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文檔簡介
第第頁江蘇省南京市江寧區(qū)2023-2024學年高二下學期化學期末一、單項選擇題(共13題,每題3分,共39分。每題只有一個選項最符合題意。)1.化學與人類生產、生活密切相關,下列敘述中正確的是()A.載人飛船采用了剛性太陽能電池陣,將化學能轉化為電能供飛船使用B.“超輕海綿”使用的石墨烯是新型有機高分子材料C.硅是制作光導纖維的主要材料D.北京冬奧會吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯屬于高分子材料2.化學與生活密切相關。下列化學用語或描述表達正確的是()A.基態(tài)硫原子的軌道表示式:B.H2S的電子式:C.SO2的VSEPR模型:D.中子數為9的氮原子793.亞硝酸鈉(NaNO2)是一種肉制品生產中常見的食品添加劑,實驗室通過以下反應制備NaNOA.用裝置甲制備NO B.用裝置乙干燥NOC.用裝置丙合成NaNO2閱讀下列材料,完成下面小題。含氯化合物在生產生活中應用廣泛。舍勒發(fā)現將軟錳礦和濃鹽酸混合加熱可產生氯氣,該方法仍是當今實驗室制備氯氣的主要方法之一,工業(yè)上以NaCl為原料可制得Cl2、Cl2O、HClO、ClO3-和ClO4-等。在催化劑CuCl2作用下,通過氧氣直接氧化氯化氫制備氯氣。該反應為可逆反應,熱化學方程式為4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-116kJ/mol。4.下列有關說法正確的是()A.CuCl2中Cu2+核外電子排布式為[Ar]3d9B.ClO3-與ClO4-中的O-Cl-O夾角都為109°28'C.HCl與NaCl的晶體類型相同D.Cl2O與HClO都是由極性鍵構成的非極性分子5.下列化學反應表示正確的是()A.實驗室制氯氣:MnCl2+2HCl=MnO2+Cl2↑+H2OB.電解飽和NaCl溶液的陰極反應:2Cl--2e-=Cl2↑C.4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l)ΔH<-116kJ/molD.氯氣溶于水具有漂白性:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-6.對于反應4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),下列說法正確的是()A.上述反應ΔS>0B.上述反應平衡常數KC.其他條件相同,增大n(D.上述反應中消耗1molO2,轉移電子的數目為4×6.02×10237.下列物質的性質和用途具有對應關系的是()A.Al2O3熔點高,可用作電解制鋁B.明礬水解生成膠體,可用做絮凝劑C.Al(OH)3不穩(wěn)定,可用于治療胃酸過多D.鋁具有導熱性,可用于制備鋁熱劑8.工業(yè)上吸收含氟煙氣中的HF并制備Na3AlF6的流程如下:()已知Ka(HF)=6.6×10?4;H2CO3的Ka1=4.3×10?7,Ka2=5.6×10?11。下列說法不正確的是A.“吸收”時發(fā)生反應的離子方程式為HF+CO32-=HCO3-+F-B.“吸收”時煙氣自下而上、吸收液自上而下噴淋,有利于HF的吸收C.“合成”過程中溶液的堿性減弱D.“過濾”所得濾液可以返回“吸收”過程,循環(huán)使用9.水仙環(huán)素是一種多羥基生物堿,結構見圖。下列關于水仙環(huán)素的說法錯誤的是()
A.分子中有醚鍵、羥基、酰胺基等官能團B.能發(fā)生取代反應、加成反應、消去反應C.1mol水仙環(huán)素最多可以和5molNaOH反應D.分子中含有4個手性碳原子10.為防止因天然氣泄漏,居家安裝天然氣報警器很重要。當空間內甲烷達到一定濃度時,傳感器隨之產生電信號并聯動報警,圖1是成品裝置,其工作原理如圖2所示,其中O2-可以在固體電解質ZrO2-Na2O中移動。當報警器觸發(fā)工作時,下列說法正確的是()A.O2-在電解質中向a電極移動,電流方向由a電極經導線流向b電極B.報警器觸發(fā)工作時,圖2的裝置將電能轉化為化學能C.當電路中有0.008mol電子轉移時,則電極a有22.4mL甲烷參與反應D.