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安徽省 2024 年高考适应性联考
高三化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 P 31 Cl 35.5 Br 80 Sn 119 Ba 137
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题列出的四个选项中,只有一
项是符合题目要求的)
1. 我国著名化学家徐光宪曾指出:“化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。化学科学是现
代科学技术发展的重要基础科学。”下列说法正确的是
A. 5G时代某三维存储器能储存海量数据,其半导体衬底材料是SiO
2
B. 铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是Fe O
2 3
C. 三苯基铋在石墨烯中加热得到铋纳米球胶体,铋纳米球的直径在1nm以下
D. 氨硼烷(BHNH )作为一种储氢材料备受关注,氨硼烷分子中只存在极性共价键
3 3
【答案】D
【解析】
【详解】A.半导体衬底材料是单晶硅,SiO 是制造光纤的材料,A项错误;
2
B.磁铁的主要成分是Fe O,B项错误;
3 4
C.铋纳米球的直径在1~100nm之间,C项错误;
D.氨硼烷(BHNH )分子中存在B—H、B—N,N—H键,均是极性共价键,D项正确;
3 3
故选D。
2. 在473K、12159kPa下处理白磷(结构如图所示)得到斜方黑磷,继续增大压力,斜方黑磷还能转化为菱形
黑磷(每层由曲折的磷原子链组成),设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是
A. 白磷与黑磷属于磷元素的同素异形体
的
B. 中含有 中子数为
C. 12.4g白磷与0.6 mol H 在密闭容器中充分反应,生成的PH 分子数为
2 3
D. 0.11mol白磷发生反应: ,转移的电子数为
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学科网(北京)股份有限公司【答案】C
【解析】
【详解】A.白磷和黑磷是磷元素形成的不同种单质,互为同素异形体,故A正确;
B. 原子的中子数为16,则 中含有的中子数为 ×16×N mol—1=1.6N ,故B正确;
A A
C.12.4g白磷物质的量为 ,白磷与氢气生成磷化氢的反应为: ,
该反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则0.1mol白磷与0.6 mol氢气完全反应生成磷化氢的分子
数小于0.1mol×4×N mol—1=0.4N ,故C错误;
A A
D.由方程式可知,11mol白磷反应时,转移电子的物质的量为120mol,则0.11mol白磷完全反应时,转移
电子的数目为0.11mol× ×N mol—1=1.2N ,故D正确;
A A
故选C。
3. 根据实验操作和现象,得出相应结论正确的是
选
实验操作 现象 结论
项
A 向溴水中加入苯,振荡后静置 水层颜色变浅 溴与苯发生了加成反应
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加
B 无砖红色沉淀 蔗糖未发生水解
入少量新制的 煮沸
向KCrO 溶液中缓慢滴加5~10滴 黄色 变为橙 增大氢离子浓度, 向
2 4
C
溶液
红色 生成 的方向移动
试管口润湿的蓝色石
D 加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片 氯乙烯加聚是可逆反应
蕊试纸变红
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溴水中加入苯,苯萃取了溴水中的溴,振荡后静置,液体分为两层,下层为水,上层为溴
的苯溶液,并非是发生加成反应,A错误;
第2页/共23页
学科网(北京)股份有限公司B.向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性,若不加氢氧化钠,未反
应的稀硫酸会和新制氢氧化铜反应,则不会产生砖红色沉淀,不能说明蔗糖没有发生水解,B错误;
C.KCrO 溶液中存在平衡 ,缓慢滴加硫酸, 浓度
2 4
增大,平衡正向移动,故溶液由黄色变成橙红色,C正确;
D.聚氯乙烯加强热产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明产生了氯化氢,不能说明氯乙烯加聚
是可逆反应,可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应,
而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加强热分解条件不同,D错误;
故选C。
4. 下列含硫化合物的反应中,离子方程式正确的是
.
