所属成套资源:2022上海崇明区高三下学期二模及答案(九科)
2022上海崇明区高三下学期二模化学试题含解析
展开这是一份2022上海崇明区高三下学期二模化学试题含解析,文件包含上海市崇明区2022届高三下学期二模化学试题含解析docx、上海市崇明区2022届高三下学期二模化学试题无答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共30页, 欢迎下载使用。
化学
(本卷满分100分,考试时间60分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 C-12 Fe-56 Zn-65
一、选择题(每小题2分,共40分,每小题只有一个正确选项)
1. 二氧化碳是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是
A. 雷电作用下降雨 B. 风力发电
C. 化石燃料的燃烧 D. 碳酸盐的沉积
【答案】C
【解析】
【详解】A.雷电作用下降雨,N2与O2在电火花作用下反应产生NO,NO与O2反应产生NO2,NO2溶于水产生HNO3和NO,导致酸雨,不会反应产生CO2,因此不会引起大气中CO2含量上升,A不符合题意;
B.风力发电是风能转化为电能,没有消耗含碳元素的化合物,因此不会引起大气中CO2含量上升,B不符合题意;
C.化石燃料的燃烧会反应产生CO2,从而会引起大气中CO2含量上升,C符合题意;
D.碳酸盐的沉积是指形成与海洋或湖泊底部的粒状、泥状碳酸盐矿物及其集合体,通过生物作用或从过饱和碳酸盐的水体中直接沉淀,水体中生物活动消耗二氧化碳,不会引起大气中CO2含量上升,D不符合题意;
故合理选项是C。
2. 下列叙述错误的是
A. 纯碱可用于去除餐具的油污 B. 碘酒可用于皮肤外用消毒
C. 干冰可用作制冷剂 D. 利用二氧化硫的还原性造纸时可漂白纸浆
【答案】D
【解析】
【详解】A.纯碱是碳酸钠的俗名,其水溶液呈碱性,而油污在碱性条件下能发生水解反应,A项正确;
B.碘酒能使蛋白质变性,具有杀菌消毒的作用,可用于皮肤外用消毒,B项正确;
C. 干冰升华时吸收大量的热,能使环境温度降低,可用作制冷剂,C项正确;
D.二氧化硫具有漂白性,可用于纸浆漂白,D项错误;
答案选D。
3. 2016年IUPAC确认了四种新元素,其中一种为Mc,中文名为“镆”。元素Mc可由反应:得到。下列有关说法正确的是
A. Mc (镆)是长周期元素 B. 与互为同素异形体
C. 核内质子数为18 D. 原子的核外电子数为148
【答案】A
【解析】
【详解】A.镆元素的原子序数为115,位于元素周期表第七周期VA族,属于长周期元素,故A正确;
B.与的质子数相同、中子数不同,互为同位素,故B错误;
C.核内质子数为20,故C错误;
D.原子的核外电子数与质子数相同,都为95,故D错误;
故选A
4. 我国科学家发现一种名为“Methanoliparia”的微生物,能以石油为食物产生甲烷和二氧化碳。下列不属于甲烷和二氧化碳共性的是
A. 非电解质 B. 非极性分子 C. 温室气体 D. 平面型分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷溶于水不能导电,故属于非电解质,二氧化碳的水溶液能导电,是由于碳酸电离出的氢离子和碳酸氢根离子,使水溶液导电,并非二氧化碳自身电离,故二氧化碳属于非电解质;即甲烷和二氧化碳都是非电解质,故A不符合题意;
B.甲烷为正四面体形,二氧化碳为直线形,均为对称结构,均属于非极性分子,故B不符合题意;
C.甲烷和二氧化碳均属于温室气体,故C不符合题意;
D.甲烷的空间构型为正四面体形,不是平面型分子,二氧化碳的空间构型为直线形,是平面型分子,故D符合题意;
故选D。
5. 有关反应热效应的说法正确的是
A. 大多数分解反应都是吸热反应 B. 氧化还原反应都属于放热反应
C. 有催化剂参与的反应是放热反应 D. 有化学键断裂的反应是吸热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,A正确;
B.氧化还原反应不一定是放热反应,如碳与二氧化碳高温条件下反应生成一氧化碳为氧化还原反应,但属于吸热反应,B错误;
C.催化剂改变化学反应速率,不改变化学反应进行的程度,化学反应的吸放热与是否有催化剂参与无关,C错误;
D.所有的化学反应均有化学键的断裂和生成,反应物断键吸收的热量比生成物成键放出的热量多,该反应为吸热反应,反之为放热反应,D错误;
答案选A。
6. 关于反应所涉及的物质,下列说法错误的是
