辽宁省沈阳市2021届-2023届高考化学三年模拟(一模)按题型分类汇编-02非选择题(含解析 )
辽宁省沈阳市2021届-2023届高考化学三年模拟(一模)按题型分类汇编-02非选择题
一、工业流程题
1.(2021·辽宁沈阳·统考一模)碳酸钙是橡胶工业中使用最早且用量最大的填充剂之一、工业上用主要含及少量的废渣制取轻质,其工艺流程如图:
已知:时和沉淀完全,时开始溶解。
回答下列问题:
(1)“预处理”时的温度不宜太高,原因是___________,为提高“预处理”的反应速率除加热外还可以采取的措施为___________(写一种即可)。
(2)“滤液1”中的溶质除过量的外,主要是___________(填化学式,下同),“滤渣2”的主要成分是___________。
(3)“调节pH”时,应调节pH至___________的范围内,物质X可选用___________(填标号)。
A. B. C.
(4)向“滤渣3”中加入NaOH溶液时,发生反应的离子方程式为___________。
(5)“沉钙”时所用的物质Y为___________(填化学式),充分反应后经___________(填具体操作)后得到轻质。
2.(2022·辽宁沈阳·统考一模)二水合磷酸二氢锰具有广泛用途,被用作防锈剂。某化工拟用软锰矿(含MnO2及少量FeO、Al2O3和SiO2)为原料生产Mn(H2PO4)2·2H2O,其工艺流程如下所示,请回答下列问题:
(1)Mn元素位于元素周期表第___________周期第___________族。
(2)滤渣①的主要成分是___________。
(3)适量Na2SO3固体作为还原剂,将MnO2还原为Mn2+,该反应的离子方程式为_____。
(4)检验滤液①中是否含有Fe2+,可以用___________溶液。
A.KSCN B.KFe[Fe(CN)6]
C.K3[Fe(CN)6] D.Fe3[Fe(CN)6]2
(5)步骤II是用萃取剂萃取溶液中的Fe3+, Fe3+的萃取率与pH的关系如下图,当溶液pH>1.7,随pH增大Fe3+萃取率下降的原因是___________。
(6)已知该条件下在步骤III中Ksp[Al(OH) 3] = 10 ×10-33, Ksp[Mn(OH)2]= 1.0 ×10-14.试剂x为Na2CO3,若c(Mn2+)=1.0 mol·L-1,调节pH范围应为4.7≤pH ___________。
(7)步骤V酸溶时可能产生磷酸锰和磷酸氢锰杂质,因此加入H3PO4至溶液呈酸性才能保证生成物质较多为Mn(H2PO4)2,用离子方程式说明原因___________。已知磷酸锰难溶于水,磷酸氢锰和磷酸二氢锰易溶与水。
3.(2023·辽宁沈阳·统考一模)铟被广泛应用于电子工业、航空航天、太阳能电池新材料、合金制造等高科技领域。自然界铟大多富集在闪锌矿(主要成分,还含有、等杂质)中,工业上常采用铅锌冶炼过程中的含铟烟灰作为回收铟的主要原料。如图为工业提取铟的流程图:
已知:①烟灰中钢主要以硫化铟、氧化铟以及和形式存在,其中和的化学性质非常稳定,难以被硫酸溶解浸出。
②铅锌冶炼烟灰先经稀硫酸溶液预处理后得到中浸渣,主要成分如下:
成分
质量分数(%) 0.72 3.01 60.48 8.92 1.16
③酸性条件下,温度过高,氯酸钠易分解释放出氯气。
回答下列问题:
(1)铟元素位于元素周期表第______周期______族。
(2)闪锌矿经氧化焙烧可获得铅锌烟灰,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是__________。
(3)写出闪锌矿主要成分氧化焙烧反应的化学方程式__________。
(4)已知与发生反应生成配合离子,不利于的萃取,则“氯化浸出”实验中加入硫酸的原因是__________。
(5)氯化步骤中,铟元素被氧化到最高正价,写出氯化过程中发生反应的离子方程式__________(产物中元素以形式存在)。在氯化过程中,反应温度、时长、盐酸、硫酸、氯酸钠的浓度都会影响铟元素的浸出率,控制其他条件不变,考查不同浸出温度对铟浸出率的影响,结果如图所示。实验采取的是80℃的条件,原因是__________。
(6)转化步骤中往往需要加入“锌粉”,其作用是__________。
二、实验题
4.(2021·辽宁沈阳·统考一模)是制备铁催化剂的主要原料,某化学小组利用莫尔盐制备的实验流程如下:
已知:氧化操作中除生成外,另一部分铁元素转化为红褐色沉淀。
(1)的空间构型为___________。
(2)“酸溶”时,莫尔盐___________(填“能”或“不能”)用的溶解,原因是___________。
(3)第一次“煮沸”时,生成的离子方程式为___________。
(4)“氧化”时所用的实验装置如图所示(夹持装置略去),导管a的作用是___________;“氧化”时反应液应保持温度在40℃左右,则适宜的加热方式为___________(填“直接加热”或“水浴加热”)。
(5)测定产品中铁的含量。
步骤ⅰ:称量mg样品,加水溶解,加入稀硫酸,再滴入的溶液使其恰好反应完全。
步骤ⅱ:向步骤ⅰ所得的溶液中加入过量Cu粉,反应完全后,滤去不溶物,向溶液中滴入酸化的的溶液,滴定至终点,消耗溶液。
①步骤ⅰ中,若加入的溶液过量,则所测的铁元素的含量___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同),若步骤ⅱ中不滤去不溶物,则所测的铁元素的含量___________。
