江苏省镇江市重点中学2023-2024高三上学期期初阶段学情检测化学试题(原卷版+解析版)

镇江市重点中学2023-2024学年高三上学期期初阶段学情检测
化学
可能用到的相对原子质量:C-12 O-16 S-32 K-39 Cr-52 Fe-56 Co-59
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. “碳中和”是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中促进碳中和最直接有效的是
A. 将重质油裂解为轻质油作为燃料 B. 大规模开采可燃冰作为新能源
C. 通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 D. 研发新型催化剂促使转化为甲醇
2. 工业上制备保险粉的反应为。下列有关说法正确的是
A. Na+的结构示意图为
B. NaOH的电子式为
C. HCOONa中含有键和键的数目之比为3∶1
D. 基态S原子核外价电子的轨道表达式为
3. 下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是
A. 的熔点高,可用于制造耐火材料
B. 具有漂白性,可使酸性溶液褪色
C. 的硬度大,可用于制作光导纤维
D. 具有还原性,可用于处理含的废水
4. 水合肼是重要的氢能源稳定剂,具有较强的还原性。其制备的反应原理为。下列装置和操作不能达到实验目的的是
A. 装置甲用于制备,试剂是氧化钙
B. 用装置乙作为反应过程的安全瓶
C. 用装置丙制备水合肼时,先将加入锥形瓶,再从口通入
D. 用装置丁吸收反应中过量的
5. 科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子,具有高效的催化性能,其分子结构示意图如图(和之间重复单元的W、X未全部标出)。W、X、Z分别位于不同周期,核外轨道和轨道的电子数相等,是同周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A. 简单气态氢化物的热稳定性:X>Y
B. 第一电离能:
C. 电负性:
D. W、Y、Z三种元素组成的化合物中含有离子键和共价键
6. 是一种易燃的有毒气体(燃烧热为562.2 kJ mol-1),可制取各种硫化物;工业上以精炼铜的阳极泥(含CuSe)为原料回收Se,以电解强碱性溶液制备Te.下列化学反应表示正确的是
A. 遇水强烈水解生成两种强酸:
B. CuSe和浓硫酸反应:
C. 电解强碱性溶液的阴极反应:
D. 的燃烧: kJ mol-1
7. 利用惰性电极电解和混合溶液分离得到两者的浓溶液,其电解装置如图所示,I室里加入的是稀硫酸,II室和III室里加入的是和的混合溶液。下列说法正确的是
A. 阳极上发生的电极反应:
B. 交换膜是阴离子交换膜
C. 电解一段时间后,II室得到的溶液
D. 电解时每转移电子,理论上阴极区可获得气体
8. 用软锰矿(主要成分是MnO2)制备纯净MnO2的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. “浸出”过程中参与反应的n(FeSO4):n(MnO2)为1:2
B. “沉锰”过程涉及:2HCO+Mn2+=MnCO3↓+H2O+CO2↑
C. “沉锰”过程中产物过滤后所得滤液可制造化肥
D. “沉锰”和“热解、煅烧”过程生成的CO2可用来制备NH4HCO3
9. 反应 。在恒温恒压的密闭容器中进行时,下列说法正确的是
A. 反应中每充入和,充分反应后转移电子数目为
B. 该反应中,反应物的键能之和产物的键能之和
C. 使用优质催化剂,体系中的值增大
D. 升高温度,能加快反应速率,提高二氧化硫的平衡转化率
10. 异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如下:
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A. X能发生加成、氧化和缩聚反应
B. Y与足量氢气加成后的产物含有4个手性碳原子
C. 中含有碳氧σ键
D. 相同物质量的X与Y分别与足量浓溴水反应消耗的相等
11. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
实验内容 实验结论
A 向1mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入2mL0.1mol·L-1CuSO4溶液,振荡后滴加0.5mL葡萄糖溶液,加热未出现红色沉淀 葡萄糖中不含有醛基
B 向1mL0.2mol·L-1NaOH溶液中滴入2滴0.1mol·L-1MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀 在相同温度下,Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
C 测定同温度下相同物质的量浓度的碳酸钠和硫酸钠溶液的pH,前者大于后者 碳元素非金属性弱于硫
D 向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝 溶液中不含
A. A B. B C. C D. D
12. 一种吸收再经氧化得到硫酸盐的过程如下图所示。室温下,用的溶液吸收,若通入所引起的溶液体积变化和挥发可忽略,溶液中含硫物种的浓度。的电离常数为、。下列说法正确的是
A. 的溶液中:
B. 在溶液中:
C. 完全转化为时,溶液中:
D. 若改用少量稀的溶液吸收,则发生反应的离子方程式:
13. 二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:;
反应Ⅱ:;
反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数的对数、与温度的关系如图-1所示;固定CO、、的原料比、体系压强不变的条件下,同时发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图-2所示。下列说法正确的是
A.
