江苏省扬州市2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷

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名称 江苏省扬州市2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷
格式 zip
文件大小 1.2MB
资源类型 试卷
版本资源
科目 化学
更新时间 2021-05-11 15:52:49

文档简介

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江苏省扬州市2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高三下·扬州开学考)中国努力争取2060年前实现碳中和。下列说法错误的是(  )
A.积极鼓励植树造林,降低空气中 含量
B.可利用 或氨水捕集废气中的
C.一定条件下,将 转化为 ,实现 的资源化利用
D.研发新型催化剂将 分解成碳和 ,同时放出热量
【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.植物可通过光合作用吸收CO2,植树造林可降低含量,A不符合题意;
B.CaO或氨水具有碱性,能与酸性气体CO2反应,B不符合题意;
C.将CO2转为CH3OH燃料,可实现资源优化利用,C不符合题意;
D.分解反应需要吸收热量,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】碳和氧气反应生成二氧化碳是放热反应,故二氧碳分解反应是吸热反应。
2.(2021高三下·扬州开学考)向 溶液中通入 ,会生成 沉淀,反应为 。下列有关说法正确的是(  )
A. 的空间构型为正四面体
B. 为非极性分子
C. 的基态核外电子排布式为
D. 的结构示意图为
【答案】A
【知识点】原子核外电子的能级分布;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A. 中心S原子的价层电子对数为 =4,不含孤电子对,所以空间构型为正四面体,A符合题意;
B.H2S空间构型为V形,正负电荷中心不重合,为极性分子,B不符合题意;
C.Cu2+是由Cu原子失去最外层两个电子生成,基态核外电子排布式为[Ar]3d9,C不符合题意;
D.S2-核外有18个电子,结构示意图为 ,D不符合题意;
故答案为A。
【分析】A.根据杂化类型进行判断离子的空间构型;
B.根据杂化类型判断H2S为v型,根据其对称性判断其分子为极性分子;
C.根据铜原子的核外电子排布判断离子的电子排布式;
D.阴离子是因为得到电子进行判断。
3.(2021高三下·扬州开学考)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(  )
A. 能与碱反应,可用于电解冶炼铝
B.浓硫酸具有吸水性,可用于干燥
C. 受热易分解,可用于制胃酸中和剂
D. 易溶于水,可用作制冷剂
【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;钠的重要化合物;铝的化学性质
【解析】【解答】A. 熔融状态能电离,可用于电解冶炼铝,故A不符合题意;
B. 浓硫酸具有吸水性,可用于干燥 ,故B符合题意;
C. 能与酸反应,可用于制胃酸中和剂,故C不符合题意;
D. 液氨汽化时吸收热量,可用作制冷剂,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电解铝是根据电解法制取;
B.干燥气体但不能引入杂质及使所需物质变质判断;
C.碳酸氢钠用于胃酸中和剂主要是能和盐酸发生反应;
D.制冷剂主要是吸热作用和溶解度没有关系。
4.(2021高三下·扬州开学考) 是一种重要的化工原料,主要用于生产三氧化硫、亚硫酸盐等,生产 的反应为 。实验室用浓硫酸和 固体反应制取少量 。 排放到大气中会形成酸雨。下列有关 的说法正确的是(  )
A. 在大气中不能转化为
B. 与 能形成分子间氢键
C. 的水溶液放置在空气中, 增大
D.生产 时 表现出还原性
【答案】D
【知识点】含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A. 具有还原性,在光照、烟尘中金属氧化物等作用下,大气中的二氧化硫与氧气反应生成 ,故A不符合题意;
B.某些电负性大而原子半径较小的非金属原子,如氟、氧、氮等的氢化物能够形成分子间氢键,而 与 不能形成分子间氢键,故B不符合题意;
C. 是酸性氧化物,溶于水后部分与水反应生成亚硫酸,亚硫酸易被氧气氧化为硫酸,水溶液酸性增强, 减小,故C不符合题意;
D.由反应 可知,二氧化硫中硫元素化合价升高被氧化, 表现还原性,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据氧化还原反应进行判断,二氧化硫会被氧气氧化;
B.根据氢键的定义进行判断;
C.根据二氧化硫与氧气、水反应的变化判断pH的变化,酸性越强,pH越小;
D.根据化合价的变化判断物质变现出的性质,化合价升高表现还原性。
5.(2021高三下·扬州开学考) 是一种重要的化工原料,主要用于生产三氧化硫、亚硫酸盐等,生产 的反应为 。实验室用浓硫酸和 固体反应制取少量 。 排放到大气中会形成酸雨。下列有关生产 反应的说法正确的是(  )
A.反应的
B.反应中每消耗 转移的电子的物质的量为
C.升温、加压和使用催化剂能增大 的生成速率
D.当 时,说明该反应处于平衡状态
【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.该反应气体系数之和减小,所以 S<0,A不符合题意;
B.未指明温度和压强,22.4L氧气的物质的量不一定是1mol,B不符合题意;
C.升温可以增大活化分子百分数,加压可以增大单位体积内活化分子数,催化剂可以降低反应活化能,都可以加增大SO3的生成速率,C符合题意;
D.平衡时各物质的浓度不再改变,但c(SO2)和c(SO3)不一定相等,这与初始投料和转化率有关,D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.熵变通过气体的多少进行判断,气体减小,熵减小;
B.气体摩尔体积需在一定温度和压强下计算;
C.根据影响化学反应的速率因素进行判断;
D.处于平衡状态时,各物质的浓度保持不变进行判断;
6.(2021高三下·扬州开学考)下列实验操作能达到实验目的的是(  )
A.用装置甲电解饱和食盐水获得
B.用装置乙制取并收集少量
C.用 溶液检验 溶液是否变质
D.用饱和 溶液除去 气体中混有的少量
【答案】C
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.电解饱和食盐水制 ,应该用铁棒作阴极,碳棒作阳极,阳极上发生氯离子失电子生成氯气的反应,故A不符合题意;
B.NO能和空气中的O2反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,故B不符合题意;
C.KSCN和铁离子反应生成硫氰化铁而呈现血红色,亚铁离子和KSCN不反应,所以可以用KSCN溶液检验 溶液是否变质,故C符合题意;
D. 与饱和 溶液反应生成 、H2O和 或 ,所以应该用饱和 溶液除去 气体中混有的少量 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据阳极失电子的顺序进行判断,活泼金属失电子能力大于离子,故不能得到氯气;
B.利用NO的性质判断,不能利用排空气法收集;
C.二价铁变质会被氧化为三价铁,KSCN可以检验三价铁;
D.除杂需要把杂质反应掉或分离,通过能否发生反应进行判断;
