必刷卷01——【高考三轮冲刺】2023年高考化学考前20天冲刺必刷卷(河北专用)(原卷版+解析版)
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2023年高考化学考前信息必刷卷01
河北高考专用
一、考试形式:闭卷,笔试。试卷满分100分,考试时间75分钟。
二、题型、题量及分值:
第一部分单项选择题,共14题,每题3分,共42分;
第二部分为非选择题,共4题,共58分。
三、第一部分选择题取消多选题,增加物质结构与性质选择题。
高考综合改革试点的核心是“两依据一参考”,即高校依据统一高考成绩和高中学业水平考试成绩、参考综合素质评价录取学生。其中,高中学业水平考试由省级教育行政部门组织实施,主要衡量学生达到国家规定学习要求的程度,是保障教育教学质量的一项重要制度。在高考综合改革背景下,化学科考试的功能和定位发生了明显变化。
结合化学科特点,根据高考评价体系“立德树人、服务选才、引导教学”的高考核心功能,化学科的考试功能从以下三个方面进行考查。
化学科考试必须坚持立德树人。化学科考试必须要旗帜鲜明地将立德树人作为根本任务,始终坚持正确的政治方向和价值取向,不断增强育人功能和积极导向作用,培养和选拔德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。要发挥学科选人育人功能,要引导学生在学习和工作中践行社会主义核心价值观,养成良好的道德品质,确定自身发展方向,成为社会主义的建设者和接班人。
化学科考试必须坚持服务选才。通过联系日常生活、生产环保、实验探索、科学研究,在学生运用化学基本知识分析问题和解决问题的过程中,灵活考查学生的知识、能力、素养等综合素质,测评学生学科素质的水平,从而为高等院校选拔符合要求的合格学生。
化学科考试必须坚持引导教学。化学科考试的考试内容、形式和结果直接影响教育资源的分配、教学内容的设置以及教育教学的形式等,通过内容设置、能力考查和形式创新,促进基础教育化学教学向更加合理的方向发展。
2023年河北高考非选择题中,第二部分将继续保留无机工艺流程题、实验题、原理综合题和有机综合题,不再命制物质结构与性质的题目。物质结构与性质必将出现在选择题中,甚至出现与其它内容综合的含有结构的试题。
高考评价体系的“四翼”考查要求立足于素质教育应达成的内容表现与形式表现,是高考对素质教育进行评价的基本维度。它既回答了在德智体美劳全面培养的素质教育体系下高考“怎么考”的问题,又回答了在高考中如何科学评价学生综合素质的问题。“四翼”考查要求,一方面体现高校人才选拔中对学生素质评价的要求,另一方面也对学业质量达标水平、学生核心素养达成水平以及高中素质教育发展水平作出解析。化学科要体现“四翼”考查要求,考查学生运用化学知识解决生产生活和环境保护中实际问题的能力,促进学生化学学科素养的形成和发展。
其中基础性考查化学学科的基础知识、基本技能、基本方法和基本操作4个方面。设计考查基础性内容,是为凸显知识内容在培养关键能力、学科素养的基础地位和支撑作用,从而为综合运用知识、解决复杂问题以及创造能力的培养打下基础。
应用性和综合性从考查要求上看,是对基础性在内容、形式和情境等方面的进一步深化。从应用性的本意来看,要体现学科的应用价值,要求在学科素养的引导下,使用合适的思维方法和关键能力,解释生活中的现象,解决生产中的问题,阐释社会中有关化学的热点问题,解答实验中的疑问;因此,应用性的考查要求体现了对知识、能力和素养的动态和全面的评价。
综合性的考查要求包括四个方面的含义:一是学科内综合,将必修和选择性必修模块相关知识内容进行适度融合,促进学生全面掌握化学知识并能灵活应用;二是学科间综合,选取能源、材料、环境、医药和信息科学中有关化学问题,运用化学知识解决一些学科交叉综合问题;三是方法综合,试题要考查多种思维方式,促进学生科学思维水平的提升;四是形式综合,通过图文并茂、形式多样的试题情境,考查学生的多个知识内容要求、多方面的能力和立体化的素养水平。
创新性的内涵包括内容创新、形式创新、方法创新和思维创新四个方面,是在基础性、应用性和综合性考查要求的基础上,开拓考查思路,选取新物质、新方法、新理论等情境,以新颖的形式呈现问题,体现化学学科创新特征,考查学生的创新思维素养。根据化学科的创新成果特征,将高考化学科创新性的考查要求分为推测反应现象或物质性质,设计物质合成或分离路线,阐释机理或总结规律等。新情境促使学生自主思考,发现新问题,设计新路线,开发新方法,总结新规律,得出新结论。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27 P31 S 32 Ca 40 Cu 64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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。
