内容正文:
青铜峡市宁朔中学2025-2026学年第一学期
高三年级化学第二次月考试卷
考试时间:75分钟 总分:100分
相对原子质量:H: 1 C: 12 N: 14 O: 16 P: 15 Na: 23 Zn: 65
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. “九三阅兵”展示了我国的科技及军事实力,材料科学助力国防事业迈向了新高度。下列军事装备所用的材料属于有机高分子材料的是
A. 东风系列导弹采用特种钢材实现轻量化
B. 歼-20隐身战机机身覆盖含铁氧体纳米颗粒的吸波材料实现低探测性
C. 防弹衣采用芳纶和超高分子量聚乙烯纤维提升防护水平
D. 装甲采用纳米陶瓷降低厚度
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 磁性氧化铁的化学式:
B. 的电子式:
C. Na与的反应中电子转移的情况:
D. 用电子式表示氯化氢的形成过程:
3. 下列有关物质的性质与用途,不具有对应关系的是
A. 植物油可加氢硬化,可用植物油制肥皂
B. 为红棕色粉末,常用作油漆、涂料
C. 的熔点高,常用作耐火、耐高温材料
D. 金属原子核外电子跃迁,烟花中加入金属化合物产生五彩缤纷的焰火
4. 柴胡皂苷a是中药柴胡中的主要活性成分之一,具有抗炎、免疫调节、保肝等药理作用,其结构简式如图所示。下列有关柴胡皂苷a的叙述正确的是
A. 遇溶液发生显色反应
B. 分子中含有9个手性碳原子
C. 可与溶液反应
D. 与发生加成反应的有机产物有1种
5. 常温下,下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是
A. 无色溶液中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 溶液中:、、、
D. 滴入苯酚显紫色的溶液:、、、
6. 利用下列装置和试剂进行实验,设计合理且能达到实验目的的是
A.验证氧化性
B.除中混有的HCl气体
C.制备
D.分离和
A. A B. B C. C D. D
7. 下列离子方程式正确的是
A. 食醋除去水垢中的碳酸钙:
B. 除去废水中的
C. 小苏打(碳酸氢钠)治疗胃酸过多的反应:
D. 溶液中滴入氯化钙溶液:
8. 许多化学现象融入歌词,既形象又有创意。下列歌词相应的化学知识表述错误的是
选项
歌名
歌词节选
化学知识
A
《孤单化学界》
少了我的锌锰来放电,你习不习惯
碱性锌锰电池放电原理:Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)
B
《青花瓷》(化学版)
苯遇高锰酸钾,变色不容易
苯环中含有离域大π键,较稳定
C
《Rain On Me》(中文翻译版)
我听到雷声隆隆在靠近
闪电将O2转化为O3产生雨后清新空气,O2和O3互为同位素
D
《烛光里的妈妈》
噢妈妈,烛光里的妈妈
蜡烛的火焰里存在等离子体
A. A B. B C. C D. D
9. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 氯碱工业:
B. 硝酸工业:
C. 制备高纯硅:
D. 金属铝制备:
10. 已知反应:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,下列关于该反应说法不正确的是
A. 氧化性:NaClO3>Cl2
B. 当反应中有2mole-转移时,被氧化的HCl为4mol
C. 氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1
D. 产物可以用于自来水消毒杀菌是因为ClO2有强氧化性
11. 在酸性环境中几种离子之间会发生如下转化:
下列说法中正确的是
A. 离子的还原性从弱到强的顺序是I-< Fe2+ < Mn2+
B. 反应2Mn3+ + 2I-= 2Mn2+ + I2可能会发生
C. 在反应①中Fe3+作为氧化剂
D. 反应过程中Fe2+需要随时补充
