浙江省Z20名校联盟2023届高三化学第三次联考试题(Word版附解析)
展开Z20名校联盟(浙江省名校新高考研究联盟)2023届高三第三次联考
化学试题卷
考生须知:
1.本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,只需上交答题卷。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Br 80 Ag l08 I 127 Ba l37 Pb 207
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质含有非极性共价键且属于分子晶体的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.H2O2结构式为H-O-O-H,属于分子晶体,含有极性共价键、非极性共价键,故A符合题意;
B.Na2S属于离子晶体,含有离子键,故B不符合题意;
C.CO2属于分子晶体,其结构式为O=C=O,含有极性共价键,故C不符合题意;
D.过氧化钠属于离子晶体,含有离子键和非极性共价键,故D不符合题意;
答案为A。
2. 氢氧化钠应用广泛,下列说法不正确的是
A. 钠元素位于周期表s区 B. 属于强电解质
C. 工业上常用制备小苏打 D. 溶液能使蛋白质变性
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na是11号元素,位于周期表第3周期第IA族,故钠元素位于周期表s区,A正确;
B.所有的酸、碱、盐均属于电解质,强碱NaOH在水溶液中能够完全电离,故属于强电解质,B正确;
C.工业上常用侯氏制碱法来制备小苏打NaHCO3,反应原理为:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl,故是用NaCl而不是NaOH制备小苏打,C错误;
D.强酸、强碱和强氧化性溶液均能使蛋白质发生变性,故强碱NaOH溶液能使蛋白质变性,D正确;
故答案为:C。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 中子数为10的氧原子:
B. 1-丁醇的键线式:
C. 的空间结构为三角锥形
D. 某激发态碳原子的轨道表示式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据质量数等于质子数加中子数可知,中子数为10的氧原子表示为:,A错误;
B.是1-丙醇的键线式,1-丁醇的键线式为:,B错误;
C.中心原子C原子周围的价层电子对数为: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,C错误;
D.已知C为6号元素,其基态原子电子排布式为:1s22s22p2,故表示某激发态碳原子,D正确;
故答案为:D。
4. 下列说法不正确的是
A. 食品中添加适量的可起到漂白、防腐和抗氧化等作用
B. 具有强氧化性,可用作消毒剂
C. 钛的合金与人体“相容性”好,可用于制造人造骨骼
D. 分子间存在较多的氢键,液氨常用作制冷剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硫具有漂白性和还原性,食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用,选项A正确;
B.明矾水溶液中形成胶体,吸附水溶液中悬浮颗粒等,具有净水作用,但不能杀菌消毒,选项B不正确;
C.钛合金与人体有很好的相容性,且性质稳定,抗腐蚀性强,所以可用来制造人造骨骼,选项C正确;
D.NH3分子间存在氢键,沸点较高,易液化;同时由于分子间存在氢键,气化时吸收大量热,所以用作制冷剂,选项D正确;
答案选B。
5. 下列关于元素及其化合物的性质说法正确的是
A. 工业浓硝酸常因溶有少量而略显黄色
B. 工业上常用软锰矿(主要成分)在加热条件下与浓盐酸反应制氯气
C. 工业上采用电解熔融氯化铝的方法冶炼铝,需要添加冰晶石以提高导电能力
D. 水泥、玻璃、碳化硅陶瓷、石墨烯都是新型无机非金属材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.NO2为红棕色气体,浓硝酸不稳定见光或受热分解成NO2、O2,因此工业硝酸常因溶有少量的NO2而略显黄色,故A正确;
