一、單選題
1.化學(xué)和生活、科技、社會(huì)發(fā)展息息相關(guān),下列說(shuō)法正確的是
A.“深海一號(hào)”母船海水浸泡區(qū)的鋁基可保障船體不易腐蝕
B.高效率鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,其能量轉(zhuǎn)化形式為電能→化學(xué)能
C.華為新上市的mate60 pr手機(jī)引發(fā)關(guān)注,其芯片材料是SiO2
D.“北斗衛(wèi)星”授時(shí)系統(tǒng)的“星載銣鐘”含銣元素,其單質(zhì)遇水能緩慢反應(yīng)放出H2
2.可以利用反應(yīng)得到的制備活性催化劑。下列說(shuō)法正確的是
A.Fe的外圍電子排布式為B.中僅含有離子鍵
C.1ml中含有3mlσ鍵D.FeCO3制備時(shí)鐵元素被還原
3.已知:(的熔點(diǎn)16.8℃,沸點(diǎn)44.8℃)。實(shí)驗(yàn)室利用該原理制取少量,下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br>A.用裝置甲制取氣體B.用裝置乙干燥并混合和
C.用裝置丙制取并收集D.用裝置丁吸收尾氣中的
4.CrSi、Ge-GaAs、ZnGeAs2和SiC都是重要的半導(dǎo)體化合物,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.原子半徑:r(Ga)>r(Ge)>r(As)
B.碳單質(zhì)、晶體硅、SiC均為共價(jià)晶體
C.可在周期表中元素Si附近尋找新半導(dǎo)體材料
D.第一電離能:I1(C)>I1 (Si)>I1 (Ge)
5.元素周期表中VIA族元素單質(zhì)及其化合物有著廣泛應(yīng)用。O2可用作氫氧燃料電池的氧化劑;O3具有殺菌、消毒、漂白等作用。硫有多種單質(zhì),如S24、S6、S8等,用硫黃熏蒸中藥材的傳統(tǒng)由來(lái)已久。硫與氧氣反應(yīng)制得的SO2可用來(lái)生產(chǎn)H2SO4,硫酸及硫酸鹽是重要化工原料;H2S是一種易燃的有毒氣體(燃燒熱為-1),是制取多種硫化物的原料;用SO2與SeO2(白色晶體)的水溶液反應(yīng)可制備硒,硒(34Se)是一種半導(dǎo)體材料。碲(52Te)的單質(zhì)及其化合物在電子、冶金、材料等領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展前景,工業(yè)上以電解強(qiáng)堿性Na2TeO3溶液制備Te。下列說(shuō)法正確的是
A.S2、S4、S6、S8互為同位素
B.SO2中S原子雜化軌道類型為sp2
C.34Se核外電子排布式為24
D.H2S和H2O的空間構(gòu)型相同,且均為非極性分子
6.元素周期表中VIA族元素單質(zhì)及其化合物有著廣泛應(yīng)用。O2可用作氫氧燃料電池的氧化劑;O3具有殺菌、消毒、漂白等作用。硫有多種單質(zhì),如24S6S8等,用硫黃熏蒸中藥材的傳統(tǒng)由來(lái)已久。硫與氧氣反應(yīng)制得的SO2可用來(lái)生產(chǎn)H2SO4,硫酸及硫酸鹽是重要化工原料;H2S是一種易燃的有毒氣體(燃燒熱為-1是制取多種硫化物的原料;用SO2與SeO2(白色晶體)的水溶液反應(yīng)可制備硒,硒(34Se)是一種半導(dǎo)體材料。碲(52Te)的單質(zhì)及其化合物在電子、冶金、材料等領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展前景,工業(yè)上以電解強(qiáng)堿性Na2TeO3溶液制備Te。下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是
A.H2S燃燒的熱化學(xué)方程式:
B.電解強(qiáng)堿性Na2TeO3溶液的陰極反應(yīng):
C.SO2和SeO2的水溶液反應(yīng)制備硒:
D.氫氧燃料電池(H2SO4為電解質(zhì)溶液)負(fù)極反應(yīng)為:
