内容正文:
江苏省镇江中学2024级高二上学期期末考试
化学
2026.1
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64
一、单选题(每题只有一个选项符合题意,每题3分,共13题,39分)
1. 我国学者研究电解法还原CO2世界领先,总反应为:。下列有关说法正确的是
A. 属于强电解质 B. 干冰属于共价晶体
C. 该反应为置换反应 D. 反应时化学能转为电能
2. 麻黄碱盐酸盐( )是治疗支气管哮喘的常用药物。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(C)<r(N) B. 元素的电负性:χ(O)<χ(S)
C. 酸性:HNO3<HClO4 D. 元素的第一电离能:I1(N)<I1(O)
3. 下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3:1的是
A. B.
C. D.
4. 下列有机物的系统命名正确的是
A. :3-甲基-2-戊烯 B. :2-甲基-3-丁炔
C. :1,3,4-三甲苯 D. :3-甲基丁烷
5. 下列说法正确的是
A. 基态核外电子排布式:
B. 存在配位键,可推测的结构式为:
C. 是极性分子
D. 分子中键角为
6. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 丙烯的结构简式:C3H6
B. 羟基的电子式 :
C. 氯离子的结构示意图:
D. 中子数为146、质子数为 92 的铀(U)原子 U
7. 下列各实验不合理或不能够达到相应实验目的的是
A. 用装置甲制备并能较长时间观察其颜色
B. 用装置乙探究铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
C. 用装置丙蒸干溶液制备无水
D. 用装置丁探究温度对化学平衡移动的影响
8. 下列关于水的说法正确的是
A. 纯水的一定等于7
B. 水比较稳定是由于水分子间存在氢键
C. 温度升高,纯水中的和增大
D. 等于4的盐酸和溶液中,水的电离程度相同
9. 反应可用于尾气脱硝。下列说法正确的是
A. 该反应的△S<0
B. 该反应达到平衡后,移除部分H2O(g),正反应速率增大
C. 提高n(NO2):n(CH4)的比例,可增大NO2的平衡转化率
D. 该反应每消耗1 mol NO2,转移电子的数目约为
10. 一种以钒基氧化物(V6O13)为正极材料的水系锌离子电池的工作原理如图所示。通过使用孔径大小合适且分布均匀的新型离子交换膜,可提高离子传输通量的均匀性,从而保持电池的稳定性。下列说法正确的是
A. 放电过程中,Zn2+向极一侧移动
B. 放电过程中,电子由极经电解质溶液向V6O13极移动
C. 充电时,V6O13极与外接直流电源正极相连
D. 充电时,阳极发生的电极反应可能为
11. 室温下,探究溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
是否发生电离
向溶液中加入一小块钠,观察溶液中是否有气泡产生
B
是否发生水解
用干燥洁净玻璃棒蘸取溶液,点在干燥的试纸上,测出溶液的
C
溶液中是否存在
取一支洁净的铂丝,蘸取溶液后在煤气灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
D
溶液中是否存在
向溶液中滴入几滴澄清石灰水,观察溶液是否变浑浊
A. A B. B C. C D. D
12. 室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
已知:,,。
实验1:向溶液中逐滴加入溶液,至溶液
实验2:向溶液中加等体积同物质的量浓度的溶液,充分反应后再滴入2滴酚酞试液
实验3:向溶液中滴加几滴溶液,有黑色沉淀生成。
下列说法不正确的是
A. 实验1所得溶液中:
B. 实验2的现象为溶液变红
C. 实验2所得溶液中:
D. 实验3中反应的平衡常数
13. 二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
一体积固定的密闭容器中、在5MPa下,按照投料,平衡时。CO和在含碳产物中物质的量百分数及的转化率随温度的变化如题图所示。下列说法错误的是
A. 范围内,的平衡转化率始终低于
B. 时反应Ⅱ的平衡常数约为0.015
C. 加入选择性高的催化剂,可提高单位时间内的产率
D. 范围内升高温度,反应Ⅱ平衡正向移动的的幅度大于反应Ⅰ平衡逆向移动的幅度
