湖南省长沙市第一中学2025-2026学年高二下学期4月阶段检测化学试题(含解析)
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这是一份湖南省长沙市第一中学2025-2026学年高二下学期4月阶段检测化学试题(含解析),共6页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 O~16 Br~80
一、选择题(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. 下列化学用语表达正确的是
A. 乙炔的空间填充模型:
B. 聚丙烯的结构简式:
C. 2-乙基-1,3-丁二烯的键线式:
D. 的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.图示为乙炔的球棍模型,A错误;
B.聚丙烯的结构简式为,B错误;
C.为2-乙基-1,3-丁二烯的键线式,C正确;
D.中有碳碳三键结构,电子式为,D错误;
答案选C。
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 15 g甲基()所含有的电子数为10
B. 标准状况下,22.4 L 和22.4 L 在光照下充分反应后的分子总数为2
C. 标准状况下,1 ml 含有的碳碳双键数目为4
D. 0.1 ml环氧乙烷()中采用杂化的原子数目为0.2
【答案】B
【解析】
【详解】A.15 g甲基的物质的量为1ml,一个甲基中含有9个电子,故1ml甲基中所含电子数为,A错误;
B. 和在光照下发生取代反应,该取代反应的特点是反应前后体系内所有物质(包含气、液相)的总分子数保持不变,反应前分子总数为 1 ml CH4+ 1 ml Cl2 = 2 ml,故反应后所有产物和未反应物的总分子数仍为 2 ml,即,B正确;
C.苯环中不含双键故一分子苯乙烯中含有1个碳碳双键,因此1ml中含有的碳碳双键数目为,C错误;
D.环氧乙烷()中2个碳原子和1个氧原子都采用杂化,故0.1 ml环氧乙烷()中采用杂化的原子数目为,D错误;
故选B。
3. 下列关于有机物的说法正确的是
A. 含有3种不同化学环境的氢
B. ①H2O②CH3COOH③C2H5OH中3个O-H键极性由强到弱的顺序是②>①>③
C. 甲醛与都是平面形分子
D. CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3互为同分异构体,H-NMR谱显示两者均有三种不同化学环境的氢原子且三种氢原子的比例相同,故不能用1H-NMR来鉴别
【答案】B
【解析】
【详解】A.含有5种不同化学环境的氢,A错误;
B.羧基氧的电负性很大吸电子,乙醇中乙基为供电子基团,故导致乙酸中O-H极性最大、乙醇中O-H极性最小,故3个O-H键极性角强到弱的顺序是②>①>③,B正确;
C.中甲基为饱和碳,为四面体形,C错误;
D.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3中虽然化学环境的氢原子种类相同,三种原子的比例相同,但三种氢的位置不同,因此1H-NMR可以鉴别,D错误;
故选B。
4. 苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图所示。关于该化合物,下列说法正确的是
A. 分子中最少8个碳原子共平面
B. 是苯的同系物
C. 一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D. 苯并降冰片烯的分子式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.与苯环相连的饱和碳原子一定与苯环共面,最少8个碳原子共面,A正确;
B.该分子除苯环外还有碳碳双键和环状烃结构,与苯的结构不相似,且其分子式与苯相差,不符合同系物的定义,B错误;
C.由结构简式可知该分子结构对称,有5种不同环境的氢原子,一氯代物有5种,C错误;
D.苯并降冰片烯分子中碳原子数为11,不饱和度为7,分子式为C11H10,D错误;
答案选A。
5. 脱氧核苷酸上的碱基受到紫外线(UV)照射会发生如下反应,破坏DNA结构,造成人体皮肤损伤。下列说法错误的是
A. Ⅰ中C原子的杂化方式为、B. Ⅰ分子中有4个手性碳原子
C. Ⅱ中的官能团有3种D. 乙烯在UV条件下能生成环丁烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ⅰ 的结构中含碳碳双键和饱和碳原子,碳碳双键上的碳原子采取杂化,饱和碳原子采取杂化,A正确;
B.Ⅰ 分子中的手性碳原子如图,共3个,B错误;
C.Ⅱ 的结构中含有的官能团有羟基、醚键、酰胺键,共3种 ,C正确;
D.根据反应规律,2 分子Ⅰ 通过加成形成环状结构 Ⅱ ,类比可知2 分子乙烯在UV条件下可通过加成生成环丁烷,D正确;