②该样品中铁元素的质量分数为___________(用含m、y、z的代数式表示)。
5.(2022·辽宁沈阳·统考一模)氯化亚锡(SnCl2)用途广泛,在无机工业中用作还原剂(Sn2+易被氧化为Sn4+), 在钾华蓝生产中能防止硫酸亚铁氧化成高价铁。从锡渣废料(主要成分为Sn和SnO)中制备氯化亚锡晶体( SnCl2·2H2O)部分装置如图,过程如下:
①向电镀锡渣中加入适量的浓盐酸并充分搅拌
②加热到一定温度, 反应约30分钟
③反应完成后冷却至室温,水洗,抽滤
④用盐酸淋洗,向滤液中加入少许单质锡,调pH<2,在CO2气流下进行蒸发浓缩,冷却结晶得氯化亚锡晶体
锡渣在酸的条件下转化率与温度的关系
电镀锡渣质量/g 浓盐酸用量/mL 反应温度/°C 转化率/%
10 8 室温 -
10 8 50~60 10~15
10 8 100~ 120 30~40
10 8 200~250 70
pH对Sn2+存在形式的影响
pH Sn2+的形式
<2 SnCl2溶液
2~13 Sn(OH)2沉淀
>13 H2SnO2溶液
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________。
(2)使用恒压滴液漏斗的原因是___________。
(3)制备过程中通入N2的目的是___________。
(4)②加热到一定温度,最适宜的温度范围为___________。
(5)④向滤液中加入少许单质锡的原因___________。
(6)④调pH<2的原因___________。
(7)产品含量的测定:
准确称取产品2.26克,在酸性条件下,用硫酸铁铵氧化Sn2+,在硫酸-磷酸混酸条件下,以二苯胺磺酸钠作指示剂,用0.100mol/L标准酸性重铬酸钾溶液滴定Fe2+,消耗标准酸性重铬酸钾溶液32.30mL。产品中氯化亚锡(SnCl2·2H2O)的质量分数为___________。
6.(2023·辽宁沈阳·统考一模)在染色和催化领域应用广泛,某研究小组欲利用如图装置(加热和夹持装置略去)将二氧化硫通入新制氢氧化铜悬浊液中制备。
已知:为白色固体,难溶于水和乙醇,能溶于浓盐酸。
实验步骤及现象:
①向C中先加入溶液,再加入溶液;
②打开A中分液漏斗的活塞产生气体至过量,刚开始C中出现少量淡黄色固体,静置一会儿之后,底部有较多的白色沉淀,上层是淡绿色的溶液。
③将C中混合物过滤、依次用水和乙醇洗涤、烘干,所得固体质量为。
回答下列问题:
(1)试剂a为浓硫酸,b仪器的名称为__________。
(2)装置B中长颈漏斗的作用是__________。
(3)将通入C中,与新制氢氧化铜悬浊液反应,产生白色固体的离子方程式为__________。
(4)小组成员针对步骤2中的现象展开进一步的探究得出:
ⅰ.白色沉淀为。
ⅱ.上层淡绿色溶液中的主要溶质为和少量。
结论:本实验中较多量的新制氢氧化铜与二氧化硫发生了氧化还原反应,少量与之发生了复分解反应,二者为竞争关系。试分析主要发生氧化还原反应的原因__________。
(5)用乙醇洗涤的优点为__________。
(6)计算该实验中的产率为__________%。
(7)已知:,,。若所得固体中混有少量,请补充完除去的实验方案:
①向产物中滴加试剂__________,使固体充分溶解,再过滤出杂质;
②向滤液中加水稀释至不再产生沉淀为止;
③过滤、洗涤、干燥,可得到除去后的固体。
三、原理综合题
7.(2021·辽宁沈阳·统考一模)一定条件下能氧化制,这对资源综合利用有重要意义。相关的化学反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)已知反应的能量变化如图1所示。
①当生成等物质的量的CO(g)时,反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)吸收的热量更多。
②生成的热化学方程式为___________。
(2)反应Ⅱ不利于乙烯的生成的原因是___________。
(3)有研究表明,在催化剂作用下,反应Ⅰ分两步进行,其反应过程及能量变化如图2所示。决定反应Ⅰ的反应速率的步骤是___________(填“第一步”或“第二步”),原因是___________。
(4)在恒容密闭的容器中充入一定量的和,保持其他条件不变,控制反应温度分别为和,测得随时间(t)的变化曲线如图3所示,则___________(填“大于”或“小于”),原因是___________。
(5)温度为T时,向一密闭容器中通入和,一段时间后,反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到平衡,的转化率为50%,的选择性为60%,此时容器容积为1.0L,则该温度下反应I的平衡常数K=___________。
8.(2022·辽宁沈阳·统考一模)2021年9月24日,我国科学家在(Science》上发表论文《无细胞化学酶从二氧化碳合成淀粉》,代表着人类人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破。
(1)第一步反应CO2和H2制CH3OH的过程中原子利用率___________(填“能”或“不能”)达到100%。
(2)在第二步反应中,H2O2为___________。
