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2022年全國(guó)卷新高考化學(xué)模擬試題01.《漢書?蘇武傳》有如下記載:“竹帛所載,丹青所畫”。其中竹帛是指竹簡(jiǎn)單和白絹,丹青中的丹指丹砂(主要成分為HgS),青指一種青色礦物顏料,既石青[主要成分為CU3(COj)2(OH)2]O下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A.竹與帛的主要成分是蛋白質(zhì).CU3(CO3)2(OH)2屬于堿式碳酸鹽C.丹砂在空氣中灼燒生成Hg和SD.石青在高溫下分解生成Cu、CCh和H2O【答案】B【解析】A項(xiàng),竹的主要成分是纖維素,帛的主要成分是蛋白質(zhì),故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),CU3(CCh)2(OH)2中陰離子是碳酸根離子和氫氧根離子,屬于堿式碳酸鹽,故B正確;C項(xiàng),HgS在空氣中灼燒生成Hg和SO2,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),Cu3(CCh)2(OH)2在高溫下分解生成CuO、CO2和H2O,故D錯(cuò)誤;故選B。.葡萄糖可發(fā)生以下轉(zhuǎn)化:2CHKHCOOH(乳酸)OH < C6Hl2。6(葡萄糖) >2cH3cH2OH+2co2T設(shè)Na為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是()A.常溫常壓下,6.0g葡萄糖和乳酸的混合物中O原子數(shù)介于0.3Na與0.6Na之間Imol葡萄糖中含有6Na個(gè)羥基Imol乳酸與足量的乙醇反應(yīng)可生成Na個(gè)乳酸乙酯分子D.相同條件下,相同物質(zhì)的量的乳酸分別與足量的鈉和碳酸氫鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生的氣體體積相同【答案】D【解析】A項(xiàng),由于葡萄糖與乳酸的最簡(jiǎn)式均為CHzO,所以6.0g混合物中含O原子數(shù)目為0.2Na,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),每個(gè)葡萄糖分子中含有5個(gè)羥基,所以Imol葡萄糖中含有5Na個(gè)羥基,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),由于酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),不可能反應(yīng)完全,所以Imol乳酸與足量乙醇反應(yīng)生成的乳酸乙酯小于Imol,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),由于乳酸分子中的羥基和竣基均可與鈉反應(yīng),所以鈉足量時(shí),Imol乳酸可產(chǎn)生ImolHz,乳酸含有一個(gè)粉基,所以與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)時(shí),Imol乳酸可產(chǎn)生ImolCCh,D正確;故選D。9.設(shè)Na為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是()A.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕生成1molFe2Ch-nH2O(鐵銹),則負(fù)極上鐵單質(zhì)失去的電子數(shù)為B.100g32%甲醇水溶液中含有的O—H共價(jià)鍵數(shù)目為NaC.含NazSCh與NaHSCh共1mol的溶液中,MSO32)+^(HSO3-)+MH2SO3)=7VaD.C2HsOH+NaClO—CFhCHO+NaCl+HzO,則1mol[C2HsOH+NaQO]完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為Na【答案】C【解析】A項(xiàng),鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕生成1molFe2Ch-nH2O(鐵銹),根據(jù)鐵原子守恒可知消耗單質(zhì)鐵是2mol,負(fù)極上鐵失去電子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,則負(fù)極上鐵單質(zhì)失去的電子數(shù)為4Na,A不符合題意;B項(xiàng),100g32%甲醇水溶液中,甲醇的物質(zhì)的量是Imol,根據(jù)其電子式Hh:c:6:hH"可知其中0-H共價(jià)鍵數(shù)目為Na,但水中也存在0-H鍵,B不符合題意;C項(xiàng),含Na2sCh與NaHSCh共Imol的溶液中,依據(jù)物料守恒,n(SO32-)+zj(HSO3)+n(H2SO3)=1mol,貝ljMSO32-)+N(HSO3)+MH2so3)=Na,C符合題意;A項(xiàng),C2H5OH+NaClO—CH3CHO+NaCl+H2O,次氯酸鈉作氧化劑,氯元素的化合價(jià)有+1價(jià)到-1價(jià),化合價(jià)變化值是2,則1mol[C2H50H+NaC10]完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2Na,D不符合題意;故選Co10.用圖示裝置制備補(bǔ)血?jiǎng)└拾彼醽嗚F[(HzNCH2coO)2Fe](易溶于水,難溶于乙醇)。已知:檸檬酸易溶于水和乙醇,有酸性和還原性,下列說(shuō)法不正確的是A.先打開Ki、K排盡空氣后關(guān)閉K3,打開K2,并向c中滴加NaOH溶液,加熱c中加入檸檬酸可調(diào)節(jié)溶液的pH,并防止Fe2+被氧化c中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2H2NCH2coOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2coO)?Fe+Na2so4+2比0D.洗滌得到的甘氨酸亞鐵所用的最佳試劑是檸檬酸溶液【答案】D【解析】A項(xiàng),先打開Ki、K3,H2sO4與Fe反應(yīng)產(chǎn)生FeS04、H2,H2可以將裝置中的空氣排出,待排盡空氣后關(guān)閉K3,打開K2,在裝置b中產(chǎn)生的FeS04在H2壓強(qiáng)的作用下沿導(dǎo)氣管進(jìn)入裝置c中,并向c中滴加NaOH溶液,加熱,甘氨酸、FeSCU、NaOH發(fā)生反應(yīng),就制備得到補(bǔ)血?jiǎng)└拾彼醽嗚F,A正確;B項(xiàng),檸檬酸具有酸性、還原性,在c中加入檸檬酸既可調(diào)節(jié)溶液的pH,又可以防止Fe?+被氧化,以便于制取得到甘氨酸亞鐵,B正確;C項(xiàng),在c中甘氨酸、FeSO4、NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)制取得到甘氨酸亞鐵,反應(yīng)方程式為:2H2NCH2coOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2coO)2Fe+Na2so4+2H2O,C正確;D項(xiàng),甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于乙醇,因此洗滌得到的甘氨酸亞鐵所用的最佳試劑是乙醇,D錯(cuò)誤;故選D?.下列離子方程式書寫錯(cuò)誤的是()A.向明磯溶液中滴加Ba(OH)2溶液,使沉淀的物質(zhì)的量最大時(shí):2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH=2Al(OH)3l+3BaSO41B.向次氯酸鈉溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式:C1O+CO2+H2O=HCO3+HC1OC.等物質(zhì)的量MgCL、Ba(0H)2和HC1溶液混合:Mg2++3OH+H+=Mg(OH)2l+H2OD.Ca(HCCh)2溶液與澄清石灰水按溶質(zhì)物質(zhì)的量之比2:3混合:Ca2++HCO3+OH-=CaCO3l+H2O【答案】C【解析】A項(xiàng),向明磯溶液中滴加Ba(OH)2溶液,以明研.的物質(zhì)的量為Imol,含有2moiAF+'3moiSO4”,AF+恰好生成沉淀時(shí),消耗3moiBa(0H)2,SCV完全沉淀時(shí),消耗3moiBa(OH)2,若所加Ba(0H)2的物質(zhì)的量大于3mol,則會(huì)有A1(OH)3溶解,因此使沉淀的物質(zhì)的量最大時(shí)反應(yīng)的離子方程式為:2A伊+3SO42+3Ba2++60H=2Al(OHR+BBaSOJ,故A正確;B項(xiàng),因酸性:H2CO3>HC1O>HCO3,則向次氯酸鈉溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式:C10+CO2+H2O=HCO3-+HC1O,故B正確;C項(xiàng),等物質(zhì)的量MgCL、Ba(OH)?和HC1溶液混合時(shí),H+先與0H反應(yīng),剩余一半的0H?與Mg?+反應(yīng),因此反應(yīng)離子方程式為2H++4OH+Mg2+=Mg(OHR+2H20,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),Ca(HCCh)2溶液與澄清石灰水按溶質(zhì)物質(zhì)的量之比2:3混合,0H-過(guò)量,則HCCh全部與0H反應(yīng)生成C03。CCh?一再與Ca?,恰好反應(yīng)生成CaCCh,反應(yīng)離子方程式為Ca2++HCO+OH=CaCO31+H2O,故D正確;故選C。.為了減少對(duì)環(huán)境的污染,煤在直接燃燒前要進(jìn)行脫硫處理。應(yīng)用電解法對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理的基本原理如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是煤漿-MnSCh-H2sOs混合液A.陽(yáng)極的電極反應(yīng):Mn2+-e=Mn3+B.每處理1molFeS2,導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移了15moleC.H,在陰極放電生成氫氣D.電解過(guò)程中,混合液中H+的物質(zhì)的量濃度將變小【答案】D【解析】A項(xiàng),由圖可知,MrP+在陽(yáng)極失電子生成Mr?,,陽(yáng)極的電極反應(yīng):Mn2+-e-=Mn3+,A正確;B項(xiàng),F(xiàn)eS2與M/+反應(yīng)生成MM+、Fe3\SO42-,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、元素守恒配平方程式為FeS2+15Mn3++8H2O=15Mn2++Fe3++2SO42-+16H+,根據(jù)化合價(jià)的變化可知每處理1molFeS2,導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移了15moie\B正確;C項(xiàng),H+在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)2H++e=H2f,生成氫氣,C正確;D.