2020年河北省唐山市高考化学一模试卷 (含解析)
展开试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:120分钟;命题人:xxx
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
1. 化学与中华古文化密切相关,下列说法不正确的是( )
A.汉代烧制出“明如镜、声如馨”的瓷器,其主要原料为粘土
B.雾霾天气会危害人类的健康,“雾”和“霾”的分散质微粒不同
C.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法
D.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和高级脂肪酸甘油酯
2. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.将4.6g钠用铝箔包裹并刺小孔,与足量水充分反应生成H2分子数为0.1NA
B.标准状况下,22.4L已烷中含有的共价键的数目为19NA
C.标准状况下,11.2L12C18O中含有的中子数为8NA
D.标准状况下,7.1gCl2通入足量石灰水中反应转移的电子数为0.2NA
3. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。A是元素Y的单质。常温下,A遇甲的浓溶液发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,且丙是无色气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.由于丁和戊化学键相同,所以它们都是平面结构
B.简单氢化物的沸点:X>Z
C.简单离子半径大小:X<Y
D.Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存
4. 毒番石榴是自然界中最毒的树木之一,人若在树下避雨它的汁液会通过雨水渗进皮肤使人中毒。毒番石榴汁液的主要成分佛波醇分子结构如图,下列说法正确的是( )
A.该分子不能使稀高锰酸钾溶液褪色B.佛波醇不能溶于水及甲苯
C.该分子中所有原子共平面D.佛波醇可以发生加聚反应
5. 利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该分解过程是:2NON2+O2
B.实验室制取NO可以用铜与稀硝酸反应
C.过程②释放能量,过程③吸收能量
D.标准状况下,NO分解生成5.6LN2转移电子数约为6.02×1023
6. 下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
7. 已知:pKa=-lgKa,25℃时,弱酸H2A的pKa1=1.85,pKa2=7.19.常温下,用0.1m/LNaOH溶液滴定20mL0.1ml/LH2A溶液的曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.D点所得溶液中溶质的水解平衡常数Kh1=10-7.19
B.C点所得溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)
C.B点所得溶液中:c(A2-)>c(H2A)
D.A点所得溶液中:溶质是NaHA和H2A
8. 碳酸盐在无机试剂制备中应用广泛。某研究小组用如下两种方法制备FeCO3。
已知:FeCO3是白色固体,难溶于水。
Ⅰ.研究小组用炼铁厂的铁矾渣制备FeCO3,铁矾渣主要含有K2Fe6(SO4)4(OH)12、ZnO、Fe2O3及少量的CaO、MgO、SiO2等。
(1)试剂1是过量的______,滤渣2的成分是______。(写化学式)
(2)“沉铁”发生反应的离子方程式是______
(3)沉铁后的滤液经“操作a”,再经过“过滤、洗涤、干燥”得到皓矾(ZnSO4•7H2O),“操作a“是______,取28.70g皓矾(ZnSO4•7H2O)加热,剩余固体的质量变化如图,100°C时所得固体的化学式______。
Ⅱ.研究小组又采用如下装置制取FeCO3(C后及夹持装置略)。操作的关键是向Na2CO3溶液(pH=12.11)通入一段时间CO2至溶液pH为7,再滴加一定量FeSO4溶液,产生白色沉淀。
(1)画出装置B并标明所用试剂。
(2)先向1ml/LNa2CO3溶液中通入CO2的目的是______。
(3)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂,该实验小组用KMnO4测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,发现乳酸亚铁的质量分数总是大于100%,其原因是______(不考虑操作不当引起的误差)。
9. 铋(Bi)的化合物在电子、医药等领域应用广泛。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含杂质SiO2等,Bi2S3不溶于水和硫酸)制备Bi2O3的工艺如图。
回答下列问题:
(1)试剂a最好选用的试剂是______(填选项字母)
