1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分,考試時間75分鐘。
2.答題前,考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。
3.考生作答時,請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑;非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效,在試題卷、草稿紙上作答無效。
4.本卷命題范圍:人教版必修第二冊。
5.可能用到的相對原子質(zhì)量:H1 C12 N14 O16 S32
一、選擇題(本題共14小題,每小題3分,共計(jì)42分。在每小題列出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1. 化學(xué)與材料密切相關(guān)。下列說法錯誤的是( )
A. 量子通信的光纖和超算“天河一號”的芯片主要材料均含硅元素
B. 鍺單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料,用于太陽能電池
C. 聚四氟乙烯耐酸堿腐蝕,可用作化工反應(yīng)器的內(nèi)壁涂層
D. “天和”核心艙中使用的氮化硼陶瓷基復(fù)合材料屬于有機(jī)高分子材料
【答案】D
【解析】
【詳解】A.量子通信的光纖主要成分為SiO2和超算“天河一號”的芯片主要材料為晶體硅,故均含硅元素,A正確;
B.鍺單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料,用于太陽能電池,B正確;
C.聚四氟乙烯與酸、堿均不反應(yīng),可用作化工反應(yīng)器的內(nèi)壁涂層,C正確;
D.“天和”核心艙中使用的氮化硼陶瓷基復(fù)合材料不屬于有機(jī)高分子材料,而是新型的無機(jī)非金屬材料,D錯誤;
故答案為:D。
2. 下列有關(guān)化學(xué)用語表示正確的是( )
A. 的空間填充模型:
B. 氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)式:
C. 的電子式:
D. 乙烯的結(jié)構(gòu)簡式:
【答案】A
【解析】
【詳解】A.CH4為正四面體結(jié)構(gòu),碳原子半徑大于氫原子,其空間填充模型:,A項(xiàng)正確;
B.氮?dú)夥肿又?,兩個氮原子間共用3對電子,其結(jié)構(gòu)式是,B項(xiàng)錯誤;
C.氯化鈉是離子化合物,正確的電子式是,C項(xiàng)錯誤;
D.乙烯分子式為C2H4,含有碳碳雙鍵,結(jié)構(gòu)簡式為:,D項(xiàng)錯誤;
故選A。
3. “一帶一路”是中國提出的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略,涉及亞洲、歐洲和非洲等60多個國家和地區(qū)。下列各成員國的特色貿(mào)易商品中主要成分屬于糖類的是( )
A. 泰國大米B. 中國瑪瑙
C. 新西蘭奶粉D. 巴基斯坦駱駝皮燈
【答案】A
【解析】
【詳解】A.泰國大米的主要成分是淀粉,屬于糖類,A項(xiàng)符合題意;
B.中國瑪瑙的主要成分是,B項(xiàng)不符合題意;
C.新西蘭奶粉的主要成分是蛋白質(zhì),C項(xiàng)不符合題意;
D.巴基斯坦駱駝皮燈是一種“非遺”工藝品,駱駝皮主要成分為蛋白質(zhì),D項(xiàng)不符合題意;
本題選A。
4. 《夢溪筆談》是北宋科學(xué)家沈括的著作,書中詳細(xì)記載了我國勞動人民在科學(xué)技術(shù)方面的卓越貢獻(xiàn)和他自己的研究成果,被稱為“中國科學(xué)史的里程碑”,沈括則被稱為“中國整部科學(xué)史中的卓越人物”.下列工藝不可能被記載的是( )
A. 濕法煉銅B. 煉鐵
C. 電解法冶煉鋁D. 海水曬鹽
【答案】C
【解析】
【詳解】A.古代勞動人民很早就認(rèn)識到銅鹽溶液中的銅能被鐵置換出來,從而發(fā)明了濕法煉銅,A不符合題意;
B.我國發(fā)明生鐵冶煉技術(shù)是在春秋時期,B不符合題意;
C.電能出現(xiàn)的時間是19世紀(jì)70年代,電解法冶煉鋁是在19世紀(jì)末發(fā)明的,古代不可能存在電解法冶煉鋁的工藝,C符合題意;
D.我們的祖先在神農(nóng)氏時代就開始利用海水曬鹽,D不符合題意;
故選C。
5. “綠色化學(xué)”要求從源頭減少或消除環(huán)境污染,改變“先污染后治理”的觀念和做法。下列物質(zhì)制取方案可以一步實(shí)現(xiàn)并符合“綠色化學(xué)”要求的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【詳解】A.將產(chǎn)生有毒有害氣體NO或NO2,不符合“綠色化學(xué)”要求,A不合題意;
B.可以轉(zhuǎn)化,產(chǎn)物只有一種,符合“綠色化學(xué)”要求,B符合題意;
C.將產(chǎn)生有毒有害氣體SO2,不符合“綠色化學(xué)”要求,C不合題意;
