价:+1→0,电极反应式为:,C错误;
D.题中未指明温度和压强是否为标准状况,因此无法使用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,因此无法计算电路中转移的电子的物质的量,D错误;
答案选B。
10. 化合物是一种药物合成中间体,其合成路线如下:下列说法正确的是
A. X分子中只含有羰基、醚键两种含氧官能团
B. 1molY与足量H2反应,消耗5mol H2
C. 分子存在顺反异构体
D. Y不能与HCHO在一定条件下发生缩聚反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,X分子中含醚键、羰基、酯基三种含氧官能团,A错误;
B.1 mol Y含有1 mol苯环、1 mol碳碳双键,最多与4 mol 发生加成反应,B错误;
C.链上的碳碳双键上两个碳原子均连接两个不同的基团时存在顺反异构体,Z分子中链上的碳碳双键其中一个碳原子连接两个甲基,故Z分子不存在顺反异构体,C错误;
D.酚和甲醛发生缩聚反应需满足酚羟基的邻位存在活泼氢,Y分子中酚羟基邻位被其他基团占据,故不能与甲醛发生缩聚反应,D正确;
故答案为:D。
11. 常温下,根据下列实验操作及现象,得出的相应结论正确的是
实验操作及现象
结论
A
向溶液中通入SO2气体,有白色沉淀生成
该沉淀为BaSO3
B
将和溶液混合加热,充分反应后,冷却,滴加溶液有沉淀生成
中为原子
C
向2滴溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,再滴加4滴溶液,产生黄色沉淀
D
向溶液中滴加NaHSO3溶液,有白色沉淀生成
溶液中结合H+的能力:[Al(OH)4]->
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向溶液中通入,与水反应生成使溶液呈酸性,酸性条件下具有强氧化性,将氧化为,生成的白色沉淀是,不是,A错误;
B.与NaOH溶液共热水解后,未加稀硝酸中和过量的NaOH,水解液中的会与反应生成AgOH(快速分解为)沉淀干扰卤素离子检验,且未说明沉淀颜色,无法确定X为Cl原子,B错误;
C.该实验中溶液过量,加入KI溶液时,过量的直接与反应生成AgI黄色沉淀,不是AgCl沉淀转化而来,不能证明,C错误;
D.溶液中可电离出,向溶液中加入时,结合电离出的生成白色沉淀,说明结合的能力:,D正确;
故答案选D。
12. 草酸亚铁()是生产磷酸铁锂电池的原料,实验室可通过如下反应制取,下列说法正确的是
室温下:、、。
A. 室温下,向Na2C2O4溶液中加酸调节pH=2时溶液中存在:
B. 室温时,反应的平衡常数
C. “酸化溶解”后的溶液中存在:
D. 室温时,“沉铁”后的上层清液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.由可得pH=2时,,故,A正确;
B.反应的平衡常数,B错误;
C.“酸化溶解”后的溶液满足电荷守恒,故,C错误;
D.“沉铁”后的上层清液为的饱和溶液,故,D错误;
故答案为:A。
13. DMF是良好的有机溶剂。二氧化碳加氢耦合DMA制DMF的主要反应(忽略其他副反应)为:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
3MPa下,将(DMA)的混合气匀速通过装有催化剂的反应管,DMA的转化率、DMF或的选择性随温度变化如图所示。
DMF的选择性。
下列说法不正确的是
A. DMF的平衡选择性随温度升高而增大
B. 300℃时,的转化率为3%
C. 其他条件不变,在240∼350℃范围,出口处DMF的量随温度升高而不断减小
D. 高效合成DMF,需研发低温下DMA转化率高和DMF选择性高的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,转化为DMF的量增加;反应Ⅰ为放热反应,升温使反应Ⅰ平衡逆向移动,生成量减少,因此,DMF的平衡选择性随温度升高而增大,A正确;
