广东省广州市2022-2023高三下学期化学模拟试题3(含解析)
广东省广州市2022-2023学年高三下学期化学模拟试题3
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 Si 28 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cu 64
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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.下列物品所使用的主要材料属于无机非金属材料的是
A B C D
陶瓷工艺品 纸质练习簿 不锈钢脸盆 铝罐
A.A B.B C.C D.D
2.糖类、油脂、蛋白质是生命体的重要物质,下列说法正确的是
A.蔗糖水解产物只有葡萄糖 B.鸡蛋清溶液加硫酸镁会发生变性
C.油脂的氢化是加成反应 D.淀粉和纤维素互为同分异构体
3.工业上由石英砂(主要成分为)制备高纯硅的过程中涉及反应:;,下列说法正确的是
A.的球棍模型为
B.28g晶体硅中含有2molSi-Si键
C.HCl中化学键为s-sσ键
D.碳的同素异形体金刚石和均属于共价晶体
4.某有机物结构如图。下列关于该有机物的说法正确的是
A.分子式为 B.该有机物属于酯类
C.分子中含有4种官能团 D.能发生加成、取代反应
5.菠菜中富含铁元素,实验室可以检验菠菜中的铁元素,实验过程中涉及的下列操作及相关叙述错误的是
A B C D
将菠菜叶剪碎后灼烧 在通风橱中,用稀硝酸浸取菠菜灰 过滤 往滤液中滴加溶液检验
A.A B.B C.C D.D
6.以氯酸钠(NaClO3)等为原料制备亚氯酸钠(NaClO2)的工艺流程如下,下列说法中,不正确的是
A.反应1中,每生成1molClO2有0.5molSO2被氧化
B.从母液中可以提取Na2SO4
C.反应2中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.采用减压蒸发可能是为了防止NaClO2受热分解
7.化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是
选项 化学性质 实际应用
A ClO2具有强氧化性 自来水杀菌消毒
B Al(OH)3分解吸收大量的热量并有H2O生成 阻燃剂
C SO2具有还原性 用作漂白粉
D NaHCO3受热易分解 焙制糕点
A.A B.B C.C D.D
8.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的重要视角。下图是硫及其化合物的价类二维图,下列说法不正确的是
A.向d的水溶液中滴加几滴紫色石蕊试液,溶液变红色,说明d的水溶液呈酸性
B.b在过量O2中燃烧生成bO3
C.图中由d转化为e需加入氧化剂
D.将a与c混合,可生成淡黄色固体
9.已知室温下,,,下列有关说法正确的是
A.溶液中:
B.向含的溶液中缓慢通入标况下气体,所得溶液
C.室温下,用溶液吸收少量气体,产生黑色沉淀,上层清液中:
D.与溶液反应的离子方程式为
10.瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如下,有关说法正确的是
A.电池总反应为:4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
B.电池工作时,OH-向正极移动
C.电极2发生的电极反应为:O2+4H+ + 4e-=2H2O
D.电流由电极1经外电路流向电极2
11.近日,某科学家开发了一种用二氧化碳淡化海水的技术,其循环图如下:
已知:R为烃基,是一元弱碱,易溶于水。电离常数:。下列叙述错误的是
A.中N提供孤电子对能与质子形成配位键 B.溶液呈弱碱性
C.可以循环利用 D.在常压、高温条件下海水淡化速率最快
12.五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,它们形成的化合物结构如图所示。X是元素周期表中原子半径最小的元素,Y、Z、R为同周期元素。下列说法错误的是
A.电负性:
B.仅由X、Z、R组成的化合物可能为离子化合物
C.基态Y原子的s轨道的电子数与其p轨道的电子数相等
D.W与R可形成两种离子化合物,两化合物中阴阳离子个数比相同
13.下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 除去Al2O3中的Fe2O3 向固体中先加入过量NaOH溶液,过滤后向滤液中加入过量盐酸
