四川省宜宾市叙州区第一中学2023-2024学年高二化学上学期10月月考试题(Word版附解析)
展开叙州区一中高2022级高二上期第一学月考试
化学试题
注意事项:满分100分。考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量有:H:1 C:12 O:16 S:32 Cu:64
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 下列反应属于吸热反应的是
A. 高温时碳与的反应
B. 高温时与的反应
C. 加热时铁粉与硫粉的反应
D. 铝粉与稀硫酸的反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳与在高温下反应产生CO,该反应为吸热反应,A符合题意;
B.与在高温下反应产生Al2O3、Fe,该反应为放热反应,B不符合题意;
C.与S在加热条件下反应生成,该反应为放热反应,C不符合题意;
D.与稀硫酸发生置换反应产生硫酸铝和氢气,该反应为放热反应,D不符合题意;
故合理选项是A。
2. 工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3,已知该反应为一放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后,放出热量98.3 kJ,此时测得SO2的物质的量为1 mol。则下列热化学方程式正确的是
A. 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
B. 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C. SO2(g)+ O2(g) =SO3(g) ΔH=+98.3 kJ·mol-1
D. SO2(g)+ O2(g)=SO3(g) ΔH=+196.6 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【分析】2mol SO2、1mol O2充入恒容容器中,达平衡时,反应了的SO2的物质的量为1mol,放出热量98.3kJ,则每反应1molSO2,放出98.3kJ的热量,故热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g) △H=-196.6 kJ•mol-1或SO2(g)+O2(g) ⇌SO3(g),△H=-98.3 kJ•mol-1,由此判断各选项热化学方程式正误。
【详解】A.选项中的热化学方程式符合题意,A正确;
B.热化学方程式中反应热和对应二氧化硫的量不符合,B错误;
C.该反应为放热反应,C错误;
D.该反应为放热反应,D错误;
3. 太阳能是理想的能源,通过Zn和ZnO的热化学循环可以利用太阳能,其转化关系如图所示。下列说法中,正确的是( )
A. Zn与H2O或者CO2反应时作氧化剂
B. 该过程对于降低环境中CO2的含量无影响
C. 利用该过程可以生产氢能源,实现太阳能向化学能的转化
D. 该过程需要不断补充Zn才能持续进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示转化信息可知,Zn与H2O或者CO2反应时均生成ZnO,元素化合价升高,作还原剂,故A错误;
B.Zn与CO2反应可消耗CO2,因此利用该过程可以降低环境中CO2的含量,故B错误;
C.根据图中信息,反应生成氢气,因此利用该过程可以生产氢能源,实现太阳能向化学能的转化,故C正确;
D.根据图中信息,Zn可循环利用,则该过程不需要补充Zn就能持续进行,故D错误;
综上所述,答案为C。
4. 肼(H2N-NH2)是一种高能燃料,共价键的键能与热化学方程式信息如表:
共价键
N-H
N-N
O=O
O-H
键能/(kJ/mol)
391
161
498
463
热化学方程式
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-570kJ·mol-1
则2N(g)=N2(g)的ΔH为
A. +1882kJ·mol-1 B. -941kJ·mol-1 C. -483kJ·mol-1 D. -1882kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【分析】根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。
【详解】设氮氮三键的键能为X,根据方程式可知4×391+161+498-X-4×463=-570,解得X=941,成键放热,放热焓变为负值,则2N(g)=N2(g)的ΔH=-941kJ·mol-1,答案选B。
5. 可逆反应A(g)+ B(g)= C(g)+ D(g) ,在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. v(A)= 0.15mol/( L·min) B. v(B)= 0.5 mol/( L·min)
