内容正文:
高三年级化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Mn 55
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 材料在生产生活中起着重要作用,下列属于新型无机非金属材料的是
A. 钢化玻璃 B. 醋酸纤维 C. 氮化硅陶瓷 D. 聚四氟乙烯
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢化玻璃与普通玻璃的成分相同,是传统无机非金属材料,A错误;
B.醋酸纤维是高分子材料,B错误;
C.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料,C正确;
D.聚四氟乙烯是高分子材料,D错误;
故选C。
2. 硫酸四氨合铜晶体()常用作杀虫剂、媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分。下列叙述正确的是
A. 的电子式为:
B. 中存在离子键、配位键和极性共价键
C. 分子中键的键角小于分子中键的键角
D. 和与的配位能力:
【答案】D
【解析】
【详解】A.的电子式为:,A错误;
B.中存在配位键和极性共价键,不存在离子键,B错误;
C.H2O中O原子有两对孤对电子,NH3分子中N原子有一对孤对电子,因为孤电子对间的排斥力>孤电子对与成键电子对间的排斥力>成键电子对间的排斥力,导致NH3分子中H-N-H键角比H2O中H-O-H键角大,C错误;
D.N的电负性小于O,NH3中N原子上的孤电子对更容易贡献出来,NH3的配位能力强于H2O,结合实验,硫酸铜溶液中加入过量氨水后生成了离子,也能说明NH3和H2O与Cu2+的配位能力:NH3>H2O,D正确;
故选D。
3. 实验室制取少量氯水并探究其性质。下列实验装置和实验操作能达到实验目的的是
A.制取
B.制取氯水
C.处理尾气
D.测氯水的
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.与浓盐酸反应制取需要加热,装置无酒精灯,无法发生反应,A错误;
B.将氯气通入水中,氯气可溶于水且与水反应,能够制得氯水,B正确;
C.在饱和食盐水中溶解度很小,饱和食盐水无法吸收含的尾气,可选用溶液,C错误;
D.氯水中含有具有漂白性的,会漂白试纸,无法用试纸测定氯水的,D错误;
故选B。
4. 谷氨酸钠[HOOCCH2CH2CH(NH2)COONa]是味精的主要成分,常用作食品添加剂,具有增加食物的鲜味和香味的特性。下列说法正确的是
A. 电负性大小: B. 电离能大小:
C. 半径大小: D. 热稳定性大小:
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知碳氢化合物中H显正价,C显负价,故电负性大小:,A正确;
B.根据同一周期从左往右,元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA、ⅤA反常,故电离能大小:,B错误;
C.已知O2-和Na+核外电子排布相同,且O的核电荷数比Na小,故离子半径大小:,C错误;
D.已知O的非金属性比N的强,故简单气体氢化物的热稳定性大小:,D错误;
故答案为A。
阅读下列材料,完成下面小题:
海洋是一个巨大的资源宝库,海水中富含Na、Cl、Mg、Br等元素。工业上电解饱和食盐水可获得,能氧化,可从海水中提取;氯元素有多种化合价,可形成、、、、等离子。可用于自来水消毒,在酸性溶液中通入可制得;从海水中提取镁可通过沉淀、溶解、结晶获得六水合氯化镁晶体(),进一步操作可得到无水氯化镁。
5. 下列说法不正确的是
A. NaCl晶胞(如图所示)中与最近的等距离的有6个
B. 基态溴原子()价层电子排布式为
C. 、和三种离子中心原子杂化类型相同
D. 和所含化学键类型相同
6. 下列化学反应表示不正确的是
A. 通入NaBr溶液:
B. 用惰性电极电解溶液:
C. 溶液中通入制:
D. 通入NaOH溶液中:
7. 下列说法正确的是
A. 通入热空气从含低浓度的海水中吹出的溴蒸气可用或溶液吸收
B. “84”消毒液(有效成分NaClO)与洁厕灵(有效成分HCl)混合使用消毒效果更佳
C. 在空气中灼烧可得到无水氯化镁
D. 电解熔融氯化镁时,金属镁在阳极析出
【答案】5. B 6. B 7. A
【解析】
【5题详解】
A.在NaCl晶体中,其中每个Na+周围都有6个Cl-,这些Cl-与Na+的距离相等,且它们之间的空间几何构型为正八面体,故A正确;
B.基态溴原子是第35号元素,最外层有7个电子,其价层电子排布式为:,故B正确;
