2022届江西省鹰潭市市一中高三第二次模拟考试理科综合化学试题含解析
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江西省鹰潭市市一中2022届高三第二次模拟考试
理科综合化学试题
一、单选题
1.化学无处不在,化学科学与技术在宇宙探索、改进生活、改善环境与促进发展等方面均发挥着关键性的作用。下列说法正确的是( )
A.“祝融号”火星车的供电装置太阳能电池板的主要成分为二氧化硅
B.2021年我国科学家以CO2为原料合成了淀粉,由CO2合成淀粉有利于实现碳达峰、碳中和的战略
C.航天服使用的棉针织品、羊毛、氯丁尼龙橡胶等都属于天然高分子材料
D.二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品和饮料中
2.下列离子方程书写错误的是( )
A.向 FeI2、FeBr2的混合溶液中通入少量氯气:2I-+Cl2= I2+2Cl-
B.过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应:HCO3- + Ca2+ + OH- = CaCO3↓ + H2O
C.向 NaHCO3溶液中加入氯化铁溶液:3HCO3-+Fe3+ =3CO2↑+Fe(OH)3↓
D.AgCl悬浊液中滴入Na2S溶液:2Ag++S2- =Ag2S↓
3.已知某兴奋剂乙基雌烯醇的结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A.在浓硫酸作用下,分子内消去一个水分子,产物有三种有机物
B.该物质可发生氧化反应,还原反应
C.该物质不可能有芳香族的同分异构体
D.该物质分子中的所有碳原子均共平面
4.根据下列实验操作和现象,得到的结论错误的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向盛1mL0.1mol⋅L-1ZnSO4溶液的试管中滴加0.1mol⋅L-1Na2S溶液至不再有白色沉淀产生,再向其中滴加0.1mol⋅L-1CuSO4溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀
证明Ksp(CuS)
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,有白色沉淀生成,溶液红色变浅
证明纯碱溶液呈碱性是由CO32- 水解引起的
C
向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至碱性,再滴加少量碘水,溶液未变蓝
淀粉完全水解
D
压缩装有H2、I2(g)和HI混合气体(已平衡)的密闭容器,观察到气体颜色加深
无法证明平衡发生了移动
A.A B.B C.C D.D
5.某多孔储氢材料结构如图,M、W、X、Y、Z五种短周期元素原子序数依次增大,Z比Y的原子序数大9。下列说法正确的是( )
A.最高价氧化物的水化物酸性 Y>X
B.原子半径:M
D.M、Y、Z不能形成离子化合物
6.2022年的北京冬奥会使用了液流电池做备用电源。液流电池具有储能时间长,安全稳定的优势,电池中的电解液在正负极附近各自循环。电池的总反应为2NaBr+(x-1)Na2Sx⇌充电放电Br2+xNa2Sx-1,其中x=2∼4
下列说法正确的是( )
A.电池可用铁做负极
B.放电时正极反应为xS(x-1)2--2e-=(x-1)Sx2-x=2~4
C.电池充电时,转移1mol电子,阴极附近增加2mol离子
D.电池的离子选择膜可以用阳离子交换膜,也可用阴离子交换膜
7.25℃时,某混合溶液中c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.01 mol·L-1,由水电离出的c水(H+)的对数1g c水(H+)与lgc(HA-)c(H2A),lgc(A2-)c(HA-)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线L1表示1g c水(H+)与lgc(HA-)c(H2A)的变化关系
B.Y点时存在c(H2A)=c(HA-)=c(A2-)
C.X点时溶液的pH=5
D.Ka2(H2A)=10-8
二、综合题
