东北育才学校高中部2023届高三下学期适应性考试化学试题(含解析)
展开东北育才学校高中部2023届高三下学期适应性考试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.电影中涉及很多有趣的知识。下列说法错误的是
A.氦气属于稀有气体、是空气的成分之一
B.电影中由硅、碳、氧、硫等元素经过一系列变化能变成铁,该过程属于化学变化
C.固定太空电梯的缆绳材料最有可能是碳纳米管(如图1),碳纳米管与互为同素异形体
D.取a g偏二甲肼(火箭推进剂)在6.4g氧气中恰好完全反应,如图2,则偏二甲肼中不含氧
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.0.1molNH3分子中,所含的氮原子总数为0.1NA
B.0.4molNaNO3固体中,所含的Na+总数为0.4NA
C.2.24LNO气体中,所含的氧原子总数为0.1NA
D.1L0.1mol•L-1Fe(NO3)3溶液中,所含的氮原子总数为0.3NA
3.ADP的结构简式如图所示,下列说法错误的是
A.框内所有原子共面
B.核磁共振氢谱共有13个吸收峰
C.1mol ADP与足量NaOH溶液反应时消耗6mol NaOH
D.ADP一定条件下可发生氧化、消去、取代、加成反应
4.下列各环境下的离子组合能大量共存的是
A.中性溶液中:Mg2+ 、Fe3+ 、SO、Cl-
B.pH=0的溶液中:Al3+ 、NH 、Ca2+ 、SO
C.c(H+)=10-14 mol·L-1 的溶液中:Na+ 、AlO 、S2- 、SO
D.pH试纸变红的溶液中:Fe2+ 、I- 、NO 、ClO-
5.下列“类比”结果正确的是
A.N2分子中存在NN键,化学性质稳定,则 的化学性质稳定
B.SO2的空间构型为V 形,则O3的空间构型也为V 形
C.聚乙烯不能使溴水褪色,则聚乙炔也不能使溴水褪色
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则苯的同系物(除苯)都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
6.有a、b、c、d、e五种气体,进行下列实验:
(1)a和b混合
气体变红棕色
(2)c和d混合
产生白烟
(3)c和e分别通入少量溴水中
溴水都变成无色透明的液体
(4)b和e分别通入氢硫酸中
都产生淡黄色浑浊
a、b、c、d、e依次可能是
A.O2、NO、HCl、NH3、CO2 B.O2、NO、NH3、HCl、SO2
C.NO、O2、NH3、HCl、SO2 D.HCl、CO2、NH3、H2S、CH4
7.工业上可以利用硫()与为原料制备,受热分解成气态,发生反应: △H。一定条件下,与反应中的转化率、分解产生的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.△H>0
B.图中a点所示条件下,延长反应时间不能提高转化率
C.在恒温密闭容器中,与按物质的量之比为2:1投料,当的体积分数为15%时,的转化率为45%(该温度下,完全分解成气态。)
D.工业上生产,温度越高越好
8.实验室用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备半导体材料纳米二硫化亚铁(FeS2):将一定比例的Fe2O3、硫粉加入三颈烧瓶中,再加入一定量的有机物X(沸点为350℃)和有机酸Y;290℃条件下搅拌,一段时间后得到黑色悬浊液;冷却、分离、干燥得到产品。下列对实验事实的解释不合理的是
实验事实
解释
A
反应的溶剂用有机物X而不用水
有机物X易溶解硫且沸点较高
B
有机酸Y有利于Fe2O3的转化
有机酸Y能与Fe2O3反应,有利于Fe3+参与后续反应
C
冷凝管内出现黄色气体
加热条件下有硫蒸气产生
D
产品中n(Fe):n(S)=1:1.87
产品中与结合的Fe2+部分转化为Fe3+
A.A B.B C.C D.D
9.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.该微生物燃料电池,负极为b
B.为保证该电池的供电速度,应在较高温度下工作
C.当电路中有0.5mol电子发生转移,则有1mol的通过质子交换膜
D.该电池正极电极反应式为
