2024届四川省射洪中学校高三下学期考前热身理综试题-高中化学(原卷版+解析版)
展开理科综合·化学
(满分:300分 时间:150分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的原子量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Bi-209
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78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. 化学与生产生活息息相关,下列生产生活实例与所述化学知识没有关联的是
A. AB. BC. CD. D
2. 药物异搏定合成路线中的某一步反应如图所示(部分产物未给出),下列说法正确的是
A. X分子中一定共面的碳原子有8个
B. 有机物X可发生取代、加成、氧化反应
C. Y在碱性溶液中反应可用于生产肥皂
D. 1 ml有机物Z与足量的氢气发生加成反应最多可消耗6 ml氢气
3. 为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器和连接装置)
A ①B. ②C. ③D. ④
4. 下列反应的离子方程式不正确的是
A. 铅酸蓄电池充电时的阴极反应:
B. 少量氯水滴入到碳酸钠溶液中:
C. 普通锌锰干电池(电解质主要成分为氯化铵)的正极反应:
D. 氯化铝溶液逐滴加入到过量的碳酸钠溶液中,并边加边振荡:
5. 前四周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,其中Y、Z同周期,Z、W同主族;X、Y、Z是人体内含量最高的三种元素,X、Y、Z、W、Q五原子核外电子数之和为51。下列叙述合理的是
A. 原子半径
B. X、Y形成的化合物沸点低于X、Z形成的化合物
C. 这些元素组成的三元化合物都可溶于水
D. 的一种化合物常加于煤中,避免煤燃烧产生的的某种氧化物污染空气
6. 一种用3-氯丙烯()电解合成环氧氯丙烷()的装置如图所示。该装置无需使用隔膜,且绿色高效,图中X为Cl或Br,工作时X-和OH-同时且等量放电。下列说法正确的是
A. 每转移1mle-,生成1ml环氧氯丙烷B. 电解一段时间后,装置中OH-的物质的量不变
C. 若X为Br,则可电解制备环氧溴丙烷D. 该装置工作时需不断补充X-
7. 298K时,用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HR、、三种溶液。pM[p表示负对数,M表示、、]随溶液pH变化的关系如图所示。
已知:常温下,,当离子浓度时,该离子完全沉淀。
下列推断正确的是
A. ①代表滴定溶液的变化关系
B. 调节pH=5时,溶液中完全沉淀
C. 滴定HR溶液至X点时,溶液中:
D. 经计算,能完全溶于HR溶液
第II卷(非选择题)
三、非选择题:共174分,第22-32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共129分。
8. 氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体是制备多种含钒产品的前驱体。已知:氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体呈紫红色,难溶于水和乙醇。实验室制备该晶体的流程如图所示。
溶液
步骤i:用排除装置中的氧气,将溶液缓慢加入足量溶液中,有气泡产生,析出紫红色晶体。
步骤ii:待反应结束后,在保护气的环境中,将混合液静置一段时间,抽滤,所得晶体用饱和溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,得到粗产品。
请回答下列问题:
(1)仪器E的名称为________;上述装置连接的顺序为________。
(2)装置B中发生反应的化学方程式是________。
(3)①预测保护气排除氧气的目的是________;判断装置中的基本上排尽的方法是________(填实验现象)。
②晶体用无水乙醇代替水洗涤的目的是________。
(4)称bg粗品,用溶液氧化,再除去多余的(方法略),滴入2滴溶液,最后用标准溶液滴定,滴定终点消耗标准溶液的体积如下图(已知钒的相对原子质量为M,滴定反应为)。
I.配制标准溶液:称量→溶解→冷却→操作①→洗涤→注入→混匀→定容→操作②→装瓶贴标签,下列图示中,操作①②分别为________(填序号)。