C. v(C)= 0.4 mol/( L·min) D. v(D)= 0.01 mol/( L·s)
【答案】D
【解析】
【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故反应速率与其化学计量数的比值越大,反应速率越快。
【详解】A.;
B.;
C.;
D.;
显然D中比值最大,故反应速率最快,故选D。
6. 在热带海域中,珊瑚虫在浅海区域分泌石灰石骨骼,与藻类共生形成美丽的珊瑚。下列说法错误的是
A. 珊瑚形成反应为Ca2+ (aq)+2HCO(aq)⇌ CaCO3(s)+ H2O(l)+CO2(aq)
B. 与温带海域相比,热带海域水温较高是利于形成珊瑚的原因之一
C. 与深海区域相比,浅海区阳光强烈,藻类光合作用强,更有利于珊瑚形成
D. 大气中CO2浓度增加,会导致海水中CO浓度增大,有利于珊瑚形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.珊瑚的主要成分是CaCO3,珊瑚形成的反应为Ca2+ (aq)+2HCO(aq)⇌ CaCO3(s)+ H2O(l)+CO2(aq),A正确;
B.与温带海域相比,热带海域水温较高能加快CO2的挥发,促使上述平衡正向移动,故温度较高是利于形成珊瑚的原因之一,B正确;
C.与深海区域相比,浅海区阳光强烈,藻类光合作用强,消耗的CO2增大,导致CO2浓度减小,平衡正向移动,故更有利于珊瑚形成,C正确;
D.由于CO2+H2OH2CO3H++,大气中CO2浓度增加,会导致海水中CO2浓度增大,而不是CO浓度增大,CO2浓度增大,珊瑚形成的平衡逆向移动,则不利于珊瑚形成,D错误;
故答案为D。
7. 下列各组物质中,属于同分异构体的是
A. CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3 B. H2NCH2COOH和CH3CH2NO2
C. CH3CH2COOH和CH3COOCH2CH3 D. CH2=CHCH2CH3和CH2=CHCH=CH2
【答案】B
【解析】
【详解】同分异构体:分子式相同,结构不同化合物之间互称;
A.分子式不同,故不是同分异构体,故A错误;
B.前者分子式为C2H5NO2,后者分子式:C2H5NO2,分子式相同,而结构不同,故互为同分异构体,故B正确;
C.前者分子式:C3H6O2,后者分子式:C4H8O2,不是同分异构体,故C错误;
D.前者分子式:C3H6,后者分子式:C4H6,不是同分异构体,故D错误。
故答案选B。
8. 已知断开1 molCl2(g)中Cl-Cl键需要吸收243kJ能量。根据能量变化示意图,下列说法不正确的是
A. 断开1 mol HCl(g)中的H-Cl键要吸收432 kJ能量
B. 生成1 mol H2(g)中的H-H键放出436 kJ能量
C. 1molH2(g)和1molCl2(g)的能量高于2molHCl(g)的能量
D. H2(g)与Cl2(g)反应生成1molHCl(g)放出185kJ能量
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该反应放热,反应物的总能量大于生成物的总能量,断裂化学键需要吸收热量,形成化学键则放出热量,据此解答。
【详解】A.由图可知,生成2molHCl(g)中的H-Cl键放出864 kJ的能量,所以断开2 mol HCl(g)中的H-Cl键要吸收864 kJ的能量,则断开1 mol HCl(g)中的H-Cl键要吸收432 kJ的能量,故A正确;
B.由图可知,断开1 molCl2(g)中Cl-Cl键和断开1 mol H2(g)中的H-H键总共吸收679kJ能量,则断开1 mol H2(g)中的H-H键需要吸收能量为679kJ-243kJ=436 kJ,则生成1 mol H2(g)中的H-H键放出436 kJ能量,故B正确;
C.该反应为放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,故C正确;
D.由图可知,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) =679 kJ/mol-864 kJ/mol=-185 kJ/mol,则生成1molHCl(g)放出92.5kJ能量,故D错误;
答案选D。
9. 下列解释事实的方程式不准确的是
A. 用浓盐酸检验氨:NH3+HCl=NH4Cl
B. 碳酸钠溶液显碱性:CO32-+H2OHCO3-+OH-
C. 钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极被氧化:Fe-3e-=Fe3+
D. 长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A、利用HCl和NH3反应生成白烟(即NH4Cl),A正确;