7.元素周期表中VIA族元素單質(zhì)及其化合物有著廣泛應(yīng)用。O2可用作氫氧燃料電池的氧化劑;O3具有殺菌、消毒、漂白等作用。硫有多種單質(zhì),如24S6S8等,用硫黃熏蒸中藥材的傳統(tǒng)由來(lái)已久。硫與氧氣反應(yīng)制得的SO2可用來(lái)生產(chǎn)H2SO4,硫酸及硫酸鹽是重要化工原料;H2S是一種易燃的有毒氣體(燃燒熱為-1是制取多種硫化物的原料;用SO2與SeO2(白色晶體)的水溶液反應(yīng)可制備硒,硒(34Se)是一種半導(dǎo)體材料。碲(52Te)的單質(zhì)及其化合物在電子、冶金、材料等領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展前景,工業(yè)上以電解強(qiáng)堿性Na2TeO3溶液制備Te。下列物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)或物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是
A.O3具有強(qiáng)氧化性,可用于殺菌、消毒
B.二氧化硫具有還原性,可用于紙張、草編織物的漂白
C.H-O鍵鍵能大于H-S鍵鍵能,因此H2O的沸點(diǎn)比H2S的高
D.濃硫酸具有脫水性,可用于除去CO2、SO2等氣體中的水蒸氣
8.K2FeO4可用作凈水劑。K2FeO4在水中不穩(wěn)定,會(huì)生成3,膠體;堿性條件下KClO氧化性大于K2FeO4。下列有關(guān)鐵及其化合物的相關(guān)轉(zhuǎn)化,在指定條件下能實(shí)現(xiàn)的是
A.B.
C.D.
9.五倍子是一種常見(jiàn)的中草藥,其有效成分為X。在一定條件下X可分別轉(zhuǎn)化為Y、Z。
下列說(shuō)法不正確的是
A.1ml X最多與4ml NaOH 發(fā)生反應(yīng)
B.Y在一定條件下可發(fā)生加成反應(yīng)、消去反應(yīng)
C.可以用FeCl3溶液檢驗(yàn)X是否完全轉(zhuǎn)化為Y
D.Z 在酸性條件下水解可生成兩種有機(jī)物
10.對(duì)于反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-904kJ?ml-1,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.該反應(yīng)只有在高溫條件下能自發(fā)進(jìn)行
B.該反應(yīng)的正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能
C.達(dá)到平衡時(shí),升高溫度,v(正)減小、v(逆)增加
D.c(NH3):c(O2):c(NO):c(H2O)=4:5:4:6時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
11.室溫下,下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到探究目的的是
A.AB.BC.CD.D
12.某實(shí)驗(yàn)室回收廢水中苯酚的過(guò)程如下圖所示。已知:苯酚的電離常數(shù),H2CO3的電離常數(shù),。
下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.操作1、操作2 均為分液
B.NaHCO3溶液中存在:c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c()
C.若反應(yīng)1后溶液中存在c(Na+)=2 c(C6H5O-)+2 c(C6H5OH),此時(shí)c(C6H5O-)>c()
D.反應(yīng)2 中通入CO2至溶液 pH=10時(shí), 此時(shí)溶液中存在: c(C6H5O-)= c(C6H5OH)
13.在催化劑作用下,以和為原料進(jìn)行合成的實(shí)驗(yàn)。保持壓強(qiáng)一定,將起始的混合氣體通過(guò)裝有催化劑的反應(yīng)管,測(cè)得出口處的轉(zhuǎn)化率和的選擇性[]與溫度的關(guān)系如圖所示(圖中虛線表示平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率或的選擇性)。

已知反應(yīng)管內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為:
反應(yīng)1:
反應(yīng)2:
下列說(shuō)法正確的是
A.
