遵义市2024届高三年级第三次质量监测试卷
化学
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 S32 K39 Cu64 Cd112 Te128
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活息息相关,下列有关说法正确的是
A. 热的纯碱溶液可去除油脂 B. 铺路沥青属于无机材料
C. 化妆品中甘油难溶于水 D. 手机芯片的主要材质为
2. CaO2可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂等,在实验室中制取CaO2的反应为:。下列化学用语表述正确的是
A. CaO2的电子式:
B. H2O2分子为非极性分子
C. 基态N原子的价层电子的轨道表示式:
D. H2O分子的球棍模型:
3. 利用下列装置进行实验(部分夹持装置略),能达到实验目的的是
A. 甲用于制备乙炔气体 B. 乙用于测量的体积
C. 丙用于灼烧得到 D. 丁用于除去中的HCl气体
4. 《天工开物》记载:“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅……而后火药成声”,涉及的主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L 中含有的π键数为
B. 1 mol 分子中的电子总数为
C. 常温下,1 mol L 溶液中数为
D. 12 g C完全反应转移电子数为
5. 杜仲是贵州三宝药材之一,已知杜仲中含有一种名为杜仲甙的有机物,具有清湿热、保肝护肝、抗肿瘤等作用,其结构如图所示。下列有关杜仲甙的说法错误的是
A 含有两种含氧官能团 B. 分子中只有1个手性碳原子
C. 分子中所有原子不可能共平面 D. 该分子能发生加成反应、氧化反应、消去反应
6. 下列表述对应的离子方程式书写错误的是
A. 向溶液中加入足量氨水:
B. 用溶液除去乙炔中的:
C. 通入冷的NaOH溶液:
D. 向溶液中加入稀硫酸:
7. 吉非替尼可增加肿瘤细胞的凋亡,其中含有M、Q、W、X、Y、Z六种短周期元素,M的某种核素没有中子,它们在周期表中的相对位置如下所示,其中W元素原子的价层电子排布式为,下列说法正确的是
A. 第一电离能:X>W>Q B. 简单气态氢化物的稳定性:Y>Z
C. W的含氧酸均为强酸 D. Q元素形成的单质一定是分子晶体
8. 碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子以氢键相连成二聚离子,其结构如图所示。
下列有关说法错误的是
A. 键能: B. 的空间结构:平面三角形
C. 溶解度: D. 形成发生了化学反应
9. 以下实验目的对应的实验方案最合适的是
实验方案 实验目的
A 向溴乙烷中加入NaOH溶液,水浴加热,静置,取少量上层清液,然后加入2滴溶液。 验证溴乙烷是否发生水解反应
B 分别向两支大小相同的试管中加入2 mL 5%溶液,同时再分别滴加2滴1 mol·L的溶液、溶液 比较和的催化效果
C 向溶液中滴加稀盐酸 比较Si和Cl的非金属性
D 分别向相同体积、1 mol·L的盐酸和醋酸中加入等量铁粉 比较盐酸和醋酸的酸性强弱
A. A B. B C. C D. D
10. 新型碲化镉(CdTe)太阳能电池能量转化效率较高,立方晶系CdTe的晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm(已知Te与O同族)。下列说法正确的是
A. 碲原子的价层电子数为4 B. Cd的配位数为4
C. 晶胞中Cd与Te的最短距离为pm D. 晶体的密度为g cm
11. 肌红蛋白具有存储氧气的作用,由一个球蛋白和一个血红素基团(a)组成,氧分子和血红素基团结合形成b;当吸入CO时,肌红蛋白失去储氧能力。下列说法错误的是
A. 血红素基团中铁元素的化合价为+2价
B. a与b中铁的配位数相同
C. 血红素基团中元素电负性:
D. 与肌红蛋白配位能力弱于CO
12. 研究化学反应的机理对于合成特定有机物具有重要意义,已知烯烃与氢卤酸(HX)加成反应分步进行:
①
②
根据下图中所示的丙烯与HCl反应两种可能反应路径的势能图(TS-1与TS-2分别是两种过渡态的碳正离子),下列说法正确的是
A. 一级碳正离子比二级碳正离子稳定
B. 决定烯烃与HX加成反应速率的关键步骤是②
