精品解析:江苏淮安市淮安区名校协作体2026-2027学年高三上学期9月学情监测 化学试题
2026-09-06
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内容正文:
2026-2027学年度高三9月化学学情监测
一、单项选择题:共13小题,每小题3分,满分39分。
1. NaCl是工业文明进程中不可或缺的资源。下列生产中不以NaCl为直接原料的是
A. 工业制玻璃 B. 氯碱工业 C. 电冶金制钠 D. 侯氏制碱
2. 超氧化钾可在潜水艇中作制氧剂,反应为。下列说法正确的是
A. 的结构示意图: B. 中只含有离子键
C. 的空间构型为平面三角形 D. 的电子式:
3. CuCl是一种重要的催化剂。可用、溶液和NaOH溶液制备CuCl,溶液酸性较强时CuCl不易沉淀。下列实验原理或装置不能达到实验目的的是
A. 甲装置制 B. 乙装置中X为
C. 丙装置中NaOH的作用为中和生成的酸 D. 丁装置吸收尾气中的
4. 一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。
下列说法不正确的是
A. 该晶体中存在N-H…O氢键
B. 基态原子的第一电离能:
C. 电负性:χ(B)<χ(C)
D. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
阅读下列材料,回答下列小题。
铬及其化合物用途非常广泛。常温下,铬遇浓硝酸钝化。工业上用铬铁矿[主要成分是,含少量]与纯碱煅烧制备。Ca、、Cr可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,晶胞结构如图-1所示。氮化铬(CrN)可做高效耐磨材料,实验室可用无水与在高温下反应制备。甘氨酸铬是一种配合物,结构如图-2所示。
5. 下列说法正确的是
A. 甘氨酸铬中配位体为
B. 含有键
C. 分子中键角小于中键角
D. 图-1所示晶胞中每个周围距离最近且相等的有8个
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 铬铁矿与纯碱煅烧制
B. 三氯化铬与氨气高温下制
C. 与纯碱在高温下煅烧:
D. 甘氨酸铬的制备:
7. 下列物质结构与性质或性质与用途不具有对应关系的是
A. 氨分子间存在氢键,氨气极易溶于水
B. 为分子晶体,可推测的熔点低于CrN
C. 浓硝酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中
D. N、C、H的电负性依次减小,可推测甘氨酸铬中亚甲基的碳元素化合价为-1
8. 用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,同时还可以淡化海水。图中模拟海水为含NaCl和的混合液(忽略的水解)。下列说法错误的是
A. a极的电极反应式为
B. 电池工作一段时间后,b极区溶液的pH增大
C. 交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
D. 若将含有26gCN—的废水完全处理,理论上可除去NaCl的质量为292.5g
9. 探究含铁化合物性质的实验如下:
步骤Ⅰ:取一定量FeCl3溶液分为两等份,向一份中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液后变蓝;向另一份中滴加KSCN溶液后变血红色。
步骤Ⅱ:向血红色溶液中加入NaF固体,振荡,红色褪去变为无色(生成了[FeF6]3-)。
步骤Ⅲ:向步骤Ⅱ所得无色溶液中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液,未变蓝。
下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ中溶液变蓝发生的反应为
B. 步骤Ⅱ中溶液变为无色是生成了更稳定的无色[FeF6]3-
C. 步骤Ⅱ中血红色溶液和无色溶液中:c血红色(Fe3+)<c无色(Fe3+)
D. 步骤Ⅲ中未变蓝可能是[FeF6]3-的氧化性比Fe3+的氧化性弱
10. 咖啡酸具有抗菌、抗病毒作用,可通过下列反应制得
下列说法正确的是
A. 可用溴水检验咖啡酸中是否含有X
B. 咖啡酸分子中所有原子可能在同一平面上
C. 一定条件下,咖啡酸不能与HCHO发生缩聚反应
D. X和咖啡酸分子与足量的加成后的产物都不存在对映异构体
11. 在催化剂HCo(CO)3作用下,以乙烯为主要原料制丙醛的可能反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 反应过程中,碳原子杂化方式未发生改变
B. 当反应转移4mol电子时,反应制得1mol丙醛
C. 整个反应过程中,只有极性键的断裂和生成
D. 若用丙烯替换乙烯,产物可能有2种
12. 工业上可利用氨水吸收和,其原理如图所示。已知:时,;。下列说法正确的是
A. 反应的平衡常数
B. 向氨水中通入至
C. 溶液通入的离子方程式为:
D. 溶液中:
13. 以Ti和为原料制备过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
Pa条件下,3 molTi和2 mol仅发生上述反应达平衡状态时,体系中各物质的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 时,的平衡转化率为97.50%
C. 升高温度、延长反应时间均有利于提高的平衡产率
D. 在1050-1300℃范围任意温度下达平衡,
二、 非选择题:共4大题,满分61分。
14. 从氧化锌烟尘(主要含ZnO、ZnS、FeOx、GeOx)中回收锌的部分流程如下
(1)酸浸氧化。向氧化锌烟尘样品中加入一定量0.5mol·L-1H2SO4和MnO2.