7.(2021高三下·扬州开学考) 、 、 、 是短周期主族元素。下列有关说法正确的是(  )
A.CO的结构式:
B. 中氮原子的轨道杂化类型:
C.电负性:
D.最高价氧化物的水化物的酸性:
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.CO含两个原子,价电子总数为10,所以与N2为等电子体,根据N2的结构式可知CO的结构式为 ,A符合题意;
B.N2H4分子中每个N原子与另一个N原子共用一对电子,与两个H原子分别共用一对电子,还有一对孤电子对,所以价层电子对数为4,采取sp3杂化,B不符合题意;
C.非金属性O>N>C,则电负性O>N>C,C不符合题意;
D.C的非金属性比B强,所以酸性H3BO3故答案为A。
【分析】A.CO的结构利用找等电子体,利用书写物质的结构式类比;
B.根据杂化轨道的基本公式进行判断中心原子的杂化方式;
C.电负性的大小利用非金属性的强弱进行判断;非金属性越强,电负性越强;
D.最高价氧化物的酸性可以根据非金属性的强弱判断,非金属越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
8.(2021高三下·扬州开学考) 具有较强还原性,其溶于水生成的氢硫酸是一种弱酸( 、 )。用 溶液吸收 得 溶液。下列说法正确的是(  )
A.升高 溶液的温度,一定能提高 的吸收率
B.25℃时,若 溶液中 ,则
C.向 溶液中加入足量浓硝酸,反应生成气体,其主要成分为
D. [ ]能与 发生反应:
【答案】B
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A. 升高 溶液的温度,S2-、HS-水解平衡正向移动,降低 的吸收率,故A不符合题意;
B. 25℃时,若 溶液中 ,c(H+)= = =c(H+) , =1,则 ,故B符合题意;
C. 向 溶液中加入足量浓硝酸,反应生成气体,浓硝酸将低价硫元素氧化,其主要成分为NO,故C不符合题意;
D. [ ]能与 发生反应: ,K= = =2.2×10-6<10-5,反应正向进行的程度很小,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据温度对平衡的影响,利用酸碱中和反应实质进行判断;
B.根据Kw的计算公式得出氢离子和氢氧根离子的关系,利用Ka的公式进行计算得出关系;
C.浓硝酸具有强氧化性可以将负二价硫进行氧化;
D.根据Ka越大,酸性越强,利用强酸制弱酸的原理判断;
9.(2021高三下·扬州开学考)已知:①Cu2O的晶胞如下图所示:②Cu2O固体溶于稀硫酸,能得到CuSO4溶液和一种紫红色单质;③向CuSO4溶液中加入一定量NaOH溶液,能得到一种浅蓝绿色沉淀,该沉淀能溶于氨水。下列说法错误的是(  )
A.一个Cu2O晶胞中,Cu原子的数目为4
B.②中的反应为
C.③中的浅蓝绿色沉淀为CuOH
D.③中沉淀溶解是因为生成了铜氨配合物
【答案】C
【知识点】晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A.根据均摊法,晶胞中白球个数为 +1=2,黑球个数为4,化学式为Cu2O,所以黑球代表Cu,则Cu原子的数目为4,A不符合题意;
B.根据题意可知Cu2O溶液稀硫酸时发生歧化反应得到硫酸铜和Cu单质,化学方程式为 ,B不符合题意;
C.若生成CuOH,则需要某种物质还原Cu2+,体系中没有常见的还原剂,且CuOH为黄色固体,浅蓝绿色沉淀应是碱式硫酸铜和氢氧化铜的混合物,C符合题意;
D.氨水中有大量的NH3分子,NH3分子可以提供孤电子对于Cu2+生成铜氨络离子,从而使沉淀溶解,D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.利用晶胞中均摊法进行计算实际含有的原子个数;
B.根据化合价的变化,利用原子守恒进行配平方程式;
C.利用物质的颜色判断产物;
D.利用配合物的特点判断产物;
10.(2021高三下·扬州开学考)化合物Y是一种药物中间体,可由X制得。下列有关化合物X、Y的说法正确的是(  )
A.X分子中的所有碳原子可能处于同一平面
B.Y在浓硫酸作用下加热可发生消去反应
C.X制备Y的反应类型是取代反应
D.X、Y分子中手性碳原子数目相等
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.若含有两个O原子的六元环上的C原子与苯环共面,根据甲烷的结构特点可知,与两个O原子相连的C原子相连的另外两个碳原子一定不共面,A不符合题意;
B.Y中含有醇羟基,且与羟基相连的C原子的邻位C原子上有氢原子,则Y在浓硫酸作用下加热可发生消去反应,B符合题意;
C.对比X和Y的结构简式可知,X中C=O键与CH3NO2发生加成反应生成Y,C不符合题意;
D.X中不含手性碳原子,Y中与羟基相连的碳原子为手性碳原子,二者分子中手性碳原子数目不相等,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据X结构中的碳原子的杂化sp3方式 进行判断空间结构;
B.利用醇消去特点进行判断;
C.根据X和Y结构上的特点判断反应类型;
D.根据碳原子上是否接4个不同的原子或原子团判断是否是手性碳原子。
11.(2021高三下·扬州开学考) 与 溶液反应会生成 、 、 等物质。室温下,通过下列实验探究这些含磷化合物的性质。
实验 实验操作和现象
1 蘸取 溶液点在 试纸上, ;蘸取 溶液点在 试纸上,
2 向 溶液中加入足量 溶液,生成白色沉淀,蘸取上层清液点在 试纸上,
3 向 中加入足量一定浓度的硫酸,生成 和
4 向含有酚酞的 溶液中滴加 溶液,至溶液由无色变为浅红色
下列有关说法正确的是(  )
A. 溶液中存在
B.实验2中发生反应的离子方程式为
C.可用实验3证明
D.实验4的过程中可能存在
【答案】B
【知识点】离子浓度大小的比较;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A. 溶液中存在电荷守恒① 和物料守恒② ,联立①②可得:
,故A不符合题意;
B.由于最后pH<7,说明P 浓度的减小促进了HP 的电离,使得溶液中的c(H+)增加,溶液呈酸性,因此生成磷酸钙沉淀,反应的离子方程式为 ,故B符合题意;
C.实验3发生的反应为 +3H2SO4=3 +2 ,由于磷酸钙和硫酸钙组成中阴阳离子个数比不同,沉淀类型不同,则不能通过实验3比较二者Ksp大小,故C不符合题意;
D.开始H3PO4过量,滴加NaOH先生成NaH2PO4,最后溶液为浅红色,说明溶液显碱性,溶质为Na2HPO4或者Na3PO4,无论那种情况,由于电离和水解都是分步进行的,且越来越难,不可能存在 ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据溶液不带电,利用电荷守恒进行判断;
B.利用离子方程式书写规则,通过改写化学方程式书写离子方程式;
C.沉淀转化遵从溶解度大的向溶解度小的转化,对于不同类的沉淀不能通过Ksp大小判断溶解度的大小;
D.根据溶质成分利用离子水解及电离程度判断离子的大小;
12.(2021高三下·扬州开学考)甲醇—水蒸气重整法所得氢气是电动汽车燃料电池的理想氢源。反应的热化学方程式如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
会损害燃料电池的交换膜。在压强、 和 的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下, 的转化率、 的产率和 的物质的量如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下达平衡状态时的变化)。已知: 的选择性 。下列说法正确的是(  )
A.