B、碳酸钠溶液中因CO32-发生水解反应CO32-+H2OHCO3-+OH-使其溶液呈碱性,B正确;
C、钢铁腐蚀时,负极被氧化的方程式为Fe-2e-=Fe2+,C错误;
D、长期存放石灰水的试剂瓶因与CO2反应生成CaCO3而出现白色固体,D正确;
故选C。
10. 科学家研究发现,在催化剂作用下,合成氨及氨的催化氧化反应的转化过程如下图所示:
下列说法正确的是
A. 催化剂a能提高合成氨反应的反应速率和平衡转化率
B. 催化剂a表面氮的吸附分解所需活化能高,是控制反应速率的关键步骤
C. 催化剂b表面反应生成NO时没有电子转移
D. 两个反应的原子利用率均为100%
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂能降低反应的活化能从而加快反应速率,但对平衡移动不产生影响,故不能改变平衡转化率,A错误;
B.由于N2中为N≡N,键能大,断键时需要吸收较多的能量,故催化剂a表面氮的吸附分解所需活化能高,反应速率慢,是整个过程的控速步骤,B正确;
C.催化剂b表面O原子结合NH3中N原子生成NO,O原子化合价改变,故该过程伴随电子转移,C错误;
D.氨催化氧化时,除了生成NO,同时生成H2O,故原子利用率不是100%,D错误;
故答案选B。
11. 化学是一门中心学科,是人类进步的关键。下列说法正确的是
A. 我国古代四大发明中有三项与化学反应密切相关
B. 为防止蛋白质变性,疫苗应在冷冻条件下贮存
C. 侯德榜制碱法的工艺包括制碱和制氯化铵两个过程
D. 生产口罩所用的无纺熔喷布的主要材料为聚丙烯,其结构简式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.我国古代四大发明分别为指南针、造纸术、活字印刷、火药,其中只有造纸术和火药两项与化学反应密切相关,故A错误;
B.有的疫苗冷冻后会使肽链断裂,影响疫苗效果,温度过高也会使蛋白质变性,所以在储存和运输过程中,要求疫苗保存在一定温度条件下,故B错误;
C.侯氏制碱法的工艺是由制碱和制氯化铵两个过程组成的,制碱过程是使食盐水与氨气和二氧化碳反应,生成碳酸氢钠,碳酸氢钠经过滤、煅烧制得纯碱,所得滤液(主要含氯化钠和氯化铵)用于制备氯化铵;制备氯化铵的过程是使滤液吸收氨气、降温并向其中加入食盐粉,使氯化铵逐步从滤液中结晶析出,再经过滤、干燥制得氯化铵产品,故C正确;
D.聚丙烯的结构简式为,故D错误;
答案为C。
12. 某小组探究与在不同条件下的反应,实验操作和现象记录如下:
实验
操作
现象
Ⅰ
、30%溶液混合
10h后,铜片表面附着黑色固体
Ⅱ
、30%溶液、氨水混合
立即产生大量气泡,溶液变为浅蓝色,铜表面光洁
Ⅲ
、30%溶液、氨水和固体混合
立即产生大量气泡,溶液蓝色较深,铜片依然保持光亮
下列说法错误的是
A. Ⅰ中与可以缓慢反应,可能生成
B. Ⅱ中可能发生的反应为
C. 增大,的氧化性增强
D. 增大有利于的生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ⅰ中将和30%溶液混合,铜片表面附着黑色固体CuO,说明与可以缓慢反应,可能生成,故A正确;
B.Ⅱ中将、30%溶液、氨水混合,溶液变为浅蓝色可能生成,根据电荷守恒和得失电子守恒配平离子方程式为:,故B正确;
C.Ⅲ中加入氨水后还加入了NH4Cl固体,抑制了一水合氨电离,则pH: Ⅲ<Ⅱ,则c(OH-): Ⅲ<Ⅱ,但是现象中并没有减慢气泡速率,因此不能证明增大c(OH-),H2O2的氧化性增强,故C错误;
D.由离子方程式Cu2++4NH3可知增大c(NH)抑制一水合氨的电离,c(NH3)有利于的生成,故D正确;
故选C。
13. 在一恒容密闭容器中发生反应: ,℃时,,按不同配比充入、,容器中、的平衡浓度如图所示,下列说法正确的是
A. 若q点为℃时的平衡点,则
B. 点为该反应进行到时的平衡点,则内
C. 点时,的转化率为50%
D. 、、三点的依次减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应是放热反应,若q点为平衡状态,此时平衡常数大于T1℃平衡常数,说明平衡正向进行,是降温的结果,温度低于T1℃,A正确;
B.点X、Y的浓度相等,其浓度为a,则,记得a=4,但是不知道起始浓度,无法计算X浓度变化值,无法计算速率,B错误;
C.不知道X、Y的起始浓度,无法计算X的转化率,C错误;
D.同一个反应,是固定不变的,D错误;
故选A。
14. 水体中硝酸盐在电催化无害化处理过程中,在催化剂表面,中间体还原为N2的一种反应历程如图(ads指吸附),下列说法错误的是
A. 历程中1molNO还原为N2消耗
B. 历程中4步反应均伴随电子转移
C. 反应④为
D. 该反应历程将化学能转化为电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.结合过程,步骤①②各消耗1mol氢离子,步骤④消耗2mol氢离子,且步骤①消耗了2molNO,故历程中1molNO还原为N2消耗,故A错误;