B. 测得X点的物质的量分数是10%,则X点反应Ⅱ有:v正<v逆
C. 由的曲线知,600K后升高温度对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ
D. 曲线B表示的物质的量分数随温度的变化
二、非选择题:共4题,共61分
14. 在磁性材料、电化学领域应用广泛。以钴矿[主要成分是、、,还含及少量、、及等]为原料可制取。步骤如下:
(1)浸取:用盐酸和溶液浸取钴矿,浸取液中含有、、、、、、等离子。写出发生反应的离子方程式:_______。
(2)除杂:向浸取液中先加入足量氧化,再加入调节除去、、。有关沉淀数据如表(“完全沉淀”时金属离子浓度):
沉淀
恰好完全沉淀时的 5.2 2.8 9.4 67 10.1
若浸取液中,则须调节溶液的范围是_______(加入和时,溶液的体积变化忽略)。
(3)萃取、反萃取:向除杂后的溶液中,加入某有机酸萃取剂,发生反应:。实验测得:当溶液处于范围内,萃取率随溶液的增大而增大(如图所示),其原因是_______。向萃取所得有机相中加入,反萃取得到水相。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_______。
(4)沉钴、热分解:向反萃取后得到的水相中加入溶液,过滤、洗涤、干燥,得到固体,加热制备。在空气中加热,反应温度对反应产物的影响如图所示,请写出时,发生主要反应的化学方程式_______。
(5)一种钴氧化物晶胞如图所示,该氧化物中钴离子核外电子排布式为_______。
15. 化合物是合成心脏病治疗药法西多曲的中间体,其合成路线流程图如图:
(1)C中的含氧官能团名称为_______和_______。
(2)E中碳原子的杂化轨道类型有_______。
(3)的分子式为,写出的结构简式:_______。
(4)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式:_______。
①能与溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;
②苯环上有4个取代基,分子中只有4种不同化学环境的氢。
(5)请写出以、、 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)。
16. 实验室以工业废渣(主要含,还含少量、、)为原料制取轻和晶体,其实验流程如下:
(1)室温下,反应达到平衡,则溶液中_______[,]。
(2)将氨水和溶液混合,可制得溶液,其离子方程式为_______。浸取废渣时,向溶液中加入适量浓氨水目的是_______。
(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60-70℃,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致的转化率下降,其原因是_______。保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高转化率的操作有_______。
(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质所需的溶液。设计以水洗后的滤渣为原料,制取溶液的实验方案:_______。[已知时和沉淀完全;时开始溶解。实验中必须使用的试剂:盐酸和]。
(5)将工业废渣中的铁元素提取,经过一系列步骤,可制备聚合硫酸铁。测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品,置于锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用溶液滴定至终点(滴定过程中与反应生成和),消耗溶液。计算该样品中铁的质量分数_______(保留2位小数,写出计算过程)。
17. Fe、Co、Cu等金属在回收利用和污水处理等多个领域都具有应用价值。回答下列问题:
(1)在金属催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇,但若反应温度过高,乙二醇会深度加氢生成乙醇。
(g)+CO2(g)+3H2(g) HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步:
I.