B.210℃升温至270℃时,反应Ⅰ的活化能增大
C.温度升高,反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ增加的更多
D.温度升高,n(CO)的实际值与平衡值相差越来越大,原因是催化剂对CO的选择性升高
【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.据图可知升高温度时CO的平衡时的物质的量在增大,说明升高温度反应Ⅱ正向移动,则正反应为吸热反应 H2>0,A不符合题意;
B.升高温度可以增加活化分子百分数,但不改变活化能,所以210℃升温至270℃时,反应Ⅰ的活化能不变,B不符合题意;
C.据图可知温度升高时,CO的物质的量增大的不明显,但CH3OH的转化率和H2的产率明显增大,说明反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ增加的更多,C符合题意;
D.n(CO)的实际值与平衡值相差越来越大,而CH3OH的转化率明显增大,说明反应物更多的进行反应Ⅰ,催化剂对CO的选择性降低,D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.根据图像中温度和转化率之间的成正比关系进行判断,反应是吸热反应;
B.根据活化能的影响因素判断,温度不影响活化能;
C.根据图像中各反应中的反应物和生成物的变化进行判断;
D.根据已知中的CO的选择性公式中CO的物质的量和甲醇的物质的量进行判断其变化。
二、填空题
13.(2021高三下·扬州开学考)镀镍废水中的Ni2+可用还原铁粉除去。25℃时,部分氢氧化物在废水中开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:
氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2
开始沉淀的pH 1.5 6.6 7.7
沉淀完全的pH 3.3 9.9 9.2
(1)还原铁粉的制备:向FeSO4溶液中加入NaBH4
(其中H为-1价)可得还原铁粉,同时生成H3BO3和H2。理论上制备1molFe,需NaBH4的物质的量为   mol。
(2)还原铁粉除镍:向废水中加入还原铁粉,可置换出镍。某小组通过实验研究废水中镍的去除效果。
①取五份废水样品各100mL,加酸或碱调节其初始pH不等,再加入等量且过量的铁粉,充分反应后测得废水中镍含量随溶液初始pH的变化如图所示。pH太小,残留的镍含量较高,原因是   ;pH>6.6时,残留的镍含量随溶液初始pH增大而增多的原因是   。
②取100mL废水样品,向其中加入适量铁粉,测得溶液的pH、Fe(Ⅱ)的含量和总铁含量变化如图所示,Fe(Ⅱ)表示溶液及沉淀中+2价的铁元素,总铁表示溶液及沉淀中化合态的铁元素。40~60min内,溶液pH约为6.4,该时间段内引起Fe(Ⅱ)含量降低的反应的离子方程式为   。
③另取100mL pH约为5.8的废水样品,加入FeCl3溶液,废水中镍含量也有明显降低,原因是   。
【答案】(1)0.5
(2)铁粉与H+反应;生成Fe(OH)2覆盖在铁粉表面不利于Fe置换出Ni;4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;生成的Fe(OH)3有吸附性
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)NaBH4中H为-1价,则B为+3价,所以生成H3BO3和H2时,Fe2+被-1价的H还原,根据电子守恒可知Fe与NaBH4的系数比为2:1,则制备1molFe粉需要0.5molNaBH4;
(2)①pH太小时氢离子浓度较大,大量铁粉与H+反应,导致残留的镍含量较高;而pH>6.6时氢氧根浓度较大,生成Fe(OH)2覆盖在铁粉表面不利于Fe置换出Ni,导致残留的镍含量较高;
②开始时Fe置换出Ni同时生成Fe2+,Fe(Ⅱ)含量增加,而40~60min内,Fe(Ⅱ)含量降低,但化合态的Fe元素增加,说明Fe2+被空气中的氧化为Fe3+,此时溶液pH约为6.4,根据题目所给数据可知Fe3+会转化为Fe(OH)3沉淀,所以使Fe(Ⅱ)含量降低的离子方程式为4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;
③pH约为5.8的废水中氢氧根离子浓度较大,加入FeCl3溶液会生成Fe(OH)3,生成的Fe(OH)3有吸附性,导致镍含量降低。
【分析】(1)根据电子守恒即化合价的升降守恒进行计算,注意化合价中氢元素的化合价;
(2)根据溶液的环境进行判读,当溶液pH太小,说明酸性太强,酸性太强会与溶液中的反应物发生反应;若pH较大时,碱性太强,氢氧根离子的浓度太大,根据已知表格中的沉淀pH判断可能产生的影响;②根据已知图像中pH 的变化和溶液中二价的性质判断可能产生原因。③根据离子的浓度增大,沉淀的pH判断产生的原因。
三、有机推断题
14.(2021高三下·扬州开学考)汉黄芩素具有抗氧化、抗病毒等多种药理活性,其一种合成路线如下:
已知:BnBr的结构简式为 。
(1)A→B时除生成B外,该反应中所得另一有机产物的结构简式为   。
(2)D→E的反应有HI生成。PinBH的结构简式为   。
(3)F→G的反应中所用DMS易水解生成H4SO4,故合成反应须在无水环境中进行。DMS的结构简式为 ,其水解的化学方程式为   。
(4)A的一种同分异构体同时满足下列条件,该同分异构体的结构简式为   。
①苯环上只有一个取代基,能发生银镜反应;
②能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
③分子中有5种不同化学环境的氢。
(5)写出以 和 为原料制备 的合成路线流程图    (无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)C2H5OH
(2) (或 )
(3) +2H2O→H2SO4+2CH3OH
(4)
(5)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃
【解析】【解答】(1) A的分子式为C11H12O3,间苯三酚分子式为C6H6O3,B的分子式为C15H10O4,少了2个C原子、8个H原子、和2个O原子,再观察物质的结构变化,可知除了生成B之外还生成H2O和C2H5OH,即另一有机产物为C2H5OH;
(2)对比D和E的结构可知D中I原子被取代,所以PinBH的结构简式应为 (或 );
(3)根据题意可知DMS水解产生H2SO4,根据元素守恒和DMS的结构特点可得水解的化学方程式为 +2H2O→H2SO4+2CH3OH;
(4) A的分子式为C11H12O3,其同分异构体满足:
①苯环上只有一个取代基,能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸形成的酯基;
②能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3 溶液发生显色反应,说明含有酯基,且酯基水解后得到酚羟基;
③分子中有5种不同化学环境的氢,则结构对称,符合条件的为: ;
(5) 中氯原子水解可以得到醇羟基,但酚羟基也可以和NaOH反应,所以需要保护酚羟基,参考B生成C的反应可知酚羟基和BnBr反应可以得到 ,之后再进行水解、氧化可得 ,根据G生成汉黄芩素的反应可知再与H2/Pd/C反应可得 ,所以合成路线为 。
