内容正文:
石嘴山市第一中学2025-2026学年第一学期高三年级1月月考
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;N-14;O-16;Ca-40;Fe-56;Ag-108
一、单选题:本题共42分。
1. 化学与生产、生活和科技密切相关。下列说法正确的是
A. 碳酸氢铵可用作食品膨松剂
B. 漂白粉可用于漂白蚕丝制品
C. 纳米铁粉可吸附去除污水中Cu2+、Ag+等重金属离子
D. 利用CO2合成脂肪酸可实现无机小分子向有机高分子的转变
2. 设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 晶体内氢键的数目为
B. 的NaF溶液中阳离子总数为
C. 28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D. 铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为
3. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。下列有关宏观辨识与微观探析说法错误的是
宏观辨识
微观探析
A
HF在标准状况下为液态
HF分子间存在氢键
B
在水中的溶解度大于
是极性分子,是非极性分子
C
石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远
D
船式环己烷()比椅式环己烷稳定
分子空间结构不同,船式的空间位阻小
A. A B. B C. C D. D
4. 下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是
A.实验室制取氨气
B.实验室制取氯气
C.探究温度对化学平衡的影响
D.配制溶液
A. A B. B C. C D. D
5. 同一短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,可形成离子化合物。其中X、Y、Z相邻,W原子核外电子数与基态X原子价电子数相等,是氧化性最强的单质。下列说法正确的是
A. 分子极性: B. 第一电离能:
C. 简单氢化物还原性: D. 含有离域键
6. 利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有的电子数目为
B. 消耗,生成的体积为67.2 L
C. 处理6.5 g NaN3,至少需要
D. 处理1 mol NaN3,反应转移的电子数目为
7. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离出来的的溶液:、、、
B. 无色溶液中:、、、
C. 加入甲基橙显红色的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
8. 对于下列过程发生的化学反应,相应的离子方程式错误的是
A. 铜置于硝酸银溶液中:
B. 溶于水中:
C. 等体积、等浓度的溶液与溶液混合:
D. 将少量通入次氯酸钠溶液中:
9. 降解聚碳酸酯(PC)回收双酚A(BPA)的工艺过程,存在如下反应:
下列说法错误的是
A. PC可以发生水解反应和氧化反应 B. 反应物X为CH3OH
C. BPA中不可能所有碳原子共面 D. DMC分子中碳、氧原子杂化类型均为sp3
10. 曲美托嗪是一种抗焦虑药,合成路线如下所示,下列说法错误的是
A. 化合物I和Ⅱ互为同系物
B. 苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚
C. 化合物Ⅱ能与溶液反应
D. 曲美托嗪分子中含有酰胺基团
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 中含有σ键的数目为
B. 和的混合物中含有原子数目为
C. 的溶液中含数目为
D. 标准状况下,与足量溶液反应,转移电子数为
12. 某溶液只可能大量含有下列离子:、、、、、、中的几种(忽略水的电离),且各离子的物质的量浓度相等,现进行如下实验:
(1)取少量该溶液加过量稀硫酸共热,观察到有红棕色气体生成;
(2)取少量(1)所得的溶液,向溶液中加入过量氢氧化钠溶液,微热,生成有刺激性气味的气体,无沉淀生成。
根据上述实验,下列说法正确的是
A. 原溶液进行焰色试验时无黄色火焰
B. 取实验(1)后的溶液滴加淀粉溶液变蓝
C. 原溶液中可能含有,一定不含
D. 取少量原溶液加新制氯水,原溶液中可能有两种离子被氧化
13. 硒(Se)的原子序数为34,与氧、硫同主族,下列说法错误的是
A. 硒的最高价是+6价,所以只有一种氧化物SeO3
B. H2Se的热稳定性比H2S差,且还原性较强
C. 氧、硫、硒三种元素的电负性递减
