
化 學(xué)
(考試時(shí)間:60分鐘 試卷滿分:100分)
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
一.檸檬酸鐵銨和鐵氰化鉀的組成結(jié)構(gòu)(20分)
1.檸檬酸鐵銨和鐵氰化鉀在紫外線照射下產(chǎn)生普魯士藍(lán)(PB),可用于染色和能源行業(yè)。
(1)制備檸檬酸鐵銨的原料有鐵鹽、氨水和檸檬酸。
①基態(tài)Fe3+的價(jià)層電子軌道表示式是 。
②NH4+的VSEPR模型名稱是 。
(2)避光條件下,檸檬酸鐵銨與鐵氰化鉀反應(yīng)得到普魯士黃(PY),其晶胞形狀為立方體,結(jié)構(gòu)如圖所示。
①PY中所有Fe3+均與CN?形成配位鍵。結(jié)合電子式,解釋CN?在PY中作配體的原因: 。
②已知PY中相鄰Fe3+之間的距離為a nm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,PY的密度為
g?cm?3(用代數(shù)式表示,1 nm=10?7 cm)。
(3)在紫外線照射下,PY中部分Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,同時(shí)K+嵌入,PY轉(zhuǎn)變?yōu)镻B.PB晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中Fe3+周?chē)罱业染嗟腇e3+有12個(gè)。圖中“”位置被Fe2+或Fe3+占據(jù),用“”補(bǔ)全PB晶胞結(jié)構(gòu)中Ⅰ和Ⅱ兩個(gè)小立方體中的Fe3+ 。[PB晶胞(K+未畫(huà)出)]
(4)由于PB中的K+能很容易地嵌入和脫嵌,因此PB可作為鉀離子電池的正極材料。充電過(guò)程中,推測(cè)K+會(huì)從PB中脫嵌出來(lái),理由是 。
5.黃鐵礦(FeS2)在工業(yè)上有著重要的用途,黃鐵礦在空氣中煅燒的反應(yīng)為:4FeS2+11O2高溫2Fe2O3+8SO2,生成的SO2可用于生產(chǎn)Na2SO3和H2SO4。FeS2立方晶胞如圖,其晶胞邊長(zhǎng)為a nm。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.FeS2中存在非極性共價(jià)鍵
B.SO32?的空間構(gòu)型為三角錐形
C.SO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,說(shuō)明SO2具有漂白性
D.晶胞中Fe2+位于S2-所形成的正八面體的體心,該正八面體的邊長(zhǎng)為22anm
6.某水性鈉離子電池電極材料由Na+、Fe2+、Fe3+、CN?組成,Na+嵌入和嵌出立方晶胞體心過(guò)程中,F(xiàn)e2+與Fe3+含量發(fā)生變化,其過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.基態(tài)鐵原子價(jià)層電子排布式為3d64s2
B.格林綠晶體中Fe3+周?chē)染嗲易罱腇e3+數(shù)為6
C.普魯士藍(lán)中Fe2+與Fe3+個(gè)數(shù)比為1∶2
D.普魯士白的化學(xué)式為NaFeCN3
【答案】(1) (2分)正四面體形(2分)
(2) CN?電子式為,C和N均能提供孤電子對(duì)(3分) 134NA?a3×1021(3分)
(3) (3分)
(4)充電過(guò)程中Fe2+失去電子轉(zhuǎn)化成Fe3+,正電荷增多,K+從PB中脫嵌(3分)
(5)C(2分)
(6)C(2分)
【解析】(1)
①鐵是26號(hào)元素,基態(tài)Fe3+的價(jià)層電子排布式為3d5,價(jià)層電子軌道表示式是;
②NH4+的中心原子為N,價(jià)層電子對(duì)為4對(duì),VSEPR模型名稱正四面體形結(jié)構(gòu);
(2)
①CN-的電子式為,其中C和N均有孤對(duì)電子存在,能提供孤電子對(duì);
②在PY的晶胞結(jié)構(gòu)中最小的一個(gè)立方體中,8個(gè)Fe3+位于立方體的頂角,屬于一個(gè)小立方體的Fe3+有8×18=1,CN-位于小立方體的棱心,屬于一個(gè)小立方體的CN-有12×14=3,一個(gè)小立方體的質(zhì)量為56+3×26NA=134NAg,一個(gè)小立方體的體積為(a×10-7)3=a3×10-21cm3,PY的密度為:134NA?a3×1021g/cm3;