A. H2SO4在该反应中为氧化剂 B. Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C. Na2SO4是含有共价键的离子化合物 D. SO2是导致酸雨的主要有害污染物
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.中无化合价的变化,不属于氧化还原反应,所以该反应中无氧化剂,故A错误;
B.Na2SO3不稳定,容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质,故B正确;
C.Na2SO4含有阴阳离子,存在离子键,硫酸根中含有共价键,故C正确;
D.SO2在空去中会转化成硫酸,形成酸雨,所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物,故D正确;
故选A。
7. 在天宫课堂,王亚平通过实验展示了油水混合物在太空静置后不分层的现象。飞到太空中的油和水
A 溶解性改变 B. 化学性质改变
C. 分子结构改变 D. 以上三项均没变
【答案】D
【解析】
【详解】在太空中物体处于失重状态,油和水的重力变小,从而出现静置后不分层的现象,而物质的溶解性、化学性质、分子结构均没有变化。
答案选D。
8. 选项四种物质中,仅含氯元素的微粒种类与另三种物质不同的是
A. 熔融NaCl B. 固态NH4Cl C. HCl水溶液 D. 液态CH3Cl
【答案】D
【解析】
【详解】熔融氯化钠、固态氯化铵和盐酸中都含有氯离子,一氯甲烷是非电解质,液态一氯甲烷中不含有氯离子,所以一氯甲烷与其他三种物质中氯元素的微粒种类不同,故选D。
9. 下列对氯及其化合物的说法正确的是
A. 因氯化铝溶液能导电,所以氯化铝是离子化合物
B. 用pH试纸测得氯水的pH=4
C. 随着氯元素化合价升高,氯的含氧酸酸性逐渐减弱
D. 次氯酸不如次氯酸盐稳定,故用次氯酸盐作为漂白剂的主要成分
【答案】D
【解析】
【详解】A.熔融的氯化铝不能导电,所以氯化铝是共价化合物,故A错误;
B.氯水中含有的次氯酸具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,所以不能用pH试纸测氯水的pH,故B错误;
C.随着氯元素化合价升高,氯的含氧酸分子中的非羟基氧的数目增多,含氧酸酸性逐渐增强,故C错误;
D.次氯酸遇光易分解,稳定性弱于次氯酸盐,所以常用次氯酸盐作为漂白剂的主要成分,故D正确;
故选D。
10. 核潜艇上的核反应堆使用液态铝钠合金作载热介质。有关说法中正确的是
A. 该合金的熔点介于钠、铝之间 B. 铝钠合金的良好传热性与自由电子有关
C. 钠或铝形成的氧化物均为碱性氧化物 D. 原子半径钠大于铝,金属键钠强于铝
【答案】B
【解析】
【详解】A.一般情况下,合金的熔点比各组分的熔点都低,则合金的熔点比钠、铝的熔点都低,故A错误;
B.铝钠合金属于金属晶体,温度高的区域自由电子的能量增大,运动速率加快,与金属离子的碰撞频率增加,自由电子把能量传递给金属离子,从而具有导热性,所以合金的良好传热性与自由电子有关,故B正确;
C.钠或铝形成的氧化物中过氧化钠属于过氧化物,氧化铝属于两性氧化物,都不是碱性氧化物,故C错误;
D.钠和铝形成的晶体都是金属晶体,钠原子的原子半径大于铝,价电子数小于铝,所以钠的金属键弱于铝,故D错误;
故选B。
11. 下列说法正确的是
A. 室温下,某溶液中由水电离出的H+浓度为1×10-3mol·L-1,则该溶液一定显酸性
B. 室温下,中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,后者所需盐酸的物质的量多
C. 室温下,盐酸和氨水混合后,若溶液呈中性,则c(Cl—)>c(NH)
D. 相同温度下,pH相等的盐酸、醋酸溶液中,c(Cl—)=c(CH3COO—)
【答案】D
【解析】
【详解】A.室温下,某溶液中由水电离出的氢离子浓度为1×10-3mol·L-1说明该溶液为能促进水电离的盐溶液,该溶液可能是显酸性的强酸弱碱盐,也可能是显碱性的强碱弱酸盐,故A错误;
B.氨水中存在电离平衡,所以pH和体积均相等的氨水、氢氧化钠溶液中一水合氨的物质的量大于氢氧化钠,室温下,消耗盐酸的物质的量多于氢氧化钠,故B错误;
C.室温下,盐酸和氨水混合后,若溶液呈中性,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,由电荷守恒可知,溶液中氯离子浓度与铵根离子浓度相等,故C错误;