1.2022年足球世界杯赛于北京时间2022年11月21日至12月18日在卡塔尔举行。在世界杯现场,随处可见“中国制造”,中国球衣、华为提供的移动信号、中国新能源大巴、中国制造的旗帜、硝子、中国建设的场馆等。下列说法正确的是
A.生产球衣的可再生聚酯纤维能在环境中快速降解
B.移动通讯的核心部件芯片的主要成分是共价晶体
C.太阳能、生物质能、天然气、氢能、核能均为新能源
D.生产哨子的ABS塑料是一种天然有机高分子
【答案】B【解析】聚酯纤维化学性质稳定,在自然条件下难降解,A错误;芯片主要成分是Si,晶体硅中所有原子都以共价键结合,属于共价晶体,B正确;天然气是传统能源,不是新能源,C错误;ABS是五大合成树脂之一,为合成有机高分子,D错误;故选B。
2.设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.10 g质量分数为46%的乙醇溶液中氧原子数为0.6NA
B.0. 5 mol BF3中的共用电子对数为1. 5NA
C.标准状况下,22.4 L CH4与44.8 L Cl2在光照条件下充分反应后的分子总数为2NA
D.铅蓄电池放电时,若负极增重48g,则此时转移电子数为0.5NA
【答案】B【解析】10 g质量分数为46%的乙醇溶液中含有乙醇4.6g,物质的量,含水5.4g,物质的量,所以溶液中含氧原子数为0.4 NA,A错误;BF3分子中含有3个B-F键,0. 5 mol BF3中含有B-F键为1.5mol,所以共用电子对数为1. 5NA,B正确;标准状况下,22.4 L CH4物质的量,44.8 L Cl2物质的量,CH4与Cl2在光照条件下分步发生取代反应,根据碳原子守恒,生成四种有机产物的分子数等于CH4的分子数,由取代反应方程式可知生成HCl分子数等于氯气分子数,所以反应前后分子数不变,所以标准状况下,22.4 L CH4与44.8 L Cl2在光照条件下充分反应后的分子总数为3NA,C错误;铅蓄电池放电时负极反应式为,负极增重的质量为反应的质量,若负极增重48g则增重的的物质的量为,根据电极反应式可知转移电子数为NA,D错误;故选B。
3. 下列实验装置正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A【解析】实验室可以用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备Cl2,故A正确;实验室可以用MnO2催化H2O2分解制备O2,用浓硫酸干燥O2,O2的密度大于空气,可以用向上排空气法收集,应该长管进、短管出,故B错误;加热氯化铵固体生产氨气和氯化氢气体,两种气体很难分离,而且两种气体一冷却又发生反应生成氯化铵,不能通过加热氯化铵固体制备氨气,故C错误;铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成二氧化硫,二氧化硫可以使石蕊试液变红,但不能用浸有稀硫酸的棉花团吸收过量的二氧化硫,应该用NaOH溶液,故D错误;故选A。
4.对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是
A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3+Cl2+H2O=2+2Cl-+
B.向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2:+H2O+CO2=2HCO
C.向AgNO3溶液中加入过量浓氨水:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+
D.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:+OH-=NH3·H2O
