江蘇省20242025學(xué)年高三上學(xué)期期初迎考卷
化 學(xué)
注意事項(xiàng):
1. 本試卷分為選擇題和非選擇題兩部分,試卷滿分100分?？荚嚂r(shí)間75分鐘。
2. 答題前?？忌鷦?wù)必將班級、姓名、學(xué)號寫在密封線內(nèi)。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H—1 C—12 O—16 Nd—144
一、 單項(xiàng)選擇題:本題包括13小題,每小題3分,共計(jì)39分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。
1. 從科技前沿到人類的日常生活,化學(xué)無處不在。下列說法不正確的是( )
A. 國產(chǎn)大型飛機(jī)C919用到的氮化硅陶瓷是新型無機(jī)非金屬材料
B. 光化學(xué)煙霧、臭氧層空洞、白色污染的形成都與氮氧化物有關(guān)
C. 漂粉精既可作棉麻織物漂白劑,又可用作環(huán)境的消毒劑
D. 粒子直徑為1~100 nm的鐵粉材料,不屬于膠體
2. 《Green Chemistry》報(bào)道,我國科研工作者發(fā)現(xiàn)了一種在低壓條件下高效電催化還原CO2的新方法,其總反應(yīng)為 NaCl+CO2NaClO+CO。下列有關(guān)化學(xué)用語表示正確的是( )

A. 中子數(shù)為20的氯原子:20Cl B. Na+的結(jié)構(gòu)示意圖:
C. CO2分子的空間結(jié)構(gòu)為V形D. NaClO的電子式:Na+[··O······Cl······]-
3. 下列實(shí)驗(yàn)室制取NH3的相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置正確的是( )
A. 制取NH3B. 干燥NH3C. 收集NH3D. 吸收尾氣
4. 我國科研人員發(fā)現(xiàn)氟磺?；B氮(FSO2N3)是一種安全、高效的“點(diǎn)擊化學(xué)”試劑,其結(jié)構(gòu)式如圖所示,其中S元素為+6價(jià)。下列說法正確的是( )
A. 該分子中N原子均為sp2雜化
B. 電負(fù)性:χ(F)>χ(O)>χ(S)>χ(N)
C. 原子半徑:r(F)II(S)
5. 已知,在溶液中,過二硫酸鹽與碘離子發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為S2O82-+2I-2SO42-+I2,向溶液中加入含F(xiàn)e3+的溶液,反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法不正確的是( )
A. 反應(yīng)①的速率比反應(yīng)②的速率快
B. Fe3+是該反應(yīng)的催化劑,加入Fe3+后反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡
C. 向反應(yīng)后的溶液中滴加淀粉溶液,溶液變藍(lán),再適當(dāng)升溫,藍(lán)色變淺
D. 反應(yīng)②的離子方程式為2Fe2++S2O82-2Fe3++2SO42-
閱讀下列材料,完成第6題。
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S2、S4、S6、S8等,用硫黃熏蒸中藥材的傳統(tǒng)由來已久。硫與氧氣反應(yīng)制得的SO2可用來生產(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562.2 kJ/ml),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。
6. 下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是( )
A. H2S燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 124.4 kJ/ml
B. 電解強(qiáng)堿性Na2TeO3溶液的陰極反應(yīng)式:TeO32-+4e-+6H+Te+3H2O
C. SO2和SeO2的水溶液反應(yīng)制備硒:2SO2+SeO2+2H2OSe+2SO42-+4H+
D. 氫氧燃料電池(H2SO4為電解質(zhì)溶液)負(fù)極反應(yīng)式:O2-4e-+4H+2H2O