多孔電極a極上發(fā)生的反應的電極反應式為:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O11.根據下列實驗操作與現象所得出的結論正確的是()選項實驗操作與現象結論A向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液,溶液由淺綠色變?yōu)辄S色氧化性:H2O2>Fe3+B向4mL0.1mol·L?1K2CrO4溶液中緩慢滴加1mol·L?1稀硝酸,溶液由黃色變?yōu)槌壬龃骳(H+)有利于CrO42-轉化為Cr2O72-C室溫下,用pH計測量等濃度的CH3COONa和HCOONa溶液的pH,前者大于后者Ka(CH3COOH)>Ka(HCOOH)D室溫下,向濃度均為0.05mol·L?1的NaI和NaCl的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黃色沉淀生成Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)A.A B.B C.C D.D12.實驗室向CaSO4懸濁液中加入過量(NH4)2CO3溶液,充分攪拌后過濾得到CaCO3。已知室溫時,KSP(CaSO4)=9.0×10-6,KSP(CaCO3)=3.0×10-9。下列說法正確的是()A.(NH4)2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)B.CaSO4懸濁液中存在:c(Ca2+)<10-5mol·L?1C.反應CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-正向進行,需滿足cD.過濾后所得濾液中一定存在:c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+2c(SO42-)13.在一定條件下CO2催化加氫生成CH3OH,主要發(fā)生三個競爭反應:反應Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ/mol反應Ⅱ:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH2=-165.0kJ/mol反應Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)ΔH3=-122.7kJ/mol為分析催化劑對反應的選擇性,在1L恒容密閉容器中充入一定量的CO2和H2,測得反應進行相同時間后,有關物質的物質的量隨溫度變化如圖所示,下列說法不正確的是()A.CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)ΔH=+115.5kJ/molB.其他條件不變,增大H2用量,反應Ⅰ速率增大,平衡常數增大C.一定溫度下,當容器中的氣體壓強不再改變時,體系達到平衡D.溫度過高,三種含碳產物的物質的量會迅速降低,可能原因是催化劑活性降低二、非選擇題(共4題,共61分。請將解答填寫在答題卡相應的位置。)14.以硫化銅礦(主要成分為CuS,含一定量的Zn2+、Fe2+)為原料制備粗銅的流程如下:已知:①浸取液中c(Cu2+)約為0.1mol·L?1②幾種離子開始沉淀及沉淀完全(金屬離子濃度≤10-5mol·L?1)時的pH:離子Fe2+Fe3+Cu2+Zn2+開始沉淀的pH7.51.94.26.2沉淀完全的pH9.63.26.78.2(1)“浸取”時,CuS轉化為S的離子方程式為。(2)已知CuS難溶于硫酸。溶液中存在CuS(s)=Cu2+(aq)+S2?(aq)?!敖 睍r采用高壓O2的原因是。(3)“調pH”時需控制的pH范圍是。(4)“過濾1”所得固體X主要成分是。(5)經過如上流程,“Zn2+”存在于(何處)。(6)粗銅中銅含量的測定步驟1:取0.2000g粗銅,加入一定量濃HNO3、濃HCl,微熱至粗銅完全溶解后,控制溶液pH為3~4,加熱除去未反應的HNO3,冷卻;步驟2:將步驟1所得溶液加水定容至250mL,量取25.00mL置于錐形瓶中,加入過量KI溶液,再加入少量淀粉溶液,用0.01000mol·L?1Na2S2O3溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。