山东省日照市2023届高三下学期三模化学试题(含解析)
展开这是一份山东省日照市2023届高三下学期三模化学试题(含解析),共26页。试卷主要包含了单选题,多选题,结构与性质,工业流程题,原理综合题,有机推断题等内容,欢迎下载使用。
山东省日照市2023届高三下学期三模化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与社会生活密切相关。下列有关说法错误的是
A.为防止食用油变质,可向其中加入2-叔丁基对苯二酚作抗氧化剂
B.用天然气燃料代替燃煤,能有效减少空气污染,有利于实现“碳中和”
C.亚硝酸钠可用于一些肉制品如腊肉的生产,使肉制品较长时间保持鲜红色
D.向鸡蛋清溶液中加入几滴醋酸铅溶液,因变性而使溶液变浑浊
2.下列生产活动中,没有运用相应化学原理的是
选项
生产活动
化学原理
A
用金刚砂做砂轮切割钢板
金刚砂的熔点高
B
用海水制取溴和镁单质
可被氧化、可被还原
C
用氢氟酸蚀刻玻璃制作艺术品
氢氟酸与反应
D
用聚乳酸制作手术缝合线
聚乳酸可自行降解
A.A B.B C.C D.D
3.下列实验操作规范且能达到实验目的的是
A.图①:检查装置的气密性 B.图②:加热试管中液体
C.图③:量取15.00mL NaOH溶液 D.图④,从食盐水中提取NaCl
4.分支酸在微生物、植物的芳香族氨基酸的生物合成系统中作为中间体,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.能使该分子中所有π键转化为σ键 B.该分子可形成分子内和分子间氢键
C.1mol该分子最多消耗3molNaOH D.该分子不能发生消去反应
5.锌的某种配合物结构如图所示,已知该配合物中碳原子形成的环状结构均为平面结构。下列说法错误的是
A.该配合物中非金属元素电负性最小的是氢
B.1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有4mol
C.该配合物受热时首先断裂的配位键是氮锌键
D.该配合物中存在、两种大π键
6.下列说法正确的是
A.检验菠菜中的:将菠菜榨汁,取滤液煮沸后滴入溶液,产生蓝色沉淀
B.验证结合质子能力:将与溶液混合,产生白色沉淀
C.证明丙烯醇中含有碳碳双键:在酸性溶液中滴加,溶液褪色
D.制备乙酸乙酯:向试管中依次加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸后,用酒精灯直接加热
7.某聚碳酸酯可制作眼镜镜片、光盘、唱片等,结构如下图所示,其单体为双酚X和一种酯Y。下列说法正确的是
A.Y中含有两种官能团 B.双酚X苯环上的二氯代物有6种
C.双酚X中有5种不同化学环境的氢原子 D.X、Y的结构简式分别为
8.无水CrCl3是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。制取CrCl3的反应方程式为,实验装置如图所示:
已知有毒,遇水发生水解。下列说法错误的是
A.甲中的试剂为浓硫酸
B.若实验过程中乙处出现堵塞,用酒精灯加热乙处即可
C.丙中发生反应的离子方程式为
D.实验前、后均需通入一段时间的,其作用相同
9.从海带中提取精品甘露醇()的流程如图所示。已知甘露醇易溶于水,且溶解度随温度的升高而增大,随乙醇含量的增大而骤减。下列说法错误的是
A.为提高甘露醇的浸取率,预处理后可将海带灼烧成海带灰后再用水浸泡
B.过滤和浓缩操作均需用到玻璃棒,其作用不同
C.浓缩液中加入过量乙醇,有利于甘露醇析出,且乙醇可循环利用
D.操作①是降温冷却,粗品甘露醇经重结晶后可得精品甘露醇
10.甲苯与乙酰氯()在无水催化下发生反应,其反应机理如图所示。乙酰氯经过步骤I得到的中间体可能存在P、O两种形式,且其缺电子的结构与甲苯的π电子云作用生成过渡态π-络合物N,经过步骤Ⅱ得到σ-络合物M。下列说法错误的是
A.中间体P、Q中不饱和碳原子的杂化方式相同
B.该反应的决速步是步骤Ⅱ
C.甲苯与乙酰氯反应过程中有反应发生
D.虚线L可表示与反应过程中的能量变化
11.完成下列各组实验,所选仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)
选项
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
检验葡萄糖中的醛基
