山东省莱州市第四中学2015-2016学年高二下期6月月考化学试卷(解析版)
1.某元素原子L层电子数比M层电子数多5个,该元素的最高正化合价为(
)
A、+3
B、+4
C、+5
D、+6
【答案】A
【解析】即铝元素,最高正价为+3价。
2.将31.2
g过氧化钠和100
g水充分反应后所得溶液的质量分数为(
)
A.25.6%
B.31.2%
C.32.0%
D.34.5%
【答案】A
【解析】过氧化钠溶于水生成氢氧化钠溶液,故所求溶液的溶质为NaOH。
2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
2×78
4×40
32
31.2
g
x
y
x==32
g(NaOH)
y==6.4
g(O2)
w(NaOH)=×100%=25.6%
3.下列叙述不正确的是
A.氨水和硫酸铵的混合液中,可能有:c(NH4+)>
c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)
B.某温度下0.1mol/L的NaHB溶液中:c(Na+)≥c(B2-)且pH<7
C.NaH2PO4的溶液呈酸性:c(Na+)
>c(H2PO4-)>
c(H3PO4)>
c(HPO42-)
D.0.1mol/L醋酸钡溶液中:c(Ba2+)>
c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】BD
【解析】
4.右图为原电池示意图,下列说法中正确的是:
( http: / / www.21cnjy.com )
A.锌片是负极
B.铜片是负极
C.电子由铜片通过导线流向锌片
D.该装置能够将电能转化为化学能
【答案】A
【解析】
正确答案:A
B.不正确,铜片应是正极
C.不正确,电流由铜片通过导线流向锌片,电子由锌片通过导线流向铜片
D.不正确,该装置能够将化学能转化为电能
5.以NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.0.1
mol
Fe与足量盐酸反应,转移的电子数为0.3
NA
B.28
g
CO中所含的原子数为2
NA
C.0.1
mol L﹣1Na2CO3溶液中,含有CO32﹣数为0.1
NA
D.标准状况下,22.4
L苯的分子数为NA
【答案】B
【解析】
试题分析:A、铁和盐酸生成氯化亚铁和氢气,
( http: / / www.21cnjy.com )所以转移0.2摩尔电子,错误,不选A;B、28克一氧化碳的物质的量为1摩尔,所以含有2摩尔原子,正确,选B;C、碳酸钠溶液没有说明体积,不能计算其物质的量,错误,不选C。D、标况下苯不是气体,不能使用气体摩尔体积,所以错误,不选D。
考点:阿伏伽德罗常数
6.化学与生产、生活密切相关。下列叙述正确的是(
)
A.煤的干馏和石油的分馏均属化学变化
B.BaSO4在医学上用做钡餐,Ba2+对人体无毒
C.14C可用于文物的年代鉴定,14C与12C互为同素异形体
D.葡萄糖注射液不能产生丁达尔现象,不属于胶体
【答案】D
【解析】
试题分析:A.煤的干馏有新物质生成,是化学
( http: / / www.21cnjy.com )变化,而石油的分馏只是分离沸点不同的液体混合物,属物理变化,错误;B.BaSO4既不能溶于水,也不能溶于酸,因此在医学上用做钡餐,但是Ba2+对人体有毒,错误;C.14C可用于文物的年代鉴定,14C与12C是质子数相同而中子数不同,互为同位素,错误;D.葡萄糖注射液属于溶液,不是胶体,因此不能产生丁达尔现象,正确。
考点:考查化学在生产、生活中的应用的知识。
7.在隔绝空气的情况下,9
( http: / / www.21cnjy.com ).2g铁、镁、铝混合物溶解在一定量某浓度的稀硝酸中,当金属完全溶解后收集到4.48L(标准状况下)NO气体.在反应后的溶液中加入足量的烧碱溶液,可生成氢氧化物沉淀的质量为
A.18.6
g
B.20
g
C.19.4
g
D.24
g
【答案】A
【解析】
试题分析:硝酸与金属反应生成一氧化氮:
( http: / / www.21cnjy.com )HNO3→NO,化合价降低3价,得到3e-电子,标况下4.48LNO的物质的量为:n(NO)=4.48/22.4=0.2mol,得到电子的物质的量为:n(e-)=3e-×0.2mol=0.6mol,根据金属的转化关系:M→Mn+→M(OH)n和电子守恒可知,金属失去电子的物质的量等于硝酸中N原子得到电子的物质的量,也等于生成沉淀时结合OH-的物质的量,即:n(OH-)=n(e-)=0.6mol,则最多生成沉淀的质量为:金属质量+净增OH-的质量=9.2g+0.6mol×17g/mol=19.4g,由于沉淀中没有氢氧化铝,所以生成沉淀的质量小于19.4g,故选A
考点:考查了混合物的计算的相关知识。
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述不正确的是( )
A.标准状况下,1
L庚烷所含有的分子数为NA/22.4
B.1
mol甲基(—CH3)所含电子数为9NA
C.标准状况下,B2H6和C2H4的混合气体22.4
L,所含的电子数约为16NA
D.26
g
C2H2和苯蒸气的混合气体中所含的C原子数为2NA
