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陜西省2024年高考化學(xué)模擬試題閱卷人一、單選題得分1.2022年北京冬奧會(huì)成功舉辦、“天宮課堂”精彩呈現(xiàn)均展示了我國(guó)科技發(fā)展的巨大成就,下列相關(guān)敘述正確的是A.冬奧會(huì)場(chǎng)館使用CO2跨臨界直冷制冰屬于化學(xué)變化B.冬奧會(huì)領(lǐng)獎(jiǎng)禮服中的石墨烯發(fā)熱材料屬于有機(jī)高分子材料C.“天宮課堂”中乙酸鈉過(guò)飽和溶液結(jié)晶形成溫?zé)帷氨颉?,該過(guò)程屬于放熱過(guò)程D.“天宮課堂”水油分離實(shí)驗(yàn)中液體食用油與水不分層是因?yàn)橛秃退谔罩邪l(fā)生了化學(xué)反應(yīng)2.《本草綱目》果部第三十卷中提到“山楂化飲食,消肉積、癥瘕、痰飲、痞滿(mǎn)吞酸、滯血痛脹?!鄙介械挠行С煞骤蹤此嵊址Q(chēng)檸檬酸,結(jié)構(gòu)如下,下列說(shuō)法中正確的是A.檸檬酸的酸性比碳酸弱B.檸檬酸易溶于水,可與水分子形成氫鍵C.1mol檸檬酸可與4molNaOH反應(yīng)D.檸檬酸可發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)3.X、Y、Z、R、W是五種短周期元素,原子序數(shù)依次增大,其中X是形成化合物最多的元素,Y、R同主族,X、Y、Z、W四種元素能形成化合物Z2Y和XW4。下列說(shuō)法正確的是A.簡(jiǎn)單離子半徑的大小順序:R>Z>YB.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HmW<HnRC.化合物Z2R2Y3水溶液與W的氫化物反應(yīng)能夠生成沉淀D.R2W2和Z2Y2具有相同的化學(xué)鍵類(lèi)型4.下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和所得結(jié)論均正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A鋁箔插入稀硝酸中無(wú)明顯現(xiàn)象鋁箔表面形成了致密的氧化膜B將足量的H2O2溶液滴入少量的酸性高錳酸鉀溶液溶液的紫色褪去H2O2具有還原性C分別測(cè)定等濃度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH前者pH比后者大非金屬性:S>CD將密閉燒瓶中的NO2降溫氣體顏色變淺2NO2(g)?N2O4(g)ΔH>0A.A B.B C.C D.D5.我國(guó)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的從頭合成,其中部分核心反應(yīng)如圖所示。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.反應(yīng)①消耗44gCO2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6NAB.反應(yīng)②和③的總反應(yīng)方程式為CH3OH+H2O2=HCHO+2H2OC.30gHCHO與DHA的混合物中含氧原子數(shù)目為2NAD.淀粉與纖維素的分子式相同,但二者不互為同分異構(gòu)體6.鈉堿循環(huán)法脫除煙氣中的SO2,生成的吸收液中含有Na2SO3和NaHSO3。電解吸收液回收SO2,并實(shí)現(xiàn)堿液的循環(huán)。雙極膜內(nèi)層為水層,工作時(shí)水層中的H2O解離成H+和OH-,并分別通過(guò)離子交換膜向兩側(cè)發(fā)生遷移。如圖為吸收液的電滲析裝置示意圖。下列說(shuō)法正確的是A.出口4的產(chǎn)物為NaOH溶液B.出口5中Na2SO4溶液的濃度增大C.SO32-D.陰極電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑7.