精品解析:云南省昆明市第八中学2026-2027学年高二上学期9月阶段检测 化学试题(B卷)
2026-10-01
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内容正文:
昆八中2026-2027上学期学情检查(一)
高二化学试卷(B卷)
时长:75分钟 满分100分
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
1. 科技创新是发展新质生产力的核心要素,科技的发展离不开化学。下列说法错误的是
A. 国产大飞机C919采用了大量的铝锂合金,铝锂合金属于金属材料
B. 新能源汽车电池使用的石墨烯电极材料属于有机高分子化合物
C. 我国有许多珍贵的纸绢画,“纸”“绢”的主要化学成分不同
D. 福建号航母使用高性能富锌底漆,利用了牺牲阳极法保护船体
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 碳酸氢钠水解的离子方程式:
B. O原子结构示意图:
C. 溶液中的水合离子:
D. 电子式:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。常温下,下列说法正确的是
A. 将和混合,充分反应后所得气体的分子总数为
B. 的溶液中,所含数目为
C. 中含有非极性共价键的数目为
D. 在的氯化铵溶液中,由水电离的离子数目为
4. 有机物X的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 能与乙醇发生酯化反应 B. 有机物X是烷烃
C. 能使酸性KMnO4溶液褪色 D. 能与O2在加热和Cu作催化剂的条件下生成醛基
5. 劳动需要“知行合一”。下列所述的化学知识正确且与劳动项目有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
自来水厂工人用作净水剂
有氧化性
B
面包师用小苏打作发泡剂烘焙
水解使溶液呈碱性
C
用铝制槽车运输浓硝酸
常温下铝与浓硝酸不发生反应
D
用热的纯碱溶液清洗厨具油污
油脂在碱性条件下会发生水解
A. A B. B C. C D. D
6. 下列操作或现象以及结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向的溶液中加入的溶液,变红色,再加入2滴浓KSCN溶液,红色变深
与的反应是可逆反应
B
向溶液中滴加少量溶液,产生白色沉淀
结合能力:
C
室温下,用试纸测定溶液的,试纸变蓝色
发生了水解
D
将混有少量乙烯的乙烷气体通入酸性溶液中,溶液紫红色褪去
可提纯乙烷气体
A. A B. B C. C D. D
7. 下列离子反应书写正确的是
A. 泡沫灭火器原理的离子方程式为
B. 溶液中滴加少量澄清石灰水,离子方程式为
C. 可溶于氢碘酸,离子方程式为
D. 溶液中通入少量,离子方程式为
8. 下列叙述正确的是
A. 已知中和热,则
B. 已知 , ,则a<b
C. 500℃、30 MPa下,将0.5 mol (g)和1.5 mol (g)置于密闭容器中充分反应生成(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为
D. 甲烷的燃烧热为890 kJ/mol,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为
9. 下列装置或操作能够达到实验目的的是
A.测定锌与稀硫酸反应的速率
B.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液的中和热
C.排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
D.探究反应物浓度对化学反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
10. 下列图像分别表示反应过程与能量变化的关系,下列说法错误的是
A. 由图1知,红磷比白磷稳定
B. 由图2知,
C. 由图3知,1 mol (g)和1 mol (g)的总键能大于2 mol AB(g)总键能
D. 由图4知, , ,则
11. 将0.1 mol 和0.3 mol 通入某刚性密闭容器中发生反应,平衡状态时的体积分数与温度、气体总压强的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应ΔH > 0 B.