A 将SO 通入NaClO溶液中:
2
B. 向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀:
C. 向硫代硫酸钠溶液中加入硫酸:
D. 水垢中的CaSO 用NaCO 溶液处理:
4 2 3
【答案】D
【解析】
【详解】A.HClO具有强氧化性, 具有还原性,二者不能共存,少量SO 通入NaClO溶液中离子方
2
程式为: ;多量SO SO 通入NaClO溶液中离子方程式为:
2 2
,A错误;
B.氢硫酸是二元弱酸, 不能完全电离, ,B错误;
C.NaSO 易溶于水,应写成离子形式: ,C错误;
2 2 3
D.CaSO 微溶,CaCO 难溶,可以实现沉淀转化: ,
4 3
D正确;
故选D。
5. X是一种重要的含氮有机物,其结构简式如图所示。下列有关X的说法正确的是
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学科网(北京)股份有限公司A. 分子中所有碳原子一定共平面 B. 分子中N原子的杂化方式为sp2
C. 所含元素中第一电离能最大的是氧 D. 1mol X能与2mol Br 发生取代反应
2
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个苯环间通过碳碳单键相连,碳碳单键可以旋转,故所有碳原子可能共平面,不是一定共
平面,故A错误;
B.X分子中氮原子以氨基的形式存在,氮原子采取sp3杂化,故B错误;
C.氮原子的2p轨道为半充满状态,比较稳定,其第一电离能大于氧的,故C错误;
D.酚羟基的邻、对位上的氢原子可以与Br 发生取代反应,故D正确;
2
故选D。
6. 某课题组以季戊四醇-四-3-硫基丙酸酯(R)和化合物X为主要原料聚合合成了硫醚端基聚合物PTMP-
PMAA,过程如图所示。PTMP-PMAA可以作为配体合成多种具有优良催化功能的金属纳米团簇[已知硫
基(—SH)与羟基性质类似]。下列说法正确的是
A. 化合物X的名称为丙烯酸 B. 该聚合反应可以在水溶液中进行
C. 酸性条件下可能得到副产物 D. 化合物X存在顺反异构
【答案】C
【解析】
【详解】A.化合物X的名称应为:2-甲基丙烯酸,A错误;
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学科网(北京)股份有限公司B.季戊四醇-四-3-硫基丙酸酯属于酯类物质,酯类一般难溶于水,所以一般不用水作溶剂,应当使用有机
溶剂,B错误;
C.硫基(—SH)和羧基可以发生类似酯化反应,所以得到2-甲基丙烯酸和季戊四醇-四-3-硫基丙酸酯的类似
酯化反应产物,所以可能得到副产物: ,C正确;
D.化合物X如图: ,双键左侧是两个氢原子,所以无顺反异构,D错误;
故选C。
7. M分子的结构如图所示,其中X、Y、Z、W为同主族的前五周期元素,E是短周期主族元素,Y的电负
性大于W,E与Z的价电子数之和与Mg的质子数相同, 与 电子层结构相同,工业上利用沸点差异
从空气中分离出Z的单质。下列说法错误的是
A. 基态X、Y、Z、W的价电子排布式为ns2np3
B. X的第一电离能在同周期元素中排第三
C. 原子半径大小:X>E
D. W所在周期的元素种类数比X所在周期多18
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为同一族的元素,根据分子的成键特征可知,四者均为VA族元素,X、Z能与苯
环碳相连,工业上利用沸点差异分离出Z的单质(工业上分离液体空气分离氮气和氧气),推测X为磷、Z
第5页/共23页
学科网(北京)股份有限公司为氮,E与Z的价电子数之和与Mg的质子数相同,E形成1个共价键, 与 电子结构相同,则E为
氯;Y的电负性大于W,则Y为As、W为Sb,以此解答。
【详解】由分析可知X、Y、Z、W依次为P、As、N、Sb,E为Cl。
A. X、Y、Z、W为ⅤA族元素,其价电子排布式为ns2np3,A项正确;