12. 短周期主族元素、、、原子序数依次增大,基态、原子的价层电子数相等且的核电荷数是的2倍,的单质是空气的主要成分之一,的原子半径在短周期主族元素中最大。下列说法正确的是
A. 与形成的化合物、均为酸性氧化物
B. W和X在其简单氢化物中的杂化方式不同
C. 第一电离能:
D. 和形成的化合物中只含离子键
13. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有个
B. 的盐酸中含有个
C. 将固体溶于蒸馏水中,所得溶液中
D. 在足量Cl2中充分加热,可得到个
14. 坦克和装甲车的装甲板中加入了硼氮纳米材料,使其在减轻重量的同时提高防护能力。立方氮化硼(BN)的结构与金刚石相似,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. N的配位数是4
B. N和B的最短距离为pm
C. N位于B构成的八面体空隙中
D. 立方氮化硼晶体的硬度大于碳化硅晶体
二、填空题( 共58分)
15. 近年来,乳酸成为人们的研究热点之一、乳酸作为酸味剂,既能使食品具有微酸味,又不掩盖水果和蔬菜的天然风味与芳香,乳酸还可代替苯甲酸钠作为防霉、防腐、抗氧化剂。可用以下方法制得的乳酸亚铁(C3H5O3)2Fe是一种很好的补铁剂:FeCO3+2C3H6O3=(C3H5O3)2Fe+CO2↑+H2O。已知乳酸的结构简式为,请回答下列问题:
(1)Fe位于周期表_______区,其价层电子的轨道表示式为_______。
(2)基态和较为稳定的是___________,原因是_______。
(3)1mol乳酸中σ键数目为_______。乳酸分子中杂化类型sp3杂化的C原子有_______个。
(4)乳酸比它的同分异构体碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)沸点高,除了因为乳酸是极性分子外,还因为_______。
16. 钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH:
开始沉淀的pH
1.5
6.9
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
9.4
8.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为提高浸取率,可采取的措施是_______(任写一条)。
(2)“滤渣1”的主要成分为_______;溶液中加入MnO2的作用是_______,反应的离子方程式为_______,取少量反应后的溶液,加入铁氰化钾溶液检验Fe2+,若出现_______(填现象),需补加MnO2。
(3)加ZnO调pH=4则“滤渣2”的主要成分为_______。
(4)“氧化沉钴”中发生的氧化还原反应离子方程式为_______。
17. 某实验小组制备二水合磷酸锌晶体并测定其纯度。
实验一:制备二水合磷酸锌结晶水合物。
步骤1:称取,置于仪器a中(图1),加入水,磁力搅拌,制成糊状物。
步骤2:在磁力搅拌下缓慢滴加溶液(体积比),加完后继续搅拌。
步骤3:抽滤(装置如图2所示),用少量水洗涤、抽干。
步骤4:烘干,得到白色,称量,记录产品质量。
实验二:测定产品的纯度。
步骤Ⅰ:准确称取产品,置于烧杯中,用少量水润湿,加入盐酸,搅拌至溶解完全,转移至容量瓶中,加水混匀配制成溶液。
步骤Ⅱ:准确移取步骤Ⅰ配制的溶液于锥形瓶中,加入水和滴二甲酚橙溶液,缓慢滴加六次甲基四胺溶液,直至溶液由黄色变为紫红色,再加入六次甲基四胺溶液,使溶液为。
步骤Ⅲ:用标准溶液滴定至溶液恰好变为亮黄色,且不变色,记录滴定体积。
步骤Ⅳ:平行测定三次,消耗溶液的平均体积为,计算产品的纯度。
已知:滴定反应中和以物质的量比反应;的。
回答下列问题:
(1)图1中仪器a的名称是___________。
(2)步骤2中,采用“热水浴”加热,而不直接用酒精灯加热,“热水浴”加热的主要优点是___________。写出步骤2中反应的化学方程式:___________。
