2023届山东省菏泽市单县高三下学期第六次模拟考试化学试卷含答案
展开2023届山东省菏泽市单县高三下学期第六次模拟考试
化学试卷
分值 100分 时间 60分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Co 59
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是( )
A.华为公司首创的液冷散热技术所用的石墨烯材料是有机高分子材料
B.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造芯片
C.研发催化剂将CO2还原为甲醇是促进碳中和的有效途径
D.常用于医用滴眼液的聚乙烯醇易溶于水
2.下列做法正确的是( )
A.用稀硝酸清洗试管内壁的银镜 B.用带橡胶塞的棕色细口瓶保存溴水
C.用玻璃棒蘸取样品进行焰色试验 D.用pH试纸测定过氧乙酸溶液的pH
3.关于C2H2、N2H2、H2O2、H2S2的结构与性质,下列说法错误的是( )
A.热稳定性:H2O2>H2S2 B.N2H2存在顺反异构现象
C.键角:C2H2>N2H2>H2S2>H2O2 D.四种物质中沸点最高的是H2O2
4.学习小组用废弃的铝制易拉罐按如下流程制备明矾,并测定明矾中结晶水的含量。
上述实验中不需要用到的操作是( )
A. B. C. D.
5.有机物M的结构如图所示,下列关于M的说法错误的是( )
A.能与溴水发生加成反应和取代反应
B.与足量H2加成后的产物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.一定条件下,1mol M最多可与4mol NaOH反应
D.1mol M与足量Na2CO3溶液反应,最多消耗2mol Na2CO3
6.化合物R是一种用于有机合成的催化剂,其网状结构片段如图。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,四种元素原子序数之和为29,W的第一电离能大于同周期相邻元素。下列说法正确的是( )
A.电负性:W>Y>X B.YF3中各原子均满足8电子稳定结构
C.同周期元素形成的单质中,Z的氧化性最强 D.化合物R中Y、Z、W原子的杂化类型相同
7.利用如图所示的装置(夹持装置略去)进行实验,b中的现象能证明a中反应所得产物的是
选项
发生反应
实验现象
A
乙醇和浓H2SO4反应生成乙烯
酸性KMnO4溶液褪色
B
木炭粉和浓H2SO4反应生成SO2
溴水褪色
C
MnO2和浓盐酸反应生成Cl2
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
D
苯和液溴反应生成HBr
AgNO3溶液中产生浅黄色沉淀
8.电解废旧锂电池中的LiMn2O4示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法正确的是
A.电极A的电极反应为:2LiMn2O4+16H+-6e-=2Li++4Mn2++8H2O
B.电极B为阳极,发生还原反应
C.电解结束,溶液的pH增大
D.电解一段时间后溶液中Mn2+浓度减小
9.利用如图装置制备ClO2,并以ClO2为原料制备NaClO2。已知:高于60℃时,NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。下列说法错误的是
A.Na2SO3和H2O2均作还原剂
B.装置②,④的作用分别是防倒吸、吸收未反应的污染气体
C.从装置④反应后的溶液中获得晶体,可采用常压蒸发结晶
D.反应结束时,通氮气的目的是将仪器中残留的气体排入④中
10.过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)常用作医药消毒剂,以轻质碳酸钙为原料,按以下实验方法制备。
轻质CaCO3粉末滤液白色结晶体CaO2·8H2O
下列说法错误的是( )
A.①中煮沸的主要目的是除去溶液中的HCl和CO2
B.②中氨水用来调节溶液的pH
C.②中结晶的颗粒较小,过滤时可用玻璃棒轻轻搅动以加快过滤速度
D.③中醇洗的主要目的是减少晶体的损失,使产品快速干燥
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11.工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)制备PbSO4,晶体的工艺流程如图:
