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文檔簡介
北京市昌平區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末質(zhì)量抽測
化學(xué)試題
可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:HlC12N14016Na23Mn55
i.以下對(duì)我國科技發(fā)展的巨大成就中涉及材料的說法不E確的是
A.冬奧會(huì)“飛揚(yáng)”火炬所用的燃料H2為還原性氣體
B.“問天”實(shí)驗(yàn)艙使用碎化線(GaAs)太陽能電池,Ga是金屬元素
C.載人飛船返回艙使用的酚醛樹脂基低密度耐高溫材料,屬于有機(jī)高分子材料
D.“C919”飛機(jī)機(jī)身使用的材料碳纖維主要成分是SiCh
【答案】D
【解析】
【詳解】A.Hz中H原子化合價(jià)為0價(jià),是還原性氣體,A正確;
B.31號(hào)元素錢(Ga)屬于金屬元素,B正確;
C.酚醛樹脂屬于有機(jī)高分子材料,C正確;
D.碳纖維是指含碳量在90%以上的輕質(zhì)、高強(qiáng)度纖維,屬于新型無機(jī)非金屬材料,主要成分不是二氧化
硅,D錯(cuò)誤;
故選D。
2.下列化學(xué)用語或圖示表達(dá)正確的是
A.基態(tài)C原子的價(jià)層電子軌道表示式:(耳工
H3CH
B.順-2-丁烯的結(jié)構(gòu)簡式:[C=C:
H'CH3
C.H2O的VSEPR模型:
D.N2的電子式:N::N
【答案】C
【解析】
【詳解】A.基態(tài)碳原子的價(jià)電子中2s軌道含有2個(gè)電子,2P軌道含有2個(gè)電子,軌道表示式
2s_____2P
ornTn故A錯(cuò)誤;
CHuCH,
B.順-2-丁烯中兩個(gè)甲基位于碳碳雙鍵的同側(cè),結(jié)構(gòu)簡式為C=C',故B錯(cuò)誤;
HZXH
5—2x1
C.H2O中心0原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+----------=4,含2對(duì)孤對(duì)電子,VSEPR模型正確,故C正確;
2
D.氮?dú)夥肿又械娱g形成三對(duì)共用電子對(duì),N原子最外層電子數(shù)為8,電子式為:N/N:,故D錯(cuò)誤;
故選C。
3.用放射性同位素^1標(biāo)記酪氨酸,可達(dá)到診斷疾病的目的。標(biāo)記過程如下:
"°丫>NH,U,!
Ho
LAA*OHr\NH2
“%_空?_AJ
(標(biāo)ill郎乜酸)
下列說法不正確的是
A.I位于元素周期表中第四周期、第VIIA族
B.可用質(zhì)譜法區(qū)分和累1
C.⑶L和標(biāo)記酪氨酸二者均具有放射性
D.標(biāo)記過程發(fā)生了取代反應(yīng)
【答案】A
【解析】
【詳解】A.I為53號(hào)元素,位于元素周期表中第五周期第VDA族,A錯(cuò)誤;
B.可用質(zhì)譜法區(qū)分2I和*1,是因?yàn)閮烧叩馁|(zhì)量數(shù)不同,B正確;
C.⑶力和標(biāo)記酪氨酸中均含有嚕1,二者均具有放射性,C正確;
D.由方程式可知,標(biāo)記過程碘原子取代了苯環(huán)上氫,發(fā)生了取代反應(yīng),D正確;
故選A?
4.下列實(shí)驗(yàn)的顏色變化不涉及氧化還原反應(yīng)的是
A.露置在潮濕空氣中的鋼鐵制品,表面產(chǎn)生紅色物質(zhì)
B.向CuSCU溶液中滴加過量的氨水,溶液變?yōu)樯钏{(lán)色
C.氯水在光照條件下放置一段時(shí)間后,黃綠色消失
D.向含F(xiàn)e(SCN)3的溶液中加入鐵粉,溶液顏色變淺
【答案】B
【解析】
【詳解】A.露置在潮濕空氣中的鋼鐵制品,表面產(chǎn)生紅色物質(zhì)是鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕生成的氧化鐵,發(fā)生
了氧化還原反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.向CuS04溶液中滴加過量的氨水,溶液變?yōu)樯钏{(lán)色是得到硫酸銅氨溶液,過程中無元素化合價(jià)變化,
不是氧化還原反應(yīng),故B正確;
C.氯水在光照條件下放置一段時(shí)間后,黃綠色消失,是氯水中的次氯酸見光分解生成HC1和02,促進(jìn)平
衡正向進(jìn)行,發(fā)生了氧化還原反應(yīng),故c錯(cuò)誤;
D.向含F(xiàn)e(SCN)3的溶液中加入鐵粉,鐵和鐵離子反應(yīng),F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+,Fe3++3SCNuFe(SCN)3平衡逆
向進(jìn)行,溶液顏色變淺,發(fā)生了氧化還原反應(yīng),故D錯(cuò)誤;
答案選B。
5.下列方程式與所給事實(shí)不相管的是
A.氯氣制備84消毒液(主要成分是NaClO):Cl2+2OH-=Cl-+C1O-+H2O
2++
B.二氧化硫通入硝酸鋼溶液中,產(chǎn)生白色沉淀:SO2+Ba+H2O=BaSO3i+2H
-
C.Na2cO3溶液顯堿性:CO3+H2OHCOJ+OH
電解
D.電解熔融氯化鈉:2NaCl(熔融)^2Na+Cl2T
【答案】B
【解析】
【詳解】A.氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,可用于制備84消毒液,離子方程式為
Ch+20H-=Cl-+C10-+H20,故A正確;
B.二氧化硫通入硝酸領(lǐng)溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成BaSCU沉淀、NO和H2O,離子方程式為3so2+2NO
2++
;+3Ba+2H2O=3BaSO4;+2NOt+4H,故B錯(cuò)誤;
C.碳酸根離子水解使Na2cCh溶液呈堿性,離子方程式為CO:+HzOHCOJ+OH-,故C正確;
電解
D.電解熔融氯化鈉生成Na和Cb,化學(xué)方程式為2NaCl(熔融)^2Na+CbT,故D正確;
答案選B。
6.益母草堿是一種中藥提取物,具有清熱解毒、活血祛瘀等功效,其分子結(jié)構(gòu)如下圖,下列有關(guān)該化合物
的說法正確的是
O
HO.