【答案】A【解析】少量氯气与Na2SO3反应的离子方程式为3+Cl2+H2O=2+2Cl-+,A正确;向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2,离子方程式为2Na+++H2O+CO2=2NaHCO3↓,B错误;向硝酸银溶液中加入过量的浓氨水,离子方程式为Ag++3NH3·H2O=++OH-+2H2O,C错误;同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,离子方程式为H++OH-=H2O,D错误;故选A。
5. 下图是元素周期表的一部分,五种元素属于前四周期主族元素,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是
X
M
N
Y
Z
A.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
B.M元素与Z元素原子序数差为20
C.X的简单气态氢化物的沸点比Y的低
D.N原子的简单氢化物含有四对共用电子对
【答案】C【分析】五种元素属于前四周期主族元素,根据周期表可知,M、N、Y位于第二或第三周期,其中只有M为金属元素,则M、N、Y位于第三周期,M为Al,N为Si,Y为P,X为N,Z为As。
【解析】A.非金属性越强,其高价氧化物对应的水化物的酸性越强,同族元素,从上至下,非金属性依次减弱,则P的最高价氧化物对应水化物的酸性比As强,A正确;M元素与Z元素分别为Al元素和As元素,Al是13号元素,As是33号元素,故两元素的原子序数差为20,B正确;X、Y的简单气态氢化物分别为NH3和PH3,由于NH3分子间存在氢键,故NH3的沸点比PH3的高,C错误;N原子是Si,其简单氢化物为SiH4,SiH4的电子式为,其中含有四对共用电子对,D正确;故答案为:C。
6. 某神经类药物的结构如图所示。下列说法正确的是
A.分子中存在2种含氧官能团
B.分子中最多有14个原子共平面
C.1mol该物质与足量H2反应,最多消耗7molH2
D.1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多消耗3molNaOH
【答案】C【解析】根据结构简式可知分子中含有羟基、酰胺基、酮羰基,共3种含氧官能团,A错误;分子中苯环确定一个平面,碳氧双键确定一个平面,单键可以旋转,故分子中与2个苯环直接相连的原子具有12个原子共面,再加上中间羰基中的碳氧、右侧羰基及甲基中碳则存在大于14个原子共平面,B错误;苯环、酮羰基可以和氢气加成,则1mol该物质与足量H2反应,最多消耗7molH2,C正确;分子中酰胺基和氢氧化钠反应,碳氯键和氢氧化钠水解生成酚羟基,生成的酚羟基又会和氢氧化钠反应,则1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多消耗5molNaOH,D错误;故选C。
7.配合物催化烯烃氢甲酰化反应的催化反应历程如图所示。
下列有关叙述错误的是
A.整个催化反应历程中Co的成键数发生了变化
B.生成A的过程中有极性键、非极性键的断裂和形成
C.中间体物质D的结构简式为
D.该催化反应总反应式为+CO+H2
【答案】B【解析】由图可知, Co的成键数发生了变化,物质C中Co成键数为5,物质E中Co成键数为6,故A正确;和生成A的过程中,有非极性键的断裂和极性键的形成,无极性键的断裂和非极性键的形成,E生成A的过程中只有极性键的断裂和形成,故B错误;根据物质C和E的结构简式可推出D的结构简式为,故C正确;根据整个反应历程可知其总反应式为+CO+H2,故D正确;故选B。
8.短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大,可与C、H形成结构如图的离子液体。已知阳离子中的环状结构与苯类似,下列说法错误的是
A.原子半径:Z>X>Y B.第一电离能:Y>X>Z
C.阳离子中存在π大π键 D.X2Y2电子式:
【答案】D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z原子序数依次增大,Z能形成6条共价键,Z为S,X能形成3条共价键,X为N,Y形成1条共价键,Y为F。
【解析】S具有3个电子层,原子半径最大,N、F同周期,原子序数越大,原子半径越小,则原子半径S>N>F,A正确;同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,同主族元素从上到下第一电离能呈减小趋势,则第一电离能F>N>S,B正确;已知该阳离子中的环状结构与苯环类似,该阳离子形成大π键的原子数为5,形成大π键的电子数为6,该阳离子存在π大π键,C正确;N2F2的电子式为,D错误;故选D。