C.的价层电子对数是:,氯原子采取杂化;的价层电子对数是:,氯原子采取杂化;的中心氯原子的孤电子对数为0,与中心氯原子结合的氧原子数为4,则氯原子采取杂化,故C正确;
D.和所含化学键均为共价键,其类型相同,故D正确;
故答案选:B。
【6题详解】
A.氯气氧化性强,可以氧化为单质,氯气还原为,故A正确;
B.用惰性电极电解MgCl2溶液,阴极上H2O放电:,阳极上Cl-放电:,同时生成Mg(OH)2沉淀,故B错误;
C.NaClO3溶液中通入SO2制ClO2,由于NaClO3具有氧化性,作氧化剂使用,SO2具有还原性,作还原剂使用,生成硫酸根离子,方程式为:,故C正确;
D.Cl2通入NaOH溶液中生成NaCl、NaClO和H2O,方程式为:,故D正确;
故答案选:B。
【7题详解】
A.溴单质具有强氧化性,能与二氧化硫反应生成硫酸和氢溴酸:;能与碳酸钠溶液反应生成溴化钠、溴酸钠和二氧化碳:,故A正确;
B.“84”消毒液(有效成分NaClO)与洁厕灵(有效成分HCl)混合使用,会发生氧化还原反应生成氯气:,故B错误;
C.在空气中灼烧MgCl2·6H2O,会发生水解反应,最终得到氢氧化镁或氧化镁,故C错误;
D.电解熔融氯化镁时,镁离子得到电子,金属镁在阴极析出,故D错误;
故答案选:A。
8. 燃煤烟气中产生的氮氧化物()及会对大气造成严重污染,目前有多种处理吸收污染物的方法。其中一种隔膜电化学法去除NO装置如下图所示。下列化学反应表示正确的是
A. 吸收池中发生的反应:
B. 电解时电极A上发生的反应:
C. 用氨水吸收过量的反应:
D. 用NaOH溶液吸收的反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,吸收池中NO被还原为氮气,被氧化为,离子方程式为,A正确;
B.由图可知,电极A室中,进入的是,流出的是,故电解时电极A上发生的反应为发生还原生成,电极反应式为,B错误;
C.用氨水吸收过量时生成酸式盐,反应为,C错误;
D.用NaOH溶液吸收的反应为,D错误;
答案选A。
9. 有机物Z是一种药物合成中间体,其部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X分子中所有原子共平面 B. Y分子中含有1个手性碳原子
C. Y、Z均能使酸性溶液褪色 D. X、Z都能与的溶液反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.X中饱和的C原子sp3杂化形成4个单键,具有类似甲烷的四面体结构,所有碳原子不可能共平面,故A错误;
B.Y分子中不含有手性碳原子,故B错误;
C.Z中含有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,Y中苯环上有甲基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;
D.Z中含有碳碳双键,可以与的溶液反应,X不能与的反应,故D错误;
答案选C。
10. 催化剂M()催化和转化为高附加值产品的反应为:,该催化反应历程示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 该反应的
B. ①→②过程放出能量并形成了键
C. 所示的反应机理中,步骤①可理解为中带部分负电荷的C与催化剂M之间发生作用
D. 该反应中每消耗,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:该步反应的正反应是气体体积减小的反应,所以该反应的,A正确;
B.①→②过程是放热反应,放出能量,并在和之间形成了键,B正确;
C.由题图所示的反应机理可知,中C显负价,H显正价,步骤①可理解为中带部分负电荷的C与催化剂M之间发生作用,使C-H键断裂,C正确;
D.该反应中每消耗lmol,则消耗1molCH4,中C元素的化合价由-4价升至中的0价,CO2中C元素的化合价由+4价降至CH3COOH中0价,根据反应过程中电子转移总数等于元素化合价升降总数,可知反应过程中每消耗1molCO2转移电子的数目约为1mol×4×6.02×l023/mo1=4×6.02×1023,D错误;
故选D。
11. 常温下,根据下列实验操作和现象得出的解释或结论正确的是
实验操作和现象
解释或结论
A
将少量铜粉加入稀硫酸中,无明显现象,再加入硝酸铁溶液,铜粉溶解
Fe3+与铜粉反应
B
用蒸馏水溶解CuCl2固体,并继续加水稀释,溶液由绿色逐渐变为蓝色
正向移动
C
