河南省信阳高级中学2023-2024高三下学期3月月考理综试题-高中化学(解析版)

2024届高三年级高考模拟卷(四)
理综试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Li-7 P-31 Fe-56
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列描述不正确的是
A. 1869年俄国化学家门捷列夫根据相对原子质量从小到大的顺序制作了第一张元素周期表
B. 1922年德国化学家施陶丁格提出了“聚合反应是大量小分子以化学键相互结合形成大分子的过程”假说,为建立高分子科学奠定了基础
C. 葡萄糖在水溶液中存在链状和环状结构之间的平衡,从链状到环状发生了加成反应
D. 核酸检测是诊断新冠肺炎的重要依据,核酸是生物体遗传信息的载体,通过红外光谱仪可检测其结构中存在单键、双键、氢键等化学键
【答案】D
【解析】
【详解】A.1869年俄国化学家门捷列夫根据相对原子质量从小到大的顺序制作了第一张元素周期表,故A正确;
B.1922年德国化学家施陶丁格提出了“聚合反应是大量小分子以化学键相互结合形成大分子的过程”假说,为建立高分子科学奠定了基础,故B正确;
C.由葡萄糖的链状结构和环状结构可知,-CHO与第五个碳原子上的-OH加成而将链状结构变成了环状结构,故C正确;
D.氢键不是化学键,故D错误;
故选D。
2. 阿斯巴甜是第三代人工代糖,其甜味度是蔗糖的200倍,又几乎没有热量,常被用于制作无糖饮料,其结构简式如图。下列说法错误的是
A. 阿斯巴甜属于芳香化合物,含有4种官能团
B. 分子中有2个手性碳原子
C. 1mol该物质最多可消耗HCl和NaOH的物质的量之比为
D. 酸性条件下的水解产物有甲醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.阿斯巴甜分子中含有苯环,属于芳香化合物,含有羧基、氨基、酰胺基和酯基共4种官能团,故A正确;
B.分子中含有2个手性碳原子,如图: (*号标出),故B正确;
C.氨基和酰胺基可与强酸反应,则1mol阿斯巴甜可与2molHCl反应,羧基、酰胺基、酯基均可与强碱反应,则1mol阿斯巴甜可与3molNaOH反应,所以1mol阿斯巴甜最多可消耗盐酸与氢氧化钠的物质的量之比为,故C错误;
D.酯基和酰胺基酸性条件下均可水解,酯基水解后有甲醇生成,故D正确;
选C。
3. 中科院某科研团队发现深海处酸性环境中,在微生物作用下的含硫物质的变化过程如下图所示(已略去部分不含硫物质)。已知:,下列有关说法错误的是
A.
B. 中键和键数目之比为1:2
C. 每产生,步骤④共转移
D. 步骤⑥过程可表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.中S平均化合价是,中S化合价是+4价,化合价升高,单个S化合价升高数,中有3个S,故失去电子数是2,x=2,中S平均化合价是+2.5价,中S平均化合价是+2价,单个S化合价降低数是0.5,中有4个S,故得到电子数是2,y=2,故A正确;
B.中是碳氮三键,键和键数目之比为1:2,故B正确;
C.每产生,根据S守恒,反应的为4.5mol,反应④为,中S从-2升为+2价,即生成4.5mol,转移电子数为18mol,故C错误;
D.步骤⑥是转化为HS-,可表示为,故D正确;
故答案选C。
4. 下列装置能达到实验目的的是
A. 用甲装置鉴别Br2(g)和NO2(g) B. 用乙装置除去水中的苯酚
C. 用丙装置收集Cl2 D. 用丁装置灼烧Fe(OH)3固体制得Fe2O3
【答案】A
【解析】
【详解】A.NO2溶于水得无色HNO3溶液,Br2溶于水得橙色溴水,可以用甲装置鉴别Br2(g)和NO2(g),故选A;
B.苯酚微溶于水,苯酚和水混合形成乳浊液,应用分液法分离提纯,故不选B;
C.若用丙装置收集Cl2,应该从右侧导管进气,故不选C;
D.在坩埚中灼烧Fe(OH)3固体制Fe2O3,故不选D;
选A。
5. 一种双阴极微生物燃料电池的装置如图所示(燃料为C2H4O2)。
下列说法正确的是
A. 放电时,通过质子交换膜1和2的H+数一定相等
B. “缺氧阴极”的电极反应式为
C. “出水”与“进水”相比,“缺氧阴极”区域质量减轻,“好氧阴极”区域质量增加