(3)
根據(jù)PB晶胞結(jié)構(gòu),其中Fe3+周?chē)罱业染嗟腇e3+有12個(gè),用“”補(bǔ)全PB晶胞結(jié)構(gòu)中Ⅰ和Ⅱ兩個(gè)小立方體中的Fe3+,結(jié)果如下:;
(4)充電過(guò)程中陽(yáng)極上發(fā)生Fe2+失去電子轉(zhuǎn)化成Fe3+,正電荷增多,K+從PB中脫嵌。
(5)A.FeS2的電子式為:,存在離子鍵、非極性共價(jià)鍵,A正確;
B.SO32?中S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,孤電子對(duì)數(shù)為1,則其空間構(gòu)型為三角錐形,B正確;
C.SO2有還原性,可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)均攤法,F(xiàn)e2+:14×12+1=4,S22?:18×8+12×6=4,一個(gè)晶胞中有4個(gè)FeS2,其密度為4Mg/mlNA/ml(a×10?7cm)3=4M×1021NAa3g/cm3;晶胞中Fe2+位于S2-所形成的正八面體的體心,該正八面體的邊為兩個(gè)面心相連,其距離為a22+a22nm=2a2nm,D正確;
故選C。
A.鐵元素位于第四周期Ⅷ族,原子序數(shù)為26,價(jià)層電子排布式為3d64s2,故A說(shuō)法正確;
B.根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知,以體心Fe3+為中心,周?chē)染嚯x最近的Fe3+個(gè)數(shù):同面4個(gè),上下各有1個(gè),共有6個(gè),故B說(shuō)法正確;
C.根據(jù)普魯士藍(lán)晶胞結(jié)構(gòu)可知,F(xiàn)e位于頂點(diǎn)、面心、棱上、體心,個(gè)數(shù)為8×18+6×12+12×14+1=8,Na+位于晶胞內(nèi)部,個(gè)數(shù)為4,CN-位于棱上、面上、體內(nèi),個(gè)數(shù)為24×12+24×14+6=24,根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0,因此有:2N(Fe2+)+3N(Fe3+)+4=24,依據(jù)原子守恒N(Fe2+)+N(Fe3+)=8,兩式解得,N(Fe2+)=N(Fe3+)=4,因此Fe2+、Fe3+個(gè)數(shù)比為4∶4=1∶1,故C說(shuō)法錯(cuò)誤;
D.普魯士白晶胞中,F(xiàn)e位于頂點(diǎn)、面心、棱上、體心,個(gè)數(shù)為8×18+6×12+12×14+1=8,Na+位于晶胞內(nèi)部,個(gè)數(shù)為8,CN-位于棱上、面上、體內(nèi),個(gè)數(shù)為24×12+24×14+6=24,化學(xué)式為NaFe(CN)3,故D說(shuō)法正確;
答案為C。
二、以乙酸為原料制備氫氣(21分)
2.乙酸是典型的有機(jī)酸,在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用.乙酸作為化工原料可以制備氫氣,以乙酸為原料制備氫氣時(shí)的反應(yīng):
反應(yīng)1(熱裂解):CH3COOH(g)?2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+213.7kJ?ml?1
反應(yīng)2(脫羧基):CH3COOH(g)?CH4(g)+CO2(g) ΔH2=?33.5kJ?ml?1
(1)CO2中形成 中心 電子的大π鍵;CH4g+CO2g?2COg+2H2g ΔH= kJ?ml?1。
(2)向一恒容密閉容器中充入一定量的乙酸氣體發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2,反應(yīng)相同時(shí)間后,測(cè)得部分氣體產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖。
①已知640℃之后氫氣產(chǎn)率高于甲烷,試說(shuō)明理由: 。
