广东省惠州市2021届-2023届高考化学三年模拟(一模)按题型分类汇编-02非选择题(含解析 )

广东省惠州市2021届-2023届高考化学三年模拟(一模)按题型分类汇编-02非选择题
一、实验题
1.(2021·广东惠州·统考一模)配合物乙二胺四乙酸铁钠()可溶于水常见于铁强化盐中,回答下列问题:
实验1制备乙二胺四乙酸铁钠晶体
实验原理:
实验步骤:①称取于烧杯中溶解,分批次加入适量浓氨水,搅拌,过滤,洗涤,干燥。
②将、乙二胺四乙酸、加入仪器中,搅拌,80℃水浴反应1h,用溶液调节pH,经过一系列操作,过滤洗涤,晾干得到产品。
(1)仪器a的名称是_______。
(2)“步骤①”为避免沉淀中入过多杂质,采取的措施有_______。
(3)请简述“步骤①”中洗涤沉淀的操作_______。
(4)若滴液漏斗替换为分液漏斗,实验中溶液将无法顺利滴下,其原因为_______。
(5)“步骤②”中的“一系列操作”为_______(填标号)
A.蒸发浓缩,趁热结晶
B.蒸发浓缩至大量晶体析出,停止加热
C.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜,停止加热
实验2市售铁强化盐中铁含量测定
已知:①铁强化盐含有、、,其中

称取样品,加稀硫酸溶解后配成溶液。取出,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入淀粉溶液,用标准液滴定,重复操作2~3次,消耗标准液平均值为。
(6)除了与反应外,还与发生反应,其离子方程式为_______。
(7)滴定终点的现象为_______(填颜色变化)。
(8)样品中铁元素的质量分数为_______。
2.(2022·广东惠州·统考一模)为检验溶液中是否含有Cl-,某同学采用向溶液中先加HNO3,再加AgNO3,若有白色沉淀生成,则证明有Cl-。对此结论,有人提出了质疑,溶液中可能有SO,设计了如下探究性实验。
实验一:向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液
编号 Na2SO4溶液 AgNO3溶液 现象
体积mL 浓度mol·L 1 体积滴 浓度mol·L 1 混合后Ag+浓度mol·L 1
① 1 1 3 2 0.2 出现大量白色沉淀
② 1 1 3 0.5 0.05 出现少量白色沉淀
③ 1 1 3 0.1 0.01 有些许浑浊
④ 1 1 3 0.01 0.001 无明显变化
(1)实验一中产生沉淀的离子方程式为_______。
(2)已知:25℃时Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,Ksp(AgCl)=1.8×10-10
实验一中编号④无明显变化,若要产生浑浊,溶液中c(SO)理论上至少达到_______mol·L 1。若向l mL某浓度的NaCl与Na2SO4混合溶液中加入3滴0.1mol·L 1AgNO3溶液,分析上面数据,判断下列说法正确的是_______(填字母序号)。
A.混合液中c(SO)=1mol·L 1时不会产生Ag2SO4沉淀
B.混合液中c(SO)=0.1 mol·L 1时不会产生Ag2SO4沉淀
C.无论SO浓度大小都会产生Ag2SO4沉淀
D.若使用0.01 mol·L 1AgNO3溶液,可基本排除SO对Cl-检验构成的干扰
(3)将实验一编号③中的理论计算结果与现象对照,发现理论上大部分Ag+应该形成沉淀,这与“有些许浑浊”的现象相矛盾。为探究真相,在实验一的基础上继续设计了以下实验。
实验二:
编号 AgNO3浓度/mol·L 1 现象 滴加硝酸后的现象
① 2 出现大量白色沉淀 滴加稀硝酸,沉淀大量溶解;改加浓硝酸,沉淀较快消失
② 0.5 出现少量白色沉淀 滴加稀硝酸,沉淀基本消失
对于Ag2SO4溶于硝酸的原因提出了如下假设,请完成假设二。
假设一:NO对Ag2SO4溶解起作用。
假设二:_______。
(4)选择适当试剂并设计实验方案,分别验证假设一和假设二是否成立。请写出实验步骤和现象。
编号 操作 现象 结论
① 取少量Ag2SO4于试管中,加入2mL水,振荡 固体不溶解
② 将①的浊液分成两等份
③ 向其中一份加入1mL0.1mol/L的NaNO3,振荡 _______ 假设一不成立
④ 向另一份加入_______ _______ 假设二成立
(5)通过(4)的实验,请用平衡理论解释Ag2SO4溶解的原因。(已知:H2SO4=H++HSO、HSOH++SO)_______。
(6)用硝酸银滴定法,可以测定水体中氯化物的含量。洗涤沉淀必须干燥后才能称量,沉淀完全干燥的判断方法是_______。
3.(2023·广东惠州·统考一模)某化学小组同学发现“84”消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕剂(主要成分为盐酸)室温下混合有生成,于是尝试在实验室利用该反应原理制取。
(1)若用次氯酸钙、浓盐酸为原料,利用上图装置制取。装置中仪器a的名称为_______,反应的化学方程式为_______。
(2)实验室制取干燥的时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为_______。
(3)经查阅资料得知:无水在空气中易潮解,加热易升华。设计如图所示装置制备无水。
①下列操作步骤的正确顺序为_______(填字母)。
a.体系冷却后,停止通入 b.通入干燥的赶尽装置中的空气
c.在铁屑下方加热至反应完成 d.用干燥的赶尽
e.检验装置的气密性
②该实验装置存在的明显缺陷是_______。
(4)世界环保联盟要求逐渐取代作为自来水消毒剂。
已知:,。
有关物质的熔、沸点如下表:
物质 熔点/℃ 沸点/℃
-59 11
-107 -34.6
的生产流程示意图如下:
该工艺中,需要补充的物质X为_______(填化学式,下同),能参与循环的物质是_______。从发生器中分离出,可采用的方法是_______。
二、工业流程题
4.(2021·广东惠州·统考一模)工业上用粗铜电解精炼所产生的阳极泥[主要含硒化亚铜(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te)]为原料,进行综合回收利用的某种工艺流程如图:
已知:①TeO3是两性氧化物,微溶于水。
②25℃时,亚酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3,Ka2=2×10-8。
(1)写出工业上电解精炼铜的阴极电极反应式___。
(2)“烧结”时的固体产物主要为Na2SeO3、Na2TeO3和Cu2O,该过程中Cu2Te反应的化学方程式为___。
(3)利用浸取渣制取硫酸铜溶液时,试剂X最好选用___。
a.SO2 b.Cl2 c.H2O2 d.Fe2(SO4)3
(4)常温下,上述流程中,加稀硫酸调pH时,需控制pH范围为4.5~5.0,pH过大或过小都将导致碲的回收率偏低,其原因是__。
(5)还原过程的主要目的是将“烧结”时生成的少部分Na2SeO4进行转化。
①“还原”时反应的离子方程式___。
②流程中可循环利用的物质是___(填化学式)。
(6)所得粗硒需要精制。向粗硒浸出液中加入Na2S溶液可以将残留的Fe2+等微量杂质离子转化为沉淀而除去。已知:25℃时,Ksp(FeS)=6.0×10-18,要使溶液中Fe2+沉淀完全[c(Fe2+)≤1.0×10-5mol L-1],则需控制溶液中c(S2-)≥___mol L-1。
5.(2022·广东惠州·统考一模)锂在新能源等领域应用广泛。从粉煤灰(含Al2O3、Fe2O3、Li2O、SiO2等)中回收提取铝、锂元素的化合物的流程如图所示:
已知:碳酸锂的溶解度(g·L-1)见表。
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 80 100
Li2CO3 1.54 1.43 1.33 1.25 1.17 1.08 1.01 0.85 0.72
回答下列问题
(1)“粉碎”的目的是___________,滤渣1的成分主要是___________。(填化学式)
(2)“调pH”的目的是沉淀Fe3+、Al3+。当离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1时表示该离子沉淀完全。常温下,如果溶液pH=4,Fe3+、Al3+ ___________ (填“能”或“否”)均沉淀完全,此时溶液中c(Fe3+)、c(Al3+)之比为___________。(已知:Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33)
(3)从滤渣2中分离出Al(OH)3,可用如图所示方法,试剂X是___________,“步骤2”中主要发生的离子反应方程式有OH-+CO2=HCO、___________。
(4)“沉锂”中的“一系列操作”依次为蒸发浓缩、___________、洗涤、干燥。检验母液主要溶质的阴离子所用的试剂为___________。母液的用途___________(任写一种)。
(5)太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池,其工作原理如图所示。电池总反应式为LixC6 + Li1 xFePO4 LiFePO4 + 6C。试写出充电时,该电池正极材料上的反应式:___________。
6.(2023·广东惠州·统考一模)利用硫酸烧渣(主要含、FeO,还含有和CuO等)来制取溶液。
(1)①将硫酸烧渣进行粉碎,其目的是_______。
②“酸浸”时,发生反应的离子方程式是_______。
(2)“还原”时,铁粉将、还原为和Cu。检验是否已全部被还原,所选用试剂的化学式是_______。
(3)将得到的溶液进行下列操作,测定其物质的量浓度:
步骤一:取溶液,将其稀释成100.00mL溶液。
步骤二:取25.00mL稀释后的溶液,向其中加入酸性溶液。恰好反应时,记下消耗溶液的体积。
步骤三:重复上述实验3次,平均消耗溶液20.00mL。
已知:(未配平)
①配平上述方程式_______。
②“步骤一”中稀释时所用的水需先进行加热煮沸,其目的是_______。
③试通过计算,求原溶液的物质的量浓度是多少?(写出计算过程)_______
三、原理综合题
7.(2021·广东惠州·统考一模)2020年世界环境日的宣传主题为“关爱自然,刻不容缓”。防治大气污染、水体污染等是世界各国保护环境的最重要课题。
I.利用高效催化剂可以处理汽车尾气中的NO和CO,发生反应
(1)已知几种化学键的键能数据如下:
化学键 CO NO中的共价键 N≡N C=O
键能() 1076 630 946 799
则上述反应的_______。
(2)在恒容密闭容器中充入和,测得的转化率与温度、时间的关系如图所示:
①温度下,内用表示的平均反应速率_______;温度下,上述反应的平衡常数_______。
②温度下,向平衡后的容器内再加入和,则再次达平衡时NO的转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
II.催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,研究发现在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。
(3)写出脱硝过程的总反应的化学方程式_______。
(4)催化氧化法去除NO是在一定条件下,用消除NO污染,其反应原理为:。不同温度条件下,为时,得到NO脱除率曲线如图所示。脱除NO的最佳温度是_______。在温度超过100℃时NO脱除率骤然下降的原因可能是_______。
8.(2022·广东惠州·统考一模)温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点,合理利用燃料废气中的CO2,也是实现“碳中和”的途径之一。
I.温室气体CO2转化为重要的工业原料甲酸是目前科学研究的热点。回答下列问题:
(1)已知:①CO(g)+H2O(g) HCOOH(g) △H1= 72.6kJ·mol 1
②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) △H2= 566.0kJ·mol 1