8.亚硫酰氯(SOCl2)又名氯化亚砜,是一种无色或淡黄色发烟液体,有强烈刺激性气味,其熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解。遇水剧烈反应生成SO2和另一种酸性气体,常用作脱水剂,主要用于制造酰基氯化物,还用于医药、农药、染料等的生产。
实验室合成SOCl2的原理之一为SO2+Cl2+SCl2活性炭__Δ2SOCl2,部分装置(夹持、加热装置略去)如图所示。
(1)①仪器F的名称为 ,所盛的试剂是 ;
②装置A、C除干燥气体外,另一作用可能是 ;
如果没有A、C,二氧化硫与氯气在装置B中会有副反应发生,该反应的离子方程式为
③E中反应的化学方程式: 。
(2)甲同学认为SOCl2和FeCl3∙6H2O混合加热可制得无水FeCl3,但乙同学认为该实验可能发生副反应使产品不纯。乙同学设计如下实验判断副反应的可能性:取少量FeCl3∙6H2O于试管中,加入足量SOCl2,充分反应后向试管中加水溶解,用四支试管各取溶解后的溶液少许,分别进行下列实验,通过现象能验证发生副反应的是 (填选项字母)。
a.滴加BaCl2溶液 b.滴加K3[Fe(CN)6]溶液
c.滴加酸性KMnO4溶液 d.滴加溴水
(3)分离产物后,向获得的SOCl2中加入足量NaOH溶液,振荡、静置得到无色溶液,检验该溶液中存在Cl-的需要用到的试剂是
9.硫酸镍主要用于电镀、镍电池、催化剂以及制取其他镍盐等,并用于印染媒染剂、金属着色剂等。NiSO4·nH2O易溶于水,难溶于乙醇,其水溶液显酸性。从电镀污泥中回收制备NiSO4·nH2O和其它金属的工艺流程如下。
已知:Ⅰ.电镀污泥含有Cu(OH)2、Ni(OH)2、Fe(OH)3、Cr(OH)3和SiO2等。
Ⅱ.萃取剂(RH)萃取Ni2+的原理为Ni2++2RH⇌NiR2+2H+。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为加快浸出速率,提高生产效益,降低生产成本,下列措施不合理的有____ (填标号)。
A.搅拌
B.适当增大硫酸的浓度
C.对污泥进一步球磨粉碎
(2)“电解”时,铜的电解电压(U)较低,且电解速率很快,铁和铬存在形式随电解电压的变化如下表。为得到纯的NiSO4·nH2O,电解电压(U)的范围是(单位:V) 。
电解电压/V
1.0
1.2
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
Fe2+
有
有
有
无
无
无
无
Cr4+
无
无
无
无
无
有
有
(3)萃取余液可在操作单元 中循环利用(填选项),
A.酸浸 B.调pH C.除Cr
反萃取剂X为 (填化学式)。
(4)“反萃取”得到的NiSO4溶液,可在强碱溶液中被NaClO氧化,得到用作镍镉电池正极材料的NiOOH。该反应的离子方程式为 。
(5)第三代混合动力车,可以用电动机,内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低汽油的消耗;在下坡时,电池处于充电状态。混合动力车目前一般使用镍氢电池。镍氢电池充放电原理如图1所示,根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时,乙电极的电极反应式为 。
(6)采用热重分析法测定NiSO4·nH2O样品所含结晶水数。将样品在900℃下进行煅烧,失重率随时间变化如下图,A点时失掉2个结晶水,n的值为 。
10.合成氨是目前人工固氮最重要的途径,对人类生存具有重大意义,反应为:
(1)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=-92.4kJ/mol。
①该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
我国科学家在合成氨反应机理研究中取得新进展,首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系,并提出了“氮转移”催化机理。
i. 3LiH(s) + N2(g) =Li2NH(s) + LiNH2(g) ΔH1=+32.8kJ·mol-1
ii. Li2NH(s)+2H2(g)=2LiH(s)+NH3(g) ΔH2=-88kJ·mol-1