B.初始投料比,是过量反应物;时DMA转化率为,根据反应Ⅰ,的消耗量等于DMA的消耗量,因此的转化率为:,B正确;
C.由图像可知,时DMA转化率快速上升(反应Ⅰ正向进行,生成量大幅增加),同时DMF选择性维持高位,因此DMF的生成量随温度升高而增大;时DMA转化率下降,但DMF选择性下降,DMF生成量减小,C错误;
D.降低温度,反应Ⅰ(放热)正向移动,DMA转化率升高,反应Ⅱ(吸热)逆向移动,DMF选择性降低,因此需研发能在低温下同时提高DMA转化率和DMF选择性的催化剂,实现高效合成,D正确;
故答案选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 某含锶(Sr)废渣主要含有、、、和等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知25℃时,,。
回答下列问题:
(1)锶和镁都属于第ⅡA族元素,其原子核外有五个电子层。则锶的基态原子价电子排布式为___________。
(2)“酸浸”时为提高锶的浸出效率,可采取的措施有___________(任写两种)
“浸出液”中主要的金属离子有Ca2+、___________(填离子符号)。
(3)“浸出渣1”中含有___________(填化学式)。
(4)“盐浸”中SrSO4转化反应的离子方程式为___________;25℃时,向粉末中加入100mL0.11mol/LBaCl2溶液,充分反应后,理论上溶液___________(忽略溶液体积的变化)。
(5)其他条件相同时,盐浸2 h,浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是___________。
(6)将窝穴体a(结构如图2所示)与K+形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的Sr2+,原因是___________。
(7)由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2的最优方法是___________(填标号)。
a.在HCl气流中加热 b.加热脱水
c.常温加压 d.加热加压
【答案】(1)
(2) ①. 粉碎、加快搅拌、适当升温 ②. 、
(3)、
(4) ①. ②.
(5)升高温度,与有效碰撞次数增加,反应速率加快,所以锶浸出率增大
(6)窝穴体的空腔与更匹配,可通过分子间相互作用形成超分子,且具有更多的空轨道,能够与更多的N、O形成配位键,形成超分子后,结构更稳定
(7)b
【解析】
【分析】1.酸浸步骤:向含锶废渣中加入稀盐酸,利用“碳酸盐与强酸反应生成可溶性盐”的性质,实现组分分离,溶解的组分:、、均为碳酸盐,与稀盐酸反应生成可溶性氯化物(、、),进入浸出液。不溶的组分:(硫酸盐,不与稀盐酸反应)、(酸性氧化物,不与稀盐酸反应)以固体形式留在浸出渣1中。
2.盐浸步骤:向浸出渣1中加入溶液,利用沉淀转化原理( 更小的沉淀更易生成)实现到的转化。转化的结果:转化为更难溶的(进入浸出渣2),同时释放形成溶液;而不参与反应,也留在浸出渣2中。
3.结晶步骤:对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶等操作,最终得到目标产物(六水合氯化锶)。
【小问1详解】
锶的基态原子价电子排布式锶属于第IIA族元素,原子核外有5个电子层,主族元素的价电子为最外层电子,第IIA族元素最外层s轨道填充2个电子,因此价电子排布式为。
【小问2详解】
提高浸出效率的措施:提高浸出效率本质是加快反应速率,可采取的措施有:将废渣粉碎(增大反应物接触面积)、适当升高温度(加快反应速率)、搅拌(增大接触频率)、适当增大稀盐酸浓度(提高反应物浓度)等。浸出液中的金属离子:含锶废渣中、、均能与稀盐酸反应生成对应金属离子,而、不与稀盐酸反应进入浸出渣1,因此浸出液中主要金属离子为、、。
