文档文本内容
2023 年高考考前押题密卷(湖南卷)
化学·全解全析
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Cr 52 Co 59 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.化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是
A.自然界中“氮循环”过程一定包括氧化还原反应和非氧化还原反应
B.重油裂解为轻质油作燃料有助于实现“碳中和”
C.快餐餐盒使用的聚乳酸材料可由乳酸( )缩聚制得
D.量子通信材料螺旋碳纳米管、石墨烯互为同素异形体
【答案】B
【解析】A.自然界中“氮循环”过程一定包括氧化还原反应(比如氮的固定)和非氧化还原反应(比如硝酸
转化为硝酸盐),故A正确;
B.重油裂解为轻质油作燃料,轻质油燃烧一样会产生二氧化碳,不能减少二氧化碳的排放量,无法有效
促进碳中和,故B错误;
C.聚乳酸是一种新型的生物降解材料,快餐餐盒使用的聚乳酸材料可由乳酸经缩聚反应制得,故C正确;
D.碳纳米管、石墨烯都是碳元素形成的不同单质,它们互为同素异形体,故D正确。
综上所述,答案为B。
2.工业上制备硫酸时,用98.3%的浓硫酸吸收 得到组成为 的发烟硫酸。当 时形成焦
硫酸( ),结构如图所示,它与水作用生成硫酸。下列关于焦硫酸的说法错误的是
A.属于极性分子 B.具有强氧化性
C.所有S和O均为 杂化 D.其盐 的溶液呈酸性
【答案】D
学科网(北京)股份有限公司【解析】A.硫氧键和氧氢键都是极性键,焦硫酸分子中正、负电荷中心不重合,属于极性分子,A项正
确;
B.焦硫酸由浓硫酸吸收SO 制得,其性质和浓硫酸类似,具有强氧化性,B项正确;
3
C.焦硫酸分子中,硫原子形成了4个σ键,没有孤电子对;氧原子形成了2个σ键,孤电子对数目为2,
所以硫和氧均采取sp3杂化,C项正确;
D.焦硫酸属于强酸,其盐焦硫酸钾为强酸强碱盐,溶液呈中性,D项错误。
答案选D。
3.下图为合成药物M工艺过程中的某一步转化关系(反应条件已省略)。
下列说法正确的是
A.上述反应为取代反应,生成物有化合物丙和乙酸
B.化合物甲分子中含有4个手性碳原子
C.化合物甲和化合物丙均含有的官能团为氨基、酰胺基和羧基
D.化合物丙在一定条件下可发生水解反应,水解产物中有化合物乙
【答案】B
【解析】A.根据上述反应,甲和乙反应生成丙和乙醇,A错误;
B.根据化合物甲的结构简式,分子中含有的手性碳原子如图: 共4种,B正确;
C.化合物甲含有的官能团为氨基、酰胺基和羧基,化合物丙均含有的官能团为氨基、酰胺基和羧基、肽
键和氟原子,C错误;
D.化合物丙在一定条件下可发生水解反应,水解产物为: 而不是乙,D错误;
故选B。
4.设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A
学科网(北京)股份有限公司A.标况下,2.24 L的NH 和HF的分子数均为0.1N
3 A
B.2L1mol·L-1的氯化铜溶液中H+数目为4N
A
C. 和 的混合气体中含有的孤电子对数为
D.2LpH=5的0.05mol·L-1KCr O 溶液中 数目为0.1N
2 2 7 A
【答案】C
【解析】A.标况下HF为液态,2.24 LHF的物质的量远大于0.1 mol,则其中含有的分子数远大于0.1N ,
A
A错误;
B.由于铜离子水解使溶液显酸性,溶液中离子浓度c(Cl-)>c(Cu2+)>c(H+)>c(OH-),则
n(Cl-)>n(Cu2+)>n(H+)>n(OH-),因为n(Cl-)=4mol,所以n(H+)<n(Cl-)=4mol,溶液中H+数目小于4N ,B错误;
A
C.CO和N 互为等电子体,两种物质所含孤电子对数相等,氮气电子式为 ,1mol氮气中所含孤电
2
子对数为2mol,即2.8g该混合物中含有孤电子对数0.2N ,C正确;
A