C. a、b两点逆反应速率 D. a、b两点的平衡常数
12. 聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种以钢管厂的废铁渣(主要成分为Fe3O4、少量碳及二氧化硅)为原料制备聚硅酸铁的流程如下:
下列说法不正确的是
A. 粉碎的目的是减小颗粒直径,增大浸取时的反应速率并提高铁浸取率
B. 酸浸后的溶液中含有Fe3+、H+、
C. 滤渣的成分是H2SiO3
D. 酸浸时,通入O2的目的是将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3
13. 氯碱工业是一种高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%,其工艺设计中相关物料的传输与转化如下图所示,其中的电极未标出。
下列说法错误的是
A. 甲池为电解池,X为,Y为
B. 图中NaOH溶液浓度
C. 燃料电池中负极的电极反应式:
D. 电解池的总反应:
14. 醋酸溶液中存在电离平衡:,下列叙述错误的是
A. 升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数增大
B. 25℃时,的溶液加水稀释,溶液中将增大
C. 25℃时,溶液中加少量的固体,平衡逆向移动,电离常数减小
D. 25℃时,欲使醋酸溶液的增大和电离程度减小,可加入少量冰醋酸
15. 乙酰水杨酸(俗称阿司匹林)是一种常用的解热镇痛药物。实验室以水杨酸和乙酸酐为原料制备乙酰水杨酸,反应原理如下:
已知相关物质的性质:
水杨酸:熔点,微溶于冷水,易溶于乙醇、热水;
乙酸酐:沸点,遇水剧烈水解生成乙酸;
乙酰水杨酸:熔点,微溶于冷水,易溶于乙醇、热水,受热易分解。
实验步骤如下:
步骤1:在干燥的三颈烧瓶中加入水杨酸和乙酸酐,缓慢滴加5滴浓硫酸,搅拌使其混合均匀。
步骤2:控制反应温度在85~,加热回流15 min,反应结束后,将反应液冷却至室温,缓慢加入冷水,搅拌静置,析出白色晶体,减压过滤,用少量冷水洗涤晶体2~3次,得到粗产品。
步骤3:将粗产品转移至烧杯中,加入饱和溶液,搅拌至无气泡产生,过滤,向滤液中缓慢滴加稀盐酸至不再有沉淀析出,过滤、洗涤、干燥,得到精制乙酰水杨酸。
请回答下列问题:
(1)步骤1中,实验仪器必须保持干燥的原因是_____________;步骤2中,加热方式应采用__________。
(2)步骤2中,反应加热的回流冷凝装置如图所示,其中仪器a的名称为___________,冷凝水应该从_________(选填“①”或“②”)口通入。
(3)步骤2中,用冷水洗涤晶体的主要目的是_____________________;步骤3中,加入饱和溶液的作用是____________________。
(4)为测定产品的纯度,称取精制产品于锥形瓶中,加入中性乙醇溶解,滴加2滴酚酞指示剂,用的标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。(该条件下,乙酰水杨酸的酯基不和氢氧化钠溶液反应)
①滴定终点的现象为_____________________。
②已知乙酰水杨酸的摩尔质量为,则该产品中乙酰水杨酸的纯度为___________。
③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失,则测得的纯度____________(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
16. 以某铜矿石为原料制备晶体的工艺流程如图所示,已知铜矿石的主要成分为和少量,滤渣Ⅰ为S和,滤液Ⅰ中含。
回答下列问题:
(1)为加快“氧化浸出”的速率可采取的措施是________(写一种即可);“氧化浸出”时主要的化学方程式为______________________。
(2)加入过量铁的目的是______________________。
(3)滤渣Ⅱ的主要成分为_____________。
(4)“滤液Ⅱ”中的金属阳离子为________(填离子符号)。检验该粒子的试剂为________。(写化学式)
(5)“沉铁”分离出沉淀后,从溶液中获得晶体的操作为蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥。[已知晶体受热易分解]
(6)将“反应”所得气体与足量空气混合被水完全吸收过程中,发生反应的化学方程式为________________,其生成物可循环到________工序中再利用。
17. 全国生态环境保护大会强调,要实现绿色低碳转型,以更加积极的姿态参与全球气候治理。回答下列问题。
(1)一定条件下,与反应可转化为和,该反应不仅可应用于温室气体的消除,实现低碳发展,还可以应用于空间站中与的循环,实现的再生。
已知:反应I.
反应II.
反应III.
①______kJ/mol,推测反应I在______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)条件下能自发进行。
②一定温度下,在一密闭恒容容器中若只发生反应II,下列能说明反应II达到平衡状态的是______。
A.