D. “厌氧阳极”若流出1mol电子,该区域“出水”比“进水”减轻了11g(假设气体全部逸出)
【答案】C
【解析】
【分析】该装置为双阴极微生物燃料电池,中间“厌氧阳极”为原电池的负极,草酸失电子发生氧化反应,生成,左侧“缺氧阴极”电极发生转化为的反应,该反应过程氮元素化合价由+5价降低为0价态,为得电子,还原反应,该电极为原电池正极,右侧“好氧阴极”电极发生得电子生成,化合价降低,还原反应,该电极也为正极,原电池中电子由负极沿导线移向正极,溶液中的阳离子移向正极,阴离子移向负极。
【详解】A.根据电子守恒,放电时,理论上通过质子交换膜1和2H+数之和与“厌氧阳极”流出的电子数一定相等,但通过质子交换膜1和2的H+数不一定相等,A项错误;
B.“厌氧阳极”中产生的H+移向“缺氧阴极”,所以“缺氧阴极”发生的反应为:,B项错误;
C.由“缺氧阴极”的反应知,“缺氧阴极”区域移入12molH+(12g)时,逸出1molN2(28g),所以“缺氧阴极”区域质量减轻;而“好氧阴极”区域既移入H+,通入的O2又全部溶入,所以“好氧阴极”区域质量增加,C项正确;
D.“厌氧阳极”的电极反应式为,每转移1mol电子,移出1molH+(1g),逸出0.25molCO2(11g),共移出12g,D项错误;
故选C。
6. CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。在催化剂作用下,HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 如HCOOD催化释氢反应除生成CO2外,还生成HD
B. 过程中有极性共价键的形成与断裂
C. B物质中碳原子和Pd形成配位键
D. 该过程有N元素的化合价始终不发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可知HCOOD可以产生HCOO-和D+,所以最终产物为CO2和HD(H+与D+结合生成),A正确;
B.观察催化剂,和两种结构的相互转化过程中有极性共价键的形成与断裂,B正确;
C.碳原子没有孤电子对,不能形成配位键,C错误;
D.全过程中N原子与H+形成或断裂配位键,化合价不发生改变,D正确;
故选C。
7. 298K时,用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HR、、三种溶液。PM[p表示负对数,M表示、、]随溶液pH变化的关系如图所示。
已知:常温下,
下列推断正确的是
A. ③代表滴定溶液的变化关系
B. 调节时,可将废水中完全沉淀
C. 滴定HR溶液至X点时,溶液中:
D. 经计算,能完全溶于HR溶液
【答案】C
【解析】
【分析】推出pCe3+=-lg 。同理推出pGa3+=-lg 。由于Ksp[Ce(OH)3]>Ksp[Ga(OH)3],即Ga(NO3)3、Ce(NO3)3两条线不可能相交,③为HR滴定曲线,而①、②分别为Ga(NO3)3、Ce(NO3)3滴定曲线。由4.1点c(OH-)=10-9.9mol/L推知Ksp[Ga(OH)3]=1×(10-9.9)3=10-29.7。同理7.3点推得Ksp[Ce(OH)3]=1×(10-6.7)3=10-20.1。由5.5点得出Ka(HR)= 。
【详解】A.由上分析知,③为HR的滴定曲线,A项错误;
B.pH=8.0知c(OH-)=10-6mol/L,则溶液中c(Ce3+)==10-2.1mol/L>10-5mol/L,溶液中的Ce3+未完全沉淀,B项错误;
C.X点成分为NaR、NaOH,该溶液呈碱性所以c(Na+)>c(OH-)>c(H+),C项正确;
D.K=,该反应的K小,该反应很难发生,Ga(OH)3不能完全溶于HR溶液,D项错误;
故选C。
8. 实验室由1,3,5-三甲苯(密度为0.87gcm3)为主要有机原料制备2,4,6-三甲基苯甲酸的反应原理为相关信息如下表:
物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
1,3,5-三甲苯(Mr=120) 无色液体 -44.8 164.7 难溶于水、酸、碱
2,4,6-三甲基苯甲酸(Mr=164) 白色固体 155 296 微溶于冷水,能溶于热水,易溶于碱