D.重铬酸钾溶液中存在水解平衡:HO+Cr O 2CrO +2H+,则2L0.05mol·L-1KCr O 溶液中Cr O 的
2 2 2 2 7 2
物质的量小于2L×0.05mol·L-1=0.1mol,其数目小于⇌0.1N
A
,D错误;
故选C。
5.实验是化学研究的重要方法。下列实验设计能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验设计
检验 溶液中是否存在 杂 用洁净的铂丝蘸取该溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰
A
质 是否出现紫色
B 测定氯水的 将待测液滴在湿润的 试纸上,与标准比色卡对照
C 除去乙炔气体中的硫化氢 将混合气体通入盛有硫酸铜溶液的洗气瓶中。
D 配制 溶液 称取 固体溶解在 容量瓶中,再定容、摇匀
【答案】C
【解析】A.观察钾的焰色需要透过蓝色钴玻璃,故A错误;
B.氯水具有漂白性,无法用 试纸进行测定,且 试纸使用时不需要润湿,故B错误;
C.硫酸铜溶液可吸收硫化氢而不吸收乙炔,从而能达到除杂的目的,故C正确;
D.容量瓶不能直接溶解物质,故D错误;
故答案为C。
6.下列离子反应方程式书写正确的是
A.向 中加入 :
B.小苏打溶液与明矾溶液混合:
C.向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀:
学科网(北京)股份有限公司D.向 溶液中滴加少量 溶液:
【答案】B
【解析】A.向 中加入 固体, 既做氧化剂又做还原剂, 中的18O全部在NaOH中,
因此氧气的化学式为O,A错误;
2
B.小苏打溶液与明矾溶液混合后,碳酸氢根和铝离子发生双水解,B正确;
C.向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀: ,C错误;
D.HS是弱酸,不能拆,D错误;
2
故选 B。
7.某 样品中含少量 ,为测定样品的纯度,操作过程如下:(1)取一定质量的样品配制成
250mL溶液;(2)准确量取25.00mL配制的溶液于锥形瓶中,滴几滴指示剂,用c 硝酸银溶液滴
定至终点。下列叙述错误的是
A.需要用到250mL容量瓶、棕色滴定管
B.滴定过程中眼睛注视滴定管液面的变化
C.滴定管排气泡后调节液面至0或0刻度以下
D.如果盛标准溶液的滴定管没有润洗,所得结果会偏高
【答案】B
【解析】A.样品配制成250mL溶液,需要用到250mL容量瓶,用c 硝酸银溶液滴定,硝酸银见光
易分解,应用棕色滴定管,选项A正确;
B.滴定过程中,目光应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,选项B错误;
C.滴定管排气泡后,再调节液面至0刻度线或0刻度线以下某一刻度,选项C正确;
D.如果盛标准溶液的滴定管没有润洗,标准溶液变稀,滴定消耗的体积偏大,所得结果会偏高,选项D
正确;
答案选B。
8.前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。基态W原子中有7个运动状态不同的电子,X元素
形成的某种单质是极性分子,基态Y原子的价层电子排布式为 ,基态Z原子次外层全充满,最
外层电子数为1,下列说法正确的是
A.W和X的简单氢化物的稳定性:W>X
B.基态X原子的第一电离能比同周期相邻原子都要低
C.YX 空间构型是直线形
2
D.单质Z与单质Y反应生成ZY
【答案】B
【分析】W原子中又7个运动状态不同的电子,W为N。X元素形成的某种单质是极性分子,X为O。Y
价层电子排布式为ns2np4,Y为O族元素,Y为S。Z的原子次外层全满,最外层电子数为1,即电子排布
为[Ar]3d104s1,Z为Cu。
学科网(北京)股份有限公司【解析】A.同周期从左往右非金属增强,气态氢化物的稳定性增强:NH <H O,A项错误;
3 2
