【高考真题】2022年天津高考化学真题

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名称 【高考真题】2022年天津高考化学真题
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文件大小 1.5MB
资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2023-04-23 18:00:47

文档简介

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【高考真题】2022年天津高考化学真题
一、选择题
1.近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是(  )
A.我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种单糖
B.中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,石油和天然气都是混合物
C.我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能
D.以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅树脂是一种高分子材料
2.嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图,下列有关含量前六位元素的说法正确的是(  )
A.原子半径:Al<Si
B.第一电离能:Mg<Ca
C.Fe位于元素周期表的p区
D.这六种元素中,电负性最大的是O
3.下列物质沸点的比较,正确的是(  )
A. B.HF>HCl
C. D.
4.利用反应可制备N2H4。下列叙述正确的是(  )
A.NH3分子有孤电子对,可做配体
B.NaCl晶体可以导电
C.一个N2H4分子中有4个σ键
D.NaClO和NaCl均为离子化合物,他们所含的化学键类型相同
5.燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是(  )
A.甲是空气中体积分数最大的成分
B.乙是引起温室效应的气体之一
C.反应(Ⅰ)在常温下容易发生
D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
6.向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ,反应达到平衡后,再通入一定量,达到新平衡时,下列有关判断错误的是(  )
A.的平衡浓度增大 B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大 D.的转化总量增大
7.下列关于苯丙氨酸甲酯的叙述,正确的是(  )
A.具有碱性
B.不能发生水解
C.分子中不含手性碳原子
D.分子中采取杂化的碳原子数目为6
8.25℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是(  )
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
9.下列实验操作中选用仪器正确的是(  )
用量筒量取10.00mL盐酸 用瓷坩埚加热熔化NaOH固体 用分液漏斗分离乙酸异戊酯和水的混合物 配制一定温度的NaCl饱和溶液,用温度计测温并搅拌
A B C D
A.A B.B C.C D.D
10.下列叙述错误的是(  )
A.是极性分子
B.原子的中子数为10
C.与互为同素异形体
D.和互为同系物
11.实验装置如图所示。接通电源后,用碳棒(、)作笔,在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字,端的字迹呈白色。下列结论正确的是(  )
A.a为负极
B.端的字迹呈蓝色
C.电子流向为:
D.如果将、换成铜棒,与碳棒作电极时的现象相同
12.一定条件下,石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是(  )
A.金刚石比石墨稳定
B.两物质的碳碳键的键角相同
C.等质量的石墨和金刚石中,碳碳键数目之比为4∶3
D.可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
二、非选择题
13.金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为   。
(2)NaCl熔点为800.8℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na,电解反应方程式:,加入的目的是   。
(3)的电子式为   。在25℃和101kPa时,Na与反应生成1mol 放热510.9kJ,写出该反应的热化学方程式:   。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前需依次通过   、   (填序号)
a.浓硫酸 b.饱和食盐水 c.NaOH溶液 d.溶液
(5)钠的某氧化物晶胞如下图,图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为   。
(6)天然碱的主要成分为,1mol 经充分加热得到的质量为   g。
14.光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用异丁酸(A)为原料,按如图路线合成:
回答下列问题:
(1)写出化合物E的分子式:   ,其含氧官能团名称为   。
(2)用系统命名法对A命名:   ;在异丁酸的同分异构体中,属于酯类的化合物数目为   ,写出其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式:   。
(3)为实现C→D的转化,试剂X为   (填序号)。
a.HBr b.NaBr c.
(4)D→E的反应类型为   。
(5)在紫外光照射下,少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯()快速聚合,写出该聚合反应的方程式:   。
(6)已知: R=烷基或羧基
参照以上合成路线和条件,利用甲苯和苯及必要的无机试剂,在方框中完成制备化合物F的合成路线。   
15.氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室制备方法,回答下列问题:
(1)Ⅰ.的制备
制备流程图如下:
将废铁屑分批加入稀盐酸中,至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为   。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快,原因为   。
(2)操作①所必需的玻璃仪器中,除烧杯外还有   。
(3)检验溶液中是否残留的试剂是   。
(4)为增大溶液的浓度,向稀溶液中加入纯Fe粉后通入。此过程中发生的主要反应的离子方程式为   。
(5)操作②为   。
(6)Ⅱ.由制备无水
将与液体混合并加热,制得无水。已知沸点为77℃,反应方程式为:,装置如下图所示(夹持和加热装置略)。
仪器A的名称为   ,其作用为   。NaOH溶液的作用是   。
(7)干燥管中无水不能换成碱石灰,原因是   。
(8)由下列结晶水合物制备无水盐,适宜使用上述方法的是   (填序号)。
a. b. c.
