2023届高三化学高考备考化学科学对人类发展的意义全国各地精选专题训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生产、生活、社会、环境密切相关,下列说法中正确的是( )
①铝制容器不能盛放酸性或碱性食品,但可长期盛放腌制食品
②共享单车利用太阳能发电完成卫星定位,有利于节能环保
③向氢氧化铁胶体中滴加稀硫酸,开始有沉淀生成,而后会溶解
④明矾净水的原理和“84”消毒液消毒的原理相同
⑤“天宫二号”空间实验室的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
⑥补铁剂与维生素C共同服用可提高补铁效果
A.①③⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.④⑤⑥
2.化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.酒精浓度越大,对新冠肺炎病毒的杀菌消毒效果越好
B.废旧电池属于有害垃圾,不可随意丢弃,需专门回收
C.“祝触号”火星车使用的铝基碳化硅复合材料属于有机高分子材料
D.尽量使用含12C的产品,减少使用含13C或14C的产品,有利于实现碳中和
3.2022年北京冬奥会是我国提出“2030年前实现碳达峰、2060年实现碳中和”目标后的首个世界级的体育盛会。下列冬奥会中使用的新科技、新材料与促进“碳达峰、碳中和”无关的是
A.聚乳酸制作可降解餐具
B.氢气代替丙烷作为火炬燃料
C.二氧化碳跨临界直冷技术制冰
D.风力发电和光伏发电为奥运场馆提供电力供应
4.化学与生活密切相关,以下所有描述中正确的有几个
① 分子筛、青花瓷、黏土、玛瑙、硅石的主要成分都是硅酸盐。
② 含4%硅的硅钢导磁性很强,主要用作变压器的铁芯。
③ 氟碳化合物不仅可用于制家用不粘锅的保护膜氟纶,还可能成为未来的人造血液。
④ 由于r(F-)比r(OH-)小,在磷灰石晶体结构里更匹配,使得氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀,因此含氟牙膏可有效预防龋齿。
⑤ 石膏与水的糊状混合物会很快凝固,可用它做模型和石膏绷带。
⑥ 煤焦油干馏可获得苯、二甲苯等有机物。
⑦ 二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品和饮料中。
⑧ 臭氧是一种有鱼腥味、氧化性极强的淡蓝色气体,可用作自来水消毒剂。
⑨ 奶油、代可可脂巧克力、乳饮料、奶茶、蛋黄派等零食都可能含反式脂肪酸。
A.3个 B.4 个 C.5个 D.6个
5.化学与生活、社会发展息息相关,下列说法错误的是
A.《荷塘月色》中所描绘的月光穿过薄雾形成缕缕光束的美景与胶体性质有关
B.“铁质菜刀生锈”与氧化还原反应有关
C.制作玻璃用的二氧化硅,因不能溶于水形成酸,故不是酸性氧化物
D.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,涉及石灰石的分解反应
6.化学与生活息息相关,下列说法正确的是
A.超市中售卖的“苏打水”是因添加了而获名
B.皮肤擦伤时,可用2~3% 溶液进行消毒
C.溶液可用于铜质印刷线路板制作是因为铜的活泼性强
D.我国“高铁”举世闻名,其车体为钢铁锻造而成
7.下列说法正确的是
A.石油分馏和煤的干馏都是物理变化
B.非处方药的包装上有“OTC”标识
C.具有一定毒性,不可作为食品添加剂
D.尼龙绳、羊绒衫和棉衬衣等生活用品都是由合成纤维制造的
8.化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.北宋沈括《梦溪笔淡》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
B.水泥厂常用高压电除去工厂烟尘,利用了胶体的性质
C.《本草经集注》对“硝石”的注解如下:“……如握雪不冰。强烧之,紫青烟起,仍成灰……”。这里的“硝石”指的是高锰酸钾
D.《本草纲目》“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”这里所用的“法”是指蒸馏
9.日前,中国科学院天津工业生物技术研究所科研人员在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展,科研人员用一种类似“搭积木”的方式,从头设计并构建了以11步核心生化反应合成淀粉的新途径:首先把二氧化碳和氢气合成为甲醇,再把甲醇转化成三碳化合物然后把三碳化合物合成为六碳化合物,以此类推,像搭积木一样,最后聚合成淀粉。下列有关人工合成淀粉的说法中错误的是