【小问3详解】
酸浸时,(难溶硫酸盐)、(酸性氧化物,不与盐酸反应)不溶于稀盐酸,因此浸出渣1的化学式为、。
【小问4详解】
离子方程式:盐浸时,由于,与中的结合生成更难溶的,离子方程式为:。浓度计算:首先计算反应物的物质的量:为,溶液中的物质的量为。过量,反应后剩余的物质的量为,溶液中浓度为。根据溶度积公式,可得:。
【小问5详解】
温度升高对浸出率的影响:升高温度,与有效碰撞次数增加,反应速率加快,所以锶浸出率增大。
【小问6详解】
窝穴体的空腔与更匹配,可通过分子间相互作用形成超分子,且具有更多的空轨道,能够与更多的N、O形成配位键,形成超分子后,结构更稳定。
【小问7详解】
锶为第IIA族元素,为强酸强碱盐,不会水解,所以由制备无水的最优方法是加热脱水。故选b。
15. 有机物G可以通过如下路线进行合成:
(1)有机物B只有一种含氧官能团且能发生银镜反应,B的结构简式为___________。
(2)有机物C中含有咪唑()的结构,咪唑与苯性质相似,且所有原子均位于同一平面。咪唑分子中轨道杂化方式为sp2杂化的原子共有___________个。
(3)C→D反应分为多步,其中最后一步的转化为→D,生成D的反应类型为___________反应。
(4)F→G的反应条件除用K2CO3外,也可以选择下列物质中的___________(填字母)。
A.浓硫酸 B.H2/催化剂 C.(C2H5)3N
(5)F的一种同分异构体满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:___________。
①能与NaHCO3溶液反应,能发生水解反应。
②水解后所得两种有机产物的碳原子数相同,且均含有2种化学环境不同的氢,其中一种水解产物具有顺反异构体。
(6)已知:①(R、R´表示H或烃基)
②++HCl
写出以、、和CH3NH2为原料制备的合成路线图___________ (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线图示例见本题干)。
【答案】(1)
(2)5 (3)消去
(4)C (5)
(6)
【解析】
【分析】A与B反应生成咪唑环化合物C,其中B分子式为C3H3BrO2,且只有一种含氧官能团、能发生银镜反应,因此B应含有醛基,结构为OHC-CHBr-CHO。C再与丙二酸二乙酯类似物发生缩合,生成D;D经乙酸酐作用进一步转化为E;E经脱甲基得到含酚羟基的F,F再与溴乙烷在K2CO3作用下发生取代反应,酚羟基转化为乙氧基,生成G;
【小问1详解】
B的分子式为C3H3BrO2,只有一种含氧官能团且能发生银镜反应,说明含氧官能团为醛基。2个O对应2个醛基,剩余1个C上连Br和H,因此B结构简式为OHC-CHBr-CHO;
【小问2详解】
咪唑为五元芳香杂环化合物,环上3个C原子和2个N原子都参与形成平面共轭体系,均采用sp2杂化,因此共有5个sp2杂化原子;
【小问3详解】
题中给出的最后一步转化中,前一中间体分子中含有醇羟基,转化为D时形成碳碳双键,相当于脱去一分子H2O,因此属于消去反应;
【小问4详解】
F→G是酚羟基转化为乙氧基,即F与CH3CH2Br发生取代反应生成芳香醚。K2CO3的作用是提供弱碱性环境,使酚羟基更易转化为酚氧负离子并与卤代烃反应,三乙胺(C2H5)3N可作为有机碱使用,浓硫酸主要用于酯化、脱水等,H2/催化剂用于加氢还原,均不适合该步反应,故答案选C;
【小问5详解】
该结构中含有羧基,能与NaHCO3溶液反应;同时含有酰胺键,可以发生水解。水解后可得到HOOC-C(CH3)=C(CH3)-COOH和H2N-C6H4-NH2,两种有机产物均含6个碳原子,HOOC-C(CH3)=C(CH3)-COOH中有羧基氢和甲基氢两种不同化学环境的氢,且由于C=C两端各连有不同基团,具有顺反异构,对苯二胺中也主要有芳环氢和氨基氢两类不同化学环境的氢,符合题意;