7. 二維銻片(Sb)是一種新型的CO2電化學(xué)還原催化劑。酸性條件下,人工固碳裝置中的CO2氣體在二維銻片表面發(fā)生三種催化競爭反應(yīng),其反應(yīng)歷程如圖所示(*表示吸附態(tài)中間體)。下列說法不正確的是( )
A. 三種催化競爭的總反應(yīng)中,生成HCOOH吸收的能量最多
B. 在二維銻片表面生成CO的反應(yīng)可表示為*CO2+*H++2e-CO+H2O
C. 使用二維銻片可以改變反應(yīng)的路徑
D. 生成各種不同的產(chǎn)物時(shí),有極性鍵和非極性鍵形成
8. 1 800年意大利科學(xué)家伏打發(fā)明了世界上第一個(gè)發(fā)電器——伏打電堆,開創(chuàng)了電學(xué)發(fā)展的新時(shí)代。目前最先進(jìn)電池之一的“比亞迪刀片電池”在結(jié)構(gòu)上仍能看到伏打電堆的影子。下列說法不正確的是( )
A. 放電過程中,電流從b極經(jīng)過導(dǎo)線流向a極
B. 電池單元組越多電壓越大
C. 食鹽水中Cl-發(fā)生電極反應(yīng)式為2Cl--2e-Cl2↑
D. 放電過程中,Na+從Zn片移向Cu片
9. 五倍子是一種常見的中草藥,其有效成分為X。在一定條件下X可分別轉(zhuǎn)化為Y、Z:
下列說法不正確的是( )
A. 1 ml Z最多與8 ml 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. 下列有關(guān)氮、硫、氯的單質(zhì)及其化合物的轉(zhuǎn)化都能實(shí)現(xiàn)的是( )
A. 工業(yè)制備漂白粉:飽和食鹽水Cl2漂白粉
B. 工業(yè)制備FeCl3:FeFeI2FeCl3
C. 工業(yè)制備硫酸:FeS2SO3H2SO4
D. 實(shí)驗(yàn)室制備SO2:Na2SO3+2HNO32NaNO3+SO2↑+H2O
11. 下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象能夠得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是( )
12. 一種吸收SO2再經(jīng)氧化得到硫酸鹽的過程如圖所示。室溫下,用0.1 ml/L NaOH溶液吸收SO2,若通入SO2所引起的溶液體積變化和H2O的揮發(fā)可忽略,溶液中含硫物種的濃度c總=c(H2SO3)+c(HSO3-)+c(SO32-)。H2SO3的電離常數(shù)分別為Ka1=1.29×10-2,Ka2=6.24×10-8。下列說法正確的是( )
A. “吸收”所得溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH-)
B. “吸收”過程中,溶液中c總=0.1 ml/L時(shí):Kw>Ka1·Ka2
C. 若“吸收”所得溶液pH=7,則溶液中c(SO32-)>c(H2SO3)
D. “氧化”時(shí)調(diào)節(jié)溶液pH約為5,主要發(fā)生反應(yīng):2SO32-+O22SO42-
13. 二氧化碳加氫制甲烷過程中的主要反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.7 kJ/ml
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ/ml
在1.01×105Pa恒壓條件下,按n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶1投料比進(jìn)行反應(yīng),平衡時(shí)含碳物質(zhì)體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A. 2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) ΔH=-205.9 kJ/ml
B. 曲線①表示平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化
C. 一定溫度下,選用高效催化劑能提高平衡時(shí)甲烷的產(chǎn)率
D. 溫度在200300 ℃時(shí),隨溫度升高,CO2在平衡體系中的分壓增大
二、 非選擇題:共4題,計(jì)61分。
14. (15分)稀土釹(Nd)鐵硼廢料的主要成分為Fe2O3,含有SiO2、Nd2O3、Al2O3、CO等雜質(zhì),一種綜合回收利用的工藝流程如圖所示:
已知:Ksp(CS)=4.0×10-21?；卮鹣铝袉栴}:
(1) 浸渣的主要成分為 (填化學(xué)式)。
(2) “還原”加入鐵粉的主要目的是 。