②一定溫度下,若在充入容器的乙酸氣體中摻雜一定量水蒸氣,氫氣產(chǎn)率顯著提高而CO產(chǎn)率下降,分析可能原因: (用化學(xué)方程式表示)。
(3)采用光催化反應(yīng)技術(shù)直接合成乙酸,可符合原子經(jīng)濟(jì)學(xué)(原子利用率100%)。下列原料組合符合要求的是 (填標(biāo)號(hào))。
A.CO2+H2 B.CO+H2 C.H2O+CH4
(4)若利用合適的催化劑控制其他副反應(yīng)(只發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2),溫度為T(mén)℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)總壓強(qiáng)為力pkPa,反應(yīng)1消耗起始乙酸總量的30%,反應(yīng)2消耗起始乙酸總量的50%,則平衡時(shí)H2體積分?jǐn)?shù)為 %;反應(yīng)2的平衡常數(shù)Kp= kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù),計(jì)算結(jié)果用最簡(jiǎn)式表示)。
(5)研究CH3COOH在水溶液中的電離平衡有重要意義。若室溫下將aml?L?1的CH3COOH溶液和bml?L?1Ba(OH)2溶液等體積混合,恢復(fù)至室溫后混合溶液中存在2cBa2+=cCH3COO?。則乙酸的電離平衡常數(shù)Ka= (用含a和b的代數(shù)式表示)。
【答案】(1) 3 (2分) 4(2分) +247.2(2分)
(2) 反應(yīng)1為吸熱反應(yīng),反應(yīng)2 為放熱反應(yīng),溫度高于640℃之后以反應(yīng)1為主 (2分)H2Og+COg?CO2g+H2g(2分)
(3)B(2分)
(4) 25(3分) 25p48(3分)
(5)2b×10?7a?2b(3分)
【解析】(1)CO2分子碳中心原子與2個(gè)氧原子形成2個(gè)σ鍵,孤電子對(duì)數(shù)為12×4?2×2=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,為sp雜化,有2個(gè)未成對(duì)電子位于2個(gè)未參與雜化的p軌道,2個(gè)p軌道與雜化軌道互相垂直,分別與1個(gè)氧原子的p軌道中未成對(duì)電子及另1個(gè)氧原子的p軌道中孤電子對(duì)形成大π鍵,即在CO2分子中有2個(gè)3中心、4電子的大π鍵;
根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)1-反應(yīng)2可得CH4g+CO2g?2COg+2H2g,故該反應(yīng)的ΔH=ΔH1?ΔH2=+213.7kJ?ml?1??33.5kJ?ml?1=+247.2kJ?ml?1;
故答案為:3;4;+247.2;
(2)一定量的乙酸氣體發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2,反應(yīng)相同時(shí)間,640℃之前氫氣產(chǎn)率低于甲烷,說(shuō)明反應(yīng)2速度快為主反應(yīng),反應(yīng)1速率慢,溫度升高,反應(yīng)速率都加快,640℃之后反應(yīng)1為吸熱反應(yīng),反應(yīng)速率加快更大,反應(yīng)2 為放熱反應(yīng),反應(yīng)速率加快小,反應(yīng)1為主反應(yīng),氫氣產(chǎn)率高于甲烷;
乙酸氣體中摻雜一定量水蒸氣,水蒸氣與CO反應(yīng)生成氫氣與CO2,H2Og+COg?CO2g+H2g使CO產(chǎn)率下降,氫氣產(chǎn)率升高;
故答案為:反應(yīng)1為吸熱反應(yīng),反應(yīng)2 為放熱反應(yīng),溫度高于640℃之后以反應(yīng)1為主;H2Og+COg?CO2g+H2g;
(3)A.2CO2+4H2→光催化CH3COOH+2H2O該反應(yīng)還有H2O生成,原子利用率不等于100%,A錯(cuò)誤;
B.2CO+2H2→光催化CH3COOH只有乙酸生成,原子利用率等于100%,B正確;
C.2H2O+2CH4→光催化CH3COOH+4H2該反應(yīng)還有H2生成,原子利用率不等于100%,C錯(cuò)誤;