常溫下,用如圖1所示裝置,向10mL0.1mol·L-1Na2CO3和cmol·L-1NaHCO3混合溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1的稀鹽酸,用壓強(qiáng)傳感器測(cè)得壓強(qiáng)隨鹽酸體積的變化曲線(xiàn)如圖2所示(忽略溫度的變化)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.c=0.1B.a(chǎn)點(diǎn)的溶液中:2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3C.b點(diǎn)的溶液中:c(HCO3-)>c(CO3D.a(chǎn)、b兩點(diǎn)水的電離程度:a>b閱卷人二、非選擇題得分8.氧化鋯(ZrO2)可用于壓電陶瓷及耐火材料的制備。以鋯英石(主要為ZrSiO4,還含有少量的Fe3O4和Al2O3等雜質(zhì))為原料制備ZrO2的工藝流程如下:已知:①鋯英石焙燒堿熔生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3與酸反應(yīng)生成ZrO2+。②部分離子在此實(shí)驗(yàn)條件下開(kāi)始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH如下表:金屬離子Al3+Fe2+Fe3+ZrO2+開(kāi)始沉淀時(shí)3.36.32.76.2完全沉淀時(shí)5.28.43.78.0(1)“焙燒堿熔”前將鋯英石粉碎的目的是,“焙燒堿熔”時(shí)制備N(xiāo)a2ZrO3的化學(xué)方程式為。(2)濾渣Ⅰ的成分為,濾渣Ⅱ的成分為。(3)“酸浸”時(shí),加入過(guò)量鹽酸的目的是。(4)“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(5)“沉淀”調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為。9.碳酸錳(MnCO3)是制造高性能磁性材料的主要原料。實(shí)驗(yàn)室以KMnO4為原料制備少量MnCO3并研究其性質(zhì),制備MnCO3的裝置如圖1所示。已知:MnCO3難溶于水、乙醇,100℃開(kāi)始分解。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)儀器B的名稱(chēng)為。(2)在燒瓶中加入一定量的KMnO4固體,滴加硫酸酸化的H2C2O4溶液,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為,反應(yīng)過(guò)程中c(Mn2+)隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)如圖2所示,則tmin時(shí),c(Mn2+)迅速增大的原因是。(3)反應(yīng)一段時(shí)間后,當(dāng)裝置A中的溶液由紫色變?yōu)闊o(wú)色,再滴加NH4HCO3溶液充分反應(yīng)生成MnCO3。生成MnCO3的離子方程式為。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將裝置A中的混合物過(guò)濾,用乙醇洗滌濾渣,再,即得到干燥的MnCO3固體。用乙醇洗滌的優(yōu)點(diǎn)是。(5)在空氣中加熱MnCO3固體,隨著溫度的升高,殘留固體的質(zhì)量變化如圖3所示。則A點(diǎn)的成分為(填化學(xué)式),B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為。10.丁二烯是生產(chǎn)丁苯橡膠SBR、ABS樹(shù)脂、聚丁二烯橡膠BR等的基本原料,也是生產(chǎn)氯丁二烯、乙烯基環(huán)己烯等化學(xué)品的關(guān)鍵中間體,工業(yè)上常在鉬系催化劑作用下,用丁烯氧化脫氫制丁二烯。丁烯氧化脫氫制丁二烯的反應(yīng)如下:反應(yīng):2C4H8(g)+O2(g)=2C4H6(g)+2H2O(g)ΔH副反應(yīng)①:C4H8(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-2542.6kJ·mol-1副反應(yīng)②:2C4H6(g)+11O2(g)=8CO2(g)+6H2O(g)ΔH2=-4886.6kJ·mol-1(1)丁烯氧化脫氫制丁二烯反應(yīng)的ΔH=。