
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(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求。
1. 探索新能源是化學(xué)科學(xué)的重要研究方向。下列說法正確的是
A. 開發(fā)使用鋰離子電池能夠徹底解決鉛蓄電池所帶來的環(huán)境污染問題
B. 核電站所使用的同位素U-235的核裂變過程是化學(xué)變化
C. 宇宙深空探索衛(wèi)星必需的太陽能電池板的材質(zhì)是晶體硅單質(zhì)
D. 利用海洋潮汐發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換途徑是:潮汐能→化學(xué)能→電能
【答案】C
【解析】A.鋰離子電池的使用不可能徹底解決環(huán)境污染問題,會(huì)產(chǎn)生新的環(huán)境問題,A錯(cuò)誤;
B.核裂變屬于核反應(yīng),不屬于化學(xué)變化,B錯(cuò)誤;
C.太陽能電池板現(xiàn)在主要的材料是晶體硅,C正確;
D.海洋潮汐發(fā)電實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換應(yīng)該是潮汐能→電能→化學(xué)能,D錯(cuò)誤;
故選C。
2. 下列化學(xué)用語表示不正確的是
A. Cl2O的電子式:
B. 基態(tài)34Se原子的簡(jiǎn)化電子排布式:[Ar] 4s24p4
C. NH3的VSEPR模型:
D. 3,3-二甲基-1-丁烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH2=CHC(CH3)3
【答案】B
【解析】A.Cl2O為共價(jià)化合物,電子式是,A正確;
B.34Se為34號(hào)元素,基態(tài)34Se原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar] 3d104s24p4,B錯(cuò)誤;
C.NH3中氮原子上孤電子對(duì)數(shù)為,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,N采取sp3雜化,所以VSEPR模型,C正確;
D.3,3-二甲基-1-丁烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH2=CHC(CH3)3,D正確;
故選B。
3. 下列有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途不具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是
A. 氨氣是堿性氣體,液態(tài)氨氣可以作為制冷劑使用
B. 纖維素的主鏈上的羥基,可以發(fā)生硝化反應(yīng),制備“無煙火藥”硝化纖維
C. 二氧化氯具有強(qiáng)氧化性可以做廣譜殺菌、消毒劑
D. Al合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)越性質(zhì),可以做飛機(jī)外殼部件
【答案】A
【解析】A.由于液氨汽化時(shí)吸收大量的熱,使周圍溫度急劇降低,所以液態(tài)氨氣可以作為制冷劑使用,A符合題意;
B.纖維素的主鏈上的羥基,羥基可以發(fā)生硝化反應(yīng),制備“無煙火藥”硝化纖維,B不符合題意;
C.二氧化氯具有強(qiáng)氧化性,能殺滅病菌,可以做廣譜殺菌、消毒劑,C不符合題意;
D.Al合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)越性質(zhì),性能優(yōu)良可以做飛機(jī)外殼部件,D不符合題意;
故選A。
4. 用NA表示阿伏加德羅常數(shù)。下列說法正確的是
A. 1L pH=12的氨水中的 OH- 的數(shù)目是0.01 NA
B. K2Cr2O7在與H2C2O4反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為10 NA
C. 1ml液態(tài)水中水分子間的氫鍵O?H…O數(shù)目小于2 NA
D. 0.1ml配合物K3[Fe(C2O4)3]中σ鍵數(shù)目為0.6NA
【答案】C
【解析】A.溫度不確定,Kw值不定,無法計(jì)算 pH=12的溶液OH- 的濃度,故A錯(cuò)誤;
B.沒給出具體反應(yīng)物量,無法計(jì)算電子轉(zhuǎn)移數(shù)目,故B錯(cuò)誤;
C.冰晶體中1個(gè)水分子形成4條氫鍵,1ml水分子形成2ml氫鍵,在液態(tài)水中氫鍵數(shù)目會(huì)減少,故C正確;
D.配合物K3[Fe(C2O4)3]中,每個(gè)中有5個(gè)σ鍵,F(xiàn)e3+與形成6個(gè)配位鍵,0.1ml配合物K3[Fe(C2O4)3]中σ鍵數(shù)目為2.1NA,故D錯(cuò)誤;
選C。
5. 某實(shí)驗(yàn)小組研究SO2相關(guān)性質(zhì)的裝置圖如下。下列方程式錯(cuò)誤的是
A. ①中H2SO4+Na2SO3Na2SO4+SO2↑+H2O
B. ③中2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+
C. ⑤中SO2+BaCl2=BaSO3↓+2HCl