故答案為:B;
(4)設(shè)初始乙酸物質(zhì)的量為1ml,則利用三段式分析CH3COOH(g)?2CO(g)+2H2(g)初始量/ml1轉(zhuǎn)化量平衡量/ml0.60.6
CH3COOH(g)?CH4(g)+CO2(g)初始量/ml轉(zhuǎn)化量平衡量/ml1?0.3?,平衡時(shí),總量為0.6+0.6+0.2+0.5+0.5ml=2.4ml,則平衡時(shí)H2體積分?jǐn)?shù)為×100%=25%;
反應(yīng)2的平衡常數(shù)Kp= PCH4?PCO2PCH3COOH=P總?nCH4n總?P總?nCO2n總P總?nCH3COOHn總 =pkPa××pkPa××;
故答案為:25;25p48
(5)2CH3COOH+Ba(OH)2=CH3COO2Ba+2H2O,混合溶液中存在Ba2+、OH-、CH3COOH、CH3COO-、H+,微粒濃度關(guān)系存在電荷守恒2cBa2++cH+=cOH-+cCH3COO-,由2cBa2+=cCH3COO?,則cH+=cOH-=10?7ml/L,物料守恒cCH3COOH+cCH3COO-=a2ml/L、cBa2+=b2ml/L,則cCH3COO?=2cBa2+=bml/L、cCH3COOH=a2ml/L?cCH3COO-=a2ml/L?bml/L,由CH3COOH?CH3COO-+H+,乙酸的電離平衡常數(shù)Ka= cH+?cCH3COO?cCH3COOH=10?7×ba2?b= 2b×10?7a?2b;
故答案為:2b×10?7a?2b。
三.實(shí)驗(yàn)室制備補(bǔ)鐵劑甘氨酸亞鐵(20分)
3.有一種新型補(bǔ)鐵劑由甘氨酸與硫酸亞鐵制取。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置(夾持儀器省略)制備補(bǔ)鐵劑甘氨酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe]
有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表所示:
回答下列問(wèn)題:
(1)儀器b的名稱是 。
(2)d的作用是 。
(3)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)關(guān)閉K2,再依次打開(kāi)K3和K1,使b中開(kāi)始反應(yīng)。此步驟的目的是 。
(4)待儀器b中反應(yīng)適當(dāng)時(shí)間后,再打開(kāi)K2關(guān)閉K3,使b中溶液進(jìn)入c中,在50℃恒溫條件下用磁力攪拌器不斷攪拌,然后向c中滴加適量NaOH溶液,調(diào)溶液pH至5.5左右,使反應(yīng)物充分反應(yīng)。
①c中生成甘氨酸亞鐵的化學(xué)方程式是 。
②c中少量檸檬酸的作用是 。
③若向c中滴加NaOH溶液過(guò)多,pH過(guò)大,則會(huì)使甘氨酸亞鐵的產(chǎn)量降低,主要原因是 。(用離子方程式表示)
(5)反應(yīng)完成后,向c中反應(yīng)混合液中加入無(wú)水乙醇,生成白色沉淀,將沉淀過(guò)濾、洗滌得粗產(chǎn)品,無(wú)水乙醇的作用是 。粗產(chǎn)品中混有少量的甘氨酸雜質(zhì),可將粗產(chǎn)品放入到盛有 (a.水 b.乙醇 c.冰醋酸)(填標(biāo)號(hào))的燒杯中,攪拌、過(guò)濾、洗滌得到純凈的產(chǎn)品。
(6)產(chǎn)品中亞鐵含量的測(cè)定:稱取產(chǎn)品mg,加入稀硫酸溶解,再加入10%磷酸溶液,配成100mL,取25.00mL于錐形瓶中,加入2滴二苯胺硫磺酸鈉指示劑,用0.10mL·L-1[硫酸鈰Ce(SO4)2]標(biāo)準(zhǔn)液滴定至由綠色變?yōu)樽霞t色,消耗硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)液24.00mL,測(cè)得亞鐵含量為 %(已知:氧化性:Ce4+>Fe3+還原性:Fe2+>Ce3+)。
【答案】(1)蒸餾燒瓶(2分)
(2)液封或水封,防止空氣進(jìn)入c中(2分)
(3)制取硫酸亞鐵同時(shí)產(chǎn)生氫氣,排出裝置內(nèi)空氣(2分)
(4) 2H2NCH2COOH + FeSO4+ 2NaOH=H2NCH2COO2Fe + Na2SO4+2H2O (3分)