II. 加氢生成乙二醇与甲醇。
①步骤II的热化学方程式是:_______。
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为),实验数据见下表:
反应温度/℃ 的转化率/% 乙二醇的产率/%
160 23.8 23.2
180 62.1 60.9
200 99.9 947
220 99.9 92.4
由上表可知,温度越高,EC的转化率越高,原因是_______。温度升高到220℃时,乙二醇的产率反而降低,原因是_______。
(2)多晶是目前唯一被实验证实能高效催化还原为烃类(如)的金属。如图所示,电解装置中分别以多晶和为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,反应前后浓度基本保持不变,温度控制在10℃左右,生成的电极反应式为_______。
(3)与反应如果用作为催化剂,可以得到含有少量甲酸的甲醇。为研究催化剂的催化效率,将催化剂循环使用,相同条件下,随着循环使用次数的增加,甲醇产量如图所示,试推测甲醇产量变化的原因:_______。(Co的性质与相似)
(4)酸性条件下,铁炭混合物处理污水中硝基苯时的物质转化示意图如图所示。
该物质转化示意图可以描述为_______。
镇江市重点中学2023-2024学年高三上学期期初阶段学情检测
化学 答案解析
可能用到的相对原子质量:C-12 O-16 S-32 K-39 Cr-52 Fe-56 Co-59
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. “碳中和”是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中促进碳中和最直接有效的是
A. 将重质油裂解为轻质油作为燃料 B. 大规模开采可燃冰作为新能源
C. 通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 D. 研发新型催化剂促使转化为甲醇
【答案】D
【解析】
【详解】A.将重质油裂解为轻质油作为燃料,实质是长链烃断裂为短链烃,燃烧后排放的CO2的量并没有改变,A不符合题意;
B.可燃冰是甲烷的结晶水合物,大量开采使用,会产生CO2,不利用碳中和,B不符合题意;
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染,只会减少SO2的排放,但对CO2的排放总量无影响,C不符合题意;
D.研发催化剂将CO2还原为甲醇,有利于减少CO2的排放,对促进“碳中和”最直接,D正确;
故选D。
2. 工业上制备保险粉的反应为。下列有关说法正确的是
A. Na+的结构示意图为
B. NaOH的电子式为
C. HCOONa中含有键和键的数目之比为3∶1
D. 基态S原子核外价电子的轨道表达式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的核电荷数为11,核外电子数为10,所以的结构示意图为 ,故A错误;
B.NaOH为含有共价键的离子化合物,所以其电子式为 ,故B错误;
C.HCOONa中含有3个键和1个键,所以HCOONa中含有键和键的数目之比为3∶1,故C正确;
D.基态S原子核外价电子的轨道表达式为 ,故D错误;
答案选C。
3. 下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是
A. 的熔点高,可用于制造耐火材料
B. 具有漂白性,可使酸性溶液褪色
C. 的硬度大,可用于制作光导纤维
D. 具有还原性,可用于处理含的废水
【答案】A
【解析】
【详解】A.的熔点高,耐高温,可用于制造耐火材料,A正确;
B.具有还原性,可使具有强氧化性的酸性溶液褪色,B错误;
C.的硬度大,与其用于制作光导纤维没有关联,C错误;
D.具有氧化性,可用于处理含的废水,将其氧化成无毒无害的氮气,D错误;
故选A
4. 水合肼是重要的氢能源稳定剂,具有较强的还原性。其制备的反应原理为。下列装置和操作不能达到实验目的的是
A. 装置甲用于制备,试剂是氧化钙
B. 用装置乙作为反应过程的安全瓶
C. 用装置丙制备水合肼时,先将加入锥形瓶,再从口通入
D. 用装置丁吸收反应中过量的
【答案】C
【解析】
【详解】A.氧化钙与水反应放出热量,促使氨水分解,故A正确;
B.根据装置乙的结构特点判断可作安全瓶,故B正确;
C.氨气的密度比空气小,为了更高的使氨气与反应,应从a口通入,故C错误;
D.氨气极易溶于水,球形干燥管可起放倒吸作用,故D正确;