A.反应物 B.生成物 C.催化剂 D.中间产物
(3)探究CH3OH合成反应的化学平衡影响因素,有利于提高CH3OH的产率。CO2和H2在某种催化剂作用下可同时发生以下两个反应:
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H= - 48.5 kJ·mol-1
II.2CO2(g)+5H2(g)C2H2(g)+4H2O(g) H = +37.1 kJ·mol-1
在压强为P,CO2、H2的起始投料为1:3的条件下,发生反应I、II,实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。
已知:CH3OH的选择性=
①有利于提高CH3OH的选择性的措施有___________。
A.适当降温B.适当升温C.选择合适的催化剂
②温度高于350°C时,体系中发生的反应以___________(填“I”或“II”)为主,并说明理由______。
③其中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线是___________(填“a”或“b”)。
④400°C时,在该压强及投料比的条件下,利用图示所给数据计算H2的转化率为___________。
9.(2023·辽宁沈阳·统考一模)氢气作为一种清洁能源,一直是能源研究的热点,水煤气变换反应可用于大规模制,反应原理如下:
(1)根据下表中提供的数据,计算______。
化学键
键能 803 x 463 436
(2)实验发现其他条件不变,在体系中投入一定量可以增大的体积分数,从化学平衡的角度解释原因__________。
(3)某温度下,在一恒容密闭容器中充入和,加入催化剂使其发生上述反应(忽略其他副反应),测得该反应中初始压强为,分压如图甲所示(t时刻前,的分压未给出),则A点坐标为(t,______)、平衡常数__________。
(4)反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图乙中曲线所示,已知经验公式为(其中为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。该反应的活化能______。当使用更高效催化剂时,请绘制关系示意图_______________。(假定实验条件下,催化剂对C值无影响)
(5)储氢合金能有效解决氢气的贮存和运输问题。某储氢合金的结构属六方晶系,晶体结构及俯视图分别如图(a)、(b)所示。已知a、b两点的分数坐标分别为、,则c点坐标为______。X射线衍射测定两晶面间距为(见图b),高为,设阿伏加德罗常数的值为,该晶体的摩尔质量为,则密度为______。(列出表达式)
四、有机推断题
10.(2021·辽宁沈阳·统考一模)H是抗癫痫药物的合成中间体,其合成路线如下:
已知:R-ClRMgCl
(1)H中的官能团名称为___________。
(2)A的名称为___________。
(3)B的结构简式为___________。
(4)F生成G的反应的化学方程式为___________,反应类型为___________。
(5)满足下列条件的E的同分异构体有___________种。
①能与溶液发生显色反应,且能发生银镜反应;
②1mol该物质完全水解消耗。
(6)设计一条以苯甲醇和甲醇为原料制备苯乙烯的合成路线(无机试剂任选) ___________
11.(2023·辽宁沈阳·统考一模)布洛芬具有抗炎、止痛、解热的作用。其合成路线如图所示:
已知:,回答下列问题:
(1)A的名称是__________。
(2)C→D的反应类型为__________。
(3)写出D→F的反应方程式__________。
(4)D→I的过程,即为布洛芬结构修饰的过程,中间产物H的结构简式为__________。
(5)I进行加聚反应即可得到缓释布洛芬,反应的官能团名称是__________。
(6)满足以下条件的布洛芬的同分异构体有______种。
A.含苯环,核磁共振氢谱有5组峰
B.能发生水解反应,且水解产物之一能与溶液发生显色反应
C.能发生银镜反应
(7)下列有关布洛芬的说法正确的是______。
A.布洛芬属于羧酸,故与乙酸互为同系物
B.布洛芬分子中含有手性碳原子
C.可以用碳酸氢钠溶液区分布洛芬和酯修饰产物I
D.布洛芬分子中最多有19个原子共平面
五、填空题
12.(2022·辽宁沈阳·统考一模)氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题:
(1)“中国制造2025”是中国政府实施制造强国战略第一 个十年行动纲领。氮化铬在现代工业中发挥更重要的作用,请写出Cr3+的价电子轨道表示式 ___________ ;基态铬、氮原子的未成对电子数之比为___________。
(2)NH3也是造成水体富营养化的重要原因之一,用NaClO溶液氧化可除去氨气。其反应机理如图所示(其中H2O和NaCl 略去)。NaClO 氧化NH3的总反应化学程式为 ___________。
(3)改变对溶液中NaClO去除氨气效果与余氯(溶液中+1价氯元素的含量)的影响如图所示,则除氨气过程中最佳的值约为___________。
(4)室温下,用水稀释0.1mol·L-1氨水,溶液中随着水量的增加而减小的是___________。
A.) B.