B.220℃~280℃時(shí),出口處一定存在:
C.220℃~280℃,保持其他條件不變,隨溫度的升高而增加
D.為提高的產(chǎn)率,應(yīng)研發(fā)高溫下催化活性更強(qiáng)的催化劑
二、解答題
14.廣泛用于冶金、化工行業(yè),可制取多種含釩化合物。
(1)實(shí)驗(yàn)室制備氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體,過(guò)程如下:
“還原”步驟中生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;若不加,HCl也能還原生成和,分析反應(yīng)中不生成的原因 。
(2)對(duì)制得的晶體進(jìn)行含釩量的測(cè)定:稱取樣品,經(jīng)過(guò)系列處理后將釩(Ⅳ)完全氧化,定容為溶液;量取溶液,加入指示劑,用的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),滴定過(guò)程中反應(yīng)為;平行滴定4次,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積分別為,則樣品中釩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,結(jié)果保留兩位小數(shù))。
(3)時(shí),將氧釩堿式碳酸銨晶體與反應(yīng)制備共價(jià)晶體,一段時(shí)間后,固體質(zhì)量不再變化,經(jīng)檢測(cè)仍有氧釩堿式碳酸銨剩余,可能的原因是 。
(4)可溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿,不同、不同釩元素濃度時(shí),價(jià)存在形態(tài)如題圖所示:
①將溶解在燒堿溶液中,剩余溶液的,反應(yīng)的離子方程式為 。
②具有對(duì)稱結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)式可表示為 。
15.化合物H是治療胃癌的小分子靶向抗腫瘤藥物,其合成路線如下:
(1)A分子中碳原子的雜化軌道類型有 種。
(2)寫(xiě)出同時(shí)滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 。
①苯環(huán)上有4個(gè)取代基,能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng);
②核磁共振氫譜圖中有3個(gè)峰。
(3)的反應(yīng)中均有生成,則的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
(4)的反應(yīng)中有一種與互為同分異構(gòu)體的副產(chǎn)物生成,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
(5)寫(xiě)出以、、和為原料,制備的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見(jiàn)本題題干)。
16.以方鉛礦(主要成分,含少量)和軟錳礦(主要成分)為原料制備電池材料和,過(guò)程可表示為
已知:①

(1)時(shí),“協(xié)同浸取”生成和的離子方程式為 ;“協(xié)同浸取”時(shí)加入可避免生成沉積在礦石表面,其原因是 。
(2)“沉降分鉛”的目的是將濾液中的沉降為沉淀。沉降反應(yīng)的平衡常數(shù) 。
(3)絡(luò)合萃取劑全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺通過(guò)氮原子與形成配位鍵的方式萃取鉛。已知氮原子的電子云密度越大配位能力越強(qiáng),全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基團(tuán)相連使得配位能力下降,若在氮原子和含氟基團(tuán)間引入基團(tuán)配位能力會(huì)增強(qiáng),其原因分別是 。
(4)制備。(難溶于水的黑色晶體)可通過(guò)空氣氧化制得,制備時(shí)溶液的溫度和對(duì)的產(chǎn)率影響如圖所示。請(qǐng)補(bǔ)充完整由凈化后的含的濾液制備較純凈的的實(shí)驗(yàn)方案:取一定量的含的濾液于三頸燒瓶中, ,真空40干燥得產(chǎn)品。(必須使用的試劑:空氣、蒸餾水、氨水、稀硝酸、溶液。)
17.空氣中含量的控制和資源利用具有重要意義。
(1)利用高爐煉鐵尾氣中的制取有機(jī)物的過(guò)程如下:
相同條件下,恒定通過(guò)電解池的電量,電解得到的部分還原產(chǎn)物的法拉第效率隨電解電壓的變化如圖1所示:
圖1
,選擇性。