(3)步骤3中,图2抽滤装置中布氏漏斗的作用类似于下列仪器中的___________(填标号)。
A. B. C. D.
(4)步骤4中,烘干温度不宜超过,其原因是___________。
(5)实验二步骤Ⅰ中,需要选择容量瓶的规格是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(6)该产品的纯度为___________%(用含w、V的代数式表示)。若滴定管用水洗涤后没有用待装液润洗,可能使测定产品的纯度___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
18. H为一种重要的化工原料,其一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为_________,A→B的反应类型是_________。
(2)试剂R是_________(填结构简式)。
(3)H有_________个手性碳原子。
(4)E→F的化学方程式为_________。
(5)M是B的同分异构体,同时具备下列条件的M的结构有_________种。
①能与 NaHCO3溶液反应生成CO2;
②遇溶液发生显色反应;
其中,在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1:1:2:2:2的结构简式为_________。
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青铜峡市宁朔中学2025-2026学年第一学期
高三年级化学第二次月考试卷
考试时间:75分钟 总分:100分
相对原子质量:H: 1 C: 12 N: 14 O: 16 P: 15 Na: 23 Zn: 65
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. “九三阅兵”展示了我国的科技及军事实力,材料科学助力国防事业迈向了新高度。下列军事装备所用的材料属于有机高分子材料的是
A. 东风系列导弹采用特种钢材实现轻量化
B. 歼-20隐身战机机身覆盖含铁氧体纳米颗粒的吸波材料实现低探测性
C. 防弹衣采用芳纶和超高分子量聚乙烯纤维提升防护水平
D. 装甲采用纳米陶瓷降低厚度
【答案】C
【解析】
【详解】A.特种钢材为金属合金,属于金属材料,不属于有机高分子材料,A错误;
B.铁氧体虽为氧化物(陶瓷类),但若作为吸波材料的填充成分,整体属于复合材料,不属有机高分子材料,B错误;
C.芳纶和超高分子量聚乙烯纤维均为人工合成的有机高分子材料,C正确;
D.纳米陶瓷属于无机非金属材料,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 磁性氧化铁的化学式:
B. 的电子式:
C. Na与的反应中电子转移的情况:
D. 用电子式表示氯化氢的形成过程:
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁性氧化铁为四氧化三铁,化学式为Fe3O4,Fe2O3为氧化铁(赤铁矿主要成分),A错误;
B.Na2O2为离子化合物,由Na+和过氧根离子构成,过氧根离子中两个氧原子之间存在一对共用电子对,电子式为,B错误;
C.Na与Cl2反应生成NaCl时,2个Na原子各失去1个电子(共失去2e-),1个Cl2分子中2个Cl原子各得到1个电子(共得到2e-),电子转移方向从Na指向Cl2,数目为2e-,图示电子转移表示正确,C正确;
D.HCl为共价化合物,形成过程中H和Cl通过共用电子对结合,氢原子没有失去电子,其形成过程是:,D错误;
故选C。
3. 下列有关物质的性质与用途,不具有对应关系的是
A. 植物油可加氢硬化,可用植物油制肥皂
B. 为红棕色粉末,常用作油漆、涂料
C. 的熔点高,常用作耐火、耐高温材料
D. 金属原子核外电子跃迁,烟花中加入金属化合物产生五彩缤纷的焰火
【答案】A
【解析】
【详解】A.植物油的加氢硬化基于其不饱和双键的加成性质,而制肥皂基于酯基的水解性质,A符合题意;
B.Fe2O3的红棕色直接决定其作为颜料的用途,对应关系正确,B不符合题意;
C.Al2O3的高熔点使其适合作为耐火材料,对应关系正确,C不符合题意;
D.金属化合物的焰色反应源于电子跃迁释放特定光,对应关系正确,D不符合题意;
故选A。
4. 柴胡皂苷a是中药柴胡中的主要活性成分之一,具有抗炎、免疫调节、保肝等药理作用,其结构简式如图所示。下列有关柴胡皂苷a的叙述正确的是
A. 遇溶液发生显色反应
B. 分子中含有9个手性碳原子
C. 可与溶液反应
D. 与发生加成反应的有机产物有1种
【答案】B
【解析】
【详解】A.该物质中所有羟基都连接在饱和碳原子上,属于醇羟基,没有酚羟基,不能与FeCl3发生显色反应,A错误;
B.手性碳原子是指连接了4种不同基团的饱和碳原子,该分子中含有9个手性碳原子,如图,B正确;
C.该分子中含有的官能团为羟基、碳碳双键,均不能与碳酸钠反应,C错误;
D.该分子含有2个结构不同的碳碳双键,与Br2加成时,可只加成第一个双键、只加成第二个双键、两个双键完全加成、还有类似1,4加成的反应,共得到4种不同的有机产物,D错误;
故选B。
5. 常温下,下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是
