
?2023-2024學(xué)年云南省大理民族中學(xué)高三(上)開(kāi)學(xué)化學(xué)試卷
一、選擇題:每小題6分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.(6分)化學(xué)與生活密切相關(guān),下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.苯甲酸鈉可作為食品防腐劑是由于其具有酸性
B.豆?jié){能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)是由于膠體粒子對(duì)光線的散射
C.SO2可用于絲織品漂白是由于其能氧化絲織品中有色成分
D.維生素C可用作水果罐頭的抗氧化劑是由于其難以被氧化
2.(6分)KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學(xué)性能,超大KH2PO4晶體主要應(yīng)用于大功率固體激光器。關(guān)于該物質(zhì)涉及的元素,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電負(fù)性:P>O>H
B.離子半徑大小:K+>P3﹣>O2﹣
C.基態(tài)K原子有19種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子
D.基態(tài)P原子的價(jià)層電子軌道表示式:
3.(6分)下列裝置可以用于相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的是( ?。?br />
A
B
C
D
制備CO2
分離乙醇和乙酸
驗(yàn)證SO2酸性
測(cè)量O2體積
A.A B.B C.C D.D
4.(6分)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是( )
A.0.1NA個(gè)CH3Cl在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為2.24L
B.9gD2O含有的質(zhì)子數(shù)為5NA
C.1molCH3CH2OH中的共價(jià)鍵數(shù)目為7NA
D.23gNa在氧氣中完全燃燒生成Na2O2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
5.(6分)CMU是一種熒光指示劑。下列關(guān)于CMU的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
B.苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子
C.CMU分子中不含有手性碳原子
D.CMU分子中涉及元素的電負(fù)性:O>C>H
6.(6分)用吸附了氫氣的碳納米管等材料制作的二次電池的原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.放電時(shí),OH﹣移向鎳電極
B.充電時(shí),將電池的碳電極與外電源的正極相連
C.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為:H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O
D.充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:Ni(OH)2+OH﹣+e﹣═NiO(OH)+H2O
7.(6分)配制pH約為10的NaHCO3和Na2CO3的混合溶液,其中NaHCO3和Na2CO3的濃度分別為0.06mol?L﹣1和0.04mol?L﹣1。下列關(guān)于該溶液的說(shuō)法不正確的是( )
A.c(CO32﹣)+c(HCO3﹣)+c(H2CO3)=0.10mol?L﹣1
B.2c(CO32﹣)+c(HCO3﹣)<c(Na+)
C.向其中滴加少量稀鹽酸時(shí)(保持溫度不變),CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣的平衡常數(shù)增大
D.向其中滴加少量NaOH溶液時(shí)的值增大
二、非選擇題
8.(14分)鎳、鈷是重要的戰(zhàn)略物資,但資源匱乏。一種利用酸浸出法從冶金廠廢爐渣中提取鎳和鈷的工藝流程如圖:
已知:i.酸浸液中的金屬陽(yáng)離子有Ni2+、Co2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+等;
ii.NiSO4在水中的溶解度隨溫度升高而增大。
回答下列問(wèn)題:
(1)提高“酸浸”速率的方法有 。(任寫一條)
(2)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為 。Fe的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,已知NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,若晶胞參數(shù)為anm,則Fe晶胞的密度為 g?cm3(用含NA和a的代數(shù)式表示)。
(3)黃鈉鐵礬的化學(xué)式為Na2Fe6(SO4)4(OH)12,“除鐵”的離子方程式為 。
(4)“除鈣鎂”時(shí),隨pH降低,NaF用量急劇增加 (結(jié)合平衡理論解釋)。Ca2+和Mg2+沉淀完全時(shí),溶液中 F﹣的濃度c(F﹣)最小為 mol?L﹣1。[已知離子濃度≤10﹣5mol?L﹣1時(shí),認(rèn)為該離子沉淀完全,Ksp(CaF2)═1.0×10﹣10,Ksp(MgF2)═7.5×10﹣11]
(5)獲得NiSO4(s)的“一系列操作”是 。
9.(15分)某學(xué)習(xí)小組為驗(yàn)證濃硝酸能將 NO 氧化成 NO2,而稀硝酸不能氧化 NO,設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去)。【查閱資料】:NO 與 NaOH 溶液不反應(yīng)2 與 NaOH 溶液能反應(yīng)(反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O)。