D.Cu與S共熱生成Cu2S,而得不到CuS,D不合題意;
故答案:B。
6. 在超臨界水中進(jìn)行加成反應(yīng)時存在兩條不同的路徑,其反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A. 比穩(wěn)定
B. 經(jīng)過過渡態(tài)Ⅰ進(jìn)行加成的路徑最終為吸熱反應(yīng)
C. 在超臨界水中進(jìn)行加成反應(yīng)時,涉及鍵斷裂
D. 選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎梢约涌靸煞磻?yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由圖可知:的能量比低,所以更穩(wěn)定,A項(xiàng)正確;
B.經(jīng)過過渡態(tài)Ⅰ進(jìn)行加成的路徑最終產(chǎn)物為,屬于放熱反應(yīng),B項(xiàng)錯誤;
C.在超臨界水中進(jìn)行加成反應(yīng)時,中鍵斷裂,C項(xiàng)正確;
D.選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,可以加快兩反?yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率,D項(xiàng)正確;
本題選B。
7. 下列有關(guān)硫元素及其化合物的說法或描述錯誤的是( )
A 常溫下濃硫酸可以使鐵鈍化,因此可以用鐵制容器盛放濃硫酸
B. 可以通過單質(zhì)化合制得FeS,而CuS無法通過單質(zhì)化合得到
C. 酸雨與土壤中的金屬氧化物反應(yīng)后,硫元素以硫酸鹽的形式進(jìn)入土壤中
D. 硫黃礦制備硫酸需經(jīng)過兩步:
【答案】D
【解析】
【詳解】A.濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,常溫下濃硫酸可以使鐵鈍化,因此可以用鐵制容器盛放濃硫酸,A正確;
B.可以通過單質(zhì)化合制得FeS即Fe+SFeS,但2Cu+SCu2S,即CuS無法通過單質(zhì)化合得到,B正確;
C.酸雨包括硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,硫酸型酸雨中硫酸與土壤中的金屬氧化物反應(yīng)生成硫酸鹽進(jìn)入土壤中,C正確;
D.硫磺礦制備硫酸經(jīng)歷,即硫和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫,不是生成三氧化硫,D錯誤;
故答案為:D。
8. a、b、c、d四種金屬,已知:①a+b2+=b+a2+;②將金屬片a、c插入稀硫酸中,用導(dǎo)線將它們相連,a表面有大量氣泡逸出;③b、d用導(dǎo)線連接放入d的硫酸鹽溶液中,d電極的電極反應(yīng)式為d2++2e-=d,b-2e-=b2+。則這四種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】由a+b2+=b+a2+反應(yīng),可知金屬活動性強(qiáng)弱順序?yàn)閍>b;a、c用導(dǎo)線連接插入稀硫酸溶液中,a表面有大量氣泡逸出,說明a為原電池的正極,c為原電池的負(fù)極,故金屬活動性強(qiáng)弱順序?yàn)閏>a;b、d構(gòu)成的原電池中,d2++2e-=d,b-2e-=b2+,即b失電子發(fā)生氧化反應(yīng),b作負(fù)極,故金屬活動性強(qiáng)弱順序?yàn)閎>d;綜上可知,四種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是c>a>b>d,故答案為:A。
9. 下列關(guān)于基本營養(yǎng)物質(zhì)說法正確的是( )
A. 葡萄糖既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng)
B. 油脂在堿性條件下的水解產(chǎn)物能用于工業(yè)制取肥皂
C. 淀粉的最終水解產(chǎn)物為氨基酸
D. 可溶性重金屬鹽能使蛋白質(zhì)分子變性,所以“鋇餐”會引起中毒
【答案】B
【解析】
【詳解】A.葡萄糖分子中含有醛基既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),但葡萄糖屬于單糖不能發(fā)生水解反應(yīng),A錯誤;
B.油脂在堿性條件下的水解產(chǎn)物即高級脂肪酸鹽是肥皂的主要成分,故能用于工業(yè)制取肥皂,B正確;
C.淀粉的最終水解產(chǎn)物為葡萄糖,蛋白質(zhì)的最終水解產(chǎn)物才是氨基酸,C錯誤;
D.可溶性重金屬鹽能使蛋白質(zhì)分子變性,但“鋇餐”即BaSO4不與胃酸反應(yīng),不會電離出大量的重金屬離子Ba2+,故不會引起中毒,D錯誤;
故答案為:B。
10. 下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象與得到的結(jié)論均正確的是( )
【答案】D
【解析】
