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班級(jí) 姓名 準(zhǔn)考證號(hào) 考場(chǎng)號(hào) 座位號(hào)
此卷只裝訂不密封
班級(jí) 姓名 準(zhǔn)考證號(hào) 考場(chǎng)號(hào) 座位號(hào)
2022屆高三二輪綜合卷
化學(xué)(五)
注意事項(xiàng):
1.答題前,先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試題卷和答題卡上,并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.選擇題的作答:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3.非選擇題的作答:用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
4.考試結(jié)束后,請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。
第Ⅰ卷(選擇題)
一、選擇題:本題共14小題,總計(jì)46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~10題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,每小題3分。第11~14題為不定項(xiàng)選擇題,每小題4分,在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有1~2個(gè)是符合題目要求的,全部答對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。
1.化學(xué)與生產(chǎn)生活密切相關(guān)。下列說法錯(cuò)誤的是
A.鎂合金被廣泛用于制造火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件等
B.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸,在吸收塔中,用98.3%的濃硫酸吸收SO3
C.SO2是大氣污染物之一,禁止作為食品添加劑
D.根據(jù)顆粒物直徑的大小可以分為細(xì)顆粒物(,直徑小于)、可吸入顆粒物(,直徑小于)等
【答案】C
【解析】A.鎂合金密度小,強(qiáng)度和硬度較大,用于制造火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件等,A正確;B.在吸收塔中,為防止形成酸霧,不能用水作吸收劑,而是用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%的濃硫酸作吸收劑吸收SO3,B正確;C.SO2可作添加劑,在食品工業(yè)中發(fā)揮防腐、抗氧化等作用,SO2屬于有毒物質(zhì),不能大量使用,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)顆粒物直徑的大小可以分為細(xì)顆粒物(,直徑小于)、可吸入顆粒物(,直徑小于)等,D正確;故選C。
2.反應(yīng)放熱且產(chǎn)生氣體,可用于冬天石油開采。下列說法正確的是
A.的結(jié)構(gòu)式:
B.的電子式:
C.結(jié)構(gòu)示意圖:
D.電離方程式:
【答案】D
【解析】A.氮分子中兩個(gè)氮原子間形成叁鍵,的結(jié)構(gòu)式:,故A錯(cuò)誤;B.水是共價(jià)化合物,的電子式:,故B錯(cuò)誤;C.氯是17號(hào)元素,結(jié)構(gòu)示意圖:,故C錯(cuò)誤;D.電離方程式:,故D正確;故選D。
3.2022年北京冬奧會(huì)開賽在即,場(chǎng)館建設(shè)中用到一種耐腐、耐高溫的表面涂料是以某雙環(huán)烯酯為原料,該雙環(huán)烯酯的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法正確的是
A.該雙環(huán)烯酯易溶于水
B.該雙環(huán)烯酯的分子式為C14H20O2
C.1mol該雙環(huán)烯酯最多能與3mol的H2發(fā)生加成反應(yīng)
D.該雙環(huán)烯酯完全加氫后,產(chǎn)物的一氯代物有4種
【答案】B
【解析】A.該雙環(huán)烯酯的分子難溶于水,故A錯(cuò)誤;B.該雙環(huán)烯酯的分子式為C14H20O2,故B正確;C.碳碳雙鍵能與H2發(fā)生加成反應(yīng),酯基中碳氧雙鍵不能與H2反應(yīng),因此1mol該雙環(huán)烯酯能與2mol H2發(fā)生加成反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.該雙環(huán)烯酯完全加氫后的產(chǎn)物是,該雙環(huán)烯酯的一氯代物有9種,故D錯(cuò)誤;故答案為B。
4.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。下列說法正確的是