備選藥品:濃硝酸、3mol?L﹣1稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、NaOH 溶液及 CO2氣體?;卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)連接好裝置,滴加濃硝酸之前的操作依次是: ,加入藥品,打開(kāi)裝置①中的彈簧夾后通入CO2一段時(shí)間,關(guān)閉彈簧夾,將裝置④中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi)。通入CO2的目的是 。
(2)若用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 70%濃硝酸(密度為1.42g?cm﹣3)配制 250mL 3mol?L﹣1的稀硝酸,除量筒、燒杯、膠頭滴管外,還要用到的玻璃儀器有 、 。
(3)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)裝置①中產(chǎn)生的氣體通過(guò)盛有水的洗氣瓶時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),裝置②中盛放的試劑是 。
(6)做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中,裝置⑤中盛放的藥品是 。
(7)驗(yàn)證濃硝酸能將NO 氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO 的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
10.(14分)化工原料異丁烯(i﹣C4H8)可由異丁烷(i﹣C4H10)直接催化脫氫制備,相關(guān)反應(yīng)如下:
主反應(yīng):ⅰ﹣C4H10(g)?i﹣C4H8(g)+H2(g) ΔH1
副反應(yīng):ⅰ﹣C4H10(g)?C3H6(g)+CH4(g) ΔH2>0
(1)已知i﹣C4H10(g)、i﹣C4H8(g)、H2(g)的燃燒熱分別為ΔH3、ΔH4、ΔH5,則ΔH1= ?。ㄓ忙3、ΔH4、ΔH5表示)。
(2)實(shí)驗(yàn)室模擬異丁烷脫氫反應(yīng),改變溫度、壓強(qiáng)對(duì)異丁烷平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖所示:ΔH1 0(填“>”或“<”),p1 p2(填“>”或“<”)。
(3)一定溫度和壓強(qiáng)下,向異丁烷中充入惰性氣體并發(fā)生脫氫反應(yīng),隨著,異丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率 ?。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”)。
(4)一定條件下,在2L密閉容器中充入1mol異丁烷,tmin后達(dá)到平衡狀態(tài),其中異丁烯的選擇性為80%,則生成異丁烯的速率v(i﹣C4H8)= 。脫氫反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。(異丁烯的選擇性=×100%)
(5)為提高脫氫反應(yīng)的選擇性,可采取的措施是 。
11.(15分)莫西賽利(化合物K)是一種治療腦血管疾病的藥物,可改善腦梗塞或腦出血后遺癥等癥狀。以下為其合成路線之一。
回答下列問(wèn)題:
(1)A的化學(xué)名稱是 。
(2)C中碳原子的軌道雜化類型有 種。
(3)D中官能團(tuán)的名稱為 、 。
(4)E與F反應(yīng)生成G的反應(yīng)類型為 。
(5)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
(6)I轉(zhuǎn)變?yōu)镴的化學(xué)方程式為 。
(7)在B的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的共有 種(不考慮立體異構(gòu));
①含有手性碳;
②含有三個(gè)甲基;
③含有苯環(huán)。
其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,且峰面積比為3:3:3:2:2:1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
2023-2024學(xué)年云南省大理民族中學(xué)高三(上)開(kāi)學(xué)化學(xué)試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題:每小題6分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.(6分)化學(xué)與生活密切相關(guān),下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.苯甲酸鈉可作為食品防腐劑是由于其具有酸性
B.豆?jié){能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)是由于膠體粒子對(duì)光線的散射
C.SO2可用于絲織品漂白是由于其能氧化絲織品中有色成分
D.維生素C可用作水果罐頭的抗氧化劑是由于其難以被氧化
【分析】A.苯甲酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽;
B.膠體粒子的直徑在1~100nm,對(duì)光具有散射效果;
C.二氧化硫可與有色物質(zhì)化合生成無(wú)色物質(zhì);
D.維生素C具有還原性。
【解答】解:A.苯甲酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,是由于其易透過(guò)細(xì)胞膜,干擾霉菌和細(xì)菌的通透性而阻礙細(xì)菌對(duì)氨基酸的吸收而達(dá)到消毒效果;