【小问6详解】
首先苯与HCOCl在AlCl3作用下发生酰基化反应生成苯甲醛,苯甲醛再与C2H5OOCCH2CH2COOC2H5发生缩合,形成含苄叉结构的酯酸中间体,酸性条件下酯基水解,得到对应二羧酸;最后二羧酸先与SOCl2反应转化为更活泼的酰氯,再与CH3NH2反应并关环,生成目标的N-甲基酰亚胺结构。
16. 乙二胺四乙酸(H4Y)和乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y)在生产中应用广泛。
Ⅰ.从感光胶片中回收银
(1)浸出。向FeCl3溶液中加入乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y),加入适量的形成溶液,再加入Na2S2O3配成浸取液。将碎胶片(表面含银单质)加入浸取液中,搅拌至胶片完全透明。
已知:Na2S2O3溶液呈弱碱性,具有还原性,可与形成配合物。
①溶液氧化银单质后被还原生成,胶片中的银单质被浸出的离子反应方程式为___________。
②FeCl3溶液中加入Na2H2Y的作用为___________。
(2)还原。向上述浸出液中适量的,再加入甲醛溶液,加热至不再产生黑色沉淀,过滤得到粗银和滤液。
①还原得到银单质的离子方程式为___________。
②为使滤液循环利用可向其中通入适量空气的原因是___________。
Ⅱ.制备乙二胺四乙酸铁钠()并测定其含量
※制备
已知:是一种配合物,微溶于乙醇,20℃时水中的溶解度为4.3 g。
实验室用铁屑制备的主要流程如下:
(3)向“酸浸”所得滤液中通入足量O2,过程中浓度减少的离子有___________(填离子符号)。
(4)“制备”步骤,向氧化所得的FeCl3溶液中加入一定量H4Y,控制反应温度为70~80℃,加入NaHCO3溶液调节pH为5,搅拌,直到溶液中出现少量浑浊。其中发生的反应为。
从反应后的混合物中获得较高产率的粗品的实验操作是:___________,过滤,水洗,干燥。
※测定产品的纯度
样品中乙二胺四乙酸铁钠()纯度可用Zn2+标准溶液滴定。原理是在pH为5~6发生反应:Zn2++Y4-=ZnY2-,二甲酚橙作指示剂,滴定终点时溶液由紫红色变黄色。
(5)补充完整实验方案:准确称取4.5000 g样品,溶于一定量的蒸馏水,加入掩蔽剂排除Fe3+干扰,得到待测溶液X,将溶液X完全转移到250 mL容量瓶中定容;按规定操作分别将标准溶液和待测溶液X装入如图2所示的滴定管中:___________。
【答案】(1) ①. ②. 将转化为,降低了,使氧化性降低,避免被Fe3+氧化
(2) ①. ②. 将氧化成
(3)Fe2+、H+ (4)冷却至室温,加入乙醇
(5)准确量取25.00 mL(10~30 mL均可)待测溶液X于锥形瓶中,调节溶液pH至5~6,滴加2~3滴二甲酚橙为指示剂,向锥形瓶内逐滴滴加Zn2+标准溶液,当最后半滴标准溶液滴入时,溶液颜色恰好由紫红色变黄色,且半分钟内不恢复,记录标准液体积,重复操作2~3次
【解析】
【小问1详解】
①氧化Ag生成,Ag被氧化为后与配位生成,所以离子方程式为:;
②Na2H2Y将转化为,降低了,使氧化性降低,避免被Fe3+氧化;
【小问2详解】
①碱性加热条件下,HCHO(甲醛)作还原剂,中被还原为Ag单质,HCHO被氧化为,释放,离子方程式为:;
②滤液中生成了,通入空气(O2)可将重新氧化为,再生浸取液的有效成分,实现浸取液循环使用;故答案为:将氧化成
【小问3详解】
向酸浸所得滤液中通入足量O2,溶液中浸出的Fe2+,在酸性情况下与氧气反应,所以此过程中浓度减少的离子有Fe2+和H+
【小问4详解】
结合题目意思,是微溶于乙醇,20℃时水中的溶解度为4.3 g,常温下溶解度低,使用乙醇溶解和降低温度都有利于其产品析出;故答案为:冷却至室温,加入乙醇;