A.HCl溶液B.浓H2SO4C.H2O2溶液D.FeCl3和HCl混合液
(2)辉铋矿的浸出液中铋元素主要以Bi3+形式存在,写出浸出过程生成S渣的离子方程式______。“滤液b“中通入气体X后可循环利用,气体X是______。(写化学式)
(3)“抽滤“用如图装置完成,请选择字母代号补全正确的操作顺序
(洗涤操作只做一次):开抽气泵→a→b→d→______→c→关抽气泵。
a.转移固液混合物 b.关活塞A c.开活塞A d.确认抽干 e.加洗涤剂洗涤
(4)写出“煅烧”碱式碳酸铋[(BiO)2CO3]制备Bi2O3的化学方程式______。
(5)硝酸酸溶后调pH可得到碱式硝酸铋,碱式硝酸铋直接灼烧也能得到Bi2O3,上述工艺中却转化为碱式碳酸铋再灼烧,除了能改良产品性状,另一优点是______。
(6)从“母液”中回收可用做炸药的物质是______。(写物质名称)
10. 燃煤烟气中含有大量NOx和SO2,可经处理消除。
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)+4NO2(g)⇌4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H1=574.0kJ•ml-1
CH4(g)+4NO(g)⇌2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H2=160.0kJ•ml-1
①反应CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H3=______
②若该反应中将NOx还原为N2,消耗标准状况下5.6LCH4,则反应过程中转移的电子物质的量为______。
(2)用CH4还原NO2的反应为CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),向两个容积均为2L温度分别为T1℃、T2℃的恒温恒容密闭容器中分别加入物质的量为1ml的CH4和2mlNO2,测得各容器中n(NO2)随反应时间t的变化如图所示:
①T1______T2(填“>”或“<”)。
②T1℃时,40~80min,用N2的浓度变化表示的平均反应速率为v(N2)=______,此温度下的化学平衡常数K=______。
③T1℃下,200min时,向容器中再加入CH4、NO2和H2O(g)各lml,化学平衡______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)亚氯酸钠(NaClO2)和次氯酸钠(NaClO)碱性混合液作为复合吸收剂可脱除烟气中的NOx、SO2,使其转化为NO3-、SO42-。
①写出NO与NaClO2反应的离子方程式:______
②图甲表示在一定条件下温度与复合吸收剂对烟气中SO2、NO脱除效率的关系。图中SO2比NO脱除效率高的原因可能是______。(答出一点即可)
(4)用碱液脱硝是目前研究的课题之一。
①将NO、NO2控制物质的量之比接近1:1通入足量氢氧化钠溶液可制NaNO2溶液。请写出该反应的离子方程式______。
②将工业上氢氧化钠溶液脱硝得到的NaNO2、NaNO3的混合液和NaOH溶液分别加到图乙所示的电解槽中进行电解。写出A室NO2发生的电极反应:______。
11. 硼(B)钴(C)和锰(Mn)形成物质时比较复杂和变化多端。
(1)C基态原子核外电子排布式为______。第二周期元素第一电离能比B高的有______种。
(2)硝酸锰是工业制备中常用的催化剂,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在______。
(3)NaBO2可用于织物漂白。BO2的空间构型为______写出两种与其互为等电子体的分子的化学式:______。
(4)图1表示偏硼酸根的一种无限长的链式结构,其化学式可表示为______。(以n表示硼原子的个数)图2表示的是一种五硼酸根离子,其中B原子的杂化方式为______。
(5)立方BN和立方AIN均为原子晶体,结构相似,BN的熔点高于AIN的原因为______。
(6)一种新型轻质储氢材料的晶胞结构如图所示,设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为______g•cm-3.(用含a、NA的代数式表示)。
12. G是某抗炎症药物的中间体,其合成路线如图:
已知:(呈碱性,易氧化)
(1)C的官能团名称是______。
(2)反应①的反应类型为______;反应②的作用是______。
(3)下列对有机物G的性质推测不正确的是______。(填选项字母)。
A.1mlG与足量NaHCO3溶液反应放出2mlCO2
B.能发生取代反应和氧化反应
C.能加聚合成高分子化合物
D.具有两性,既能与酸反应也能与碱反应
(4)写出E→F的化学反应方程式______。
(5)同时符合下列条件的D的同分异构体有______种。
①含有苯环且能发生水解反应:②能发生银镜反应;③能与NaHCO3溶液反应放出CO2。