B 证明溶液中无NH 向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝
C 证明二氧化硫具有还原性 将二氧化硫通入Ba(NO3)2溶液中,有白色沉淀生成
D 验证:Ksp(AgI)
14.工业上用电解法生产乙醛酸(OHCCOOH)的原理如图所示,装置中阴、阳两极均为惰性电极。其中双极膜由阴离子交换层和阳离子交换层复合而成,在直流电场作用下双极膜复合层内水解离为和并分别向两极移动。下列说法正确的是
A.a为直流电源的负极
B.相同时间内,两极得到乙醛酸的物质的量一定相等
C.X极上生成乙醛酸的电极反应式为
D.M是阴离子交换膜
15.已知反应,在一定温度下,反应达到平衡时,B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示,下列叙述一定正确的是
①
②x点表示的正反应速率大于逆反应速率
③x点表示的反应速率比y点的大
④
A.①② B.②④ C.②③ D.①③压强kP
16.常温下,向溶液中逐滴加入等浓度溶液,所得溶液中含A元素的微粒的物质的量分数与溶液的关系如图,下列说法正确的是
A.的水解离子方程式为A2-+H2O HA-+OH-,
B.室温下,水解常数
C.溶液中存在
D.常温下,等物质的量浓度的与溶液等体积混合后溶液的
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.某实验小组为酸性条件下碘化钾与过氧化氢反应的化学反应速率,进行了以下实验探究。
(1)实验一:向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入由碘化钾、淀粉和硫代硫酸钠配制成的混合溶液液,一段时间后溶液变蓝。该小组查阅资料知体系中存在下列两个主要反应:
反应ⅰ:;
反应ⅱ:。
为了证实上述反应过程,进行下列实验(所用试剂浓度均为0.01mol/L)
实验二:向酸化的溶液中加入淀粉KI溶液,溶液几秒后变为蓝色。再向已经变蓝的溶液中加入溶液,溶液立即褪色。
根据此现象可知反应ⅰ的速率___________反应ⅱ的速率(填“大于”、“小于”或“等于”),解释实验一中溶液混合一段时间后才变蓝的原因是___________。
(2)为了探究对反应速率的影响,设计两组对比实验,按下表中的试剂用量将其迅速混合观察现象。(各实验均在室温条件下进行)
实验编号 试剂体积/mL 溶液开始变蓝的时间/s
(含淀粉)
① 40 40 20 40 20
② 20 20 40
①___________。
②对比实验①和实验②,___________(填“>”、“<”或“=”)。
(3)利用实验①的数据,计算反应ⅱ在的化学反应速率___________;反应ⅰ在的化学反应速率___________。
18.镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。工业上用红土镍矿(主要成分为NiO,含CoO、FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO和SiO2)制备NiSO4·6H2O和钴的工艺流程如图所示。
已知:①Ni、Co的化学性质与Fe相似:
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ Co2+ Mg2+
开始沉淀时的pH 6.8 4.1 2.2 7.5 7.2 9.4
沉淀完全时的pH 9.2 5.4 3.2 9.0 9.0 12.4
③“萃取”可将金属离子进行富集与分离,原理如下:X2+(水相)+2RH(有机相)XR2(有机相)+2H+(水相)。
回答下列问题:
(1)滤渣I的主要成分为____(填化学式)。
(2)调pH的目的为沉铁和沉铝。沉铁时发生的氧化还原反应的离子方程式为____。如何判断NaClO已足量:____(写出具体操作过程)。
(3)滤渣3的成分为MgF2和CaF2。若滤液1中c(Ca2+)=1.0×10-3molL,当滤液2中c(Mg2+)=1.5×10-6mol/L时,除钙率为____(忽略沉淀前后溶液体积变化)。(已知:Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11)
(4)用25%P507+5%TBP+70%磺化煤油做萃取剂,萃取时,Co、Ni的浸出率和钴/镍分离因素随pH的关系如图所示:
萃取时,选择pH为___左右。
(5)试剂X为___。
(6)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。