D. 原子序数为33的元素是砷(As),则砷原子的第一电离能大于硒原子的第一电离能
14. 氯气与冷烧碱溶液反应可制得“84”消毒液,实验装置如图。下列有关说法不正确的是
A. 甲中盛放的试剂可以是高锰酸钾固体
B. 乙中可采用热水浴,有利于加快反应速率
C. 在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气,可提高NaOH利用率
D. 在乙之后再连接NaOH溶液吸收尾气,更加符合绿色化学思想
二、解答题:本题共58分。
15. 研究物质性质及物质转化具有重要的价值,根据所学知识回答下列问题:
(1)按如图所示操作,充分反应后:
①Ⅱ中发生反应的离子方程式为______。
②结合I、Ⅱ实验现象可知、、的氧化性由强到弱的顺序为_______。
(2)高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为:
①该反应中发生还原反应的物质是_______(填化学式,下同),氧化产物是_________。
②用双线桥法标出电子转移的数目和方向:________。
16. 根据信息书写方程式。
(1)从铅银焙烧渣(含Pb、Ag、Cu单质及其氧化物)中提取银的流程如下:
“混合酸浸”时使用H2SO4、NaCl和NaNO3的混合液作为浸取剂,浸出液中含有的金属阳离子为Na+和Cu2+。“混合酸浸”时Cu所发生反应的离子方程式为___________。
(2)利用含铁矿渣(主要含FeO,还含少量Cr2O3)制备Cr(OH)3的一种工艺流程如下:
已知:①矿渣焙烧后生成NaFeO2和Na2CrO4;
②“水浸”时NaFeO2发生反应:NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓。
写出“沉铬”时所发生反应的离子方程式:___________。
17. 云南省兰坪铅锌矿储量丰富。一种以某铅锌矿(主要成分,还含有少量等杂质)为原料制备金属铅和锌的工艺流程如下:
已知:“焙烧”时,PbS中铅元素的化合价没有改变;下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示:
开始沉淀时的pH
1.5
6.9
6.2
7.0
完全沉淀时的pH
3.0
8.4
8.0
9.5
请回答下列问题:
(1)基态Zn原子的价层电子轨道表示式为___________。
(2)“焙烧”时,PbS发生反应的化学方程式为___________。
(3)滤渣1为___________。
(4)“调”时,pH的范围是___________。若此时溶液中,则___________mol/L。
(5)将滤液2“电解”时,金属铅在___________极生成。
(6)“沉锌”过程中,向滤液2中加入过量的溶液,得到沉淀,同时有气体产生,该反应的离子方程式为___________。
(7)硒化锌是一种重要的半导体材料,图甲为其晶胞结构,图乙为晶胞的俯视图。已知a点的坐标点的坐标。晶胞中d点原子分数坐标为___________。
18. 2021诺贝尔化学奖颁给“有机小分子的不对称催化”。在有机小分子F的催化作用下,合成具有光学活性可溶于水的羟基酮Q的过程如图,虚线框表示催化机理。
(1)化合物A的名称是___________,化合物C含有的官能团名称为硝基、___________。
(2)根据化合物Q的结构特征,分析预测其含氧官能团可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
___________
___________
加成反应
②
___________
___________
(3)根据化合物D→Q反应的催化机理,下列说法正确的是___________(填标号)。
a.催化过程中,有π键的断裂与形成
b.该反应存在C、O原子杂化方式的改变,有手性碳原子形成
c.化合物Q可溶于水是因为其分子中有羟基和酮羰基,均能与水分子形成氢键
d.在催化剂F作用下,化合物D能与HCHO反应生成有光学活性的羟基酮
(4)催化剂F的分子式为,M是F的同分异构体,写出同时满足下列条件的M的结构简式___________。
①无环状结构,含有氨基 ②能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱峰面积之比为3∶2∶2∶2
(5)根据上述合成路线的原理,以、为有机原料,可分三步合成化合物。基于设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步反应的化学方程式为___________。
②最后一步反应的化学方程式为___________。
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石嘴山市第一中学2025-2026学年第一学期高三年级1月月考