(6)已知:苯环上有烷烃基时,新引入的取代基连在苯环的邻、对位:苯环上有羧基时,新引入的取代基连在苯环的间位。根据题中的信息,写出以甲苯为原料合成有机物的流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:XYZ……目标产物______。
参考答案及解析
一、 单选题
1. 【答案】D
【解析】解:A.瓷器由黏土烧制而成,所以烧制瓷器的主要原料为黏土,故A正确;
B.雾霾天气对人的健康造成危害,“雾”和“霾”的分散质微粒不相同,雾的粒度较大,霾的粒度较小,故B正确;
C.Mg比Fe活泼,当发生化学腐蚀时Mg作负极而被腐蚀,从而阻止Fe被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;
D.花生油是植物油,植物油是不饱和高级脂肪酸的甘油酯,故D错误;
故选:D。
A、瓷器由黏土烧制而成;
B、雾滴的尺度比较大,从几微米到100微米,平均直径大约在10-20微米左右;霾粒子的分布比较均匀,而且灰霾粒子的尺度比较小,从0.001微米到10微米,平均直径大约在1-2微米左右;
C、Mg比Fe活泼,当发生化学腐蚀时Mg作负极;
D、植物油是不饱和高级脂肪酸的甘油酯。
本题主要考查的是元素化合物的性质,题目的情景设计较新颖,侧重分析与应用能力的考查,题目难度中等。
2. 【答案】C
【解析】解:A、4.6g钠的物质的量为0.2ml,和水反应生成0.1ml氢气,而钠和水反应后生成的NaOH能继续和铝反应生成氢气,故最终生成的氢气的物质的量大于0.1ml,即分子数多于0.1NA个,故A错误;
B、标况下己烷为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故B错误;
C、标准状况下,11.2L12C18O的物质的量为n==0.5ml,而12C18O中含16个中子,故0.5ml此气体中含中子为8NA个,故C正确;
D、标况下7.1g氯气的物质的量为n==0.1ml,而氯气和碱的反应为歧化反应,氯元素由0价歧化为-1价和+1价,故0.1ml氯气转移电子为0.1NA个,故D错误。
故选:C。
A、求出钠的物质的量,然后根据钠和水反应后生成的NaOH能继续和铝反应来分析;
B、标况下己烷为液体;
C、求出标准状况下,11.2L12C18O的物质的量,然后根据12C18O中含16个中子来分析;
D、求出氯气的物质的量,然后根据氯气和碱的反应为歧化反应,氯元素由0价歧化为-1价和+1价。
本题考查了物质的量和阿伏伽德罗常数的有关计算,难度不大,掌握公式的运用和物质的结构是解题关键。
3. 【答案】B
【解析】解:根据分析可知,W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S元素;甲为H2SO4,乙为Al2(SO4)3,丙为SO2,丁为H2O,戊为H2O2。
A.丁为H2O,戊为H2O2,前者含极性键,后者含有极性键、非极性键,二者化学键类型不同,且都不是平面结构,故A错误;
B.X为O,Z为S,水分子之间存在氢键,导致水的沸点较高,即简单氢化物的沸点:X>Z,故B正确;
C.电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径大小:X>Y,故C错误;
D.Al3+、S2-在水中发生水解反应生成Al(OH)3与H2S,不能大量共存,故D错误;
故选:B。
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,A是元素Y的单质,常温下A遇甲的浓溶液钝化,可知A为Al单质,Y为Al元素,丙是无色气体,则甲为H2SO4、丙为SO2.丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,可知丁为H2O,戊为H2O2,乙为Al2(SO4)3,则W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S元素,据此解答。
本题考查无机物的推断,题目难度中等,根据钝化反应以及相关物质的性质进行分析判断,熟练掌握元素化合物知识、微粒半径比较、元素周期律应用等,试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力。
4. 【答案】D
【解析】解:A.含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,故A错误;
B.有机物大都可溶于有机溶剂,含有多个羟基,为亲水基,由题意可知,汁液会通过雨水渗进皮肤使人中毒,说明可溶于水,故B错误;
C.含有多个饱和碳原子,具有甲烷的结构特征,则所有的原子不在同一个平面上,故C错误;
D.含有碳碳双键,可发生加聚反应,故D正确。
故选:D。
有机物含有羟基、羰基和碳碳双键,结合醇、酮和烯烃的性质解答该题。
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意烯烃、醇的性质,题目难度不大。
5. 【答案】C
【解析】解:A.由图可知,NO分解生成N2和O2,化学方程式为2NON2+O2,故A正确;
