2021届高三高考化学模拟试卷二十
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这是一份2021届高三高考化学模拟试卷二十,共8页。试卷主要包含了下列说法正确的是,下列离子方程式书写正确的是等内容,欢迎下载使用。
一.选择题(共7小题)
1.下列说法正确的是( )
A.丝绸、宣纸及尼龙的主要成分均为合成纤维
B.港珠澳大桥使用的超高分子量聚乙烯纤维吊装缆绳,具有质量轻、强度大、耐磨、耐腐蚀的优点
C.“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组,均可将化学能转变成电能
D.“奋斗者号”潜水器使用的固体浮力材料,由空心玻璃微球填充高强树脂制成,属于无机非金属材料
2.丁子香酚可用于制备杀虫剂和防腐剂,结构简式如图所示。下列说法中,不正确的是( )
A.丁子香酚可通过加聚反应生成高聚物
B.丁子香酚分子中的含氧官能团是羟基和醚键
C.1 ml丁子香酚与足量氢气加成时,最多能消耗4 ml H2
D.丁子香酚能使酸性KMnO4溶液褪色,可证明其分子中含有碳碳双键
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,33.6L HF中含有氟原子的数目为1.5NA
B.常温常压下,9.2g二氧化氮和四氧化二氮的混合物含有氮原子的数目为0.2NA
C.50mL18.4ml•L﹣1浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA
D.0.1ml铁溶于足量氯水中,转移电子的总数为0.2NA
4.下列实验操作规范且能达到目的的是( )
A.溶液的配制B.氯气的净化
C.氨气的收集D.沉淀的过滤
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2:CO32﹣+CO2+H2O═2HCO3﹣
B.NaClO溶液中通入少量SO2:SO2+H2O+ClO﹣═SO42﹣+Cl﹣+2H+
C.FeI2溶液中通入少量Cl2:Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl﹣
D.Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液:Ca2++OH﹣+HCO3﹣═CaCO3↓+H2O
6.一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述正确的是( )
A.X的简单气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
B.Z的氧化物Z2O和Z2O2中阴阳离子个数比都为1:2
C.Y的氧化物对应的水化物为强酸
D.化合物ZW属于共价化合物
7.研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.加入HNO3降低了正极反应的活化能
B.电池工作时正极区溶液的pH降低
C.1ml CH3CH2OH被完全氧化时有3ml O2被还原
D.负极反应为CH3CH2OH+3H2O﹣12e﹣═2CO2+12H+
二.实验题(共1小题)
8.无水FeCl3是常用的芳香烃取代反应催化剂,它具有易水解、易升华的性质.铁粉与氯气反应制备无水FeCl3的实验装置如图所示。
E和G用来收集产物.回答下列问题:
(1)通入氯气后,A中观察到有酸雾产生,C中P2O5的作用是 。
(2)在E、G处收集产物是利用了FeCl3 的性质。
(3)实验过程中若F处出现堵塞,则在B处可观察到的现象是 .可通过 (填简单操作),使实验能继续进行。
(4)Ⅰ中反应的离子方程式为 。
(5)某同学用5.60g干燥铁粉制得无水FeCl3样品13.00g,该次实验的产率是 。
(6)实验室中还常用SOCl2与FeCl3•6H2O晶体共热制备无水FeCl3,其化学反应方程式为 。检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCl2的试剂是 。
三.解答题(共3小题)
9.合理利用工厂烟灰,变废为宝,对保护环境具有重要意义.以某钢铁厂烟灰(主要成分为ZnO,并含少量的CuO、MnO2、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)“浸取”工序中加入过量氨水的目的:①使ZnO、CuO溶解,转化为[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+配离子;② 。
(2)ZnO转化反应的离子方程式为 。
(3)“除杂”工序中,反应的离子方程式为 。
(4)滤渣②的主要成分有 (填化学式),回收后可用作冶金原料.