16.天津地处环渤海湾,海水资源丰富。科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①的吸收氧化;②的再生。反应原理如下:


回答下列问题:
(1)该工艺的总反应方程式为   。1mol 发生该反应的热量变化为   ,在总反应中的作用是   。
(2)研究不同配体与所形成的配合物(A、B、C)对吸收转化率的影响。将配合物A、B、C分别溶于海水中,配成相同物质的量浓度的吸收液,在相同反应条件下,分别向三份吸收液持续通入,测得单位体积吸收液中吸收转化率随时间变化的曲线如图1所示。以由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率,结果最好的是   (填“A”、“B”或“C”)。
(3)的电离方程式为   。25℃时,溶液中、、在含硫粒子总浓度中所占分数随溶液pH的变化关系如图2,由图2计算,的   ,   。再生反应在常温下进行,解离出的易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的,,为避免有FeS沉淀生成,应控制溶液pH不大于   (已知25℃时,FeS的为)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用;多糖的性质和用途;高分子材料;物质的简单分类
【解析】【解答】A.淀粉是多糖,故A符合题意;
B.石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,天然气主要含甲烷,还有少量的其他烷烃气体,因此天然气是混合物,故B不符合题意;
C.原电池工作时将化学能转化为电能,故C不符合题意;
D.硅树脂是高聚物,属于高分子材料,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.淀粉属于多糖;
B.由多种物质组成的物质属于混合物;
C.锂离子电池为原电池装置;
D.硅树脂是一种高分子材料。
2.【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,Al、Si同周期,Al的核电荷数小于Si,原子半径:Al>Si,故A不符合题意;
B.Mg、Ca同主族,同主族从上到下第一电离能减小,故B不符合题意;
C.基态Fe原子价电子排布式为3d64s2,Fe位于元素周期表的d区,故C不符合题意;
D.同周期元素从左到右电负性增大,同主族元素从上到下电负性减弱,则由此可知六种元素中电负性最大的为O,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小;
B.同主族从上到下第一电离能逐渐减小;
C.基态Fe原子价电子排布式为3d64s2,属于d区元素;
D.元素的非金属性越强,电负性越大。
3.【答案】B
【知识点】晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】A.甲烷和乙烷组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点,故A不符合题意;
B.含有氢键的物质相对无氢键的物质,沸点较高,HF含有氢键,HCl不含有,因此沸点HF>HCl,故B符合题意;
C.组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点,故C不符合题意;
D.相同碳原子的烷烃,支链越多,沸点越低,因此,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.烷烃的相对分子质量越大,沸点越高;
B.HF能形成分子间氢键;
C.分子间作用力越大,沸点越高;
D.同分异构体中,支链越多,沸点越低。
4.【答案】A
【知识点】物质的结构与性质之间的关系;化学键
【解析】【解答】A.NH3中N原子的孤电子对数==1,可以提供1对孤电子对,可以做配体,A符合题意;
B.导电需要物质中有可自由移动的离子或电子,NaCl晶体中没有自由移动的电子或者离子,故不能导电,B不符合题意;
C.N2H4的结构式为 ,单键均为σ键,则N2H4分子中含有5个σ键,C不符合题意;
D.NaClO含有离子键和共价键,NaCl只含有离子键,都是离子化合物,但所含的化学键类型不同,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.NH3分子中N原子含有1个孤电子对,可作配体;
B.NaCl晶体中不存在自由移动的离子,不能导电;
C.单键均为σ键;
D.NaClO中含有离子键和共价键,NaCl中仅含有离子键。
5.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.由分析可知,甲是氮气,空气的成分按体积计算,大约是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%,氮气是空气中体积分数最大的成分,故A不符合题意;
B.乙是二氧化碳,则乙是引起温室效应的气体之一,故B不符合题意;
C.由于氮气含有氮氮三键,因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生,在高温或放电条件下发生,故C符合题意;
D.一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳,一氧化氮中氮化合价降低,因此反应(Ⅱ)中NO是氧化剂,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】甲和氧气反应生成NO,则甲为氮气,NO和CO反应生成氮气和二氧化碳,则乙为二氧化碳。
6.【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.由分析可知,平衡后,再通入一定量,平衡正向移动,的平衡浓度增大,A不符合题意;
B.平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,B符合题意;
C.通入一定量,反应物浓度增大,正向反应速率增大,C不符合题意;
D.通入一定量,促进二氧化硫的转化,的转化总量增大,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 达到平衡后,反应物的浓度增大,平衡正向移动。
7.【答案】A
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.苯丙氨酸甲酯含有氨基,具有碱性,故A符合题意;
B.苯丙氨酸甲酯含有酯基,能发生水解,故B不符合题意;
C.分子中含手性碳原子,如图 标“*”为手性碳原子,故C不符合题意;
D.该物质中苯环和双键碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化,则分子中采取杂化的碳原子数目为7,苯环上6个,酯基上的碳原子,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.苯丙氨酸甲酯中含有氨基,具有碱性;
B.酯基能发生水解反应;
C.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
D.苯环和双键碳原子采用sp2杂化。