iii. LiNH2(g)+H2(g)=LiH(s)+NH3(g) ΔH3
②则ΔH3= 。
(2)为了研究反应的热效应,我国的科研人员计算了在一定范围内下列反应的平衡常数Kp。
i.N2H4(l)⇌N2(g)+2H2(g) ΔH0 Kp0
ii.N2H4(l)⇌43NH3(g)+13N2(g) ΔH1 Kp1
iii.43NH3(g)⇌23N2(g)+2H2(g) ΔH2 Kp2
lgKp1-T和lgKp2-T的线性关系图如下所示:
①由图可知ΔH1 0(填“大于”或“小于”)。
②反应i的Kp0= (用Kp1和Kp2表示)。
反应i的ΔH0 0(填“大于”或“小于”),写出推理过程 。
(3)氨水可以吸收二氧化碳。已知常温下,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3) =4.4×10-7,Ka2(H2CO3) =4.4×10-11,.此温度下某氨水的浓度为 2mol/L,则溶液中c(OH-)= mol/L,将CO2通入氨水中使溶液恰好呈中性,则此时c(NH4+)c(HCO3-) = (保留小数点后4位数字)
11.近年来,我国科学家对硫及其化合物进行广泛研究。硫及化合物应用于医药、半导体、颜料、光致发光装置、太阳能电池、红外检测器、光纤维通讯等。回答下列问题:
(1)硫原子的价电子轨道表示式为 。
(2)硫化钠的熔点 (填“大于”“小于”或“等于”)硫化钾的熔点,原因是 。
(3)硫酸根和硫代硫酸根的结构如下图所示:
S2O32-的空间构型为 , 中心硫原子的杂化轨道类型为 。
(4)硫原子和氧原子可形成多种链式硫酸根离子,连二硫酸根离子、连三硫酸根离子如下图所示:
这类硫原子数可变的多硫氧合阴离子的化学式可用通式表示为 (用n代表硫原子数)。
(5)天然硫化锌以闪锌矿和纤锌矿存在,ZnS的晶体结构如下图所示,闪锌矿中Zn2+的配位数为 ,已知原子A、B的分数坐标为(0, 0, 0)和(1, 1, 1),原子C的分数坐标为 。 纤锌矿晶体堆积模型为 。
(6)闪锌矿中,设晶胞边长为a, Zn2+和 S2-的离子半径分别为r(Zn2+)和r(S2-),则Zn2+和S2-离子的空间占有率为 % (列出计算表达式)。
12.化合物M()是一种缓释型解热镇痛药。实验室由A和B制备M的一种合成路线如图所示:
已知:①RCH2COOH→SCl2RCHClCOOH;
②;
③R1COOR2+R3OH→催化剂/△R1COOR3+R2OH。
回答下列问题:
(1)A物质的名称为 ;B的结构简式为 。
(2)X中官能团的名称为 ;由D生成E的反应类型为 。
(3)由C到D的第一步反应的化学方程式为 。
(4)由G到H的反应条件是 。
(5)烃Y比B的相对分子质量小2,Y的结构含两个环,其中一个为苯环,两个环没有共用的碳原子,Y可能有 种(不考虑立体异构)。
(6)参照上述合成路线和信息,以苯和乙醛为原料(无机试剂任选),设计制备聚苯乙烯的合成路线 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.“祝融号”火星车的供电装置太阳能电池板的主要成分为单质硅,而二氧化硅可以用于制造光导纤维,选项A不符合题意;
B.以CO2为原料合成了淀粉,二氧化碳被吸收,故由CO2合成淀粉有利于实现碳达峰、碳中和的战略,选项B符合题意;
C.航天服使用的棉针织品、羊毛都属于天然高分子材料,氯丁尼龙橡胶是人工合成的,选项C不符合题意;
D.二氧化硫能杀菌,在葡萄酒中有添加,故可以添加到食品或饮料中,但注意不能超标添加,选项D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.太阳能电池板的成分为单质硅;
B.CO2和H2人工合成淀粉的过程中消耗CO2;
C. 氯丁尼龙橡胶为人工合成材料;
D.二氧化硫具有还原性,且能杀菌。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.氯气先氧化碘离子,然后氧化二价铁,最后氧化溴离子,向FeBr2和FeI2的混合溶液中通入少量Cl2,离子方程式:2I-+Cl2=2Cl-+I2,故A不符合题意,