9.汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO与CO的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0。一定温度下,在恒容密闭容器中加入1molCO和1molNO发生上述反应,部分物质的体积分数(φ)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是
A.上述反应的正反应在高温下才能自发进行
B.曲线b表示的是φ(N2)随时间的变化
C.2v正(NO)=v逆(N2)时,反应达平衡状态
D. 气体的平均相对分子质量:M(t1)>M(t3)>M(t5)
【答案】B【解析】反应为放热的熵减反应,则上述反应的正反应在低温下才能自发进行,A错误;由化学方程式可知,一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳的系数相同,且为氮气系数的2倍,结合图像比较物质的体积分数的变化量可知,曲线b表示物质的变化量较小,故b表示的是φ(N2)随时间的变化,B正确; 2v正(NO)=v逆(N2)时,此时正逆反应速率不相等,反应没有达平衡状态,C错误;混合气体的平均摩尔质量为M= m/n,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而减小,故气体平均相对分子质量逐渐变大,故气体的平均相对分子质量:M(t1)
A.“酸溶”时,可将稀硫酸换成浓硫酸,以加快化学反应速率
B.“过滤”时,需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒
C.“滤渣”的主要成分为SiO2
D.制得的产品FeCO3可以长时间暴露在空气中
【答案】C【分析】烧渣中加入硫酸,除了SiO2不溶于硫酸,其他转化为Fe3+和Fe2+,过滤滤渣为SiO2,加入FeS2还原Fe3+为Fe2+,过滤得到滤液为硫酸亚铁,硫酸亚铁中加入碳酸铵,生成碳酸亚铁沉淀,过滤得到FeCO3。【解析】浓硫酸基本全部以分子形式存在,电离非常微弱,不能加快酸溶时的化学反应速率,且浓硫酸能氧化FeO,放出气体,产生污染,A错误;“过滤”时使用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒、烧杯,B错误;与稀硫酸不反应,故滤渣的主要成分为,C正确;长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,同时释放出,方程式为:,D错误;故选C。
11.某课题组设计了一种新型的A位K/Na掺杂钙钛矿氟化物(K/Na-NCZMF)电极材料,并构建了先进的水系锌基电池,如图所示。下列叙述正确的是
A.放电时,N极电势高于M极电势
B.放电时,转化成MnOOH
C.充电时,向K/Na-NCZMF极迁移
D.充电时,转移2mol电子理论上N极净增16g
【答案】C【解析】放电时,N极为负极,M极为正极,负极电势低于正极,故A错误;放电时,M极为正极,发生还原反应,锰的化合价降低,MnOOH生成,故B错误;充电时,M极为阳极。N极为阴极,阴离子向阳极迁移,故C正确;充电时,氧化锌转化成锌,N极质量减轻,故D错误;故选C。
12. 已知:酸度。常温下,向丙酸中滴加的NaOH溶液,溶液AG与滴加NaOH溶液体积的关系如图所示。
已知:,,。
下列叙述错误的是
A.在a、b、c、d中,水的电离程度最大的是c点
B.初始时,丙酸的电离度为
C.c点溶液中
D.d点溶液中
【答案】D【解析】该过程中水电离程度由小到大,然后再变小,根据曲线对应数据可知,a、b点溶液酸过量水的电离受到抑制,c点水的电离既不促进也不抑制,到达d点时溶液AG<0且保持不变,说明碱过量,水的电离受到抑制,则水的电离c点水的电离程度最大,A项正确;a点,,,则,根据丙酸电离常数表达式可知,,则,又,则,解得,B项正确;c点溶液呈中性,,根据电荷守恒,则,因此,C项正确;若丙酸起始浓度c=1,d点溶液中溶质为和NaOH,此时二者浓度相等,则存在物料守恒,D项错误;故选D。
13. 砷化镓是一种立方晶系如图甲所示,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示,砷化镓的晶胞参数为x pm,密度为。下列说法错误的是
A.砷化镓中配位键的数目是
B.Ga和As的最近距离是
