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备战2022年高考化学【名校地市好题必刷】全真模拟卷(山东专用)
第一辑(模拟卷五)
(本卷共20小题,满分100分,考试用时90分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 Be 9 C 12 O 16 Na 23 Mg 24
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(河南省天一大联考2022届高三上学期阶段性测试)“天蓝、地绿、水清”是人类的共同愿望。下列
做法与此不相符的是( )。
A.在汽车排气管里安装催化转化装置
B.加大水能、风能、太阳能等清洁能源的利用
C.把废旧电池投入贴有如图所示标志的垃圾桶内
D.为增强去污效果,将洗衣粉中的三聚磷酸钠(Na5P3O10)含量加大
【解析】选D。汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化物等污染物,在汽车排气管里安装催化转化装置,能够
使二者反应转化为无毒无害的氮气和二氧化碳,A选项正确;加大水能、风能、太阳能等清洁能源的利用,
能够减少对环境有污染的化石燃料的使用,B选项正确;废旧电池中含有大量的重金属,属于有害垃圾,
应该回收利用,C选项正确;加大洗衣粉中的三聚磷酸钠(Na5P3O10)含量,会使水体中磷元素过多,引起
水体富营养化,造成水体污染,D选项错误。
2.(广东省2021届高三下学期5月联考)《本草纲目》对酿酒有如下记载:“……。近时惟以糯米或粳米
或黍或秫或大麦蒸熟,和曲酿瓮中七日,以甑蒸取。……”。下列相关说法错误的是( )。
A.酿酒过程包含淀粉水解和葡萄糖分解
B.酿酒时温度越高产量越高
C.“曲”是指酿酒过程中添加的酶
D.文中涉及了蒸馏操作
【解析】选B。酿酒过程包含淀粉水解成葡萄糖和和葡萄糖发酵分解生成酒精和二氧化碳两步反应,A选项
正确;酿酒时温度过高,能够使酒化酶变性,酒精的产量反而降低,B选项错误;“曲”是指酿酒过程中
起催化作用的酒化酶,C选项正确;“以甑蒸取”过程涉及了蒸馏操作,D选项正确。
3.(河南省天一大联考2022届高三上学期期中)下列化学用语错误的是( )。
A.CS2的电子式为
B.乙醛的比例模型为
C.聚酯纤维(涤纶)的结构简式为
D.中子数为22的氩原子符号为
Ar
【解析】选B。
是乙醛的球棍模拟,而不是比例模型(填充模型),B选项错误。
4.(湖南株洲2021~2022学年高三上学期期中)关于金属及其化合物的性质,下列说法正确的是
( )。
A.Cu和稀硫酸的混合体系中加入硝酸铁有气体产生,说明Fe3+为该反应的催化剂
B.可将FeCl3晶体溶于浓盐酸后稀释得到FeCl3稀溶液
C.MgCl2溶液与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2,证明NaOH的碱性比Mg(OH)2强
D.Fe和Cu与氯气反应的氧化产物分别为FeCl3和CuCl2,可推断Fe的金属性比Cu强
【解析】选B。向Cu和稀硫酸的混合体系中加入硝酸铁,引入硝酸根离子,在酸性条件下与铜发生氧化还
原反应生成气体,与Fe3+的催化无关,A项错误;铁盐在水中比较容易水解成Fe(OH)3,酸可抑制其水解,
故可将FeCl3晶体溶于浓盐酸后稀释得到FeCl3稀溶液,B项正确;MgCl2与NaOH发生复分解反应生成难溶物
Mg(OH)2,不能说明Mg(OH)2是弱电解质,不可用此比较两者碱性强弱,C项错误;不能根据金属失
电子多少判断金属性,D项错误。
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5.(江苏省如皋市2022届高三上学期11月期中调研)X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的四种
元素,X、Y、Z的原子半径和最外层电子数如右图所示。W的基态原子最外层只有1个电子且内层电子全
部充满。下列说法正确的是( )。
A.第一电离能:X<Y
B.W的基态原子的电子排布式:1s22s22p63s23p64s1
C.Z元素没有正化合价
D.X的简单氢化物分子间能形成氢键
【解析】选D。根据原子的最外层电子数和原子半径的相对大小,可以判断X、Y、Z分别为N、O、Cl,W
的基态原子最外层只有1个电子且内层电子全部充满,说明其电子层排布为2,8,18,1,则W为29号元素
Cu。由于N的核外电子排布为半满的稳定结构,第一电离能比O的大,即X>Y,A选项错误;Cu的基态原
子的电子排布式:1s22s22p63s23p63p104s1,B选项错误;Cl元素有+1、+3、+5、+7等多种正价,C选项错误;