B.工业上制备氯气,常采用电解饱和食盐水得到,故B错误;
C.氯化铝为共价化合物,熔融状态下不导电,工业上常电解熔融的氧化铝,需要添加冰晶石作助熔剂,故C错误;
D.水泥、玻璃为传统无机非金属材料,故D错误;
答案为A。
6. 汽车发生剧烈碰撞时,安全气囊中迅速发生反应:。下列说法正确的是
A. 该反应中是还原剂 B. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为15∶1
C. 若设计成原电池,在负极上反应 D. 每转移,可生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.KNO3中N元素反应后化合价降低,为氧化剂,NaN3中N元素的化合价由-升高为0,是还原剂,故A错误;
B.根据方程式知,叠氮化钠是还原剂、硝酸钾是氧化剂,还原剂和氧化剂的物质的量之比为10:2=5:1,一个叠氮化钠中含有3个N原子,所以被氧化和被还原的N原子的物质的量之比为15:1,即氧化产物与还原产物的物质的量之比为15:1,故B正确;
C.由选项A分子可知,在该反应中为氧化剂,则若设计成原电池,在正极上反应,故C错误;
D.由反应可知转移10mol电子生成16mol氮气,则每转移1mol电子,可生成N2为1.6mol,标准状况下N2的体积为35.84L,故D错误;
故选B。
7. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶液的水解:
B. 向溶液中滴加溶液:
C. 向溶液中通入足量
D. 向溶液中通入少量
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸氢根离子水解生成碳酸分子和氢氧根离子,水解方程式为:,A错误;
B.铝离子和碳酸根离子发生双水解,生成氢氧化铝和二氧化碳,离子方程式为:,B错误;
C.硫化氢是弱电解质,不能拆,并且三价铁可以把硫离子氧化为单质硫,则离子方程式为:,C错误;
D.次氯酸根离子有强氧化性,可以将二氧化硫中+4价硫氧化为硫酸根离子,并且二氧化硫少量,最终应该同时生成次氯酸,则离子方程式为:,D正确;
故选D。
8. 下列说法不正确的是
A. 在豆腐的制作中,可加入石膏作为凝固剂
B. 天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,难溶于乙醚
C. 脱氧核糖核酸充分水解后得到磷酸、脱氧核糖和5种碱基
D. 植物油中含碳碳不饱和键,硬化后可用于生产人造奶油
【答案】C
【解析】
【详解】A.豆浆一般属于胶体,加入石膏,使胶体聚沉,因此在豆腐的制作中,可加入石膏作为凝固剂,故A说法正确;
B.天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,一般能溶于水,难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,故B说法正确;
C.脱氧核糖核酸(DNA)完全水解后得到磷酸、脱氧核糖、碱基(A、T、G、C),故C说法错误;
D.植物油中含有碳碳不饱和键,通过催化剂加氢可提高饱和度,转变成半固态的脂肪,这个过程称为油脂的氢化,也称为油脂的硬化,该油脂叫人造脂肪,又称为硬化油,硬化油可作为制造肥皂和人造奶油的原料,故D说法正确;
答案为C。
9. 一定条件下,有机物X和Y反应可生成Z,反应方程式如下:
下列说法正确的是
A. 有机物X的一氯代物有4种
B. 有机物Y中所有碳原子可能共平面
C. 有机物X与二甲苯互为同分异构体
D. 有机物Z与足量氢气加成后的有机物中含有7个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.有机物X中,1号碳一种位置关系,2和3号碳对称,其他四个双键碳位置是对称等效的,所以其一氯代物有3种,故A错误;
B.有机物Y中所有碳原子可能共平面,故B正确;
C.有机物X的分子式是C7H8而二甲苯的分子式是C8H10,分子式不同不互为同分异构体,故C错误;
D.有机物Z与足量氢气加成后的有机物中含有5个手性碳原子,如图所示,故D错误;
故选B。