A.1 L pH=4的醋酸溶液中的數(shù)目略少于10-4NA
B.1 mol中含有的非極性共價(jià)鍵的數(shù)目為7NA
C.密閉容器中,1 mol和3 mol催化反應(yīng)后分子總數(shù)為2NA
D.22.4 L氯氣通入足量的氫氧化鈉溶液中充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA
【答案】A
【解析】A.根據(jù)電荷守恒可知mol/L,A正確;B.1個(gè)分子中只含有1個(gè)碳碳雙鍵屬于非極性共價(jià)鍵,B錯(cuò)誤;C.合成氨是可逆反應(yīng),在沒有轉(zhuǎn)化率的前提下無法準(zhǔn)確計(jì)算,C錯(cuò)誤;D.缺少條件“標(biāo)準(zhǔn)狀況”無法計(jì)算,D錯(cuò)誤;答案選A。
5.二氯化釩(VCl2)是重要的有機(jī)合成試劑,具有較強(qiáng)的吸濕性。某學(xué)習(xí)小組通過VCl3分解制備VCl2,下列說法錯(cuò)誤的是
A.玻璃管m的作用為:平衡氣壓,使液體順利流下
B.甲裝置的作用是制N2
C.裝置合理的連接順序?yàn)椋篴→c→b→d→e→f
D.丁中的試劑可以為無水CaCl2
【答案】D
【解析】A.恒壓滴液漏斗中玻璃管m的作用為平衡氣壓,使液體順利流下,選項(xiàng)A正確;B.甲裝置的作用是利用氧化還原反應(yīng)制N2,用于除去裝置中的空氣,選項(xiàng)B正確;C.裝置連接順序?yàn)椋篴→c→b→d→e→f 是合理的,選項(xiàng)C正確;D.CaCl2不能吸收分解產(chǎn)生的Cl2,防止污染空氣,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選D。
6.某種礦物的助浸劑由原子序數(shù)依次增大的X、Y、Z、W、R五種短周期主族元素組成。X的某種核素不含中子,Y形成的常見單質(zhì)可用作糧食的保護(hù)氣,X與Z可形成兩種液態(tài)化合物,Z、W同主族。下列說法正確的是
A.簡(jiǎn)單離子半徑:Z>Y>X
B.X能分別與Y、Z形成10電子微粒
C.簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:W>Z>R
D.室溫下,0.01mol·L-1W的最高價(jià)氧化物的水化物的pH=2
【答案】B
【解析】X的某種核素不含中子,該核素為,則X為H元素,Y形成的常見單質(zhì)可用作糧食的保護(hù)氣,即為氮?dú)?,則Y為N元素,X與Z可形成兩種液態(tài)化合物,為H2O、H2O2,則Z為O元素,Z、W同主族且為短周期元素,則W為S元素,R的原子序數(shù)比S大,則R為Cl元素;分析可知,X為H,Y為N,Z為O,W為S,R為Cl;A.電子層數(shù)越大離子半徑越大,電子層數(shù)相同的核電荷數(shù)越大的離子半徑越小,則離子半徑:Y>Z>X,故A錯(cuò)誤;B.X與Y形成NH、X與Z形成OH-都是10電子微粒,故B正確;C.非金屬性越強(qiáng),簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越穩(wěn)定,由于非金屬性:SW,故C錯(cuò)誤;D.W的最高價(jià)氧化物的水化物是H2SO4,硫酸是強(qiáng)酸,完全電離出2個(gè)氫離子和1個(gè)硫酸根離子,室溫下,0.01mol·L-1的H2SO4中c(H+)=
0.02mol·L-1,pH反應(yīng)②
B.O3分解為O2的速率主要由反應(yīng)②決定
C.Cl?主要參與反應(yīng)①,改變O3分解的反應(yīng)歷程
D.Cl?參與反應(yīng)提高了O3分解為O2的平衡轉(zhuǎn)化率
【答案】B
【解析】A.活化能越大,反應(yīng)速率越慢,由反應(yīng)②速率慢,則②活化能大,活化能:反應(yīng)②>反應(yīng)①,故A錯(cuò)誤;B.化學(xué)反應(yīng)由反應(yīng)速率慢的一步反應(yīng)決定,則O3分解為O2的速率主要由反應(yīng)②決定,故B正確;C.氯自由基(Cl?)能夠催化O3分解,加速臭氧層的破壞,催化劑可降低最大的活化能來增大速率,則Cl?主要參與反應(yīng)②,故C錯(cuò)誤;D.Cl?是催化劑,只改變反應(yīng)歷程,不影響平衡,則O3分解為O2的平衡轉(zhuǎn)化率不變,故D錯(cuò)誤;故選B。
9.高銅酸鈉(NaCuO2)是黑色難溶于水的固體,具有強(qiáng)氧化性,在中性或堿性環(huán)境下穩(wěn)定。一種制備高銅酸鈉的原理為:2Cu+3NaClO+2NaOH=2NaCuO2+3NaCl+H2O。下列說法錯(cuò)誤的是
A.NaCuO2中銅的化合價(jià)為+3價(jià)
B.1molClO-參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子
C.反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶3
D.NaCuO2與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為:4CuO+12H+=4Cu2++O2↑+6H2O
