2020-2021学年江苏省南通市如东县高三(上)期中化学试卷
一、选择题(共15小题,每小题2分,满分40分)
1.化学科学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A.增加食品添加剂的品种与数量保证食物口感
B.用海水海沙生产混凝土在海边建筑工程施工
C.用铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨
D.加快化石燃料的开采来促进社会可持续发展
2.OF2能在干燥空气中迅速发生反应:O2+4N2+6OF2═4NF3+4NO2下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是( )
A.中子数为10的氟原子:F
B.NF3的结构式:
C.O2﹣的结构示意图:
D.氮气的电子式:
3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.氨气具有还原性,可用作制冷剂
B.次氯酸具有弱酸性,可用作有色物质的漂白剂
C.浓硫酸具有强氧化性,可用作酯化反应的催化剂
D.碳酸钠溶液显碱性,可用其热溶液除去金属餐具表面油污
4.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.使甲基橙变红色的溶液:Mg2+、K+、Cl﹣、SO42﹣
B.能溶解Al(OH)3的溶液:Na+、K+、Cl﹣、SiO32﹣
C.无色透明溶液中:Al3+、Cu2+、Cl﹣、HCO3﹣
D.1.0mol?L﹣1KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl﹣、SO42﹣
5.下列装置应用于实验室制NO并回收硝酸铜,能达到实验目的的是( )
A.用图装置制取NO
B.用图装置除NO中的NO2
C.用图装置收集NO
D.用图装置蒸干Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2?6H2O
6.下列说法正确的是( )
A.少量SO2通入BaCl2溶液获得亚硫酸钡固体
B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应
C.保存FeSO4溶液时,应在其中加入稀HNO3以抑制Fe2+水解
D.工业合成氨采用500℃左右的高温,目的是为了提高平衡转化率
7.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.用Na2SO3溶液吸收过量Cl2:3SO32﹣+Cl2+H2O═2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣
B.向银氨溶液[Ag(NH3)2OH]中加入盐酸:[Ag(NH3)2]++2H++Cl﹣═AgCl↓+2NH4+
C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液:Fe3++H2O2═O2↑+2H++Fe2+
D.用稀盐酸去除水垢(主要成分为CaCO3):CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑
8.V、W、X、Y、Z为五种短周期主族元素。其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,V、Y位于同一主族;Y原子的最外层电子数是W原子的最外层电子数的2倍;W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。由W、X、Y、Z形成的某种化合物的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:r(X)<r(W)<r(Y)<r(V)
B.简单氢化物的稳定性:Y<V
C.X与Y、Y与Z均可形成含非极性键的化合物
D.W与X两者的最高价氧化物的水化物不能发生反应
9.下列所示的物质间转化在给定条件下均能实现的是( )
A.Al2O3(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
B.NaCl(aq)NaOH(aq)漂白粉(s)
C.FeS2SO3H2SO4
D.淀粉葡萄糖CH3COOH
10.以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图装置处理有机废水(以含CH3CHO溶液为例),可获得电能,同时可实现海水淡化。下列说法正确的是( )
A.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜
B.a极发生反应为CH3CHO+3H2O﹣10e﹣═2CO2↑+10H+
C.每处理1mol
CH3CHO时,模拟海水理论上除盐58.5g
D.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
11.下列说法正确的是( )
A.Na2O2与水反应生成22.4L
O2时,转移电子数目为2×6.02×1023
B.一定条件下反应N2+3H2?2NH3达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)
C.2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)在常温下可自发进行,则该反应的△H>0
