内容正文:
2026届株洲市二中高三12月月考化学试卷(五)
可能用到的相对原子质量:H~1 B~11 Al~27 Cl~35.5 Zn~65
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. 科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。下列说法正确的是
A. “天目一号”气象卫星的光伏发电系统,可将化学能转化成电能
B. C919飞机上使用了芳纶纤维,芳纶属于天然纤维
C. 一种高性能涂料的主要成分石墨烯属于不饱和有机物
D. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 基态原子的简化电子排布式:
B. 聚丙烯酸钠的结构简式:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 乙烯分子中的键示意图:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的溶液,含Cr元素微粒浓度之和为
B. 标准状况下,2.24L与足量Li在加热条件下反应,转移的电子数为
C. 28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D. 1mol所含共价键数目为
4. 部分含Fe或Cu物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断不合理的是
A. 存在g→f→e→d的转化过程,且转化中一定有颜色变化
B. c的水溶液能与a反应
C. 新制的e悬浊液可用于检验葡萄糖中的醛基
D. 若a能与水蒸气反应生成,则a在氧气中燃烧生成b
5. 利用如图所示装置及药品完成实验(部分夹持装置已略去),能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取 B. 用装置乙制备金属镁
C. 用装置丙作为蒸馏的接收装置 D. 用装置丁提高制取乙酸乙酯的产率
6. 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A. 用过量氨水吸收工业尾气中的:
B. 向NaClO溶液中加入少量:
C. 等物质的量的、、HCl三种溶液混合:
D. 溶液与溶液等体积混合:
7. 一种用于合成锂电池电解液的原料结构如图。W、X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法错误的是
A. 该物质在强酸性或强碱性条件下均能稳定存在
B. 键角:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>X
D. 第一电离能:Z>M>Y
8. 肾上腺素是一种由肾上腺释放的微量激素和神经传送体,会使心脏收缩力上升,使心脏、肝和筋骨的血管扩张和皮肤、黏膜的血管收缩。肾上腺素在人体内的合成大致经历了如下过程:
以下说法正确的是
A. 酪氨酸转变为多巴的反应属于还原反应
B. 以上五种物质全部有手性异构体且其手性异构体理论上有相同的生物功效
C. 肾上腺素既能和酸反应又能和碱反应
D. 多巴胺中最多有15个原子共平面
9. 氨基磺酸(H2NSO3H)可用于制备金属清洗剂等,微溶于甲醇,260℃时分解,溶于水时存在反应:H2NSO3H+H2O=NH4HSO4。实验室可用羟胺(NH2OH,性质不稳定,室温下同时吸收水蒸气和CO2时迅速分解,加热时爆炸)与SO2反应制备氨基磺酸,装置如图所示(夹持装置等未画出)。下列说法错误的是
A. 实验时,应先打开装置A中分液漏斗的活塞
B. “单向阀”能用图E装置代替
C. 装置C应采用冰水浴来控制温度
D. 用该装置制得的H2NSO3H中可能含有NH4HSO4杂质
10. 电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点。一种利用和为原料合成碳酸二甲酯()的装置如图,下列说法不正确的是
A. 催化电极E上发生还原反应
B. 、都起到了催化作用
C. 电解总的化学方程式为
D. 当催化电极F生成溴单质时,理论上最多生成
11. 白铜是一种以镍为主要添加元素的铜基合金,有一定的抗菌性能,常在医院重症监护室被作为“触摸材料”,可以减少交叉污染和感染。白铜晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm。下列说法正确的是
A. Cu元素的第二电离能大于Ni元素的第二电离能
B. 白铜中Cu元素的质量分数约为25%
C. 离Cu原子最近且等距的Ni原子有8个
D. 白铜晶胞的密度为
12. 经过充分氧化的铅阳极泥,富含。一种从中提取金和银的流程如图所示。下列说法错误的是
A. “浸渣1”的主要成分为
B. “浸取2”步骤中,被氧化的化学方程式为
C. “还原”步骤中,被氧化的与产物的物质的量之比为
D. 该流程中可循环利用的物质有
13. 科学家利用多聚物来捕获,使与在催化剂表面生成和,涉及以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压密闭容器中充入与,分别在、()压强下反应。平衡体系中,CO及的物质的量分数随温度的变化关系如图。下列说法不正确的是
已知:的选择性
A. 对于反应Ⅰ,甲醇的选择性:
B. 曲线b表示压强为时CO的物质的量分数随温度的变化关系
C. 恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,反应Ⅱ平衡不移动
D. 要提高的选择性,可使用对反应Ⅰ催化活性更高的催化剂
14. 为二元弱酸,常温下,用的氨水滴定的溶液。溶液的与(,)的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 曲线Ⅲ是的变化曲线 B.