C. 相同时间内,产物中所占比例更大
D. 含3个C以上的烯烃与HCl加成时均会有两种路径
13. 钠硒电池具有能量密度大、成本低等优点,被认为是富有潜力的新一代室温钠离子电池。某科研团队设计的钠硒电池模型如图所示。下列叙述错误的是
A. 放电时,电极N的电势高于电极M
B. 放电时,M电极附近不能选用水系电解液
C. 充电时,从N电极向M电极迁移
D. 充电时,N极上的反应式为:
14. 常温下,向20 mL浓度均为0.1 mol L盐酸和醋酸()的混合溶液中滴加0.1 mol L的氨水(),测得混合溶液的电阻率(电阻率越大,导电能力越弱)与加入氨水的体积的关系如图所示(忽略混合时体积变化),下列叙述正确的是
A. a→c过程中,逐渐增大
B. c→d过程中,水的电离程度一直增大
C. c点溶液中,
D. d点时,
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、填空题(本题包括4小题,共58分)
15. 草酸合铜酸钾()是一种重要的化工原料,实验室可以通过氧化铜和草酸氢钾反应进行制备,具体步骤如下:
Ⅰ.称取2.0 g (g mol),用40 mL水溶解,再加入10 mL 2 mol L NaOH溶液,加热至沉淀由蓝色变为黑色。
Ⅱ.继续煮沸15 min,稍冷后过滤,洗涤沉淀三次。
Ⅲ.称取3.0 g ,用80 mL水微热溶解。稍冷后分数次加入适量固体,制得和混合溶液。
Ⅳ.将Ⅲ的溶液加热至80~85℃,再加入Ⅰ中的黑色沉淀,充分反应至沉淀溶解后,趁热过滤。
V.取滤液,经多步操作,得到固体(g mol)。将固体用滤纸吸干后称量,质量为1.77 g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器c的名称是___________,加快溶解的操作有___________。
(2)步骤Ⅱ中检验沉淀是否洗涤干净的操作和现象为___________。
(3)步骤Ⅳ中加入氧化铜后,由生成的化学方程式为___________。
(4)步骤Ⅴ中多步操作包括:___________,___________,过滤,洗涤。
(5)本实验的产率为___________。
16. 镍、钴均是一种重要的战略资源,广泛应用于飞机发动机、锂离子电池等领域。以红土镍矿常压盐酸浸液(含、、、、和)为原料提取Ni、Co。工艺流程如下:
已知(常温下):
物质
回答下列问题:
(1)滤渣1的成分是、___________。
(2)“调”时,发生反应的主要化学方程式为___________。
(3)“碱性氧化”时,由转化为的离子方程式为___________,常温下,若pH控制为9,则溶液中浓度最多为___________mol·L。
(4)“析晶”时,通入的酸性气体A为___________(化学式)。
(5)①“电解”时Ni在___________(“阴”或“阳”)极析出。
②Ni可以进一步制备超导体,其立方晶胞如图。C与Ni最小间距小于Ni与Mg最小间距,x为整数,则Ni在晶胞中的位置为___________(“顶点”“面心”或“体心”),晶体中一个C周围与其最近的Ni的个数为___________。
17. “碳达峰、碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展内在要求,因此,二氧化碳的合理利用成为研究热点。回答下列问题:
Ⅰ加氢可以合成甲醇,该过程主要发生如下反应
① kJ mol
② kJ mol
(1)反应③的___________kJ mol,平衡常数___________(用含、表示),反应在___________(“高温”“低温”或“任何温度”)条件下能自发进行。
Ⅱ.加氢可以合成甲烷
(2)向某密闭容器中充入一定量的和,在压强为条件下发生反应: 。在不同条件下达到平衡,设体系中的平衡转化率为,在温度为下的、在下的如图所示。
(ⅰ)生成物中的键角比的___________(“大”或“小”)。
(ⅱ)在下的关系是m,理由是___________(从平衡移动角度分析)。
(ⅲ)在、和下,若最初充入1 mol ,反应经10 min达到平衡状态,则___________mol,___________。[用表示,列出算式,]。
18. 化合物(H)是一种可治疗癌症药物的中间体,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)由A生成B的反应类型为___________。