B.膠體粒子的直徑在1~100nm,膠體產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)是由于膠體粒子對(duì)光線的散射形成的;
C.二氧化硫可與有色物質(zhì)化合生成無(wú)色物質(zhì)2在工業(yè)上常用來(lái)漂白紙漿、毛絲,與氧化性無(wú)關(guān);
D.維生素C具有還原性,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查較為綜合,涉及化學(xué)與生活、食品添加劑等知識(shí),為高頻考點(diǎn),有利于培養(yǎng)學(xué)生的良好的科學(xué)素養(yǎng),提高學(xué)習(xí)的積極性,難度不大。
2.(6分)KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學(xué)性能,超大KH2PO4晶體主要應(yīng)用于大功率固體激光器。關(guān)于該物質(zhì)涉及的元素,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.電負(fù)性:P>O>H
B.離子半徑大小:K+>P3﹣>O2﹣
C.基態(tài)K原子有19種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子
D.基態(tài)P原子的價(jià)層電子軌道表示式:
【分析】A.元素非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大;
B.電子層不同的,電子層越多離子半徑越大,電子層相同,質(zhì)子數(shù)越多,離子半徑越??;
C.基態(tài)原子中每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均不相同;
D.違反洪特規(guī)則。
【解答】解:A.元素非金屬性:O>P>H,故A錯(cuò)誤;
B.鉀離子,氧離子有2個(gè)電子層,所以離子半徑大?。篜3﹣>K+>O4﹣,故B錯(cuò)誤;
C.在任何原子中不存在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子,故基態(tài)K原子核外有19種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子;
D.P是15號(hào)元素22s22p64s23p8,原子核外電子盡可能成單排列,而且自旋方向相同,D錯(cuò)誤;
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了原子結(jié)構(gòu)組成、元素性質(zhì),明確同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律,熟悉核外電子排布規(guī)律是解題關(guān)鍵,題目難度不大。
3.(6分)下列裝置可以用于相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的是( ?。?br />
A
B
C
D
制備CO2
分離乙醇和乙酸
驗(yàn)證SO2酸性
測(cè)量O2體積
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.Na2CO3固體比較穩(wěn)定,受熱不易分解;
B.乙醇和乙酸是互溶的,不能采用分液的方式分離;
C.二氧化硫通入品紅溶液中,可以驗(yàn)證其漂白性;
D.測(cè)量氧氣體積時(shí),裝置選擇量氣筒,測(cè)量時(shí)要恢復(fù)到室溫,量氣筒和水準(zhǔn)管兩邊液面高度相等時(shí),氧氣排開(kāi)水的體積與氧氣的體積相等。
【解答】解:A.Na2CO3加熱不分解,故A錯(cuò)誤;
B.乙醇和乙酸是互溶的,應(yīng)采用蒸餾來(lái)分離;
C.二氧化硫通入品紅溶液中,不能驗(yàn)證酸性;
D.測(cè)量氧氣體積時(shí),測(cè)量時(shí)要恢復(fù)到室溫,氧氣排開(kāi)水的體積與氧氣的體積相等,故D正確;
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià),側(cè)重考查分析、判斷及知識(shí)綜合運(yùn)用能力,明確實(shí)驗(yàn)原理、元素化合物的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性是解本題關(guān)鍵,題目難度不大。
4.(6分)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是( )
A.0.1NA個(gè)CH3Cl在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為2.24L
B.9gD2O含有的質(zhì)子數(shù)為5NA
C.1molCH3CH2OH中的共價(jià)鍵數(shù)目為7NA
D.23gNa在氧氣中完全燃燒生成Na2O2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
【分析】A.0.1NA個(gè)CH3Cl的物質(zhì)的量為0.1mol,依據(jù)V=nVm計(jì)算;
B.1個(gè)D2O含有10個(gè)質(zhì)子;
C.1個(gè)乙醇分子含有8條共價(jià)鍵;
D.鈉在過(guò)氧化鈉中為+1價(jià),1個(gè)鈉變?yōu)殁c離子失去1個(gè)電子。
【解答】解:A.0.1NA個(gè)CH4Cl的物質(zhì)的量為0.1mol,標(biāo)況下體積為:3.1mol×22.4L/mol=6.24L;
B.9gD2O含有的質(zhì)子數(shù)為:×10×NAmol﹣1=4.8NA,故B錯(cuò)誤;
C.1molCH3CH4OH中的共價(jià)鍵數(shù)目為8NA,故C錯(cuò)誤;