10.2.28 g铜镁合金完全溶解于75 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到和的混合气体1680 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入l.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到3.81 g沉淀,下列说法正确的是
A.该合金中,镁的物质的量为0.03 mol
B.和混合气体的平均相对分子质量约为55.2
C.得到3.81 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积为900 mL
D.该浓硝酸中的物质的量浓度为12.0 mol/L
11.为探究浓度对化学反应速率的影响,某化学小组同学设计了如下实验方案:
实验编号
加入0.1 溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
加入0.1 溶液的体积/mL
开始出现浑浊所需时间/s
1
2
0
2
2
1
a
b
下列说法错误的是
A.若,,则
B.有关反应的离子方程式为
C.实验1中,0~s的平均反应速率:
D.实验1比实验2先出现乳白色浑浊
12.下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
证明碳酸的酸性比硅酸强
大理石中加入稀盐酸后,将产生的气体通入硅酸钠水溶液中。
硅酸钠溶液变浑浊,说明碳酸的酸性强于硅酸
B
探究KI与FeCl3反应的限度
取5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液于试管中,加入1mL0.1mol·L-1KI溶液,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液
若溶液变血红色,则KI与FeCl3的反应有一定限度
C
判断二氯甲烷中的氯元素
取2mL二氯甲烷样品于试管中,先滴加AgNO3溶液,再滴加稀硝酸溶液
若产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则二氯甲烷中含有氯元素
D
探究“苯与溴在溴化铁催化下可以发生取代反应”
向一定量苯与液溴的混合液中加入适量还原铁粉,反应产生的气体通过装有足量四氯化碳的洗气瓶后进入硝酸银溶液
若硝酸银溶液中出现浅黄色沉淀,说明苯与溴发生了取代反应
A.A B.B C.C D.D
13.从微粒结构角度分析,下列说法正确的是
A.中,阴离子空间结构为正四面体形,S原子的杂化方式为
B.根据价层电子对互斥理论,、、的中心原子价层电子对数相同
C.的空间结构为V形,其中心原子的杂化方式为
D.三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体()两种存在形式,两种分子中S原子的杂化轨道类型相同
14.用零价铁去除酸性水体中的是地下水修复研究的热点之一,下列有关叙述中错误的是
铁粉还原水体中的反应原理(已知:形成了原电池)示意图
足量铁粉还原水体中后,铁表面最终形态的示意图
初始的水体中,分别加入、(足量)、(足量)和对的去除率(%)的对比图像
A.甲图中作原电池的负极
B.甲图中正极上发生的电极反应:
C.零价铁去除的反应速率会随时间推移而减慢
D.零价铁去除时加入的适量能直接还原,从而提高的去除率
15.已知常温下水溶液中、、、HB、的分布分数δ[如]随pH变化曲线如图1;溶液中和关系如图2.用溶液滴定20.00mL溶液,下列说法错误的是
A.曲线d表示δ(HB)
B.的水解平衡常数
C.滴定过程中溶液会变浑浊
D.滴定过程中始终存在:
二、工业流程题
16.我国铂族金属储量占世界储量0.58%,而消费总量占世界消费总量的27%,因此从汽车废弃催化剂中回收铂族金属对可持续发展有重大意义。废弃催化剂中含有Pt,还含有少量的Fe2O3、MgO、Al2O3、 SiO2。一种从汽车废弃催化剂中回收铂的流程如下:
已知:①长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物;
②Pt溶于王水生成NO和氯铂酸,该酸的阴离子具有正八面体结构,其中铂为正四价;