D. ⑥中SO2+2OH-=+H2O
【答案】C
【解析】A.①中亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng),H2SO4+Na2SO3Na2SO4+SO2↑+H2O,A正確;
B.③中發(fā)生氧化還原反應(yīng),,B正確;
C.⑤中無法用弱酸制強(qiáng)酸,二氧化硫與氯化鋇不發(fā)生反應(yīng),C錯(cuò)誤;
D.⑥中二氧化硫尾氣吸收,與氫氧化鈉反應(yīng),,D正確;
故選C。
6. Q分子的結(jié)構(gòu)如圖所示,其中W、X、Y、Z四種元素位于同主族前五周期的元素,工業(yè)上利用沸點(diǎn)差異從空氣中分離出的單質(zhì),的電負(fù)性大于。是短周期元素,與的價(jià)電子數(shù)之和與的質(zhì)子數(shù)相同,與的電子結(jié)構(gòu)相同。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 分子中Z、Y的雜化軌道類型相同
B. W、Z的原子序數(shù)序數(shù)差是36
C. 分子YE3的鍵角大于于WE3
D. W、X、Y、Z四種元素簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn)最高的是Y
【答案】D
【解析】分析所給物質(zhì)結(jié)構(gòu),W、X、Y、Z四種原子的成鍵數(shù)均成3條,并且W、X、Y、Z四種元素位于同主族前五周期的元素,因此他們都屬于ⅤA族的元素,工業(yè)上利用沸點(diǎn)差異分離Y的單質(zhì),因此Y是N。是短周期元素,與的價(jià)電子數(shù)之和與的質(zhì)子數(shù)相同,則E價(jià)電子數(shù)為7,且W3?與E?的電子結(jié)構(gòu)相同,則W是P,E是Cl,又因?yàn)榈碾娯?fù)性大于,則是As,是Sb。
A.分子中Z、Y的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4,所以雜化方式相同,都是sp3雜化,A正確;
B.P原子序數(shù)15,Sb原子序數(shù)51,原子序數(shù)序數(shù)差36,B正確;
C.PCl3和NCl3的中心原子雜化方式相同,但是N的電負(fù)性大于P,N的原子半徑小于P,因此PCl3的鍵角小于NCl3,C正確;
D.W、X、Y、Z四種元素簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn)順序是:SbH3>NH3>AsH3>PH3,D錯(cuò)誤;
故選D。
7. 為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模铝袑?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法正確或?qū)嶒?yàn)操作規(guī)范的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】A.容量瓶不可作為固體物質(zhì)溶解容器,A錯(cuò)誤;
B. Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)后燒杯壁變涼說明為吸熱反應(yīng),反應(yīng)的焓變>0,同時(shí)聞到刺激性氣味,說明該反應(yīng)有氣體生成,則熵變>0,B正確;
C.KSCN過量,向其中繼續(xù)加入FeCl3顏色加深,無法說明化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),C錯(cuò)誤;
D.還原性應(yīng)為Fe2+ >Br?,且FeBr2與等物質(zhì)的量的Cl2發(fā)生的反應(yīng)是2Fe2++2Br?+2Cl2=4Cl?+2Fe3++Br2,無法得出相應(yīng)結(jié)論,D錯(cuò)誤;
答案選B。
8. 天然植物宗阜根中提取的紫草素在酸性環(huán)境下呈紅色,中性環(huán)境下呈紫色,堿性環(huán)境下呈藍(lán)色, 這與紫草素易發(fā)生酮式與烯醇式互變異構(gòu)有關(guān)。下列相關(guān)說法正確的是
A. 紫草素的酮式結(jié)構(gòu)和烯醇式結(jié)構(gòu)互為同系物
B. 紫草素的酮式結(jié)構(gòu)中的除基團(tuán)R?外發(fā)生sp2雜化的碳原子有8個(gè)
C. 紫草素的烯醇式結(jié)構(gòu)更容易被氧化
D. 紫草素可以作為酸堿指示劑使用,酮式和烯醇式的互變異構(gòu)屬于物理變化
【答案】C
【解析】A.紫草素的酮式結(jié)構(gòu)和烯醇式結(jié)構(gòu)互為同分異構(gòu)體,A錯(cuò)誤;
B.紫草素的酮式結(jié)構(gòu)中的除基團(tuán)R?外發(fā)生sp2雜化的碳原子有10個(gè),B錯(cuò)誤;
C.紫草素的烯醇式結(jié)構(gòu)更不穩(wěn)定、更容易被氧化,C正確;
D.紫草素可以作為酸堿指示劑使用,酮式和烯醇式的互變異構(gòu)屬于化學(xué)變化,D錯(cuò)誤;
故選C。
9. 化學(xué)晶體中通過晶胞的整體平移前后完全等價(jià)才能稱為空間環(huán)境相同。下面是某含鈣化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示,沿x軸方向的投影為圖乙,晶胞底面顯示為圖丙,晶胞參數(shù),阿伏加德羅常數(shù)的值是。下列說法不正確的是。