已知:Cu2++I?-CuI+I2,I2+S2O32--S4O62-+I?(未配平)粗銅中銅的質量分數為(寫出計算過程)。15.化合物F(普瑞巴林)是一種治療神經痛的藥物。其合成路線如下:(1)B分子中碳原子的雜化方式為;F中官能團名稱是;(2)B→C的化學反應類型是;(3)在催化劑作用下,烴X和CO、H2化合生成A,則X的結構簡式是;(4)B的一種同分異構體同時滿足下列條件,寫出該同分異構體的結構簡式(只寫一種);①該分子為環(huán)狀結構,分子中含有碳碳雙鍵和羥基;②分子中不同化學環(huán)境的氫原子數目比為1:2:2:1。(5)3-苯基丙烯酸乙酯()是一種重要的醫(yī)藥中間體。請設計以CH2(COOH)2、CH3CH2OH和甲苯為原料制備3-苯基丙烯酸乙酯的合成路線。(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線見本題題干)16.硫酸羥胺[(NH3OH)2SO4]為無色晶體,易溶于水,一種合成步驟如下:步驟Ⅰ:將物質的量之比接近1:1的NO和NO2的混合氣體通入(NH4)2CO3溶液制備NH4NO2。步驟Ⅱ:向NH4NO2溶液中先通入一定量NH3,然后再通入SO2生成(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4,實驗裝置如圖所示(夾持裝置與加熱裝置省略)(1)(NH3OH)2SO4可以看成是羥胺(NH2OH)與H2SO4作用的產物。(NH3OH)2SO4中N元素的化合價為。(2)步驟Ⅰ中發(fā)生反應的化學方程式為。(3)若步驟Ⅰ通入氣體中n(NO):n(NO2)<1:1,則制得的NH4NO2中會混入雜質(填化學式)。(4)步驟Ⅱ利用裝置B制得SO2,發(fā)生反應的化學方程式為。(5)裝置A的名稱是,隨SO2通入,裝置A中溶液的pH(填“增大”或“減小”)。17.CO2的資源化利用能有效減少碳排放充分利用碳資源。I.CO2合成甲醇(CH3OH)該反應包括下列兩步:反應ICO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH1=+40.9kJ/mol反應ⅡCO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.5kJ/mol(1)由CO與H2合成CH3OH(g)的熱化學方程式為。(2)在一定溫度下,向體積為2L的恒容密閉容器中充入3molH2和1molCO2,控制條件僅發(fā)生反應Ⅱ,測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質的量(n)隨時間的變化如圖所示:①0~3min內,用H2(g)表示的化學反應速率v(H2)=。②在平衡后,再向容器中加入2molCO2(g)和2molCH3OH(g)則平衡向移動。(填“正反應方向”“逆反應方向”或“不移動”)。(3)在光電催化下CO2可以合成甲醇,原理如圖所示。陰極的電極反應式為。(4)II.CO2合成二甲醚(CH3OCH3)控制反應條件,同時發(fā)生反應Ⅰ、反應Ⅱ和反應Ⅲ,可以合成二甲醚(CH3OCH3)。反應Ⅲ2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-24.5kJ/mol在壓強30MPa、n(H2)n(CO2)=4時,CO2圖中,代表CH3OCH3選擇性的是曲線(填“A”、“B”或“C”)。(5)當溫度超過290℃,曲線B隨溫度升高而增大的原因是。
答案解析部分1.【答案】D【解析】【解答】A.載人飛船采用了剛性太陽能電池陣,將太陽能轉化為電能供飛船使用,故A不符合題意;
B.“超輕海綿”使用的石墨烯是新型無機非金屬材料,故B不符合題意;
C.二氧化硅是制作光導纖維的主要材料,故C不符合題意;
D.北京冬奧會吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯是以乙烯為單體,經加聚反應制成的有機高分子材料,故D符合題意;
故答案為:D
【分析】A.剛性太陽能電池陣是將太陽能轉化為電能;
B.石墨烯是新型無機非金屬材料;
C.硅是電池板主要材料;
D.冰墩墩使用聚乙烯是高分子材料。2.【答案】C【解析】【解答】A.基態(tài)硫原子的軌道表示式應該為,故A不符合題意;