“電解”在質(zhì)子交換膜電解池中進(jìn)行,生成的電極反應(yīng)式為 ,當(dāng)電解電壓為時(shí),生成和的選擇性之比為 。
(2)利用銦氧化物催化制取的可能機(jī)理如圖2所示,無(wú)催化活性,形成氧空位后具有較強(qiáng)催化活性,將固定比例的混合氣體以不同流速通過(guò)裝有催化劑的反應(yīng)管,選擇性、轉(zhuǎn)化率隨氣體流速變化曲線如圖3所示,
①圖2中的反應(yīng)每生成放出的熱量,其熱化學(xué)方程式為 。
②若原料氣中比例過(guò)低、過(guò)高均會(huì)減弱催化劑活性,原因是 。
③制取時(shí),同時(shí)發(fā)生反應(yīng),氣體流速分別為和,相同時(shí)間內(nèi)生成的質(zhì)量,前者 后者(選填“>”、“="或“Ksp(AgI)
D
向盛有淀粉—KI溶液的試管中滴加幾滴溴水,振蕩,觀察溶液顏色變化
Br2的氧化性強(qiáng)于 I2
參考答案:
1.A
【詳解】A.“深海一號(hào)”母船海水浸泡區(qū)的鋁基做負(fù)極可以與船體形成原電池,利用“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法”可保障船體不易腐蝕,故A正確;
B.高效率鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,其能量轉(zhuǎn)化形式為太陽(yáng)能→電能,故B錯(cuò)誤;
C.華為新上市的mate60 pr手機(jī)引發(fā)關(guān)注,其芯片材料是晶體硅,故C錯(cuò)誤;
D.銣元素金屬性極強(qiáng),其單質(zhì)遇水能迅速反應(yīng)放出H2,故D錯(cuò)誤;
故答案為:A。
2.C
【詳解】A.Fe為26號(hào)元素,外圍電子排布式為,A錯(cuò)誤;
B.中的碳酸氫根離子內(nèi)部存在共價(jià)鍵,B錯(cuò)誤;
C.1個(gè)碳酸根離子中存在3個(gè)σ鍵,則1ml中含有3ml鍵,C正確;
D.FeCO3制備時(shí)鐵元素化合價(jià)升高,被氧化,D錯(cuò)誤;
故選C。
3.A
【詳解】A.銅能與濃硫酸共熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,但常溫下與濃硫酸不反應(yīng),則裝置甲不能達(dá)到制取二氧化硫的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故A符合題意;
B.由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置乙中盛有的濃硫酸用于干燥并混合二氧化硫和氧氣,則裝置乙能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故B不符合題意;
C.由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置丙的硬質(zhì)玻璃管中二氧化硫和氧氣在五氧化二釩做催化劑條件下共熱發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成三氧化硫,盛放在冰水中的U形管用于冷凝收集三氧化硫,則裝置丙能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故C不符合題意;
D.由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置丁中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收二氧化硫,防止污染空氣,則裝置丁能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故D不符合題意;
故選A。
4.B
【詳解】A. 同周期從左到右,原子半徑逐漸減小,原子半徑:r(Ga)>r(Ge)>r(As),故A正確;
B. 碳單質(zhì)中金剛石、晶體硅、SiC均為共價(jià)晶體,碳單質(zhì)中C60則為分子晶體,故B錯(cuò)誤;
C. 可在周期表中元素Si附近尋找新半導(dǎo)體材料,如Ga等,故C正確;
D. 周期表中同主族從上到下,第一電離能變小,第一電離能:I1(C)>I1 (Si)>I1 (Ge),故D正確;
故選B。
5.B
【詳解】A.S2、S4、S6、S8為硫元素形成的不同單質(zhì),應(yīng)互為同素異形體,A錯(cuò)誤;
B.SO2中S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為,故原子雜化軌道類型為sp2,B正確;
C.34Se位于第四周期第ⅥA族,核外電子排布式為,C錯(cuò)誤;
D.H2S和H2O的中心原子均為sp3雜化,空間構(gòu)型均為“V”型,故均為極性分子,D錯(cuò)誤;
故選B。
6.C