【答案】D
【解析】A.NaCuO2中Na為+1價(jià)、O為-2價(jià),則銅的化合價(jià)為+3價(jià),故A正確;B.ClO-→Cl-,氯元素的化合價(jià)由+1下降到-1,所以1molClO-參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子,故B正確;C.該反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)升高,則NaCuO2為氧化產(chǎn)物,Cl元素化合價(jià)降低,則NaCl為還原產(chǎn)物,兩者的物質(zhì)的量之比為2∶3,故C正確;D.NaCuO2中銅的化合價(jià)為+3價(jià),與稀硫酸反應(yīng)Cu不變價(jià),離子方程式為:CuO+4H+=Cu3+ +2H2O,故D錯(cuò)誤;故選D。
10.宏觀辨識(shí)與微觀探析是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一。下列事實(shí)與對(duì)應(yīng)離子方程式均正確的是
選項(xiàng)
事實(shí)
離子方程式
A
用酸性高錳酸鉀溶液滴定草酸
2MnO+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O
B
H2SO3酸性強(qiáng)于HClO
SO2+H2O+2ClO-=2HClO+SO
C
鐵鹽凈水
Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+
D
Na2O2與H2O反應(yīng),可用作供氧劑
Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.酸性高錳酸鉀與草酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),MnO被還原為Mn2+,草酸被氧化為CO2,即2MnO+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O,A正確;B.SO2具有還原性,HClO具有氧化性,二者會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),即,B錯(cuò)誤;C.鐵鹽凈水的原理是Fe3+水解可生成Fe(OH)3,以吸附水中雜質(zhì),即,C錯(cuò)誤;D.Na2O2與H2O反應(yīng)的離子反應(yīng)式:2Na2O2+
2H2O=4Na++4OH-+O2↑,D錯(cuò)誤。故本題選A。
11.鋅—空氣電池是一種適宜用作城市電動(dòng)車的動(dòng)力電源。以廢鋅電池預(yù)處理物(主要成分為ZnO,另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)為原料可生產(chǎn)草酸鋅晶體(ZnC2O4),生產(chǎn)工藝如圖所示。
草酸鋅晶體加熱可得納米級(jí)ZnO,原理為ZnC2O4(s)ZnO(s)+CO(g)+CO2(g) ΔH>0。下列關(guān)于草酸鋅晶體生產(chǎn)工藝,說法正確的是
A.“濾渣A”主要成分為H2SiO3
B.“除錳”的離子方程式Mn2++H2O2+2OH-=MnO(OH)2↓+H2O
C.“除錳”后的溶液中主要存在的陽離子有Fe2+、Cu2+、Zn2+
D.“沉淀”過程中,可以將Na2C2O4緩慢加入到ZnCl2溶液中
【答案】D
【解析】A.ZnO、Fe2O3、CuO、SiO2、MnO 中只有SiO2 不溶于鹽酸,“濾渣A”主要成分為SiO2,故A錯(cuò)誤;B.“除錳”時(shí)的溶液呈酸性,反應(yīng)的離子方程式Mn2++H2O2+ H2O =MnO(OH)2↓+2H+,故B錯(cuò)誤;C.“除錳”后的溶液中主要存在的陽離子有Fe3+、Cu2+、Zn2+,故C錯(cuò)誤;D.“沉淀”過程中,將Na2C2O4緩慢加入到ZnCl2溶液中生成ZnC2O4晶體和氯化鈉,故D正確;選D。
12.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論均正確的是
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
結(jié)論
A
向蔗糖溶液中加入1mL稀硫酸,充分水浴加熱,然后加入銀氨溶液
無銀鏡出現(xiàn)
蔗糖沒有發(fā)生水解
B
常溫下,測(cè)定等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH
前者pH比后者的大
非金屬性:S>C
C
向2mL0.1mol·L-1MgCl2溶液中加入5mL0.1mol·L-1NaOH溶液。出現(xiàn)白色沉淀后,繼續(xù)滴入幾滴FeCl3濃溶液,靜置
出現(xiàn)紅褐色沉淀
同溫下,Ksp[Mg(OH)2]>
Ksp[Fe(OH)3]
D
在一塊除去鐵銹的鐵片上面滴一滴含有酚酞的食鹽水,靜置一段時(shí)間
溶液邊緣出現(xiàn)紅色
鐵片上發(fā)生了吸氧腐蝕