【分析】A与间苯三酚反应得到B,B中酚羟基与BnBr反应得到C,以保护酚羟基,C再与 发生取代得到D,D中碘原子被取代得到E,对比D和E的结构简式可知PinBH的结构简式为 ,E再经系列反应得到F,F中酚羟基中氢原子被甲基取代得到G,G中Br原子被氢原子取代得到汉黄芩素。
四、工业流程题
15.(2021高三下·扬州开学考)某废催化剂主要成分为活性炭和 ,以该废催化剂为原料回收活性炭并制备超细 的实验流程如下:
(1) 的结构为 ,其中四个 键的键长、键能相同。则该物质中______(填序号)。
A.碳氧键均相同
B.有两种不同的碳氧键
C.有四种不同的碳氧键
(2)预处理时需加热, 分解生成 。若温度高于 ,生成的 会转化为锌蒸气,使 的产率降低。 转化为 的化学方程式为   。
(3)浸出时 转化为 ,参加反应的 ,该反应的离子方程式为   。
(4)蒸氨时控制温度为 左右,在装置 中 转化为碱式碳酸锌沉淀。实验室模拟蒸氨装置如题图所示。
①用水蒸气对装置 加热时,连接装置 、 的导管应插入装置 的位置为   。(填序号)
A.液面上方但不接触液面
B.略伸入液面下
C.伸入溶液底部
②在不改变水蒸气的温度、浸出液用量和蒸氨时间的条件下,为提高蒸氨效率和锌的沉淀率,可采取的措施是   (写出一种)。
③为提高装置 中氨的吸收效率,在不改变气体流速的条件下,在装置 、 间设计了装置 。其作用为   。
(5) 、 约为6.8时, 溶液与 溶液反应可得碱式碳酸锌。实验室以含少量 的 结块废催化剂为原料制备碱式碳酸锌,设计实验方案:   ,过滤,洗涤,干燥。(须使用的试剂:稀 、锌粉、 溶液)
(6)所回收的活性炭的吸附性能可通过测定其碘吸附值( 活性炭能够吸附的碘的质量)分析。测量方法如下:
①将活性炭粉碎并干燥,称取 试样,放入 碘量瓶(如题图所示)中,加入 溶液,加热微沸后冷却至室温,再加入 标准溶液,盖好瓶塞,振荡一段时间,迅速过滤;
②取 滤液放入另一碘量瓶,加入 ,用 标准溶液滴定至终点,消耗 溶液的体积为 。计算该样品的碘吸附值    ( )。(写出计算过程,实验过程中溶液的体积变化忽略不计)已知: (未配平)
【答案】(1)A
(2)
(3)
(4);增加水蒸气的流速;冷凝氨水
(5)将废催化剂粉碎后,向其中加入略过量的稀硫酸,搅拌下充分反应,再向其中加入足量锌粉,搅拌下充分反应,至溶液由蓝色转变为无色;过滤,控制温度为 ,向滤液中逐渐加入 溶液至 约为6.8,充分反应至产生大量固体
(6)
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由四个 键的键长、键能相同可知,则该物质中碳氧键均相同,故故答案为:A,故答案为:A;
(2) 分解为锌蒸气和一氧化碳,反应的化学方程式为 ,故答案为: ;
(3)由题意可知, 和NH3 H2O、NH4HCO3反应生成 CO3和水,参加反应的NH3 H2O、NH4HCO3系数比为3:1,则该反应的离子方程式为 ,故答案为: ;
(4)①用水蒸气对装置 加热时,连接装置 、 的导管应插入装置 的位置为伸入溶液底部,有利于氨气逸出,
故答案为:C,故答案为C;
②在不改变水蒸气的温度、浸出液用量和蒸氨时间的条件下,增加水蒸气的流速可提高蒸氨效率和锌的沉淀率,故答案为:增加水蒸气的流速;
③除去氨气中的水蒸气可使氨气浓度提高,氨的吸收效率提高,故答案为:冷凝氨水;
(5)由题意可知,取含少量 的 结块废催化剂,加入适量稀硫酸,再加过量锌粉,过滤后加入过量的碳酸钠溶液,可知得碱式碳酸锌,故答案为:将废催化剂粉碎后,向其中加入略过量的稀硫酸,搅拌下充分反应,再向其中加入足量锌粉,搅拌下充分反应,至溶液由蓝色转变为无色;过滤,控制温度为 ,向滤液中逐渐加入 溶液至 约为6.8,充分反应至产生大量固体;
(6)由题意可知,步骤①结束后溶液共60mL,加入的碘单质的物质的量为:0.1mol/L 50 10-3L=5 10-3mol;10mL滤液消耗硫代硫酸钠的物质的量为:0.1mol/L 0 10-3L=1 10-3mol;配平方程式后得, ,故被活性炭吸收的碘为:5 10-3mol-1 10-3mol 6=2 10-3mol,故碘的吸附值为: ,故答案为: 。
【分析】废催化剂加热预处理, 分解生成 ,加入氨水和碳酸氢铵混合液浸出, 转化为 ,经过滤1分离出活性炭,在装置 中控制温度为 左右蒸氨, 转化为碱式碳酸锌沉淀,经过滤2分离出碱式碳酸锌,煅烧后得到超细 。
五、原理综合题
16.(2021高三下·扬州开学考)合成氨是目前人工固氮最重要的途径,研究合成氨反应具有重要意义。
(1)直接常压电化学合成氨以纳米 作催化剂, 和 为原料制备 。其工作原理如图所示:
①阴极的电极反应式为   ;阴极的镍合金制成筛网的目的是   。
②电解过程中,由于发生副反应,使得阴极制得的 中混有少量气体单质,则理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是   。
(2)一定条件下,哈伯-博施合成氨反应历程中的能量变化如图所示。合成氨反应的热化学方程式为   。生成 的历程中,速率最慢的反应的化学方程式为   。
(3)科学家一直努力寻找提高合成氨效率的催化剂,一种新型高催化活性的催化剂 的催化活性与其中 的关系如图所示,    (用分数表示)。
(4) 在铁表面很容易解离成 原子,而 在铁表面较难解离。为研究哈伯-博施合成氨反应中与 直接反应的是 还是 ,德国化学家格哈德·埃特尔设计如下实验:将铁催化剂置于真空容器中,通入一定量的 ,再向其中不断通入 ,同时测得催化剂表面某原子的浓度不断减小。根据实验结果他提出了反应的机理,如图所示。
①该实验中测定的是催化剂表面   原子浓度的变化。
②图中 的电子式为   。
【答案】(1);增大接触面积,加快氨气产生的速率;
(2);
(3)1/19
(4);
【知识点】化学实验方案的评价;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①分析知,阴极的电极反应式为: ,镍合金制成筛网的目的是:增大接触面积,加快氨气产生的速率;
②若无副反应产生的气体,由于阳极电极反应式:12OH--12e-=3O2↑+6H2O,阴极电极反应式: ,理论上阳极和阴极生成气体分别是O2、NH3,它们的物质的量之比 ;若阴极有副反应产生的气体,应为H2,电极反应式:4 H2O+4e-=4OH-+2H2↑,则阳极和阴极生成气体的物质的量之比 ,则范围是:0.5~0.75;
(2)由盖斯定律,反应的能量与反应过程无关,只取决于起点和终点的能量差,则生成1molNH3(g)的 H=-46kJ/mol,合成氨反应的热化学方程式为: ;活化能越大,速率越慢,则速率最慢的反应的化学方程式为: ;
(3)由图知 =8时催化活性最高,则1mol 有 mol +2价得Fe元素,有 mol +3价得Fe元素,根据化合物的正负化合价之和为0,可列出 ,解得x=1/19;
(4)①该实验是为研究哈伯-博施合成氨反应中与 直接反应的是 还是 ,观察历程,该实验中测定的是催化剂表面N原子浓度的变化;
②图中 是历程的中间产物NH ,缺一个电子,电子式为 。
【分析】(1)Pt片连接电源正极,做电解池的阳极,电解质是碱性溶液,溶液中的OH-失去电子发生氧化反应,电极反应式为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,镍合金做阴极,N2得到电子生成NH3,电极反应式为: ;