用pH计分别测NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH,前者pH大于后者
酸性:CH3COOH>HClO
D
取2mL某卤代烃样品于试管中,加入5mL20%KOH溶液并加热,冷却到室温后滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀
该卤代烃中含有氯元素
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性溶液中硝酸根离子可氧化Cu,则铜粉溶解,不能证明Fe3+与铜粉反应,A错误;
B.氯化铜溶液加水稀释,平衡向离子浓度增大的方向移动,溶液由绿色逐渐变为蓝色,可知[CuCl4]2-+4H2O⇌[Cu(H2O)4]2++4Cl-正向移动,B正确;
C.题干未告知NaClO和CH3COONa溶液的浓度是否相同,无法比较对应酸的酸性强弱,应测定等浓度盐溶液的pH,C错误;
D.卤代烃样品于试管中,加入5mL20%KOH溶液并加热,发生水解反应,冷却到室温后应先加入足量稀硝酸再滴加AgNO3溶液,否则将产生黑色的Ag2O沉淀,观察不到产生白色沉淀,则不能说明该卤代烃中含有氯元素,D错误;
故答案为:B。
12. 侯氏制碱法又称联合制碱法,是由我国化学家侯德榜发明。侯氏制碱法的过程如下图所示。下列说法正确的是
A. 气体X是
B. “吸收Ⅱ”时反应的化学方程式为
C. 向小苏打溶液中滴加过量溶液时反应的离子方程式为
D. 向滤液中加入一定量的NaCl固体并通入氨气可析出固体
【答案】D
【解析】
【分析】侯氏制碱法是先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳,生成碳酸氢钠的溶解度小而析出,过滤后得到碳酸氢钠晶体,煅烧后生成碳酸钠,氯化铵可以作为氮肥,由此分析解答。
【详解】A.侯氏制碱中为提高的吸收效率,需先向饱和溶液中通入溶解度大的使溶液呈碱性,故气体X为,A错误;
B.“吸收Ⅱ”时,因溶解度更小,会优先析出,反应的化学方程式为,B错误;
C.过量时,完全反应,生成的会全部与结合为沉淀,离子方程式为,C错误;
D.滤液中含有,加入固体可增大浓度,通入氨气可增大浓度,利用同离子效应降低溶解度,使其析出,D正确;
故选D。
13. 实验室以含锌废液(主要成分为,还含有少量的、,溶液)为原料制备的实验流程如下图甲所示,具有强氧化性,易被还原为,的结构如下图乙所示。下列说法正确的是
A. “除锰”反应的离子方程式为
B. “除锰”反应中每消耗,硫原子共得到2 mol电子
C. 试剂X可以选用Zn、ZnO等物质
D. 滤液中一定大量存在的阳离子有、和
【答案】A
【解析】
【分析】含锌废液主要成分为,还含有少量的、,加入将氧化为沉淀除去,同时也被氧化为;再加入调节pH将转化为沉淀除去;再加入碳酸氢铵和氨水将转化为,过滤后得到产品,由此解答;
【详解】A.“除锰”反应中被氧化为,离子方程式为,A正确;
B.由的结构可知其含有过氧键,为+6价,反应中硫元素化合价不变,1个过氧键中的O由-1价降至-2价,得到2×e-,则“除锰”反应中每消耗,O原子共得到2 mol 电子,B错误;
C.若选用作试剂X,会将还原为,无法通过调节pH生成沉淀除去,增大除杂难度,因此试剂X不能选用,C错误;
D.沉锌步骤中转化为沉淀,滤液中仅微量存在,不会大量存在,D错误;
故选A。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 水合肼()具有强还原性,氧化产物为;也是优良的配体。
(1)分子有顺式、反式和歪扭式三种经典的空间结构,下列结构能表示分子是歪扭式的是______。(填字母)
A. B. C.
(2)工业上可用NaClO碱性溶液与尿素水溶液反应制取水合肼,写出该反应的离子方程式______,在实际生产中加料方式为:将______加入______中。
(3)肼在储氢领域有广泛的应用。肼分解制氢的主要反应为,肼的理论储氢密度。测得肼实际分解时产生的气体中含,肼实际储氢密度小于理论值的原因是_______________。(用化学方程式表示)
(4)水合肼处理碱性铜氨废液可获得纳米铜粉。保持其他条件不变,水合肼浓度、反应温度对纳米铜的产率的影响如下图所示。
①水合肼浓度大于3.25 mol/L时,纳米铜的产率下降的原因可能是________________。
②温度高于75℃后,铜粉的颗粒明显增大而导致纳米级铜的产率下降的原因是__________________。
(5)、水合肼都可用于处理高压锅炉水中溶解的,防止锅炉被腐蚀。与相比,使用水合肼处理水中溶解的的优点有_________________。
【答案】(1)B (2) ①. ②.