【答案】A
【解析】A项,标准状况下,庚烷为液体。
9.如图所示的实验中,投入铝片后(
)
①
②
A.①中产生气泡,②中不产生气泡
B.①和②中都不产生气泡
C.①和②中都产生气泡,①中是H2,②中是O2
D.①和②中都产生气泡,且都是H2
【答案】D
【解析】
试题分析:单质铝既能和盐酸反应生成氢气,也能和氢氧化钠溶液反应生成氢气,所以答案选D。
考点:考查铝的性质。
10.在100mL1.0×10-4
( http: / / www.21cnjy.com )mol/L的KCl溶液中,加入100mL2.0×10-6mol/L的AgNO3溶液,下列说法正确的是(
)
A.有AgCI沉淀生成
B.无AgCI沉淀生成
C.有沉淀生成但不是AgCI
D.无法确定
【答案】B
【解析】
试题分析:c(Cl-)=5.0×1
( http: / / www.21cnjy.com )0-5mol/L;
c(Ag+)=1.0×10-6mol/L,
c(Cl-)·
c(Ag+)=5.0×10-11考点:考查沉淀溶解平衡常数的应用的知识。
11.下列四支试管中,在不同条件下反应:Fe
+
2HCl
=
FeCl2
+
H2↑
判断产生H2的反应速率最快的是
试管
盐酸浓度
温度
铁的状态
A
0.5
mol/L
20℃
块状
B
0.5
mol/L
20℃
粉末状
C
1
mol/L
35℃
块状
D
2
mol/L
35℃
粉末状
【答案】D
【解析】
试题分析:反应物的浓度越大反应越快,温度越高反应越快,固体的表面积越大反应越快,从选项中选出温度高,浓度大,粉末状的一组,故选D。
考点:化学反应速率的影响因素。
12.将足量CO2通入下列各溶液中,所含离子还能大量共存的是
A.K+、SiO32-、Cl-、NO3-
B.H+、NH4+、AlO2-、SO42-
C.Na+、S2-、CO32-、SO42-
D.Na+、Ba2+、CH3COO-、HCO3-
【答案】D
【解析】
试题分析:A、SiO32-+CO2+H2O=
( http: / / www.21cnjy.com )H2SiO3↓+CO32-,SiO32-不能存在,错误;B、H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓不能共存,错误;C、CO2+CO32-+H2O=HCO3-CO32-不能存在,错误。
考点:考查离子共存等相关知识。
13.下列说法正确的是
(1)增加水的量或升高温度,一定可以加快镁跟水的反应速率
(2)增大硫酸的浓度,一定可以加快锌与硫酸反应制取氢气的速率
(3)对于反应CaCO3(s)
CaO(s)
+
CO2(g),增加CaCO3的量,可以加快正反应速率,而增加CaO或CO2的浓度,则可以加快逆反应速率
(4)对于反应3H2(g)
+
N2(g)
2NH3(g),在密闭容器中进行(固定体积),现充入氦气,由于容器中压强增大,则化学反应速率加快
(5)对于反应3H2(g)
+
N2(g)
2NH3(g),使用适合催化剂,正逆反应速率同等程度加快
A.(1)(2)
B.(1)(2)(3)
C.(1)(2)(3)(4)
D.(5)
【答案】D
【解析】
试题分析:(1)镁跟水的反
( http: / / www.21cnjy.com )应速率和水量的多少没有关系,升高温度,可以加快镁跟水的反应速率,故错误;(2)浓硫酸和金属锌之间反应生成的不是氢气而是二氧化硫,故错误;(3)增加CaCO3的量,浓度不变,反应速率不变,故错误;(4)充入氦气,由于参加反应气体的浓度不变,则不影响反应速率,故错误;(5)催化剂可降低反应的活化能,同等程度改变反应速率,故正确;故选D。
考点:考查了化学反应速率的影响因素的相关知识。
14.将一定质量的镁、铜
( http: / / www.21cnjy.com )合金加入到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol·L-1
的NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则下列有关叙述中正确的是
A.开始加入合金的质量可能为16.4g
B.标准状况下产物NO的体积为22.4L
C.生成沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100mL
D.参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol
【答案】C
【解析】
试题分析:A、合金增加的质量即为与金属阳离子结合的氢氧根离子的质量,则氢氧根离子的物质的量是5.1g÷17g/mol=0.3mol。所以金属阳离子的物质的=0.3mol÷2=0.15mol,假定全为镁,金属质量为0.15mol×24g/mol=3.6g,若全为铜,金属质量为:0.15mol×64g/mol=9.6g,所以参加反应的金属的总质量(m)范围为:3.6g<m<9.6g,A错误;B、根据得失电子守恒可知生成的NO是,在标准状况下的体积为2.24L,B错误;C、根据氢氧根守恒可知氢氧化钠的物质的量是0.3mol,消耗氢氧化钠溶液的体积为0.3mol÷3mol/L=0.1L=100mL,C正确;D、根据氮原子守恒可知参加反应的n反应(HNO3)=0.15mol×2+0.1mol=0.4mol,D错误;答案选C。