(5)“蒸氨沉锌”工序中,“蒸氨”是将氨及其盐从固液混合物中蒸出,相应的化学方程式为 ,蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水可返回 工序循环使用。
(6)从碱式碳酸锌得到氧化锌的工序名称为 。
(7)将滤渣①用H2SO4溶液处理后得到 溶液和 固体。(均填化学式)
10.氨基甲酸铵(H2NCOONH4)为尿素生产过程的中间产物,易分解.某小组对氨基甲酸铵的分解实验进行探究。
已知:Ⅰ.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H1=﹣92.4kJ•ml﹣1
Ⅱ.C(s)+O2(g)⇌CO2(g)△H2=﹣393.8kJ•ml﹣1
Ⅲ.N2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g)⇌H2NCOONH4(s)△H3=﹣645.7kJ•ml﹣1
回答下列问题:
(1)写出H2NCOONH4分解生成NH3与CO2气体的热化学方程式: 。
(2)恒容条件下,实验测得数据如表所示。
①恒温恒容时,下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是 。(填标号)
A.容器内总压强不再改变
B.2v正(NH3)=v逆(CO2)
C.c2(NH3)•c(CO2)的值不再改变
D.NH3的体积分数不再改变
②某温度下,该反应平衡时容器内总压强为p,写出该反应的压强平衡常数的计算式Kp= 。(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)
③随着温度升高,Kp逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”),其主要原因是 。
④某温度下,达到平衠后,欲增加NH3的平衡浓度,可采取的措施有 。(填标号)
A.加H2NCOONH4
B.加催化剂
C.减小体积增大压强
D.移走CO2
(3)已知:RlnKp=﹣+C(C为常数).根据表实验数据得到如图,则该反应的反应热△H= kJ•ml﹣1。
11.手性过渡金属配合物催化的不对称合成反应具有高效、高对映选择性的特点,是有机合成化学研究的前沿和热点.近年来,我国科学家在手性螺环配合物催化的不对称合成研究及应用方面取得了举世瞩目的成就.某螺环二酚类手性螺环配体(K)的合成路线如图。
已知如下信息:RCHO+CH3COR′,R,R′=烃基
回答下列问题:
(1)化合物A是一种重要的化工产品,常用于医院等公共场所的消毒,可与FeCl3溶液发生显色反应,其结构简式为 ;反应①的反应类型为 。
(2)化合物C可发生银镜反应,其名称为 ,化合物C的结构简式为 、D的结构简式为 、G的结构简式为 、J的结构简式为 。
(3)C的一种同分异构体可与FeCl3溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为3:2:2:1,该异构体的结构简式为 。
(4)反应⑤的反应条件为 。
(5)在反应⑥的条件下,若以化合物E为原料,相应的反应产物为 和 ,上述反应结果表明,中间体F中Br原子在E→H的合成过程中的作用为 。
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参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.下列说法正确的是( )
A.丝绸、宣纸及尼龙的主要成分均为合成纤维
B.港珠澳大桥使用的超高分子量聚乙烯纤维吊装缆绳,具有质量轻、强度大、耐磨、耐腐蚀的优点
C.“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组,均可将化学能转变成电能
D.“奋斗者号”潜水器使用的固体浮力材料,由空心玻璃微球填充高强树脂制成,属于无机非金属材料
【分析】A.丝绸的主要成分是蛋白质,宣纸的主要成分是纤维素;
B.超高分子量聚乙烯纤维吊装缆绳,具有质量轻、强度大、耐磨、耐腐蚀的性质;
C.太阳能电池阵是将太阳能转化为电能;
D.树脂为有机高分子材料。
【解答】解:A.丝绸主要成分是蛋白质,宣纸主要成分是纤维素,尼龙主要成分是合成纤维,故A错误;
B.港珠澳大桥使用的超高分子量聚乙烯纤维吊装缆绳,而聚乙烯纤维属于合成高分子,具有质量轻、强度大、耐腐蚀等特点,故B正确;
C.嫦娥五号使用的太阳能电池阵将太阳能转化为电能,锂离子电池组是将化学能转变成电能,故C错误;
D.奋斗者号”潜水器使用的固体浮力材料,是由空心玻璃微球填充高强树脂制成,其中树脂属于有机高分子材料,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了物质组成、物质性质和应用、非金属材料的理解应用,掌握基础是解题关键,题目难度不大。
2.丁子香酚可用于制备杀虫剂和防腐剂,结构简式如图所示。下列说法中,不正确的是( )
A.丁子香酚可通过加聚反应生成高聚物