六甲基二苯甲酮 白色粉末 136 340 难溶于水、酸、碱
装置示意图如图所示:
实验步骤如下:
①在装置甲仪器a中加入8.0g无水AlCl3、20mL1,3,5-三甲苯,并控制温度40℃。
②打开分液漏斗活塞和K1,通入过量干燥纯净的CO2气体,加热D回流20~30min。
③关闭分液漏斗活塞和K1。取下球形冷凝管,接装置乙加热蒸馏,回收未反应完的1,3,5-三甲苯。
④将仪器a中的混合物倒入NaOH溶液中,调节pH至8~9,过滤。
⑤向滤液中加入稀盐酸调节pH=2,过滤、洗涤干燥,再将粗品进行纯化,得到19.0g白色固体。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_________。使用仪器b代替普通分液漏斗的主要优点是________。
(2)为获得干燥纯净的CO2气体,装置B、C中所盛试剂分别为_________、________。
(3)装置乙中,冷凝水的进水口为__________(填“m”或“n”),冷凝管为何不能使用装置D中的球形冷凝管 说明理由:________。
(4)步骤④中过滤得到的沉淀中包含Al(OH)3和六甲基二苯甲酮,从该沉淀中获得六甲基二苯甲酮的实验方法为________________。步骤⑤中将粗品进行纯化的操作名称为________。
(5)①2,4,6-三甲基苯甲酸、②苯甲酸、③2,4,6-三氟苯甲酸,三种酸的酸性由强到弱的顺序为________(用序号表示)。
(6)本实验的产率为_________(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 平衡气压,便于漏斗中液体能顺利流下(合理即可)
(2) ①. 饱和碳酸氢钠溶液 ②. 浓硫酸
(3) ①. m ②. 会有馏分液体残留在球形冷凝管凹槽中(合理即可)
(4) ①. 加入足量稀盐酸(或稀NaOH溶液),过滤、洗涤、干燥(合理即可) ②. 重结晶
(5)③>②>① (6)80%
【解析】
【小问1详解】
由图可知仪器a为三颈烧瓶。仪器b为恒压漏斗,由于该漏斗上下连通,可平衡气压,漏斗中液体能顺利流下;
【小问2详解】
用大理石和稀盐酸制备的CO2气体中含有HCl和水蒸气,可使用饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,用浓硫酸除去水蒸气;
【小问3详解】
冷凝管中冷水流向均为下进上出,装置乙中冷水应该从m口进入;装置乙中冷凝管是将气体冷凝成液体,收集馏分,若用球形冷凝管,则会有馏分液体残留在冷凝管的凹槽中而损失;
【小问4详解】
获得六甲基二苯甲酮的实验方法为:加入足量稀盐酸,过滤、洗涤、干燥;根据2,4,6-三甲基苯甲酸微溶于冷水,能溶于热水可知,步骤⑤中将粗品进行纯化的实验操作的名称为重结晶。
【小问5详解】
)2,4,6-三甲基苯甲酸中甲基为推电子基,所以酸性比苯甲酸弱;2,4,6-三氟苯甲酸中,F原子为吸电子基,所以其酸性比苯甲酸强,故酸性由强到弱的顺序为2,4,6-三氟苯甲酸>苯甲酸>2,4,6-三甲基苯甲酸;
【小问6详解】
20mL1,3,5-三甲苯的物质的量为,2,4,6-三甲基苯甲酸的理论产量为,产率为。
9. 硫铁矿(主要成分是FeS2,含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4) 在我国分布广泛,储量丰富。目前一种利用硫铁矿制备新能源汽车电池的电极LiFePO4的工艺流程如下图所示:
已知几种金属离子沉淀的pH如下表所示,回答下列问题:
金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀的pH 2.3 7.5 4.0
完全沉淀的pH 4.1 9.7 5.2
(1)基态Fe原子的价电子排布式为________。
(2)SO2中S的轨道杂化类型是_______。
(3)“焙烧”时,发生的主要反应的化学方程式是_______。
(4)从“焙烧”到“氧化”要经历4步,请从下列步骤选择正确的步骤并合理排序_____。
(5)“氧化”时,氧化的离子是_______。