NaClO碱性溶液 ③.
尿素水溶液 (3)(或)
(4) ①.
过量的水合肼与铜离子生成了稳定的配合物 ②.
温度升高,纳米铜颗粒容易发生团聚(或温度升高导致晶体生长速率大于成核速率)
(5)
水合肼的氧化产物为氮气和水,不引入固体杂质(或不产生水垢);处理等量氧气时,消耗水合肼的质量更少
【解析】
【小问1详解】
根据分子空间结构图示分析,A中两个氨基上的氢原子在异侧,为反式结构;C中氢原子在同侧,为顺式结构;B中氢原子的位置介于顺式和反式之间,为歪扭式结构,故选B;
【小问2详解】
在碱性条件下将尿素氧化为水合肼,自身被还原成氯离子,根据元素守恒还会生成碳酸根,根据得失电子守恒和电荷守恒可写出离子方程式为;
由于生成的水合肼具有强还原性,极易被强氧化剂氧化,为了防止水合肼被氧化损耗并提高的转化率,实际生产中应保证尿素过量,因此需要将碱性溶液缓慢加入到尿素水溶液中;
【小问3详解】
肼分解产生,说明反应过程中发生了副反应,可能是肼直接分解生成了和,也可能是生成的与未分解的肼进一步反应生成了,对应的化学方程式为或;
【小问4详解】
①题干信息提示“水合肼也是优良的配体”,当水合肼浓度过大时,过量的水合肼会与溶液中的铜离子配位,形成新的稳定配合物,导致还原反应难以进行,从而使纳米铜的产率下降;
②在纳米材料的制备中,温度过高会使微粒的热运动加剧,导致生成的纳米级铜颗粒相互碰撞而发生团聚,颗粒明显增大,从而使纳米级铜的产率下降(也可从结晶动力学角度解释为温度升高使晶体生长速率大于成核速率)。
【小问5详解】
被氧化会生成,增加了锅炉水中的溶解固形物,容易与水中的钙、镁离子结合形成水垢;而水合肼被氧化生成和,对环境无污染且不引入固体杂质,此外,根据电子转移守恒,还原等量的,消耗水合肼的质量比更少。
15. 化合物F可以用于治疗哮喘、支气管炎、风湿等疾病。其一种合成路线如下:
(1)A分子中含氧官能团的名称为_______。
(2)A→B反应需经历A→X→B的过程,已知X的分子式为,A→X的反应类型为_______。
(3)E的分子式为,则E的结构简式为_______。
(4)A的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①能与溶液发生显色反应
②分子中有4种不同化学环境的氢原子
③酸性条件下水解得到的两种产物分子中均含有2种不同化学环境的氢原子
(5)已知:
试写出以为主要原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。_______。
【答案】(1)醚键、羧基
(2)加成反应 (3)
(4) (5)
【解析】
【分析】化合物A分子中亚甲基-CH2-断裂C-H键与的醛基-CHO先发生加成反应形成醇-OH,然后再发生消去反应产生B,B与CH3OH在浓硫酸催化下加热发生酯化反应产生C,C在m-CPBA、FeCl3、DCM作用下发生氧化成环反应得到D,D与LiAlH4、THF发生还原反应形成醇羟基,得到E,E与PCC在DCM作用下发生氧化反应形成醛基而得到物质F。
【小问1详解】
A分子中含氧官能团的名称为醚键、羧基;
【小问2详解】
由分析可知A→B反应为先加成后消去,故A→X的反应类型为加成反应;
【小问3详解】
由分析可知,E的分子式为C18H18O4,则E的结构简式为;
【小问4详解】
A的一种同分异构体同时满足下列条件,①能与溶液发生显色反应,含有酚羟基;②分子中有4种不同化学环境的氢原子,结构较对称;③酸性条件下水解得到的两种产物分子中均含有2种不同化学环境的氢原子,说明有酯基,且酯基水解后生成能生成酚羟基,满足条件的A的同分异构体为;
【小问5详解】
先消去生成,与O3和Zn/H2O反应生成,被氧化为,发生加成反应生成,发生自身酯化反应生成环酯,合成路线为。
16. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,广泛应用于纺织业和造纸业。利用碱性NaBH4溶液或Zn还原含硫化合物是制备Na2S2O4常用方法。
