内容正文:
长春市第十七中学2026—2027学年度第一学期期中考试
化学试题
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 F-19 Na-23 P-31 K-39
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年8月8日,中国选手卢卓灵在成都世运会武术项目太极剑比赛中夺冠,太极剑的主要成分为碳钢。碳钢属于
A. 有机材料 B. 无机非金属材料 C. 金属材料 D. 复合材料
2. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①生成的气体,每22.4 L(标准状况)含原子的数目为
B. 反应②中23 gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C. 反应③中1 mol与足量反应转移电子的数目为
D. 100 mLNaClO溶液中,的数目为
3. 化学用语是符号表征的重要形式。下列化学用语正确的是
A. 基态S原子的价电子轨道表示式:
B. 中的轨道形成的键:
C. 反-2-丁烯的结构简式为
D. 的原子结构示意图为
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 用食醋去除水垢中的:
B. 用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气:
C. 向氢氧化钠溶液中滴加少量碳酸氢钙溶液:
D. 乙醇与酸性溶液反应:
5. 使用如下实验装置,可以达到预期目的的是
A.除去苯中的苯酚
B.分离乙酸乙酯(沸点77℃)和乙醇(沸点78℃)
C.铁质镀件镀铜
D.除去NH4Cl中的NaCl
A. A B. B C. C D. D
6. 已知X、Y、Z、M、P为原子序数依次增大的短周期主族元素,有机物是一种多功能化学中间体,分子结构如图所示,基态原子的能级有2个未成对电子,、同主族。
下列叙述正确的是
A. 第一电离能:
B. 、的简单氢化物的键角:
C. 上述分子结构中键与键数目之比为
D. 中的Z原子易提供孤对电子与形成配位键
7. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
Na2SO3溶液是否变质
取少量久置的Na2SO3溶液向其中滴加BaCl2,观察现象
B
向5mL浓度均为的NaI、NaCl混合溶液中滴加2滴溶液,观察现象
C
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入一小粒金属钠,观察现象
D
氯水久置,pH值会逐渐减小
每隔一段时间,使用pH试纸测定氯水的pH值,并记录数据进行比较
A. A B. B C. C D. D
8. G是合成抗胆碱作用药物的中间体,结构如图所示。下列关于G的说法中正确的是
A. G中含有三种含氧官能团 B. G中碳原子的杂化类型只有
C. 1molG最多可消耗2molNaOH D. G中有1个手性碳原子
9. 处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B. “碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全
C. “氧化”过程中铁元素化合价降低
D. “沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质
10. 固体材料具有相变制冷效应,室温下其立方体晶胞结构示意图如下。下列说法错误的是
A. 每个晶胞中有4个
B. 每个周围有12个紧邻的
C. 之间的最短距离是
D. 晶体密度表示为
11. 近期我国科技工作者设计了一套电化学装置,能实现硝酸盐和丙醇在碱性条件下协同耦合生成丙酰胺,其原理如图所示。下列叙述错误的是
A. 催化电极a的电势高于催化电极b的电势
B. 阳极区可能会产生丙酸
C. 阴极区的反应为
D. 电路中每转移6mol电子,会生成3mol丙酰胺
12. 在容积可变的密闭容器中,充入3n mol NO和2n mol ,发生反应 。在不同压强下,反应达到平衡时,测得NO转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B.
