
化學
本試卷共8頁,滿分100分,考試用時75分鐘。
注意事項:
1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1 N 14 O 16 F 19 Na 23 Al 27 K 39 S 32 Fe 56 Ni 59
一、選擇題:本題共14小題,每小題3分,共42分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求。
1.河北省博物院館藏的西漢時期珍品中,材料所屬類別與其他藏品不同的是( )
A.鏤雕龍鳳紋銀鋪首B.銅說唱俑C.金醫(yī)針D.透雕雙龍高鈕谷紋白玉璧
2.下列關于實驗安全及事故處理的說法錯誤的是( )
A.不能向已經(jīng)加熱的液體中直接補加沸石
B.高錳酸鉀不能與乙醇等有機物存放在同一個藥品柜中
C.金屬鈉著火時,可使用干冰滅火器滅火
D.堿液濺到皮膚上,應使用大量水沖洗,并涂抹硼酸溶液
3.化學與科技發(fā)展息息相關,下列說法錯誤的是( )
A.華為手機芯片“麒麟”990的主要原料是二氧化硅
B.聚四氟乙烯耐酸堿腐蝕,可用作化工反應器的內(nèi)壁涂層
C.空間站使用石墨烯存儲器,石墨烯與金剛石互為同素異形體
D.“天舟四號”配置的太陽能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能
4.為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是( )
A.常溫下,1L的溶液中含有的數(shù)目為
B.常溫常壓下,1ml中含有P―P鍵的數(shù)目為
C.78g晶體含有陰離子數(shù)目為
D.11.2L和22.4L(均為標準狀況)在光照下充分反應后的分子數(shù)目為
5.利用Perkin脂環(huán)化合物合成法制取環(huán)丙烷的原理如圖所示。
下列說法錯誤的是( )
A.Ⅰ的名稱為1,2-二溴乙烷B.Ⅰ+Ⅱ→Ⅲ的副產(chǎn)物為和NaBr
C.Ⅳ中所有碳原子位于同一平面D.Ⅴ的二氯代物有2種(不考慮立體異構)
6.下列有關物質(zhì)結構的說法正確的是( )
A.和中N原子VSEPR模型均為平面三角形
B.中C原子和N原子的雜化方式相同
C.基態(tài)Cr原子與基態(tài)Fe原子的未成對電子數(shù)相同
D.Se的軌道表示式若寫作不符合洪特規(guī)則
7.馬來酸的結構簡式為,富馬酸的結構簡式為。
下列說法錯誤的是( )
A.二者互為順反異構體B.1ml馬來酸可與3ml發(fā)生加成反應
C.馬來酸在水中的溶解度大于富馬酸D.馬來酸的穩(wěn)定性弱于富馬酸
8.離子液體在電化學研究中應用廣泛,某離子液體M由W、X、Y、Z四種原子半徑依次增大的短周期元素組成,其結構如圖所示。下列說法正確的是( )
A.X和Y均能與W形成18電子分子,且前者的沸點相對較高
B.元素Z位于第2周期ⅦA族,屬于p區(qū)元素
C.物質(zhì)M的晶體中含有離子鍵、σ鍵、π鍵和氫鍵
D.若用石墨電極電解M,陰極產(chǎn)生黃綠色氣體
9.下列實驗操作能達到相應實驗目的的是( )
10.稀土金屬釹(Nd)鐵硼廢料的主要成分為,含有、、、CO等雜質(zhì),一種綜合回收利用該廢料的工藝流程如圖所示。
已知:,,。
下列說法錯誤的是( )
A.“酸浸”時產(chǎn)生的浸渣的主要成分為
B.“還原”時溶液中的轉(zhuǎn)化為
C.“沉鈷”時應控制條件生成
D.“氧化沉鐵”的反應為
11.某物質(zhì)X的晶胞如圖所示,該物質(zhì)可用作殺蟲劑,也可用于陶瓷、玻璃等行業(yè)。為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是( )
A.該晶胞中,K和F的個數(shù)比為1∶4
B.晶胞中K和Al的最短距離為
C.物質(zhì)X的密度
D.若Ⅰ和Ⅱ的分數(shù)坐標分別為、,則ⅢI的分數(shù)坐標為
12.相關研究表明,釩基催化劑、銅基催化劑的―SCR催化反應機理(如圖所示)非常相似。下列說法正確的是( )
A.兩種機理的各步反應均為氧化還原反應
B.反應②中存在極性鍵和非極性鍵的斷裂和形成
C.和是反應的催化劑,和是中間產(chǎn)物
D.―SCR催化反應為