试管、胶头滴管、酒精灯
葡萄糖溶液、银氨溶液
B
除去苯中的苯酚
分液漏斗、烧杯
氢氧化钠溶液
C
从碘的四氯化碳溶液中提取碘单质
胶头滴管、分液漏斗、烧杯
氢氧化钠溶液、稀硫酸
D
检验纤维素的水解产物
试管、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯
脱脂棉、蒸馏水、稀硫酸、新制氢氧化铜悬浊液
A.A B.B C.C D.D
12.碲被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”,某精炼铜的阳极泥经过处理后的主要成分为、、CuO等,从中回收确和胆矾的工艺如下。
已知:①高温焙烧后的产物为和;②是两性氧化物,与强酸和强碱反应分别生成和。下列说法错误的是
A.“酸化”时还需要再加入一定量的,目的是将铜元素完全转化为
B.“还原”步骤中,发生的离子方程式为
C.“电解”时,若使用阳离子交换膜会降低Te的产率
D.流程中可循环使用的物质是硫酸和氢氧化钠
13.科学工作者提出了一种在室温条件下以和甲醇为原料合成碳酸二甲酯的电化学方案,其原理如图所示。下列说法中错误的是
A.催化电极b连接电源的正极
B.数目在反应过程中减少了
C.阴极的电极反应为
D.电路中转移2mol时,理论上会产生90g碳酸二甲酯
二、多选题
14.常温下向25mL0.12溶液中逐滴加入一定浓度的氨水,反应过程中加入氨水的体积V与溶液中的关系如图。已知e点对应的溶液迅速由浑浊变澄清,此时溶液中)、均约为。下列说法正确的是
A.浓度最大的是a点
B.b点对应溶液中:
C.与葡萄糖发生银镜反应,最好选择d点
D.由e点可知,反应的平衡常数数值为
15.六氟磷酸锂、六氟锡酸锂常用作锂离子电池的电解质,晶胞结构分别为图a、图b.两种晶胞中阴离子均采取面心立方最密堆积方式,中心原子与氟原子均形成八面体结构。电池中电解质锂离子浓度越高,电导率一般越好。下列说法正确的是
A.二者阴离子中磷元素与锡元素的化合价不同
B.二者传导锂离子的过程中,不会发生氧化还原反应
C.二者阴离子形成的四面体空隙的填充率之比为1:2
D.条件相同时,以六氟磷酸锂为电解质时电导率高
三、结构与性质
16.砷原子成键的多样性,使砷元素形成了结构、性质各异的物质,在生产、科研中发挥着重要用途。回答下列问题:
(1)基态砷原子核外价电子排布式为___________,同周期中第一电离能大于砷的元素有___________种。
(2)砷可以形成多种酸和盐。与两种含砷有机酸中沸点较高的是___________(填化学式),原因为___________。和均可用于制农药,其阴离子的键角大小:___________(填“>”或“<”)。
(3)LiZnAs晶体的立方晶胞结构如图1所示,N点原子分数坐标为;LiZnAs晶体部分Zn原子被Mn原子代替后可以形成一种新型稀磁半导体,其立方晶胞结构如图2所示。
①M点原子分数坐标为___________。
②m=___________,n=___________。
③已知NA为阿伏伽德罗常数的值,的摩尔质量为,晶体密度为。晶胞中As原子与Mn原子之间的最短距离为___________nm(列出计算式)。
④图1所示晶胞在,0.5和1三个截面上Zn和Li按图3所示分布,请在图4中As原子所在的截面上用“△”补画出As原子的位置__________,并说明x=___________。
四、工业流程题
17.从高碳钼精矿(主要含有、NiS、和石墨)中提取镍和钼,其主要工业流程如下:
已知:
①焙烧后产生、、、;
②、均难溶于水,、均易溶于水;
③常温下,、、、。
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程中采用“逆流焙烧”,其优点是①实现热量交换,节约能源;②___________。该过程中转化为的化学方程式为___________。
(2)“碱浸”过程中,液固比(NaOH和混合溶液的体积与“焙烧渣”的质量比)与碱浸率之间的关系如图所示,则“碱浸”时应选用的最佳液固比为___________。
经实验测定,“碱浸”时,不同浸出剂对Mo元素的浸出率对比如表,试分析NaOH和混合溶液对Mo元素的浸出率高于NaOH溶液的原因___________。
浸出剂种类
浸出剂中
浸出率(Mo元素)/%
NaOH溶液
1.0
45.44
NaOH和溶液
1.0