B.H2S是共價化合物,電子式為:,故B不符合題意;
C.SO2的價層電子對數是6-2×22+2=3,因此VSEPR模型:,故C符合題意;
D.中子數為9的氮原子,其質量數是9+7=16,可表示為716N,故D不符合題意;
故答案為:C
【分析】A.基態(tài)硫原子占據3個電子層即可寫出;
B.硫化氫是共價化合物,硫原子含有2對孤對電子;
C.計算二氧化硫中硫原子的價層電子對判斷;
D.左上角是質量數,左下角是質子數。3.【答案】A【解析】【解答】A.碳和濃硝酸在加熱條件下反應生成CO2和NO2,甲裝置缺少加熱裝置,A符合題意;B.堿石灰是堿性干燥劑,能用來干燥NO,B不符合題意;C.由2NO+NaD.多余的NO尾氣在丁裝置中能與酸性高錳酸鉀溶液反應從而被吸收,D不符合題意;故答案為:A。【分析】A、濃硝酸和碳反應生成二氧化氮;
B、一氧化氮可以用堿石灰干燥;
C、過氧化鈉和一氧化氮反應生成亞硝酸鈉;
D、一氧化氮可以和酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應。【答案】4.A5.C6.D【解析】【分析】(1)A.銅是29號,銅原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1,即可寫出銅離子電子排布為[Ar]3d9;
B.ClO3-中心原子是Cl,其價層電子數為3+12(7-2×3+1)=4,雜化方式為sp3,離子的空間結構為三角錐形即可判斷;
C.HCl是分子晶體,NaCl是離子晶體;
D.Cl2O與HClO都是V形分子,是由極性鍵構成的極性分子;
(2)A.實驗室中用MnO2與濃鹽酸混合加熱制氯氣即可寫出方程式;
B.陰極是水得到電子變?yōu)闅錃夂蜌溲趸c;
C.氣態(tài)水含有的能量比液體水多,當物質由氣態(tài)轉化為液態(tài)時會放出熱量。反應放出的熱量越多,則反應熱就越小;
D.HClO是弱酸,不能寫離子形式,應該寫化學式;
(3)A.氣體系數減小,熵減;
B.根據平衡公式即可寫出;
C.增大n(HCl4.A.Cu是第29號元素,Cu2+核外電子排布式為[Ar]3d9,故A符合題意;
B.ClO3-中心原子是Cl,其價層電子數為3+12(7-2×3+1)=4,雜化方式為sp3,離子的空間結構為三角錐形,故其O-Cl-O夾角小于109°28',故B不符合題意;
C.HCl是分子晶體,NaCl是離子晶體,故C不符合題意;
D.Cl25.A.在實驗室中用MnO2與濃鹽酸混合加熱制氯氣,反應的化學方程式為:MnCl2+4HCl(濃)→?MnO2+Cl2↑+2H2O,故A不符合題意;
B.電解飽和NaCl溶液,在陽極上Cl-失去電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為:2Cl--2e-=Cl2↑,故B不符合題意;
C.在催化劑存在條件下氧氣氧化HCl氣體,反應產生Cl2、H2O蒸氣,熱化學方程式為4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-116kJ/mol,氣態(tài)水含有的能量比液體水多,當物質由氣態(tài)轉化為液態(tài)時會放出熱量。反應放出的熱量越多,則反應熱就越小,故生成液態(tài)水時是熱化學方程式為:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l)ΔH<-116kJ/mol,故C符合題意;
D.氯氣溶于水,反應產生HCl、HClO,該反應是可逆反應。且HClO是弱酸,不能寫離子形式,應該寫化學式,反應的離子方程式應該為:Cl2+H2O?H++Cl-+HClO,故D不符合題意;
6.A.由題干反應方程式信息可知,上述反應正反應的氣體系數之和減小,即ΔS<0,故A不符合題意;
B.由題干反應方程式信息可知,生成物H2O為氣體,故上述反應平衡常數K=c2(Cl2)c(H2O)2c4(HCl7.【答案】B【解析】【解答】A.Al2O3熔融可以電解生成鋁單質,可用作電解制鋁,而不是因為其熔點高,物質的性質和用途不具有對應關系,故A不符合題意;
B.明礬水解生成膠體從而吸附水中懸浮物加速沉降用于凈水,可用做混凝劑,物質的性質和用途具有對應關系,故B符合題意;