B.的比值不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)一定条件下,利用可将还原为CO。在一密闭容器中充入、气体各1.0 mol,发生反应 。测得的平衡转化率随温度、压强的变化曲线如图所示。
①________0(填“”、“”或“”,下同)。
②________,判断依据为________。
③Q点的压强平衡常数________(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体的分压气体总压强该气体的物质的量分数)。
(3)一种无污染、无需净化的高效产氢可充电电池如图所示。电极为Zn和选择性催化材料,实现了放电析氢和充电氧化两个独立的反应。
①充电时b极的电极反应式为________。
②放电时,当外电路转移时,负极区溶液的质量增重________g。
18. 透光性好、易加工的聚合物的一种合成路线如图所示。
已知:。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为______________________________________________。
(2)中官能团的名称是__________________________________________________。
(3)的化学方程式为________________________________________________________,反应类型是_______________________________。
(4)E→F的化学方程式为_______________________。
(5)E→F的制备过程中,下列说法正确的是________________(填选项字母)。
a.浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂
b.利用饱和碳酸钠溶液可除去F中混有的E
c.延长反应时间可使全部转化为
(6)聚合物P的结构简式为__________________________________。
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昆八中2026-2027上学期学情检查(一)
高二化学试卷(B卷)
时长:75分钟 满分100分
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
1. 科技创新是发展新质生产力的核心要素,科技的发展离不开化学。下列说法错误的是
A. 国产大飞机C919采用了大量的铝锂合金,铝锂合金属于金属材料
B. 新能源汽车电池使用的石墨烯电极材料属于有机高分子化合物
C. 我国有许多珍贵的纸绢画,“纸”“绢”的主要化学成分不同
D. 福建号航母使用高性能富锌底漆,利用了牺牲阳极法保护船体
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝锂合金属于合金类材料,合金属于金属材料,A正确;
B.石墨烯是碳元素组成的单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子化合物,B错误;
C.“纸”的主要成分是纤维素,“绢”的主要成分是蛋白质,二者主要化学成分不同,C正确;
D.锌的金属活动性强于构成船体的铁,富锌底漆中锌作为原电池负极被消耗,船体作为正极被保护,该防护方法为牺牲阳极法,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 碳酸氢钠水解的离子方程式:
B. O原子结构示意图:
C. 溶液中的水合离子:
D. 电子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.该离子方程式为的电离方程式,水解的离子方程式应为,A错误;
B.的核电荷数为8,核外电子分两层排布,K层2个、L层6个,所给原子结构示意图正确,B正确;
C.在溶液中电离出和,阳离子吸引水分子中带部分负电的原子,阴离子吸引水分子中带部分正电的原子,所给水合离子表示正确,C正确;
D.为离子化合物,由和构成,过氧根内两个通过共用电子对结合,均满足8电子稳定结构,所给电子式书写正确,D正确;
故选A。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。常温下,下列说法正确的是
A. 将和混合,充分反应后所得气体的分子总数为
B. 的溶液中,所含数目为
C. 中含有非极性共价键的数目为
D. 在的氯化铵溶液中,由水电离的离子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.2mol 与1mol 反应生成2mol ,但体系中存在平衡,气体分子总数小于,A错误;
B.溶液中存在平衡,部分转化为,故数目小于,B错误;
C.的摩尔质量为,34g 的物质的量为1mol,每个分子中含有1个非极性共价键,故含有的非极性共价键数目为,C正确;
D.题干未给出氯化铵溶液的体积,无法计算水电离出的的物质的量,无法确定离子数目,D错误;
故选C。
4. 有机物X的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 能与乙醇发生酯化反应 B. 有机物X是烷烃
C. 能使酸性KMnO4溶液褪色 D. 能与O2在加热和Cu作催化剂的条件下生成醛基
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物含有羧基,可与乙醇中的羟基发生酯化反应,A正确;
B.烷烃是仅含碳、氢两种元素的饱和烃,该有机物含有氧元素,且存在碳碳双键、苯环等不饱和结构,不属于烷烃,B错误;
C.该有机物含有碳碳双键、,均可被酸性氧化,能使溶液褪色,C正确;
D.该有机物含有(伯醇结构),在加热、作催化剂条件下可被氧化为醛基,D正确;
故选B。
5. 劳动需要“知行合一”。下列所述的化学知识正确且与劳动项目有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
自来水厂工人用作净水剂
有氧化性
B
面包师用小苏打作发泡剂烘焙
水解使溶液呈碱性