B.同周期从左往右,元素的第一电离能整体呈增大的趋势,第ⅤA族最外层np容纳的是3个电子,属于
半充满状态,是稳定结构,能量低,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能:Ar>Cl>P>S,P位于第三
位,B项正确;
C.同周期主族元素,从左往右,原子半径依次减小,则原子半径:P>Cl,C项正确;
D.Sb位于第五周期,有18种元素,P位于第三周期,有8种元素,前者比后者多10种,D项错误。
故选D。
8. 下列实验装置中能达到实验目的的是
A B C D
A. 除去Cl 中少量HCl B. 蒸干制备胆矾 C. 熔融纯碱 D. 制备Cl
2 2
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cl 和HCl均能与饱和NaHSO 溶液反应,A错误;
2 3
B.用蒸发皿进行蒸发结晶,蒸干会造成胆矾晶体失去结晶水,B错误;
C.熔融纯碱时使用铁坩埚,C正确;
D.二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气时需要酒精灯加热,D错误;
故选B。
9. HCHO与O 可以在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO 、HO,其反应历程如图所示(图中只画出了
2 2 2
HAP的部分结构)。
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学科网(北京)股份有限公司下列说法错误的是
A. HCHO分子中碳原子的杂化方式为sp2
B. 若用 标记HAP中氧原子,则反应后 仍在HAP中
C. 该反应可表示为
D. CO 是由极性键形成的非极性分子
2
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲醛分子中存在碳氧双键,碳原子采取sp2杂化,A正确;
B.根据过渡态示意图,HAP中氧原子与甲醛中的H相连最后转变为水分子,则被 标注的氧原子进入
水中,B错误;
C.从题干信息和反应历程看,该反应可表示为 ,C正确;
D.CO 的结构式为 ,它是由极性键形成的非极性分子,D正确;
2
故选B。
10. 工业上在600℃时电解含40% NaCl和60% CaCl 的混合电解液制取金属钠的电解槽如图所示,下列说
2
法错误的是
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学科网(北京)股份有限公司A. 使用混合电解液的目的是为了降低NaCl熔点
B. 网状隔膜用于防止生成的Cl 和Na相互反应
2
C. 理论上,每转移 ,生成1mol Cl
2
D. 若用串联的铅酸电池组电解NaCl制取Na,则PbO 极接石墨极
2
【答案】C
【解析】
【分析】电解池中放电顺序:Cl->OH-、H+>金属离子,阳极反应式: ,阴极为水放电生
成氢气;
【详解】A.CaCl 和NaCl混合,可降低NaCl的熔点,A项正确;
2
B.网状隔膜用于隔离阳极产物与阴极产物,防止Cl 与Na发生反应,B项正确;
2
C.阳极反应式: ,故转移 ,理论上生成0.5mol Cl ,C项错误;
2
D.PbO 作为铅酸电池的正极,应与石墨阳极连接,D项正确;
2
故选C。
11. 某课题组利用工业废气中的 NO制备NH NO 的工艺流程如图所示,若装置Ⅰ和装置Ⅱ中反应后
4 3
都为 (不考虑HNO 电离),下列说法错误的是
2
A. 装置Ⅰ中反应的离子方程式为
B. 装置Ⅰ中若有5.6L(标准状况下)NO参与反应,则转移0.5mol电子
C. 装置Ⅲ中 ,可实现原子利用率最大化
D. 装置Ⅲ发生的氧化还原反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知,装置Ⅰ中发生的反应为一氧化氮与溶液中Ce4+离子反应生成Ce3+离子、硝酸根离
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学科网(北京)股份有限公司子、亚硝酸和氢离子,反应的离子方程式为 ;装置Ⅱ中电