A. 化合物的化學(xué)式是Ca3N3B
B. Ca與N的距離為pm
C. 該晶體晶胞中的N有4種空間環(huán)境
D. 晶體的密度為×
【答案】C
【解析】A.在晶胞結(jié)構(gòu)中Ca位于頂點(diǎn)和內(nèi)部,共個(gè),B位于側(cè)棱、共個(gè),N位于上下底面和側(cè)棱,共,所以化學(xué)式為Ca3N3B,A正確;
B.Ca與N的距離為面對(duì)角線一半,即pm,B正確;
C.化學(xué)晶體中通過晶胞的整體平移前后完全等價(jià)才能稱為空間環(huán)境相同,所以晶胞中N的空間環(huán)境有3種,側(cè)棱2種,頂點(diǎn)1種,C錯(cuò)誤;
D.晶體的密度為=×,D正確;
故選C。
10. 高爐渣主要成分為,,和等,使用高爐渣對(duì)煉鋼煙氣(和水蒸氣)進(jìn)行回收利用,有效減少了環(huán)境污染,主要流程如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是
已知:
A. 高爐渣與(NH4)2SO4經(jīng)焙燒產(chǎn)生的“氣體”是NH3
B. “濾渣”的主要成分是CaSO4
C. “水浸2”時(shí)主要反應(yīng)的反應(yīng)方程式為CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4
D. 產(chǎn)品NH4Al(SO4)2·12H2O可用作凈水劑
【答案】B
【解析】焙燒的產(chǎn)物應(yīng)為CaSO4、MgSO4、Al2(SO4)3、SiO2,“氣體”為NH3,水浸后,“濾渣”中主要是CaSO4、SiO2,濾液濃縮結(jié)晶生成硫酸鋁銨;濾渣與碳酸銨結(jié)合生成碳酸鈣,據(jù)此分析;
A.高爐渣與(NH4)2SO4經(jīng)焙燒產(chǎn)生的“氣體”是可以和“煙氣”生成(NH4)2CO3所以“氣體”為NH3,A正確;
B.根據(jù)產(chǎn)品可以推出焙燒的產(chǎn)物應(yīng)為CaSO4、MgSO4、Al2(SO4)3、SiO2,因此“濾渣”中主要是CaSO4、SiO2,B錯(cuò)誤;
C.因?yàn)椋浴八?”時(shí)主要反應(yīng)的反應(yīng)方程式為CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4,C正確;
D.產(chǎn)品NH4Al(SO4)2·12H2O溶于水產(chǎn)生Al3+,水解成Al(OH)3膠體,具有絮凝凈水作用,D正確;
故選B。
11. 自來水中含有、及微量、、等金屬離子,通常用、離子量折合成CaO的量來表示水的硬度:1L水中含有10mg CaO時(shí)為1°。
實(shí)驗(yàn)室采用配位滴定法測(cè)定自來水硬度。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用天平準(zhǔn)確稱取m g 于燒杯中,先用少量水潤濕,蓋上表面皿,緩慢滴加HCl(1∶1)2~3mL,充分溶解后,定容至250mL容量瓶中,搖勻。
②稱取1.0g EDTA二鈉鹽(用表示)于燒杯中微熱溶解,加入約0.025g ,冷卻后轉(zhuǎn)入試劑瓶中,稀釋至250mL,搖勻待標(biāo)定。
③用移液管移取25.00mL 標(biāo)準(zhǔn)液于250mL錐形瓶,加20mL氨性緩沖液和少許鉻黑T(EBT)指示劑,用EDTA溶液滴定至由紫紅色變?yōu)樗{(lán)色,平行測(cè)定三次,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液mL。
④用移液管移取待測(cè)水樣50.00mL于250mL錐形瓶,加3mL三乙醇胺、5mL氨性緩沖液、1mL 和少許鉻黑T(EBT)指示劑,用EDTA標(biāo)液滴定至由紫紅色變?yōu)樗{(lán)色,平行測(cè)定三次,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液mL。計(jì)算水的總硬度。
已知:,,以EDTA溶液滴定較滴定終點(diǎn)更敏銳。水樣中微量、、等雜質(zhì)離子,可用三乙醇胺和溶液進(jìn)行掩蔽。
該水樣的總硬度為
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由①中信息可得標(biāo)準(zhǔn)液中c(Ca2+)=;由③可得EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度c(EDTA)= ;由④得水樣中鈣鎂離子的濃度:c= ;水的總硬度表示為:。
故選:C。
12. 某同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)水銀電解法電解飽和食鹽水可以獲得金屬鈉汞齊(鈉汞合金),裝置圖和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下:
接通電源,一段時(shí)間后,金屬汞表面有細(xì)微氣泡出現(xiàn),加大電壓電解足夠長時(shí)間后分離出其中的金屬Hg。取少量分離出的Hg投入滴有酚酞溶液的水中,酚酞變紅且有無色氣體放出。有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法錯(cuò)誤的是