A.可节约耕地和淡水资源
B.可避免农药、化肥等对环境的负面影响
C.可促进碳中和的生物经济发展
D.与植物合成淀粉相比,该方法操作简单,速率快,原子利用率达到了100%
10.化学与生产生活息息相关。下列说法不正确的是
A.城市空气质量报告中,PM2.5、PM10指的是悬浮颗粒物,会影响人体健康
B.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”能提高空气质量
C.食品包装袋中常放入小袋的生石灰,目的是防止食品氧化变质
D.氧化亚铁可以用作色素,如应用于瓷器制作中使釉呈绿色
二、多选题
11.2020年,新型冠状病毒肆虐全球,严重威胁人类的健康。下列说法正确的是
A.疫情期间,“网课”成为主流学习方式,网络光缆的主要成分是单质硅
B.口罩所用的熔喷布主要以聚丙烯为原料,属于有机高分子材料
C.医用酒精可以有效杀菌,其质量分数为95%
D.驰援武汉使用我国自主研发的“运20”飞机的机身材料采用了大量高密度的铝锂合金
12.2022年3月,我国长征六号改运载火箭点火升空,首次实现了以煤油液氧为液体推进剂,同时捆绑固体燃料的“固液混动”模式,使我国航天固体动力技术实现重大突破。下列有关说法正确的是
A.煤油是一种一次能源 B.液氧是一种常见燃料
C.煤油为石油分馏产品之一 D.煤油是一种特殊的油脂
13.2021 年9月24日我国科学家在实验室首次颠覆性地实现了从二氧化碳到淀粉分子的全合成,这是中国科学家在人工合成淀粉方面取得的原创性突破。下列有关说法中错误的是
A.淀粉属于有机物
B.该技术的第一步是将CO2转化为甲醇(CH3OH),该反应中二氧化碳被氧化
C.由CO2合成淀粉的过程中断裂了非极性共价键
D.该技术有利于减少空气中的CO2,还可极大缓解粮食危机
14.化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关,下列说法不正确的是
A.化石燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和 NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施
B.水华、赤潮等水体污染与大量排放硫、氮氧化物有关
C.SO2具有漂白性,可大量用于漂白食品
D.氮氧化物的排放与光化学烟雾有关
15.劳动是一切幸福的源泉,下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用洁厕灵(主要含浓盐酸)清洗马桶 含氯化合物具有杀菌消毒功能
B 利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术装饰品 SiO2能被氢氟酸腐蚀
C 用碳酸氢钠作食品的膨松剂 碳酸氢钠能与酸反应
D 用高铁酸钾净水 还原生成的铁离子水解产生的氢氧化铁胶体可使水中细小颗粒絮凝
A.A B.B C.C D.D
三、有机推断题
16.几年前,央视《每周质量报告》曝光河北一些企业,用生石灰处理皮革废料,熬制成工业明胶,卖给绍兴新昌一些企业制成药用胶囊,国家相关部门得到消息后要求立即暂停购入和使用相关企业生产的所有胶囊剂药品。皮革废料发生水解后得到一种被称为脯氨酸()的有机物,脯氨酸是人体所需的氨基酸之一,工业上可用α-氨基戊二酸合成,其合成路线如下:
(1)α-氨基戊二酸中含有的官能团名称为_________。
(2)反应①的反应类型为_____________。
(3)反应可看作两步,其中间产物的分子式为,且结构中含有五元环。写出由B反应生成中间产物的化学方程式:_________。
(4)合成路线中设计反应③、④的目的是___________。
四、工业流程题
17.造纸术是我国古代四大发明之一,在《天工开物》中记载了比较完善的造纸方法,造纸工业亦是国民经济十大支柱制造业之一,但造纸过程会消耗大量的资源并产生大量的污水,因此资源的回收利用以及污水的处理非常重要。某造纸厂制浆及废水处理流程如下:
其中“制浆”是将木材、竹子等原料与烧碱共煮,制得纸浆,烧碱在制浆过程中转化为。制浆废水中大部分碱性物质被回收利用,剩余的有机物在细菌池被微生物分解除去。
(1)“碱液重生”过程分为以下两步反应,请补充反应ⅱ的离子方程式:
ⅰ.(石灰乳)
ⅱ._______。
(2)反应a的化学方程式为_______。
(3)为防止细菌失活,需要先调pH至中性,以下物质中,可以实现该目的的有_______(填选项字母)