10. 前四周期的元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大,基态X原子的半径是所有原子中最小的,Y与X可形成室温下X2Y、X2Y2两种无色液体,基态Z原子的M电子层上p轨道为半充满状态,Y、Q同主族,W原子的价层电子排布式为,下列说法不正确的是
A. 电负性:
B. 简单离子半径:
C. 同周期中第一电离能比Q大的元素有1种
D. 三种元素形成的某些化合物,可存在于某些使用后的碱性电池中
【答案】C
【解析】
【分析】五种前四周期的元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大,其中基态X原子的半径是所有原子中最小的,则X为H元素;Y与X可形成室温下X2Y、X2Y2两种无色液体,则Y为O,基态Z原子的M电子层上P轨道为半充满状态,其外围电子排布式为3s23p3,故Z为P元素;W原子的特征电子构型为3d54s2,则W为Mn元素;Y、Q同主族,由Y为O元素,故Q为S元素,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,Y、Z、Q分别为O、P、S,根据同一周期从左往右电负性依次增大,同一主族从上往下电负性依次减小,故电负性O>S>P即,A正确;
B.由分析可知,X、Y、Z、Q分别为H、O、P、S,根据电子层数越多半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,半径越小可知,简单离子半径P3->S2->O2->H+即,B正确;
C.由分析可知,Q为S,根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常,故同周期中第一电离能比Q大的元素有P、Cl、Ar等3种,C错误;
D.由分析可知,分别为H、O、Mn三种元素形成的某些化合物,如MnOOH可存在于某些使用后的碱性电池中,D正确;
故答案为:C。
11. 钠离子电池具有低成本、高安全性和优异电化学属性,其充放电过程是Na+在正负极同时镶嵌与脱嵌。下列说法正确的是
A. 充电时A极上发生氧化反应
B 充电时内电路电流方向从A极到B极
C. 放电时电路中转移。理论上负极质量增加23g
D. 若正极材料为,则放电时的电极反应为:
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,放电时,A为负极,B为正极,充电时,A为阴极,B为阳极,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,充电时A极与电源负极相连,作阴极,故A电极上发生还原反应,A错误;
B.由分析可知,充电时A为阴极,B为阳极,故充电时内电路电流方向从阳极B极到阴极A极,B错误;
C.放电时,Na+由负极区移向正极区,故电路中转移,理论上负极将脱嵌1molNa+,即质量减少23g,C错误;
D.放电时正极发生还原反应,若正极材料为,则放电时的电极反应为:,D正确;
故答案为:D。
12. 可与等配体形成使溶液呈浅紫色的、红色的、无色的配离子。某同学按如下步骤完成实验:
已知:向的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的配离子:不能与形成配离子。下列说法不正确的是
A. 溶液I中溶液呈黄色可能是由水解产物的颜色造成
B. 溶液Ⅱ、Ⅲ的颜色分别为红色和无色,说明其中不存在
C. 可用和溶液检验溶液中是否含有
D. 中的键角大于分子中的键角
【答案】B
【解析】
【详解】A.I中溶于水后,发生部分水解生成等,使溶液呈黄色,A项正确;
B.与的反应存在平衡:,溶液Ⅱ,Ⅲ分别存在平衡:, ,因此溶液Ⅱ,Ⅲ的颜色分别为红色和无色,不能说明其中不存在,只能说明的量少,B项错误;
C.先往溶液中加入足量的NaF溶液,再加入KSCN溶液,若溶液呈蓝色,则表明含有,否则不含,C项正确;
D.中分子内O原子最外层只存在一对孤对电子,对H-O-H中O-H的排斥作用减小,所以键角比分子中H-O-H的键角大,D项正确;
答案选B。
13. 常温下,现有溶液,。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时,各微粒浓度占总微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 常温下
C. 溶液中:
D. 当时,溶液中存在下列关系:
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH=10.3时,c()=c(),H2CO3的电离平衡常Ka2== c(H+)=10-10.3,A错误;
B.常温下0.1mol/L的0.1mol•L-1 NH4HCO3溶液pH=7.8,说明碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度,则下Kb(NH3•H2O)>Ka1(H2CO3),B错误;
C.根据物料守恒,①c()+c()=c(H2CO3)+c()+c(),根据电荷守恒,②c()+c()=c()+c()+2c(),①-②得c(NH3·H2O) + c() =c(H2CO3)+ c()-c(),又因0.1mol·L-1NH4HCO3溶液,pH=7.8,所以c()
故选C。
14. 我国科学家研究化合物催化氢化生成甲酸的机理,其中由化合物生成化合物过程的机理和相对能量曲线如下图所示。均为过渡态。下列说法正确的是
A. 过渡态TS1比化合物Р更稳定
B. 过程M→P为化合物M生成化合物N的决速步骤
C. 化合物M催化氢化生成甲酸的反应过程中一定有键的生成和断裂
D. 由生成的热化学方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,过渡态TS1比P能量高,则P更稳定,选项A错误;
B.由图可知,过程P→TS2为两步反应中活化能较大的反应,为慢反应,即为化合物M生成化合物N的决速步骤,选项B错误;
C.化合物M为催化剂,反应前后结构不会改变,比较M、N的结构可知,当Fe-O键的断裂重新连接氢原子生成M,所以一定有Fe-O键的生成和断裂,选项C正确;
D.图示为一个二氧化碳分子反应过程,能量变化为-11.63eV,所以当有1mol二氧化碳反应能量变化为-11.63eV×1.6×10-19J/eV×6.02×1023=1.12×106J=1120kJ,则该过程的热化学方程式为:M(s)+CO2(g)=N(s)ΔH=-1120kJ⋅mol-1,选项D错误;
答案选C。
15. 都是重要的化工原料,已知:难溶于冷水,易溶于热水,﹔,,20℃时,在不同浓度盐酸中的最大溶解量如图所示下列说法正确的是
A. 盐酸浓度越小,越小
B. x、y两点对应的溶液中相等
C. PbCl2和盐酸混合液中加入稀硫酸后得到,当时,为
D. 当盐酸浓度小于时,随着浓度的增大,溶解量减小是因为浓度增大使溶解平衡逆向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度能影响溶度积,浓度对溶度积无影响,盐酸浓度越小,温度不变,Ksp(PbCl2)不变,A项错误;
B.由图可知,x、y两点Cl-浓度不相等,两点Ksp(PbCl2)=c(Pb2+)∙c2(Cl-)相等,则x、y两点对应溶液中c(Pb2+)不相等,B项错误;
C.当c(Cl-)=0.1mol/L时,溶液中c(Pb2+)==mol/L=1.6×10-3mol/L,溶液中c()==mol/L=6.75×10-6mol/L,C项错误;
D.由图可知,当盐酸浓度小于1mol/L时,随着盐酸浓度的增大,PbCl2溶解量减少是因为Cl-浓度增大,使PbCl2的溶解平衡:PbCl2(s)⇌Pb2+(aq)+2Cl-(aq)逆向移动,D项正确;
答案选D。
16. 下列实验方案设计、现象和结论均正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
检验乙醇是否发生消去反应
将乙醇和浓共热产生的气体依次通入足量的溶液、稀酸性溶液
溶液褪色,证明发生了消去反应
B
检验与的还原性强弱
向含的溶液中通入,再滴加淀粉溶液,观察现象
溶液变蓝色,说明还原性
C
鉴别同为白色粉末状晶体尿和氯化铵
分别取少量晶体于试管中,加入足量浓溶液加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,观察试纸是否变色
若试纸不变蓝色,说明该晶体为尿素,若试纸变蓝色,说明该晶体为氯化铵
D
探究温度对化学反应速率的影响
向两支试管各加入酸性溶液和溶液,将其中一支放入冰水中,一支放入80℃热水中