答案选C。
5. 科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子,具有高效的催化性能,其分子结构示意图如图(和之间重复单元的W、X未全部标出)。W、X、Z分别位于不同周期,核外轨道和轨道的电子数相等,是同周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A. 简单气态氢化物的热稳定性:X>Y
B. 第一电离能:
C. 电负性:
D. W、Y、Z三种元素组成的化合物中含有离子键和共价键
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Z分别位于不同短周期,分别为第一周期、第二周期、第三周期,W为H,Z为第三周期金属性最强的元素,Z为Na,核外轨道和轨道的电子数相等,电子排布为:,Y为O元素,X能形成4个化学键,为C元素。
【详解】A.X为C,Y为O,电负性,所以简单气态氢化物的热稳定性:,A错误;
B.X为C,Y为O,Z为Na,第一电离能:,B错误;
C.X为C,Y为O,W为H,电负性,C错误;
D.H、O、Na能形成NaOH,含有离子键和共价键,D正确;
故选D。
6. 是一种易燃的有毒气体(燃烧热为562.2 kJ mol-1),可制取各种硫化物;工业上以精炼铜的阳极泥(含CuSe)为原料回收Se,以电解强碱性溶液制备Te.下列化学反应表示正确的是
A. 遇水强烈水解生成两种强酸:
B. CuSe和浓硫酸反应:
C. 电解强碱性溶液的阴极反应:
D. 的燃烧: kJ mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.应生成硫酸与盐酸,故不应该出现亚硫酸根,应该为硫酸根,,A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,H2Se会被进一步氧化,B错误;
C.强碱性环境,阴极得电子,,C错误;
D.根据题意可知燃烧热为,燃烧的热化学方程式为:,D正确;
答案选D
7. 利用惰性电极电解和混合溶液分离得到两者的浓溶液,其电解装置如图所示,I室里加入的是稀硫酸,II室和III室里加入的是和的混合溶液。下列说法正确的是
A. 阳极上发生的电极反应:
B. 交换膜是阴离子交换膜
C. 电解一段时间后,II室得到的溶液
D. 电解时每转移电子,理论上阴极区可获得气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.I为阳极室,发生氧化反应,电极反应式为:,A错误;
B.III为阴极室,发生反应,生成的通在III室与反应,生成,a为阳离子交换膜,B错误;
C.通过分析,电解一段时间内,II室得到的溶液,III室得到,C正确;
D.没有标明是在标准状况下,无法计算气体的体积,D错误;
故选C。
8. 用软锰矿(主要成分是MnO2)制备纯净MnO2的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. “浸出”过程中参与反应的n(FeSO4):n(MnO2)为1:2
B. “沉锰”过程涉及:2HCO+Mn2+=MnCO3↓+H2O+CO2↑
C. “沉锰”过程中产物过滤后所得滤液可制造化肥
D. “沉锰”和“热解、煅烧”过程生成的CO2可用来制备NH4HCO3
【答案】A
【解析】
【分析】由题给流程可知,软锰矿用稀硫酸和硫酸亚铁混合溶液浸出时,二氧化锰酸性条件下与亚铁离子反应生成锰离子、铁离子和水,过滤得到含有锰离子和铁离子的滤液;向滤液中加入碳酸锰将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有锰离子的滤液;向滤液中加入碳酸氢铵将溶液中的锰离子转化为碳酸锰沉淀,过滤得到碳酸锰;碳酸锰经热解、煅烧得到纯净二氧化锰。
【详解】A.由分析可知,浸出过程中发生的反应为二氧化锰酸性条件下与亚铁离子反应生成锰离子、铁离子和水,由得失电子数目守恒可知硫酸亚铁和二氧化锰的物质的量比为2:1,故A错误;
B.由分析可知,沉锰过程中发生的反应为加入碳酸氢铵将溶液中的锰离子转化为碳酸锰沉淀,反应的离子方程式为2HCO+Mn2+=MnCO3↓+H2O+CO2↑,故B正确;
C.由分析可知,沉锰过程中发生的反应为碳酸氢铵将溶液与硫酸锰溶液反应生成碳酸锰沉淀和硫酸铵,过滤得到的含有硫酸铵的滤液可制造化肥,故C正确;
D.由分析可知,沉锰和热解、煅烧过程中都有二氧化碳生成,反应生成的二氧化碳与氨水反应可用于制备碳酸氢铵,故D正确;
故选A。