D.常温下,向0.1mol?L﹣1CH3COONa溶液中加入少量水,溶液中比值增大
12.2020年6月,我国化学家实现了首例基于苯炔的高效不对称催化,为构建手性化合物提供了一种简便方法。下列说法正确的是( )
A.苯炔中所有原子共平面
B.M、N中均只含1个手性碳原子
C.M可能含有芳香类同分异构体
D.1mol
N最多可以和1mol
H2发生加成反应
13.根据实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向CuSO4溶液中通入H2S,生成黑色沉淀(CuS)
H2S的酸性比H2SO4强
B
向淀粉溶液中加适量20%
H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝
淀粉未水解
C
向NaCl和NaBr混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现淡黄色沉淀(AgBr)
Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)
D
在酒精灯上加热铝箔,铝箔熔化但不滴落
熔点:氧化铝>铝
A.A
B.B
C.C
D.D
14.25℃时,用0.1mol?L﹣1NaOH溶液滴定某二元弱酸H2A。溶液中,pH、物种分布分数δ[如:δ(A2﹣)=随H2A被滴定分数[]的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A)
B.H2A的K=1×10﹣7
C.=0.5的溶液中:2c(H+)+c(H2A)=c(HA﹣)+3c(A2﹣)+2c(OH﹣)
D.=1的溶液中:c(Na+)>c(HA﹣)>c(H2A)>c(A2﹣)
15.在一体积可变的密闭容器加入足量的Mn3C固体,并充入0.1mol
CO2,发生反应Mn3C(s)+CO2(g)?3Mn(s)+2CO(g)。已知:CO与CO2平衡分压比的自然对数值[]与温度的关系如图所示(已知:平衡分压=总压×物质的量分数,Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数)。下列说法正确的是( )
A.该反应△H<0
B.缩小容器体积有利于提高CO2的平衡转化率
C.X点反应达到平衡时,则CO2的转化率为33.3%
D.假设1050K时,X点反应达到平衡时容器的总压强为akPa,则该温度下Kp为0.5akPa
二、解答题(共5小题,满分60分)
16.硫酸锰晶体(MnSO4?H2O)是一种重要的化工原料,利用软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铜矿(主要成分为CuFeS2)可以制取(MnSO4?H2O),其化工生产流程如图。
已知:Ksp[Mn(OH)2]=4.0×10﹣14、Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10﹣20、Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10﹣39、Ksp[Fe(OH)2]=1×10﹣16.3。
(1)将矿石混合研磨成细粉的目的是
,“酸浸”过程中得到滤渣1为单质硫,滤液中含有Cu2+、Mn2+、Fe3+,写出“酸浸”发生反应的离子方程式:
。
(2)氧化的目的是将酸性滤液中可能含有的Fe2+转化为Fe3+,则试剂X可能为
(填化学式)。检验滤液1中Fe3+常用的试剂为
。
(3)滤渣2的成分为
(填化学式),为了得到较为纯净的MnSO4?H2O,使用碱液调节pH的范围为
。(lg2=0.3)(已知:①滤液2中Mn2+的浓度为0.02mol/L;②当离子浓度小于10﹣6mol/L时,即可认为该离子已除净)
(4)若工艺流程改为先“调节pH”后“氧化”,则“滤液2”中可能含有的杂质离子为
。
(5)结合如图,补充由滤液2获得(MnSO4?H2O)晶体的具体实验步骤是
。(必须用到的试剂:1.0mol/L稀硫酸、酒精)
17.阿斯巴甜是一种强烈甜味剂,其工业合成路线如下:
已知:RCNRCOOH;。
回答下列问题:
(1)B中官能团名称为
、
。
(2)反应⑥分两步完成,其中第一步反应的反应类型为
。
(3)阿斯巴甜与足量NaOH水溶液充分反应后,得到的含苯环的产物的结构简式为
。
(4)写出一种符合下列条件的A的同分异构体的结构简式:
。
①能发生银镜反应;
②能与FeCl3发生显色反应;
③分子中有4种不同化学环境的氢,且1mol该物质与金属钠反应产生1mol
H2。
(5)写出以1,3﹣丙二醇为原料制备的合成路线流程
。(无机试剂任选用,合成路线流程图示例见本题题干)
18.化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(每升水中含苯酚的质量,单位mg/L)的过程如下(废水中不含干扰测定的物质)。
Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的0.0002mol?L﹣1KBrO3标准溶液;
Ⅱ.取5.00mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;
Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入50.00mL废水,加水稀释至100mL;量取25.00mL于锥形瓶中;
Ⅳ.向锥形瓶中加入过量KI;