80℃热水中褪色快,说明温度升高,反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.挥发出的乙醇通过KOH溶液溶解了,能使酸性溶液褪色说明生成了乙烯,即发生消去反应,A正确;
B.向含的溶液中通入,再滴加淀粉溶液,溶液变蓝色,说明有单质碘生成,但不能说明亚铁离子是否被氧化,所以不能证明还原性:,B错误;
C.尿素与浓氢氧化钠加热条件下反应生成NH3和碳酸钠,氯化铵与浓氢氧化钠加热条件下反应生成NH3和氯化钠,均使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C错误;
D.高锰酸钾过量,两支试管均不会褪色,D错误;
故选A。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 氮及其化合物在医药化工领域应用十分厂泛。
I、配合物顺铂是临床使用的第一代铂类抗癌药物,其抗癌机理是在转运蛋白的作用下,顺铂进入人体细胞发生水解,生成的与DNA结合,破坏DNA的结构阻止癌细胞增殖,如图所示:
请回答:
(1)基态N原子价层电子排布式为_______。
(2)鸟嘌呤分子中N原子杂化方式为_______。
(3)中配体与铂(II)的结合能力:_______(填“>”或“<”)
(4)已知顺铂和反铂互为同分异构体,两者的结构和性质如下表。
顺铂
反铂
结构
25℃时溶解度/g
0.2577
0.0366
①推测中Pt的杂化轨道类型不是,依据是_______。
②顺铂在水中的溶解度大于反铂的原因是_______。
II﹑是钙钛矿型太阳能电池的重要吸光材料,其晶胞结构如图所示,已知摩尔质量为,晶胞边长为anm,为阿伏加德罗常数的值。
(5)中心小黑球的配位数为_______。
(6)晶体的密度为_______。
【答案】(1)2s22p3
(2)sp2、sp3 (3)<
(4) ①. Pt杂化类型如果是sp3,则Pt(NH3)2Cl2空间构型为四面体形,不会存在同分异构体 ②. 顺铂为极性分子,反铂为非极性分子
(5)6 (6)或
【解析】
【小问1详解】
基态N原子价层电子指的是最外层电子,即价层电子排布式为2s22p3;故答案为2s22p3;
【小问2详解】
根据鸟嘌呤的结构简式,五元环、六元环共面,因此环上的N原子杂化类型为sp2,-NH2中N原子杂化类型为sp3,故答案为sp2、sp3;
【小问3详解】
NH3具有较强的电子捕获能力,可以与Pt形成更紧密的配位键,因此结合能力:Cl-<NH3;故答案为<;
【小问4详解】
①Pt(NH3)2Cl2中Pt杂化类型如果是sp3,则Pt(NH3)2Cl2空间构型为四面体形,只有一种结构,不会存在同分异构体,因此Pt的杂化类型不是sp3,Pt(NH3)2Cl2空间构型为平面四边形;故答案为Pt杂化类型如果是sp3,则Pt(NH3)2Cl2空间构型为四面体形,不会存在同分异构体;
②根据顺铂的结构,顺铂正负电荷中心不重合,顺铂为极性分子,同理反铂为非极性分子,水是极性分子,根据“相似相溶”,顺铂在水中的溶解度大于反铂;故答案为顺铂为极性分子,反铂为非极性分子;
【小问5详解】
根据晶胞图可知,中心小黑球周围由6个白球,即小黑球的配位数为6;故答案为6;
【小问6详解】
晶胞的质量为g,晶胞的体积为(a×10-7)3cm3,则晶胞的密度为g/cm3或g/cm3;故答案为或。
18. 化合物X由四种元素组成,某学习小组按如下流程进行实验:
已知:气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,相关气体体积数据均已折算成标准状况:C为两种正盐组成的无色溶液。请回答:
(1)A的电子式是_______,D的化学式是_______。
(2)化合物X中除碘外还含有的元素是_______,X的化学式是_______。
(3)写出B→C中氧化还原反应的化学反应方程式_______。
(4)写出G中加足量氨水的离子反应方程式_______。
(5)设计实验检验溶液C中由短周期元素组成的主要离子_______。
【答案】(1) ①. ②. BaSO4
(2) ①. N、H、O ②. NH4IO4
(3)
(4)
(5)Na+的检验用焰色试验观察到黄色证明Na+的存在,的检验方法:取待测液少许于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成证明的存在。
【解析】