9. 反应 。在恒温恒压的密闭容器中进行时,下列说法正确的是
A. 反应中每充入和,充分反应后转移电子数目为
B. 该反应中,反应物的键能之和产物的键能之和
C. 使用优质催化剂,体系中的值增大
D. 升高温度,能加快反应速率,提高二氧化硫的平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.和为可逆反应,没有告诉转化率,就无法计算转移的电子数,A错误;
B.反应热等于反应物的键能之和减去产物的键能之和,该反应热小于零,为放热反应,所以反应物的键能之和产物的键能之和,B正确;
C.催化剂只改变反应速率,不改变浓度,故不变,C错误;
D.升高温度,能加快反应速率,但是该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二氧化硫的平衡转化率降低,D错误;
故选B。
10. 异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如下:
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A. X能发生加成、氧化和缩聚反应
B. Y与足量的氢气加成后的产物含有4个手性碳原子
C. 中含有碳氧σ键
D. 相同物质的量的X与Y分别与足量浓溴水反应消耗的相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.X中苯环能发生加成反应,含酚羟基可被氧化;苯环上酚羟基的邻位含有氢原子,所以能发生缩聚反应,A正确;
B.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;Y与足量的氢气加成后的产物为,分子中存在3个手性碳原子,B错误;
C.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键;1molZ中与苯环直接相连的羟基和醚键共有2mol碳氧σ键,羰基上有1mol碳氧σ键,苯环侧链的醚键中碳氧σ键有3mol,故共6mol,C错误;
D.酚羟基邻对位氢原子可以被溴原子取代,1molX与足量浓溴水发生取代反应消耗的Br2为3mol;1molY消耗的Br2为2mol,消耗的Br2不相等,D错误;
故选A。
11. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
实验内容 实验结论
A 向1mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入2mL0.1mol·L-1CuSO4溶液,振荡后滴加0.5mL葡萄糖溶液,加热未出现红色沉淀 葡萄糖中不含有醛基
B 向1mL0.2mol·L-1NaOH溶液中滴入2滴0.1mol·L-1MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀 在相同温度下,Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
C 测定同温度下相同物质的量浓度的碳酸钠和硫酸钠溶液的pH,前者大于后者 碳元素非金属性弱于硫
D 向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝 溶液中不含
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由数据可知配制氢氧化铜悬浊液时氢氧化钠溶液不足,加热后不会出现红色沉淀,A项错误;
B.开始时加入的氢氧化钠过量,生成氢氧化镁的白色沉淀后,过量的NaOH能继续和FeCl3溶液反应生成红褐色沉淀,不能说明发生了沉淀的转化,B项错误;
C.测定同温度下相同浓度的碳酸钠和硫酸钠溶液的pH,前者pH大于后者,说明碳酸的酸性弱于硫酸,碳酸、硫酸是C、S的最高价含氧酸,能说明碳元素的非金属性比硫元素的非金属性弱,C项正确;
D.溶液中即使存在NH4+,使用这种方法也不能检验出来,原因是溶液中NH4+与OH-生成NH3·H2O,没有加热不能产生NH3,D项错误;
答案选C。
【点睛】本题的易错点是葡萄糖检验的方法,在检验的过程中要注意:①新制Cu(OH)2悬浊液要随用随配,不可久置;②配制新制Cu(OH)2悬浊液时,所用NaOH必须过量;③反应液直接加热煮沸,才有明显的红色沉淀;④加热沸腾不能太久,否则会有黑色沉淀,这是Cu(OH)2受热分解生成CuO所致。
12. 一种吸收再经氧化得到硫酸盐的过程如下图所示。室温下,用的溶液吸收,若通入所引起的溶液体积变化和挥发可忽略,溶液中含硫物种的浓度。的电离常数为、。下列说法正确的是