75.35
(3)“浸取渣”的主要成分是___________(填化学式);得到晶体的“一系列操作”是___________。
(4)“氨溶解”过程中需要控制温度在70℃左右,原因是___________。
(5)高纯Mo可用于制造电池级,Li-电池是一种性能优异的二次电池,其电池反应为,该电池放电时的正极反应式为___________;充电时,的移动方向为___________(填“由阳极移向阴极”或“由阴极移向阳极”)。
五、原理综合题
18.过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂,漂白、消毒效果优于和过氧乙酸。用低浓度的双氧水和饱和尿素[]溶液合成过氧化尿素实验装置如图。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是___________。
(2)实际生产中需控制,并控制合成温度在25~30℃,其主要原因是___________。
(3)为测定产品中活性氧的质量分数(若含34%,则其中活性氧为16%),现用标准溶液进行滴定。因具有强氧化性,其溶液易被空气或水中的还原性物质还原,生成难溶的,配制标准溶液的步骤如下:
a.利用氧化还原滴定方法,在70~80℃条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性好的物质)标定其浓度
b.过滤得到的溶液贮存于棕色试剂瓶中并放在暗处
c.称取稍多于所需量的固体溶于水中,将溶液加热并保持微沸1h
d.用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的
①对上述步骤进行正确排序___________(填标号,下同)。
②下列物质中,用于标定溶液浓度的基准试剂最好选用___________。
A. B. C.浓盐酸 D.
③标定溶液浓度时发生反应的离子方程式为___________。
④经基准试剂标定,溶液的浓度为0.3000。称取干燥样品1.2g,溶解后置于锥形瓶中并加入1mL6的,然后用上述标准溶液滴定(溶液与尿素不反应),平行实验三次,实验结果如下:
实验序号
1
2
3
溶液体积/mL
滴定前读数
0.00
0.00
1.00
滴定后读数
19.90
22.70
21.10
产品中活性氧的质量分数为___________。
⑤若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后无气泡,会使测得的活性氧含量___________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
19.工业合成氨反应是在催化剂表面上进行的,其反应历程如下(*表示吸附态):
化学吸附:;
表面反应:;;
脱附:
其中,的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。回答下列问题:
(1)实际生产中,常用工艺条件,铁触媒作催化剂,控温773K,压强,原料气中。
①分析说明原料气中过量的理由___________。
②关于合成氨工艺,下列说法正确的是___________(填标号)。
a.合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零
b.控制温度为773K,是为了增大反应物的平衡转化率
c.当温度、压强一定时,在原料气(和的比例不变)中加入少量惰性气体,有利于增大反应物的平衡转化率
d.不断将液氨移去,既有利于反应正向进行,又能加快化学反应速率
(2)①反应在恒定温度和总压强p(单位:Pa)下进行,若、起始物质的量之比为1:3,的平衡产率是w(),用分压代替物质的浓度,计算平衡常数___________。
②反应达到平衡时,正、逆反应的速率方程分别为:,,、为速率常数,已知,据此计算___________,___________。
(3)由Arrhenius经验公式得,其中为活化能,T为热力学温度,k为速率常数,R、C为常数,根据图1, △H=___________(用含、、T、R的代数式表示)。升高温度,的变化曲线为___________,的变化曲线为___________(填标号)。
六、有机推断题
20.化合物J是一种药物中间体,其合成路线如图所示:
已知:
i.
ii.
iii.
iv.