Ⅱ.根据上图分析,消耗溶液的体积为________;产品中钒的质量分数为________%(用含b、c、M的代数式表示)。
9. 铝酸铋[Bi(AlO2)3]是一种能够有效调理胃肠功能、促进疾病恢复常见药物,常用辉铋矿(主要成分为Bi2S3,还含少量Cu2S和Ag2O)和铝土矿(主要成分为Al2O3,还含少量Fe2O3和SiO2)利用如下流程制取:
已知:① Bi(AlO2)3难溶于水;
② BiCl3易溶于水,易水解,Bi(OH)3不溶于水和碱。
回答下列问题:
(1)辉铋矿“酸浸”过程中,需要控制温度不超过50℃的原因是_______。
(2)辉铋矿“酸浸”时S元素转化为单质硫,浸渣1的成分为_______。“酸浸”时Bi2S3转化的离子方程式为_______。
(3)“沉铋”时氨水稍过量的目的是_______;“沉铁”时稍过量的NaOH能否用氨水代替:_______(填“能”或“否”)。
(4)Bi(NO3)3溶液和NaAlO2溶液混合前,Bi(NO3)3溶液中往往含少量硝酸,NaAlO2溶液中往往含少量NaOH,其目的是_______。
(5)Bi(NO3)3溶液和NaAlO2溶液混合充分反应,写出制取Bi(AlO2)3的化学方程式_______,利用1 kg含77.1% Bi2S3的辉铋矿与足量铝土矿作用制得868.5 g Bi(AlO2)3,则铝酸铋的产率为_______。
10. 我国提出“碳达峰”目标是在2030年前达到最高值,2060年前达到“碳中和”。因此,二氧化碳的综合利用尤为重要。
(1)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚也有广泛的应用。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①自发反应的条件是______。
②恒压、投料比的情况下,不同温度下的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的占消耗总量的百分比)如图所示:
Ⅰ.下列说法正确的是______。
A.从反应体系中分离出,能使反应Ⅱ反应速率加快
B.使用更高效的催化剂能提高的平衡产率
C.考虑工业生产的综合经济效益,应选择较低温度以提高的平衡产率
D.若增大与的混合比例,可提高平衡转化率
Ⅱ.当温度超过320℃,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是______。
Ⅲ.某温度下,恒容密闭容器中,如果仅发生反应Ⅰ,和的起始浓度分别为a和3a,反应平衡时,的产率为b,该温度下反应平衡常数为______。
(2)研究表明,在电解质水溶液中,气体可被电化学还原。
①在碱性介质中电还原为正丙醇()的电极反应方程式为______。
②在电解质水溶液中,三种不同催化剂(a、b、c)上电还原为CO的反应进程中(被还原为的反应可同时发生),相对能量变化如图。由此判断,电还原为CO从易到难的顺序为______(用a、b、c字母排序)。
(3)参与乙苯脱氢机理如图所示(α、β表示乙苯分子中C或H原子的位置;AB为催化剂的活性位点,其中A位点带部分正电荷,、位点带部分负电荷)。
上图中所示反应机理中步骤Ⅰ可描述为:乙苯α-H带部分正电荷,被带部分负电荷的位点吸引,随后解离出并吸附在位点上;步骤Ⅱ可描述为:______。
(二)选考题:共45分。请考生从两道物理题、两道化学题、两道生物题中每科人选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。
11. 、、三种元素性质非常相似,称铁系元素。请回答下列问题。
(1)三种元素位于周期表中______区(填分区),基态原子的外围电子轨道表达式为______。
(2)成为阳离子首先失去______轨道电子;、的熔点是下列两个数值中的一个:1360℃、1565℃,1360℃是______的熔点,理由是______。
(3)常作净水剂和补铁剂,空间构型为______,与其互为等电子体的分子有______(写一个)。
(4)结构如图1所示(略去原子)(Y是乙二胺四乙酸,分子式为)。该图中四种元素第一电离能由大到小的顺序为______(写元素符号),其中原子的杂化类型为______。该配合物中配位键有______ml。
(5)晶体为型结构(如图2)。其中可看成填充在由组成的正______面体空隙中,填充率为。将在空气中加热,部分被氧化为,成为,晶体仍保持电中性,则会出现晶体缺陷,填充率下降。现有晶胞的质量为。则分别填充、和未填充离子的空隙个数之比为______。
12. 呼吸系统疾病药物特布他林(H)的一种合成路线如下:
已知:I.
Ⅱ.