8.【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.与反应生成次氯酸而不能大量共存,故A不符合题意;
B.、、发生氧化还原反应而不能大量共存,故B不符合题意;
C.与反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体而不能大量共存,故C不符合题意;
D.、、、互不反应,能大量共存,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
9.【答案】C
【知识点】常用仪器及其使用
【解析】【解答】A.筒量精确度为0.1mL,取10.00mL盐酸只能用酸式滴定管,故A不符合题意;
B.NaOH会与瓷坩埚中的SiO2反应,应用铁坩埚加热熔化NaOH固体,故B不符合题意;
C.乙酸异戊酯和水是不相溶的两种液体,因此可用分液漏斗分离乙酸异戊酯和水的混合物,故C符合题意;
D.温度计用于测定温度,不能用于搅拌,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.量筒的精确度为0.1mL;
B.NaOH会与瓷坩埚中的SiO2反应;
C.采用分液的方式分离互不相溶的液体;
D.温度计用于测定温度,不能用于搅拌。
10.【答案】D
【知识点】极性分子和非极性分子;同素异形体;同系物
【解析】【解答】A.的空间构型为V形,不是中心对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故A不符合题意;
B.原子的中子数18 8=10,故B不符合题意;
C.与是氧元素形成的不同单质,两者互为同素异形体,故C不符合题意;
D.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物,属于酚,属于醇,两者结构不相似,因此两者不互为同系物,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.的空间构型为V形,正负电荷中心不重合,属于极性分子;
B.原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,质量数=质子数+中子数,核外电子数=核内质子数=核电荷数;
C.与均为氧元素形成的单质,互为同素异形体;
D.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物。
11.【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知,a'端呈白色,即生成了氯气,即发生反应2Cl--2e-=Cl2↑,为阳极,阳极与电源正极相连,则a为正极,A不符合题意;
B.b'端为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,生成氢氧根,使酚酞变红,B符合题意;
C.电子不经过电解质溶液, 电子流向为:b→b′,a′→a, C不符合题意;
D. Cu作阳极,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+, 现象与碳作电极时不相同,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 a′端的字迹呈白色,则a′端生成氯气,a′端为阳极,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,b'端为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,a为正极,b为负极。
12.【答案】D
【知识点】化学键;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A.石墨转化为金刚石吸收能量,则石墨能量低,物质的能量越低越稳定,因此石墨比金刚石稳定,故A不符合题意;
B.金刚石是空间网状正四面体形,键角为109°28′,石墨是层内正六边形,键角为120°,因此碳碳键的键角不相同,故B不符合题意;
C.金刚石是空间网状正四面体形,石墨是层内正六边形,层与层之间通过范德华力连接,1mol金刚石有2mol碳碳键,1mol石墨有1.5mol碳碳键,因此等质量的石墨和金刚石中,碳碳键数目之比为3∶4,故C不符合题意;
D.金刚石和石墨是两种不同的晶体类型,因此可用X射线衍射仪鉴别,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.物质的能量越低越稳定;
B.金刚石是空间网状正四面体形,键角为109°28′,石墨是层内正六边形,键角为120°;
C.1mol金刚石有2mol碳碳σ键,1mol石墨有1.5mol碳碳σ键;
D.金刚石和石墨是两种不同的晶体类型。
13.【答案】(1)(或)
(2)作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗
(3);
(4)c;a
(5)
(6)159
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算;热化学方程式;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】(1)基态Na原子的价电子排布式为3s1,则价层电子轨道表示式为(或);故答案为:(或)。
(2) NaCl熔点为800.8℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na,加入CaCl2时,580℃NaCl熔融,所以加入CaCl2能降低NaCl的熔点,节省能耗,说明加入的目的是作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗;故答案为:作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗。
(3)含有钠离子和过氧根离子,其电子式为。在25℃和101kPa时,Na与反应生成1mol 放热510.9kJ,则该反应的热化学方程式: ;故答案为:; 。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备,由于空气中含有二氧化碳和水蒸气,因此要用氢氧化钠除掉二氧化碳,用浓硫酸除掉水蒸气,一般最后除掉水蒸气,因此空气与熔融金属Na反应前需依次通过NaOH溶液、浓硫酸;故答案为:c;b。
(5)图中所示钠离子全部位于晶胞内,则晶胞中有8个钠,氧有个,钠氧个数比为2:1,则该氧化物的化学式为;故答案为:。
(6),因此1mol 经充分加热得到1.5mol,其质量为1.5mol×106g mol 1=159g;故答案为:159。
【分析】(1)基态Na原子的价电子排布式为3s1,轨道表示式为;
(2)NaCl熔点为800.8℃,加入CaCl2时,580℃NaCl熔融,降低了NaCl的熔点;
(3)由钠离子和过氧根离子构成; Na与反应生成1mol 放热510.9kJ, 则该反应的热化学方程式为;
(4) 采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2,空气中CO2、水蒸气都能与熔融金属Na反应,所以在反应前需要将空气中的CO2、水蒸气除去,CO2属于酸性氧化物,能和碱液反应,浓硫酸具有吸水性;
(5)根据均摊法计算;
(6)根据钠原子守恒有:2NaHCO3~Na2CO3。
14.【答案】(1);酮羰基、羟基