则反应③的平衡常数表达式K=,写出反应③的热化学方程式___________。
(2)刚性绝热密闭容器中,等物质的量的CO2(g)和H2O(g)发生反应③,下列可判断反应达到平衡的是___________(填标号)。
A.CO2(g)和H2O(g)的物质的量之比不变 B.容器中气体平均摩尔质量不变
C.2υ正(CO2)= υ逆(O2) D.容器内温度不变
(3)在催化剂作用下CO2和H2也可以合成甲酸,主要涉及以下反应:
i.СО2(g)+Н2(g) НСООН(g) △H3<0
ii.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H4
刚性密闭容器中CO2(g)和H2(g)按物质的量1:1投料,平衡时HCOOH和CO的选择性随温度变化如图所示。(选择性是指转化成目标产物的反应物在实际消耗的反应物中的占比)
①曲线a随温度升高而下降的原因是___________;为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时HCOOH的选择性,应选择的反应条件为___________(填标号)。
A. 低温、低压 B.高温、高压 C.高温、低压 D.低温、高压
②240℃时,容器内压强随时间的变化如下表所示:
时间/min 0 20 40 60 80
压强/MPa p0 0.91p0 0.85p0 0.80p0 0.80p0
反应i的速率可表示为υ=k·p(CO2)·p(H2)(p为气体分压,分压=总压×气体的物质的量分数, k为常数),则反应在60 min时υ=___________(用含p0、k的式子表示)。
Ⅱ.CO2 CH4催化重整对减少温室气体的排放、改善大气环境具有重要的意义。
(4)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
①由如图可知:压强p1___________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②Y点:υ(正)___________υ(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
9.(2023·广东惠州·统考一模)2021年,我国科学家以二氧化碳为原料,通过全合成方法成功制得了淀粉,取得了科技领域的一个重大突破。以为原料制备甲醇、合成气、淀粉等能源物质具有广阔的发展前景。
在催化剂的作用下,氢气还原的过程中可同时发生反应①②。


(1)_______。
(2)已知时,反应能自发进行反应,反应①的,则反应①自发进行的温度不超过_______K(保留一位小数)。
(3)在恒温恒容密闭容器中,充入一定量的及,起始及达到平衡时,容器内各气体的物质的量及总压强数据如表所示:
总压/
起始 0.5 0.9 0 0 0
平衡 m 0.3 p
已知,则表中_______;反应①的平衡常数_______(用含p的代数式表示),为压强平衡常数,是在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数。
(4)向恒压反应器中通入和,的平衡转化率及的平衡产率随温度变化的关系如图所示。已知:的产率。
图中500K以后,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______。
(5)的综合利用有利于“碳中和”,分子在晶体中的堆积方式如图所示,该晶体面心立方最密堆积结构,晶胞边长为apm,则该晶体的密度_______(列出计算式,设为阿伏伽德罗常数)。
(6)温室气体的用途广泛,请写出一种与其物理性质相关的用途:_______。
四、结构与性质
10.(2021·广东惠州·统考一模)铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)基态Fe原子的价电子排布式为_______。
(2)N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为__(用元素符号表示),苯酚()中碳原子的杂化轨道类型为__。
(3)的熔点为306℃,沸点为315℃。的晶体类型是_。常作净水剂和补铁剂,的立体构型是__。
(4)羰基铁[]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。分子中含__键,与CO互为等电子体的离子是_(填化学式,写一种)。
(5)氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为__。
(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知:
图1 图2
氧化亚铁晶体的密度为,代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与紧邻且等距离的数目为_______;与O2-最短核间距为_______pm。
11.(2022·广东惠州·统考一模)2020年12月17日凌晨1时59分,“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回,标志着我国航天事业迈出了一大步。带回的月壤中包含了H、O、N、Al、S、Cd、Zn、Ti、Cu、Au、Cr等多种元素。回答下列问题:
(1)锌(Zn)、镉(Cd)位于同一副族相邻周期,Cd的原子序数更大,则基态Cd原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为___。
(2)S与O可形成多种微粒,其中SO的空间构型为__;液态SO3冷却到289.8K时,能得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图所示,此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是__。
(3)重铬酸铵为桔黄色单斜结晶,常用作有机合成催化剂,Cr2O的结构如图所示。则1mol重铬酸铵中含σ键与π键个数比为__。