考点:考查混合物有关计算
15.(12分)
(1)已知C(石墨,s)=
C(金刚石,s);△H>0,则稳定性:金刚石
石墨(填>或<)
(2)已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1;2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2。则△H1
△H2(填>或<)
(3)“嫦娥五号”预计在海南文昌发射中
( http: / / www.21cnjy.com )心发射,火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来制备.
用肼(N2H4)为燃料,四氧化二氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水.
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)
△H=+10.7kJ·
mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
△H=-543
kJ·
mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式为
。
(4)25℃,101kPa时,14gCO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3
kJ的热,则CO的燃烧热为△H=
。
(5)0.50L
2.00mol/L
( http: / / www.21cnjy.com )H2SO4溶液与2.10L
1.00mol/L
KOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,该反应的中和热为△H=
(6)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391
kJ、
946
kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是
。
【答案】(12分,每空2分)
(1
( http: / / www.21cnjy.com ))<
(2)
<
(3)
2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=—1096.7kJ·
mol-1
(4)-282.6kJ·
mol-1
( http: / / www.21cnjy.com )
(5)-57.3kJ·
mol-1
(6)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ·
mol-1
【解析】
试题分析:(1)已知C(石墨,s)=
( http: / / www.21cnjy.com )
C(金刚石,s);△H>0,这说明该反应是吸热反应,因此石墨的总能量低于金刚石。能量越低越稳定,则稳定性金刚石
<石墨。
(2)碳完全燃烧放热多,但放热越多△H
( http: / / www.21cnjy.com )越小。因此如果2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1;2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2,则△H1<△H2
。
(3)已知:①N2(g)+2O
( http: / / www.21cnjy.com )2(g)=N2O4(g)
△H=+10.7kJ·
mol-1,②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H20(g)
△H=-543
kJ·
mol-1,则根据盖斯定律可知②×2—①即顶点气态肼和N2O4反应的热化学方程式为2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=—1096.7kJ·
mol-1。
(4)25℃,101kPa时,14gC
( http: / / www.21cnjy.com )O在足量的O2中充分燃烧,放出141.3
kJ的热,则1molCO即28gCO完全燃烧放出的热量是282.6kJ。由于燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,则CO的燃烧热为△H=-282.6kJ·
mol-1。
(5)0.50L
2.00mol/L
H2
( http: / / www.21cnjy.com )SO4溶液与2.10L
1.00mol/L
KOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,反应中生成2mol水。又因为中和热是在一定条件下,稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量,所以该反应的中和热为△H=-57.3kJ·
mol-1
。
(6)已知拆开1molH-H