、N又NH?
O
A,有兩種含氧官能團(tuán)
B.分子中N原子雜化方式都是sp3
C.既能與NaOH溶液反應(yīng)又能與鹽酸反應(yīng)
D,可發(fā)生加成、取代、酯化、消去反應(yīng)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由結(jié)構(gòu)簡式可知,益母草堿分子中含有的含氧官能團(tuán)為羥基、酸鍵和酯基,共有3種,故A
錯(cuò)誤;
B.由結(jié)構(gòu)簡式可知,益母草堿分子中雙鍵氮原子的雜化方式為sp2雜化,故B錯(cuò)誤;
C.由結(jié)構(gòu)簡式可知,益母草堿分子中含有的酚羥基和酯基能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),含有的氨基和亞氨基
等能與鹽酸反應(yīng),故C正確;
D.由結(jié)構(gòu)簡式可知,益母草堿分子中的羥基為酚羥基,不能發(fā)生消去反應(yīng),故D錯(cuò)誤;
故選Co
7.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
\/FeCl3*6H2O
Lz--------------
A.制取無水FeCb固體B.證明苯環(huán)使羥基活化
而
J-------
飽和
J-oNa£O,溶液
C.分離飽和Na2c03溶液和CH3coOC2H5D.除去CO2中混有的少量HC1
A.AB.BC.CD.D
【答案】c
【解析】
【詳解】A.氯化鐵為強(qiáng)酸弱堿鹽,水解生成的氯化氫易揮發(fā),使水解平衡正向移動(dòng),加熱FeC13?6H2O得
氫氧化鐵,灼燒得氧化鐵,得不到無水氯化鐵,故A錯(cuò)誤;
B.苯和濱水不反應(yīng),苯酚溶液和飽和濱水反應(yīng)生成2,4,6-三澳苯酚,溶液變渾濁,說明羥基活化了苯
環(huán),不能說明苯環(huán)活化了羥基,故B錯(cuò)誤;
C.乙酸乙酯密度比水小,不溶于飽和碳酸鈉溶液,分液即可分離兩者,故C正確;
D.飽和碳酸鈉溶液能吸收二氧化碳,不能用飽和碳酸鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫,應(yīng)用飽和碳酸氫
鈉溶液,故D錯(cuò)誤;
故答案為:Co
8.對(duì)下列事實(shí)的解釋不正卿的是
選
事實(shí)解釋
項(xiàng)
N的價(jià)層電子排布為2s22P3,2p軌道為半滿較為穩(wěn)定;O的價(jià)層電子排布
A第一電離能:N>0
為2s22P4,2P軌道的一個(gè)電子比較容易失去形成穩(wěn)定的半滿結(jié)構(gòu)
中心原子均采取sp3雜化,H2O分子中有2個(gè)孤電子對(duì),孤電子對(duì)有較大的
B鍵角:NH;>H2O
斥力
C穩(wěn)定性:HF>HIHF分子間存在氫鍵,HI分子間不存在氫鍵
酸性:CF3coOH>F的電負(fù)性大于Cl,F-C的極性大于C1-C,使F3C-的極性大于Cl3c-的極
D
CCI3COOH性,導(dǎo)致CF3coOH中氧氫鍵的極性更大,更易電離出H+
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.N的價(jià)層電子排布為2s22P3,2P軌道為半滿較為穩(wěn)定;。的價(jià)層電子排布為2s22P%2P軌道的
一個(gè)電子比較容易失去形成穩(wěn)定的半滿結(jié)構(gòu),因此第一電離能:N>0,A正確;
B.NH;中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為4+;(5—1—4?=4,H2O中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為:2+)(6—2?1=4,
因此二者中心原子均采取sp3雜化,在0分子中有2個(gè)孤電子對(duì),孤電子對(duì)有較大的斥力,因此鍵角:NH:
>H2O,B正確;
C.非金屬性:F>L穩(wěn)定性:HF>HL氫鍵影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn),穩(wěn)定性與氫鍵無關(guān),C錯(cuò)誤;
D.F的電負(fù)性大于CLF-C的極性大于C1-C,使F3C-的極性大于CbC-的極性,導(dǎo)致CF3coOH中氧氫鍵
的極性更大,更易電離出H+,因此酸性:CF3COOH>CC13COOH,D正確;
故答案為:Co
9.采用惰性電極,以水和氧氣為原料電解制備H2O2的裝置如下圖所示。下列說法不正確的是(不考慮
H2O2的弱酸性):
02102
「電源一I
JL
ab
高選擇性催化劑質(zhì)子交換膜
A.電極b連接電源正極
B.質(zhì)子交換膜中氫離子移動(dòng)方向?yàn)閺挠蚁蜃?/p>
電解一段時(shí)間后,右室pH不變
D.電解一段時(shí)間后,右室生成的02與左室消耗的02量相等
【答案】D
【解析】
【分析】由圖可知,a極氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成過氧化氫:O2+2e+2H+=H2O2,為陰極;b極水
+
失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)牛成氧氣:2H2O-4e-4H+O2T,為陽極;