Ⅴ.用0.0001mol?L﹣1Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液12.00mL。
已知:I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6;Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色。
(1)Ⅲ中发生反应的化学方程式是
。
(2)Ⅴ中滴定至终点的现象是
。
(3)Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果
。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
(4)计算该废水中苯酚的含量。(写出计算过程)
19.CO2资源化再生利用在解决环境和能源问题两个领域都极具重要意义。
(1)CO2﹣CH4催化重整可得到合成气:CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)?CH4(g)△H=﹣75kJ?mol﹣1
C(s)+O2(g)?CO2(g)△H=﹣394kJ?mol﹣1
C(s)+O2(g)?CO(g)△H=﹣111kJ?mol﹣1
①该催化重整反应的△H=
kJ?mol﹣1。
②某温度下,在体积为2L的容器中加入2mol
CH4、1mol
CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为
。
③反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。积碳反应:CH4(g)?C(s)+2H2(g);消碳反应:CO2(g)+C(s)?2CO(g)。在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k?p(CH4)?[p(CO2)]﹣0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图1所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为
。
(2)利用电化学装置可实现CH4和CO2两种分子的耦合转化,其原理如图2所示。
①阴极上的反应式为
。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2:1,则消耗的CH4和CO2体积比为
。
(3)CO2与甲醇直接合成DMC(CH3OCOOCH3)近年来备受关注。一种在有氧空位的催化剂上合成DMC的反应机理如图3所示。
①上述过程包括吸附和脱附,其中属于脱附的是
。(填数字)
②合成DMC的反应方程式为
。
20.钛被称为“国防金属”。目前生产钛采用氯化法,即将金红石或钛铁矿与焦炭混合,通入氯气并加热制得TiCl4:2FeTiO3+7Cl2+6C2TiCl4+2FeCl3+6CO;TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO。将TiCl4蒸馏并提纯,在氩气保护下与镁共热得到钛:TiCl4+2MgTi+2MgCl2。
(1)基态钛原子的电子排布式为
。
(2)与CO互为等电子体的阴离子为
。(填化学式)
(3)TiCl4在常温下是无色液体,在水或潮湿空气中易水解而冒白烟。则TiCl4属于
(填“原子”“分子”或“离子”)晶体。
(4)TiO2+与H2O2在稀HNO3中反应生成橘红色的[TiO(H2O2)]2+离子,可用于钛的定性检验。
①NO3﹣空间构型为
。
②H2O2中O原子轨道杂化类型为
。
(5)在自然界中TiO2有金红石、板钛矿、锐钛矿三种晶型,其中金红石的晶胞如图所示,则其中Ti4+的配位数为
。
2020-2021学年江苏省南通市如东县高三(上)期中化学试卷
试题解析
一、选择题(共15小题,每小题2分,满分40分)
1.解:A.食品添加剂使用品种与数量都有严格的使用标准,不能随意增加,故A错误;
B.海边建筑工程施工,就近取海水海沙生产混凝土,会造成海洋生态环境的污染和破坏,故B错误;
C.铝粉和氧化铁组成的铝热剂发生反应生成熔融态的铁单质,可用于焊接钢轨,发生的反应为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,故C正确;
D.加快化石燃料的开采与使用会增加污染物的排放量,不利于环境保护,应该合理开发与利用,故D错误;
故选:C。
2.解:A.质量数=质子数+中子数,故中子数为10的F原子的质量数为19,故表示为F,故A错误;
B.NF3中N原子以单键与F原子相结合,故其结构式为,故B正确;
C.O2﹣的核内有8个质子,核外有10个电子,故其结构示意图为,故C错误;
D.氮气中N原子之间以三键相结合,故其电子式为,故D错误。
故选:B。
3.解:A.氨气可用作制冷剂是因为液态氨气汽化吸收大量的热,故A错误;
B.次氯酸可用作有色物质的漂白剂,是因为次氯酸具有强氧化性,能够氧化有色物质,故B错误;
C.浓硫酸用作酯化反应催化剂是利用其吸水性,故C错误;
D.Na2CO3溶液显碱性,升高溶液温度碱性更强,其热溶液除去金属餐具表面油污的效果会更好,故D正确;
故选:D。
4.解:A.使甲基橙变红色的溶液呈酸性,Mg2+、K+、Cl﹣、SO42﹣之间不反应,都不与H+反应,能够大量共存,故A正确;
B.能溶解Al(OH)3的溶液呈酸性或强碱性,H+、SiO32﹣之间发生反应,在酸性溶液中不能大量共存,故B错误;
C.