D.23gNa物質(zhì)的量為:,在氧氣中完全燃燒生成Na2O4,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA,故D錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了阿伏加德羅常數(shù)的有關(guān)計(jì)算,掌握公式的使用和物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)是解題關(guān)鍵,題目難度不大。
5.(6分)CMU是一種熒光指示劑。下列關(guān)于CMU的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
B.苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子
C.CMU分子中不含有手性碳原子
D.CMU分子中涉及元素的電負(fù)性:O>C>H
【分析】A.(酚)羥基能與FeCl3溶液反應(yīng);
B.苯環(huán)上有3類氫;
C.分子中碳原子所含的四個(gè)基團(tuán)不同的碳原子為手性碳原子;
D.元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大。
【解答】解:A.分子中含有(酚)羥基3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),故A正確;
B.苯環(huán)上有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;
C.分子中碳原子所含的四個(gè)基團(tuán)不同的碳原子為手性碳原子,故C正確;
D.元素的非金屬性越強(qiáng),則電負(fù)性:O>C>H;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),側(cè)重考查學(xué)生有機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況,試題難度中等。
6.(6分)用吸附了氫氣的碳納米管等材料制作的二次電池的原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.放電時(shí),OH﹣移向鎳電極
B.充電時(shí),將電池的碳電極與外電源的正極相連
C.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為:H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O
D.充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:Ni(OH)2+OH﹣+e﹣═NiO(OH)+H2O
【分析】開(kāi)關(guān)連接用電器時(shí)為原電池,碳電極為負(fù)極,負(fù)極上氫氣發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)式為H2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O,鎳電極為正極,正極上NiO(OH)發(fā)生得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為NiO(OH)+H2O+e﹣═Ni(OH)2+OH﹣;開(kāi)關(guān)連接充電器時(shí)為電解池,碳電極作陰極、與電源負(fù)極相連,鎳電極作陽(yáng)極、與電源正極相連,充電與放電過(guò)程相反,據(jù)此分析解答。
【解答】解:A.放電時(shí)為原電池,鎳電極為正極,即OH﹣移向碳電極,故A錯(cuò)誤;
B.充電時(shí)為電解池、與電源負(fù)極相連、與電源正極相連;
C.放電時(shí)為原電池,負(fù)極上氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成水2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O,故C正確;
D.充電時(shí)為電解池,鎳電極作陽(yáng)極7失電子生成NiO(OH),陽(yáng)極反應(yīng)式為Ni(OH)2+OH﹣﹣e﹣═NiO(OH)+H2O,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了充放電電池工作原理,明確電極的判斷、電極反應(yīng)及反應(yīng)式書寫、陰陽(yáng)離子的移動(dòng)方向即可解答,側(cè)重考查基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力,注意結(jié)合電解質(zhì)的酸堿性書寫電極反應(yīng)式,題目難度中等。
7.(6分)配制pH約為10的NaHCO3和Na2CO3的混合溶液,其中NaHCO3和Na2CO3的濃度分別為0.06mol?L﹣1和0.04mol?L﹣1。下列關(guān)于該溶液的說(shuō)法不正確的是( )
A.c(CO32﹣)+c(HCO3﹣)+c(H2CO3)=0.10mol?L﹣1
B.2c(CO32﹣)+c(HCO3﹣)<c(Na+)
C.向其中滴加少量稀鹽酸時(shí)(保持溫度不變),CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣的平衡常數(shù)增大
D.向其中滴加少量NaOH溶液時(shí)的值增大
【分析】混合溶液中c(Na2CO3):c(NaHCO3)=3:2;
A.混合溶液中存在物料守恒,根據(jù)物料守恒判斷;
B.混合溶液pH=10,溶液呈堿性,則c(OH﹣)>c(H+),混合溶液中存在電荷守恒2c(CO32﹣)+c(HCO3﹣)+c(OH﹣)=c(H+)+c(Na+);
C.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān);
D.Ka2=×c(H+),=,溶液中滴加少量NaOH溶液,c(OH﹣)增大,c(H+)減小,溫度不變電離平衡常數(shù)不變。
【解答】解:A.混合溶液中存在物料守恒32﹣)+c(HCO3﹣)+c(H2CO3)=7.10mol?L﹣1,故A正確;