13.某種鈉電池的充電、放電過程的工作原理如圖所示,下列說法正確的是( )
A.放電時,電子由碳紙電極移向鈉箔電極
B.放電時,碳紙電極上的反應式為
C.充電時,碳紙電極應與電源負極連接
D.充電時,NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小
14.常溫下,某二元弱酸的隨pH變化情況如圖所示,M為或。已知:X點和Z點的坐標分別為、。下列說法正確的是( )
A.曲線Ⅱ表示隨pH變化情況B.的數(shù)量級為
C.Y點的坐標為D.反應的平衡常數(shù)
二、非選擇題:本題共4小題,共58分。
15.(15分)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體為翠綠色晶體,溶于水,難溶于乙醇,是一些有機反應的催化劑。實驗室制備該晶體的實驗步驟如下:
Ⅰ.制備
?。Q取9.80g摩爾鹽[,]加入250mL水中,再加入10mL30%溶液,攪拌,微熱。
ⅱ.繼續(xù)加入氨水至過量,加熱,不斷攪拌,煮沸后靜置,傾去上層清液,抽濾得沉淀。
Ⅱ.制備
ⅲ.稱取13.00gKOH和10.00g加入盛有100mL水的燒杯中,加熱使其完全溶解后,攪拌,將步驟ii制取的加入此溶液中。加熱,使溶解,溶液呈翠綠色。
ⅳ.過濾,將濾液濃縮。濃縮液轉(zhuǎn)移至50mL燒杯中,后進行冷卻結晶,過濾,用少量水和95%乙醇洗滌晶體,干燥,稱量晶體質(zhì)量為9.80g。
已知:二價鐵在堿性介質(zhì)中比酸性介質(zhì)中更易氧化。請回答下列問題:
(1)步驟ⅰ中微熱時,若溫度過高,產(chǎn)生的影響是______。
(2)摩爾鹽相比硫酸亞鐵不易變質(zhì),其原因是______。
(3)步驟ⅱ中使用的抽濾裝置如右圖所示,儀器a的作用是______。
(4)步驟ⅲ中,反應的化學方程式為______。
(5)測定產(chǎn)品中鐵的含量。
①稱量樣品于錐形瓶中,溶解后用稀酸化,用溶液滴定至終點,消耗溶液。滴定終點的現(xiàn)象是______。
②向上述溶液中加入過量鋅粉,振蕩至反應完全,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀酸化,用溶液滴定至終點,消耗溶液。則產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為______。
(6)經(jīng)測定,配離子具有如右圖所示的八面體結構,推測其中心原子的雜化方式為______(填標號)。
A.B.C.D.
16.(14分)鎳-鎘電池是一種非常理想的直流供電電池。廢舊鎳-鎘電池中含有鎳、鎘、鐵及少量鈷和有機質(zhì)等?;厥绽脧U舊鎳-鎘電池的一種工藝流程如圖所示。
請回答下列問題;
(1)“灼燒”時控制溫度600~700℃,并通入足量空氣,該工序的作用是______。
(2)“氧化”工序發(fā)生主要反應的離子方程式為______。
(3)試劑X可選擇______(填標號)。
A.氨水B.NaOH溶液C.NiOD.溶液
(4)已知:的溶度積,“調(diào)pH”時溶液中,則應控制pH小于______。
(5)濾渣2可表示為。取3.05g樣品溶于適量蒸餾水,加入過量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生標準狀況下448mL氣體和0.93g沉淀,則濾渣2的化學式為______。
(6)濾液1經(jīng)處理之后可循環(huán)至______工序中使用。
(7)可用于冶煉鎘,產(chǎn)生的粗鎘可利用電解精煉的方法進行提純,在電解池的______(填“陽極”或“陰極”)產(chǎn)生純鎘。
(8)一項研究表明,采用溶劑萃取法可將、、從混合溶液中有效分離。右圖為不同pH下DEHPA和Cyanex 272對溶液中三種離子的萃取效率,則此方法的流程為______。
17.(15分)研究和共轉(zhuǎn)化反應,不僅能有效減少溫室氣體排放,同時可以產(chǎn)生具有高附加值的化學品或清潔燃料,這對于實現(xiàn)中國雙碳目標和能源高效綜合利用具有重要意義。
Ⅰ.和在高溫下經(jīng)催化作用直接反應生成CO與的反應即為干重整。
(1)該反應中因高溫產(chǎn)生的積炭導致催化劑失活。產(chǎn)生積炭的副反應為:
?。?