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江苏省扬州市2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高三下·扬州开学考)中国努力争取2060年前实现碳中和。下列说法错误的是(  )
A.积极鼓励植树造林,降低空气中 含量
B.可利用 或氨水捕集废气中的
C.一定条件下,将 转化为 ,实现 的资源化利用
D.研发新型催化剂将 分解成碳和 ,同时放出热量
2.(2021高三下·扬州开学考)向 溶液中通入 ,会生成 沉淀,反应为 。下列有关说法正确的是(  )
A. 的空间构型为正四面体
B. 为非极性分子
C. 的基态核外电子排布式为
D. 的结构示意图为
3.(2021高三下·扬州开学考)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(  )
A. 能与碱反应,可用于电解冶炼铝
B.浓硫酸具有吸水性,可用于干燥
C. 受热易分解,可用于制胃酸中和剂
D. 易溶于水,可用作制冷剂
4.(2021高三下·扬州开学考) 是一种重要的化工原料,主要用于生产三氧化硫、亚硫酸盐等,生产 的反应为 。实验室用浓硫酸和 固体反应制取少量 。 排放到大气中会形成酸雨。下列有关 的说法正确的是(  )
A. 在大气中不能转化为
B. 与 能形成分子间氢键
C. 的水溶液放置在空气中, 增大
D.生产 时 表现出还原性
5.(2021高三下·扬州开学考) 是一种重要的化工原料,主要用于生产三氧化硫、亚硫酸盐等,生产 的反应为 。实验室用浓硫酸和 固体反应制取少量 。 排放到大气中会形成酸雨。下列有关生产 反应的说法正确的是(  )
A.反应的
B.反应中每消耗 转移的电子的物质的量为
C.升温、加压和使用催化剂能增大 的生成速率
D.当 时,说明该反应处于平衡状态
6.(2021高三下·扬州开学考)下列实验操作能达到实验目的的是(  )
A.用装置甲电解饱和食盐水获得
B.用装置乙制取并收集少量
C.用 溶液检验 溶液是否变质
D.用饱和 溶液除去 气体中混有的少量
7.(2021高三下·扬州开学考) 、 、 、 是短周期主族元素。下列有关说法正确的是(  )
A.CO的结构式:
B. 中氮原子的轨道杂化类型:
C.电负性:
D.最高价氧化物的水化物的酸性:
8.(2021高三下·扬州开学考) 具有较强还原性,其溶于水生成的氢硫酸是一种弱酸( 、 )。用 溶液吸收 得 溶液。下列说法正确的是(  )
A.升高 溶液的温度,一定能提高 的吸收率
B.25℃时,若 溶液中 ,则
C.向 溶液中加入足量浓硝酸,反应生成气体,其主要成分为
D. [ ]能与 发生反应:
9.(2021高三下·扬州开学考)已知:①Cu2O的晶胞如下图所示:②Cu2O固体溶于稀硫酸,能得到CuSO4溶液和一种紫红色单质;③向CuSO4溶液中加入一定量NaOH溶液,能得到一种浅蓝绿色沉淀,该沉淀能溶于氨水。下列说法错误的是(  )
A.一个Cu2O晶胞中,Cu原子的数目为4
B.②中的反应为
C.③中的浅蓝绿色沉淀为CuOH
D.③中沉淀溶解是因为生成了铜氨配合物
10.(2021高三下·扬州开学考)化合物Y是一种药物中间体,可由X制得。下列有关化合物X、Y的说法正确的是(  )
A.X分子中的所有碳原子可能处于同一平面
B.Y在浓硫酸作用下加热可发生消去反应
C.X制备Y的反应类型是取代反应
D.X、Y分子中手性碳原子数目相等
11.(2021高三下·扬州开学考) 与 溶液反应会生成 、 、 等物质。室温下,通过下列实验探究这些含磷化合物的性质。
实验 实验操作和现象
1 蘸取 溶液点在 试纸上, ;蘸取 溶液点在 试纸上,
2 向 溶液中加入足量 溶液,生成白色沉淀,蘸取上层清液点在 试纸上,
3 向 中加入足量一定浓度的硫酸,生成 和
4 向含有酚酞的 溶液中滴加 溶液,至溶液由无色变为浅红色
下列有关说法正确的是(  )
A. 溶液中存在
B.实验2中发生反应的离子方程式为
C.可用实验3证明
D.实验4的过程中可能存在
12.(2021高三下·扬州开学考)甲醇—水蒸气重整法所得氢气是电动汽车燃料电池的理想氢源。反应的热化学方程式如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
会损害燃料电池的交换膜。在压强、 和 的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下, 的转化率、 的产率和 的物质的量如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下达平衡状态时的变化)。已知: 的选择性 。下列说法正确的是(  )
A.
B.210℃升温至270℃时,反应Ⅰ的活化能增大
C.温度升高,反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ增加的更多
D.温度升高,n(CO)的实际值与平衡值相差越来越大,原因是催化剂对CO的选择性升高
二、填空题
13.(2021高三下·扬州开学考)镀镍废水中的Ni2+可用还原铁粉除去。25℃时,部分氢氧化物在废水中开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:
氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2
开始沉淀的pH 1.5 6.6 7.7
沉淀完全的pH 3.3 9.9 9.2
(1)还原铁粉的制备:向FeSO4溶液中加入NaBH4
(其中H为-1价)可得还原铁粉,同时生成H3BO3和H2。理论上制备1molFe,需NaBH4的物质的量为   mol。
(2)还原铁粉除镍:向废水中加入还原铁粉,可置换出镍。某小组通过实验研究废水中镍的去除效果。
①取五份废水样品各100mL,加酸或碱调节其初始pH不等,再加入等量且过量的铁粉,充分反应后测得废水中镍含量随溶液初始pH的变化如图所示。pH太小,残留的镍含量较高,原因是   ;pH>6.6时,残留的镍含量随溶液初始pH增大而增多的原因是   。
②取100mL废水样品,向其中加入适量铁粉,测得溶液的pH、Fe(Ⅱ)的含量和总铁含量变化如图所示,Fe(Ⅱ)表示溶液及沉淀中+2价的铁元素,总铁表示溶液及沉淀中化合态的铁元素。40~60min内,溶液pH约为6.4,该时间段内引起Fe(Ⅱ)含量降低的反应的离子方程式为   。
③另取100mL pH约为5.8的废水样品,加入FeCl3溶液,废水中镍含量也有明显降低,原因是   。
三、有机推断题
14.(2021高三下·扬州开学考)汉黄芩素具有抗氧化、抗病毒等多种药理活性,其一种合成路线如下:
已知:BnBr的结构简式为 。
(1)A→B时除生成B外,该反应中所得另一有机产物的结构简式为   。
(2)D→E的反应有HI生成。PinBH的结构简式为   。
(3)F→G的反应中所用DMS易水解生成H4SO4,故合成反应须在无水环境中进行。DMS的结构简式为 ,其水解的化学方程式为   。
(4)A的一种同分异构体同时满足下列条件,该同分异构体的结构简式为   。
①苯环上只有一个取代基,能发生银镜反应;
②能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
③分子中有5种不同化学环境的氢。
(5)写出以 和 为原料制备 的合成路线流程图    (无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
四、工业流程题
15.(2021高三下·扬州开学考)某废催化剂主要成分为活性炭和 ,以该废催化剂为原料回收活性炭并制备超细 的实验流程如下:
(1) 的结构为 ,其中四个 键的键长、键能相同。则该物质中______(填序号)。
A.碳氧键均相同
B.有两种不同的碳氧键
C.有四种不同的碳氧键
(2)预处理时需加热, 分解生成 。若温度高于 ,生成的 会转化为锌蒸气,使 的产率降低。 转化为 的化学方程式为   。
(3)浸出时 转化为 ,参加反应的 ,该反应的离子方程式为   。
(4)蒸氨时控制温度为 左右,在装置 中 转化为碱式碳酸锌沉淀。实验室模拟蒸氨装置如题图所示。
①用水蒸气对装置 加热时,连接装置 、 的导管应插入装置 的位置为   。(填序号)
A.液面上方但不接触液面
B.略伸入液面下
C.伸入溶液底部
②在不改变水蒸气的温度、浸出液用量和蒸氨时间的条件下,为提高蒸氨效率和锌的沉淀率,可采取的措施是   (写出一种)。
③为提高装置 中氨的吸收效率,在不改变气体流速的条件下,在装置 、 间设计了装置 。其作用为   。
(5) 、 约为6.8时, 溶液与 溶液反应可得碱式碳酸锌。实验室以含少量 的 结块废催化剂为原料制备碱式碳酸锌,设计实验方案:   ,过滤,洗涤,干燥。(须使用的试剂:稀 、锌粉、 溶液)
(6)所回收的活性炭的吸附性能可通过测定其碘吸附值( 活性炭能够吸附的碘的质量)分析。测量方法如下:
①将活性炭粉碎并干燥,称取 试样,放入 碘量瓶(如题图所示)中,加入 溶液,加热微沸后冷却至室温,再加入 标准溶液,盖好瓶塞,振荡一段时间,迅速过滤;
②取 滤液放入另一碘量瓶,加入 ,用 标准溶液滴定至终点,消耗 溶液的体积为 。计算该样品的碘吸附值    ( )。(写出计算过程,实验过程中溶液的体积变化忽略不计)已知: (未配平)
五、原理综合题
16.(2021高三下·扬州开学考)合成氨是目前人工固氮最重要的途径,研究合成氨反应具有重要意义。
(1)直接常压电化学合成氨以纳米 作催化剂, 和 为原料制备 。其工作原理如图所示:
①阴极的电极反应式为   ;阴极的镍合金制成筛网的目的是   。
②电解过程中,由于发生副反应,使得阴极制得的 中混有少量气体单质,则理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是   。
(2)一定条件下,哈伯-博施合成氨反应历程中的能量变化如图所示。合成氨反应的热化学方程式为   。生成 的历程中,速率最慢的反应的化学方程式为   。
(3)科学家一直努力寻找提高合成氨效率的催化剂,一种新型高催化活性的催化剂 的催化活性与其中 的关系如图所示,    (用分数表示)。
(4) 在铁表面很容易解离成 原子,而 在铁表面较难解离。为研究哈伯-博施合成氨反应中与 直接反应的是 还是 ,德国化学家格哈德·埃特尔设计如下实验:将铁催化剂置于真空容器中,通入一定量的 ,再向其中不断通入 ,同时测得催化剂表面某原子的浓度不断减小。根据实验结果他提出了反应的机理,如图所示。
①该实验中测定的是催化剂表面   原子浓度的变化。
②图中 的电子式为   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.植物可通过光合作用吸收CO2,植树造林可降低含量,A不符合题意;
B.CaO或氨水具有碱性,能与酸性气体CO2反应,B不符合题意;
C.将CO2转为CH3OH燃料,可实现资源优化利用,C不符合题意;
D.分解反应需要吸收热量,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】碳和氧气反应生成二氧化碳是放热反应,故二氧碳分解反应是吸热反应。
2.【答案】A
【知识点】原子核外电子的能级分布;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A. 中心S原子的价层电子对数为 =4,不含孤电子对,所以空间构型为正四面体,A符合题意;
B.H2S空间构型为V形,正负电荷中心不重合,为极性分子,B不符合题意;
C.Cu2+是由Cu原子失去最外层两个电子生成,基态核外电子排布式为[Ar]3d9,C不符合题意;
D.S2-核外有18个电子,结构示意图为 ,D不符合题意;
故答案为A。
【分析】A.根据杂化类型进行判断离子的空间构型;
B.根据杂化类型判断H2S为v型,根据其对称性判断其分子为极性分子;
C.根据铜原子的核外电子排布判断离子的电子排布式;
D.阴离子是因为得到电子进行判断。
3.【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;钠的重要化合物;铝的化学性质
【解析】【解答】A. 熔融状态能电离,可用于电解冶炼铝,故A不符合题意;
B. 浓硫酸具有吸水性,可用于干燥 ,故B符合题意;
C. 能与酸反应,可用于制胃酸中和剂,故C不符合题意;
D. 液氨汽化时吸收热量,可用作制冷剂,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电解铝是根据电解法制取;
B.干燥气体但不能引入杂质及使所需物质变质判断;
C.碳酸氢钠用于胃酸中和剂主要是能和盐酸发生反应;
D.制冷剂主要是吸热作用和溶解度没有关系。
4.【答案】D
【知识点】含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A. 具有还原性,在光照、烟尘中金属氧化物等作用下,大气中的二氧化硫与氧气反应生成 ,故A不符合题意;
B.某些电负性大而原子半径较小的非金属原子,如氟、氧、氮等的氢化物能够形成分子间氢键,而 与 不能形成分子间氢键,故B不符合题意;
C. 是酸性氧化物,溶于水后部分与水反应生成亚硫酸,亚硫酸易被氧气氧化为硫酸,水溶液酸性增强, 减小,故C不符合题意;
D.由反应 可知,二氧化硫中硫元素化合价升高被氧化, 表现还原性,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据氧化还原反应进行判断,二氧化硫会被氧气氧化;
B.根据氢键的定义进行判断;
C.根据二氧化硫与氧气、水反应的变化判断pH的变化,酸性越强,pH越小;
D.根据化合价的变化判断物质变现出的性质,化合价升高表现还原性。
5.【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.该反应气体系数之和减小,所以 S<0,A不符合题意;
B.未指明温度和压强,22.4L氧气的物质的量不一定是1mol,B不符合题意;
C.升温可以增大活化分子百分数,加压可以增大单位体积内活化分子数,催化剂可以降低反应活化能,都可以加增大SO3的生成速率,C符合题意;
D.平衡时各物质的浓度不再改变,但c(SO2)和c(SO3)不一定相等,这与初始投料和转化率有关,D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.熵变通过气体的多少进行判断,气体减小,熵减小;
B.气体摩尔体积需在一定温度和压强下计算;
C.根据影响化学反应的速率因素进行判断;
D.处于平衡状态时,各物质的浓度保持不变进行判断;
6.【答案】C
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.电解饱和食盐水制 ,应该用铁棒作阴极,碳棒作阳极,阳极上发生氯离子失电子生成氯气的反应,故A不符合题意;
B.NO能和空气中的O2反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,故B不符合题意;