温度 低于30.8℃ 30.8℃~53.8℃ 53.8℃~280℃ 高于280℃
晶体形态 NiSO4·7H2O NiSO4·6H2O 多种结晶水合物 NiSO4
由NiSO4溶液获得稳定的NiSO4·6H2O晶体的操作M依次是蒸发浓缩、____、过滤、洗涤、干燥。
19.我国“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案,努力争取2060年前实现碳中和。为此,研发CO2转化利用技术成为重要科技目标。
(1)以CO2为原料加氢可以合成甲醇,将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中,在催化剂存在的条件下进行以下两个反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1<0
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2>0
测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。
CH3OH选择性=
①270°C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是___________。
②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是___________(填标号)。
A.降低温度 B.使用更合适的催化剂
C.增大压强 D.原料气中掺入适量的CO
③控制温度240°C,测得混合气体流速为a L· h-1(已换算为标准状况),则CO2的反应速率___________mol·L-1·min-1(写出计算式)。
(2)以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
i: 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) △H=- 1 59.5kJ·mol-1
ii: NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H= +72.5kJ·mol-1
iii: 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H
④反应iii的△H= ___________ kJ·mol-1。3个反应的△G(自由能变化)随温度的变化关系如图所示,图中对应于反应iii的线是___________(填字母)。
⑤一定条件下的恒容容器中,充入原料气3molNH3和1molCO2,平衡时CO2的转化率为0.5,则平衡时NH3和CO2的物质的量比为 ___________ ,已知反应ii的Kp=p,测得平衡时容器内总压为ap,则反应iii的平衡常数Kp=___________。
20.某研究小组按下列路线合成抗癌药物盐酸苯达莫司汀。
已知:①
②
请回答:
(1)化合物A的官能团名称是___________。
(2)化合物B的结构简式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.的反应类型为取代反应
B.化合物D与乙醇互为同系物
C.化合物I的分子式是
D.将苯达莫司汀制成盐酸盐有助于增加其水溶性
(4)写出的化学方程式______。
(5)设计以D为原料合成E的路线(用流程图表示,无机试剂任选)___。
(6)写出3种同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式_______。
①分子中只含一个环,且为六元环;②谱和谱检测表明:分子中共有2种不同化学环境的氢原子,无氮氮键,有乙酰基。
参考答案:
1.A
【详解】A.陶瓷工艺品一般主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,故A选;
B.纸质练习簿的主要成分为纤维素,属于有机非金属材料,故B不选;
C.不锈钢脸盆的主要成分为金属合金材料,属于无机金属材料,故C不选;
D.铝罐成分为金属,属于无机金属材料,故D不选;
综上所述,答案为A。
2.C
【详解】A.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,A项错误;
B.重金属盐才能使蛋白质变性,而鸡蛋清溶液加硫酸镁,蛋白质发生盐析,而不会变性,B项错误;
C.油脂的氢化是油与氢气发生加成反应生成脂肪,C项正确;