(3) ①“沉鈷”時(shí),在50 ℃下,不同硫化鈉流速對各金屬離子沉淀率的影響如圖1,為達(dá)生產(chǎn)目的,應(yīng)選擇的最佳流速為 。
圖1
②當(dāng)“沉鈷”后溶液中c(S2-)=10-5ml/L時(shí),c(C2+)= 。
(4) 寫出“氧化沉鐵”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 。
(5) 富集鈷渣經(jīng)進(jìn)一步處理后可制得CxTiOy,此時(shí)C的價(jià)層電子排布為3d7,CxTiOy晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。y= ,與Ti原子最近的C原子有 個(gè)。
圖2 圖3
(6) 熱重法是測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的方法。草酸釹晶體\[Nd2(C2O4)3·10H2O,式量為732\]的熱重曲線如圖所示,加熱到450 ℃時(shí),只剩余一種鹽。該鹽的化學(xué)式為 。
15. (15分)化合物Ⅰ是一種非甾體類抗炎藥,其合成路線如下:
(1) 化合物A的水溶性比化合物C的 (填“大”“小”或“無差別”)。
(2) B與CO2的反應(yīng)過程中,CO2分子中碳原子雜化類型的變化為 。
(3) C→D中有一種分子式為C10H10O2Br2的副產(chǎn)物生成,該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(4) F的分子式為C7H10O3,其結(jié)構(gòu)簡式為 。
(5) C的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,其結(jié)構(gòu)簡式為 。
在堿性條件下水解,酸化后得到2種產(chǎn)物;一種產(chǎn)物為芳香族化合物且能與NaHCO3溶液反應(yīng),該產(chǎn)物中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;另一種產(chǎn)物在銅催化條件下與氧氣反應(yīng),所得有機(jī)產(chǎn)物不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
(6) 已知:① R1COOR2(R1、R2、R3、R4指烴基,下同);
②R1COOH+R2COR3。
寫出以、CH3OH、CH3Cl為原料制備合成路線流程圖(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。
16. (15分)一水硫酸四氨合銅Cu(NH3)4SO4·H2O是一種易溶于水的晶體,可作高效安全的廣譜殺菌劑。
Ⅰ.利用硫酸銅溶液制備少量一水硫酸四氨合銅晶體并回收乙醇,實(shí)驗(yàn)步驟如下。
步驟1:向硫酸銅溶液中滴加1 ml/L氨水至產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀。
步驟2:向“步驟1”所得沉淀中繼續(xù)滴加氨水至轉(zhuǎn)化成深藍(lán)色溶液。
步驟3:向“步驟2”所得溶液中加入稍過量的乙醇溶液,析出深藍(lán)色晶體,過濾。
步驟4:向“步驟3”所得的濾液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH至5左右后蒸餾。
(1) 畫出Cu(H2O)42+結(jié)構(gòu)式: 。
(2) “步驟2”中主要反應(yīng)的離子方程式為 。
(3) “步驟4”中蒸餾所需的玻璃儀器除酒精燈、蒸餾燒瓶、承接管、錐形瓶外還需玻璃儀器有 。蒸餾前用稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH的目的是 。
Ⅱ.工業(yè)上常用Fe3+、銅粉來制備硫酸銅溶液。
(4) 補(bǔ)充完整制取硫酸銅溶液的實(shí)驗(yàn)方案:將一定量的銅粉浸泡在稀硫酸和 混合溶液中,銅粉完全溶解后,
,
得到硫酸銅溶液(實(shí)驗(yàn)中可選用試劑:FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液、O2、CuO粉末)。
已知:一定濃度的Fe3+、Cu2+、Fe2+形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下表所示:
(5) 該方法與銅與濃硫酸直接反應(yīng)制備硫酸銅溶液相比,優(yōu)點(diǎn)有除不產(chǎn)生污染性氣體外,還有