C
用铝制槽车运输浓硝酸
常温下铝与浓硝酸不发生反应
D
用热的纯碱溶液清洗厨具油污
油脂在碱性条件下会发生水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.作净水剂是因为水解生成胶体可吸附水中悬浮杂质,与的氧化性无关,A错误;
B.小苏打作发泡剂是因为受热易分解产生,或与发酵产生的酸反应生成,与水解显碱性无关,B错误;
C.常温下铝遇浓硝酸发生钝化,钝化属于化学反应,是铝表面生成致密薄膜阻止反应进一步进行,并非铝与浓硝酸不发生反应,C错误;
D.热的纯碱溶液中水解使溶液呈碱性,油脂在碱性条件下发生水解反应生成可溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,可用于清洗油污,D正确。
6. 下列操作或现象以及结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向的溶液中加入的溶液,变红色,再加入2滴浓KSCN溶液,红色变深
与的反应是可逆反应
B
向溶液中滴加少量溶液,产生白色沉淀
结合能力:
C
室温下,用试纸测定溶液的,试纸变蓝色
发生了水解
D
将混有少量乙烯的乙烷气体通入酸性溶液中,溶液紫红色褪去
可提纯乙烷气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.初始物质的量过量,即使反应不可逆,加入浓溶液也会与过量的反应生成红色络合物使红色加深,无法证明反应可逆,A错误;
B.反应生成白色沉淀,说明夺取了电离出的,故结合能力:,B正确;
C.具有强氧化性,会漂白试纸,无法观察到试纸稳定显蓝色,实验操作错误,C错误;
D.乙烯被酸性溶液氧化生成,会引入新的气体杂质,无法提纯乙烷,D错误;
故选B。
7. 下列离子反应书写正确的是
A. 泡沫灭火器原理的离子方程式为
B. 溶液中滴加少量澄清石灰水,离子方程式为
C. 可溶于氢碘酸,离子方程式为
D. 溶液中通入少量,离子方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器原理为Al3+与发生互促双水解反应,生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,给出的离子方程式书写正确,A正确;
B.NaHCO3溶液中滴加少量澄清石灰水时,Ca(OH)2完全反应,与Ca2+、OH−按物质的量之比2:1:2参与反应,正确离子方程式为,选项给出的是石灰水过量时的反应,B错误;
C.氢碘酸中的I−具有强还原性,会与Fe3O4和H+反应生成的Fe3+发生氧化还原反应,生成Fe2+和I2,正确离子方程式为,C错误;
D.ClO−具有强氧化性,会将SO2氧化为,最终生成CaSO4沉淀而不会生成CaSO3,D错误;
故答案为A。
8. 下列叙述正确的是
A. 已知中和热,则
B. 已知 , ,则a<b
C. 500℃、30 MPa下,将0.5 mol (g)和1.5 mol (g)置于密闭容器中充分反应生成(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为
D. 甲烷的燃烧热为890 kJ/mol,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫酸和氨水反应,除酸碱中和放出热量,电离还会吸热,A错误;
B.已知等质量的C完全燃烧放出的热量比不完全燃烧生成CO时放出的热量多,故已知 , ,则a<b,B正确;
C.合成氨的反应是可逆反应,反应不能进行完全,0.5 mol 和1.5 mol 充分反应生成的量小于1 mol ,则和生成2 mol (g)时放热大于38.6 kJ,所以热化学方程式为 ,C错误;
D.根据燃烧热的定义可知,生成物中应为液态,故表示甲烷燃烧热的热化学方程式为 ,D错误;
故选B。
9. 下列装置或操作能够达到实验目的的是
A.测定锌与稀硫酸反应的速率
B.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液的中和热
C.排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
D.探究反应物浓度对化学反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.可通过测定一定时间内生成氢气的体积计算锌与稀硫酸的反应速率,装置规范合理,A正确;
B.测定中和热需要环形玻璃搅拌棒使酸碱充分混合、均匀传热,该装置缺少搅拌装置,无法准确测定中和热,B错误;
C.溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,需用酸式滴定管盛装,图示为碱式滴定管赶气泡的操作,C错误;
D.探究反应物浓度对反应速率的影响需控制单一变量,该实验中两组溶液的浓度、物质的量均不同,初始颜色深浅不同,无法通过褪色时间比较反应速率,变量不唯一,D错误;
故选A。
10. 下列图像分别表示反应过程与能量变化的关系,下列说法错误的是
A. 由图1知,红磷比白磷稳定
B. 由图2知,
C. 由图3知,1 mol (g)和1 mol (g)的总键能大于2 mol AB(g)总键能
D. 由图4知, , ,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.图1中红磷的总能量低于白磷,能量越低物质越稳定,故红磷比白磷稳定,A正确;
B.图2表示反应为吸热反应,其逆反应为放热反应,,B正确;
C.图3表示反应为吸热反应,,反应物总键能生成物总键能,故1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的总键能大于2 mol AB(g)总键能,C正确;
D.等物质的量的气态能量高于固态,气态硫燃烧放出的热量更多,焓变为负值,放出热量越多越小,故,D错误;
答案选D。
11. 将0.1 mol 和0.3 mol 通入某刚性密闭容器中发生反应,平衡状态时的体积分数与温度、气体总压强的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应ΔH > 0 B.