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;N-14;O-16;Ca-40;Fe-56;Ag-108
一、单选题:本题共42分。
1. 化学与生产、生活和科技密切相关。下列说法正确的是
A. 碳酸氢铵可用作食品膨松剂
B. 漂白粉可用于漂白蚕丝制品
C. 纳米铁粉可吸附去除污水中Cu2+、Ag+等重金属离子
D. 利用CO2合成脂肪酸可实现无机小分子向有机高分子的转变
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸氢铵受热分解产生气体,可用作食品膨松剂(如饼干制作),A正确;
B.漂白粉含次氯酸钙,其强氧化性会破坏蚕丝(蛋白质)结构,导致损坏,B错误;
C.纳米铁粉通过置换反应还原去除、,而非吸附作用,C错误;
D.脂肪酸为有机小分子,合成脂肪酸未生成有机高分子,D错误;
故答案选A。
2. 设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 晶体内氢键的数目为
B. 的NaF溶液中阳离子总数为
C. 28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D. 铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.每个水分子在冰中形成4个氢键,但每个氢键被两个分子共享,故每个分子贡献2个氢键。,氢键数目为,A正确;
B.溶液中阳离子包括。,根据电荷守恒:,钠离子不会水解,并且水电离出少量氢离子,则有,所以阳离子总数大于,B错误;
C.环己烷和戊烯的最简式均为,混合物含单元,对应碳原子,碳原子数目为,C正确;
D.铅酸蓄电池负极反应为。增重对应生成,转移电子,数目为:,D正确;
故选B。
3. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。下列有关宏观辨识与微观探析说法错误的是
宏观辨识
微观探析
A
HF在标准状况下为液态
HF分子间存在氢键
B
在水中的溶解度大于
是极性分子,是非极性分子
C
石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远
D
船式环己烷()比椅式环己烷稳定
分子空间结构不同,船式的空间位阻小
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.HF形成分子间氢键,沸点相对较高,HF在标准状况下为液态,故A正确;
B.O3是极性分子,O2是非极性分子,H2O为极性分子,根据相似相溶原理,O3在水中的溶解度大于O2,故B正确;
C.石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远,石墨的导电性只能沿石墨平面的方向,故C正确;
D.分子空间结构不同,物质的稳定性不同,椅式的空间位阻小,椅式环己烷(C6H12)比船式环己烷稳定,故D错误。
综上,答案为D。
4. 下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是
A.实验室制取氨气
B.实验室制取氯气
C.探究温度对化学平衡的影响
D.配制溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.和固体混合物加热制取氨气,应用向下排空气法收集NH3,A错误;
B.实验室制取氯气,尾气应该选取氢氧化钠溶液吸收,B错误;
C.两个烧杯中分别盛有热水和冰水,可以通过观察气体的颜色深浅来探究温度对(红棕色)(无色)平衡的影响,C正确;
D.配制溶液,应在烧杯中溶解固体,冷却后转移到容量瓶中,不能在容量瓶中直接溶解固体KCl,D错误;
故选C。
5. 同一短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,可形成离子化合物。其中X、Y、Z相邻,W原子核外电子数与基态X原子价电子数相等,是氧化性最强的单质。下列说法正确的是
A. 分子极性: B. 第一电离能:
C. 简单氢化物还原性: D. 含有离域键
【答案】A
【解析】
【分析】是氧化性最强的单质,则Z是F;X、Y、Z相邻,且X、Y、Z为原子序数依次增大的同一短周期元素,则X为N,Y为O;W的核外电子数与X的价层电子数相等,则W为B。所以W为B,X为N,Y为O,Z是F,据此解题。
【详解】A.WZ3为BF3,中心B原子采用sp2杂化,其空间构型为平面三角形,结构对称,属于非极性分子;XZ3为NF3,中心N原子采用sp3杂化,其空间构型为三角锥形,结构不对称,属于极性分子,则分子极性:BF3<NF3,即WZ3<XZ3,A正确;
B.X为N,Y为O,Z为F,同一周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N原子的最外层达到半充满稳定状态,其第一电离能大于右边相邻元素,则第一电离能:O<N<F,即Y<X<Z,B错误;