電解過(guò)程中,當(dāng)轉(zhuǎn)移15moi電子時(shí),陰極消耗15moi氫離子,反應(yīng)FeS2+15Mn3++8H2O=15Mn2++Fe3++2SO42-+16H+生成16moi氫離子,則混合液中H+的物質(zhì)的量濃度將增大,D錯(cuò)誤;故選D。13.如表為元素周期表的一部分。X、Y、Z、W為短周期元素,其中Y元素的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍。下列說(shuō)法正確的是()XYZWTY的氫化物的沸點(diǎn)一定比X氫化物的沸點(diǎn)高Z的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性比W的弱ZY2、XW4與NazZ的化學(xué)鍵類型相同D.根據(jù)元素周期律,可以推測(cè)存在TZz和TW4【答案】D【解析】X、Y、Z、W為短周期元素,Y元素的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍,則Y為0元素,根據(jù)X、Y、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置關(guān)系可知,X為C元素,Z為S元素,W為Cl元素,T為Ge元素,根據(jù)上述分析可知,X為C元素,Y為0元素,Z為S元素,W為C1元素,T為Ge元素。A項(xiàng),Y的氫化物分別是H2O、H2O2,比0、H2O2常溫下都呈液態(tài),X的氫化物為燒,燒分子中碳原子數(shù)不同,沸點(diǎn)差別很大,故Y的氫化物的沸點(diǎn)不一定比X氧化物的沸點(diǎn)高,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),Z的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可能是硫酸或亞硫酸,W的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可能是次氯酸、氯酸或高氯酸等,因此Z的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性不一定比W的弱,若HC10屬于弱酸,H2s04屬于強(qiáng)酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),SO?、CCL的化學(xué)鍵類型為極性共價(jià)鍵,而Na2s的化學(xué)鍵類型為離子鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),Ge與C同族,根據(jù)元素周期律可知,存在GeS2和GeCk,D項(xiàng)正確;故選D。二、非選擇題(本大題共4小題,共58分)(一)必做題(14分)實(shí)驗(yàn)室以次氯酸鹽和鐵鹽為原料制備少量KzFeCM的操作步驟如下:.制備NaClO強(qiáng)堿性飽和溶液:①將20mLNaOH溶液加入儀器b中,冷水浴冷卻,通入CL,攪拌,直至溶液變?yōu)辄S綠色且有少量白色晶體析出為止(裝置如下圖所示)。②將所得飽和NaClO倒入燒杯并置于冷水浴中,分幾次加入20gNaOH固體并不斷攪拌,過(guò)濾,得NaClO強(qiáng)堿性飽和溶液。(1)甲裝置中a管的作用是.(2)寫出甲裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式o(3)石灰乳的作用是。(4)反應(yīng)過(guò)程中用冷水浴冷卻的原因是o.合成KjFeO4:①稱取5.05gFe(NCh)3-9H2O(相對(duì)分子質(zhì)量為404)固體,在冷水浴中分批加入I中所得濾液,并不斷攪拌,反應(yīng)1小時(shí)后溶液呈深紫紅色(即Na2FeO4)o②離心分離除去NazFeCh水解得到的Fe(OH)3膠體,留上層清液(深紫紅色)。③向②的上層清液中緩慢加入KOH飽和溶液50.00mL,冰水浴保持5min,過(guò)濾,得KzFeCM相對(duì)分子質(zhì)量為198)粗產(chǎn)品。④將粗產(chǎn)品重結(jié)晶,并用異丙醇洗滌,低溫烘干,得純產(chǎn)品2.13g。(5)合成Na2FeO4的離子方程式為 。(6)過(guò)程③加入飽和KOH溶液即可得到KzFeO』粗產(chǎn)品,原因是。⑺用異丙醇洗滌的目的是o(8)K2FeO4的產(chǎn)率為(保留至0.1%)0【答案】(1)平衡壓強(qiáng),使漏斗內(nèi)的液體能順利滴下(1分)(2)2KMnO4+16HC1=2KC1+MnCl2+5Cht+8H2O(1分)(3)除去未反應(yīng)的氯氣,防止氯氣污染空氣(2分)(4)有利于氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉(2分)(5)2Fe3++3ClO+10OH=2FeO42+3Cr+5H2O(2分)(6)K2FeC>4的溶解度小于Na2FeO4,加入飽和KOH溶液可以增大IC的濃度,使Na2FeO4+2KOH=tK2FeO4+2NaOH平衡向右移動(dòng),析出晶體(2分)(7)用異丙醇代替水洗滌產(chǎn)品可以減少高鐵酸鉀的溶解損耗(2分)(8)86.1%(2分)【解析】(1)甲裝置中高鎰酸鉀與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣,利用a管可平衡壓強(qiáng),使漏斗內(nèi)的液體能順利滴下;(2)甲裝置中用高鎰酸鉀固體粉末與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)可以制取氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl=2KCl+MnC12+5CbT+8H20;(3)氯氣有毒,污染空氣,石灰乳除去未反應(yīng)氯氣,防止氯氣污染空氣;(4)溫度不同時(shí),氯氣與NaOH反應(yīng)的產(chǎn)物也不同,常溫下,生成次氯酸鈉,溫度高時(shí),反應(yīng)生成氯酸鉀,6NaOH+3Cl2A5NaCl+NaClOj+3H2O,降低了次氯酸鈉的產(chǎn)量;則反應(yīng)過(guò)程中用冷水浴冷卻有利于氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氨酸鈉;(5)氫氧化鐵被次氯酸根氧化為高鐵酸根(FeCV)同時(shí)生成CivH2O,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++3ClO-+6OH-=2FeO42-+3Cl+5H2O;(6)該溫度下高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小,加入飽和KOH溶液可以增大K-的濃度,減小高鐵酸鉀的溶解,促進(jìn)高鐵酸鉀晶體析出;(7)高鐵酸鉀可溶于水,用異丙醇代替水洗滌產(chǎn)品,可減少高鐵酸鉀的溶解損耗;(8)5.05gFe(NO3)3?9H2O的物質(zhì)的量為n(Fe(N03)3?9H20)=0.0125mol,根據(jù)鐵元素守恒可知n(K2FeO4)=0.0125mol,則/n(K2FeO4)=0.0125molx198g/mol=2.475g,則產(chǎn)率為2.13g=2.475gxioo%=86.1%o(14分)無(wú)色透明的錯(cuò)石(主要成分為ZrSiOQ酷似鉆石,是很好的鉆石代用品。錯(cuò)石又稱錯(cuò)英石,常含有鐵、鋁、銅的氧化物雜質(zhì)。工業(yè)上一種以錯(cuò)英石為原料制備ZrCh的工藝流程如圖所示:CO,C12溶CO,C12溶液鹽酸銅抑制劑NH.SCN濾渣2有機(jī)溶劑MIBK廢液已知:i.Zr在化合物中通常顯+4價(jià),“氯化”過(guò)程中除C、O元素外,其他元素均轉(zhuǎn)化為高價(jià)氯化物;ii.SiCL.極易水解生成硅酸;ZrCk易溶于水,390(升華;iii.Fe(SCN)3難溶于有機(jī)溶劑MIBK,Zr(SCN)』在水中的溶解度小于在有機(jī)溶劑MIBK中的溶解度。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1戶粉碎”錯(cuò)英石的目的為o(2)①“氯化”過(guò)程中,錯(cuò)英石發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為②“氯化”過(guò)程中ZrCL的產(chǎn)率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示:ZrCT,的產(chǎn)率/%340360380400420440由圖可知,"氯化''過(guò)程選擇的最佳條件為,“氯化”溫度超過(guò)390。<3時(shí),ZrC14產(chǎn)率降低的原因?yàn)镺(3)“濾液1”中含有的陰離子除OH,C「外,還有(填化學(xué)式)。(4)①常用的銅抑制劑有NaCN(氧化鈉),NaCN可與銅離子反應(yīng)生成Cu(CN)2{/:Sp[Cu(CN)2]=4x10、。}沉淀。已知鹽酸溶解后的溶液中CM+的濃度為1mol【r,當(dāng)溶液中CM+濃度不大于"io"mol【r時(shí)即達(dá)到后續(xù)生產(chǎn)的要求,則欲處理1L該溶液至少需要2molL_1的NaCN溶液的體積為L(zhǎng)(溶液混合時(shí)的體積變化忽略不計(jì),計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。②由于氧化鈉有劇毒,所以需要對(duì)“廢液”中的氧化鈉進(jìn)行處理,通常選用漂白粉或漂白液在堿性條件下將氟化鈉氧化,其中一種產(chǎn)物為空氣的主要成分。請(qǐng)寫出在堿性條件下漂白液與氟化鈉反應(yīng)的離子方程式.(5)通過(guò)“萃取”“反萃取”可以分離鐵,富集錯(cuò),原理為o【答案】(1)增大反應(yīng)物接觸面積,縮短“氯化”時(shí)間,提高錯(cuò)英石的轉(zhuǎn)化率(2分)