C.c(H+) D.
(5)25°C时,将amol NH4NO3溶于水,向该溶液中滴加bL氨水后溶液呈中性,滴加氨水的过程中水的电离平衡将___________ (填 “正向”、“逆向”或“不”)移动。
(6)工业上利用NH3制备联氨(N2H4)装置如下图,其阳极电极反应式为___________。
参考答案:
1. 温度过高,碳酸铵会分解 适当搅拌 5~8.5 B 过滤、洗涤、干燥
【分析】主要含及少量的废渣与碳酸铵溶液进行反应,生成硫酸铵,“滤液1”中的溶质除过量的外,主要是,“滤渣2”的主要成分是,因为不与盐酸反应,加入的盐酸可以除去过量碳酸根,滤液中有铝离子和三价铁离子,时和沉淀完全,时开始溶解,应调节pH至5~8.5,则选用氢氧化钙使铝离子和三价铁离子转化为沉淀,“沉钙”时所用的物质Y为或其他合适的碳酸盐,充分反应后经过滤、洗涤、干燥后得到轻质,据此解题。
【详解】(1)温度过高,碳酸铵会发生分解;为提高“预处理”的反应速率,除加热外还可以采取的措施为适当搅拌或适当增大碳酸铵的浓度。
(2)加入的碳酸铵与硫酸钙反应,生成硫酸铵,“滤液1”中的溶质除过量的外,主要是;不溶于稀盐酸,“滤渣2”的主要成分是。
(3)根据已知条件可知,应调节pH至5~8.5,选用氢氧化钙来调节,可以保留钙离子,且不引进新杂质。
(4) 向“滤渣3”中加入NaOH溶液时,发生反应的离子方程式为。
(5)“沉钙”时所用的物质Y为或其他合适的碳酸盐;充分反应后经过滤、洗涤、干燥后得到轻质。
2.(1) 四 VIIB
(2)SiO2
(3)+MnO2+2H+=+Mn2++H2O
(4)C
(5)pH>1.7之后,促使水解平衡正向移动,溶液中浓度降低,所以萃取率下降
(6)<7
(7)Mn3(PO4)2+4H3PO4=6+3Mn2+、
【分析】软锰矿含MnO2及少量FeO、Al2O3和SiO2杂质,浸锰步骤中加入稀硫酸和亚硫酸钠溶液,溶解Al2O3、FeO,同时亚硫酸钠和亚铁离子作还原剂将MnO2还原为Mn2+,Fe2+被氧化成Fe3+,SiO2不与硫酸反应,以滤渣①形式除去,萃取分液步骤采用萃取剂除去Fe3+,调节pH步骤加入Na2CO3将铝离子以Al(OH)3沉淀(滤渣②)形式除去,沉锰步骤继续加入Na2CO3使Mn2+生成MnCO3,酸溶步骤MnCO3和H3PO4反应生成Mn(H2PO4)2·2H2O。
(1)
Mn是25号元素,位于周期表的第四周期第VIIB族;
(2)
根据分析,滤渣①的主要成分是SiO2;
(3)
Na2SO3与MnO2在酸性条件下反应生成Na2SO4和MnSO4,离子方程式为+MnO2+2H+=+Mn2++H2O;
(4)
Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀,可以用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+,故选C;
(5)
在滤液①中存在水解平衡,如pH>1.7之后,水解平衡正向移动,导致生成Fe(OH)3的量增大,溶液中浓度降低,所以萃取率下降;
(6)
试剂x的作用是调节溶液的pH,Al3+先沉淀,Mn2+后沉淀,使二者分离时,调节pH范围应满足让Al3+完全沉淀同时Mn2+未沉淀,当Al3+完全沉淀时,Al3+浓度为,此时,所以溶液pH=4.7,当开始沉淀时,溶液中,所以溶液pH=7,调节溶液4.7≤pH<7;
(7)
步骤V酸溶时逐滴加入H3PO4溶液,开始时溶液中酸少量,MnCO3过量,先生成Mn3(PO4)2和MnHPO4,当加入H3PO4溶液呈酸性时会发生如下反应:Mn3(PO4)2+4H3PO4=6+3Mn2+、,保证生成物质较多为Mn(H2PO4)2·2H2O。
3.(1) 五 IIIA
(2)利用热量使O2向上流动,增大固体与气体的接触面积,提高化学反应速率
(3)2ZnS+3O22ZnO+2SO2
(4)促进ClO和过量的Cl-反应生成Cl2,降低Cl-浓度,使与反应生成配合离子的平衡逆向移动,提高的萃取率