ⅱ.
干重整反應的熱化學方程式為______。
該反應的平衡常數(shù)______(用、表示)。
(2)將和按照體積比1∶2混合,在NBC催化劑下進行干重整,實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
①實驗表明,NBC催化劑的活性隨溫度的升高而______(填“增大”或“減小”)。
②測試過程中的轉(zhuǎn)化率一直大于的轉(zhuǎn)化率,可能的原因是______。
③750℃時,反應生成的合成氣中和CO的體積比為2∶3,將此合成氣通入燃料電池負極,以固體氧化物(傳導)為離子導體,該燃料電池的負極反應式為______。
Ⅱ.和反應可制取乙酸,其熱化學方程式為。該反應一步合成目標產(chǎn)物,其原子利用率為100%,具有良好的應用前景。
(3)該反應存在熱力學障礙而不能自發(fā)進行,其原因是______。
(4)研究該反應的催化反應機理,有利于突破熱力學障礙。下圖是ZnO或Fe/ZnO(Fe摻雜ZnO)催化劑下的反應路徑,標記“*”的是吸附在催化劑上的物質(zhì)。ZnO催化劑下,反應的速控步的化學方程式為______。兩種催化劑中,______(填“ZnO”或“Fe/ZnO”)的催化效果更好。
Ⅲ.和反應可制取乙烯,反應的化學方程式為。
(5)一定溫度下,向某恒容密閉容器中充入2ml和2ml,體系的初始壓強為,若平衡時的轉(zhuǎn)化率為,不考慮副反應的發(fā)生,該反應的壓強平衡常數(shù)______(用p、表示)。
18.(14分)恩西地平是一種用于治療白血病的藥物,其合成路線如下所示。
請回答下列問題:
(1)A中吡啶環(huán)上取代基的名稱為______、______。A的分子中最多有______個原子共平面。
(2)B的結構簡式為______。C的分子式為______。
(3)反應Ⅳ的化學方程式為______。
(4)反應Ⅰ~Ⅴ中,不屬于取代反應的是______。
(5)有機物W為G的同分異構體,其分子結構中仍含有吡啶環(huán),且兩取代基的種類不變,則W可能的結構有______種(不含G)。
(6)已知:
則為主要原料,其他試劑自選,設計物質(zhì)A的合成路線。
______。
河北省2024屆高三年級適應性測試
化學答案與解析
1.【答案】D
【解析】鏤雕龍鳳紋銀鋪首的主要成分為銀,銅說唱俑的主要成分為銅,金醫(yī)針的主要成分為金,三者均為金屬材料,透雕雙龍高鈕谷紋白玉壁的主要成分為硅酸鹽材料,D項符合題意。
【命題意圖】本題以河北省博物院館藏的西漢時期珍品創(chuàng)設情境,考查化學與傳統(tǒng)文化,涉及藏品的主要成分及材料類別等考點。
2.【答案】C
【解析】加熱液體可能產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,此時加入沸石易致液體突然沸騰沖出容器,因此不能向已經(jīng)加熱的液體中直接補加沸石,A項正確;高錳酸鉀屬于強氧化劑,能與乙醇等有機物發(fā)生氧化還原反應,乙醇易揮發(fā),因此不能將其放在同一個藥品柜中,B項正確;金屬鈉著火時生成,可與發(fā)生反應生成,從而起到助燃的作用,因此不能使用干冰滅火器滅火,C項錯誤;堿液濺到皮膚上會灼傷皮膚,應使用大量水沖洗,并涂抹硼酸溶液以中和堿液,D項正確。
【命題意圖】本題以實驗安全和事故處理為素材考查化學實驗常識,涉及沸石使用、試劑存放、滅火、堿液濺出的處理等考點。
3.【答案】A
【解析】硅是重要的半導體材料,華為手機芯片“麒麟”990的主要原料是硅單質(zhì),A項錯誤;聚四氟乙烯是有機高分子材料,其性質(zhì)穩(wěn)定,與酸、堿均不反應,可用作化工反應器的內(nèi)壁涂層,B項正確;石墨烯與金剛石是碳元素組成的不同單質(zhì),二者互為同素異形體,C項正確;太陽能電池通過光電效應將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能,D項正確。