回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称为___________,E的名称为___________。
(2)G→H的化学方程式___________。
(3)化合物I的结构简式为___________,H→I的反应类型为___________。
(4)符合下列条件的F的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①遇溶液显紫色
②能水解且能发生银镜反应
(5)根据上述信息,写出以丙酮和乙醇为主要原料,制备的合成路线_________。
参考答案:
1.B
【详解】A.酚类物质具有还原性,为防止食用油变质,可向其中加入2-叔丁基对苯二酚作抗氧化剂,A正确;
B.天然气为甲烷,燃烧生成二氧化碳,能减少空气污染,但不会减少碳排放,B错误;
C.亚硝酸钠能防腐杀菌,按国家规定用量可用于一些肉制品如腊肉的生产,使肉制品较长时间保持鲜红色,C正确;
D.铅为重金属,能使蛋白质鸡蛋清变性而使溶液变浑浊,D正确。
故选B。
2.A
【详解】A.用金刚砂做的砂轮切割钢板是由于金刚砂属于共价晶体,物质的熔点高且硬度大,这与物质的化学性质无关,A符合题意;
B.海水中存在存在大量、Mg2+,因此可以通过氧化和还原Mg2+制备溴和镁单质,这与物质的化学性质有关,B不符合题意;
C.氢氟酸能与二氧化硅反应,常用来刻蚀石英制作艺术品,则用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,与氢氟酸能与二氧化硅反应有关,C不符合题意;
D.聚乳酸有优良的特殊性能,易拉成丝、易被吸收、易降解、无毒等。聚乳酸在人体内水解产生乳酸,然后氧化释放能量供人体需要,其氧化产生的二氧化碳、水被人体代谢出去,故可用于制作免拆型手术缝合线,这与物质的化学性质有关,D不符合题意;
故选A。
3.C
【详解】A.该装置未构成封闭体系,长颈漏斗与大气相通,无法检查装置的气密性,A项错误;
B.试管中液体超过试管容积的,不能用该装置加热试管中液体,B项错误;
C.利用碱式滴定管能够量取15.00mL NaOH溶液,C项正确;
D.通过蒸发从食盐水中提取NaCl,应用蒸发皿,D项错误;
答案选C。
4.B
【详解】A.该有机物中含有羧基,其中的碳氧双键不能和氢气加成,A错误;
B.该分子中,左右各有1个羧基,且右下方有1个羟基,则右侧羧基可以和羟基形成分子内氢键,左侧羧基和羟基可以形成分子间氢键,B正确;
C.该分子中含有2个羧基,则 1mol该分子最多消耗2molNaOH,C错误;
D.该分子中含有羟基,且和羟基所连碳的邻位碳上有氢原子,则可以发生消去反应,D错误;
故选B。
5.C
【详解】A.该配合物中含H、C、N、O、S五种非金属元素,同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐变大,同族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小,则氢元素的电负性最小,A正确;
B.由图可知,1mol该配合物中通过螯合作用成环形成的配位键(N→Zn)有4mol,B正确;
C.由于电负性:O>N,因此氧锌键的成键电子对偏向于O,受热时容易断裂,同时由于螯合作用形成的配位键氮锌键稳定性大于一般的配位键氧锌键,所以该配合物受热时首先断裂的配位键是氧锌键,C错误;
D.该配合物中,每个N原子中的5个价层电子,2个用于形成共价键,2个用于形成配位键,还有1个电子参与形成大π键。每个S原子中的6个价层电子,2个用于形成共价键,2个填充在sp2杂化轨道中,还有2个电子参与形成大π键。因此在含硫五元环中,共用6个电子,形成大π键,在六元环中,共用6个电子,形成大π键,D正确;
故选C。
6.B
【详解】A.菠菜中的在煮沸时容易被氧化为,滴入溶液后不一定能产生蓝色沉淀,选项A错误;
B.将与溶液混合,促进的电离生成氢氧化铝沉淀,则结合质子能力,选项B正确;
C.酸性溶液也能氧化醇羟基而褪色,故证明丙烯醇中含有碳碳双键,应在中滴加少量溴水,溶液褪色,得以证明,选项C错误;