(2)①ZrSiCh+4Ch+4CO===ZrCh+SiCl4+4CO2(2分)②1MPa、390℃溫度高于390℃,ZrCL因升華而逸出(2分)(3)AlO7xSiOR2分)⑷①1.02②2CN-+5clO-+2OFT==2CO夕+5C「+N2T+H2O(2分)(5)“絡(luò)合”后Fe3+和Zr4+分別與N&SCN反應(yīng)生成Fe(SCN)3和Zr(SCN)4,Fe(SCN力難溶于MIBK,Zr(SCN)4則被MIBK萃取,進(jìn)入有機(jī)層,再利用H2s反萃取Zr(SCN)4,從而達(dá)到分離鐵,富集錯(cuò)的目的(4分)【解析】⑴錯(cuò)英石“粉碎”后表面積增大,反應(yīng)速率加快,“氯化”時(shí)間縮短,錯(cuò)英石的轉(zhuǎn)化率提高。(2)①根據(jù)已知條件i可知,“氯化”過(guò)程中除C、O元素外,其他元素均轉(zhuǎn)化為高價(jià)氯化物,Zr在化合物中通常顯+4價(jià),因此“氯化”過(guò)程中,錯(cuò)英石發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為ZrSiCU+4C12+4CO===ZrCl4+SiCl4+4CO2,此反應(yīng)體系為無(wú)水體系,SiCk不水解。②由圖可知,壓強(qiáng)和溫度都會(huì)影響ZrCL的產(chǎn)率,圖中“氯化”過(guò)程中ZrC。的產(chǎn)率最高時(shí)的條件為1MPa、390℃o由已知條件ii可知ZrCL易溶于水,390°C升華,因此若“氯化”溫度超過(guò)390 ZrCl4因升華而逸出,導(dǎo)致其產(chǎn)率降低。(3)“氯化”后“堿浸”,“氯化”產(chǎn)物ZrCL與NaOH反應(yīng)生成難溶于水的Zr(OH)4,SiC14水解生成的HzSiCh與NaOH反應(yīng)生成NazSiCh,Fe3\CiP+轉(zhuǎn)化為沉淀,AF+與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)生成AIO晨因此,“濾液1”中含有的陰離子除OH,C「外,還有A1O3SiOfo(4)①1LG?'濃度為1molLr的溶液中〃(Cu2+)=lmol,消耗2moiNaCNoc(CM+)=IxlOFmolirNaCNoc(CM+)=IxlOFmolir時(shí),c(CN")=lxIO"molL_1=2xlO-2mol-L-1,設(shè)至少需要NaCN溶液的體積為VL,則2/-2=2xl0-2x(/+i),解得々1.02。②選用漂白粉或漂白液在堿性條件下將氧化鈉氧化,其中一種產(chǎn)物為空氣的主要成分,即為N2,因此漂白液與鼠化鈉反應(yīng)的離子方程式為2CN-+5clCT+2OH-=2COF+5C「+N2T+H2O。(5)“濾液2”中含有Fe3+和Zr4+,“絡(luò)合”后形成Fe(SCN)3和Zr(SCN)4,由已知條件iii可知Fe(SCN)3難溶于MIBK,Zr(SCN)4在水中的溶解度小于在有機(jī)溶劑M舊K中的溶解度,故通過(guò)萃取Zr(SCN)』進(jìn)入有機(jī)層,F(xiàn)e(SCN)3留在水層,再利用硫酸將含有Zr(SCN)4的有機(jī)層反萃取,從而達(dá)到分離鐵而富集錯(cuò)的目的。28.(15分))H2s是石油化工行業(yè)廣泛存在的污染性氣體,但同時(shí)也是重要的氫源和硫源,工業(yè)上可以采取多種方式處理。I.干法脫硫(1)已知①H2s(g)+2O2(g)=SO2(g)+H2O(g)AH\=-akJ-mol1,②S(s)+02(g)=SCh(g)AH*-bkJ-mol-1則常溫下空氣直接氧化脫除H2S的反應(yīng):2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(1)AH=_kJmor'。
(2)常用脫硫劑的脫硫效果及反應(yīng)條件如下表,最佳脫硫劑為脫硫劑出口硫(mgm-3)脫硫溫度(°C)操作壓力(MPa)再生條件一氧化碳<1.33300~4000~3.0蒸氣再生活性炭<1.33當(dāng):日m/皿0~3.0蒸氣再生氧化鋅<1.33350—4000-5.0不再生鎰礦<3.994000-2.0不再生H.熱分解法脫硫在密閉容器中,充入一定量的H2s氣體,發(fā)生熱分解反應(yīng)H2s(g)=H2(g)+Es2(g)控制不同的溫度和壓強(qiáng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖(a)。仆0箝分&溫度巾
圖(a)H?S平衡轉(zhuǎn)化率與溫度.東強(qiáng)的關(guān)系圖(3)圖(a)中壓強(qiáng)關(guān)系pi、22、P3由大到小的順序?yàn)?該反應(yīng)為(填"吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。j_(4)若壓強(qiáng)為P2、溫度為975。(?時(shí),H2s(g)=^H2(g)+5s2(g)的平衡常數(shù)K=0.04,則起始濃度c=_mol,L3若向容器中再加入1molH2s氣體,相同溫度下再次達(dá)到平衡時(shí),K_0.04(填“>”“〈”或“=”)。ni.間接電解法脫硫間接電解法是通過(guò)FeCb溶液吸收并氧化H2s氣體,將反應(yīng)后溶液通過(guò)電解再生,實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用,該法處理過(guò)程如圖(b)。
圖(b)圖(b)間接電解法處理過(guò)程(5)電解反應(yīng)器中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為,離子交換膜(選填“陽(yáng)離子”或“陰離子”)交換膜。(6)氣液比為氣體與液體的流速比,吸收反應(yīng)器內(nèi)液體流速固定。測(cè)定吸收器中相同時(shí)間內(nèi)不同氣液比下H2s的吸收率和吸收速率,結(jié)果如圖(c)所示,隨著氣液比減小,H2s的吸收速率逐漸降低,而吸收率呈上升趨勢(shì)的原因?yàn)閛102nW:?一??”10102nW:901 ? ? ? 10l/$ l/IO1/20 1/)01/100Pt比f(wàn)tkc)不阿氣液比下H:S的吸收率和吸收速率【答案】⑴-2a+2b(2分)(2)活性炭(1分)(3)P3?pi(2分)吸熱(1分)(4)0.018(2分)=(1分)(5)Fe2+-e=Fe3+(25>)陽(yáng)離子(1分)(6)氣液比減小,通入H2s的總量減少,參加反應(yīng)的H2s的量減少,吸收速率減?。晃找旱牧吭龃?,氣液接觸更充分,使硫化氫的吸收率增大(3分)3【解析】I.⑴①H2s(g)+202(g)=S02(g)+H20(g)AHi=-akJmol',?S(s)+O2(g)=SO2(g)A//2=-bkJmoH,2x①-2x②得2H2s(g)+O2(g)=2S(s)+2H2。。),此反應(yīng)的A//=2xA/7i-2xA〃2=-2a+2bkJ-mO\'o(2)結(jié)合題目中表格信息,活性炭出口硫小,溫度為常溫,操作壓力也小,且蒸氣可再生,故最佳脫硫劑為活性炭。II.(3)反應(yīng)H2s(g)--H2(g)+2S2(g)的正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),H2s的平衡轉(zhuǎn)化率降低,即壓強(qiáng)越大H2s的平衡轉(zhuǎn)化率越低,因此P3>P2>PI;由題圖可知,壓強(qiáng)一定的情況下,隨著溫度升高H2s的平衡轉(zhuǎn)化率升高,因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(4)由題圖可知壓強(qiáng)為P2、溫度為975(時(shí)H2s的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,平衡常數(shù)K=0.04,設(shè)H2s起始濃度為x,利用三段式表示為:H2s(g—-H2(g)+5s2(g起始量X00轉(zhuǎn)化量0.4x0.4x0.2x平衡量x-0.4x0.4x0.2x。(即/⑸)0.4x-(02x)5K=c-S)x-0.4x =004,解得尸o.oi8mol/L;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變平衡常數(shù)不變。111.(5)反應(yīng)后溶液電解再生即將FeCL氧化為FeCb,電解反應(yīng)器中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為Fe2+-e=Fe3+,離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜。(6)由題圖可知,氣液比減小,通入H2s的總量減小,參加反應(yīng)的H2s的量減小,吸收速率就較?。晃找旱牧吭龃?,氣液接觸充分,H2s的吸收率增大。(二)選做題37.[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)鐵(Fe)、鉆(C。)、鐐(Ni)是第四周期第VIII族的元素,其單質(zhì)具有磁性,其化合物常用于制備電池導(dǎo)體。(1)鐵、鉆、銀均位于元素周期表區(qū),基態(tài)C。的價(jià)電子排布式為O(2)Fe、Co、Ni化學(xué)性質(zhì)相似的原因是o(3酒已位離子[CO(NO3)4F中,N的雜化方式為,該配離子中各元素的第一電離能的大小順序?yàn)?Imol該配離子中含。鍵數(shù)目為o(4)Ni(CO)4的結(jié)構(gòu)與相關(guān)性質(zhì)見表,其空間構(gòu)型為,晶體類型為晶體。相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)沸點(diǎn)結(jié)構(gòu)171-19.3℃43℃o/koc之冷o(5)Sm作分、Ni、O形成的稀土饃基氧化物具有金屬一絕緣體相轉(zhuǎn)變特性,其晶胞結(jié)構(gòu)中Sm和O如圖所示,Ni位于O形成正八面體空隙中,則該稀土鎂基氧化物的化學(xué)式為,設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為apm,該稀土氧化物的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,Na為阿伏加德羅常數(shù)的值,則該氧化物的密度為g/cm3(用含a、M、Na的式子表示)。【答案】(l)d(l分)3d74s2(1分)(2)Fe、C。、Ni的電子層數(shù)相同,最外層電子數(shù)相同,原子半徑相近,化學(xué)性質(zhì)相似(2分)(3)sp2(l分)N>O>Co(l分)16Na(1分)M(4)正四面體(2分)分子(1分)(5)SmNiCh(2分)a,NAxlCf"(3分)【解析】(1)由元素周期表結(jié)構(gòu)可知,鐵'鉆、鎮(zhèn)均位于元素周期表d區(qū),C。的原子序數(shù)為27,所以基態(tài)Co的價(jià)電子排布式為3d74s2;(2)Fe、Co、Ni的核外電子排布式分別為:[Ar]3d64s2,[Ar]3d74s2,[Ar]3dx4s2,電子層數(shù)相同,最外層電子數(shù)相同,只有次外層的3d電子數(shù)不同,故原子半徑相近,化學(xué)性質(zhì)相似;(3酒己位離子[Co(NCh)4F中,Cd*的配位數(shù)為4,所以采用的雜化方式為sp2;同周期電離能從左往右逐漸增大,但由于N為半充滿結(jié)構(gòu),電離能高于相鄰元素,C。為金屬,第一電離能最小,所以該配離子中各元素的第一電離能的大小順序?yàn)镹>O>Co,硝酸根含3個(gè)o鍵,配位離子[Co(NO3)4廣中,Co?一的配位數(shù)為4,存在4個(gè)配位鍵,共含。鍵數(shù)目為3x4+4=16,所以Imol該配離子中含b鍵數(shù)目為16Na;(4)由圖可知,Ni(CO)4的空間構(gòu)型為正四面體,熔沸點(diǎn)較低,屬于分子晶體;(5)Ni位于O形成正八面體空隙中,則Ni位于晶胞的頂點(diǎn),該晶胞中含有1個(gè)Sm原子,8xW=i個(gè)Ni原子,12x1=3個(gè)0原子,則該稀土鎂基氧化物的化學(xué)式為SmNiCh,設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為apm,該稀土氧化物的摩爾質(zhì)M量為Mg/mol,Na為阿伏加德羅常數(shù)的值,則該氧化物的密度為個(gè)Ni* g/cn^。38.[化學(xué)——選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)](15分)芳丙酮香豆素(H)常用于防治血栓栓塞性疾病,其合成路線如圖所示(部分反應(yīng)條件略去)。已知:①已知:①CH3CH0+CH3coeH35時(shí)至舊心液>CH3cH(OH)CH2coe其中一種產(chǎn)物)。②RCOCH3+R1COOR2-尋親住y+RCOCH2coR1+R20H