A. 化學(xué)史中使用鈉汞齊實(shí)現(xiàn)無水氯化鋁制鋁,表現(xiàn)出鈉汞齊的強(qiáng)氧化性
B. 玻璃管的作用是防止鐵絲暴露在NaCl溶液中,導(dǎo)致生成大量的H2而無法得到金屬Na
C. Q溶液可以是NaOH溶液,作用是吸收尾氣Cl2
D. 出于安全角度考慮,進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)需要準(zhǔn)備硫粉,并開啟實(shí)驗(yàn)室下方排風(fēng)扇
【答案】A
【解析】b為陽極,Cl-失電子生成Cl2,需用吸收液吸收,a為陰極,接通電源,一段時(shí)間后,金屬汞表面有細(xì)微氣泡出現(xiàn),該氣泡為H2,加大電壓電解足夠長時(shí)間后,Na+在陰極得到電子生成Na,Na與Hg混合在一起,分離出其中的金屬Hg,取少量分離出的Hg投入滴有酚酞溶液的水中,Na與H2O反應(yīng)生成H2和NaOH,酚酞變紅且有無色無味氣體放出。
A.使用鈉汞合金實(shí)現(xiàn)無水氯化鋁制鋁,表現(xiàn)出鈉汞齊的強(qiáng)還原性,故A錯(cuò)誤;
B.若鐵絲暴露在NaCl溶液中,氫離子得電子生成大量的H2而無法得到金屬Na,故B正確;
C.b為陽極,Cl-失電子生成Cl2,Q溶液可以是NaOH溶液,作用是吸收尾氣Cl2,故C正確;
D.Hg蒸汽有毒,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該開啟排風(fēng)扇,汞蒸氣密度比空氣密度大,應(yīng)打開下方抽氣扇,用硫粉處理可能的Hg,故D正確;
選A。
13. 下圖是雙核金屬配合物Q的結(jié)構(gòu)和用于協(xié)同光催化CO2還原反應(yīng)中的部分原理,下列說法錯(cuò)誤的是
A. 催化劑Q中的C的配位數(shù)是6,雜化方式dsp2
B. 協(xié)同光催化CO2還原反應(yīng)的總反應(yīng)方程式CO2+2H+→CO+H2O
C. 催化劑Q中的N的雜化方式為sp2 和sp3
D. 雙核催化中心只有一個(gè)鈷吸附CO,與另一個(gè)鈷上的水協(xié)同反應(yīng)生成CO
【答案】B
【解析】A.根據(jù)結(jié)構(gòu)圖,催化劑Q中的C的配位數(shù)是6,雜化方式dsp2,A正確;
B.協(xié)同光催化CO2還原反應(yīng)的總反應(yīng)方程式CO2+2H++2e?→CO+H2O,B錯(cuò)誤;
C.催化劑Q中環(huán)上的N的雜化方式為sp2,氨基上N的雜化方式為sp3雜化,C正確;
D.根據(jù)機(jī)理圖,雙核催化中心只有一個(gè)鈷吸附CO,與另一個(gè)鈷上的水協(xié)同反應(yīng)生成CO,D正確;
答案選B。
14. 1922年范斯萊克(Vanslyke)提出用緩沖容量來描述緩沖溶液緩沖能力的大小,越大,緩沖能力越大。如圖是常溫下,和組成緩沖溶液的關(guān)系圖,其中兩條曲線分別對(duì)應(yīng)和。已知常溫下,。
下列說法不正確的是
A. 向的上述緩沖溶液加水稀釋,增大
B. 常溫下,等濃度、等體積的和溶液混合后大于4.76
C. A曲線上任意一點(diǎn)的溶液中均存在
D. B曲線代表的溶液緩沖能力最大時(shí),溶液中
【答案】D
【解析】A.向的上述緩沖溶液加水稀釋,溶液酸性減弱,減小,水的離子積不變,故增大,故A正確;
B.,則,則常溫下,等濃度、等體積的和溶液中,的電離程度大于的水解程度,則溶液顯酸性,,又,,則混合溶液的大于4.76,故B正確;
C.根據(jù)電荷守恒,A曲線上任意一點(diǎn)的溶液中均存在,則,故C正確;
D.B曲線代表的溶液緩沖能力最大時(shí),pH=4.76,,所以溶液中,根據(jù)電荷守恒,溶液呈酸性,則,所以,故D錯(cuò)誤;
故選D。
第Ⅱ卷 (非選擇題 共58分)
二、非選擇題(共58分)
15. 秋冬季節(jié)樟樹干中樟腦含量較多。某化學(xué)興趣小組使用下列步驟完成樟腦的提取和純化。
Ⅰ. 提取樟腦油
樟腦是一種萜類有機(jī)化合物,化學(xué)式為C10H16O。室溫下為白色或透明的蠟狀固體,具有強(qiáng)烈的揮發(fā)性和芳香氣味,廣泛用于制藥、香料、殺蟲劑等方面。樟腦的熔點(diǎn)為42℃,沸點(diǎn)為176℃,不溶于水,但易溶于醇、醚等有機(jī)溶劑。
稱取約80 g香樟樹干落葉,用剪刀剪碎,裝入500 mL圓底燒瓶中,加入沒過樟樹葉一半的水。蒸餾1h。等待裝置冷卻,取下錐形瓶。
Ⅱ. 提取樟腦
通過分析,樟腦在176℃前緩慢加熱,樟腦可以不經(jīng)熔化而直接升華,應(yīng)用該性質(zhì)從樟腦油中獲得樟腦。將蒸餾得到的樟腦油傾析出部分水后,在其中加入食鹽固體混合均勻,取出,置于蒸發(fā)皿中。利用下圖所示裝置對(duì)樟腦進(jìn)行提取。
Ⅲ. 樟腦純化
天然樟腦粗品中樟腦含量較低,小組同學(xué)采用重結(jié)晶精制方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精制,將天然樟腦以無水乙醇作溶劑進(jìn)行重結(jié)晶獲得天然樟腦純品。
回答下列問題:
(1)連接冷凝水管時(shí),從進(jìn)水口_______(選填“a”或“b”)通入冷凝水,點(diǎn)燃酒精燈加熱。樟腦和水一起冷凝成混合液體,經(jīng)尾接管流入接受器中,當(dāng)_______,表示樟木中的樟腦已全部蒸出。