(2)C的化学名称是___________。
(3)由D生成E的化学反应方程式为___________。
(4)F结构简式为___________。
(5)H中的含氧官能团名称为___________,其中N原子的杂化轨道类型为___________。
(6)化合物B的同分异构体中能同时满足下列条件的有___________(填标号)。
(ⅰ)能发生银镜反应;(ⅱ)苯环上含有两个取代基。
a.3种 b.6种 c.7种 d.9种
其中,谱显示为四组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为___________、___________。遵义市2024届高三年级第三次质量监测试卷
化学
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 S32 K39 Cu64 Cd112 Te128
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活息息相关,下列有关说法正确的是
A. 热的纯碱溶液可去除油脂 B. 铺路沥青属于无机材料
C. 化妆品中的甘油难溶于水 D. 手机芯片的主要材质为
【答案】A
【解析】
【详解】A.热的纯碱溶液因的水解程度较大,使溶液碱性增强,可使油污水解成易溶于水的物质,A项正确;
B.沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,铺路沥青属于有机材料,B项错误;
C.化妆品中的甘油是一种醇类物质易于水,C项错误;
D.晶体硅作为半导体材料,可用于制太阳能电池和芯片,具有传输光信号的功能,手机芯片的主要材质为,D项错误;
答案选A。
2. CaO2可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂等,在实验室中制取CaO2的反应为:。下列化学用语表述正确的是
A. CaO2的电子式:
B. H2O2分子为非极性分子
C. 基态N原子的价层电子的轨道表示式:
D. H2O分子的球棍模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.CaO2是由Ca2+和组成的离子化合物,其电子式为:,A错误;
B.H2O2分子为翻开的书页形分子,正、负电荷中心不重合,为极性分子,B错误;
C.N为7号元素,其基态原子价层电子排布式为:2s22p3,则基态N原子的价层电子的轨道表示式:,C正确;
D.H2O分子为V形分子,其O原子半径大于H,故H2O球棍模型为:,D错误;
故答案为:C。
3. 利用下列装置进行实验(部分夹持装置略),能达到实验目的的是
A. 甲用于制备乙炔气体 B. 乙用于测量的体积
C. 丙用于灼烧得到 D. 丁用于除去中的HCl气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.饱和食盐水制取乙炔不需要加热,故A错误;
B.氧气不易溶于水,通过排出水的体积可以测量的体积,故B正确;
C.灼烧得到所需温度较高,应该使用坩埚,故C错误;
D.与HCl均会与氢氧化钠溶液反应,故D错误;
故选B。
4. 《天工开物》记载:“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅……而后火药成声”,涉及的主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L 中含有的π键数为
B. 1 mol 分子中的电子总数为
C. 常温下,1 mol L 溶液中数为
D. 12 g C完全反应转移电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知N2分子含有三键,三键为1个σ键和2个π键,故标准状况下,22.4 L即=1mol N2中含有的π键数为,A正确;
B.一个CO2分子中含有6+2×8=22个电子,故1 mol CO2分子中的电子总数为,B错误;
C.由于题干未告知溶液的体积,故无法计算常温下,1 mol L K2S溶液中S2-的数目,C错误;
D.根据题干反应可知,反应中转移12e-,故12 g 即=1molC完全反应转移电子数为,D错误;
故答案为:A。
5. 杜仲是贵州三宝药材之一,已知杜仲中含有一种名为杜仲甙的有机物,具有清湿热、保肝护肝、抗肿瘤等作用,其结构如图所示。下列有关杜仲甙的说法错误的是