【小问5详解】
滴定操作中,应该先加入一定体积的待测液,调节pH,再加入指示剂,随后开展滴定操作,观察到终点颜色变化且30秒不变色,说明到达终点,并重复2~3次操作;
故答案为:准确量取25.00 mL(10~30 mL均可)待测溶液X于锥形瓶中,调节溶液pH至5~6,滴加2~3滴二甲酚橙为指示剂,向锥形瓶内逐滴滴加Zn2+标准溶液,当最后半滴标准溶液滴入时,溶液颜色恰好由紫红色变黄色,且半分钟内不恢复,记录标准液体积,重复操作2~3次;
17. 空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。
(1)已知LiOH和KOH固体均可较迅速地吸收空气中的CO2,用吸收CO2的化学方程式为___________,载人航天器内不用更廉价的KOH固体而选用LiOH固体吸收空气中的CO2的原因是___________。
(2)一种捕集混合气体中CO2的过程如图所示,混合气体中其他气体不被吸收。
已知:常温下,,
①能说明KOH溶液吸收CO2达到饱和的证据是___________。
②常温下,若KOH溶液吸收CO2所得溶液中,则溶液的pH=___________。
(3)CO2和KOH溶液反应生成KHCO3,催化电解KHCO3溶液可制得甲酸。
①阳极室产生的气体主要有___________(填化学式)。
②阴极由还原为HCOO-的电极反应式为___________。
(4)300℃时,向装有铁粉、镍粉和H2O的密闭容器中通入CO2反应结束并冷却后,气体中检测到CH4和H2,滤液中检测到,固体中检测到镍粉和Fe3O4,其他条件一定,反应相同时间,CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如图所示。研究人员据此得出结论:HCOOH是CO2转化为CH4的中间体,即。
①产生H2的化学方程式为___________。
②结合图像分析,当镍粉用量从增加到,HCOOH减少、CH4增多的原因是___________。
【答案】(1) ①. ②. 相同质量的LiOH固体可吸收更多二氧化碳
(2) ①. 测定吸收液/溶液的pH值不再变化(或测定通过吸收液/溶液前后混合气体中CO2的含量不再变化) ②. 9
(3) ①. CO2、O2 ②. (或)
(4) ①. ②. 镍粉作催化剂,反应Ⅰ、Ⅱ均加快,且反应Ⅱ加快的程度更大(或镍粉作催化剂,在相同时间内反应Ⅰ生成HCOOH的量小于反应Ⅱ消耗HCOOH的量)
【解析】
【小问1详解】
CO2与LiOH反应生成Li2CO3和H2O,其反应方程式为:;KOH的相对分子质量比LiOH的大,故相同的质量的KOH和LiOH,LiOH的物质的量更大,能与更多的二氧化碳反应,则载人航天器内不用更廉价的KOH固体而选用LiOH固体吸收空气中的CO2的原因是相同质量的LiOH固体可吸收更多二氧化碳;
【小问2详解】
①当测定吸收液/溶液的pH值不再变化时,能说明KOH溶液吸收CO2达到饱和;
②水解的方程式为,其平衡常数为,根据,可得mol2·L-2,则c(OH-)=10-5mol/L,故c(H+)=,pH=9;
【小问3详解】
用催化电解KHCO3溶液制甲酸的电解池中,C元素的化合价由+4价降低至+2价,发生还原反应,故其为阴极,电极反应方程式为;阳极的电极反应方程式为:;
①由分析可知,阳极室产生的气体主要有CO2、O2;
②阴极由还原为HCOO-的电极反应式为;
【小问4详解】
①由题意可知,由Fe与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2,故其反应方程式为:;
②当镍粉用量从增加到,HCOOH减少、CH4增多的原因是镍粉催化了反应Ⅱ(),随着镍粉用量增加,反应Ⅱ速率加快,使HCOOH产量减少,CH4产量增多。
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