无色透明溶液中不会存在Cu2+,Al3+、Cu2+都与HCO3﹣反应,在溶液中不能大量共存,故C错误;
D.H+、Fe2+、NO3﹣之间发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;
故选:A。
5.解:A.Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,应选Cu与稀硝酸制备NO,故A错误;
B.二者在NaOH溶液中发生氧化还原反应,不能除杂,故B错误;
C.NO不溶于水,可选排水法收集,故C正确;
D.加热促进铜离子水解,且生成硝酸易挥发,应选氯气结晶法制备Cu(NO3)2?6H2O,故D错误;
故选:C。
6.解:A.二氧化硫与氯化钡不反应,不能生成亚硫酸钡,故A错误;
B.放电时负极失去电子,充电时阳极失去电子,则均发生氧化反应,故B正确;
C.加入稀HNO3可氧化亚铁离子,应加稀硫酸抑制亚铁离子的水解,故C错误;
D.合成氨为放热反应,采用500℃左右的高温,目的是为了提高催化剂的活性,加快反应速率,但不利于平衡正向移动,故D错误;
故选:B。
7.解:A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO32﹣+Cl2+H2O═2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣,Na2SO3溶液中通入过量Cl2:Cl2+SO32﹣+H2O=SO42﹣+2Cl﹣+2H+,故A错误;
B.向银氨溶液中加入盐酸,氢氧根离子也参与反应,正确的离子方程式为:[Ag(NH3)2]++Cl﹣+OH﹣+3H+═AgCl↓+2NH4++H2O,故B错误;
C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3,FeCl3做催化剂,促进双氧水的分解,氧气的氧化性大于三价铁离子,弱氧化剂不能制强氧化剂,方程式为:2H2O22H2O+O2↑,故C错误;
D.用过量稀盐酸去除水垢(主要成分为CaCO3),碳酸钙需要保留化学式,反应的离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故D正确;
故选:D。
8.解:结合分析可知,V为S,W为Al,X为Na,Y为O,Z为H元素,
A.电子层数越大离子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:r(W)<r(X)<r(Y)<r(V),故A错误;
B.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性O>S,则简单氢化物的稳定性:Y>V,故B错误;
C.Na与O形成的过氧化钠中含有非极性键,O与H形成的过氧化氢分子中含有非极性键,故C正确;
D.Al与Na的最高价氧化物的水化物分别为Al(OH)3、NaOH,Al(OH)3与NaOH发生反应生成偏铝酸钠和水,故D错误;
故选:C。
9.解:A.Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2,NaAlO2与NaHCO3反应生成Al(OH)3,物质间转化在给定条件下均能实现,故A正确;
B.电解NaCl溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气,氯气与NaOH溶液制备漂白液,氯气与氢氧化钙反应生成漂白粉,故B错误;
C.FeS2与氧气反应生成二氧化硫,不生成三氧化硫,故C错误;
D.葡萄糖在酒化酶作用下反应生成乙醇,不能生成乙酸,故D错误;
故选:A。
10.解:该装置为原电池,有机废水中的CH3COO﹣发生失电子的氧化反应生成CO2,则a极为负极,b极为正极,正极上H+得电子生成H2,反应式为2H++2e﹣═H2↑,
A.原电池工作时,阴离子移向负极、阳离子移向正极,即NaCl溶液中的Na+通过阳离子交换膜移向b极、Cl﹣通过阴离子交换膜移向a极,达到海水淡化目的,所以隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,故A错误;