D.淀粉和纤维素的化学式为(C6H10O5)n,化学式中的n值不同,故淀粉和纤维素不互为同分异构体,D项错误;
答案选C。
3.B
【详解】A. 是四面体结构,并且原子半径:Cl>C>H,图示表示C原子的半径最大,故A错误;
B. Si晶体中每个Si原子形成4个Si-Si键,两个Si原子形成1个Si-Si键,1molSi形成2molSi-Si键,28g晶体硅中含有=2molSi-Si键,故B正确;
C. 氯原子利用p轨道成键,HCl中化学键为s-pσ键,故C错误;
D. 碳的同素异形体金刚石属于共价晶体,但属于分子晶体,故D错误;
故选B。
4.D
【详解】A.根据有机物的结构简式得到分子式为,故A错误;
B.该有机物不含有酯基,因此不属于酯类,故B错误;
C.分子中含有羧基、羟基、碳碳双键3种官能团,故C错误;
D.该有机物含有碳碳双键,能发生加成,含有羟基、羧基,能发生酯化反应,又叫取代反应,故D正确;
综上所述,答案为D。
5.D
【详解】A.将菠菜叶剪碎后灼烧,在坩埚中进行,操作合理,选项A正确;
B.在通风橱中,用稀硝酸浸取菠菜灰,防止产生的有毒气体使人引起中毒,操作合理,选项B正确;
C.将溶解后的固体与溶液分离开来,通过过滤操作,操作步骤也合理,选项C正确;
D.溶解中硝酸将铁氧化为Fe3+,往滤液中滴加溶液检验而不是检验,操作不合理,选项D错误;
答案选D。
6.C
【分析】反应1中,2NaClO3+SO2=Na2SO4+2ClO2;反应2中,2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O。
【详解】A.从反应1中可以看出,NaClO3作氧化剂,SO2作还原剂,每生成1molClO2,有0.5molSO2被氧化,A正确;
B.反应1生成ClO2的同时,有Na2SO4生成,所以从母液中可以提取Na2SO4,B正确;
C.反应2中,氧化剂为ClO2,还原剂为H2O2,二者的物质的量之比为2∶1,C不正确;
D.NaClO2受热易分解,采用减压蒸发可以节省能源,也可以防止NaClO2受热分解,D正确;
故选C。
7.C
【详解】A. ClO2具有强氧化性,可使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,故A正确;
B. Al(OH)3分解吸收热量,同时生成的H2O覆盖在可燃物表面隔绝空气,可用于阻燃剂,故B正确;
C. SO2能与有色物质反应生成不稳定的无色化合物,表现出漂白性,可作漂白剂,与SO2具有还原性无关,故C错误;
D. NaHCO3受热易分解生成CO2气体,并且能与酸反应生成CO2气体,可用于焙制糕点,故D正确;
故选C。
8.B
【详解】A.d为H2SO3,能使紫色石蕊试液变红说明其水溶液呈酸性,选项A正确;
B.b为S单质,无论O2是否过量,燃烧时只能生成SO2,选项B不正确;
C.d转化为e的S元素化合价升高,被氧化,需加入氧化剂,选项C正确;
D.a是H2S与c是SO2混合,两者发生归中反应可生成S,出现淡黄色固体,选项D正确;
答案选B。
9.B
【详解】A.氢硫酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,一级电离抑制二级电离,则溶液中,故A错误;
B.0.1mol氢氧化钠溶液与标况下2.24L硫化氢气体反应生成硫氢化钠,硫氢酸根离子的水解常数为Kh===≈7.69×10—3>Ka2(H2S),则硫氢酸根离子在溶液中的水解程度大于电离程度,硫氢化钠溶液呈碱性,溶液pH>7,故B正确;
C.由题意可知,上层清液为硫化铜的饱和溶液,溶液中,故C错误;
D.次氯酸钠具有强氧化性,则具有还原性的硫化氢与次氯酸钠溶液发生氧化还原反应,不可能发生复分解反应生成次氯酸,故D错误;
故选B。
10.A
【详解】A.氨气的氧化产物是氮气,则燃料电池的总反应可表示为4NH3+3O2=2N2+6H2O,A正确;
B.原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,即OH-向负极移动,B错误;
C.氧气在正极得到电子,溶液显碱性,则正极电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,C错误;
D.原电池中电流从正极流向负极,即电流由电极2经外电路流向电极1,D错误,
答案选A。
11.D
【详解】A.RNH2中氮原子有一对孤对电子,中N提供孤电子对能与质子形成配位键,A正确;
B.由于,所以的水解程度小于碳酸氢根的水解程度,因此溶液呈弱碱性,B正确;