A. 无色溶液中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 溶液中:、、、
D. 滴入苯酚显紫色的溶液:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.含Cu2+的溶液呈蓝色,Cu2+不可能在无色溶液中大量存在,A不符合题意;
B.酸性条件下与I-发生氧化还原反应,生成I2等,不能共存,B不符合题意;
C.Fe3+、Cu2+、、、相互间均不反应,可共存,C符合题意;
D.滴入苯酚显紫色的溶液中含Fe3+,Fe3+与SCN-生成红色Fe(SCN)3络合物,不能共存,D不符合题意;
故答案选C。
6. 利用下列装置和试剂进行实验,设计合理且能达到实验目的的是
A.验证氧化性
B.除中混有的HCl气体
C.制备
D.分离和
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.验证氧化性,需证明氧化生成及氧化生成,该装置仅体现与、与的反应,未验证与的反应,不能证明氧化性:,A不符合题意;
B.饱和溶液能与反应生成(),即目标物质也被除去,不符合除杂原则,除中混有的气体,应选用饱和的溶液,B不符合题意;
C.该装置中,钠块在煤油与溶液界面与水反应生成,与反应生成,且煤油隔绝空气能防止被氧化,能制备,C符合题意;
D.加热和的混合物,受热分解生成和,冷却后又重新生成,受热升华后遇冷凝华,二者均会在上方冷凝,无法分离,D不符合题意;
故选C。
7. 下列离子方程式正确的是
A. 食醋除去水垢中的碳酸钙:
B. 除去废水中的
C. 小苏打(碳酸氢钠)治疗胃酸过多的反应:
D. 溶液中滴入氯化钙溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.食醋中的醋酸是弱酸,应保留化学式,不能拆为H+,正确离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,故A错误;
B.Na2S为可溶性强电解质,拆为Na+和S2-,Hg2+与S2-生成HgS沉淀,离子方程式正确,故B正确;
C.小苏打为NaHCO3,应拆为HCO3-而非,正确离子方程式为+H+=CO2↑+H2O,故C错误;
D.H2SO3是弱酸,不能拆为,且H2SO3酸性弱于HCl,无法与CaCl2反应生成CaSO3沉淀,故D错误;
故选B。
8. 许多化学现象融入歌词,既形象又有创意。下列歌词相应的化学知识表述错误的是
选项
歌名
歌词节选
化学知识
A
《孤单化学界》
少了我的锌锰来放电,你习不习惯
碱性锌锰电池放电原理:Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)
B
《青花瓷》(化学版)
苯遇高锰酸钾,变色不容易
苯环中含有离域大π键,较稳定
C
《Rain On Me》(中文翻译版)
我听到雷声隆隆在靠近
闪电将O2转化为O3产生雨后清新空气,O2和O3互为同位素
D
《烛光里的妈妈》
噢妈妈,烛光里的妈妈
蜡烛的火焰里存在等离子体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.碱性锌锰电池放电反应式正确,描述符合实际,A正确;
B.苯因大π键结构稳定,不易被高锰酸钾氧化,描述正确,B正确;
C.O2和O3互为同素异形体而非同位素,同位素定义错误,C错误;
D.火焰高温导致物质电离形成等离子体,描述正确,D正确;
故答案为:C。
9. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 氯碱工业:
B. 硝酸工业:
C. 制备高纯硅:
D. 金属铝制备:
【答案】A
【解析】
【详解】A.粗盐经提纯得到NaCl溶液,电解NaCl溶液生成NaOH、Cl2和H2,符合氯碱工业流程,A正确;
B.NH3催化氧化生成NO,但NO需先氧化为NO2,再与水反应生成HNO3,直接用水无法生成HNO3,B错误;
C.SiO2与盐酸不反应,无法实现此转化,C错误;
D.AlCl3溶液中加入Na会先与水反应生成NaOH和H2,无法直接置换出Al,D错误;
故答案选A。
10. 已知反应:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,下列关于该反应说法不正确的是
A. 氧化性:NaClO3>Cl2
B. 当反应中有2mole-转移时,被氧化的HCl为4mol
C. 氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1
D. 产物可以用于自来水消毒杀菌是因为ClO2有强氧化性
【答案】B
【解析】
【分析】在反应中,氯酸钠中氯元素的化合价降低被还原作氧化剂,对应的ClO2是还原产物,氯化氢中氯元素的化合价升高被氧化作还原剂,对应的Cl2是氧化产物;
【详解】A.氯酸钠是氧化剂,氯气是氧化产物,在同一个氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性:NaClO3>Cl2,A正确;
B.4分子氯化氢中的2分子氯化氢中氯元素的化合价由-1价升高到0价,电子转移为2个,当反应中有2mole-转移时,被氧化的HCl为2mol ,B错误;