( http: / / www.21cnjy.com )键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391
kJ、946
kJ,又因为反应热等于断键吸收的热量与形成化学键所放出的热量的差值,则N2与H2反应生成2molNH3的燃烧热是436kJ/mol×3+946kJ/mol-391kJ/mol×3×2=—92kJ/mol、则该反应的热化学方程式是N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ·
mol-1。
考点:考查反应热的有关计算与应用、盖斯定律、燃烧热、中和热等
16.(1)已知在氨水中存在下列平衡:
①向氨水中加入NaOH固体时,平衡向
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(填“正反应”“逆反应”或“不”)移动,OH-的浓度
(填“减小”“增大”或“不变”)
②向氨水中加入浓盐酸,平衡向
(填“正反应”“逆反应”或“不”)移动,此时溶液中浓度增大的离子有NH4+(Cl-除外)和
(2)已知某溶液中只存在OH 、H+、NH4+、Cl 四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种:
A.c(Cl )>c(NH4+)>c(H+)>c(OH )
B.c(Cl )>c(NH4+)>c(OH )>c(H+)
C.c(NH4+)>c(Cl )>c(OH )>c(H+)
D.c(Cl )>c(H+)>c(NH4+)>c(OH )
①上述关系一定不正确的是______(填序号).
②若溶液中只有一种溶质,则该溶液中离子浓度的大小关系为______(填序号).
③若四种离子浓度关系有c(NH4+)=c(Cl ),则该溶液显______(填“酸性”、“碱性”或“中性”).
(3)常温下,有A、B、C、D四种无色溶
( http: / / www.21cnjy.com )液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和NaNO3溶液中的一种。已知A、B的水溶液中水的电离程度相同,A、C溶液的pH相同。
①则:B是______溶液,C是______.
②常温下若B溶液中c(OH-)与C溶液中的c
( http: / / www.21cnjy.com )(H+)相同,B溶液的pH用pHb表示,C溶液的pH用pHc表示.则pHb+pHc=
(填某个数)
答案:(1)①逆反应
增大
②正反应
H+
(2)促进
不变
(3)①B
②A
③中性
(4)①CH3COONa
盐酸
②14
【答案】
【解析】
试题分析:(1)①向氨水中加入氢氧化钠固体时,氢氧根离子浓度增大,抑制一水合氨电离,则溶液中铵根离子浓度增大,电离平衡逆向移动;②加入浓盐酸,氢离子和氢氧根离子反应生成水,从而促进一水合氨电离,则溶液中氢氧根离子浓度减小,铵根离子浓度增大,温度不变,水的离子积常数不变,则氢离子浓度增大;(2)①任何电解质溶液中都存在电荷守恒,如果c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒得c(Cl-)<c(NH4+),故B错误;②若溶液中只有一种溶质,为NH4Cl,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒得c(Cl-)>c(NH4+),但水解程度很小,所以离子浓度大小顺序是c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故答案为:A;③若四种离子浓度关系有c(NH4+)=c(Cl-),根据电荷守恒得c(H+)=c(OH-),溶液呈中性;(3)①CH3COONa溶液、NH4Cl溶液,盐酸和NaNO3四种溶液,CH3COONa为强碱弱酸盐,水解成碱性,促进水的电离;NH4Cl溶液为强酸弱碱盐,水解成酸性,促进水的电离;盐酸溶液呈酸性,抑制水的电离,NaNO3为强酸强碱盐,溶液呈中性,A、C溶液的pH相同,则A、C为NH4Cl溶液、盐酸;A、B溶液中水的电离程度相同,则A、B为CH3COONa溶液、NH4Cl溶液,故A为NH4Cl溶液,B为CH3COONa溶液,C为盐酸,D为NaNO3溶液;②常温下若B溶液中c(OH-)与C溶液中的c(H+)相同,B溶液的pH用PHb表示,C溶液的pH用pHc表示,则pHb+pHc=--lg10-pHb
=-lg10-14=14。
考点:考查了弱电解质的电离、离子浓度
( http: / / www.21cnjy.com )大小比较,明确溶液中的溶质及其性质是解本题关键,根据溶液酸碱性确定其它离子浓度相对大小,侧重考查学生分析问题、解答问题能力,题目难度不大。
17.铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,
( http: / / www.21cnjy.com )其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应).某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究.