解反应所得溶液,Ce3+离子在阳极失去电子发生氧化反应生成Ce4+离子,氢离子部分在阴极得到电子发生
氧化反应生成氢气,除杂得到含有等物质的量的硝酸和亚硝酸的溶液;装置Ⅲ中发生的反应为氨气和氧气
与溶液中的硝酸和亚硝酸反应生成硝酸铵,总反应的化学方程式为
。
【详解】A.由分析可知,装置Ⅰ中发生的反应为一氧化氮与溶液中Ce4+离子反应生成Ce3+离子、硝酸根离
子、亚硝酸和氢离子,反应的离子方程式为 ,故A正确;
B.由分析可知,装置Ⅰ中发生的反应为一氧化氮与溶液中Ce4+离子反应生成Ce3+离子、硝酸根离子、亚硝
酸和氢离子,反应的离子方程式为 ,由方程式可知,装
置Ⅰ中2mol一氧化氮发生反应时,转移电子的物质的量为4mol,则标准状况下5.6L一氧化氮发生反应时,
转移电子的物质的量为 ×2=0.5mol,故B正确;
C.由分析可知,装置Ⅲ中发生的反应为氨气和氧气与溶液中的硝酸和亚硝酸反应生成硝酸铵,总反应的
化学方程式为 ,由方程式可知,装置Ⅲ中
时,生成物只有硝酸铵,可实现原子利用率最大化,故C正确;
D.由分析可知,装置Ⅲ中发生的反应为氨气和氧气与溶液中的硝酸和亚硝酸反应生成硝酸铵,总反应的
化学方程式为 ,由方程式可知,氧化剂氧气和还原剂亚硝酸的
物质的量比为1∶2,故D错误;
故选D。
12. 将等量的乙酸乙酯分别与等体积的 溶液、 溶液、蒸馏水混合,加热,甲、乙同学分别
测得酯层体积、乙醇浓度随时间变化如下图所示。
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学科网(北京)股份有限公司下列说法不正确的是
A. 乙酸乙酯在酸性条件下水解反应为:
B. ,乙酸乙酯的水解速率:碱性>酸性>中性
C. ,乙酸乙酯的水解量:碱性=酸性
D. ,酯层体积:酸性<碱性,推测与溶剂极性的变化有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙酸乙酯在稀硫酸作催化剂条件发生水解生成乙酸和乙醇,故A正确;
B.由图可知,在 时间内,酯层减少的体积:碱性>酸性>中性,可知乙酸乙酯的水解速率:碱性>酸
性>中性,故B正确;
C.硫酸条件下一段时间后酯层减少速度加快,并不是水解速率提高导致,而是因为随溶剂中乙醇的增大,
导致乙酸乙酯溶解量增加,因此 乙酸乙酯的水解量在酸性、碱性条件下并不相等,故C错误;
D. ,酯层体积:酸性<碱性,主要原因是溶液中乙醇含量增大,溶剂极性变化,导致乙酸乙酯的
溶解量增加,故D正确;
故选:C。
13. 25℃,取浓度均为 的 ROH 溶液和 HX 溶液各 20mL,分别用 的盐酸、
的NaOH溶液进行滴定。滴定过程中溶液的pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说
法正确的是
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学科网(北京)股份有限公司A. HX为弱酸,ROH为强碱
B. 曲线Ⅱ 时溶液中;
C. 滴定前,ROH溶液中:
D. 滴定至 的过程中,两种溶液中由水电离出的 始终保持不变
【答案】C
【解析】
【分析】滴定 的ROH溶液,溶液由碱性变为酸性,对应曲线为Ⅰ,则曲线Ⅱ为滴定HX溶液;
【详解】A.常温下, 的HX溶液的 , 的ROH溶液的 ,所以HX
为弱酸,ROH为弱碱,A错误;
B.曲线Ⅱ是用氢氧化钠滴定HX,滴定至 时,溶质是等浓度的HX、NaX,根据物料守恒和电荷
守恒,存在 ,B错误;
C. 的ROH溶液的 ,溶液中仅有少量ROH电离,此时溶液显碱性,且水也会电离出
氢氧根离子,则ROH溶液中存在 ,C正确;
D.酸和碱都会抑制水的电离,滴定至 的过程中盐酸、氢氧化钠均过量,水的电离程度先变大
后减小,则两种溶液中由水电离出的 先增大后减小,D错误;
故选C。
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学科网(北京)股份有限公司的