(2)在鉬系催化劑作用下,某恒壓密閉容器中通入一定量的丁烯和氧氣發(fā)生反應(yīng):2C4H8(g)+O2(g)?2C4H6(g)+2H2O(g),分別測(cè)得溫度和氧烯比(氧氣和丁烯的物質(zhì)的量之比)對(duì)丁烯的轉(zhuǎn)化率和丁二烯選擇性的影響如下圖所示:氧烯比固定,溫度升高,丁烯單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率先增大后無(wú)明顯變化的原因是;丁丁二烯最佳的溫度和氧烯比分別為;(3)400℃時(shí),在體積為1L的恒容密閉容器中充入1molC4H8和1molO2發(fā)生丁烯氧化脫氫制丁二烯反應(yīng)和副反應(yīng)①和②,測(cè)得此時(shí)容器的壓強(qiáng)為P0,平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為1.2P0,C4H8的轉(zhuǎn)化率為70%,丁二烯的選擇性為90%,則平衡后C4H6(g)的體積分?jǐn)?shù)為,丁烯氧化脫氫制丁二烯反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。(4)鉬系催化劑上C4H8燃燒反應(yīng)的速率方程為v(C4H8)=k·px(C4H8)·Py(O2)。為確定x和y,通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得如圖3數(shù)據(jù),則:x和y分別為、。(5)一種以C4H8為主要原料的電池工作原理如圖4所示。B上的電極反應(yīng)式為。11.鐵在史前就為人們所用。在人類(lèi)文明發(fā)展過(guò)程中,鐵所起的作用是其他任何元素都不能比擬的。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)鐵原子中,價(jià)電子電子云的伸展方向有種。(2)五羰基合鐵[Fe(CO)5]分解制鐵晶體,反應(yīng)過(guò)程中斷裂和形成的化學(xué)鍵有(填序號(hào));A.離子鍵B.極性鍵C.非極性鍵D.配位鍵E.金屬鍵F.范德華力Fe(CO)5中各元素電負(fù)性的大小順序是。(3)綠礬(FeSO4·7H2O)結(jié)構(gòu)如圖。①H2O分別與Fe2+、SO42?的相互作用分別為②比較SO42?中的鍵角∠O?S?O(4)鐵的化合物種類(lèi)眾多,其中FeF3的熔點(diǎn)高于1000℃,而FeBr3的熔點(diǎn)只有200℃,原因是。(5)鐵的一種配位化合物(普魯士藍(lán))中鐵氰骨架結(jié)構(gòu)如圖(a)所所示,骨架為正六面體,K+位于骨架的正六面體的空穴中,以平衡鐵氰骨架的負(fù)電荷,則該鉀鹽的化學(xué)式為。(6)一種鋰電池的正極材料磷酸鐵鋰(LiFePO4)的晶胞結(jié)構(gòu)如上圖(b)所示。其中Li+分別位于頂角、棱心、面心,O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體,它們通過(guò)共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。磷酸鐵鋰晶體的晶胞參數(shù)分別為anm、bnm,則磷酸鐵鋰晶體的摩爾體積Vm=cm3·mol?1(已知阿伏加德羅常數(shù)為NA,晶體的摩爾體積是指單位物質(zhì)的量晶體所占的體積)。12.北京冬奧會(huì)滑雪比賽冠軍谷愛(ài)凌戴的滑雪鏡不僅顏值高且不易碎兼具良好的透明度,制作材料是一種高分子材料一一聚碳酸酯(簡(jiǎn)稱(chēng)PC),其合成路線(xiàn)如下:已知:CH3COOCH3+CH3CH2OH→CH3COOCH2CH3+CH3OH。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)的名稱(chēng)是。(2)若E中只含一種類(lèi)型的氫原子,則E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,已知G中也只含有一種類(lèi)型的氫原子則F→G反應(yīng)類(lèi)型為。(3)PC塑料所含官能團(tuán)的名稱(chēng)是,生成PC塑料的化學(xué)方程式為。(4)PC塑料與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)化合物X是C的同分異構(gòu)體,苯環(huán)上的一氯代物有兩種,則符合條件的X有種:且吸收面積比為3:2:2:1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。