防止亞鐵離子(或甘氨酸亞鐵)被氧化,同時(shí)防止亞鐵離子水解 (2分) Fe2++2OH-= FeOH2↓(2分)
(5) 降低甘氨酸亞鐵的溶解度,使其析出 (2分) c(2分)
(6)53.76m(3分)
【解析】(1)根據(jù)b的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知其為蒸餾燒瓶;
(2)d中導(dǎo)管插入液面以下,可以形成液封或水封,防止空氣進(jìn)入c中將甘氨酸亞鐵氧化;
(3)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)關(guān)閉K2,再依次打開(kāi)K3和K1,使b中開(kāi)始反應(yīng),該操作的目的是:制取硫酸亞鐵同時(shí)產(chǎn)生氫氣,排出裝置內(nèi)空氣;
(4)①反應(yīng)物有甘氨酸、硫酸亞鐵以及NaOH,已知生成物有甘氨酸亞鐵,結(jié)合元素守恒可知方程式應(yīng)為2H2NCH2COOH + FeSO4+ 2NaOH=H2NCH2COO2Fe + Na2SO4+2H2O;
②c中少量檸檬酸既可以防止亞鐵離子(或甘氨酸亞鐵)被氧化,同時(shí)防止亞鐵離子水解;
③若向c中滴加NaOH溶液過(guò)多,pH過(guò)大,亞鐵離子會(huì)與OH-直接反應(yīng)生成Fe(OH)2沉淀,F(xiàn)e2++2OH-= FeOH2↓,會(huì)使甘氨酸亞鐵的產(chǎn)量降低。
(5)由題中信息可知,甘氨酸亞鐵難溶于乙醇,因此用乙醇洗滌可以降低甘氨酸亞鐵的溶解度,使其析出;由信息可知甘氨酸在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度,甘氨酸亞鐵難溶于乙醇、冰醋酸,可用冰醋酸除去粗產(chǎn)品中混有的少量甘氨酸雜質(zhì);
(6)滴定過(guò)程中發(fā)生反應(yīng):Ce4++ Fe2+= Fe3++ Ce3+;消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積24.00mL,則消耗n(Ce4+)=0.10 mL·L-1×0.024L=0.0024ml,待測(cè)液中n(Fe2+)= n(Ce4+)=0.0024ml,原樣品中n(Fe2+)=0.0024ml×100mL25mL=0.0096ml,亞鐵含量為0.0096ml×56g/mlmg×100%=53.76m%。
四、黃酮哌酯的合成(19分)
4.黃酮哌酯是一種解痙藥,可通過(guò)如下路線合成:
已知:
(1)C3H6為鏈狀結(jié)構(gòu),該分子中含有的官能團(tuán)是 。
(2)A→B的反應(yīng)類型為 。
(3)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
(4)C+E→F的化學(xué)方程式是 。
(5)下列關(guān)于F和G的說(shuō)法正確的是 。
a.F和G互為同分異構(gòu)體
b.1 ml G在催化劑作用下,最多可消耗5 ml H2
c.F和G可以利用FeCl3溶液進(jìn)行鑒別
d.1 ml F與足量NaOH溶液反應(yīng),最多可消耗2 ml NaOH
(6)已知:R1CH2OH++R2COOH
G制備M的過(guò)程如下:
P、Q分別為 、 。
(7)寫(xiě)出M→黃酮哌酯的反應(yīng)方程式 。
【答案】(1)碳碳雙鍵(2分)
(2)加成反應(yīng)(2分)
(3)CH3CH2COOH(2分)
(4)+CH3CH2COCl→+HCl(3分)
(5)ac(3分)
(6) (2分) H2O(2分)
(7)+?△濃硫酸+H2O(3分)
【解析】(1)C3H6為鏈狀結(jié)構(gòu),則該分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:CH3CH=CH2,該分子中含有的官能團(tuán)是碳碳雙鍵,故答案為:碳碳雙鍵。
(2)
由題干流程圖可知,A→B的反應(yīng)為:+CH3CH=CH2→200℃AlCl3,該反應(yīng)的反應(yīng)類型為加成反應(yīng),故答案為:加成反應(yīng)。
(3)由分析可知,D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2COOH,故答案為:CH3CH2COOH。