B.同周期从左往右,第一电离能逐渐增大,N原子为[He]2s22p3半满稳定,难失电子。但O失去一个电子
为[He]2s22p3处于半满稳定结构,O易失去1个电子。第一电离能大小:O<N<F,B项正确;
C.YX 为SO SO 价层电子对为3对,孤电子对为1对,该分子为V形,C项错误;
2 2, 2
D.S弱氧化性与金属单质反应生成低价金属化合物,即生成Cu S,D项错误;
2
故选B。
9.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】A.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;
B.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;
C.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;
D.由乙晶胞结构可知,和Mn最近且等距离的As的数目为4,故D错误;
故选D。
10.中科院发现深海处在微生物作用下的含硫物质的变化过程如图所示(已略去部分不含硫物质)。有关转
化过程说法错误的是
学科网(北京)股份有限公司A. 中含有的 键与 键的数目之比为
B. ,
C. 既被氧化又被还原
D.理论上每产生 ,转移
【答案】D
【解析】A.共价单键是σ键,共价三键中含有2个π键1个σ键, 中含有的 键与 键的数目之比为
,选项A正确;
B.根据图中信息可知有离子反应 ,S元素由+2价变为-2价降了4,结合电荷守恒
和质量守恒配得离子反应为 ,故y=24,同理,由 中
S由+4价降为-2价降了6,结合电荷守恒和质量守恒配得离子反应为 ,故
x=21,选项B正确;
C. 参与的反应为 , 中S由-2价升高为+2价被氧化,C由+4价变为+2
价被还原,故 既被氧化又被还原,选项C正确;
D.根据反应 ,每生成 ,转移 ;反应
中每生成 ,转移 ,选项D错误;
答案选D。
11.二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体 是一种重要的化工原料,微溶于冷水、酒精,可溶于
热水,干燥时较为稳定,加热时易分解。制备产品二草酸合铜酸钾晶体可采用如下步骤,下列说法错误的
是 微信搜索“高中试卷君”公众号 领取押题卷联考卷
已知:25℃草酸和碳酸的电离平衡常数数值如下表。
电离平衡常
学科网(北京)股份有限公司数
A.过程①微热的目的是加快草酸溶解,同时防止温度过高草酸分解
B.过程②中加入的碳酸钾物质的量与草酸物质的量相等时,得到草酸氢钾溶液
C.操作③为趁热过滤,操作④为降温结晶、过滤洗涤、干燥
D.得到的产品用酒精洗涤优于冷水洗涤
【答案】B
【分析】草酸加入去离子水,再加热,加快草酸溶解,加入适量的 生成 , 和氧化铜
混合,经过一系列的操作,得到产品。
【解析】A.过程①中加入去离子水,再加热,加快草酸溶解,温度不能太高,防止草酸分解,A正确;
B.若加入的碳酸钾物质的量与草酸物质的量相等时,得到草酸氢钾溶液, 和 发生反应:
,得到草酸氢钾溶液和碳酸氢钾溶液,B错误;
C.因为 可溶于热水,加热时易分解,所以操作③为趁热过滤,操作④为降温结
晶、过滤洗涤、干燥,C正确;
D.因为 微溶于冷水、酒精,用酒精洗涤易干燥,所以用酒精洗涤优于冷水洗涤,
D正确;
故选B。
12.在一个体积恒为1L的恒温密闭容器中充入 和 ,发生反应①
和反应②
,混合气体中氨气的体积分数及气体总浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态
B.升高温度,反应①的平衡常数减小
学科网(北京)股份有限公司C.A点正反应速率与B点逆反应速率大小关系是
D.在B点时氨气的转化率为50%
【答案】B
【解析】A.容器体积始终不变,气体质量随着反应进行发生改变,则混合气体的密度不变,说明反应已
达到平衡状态,选项A错误;