B.丁子香酚分子中的含氧官能团是羟基和醚键
C.1 ml丁子香酚与足量氢气加成时,最多能消耗4 ml H2
D.丁子香酚能使酸性KMnO4溶液褪色,可证明其分子中含有碳碳双键
【分析】由结构可知,分子中含酚﹣OH、碳碳双键及醚键,结合酚、烯烃的性质来解答。
【解答】解:A.含碳碳双键,可通过加聚反应生成高聚物,故A正确;
B.含氧官能团是羟基和醚键,故B正确;
C.苯环、碳碳双键均与氢气发生加成反应,则1 ml丁子香酚与足量氢气加成时,最多能消耗4 ml H2,故C正确;
D.酚﹣OH、碳碳双键均能使高锰酸钾褪色,则酸性KMnO4溶液褪色,不能证明其分子中含有碳碳双键,故D错误;
故选:D。
【点评】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,注意选项D为解答的易错点,题目难度不大。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,33.6L HF中含有氟原子的数目为1.5NA
B.常温常压下,9.2g二氧化氮和四氧化二氮的混合物含有氮原子的数目为0.2NA
C.50mL18.4ml•L﹣1浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA
D.0.1ml铁溶于足量氯水中,转移电子的总数为0.2NA
【分析】A.标准状况下,HF是液体;
B.二氧化氮和四氧化二氮中氮原子的质量分数相同;
C.稀硫酸与铜不反应;
D.铁与氯水反应生成三价铁离子.
【解答】解:A.标准状况下,HF是液体,33.6L HF的物质的量不是1ml,故A错误;
B.二氧化氮和四氧化二氮中氮原子的质量分数相同,9.2g混合物含有氮原子的物质的量是0.2ml,故B正确;
C.随反应进行,硫酸浓度变小,稀硫酸与铜不反应,故C错误;
D.铁与氯水反应生成三价铁离子,0.1ml铁转移电子的总数为0.3NA,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查阿伏加德罗常数的相关计算,题目难度不大,注意物质的组成、结构、性质以及物质存在的外界条件和聚集状态等问题.
4.下列实验操作规范且能达到目的的是( )
A.溶液的配制
B.氯气的净化
C.氨气的收集
D.沉淀的过滤
【分析】A.转移液体需要玻璃棒引流;
B.应选通入饱和食盐水中除去HCl,后经浓硫酸干燥;
C.氨气的密度比空气密度小;
D.漏斗下端应紧靠烧杯内壁。
【解答】解:A.转移液体需要玻璃棒引流,图中缺少玻璃棒,故A错误;
B.应选通入饱和食盐水中除去HCl,后经浓硫酸干燥,顺序不合理,故B错误;
C.氨气的密度比空气密度小,则导管伸到试管底部,为向下排空气法收集,故C正确;
D.漏斗下端应紧靠烧杯内壁,防止液滴飞溅,故D错误;
故选:C。
【点评】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、混合物分离提纯、溶液配制、气体收集、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。
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2:CO32﹣+CO2+H2O═2HCO3﹣
B.NaClO溶液中通入少量SO2:SO2+H2O+ClO﹣═SO42﹣+Cl﹣+2H+
C.FeI2溶液中通入少量Cl2:Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl﹣
D.Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液:Ca2++OH﹣+HCO3﹣═CaCO3↓+H2O
【分析】A.碳酸氢钠的溶解度较小,反应后析出碳酸氢钠晶体;
B.二氧化硫具有还原性,次氯酸根离子能够氧化二氧化硫;
C.碘离子还原性强于亚铁离子,氯气少量先氧化碘离子;
D.反应生成碳酸钙和水。
【解答】解:A.向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,反应后析出碳酸氢钠,该反应的离子方程式为:2Na++CO32﹣+CO2+H2O═2NaHCO3↓,故A错误;
B.向NaClO溶液中通入少量SO2的离子反应方程式为:SO2+3ClO﹣+H2O=SO42﹣+Cl﹣+2HClO,故B错误;
C.FeI2溶液中通入少量Cl2离子反应方程式为:Cl2+2I﹣═I2+2Cl﹣,故C错误;
D.Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液,离子反应方程式:Ca2++OH﹣+HCO3﹣═CaCO3↓+H2O,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查离子反应方程式书写的正误判断,为高频考点,把握发生的反应及离子反应的书写方法为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意离子反应中保留化学式的物质及电子、电荷守恒,题目难度不大。