C. 时, D. 滴加氨水后,溶液显酸性
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 三苯甲醇(相对分子质量为260)是一种有机合成中间体,利用格氏试剂制备三苯甲醇的原理如下:
已知:①THF(四氢呋喃)为常见的有机溶剂,能溶于水,沸点66℃。
②格氏试剂性质活泼,可与水、酯等物质反应。
③三苯甲醇为白色晶体,不溶于水,易溶于乙醇,在乙醇水溶液中溶解度随温度升高显著增大。
实验步骤:
Ⅰ.制备:按如图所示装置安装相关仪器。向三颈烧瓶内加入格氏试剂PhMgBr(代表苯基),并置于冰水浴中,在搅拌下,由恒压滴液漏斗A缓慢滴加苯甲酸乙酯()和THF(5 mL)的混合液。滴加完毕后,将冰水浴改为水浴加热,于70℃下继续回流1 h,此时溶液变为淡黄色。再次在冰水浴和搅拌下,由恒压滴液漏斗B缓慢滴加饱和水溶液(15 mL)。
Ⅱ.提纯:收集三颈烧瓶中的有机相,水相用乙酸乙酯(每次次)萃取,合并有机相并洗涤,有机相用无水硫酸镁干燥,过滤后蒸馏除去溶剂,得粗产品。粗产品用乙醇水溶液热溶解,再经活性炭脱色,_______,抽滤后得白色固体产品0.63 g。
回答下列问题:
(1)仪器C中盛放的物质为_______(中性物质)。
(2)如图仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填仪器名称)。
(3)滴加饱和水溶液的作用是_______。
(4)下列说法不正确的是_______(填标号)。
A. 保存格氏试剂(RMgBr)不需要密封
B. 滴加饱和水溶液需在冰水浴下进行,是因为反应放热剧烈
C. 步骤Ⅱ中水相用乙酸乙酯萃取时,有机层位于上层
D. 固体产品可以通过X射线衍射测定物质结构
(5)步骤Ⅱ:“再经活性炭脱色,_______,”(补充完整)。
(6)制备原理第一步反应的化学方程式为_______(苯基用Ph表示)。
(7)三苯甲醇的产率为_______(保留三位有效数字)。若水相未用乙酸乙酯萃取且合并有机相,则导致测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
16. 钯是贵金属之一,被广泛应用于汽车尾气处理、航空航天、催化合成和医疗器械等领域。从废催化剂(含少量铁元素)中回收钯的工艺如图所示:
已知:Pd溶于王水生成
回答下列问题:
(1)“焙烧”生成的气体是___________。
(2)王水能溶解Pd是因为其中硝酸具有下列中的___________(填标号,下同),盐酸具有___________。
A.还原性 B.氧化性 C.酸性 D.配位能力
“酸浸”时温度不能太高的原因是___________。
(3)“络合”中的滤渣是___________。
(4)碱性条件下肼可以与络合过程中生成的反应,同时生成两种气体,离子方程式为___________。
(5)向溶液中加入适量盐酸可以生成,用平衡移动原理解释原因:___________。
(6)有两种结构,则其空间结构类型为___________,其中极性更大的是___________(填结构简式)。
17. 化合物Ⅰ有特定发光性能,在新型有机发光二极管的开发中具有潜在价值,其结构如下:
。
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):
已知:①;②;③(Y为、、等)。回答下列问题:
(1)化合物A中体现酸性的官能团名称是_______。
(2)化合物与充分加成后的产物分子中手性碳原子的个数为_______。
(3)下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 化合物的酸性比苯甲酸弱
B. 化合物能溶于水
C. 反应过程中发生了还原反应
D. 化合物中可能存在分子内氢键
(4)D的结构简式是_______。
(5)的化学方程式是_______。
(6)写出同时符合下列条件的化合物B的一种同分异构体的结构简式:_______。
①核磁共振氢谱表明:分子中有4种不同化学环境的氢原子;②与过量反应生成邻苯二酚()。(已知)
(7)写出以、1,3-丁二烯、丙烯酸和乙醇为有机原料(无机试剂任选)合成化合物的路线中,1,3-丁二烯与丙烯酸反应的化学方程式:_______。
18. 先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广,导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇,反应原理如下:
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)一定温度下,将不同量的原料通入到恒压密闭容器中,副反应热效应小,可忽略。则该温度下主反应的___________kJ/mol。
实验编号
反应物投入量
平衡时,热量变化
(g)
(g)
(g)
(g)
Ⅰ
0.5mol
1mol
0
0
放热x kJ
Ⅱ
0
0
1mol
1mol
吸热y kJ
(2)250℃下,恒压密闭容器中充入一定量(g)和(g),下列条件能判断反应达到平衡状态的是___________。
A. 混合气体的密度保持不变 B. 的体积分数不变
C. D. 反应体系的热效应为0
(3)在时,2MPa下,平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化;250℃下,平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示:
已知:
①250℃下,乙醇选择性随压强变化的曲线是___________。
②曲线b变化的原因是___________。