③该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子
Al3+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀的pH
3.5
9.5
2.2
沉淀完全(c=1.0× 10-5mol/L)的pH
4.7
11.1
3.2
回答下列问题:
(1)粉碎废弃催化剂后,需进行预处理操作A,请写出操作A的名称___________;
(2)为了提高酸浸效率,温度不宜过高的原因:___________;
(3)酸浸工序中,铂发生的反应的化学方程式为___________, 有同学提议,将王水换成盐酸和过氧化氢的混合溶液,请分析优缺点:___________ ;
(4)通过调节滤液的pH以回收其他金属,依次析出的金属离子为___________ , 当Al3+开始沉淀时,溶液中的Fe3+浓度为___________mol/L;
(5)铂的浸出率与不同加热方式、浸出时间及不同固液比的关系如下图所示:
由图可知,Pt 浸出的最佳条件为___________;
(6)金属捕集法可使Pt取代铜原子进入铜晶格形成铜铂合金,图是一种电催化材料(铜铂合金)的晶胞,该合金的化学式为___________,该合金的密度为ρg/cm3,两个最近的铜原子之间的距离为___________pm(写出计算式,不用简化)。
17.某实验小组在实验室用废铜屑制备甲酸铜晶体,实验流程如下:
回答下列问题:
(1)若甲同学设计方案:铜屑、稀硫酸加热通入氧气制得硫酸铜溶液,再与甲酸反应生成甲酸铜溶液,再结晶。请判断:甲同学___________(填“能”或“不能”)制得甲酸铜晶体。
(2)步骤Ⅱ制备,时,理论上CuSO4和NaHCO3物质的量之比为1:2时反应恰好生成,制备实际操作中需要控制二者物质的量之比___________1:2(填“>”、“=”或“<”)。
(3)操作步骤Ⅲ:向盛烧杯中加入一定量热蒸馏水,逐滴加入甲酸至蓝绿色固体恰好全部溶解,除去少量不溶性杂质;结晶,过滤,再洗涤晶体2~3次,晾干,得到产品。在除去不溶性杂质时,为了防止甲酸铜结晶析出,造成损失,可采取___________操作。过滤后洗涤甲酸铜结晶时为使固体快速干燥,可选___________(填写序号)来洗涤。
A.冷水 B.乙醇 C.四氯化碳 D.饱和甲酸铜溶液
(4)晶体中甲酸根含量的测定:
①下列仪器可供步骤A选用的是___________(写名称,下同);可供步骤C中滴定选用的是___________。
②溶液恒温80℃30min时应采取的操作方法是___________,步骤C滴定时当观察到___________即达到滴定终点。
③计算晶体中甲酸根的质量分数为___________。
三、原理综合题
18.为实现“碳达峰”及“碳中和”,二氧化碳甲烷化技术是循环再利用最有效的技术之一
(1)二氧化碳甲烷化时发生的反应为:
①298K时,已知相关物质的相对能量如图,则该反应的___________。
②能判断该程反应已达化学平衡状态的标志是___________(填标号)。
A.体积分数保持不变
B.容器中混合气体的质量保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.的生成速率与的生成速率相等
③有利于提高体系中平衡转化率的措施是___________(填标号)。
A.使用高效催化剂 B.增加投入量
C.延长反应时间 D.及时分离
(2)催化剂的选择是甲烷化的核心,金属Ni或均可作为催化剂。反应相同时间,测得转化率和选择性随温度的变化如图所示。高于320℃,以为催化剂,转化率略有下降,而以Ni为催化剂,转化率却仍在上升,其原因是___________。(的选择性公式:的选择性)
(3)甲烷化发生反应,由于该反应存在副反应,反应的不能100%转化为,生成的须依据的选择性公式进行计算。某温度,在体积为2L的恒容密闭容器中加入1mol和4mol,10min后达到平衡,的平衡转化率和的选择性分别为80%、90%,则的反应速率为___________。
(4)催化加生成的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注),则发生的副反应的方程式为___________。
(5)的晶胞结构如图所示:
①Ce的配位数为___________。