C.Al(OH)3能和胃酸鹽酸反應,可用于治療胃酸過多,與其不穩(wěn)定無關,物質的性質和用途不具有對應關系,故C不符合題意;
D.鋁具有還原性能還原一些金屬氧化物,可用于制備鋁熱劑,與導熱性無關,物質的性質和用途不具有對應關系,故D不符合題意;
故答案為:B
【分析】A.Al2O3熔融可以電解生成鋁單質,可用作電解制鋁;
B.明礬水解生成膠體從而吸附水中懸浮物加速沉降用于凈水;
C.Al(OH)3能和胃酸鹽酸反應,可用于治療胃酸過多;
D.鋁具有還原性能還原一些金屬氧化物。8.【答案】C【解析】【解答】A.由Ka值大小可知,酸性HF>HCO3-,則“吸收”時發(fā)生的離子方程式為HF+CO32-=HCO3-+F-,符合強酸制取弱酸的規(guī)律,故A不符合題意;
B.煙氣自下而上、吸收液自上而下噴淋,增大了接觸面積,有利于HF的吸收,故B不符合題意;
C.“合成”過程中的化學方程式為2CO2+6NaF+NaAlO2=Na3AlF6+2Na2CO3,因此,溶液的堿性增強,故C符合題意;
D.“過濾”所得溶液為碳酸鈉,可以返回“吸收”過程,循環(huán)使用,故D不符合題意;
故答案為:C
【分析】A.由Ka值大小可知,酸性HF>HCO3-,即可寫出方程式;
B.煙氣自下而上、吸收液自上而下噴淋,增大了接觸面積,有利于HF的吸收;
C.2CO2+6NaF+NaAlO2=Na3AlF6+2Na2CO3,因此,溶液的堿性增強;
D.“過濾”所得溶液為碳酸鈉可回收利用。9.【答案】C【解析】【解答】A.由水仙環(huán)素的結構可知,其中含有的官能團為碳碳雙鍵、醚鍵、(酚)羥基、(醇)羥基、酰胺基,故A符合題意;
B.含醇羥基、酰胺基能發(fā)生取代反應,含碳碳雙鍵、苯環(huán)能發(fā)生加成反應,與醇羥基相連碳原子的鄰碳上有H原子,能發(fā)生消去反應,故B不符合題意;
C.1個水仙環(huán)素中含有的1個酚羥基和1個酰胺基能與NaOH反應,1mol水仙環(huán)素最多可以和2molNaOH反應,故C符合題意;
D.中*標示的4個碳原子為手性碳原子,故D不符合題意;
故答案為:C
【分析】由水仙環(huán)素的結構可知,其中含有的官能團為碳碳雙鍵、醚鍵、(酚)羥基、(醇)羥基、酰胺基能發(fā)生取代反應,發(fā)生加成反應,能發(fā)生消去反應,最多可以和2mol氫氧化鈉反應,含有4個手性碳原子。10.【答案】D【解析】【解答】甲烷、空氣、O2構成燃料電池,電池工作時,通入CH4的多孔電極a為負極,CH4失電子產物與電解質反應生成CO2等,通入空氣的多孔電極b為正極,O2得電子生成O2-;
A.由分析可知,a為負極,b為正極,則O2-在電解質中向a電極移動,但電流方向由b電極經導線流向a電極,故A不符合題意;
B.報警器觸發(fā)工作時,圖2的裝置形成原電池,將化學能轉化為電能,故B不符合題意;
C.在a電極,發(fā)生電極反應CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,則當電路中有0.008mol電子轉移時,電極a有0.001molCH4參加反應,在標準狀況下其體積為22.4mL,題中沒有指明標準狀況,故D不符合題意;
D.多孔電極a極為負極,CH4失電子產物與電解質反應生成CO2等,則發(fā)生反應的電極反應式為:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,故D符合題意;
故答案為:D
【分析】A.a極為負極,陰離子向正極移動,電流是由b向a移動;
B.圖2的裝置形成原電池,將化學能轉化為電能;
C.發(fā)生電極反應CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,則當電路中有0.008mol電子轉移時即可計算體積;
D.多孔電極a極為負極,CH4失電子產物與電解質反應生成CO2等,則發(fā)生反應的電極反應式為:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O。11.【答案】B【解析】【解答】A.硝酸根在酸性條件下有強氧化性,也可氧化二價鐵,故不能得到氧化性:H2O2>Fe3+,故A不符合題意;
B.由CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O可知增大c(H+),有利于CrO42-轉化為Cr2O72-,故B符合題意;