【命題意圖】本題以化學在科技方面的應用創(chuàng)設情境,考查化學與STSE常識,涉及信息材料、高分子材料、信息存儲材料、光電材料等考點。
4.【答案】D
【解析】常溫下,的溶液中,則1L該溶液中含有的數(shù)目為,A項錯誤;1個分子中含有6個共價鍵,則1ml中含有P―P鍵的數(shù)目為,B項錯誤;78g的物質(zhì)的量為1ml,含有的數(shù)目為,C項錯誤;0.5ml與1ml發(fā)生的反應:、、、,以上幾個反應前后分子數(shù)均不發(fā)生變化,則反應后分子數(shù)目仍為,D項正確。
【命題意圖】本題以阿伏加德羅常數(shù)創(chuàng)設情境,考查常用化學計量,涉及溶液中的離子數(shù)目、分子中的共價鍵數(shù)目、離子化合物中的離子數(shù)目、甲烷的取代反應等考點。
5.【答案】C
【解析】根據(jù)系統(tǒng)命名法,Ⅰ的名稱為1,2-二溴乙烷,A項正確;對比Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的結構可知反應生成HBr,HBr與作用得到和NaBr,B項正確;Ⅳ中與羧基相連的碳原子采用雜化方式成鍵,因此分子中不可能所有碳原子位于同一平面,C項錯誤;若不考慮立體異構,Ⅴ的二氯代物有2種,分別為1,1-二溴環(huán)丙烷和1,2-二溴環(huán)丙烷,D項正確。
【命題意圖】本題以環(huán)丙烷的合成創(chuàng)設情境,考查有機化合物相關基礎知識,涉及有機物的命名、有機化學反應、分子空間構型、同分異構體等考點。
6.【答案】A
【解析】根據(jù)價層電子對互斥模型計算可知,和中N原子的價層電子對數(shù)均為3,其VSEPR模型均為平面三角形,A項正確;中C原子為雜化,N原子為雜化,二者的雜化方式不同,B項錯誤;基態(tài)Cr原子的外圍電子排布式為,基態(tài)Fe原子的外圍電子排布式為,二者的未成對電子數(shù)分別為6和4,不相同,C項錯誤;Se的軌道表示式應為,若寫作,不符合泡利不相容原理,D項錯誤。
【命題意圖】本題以常見元素和物質(zhì)創(chuàng)設情境,考查分子空間構型和核外電子排布,涉及價層電子對互斥模型、雜化軌道理論、核外電子排布、軌道表示式等考點。
7.【答案】B
【解析】馬來酸和富馬酸的分子式均為,馬來酸的兩個羧基在碳碳雙鍵同側(cè),富馬酸的兩個羧基在碳碳雙鍵兩側(cè),二者互為順反異構體,A項正確;馬來酸分子中有一個碳碳雙鍵和兩個羧基,1ml馬來酸可與1ml發(fā)生加成反應,B項錯誤;羧基是吸電子基,馬來酸的兩個羧基在碳碳雙鍵同側(cè),分子極性較強,富馬酸的兩個羧基在碳碳雙鍵兩側(cè),分子極性較弱,根據(jù)相似相溶原理,馬來酸在水中的溶解度大于富馬酸,C項正確;馬來酸的兩個羧基位于碳碳雙鍵同側(cè),空間位阻較大,因此其穩(wěn)定性弱于富馬酸,D項正確。
【命題意圖】本題以馬來酸和富馬酸創(chuàng)設情境,考查物質(zhì)結構與性質(zhì),涉及同分異構體、加成反應、物質(zhì)的水溶性、穩(wěn)定性等考點。
8.【答案】A
【解析】由離子液體M中各元素原子的成鍵特,點結合原子半徑大小關系推斷可知,W、X、Y、Z分別為H、N、C、Cl。N和C均能與H形成18電子分子和,分子間能形成氫鍵,沸,點相對較高,A項正確;Cl位于第3周期ⅦA族,屬于p區(qū)元素,B項錯誤;由圖可知,物質(zhì)M的晶體中含有離子鍵、σ鍵和π鍵,不含氫鍵,C項錯誤;離子液體M中含有,若用石墨電極電解M,陽極產(chǎn)生黃綠色氣體,D項錯誤。