③烯醇式()結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,容易結(jié)構(gòu)互變,但當(dāng)有共輾體系(苯環(huán)、碳碳雙鍵'碳氧③烯醇式(雙鍵等)與其相連時(shí)變得較為穩(wěn)定。(1)寫出化合物C中官能團(tuán)的名稱O(2)寫出化合物D(分子式C9H6。3)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式?(3)寫出反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型。(4)寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式.(5)寫出化合物F滿足以下條件所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式o①屬于芳香族化合物但不能和FeCb溶液發(fā)生顯色反應(yīng);@1mol該有機(jī)物能與2molNaOH恰好完全反應(yīng);③歸-NMR圖譜表明分子中共有4種氫原子。,/,,?——CH—01010(6)參照茉丙酮香豆素的合成路線,設(shè)計(jì)一種以E和乙醛為原料制備一a.?的合成路線oOHqA0H'+ 5%NaOU溶液 )OOCHooaiA、 fCHO0 &邛CH-CHCHO CH-CHCHOBrBr 0H'+ 5%NaOU溶液 )OOCHooaiA、 fCHO0 &邛CH-CHCHO CH-CHCHOBrBr NaOH/比0、OHOH【解析】A發(fā)生取代反應(yīng)生成B,同時(shí)有乙酸生成;0n—ch:cch3(2分)OOCCHir/X、H" E(4分)CH=CHCHO1HxBr2s)(5分)B發(fā)生異構(gòu)生成C,C轉(zhuǎn)化生成D,CHO分子式C9H6。3,根據(jù)c、G'H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式以及C-D的轉(zhuǎn)化條件可以推知D為有苯環(huán),故£為<>^。,則,F發(fā)生消去反應(yīng)生成G。(1)由結(jié)構(gòu)E有苯環(huán),故£為<>^。,則,F發(fā)生消去反應(yīng)生成G。(1)由結(jié)構(gòu)可知,化合物C中官能團(tuán)有:羥基、班基;(2)由分析可知,化合物D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:OHj。-。;(3)F為一…f 根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式以及反應(yīng)條件可知該反應(yīng)為羥基的消去反應(yīng);(4)反應(yīng)④與題目所給信息①的反應(yīng)類似,根據(jù)信息①③可知該化學(xué)方程式為:5燦1女)出容液)5燦1女)出容液)H—CH;CCHj;(5)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為化合物F的同分異構(gòu)體滿足以下條件:①屬于芳香族化合物但不能和FeCb溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說(shuō)明含有苯環(huán),但不含酚羥基;②Imol該有機(jī)物能與2moiNaOH恰好完全反應(yīng),又因?yàn)镕中只有兩個(gè)氧原子,所以說(shuō)明存在酯基且水解生成髏酸與酚羥基;符合條件的同分異構(gòu)體③iH-NMR圖譜檢測(cè)表明分子中共有4種氫原子,說(shuō)明存在對(duì)稱結(jié)構(gòu),符合條件的同分異構(gòu)體加熱條件下發(fā)生消去反(6)。1工加熱條件下發(fā)生消去反(6)。1工?與乙醛反應(yīng)生成f廠CHO,然后在濃硫酸、有:應(yīng)生成◎應(yīng)生成◎-CHYHCH0,再與澳發(fā)生加成反應(yīng)生成I,最后在堿性條件下水解生成O尸-產(chǎn)HO水解生成O尸-產(chǎn)HO
_OHOH合成路線流程圖為CHOCH-CHO濃硫酸Br2CCL、CH-CHCHOI|BrBrNaOHH”CH-CHO濃硫酸Br2CCL、CH-CHCHOI|BrBrNaOHH”)
A^r-CH-CHCHOJOHOH2022年全國(guó)卷新高考化學(xué)模擬試題02.漢字是歷史上最古老的文字之一,通過(guò)考古研究發(fā)現(xiàn)在不同歷史時(shí)期出現(xiàn)過(guò)甲骨文、鐘鼎文、石鼓文等不同書體。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.甲骨文是記錄在龜甲或獸骨上的文字,獸骨中有含鈣的礦物質(zhì).簡(jiǎn)牘是寫有文字的竹簡(jiǎn)與木牘的概稱,竹簡(jiǎn)的主要成分是纖維素C.石鼓文為刻石文字,因其刻石外形似鼓而得名,石頭一般由無(wú)機(jī)硅酸鹽組成D.鐘鼎文是澆鑄在青銅器上的文字,青銅易被腐蝕且熔點(diǎn)比銅高【答案】D【解析】A項(xiàng),甲骨文是商代晚期刻在龜甲、獸骨上的文字,獸骨中有含鈣的礦物質(zhì),A說(shuō)法正確;B項(xiàng),簡(jiǎn)牘是寫有文字的竹簡(jiǎn)與木牘的概稱,而竹簡(jiǎn)的主要成分是纖維素,為多糖,B說(shuō)法正確;C項(xiàng),石鼓文一般為刻石文字,石頭由無(wú)機(jī)硅酸鹽組成,C說(shuō)法正確;D項(xiàng),青銅為銅、錫合金,合金具有良好耐腐蝕性且熔點(diǎn)比純金屬的熔點(diǎn)低,D說(shuō)法錯(cuò)誤;故選Do8.在抗擊新冠肺炎的過(guò)程中,科研人員研究了法匹拉韋、利巴韋林、氯硝柳胺等藥物的療效,三種藥物主要成分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下。下列說(shuō)法不正確的是()X(法匹拉書) Y(利巴韋林) Z(氯硝柳胺)A.丫中存在手性碳原子 B.X和Z都能發(fā)生加成反應(yīng)和水解反應(yīng)C.ImolZ中最多可以消耗6moiNaOHD.丫和丙三醇互為同系物【答案】D【詳解】A項(xiàng),手性碳原子應(yīng)連接4個(gè)不同的原子或原子團(tuán),丫中存在手性碳原子,即啜1,04H,故A正確;B項(xiàng),由X和Z的結(jié)構(gòu)可知,X和Z中都含有肽鍵,所以都能發(fā)生水解反應(yīng);X中含有碳碳雙鍵可以發(fā)生加成反應(yīng),丫中含有苯環(huán)也可以發(fā)生加成反應(yīng),故B正確;C項(xiàng),由Z的結(jié)構(gòu)可知,其結(jié)構(gòu)中含有2個(gè)氯原子、一個(gè)酚羥基,一個(gè)肽鍵,由于氯原子水解后又產(chǎn)生酚羥基,則ImolZ中最多可以消耗6moiNaOH,故C正確;D項(xiàng),由丫的結(jié)構(gòu)可知,丫是由C、H、N、O四種元素組成的,其結(jié)構(gòu)和丙三醇不相似,因此丫和丙三醇不能互為同系物,故D錯(cuò)誤;故選D。.設(shè)Na為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是(A.14.0gFe發(fā)生吸氧腐蝕生成Fe2O3-xH2O,電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NaB.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LH2s溶于水,溶液中含硫粒子的數(shù)目大于0.5NaC.常溫下,0.5LpH=溫的Ba(OH)2溶液中Ba2+的數(shù)目為0.5MD.分子式為C2H6。的某種有機(jī)物4.6g,含有C—H鍵的數(shù)目一定為0.5M【答案】A【解析】A項(xiàng),14.0gFe的物質(zhì)的量為」^7=0.25mol,Fe發(fā)生吸氧腐蝕的負(fù)極反應(yīng)56gmol1式為Fe—2e-==Fe2+,則電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.25molx2NA=0.5NA,A項(xiàng)正確;B項(xiàng),標(biāo)準(zhǔn)狀況下,H2s為氣體,11.2LH2s氣體為0.5mol,H2s溶于水,電離產(chǎn)生HS.和S?,根據(jù)S原子守恒可知,含硫微粒共0.5Na,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),常溫下,pH=14的Ba(0H)2溶液中氫氧根離子的濃度為ImolLj則Ba2+的濃度為0.5molLi,Ba?+的數(shù)目為0.5molL"0.5LxNa=0.25Na,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),C2H6。的摩爾質(zhì)量為46gmo「L4.6gC2H6。的物質(zhì)的量為0.1mol,C2H6??赡転镃H3cH2OH,也可能為CH30cH3,則含有C—H鍵的數(shù)目可能為0.5Na,也可能0.6Na,D項(xiàng)錯(cuò)誤。.實(shí)驗(yàn)室探究SO2性質(zhì)的裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.裝置a中的反應(yīng)可用銅片和濃硫酸代替B.若X為H2s溶液,裝置b中產(chǎn)生淡黃色沉淀C.若X為含HC1、BaCL的FeCb溶液,裝置b中產(chǎn)生白色沉淀D.反應(yīng)后裝置c中溶液的pH降低【答案】A【解析】銅與濃硫酸反應(yīng)要加熱生成二氧化硫,所以不能替換,A項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化硫與硫化氫反應(yīng)生成單質(zhì)硫,B項(xiàng)正確;鐵離子具有強(qiáng)氧化性,可將二氧化硫氧化成硫酸根離子,鋼離子與硫酸根離子反應(yīng)生成不溶于鹽酸的硫酸鋼白色沉淀,C項(xiàng)正確;通入酸性氣體,溶液pH降低,D項(xiàng)正確。11.下列化學(xué)反應(yīng)對(duì)應(yīng)的離子方程式表示正確的是()A.KA1(SO4)2中滴加Ba(OH)2使SO/恰好完全沉淀:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2A1(OH)3;+3BaSO4lNH4HCO3溶于過(guò)量的NaOH溶液中:HCO3+OH=CO32+H2OC.向Ca(C10)2溶液中通入少量SO2:Ca2++ClO-+H2O+SO2=Cr+CaSO41+2H+D.FeBm溶液與等物質(zhì)的量的CL反應(yīng):2Fe2++2Br+2cl2=2Fe3++4Ck+Br2【答案】D【解析】A項(xiàng),設(shè)KA1(SC>4)2溶液中溶質(zhì)為Imol,向溶液中滴加Ba(OH)z使SCV-恰好完全沉淀,則需要加入2moiBa(OH)2,所加入的0田的物質(zhì)的量為4mol,AP先與反應(yīng)生成A1(OH)3,后A1(OH)3恰好與0H-完全反應(yīng),因此該離子方程式為AP++2SO42+2Ba2++4OH-=AlO2.