①此过程ZnS被转化为Zn2+和S,其离子方程式为___________。
②元素浸出率与MnO2用量关系如图所示。
随着MnO2添加量大于4%,铁元素浸出率趋势变化的可能原因是___________。
③从氧化剂利用率角度分析,不用H2O2代替MnO2的理由是___________。
(2)沉锗。若用H2L表示单宁酸,“沉锗”的反应原理可表示为Ge4++3H2LH2GeL3↓+4H+。在加入单宁酸前,应调节溶液的最佳pH为2.5,原因是___________。
(3)“沉锗”后的溶液经除杂浓缩可得ZnSO4溶液。
测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取5.00 mL ZnSO4溶液,加水稀释至200 mL;取50.00 mL稀释后溶液,调节溶液的pH=10,用0.1000 mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4-=ZnY2-),平行滴定3次,平均消耗EDTA标准溶液25.00 mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度___________(写出计算过程)。
15. 化合物F是合成血管激酶抑制剂的中间体,其合成路线如下:
(1)A在水中的溶解度比B的___________(填“大”或“小”)。
(2)的反应类型为___________,C分子中含氧官能团名称为硝基、___________。
(3)的反应需经历的过程,中间体M的分子式为。M的结构简式为___________。
(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:___________。
①能使的溶液褪色;
②碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机产物,:,能与溶液发生显色反应且苯环上的一取代产物只有一种,Y的相对分子质量为60。
(5)写出以、和为原料制备的合成路线流程图_________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
16. 贵金属银应用广泛。
(1)粗铅提银。粗铅中含2%的Ag,将粗铅熔融后加入液态锌,搅拌,适当降温后静置,液态Ag-Zn合金上浮与液铅分层,继续降温使上层Ag-Zn合金凝固后取出,蒸馏分离Ag和Zn。
①液态锌能从液铅提取Ag的原因是_______。
②静置前适当降温的目的是_______。
(2)化学镀银。铜片置于[Ag(NH3)2]Cl与氨水的混合溶液中,充分反应后铜片表面变为银白色,溶液呈深蓝色。
①镀银时发生反应的离子方程式为_______。
②[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+均能与Na2S溶液反应生成黑色的Ag2S、CuS沉淀。为将镀银后溶液中的铜元素转化为CuS回收,并检验所得CuS中是否含有Ag2S,补充完整实验方案:将镀银后的溶液过滤,_______[实验中必须使用的试剂和设备:8 mol·L-1 HNO3溶液、0.1 mol·L-1 Na2S溶液、0.1 mol·L-1 AgNO3溶液、蒸馏水、1 mol·L-1 NaCl溶液,通风设备]。
(3)Ag的保护。Ag在潮湿环境中会与空气中的硫化物发生电化学腐蚀,十八烷基硫醇[CH3(CH2)17SH]能与Ag通过形成共价键吸附,在Ag表面形成分子膜。
①在空气中,CH3(CH2)17SH与Ag形成分子膜时有H2O生成,经检测平均每个CH3(CH2)17SH形成约0.92个共价键吸附位,则与Ag形成共价键的原子是_______。
②在未防护的Ag和用CH3(CH2)17SH防护后的Ag表面各滴1滴(NH4)2S溶液,如下图所示。一段时间后,a表面出现棕黑色,b表面未出现变色。被十八烷基硫醇防护后的Ag能有效防止与(NH4)2S溶液发生电化学腐蚀的原因是_______。
17. 的捕集与资源化利用具有重要意义。
(1)乙醇胺()溶液作为碱性吸收剂,可高效捕集烟气中的。
①理论上最多吸收。写出溶液吸收生成的离子方程式:_______。
②的沸点为170℃。吸收塔内,烟气和吸收剂的温度超过50℃会造成的吸收率降低,可能原因有_______。
(2)重整制合成气的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
①反应Ⅱ在_______(选填“高温”、“低温”或“任意温度”)下可以自发进行。
②250℃、下,将一定比例的与混合气匀速通过装有催化剂(活性炭为载体)的反应器。对、的转化率和出口处的影响如图-1所示。时,随增大而减小的可能原因有_______。
(3)电解还原法将转化为的装置如图-2所示。
①写出在阴极转化为的电极反应式:_______。