②若高温下该晶胞中1个氧原子变为空位,需___________个面心上的Ce由+4价变为+3价(顶点上的Ce化合价不变)。
四、有机推断题
19.化合物X是一种香豆素衍生物,可以用作香料,其合成路线如下:
已知:①
②
③
④分子式:;;
(1)A所含官能团的名称是___________。
(2)B生成C反应的化学方程式是___________。
(3)碳酸乙烯酯中碳原子杂化方式为___________,每个分子中含___________个键。
(4)题目中涉及的物质中互为同分异构体的是___________(用结构简式表示)。
(5)X与足量NaOH溶液共热的化学方程式是___________。
(6)E可以经多步反应合成F,请写出一条可能的合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)___________。
参考答案:
1.B
【详解】A.氦气属于稀有气体、是空气的成分之一,选项A正确;
B.原子是化学变化中的最小微粒,化学变化中原子核不会变,该过程属于核聚变,选项B错误;
C.碳纳米管与属于碳的不同单质,互为同素异形体,C正确;
D.水中氧元素质量为,二氧化碳中氧元素质量为,,故偏二甲肼中不含氧元素,选项D正确;
2.C
【详解】A.1个氨气分子含有1个氮原子,0.1 mol 分子中,所含的氮原子总数为,故A正确;
B.硝酸钠固体中含有钠离子和硝酸根离子,0.4 mol 固体中,所含的总数为0.4NA,故B正确;
C.2.24 L NO气体中,不清楚是否为标准状况下,无法计算气体物质的量,故C错误;
D.1 L 0.1 mol∙L−1 溶液中硝酸铁物质的量为0.1mol,则所含的氮原子总数为0.3NA,故D正确。
故选C。
3.B
【详解】A.框内有1个全部以单键存在的N原子外,其余C、N均为sp2杂化,为平面形,故框内所有原子共面,A正确;
B.根据结构特点,最左侧2个羟基是相同的,分子中共有12个不同环境的氢,故核磁共振氢谱共有12个吸收峰,B错误;
C.根据结构特点,1mol ADP水解后生成2molH3PO4,与氢氧化钠反应消耗6mol NaOH,C正确;
D.ADP中含有羟基,一定条件下可发生氧化、消去、取代反应;环中含有不饱和键,能发生加成反应,D正确;
故选B。
4.C
【详解】A.和发生水解使溶液呈酸性,中性条件下会形成沉淀,中性条件下、、、不能大量共存,A错误;
B.、会反应生成微溶物,所以溶液中:、、不能大量共存,B错误;
C.,溶液中,溶液显碱性,在碱性条件下可以共存,C正确;
D.试纸变红的溶液显酸性,、在酸性条件下有强氧化性,将氧化,所以、、在酸性条件下不能大量共存,D错误;
故选C。
5.B
【详解】A.N2分子中存在NN,键能很大,化学性质稳定,但CH≡CH里的π键不稳定,容易断裂,化学性质活泼,故A错误;
B.SO2的中心原子S原子的价层电子对数为2+(6-2×2)=2+1=3,空间结构为V形,O3的中心原子O原子的价层电子对数为2+(6-2×2)=2+1=3,空间结构也为V形,故B正确;
C.聚乙烯是乙烯分子中碳碳双键断裂形成的,没有碳碳双键,不能使溴水褪色,聚乙炔是乙炔分子中碳碳三键断裂一个键形成的,还有碳碳双键,能使溴水褪色,故C错误;
D.甲苯能使高锰酸钾溶液褪色,和苯环直接相连的碳原子上有氢原子的苯的同系物才能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误;
故选B。
6.C
【详解】由a和b混合,气体变成红棕色,可知a和b为NO与O2的混合气;b通入氢硫酸中产生淡黄色沉淀,则b为O2,a为NO;c和d混合产生白烟,则c和d为NH3、HCl的混合气;c通入少量溴水中溴水变成无色透明的液体,则c为NH3,d为HCl;e通入少量溴水中,溴水变成无色透明的液体,e通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊,则e为SO2;因此a为NO,b为O2,c为NH3,d为HCl,e为SO2;
故选C。
7.C
【详解】A.根据转化率与温度的图像,平衡后,温度升高,的转化率下降,说明升温平衡左移,则正反应放热、△H<0,A不正确;
B.a点没有达到平衡状态,延长反应时间使消耗的量增多,导致转化率提高,B不正确;