(4)α—Al2O3是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料,具有熔点高(2054℃)、硬度大的特点,主要原因为__。
(5)一种铜金合金具有储氢功能,其晶体为面心立方最密堆积结构,晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,则Au原子的配位数为___。该储氢材料储氢时,氢分子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与ZnS的结构相似(如图),该晶体储氢后的化学式为__。
(6)“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金,其结构单元如图所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部),已知该结构单元底面(正六边形)边长为anm,该合金的密度为ρg·cm-3,则高为h=__nm(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。
五、有机推断题
12.(2021·广东惠州·统考一模)某天然有机物F()具有抗肿瘤等生物活性,可通过如图路线合成。
已知:
(1)①A的分子式为____。②A中含氧官能团的名称为_____。③E→F的反应类型为____。
(2)同一个碳原子连有四个不同的原子或原子团时,称之为手性碳,上述A到C三种物质中含有手性碳原子的是_______(填标号)。
(3)写出反应A→B的化学方程式:_______。
(4)D→E的反应中有副产物X(分子式为)生成,写出X的结构简式:_______。
(5)A的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①能与溶液发生显色反应②分子中含有2种不同化学环境的氢
(6)写出以和 为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
13.(2022·广东惠州·统考一模)H是药物合成中的一种重要中间体,下面是H的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)X的结构简式为___________,其中所含官能团的名称为______;Y生成Z的反应类型为___________。
(2)Z的分子式为___________;R的化学名称是___________。
(3)由Z和E合成F的化学方程式为___________。
(4)同时满足苯环上有4个取代基,且既能发生银镜反应,又能发生水解反应的Y的同分异构体有___________种,其中核磁共振氢谱上有4组峰,峰面积之比为1∶2∶2∶3的同分异构体的结构简式为___________(一种即可)。
(5)参照上述合成路线,以乙醛和 为原料(其他试剂任选),设计制备肉桂醛( )的合成路线___________。
14.(2023·广东惠州·统考一模)W是一种高分子功能材料,在生产、生活中有广泛应用。一种合成W的路线如图。
已知:
请回答下列问题:
(1)D的名称是_______。G中官能团名称是_______。
(2)已知E的分子式为C8H8O2,F的结构简式为_______。
(3)G→W的化学方程式为_______。
(4)M是G的同分异构体,同时满足下列条件的结构有_______种(不考虑立体异构)。
①遇氯化铁溶液能发生显色反应;②能与NaHCO3反应产生气体。
其中核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1∶2∶2∶2∶1的结构简式为_______。
(5)设计以2,3-二氯丁烷()、丙烯醛(CH2=CHCHO)为原料合成苯甲醛的合成路线_______(无机试剂任选)。
参考答案:
1. 三颈烧瓶 分批次加入浓氨水、搅拌 向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次 反应需要加热且产生气体,使得三颈烧瓶内压强增大 C 蓝色褪去 或
【分析】根据实验原理及仪器构造分析解答;根据滴定原理计算铁元素的质量分数;根据氧化还原反应原理书写化学方程式。
【详解】(1)仪器a的名称是三颈烧瓶;
(2)根据实验操作原理分析知采取的措施有分批次加入浓氨水、搅拌,故答案为分批次加入浓氨水、搅拌;
(3)“步骤①”中洗涤沉淀的操作为向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次;
(4)根据仪器构造分析知其原因为反应需要加热且产生气体,使得三颈烧瓶内压强增大,故答案为反应需要加热且产生气体,使得三颈烧瓶内压强增大;
(5)蒸发的正确操作是蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜,停止加热;故答案为C;
(6)也有氧化性,可以与I-发生反应,离子方程式为5I-+ +6H+=3I2+3H2O,故答案为5I-++6H+=3I2+3H2O;
(7)滴定终点的现象为蓝色褪去,故答案:蓝色褪去;
(8) 2NaFeY~I2~2,m(Fe)=cmol·L-1·V·10-3L××56g/mol=,则样品中铁元素的质量分数为×100%≈,故答案为。
2.(1)2Ag++ SO=Ag2SO4↓
(2) 12 BD
(3)假设二:H+对Ag2SO4溶解起作用
(4) ③固体不溶解 1mL0.1mol/LHNO3,振荡 沉淀溶解
(5)HSO4-H++SO,滴加稀硝酸后,H+与SO结合生成HSO,SO浓度降低,Ag2SO4沉淀溶解平衡Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO(aq)正向移动,Ag2SO4不断溶解
(6)沉淀完全干燥称量时,连续两次称量质量不再发生变化
【分析】向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,说明生成硫酸银;硝酸中存在氢离子和硝酸根,从这两种离子对银离子的影响进行假设;若稀硝酸能溶解硫酸银固体,则说明假设二成立;若硝酸钠能使硫酸银溶解,说明假设一成立。