+2BaSO4l+2H2O,故A項(xiàng)表示錯(cuò)誤;B項(xiàng),NH4HCO3溶于水后,其電離出的NFU+、HCCh-均能與0H反應(yīng),因此該離子反應(yīng)方程式為HCO3-+NH4++2OH-=CC^—NF^FhO+bbO,故B項(xiàng)表示錯(cuò)誤;C項(xiàng),SO?先與C10發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成SO42-、CivH+,S04?再與溶液中Ca2,反應(yīng)生成微溶物CaSCh,因SO?少量,則最終產(chǎn)生的H,將與過(guò)量的結(jié)合生成弱電解質(zhì)HC10,因此該離子方程式為Ca2++3C10+H2O+SO2=Cr+CaS04j+2HC10,故C項(xiàng)表示錯(cuò)誤;D項(xiàng),因還原性:Fe2+>Br,因此Fe?,先與CL反應(yīng),再與Br反應(yīng),設(shè)FeBn的物質(zhì)的量為Imol,則Fe?+完全反應(yīng)消耗0.5molCI2,余下0.5molCL與ImolBr反應(yīng),其離子方程式為2Fe2++2Br+2CL=2Fe3++4Cr+Br2,故D項(xiàng)表示正確;故選D。12.BMO(Bi2MoO6)是一種高效光催化劑,可用于光催化降解苯酚。某科研所在處理含苯酚廢水的同時(shí)獲得電能,原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是陶咬離子交換膜 廢水A.此裝置只將光能轉(zhuǎn)化為電能B.每氧化1molC6H50H需要156.8LO2M為負(fù)極,N為正極N極的電極反應(yīng)式是C6H5OH+7O2-7e=6CO2T+3H2O【答案】D【詳解】A項(xiàng),該裝置將光能變成了化學(xué)能,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),從圖分析,N極附近苯酚變成了二氧化碳和水,每摩爾苯酚反應(yīng)失去7moi電子,需要1.75mol氧氣,但沒(méi)有說(shuō)明是否為標(biāo)況,不能計(jì)算其體積,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),N極苯酚失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),為負(fù)極,M極為正極,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),N極苯酚失去電子生成二氧化碳和水,電極反應(yīng)為C6H5OH+7O2-7e-=6CO2T+3H2O,D正確;故選D。13.白云土是一種硅酸鹽,用氫氟酸處理白云土生成一種水溶性很低的XYZW6。已知X、Y、Z、W四種元素均為短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期且最外層電子數(shù)依次增大,丫2+與W具有相同電子層結(jié)構(gòu),下列說(shuō)法正確的是()A.X的氫化物具有強(qiáng)還原性 B.工業(yè)上電解Z的氯化物制取Z單質(zhì)C.離子半徑:Y2+>W D.X、丫、Z的氯化物均屬于離子化合物【答案】A【解析】X、Y、Z位于同一周期,均為短周期元素,可以初步推測(cè)它們可能是第二周期元素,或第三周期元素,丫2+與w-具有相同電子層結(jié)構(gòu),可以推測(cè)出X、Y、Z是第三周期元素,W是第二周期元素,所以丫是Mg元素,W是F元素,X則只能是Na元素,根據(jù)XYZW6元素的化合價(jià)代數(shù)和為零,可以推測(cè)出Z的化合價(jià)為+3價(jià),結(jié)合X、Y、Z位于同一周期且最外層電子數(shù)依次增大,可以推測(cè)出Z元素是Al。A項(xiàng),X的氫化物,根據(jù)推測(cè)出的元素,可知其是NaH,其中H為-1價(jià),具有很強(qiáng)的還原性,故A說(shuō)法正確;B項(xiàng),工業(yè)上制取Z單質(zhì),就是制取鋁,工業(yè)制取鋁,是電解氧化鋁的方法制取的,而不是氯化鋁,故B說(shuō)法錯(cuò)誤;C項(xiàng),根據(jù)推測(cè)出的元素名稱,丫2+離子是Mg2+,W離子是F\它們具有相同的核外電子排布,核電荷數(shù)越大,半徑越小,所以Mg2+<P,即丫2+<W\故C說(shuō)法錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)推測(cè)出的Z元素為A1元素,氯化鋁不是離子化合物,故D說(shuō)法錯(cuò)誤;故選A。二、非選擇題(本大題共4小題,共58分)(一)必做題(14分)甘氨酸亞鐵[(HzNCH2co0)2Fe]是一種用于治療缺鐵性貧血的藥物,用下圖裝置可以在實(shí)驗(yàn)室中制備甘氨酸亞鐵:有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表所示:甘氨酸(HzNCH2coOH)易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中溶解度大于在乙醇中的溶解度。檸檬酸易溶于水和乙醇,酸性較強(qiáng),有強(qiáng)還原性。甘氨酸亞鐵易溶于水且在水中難電離,難溶于乙醇、冰醋酸。實(shí)驗(yàn)步驟如下:I.打開Ki、K3,向c中通入氣體,待確定c中空氣被排盡后,將b中溶液加入到c中。II.在5(TC恒溫條件下用磁力攪拌器不斷攪拌,然后向c中滴加適量NaOH溶液調(diào)溶液pH至5.5左右,使反應(yīng)物充分反應(yīng)。HL反應(yīng)完成后,向c中反應(yīng)混合液中加入無(wú)水乙醇,析出沉淀,將沉淀過(guò)濾、洗滌得粗產(chǎn)品,將粗產(chǎn)品純化后得精品?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)儀器b的名稱是,d的作用是o(2)步驟I中將b中溶液加入到c中的操作是關(guān)閉打開 (填K”或“心”);步驟II中若調(diào)節(jié)溶液pH偏高,則所得粗產(chǎn)品中會(huì)混有雜質(zhì)(寫化學(xué)式)。(3)c中生成甘氨酸亞鐵的化學(xué)方程式是o(4)下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是(填字母)。a.反應(yīng)混合液中加入檸檬酸的作用是防止Fe2+被氧化b.步驟I中可由d中導(dǎo)管是否還有氣泡冒出來(lái)判斷裝置中的空氣是否排盡c.步驟III中加入無(wú)水乙醇的作用是降低甘氨酸亞鐵的溶解度d.步驟山中沉淀洗滌時(shí),用蒸僧水作洗滌劑(5)①工業(yè)上常用高氯酸(不與冰醋酸反應(yīng))標(biāo)準(zhǔn)溶液在非水體系中滴定甘氨酸的方法測(cè)定產(chǎn)品中的甘氨酸的含量。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),將所得粗產(chǎn)品中的甘氨酸分離出來(lái)直接用于滴定:②滴定過(guò)程中下列操作會(huì)使甘氨酸的測(cè)定結(jié)果偏高的是(填字母)。a.滴定時(shí)未用高氯酸標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管b.讀數(shù)時(shí),滴定前平視,滴定后俯視c.搖動(dòng)錐形瓶時(shí)有液體濺出d.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失【答案】(1)蒸僧(燒)瓶(1分) 液封,防止空氣進(jìn)c中將甘氨酸亞鐵氧化(1分)(2)K3(1分)K2(l分)Fe(OH)2(l分)(3)2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2coO)2Fe+Na2so4+2比0(2分)(4)ac(3分)(5)①將粗產(chǎn)品置于一定量的冰醋酸中,攪拌,過(guò)濾,洗滌,得甘氨酸的冰醋酸溶液(2分)②ad(3分)【解析】先打開Ki、心,鐵屑與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵同時(shí)產(chǎn)生氫氣,將裝置內(nèi)的空氣排盡;之后關(guān)閉K3,打開K2,通過(guò)產(chǎn)生的氣體將b中溶液壓入c中;c中盛放甘氨酸和少量檸檬酸,在5(FC恒溫條件下用磁力攪拌器不斷攪拌,然后向c中滴加NaOH溶液,調(diào)溶液pH至5.5左右,使反應(yīng)物充分反應(yīng),反應(yīng)完成后加人無(wú)水乙醇,降低甘氨酸亞鐵的溶解度,從而使其析出。(1)根據(jù)b的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知b為蒸僧燒瓶,d中導(dǎo)管插入液面以下,可以形成液封,防止空氣進(jìn)入c中將甘氨酸亞鐵氧化;(2)關(guān)閉K3,打開K2,產(chǎn)生的氣體可將b中溶液壓入c中;pH偏高可能生成Fe(OH)2沉淀;(3)反應(yīng)物有甘氨酸、硫酸亞鐵以及NaOH,已知生成物有甘氨酸亞鐵,結(jié)合元素守恒可知方程式應(yīng)為2H2NCH2coOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2coO)2Fe+Na2so4+2H2O;(4)a項(xiàng),根據(jù)題目信息可知檸檬酸具有還原性,可以防止亞鐵離子被氧化,故a正確;b項(xiàng),空氣排盡后也會(huì)有氫氣生成,氣泡產(chǎn)生的速率與空氣是否排盡無(wú)關(guān),故b錯(cuò)誤;c項(xiàng),根據(jù)題目信息可知甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于乙醇,所以加入乙醇可以降低其溶解度,使其從溶液中析出,故c正確;d項(xiàng),甘氨酸亞鐵易溶于水,用水洗滌會(huì)造成大量產(chǎn)品損失,故d錯(cuò)誤。故選ac;(5)①甘氨酸和甘氨酸均易溶于水,但甘氨酸亞鐵難溶于冰醋酸,而甘氨酸在冰醋酸中有一定的溶解度,所以可將粗產(chǎn)品置于一定量的冰醋酸中,攪拌,過(guò)濾,洗滌,得甘氨酸的冰醋酸溶液;②已知高氯酸為標(biāo)準(zhǔn)液,甘氨酸為待測(cè)液,甘氨酸的測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)液的體積成正比。a項(xiàng),滴定時(shí)未用高氯酸標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管,需多滴標(biāo)準(zhǔn)液,使甘氨酸的測(cè)定結(jié)果偏高;b項(xiàng),.讀數(shù)時(shí),滴定前平視,滴定后俯視,滴定管小刻度在上大刻度在下,滴定后俯視使標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)偏小,會(huì)使甘氨酸的測(cè)定結(jié)果偏低;c項(xiàng),搖動(dòng)錐形瓶時(shí)有液體濺出,待測(cè)液物質(zhì)的量減少,所滴加的標(biāo)準(zhǔn)液也會(huì)減少,使甘氨酸的測(cè)定結(jié)果偏低;d項(xiàng),滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)偏大,使甘氨酸的測(cè)定結(jié)果偏高;故選ad。