C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的还原性越弱。非金属性:B<N<O,则简单氢化物还原性:H2O<NH3<BH3,即Y<X<W,C错误;
D.为,B原子采用sp3杂化,呈四面体结构,B原子与4个F原子形成σ键,仅含σ键,无离域π键,D错误;
故选A。
6. 利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有的电子数目为
B. 消耗,生成的体积为67.2 L
C. 处理6.5 g NaN3,至少需要
D. 处理1 mol NaN3,反应转移的电子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.N离子的电子数为3×7+1=22,则1 mol N离子含有的电子数为1mol×22×NAmol-1=22NA,A错误;
B.未明确是否为标准状况,无法计算消耗1mol次氯酸钠时,生成氮气的体积,B错误;
C.由方程式可知,反应消耗2 mol NaN3时,消耗次氯酸钠的物质的量为1 mol ,则处理6.5 g NaN3 时,至少需要次氯酸钠的物质的量为×=0.05 mol,C正确;
D.由方程式可知,反应消耗2 mol NaN3时,转移电子的物质的量为2mol,处理1 mol NaN3时,转移电子的数目为1mol×2××NAmol-1=NA,D错误;
故选C。
7. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离出来的的溶液:、、、
B. 无色溶液中:、、、
C. 加入甲基橙显红色的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.水电离的c(H+)=10−12mol/L的溶液中,水的电离受到抑制,可能为酸性或碱性溶液,在强酸或强碱中均不稳定(、),且I−与ClO−在酸性条件下会发生氧化还原反应(),无法共存,A错误;
B.为橙色,在无色溶液中不能存在,B错误;
C.甲基橙显红色说明溶液为酸性,Fe2+与在酸性条件下发生氧化还原反应,无法共存,C错误;
D.pH=14的溶液为碱性,K+、ClO−、、Cl−在碱性条件下均可稳定存在,且两两之间互不反应,D正确;
故选D。
8. 对于下列过程发生的化学反应,相应的离子方程式错误的是
A. 铜置于硝酸银溶液中:
B. 溶于水中:
C. 等体积、等浓度的溶液与溶液混合:
D. 将少量通入次氯酸钠溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,反应的离子方程式是Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,A正确;
B.过氧化钠与水反应生成NaOH和O2,离子方程式,B正确;
C.等体积等浓度的明矾溶液和溶液混合:,C错误;
D.将少量SO2通入次氯酸钠溶液中发生氧化还原反应:3ClO-+SO2+H2O=Cl-++2HClO,D正确;
故选C。
9. 降解聚碳酸酯(PC)回收双酚A(BPA)的工艺过程,存在如下反应:
下列说法错误的是
A. PC可以发生水解反应和氧化反应 B. 反应物X为CH3OH
C. BPA中不可能所有碳原子共面 D. DMC分子中碳、氧原子杂化类型均为sp3
【答案】D
【解析】
【详解】A.PC属于聚酯类高分子,含有酯基,能发生水解反应,有机物一般能燃烧,属于氧化反应,故A正确;
B.根据反应的方程式可以推出X为CH3OH,故B正确;
C.BPA中含有饱和碳原子,为四面体结构,不可能所有原子共平面,故C正确;
D.DMC分子中连碳氧双键的碳原子采用的是sp2杂化,故D错误。
答案选D。
10. 曲美托嗪是一种抗焦虑药,合成路线如下所示,下列说法错误的是
A. 化合物I和Ⅱ互为同系物
B. 苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚
C. 化合物Ⅱ能与溶液反应
D. 曲美托嗪分子中含有酰胺基团
【答案】A
【解析】
【详解】A.化合物Ⅰ含有的官能团有羧基、酚羟基,化合物Ⅱ含有的官能团有羧基、醚键,官能团种类不同,化合物Ⅰ和化合物Ⅱ不互为同系物,A项错误;
B.根据题中流程可知,化合物Ⅰ中的酚羟基与反应生成醚,故苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚,B项正确;
C.化合物Ⅱ中含有羧基,可以与NaHCO3溶液反应,C项正确;
D.由曲美托嗪的结构简式可知,曲美托嗪中含有的官能团为酰胺基、醚键,D项正确;
故选A。
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 中含有σ键的数目为