C.根据示意图可判断,参加吸收二氧化碳,后面又生成,因此可以循环利用,C正确;
D.二氧化碳气体的溶解度随温度升高而降低,因此在高温条件下不利于海水淡化,D错误;
答案选D。
12.C
【分析】五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,形成的化合物结构如图所示,X在元素周期表中原子半径最小,则X为H元素;W形成+1价阳离子,其原子序数最大,则W为Na元素;Y、Z、R为同周期元素,Y形成4个共价键,其原子序数小于Na元素,则Y为C元素;Z形成3个共价键,则Z为N元素;R形成2个共价键,则R为O元素,以此分析解答。
【详解】根据分析可知,X为H元素,Y为C元素,Z为N元素,R为O元素,W为Na元素。则
A.非金属性越强,电负性越大,电负性:O>Z>C,故A正确;
B.仅由H、N、O组成的化合物可能为离子化合物,例如硝酸铵等,故B正确;
C.基态C原子的核外电子排布式为1s22s2p2,s轨道的电子数与其p轨道的电子数不相等,故C错误;
D.W与R可形成两种离子化合物氧化钠和过氧化钠,两化合物中阴阳离子个数比相同,均是1:2,故D正确;
故选C。
13.C
【详解】A.氧化铝与NaOH反应,且滤液中加过滤盐酸不能生成氧化铝,不能除杂,A错误;
B.离子的检验必须加碱加热,B错误;
C.二氧化硫通入Ba(NO3)2溶液,发生氧化还原反应,生成硫酸钡白色沉淀, C正确;
D.AgNO3溶液过量,均为沉淀生成,不能比较Ksp大小,D错误;
故选C。
14.D
【分析】图解剖析
该装置为电解池,电极X上的电极反应有、,X为阳极;电极Y上电极反应有、,Y为阴极;阳极室溶液中发生反应。
【详解】A.X为阳极,则a为电源的正极,选项A错误;
B.由于阴极上发生2个电极反应,阳极上也同时发生2个电极反应,故无法确定两极生成OHCCOOH的物质的量是否相等,选项B错误;
C.阳极室生成乙醛酸的反应在电解质溶液中,不是在电极上,选项C错误;
D.电解时,阴离子向阳极移动,故M为阴离子交换膜,选项D正确;
答案选D。
15.B
【分析】从题图的曲线变化特征可以看出,增大压强,B的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,A为固态,则有n<p+q,在曲线上的点为平衡状态,图象中x和y没有达到平衡状态,根据B的含量判断反应趋向于平衡分析反应进行的方向,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,由此分析。
【详解】①从题图的曲线变化特征可以看出,增大压强,B的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,A为固态,则有n<p+q,m+n与p+q的关系不能确定,故①错误;
②x点位于曲线上方,未达到平衡状态,由题图可以看出,当B的体积分数减小时,可趋向于平衡,则要想达到平衡状态,反应向正反应方向进行,即v正>v逆,故②正确;
③x点对应的压强小于y点,压强越大,反应速率越大,故x点比y点的反应速率小,故③错误;
④从题图的曲线变化特征可以看出,增大压强,B的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,A为固态,则有n<p+q,故④正确;正确的是②④;
答案选B。
16.B
【详解】A.由图像可知,0.1mol/L H2A溶液的pH=1,即H2A全部电离为HA-,说明第一步电离为完全电离,HA-不水解,A错误;
B.Na2A水解平衡常数K=,结合pH=3时c(A2-)=c(HA-),所以K=c(OH-)=10-11,B正确;
C.H2A溶液中全部电离,不存在H2A分子,则由物料守恒可知,c(A2-)+c(HA-)=0.1mol/L,C错误;
D.常温下,c(A2-)=c(HA-)时,Ka==c(H+)=10-3,则A2-水解平衡常数Kh==10-11<Ka,则等物质的量浓度的NaHA与Na2A溶液等体积混合后,A2-水解程度小于HA-电离程度,导致溶液中c(A2-)>c(HA-),则c(H+)<10-3,溶液的pH>3,D错误;
故选B。
17.(1) 小于 反应ⅰ的速率小于反应ⅱ的速率,完全反应之后,溶液中才能出现碘单质
(2) 40mL <
(3)
【详解】(1)向酸化的溶液中加入淀粉KI溶液,溶液几秒后变为蓝色。再向已经变蓝的溶液中加入溶液,溶液立即褪色,说明反应ⅰ的速率小于反应ⅱ的速率;反应ⅰ的速率小于反应ⅱ的速率,完全反应之后,溶液中才能出现碘单质,所以溶液混合一段时间后才变蓝。