B.实验室常用铜与稀硝酸反应制取NO,硝酸具有强氧化性,能和较不活泼的金属Cu反应生成硝酸铜、NO和水,离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,故B正确;
C.过程②是断裂化学键的过程,吸收能量;过程③是形成化学键的过程,释放能量,故C错误;
D.依据方程式:2NON2+O2,生成1ml氮气转移4ml电子,则生成5.6LN2转移电子数为×4×6.02×1023ml-1=6.02×1023,故D正确;
故选:C。
A.根据图中NO分解的起始状态和最终状态分析物质种类,写出反应的化学方程式;
B.Cu和稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜、NO和水;
C.形成化学键释放能量,断裂化学键吸收能量;
D.依据方程式:2NON2+O2计算解答。
本题考查化学反应中能量变化,把握化学键的变化与能量变化的关系为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,综合性较强,题目难度不大。
6. 【答案】C
【解析】解:A.混合时将密度大的液体注入密度小的液体中,应将反应后混合物注入水中观察,故A错误;
B.生成氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,试纸选择不合理,故B错误;
C.浓度相同,Ksp小的先沉淀,由现象可知Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2SO4),故C正确;
D.测定等浓度的盐溶液,碳酸钠溶液的pH大,可知水解程度大,则碳酸氢根离子的酸性小于亚硫酸氢根离子的酸性,不能比较非金属性,故D错误;
故选:C。
A.混合时将密度大的液体注入密度小的液体中;
B.生成氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
C.浓度相同,Ksp小的先沉淀;
D.测定等浓度的盐溶液,碳酸钠溶液的pH大,可知水解程度大。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、离子检验、沉淀生成、盐类水解、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
7. 【答案】A
【解析】解:A.D点酸碱恰好完全反应生成Na2A,Na2A的水解平衡常数Kh1===10-6.81,故A错误;
B.C点溶液pH等于pKa2,则该点溶液中c(A2-)=c(HA-),任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),故B正确;
C.B点酸碱恰好完全反应生成NaHA,溶液呈酸性,说明HA-电离程度大于水解程度,则c(A2-)>c(H2A),故C正确;
D.A点溶液的pH等于pKa1,则该点溶液中c(H2A)=c(HA-),B点酸碱恰好完全反应生成NaHA,所以A点所得溶液中溶质为溶质是NaHA和H2A,故D正确;
故选:A。
A.D点酸碱恰好完全反应生成Na2A,Na2A的水解平衡常数Kh1=;
B.C点溶液pH等于pKa2,则该点溶液中c(A2-)=c(HA-),任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒判断;
C.B点酸碱恰好完全反应生成NaHA,溶液呈酸性,说明HA-电离程度大于水解程度;
D.A点溶液的pH等于pKa1,则该点溶液中c(H2A)=c(HA-),B点酸碱恰好完全反应生成NaHA。
本题考查酸碱混合溶液定性判断,侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力,明确各点溶液中溶质成分及其性质是解本题关键,注意结合电离平衡常数分析解答,题目难度不大。
二、 简答题
8. 【答案】硫酸(H2SO4), 铁粉(Fe)、CaF2、MgF2 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O 蒸发浓缩、冷却结晶 ZnSO4•H2O 排除装置中的空气,降低溶液中OH-的浓度,防止生成Fe(OH)2 乳酸被高锰酸鉀溶液氧化导致消耗高锰酸钾的增大
【解析】解:I.(1)根据分析,试剂1是过量的硫酸(H2SO4),滤渣2的成分是铁粉(Fe)、CaF2、MgF2,
故答案为:硫酸(H2SO4);铁粉(Fe)、CaF2、MgF2;
(2)“沉铁”发生反应的离子方程式是Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,
故答案为:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(3)沉铁后的滤液经“操作a”,再经过“过滤、洗涤、干燥”得到皓矾(ZnSO4•7H2O),结合分析,“操作a”是蒸发浓缩、冷却结晶,