【詳解】A.由分析可知,b為陽極,則電極b連接電源正極,A正確;
B.電解池中陽離子向陰極遷移,則質(zhì)子交換膜中氫離子移動(dòng)方向?yàn)閺挠蚁蜃螅珺正確;
C.由分析可知,總反應(yīng)為水和氧氣電解制備H2O2:O2+2H2O=2H2O2,則電解一段時(shí)間后,右室pH
不變,C正確;
+
D.由分析可知,a極反應(yīng):。2+2曰+2丁=凡02;b極反應(yīng):2H2O-4e-4H+O2T,則電解一段時(shí)間
后,右室生成的02與左室消耗的02量不相等,D錯(cuò)誤;
故選D。
10.聚碳酸酯高分子材料PC的透光率好,可制作擋風(fēng)玻璃、眼鏡鏡片等,其一種合成反應(yīng)為:
nyxAcmijAIMxW
CII1Clh
下列說法不亞螂的是
A.該反應(yīng)為縮聚反應(yīng)
B.x=2n-l
C.W是H2O
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)其D。反應(yīng)原理可推斷出W為CH3OH,且x=2n—1;
【詳解】A.合成PC生成高分子化合物同時(shí)還生成小分子化合物CH3OH,所以為縮聚反應(yīng),故A正確;
B.根據(jù)原子守恒x=2n—1,故B正確;
C.由反應(yīng)原理,可推斷出W為CH3OH,故C錯(cuò)誤;
D.Ho有4種氫原子,所以核磁共振氫有4個(gè)吸收峰,故D正確;
1L25C時(shí),HNCh的電禺常數(shù)為5.0xl()T。將某濃度某體積的HNO2溶液稀釋,其pH隨加水體積的變化
如圖所示。下列敘述正確的是
B.取a點(diǎn)溶液與等濃度等體積NaOH溶液反應(yīng),得到的產(chǎn)物中c(NO;)<c(Na+)
C.溶液中水的電離程度:a點(diǎn)沌點(diǎn)
c(HA)c(0H)
D.從b點(diǎn)到c點(diǎn),溶液中逐漸增大(其中HA、A-分別代表酸和酸根離子)
【答案】B
【解析】
【詳解】A.HNCh的電離常數(shù)為5.0x10-4,HNO2屬于弱酸,電離方程式為HNO2.,H++NO2,A項(xiàng)錯(cuò)
誤;
B.a點(diǎn)溶液與等濃度等體積NaOH溶液恰好完全反應(yīng)得到NaNCh溶液,NaNCh溶液中NO:發(fā)生水解,則
得到的產(chǎn)物中c(NO力<c(Na+),B項(xiàng)正確;
C.HNCh電離出的H+抑制水的電離,HNCh溶液中H+濃度越大、水的電離程度越小,a點(diǎn)溶液中H+的濃
度大于b點(diǎn)溶液中的,則溶液中水的電離程度:a點(diǎn)<b點(diǎn),C項(xiàng)錯(cuò)誤;
c(HA)?c(OH)c(HA)?°(0日)?c(H+)除
從b點(diǎn)到c點(diǎn),溫度不變,Kw、Ka(HA)不變,
c(A)~c(A)-c(H+)-&(HA)
則1_U——不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
cA-
答案選B。
12.一定條件下,1-苯基丙煥(Ph-CmOCH3)可與HC1發(fā)生催化加成,反應(yīng)及反應(yīng)過程中各物質(zhì)的占比隨
時(shí)間的變化如下圖所示(已知:反應(yīng)I、III為放熱反應(yīng)),下列說法不走硬的是:
A.反應(yīng)活化能:反應(yīng)1>反應(yīng)II
B.反應(yīng)焰變:反應(yīng)1>反應(yīng)II
C.20min后,主要發(fā)生反應(yīng)HI
D.選擇相對(duì)較短的反應(yīng)時(shí)間,及時(shí)分離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物a
【答案】A
【解析】
【詳解】A.由圖可知,起始反應(yīng)時(shí),相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物a的占比大于產(chǎn)物b,說明反應(yīng)I的速率比反應(yīng)H的
速率快,反應(yīng)的活化能越小,反應(yīng)速率越快,所以反應(yīng)I的活化能小于反應(yīng)n,故A錯(cuò)誤;
B.由題意可知,反應(yīng)I、ill為放熱反應(yīng),即焰變小于o,由蓋斯定律可知,反應(yīng)n-反應(yīng)i=反應(yīng)ni,則
△H3=A//2—AH1<O,所以反應(yīng)I的焰變大于反應(yīng)H的焰變,故B正確;
C.由圖可知,20min時(shí)產(chǎn)物a的占比最大,產(chǎn)物b的占比較小,20min后,產(chǎn)物a的占比減小,產(chǎn)物b的
占比增大,所以主要發(fā)生反應(yīng)HI,故C正確;
D.由圖可知,起始反應(yīng)時(shí),相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物a的占比大于產(chǎn)物b,所以選擇相對(duì)較短的反應(yīng)時(shí)間,及時(shí)分
離可獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物a,故D正確;
故選A?