【详解】(1)硫酸银为微溶于水的白色沉淀,向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,说明生成硫酸银,反应的离子方程式为2Ag++ SO=Ag2SO4↓,故答案为:2Ag++ SO=Ag2SO4↓;
(2)④中硝酸银浓度为0.001mol/L,Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,若要产生浑浊,则溶液中c(SO)理论上至少达到;
A.根据实验③可知,c(SO)≥0.12mol/L时,产生Ag2SO4沉淀,因此混合液中c(SO)=1mol·L 1时会产生Ag2SO4沉淀,故A错误;
B.由A的分析可知,c(SO)≥0.12mol/L时,产生Ag2SO4沉淀,因此混合液中c(SO)=0.1 mol·L 1时不会产生Ag2SO4沉淀,故B正确;
C.根据AB项的分析可知,硫酸根离子达到一定浓度时,才会产生硫酸银沉淀,故C错误;
D.根据实验数据可知,若使用0.01 mol·L 1AgNO3溶液, 实验无明显变化,可基本排除SO对Cl-检验构成的干扰,故D正确;
答案选BD,故答案为:BD;
(3)硝酸能电离出氢离子和硝酸根,结合题意可知假设二为:H+对Ag2SO4溶解起作用,故答案为:H+对Ag2SO4溶解起作用;
(4)假设一为NO对Ag2SO4溶解起作用,硝酸钠中含有硝酸根,因此若③固体溶解,证明假设一成立,固体不溶解,则假设一不成立;另一份溶液用于验证假设二,假设二为H+对Ag2SO4溶解起作用,则实验④的操作为向另一份加入1mL0.1mol/LHNO3,振荡,若硫酸银沉淀溶解,证明假设二成立,故答案为:③固体不溶解;1mL0.1mol/LHNO3,振荡;沉淀溶解
(5)根据(4)的实验可知,Ag2SO4溶解的原因为:HSO4-H++SO,滴加稀硝酸后,H+与SO结合生成HSO,SO浓度降低,Ag2SO4沉淀溶解平衡Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO(aq)正向移动,Ag2SO4不断溶解,故答案为:HSO4-H++SO,滴加稀硝酸后,H+与SO结合生成HSO,SO浓度降低,Ag2SO4沉淀溶解平衡Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO(aq)正向移动,Ag2SO4不断溶解;
(6)沉淀完全干燥称量时,连续两次称量质量不再发生变化,说明沉淀完全干燥,故答案为:沉淀完全干燥称量时,连续两次称量质量不再发生变化。
3.(1) 分液漏斗 Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(2)cdbae
(3) ebcad 出气管伸入瓶中太长
(4) Cl2 NaCl和Cl2 冰水降温将ClO2冷凝为液体而分离
【详解】(1)a用于液体为分液漏斗。次氯酸钙中+1的氯将盐酸中-1价的氯氧化为Cl2,反应为Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O。答案为分液漏斗;Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
(2)浓硫酸干燥氯气,饱和氯化钠除去HCl杂质,NaOH溶液吸收尾气。连接顺序为cdbae。答案为cdbae;
(3)装置首先应该检验气密性。装置中有空气干扰反应,加热前应先通入Cl2排空,再加热。反应结束后装置中有残留的Cl2污染环境,需要用N2将装置中的尾气排尽。正确的顺序为ebcad。出气管伸入瓶中太长易被FeCl3堵塞而炸裂。答案为ebcad;出气管伸入瓶中太长;
(4)氯化钠电解槽中Cl-变为了而H+变为H2,若要产生HCl需要H2和Cl2。所以需要补充Cl2。反应2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O产生了NaCl和Cl2可以循环。从已知信息看ClO2常温下为气体与Cl2混合,但两者的沸点不同,可以采用冰水降温将ClO2冷凝为液体而分离。答案为Cl2;NaCl和Cl2;冰水降温将ClO2冷凝为液体而分离。
4.(1)Cu2++2e-=Cu
(2)2Cu2Te+Na2CO3+3O22Cu2O+2Na2TeO3+2CO2
(3)c
(4)TeO2是两性氧化物,溶液酸性增强或碱性增强都能发生反应而导致碲元素损失
(5) 2Fe2++SeO+2H+=2Fe2++SeO+H2O H2SO4
(6)6.0×10-13
【分析】阳极泥主要含硒化亚铜(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te),通过在氧气和Na2CO3固体中烧结,生成Na2SeO3、Na2TeO3和Cu2O。水浸后过滤,滤渣中Cu2O加入氧化剂和硫酸溶液生成硫酸铜溶液,滤液通过稀硫酸调整pH后转化为TeO2沉淀,过滤后,通过HCl和SO2转化为Te。剩下的滤液加入FeSO4将溶液中少量的还原为除杂,最后通入SO2进行还原得到粗硒,据此分析解题。
(1)
工业上电解精炼铜的阴极为铜离子得到电子生成铜,电极反应式为Cu2++2e-=Cu;
(2)
阳极泥主要含硒化亚铜(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te),通过在氧气和Na2CO3固体中烧结,生成Na2SeO3、Na2TeO3和Cu2O,通过元素守恒和电子转移守恒,得到Cu2Te发生的化学方程式为:2Cu2Te+2Na2CO3+3O22Cu2O+2Na2TeO3+2CO2;
(3)
浸取渣主要成分为Cu2O,Cu元素化合价为+1,其转化为铜元素化合价为+2的硫酸铜,需要加入氧化剂,选项中,SO2氧化性很弱无法氧化Cu2O,Cl2会引入新杂质Cl-,硫酸铁氧化Cu2O需要在硫酸的条件下,过氧化氢做氧化剂还原产物为水,不会引入新杂质,故选c;
(4)
由题中信息可知TeO2是两性氧化物,既可以和强酸反应又可以和强碱反应,所以:TeO2是两性氧化物,溶液酸性增强或碱性增强都能发生反应而导致碲元素损失;