C.沿体对角线a→b方向投影图如丙,若c在11处,则As的位置为7、9、11、13
D.Mn掺杂到砷化镓晶体中,和Mn最近且等距离的As的数目为6
【答案】D【解析】由甲可知砷化镓的化学式为GaAs,砷化镓中砷提供孤电子对,镓提供空轨道形成配位键,平均1个GaAs配位键的数目为1,则砷化镓中配位键的数目是,故A正确;由砷化镓晶胞结构可知,Ga和As的最近距离为晶胞体对角线的,Ga和As的最近距离是,故B正确;由砷化镓晶胞结构可知,c位于侧面的面心,沿体对角线a→b方向投影图如丙,则As的位置为7、9、11、13,故C正确;由乙晶胞结构可知,和Mn最近且等距离的As的数目为12,故D错误;故选D。
14.下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验目的
实验方案设计
现象和结论
A
证明碳酸钠遇水放热
向碳酸钠粉末中加少量水,观察现象并用手碰触试管外壁
结块,试管外壁变热,说明生成含有结晶水的碳酸钠晶体,同时放出热量
B
蛋白质在某些物质作用下变性
向蛋白质溶液中加入浓溶液
得白色浑浊,说明蛋白质发生了变性
C
检验1-溴丁烷消去产物
取适量、1-溴丁烷、无水乙醇,共热,将产生的气体直接通入酸性溶液中
酸性溶液紫红色褪去,有1-丁烯生成
D
证明某无色溶液中含有
取少量溶液,加入盐酸后,滴入溶液,观察现象
滴入溶液后,立即产生白色沉淀,说明原溶液中含有
【答案】A【解析】碳酸钠粉末中加少量水试管变热说明溶解过程放热,有结块出现说明生成结晶水合物,故A正确;蛋白质溶液加KCl引起的是蛋白质的盐析,故B错误;乙醇也能使高锰酸钾溶液褪色,应先用水除去乙醇,再通入酸性高锰酸钾溶液检验消去产物1-丁烯,故C错误;检验氯离子应先加硝酸酸化,再加硝酸银溶液,故D错误;故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)2022年11月,神州十五号载人飞船发射任务取得圆满成功。肼(N2H4)可作火箭发射的燃料,具有强还原性,实验室用NH3与Cl2合成N2H4的装置如图所示,请回答下列问题:
(1)仪器c的名称为________________, 装置中仪器a的作用除了导气还有__________________。
(2)按图连接装置,盛放试剂前,首先要进行______________操作。
(3)装置D中制备Cl2的化学方程式为_____________________,导管 b的作用是______________________。
(4)装置C中的试剂是_____________________。
(5)装置B中制备N2H4的离子方程式为_________________________。
(6)实验室对产品中肼的质量分数进行测定。已知:N2H4+2I2=N2↑ +4HI。取装置B中的溶液6.00g,调节溶液pH为6.5左右,加水配成500mL溶液,移取25.00mL于锥形瓶中,滴加2~3滴淀粉溶液,用0.2000 mol·L1的I2溶液滴定(杂质不参与反应) ,滴定终点的现象是________________,测得消耗I2溶液的体积为20.00 mL,则该产品中N2H4的质量分数为___________%(保留3位有效数字)。
【答案】(1) 三颈烧瓶 (1分) 防止三颈烧瓶内液体倒吸进A中试管(1分) (2)检查装置气密性(1分)
(3) Ca(C1O)2+ 4HCl(浓)= CaCl2+ 2Cl2↑+ 2H2O (2分)平衡气压,便于浓盐酸顺利滴下 (1分) (4)饱和NaCl溶液(2分) (5)2NH3+2OH—+Cl2=N2H4+2C1—+2H2O (2分)
(6)当滴入最后一滴I2溶液,锥形瓶内溶液变成蓝色,且半分钟内不褪色 (2分) 21.3% (2分)
【分析】由实验装置图可知,装置A为氯化铵固体与氢氧化钙固体共热反应制备氨气,装置D为浓盐酸与漂白粉反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢,装置C中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置B中氯气与氨气在氢氧化钠溶液中反应制备肼,与三颈烧瓶相连的盛有氢氧化钠溶液的烧杯用于吸收氯气和氨气,防止污染空气。