已知:①Na2S2O4在水溶液可以发生歧化反应(只有S元素化合价的升降),受热易分解。
②NaBH4是一种强还原剂,酸性或受热条件下易与水反应产生氢气,在碱性溶液中比较稳定。
③生成物的ΔG越大,表示在该条件下转化成该物质的可能性较大。溶液中部分含硫组分的ΔG如图所示。
Ⅰ.NaBH4碱性溶液还原法
(1)12%NaBH4碱性溶液配制:在烧杯中加入48g水,再向其中加入___________(请完成溶液配制,所需试剂为40gNaOH固体及12gNaBH4固体)。
(2)溶有饱和SO2的NaHSO3溶液制备:利用如图所示装置来制备该溶液,判断制备完成的方法是___________。
(3)将12%NaBH4碱性溶液与制备的NaHSO3溶液在无氧、水浴加热的条件下发生反应,相同时间内,Na2S2O4的产率随温度的变化如图所示,70℃后Na2S2O4的产率下降的原因是___________。Na2S2O4在水溶液中发生歧化反应的离子方程式为___________。
Ⅱ.锌粉还原法
已知:①Zn+2H2SO3ZnS2O4(易溶于水)+2H2O;
②二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图所示。
(4)请补充完整由锌粉制备Na2S2O4粗品的实验方案:向盛有水的烧杯中加入一定量的Zn粉,搅拌,___________,向滤液中加入氯化钠粉末至有大量晶体析出,过滤得到Na2S2O4粗品(实验中须使用的试剂:SO2、1mol·L-1NaOH溶液)。
【答案】(1)边搅拌边加入40gNaOH固体,充分溶解后并冷却至室温后,边搅拌边加入12gNaBH4固体充分溶解
(2)用pH传感仪测定溶液的pH,一段时间内保持不变
(3) ①. 70℃后,Na2S2O4受热分解的速率大于Na2S2O4生成速率;NaBH4与水反应加快,降低Na2S2O4生成速率 ②. 2S2O+H2O=S2O+2HSO
(4)将烧杯置于35℃水浴中(加热溶液至35℃并保持),通入二氧化硫反应至溶液澄清,将尾气通入1mol·L-1NaOH溶液中吸收,向溶液中加入1mol·L-1NaOH溶液,测量溶液的pH至8.2~10.5之间,过滤
【解析】
【小问1详解】
2%NaBH4碱性溶液配制:在烧杯中加入48g水,再边搅拌边加入40gNaOH固体,充分溶解后并冷却至室温后,边搅拌边加入12gNaBH4固体充分溶解;
【小问2详解】
用pH传感仪测定溶液的pH,一段时间内保持不变,说明浓度不在发生变化,制得溶有饱和SO2的NaHSO3溶液;
【小问3详解】
①根据题目所给信息可知,NaBH4是一种强还原剂,酸性或受热条件下易与水反应产生氢气,70℃后,一方面Na2S2O4受热分解的速率大于Na2S2O4生成速率,另一方面NaBH4与水反应加快,降低Na2S2O4生成速率;
②根据所给的条件,生成物的ΔG越大,表示在该条件下转化成该物质的可能性较大,所以Na2S2O4在水溶液发生的歧化反应为:;
【小问4详解】
根据二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系图,制得Na2S2O4粗品的方法:向盛有水的烧杯中加入一定量的Zn粉,搅拌,将烧杯置于35℃水浴中(加热溶液至35℃并保持),通入二氧化硫反应至溶液澄清,将尾气通入1mol·L-1NaOH溶液中吸收,向溶液中加入1mol·L-1NaOH溶液,测量溶液的pH至8.2~10.5之间,过滤。
17. 是新能源汽车动力电池的重要原材料,当前有多种提锂工艺能从盐湖卤水(主要含、、、、、)中提纯分离锂元素。
已知:当一个反应的K大于时,可以认为该反应进行完全
Ⅰ.沉淀法提锂
(1)向盐湖卤水中加入磷酸盐,然后用NaOH溶液调节pH,可以分步得到、、、沉淀。
①调节pH过程中,将转化为,该反应的离子方程式为___________。