A. 含有两种含氧官能团 B. 分子中只有1个手性碳原子
C. 分子中所有原子不可能共平面 D. 该分子能发生加成反应、氧化反应、消去反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干有机物的结构简式可知,分子中含有羟基和醚键两种含氧官能团,A正确;
B.已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故该有机物分子中只有9个手性碳原子,如图所示:,B错误;
C.由题干有机物结构简式可知,分子中存在sp3杂化的碳原子,故所有原子不可能共平面,C正确;
D.由题干有机物结构简式可知,该分子中含有碳碳双键,能发生加成反应、氧化反应,含有醇羟基且连碳有H故能发生氧化反应,含有醇羟基且邻碳有H故能发生消去反应,D正确;
故答案为:B。
6. 下列表述对应的离子方程式书写错误的是
A. 向溶液中加入足量氨水:
B. 用溶液除去乙炔中的:
C. 通入冷的NaOH溶液:
D. 向溶液中加入稀硫酸:
【答案】C
【解析】
【详解】A.向AlCl3溶液中加入足量氨水生成Al(OH)3和NH4Cl,该反应的离子方程式为:,A正确;
B.用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S反应生成CuS沉淀和H2SO4,该反应的离子方程式为:,B正确;
C.Cl2通入冷的NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,反应的离子方程式为:,C错误;
D.向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸反应生成Na2SO4、S、SO2和H2O,反应的离子方程式为:,D正确;
故答案为:C。
7. 吉非替尼可增加肿瘤细胞的凋亡,其中含有M、Q、W、X、Y、Z六种短周期元素,M的某种核素没有中子,它们在周期表中的相对位置如下所示,其中W元素原子的价层电子排布式为,下列说法正确的是
A. 第一电离能:X>W>Q B. 简单气态氢化物的稳定性:Y>Z
C. W的含氧酸均为强酸 D. Q元素形成的单质一定是分子晶体
【答案】B
【解析】
【分析】M、Q、W、X、Y、Z六种短周期元素,M的某种核素没有中子,则M为H, W元素原子的价层电子排布式为,W为N,Q为C,X为O,Y为F,Z为Cl,据此分析解题。
【详解】A.同周期从左到右电离能逐渐增强,但是N的P轨道为半充满结构,第一电离能大,则电离能W>X>Q,A错误;
B.非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,简单气态氢化物的稳定性:Y>Z,B正确;
C.W为N元素,但是亚硝酸为弱酸(HNO2),C错误;
D.Q元素为C,但是石墨烯是混合晶体,D错误;
故选B。
8. 碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子以氢键相连成二聚离子,其结构如图所示。
下列有关说法错误的是
A. 键能: B. 的空间结构:平面三角形
C. 溶解度: D. 形成发生了化学反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知相同原子间形成化学键时,一般为双键的键长比单键的短,键能比单键的大,即键能:,A正确;
B.中中心原子C周围价层电子对数为:3+=3,根据价层电子对互斥理论可知,其空间结构为:平面三角形,B正确;
C.溶解度,C正确;
D.由题干信息可知,形成是通过氢键结合,没有化学键的断裂和形成,即未发生了化学反应,D错误;
故答案为:D。
9. 以下实验目的对应的实验方案最合适的是
实验方案 实验目的
A 向溴乙烷中加入NaOH溶液,水浴加热,静置,取少量上层清液,然后加入2滴溶液。 验证溴乙烷是否发生水解反应
B 分别向两支大小相同的试管中加入2 mL 5%溶液,同时再分别滴加2滴1 mol·L的溶液、溶液 比较和的催化效果
C 向溶液中滴加稀盐酸 比较Si和Cl的非金属性
D 分别向相同体积、1 mol·L的盐酸和醋酸中加入等量铁粉 比较盐酸和醋酸的酸性强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向溴乙烷中加入NaOH溶液,水浴加热,静置,取少量上层清液,先加入过量的HNO3,然后加入2滴AgNO3溶液才能验证溴乙烷是否发生水解反应,A错误;