A. 的溶液中:
B. 在溶液中:
C. 完全转化为时,溶液中:
D. 若改用少量稀的溶液吸收,则发生反应的离子方程式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧化钠溶液吸收二氧化硫后得到亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,则的溶液中可能为,也可能为,故A错误;
B.在溶液中,电离程度大于水解程度,溶液显酸性:,则,故B错误;
C.完全转化为时,溶液中:,故C错误;
D.若改用少量稀的溶液吸收,则会发生氧化还原反应生成硫酸钡和一氧化氮,则发生反应的离子方程式:,故D正确。
综上所述,答案为D。
13. 二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:;
反应Ⅱ:;
反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数的对数、与温度的关系如图-1所示;固定CO、、的原料比、体系压强不变的条件下,同时发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图-2所示。下列说法正确的是
A.
B. 测得X点的物质的量分数是10%,则X点反应Ⅱ有:v正<v逆
C. 由的曲线知,600K后升高温度对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ
D. 曲线B表示的物质的量分数随温度的变化
【答案】C
【解析】
【分析】图-1可知,升高温度,lgK1减小,则K1减小,说明温度升高平衡逆向移动,逆向是吸热反应;300~400K时,由图1知,此温度范围内反应Ⅰ较完全,温度升高,反应Ⅱ平衡左移,导致CH3CH2OH物质的量分数降低;600~700K时,CH3COOCH3物质的量分数随温度升高而降低,反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度。A为H2,B为CO或CH3OH。
【详解】A. 结合图-1可知,升高温度,lgK1减小,则K1减小,说明温度升高平衡逆向移动,逆向是吸热反应,正向放热反应,所以a<0,故A错误;
B. 测得X点的物质的量分数是10%,要达到平衡,乙醇的物质的量分数要增大,平衡正向进行,则X点反应Ⅱ有:v正> v逆,故B错误;
C. 由图-1当温度相同时,K1大于K2,温度升高反应Ⅰ平衡逆向移动程度大,由图-2的曲线知,600K后升高温度反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度,对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ,故C正确;
D. 温度低时,反应Ⅰ较完全,反应反应Ⅱ进行得少,CO含量低,600K后,反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度,CO含量增大,曲线B表示表示CO的物质的量分数随温度的变化,曲线A表示的物质的量分数随温度的变化,故D错误;
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分
14. 在磁性材料、电化学领域应用广泛。以钴矿[主要成分是、、,还含及少量、、及等]为原料可制取。步骤如下:
(1)浸取:用盐酸和溶液浸取钴矿,浸取液中含有、、、、、、等离子。写出发生反应的离子方程式:_______。
(2)除杂:向浸取液中先加入足量氧化,再加入调节除去、、。有关沉淀数据如表(“完全沉淀”时金属离子浓度):
沉淀
恰好完全沉淀时的 5.2 2.8 9.4 6.7 10.1
若浸取液中,则须调节溶液的范围是_______(加入和时,溶液的体积变化忽略)。
(3)萃取、反萃取:向除杂后的溶液中,加入某有机酸萃取剂,发生反应:。实验测得:当溶液处于范围内,萃取率随溶液的增大而增大(如图所示),其原因是_______。向萃取所得有机相中加入,反萃取得到水相。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_______。
(4)沉钴、热分解:向反萃取后得到的水相中加入溶液,过滤、洗涤、干燥,得到固体,加热制备。在空气中加热,反应温度对反应产物的影响如图所示,请写出时,发生主要反应的化学方程式_______。