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.檢驗(yàn)蔗糖是否發(fā)生水解,向蔗糖溶液中加入1mL稀硫酸,充分水浴加熱,加入氫氧化鈉中和硫酸,然后加入銀氨溶液,故A錯(cuò)誤;B.等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3溶液的pH大于Na2SO3溶液,說明酸性H2CO3C,故B錯(cuò)誤;C.向2mL0.1mol·L-1MgCl2溶液中加入5mL
0.1mol·L-1NaOH溶液生成氫氧化鎂沉淀,氫氧化鈉有剩余,繼續(xù)滴入幾滴FeCl3濃溶液,F(xiàn)eCl3和氫氧化鈉反應(yīng)生成紅褐色Fe(OH)3,不能證明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3],故C錯(cuò)誤;D.在一塊除去鐵銹的鐵片上面滴一滴含有酚酞的食鹽水,靜置一段時(shí)間,溶液邊緣出現(xiàn)紅色,說明溶液邊緣發(fā)生反應(yīng),鐵片上發(fā)生了吸氧腐蝕,故D正確;選D。
13.我國(guó)科學(xué)家最近發(fā)明了一種Zn—PbO2電池,該電池由a和b兩種離子交換膜隔成A、B、C三個(gè)區(qū)域,電解質(zhì)分別為KOH、K2SO4和H2SO4,裝置如下圖。已知放電時(shí),B室中電解質(zhì)濃度不斷增大。下列說法不正確的是
A.PbO2電極電勢(shì)比Zn電極電勢(shì)低
B.a(chǎn)為陰離子交換膜
C.正極反應(yīng)式為:PbO2 + 2e-+ 4H+ + SO= PbSO4 + 2H2O
D.電池工作時(shí),每消耗6.5 g Zn,理論上A區(qū)域溶液質(zhì)量減少1.3 g
【答案】AB
【解析】該裝置為原電池裝置,根據(jù)兩個(gè)電極的活性對(duì)比,Zn比PbO2活潑,所以Zn極作負(fù)極,PbO2極作正極。A.該裝置中,PbO2電極作為正極,Zn電極作為負(fù)極,所以PbO2電極電勢(shì)高于Zn電極,故A錯(cuò)誤;B.Zn電極反應(yīng)式為:Zn+4OH--2e-=Zn(OH,A池消耗氫氧根離子,負(fù)電荷減少,且放電時(shí),B室中電解質(zhì)濃度不斷增大,根據(jù)電荷守恒,鉀離子向正極移動(dòng),所以a為陽離子交換膜,故B錯(cuò)誤;C.PbO2電極作為正極,得電子,其反應(yīng)式為:,故C正確;D.Zn電極電極反應(yīng)式為:,每消耗6.5gZn,轉(zhuǎn)移0.2mol電子,即向正極遷移0.2mol,同時(shí)引入0.1mol,溶液質(zhì)量差為,故D正確;故選AB。
14.常溫下,用0.2mol/L鹽酸滴定25mL0.2mol/L溶液,所得溶液pH、和的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與滴加鹽酸體積的關(guān)系如圖所示。下列敘述不正確的是
A.曲線①代表
B.的電離平衡常數(shù)為10-4.74
C.a(chǎn)點(diǎn)溶液中存在
D.滴定過程中,加入12.5mL鹽酸時(shí)存在
【答案】AC
【解析】A.隨著HCl的加入,溶液中NH3·H2O的含量越來越低,的含量越來越高,曲線①代表,曲線②代表,故A錯(cuò)誤;B.NH3·H2O的電離常數(shù)表達(dá)式為,a點(diǎn)時(shí)c()=c(NH3·H2O),Kb=c(OH-)=mol/L
=10-4.74mol/L,故B正確;C.a(chǎn)點(diǎn)溶液中c()=c(NH3·H2O),此時(shí)溶液的pH為9.26,溶液顯堿性,c(OH-)>c(H+),由電荷守恒可知c()>c(Cl-),故C錯(cuò)誤;D.加入12.5mL鹽酸時(shí),恰好反應(yīng)生成等量的NH4Cl和NH3·H2O,根據(jù)質(zhì)子守恒:,故D正確;故選AC。
第Ⅱ卷(非選擇題)
二、非選擇題:包括必考題和選考題兩部分。第15~17題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第18、19題為選考題,考生根據(jù)要求作答。
(一)必考題:此題包括3小題,共39分。
15.硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化工試劑,常作氯化劑或氯磺化劑。也可用于制作藥品、染料、表面活性劑等。有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下表:
物質(zhì)
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
其他性質(zhì)
SO2Cl2
-54.1
69.1
易水解
H2SO4
10.4
338
在實(shí)驗(yàn)室利用SO2和Cl2在活性炭催化作用下制取SO2Cl2,裝置如圖所示。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),A裝置中發(fā)生的離子方程式___________。