。
17. (16分)碳中和是科學(xué)研究的重要方向,將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷、碳酸二甲酯等,是資源化利用CO2的有效方式。
Ⅰ.合成CH4過程中涉及如下反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ\[甲烷化反應(yīng)(主反應(yīng))\]:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
ΔH1=-164.7 kJ/ml
反應(yīng)Ⅱ\[逆變換反應(yīng)(副反應(yīng))\]:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
ΔH2=+41.1 kJ/ml
(1) 不同條件下,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶4投料,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖1所示。
①壓強(qiáng)P1、P2、P3由大到小的順序是 。
②壓強(qiáng)為P1時(shí),隨著溫度升高,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率先減小后增大。溫度高于600 ℃,隨溫度升高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大的原因是
。
圖1
(2) 積碳是制約CO2甲烷化工業(yè)應(yīng)用的主要問題。已知積碳反應(yīng)如下。
反應(yīng)Ⅲ:2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH3
反應(yīng)Ⅳ:CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH4=+74.8 kJ/ml
①CO歧化積碳反應(yīng)自發(fā)趨勢是 (填字母)。
A. 高溫自發(fā) B. 低溫自發(fā) C. 任意溫度自發(fā) D. 任意溫度非自發(fā)
②積碳主要由CH4(g)C(s)+2H2(g)引起,關(guān)鍵是開發(fā)出具有抗積碳性能\[C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)\]的催化劑。催化劑A、B對積碳與消碳的影響如圖2所示。則工業(yè)生產(chǎn)時(shí)應(yīng)選擇何種催化劑并說明理由:
。
圖2
Ⅱ.電化學(xué)方法還原可將CO2將其轉(zhuǎn)化為其他化學(xué)產(chǎn)品。酸性條件下電化學(xué)還原CO2的裝置如圖3所示。已知法拉第效率(FE)表示為FE(B)%=n(該電極生成B的電子數(shù))n(通過該極的總電子數(shù))×100%?？刂苝H=1、電解液中存在KCl時(shí),電化學(xué)還原CO2過程中CH4(其他含碳產(chǎn)物未標(biāo)出)和H2的法拉第效率變化如圖4所示。
圖3 圖4
(3) 圖3中陰極生成甲烷的電極反應(yīng)式是 。
(4) 結(jié)合圖4的變化規(guī)律,推測KCl可能的作用是
。
(5) CO2與甲醇可以在一定條件下合成碳酸二甲酯(DMC),在CeO2作催化劑存在下,CO2合成碳酸二甲酯的反應(yīng)機(jī)理可能分三步進(jìn)行,如圖5所示:
圖5
推測圖中反應(yīng)②的中間體產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式為 。
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
A
將純堿與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體直接通入Na2SiO3溶液,產(chǎn)生白色膠狀沉淀
非金屬性:C>Si
B
向等體積、等物質(zhì)的量濃度的K2SO4、K2S的稀溶液中分別滴加1滴0.1 ml/L AgNO3溶液,充分振蕩,只有K2S溶液中產(chǎn)生沉淀
Ksp(Ag2SO4)>Ksp(Ag2S)
C
將鋅片、銅片用導(dǎo)線連接后同時(shí)浸入含有酚酞的食鹽水,露置于空氣中,一段時(shí)間后,銅片附近溶液變紅色
裝置中發(fā)生析氫腐蝕
D
將某補(bǔ)鐵劑藥片研磨后加入鹽酸溶解,滴加KSCN溶液,溶液變紅
補(bǔ)鐵劑中不含F(xiàn)e2+
金屬離子Fe3+Cu2+Fe2+