6.一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述正确的是( )
A.X的简单气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
B.Z的氧化物Z2O和Z2O2中阴阳离子个数比都为1:2
C.Y的氧化物对应的水化物为强酸
D.化合物ZW属于共价化合物
【分析】由短周期主族元素组成的化合物,Z的原子序数最大、且可形成+1价阳离子,Z为Na;X可形成4个共价键,W可形成1个共价键,Y形成3个共价键,由阴离子结构可知,X得电子,X最外层电子数为3,位于ⅢA族,且W、X、Y、Z的原子序数依次增大、总和为24,可知W为H、X为B、Y为N,满足1+5+7+11=24,以此来解答。
【解答】解:由上述分析可知,W为H、X为B、Y为N、Z为Na,
A.非金属性N大于B,则Y的简单气态氢化物比X的气态氢化物稳定,故A错误;
B.Z的氧化物Na2O和Na2O2中,阳离子均为钠离子,阴离子分别为氧离子、过氧根离子,则阴阳离子个数比都为1:2,故B正确;
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为硝酸,属于强酸,若不是最高价含氧酸,如亚硝酸为弱酸,故C错误;
D.H为非金属元素,Na为金属元素,NaH含离子键,为离子化合物,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握化学键的形成及X为B时形成配位键为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用及配位键的判断,题目难度不大。
7.研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.加入HNO3降低了正极反应的活化能
B.电池工作时正极区溶液的pH降低
C.1ml CH3CH2OH被完全氧化时有3ml O2被还原
D.负极反应为CH3CH2OH+3H2O﹣12e﹣═2CO2+12H+
【分析】该电池为乙醇的酸性燃料电池,通入乙醇的一极为负极,发生电极反应式为:CH3CH2OH+3H2O﹣12e﹣=2CO2+12H+,通氧气的一极为正极,由工作原理图可知,正极发生反应HNO3+3e﹣+3H+=NO↑+2H2O,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,二者加合可得O2+4e﹣+4H+=2H2O,可知HNO3在正极起催化作用,据此分析解答。
【解答】解:A.正极加入的HNO3起催化作用,可降低正极反应的活化能,提升反应速率,故A正确;
B.正极区发生还原反应,电极反应式为O2+4e﹣+4H+=2H2O,正极区消耗H+且有水生成,即氢离子浓度减小,pH增大,故B错误;
C.燃料电池工作时,正负电极转移电子数目相等,其中1 mlCH3CH2OH在负极被完全氧化时,转移12 ml电子,则正极上有=3 mlO2被还原,故C正确;
D.乙醇在负极发生氧化反应,电解质溶液呈酸性,则负极反应为CH3CH2OH+3H2O﹣12e﹣=2CO2+12H+,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查了原电池原理的应用,涉及乙醇酸性燃料电池的工作原理和电极反应式的书写,侧重考查学生分析能力和解决问题的能力,注意电化学原理的分析与应用,题目难度中等。
二.实验题(共1小题)
8.无水FeCl3是常用的芳香烃取代反应催化剂,它具有易水解、易升华的性质.铁粉与氯气反应制备无水FeCl3的实验装置如图所示。
E和G用来收集产物.回答下列问题:
(1)通入氯气后,A中观察到有酸雾产生,C中P2O5的作用是 除去酸雾 。
(2)在E、G处收集产物是利用了FeCl3 易升华 的性质。
(3)实验过程中若F处出现堵塞,则在B处可观察到的现象是 有气泡产生 .可通过 适当加热F处 (填简单操作),使实验能继续进行。
(4)Ⅰ中反应的离子方程式为 Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O 。
(5)某同学用5.60g干燥铁粉制得无水FeCl3样品13.00g,该次实验的产率是 80.00% 。
(6)实验室中还常用SOCl2与FeCl3•6H2O晶体共热制备无水FeCl3,其化学反应方程式为 6SOCl2+FeCl3•6H2OFeCl3+12HCl+6SO2 。检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCl2的试剂是 铁氰化钾溶液 。
【分析】潮湿的氯气通过浓硫酸时,潮湿的氯气中有氯化氢,故C中五氧化二磷的作用是除去酸雾,干燥的氯气和铁粉在D中反应生成氯化铁,因氯化铁易升华,到达E、G后重新凝华收集得到氯化铁,反应不完的氯气用I中NaOH溶液吸收,H中无水氯化钙防止I中水蒸气进入G中使氯化铁水解.