(14分)用蛇紋石(主要含3MgO2SiO2-2H2O、FeO、FezCh、AL03及少量CnCh)制取MgO的工藝流程如圖:1酸 1水蛇紋石礦粉一4酸浸|一嗣分離|—|粗結(jié)晶|一如硫酸鎂粗品一|凈化氧化鎂| J濾餅 h2a酸性溶液已知該工藝條件下,溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:金屬離子Fe3+AP+Cr3+Fe2+Mg?+開始沉淀pH1.63.33.86.59.4沉淀完全PH3.25.26.89.712.4回答下列問(wèn)題:(1)“酸浸”時(shí),當(dāng)蛇紋石礦粉粒度一定、硫酸的濃度、活化劑用量及液固比一定時(shí),提高浸取率還可采取的措施是_(列舉1條);3MgO-2SiO2-2H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為—(生成產(chǎn)物之一為SiO2/7H2O)o(2)“凈化”過(guò)程包括“氧化”和“沉出雜質(zhì)”兩步驟。①寫出“氧化”時(shí)反應(yīng)的離子方程式:_.②“沉出雜質(zhì)”加氨水時(shí),應(yīng)控制溶液pH的范圍是_o③氨水“凈化”反應(yīng)的溫度對(duì)MgO純度和產(chǎn)率的影響如圖所示,在35?40。(2,隨溫度升高,產(chǎn)率降低的主要原因是_;在25?50(,溫度越高,MgO純度隨溫度升高而提高的主要原因是 O反應(yīng)溫度(3)用2.76t該蛇紋石(3MgO2Si02,2H2。含量為80%)原料按以上流程制取MgO,制取過(guò)程中Mg的損失率為6%,可以制得MgO的質(zhì)量為_kgo【答案】(1)適當(dāng)升高酸浸液溫度或適當(dāng)延長(zhǎng)浸取時(shí)間或適當(dāng)加快攪拌速率等(2分)3MgO?2SO2?2H2O+3H2so4=3MgSO4+2SiO2?〃H2OJ+(5-〃)H2O(2分)(2)@2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(2分)?6,8<pH<9.4(2分)③氨水分解生成氨氣,受熱時(shí)氨氣快速揮發(fā)(2分)升高溫度有利于雜質(zhì)金屬離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀而除去(2分)(4)902.4(2分)【解析】蛇紋石加硫酸酸浸后,F(xiàn)eO、FezCh、ALCh及少量CnCh都與硫酸反應(yīng)溶于硫酸,3MgO-2SiO2-2H2O與硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和不溶于酸的2SiO2?〃H2O,過(guò)濾即可除去,經(jīng)過(guò)系列操作得到硫酸鎂粗品,加入雙氧水將二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子,加入氨水使Fe3+、CB、AF+完全沉淀,分離出硫酸鎂,將硫酸鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂,加熱分解得到氧化鎂。(1)適當(dāng)升高酸浸液溫度或適當(dāng)延長(zhǎng)浸取時(shí)間或適當(dāng)加快攪拌速率等都可以提高浸取率;給出反應(yīng)物為3MgO2SiO22H2。和硫酸,其中一種生成物為SiChzHzO,3MgO2SiO2-2H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為3MgO2Si022H2O+3H2so4=3MgSO4+2SiO2?〃H2Ol+(5-〃)H2O。(2)①加入H2O2可以將二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子,“氧化”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2Oo②“沉出雜質(zhì)”加氨水時(shí),pH的選擇考慮的因素是其它離子沉淀完全但不影響Mg2+,根據(jù)題目表格給出的數(shù)據(jù)可知應(yīng)控制溶液pH的范圍是6.8WpH<9.4。③溫度升高促進(jìn)Mg?+的水解,但是過(guò)高促使氨氣揮發(fā),所以在35?40。。隨溫度升高,MgO產(chǎn)率降低;溫度越高M(jìn)g(OH)2分解越徹底,MgO的純度越高。(3)利用關(guān)系式求解:3MgO-2SiO2-2H2O?3MgO276 1202.76tx80% x解得x=0.96t,Mg的損失率為6%,可以制得MgO的質(zhì)量為0.96tx(l-6%)=0.9024t=902.4kgo(15分)CO2和CH4是兩種主要的溫室氣體,以CH4和CO2為原料制造更高價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)品是用來(lái)緩解溫室效應(yīng)的研究方向,回答下列問(wèn)題:(1)工業(yè)上CH4H2O催化重整是目前大規(guī)模制取合成氣(CO和H?混合氣稱為合成氣)的重要方法,其原理為:反應(yīng)I:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g);△Hi=+206.4kJmorl反應(yīng)n:CO(g)+H2O(g)=CO2+H2(g);△H2=-41kJ-moF1CH4(g)和HzO?反應(yīng)生成CO2(g)和Hz(g)的熱化學(xué)方程式是。(2)將CO2和CH4在一定條件下反應(yīng)可制得合成氣,在1L密閉容器中通入CH4與C02,使其物質(zhì)的量濃度均為1.0mol-L」,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):,CH4(g)+CO2(g)=^2CO(g)+2H2(g)測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖1所示:圖1 圖::①壓強(qiáng)pi、02、P3'P4由小到大的關(guān)系為o②對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)(記作Kp),如果04=2MPa,求*點(diǎn)的平衡常數(shù)(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算)。③下列措施中能使平衡正向移動(dòng)的是(填字母)。A.升高溫度 B.增大壓強(qiáng)C.保持溫度、壓強(qiáng)不變,充入HeD.恒溫、恒容,再充入1molCCh和1molCH4(3)科學(xué)家還研究了其他轉(zhuǎn)化溫室氣體的方法,利用圖2所示裝置可以將CO2轉(zhuǎn)化為氣體燃料CO(電解質(zhì)溶液為稀硫酸),該裝置工作時(shí),M為極(填“正”或“負(fù))導(dǎo)線中通過(guò)2moi電子后,假定體積不變M極電解質(zhì)溶液的pH(填“增大,、“減小”或“不變”),N極電解質(zhì)溶液變化的質(zhì)量Am=go【答案】⑴CH4g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)△〃=+165.4kJmoH(2分)16(2)①piVp2Vp3Vp4(2分)②9(MPa)2(4分)③acd(3分)(3)負(fù)(1分)不變(1分)18(2分)【解析】(1)反應(yīng)I:CH4(g)+H2O(g)=^CO(g)+3H2△M=+206.4kJmoH,反應(yīng)n:CO(g)+H2O(g)=^CO2+H2(g)△,2=-41kJmoH,根據(jù)蓋斯定律I+II得CH?g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△//=(+206.4mol-L-1)+(-41kJ-mol-1)=+165,4kJ-mol1;(2)①由CH4(g)+CO2(g)二^2CO(g)+2H2(g)可知,該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),則CH4的平衡轉(zhuǎn)化率減小,結(jié)合圖1可知,piVp2Vp3Vp4;②由圖1可知,x點(diǎn)CH_?的平衡轉(zhuǎn)化率為CHJg)+CQ(g)-_2C0(g)+2HMg)起始量110 0變化量(mo〃L)0.50.51150%,則平衡量0.50.511平衡時(shí),c(總)=(0.5+0.5+l+l)mol,L」=3mol?L」,各分壓為0.5mol/L1 0.5mol/L1p(CH4)=3mol/Lx2MPa=3MPa,p(CO2)=3moiILx2MPa=3MPa,lmol/L2 Imol/L2p(CO)=3m。//Lx2MPa=3MPa,p(H2)=3m。//Lx2MPa=3MPa,摩啕LpAfLpa)-Kp=PS4)xp92)=<3八3J=9(MPa)2。③a項(xiàng),由圖1可知,隨著溫度升高,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率上升,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),故a符合題意;b項(xiàng),該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),故b不符合題意;c項(xiàng),保持溫度、壓強(qiáng)不變,充入He,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),故c符合題意;d項(xiàng),恒溫、恒容,再充入ImolCCh和ImolCH4,增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動(dòng),故d符合題意;答案為acd。(3)由圖可知,電子由M極到N極,說(shuō)明M極為負(fù)極;M極電極反應(yīng)為2H2CMe=O2+4H+,N極電極反應(yīng)為2CO2+4H++4e=2CO+2H2O,導(dǎo)線中通過(guò)2moi電子后,則負(fù)極產(chǎn)生2moiH+,通過(guò)質(zhì)子交換膜的H"為2mol,即M極電解質(zhì)溶液中H+沒(méi)有改變,M極電解質(zhì)溶液的pH不變;由N極電極反應(yīng)為2co2+4H++4e=2CO+2H2??芍?,N極增加的實(shí)際是0和H原子,導(dǎo)線中通過(guò)2moi電子,增加O原子的物質(zhì)的量為Imol,轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的H,為2mol,則N極電解質(zhì)溶液△6=1molx16g/mol+2molxIg/mol=18g。(二)選做題37.[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)化學(xué)作為一門基礎(chǔ)自然科學(xué),在材料科學(xué)、生命科學(xué)、能源科學(xué)等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,其中鐵和銅是兩種應(yīng)用廣泛的元素。(1)基態(tài)鐵原子的價(jià)電子軌道表示式為.(2)磁性材料鐵氧體在制備時(shí)常加入CH3coONa、尿素[CO(NH2)21等堿性物質(zhì)。尿素分子中所含元素的電負(fù)性由小到大的順序是,1mol尿素分子中含有的。鍵數(shù)目為(Na為阿伏加德羅常數(shù)的值)。CH3coONa中碳原子的雜化類型為。(3)Fe(CO)5又名皴基鐵,常溫下為黃色油狀液體,則Fe(C0)5的晶體類型是,寫出與CO互為等電子體的分子的電子式(任寫一種)。(4)CuO在高溫時(shí)分解為Ch和Cu2O,請(qǐng)從陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明在高溫時(shí),Cu2O比CuO更穩(wěn)定的原因o(5)磷青銅是含少量錫、磷的銅合金,某磷青銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:①其化學(xué)式為。②若晶體密度為8.82gem-3,則最近的Cu原子核間距為pm(用含心的代數(shù)式表示)。 3d 4s[答案]⑴WtI”t田四(2分)(2)H<C<N<0(2分)7Na(1分)sp3、sp2(2分)(3)分子晶體(1分):N::N:(1分)(4)Cu+的最外層電子排布為3d10,Ci?*的最外層電子排布為3d9,最外層電子排布為全滿時(shí)穩(wěn)定,故CsO比Cu。更穩(wěn)定(2分)(5)①SnCu3P(2分) ②迫xyI342-x10僅4分)2 \]8.82Na【解析】(1)基態(tài)Fe原子價(jià)電子排布式3d64s2,則基態(tài)鐵原子的價(jià)電子軌道表示式為