(2)蒸餾過程中若觀察到在冷凝管中有白色物質(zhì)凝結(jié),此時(shí)需要進(jìn)行的操作是_______。
(3)下列有關(guān)樟腦提取過程中的說法正確的是_______。
A. 該方法利用樟腦的熔點(diǎn)較低
B. 樟腦主要在濾紙的上方區(qū)域凝結(jié)
C. 濾紙上的小孔作用是便于樟腦蒸汽通過
D. 加熱過程中溫度越高樟腦的升華越徹底
(4)利用不同溶劑進(jìn)行重結(jié)晶的收率不同,根據(jù)下表分析,從分子結(jié)構(gòu)角度分析影響收率的主要因素可能是溶劑的_______,無水乙醇中收率最高的原因:_______。
(5)重結(jié)晶提純的具體操作包括,將樟腦在溶解溫度55 ℃溶解,再于5 ℃下_______15 min,抽濾、洗滌、低溫干燥。
(6)為了驗(yàn)證提取樟腦的純度,小組同學(xué)翻閱資料發(fā)現(xiàn)可以采用氣相色譜研究樟腦產(chǎn)品的純度,以N2作為載氣(流動(dòng)相),已知不同氣體在同一色譜柱中出峰時(shí)間不相同,如圖為該產(chǎn)物色譜圖中的部分內(nèi)容,請(qǐng)問判斷哪一個(gè)峰是樟腦的方法是_______。
【答案】(1) ①. a ②. 尾接管口無油狀液體滴出
(2)降低通入冷凝水的流速
(3)BC
(4) ①. 分子極性不同 ②. 四種溶劑中,無水乙醇的分子極性最大,樟腦也是極性分子,極性分子易溶于極性溶劑,所以溶解樟腦更充分收率最好
(5)冷卻結(jié)晶
(6)用純的樟腦再次進(jìn)行氣相色譜進(jìn)行比對(duì)確定
【解析】
(1)連接冷凝水管時(shí),下口進(jìn)水,上口出水,故從進(jìn)水口a通入冷凝水,點(diǎn)燃酒精燈加熱。樟腦和水一起冷凝成混合液體,經(jīng)尾接管流入接受器中,當(dāng)尾接管口無油狀液體滴出,表示樟木中的樟腦已全部蒸出;
(2)蒸餾過程中若觀察到在冷凝管中有白色物質(zhì)凝結(jié),此時(shí)物質(zhì)為樟腦,因樟腦的熔點(diǎn)為42℃,說明溫度過低,故需要進(jìn)行的操作是降低通入冷凝水的流速;
(3)A.蒸餾方法利用樟腦的沸點(diǎn)較低,A錯(cuò)誤;
B.樟腦升華后,主要在濾紙的上方區(qū)域凝結(jié),B正確;
C.樟腦升華后,濾紙上的小孔作用是便于樟腦蒸汽通過,C正確;
D.樟腦在176℃前緩慢加熱,樟腦可以不經(jīng)熔化而直接升華,溫度過高會(huì)發(fā)生反應(yīng)變質(zhì),D錯(cuò)誤;
故選BC;
(4)從分子結(jié)構(gòu)角度四種溶劑,乙醇為極性最大的分子,分析影響收率的主要因素可能是溶劑的分子極性不同;四種溶劑中,無水乙醇的分子極性最大,樟腦也是極性分子,極性分子易溶于極性溶劑,所以溶解樟腦更充分收率最好;
(5)由于樟腦的溶沸點(diǎn)低,且易升華,將樟腦在溶解溫度55 ℃溶解,再于5 ℃下冷卻結(jié)晶15 min,抽濾、洗滌、低溫干燥;
(6)判斷哪一個(gè)峰是樟腦的方法是:因不同氣體在同一色譜柱中出峰時(shí)間不相同,用純的樟腦再次進(jìn)行氣相色譜進(jìn)行比對(duì)確定;
16. 鋰二次電池產(chǎn)業(yè)得到了強(qiáng)有力的發(fā)展,鋰離子電池壽命一般為3~5年, 隨著其大規(guī)模的應(yīng)用,退役的廢舊鈷酸鋰正極材料的回收重制成了重要的研究方向,結(jié)合下列流程回答問題:
已知:①氯化膽堿[]是一種銨鹽;
②在溶液中常以(藍(lán)色)和(粉紅色)形式存在;
③時(shí),。
回答下列問題:
(1)微波共熔溶劑由含氫鍵供體(能形成氫鍵的氫原子)的組分與含氫鍵受體(能與氫原子形成氫鍵的原子)的組分混合。草酸(HOOCCOOH)分子中氫鍵受體的數(shù)目為_______。
(2)“微波共熔”時(shí),微波熔溶劑(氯化膽堿—草酸按一定物質(zhì)的量配比而成)和粗品以不同的液固比在下微波處理后鋰和鈷的浸取率見下圖,則最佳液固比為。液固比不能過低和過高的原因是_______。
(3)“水浸”過程中溶液由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色,該變化的離子方程式為_______。
(4)時(shí),“沉鈷”反應(yīng)完成后,溶液,此時(shí)_______ ml?L-1。
(5)“高溫?zé)Y(jié)”中需要通入空氣,其作用是_______。
(6)鋰離子電池正極材料在多次充放電后由于可循環(huán)鋰的損失,結(jié)構(gòu)發(fā)生改變生成,導(dǎo)致電化學(xué)性能下降,使用和溶液可以實(shí)現(xiàn)的修復(fù),則修復(fù)過程中的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______。
(7)鈷酸鋰()的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。晶體中O圍繞C形成八面體,八面體共棱形成層狀空間結(jié)構(gòu),與層交替排列。該晶胞中O的個(gè)數(shù)為_______;充電過程中晶胞高度c變大,原因是會(huì)從八面體層間脫出,導(dǎo)致_______。
【答案】(1)4 (2)過低,還原劑草酸的量不足,不能將LiCO2還原成可溶性的C2+;過高,低共溶劑使用量增多,其對(duì)鈷的浸取率影響不大,且過量草酸能于C2+形成草酸鈷沉淀,使鈷的浸取率下降
(3)[CCl4]2? + 6H2O = [C(H2O)6]2+ + 4Cl?