③150℃时,在催化剂作用下(g)和(g)反应一段时间后,乙醇的选择性位于m点,不改变反应时间和温度,一定能提高乙醇选择性的措施___________(填一条)。
(4)一定温度和压强下,向初始体积为1L的密闭容器中通入2mol (g)和1mol (g),同时发生主反应和副反应,测得平衡时,体积减小20%,则平衡时,___________,主反应的平衡常数K=___________。
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2026届株洲市二中高三12月月考化学试卷(五)
可能用到的相对原子质量:H~1 B~11 Al~27 Cl~35.5 Zn~65
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. 科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。下列说法正确的是
A. “天目一号”气象卫星的光伏发电系统,可将化学能转化成电能
B. C919飞机上使用了芳纶纤维,芳纶属于天然纤维
C. 一种高性能涂料的主要成分石墨烯属于不饱和有机物
D. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.光伏发电系统,是将光能转化成电能,A错误;
B.芳纶纤维,芳纶属于合成纤维,不是天然纤维,B错误;
C.石墨烯是单质,不是有机物,C错误;
D.氮化硼陶瓷硬度大、耐高温,属于新型无机非金属材料,D正确;
答案选D。
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 基态原子的简化电子排布式:
B. 聚丙烯酸钠的结构简式:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 乙烯分子中的键示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态As原子的原子序数为33,其简化电子排布式:,A错误;
B.聚丙烯酸钠由丙烯酸钠(CH2=CH-COONa)加聚生成,加聚后双键打开,主链为-CH2-CH-,侧链为-COONa,聚丙烯酸钠的结构简式:,B正确;
C.HCl为共价化合物,H和Cl共享一对电子形成共价键,用电子式表示的形成过程为:,C正确;
D.乙烯中C为sp2杂化,C-C σ键由sp2-sp2杂化轨道头碰头重叠形成,C-H σ键由sp2-s轨道重叠形成,σ键形成示意图为:,D正确;
故答案为A。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的溶液,含Cr元素微粒浓度之和为
B. 标准状况下,2.24L与足量Li在加热条件下反应,转移的电子数为
C. 28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D. 1mol所含共价键数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2Cr2O7溶液中会部分水解生成等含Cr微粒,但Cr元素总浓度应为0.2mol/L(每个含2个Cr),A错误;
B.标准状况下2.24LO2为0.1mol,与Li反应生成Li2O时,每个O2分子转移4个电子,总转移电子数为0.4NA,B错误;
C.环己烷(C6H12)和戊烯(C5H10)的最简式均为CH2,28g混合物对应2molCH2,含2molC原子,即2NA,C正确;
D.Si3N4中每个Si与4个N成键,每个N与3个Si成键,总键数为=12,即1molSi3N4含12NA共价键,D错误;
故选C。
4. 部分含Fe或Cu物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断不合理的是
A. 存在g→f→e→d的转化过程,且转化中一定有颜色变化
B. c的水溶液能与a反应
C. 新制的e悬浊液可用于检验葡萄糖中的醛基
D. 若a能与水蒸气反应生成,则a在氧气中燃烧生成b
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,若a为铁、b为氧化铁、c为铁盐、d为氢氧化铁、e为氢氧化亚铁、f为亚铁盐、g为氧化亚铁;若a为铜、e为氢氧化铜、f为铜盐、g为氧化铜。
【详解】A.在g→f→e→d的转化过程中,则黑色氧化亚铁和酸反应转化为浅绿色亚铁盐溶液,亚铁离子和碱生成白色氢氧化亚铁沉淀,氢氧化亚铁和氧气反应最终转化为红褐色氢氧化铁沉淀,一定有颜色变化,A正确;
B.在溶液中,铁离子和铁会发生归中反应生成亚铁离子,B正确;
C.由分析可知,新制的e为氢氧化铜,新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基,C正确;
D.若a能与水蒸气反应生成,则a为铁,铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,D错误;
故答案选D。
5. 利用如图所示装置及药品完成实验(部分夹持装置已略去),能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取 B. 用装置乙制备金属镁
C. 用装置丙作为蒸馏的接收装置 D. 用装置丁提高制取乙酸乙酯的产率
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O2不是块状难溶于水的固体,与H2O剧烈反应生成NaOH和O2,同时放出大量的热,不能用启普发生器制备,故A错误;
B.Mg比Al活泼,不能通过铝热反应制备,故B错误;