C.根據越弱越水解知甲酸的酸性大于乙酸,即Ka(CH3COOH)<Ka(HCOOH),故C不符合題意;
D.有黃色沉淀生成說明碘化銀先沉淀,故其溶解度更小,故Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故D不符合題意;
故答案為:B
【分析】A.根據考慮硝酸根在酸性條件下具有很強氧化性;
B.考慮CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O即可判斷;
C.根據越弱越水解即可判斷;
D.考慮有黃色沉淀生成說明碘化銀先沉淀,故其溶解度更小。12.【答案】C【解析】【解答】A.根據質子守恒,(NH4)2CO3溶液中存在:c(OH-)+c(NH3.H2O)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),故A不符合題意;
B.KSP(CaSO4)=9.0×10-6,CaSO4懸濁液中存在:c(Ca2+)=9×10-6=3×10-3mol/L>10-5mol·L?1,故B不符合題意;
C.反應CaSO4+CO32-?CaCO3+SO42-,K=Ksp(CaSO4)Ksp(CaCO3)=3.0×103,反應正向進行,需滿足c(SO42?)c(CO32?)<3.0×103,故C符合題意;
D.根據電荷守恒,過濾后所得濾液中一定存在:c(H+)+c(NH4+)+2c(Ca2+)=c(OH-)+2c(SO42-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故D不符合題意;
故答案為:C13.【答案】B【解析】【解答】A.根據蓋斯定律可知,該反應可由反應Ⅰ-反應Ⅱ得到,該反應ΔH=?H1-?H2=-49.5kJ/mol+165.0kJ/mol=+115.5kJ/mol,熱化學方程式表示為:CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g)ΔH=+115.5kJ/mol,故A不符合題意;
B.平衡常數只與溫度有關,溫度不變,K不變,因此增大H2用量,平衡常數不變,故B符合題意;
C.由反應可知,三個反應前后均有氣體分子數的變化,則反應過程中壓強發(fā)生變化,當壓強不變時反應達到平衡狀態(tài),故C符合題意;
D.溫度過高,三種含碳產物的物質的量會迅速降低,結合反應特征可知升溫使平衡逆向移動,導致產物的量減少;也可能是在高溫條件下催化劑失去活性,使得對產物的選擇性迅速下降導致產物的量降低,故D符合題意;
故答案為:B
【分析】A.根據蓋斯定律寫出熱化學方程式,計算出焓變;
14.【答案】(1)2CuS+O2+4H+=2Cu2++2S+2H2O(2)增大溶解氧的濃度,提高O2氧化S2-的速率,使CuS沉淀溶解平衡正向移動(3)3.2~4.2(4)S、Fe(OH)3(5)“過濾2”的濾液中(6)n(Na2S2O3)=0.01000mol·L?1×20.00×10-3L=2.0×10-4mol,2Cu2+~I2~2Na2S2O3,n(Cu2+)=n(Na2S2O3)=2.0×10-4moL,0.2000g粗銅中m(Cu)=25025×2.0×10-4moL×64g/mol=0.128g,粗銅中銅的質量分數為:0.128g【解析】【解答】(1)在浸取時,CuS、H2SO4、O2發(fā)生氧化還原反應產生CuSO4、S、H2O,反應的離子方程式為2CuS+O2+4H+=2Cu2++2S+2H2O;
(2)已知CuS難溶于硫酸。溶液中存在沉淀溶解平衡:CuS(s)?Cu2+(aq)+S2?(aq),“浸取”時采用高壓O2是為了增大溶解氧的濃度(或增加O2在溶液中的溶解度),提高O2氧化S2-的速率,使CuS沉淀溶解平衡正向移動,促進物質的轉化;
(3)在浸取時O2可以將Fe2+氧化變?yōu)镕e3+,發(fā)生反應:4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,結合溶液中各種離子沉淀完全時溶液的pH,調整溶液pH在3.2~4.2,Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以離子形式存在于溶液中,故“調pH”時需控制的pH范圍是3.2~4.2;