B.混合溶液pH=10,則c(OH﹣)>c(H+),混合溶液中存在電荷守恒2c(CO82﹣)+c(HCO3﹣)+c(OH﹣)=c(H+)+c(Na+),則存在5c(CO32﹣)+c(HCO6﹣)<c(Na+),故B正確;
C.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.溶液中滴加少量NaOH溶液﹣)增大,c(H+)減小,溫度不變電離平衡常數(shù)不變,Ka2=×c(H+),=增大;
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查離子濃度大小比較,側(cè)重考查基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和靈活運(yùn)用能力,明確混合溶液中溶質(zhì)成分及其性質(zhì)是解本題關(guān)鍵,注意:平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。
二、非選擇題
8.(14分)鎳、鈷是重要的戰(zhàn)略物資,但資源匱乏。一種利用酸浸出法從冶金廠廢爐渣中提取鎳和鈷的工藝流程如圖:
已知:i.酸浸液中的金屬陽(yáng)離子有Ni2+、Co2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+等;
ii.NiSO4在水中的溶解度隨溫度升高而增大。
回答下列問(wèn)題:
(1)提高“酸浸”速率的方法有 升高溫度、粉碎爐渣 。(任寫一條)
(2)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為 [Ar]3d64s2 。Fe的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,已知NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,若晶胞參數(shù)為anm,則Fe晶胞的密度為 g?cm3(用含NA和a的代數(shù)式表示)。
(3)黃鈉鐵礬的化學(xué)式為Na2Fe6(SO4)4(OH)12,“除鐵”的離子方程式為 6Fe2+++2Na++4+9H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+Cl﹣+6H+ 。
(4)“除鈣鎂”時(shí),隨pH降低,NaF用量急劇增加 pH降低,酸性增強(qiáng),F(xiàn)﹣+H2O?HF+OH﹣平衡正移,c(F﹣)減小,為使鈣鎂完全沉淀,需增大NaF的用量 (結(jié)合平衡理論解釋)。Ca2+和Mg2+沉淀完全時(shí),溶液中 F﹣的濃度c(F﹣)最小為 10﹣2.5 mol?L﹣1。[已知離子濃度≤10﹣5mol?L﹣1時(shí),認(rèn)為該離子沉淀完全,Ksp(CaF2)═1.0×10﹣10,Ksp(MgF2)═7.5×10﹣11]
(5)獲得NiSO4(s)的“一系列操作”是 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥 。
【分析】該流程最終要提取鎳和鈷,故其他金屬元素均需除去。酸浸后的陽(yáng)離子有Ni2+、Co2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+,加入過(guò)量鐵粉除去Cu2+,生成Fe2+用NaClO3氧化為黃鈉鐵礬晶體除去,NaF將Ca2+、Mg2+轉(zhuǎn)化成沉淀除去,最終剩余Ni2+和Co2+萃取分離,從而完成提取,據(jù)此分析;
(2)Fe有26個(gè)電子,F(xiàn)e的晶胞中共有2個(gè)Fe原子,根據(jù)ρ===計(jì)算。
【解答】解:(1)提高“酸浸”速率的方法有升高溫度、粉碎爐渣,
故答案為:升高溫度、粉碎爐渣;
(2)Fe有26個(gè)電子,基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2,F(xiàn)e的晶胞中共有2個(gè)Fe原子,根據(jù)ρ====,
故答案為:[Ar]3d66s2;;
(3)“除鐵”的離子方程式為5Fe2+++6Na++4+9H2O=Na8Fe6(SO4)5(OH)12↓+Cl﹣+6H+,
故答案為:6Fe3+++2Na++6+6H2O=Na2Fe2(SO4)4(OH)12↓+Cl﹣+7H+;
(4)“除鈣鎂”時(shí),隨pH降低,原因是pH降低,F(xiàn)﹣+H2O?HF+OH﹣平衡正移,c(F﹣)減小,為使鈣鎂完全沉淀;Ca2+沉淀完全時(shí),c(F﹣)══mol/L═10﹣2.5mol/L,Mg8+沉淀完全時(shí),c(F﹣)═=mol/L═﹣7mol/L,要使Ca2+和Mg2+完全沉淀,則需要取較大的值﹣的濃度c(F﹣)最小為10﹣7.5mol/L,
故答案為:pH降低,酸性增強(qiáng),F(xiàn)﹣+H2O?HF+OH﹣平衡正移,c(F﹣)減小,為使鈣鎂完全沉淀;10﹣5.5;
(5)由于NiSO4在水中的溶解度隨溫度升高而增大,故獲得NiSO4的“一系列操作”是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌,
故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查分離提純和晶體結(jié)構(gòu),側(cè)重考查學(xué)生物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化、分離提純和晶胞計(jì)算的掌握情況,試題難度中等。
9.(15分)某學(xué)習(xí)小組為驗(yàn)證濃硝酸能將 NO 氧化成 NO2,而稀硝酸不能氧化 NO,設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去)?!静殚嗁Y料】:NO 與 NaOH 溶液不反應(yīng)2 與 NaOH 溶液能反應(yīng)(反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O)。