X的简单氢化物为NH3,其分子间能形成氢键,D选项正确。
6.(2021届天府名校5月高三诊断性)中科院通过调控N-carbon的孔道结构和表面活性位构型,成功实现
了电催化二氧化碳生成甲酸和乙醇,合成过程如图所示。用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的
是( )。
A.标准状况下,5.6LCO2中所含质子的数目为5.5NA
B.9.2g乙醇的分子中所含极性共价键的数目为1.6NA
C.23g甲酸和乙醇的混合物所含氢原子的数目一定为2NA
D.电催化过程中,每生成1mol甲酸,转移电子的数目为NA
【解析】选A。标准状况下5.6LCO2的物质的量为n(CO2)=
=0.25mol,1mol CO2中含6+8+8
=22mol质子,所以标准状况下5.6LCO2中含质子的数目为5.5NA,A选项正确;9.2g乙醇的物质的量为n(乙
醇)=
=0.2mol,乙醇的结构式为
,所以1mol乙醇分子中含7mol极性共价键,所以
0.2mol乙醇分子中含极性共价键的数目为1.4NA,B选项错误;甲酸和乙醇的的最简式不同,无法确定一定
质量的二者混合物中氢原子个数,C选项错误;电催化过程中由CO2生成甲酸的过程中碳元素由+4价降低到
+2价,所以每生成1mol甲酸,转移电子的数目为2NA,D选项错误。
7.(江西省赣抚吉名校2022届高三联考)已知E、F、G之间的转化关系如图,下列说法正确的是
( )。
A.E、F均为苯的同系物
B.F的二氯代物有10种
C.1molF最多消耗6molH2发生加成反应
D.G能发生加成、取代、氧化和消去反应
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【解析】选B。苯的同系物只含1个苯环,侧链的烷烃基,E、F均含2个苯环,不是苯的同系物,A选项错
误;F的二氯代物有10种(
、
),B选项正确;F中相当于含5个碳碳双键,
1molF最多消耗5molH2发生加成反应,C选项错误;卤代烃G分子中溴原子的邻位碳原子上不含氢原子,不
能发生消去反应,D选项错误。
8.(湖湘教育三新探索协作体2022年11月期中联考)铁氰酸钾为深红色晶体,俗称“赤血盐”,常用来
检验Fe2+,碱性条件下可发生反应:4K3[Fe(CN)6]+4KOH=4K4[Fe(CN)6]+O2↑+2H2O,下列说
法不正确的是( )。
A.该反应中K3[Fe(CN)6]表现氧化性,被还原
B.K3[Fe(CN)6]溶液加入到含有Fe2+的溶液中,生成的蓝色沉淀中铁元素存在两种价态
C.KOH作还原剂,0.4molKOH被氧化时,转移0.4mol电子
D.0.1mol铁氰酸钾参与反应时,生成标准状况下O2560mL
【解析】选C。在该反应中,铁元素由K3[Fe(CN)6]中的+3价降低到K4[Fe(CN)6]中的+2价,作氧
化剂,被还原,表现氧化性,A选项正确;K3[Fe(CN)6]和Fe2+反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀,
其中铁元素存在+2、+3两种价态,B选项正确;氧元素由KOH中的-2价升高到O2中的0价,作还原剂,其
中1半的KOH被氧化,根据2KOH(被氧化)~O2~4e-,所以0.4molKOH被氧化时,转移0.8mol电子,C选项
错误;根据方程式可知0.1mol铁氰酸钾参与反应时,生成
mol O2,其在标准状况下的体积为V(O2)=
mol×22400mL/mol=560mL,D选项正确。
9.(湖北省仙桃市2022届高三11月联考)实验小组在实验室中制备1,2-二溴乙烷,装置如图所示(部
分夹持装置略去)。下列说法错误的是( )。
A.①中液体变为棕色,体现浓硫酸的强氧化性和脱水性
B.试剂X可选用NaOH溶液
C.实验后通过分液操作从③的混合液中分离出产品
D.④中收集到的尾气需要进行集中处理
【解析】选C。装置①用于实验室制取乙烯,体现浓硫酸的脱水性,浓硫酸具有氧化性,将乙醇氧化成碳
使①中液体变为棕色,A选项正确;NaOH溶液可以吸收乙烯中混有的二氧化碳和二氧化硫等酸性气体,B
选项正确;③装置发生乙烯和溴的加成反应,生成的1,2-二溴乙烷溶于四氯化碳,不能通过分液操作分
离,C选项错误;④中收集到的尾气含有可燃性的乙烯及挥发出的有毒的溴蒸汽,需要进行集中处理,D选
项正确。
10.(湖南省邵阳市2022年高三11月模拟)实验室分离Fe3+和Al3+的流程如图:
已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,该配离子在乙醚(El2O,沸点34.6℃)中生成缔合物
Et2O·H+·[FeCl4]-。下列说法错误的是( )。