14. 1,2-丙二醇(CHOHCHOHCH )单分子解离可以得到多种不同 产物或自由基,反应相对能量随反应历
2 3
程的部分变化如图所示。解离路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是
A. 可用质谱法鉴别TS1和TS2两条路径的产物
B. 从能量的角度分析,TS2路径的速率比TS1路径快
C. 产物 比产物 更稳定
D. 1,2-丙二醇中C—C键的键能相差约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.TS 与TS 路径对应的有机产物互为同分异构体,应用红外光谱仪鉴别,A错误;
1 2
B.TS 的能垒比TS 的大,TS 路径反应慢,B错误;
2 1 2
C. 的相对能量为 , 的相对能量为 ,相对能
量低的物质更稳定,C错误;
D. 中①处C—C键断裂和②处C—C键断裂生成对应自由基的相对能量相差为
,D正确;
故选D 。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 无水四氯化锡(SnCl )常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡与氯气反应制备SnCl 装置如
4 4
图所示(部分夹持仪器已省略)。
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学科网(北京)股份有限公司有关信息如表所示:
化 学
Sn SnCl SnCl
式 2 4
熔
232 246
点/℃
沸
2260 652 114
点/℃
其 他 银白色固体金属,化 无 色 晶 体 , 易 被 无色液体,易水解生成
性质 学性质与Fe相似 、I 等氧化为
2
回答下列问题;
(1)Sn在元素周期表中的位置是___________。
(2)B、C、F、G盛装的试剂应依次选用___________(填字母,试剂可重复使用)。
a.浓HSO b.澄清石灰水 c.饱和NaCl溶液 d.NaOH浓溶液
2 4
(3)冷阱③和小烧杯⑤内都装入冷水,生成的SnCl 经冷凝后,收集于E装置的试管④中,该液体常常呈
4
黄绿色,原因是___________。
(4)用玻璃棒蘸取少量产物SnCl ,放置在潮湿的空气中,片刻即产生白色烟雾和 ,写出相
4
关反应的化学方程式:___________。
(5)提纯:将SnCl 粗产品用如图所示的装置进行提纯。请给出操作顺序:将粗产品加入圆底烧瓶,连接
4
好装置,夹紧安全瓶上弹簧夹,打开抽气泵、加热器→___________ (填字母,下
同)→___________→___________→将产品转至干燥器中保存。
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学科网(北京)股份有限公司a.打开安全瓶上的弹簧夹,关闭抽气泵 b.关闭加热器,待烧瓶冷却至室温 c.控温到114℃
(6)利用沉淀滴定法测定产品中SnCl (杂质只有SnCl )的含量,甲同学方案如下:准确称取mg产品于锥
4 2
形瓶中,用蒸馏水溶解,NaCrO 溶液作指示剂,用 的硝酸银标准溶液滴定,滴定终点时消耗硝
2 4
酸银溶液V mL。
①产品中SnCl 的质量分数为___________(写出含m、b、V的表达式)。
2
②乙同学认为甲同学测得的SnCl 含量会偏低,其理由是___________。
2
【答案】(1)第五周期ⅣA族
(2)c、a、a、d (3)Cl 溶解在SnCl 中
2 4
(4)
(5) ①. c ②. b ③. a
(6) ①. ②. 也能氧化 ,导致消耗的硝酸银溶液体积偏大,
SnCl 的含量偏低
2
【解析】
【分析】由图可知,装置A制取氯气,由于浓盐酸易挥发,产生的氯气里含有氯化氢气体及水蒸气,B装
置试剂为饱和NaCl溶液除去氯化氢,C装置试剂为浓硫酸吸收水蒸气,装置D中生成SnCl ,在装置E中
4