B.该原电池中a极为负极,b极为正极,有机废水中的CH3CHO在负极失电子生成CO2,电极反应式为CH3CHO+3H2O﹣10e﹣═2CO2↑+10H+,故B正确;
C.每处理1mol
CH3CHO时,转移电子是10mol,由于与Na+、Cl﹣所带电荷数相等,所以电路中转移10mol电子时,通过离子交换膜的Na+、Cl﹣物质的量均为10mol,质量为10mol×58.5g/mol=585g,即模拟海水理论上除盐585g,故C错误;
D.负极反应式为CH3CHO+3H2O﹣10e﹣═2CO2↑+10H+,正极反应式为2H++2e﹣═H2↑,转移10mole﹣电子时正极得到5molH2、负极得到2molCO2,即正、负极产生气体的物质的量之比为5:2,故D错误;
故选:B。
11.解:A.状况未知,不能由氧气的体积计算其物质的量及转移电子,故A错误;
B.一定条件下反应N2+3H2?2NH3达到平衡时,2v正(H2)=3v逆(NH3),故B错误;
C.△H﹣T△S<0的反应可自发进行,△S<0,在常温下能自发进行,则该反应的△H<0,故C错误;
D.分子和分母上都乘以氢离子的浓度,=,加入少量的水,碱性减弱,氢离子浓度增大,Ka不变,所以溶液中比值增大,故D正确;
故选:D。
12.解:A.苯炔含有碳碳双键,为平面形结构,与碳碳双键直接相连的原子在同一个平面上,含有碳碳三键,为直线形结构,则所有原子共平面,故A正确;
B.M中含有酯基的碳原子为手性碳原子,N中连接苯基的碳原子为手性碳原子,故B正确;
C.M含有环、羰基和酯基,不饱和度为3,而苯环的不饱和度为4,则M不可能含有芳香类同分异构体,故C错误;
D.N中只有羰基和苯环与氢气发生加成反应,则1mol
N最多可以和4mol
H2发生加成反应,故D错误。
故选:AB。
13.解:A.反应生成CuS沉淀,说明CuS不溶于硫酸,但H2S的酸性比H2SO4弱,故A错误;
B.碘水只能检验淀粉,不能检验葡萄糖,如检验淀粉是否水解,应检验是否生成葡萄糖,故B错误;
C.氯化钠和溴化钠的浓度未知,不能确定溶度积大小,故C错误;
D.铝箔熔化但不滴落,说明铝熔化,但氧化铝没有熔化,可说明熔点;氧化铝>铝,故D正确。
故选:D。
14.解:A.H2A为二元弱酸,随着的增大,即随着NaOH溶液的滴加,δ(H2A)减小,生成的δ(HA﹣)先增大后减少,最终生成A2﹣,所以曲线①代表δ(H2A)、曲线②代表δ(HA﹣)、曲线3代表δ(A2﹣),故A正确;
B.由图可知,当δ(HA﹣)=δ(A2﹣)时,溶液pH=7,则H2A的Ka2=c(H+)=1×10﹣7,故B错误;
C.当=0.5时,溶液为等浓度的NaHA和H2A的混合溶液,物料关系为c(HA﹣)+c(A2﹣)+c(H2A)=2c(Na+),电荷关系为c(H+)+c(Na+)=c(HA﹣)+2c(A2﹣)+c(OH﹣),则有2c(H+)+c(H2A)=c(HA﹣)+3c(A2﹣)+2c(OH﹣),故C正确;
D.当=1时,为NaHA溶液,溶液呈酸性,即HA﹣的电离大于水解,所以c(A2﹣)>c(H2A),NaHA溶液存在c(Na+)>c(HA﹣)>c(A2﹣)>c(H2A),故D错误;
故选:AC。
15.解:A.根据图象可知:升高温度,CO与CO2平衡分压比的自然对数值增大,说明升高温度,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,故该反应△H>0,故A错误;
B.该反应的正反应为气体体积增大的反应,缩小容器体积,导致体系的压强增大,增大压强,化学平衡逆向移动,不利于提高CO2的平衡转化率的提高,故B错误;
C.X点反应达到平衡时,ln=0,则p(CO)=p(CO2),c(CO)=c(CO2),n(CO)=n(CO2),在开始时n(CO2)=0.1mol,假设反应反应的CO2物质的量为x,则0.1mol﹣x=2x,3x=0.1mol,x=,则CO2的转化率为×100%=33.3%,故C正确;
D.假设1050K时,X点反应达到平衡时p(CO)=p(CO2),由于容器的总压强为akPa,则pCO)=p(CO2)=0.5akPa,该温度下KP==0.5akPa,故D正确;
故选:CD。
二、解答题(共5小题,满分60分)