(5)一种钴氧化物晶胞如图所示,该氧化物中钴离子核外电子排布式为_______。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 越大,溶液中越小,有利于反应正向进行萃取率越高 ②. 分离和
(4)
(5)
【解析】
【分析】钴矿的主要成分是、、,还含及少量、、及,用盐酸和溶液浸取钴矿,浸取液中含有、、、、、、等离子,滤渣中含有,过滤而除去,向浸取液中先加入足量氧化,再加入调节除去、、,滤液中剩余离子为、、、,有机酸萃取剂提纯,向反萃取后得到的水相中加入溶液,过滤、洗涤、干燥,得到固体,加热制备。
小问1详解】
用盐酸和溶液浸取钴矿,被还原成,反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
根据金属离子完全沉淀的,溶液中要使溶液中、、完全沉淀,而不沉淀,根据完全沉淀的,,,,,溶液的范围为:;
【小问3详解】
越大,溶液中越小,有利于反应正向进行萃取率越高,所以萃取率随溶液的增大而增大;工艺中设计萃取、反萃取的目的是分离和;
【小问4详解】
加热制备,由图像可知,时,生成的产物为,根据氧化还原反应,元素的化合价有升由降,化学方程式为:;
【小问5详解】
该晶胞中,钴离子位于棱上和体心,个数为,位于顶点和面心,个数为,所以个数比为1:1,钴离子为,核外电子排布式为。
15. 化合物是合成心脏病治疗药法西多曲的中间体,其合成路线流程图如图:
(1)C中的含氧官能团名称为_______和_______。
(2)E中碳原子的杂化轨道类型有_______。
(3)的分子式为,写出的结构简式:_______。
(4)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式:_______。
①能与溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;
②苯环上有4个取代基,分子中只有4种不同化学环境的氢。
(5)请写出以、、 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)。
【答案】(1) ①. 醚键 ②. 酯基
(2)、
(3) (4) 或H
(5)
【解析】
【分析】A通过取代反应生成B,B发生反应生成C,C与氢气发生加成反应生成D ,D发生水解反应生成E;
【小问1详解】
C物质中含氧官能团为醚键和酯基;
【小问2详解】
E中碳原子成键方式有单键和双键,则杂化类型含sp2杂化和sp3杂化;
【小问3详解】
根据分析,D物质结构简式: ;
【小问4详解】
B的一种同分异构体①能与溶液发生显色反应,不能发生银镜反应,说明含酚羟基,无醛基或甲酸某酯基;②苯环上有4个取代基,分子中只有4种不同化学环境的氢,为对称结构,则满足要求的结构简式: 或H ;
【小问5详解】
乙烯与氯气发生加成反应生成二氯乙烯; 发生水解反应生成 , 与二氯乙烯发生取代反应生成 , 发生催化氧化生成 ,参考合成路线B→C反应生成最终产物,具体合成路线如下: 。
16. 实验室以工业废渣(主要含,还含少量、、)为原料制取轻和晶体,其实验流程如下:
(1)室温下,反应达到平衡,则溶液中_______[,]。
(2)将氨水和溶液混合,可制得溶液,其离子方程式为_______。浸取废渣时,向溶液中加入适量浓氨水的目的是_______。
(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60-70℃,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致的转化率下降,其原因是_______。保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高转化率的操作有_______。
(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质所需的溶液。设计以水洗后的滤渣为原料,制取溶液的实验方案:_______。[已知时和沉淀完全;时开始溶解。实验中必须使用的试剂:盐酸和]。
(5)将工业废渣中的铁元素提取,经过一系列步骤,可制备聚合硫酸铁。测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品,置于锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用溶液滴定至终点(滴定过程中与反应生成和),消耗溶液。计算该样品中铁的质量分数_______(保留2位小数,写出计算过程)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 增大溶液中的浓度,促进的转化