已知:PbCl2难溶于冷水,易溶于热水;PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl(aq) △H>0;Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5。下列说法正确的是
A.“浸取”时发生的主要离子反应为MnO2+PbS+4H++2Cl-=PbCl2+S+Mn2++2H2O
B.“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)2
C.“沉降”时加入冰水使PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl(aq)平衡向右移
D.“沉淀转化”过程中,当溶液中c(Cl-)=0.1mol·L-1时,c()=6.75×10-6mol·L-1
12.双膜碱性多硫化物空气液流二次电池可用于再生能源储能和智能电网的备用电源等,电极I为掺杂Na2S2的电极,电极II为碳电极。电池工作原理如下图所示。下列说法错误的是( )
A.离子交换膜a为阳离子交换膜,离子交换膜b为阴离子交换膜
B.放电时,中间储液器中NaOH的浓度不断减小
C.充电时,电极I的电极反应式为:2-2e-=
D.充电时,电路中每通过1mol电子,阳极室溶液质量理论上增加9g
13.Z是一种治疗糖尿病药物的中间休,可中下列反应制得
下列说法正确的是( )
A.1 mol X能与2 mol NaHCO3反应
B.1 mol Z与足量NaOH溶液反应消耗2 mol NaOH
C.X→Y→Z发生反应的类型都是取代反应
D.苯环上取代基与X相同的X的同分异构体有9种
14.硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料,具有在充电的同时合金化反应的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示。
下列说法正确的是
A.当1 mol ZnmS完全转化为ZnnS时,转移电子数为2 mol
B.在ZnmS体对角线的一维空间上会出现“ ”的排布规律
C.当ZnmS完全转化为LixZnyS时,每转移6 mol电子,生成3 mol LiZn(合金相)
D.若Li2S的晶胞参数为a nm,则EF间的距离为nm
15.(2023山东淄博一模)常温下,用NaOH溶液滴定H3PO3溶液(已知H3PO3为二元弱酸),溶液中pc(H2PO)和-lg或pc(HPO)和-lg的关系如图所示。(已知pc=-lgc)。下列说法正确的是( )
A.L2表示pc(HPO)和-lg的关系
B.H3PO3的电离常数Ka2(H3PO3)的数量级为10-6
C.等浓度等体积的H3PO3溶液与NaOH溶液充分混合,c(HPO)>c(H3PO3)
D.c(H3PO3)=c(HPO)时,溶液显碱性
三、非选择题(本题共5小题,共60分。)
16.二甲基亚砜()是一种重要的非质子极性溶剂。铬和锰等过渡金属卤化物在二甲基亚砜中有一定溶解度,故可以应用在有机电化学中。回答下列问题:
(1)基态Cr原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。
(2)铬和锰基态原子核外未成对电子数之比为 。
(3)已知:二甲基亚砜能够与水和丙酮( )分别以任意比互溶。
①二甲基亚砜分子中硫原子的杂化类型为 。
②丙酮分子中各原子电负性由大到小的顺序为 。
③二甲基亚砜易溶于水,原因可能为 。
(4)CrCl3·6H2O的结构有三种,且铬的配位数均为6,等物质的量的三种物质电离出的氯离子数目之比为,对应的颜色分别为紫色、浅绿色和蓝绿色。其中浅绿色的结构中配离子的化学式为 ,该分子内的作用力不可能含有 (填序号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.配位键 E.氢键 F.范德华力
(5)已知硫化锰(MnS)晶胞如图所示,该晶胞参数α=120°β=γ=90°。
①该晶体中,锰原子周围的硫原子数目为 。
②空间利用率指的是构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。已知锰和硫的原子半径分别r1nm和r2nm,该晶体中原子的空间利用率为(列出计算式即可) 。
17.工业上以钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含有SiO2、Fe3O4、MgO、CaO杂质)为原料制备金属钛,并得到副产品FeSO4•7H2O,其工艺流程如图:
已知:①TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中;高温下Ti易与N2,H2反应。