(4)1.6×10?7
(5)將C3O4中C(Ⅱ)氧化為C(Ⅲ)
(6)6LiOH+2C3O4+H2O2=6LiCO2+4H2O
(7) ①. 6 ②. Li+層和CO─O層吸引力減弱,CO─O層之間的同性排斥使層間距增大(或:相鄰的CO─O層中CO同性相斥,使層間距增大)
【解析】氯化膽堿-草酸和LiCO2微波共熔的過程中,C被還原為+2價(jià),經(jīng)過水浸濾液中C以[C(H2O)6]2+存在,加入氫氧化鈉沉鈷,得到C(OH)2沉淀和含有鋰離子的溶液,C(OH)2固體經(jīng)過煅燒得到C3O4固體,含有鋰離子的溶液中加入碳酸鈉溶液生成碳酸鋰沉淀,碳酸鋰和C3O4高溫?zé)Y(jié)(通入空氣氧化)得到LiCO2產(chǎn)品,以此分析解答。
(1)草酸(HOOCCOOH)分子中能與氫原子形成氫鍵的原子有氧原子,四個(gè)氧原子均可作為氫鍵受體,故草酸(HOOCCOOH)分子中氫鍵受體的數(shù)目為4;
(2)液固比不能過低和過高,過低時(shí)還原劑草酸的量不足,不能將還原成可溶性的;過高時(shí)低共溶劑使用量增多,其對(duì)鈷的浸取率影響不大,且過量草酸能與形成草酸鈷沉淀,使鈷的浸取率略降;
(3)已知在溶液中常以(藍(lán)色)和(粉紅色)形式存在,“水浸”過程中溶液由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色,說明鈷元素的存在形式由變?yōu)?,結(jié)合元素守恒得該變化的離子方程式為;
(4)時(shí),“沉鈷”反應(yīng)完成后,溶液,即c(H+)=,則c(OH-)=,c(C2+)=;
(5)“高溫?zé)Y(jié)”中需要通入空氣,其作用是將中C(Ⅱ)氧化為C(Ⅲ);
(6)使用LiOH和30%H2O2溶液可以實(shí)現(xiàn)LiCO2的修復(fù)是過氧化氫將C3O4氧化和LiOH生成LiCO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
(7)由鈷酸鋰(LiCO2)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知,Li位于頂點(diǎn)和內(nèi)部,個(gè)數(shù)為8×+2=3,由化學(xué)式LiCO2可知,O原子個(gè)數(shù)為6;充電過程中,正極材料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),Li+從八面體層間脫出,Li+減少,使Li+層和C-O層吸引力減弱,C-O層之間的排斥使層間距離增大。
17. 乙腈(CH3CN)是用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品,目前國內(nèi)的乙腈生產(chǎn)技術(shù)主要包括丙烯腈副產(chǎn)物提取、醋酸氨化脫水和乙醇脫氫氨化,其中乙醇脫氫氨化得到的乙腈質(zhì)量最優(yōu)。下圖為乙醇脫氫氨化過程中主產(chǎn)物和副產(chǎn)物。
注:1、圖中所有物質(zhì)在反應(yīng)狀態(tài)下均氣態(tài)
2、“”表示生產(chǎn)過程中的生成的副產(chǎn)物
(1)寫出乙醇脫氫氨化制備乙腈總反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:_______。
(2)催化劑表面的微孔數(shù)目越多、催化劑比表面積越高更有利于催化乙腈的合成,合適的C負(fù)載量可促進(jìn)xC0.25La/Al2O3-10H2 /N2上乙腈的產(chǎn)生并抑制丁腈、吡啶堿等副產(chǎn)物的生成。分析10% C負(fù)載量更有利于乙腈合成的原因可能是_______。
(3)下圖是乙腈合成的工藝流程圖,乙腈蒸餾精制可以獲得高純度的乙腈,在蒸餾之前需要加入硫酸,該操作的目的是_______。
(4)在催化合成乙腈過程中以一定的流速通過“反應(yīng)器”,結(jié)果顯示在不同溫度下的乙醇的理論轉(zhuǎn)化率和實(shí)際轉(zhuǎn)化率如圖所示,請(qǐng)分析在_______(選填:“高溫低壓”、“高溫高壓”、“低溫低壓”、“低溫高壓”)的條件更有利于乙腈合成;T1K以后變化的原因是_______。
(5)若保持壓強(qiáng)p kPa不變,向恒溫密閉容器中按體積比1:3充入CH3CH2OH(g)和NH3(g)發(fā)生反應(yīng),通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得體系中某機(jī)物占總有機(jī)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)φ[比如φ(CH3CH2OH)=]隨時(shí)間t的變化如圖所示。
則達(dá)平衡時(shí)的乙醇脫氫氨化制備乙腈的過程中物質(zhì)(2)(CH3CHO)生成物質(zhì)(4)(CH3CN)的Kp=_______(用分壓表示平衡常數(shù)分壓p′(A)=P總·φ(A))。
【答案】(1)CH3CH2OH(g)+NH3(g) → CH3CN(g)+H2O(g)+2H2(g) △H=△H1+△H2+△H3+△H4
(2)低于10%的C負(fù)載量副反應(yīng)較多不利于乙腈合成;負(fù)載量高于10%會(huì)有C堵塞微孔導(dǎo)致催化效率降低
(3)中和其中殘留的氨氣和吡啶堿
(4) ①. 高溫低壓 ②. 超過催化劑最適溫度,催化效率降低