A.酸化后,铁元素在溶液中主要以[FeCl4]形式存在
B.萃取分液时,有机层从分液漏斗上口倒出
C.反萃取后,铁元素在溶液中主要以Fe3+形式存在
D.蒸馏时,用酒精灯直接加热蒸馏烧瓶以加快蒸馏速度
【解析】选D。Fe3+和Al3+加浓盐酸酸化,由于Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,该配离子在乙醚
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中生成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]-,故加入乙醚萃取后Fe以Et2O·H+·[FeCl4]-的形式留在乙醚中,Al3+在水
中,分液后得到Al3+,再加水反萃取,缔合物转化为Fe3+,蒸出乙醚后得到Fe3+。酸化后,Fe3+在浓盐酸中生
成黄色配离子[FeCl4]-,A不符合题意;萃取分液时,乙醚密度比水小,有机层在上层,从分液漏斗上
口倒出,B不符合题意;反萃取后,铁元素在溶液中主要以Fe3+形式存在,C不符合题意;乙醚沸点
34.6℃,蒸馏时最好水浴加热,蒸馏烧瓶不能直接加热,需垫石棉网加热,D符合题意。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4
分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.(广东珠海2021~2022学年上学期高三期中)如图中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含有A元
素的常见化合物。它们的焰色试验均为黄色。下列叙述不正确的是( )。
A.以上反应中属于氧化还原反应的有①②③
B.B、C、D分别属于碱性氧化物、碱、盐
C.E与C反应的离子方程式为HCO3
-+OH-
CO3
2-+H2O
D.加热5.00gD和E的固体混合物,使E完全分解,固体混合物的质量减少了0.31g,则原混合物中D的质
量为4.16g
【解析】选AB。A为一种常见的单质,B、C、D、E是含有A元素的常见化合物,它们的焰色试验均为黄
色,则为钠的单质或钠的化合物,所以A为Na,结合转化关系可知,B为Na2O2,C为NaOH,D为Na2CO3,
E为NaHCO3。反应中①为钠的燃烧,②为Na与水反应,③为过氧化钠与水反应,④为过氧化钠与二氧化碳
反应,均属于氧化还原反应,A项正确。Na2O2是过氧化物,不是碱性氧化物,B项错误。E为NaHCO3,C
为NaOH,所以离子反应为HCO3
-+OH-
CO3
2-+H2O,C项正确。利用差量法计算:
2NaHCO3
Na2CO3
+
H2O
+
CO2↑
Δm
2×84
62
x
0.31g
则有:
=
,解得x=0.84g,所以混合物中碳酸钠的质量为5.00g-0.84g=4.16g,D正确。
12.(重庆市高2022届高三第二次质业检测)利用CO2与CH4制备合成气(CO、H2),可能的反应历程如
图所示:
说明:①C(ads)为吸附性活性炭,E表示方框中物质的总能量(单位:kJ/mol),TS表示过渡态。②相
关化学键键能为:C-H(413kJ/mol)、C=O(745kJ/mol)、C≡O(1075kJ/mol)。下列说法不正确的是
( )。
A.制备合成气总反应的△H可表示为(E5-E1)kJ/mol
B.若E3+E2<E4+E1,则决定速率步骤的化学方程式为CH4(g)
C(ads)+2H2(g)
C.若△H=+120kJ/mol,H-H键能为436kJ/mol
D.使用催化剂后,CO和H2平衡产率不改变
【解析】选B。制备合成气总反应CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g),其反应热等于生成物的能
量和-反应物的能量和,即△H=(E5-E1)kJ/mol,A选项正确;E3+E2<E4+E1,则E2-E1<E4-E3,即第
二步的活化能更大,决速步骤为C(ads)+CO2(g)
2CO(g),B选项错误;△H=反应物的键能和-
生成物的键能和=4EC-H+2EC=O-2EC≡O-2EH-H=4×413kJ/mol +2×745kJ/mol-2×1075kJ/mol-2×EH-H=
+120kJ/mol,解得:EH-H=436kJ/mol,C选项正确;使用催化剂后,平衡不移动,CO和H2平衡产率不改变,
D选项正确。
13.(2021·湖南高三模拟)
在超临界水中进行碳碳加成反应时存在两条不同的路径,其反应机理
如图所示。下列有关说法错误的是( )。
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A.