【分析】气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝可推断气体A是,X中含有,根据的体积可确定X中含有0.02mol,又因4.18gX最后生成4.70gAgI(0.02mol),故得知X的阴离子中含有I元素且I元素含量为0.02mol,含碘元素的阴离子一般为含氧酸根离子,且化合物X由四种元素组成,推测另一种元素为O元素,根据质量守恒可得m(O)=(4.18-0.02´18-0.02´127)g=1.28g,即还含有0.04mol氧原子,则可推测出阴离子为IO4-,X为0.02molNH4IO4。该过程为:NH4IO4与NaOH反应生成A为,B为NaIO4;0.02molNaIO4与0.08molSO2在前一步过量NaOH的作用下生成C为0.04molNa2SO4和0.02molNaI两种正盐;其中Na2SO4与BaCl2生成D为18.64g 即0.08molBaSO4;E为NaI和NaCl组成的无色溶液,加入足量AgNO3后,生成G为AgI和AgCl混合物,在G中加入足量氨水,AgCl溶解,仅剩下4.7gAgI固体。
【小问1详解】
据分析可知A是氨气,其电子式是,D的化学式是BaSO4,故答案为:;BaSO4。
【小问2详解】
据分析可知化合物X中除碘外还含有的元素是N、H、O, X的化学式是NH4IO4,答案为:N、H、O;NH4IO4。
【小问3详解】
据分析结合电子守恒配平可得B→C中氧化还原反应的化学反应方程式:,故答案为:。
【小问4详解】
据分析可知G中加足量氨水的离子反应方程式:,故答案为:。
【小问5详解】
据分析可知溶液C中含有Na2SO4和NaI两种正盐,其中由短周期元素组成的主要离子为Na+和,Na+的检验用焰色试验,的检验方法:取待测液少许于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成证明的存在。故答案为:Na+的检验用焰色试验观察到黄色证明Na+的存在,的检验方法:取待测液少许于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成证明的存在。
19. 三氧化碳的回收及综合利用越来越受到国际社会的重视,将二氧化碳转化为高附加值化学品是目前研究的热点之一。利用和合成甲醇,在催化剂作用下可发生如下两个平行反应。
反应I:
反应Ⅱ:
请回答:
(1)有利于提高甲醇平衡产率的条件是_______。
A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压
(2)反应的_______
(3)我国科研人员研究了在催化剂上加氢制甲醇过程中水的作用机理,其主反应历程如图(),下列说法正确的是_______。
A. 使用更高效的催化剂能提高甲醇的平衡产率
B. 第④步的反应式为
C. 加氢制甲醇符合绿色化学理念
D. 若实验前用少量水对催化剂进行预处理,可能提升甲醇产率
(4)在催化剂下,向恒容密闭容器充入一定量及,起始和平衡时各组分的量如下:
总压/
起始/
1.0
3.0
0
0
0
平衡/
p
若反应均达平衡时,,则表中_______;若此时,则反应I的平衡常数_______(无需带单位,用含总压p的式子表示)。
(5)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应,体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如下图所示,此温度范围内,催化剂活性不受影响
①当温度高于后,甲醇产率减小的原因可能是_______。
②请在图中画出甲醇平衡产率随温度变化的曲线图_______。
【答案】(1)B (2)-90.64 (3)BD
(4) ①. ②.
(5) ①. 之后,甲醇产率下降是因为随着温度升高,反应Ⅰ逆向移动,且随温度升高反应Ⅱ正向移动,H2和CO2浓度降低,H2O(g)浓度增加,导致反应Ⅰ逆向移动 ②.
【解析】
【小问1详解】
合成甲醇反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,可以提高合成甲醇的平衡产率;合成甲醇的反应的气体分子数减小,增大压强,平衡正向移动,可以提高合成甲醇的平衡产率,答案选B;
【小问2详解】
已知反应I:
反应Ⅱ:
根据盖斯定律,由I-Ⅱ得反应 =-90.64,答案为-90.64;