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
①按如图组装仪器,
;
( http: / / www.21cnjy.com )
②将10.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯;
④充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却.
(1)补全步骤①的操作
.
(2)装置C的作用为
.
(3)测得反应后装置B增重2.7g,则铁矿石中氧的质量百分含量为
.
Ⅱ.
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)步骤④中煮沸的作用是
.
(2)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是
.
a.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
b.锥形瓶不需要用待测液润洗
c.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
d.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色,再读数
(3)若滴定过程中消耗0.5000mol L﹣1的KI溶液25.0mL,则铁矿石中铁的质量百分含量为
.
【答案】Ⅰ(1)补全步骤①的操作
检验装置的气密性
(1分)
(2)装置C的作用为
防止空气中的水蒸气和CO2进入B中,影响测定结果
(3)
24%
Ⅱ.(1)步骤④中煮沸的作用是
赶走溶液中溶解的过量的Cl2
(2)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是
bd
(3)70%
【解析】
试题分析:Ⅰ.(1)该实验是利用氢气和氧化铁反应生成金属铁和水,根据固体质量的变化来计算铁的含量,所以一定要检查装置的气密性;
(2)B处的干燥管作用是吸收产生的水蒸气,C装置是防止空气中的水蒸气和CO2进入B中,影响测定结果;
(3)反应后装置B增重2.7g,B吸收产
( http: / / www.21cnjy.com )生的水蒸气,则氧元素的质量为(2.7/18)×16=2.4g,所以氧元素的质量分数是:(2.4/10)×100%=24%
Ⅱ.(1)向铁矿石中加入硫酸,生成
( http: / / www.21cnjy.com )硫酸的铁盐溶液,由于铁矿石中铁的价态不确定,所以与酸反应后溶液中可能存在Fe2+、Fe3+,所以加入过量的氯气将铁元素全部变为Fe3+,但是为了防止过量的氯气与KI反应,使测定结果偏高,所以要将溶液煮沸赶走溶液中溶解的过量的Cl2,所以煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的Cl2;
(2)a.滴定管用蒸馏水洗涤后必须用
( http: / / www.21cnjy.com )待装液润洗后才能装液,a错误;
b.锥形瓶不需要用待测液润洗,b正确;
c.滴定过程中,眼睛要注视锥形瓶内颜色的变化,c错误;
d.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数,d正确;答案选bd;
(3)结合方程式2Fe3++2I-=
2Fe2++I2,可知n(Fe3+)=n(KI),则10.0
g铁矿石中,n(Fe)=0.5
mol/L﹣×0.025
L×200/20=0.125
mol,m(Fe)=7.0
g,则铁元素的质量分数为70%
考点:元素含量的测定
18.(共14分)某学习小组
( http: / / www.21cnjy.com )甲利用中和反应原理和DIS系统(即数字化信息系统,由传感器、数据采集器和计算机组成)测定某氨水的物质的量浓度,以测量溶液导电能力来判断滴定终点。请回答:
(1)实验时量取10.00mL氨水样品,配制成100mL待测氨水。
(2)量取20.00mL上
( http: / / www.21cnjy.com )述溶液倒入洁净干燥锥形瓶中,连接好DIS系统。如果锥形瓶中含有少量蒸馏水,是否会影响测量结果_____________________(填“是”“否”“不能确定”)。