②Cu能有效抑制析氢,对电解还原制具有高催化活性。中混有会使Cu催化剂中毒(Cu价态不变),原因是在阴极转化为_______(填化学式),沉积在Cu表面。
③一种PFSA聚合物@Cu催化剂结构如图-3所示,其能有效防止造成的Cu催化剂中毒。能将控制在PFSA聚合物表面,其原理是_______。
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2026-2027学年度高三9月化学学情监测
一、单项选择题:共13小题,每小题3分,满分39分。
1. NaCl是工业文明进程中不可或缺的资源。下列生产中不以NaCl为直接原料的是
A. 工业制玻璃 B. 氯碱工业 C. 电冶金制钠 D. 侯氏制碱
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业制玻璃的原料为纯碱、石灰石和二氧化硅,A符合题意;
B.氯碱工业的原料为饱和氯化钠溶液,B不符合题意;
C.电解熔融氯化钠制备金属钠,C不符合题意;
D.侯氏制碱法的原料为饱和氯化钠、氨气和二氧化碳,D不符合题意;
故选A。
2. 超氧化钾可在潜水艇中作制氧剂,反应为。下列说法正确的是
A. 的结构示意图: B. 中只含有离子键
C. 的空间构型为平面三角形 D. 的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.的核电荷数为19,的结构示意图为:,A错误;
B.由和通过离子键结合,内部氧原子之间存在共价键,因此中既含离子键又含共价键,B错误;
C.中心原子的价层电子对数为,无孤电子对,空间构型为平面三角形,C正确;
D.的结构式为,其电子式为,D错误;
故选C。
3. CuCl是一种重要的催化剂。可用、溶液和NaOH溶液制备CuCl,溶液酸性较强时CuCl不易沉淀。下列实验原理或装置不能达到实验目的的是
A. 甲装置制 B. 乙装置中X为
C. 丙装置中NaOH的作用为中和生成的酸 D. 丁装置吸收尾气中的
【答案】B
【解析】
【分析】反应原理:,溶液酸性较强时CuCl不易沉淀,可用NaOH中和生成的酸,据此解答。
【详解】A.由图可知,甲中以与浓硫酸反应制取是正确且常用的方法,A不符合题意;
B.与饱和溶液会发生反应生成,乙中不能盛放饱和溶液,B符合题意;
C.由分析可知,该反应会生成酸,且溶液酸性较强时CuCl不易沉淀,故丙装置中NaOH的作用为中和生成的酸,C不符合题意;
D.丁中用NaOH溶液吸收尾气中的亦是常规尾气处理手段,且倒扣的漏斗用于防倒吸,D不符合题意;
故选B。
4. 一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。
下列说法不正确的是
A. 该晶体中存在N-H…O氢键
B. 基态原子的第一电离能:
C. 电负性:χ(B)<χ(C)
D. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.该晶体中,中的原子与的原子之间可形成氢键,结构中的虚线即为氢键作用,因此存在氢键,A正确;
B.同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,但原子2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于同周期相邻的,因此基态原子第一电离能顺序为,B正确;
C.同周期主族元素电负性随原子序数增大而增大,和为第二周期相邻元素,原子序数,因此电负性,C正确;
D.为平面结构,其中原子轨道杂化类型为;中与4个形成4个键、无孤电子对,杂化类型为,分别与、形成2个键、还有2对孤电子对,杂化类型为,三者杂化类型不相同,D错误;
故选D。
阅读下列材料,回答下列小题。
铬及其化合物用途非常广泛。常温下,铬遇浓硝酸钝化。工业上用铬铁矿[主要成分是,含少量]与纯碱煅烧制备。Ca、、Cr可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,晶胞结构如图-1所示。氮化铬(CrN)可做高效耐磨材料,实验室可用无水与在高温下反应制备。甘氨酸铬是一种配合物,结构如图-2所示。
5. 下列说法正确的是
A. 甘氨酸铬中配位体为
B. 含有键
C. 分子中键角小于中键角
D. 图-1所示晶胞中每个周围距离最近且相等的有8个
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 铬铁矿与纯碱煅烧制
B. 三氯化铬与氨气高温下制
C. 与纯碱在高温下煅烧:
D. 甘氨酸铬的制备:
7. 下列物质结构与性质或性质与用途不具有对应关系的是
A. 氨分子间存在氢键,氨气极易溶于水
B. 为分子晶体,可推测的熔点低于CrN
C. 浓硝酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中