C. 平衡时:
D. 平衡常数:
13. 苯在浓和浓作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法正确的是
A. 从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B. 对于生成Y的反应,浓作脱水剂
C. 由苯得到M时,苯中的大π键没有变化
D. X、Y均为苯的取代产物
14. 室温下,下列各组离子一定能与指定溶液大量共存的是
A. 在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、、
B. 能与金属铝反应产生氢气的溶液:Na+、K+、、
C. 的溶液中:Ba2+、、、Na+
D. 加入苯酚显紫色的溶液中:K+、、、
15. 反应:可用于氨气脱硫,下列说法正确的是
A. 反应的
B. 上述反应平衡常数
C. 使用高效催化剂能降低反应的焓变
D. 该反应中每消耗,转移电子的数目约为
二、非选择题:本题共4个小题,共55分(除特殊标注外每空2分)
16. 以钴锰渣(主要成分为Co2O3、CoO、MnO2,含少量FeO、ZnO、SiO2等)为原料,分离回收钴的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,加入的作用是_______,浸渣的主要成分是_______(填化学式)。
(2)“除铁”时温度不宜太高的原因是_______,该过程中将pH控制在3.7~4.0范围内的原因可能是_______。
(3)过硫酸钠()中阴离子的结构如图所示,其中硫元素的化合价为_______,在酸性条件下,“除锰”时发生的主要反应的离子方程式为_______。
(4)向“除锰”后的溶液中加入溶液并控制溶液pH进行“氧化沉钴”。由“除铁”和“沉钴”的工序可推断,还原性:_______(填“>”“<”或“=”)。
17. 氯化亚砜主要用于制造酰基氯化物,还用于农药、医药等的生产。制备氯化亚砜的原理为(的沸点为),的沸点为,遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并产生有刺激性气味的气体,实验室通过如图装置合成。回答下列问题:
(1)装置C中的试剂为____________(填名称)。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为___________________。
(3)装置H中应盛放的药品的名称为____________。
(4)将与混合并加热,可得到无水,请解释原因:____________________。
(5)实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离的实验操作是__________________________。
(6)还可以制备食品抗氧化剂焦亚硫酸钠。测定某葡萄酒中残留量的方案为:取葡萄酒样品,加入盐酸,再充分蒸馏,将馏分用标准溶液进行滴定,消耗标准溶液。
①若需配制标准溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、______;
②计算样品中抗氧化剂的残留量(以计)为______。
18. 以烯烃为原料,合成某些高聚物的路线如图所示。回答下列问题:
已知:①的键线式为;
②;
③;
④。
(1)X所含官能团的名称为_____。
(2)B的结构简式为_____。
(3)C中最多有_____个原子在同一平面上。
(4)的反应类型为_____。
(5)的化学方程式为_____。
(6)高聚物ⅰ和ⅱ均属于_____(填“纯净物”或“混合物”)。
(7)G在浓硫酸、加热条件下,可生成一种五元环的有机化合物(M),M的结构简式为_____。
(8)与X互为同分异构体的结构共有_____种(不包括X本身,且不考虑立体异构)。
19. 乙烯年产量的高低是衡量一个国家石油化工发展水平的一个极为重要的指标。
I.可使用乙烷脱氢制备乙烯,在反应中产生的积碳会降低催化剂的活性和稳定性。其中一种制备方法需要加入,在一定条件下涉及到的反应为:
①
②
③
④
请回答下列问题:
(1)在该反应条件下,的____________。
(2)在密闭容器中发生上述反应①,下列有关说法正确的是____________(填字母)。
A. 乙烯与苯乙烯互为同系物
B. 乙烯可通过加聚反应制备有机高分子材料
C. 恒容体系中,当的分压不再发生变化说明体系已达到平衡
D. 向恒压体系中加入,反应物的转化率不变