【命題意圖】本題以某離子液體的結構示意圖創(chuàng)設情境,考查元素推斷,涉及沸點比較、元素在周期表中的位置、微粒間作用力類型、電解原理等考點。
9.【答案】D
【解析】檢驗1-溴丙烷中的Br時,需將1-溴丙烷與足量NaOH溶液共熱,使1-溴丙烷中的Br轉(zhuǎn)化為,待溶液冷卻后加稀硝酸酸化,然后滴加溶液,觀察是否產(chǎn)生淡黃色沉淀,A項錯誤;向飽和氨鹽水中通入過量,過濾,洗滌,低溫烘干,獲得的是,而不是,B項錯誤;NaClO溶液具有漂白性,測定NaClO溶液的pH時不能使用pH試紙,而應使用pH計,C項錯誤;是酸性氧化物,可將混有的緩慢通過盛有堿石灰的干燥管進行除雜,D項正確。
【命題意圖】本題以物質(zhì)的檢驗、制取、測定、除雜創(chuàng)設情境,考查化學實驗基本操作,涉及有機物中的檢驗、的制取、pH的測定、氣體除雜等考點。
10.【答案】C
【解析】釹鐵硼廢料的成分中,只有不溶于鹽酸,因此,“酸浸”時產(chǎn)生的浸渣的主要成分為,A項正確;“還原”時溶液中的轉(zhuǎn)化為,以避免“沉鈷”時與發(fā)生氧化還原反應,B項正確;與FeS的溶度積相差較大,“沉鈷”時應控制條件生成,使和分離更徹底,C項錯誤;“氧化沉鐵”時,向含有的溶液中通入并加入,反應生成FeOOH,配平可得反應的離子方程式為,D項正確。
【命題意圖】本題以釹鐵硼廢料的回收利用創(chuàng)設情境,考查簡單工藝流程分析,涉及物質(zhì)性質(zhì)、工序目的、物質(zhì)分離、離子方程式等考點。
11.【答案】B
【解析】該晶胞中具有8個位于頂點的K、4個位于面心的F和2個位于內(nèi)部的F,因此K和F的個數(shù)比為,A項正確;晶胞中K和Al的最短距離為晶胞體對角線長度的,即,B項錯誤;該晶胞中含有1個K、1個Al和4個F,則物質(zhì)X的密度,C項正確;以Ⅰ為原點建立坐標系,Ⅲ的分數(shù)坐標為,D項正確。
【命題意圖】本題以氟鋁酸鉀的晶胞結構創(chuàng)設情境,考查晶胞的分析與計算,晶胞中的微粒個數(shù)、微粒距離、晶體密度和原子分數(shù)坐標等考點。
12.【答案】C
【解析】兩種機理的各步反應中,①和④中元素化合價無變化,二者均為非氧化還原反應,A項錯誤;反應②中存在極性鍵的斷裂、極性鍵和非極性鍵的形成,不存在非極性鍵的斷裂,B項錯誤;由反應機理圖示可知,和是反應的催化劑,和是中間產(chǎn)物,C項正確;―SCR催化反應為,D項錯誤。
【命題意圖】本題以―SCR催化反應的兩種機理創(chuàng)設情境,考查化學反應機理,涉及氧化還原反應、共價鍵類型、催化劑與中間產(chǎn)物、化學方程式等考點。
13.【答案】D
【解析】該電池放電時,鈉箔電極為負極,碳紙電極為正極,電子由鈉箔電極移向碳紙電極,A項錯誤;放電時,碳紙電極上的反應式為,B項錯誤;充電時,鈉箔電極為陰極,碳紙電極為陽極,因此碳紙電極應與電源正極連接,C項錯誤;充電時,移向鈉箔電極,移向碳紙電極,NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小,D項正確。
【命題意圖】本題以鈉電池的工作原理創(chuàng)設情境,考查新型化學電源分析,涉及電子流向、電極反應式、充電方法、溶液濃度變化等考點。
14.【答案】C
【解析】二元弱酸的一級電離常數(shù),對該式求對數(shù)可得,則曲線Ⅱ表示隨pH變化情況,A項錯誤;同理可知曲線Ⅰ的函數(shù)解析式為,該曲線表示隨pH變化情況,由Z點坐標可知,則,其數(shù)量級為,B項錯誤;由X點坐標可知,則,Y點橫坐標為,將其代入任一曲線的解析式可得Y點縱坐標為2.59,因此Y點的坐標為,C項正確;反應的平衡常數(shù),D項錯誤。