(2)B裝置中冷凝管進(jìn)水口是____(填“m”或“n”),B中干燥管盛有的物質(zhì)是_______。
(3)欲制取少量SO2Cl2,選擇圖中的裝置(可以重復(fù)選用),其連接順序?yàn)椋篴、___________、h。
(4)去除C裝置會(huì)降低SO2和Cl2的利用率,可能的原因是___________。
(5)已知SO2Cl2遇水強(qiáng)烈水解生成兩種強(qiáng)酸。向SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3溶液,最先生成的沉淀是_____。[已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(Ag2SO4)=
1.2×10-5]
(6)少量硫酰氯也可由氯磺酸(ClSO3H)分解獲得,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClSO3H=H2SO4+SO2Cl2從分解的產(chǎn)物中分離出硫酰氯的操作方法是___________。
(7)當(dāng)通入裝置B中的氯氣為1.12L(已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況),最后通過蒸餾得到純凈的硫酰氯5.4g,則磺酰氯的產(chǎn)率為___________。為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率,在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有___________(填序號(hào))。
①先通冷凝水,再通氣 ②控制氣流速率,宜慢不宜快
③若三頸瓶發(fā)燙,可適當(dāng)降溫 ④加熱三頸瓶
【答案】(1)10Cl-+2MnO+16H+=2Mn2++5Cl2+8H2O (2)m 堿石灰
(3)fgdebced (4)二氧化硫和氯氣和水反應(yīng)生成硫酸和氯化氫 (5)AgCl
(6)蒸餾 (7)76.0% ①②③
【解析】本實(shí)驗(yàn)的目的是利用SO2和Cl2在活性炭催化作用下制取SO2Cl2,利用裝置A可以制取氯氣,氯氣中混有揮發(fā)出來的HCl氣體,經(jīng)飽和食鹽水可以除去HCl,然后用濃硫酸進(jìn)行干燥,之后在裝置B中和SO2進(jìn)行反應(yīng);裝置E可以制取SO2,經(jīng)濃硫酸干燥后進(jìn)入裝置B中和氯氣反應(yīng)。
(1)裝置A中利用高錳酸鉀氧化HCl制取氯氣,根據(jù)電子守恒可知MnO和Cl-的系數(shù)比為5∶1,再結(jié)合元素守恒可得離子方程式為10Cl-+2MnO+16H+=2Mn2++5Cl2
+8H2O;
(2)為增強(qiáng)冷凝效果,冷凝水下進(jìn)上出,所以進(jìn)水口為m;B中干燥管盛有的物質(zhì)可以吸收剩余二氧化硫、氯氣,同時(shí)還可以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入,所以為堿石灰;
(3)裝置A制備氯氣,氯氣含氯化氫和水蒸氣,通過裝置D除去氯化氫,通過裝置C吸收水蒸氣,得到干燥純凈的氯氣,連接裝置B的b進(jìn)入三頸燒瓶,裝置E制備二氧化硫氣體,通過裝置C除去水蒸氣,連接裝置B的c,欲制取少量SO2Cl2,其連接順序?yàn)椋篴、f、g、d、e、b、c、e、d、h;
(4)若不經(jīng)干燥,在有水的環(huán)境中二氧化硫和氯氣和水發(fā)生SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,生成硫酸和氯化氫,降低SO2和Cl2的利用率;
(5)SO2Cl2遇水強(qiáng)烈水解生成兩種強(qiáng)酸,應(yīng)是得到H2SO4和HCl,反應(yīng)方程式為SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)可知Ksp(AgCl)遠(yuǎn)小于Ksp(Ag2SO4),且根據(jù)方程式可知產(chǎn)生的Cl-更多,需要銀離子少,先沉淀;
(6)分離沸點(diǎn)不同的液體,用蒸餾方式;
(7)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.12L Cl2為0.05mol,故理論上可得到0.05molSO2Cl2,即為0.05×135g=6.75g,所以SO2Cl2的產(chǎn)率為×100%=76.0%;為提高本實(shí)驗(yàn)中磺酰氯的產(chǎn)率,應(yīng)減少SO2Cl2受熱揮發(fā)的量,使SO2、Cl2充分反應(yīng),可采取先通冷凝水再通氣;控制氣流速率,宜慢不宜快;若三頸瓶發(fā)燙應(yīng)適當(dāng)降溫等措施,故答案為①②③。16.SiHCl3是合成多晶硅的重要原料,可由硅粉與HCl(g)制備,原理如下。
主反應(yīng):(I)Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g) ΔΗ1
副反應(yīng):(II)Si(s)+4HCl(g)SiCl4(g)+2H2(g) ΔΗ2
(III)Si(s)+2HCl(g)SiH2Cl2(g) ΔΗ3