II.可使用与在催化剂作用下制取乙烯:在2 L密闭容器中分别投入2 mol ,6 mol ,发生反应: ;在不同温度下,用传感技术测出平衡时的变化关系如图所示。
(3)该反应的____________0(填“>”“<”或“不能确定”)。
(4)200℃,5 min达平衡,_________;的平衡转化率为________;该反应平衡常数的值为___________。
(5)其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,达新平衡时比原平衡浓度将____________(填“增大”“减小”或“不变”),判断理由是_____________________________。
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长春市第十七中学2026—2027学年度第一学期期中考试
化学试题
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 F-19 Na-23 P-31 K-39
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年8月8日,中国选手卢卓灵在成都世运会武术项目太极剑比赛中夺冠,太极剑的主要成分为碳钢。碳钢属于
A. 有机材料 B. 无机非金属材料 C. 金属材料 D. 复合材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机材料主要指含碳化合物(如塑料、橡胶等),而碳钢的主要成分是铁和碳,属于合金,不属于有机材料,故A错误;
B.无机非金属材料包括陶瓷、玻璃等,碳钢以金属铁为基体,不属于此类,故B错误;
C.金属材料包括纯金属及其合金,碳钢是铁与碳的合金,属于金属材料,故C正确;
D.复合材料由两种及以上不同性质材料复合而成(如玻璃钢),碳钢是单一合金材料,故D错误;
故答案选C。
2. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①生成的气体,每22.4 L(标准状况)含原子的数目为
B. 反应②中23 gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C. 反应③中1 mol与足量反应转移电子的数目为
D. 100 mLNaClO溶液中,的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①电解熔融NaCl生成的气体是,标准状况下22.4 L 为1 mol,含2 mol原子,即原子数目为,A错误;
B.23 g Na的物质的量为1 mol,反应②中完全反应生成0.5 mol ,每个含1个O-O非极性键,故非极性键数目为,B正确;
C.反应③中与水发生歧化反应,1 mol 参与反应转移1 mol电子,转移电子数目为,C错误;
D.为弱酸根,在溶液中会发生水解,故100 mL NaClO溶液中的数目小于,D错误;
故选B。
3. 化学用语是符号表征的重要形式。下列化学用语正确的是
A. 基态S原子的价电子轨道表示式:
B. 中的轨道形成的键:
C. 反-2-丁烯的结构简式为
D. 的原子结构示意图为
【答案】B
【解析】
【详解】A.该轨道表示式违反洪特规则,基态S原子的价电子轨道表示式应为:,A错误;
B.2个氯原子的3p轨道“头碰头”形成键,电子云轮廓图:,B正确;
C.反-2-丁烯的结构简式中两个甲基位于碳碳双键的异侧,其结构简式为:,C错误;
D.的原子结构示意图中核外有2个电子,原子结构示意图为:,D错误;
故答案选B。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 用食醋去除水垢中的:
B. 用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气:
C. 向氢氧化钠溶液中滴加少量碳酸氢钙溶液:
D. 乙醇与酸性溶液反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.食醋中的醋酸是弱酸,用食醋去除水垢中的,离子方程式为CaCO3+ 2CH3COOH = Ca2++ 2CH3COO⁻ + H2O + CO2↑,故A错误;
B.高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气、氯化钾、氯化锰、水,反应的离子方程式为,故B错误;