答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】A.冬奧會(huì)場(chǎng)館使用CO2跨臨界直冷制冰是物理變化,利用液態(tài)CO2轉(zhuǎn)化為氣態(tài)CO2,A不符合題意;
B.石墨烯為碳單質(zhì),屬于單質(zhì),不屬于有機(jī)高分子,B不符合題意;
C.過(guò)飽和乙酸鈉溶液結(jié)晶的過(guò)程是液體凝固過(guò)程,屬于放熱過(guò)程,C符合題意;
D.“天宮課堂”中油和水不分層,是因?yàn)闆](méi)有重力,未發(fā)生化學(xué)反應(yīng),D不符合題意;
故答案為:C
【分析】A.冬奧會(huì)場(chǎng)館使用CO2跨臨界直冷制冰是物理變化;
B.石墨烯為碳單質(zhì),屬于單質(zhì),不屬于有機(jī)高分子;
C.過(guò)飽和乙酸鈉溶液結(jié)晶的過(guò)程是液體凝固過(guò)程,屬于放熱過(guò)程;
D.油和水不分層,未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。2.【答案】B【解析】【解答】A.檸檬酸分子中有三個(gè)羧基,酸性比碳酸強(qiáng),A不符合題意;
B.檸檬酸分子中有羥基,可與水分子形成氫鍵,B符合題意;
C.檸檬酸分子中含有三個(gè)羧基,1mol檸檬酸可與3molNaOH反應(yīng),C不符合題意;
D.檸檬酸分子中含有三個(gè)羧基和一個(gè)醇羥基,可發(fā)生取代反應(yīng)、氧化反應(yīng),不能發(fā)生加成反應(yīng),D不符合題意;
故答案為:B
【分析】A.三個(gè)羧基,酸性比碳酸強(qiáng);
B.有羥基,可與水分子形成氫鍵;
C.羧基和NaOH反應(yīng);
D.羧基和醇羥基,可發(fā)生取代反應(yīng)、氧化反應(yīng),不能發(fā)生加成反應(yīng)。3.【答案】C【解析】【解答】A.X、Y、Z、R、W是五種短周期元素,原子序數(shù)依次增大,其中X是形成化合物最多的元素,X為C,Y、R同主族,X、Y、Z、W四種元素能形成化合物Z2Y和XW4,Y為O,Z為Na,R為S,W為Cl,同電子層結(jié)構(gòu)核多徑小,簡(jiǎn)單離子半徑的大小順序:R>Y>Z,A不符合題意;
B.同周期從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng),氣態(tài)氫化物穩(wěn)定增強(qiáng),氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:HmW>HnR,B不符合題意;
C.化合物Z2R2Y3為Na2S2O3水溶液與W的氫化物HCl反應(yīng)生成二氧化硫、硫單質(zhì)沉淀和氯化鈉,C符合題意;
D.R2W2為S2Cl2有極性鍵和非極性鍵,Z2Y2為Na2O2有離子鍵和非極性鍵,具有的化學(xué)鍵類(lèi)型不完全相同,D不符合題意;
故答案為:C
【分析】A.X、Y、Z、R、W是五種短周期元素,原子序數(shù)依次增大,其中X是形成化合物最多的元素,X為C,Y、R同主族,X、Y、Z、W四種元素能形成化合物Z2Y和XW4,Y為O,Z為Na,R為S,W為Cl,同電子層結(jié)構(gòu)核多徑??;
B.同周期從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng),氣態(tài)氫化物穩(wěn)定增強(qiáng);
C.Na2S2O3水溶液與HCl反應(yīng)生成二氧化硫、硫單質(zhì)沉淀和氯化鈉;
D.R2W2為S2Cl2有極性鍵和非極性鍵,Z2Y2為Na2O2有離子鍵和非極性鍵。4.【答案】B【解析】【解答】A.常溫下,鋁箔插入濃硝酸中才形成了致密氧化膜,A不符合題意;
B.將足量的H2O2溶液滴入少量的酸性高錳酸鉀溶液,紫色褪去,說(shuō)明雙氧水有還原性,B符合題意;
C.分別測(cè)定等濃度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH,前者pH比后者大,酸性:亞硫酸氫根>碳酸氫根,不能比較非金屬性,C不符合題意;
D.將密閉燒瓶中的NO2降溫,氣體顏色變淺,說(shuō)明降溫反應(yīng)向生成N2O4方向移動(dòng),是放熱反應(yīng),2NO2(g)?N2O4(g)ΔH<0,D不符合題意;
故答案為:B
【分析】A.常溫下,鋁箔插入濃硝酸中才形成了致密氧化膜;