C.设与物质的量分别为2mol、1mol,发生反应,设消耗甲烷x mol,生成x mol,由化学方程式知反应前后气体总物质的量之和不变、为3mol,同温同压下不同气体的体积分数等于其物质的量分数,的体积分数为15%,即,得x=4.5,则甲烷的转化率,C正确;
D.从图像看出,生产,并不是温度越高越好,D不正确;
选C。
8.D
【详解】A.由题给信息可知,反应温度为290℃,水的沸点为100℃,且硫无法溶于水,因此使用沸点为350℃的有机物X做溶剂,A正确;
B.氧化铁为固体,不易参与反应,有机酸可与氧化铁反应生成铁离子,有利于铁离子参与后续反应,B正确;
C.硫单质为淡黄色,冷凝管中出现淡黄色气体,说明加热条件下有硫蒸气产生,C正确;
D.二硫化亚铁中铁与硫的物质的量之比为1:2,若有铁离子存在根据电荷守恒需要更多的,二者比例会小于,D错误;
故选D。
9.D
【详解】A.该微生物燃料电池,b极通入氧气,氧气发生还原反应,则b为正极,故A错误;
B.为保证微生物的活性,该电池不能在较高温度下工作,故B错误;
C.根据电荷守恒,当电路中有0.5mol电子发生转移,则有0.5mol的通过质子交换膜,故C错误;
D.b极通入氧气,氧气发生还原反应,则b为正极,正极电极反应式为,故D正确;
选D。
10.B
【分析】设铜、镁的物质的量分别为x、y,则①64x+24y=2.28,②98x+58y=3.81,解得x=0.03mol,y=0.015 mol,混合气体的物质的量=,设N2O4、NO2的物质的量分别为a、b,根据氧化还原反应中得失电子数相等:2×(0.03+0.015)=2a+b,a+b=0.075,则a=0.015mol,b=0.06mol,c(HNO3)=,硝酸的物质的量n(HNO3)=14.0 mol/L×75mL÷1000=1.05mol。
【详解】A.由分析可知,该合金中,镁的物质的量为0.015 mol,A错误;
B.和混合气体的摩尔质量约=,其平均相对分子质量约为55.2,B正确;
C.沉淀达最大时,溶液中只有硝酸钠,根据原子守恒:n(NaOH)=n(HNO3)-(2a+b)=1.05mol-0.09mol=0.96mol,氢氧化钠溶液体积为960mL,C错误;
D.c(HNO3)= , D错误;
故选B。
11.C
【分析】控制单一变量探究浓度对反应速率的影响,故应控制除浓度外的其他量一致,溶液的总体积一致,为4mL。
【详解】A.若,,实验1中硫代硫酸钠的浓度大,反应速率快,故,A正确;
B.硫代硫酸根与氢离子反应生成硫单质、二氧化硫和水,离子方程式为,B正确;
C.实验1中,开始出现浑浊需要的时间为t1s,但无法确定消耗的硫代硫酸钠量,无法计算反应速率,C错误;
D.实验1中硫代硫酸钠的浓度大,反应速率快,实验1比实验2先出现乳白色浑浊,D正确;
故选C。
12.D
【详解】A.盐酸具有挥发性,盐酸也能和硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,故不能证明碳酸的酸性强于硅酸,故A错误;
B.向KI溶液中滴加过量的FeCl3,FeCl3过量,因此向反应后的溶液中加入KSCN溶液,若溶液变红,则不能说明该反应是有限度的,故B错误;
C.二氯甲烷不能电离出氯离子,故加入硝酸银不会产生沉淀,故C错误;
D.发生取代反应生成HBr,则反应产生的混合气体先通入四氯化碳溶液除去溴单质再通入AgNO3溶液中,观察是否有淡黄色沉淀生成,可说明取代反应。故D正确;
故选D。
13.A
【详解】A. 中价层电子对为,其空间构型为正四面体,采取sp3杂化,A项正确;
B.H2S价层电子对为,SO2为,SO3为,综上分析三者价层电子对不同,B项错误;
C.O3的价层电子对为,空间构型为V形,采取sp2杂化,C项错误;
D.SO3价层电子对为,采取sp2杂化。而三聚体中S呈现四面体构型采取sp3杂化,D项错误;
故选A。
14.D
【详解】A.甲图中失电子发生氧化反应,铁作原电池的负极,故A正确;
B.甲图中硝酸根离子得电子发生还原反应生成铵根离子,正极上发生的电极反应:,故B正确;
C.根据图乙,铁表面形成不能导电的FeO(OH),所以零价铁去除的反应速率会随时间推移而减慢,故C正确;
D.根据图丙,不能直接还原,故D错误;
选D。
15.D
【详解】A.由题中信息可知,为二元弱酸,、,用溶液滴定20.00mL溶液,发生反应:,则酸性:>HB,所以曲线a、b、c表示的各微粒分布曲线,曲线a代表,曲线b代表,曲线c代表,曲线d为HB,曲线e为,故A正确;