(2)2 甲基丙酸;4;
(3)c
(4)取代反应(或水解反应)
(5)
(6)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;羧酸简介
【解析】【解答】(1)根据化合物E的结构简式可知E的分子式为,E中含氧官能团名称为酮羰基、羟基;故答案为:;酮羰基、羟基。
(2)A主链由3个碳原子,属于羧酸,羧酸命名时,选含官能团的最长的碳链为主链,从离官能团近的一端给主链上的碳原子进行编号,表示出支链和官能团的位置,用系统命名法对A命名为:2 甲基丙酸;在异丁酸的同分异构体中,属于酯类的化合物有CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2(CH3)2共4种,其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式:HCOOCH2CH2CH3;故答案为:2 甲基丙酸;4;HCOOCH2CH2CH3。
(3)C→D的转化过程中,Br取代烷基上的氢原子,需要在光照条件下和溴蒸汽反应,因此试剂X为;故答案为:c。
(4)D→E是溴原子变为羟基,因此其反应类型为取代反应(或水解反应);故答案为:取代反应(或水解反应)。
(5)在紫外光照射下,少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯()快速聚合,生成高聚物,则该聚合反应的方程式:;故答案为:。
(6)甲苯在酸性高锰酸钾溶液条件下被氧化为苯甲酸,苯甲酸和氢气在催化剂作用下生成,和SOCl2在加热条件下反应生成,和苯在催化剂加热条件下反应生成,其合成路线为;故答案为:。
【分析】(1)根据E的结构简式确定其分子式,E中的含氧官能团为酮羰基、羟基;
(2)A属于羧酸,其系统命名为2 甲基丙酸;分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;
(3)C→D取代的是烷基上的氢原子,试剂为Br2;
(4)D发生取代反应生成E;
(5)甲基丙烯酸甲酯发生加聚反应生成聚甲基丙烯酸甲酯;
(6)参照题干合成路线,采用逆合成分析法确定具体合成步骤。
15.【答案】(1)不再有气泡产生;Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池,加快反应速率
(2)漏斗、玻璃棒
(3)溶液
(4)、
(5)在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到晶体
(6)球形冷凝管;冷凝回流;吸收、HCl等尾气,防止污染
(7)碱石灰与、HCl气体反应,失去干燥作用
(8)a
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中,至盐酸反应完全,由于废铁屑与盐酸反应不断产生气泡,因此判断反应完全的现象为不再有气泡产生;含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快,是因为Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池,加快反应速率;故答案为:不再有气泡产生;Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池,加快反应速率。
(2)操作①是过滤,所必需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;故答案为:漏斗、玻璃棒。
(3)和溶液反应生成蓝色沉淀,因此检验溶液中是否残留的试剂是溶液;故答案为:溶液。
(4)为增大溶液的浓度,向稀溶液中加入纯Fe粉后通入,先是铁和铁离子反应生成亚铁离子,再是亚铁离子被氯气氧化为铁离子,此过程中发生的主要反应的离子方程式为、;故答案为:、。
(5)操作②是氯化铁溶液到晶体,由于铁离子加热时要发生水解生成氢氧化铁,因此在整个过程中要通入HCl气体防止铁离子水解,其操作过程为晶体;故答案为:在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到晶体。
(6)根据仪器构造可知,仪器A的名称为球形干燥管,由于沸点为77℃,为充分利用,不能使其逸出,因此球形冷凝管的作用为冷凝回流;二氧化硫、HCl会逸出污染环境,因此NaOH溶液的作用是吸收、HCl等尾气,防止污染;故答案为:球形干燥管;冷凝回流;吸收、HCl等尾气,防止污染。
(7)无水的作用是干燥气体,不是与二氧化硫、HCl气体反应,干燥管中无水不能换成碱石灰,原因是碱石灰与、HCl气体反应,失去干燥作用;故答案为:碱石灰与、HCl气体反应,失去干燥作用。
(8)根据装置图信息,该装置可以用于制取能水解的盐酸盐晶体,由下列结晶水合物制备无水盐,适宜使用上述方法的是a;故答案为:a。
【分析】 Ⅰ.废铁屑加入稀硫酸,得到氯化亚铁溶液,过滤除去不溶的铜,滤液通入氯气,得到稀氯化铁溶液,部分溶液加入铁粉,氯气,得到浓氯化铁溶液,氯化铁溶液经过在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到氯化铁晶体;
Ⅱ. 将FeCl3 6H2O与液体SOCl2混合并加热,发生反应,通过A冷凝回流,无水氯化钙干燥,然后用NaOH溶液除去SO2、HCl。
16.【答案】(1)(或);放出热量;作催化剂或降低反应活化能
(2)A
(3)或;;;8
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用;化学平衡转化过程中的变化曲线;弱电解质在水溶液中的电离平衡;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,将①×2+②可得(或),该反应的热化学方程式,因此1mol 发生该反应的热量变化为放出热量,参与了化学反应,但反应前后量没有改变,是该反应的催化剂,在总反应中的作用是作催化剂或降低反应活化能;故答案为:(或);放出热量;作催化剂或降低反应活化能。
(2)根据图中信息以由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率,A持续时间最短,说明A的脱硫效率最高,因此结果最好的A;故答案为:A。
(3)是二元弱酸,其电离是一步一步电离,主要以第一步电离为主,因此其电离方程式为或;根据题意pH=7时、的所占分数相等,因此的,pH=13时、的所占分数相等,则。再生反应在常温下进行,解离出的易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的,根据得到,根据和,得到,pH=8,因此为避免有FeS沉淀生成,应控制溶液pH不大于8;故答案为:或;;;8。
【分析】(1)根据盖斯定律,将反应①×2+②可得目标方程式; 是该反应的催化剂;
(2)配合物用时最短,对H2S吸收效率最好;
(3)H2S为二元弱酸,分步电离;当pH=7时,H2S、HS-的分布分数相同,即浓度相等,结合、计算;为避免FeS沉淀生成, c(Fe2+)×c(S2-)≤Ksp(FeS)。
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【高考真题】2022年天津高考化学真题
一、选择题
1.近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是(  )