B.FeCl3溶液和CuSO4溶液的阴离子不同,无法排除阴离子对速率的影响,B错误;
C.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸,有白色沉淀生成,说明盐酸酸性强于硅酸,但是盐酸不是氯的最高价含氧酸,不能比较非金属性,C错误;
D.分别向相同体积、1 mol·L 1的盐酸和醋酸中加入等量铁粉,观察产生气泡的快慢比较盐酸和醋酸的酸性强弱,D正确;
故选D。
10. 新型碲化镉(CdTe)太阳能电池能量转化效率较高,立方晶系CdTe的晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm(已知Te与O同族)。下列说法正确的是
A. 碲原子的价层电子数为4 B. Cd的配位数为4
C. 晶胞中Cd与Te的最短距离为pm D. 晶体的密度为g cm
【答案】B
【解析】
【详解】A.Te与O同族价层电子数为6,A错误;
B.由晶胞结构可知,Cd位于8个顶点和6个面心,Te位于体内,故Cd的配位数即离某个Cd原子距离相等且最近的Te原子个数,故为4,B正确;
C.由晶胞结构可知,Cd与Te的最短距离为体对角线的一半为 pm,C错误;
D.由题干晶胞甲图所示信息可知,Cd位于8个顶点和6个面心,Te位于体内,则一个晶胞中含有Cd个数为:=4,Te原子个数为4个,故一个晶胞的质量为:g,晶胞参数为apm,则一个晶胞的体积为:(a×10-10)3cm3,故晶体的密度为,D错误;
故选C。
11. 肌红蛋白具有存储氧气的作用,由一个球蛋白和一个血红素基团(a)组成,氧分子和血红素基团结合形成b;当吸入CO时,肌红蛋白失去储氧能力。下列说法错误的是
A. 血红素基团中铁元素的化合价为+2价
B. a与b中铁的配位数相同
C. 血红素基团中元素电负性:
D. 与肌红蛋白配位能力弱于CO
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干图a所示信息可知,血红素基团中Fe周围的四个N中有单键的N原子各得到一个电子,即该原子带1个单位负电荷,故铁元素的化合价为+2价,A正确;
B.由题干图示信息可知,a分子铁的配位数为4,b中铁的配位数为2,即配位数不同,B错误;
C.根据同一周期从左往右元素电负性依次增大,碳氢化合物中H显正电性,C显负电性,非金属的电负性强于金属,故血红素基团中元素电负性:,C正确;
D.由题干信息:当吸入CO时,肌红蛋白失去储氧能力,故能说明O2与肌红蛋白配位能力弱于CO,D正确;
故答案为:B。
12. 研究化学反应的机理对于合成特定有机物具有重要意义,已知烯烃与氢卤酸(HX)加成反应分步进行:
①
②
根据下图中所示的丙烯与HCl反应两种可能反应路径的势能图(TS-1与TS-2分别是两种过渡态的碳正离子),下列说法正确的是
A. 一级碳正离子比二级碳正离子稳定
B. 决定烯烃与HX加成反应速率的关键步骤是②
C. 相同时间内,产物中所占比例更大
D. 含3个C以上的烯烃与HCl加成时均会有两种路径
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干反应历程图可知,一级碳正离子所具有的总能量比二级碳正离子所具有的总能量高,能量越高越不稳定,即一级碳正离子比二级碳正离子更不稳定,A错误;
B.由题干信息可知,①是慢反应,②是快反应,故决定烯烃与HX加成反应速率的关键步骤是①而不是②,B错误;
C.由题干反应历程图可知,TS-1需要的活化能比TS-2,即生成CH3CHClCH3的反应速率比生成CH3CH2CH2Cl的快,故相同时间内,产物中CH3CHClCH3所占比例更大,C正确;
D.含3个C以上的烯烃与HCl加成时不一定会有两种路径,如对称的烯烃CH3CH=CHCH3等只有一种路径,D错误;
故答案为:C。
13. 钠硒电池具有能量密度大、成本低等优点,被认为是富有潜力的新一代室温钠离子电池。某科研团队设计的钠硒电池模型如图所示。下列叙述错误的是
A. 放电时,电极N电势高于电极M
B. 放电时,M电极附近不能选用水系电解液
C. 充电时,从N电极向M电极迁移
D. 充电时,N极上的反应式为:
【答案】D
【解析】
【分析】放电时,Na失去电子发生氧化反应,M为负极,石墨烯电极为正极,充电时,M为阴极,N为阳极,据此回答。