(6)产品纯度的测定。分别取4.000g产品三次,用稀硫酸溶解,滴加二苯胺磺酸钠指示剂,用0.2000 mol·L 1 K2Cr2O7 溶液滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色,平均消耗K2Cr2O7溶液20.00 mL,则产品LiFePO4的纯度为______。(精确到0.01%)
(7)磷酸亚铁锂(LiFePO4)的晶胞结构如图所示,长方体晶胞的长和宽均为a nm,高为bnm,NA为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为______g·cm 3 。
【答案】(1)3d64s2
(2)sp2 (3)
(4)c a d e (5)Fe2+
(6)94.80% (7)
【解析】
【分析】硫铁矿粉末,“焙烧”时,发生的主要反应为;焙烧后加入稀硫酸酸浸,之后过滤除去二氧化硅,滤液中加入进行还原操作,将铁离子转化为亚铁离子,过滤除去硫单质,滤液中加入氧化亚铁调节溶液除去铝,过滤,滤液进行氧化操作,将二价铁转化为三价铁,加入磷酸氢二铵生成沉淀,和碳酸锂、草酸反应生成。
【小问1详解】
基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2;
【小问2详解】
SO2中S的价电子对数为3,轨道杂化类型是sp2杂化;
小问3详解】
“焙烧”时,发生的主要反应的化学方程式是;
【小问4详解】
从“焙烧”到“氧化”要经历4步,第一步,焙烧后加入稀硫酸酸浸,过滤除去二氧化硅;第二步,滤液中加入进行还原操作,将铁离子转化为亚铁离子;第三步,过滤除去硫单质;第四步,滤液中加入氧化亚铁调节溶液除去铝,过滤除去滤渣,故正确的步骤为c a d e;
【小问5详解】
“试剂R”是氧化剂,将二价铁转化为三价铁;
【小问6详解】
具有氧化性,会将亚铁离子氧化为铁离子,根据电荷守恒、原子守恒可得,,则产品纯度为;
【小问7详解】
由图可知,该晶体一个晶胞中有4个,故有4个,密度为。
10. “碳一化学”是指以碳单质或分子中含一个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。回答下列问题:
(1)我国用铜基催化剂,由CO2加氢制甲醇已工业化,部分反应历程如图所示(带*微粒为催化剂表面的吸附物种,氢原子没有全部标出),由CO2*→CH2O*+OH*过程的焓变△H=△H1+△H2+_________(将结果补充完整,用含E1、E2、E3、E4的代数式表示);理论上,反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为_________。
(2)催化重整技术制合成气是研究热点之一,具有广阔的市场前景、经济效应和社会意义,发生的主要反应如下:
主反应:
副反应:
一定温度下,向某2L恒容密闭容器中充入2molCO2和1molCH4,使起始压强为,30s后上述主、副反应达到平衡,此时测得CO的物质的量为1.7mol,H2O的物质的量为0.1mol。
①平衡时的总压强为_________(用含的代数式表示)。
②在0~30s内,用CO2表示的平均反应速率_________。
③该温度下,副反应的压强平衡常数___________(用分数表示)。
(3)一定条件下,水气变换反应:的中间产物是HCOOH。温度为T0℃时,在密封石英管内充满0.1mol·L-1HCOOH水溶液,HCOOH(aq)的分解反应如下(分解产物均完全溶于水):
i. (快反应);
ⅱ. (慢反应)。
研究发现,H+仅对反应i有催化加速作用,反应i速率远大于反应ⅱ,故近似认为反应i建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离,其浓度视为常数。
①部分物质浓度与反应时间的变化关系如图所示,试推测CO的浓度随反应时间的变化趋势是____________(填字母),其理由是___________(忽略碳元素的其他存在形式)。
A.增大 B.减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
②t1min后,c(HCOOH)/c(CO)的值___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. E1+E3-E2-E4 ②. 6:1
(2) ①. (或) ②. 0.9 ③.