【解析】(1)由实验装置图可知,装置c为三颈烧瓶、装置a为长颈漏斗,因氨气极易溶于水,所以长颈漏斗能起导气和防止三颈烧瓶内液体倒吸进A中试管中的作用;(2)由分析可知,该实验有气体的生成和参与,为防止实验中气体逸出发生意外事故,所以盛放试剂前,首先要进行气密性检查;(3)由分析可知,装置D为浓盐酸与漂白粉中次氯酸钙反应生成氯化钙、氯气和水,反应的化学方程式为Ca(C1O)2+ 4HCl(浓)= CaCl2+ 2Cl2↑+ 2H2O,装置中导管 b的作用是平衡气压,便于浓盐酸顺利滴下;(4)由分析可知,装置C中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体;(5)由分析可知,装置B中氯气与氨气在氢氧化钠溶液中反应制备肼,反应的离子方程式为2NH3+2OH—+Cl2=N2H4+2C1—+2H2O;(6)由题意可知,当溶液中的肼和碘溶液完全反应时,滴入最后一滴碘溶液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色,则终点的实验现象为当滴入最后一滴I2溶液,锥形瓶内溶液变成蓝色,且半分钟内不褪色;滴定消耗20.00 mL0.2000 mol/L碘溶液,由方程式可知,6.00g溶液中肼的质量分数为×100%≈21.3%。
16.(14分)某废铁铬催化剂(含Fe3O4、Cr2O3、MgO、Al2O3及少量不溶性杂质)回收铁、铬的工艺流程如下图所示:
已知:i.0.1mol·L-1金属离子形成氢氧化物沉淀与氢氧化物沉淀溶解的pH范围如下:
金属离子
Fe3+
Al3+
Cr3+
Fe2+
Mg2+
开始沉淀的pH
1.5
4.0
4.6
7.6
9.5
沉淀完全的pH
2.8
5.2
6.8
9.7
11.1
金属氢氧化物
Al(OH)3
Cr(OH)3
开始溶解的pH
7.8
12
溶解完全的pH
10.8
>14
ii.Cr(OH)3+OH-=+2H2O
iii.已知Cr的金属性强于Fe
(1)加入铁粉后,调节pH的范围为___________。
(2)由滤渣1得到滤液3发生反应的离子方程式为___________。
(3)滤渣3成分的化学式为___________;回收铬时,铬的存在形式为___________(填化学式)。
(4)由滤液2得到结晶水合物的操作是___________、___________过滤、洗涤、干燥。
(5)滤渣2与FeS2混合后隔绝空气焙烧,总反应的化学方程式为___________;该过程加入少量CaO的目的是___________。
(6)酸浸过程中,在硫酸用量一定的情况下,随着酸浓度的增加,铁、铬的溶解度增大。实际生产中,硫酸的质量分数为50%,其原因是___________。(已知,Fe2(SO4)3▪ 9H2O,Cr2(SO4)3·18H2O在20°C时的溶解度分别为400g和64g)
【答案】(1)6.8≤pH<7.6 (2分)
(2)(2分) (3) Cr(OH)3 (1分)(1分)
(4) 蒸发浓缩 (1分) 冷却结晶 (1分)
(5) (2分) 吸收SO2,防止污染(2分)
(6)随着硫酸浓度的增大,溶液中水的量减少,生成的硫酸盐会结晶析出(2分)
【分析】某废铁铬催化剂(含Fe3O4、Cr2O3、MgO、Al2O3及少量不溶性杂质)粉碎后用硫酸酸浸,Fe3O4、Cr2O3、MgO、Al2O3分别转化为Fe3+、Fe2+、Mg2+、Cr3+、Al3+,向滤液中加入过量Fe粉调节pH,使Cr3+、Al3+转化为Cr(OH)3、Al(OH)3存在于滤渣1中,将滤渣1放入pH=11的强碱溶液中,Al(OH)3溶解,则滤渣3中存在Cr(OH)3,Fe3+被Fe还原生成Fe2+存在于滤液1中,向滤渣1中通入足量O2保持pH<1.5,将Fe2+再氧化成Fe3+,随后调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3存在于滤渣2中,Fe(OH)3滤渣加FeS2焙烧再经过磁选得到Fe3O4,以此解答。
【解析】(1)加入铁粉后,调节pH使Cr3+、Al3+转化为Cr(OH)3、Al(OH)3,而不能使 Fe2+沉淀,由表格数据可知,调节pH的范围为6.8≤pH<7.6(2)滤渣1中存在Cr(OH)3、Al(OH)3,调节pH=11,其中Al(OH)3能够和强碱反应,则由滤渣1得到滤液3发生反应的离子方程式为。(3)由分析可知,滤渣3成分的化学式为Cr(OH)3,由已知ii可知,回收铬的过程中Cr(OH)3和NaOH反应生成。(4)由滤液2得到结晶水合物的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)滤渣2中Fe(OH)3与FeS2混合后隔绝空气焙烧生成Fe3O4,S元素化合价上升转化为SO2,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为:;该过程加入少量CaO的目的是吸收SO2,防止污染。(6)酸浸过程中,硫酸的质量分数为50%,其原因是浓硫酸具有吸水性,随着硫酸浓度的增大,溶液中水的量减少,生成的硫酸盐会结晶析出。