B.紫色褪去,說(shuō)明雙氧水有還原性;
C.酸性:亞硫酸氫根>碳酸氫根;
D.降溫反應(yīng)向生成N2O4方向移動(dòng),是放熱反應(yīng),2NO2(g)?N2O4(g)ΔH<0。5.【答案】C【解析】【解答】A.反應(yīng)①消耗1molCO2,同時(shí)消耗3molH2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6NA,A不符合題意;
B.反應(yīng)②和③的總反應(yīng)方程式為CH3OH+H2O2=HCHO+2H2O,B不符合題意;
C.HCHO與DHA的最簡(jiǎn)式均為CH2O,30gHCHO與DHA的混合物中含O原子物質(zhì)的量為1mol,C符合題意;
D.淀粉與纖維素的分子式相同,均為(C6H10O5)n,n值不同,二者不互為同分異構(gòu)體,D不符合題意;
故答案為:C
【分析】A.轉(zhuǎn)移電子數(shù)的計(jì)算;
B.反應(yīng)②和③的總反應(yīng)方程式為CH3OH+H2O2=HCHO+2H2O;
C.HCHO與DHA的最簡(jiǎn)式均為CH2O;
D.淀粉與纖維素的分子式相同,均為(C6H10O5)n,n值不同,二者不互為同分異構(gòu)體。6.【答案】D【解析】【解答】A.左邊為陰極,發(fā)生還原反應(yīng):2H2O+2e-=2OH-+H2↑;右邊為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng):2H2O-4e-=4H++O2↑,吸收液為Na2SO3和NaHSO3,SO32-和HSO3-通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入交換室2,反應(yīng)產(chǎn)生SO2和H2O,出口2、3之間為陽(yáng)離子交換膜,生成的OH-不能通過(guò),出口4的產(chǎn)物為H2SO4,A不符合題意;
B.Na2SO4沒(méi)有補(bǔ)充,濃度不變,B不符合題意;
C.SO32-和HSO3-通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入交換室2,反應(yīng)產(chǎn)生SO2和H2O,C不符合題意;
D.陰極電極反應(yīng)式為:2H++2e-=H2↑,D符合題意;
故答案為:D
【分析】A.左邊為陰極,發(fā)生還原反應(yīng):2H2O+2e-=2OH-+H2↑;右邊為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng):2H2O-4e-=4H++O2↑,吸收液為Na2SO3和NaHSO3,SO32-和HSO3-通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入交換室2,反應(yīng)產(chǎn)生SO2和H2O,出口2、3之間為陽(yáng)離子交換膜,生成的OH-不能通過(guò),出口4的產(chǎn)物為H2SO4;
B.Na2SO4沒(méi)有補(bǔ)充,濃度不變;
C.SO32-和HSO3-反應(yīng)產(chǎn)生SO2和H2O;
D.陰極電極反應(yīng)式為:2H++2e-=H2↑。7.【答案】C【解析】【解答】A.向10mL0.1mol·L-1Na2CO3和cmol·L-1NaHCO3混合溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1的稀鹽酸,鹽酸先和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉,再和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳,滴入的10mL鹽酸和碳酸鈉反應(yīng),再滴入的20mL鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng),當(dāng)?shù)稳?0mL鹽酸時(shí),碳酸鈉和碳酸氫鈉中的鈉都轉(zhuǎn)化為氯化鈉,Na+的總物質(zhì)的量為0.03L×0.1mol/L=0.003mol,原溶液中碳酸鈉的物質(zhì)的量為0.01L×0.1mol/L=0.001mol,碳酸鈉中的Na+的物質(zhì)的量為0.002mol,碳酸氫鈉中的Na+為0.001mol,碳酸氫鈉為0.001mol,物質(zhì)的量濃度為0.001mol÷0.01L=0.1mol/L,A不符合題意;