冷却后收集,未反应的氯气用氢氧化钠溶液在 G中吸收,防止污染空气,因SnCl 极易水解,应防止G中
4
产生的水蒸气进入E中,所以在E与G之间设置装有浓硫酸的装置F,据以上分析解答。
【小问1详解】
Sn是50号元素,Sn与C同主族,核外有5个电子层,在元素周期表中的位置是第五周期第IVA族;
【小问2详解】
B装置试剂为饱和NaCl溶液除去氯化氢,C装置试剂为浓硫酸吸收水蒸气,SnCl 极易水解,所以在E与
4
G之间设置装有浓硫酸的装置F,未反应的氯气用氢氧化钠浓溶液在G中吸收,则B、C、F、G盛装的试
剂应依次选用c、a、a、d;
【小问3详解】
收集器中收集到的液体常常呈黄绿色,原因是Cl 溶解在SnCl 中;
2 4
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学科网(北京)股份有限公司【小问4详解】
SnCl 易发生水解反应,产生白色烟雾即盐酸小液滴和 ,反应的化学方程式为:
4
;
【小问5详解】
将装置连接好,先检查装置的气密性,打开抽气泵、加热器,根据SnCl 的沸点为114℃,控温到114℃将
4
SnCl 变为气态,与杂质分离,在冷却液中冷凝收集,关闭加热器,待烧瓶冷却至室温,完全收集SnCl 后,
4 4
再打开安全瓶上的弹簧夹,关闭抽气泵,将产品转至干燥器中保存,故答案为:c→b→a;
【小问6详解】
①滴定原理是硝酸银溶液应先将氯离子沉淀完全生成 AgCl,再与指示剂NaCrO 反应,形成砖红色沉淀
2 4
Ag CrO ,滴定消耗VmL 硝酸银溶液,则n(Cl-)= n(Ag-)=bV×10-3mol,假设产品中含xmolSnCl 、
2 4 4
ymolSnCl ,则 n(Cl-)=4x+2y=bV×10-3,由质量守恒可得 261x+190y=m,解得 x= ,y=
2
, 则产品中SnCl 的质量分数为 ;
2
②已知 易被 、I 等氧化为 ,乙同学认为甲同学测得的SnCl 含量会偏低,其理由是 也
2 2
能氧化 ,导致消耗的硝酸银溶液体积偏大,SnCl 的含量偏低。
2
16. CuCl广泛应用于化工、电镀等行业。工业上,常用海绵铜(Cu)为原料,用稀硝酸盐氧化分解技术生产
CuCl,过程如下:
已知:CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿的空气中易水解氧化。回答下列问题:
(1)步骤①反应后溶液中 无剩余,则该反应中得到的氧化产物是___________(填化学式),实际生产
第15页/共23页
学科网(北京)股份有限公司中,为提高①的效率,可使用的一种方法是___________。
(2)写出步骤③中主要反应的离子方程式:___________。
(3)在步骤⑤中用 的酸进行“酸洗”。“酸洗”时使用的酸为___________(填“硝酸”“硫酸”
或“盐酸”),理由是___________;步骤⑥可以提高产率,原因是___________。
(4)在生产过程中,步骤①会产生一种污染性气体,其化学式为___________,因此在生产过程中,要增
加一步用O 和HO吸收该气体的操作,对得到的溶液(含有HNO)进行电解可制硝酸,电解的化学方程式
2 2 2
为___________。
(5)若用硝酸代替硝酸铵,为充分利用原料,理论上要使硝酸全部参与反应,则在加入原料过程中,硝
酸和硫酸的物质的量之比为___________。
【答案】(1) ①. CuSO ②. 搅拌
4
(2)
(3) ①. 硫酸 ②. 硝酸会将CuCl氧化,而盐酸会提高溶液中 的浓度,使CuCl溶解 ③.
“醇洗”可以加快去除CuCl表面的水分,防止CuCl水解氧化
(4) ①. NO ②.
(5)
【解析】
【分析】海绵铜主要含有的是铜和少量氧化铜,首先用硝酸铵和硫酸溶解海绵铜,主要生成硫酸铜,再与
亚硫酸铵反应生成氯化亚铜,再经过水洗、醇洗等操作,最后得到我们需要的氯化亚铜。
【
小问1详解】
溶解过程中,加入了硝酸铵和硫酸,就形成了具有氧化性的硝酸,可以溶解铜,反应生成硫酸铜,所以步