制“"“也。(2)同周期元素從左到右電負(fù)性增強(qiáng),尿素[CO(NH2)2]分子中所含元素的()電負(fù)性由小到大的順序是H<C<N<0,尿素的結(jié)構(gòu)如圖H2N NH21mol尿素分子中含有的。鍵數(shù)目為7Na。根據(jù)VSEPR理論,CH3coONa中甲基中的C原子為sp'雜化,粉基中的C原子為sp?雜化,故CH3coONa中碳原子的雜化類型為sp3、sp2o(3)根據(jù)Fe(CO)5的性質(zhì)可知其是分子晶體;與CO互為等電子體的分子為N2,電子式為:N::N:44)Cu+的最外層電子排布為3d%CM+的最外層電子排布為3d3最外層電子排布為全滿時(shí)穩(wěn)定,故CU2。比CuO更穩(wěn)定。(5)①1個(gè)晶胞含P:1個(gè),Cu:6x:=3個(gè),Sn:8x)=1個(gè),故化學(xué)式為2 8SnC'P;②一個(gè)晶胞質(zhì)量,〃=^g,設(shè)立方體邊長(zhǎng)為x,銅原子間最近距離為。,則屋二用,+02,(?=—x,結(jié)合密度"=',>=2=Na人=^^cm3,x=y2 V pgem-3?cm=^2x3p4Fxl0pNz2 8.82Na38.[化學(xué)——選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)](15分)季戊四醇雙縮環(huán)已酮是重要的化工原料,其合成路線如下:-1StV/MC0J起強(qiáng)固體酸八)HC,『?H,CH嘿附讖/箴黜人CH&--1StV/MC0J起強(qiáng)固體酸八)環(huán)己鬣—C-CHOCH—C-CHOCH2OH…稀氫氧化鈉溶液、已知:—CHO+H >(1)有機(jī)物W的化學(xué)名稱是,丫中官能團(tuán)的名稱.(2)物質(zhì)Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是,由乙快生成乙醛的反應(yīng)類型是o(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。W與02反應(yīng)生成環(huán)己酮;環(huán)己酮生成季戊四醇雙縮環(huán)已酮.(4)Z有多種同分異構(gòu)體,滿足下列條件的有種(不考慮立體異構(gòu))。①官能團(tuán)的種類和個(gè)數(shù)與Z相同;②每個(gè)碳原子只連接1個(gè)羥基這些同分異構(gòu)體中含有手性碳原子最多有個(gè)。(5)根據(jù)苯酚與醇類的性質(zhì)差異,判斷苯環(huán)(選填“增強(qiáng)”或“減弱”)了羥基氧原子的電子云密度?!敬鸢浮浚?)環(huán)己醇(1分)羥基、醛基(1分)ch2ohHOH/3-C-CHO(2)(HOCH2)3CCHO(或 CH2°H)(2分)加成反應(yīng)(1分)[^-OHCu/Ag、r^i=O(3)20 +O2―^^20+2比0(2分)Ct=o 昭羽0、、C(CH20H)4+2O 耐褊―\-VXo^/Vo/W+2H2O(2分)(4)11(2分)3(2分)(5)減弱(2分)【解析】根據(jù)流程圖可知,乙煥一方面與水發(fā)生加成反應(yīng)得到乙醛,根據(jù)給定信息得知,HH—C—CHO乙醛與甲醛在稀氫氧化鈉溶液作用下反應(yīng)得到X( &l2°H),X繼續(xù)與甲醛在稀氫氧化鈉溶CH20HH-C—CHO液作用下反應(yīng)可得到Y(jié)( CH20H),Y繼續(xù)與甲醛在稀氫氧化鈉溶液作用下反應(yīng)可得到CH20HHOH/:-C-CHOZ( CH20H),z中醛基與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成羥基最終得到分子式為C5H12O4的有CH20HHOHjC—C—CH2OH機(jī)物,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為: 20H ;另一方面乙快生成苯,苯與氯氣在催化劑作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成氯苯,氯苯在稀氫氧化鈉條件下發(fā)生水解酸化后生成苯酚,苯酚與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成)W發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成環(huán)己酮,最后合成目標(biāo)產(chǎn)物。(1)有ch2ohH-C-CHO機(jī)物W的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為U,其名稱為環(huán)己醇,Y為 CH20H,其官能團(tuán)的名稱為羥基、醛基;(2)根據(jù)上述推斷可知,物質(zhì)Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是(HOCH2)3CCHO(或CH20HHOH^C—C—CHOCH20H),乙快與水發(fā)生加成反應(yīng)可生成乙醛,則其反應(yīng)類型是加成反應(yīng);(3)W與02在銅或銀催化作用下發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成環(huán)己酮和水,其化學(xué)方程式為:
ch2oh HOH£-C—CH20HC-OH Cu/Ag * ??_-+O2-23+2H2O;環(huán)己酮與 CH20H 發(fā)生反應(yīng)生成季戊四醇雙時(shí)n。,縮環(huán)已酮,其方程式可表示為:C(CH20H)4+2O 盛麗―*V^oVV(yA_/+2H2O;ch2oh
HOH/?-C-CHO
(4)Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 CH20H,分子式為C5H10O4,不飽和度為1,官能團(tuán)名稱為醛基和羥基,分別含1個(gè)和3個(gè),采用定一議多的思想可先定丁烷的種類共2種,然后按插醛基,最后安插3個(gè)羥基,可寫出碳骨架表示的同分異構(gòu)體如下:C—c-c—C-CHOC—C—C—C—CHOOHOHOHOHOHOH、CHOOHOH OHOHCHOCHOC-C-C—COHOH()HXCHO C—C—C—CHOCHOC-C-C—COHOH()HXTOC\o"1-5"\h\z? ? ?C-C-C—C C COHOHOH、OHOHOH11 1C-C—C-CHOOHOHOHx、OHOHOHOH、OHOHOH11 1C-C—C-CHOOHOHOH1 1 1C 共11種,其中含手性碳原子最多的有3個(gè),如C-g—?一(5)苯酚屬于弱酸,醇類無(wú)酸性,則苯環(huán)減弱了羥基氧原子的電子云密度,使羥基氫原子更容易電離出氫離子,酸性增強(qiáng)。2022年全國(guó)卷新高考化學(xué)模擬試題037.化學(xué)與生活、科技及環(huán)境密切相關(guān)。下列說(shuō)法正確的是()A.2020年3月9日,發(fā)射了北斗系統(tǒng)第五十四顆導(dǎo)航衛(wèi)星,其計(jì)算機(jī)的芯片材料是一種有機(jī)高分子材料B.白葡萄酒含維生素C等多種維生素,通常添加微量SO?的目的是防止?fàn)I養(yǎng)成分被氧化C.酒精與84消毒液混合,可增強(qiáng)殺滅新型冠狀病毒效果D.《新修本草》中有關(guān)于“青磯”的描述為:“本來(lái)綠色,新出窟未見風(fēng)者,正如瑙璃……燒之赤色……”這里的赤色是析出了Cu單質(zhì)【答案】B【解析】A項(xiàng),計(jì)算機(jī)的芯片材料是高純度單質(zhì)硅,是無(wú)機(jī)材料,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),二氧化硫具有還原性,可防止?fàn)I養(yǎng)成分被氧化,B正確;C項(xiàng),84消毒液的有效成分為NaClO,有強(qiáng)氧化性,乙醇有還原性,二者混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生有毒CL,不僅降低消毒效果,還可能引發(fā)中毒,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),“青磯”即為綠磯,化學(xué)式為FeSCVHzO,燒之赤色,赤色是Fe2O3,D錯(cuò)誤;故選B。.《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》中指出,洛匹那韋(Lopinavir)與氯嗤類藥物均可用于治療新冠肺炎。洛匹那韋(Lopinavir)(圖1)和羥基氯口至(圖2)的結(jié)構(gòu)分別如圖所示,對(duì)這兩種有機(jī)化合物描述正確的是( )A.洛匹那韋是一種人工合成的蛋白質(zhì).洛匹那韋能夠發(fā)生酯化、加成、氧化、還原反應(yīng)C.羥基氯B奎的分子式為G8H24N30clD.羥基氯哇分子苯環(huán)上的一氯代物有5種【答案】B【解析】A項(xiàng),蛋白質(zhì)是高分子化合物,A項(xiàng)不符合題意;B項(xiàng),該物質(zhì)有羥基,可發(fā)生酯化反應(yīng);有苯環(huán),可發(fā)生加成,加氫還原反應(yīng);有機(jī)物可發(fā)生氧化反應(yīng),B項(xiàng)符合題意;C項(xiàng),分子式應(yīng)為Ci8H26N3OCI,C項(xiàng)不符合題意;D項(xiàng),羥基氯口奎分子中苯環(huán)上的一氯代物有3種,D項(xiàng)不符合題意;故選B。設(shè)Na為阿伏加德羅常數(shù)值。下列說(shuō)法正確的是()A.常溫下,lLpH=9的CH3coONa溶液中,發(fā)生電離的水分子數(shù)為Ixio2以B.