13.下圖為常溫下Fe(OH)3、A1(OH)3和Cu(OH)2在水中達(dá)沉淀溶解平衡時(shí)的pM—pH關(guān)系圖
(pM=—lg[c(M)/(mol-LT)];c(M)W10-5moi/L可認(rèn)為M離子沉淀完全),下列敘述正確的是
A.Fe(OH)3不能在酸性條件下存在
B.由a點(diǎn)可求得Ksp[Fe(OH)3]=10"5
C,濃度為0.001mol/L的AF+在pH=4時(shí)沉淀完全
D.濃度均為O.Olmol-I71的AF+和Cu2+可通過分步沉淀進(jìn)行分離
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由圖可知,鐵離子濃度為10—5.5moi/L時(shí),氫氧化鐵已經(jīng)完全沉淀,溶液的pH為3,說明氫氧
化鐵能在酸性條件下存在,故A錯(cuò)誤;
B.由圖可知,pH為2時(shí),溶液中鐵離子濃度為10F5mol/L,則氫氧化鐵的溶度積Ksp[Fe(0H)3]=l。-
25X(10—12)3=10-38.5,故B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,鋁離子濃度為l(F5mol/L時(shí),溶液pH大于4,說明溶液pH為4時(shí),鋁離子不能沉淀完
全,故C錯(cuò)誤;
D.由圖可知,pH為4時(shí),溶液中鐵離子濃度為lO^mol/L,則氫氧化鋁的溶度積Ksp[Al(OH)3]=10-3x(l(F
1。)3=10-33,同理可知,氫氧化銅的溶度積Ksp[Cu(OH)2]=1035x(10-8)2=10-19.5,鋁離子完全沉淀時(shí),溶液中
氫氧根離子濃度為3moi/L,則氫氧化銅的濃度燧0c[Cu(OH)2]=10-2X(10-9.3)2=10一20.6<
10-05,溶液中沒有氫氧化銅沉淀生成,所以濃度均為O.OlmoLlri的鋁離子和銅離子可通過分步沉淀進(jìn)行
分離,故D正確;
故選D。
14.某小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向10mL蒸儲(chǔ)水中加入0.4g12,充分振蕩,溶液呈淺棕色,再加入0.2g鋅粒,溶液顏
色加深;最終紫黑色晶體消失,溶液褪色。已知耳溶液為棕色,下列關(guān)于顏色變化的解釋不正確的是
選項(xiàng)顏色變化解釋
A溶液呈淺棕色12在水中溶解度較小
B溶液顏色加深有反應(yīng):L+r寫發(fā)生
C紫黑色晶體消失I2(aq)的消耗使溶解平衡%G).”2(aq)右移
D溶液褪色口被空氣中的氧氣氧化
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.向10mL蒸儲(chǔ)水中加入0.4gL,充分振蕩,溶液呈淺棕色,說明12的濃度較小,因?yàn)?2在水中
溶解度較小,A項(xiàng)正確;
B.已知5(aq)為棕色,加入0.2g鋅粒后,Zn與L反應(yīng)生成Znb,生成的與L發(fā)生反應(yīng)L+r'月,生
成使溶液顏色加深,B項(xiàng)正確;
C.卜在水中存在溶解平衡l2(s)注2(aq),Zn與12反應(yīng)生成的r與l2(aq)反應(yīng)生成I3,b(aq)濃度減小,上述
溶解平衡向右移動(dòng),紫黑色晶體消失,C項(xiàng)正確;
D.最終溶液褪色是Zn與有色物質(zhì)發(fā)生了化合反應(yīng),不是置換反應(yīng),D錯(cuò)誤;
故選D
15.多環(huán)化合物L(fēng)的合成路線如下。
(1)L中含氧官能團(tuán)有(寫名稱)。
(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式___________。
(3)反應(yīng)②涉及兩步反應(yīng),已知第一步為加成反應(yīng),第二步為消去反應(yīng),寫出第一步的化學(xué)方程式
(4)J的化學(xué)式是C2H5NO3,其結(jié)構(gòu)簡式是
(5)以下說法正確的是(選填序號(hào)).