A.我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种单糖
B.中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,石油和天然气都是混合物
C.我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能
D.以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅树脂是一种高分子材料
【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用;多糖的性质和用途;高分子材料;物质的简单分类
【解析】【解答】A.淀粉是多糖,故A符合题意;
B.石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,天然气主要含甲烷,还有少量的其他烷烃气体,因此天然气是混合物,故B不符合题意;
C.原电池工作时将化学能转化为电能,故C不符合题意;
D.硅树脂是高聚物,属于高分子材料,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.淀粉属于多糖;
B.由多种物质组成的物质属于混合物;
C.锂离子电池为原电池装置;
D.硅树脂是一种高分子材料。
2.嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图,下列有关含量前六位元素的说法正确的是(  )
A.原子半径:Al<Si
B.第一电离能:Mg<Ca
C.Fe位于元素周期表的p区
D.这六种元素中,电负性最大的是O
【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,Al、Si同周期,Al的核电荷数小于Si,原子半径:Al>Si,故A不符合题意;
B.Mg、Ca同主族,同主族从上到下第一电离能减小,故B不符合题意;
C.基态Fe原子价电子排布式为3d64s2,Fe位于元素周期表的d区,故C不符合题意;
D.同周期元素从左到右电负性增大,同主族元素从上到下电负性减弱,则由此可知六种元素中电负性最大的为O,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小;
B.同主族从上到下第一电离能逐渐减小;
C.基态Fe原子价电子排布式为3d64s2,属于d区元素;
D.元素的非金属性越强,电负性越大。
3.下列物质沸点的比较,正确的是(  )
A. B.HF>HCl
C. D.
【答案】B
【知识点】晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】A.甲烷和乙烷组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点,故A不符合题意;
B.含有氢键的物质相对无氢键的物质,沸点较高,HF含有氢键,HCl不含有,因此沸点HF>HCl,故B符合题意;
C.组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点,故C不符合题意;
D.相同碳原子的烷烃,支链越多,沸点越低,因此,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.烷烃的相对分子质量越大,沸点越高;
B.HF能形成分子间氢键;
C.分子间作用力越大,沸点越高;
D.同分异构体中,支链越多,沸点越低。
4.利用反应可制备N2H4。下列叙述正确的是(  )
A.NH3分子有孤电子对,可做配体
B.NaCl晶体可以导电
C.一个N2H4分子中有4个σ键
D.NaClO和NaCl均为离子化合物,他们所含的化学键类型相同
【答案】A
【知识点】物质的结构与性质之间的关系;化学键
【解析】【解答】A.NH3中N原子的孤电子对数==1,可以提供1对孤电子对,可以做配体,A符合题意;
B.导电需要物质中有可自由移动的离子或电子,NaCl晶体中没有自由移动的电子或者离子,故不能导电,B不符合题意;
C.N2H4的结构式为 ,单键均为σ键,则N2H4分子中含有5个σ键,C不符合题意;
D.NaClO含有离子键和共价键,NaCl只含有离子键,都是离子化合物,但所含的化学键类型不同,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.NH3分子中N原子含有1个孤电子对,可作配体;
B.NaCl晶体中不存在自由移动的离子,不能导电;
C.单键均为σ键;
D.NaClO中含有离子键和共价键,NaCl中仅含有离子键。
5.燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是(  )
A.甲是空气中体积分数最大的成分
B.乙是引起温室效应的气体之一
C.反应(Ⅰ)在常温下容易发生
D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.由分析可知,甲是氮气,空气的成分按体积计算,大约是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%,氮气是空气中体积分数最大的成分,故A不符合题意;
B.乙是二氧化碳,则乙是引起温室效应的气体之一,故B不符合题意;
C.由于氮气含有氮氮三键,因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生,在高温或放电条件下发生,故C符合题意;
D.一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳,一氧化氮中氮化合价降低,因此反应(Ⅱ)中NO是氧化剂,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】甲和氧气反应生成NO,则甲为氮气,NO和CO反应生成氮气和二氧化碳,则乙为二氧化碳。
6.向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ,反应达到平衡后,再通入一定量,达到新平衡时,下列有关判断错误的是(  )
A.的平衡浓度增大 B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大 D.的转化总量增大
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.由分析可知,平衡后,再通入一定量,平衡正向移动,的平衡浓度增大,A不符合题意;
B.平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,B符合题意;
C.通入一定量,反应物浓度增大,正向反应速率增大,C不符合题意;
D.通入一定量,促进二氧化硫的转化,的转化总量增大,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 达到平衡后,反应物的浓度增大,平衡正向移动。
7.下列关于苯丙氨酸甲酯的叙述,正确的是(  )
A.具有碱性
B.不能发生水解
C.分子中不含手性碳原子
D.分子中采取杂化的碳原子数目为6
【答案】A
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.苯丙氨酸甲酯含有氨基,具有碱性,故A符合题意;