②25℃时相关物质的Ksp见表:
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mg(OH)2
TiO(OH)2
Ksp
1.0×10-16.3
1.0×10-38.6
1.0×10-11.6
1.0×10-29
回答下列问题:
(1)矿渣的主要成分是 ;试剂A为 (填化学式)。
(2)“酸段”时,钛铁矿与浓硫酸在160~200℃反应,FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+,该工序主要反应的化学方程式为 ;加水浸取前需先冷却的目的是 。
(3)“转化”工序,加入试剂B调节pH。
①试剂B为 (填标号)。
A.H2SO4 B.H2O2 C.Na2CO3 D.NH4Cl
②为沉钛完全[c(TiO2+)≤1.0×10-5mol•L-1]需要调节溶液的pH略大于 。
(4)“沸腾氯化”中,氯气与矿料逆流而行,目的是 ,充分反应后,混合气体中各组分的分压如表:
物质
TiCl4
Cl2
CO
CO2
分压MPa
4.59×10-2
4.98×10-9
1.84×10-2
3.70×10-2
该温度下,TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为 。
(5)高温下镁与TiCl4反应制备粗钛时需加保护气,下列可作为保护气的是 (填标号)。A.N2 B.H2 C.CO2 D.Ar
18.硫脲 [CS(NH2)2]在药物制备、金属矿物浮选等方面有广泛应用。实验室中先制备Ca(HS)2,再与CaCN2合成CS(NH2)2,实验装置(夹持及加热装置略)如图所示。
已知:CS(NH2)2易溶于水,易被氧化,受热时部分发生异构化生成NH4SCN。
回答下列问题:
(1)实验前先检查装置气密性,操作:
①在E中加水至浸没导管末端,……;
②微热A处三颈烧瓶,观察到E处导管末端有气泡冒出,移走酒精灯;
③一段时间后,E处导管末端形成一段水柱,且高度不变。
将操作①补充完整 。
(2)检查气密性后加入药品,打开K₂。装置B中盛装的试剂为 。反应结束后关闭K₂,打开K₁通N2一段时间,目的是 。
(3)撤走搅拌器,打开K₃,水浴加热D中三颈烧瓶,在80℃时合成硫脲,同时生成一种常见的碱。控制温度在80℃的原因是 ,D处合成硫脲的化学方程式为 。
(4)将装置D中液体过滤后,结晶得到粗产品。
①称取m g产品,加水溶解配成500 mL溶液。在锥形瓶中加入足量氢氧化钠溶液和n×10-3mol单质碘,发生反应:6NaOH+3I2=NaIO3+5NaI+3H2O,量取25mL硫脲溶液加入锥形瓶,发生反应:NaIO3+3CS(NH2)2=3HOSC(NH)NH2+NaI;
②充分反应后加稀硫酸至酸性,发生反应:NaIO3+5NaI+3H2SO4=3I2+3Na2SO4+3H2O,滴加两滴淀粉溶液,用c mol·L⁻¹ Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。至终点时消耗标准溶液V mL。粗产品中硫脲的质量分数为 (用含“m、n、c、V”的式子表示);若滴定时加入的稀硫酸量不足,会导致所测硫脲的质量分数 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)
已知:4NaIO3+3Na2S2O3+6NaOH=4NaI+6Na2SO4+3H2O。
19.文拉法辛是一种新型抗抑郁药,其部分合成路线如下图所示:
已知以下过程:
I.+ClCORCOR
II.RCH2ClRCH2NR'2
III.ROHRBr
回答下列问题:
(1)物质A的名称为 ,B→C的化学反应方程式为 。
(2)试剂X的结构简式为 ,C→D的反应类型为 。
(3)E中含氧官能团的名称为 。
(4)同时满足下列条件的C的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基 ②分子中含有手性碳原子
③能发生银镜反应 ④与发生显色反应
(5)根据上述信息,写出以丙酮(CH3OCH3)为主要原料,制备(CH3)2C=C(CH3)2的合成路线 。
20.以CO2、H2为原料合成CH3OH的反应是研究热点之一,该反应体系涉及的反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49kJ•mol-1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
回答下列问题:
(1)已知25℃和101kPa下,H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8kJ•mol-1、283.0kJ•mol-1,H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1,则△H2= kJ•mol-1。
(2)在恒压密闭容器中,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料进行反应,反应Ⅰ、Ⅱ以物质的分压表示的平衡常数Kp随温度T的变化关系如图1所示(体系总压为10kPa)。
①反应Ⅱ对应图1中 (填“m”或“n”);A点对应温度下体系达到平衡时CO2的转化率为80%,反应Ⅰ的Kp= kPa-2(保留两位有效数字)。
②通过调整温度可调控平衡时的值。B点对应温度下,平衡时=400,则p(H2)= kPa。
(3)在密闭容器中,保持投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,一段时间后,测得CO2转化率(α)和甲醇选择性[x(CH3OH)=×100%]随温度(T)变化关系如图2所示。若233~250℃时催化剂的活性受温度影响不大,则236℃后图中曲线下降的原因是 ;若气体流速过大,CO2的转化率会降低,原因是 。
(4)向恒温恒压的两个密闭容器甲(T℃、P1)、乙(T℃、P2)中,分别充入物质的量均为amol的CO2和H2,若只发生反应Ⅱ,其正反应速率正=k正p(CO2)p(H2),p为气体分压。若甲、乙容器平衡时正反应速率之比甲∶乙=16∶25,则甲、乙容器的体积之比为 。
2023届山东省菏泽市单县高三下学期第六次模拟考试
化学试卷 答案解析
分值 100分 时间 60分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Co 59
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是( )
A.华为公司首创的液冷散热技术所用的石墨烯材料是有机高分子材料
B.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造芯片
C.研发催化剂将CO2还原为甲醇是促进碳中和的有效途径
D.常用于医用滴眼液的聚乙烯醇易溶于水
【答案】A
2.下列做法正确的是( )
A.用稀硝酸清洗试管内壁的银镜 B.用带橡胶塞的棕色细口瓶保存溴水
C.用玻璃棒蘸取样品进行焰色试验 D.用pH试纸测定过氧乙酸溶液的pH
【答案】A
3.关于C2H2、N2H2、H2O2、H2S2的结构与性质,下列说法错误的是( )
A.热稳定性:H2O2>H2S2 B.N2H2存在顺反异构现象
C.键角:C2H2>N2H2>H2S2>H2O2 D.四种物质中沸点最高的是H2O2
【答案】C
4.学习小组用废弃的铝制易拉罐按如下流程制备明矾,并测定明矾中结晶水的含量。
上述实验中不需要用到的操作是( )
B. B. C. D.
5.有机物M的结构如图所示,下列关于M的说法错误的是( )
A.能与溴水发生加成反应和取代反应
B.与足量H2加成后的产物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.一定条件下,1mol M最多可与4mol NaOH反应
D.1mol M与足量Na2CO3溶液反应,最多消耗2mol Na2CO3
【答案】B
6.化合物R是一种用于有机合成的催化剂,其网状结构片段如图。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,四种元素原子序数之和为29,W的第一电离能大于同周期相邻元素。下列说法正确的是( )
A.电负性:W>Y>X
B.YF3中各原子均满足8电子稳定结构
C.同周期元素形成的单质中,Z的氧化性最强
D.化合物R中Y、Z、W原子的杂化类型相同
【答案】D
7.利用如图所示的装置(夹持装置略去)进行实验,b中的现象能证明a中反应所得产物的是
选项
发生反应
实验现象
A
乙醇和浓H2SO4反应生成乙烯
酸性KMnO4溶液褪色
B
木炭粉和浓H2SO4反应生成SO2
溴水褪色
C
MnO2和浓盐酸反应生成Cl2
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
D
苯和液溴反应生成HBr
AgNO3溶液中产生浅黄色沉淀
【答案】B
8.电解废旧锂电池中的LiMn2O4示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法正确的是
A.电极A的电极反应为:2LiMn2O4+16H+-6e-=2Li++4Mn2++8H2O