D.制备乙酸乙酯:向试管中依次加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸并加入沸石后,用酒精灯加热, 选项D错误;
答案选B。
7.D
【分析】由该聚碳酸酯结构可知,其单体双酚X、酯Y分别为、;
【详解】A.由分析可知,Y中含有酯基1种官能团,A错误;
B.双酚X为对称结构,苯环上的二氯代物有7种,B错误;
C.双酚X的结构对称,分子中有4种不同化学环境的氢原子,C错误;
D.X、Y的结构简式分别为,D正确。
故选D。
8.D
【分析】结合装置图,反应前先通入氮气,排除空气的干扰,CrCl3易潮解、高温下易被氧气氧化,则实验过程中必须保持干燥环境,甲中装浓H2SO4可以干燥N2并防止空气中水蒸气进入装置,反应结束后继续通入一段时间干燥的氮气,使CrCl3在氮气氛围中冷却,无水CaCl2防止丙中水蒸气进入乙装置;生成的COCl2有毒,需要通过NaOH溶液吸收处理,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,甲中的试剂为浓硫酸,可以干燥N2并防止空气中水蒸气进入置,A正确;
B.由题干信息可知,CrCl3具有易升华的性质,故若实验过程中乙处出现堵塞,用酒精灯加热乙处即可,B正确;
C.装置丙中可以看做是COCl2先与水反应生成二氧化碳和氯化氢,二氧化碳和氯化氢再与氢氧化钠反应,所以最终溶液中存在碳酸根离子和氯离子,故反应方程式为:,C正确;
D.由分析可知,实验前、后均需通入一段时间的,反应前先通入氮气,排除空气的干扰,而反应结束后继续通入一段时间干燥的氮气,使CrCl3在氮气氛围中冷却,即前后两次的作用不相同,D错误;
故答案为:D。
9.A
【分析】从海带中提取精品甘露醇(C6H14O6)的流程:向50g剪碎海带中加入100mL水浸泡得到浊液,过滤除去不溶物得到含有甘露醇的溶液,调节溶液pH=6~7得到中性提取液,将提取液加热浓缩得到浓缩液,再向浓缩液中加入2倍量的乙醇,搅拌、降温冷却、过滤得到粗品甘露醇,最后经过重结晶获得精品甘露醇,据此分析解题。
【详解】A.甘露醇为有机醇类物质,灼烧后发生燃烧反应,无法提取精品甘露醇(C6H14O6),所以不能将海带灼烧,A错误;
B.浓缩过程中玻璃棒的作用为搅拌,过滤操作中玻璃棒的作用为引流,两个操作中玻璃棒的作用不同,B正确;
C.甘露醇随乙醇的含量增大而骤减,向浓缩液中加入乙醇可使甘露醇析出,则增大乙醇浓度能够提高甘露醇的析出率,操作①过滤后得到溶剂乙醇和水,所以乙醇可循环利用,C正确;
D.向浓缩液中加入乙醇后,甘露醇溶于水中,甘露醇溶解度随温度的升高而增大,降低温度后甘露醇析出,则操作①是降温冷却;过滤后得到粗品甘露醇,利用甘露醇在水中溶解度随温度变化差异进行重结晶可得到精品甘露醇,D正确;
故选A。
10.D
【详解】A.中间体P、Q中不饱和碳原子的杂化方式均为sp、故相同,A正确;
B.根据能量轮廓图,Ⅱ此步活化能最大,故为决速步,B正确;
C.甲苯与乙酰氯反应过程中做催化剂,参与反应后又重新生成,Ⅰ中生成四氯合铝离子后,又会发生反应,C正确;
D.图像是针对甲苯与乙酰氯在无水催化下发生反应的能量变化,当甲基氢被氟原子替代后,C-F比C-H更牢固,则反应更困难,D错误;
选D。
11.B
【详解】A.用银氨溶液检验葡萄糖中醛基的反应为葡萄糖溶液与银氨溶液水浴加热条件下反应生成葡萄糖铵、银、氨气和水,实验所需的试剂的顺序为硝酸银溶液、浓氨、葡萄糖溶液、蒸馏水,所需仪器为试管、烧杯、酒精灯、胶头滴管,A错误;
B.苯和苯酚混合物放于烧杯中,加入氢氧化钠溶液,和苯酚反应生成苯酚钠,和苯不互溶,用分液漏斗分离即可,所用的仪器有烧杯、分液漏斗,B正确;
C.D.碘的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠浓溶液,碘发生歧化反应生成碘化钠和次碘酸钠,用分液漏斗分液回收四氯化碳,水相中加入硫酸,酸性条件下碘化钠和次碘酸钠发生归中反应生成碘沉淀,过滤获取碘单质,本选项需要过滤装置,C错误;
D.纤维素水解通常使用浓硫酸破坏其结构,水解液需加NaOH溶液中和过量的酸,然后用新制氢氧化铜悬浊液检验水解产物,缺少氢氧化钠溶液,D错误;
故选B。
12.C