D.相同温度下,pH相等的盐酸、醋酸溶液中氢离子浓度相等,所以盐酸溶液中氯离子浓度等于醋酸溶液中的醋酸根离子浓度,故D正确;
故选D。
12. W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物 XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是
A. X的气态氢化物属于碱 B. Y的氧化物属于离子化合物
C. 原子半径:Z>Y>X>W D. 非金属性:W> X>Y> Z
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,化合物XW3与WZ相遇会产生白烟,XW3、WZ分别为NH3、HCl,则W为H,X为N,Z为Cl元素;四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z,则Y的核外电子总数为17+1-7=11,则Y为Na元素,以此来解答。
【详解】由上述分析可知,W为H,X为N,Y为Na,Z为Cl,
A.X的气态氢化物为氨气,氨气属于碱性气体,但氨气为非电解质,不属于碱,故A错误;
B.Y的氧化为有氧化钠和过氧化钠,氧化钠和过氧化钠均含有离子键,属于离子化合物,故B正确;
C.同一周期从左向右主族元素的原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Y>Z>X>W,故C错误;
D.主族元素同周期从左向右非金属性逐渐增强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,则非金属性:Z>X>W>Y,故D错误;
故选B。
13. 下列物质不能通过化合反应制得的是:
A. FeCl2 B. NaHCO3 C. Al(OH)3 D. Fe(OH)3
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.FeCl2能通过化合反应制得:2FeCl3+Fe=3FeCl2,选项A不选;
B.NaHCO3能通过化合反应制得:Na2CO3 +H2O +CO2 =2NaHCO3,选项B不选;
C.Al(OH)3不能通过化合反应制得,可以通过复分解反应制备,如氯化铝和氨水反应,选项C可选;
D.Fe(OH)3能通过化合反应制得:4Fe(OH)2+2H2O +O2=4Fe(OH)3,选项D不选;
答案选C。
14. 有机物M的结构简式为,有关说法正确的是
A. M是苯甲酸的同系物
B. M分子中所有碳原子可能共平面
C. 1mol M与足量金属钠反应生成0.5mol氢气
D. 0.5mol M最多消耗1mol NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.同系物应该结构相似,要求官能团的种类和数目相同,M中有羟基和羧基两种官能团,而苯甲酸只有羧基一种官能团,结构不相似,所以不是同系物,A错误;
B.苯环为平面结构,所有原子共平面,羧基取代苯环的氢原子,所以羧基碳与苯环共平面,另外由于单键可以旋转,所以苯环支链上的碳原子均可能共平面,综上,M分子中所有碳原子可能共平面,B正确;
C.1mol羟基生成0.5mol氢气,1mol羧基也生成0.5mol氢气,所以1molM生成1mol氢气,C错误;
D.M中只有羧基可以与NaOH反应,且1mol羧基消耗1molNaOH,则0.5mol羧基消耗0.5molNaOH,D错误;
故选B。
15. 下列操作或装置能达到实验目的的是
选项
A
B
C
D
操作或装置
实验目的
除去Cl2中混有的HCl
实验室制取二氧化碳
制取碳酸氢钠
验证浓硫酸的吸水性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCl溶于水反应产生盐酸,盐酸与NaHCO3反应产生CO2气体,使Cl2中混入新的杂质,不能达到除杂净化的目的,A错误;
B.硫酸与CaCO3反应产生CaSO4微溶于水,会覆盖在CaCO3表面,阻止反应进一步发生放出CO2气体,因此不能使用硫酸,应该使用稀盐酸与CaCO3反应制取CO2气体,B错误;
C.向氨化的饱和食盐水中通入CO2气体制取碳酸氢钠时,为充分吸收气体,导气管应该伸入到液面以下,C错误;
D.胆矾是硫酸铜晶体,化学式为CuSO4·5H2O,若浓硫酸具有吸水性,会使CuSO4·5H2O变为CuSO4粉末,物质的颜色由蓝色变为白色,因此该装置可以达到验证浓硫酸的吸水性的目的,D正确;
故合理选项是D。
16. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 向CuSO4溶液中滴加少量稀氨水:Cu2++2OH−→Cu(OH)2↓
B. 铝粉与过量NaOH溶液反应:Al + 4OH-→AlO+ 2H2O
C. 向Ba(OH)2溶液中滴入少量NaHSO4溶液:Ba2++OH−+H++SO→BaSO4↓+H2O
D. 向NaHCO3溶液中加少量Ca(OH)2溶液:Ca2++3HCO+OH−→CaCO3↓+ H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水中的NH3·H2O是弱电解质,应该写化学式,反应的离子方程式应该为:Cu2++2NH3·H2O→Cu(OH)2↓+2,A错误;
B.铝粉与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,反应的离子方程式应该为:2Al+2OH-+ 2H2O→2AlO+ 3H2↑,B错误;
C.反应要以不足量的NaHSO4为标准,假设其物质的量是1 mol,根据其确定Ba(OH)2电离产生的离子的数目,反应产生BaSO4沉淀和H2O,反应的离子方程式为:Ba2++OH−+H++SO→BaSO4↓+H2O,C正确;
D.向NaHCO3溶液中加少量Ca(OH)2溶液,反应以不足量的Ca(OH)2为标准,假设其物质的量是1 mol,反应产生CaCO3沉淀、Na2CO3、H2O,离子方程式为:Ca2++2OH−+2HCO→CaCO3↓++2H2O,D错误;
故合理选项是C。
17. 我国研发的高效低压电催化还原CO2法居世界领先水平,工作原理如图所示,工作时总反应为NaCl + CO2CO + NaClO。a、b均为涂装催化剂的惰性电极。下列说法错误的是
A. 工作时,电能转化为化学能
B. 工作时,NaClO产生在a极区
C. 若用铜-锌原电池作电源,则X极反应为Zn-2e→Zn2+
D. 消耗0.05mol CO2时,有0.1mol H+通过质子交换膜
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置为电解池,工作时,电能转化为化学能,A正确;
B.NaCl →NaClO,Cl化合价升高,发生氧化反应,在阳极区域,根据氢离子移动的方向可判断b为阴极,a为阳极,所以工作时,NaClO产生在a极区,B正确;
C.结合B选项,a为阳极,所以X为正极,电池的正极应该发生还原反应,而Y电极应该发生反应:Zn-2e→Zn2+,C错误;
D.CO2→CO2e-,1molCO2参加反应转移电子数为2mol,而转移的电子数等于质子交换膜通过的氢离子数,所以耗0.05mol CO2时,有0.1mol H+通过质子交换膜,D正确;
故选C。
18. 研究表明I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,3SO2(g)+2H2O(l)→2H2SO4(aq)+S(s),该过程一般通过如下步骤来实现:
①SO2(g)+4I-(aq)+4H+(aq)→S(s)+2I2(g)+2H2O(l)+Q1(Q1<0)
②I2(g)+2H2O(l)+SO2(g)→SO(aq)+4H+(aq)+2I-(aq)+Q2(Q2>0)
上述反应过程中能量变化不可能是下列示意图中的
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】SO2(g)+4I-(aq)+4H+(aq)→S(s)+2I2(g)+2H2O(l)+Q1(Q1<0),可知步骤①为吸热反应;I2(g)+2H2O(l)+SO2(g)→SO(aq)+4H+(aq)+2I-(aq)+Q2(Q2>0),步骤②为放热反应,所以I2(g)、2H2O(l)、SO2(g)的总能量小于SO(aq)、4H+(aq)、2I-(aq)的总能量,不可能用表示,故选C。
19. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4LCH4中含有电子数16NA
B. 46gC2H5OH中含有极性键的数目为7NA
C. 相同体积的CO和H2完全燃烧,消耗O2的物质的量相同
D. 标准状况下11.2LCl2溶于水,溶液中Cl−、ClO−、HClO的微粒数之和为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,22.4LCH4为1mol,质子数等于电子数,1molCH4含有10mol质子即含有10mol电子,所以电子数应该是10NA,A错误;