開始沉淀
完全沉淀
江蘇省20242025學(xué)年高三上學(xué)期期初迎考卷
化學(xué)參考答案與評分標(biāo)準(zhǔn)
1. B 解析:白色污染的形成與氮氧化物無關(guān),B錯(cuò)誤。
2. D 解析:中子數(shù)為20的氯原子應(yīng)表示為 1737Cl,A錯(cuò)誤;Na+的結(jié)構(gòu)示意圖為,B錯(cuò)誤;CO2分子中C原子是sp雜化,空間結(jié)構(gòu)為直線形,C錯(cuò)誤。
3. C 解析:NH4Cl受熱分解生成的氨氣和氯化氫在試管口遇冷又重新化合生成氯化銨,無法獲得氨氣,A錯(cuò)誤;氨氣與濃硫酸發(fā)生反應(yīng),不能用濃硫酸干燥氨氣,B錯(cuò)誤;氨氣極易溶于水,將氨氣直接通入水中會(huì)發(fā)生倒吸現(xiàn)象,D錯(cuò)誤。
4. C 解析:該分子中與S相連的N原子價(jià)層電子對數(shù)為2+1=3,雜化類型為sp2雜化,另外兩個(gè)N原子價(jià)層電子對數(shù)為2,雜化類型為sp雜化,A錯(cuò)誤;元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大,非金屬性: F>O>N>S,電負(fù)性:F>O>N>S,B錯(cuò)誤;同一主族從上到下,元素的第一電離能逐漸減小,同一周期從左到右,主族元素的第一電離能呈增大趨勢,但第ⅡA族、第ⅤA族元素的原子核外電子處于全滿、半滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能比同周期相鄰元素的大,則第一電離能:F>N>O>S,D錯(cuò)誤。
5. A 解析:由圖可知,反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的大,因此反應(yīng)②的速率更快,A錯(cuò)誤;圖中產(chǎn)物應(yīng)為2SO42-+I2+2Fe3+,因此Fe3+是該反應(yīng)的催化劑,可加快反應(yīng)速率,B正確;由圖可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),c(I2)下降,溶液藍(lán)色變淺,C正確;反應(yīng)②的離子方程式為2Fe2++S2O82-2Fe3++2SO42-,D正確。
6. C 解析:該熱化學(xué)方程式中的水應(yīng)為液態(tài),A錯(cuò)誤;電解強(qiáng)堿性Na2TeO3溶液的陰極反應(yīng)式中不應(yīng)該出現(xiàn)H+,正確的陰極反應(yīng)式為TeO32-+4e-+3H2OTe+6OH-,B錯(cuò)誤;SO2將SeO2中Se還原為Se單質(zhì),本身被氧化為SO42-,C正確;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)式應(yīng)為H2-2e-2H+,D錯(cuò)誤。
7. B 解析:由圖可知,HCOOH的能量最高,則生成HCOOH吸收的能量最多,A正確;該反應(yīng)中氫原子不守恒,在二維銻片表面生成CO的反應(yīng)正確為*CO2+2*H++2e-CO+H2O,B錯(cuò)誤;二維銻片是該反應(yīng)的催化劑,催化劑改變了該反應(yīng)的路徑,C正確;該反應(yīng)生成的產(chǎn)物有H2、HCOOH、CO、H2O,有極性鍵和非極性鍵形成,D正確。
8. C 解析:該電池是原電池,鋅比銅活潑,Zn作負(fù)極,Cu作正極,電流從正極b銅電極經(jīng)過導(dǎo)線流向負(fù)極a極鋅電極,A正確;電池單元組越多,電勢差越大,電壓越大,B正確;Zn為活潑金屬,作負(fù)極,發(fā)生失電子的反應(yīng)應(yīng)為Zn-2e-Zn2+,C錯(cuò)誤;放電過程中,陽離子移向正極b,即Na+移向Cu片,D正確。
9. D 解析:Z分子含5個(gè)酚羥基、1個(gè)羧基和一個(gè)酚酯基,所以1 ml X最多與8 ml NaOH 發(fā)生反應(yīng),A正確;Y分子中含有碳碳雙鍵,在一定條件下可以發(fā)生加成反應(yīng),Y分子中含有醇羥基,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;X分子含有酚羥基,可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),Y分子中不含酚羥基,若加入FeCl3溶液后沒有紫色,說明X完全轉(zhuǎn)化為Y,若有紫色說明未完全轉(zhuǎn)化,能根據(jù)溶液顏色確定X是否完全轉(zhuǎn)化,C正確;在酸性條件下,Z分子中的酯基發(fā)生水解,生成的有機(jī)物僅為一種產(chǎn)物,D錯(cuò)誤。