(3)①滴定管盛放盐酸前,要先__________________________________________,用少量蒸馏水洗涤后,再__________________________________________________,然后加入盐酸调整液面至凹液面的最低点处于滴定管的_____________________________________。
②向锥形瓶中滴加0.10mol·L-1的盐酸,计算机屏幕上显示出溶液导电能力与加入盐酸体积关系的曲线图。
( http: / / www.21cnjy.com )
写出氨水与盐酸反应的离子方程式___________________________________________;该氨水样品的物质的量浓度为__________________________。若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外,则会使测定结果
。(填偏高、偏低、无影响)
【答案】(1)否
(2)①检查滴定管是否漏水
;
用所要盛放的盐酸润洗2~3次;
“0”刻度或“0”刻度以下;
(3)
②NH3·H2O
+
H+
=
NH4+
+
H2O
;1.00mol/L
;
偏高
【解析】考查中和滴定实验的原理以及有关误差分析等。
(1)锥形瓶中含有蒸馏水是不会影响实验结果的。
(2)滴定管盛放盐酸前,要首先检查滴定管是否
( http: / / www.21cnjy.com )漏水。如果不漏水,用少量蒸馏水洗涤后,再用所要盛放的盐酸润洗2~3次,然后加入盐酸调整液面至凹液面的最低点处于滴定管的“0”刻度或“0”刻度以下。
(3)氨水是弱碱,所以反应的离子方程式是NH3·H2O
+
H+
=
NH4+
+
H2O。当二者恰好反应时,生成强电解质氯化铵,溶液的导电性最强,所以根据图像可知,二者恰好反应时,消耗盐酸是20ml,所以氨水的浓度是,则原氨水的浓度是0.1mol/L×10=1.0mol/L。
19.(14分)稀土是一种不
( http: / / www.21cnjy.com )可再生的战略性资源,被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下:
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已知:①废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)如下表所示;
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②不同离子沉淀的pH如图一所示。
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(1)步骤I中进行原料预处理的目的为________________。
(2)步骤Ⅱ中有黄绿色气体产生,该反应的化学方程式为________________。
(3)步骤Ⅲ中发生的主要反应的离子方程式为________________。
(4)步骤Ⅳ中除杂试剂DDTC除去的杂质离子有____________,其不能通过直接加碱的方法除去,原因为________。
(5)步骤V中Y3+沉淀完全时,需保证滴加草酸后的溶液中c(C2O42-)不低于________mol/L。
(已知:当离子浓度小于10mol/L时,沉淀就达完全;Ksp[Y2(C2O4)3]=
8.0×10-28)
(6)步骤Ⅵ中草酸钇隔绝空气加热可以得到Y2O3,该反应的化学方程式为____________。
【答案】(14分)
(1)除去ZnO和Al2O3;富
( http: / / www.21cnjy.com )集稀土元素;降低后续耗酸量;降低后续除杂困难;增大后续稀土与酸接触面积,提高反应速率等。(任答一点,合理答案即可)
(2分)
(2)PbO2+4HClPbCl2+Cl2↑+2H2O
(2分)
(3)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+(2分)
(4)Zn2+、Pb2+(2分,各1分,只要有错不得分)
Zn2+、Pb2+与Y3+沉淀的pH相近,三者因同时沉淀而无法分离(2分)
(5)2.0×10-6(2分)
(6)Y2(C2O4)3Y2O3+3CO↑+3CO2↑(2分)
【解析】
试题分析:(1)根据预处理前后物质的含量可
( http: / / www.21cnjy.com )知,处理后Y2O3的含量明显增大,而ZnO、Al2O3的含量减少,所以预处理的目的是除去ZnO和Al2O3;富集稀土元素;同时还可降低后续耗酸量;降低后续除杂困难;增大后续稀土与酸接触面积,提高反应速率等;