B.历程NO中N为+2价,HN2O2中N为+价,N2O中N为+1价,N2O-中N为+价,N2中N为0价,4步反应生成物中N的化合价各不相同,均为氧化还原反应,均伴随电子转移,故B正确;
C.根据反应过程以及电子守恒,反应④为,故C正确;
D.该反应历程需要通过原电池原理实现,将化学能转化为电能,故D正确;
故选A。
第二部分非选择题(共58分)
二、非选择题(本题包括15~19题,共5题)
15. 化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)下列变化过程,属于放热反应的是_______(填写序号)。
①浓H2SO4稀释 ②酸碱中和反应 ③食物因氧化而腐败
④固体NaOH溶于水 ⑤液态水变成水蒸气 ⑥碳在高温条件下还原CO2
(2)标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量,写出表示甲烷燃烧的热化学方程式_______。
(3)已知:C(石墨,s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH1=-a kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-c kJ·mol-1
写出C(石墨,s)与H2(g)反应生成CH4(g)的热化学方程式_______。
(4)某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
I.实验步骤:
①量取50mL溶液,倒入小烧杯中,测量温度;
②量取50mLNaOH溶液,测量温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,测量混合液的最高温度。
II.实验数据如下:
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
溶液
NaOH溶液
平均值
1
25.0
25.2
28.5
2
24.9
25.1
28.4
3
25.5
26.5
31.8
请回答下列问题:
①仪器甲的名称为_______,进行该实验还缺少的仪器为_______(填仪器名称)。仪器甲不能用铁制材料的原因是_______。
②设实验所用的酸、碱溶液的密度均为,且酸、碱中和后的溶液的比热容。计算该实验中生成 1mol 水时的反应热_______(保留一位小数)
③若改用60mL0.50mol•L-1盐酸与60mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行反应,与(1)中实验相比,所放出的热量_______(填写“相等”或“不相等”);若用50mL0.50mol•L-1CH3COOH溶液代替盐酸进行(1)中实验,测得反应前后温度的变化值_______(填写“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)②③ (2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-2a kJ/mol
(3)C(石墨,s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=(c-2b-a) kJ·mol-1
(4) ①. 玻璃搅拌器 ②. 温度计 ③. 铁会和硫酸反应,且铁导热性好,热量损失较大 ④. -56.8 ⑤. 不相等 ⑥. 偏小
【解析】
【小问1详解】
①浓H2SO4稀释过程放热,是物理变化,不属于放热反应;
②酸碱中和反应是放热反应;
③食物因氧化而腐败,过程放热,缓慢氧化是化学变化,属放热反应;
④固体NaOH溶于水放热,是物理变化,不属于放热反应;
⑤液态水变成水蒸气,是吸热过程,属物理变化;
⑥碳在高温条件下还原CO2,是吸热反应;
故以上属于放热反应的是②③;
【小问2详解】
甲烷充分燃烧的化学方程式是CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),根据方程式中系数与△H的绝对值成正比,则标准状况下11.2L甲烷,即0.5mol甲烷完全燃烧放出热量为akJ的热量,则1mol甲烷甲烷完全燃烧放出热量为2akJ的热量,对应热化学方程式是CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-2a kJ/mol;
【小问3详解】
C(石墨,s)与H2(g)反应生成CH4(g)的化学方程式是C(石墨,s)+2H2(g)=CH4(g):①C(石墨,s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH1=-a kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-c kJ·mol-1