骤①得到的氧化产物为CuSO ;为了提高步骤①的效率,一般可以采取的方法有:搅拌、升温、适当增加
4
酸的浓度等。
【小问2详解】
步骤③是向硫酸铜溶液中,加入亚硫酸铵、氯化铵,反应生成硫酸铵和氯化亚铜沉淀,注意水做反应物,
其离子方程式为: ;
【小问3详解】
酸洗过程中使用的是硫酸,首先需要和强酸酸洗,但是如果选用硝酸,会氧化氯化亚铜,选用盐酸,氯离
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学科网(北京)股份有限公司子浓度过大会溶解氯化亚铜,都会造成产率降低,所以选和硫酸。醇洗可以除去氯化亚铜表面的水分,防
止氯化亚铜水解氧化,进而大大提高产率。
【小问4详解】
步骤①中因为是稀硝酸参加反应,必然会生成污染物NO,对亚硝酸溶液进行电解,亚硝酸被氧化生成硝
酸,水被还原生成氢气,即电解方程式为: ;
【小问5详解】
在生产过程中,会尽可能的让硝酸全部参与反应,由离子方程式知3Cu+8H++2 =3Cu2++2NO↑+4HO,
2
其中H+的量为8份,则HNO 的量为2份,硫酸的量为3份,即硝酸和硫酸的比至少要为2∶3。
3
17. 随着大气中CO 浓度增大带来了一系列环境问题,“负碳”技术开始备受各国关注,所谓“负碳”技
2
术就是将CO 转化成甲醇、甲酸等可利用的资源的一系列技术。回答下列问题:
2
Ⅰ.CO 催化加氢制甲醇
2
以CO、H 为原料合成CHOH涉及的反应如下:
2 2 3
反应i: ;
反应ii: ;
反应iii: 。
(1)反应i的 ___________。
(2)一定温度和催化剂条件下,0.73mol H 、0.24mol CO 和0.03 mol N(已知N 不参与反应)在密闭容器中
2 2 2 2
进行上述反应,平衡时CO 的转化率、CHOH和CO的选择性随温度的变化曲线如图所示。
2 3
①图中曲线b表示物质___________(填“CO”“CHOH”或“CO”)的变化。
2 3
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法错误的有___________(填字母)。
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学科网(北京)股份有限公司A.降低温度,反应i~iii的正、逆反应速率都减小
B.恒压条件下,向容器中再通入少量N,CO 的平衡转化率下降
2 2
C.移去部分HO(g),反应iii平衡不移动
2
D.选择合适的催化剂能减小反应iii的焓变
③某温度下(大于180℃), 反应到达平衡,测得容器中CHOH的体积分数为12.5%,容器内气体总
3
压强为8.0MPa.此时用CHOH的分压表示 时间内的反应速率 ___________
3
。设此时 ,计算该温度下反应ii的压强平衡常数 ___________(用含有n
的代数式表示,分压=总压×该组分物质的量分数)。
Ⅱ.CO 催化加氢制低碳烯烃(2~4个C的烯烃)
2
某研究小组使用Zn—Ga—O/SAPO—34双功能催化剂实现了CO 直接合成低碳烯烃,并给出了其可能的反
2
应历程(如图所示)。H 首先在Zn—Ga—O表面解离成2个H*,随后参与到CO 的还原过程;SAPO—34则
2 2
催化生成的甲醇转化为低碳烯怪。
注:□表示氧原子空位,*表示吸附在催化剂上的微粒。
(3)理论上,反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为___________。
(4)科学家发现了一类金属卤化物钙钛矿材料有着出众的光电性质,有望在“负碳”技术上大放异彩,
如图是BaLiX 晶胞结构,晶胞参数为a pm, 与 之间最短距离为___________pm。若
3
卤素X中 与 的比例为 ,晶体密度为___________ ( 为阿伏加德罗常数的值)。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1)
(2) ①. CO ②. CD ③. ④.