D. N、C、H的电负性依次减小,可推测甘氨酸铬中亚甲基的碳元素化合价为-1
【答案】5. C 6. C 7. A
【解析】
【5题详解】
A.甘氨酸铬的配位体是甘氨酸根离子,A错误;
B.为共价晶体,每个原子与4个原子形成单键,含键,不存在双键,B错误;
C.为三角锥形,键角约为;为平面正三角形,键角为,前者键角小于后者,C正确;
D.位于立方晶胞顶点,每个周围最近等距的共6个,D错误;
故选C。
【6题详解】
A.铬铁矿煅烧需要作氧化剂,、元素均被氧化,正确反应为 ,A错误;
B.高温下会分解,正确反应为 ,B错误;
C.高温下酸性氧化物与纯碱反应生成硅酸钠和,符合高温制玻璃的反应规律,C正确;
D.甘氨酸铬由与甘氨酸根离子配位生成,正确反应为,D错误;
故选C。
【7题详解】
A.氨气极易溶于水是因为与分子间形成氢键、且二者均为极性分子相似相溶,与氨分子间的氢键无关,二者无对应关系,A符合题意;
B.分子晶体熔点由分子间作用力决定,通常远低于离子晶体或共价晶体,有对应关系,B不符合题意;
C.浓硝酸见光易分解,棕色试剂瓶可阻挡光线避免其分解,有对应关系,C不符合题意;
D.电负性,共用电子对偏向电负性更大的原子,计算可得甘氨酸亚甲基碳的化合价为,有对应关系,D不符合题意;
故选A。
8. 用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,同时还可以淡化海水。图中模拟海水为含NaCl和的混合液(忽略的水解)。下列说法错误的是
A. a极的电极反应式为
B. 电池工作一段时间后,b极区溶液的pH增大
C. 交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
D. 若将含有26gCN—的废水完全处理,理论上可除去NaCl的质量为292.5g
【答案】D
【解析】
【分析】如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,在a极,失去电子,被氧化为和,为负极,电极反应式为,则b极为正极,得电子被还原为,电极反应式为,海水中的阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动,阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动,据此回答:
【详解】A.由分析可知,a极为负极,失电子被氧化为和,碱性环境下电荷、原子均守恒,该电极反应式书写正确,A正确;
B.由分析可知,b极为正极,电极反应为,消耗,溶液减小,pH增大,B正确;
C.由分析可知,a电极失去电子,附近负电荷减少,为了淡化海水,阴离子()通过交换膜Ⅰ向左移动,b极区不断消耗,同时模拟海水中的阳离子(包括、)迁移进入b极区,交换膜Ⅱ为阳离子交换膜,C正确;
D.的物质的量为1mol,根据a电极反应式可知,消耗1mol时转移5mol电子,根据电荷守恒可知,可同时处理5molNaCl,其质量为292.5g,但是海水中还含有等杂质离子,故除去的质量小于292.5g,D错误;
故选D。
9. 探究含铁化合物性质的实验如下:
步骤Ⅰ:取一定量FeCl3溶液分为两等份,向一份中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液后变蓝;向另一份中滴加KSCN溶液后变血红色。
步骤Ⅱ:向血红色溶液中加入NaF固体,振荡,红色褪去变为无色(生成了[FeF6]3-)。
步骤Ⅲ:向步骤Ⅱ所得无色溶液中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液,未变蓝。
下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ中溶液变蓝发生的反应为
B. 步骤Ⅱ中溶液变为无色是生成了更稳定的无色[FeF6]3-
C. 步骤Ⅱ中血红色溶液和无色溶液中:c血红色(Fe3+)<c无色(Fe3+)
D. 步骤Ⅲ中未变蓝可能是[FeF6]3-的氧化性比Fe3+的氧化性弱
【答案】C
【解析】
【分析】步骤Ⅰ:取一定量溶液分为两等份,向一份中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液后变蓝,说明有单质生成,即发生反应:;向另一份中滴加KSCN溶液后变血红色,是因为与能发生显色反应:;
步骤Ⅱ:向血红色溶液中加入NaF固体,振荡,红色褪去变为无色(生成了):;
步骤Ⅲ:向步骤Ⅱ所得无色溶液中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液,未变蓝,说明不能氧化;据此分析解答。
【详解】A.步骤Ⅰ中溶液变蓝,说明有单质生成,反应方程式为:,A正确;
B.NaF加入后生成更稳定的,导致分解,红色褪去,B正确;
C.血红色溶液中主要以形式存在,游离浓度低;而无色溶液中的更稳定,游离浓度更低,则有,C错误;