(R、R′=H、烷基、酰基)
回答下列问题:
(1)已知A的名称为3,5-二羟基苯甲酸,则B的名称为________;A→B的反应条件为________。
(2)B→C的化学方程式为________,反应类型为________。
(3)E的结构简式为________;F中含氧官能团有________种。
(4)检验H中酚羟基的试剂是________;H的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有________种。
(5)根据上述信息,写出以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料合成的路线:________。
射洪中学高2021级高考考前热身试题
理科综合·化学
(满分:300分 时间:150分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的原子量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Bi-209
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78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. 化学与生产生活息息相关,下列生产生活实例与所述化学知识没有关联的是
A AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.维生素C具有还原性,能防止补铁剂中Fe2+被氧化为Fe3+,故A不符合题意;
B.面包师用小苏打作发泡剂烘培面包,利用NaHCO3受热分解生成的CO2遇热体积膨胀的性质,故B不符合题意;
C.CuS属于难溶电解质,用Na2S溶液将Cu2+转化为沉淀来检测污水中Cu2+含量,故C不符合题意;
D.豆浆煮沸发生变性,而水解才生成氨基酸,没有关联,故D符合题意;
答案选D。
2. 药物异搏定合成路线中的某一步反应如图所示(部分产物未给出),下列说法正确的是
A. X分子中一定共面的碳原子有8个
B. 有机物X可发生取代、加成、氧化反应
C. Y在碱性溶液中反应可用于生产肥皂
D. 1 ml有机物Z与足量的氢气发生加成反应最多可消耗6 ml氢气
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯环、羰基中7个碳原子共平面,甲基中的1个碳原子有可能与苯环共平面,则该分子中一定共面的碳原子有7个,A项错误;
B.有机物X中含有羰基和苯环可以发生加成反应和取代反应,含有羟基可以发生氧化反应,B项正确;
C.Y不是油脂,不能发生皂化反应,C项错误;
D.Z中含有1个苯环、2个碳碳双键,1 ml有机物Z与足量的氢气发生加成反应最多可消耗5 ml氢气,D项错误;
故选B。
3. 为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器和连接装置)
A. ①B. ②C. ③D. ④
【答案】D
【解析】
【详解】A.萃取碘水中的碘单质需要用分液漏斗,不是长颈漏斗,A错误;
B.制取SO2不能用启普发生器,固体易溶于水,不成块状,启普发生器不能控制,应该用分液漏斗和圆底烧瓶来制取,B错误;
C.配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签,仪器中还缺少胶头滴管,C错误;
D.葡萄糖的银镜反应实验用试剂是:10%葡萄糖溶液、新制的银氨溶液,用温水浴加热,所用仪器有试管、酒精灯、烧杯、量筒、胶头滴管,D正确;
答案选D。
4. 下列反应的离子方程式不正确的是
A. 铅酸蓄电池充电时的阴极反应:
B. 少量氯水滴入到碳酸钠溶液中:
C. 普通锌锰干电池(电解质主要成分为氯化铵)的正极反应:
D. 氯化铝溶液逐滴加入到过量的碳酸钠溶液中,并边加边振荡:
【答案】A
【解析】
【详解】A.铅酸蓄电池充电时的阴极发生还原反应:,A错误;
B.少量氯水滴入到碳酸钠溶液中,即碳酸钠溶液过量,酸性:碳酸大于次氯酸大于碳酸氢根,则根据得失电子守恒以及电荷、原子守恒得:,B正确;
C.普通锌锰干电池(电解质主要成分为氯化铵)的正极发生还原反应:,C正确;
D.氯化铝溶液逐滴加入到过量的碳酸钠溶液中,并边加边振荡,发生互相促进水解的反应:,D正确;
故选A。
5. 前四周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,其中Y、Z同周期,Z、W同主族;X、Y、Z是人体内含量最高三种元素,X、Y、Z、W、Q五原子核外电子数之和为51。下列叙述合理的是
A. 原子半径
B. X、Y形成的化合物沸点低于X、Z形成的化合物
C. 这些元素组成的三元化合物都可溶于水
D. 的一种化合物常加于煤中,避免煤燃烧产生的的某种氧化物污染空气
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z是人体含量最高的三种元素,且原子序数依次增大,所以X是氢,Y是碳,Z是氧;W和氧同族,所以W是硫;五种元素核外电子数之和是51,所以Q是钙,据此回答,
【详解】A.原子半径,A错误;