A. B. C.NaOH D.
(4)上述过程中,循环使用的物质有_______(写化学式)。
五、原理综合题
18.近日,浙江大学赵骞教授团队通过数字光3D打印可制备任意几何形状的水凝胶,从而实现更复杂的驱动,为软驱动器的设计提供了新思路。水凝胶的3D打印工艺简图如下:
请回答下列问题:
(1)工业上常用丙烯氧化法生产丙烯酸( )。
①工业上的丙烯主要通过石油的______获得(填序号)。
a.分馏 b.催化重整 c.裂化、裂解
②用该法得到的丙烯酸中往往混有丙烯醛(),证明生成的丙烯酸中混有丙烯醛所需要的试剂有______。
③丙烯酸甲酯是重要的有机合成中间体,写出丙烯酸转化为丙烯酸甲酯的化学方程式:____________。
(2)从结构分析,______溶于水(填“能”或“不能”)。
(3)光引发剂( )中苯环上有______种不同化学环境的氢原子。
19.Ⅰ、元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、 (绿色)、 (橙红色)、 (黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是_________。
(2)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将酸性废液中的还原成Cr3+,该反应的离子方程式为______________。
Ⅱ、以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质 V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3
质量分数/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
(3)“酸浸”时V2O5转化为,反应的离子方程式为___________
(4)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
III、氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:
(5)在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2,回答下列问题:
反应②中发生反应的离子方程式为___________,___________。
六、结构与性质
20.碳是一种极其重要的元素,工业上,生活中到处可见。2020年9月,习近平总书记在联合国大会上作出“努力争取2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的承诺。碳达峰是指全球或一个地区的二氧化碳排放总量,在某一时间点达到历史最高点,即碳峰值。
碳中和是指将人类经济社会活动所必需的碳排放,通过植树造林和其他人工技术或工程加以捕集利用或封存,从而使排放到大气中的二氧化碳净增量为零。
近期,中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展,国际上首次实现了二氧化碳和水到淀粉(C6H10O5)n的从头合成。相关工作于2021年9月24日发表于国际学术期刊《科学》,实现 “从0到1”的突破。
(1)实现碳中和、碳达峰对环境的积极意义在于___________。请你提出1条有利于碳中和、碳达峰的措施___________。
(2)碳原子核外有___________种能量不同的电子,最外层电子轨道表示式___________,碳原子最合理的电子式___________。
(3)金刚石、石墨烯、线型碳(见下图)是碳的几种同素异形体。从键的类型分析它们的热稳定性由强到弱的顺序为___________
(4)黑火药是我国四大发明之一,它爆炸时发生多种化学反应,其中主要化学反应方程式为:2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑;生成物中,属于非电解质的是___________。每生成1 mol氧化产物,消耗KNO3的质量为___________(保留1位小数)。
(5)收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物,分别与酸性高锰酸钾溶液反应,均能使溶液紫红色退去。
①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是___________(填化学式)。