B.a(chǎn)點(diǎn)溶液是等物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合液,有2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],B不符合題意;
C.b點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)是碳酸氫鈉和氯化鈉,碳酸氫鈉溶液顯堿性,HCO3-水解程度大于電離程度,c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-),C符合題意;
D.a(chǎn)的溶質(zhì)是碳酸鈉和碳酸氫鈉,碳酸鈉和碳酸氫鈉水解都促進(jìn)水的電離,向混合溶液中加入鹽酸,b點(diǎn)溶質(zhì)是碳酸氫鈉和氯化鈉,碳酸氫鈉對(duì)水的電離的促進(jìn)程度沒(méi)有碳酸鈉大,a、b兩點(diǎn)水的電離程度:a>b,D不符合題意;
故答案為:C
【分析】A.向10mL0.1mol·L-1Na2CO3和cmol·L-1NaHCO3混合溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1的稀鹽酸,鹽酸先和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉,再和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳;
B.碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合液,有2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)];
C.碳酸氫鈉溶液顯堿性,HCO3-水解程度大于電離程度;
D.a(chǎn)的溶質(zhì)是碳酸鈉和碳酸氫鈉,碳酸鈉和碳酸氫鈉水解都促進(jìn)水的電離,向混合溶液中加入鹽酸,b點(diǎn)溶質(zhì)是碳酸氫鈉和氯化鈉,碳酸氫鈉對(duì)水的電離的促進(jìn)程度沒(méi)有碳酸鈉大。8.【答案】(1)增大接觸面積,加快反應(yīng)速率;ZrSiO4+4NaOH高溫__Na2ZrO3+Na2SiO3+2H(2)H2SiO3;Al(OH)3、Fe(OH)3(3)加快酸浸的速率,提高焙燒堿熔產(chǎn)物的浸出率,提供酸性環(huán)境(4)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O、2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O(5)5.2≤pH<6.2【解析】【解答】(1)“焙燒堿溶”步驟中,氧化鋁為兩性氧化物,能與NaOH發(fā)生,ZrSiO4與NaOH反應(yīng);
“酸浸”步驟中,過(guò)量的NaOH與HCl反應(yīng),Na2ZrO3與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化成ZrOCl2和NaCl,NaAlO2與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)生成AlCl3、NaCl,Na2SiO3與鹽酸反應(yīng)生成H2SiO3沉淀,F(xiàn)e3O4與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2和FeCl3;“氧化”步驟中,加入NaClO,將Fe2+氧化成Fe3+;“沉淀”步驟中,加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH,使Al3+、Fe3+以Al(OH)3、Fe(OH)3形式沉淀出來(lái);“焙燒堿熔”前將鋯英石粉碎的目的是增大鋯英石與NaOH的接觸面積,加快反應(yīng)速率;制備N(xiāo)a2ZrO3的化學(xué)方程式為ZrSiO4+4NaOH高溫__Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O;
(2)濾渣Ⅰ為H2SiO3;濾渣Ⅱ的成分是Al(OH)3、Fe(OH)3;
(3)“酸浸”步驟中加入過(guò)量鹽酸的目的是加快酸浸的速率,提高焙燒堿熔產(chǎn)物的浸出率,提供酸性環(huán)境;