皓矾(ZnSO4•7H2O)受热易分解,在不同的温度下分解可生成ZnSO4•H2O或ZnSO4或ZnO,产物不同;28.70g皓矾的物质的量为:n((ZnSO4•7H2O)==0.1ml,不论分解产物是什么,根据锌元素守恒,物质的量为0.1ml,因此生成0.1mlZnSO4•H2O的质量=0.1ml×179g/ml=17.90g;生成0.1mlZnSO4的质量=0.1ml×161g/ml=16.10g;生成0.1mlZnO的质量=0.1ml×81g/ml=8.10g;根据上述分析:100°C时所得固体A的质量为17.90g,生成的固体为ZnSO4•H2O,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;ZnSO4•H2O;
II.(1)装置A反应制得的CO2气体中含有氯化氢气体,影响后续制取实验,通入C装置前应先进行洗气除杂,一般选用饱和碳酸氢钠,洗气时,气体应长进短出,装置图为,
故答案为:;
(2)装置中含有空气,空气中的氧气可以将亚铁离子氧化为铁离子,CO2可将装置中的氧气排除,防止亚铁离子氧化;同时碳酸钠溶液碱性强,溶液中c(OH-)大,就会出现生成氢氧化亚铁与制备的FeCO3成为竞争反应,而导致制备的FeCO3纯度低,NaHCO3溶液碱性弱,制得FeCO3纯度高,则先向1ml/LNa2CO3溶液中通入CO2的目的是排除装置中的空气,降低溶液中OH-的浓度,防止生成Fe(OH)2,
故答案为:排除装置中的空气,降低溶液中OH-的浓度,防止生成Fe(OH)2;
(3)乳酸中含有醇羟基,具有醇的性质,能被高锰酸鉀溶液氧化导致消耗高锰酸钾的增大,而计算中按亚铁离子被氧化,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%,
故答案为:乳酸被高锰酸鉀溶液氧化导致消耗高锰酸钾的增大。
I.用过量的稀硫酸溶解铁矾渣(主要含有K2Fe6(SO4)4(OH)12、ZnO、Fe2O3及少量的CaO、MgO、SiO2等),SiO2不溶,过滤得到的滤渣I主要是SiO2,滤液为含有K+、Fe3+、Zn2+、Ca2+、Mg2+的酸性溶液,加入铁粉,发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe+2H+=Fe2++H2↑,再加入NH4F使Ca2+、Mg2+离子沉淀,过滤,滤渣II含有过量的铁粉、CaF2、MgF2,滤液主要含有Fe2+、Zn2+,再加入NH4HCO3沉淀Fe2+,生成FeCO3和CO2气体,得到的滤液经蒸发浓缩、冷却结晶,再经过过滤、洗涤、干燥,得到皓矾(ZnSO4•7H2O),据此分析解答;
II.(1)装置A反应制得的CO2气体中含有氯化氢气体,影响后续制取实验,据此分析;
(2)碳酸钠溶液碱性强,溶液中c(OH-)大,就会出现生成氢氧化亚铁与制备的FeCO3成为竞争反应,而导致制备的FeCO3纯度低,NaHCO3溶液碱性弱,制得FeCO3纯度高;
(3)根据乳酸[CH3CH(OH)COOH]的结构简式,乳酸中醇羟基,具有醇的性质,可与高锰酸钾溶液反应,据此分析。
本题以物质制备为载体,考查学生对原理的分析理解、物质的分离提纯、氧化还原反应、实验方案设计、信息获取与迁移运用等,需要学生具备扎实的基础,题目难度中等。
9. 【答案】D Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S Cl2(或O2) c→e→b→d (BiO)2CO3Bi2O3+CO2↑ 没有污染性的气体产生 硝酸铵
【解析】解:(1)根据分析,浸出溶浸过程中,辉铋矿加入氯化铁溶液和盐酸溶解后过滤,氯化铁氧化硫离子为硫单质:Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S,Bi3+,Fe3+易水解生成沉淀,加入盐酸可防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀,则试剂a最好选用的试剂是FeCl3和HCl混合液,故选D,
故答案为:D;
(2)辉铋矿的浸出液中铋元素主要以Bi3+形式存在,浸出过程加入氯化铁溶液,氯化铁氧化硫离子为硫单质,化学方程式为:Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S,离子方程式Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S;滤液b主要是氯化亚铁,向滤液b中通入氯气或氧气,可将Fe2+转化为Fe3+得到主要含有FeCl3的溶液,可用于辉铋矿浸出操作,达到循环使用的目的,则气体X是Cl2(或O2),
故答案为:Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S;Cl2(或O2);
(3)抽滤操作的正确操作顺序为开抽气泵→转移固液混合物→关活塞A→确认抽干→开活塞A→加洗涤剂洗涤→关活塞A→确认抽干→开活塞A→关抽气泵,
故答案为:c→e→b→d;
(4)根据分析,“煅烧”操作是将碱式碳酸铋煅烧分解生成Bi2O3和二氧化碳,化学方程式为(BiO)2CO3Bi2O3+CO2↑,
故答案为:(BiO)2CO3Bi2O3+CO2↑;
(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到Bi2O3,但同时产生氮氧化物,会污染大气。上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧,可以改良产品性状,且没有污染性的气体产生,