D.的氧化性弱于,无法将氧化生成,导致步骤Ⅲ未变蓝,D正确;
故答案为:C。
10. 咖啡酸具有抗菌、抗病毒作用,可通过下列反应制得
下列说法正确的是
A. 可用溴水检验咖啡酸中是否含有X
B. 咖啡酸分子中所有原子可能在同一平面上
C. 一定条件下,咖啡酸不能与HCHO发生缩聚反应
D. X和咖啡酸分子与足量的加成后的产物都不存在对映异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.X含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应使溴水褪色;咖啡酸含有酚羟基(邻对位有氢原子,可与溴水发生取代反应)、碳碳双键(可与溴水发生加成反应),二者均能使溴水褪色,无法用溴水检验咖啡酸中是否含有X,A错误;
B.咖啡酸分子中的苯环、碳碳双键、羧基的羰基均为平面结构,单键可以旋转使各平面重合,所有原子可能在同一平面上,B正确;
C.咖啡酸含有酚羟基,且酚羟基的邻位有未被取代的活泼氢原子,满足酚与甲醛发生缩聚反应的条件,一定条件下可以与发生缩聚反应,C错误;
D.X与足量加成后的产物含有多个手性碳原子(连有四个不同基团的饱和碳原子),存在对映异构体;咖啡酸与足量加成后的产物同样含有手性碳原子,存在对映异构体,D错误;
故答案为:B。
11. 在催化剂HCo(CO)3作用下,以乙烯为主要原料制丙醛的可能反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 反应过程中,碳原子杂化方式未发生改变
B. 当反应转移4mol电子时,反应制得1mol丙醛
C. 整个反应过程中,只有极性键的断裂和生成
D. 若用丙烯替换乙烯,产物可能有2种
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯中碳原子为sp2杂化,反应中间体中部分碳原子形成单键(如-CH2-)为sp3杂化,醛基碳(C=O)为sp2杂化,存在sp2与sp3杂化的转化,A错误;
B.总反应为CH2=CH2+CO+H2→CH3CH2CHO,该反应中做还原剂,H2中H从0价上升到+1价,H 被氧化;乙烯的双键碳、CO 中的碳共同被还原,总共得到 2 mol 电子,与氢气失去电子守恒,生成1mol丙醛转移电子,则转移4 mol电子时生成2 mol丙醛,B错误;
C.反应中乙烯的C=C非极性键断裂,H2的H-H非极性键断裂,存在非极性键的断裂,C错误;
D.丙烯(CH3CH=CH2)双键不对称,双键两端碳与催化剂结合方式不同,可能生成CH3CH2CH2CHO和(CH3)2CHCHO两种产物,D正确;
故选D。
12. 工业上可利用氨水吸收和,其原理如图所示。已知:时,;。下列说法正确的是
A. 反应的平衡常数
B. 向氨水中通入至
C. 溶液通入的离子方程式为:
D. 溶液中:
【答案】B
【解析】
【分析】氨水与SO2反应转化为NH4HSO3,接着通入NO2转化为铵盐溶液和N2;
【详解】A.反应的平衡常数,A错误;
B.向氨水中通入至pH = 7,溶液呈中性,,根据电荷守恒,可得,则,B正确;
C.已经,则亚硫酸根和亚硫酸氢根均不能拆写,则溶液通入,氧化亚硫酸氢根离子为硫酸氢根离子,被还原为氮气,结合电子守恒,反应为,C错误;
D.已知,,则溶液中存在,根据质子守恒,存在:,D错误;
故选B。
13. 以Ti和为原料制备过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
Pa条件下,3 molTi和2 mol仅发生上述反应达平衡状态时,体系中各物质的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 时,的平衡转化率为97.50%
C. 升高温度、延长反应时间均有利于提高的平衡产率
D. 在1050-1300℃范围任意温度下达平衡,
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ+2×反应Ⅱ得到目标反应,则,A错误;
B.温度 下,,,,根据Ti原子守恒时,温度 时,即,转化量小于1.95mol,的平衡转化率小于,B错误;
C.从图像来看,升高温度可以提高的平衡产率;但延长反应时间并不改变已达成的平衡组成,不能提高平衡产率,C错误;
D.设反应Ⅰ和反应Ⅱ达到平衡时消耗的的物质的量分别为和。根据化学方程式,反应Ⅰ生成的物质的量为,反应Ⅱ消耗的物质的量为。因此,平衡时体系中的物质的量为。由图可知,在1050-1300℃范围内,,即,整理得,即,D正确;
故选D。
二、 非选择题:共4大题,满分61分。
14. 从氧化锌烟尘(主要含ZnO、ZnS、FeOx、GeOx)中回收锌的部分流程如下
(1)酸浸氧化。向氧化锌烟尘样品中加入一定量0.5mol·L-1H2SO4和MnO2.