B.反应①是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,选项B正确;
C.由图可知,A点时反应正向进行, ,B点反应达到平衡状态, ,A点到B点过程中正反
应速率逐渐减小,则 ,选项C错误;
D.由图可知,B点时氨气的体积分数为50%,气体总浓度为 ,则平衡时氨气的浓度为
,消耗氨气的浓度为 ,则B点时氨气的转化率为 ,
选项D错误;
答案选B。
13.近日,某团队分步进行8电子转移的电化学硝酸盐还原反应实现高效合成氨,装置如图所示。原理是:
按照 电子路径进行还原(先将硝酸盐还原成亚硝酸盐,再将亚硝酸盐还原成氨),可大幅度地降
低8电子还原过程的能垒,提高其反应活性。
下列叙述正确的是
A.N极为负极,发生了还原反应
B. 、 的VSEPR模型名称分别为三角锥形、直线形
C.生成 的电极反应式为
D.由 生成34g 时至少转移12mol电子
【答案】C
【解析】A.该装置为原电池,N极上Zn转化为Zn(OH) 失电子发生了氧化反应,为负极,A错误;
学科网(北京)股份有限公司B. 含有一对孤电子对,价层电子对数为4,VSEPR模型名称为正四面体、 价层电子对数为3,
VSEPR模型名称分别平面三角形,B错误;
C.生成 的电极反应式为 ,C正确;
D.N的化合价由+5→+3→-3,由 生成34g (2mol)时至少转移16mol电子,D错误;
故选C。
14.已知常温下水溶液中 、 、 、HB、 的分布分数δ[如
]随pH变化曲线如图1;溶液中 和 关系如图
2.用 溶液滴定20.00mL 溶液,下列说法错误的是
A.曲线d表示δ(HB)
B. 的水解平衡常数
C.滴定过程中溶液会变浑浊
D.滴定过程中始终存在:
【答案】D
【解析】A.由题中信息可知, 为二元弱酸, 、 ,用
溶液滴定20.00mL 溶液,发生反应: ,则
酸性: >HB,所以曲线a、b、c表示 的各微粒分布曲线,曲线a代表 ,曲线b代表 ,曲
线c代表 ,曲线d为HB,曲线e为 ,故A正确;
B. 的水解平衡常数 ,曲线d和e相交时 = , ,此时
pH=8.3, = ,则 ,故B正确;
C.根据图2可知,滴定过程中会生成CaA沉淀,溶液变浑浊,故C正确;
D.若滴定过程中不产生沉淀,则根据电荷守恒: ,根据
物料守恒: = + ,则 ,但随着HA溶液的滴入,
2
Ca2+产生CaA沉淀而析出,溶液中 + ,则 ,
学科网(北京)股份有限公司故错误;
故选:D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。微信搜索“高中试卷君”公众号 领取押题卷联考卷
15.(14分)FeCl 是中学常见的试剂,某实验小组用以下装置制备FeCl 固体,并探究FeCl 溶液与Cu的
3 3 3
反应。
已知:FeCl 晶体易升华,FeCl 溶液易水解。
3 3
Ⅰ.FeCl 的制备
3
(1)装置C中碱石灰的作用是___________。
(2)F的名称为___________,从D、E、F中选择合适的装置制备纯净的 ,正确的接口顺序为a-
___________(可选试剂:饱和食盐水、NaOH溶液、浓硫酸、碱石灰,仪器可重复使用)。
(3)写出装置D中制备 的离子方程式___________。
Ⅱ.探究FeCl 溶液与Cu的反应
3
向4mL0.1mol/LFeCl 溶液中滴加几滴0.2mol/LKSCN溶液,溶液变红;再加入过量Cu粉,溶液红色褪去,
3
不久有白色沉淀产生。
查阅资料可知: 和 均为难溶于水的白色固体。针对白色沉淀同学们有以下猜想:
猜想1: 与过量的Cu粉反应生成 ,再结合 生成白色沉淀 。
猜想2: 与 发生氧化还原反应生成 ,再结合 生成白色沉淀 。
针对上述猜想,实验小组同学设计了以下实验:
学科网(北京)股份有限公司实验
操作 现象
编号
实验
加入铜粉后无现象
1
溶液很快由蓝色变为绿色,未观察到白色沉淀;2h后
实验
溶液为绿色,未观察到白色沉淀;24h后,溶液绿色变
2
浅,试管底部有白色沉淀