(5) 6+ ClO+18H+=Cl-+6In3++6x+9H2O 温度高于80℃时,铟的浸出率虽然上升,但上升的幅度不大,且温度过高会导致盐酸挥发,印象铟的浸出率
(6)将In3+从萃取液中置换出来得到粗铟
【分析】自然界铟大多富集在闪锌矿(主要成分,还含有、等杂质)中,工业上常采用铅锌冶炼过程中的含铟烟灰作为回收铟的主要原料,将烟灰酸浸,得到中浸液且从中回收Zn,中浸渣进过氯化浸出,得到酸浸渣且从中冶炼回收Pb,得到的酸浸液经过萃取转化得到粗铟,以此解答。
【详解】(1)In是49号元素,位于元素周期表第五周期IIIA族。
(2)焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是利用热量使O2向上流动,增大固体与气体的接触面积,提高化学反应速率。
(3)在焙烧过程中产生气体,硫化物高温状态下产生SO2,闪锌矿的主要成分是ZnS,主要反应是2ZnS+3O22ZnO+2SO2。
(4)已知与发生反应生成配合离子,“氯化浸出”实验中加入硫酸可以促进ClO和过量的Cl-反应生成Cl2,降低Cl-浓度,使与反应生成配合离子的平衡逆向移动,提高的萃取率。
(5)氯化过程中,中铟元素被ClO氧化到最高正价为+3价,产物中元素以形式存在,根据氧化还原反应的规律配平离子方程式为:6+ ClO+18H+=Cl-+6In3++6x+9H2O;由图可知,温度高于80℃时,铟的浸出率虽然上升,但上升的幅度不大,且温度过高会导致盐酸挥发,印象铟的浸出率,故实验采取的是80℃的条件。
(6)由题意可知,萃取得到的萃取液中混有In3+,转化步骤中往往需要加入“锌粉”,目的是:将In3+从萃取液中置换出来得到粗铟。
4. V形 不能 会与反应生成污染环境的气体(或会消耗更多的等合理答案) 平衡气压,使液体顺利滴下 水浴加热 偏小 偏大
【分析】由实验流程可知,用硫酸溶解后,加入草酸溶液煮沸生成,加入H2O2溶液进行氧化将Fe元素转化为+3价,加入饱和草酸钾和草酸溶液煮沸得到溶液,经过一系列操作得到产品
【详解】(1)H2O分子,中心原子的价层电子对数: ,孤电子对数为2,则水的空间构型为:V形;
(2)HNO3具有氧化性,会将Fe2+氧化为Fe3+,不能得到预期产物,故:“酸溶”时,莫尔盐不能用的溶解,原因是:会与反应生成污染环境的气体(或会消耗更多的等合理答案);
(3)H2C2O4与Fe2+反应生成,非氧化还原反应,根据元素守恒,反应的离子方程式为:;
(4)漏斗需要和外界气压平衡,里面的液体才能顺利流下,故作用为:平衡气体,使液体顺利流下;需要保持40℃温度加热,温度较低且要控制温度,所以采用水浴加热;
(5)①步骤ⅰ加入溶液时发生反应的离子方程式为,无色草酸根和有色高锰酸钾氧化还原反应,计算草酸根含量,步骤ii发生的反应为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,Fe3+氧化Cu得到还原性Fe2+,通过Fe2+和MnO4-反应来计算铁元素的含量,步骤ⅰ中,若加入的溶液过量,使步骤ii中消耗的减少,计算的铁元素偏小;若步骤ⅱ中不滤去不溶物Cu,会和生成的Fe3+继续反应生成Fe2+,使消耗偏多,测得铁元素含量偏大;②根据关系式,可以得出,铁的质量为:0.28xyg,该样品中铁元素的质量分数为
5.(1)球形冷凝管
(2)维持滴液漏斗内和烧瓶内压强一致,使浓盐酸能顺利流下
(3)排出装置中空气,防止Sn2+被氧化
(4)200~250℃
(5)防止Sn2+被氧化为Sn4+
(6)抑制Sn2+水解,防止生成Sn(OH)2沉淀
(7)96.90%
【分析】电镀锡渣中的Sn、SnO与盐酸反应生成SnCl2,充分反应后,冷却至室温,水洗抽滤得到SnCl2晶体,用盐酸淋洗将该晶体重新溶解,并除去不溶性杂质,在盐酸中防止SnCl2水解,酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,向其中加入Sn粉,防止Sn2+被氧化为Sn4+,经过蒸发浓缩、冷却结晶得到纯净的SnCl2晶体。