(2)①探究对反应速率的影响,根据控制变量法,为使两组实验中的浓度相等,V1=40,为使的浓度相等,控制混合后总体积系统,所以40mL。
②对比实验①和实验②,实验①中大于实验②,实验①反应速率快,所以<。
(3)完全反应后,溶液开始变蓝,根据实验①的数据,反应前的浓度为 ,反应ⅱ在的化学反应速率;根据反应ⅱ,可知内反应ⅰ生成I2的速率为,反应ⅰ在的化学反应速率 。
18.(1)CaSO4和SiO2
(2) 2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+或2Fe2++5ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4HClO 取反应后少量滤液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若无蓝色沉淀产生,说明NaClO已足量
(3)99.7%
(4)3.5
(5)盐酸
(6)冷却至30.8℃~53.8℃之间结晶
【分析】红土镍矿:主要成分为NiO,含CoO、FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO和SiO2,向其中加入硫酸,NiO与硫酸反应生成NiSO4,CoO与硫酸反应生成CoSO4,FeO与硫酸反应生成FeSO4,Fe2O3与硫酸反应生成Fe2(SO4)3,Al2O3与硫酸反应生成Al2(SO4)3,MgO与硫酸反应生成MgSO4,CaO与硫酸反应生成CaSO4,SiO2与硫酸不反应,则过滤得到的滤渣1含SiO2和CaSO4;向滤液中加入次氯酸钠将亚铁离子氧化为铁离子,加入碳酸钠溶液调节pH,将铁离子、铝离子沉淀,过滤,滤渣2含Fe(OH)3、Al(OH)3;向滤液1中加入氟化钠,将镁离子转化为氟化镁沉淀,将钙离子转化为氟化钙沉淀,滤渣3含MgF2、CaF2;向滤液2中加入萃取剂,将二价钴离子萃取到有机相中,再加盐酸进行反萃取,得到氯化钴溶液,氯化钴溶液电解得到单质钴;而二价镍离子在萃取的水相中,将水相处理得到硫酸镍溶液,硫酸镍溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4·6H2O晶体。
(1)由分析可知,滤渣1的主要成分是:SiO2和CaSO4。
(2)次氯酸根离子有强氧化性,亚铁离子有还原性,两者发生氧化还原反应生成氯离子和铁离子,而生成的铁离子又水解生成氢氧化铁,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,沉铁时发生的氧化还原反应的离子方程式为:2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+或2Fe2++5ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4HClO;要证明次氯酸钠已足量,只需证明溶液中已经没有亚铁离子,因此方法为:取反应后少量滤液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若无蓝色沉淀产生,说明NaClO已足量。
(3)当滤液2中c(Mg2+)=1.5×10-6mol/L时,c2(F-)===510-5(mol/L)2,此时溶液中c(Ca2+)===310-6mol/L,除钙率为:。
(4)由图示可知,pH为3.5左右时,Co/Ni分离因素最高,钴和镍的萃取率相差较大,因此,萃取时,选择pH为3.5左右。
(5)由图示可知,反萃取后得到氯化钴溶液,再结合已知信息③,因此试剂X为盐酸。
(6)从溶液中获得晶体的操作一般是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,依据表中数据可知,30.8℃~53.8℃,晶体以NiSO4·6H2O形式存在,因此冷却结晶时应在30.8℃~53.8℃之间冷却结晶。
19.(1) 反应未达平衡,温度升高,反应速率加快;生成CO的反应为主反应,该反应吸热,温度升高转化率增大 ABCD
(2) - 87.0 b 4:1
【详解】(1)①270°C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是反应未达平衡,温度升高,反应速率加快;生成CO的反应为主反应,该反应吸热,温度升高转化率增大;答案为:反应未达平衡,温度升高,反应速率加快;生成CO的反应为主反应,该反应吸热,温度升高转化率增大。