比
稳定
B.反应生成
的活化能为54.0kJ•mol-1
C.生成
的反应为放热反应
D.选择适当的催化剂,有可能改变不同路径产物的产量
【解析】选AC。根据反应机理图可知
比
的能量低,
更稳定,故A错误;由图
像可知,反应生成
的活化能为54.0kJ•mol-1,故B正确;由图可知,生成
的反应为吸热反
应,故C错误;催化剂可以改变反应的路径,所以选择适当的催化剂,有可能改变不同路径产物的产量,
故D正确。
14.(2022·河南省商丘市高三11月联考)某钠-空气水电池的充、放电过程原理示意图如图所示,下列说
法正确的是( )。
A.放电时,Na+向负极移动
B.放电时,电子由钠箔经导线流向碳纸
C.充电时,当有0.1mol e-通过导线时,则钠箔减重2.3g
D.充电时,碳纸与电源负极相连,电极反应式为4OH--4e-
2H2O+O2↑
【解析】选B。由图可知,放电时,钠箔为原电池的负极,钠失去电子发生氧化反应生成钠离子,电极反
应式为Na-e-=Na+,碳纸为正极,氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为
O2+4e-+2H2O=4OH-;充电时,钠箔与电源负极相连,做电解池的阴极,碳纸与电源正极相连,做电解池
的阳极。放电时,阳离子向原电池的正极移动,则钠离子向正极移动,故A错误;放电时,电子由负极经
导线流向正极,由分析可知,钠箔为原电池的负极,碳纸为正极,则放电时,电子由钠箔经导线流向碳纸,
故B正确;由分析可知,充电时,钠箔与电源负极相连,做电解池的阴极,电极反应式为Na++e-=Na,则
当有0.1mol电子过导线时,则钠箔增重2.3g,故C错误;由分析可知,充电时,碳纸与电源正极相连,做电
解池的阳极,故D错误。
15.(2022·陕西省榆林市高三上学期期中)常温下,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-
1,溶液中各含磷物种的pc-pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc),pOH
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表示OH-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH-)];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),
z(12.6,1.3)。下列说法正确的是( )。
A.曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化
B.H3PO3的结构简式为
C.pH=4的溶液中:c(H2PO3
-)=0.1mol·L-1-2c(HPO3
2-)
D.H3PO3+HPO3
2-
2H2PO3
-的平衡常数K>1.0×105
【解析】选CD。图象中含P物质只有3种,说明H3PO3为二元弱酸。随着c(OH-)逐渐增大,pOH减小,根
据H3PO3+OH-=H2PO3
-+H2O、H2PO3
-+OH-=HPO3
2-+H2O,知c(H3PO3)逐渐减小,c(H2PO3
-)先增大
后减小,c(HPO3
2-)逐渐增大,pc=-lgc,则pc(H3PO3)逐渐增大,pc(H2PO3
-)先减小后增大,pc
(HPO3
2-)逐渐减小,故曲线③表示pc(H3PO3),曲线②表示pc(H2PO3
-),曲线①表示pc(HPO3
2
-);根据x点知,c(H2PO3
-)=c(HPO3
2-)时,pOH=7.3,c(OH-)=10-7.3mol/L,c(H+)=10-
6.7mol/L,则H3PO3的Ka2=
=c(H+)=10-6.7mol/L,根据z点知,c(H2PO3
-)
=c(H3PO3),pOH=12.6,c(OH-)=10-12.6mol/L,c(H+)=10-1.4mol/L,则H3PO3的Ka1=
=c(H+)=10-1.4mol/L,曲线①表示pc(HPO3
2-)随pOH的变化,故A错误;