回答下列問題:
(1)反應(yīng)4SiHCl3(g)Si(s)+3SiCl4(g)+2H2(g)的ΔΗ_______(用ΔΗ1和ΔΗ2表示)。
(2)當(dāng)n(HCl)/n(Si)=3時(shí),SiHCl3的平衡產(chǎn)率()隨壓強(qiáng)、溫度的變化關(guān)系如圖(a)所示;在0.10MPa,n(HCl)/n(Si)分別為1∶1、3∶1、6∶1時(shí),與溫度的關(guān)系如圖(b)所示。
①ΔΗ1_______0(填“大于”或“小于”);圖(a)中壓強(qiáng)從大到小的順序是_______。
②圖(b)中,n(HCl)/n(Si)=6∶1時(shí),SiHCl3的平衡產(chǎn)率極低,其原因可能是_______。
(3)在恒壓密閉容器中,加入1molSi,充入3molHCl和m mol稀有氣體,在溫度T、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)(不考慮副反應(yīng))。平衡時(shí),SiHCl3的物質(zhì)的量為n mol,則H2的平衡分壓為_______,平衡常數(shù)Kp=_______(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
【答案】(1)3ΔH2 - 4ΔH1
(2)小于 p1> p2 > p3 生成SiHCl3 的選擇性差
(3)
【解析】(1)由已知方程式結(jié)合蓋斯定律知,3II-4I可得目標(biāo)方程式,則=,故此處填;
(2)①由圖b知,隨著溫度升高,SiHCl3平衡產(chǎn)率下降,說明反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng),逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),故正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),故此處填小于;相同溫度下,隨著壓強(qiáng)增大,反應(yīng)I平衡正向移動(dòng),SiHCl3平衡產(chǎn)率增大,故P1>P2>P3;②由于HCl與Si還能發(fā)生副反應(yīng)II、III生成SiCl4和SiH2Cl2,故Si與HCl反應(yīng)的產(chǎn)物存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,當(dāng)比值增大時(shí),SiHCl3選擇性下降,導(dǎo)致其平衡產(chǎn)率極低,故此處填生成SiHCl3選擇性差;
(3)由所給數(shù)據(jù)列三段式如下:,則平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量n總=m+3-3n+n+n=(m+3-n)mol,則H2的平衡分壓P(H2)=;同理,HCl的平衡分壓P(HCl)=,SiHCl3平衡分壓P(SiHCl3)=,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=,帶入相關(guān)數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)得Kp=。
17.鈷是生產(chǎn)多種合金和鈷鹽的重要原料,水鈷礦主要成分為,同時(shí)含有少量Fe、、、、、的氧化物及其他雜質(zhì)。用水鈷礦制取的工藝流程如圖所示:
已知:①;。
②部分陽離子以氫氧化物形成沉淀時(shí),溶液的見下表:
沉淀物
開始沉淀時(shí)的
7.0
2.7
7.6
7.7
4.0
沉淀完全時(shí)的
9.6
3.7
9.2
9.8
5.2
請(qǐng)回答下列問題:
(1)“還原酸浸”中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________,浸出液中加入溶液的目的___________(用離子方程式表示)。
(2)浸出過程中加入調(diào)的范圍是___________;當(dāng)加入過量后,所得濾液Ⅱ中___________。
(3)如圖所示,萃取劑可以把濾液Ⅱ中部分陽離子選擇性分離。萃取劑合適的為___________。
A.2~3 B.3~4 C.6~7 D.7~8
(4)取樣品2g溶于稀鹽酸,加入的EDTA,然后加入2-甲酚橙作指示劑,用的溶液滴定剩余的EDTA,消耗溶液。樣品中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________(保留2位有效數(shù)字)。
已知:,
(5)能與強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生。工業(yè)上采用惰性電極電解溶液制取鈷。不能用溶液代替溶液的理由是___________。
【答案】(1)
(2) 2
(3)B
(4)22%
(5)若用代替,水在陽極放電生成的與反應(yīng),導(dǎo)致產(chǎn)率降低