17.(15分)常用作脱硝催化剂,采用共沉淀法等比掺入金属后,催化剂的脱硝性能及抗硫中毒性能会发生改变。烟气脱硝主要副产物为,主反应如下:
反应I:;
反应II:
(1)已知:。则___________。
(2)某条件下对于反应I,,,k正、k逆为速率常数。升高温度时,k正增大m倍,k逆增大n倍,则m___________ n(填“>”“<”或“=”)。
(3)将模拟烟气按一定流速通到催化剂表面,不同温度下气体出口处测定相关物质浓度,得出NO的转化率、的选择性、的生成量随温度变化关系如下图。
①选择时,温度高于260℃时NO转化率下降的原因为___________。
②综合分析,该脱硝过程应选择的最佳催化剂中M为___________。
③选用合适的催化剂还能抑制催化剂表面出现NH4HSO4结晶现象,结晶会导致___________。
(4)273℃,P0kPa下,向恒温恒压密闭的容器中(假设仅发生反应I、II)通入4molNH3、4molNO、2molO2。
①下列选项不能说明反应I、Ⅱ均达到化学平衡状态的是___________。
A.混合气体的平均摩尔质量保持不变 B.n(NH3)∶n(NO)保持不变
C.有1molN-H键断裂的同时,有键断裂 D.NO的分压保持不变
②达到平衡后测定O2转化率为30%,体系中NH3为1.2mol。则NO的转化率为___________,反应I的Kp=___________(写出计算式即可)(分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)-1838 (2分) (2)< (2分) (3) 催化剂活性下降(或副反应增多) (1分)
W0.15MnCeTiOx (2分) 结晶覆盖活性位点,降低催化剂活性或催化剂中毒 (1分)
(4) C (2分) 75% (2分) (3分)
【解析】(1)已知,结合反应II:,依据盖斯定律,推知,所以a=-1838kJ/mol;(2)反应I正向为放热反应,逆向为吸热反应,升高温度,逆反应速率增大的更多,故m
,
所以。
18.(15分)芬必得是常用的解热镇痛药物,其有效成分布洛芬(F)的一种合成工艺路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)B→C的反应类型为___________。
(3)写出D中含氧官能团的名称___________,D中手性碳原子数为___________。
(4)分子结构修饰可提高药物的治疗效果,降低毒副作用,布洛芬可用进行成酯修饰,请写出该过程的化学方程式___________。
(5)化合物E的同分异构体中能同时满足下列条件的有___________种。
i)与FeCl3溶液发生显色反应;
ii)除苯环外不含其他环状结构且苯环上有4个取代基;
iii)核磁共振氢谱显示有六组峰。
(6)布洛芬有多种合成方法,试根据所学知识以化合物C为原料经另一路线合成布洛芬,请将下列流程补充完整,箭头上填写反应条件(已知:R-BrR-COOH,无机试剂任选)。
___________
【答案】(1)甲苯 (1分) (2)取代反应 (1分) (3) 酯基和醚键 (2分) 2(2分)(4) (3分)
(5)6(2分)
(6)(4分)
【分析】A→B为C=C的加成反应;B→C为苯环的氢被-COCH3取代反应;C→D为C=O的加成反应;由已知反应知E为;E→F为醛基的氧化。
【解析】(1)A为,其名称为甲苯。(2)B→C为苯环的氢被-COCH3取代。答(3)D的含氧官能团为醚键和酯基。连接四个不同原子或基团的碳为手性碳,D中手性碳如图,手性碳有2个。(4)该反应为酯化反应,酸脱羟基醇脱氢,反应为。(5)E的化学式为C13H18O,该分子中含有5个不饱和度,与FeCl3溶液发生显色反应含有酚羟基,且除了苯环外还含有C=C 。又分子苯环上四取代且有核磁共振氢谱显示有六组峰,和, , 该同分异构体有6种。(6)运用逆推法,已知R-Br可直接转变为R-COOH,即。卤代烃可由醇与HBr取代得到即。原料经还原即可得到。合成路线为。
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