(5)
【解析】CH3CH2OH脫H2生成CH3CHO,CH3CHO與NH3加成生成CH3CH(OH)NH2,脫水后生成CH3CH=NH,再脫H2生成CH3C≡N。CH3CH2OH脫H2O生成CH2=CH2,CH2=CH2與H2加成生成CH3CH3;CH3CHO兩分子加成生成HOCH(CH3)CH2CHO,再脫水生成CH3CH=CHCHO;CH3CH=CHCHO與NH3加成后再加H2然后脫水、脫H2,生成CH3CH2CH2C≡N;CH3CH=NH與2分子CH3CHO反應(yīng)脫水、脫H2生成或。
(1)(1)CH3CH2OH(g)→H2(g)+CH3CHO(g) △H1
(2)CH3CHO(g)+NH3(g)→CH3CH(OH)NH2(g) △H2
(3)CH3CH(OH)NH2(g)→CH3CH=NH(g)+H2O(g) △H3
(4) CH3CH=NH(g)→H2(g)+CH3C≡N(g) △H4
依據(jù)蓋斯定律,將四個(gè)反應(yīng)加和,即得總反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:CH3CH2OH(g)+NH3(g) → CH3CN(g)+H2O(g)+2H2(g) △H=△H1+△H2+△H3+△H4。
(2)從圖中可以看出,10% C負(fù)載量之前,隨C負(fù)載量的增大,乙腈的選擇性增大,丁腈、低碳烴、吡啶堿的含量逐漸減??;10% C負(fù)載量之后,隨C負(fù)載量的增大,乙腈的選擇性減小,雜質(zhì)中丁腈、低碳烴、吡啶堿的含量逐漸增大。所以10% C負(fù)載量更有利于乙腈合成的原因可能是:低于10%的C負(fù)載量副反應(yīng)較多不利于乙腈合成;負(fù)載量高于10%會(huì)有C堵塞微孔導(dǎo)致催化效率降低。
(3)從乙腈合成的工藝流程圖可以看出,乙醇脫氫產(chǎn)物與氨氣反應(yīng)生成乙腈,用水吸收乙腈,同時(shí)吸收未反應(yīng)的氨,釋放出氫氣,在氨氣分離塔內(nèi)分離出氨,但乙腈中仍溶有少量氨和吡啶堿等,則在蒸餾之前需要加入硫酸,該操作的目的是:中和其中殘留的氨氣和吡啶堿。
(4)催化合成乙腈的總反應(yīng)為CH3CH2OH(g)+NH3(g) → CH3CN(g)+H2O(g)+2H2(g) △H,從理論轉(zhuǎn)化率看,升高溫度,乙醇的轉(zhuǎn)化率增大,則△H<0,反應(yīng)物氣體分子數(shù)小于生成物氣體分子數(shù),則在高溫低壓的條件更有利于乙腈合成;T1K以后乙醇的實(shí)際轉(zhuǎn)化率減小,則應(yīng)為溫度升高對(duì)催化劑產(chǎn)生了不良影響,所以變化的原因是:超過催化劑最適溫度,催化效率降低。
(5)若保持壓強(qiáng)p kPa不變,向恒溫密閉容器中按體積比1∶3充入CH3CH2OH(g)和NH3(g)發(fā)生反應(yīng),由圖可知,平衡時(shí)反應(yīng)混合物中,不存在CH3CH2OH(g)、CH3CH(OH)NH2(g)、CH3CH=NH(g),即可簡(jiǎn)化地認(rèn)為發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng):
Ⅰ.CH3CH2OH(g)→H2(g)+CH3CHO(g)
Ⅱ.CH3CHO(g)+NH3(g)→H2O(g)+H2(g)+CH3C≡N(g)
設(shè)初始充入1ml CH3CH2OH(g)、3mlNH3(g),根據(jù)圖示可知,平衡時(shí)乙醛和乙腈物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)都是50%,說明二者物質(zhì)的量相等,根據(jù)碳原子守恒,體系中有0.5ml乙醛和0.5ml乙腈;反應(yīng)Ⅰ生成1mlH2,反應(yīng)Ⅱ消耗0.5ml氨氣,生成0.5ml水蒸氣和0.5ml氫氣,即平衡體系中有0.5ml乙醛、0.5ml乙腈、1.5ml氫氣、2.5ml氨氣和0.5ml水蒸氣。氣體總物質(zhì)的量為5.5ml,乙醛、乙腈和水蒸氣物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)都為=,氫氣物質(zhì)的量是乙醛的3倍,物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為,氨氣物質(zhì)的量是乙醛的5倍,物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為,代入表達(dá)式:Kp===。
18. 鹽酸決奈達(dá)隆是一種抗心律失常的藥物,下圖是該藥物的合成路線圖。結(jié)合路線圖回答下列問題。
(1)寫出B中的含氧官能團(tuán)_______。
(2)寫出較徹底實(shí)現(xiàn)B→C的轉(zhuǎn)化的反應(yīng)條件_______。
(3)寫出D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。
(4)寫出F→G的C11H24NCl結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______,向其中加入K2CO3的作用是_______。
(5)在“轉(zhuǎn)化關(guān)系”中,下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是_______(填標(biāo)號(hào))。