【详解】A.正极电势高于负极电势,所以放电时,电极N的电势高于电极M,A正确;
B.放电时,M电极附近不能选用水系电解液,因为Na会与水反应,B正确;
C.充电时,Na+向阴极移动,所以从N电极向M电极迁移,C正确;
D.充电时,N极为阳极,电极反应式电荷不守恒且反应物与生成物写反了,D错误;
故选D。
14. 常温下,向20 mL浓度均为0.1 mol L盐酸和醋酸()的混合溶液中滴加0.1 mol L的氨水(),测得混合溶液的电阻率(电阻率越大,导电能力越弱)与加入氨水的体积的关系如图所示(忽略混合时体积变化),下列叙述正确的是
A. a→c过程中,逐渐增大
B. c→d过程中,水的电离程度一直增大
C. c点溶液中,
D. d点时,
【答案】A
【解析】
【分析】溶液的电阻率越大,导电能力越弱,醋酸溶液与氨水反应生成醋酸铵和水,反应时溶液中离子浓度增大,溶液的导电性增强,电阻率减小,由图可知,a→b过程中溶液的电阻率增大,加入的氨水优先与HCl反应,溶液体积增大导致溶液中离子浓度减小,则b点为等浓度的NH4Cl和醋酸混合溶液;b→c过程中溶液的电阻率减小,说明弱酸醋酸与氨水反应生成强电解质醋酸铵,溶液中离子浓度增大,则c点为等浓度的NH4Cl和醋酸铵混合溶液、d点为等浓度的NH4Cl、醋酸铵和一水合氨的混合溶液。
【详解】A.a→c过程中,加入的氨水优先与HCl反应,然后与醋酸反应,溶液的pH增大,c(H+)不断减小,而=,温度不变,Ka是定值,则逐渐增大,A正确;
B.由分析可知,c点为等浓度的NH4Cl和醋酸铵混合溶液,铵根和醋酸根的水解促进了水的电离,继续加入氨水,一水合氨的电离抑制水的电离,则c→d过程中,水的电离程度一直减小,B错误;
C.由分析可知,醋酸的电离常数和一水合氨相等,则醋酸和铵根的水解程度相等,c点为等浓度的NH4Cl和醋酸铵混合溶液,溶液呈酸性,
根据电荷守恒:,则,C错误;
D.d点为等浓度的NH4Cl、醋酸铵和一水合氨的混合溶液,存在物料守恒:,D错误;
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、填空题(本题包括4小题,共58分)
15. 草酸合铜酸钾()是一种重要的化工原料,实验室可以通过氧化铜和草酸氢钾反应进行制备,具体步骤如下:
Ⅰ.称取2.0 g (g mol),用40 mL水溶解,再加入10 mL 2 mol L NaOH溶液,加热至沉淀由蓝色变为黑色。
Ⅱ.继续煮沸15 min,稍冷后过滤,洗涤沉淀三次。
Ⅲ.称取3.0 g ,用80 mL水微热溶解。稍冷后分数次加入适量固体,制得和混合溶液。
Ⅳ.将Ⅲ溶液加热至80~85℃,再加入Ⅰ中的黑色沉淀,充分反应至沉淀溶解后,趁热过滤。
V.取滤液,经多步操作,得到固体(g mol)。将固体用滤纸吸干后称量,质量为1.77 g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器c的名称是___________,加快溶解的操作有___________。
(2)步骤Ⅱ中检验沉淀是否洗涤干净的操作和现象为___________。
(3)步骤Ⅳ中加入氧化铜后,由生成的化学方程式为___________。
(4)步骤Ⅴ中多步操作包括:___________,___________,过滤,洗涤。
(5)本实验的产率为___________。
【答案】(1) ①. 漏斗 ②. 搅拌(或适当升温)
(2)取最后一次洗涤液于试管中,加盐酸酸化,再加适量氯化钡溶液,若无白色浑浊产生,则洗涤干净,反之则未洗净
(3)
(4) ①. 蒸发浓缩(浓缩或加热浓缩) ②. 冷却结晶(结晶或降温结晶)
(5)62.5%
【解析】
【分析】硫酸铜溶液中加入NaOH溶液,两者反应生成氢氧化铜沉淀,加热氢氧化铜,生成黑色的CuO。向草酸溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液,将KHC2O4和K2C2O4混合溶液加热至80-85℃,加入CuO,反应生成K2[Cu(C2O4)2],将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、经过一系列操作后,干燥得到二草酸合铜酸钾晶体。
【小问1详解】
仪器c的名称是漏斗,加快溶解的操作有搅拌(或适当升温)。
【小问2详解】
步骤Ⅱ中CuO表面有,检验沉淀是否洗涤干净,只需要检验即可,操作方法和现象为:取最后一次洗涤液于试管中,加盐酸酸化,再加适量氯化钡溶液,若无白色浑浊产生,则洗涤干净,反之则未洗净。