【詳解】A.相同溫度下,將2粒大小相同的金屬鈉分別投入等體積的乙醇、乙酸中,鈉與乙醇反應(yīng)比乙酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體慢,說明乙酸分子中的O-H比乙醇中的更活潑,A不合題意;
B.硫酸鋇為白色沉淀,不溶于硝酸,且亞硫酸鋇可被硝酸氧化生成硫酸鋇,由實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象可知,該溶液中可能含有,而不是一定含有,B不合題意;
C.先加入鹽酸酸化,引入了氯離子,再加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,所以無法說明溶液中有Cl-存在,C不合題意;
D.向適量乙酸中加入少量碳酸鈉溶液,有氣泡生成即發(fā)生了反應(yīng):2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑,將生成的氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁,進(jìn)一步說明產(chǎn)生了CO2,根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的一般規(guī)律可得出,乙酸的酸性比碳酸強(qiáng),D符合題意;
故答案為:D。
11. 下列關(guān)于有機(jī)物說法錯誤的是( )
A 乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
B. 乙醇能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)
C. 乙炔是最簡單的炔烴
D. 苯分子中不含碳碳雙鍵
【答案】B
【解析】
【詳解】A.乙烯分子中含有碳碳雙鍵,故使酸性KMnO4溶液褪色,A正確;
B.乙醇不能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng),B錯誤;
C.含有碳碳三鍵的鏈烴屬于炔烴,故乙炔是最簡單的炔烴,C正確;
D.苯分子中不含碳碳雙鍵,6個碳碳鍵均相同,都是介于單鍵和雙鍵之間獨(dú)特的鍵,D正確;
故答案為:B。
12. 下列實(shí)驗(yàn)裝置正確且可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵? )
【答案】B
【解析】
【詳解】A.氨氣不能用無水氯化鈣干燥,會生成,A錯誤;
B.CO2與NaOH溶液能快速反應(yīng),圖示裝置能完成噴泉實(shí)驗(yàn),B正確;
C.鐵離子是過量,無論該反應(yīng)是否是可逆反應(yīng),鐵離子均存在,C錯誤;
D.SO2易溶于飽和食鹽水,應(yīng)用飽和NaHSO3溶液除去HCl,D錯誤;
故選B。
13. 目前海水提溴的最主要方法之一是空氣吹出法工藝,其流程圖如下:
以下說法不合理的是( )
A. 用熱空氣從含的海水中吹出利用了溴易揮發(fā)的性質(zhì)
B. 吸收的離子方程式:
C. Cl的非金屬性強(qiáng)于Br,所以可以將氧化成
D. 沒有直接蒸餾含海水得到單質(zhì)的主要原因是為了節(jié)能
【答案】B
【解析】
【詳解】A.溴易揮發(fā),可以用熱空氣將其吹出,A正確;
B.HBr為強(qiáng)酸,離子方程式中應(yīng)拆分,B錯誤;
C.Cl的非金屬性強(qiáng)于Br,所以可以將氧化成,C正確;
D.溴水混合物中溴的濃度遠(yuǎn)大于含的海水中溴的濃度,此時蒸餾比較節(jié)能,D正確;
故選B。
14. 向容積為的密閉容器中通入一定量的(無色氣體)和的混合氣體,發(fā)生反應(yīng):,反應(yīng)吸熱,體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A. 時,反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
B. 到達(dá)化學(xué)平衡前,混合氣體的顏色逐漸變深
C. 若該容器與外界無熱傳遞,則反應(yīng)達(dá)到平衡前容器內(nèi)氣體的溫度逐漸降低
D. 前內(nèi),用的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是
【答案】A
【解析】
【詳解】A.應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),各物質(zhì)的濃度不變,但不一定相等,由圖中信息可知,64s時反應(yīng)未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),故A錯誤;
B.由圖中信息可知,反應(yīng)正向進(jìn)行,反應(yīng)體系中c(NO2)增大,所以混合氣體的顏色逐漸變深,故B正確;
C.由于正反應(yīng)吸熱,由圖中信息可知,反應(yīng)正向進(jìn)行,絕熱條件下容器內(nèi)溫度逐漸降低,故C正確;
D.前100s內(nèi),用NO2濃度的變化為,化學(xué)反應(yīng)速率,故D正確;
故選:A。