二、非选择题(共4题,61分)
14. 回答下列问题。
(1)该有机物的分子式为:_______;分子中具有的官能团的名称为:_______、_______。
(2)有机物A只含有C、H、O三种元素,常用作有机合成的中间体。8.4g该有机物经充分燃烧生成和;质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱分析表明A分子中有O-H和位于分子端的键,核磁共振谱有三个峰,峰面积之比为。A的分子式为_______,A的结构简式为_______。
(3)的系统命名的名称为_______。
(4)有机物的结构简式为,_______(填“有”或“无”)顺反异构。
(5)有机物的结构简式为,_______(填“有”或“无”)对映异构。
15. 以硫化铜矿(主要成分为CuS,含一定量的、)为原料制备粗铜的流程如下:
已知:①浸取液中约为
②几种离子沉淀完全(金属离子浓度)时的pH:
离子
沉淀完全的pH
9.6
3.2
6.7
8.2
(1)“浸取”时,CuS转化为S的离子方程式为_______
(2)已知CuS难溶于硫酸。溶液中存在。“浸取”时采用高压的原因是_______。
(3)“调pH”时需控制的pH范围是3.2~_______。
(4)“过滤1”所得固体X主要成分是_______。
(5)粗铜中铜含量的测定
步骤1:取0.2000g粗铜,加入一定量浓、浓HCl,微热至粗铜完全溶解后,控制溶液pH为,加热除去未反应的,冷却;
步骤2:将步骤1所得溶液加水定容至250mL,量取25.00mL置于锥形瓶中,加入过量KI溶液,再加入少量淀粉溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液20.00mL。已知:,(未配平)
粗铜中铜的质量分数为_______(写出计算过程)。
16. 在不同温度下,可与、或以配位键形成多种配合物。是一种微溶于冷水,易溶于热水的橙黄色晶体,实验室制备该配合物的过程可表示如下:
(1)以溶液为指示剂,用溶液滴定可测定溶液中氯离子的含量。
①中含有的键的数目为_______。
②反应的平衡常数_______。(已知:,)
(2)“混合”反应物需降温到以下,原因是_______。
(3)制备装置如图所示。加入催化剂活性炭加热至反应20min。
①“转化”过程中,可采取的加热方式为_______。
②“转化”的化学方程式为_______。
(4)保持其它条件不变,改变反应温度,的产率与温度变化如图所示。温度高于时,产率下降的原因可能为_______。
(5)补充完整从转化后的混合液中获取的实验方案:把反应后的混合物转移到烧杯中在冰水中快速冷却并过滤,_______。(实验中必须使用的药品:浓盐酸、乙醇和水)
17. 将二氧化碳转化为高附加值化学品是目前研究的热点之一。
(1)利用合成淀粉
①
②
③_______(填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”),该反应中活化能(正)_______(填“”或“”)(逆)。
(2)电催化和含氮物质可合成尿素,同时可解决含氮废水污染问题。常温常压下,向一定浓度的溶液通入至饱和,经电解获得尿素,其原理如图。
电解过程中生成尿素的电极反应式为:_______。
(3)我国科研人员研究出在催化剂上氢化合成甲醇的反应历程如下图所示。
①乙醇胺可完成对捕集。乙醇胺分子中的具有碱性的原因是_______。
②分析在反应气中加入少量的能够提升甲醇产率的可能原因是_______。
(4)若在高温下与足量的混合反应一段时间后,有催化剂和无催化剂的转化率基本相等,原因是_______。
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江苏省镇江中学2024级高二上学期期末考试
化学
2026.1
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64
一、单选题(每题只有一个选项符合题意,每题3分,共13题,39分)
1. 我国学者研究电解法还原CO2世界领先,总反应为:。下列有关说法正确的是
A. 属于强电解质 B. 干冰属于共价晶体
C. 该反应为置换反应 D. 反应时化学能转为电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.在水溶液中能够完全电离出Na+和ClO-,属于强电解质,A正确;