B.以少量的定为1,则过量Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液反应的离子方程式为:HCO3- + Ca2+ + OH- = CaCO3↓ + H2O,故B不符合题意;
C.将氯化铁溶液与NaHCO3溶液发生双水解反应,离子方程式为:3HCO3-+Fe3+ =3CO2↑+Fe(OH)3↓,故C不符合题意;
D.向AgCl的悬浊液中滴入Na2S溶液发生沉淀转化,反应的离子反应为2AgCl+S2-═Ag2S+2Cl-,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.还原性:I->Fe2+>Br-,氯气少量,只氧化碘离子;
B. Ca(OH)2溶液少量,反应生成碳酸钙、水;
C.Fe3+与HCO3-发生双水解反应;
D.氯化银为难溶物,应保留化学式。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.含有1个羟基,且结构不对称,至于邻位碳原子连接氢原子才能发生消去反应,则分子内消去一个水分子,产物有两种同分异构体,故A不符合题意;
B.含有碳碳双键,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,与氢气发生加成反应即还原反应,故B符合题意;
C.由结构简式可知有机物分子式为C20H32O,不饱和度为5,苯环的不饱和度为4,则可能有芳香族的同分异构体,故C不符合题意;
D.分子中除双键为平面结构外,其它C原子均为sp3杂化,空间构型为四面体结构,则不可能所有碳原子共面,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.羟基相连的碳原子只有2个邻碳原子上有氢原子,所以消去一分子水后的产物只有2种;
B.碳碳双键可以与酸性高锰酸钾发生氧化反应,与氢气的加成反应就是还原反应;
C.该物质的C大于6个,不饱和度大于4,所以可以有芳香族的同分异构体;
D.只要结构式中有叔碳原子,就不可能所有C原子共平面。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.ZnSO4与Na2S反应生成ZnS沉淀,加入CuSO4后生成黑色沉淀,说明白色的ZnS沉淀转化为黑色的CuS沉淀,ZnS与CuS为同一类型的沉淀,沉淀可以向更难溶的转化,因此Ksp(CuS)
C.氢氧化钠溶液与碘水反应,影响淀粉的检验,应直接取水解液少量,加碘水检验淀粉,判断淀粉是否完全水解,C项符合题意;
D.压缩装有H2、I2(g)和HI混合气体(己达平衡)的容器,容器内压强增大,由于该反应前后气体体积不变,压强不影响平衡,所以平衡不移动,即观察到气体颜色加深,无法证明平衡发生了移动,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.在硫化锌沉淀里加入硫化铜沉淀,白色沉淀转化为黑色沉淀,说明硫化锌转化为了硫化铜;
B.钡离子和碳酸根离子产生了碳酸钡的沉淀,碳酸根离子的浓度降低,溶液颜色变浅,碱性减弱,说明溶液的碱性是由碳酸根离子引起的;
C.淀粉水解后的溶液检验淀粉是否存在不需要加碱;
D.氢气和碘蒸气生成HI的反应是气体分子数不变的反应,压强不改变化学平衡。
5.【答案】A
【解析】【解答】根据分析可知,M为H,W为B,X为C,Y为N,Z为S元素,
A.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,非金属性N>C,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H2CO3,故A符合题意;
B.主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:M(H)
故答案为:A。
【分析】从结构分析,M是H、W是B、X是C、Y是N、Z是S。
A.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强;
B.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电数越多,原子半径越小;
C.NH3分子间可以形成氢键,所以沸点NH3大于CH4;