②利用如上图装置检验气体产物中的CO气体,一段时间后,观察到B中出现黑色的Pd(钯)沉淀,写出B中发生反应的化学方程式___________。
有人提出将CO2通过管道输送到海底,可减缓空气中CO2浓度的增加。但长期下去,海水的酸性也将增强,破坏海洋的生态系统。请你结合CO2的性质,从平衡角度分析酸性增强原因______。
参考答案:
1.C
【详解】①金属铝既能和酸之间反应又能和碱之间反应,不能盛放酸性或碱性食品,也不能长期盛放腌制食品,里面有氯化钠溶液,会形成原电池而使铝溶解,故①错误;
②共享单车的使用,减少能源的利用,则有利于节能环保,故②正确;
③硫酸是电解质溶液,氢氧化铁胶体遇到硫酸,胶体发生聚沉,生成氢氧化铁沉淀;再滴加硫酸,氢氧化铁沉淀与硫酸反应生成硫酸铁,故③正确;
④明矾水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性而吸附水中的杂质,所以能净水,“84”消毒液中含有次氯酸盐,具有强氧化性,能杀菌消毒,所以明矾净水的原理和“84”消毒液消毒的原理不同,故④错误;
⑤太阳能电池板的主要材料是晶体硅,故⑤错误;
⑥维生素C具有还原性,能被铁离子还原为亚铁离子,所以维生素C可以防止Fe2+被氧化,补铁剂与维生素C共同服用可提高补铁效果,故⑥正确;
故答案选C。
2.B
【详解】A.用于消毒的酒精并非浓度越大越好, 75%的酒精溶液消毒效果最佳,A错误;
B.废旧电池中含有重金属,属于有害垃圾,不可随意丢弃,需专门回收,B正确;
C.碳化硅属于无机物,不属于有机高分子,,C错误;
D.含13C或14C的产品均是含有碳的物质,使用这些产品与实现碳中和无关,D错误;
故选B。
3.A
【详解】A.“碳达峰”是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低;“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。使用聚乳酸代替塑料制作可降解餐具,可以减少白色污染,与“碳达峰、碳中和”无关,A正确;
B.使用氢气代替丙烷作为火炬燃料,可以减少二氧化碳的排放,B错误;
C.使用二氧化碳跨临界直冷技术制冰是将原本要排放到大气中的二氧化碳再利用,是“碳中和”的体现,C错误:
D.风力发电和光伏发电为奥运场馆提供电力供应是节能减排的体现,D错误;
故选A。
4.C
【详解】①分子筛、青花瓷的主要成分是硅酸盐,黏土、玛瑙、硅石的主要成分是二氧化硅,①错误;②含4%硅的硅钢具有很强的导磁性,主要用作变压器的铁芯,②正确;③氟碳化合物常见的是四氟化烯,可用于制家用不粘锅的保护膜氟纶,还可能成为未来的人造血液,作为血液的替代品,③正确;④由于r(F-)比r(OH-)小,氟离子会和羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH发生反应生成氟磷灰石Ca5(PO4)F,氟磷灰石比羟基磷灰石更能抵抗酸的侵蚀,因此含氟牙膏可有效预防龋齿,④正确;⑤熟石膏与水的糊状混合物会很快脱水凝固,故可以用熟石膏而不是石膏来制作模型和石膏绷带,⑤错误;⑥煤干馏可获得苯、二甲苯等有机物,煤焦油分馏可获得苯、二甲苯等有机物,⑥错误;⑦二氧化硫具有较强的还原性,常用作葡萄酒的抗氧化剂,⑦错误;⑧臭氧在常温下是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,具有极强的氧化性,可用作自来水的消毒剂,⑧正确;⑨反式脂肪酸具有口感佳、可塑性好等优点,作为一种食品添加剂,在食品中使用是比较普遍的,奶油、代可可脂巧克力、乳饮料、奶茶、蛋黄派等零食都可能含反式脂肪酸,⑨正确;综上所述,正确的有5个,故答案选C。
5.C
【详解】A.《荷塘月色》中所描绘的月光穿过薄雾形成缕缕光束的美景,是胶体发生丁达尔效应,与胶体性质有关,故A正确;
B.“铁质菜刀生锈”是铁变为氧化铁的过程,化合价发生了变化,因此与氧化还原反应有关,故B正确;
C.二氧化硅是酸性氧化物,二氧化硅不溶于水,不能直接形成酸,故C错误;
D.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,涉及石灰石在高温分解生成氧化钙和二氧化碳,故D正确。
总综上所述,答案为C。
6.B
【详解】A.“苏打水”是因添加了NaHCO3而获名,故A错误;
B.H2O2具有强氧化性,稀的H2O2溶液可用于杀菌消毒,皮肤擦伤时,可用2~3%的H2O2溶液进行消毒,故B正确;
C.FeCl3 溶液可用于铜质印刷线路板制作是因为FeCl3能和铜反应生成溶于水的FeCl2和CuCl2,故C错误;