故选B。
6. 下列除去杂质的方法正确的是
①除去甲烷中混有的少量乙烯:通过酸性溶液后,干燥气体
②除去乙醇中混有的少量水:加入足量生石灰,蒸馏
③除去氯化钠中的少量硝酸钾:加水溶解,蒸发结晶,趁热过滤
④除去NaCl中混有的少量:将混合物加入坩埚中,加热
A. ②③④B. ①②③C. ③④D. ②④
【答案】A
【解析】
【详解】①中乙烯被酸性溶液氧化生成气体,会引入新的杂质,应该用溴水除甲烷中的乙烯气体,①错误;
②中生石灰与水反应生成沸点远高于乙醇的,蒸馏可得到纯净乙醇,②正确;
③中溶解度受温度影响小,溶解度受温度影响大,蒸发结晶时先析出,趁热过滤可除去混在溶液中的,③正确;
④中受热分解为和气体逸出,剩余固体为纯净,④正确;
除去杂质的方法正确的是②③④,选A。
7. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气光照下发生连锁取代反应,产物中为气体,油状液滴是二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物,故A错误;
B.甲苯使酸性溶液褪色是因为侧链甲基被氧化,甲苯中苯环不含碳碳双键,故B错误;
C.2-溴丁烷水解在碱性条件下进行,直接加入溶液时,过量的会与反应生成沉淀,干扰溴离子检验,应先加稀硝酸酸化再加,故C错误;
D.溶液中滴加氨水,首先生成蓝色沉淀,氨水过量时与结合生成可溶性的四氨合铜络合物,沉淀溶解得到深蓝色溶液,沉淀溶解的离子方程式为CuOH2+4NH3=CuNH342++2OH−,故D正确;
选D。
8. 下列实验装置(夹持仪器未画出)及试剂能达到相应实验目的的是
A. 装置①用于实验室制备乙炔
B. 装置②用于色谱法,可确定有机物的结构
C. 装置③用于实验室制硝基苯
D. 装置④可蒸馏提纯硝基苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验室制备乙炔时,电石与水反应剧烈,且电石遇水会变成糊状,无法卡在多孔隔板上,不能用启普发生器类装置控制反应,同时需用饱和食盐水代替蒸馏水减缓反应速率,A错误;
B.装置②为柱色谱法,仅用于分离提纯有机物,无法确定有机物的结构,确定结构需用红外光谱、核磁共振氢谱等仪器分析方法,B错误;
C.实验室制硝基苯,需将苯、浓硝酸、浓硫酸的混合液置于试管中,在50~60℃水浴加热条件下反应,装置③中水浴加热、温度计测量水浴温度,符合实验要求,C正确;
D.蒸馏提纯硝基苯时,冷凝管中冷却水应下进上出,以保证冷凝效果,装置④中冷却水方向错误,且蒸馏时温度计水银球应与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持相平,D错误;
故选C。
9. 已知青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂,如丙酮、乙醚等,在水中几乎不溶,热稳定性差。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列说法错误的是
A. 研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中,研碎的目的是增大与乙醚的接触面积
B. 操作Ⅰ是萃取、过滤,选用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗
C. 操作Ⅱ是蒸馏,操作Ⅲ是用水作溶剂进行重结晶
D. 根据青蒿素的结构推测青蒿素可能具有较强的氧化性
【答案】C
【解析】
【详解】A.将黄花青蒿置于研钵中研碎,研碎能增大其与乙醚的接触面积,从而使青蒿素更充分地溶解在乙醚中,加快溶解速率,A 正确;
B.操作Ⅰ是用乙醚从固体粉末中提取青蒿素并分离出残渣,此操作是萃取、过滤。萃取在烧杯中进行,过滤需要用到玻璃棒(引流)、烧杯(承接滤液和盛装待过滤液体)、漏斗,B 正确;
C.因为青蒿素在水中几乎不溶,所以操作Ⅲ不能用水作溶剂进行重结晶,C 错误;
D.从青蒿素的结构可以看到其中含有过氧键(-O-O-),过氧键具有较强的氧化性,所以可推测青蒿素可能具有较强的氧化性,D 正确;
故答案为:C。
10. 将6.8g有机物X完全燃烧可生成3.6gH2O和8.96L(标准状况下)CO2。X的质谱图、核磁共振氢谱图、红外光谱图分别如图甲、乙、丙所示,其分子中只含有一个苯环且苯环上只有一个取代基。下列关于有机物X的叙述不正确的是
A. 该有机物的分子式为
B. 由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子
C. 由以上信息可以推测A分子可能为含有酯基的芳香族化合物
D. X属于芳香族化合物的同分异构体中,含有羧基的有机物有3种
【答案】D
【解析】