10. B 解析:制得的氯氣應(yīng)通入冷的石灰乳中來制備漂白粉,A錯(cuò)誤;I2具有弱氧化性,只能將Fe氧化為FeI2,FeI2中的Fe2+和I-都能被Cl2氧化,可得到FeCl3,B正確;FeS2在高溫下與氧氣反應(yīng)生成的是SO2,C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)室一般是用Na2SO3固體與濃硫酸制備SO2,HNO3具有強(qiáng)氧化性,會(huì)氧化Na2SO3生成Na2SO4,無法制得SO2,D錯(cuò)誤。
11. B 解析:濃鹽酸易揮發(fā),純堿與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2中混有HCl氣體,HCl也能與Na2SiO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色膠狀沉淀,不能說明碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸,即無法得出結(jié)論非金屬性:C>Si,A錯(cuò)誤;向等體積、等物質(zhì)的量濃度的K2SO4、K2S的稀溶液中滴加1滴0.1 ml/L AgNO3溶液,只有K2S溶液中產(chǎn)生沉淀,溶度積小的先沉淀,說明Ksp(Ag2SO4)>Ksp(Ag2S),B正確;金屬活動(dòng)性:Zn >Cu, Cu作正極,氧氣在銅片上得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-+ 2H2O4OH-,銅片附近溶液變紅色,發(fā)生吸氧腐蝕,C錯(cuò)誤;將某補(bǔ)鐵劑藥片研磨后加入鹽酸溶解,滴加KSCN溶液,溶液變紅,說明溶液中含有Fe3+,但不能說明補(bǔ)鐵劑中不含F(xiàn)e2+,D錯(cuò)誤。
12. C 解析:溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),A錯(cuò)誤;“吸收”所得溶液中c總=0.1 ml/L時(shí),即為NaHSO3溶液,根據(jù)Kh2=KwKa1=10-141.29×10-2c(H2SO3),C正確;“氧化”時(shí)調(diào)節(jié)溶液pH約為5,此時(shí)溶液中溶質(zhì)主要成分為NaHSO3,反應(yīng)為2HSO3-+O22SO42-+2H+,D錯(cuò)誤。
13. D 解析:根據(jù)蓋斯定律,由反應(yīng) Ⅰ-2×反應(yīng) Ⅱ 可得2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) ΔH=-164.7 kJ/ml-(2×41.2 kJ/ml)=-247.1 kJ/ml,A錯(cuò)誤;由圖可知,曲線②最終降為0,根據(jù)可逆反應(yīng)中反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化,則曲線②表示的是CH4的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化,因反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆移,甲烷的量減少,最終降為0,則曲線①表示的是CO2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化,B錯(cuò)誤;催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng),不能提高平衡時(shí)甲烷的產(chǎn)率,C錯(cuò)誤;由圖可知,在300 ℃時(shí),體系中CO的含量為0,即溫度高于300 ℃,反應(yīng)Ⅱ才進(jìn)行,溫度在200300 ℃之間時(shí),僅發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),則在200300 ℃之間時(shí),隨溫度升高,平衡逆移,恒壓體系中,CO2在平衡體系中的分壓增大,D正確。
14. (1)SiO2(1分) (2)將Fe3+還原為Fe2+,防止Fe3+在“沉鈷”時(shí)轉(zhuǎn)化為沉淀Fe(OH)3析出(2分)
(3)① 0.5 mL/min(1分) ②4.0×10-16ml/L(2分)