C.KSCN和铁离子反应生成硫氰化铁而呈现血红色,亚铁离子和KSCN不反应,所以可以用KSCN溶液检验 溶液是否变质,故C符合题意;
D. 与饱和 溶液反应生成 、H2O和 或 ,所以应该用饱和 溶液除去 气体中混有的少量 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据阳极失电子的顺序进行判断,活泼金属失电子能力大于离子,故不能得到氯气;
B.利用NO的性质判断,不能利用排空气法收集;
C.二价铁变质会被氧化为三价铁,KSCN可以检验三价铁;
D.除杂需要把杂质反应掉或分离,通过能否发生反应进行判断;
7.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.CO含两个原子,价电子总数为10,所以与N2为等电子体,根据N2的结构式可知CO的结构式为 ,A符合题意;
B.N2H4分子中每个N原子与另一个N原子共用一对电子,与两个H原子分别共用一对电子,还有一对孤电子对,所以价层电子对数为4,采取sp3杂化,B不符合题意;
C.非金属性O>N>C,则电负性O>N>C,C不符合题意;
D.C的非金属性比B强,所以酸性H3BO3故答案为A。
【分析】A.CO的结构利用找等电子体,利用书写物质的结构式类比;
B.根据杂化轨道的基本公式进行判断中心原子的杂化方式;
C.电负性的大小利用非金属性的强弱进行判断;非金属性越强,电负性越强;
D.最高价氧化物的酸性可以根据非金属性的强弱判断,非金属越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
8.【答案】B
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A. 升高 溶液的温度,S2-、HS-水解平衡正向移动,降低 的吸收率,故A不符合题意;
B. 25℃时,若 溶液中 ,c(H+)= = =c(H+) , =1,则 ,故B符合题意;
C. 向 溶液中加入足量浓硝酸,反应生成气体,浓硝酸将低价硫元素氧化,其主要成分为NO,故C不符合题意;
D. [ ]能与 发生反应: ,K= = =2.2×10-6<10-5,反应正向进行的程度很小,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据温度对平衡的影响,利用酸碱中和反应实质进行判断;
B.根据Kw的计算公式得出氢离子和氢氧根离子的关系,利用Ka的公式进行计算得出关系;
C.浓硝酸具有强氧化性可以将负二价硫进行氧化;
D.根据Ka越大,酸性越强,利用强酸制弱酸的原理判断;
9.【答案】C
【知识点】晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A.根据均摊法,晶胞中白球个数为 +1=2,黑球个数为4,化学式为Cu2O,所以黑球代表Cu,则Cu原子的数目为4,A不符合题意;
B.根据题意可知Cu2O溶液稀硫酸时发生歧化反应得到硫酸铜和Cu单质,化学方程式为 ,B不符合题意;
C.若生成CuOH,则需要某种物质还原Cu2+,体系中没有常见的还原剂,且CuOH为黄色固体,浅蓝绿色沉淀应是碱式硫酸铜和氢氧化铜的混合物,C符合题意;
D.氨水中有大量的NH3分子,NH3分子可以提供孤电子对于Cu2+生成铜氨络离子,从而使沉淀溶解,D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.利用晶胞中均摊法进行计算实际含有的原子个数;
B.根据化合价的变化,利用原子守恒进行配平方程式;
C.利用物质的颜色判断产物;
D.利用配合物的特点判断产物;
10.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.若含有两个O原子的六元环上的C原子与苯环共面,根据甲烷的结构特点可知,与两个O原子相连的C原子相连的另外两个碳原子一定不共面,A不符合题意;
B.Y中含有醇羟基,且与羟基相连的C原子的邻位C原子上有氢原子,则Y在浓硫酸作用下加热可发生消去反应,B符合题意;
C.对比X和Y的结构简式可知,X中C=O键与CH3NO2发生加成反应生成Y,C不符合题意;
D.X中不含手性碳原子,Y中与羟基相连的碳原子为手性碳原子,二者分子中手性碳原子数目不相等,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据X结构中的碳原子的杂化sp3方式 进行判断空间结构;
B.利用醇消去特点进行判断;
C.根据X和Y结构上的特点判断反应类型;
D.根据碳原子上是否接4个不同的原子或原子团判断是否是手性碳原子。
11.【答案】B
【知识点】离子浓度大小的比较;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A. 溶液中存在电荷守恒① 和物料守恒② ,联立①②可得:
,故A不符合题意;
B.由于最后pH<7,说明P 浓度的减小促进了HP 的电离,使得溶液中的c(H+)增加,溶液呈酸性,因此生成磷酸钙沉淀,反应的离子方程式为 ,故B符合题意;
C.实验3发生的反应为 +3H2SO4=3 +2 ,由于磷酸钙和硫酸钙组成中阴阳离子个数比不同,沉淀类型不同,则不能通过实验3比较二者Ksp大小,故C不符合题意;
D.开始H3PO4过量,滴加NaOH先生成NaH2PO4,最后溶液为浅红色,说明溶液显碱性,溶质为Na2HPO4或者Na3PO4,无论那种情况,由于电离和水解都是分步进行的,且越来越难,不可能存在 ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据溶液不带电,利用电荷守恒进行判断;
B.利用离子方程式书写规则,通过改写化学方程式书写离子方程式;
C.沉淀转化遵从溶解度大的向溶解度小的转化,对于不同类的沉淀不能通过Ksp大小判断溶解度的大小;
D.根据溶质成分利用离子水解及电离程度判断离子的大小;
12.【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.据图可知升高温度时CO的平衡时的物质的量在增大,说明升高温度反应Ⅱ正向移动,则正反应为吸热反应 H2>0,A不符合题意;
B.升高温度可以增加活化分子百分数,但不改变活化能,所以210℃升温至270℃时,反应Ⅰ的活化能不变,B不符合题意;
C.据图可知温度升高时,CO的物质的量增大的不明显,但CH3OH的转化率和H2的产率明显增大,说明反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ增加的更多,C符合题意;
D.n(CO)的实际值与平衡值相差越来越大,而CH3OH的转化率明显增大,说明反应物更多的进行反应Ⅰ,催化剂对CO的选择性降低,D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.根据图像中温度和转化率之间的成正比关系进行判断,反应是吸热反应;
B.根据活化能的影响因素判断,温度不影响活化能;
C.根据图像中各反应中的反应物和生成物的变化进行判断;
D.根据已知中的CO的选择性公式中CO的物质的量和甲醇的物质的量进行判断其变化。
13.【答案】(1)0.5
(2)铁粉与H+反应;生成Fe(OH)2覆盖在铁粉表面不利于Fe置换出Ni;4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;生成的Fe(OH)3有吸附性