D.硫化铵或硫氢化铵都属于离子化合物。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.铁是活泼金属,若电池用铁做负极,在负极上有Br2生成,对铁有腐蚀性,因此不能用Fe做负极,A不符合题意;
B.放电时正极发生还原反应,正极电极反应式为(x-1)Sx2-+2e-=xS(x-1)2-,B不符合题意;
C.充电时,阴极电极反应式为Br2+2e-=2Br-,转移1mol电子,生成1mol Br-,还有1mol Na+移动至阴极与溴离子结合生成NaBr,则阴极附近增加2mol离子,C符合题意;
D.为保证两极溶液不混合,离子交换膜应选阳离子交换膜,只允许Na+通过,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.铁是活泼金属,用铁作负极材料时,铁会被氧化;
B.放电时正极发生还原反应;
C.写出充电时阴极的电极反应式,在分析化合价的变化情况核电荷的移动情况做出判断;
D.为了防止两夜不混合,只能选用阳离子交换膜。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.当lgc(HA-)c(H2A)=lgc(A2-)c(HA-)时,即c(HA-)c(H2A)=c(A2-)c(HA-)=10,HA-和A2-水解会促进水的电离,但A2-促进水的电离能力更强,即1g c水(H+)更大,故曲线L1表示1g c水(H+)与lgc(A2-)c(HA-)的变化关系,A不符合题意;
B.Y点时,lgc(HA-)c(H2A)≈2,即c(HA-)c(H2A)≈100,则c(HA-)> c(H2A),B不符合题意;
C.曲线L1表示1g c水(H+)与lgc(A2-)c(HA-)的变化关系,X点时lgc(A2-)c(HA-)=1,则c(A2-)=10c(HA-),由c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.01 mol·L-1可知c(HA-)偏大,HA-电离使溶液呈酸性,由于c水(H+)=10-5mol/L,此时溶液存在一种物质抑制水的电离,未知HA-电离出氢离子浓度,溶液的pH不等于5,C不符合题意;
D.由图可知,当c(HA-)= c(A2-)时,lgc(A2-)c(HA-)=0,溶液呈碱性,随c(A2-)的减小,c(HA-)增大,A2-的水解程度减小,HA-的电离程度增加,pH增大,当两者对水的电离促进和抑制作用相同时,溶液呈中性,水电离出的c(H+)=10-7mol/L,由图知,lgc(A2-)c(HA-)=-1,此时c(A2-)c(HA-)=10-1,则Ka2(H2A)=c(A2-)⋅c(H+)c(HA-)=10-8,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.水电离出的c(H+)水越大,溶液中的A2-离子的浓度越大;
B.Y点时c(HA-)c(H2A)=c(A-)c(HA-),但是 c(H2A)不一定等于c(A2-);
C.X点水电离出的c(H+)=10-5mol/L,是由于弱酸根离子水解呈碱性,所以溶液的pH=9;
D.lgc(A2-)c(HA-)=-1时,c(A2-)c(HA-)=10-1,水电离出的氢离子的浓度是10-7,所以Ka2(H2A)=c(A2-)⋅c(H+)c(HA-)=10-8。
8.【答案】(1)干燥管;碱石灰;观察气体流速;SO2+Cl2+2H2O=2Cl-+4H++SO42-;Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(2)ab
(3)稀HNO3、AgNO3溶液
【解析】【解答】用E中次氯酸钙和浓盐酸制取氯气,用D中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,用C中的浓硫酸除去氯气中的水蒸气,干燥纯净的氯气通入三颈烧瓶B中,二氧化硫经A中浓硫酸干燥后也通入三颈烧瓶中,氯气、二氧化硫和SCl2共同作用生成亚硫酰氯,多余的气体需要进行尾气处理,F中加入碱石灰,除去未反应的SO2和Cl2,防止空气中的水蒸气进入,据此分析回答问题。