D.铝合金强度大,密度小,“高铁”车体为铝合金锻造而成,故D错误;
故选B。
7.B
【详解】A.干馏为煤在隔绝空气条件下的化学变化,生成煤焦油等,分馏是利用物质沸点不同分离物质,属于物理变化,故A错误;
B.非处方药在药品包装盒以及说明书上都会有明显的OTC标识,这就是非处方药的标识,故B正确;
C.亚硝酸钠具有一定毒性,还会与食物作用生成致癌物,但是可以用作部分食品的食品添加剂,且需要控制其用量,故C错误;
D.羊绒衫的成分为蛋白质,棉衬衣的成分为纤维素,只有尼龙绳是由合成纤维制造的,故D错误;
故答案为B。
8.C
【详解】A.硫酸铜溶液蒸发得到硫酸铜晶体,从溶液中获取晶体,属于蒸发浓缩结晶操作,A正确;
B.高压电除去工厂烟尘是利用胶体粒子带电,在外加电场的作用下发生定向移动的性质,即胶体的电泳现象,B正确;
C.这里的“硝石”指的是硝酸钾,而不是高锰酸钾,C错误;
D.白酒的烧制是利用沸点不同进行分离,为蒸馏操作,D正确;
故答案为:C。
9.D
【详解】A.人们可以减少种植淀粉类作物,可节约耕地和淡水资源,A正确;
B.减少种植淀粉类作物,可避免农药、化肥等对环境的负面影响,B正确;
C.把二氧化碳作为人工合成淀粉的原料,可促进碳中和的生物经济发展,C正确;
D.与植物合成淀粉相比,人工合成淀粉操作简单,速率快,但原子利用率未达到100%,D错误;
故答案选D。
10.C
【分析】空气污染物主要包含以下几部分:PM2.5、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等;注意前后对应关系是否正确。
【详解】A.PM2.5、PM10指的是直径小于或等于 的悬浮颗粒物,富含大量的有毒、有害物质,故A正确;
B.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”可减少固体颗粒及二氧化硫、二氧化氮等排放,故能提高空气质量,B正确;
C.食品包装袋中常放入小袋的生石灰,可吸收水分可生成熟石灰,做干燥剂,不是防止食品变质,故C错误;
D.氧化亚铁中亚铁离子是浅绿色,一般金属氧化物都有颜色,可做彩釉,故D正确;
答案选C。
【点睛】常见的食品干燥剂:生石灰、硅胶;常见食品防氧化物:铁粉、红酒里添加硫。
11.BD
【详解】A.光缆的主要成分是二氧化硅,A错误;
B.聚丙烯属于有机高分子材料,B正确;
C.医用酒精可以有效杀菌,其质量分数为75%杀菌最佳,C错误;
D.铝锂合金具有低密度、高强度的特点,可减轻航天器自身重量,适用于制造大型飞机,D正确;
故选BD。
12.AC
【详解】A.煤油是石油分馏的产品,是未经转化的能源,属于一次能源,故A正确;
B.液氧是一种常见助燃剂,故B错误;
C.石油分馏得到汽油、煤油、柴油等,煤油为石油分馏产品之一,故C正确;
D.煤油属于烃类,油脂是高级脂肪酸甘油酯,油脂属于酯类,故煤油不属于油脂,故D错误;
选AC。
13.BC
【详解】A.淀粉是多糖,属于天然有机高分子,属于有机物,故A正确;
B.该技术的第一步是将CO2转化为甲醇(CH3OH),碳化合价降低,因此在该反应中二氧化碳被还原,故B错误;
C.CO2和水都只有极性共价键,因此由CO2合成淀粉的过程中断裂了极性共价键,故C错误;
D.CO2合成淀粉技术有利于减少空气中的CO2,避免粮食生成淀粉,因此还可极大缓解粮食危机,故D正确。
综上所述,答案为BC。
14.BC
【详解】A.化石燃料燃烧会生成N、S的氧化物,易形成酸雨,所以化石燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化均可减少N、S氧化物的排放,可减少酸雨,A正确;
B.水华、赤潮等水体污染与大量排放氮、磷有关,与硫的排放无关,B错误;
C.二氧化硫具有漂白性,可用于漂白纸浆,但二氧化硫有毒不能大量用于漂白食品,C错误;
D.氮氧化物的排放可造成光化学烟雾,D正确;
故答案选BC。
15.AC
【详解】A.用洁厕灵(主要含浓盐酸)清洗马桶,主要是含氯化合物HCl具有酸性,与马桶中污垢反应生成可溶的氯化物,与杀菌消毒无关,A错误;
B.SiO2能和氢氟酸反应,利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术装饰品,B正确;
C.碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体,可以食品疏松,C错误;
D.高铁酸钾还原生成的铁离子水解产生的氢氧化铁胶体可使水中细小颗粒絮凝,用于净水,D正确;
故选AC。