C.向氢氧化钠溶液中滴加少量碳酸氢钙溶液,反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠、水,反应的离子方程式为,故C错误;
D.乙醇被酸性溶液氧化为乙酸,反应的离子方程式为,故D正确;
选D。
5. 使用如下实验装置,可以达到预期目的的是
A.除去苯中的苯酚
B.分离乙酸乙酯(沸点77℃)和乙醇(沸点78℃)
C.铁质镀件镀铜
D.除去NH4Cl中的NaCl
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.用浓溴水除去苯中的苯酚时,苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚易溶于苯,且溴也易溶于苯,无法通过过滤除去,不能达到除去苯中苯酚的目的,A不符合题意;
B.乙酸乙酯和乙醇的沸点相近,直接蒸馏难以分离完全,不能达到目的,B不符合题意;
C.在电镀装置中,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,含有镀层金属离子的溶液作电解质溶液。该装置中铁质镀件作阴极,铜作阳极,硫酸铜溶液作电解质溶液,符合电镀原理,可以实现铁质镀件镀铜,C符合题意;
D.受热易分解为,遇冷又会重新化合生成,而受热不分解,若用图示的加热方法,会分解损失,不能达到除去中的目的,D不符合题意;
故选C。
6. 已知X、Y、Z、M、P为原子序数依次增大的短周期主族元素,有机物是一种多功能化学中间体,分子结构如图所示,基态原子的能级有2个未成对电子,、同主族。
下列叙述正确的是
A. 第一电离能:
B. 、的简单氢化物的键角:
C. 上述分子结构中键与键数目之比为
D. 中的Z原子易提供孤对电子与形成配位键
【答案】D
【解析】
【分析】基态M原子的2p能级有2个未成对电子,则M为C或O,根据结构式,X、Y、Z可分别形成1、4、3个化学键,则X为H、Y为C、Z为N,则M为O,M、P同主族,则P为S。
【详解】A.原子半径越大,第一电离能越小,第VA族元素电离能大于相邻元素,则第一电离能:N>O>S,A错误;
B.M、P的简单氢化物为H2O、H2S,中心原子电负性O>S,成键电子对斥力H2O>H2S,则键角H2O>H2S,B错误;
C.该分子中包括3个C-Hσ键、1个C-Cσ键、1个C-Nσ键、2个C≡Nπ键,则σ键与π键数目之比为5:2,C错误;
D.ZX3为NH3,N原子有1对孤对电子,易与Cu2+形成配位键,D正确;
故答案为D。
7. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
Na2SO3溶液是否变质
取少量久置的Na2SO3溶液向其中滴加BaCl2,观察现象
B
向5mL浓度均为的NaI、NaCl混合溶液中滴加2滴溶液,观察现象
C
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入一小粒金属钠,观察现象
D
氯水久置,pH值会逐渐减小
每隔一段时间,使用pH试纸测定氯水的pH值,并记录数据进行比较
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.亚硫酸钠和氯化钡也会生成白色沉淀,不能检验Na2SO3溶液是否变质,A不符合题意;
B.向5mL浓度均为的NaI、NaCl混合溶液中滴加2滴溶液,银离子不足,而先产生黄色沉淀,证明,能达到实验目的,B符合题意;
C.乙醇和水均会和钠单质生成氢气,不能检验乙醇中是否含有水,C不符合题意;
D.氯水溶液中HClO具有漂白性,无法用pH试纸准确测量其pH,,D不符合题意;
故选B。
8. G是合成抗胆碱作用药物的中间体,结构如图所示。下列关于G的说法中正确的是
A. G中含有三种含氧官能团 B. G中碳原子的杂化类型只有
C. 1molG最多可消耗2molNaOH D. G中有1个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据结构简式,含氧官能团为酯基、羟基,有两种含氧官能团,A错误;
B.形成四个单键的碳原子,其杂化类型为sp3;苯环上的碳原子及形成碳氧双键的碳原子,其杂化类型为sp2,B错误;
C.该有机物中能与NaOH反应的官能团是酯基,一个酯基在碱性条件下水解可消耗一个NaOH,则1molG最多可消耗1molNaOH,C错误;