(4)4Fe2++O2+8HCO3-4FeOOH↓+8CO2↑+2H2O(3分) (5)3(1分) 8(1分) (6)Nd2CO5(4分)
解析:(1)根據(jù)流程圖中“沉鈷”“氧化沉鐵”“稀土濾液”等信息可知,CO、Fe2O3、Nd2O3均溶解進(jìn)入后續(xù)流程,故“酸浸”時(shí)沒有溶解的是SiO2,所以浸渣的主要成分為SiO2。(2)Na2S在水溶液中水解呈堿性,容易將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀析出,故用鐵粉將Fe3+還原為Fe2+,防止Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3析出。(3)①根據(jù)曲線趨勢可知,鋁、鐵與稀土金屬釹的沉淀率受Na2S濃度影響不大,主要觀察鈷的沉淀率趨勢,Na2S流速達(dá)到0.5 mL/min時(shí)鈷的沉淀率達(dá)到較高值,再降低Na2S流速,鈷的沉淀率變化不大,故應(yīng)選擇0.5 mL/min。②當(dāng)“沉鈷”后溶液中c(S2-)=10-5ml/L時(shí),溶液中的C2+與S2-達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài),故c(C2+)=Ksp(CS)c(S2-)=4.0×10-2110-5ml/L=4.0×10-16ml/L,C2+已經(jīng)完全沉淀。(4)根據(jù)流程,氧氣將Fe2+氧化為Fe3+,同時(shí)與HCO3-水解出的OH-反應(yīng)生成FeOOH沉淀,再利用電荷守恒和原子守恒可寫出該反應(yīng)的離子方程式。(5)C的價(jià)層電子排布為3d7,即為C2+,該晶胞中頂角原子數(shù)為8×18=1,面心原子數(shù)為6×12=3,體心原子數(shù)為1,其比例為1∶1∶3,化學(xué)式為CxTiOy,則x=1、y=3或x=3、y=1,由C元素顯+2價(jià)、O元素顯-2價(jià),可排除x=3、y=1,故x=1、y=3,即Ti和C互為頂角和體心關(guān)系,相互間距離最短且相等的原子都為8個(gè)。(6)Mr\[Nd2(C2O4)3·10H2O\]=732,其中除去結(jié)晶水后的含量=732-180732×100%≈75.4%,即在110 ℃時(shí),失去結(jié)晶水,固體為Nd2(C2O4)3,在110397 ℃之間,物質(zhì)的相對分子質(zhì)量下降了(75.4%-51.9%)×732≈172,設(shè)Nd2(C2O4)3分解減少x個(gè)C和y個(gè)O,則12x+16y=172,根據(jù)x、y必須為整數(shù),且x一定小于6,則可能情況為x=1、y=10或x=5、y=7,合理的解為x=5,y=7,此時(shí)化學(xué)式為Nd2CO5。
15. (1)小(1分) (2)sp雜化變?yōu)閟p2雜化(2分)
(3)(或,2分)
(4)(2分)
(5)(3分)
(6)(5分)
解析:由流程圖可知,B到C發(fā)生增碳反應(yīng),由CO2變?yōu)椤狢OOH,C發(fā)生取代反應(yīng)得到D,D發(fā)生酯化反應(yīng)得到E,E的結(jié)構(gòu)簡式為,結(jié)合G的結(jié)構(gòu)簡式可以推出F的結(jié)構(gòu)簡式為,E和F發(fā)生取代反應(yīng)。(1)C分子中含有羧基,能與水形成分子間氫鍵,故A的水溶性比C小。(2)CO2中C原子的雜化類型為sp,反應(yīng)后變?yōu)椤狢OOH,—COOH中C原子雜化類型為sp2,故碳原子雜化類型的變化為sp雜化變?yōu)閟p2雜化。(3)C在(PhCOO)2存在下以及光照條件下與Br2發(fā)生苯環(huán)上甲基上的取代反應(yīng)生成D,根據(jù)副產(chǎn)物的分子式為C10H10O2Br2,則另一個(gè)副產(chǎn)物是或。(4)根據(jù)分析,結(jié)合F的分子式可知,F的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)C的分子式為C10H12O2,5個(gè)不飽和度,其同分異構(gòu)體在堿性條件水解,酸化得2種產(chǎn)物,說明含有酯基,其中一種產(chǎn)物為芳香族化合物且能與NaHCO3溶液反應(yīng),且有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,即為;另一種產(chǎn)物為醇,且含有3個(gè)碳原子,在銅催化條件下與氧氣反應(yīng),所得有機(jī)產(chǎn)物不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),根據(jù)碳原子的數(shù)目,應(yīng)該得到丙酮,即水解產(chǎn)物為2-丙醇,故該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。