C. a、b两点逆反应速率 D. a、b两点的平衡常数
【答案】B
【解析】
【分析】正反应使气体的物质的量减小,恒温增大压强,平衡正向移动,甲醇的平衡体积分数增大。因此,同一温度下,甲醇体积分数越大的曲线所对应的压强越大,三条曲线满足。a、b两点均对应温度,其中a点的总压强和甲醇体积分数均较大。
【详解】A.同一条压强曲线上,升高温度,甲醇的平衡体积分数减小,说明平衡逆向移动。升温有利于吸热反应,故逆反应吸热,正反应放热,即ΔH < 0,A错误;
B.由分析确定的压强顺序可知,最上方曲线对应的压强大于最下方曲线对应的2 MPa,因此,B正确;
C.由分析可知,a、b两点温度相同,a点的总压强及甲醇体积分数均较大,因此甲醇的分压较大、浓度较大。反应生成的甲醇与水的物质的量相等,所以a点水蒸气的浓度也较大。相同温度下,逆反应物浓度越大,逆反应速率越大,故,C错误;
D.a、b两点温度相同,同一反应的平衡常数只随温度改变,因此,D错误;
故选B。
12. 聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种以钢管厂的废铁渣(主要成分为Fe3O4、少量碳及二氧化硅)为原料制备聚硅酸铁的流程如下:
下列说法不正确的是
A. 粉碎的目的是减小颗粒直径,增大浸取时的反应速率并提高铁浸取率
B. 酸浸后的溶液中含有Fe3+、H+、
C. 滤渣的成分是H2SiO3
D. 酸浸时,通入O2的目的是将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3
【答案】C
【解析】
【详解】A.粉碎废铁渣可减小颗粒直径,增大反应物接触面积,加快浸取时的反应速率,同时提高铁的浸取率,A正确;
B.酸浸时与硫酸反应生成和,通入将完全氧化为,且硫酸过量,故溶液中含有、、,B正确;
C.废铁渣中的和均不与硫酸反应,故滤渣成分为和,不是,C错误;
D.酸浸时生成的可被氧化为,提高产物中三价铁的占比,D正确;
故本题选C。
13. 氯碱工业是一种高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%,其工艺设计中相关物料的传输与转化如下图所示,其中的电极未标出。
下列说法错误的是
A. 甲池为电解池,X为,Y为
B. 图中NaOH溶液浓度
C. 燃料电池中负极的电极反应式:
D. 电解池的总反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲池输入精制饱和NaCl溶液、输出稀NaCl溶液,为氯碱工业的电解池,阳极放电生成(X),阴极放电生成(Y),A正确;
B.乙池为碱性氢氧燃料电池,正极生成,流出的浓度大于流入的;负极消耗,流出的浓度小于,故浓度,B正确;
C.给出的电极反应为燃料电池正极的还原反应,负极发生失电子的氧化反应,电极反应式为,C错误;
D.电解池为电解饱和NaCl溶液,总反应式书写正确,D正确;
故选C。
14. 醋酸溶液中存在电离平衡:,下列叙述错误的是
A. 升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数增大
B. 25℃时,的溶液加水稀释,溶液中将增大
C. 25℃时,溶液中加少量的固体,平衡逆向移动,电离常数减小
D. 25℃时,欲使醋酸溶液的增大和电离程度减小,可加入少量冰醋酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸的电离过程吸热,升高温度促进电离,平衡正向移动,电离常数只与温度有关,温度升高增大,A正确;
B.醋酸电离常数,温度不变不变,加水稀释时减小,故增大,B正确;
C.加入少量固体,溶液中增大,平衡逆向移动,但电离常数只与温度有关,温度不变不变,C错误;
D.加入少量冰醋酸,醋酸浓度增大,电离平衡正向移动,增大;弱电解质浓度越大电离程度越小,故电离程度减小,D正确;