【小问3详解】
A.催化剂不改变平衡移动,平衡产率不变,选项A错误;
B.第④步反应涉及*H2O和*H反应生成水,反应式为,选项B正确;
C.总反应为,反应物没有全部转化为甲醇,所以加氢制甲醇过程中原子利用率小于100%,不符合绿色化学理念,选项C错误;
D.若实验前用少量水对催化剂进行预处理,水的解吸促进甲醇的产生,可能提升甲醇产率,选项D正确;
答案选BD;
【小问4详解】
反应前气体的物质的量是12mol,压强为,反应后气体压强变为p,则反应后气体的物质的量是4=mol,设生成甲醇的物质的量是n1,则
所以n1=,则该反应生成水mol,消耗CO2mol,消耗H21mol,此时n2=,则反应生成molH2O,消耗molCO2、消耗molH2,所以容器中CO2、H2的物质的量分别是mol、mol;反应Ⅰ的平衡常数=;
【小问5详解】
①在之前,反应尚未达到平衡,甲醇产率随着温度升高而增大;之后,甲醇产率下降是因为随着温度升高,反应Ⅰ逆向移动,且随温度升高反应Ⅱ正向移动,H2和CO2浓度降低,H2O(g)浓度增加,导致反应Ⅰ逆向移动;
②反应Ⅰ为放热反应,低温下甲醇的产率较高,反应Ⅱ为吸热反应,低温下平衡逆向移动,CO2转化为甲醇比转化为CO更多,故甲醇平衡产率随温度变化的曲线图如下。
20. 工业上用某软锰矿(主要成分为,还含有少量铁、铝及硅等氧化物)为原料制备锰酸锂()。化学工艺流程如图:
请回答:
(1)“浸取”时,加入硫酸亚铁的目的是_______。
(2)下列说法不正确的是_______。
A. “浸取”时为了提高效率,可以使用浓硫酸并加热搅拌
B. “精制”时,会分解损耗,因此加入的量应大于理论值
C. 滤渣II的主要成分为
D. “沉锰”得到的是和滤饼,二者均可被氧化为,则“控温、氧化”时溶液的将变小
(3)工业上也可在“精制”后的溶液中加入来制备,该反应的离子方程式为:_______。
(4)为测定成品锰酸锂的纯度,实验室可通过连续滴定法测定锰酸钾中锰元素的平均价态。
现进行如下实验:
步骤1:取少量成品锰酸锂分成两等份,分别置于两只锥形瓶中;
步骤2:向一只锥形瓶中加入稀硝酸和双氧水,完全反应后,中Mn元素转化为,除去过量的双氧水。调节pH,滴加指示剂,用浓度为的EDTA标准溶液滴定,终点时消耗EDTA标准溶液(已知:与EDTA反应的化学计量数之比为1:1):
步骤3:向另一锥形瓶中加入和足量硫酸,充分反应后,用标准溶液滴定,到达滴定终点时消耗标准溶液
①步骤3为滴定实验,从下列选项中选择正确操作并排序:_______。
检漏→蒸馏水洗涤→_______→开始滴定
A.烘干
B.装入标准溶液至零刻度以上
C.调整滴定管液面至零刻度或零刻度以下
D.用洗耳球吹出润洗液
E.用力捏挤玻璃珠使溶液从尖嘴喷出,以排除气泡
F.快速全开旋塞,以排除气泡
G.用标准溶液润洗2至3次
H.记录起始读数
②步骤3滴定终点的现象为_______。
③计算可得,成品锰酸锂中元素的平均化合价为_______。
【答案】(1)将二氧化锰中+4价的锰还原为+2价锰离子 (2)AC
(3)Mn2+++2H2O=MnO2↓+2+4H+
(4) ①. GBFCH ②. 当滴入最后半滴高锰酸钾标准液时,溶液由无色变为浅紫色且半分钟不恢复原色,即为滴定终点 ③. +3.2
【解析】
【分析】根据信息知,软锰矿浆经过浸取后,MnO2被FeSO4还原为MnSO4,Fe2+被氧化为Fe3+,另外原料中的Fe转化为Fe2+,Al转化为Al3+,在精制过程中,Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,再调节pH可将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去,Mn2+在沉锰步骤中转化为Mn(OH)2等沉淀,经过控温氧化转化为MnO2,在锂化过程中,MnO2与Li2CO3反应得到产品锰酸锂(),据此回答。
【小问1详解】
由分析知二氧化锰具有氧化性,亚铁离子具有还原性,即加入硫酸亚铁的目的是将二氧化锰中+4价的锰还原为+2价锰离子;
【小问2详解】
浓硫酸具有强氧化性会生成二氧化硫污染性气体,A错误;双氧水会分解,即需要加入过量的双氧水,B正确;由分析知滤渣Ⅱ主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3,C错误;在沉锰时会有硫酸生成,即将变小,D正确;综上选AC;