故答案为:没有污染性的气体产生;
(6)根据分析,母液为硝酸铵,从“母液”中回收可用做炸药的物质是硝酸铵,
故答案为:硝酸铵。
辉铋矿(主要成分是Bi2S3、含杂质SiO2等)制备铋酸钠,辉铋矿加入氯化铁溶液和盐酸溶解后过滤,氯化铁氧化硫离子为硫单质:Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S,盐酸是防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀,得到滤渣为S,滤液中含有Bi3+,H+,Fe3+,滤液中加入铁粉过滤得到粗铋:2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi、2Fe3++Fe=3Fe2+,滤液b主要是氯化亚铁,向滤液b中通入氯气或氧气,可将Fe2+转化为Fe3+得到主要含有FeCl3的溶液,可用于辉铋矿浸出操作,达到循环使用的目的,“粗铋”中含有的杂质主要是Fe,通过熔盐电解精炼除去Fe,得到精铋,加入硝酸溶解调节pH得到碱式硝酸铋,与碳酸铵溶液反应得到碱式碳酸铋,母液为硝酸铵,将碱式碳酸铋煅烧生成Bi2O3,据此分析作答。
本题考查了物质的制备,为高考常见题型,题目涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解、电解精炼金属的原理等,理解工艺流程原理是解题的关键,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,题目难度中等。
10. 【答案】367kJ•ml-1 2ml < 0.0025ml/(L•min) 0.25 正向 4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O SO2易溶于水,NO难溶于水,二氧化硫溶于吸收剂中的浓度明显比NO大(或二氧化硫的还原性强或脱硝反应活化能较高) NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O 2NO2-+6e-+4H2O=8OH-+N2↑
【解析】解:(1)①Ⅰ、CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=574.0kJ•ml-1
Ⅱ、CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=160.0kJ•ml-1
根据盖斯定律计算(Ⅰ+Ⅱ)×得到CH4与NO2反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式:CH4 (g)+2NO2(g)=N2 (g)+CO2(g)+2H2O(g)
△H3=[(574.0kJ•ml-1)+(160.0kJ•ml-1)]×=367kJ•ml-1,
故答案为:367kJ•ml-1;
②还原NOx至N2,消耗标准状况下5.6LCH4,n(CH4)==0.25ml,CH4被氧化为CO2,碳元素化合从-4价升高为+4价,整个过程中转移的电子总数为0.25ml×8=2ml,
故答案为:2ml;
(2)①图象分析可知,T2先拐先平温度高,所以T1<T2,
故答案为:<;
②T1℃时,CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),40~80min,用N2的浓度变化表示的平均反应速率为v(N2)=v(NO2)===0.0025ml/(L•min),
向两个容积均为2L,T1℃此温度下反应达到平衡状态,二氧化氮物质的量为1ml,三行计算列式得到,
CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),
起始量(ml/L) 0.5 1
变化量(ml/L) 0.25 0.5 0.25 0.25 0.5
平衡量(ml/L) 0.25 0.5 0.25 0.25 0.5
平衡常数K==0.25,
故答案为:0.0025ml/(L•min);0.25;
③T1℃下,200min时,向容器中再加入CH4、NO2和H2O(g)各lml,容积为2L,
CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),
起始量(ml/L) 0.25+0.5 0.5+0.5 0.25 0.25 0.5+0.5
Qc=≈0.083<0.25,平衡正向移动,
故答案为:正向;
(3)①废气中的NO与NaClO2反应,NaClO2具有氧化性,NO具有还原性,发生氧化还原反应,生成NO3-、SO42-,则此反应的离子方程式为4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O,
故答案为:4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O;
②SO2易溶于水,而NO难溶于水,导致吸收剂中SO2浓度明显比NO大(或二氧化硫的还原性强或脱硝反应活化能较高),则SO2比NO脱除效率高,