①此过程ZnS被转化为Zn2+和S,其离子方程式为___________。
②元素浸出率与MnO2用量关系如图所示。
随着MnO2添加量大于4%,铁元素浸出率趋势变化的可能原因是___________。
③从氧化剂利用率角度分析,不用H2O2代替MnO2的理由是___________。
(2)沉锗。若用H2L表示单宁酸,“沉锗”的反应原理可表示为Ge4++3H2LH2GeL3↓+4H+。在加入单宁酸前,应调节溶液的最佳pH为2.5,原因是___________。
(3)“沉锗”后的溶液经除杂浓缩可得ZnSO4溶液。
测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取5.00 mL ZnSO4溶液,加水稀释至200 mL;取50.00 mL稀释后溶液,调节溶液的pH=10,用0.1000 mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4-=ZnY2-),平行滴定3次,平均消耗EDTA标准溶液25.00 mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度___________(写出计算过程)。
【答案】(1) ①. ②. 随着添加量增大,更多的被氧化为,反应消耗增多,导致溶液酸性减弱,水解生成沉淀,从而使铁元素浸出率下降 ③. 在等金属离子的催化下,易发生分解,导致氧化剂利用率下降
(2)若pH过大,易生成沉淀造成锌的损失;若pH过小,溶液中浓度过高,会抑制沉淀的生成
(3)
【解析】
【分析】氧化锌烟尘(主要含ZnO、ZnS、FeOx、GeOx)中加硫酸溶液、进行酸浸氧化,生成、、S以及铁、锗的硫酸盐,再加入氧化锌烟尘调节pH,将铁元素转化为氢氧化物沉淀除去,再加入单宁酸沉锗,获得ZnSO4溶液,最后经电解得到Zn,据此解答。
【小问1详解】
①在酸性环境下,ZnS被氧化生成Zn2+和S,其离子方程式为:;
②随着MnO2添加量大于4%,铁元素浸出率趋势变化的可能原因是:随着添加量增大,更多的被氧化为,反应消耗增多,导致溶液酸性减弱,水解生成沉淀,从而使铁元素浸出率下降;
③等金属离子会催化分解,则从氧化剂利用率角度分析,不用H2O2代替MnO2的理由是:在等金属离子的催化下,易发生分解,导致氧化剂利用率下降;
【小问2详解】
从pH过大易造成锌的损失、pH过小会抑制沉淀表述理由,则在加入单宁酸前,应调节溶液的最佳pH为2.5,原因是:若pH过大,易生成沉淀造成锌的损失;若pH过小,溶液中浓度过高,会抑制沉淀的生成;
【小问3详解】
计算过程:滴定消耗的 ,根据反应 ,50.00 mL稀释液中 ,则200 mL稀释液中 ,故原ZnSO4溶液的物质的量浓度 。
15. 化合物F是合成血管激酶抑制剂的中间体,其合成路线如下:
(1)A在水中的溶解度比B的___________(填“大”或“小”)。
(2)的反应类型为___________,C分子中含氧官能团名称为硝基、___________。
(3)的反应需经历的过程,中间体M的分子式为。M的结构简式为___________。
(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:___________。
①能使的溶液褪色;
②碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机产物,:,能与溶液发生显色反应且苯环上的一取代产物只有一种,Y的相对分子质量为60。