【小问3详解】
将KHC2O4和K2C2O4混合溶液加热至80-85℃,加入CuO,反应生成K2[Cu(C2O4)2],化学方程式为:。
【小问4详解】
Ⅴ中将Ⅳ的滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、再经过过滤、洗涤干燥,可得到二草酸合铜酸钾晶体。
【小问5详解】
2.0 g 的物质的量为=0.008mol,3.0 g 的物质的量为,由Cu元素守恒可知,理论上生成0.008mol, 本实验的产率为=62.5%。
16. 镍、钴均是一种重要的战略资源,广泛应用于飞机发动机、锂离子电池等领域。以红土镍矿常压盐酸浸液(含、、、、和)为原料提取Ni、Co。工艺流程如下:
已知(常温下):
物质
回答下列问题:
(1)滤渣1的成分是、___________。
(2)“调”时,发生反应的主要化学方程式为___________。
(3)“碱性氧化”时,由转化为的离子方程式为___________,常温下,若pH控制为9,则溶液中浓度最多为___________mol·L。
(4)“析晶”时,通入的酸性气体A为___________(化学式)。
(5)①“电解”时Ni在___________(“阴”或“阳”)极析出。
②Ni可以进一步制备超导体,其立方晶胞如图。C与Ni最小间距小于Ni与Mg最小间距,x为整数,则Ni在晶胞中的位置为___________(“顶点”“面心”或“体心”),晶体中一个C周围与其最近的Ni的个数为___________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②.
(4)HCl (5) ①. 阴 ②. 面心 ③. 6
【解析】
【分析】盐酸浸液(含、、、、和),调”时,酸性环境下,MgO与HCl发生反应生成MgCl2和水,pH=4时,c(H+)=1×10-4,c(OH-)=1×10-10,根据提供的物质Ksp可知滤渣1的成分是、;“碱性氧化”时,双氧水将转化为沉淀,稀盐酸溶解、得到CoCl2、NiCl2,滤渣2为氢氧化镁,通入HCl促进析晶,电解NiCl2得到Ni,据此分析解题。
小问1详解】
pH=4时,c(H+)=1×10-4,c(OH-)=1×10-10,根据提供的物质Ksp可知滤渣1的成分是、。
【小问2详解】
“调”时,酸性环境下,MgO与HCl发生反应生成MgCl2和水,化学方程式为:。
【小问3详解】
“碱性氧化”时,双氧水将转化为,离子方程式为:;常温下,若pH控制为9,c(H+)=1×10-9,c(OH-)=1×10-5,根据Ksp()=c()×c2(OH-)=,则溶液中浓度最多为 mol·L。
【小问4详解】
由于溶液中Cl-已饱和,“析晶”时,通入的酸性气体A为HCl,会促进析出。
【小问5详解】
①→Ni得电子发生还原反应,电解池阴极发生还原反应,“电解”时Ni在阴极析出。
②顶点的原子个数为,面心原子个数为,体心有一个原子,C与Ni最小间距小于Ni与Mg最小间距,则Ni在晶胞中的位置为面心;根据晶胞结构可知,晶体中一个C周围与其最近的Ni的个数为6。
17. “碳达峰、碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求,因此,二氧化碳的合理利用成为研究热点。回答下列问题:
Ⅰ.加氢可以合成甲醇,该过程主要发生如下反应
① kJ mol
② kJ mol
(1)反应③的___________kJ mol,平衡常数___________(用含、表示),反应在___________(“高温”“低温”或“任何温度”)条件下能自发进行。
Ⅱ.加氢可以合成甲烷
(2)向某密闭容器中充入一定量的和,在压强为条件下发生反应: 。在不同条件下达到平衡,设体系中的平衡转化率为,在温度为下的、在下的如图所示。
(ⅰ)生成物中的键角比的___________(“大”或“小”)。
(ⅱ)在下的关系是m,理由是___________(从平衡移动角度分析)。
(ⅲ)在、和下,若最初充入1 mol ,反应经10 min达到平衡状态,则___________mol,___________。[用表示,列出算式,]。
【答案】(1) ①. -85.5 ②. ③. 低温
(2) ①. 大 ②. 由于该反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,增大 ③. 0.1 ④.