故答案选C。
15. 乙酰水杨酸(俗称阿司匹林)是一种常用的解热镇痛药物。实验室以水杨酸和乙酸酐为原料制备乙酰水杨酸,反应原理如下:
已知相关物质的性质:
水杨酸:熔点,微溶于冷水,易溶于乙醇、热水;
乙酸酐:沸点,遇水剧烈水解生成乙酸;
乙酰水杨酸:熔点,微溶于冷水,易溶于乙醇、热水,受热易分解。
实验步骤如下:
步骤1:在干燥的三颈烧瓶中加入水杨酸和乙酸酐,缓慢滴加5滴浓硫酸,搅拌使其混合均匀。
步骤2:控制反应温度在85~,加热回流15 min,反应结束后,将反应液冷却至室温,缓慢加入冷水,搅拌静置,析出白色晶体,减压过滤,用少量冷水洗涤晶体2~3次,得到粗产品。
步骤3:将粗产品转移至烧杯中,加入饱和溶液,搅拌至无气泡产生,过滤,向滤液中缓慢滴加稀盐酸至不再有沉淀析出,过滤、洗涤、干燥,得到精制乙酰水杨酸。
请回答下列问题:
(1)步骤1中,实验仪器必须保持干燥的原因是_____________;步骤2中,加热方式应采用__________。
(2)步骤2中,反应加热的回流冷凝装置如图所示,其中仪器a的名称为___________,冷凝水应该从_________(选填“①”或“②”)口通入。
(3)步骤2中,用冷水洗涤晶体的主要目的是_____________________;步骤3中,加入饱和溶液的作用是____________________。
(4)为测定产品的纯度,称取精制产品于锥形瓶中,加入中性乙醇溶解,滴加2滴酚酞指示剂,用的标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。(该条件下,乙酰水杨酸的酯基不和氢氧化钠溶液反应)
①滴定终点的现象为_____________________。
②已知乙酰水杨酸的摩尔质量为,则该产品中乙酰水杨酸的纯度为___________。
③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失,则测得的纯度____________(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 防止乙酸酐遇水水解,导致原料损耗 ②. 水浴加热
(2) ①. 球形冷凝管 ②. ①
(3) ①. 除去晶体表面附着的乙酸、浓硫酸等可溶性杂质,同时减少乙酰水杨酸的溶解损耗 ②. 与乙酰水杨酸反应生成可溶于水的乙酰水杨酸钠,分离除去难溶性杂质
(4) ①. 当滴入最后半滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ②. 90 % ③. 偏高
【解析】
【分析】本实验以水杨酸和乙酸酐为原料,在浓硫酸催化下加热制备乙酰水杨酸。由于乙酸酐遇水易水解,反应需在干燥环境中进行,且反应温度为85∼90℃,需采用水浴加热。反应结束后,通过加冷水结晶析出粗产品,再利用乙酰水杨酸能与碳酸氢钠反应生成可溶性钠盐的性质,将其与不溶性杂质分离,最后酸化重新析出纯净的乙酰水杨酸。纯度测定采用酸碱中和滴定法,根据消耗的氢氧化钠标准溶液体积计算产品纯度。
【小问1详解】
根据题干已知信息“乙酸酐遇水剧烈水解生成乙酸”,实验仪器必须保持干燥是为了防止乙酸酐水解,造成原料损耗;步骤2中反应温度需控制在85∼90℃
,低于水的沸点,故应采用水浴加热,这样不仅受热均匀,还便于精准控制反应温度。
【小问2详解】
根据仪器构造特征可知,仪器a为球形冷凝管;为了达到良好的冷凝回流效果,冷凝水应遵循“下进上出”的原则,即从①口通入。
【小问3详解】
已知乙酰水杨酸微溶于冷水,用冷水洗涤既能洗去晶体表面附着的乙酸、浓硫酸等可溶性杂质,又能最大程度地减少乙酰水杨酸的溶解损耗;粗产品中可能含有不溶性副产物杂质,加入饱和溶液可与乙酰水杨酸反应生成易溶于水的乙酰水杨酸钠,从而通过过滤将难溶性杂质分离除去。
【小问4详解】