(3) ①. C ②. 反应i速率远大于反应ⅱ,反应开始时以反应i为主,c(CO)增大,反应一段时间后以反应ⅱ为主,使c(HCOOH)降低,反应i平衡逆向移动,c(CO)减小(合理即可) ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
反应热等于正反应的活化能-逆反应的活化能,结合图像,利用盖斯定律即可得到;CO2加氨制甲醇的化学方程式为,需要6个H+才能生成一个甲醇,即消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为6∶1;
【小问2详解】
根据题目数据,列如下式子:
①平衡时气体总物质的量为(0.2+1.1+1.7+1.5+0.1)mol=4.6mol。恒温恒容条件下,压强之比等于气体物质的最之比:,;
②0~30s内,2L恒容密闭容器中CO2的物质的量变化量共为0.9mol,;
③对于反应的后气体分子数不变的反应而言(副反应),平衡常数;
【小问3详解】
①反应i速率远大于反应ⅱ,反应开始时以反应ⅱ为主,c(CO)增大,反应一段时间后以反应ⅱ为主,c(HCOOH)降低,使反应i平衡逆向移动,c(CO)减小,即CO的浓度随反应时间的变化趋势是先增大后减小;
②t1min后,反应i始终处于平衡状态,平衡常数保持不变,值不变。
11. 苯并咪唑类有机物以其独特的结构与性质在新型医药方面具有广泛的应用前景,H属于其中一种,其合成路线如图所示:
回答下列问题
(1)A的结构简式为__________。E中含氧官能团的名称为_________。
(2)反应ⅱ除生成C和SO2外,还有__________生成(填化学式)。
(3)反应ⅲ的反应类型为__________。
(4)反应ⅳ中另一种产物为Fe3O4,反应ⅳ的化学方程式为__________。
(5)苯胺的结构为,可用系统命名法命名为________。
(6)反应ⅵ中K2CO3的作用可能是__________。
(7)D的同分异构体中,同时满足下列条件的有__________种(考虑顺反异构),
①遇FeCl3溶液发生显色反应;②含有碳碳双键;③苯环上有两个取代基。
其中,核磁共振氢谱有四组峰的有__________种。
【答案】(1) ①. ②. 酯基、硝基
(2)HCl (3)取代反应
(4) (5)3,5-二甲基苯胺
(6)消耗反应生成HBr,有利于平衡正向移动(合理即可)
(7) ①. 9 ②. 3
【解析】
【分析】A为对二甲苯,发生氧化反应生成B对甲基苯甲酸,对甲基苯甲酸发生取代反应生成C,C发生取代反应生成D;E发生还原反应生成F;D与F发生反应生成G;G发生取代反应生成H;
【小问1详解】
根据A分子式及C结构简式可知,A结构简式:;E中含氧官能团的名称:酯基、硝基;
【小问2详解】
根据质量守恒可知,反应ⅱ除生成C和SO2外,还有HCl;
【小问3详解】
根据分析可知,反应ⅲ反应类型为取代反应;
【小问4详解】
反应ⅳ中另一种产物为Fe3O4,反应ⅳ的化学方程式:;
【小问5详解】
可用系统命名法命名:3,5-二甲基苯胺;
【小问6详解】
反应ⅵ中K2CO3的作用:消耗反应生成的HBr,有利于平衡正向移动;
【小问7详解】
D的同分异构体中,同时满足下列条件:①遇FeCl3溶液发生显色反应,说明含酚羟基;②含有碳碳双键;③苯环上有两个取代基,一个为羟基,另一个侧链可为:、,结合顺反异构及邻间对位置异构,共有9种;其中,核磁共振氢谱有四组峰的有3种;2024届高三年级高考模拟卷(四)
理综试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Li-7 P-31 Fe-56
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列描述不正确的是
A. 1869年俄国化学家门捷列夫根据相对原子质量从小到大的顺序制作了第一张元素周期表
B. 1922年德国化学家施陶丁格提出了“聚合反应是大量小分子以化学键相互结合形成大分子的过程”假说,为建立高分子科学奠定了基础
C. 葡萄糖在水溶液中存在链状和环状结构之间的平衡,从链状到环状发生了加成反应
D. 核酸检测是诊断新冠肺炎的重要依据,核酸是生物体遗传信息的载体,通过红外光谱仪可检测其结构中存在单键、双键、氢键等化学键
2. 阿斯巴甜是第三代人工代糖,其甜味度是蔗糖的200倍,又几乎没有热量,常被用于制作无糖饮料,其结构简式如图。下列说法错误的是
A. 阿斯巴甜属于芳香化合物,含有4种官能团
B. 分子中有2个手性碳原子
C. 1mol该物质最多可消耗HCl和NaOH的物质的量之比为
D. 酸性条件下的水解产物有甲醇
3. 中科院某科研团队发现深海处酸性环境中,在微生物作用下的含硫物质的变化过程如下图所示(已略去部分不含硫物质)。已知:,下列有关说法错误的是
A.