(5)写出以、和为原料制备的合成路线流程图_________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
【答案】(1)大 (2) ①. 取代反应 ②. 酯基
(3) (4)或或或
(5)
【解析】
【分析】由流程,A发生酯化反应生成B,B发生取代反应生成C,C和氢气转化为D,D在酸性、加热条件下生成E,E中氨基发生取代生成F;
【小问1详解】
A中亲水性羧基转化为B中憎水性酯基,则A在水中的溶解度比B的大;
【小问2详解】
B中氯原子被取代引入新的支链,发生取代反应生成C,故为取代反应;由结构,C分子中含氧官能团名称为硝基、酯基;
【小问3详解】
的反应需经历的过程,中间体M的分子式为,结合M化学式、C和D结构,则M为C中硝基被还原为氨基得到,M的结构简式为;M中氨基与分子中酯基发生取代反应成环得到D;
【小问4详解】
F除苯环外,含6个碳、4个氧、1个氮、4个不饱和度,同时满足下列条件的F的一种同分异构体:①能使的溶液褪色,则含碳碳不饱和键;②碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机产物,:能与溶液发生显色反应且苯环上的一取代产物只有一种,则同分异构体中应含2个酯基或一个酯基一个酰胺基,其水解酸化后生成的X中应该含2个酚羟基,Y为羧酸,那么X中应含氨基和碳碳不饱和键,Y的相对分子质量为60,则Y为乙酸,那么X中苯环含对位的氨基和2个碳形成的碳碳叁键支链,故可以为:或或或;
【小问5详解】
被还原为CH2OHCH2CH2CH2OH,羟基发生取代反应引入溴原子得到CH2BrCH2CH2CH2Br,再发生B生成的C的反应原理,和生成,和硝基苯生成,酸化得到产物,故流程为:。
16. 贵金属银应用广泛。
(1)粗铅提银。粗铅中含2%的Ag,将粗铅熔融后加入液态锌,搅拌,适当降温后静置,液态Ag-Zn合金上浮与液铅分层,继续降温使上层Ag-Zn合金凝固后取出,蒸馏分离Ag和Zn。
①液态锌能从液铅提取Ag的原因是_______。
②静置前适当降温的目的是_______。
(2)化学镀银。铜片置于[Ag(NH3)2]Cl与氨水的混合溶液中,充分反应后铜片表面变为银白色,溶液呈深蓝色。
①镀银时发生反应的离子方程式为_______。
②[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+均能与Na2S溶液反应生成黑色的Ag2S、CuS沉淀。为将镀银后溶液中的铜元素转化为CuS回收,并检验所得CuS中是否含有Ag2S,补充完整实验方案:将镀银后的溶液过滤,_______[实验中必须使用的试剂和设备:8 mol·L-1 HNO3溶液、0.1 mol·L-1 Na2S溶液、0.1 mol·L-1 AgNO3溶液、蒸馏水、1 mol·L-1 NaCl溶液,通风设备]。
(3)Ag的保护。Ag在潮湿环境中会与空气中的硫化物发生电化学腐蚀,十八烷基硫醇[CH3(CH2)17SH]能与Ag通过形成共价键吸附,在Ag表面形成分子膜。
①在空气中,CH3(CH2)17SH与Ag形成分子膜时有H2O生成,经检测平均每个CH3(CH2)17SH形成约0.92个共价键吸附位,则与Ag形成共价键的原子是_______。
②在未防护的Ag和用CH3(CH2)17SH防护后的Ag表面各滴1滴(NH4)2S溶液,如下图所示。一段时间后,a表面出现棕黑色,b表面未出现变色。被十八烷基硫醇防护后的Ag能有效防止与(NH4)2S溶液发生电化学腐蚀的原因是_______。
【答案】(1) ①. Ag与液锌形成合金比液铅更容易,且液锌在液铅中溶解度小 ②.
降低液态Ag-Zn合金在液铅中的溶解度
(2) ①. ②.