【解析】由題給流程可知,向水鈷礦中加入硫代硫酸鈉溶液和稀硫酸,經(jīng)還原酸浸、過濾得到含有可溶性硫酸鹽的浸出液;向浸出液中加入次氯酸鈉溶液,將亞鐵離子氧化為鐵離子,向氧化后的溶液中加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH在5.2~7.6的范圍內(nèi),將鐵離子和鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀和氫氧化鋁沉淀,過濾得到含有氫氧化鐵、氫氧化鋁的濾渣和除去鐵離子、鋁離子的濾液Ⅰ;向?yàn)V液Ⅰ中加入氟化鈉溶液,將溶液中鈣離子和鎂離子轉(zhuǎn)化為氟化鈣沉淀、氟化鎂沉淀,過濾得到氟化鈣沉淀、氟化鎂沉淀和除去鈣離子、鎂離子的濾液Ⅱ;向?yàn)V液Ⅱ中加入有機(jī)萃取劑,分液得到除去鎳離子、錳離子的萃后余液;向萃后余液中加入草酸銨溶液,將溶液中鈷離子轉(zhuǎn)化為二水草酸鈷沉淀,過濾得到Ⅲ和二水草酸鈷沉淀;向二水草酸鈷沉淀中加入鹽酸,將沉淀溶解得到氯化鈷溶液;電解氯化鈷溶液制得金屬鈷。
(1)由分析可知,還原酸浸中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為酸性條件下,CoOOH與硫代硫酸鈉溶液反應(yīng)生成硫酸鈉、硫酸鈷和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;浸出液中加入次氯酸鈉溶液的目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為;
(2)由分析可知,浸出過程中加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH在5.2~7.6的范圍內(nèi),將鐵離子和鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀和氫氧化鋁沉淀;當(dāng)加入過量氟化鈉溶液后,所得濾液Ⅱ中====2,故答案為;2;
(3)由圖可知,萃取劑pH在3~4范圍內(nèi)鎳離子、錳離子的萃取率很大,而鈷離子的萃取率較小,則萃取劑合適的pH在3~4范圍內(nèi),故選B;
(4)由題意可知,鈷離子和鋅離子的物質(zhì)的量之和等于EDTA的物質(zhì)的量,則2g樣品中鈷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈22%,故答案為22%;
(5)若用硫酸鈷代替氯化鈷,硫酸鈷溶液電解生成硫酸、鈷和氧氣,反應(yīng)生成的硫酸能與鈷反應(yīng),導(dǎo)致鈷的產(chǎn)率降低,故答案為:若用代替,水在陽極放電生成的與反應(yīng),導(dǎo)致產(chǎn)率降低。
(二)選考題:共15分。請(qǐng)考生從2道題中任選一題作答,并用2B鉛筆將答題卡上所選題目對(duì)應(yīng)的題號(hào)右側(cè)方框涂黑,按所涂題號(hào)進(jìn)行評(píng)分;多涂、多答,按所涂的首題進(jìn)行評(píng)分;不涂,按本選考題的首題進(jìn)行評(píng)分。
18.鎂、銅、硼及其化合物在醫(yī)藥、國(guó)防、材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。請(qǐng)回答下列問題:
(1)銅是重要的金屬材料。銅屬于元素周期表中的___________區(qū)元素,與銅同周期且基態(tài)原子最外層未成對(duì)電子數(shù)與基態(tài)銅原子相同的元素有___________種。
(2)鎂元素是人體必需的微量元素,其中起作用的是。堿性條件下,檢驗(yàn)是否存在的化合物被稱為“試鎂靈”,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,其組成元素中第一電離能由大到小的順序?yàn)開__________(用元素符號(hào)表示),分子中N原子的雜類型為__________。
(3)氨硼烷是一種安全、高效的儲(chǔ)氫材料,可由反應(yīng)制得。
①的結(jié)構(gòu)與乙烷相似,中存在配位鍵,提供孤電子對(duì)形成配位鍵的原子是___________(填元素符號(hào))。
②的空間構(gòu)型為___________,的鍵角小于的鍵角,原因?yàn)開__________。
(4)一種由組成的化合物的立方晶胞如圖所示:
①該化合物的化學(xué)式為___________,的配位數(shù)為___________。
②填充在由陰離子構(gòu)成的八面體空隙中,則八面體空隙的填充率為________。
③若距離最近的兩個(gè)的核間距為表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則晶胞密度為___________。
【答案】(1) 4 (2) (3)N 直線 中的O原子和中的C原子的雜化方式相同,但O原子上有2個(gè)孤電子對(duì),孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力比成鍵電子對(duì)之間的斥力大,導(dǎo)致水的鍵角變小
(4) 6 75
【解析】(1)屬于區(qū)元素,與同周期且基態(tài)原子最外層未成對(duì)電子數(shù)與相同的元素有,共4種;