B.苯丙氨酸甲酯含有酯基,能发生水解,故B不符合题意;
C.分子中含手性碳原子,如图 标“*”为手性碳原子,故C不符合题意;
D.该物质中苯环和双键碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化,则分子中采取杂化的碳原子数目为7,苯环上6个,酯基上的碳原子,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.苯丙氨酸甲酯中含有氨基,具有碱性;
B.酯基能发生水解反应;
C.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
D.苯环和双键碳原子采用sp2杂化。
8.25℃时,下列各组离子中可以在水溶液中大量共存的是(  )
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.与反应生成次氯酸而不能大量共存,故A不符合题意;
B.、、发生氧化还原反应而不能大量共存,故B不符合题意;
C.与反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体而不能大量共存,故C不符合题意;
D.、、、互不反应,能大量共存,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
9.下列实验操作中选用仪器正确的是(  )
用量筒量取10.00mL盐酸 用瓷坩埚加热熔化NaOH固体 用分液漏斗分离乙酸异戊酯和水的混合物 配制一定温度的NaCl饱和溶液,用温度计测温并搅拌
A B C D
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】常用仪器及其使用
【解析】【解答】A.筒量精确度为0.1mL,取10.00mL盐酸只能用酸式滴定管,故A不符合题意;
B.NaOH会与瓷坩埚中的SiO2反应,应用铁坩埚加热熔化NaOH固体,故B不符合题意;
C.乙酸异戊酯和水是不相溶的两种液体,因此可用分液漏斗分离乙酸异戊酯和水的混合物,故C符合题意;
D.温度计用于测定温度,不能用于搅拌,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.量筒的精确度为0.1mL;
B.NaOH会与瓷坩埚中的SiO2反应;
C.采用分液的方式分离互不相溶的液体;
D.温度计用于测定温度,不能用于搅拌。
10.下列叙述错误的是(  )
A.是极性分子
B.原子的中子数为10
C.与互为同素异形体
D.和互为同系物
【答案】D
【知识点】极性分子和非极性分子;同素异形体;同系物
【解析】【解答】A.的空间构型为V形,不是中心对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故A不符合题意;
B.原子的中子数18 8=10,故B不符合题意;
C.与是氧元素形成的不同单质,两者互为同素异形体,故C不符合题意;
D.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物,属于酚,属于醇,两者结构不相似,因此两者不互为同系物,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.的空间构型为V形,正负电荷中心不重合,属于极性分子;
B.原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,质量数=质子数+中子数,核外电子数=核内质子数=核电荷数;
C.与均为氧元素形成的单质,互为同素异形体;
D.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物。
11.实验装置如图所示。接通电源后,用碳棒(、)作笔,在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字,端的字迹呈白色。下列结论正确的是(  )
A.a为负极
B.端的字迹呈蓝色
C.电子流向为:
D.如果将、换成铜棒,与碳棒作电极时的现象相同
【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知,a'端呈白色,即生成了氯气,即发生反应2Cl--2e-=Cl2↑,为阳极,阳极与电源正极相连,则a为正极,A不符合题意;
B.b'端为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,生成氢氧根,使酚酞变红,B符合题意;
C.电子不经过电解质溶液, 电子流向为:b→b′,a′→a, C不符合题意;
D. Cu作阳极,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+, 现象与碳作电极时不相同,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 a′端的字迹呈白色,则a′端生成氯气,a′端为阳极,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,b'端为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,a为正极,b为负极。
12.一定条件下,石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是(  )
A.金刚石比石墨稳定
B.两物质的碳碳键的键角相同
C.等质量的石墨和金刚石中,碳碳键数目之比为4∶3
D.可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
【答案】D
【知识点】化学键;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A.石墨转化为金刚石吸收能量,则石墨能量低,物质的能量越低越稳定,因此石墨比金刚石稳定,故A不符合题意;
B.金刚石是空间网状正四面体形,键角为109°28′,石墨是层内正六边形,键角为120°,因此碳碳键的键角不相同,故B不符合题意;
C.金刚石是空间网状正四面体形,石墨是层内正六边形,层与层之间通过范德华力连接,1mol金刚石有2mol碳碳键,1mol石墨有1.5mol碳碳键,因此等质量的石墨和金刚石中,碳碳键数目之比为3∶4,故C不符合题意;
D.金刚石和石墨是两种不同的晶体类型,因此可用X射线衍射仪鉴别,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.物质的能量越低越稳定;
B.金刚石是空间网状正四面体形,键角为109°28′,石墨是层内正六边形,键角为120°;
C.1mol金刚石有2mol碳碳σ键,1mol石墨有1.5mol碳碳σ键;
D.金刚石和石墨是两种不同的晶体类型。
二、非选择题
13.金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为   。
(2)NaCl熔点为800.8℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na,电解反应方程式:,加入的目的是   。
(3)的电子式为   。在25℃和101kPa时,Na与反应生成1mol 放热510.9kJ,写出该反应的热化学方程式:   。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前需依次通过   、   (填序号)