(4)实验结果说明猜想___________(填“1”或“2”)不合理。
(5)根据实验2中的现象进一步查阅资料发现:
i. 与 可发生如下两种反应:
反应A: (淡黄色);
反应B: (黄色)。
ii. 与 共存时溶液显绿色。
①由实验2中的现象推测,反应速率:A___________(填“>”或“<”)B,说明反应B___________(填“是”
或“不是”)产生 的主要原因。
②进一步查阅资料可知,当反应体系中同时存在 、 、 时, 氧化性增强,可将 氧化
为 。据此将实验2改进,向 溶液中同时加入 、 ,立即生成白色沉淀 ,写出
该反应离子方程式___________。
(6)若向 溶液中滴加足量的 和 的混合溶液,经过一系列操作得到白色沉
淀 的质量 ,则 的产率为___________(写出表达式即可)。
【答案】(1)吸收多余的Cl,用于尾气处理,同时可以防止空气中的水蒸气进入收集器中,防止FeCl 水解
2 3
变质(2分)
(2)U形干燥管(1分) b→c→d→e(2分)
学科网(北京)股份有限公司(3)MnO +4H++2Cl- Mn2+++Cl ↑+2H O(2分)
2 2 2
(4)1(1分)
(5)>(1分) 不是(1分) Cu2++Fe2++SCN-=CuSCN↓+Fe3+(2分)
(6) (2分)
【解析】Ⅰ.由题干实验装置图可知,装置D为实验制备Cl 的发生装置,原理为:MnO +4HCl(浓)
2 2
MnCl +Cl↑+2H O,装置E为盛有饱和食盐水的洗气瓶,用于除去Cl 中的HCl,装置F为盛有无水氯化钙
2 2 2 2
或无水硫酸铜的U形干燥管,用于干燥Cl,然后将干燥的Cl 通入装置A中,装置A为制备FeCl ,装置
2 2 3
B中的收集器用于收集FeCl ,装置C中的碱石灰用于吸收多余的Cl,用于尾气处理,同时可以防止空气
3 2
中的水蒸气进入收集器中,防止FeCl 水解变质,据此分析解题。
3
(1)由分析可知,装置C中碱石灰的作用是用于吸收多余的Cl,用于尾气处理,同时可以防止空气中的
2
水蒸气进入收集器中,防止FeCl 水解变质,故答案为:吸收多余的Cl,用于尾气处理,同时可以防止空
3 2
气中的水蒸气进入收集器中,防止FeCl 水解变质;
3
(2)由题干实验装置图可知,F的名称为U形干燥管,从D、E、F中选择合适的装置制备纯净的Cl,正
2
确的接口顺序为a→b→c→d→e,故答案为:U形干燥管;b→c→d→e;
(3)由分析可知,装置D为实验制备Cl 的发生装置,原理为:MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O,该
2 2 2 2 2
反应的离子方程式为:MnO +4H++2Cl- Mn2++Cl↑+2H O,故答案为:MnO +4H++2Cl- Mn2+
2 2 2 2
+Cl↑+2H O;
2 2
(4)由题干对比实验1、2操作和现象可知,实验1的反应物质含有Cl-,而实验2中的反应物中不含Cl-,
结果实验1无白色沉淀生成,而实验2生成白色沉淀,说明产生的白色沉淀为CuSCN,故实验结果说明猜
想1不合理,故答案为:1;
(5)①由实验2中的现象即溶液很快由蓝色变为绿色,未观察到白色沉淀;2h后溶液为绿色,未观察到
白色沉淀;24h后,溶液绿色变浅,试管底部有白色沉淀可推测,反应速率:A>B,反应B太慢,因此说
明反应B不是产生 的主要原因,故答案为:>;不是;
②进一步查阅资料可知,当反应体系中同时存在 、 、 时, 氧化性增强,可将 氧化
为 。据此将实验2改进,向 溶液中同时加入 、 ,立即生成白色沉淀 ,即
Cu2+先将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cu+,然后Cu+与SCN-结合为CuSCN白色沉淀,该反应的离子方
程式为:Cu2++Fe2++SCN-=CuSCN↓+Fe3+,故答案为:Cu2++Fe2++SCN-=CuSCN↓+Fe3+;