B. 和的混合物中含有原子数目为
C. 的溶液中含数目为
D. 标准状况下,与足量溶液反应,转移电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯()分子中含有5个σ键,28g乙烯为1mol,故σ键数目为,A正确;
B.和的混合物中,若全为O2则含个原子,若全为O3则含个原子,混合物原子数应在~之间,B错误;
C.pH=1的溶液中c(H⁺)=0.1mol/L,1L溶液中H⁺数目为, C正确;
D.Cl2与NaOH反应时,1 mol Cl2转移1mol电子,标准状况下,(0.5 mol)转移电子数为,D正确;
故选B。
12. 某溶液只可能大量含有下列离子:、、、、、、中的几种(忽略水的电离),且各离子的物质的量浓度相等,现进行如下实验:
(1)取少量该溶液加过量稀硫酸共热,观察到有红棕色气体生成;
(2)取少量(1)所得的溶液,向溶液中加入过量氢氧化钠溶液,微热,生成有刺激性气味的气体,无沉淀生成。
根据上述实验,下列说法正确的是
A. 原溶液进行焰色试验时无黄色火焰
B. 取实验(1)后的溶液滴加淀粉溶液变蓝
C. 原溶液中可能含有,一定不含
D. 取少量原溶液加新制氯水,原溶液中可能有两种离子被氧化
【答案】B
【解析】
【分析】取少量该溶液加过量稀硫酸溶液共热,观察到红棕色气体,红棕色气体为NO2,则溶液中一定含有,则、至少一种;取少量(1)所得的溶液,向溶液中加入过量氢氧化钠溶液,微热,生成刺激性气体,刺激性气体为NH3,则溶液中一定含有,无沉淀生成,说明原溶液不含有、,则一定含有,因为各离子的物质的量浓度相等,根据电荷守恒可知,溶液中一定含有,不含,综上,一定含有、、、I-。
【详解】A.由分析可知,原溶液中一定含有Na+,原溶液进行焰色试验时有黄色火焰,A错误;
B.实验(1)后的溶液中含有I2,滴加淀粉溶液一定会变蓝,B正确;
C.由分析可知原溶液一定不含和,C错误;
D.取少量原溶液加新制氯水,只有I-被氧化,D错误;
故答案为:B。
13. 硒(Se)的原子序数为34,与氧、硫同主族,下列说法错误的是
A. 硒的最高价是+6价,所以只有一种氧化物SeO3
B. H2Se的热稳定性比H2S差,且还原性较强
C. 氧、硫、硒三种元素的电负性递减
D. 原子序数为33的元素是砷(As),则砷原子的第一电离能大于硒原子的第一电离能
【答案】A
【解析】
【分析】硒(Se)的原子序数为34,与氧、硫同主族,则其在元素周期表中的位置为第四周期第VIA族。
【详解】A.硒的最高价是+6价,根据同主族元素化学性质相似,类比S元素,Se不只有一种氧化物,A错误;
B.同主族元素,从上到下,非金属性逐渐减弱,其气态氢化物的稳定性依次减弱,对应阴离子的还原性依次增强,B正确;
C.同主族元素,从上到下,电负性逐渐减小,C正确;
D.根据洪特规则,第IIA、IIIA族和第VA、VIA族的第一电离能会出现反常,即砷原子的第一电离能大于硒原子的第一电离能,D正确;
故答案选A。
14. 氯气与冷烧碱溶液反应可制得“84”消毒液,实验装置如图。下列有关说法不正确的是
A. 甲中盛放的试剂可以是高锰酸钾固体
B. 乙中可采用热水浴,有利于加快反应速率
C. 在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气,可提高NaOH利用率
D. 在乙之后再连接NaOH溶液吸收尾气,更加符合绿色化学思想
【答案】B
【解析】
【详解】A.高锰酸钾和浓盐酸常温下反应可以制取氯气,没有加热装置,所以甲中盛放的试剂可以是高锰酸钾固体,A正确;
B.氯气与冷烧碱溶液反应可制得“84”消毒液,所以乙中不可采用热水浴,如水浴加热会有其他反应发生,会生成杂质氯酸钠,B错误;
C.在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气,可以除去浓盐酸挥发出来的氯化氢气体,可提高NaOH利用率,C正确;
D.氯气有毒,不能随意排放到大气中,所以在乙之后再连接NaOH溶液吸收尾气,更加符合绿色化学思想,D正确;
故选B。
二、解答题:本题共58分。
15. 研究物质性质及物质转化具有重要的价值,根据所学知识回答下列问题:
(1)按如图所示操作,充分反应后:
①Ⅱ中发生反应的离子方程式为______。
②结合I、Ⅱ实验现象可知、、的氧化性由强到弱的顺序为_______。
(2)高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为:
①该反应中发生还原反应的物质是_______(填化学式,下同),氧化产物是_________。
②用双线桥法标出电子转移的数目和方向:________。
【答案】(1) ①. 2Ag++Cu=2Ag+Cu2+ ②. Ag+>Cu2+>Fe2+
(2) ①. ClO- ②. FeO ③.