a.③為加成反應(yīng)
b.反應(yīng)④經(jīng)歷了加成、消去、取代反應(yīng)
c.G中有6種化學(xué)環(huán)境不同的氫
),參照上述路線,分別寫出相應(yīng)的D,和G,的結(jié)構(gòu)
【答案】(1)硝基、酯基、瘦基
(2)(3)
CHO
0H
NaOH?_⑷
|J+CH3cHO----------?[~CH-CHI-CHOHOCH2cH2NO2
Ks
(5)c(6)①./HO
②.「也一:
If
【解析】
°1
【分析】A在Cu/Ch加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)①生成B(八、),由B的結(jié)構(gòu)可推知A為苯甲醇,結(jié)構(gòu)簡式
為,B與CH3CHO在NaOH的條件下加熱發(fā)生反應(yīng)②生成D,D與Bn/CCL在乙醇/OH-下發(fā)生反應(yīng)
U
③,先發(fā)生加成反應(yīng),在發(fā)生消去反應(yīng)生成E,結(jié)合B和E的結(jié)構(gòu)簡式,推D為/^,八、
NO,
0[
J!\9
與F在I強(qiáng)堿、II還原下生成G\),G與J發(fā)生取代反應(yīng)⑤,生成K(1),
UP
O
結(jié)合J的分子式是C2H5NO3,可知J的結(jié)構(gòu)為HOCH2CH2NO2,E與K在一定條件下發(fā)生反應(yīng)⑥,生成L;
【小問1詳解】
由L的結(jié)構(gòu)圖知,有機(jī)物L(fēng)中含氧官能團(tuán)有硝基、酯基、瑛基;
【小問2詳解】
CH,OHCHO
反應(yīng)①為羥基被催化氧化為醛基,化學(xué)方程式21j+O2Cu1
△「0+23
【小問3詳解】
反應(yīng)②涉及兩步反應(yīng),已知第一步為加成反應(yīng),第一步反應(yīng)為兩個(gè)醛基的加成,化學(xué)方程式
CHO
NaOH
+CH3CHO
【小問4詳解】
由分析知,J的結(jié)構(gòu)簡式是HOCH2cH2NO2;
【小問5詳解】
a.③發(fā)生的應(yīng)該加成反應(yīng)和消去反應(yīng),a錯(cuò)誤;
b.由題意知,反應(yīng)④經(jīng)歷了加成、消去、還原反應(yīng),b錯(cuò)誤;
故選c;
【小問6詳解】
E與K反應(yīng)生成L的反應(yīng)中,E中碳碳雙鍵斷裂與K中HC-NCh和C=O成環(huán),且C=O與-CHO成環(huán),從而
16.汞及其化合物具有遷移性、高毒性、生物富集性等特點(diǎn),汞污染的治理受到廣泛關(guān)注。
(1)含汞廢液(主要是Hg2+)的硫化沉淀法。
寫出用Na2s溶液處理含汞廢液的離子方程式___________0
(2)含汞廢渣HgS的處理方法。
①鹽酸-碘化法處理HgS固體。其原理為:HgS可溶于鹽酸-碘化鉀溶液中,產(chǎn)生H2S,I與Hg2+生成Hgl:。
結(jié)合化學(xué)用語分別解釋鹽酸和碘化鉀的作用
②含鐵氧化細(xì)菌處理含汞廢渣,分為以下2步:
i.溶液中的Fe3+的化學(xué)氧化作用:口+□=口+□+SJ;
2++3+
ii.生物法對(duì)Fe3+的再生過程:4Fe+4H+O2=4Fe+2H2O;
將步驟i中的反應(yīng)補(bǔ)充完整___________。
(3)含汞廢渣氯化亞汞的處理方法。
資料:a.Hg2cb在堿性溶液中能自發(fā)發(fā)生歧化反應(yīng),產(chǎn)物有HgO,HgO在堿性條件下能生成可溶性的HgOH+;
b.Hg2c12在酸性溶液中不能自發(fā)發(fā)生歧化反應(yīng);
C.物質(zhì)中的某一種元素在反應(yīng)中化合價(jià)既升高也降低,該反應(yīng)是歧化反應(yīng);
水浸法不同pH對(duì)氯化亞汞水浸實(shí)驗(yàn)影響如下圖所示,結(jié)合化學(xué)用語解釋初始pH為11.24,汞浸出率高的
【答案】⑴Hg2++S2-=HgS;
(2)①.HgS(s),Hg2+(aq)+S”(aq)與Hg2+生成[HgLF,H+與52-生成H2S,可促進(jìn)HgS溶解②.