②实验过程中若要使转化完全,溶液的pH至少要调节至___________。(设溶液的体积为1L)。
Ⅱ.吸附法提锂
锂锰氧化合物离子筛是一种常用的提取锂离子的无机材料,提锂机理分为氧化还原吸附及离子交换吸附。
(2)氧化还原吸附
①是一种提锂效果非常优异的无机材料,其晶胞结构如图所示,其中“●”表示元素___________(填元素符号)
②吸附锂的机理分两步进行:
第一步酸性条件下脱锂,获得(□),“□”是晶体中的空位,反应如下:
第二步取出(口)并洗净后投入碱性含锂溶液中,吸附后恢复为并有气体放出,请书写第二步反应的离子方程式___________。
③该吸附剂的另一优点是选择性高,吸附而几乎不能吸附溶液中的、,其可能的原因是___________。
(3)离子交换吸附
是离子交换吸附材料,其吸附交换原理为,用等量的吸附相同体积溶液中的,溶液起始的pH与吸附平衡后的pH关系如图所示,要使该材料能吸附溶液中的,控制溶液起始pH必须大于___________。请确定溶液起始吸附最佳的pH并说明理由___________。
【答案】(1) ①. ②. 11
(2) ①. Li ②. ③. 、半径大于吸附剂空位的孔径,无法被吸附
(3) ①. 12 ②. 由图可知溶液起始的pH为12时,相同体积下,交换出的氢离子的物质的量最多,即吸附Li+物质的量最多
【解析】
【小问1详解】
①用NaOH溶液调节pH,调节pH过程中,将转化为,则该反应的离子方程式为。
②已知:当一个反应的K大于时,可以认为该反应进行完全,则
实验过程中若要使转化完全,已知设溶液的体积为1L,按反应的计算,得,pOH=3,则溶液的pH至少要调节至11。
【小问2详解】
①按的晶胞结构示意图,小黑球位于晶胞的顶点、棱上和体内,个数为4×+2×+1=2,小白球和小方块均位于体内,个数依次为8个和4个,小黑球、小白球和小方块个数比为1:4:2,则结合化学式可知其中“●”表示元素Li。
②第二步反应为(口)在氢氧根参与下,吸附,生成,部分锰元素化合价降低,故为氧化还原反应,反应中产生的气体为氧气、是氧化产物,则第二步反应离子方程式。
③该吸附剂的另一优点是选择性高,吸附而几乎不能吸附溶液中的、,其可能的原因是、半径大于吸附剂空位的孔径,无法被吸附。
【小问3详解】
吸附交换原理为,则溶液起始的pH不同,对平衡的影响也不同,吸附溶液中的锂离子的量也不同,由图可知:要使该材料能吸附溶液中的,控制溶液起始pH必须大于12。理由为:由图可知溶液起始的pH为12时,相同体积下,交换出的氢离子的物质的量最多,即吸附Li+物质的量最多。
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高三年级化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Mn 55
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 材料在生产生活中起着重要作用,下列属于新型无机非金属材料的是
A. 钢化玻璃 B. 醋酸纤维 C. 氮化硅陶瓷 D. 聚四氟乙烯
2. 硫酸四氨合铜晶体()常用作杀虫剂、媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分。下列叙述正确的是
A. 的电子式为:
B. 中存在离子键、配位键和极性共价键
C. 分子中键的键角小于分子中键的键角
D. 和与的配位能力:
3. 实验室制取少量氯水并探究其性质。下列实验装置和实验操作能达到实验目的的是
A.制取
B.制取氯水
C.处理尾气
D.测氯水的
A. A B. B C. C D. D
4. 谷氨酸钠[HOOCCH2CH2CH(NH2)COONa]是味精的主要成分,常用作食品添加剂,具有增加食物的鲜味和香味的特性。下列说法正确的是
A. 电负性大小: B. 电离能大小:
C. 半径大小: D. 热稳定性大小:
阅读下列材料,完成下面小题:
海洋是一个巨大的资源宝库,海水中富含Na、Cl、Mg、Br等元素。工业上电解饱和食盐水可获得,能氧化,可从海水中提取;氯元素有多种化合价,可形成、、、、等离子。可用于自来水消毒,在酸性溶液中通入可制得;从海水中提取镁可通过沉淀、溶解、结晶获得六水合氯化镁晶体(),进一步操作可得到无水氯化镁。
5. 下列说法不正确的是
A. NaCl晶胞(如图所示)中与最近的等距离的有6个
B. 基态溴原子()价层电子排布式为
C. 、和三种离子中心原子杂化类型相同
D. 和所含化学键类型相同
6. 下列化学反应表示不正确的是
A. 通入NaBr溶液:
B. 用惰性电极电解溶液:
C. 溶液中通入制:
D. 通入NaOH溶液中:
7. 下列说法正确的是
A. 通入热空气从含低浓度的海水中吹出的溴蒸气可用或溶液吸收
B. “84”消毒液(有效成分NaClO)与洁厕灵(有效成分HCl)混合使用消毒效果更佳
C. 在空气中灼烧可得到无水氯化镁
D. 电解熔融氯化镁时,金属镁在阳极析出
8. 燃煤烟气中产生的氮氧化物()及会对大气造成严重污染,目前有多种处理吸收污染物的方法。其中一种隔膜电化学法去除NO装置如下图所示。下列化学反应表示正确的是
A. 吸收池中发生的反应:
B. 电解时电极A上发生的反应:
C. 用氨水吸收过量的反应:
D. 用NaOH溶液吸收的反应:
9. 有机物Z是一种药物合成中间体,其部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X分子中所有原子共平面 B. Y分子中含有1个手性碳原子
C. Y、Z均能使酸性溶液褪色 D. X、Z都能与的溶液反应
10. 催化剂M()催化和转化为高附加值产品的反应为:,该催化反应历程示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 该反应的
B. ①→②过程放出能量并形成了键
C. 所示的反应机理中,步骤①可理解为中带部分负电荷的C与催化剂M之间发生作用
D. 该反应中每消耗,转移电子的数目约为
11. 常温下,根据下列实验操作和现象得出的解释或结论正确的是
实验操作和现象
解释或结论
A
将少量铜粉加入稀硫酸中,无明显现象,再加入硝酸铁溶液,铜粉溶解
Fe3+与铜粉反应
B
用蒸馏水溶解CuCl2固体,并继续加水稀释,溶液由绿色逐渐变为蓝色
正向移动
C
用pH计分别测NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH,前者pH大于后者
酸性:CH3COOH>HClO
D
取2mL某卤代烃样品于试管中,加入5mL20%KOH溶液并加热,冷却到室温后滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀
该卤代烃中含有氯元素
A. A B. B C. C D. D
12. 侯氏制碱法又称联合制碱法,是由我国化学家侯德榜发明。侯氏制碱法的过程如下图所示。下列说法正确的是
A. 气体X是
B. “吸收Ⅱ”时反应的化学方程式为
C. 向小苏打溶液中滴加过量溶液时反应的离子方程式为
D. 向滤液中加入一定量的NaCl固体并通入氨气可析出固体
13. 实验室以含锌废液(主要成分为,还含有少量的、,溶液)为原料制备的实验流程如下图甲所示,具有强氧化性,易被还原为,的结构如下图乙所示。下列说法正确的是
A. “除锰”反应的离子方程式为
B. “除锰”反应中每消耗,硫原子共得到2 mol电子
C. 试剂X可以选用Zn、ZnO等物质
D. 滤液中一定大量存在的阳离子有、和
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 水合肼()具有强还原性,氧化产物为;也是优良的配体。
(1)分子有顺式、反式和歪扭式三种经典的空间结构,下列结构能表示分子是歪扭式的是______。(填字母)