①用标准溶液滴定,以酚酞为指示剂,滴定终点时溶液由酸性变为弱碱性,现象为:当滴入最后半滴标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。
②滴定消耗的物质的量为。由于该条件下酯基不与反应,故乙酰水杨酸分子中只有羧基与按发生中和反应,则产品中乙酰水杨酸的物质的量为,其质量为,该产品中乙酰水杨酸的纯度为。
③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失,会导致读取的标准溶液消耗体积偏大,从而计算出的乙酰水杨酸质量偏大,最终测得的纯度偏高。
16. 以某铜矿石为原料制备晶体的工艺流程如图所示,已知铜矿石的主要成分为和少量,滤渣Ⅰ为S和,滤液Ⅰ中含。
回答下列问题:
(1)为加快“氧化浸出”的速率可采取的措施是________(写一种即可);“氧化浸出”时主要的化学方程式为______________________。
(2)加入过量铁的目的是______________________。
(3)滤渣Ⅱ的主要成分为_____________。
(4)“滤液Ⅱ”中的金属阳离子为________(填离子符号)。检验该粒子的试剂为________。(写化学式)
(5)“沉铁”分离出沉淀后,从溶液中获得晶体的操作为蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥。[已知晶体受热易分解]
(6)将“反应”所得气体与足量空气混合被水完全吸收过程中,发生反应的化学方程式为________________,其生成物可循环到________工序中再利用。
【答案】(1) ①. 粉碎铜矿石(或适当升高温度、搅拌等) ②.
(2)使溶液中的完全被还原转化为单质,同时把剩余全部转化为
(3)、
(4) ①. ②.
(5)冷却结晶 (6) ①. ②. 反应或氧化浸出
【解析】
【分析】铜矿石中的与发生氧化还原反应,生成、和S,与溶液不反应,所以滤渣I的成分是单质S和;滤液I中含、和过量的,加入过量的Fe与、反应生成Cu和,所以滤渣Ⅱ是Fe和Cu;向滤渣Ⅱ中加入稀硝酸,稀硝酸与Fe、Cu均能反应,生成、、NO气体;加入调节pH进行沉铁,使转化成沉淀被除去;对滤液进行一系列操作最后得到晶体。
【小问1详解】
加快“氧化浸出”的速率的措施是粉碎铜矿石(或适当升高温度、搅拌等);“氧化浸出”时与发生氧化还原反应,作为氧化剂将中+1价Cu氧化为、-2价S氧化为单质S,自身被还原为,根据得失电子守恒和原子守恒配平得化学方程式。
【小问2详解】
滤液Ⅰ中含生成的和过量的未反应的、目标产物,加入过量铁粉可以充分还原所有得到单质,同时把剩余全部转化为。
【小问3详解】
铁粉过量,置换出的Cu和剩余未反应的Fe共同构成滤渣Ⅱ。
【小问4详解】
还原工序中Fe将、全部还原为、Cu,过滤除去Cu和过量Fe后,滤液Ⅱ中仅含;溶液中的可与结合,生成难溶的特征蓝色沉淀,可直接检验。
【小问5详解】
已知晶体受热易分解,不能直接蒸发结晶,因此蒸发浓缩后需要冷却结晶,再过滤、洗涤、干燥得到产物。
【小问6详解】
滤渣Ⅱ的Fe、Cu和稀硝酸反应生成的气体为NO,NO和足量空气混合后被水吸收生成硝酸,反应方程式为;生成的可以返回“”反应工序溶解金属,也可循环至氧化浸出工序使用。
17. 全国生态环境保护大会强调,要实现绿色低碳转型,以更加积极的姿态参与全球气候治理。回答下列问题。
(1)一定条件下,与反应可转化为和,该反应不仅可应用于温室气体的消除,实现低碳发展,还可以应用于空间站中与的循环,实现的再生。
已知:反应I.
反应II.
反应III.
①______kJ/mol,推测反应I在______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)条件下能自发进行。
②一定温度下,在一密闭恒容容器中若只发生反应II,下列能说明反应II达到平衡状态的是______。
A.