C.氯酸钠是氧化剂、4分子氯化氢中的2分子氯化氢中氯元素的化合价由-1价升高到0价,为2分子还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:2=1∶1,C正确;
D.产物ClO2具有氧化性,可以用于自来水消毒杀菌,D正确;
故选B。
11. 在酸性环境中几种离子之间会发生如下转化:
下列说法中正确的是
A. 离子的还原性从弱到强的顺序是I-< Fe2+ < Mn2+
B. 反应2Mn3+ + 2I-= 2Mn2+ + I2可能会发生
C. 在反应①中Fe3+作为氧化剂
D. 反应过程中Fe2+需要随时补充
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①为,反应②为,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,则还原性:Mn2+<Fe2+<I-,A错误;
B.还原性:Mn2+<I-,则反应可能会发生,B正确;
C.反应①为,反应中Fe元素化合价升高,Fe3+是氧化产物,C错误;
D.由反应①②可知,Fe2+可以循环利用,不需要补充,D错误;
故答案选B。
12. 短周期主族元素、、、原子序数依次增大,基态、原子的价层电子数相等且的核电荷数是的2倍,的单质是空气的主要成分之一,的原子半径在短周期主族元素中最大。下列说法正确的是
A. 与形成的化合物、均为酸性氧化物
B. W和X在其简单氢化物中的杂化方式不同
C. 第一电离能:
D. 和形成的化合物中只含离子键
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态X、Z原子的价层电子数相等且Z的核电荷数是X的2倍,则X为O元素、Z为S元素;W的单质是空气的主要成分之一,W为N元素;Y的原子半径在短周期主族元素中最大,Y为Na元素。
【详解】A.Z(S)与X(O)形成的化合物SO2、SO3均能与碱反应生成盐和水,均属于酸性氧化物,A正确;
B.W(N)的简单氢化物NH3中N为sp3杂化,X(O)的简单氢化物H2O中O也为sp3杂化,杂化方式相同,B错误;
C.同周期从左到右主族元素的第一电离能呈增大趋势,第ⅡA、ⅤA大于同周期相邻元素,同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,第一电离能顺序为N(W)>O(X)>S(Z),C错误;
D.X(O)和Y(Na)形成的化合物如Na2O2中含O-O共价键,并非只含离子键,D错误;
选A。
13. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有个
B. 的盐酸中含有个
C. 将固体溶于蒸馏水中,所得溶液中
D. 在足量Cl2中充分加热,可得到个
【答案】A
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为78 g/mol,78 g为1 mol,每个含有2个Na+,故含2 mol Na+,即个Na+,A正确;
B.未提供溶液体积,无法确定H+的物质的量,故无法计算其个数,B错误;
C.0.4 g NaOH为0.01 mol,溶于100 mL水后溶液体积略大于100 mL,小于0.1 mol/L,C错误;
D.Fe与足量Cl2反应生成FeCl3而非FeCl2,1 mol Fe生成1 mol FeCl3,即个FeCl3,但选项为FeCl2,D错误;
故选A。
14. 坦克和装甲车的装甲板中加入了硼氮纳米材料,使其在减轻重量的同时提高防护能力。立方氮化硼(BN)的结构与金刚石相似,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. N的配位数是4
B. N和B的最短距离为pm
C. N位于B构成的八面体空隙中
D. 立方氮化硼晶体的硬度大于碳化硅晶体
【答案】C
【解析】
【分析】黑球B位于晶胞顶点和面心,数目为;白球N位于晶胞内部,数目为4,据此解答。
【详解】A.晶胞中每个N原子周围紧邻4个B原子,因此N的配位数为4,A正确;
B.N和B的最短距离为晶胞体对角线长度的,晶胞体对角线长为,因此最短距离为,B正确;
C.B为面心立方最密堆积,每个N原子周围只有4个B原子,构成四面体结构,因此N位于B构成的四面体空隙,不是八面体空隙,C错误;
D.二者均为共价晶体,原子半径:、,因此键长,B-N键键能更大,晶体硬度更大,D正确;
故选C。
二、填空题( 共58分)
15. 近年来,乳酸成为人们的研究热点之一、乳酸作为酸味剂,既能使食品具有微酸味,又不掩盖水果和蔬菜的天然风味与芳香,乳酸还可代替苯甲酸钠作为防霉、防腐、抗氧化剂。可用以下方法制得的乳酸亚铁(C3H5O3)2Fe是一种很好的补铁剂:FeCO3+2C3H6O3=(C3H5O3)2Fe+CO2↑+H2O。已知乳酸的结构简式为,请回答下列问题:
(1)Fe位于周期表_______区,其价层电子的轨道表示式为_______。
(2)基态和较为稳定的是___________,原因是_______。
(3)1mol乳酸中σ键数目为_______。乳酸分子中杂化类型sp3杂化的C原子有_______个。
(4)乳酸比它的同分异构体碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)沸点高,除了因为乳酸是极性分子外,还因为_______。
【答案】(1) ①. d ②.