【分析】干燥的阳极泥有、、CuO,高温灼烧后生成和Cu2O,与硫酸反应生成物有TeOSO4和硫酸铜、铜单质(氧化亚铜与硫酸反应生成硫酸铜和铜),TeOSO4与SO2反应生成Te单质和硫酸;和Cu2O与氢氧化钠反应时,氧化亚铜不反应,分离后与生成的硫酸反应生成硫酸铜,最终得到胆矾,与氢氧化钠反应生成Na2TeO3,电解Na2TeO3得到Te单质、氢氧化钠和H2。
【详解】A.酸化时要加入H2O2,把亚铜离子和铜单质在酸性条件下转化为铜离子,故A正确;
B.还原步骤中,SO2把TeO2+中+4价的Te还原成单质,自身被氧化为硫酸根离子,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,该方程式,故B正确;
C.电解Na2TeO3得到Te单质、氢氧化钠和H2,在阴极上得到H2和氢氧化钠,阳极上得到Te单质,应该选择阳离子交换膜,让钠离子通过交换膜向阴极移动形成氢氧化钠,防止阳极上生成的Te单质与氢氧化钠反应,用阴离子交换膜会让氢氧根移向阳极与生成的Te单质反应,造成产率降低,故C错误;
D.电解生成的氢氧化钠和还原得到的硫酸可以循环利用,故D正确;
答案选C。
13.B
【详解】A.根据催化电极b处转化为,发生氧化反应,可知催化电极b为阳极,催化电极b连接电源的正极,故A正确;
B.和甲醇为原料生成碳酸二甲酯和水,溴离子的数目在反应过程中不发生变化,故B错误:
C.根据图示,阴极(催化电极a)的电极反应为,故C正确;
D.根据,电路中转移2moleˉ时,理论上会产生1mol碳酸二甲酯,其质量为90g,故D正确。
选B。
14.AD
【详解】A.向溶液中逐滴加入一定浓度的氨水,氨水与银离子反应使银离子浓度减小,故浓度最大的是a点,A正确;
B.b点对应溶液中=0,即c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒可得:,B错误;
C.配制银氨试剂时向溶液中逐滴加入一定浓度的氨水,当白色沉淀恰好溶解时,得到银氨试剂,因此最好选择e点与葡萄糖发生银镜反应,C错误;
D.由Ag元素守恒可知e点满足,,故反应的平衡常数,D正确。
故选AD。
15.AC
【详解】A.和中磷元素与锡元素的化合价分别为+5、+4,A正确;
B.二者传导锂离子的过程中,因晶胞中锂离子数目不断变化,则晶胞整体化合价会发生变化,故会发生氧化还原反应,B错误;
C.晶胞a、b中均存在阴离子形成的四面体空隙,都有八个四面体空隙,前者只有四个四面体空隙填充了锂离子,后者八个四面体都填充了锂离子,故填充率之比为1:2,C正确;
D.晶胞a、b中锂离子数目之比为1:2,电池中电解质锂离子浓度越高,电导率一般越好,以六氟锡酸锂为电解质时电导率高,D错误。
故选AC。
16.(1) 2
(2) 与两种含砷有机酸均属于分子晶体,含两个羟基,形成的氢键数目多,沸点高 >
(3) 0.75 0.25 或 0.25(或0.75)
【详解】(1)砷位于元素周期表的第4周期第ⅤA族,其基态原子核外价电子排布式为:;砷原子p轨道为半充满状态,其第一电离能较大,所以同周期中第一电离能大于砷的元素只有Br和Kr两种;
(2)物质的熔沸点与晶体类型有关,原子晶体>离子晶体>分子晶体,与两种含砷有机酸均属于分子晶体,含两个羟基,形成的氢键数目多,沸点高;和均为sp3杂化,但比多一对孤电子对,杂化方式相同时,孤电子对数越多键角越小,故>;
(3)①把晶胞切割成多个边长为的小正方体,M位于一个顶点,所在的正方体在N所在正方体的正上方,所以M点原子分数坐标为;
②根据均摊法晶胞计算法则可得:,,,,化简即可得中m=0.75,n=0.25;
③将晶胞切割成八个大小相等的正方体,如图, Mn原子在顶点,As原子在小正方体的体心,即晶胞结构体对角线的处,设棱长为a,一个晶胞中含有4个分子,所以,nm,则As原子与Mn原子之间的最短距离为nm;
④在LiZnAs立方晶胞中,Zn以面心立方形式堆积,Li和As分别填充在Zn原子围成的八面体空隙中,Zn位于顶点、面心,晶胞中Zn原子数目为4,结合化学式可知晶胞中Li、As原子数均为4,结合a=0和1,a=0.5的截面,可知Li位于晶胞的体心、棱心,而As位于晶胞体心,只有其中4个填充As原子的晶胞不共面,根据几何知识可知x=0.25或0.75,在图4中As原子所在的截面上表示为或。