【解析】
【分析】由图可知,I中发生的反应为铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,反应中铁元素的化合价升高被氧化,铁是反应的还原剂、亚铁离子是氧化产物,铜元素的化合价降低被还原,铜离子是反应的氧化剂,Ⅱ中发生的反应为铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,反应中铜元素的化合价升高被氧化,铜是反应的还原剂、铜离子是氧化产物,银元素的化合价降低被还原,银离子是反应的氧化剂;
【小问1详解】
①由分析可知,Ⅱ中发生的反应为铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,反应的离子方程式为2Ag++Cu=2Ag+Cu2+;
②由分析可知,I中发生反应的氧化剂为铜离子、亚铁离子是氧化产物,Ⅱ中发生反应的氧化剂为银离子、氧化产物为铜离子,由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,三种离子氧化性强弱顺序为Ag+>Cu2+>Fe2+;
【小问2详解】
由方程式可知,反应中氯元素的化合价降低被还原,次氯酸根是反应的氧化剂,发生还原反应,氯离子是还原产物,铁元素的化合价升高被氧化,铁离子是反应的还原剂、高铁酸根离子是氧化产物;
①由分析可知,次氯酸根是反应的氧化剂,发生还原反应,高铁酸根离子是氧化产物,故答案为:ClO-;FeO;
②由方程式可知,发生生成2mol高铁酸根离子,左移6mol电子,则表示反应电子转移的数目和方向的双线桥为。
16. 根据信息书写方程式。
(1)从铅银焙烧渣(含Pb、Ag、Cu单质及其氧化物)中提取银的流程如下:
“混合酸浸”时使用H2SO4、NaCl和NaNO3的混合液作为浸取剂,浸出液中含有的金属阳离子为Na+和Cu2+。“混合酸浸”时Cu所发生反应的离子方程式为___________。
(2)利用含铁矿渣(主要含FeO,还含少量Cr2O3)制备Cr(OH)3的一种工艺流程如下:
已知:①矿渣焙烧后生成NaFeO2和Na2CrO4;
②“水浸”时NaFeO2发生反应:NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓。
写出“沉铬”时所发生反应的离子方程式:___________。
【答案】(1)3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)2CrO+3H2C2O4+8OH-=2Cr(OH)3↓+6CO+4H2O
【解析】
【小问1详解】
由题目信息可知,“混合酸浸”时单质Cu被氧化为,则加入的浸取剂中做氧化剂(酸性条件),故离子方程式为:;
【小问2详解】
“沉铬”时,Na2Cr2O4是氧化剂,H2C2O4是还原剂,碱性条件下(题中信息②生成了NaOH),草酸被氧化为,Na2Cr2O4被还原为,故离子方程式为:。
17. 云南省兰坪铅锌矿储量丰富。一种以某铅锌矿(主要成分,还含有少量等杂质)为原料制备金属铅和锌的工艺流程如下:
已知:“焙烧”时,PbS中铅元素的化合价没有改变;下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示:
开始沉淀时的pH
1.5
6.9
6.2
7.0
完全沉淀时的pH
3.0
8.4
8.0
9.5
请回答下列问题:
(1)基态Zn原子的价层电子轨道表示式为___________。
(2)“焙烧”时,PbS发生反应的化学方程式为___________。
(3)滤渣1为___________。
(4)“调”时,pH的范围是___________。若此时溶液中,则___________mol/L。
(5)将滤液2“电解”时,金属铅在___________极生成。
(6)“沉锌”过程中,向滤液2中加入过量的溶液,得到沉淀,同时有气体产生,该反应的离子方程式为___________。
(7)硒化锌是一种重要的半导体材料,图甲为其晶胞结构,图乙为晶胞的俯视图。已知a点的坐标点的坐标。晶胞中d点原子分数坐标为___________。
【答案】(1) (2)
(3)SiO2 (4) ①. ②. 2.5
(5)阴 (6)
(7)(,,)
【解析】
【分析】铅锌矿主要成分,还含有少量等杂质,粉碎在空气中焙烧生成SO2除去S元素,得到其它金属的氧化物用硝酸溶浸,过滤得到滤渣1为SiO2,滤液1加入ZnO或Zn(OH)2调节pH将铁离子转化为氢氧化铁除去铁离子,过滤得滤渣2氢氧化铁,滤液2中加入过量的溶液,得到沉淀。滤液2中含有铅离子,电解在阴极得到铅单质。
【小问1详解】
基态Zn原子核外30个电子,价层电子排布式为,价层电子轨道表示式为,故答案为:;
【小问2详解】
“焙烧”时PbS中铅元素的化合价没有改变,PbS与空气中氧气反应生成氧化铅和二氧化硫,发生反应的化学方程式为,故答案为:;
【小问3详解】