B.干冰即CO2固体,是由CO2分子通过范德华力形成的晶体,属于分子晶体,B错误;
C.置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,故该反应不属于置换反应,C错误;
D.该反应为电解反应,即反应时电能转为化学能,D错误;
故答案为:A。
2. 麻黄碱盐酸盐( )是治疗支气管哮喘的常用药物。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(C)<r(N) B. 元素的电负性:χ(O)<χ(S)
C. 酸性:HNO3<HClO4 D. 元素的第一电离能:I1(N)<I1(O)
【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r(C) >r(N),A错误;
B.同主族元素,从上到下非金属性依次减小,电负性依次减小,则氧元素的电负性大于硫元素,B错误;
C.非金属元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,Cl的氧化性大于N的氧化性,故酸性:HNO3<HClO4,C正确;
D.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,N原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则N元素的第一电离能O元素,D错误;
故选C。
3. 下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3:1的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】核磁共振氢谱只出现两组峰,说明只有两种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为3:1,说明两种氢原子的个数比为3:1;
【详解】A.中含有3种不同化学环境的氢原子,三种氢原子个数比为3:2:2,A错误;
B.中含有2种不同化学环境的氢原子,两种氢原子个数比为6:2=3:1,B正确;
C.中含有3种不同化学环境的氢原子,三种氢原子个数比为3:2:3,C错误;
D.中含有2种不同化学环境的氢原子,两种氢原子的个数比为6:4=3:2,D错误;
故答案选B。
4. 下列有机物的系统命名正确的是
A. :3-甲基-2-戊烯 B. :2-甲基-3-丁炔
C. :1,3,4-三甲苯 D. :3-甲基丁烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.选取含有碳碳双键的最长碳链为主链,从离双键近的一端给碳原子编号,系统命名为:3-甲基-2-戊烯,A正确;
B.选取含有碳碳三键的最长碳链为主链,从离三键近的一端给碳原子编号,的系统命名为3-甲基-1-丁炔,B错误;
C.的系统命名为:1,2,4-三甲苯,C错误;
D.烷烃从离支链近的一端给碳原子编号,的系统命名为:2-甲基丁烷,D错误;
故选A。
5. 下列说法正确的是
A. 基态核外电子排布式:
B. 存在配位键,可推测的结构式为:
C. 是极性分子
D. 分子中键角为
【答案】D
【解析】
【详解】A.元素Ga为31号元素,位于元素周期表中p区,其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1,故A错误;
B.存在配位键,N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,可推测的结构式为:,故B错误;
C.中B原子价层电子对数为3+=3,中心原子为sp2杂化,分子构型为平面正三角形,是非极性分子,故C错误;
D.由选项C可知:分子中键角为,故D正确;
故选D。
6. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 丙烯的结构简式:C3H6
B. 羟基的电子式 :
C. 氯离子的结构示意图:
D. 中子数为146、质子数为 92 的铀(U)原子 U
【答案】C
【解析】
【详解】A.C3H6是丙烯的分子式,不是结构简式,结构简式应表明有机物的官能团,丙烯的结构简式为:CH2=CHCH3,故A错误;
B.为氢氧根离子的电子式,羟基含9个电子,电子式为:,故B错误;
C.氯离子是由氯原子得到一个电子形成的微粒,氯离子质子数为17,核外电子数为18,结构示意图:,故C正确;