(1)①仪器F的名称为干燥管,中的试剂的作用是除去未反应的SO2和Cl2,同时可以防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶,因为亚硫酰氯遇水剧烈反应,所以仪器F中可以装有碱石灰;故答案为:干燥管;碱石灰;
②根据反应方程式:SO2+Cl2+SCl2活性炭__Δ2SOCl2,SO2和Cl2的物质的量最好相等,所以装置A、C除干燥气体外,另一作用是观察气体流速,控制SO2和Cl2的物质的量之比;如果没有A、C,二氧化硫与氯气和水发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸,该反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O=2Cl-+4H++SO42-,故答案为:观察气体流速;SO2+Cl2+2H2O=2Cl-+4H++SO42-;
③装置 E中次氯酸钙和浓盐酸反应制取氯气,发生反应的化学方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O,故答案为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
(2)FeCl3具有强氧化性,会和SOCl2发生氧化还原反应,可能发生的副反应SOCl2+2FeCl3•6H2O=FeSO4+6HCl+FeCl2+9H2O,
a.滴加BaCl2溶液与硫酸根反应生成硫酸钡沉淀,可检验硫酸根存在,进而说明产物有FeSO4,能验证发生副反应,a选;
b.滴加K3[Fe(CN)6]溶液与Fe2+形成蓝色沉淀,可检验Fe2+存在,能验证发生副反应,b选;
c.由于溶液中存在氯离子,加入酸性KMnO4溶液必然会褪色,无法证明发生副反应,c不选;
d.滴加溴水会和SOCl2发生氧化还原反应,无法证明发生副反应,d不选;
故答案为:ab;
(3)检验Cl-的存在,方法是取少量溶液于洁净的试管,滴入稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-的存在;所以检验溶液中存在Cl-的试剂有:稀HNO3、AgNO3溶液。
【分析】(1) ① 球型干燥管中的试剂除了吸收水蒸气外,还防止SO2和Cl2进入空气污染空气,所以要用碱石灰;
② 为了防止原料浪费,所以要控制气体通入的量差不多相同,所以A、C另外的作用是观察气体流速;
③ 次氯酸钙和浓盐酸反应制备Cl2,还有CaCl2和水生成;
(2)氯化铁具有氧化性,可以氧化SOCl2水解后得到的H2SO3,所以要检验是否有SO42-和Fe2+;
(3)Cl-的检验要用到硝酸和硝酸银。
9.【答案】(1)B
(2)2.0≤U≤2.5
(3)A;H2SO4
(4)2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O
(5)NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
(6)6
【解析】【解答】电镀污泥[含有Cu(OH)2、Ni(OH)2、Fe(OH)3、Cr(OH)3和SiO2等]加入稀硫酸酸浸,SiO2不和硫酸反应,则得到滤渣Ⅰ为SiO2,其他物质转化为硫酸盐,然后电解得到金属铜,电解之后加入碳酸钠调节pH,使铁离子形成Fe(OH)3沉淀,过滤形成滤渣Ⅱ为Fe(OH)3,然后加入磷酸钠除去Cr离子,使形成CrPO4,加入萃取剂(RH)萃取,使Ni2+发生反应为Ni2++2RH⇌NiR2+2H+,然后形成NiSO4•nH2O,进行富集,提高Ni2+的浓度,再进行反萃取,重新得到NiSO4溶液,最后给蒸发浓缩、冷却结晶得到形成NiSO4•nH2O,据此解答。
(1)A.用搅拌器搅拌可加快浸出速率和提高生辰效率,故A正确;
B.“酸浸”时,若加入相同体积、高浓度的硫酸,增加了硫酸的用量,且在“电解”过程又产生了硫酸,“调pH”时会增加Na2CO3的用量,故B不正确;
C.磨碎电镀污泥,增大接触面积,提高反应速率和生产效率,故C正确;
故答案为:B;
(2)由表中数据可知,在电解铜不影响到Fe和Cr时应选择电解电压的范围为2.0≤U≤2.5,故答案为:2.0≤U≤2.5;
(3)根据已知II,萃取余液中主要含硫酸,可在酸浸环节循环使用,反萃剂是将Ni从NiR2中洗出形成硫酸镍,故反萃剂X为硫酸,故答案为:A;H2SO4;