備選藥品:濃硝酸、3mol?L﹣1稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、NaOH 溶液及 CO2氣體?;卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)連接好裝置,滴加濃硝酸之前的操作依次是: 檢查裝置的氣密性 ,加入藥品,打開(kāi)裝置①中的彈簧夾后通入CO2一段時(shí)間,關(guān)閉彈簧夾,將裝置④中導(dǎo)管末端伸入倒置的燒瓶?jī)?nèi)。通入CO2的目的是 趕凈裝置中的空氣,使整個(gè)裝置充滿CO2,防止裝置②中反應(yīng)生成的NO被空氣氧化 。
(2)若用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 70%濃硝酸(密度為1.42g?cm﹣3)配制 250mL 3mol?L﹣1的稀硝酸,除量筒、燒杯、膠頭滴管外,還要用到的玻璃儀器有 玻璃棒 、 250mL容量瓶 。
(3)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 。
(4)裝置①中產(chǎn)生的氣體通過(guò)盛有水的洗氣瓶時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3NO2+H2O=2HNO3+NO 。
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),裝置②中盛放的試劑是 3mol/L稀硝酸 。
(6)做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中,裝置⑤中盛放的藥品是 NaOH溶液 。
(7)驗(yàn)證濃硝酸能將NO 氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO 的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 裝置②中液面上方氣體仍為無(wú)色,裝置③中液面上方氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色 。
【分析】(1)裝置中殘存的空氣能氧化NO而對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾,所以檢驗(yàn)裝置的氣密性后,加入藥品。在裝置①滴加濃硝酸之前,需打開(kāi)彈簧夾,通入CO2一段時(shí)間;
(2)精確配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液250mL,配制時(shí)需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管,250mL容量瓶;
(3)裝置①中銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮與水;
(4)裝置①中產(chǎn)生的氣體為二氧化氮,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸與NO;
(5)結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)?,根?jù)裝置特點(diǎn)分析各裝置的作用,再根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)的判斷;
(6)結(jié)合NO2的性質(zhì)回答;
(7)根據(jù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)②、③的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷。
【解答】解:(1)由于裝置中殘存的空氣,能氧化NO而對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾,要檢驗(yàn)裝置的氣密性3之前需要通入一段時(shí)間CO2趕走裝置中的空氣,
故答案為:檢驗(yàn)裝置的氣密性;趕凈裝置中的空氣7,防止裝置②中反應(yīng)生成的NO被空氣氧化;
(2)精確配制 3mol?L﹣1的稀硝酸溶液250mL,配制時(shí)需要的儀器除天平、燒杯,250mL容量瓶,
故答案為:玻璃棒;250mL容量瓶;
(3)裝置①中Cu與濃HNO2反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO6、H2O,反應(yīng)方程式為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+5NO2↑+2H5O,
故答案為:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO6)2+2NO2↑+2H2O;
(4)裝置①中反應(yīng)生成了二氧化氮,二氧化氮會(huì)與水反應(yīng)6+H2O=2HNO5+NO,
故答案為:3NO2+H4O=2HNO3+NO;
(5)根據(jù)裝置特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,裝置③驗(yàn)證濃硝酸的氧化性,則③中為濃硝酸8不能氧化NO,所以裝置②中應(yīng)該盛放稀硝酸,
故答案為:3mol/L稀硝酸;
(6)裝置⑤中盛放NaOH溶液吸收NO2防止污染大氣,反應(yīng)的方程式為:7NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;
故答案為:NaOH溶液;
(7)NO通過(guò)稀HNO5溶液后,若無(wú)紅棕色NO2產(chǎn)生,說(shuō)明稀HNO3不能氧化NO,所以盛放稀HNO5裝置的液面上方?jīng)]有顏色變化即可說(shuō)明之。裝置③中盛放的是濃HNO3,若濃HNO3能氧化NO則裝置③液面的上方會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體,