17.(1) 使钼精矿与空气充分接触,提高原料的利用率
(2) 3:1 将钼酸钙转化为易溶于水的钼酸钠,提高钼的浸出率
(3) 、 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥)
(4)温度过高会导致氨的挥发,降低氨的利用率;温度过低,粗钼酸晶体的溶解速率较低
(5) 由阳极移向阴极
【分析】高碳钼精矿在空气中焙烧产生、、、和废气二氧化硫与二氧化碳,、、、中加入NaOH和得到溶于水的和溶于水的、,浸出液中含,加入硝酸转化为难溶于水的,过滤之后加入氨水得到溶液,再进行结晶最终可得产品钼酸铵晶体;浸出渣、中加入硫酸转化为和,过滤之后对溶液降温结晶最终可得产品晶体。
【详解】(1)“焙烧”过程中采用“逆流焙烧”,其优点是①实现热量交换,节约能源;②使钼精矿与空气充分接触,提高原料的利用率。该过程中转化为的化学方程式为。
(2)“碱浸”时选用的液固比为3:1与4:1时碱浸率都比较高,但液固比为4:1时碱浸率并没有增加很明显反而增加原料成本,故选择3:1。NaOH和混合溶液对Mo元素的浸出率高于NaOH溶液的原因在于将钼酸钙转化为易溶于水的钼酸钠,提高钼的浸出率。
(3)由分析可知“浸取渣”的主要成分是、,晶体中含有结晶水,需用降温结晶的方法,即蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥)。
(4)“氨溶解”过程中需要控制温度在70℃左右,原因是温度过高会导致氨的挥发,降低氨的利用率;温度过低,粗钼酸晶体的溶解速率较低。
(5)电池放电时锂离子移向正极,故正极锂离子增加,故电极反应式为。充电时,阳离子移向阴极,故的移动方向为由阳极移向阴极。
18.(1)球形冷凝管
(2)增大双氧水的量,可提高产物的产率且双氧水易分解
(3) cdba A 20% 偏高
【详解】(1)根据上图,可知仪器X是球形冷凝管;
(2)CO(NH2)2·H2O2是过氧化氢水溶液与尿素的加和物,由双氧水和饱和尿素CO(NH2)2反应制备,化学方程式为:CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2,实际生产中需控制,并控制合成温度在25~30℃,其主要原因是增大双氧水的量,可提高产物的产率且双氧水易分解。
(3)①由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质MnO(OH)2,因此配制KMnO4标准溶液的操作如下:称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中,将溶液加热并保持微沸1h,用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2,过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶中并放在暗处,利用氧化还原滴定方法,在70~80℃条件下用基准试剂纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度,顺序为cdba;
②A.H2C2O4•2H2O常温下是稳定的结晶水水化物,溶于水后纯度高、稳定性好,可以用作基准试剂,故A正确;
B.FeSO4•7H2O在空气中不稳定,亚铁离子容易被氧化成铁离子,不宜用作基准试剂,故B错误;
C.浓盐酸不稳定,易挥发,不宜用作基准试剂,故C错误;
D.Na2SO3具有还原性,在空气中容易被氧化成硫酸钠,不宜用作基准试剂,故D错误;
答案选A;
③用H2C2O4•2H2O标定溶液浓度时发生反应的离子方程式为;
④第二组数据误差较大,则两组数据的平均值为=20.00mL,高锰酸钾氧化H2O2为氧气,根据得失电子守恒知,5H2O2~2KMnO4,n(H2O2)=n(KMnO4)= ×0.3000mol/L×0.02L=0.015mol,双氧水的质量分数=×100%=42.5%,根据质量分数为34%的双氧水,其中活性氧为16%,则产品中活性氧的质量分数为=20%;