H3PO3为二元弱酸,其结构简式为
,故B错误;pH=4即pOH=10,由图可知,此时,pc(HPO3
2
-)=pc(H3PO3),即c(HPO3
2-)=c(H3PO3),而c(H3PO3)+c(H2PO3
-)+c(HPO3
2-)=0.1mol·L-
1,故c(H2PO3
-)=0.1mol·L-1-2c(HPO3
2-),故C正确;由H3PO3
H2PO3
-+H+减去H2PO3
-
HPO3
2-+H+,可得H3PO3+HPO3
2-
2H2PO3
-,则平衡常数K=
=
=1×105.3>1.0×105,故D正
确。
三、非选择题:本题共5小题,共60分
16.(湖南省益阳市2022届高三上学期11月模拟考试)单晶边缘纳米催化剂技术为工业上有效利用二氧化
碳提供了一条经济可行的途径,其中单晶氧化镁负载镍催化剂表现出优异的抗积碳和抗烧结性能。
(1)基态镍原子的核外电子排布式为_______。
(2)氧化镁载体及镍催化反应中涉及到CH4、CO2和CH3OH等物质。元素Mg、O和C的第一电离能由小到
大排序为_______﹔在上述三种物质的分子中碳原子杂化类型不同于其他两种的是_______,立体构型为正
四面体的分子是_______,三种物质中沸点最高的是CH3OH,其原因是_______。
(3)Ni与CO在60~80℃时反应生成Ni(CO)4气体,在Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是_______,
Ni(CO)4晶体类型是_______。
(4)已知MgO具有NaCl型晶体结构,其结构如图所示。已知MgO晶胞边长为0.42nm,则MgO的密度为
_______g/cm3(保留小数点后一位);相邻Mg2+之间的最短距离为_______nm(已知
=1.414,
=
1.732﹔结果保留小数点后两位),每个Mg2+周围具有该距离的Mg2+个数为_______。
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【答案】(1)1s22s22p63s23p63d84s2
(2)Mg<C<O;CO2;CH4;甲醇为极性分子,且甲醇分子间能形成氢键
(3)C;分子晶体(4)3.6;0.30;12
【解析】(1)镍元素的原子序数为28,基态镍原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2;(2)金属
元素的第一电离能小于非金属元素的电负性,同周期元素的第一电离呈增大趋势,则Mg、O和C的第一电
离能由小到大排序为Mg<C<O;甲烷和甲醇中碳原子为饱和碳原子,杂化方式为sp3杂化,而二氧化碳分
子的空间构型为直线形,杂化方式为sp杂化,则二氧化碳中碳原子杂化类型不同于其他两种;甲烷分子中
碳原子的杂化方式为sp3杂化,立体构型为正四面体形;三种物质中甲烷和二氧化碳为非极性分子,甲醇为
极性分子,且甲醇分子间能形成氢键,则甲醇的沸点最高,故答案为:;(3)由题意可知,Ni(CO)4的
沸点低,属于分子晶体,Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是能提供孤对电子的碳原子;(4)由晶
胞结构可知,氧化镁晶胞中位于顶点和面心的氧离子的个数为8×
+6×
=4,位于棱上和体心的镁离子个
数为12×
+1=4,则每个晶胞中含有4个MgO,设氧化镁的密度为d,由晶胞质量公式可得
=(0.42×10-7cm)3d,解得d≈3.6g/cm3;氧化镁晶胞中镁离子和镁离子处于小正方形
的对角线上,则相邻Mg2+之间的最短距离为
×
×0.42nm≈0.30nm,每个Mg2+周围具有该距离的Mg2+个数
为12。
17.(2022·河北省任丘市高三11月联考)金属铍是一种有着“超级金属”之称的新兴材料。绿柱石主要成
分有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO等。采用以下工艺流程可由绿柱石制备单质铍。
已知:i.铍和铝的化学性质相似。ⅱ.(NH4)2BeF4易溶于水,且在水中的溶解度随温度升高显著增大。ⅲ.