C.锥形瓶不能密封,馏分难以流下,则蒸馏时锥形瓶不能用瓶塞,故C错误;
D.分水器可以将乙酸和乙醇酯化反应中生成的水分离出来,使平衡正向移动,可以提高制取乙酸乙酯的产率,故D正确;
故选D。
6. 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A. 用过量氨水吸收工业尾气中的:
B. 向NaClO溶液中加入少量:
C. 等物质的量的、、HCl三种溶液混合:
D. 溶液与溶液等体积混合:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水属于弱电解质,在离子方程式中应写化学式,正确的离子方程式为:,A项错误;
B.NaClO具有氧化性与还原性SO2发生氧化还原反应的离子方程式为:,B项错误;
C.为二元强碱,等物质的量发生反应碱过量生成Mg(OH)2的白色沉淀,则离子方程式为:,C项正确;
D.电离出、、,电离出和,等体积混合后,和与反应的先后顺序为:>,则正确的离子方程式为:,D项错误;
答案选C。
7. 一种用于合成锂电池电解液的原料结构如图。W、X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法错误的是
A. 该物质在强酸性或强碱性条件下均能稳定存在
B. 键角:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>X
D. 第一电离能:Z>M>Y
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、M、Q是六种短周期元素原子序数依次增大,根据成键数目W能形成1个共价键,W是这六种元素中原子序数最小的,则W为H;Y能形成4个共价键,则Y为C;X能形成3个共价键且原子序数小于Y,则X为B;Z能形成3个共价键,则Z为N;M能形成2个共价键,则M为O;Q能形成2个共价键,且原子序数最大,则Q为S。
【详解】A.该物质含氰基(N≡C—),氰基在强酸性条件下水解生成羧酸和铵根离子,在强碱性条件下水解生成羧酸盐和氨气,故在强酸或强碱中均不稳定,A错误;
B.SO2分子中心原子S的价层电子对数为,孤电子对数为1,为sp2杂化,键角约120°;CH4的中心原子的价层电子对数为,为sp3杂化,空间构型为正四面体形,键角109°28′;NH3分子中N原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,所以为三角锥形结构,键角107°,键角:SO2>CH4>NH3,B正确;
C.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,最高价氧化物对应水化物酸性:HNO3>H2CO3>H3BO3,C正确;
D.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故C、N、O的第一电离能大小:N>O>C,D正确;
故选A。
8. 肾上腺素是一种由肾上腺释放的微量激素和神经传送体,会使心脏收缩力上升,使心脏、肝和筋骨的血管扩张和皮肤、黏膜的血管收缩。肾上腺素在人体内的合成大致经历了如下过程:
以下说法正确的是
A. 酪氨酸转变为多巴的反应属于还原反应
B. 以上五种物质全部有手性异构体且其手性异构体理论上有相同的生物功效
C. 肾上腺素既能和酸反应又能和碱反应
D. 多巴胺中最多有15个原子共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.酪氨酸转变为多巴的反应是“得氧”为氧化反应,A错误;
B.多巴胺中无手性碳,不存在手性异构体,且一般手性异构体其中—种有生物功效而另一种没有,B错误;
C.肾上腺素中有酚羟基,能和碱反应,有氨基,能和酸反应,C正确;
D.苯环上12个原子一定共面,单键可以旋转,除羟基上H原子外,-CH2CH2NH2上的原子也可能与苯环共面,多巴胺中最多有17个原子共平面,D错误;
故选C。
9. 氨基磺酸(H2NSO3H)可用于制备金属清洗剂等,微溶于甲醇,260℃时分解,溶于水时存在反应:H2NSO3H+H2O=NH4HSO4。实验室可用羟胺(NH2OH,性质不稳定,室温下同时吸收水蒸气和CO2时迅速分解,加热时爆炸)与SO2反应制备氨基磺酸,装置如图所示(夹持装置等未画出)。下列说法错误的是
A. 实验时,应先打开装置A中分液漏斗的活塞
B. “单向阀”能用图E装置代替
C. 装置C应采用冰水浴来控制温度
D. 用该装置制得的H2NSO3H中可能含有NH4HSO4杂质
【答案】B
【解析】
【分析】在装置A中用70%硫酸与Na2SO3粉末反应制取SO2,在装置C中用羟胺与SO2反应制备氨基磺酸,由于羟胺(NH2OH)性质不稳定,室温下同时吸收水蒸气和CO2时迅速分解,加热时爆炸,所以装置D的碱石灰可以吸收空气中的CO2及水蒸气,为防止羟胺(NH2OH)分解或爆炸,同时防止氨基磺酸在260℃分解,可以将装置C置于冰水浴来控制温度,最后尾气可以用NaOH溶液吸收,防止污染空气,据此解答。
【详解】A.在装置C中用羟胺与SO2反应制备氨基磺酸,为避免羟胺室温下同时吸收水蒸气和CO2时迅速分解,实验时,应先打开装置A中分液漏斗的活塞,使装置先充满SO2气体,排出装置中的空气,然后再滴加羟胺的乙醇溶液,A正确;
B.E中盛有NaOH溶液,作用是吸收尾气SO2,若“单向阀”用图E装置代替,SO2气体被吸收,不能进入装置C中,就不能与羟胺反应制备氨基磺酸,因此“单向阀”不能用图E装置代替,B错误;
C.根据题意可知:羟胺加热时爆炸,制备得到的氨基磺酸260℃时也会分解,因此制备氨基磺酸的装置C应采用冰水浴来控制温度,C正确;