D.连有四个各不相同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子,该有机物中只有羟基所连的那个碳原子属于手性碳原子,故G中有1个手性碳原子,D正确;
故选D。
9. 处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B. “碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全
C. “氧化”过程中铁元素化合价降低
D. “沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质
【答案】D
【解析】
【分析】酸浸液(主要含)加入铁粉“沉铜”,置换出Cu单质,溶液加入NaOH碱浸,过滤得到Al(OH)3沉淀,滤液加入H2O2,把Fe2+氧化为Fe(OH)3沉淀,在经过多步操作,最后加入Na2CO3,得到Li2CO3沉淀。
【详解】A.“沉铜”过程中铁置换出铜单质,发生反应的离子方程式:,A错误;
B.Al(OH)3是两性氢氧化物,NaOH过量,则Al(OH)3会溶解,B错误;
C.“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+,铁元素化合价升高,C错误;
D.加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀,利用了的溶解度比小的性质,D正确;
答案选D。
10. 固体材料具有相变制冷效应,室温下其立方体晶胞结构示意图如下。下列说法错误的是
A. 每个晶胞中有4个
B. 每个周围有12个紧邻的
C. 之间的最短距离是
D. 晶体密度表示为
【答案】B
【解析】
【详解】A.位于晶胞顶点和面心,数目为,每个晶胞中有4个,A正确;
B.位于晶胞顶点和面心,位于棱心和体心,以位于面心的为研究对象,每个周围紧邻的为6个,不是12个,B错误;
C.位于棱心和体心,之间最短距离为晶胞面对角线的一半,即,C正确;
D.晶胞含4个,总质量为,晶胞体积为,密度,D正确;
故选B。
11. 近期我国科技工作者设计了一套电化学装置,能实现硝酸盐和丙醇在碱性条件下协同耦合生成丙酰胺,其原理如图所示。下列叙述错误的是
A. 催化电极a的电势高于催化电极b的电势
B. 阳极区可能会产生丙酸
C. 阴极区的反应为
D. 电路中每转移6mol电子,会生成3mol丙酰胺
【答案】D
【解析】
【分析】图中转化关系可知,催化电极a是丙醇被氧化为丙醛,发生氧化反应,是电解池的阳极,电极反应:,催化电极b为电解池的阴极,电极反应为:。
【详解】A.催化电极a为阳极,催化电极b为阴极,催化电极a的电势高于催化电极b的电势,A正确;
B.阳极区的丙醛具有还原性,可能进一步被氧化为丙酸,B正确;
C.b为电解池的阴极,阴极区的反应式为:,C正确;
D.电极反应:,电路中每转移6mol电子,理论上阳极区生成3mol丙醛,但阴极区只生成1mol,二者反应仅生成1mol丙酰胺,D错误;
故选D。
12. 在容积可变的密闭容器中,充入3n mol NO和2n mol ,发生反应 。在不同压强下,反应达到平衡时,测得NO转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B.
C. 平衡时:
D. 平衡常数:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应正反应为气体分子总数增大的反应,相同温度下压强越小,NO平衡转化率越高,同温下对应NO转化率更高,故,A正确;
B.压强相同时,温度升高NO平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,故,B正确,
C.x点和y点的NO转化率均为60%,初始NO的物质的量为3n mol,因此两个状态下反应消耗的NO均为,根据反应方程式的计量关系,生成的物质的量为,故平衡时,C正确;
D.平衡常数只与温度有关,x点温度为350℃,y点温度为400℃,该反应,放热反应温度越高平衡常数越小,因此,二者不相等,D错误;
故选D。
13. 苯在浓和浓作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法正确的是
A. 从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B. 对于生成Y的反应,浓作脱水剂
C. 由苯得到M时,苯中的大π键没有变化