(4)
由分析可知,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,根據(jù)題干合成流程圖可知,C+E→F的化學(xué)方程式是+CH3CH2COCl→+HCl,故答案為:+CH3CH2COCl→+HCl。
(5)a.由上述分析可知,F(xiàn)和G的分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,故互為同分異構(gòu)體,a正確;
b.G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,苯環(huán)和酮羰基能夠和H2發(fā)生加成反應(yīng),則1 ml G在催化劑作用下,最多可消耗4mlH2,b錯(cuò)誤;
c.由分析可知,F(xiàn)分子中不存在酚羥基,而G分子中含有酚羥基,故F和G可以利用FeCl3溶液進(jìn)行鑒別,c正確;
d.由F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,1mlF中含有1ml羧基和1ml酚酯基,故1mlF與足量NaOH溶液反應(yīng),最多可消耗3mlNaOH,d錯(cuò)誤;
故選ac。
(6)
由G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,結(jié)合題干轉(zhuǎn)化信息,可知該轉(zhuǎn)化方程式為:+→一定條件++H2O,故答案為:;H2O。
(7)
題干合成流程圖可知,M和發(fā)生酯化反應(yīng)生成黃酮哌酯的反應(yīng)方程式為:+?△濃硫酸+H2O。
五、廢鈀催化劑中回收海綿鈀的化工流程(20分)
5.鈀催化劑(主要成分為Pd、α-Al2O3,還含少量鐵、銅等)是石油化工中催化加氫和催化氧化等反應(yīng)的重要催化劑。一種從廢鈀催化劑中回收海綿鈀的工藝流程如下:
已知:①鈀催化劑在使用過(guò)程中Pd易被氧化為難溶于酸的PdO而失活;H2PdCl4是一種二元強(qiáng)酸;
②常溫下,KspFeOH3=1×10-38,KspCuOH2=1×10-20。
回答下列問(wèn)題:
(1)“還原Ⅰ”過(guò)程中加入甲酸的主要目的是還原 (填化學(xué)式)。
(2)“酸浸”過(guò)程中Pd轉(zhuǎn)化的離子方程式為 。
(3)“酸浸”過(guò)程中溫度、固液比對(duì)浸取率的影響如圖,則“酸浸”最佳條件為 。
(4)“離子交換”過(guò)程可簡(jiǎn)單表示為PdCl42-+2RCl?R2PdCl4+2Cl-,流出液通入NH3調(diào)節(jié)pH后過(guò)濾,濾液經(jīng)一系列操作可以得到CuCl2·2H2O。若假設(shè)流出液中各金屬離子的濃度均為0.01 ml/L,常溫下,需要調(diào)節(jié)pH的范圍是 。
(5)“沉鈀”過(guò)程鈀元素主要發(fā)生如下轉(zhuǎn)化:H2PdCl4 (稀溶液)→①NH3 [Pd(NH3)4]Cl4 (稀溶液)→①HCl[Pd(NH3)4]Cl2(沉淀)。則濾液中溶質(zhì)的主要成分為 (填化學(xué)式)。
(6)N2H4的電子式為 。
(7)“還原Ⅱ”過(guò)程中產(chǎn)生無(wú)毒無(wú)害氣體。由[Pd(NH3)4]Cl2生成海綿鈀的化學(xué)方程式為 。
(8) H2和O2在鈀的配合物離子[PdCl4]2-的作用下合成H2O2,反應(yīng)歷程如圖。下列說(shuō)法不正確的是
A.H2O2中存在極性鍵和非極性鍵
B.[PdCl4]2-中Pd2+提供空軌道形成配位鍵
C.反應(yīng)①、②、③均屬于氧化還原反應(yīng)
D.等物質(zhì)的量的H2和O2發(fā)生反應(yīng)時(shí),反應(yīng)①和反應(yīng)②轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為1:1
【答案】(1)PbO(2分)
(2)Pb+2H++H2O2+Cl?=PdCl42?+2H2O(3分)
(3)溫度80℃,固液比4:1(3分)
(4)3~5(2分)
(5)NH4Cl(2分)
(6) (2分)
(7)N2H4?H2O+2PdNH32Cl2=2Pd+N2↑+4NH4Cl+H2O(3分)
(8) C(3分)