(4)S難溶于水,以固體形式存在,Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,故“過濾1”所得固體X主要成分是S、Fe(OH)3;
(5)由分析可知,浸取、調pH、過濾1、還原等步驟中沒有除去Zn2+,因此Zn2+在“過濾2”的濾液中;
(6)在滴定過程中發(fā)生反應為:2Cu2++4I?=2CuI+I2,I2+2S2O32-=S4O62-+2I?,故反應的關系式為:2Cu2+~I2~2Na2S2O3,25.00mL0.01000mol/LNa2S2O3溶液中溶質的物質的量n(Na2S2O3)=0.01000mol·L?1×20.00×10-3L=2.0×10-4mol,根據反應轉化關系可知反應消耗Cu2+的物質的量n(Cu2+)=n(Na2S2O3)=2.0×10-4mol,在0.2000g粗銅中含有Cu的質量m(Cu)=10×2.0×10-4moL×64g/mol=0.128g,該粗銅中Cu的質量分數為0.128g0.2000g×100%=64%;
【分析】(1)CuS、H2SO4、O2發(fā)生氧化還原反應產生CuSO4、S、H2O,即可寫出離子方程式;
(2)存在CuS(s)?Cu2+(aq)+S2?(aq),因此加入氧氣可氧化硫離子促使平衡正向移動;
(3)根據調節(jié)pH是沉淀鐵離子即可判斷;
(4)硫單質和氫氧化鐵均不溶于水即可判斷;
(5)浸取、調pH、過濾1、還原等步驟中沒有除去Zn2+,因此在濾液2中;
(6)根據滴定2Cu2++4I?=2CuI+I2,I2+2S2O32-=S4O62-+2I?15.【答案】(1)sp2、sp3雜化;氨基、羧基(2)取代反應(3)CH2=C(CH3)2(4)(5)【解析】【解答】(1)B分子中含有的C=C、C=O中的碳雜化方式為sp2,含有的飽和碳的雜化方式為sp3。F中含有的官能團之一是-NH2,名稱是氨基、另一個是-COOH,名稱是羧基;
(2)根據B、C的結構差異可以確定發(fā)生的反應類型是酯化反應,酯化反應又屬于取代反應;
(3)在催化劑作用下,烴X和CO、H2化合生成A,根據A的結構特點與原子守恒可知X的結構簡式為CH2=C(CH3)2;
(4)B的分子式為C7H12O2,條件②說明同分異構體分子中含有4種不同的H,且實際個數比分別2:4:4:2,則同分異構體的分子結構對稱性較強、無甲基,結合條件①可得含有2個-OH,若碳環(huán)為三元環(huán),則符合條件的結構有:、,若碳環(huán)為五元環(huán),則符合條件的結構有:、;
(5)參考題中合成路線,甲苯要先轉化成苯甲醛,然后使用A-B合成方法的增長碳鏈,并引入-COOH,所得中間體再與乙醇發(fā)生酯化反應即可得到3-苯基丙烯酸乙酯,具體的合成路線為:;
【分析】(1)B中含有雙鍵和單鍵,因此其為sp2、sp3雜化,結合F結構簡式找出官能團即可;
(2)根據反應物和生成物即可判斷其為取代反應;
(3)根據質量守恒即可寫出結構簡式;
(4)B的分子式為C7H12O2,含有環(huán),雙鍵和羥基,且分子中不同化學環(huán)境的氫原子數目比為1:2:2:1說明具有很強的對稱性即可寫出結構簡式;
(5)合成需要,利用碳鏈加長即可得到,即可利用甲苯進行合成,結合流程即可得到。16.【答案】(1)-1(2)NO2+NO+(NH4)2CO3=2NH4NO2+CO2(3)NH4NO3(4)H2SO4(濃)+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O(5)三頸燒瓶;減小【解析】【解答】(1)根據(NH3OH)2SO4化合價之和為零,氫是+1,氧是-2,硫是+6,所以N元素的化合價為-1;
(2)步驟Ⅰ中將物質的量之比接近1:1的NO和NO2的混合氣體通入(NH4)2CO3溶液制備NH4NO2,同時生成CO2,化學方程式為:NO2+NO+(NH4)2CO3=2NH4NO2+CO2;
(3)當通入氣體中n(NO):n(NO2)小于1:1時,NO2過量會與水反應生成HNO3,HNO3和(NH4)2CO3反應生成NH4NO3
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