(4)NaClO有強(qiáng)氧化性,加鹽酸是過(guò)量的,“氧化”步驟中發(fā)生ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O、2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,
(5)“沉淀”調(diào)節(jié)溶液的pH,Al3+、Fe3+以Al(OH)3、Fe(OH)3形式沉淀,ZrO2+不能水解,pH調(diào)節(jié)范圍是5.2≤pH<6.2;
【分析】“焙燒堿溶”步驟中,氧化鋁為兩性氧化物,能與NaOH發(fā)生,ZrSiO4與NaOH反應(yīng);
“酸浸”步驟中,過(guò)量的NaOH與HCl反應(yīng),Na2ZrO3與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化成ZrOCl2和NaCl,NaAlO2與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)生成AlCl3、NaCl,Na2SiO3與鹽酸反應(yīng)生成H2SiO3沉淀,F(xiàn)e3O4與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2和FeCl3;“氧化”步驟中,加入NaClO,將Fe2+氧化成Fe3+;“沉淀”步驟中,加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH,使Al3+、Fe3+以Al(OH)3、Fe(OH)3形式沉淀出來(lái);“焙燒堿熔”前將鋯英石粉碎的目的是增大鋯英石與NaOH的接觸面積,加快反應(yīng)速率;制備N(xiāo)a2ZrO3的化學(xué)方程式為ZrSiO4+4NaOH高溫__Na2ZrO3+Na2SiO9.【答案】(1)恒壓滴液漏斗(2)2MnO4-(3)M(4)低溫烘干;防止潮濕的MnCO3被空氣氧化(5)MnO2;2M【解析】【解答】(1)通過(guò)恒壓滴液漏斗分別滴加硫酸酸化的草酸溶液,水浴加熱反應(yīng)后,再滴加碳酸氫銨溶液,反應(yīng)產(chǎn)生碳酸錳沉淀,過(guò)濾,低溫烘干,得到碳酸錳晶體,通過(guò)加熱分解,在不同溫度下測(cè)定固體產(chǎn)生的成分;儀器B的名稱(chēng)為恒壓滴液漏斗;
(2)在燒瓶中加入一定量的KMnO4固體,滴加硫酸酸化的H2C2O4溶液,氧化產(chǎn)生二氧化碳,同時(shí)MnO4-被還原為錳離子,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
反應(yīng)過(guò)程中c(Mn2+)隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)如圖2所示,tmin時(shí),c(Mn2+)迅速增大的原因是反應(yīng)產(chǎn)生的Mn2+對(duì)反應(yīng)具有催化作用;
(3)反應(yīng)一段時(shí)間后,當(dāng)裝置A中的溶液由紫色變?yōu)闊o(wú)色,再滴加NH4HCO3溶液充分反應(yīng)生成MnCO3,同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳,生成MnCO3的離子方程式為Mn2++2HCO3?=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將裝置A中的混合物過(guò)濾,用乙醇洗滌濾渣,再低溫烘干,得到干燥的MnCO3固體;用乙醇洗滌的優(yōu)點(diǎn)是防止潮濕的MnCO3被空氣氧化;
(5)在空氣中加熱MnCO3固體,隨著溫度的升高,殘留固體的質(zhì)量變化如圖3所示。固體質(zhì)量由115g減小為87g,115gMnCO3固體為1mol,含有55gMn,A點(diǎn)87g固體中含有O元素的質(zhì)量為32g,即2mol,A點(diǎn)的成分為MnO2;B點(diǎn)時(shí)質(zhì)量為79g,含有1molMn,含有O質(zhì)量為79g-55g=24g,即1.5mol,N(Mn):N(O)=1mol:1.5mol=2:3,為Mn2O10.【答案】(1)-198.6kJ·mol-1(2)開(kāi)始時(shí),溫度升高反應(yīng)速率加快,丁烯單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率增大;隨著溫度更高時(shí),副反應(yīng)增多,故轉(zhuǎn)化率無(wú)明顯變化;;440℃,0.85。(3)25%;40(4)12(5)O2+2CO2+4e-=2CO32-【解析】【解答】(1)分別將三個(gè)反應(yīng)標(biāo)識(shí)為③,①,②,則有③=①×2-②,根據(jù)蓋斯定律有?H3=?H1×2-?H2=-2542.6×2-(-4886.6)=-198.6kJ·mol-1;