(4)根据题意,NaClO氧化NiSO4生成NiOOH,ClO-被还原为Cl-,反应的离子方程式为2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O,故答案为:2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O;
(5)混合动力车上坡或加速时,属于原电池的工作原理,乙为正极,电极反应式为NiOOH+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-;
(6)设样品的质量为100g,A点时失重率为13.7%,失重13.7g,失去2个结晶水,100155+18n=13.736,解得n=6; 故答案为:6。
【分析】(1)增大硫酸的浓度就会增大硫酸的用量,会提高生产成本;
(2)电解是为了得到Cu,所以不能使Fe2+和Cr4+放电;
(3)根据萃取原理可知,萃取余液中主要有硫酸,可以在酸浸这一步循环;
(4)根据题目找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物,在根据三个守恒配平方程式;
(5)电动车上坡或加速时在放电,根据原电池的工作原理,写出电极反应式;
(6)根据A点时失掉2个水分子计算。
10.【答案】(1)低温;-37.2kJ/mol
(2)小于;Kp1×Kp2;小于;由lgKp1-T和lgKp2-T的线性关系图可知,lgKp1-T线比lgKp2-T线倾斜度更大,结合lgKp0=lgKp1+lgKp2可推理出lgKp0线会随横坐标温度的上升而减小。平衡常数随温度上升而减小的反应是放热反应,所以反应i是放热反应。
(3)6×10-3;1.0009
【解析】【解答】(1)①该反应是气体分子数减小的反应,则ΔS<0,已知∆H<0,根据ΔH-TΔS<0,反应才能自发进行,则该反应在低温可自发进行;
②由盖斯定律:反应i+反应ii+反应iii可得反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),所以△H=△H1+△H2+△H3=32.8kJ•mol-1-88kJ•mol-1+△H3=-92.4 kJ•mol-1,据此可得△H3=-37.2 kJ•mol-1;
(2)①由图可知,温度升高lgKp1减小,即平衡常数Kp1减小,说明反应ii是放热反应,则ΔH1小于0;
②根据盖斯定律:ii+iii得i,则Kp0=Kp1×Kp2;由lgKp1-T和lgKp2-T的线性关系图可知,lgKp1-T线比lgKp2-T线倾斜度更大,结合lgKp0=lgKp1+lgKp2可推理出lgKp0线会随横坐标温度的上升而减小。平衡常数随温度上升而减小的反应是放热反应,所以反应i是放热反应,ΔH0小于0;
(3)NH3•H2O的Kb=1.8×10-5,若氨水的浓度为2.0mol•L-1,由Kb=c(NH4+)⋅c(OH-)c(NH3⋅H2O),可知c(OH-)=Kb×c(NH3⋅H2O)=3.6×10-5mol/L=6×10-3mol/L,将CO2通入该氨水中,当溶液呈中性时溶液中c(OH-)=c(H+)=10-7mol/L,电荷守恒得到:c(NH4+)=c(HCO3-)+2c(CO32-),c(NH4+)c(HCO3-)=1+2c(CO32-)c(HCO3-),H2CO3的Ka2=4.4×10-11,结合Ka2=c(CO32-)⋅c(H+)c(HCO3-)可得c(CO32-)c(HCO3-)=Ka2c(H+)=4.4×10-1110-7=4.4×10-4,c(NH4+)c(HCO3-)=1+2c(CO32-)c(HCO3-)=1+8.8×10-4=1.0009,故答案为:6×10-3;1.0009;
【分析】(1) ① 根据∆G=∆H-T∆S<0则反应自发进行;
② 考查盖斯定律;
(2)从图可知随温度升高Kp1逐渐减小,温度升高平衡向吸热反应方向移动,说明逆反应为吸热反应;反应 i =反应 ii+反应 iii ,说明 Kp0=Kp1×Kp2 ;
(3)利用Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,计算浓度为 2mol/L的氨水中的OH-的浓度;溶液呈中性时c(H+)=c(OH-),c(NH4+)HCO3-=Kb1Ka1.