(5)
①根据流程烧结是产生的少量Na2SeO4被FeSO4还原为Na2SeO3除去,根据电子转移守恒和元素守恒,反应的离子方程式为2Fe2++SeO+2H+=2Fe3++SeO+H2O;;
②最后一步加入SO2产生粗硒的同时会生成H2SO4可以返回到稀硫酸调节pH的步骤循环利用,所以可以循环利用的物质为:H2SO4;
(6)
已知25℃时Ksp(FeS)=6.0×10-18,则Fe2+恰好完全沉淀时c(S2-)=,故溶液中c(S2-)≥。
5.(1) 增大粉煤灰的表面积,提高酸浸效率 SiO2
(2) 否 4.0×10-5 (或 其它合理比值,如1:25000)
(3) NaOH溶液 CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
(4) 趁热过滤 盐酸酸化的BaCl2溶液 制备氨气或做氮肥
(5)LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+
【分析】粉煤灰粉碎后,用稀硫酸“酸浸”,A12O3、Fe2O3、Li2O与硫酸反应生成硫酸铝、硫酸铁、硫酸锂,SiO2不溶于硫酸,滤渣1是SiO2;滤液中加氨水调节pH,生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀,除去Al3+、Fe3+,过滤后,向滤液中加入碳酸铵生成碳酸锂,过滤、洗涤、干燥,可得固体碳酸锂。
(1)
根据影响反应速率的因素,“粉碎”增大了反应物间的接触面积,加快反应速率,提高酸浸效率;由分析可知,滤渣1为SiO2。
(2)
当pH=4时,c(OH-)=10-10,c(Fe3+)=mol/L=8.010-8mol/L<1.0×10-5mol/L,铁离子沉淀完全,c(Al3+)==2.010-3mol/L>1.0×10-5mol/L,铝离子未沉淀完全,因此铁离子和铝离子不能均完全沉淀,此时溶液中c(Fe3+):c(Al3+)=(8.010-8):(2.010-3mol/L)=4.0×10-5。
(3)
由分析可知,滤渣2为氢氧化铝和氢氧化铁,氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液,氢氧化铁不溶,因此试剂X为氢氧化钠溶液,氢氧化钠与氢氧化铝生成偏铝酸钠,过滤后向溶液中通入过量二氧化碳,二氧化碳与过量的氢氧化钠反应生成碳酸氢钠,与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,反应的离子方程式分别为:OH-+CO2=HCO,CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO。
(4)
由表格数据可知,碳酸锂的溶解度随温度升高而减小,因此“沉锂”中的“一系列操作”依次为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥;硫酸锂和碳酸铵反应生成碳酸锂和硫酸铵,因此母液的主要成分为硫酸铵,溶液中的阴离子为硫酸根离子,检验硫酸根离子的方法为:加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若有白色沉淀,证明含硫酸根离子,硫酸铵可用于制备氨气或做氮肥。
(5)
放电时正极得电子,元素化合价降低,充电时,正极作为阳极,失电子,元素化合价升高,由电池总反应可知,充电时,LiFePO4作阳极,则该电池正极材料上的反应式为:LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+。
6.(1) 增大接触面积,加快酸溶解速率 Fe2O3+6H+=3H2O+2Fe3+
(2)KSCN溶液
(3) 1、5、8、1、5、4 除去溶解氧,防止引起误差 5FeSO4~KMnO4,n(KMnO4)=cV=0.100×0.02mol×4=0.008mol,则n(FeSO4)=0.04mol,c(FeSO4)=
【分析】酸浸将金属氧化物溶解,铁粉还原Cu2+和Fe3+。
【详解】(1)为了加速溶解往往对固体进行预处理粉碎,增大其接触面积。金属氧化物与酸发生复分解反应,Fe2O3+6H+=3H2O+2Fe3+。答案为增大接触面积,加快酸溶解速率;Fe2O3+6H+=3H2O+2Fe3+;
(2)若Fe3+未反应完,Fe3+与KSCN显血红色。答案为KSCN溶液;
(3)根据氧化还原反应升降守恒Mn元素降低5而Fe元素升高1,系数配1而Fe2+配5,其他按原子守恒和电荷守恒配平。+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。反应利用KMnO4与Fe2+氧化还原反应进行定量,若溶液中溶解氧将Fe2+氧化会引起误差。所以需要煮沸除去溶解氧。由上述反应得关系式为5FeSO4~KMnO4,n(KMnO4)=cV=0.100×0.02mol×4=0.008mol,则n(FeSO4)=0.04mol,c(FeSO4)= 。答案为1、5、8、1、5、4;除去溶解氧,防止引起误差;5FeSO4~KMnO4,n(KMnO4)=cV=0.100×0.02mol×4=0.008mol,则n(FeSO4)=0.04mol,c(FeSO4)= 。
7. -730 0.04 2 增大 900℃ 催化剂失去活性或催化剂活性突然减小或催化剂活性大大降低
【详解】(1)=断键吸收能量-成键放出能量=1076×2+630×2-(946+799×4)=-730kJ/mol;
(2)①温度下一氧化氮的转化率为80%,,故内用表示的平均反应速率;T1温度下,一氧化氮的转化率为50%,平衡时CO、NO、N2、CO2浓度0.25mol/L,0.25mol/L,0.125mol/L,0.25mol/L,故;
②T1平衡后加入CO、NO,平衡正向移动,NO转化率增大;
(3)由图可知,NH3、NO和O2反应生成N2和H2O,反应过程中消耗Fe2+后又生成Fe2+,Fe2+在反应过程中作催化剂,化学方程式为:;