B.的比值不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)一定条件下,利用可将还原为CO。在一密闭容器中充入、气体各1.0 mol,发生反应 。测得的平衡转化率随温度、压强的变化曲线如图所示。
①________0(填“”、“”或“”,下同)。
②________,判断依据为________。
③Q点的压强平衡常数________(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体的分压气体总压强该气体的物质的量分数)。
(3)一种无污染、无需净化的高效产氢可充电电池如图所示。电极为Zn和选择性催化材料,实现了放电析氢和充电氧化两个独立的反应。
①充电时b极的电极反应式为________。
②放电时,当外电路转移时,负极区溶液的质量增重________g。
【答案】(1) ①. -278.0 ②. 低温 ③. AB
(2) ①. > ②. < ③. 该反应正向为气体分子数增大的反应,相同温度下压强越小CH4平衡转化率越高 ④. 196
(3) ①. ②. 99
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律,反应III = 反应I + 反应II,故 ;反应I的 ,且正向气体分子数减少,即 ,根据 时反应自发进行,可知该反应在低温条件下能自发进行;
②A.速率之比等于化学计量数之比,即 ,当 时,说明 ,正逆反应速率相等,反应达到平衡,A正确;
B. 的比值不再变化,说明各组分浓度不再改变,反应达到平衡,B正确;
C.恒容密闭容器中气体总质量和总体积均不变,混合气体的密度始终不变,不能说明达到平衡,C错误;
D.反应前后气体总质量和总物质的量均不变,混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能说明达到平衡,D错误;
故选AB;
【小问2详解】
①由图可知,压强相同时,升高温度,CH4的平衡转化率增大,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,故 ;
②该反应正向为气体分子数增大的反应,相同温度下,增大压强,平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小;图中相同温度下 对应的转化率大于 ,故 ;
③Q点时,的转化率为50%,则转化的 为 。 列三段式:,平衡时气体总物质的量为 ;各气体的分压分别为:,; 压强平衡常数 ;
【小问3详解】
① 充电时,b极为阳极,发生氧化反应, 失去电子生成 ,碱性条件下的电极反应式为 ;
② 放电时,a极为负极,电极反应式为 。当外电路转移 时,负极有 溶解,质量增加 ;同时为了平衡电荷,有 从正极区通过阴离子交换膜移入负极区,质量增加 。故负极区溶液的质量共增重 。
18. 透光性好、易加工的聚合物的一种合成路线如图所示。
已知:。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为______________________________________________。
(2)中官能团的名称是__________________________________________________。
(3)的化学方程式为________________________________________________________,反应类型是_______________________________。
(4)E→F的化学方程式为_______________________。
(5)E→F的制备过程中,下列说法正确的是________________(填选项字母)。
a.浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂
b.利用饱和碳酸钠溶液可除去F中混有的E
c.延长反应时间可使全部转化为
(6)聚合物P的结构简式为__________________________________。
【答案】(1) (2)碳碳双键、酯基
(3) ①. ②. 氧化反应
(4) (5)b
(6)
【解析】
【分析】A()和氯气高温发生取代反应生成B;B在氢氧化钠水溶液中加热发生水解反应生成C;C发生催化氧化生成D();D发生氧化反应生成E();E和试剂a(甲醇)在浓硫酸催化并加热发生酯化反应生成F;F发生加聚反应生成P,据此分析:
【小问1详解】
根据B的结构,A和高温取代得到B,A分子式为,推得A的结构简式为。
【小问2详解】
根据F的结构简式,其官能团为碳碳双键和酯基。
【小问3详解】
C中含羟甲基,在Cu、加热条件下被氧气催化氧化为醛基,属于氧化反应,反应方程式为。
【小问4详解】
E()和试剂a(甲醇)在浓硫酸催化并加热条件发生酯化反应生成F(),反应方程式为。
【小问5详解】
a.酯化反应中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,不是脱水剂,a错误;
b.饱和碳酸钠溶液可以中和羧酸E,同时降低酯F的溶解度,可除去F中混有的E,b正确;
c.酯化反应为可逆反应,延长反应时间也不能使E完全转化,c错误。
故选b。
【小问6详解】
F含碳碳双键,发生加聚反应,得到聚合物P,其结构简式为 。
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