【詳解】A.燃燒熱是指1ml物質(zhì)完全燃燒生成指定的產(chǎn)物,故熱火學(xué)方程式中水應(yīng)為液態(tài),熱化學(xué)方程式為,A錯(cuò)誤;
B.電解強(qiáng)堿性Na2TeO3溶液的陰極反應(yīng):,B錯(cuò)誤;
C.SO2將SeO2中Se還原為Se單質(zhì),本身被氧化為硫酸根,制備硒的化學(xué)反應(yīng)方程式為:,C正確;
D.氫氧燃料電池(H2SO4為電解質(zhì)溶液)中通入氫氣一極為負(fù)極,負(fù)極電極反應(yīng)為:,D錯(cuò)誤;
故選C。
7.A
【詳解】A. O3具有強(qiáng)氧化性,能使蛋白質(zhì)變性,可用于殺菌、消毒,故A正確;
B. 二氧化硫具有漂白性,可用于紙張、草編織物的漂白,故B錯(cuò)誤;
C. 水分子間能形成氫鍵,因此H2O的沸點(diǎn)比H2S的高,故C錯(cuò)誤;
D. 濃硫酸具有吸水性,可用于除去CO2、SO2等氣體中的水蒸氣,故D錯(cuò)誤;
故選A。
8.C
【詳解】A.鐵與水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)會(huì)生成四氧化三鐵,不是氧化鐵,A錯(cuò)誤;
B.氯化鐵溶液在加熱條件下水解平衡正向移動(dòng),蒸干會(huì)得到氫氧化鐵,灼燒得到的是氧化鐵,B錯(cuò)誤;
C.鐵與氯氣加熱可生成氯化鐵,氯化鐵在水溶液中加入銅會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅,均能實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化,C正確;
D.高鐵酸鉀在水中不穩(wěn)定,生成氫氧化鐵膠體被還原,根據(jù)氧化還原反應(yīng)價(jià)態(tài)規(guī)律,鐵的化合價(jià)降低,氧的化合價(jià)升高,可知得不到氫氣,得到的為氧氣,D錯(cuò)誤;
故選C。
9.D
【詳解】A.X含3個(gè)酚羥基和1個(gè)羧基,所以1ml X最多與4ml NaOH 發(fā)生反應(yīng),A正確;
B.Y中含有碳碳雙鍵,在一定條件下可以發(fā)生加成,Y中含有醇羥基,且相鄰碳原子上含有氫原子,在濃硫酸加熱條件下可發(fā)生消去反應(yīng),B正確;
C.酚羥基與FeC13溶液發(fā)生顯色反應(yīng),由于Y不含有酚羥基,加入FeC13溶液后若沒(méi)有紫色,說(shuō)明X完全轉(zhuǎn)化了,若有紫色說(shuō)明未完全轉(zhuǎn)化,能根據(jù)溶液顏色確定X未完全轉(zhuǎn)化,C正確;
D.Z在酸性條件下酯基發(fā)生水解反應(yīng)生成有機(jī)物為,只有一種產(chǎn)物,D錯(cuò)誤;
答案選D。
10.B
【詳解】A.反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H=-904kJ?ml-1,△S>0,則復(fù)合判據(jù)△H-T△S<0,該反應(yīng)任何溫度都能自發(fā)進(jìn)行,故A錯(cuò)誤;
B.該反應(yīng)的△H=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能=-904 kJ?ml-1<0,說(shuō)明正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能,故B正確;
C.達(dá)到平衡時(shí),溫度升高v(正)和v(逆)均增加,故C錯(cuò)誤;
D.各物質(zhì)的濃度不再變化達(dá)到平衡,濃度比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比不能說(shuō)明達(dá)到平衡,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
11.D
【詳解】A.酸性條件下,F(xiàn)e2+、Cl-均能被KMnO4溶液氧化,所以KMnO4溶液紫色褪去,無(wú)法判斷Fe2+具有還原性,A錯(cuò)誤;
B.沒(méi)有說(shuō)明Na2CO3和 NaHCO3溶液濃度是否相同,無(wú)法根據(jù)溶液堿性強(qiáng)弱判斷、的水解程度大小,B錯(cuò)誤;
C.該實(shí)驗(yàn)中硝酸銀過(guò)量,與NaCl和KI均能反應(yīng)生成沉淀,無(wú)法比較AgCl和AgI的Ksp大小,C錯(cuò)誤;
D.溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì),碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán),說(shuō)明溴單質(zhì)的氧化性大于碘單質(zhì),D正確;
故答案選D。
12.C