【命題意圖】本題以某二元弱酸的對數(shù)曲線創(chuàng)設情境,考查溶液中的離子平衡圖像,涉及曲線判斷、電離常數(shù)計算、坐標計算、平衡常數(shù)計算等考點。
15.【答案】(15分)
(1)受熱分解造成損失(2分)
(2)摩爾鹽的酸性更強,不容易被氧化變質(zhì)(2分)
(3)安全瓶,防止倒吸(2分)
(4)(2分)
(2分)
(5)①溶液恰好變?yōu)闇\紫紅色,且半分鐘不褪色(2分) ②(2分)
(6)D(1分)
【解析】(1)受熱易分解,因此步驟ⅰ中微熱時,若溫度過高,受熱分解造成損失。
(2)二價鐵在堿性介質(zhì)中比酸性介質(zhì)中更易被氧化,摩爾鹽的酸性更強,不容易被氧化變質(zhì)。
(3)水泉工作時,裝置中產(chǎn)生負壓。若無儀器a,關閉水泉時,水泉中的水會倒流入吸濾瓶,因此儀器a的作用是安全瓶,防止倒吸。
(4)步驟ⅲ中,首先KOH與發(fā)生中和反應,化學方程式為;再將步驟ⅱ制取的加入此溶液中,反應的化學方程式為。
(5)①稱量樣品于錐形瓶中,溶解后用稀酸化,產(chǎn)生,用溶液滴定,滴定終點的現(xiàn)象是溶液恰好變?yōu)闇\紫紅色,且半分鐘不褪色。②由滴定操作步驟分析可知,樣品中的鐵與標準溶液中的關系為,結合題中數(shù)據(jù)計算可知,產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為。
(6)由圖可知,三個與中心原子形成6個相同的配位鍵,則具有6個相同的雜化軌道,雜化方式具有4個雜化軌道,雜化方式具有3個雜化軌道,雜化方式具有5個雜化軌道,雜化方式具有6個雜化軌道,因此答案為D。
【命題意圖】本題以三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制取和檢驗創(chuàng)設情境,考查化學實驗綜合知識,涉及反應條件控制、儀器用途、化學方程式書寫、實驗現(xiàn)象、定量分析、雜化軌道理論等考點。
16.【答案】(14分)
(1)將原料中的有機質(zhì)氧化成和;將金屬元素轉(zhuǎn)化為金屬氧化物,便于浸出。(2分,2個得分點每個1分,其他合理答案酌情給分)
(2)(2分)
(3)AC(22分,部分作答給1分,多答錯答不給分) (4)7.5(2分)
(5)(2分) (6)沉鎳(1分) (7)陰極(1分)
(8)首先用DEHPA作萃取劑,將從溶液中分離;隨后使用Cyanex 272將和分離。(2分,2個得分點每個1分,其他合理答案酌情給分)
【解析】(1)在足量空氣中灼燒粉碎的原料,可將原料中的有機質(zhì)氧化成和;并將金屬元素轉(zhuǎn)化為金屬氧化物,便于“酸浸”時與硫酸發(fā)生反應而浸出。
(2)“氧化”工序中,在酸性條件下將氧化為,反應的離子方程式為。
(3)“調(diào)pH”的目的是使轉(zhuǎn)化成沉淀,為避免引入對后續(xù)工序產(chǎn)生影響的雜質(zhì),試劑X可選擇氨水或NiO。
(4)為避免生成沉淀,需控制溶液中的,利用的溶度積計算,,可得,則,因此應控制pH小于7.5。
(5)由題中所給數(shù)據(jù)計算可知,在所取的3.05g樣品中,;;根據(jù)電荷守恒關系,可知;
。根據(jù)各種微粒的物質(zhì)的量之比可得濾渣2的化學式為。
(6)“沉鎘”時發(fā)生的反應為,因此濾液1的主要成分為,經(jīng)處理之后可循環(huán)至沉鎳工序中使用。
(7)根據(jù)電解原理可知,電解精煉鎘時,在電解池的陰極產(chǎn)生純鎘。
(8)分析圖像可知,采用溶劑萃取法分離三種離子的流程為:首先用DEHPA作萃取劑,將從溶液中分離;隨后使用Cyanex 272將和分離。