B.电极B为阳极,发生还原反应
C.电解结束,溶液的pH增大
D.电解一段时间后溶液中Mn2+浓度减小
【答案】C
9.利用如图装置制备ClO2,并以ClO2为原料制备NaClO2。已知:高于60℃时,NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。下列说法错误的是
A.Na2SO3和H2O2均作还原剂
B.装置②,④的作用分别是防倒吸、吸收未反应的污染气体
C.从装置④反应后的溶液中获得晶体,可采用常压蒸发结晶
D.反应结束时,通氮气的目的是将仪器中残留的气体排入④中
【答案】C
10.过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)常用作医药消毒剂,以轻质碳酸钙为原料,按以下实验方法来制备。轻质CaCO3粉末滤液白色结晶体CaO2·8H2O
下列说法错误的是( )
A.①中煮沸的主要目的是除去溶液中的HCl和CO2
B.②中氨水用来调节溶液的pH
C.②中结晶的颗粒较小,过滤时可用玻璃棒轻轻搅动以加快过滤速度
D.③中醇洗的主要目的是减少晶体的损失,使产品快速干燥
【答案】C
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11.工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)制备PbSO4,晶体的工艺流程如图:
已知:PbCl2难溶于冷水,易溶于热水;PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl(aq) △H>0;Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5。下列说法正确的是
A.“浸取”时发生的主要离子反应为MnO2+PbS+4H++2Cl-=PbCl2+S+Mn2++2H2O
B.“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)2
C.“沉降”时加入冰水使PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl(aq)平衡向右移
D.“沉淀转化”过程中,当溶液中c(Cl-)=0.1mol·L-1时,c()=6.75×10-6mol·L-1
【答案】 D
12.双膜碱性多硫化物空气液流二次电池可用于再生能源储能和智能电网的备用电源等,电极I为掺杂Na2S2的电极,电极II为碳电极。电池工作原理如下图所示。下列说法错误的是( )
A.离子交换膜a为阳离子交换膜,离子交换膜b为阴离子交换膜
B.放电时,中间储液器中NaOH的浓度不断减小
C.充电时,电极I的电极反应式为:2-2e-=
D.充电时,电路中每通过1mol电子,阳极室溶液质量理论上增加9g
【答案】BC
13.Z是一种治疗糖尿病药物的中间休,可中下列反应制得
下列说法正确的是( )
A.1 mol X能与2 mol NaHCO3反应
B.1 mol Z与足量NaOH溶液反应消耗2 mol NaOH
C.X→Y→Z发生反应的类型都是取代反应
D.苯环上取代基与X相同的X的同分异构体有9种
【答案】BD
14.硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料,具有在充电的同时合金化反应的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示。
下列说法正确的是
A.当1 mol ZnmS完全转化为ZnnS时,转移电子数为2 mol
B.在ZnmS体对角线的一维空间上会出现“ ”的排布规律
C.当ZnmS完全转化为LixZnyS时,每转移6 mol电子,生成3 mol LiZn(合金相)
D.若Li2S的晶胞参数为a nm,则EF间的距离为nm
【答案】B
15.常温下,用NaOH溶液滴定H3PO3溶液(已知H3PO3为二元弱酸),溶液中pc(H2PO)和-lg或pc(HPO)和-lg的关系如图所示。(已知pc=-lgc)。下列说法正确的是( )
A.L2表示pc(HPO)和-lg的关系
B.H3PO3的电离常数Ka2(H3PO3)的数量级为10-6
C.等浓度等体积的H3PO3溶液与NaOH溶液充分混合,c(HPO)>c(H3PO3)
D.c(H3PO3)=c(HPO)时,溶液显碱性
【答案】AC
三、非选择题(本题共5小题,共60分。)
16.二甲基亚砜()是一种重要的非质子极性溶剂。铬和锰等过渡金属卤化物在二甲基亚砜中有一定溶解度,故可以应用在有机电化学中。回答下列问题:
(1)基态Cr原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。
(2)铬和锰基态原子核外未成对电子数之比为 。
(3)已知:二甲基亚砜能够与水和丙酮( )分别以任意比互溶。
①二甲基亚砜分子中硫原子的杂化类型为 。
②丙酮分子中各原子电负性由大到小的顺序为 。
③二甲基亚砜易溶于水,原因可能为 。
(4)CrCl3·6H2O的结构有三种,且铬的配位数均为6,等物质的量的三种物质电离出的氯离子数目之比为,对应的颜色分别为紫色、浅绿色和蓝绿色。其中浅绿色的结构中配离子的化学式为 ,该分子内的作用力不可能含有 (填序号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.配位键 E.氢键 F.范德华力
(5)已知硫化锰(MnS)晶胞如图所示,该晶胞参数α=120°β=γ=90°。
①该晶体中,锰原子周围的硫原子数目为 。
②空间利用率指的是构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。已知锰和硫的原子半径分别r1nm和r2nm,该晶体中原子的空间利用率为(列出计算式即可) 。
17.工业上以钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含有SiO2、Fe3O4、MgO、CaO杂质)为原料制备金属钛,并得到副产品FeSO4•7H2O,其工艺流程如图:
已知:①TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中;高温下Ti易与N2,H2反应。
②25℃时相关物质的Ksp见表:
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mg(OH)2
TiO(OH)2
Ksp
1.0×10-16.3
1.0×10-38.6
1.0×10-11.6
1.0×10-29
回答下列问题:
(1)矿渣的主要成分是 ;试剂A为 (填化学式)。
(2)“酸段”时,钛铁矿与浓硫酸在160~200℃反应,FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+,该工序主要反应的化学方程式为 ;加水浸取前需先冷却的目的是 。
(3)“转化”工序,加入试剂B调节pH。
①试剂B为 (填标号)。
A.H2SO4 B.H2O2 C.Na2CO3 D.NH4Cl
②为沉钛完全[c(TiO2+)≤1.0×10-5mol•L-1]需要调节溶液的pH略大于 。
(4)“沸腾氯化”中,氯气与矿料逆流而行,目的是 ,充分反应后,混合气体中各组分的分压如表:
物质
TiCl4
Cl2
CO
CO2
分压MPa
4.59×10-2
4.98×10-9
1.84×10-2
3.70×10-2
该温度下,TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为 。
(5)高温下镁与TiCl4反应制备粗钛时需加保护气,下列可作为保护气的是 (填标号)。A.N2 B.H2 C.CO2 D.Ar
【答案】(1) SiO2、CaSO4 Fe
(2) 防止TiO2+提前水解(3) C 2 (4)使得气固相反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行
(5)D
18.硫脲 [CS(NH2)2]在药物制备、金属矿物浮选等方面有广泛应用。实验室中先制备Ca(HS)2,再与CaCN2合成CS(NH2)2,实验装置(夹持及加热装置略)如图所示。
已知:CS(NH2)2易溶于水,易被氧化,受热时部分发生异构化生成NH4SCN。
回答下列问题:
(1)实验前先检查装置气密性,操作:
①在E中加水至浸没导管末端,……;
②微热A处三颈烧瓶,观察到E处导管末端有气泡冒出,移走酒精灯;
③一段时间后,E处导管末端形成一段水柱,且高度不变。
将操作①补充完整 。
(2)检查气密性后加入药品,打开K₂。装置B中盛装的试剂为 。反应结束后关闭K₂,打开K₁通N2一段时间,目的是 。
(3)撤走搅拌器,打开K₃,水浴加热D中三颈烧瓶,在80℃时合成硫脲,同时生成一种常见的碱。控制温度在80℃的原因是 ,D处合成硫脲的化学方程式为 。
(4)将装置D中液体过滤后,结晶得到粗产品。
①称取m g产品,加水溶解配成500 mL溶液。在锥形瓶中加入足量氢氧化钠溶液和n×10-3mol单质碘,发生反应:6NaOH+3I2=NaIO3+5NaI+3H2O,量取25mL硫脲溶液加入锥形瓶,发生反应:NaIO3+3CS(NH2)2=3HOSC(NH)NH2+NaI;