②A.降低温度,反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)正向移动,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)逆向移动,有利于提高CH3OH的选择性,A项选;
B.使用更合适的催化剂,对反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的选择性更好,抑制CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)反应的发生,可提高CH3OH的选择性,B项选;
C.增大压强,反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)正向移动,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)不移动,有利于提高CH3OH的选择性,C项选;
D.原料气中掺入适量的CO,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)逆向移动,CO2、H2浓度增大,反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)正向移动,有利于提高CH3OH的选择性,D项选;
答案选ABCD。
③将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中,控制温度240°C,测得混合气体流速为a L· h-1,根据图象可知,240℃时CO2的转化率为10%,CO2的反应速率=;答案为:。
(2)④根据盖斯定律,iii=i+ii,则反应iii的 H=-159.5kJ/mol+(+72.5kJ/mol)=-87.0kJ/mol;反应ii的 H>0、 S>0,根据 G= H-T S,反应ii随温度的升高 G减小,对应于反应ii的线是c,反应i的 H<0、 S<0,反应iii的 H<0、 S<0,反应i和反应iii随温度的升高 G增大,反应iii相对于反应i有气态物质生成,则反应iii的 S的绝对值比反应i的小,反应iii的 S比反应i的大,对应于反应i的线是a,对应于反应iii的线是b;答案为:-87.0;b。
⑤一定条件下的恒容容器中,充入原料气3molNH3和1molCO2,平衡时CO2的转化率为0.5,转化CO2物质的量为0.5mol,在反应i、iii中消耗的NH3、CO2物质的量之比为2:1,则转化NH3物质的量为1mol,平衡时NH3物质的量为3mol-1mol=2mol、CO2物质的量为1mol-0.5mol=0.5mol,平衡时NH3和CO2的物质的量比为2mol:0.5mol=4:1;已知反应ii的Kp=p,则平衡时H2O(g)的分压为p,测得平衡时容器内总压为ap,平衡时NH3和CO2的总压为ap-p=(a-1)p,平衡时NH3和CO2的物质的量比为4:1,在恒温恒容容器中气体的压强之比等于物质的量之比,则平衡时NH3、CO2的分压依次为、,则反应iii的平衡常数Kp== =;答案为:4:1;。
20.(1)硝基,碳氯键(氯原子)
(2)
(3)D
(4)
(5)
(6)
【分析】与CH3NH2反应生成B,B与硫化钠发生还原反应生成C,结合C的结构可知A到B为取代反应,B为,C与E发生已知中反应生成F,F为,F脱水生成G,G与乙醇发生酯化反应生成H,H与氢气加成后再与环氧乙烷发生反应生成I,I与SOCl2发生取代反应后再与盐酸反应生成盐酸苯达莫司汀,据此分析解答。
【详解】(1)由A的结构可知其所含官能团为硝基和氯原子,故答案为:硝基、碳氯键(氯原子);
(2)由以上分析可知化合物B的结构简式,故答案为:;
(3)A. 的反应中B中一个硝基转化为氨基,反应类型为还原反应,故错误;
B. 化合物D中含有两个羟基,与乙醇不是同系物,故错误;
C. 化合物I的分子式是,故错误;
D. 将苯达莫司汀制成盐酸盐,可以增加其水溶性,利于吸收,故正确;
故答案为:D;
(4)G与乙醇发生酯化反应生成H,反应方程式为:,故答案为:;
(5)1,3-丙二醇与HBr发生取代反应生成1,3-二溴丙烷,1,3-二溴丙烷与NaCN发生取代反应生成 ,发生水解生成戊二酸,戊二酸分子内脱水生成,合成路线为: ,故答案为:;
(6)化合物C的同分异构体①分子中只含一个环,且为六元环;②谱和谱检测表明:分子中共有2种不同化学环境的氢原子,无氮氮键,有乙酰基,除乙酰基外只有一种氢,则六元环上的原子均不与氢相连,该物质具有很高的对称性,符合的结构有,故答案为: ;
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