故答案為:裝置②中液面上方氣體仍為無(wú)色,裝置③中液面上方氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查HNO3的性質(zhì)、屬物質(zhì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),利用對(duì)比的方法判斷硝酸的性質(zhì)。結(jié)合已知的物質(zhì)具有的性質(zhì),選擇合適的試劑,設(shè)計(jì)具體實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證物質(zhì)是否具有該性質(zhì)。對(duì)有毒氣體要設(shè)計(jì)尾氣處理裝置,防止污染環(huán)境。
10.(14分)化工原料異丁烯(i﹣C4H8)可由異丁烷(i﹣C4H10)直接催化脫氫制備,相關(guān)反應(yīng)如下:
主反應(yīng):ⅰ﹣C4H10(g)?i﹣C4H8(g)+H2(g) ΔH1
副反應(yīng):ⅰ﹣C4H10(g)?C3H6(g)+CH4(g) ΔH2>0
(1)已知i﹣C4H10(g)、i﹣C4H8(g)、H2(g)的燃燒熱分別為ΔH3、ΔH4、ΔH5,則ΔH1= ΔH3﹣ΔH4﹣ΔH5?。ㄓ忙3、ΔH4、ΔH5表示)。
(2)實(shí)驗(yàn)室模擬異丁烷脫氫反應(yīng),改變溫度、壓強(qiáng)對(duì)異丁烷平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖所示:ΔH1 > 0(填“>”或“<”),p1?。肌2(填“>”或“<”)。
(3)一定溫度和壓強(qiáng)下,向異丁烷中充入惰性氣體并發(fā)生脫氫反應(yīng),隨著,異丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率 增大?。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”)。
(4)一定條件下,在2L密閉容器中充入1mol異丁烷,tmin后達(dá)到平衡狀態(tài),其中異丁烯的選擇性為80%,則生成異丁烯的速率v(i﹣C4H8)= 。脫氫反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 0.16mol?L﹣1 。(異丁烯的選擇性=×100%)
(5)為提高脫氫反應(yīng)的選擇性,可采取的措施是 尋找合適的催化劑 。
【分析】(1)已知i﹣C4H10(g)、i﹣C4H8(g)、H2(g)的燃燒熱分別為ΔH3、ΔH4、ΔH5,熱化學(xué)方程式:①:ⅰ﹣C4H10(g)+O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)ΔH3,②i﹣C4H8(g)+6O2(g)→4CO2(g)+4H2O(l)ΔH4,③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH5,蓋斯定律計(jì)算①﹣②﹣③得到:ⅰ﹣C4H10(g)?i﹣C4H8(g)+H2(g) ΔH1;
(2)圖象中曲線變化分析可知,隨溫度升高異丁烷的轉(zhuǎn)化率增大,升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行,壓強(qiáng)越大平衡向氣體體積減小的方向進(jìn)行;
(3)一定溫度和壓強(qiáng)下,向異丁烷中充入惰性氣體并發(fā)生脫氫反應(yīng),為保持恒壓,體積增大,壓強(qiáng)減小,平衡正向進(jìn)行;
(4)一定條件下,在2L密閉容器中充入1mol異丁烷,tmin后達(dá)到平衡狀態(tài),異丁烷的轉(zhuǎn)化率為50%,其中異丁烯的選擇性為80%,結(jié)合三段式列式計(jì)算,反應(yīng)速率v=,平衡常數(shù)K=;
(5)催化劑對(duì)反應(yīng)具有選擇性。
【解答】解:(1)已知i﹣C4H10(g)、i﹣C4H5(g)、H2(g)的燃燒熱分別為ΔH3、ΔH7、ΔH5,熱化學(xué)方程式:①:ⅰ﹣C4H10(g)+O2(g)→4CO5(g)+5H2O(l)ΔH7,②i﹣C4H8(g)+8O2(g)→4CO4(g)+4H2O(l)ΔH4,③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH6,蓋斯定律計(jì)算①﹣②﹣③得到:ⅰ﹣C4H10(g)?i﹣C4H3(g)+H2(g) ΔH1=ΔH5﹣ΔH4﹣ΔH5,
故答案為:ΔH6﹣ΔH4﹣ΔH5;
(2)圖象中曲線變化分析可知,隨溫度升高異丁烷的轉(zhuǎn)化率增大,反應(yīng)為吸熱反應(yīng)8>0,反應(yīng)前后氣體體積增大,異丁烷的轉(zhuǎn)化率減小1<p3,
故答案為:>;<;
(3)一定溫度和壓強(qiáng)下,向異丁烷中充入惰性氣體并發(fā)生脫氫反應(yīng),體積增大,平衡正向進(jìn)行的增大,
故答案為:增大;
(4)一定條件下,在2L密閉容器中充入1mol異丁烷,異丁烷的轉(zhuǎn)化率為50%,結(jié)合三段式列式得到5H10(g)?i﹣C4H8(g)+H4(g)
起始量(mol) 0
變化量(mol) 0.6
平衡量(mol) 0.4
則生成異丁烯的速率v(i﹣C3H8)==,
平衡常數(shù)K=≈5.16mol?L﹣1,
故答案為:;8.16mol?L﹣1;
(5)為提高脫氫反應(yīng)的選擇性,可采取的措施是:尋找合適的催化劑,
故答案為:尋找合適的催化劑。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了化學(xué)反應(yīng)能量變化和蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用、化學(xué)平衡計(jì)算、平衡影響因素的分析判斷等知識(shí)點(diǎn),注意知識(shí)的熟練掌握,題目難度不大。
11.(15分)莫西賽利(化合物K)是一種治療腦血管疾病的藥物,可改善腦梗塞或腦出血后遺癥等癥狀。以下為其合成路線之一。
回答下列問(wèn)題:
(1)A的化學(xué)名稱是 間甲基苯酚或3﹣甲基苯酚 。