【分析】由质谱图可知,X的相对分子质量为136,n(X)=,3.6gH2O的物质的量n(H2O)= ,8.96L(标准状况)CO2的物质的量n(CO2)= ,则X中n(H)=2n(H2O)=0.4ml,n(C)=n(CO2)=0.4ml,m(H)=nM=0.4ml×1g/ml=0.4g,m(C)=0.4ml×12g/ml=4.8g,0.4g+4.8g<6.8g,所以X中含有O元素,m(O)=6.8g-4.8g-0.4g=1.6g,n(O)= ,n(X):n(C):n(H):n(O)=0.05ml:0.4ml:0.4ml:0.1ml=1:8:8:2,化合物X的分子式为C8H8O2,其核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3:2:2:1,X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,说明X分子中含有4种H原子,苯环上有三种氢原子,个数分别为1、2、2,所以侧链中含有-CH3,结合红外光谱可知,分子中存在酯基,且存在结构,故有机物X的结构简式为,据此分析解答。
【详解】A.由质谱图可知,X的相对分子质量为136,分析可知n(C):n(H):n(O)=0.4ml:0.4ml:0.1ml=8:8:2,化合物X的分子式为C8H8O2,故A正确;
B.X的核磁共振氢谱有4个峰,故含有H种类为4种,故B正确;
C.由上述分析可知, X分子结构简式为,为含有酯基的芳香族化合物,故C正确;
D.X属于芳香族化合物的同分异构体中,含有羧基的有机物有4种,分别为、、、,故D错误;
故答案选D。
11. 下列说法错误的是
A. 分子式为、含三个甲基的有机物有3种(不含立体异构)
B. 以表示的有机物共有20种(不含立体异构)
C. 分子式为的有机物共有14种(不含立体异构)
D. 分子式为的有机物属于醇的结构有8种(不含立体异构)
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子式为的烷烃,含3个甲基,若主链为6个碳原子,支链为1个甲基,甲基可位于2号、3号碳原子上,对应结构为、;若主链为5个碳原子,支链为1个乙基,乙基只能位于3号碳原子上,对应结构为,共3种,A正确;
B.丁基有4种结构,中的氯存在5种情况,共4×5=20种情况,B正确;
C.分子式为的有机化合物共有12种,,C错误;
D.分子式为的醇,可表示为,戊基的同分异构体有8种,故对应的醇共有8种,D正确;
故选C。
12. 已知:(R、R′、R′′代表烷基)。某化合物分子式为,该化合物催化加氢时可消耗;该化合物经题述反应可得到和1ml。则该化合物可能为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】结合题给信息可知,反应特征为碳碳双键变为两个碳氧双键,结合该化合物经题述反应可得到和1ml,可知,该化合物可能为:;
故选B。
13. 通过电化学方法制备Br2,进而由Br2与反应合成。为提高电流利用效率,某小组设计电化学合成示意图如下,已知氧化性:H2O2>Br2。下列说法不正确的是
A. 电极A与电源正极相连
B. 电极B的电极反应式为:
C. 工作时,(C2H5)4N+向电极B移动
D. 原料足量的情况下,电路中转移最多可得到
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该装置为电解池,电极A发生氧化反应,2Br--2e-=Br2,为阳极,电极B发生还原反应,,为阴极。
【详解】A.由分析可知电极A为阳极,应与电源正极相连,A正确;
B.由分析可知电极B为阴极,在电解液H2SO4中得电子生成H2O2,电极反应式为:,B正确;
C.电解池中阳离子向阴极移动,因此(C2H5)4N+向电极B移动,C正确;
D.由得失电子守恒可知,电路中转移0.2 ml e-生成0.1ml Br2,但由信息可知氧化性:H2O2>Br2,所以电极B上生成的H2O2也可将溴离子氧化为Br2,所以电路中转移0.2 ml e-生成Br2的物质的量大于0.1 ml,Br2与1:1发生加成反应得到的物质的量大于0.1 ml,D错误;
故选D。
14. 一种十分具有前景的仅由三种元素组成超导材料的长方体晶胞结构如图所示(已知),下列说法错误的是
A. 基态位于元素周期表的区
B. 若N点原子分数坐标为,则P点原子分数坐标为
C. M、N之间的距离为
D. 该晶体最简化学式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ag为47号元素,原子的价层电子排布式为4d105s1,Ag位于元素周期表的ds区,故A正确;
B.已知,则MP之间的距离为,若N点原子分数坐标为,则P点原子的分数坐标为(0,0,),故B错误;
C.M、N之间的距离为面对角线的,即,故C正确;
D.晶胞结构中Cs、Ag、F的原子个数分别为8×+2= 4、8×+4×=4、16×+4=12,故化学式为,故D正确;
故选:B。
二、非选择题