B.C2H5OH的摩尔质量为46g/mol,,故46g的C2H5OH为1mol,,根据其结构式可知1molC2H5OH含有极性键的数目为7NA,B正确;
C.CO和H2体积相等,未注明温度和压强是否相等,故无法判断其mol物质的量是否相等,故也无法判断其消耗的O2的物质的量,C错误;
D.标准状况下,11.2L Cl2即物质的量是0.5mol,Cl2溶于水后,与水发生可逆反应生成HCl和HClO,根据元素质量守恒,溶液中含氯元素的微粒数目和为NA,包括Cl-、ClO-、HClO和Cl2,D错误;
故选B。
20. 将足量的CO2不断通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中,生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的关系可表示为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将足量的二氧化碳不断通入氢氧化钠、氢氧化钡、偏铝酸钠的混合溶液中,二氧化碳优先与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀,沉淀的物质的量增大,当氢氧化钡溶液完全反应后,通入的二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,沉淀的物质的量不变,当氢氧化钠溶液完全反应后,通入的二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀,沉淀的质量增大,当偏铝酸钠溶液完全反应后,通入的二氧化碳与反应生成的碳酸钠反应生成碳酸氢钠,沉淀的质量不变,当碳酸钠溶液完全反应后,通入的二氧化碳与反应生成的碳酸钡反应生成碳酸氢钡,沉淀的物质的量减少,则C图符合生成沉淀的物质的量与通入二氧化碳的体积的关系;
故选C。
二、综合分析题(共60分)
21. Cl2、SO2、NOx都是化工生产中的重要气体,均可用氨水或NaOH溶液处理,防止污染空气。请回答下列问题:
(1)以上气体所含元素原子中,未成对电子最多的原子是_______(填元素符号),S原子中能量最高电子的电子云形状为_______。
(2)化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏(已知3Cl2+8NH3→6NH4Cl+N2),当有少量Cl2泄漏时,可以观察到的现象是_______,若反应中有0.08mol的氨气被氧化,则有_______mo1电子发生转移。
(3)①若用热烧碱溶液吸收Cl2气反应后的混合溶液中,含NaCl、NaClO和NaClO3物质的量比值为n:1:1,则n=_______。
②SO2是形成酸雨的主要原因,取某化工区空气样本用蒸馏水处理,检测所得溶液,所含离子及其浓度如下:
离子
Na+
K+
NH
H+
SO
NO
Cl-
浓度/(mol·L-1)
6×10-6
4×10-6
2×10-5
a
4×10-5
2×10-5
3×10-5
根据表中数据计算,检测的溶液pH=_______。
(4)NO2是燃油汽车尾气中的主要污染物之一。
①在催化剂和加热条件下,NO2与NH3可反应生成无害物质,请写出反应的化学方程式:_______。
②实验室可用烧碱溶液吸收NO2和NO,(已知2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O,NO2+NO+2NaOH→2NaNO2+H2O),当消耗100mL0.5mo1⋅L-1的烧碱溶液时,共吸收混合气体_______L(标准状态)。
【答案】(1) ①. N ②. 纺锤形
(2) ①. 出现白烟 ②. 0.24
(3) ①. 6 ②. 4
(4) ①. 6NO2+8NH37N2+12H2O ②. 1.12
【解析】
【小问1详解】
Cl、S、O、N四种元素未成对电子分别为1、2、2、3,则未成对电子最多的原子是N,S原子中能量最高电子所在能级是3p,其电子云形状为哑铃形,故答案为:N;哑铃形;
【小问2详解】
由于Cl2与NH3反应生成NH4Cl,所以当有少量Cl2泄漏时,可以观察到的现象是有白烟生成,每有8个氨气参加反应,有2个被氧化,生成1个N2,转移6个电子;若反应中有0.08mol的氨气被氧化,有3×0.08mol=0.24mol电子发生转移,故答案为:有白烟生成;0.24;
【小问3详解】
①热烧碱溶液吸收Cl2时,生成NaCl得到电子,生成NaClO和NaClO3失去电子,利用得失电子守恒可知,n=1+5=6,则n=4,故答案为:6;
②溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,则6×10-6+4×10-6+2×10-5+a=2×4×10-5+2×10-5+3×10-5,a=10-4,pH=4,故答案为:4;
【小问4详解】
①在催化剂和加热条件下,NO2与NH3可反应生成无害物质N2和H2O,其反应的化学方程式为:6NO2+8NH37N2+12H2O,故答案为:6NO2+8NH37N2+12H2O;
②由于烧碱溶液吸收NO2和NO生成NaNO2和NaNO3,利用氮元素和钠元素相等可知,当消耗100mL0.5mol·L-1的烧碱溶液时,共吸收混合气体0.1L×0.5mol·L-1×22.4L/mol=1.12L,故答案为:1.12。
22. 我国提出力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,因此碳的捕集和利用成了研究的重点。
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,原理为:CO2(g)+4H2(g)RuCH4(g)+2H2O(g)。已知H2的体积分数随温度的升高而增加。若温度从300℃升至400℃,重新达到平衡,判断下列各物理量的变化。(选填“增大”、“减小”或“不变”)υ正_______,υ逆_______,平衡常数(K)_______;
在一定条件下,CO2和H2混和气体共0.5mol(体积比1:4),在2L恒容密闭容器中进行的反应可能有下列反应I和II,经反应相同时间测得“CO2转化率”、CH4和CO“选择性”随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性即转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。
反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
(2)380℃时,容器内发生的反应是_______(选填I、II或I和II);150℃~300℃,CO2的转化率随温度升高而增大,其原因是_______;
(3)①下列说法不正确的是_______;
a.反应I是放热反应
b.温度可影响产物的选择性
c.CO2平衡转化率随温度升高先增大后减少
d.其他条件不变,将CO2和H2的初始体积比改变为1:3,可提高CO2平衡转化率
②350℃时,反应I经10min达到平衡,则从起始到平衡,υ(CO2)=_______mol·L-1·min-1;
(4)常温下,也可用NaOH溶液作CO2的捕捉剂。经测定某次捕捉所得溶液中,Na和C两种元素物质的量比值为5:2,则所得溶液中溶质成份为_______(填化学式),若NaOH吸收了等物质的量的CO2,则所得溶液中微粒浓度关系为:c(OH-)-c(H+)=_______(填含碳元素微粒浓度的数学表达式)。
【答案】(1) ①. 增大 ②. 增大 ③. 减小
(2) ①. I ②. 未达平衡前,温度升高,反应速率加快
(3) ①. cd ②. 0.004
(4) ①. NaOH、Na2CO3 ②. c(H2CO3)-c(CO)
【解析】
【小问1详解】
升高温度正逆反应速率均增大,故υ正增大,υ逆增大,已知H2的体积分数随温度的升高而增加,故升高温度,平衡逆向移动,则若温度从300℃升至400℃,重新达到平衡,平衡常数(K)减小。
【小问2详解】
由图像可知,380℃时,CH4选择性为100%,则容器内发生的反应是I;150℃~300℃,经反应相同时间,CO2的转化率随温度升高而增大,其原因是未达平衡前,温度升高,反应速率加快。
【小问3详解】
①a.在反应I中,已知H2的体积分数随温度的升高而增加,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,故a正确;
b.由图像可知,温度可影响产物的选择性,故b正确;
c.由图像可知,温度低于400℃时,只进行反应I,而反应I为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则CO2平衡转化率随温度升高而减少,故c错误;
d.其他条件不变,将CO2和H2的初始体积比改变为1:3,相当于CO2的量不变,减小了的H2量,会降低CO2平衡转化率,故d错误;综上所述,不正确的说法是cd。