【详解】(1)仪器a的名称为球形冷凝管;
(2)恒压滴液漏斗可维持漏斗内和烧瓶内压强一致,使浓盐酸能顺利流下,故此处填:维持滴液漏斗内和烧瓶内压强一致,使浓盐酸能顺利流下;
(3)由于反应生成的Sn2+容易被氧化,被需排除装置中的空气,故此处填:排出装置中空气,防止Sn2+被氧化;
(4)由所给信息知,相同条件下,控温200~250℃时,锡渣转化率较高,故此处填:200~250℃;
(5)由分析知,加入少量单质Sn的目的是防止Sn2+被氧化为Sn4+;
(6)由pH对Sn2+存在形式的影响知,当pH增大时,Sn2+会转化为Sn(OH)2沉淀,pH大于13时,会转化为H2SnO2溶液,故此处填:抑制Sn2+水解,防止生成Sn(OH)2沉淀;
(7)由题意知,Sn2+首先与Fe3+反应生成Sn4+和Fe2+,根据得失电子守恒确定两者比例为:Sn2+~2Fe2+,接着用K2Cr2O7溶液滴定Fe2+,Fe2+被氧化为Fe3+、酸性条件下K2Cr2O7被还原为Cr3+,根据得失电子守恒得两者反应比例:K2Cr2O7~6Fe2+,综上所述可得关系式:3Sn2+~6Fe2+~ K2Cr2O7,则n(SnCl2·2H2O)=3n(K2Cr2O7)=3×0.100 mol/L×32.30 mL×10-3 L/mL=9.69×10-3 mol,则该晶体的质量分数=。
6.(1)蒸馏烧瓶
(2)允许空气进入,或排出气体,防止装置超压或形成真空
(3)2Cl-+SO2+2Cu(OH)2=2CuCl+SO+2H2O
(4)新制氢氧化铜具有弱氧化性,SO2具有还原性,二者主要发生氧化还原反应
(5)CuCl难溶于乙醇,乙醇易挥发,有利于CuCl的干燥
(6)
(7)HCl
【分析】A装置制备SO2,将SO2通入C中反应生成,D装置中NaOH溶液可以吸收过量的SO2,防止污染空气,以此解答。
【详解】(1)b仪器的名称为蒸馏烧瓶。
(2)装置B中长颈漏斗的作用是允许空气进入,或排出气体,防止装置超压或形成真空。
(3)CuCl难溶于水,是自色固体,二氧化硫通入C中新制氢氧化铜悬浊液,硫元素化合价升高生成硫酸根,Cu元素化合价降低,生成CuCl,离子方程式为:2Cl-+SO2+2Cu(OH)2=2CuCl+SO+2H2O。
(4)新制氢氧化铜具有弱氧化性,SO2具有还原性,二者主要发生氧化还原反应。
(5)CuCl难溶于乙醇,乙醇易挥发,有利于CuCl的干燥。
(6)15mL 0.5mol·L-1的CuCl2溶液中,CuCl2的物质的量=0.015L×0.5mol/L=0.0075mol,完全转化为CuCl,理论上生成的物质的量为0.0075mol,其质量=0.0075mol×99.5g/mol=0.74625g,实验实际所得CuCl固体质量为0.594g,则CuCl的产率=。
(7)可向产物中滴加浓HCl,使固体溶解充分,过滤出杂质后,加水稀释,产生白色沉淀,加水不再产生沉淀为止,过滤、洗涤、干燥,即可得到除去Cu2O后的CuCl固体。
7. Ⅰ 反应Ⅱ的产物中有CO,增大CO的浓度,能使反应Ⅰ的化学平衡向逆反应方向移动,不利于乙烯的生成 第二步 第二步反应的活化能大于第一步反应的活化能 大于 温度越高,反应速率越快,且反应Ⅰ和反应Ⅱ均为吸热反应,升高温度,反应Ⅰ和反应Ⅱ均向正反应方向进行 0.495
【详解】(1) 根据图示,反应Ⅰ生成1molCO吸收177KJ能量,反应Ⅱ生成3molCO吸收430KJ能量,所以当生成等物质的量的CO(g)时,反应Ⅰ吸收的能量多;
②根据盖斯定律,得;
(2)反应Ⅱ的产物中有CO,增大CO的浓度,能使反应Ⅰ的化学平衡向逆反应方向移动,不利于乙烯的生成;
(3)第二步反应的活化能大于第一步反应的活化能,第二步为慢反应,决定反应Ⅰ的反应速率的步骤是第二步;
(4)温度越高,反应速率越快,且反应Ⅰ和反应Ⅱ均为吸热反应,升高温度,反应Ⅰ和反应Ⅱ均向正反应方向进行,所以大于;