经分析滤渣1为SiO2,故答案为:SiO2;
【小问4详解】
调为了将铁离子完全转化为氢氧化铁,同时不沉淀铅离子,故调节pH的范围是;完全沉淀pH=3.0,溶度积常数,当时 ;完全沉淀pH=8.0,溶度积常数,当时 ,,故答案为:;2.5;
【小问5详解】
滤液2“电解”时,铅离子在阴极得电子生成铅单质,金属铅在阴极生成,故答案为:阴;
【小问6详解】
“沉锌”过程中,向滤液2中加入过量的溶液,锌离子和碳酸氢铵反应得到沉淀和二氧化碳,该反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问7详解】
已知a点的坐标(0,0,0),b点的坐标,b点位于上面的面心上,则晶胞中d点原子位于左上右下体对角线的离右下方顶点四分之一处,d点分数坐标为(,,),故答案为:(,,)。
18. 2021诺贝尔化学奖颁给“有机小分子的不对称催化”。在有机小分子F的催化作用下,合成具有光学活性可溶于水的羟基酮Q的过程如图,虚线框表示催化机理。
(1)化合物A的名称是___________,化合物C含有的官能团名称为硝基、___________。
(2)根据化合物Q的结构特征,分析预测其含氧官能团可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
___________
___________
加成反应
②
___________
___________
(3)根据化合物D→Q反应的催化机理,下列说法正确的是___________(填标号)。
a.催化过程中,有π键的断裂与形成
b.该反应存在C、O原子杂化方式的改变,有手性碳原子形成
c.化合物Q可溶于水是因为其分子中有羟基和酮羰基,均能与水分子形成氢键
d.在催化剂F作用下,化合物D能与HCHO反应生成有光学活性的羟基酮
(4)催化剂F的分子式为,M是F的同分异构体,写出同时满足下列条件的M的结构简式___________。
①无环状结构,含有氨基 ②能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱峰面积之比为3∶2∶2∶2
(5)根据上述合成路线的原理,以、为有机原料,可分三步合成化合物。基于设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步反应的化学方程式为___________。
②最后一步反应的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. 甲苯 ②. 酯基
(2) ①. H2/催化剂,加热 ②. -OH ③. CH3COOH/浓硫酸,加热 ④. 酯化反应(或者取代反应) (3)abc
(4)或 (5) ①. ②.
【解析】
【分析】从甲苯出发,首先发生硝化反应,在甲苯中甲基的对位上引入硝基生成物质B(),再发生取代反应生成物质C,通过虚线框催化机理可知,催化剂F的F的结构简式为,以此解题。
【小问1详解】
化合物A的分子式为,结合后续流程可知,A结构简式为,名称为甲苯;由C的结构简式可知,C含有的官能团名称为硝基、酯基;
【小问2详解】
①化合物Q含有酮羰基可以发生加成反应,反应试剂、条件是:H2/催化剂,加热,反应形成的新结构是-OH;
②化合物Q含有羟基,可以和羧酸发生酯化反应,形成的新结构为CH3COO−,则需要的反应试剂、条件是CH3COOH/浓硫酸,加热,反应类型是酯化反应(或者取代反应) ;
【小问3详解】
a.催化过程中,存在D→b醛基C=O双键的断裂以及b→Q中C=O双键的形成,故存在π键的断裂与形成过程,a正确;
b.D→b醛基C=O双键发生加成反应形成羟基,该过程中C原子杂化方式由sp2转化为sp3,F→a的过程中,存在酮羰基的加成反应形成羟基,还存在羟基的消去反应生成碳碳双键,同时生成了水,该过程存在O原子杂化方式的改变,D→Q反应的过程中,Q中存在手性碳原子,如图:,b正确;
c.羟基和酮羰基中的氧原子电负性较大,会吸引水分子的氢原子,故可以与水分子形成氢键,c正确;
d.根据反应机理,催化剂F首先与(丙酮)作用生成a,其原理是丙酮中含有(甲基上的氢原子),此处氢原子活性大(受酮羰基吸电子效应影响),若将丙酮换为甲醛,甲醛不含有,不能发生此类反应,无法得到有光学活性的羟基酮,d错误;
故选abc;
【小问4详解】
M的分子式为,不饱和度为2,根据信息②中能发生银镜反应说明有−CHO,再结合①M无环状结构说明M中含有两个−CHO,且有−NH2,再结合③核磁共振氢谱峰面积之比为可知M的结构简式为:或;
【小问5详解】
根据反应机理,(丙酮)和乙醛发生醛基的加成反应可以得到,(丙酮)可以由先发生水解反应得到羟基,再发生氧化反应得到丙酮;
①第一步反应是由发生水解反应生成,化学方程式为:;
②最后一步反应是(丙酮)和乙醛发生醛基的加成反应,化学方程式为。
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