D. X、Y均为苯的取代产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.生成产物Ⅱ的反应的活化能更低,反应速率更快,且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定,以上2个角度均有利于产物Ⅱ,A正确;
B.根据图示可知:对于生成Y的反应,反应物有硫酸,硫酸参加了化学反应,反应后又生成了硫酸,浓H2SO4作催化剂,B错误;
C.M的六元环中与-NO2相连的C为sp3杂化,而作为原料的苯,苯环上的碳原子为sp2杂化,故反应过程中,碳原子的杂化方式发生了变化,苯中的大π键发生了变化,C错误;
D.产物Ⅰ是打开双键生成的,故X是加成产物;产物Ⅱ生成了小分子硫酸,故产物Y是取代产物,D错误;
故选A。
14. 室温下,下列各组离子一定能与指定溶液大量共存的是
A. 在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、、
B. 能与金属铝反应产生氢气的溶液:Na+、K+、、
C. 的溶液中:Ba2+、、、Na+
D. 加入苯酚显紫色的溶液中:K+、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.在0.1 mol·L-1氨水中,Ag+和Cu2+会与NH3·H2O反应生成沉淀[如AgOH、Cu(OH)2]或配离子[如、],且能与Ag+、Cu2+生成难溶盐,无法共存,A错误;
B.与Al反应产生H2的溶液可能为强酸性或强碱性;若为强碱性,会与OH-反应生成NH3·H2O,无法共存;若为强酸性,可存在,但题目未明确限定酸性条件,因此可能共存,B错误;
C.表明溶液呈酸性(pH <7),Ba2+、、、Na+在酸性条件下均稳定且无相互反应,可以共存,C正确;
D.加入苯酚显紫色,说明溶液中含Fe3+,Fe3+与SCN-会生成Fe(SCN)3络合物,且Fe3+会氧化I-生成I2,无法共存,D错误;
故答案选C。
15. 反应:可用于氨气脱硫,下列说法正确的是
A. 反应的
B. 上述反应平衡常数
C. 使用高效催化剂能降低反应的焓变
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.该反应为气体分子数减少的反应,即ΔS<0,若该反应能自发进行,则,即ΔH<0,不能得出“反应的ΔH>0”,A错误;
B.平衡常数表达式中,固体和纯液体不应出现,该反应的平衡常数,B错误;
C.使用高效催化剂,能改变反应历程,降低反应的活化能,从而加快反应速率,但不能改变反应的焓变,C错误;
D.该反应中S元素化合价升高,中部分氮元素化合价升高,只有中的氧元素化合价降低,则该反应中每消耗,消耗1.25 mol,转移电子 ,其数目约为,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4个小题,共55分(除特殊标注外每空2分)
16. 以钴锰渣(主要成分为Co2O3、CoO、MnO2,含少量FeO、ZnO、SiO2等)为原料,分离回收钴的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,加入的作用是_______,浸渣的主要成分是_______(填化学式)。
(2)“除铁”时温度不宜太高的原因是_______,该过程中将pH控制在3.7~4.0范围内的原因可能是_______。
(3)过硫酸钠()中阴离子的结构如图所示,其中硫元素的化合价为_______,在酸性条件下,“除锰”时发生的主要反应的离子方程式为_______。
(4)向“除锰”后的溶液中加入溶液并控制溶液pH进行“氧化沉钴”。由“除铁”和“沉钴”的工序可推断,还原性:_______(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. 还原及 ②.
(2) ①. 防止高温分解 ②. 偏低,沉淀不完全,偏高,等离子会沉淀
(3) ①. +6 ②.
(4)<
【解析】
【分析】钴锰渣(主要成分为、、,含少量、、等)中加入过量硫酸、溶液进行酸浸、还原,、、、、转化为、、、,不溶,过滤后,成为滤渣;加入、调节pH,被氧化生成的转化为沉淀;加入将氧化并转化为沉淀;继续加入、溶液,被氧化为并转化为沉淀,过滤后,滤液中含有等,以此进行分析;
【小问1详解】
由分析可知,“酸浸”时,加入,、溶解并被还原为、,则的作用是:还原及,浸渣的主要成分是;
【小问2详解】