B.H、C形成的化合物为烃类化合物,有固态、液态、气态,故沸点不一定低于H、O形成的化合物为水或过氧化氢,B错误;
C.这些元素组成的三元化合物中,难溶于水,C错误;
D.常加于煤中,避免煤燃烧产生的污染空气,D正确;
故选D
6. 一种用3-氯丙烯()电解合成环氧氯丙烷()的装置如图所示。该装置无需使用隔膜,且绿色高效,图中X为Cl或Br,工作时X-和OH-同时且等量放电。下列说法正确的是
A. 每转移1mle-,生成1ml环氧氯丙烷B. 电解一段时间后,装置中OH-的物质的量不变
C. 若X为Br,则可电解制备环氧溴丙烷D. 该装置工作时需不断补充X-
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,右电极上H2O被还原生成H2,即右电极作阴极,则左电极作阳极,阳极上X-和OH-同时且等量放电:、,据此解答。
【详解】A.由装置原理图可知,阳极上X-和OH-各失去1个电子,即转移2个电子,就生成1个环氧氯丙烷,则每转移1mle-,生成0.5ml环氧氯丙烷,A错误;
B.由电子的事守恒可知,每生成1个环氧氯丙烷,阳极上消耗1个OH-,阴极上生成2个OH-,但是在溶液的后续反应中,HX会中和1 个氢氧根,所以氢氧根数目不变,B正确;
C.由装置原理图可知,X为Cl或Br,电解制备产物均为环氧氯丙烷,C错误;
D.由装置原理图可知,每生成1个环氧氯丙烷,阳极上先消耗1个X-,最终生成环氧氯丙烷时又释放1个X-,即X-为可循环离子,则该装置工作时无需补充X-,D错误;
故选B。
7. 298K时,用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HR、、三种溶液。pM[p表示负对数,M表示、、]随溶液pH变化的关系如图所示。
已知:常温下,,当离子浓度时,该离子完全沉淀
下列推断正确的是
A. ①代表滴定溶液的变化关系
B. 调节pH=5时,溶液中完全沉淀
C. 滴定HR溶液至X点时,溶液中:
D. 经计算,能完全溶于HR溶液
【答案】C
【解析】
【分析】根据KspCe(OH)3=c(Ce3+)3c(OH-),由于Ksp[Ce(OH)3]>Ksp[Al(OH)3],且满足pCe3+<pAl3+,即Al(NO3)3、Ce(NO3)3两条线不可能相交,③为HR滴定曲线,而①、②分别为Al(NO3)3、Ce(NO3)3滴定曲线,由pH=4.1时,c(OH-)=10-9.9ml/L,推知Ksp[Al(OH)3]=1×(10-9.9)3=10-29.7,同理pH=7.3时,推得Ksp[Ce(OH)3]=1×(10-6.7)3=10-20.1,由pH=5.5时,得出,据此回答。
【详解】A.根据分析可知,①代表滴定Al(NO3)3溶液的变化关系,A错误;
B.调节pH=5时,c(OH-)=10-9ml/L,则>10-5,溶液中Al3+未完全沉淀,B错误;
C.X点成分为NaR、NaOH,该溶液呈碱性所以c(Na+)>c(OH-)>c(H+),C正确;
D.,,该反应的K小,该反应很难发生,Al(OH)3不能完全溶于HR溶液,D错误;
故选C。
第II卷(非选择题)
三、非选择题:共174分,第22-32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共129分。
8. 氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体是制备多种含钒产品的前驱体。已知:氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体呈紫红色,难溶于水和乙醇。实验室制备该晶体的流程如图所示。
溶液
步骤i:用排除装置中的氧气,将溶液缓慢加入足量溶液中,有气泡产生,析出紫红色晶体。
步骤ii:待反应结束后,在保护气的环境中,将混合液静置一段时间,抽滤,所得晶体用饱和溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,得到粗产品。
请回答下列问题:
(1)仪器E的名称为________;上述装置连接的顺序为________。
(2)装置B中发生反应的化学方程式是________。
(3)①预测保护气排除氧气的目的是________;判断装置中的基本上排尽的方法是________(填实验现象)。
②晶体用无水乙醇代替水洗涤的目的是________。
(4)称bg粗品,用溶液氧化,再除去多余的(方法略),滴入2滴溶液,最后用标准溶液滴定,滴定终点消耗标准溶液的体积如下图(已知钒的相对原子质量为M,滴定反应为)。
I.配制标准溶液:称量→溶解→冷却→操作①→洗涤→注入→混匀→定容→操作②→装瓶贴标签,下列图示中,操作①②分别为________(填序号)。
Ⅱ.根据上图分析,消耗溶液的体积为________;产品中钒的质量分数为________%(用含b、c、M的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. ADBC
(2)
(3) ①. 具有还原性,二氧化碳可以防止其被氧化 ②. C装置中产生大量的白色沉淀 ③. 将水分快速晾干
(4) ①. bd ②. 15.00mL ③.