B. 中键和键数目之比为1:2
C. 每产生,步骤④共转移
D. 步骤⑥过程可表示为
4. 下列装置能达到实验目的的是
A. 用甲装置鉴别Br2(g)和NO2(g) B. 用乙装置除去水中的苯酚
C. 用丙装置收集Cl2 D. 用丁装置灼烧Fe(OH)3固体制得Fe2O3
5. 一种双阴极微生物燃料电池的装置如图所示(燃料为C2H4O2)。
下列说法正确的是
A. 放电时,通过质子交换膜1和2的H+数一定相等
B. “缺氧阴极”的电极反应式为
C. “出水”与“进水”相比,“缺氧阴极”区域质量减轻,“好氧阴极”区域质量增加
D. “厌氧阳极”若流出1mol电子,该区域“出水”比“进水”减轻了11g(假设气体全部逸出)
6. CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。在催化剂作用下,HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 如HCOOD催化释氢反应除生成CO2外,还生成HD
B. 过程中有极性共价键的形成与断裂
C. B物质中碳原子和Pd形成配位键
D. 该过程有N元素的化合价始终不发生改变
7. 298K时,用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HR、、三种溶液。PM[p表示负对数,M表示、、]随溶液pH变化的关系如图所示。
已知:常温下,
下列推断正确的是
A. ③代表滴定溶液的变化关系
B. 调节时,可将废水中完全沉淀
C. 滴定HR溶液至X点时,溶液中:
D 经计算,能完全溶于HR溶液
8. 实验室由1,3,5-三甲苯(密度为0.87gcm3)为主要有机原料制备2,4,6-三甲基苯甲酸的反应原理为相关信息如下表:
物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
1,3,5-三甲苯(Mr=120) 无色液体 -44.8 164.7 难溶于水、酸、碱
2,4,6-三甲基苯甲酸(Mr=164) 白色固体 155 296 微溶于冷水,能溶于热水,易溶于碱
六甲基二苯甲酮 白色粉末 136 340 难溶于水、酸、碱
装置示意图如图所示:
实验步骤如下:
①装置甲仪器a中加入8.0g无水AlCl3、20mL1,3,5-三甲苯,并控制温度40℃。
②打开分液漏斗活塞和K1,通入过量干燥纯净的CO2气体,加热D回流20~30min。
③关闭分液漏斗活塞和K1。取下球形冷凝管,接装置乙加热蒸馏,回收未反应完的1,3,5-三甲苯。
④将仪器a中的混合物倒入NaOH溶液中,调节pH至8~9,过滤。
⑤向滤液中加入稀盐酸调节pH=2,过滤、洗涤干燥,再将粗品进行纯化,得到19.0g白色固体。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_________。使用仪器b代替普通分液漏斗的主要优点是________。
(2)为获得干燥纯净的CO2气体,装置B、C中所盛试剂分别为_________、________。
(3)装置乙中,冷凝水的进水口为__________(填“m”或“n”),冷凝管为何不能使用装置D中的球形冷凝管 说明理由:________。
(4)步骤④中过滤得到的沉淀中包含Al(OH)3和六甲基二苯甲酮,从该沉淀中获得六甲基二苯甲酮的实验方法为________________。步骤⑤中将粗品进行纯化的操作名称为________。
(5)①2,4,6-三甲基苯甲酸、②苯甲酸、③2,4,6-三氟苯甲酸,三种酸酸性由强到弱的顺序为________(用序号表示)。
(6)本实验的产率为_________(保留两位有效数字)。
9. 硫铁矿(主要成分是FeS2,含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4) 在我国分布广泛,储量丰富。目前一种利用硫铁矿制备新能源汽车电池的电极LiFePO4的工艺流程如下图所示:
已知几种金属离子沉淀的pH如下表所示,回答下列问题:
金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀的pH 2.3 7.5 4.0
完全沉淀的pH 4.1 9.7 5.2
(1)基态Fe原子的价电子排布式为________。