16.解:(1)将矿石研磨成细粉的目的是增大接触面积,加快酸浸速率,提高矿石的利用率;“酸浸”过程中得到滤渣1为单质硫,滤液中含有Cu2+、Mn2+、Fe3+,则“酸浸”时MnO2为氧化剂,氧化了CuFeS2中的铁元素和硫元素,根据电子守恒、电荷守恒和质量守恒,可写出发生反应的离子方程式为:5MnO2+2CuFeS2+20H+=5Mn2++2Cu2++2Fe3++4S↓+10H2O,
故答案为:加快酸浸速率,提高矿石的利用率;5MnO2+2CuFeS2+20H+=5Mn2++2Cu2++2Fe3++4S↓+10H2O;
(2)将酸性滤液中可能含有的Fe2+转化为Fe3+,为了不引入新杂质,可以选用MnO2或H2O2;利用Fe3+遇SCN﹣变红的性质,可以用KSCN溶液检验滤液1中的Fe3+,
故答案为:H2O2或MnO2;KSCN;
(3)加碱液调节溶液的pH,使铜离子和铁离子转化为沉淀,所以滤渣2的成分为Cu(OH)2和Fe(OH)3;为了得到纯净的MnSO4?H2O,需控制溶液的pH,使Cu2+和Fe3+完全沉淀,而Mn2+不沉淀;Fe(OH)3的Ksp远远小于Cu(OH)2的Ksp,所以可以计算使Cu2+沉淀完全的pH,即可得出溶液pH的最小值;当离子浓度小于1×10﹣6mol/L时,即可认为该离子已除净;根据Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10﹣20,c(Cu2+)=1.0×10﹣6mol/L,可求出c(OH﹣)===×10﹣7mol/L,所以c(H+)===×10﹣7mol/L,所以pH=7.15;Mn2+不沉淀,根据Mn(OH)2的Ksp和溶液中Mn2+的浓度(0.02mol/L),同样的方法可计算出溶液的pH的最大值,为8.15;所以需要控制溶液的pH范围为7.15~8.15,
故答案为:Cu(OH)2和Fe(OH)3;7.15~8.15;
(4)若先调节溶液的pH,由于Fe(OH)2和Mn(OH)2的Ksp接近,所以部分Fe2+没有被沉淀下来,氧化后成为Fe3+进入滤液2中,所以“滤液2”中可能含有的杂质离子为Fe3+,
故答案为:Fe3+;
(5)根据溶解度曲线,从滤液2中获得MnSO4?H2O,需要控制温度高于40℃,同时为了抑制Mn2+水解,需加硫酸酸化,根据给出的试剂,为了减少晶体损失,用酒精洗涤晶体,MnSO4?H2O是结晶水合物,加热容易失去结晶水,所以需要低温干燥;所以具体实验步骤是加1.0mol/L稀硫酸酸化,高于40℃蒸发结晶、趁热过滤,酒精洗涤,低温干燥,
故答案为:加1.0mol/L稀硫酸酸化,高于40℃蒸发结晶、趁热过滤,酒精洗涤,低温干燥。
17.解:(1)B的结构简式为,B转化官能团为:氨基、羧基,
故答案为:氨基、羧基;
(2)对比反应前、后物质结构可知,反应⑤发生取代反应生成,反应⑥分两步完成,第一步发生加成反应生成,再发生酯化反应生成,
故答案为:加成反应;
(3)阿斯巴甜与足量NaOH水溶液充分反应后,得到的含苯环的产物的结构简式为,
故答案为:;
(4)写出一种符合下列条件的A()的同分异构体的结构简式:①能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸形成的酯基,②能与FeCl3发生显色反应,说明含有酚羟基,③分子中有4种不同化学环境的氢,且1mol该物质与金属钠反应产生1mol
H2,说明存在对称结构,且有机物含有醛基与2个羟基,可能的结构简式为:等,
故答案为:等;
(5)发生酯化反应成环生成,再对比原料可知,在原料上再引入两个碳原子,根据①、②转化可知,HOCH2﹣CH2﹣CH2OH先被氧化生成OHCCH2CHO,再与HCN发生加成反应生成,然后水解生成,合成路线流程图为:,
故答案为:。
18.解:(1)Ⅲ中发生反应的化学方程式是,
故答案为:;
(2)V中滴定至终点的现象是滴入最后一滴Na2S2O3溶液滴入后,溶液恰好蓝色消失,且半分钟内不变,
故答案为:滴入最后一滴Na2S2O3溶液滴入后,溶液恰好蓝色消失,且半分钟内不变;
(3)由于Br2具有挥发性的性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高,
故答案为:偏高;