15. 芳香烃甲能发生如图所示的转化:
已知:(X为卤素原子)。
请回答下列问题:
(1)途径ⅰ制备TNT的化学方程式为___________(注明反应条件ⅰ),其反应类型为___________。
(2)若A含有氯原子,则条件ⅱ(包括反应条件和反应物)指___________。
(3)D的结构简式为___________。已知B中两个取代基在苯环的对位,设计甲→B、C→D步骤的目的是___________。
(4)乙和丙是甲的同系物,乙和丙在分子组成上均比甲多2个碳原子;乙和丙分子中甲基的数量相等;乙中苯环上只有1种化学环境的氢原子。
①乙的结构简式为___________。
②丙可能是___________(填名称,填1种即可)。
(5)E的同分异构体中,含有苯环结构的有___________种。
【答案】(1) ①. +3HNO3+3H2O ②. 取代反应(硝化反应)
(2)光照、
(3) ①. ②. 起定位作用,在甲基的邻位引入硝基
(4) ①. ②. 1,2,4-三甲苯(1,2,4-三甲基苯、偏三甲苯)或1,2,3-三甲苯(1,2,3-三甲基苯、连三甲苯)
(5)4
【解析】
【分析】由甲的分子式可知,甲为甲苯。
【小问1详解】
途径i为甲苯制备TNT的反应,甲苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生取代反应(硝化反应),生成2,4,6-三硝基甲苯和水,化学方程式为+3HNO3+3H2O;
【小问2详解】
若含有氯原子,结合已知信息:,水解生成苯甲醇,说明为,甲苯与在光照条件下发生侧链甲基的取代反应可生成,因此条件ii为光照、;
【小问3详解】
甲(甲苯)在浓硫酸、加热条件下发生磺化反应,B中两个取代基在苯环的对位,则B的结构简式为;B与浓硝酸、浓硫酸反应,然后在酸性条件下反应得到D(C7H7NO2),再结合E的结构简式可推出D的结构简式为;为,磺酸基为强定位基,可引导硝基进入其间位,后续水解脱去磺酸基,因此甲→、→步骤的目的是起定位作用,在甲基的邻位引入硝基,避免生成对位硝基甲苯等副产物;
【小问4详解】
①乙和丙是甲(甲苯)的同系物,乙和丙在分子组成上比甲多2个碳原子,乙中苯环上只有1种化学环境的氢原子,说明乙分子具有高度对称性,则乙的结构简式为;
②乙和丙分子中甲基的数量相等,乙有3个甲基,丙也有3个甲基,且丙比甲苯多2个碳原子,则丙可能是1,2,4-三甲苯(1,2,4-三甲基苯、偏三甲苯)或1,2,3-三甲苯(1,2,3-三甲基苯、连三甲苯);
【小问5详解】
为邻甲基苯胺,分子式为,其同分异构体中含有苯环结构的,按取代基分类:①苯环上有1个取代基:、,共2种;②苯环上有2个取代基:与,存在邻、间、对3种位置异构,其中邻位为本身,综上,符合条件的同分异构体共种。
16. 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下所示。
请回答下列问题:
(1)溴苯的制备
①写出实验室制备溴苯的化学方程式:___________。
②装置c的名称是___________;在a中加入5 mL苯和少量铁屑,在b中小心地加入4 mL液溴。向a中逐滴滴入液溴至液溴滴完。常温下,装置d的作用是___________。
(2)分离提纯
①向反应后的a中加入10 mL水,过滤,除去未反应的铁屑。
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是___________。
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,加入氯化钙的目的是___________。所得滤液中除了溴苯外,还含有杂质,要进一步提纯,需要进行___________(填操作名称)。
(3)产率计算
将分离提纯后的产品进行测定,得到4.0 mL产品。则该实验的产率为___________(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. ②. 球形冷凝管 ③. 吸收挥发出来的和HBr,并防倒吸
(2) ①. 除去未反应完的和HBr ②. 干燥 ③. 蒸馏
(3)67.8%
【解析】
【分析】a中,Fe和溴发生氧化反应生成溴化铁,在溴化铁作催化剂条件下,苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr,HBr遇水蒸气生成氢溴酸小液滴而产生白雾,冷凝管有冷凝回流作用,提高反应物的利用率,生成的HBr和挥发的溴蒸气被右侧的NaOH吸收,倒扣的漏斗用于防倒吸,据此分析解题。
【小问1详解】
①实验室用苯和液溴在溴化铁(铁和溴反应生成FeBr3作催化剂)催化下发生取代反应制备溴苯,化学方程式为;
②装置c的名称是球形冷凝管,反应中生成HBr,同时会有Br2随气体挥发进入d装置,二者都和NaOH反应被吸收,防止污染空气,并且利用倒扣的漏斗防倒吸。