D.氨基磺酸(H2NSO3H)遇水会发生反应:H2NSO3H+H2O=NH4HSO4,实验时制取的SO2气体没有进行干燥处理,SO2气体中可能含有少量水蒸气,因此用该装置制得的H2NSO3H中可能含有NH4HSO4杂质,D正确;
故选B。
10. 电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点。一种利用和为原料合成碳酸二甲酯()的装置如图,下列说法不正确的是
A. 催化电极E上发生还原反应
B. 、都起到了催化作用
C. 电解总的化学方程式为
D. 当催化电极F生成溴单质时,理论上最多生成
【答案】D
【解析】
【分析】该电池为电解池,催化电极F上生成Br2,Br⁻→Br2为氧化反应,电极反应式为:2Br⁻ - 2e⁻ = Br2,故F为阳极,则E为阴极,阴极发生还原反应,电极反应:。
【详解】A.催化电极F上生成Br2,Br⁻→Br2为氧化反应,故F为阳极,则E为阴极,阴极发生还原反应,A正确;
B.Br-在阳极被氧化为Br2,Br2可能在阴极参与反应后又还原为Br-,Pd参与中间过程后再生,质量和化学性质不变,Br-、Pd都起到催化作用,B正确;
C.由题干可知,CH3OH和CO2为原料合成碳酸二甲酯(DMC),电解总的化学方程式为:,C正确;
D.80g Br2的物质的量为0.5mol,阳极反应为2Br--2e-=Br2,转移电子1mol,根据,理论上最多生成,D错误;
故选D。
11. 白铜是一种以镍为主要添加元素的铜基合金,有一定的抗菌性能,常在医院重症监护室被作为“触摸材料”,可以减少交叉污染和感染。白铜晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm。下列说法正确的是
A. Cu元素的第二电离能大于Ni元素的第二电离能
B. 白铜中Cu元素的质量分数约为25%
C. 离Cu原子最近且等距的Ni原子有8个
D. 白铜晶胞的密度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cu元素的价电子排布式为,Ni的价电子排布为,失去一个电子后的价电子排布式为,的价电子排布式为,是全充满的稳定状态,故Cu元素的第二电离能大于Ni元素的第二电离能,A正确;
B.该晶胞中含有1个Cu原子,含有3个Ni原子,则1个晶胞含有1个,元素的质量分数约为,B错误;
C.根据晶胞结构可以得出离Cu原子最近且等距的Ni原子有12个,C错误;
D.白铜晶胞的密度为,D错误;
故答案选A。
12. 经过充分氧化的铅阳极泥,富含。一种从中提取金和银的流程如图所示。下列说法错误的是
A. “浸渣1”的主要成分为
B. “浸取2”步骤中,被氧化的化学方程式为
C. “还原”步骤中,被氧化的与产物的物质的量之比为
D. 该流程中可循环利用的物质有
【答案】C
【解析】
【分析】从富含的铅阳极泥中提取金和银的流程为:将铅阳极泥加盐酸进行浸取1,CuO溶于盐酸过滤得到浸出液1,剩余不溶的Ag和Au变成浸渣1,向浸渣1中继续加盐酸和进行浸取2,Ag和Au都被氧化溶解,其中Ag溶解转化为沉淀过滤得到滤渣2,将滤渣2继续加氨水溶解,沉淀转化为溶液得到浸取液3,最后电解浸取液3得到单质Ag;而浸取2中Au转化为可溶的随过滤得到浸出液2,在浸出液2中加入还原最终得到单质Au;据此分析解答。
【详解】A.根据分析,Ag和Au不溶于盐酸中,则“浸渣1”的主要成分为,A正确;
B.“浸取2”步骤中,Ag在盐酸和作用溶解转化为沉淀,则反应的化学方程式为,B正确;
C.“还原”步骤中,被还原为单质Au,而被氧化为,反应的方程式为:,得到被氧化的与产物的物质的量之比为3:2,C错误;
D.对浸取液3进行电解时,阴极的电极反应式为:,生成的可以循环到浸取3时再次使用,D正确;
故答案为:C。
13. 科学家利用多聚物来捕获,使与在催化剂表面生成和,涉及以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压密闭容器中充入与,分别在、()压强下反应。平衡体系中,CO及的物质的量分数随温度的变化关系如图。下列说法不正确的是
已知:的选择性
A. 对于反应Ⅰ,甲醇的选择性:
B. 曲线b表示压强为时CO的物质的量分数随温度的变化关系
C. 恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,反应Ⅱ平衡不移动
D. 要提高的选择性,可使用对反应Ⅰ催化活性更高的催化剂
【答案】C
【解析】
【分析】温度升高,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡正向移动,导致平衡时减小,增大,则曲线b、d表示不同压强下CO的物质的量分数随温度的变化关系,相同温度下增大压强,反应Ⅰ正向移动,甲醇的量增大,同时导致二氧化碳的量减小,从而导致反应Ⅱ逆向移动,减小。综上,物质的量分数随温度的变化关系对应曲线为:a代表下的,c代表下的,b代表下的,d代表下的CO,据此分析解题。
【详解】A.温度相同时,对于反应Ⅰ,压强越大,平衡正向移动,甲醇的选择性,A正确;
B.据分析,曲线b表示压强为时CO的物质的量分数随温度的变化关系,B正确;
C.恒压条件下,平衡后再充入惰性气体,反应体系的体积增大,反应Ⅰ和Ⅱ的气体分压减小,反应Ⅰ的平衡逆向移动,增大,减小,使反应Ⅱ的化学平衡正向移动,C错误;
D.对反应Ⅰ使用催化活性更高的催化剂,使转化为更多的,能提高的选择性,D正确;
故答案为:C。
14. 为二元弱酸,常温下,用的氨水滴定的溶液。溶液的与(,)的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 曲线Ⅲ是的变化曲线 B.