【解析】
【分析】验室以制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,步骤ⅰ将净化的溶液缓慢加入到足量溶液,析出紫红色晶体,步骤ⅱ根据实验装置A为制备气体的发生装置,D为除杂装置,药品为饱和溶液,C为检验的装置,B为主反应的制备装置,发生反应,据此作答。
【小问1详解】
仪器E的名称是恒压滴液漏斗,其目的为平衡气压,使液体顺利流下;实验时先打开,A装置中碳酸钙和稀盐酸反应产生二氧化碳气体,盐酸具有挥发性,则D装置的作用为除去HCl气体,D装置中为饱和溶液,C装置的作用为检验气体,实验现象为C装置中出现浑浊或C装置中产生白色沉淀,所以顺序为ADBC,故答案为:恒压滴液漏斗;ADBC。
【小问2详解】
根据原料和实验目的可知,装置B中发生反应的化学方程式为,故答案为:。
【小问3详解】
①步骤i在有保护气的环境中进行的原因:具有还原性,二氧化碳可以防止其被氧化;装置D为氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵的制备装置,装置C中盛有的澄清石灰水用于验证二氧化碳将装置中的空气完全排尽,当空气排完时二氧化碳能使C中产生白色沉淀;
②用无水乙醇洗涤的目的是除去晶体表面的碳酸氢铵,并迅速带走表面水分;
故答案为:具有还原性,二氧化碳可以防止其被氧化;C装置中产生大量的白色沉淀;将水分快速晾干。
【小问4详解】
I.配制一定物质的量浓度的溶液:称量→溶解→冷却→移液→洗涤→注入→混匀→定容→摇匀→装瓶贴标签,操作①为移液,操作②为摇匀;
Ⅱ.根据图示可得体积为15.00mL;根据,,样品中钒的质量分数:;
故答案为:bd;15.00mL;。
9. 铝酸铋[Bi(AlO2)3]是一种能够有效调理胃肠功能、促进疾病恢复的常见药物,常用辉铋矿(主要成分为Bi2S3,还含少量Cu2S和Ag2O)和铝土矿(主要成分为Al2O3,还含少量Fe2O3和SiO2)利用如下流程制取:
已知:① Bi(AlO2)3难溶于水;
② BiCl3易溶于水,易水解,Bi(OH)3不溶于水和碱。
回答下列问题:
(1)辉铋矿“酸浸”过程中,需要控制温度不超过50℃的原因是_______。
(2)辉铋矿“酸浸”时S元素转化为单质硫,浸渣1的成分为_______。“酸浸”时Bi2S3转化的离子方程式为_______。
(3)“沉铋”时氨水稍过量的目的是_______;“沉铁”时稍过量的NaOH能否用氨水代替:_______(填“能”或“否”)。
(4)Bi(NO3)3溶液和NaAlO2溶液混合前,Bi(NO3)3溶液中往往含少量硝酸,NaAlO2溶液中往往含少量NaOH,其目的是_______。
(5)Bi(NO3)3溶液和NaAlO2溶液混合充分反应,写出制取Bi(AlO2)3的化学方程式_______,利用1 kg含77.1% Bi2S3的辉铋矿与足量铝土矿作用制得868.5 g Bi(AlO2)3,则铝酸铋的产率为_______。
【答案】(1)盐酸易挥发,H2O2受热易分解
(2) ①. S、AgCl ②. Bi2S3+3H2O2+6H+=2Bi3++3S+6H2O
(3) ①. 使氢氧化铜溶解,从而分离铋离子和铜离子 ②. 否
(4)少量硝酸可抑制硝酸铋水解,少量氢氧化钠可抑制偏铝酸钠水解
(5) ①. Bi(NO3)3+3NaAlO2=Bi(AlO2)3↓+3NaNO3 ②. 75%
【解析】
【分析】本题以工业生产为载体多角度多层次考查金属及其化合物的转化的相关知识。已知,“酸浸”时,铋元素转化为Bi3+,硫元素转化为硫单质,向辉铋矿中加入过氧化氢和盐酸进行氧化浸取,过氧化氢具有氧化性,发生的反应有Bi2S3+3H2O2+6H+ = 2Bi3++3S+6H2O,过滤后向滤液中加入氨水,发生反应Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O,Bi3+转化为氢氧化铋沉淀,过滤后得固体为氢氧化铋沉淀,加硝酸溶解为硝酸铋溶液。铝土矿加入硫酸,二氧化硅不溶解,在滤液中加入稍过量的NaOH除去铁离子的同时使铝离子转化为偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液和硝酸铋溶液混合控制反应条件制得铝酸铋产品。