【小问2详解】
②粗溴苯中混有未反应的Br2和残留的HBr,NaOH可以和这些杂质反应,从而除去它们;
③无水氯化钙是中性干燥剂,作用是吸收溴苯中残留的水分,干燥粗产品;苯和溴苯互溶,因此干燥后主要杂质是未反应完的苯,二者沸点差异较大,最终通过蒸馏分离提纯。
【小问3详解】
苯的质量为5mL×0.88g/cm3=4.4g,其物质的量为n(苯)=4.4g78g/ml≈0.0564ml,液溴物质的量为4mL×3.10g/cm3160g/ml=0.0775ml,苯不足量,理论生成溴苯0.0564 ml,则理论产量为0.0564ml×157g/ml≈8.856g,实际产量为:4.0mL×1.50g/cm3=6.0g,因此产率为×100%≈67.8%。
17. 已知A是一种气态烃,其密度在标准状况下是的14倍。下列转化关系图中部分产物可能略去。
请回答下列问题:
(1)物质B的名称为___________。
(2)C分子中的官能团的名称为___________,条件a为___________。
(3)反应①的反应类型是___________。
(4)反应②的化学方程式为___________。
(5)B生成G的化学方程式为___________。
(6)下列说法正确的是___________(填标号)。
a.D的同分异构体中只有1种等效氢 b.D和G属于同系物
c.E和F都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 d.E分子中可能所有原子共平面
【答案】(1)1,2-二溴乙烷
(2) ①. 碳碳三键 ②. NaOH醇溶液,加热
(3)取代反应 (4)n
(5)
(6)ad
【解析】
【分析】A是气态烃,标准状况下密度为H₂的14倍,故M(A)=14×2g/ml=28g/ml,A为乙烯,结合转化关系可推出各物质:乙烯在的溶液中发生加成反应,生成B();乙烯与水发生加成反应生成D,D为乙醇();乙醇在铜催化剂作用下与反应生成乙醛();在NaOH醇溶液的作用下发生消去反应生成C,C为乙炔();乙炔与水反应也可得到乙醛;在NaOH水溶液中可发生水解反应生成G,G为乙二醇(),也能与苯发生取代反应生成;F为聚苯乙烯,是由E(苯乙烯)单体发生加聚反应得到,而通过消去反应生成苯乙烯。
【小问1详解】
由分析可知,B的结构简式为,名称为1,2-二溴乙烷。
【小问2详解】
由分析可知,C为乙炔(),所含官能团为碳碳三键;可由1,2-二溴乙烷发生消去反应得到,条件为在NaOH醇溶液下加热。
【小问3详解】
反应①的过程中,苯环上的一个氢原子被取代,同时生成,反应类型为取代反应。
【小问4详解】
反应②为苯乙烯的加成聚合反应,每个苯乙烯分子的碳碳双键断裂一个键形成单电子,两个分子中C原子上的单电子结合形成新的C-C键,多个分子发生该反应形成链状结构,反应式为n 。
【小问5详解】
由分析可知,反应B→G为卤代烃的水解反应,反应式为。
【小问6详解】
a.D是乙醇,其同分异构体为二甲醚CH3OCH3,分子中只有1种等效氢,a正确;
b.D是一元醇,G是二元醇,官能团数目不同,结构不相似,不属于同系物,b错误;
c.E(苯乙烯)含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾褪色;F(聚苯乙烯)无碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾褪色,c错误;
d.E(苯乙烯)中苯环为平面结构,乙烯基为平面结构,单键可旋转,所有原子可能共平面,d正确;
故选ad。
18. 铅酸蓄电池是全球使用最广泛的化学电源之一,由废铅酸蓄电池铅膏湿法回收铅的工艺研究是当前再生铅回收的重要研究方向,一种利用铅酸蓄电池中铅膏(主要成分为、PbO、Pb、,还含有一些不与流程中试剂反应的物质)制备的工艺流程如图所示。
已知:①氯化铅是一种微溶于冷水的白色固体,能溶于热水;
②与均能与反应生成,冷析时转化为固体。
请回答下列问题:
(1)铅酸蓄电池放电时___________(填“Pb”或“”)作正极,充电时阳极的电极反应式为___________。
(2)铅酸蓄电池需先放电后再进行“加热浸取”,写出一种提高“加热浸取”速率的方法:___________。
(3)与盐酸在“加热浸取”时会发生反应,生成一种有毒气体和,该反应的化学方程式为___________。
(4)盐酸配比(盐酸实际用量与理论用量之比)对铅浸出率的影响如图所示,则工业上一般选择的盐酸配比为___________。
(5)第一次“过滤”分离出滤渣a时需要趁热过滤,原因是___________。
(6)“过滤洗涤1”时,可以用___________(填标号)检验是否洗涤干净。
A. 稀硝酸、溶液B. 稀硫酸、溶液
C. 稀硫酸、溶液D. 稀盐酸、溶液
(7)“沉淀转化”的目的是降低滤液b中的浓度,则生成的固体b的主要成分为___________(填化学式)。
【答案】(1) ①. ②.