(5)的转化率为50%,则参与反应的的物质的量为1mol,的选择性为60%,生成的的物质的量为0.6mol,则反应Ⅱ参与反应的的物质的量为0.4mol。
转化/mol 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
转化/mol 0.4 0.8 1.6 1.2
故平衡时容器中:,,,。又因容器容积为1L,所以。
8.(1)不能
(2)D
(3) AC II 反应II为吸热反应,温度较高,有利于吸热反应进行 b 22.5%
【详解】(1)CO2与H2的反应为CO2+3H2CH3OH+H2O,由于生成了H2O,原子利用率不能达到100%;
(2)由图象可知,该反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+H2O,因此H2O2不是反应物,也不是生成物,H2O2在反应中生成又消耗,属于中间产物,故选D;
(3)反应I是生成CH3OH的反应,该反应是放热反应,温度越高,平衡逆向移动,CH3OH的选择性越低,因此b为平衡时CH3OH的选择性曲线,a为CO2的平衡转化率曲线。
①由反应I可知生成CH3OH的反应为放热反应,根据勒夏特列原理,温度降低,有利于平衡正向移动,因此降温可以提高选择性;选择有利于反应I进行的催化剂,可以让反应更大程度甚至只进行反应I,有利于提高甲醇的选择性,故选AC;
②温度高于350°C时,由于体系温度较高,根据勒夏特列原理,有利于吸热反应的进行,因此以反应II为主;
③根据上述分析,表示平衡时CH3OH的选择性的曲线是b;
④设投入的CO2和H2的物质的量分别为amol、3amol,设反应I转化的CO2的物质的量为x,反应II转化的CO2的物质的量为y,根据题意可得:
由图象可知,甲醇的选择性为40%,因此=0.4,CO2的转化率为25%,=0.25,故x=0.1amol,y=0.075amol,H2的转化率为×100%=×100%=22.5%。
9.(1)1074.8
(2)CaO与生成物CO2反应,生成物浓度减小,平衡正向移动,氢气的体积分数增大
(3) 0.5
(4) 30.0
(5) ()
【详解】(1) H=反应物的键能-生成物的键能==-42.1kJ/mol,解得x=1074.8。
(2)其他条件不变,在体系中投入一定量CaO,CaO与生成物CO2反应生成CaCO3,生成物浓度减小,平衡正向移动,氢气的体积分数增大,故答案为:CaO与生成物CO2反应,生成物浓度减小,平衡正向移动,氢气的体积分数增大。
(3)由反应可知,反应前后总压不变,所以平衡时总压为P0,H2O的分压为,A点的坐标为(t,);由图可知,平衡时CO2、H2、CO、H2O的平衡分压分别为,平衡常数KP=。
(4)已知Arrhenius经验公式为,根据图像可得①63.0=-3.0Ea+C,②33.0=-4.0Ea+C,联立方程解得Ea=30.0,则反应的活化能为30.0kJ/mol;使用高效催化剂,活化能降低,因此图像为:
。
(5)由a和b的坐标可得c的坐标为(),由均摊法可知,La为:,Ni原子位于内部和面心:,化学式为LaNi5,X射线衍射测定两晶面间距为dpm,设底面边长为a,则,可得,底面积=,则晶体的密度为=
10. 羟基、酯基 苯酚 +CH3OH+H2O 取代反应(或酯化反应) 10
【分析】A的分子式为C6H6O,A能和H2发生反应,则A为苯酚,苯酚和氢气发生加成反应生成B,则B为,B和试剂a发生反应生成C,C的分子式为C6H11Br,则C为,该反应为取代反应,和Mg、乙醚反应生成D,根据已知信息推测,D为,和G反应生成H,根据已知信息推测,G为,根据反应条件可知,E被氧化生成F,F发生酯化发应生成G,根据分子式推测,E中含有羟基、羧基,F中含有醛基、羧基,则E为,F为。
【详解】(1) 根据分析,H中的官能团为羟基、酯基;
(2) 根据分析,A的名称为苯酚;
(3) 根据分析,B的结构简式为;
(4) F生成G的反应的化学方程式为+CH3OH+H2O;该反应为取代反应(或酯化反应);