2
(3)
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律得反应i=ii+iii即
【小问2详解】
①反应ii为吸热反应,升温CO的选择性升高,该反应中CO 的转化率升高,CO的曲线为曲线a.而反应
2
i为放热反应,升高温度平衡逆向,反应中CO 的转化率降低,CHOH的选择性降低,CHOH的曲线为
2 3 3
c.两反应综合效应,曲线b表示CO 的变化;②A.降低温度分子间碰撞减弱反应速率减小,反应i~iii正
2
逆反应速率均减小,A项正确;B.恒压容器中,通入无关气体N,体积增大,反应体系各物质的压强减
2
小,平衡逆向移动,CO 转化率下降,B项正确;C.移出HO反应i和反应ii均正向移动但正向移动的程
2 2
度不同,导致反应iii平衡会发生移动,C项错误;D.催化剂只改变反应速率不改变平衡状态,CO 转化
2
率不发生改变,D项错误;故选CD;某温度下,在总压强为8.0MPa的密闭容器中进行上述反应,
反应到达平衡,测得容器中CHOH的体积分数为12.5%,
3
,
;设此时 ,依题意有,
,
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学科网(北京)股份有限公司,根据甲醇的体积分数为12.5%,则
,解得a=0.1mol,则平衡时HO为(n+0.1)mol,CO 为
2 2
(0.24-n-0.1)mol=(0.14-a)mol,H 为(0.73-a-0.3)mol=(0.43-a)mol,p =0.71mol,则
2 总
,
【小问3详解】
从图看CO 在TiO 极发生还原反应产生CHOH,反应为CO+6H++6e-=CH OH+H O,消耗的H*与生成的
2 2 3 2 3 2
甲醇的物质的量之比为 ;
【小问4详解】
由晶胞结构图知, 位于顶点, 位于体心, 与 之间最短距离为体对角线的二分之一,由
于晶胞的边长为a pm,故体对角线为 ,故 与 之间最短距离为 ;由晶胞图知,
晶胞中Ba有1个,Li有1个,X有3个,若卤素X中 与 的比例为 ,则晶体密度为
。
18. 某科研小组以芳香烃A为主要原料合成一种新型聚酯材料G的合成路线如图所示:
已知:① ;
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学科网(北京)股份有限公司② (R为烃基)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________(系统命名法);D生成E的反应条件是___________。
(2)由B生成C的化学方程式为___________。
(3)D的结构简式为___________;D中官能团的名称为___________。
(4)由E生成F的化学方程式为___________;其反应类型是___________。
(5)M是D的同分异构体,含苯环且苯环上有三个取代基,则其可能的结构有___________种(不包含立
体异构)。
(6)苯乙酸苄酯( )是花香型香料,设计以苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线:
___________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 1,4-二甲苯 ②. 氢氧化钠水溶液、加热
(2) (3)
①. ②. 碳氯键或氯原子
(4) ①.
②. 加成反应
( 5 ) 16 ( 6 )
【解析】
【分析】A的不饱和度为 ,由G的结构,结合A转化生成F及C,可知A中含有苯环,
侧链为2个甲基处于对位,A为 ,A与氯气在光照条件下发生甲基上的取代反应生成
D,D在氢氧化钠水溶液是发生取代反应,生成E,由E的分子式结合G的结构可知,A中每个甲基发生一
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学科网(北京)股份有限公司元取代生成D,D为 ,D在氢氧化钠水溶液是发生取代反应生成E,E为
;E与氢气发生加成反应生成 F,F为 ,由
G 的 结 构 可 知 , A→B 是 对 二 甲 苯 被 酸 性 高 锰 酸 钾 氧 化 成 对 苯 二 甲 酸 , B→C 是
与甲醇酯化反应生成对苯二甲酸甲酯,对苯二甲酸甲酯和F酯交换后缩聚
形 成 G 与 甲 醇 , A 为 被 酸 性 高 锰 酸 钾 氧 化 , 生 成 B 为
, B 与 CHOH 发 生 酯 化 反 应 生 成 C , C 为
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,据此作答
【小问1详解】
A为 ,化学名称为1,4-二甲苯;D为 生成E
为属于卤代烃的水解,反应条件氢氧化钠水溶液、加热,
【小问2详解】
由分析知,B→C是 与甲醇酯化反应生成对苯二甲酸甲酯,故B生成C的
化学方程式为 。
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学科网(北京)股份有限公司【小问3详解】
由分析知,D的结构简式为 ;D中官能团的名称为碳氯键或氯原子;
【小问4详解】
由分析知,E为 ,F为 ,E→F是与氢气发
生加成反应生成,则由E生成F的化学方程式为
,该反应的类型为加成反应;
【小问5详解】
D为 ,M是D的同分异构体,含苯环且苯环上有三个取代基,侧链可
以是—CH、—CHCl、—Cl有10种,也可以是—CHCH、—Cl、—Cl有6种,则其同分异构体有16种;
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【小问6详解】
苯甲醇与HCl发生取代反应产生 , 与NaCN发生取代反应产生
,酸化得到 , 与苯甲醇发生
酯化反应产生 ,故由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线为:
。
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