【解析】
【小问1详解】
反应①-反应②得到反应③,热化学方程式为:=ΔH1-ΔH2= 40 kJ mol 1 -45.5 kJ mol 1=-85.5kJ mol 1;平衡常数K3=;该反应是熵减的放热反应,在低温条件下能自发进行;
【小问2详解】
(ⅰ)生成物中CH4的键角比H2O的大,两者的价层电子对为4,H2O有2个孤电子对,CH4没有孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力大,所以CH4的键角比H2O的大;
(ⅱ)由于该反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,a(H2)增大,所以a(H2) 关系是m;
(ⅲ)若最初充入1 mol H2,H2的转化率为40%,根据三段式为:,平衡状态时CH4的物质的量为0.1mol;p(CH4)=,p(H2O)=,p(CO2)=,p(H2)=,Kp=。
18. 化合物(H)是一种可治疗癌症药物的中间体,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)由A生成B的反应类型为___________。
(2)C的化学名称是___________。
(3)由D生成E的化学反应方程式为___________。
(4)F的结构简式为___________。
(5)H中的含氧官能团名称为___________,其中N原子的杂化轨道类型为___________。
(6)化合物B的同分异构体中能同时满足下列条件的有___________(填标号)。
(ⅰ)能发生银镜反应;(ⅱ)苯环上含有两个取代基。
a.3种 b.6种 c.7种 d.9种
其中,谱显示为四组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为___________、___________。
【答案】(1)取代反应
(2)异丙胺(或2-丙胺)
(3)+ +
(4) (5) ①. 酰胺基、醚键 ②. sp3
(6) ①. b ②. ③.
【解析】
【分析】由题干合成路线图可知,根据A的分子式和B的结构简式并结合题干已知信息可知,A的结构简式为:,由E、G的结构简式和E到G的转化条件可知,F的结构简式为:,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为:,则由A生成B即发生题干已知信息反应,该反应的反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
【小问2详解】
由题干路线图中C的结构简式可知,C的化学名称是异丙胺或者2-丙胺,故答案为:异丙胺或者2-丙胺;
【小问3详解】
由题干转化信息可知,由D生成E的化学反应方程式为:+ + ,故答案为:+ + ;
【小问4详解】
由分析可知,F的结构简式为,故答案为:;
【小问5详解】
由题干路线图中H的结构简式可知,H中的含氧官能团名称为酰胺基和醚键,其中N原子周围均有4个价层电子对,则其杂化轨道类型为sp3,故答案为:酰胺基和醚键;sp3;
【小问6详解】
已知化合物B的分子式为:C8H7OCl,不饱和度为5,则其同时满足条件(ⅰ)能发生银镜反应即含有醛基,(ⅱ)苯环上含有两个取代基,则两个取代基为:-Cl和-CH2CHO,或者-CHO和CH2Cl两组,然后每一组又有邻间对三种位置异构,即符合条件的同分异构体一共有6种,其中,谱显示为四组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为、,故答案为:b;;。