(2)步骤Ⅱ中有黄绿色气体产生,黄绿色气体为氯气,因为浓盐酸中氯离子的还原性增强,会与PbO2发生氧化还原反应,生成氯气,化学方程式是PbO2+4HClPbCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)步骤II中盐酸与ZnO、Al2O
( http: / / www.21cnjy.com )3、MgO反应生成相应的金属离子,根据金属离子沉淀时的pH,可知铝离子先沉淀,则氨水与铝离子反应生成氢氧化铝沉淀,所以步骤III中主要的离子方程式是Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(4)铝离子除去后,因为镁离子沉淀
( http: / / www.21cnjy.com )的pH较大,根据流程图可知,得到的滤液中只有Mg、Y元素,所以步骤Ⅳ中除杂试剂DDTC除去的杂质离子有Zn2+、Pb2+;不能通过直接加碱的方法除去的原因是Zn2+、Pb2+与Y3+沉淀的pH相近,会同时沉淀,无法分离;
(5)因为Ksp[Y2(C2O4
( http: / / www.21cnjy.com ))3]=
8.0×10-28=
c(C2O42-)3×
c(Y3+)2,所以Y3+沉淀完全时c(C2O42-)3=
Ksp[Y2(C2O4)3]/
(10-5mol/L)2=8.0×10-18,则c(C2O42-)=2.0×10-6mol/L;
(6)草酸钇隔绝空气加热可以得到Y2O3,草酸钇中C元素的化合价是+3价,根据氧化还原反应规律,则产物中有二氧化碳、CO生成,所以化学方程式是Y2(C2O4)3Y2O3+3CO↑+3CO2↑。
考点:考查对工业流程的分析,沉淀溶度积的应用,化学方程式的书写
20.0.2mol有机物与1.6mol
( http: / / www.21cnjy.com )O2在密闭容器中恰好完全反应后的产物为CO2和H2O(g),产物先通过足量的浓H2SO4质量增加21.6g,再通过碱石灰被完全吸收,质量增加44g。
【小题1】试推断该有机物的分子式(要求写出过程)
【小题2】写出该有机物可能有的同分异构体的结构简式,并用系统命名法命名
【答案】
【小题1】①浓硫酸增重21.6g,则生成物水的质量是21.6g,物质的量为,其中含有的氧原子是1.2mol。
②碱石灰增重44g,则生成物CO2的质量就是44g,物质的量为1mol,其中含有的氧原子是2mol。
③参加反应的氧气是1.6mol,所以根据原子守恒可判断有机物中不含氧原子。
④根据碳原子和氢原子守恒可知,该有机物的分子式为C5H12。
【小题2】有机物是戊烷,有三种同分异构体,分别是①正戊烷,结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3;
②2-甲基丁烷结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3;③2,2-二甲基丙烷,结构简式为C(CH3)
4。
【解析】考查有机物分子式和结构式的判断和同分异构体的书写以及命名等。
根据有机物燃烧的产物并结合原子守恒
( http: / / www.21cnjy.com )可计算出碳原子和氢原子的个数,然后再根据质量守恒定律可判断是否含有氧原子以及含有几个氧原子;烷烃同分异构体的书写一般遵循主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列邻、对、间的原则。而烷烃的命名关键是找准含碳原子数最多的碳链作为主链,而编号则要离支链最近的一端开始。
21.如下对甲、乙、丙三种物质的说明:
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(1)甲中含氧官能团的名称为
。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):
其中反应Ⅰ的反应类型为
,反应Ⅱ的化学方程式为
(注明反应条件)。
(3)已知:
由乙制丙的一种合成路线图如下(A﹏F均为有机物,图中Mr表示相对分子质量):
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①
下列物质不能与C反应的是
(选填序号)
a.
金属钠
b.HBr
c.Na2CO3溶液
d.