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Be2+
开始沉淀时pH
1.5
3.3
6.5
5.2
沉淀完全时pH
3.7
5.0
9.7
8.8
(1)“酸浸”前将绿柱石进行粉碎的目的是___________________________;“氧化”时的离子方程式为
_____________________。
(2)滤渣2的主要成分是____________。调节pH的合理范围为____________。
(3)从溶液中得到(NH4)2BeF4晶体需经______、_____、过滤、洗涤、干燥等操作。
(4)写出BeF2与过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式__________________。
(5)铍铜是广泛使用的一种铍合金。若绿柱石中BeO的含量为a%,上述工艺流程中Be的产率为b%,则1t
该绿柱石理论上可生产Be含量为2%的镀铜合金______t(用a、b表示)。
【答案】(1)增大与硫酸的接触面积,提高浸取率和反应速率;2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3;5.0≤pH<5.2或5.0~5.2
(3)蒸发浓缩;冷却结晶
(4)BeF2+4NaOH=Na2BeO2+2NaF+2H2O(5)1.8×10-3ab
【解析】绿柱石主要成分有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO,用硫酸酸浸得到含有Be2+、Al3+、Fe3+、
Fe2+的溶液,SiO2难溶于酸,形成滤渣1,滤液中加入双氧水在酸性环境下将Fe2+氧化成Fe3+,再加入一水合
氨调节pH,使Al3+、Fe3+转化为沉淀除去,之后再加一水合氨得到Be(OH)2沉淀,沉淀再与NH3、HF反应
得到(NH4)2BeF4,高温煅烧得到BeF2,加入Mg再高温下发生置换反应得到Be。(1)粉碎绿柱石可以增
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大与硫酸的接触面积,提高浸取率和反应速率;氧化时双氧水将Fe2+氧化成Fe3+,离子方程式为2H+
+H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O;(2)根据分析可知加入一水合氨调节pH,使Al3+、Fe3+转化为沉淀除去,所以
滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3;根据表格数据可知当pH大于5.0时Al3+、Fe3+都完全沉淀,但同时不能使
Be2+沉淀,所以pH要小于5.2,则调节pH的合理范围为5.0≤pH<5.2或5.0~5.2;(3)(NH4)2BeF4易溶于
水,且在水中的溶解度随温度升高显著增大,所以从溶液中得到晶体需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、
洗涤、干燥等操作;(4)铍和铝的化学性质相似,故BeF2与过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:
BeF2+4NaOH=Na2BeO2+2NaF+2H2O;(5)根据原子守恒,依据已知条件1t该绿柱石理论上能生产含镀量
2%的镀铜合金的质量为
=1.8×10-3abt。
18.(2022·山西省临汾市高三上学期期中)钴位于元素周期表中的第Ⅷ族,与铁同族,故称为铁系元素,
其主要化合价为+2和+3价。利用CoCl2、NH3·H2O、NH4Cl和H2O2,制备三氯化六氨合钴{[Co(NH3)6]
Cl3}的实验装置如下。
I.将CoCl2、NH4Cl和活性炭在c中混合,首先滴加浓氨水使溶液颜色变为黑紫色。
II.置于冰水浴中冷却至10℃以下,缓慢滴加双氧水并不断搅拌。
III.转移至60℃热水浴中,恒温加热20min,同时缓慢搅拌。
IV.将反应后的混合物冷却到0℃左右,抽滤得到三氯化六氨合钻{[Co(NH3)6]Cl3}粗产品。
V.粗产品需要经过沸盐酸溶解、趁热过滤、冷却到0℃左右并滴加浓盐酸洗涤、干燥等操作得到较纯
的三氯化六氨合钴{[Co(NH3)6]Cl3}。
请回答下列问题:
(1)仪器a、b的名称分别为___________、___________。
(2)仪器d中所盛药品为CaCl2,其作用为___________。
(3)步骤II中,先将装置置于冰水浴中冷却到10℃以下,再缓慢滴加双氧水的原因是
_________________________________________。
(4)向浅红色的CoCl2溶液中直接加入浓氨水,溶液中会生成粉红色的Co(OH)2沉淀,因此首先要将