【小问1详解】
“酸浸”过程中使用的盐酸易挥发,H2O2受热易分解,故反应中需要控制温度不超过50℃。
【小问2详解】
辉铋矿“酸浸”时S元素转化为单质硫,元素铋、铜转化为溶于水的氯化铋、氯化铜,氧化银转化为难溶于水的氯化银。故滤渣为S、AgCl。“酸浸”时,Bi2S3转化的离子方程式为Bi2S3+3H2O2+6H+ = 2Bi3++3S+6H2O。
【小问3详解】
“沉铋”时氨水稍过量的目的是使氢氧化铜溶解,从而分离铋离子和铜离子,沉铁时稍过量的氢氧化钠是使氢氧化铝溶解,从而分离铝离子和铁离子,故不能用氨水代替。
【小问4详解】
硝酸铋溶液中含少量硝酸,偏铝酸钠溶液中含少量氢氧化钠,可抑制铋离子和偏铝酸根水解。
【小问5详解】
硝酸铋溶液和偏铝酸钠溶液混合充分反应生成铝酸铋,Bi(NO3)3+3NaAlO2=Bi(AlO2)3↓+3NaNO3,1000 g辉铋矿含Bi2S3771 g,即1.5mlBi2S3,理论上可制得3ml铝酸铋,即1158 g,故产率为:。
10. 我国提出“碳达峰”目标是在2030年前达到最高值,2060年前达到“碳中和”。因此,二氧化碳的综合利用尤为重要。
(1)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚也有广泛的应用。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①自发反应的条件是______。
②恒压、投料比的情况下,不同温度下的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的占消耗总量的百分比)如图所示:
Ⅰ.下列说法正确的是______。
A.从反应体系中分离出,能使反应Ⅱ反应速率加快
B.使用更高效的催化剂能提高的平衡产率
C.考虑工业生产的综合经济效益,应选择较低温度以提高的平衡产率
D.若增大与的混合比例,可提高平衡转化率
Ⅱ.当温度超过320℃,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是______。
Ⅲ.某温度下,恒容密闭容器中,如果仅发生反应Ⅰ,和的起始浓度分别为a和3a,反应平衡时,的产率为b,该温度下反应平衡常数为______。
(2)研究表明,在电解质水溶液中,气体可被电化学还原。
①在碱性介质中电还原为正丙醇()的电极反应方程式为______。
②在电解质水溶液中,三种不同催化剂(a、b、c)上电还原为CO的反应进程中(被还原为的反应可同时发生),相对能量变化如图。由此判断,电还原为CO从易到难的顺序为______(用a、b、c字母排序)。
(3)参与的乙苯脱氢机理如图所示(α、β表示乙苯分子中C或H原子的位置;AB为催化剂的活性位点,其中A位点带部分正电荷,、位点带部分负电荷)。
上图中所示反应机理中步骤Ⅰ可描述为:乙苯α-H带部分正电荷,被带部分负电荷的位点吸引,随后解离出并吸附在位点上;步骤Ⅱ可描述为:______。
【答案】(1) ①. 低温 ②. D ③. 反应Ⅲ为吸热反应,反应Ⅰ、Ⅱ放热,温度升高反应Ⅲ平衡正移,反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆移,当温度超过320℃,反应Ⅲ平衡正移程度大于反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆移程度,故的平衡转化率随温度升高而增大 ④.