C. 时, D. 滴加氨水后,溶液显酸性
【答案】C
【解析】
【分析】根据电离常数表达式可知,随着pH增大,增大,,减小,而,当pH相等时,<,故直线Ⅰ代表与pH关系,直线Ⅱ代表与pH关系,直线Ⅲ代表与pH关系,根据a、b、c点坐标数据可计算电离常数:,,。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅲ是的变化曲线,A正确;
B.由分析可知,,B正确;
C.根据电荷守恒,当pH=7时,,,C错误;
D.滴加氨水后,溶质为,水解使溶液呈酸性,的水解常数Kh=<,的电离程度大于水解程度,也会使溶液呈酸性,D正确;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 三苯甲醇(相对分子质量为260)是一种有机合成中间体,利用格氏试剂制备三苯甲醇的原理如下:
已知:①THF(四氢呋喃)为常见的有机溶剂,能溶于水,沸点66℃。
②格氏试剂性质活泼,可与水、酯等物质反应。
③三苯甲醇为白色晶体,不溶于水,易溶于乙醇,在乙醇水溶液中溶解度随温度升高显著增大。
实验步骤:
Ⅰ.制备:按如图所示装置安装相关仪器。向三颈烧瓶内加入格氏试剂PhMgBr(代表苯基),并置于冰水浴中,在搅拌下,由恒压滴液漏斗A缓慢滴加苯甲酸乙酯()和THF(5 mL)的混合液。滴加完毕后,将冰水浴改为水浴加热,于70℃下继续回流1 h,此时溶液变为淡黄色。再次在冰水浴和搅拌下,由恒压滴液漏斗B缓慢滴加饱和水溶液(15 mL)。
Ⅱ.提纯:收集三颈烧瓶中的有机相,水相用乙酸乙酯(每次次)萃取,合并有机相并洗涤,有机相用无水硫酸镁干燥,过滤后蒸馏除去溶剂,得粗产品。粗产品用乙醇水溶液热溶解,再经活性炭脱色,_______,抽滤后得白色固体产品0.63 g。
回答下列问题:
(1)仪器C中盛放的物质为_______(中性物质)。
(2)如图仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填仪器名称)。
(3)滴加饱和水溶液的作用是_______。
(4)下列说法不正确的是_______(填标号)。
A. 保存格氏试剂(RMgBr)不需要密封
B. 滴加饱和水溶液需在冰水浴下进行,是因为反应放热剧烈
C. 步骤Ⅱ中水相用乙酸乙酯萃取时,有机层位于上层
D. 固体产品可以通过X射线衍射测定物质结构
(5)步骤Ⅱ:“再经活性炭脱色,_______,”(补充完整)。
(6)制备原理第一步反应的化学方程式为_______(苯基用Ph表示)。
(7)三苯甲醇的产率为_______(保留三位有效数字)。若水相未用乙酸乙酯萃取且合并有机相,则导致测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)无水
(2)分液漏斗 (3)中和反应生成的Mg(OH)2(或促使反应体系中镁盐转化为可溶于水的NH4MgCl3等),促进有机相和水相分层,便于后续分离 (4)A
(5)趁热过滤,(滤液)冷却结晶
(6)
(7) ①. ②. 偏低
【解析】
【分析】格氏试剂PhMgBr与苯甲酸乙酯在四氢呋喃溶剂中,发生反应,Ph3COMgBr在氯化铵溶液中水解,生成三苯甲醇。
【小问1详解】
仪器C为球形干燥管,格氏试剂(RMgBr)性质活泼,可与水、酯等物质反应。为了防止格氏试剂与水反应,球形干燥管可装无水。
【小问2详解】
在分液漏斗中将有机相和水相分离;洗涤有机相时也在分液漏斗中进行洗涤分离;分离有机相和洗涤有机相时均需使用分液漏斗。
【小问3详解】
格氏试剂(PhMgBr)与苯甲酸乙酯反应后,产物中可能含有Mg的氢氧化物(如Mg(OH)2),这类物质易形成浑浊体系,阻碍有机相(含三苯甲醇)与水相分离,饱和NH4Cl水溶液呈弱酸性,可与Mg(OH)2反应生成可溶于水的MgCl2和(或NH4MgCl3),使体系分层清晰,便于后续收集有机相。
【小问4详解】
A.格氏试剂可与水反应,因此保存时需要严格密封,防止接触空气中的水蒸气,A错误;
B.滴加饱和NH4Cl水溶液时,Mg的氢氧化物与NH4Cl反应可能放热剧烈,冰水浴可控制温度,避免体系温度过高导致溶剂挥发或产物分解,B正确;
C.乙酸乙酯的密度小于水,因此水相用乙酸乙酯萃取时,有机层位于上层,C正确;
D.X射线衍射是测定固体物质结构的常用方法,三苯甲醇为白色晶体,可通过该方法测定结构,D正确;
故答案选A。
【小问5详解】
根据分析可知,步骤Ⅱ为:收集三颈烧瓶中的有机相,水相用乙酸乙酯萃取,合并有机相并洗涤,有机相用无水硫酸镁干燥,过滤后蒸馏除去溶剂,得粗产品,粗产品用乙醇水溶液热溶解,再经活性炭脱色,需将活性炭趁热过滤除去后,滤液冷却结晶,抽滤后得白色固体产品。