HgS+2Fe3+=Hg2++2Fe2++S
+
(3)在堿性條件下,可發(fā)生反應(yīng):Hg2cl2+2OH-HgO+Hg+2Cl+H2O>HgO+H2O=HgOH+OH-,最終生
成可溶性的HgOH+,因此汞浸出率高
【解析】
【小問1詳解】
由題意可知,硫化鈉溶液處理含汞廢液發(fā)生的反應(yīng)為溶液中硫離子與汞離子反應(yīng)生成硫化汞沉淀,反應(yīng)的
2+2
離子方程式為Hg2++S2-=HgS],故答案為:Hg+S-=HgS;;
【小問2詳解】
2+2
①硫化汞在溶液中存在如下溶解平衡:HgS(s)iHg(aq)+S-(aq),向溶液中加入鹽酸-碘化鉀溶液,溶液
中硫離子與氫離子反應(yīng)生成硫化氫氣體,碘離子與汞離子反應(yīng)生成[HgLF離子,溶解平衡不斷右移,促進(jìn)
硫化汞溶解,故答案為:HgS(s).Hg2+(aq)+S2-(aq),1-與Hg2+生成[HglF,H+與S加生成H2S,可促進(jìn)
HgS溶解;
②由題意可知,反應(yīng)i為溶液中的鐵離子與硫化汞反應(yīng)生成亞鐵離子、汞離子和硫,反應(yīng)的離子方程式為
HgS+2Fe3+=Hg2++2Fe2++S,故答案為:HgS+2Fe3+=Hg2++2Fe2++S;
【小問3詳解】
由題給信息可知,溶液pH為11.24時(shí),Hg2c12在堿性溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)生成氧化汞、汞、氯離子和水,
反應(yīng)的離子方程式為Hg2CL+2OH->HgO+Hg+2Cl+H20,反應(yīng)生成的氧化汞在堿性條件下與水反應(yīng)生成
可溶性的HgOH+離子和氫氧根離子,使得汞浸出率高,故答案為:在堿性條件下,可發(fā)生反應(yīng):Hg2cb
++
+2OH-HgO+Hg+2Cl-+H2O,HgO+H2O=HgOH+OH-,最終生成可溶性的HgOH,因止匕汞浸出率高。
17.普魯士藍(lán)類似物因其易于合成且具有良好的電化學(xué)性質(zhì)等優(yōu)勢被廣泛探索應(yīng)用。一種含錦普魯土藍(lán)類似
物A的晶胞為立方體,邊長為xnm,結(jié)構(gòu)如圖a所示,從各個(gè)方向所視視圖均為圖b。
△CN-
.Mn3+
QMn3+
(1)基態(tài)Mn原子價(jià)層電子排布式是。
(2)比較C和N的非金屬性強(qiáng)弱,從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由:。
(3)A中存在兩種Mn3+,一種與C直接相連,一種與N直接相連,因此書寫化學(xué)式時(shí),Mn不能合并書
寫,而要寫成Mn[Mn(CN)6];MiP+與N之間的作用力類型可能是,理由是。
(4)已知阿伏加德羅常數(shù)為NA,該晶體的密度為g-cm-3o(lnm=10-7cm)
(5)利用圖c裝置電解難溶物Na2Mn[Mn(CN)6]。電解過程結(jié)束后,撤去電源,可形成鈉離子電池。
電源
陽離子交換膜
圖c
①電解過程中,生成Mn[Mn(CN)6]的電極反應(yīng)式為
②鈉離子電池開始放電時(shí),會(huì)產(chǎn)生含銃普魯土藍(lán)類似物B,化學(xué)式為NaMn[Mn(CN)6],已知B的晶胞體積
比A膨脹0.83%,則二者密度大?。篜APB,原因是0
③鈉離子電池持續(xù)放電時(shí),能產(chǎn)生含鎰普魯土藍(lán)類似物D.等物質(zhì)的量的反應(yīng)物放電生成D時(shí),電路中通
過電子的物質(zhì)的量是生成B時(shí)的3倍。該持續(xù)放電過程中的總反應(yīng)為o
【答案】(1)3d54s2
(2)N的非金屬性強(qiáng)于C,N和C為同周期元素,電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)N>C,原子半徑ON,原子核
對(duì)最外層電子的吸引作用N>C,得電子能力N>C
(3)①.配位鍵②.M2+提供空軌道,N提供孤對(duì)電子,可能形成配位鍵
1064x1()21
(4)
N?3
(5)①.Na2Mn[Mn(CN)6]-2b=Mn[Mn(CN)6]+2Na+?.<③.質(zhì)量增加約10%,體積增加
0.83%,因此密度增大④.Mn[Mn(CN)6]+3NaCn=Na3Mn[Mn(CN)6]+3Cn
【解析】
【小問1詳解】
Mn的原子序數(shù)為25,基態(tài)Mn原子價(jià)層電子排布式是3d54s2;
【小問2詳解】
N和C為同周期元素,電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)N>C,原子半徑C>N,原子核對(duì)最外層電子的吸引作用
N>C,得電子能力N>C,所以N的非金屬性強(qiáng)于C;
【小問3詳解】
CN-中存在碳氮三鍵,N有孤對(duì)電子,MiP+有空軌道,則M/+提供空軌道、N提供孤對(duì)電子,兩者之間的
作用力類型可能是配位鍵;
【小問4詳解】
MiP+位于頂點(diǎn)、棱上、面心和體心,其個(gè)數(shù)為8義工+6義工+12義工+1=8,CN-位于棱上、面上和體內(nèi),
824
118x55+24x261064
其個(gè)數(shù)為6+24*彳+24*:=24,晶胞的質(zhì)量為------------g=-g,晶胞的體積為(xXl(?