(6)若向 溶液中滴加足量的 和 的混合溶液,根据铜原子守恒可知,理
论上应该生成CuSCN的物质的量为0.1amol,经过一系列操作得到白色沉淀 的质量 ,则
学科网(北京)股份有限公司的产率为: = ,故答案为: 。
16.(14分)CO 与氢气在固载金属催化剂上可发生以下反应:
2
反应i. CO g)+H (g) HCOOH(g) ΔH
2( 2 1
反应ii. CO(g)+H(g) HO(g)+CO(g) ΔH >0
2 2 2 2
反应iii.……
可能的反应机理如下(M为催化剂);
回答下列问题:
(1)反应iii的化学方程式为___________。
(2)已知下列几种物质的标准摩尔生成焓(在101kPa时,由最稳定单质合成1mol指定产物时所放出的热量):
物质 CO(g) H(g) HCOOH(g)
2 2
标准摩尔生成焓/kJ·mol-1 -393.51 0 -362.3
依据以上信息,ΔH=___________。
1
(3)在一定压强下,按n(H ):n(CO)=1:1 投料,发生反应i和反应ii (忽略反应iii), 反应相同时间,CO
2 2 2
的转化率及HCOOH选择性(甲酸选择性= 随温度变化曲线如下图所示。
①下列措施能提高CO 平衡转化率的是___________ ( 填标号)。
2
A.降低温度 B.再充入Ar C.分离出HCOOH
②673.15K,反应后体系中H 的分压为a MPa,则反应i的压力商计算式Q=___________ MPa-1。
2 p
学科网(北京)股份有限公司③当温度高于673.15K,随温度升高,反应i与反应ii的反应速率相比,增加更显著的是反应___________
(填“ i”或“ii”),判断的理由是___________。
(4)若在Bi或Bi/CeO 催化剂表面还原CO 生成HCOOH, 模拟经历两种中间体的能量变化如图所示。
2 2
HCOOH的合成更倾向于通过生成___________中间体,且___________ (填 “Bi”或“Bi/CeO”)的催化活性
2
更优异。
【答案】(1)CO (g)+2H(g) HCHO(g)+ H O(g)(2分)
2 2 2
(2)+31.21kJ·mol-1(2分)
(3) ①C(2分) ② (2分) ③ii(1分) 随温度升高,二氧化碳的转化率升高,
但HCOOH的选择性却迅速下降(2分)
(4) HCOO*(2分) Bi/CeO(1分)
2
【解析】(1)据图可知,CO(g)还可以和H(g)反应生成HCHO(g),根据元素守恒可知反应iii为CO(g)
2 2 2
+2H (g) HCHO(g)+ H O(g);
2 2
(2)焓变=生成物总能量-反应物总能量,所以ΔH=[-362.3-0-(-393.51)] kJ·mol-1=+31.21kJ·mol-1;
1
(3)①A.ΔH>0,ΔH>0,即反应i和反应ii均为吸热反应,降低温度平衡逆向移动,CO 平衡转化率
1 2 2
减小,A不符合题意;
B.恒压条件,再冲入Ar,则容器体积变大,相当于减压,反应i为气体系数之和减小的反应,平衡逆向
移动,CO 的转化率减小,B不符合题意;
2
C.分离出HCOOH,反应i平衡正向移动,CO 转化率增大,C符合题意;
2
答案选C;
②不妨设初始投料为n(H )=n(CO )=1mol,673.15K时,CO 的转化率为95%,HCOOH的选择性为0.3%,
2 2 2
所以n(HCOOH)=1×95%×0.3%mol,由于反应i和反应ii中H 和CO 都是1∶1反应,所以此时
2 2
n(H )=n(CO )=1×5%mol,则此时p(CO)=p(H)=aMPa,p(HCOOH)= MPa,所以反应i的压力
2 2 2 2
商计算式Q= = ;
p
③随温度升高,二氧化碳的转化率升高,但HCOOH的选择性却迅速下降,说明反应ii的反应速率增加更
显著;
(4)据图可知生成HCOO*的活化能更小,所以HCOOH的合成更倾向于通过生成HCOO*中间体,Bi/