16. (1)(2分)
(2)Cu(OH)2+4NH3·H2OCu(NH3)42++2OH-+4H2O(NH3·H2O寫成NH3也可以,3分)
(3)溫度計(jì)、冷凝管(1分) 將氨氣轉(zhuǎn)化為NH4+,減少蒸餾時(shí)氨氣揮發(fā)逸出(2分)
(4)Fe2(SO4)3溶液(1分) 向溶液中通入氧氣充分反應(yīng)(至溶液顏色不變),再向溶液中分批加入CuO粉末,攪拌,用pH計(jì)測得溶液的pH在3.1~5.2之間,過濾(4分)
(5)無需加熱,節(jié)約能源、生成等量的硫酸銅溶液所需的硫酸少等(2分)
解析:(4)將一定量的銅粉浸泡在稀硫酸和Fe2(SO4)3混合溶液中,酸性條件下鐵離子將銅單質(zhì)溶解,待銅粉完全溶解后,向溶液中通入氧氣充分反應(yīng)(至溶液顏色不變,將所有的鐵元素轉(zhuǎn)化為鐵離子),再向溶液中分批加入CuO粉末,攪拌,用pH計(jì)測得溶液的pH在3.1~5.2之間(鐵離子全部以氫氧化鐵沉淀形式除去而銅離子不沉淀),過濾,得硫酸銅溶液。
17. Ⅰ.(1)① P3>P2>P1(2分)
② CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的CO2平衡轉(zhuǎn)化率之和,反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng),600 ℃之后,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率主要取決于反應(yīng)Ⅱ(4分)
(2)① B(1分) ②工業(yè)生產(chǎn)時(shí)應(yīng)選擇催化劑A,催化劑A對于積碳反應(yīng)的活化能大,同時(shí)對于消碳反應(yīng)的活化能小,說明不利于積碳有利于消碳(3分)
Ⅱ.(3)CO2+8H++8e-CH4+2H2O(2分)
(4)KCl的存在有利于CO2還原成CH4,不利于生成氫氣(或KCl的濃度大于1 ml/L時(shí),KCl抑制了陰極產(chǎn)生氫氣,提高了CO2電化學(xué)還原生成CH4的選擇性)(2分)
(5)(2分)
解析:Ⅰ.(1)①該反應(yīng) Ⅰ 是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),反應(yīng) Ⅱ 是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),在相同溫度下,從下到上,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率變大,說明平衡正向移動(dòng),則壓強(qiáng)不斷增大,即P3 > P2 > P1。②反應(yīng) Ⅰ 為放熱反應(yīng),溫度升高,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)一直降低,反應(yīng) Ⅱ 為吸熱反應(yīng),溫度升高,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)一直升高,CO2的總平衡轉(zhuǎn)化率為反應(yīng) Ⅰ 和反應(yīng) Ⅱ 的CO2平衡轉(zhuǎn)化率之和,而隨著溫度升高,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率先減小后增大,說明低于600℃之前,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率主要取決于反應(yīng) Ⅰ,高于600 ℃之后,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率主要取決于反應(yīng)Ⅱ。(2)①根據(jù)蓋斯定律,由反應(yīng)Ⅰ-Ⅱ×2+Ⅳ得反應(yīng)2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH3=ΔH1-2ΔH2+ΔH4=-164.7 kJ/ml-(+41.1 kJ/ml)×2+74.8 kJ/ml=-172.1 kJ/ml,即ΔH3

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