二、非選擇題(本題共4小題,共58分)
15. 利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇(CH3OH)發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO與H2反應(yīng)合成甲醇:
Ⅱ.CO2與H2反應(yīng)合成甲醇:
回答下列問題:
(1)上述反應(yīng)符合原子經(jīng)濟(jì)性的是反應(yīng)___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。已知反應(yīng)Ⅱ中生成時放出熱量(放出的熱量生成物的總鍵能反應(yīng)物的總鍵能),相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
由此計(jì)算___________。
(2)在某一時刻采取下列措施,能使反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率減小的是___________(填字母,下同)。
A. 恒溫恒容下,再充入B. 升高溫度
C. 恒溫恒容下,向其中充入D. 恒溫恒壓下,向其中充入
(3)一定溫度下,在容積固定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,下列說法可以表明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________。
A. 單位時間內(nèi)消耗,同時生成
B. 的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
C.
D. 容器內(nèi)氣體密度不再改變
(4)還原電化學(xué)法制備甲醇()的工作原理如圖所示。通入的一端是電池的___________(填“正”或“負(fù)”)極,電池工作過程中通過質(zhì)子膜向___________(填“左”或“右”)移動,通入的一端發(fā)生的電極反應(yīng)為___________。
【答案】(1)①. Ⅰ ②. 750
(2)D
(3)B
(4)①. 負(fù) ②. 左 ③. CO+4e-+4H+=CH3OH
【解析】(1)Ⅰ中CO與H2全部轉(zhuǎn)化為CH3OH,原子利用率達(dá)到100%,符合原子經(jīng)濟(jì)性;已知反應(yīng)Ⅱ中生成時放出熱量,結(jié)合表中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)可知,放出的熱量生成物的總鍵能反應(yīng)物的總鍵能,即178kJ?ml?1=(3×413+358+463+2×463)kJ?ml?1-(2x+3×436)kJ?ml?1,解得x=750;
(2)A.恒溫恒容下,再充入CO,反應(yīng)物濃度增大,反應(yīng)速率加快,A不符合題意;
B.升高溫度,反應(yīng)速率加快,B不符合題意;
C.恒溫恒容下,向其中充入Ar,各反應(yīng)組分濃度不變,反應(yīng)速率不變,C不符合題意;
D.恒溫恒壓下,向其中充入Ar,容器體積增大,各反應(yīng)組分濃度減小,反應(yīng)速率減小,D符合題意;
故選D;
(3)A.無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),單位時間內(nèi)消耗3mlH2,同時都會生成1ml的CH3OH,不能說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),A不符合題意;
B.CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化,則正、逆反應(yīng)速率相等,說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),B符合題意;
C.,未指明正、逆反應(yīng)速率,不能說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),C不符合題意;
D.反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量保持不變,容器容積不變,故容器內(nèi)密度始終不變,所以容器內(nèi)氣體密度不再改變,不能說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),D不符合題意;
故選B;
(4)該裝置構(gòu)成原電池,由總反應(yīng)(CO+2H2=CH3OH)可知,H2被氧化,則通入H2的一端是電池的負(fù)極,在反應(yīng)中失電子,電極反應(yīng)式為:H2-2e-=2H+,通入CO的一端為正極,電極反應(yīng)式為:CO+4e-+4H+=CH3OH,即負(fù)極生成氫離子,正極消耗氫離子,故氫離子向左移動。
16. S、N及其化合物在生產(chǎn)、生活中有重要應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證炭粉與濃硫酸反應(yīng)的部分產(chǎn)物,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持儀器已省略)。
①寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下,被還原的的物質(zhì)的量為_____ml。
②裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____(被還原為)。
③裝置D中石灰水變渾濁_____(填“能”或“不能”)說明有生成,理由是_____。
(2)以為原料生產(chǎn)部分化工產(chǎn)品的流程如圖所示;
①反應(yīng)I中若少量,反應(yīng)的離子方程式為_____。
②物質(zhì)B的化學(xué)式為_____。以為原料制取B(假定其中N元素完全轉(zhuǎn)化至B中),理論上反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ需要參加反應(yīng)的的物質(zhì)的量共_____ml。
③反應(yīng)Ⅳ中需要先向飽和食鹽水中通入,理由是_____。
【答案】(1)①. ②. 0.01 ③. ④. 能 ⑤. C中足量的酸性高錳酸鉀溶液可除去SO2,D中石灰水變渾濁說明CO2與Ca(OH)2反應(yīng)生成了CaCO3
(2)①. ②. HNO3 ③. 2 ④. CO2在水中溶解度不高,NH3極易溶于水,先通NH3使得溶液呈堿性,再通CO2,能增大CO2的溶解量,從而增大產(chǎn)率
【解析】(1)裝置A中炭粉和濃硫酸在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng):,裝置B用作安全瓶,混合氣體進(jìn)入裝置C中,SO2能被酸性高錳酸鉀氧化為,同時被還原為Mn2+,反應(yīng)離子方程式為:,裝置D中澄清石灰水用于檢驗(yàn)CO2,裝置E用于防止外界空氣進(jìn)入裝置,影響實(shí)驗(yàn);
(2)NH3與工業(yè)尾氣中的SO2、H2O生成銨鹽;NH3與O2催化氧化生成NO,NO與O2、H2O可生成硝酸;NH3與NaCl、H2O、CO2發(fā)生反應(yīng):, 加熱分解可得Na2CO3。
(1)①裝置A中炭粉和濃硫酸在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng):;標(biāo)準(zhǔn)狀況下224mLSO2物質(zhì)的量為0.01ml,根據(jù)原子守恒可得,被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為0.01ml;
②SO2能被酸性高錳酸鉀氧化為,同時被還原為Mn2+,反應(yīng)離子方程式為:;
③C中足量的酸性高錳酸鉀溶液可除去SO2,D中石灰水變渾濁說明CO2與Ca(OH)2反應(yīng)生成了CaCO3,即裝置D中石灰水變渾濁能說明有CO2生成;
(2)①少量NH3與H2O、SO2發(fā)生反應(yīng),離子方程式為:;
②NO與O2、H2O可生成硝酸,即物質(zhì)B為HNO3;以為原料制取B(假定其中N元素完全轉(zhuǎn)化至B中),理論上生成HNO3物質(zhì)的量為1ml,N元素的化合價從-3價升高到+5價,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為8ml,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ需要參加反應(yīng)的,化合價由0下降到-2價,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為8ml,即參與反應(yīng)的O2物質(zhì)的量為2ml;
③CO2在水中溶解度不高,NH3極易溶于水,先通NH3使得溶液呈堿性,再通CO2,能增大CO2的溶解量,從而增大產(chǎn)率。
17. 鎘(Cd)可用于制作發(fā)光電子組件。以銅鎘廢渣(含Cu、Cd、Zn、Fe等單質(zhì))為原料制備鎘的工藝流程如下。
已知:Ⅰ.酸浸后的溶液中含有、、;
Ⅱ.相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為計(jì)算)如下表:
回答下列問題:
(1)“濾渣1”的化學(xué)式為___________。
(2)“酸浸”前將銅鎘廢渣粉碎的目的是___________。
(3)已知:硫酸的密度,則硫酸的物質(zhì)的量濃度為___________;若實(shí)驗(yàn)室用的濃硫酸配制硫酸,則需用量筒量取的濃硫酸的體積為___________。
(4)“酸浸”時,生成的離子方程式為___________。
(5)為防止環(huán)境污染,“氧化”時可選用的“試劑X”為___________(填化學(xué)式,下同)。
(6)“調(diào)”時控制溶液在之間,“濾渣2”的主要成分是___________。
(7)“置換”時發(fā)生的反應(yīng)為。鎘置換率[鎘置換率]與的關(guān)系如圖所示。實(shí)際生產(chǎn)中選擇的原因是___________。
【答案】(1)Cu