24NANA
1064
,1064xlO21,.
7)3cm3,晶胞的密度為。=巴Tg/cm3=----g/cm3,
3
VINAX
【小問5詳解】
①由圖c可知,鈉離子從右側(cè)電極移向所側(cè)電極,則右側(cè)電極為陽極,Na2Mn[Mn(CN)6]失電子生成
Mn[Mn(CN)6]和Na+,電極反應(yīng)式為Na2Mn[Mn(CN)6]-2丁=Mn[Mn(CN)6]+2Na+;
②含錦普魯士藍(lán)類似物B,化學(xué)式為NaMn[Mn(CN)6],晶胞質(zhì)量增加4個(gè)鈉離子的質(zhì)量,即增加的質(zhì)量為
4x23
--------x100%?8.65%,又已知B的晶胞體積比A膨脹0.83%,所以二者密度大小:p<p
1064AB;
③等物質(zhì)的量的反應(yīng)物放電生成D時(shí),電路中通過電子的物質(zhì)的量是生成B時(shí)的3倍,則正極產(chǎn)物為
Na3Mn[Mn(CN)6],持續(xù)放電過程中的總反應(yīng)為Mn[Mn(CN)6]+3NaCn=Na3Mn[Mn(CN)6]+3Cn?
18.濕法煉鋅凈化鉆渣中含有Zn、Co、Cu和Fe的單質(zhì)及Zn(OH)2,可利用過硫酸鈉(Na2s2。8)氧化水解法
實(shí)現(xiàn)鉆的富集,同時(shí)回收銅和鋅元素,生產(chǎn)工藝流程如下:
①Hz。?
NaS
H,SO,②NaOH22°8
[______]—]
凈化鉆渣t酸"產(chǎn)出叫蠢?濾液忘古?濾渣叫洗滌—CO(OH)3成品
;;;
浸渣濾渣I濾液U
已知:常溫下,當(dāng)起始濃度為O.OlmolL」時(shí)有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表。(注:當(dāng)離子
濃度小于10-5inolL-i時(shí)可視為沉淀完全。)
金屬離子Fe3+Fe2+Co2+Co3+Zn2+
開始沉淀的
1.97.57.70.16.5
PH
沉淀完全的
3.29.09.21.18.0
PH
(1)凈化鉆渣需研細(xì)的目的是o
(2)酸浸過程中產(chǎn)生Co?+的離子方程式是。
(3)根據(jù)流程可知:Co2+的還原性(填“>”或者“<")Fe2+。
(4)關(guān)于除鐵過程中加入H2O2的必要性,有同學(xué)認(rèn)為Fe?+也可與堿生成沉淀,同樣能達(dá)到除鐵的目的,
因此無須加入H2O2。該說法是否合理,請(qǐng)說明理由___________o
(5)根據(jù)表格中信息,綜合考慮流程各步驟目的,“除鐵”應(yīng)控制的pH范圍是o
(6)沉鉆過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為=
(7)濾液II中主要存在的離子有。
(8)若實(shí)際濾液I中C02+濃度為lmol.LT,計(jì)算:只考慮使鐵元素沉淀,最大pH是。
【答案】(1)增大鉆渣與酸的接觸面積,加快與酸反應(yīng)的速率
(2)Co+2H+=Co2++H2T
(3)<(4)不合理因?yàn)镕e2+在pH=9.0時(shí)沉淀完全,此pH下,C02+也會(huì)沉淀,使鐵元素與鉆元素?zé)o
法分步分離,影響鉆的富集
(5)3.2<pH<6.5
2++
(6)2CO+S2O+6H2O=2CO(OH)3;+6H+2SOj
(7)Na+、SO〉、S2O;、ZM+、H+
(8)6.7
【解析】
【分析】由題給流程可知,向凈化鉆渣中加入稀硫酸酸浸時(shí),鋅、鉆、鐵和氫氧化鋅溶于稀硫酸得到可溶
性硫酸鹽,銅不能與稀硫酸反應(yīng),過濾得到含有銅的濾渣和浸出液;向浸出液中加入過氧化氫溶液,將溶
液中的亞鐵離子氧化為鐵離子,向氧化后的溶液中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH,將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧
化鐵沉淀,過濾得到含有氫氧化鐵的濾渣和濾液;向?yàn)V液中加入過二硫酸鈉溶液,將溶液中的亞鉆離子氧
化為鉆離子,向氧化后的溶液中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH,將鉆離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鉆沉淀,過濾得
到濾液和氫氧化鉆濾渣;濾渣經(jīng)洗滌得到氫氧化鉆成品。
小問1詳解】
研細(xì)凈化鉆渣可以增大固體表面積,有利于增大凈化鉆渣與稀硫酸的接觸面積,加快酸浸速率,使酸浸更
充分,故答案為:增大與酸的接觸面積,加快酸浸速率,使酸浸更充分;