【解析】(1)結(jié)合信息可知,“還原Ⅰ”加入甲酸的目的是還原PdO,使后續(xù)酸浸順利進(jìn)行;
(2)“酸浸”過(guò)程用鹽酸和H2O2,Pd轉(zhuǎn)化為PdC12,對(duì)應(yīng)的離子方程式為:Pd+2H++ H2O2+4C1- =PdCl4-+2H2O;
(3)分析圖像可知:較合理的浸出溫度為80℃,固液比為4:1;
(4)加入氨水調(diào)節(jié)pH,使Fe3+沉淀,而Cu2+不發(fā)生反應(yīng),對(duì)于鐵離子可知,c(OH-)>3KspFe(OH)3c(Fe3+)=31×10?381×10?5ml/L=1.0×10-11 ml/L,c(H+)=10-1410-11ml/L=1.0×10-3 ml/L,溶液pH=3;對(duì)于銅離子,c(OH-)<3KspCu(OH)2c(Cu2+)=31×10?200.01ml/L=1.0×10-9 ml/L,c(H+)=10-1410-9ml/L=1.0×10-5 ml/L,溶液pH=5,故需調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為3<pH<5;
(5)結(jié)合“沉鈀”過(guò)程轉(zhuǎn)化:H2PdCl4 (稀溶液)→①NH3 [Pd(NH3)4]Cl4(稀溶液)→①HCl[Pd(NH3)4]Cl2(沉淀),則濾液中溶質(zhì)的主要成分為NH4Cl;
(6)
N原子最外層有5個(gè)電子,H原子核外只有1個(gè)電子,在N2H4分子中2個(gè)N原子形成共價(jià)單鍵N-N,每個(gè)N原子再與2個(gè)H原子形成2個(gè)N-H共價(jià)鍵,使分子中各個(gè)原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則N2H4的電子式為;
(7)“還原Ⅱ”中產(chǎn)生無(wú)毒無(wú)害氣體,該氣體是N2,由Pd(NH3)2Cl2生成海綿鈀,根據(jù)電子守恒、原子守恒,可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:N2H4?H2O+2PdNH32Cl2=2Pd+N2↑+4NH4Cl+H2O。
【解析】A.H2O2中存在H-O極性鍵和O-O非極性鍵,A正確;
B.[PdCl4]2-中Pd2+提供空軌道與Cl-提供的孤電子對(duì)形成配位鍵,B正確;
C.由題干反應(yīng)歷程圖可知,反應(yīng)①②③分別為:[PdCl4]2-+H2=Pd+2HCl+2Cl-,Pd+O2+2Cl-=[PdCl2O2]2-,[PdCl2O2]2-+2HCl=[PdCl4]2-+H2O2,可知反應(yīng)①、②均有元素的化合價(jià)發(fā)生變化,屬于氧化還原反應(yīng),但反應(yīng)③沒(méi)有元素化合價(jià)改變,不屬于氧化還原反應(yīng),C錯(cuò)誤;
D.等物質(zhì)的量的H2和O2發(fā)生反應(yīng)時(shí),反應(yīng)①H的化合價(jià)由0→+1價(jià),反應(yīng)②O的化合價(jià)由0→-1價(jià),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為1:1,D正確;
故答案為:C。
甘氨酸(H2NCH2COOH)
易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度
檸檬酸
易溶于水和乙醇,酸性較強(qiáng),有強(qiáng)還原性。
甘氨酸亞鐵
易溶于水,難溶于乙醇、冰醋酸。
這是一份2024年高考押題預(yù)測(cè)卷—化學(xué)(上海卷03)(全解全析),共14頁(yè)。
這是一份2024年高考押題預(yù)測(cè)卷—化學(xué)(遼寧卷02)(全解全析),共19頁(yè)。試卷主要包含了考試結(jié)束后,將答題卡交回,下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖堑葍?nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2023年高考押題預(yù)測(cè)卷03(上海卷)-化學(xué)(全解全析),共21頁(yè)。
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