②充分反应后加稀硫酸至酸性,发生反应:NaIO3+5NaI+3H2SO4=3I2+3Na2SO4+3H2O,滴加两滴淀粉溶液,用c mol·L⁻¹ Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。至终点时消耗标准溶液V mL。粗产品中硫脲的质量分数为 (用含“m、n、c、V”的式子表示);若滴定时加入的稀硫酸量不足,会导致所测硫脲的质量分数 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)
已知:4NaIO3+3Na2S2O3+6NaOH=4NaI+6Na2SO4+3H2O。
【答案】(1)关闭开关K₁ K₂ K₃ (2) 饱和硫氢化钠溶液 将滞留在装置中A的硫化氢气体排入装置D中并排净装置中的空气,防止产品被氧化 (3)受热时部分发生异构化生成NH4SCN,故温度不能过高Ca(HS)2+2CaCN2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2
(4) 偏高
19.文拉法辛是一种新型抗抑郁药,其部分合成路线如下图所示:
已知以下过程:
I.+ClCORCOR
II.RCH2ClRCH2NR'2
III.ROHRBr
回答下列问题:
(1)物质A的名称为 ,B→C的化学反应方程式为 。
(2)试剂X的结构简式为 ,C→D的反应类型为 。
(3)E中含氧官能团的名称为 。
(4)同时满足下列条件的C的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基 ②分子中含有手性碳原子
③能发生银镜反应 ④与发生显色反应
(5)根据上述信息,写出以丙酮(CH3OCH3)为主要原料,制备(CH3)2C=C(CH3)2的合成路线 。
【答案】(1) 苯酚
CH3O+ClCOCH2ClCH3O+HCl
(2) NH(CH3)2 取代反应 (3)羟基和醚键 (4)12
(5)CH3OCH3CH3CH(OH)CH3CH3CHBrCH3(CH3)2C=C(CH3)2
20.以CO2、H2为原料合成CH3OH的反应是研究热点之一,该反应体系涉及的反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49kJ•mol-1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
回答下列问题:
(1)已知25℃和101kPa下,H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8kJ•mol-1、283.0kJ•mol-1,H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1,则△H2= kJ•mol-1。
(2)在恒压密闭容器中,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料进行反应,反应Ⅰ、Ⅱ以物质的分压表示的平衡常数Kp随温度T的变化关系如图1所示(体系总压为10kPa)。
①反应Ⅱ对应图1中 (填“m”或“n”);A点对应温度下体系达到平衡时CO2的转化率为80%,反应Ⅰ的Kp= kPa-2(保留两位有效数字)。
②通过调整温度可调控平衡时的值。B点对应温度下,平衡时=400,则p(H2)= kPa。
(3)在密闭容器中,保持投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,一段时间后,测得CO2转化率(α)和甲醇选择性[x(CH3OH)=×100%]随温度(T)变化关系如图2所示。若233~250℃时催化剂的活性受温度影响不大,则236℃后图中曲线下降的原因是 ;若气体流速过大,CO2的转化率会降低,原因是 。
(4)向恒温恒压的两个密闭容器甲(T℃、P1)、乙(T℃、P2)中,分别充入物质的量均为amol的CO2和H2,若只发生反应Ⅱ,其正反应速率正=k正p(CO2)p(H2),p为气体分压。若甲、乙容器平衡时正反应速率之比甲∶乙=16∶25,则甲、乙容器的体积之比为 。
【答案】(1)+41.2(2) n 0.10 20(3) 主反应放热,副反应吸热,升温使主反应平衡逆向移动程度大于副反应平衡正向移动程度,因而使CO2转化率和甲醇选择性下降 气体流速过大,使得气体在容器中未能充分反应,还未达到化学平衡就被排出,导致CO2的转化率降低(4)5∶4
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