可知,目标方程式等于反应①减去反应③,再加上2×②,则△H=(-a+c-2b)kJ·mol-1,则C(石墨,s)与H2(g)反应生成CH4(g)的热化学方程式是C(石墨,s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=(c-2b-a) kJ·mol-1;
【小问4详解】
①仪器甲的名称为玻璃搅拌器;该实验需要测定反应前后温度的变化,故进行该实验还缺少的仪器为温度计;仪器甲不能用铁制材料的原因是铁会和硫酸反应,且铁导热性好,热量损失较大;
②50mL溶液中硫酸的质量m1是50mL×=50g,50mLNaOH 溶液中氢氧化钠的质量m2是50mL×=50g,实验3中反应前后温度变化与实验1和2相差太大,弃去实验数据,故50mL溶液和50mLNaOH溶液发生中和反应生成0.025mol水时放出的热量为:(m1+m2)×c×(t2-t1)=(50g+50g)××3.4℃=1424.2J,则生成1mol 水时的反应热1424.2×10-3J/0.025mol=56.8 kJ·mol-1;
③若改用60mL0.50mol•L-1盐酸与60mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行反应,与(1)中实验相比,氢离子总物质的量较大,故所放出的热量不相等;若用50mL0.50mol•L-1CH3COOH溶液代替盐酸进行(1)中实验,CH3COOH是弱酸,电离过程需要吸热,故测得反应前后温度的变化值偏小。
16. CuCl是一种白色固体,溶于氨水,碱性条件下水解,可用于一氧化碳和乙炔的气体分析中。回答下列问题:
(1)制备CuCl的方法很多,如可用溶液、溶液及NaCl反应制取,其他条件一定时,实验测得CuCl的产率与溶液pH的关系如图所示:
①制备CuCl反应的化学方程式为_______。
②由图可知,pH<3.5,随着pH增大,CuCl产率增大,其原因是_______,pH>3.5,随着pH增大,CuCl产率减少,其原因是_______。
(2)CuCl溶于氨水的反应为。向反应后溶液中滴加稀观察到的现象是_______;含氨的溶液久置会转化为溶液,其反应的离子方程式为_______。
(3)利用盛放如下试剂的装置,可测量混合气体中、、CO、的含量,其气体经过装置顺序:混合气→b→_______→_______→d(填字母)。
a.氯化亚铜酸溶液(吸收CO); b.KOH溶液(吸收)
c.含焦性没食子酸的KOH溶液(吸收) d.排水法收集
【答案】(1) ①. ②. 随着减小,有利于生成CuCl ③. pH超过了3.5,随碱性增强(或酸性减弱),CuCl水解程度增大
(2) ①. 有白色沉淀产生 ②.
(3) ①. c ②. a
【解析】
【小问1详解】
①制备CuCl反应即CuSO4、Na2SO3和NaCl在溶液中发生反应生成CuCl、Na2SO4和HCl,故该反应的化学方程式为2CuSO4+Na2SO3+4NaCl+H2O=2CuCl↓+3Na2SO4+2HCl,故答案为:2CuSO4+Na2SO3+4NaCl+H2O=2CuCl↓+3Na2SO4+2HCl;
②由图可知,pH<3.5,随着pH增大,CuCl产率增大,由上述分析可知其原因是随着pH增大,溶液中减小,有利于生成CuCl,而当pH>3.5,随着pH增大,由题干信息可知,CuCl在碱性条件下水解,故pH值越大,碱性越强(或酸性减弱),CuCl水解程度越大,则CuCl产率减少,故答案为:随着减小,有利于生成CuCl;pH超过了3.5,随碱性增强(或酸性减弱),CuCl水解程度增大;
【小问2详解】
CuCl溶于氨水的反应为。向反应后溶液中滴加稀H2SO4,由于H2SO4能中和NH3·H2O,使上述平衡逆向移动,生成CuCl白色沉淀,故观察到的现象是有白色沉淀产生,含氨的溶液久置会转化为溶液,即Cu由+1价升高为+2价,被空气中的O2氧化,故该反应的离子方程式为:,故答案为:有白色沉淀产生;;
【小问3详解】
由于CuCl能够被氧气氧化,故需先吸收O2,再吸收CO,故利用盛放如下试剂的装置,可测量混合气体中、、CO、的含量,其气体经过装置顺序:混合气→b→c→a→d,故答案为:c;a。
17. 按要求填空。
(1)现有如下两个反应:
A.;
B.
能设计成原电池是_______。(填“A”或“B”)
(2)下图1是常见的原电池装置图
①负极反应离子方程式为_______;
②总反应离子方程式为_______。
(3)将镁带投入盛放在敞口容器的盐酸里,产生的速率与时间的关系如图2所示。
在下列因素中:
A.的浓度 B.的浓度 C.镁带的表面积 D.溶液的温度 E.氢气的压强
①影响反应速率的因素_______(填上述因素中的字母);
②解释图中AB段形成的原因_______;
③解释图中时刻后速率变小的原因_______。
【答案】(1)B (2) ①. ②.