②350℃时,只进行反应I,CO2的转化率为80%,则CO2的转化量为0.1mol×80%=0.08mol,反应I经10min达到平衡,则从起始到平衡,。
【小问4详解】
CO2通入NaOH溶液中依次发生反应,,则CO2与过量NaOH溶液反应的方程式为,过量CO2与NaOH溶液反应的方程式为,Na和C两种元素物质的量比值为5:2时,NaOH过量,发生反应,则所得溶液中溶质成份为NaOH、Na2CO3;若NaOH吸收了等物质的量的CO2,发生反应,则所得溶液为溶液,溶液存在质子守恒c(OH-)+ c(CO)= c(H2CO3)+ c(H+),则微粒浓度关系为:c(OH-)-c(H+)= c(H2CO3)-c(CO)。
23. ZnO是一种难溶于水的白色固体,在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂,医药上用于制软膏、橡皮膏等。工业上可由菱锌矿(主要成分为ZnCO3,还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备。工艺如图所示:
相关金属离子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Cd2+
Mn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
1.5
6.3
6.2
7.4
8.1
6.9
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.2
9.4
10.1
8.9
已知:
①“溶浸”后的溶液pH=1,所含金属离子主要有:Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+、Ni2+;
②弱酸性溶液中KMnO4氧化Mn2+时,产物中含Mn元素物质只有MnO2;
③氧化性顺序:Ni2+>Cd2+>Zn2+。
回答下列问题:
(1)①“溶浸”过程中,为了提高浸出率,可采取的措施是_______。(写一条即可)
②“调pH”是向“溶浸”后的溶液中加入少量_______(填化学式)调节至弱酸性(pH约为5),“调pH”的目的是_______。
(2)“滤渣2”的化学成分为_______(写化学式);用离子方程式表示“氧化除杂”时KMnO4溶液与Mn2+的反应原理_______。
(3)“还原除杂”除去的离子是_______;加入的还原剂是_______。
(4)“沉锌”时生成碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O]沉淀,分析测得1kg该沉淀“高温灼烧”后获得ZnO0.670kg。则“高温灼烧”过程中原料的转化率为_______。
【答案】(1) ①. 加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎 ②. ZnO或Zn(OH)2 ③. 使Fe3+完全沉淀而其他离子不沉淀
(2) ①. Fe(OH)3、MnO2 ②. 2MnO+3Mn2++2H2O═5MnO2↓+4H+
(3) ①. Ni2+、Cd2+ ②. Zn
(4)0.9898
【解析】
【分析】菱锌矿的主要成分为ZnCO3,还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素,加入稀硫酸溶浸后得到含Zn2+、Ni2+、Cd2+、Fe2+、Mn2+的滤液,滤液调节pH后加入KMnO4氧化除杂除去Fe2+、Mn2+;接着还原除杂除去Ni2+、Cd2+;最后向含ZnSO4的溶液中加入Na2CO3溶液生成碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O]沉淀,碱式碳酸锌高温灼烧得到ZnO。
【小问1详解】
①“溶浸”过程中,为了提高浸出率,可采取的措施是加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎;答案为:加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎。
②“溶浸”后的溶液pH=1,“调pH”调节至弱酸性(pH约为5),加入的试剂能消耗H+,且不引入新杂质,故向“溶浸”后的溶液中加入少量ZnO或Zn(OH)2调节pH;根据各金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH可知,“调pH”的目的是使Fe3+完全沉淀而其他离子不沉淀;答案为:ZnO或Zn(OH)2;使Fe3+完全沉淀而其他离子不沉淀。