(2)增大固體與液體的接觸面積,以加快反應(yīng)速率
(3)①. 3.0ml/L ②. 83.3
(4)Cd+2H+=Cd2++H2↑
(5)H2O2或O3
(6)Fe(OH)3
(7)比值小于1.3時,鎘置換率低;比值大于1.3時,鋅粉用量增大,鎘置換率提升不大,且鋅粉過多會消耗更多的NaOH
【解析】根據(jù)流程圖,銅鎘廢渣(含Cu、Cd、Zn、Fe等單質(zhì)),破碎后加入稀硫酸溶解,溶液中含有CdSO4、ZnSO4、FeSO4等多種硫酸鹽,Cu與25%的稀硫酸不反應(yīng),過濾出濾渣1即為Cu,在濾液中加入雙氧水溶液,氧化亞鐵離子為鐵離子,加ZnO調(diào)節(jié)pH在3.3~5.9之間,形成氫氧化鐵沉淀,過濾出濾渣2即為Fe(OH)3,在濾液中再加入鋅置換出Cd,得到海綿鎘,海綿鎘用氫氧化鈉溶解其中過量的鋅,得到鎘和Na2ZnO2,據(jù)此分析解題。
(1)由分析可知,“濾渣1”的化學(xué)式為Cu,故答案為:Cu;
(2)“酸浸”前將銅鎘廢渣粉碎的目的是增大固體與液體的接觸面積,以加快反應(yīng)速率,故答案為:增大固體與液體的接觸面積,以加快反應(yīng)速率;
(3)已知:硫酸的密度,則硫酸的物質(zhì)的量濃度為==3.0ml/L,若實(shí)驗(yàn)室用的濃硫酸配制硫酸,則需用量筒量取的濃硫酸的體積為=83.3mL,故答案為:3.0ml/L;83.3;
(4)“酸浸”時,生成即Cd與稀H2SO4反應(yīng)生成CdSO4和H2,該反應(yīng)的離子方程式為:Cd+2H+=Cd2++H2↑,故答案為:Cd+2H+=Cd2++H2↑;
(5)由題干分析可知,“氧化”的目的為:將氧化亞鐵離子為鐵離子,加ZnO調(diào)節(jié)pH便以沉淀除去,為防止環(huán)境污染,“氧化”時可選用的“試劑X”為H2O2或O3等,故答案為:H2O2或O3;
(6)由分析結(jié)合題干表中數(shù)據(jù)可知,“調(diào)”時控制溶液在之間,“濾渣2”的主要成分是Fe(OH)3,故答案為:Fe(OH)3;
(7)“置換”時選擇加入Zn的目的是置換出Cd,理論上Zn與Cd2+的物質(zhì)的量之比為1:1,而實(shí)際生產(chǎn)中選擇1.3,結(jié)合圖像可知,選擇超過1的原因就是為了提高鎘置換率,而又不是越大越好的原因,結(jié)合圖像可知,超過1.3之后鎘置換率的提升不大,但Zn的用量會增大,同時后續(xù)熔煉過程中消耗NaOH的量也會增大,提高了生產(chǎn)的成本,故實(shí)際生產(chǎn)中選擇的原因是:比值小于1.3時,鎘置換率低;比值大于1.3時,鋅粉用量增大,鎘置換率提升不大,且鋅粉過多會消耗更多的NaOH,故答案為:比值小于1.3時,鎘置換率低;比值大于1.3時,鋅粉用量增大,鎘置換率提升不大,且鋅粉過多會消耗更多的NaOH。
18. 生物質(zhì)能是可再生能源的重要組成部分。高效開發(fā)利用生物質(zhì)能,對解決能源、生態(tài)環(huán)境問題將起到十分積極的作用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)如圖為從生物質(zhì)楊樹皮中提取的一種有機(jī)物,可用于解熱。
①該有機(jī)物的分子式為___________,分子中含有的官能團(tuán)名稱為___________。
②1ml該物質(zhì)最多能與___________mlH2發(fā)生加成反應(yīng)。
(2)淀粉和纖維素都是重要的生物質(zhì)。以淀粉為原料制備部分化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)條件已略去)。
①淀粉與纖維素___________(填“互為”或“不互為”)同分異構(gòu)體。
②D為環(huán)狀化合物,寫出加熱條件下,CH2=CH2生成D的化學(xué)方程式:___________。
③62gE與足量Na反應(yīng)生成22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,則E的結(jié)構(gòu)簡式為___________(一個碳上連接兩個羥基不穩(wěn)定)。
④CH2=CH2生成F的反應(yīng)類型為___________。
⑤反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,反應(yīng)結(jié)束后,將試管中收集到的產(chǎn)品倒入___________(填儀器名稱)中,靜置、分層,然后分離出C,圖中M為___________(填試劑名稱),寫出符合以下條件的C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:___________。
i.能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2;
ii.有一條支鏈。
【答案】(1)①. C9H8O4 ②. 羧基和酯基 ③. 3
(2)①. 不互為 ②. 2CH2=CH2+O22 ③. HOCH2CH2OH ④. 加成反應(yīng) ⑤. 分液漏斗 ⑥. 飽和Na2CO3溶液 ⑦.