D.原子符号左上角数字表示质量数,左下角数字表示质子数,质量数=质子数+中子数。中子数为146、质子数为92的铀(U)原子为U,故D错误;
答案选C。
7. 下列各实验不合理或不能够达到相应实验目的的是
A. 用装置甲制备并能较长时间观察其颜色
B. 用装置乙探究铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
C. 用装置丙蒸干溶液制备无水
D. 用装置丁探究温度对化学平衡移动的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置是电解池装置,阳极反应式:,阴极反应式:,生成氢气,煤油隔绝空气防止被氧化,能制备并能较长时间观察其颜色,A正确;
B.若发生吸氧腐蚀,正极氧气得电子生成氢氧根离子,方程式为,压强减小,若发生吸氢腐蚀,则生成氢气,压强增大,能用该装置探究铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,B正确;
C.是强酸弱碱盐,发生水解:,水解吸热,且生成的氯化氢易挥发,加热有利于平衡正向移动,蒸干不能得到无水氯化镁,C错误;
D.存在平衡:,若最初两烧瓶中颜色一样,放在冷水与热水中一段时间之后颜色不一样,当其他条件相同时,升高温度平衡向吸热方向移动,降低温度平衡向放热反应方向移动,即该装置可以探究温度对平衡移动的影响,D正确;
故答案选C。
8. 下列关于水的说法正确的是
A. 纯水的一定等于7
B. 水比较稳定是由于水分子间存在氢键
C. 温度升高,纯水中的和增大
D. 等于4的盐酸和溶液中,水的电离程度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.纯水的不一定等于7,比如100℃时纯水的pH小于7,故A错误;
B.水比较稳定是由于水中的氢氧键键能大,故B错误;
C.温度升高,纯水的电离平衡正向移动,因此纯水中的和增大,故C正确;
D.等于4的盐酸和溶液中,前者抑制水的电离,后者促进水的电离,因此水的电离程度不相同,故D错误。
综上所述,答案为C。
9. 反应可用于尾气脱硝。下列说法正确的是
A. 该反应的△S<0
B. 该反应达到平衡后,移除部分H2O(g),正反应速率增大
C. 提高n(NO2):n(CH4)的比例,可增大NO2的平衡转化率
D. 该反应每消耗1 mol NO2,转移电子的数目约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据反应方程式可知:反应混合物都是气体,反应物气体物质系数之和是3,生成物气体物质系数之和是4,因此该反应是熵增的反应,故该反应的△S>0,A错误;
B.H2O(g)是生成物,在该反应达到平衡后,若移除部分H2O(g),逆反应速率瞬间减小,正反应速率不变,由于v(正)>v(逆),故化学平衡正向移动,平衡移动过程中正反应速率逐渐减小,B错误;
C.若提高n(NO2):n(CH4)的比例,化学平衡正向移动,CH4的平衡转化率增大,但NO2的平衡转化率反而会降低,C错误;
D.根据反应方程式可知:每有2 mol NO2反应,反应过程中会转移8 mol电子,则当消耗1 mol NO2时,转移电子的物质的量是4 mol,则转移的电子数目约为,D正确;
故合理选项是D。
10. 一种以钒基氧化物(V6O13)为正极材料的水系锌离子电池的工作原理如图所示。通过使用孔径大小合适且分布均匀的新型离子交换膜,可提高离子传输通量的均匀性,从而保持电池的稳定性。下列说法正确的是
A. 放电过程中,Zn2+向极一侧移动
B. 放电过程中,电子由极经电解质溶液向V6O13极移动
C. 充电时,V6O13极与外接直流电源正极相连
D. 充电时,阳极发生的电极反应可能为
【答案】C
【解析】
【分析】钒基氧化物(V6O13)为正极,则Zn极为负极,电池工作时,负极Zn失电子生成Zn2+进入溶液,透过阳离子交换膜进入正极区;在正极,V6O13得电子产物与电解质反应生成ZnxV6O13。
【详解】A.放电过程中,Zn极为负极,Zn失电子生成Zn2+进入溶液,Zn2+向正极一侧移动,A不正确;
B.放电过程中,电子由Zn极沿导线向V6O13极移动,电子不能经过电解质溶液,B不正确;
C.充电时,V6O13极作阳极,将ZnxV6O13转化为V6O13,与外接直流电源正极相连,C正确;
D.充电时,阳极ZnxV6O13失电子生成V6O13和Zn2+,发生的电极反应可能为ZnxV6O13-2xe-=V6O13+xZn2+,D不正确;
故选C。