常溫下,10mL5.6molL-FeCb溶液滴到100mL沸水中,生成膠粒數(shù)為0.056MC.向NazO?通入足量的水蒸氣,固體質(zhì)量增加6g,該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為警D.6.8gKHSO4晶體中含有的離子數(shù)為0.15Na【答案】C【解析】A項(xiàng),常溫下,pH=9的CH3coONa溶液,水電離出的氫氧根離子濃度是1'10一5moiLF1L該溶液中,發(fā)生電離的水分子數(shù)為1x10-5%,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),氫氧化鐵膠體粒子是氫氧化鐵的聚集體,常溫下,10mL5.6molirFeCh溶液滴到100mL沸水中,生成膠粒數(shù)小于0.056必,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T?2屋,由化學(xué)方程式可知,過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉時(shí)質(zhì)量增大,固體增加4g轉(zhuǎn)移2moi電子,向NazCh通入足量的水蒸氣,固體質(zhì)量增加6g,該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為等,故C正確;D項(xiàng),KHSO』固體含有K+、HSO;,6.8gKHSO4晶體中含有的離子數(shù)為一68gx2xNa=0.1Na,故D錯(cuò)誤。136gmol1.某興趣小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置探究氧化銅與足量的硫反應(yīng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.加熱前應(yīng)先關(guān)閉a,打開K、c,排除裝置內(nèi)空氣B.酸性高鎰酸鉀溶液用于檢驗(yàn)和吸收SO?氣體C.撤離酒精燈,反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行,說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)D.實(shí)驗(yàn)后,產(chǎn)物中的黑色固體是CuS【答案】D【解析】硫能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成SO2,造成干擾,所以加熱前應(yīng)先關(guān)閉a,打開K、c,排除裝置內(nèi)空氣,A項(xiàng)正確;Sth具有還原性,能與酸性高鎰酸鉀溶液反應(yīng)生成無(wú)色物質(zhì),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,同時(shí)SO?是污染性氣體,可用酸性高鎰酸鉀溶液吸收,B項(xiàng)正確;S與CuO的反應(yīng)條件是加熱,反應(yīng)的條件由反應(yīng)放熱維持,說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),C項(xiàng)正確;CuOxCu2s均是黑色固體,實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)物中的黑色固體可能是Cu2s或CuO或CuS,不能確定產(chǎn)物一定是CuS,需要補(bǔ)出實(shí)驗(yàn)證明,D項(xiàng)錯(cuò)誤。.下列離子方程式正確的是()
A.Na2s2O3溶液與稀H2sCh反應(yīng):S2O33+6H+=2S+3H2。B.在海帶灰的浸出液中滴加H2O2得到%:2I-+H2O2+2H+72+O2T+2H2。C.向NH4Al(SOS溶液中加入Ba(0H)2溶液至S(V恰好沉淀完全:Al3++2SO?"+2Ba2++40H-=A102-+2BaSO4i+2H2OD.Fe與稀硝酸反應(yīng),當(dāng)n(Fe):n(HNO3)=l:2時(shí):3Fe+2NO3+8H+=3Fe2++2NOT+4H2O【答案】D【解析】A項(xiàng),.Na2s2O3溶液與稀H2sO4反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫、硫單質(zhì)和水,正確的離子方程式為:S2O32-+2H+=2S1+SO2T+H2O,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),在海帶灰的浸出液中滴加H2O2得到L,反應(yīng)生成碘單質(zhì)和水,正確的離子飛方程式為:2r+H2O2+2Hf=h+2H2O,故B錯(cuò)誤;C.向NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液至SCV-恰好沉淀完全,由于鐵根離子結(jié)合氫氧根離子能力大于氫氧化鋁,則反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和一水合氨,正確的離子方程式為:NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH=Al(OH)31+NHrH2O+2BaSO4;,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),F(xiàn)e與稀硝酸反應(yīng),當(dāng)n(Fe):n(HNO3)=3:8時(shí),F(xiàn)e與稀硝酸恰好完全反應(yīng)生成Fe(NO3)2、H2O、NO,n(Fe):n(HNO3)=l:2>3:8,Fe過(guò)量,氧化產(chǎn)物為Fe?+,還原產(chǎn)物為NO,所以離子方程式為:3Fe+2NCh-+8H+=3Fe2++2NOT+4H2。,故D正確。故選D。.用一種陰、陽(yáng)離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的NH:,模擬裝置如圖所示,下列說(shuō)法正確的是十(NHjSCh溶液Fe|11mol?LH2sO4\ /1mol-L-1H1PO4溶液' /溶液陰離子選擇陽(yáng)離子選擇
透過(guò)膜透過(guò)膜A.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Fe-3e=Fe3+B.陰極的電極反應(yīng)式為4OH--4e-=2H2O+O2TC.電解一段時(shí)間后,陰極室溶液中的pH升高D.電解一段時(shí)間后,陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH4)3PC)4【答案】C【解析】A項(xiàng),F(xiàn)e為陽(yáng)極,發(fā)生反應(yīng)Fe-2e=Fe2+,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),陰極上H,放電生成H2,電極反應(yīng)式為2H++2e=H2T,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),電解時(shí),陰極上出放電生成H2,溶液中c(OH)增大,溶液中pH增大,C正確;D項(xiàng),電解時(shí),溶液中NH:向陰極室移動(dòng),H+放電生
成H2,溶液中OH和NH;結(jié)合生成電解質(zhì)NH3H2O,所以陰極室中溶質(zhì)為NH3H2O和(NH4)3PC)4或NH4H2Po八(NH4)2HPO4,D錯(cuò)誤。13.短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,化合物M、N均由這四種元素組成,且M的相對(duì)分子質(zhì)量比N小16。分別向M和N中加入燒堿濃溶液并加熱,二者均可產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()X形成的某陽(yáng)離子X(jué)5+中每個(gè)X都達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)M和N可能發(fā)生反應(yīng)R與丫形成的具有漂白性的物質(zhì)和丫與Z形成的具有漂白性的物質(zhì)等物質(zhì)的量混合后漂白性增強(qiáng)X和Z的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物之間反應(yīng)能生成兩種鹽【答案】C【解析】向M和N中加入燒堿濃溶液并加熱,二者均可產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則M、N中含有鐵根;又M的相對(duì)分子質(zhì)量比N小16,剛好一個(gè)氧原子的質(zhì)量,可能有多種情況:若M是亞硫酸鉉(NH4)2SO3,則N是硫酸鐵(NH5S04;若M是亞硫酸氫鐵NH4HSO3,則N是硫酸氫鐵NH4HSO4;若M是高氯酸鉉NHQCh,則N是氯酸鐵NH4c104等;又R、X、丫、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,故R是H,X是N,丫是O,Z是S或C1等。A項(xiàng),某陽(yáng)離子X(jué)s+,為Ns+,其結(jié)構(gòu)式為三N-=N],每個(gè)氮原子周圍均滿足8電子結(jié)構(gòu),故A正確,不符合題意;B項(xiàng),若M是亞硫酸氫鐵NH4HSO3,N是硫酸氫鐵NH4HSO4,二者反應(yīng)生成硫酸鐵、二氧化硫和水,故B正確,不符合題意;C項(xiàng),過(guò)氧化氫和二氧化硫反應(yīng)會(huì)生成硫酸:H2O2+SO2=H2SO4,漂白性減弱,故C錯(cuò)誤,符合題意;D項(xiàng),X和Z的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物可能分別是氨氣和硫化氫,二者分別呈酸堿性,可發(fā)生反應(yīng)生成硫化鐵、硫氨化鐵,故D正確,不符合題意;故選C。二、非選擇題(本大題共4小題,共58分)(一)必做題41mL硝酸■化的 41mL硝酸■化的 p.0.1boIL'AsNO)嬉戲SMO.OIdoIL,2,**暖化的SMO.OIdoIL,ZNCMIIK(pHN).溶液?色文淺出現(xiàn)黃色澤濁幾秒"后溶液?色文淺出現(xiàn)黃色澤濁幾秒"后
出現(xiàn)大量灰II色潭注假設(shè)a:Fe2?被空氣氧化,離子方程式為;假設(shè)b:Fe2-被酸性溶液中NCh氧化;假設(shè)c:Fe”被%氧化。小組同學(xué)通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)了a、b不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因,又查閱資料得知2Fe2++L=2Fe3++2I-的反應(yīng)限度小、產(chǎn)生的c(Fe3+)低,故推測(cè)c(Fe3+)增大是因?yàn)橄騃I的淺黃色溶液中加入AgNCh溶液后,,促使該平衡正向移動(dòng)。(3)上述推測(cè)雖然合理,但I(xiàn)V中灰黑色渾濁中只檢驗(yàn)出少量Agl,主要成分是Ag。小組同學(xué)查閱
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