CeO 对反应的活化能降低的更多,催化活性更优异。
2
17.(15分)无水氯化钴可用作彩色水泥的添加剂、催化剂、饲料等,以钴渣(主要成分是CoO,含少量
学科网(北京)股份有限公司NiO、CuO、FeO和 等)为原料制备无水氯化钴的流程如图所示:
已知几种金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时pH 7.6 4.4 6.8 1.9 7.5
完全沉淀时pH 9.2 6.4 8.4 3.2 9.5
请回答下列问题:
(1)已知CoP的晶胞类型与ZnS相似,结构如图-1所示。P原子所连Co原子构成正四面体,P原子处于正
四面体的体心。如图-2为如图-1的俯视图,请在如图-2中用○画出P原子的位置_______。
(2)若氧化剂M为氧气,则其反应的离子方程式为_______;调节 的目的是_______。
(3)“萃取”目的是除去镍离子;M代表被萃取的离子,萃取金属离子的原理简化如下: (水层)
(有机层) ((有机层) (水层),影响萃取率的因素有很多,在其他条件相同时,
根据如图-3分析分离镍、钴的最佳条件:相比(油相O∶水相A)=_______;根据如图-4分析,在一定范围
内随着pH升高,金属离子萃取率升高的原因是_______。
学科网(北京)股份有限公司(4)“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为_______。
(5)为测定粗产品中 的含量,称取10 g粗产品配成100 mL溶液,从中取出25 mL先加入含0.03 mol
的 溶液(杂质不与其反应),再用0.5 molL的KSCN溶液滴定过量的 ,若消耗20.00 mL
KSCN溶液,则该粗产品中 的质量分数为⋅_______。(写出计算过程,已知: )
【答案】(1) (2分)
(2) (2分) 将 、 全部转化为 、 而除去(2
分)
(3) 1∶1(2分) 萃取产生 ,随pH的升高 被消耗,促进萃取金属离子的平衡正向移动(2分)
(4) (2分)
(5)消耗20.00 mL KSCN溶液,硫氰化钾的物质的量为0.5 molL×20.00×10-3L=0.01mol,则与氯化钴反应的
硝酸银的物质的量为0.03-0.01=0.02mol,则25mL溶液中氯化钴的物质的量为0.01mol,氯化钴的质量为
⋅
1.3g,则100mL溶液中氯化钴的质量为 ,该粗产品中 的质量分数为
(3分)
【分析】“酸浸”中金属氧化物与硫酸反应得到对应的盐,溶液中离子有Co2+、Ni2+、Cu2+、 Fe2+,SiO 与
2
硫酸不反应,固体1为SiO,加入氧化剂可氧化Fe2+为Fe3+,调节pH=6.5可将Cu2+、Fe3+ 转为沉淀除去,
2
‘萃取步骤中将Co2+转到有机层,Ni2+在水层,有机层加入稀硫酸得到溶液含Co2+,加入纯碱生成CoCO
3
沉淀,过滤得滤渣再加盐酸酸溶得到CoCl 溶液,经系列操作后得到结晶,加入SOCl 灼烧得到CoCl 。
2 2 2
【解析】(1)钴原子位于立方体的顶点和面心和体心,磷原子在小四面体的体心,即磷在立方体的体对
角线的四分之一位置,故P原子的位置为 。
学科网(北京)股份有限公司(2)氧化剂为氧气,将亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式为: ;结合氢氧
化物沉淀的pH分析,调节 的目的是将铁离子和铜离子转化为氢氧化物沉淀而除去。
(3)油相和水相1:1时钴离子和镍离子萃取比例差距最大,根据萃取方程式分析, (水层)
(有机层) ((有机层) (水层),萃取产生 ,随pH的升高 被消耗,促进萃
取金属离子的平衡正向移动,所以pH升高,金属离子萃取率升高。
(4) 加入SOCl 灼烧得到CoCl ,SOCl 与水反应生成二氧化硫和氯化氢,反应方程式为:
2 2 2
。
(5)为测定粗产品中 的含量,称取10 g粗产品配成100 mL溶液,从中取出25 mL先加入含0.03