⑤若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后无气泡,则消耗标准液偏多,会使测得的活性氧含量偏高。
19.(1) 原料气中N2相对易得,适度过量有利于提高H2的转化率;N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速率 a
(2) -1.5 1
(3) [或] ① ④
【详解】(1)①氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应,氮气相比于氢气更容易得到,原料气中氮气过量有助于提高氢气的转化率,同时N2在催化剂上的吸附是决速步骤,适当过量有利于提高整体反应速率。
②
a.合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,故合成氨反应在不同温度下ΔH和ΔS都小于零,a正确;
b.合成氨反应为放热反应,升高温度并不利于反应正向进行,控制温度773K,目的是增大反应速率,b错误;
c.温度、压强一定时,原料气中加入少量惰性气体,容器体积增大,化学平衡逆向移动,不利于增大反应物的平衡转化率,c错误;
d.不断将液氨移去,生成物浓度减小,化学平衡正向移动,但是反应速率减小,d错误;
故答案选a。
(2)①氮气和氢气起始物质的量之比为1:3,不妨令n(N2)=1mol,n(H2)=3mol,NH3的平衡产率为w,氨气理论产量为2mol,则实际平衡时生成氨气2wmol,则有,平衡时气体总物质的量为4-2w,各物质的分压为p(N2)=,p(H2)=,p(NH3)=,Kp==。
②达到平衡时,正逆反应速率相等,=,=,同时Kp==,则有γ+1=2,1.5-β=3,解得γ=1,β=-1.5。
(3)ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=-(Ea逆-Ea正)= Ea正- Ea逆=(C-Ink正)RT-(C-Ink逆)RT=。Ink正=-,Ink逆=-,Ink正-Ink逆=InKp==,,则InKp与正相关,表示InKp的曲线为①。Ink正=-,Ink逆=-,Ink与负相关,Ea逆> Ea正,,则表示Ink逆的曲线斜率更小,即④曲线。
20.(1) (酮)羰基、硝基 邻羟基苯甲酸(2-羟基苯甲酸或水杨酸)
(2)
(3) 加成反应
(4)42
(5)
【分析】结合D的结构简式和AB的条件可知,A为甲苯,B为对硝基甲苯,C为对硝基苯甲醛,结合E的分子式和H的结构简式可知E的名称为:邻羟基苯甲酸,E和乙醇发生酯化反应生成F为邻羟基苯甲酸乙酯,结合信息ii可知,,以此解题。
【详解】(1)根据D的结构简式可知,D中含氧官能团名称为:(酮)羰基、硝基;结合E的分子式和H的结构简式可知E的名称为:邻羟基苯甲酸(2-羟基苯甲酸或水杨酸);
(2)结合信息ii可知G→H的化学方程式为: ;
(3)结合信息iv和J的结构简式可知化合物I的结构简式为: ;对比H和I的结构简式可知,H→I的反应类型为加成反应;
(4)由分析可知F为邻羟基苯甲酸乙酯,①遇FeCl3 溶液显紫色,说明含有酚羟基,②能水解且能发生银镜反应说明是甲酸酯,则符合要求的同分异构体有:苯环上有2个支链,1个是—OH,1个是—CH2CH2OOCH,这样的结构有3种;苯环上有2个支链,1个是—OH,1个是—CH(CH3)OOCH,这样的结构有3种;苯环上有2个支链,1个是—OH,1个是—CH3,1个是—CH2OOCH,这样的结构有10种;苯环上有3个支链,1个是—OH,1个是—CH2CH3,1个是—OOCH,这样的结构有10种;苯环上有4个支链,1个是—OH,2个是—CH3,1个是—OOCH,这样的结构有16种;一共是42种;
(5)结合信息i可知丙酮在氢氧化钠的作用下生成,再结合信息iii可知,可以生成,随后再和乙醇发生酯化反应生成,根据的结构简式再结合H→I的反应条件可知,与丙酮发生加成反应生成,再根据信息ii可知,在乙醇和乙醇钠的作用下可以生成产物,具体流程如下:。
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