CoCl2和NH4Cl制成混合溶液,再加入浓氨水,利用平衡理论解释实验中加入NH4Cl可避免沉淀生成的原因
是(结合离子方程式,用必要的文字进行说明)___________________________。
(5)反应器中发生的总反应化学方程式为_______________________。
(6)化学的分离、提纯方法有很多,其中步骤V采用的分离提纯的方法为___________。
【答案】(1)恒压滴液漏斗;球形冷凝管(2)吸收挥发出来的氨气
(3)防止温度过高导致氨气挥发以及双氧水分解
(4)浓氨水溶液中存在平衡:NH3·H2O
NH4
++OH-,加入NH4Cl可增大NH4
+的浓度,从而抑制
NH3·H2O的电离,减少溶液中OH-的浓度
(5)2CoCl2+10NH3·H2O+H2O2+2NH4Cl
2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O
(6)重结晶
【解析】(1)仪器a的名称为恒压滴液漏斗,仪器b的名称为球形冷凝管。(2)原料用到易挥发且会污染
环境的浓氨水,CaCl2的作用主要是吸收挥发出来的氨气。(3)温度过高会导致氨气的挥发以及双氧水的
分解。(4)因浓氨水溶液中存在氨水的电离平衡:NH3·H2O
NH4
++OH-,加入NH4Cl可增大NH4
+的浓
度,从而抑制NH3·H2O的电离,减少溶液中OH-的浓度。(5)反应器中发生的总反应方程式为
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2CoCl2+10NH3·H2O+H2O2+2NH4Cl
2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O。(6)步骤Ⅴ中粗产品需要经过沸盐
酸溶解、趁热过滤、冷却到0C左右并滴加浓盐酸洗涤、干燥等操作得到较纯的三氯化六氨合钴,该方法属
于重结晶法分离提纯固体粗产物。
19.(广东省2022届高三一轮复习调研考)CO2是重要的工业原料,CO2的综合利用有利于碳达峰、碳中和
目标的最终实现。
(1)CO2和乙烷反应制备乙烯。
298K时,相关物质的相对能量如图,CO2与乙烷反应生成乙烯、CO2和气态水的热化学方程式为
_____________________________________________。已知:H2O(l)
H2O(g)△H=-242kJ·mol-1-
(-286kJ·mol-1)=+44kJ·mol-1。
(2)在Ru/TiO2催化下发生反应:CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)△H。假定未发生其他反
应,350℃时向1L恒容密闭容器中充入1mol CO2和4mol H2,初始总压强为5aMPa,反应进行到5min时,
CO2与CH4分压(分压=总压×组分物质的量分数)相等,10min后反应达到平衡,CO2和CH4的平衡分压分
别为0.25aMPa和0.75aMPa。
①该可逆反应达到平衡的标志为________(填标号)。
A.四种物质分压之比等于计量系数之比
B.单位体积内分子总数不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CO2与CH4的物质的量之和不变
②0~5min内,v(H2O)=_______mol·L-1·min-1,平衡时CO2的转化率为_______。该温度下充入1mol CO2
和3mol H2,则该反应的平衡常数K=_______L2·mol-2。
(3)CO2与环氧丙烷(
)在催化剂作用下生成(
)的反应原理如下:
该反应的化学方程式为_______________________________,催化剂为_______。
【答案】(1)C2H6(g)+CO2(g)
C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)△H=+177kJ·mol-1
(2)①BC②0.2;75%;6.75
(3)
;
和I-(或ZnO4和I-)
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10
【解析】(1)由已知可知,反应热=生成物的相对能量和-反应物的相对能量和:反应的热化学方程式
为C2H6(g)+CO2(g)
C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)△H=52kJ·mol-1+(-110kJ·mol-1)+(-
242kJ·mol-1)-(-84kJ·mol-1)-(-393kJ·mol-1)=+177kJ·mol-1。