【命題意圖】本題以廢舊鎳-鎘電池的回收利用創(chuàng)設情境,考查化工流程分析,涉及工序目的、離子方程式書寫、試劑選擇、條件控制、產(chǎn)物分析、循環(huán)工藝、電解精煉、萃取分離等考點。
17.【答案】(15分)
(1) (2分,寫作“=”或“”不影響得分,焓變不寫“+”不影響得分) (1分)
(2)①增大(1分)
②發(fā)生裂解副反應和CO發(fā)生歧化副反應(2分,2個得分點每個1分,其他合理答案酌情給分)
③(2分,分開寫為兩個反應式不給分)
(3)該反應的,(2分,其他合理答案均可給分)
(4)(2分,寫作“”不影響得分) Fe/ZnO(1分)
(5)(2分)
【解析】(1)干重整反應可由反應ⅰ―反應ⅱ獲得,根據(jù)蓋斯定律計算可得其熱化學方程式為 ,且反應的平衡常數(shù)。
(2)①分析實驗數(shù)據(jù)可知,NBC催化劑的活性隨溫度的升高而增大。②在高溫條件下,發(fā)生裂解反應而消耗,CO發(fā)生歧化反應生成,因此測試過程中的轉(zhuǎn)化率一直大于的轉(zhuǎn)化率。③和CO按體積比2∶3參與負極反應,配平可得其反應式為。
(3)和制取乙酸反應的,,不能自發(fā)進行,因此存在熱力學障礙。
(4)反應歷程中活化能最大的步驟為反應的速控步,因此ZnO催化劑下,反應速控步的化學方程式為。對比兩種催化劑對應反應歷程的速控步活化能大小關系可知,F(xiàn)e/ZnO的催化效果更好。
(5)根據(jù)題中數(shù)據(jù),列三段式進行計算:
則該反應的壓強平衡常數(shù)。
【命題意圖】本題以和共轉(zhuǎn)化反應創(chuàng)設情境,考查化學反應原理綜合,涉及熱化學方程式的書寫、平衡常數(shù)運算、外界條件對化學反應的影響、電極反應式、化學反應的方向、化學反應機理、催化劑選擇和壓強平衡常數(shù)等考點。
18.【答案】(14分)
(1)羧基(1分) 三氟甲基(1分)(以上兩空答案可以互換,不影響得分) 15(1分)
(2)(1分)(1分,O、N、F的順序不做要求)
(3)(1分)
(4)Ⅱ和Ⅲ(2分,部分作答給1分,多答、錯答不給分)
(5)9(2分)
(6)(3分)
【解析】(1)由A的結構簡式可知,其中吡啶環(huán)上取代基的名稱為羧基、三氟甲基。A的分子中,除三氟甲基的碳原子之外,其他的碳原子和氨原子均采用雜化,因此分子中最多有15個原子共平面。
(2)A和甲醇發(fā)生酯化反應生成B,因此B的結構簡式為。由C的結構簡式可知,其分子式為。
(3)由D和F結構可知,E為,則反應Ⅳ的化學方程式為。
(4)反應Ⅰ~Ⅴ中,Ⅱ和Ⅲ不屬于取代反應。
(5)將和在吡啶環(huán)上移動,可得到10種不同的結構,因此G的符合條件的同分異構體W可能的結構有9種(不含G本身)。
(6)根據(jù)已知信息,結合高中化學有機知識,設計物質(zhì)A的合成路線為
。
【命題意圖】本題以恩西地平的合成路線創(chuàng)設情境,考查有機化學基礎,涉及取代基名稱、分子空間結構、結構簡式、分子式、化學方程式、有機反應類型、同分異構體、合成路線設計等考點。選項
實驗目的
實驗操作
A
檢驗1-溴丙烷中的Br
將1-溴丙烷與足量NaOH溶液共熱,充分反應后冷卻,滴加溶液
B
制取少量固體
向飽和氨鹽水中通入過量過濾,洗滌,低溫烘干
C
測定NaClO溶液的pH
用玻璃棒蘸取溶液點在pH試紙上,待顏色不變時與標準比色卡對比讀數(shù)
D
除去中混有的
將氣體緩慢通過盛有堿石灰的干燥管
溫度/℃
轉(zhuǎn)化率/%
600
650
700
750
800
45.3
68.8
85.4
93.2
96.6
41.2
58.6
70.4
76.3
79.6
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