(4)由BrO3﹣+5Br﹣+6H+=3Br2+3H2O、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6、可知,生成的溴的物质的量为0.0002mol?L﹣1×5×10﹣3L×3=3×10﹣6mol,由溴与碘化钾反应生成的碘的物质的量为0.0001mol?L﹣1×12×10﹣3L×=6×10﹣7mol,所以与苯酚反应的溴的物质的量为3×10﹣6mol﹣6×10﹣7mol=2.4×10﹣6mol,由可知,苯酚的物质的量为2.4×10﹣6mol×=8×10﹣7mol,废水中苯酚的含量为=6.016×10﹣4g/L,
答:该废水中苯酚的含量为6.016×10﹣4g/L。
19.解:(1)①已知:
①C(s)+2H2(g)?CH4(g)△H=﹣75kJ?mol﹣1
②C(s)+O2(g)?CO2(g)△H=﹣394kJ?mol﹣1
③C(s)+O2(g)?CO(g)△H=﹣111kJ?mol﹣1
根据盖斯定律:﹣①﹣②+③×2即可得:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=(+75+394﹣111×2)kJ?mol﹣1=247kJ?mol﹣1,
故答案为:247;
②温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)
(单位:mol)
起始量:2
1
0
0
转化量:0.5
0.5
1
1
平衡量:1.5
0.5
1
1
平衡常数K===,
故答案为:;
③根据沉积碳的生成速率可知:CH4压强越大,CO2压强越小,沉积碳的生成速率越小,在p(CH4)一定时,p(CO2)越大,积碳量就越小;根据图象可知:物质的积碳量a>b>c,则CO2的压强大小关系为:pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2),
故答案为:pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2);
(2)①在阴极上CO2得到电子被还原产生CO,则阴极的电极反应式为:CO2+2e﹣=CO+O2﹣,
故答案为:CO2+2e﹣=CO+O2﹣;
②在阳极上CH4失去电子,被氧化产生CH2=CH2及CH3﹣CH3,该电极上甲烷失电子生成C2H4反应式为2CH4﹣4e﹣+2O2﹣=C2H4+2H2O,生成C2H6反应式为2CH4﹣2e﹣+O2﹣=C2H6+H2O;当生成的乙烯和乙烷的体积比为2:1时,阳极总反应:6CH4+5O2﹣﹣10e﹣=2C2H4+C2H6+5H2O,消耗6molCH4生成2molC2H4、1molC2H6时,则转移电子10mol,阴极反应式为CO2+2e﹣=CO+O2﹣,根据电子守恒可知,当转移电子10mol时,消耗5molCO2,所以消耗CH4和CO2的物质的量比或体积比为6:5,
故答案为:6:5;
(3)①根据图示可知:过程1、2、3为吸附过程,过程4为脱附过程,
故答案为:4;
②CH3OH与CO2反应产生碳酸二甲酯(即DMC)和水,该反应的化学方程式为:2CH3OH+CO2CH3OCOOCH3+H2O,
故答案为:2CH3OH+CO2CH3OCOOCH3+H2O。
20.解:(1)钛为22号元素,基态电子排布式为:1s22s22p63s23p63d24s2,
故答案为:1s22s22p63s23p63d24s2;
(2)CO为双原子分子,价电子总数为10,则CO的等电子体为阴离子为:CN﹣、C22﹣,
故答案为:CN﹣或C22﹣;
(3)因TiCl4在常温下是无色液体,说明熔点低,在水或潮湿空气中易水解而冒白烟,说明钛离子为弱碱阳离子,由此可判断
TiCl4是由共价键结合的分子,晶体类型属于分子晶体,
故答案为:分子;
(4)①NO3﹣中N原子孤电子对数==0,价层电子对数=3+0=3,故离子空间构型为平面三角形,
故答案为:平面三角形;
②H2O2中O原子形成1个O﹣H键、1个O﹣O键,还有2对孤电子对,杂化轨道数目为4,O原子采取sp3杂化,
故答案为:sp3;
(5)观察晶胞结构,可知每个钛周围距离最近的氧原子有6个,即钛的配位数为6,
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