11.【答案】(1)
(2)大于;Na2S和K2S均为离子晶体,两种化合物中S2-半径相同,Na+的半径更小,离子键更强,Na2S的熔点更高
(3)四面体形;sp3
(4)SnO2n+22-
(5)4;(12,0,12);六方最密堆积
(6)16π(r(Zn2+)3+r(S2-)3)3a3×100
【解析】【解答】(1)S为16号元素,价层电子排布式为3s24p4,轨道表示式为;
(2)Na2S和K2S均为离子晶体,两种化合物中S2-半径相同,Na+的半径更小,离子键更强,所以硫化钠的熔点大于硫化钾;
(3)S2O32-与SO42-为等电子体,所以二者空间构型相似,但由于S2O32-中一个O原子被S原子代替,所以不是正四面体形,而是四面体形,中心S原子杂化方式相同,均为sp3杂化;
(4)硫酸根为SO42-、连二硫酸根离子为S2O62-、连三硫酸根离子为S3O82-,结合图示可知若S原子数为n,则O原子为2n+2,电荷数不变,所以通式为SnO2n+22-;
(5)根据晶胞结构可知,Zn2+位于S2-形成的正四面体中心,所以Zn2+的配位数为4;A为原点,B为(1, 1, 1),即晶胞棱长为单位1,C位于底面面心,坐标应为(12,0,12);纤锌矿的晶胞为平行六棱柱,所以其堆积模型为六方最密堆积;
(6)晶胞边长为a,则晶胞体积为a3,晶胞中有4个Zn2+,晶体化学式为ZnS,所以也有4个S2-,则离子的体积为43π[r(Zn2+)3+r(S2-)3]×4,所以空间占有率为43π×(r(Zn2+)3+r(S2-)3)×4a3×100%=16π(r(Zn2+)3+r(S2-)3)3a3×100%。
【分析】(1)轨道表达式就是电子排布图;
(2)硫化钠和硫化钾都是离子晶体,离子所带的电荷越多、离子的半径越小,离子晶体的晶格能越大,熔点越高;
(3) S2O32- 的中心原子是sp3杂化,所以 S2O32- 是空间四面体型;
(4)从图可以看出O数是S数的2倍,还多2个,所以 SnO2n+22- ;
(5)从闪锌矿的晶胞结构可知,Zn2+的配位数是4;纤锌矿的晶胞为平行六棱柱,所以其堆积模型为六方最密堆积;
(6)根据晶胞边长算出一个晶胞的体积,在利用均摊法算出一个晶胞的原子个数,再算出所有原子的体积之和,最后求晶胞的空间利用率。
12.【答案】(1)2−甲基丙酸;
(2)羰基、酯基;取代反应
(3)+2NaOH→醇、加热+2H2O+NaCl
(4)浓硫酸,加热
(5)7
(6)→催化剂CH3CHO→Δ浓硫酸→一定条件
【解析】【解答】E发生加聚反应生成F,根据F结构简式知E为 ,D和乙二醇发生酯化反应生成E,则D为 ,C发生消去反应然后酸化得到D,A发生信息①的取代反应生成C,则A为 、C为 ;B和X发生信息②的加成反应生成G,根据B、X分子式及G结构简式,可知B为 ,X为 ,对比G、I的结构,结合H的分子式,可知G发生消去反应生成H,H和氢气发生加成反应生成I,则H结构简式为,F和I发生信息③的取代反应生成M和CH3OH;
(1)由分析可知,A的结构简式为,A的化学名称为2-甲基丙酸;由分析可知,B的结构简式为 ;
(2)X为,X中官能团的名称为羰基、酯基;D为,E为 ,由D生成E是酯化反应,反应类型为取代反应;
(3)由C到D是卤代烃的消去反应,且C中含有羧基具有弱酸性,能与NaOH反应,第一步反应的化学方程式为+2NaOH→醇、加热+2H2O+NaCl;
(4)由G生成H发生醇的消去反应,反应条件为浓硫酸、加热;
(5)B为 ,烃Y比B的相对分子质量小2即少了2个H,Y的结构含两个环,其中一个为苯环,若另一个环是三角环,结构有:、(数字代表甲基取代位置)、,若另一个环是四角环,结构有,共7种结构;
(6)苯与CH3CHO发生加成反应生成,然后在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,最后发生加聚反应生成,故合成路线为→催化剂CH3CHO→Δ浓硫酸→一定条件。
【分析】(1)A到C发生反应的原理和已知① 一样,再根据F的结构可知A是2−甲基丙酸,B生成G的反应原理和已知反应②一样,根据G的结构可知B的结构;
(2)根据G的结构和B到G的反应原理可知X中含有酯基和酮羰基;D生成E的反应是酯化反应;
(3)C到D是氯代羧酸的消去反应,但是第一步反应中C的羧基和氢氧化钠发生中和反应;
(4)从I可以看出G到H是醇的消去反应,反应条件是浓硫酸作催化剂,加热;
(5)烃Y比B的相对分子质量小2,说明Y比B少2个H,再根据B的结构和限定条件写出Y可能的结构;
(6)聚苯乙烯的单体是苯乙烯,苯乙烯可以由相应的醇消去水分子得到,根据已知②利用苯和乙醛制备醇。
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