故答案为:SO2易溶于水,NO难溶于水,二氧化硫溶于吸收剂中的浓度明显比NO大(或二氧化硫的还原性强或脱硝反应活化能较高);
(4)①NO、NO2和氢氧化钠发生氮元素价态归中的氧化还原反应,反应为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,离子方程式为:NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O,
故答案为:NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O;
②NO2-在阴极得电子被还原为氮气,结合B室的溶液是中性溶液,故放电的方程式为:2NO2-+6e-+4H2O=8OH-+N2↑,
故答案为:2NO2-+6e-+4H2O=8OH-+N2↑。
(1)①Ⅰ、CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=574.0kJ•ml-1
Ⅱ、CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=160.0kJ•ml-1
盖斯定律计算(Ⅰ+Ⅱ)×得到CH4与NO2反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式;
②若反应中还原NOx至N2,消耗标准状况下5.6LCH4,CH4被氧化为CO2,碳元素化合从-4价升高为+4价,可结合甲烷的物质的量,可计算反应中转移电子数目;
(2)①先拐先平温度高,据此判断T1、T2大小;
②T1℃时,CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),40~80min,用N2的浓度变化表示的平均反应速率为v(N2)=v(NO2)=;T1℃此温度下反应达到平衡状态,二氧化氮物质的量为1.0ml,结合三行计算列式计算得到平衡浓度计算平衡常数;
③T1℃下,200min时,向容器中再加入CH4、NO2和H2O(g)各lml,温度不变,平衡常数不变,结合CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)列式计算,比较Qc、与K大小判断平衡进行的方向;
(3)①废气中的NO与NaClO2反应,NaClO2具有氧化性,NO具有还原性,发生氧化还原反应,生成NO3-、SO42-,据此写出反应的离子方程式;
②烟所中SO2和NO的水溶性存在明显差异,影响了复合剂对烟气中SO2、NO脱除效率;
(4)①将NO、NO2控制物质的量之比接近1:1通入足量氢氧化钠溶液生成亚硝酸钠和水,据此书写离子方程式;
②通过A室产生了N2,可知A极的电解质溶液为NaNO3和NaNO2的混合溶液,NO2-在A极放电为N2,则A为阴极;则B极为阳极,电解质溶液为NaOH溶液,OH-在B极放电,据此分析。
本题考查化学原理部分知识,包含化学平衡常数的理解与盖斯定律的简单应用,电化学知识,化学平衡计算等。题目涉及的知识点较多,较为综合,正确进行图象分析判断、熟练平衡移动原理的理解应用是解答关键,题目难度中等。
11. 【答案】[Ar]3d74s2 6 π键、离子键 直线形 CO2、CS2 (BO2)nn- sp2、sp3 B原子半径更小,B-N键键长更短,键能更大,熔点更高
【解析】解:(1)C是27号元素,位于元素周期表第4周期第VIII族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;同周期主族元素,随着原子序数的增大,随着原子序数的增大,第一电离能有增大的趋势,但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,所以第一电离能比B大的有Be,C,N,O,F,Ne,共有6个元素;
故答案为:[Ar]3d74s2;6;
(2)硝酸锰是离子化合物,硝酸根和锰离子之间形成离子键,硝酸根中N原子与3个氧原子形成3个σ键,硝酸根中有一个氮氧双键,所以还存在π键,
故答案为:π键、离子键;
(3)BO2-的中心原子的价层电子对数为2,孤电子对数为0,立体构型为直线形;与BO2-互为等电子体的分子有CO2、CS2、N2O、BeCl2等,
故答案为:直线形;CO2、CS2;
(4)根据均摊思想,无限长链式偏硼酸根离子中,一个B相当于占有O的数目为1+=2,所以其化学式可表示为:(BO2)nn-,
根据杂化轨道理论,五硼酸根离子中,B原子部分形成3根共价键,为sp2杂化,部分形成4根共价键,为sp3杂化,
故答案为:(BO2)nn-;sp2、sp3;
(5)立方BN和立方AlN均为原子晶体,B原子半径更小,B-N键键长更短,键能更大,熔点更高,
故答案为:B原子半径更小,B-N键键长更短,键能更大,熔点更高;
(6)晶胞中,Na+离子数目=4×+4×=3,Li+离子数目=2×=1,BH4-离子数目=1+4×+8×=4,故该物质的化学式为Na3Li(BH4)4,晶胞质量=g,晶体密度ρ==g/cm3=g/cm3;
故答案为:。
(1)C是27号元素,可按照能量最低原理书写电子排布式;同周期主族元素,随着原子序数的增大,第一电离能有增大的趋势,但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常;