11. 室温下,探究溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
是否发生电离
向溶液中加入一小块钠,观察溶液中是否有气泡产生
B
是否发生水解
用干燥洁净玻璃棒蘸取溶液,点在干燥的试纸上,测出溶液的
C
溶液中是否存在
取一支洁净的铂丝,蘸取溶液后在煤气灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
D
溶液中是否存在
向溶液中滴入几滴澄清石灰水,观察溶液是否变浑浊
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠很活泼和水反应生成氢氧化钠和氢气,则无论是否发生电离都会产生气泡,A项错误;
B.水解显碱性,则用干燥洁净玻璃棒蘸取0.1mol/L溶液,点在干燥的pH试纸上,测出溶液的pH显碱性,可用说明水解,B项正确;
C.钠离子的焰色反应,不需要透过蓝色钴玻璃观察,C项错误;
D.澄清石灰水的主要成分为,与反应也会产生白色沉淀溶液变浑浊,不能证明含有,D项错误;
答案选B。
12. 室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
已知:,,。
实验1:向溶液中逐滴加入溶液,至溶液
实验2:向溶液中加等体积同物质的量浓度的溶液,充分反应后再滴入2滴酚酞试液
实验3:向溶液中滴加几滴溶液,有黑色沉淀生成。
下列说法不正确的是
A. 实验1所得溶液中:
B. 实验2的现象为溶液变红
C. 实验2所得溶液中:
D. 实验3中反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验1中,,pH=11时,溶液中有,则,故c() > c(),A正确;
B.实验2中,H2S与等量NaOH反应生成NaHS,溶液中主要的溶质为NaHS,则主要考虑HS-的电离和水解,,,>Ka2,则水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,故酚酞溶液变红,B正确;
C.实验2中的溶质为NaHS,根据质子守恒:,C正确;
D.,,,实验3的反应平衡常数计算为K,D错误;
故选D。
13. 二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
一体积固定的密闭容器中、在5MPa下,按照投料,平衡时。CO和在含碳产物中物质的量百分数及的转化率随温度的变化如题图所示。下列说法错误的是
A. 范围内,的平衡转化率始终低于
B. 时反应Ⅱ的平衡常数约为0.015
C. 加入选择性高的催化剂,可提高单位时间内的产率
D. 范围内升高温度,反应Ⅱ平衡正向移动的的幅度大于反应Ⅰ平衡逆向移动的幅度
【答案】D
【解析】
【分析】反应I为放热反应,温度越高,该反应的产物的含量越低,故m曲线代表的是产物的物质的量百分数,n曲线代表的是CO的物质的量百分数。
【详解】A.设初始n()=1mol,n()=3mol,反应Ⅰ消耗x mol、3x mol,反应Ⅱ消耗y mol、 y mol。转化率=(x+y)/1,转化率=(3x+y)/3=x+y/3。因(x+y)>(x+y/3),故转化率始终低于,A正确;
B.270℃时转化率24%,且CO与CH₃OH物质的量百分数相等,列三段式可得
反应Ⅱ平衡常数,B正确;
C.选择性高的催化剂可加快反应Ⅰ速率,提高单位时间内CH₃OH产率,C正确;
D.升高温度,反应Ⅰ逆向(使转化率降低),反应Ⅱ正向(使转化率升高)。由图可知,范围内,升高温度总转化率降低,说明反应Ⅰ平衡逆向移动的幅度大于反应Ⅱ正向移动的幅度,D错误;
故选D。
二、非选择题(共4题,61分)
14. 回答下列问题。
(1)该有机物的分子式为:_______;分子中具有的官能团的名称为:_______、_______。
(2)有机物A只含有C、H、O三种元素,常用作有机合成的中间体。8.4g该有机物经充分燃烧生成和;质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱分析表明A分子中有O-H和位于分子端的键,核磁共振谱有三个峰,峰面积之比为。A的分子式为_______,A的结构简式为_______。
(3)的系统命名的名称为_______。
(4)有机物的结构简式为,_______(填“有”或“无”)顺反异构。
(5)有机物的结构简式为,_______(填“有”或“无”)对映异构。
【答案】(1) ①. ②. 酮羰基 ③. (酚)羟基
(2) ①. ②.