(2) ①. ②. c、a、b
(3)位点上的与位点上中带部分负电荷的O作用生成,带部分正电荷的C吸附在带.部分负电荷的位点上
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律可得反应Ⅰ×2+反应Ⅱ得到反应,则ΔH=2ΔH1+ΔH2=(-49.01×2-24.52)kJ/ml=-122.54kJ/ml,该反应的,,,,要使<0,需要低温条件,故该反应在低温下自发;
②I.A.从反应体系中分离出CH3OCH3,导致反应物的浓度也会减小,使反应II反应速率减慢,故A错误;
B.催化剂不会使平衡移动,不能提高CH3OCH3的平衡产率,故B错误;
C.应选择较低温度,反应速率慢,不利于提高生产的综合经济效益,故C错误;
D.若增大H2与CO2的混合比例,能使平衡I、Ⅲ向右移动,可提高CO2平衡转化率,故D正确;
答案为D;
Ⅱ.根据反应特点,反应Ⅲ为吸热反应,反应Ⅰ、Ⅱ放热,温度升高反应Ⅲ平衡正移,反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆移,当温度超过320℃,反应Ⅲ平衡正移程度大于反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆移程度,故CO2的平衡转化率随温度升高而增大;
Ⅲ.某温度下,恒容密闭容器中,CO2和H2的起始浓度分别为 a ml/L、和3a ml/L,反应平衡时,CH3OH的产率为b,则生成的CH3OH的浓度为abml/L,H2O(g)的浓度也为abml/L,消耗的CO的浓度为abml/L,所以平衡时CO的浓度为(a-ab)ml/L,消耗的H2的浓度为3abml/L,平衡时H2的浓度为(3a-3ab)ml/L,所以该反应的化学平衡常数为K=;
【小问2详解】
①CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH),结合电解质的环境,电荷守恒写出电极反应式为:;
②对比图(a)、图(b)可知,使用催化剂b、a、c,CO2电还原为CO的活化能逐渐减小,故CO2电还原为CO从易到难的顺序为:c、a、b;
【小问3详解】
结合图像,对比步骤I的机理描述,步骤Ⅱ可以描述为:B1位点上的H+与B2位点上CO2中带部分负电荷的O作用生成,带部分正电荷的C吸附在带部分负电荷的B2位点上。
(二)选考题:共45分。请考生从两道物理题、两道化学题、两道生物题中每科人选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。
11. 、、三种元素性质非常相似,称铁系元素。请回答下列问题。
(1)三种元素位于周期表中______区(填分区),基态原子的外围电子轨道表达式为______。
(2)成为阳离子首先失去______轨道电子;、的熔点是下列两个数值中的一个:1360℃、1565℃,1360℃是______的熔点,理由是______。
(3)常作净水剂和补铁剂,空间构型为______,与其互为等电子体的分子有______(写一个)。
(4)的结构如图1所示(略去原子)(Y是乙二胺四乙酸,分子式为)。该图中四种元素第一电离能由大到小的顺序为______(写元素符号),其中原子的杂化类型为______。该配合物中配位键有______ml。
(5)晶体为型结构(如图2)。其中可看成填充在由组成的正______面体空隙中,填充率为。将在空气中加热,部分被氧化为,成为,晶体仍保持电中性,则会出现晶体缺陷,填充率下降。现有晶胞的质量为。则分别填充、和未填充离子的空隙个数之比为______。
【答案】(1) ①. d ②.
(2) ①. 4s ②. FeO ③. Fe2O3和FeO同为离子晶体,Fe3+所带电荷数大于Fe2+,且半径Fe3+<Fe2+,Fe2O3的晶格能更大,熔沸点更高
(3) ①. 正四面体 ②. CF4(CCl4)等
(4) ①. N>O>C>C ②. sp3、sp2 ③. 6
(5) ①. 八 ②. 1∶2∶1
【解析】
【小问1详解】
三种元素位于元素周期表中的d区,基态Ni原子的外围电子轨道表达式为;
【小问2详解】
Fe失去电子生成阳离子时电子从外到内依次失去,Fe原子最外层电子属于4s轨道,所以成为阳离子时首先失去4s轨道电子,1360℃是Fe2O3的熔点,Fe2O3和FeO同为离子晶体,Fe3+所带电荷数大于Fe2+,且半径Fe3+<Fe2+,Fe2O3的晶格能更大,熔沸点更高,即1360℃是FeO的熔点;
【小问3详解】
的价层电子对数为,孤电子对为0,空间构型为正四面体,硫酸根离子含有五个原子,32个价电子,故其等电子体为CF4(CCl4)等;
【小问4详解】
依据元素在元素周期表中的位置,从上往下,第一电离能依次变大,从左往右,第一电离能依次变大,但需要注意,第IIIA族、第V A族的元素反常,故C、C、O、N第一电离能由大到小的排序为N>O>C>C,分子中除羧基中的碳氧双键中的碳为sp2杂化以外,其他均为sp3杂化,分析其结构可知,配位键的物质的量为6ml;
【小问5详解】
由图可知,氧离子在棱上,所以镍离子填充在由阳离子所构成的正八面体的空隙之中,依据晶胞结构,镍离子数目, 当出现晶体塌陷后,晶胞质量为4.0×10-22g,M(NixO)=4.0×10-22g×NA=241g/ml,故此时晶体的化学式为Ni3O4,有一个镍离子所在的空隙塌陷,依据化合价可知,Ni2+∶Ni3+= 1 ∶2,外加塌陷的空隙,填充Ni2+、Ni3+和未填充Ni离子的空隙个数之比为1∶2∶1。
12. 呼吸系统疾病药物特布他林(H)的一种合成路线如下:
已知:I.