(2)Mn(NO3)2为离子化合物,含有离子键、共价键,共价键含有σ键和π键;
(3)BO2-的中心原子的价层电子对数为2,孤电子对数为0;原子总数相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体;
(4)根据均摊思想分析偏硼酸根离子的化学式,根据杂化轨道理论判断五硼酸根离子中B原子的杂化方式;
(5)原子半径越小,键长越短,键能越大,原子晶体的熔点越高;
(6)①均摊法计算晶胞中各离子数目,结合晶胞中各离子数目计算晶胞质量,晶体密度ρ=;
本题考查物质结构与性质,涉及核外电子排布、电离能、杂化方式、熔沸点高低比较、化学键、晶胞计算等,(6)中关键是理解晶胞结构特点,注意均摊法的应用,侧重考查学生的分析计算能力。
12. 【答案】酯基 取代反应 保护酚羟基,以防被氧化 AC 17
【解析】解:(1)C为,C的官能团名称是酯基,
故答案为:酯基;
(2)反应①的反应类型为取代反应;酚羟基易被氧化,所以反应②的作用是为防止酚羟基被氧化,
故答案为:取代反应;保护酚羟基,以防被氧化;
(3)A.G中只有羧基能和碳酸氢钠反应且羧基和二氧化碳以1:1反应,所以1mlG与足量NaHCO3溶液反应放出1mlCO2,故错误;
B.氨基、羧基和酚羟基都能发生取代反应,酚羟基能发生氧化反应,所以能发生取代反应和氧化反应,故正确;
C.不含碳碳双键或碳碳三键,所以不能发生加聚反应,但可以发生缩聚反应合成高分子化合物,故错误;
D.氨基具有碱性、酚羟基和羧基具有酸性,所以G具有两性,既能与酸反应也能与碱反应,故正确;
故答案为:AC;
(4)E发生取代反应生成F,E→F的化学反应方程式为,
故答案为:;
(5)D的同分异构体符合下列条件:
①含有苯环且能发生水解反应,说明含有酯基:
②能发生银镜反应,说明含有醛基;
③能与NaHCO3溶液反应放出CO2,说明含有羧基,
则含有醛基的酯基为HCOO-,
如果取代基为HCOO-、-COOH、-CH3,有10种;
如果取代基为HCOOCH2-、-COOH,有邻间对3种;
如果取代基为HCOO-、-CH2COOH,有邻间对3种;
如果取代基为HCOOCH(COOH)-,有1种,
所以符合条件的同分异构体有17种,
故答案为:17;
(6)甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,邻硝基甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸被还原生成邻氨基苯甲酸,其合成流程图为,
故答案为:。
C发生氧化反应生成D,根据B、D结构简式知,C为,A和B发生酯化反应生成C,则A为CH3COOH,乙酰氯发生取代反应生成乙酸;D发生水解反应然后酸化得到E为,F发生还原反应生成G,结合信息知,F为,E发生取代反应生成F;
(6)甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,邻硝基甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸被还原生成邻氨基苯甲酸。
本题考查有机物推断和合成,为高频考点,侧重考查学生分析判断、知识迁移及知识综合应用能力,明确物质结构和性质、有机反应类型及反应条件是解本题关键,难点是同分异构体种类判断,题目难度中等。题号
一
二
总分
得分
评卷人
得分
一、 单选题(共7题)
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
Cu片与足量浓硫酸加热反应,冷却后,再将冷水缓慢加入盛有反应混合物的烧杯中
溶液变蓝
证明反应生Cu2+
B
取少量某溶液于试管中,加入NaOH浓溶液并加热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体
蓝色石蕊试纸变红
溶液中含有NH4+
C
向20.00 mL浓度均为0.01ml/L的Na2SO4和Na2S的混合溶液中滴加几滴等浓度的AgNO3溶液
只产生黑色沉淀Ag2S
Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2SO4)
D
室温下,用pH试纸分别测定浓度均为0.1ml/L的Na2SO3和Na2CO3两种溶液的pH
pH:Na2CO3
>Na2SO3
非金属性:S>C
评卷人
得分
二、 简答题(共5题)
图1
图2
2023届河北省唐山市高三一模考试化学试题含解析: 这是一份2023届河北省唐山市高三一模考试化学试题含解析,共25页。试卷主要包含了单选题,实验题,工业流程题,原理综合题,有机推断题等内容,欢迎下载使用。
2023届河北省唐山市高考三模化学试题及答案: 这是一份2023届河北省唐山市高考三模化学试题及答案,文件包含河北省唐山市2023届高考三模化学试题pdf、三模化学答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共6页, 欢迎下载使用。
河北省唐山市2023届高考三模化学试题: 这是一份河北省唐山市2023届高考三模化学试题,共4页。