(3)2,4-二甲基-1-戊烯 (4)有 (5)无
【解析】
【小问1详解】
键线式中每个拐点/端点为碳原子,按碳四价原则补氢原子,数得分子中含10个C、10个H、2个O,故分子式为;分子中含(酚)羟基、酮羰基。
【小问2详解】
计算各元素物质的量: ,; ,; 则有机物中的,; 可得,故实验式为,其相对分子质量为84,因此分子式为。 结合信息:含端基、,核磁共振氢谱有3个峰,峰面积比6:1:1,说明含两个等效的甲基,因此结构简式为。
【小问3详解】
选择含碳碳双键的最长碳链(5个碳)为主链,从靠近双键的一端编号,双键在1号位,2号、4号碳各连一个甲基,因此命名为2,4-二甲基-1-戊烯。
【小问4详解】
该分子中形成双键的两个碳原子分别连不同原子或基团,因此存在顺反异构。
【小问5详解】
该分子中不存在连接4个不同原子或基团的碳原子,因此无对映异构。
15. 以硫化铜矿(主要成分为CuS,含一定量的、)为原料制备粗铜的流程如下:
已知:①浸取液中约为
②几种离子沉淀完全(金属离子浓度)时的pH:
离子
沉淀完全的pH
9.6
3.2
6.7
8.2
(1)“浸取”时,CuS转化为S的离子方程式为_______
(2)已知CuS难溶于硫酸。溶液中存在。“浸取”时采用高压的原因是_______。
(3)“调pH”时需控制的pH范围是3.2~_______。
(4)“过滤1”所得固体X主要成分是_______。
(5)粗铜中铜含量的测定
步骤1:取0.2000g粗铜,加入一定量浓、浓HCl,微热至粗铜完全溶解后,控制溶液pH为,加热除去未反应的,冷却;
步骤2:将步骤1所得溶液加水定容至250mL,量取25.00mL置于锥形瓶中,加入过量KI溶液,再加入少量淀粉溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液20.00mL。已知:,(未配平)
粗铜中铜的质量分数为_______(写出计算过程)。
【答案】(1)
(2)增大溶解氧的浓度(或增加在溶液中的溶解度),提高氧化的速率,使沉淀溶解平衡正向移动
(3)4.7 (4)、
(5),计算过程:
,
由反应关系可知,,
粗铜中,
粗铜中铜的质量分数为:
【解析】
【分析】与酸性条件下被氧化产生、、,被氧化变为,然后通入,调整溶液在,形成沉淀,将沉淀过滤除去,然后通入高压,可以将还原为单质,就得到粗铜。
【小问1详解】
在浸取时,、、发生氧化还原反应产生、、,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,结合物质的拆分原则,可得反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
已知难溶于硫酸。溶液中存在沉淀溶解平衡:。“浸取”时采用高压是为了增大溶解氧的浓度(或增加在溶液中的溶解度),提高氧化的速率,使沉淀溶解平衡正向移动,促进物质的转化;
【小问3详解】
在浸取时可以将氧化变为,发生反应:;结合溶液中各种离子沉淀完全时溶液的,调整溶液在,形成沉淀,而及仍以离子形式存在于溶液中,故“调”时需控制的范围是;
【小问4详解】
难溶于水,以固体形式存在,形成沉淀,故“过滤1”所得固体主要成分是、;
【小问5详解】
根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒,可知在滴定过程中发生反应为:,,故反应的关系式为:,溶液中溶质的物质的量,根据反应转化关系可知反应消耗的物质的量,则溶液中,因此在粗铜中含有的质量,故该粗铜中的质量分数为。
16. 在不同温度下,可与、或以配位键形成多种配合物。是一种微溶于冷水,易溶于热水的橙黄色晶体,实验室制备该配合物的过程可表示如下:
(1)以溶液为指示剂,用溶液滴定可测定溶液中氯离子的含量。
①中含有的键的数目为_______。
②反应的平衡常数_______。(已知:,)
(2)“混合”反应物需降温到以下,原因是_______。
(3)制备装置如图所示。加入催化剂活性炭加热至反应20min。
①“转化”过程中,可采取的加热方式为_______。
②“转化”的化学方程式为_______。
(4)保持其它条件不变,改变反应温度,的产率与温度变化如图所示。温度高于时,产率下降的原因可能为_______。
(5)补充完整从转化后的混合液中获取的实验方案:把反应后的混合物转移到烧杯中在冰水中快速冷却并过滤,_______。(实验中必须使用的药品:浓盐酸、乙醇和水)
【答案】(1) ①. 24NA ②.