(3) ①. ACD ②. 镁条与盐酸反应放热,温度升高,反应速率加快 ③. 随着反应进行,盐酸浓度减小,反应速率减慢
【解析】
【小问1详解】
原电池必须有自发的氧化还原反应,A不是氧化还原反应,能设计成原电池的是:B;
【小问2详解】
锌为负极,失电子被氧化,电极反应式为:;原电池实质为锌和稀硫酸反应,离子反应方程式为:;
【小问3详解】
影响反应速率的因素有:反应物浓度、温度、压强、催化剂、接触面积等,溶液中压强不影响反应速率。镁带与盐酸实质是与氢离子反应,故氢离子浓度会影响反应速率,而氯离子浓度不影响;反应物接触面积大,反应速率快;温度升高,活化分子百分数增加,反应速率加快,综上选ACD;镁带与盐酸的反应为放热反应,随着温度的升高,反应速率加快;随着反应的进行,盐酸逐渐被消耗,浓度减小,反应速率减慢。
18. 氯化钡广泛应用于化工领域,其某种生产流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)复杂矿物的主要成分为,还含有少量、,若采用稀硫酸进行浸出提纯,其中发生反应的离子方程式是_______,提纯后的矿料进一步研磨的目的是_______。
(2)步骤①中与焦炭反应的化学方程式为_______;实际生产中必须加入过量的焦炭,其主要目的是_______。
(3)“系列操作”是指蒸发浓缩、_______、_______、洗涤、干燥;其中在实验室中进行蒸发浓缩,除用到酒精灯、三脚架外,还需用到的仪器有_______。
【答案】(1) ①. ②. 增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2) ①. ②. 使充分反应,提高产率
(3) ①. 冷却结晶 ②. 过滤 ③. 蒸发皿、玻璃棒
【解析】
【分析】矿料研磨增加矿料与焦炭的接触面积,加快反应速率,根据问题(1)复杂矿物中所含成分,在“高温焙烧”步骤中SiO2与焦炭反应生成Si和CO,焦炭与三氧化二铁发生氧化还原反应得到铁单质和CO,硫酸钡与焦炭反应生成硫化钡和CO,硫化钡与盐酸反应生成氯化钡溶液,因为得到含结晶水的物质,因此“系列操作”是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,据此分析;
【小问1详解】
硫酸钡与硫酸不反应,SiO2为酸性氧化物,不与硫酸反应,氧化铁属于碱性氧化物,与硫酸发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;提纯后矿料进一步研磨的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率;故答案为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;增大反应物的接触面积,加快反应速率;
【小问2详解】
根据流程图,“高温焙烧”硫酸钡与焦炭反应得到BaS和CO,其反应方程式为BaSO4+4CBaS+4CO↑;实际生产中必须加入过量的焦炭,使硫酸钡充分反应,提高产率;故答案为BaSO4+4CBaS+4CO↑;使硫酸钡充分反应,提高产率;
【小问3详解】
根据流程图,得到产物含有结晶水,因此“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;蒸发浓缩需要仪器酒精灯、三脚架、蒸发皿、玻璃棒等;故答案为冷却结晶;过滤;蒸发皿、玻璃棒。
19. A、B、C、D四种芳香族化合物都是某些植物挥发油中的主要成分,有的是药物,有的是香料。它们的结构简式如图所示:
请回答下列问题:
(1)1mol B能与含___________的溴水反应。
(2)既能使溶液显紫色又能和反应放出气体的有___________(用A、B、C、D填空)。
(3)同时符合下列两项要求的D的同分异构体有 、___________、___________,共4种。
①化合物是1,2-二取代苯;
②苯环上的两个取代基分别为羟基和含有—COO—结构的基团。
(4)写出H与足量NaOH溶液共热反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)4 (2)D
(3) ① ②.
(4) +3NaOH+CH3COONa+2H2O
【解析】
【小问1详解】
(1)由B的结构简式 可知,该结构中含碳碳双键、羟基两种官能团,酚羟基的邻对位能与溴发生取代,则1mol B与3mol溴发生取代,碳碳双键与溴发生加成反应,则1mol B与1mol溴发生加成,共4mol。
【小问2详解】
因含有酚羟基的物质能与溶液发生显色反应,含有—COOH的有机物能和溶液反应生成气体,由题中所给结构简式可知,只有D中既含有酚羟基又有—COOH,D结构符合题意。
【小问3详解】
D的结构简式为 ,D的同分异构体有4种,满足①化合物是1,2-二取代苯。②苯环上的两个取代基分别为羟基和含有—COO—结构的基团,其中两种(G和H)结构简式可知为酯类物质,还有 和 。
【小问4详解】
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