16. 氨基和羧基 取代(或酯化)反应 →+CH3CH2OH 提纯脯氨酸
【分析】根据合成路线分析可知,物质A与乙醇在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应,生成物质B,B在经过一系列反应得到C(脯氨酸),再经过③④两个过程对脯氨酸进行除杂提纯,从而得到纯净的脯氨酸,据此结合题干可分析解答问题。
【详解】(1)根据α-氨基戊二酸的结构简式可知,该有机物中含有(氨基)和(羧基)两种官能团,故答案为:氨基和羧基;
(2)反应①是物质A与乙醇在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应,生成物质B,反应类型为取代(或酯化)反应,故答案为:取代(或酯化)反应;
(3)反应可看作两步,其中间产物的分子式为,且结构中含有五元环,则中间产物的结构简式为,故答案为:→+CH3CH2OH;
(4)合成路线中设计的反应③是五氯酚与脯氨酸反应,反应④是反应③生成的产物脱去五氯酚,故反应③④的目的是提纯脯氨酸,故答案为:提纯脯氨酸。
【点睛】本题的难点是(3),对照分子式可知另一生成物是C2H5OH。
17.(1)
(2)
(3)AB
(4)CaO、NaOH
【分析】原料在碱性溶液中制浆,废水中的大部分碱性物质回收利用,剩余的有机物调pH,在细菌池中进一步纯化。
【详解】(1)“碱液重生”过程分为以下两步反应,先是生石灰与水化合:(石灰乳),再是石灰乳与碳酸钠的反应:;
(2)反应a是碳酸钙高温条件下的分解反应,化学方程式为;
(3)为防止细菌失活,需要先调pH至中性,原溶液为碱性溶液,需加适量的H+,故选AB。
(4)根据流程图知上述过程中循环使用的物质有CaO、NaOH。
18.(1) c 氧氧化钠溶液和新制的氧氧化铜悬浊液
(2)能
(3)4
【详解】(1)①a.石油分留是指根据石油中各物质的沸点不同而使各种物质分离的一种方法,属于物理变化,故a错误;
B.石油的催化重整是获得芳香烃的主要途径,故b错误;
C.裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油煤油,柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,裂解是深度裂化以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程,获得的不饱和烃主要为乙烯、丙烯等不饱和烃,故c正确;
故答案选c;
②要想证明丙烯酸中含有丙烯醛,就要证明醛基的存在,方法可以是:取样,滴加氢氧化钠溶液至溶液呈碱性,加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热,若有红色沉淀生成,说明混有丙烯醛;故答案为氧氧化钠溶液和新制的氧氧化铜悬浊液;
③在一定条件下,丙烯酸和甲醇发生醋化反应可以转化为丙烯酸甲醋,化学方程式为
浓硫酸,故答案为;
(2)羟基属于亲水基团,该物质中平均每两个碳原子就带一个羟基,羟基所占比重较大,所以该物质能溶于水,故答案为能;
(3) 中有两个苯环, 和 ; 中苯环上有2个氢原子,处在相同的化学环境; 中苯环有5个氢原子,处在三种不同化学环境;所以 中苯环上有4种不同化学环境的氢原子;故答案为4。
19.(1)蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
(2)+3+5H+=2Cr3++3+4H2O
(3)V2O5+2H+=2+H2O
(4)2NH4VO3V2O5+H2O+2NH3↑
(5) +3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+ 3Mn2++2+2H2O=5MnO2↓+4H+
【分析】I、因为Cr3+与Al3+的化学性质相似,Al(OH)3有两性,可推测Cr(OH)3也应有两性,故Cr(OH)3应该能与碱反应生成;NaHSO3作为还原剂,通常硫元素被氧化为+6价的Na2SO4,被还原为Cr3+,+1价氢元素与-2价氧元素结合成稳定的H2O;
II、 “酸浸”时V2O5转化为,钒元素的化合价都是+5价;偏钒酸铵(NH4VO3)属于铵盐;根据氧化还原反应分析;
III、由题意知由“废钒催化剂”回收V2O5,而工业级氧化锌含有Fe(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)等杂质,流程中必须除去铁元素、锰元素、镍元素。加稀硫酸后的浸出液中主要含ZnSO4、FeSO4、MnSO4、NiSO4。由流程图分析可知第②步应该是除去铁元素和锰元素,而Ni(II)不能被氧化,第③步是利用Zn置换出镍而除去镍元素;