B.的水解平衡常数,曲线d和e相交时=,,此时pH=8.3,=,则,故B正确;
C.根据图2可知,滴定过程中会生成CaA沉淀,溶液变浑浊,故C正确;
D.若滴定过程中不产生沉淀,则根据电荷守恒:,根据物料守恒:=+,则,但随着H2A溶液的滴入,Ca2+产生CaA沉淀而析出,溶液中+,则,故错误;
故选:D。
16.(1)焙烧(或煅烧)
(2)HCl、HNO3均易挥发,且HNO3易分解
(3) 3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO↑+ 8H2O 优点:避免生成氮的氧化物,污染空气;缺点:温度过高(或由于Fe3+的存在),导致过氧化氢大量分解
(4) Fe3+、Al3+、Mg2+ 10-5.9或1.25×10-6
(5)微波加热到109℃,约5分钟,固液比约为2
(6) Cu3Pt(或PtCu3) 或 (其他正确表示也可)
【详解】(1)长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物需要高温加热将有机物和C转化为CO2的除去。答案为焙烧(或煅烧);
(2)酸浸溶解金属和金属氧化物,但HNO3和HCl均易挥发,且HNO3高温分解浪费原料。答案为HCl、HNO3均易挥发,且HNO3易分解;
(3)Pt溶于王水生成NO和氯铂酸,该酸的阴离子具有正八面体结构,其中铂为正四价,即Pt被氧化为H2PtCl6,反应为3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO↑+ 8H2O。HNO3还原产生NO会造成污染,而H2O2不会,但H2O2稳定性差易分解。答案为3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO↑+ 8H2O;优点:避免生成氮的氧化物,污染空气;缺点:温度过高(或由于Fe3+的存在),导致过氧化氢大量分解;
(4)从表格数据看开始沉淀的pH:Fe3+< Al3+、Mg2+,Fe3+先沉淀再Al3+、Mg2+。由Fe3+完全沉淀时pH=3.2计算得到Ksp[Fe(OH)3]=(10-10.8)3×10-5=10-37.4。Al3+开始沉淀时的pH=3.5即c(OH-)=10-10.5mol/L,此时溶液中的Fe3+为。答案为Fe3+、Al3+、Mg2+;10-5.9或1.25×10-6;
(5)从图看,微波加热短时间内浸出率较高,5min时、固液比为2时浸出率接近100%。答案为微波加热到109℃,约5分钟,固液比约为2;
(6)Cu位于晶胞面心占3个,而Pt位于晶胞的顶点占有1个。该物质的化学式为Cu3Pt。晶胞密度为得到a=cm。Cu之间的最短距离为=×1010pm。答案为Cu3Pt;×1010pm。
17.(1)不能
(2)<
(3) 趁热过滤 B
(4) 烧杯、量筒(只写烧杯亦可) 烧杯、碱式滴定管 水浴加热 滴入最后半滴草酸溶液,溶液紫色褪去,且半分钟不恢复原来的颜色(表述合理即可) 30.00%
【分析】由题给流程可知,向废铜屑中加入过氧化氢和稀硫酸混合溶液,将铜屑溶解得到含有硫酸铜的溶液,加入小苏打得到碱式碳酸铜,在碱式碳酸铜中加一定量热蒸馏水,逐滴加入甲酸至蓝绿色固体恰好全部溶解,除去少量不溶性杂质;结晶,过滤,再洗涤晶体2~3次,晾干,得到产品。
【详解】(1)弱酸不能制强酸,甲酸是弱酸,不能和硫酸铜反应,故答案为:不能;
(2)步骤Ⅱ为溶液和溶液混合加热制备碱式碳酸铜,反应的离子方程式为:,因为碳酸氢钠易分解损失,所以实际取用碳酸氢钠稍微过量,硫酸铜和碳酸氢钠物质的量之比小于1:2;
(3)温度越高甲酸铜的溶解度越大,为防止甲酸铜结晶体析出而损失,可以采取趁热过滤的方式;甲酸铜结晶体易溶于水,难溶于乙醇等有机溶剂,故可以用乙醇来洗涤,故答案为B;
(4)①步骤A为配制250mL甲酸铜溶液的过程,应该选用250mL的容量瓶,题中给出的是100mL容量瓶,不能使用;需要量取3.00g晶体,托盘天平不能称取出3.00g晶体,故也不能用,溶解需要在烧杯中进行,另外可以用量筒量取所需要的蒸馏水的量,故答案为:烧杯、量筒;步骤C中滴定时,是用草酸钠溶液滴定过量的高锰酸钾,草酸钠应该放在碱式滴定管中,根据提供的仪器,被滴定的溶液应该在烧杯中,故答案为:烧杯、碱式滴定管;