(4) 催化氧化法去除NO是在一定条件下,用NH3消除NO污染,其反应原理为,由不同温度条件下,n(NH3):n(NO)为2:1时NO脱除率曲线知:900℃时NO的脱除率最高;因此脱除NO的最佳温度是900℃,由于催化剂在一定温度具有强的催化活性,当温度较高时会失去活性,因此在温度超过1000℃NO脱除率骤然下降的原因可能是催化剂失去活性。
8.(1)2CO2(g)+2Н2О(g) 2HCOOH(g)+О2(g) △H=+420.8kJ·mol 1
(2)BD
(3) 反应СО2(g)+Н2(g) НСООН(g) △H3<0 升高温度,平衡逆向移动 D k(P0)2 或kP02或0.0625kP02
(4) < >
【详解】(1)反应③的平衡常数表达式K=,根据反应③的平衡常数表达式得到方程式为2CO2(g)+2Н2О(g) 2HCOOH(g)+О2(g),根据盖斯定律方程式①的2倍减去方程式②得到反应③的热化学方程式2CO2(g)+2Н2О(g) 2HCOOH(g)+О2(g) △H=+420.8kJ·mol 1;故答案为:2CO2(g)+2Н2О(g) 2HCOOH(g)+О2(g) △H=+420.8kJ·mol 1。
(2)A. 根据反应方程式两者加入量之比为1:1,而消耗的量也是1:1,因此CO2(g)和H2O(g)的物质的量之比永远不变,当CO2(g)和H2O(g)的物质的量之比不变,不能作为判断平衡标志,故A不符合题意;
B. 平均摩尔质量等于总的气体质量除以气体物质的量,气体质量不变,正向反应,气体物质的量减小,平均摩尔质量增大,当容器中气体平均摩尔质量不变,则可作为判断平衡标志,故B符合题意;
C. 2υ正(CO2)= υ逆(O2),一个正向反应,一个逆向反应,两者速率之比不等于计量系数之比,因此不能作为判断平衡的标志,故C不符合题意;
D. 该容器是绝热容器,正向移动,容器内温度降低,当容器内温度不变,则说明达到平衡,故D符合题意;
综上所述,答案为:BD。
(3)①反应СО2(g)+Н2(g) НСООН(g) △H3<0,升高温度,平衡逆向移动,因此曲线a是生成НСООН的图象,因此曲线a随温度升高而下降的原因是反应СО2(g)+Н2(g) НСООН(g) △H3<0 升高温度,平衡逆向移动;
СО2(g)+Н2(g) НСООН(g) △H3<0是放热的体积减小的反应,根据前面图象要提高平衡时HCOOH的选择性,则温度应该较低,压强较高,为同时提高CO2的平衡转化率,则温度应较低,因此应选择的反应条件为低温、高压即D选项;
故答案为:反应СО2(g)+Н2(g) НСООН(g) △H3<0 升高温度,平衡逆向移动;D。
②反应i的速率可表示为υ=k·p(CO2)·p(H2),,根据目标选择性分析得到,生成CO的压强p(CO)=0.05p0,,则反应在60 min时υ= k·p(CO2)·p(H2) ;故答案为:k(P0)2或kP02或0.0625kP02。
(4)①根据图中曲线,固定温度,从上到下,转化率降低,平衡逆向移动,则为增大压强,因此得到:压强p1<p2;故答案为:<。
②Y点转化率低,相同温度下要达到平衡,转化率需增大,因此要正向反应,即υ(正) >υ(逆);故答案为:>。
9.(1)—91.1kJ/mol
(2)277.8
(3) 0.2
(4)反应①为放热反应,升高温度,平衡左移,反应②为吸热反应,升高温度,平衡右移,500K以后,反应②的反应程度大于反应①
(5)
(6)做制冷剂或用于人工降雨或用于灭火
【详解】(1)由盖斯定律可知,反应①—②可得反应,则反应ΔH3=(—50kJ/mol)—(+41.1kJ/mol)=—91.1kJ/mol,故答案为:—91.1kJ/mol;
(2)由ΔH—TΔS<0可得:(—50kJ/mol)—T×[—180J/(mol·K)×10—3kJ/J]<0,解得T>277.8K,故答案为:277.8;
(3)由题给数据可得如下三段式:
由平衡时气体的压强之比等于物质的量之比可得:=,解得m=0.2,则平衡时气体总物质的量为1mol,反应①的平衡常数Kp==(kPa) 2,故答案为:;
(4)反应①为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化碳的转化率减小,反应②为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,二氧化碳的转化率增大,则500K以后,二氧化碳的平衡转化率随温度升高而增大说明反应②的反应程度大于反应①,故答案为:反应①为放热反应,升高温度,平衡左移,反应②为吸热反应,升高温度,平衡右移,500K以后,反应②的反应程度大于反应①;
(5)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的二氧化碳的个数为8×+6×=4,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(a×10—10)3d,解得d=,故答案为:;
(6)干冰升华时会吸收热量,使周围环境温度降低,所以二氧化碳可以做做制冷剂,或用于人工降雨,二氧化碳不能支持燃烧,密度又比空气的大,如果让二氧化碳覆盖在燃着的物体上,就能使物体跟空气隔绝而停止燃烧,所以也可用于灭火,故答案为:做制冷剂或用于人工降雨或用于灭火。
10. 杂化 分子晶体 正四面体形 10 或 12
【详解】(1)Fe位于第四周期VIII族,基态Fe原子价电子排布式为3d64s2;
(2)同周期从左向右第一电离能逐渐增大,但IIA>IIIA,VA>VIA,同主族从上到下第一电离能减小,即三种元素的第一电离能大小顺序是N>O>S;苯环的立体构型为平面正六边形,即C的杂化类型为sp2;
(3)FeCl3的熔沸点低,符合分子晶体的性质,即FeCl3属于分子晶体,中中心原子S有4个σ键,孤电子对数为,价层电子对数为4,的立体构型为正四面体形;
(4)Fe与CO形成配位键,成键原子间只能形成一个σ键,因此1molFe(CO)5分子中含有10molσ键,根据等电子体的定义,与CO互为等电子体的离子是CN-或;
(5)根据图1,Fe位于顶点、面心、内部,实际占有的个数为12×+2×+3=6,N位于内部,实际占有的个数为2,因此铁、氮的微粒个数之比为6:2=3:1;