(5) 由题意可知,苯环上含有3个取代基,分别为-OH、-CH2OH和-OOCH,共有10种,分别为羟基与酯基为邻位时,有4种;羟基和酯基为间位时,有4种;羟基和酯基为对位时有2种;故有10种;
(6) 以苯甲醇和甲醇为原料制备苯乙烯的合成路线为
11.(1)2-甲基丙酸
(2)还原反应
(3)+
(4)
(5)碳碳双键
(6)5
(7)CD
【分析】A和SOCl2发生取代反应生成B,结合B的结构简式可以推知A为(CH3)2CHCOOH,B和在AlCl3的催化下发生取代反应生成C,C发生还原反应生成D,D和CH3COCl在AlCl3催化下发生取代反应生成,和NaBH4发生还原反应生成E,E和CO发生反应生成布洛芬;D发生已知反应生成F,结合F的结构简式可以推知F为,F发生消去反应生成G,G再和H2发生加成反应生成H,结合I的结构简式可知,H的结构简式为,以此解答。
【详解】(1)由分析可知,A为(CH3)2CHCOOH,名称是2-甲基丙酸。
(2)由分析可知,C发生还原反应生成D,C→D的反应类型为还原反应。
(3)D发生已知反应生成F,结合F的结构简式可以推知F为,化学方程式为:+。
(4)D→I的过程,即为布洛芬结构修饰的过程,由分析可知H的结构简式为;
(5)I中含有碳碳双键可以发生加聚反应;
(6)布洛芬的同分异构体满足条件:
A.含苯环,核磁共振氢谱有5组峰,说明该同分异构体是对称的结构;
B.能发生水解反应,且水解产物之一能与溶液发生显色反应,说明其中含有酚酯的结构;
C.能发生银镜反应,说明其中含有-CHO;
综上所述,含有和6个饱和C,符合要求的同分异构体一共有、、 、和共5种。
(7)A.布洛芬中含有羧基和苯环,与乙酸结构不相似,不互为同系物,故A错误;
B.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,布洛芬分子中含有2个手性碳原子,则布洛芬分子中含有手性碳原子1mol(连有羧基的碳原子为手性碳原子),故B错误;
C.布洛芬中含有羧基可以和碳酸氢钠溶液反应生成气体,I中没有羧基不能和碳酸氢钠溶液反应,则可以用碳酸氢钠溶液区分布洛芬和酯修饰产物I,故C正确;
D.苯环和羧基是平面结构,则布洛芬中最多有19个原子共平面,故D正确;
故选CD。
12.(1) 2:1
(2)
(3)1.5
(4)BD
(5)逆向
(6)
【解析】(1)
三价铬离子的价电子排布式为3d3,则其价电子轨道表示式为:;基态铬原子的价电子轨道表示式为: ,核外有6个未成对电子,基态氮原子的价电子轨道式为:,核外有3个未成对电子,因此基态铬、氮原子的未成对电子数之比为2:1。
(2)
根据图示,由始态和终态判断反应物中氨气被氧化成氮气,次氯酸钠则被还原成氯化钠,依据得失电子守恒和质量守恒,可知化学方程式为:。
(3)
当去除率较高,余氯量较低时,说明去除效果最佳,由图示可知,符合要求的最佳值约为1.5。
(4)
A.由氨水的电离方程式可知,为平衡常数,只随温度变化,用水稀释,温度不变,比值不变,A项错误;
B.加水稀释,促进一水合氨的电离,n()减小,n()增大,两者在同一溶液中,体积相同,因此减小,B项正确;
C.加水稀释,氨水碱性减弱,c()浓度减小,c()浓度增大,C项错误;
D.加水稀释,氨水碱性减弱,c()浓度减小,c()浓度增大,减小,D项正确;
答案选BD。
(5)
25°C时,将amolNH4NO3溶于水,向该溶液中滴加bL氨水后溶液呈中性,氨水会电离生成铵根离子和氢氧根离子,会对水的电离起到抑制作用,使水的电离平衡逆向移动。
(6)
分析装置图可知,氧离子移向的电极为阳极,阳极上通入氨气失电子生成N2H4,阴极上氧气得到电子生成O2-。在阳极,NH3转变为N2H4,氮元素化合价由-3价变为-2价,则2molNH3失去2mol电子生成1molN2H4,余下的2molH与阴极传导过来的O2-结合生成水。故阳极电极反应为:
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
0 条评论