(2)開(kāi)始時(shí),溫度升高反應(yīng)速率加快,丁烯單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率增大;隨著溫度更高時(shí),副反應(yīng)增多,故轉(zhuǎn)化率無(wú)明顯變化,依圖1,最佳溫度為440℃,依圖2,最佳氧烯比為0.85;
(3)反應(yīng)過(guò)程中,丁烯的轉(zhuǎn)化率力70%,二丁烯的選擇性為90%,丁烯氧化脫氫制丁二烯反應(yīng)中C4H8的變化量為:1×70%×90%=0.63mol,副反應(yīng)①中C4H8的變化量為1×70%-0.63=0.07mol;反應(yīng)前容器的壓強(qiáng)為P0,平街時(shí)容器的壓強(qiáng)為1.2P0,平衡時(shí)氣體總的物質(zhì)的量為2.4mol,設(shè)副反應(yīng)②消耗C4H6為xmol,根據(jù)三段式得(1-0.63-0.07-x)+(1-0.315-0.42-5.5x)+(0.63+0.63)+(0.28+0.28)+(4x+3x)=2.4,解得x=0.03,C4H8(g)、C4H6(g)、H2O(g),O2(g),CO2(g)的物質(zhì)的量分別為0.3mol、0.6mol、1.0mol、0.1mol,0.4mol,平衡后C4H6(g)的體分?jǐn)?shù)為(0.63-0.03)÷2.4x100%=25%,丁烯氧化脫氫制丁二烯反應(yīng)的平衡常數(shù)K=40;
(4)當(dāng)p(C4H8)固定時(shí),P(O2)增大時(shí),v(C4H8)不變,得出y=0;固定P(O2)時(shí),490℃時(shí)p(C4H8)從10→20,v從2.5→3.535,得出3.525÷2.5=2x。解得x=12;
(5)由圖4可知,B極為O2,發(fā)生還原反應(yīng):O2+2CO2+4e-=2CO32-;
【分析】(1)根據(jù)蓋斯定律有?H3=?H1×2-?H2;
(2)開(kāi)始時(shí),溫度升高反應(yīng)速率加快,丁烯單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率增大;隨著溫度更高時(shí),副反應(yīng)增多,故轉(zhuǎn)化率無(wú)明顯變化;
(3)根據(jù)三段式求平衡時(shí)物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)以及平衡常數(shù);
(4)當(dāng)p(C4H8)固定時(shí),P(O2)增大時(shí),v(C4H8)不變,得出y=0;固定P(O2)時(shí),490℃時(shí)p(C4H8)從10→20,v從2.5→3.535,得出3.525÷2.5=2x;
(5)O2發(fā)生還原反應(yīng):O2+2CO2+4e-=2CO32-11.【答案】(1)6(2)DE;O>C>Fe(3)配位鍵;分子間氫鍵;>(4)FeF3是離子晶體,F(xiàn)eBr3是分子晶體,離子晶體的熔點(diǎn)大于分子晶體,故FeF3的熔點(diǎn)高于1000℃,而FeBr3的熔點(diǎn)只有200℃(5)KFe[Fe(CN)6]或KFe2(CN)6(6)a【解析】【解答】(1)基態(tài)鐵原子中,價(jià)電子排布式為3d64s2,價(jià)電子電子云的伸展方向有6種;
(2)五羰基合鐵[Fe(CO)5]分解制鐵晶體,反應(yīng)過(guò)程中斷裂了配位鍵,形成了金屬鍵,CO中共價(jià)鍵未發(fā)生斷裂;同周期從左到右電負(fù)性逐漸增大,同主族從上到下電負(fù)性逐漸減小,F(xiàn)e(CO)5中各元素電負(fù)性的大小順序是O>C>Fe;
(3)①H2O與Fe2+的相互作用力為配位鍵,H2O與SO42?的相互作用力為分子間氫鍵;
②SO42?立體構(gòu)型為正四面體形,H2O立體構(gòu)
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