A. B. C.
(2)工业上可用NaClO碱性溶液与尿素水溶液反应制取水合肼,写出该反应的离子方程式______,在实际生产中加料方式为:将______加入______中。
(3)肼在储氢领域有广泛的应用。肼分解制氢的主要反应为,肼的理论储氢密度。测得肼实际分解时产生的气体中含,肼实际储氢密度小于理论值的原因是_______________。(用化学方程式表示)
(4)水合肼处理碱性铜氨废液可获得纳米铜粉。保持其他条件不变,水合肼浓度、反应温度对纳米铜的产率的影响如下图所示。
①水合肼浓度大于3.25 mol/L时,纳米铜的产率下降的原因可能是________________。
②温度高于75℃后,铜粉的颗粒明显增大而导致纳米级铜的产率下降的原因是__________________。
(5)、水合肼都可用于处理高压锅炉水中溶解的,防止锅炉被腐蚀。与相比,使用水合肼处理水中溶解的的优点有_________________。
15. 化合物F可以用于治疗哮喘、支气管炎、风湿等疾病。其一种合成路线如下:
(1)A分子中含氧官能团的名称为_______。
(2)A→B反应需经历A→X→B的过程,已知X的分子式为,A→X的反应类型为_______。
(3)E的分子式为,则E的结构简式为_______。
(4)A的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①能与溶液发生显色反应
②分子中有4种不同化学环境的氢原子
③酸性条件下水解得到的两种产物分子中均含有2种不同化学环境的氢原子
(5)已知:
试写出以为主要原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。_______。
16. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,广泛应用于纺织业和造纸业。利用碱性NaBH4溶液或Zn还原含硫化合物是制备Na2S2O4常用方法。
已知:①Na2S2O4在水溶液可以发生歧化反应(只有S元素化合价的升降),受热易分解。
②NaBH4是一种强还原剂,酸性或受热条件下易与水反应产生氢气,在碱性溶液中比较稳定。
③生成物的ΔG越大,表示在该条件下转化成该物质的可能性较大。溶液中部分含硫组分的ΔG如图所示。
Ⅰ.NaBH4碱性溶液还原法
(1)12%NaBH4碱性溶液配制:在烧杯中加入48g水,再向其中加入___________(请完成溶液配制,所需试剂为40gNaOH固体及12gNaBH4固体)。
(2)溶有饱和SO2的NaHSO3溶液制备:利用如图所示装置来制备该溶液,判断制备完成的方法是___________。
(3)将12%NaBH4碱性溶液与制备的NaHSO3溶液在无氧、水浴加热的条件下发生反应,相同时间内,Na2S2O4的产率随温度的变化如图所示,70℃后Na2S2O4的产率下降的原因是___________。Na2S2O4在水溶液中发生歧化反应的离子方程式为___________。
Ⅱ.锌粉还原法
已知:①Zn+2H2SO3ZnS2O4(易溶于水)+2H2O;
②二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图所示。
(4)请补充完整由锌粉制备Na2S2O4粗品的实验方案:向盛有水的烧杯中加入一定量的Zn粉,搅拌,___________,向滤液中加入氯化钠粉末至有大量晶体析出,过滤得到Na2S2O4粗品(实验中须使用的试剂:SO2、1mol·L-1NaOH溶液)。
17. 是新能源汽车动力电池的重要原材料,当前有多种提锂工艺能从盐湖卤水(主要含、、、、、)中提纯分离锂元素。
已知:当一个反应的K大于时,可以认为该反应进行完全
Ⅰ.沉淀法提锂
(1)向盐湖卤水中加入磷酸盐,然后用NaOH溶液调节pH,可以分步得到、、、沉淀。
①调节pH过程中,将转化为,该反应的离子方程式为___________。
②实验过程中若要使转化完全,溶液的pH至少要调节至___________。(设溶液的体积为1L)。
Ⅱ.吸附法提锂
锂锰氧化合物离子筛是一种常用的提取锂离子的无机材料,提锂机理分为氧化还原吸附及离子交换吸附。
(2)氧化还原吸附
①是一种提锂效果非常优异的无机材料,其晶胞结构如图所示,其中“●”表示元素___________(填元素符号)
②吸附锂的机理分两步进行:
第一步酸性条件下脱锂,获得(□),“□”是晶体中的空位,反应如下:
第二步取出(口)并洗净后投入碱性含锂溶液中,吸附后恢复为并有气体放出,请书写第二步反应的离子方程式___________。
③该吸附剂的另一优点是选择性高,吸附而几乎不能吸附溶液中的、,其可能的原因是___________。
(3)离子交换吸附
是离子交换吸附材料,其吸附交换原理为,用等量的吸附相同体积溶液中的,溶液起始的pH与吸附平衡后的pH关系如图所示,要使该材料能吸附溶液中的,控制溶液起始pH必须大于___________。请确定溶液起始吸附最佳的pH并说明理由___________。
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