a.浓硫酸 b.饱和食盐水 c.NaOH溶液 d.溶液
(5)钠的某氧化物晶胞如下图,图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为   。
(6)天然碱的主要成分为,1mol 经充分加热得到的质量为   g。
【答案】(1)(或)
(2)作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗
(3);
(4)c;a
(5)
(6)159
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算;热化学方程式;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】(1)基态Na原子的价电子排布式为3s1,则价层电子轨道表示式为(或);故答案为:(或)。
(2) NaCl熔点为800.8℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na,加入CaCl2时,580℃NaCl熔融,所以加入CaCl2能降低NaCl的熔点,节省能耗,说明加入的目的是作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗;故答案为:作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗。
(3)含有钠离子和过氧根离子,其电子式为。在25℃和101kPa时,Na与反应生成1mol 放热510.9kJ,则该反应的热化学方程式: ;故答案为:; 。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备,由于空气中含有二氧化碳和水蒸气,因此要用氢氧化钠除掉二氧化碳,用浓硫酸除掉水蒸气,一般最后除掉水蒸气,因此空气与熔融金属Na反应前需依次通过NaOH溶液、浓硫酸;故答案为:c;b。
(5)图中所示钠离子全部位于晶胞内,则晶胞中有8个钠,氧有个,钠氧个数比为2:1,则该氧化物的化学式为;故答案为:。
(6),因此1mol 经充分加热得到1.5mol,其质量为1.5mol×106g mol 1=159g;故答案为:159。
【分析】(1)基态Na原子的价电子排布式为3s1,轨道表示式为;
(2)NaCl熔点为800.8℃,加入CaCl2时,580℃NaCl熔融,降低了NaCl的熔点;
(3)由钠离子和过氧根离子构成; Na与反应生成1mol 放热510.9kJ, 则该反应的热化学方程式为;
(4) 采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2,空气中CO2、水蒸气都能与熔融金属Na反应,所以在反应前需要将空气中的CO2、水蒸气除去,CO2属于酸性氧化物,能和碱液反应,浓硫酸具有吸水性;
(5)根据均摊法计算;
(6)根据钠原子守恒有:2NaHCO3~Na2CO3。
14.光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用异丁酸(A)为原料,按如图路线合成:
回答下列问题:
(1)写出化合物E的分子式:   ,其含氧官能团名称为   。
(2)用系统命名法对A命名:   ;在异丁酸的同分异构体中,属于酯类的化合物数目为   ,写出其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式:   。
(3)为实现C→D的转化,试剂X为   (填序号)。
a.HBr b.NaBr c.
(4)D→E的反应类型为   。
(5)在紫外光照射下,少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯()快速聚合,写出该聚合反应的方程式:   。
(6)已知: R=烷基或羧基
参照以上合成路线和条件,利用甲苯和苯及必要的无机试剂,在方框中完成制备化合物F的合成路线。   
【答案】(1);酮羰基、羟基
(2)2 甲基丙酸;4;
(3)c
(4)取代反应(或水解反应)
(5)
(6)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;羧酸简介
【解析】【解答】(1)根据化合物E的结构简式可知E的分子式为,E中含氧官能团名称为酮羰基、羟基;故答案为:;酮羰基、羟基。
(2)A主链由3个碳原子,属于羧酸,羧酸命名时,选含官能团的最长的碳链为主链,从离官能团近的一端给主链上的碳原子进行编号,表示出支链和官能团的位置,用系统命名法对A命名为:2 甲基丙酸;在异丁酸的同分异构体中,属于酯类的化合物有CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2(CH3)2共4种,其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式:HCOOCH2CH2CH3;故答案为:2 甲基丙酸;4;HCOOCH2CH2CH3。
(3)C→D的转化过程中,Br取代烷基上的氢原子,需要在光照条件下和溴蒸汽反应,因此试剂X为;故答案为:c。
(4)D→E是溴原子变为羟基,因此其反应类型为取代反应(或水解反应);故答案为:取代反应(或水解反应)。
(5)在紫外光照射下,少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯()快速聚合,生成高聚物,则该聚合反应的方程式:;故答案为:。
(6)甲苯在酸性高锰酸钾溶液条件下被氧化为苯甲酸,苯甲酸和氢气在催化剂作用下生成,和SOCl2在加热条件下反应生成,和苯在催化剂加热条件下反应生成,其合成路线为;故答案为:。
【分析】(1)根据E的结构简式确定其分子式,E中的含氧官能团为酮羰基、羟基;
(2)A属于羧酸,其系统命名为2 甲基丙酸;分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;
(3)C→D取代的是烷基上的氢原子,试剂为Br2;
(4)D发生取代反应生成E;
(5)甲基丙烯酸甲酯发生加聚反应生成聚甲基丙烯酸甲酯;
(6)参照题干合成路线,采用逆合成分析法确定具体合成步骤。
15.氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室制备方法,回答下列问题:
(1)Ⅰ.的制备
制备流程图如下:
将废铁屑分批加入稀盐酸中,至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为   。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快,原因为   。
(2)操作①所必需的玻璃仪器中,除烧杯外还有   。
(3)检验溶液中是否残留的试剂是   。
(4)为增大溶液的浓度,向稀溶液中加入纯Fe粉后通入。此过程中发生的主要反应的离子方程式为   。
(5)操作②为   。
(6)Ⅱ.由制备无水
将与液体混合并加热,制得无水。已知沸点为77℃,反应方程式为:,装置如下图所示(夹持和加热装置略)。
仪器A的名称为   ,其作用为   。NaOH溶液的作用是   。
(7)干燥管中无水不能换成碱石灰,原因是   。
(8)由下列结晶水合物制备无水盐,适宜使用上述方法的是   (填序号)。
a. b. c.