mol的 溶液(杂质不与其反应),再用0.5 molL的KSCN溶液滴定过量的 ,消耗20.00 mL
KSCN溶液,硫氰化钾的物质的量为0.5 molL×20.0⋅0×10-3L=0.01mol,则与氯化钴反应的硝酸银的物质的量
为0.03-0.01=0.02mol,则25mL溶液中氯化钴的物质的量为0.01mol,氯化钴的质量为1.3g,则100mL溶液
⋅
中氯化钴的质量为 ,该粗产品中 的质量分数为 。
18.(15分)丙烯醛( )是一种重要的有机合成原料,用其合成3-氯丙醛二乙醇缩醛(B)和
DAP树脂的一种路线如下:
已知醇与酯可发生如下的酯交换反应:RCOOR′+R″OH RCOOR″+R′OH(R、R'、R″代表烃基)
回答下列问题:
(1)已知A的结构简式为 ,在制备A的过程中最容易生成的另一种副产物为___________(写
结构简式)。
(2)设计丙烯醛→A和C→D步骤的目的为___________。
(3)已知3-氯丙醛二乙醇缩醛(B)的核磁共振氢谱有5组峰,则其结构简式为___________。
(4)已知E的苯环上的一氯代物有两种,则E的名称为___________;E→F的反应类型为___________。
(5)DAP单体中含两个碳碳双键,则由D和F制备DAP单体的化学方程式为___________。
学科网(北京)股份有限公司(6)满足下列条件的F的同分异构体M有___________种(不包含立体异构)。
i.苯环上有三个取代基,且只含有一种官能团
ii.除苯环外无其他环状结构
iii.1molM最多能消耗4molNaOH
(7)结合上述流程,以乙烯为原料制备 的合成路线为(无机试剂任选)______。
【答案】(1) (2分)
(2)保护碳碳双键,防止其发生加成反应(1分)
(3) (2分)
(4)邻苯二甲酸(1分) 取代反应(2分)
(5)2 + +2CH OH(2
3
分)
(6)16(2分)
(7) (3分)
【分析】丙烯醛与HCl发生加成反应生成 ,A与氢气加成生成 ,
再NaOH醇溶液加热条件下生成D ;E与甲醇能发生酯化反应,且苯环
上只有两种氢,结合E的分子式可知E为 ,E与甲醇反应生成 ,
D与F发生信息中反应生成甲醇和 ,
聚合生成DPA树脂,据此分析解答。
【解析】(1)丙烯醛中的碳碳双键不对称,因此再与HCl发生加成反应时除生成 外,还
学科网(北京)股份有限公司有 生成,故答案为: ;
(2)因丙烯醛中含有碳碳双键,碳碳双键也能与氢气发生加成反应,为避免醛基还原过程中碳碳双键发
生加氢反应,可通过丙烯醛→A和C→D步骤保护碳碳双键,故答案为:保护碳碳双键,防止其发生加成
反应;
(3)3-氯丙醛二乙醇缩醛(B)的核磁共振氢谱有5组峰,则其结构简式为 ,
故答案为: ;
(4)由以上分析可知E为邻苯二甲酸,E与甲醇能发生酯化反应(取代反应)生成F,故答案为:邻苯二甲
酸;取代反应;
(5) 与 发生信息中反应,产物中含有2各碳碳双键,则两者按照2:
1反应,反应方程式为:2 +
+2CH OH,故答案为:2 +
3
+2CH OH;
3
(6)i.苯环上有三个取代基,且只含有一种官能团;ii.除苯环外无其他环状结构;iii.1molM最多能消
耗4molNaOH,则苯环上应直接连接2个-OOCR结构,又因苯环上只有三个取代基,则可能为2个-OOCH
和一个乙基,2个-OOCH邻位时,乙基有2种位置,2个-OOCH间位时,乙基有3种位置,2个-OOCH对
位时,乙基有1种位置,共6种;三个取代基也可能:-OOCH、-OOCCH 、-CH,苯环上连3个不同取代
3 3
基时有10种结构,因此符合题意的共16种,故答案为:16;
(7)由题中信息可知 可由乙醛和乙醇发生A→B的转化生成,乙醛可由乙醇催化氧化生
成,乙醇可由乙烯与水加成得到,则合成路线为:
,故答案为:
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