【详解】(1)因为Cr3+与Al3+的化学性质相似,因此向Cr2(SO4)3溶液逐滴加入NaOH溶液依次发生反应:Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓,Cr(OH)3+OH-=,所以可观察到的现象是:蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液;
(2)NaHSO3作为还原剂,通常硫元素被氧化为+6价的Na2SO4,被还原为Cr3+,+1价氢元素与-2价氧元素结合成稳定的H2O,该反应的离子方程式为+3+5H+=2Cr3++3+4H2O。
(3)“酸浸”时V2O5转化为,钒元素的化合价没有变化,应属于复分解反应,所以其离子方程式为V2O5+2H+=2+H2O。
(4)偏钒酸铵(NH4VO3)属于铵盐,铵盐受热一般分解为氨气和水,根据目标产品V2O5看,钒元素化合价没有变化,故该分解反应不属于氧化还原反应,“煅烧”中发生反应的化学方程式为2NH4VO3V2O5+H2O+2NH3↑。
(5)因为工业级氧化锌含有Fe(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Ni(Ⅱ)等杂质,加稀硫酸后的浸出液中主要含ZnSO4、FeSO4、MnSO4、NiSO4。由流程图分析可知第②步应该是除去铁元素和锰元素。Fe2+和Mn2+都有较强的还原性,KMnO4是强氧化剂被还原为MnO2,溶液pH约为5时铁元素主要以Fe(OH)3形式存在。由此得到反应②中发生反应的离子方程式为+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+,3Mn2++2+2H2O=5MnO2↓+4H+。
20.(1) 减少温室效应 新能车代替汽油车(乘公交代替自驾车、双面打印等)
(2) 3
(3)线型碳>石墨烯>金刚石
(4) CO2 67.3
(5) K2S CO+PdCl2+H2O=Pd+2HCl+CO2
(6)海底压强大,CO2的溶解度将大大增加,且可以液体的形式存在,根据反应:CO2+H2OH2CO3 ,与水反应程度增大,平衡往右移动,生成碳酸增多,根据H2CO3H++HCO,H2CO3电离平衡向右移动,所以酸性增强
【解析】(1)
二氧化碳是造成温室效应的气体之一,实现碳中和、碳达峰可减少二氧化碳的排放,对环境的积极意义在于减少温室效应,措施如:新能车代替汽油车、乘公交代替自驾车、双面打印等;
(2)
碳的电子排布式为1s22s22p2,所以有3种能量不同的电子,最外层电子轨道表示式为,碳原子最合理的电子式为;
(3)
物质内的键的键能越大,则物质越稳定,由于键能顺序为:碳碳三键>碳碳双键>碳碳单键,故稳定性由强到弱的顺序为:线型碳>石墨烯>金刚石;
(4)
在水溶液里和熔融状态下不导电的化合物是非电解质,在水溶液里或熔融状态下导电的化合物是电解质,所以上述物质中属于非电解质的是CO2;该反应中,N元素化合价由+5价变为0价、C元素化合价由0价变为+4价、S元素化合价由0价变为-2价,所以氧化产物是二氧化碳,根据二氧化碳和硝酸钾之间的关系式2KNO3~3CO2得,每生成1 mol氧化产物,消耗KNO3的物质的量为mol,质量为m=nM=mol×101g/mol=67.3g;
(5)
收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物,分别与酸性高锰酸钾溶液反应,均能使溶液紫红色褪去,说明其烟尘和气体中含有还原性物质,
①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质必须具有还原性,所以是K2S;
②利用图装置检验气体产物中的CO气体,一段时间后,观察到B中出现黑色的Pd沉淀,说明CO和氯化铅发生反应生成Pb,CO被氧化生成二氧化碳,再结合原子守恒知,反应物还有水、生成物还有HCl,所以反应方程式为CO+PdCl2+H2O=Pd+2HCl+CO2;
(6)
海底压强大,CO2的溶解度将大大增加,且可以液体的形式存在,根据反应:CO2+H2OH2CO3,与水反应程度增大,平衡往右移动,生成碳酸增多,根据H2CO3H++HCO3-,H2CO3电离平衡向右移动,所以酸性增强,故答案为:根据反应:CO2+H2OH2CO3,与水反应程度增大,平衡往右移动,生成碳酸增多,根据H2CO3H++HCO3-,H2CO3电离平衡向右移动,所以酸性增强。