(2)“試鎂靈”中由四種元素組成,第一電離能由大到小的順序?yàn)?;分子中氮氮雙鍵和硝基中的氮原子均為雜化;
(3)①的結(jié)構(gòu)與乙烷相似,結(jié)構(gòu)為,B原子提供空軌道,N原子提供孤對(duì)電子;②的空間構(gòu)型為直線;中的O原子和中的C原子的雜化方式相同,但O原子上有2個(gè)孤電子對(duì),孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力大于成鍵電子對(duì)之間的斥力,故水的鍵角小于甲烷的鍵角;
(4)①根據(jù)均攤法可知,1個(gè)晶胞中含有3個(gè)、1個(gè)和3個(gè),故該化合物的化學(xué)式為;由晶胞結(jié)構(gòu)可知的配位數(shù)為6;②晶胞中由陰離子構(gòu)成的八面體空隙有4個(gè),3個(gè)填充在八面體空隙中,八面體空隙的填充率為;③若距離最近的兩個(gè)間距為,則晶胞邊長(zhǎng)為,晶胞密度為。
19.苯是重要的化工原料,可用來合成A和有機(jī)物高分子材料N,一種制取A和N的流程如下圖所示。
已知:
回答相關(guān)問題:
(1)①反應(yīng)I的反應(yīng)條件是___________。
②試劑C可以選用___________(選填字母編號(hào))。
a.CH3COONa溶液 b.NaOH溶液 c.NaHCO3溶液 d.Na2CO3溶液
(2)D生成E的過程中,濃硫酸的作用是___________。
(3)B中的含氧官能團(tuán)的名稱為___________。
(4)反應(yīng)II、III的化學(xué)方程式為___________、___________。
(5)符合下列條件的B的同分異構(gòu)體有___________種。
A.與Fe3+溶液顯紫色;B.屬于酯類;C.苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基
(6)參照上述合成路線和信息,設(shè)計(jì)以苯為原料制備另一種高分子化合物的合成路線。
【答案】(1)FeBr3做催化劑 bd (2)催化劑、脫水劑 (3)羥基、羧基
(4)+CH3OH+H2O n
(5)18
(6)
【解析】苯和溴發(fā)生反應(yīng)I生成溴苯,溴苯在一定條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成苯酚(A),苯酚和氫氧化鈉或碳酸鈉反應(yīng)生成苯酚鈉;根據(jù)題目信息,和HCN反應(yīng)生成(B),和CH3OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成(D);在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成(E),發(fā)生加聚反應(yīng)生成(N)。
(1)①反應(yīng)I是苯生成溴苯,反應(yīng)條件是用FeBr3作催化劑,苯和液溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和溴化氫;A.苯酚的酸性小于醋酸,苯酚和CH3COONa溶液不反應(yīng),故不選a;
B.苯酚和NaOH溶液反應(yīng)生成苯酚鈉和水,故選b;C.苯酚的酸性小于碳酸,NaHCO3溶液和苯酚不反應(yīng),故不選c;D.酸性:碳酸>苯酚>,苯酚和Na2CO3溶液反應(yīng)生成苯酚鈉和碳酸氫鈉,故選d;選bd。
(2)D生成E是在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成和水,濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑。
(3)根據(jù)題目信息,和HCN反應(yīng)生成,B是,含氧官能團(tuán)的名稱為羥基和羧基。
(4)反應(yīng)II是和CH3OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成和水,反應(yīng)方程式是+CH3OH+H2O;
反應(yīng)III是發(fā)生加聚反應(yīng)生成,化學(xué)方程式為n。
(5)A.與Fe3+溶液顯紫色,說明含有酚羥基;B.屬于酯類;C.苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基,2個(gè)取代基為-OH、-OOCCH2CH3或-OH、-COOCH2CH3或-OH、-CH2OOCCH3或-OH、-CH2COOCH3或-OH、-CH2CH2OOCH或-OH、-CH(CH3)OOCH,每種組合在苯環(huán)上的位置都有鄰、間、對(duì)三種,符合條件的的同分異構(gòu)體有18種。
(6)苯和CH3COCl發(fā)生取代反應(yīng)生成,再和HCN反應(yīng)生成,在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成,發(fā)生加聚反應(yīng)生成,合成路線為。
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