(3) ①. 温度过高,分解 ②. 加快搅拌速率
(4)在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣,待观察不到气泡产生后,过滤,向滤液中分批加入少量,用计(或试纸)测量溶液,当介于时,过滤
(5)
【解析】
【分析】利用碳酸铵溶液浸取工业废渣,根据沉淀转化规律:向溶解度更小的方向转化,将硫酸钙转化为碳酸钙,进行分离处理;通过操作将滤液中硫酸铵进行结晶处理;
【小问1详解】

【小问2详解】
氨水和溶液混合,反应生成溶液,其离子方程式:;增大浓氨水,可促进反应平衡正向移动,增大溶液中的浓度,促进的转化;
【小问3详解】
反应过程中,温度过高,会导致分解,影响硫酸钙向碳酸钙的转化;在保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变条件下,可以通过加快搅拌速率,使反应物充分接触从而提高转化率;
【小问4详解】
结合时和沉淀完全;时开始溶解设计实验方案:在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣,待观察不到气泡产生后,过滤,向滤液中分批加入少量,用计(或试纸)测量溶液,当介于时,过滤;
小问5详解】
根据题干信息:将还原为,滴定过程中与反应生成和,结合得失电子守恒得关系式:,假设样品中含质量为xg,则:,,则铁的含量:。
17. Fe、Co、Cu等金属在回收利用和污水处理等多个领域都具有应用价值。回答下列问题:
(1)在金属催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇,但若反应温度过高,乙二醇会深度加氢生成乙醇。
(g)+CO2(g)+3H2(g) HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步:
I.
II. 加氢生成乙二醇与甲醇。
①步骤II的热化学方程式是:_______。
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为),实验数据见下表:
反应温度/℃ 的转化率/% 乙二醇的产率/%
160 23.8 23.2
180 62.1 60.9
200 99.9 94.7
220 99.9 92.4
由上表可知,温度越高,EC的转化率越高,原因是_______。温度升高到220℃时,乙二醇的产率反而降低,原因是_______。
(2)多晶是目前唯一被实验证实能高效催化还原为烃类(如)的金属。如图所示,电解装置中分别以多晶和为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,反应前后浓度基本保持不变,温度控制在10℃左右,生成的电极反应式为_______。
(3)与反应如果用作为催化剂,可以得到含有少量甲酸的甲醇。为研究催化剂的催化效率,将催化剂循环使用,相同条件下,随着循环使用次数的增加,甲醇产量如图所示,试推测甲醇产量变化的原因:_______。(Co的性质与相似)
(4)酸性条件下,铁炭混合物处理污水中硝基苯时的物质转化示意图如图所示。
该物质转化示意图可以描述为_______。
【答案】(1) ①. ②. 温度越高,反应速率越快,反应相同的时间,转化的EC的量越多,故EC的转化率越高 ③. 温度升高到时,乙二醇会深度加氢生成乙醇,的转化率保持不变,乙二醇的产率降低
(2)
(3)反应产生的甲酸腐蚀催化剂,使催化剂活性降低
(4)铁失去电子变成,电子传递到炭中,在炭表面得到电子变成,再得到电子变成
【解析】
【小问1详解】
①反应 (g)+CO2(g)+3H2(g) HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g) 和 相减,得到
步骤II为 加氢生成乙二醇与甲醇,反应方程式为 ,;
②温度越高,反应速率越快,反应相同的时间,转化的EC的量越多,故EC的转化率越高;温度升高到时,乙二醇会深度加氢生成乙醇,的转化率保持不变,乙二醇的产率降低;
【小问2详解】
通入生成和,电极反应式为:;
【小问3详解】
反应产生的甲酸腐蚀催化剂,使催化剂活性降低,甲醇产量降低;
【小问4详解】
酸性条件下,铁炭混合物处理污水中硝基苯时,铁失去电子变成,电子传递到炭中,在炭表面得到电子变成,再得到电子变成;

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