(2)SO2中S的轨道杂化类型是_______。
(3)“焙烧”时,发生的主要反应的化学方程式是_______。
(4)从“焙烧”到“氧化”要经历4步,请从下列步骤选择正确的步骤并合理排序_____。
(5)“氧化”时,氧化的离子是_______。
(6)产品纯度的测定。分别取4.000g产品三次,用稀硫酸溶解,滴加二苯胺磺酸钠指示剂,用0.2000 mol·L 1 K2Cr2O7 溶液滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色,平均消耗K2Cr2O7溶液20.00 mL,则产品LiFePO4的纯度为______。(精确到0.01%)
(7)磷酸亚铁锂(LiFePO4)的晶胞结构如图所示,长方体晶胞的长和宽均为a nm,高为bnm,NA为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为______g·cm 3 。
10. “碳一化学”是指以碳单质或分子中含一个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。回答下列问题:
(1)我国用铜基催化剂,由CO2加氢制甲醇已工业化,部分反应历程如图所示(带*微粒为催化剂表面的吸附物种,氢原子没有全部标出),由CO2*→CH2O*+OH*过程的焓变△H=△H1+△H2+_________(将结果补充完整,用含E1、E2、E3、E4的代数式表示);理论上,反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为_________。
(2)催化重整技术制合成气是研究热点之一,具有广阔的市场前景、经济效应和社会意义,发生的主要反应如下:
主反应:
副反应:
一定温度下,向某2L恒容密闭容器中充入2molCO2和1molCH4,使起始压强为,30s后上述主、副反应达到平衡,此时测得CO的物质的量为1.7mol,H2O的物质的量为0.1mol。
①平衡时的总压强为_________(用含的代数式表示)。
②在0~30s内,用CO2表示的平均反应速率_________。
③该温度下,副反应的压强平衡常数___________(用分数表示)。
(3)一定条件下,水气变换反应:的中间产物是HCOOH。温度为T0℃时,在密封石英管内充满0.1mol·L-1HCOOH水溶液,HCOOH(aq)的分解反应如下(分解产物均完全溶于水):
i. (快反应);
ⅱ. (慢反应)。
研究发现,H+仅对反应i有催化加速作用,反应i速率远大于反应ⅱ,故近似认为反应i建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离,其浓度视为常数。
①部分物质浓度与反应时间的变化关系如图所示,试推测CO的浓度随反应时间的变化趋势是____________(填字母),其理由是___________(忽略碳元素的其他存在形式)。
A.增大 B.减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
②t1min后,c(HCOOH)/c(CO)的值___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
11. 苯并咪唑类有机物以其独特的结构与性质在新型医药方面具有广泛的应用前景,H属于其中一种,其合成路线如图所示:
回答下列问题
(1)A的结构简式为__________。E中含氧官能团的名称为_________。
(2)反应ⅱ除生成C和SO2外,还有__________生成(填化学式)。
(3)反应ⅲ的反应类型为__________。
(4)反应ⅳ中另一种产物为Fe3O4,反应ⅳ的化学方程式为__________。
(5)苯胺的结构为,可用系统命名法命名为________。
(6)反应ⅵ中K2CO3的作用可能是__________。
(7)D同分异构体中,同时满足下列条件的有__________种(考虑顺反异构),
①遇FeCl3溶液发生显色反应;②含有碳碳双键;③苯环上有两个取代基
其中,核磁共振氢谱有四组峰的有__________种。

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