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)NaBH4中H为-1价,则B为+3价,所以生成H3BO3和H2时,Fe2+被-1价的H还原,根据电子守恒可知Fe与NaBH4的系数比为2:1,则制备1molFe粉需要0.5molNaBH4;
(2)①pH太小时氢离子浓度较大,大量铁粉与H+反应,导致残留的镍含量较高;而pH>6.6时氢氧根浓度较大,生成Fe(OH)2覆盖在铁粉表面不利于Fe置换出Ni,导致残留的镍含量较高;
②开始时Fe置换出Ni同时生成Fe2+,Fe(Ⅱ)含量增加,而40~60min内,Fe(Ⅱ)含量降低,但化合态的Fe元素增加,说明Fe2+被空气中的氧化为Fe3+,此时溶液pH约为6.4,根据题目所给数据可知Fe3+会转化为Fe(OH)3沉淀,所以使Fe(Ⅱ)含量降低的离子方程式为4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;
③pH约为5.8的废水中氢氧根离子浓度较大,加入FeCl3溶液会生成Fe(OH)3,生成的Fe(OH)3有吸附性,导致镍含量降低。
【分析】(1)根据电子守恒即化合价的升降守恒进行计算,注意化合价中氢元素的化合价;
(2)根据溶液的环境进行判读,当溶液pH太小,说明酸性太强,酸性太强会与溶液中的反应物发生反应;若pH较大时,碱性太强,氢氧根离子的浓度太大,根据已知表格中的沉淀pH判断可能产生的影响;②根据已知图像中pH 的变化和溶液中二价的性质判断可能产生原因。③根据离子的浓度增大,沉淀的pH判断产生的原因。
14.【答案】(1)C2H5OH
(2) (或 )
(3) +2H2O→H2SO4+2CH3OH
(4)
(5)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃
【解析】【解答】(1) A的分子式为C11H12O3,间苯三酚分子式为C6H6O3,B的分子式为C15H10O4,少了2个C原子、8个H原子、和2个O原子,再观察物质的结构变化,可知除了生成B之外还生成H2O和C2H5OH,即另一有机产物为C2H5OH;
(2)对比D和E的结构可知D中I原子被取代,所以PinBH的结构简式应为 (或 );
(3)根据题意可知DMS水解产生H2SO4,根据元素守恒和DMS的结构特点可得水解的化学方程式为 +2H2O→H2SO4+2CH3OH;
(4) A的分子式为C11H12O3,其同分异构体满足:
①苯环上只有一个取代基,能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸形成的酯基;
②能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3 溶液发生显色反应,说明含有酯基,且酯基水解后得到酚羟基;
③分子中有5种不同化学环境的氢,则结构对称,符合条件的为: ;
(5) 中氯原子水解可以得到醇羟基,但酚羟基也可以和NaOH反应,所以需要保护酚羟基,参考B生成C的反应可知酚羟基和BnBr反应可以得到 ,之后再进行水解、氧化可得 ,根据G生成汉黄芩素的反应可知再与H2/Pd/C反应可得 ,所以合成路线为 。
【分析】A与间苯三酚反应得到B,B中酚羟基与BnBr反应得到C,以保护酚羟基,C再与 发生取代得到D,D中碘原子被取代得到E,对比D和E的结构简式可知PinBH的结构简式为 ,E再经系列反应得到F,F中酚羟基中氢原子被甲基取代得到G,G中Br原子被氢原子取代得到汉黄芩素。
15.【答案】(1)A
(2)
(3)
(4);增加水蒸气的流速;冷凝氨水
(5)将废催化剂粉碎后,向其中加入略过量的稀硫酸,搅拌下充分反应,再向其中加入足量锌粉,搅拌下充分反应,至溶液由蓝色转变为无色;过滤,控制温度为 ,向滤液中逐渐加入 溶液至 约为6.8,充分反应至产生大量固体
(6)
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由四个 键的键长、键能相同可知,则该物质中碳氧键均相同,故故答案为:A,故答案为:A;
(2) 分解为锌蒸气和一氧化碳,反应的化学方程式为 ,故答案为: ;
(3)由题意可知, 和NH3 H2O、NH4HCO3反应生成 CO3和水,参加反应的NH3 H2O、NH4HCO3系数比为3:1,则该反应的离子方程式为 ,故答案为: ;
(4)①用水蒸气对装置 加热时,连接装置 、 的导管应插入装置 的位置为伸入溶液底部,有利于氨气逸出,
故答案为:C,故答案为C;
②在不改变水蒸气的温度、浸出液用量和蒸氨时间的条件下,增加水蒸气的流速可提高蒸氨效率和锌的沉淀率,故答案为:增加水蒸气的流速;
③除去氨气中的水蒸气可使氨气浓度提高,氨的吸收效率提高,故答案为:冷凝氨水;
(5)由题意可知,取含少量 的 结块废催化剂,加入适量稀硫酸,再加过量锌粉,过滤后加入过量的碳酸钠溶液,可知得碱式碳酸锌,故答案为:将废催化剂粉碎后,向其中加入略过量的稀硫酸,搅拌下充分反应,再向其中加入足量锌粉,搅拌下充分反应,至溶液由蓝色转变为无色;过滤,控制温度为 ,向滤液中逐渐加入 溶液至 约为6.8,充分反应至产生大量固体;
(6)由题意可知,步骤①结束后溶液共60mL,加入的碘单质的物质的量为:0.1mol/L 50 10-3L=5 10-3mol;10mL滤液消耗硫代硫酸钠的物质的量为:0.1mol/L 0 10-3L=1 10-3mol;配平方程式后得, ,故被活性炭吸收的碘为:5 10-3mol-1 10-3mol 6=2 10-3mol,故碘的吸附值为: ,故答案为: 。
【分析】废催化剂加热预处理, 分解生成 ,加入氨水和碳酸氢铵混合液浸出, 转化为 ,经过滤1分离出活性炭,在装置 中控制温度为 左右蒸氨, 转化为碱式碳酸锌沉淀,经过滤2分离出碱式碳酸锌,煅烧后得到超细 。
16.【答案】(1);增大接触面积,加快氨气产生的速率;
(2);
(3)1/19
(4);
【知识点】化学实验方案的评价;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①分析知,阴极的电极反应式为: ,镍合金制成筛网的目的是:增大接触面积,加快氨气产生的速率;
②若无副反应产生的气体,由于阳极电极反应式:12OH--12e-=3O2↑+6H2O,阴极电极反应式: ,理论上阳极和阴极生成气体分别是O2、NH3,它们的物质的量之比 ;若阴极有副反应产生的气体,应为H2,电极反应式:4 H2O+4e-=4OH-+2H2↑,则阳极和阴极生成气体的物质的量之比 ,则范围是:0.5~0.75;
(2)由盖斯定律,反应的能量与反应过程无关,只取决于起点和终点的能量差,则生成1molNH3(g)的 H=-46kJ/mol,合成氨反应的热化学方程式为: ;活化能越大,速率越慢,则速率最慢的反应的化学方程式为: ;
(3)由图知 =8时催化活性最高,则1mol 有 mol +2价得Fe元素,有 mol +3价得Fe元素,根据化合物的正负化合价之和为0,可列出 ,解得x=1/19;
(4)①该实验是为研究哈伯-博施合成氨反应中与 直接反应的是 还是 ,观察历程,该实验中测定的是催化剂表面N原子浓度的变化;
②图中 是历程的中间产物NH ,缺一个电子,电子式为 。
【分析】(1)Pt片连接电源正极,做电解池的阳极,电解质是碱性溶液,溶液中的OH-失去电子发生氧化反应,电极反应式为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,镍合金做阴极,N2得到电子生成NH3,电极反应式为: ;
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