【分析】據(jù)流程圖可知,將苯酚廢水用有機(jī)溶劑苯先進(jìn)行萃取分液,得到苯酚的苯溶液,接著加入碳酸鈉溶液,使苯酚轉(zhuǎn)化成苯酚鈉進(jìn)入水溶液中,再通過(guò)分液分離有機(jī)層苯,隨后往苯酚鈉溶液中通入二氧化碳,苯酚在水中溶解度小,析出后過(guò)濾即可得到苯酚。
【詳解】A.結(jié)合流程分析,操作1、操作2均溶液分層,采取分液的方法進(jìn)行分離,A正確;
B.NaHCO3溶液中存在質(zhì)子守恒:c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(),B正確;
C.苯酚酸性小于碳酸,因此反應(yīng)1苯酚與碳酸鈉溶液混合生成碳酸氫鈉和苯酚鈉,根據(jù)電離常數(shù)可知,苯酚鈉的水解能力大于碳酸氫鈉,故c(C6H5O-)<c(),C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)2 中通入 CO2至溶液 pH=10時(shí),此時(shí)溶液中存在:,故 (C6H5O-)(C6H5OH),D正確;
故選C。
13.B
【詳解】A.根據(jù)蓋斯定律反應(yīng)1-反應(yīng)2得的,故A錯(cuò)誤;
B.220℃~280℃時(shí),選擇性始終高于60%左右、CO選擇性低于40%,則,故B正確;
C.在220℃~280℃范圍內(nèi),隨溫度升高,選擇性降低、CO選擇性增大,則的值隨溫度升高而減小,故C錯(cuò)誤;
D.低溫下,選擇性高,所以開(kāi)發(fā)低溫下反應(yīng)活性強(qiáng)的催化劑以提高反應(yīng)速率,同時(shí)有利于提高的產(chǎn)率,故D錯(cuò)誤;
故選B。
14.(1) 2V2O5+N2H4+8HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O N2H4的還原性強(qiáng)于HCl
(2)28.69%
(3)生成了致密的VN覆蓋在氧釩堿式碳酸銨晶體表面,阻礙了氧釩堿式碳酸銨晶體與NH3的接觸
(4) V2O5+4OH—=V2O+2H2O
【分析】由題給流程可知,五氧化二釩與肼、HCl反應(yīng)生成VOCl2、氮?dú)夂退琕OCl2與碳酸氫銨溶液反應(yīng)制得氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體。
【詳解】(1)由分析可知,還原步驟發(fā)生的反應(yīng)為五氧化二釩與肼、HCl反應(yīng)生成VOCl2、氮?dú)夂退?,反?yīng)的化學(xué)方程式為2V2O5+N2H4+8HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;由題給信息可知,五氧化二釩也能與氯化氫反應(yīng)生成VOCl2和氯氣,反應(yīng)中不生成氯氣說(shuō)明肼的還原性強(qiáng)于氯化氫,會(huì)優(yōu)先與五氧化二釩反應(yīng),故答案為:2V2O5+N2H4+8HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;N2H4的還原性強(qiáng)于HCl;
(2)由題給數(shù)據(jù)可知,第三次實(shí)驗(yàn)的誤差較大應(yīng)舍去,則消耗硫酸亞鐵銨溶液的平均體積為=22.50mL,由方程式和原子個(gè)數(shù)守恒可知,樣品中釩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈28.69%,故答案為:28.69%;
(3)由題意可知,750℃時(shí),將氧釩堿式碳酸銨晶體與氨氣反應(yīng)制備共價(jià)晶體氮化釩時(shí),一段時(shí)間后,固體質(zhì)量不再變化,經(jīng)檢測(cè)仍有氧釩堿式碳酸銨剩余說(shuō)明氧釩堿式碳酸銨未能完全反應(yīng),可能是生成了致密的VN覆蓋在氧釩堿式碳酸銨晶體表面,阻礙了氧釩堿式碳酸銨晶體與NH3的接觸,故答案為:生成了致密的VN覆蓋在氧釩堿式碳酸銨晶體表面,阻礙了氧釩堿式碳酸銨晶體與NH3的接觸;
(4)①由釩原子個(gè)數(shù)守恒可知,五氧化二釩與氫氧化鈉溶液反應(yīng)所得溶液中釩元素的濃度為=0.1ml/L,則溶液中釩元素濃度—lgc=1,由溶液中氫氧根離子濃度為0.01 ml/L,溶液pH為12,由圖可知,—lgc為1和pH為12時(shí),+5價(jià)釩元素的存在形式為V2O,則五氧化二釩與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為V2O5+4OH—=V2O+2H2O,故答案為:V2O5+4OH—=V2O+2H2O;
②由V2O中釩元素的化合價(jià)為+5價(jià),離子具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)可知,離子的結(jié)構(gòu)式為,故答案為:。
15.(1)3