【答案】(1)不再有气泡产生;Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池,加快反应速率
(2)漏斗、玻璃棒
(3)溶液
(4)、
(5)在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到晶体
(6)球形冷凝管;冷凝回流;吸收、HCl等尾气,防止污染
(7)碱石灰与、HCl气体反应,失去干燥作用
(8)a
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中,至盐酸反应完全,由于废铁屑与盐酸反应不断产生气泡,因此判断反应完全的现象为不再有气泡产生;含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快,是因为Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池,加快反应速率;故答案为:不再有气泡产生;Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池,加快反应速率。
(2)操作①是过滤,所必需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;故答案为:漏斗、玻璃棒。
(3)和溶液反应生成蓝色沉淀,因此检验溶液中是否残留的试剂是溶液;故答案为:溶液。
(4)为增大溶液的浓度,向稀溶液中加入纯Fe粉后通入,先是铁和铁离子反应生成亚铁离子,再是亚铁离子被氯气氧化为铁离子,此过程中发生的主要反应的离子方程式为、;故答案为:、。
(5)操作②是氯化铁溶液到晶体,由于铁离子加热时要发生水解生成氢氧化铁,因此在整个过程中要通入HCl气体防止铁离子水解,其操作过程为晶体;故答案为:在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到晶体。
(6)根据仪器构造可知,仪器A的名称为球形干燥管,由于沸点为77℃,为充分利用,不能使其逸出,因此球形冷凝管的作用为冷凝回流;二氧化硫、HCl会逸出污染环境,因此NaOH溶液的作用是吸收、HCl等尾气,防止污染;故答案为:球形干燥管;冷凝回流;吸收、HCl等尾气,防止污染。
(7)无水的作用是干燥气体,不是与二氧化硫、HCl气体反应,干燥管中无水不能换成碱石灰,原因是碱石灰与、HCl气体反应,失去干燥作用;故答案为:碱石灰与、HCl气体反应,失去干燥作用。
(8)根据装置图信息,该装置可以用于制取能水解的盐酸盐晶体,由下列结晶水合物制备无水盐,适宜使用上述方法的是a;故答案为:a。
【分析】 Ⅰ.废铁屑加入稀硫酸,得到氯化亚铁溶液,过滤除去不溶的铜,滤液通入氯气,得到稀氯化铁溶液,部分溶液加入铁粉,氯气,得到浓氯化铁溶液,氯化铁溶液经过在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到氯化铁晶体;
Ⅱ. 将FeCl3 6H2O与液体SOCl2混合并加热,发生反应,通过A冷凝回流,无水氯化钙干燥,然后用NaOH溶液除去SO2、HCl。
16.天津地处环渤海湾,海水资源丰富。科研人员把铁的配合物(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①的吸收氧化;②的再生。反应原理如下:


回答下列问题:
(1)该工艺的总反应方程式为   。1mol 发生该反应的热量变化为   ,在总反应中的作用是   。
(2)研究不同配体与所形成的配合物(A、B、C)对吸收转化率的影响。将配合物A、B、C分别溶于海水中,配成相同物质的量浓度的吸收液,在相同反应条件下,分别向三份吸收液持续通入,测得单位体积吸收液中吸收转化率随时间变化的曲线如图1所示。以由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率,结果最好的是   (填“A”、“B”或“C”)。
(3)的电离方程式为   。25℃时,溶液中、、在含硫粒子总浓度中所占分数随溶液pH的变化关系如图2,由图2计算,的   ,   。再生反应在常温下进行,解离出的易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的,,为避免有FeS沉淀生成,应控制溶液pH不大于   (已知25℃时,FeS的为)。
【答案】(1)(或);放出热量;作催化剂或降低反应活化能
(2)A
(3)或;;;8
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用;化学平衡转化过程中的变化曲线;弱电解质在水溶液中的电离平衡;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,将①×2+②可得(或),该反应的热化学方程式,因此1mol 发生该反应的热量变化为放出热量,参与了化学反应,但反应前后量没有改变,是该反应的催化剂,在总反应中的作用是作催化剂或降低反应活化能;故答案为:(或);放出热量;作催化剂或降低反应活化能。
(2)根据图中信息以由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率,A持续时间最短,说明A的脱硫效率最高,因此结果最好的A;故答案为:A。
(3)是二元弱酸,其电离是一步一步电离,主要以第一步电离为主,因此其电离方程式为或;根据题意pH=7时、的所占分数相等,因此的,pH=13时、的所占分数相等,则。再生反应在常温下进行,解离出的易与溶液中的形成沉淀。若溶液中的,根据得到,根据和,得到,pH=8,因此为避免有FeS沉淀生成,应控制溶液pH不大于8;故答案为:或;;;8。
【分析】(1)根据盖斯定律,将反应①×2+②可得目标方程式; 是该反应的催化剂;
(2)配合物用时最短,对H2S吸收效率最好;
(3)H2S为二元弱酸,分步电离;当pH=7时,H2S、HS-的分布分数相同,即浓度相等,结合、计算;为避免FeS沉淀生成, c(Fe2+)×c(S2-)≤Ksp(FeS)。
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