【解答】解:(1)由分析可知,C中五氧化二磷的作用是除去酸雾;
故答案为:除去酸雾;
(2)在E、G处收集产物是利用了氯化铁易升华的性质;
故答案为:易升华;
(3)实验过程中若F处出现堵塞,则氯气将到达B处,看到有气泡产生,然后进入NaOH溶液中与NaOH反应;氯化铁易升华,则可通过适当加热F处,使实验能继续进行;
故答案为:有气泡产生;适当加热F处;
(4)I中未反应完的氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O;
故答案为:Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O;
(5)由2Fe+3Cl22FeCl3可知,每2mlFe反应生成2mlFeCl3,则5.60g(0.1ml)干燥铁粉理论上可制得0.1mlFeCl3,质量为0.1ml×162.5g/ml=16.25g,因此该次实验的产率是%=80.00%;
故答案为:80.00%;
(6)若直接加热FeCl3•6H2O,氯化铁会水解得到氢氧化铁和HCl,HCl挥发,促进氯化铁水解,最终得到氢氧化铁,实验室常用SOCl2与FeCl3•6H2O晶体共热制备无水FeCl3,说明该过程产生了HCl抑制了氯化铁的水解,结合原子守恒可知该反应的化学方程式为6SOCl2+FeCl3•6H2OFeCl3+12HCl+6SO2;亚铁离子与铁氰化钾相遇产生蓝色沉淀,因此检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCl2的试剂是铁氰化钾溶液.
故答案为:6SOCl2+FeCl3•6H2OFeCl3+12HCl+6SO2;铁氰化钾溶液.
【点评】本题考查了制备实验方案的设计,无机物质的制备,常与物质分离与提纯联系在一起,要根据目标物质的性质和特点来选择适宜的制备、分离方法.
三.解答题(共3小题)
9.合理利用工厂烟灰,变废为宝,对保护环境具有重要意义.以某钢铁厂烟灰(主要成分为ZnO,并含少量的CuO、MnO2、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)“浸取”工序中加入过量氨水的目的:①使ZnO、CuO溶解,转化为[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+配离子;② 增大溶液的pH,将将HCO3﹣转化为CO32﹣ 。
(2)ZnO转化反应的离子方程式为 ZnO+2NH3•H2O+2NH4+=[Zn(NH3)4]2++3H2O 。
(3)“除杂”工序中,反应的离子方程式为 Zn+[Cu(NH3)4]2+═Cu+[Zn(NH3)4]2+ 。
(4)滤渣②的主要成分有 Cu、Zn (填化学式),回收后可用作冶金原料.