的热稳定性差,受热易发生分解,“除铁”时温度不宜太高的原因是:防止高温分解;该过程中需除尽但不能让生成沉淀,则将pH控制在3.7~4.0范围内的原因可能是:偏低,沉淀不完全,偏高,等离子会沉淀;
【小问3详解】
过硫酸钠()的阴离子中,6个显-2价,2个显-1价,设硫元素的化合价为x,则,则,在酸性条件下,“除锰”时,加入将氧化并转化为沉淀,转化为,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得出发生的主要反应的离子方程式为;
【小问4详解】
在“除铁”步骤中,能氧化但不能氧化,说明的还原性强于;在“沉钴”步骤中,需要更强的氧化剂才能氧化,也说明的还原性较弱。综合可知,还原性:<。
【点睛】中元素显-1价,既能升高又能降低,则既具有氧化性又具有还原性。
17. 氯化亚砜主要用于制造酰基氯化物,还用于农药、医药等的生产。制备氯化亚砜的原理为(的沸点为),的沸点为,遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并产生有刺激性气味的气体,实验室通过如图装置合成。回答下列问题:
(1)装置C中的试剂为____________(填名称)。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为___________________。
(3)装置H中应盛放的药品的名称为____________。
(4)将与混合并加热,可得到无水,请解释原因:____________________。
(5)实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离的实验操作是__________________________。
(6)还可以制备食品抗氧化剂焦亚硫酸钠。测定某葡萄酒中残留量的方案为:取葡萄酒样品,加入盐酸,再充分蒸馏,将馏分用标准溶液进行滴定,消耗标准溶液。
①若需配制标准溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、______;
②计算样品中抗氧化剂的残留量(以计)为______。
【答案】(1)浓硫酸 (2)
(3)碱石灰 (4)与中的结晶水反应消耗水,同时反应生成的HCl可以抑制的水解,从而得到无水氯化铝
(5)先过滤,再取滤液蒸馏
(6) ①. 容量瓶 ②. 0.16
【解析】
【分析】本实验以A装置(+浓盐酸加热)为氯气发生装置,依次通过盛饱和食盐水的洗气瓶B除HCl、盛浓硫酸的洗气瓶C干燥氯气,将纯净干燥的通入D三颈瓶;同时G装置(70%浓硫酸+)制备,经F浓硫酸干燥后也通入D中,在活性炭催化下与瓶内SCl2发生反应合成目标产物;D上方的球形冷凝管E起到冷凝回流、减少反应物/产物挥发的作用,末端H装置既吸收尾气中有毒的、,又隔绝空气中的水蒸气进入体系,避免遇水易水解的变质。
【小问1详解】
装置A制备的中混有HCl和水蒸气,B中盛饱和食盐水除去HCl,后续产物遇水剧烈反应,必须对进行干燥除水,因此装置C中为浓硫酸,除去中的水蒸气,防止水蒸气进入D中导致产物水解。
【小问2详解】
装置A是和浓盐酸共热制备的发生装置,浓盐酸是强酸拆为离子形式,二氧化锰为氧化物保留化学式,得到对应离子方程式:。
【小问3详解】
H在装置最后,一方面要防止外界空气中的水蒸气进入D装置避免水解,另一方面还可以吸收未反应的、等有毒尾气,同时吸收反应生成的酸性气体,因此选用碱石灰。
【小问4详解】
已知遇水剧烈反应,会消耗结晶水,同时生成的HCl能抑制强酸弱碱盐水解生成,避免直接加热无法得到的问题。
【小问5详解】
三颈烧瓶内的混合物为沸点77℃的、沸点50℃的,还有固体催化剂活性炭,先过滤,分离出固体催化剂活性炭后,再利用和沸点差异较大,通过蒸馏法分离和。
【小问6详解】
①配制一定物质的量浓度的溶液时,需要用对应规格的容量瓶定容,本题要配制100mL溶液,因此补充100mL容量瓶。
②滴定过程的反应为,可得计量关系:。计算得,对应质量为,样品体积为0.1L,因此以计的残留量为。
18. 以烯烃为原料,合成某些高聚物的路线如图所示。回答下列问题:
已知:①的键线式为;
②;
③;
④。
(1)X所含官能团的名称为_____。
(2)B的结构简式为_____。
(3)C中最多有_____个原子在同一平面上。
(4)的反应类型为_____。
(5)的化学方程式为_____。
(6)高聚物ⅰ和ⅱ均属于_____(填“纯净物”或“混合物”)。
(7)G在浓硫酸、加热条件下,可生成一种五元环的有机化合物(M),M的结构简式为_____。