(2)①四种物质分压之比等于计量系数之比,反应不一定达到平衡状态,A选项错误;该反应为反应前后,
气体的分子数减小的反应,所以单位体积内分子总数不变时,反应一定达到平衡状态,B选项正确;根据
质量守恒定律,反应前后混合气体的总质量不变,混合气体的物质的量减小,则混合气体的平均相对分子
质量应该增大,当混合气体的平均相对分子质量不变时,反应一定达到平衡状态,C选项正确;根据碳元
素守恒,任何时刻n(CO2)+n(CH4)=1mol,所以CO2与CH4的物质的量之和永远不变,反应不一定达到
平衡状态,D选项错误。②由已知:5min时CO2与CH4分压相等,即n(CO2)=n(CH4),根据元素守恒,
n(CO2)+n(CH4)=1mol,故5min时n(CO2)=n(CH4)=0.5mol,n(H2O)=1mol,v(H2O)=
=0.2mol•L-1•min-1;假设起始到10min时CO2的物质的量变化了x,则:
CO2
+
4H2
CH4
+
2H2O(g)
起始/mol
1
4
0
0
变化/mol
x
4x
x
2x
平衡/mol
1-x
4-4x
x
2x
因为恒容密闭容器中,气体的压强比等于物质的量之比,则10min时,n(CO2)∶n(CH4)=
0.25aMPa∶0.75aMPa=1∶3=(1-x)∶x,解得x=0.75mol,所以平衡时n(CO2)=1-x=0.25mol,n
(CO2)=4-4x=1mol,n(CH4)=x=0.75mol,n(H2O)=2x=1.5mol,故CO2的转化率为
(CO2)
=
×100%=75%;平衡常数K=
=
=6.75L2·mol-2。温度不变,化学平衡常数不变,所以该温度下充入1mol
CO2和3mol H2时平衡常数仍为6.75L2·mol-2;(3)I-和
参与了反应,最后又重新生成,故为该反应
的催化剂。
20.(2022·陕西省榆林市高三上学期期中)中华裸蒴中含有一种具有杀菌活性的化合物J,其合成路线如
图:
已知:
。
回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称为_______;由B生成C的反应类型为_______。
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(2)A的两种同分异构体结构分别为
和
,其熔点M_______N(填“高
于”或“低于”)。
(3)由A生成B的化学方程式为_______________________。
(4)G的结构简式为_______________。
(5)F的同分异构体中,含有苯环、-NH2,且能发生银镜反应的有_______种;其中核磁共振氢谱峰面积
之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为_______(任写一种)。
【答案】(1)酯基和醚键;取代反应(2)高于
(3)
+CH3OH
+H2O
(4)
(5)17;
或
【解析】对比A、C的结构,结合转化过程条件中的有机物,可知A中羧基与甲醇发生酯化反应生成B,B中
-COOCH3间位羟基上氢原子被取代生成C和HBr,可推知B为
,C与CH3I发生取代反应生
成D和HI,D发生水解反应、酸化生成E为
,G发生信息中转化生成H,由H的结构简
式逆推可知G为
,E与F发生取代反应生成G和水,H→J的转化中重新引
入酚羟基,可知B→C的目的是保护酚羟基。(1)由结构可知,D中含氧官能团的名称为醚键、酯基;B为
,由B生成C的过程中-COOCH3间位羟基上氢原子被
替代生成C和HBr,
反应类型为取代反;(2)M形成分子间氢键,N可以形成分子内氢键,故熔点M高于N;(3)由上述分析
可知,由A生成B发生酯化反应,化学方程式为
;
(4)G发生信息中转化生成H,由H的结构简式逆推可知G的结构简式为
;
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12
(5)F的结构简式为
,F的同分异构体含有苯环、-NH2,且能发生银镜反应,说明还含有
醛基,苯环有1个侧链为-CH(NH2)CHO,苯环有2个侧链为-NH2、-CH2CHO,或者是-CH2NH2、-
CHO,均有邻、间、对3种位置结构,苯环有3个侧链为-NH2、-CHO、-CH3,氨基与醛基有邻、间、
对3种位置关系,对应的甲基分别有4转化、4种、2种位置,故符合条件的同分异构体共有
1+3×2+(4+4+2)=17种,其中核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为
或
。
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