Ⅱ.
(R、R′=H、烷基、酰基)
回答下列问题:
(1)已知A的名称为3,5-二羟基苯甲酸,则B的名称为________;A→B的反应条件为________。
(2)B→C的化学方程式为________,反应类型为________。
(3)E的结构简式为________;F中含氧官能团有________种。
(4)检验H中酚羟基的试剂是________;H的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有________种。
(5)根据上述信息,写出以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料合成的路线:________。
【答案】(1) ①. 3,5-二羟基苯甲酸乙酯 ②. 浓硫酸、加热
(2) ①. ②. 取代反应
(3) ①. ②. 2
(4) ①. 溶液 ②. 6
(5)
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,在浓硫酸的作用下,与乙醇共热发生酯化反应生成,则B为;在碳酸钾的作用下与发生取代反应生成,与发生已知信息Ⅱ的反应生成,则D为、E为;在乙酸的作用下与溴发生取代反应生成;一定条件下生成H。
【小问1详解】
B为,名称为3,5-二羟基苯甲酸乙酯;由分析可知,A→B的反应条件为浓硫酸、加热,故答案为:3,5-二羟基苯甲酸乙酯;浓硫酸、加热。
【小问2详解】
由分析可知,B→C的反应为在碳酸钾作用下与发生取代反应生成和氯化氢,该反应的化学方程式为;反应类型为取代反应,故答案为:;取代反应。
【小问3详解】
由分析可知,E的结构简式为;由F的结构简式可知,F中含氧官能团有羰基和醚键两种,故答案为:;2。
【小问4详解】
检验H中酚羟基的试剂是FeCl3溶液;H的同分异构体仅含有和可知,同分异构体的结构可以视作、、,分子中苯环上的氢原子被取代所得结构分别有1、3、2种,共6种,故答案为:FeCl3溶液、6。
【小问5详解】
由题给信息可知,以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯制备合成步骤为在碳酸钾的作用下与发生取代反应生成,发生已知信息Ⅱ的反应生成,合成路线为,故答案为:。
选项
生产生活实例
化学知识
A
补铁剂与维生素C同时服用效果更佳
维生素C具有还原性
B
用小苏打作发泡剂烘焙面包
受热分解
C
用标准液检测污水中含量
CuS属于难溶电解质
D
豆浆煮沸后蛋白质转化为氨基酸
蛋白质发生了水解反应
实验序号
实验目的
玻璃仪器
试剂
①
萃取碘水中的碘单质
长颈漏斗、烧杯
、碘水
②
制
启普发生器、试管、导管
固体、浓硫酸(70%)
③
配制100mL一定物质量浓度的NaCl溶液
100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒
蒸馏水、NaCl固体
④
葡萄糖的银镜反应实验
试管、酒精灯、烧杯、量筒、胶头滴管
10%葡萄糖溶液、新制的银氨溶液
选项
生产生活实例
化学知识
A
补铁剂与维生素C同时服用效果更佳
维生素C具有还原性
B
用小苏打作发泡剂烘焙面包
受热分解
C
用标准液检测污水中含量
CuS属于难溶电解质
D
豆浆煮沸后蛋白质转化为氨基酸
蛋白质发生了水解反应
实验序号
实验目的
玻璃仪器
试剂
①
萃取碘水中的碘单质
长颈漏斗、烧杯
、碘水
②
制
启普发生器、试管、导管
固体、浓硫酸(70%)
③
配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液
100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒
蒸馏水、NaCl固体
④
葡萄糖的银镜反应实验
试管、酒精灯、烧杯、量筒、胶头滴管
10%葡萄糖溶液、新制的银氨溶液
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