(5)“蒸氨沉锌”工序中,“蒸氨”是将氨及其盐从固液混合物中蒸出,相应的化学方程式为 2Zn(NH3)4CO3+H2O8NH3↑+CO2↑+ZnCO3•Zn(OH)2 ,蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水可返回 浸取 工序循环使用。
(6)从碱式碳酸锌得到氧化锌的工序名称为 煅烧 。
(7)将滤渣①用H2SO4溶液处理后得到 Fe2(SO4)3 溶液和 MnO2 固体。(均填化学式)
【分析】首先用NH4HCO3和氨水浸取烟灰,将锌元素转化为[Zn(NH3)4]2+络离子,将Cu元素转化为[Cu(NH3)4]2+络离子,MnO2、Fe2O3不发生反应进入滤渣①中,加入锌粉可以将[Cu(NH3)4]2+全部置换出来得到滤渣②中含有Zn及Cu,然后经蒸氨沉锌,使Zn(NH3)4(HCO3)2反应变为NH3和Zn(HCO3)2,然后加入碱式碳酸锌与Zn(HCO3)2混合,高温煅烧得到氧化锌,据此来解答。
【解答】解:(1)由实验目的可知,烟灰(主要成分为ZnO,并含少量的CuO、MnO2、Fe2O3等),在浸取工序中可以使ZnO、CuO溶解变为[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+配离子进入滤液①中,NH3与HCO3﹣反应,HCO3﹣的存在会影响[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+的稳定性,过量氨水增大了溶液的pH值,可将HCO3﹣转化为CO32﹣,使以上两种络离子稳定存在,
故答案为:增大溶液的pH,将将HCO3﹣转化为CO32﹣;
(2)结合分析可知,ZnO转化反应的离子方程式为:ZnO+2NH3•H2O+2NH4+=[Zn(NH3)4]2++3H2O,
故答案为:ZnO+2NH3•H2O+2NH4+=[Zn(NH3)4]2++3H2O;
(3)根据分析可知,在除杂工序中,加入过量的锌粉,发生置换反应,该反应的离子方程式为:Zn+[Cu(NH3)4]2+═Cu+[Zn(NH3)4]2+,
故答案为:Zn+[Cu(NH3)4]2+═Cu+[Zn(NH3)4]2+;
(4)滤渣②是在除杂工序中产生的,由(3)可知,滤渣②是过量的Zn与[Cu(NH3)4]2+发生置换反应产生的,其主要成分为Cu、Zn,
故答案为:Cu、Zn;
(5)在“蒸氨沉锌”工序中,蒸氨“是将氨及其盐从固液混合物中蒸出,Zn元素以盐的形式存在于溶液中,离子方程式为:2Zn(NH3)4CO3+H2O 8NH3↑+CO2↑+ZnCO3•Zn(OH)2;
蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水,结合流程图可知,碳化氨水可返回到浸取工序中循环使用,
故答案为:2Zn(NH3)4CO3+H2O 8NH3↑+CO2↑+ZnCO3•Zn(OH)2;浸取;
(6)碱式碳酸锌为固体,要得到ZnO需经过高温煅烧,所以从碱式碳酸锌得到氧化锌的工序名称为煅烧,
故答案为:煅烧;
(7)滤渣①的主要成分为MnO2、Fe2O3,向滤渣①中加入H2SO4溶液,氧化铁与硫酸反应产生Fe2(SO4)3和H2O,而MnO2不发生反应,所以将滤渣①用H2SO4溶液处理后得到Fe2(SO4)3溶液和MnO2固体,
故答案为:Fe2(SO4)3;MnO2。
【点评】本题考查了物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应用,题干信息的分析理解,结合题目信息对流程的分析是本题的解题关键,需要学生有扎实的基础知识的同时,还要有处理信息应用的能力,注意正确的书写陌生离子方程式,综合性强,题目难度中等。
10.氨基甲酸铵(H2NCOONH4)为尿素生产过程的中间产物,易分解.某小组对氨基甲酸铵的分解实验进行探究。
已知:Ⅰ.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H1=﹣92.4kJ•ml﹣1
Ⅱ.C(s)+O2(g)⇌CO2(g)△H2=﹣393.8kJ•ml﹣1
Ⅲ.N2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g)⇌H2NCOONH4(s)△H3=﹣645.7kJ•ml﹣1
回答下列问题:
(1)写出H2NCOONH4分解生成NH3与CO2气体的热化学方程式: H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)△H=+159.5kJ•ml﹣1 。
(2)恒容条件下,实验测得数据如表所示。
①恒温恒容时,下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是 A 。(填标号)
A.容器内总压强不再改变
B.2v正(NH3)=v逆(CO2)
C.c2(NH3)•c(CO2)的值不再改变
D.NH3的体积分数不再改变
②某温度下,该反应平衡时容器内总压强为p,写出该反应的压强平衡常数的计算式Kp= (p)2×(p) 。(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)
③随着温度升高,Kp逐渐 增大 (填“增大”、“减小”或“不变”),其主要原因是 升高温度,平衡正向移动,气体的物质的量增大,压强增大,平衡常数增大 。
④某温度下,达到平衠后,欲增加NH3的平衡浓度,可采取的措施有 D 。(填标号)
A.加H2NCOONH4
B.加催化剂
C.减小体积增大压强
D.移走CO2
(3)已知:RlnKp=﹣+C(C为常数).根据表实验数据得到如图,则该反应的反应热△H= +144.2 kJ•ml﹣1。
【分析】(1)H2NCOONH4分解生成NH3与CO2气体,可将反应Ⅰ+Ⅱ﹣Ⅲ得到反应的热化学方程式;
(2)①涉及反应为H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g),达到平衡时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,以此判断是否达到平衡状态;
②由反应可知n(NH3):n(CO2)=2:1,反应平衡时容器内总压强为p,可计算NH3、CO2的分压,进而计算平衡常数;
③升高温度,平衡向吸热方向进行,结合反应热判断平衡常数的变化;
④达到平衠后,欲增加NH3的平衡浓度,可使平衡正向移动,或缩小容器的体积;
(3)结合图象数据联式计算。
【解答】解:(1)已知:Ⅰ.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H1=﹣92.4kJ•ml﹣1
Ⅱ.C(s)+O2(g)⇌CO2(g)△H2=﹣393.8kJ•ml﹣1
Ⅲ.N2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g)⇌H2NCOONH4(s)△H3=﹣645.7kJ•ml﹣1,
利用盖斯定律将反应Ⅰ+Ⅱ﹣Ⅲ得H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)△H=+159.5kJ•ml﹣1,
故答案为:H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)△H=+159.5kJ•ml﹣1;
(2)①A.只有生成物为气体,则容器内总压强不再改变,可说明达到平衡状态,故A正确;
B.2v正(NH3)=v逆(CO2),正逆反应速率不等,没有达到平衡状态,故B错误;
C.c2(NH3)•c(CO2)的值不再改变,与温度有关,在恒温下不能说明达到平衡状态,故C错误;
D.生成物n(NH3):n(CO2)=2:1,无论是否平衡,NH3的体积分数都不改变,不能说明达到平衡状态,故D错误;
故答案为:A;
②由反应可知n(NH3):n(CO2)=2:1,反应平衡时容器内总压强为p,可计算NH3、CO2的分压分别为p、p,则平衡常数Kp=(p)2×(p),
故答案为:(p)2×(p);
③反应的热化学方程式为H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)△H=+159.5kJ•ml﹣1,升高温度,平衡正向移动,气体的物质的量增大,压强增大,则平衡常数增大,
故答案为:增大;升高温度,平衡正向移动,气体的物质的量增大,压强增大,平衡常数增大;
④A.H2NCOONH4为固体,对平衡移动无影响,故A错误;
B.加催化剂,平衡不移动,NH3的平衡浓度不变,故B错误;
C.减小体积增大压强,由于平衡常数Kp=(p)2×(p)不变,且n(NH3):n(CO2)=2:1,则达到平衡时,压强不变,NH3的平衡浓度不变,故C错误;
D.移走CO2,平衡正向移动,NH3的平衡浓度增大,故D正确;