【小问6详解】
根据原子守恒可得制备原理第一步反应的化学方程式为
【小问7详解】
加入PhMgBr20 mmol,苯甲酸乙酯6.3 mmol,根据反应的化学方程式可知PhMgBr过量,生成的三苯甲醇理论上为6.3 mmol,实际为0.63 g,三苯甲醇的产率为;若水相未用乙酸乙酯萃取且合并有机相,实际得到的三苯甲醇减少,则导致测定结果偏低。
16. 钯是贵金属之一,被广泛应用于汽车尾气处理、航空航天、催化合成和医疗器械等领域。从废催化剂(含少量铁元素)中回收钯的工艺如图所示:
已知:Pd溶于王水生成
回答下列问题:
(1)“焙烧”生成的气体是___________。
(2)王水能溶解Pd是因为其中硝酸具有下列中的___________(填标号,下同),盐酸具有___________。
A.还原性 B.氧化性 C.酸性 D.配位能力
“酸浸”时温度不能太高的原因是___________。
(3)“络合”中的滤渣是___________。
(4)碱性条件下肼可以与络合过程中生成的反应,同时生成两种气体,离子方程式为___________。
(5)向溶液中加入适量盐酸可以生成,用平衡移动原理解释原因:___________。
(6)有两种结构,则其空间结构类型为___________,其中极性更大的是___________(填结构简式)。
【答案】(1)
(2) ①. B ②. D ③. 减少盐酸挥发和硝酸的挥发与分解
(3)
(4)
(5),盐酸与反应促进平衡正移
(6) ①. 平面四边形 ②.
【解析】
【分析】废催化剂经焙烧除去碳,所得固体用王水酸浸,得到含和的溶液;加入浓氨水,生成沉淀被过滤除去,与氨水反应生成可溶性的进入滤液;最后向滤液中加入肼,将还原为海绵钯,据此解答。
【小问1详解】
废催化剂中的C在焙烧时会生成二氧化碳。
【小问2详解】
王水能溶解Pd是因为硝酸的氧化性和盐酸的配位能力;温度过高盐酸会挥发,硝酸会挥发与分解。
【小问3详解】
废催化剂中含少量铁元素,酸浸时生成铁离子,在氨水的碱性条件下生成氢氧化铁沉淀。
【小问4详解】
一种气体是配合物中的氨气,另一种是氧化产物氮气,离子方程式为: 。
【小问5详解】
盐酸与生成物反应,,从而促进平衡正移。
【小问6详解】
四配位的物质可能是四面体形,也可能是平面四边形,如果是四面体就只有一种空间结构,没有同分异构体,所以只可能是平面四边形。两种同分异构体分别是顺式和反式,其中反式是非极性分子,顺式是极性分子,所以极性更大的是顺式,结构简式:。
17. 化合物Ⅰ有特定发光性能,在新型有机发光二极管的开发中具有潜在价值,其结构如下:
。
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):
已知:①;②;③(Y为、、等)。回答下列问题:
(1)化合物A中体现酸性的官能团名称是_______。
(2)化合物与充分加成后的产物分子中手性碳原子的个数为_______。
(3)下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 化合物的酸性比苯甲酸弱
B. 化合物能溶于水
C. 反应过程中发生了还原反应
D. 化合物中可能存在分子内氢键
(4)D的结构简式是_______。
(5)的化学方程式是_______。
(6)写出同时符合下列条件的化合物B的一种同分异构体的结构简式:_______。
①核磁共振氢谱表明:分子中有4种不同化学环境的氢原子;②与过量反应生成邻苯二酚()。(已知)
(7)写出以、1,3-丁二烯、丙烯酸和乙醇为有机原料(无机试剂任选)合成化合物的路线中,1,3-丁二烯与丙烯酸反应的化学方程式:_______。
【答案】(1)羧基 (2)0 (3)CD
(4) (5)+
(6)、、 (7)
【解析】
【分析】由流程可知,A发生取代反应生成B,B发生已知反应原理生成C,结合C化学式,C为,C、D发生已知反应②生成E,结合D、E化学式,D为、E为,E中硝基还原为氨基得到F,F、G生成H,结合G化学式,G为,H进一步转化为I;
【小问1详解】
由A结构可知,A中体现酸性的官能团名称是羧基;
【小问2详解】
化合物与充分加成后的产物分子为,其不含有手性碳原子;
【小问3详解】
A.溴原子在苯环上具有吸电子效应使得A中羧基更容易电离出氢离子,使其酸性增强,故化合物A中的酸性比苯甲酸强,错误;
B.化合物B中不含有亲水基团,不能溶于水,错误;
C.E中硝基还原为氨基得到F,E→F反应过程中发生还原反应,正确;
D.当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时,可以形成氢键;化合物H中酚羟基和临近氮能形成分子内氢键,正确;