(2)
(3)
(4)
(5),
【分析】A和ClCH2CH2CH2CH2Cl在氫氧化鈉、TEBA作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B發(fā)生硝化反應(yīng)生成C,C和氫氣在Pd/C作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成D,D發(fā)生取代反應(yīng)生成E和甲醇,E和發(fā)生取代反應(yīng)生成G,G發(fā)生反應(yīng)生成H。
【詳解】(1)A分子中苯環(huán)上的碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,雜化類型為sp2,?CH2CN中
第一個(gè)碳原子碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,雜化類型為sp3,第二個(gè)碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,雜化類型為sp,因此碳原子雜化軌道類型有3種;故答案為:3。
(2)同時(shí)滿足①苯環(huán)上有4個(gè)取代基,能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng);說(shuō)明含有酚羥基;②核磁共振氫譜圖中有3個(gè)峰的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:;故答案為:。
(3)的反應(yīng)中均有生成,則根據(jù)前后聯(lián)系得到E為,再根據(jù)的反應(yīng)中有生成,則的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;故答案為:。
(4)的反應(yīng)中有一種與互為同分異構(gòu)體的副產(chǎn)物生成,根據(jù)斷鍵方式分析得到其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;故答案為:。
(5)根據(jù)題意得到和甲醇反應(yīng)生成,苯和濃硝酸在濃硫酸加熱作用下反應(yīng)生成硝基苯,硝基苯和氫氣在Pd作用下反應(yīng)生成,和反應(yīng)生成,和反應(yīng)生成,與、氨氣在作用下反應(yīng)生成,其合成路線為: ,;故答案為:,。
16.(1) 增大氯離子濃度,有利于平衡正向移動(dòng),將溶解
(2)2000
(3)氟的電負(fù)性大,將氮原子的孤對(duì)電子對(duì)吸引,使得氮原子的電子云密度減小,因此氮與形成配位鍵能力減弱;氮原子遠(yuǎn)離氟原子,氟對(duì)氮的電子對(duì)吸引力小,氮原子的電子云密度增大,氮與形成配位鍵能力增強(qiáng)
(4)加熱維持在溫度50℃,不斷攪拌下邊通空氣邊加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值并維持在8.5左右,直至有大量黑色沉淀生成時(shí),靜置,過(guò)濾,用蒸餾水洗滌沉淀至取最后一次洗滌液少量于試管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸銀,若無(wú)沉淀生成
【分析】方鉛礦(主要成分,含少量)和軟錳礦(主要成分)在鹽酸和氯化鈉作用下反應(yīng)生成S和,過(guò)濾,向?yàn)V液中加入碳酸錳除掉鐵,過(guò)濾,沉降分鉛,將含鉛物質(zhì)加入硫酸得到硫酸鉛,再將含Mn2+的濾液經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程得到。
【詳解】(1)時(shí),方鉛礦(主要成分,含少量)和軟錳礦(主要成分)在氯化鈉、鹽酸作用下反應(yīng)生成和,則“協(xié)同浸取”生成和的離子方程式為;根據(jù)已知信息得到,因此“協(xié)同浸取”時(shí)加入可避免生成沉積在礦石表面,其原因是增大氯離子濃度,有利于平衡正向移動(dòng),將溶解;故答案為:;增大氯離子濃度,有利于平衡正向移動(dòng),將溶解。
(2)利用蓋斯定律,將①+②得到 ,則沉降反應(yīng)的平衡常數(shù);故答案為:2000。
(3)氮原子的電子云密度越大配位能力越強(qiáng),全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基團(tuán)相連使得配位能力下降,氟的電負(fù)性大,將氮原子的孤對(duì)電子對(duì)吸引,使得氮原子的電子云密度減小,因此氮與形成配位鍵能力減弱;若在氮原子和含氟基團(tuán)間引入基團(tuán)配位能力會(huì)增強(qiáng),氮原子遠(yuǎn)離氟原子,氟對(duì)氮的電子對(duì)吸引力小,氮原子的電子云密度增大,氮與形成配位鍵能力增強(qiáng);故答案為:氟的電負(fù)性大,將氮原子的孤對(duì)電子對(duì)吸引,使得氮原子的電子云密度減小,因此氮與形成配位鍵能力減弱;氮原子遠(yuǎn)離氟原子,氟對(duì)氮的電子對(duì)吸引力小,氮原子的電子云密度增大,氮與形成配位鍵能力增強(qiáng)。