(2) ①. ②. 的电子排布式为,为半充满结构较稳定
(3) ①. 11NA ②. 2
(4)乳酸分子易形成分子间氢键
【解析】
【小问1详解】
铁(Fe)是26号元素,位于周期表第四周期第Ⅷ族,属于d区元素,基态Fe原子的核外电子排布式为,价电子为,价层电子的轨道表示式为。
【小问2详解】
的电子排布式为,为半充满结构较稳定,则基态和较为稳定的是。
【小问3详解】
乳酸结构简式为,其中单键是σ键,则乳酸分子中含有3 + 2 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 11个σ键,则1mol乳酸中σ键数目为 ,甲基上的碳原子形成4个单键,为杂化,次甲基上的碳原子形成4个单键,为杂化,羧基上的碳原子形成1个双键(C=O)和2个单键,为杂化,因此乳酸分子中杂化类型为的C原子有 2 个。
【小问4详解】
乳酸分子中含有羟基(-OH),分子间可以形成 氢键;而碳酸二甲酯分子中虽然有氧原子但没有与氧直接相连的氢原子,无法形成分子间氢键。氢键的存在显著增强了分子间作用力,使得乳酸的沸点更高。
16. 钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH:
开始沉淀的pH
1.5
6.9
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
9.4
8.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为提高浸取率,可采取的措施是_______(任写一条)。
(2)“滤渣1”的主要成分为_______;溶液中加入MnO2的作用是_______,反应的离子方程式为_______,取少量反应后的溶液,加入铁氰化钾溶液检验Fe2+,若出现_______(填现象),需补加MnO2。
(3)加ZnO调pH=4则“滤渣2”的主要成分为_______。
(4)“氧化沉钴”中发生的氧化还原反应离子方程式为_______。
【答案】(1)搅拌或适当加热或适当增大硫酸浓度或粉碎废渣
(2) ①. PbSO4(硫酸铅) ②. 氧化Fe2+ ③. ④. 蓝色沉淀
(3)Fe(OH)3 (氢氧化铁)
(4)3Co2+ + MnO+7H2O = 3Co(OH)3 + MnO2↓+ 5H+
【解析】
【分析】以湿法炼锌产生的含、、、的单质/氧化物废渣为原料,先加酸浸,元素转化为不溶的形成滤渣1,、、(含、)进入滤液;加将氧化为,再加调,使完全沉淀为形成滤渣2,、留在滤液;最后加在条件下氧化沉钴,将氧化为沉淀,被还原为,得到高钴产品,除钴液可回收利用。
【小问1详解】
酸浸过程中,为提高废渣中金属元素的浸取率,可通过增大反应物接触面积、加快反应速率实现,具体措施如搅拌废渣、适当升高酸浸温度、适当增大硫酸浓度、将废渣粉碎等;
【小问2详解】
废渣酸浸时,的单质/氧化物与反应生成,难溶于水,因此滤渣1的主要成分为(硫酸铅);滤液中含,加入的作用是将氧化为,便于后续调除铁,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,反应的离子方程式为;铁氰化钾与反应生成特征的蓝色沉淀,因此取少量反应后的溶液加入铁氰化钾,若出现蓝色沉淀,说明未完全氧化,需补加;
【小问3详解】
根据离子沉淀表,沉淀完全的为2.8,开始沉淀的为6.2,开始沉淀的为7.4,调时,已完全沉淀为,而、仍留在滤液中,因此滤渣2的主要成分为(氢氧化铁);
【小问4详解】
“氧化沉钴”时,被氧化为沉淀,被还原为,从+2价升至+3价(1mol 失1mol电子),从+7价降至+4价(1mol 得3mol电子),根据得失电子守恒,与的系数比为3:1,再结合的弱酸性环境、电荷守恒和原子守恒配平,得到离子方程式:。
17. 某实验小组制备二水合磷酸锌晶体并测定其纯度。
实验一:制备二水合磷酸锌结晶水合物。
步骤1:称取,置于仪器a中(图1),加入水,磁力搅拌,制成糊状物。
步骤2:在磁力搅拌下缓慢滴加溶液(体积比),加完后继续搅拌。
步骤3:抽滤(装置如图2所示),用少量水洗涤、抽干。
步骤4:烘干,得到白色,称量,记录产品质量。
实验二:测定产品的纯度。
步骤Ⅰ:准确称取产品,置于烧杯中,用少量水润湿,加入盐酸,搅拌至溶解完全,转移至容量瓶中,加水混匀配制成溶液。
步骤Ⅱ:准确移取步骤Ⅰ配制的溶液于锥形瓶中,加入水和滴二甲酚橙溶液,缓慢滴加六次甲基四胺溶液,直至溶液由黄色变为紫红色,再加入六次甲基四胺溶液,使溶液为。
步骤Ⅲ:用标准溶液滴定至溶液恰好变为亮黄色,且不变色,记录滴定体积。
步骤Ⅳ:平行测定三次,消耗溶液的平均体积为,计算产品的纯度。
已知:滴定反应中和以物质的量比反应;的。
回答下列问题:
(1)图1中仪器a的名称是___________。
(2)步骤2中,采用“热水浴”加热,而不直接用酒精灯加热,“热水浴”加热的主要优点是___________。写出步骤2中反应的化学方程式:___________。