【小问3详解】
中S元素为+6价,若8个O均为-2价,则S元素为+7价,不符合题意,故推测有2个O是-1价,即形成过氧键,故1个含有1个过氧键;加入K2S2O8可将Mn2+直接氧化为MnO2,被还原为,根据得失电子守恒初步配平反应为:Mn2++→MnO2↓+2,结合溶液显酸性,在方程式右边添加4个H+配平电荷守恒,在左边添加2个H2O配平元素守恒,即方程式为:Mn2+++2H2O=MnO2↓+2+4H+;
【小问4详解】
①滴定管需要检查是否漏水、蒸馏水洗涤、待装液体润洗、排气泡、调整液面、记录数据等操作,即操作顺序为GBFCH;②起始溶液无颜色,即滴定终点现象为当滴入最后半滴高锰酸钾标准液时,溶液由无色变为浅紫色且半分钟不恢复原色,即为滴定终点;③由步骤2得,Mn元素总物质的量n=n(EDTA)=0.4000 mol/L×20.00 mL×10-3 L/mL=8×10-3 mol;在步骤3中,KMnO4测定的是过量的Na2C2O4,由得失电子守恒得关系式:2KMnO4~5Na2C2O4,则剩余的n(Na2C2O4)== ,则与样品反应的n(Na2C2O4)= ,假设锰酸锂中Mn元素平均价为+a价,根据得失电子守恒列式得:(a-2)×8×10-3 mol=2×4.8×10-3 mol,解得a=3.2,故答案为+3.2。
21. 工业上合成抗炎药奈帕芬胺的路线如下,
请回答:
(1)化合物B的官能团名称是_______。
(2)化合物X结构简式是_______。
(3)下列说法不正确的是_______。
A. C→D的反应类型为取代反应
B. 奈帕芬胺的分子式是
C. 化合物F和G均不存在手性异构体
D. B→C加入适量有助于提高产率
(4)写出D→E的化学方程式_______。
(5)设计以A为原料合成B的路线(用流程图表示,无机试剂任选)_______。
(6)写出4种同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式_______。
①分子中只含一个环,且为苯环;
②谱和IR谱检测表明:分子中共有5种不同化学环境的氧原子,含有基团。
【答案】(1)氨基、羧基
(2) (3)BC
(4) (5) (6)、、、
【解析】
【分析】B与X反应生成C,由C的结构简式逆推,可知X是;C与PCl5反应生成D,根据D的分子式和C的结构简式,可知D是,D与苯反应生成E,由F逆推,可知E是。
【小问1详解】
根据化合物B的结构简式,含有官能团名称是氨基、羧基;
【小问2详解】
B与X反应生成C,由C的结构简式逆推,可知X是
【小问3详解】
A. C→D是C羧基中的-OH被氯原子代替,反应类型为取代反应,故A正确;
B. 奈帕芬胺的分子式是,故B错误;
C. 化合物G中存在手性异构体,故C错误;
D. B→C有HCl生成,加入适量中和HCl,有利于平衡正向移动,有助于提高产率,故D正确;
选BC。
【小问4详解】
D是,D与苯反应生成E和HCl,由F逆推,可知E是,D→E的化学方程式为;
【小问5详解】
先用高锰酸钾把A中的甲基氧化为羧基,再用铁把硝基还原为氨基,合成路线为;
【小问6详解】
浙江省Z20名校联盟2023届高三化学上学期第二次联考试题(Word版附解析): 这是一份浙江省Z20名校联盟2023届高三化学上学期第二次联考试题(Word版附解析),共30页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
浙江省Z20名校联盟2023届高三第三次联考化学试题 Word版含解析: 这是一份浙江省Z20名校联盟2023届高三第三次联考化学试题 Word版含解析,文件包含浙江省Z20名校联盟2023届高三第三次联考化学试题Word版含解析docx、浙江省Z20名校联盟2023届高三第三次联考化学试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共35页, 欢迎下载使用。
精品解析:浙江省Z20名校联盟2023届高三第三次联考化学试题(解析版): 这是一份精品解析:浙江省Z20名校联盟2023届高三第三次联考化学试题(解析版),共24页。试卷主要包含了考试结束后,只需上交答题卷, 下列说法不正确的是, 下列离子方程式书写正确的是等内容,欢迎下载使用。