(4)根據(jù)圖中信息,由凈化后的含的濾液制備較純凈的的實(shí)驗(yàn)方案:取一定量的含的濾液于三頸燒瓶中,加熱維持在溫度50℃,不斷攪拌下邊通空氣邊加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值并維持在8.5左右,直至有大量黑色沉淀生成時(shí),靜置,過(guò)濾,用蒸餾水洗滌沉淀至取最后一次洗滌液少量于試管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸銀,若無(wú)沉淀生成,再真空40℃干燥得產(chǎn)品;故答案為:加熱維持在溫度50℃,不斷攪拌下邊通空氣邊加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值并維持在8.5左右,直至有大量黑色沉淀生成時(shí),靜置,過(guò)濾,用蒸餾水洗滌沉淀至取最后一次洗滌液少量于試管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸銀,若無(wú)沉淀生成。
17.(1) CO2+2e—+2H+=HCOOH 1:3
(2) △H=—49kJ/ml H2比例過(guò)低,不利于催化劑形成氧空位,導(dǎo)致催化劑失活;H2比例過(guò)高,反應(yīng)①生成過(guò)多的水會(huì)積累在具有活性的催化劑表面,導(dǎo)致催化劑失活 < 升高溫度,生成甲醇的反應(yīng)左移,生成一氧化碳的反應(yīng)右移,且反應(yīng)以生成一氧化碳的反應(yīng)為主
【分析】由題給可知,高爐煉鐵尾氣通入碳酸鉀溶液中時(shí),碳酸鉀溶液吸收尾氣中的二氧化碳得到碳酸氫鉀溶液和燃?xì)?,碳酸氫鉀受熱分解生成碳酸鉀、二氧化碳和水,反?yīng)得到的碳酸鉀溶液可以循環(huán)使用,二氧化碳進(jìn)入電解池電解,在電解池的陽(yáng)極得到氧氣,陰極得到有機(jī)物和氫氣。
【詳解】(1)由題意可知,電解時(shí),通入二氧化碳的電極為陰極,生成甲酸的電極反應(yīng)為酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲酸,電極反應(yīng)式為CO2+2e—+2H+=HCOOH;由圖可知,電解電壓為U1時(shí),生成甲酸和乙醇的法拉第效率相等,則由題給信息可知,生成乙醇和甲酸的選擇性之比為:=1:3,故答案為:CO2+2e—+2H+=HCOOH;1:3;
(2)①由圖可知,催化劑作用下,二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇和水,反應(yīng)的方程式為,由反應(yīng)生成1ml甲醇放出49kJ的熱量可知,反應(yīng)的焓變△H=—49kJ/ml,則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為△H=—49kJ/ml,故答案為:△H=—49kJ/ml;
②由圖可知,若原料氣中氫氣的比例過(guò)低不利于催化劑形成氧空位,導(dǎo)致催化劑失活,若氫氣的比例過(guò)高,反應(yīng)①生成過(guò)多的水積累在具有活性的催化劑表面,導(dǎo)致催化劑失活,故答案為:H2比例過(guò)低,不利于催化劑形成氧空位,導(dǎo)致催化劑失活;H2比例過(guò)高,反應(yīng)①生成過(guò)多的水會(huì)積累在具有活性的催化劑表面,導(dǎo)致催化劑失活;
③設(shè)混合氣體中二氧化碳的比例分?jǐn)?shù)為x,由圖可知,氣體流速由和時(shí),二氧化碳的轉(zhuǎn)化率分別為5%和4%,則轉(zhuǎn)化的二氧化碳分別為、,而甲醇選擇性增大,所以相同時(shí)間內(nèi)生成流速為時(shí)生成甲醇的質(zhì)量小于;二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),生成甲醇的物質(zhì)的量減小,二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),消耗二氧化碳的物質(zhì)的量增大,反應(yīng)管內(nèi)溫度從300℃升高到320℃時(shí),出口處甲醇和二氧化碳的物質(zhì)的量均減小說(shuō)明反應(yīng)以生成一氧化碳的反應(yīng)為主,故答案為:>;升高溫度,生成甲醇的反應(yīng)左移,生成一氧化碳的反應(yīng)右移,且反應(yīng)以生成一氧化碳的反應(yīng)為主。

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