(2)减少氨水挥发和双氧水分解
(3) ①. 水浴加热至 ②. 或
(4)温度高于时,可能有氯离子或水替代氨气作为配体与钴离子结合发生副反应,促使产率下降
(5)将滤得的固体转入一定量的沸水中,趁热过滤弃去滤渣,滤液转入烧杯,加入适量浓盐酸,冷却结晶、过滤,用少量乙醇洗涤晶体、干燥,得到晶体
【解析】
【分析】氯化铵固体和CoCl2∙6H2O溶于水,在活性炭作用下与浓氨水、双氧水在温度以下混合,在水浴加热至条件下反应生成,经过一系列过程得到。
【小问1详解】
①1个氨气分子有3个键,配位键为键,因此中含有的键的数目为24NA;故答案为:24NA。
②反应的平衡常数;故答案为:。
【小问2详解】
由于氨水易挥发,双氧水受热易分解,因此 “混合”反应物需降温到以下,原因是减少氨水挥发和双氧水分解;故答案为:减少氨水挥发和双氧水分解。
【小问3详解】
①加热温度为,因此 “转化”过程中,可采取的加热方式为水浴加热至;故答案为:水浴加热至。
②“转化”的化学方程式为或;故答案为:或。
【小问4详解】
根据在不同温度下,可与、或以配位键形成多种配合物,温度高于时,产率下降的原因可能为温度高于时,根据可能有氯离子或水替代氨气作为配体与钴离子结合发生副反应,促使产率下降;故答案为:温度高于时,可能有氯离子或水替代氨气作为配体与钴离子结合发生副反应,促使产率下降。
【小问5详解】
补充完整从转化后的混合液中获取的实验方案:把反应后的混合物转移到烧杯中在冰水中快速冷却并过滤,将滤得的固体转入一定量的沸水中,趁热过滤弃去滤渣,滤液转入烧杯,加入适量浓盐酸,冷却结晶、过滤,用少量乙醇洗涤晶体、干燥,得到晶体;故答案为:将滤得的固体转入一定量的沸水中,趁热过滤弃去滤渣,滤液转入烧杯,加入适量浓盐酸,冷却结晶、过滤,用少量乙醇洗涤晶体、干燥,得到晶体。
17. 将二氧化碳转化为高附加值化学品是目前研究的热点之一。
(1)利用合成淀粉
①
②
③_______(填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”),该反应中活化能(正)_______(填“”或“”)(逆)。
(2)电催化和含氮物质可合成尿素,同时可解决含氮废水污染问题。常温常压下,向一定浓度的溶液通入至饱和,经电解获得尿素,其原理如图。
电解过程中生成尿素的电极反应式为:_______。
(3)我国科研人员研究出在催化剂上氢化合成甲醇的反应历程如下图所示。
①乙醇胺可完成对捕集。乙醇胺分子中的具有碱性的原因是_______。
②分析在反应气中加入少量的能够提升甲醇产率的可能原因是_______。
(4)若在高温下与足量的混合反应一段时间后,有催化剂和无催化剂的转化率基本相等,原因是_______。
【答案】(1) ①. 低温自发 ②. <
(2)
(3) ①. 中N原子存在孤电子对,可结合水溶液中的,使溶液中 ②. 甲醇生成过程需要水参与,加入水蒸气可促进中间体转化,推动反应正向进行,因此提升甲醇产率 (合理即可,如:水促进羟基中间体脱附生成甲醇,加快反应提高产率)
(4)高温下反应速率快,无论是否加催化剂,反应都能达到平衡;而催化剂只改变反应速率,不改变平衡转化率,因此转化率基本相等
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应③=反应①-反应②,得;反应③中气体总物质的量减少,熵变,根据吉布斯自由能,低温下,反应自发,故为低温自发;焓变满足,,则正反应活化能小于逆反应活化能。
【小问2详解】
右侧电极水生成氧气,移向左室,因此右侧为阳极,左侧为阴极;阴极上被还原为尿素:。
【小问3详解】
① 中N原子存在孤电子对,可结合水溶液中的,使溶液中,因此显碱性。
② 由反应历程可知,甲醇生成过程需要水参与,加入水蒸气可促进中间体转化,推动反应正向进行,因此提升甲醇产率 (合理即可,如:水促进羟基中间体脱附生成甲醇,加快反应提高产率)。
【小问4详解】
高温下反应速率快,无论是否加催化剂,反应都能达到平衡;而催化剂只改变反应速率,不改变平衡转化率,因此转化率基本相等。
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