故答案为:D;
(3)由图象数据代入RlnKp=﹣+C可知69.50=△H×3.19×10﹣3+C,53.64=△H×3.30×10﹣3+C,二者联式可得△H=144.2(kJ•ml﹣1),即该反应的反应热△H=+144.2kJ•ml﹣1,
故答案为:+144.2。
【点评】本题考查化学平衡的计算以及热化学方程式等知识,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和计算能力,注意把握计算的思路、影响平衡移动的外界因素以及平衡状态的判断,题目难度中等。
11.手性过渡金属配合物催化的不对称合成反应具有高效、高对映选择性的特点,是有机合成化学研究的前沿和热点.近年来,我国科学家在手性螺环配合物催化的不对称合成研究及应用方面取得了举世瞩目的成就.某螺环二酚类手性螺环配体(K)的合成路线如图。
已知如下信息:RCHO+CH3COR′,R,R′=烃基
回答下列问题:
(1)化合物A是一种重要的化工产品,常用于医院等公共场所的消毒,可与FeCl3溶液发生显色反应,其结构简式为 ;反应①的反应类型为 取代反应 。
(2)化合物C可发生银镜反应,其名称为 间甲氧基苯甲醛 ,化合物C的结构简式为 、D的结构简式为 、G的结构简式为 、J的结构简式为 。
(3)C的一种同分异构体可与FeCl3溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为3:2:2:1,该异构体的结构简式为 。
(4)反应⑤的反应条件为 液溴、FeBr3 。
(5)在反应⑥的条件下,若以化合物E为原料,相应的反应产物为 和 ,上述反应结果表明,中间体F中Br原子在E→H的合成过程中的作用为 促进E→H成环反应的发生 。
【分析】A与FeCl3溶液发生显色反应,说明A分子结构中含有酚﹣OH,能与CH3I/NaOH共热,发生取代反应生成,可知A是,B与O2,C(OAc)2、CH3OH、NaOH反应产生分子式为C8H8O2的物质C,C能够发生银镜反应,说明C中含有﹣CHO,则C结构简式是,D为,D与H2在Ni作催化剂条件下发生加成反应产生E,对比E、F可知:F比E多2个Br原子,故E→F的反应条件为液溴、FeBr3,FeBr3为催化剂。经多聚li磷酸、加热条件脱去H2O分子生成G:;根据K的结构简式及反应条件可逆推J为。
【解答】解:(1)A与CH3I/NaOH共热,发生取代反应生成,可知A是,且反应①的类型是取代反应,
故答案为:;取代反应;
(2)由分析知:C的结构简式是,名称为间甲氧基苯甲醛;物质D结构简式是;物质G结构简式是;物质J的结构简式是,
故答案为:间甲氧基苯甲醛;;;;;
(3)化合物C是,其同分异构体可与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子结构中含有酚羟基(﹣OH)和苯环,结构中核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为3:2:2:1,说明有四种不同环境氢原子,可能含有甲基且结构具有一定对称性,即两个处于对应的取代基,一个是﹣OH,一个是COCH3,则该同分异构体的结构简式为,
故答案为:;
(4)反应⑤是苯环上的氢原子被溴原子被取代,参照苯和液溴在Fe粉催化作用下生成溴苯,可知反应⑤反应条件为液溴为反应物,FeBr3为催化剂,
故答案为:液溴、FeBr3;
(5)以化合物E()为原料,在反应⑥的条件下发生反应,E结构中红色五角星标注地方成环,可能产生两种产物,结构简式分别是、,上述反应结果表明,中间体F中Br原子在E→H的合成过程中的作用为促进E→H成环反应的发生,
故答案为:;;促进E→H成环反应的发生。
【点评】本题考查有机物推断与合成,为高频考点,利用已知物质结构简式、反应条件、分子式采用正逆结合的方法进行推断,判断各物质结构简式是解本题关键,题目难度中等。
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日期:2021/3/30 8:53:51;用户:1808598778;邮箱:18085987882;学号:11303613
T/K
293
298
303
308
313
p/kPa
8.60
11.40
16.24
20.86
30.66
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