(2)C中碳原子的軌道雜化類型有 2 種。
(3)D中官能團(tuán)的名稱為 羥基(或酚羥基) 、 氨基 。
(4)E與F反應(yīng)生成G的反應(yīng)類型為 取代反應(yīng) 。
(5)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ?。–H3)2NCH2CH2Cl 。
(6)I轉(zhuǎn)變?yōu)镴的化學(xué)方程式為 。
(7)在B的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的共有 9 種(不考慮立體異構(gòu));
①含有手性碳;
②含有三個(gè)甲基;
③含有苯環(huán)。
其中,核磁共振氫譜顯示為6組峰,且峰面積比為3:3:3:2:2:1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
【分析】A和2﹣溴丙烷發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B發(fā)生取代反應(yīng)生成C,根據(jù)D的分子式、E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知,C中﹣NO發(fā)生還原反應(yīng)生成D為,D和乙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成E和乙酸,根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知,E和F發(fā)生取代反應(yīng)生成G;結(jié)合F的分子式、G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知,F(xiàn)為(CH3)2NCH2CH2Cl,根據(jù)H的分子式、I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知,H為,根據(jù)I、K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及J的分子式知,J為。
【解答】解:(1)A的化學(xué)名稱是間甲基苯酚或3﹣甲基苯酚,
故答案為:間甲基苯酚或3﹣甲基苯酚;
(2)C中苯環(huán)上的碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是8,采用sp2雜化,支鏈上的碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是45雜化,所以碳原子的軌道雜化類型有2種,
故答案為:2;
(3)D為,D中官能團(tuán)的名稱為羥基(或酚羥基)、氨基,
故答案為:羥基(或酚羥基);氨基;
(4)E中酚羥基上的氫原子被取代生成G,則E與F反應(yīng)生成G的反應(yīng)類型為取代反應(yīng),
故答案為:取代反應(yīng);
(5)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(CH6)2NCH2CH6Cl,
故答案為:(CH3)2NCH7CH2Cl;
(6)I轉(zhuǎn)變?yōu)镴的化學(xué)方程式為,
故答案為:;
(7)B的同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件:
①含有手性碳;
②含有三個(gè)甲基;
③含有苯環(huán);
如果苯環(huán)上的取代基為2個(gè)﹣CH4、1個(gè)﹣CH(OH)CH3,有5種位置異構(gòu),有3種位置異構(gòu),有1種位置異構(gòu)、7個(gè)﹣CH(CH3)OCH3、相間,所以符合條件的同分異構(gòu)體有2種,核磁共振氫譜顯示為6組峰,
故答案為:9;。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查有機(jī)物合成,側(cè)重考查分析、判斷及知識(shí)綜合運(yùn)用能力,利用某些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、分子式及反應(yīng)條件正確推斷各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是解本題關(guān)鍵,注意反應(yīng)中官能團(tuán)或結(jié)構(gòu)變化,題目難度中等。
聲明:試題解析著作權(quán)屬所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2023/10/10 23:29:53;用戶:15290311958;郵箱:15290311958;學(xué)號(hào):48861359
這是一份云南省大理市大理白族自治州民族中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期12月月考化學(xué)試題含答案,共12頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,填空題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份云南省大理市大理白族自治州民族中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期12月月考化學(xué)試題,共10頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,填空題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份云南省大理白族自治州民族中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期10月月考化學(xué)試題,共13頁(yè)。試卷主要包含了278班完成1-24題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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