故选CD;
【小问4详解】
由分析可知,D结构简式为;
【小问5详解】
的反应过程中,先发生醛基的加成反应,得到羟基,再发生羟基的消去反应得到碳氮双键,故化学方程式为:+;
【小问6详解】
B除苯环外含有1个溴、3个碳、2个氧、1个不饱和度;同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的:①核磁共振氢谱表明:分子中有4种不同化学环境的氢原子,则应该为对称结构;②与过量反应生成邻苯二酚,结合已知反应原理; 可以为:、、;
【小问7详解】
结合结构,流程可以为中甲基首先氧化为羧基得到,再和乙醇发生取代反应生成,再和NH2NH2转化为;1,3-丁二烯、丙烯酸发生已知③反应生成,和发生已知②反应生成产物,故流程为:。其中1,3-丁二烯与丙烯酸反应的化学方程式为。
18. 先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广,导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇,反应原理如下:
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)一定温度下,将不同量的原料通入到恒压密闭容器中,副反应热效应小,可忽略。则该温度下主反应的___________kJ/mol。
实验编号
反应物投入量
平衡时,热量变化
(g)
(g)
(g)
(g)
Ⅰ
0.5mol
1mol
0
0
放热x kJ
Ⅱ
0
0
1mol
1mol
吸热y kJ
(2)250℃下,恒压密闭容器中充入一定量(g)和(g),下列条件能判断反应达到平衡状态的是___________。
A. 混合气体的密度保持不变 B. 的体积分数不变
C. D. 反应体系的热效应为0
(3)在时,2MPa下,平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化;250℃下,平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示:
已知:
①250℃下,乙醇选择性随压强变化的曲线是___________。
②曲线b变化的原因是___________。
③150℃时,在催化剂作用下(g)和(g)反应一段时间后,乙醇的选择性位于m点,不改变反应时间和温度,一定能提高乙醇选择性的措施___________(填一条)。
(4)一定温度和压强下,向初始体积为1L的密闭容器中通入2mol (g)和1mol (g),同时发生主反应和副反应,测得平衡时,体积减小20%,则平衡时,___________,主反应的平衡常数K=___________。
【答案】(1)-(2x+y) (2)ABD
(3) ①. a ②. 主反应与副反应均为放热反应,温度升高,主反应和副反应的平衡均逆向移动,主反应逆向移动的程度大于副反应 ③. 使用对主反应催化活性更高的催化剂(或“增大压强”)
(4) ①. 1mol/L ②. 2
【解析】
【小问1详解】
0.5mol与发生反应,达平衡时放热xkJ,与发生反应,达平衡时吸热ykJ,则与完全反应生成与,放热(2x+y)kJ,即;
【小问2详解】
A.根据质量守恒,混合气体的质量始终不变,容器体积发生改变,则怛容容器中混合气体的密度是变量,当混合气体的密度保持不变,说明反应达到平衡状态,A正确;
B.体积分数不变,则各组分的体积分数也保持不变,反应达平衡状态,B正确;
C.n(H2):n(CH3CH2OH)=2:1,不能说明反应达平衡状态,C错误;
D.反应体系的热效应为0是达到平衡状态,D正确;
故选ABD。
【小问3详解】
①主反应为气体体积减小的放热反应,增大压强,平衡正向移动,乙醇的选择性上升,则250℃下,乙醇选择性随压强变化的曲线是a;
②主反应和副反应均为放热反应,升高温度,平衡均逆向移动,主反应逆向移动的程度大于副反应,所以乙醇的选择性随着温度升高而减小;
③主反应为气体体积减小的反应,增大压强,反应正向移动,可以提高乙醇选择性;
【小问4详解】
平衡时n[H2O(g)]=0.8mol,体系中气体物质的量减小20%,列化学平衡三段式,则:,
体积减小20%,说明平衡时容器体积为0.8L,平衡时混合气体总物质的量为(1-x-y+x-y+y+0.8+2-2x)=3mol×80%,x+y=0.8,解得x=0.6,y=0.2,c(H2)=;平衡时c(CH3CH2OH))= ,c(CH3COOH))= ,c(H2O)= ,Kc==;
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