乙酸
②
写出F的结构简式
③
D有多种同分异构体,其中一种既能发生银镜反应又能发生水解反应的结构简式
其
④综上分析,丙的结构简式为
【答案】(15分)
(1)羟基;
(2)加成反应;
(3)①
C;②;③
;
(4)。
【解析】
试题分析:(1)甲中含C=C和-OH,含氧官能团为羟基,故答案为:羟基;
(2)甲转化为乙,先发生加成反应,再发生催化氧化生成-CHO,最后发生消去反应,则反应I为加成反应,反应Ⅱ为,故答案为:加成反应;;
(3)由乙的结构简式和题干中所给信息,可知A是乙二醛,B是苯甲醛,乙在加热条件下与新制备氢氧化铜反应生成酸,D应为,则C应为醇,因B为苯甲醛,则C为苯甲醇,故丙为.E是相对分子质量为76,结合题给信息可知应为OH-CH2-COOH,本身能发生缩聚反应生成F为,
①C是含-OH,属于醇类,能和金属钠反应、能和氢卤酸反应、能和酸之间发生酯化反应,与碳酸钠不反应,故答案为:c;
②由上述分析可知,F为,故答案为:;
③D应为,满足a.苯环上有两种类型的氢、b.
能发生银镜反应,则含-CHO、且苯环上2个取代基位于对位,则为-CHO、-CH=CHOH或-CH=CHCHO、-OH,HCOO-、-CH=CH2,共有3种,其中一种既能发生银镜反应又能发生水解反应的结构简式为,故答案为:3;;
④由上述分析可知,丙为,故答案为:。
考点:考查了有机物的合成以及有机物的结构和性质的相关知识。
22.(17分)席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下:
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已知以下信息:
①
②1
molB经上述反应可生成2
molC,且C不能发生银镜反应。
③D属于芳香烃,有一个侧链,其相对分子质量为106。
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢原子。
⑤
回答下列问题:
(1)B中含有的官能团名称是
,D的化学名称是
。
(2)由A生成B的化学方程式为
,反应类型为
。
(3)由D生成E的化学方程式为
。
(4)G的结构简式为
。
(5)由苯和化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺。
N-异丙基苯胺
反应①的反应类型是
;反应②的反应条件是
;
I的结构简式为
。
(6)若C能发生银镜反应,且1
molB同样可以生成2
molC,写出满足此条件的B的结构简式
。
【答案】(共17分)
(1)碳碳双键
乙(基)苯
(2)(CH3)2CClCH(CH3)2+NaOH(CH3)2C=C(CH3)2+NaCl+H2O
消去反应(1分)
(3)
(4)
(5)取代反应(1分),Fe/稀HCl
(1分)
,
(6)(各1分)
或
【解析】
试题分析:1
molB经上述反应可生
( http: / / www.21cnjy.com )成2
molC,且C不能发生银镜反应,根据B中C原子数判断,C为丙酮,则B为2,3-二甲基丁烯,则A是2,3-二甲基-2-氯丁烷;根据F分子中的C原子数可知D中含有8个C原子,且D的相对分子质量是106,有一个侧链,以D为乙苯;F分子中的苯环上有2种H原子,所以D到E为乙苯的对位取代反应,所以E是对硝基乙苯,F是对氨基乙苯;
(1)B分子中含有的官能团是碳碳双键;D为乙苯;
(2)由A生成B即发生2,3-二甲基-
( http: / / www.21cnjy.com )2-氯丁烷的消去反应,化学方程式是(CH3)2CClCH(CH3)2+NaOH
(CH3)2C=C(CH3)2+NaCl+H2O;
(3)乙苯与浓硝酸、浓硫酸发生取代反应生成E,化学方程式是
;
(4)C与F发生⑤的反应,生成G和水,所以G的结构简式是;
(5)苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生取代反应,生成硝基苯,所以反应①的反应类型是取代反应;然后在Fe、稀盐酸的条件下发生还原反应生成苯胺,所以反应②的反应条件是Fe/稀HCl;I的结构简式是;
(6)若C能发生银镜反应,且1
molB同样可以生成2
molC,则C为丙醛,所以B为3-己烯,结构简式是或。
考点:考查有机物的推断,利用所给信息的能力,化学方程式、结构简式的书写