a.A→B b.G→H c.H→I d.I→J
(6)C有多種同分異構(gòu)體,符合下列條件的同分異構(gòu)體共有_______種(不考慮立體異構(gòu))。
①能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),且1ml消耗4ml NaOH;
②屬于芳香化合物,具有;
③核磁共振氫譜峰顯示有4個(gè)峰
請(qǐng)寫出其中核磁共振氫譜峰面積之比為6:4:2:3的一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______。
【答案】(1)酯基、醚鍵、醛基、硝基
(2)氫氧化鈉水溶液,加熱 (硫酸酸化)
(3)
(4) ①. ②. 中和生成的HCl,提高轉(zhuǎn)化率
(5)ac
(6) ①. 6 ②. 、
【解析】A(),發(fā)生取代反應(yīng)得到B,繼續(xù)發(fā)生取代反應(yīng)得到C,C在Ac2O,NaOAc條件下轉(zhuǎn)化為D,條件下成E,結(jié)合D的分子式推出D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,E在AlCl3作用下生成F,F(xiàn)發(fā)生取代反應(yīng)生成G,由G和F結(jié)構(gòu)可知,C11H24NCl結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,G發(fā)生還原反應(yīng)生成H,H與
取代生成I,I和HCl反應(yīng)生成J,據(jù)此分析;
(1)B()中的含氧官能團(tuán):酯基、醚鍵、醛基、硝基;
(2)B→C為酯的水解,較徹底實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化的反應(yīng)條件氫氧化鈉水溶液,加熱 (硫酸酸化);
(3)根據(jù)分析可知,D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式;
(4)根據(jù)分析可知,F(xiàn)→G的C11H24NCl結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式;F→G的取代反應(yīng),除了生成G還有HCl生成,向其中加入K2CO3的作用是中和生成的HCl,提高轉(zhuǎn)化率;
(5)根據(jù)分析可知, a.A→B取代反應(yīng);b.G→H為還原反應(yīng);c.H→I為取代反應(yīng); d.I→J為復(fù)分解反應(yīng);故選ac;
(6)C()有多種同分異構(gòu)體,①能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),且1ml消耗4ml NaOH,說明含有酚羥基形成的酯(若取代基為羧基或羧基在苯環(huán)上形成的酯類,則消耗2ml NaOH);②屬于芳香化合物,具有;③核磁共振氫譜峰顯示有4個(gè)峰,說明結(jié)構(gòu)對(duì)稱,則同分異構(gòu)體共有6種,分別為、、、、、,核磁共振氫譜峰面積之比為6:4:2:3的一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:、;選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>實(shí)驗(yàn)方法或操作
A
配制250mL0.1000 ml?L-1NaCl溶液
稱取1.4625g置于250mL容量瓶中,再加水至刻度線
B
證明與NH4Cl反應(yīng)對(duì)應(yīng)的>0和>0
常溫下,將晶體研細(xì)后與NH4Cl晶體置于燒杯中,快速攪拌混合物,并觸摸杯壁,杯壁變涼,同時(shí)聞到刺激性氣味
C
證明反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)平衡有影響
將5mL0.005ml·L?1FeCl3溶液和5mL0.15ml·L?1KSCN溶液混合,達(dá)到平衡后再滴加4滴的FeCl3溶液,溶液紅色變深
D
證明還原性:Br?>Fe2+
向FeBr2溶液中通入與FeBr2等物質(zhì)的量的Cl2,再加入CCl4,振蕩后靜置,溶液分層,下層溶液變?yōu)榧t棕色
溶劑
收率/%
樟腦百分含量/%
二氯甲烷
47.1
97.3
無水乙醇
58.4
97.1
丙酮
53
97.4
乙酸乙酯
33.8
97.2
這是一份2024~2025學(xué)年安徽省部分學(xué)校高二(上)11月期中考試化學(xué)試卷,共17頁。試卷主要包含了本試卷分選擇題和非選擇題兩部分,答題前,考生務(wù)必用直徑0,時(shí),水的電離達(dá)到平衡,下列離子方程式書寫正確的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024~2025學(xué)年黑龍江牡丹江高三(上)期中化學(xué)試卷(部分學(xué)校)[原題+解析],共17頁。
這是一份[化學(xué)]24安徽省部分學(xué)校2025屆高三上學(xué)期8月聯(lián)考試卷(解析版),共23頁。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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