【小問2詳解】
酸浸過程中Co與酸反應(yīng),產(chǎn)生Co2+和氫氣,的離子方程式是CO+2H+=C02++H2T;
【小問3詳解】
由分析可知,加入過氧化氫溶液的目的是將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子,亞鐵離子被氧化為鐵離子
時(shí),亞鉆離子未被氧化,由氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知,亞鐵離子的還原性強(qiáng)于亞鉆離子,故答案為:<;
【小問4詳解】
不合理,因?yàn)镕e2+在pH=9.0時(shí)沉淀完全,此pH下,Co?+也會(huì)沉淀,使鐵元素與鉆元素?zé)o法分步分離,影
響鉆的富集;答案為:不合理因?yàn)镕e2+在pH=9.0時(shí)沉淀完全,此pH下,C02+也會(huì)沉淀,使鐵元素與鉆
元素?zé)o法分步分離,影響鉆的富集;
【小問5詳解】
“沉鐵”時(shí),為了使鐵離子完全沉淀,鋅離子不沉淀,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,控制溶液pH的范圍:
6.5>pH>3.2,故答案為:3.2<pH<6,5o
【小問6詳解】
加入過硫酸鈉、氫氧化鈉溶液沉鉆,將Co2+氧化成Cc?+的同時(shí)生成Co(OH)3沉淀,則發(fā)生反應(yīng)的離子方
2++
程式為2CO+S2Ol~+6H2O=2CO(OH)3;+6H+2SO。
【小問7詳解】
濾液I含有Co?+、Zn2+>SOj等,再加入過硫酸鈉、氫氧化鈉溶液沉鉆,溶液中存在的離子為Na+、SO
;、S2O)、Zn2\H+等;
【小問8詳解】
由表格數(shù)據(jù)可知,亞鉆離子完全沉淀時(shí)溶液pH為9.2,則氫氧化亞鉆的溶度積為1X10-5X(1X10-48)2=1X10-
146;亞鉆離子濃度為lmol/L的溶液中氫氧根離子濃度為JWd=1x10-73moi/L,溶液pH為6.7,故答
VImoVL
案為:6.7o
19.澳水常用于苯酚靈敏性的定性及定量檢測。某研究小組對(duì)苯酚與澳的反應(yīng)進(jìn)行探究。
實(shí)驗(yàn)一:向編號(hào)1?10的試管中均加入lmL10mg/mL苯酚水溶液,再分別滴加1?10滴濃濱水(棕黃色),實(shí)
驗(yàn)記錄如下:
試管
12345678910
序號(hào)
苯酚
溶液1mL
體積
濃澳
水滴1滴2滴3滴4滴5滴6滴7滴8滴9滴10滴
數(shù)
少量白色沉淀,大量白色沉淀,溶液大量白色沉淀,溶液
實(shí)驗(yàn)白色沉淀明顯增多,振蕩
振蕩后沉淀溶變黃,振蕩后黃色褪變黃,振蕩后黃色不
現(xiàn)象后沉淀不溶解。
解。去。褪去。
(1)經(jīng)檢驗(yàn),1?6號(hào)試管中白色沉淀主要成分相同,6號(hào)試管中恰好為苯酚與澳按物質(zhì)量1:3混合,反
應(yīng)的化學(xué)方程式為o
對(duì)實(shí)驗(yàn)一中出現(xiàn)的不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行深入探究。
Ih
已知:a.過量濱水可與苯酚產(chǎn)生白色沉淀|
b.(或類似陰離子)的濃度越高,與Bn更易發(fā)生取代反應(yīng)。
C.2s20:+12=2「+$407(陰離子均無色)
實(shí)驗(yàn)二:分別向4支潔凈試管內(nèi)加入1mL10mg/mL苯酚水溶液,滴加6滴濃澳水,振蕩,記為6-i、6-ii、
6-iii、6-iv,再分別加入1mL不同濃度苯酚水溶液,實(shí)驗(yàn)記錄如下:
試管序號(hào)6-i6-ii6-iii6-iv
加入苯酚水溶液濃
20mg/mL15mg/mL5mg/mL蒸儲(chǔ)水
度
溶液轉(zhuǎn)為澄溶液有少量白色沉溶液有大量白色沉溶液有大量白色沉
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
清淀淀淀
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)二的操作及現(xiàn)象,解釋實(shí)驗(yàn)一中1、2號(hào)試管中對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象
(3)分析一取代和二取代產(chǎn)物并不是白色沉淀主要成分的可能原因。
OHOH
、的酸性弱于從結(jié)構(gòu)角
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