【解析】 (2)由題干轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知,淀粉在稀硫酸催化作用下生成葡萄糖即C6H12O6,葡萄糖經(jīng)過酒化酶催化分解生成A即酒精,結(jié)構(gòu)簡式為:CH3CH2OH,乙醇催化氧化生成B,根據(jù)B的分子式可知,B的結(jié)構(gòu)簡式為:CH3COOH,乙醇即A和乙酸即B在濃硫酸作用下加熱制得C即為CH3COOCH2CH3,A經(jīng)過濃硫酸加熱到170℃發(fā)生消去反應(yīng)生成CH2=CH2,CH2=CH2在Ag催化作用下生成D,根據(jù)D的分子式以及D催化水化生成E根據(jù)E的分子式可知,E的結(jié)構(gòu)簡式為:HOCH2CH2OH,可知,D的結(jié)構(gòu)簡式為:, CH2=CH2與HCl催化加成生成F,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為:CH3CH2Cl,據(jù)此分析解題。
(1)①由題干有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式可知,該有機(jī)物的分子式為C9H8O4,分子中含有的官能團(tuán)名稱為羧基和酯基,故答案為:C9H8O4;羧基和酯基;
②由題干有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式可知,只有苯環(huán)能與H2加成,羧基和酯基不與H2加成,故1ml該物質(zhì)最多能與3mlH2發(fā)生加成反應(yīng),故答案為:3;
(2)①雖然淀粉和纖維素的分子組成均能用(C6H10O5)n表示,但由于n值不同,即淀粉與纖維素的分子式不相同,不互為同分異構(gòu)體,故答案為:不互為;
②D為環(huán)狀化合物,結(jié)合分析可知,D的結(jié)構(gòu)簡式為:,加熱條件下,CH2=CH2生成D的化學(xué)方程式為:2CH2=CH2+O22,故答案為:2CH2=CH2+O22;
③由題干轉(zhuǎn)化流程圖可知,E的分子式為:C2H6O2,則62g即=1mlE與足量Na反應(yīng)生成22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即=1mlH2,說明E中含有2個羥基,則E的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CH2OH,故答案為:HOCH2CH2OH;
④由分析可知,CH2=CH2與HCl催化條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成F,方程式為:CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,故答案為:加成反應(yīng);
⑤由分析可知,即實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯的反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖,反應(yīng)結(jié)束后,根據(jù)乙酸乙酯是一種不溶于水的無色液體,故將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中,靜置、分層,然后分離出C,圖中M為飽和Na2CO3溶液,以便于溶解乙醇、中和乙酸,減小乙酸乙酯的溶解度,便于分層, C即乙酸乙酯,其分子式為:C4H8O2,則其符合以下條件i.能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2即含有羧基;ii.有一條支鏈,則該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為: ,故答案為:分液漏斗;飽和Na2CO3溶液;。
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象
結(jié)論
A
相同溫度下,將2粒大小相同的金屬鈉分別投入等體積的乙醇、乙酸中,鈉與乙醇反應(yīng)比乙酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體慢
乙醇分子中的O-H比乙酸中的更活潑
B
向盛有某溶液的試管中加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,再加入稀硝酸沉淀不溶解
該溶液中一定含有
C
向盛有某溶液的試管中加入鹽酸酸化,再加入AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀
該溶液中一定含
D
向適量乙酸中加入少量碳酸鈉溶液,有氣泡生成,將生成的氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁
乙酸的酸性比碳酸強(qiáng)
選項(xiàng)
A
B
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>收集干燥、純凈的
進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)
選項(xiàng)
C
D
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>探究KI與的反應(yīng)為可逆反應(yīng)
除去中的HCl雜質(zhì)
化學(xué)鍵
C=O
鍵能/()
348
413
436
358
463
氫氧化物
開始沉淀的pH
1.5
5.9
72
沉淀完全的pH
3.3
8.9
9.9

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