向滤液中滴加0.1Na2S溶液至不再产生沉淀,过滤,用蒸馏水多次洗涤沉淀至取少量最后一次洗涤滤液滴加0.1AgNO3溶液无沉淀产生,干燥;取少量所得固体,在通风设备中,将固体溶于8 HNO3溶液中,向所得溶液中滴加1NaCl溶液,若有白色沉淀生成,说明含有Ag2S
(3) ①. S或硫 ②. 分子膜层具有疏水性,减少了溶液与Ag接触;且分子膜层能阻挡S2-迁移
【解析】
【小问1详解】
①加入液态锌后,液态Ag-Zn合金上浮,说明Ag与液锌形成合金比液铅更容易,与液铅分层,说明液锌在液铅中溶解度小;
②适当降温可以降低液态Ag-Zn合金在液铅中的溶解度,促进Ag-Zn合金与液铅分层,提高Ag的富集度与提取率。
【小问2详解】
①被银氨络离子氧化,生成单质和深蓝色的铜氨络离子,根据得失电子守恒,离子方程式为;
②根据必须使用的试剂和设备可设计实验方案为:将镀银后的溶液过滤,向滤液中滴加0.1Na2S溶液至不再产生沉淀,过滤,用蒸馏水多次洗涤沉淀至取少量最后一次洗涤滤液滴加0.1AgNO3溶液无沉淀产生,干燥;取少量所得固体,在通风设备中,将固体溶于8 HNO3溶液中,向所得溶液中滴加1NaCl溶液,若有白色沉淀生成,说明含有Ag2S。
【小问3详解】
①十八烷基硫醇结构为,仅巯基可断键反应,在空气中和Ag反应生成水的过程为:键断裂,S原子与Ag形成共价键,H结合氧生成水,平均每个分子约0.92个共价键,符合每个分子的S形成1个吸附共价键的结果,因此成键原子为S或硫;
②十八烷基长链属于疏水基团,在Ag表面形成了致密的疏水保护膜,从图中可看出,防护后溶液呈不浸润液滴状,即隔绝了Ag与、水、氧气的接触,同时长链烷基的疏水性使无法浸润接触Ag表面,隔绝了腐蚀反应的反应物,阻断了电化学腐蚀的发生。
17. 的捕集与资源化利用具有重要意义。
(1)乙醇胺()溶液作为碱性吸收剂,可高效捕集烟气中的。
①理论上最多吸收。写出溶液吸收生成的离子方程式:_______。
②的沸点为170℃。吸收塔内,烟气和吸收剂的温度超过50℃会造成的吸收率降低,可能原因有_______。
(2)重整制合成气的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
①反应Ⅱ在_______(选填“高温”、“低温”或“任意温度”)下可以自发进行。
②250℃、下,将一定比例的与混合气匀速通过装有催化剂(活性炭为载体)的反应器。对、的转化率和出口处的影响如图-1所示。时,随增大而减小的可能原因有_______。
(3)电解还原法将转化为的装置如图-2所示。
①写出在阴极转化为的电极反应式:_______。
②Cu能有效抑制析氢,对电解还原制具有高催化活性。中混有会使Cu催化剂中毒(Cu价态不变),原因是在阴极转化为_______(填化学式),沉积在Cu表面。
③一种PFSA聚合物@Cu催化剂结构如图-3所示,其能有效防止造成的Cu催化剂中毒。能将控制在PFSA聚合物表面,其原理是_______。
【答案】(1) ①. ②. 在吸收剂中的溶解度下降;部分受热分解产生
(2) ①. 高温 ②. 反应Ⅱ速率加快;与催化剂中的活性炭反应生成CO
(3) ①. ②. S ③. 带负电荷的与分子中带部分正电荷的S形成较强的静电作用
【解析】
【小问1详解】
① 根据题意,最多吸收,即乙醇胺和反应;氨基显碱性,1个氨基结合生成,另一个氨基结合生成的得到,离子方程式为。
② 温度升高,气体溶解度减小,同时受热易分解产生,因此吸收率降低。
【小问2详解】
① 反应自发进行的条件是;反应Ⅱ,,因此只有高温下才能满足,自发进行。
② 当时,反应Ⅱ速率加快,消耗产物,且过量的可以与催化剂中活性炭反应生成更多CO,因此随比值增大而减小。
【小问3详解】
① 阴极发生得电子的还原反应,中C为+4价,被还原为中-2价的C,生成1mol 转移12 mol电子,结合电荷、原子守恒配平得到电极反应式为。
② 在阴极被还原,生成固体S单质沉积在Cu表面,占据催化剂活性位点,使催化剂中毒,因此产物为。
③ 本身带负电,与分子中带部分正电荷的S形成较强的静电作用,阻止含硫微粒扩散到内部Cu表面,因此避免Cu中毒。
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