(6)根据图2,Fe2+紧邻且等距离的Fe2+的数目为12,Fe位于晶胞的顶点、面心,实际占有个数为8×+6×=4,O位于棱上和体心,实际占有的个数为12×+1=4,即化学式为FeO,晶胞的质量为g,令晶胞的边长为acm,则晶胞的体积为a3cm3,根据密度的定义,,Fe2+与O2-最短的核间距是边长的一半,因此最短核间距为×1010pm。
11. 正四面体形 sp3 4∶1 Al2O3为离子晶体,Al3+和O2-离子半径较小,离子所带电荷数较多,晶格能大,所以熔点高,硬度大 12 AuCu3H8 ×1021或×1021
【详解】(1)锌(Zn)、镉(Cd)位于同一副族相邻周期,Cd的原子序数更大,则Cd的原子序数是48,则基态Cd原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为 ;
(2)S与O可形成多种微粒,其中SO中S原子价电子对数是,无孤电子对,空间构型为正四面体形;液态SO3冷却到289.8K时,能得到一种螺旋状单链结构的固体,根据结图可知,此固态SO3中S原子形成4个σ键,无孤电子对,杂化轨道类型是sp3;
(3)单键为σ键,双键中有1个σ键、1个π键,根据Cr2O的结构图,1mol重铬酸根中含8molσ键、4molπ键,1mol铵根离子中含有4molσ键,σ键与π键个数比为4:1;
(4)Al2O3为离子晶体,Al3+和O2-离子半径较小,离子所带电荷数较多,晶格能大,所以熔点高,硬度大;
(5) 晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,根据图示,离①号Au原子最近的Cu原子有③⑤⑦号,每个Au原子被8个晶胞共用,根据均摊原则,Au原子的配位数为12;根据均摊原则,晶胞中Au原子数、Cu原子数是、H2分子数是4,化学式为AuCu3H8;
(6)根据均摊原则,每个结构单元含Al原子数、Ti原子数 ,则ρg·cm-3,则高为h=×1021nm。
12. 羚基、羰基(酮基) 加成反应(或还原反应) C ++H2O
【分析】A与发生取代反应生成B,B加热发生加成反应生成C,C在空气中加热脱氢生成D,D与CH3I、NaH发生反应生成E,E被NaBH4还原生成F,据此分析。
【详解】(1)①A的分子式为;
②根据A的结构式,可知A中含氧官能团的名称为羚基、羰基(酮基);
③E被NaBH4还原生成F ,故E→F的反应类型为加成反应(或还原反应);
(2)根据手性碳原子的定义,结合A到C三种物质,只有C具有手性碳原子,如下:;
(3)A与发生取代反应生成B和H2O,化学方程式为++H2O;
(4) D与CH3I、NaH发生反应生成E,分析E结构的结构是CH3I中2个甲基替换了D中碳基α(碳基邻位)位置上的2个H原子,该过程中会出现只有一个甲基替换一个氢原子得到副产物,故副产物的结构简式为;
(5) 分析A的不饱和度等于4,其一种同分异构体能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,苯环恰好为4个不饱和度,因此剩余C原子都是以饱和单键的形式成键,有2种不同化学环境的H原子,则该同分异构的结构高度对称,应为 ;
(6) 以和为原料制备,首先应利用炔键与类似二烯烃的结构进行加成反应,将两种原料连在一起,因此,首先得通过环己烯制备1,3-环己二烯,再进一步合成,故合成路线如下:

13.(1) 羟基 取代反应
(2) C10H12O4 对羟基苯甲醛
(3)
(4) 16 或
(5)
【分析】根据Y的结构简式 ,逆推X的结构简式是 ; ,根据流程图中 可知, E的结构简式是 。
(1)
由Y的结构简式逆推,X的结构简式为 ,其中所含官能团的名称为羟基;Y生成Z是羟基上的H原子被-CH3代替,反应类型为取代反应。故答案为: ;羟基;取代反应;
(2)
Z的结构简式 ,其分子式为:C10H12O4,R是 ,化学名称是对羟基苯甲醛。故答案为:C10H12O4;对羟基苯甲醛;
(3)
和 生成 和水,化学方程式为: ;
(4)
同时满足苯环上有4个取代基,且既能发生银镜反应说明存在醛基,又能发生水解反应说明存在酯基,结合Y的结构简式可知除苯环外只有一个不饱和键,则该结构中的醛基和酯基应为同一个结构,即为HCOO-,剩余3个取代基分别是-OH、-OH、-CH3;则符合的结构有 、 、 、 、 、 、 、、、 、 、 、 、 、 、,共16种,其中核磁共振氢谱上有4组峰,峰面积之比为1∶2∶2∶3的同分异构体的结构简式为 或。故答案为:16; 或 ;
(5)
水解为 , 氧化为 , 与乙醛反应生成 ,所以乙醛和 为原料制备肉桂醛的合成路线为。
14.(1) 对甲基苯甲醛(或4-甲基苯甲醛) 羟基、羧基
(2)
(3)n+(n-1)H2O
(4) 13
(5)
【分析】比较D()与G()的结构简式,结合反应条件,可确定F为,E为,则W为。
【详解】(1)D为,名称是对甲基苯甲醛(或4-甲基苯甲醛)。G为,官能团名称是羟基、羧基。答案为:对甲基苯甲醛(或4-甲基苯甲醛);羟基、羧基;
(2)E的分子式为C8H8O2,由分析可得出,F的结构简式为。答案为:;
(3)G()发生缩聚反应,生成W()和水,化学方程式为n+(n-1)H2O。答案为:n+(n-1)H2O;
(4)M是G的同分异构体,同时满足条件:“①遇氯化铁溶液能发生显色反应;②能与NaHCO3反应产生气体”的同分异构体分子中,可能含有-OH和-CH2COOH,两取代基可能位于邻、间、对位,共3种;可能含有-OH、-CH3、-COOH三种取代基,其可能结构为,共10种,所以共有同分异构体13种。其中核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1∶2∶2∶2∶1的结构简式为。答案为:13;;
(5)以2,3-二氯丁烷()、丙烯醛(CH2=CHCHO)为原料合成苯甲醛,需利用题给信息,将转化为,再与CH2=CHCHO加成,最后脱氢形成苯环,合成路线:。答案为:。
【点睛】分析、推断有机物时,可采用逆推法。
试卷第1页,共3页
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