(8)与X互为同分异构体的结构共有_____种(不包括X本身,且不考虑立体异构)。
【答案】(1)碳碳双键
(2) (3)10
(4)加成反应 (5)
(6)混合物 (7)
(8)4
【解析】
【分析】根据流程,A和氢气在镍催化、加热下反应生成B,B在氢氧化钠醇溶液、加热下发生消去反应生成C,B在氢氧化钠水溶液、加热下发生取代反应生成G,则B为,F为1,3-环己二烯,能发生加聚反应生成高聚物ⅰ为,I含羟基,与发生酯化反应生成高聚物ⅱ为;
【小问1详解】
根据结构简式,X所含官能团的名称为碳碳双键;
【小问2详解】
据分析,B的结构简式为;
【小问3详解】
碳碳双键是平面结构、和双键碳原子直接相连的原子在同一个平面,碳碳单键可以旋转,则C中最多有10个原子在同一平面上;
【小问4详解】
D→E的反应为所含的碳碳双键和溴的四氯化碳溶液之间的加成反应;
【小问5详解】
G→H的反应是醇羟基催化氧化转化为醛基,化学方程式为;
【小问6详解】
高聚物中聚合度n不确定,因此高聚物ⅰ和ⅱ均属于混合物;
【小问7详解】
根据已知可知,2个醇羟基之间可以脱水生成醚键,G在浓硫酸、加热条件下,可生成一种五元环的有机化合物(M),则M的结构简式为;
【小问8详解】
与X互为同分异构体的结构共有4种,分别为:CH2=CHCH2CH3、CH2=C(CH3)2、、。
19. 乙烯年产量的高低是衡量一个国家石油化工发展水平的一个极为重要的指标。
I.可使用乙烷脱氢制备乙烯,在反应中产生的积碳会降低催化剂的活性和稳定性。其中一种制备方法需要加入,在一定条件下涉及到的反应为:
①
②
③
④
请回答下列问题:
(1)在该反应条件下,的____________。
(2)在密闭容器中发生上述反应①,下列有关说法正确的是____________(填字母)。
A. 乙烯与苯乙烯互为同系物
B. 乙烯可通过加聚反应制备有机高分子材料
C. 恒容体系中,当的分压不再发生变化说明体系已达到平衡
D. 向恒压体系中加入,反应物的转化率不变
II.可使用与在催化剂作用下制取乙烯:在2 L密闭容器中分别投入2 mol ,6 mol ,发生反应: ;在不同温度下,用传感技术测出平衡时的变化关系如图所示。
(3)该反应的____________0(填“>”“<”或“不能确定”)。
(4)200℃,5 min达平衡,_________;的平衡转化率为________;该反应平衡常数的值为___________。
(5)其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,达新平衡时比原平衡浓度将____________(填“增大”“减小”或“不变”),判断理由是_____________________________。
【答案】(1) (2)BC
(3)< (4) ①. ②. 50% ③.
(5) ①. 增大 ②. 该正反应是气体体积减小的反应,压强增大,乙烯浓度增大,同时平衡正移,生成更多的乙烯,所以新平衡浓度比原平衡更大
【解析】
【小问1详解】
已知反应:② ,④ ,根据盖斯定律,将反应④减去反应②即可得到目标反应:,因此该反应的 。
【小问2详解】
A.乙烯含有碳碳双键,苯乙烯含有苯环和碳碳双键,两者结构不相似,不互为同系物,A错误;
B.乙烯含有碳碳双键,可通过加聚反应制备高分子材料聚乙烯,B正确;
C.该反应是气体分子数改变的反应,恒容体系中,当 的分压不再变化时,说明各组分浓度不再改变,体系已达到平衡,C正确;
D.向恒压体系中加入 ,容器体积增大,反应体系中各组分分压减小,平衡向气体分子数增多的方向(正向)移动,反应物的转化率增大,D错误;
故选BC。
【小问3详解】
由图可知,随着温度升高,平衡时 的物质的量增大,说明升高温度平衡向逆反应方向移动。根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热方向移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,即 。
【小问4详解】
列出反应的三段式:,; 的平衡转化率 ;平衡时各物质的浓度分别为:,,,。平衡常数 。
【小问5详解】
将反应器容积压缩为原来的一半,体积缩小, 的浓度瞬间增大为原来的2倍;同时体系压强增大,平衡向气体分子数减少的方向(即正反应方向)移动, 的物质的量增加,导致其浓度在2倍的基础上进一步增大。因此达新平衡时比原平衡 浓度将增大。
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