(3)步骤3中,图2抽滤装置中布氏漏斗的作用类似于下列仪器中的___________(填标号)。
A. B. C. D.
(4)步骤4中,烘干温度不宜超过,其原因是___________。
(5)实验二步骤Ⅰ中,需要选择容量瓶的规格是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(6)该产品的纯度为___________%(用含w、V的代数式表示)。若滴定管用水洗涤后没有用待装液润洗,可能使测定产品的纯度___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2) ①. 受热均匀,便于控制温度 ②. 或 (3)C
(4)避免产品失去结晶水或产品分解 (5)B
(6) ①. ②. 偏高
【解析】
【分析】本题以磷酸锌晶体为素材,考查化学实验基本操作知识,以及滴定法测产品纯度。
【小问1详解】
仪器a为三颈烧瓶;
【小问2详解】
水浴加热便于控制温度、受热均匀等;向糊状物滴加合成,化学方程式为;
【小问3详解】
抽滤就是减压过滤,所以布氏漏斗与过滤使用的漏斗功能相同;
【小问4详解】
产品是结晶水合物,温度过高,会导致产品失去结晶水;
【小问5详解】
配制溶液,必须选择容量瓶;
【小问6详解】
消耗的物质的量为,滴定反应中和以物质的量比反应,故的物质的量为,产品配制成溶液,移取滴定,故溶液中的物质的量为,产品中Zn与的物质的量比为3:1,故的质量为,计算产品纯度为;没有用溶液润洗滴定管,测得所用体积偏大,导致测得的结果偏高。
18. H为一种重要的化工原料,其一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为_________,A→B的反应类型是_________。
(2)试剂R是_________(填结构简式)。
(3)H有_________个手性碳原子。
(4)E→F的化学方程式为_________。
(5)M是B的同分异构体,同时具备下列条件的M的结构有_________种。
①能与 NaHCO3溶液反应生成CO2;
②遇溶液发生显色反应;
其中,在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1:1:2:2:2的结构简式为_________。
【答案】(1) ①. 醚键、醛基 ②. 取代反应
(2)CH3CH2COOH
(3)2 (4)
(5) ①. 13 ②.
【解析】
【分析】A()和HI反应生成B(),醚键变成了羟基,属于取代反应,B与H2发生加成反应生成C(),C在一定条件下通过消去反应生成D(),D在过氧化物的作用下,生成E(),E在催化剂作用下转化为F(),F在一定条件下转化为G(),G与试剂R在一定条件下最终生成H(),羟基转化为酯基,则该步反应是酯化反应。
【小问1详解】
A中官能团有醚键和醛基,根据分析可知, A→B的反应类型是取代反应;
【小问2详解】
根据分析可知,G与试剂R生成H的反应是酯化反应,根据G与H前后结构的变化,可以推知试剂R是;
【小问3详解】
H的手性碳原子如图,故有2个手性碳原子;
【小问4详解】
E()在催化剂作用下生成F(),是碳碳双键与醇的加成,化学方程式为:;
【小问5详解】
由题,M能与 NaHCO3溶液反应生成CO2,则含有;遇溶液发生显色反应则含酚羟基。B的化学式为、不饱和度为5,则符合条件的同分异构体有以下两种情况,当苯环上有三个取代基(、、)时共有10种结构,当苯环上有两个取代基(、)时共有3种结构,因此符合条件的同分异构体共有13种;在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1:1:2:2:2的结构简式为。
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