(2)研磨铅膏(或搅拌或适当增大的浓度)
(3)
(4)4:1 (5)防止温度降低时Pb元素以(s)的形式析出,降低铅的回收率 (6)D
(7)
【解析】
【分析】向铅膏中加入盐酸、溶液加热,所有含铅组分发生反应转化: 与盐酸反应生成,与盐酸反应生成和,与盐酸发生氧化还原反应生成和有毒的; 体系中高浓度的会使生成的和原料中的结合生成可溶性配离子[PbCln](n−2)−,铅元素全部进入溶液,铅膏中不参与反应的杂质仍然以固体形式存在,完成铅与杂质的初步分离。滤渣a为铅膏中不参与反应的不溶性杂质,该步骤需要趁热过滤,防止温度降低后溶解度下降析出,造成铅损失。除去杂质的滤液降温静置后,可溶性配离子[PbCln](n−2)−发生转化,结合已知条件微溶于冷水,降温后溶解度大幅降低,结晶析出。将析出的固体分离、洗涤、干燥后,得到最终产品;洗涤后滤液中残留未析出的含铅物种和转化释放的。向滤液中加入,与溶液中结合生成难溶的沉淀,除去,过滤后得到的固体b为;从滤液b中除杂后得到的滤液(含和残留铅)可以循环回加热浸取步骤重新利用,提高原料利用率。
【小问1详解】
铅酸蓄电池放电时,作负极,作正极;充电时阳极发生氧化反应,失电被氧化为,电极反应为。
【小问2详解】
提高浸取速率的常用方法为粉碎研磨(增大反应物接触面积)、搅拌(使反应物接触更充分)、适当提高反应物浓度等。
【小问3详解】
氧化生成有毒的,自身被还原为,配平得到化学方程式)PbO2+4HCl=ΔPbCl2+Cl2↑+2H2O。
【小问4详解】
由图可知,盐酸配比为时铅浸出率已经达到较高值,继续增大盐酸配比浸出率提升很小,还会增加成本,因此选择。
【小问5详解】
已知微溶于冷水、能溶于热水,温度降低会结晶析出,趁热过滤可避免提前析出混入不溶性杂质滤渣a,减少产品损失(防止温度降低时Pb元素以(s)的形式析出,降低铅的回收率)。
【小问6详解】
是微溶物,本身会溶解出少量,因此不能用检验判断是否洗净;沉淀表面吸附的杂质离子为,检验需要用稀盐酸酸化(排除干扰,不引入),再加溶液,故选D。
【小问7详解】
加入后,与滤液中的结合生成难溶的沉淀,因此固体b为。选项
实验操作
现象
结论
A
和按1:1混合,光照
试管壁出现油状液滴
油状液滴为
B
向酸性溶液中加入甲苯
溶液褪色
甲苯中有碳碳双键
C
向2-溴丁烷水解后的混合物中直接加入溶液
产生浅黄色沉淀
2-溴丁烷含溴元素
D
向溶液中逐渐滴加氨水
先生成蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液
蓝色沉淀为,继续滴加氨水时:
物质
苯
溴
溴苯
密度/()
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解性
微溶
微溶
微溶
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