②溶液恒温80℃30min时应采取的操作方法是水浴加热;高锰酸钾溶液本身有颜色,当其消耗完的时候,颜色褪去,故答案为:滴入最后半滴草酸溶液,溶液紫色褪去,且半分钟不恢复原来的颜色;
③高锰酸钾和甲酸根反应对应的关系式为:5HCOO-~2KMnO4,用草酸钠滴定过量的高锰酸钾时对应的关系式为:2KMnO4~5C2O,则和草酸根反应的高锰酸钾的物质的量n(KMnO4)=×0.02×25×10-3=0.0002mol,和甲酸根反应的高锰酸钾的物质的量n(KMnO4)=0.02×50×10-3-0.0002mol=0.0008mol,甲酸根的物质的量n(HCOO-)=×0.0008mol=0.002mol,则原来样品中含有的甲酸根的物质的量n(HCOO-)=0.0004mol×=0.02mol,质量m(HCOO-)=0.02mol×45g/mol=0.9g,则晶体中甲酸根的质量分数=。
18.(1) -166 ACD D
(2)320℃时,以为催化剂时,甲烷化反应已达到平衡,升高温度平衡左移,而以为催化剂时,甲烷化反应末达到平衡,升高温度反应速率加快
(3)
(4)
(5) 8 4
【详解】(1)①焓变=生成物总能量-反应物总能量,则的(-75-242×2+393)=-166。
②A.体积分数保持不变,此时正逆反应速率相等,反应达平衡状态,故选A;
B.反应物和生成物都呈气态,容器中混合气体的质量始终保持不变,则反应不一定达平衡状态,故不选B;
C.反应前后混合气体的质量不变,但物质的量不断发生改变,平均相对分子质量不断发生改变,当平均相对分子质量保持不变时,反应达平衡状态,故选C;
D.的生成速率与的生成速率相等,可知正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故选D;
选ACD;
③A.使用高效催化剂,平衡不发生移动,的平衡转化率不变,故不选A;
B.增加投入量,虽然平衡正向移动,但的平衡转化率降低,故不选B;
C.延长反应时间,平衡不移动,不能改变的平衡转化率,故不选C;
D.及时分离,平衡正向移动,的平衡转化率增大,故选D;
选D。
(2)从图中可以看出,,以为催化剂,反应速率快,反应可能已达平衡,以上时,平衡发生逆向移动,转化率略有下降,而以为催化剂,起初反应速率慢,反应末达平衡,以上时,转化率继续上升,则其原因是:时,以为催化剂时,甲烷化反应已达到平衡,升高温度平衡左移,而以为催化剂时,甲烷化反应末达到平衡,升高温度反应速率加快。
(3)某温度,在体积为2L的恒容密闭容器中加入1mol和4mol,10min后达到平衡,的平衡转化率和的选择性分别为80%、90%,则10min内生成甲烷的物质的量为1mol×80%×90%=0.72mol,的反应速率为。
(4)从图中可以看出,反应物为和,生成物为、、,则发生的副反应的方程式为。
(5)①根据晶胞的结构可知,以底面面心的为例,上下层各有4个氧原子,共有8个,故的配位数为8;
②据“均推法”,每个晶胞中含个、8个原子:光照时,晶胞中1个氧原子变为空位,失去电子数为2,2个变为+3价,故4个面心上的被还原。
19.(1)羧基
(2)++
(3) 和 10
(4) (E)与 (G)
(5) +2NaOH +H2O
(6)。
【分析】结合有机物可由信息RCHO+R′CH2ClRCH=CHR′,逆推为(G)和(C),则B为,A为C2H5CH2COOH,D经信息②分析可知E为,则F为,以此解题。
【详解】(1)由分析可知,A为C2H5CH2COOH,所含官能团是羧基;
(2)B()生成C(),发生酯化反应,反应的化学方程式为:++;
(3) 中含甲烷型碳和乙烯型碳,杂化方式为和;中1个碳氧双键含1个键,共含10个键;
(4)根据题中所涉及物质的结构简式可知,其中互为同分异构的为 (E)与(G);
(5)与X(C13H14O2)相差2个碳原子,且X与足量NaOH溶液共热能发生水解反应,由信息③分析可知,由中的酚羟基按信息③取代反应生成内酯,则X与足量NaOH溶液共热发生水解反应化学方式是 +2NaOH +H2O;
(6)E()可以经多步反应合成F(),是羰基消除的过程,必须经还原为醇,在消去为烯烃,最后选择性加氢即可,过程如下:。
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