【小问2详解】
弱酸性溶液中KMnO4氧化Mn2+时,产物中含Mn元素物质只有MnO2,KMnO4将Fe2+氧化,结合各金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH可知,“滤渣2”的化学成分为Fe(OH)3、MnO2;KMnO4氧化Mn2+时,产物中含Mn元素物质只有MnO2,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为2+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+;答案为:Fe(OH)3、MnO2;2+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+。
【小问3详解】
根据分析,“还原除杂”除去的离子是Ni2+、Cd2+;氧化性顺序:Ni2+>Cd2+>Zn2+,为了不引入新杂质,加入的还原剂为Zn;答案为:Ni2+、Cd2+;Zn。
【小问4详解】
碱式碳酸锌高温灼烧的方程式为ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O3ZnO+CO2↑+4H2O,生成0.670kgZnO消耗ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O的质量为=0.9898kg,则“高温灼烧”过程中原料的转化率为=0.9898;答案为:0.9898。
24. 药物帕罗西汀合成路线如下:
已知:①R1CHOR1CH=CHCOOH
②R2OHR2OR3
(1)A分子含有的官能团有_______。
(2)有关物质K的说法正确的是_______。
a.加热时,能与银氨溶液反应 b.一定条件下,可发生消去反应
c.苯环上一溴代物只有两种 d.存在含两个苯环的同分异构
(3)写出E→G的化学方程式_______。
(4)已知L为,其同分异构体中,苯环上含有一个取代基的结构简式为_______;M的分子式为_______。
(5)以黄樟素()为原料,经过其同分异构体N可制备L。
已知:①R1CH=CHR2R1CHO+R2CHO
②R3CHOHCOOR3
NPQL()
分别写出制备L时,中间产物N、P、Q的结构简式或键线式:_______、_______、_______。
【答案】(1)氟原子、醛基
(2)b c (3)NC-CH2-COOH + HOCH2CH3NC-CH2-COOCH2CH3+ H2O
(4) ①. ②. C19H18FNO4
(5) ①. ②. ③.
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知, 与CH2(COOH)2发生信息①反应生成,则A为 、B为 ;在浓硫酸作用下, 与乙醇发生酯化反应生成,则D为;ClCH2COONa与氢氰酸发生取代反应后,酸化得到NCCH2COOH,则E为NCCH2COOH;在浓硫酸作用下,NCCH2COOH与乙醇发生酯化反应生成NCCH2COOCH2CH3,则G为NCCH2COOCH2CH3;NCCH2COOCH2CH3与发生加成反应生成,一定条件下 转化为 ,发生信息②反应生成 ,则L为 、M为 ;发生还原反应生成。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为,官能团为氟原子、醛基,故答案为:氟原子、醛基;
【小问2详解】
a.由结构简式可知,K分子中不含有醛基,加热时,不可能与银氨溶液反应,故错误;
b.由结构简式可知,K分子中羟基相连碳原子的邻碳原子上含有氢原子,一定条件下,可发生消去反应,故正确;
c.由结构简式可知,K分子中苯环上含有2类氢原子,则苯环上一溴代物只有2种,故正确;
d.含两个苯环的有机物的不饱和度至少为7,由结构简式可知,K分子的不饱和度为6,则K分子不可能存在含两个苯环的同分异构,故错误;
故选bc;
【小问3详解】
由分析可知,E→G的反应为在浓硫酸作用下,NCCH2COOH与乙醇发生酯化反应生成NCCH2COOCH2CH3和水,反应的化学方程式为NC-CH2-COOH + HOCH2CH3NC-CH2-COOCH2CH3+ H2O,故答案为:NC-CH2-COOH + HOCH2CH3NC-CH2-COOCH2CH3+ H2O;
【小问4详解】
由结构简式可知,L的同分异构体中苯环上含有一个取代基的结构简式为 ;由分析可知,M的结构简式为,分子式为C19H18FNO4,故答案为: ;C19H18FNO4;
【小问5详解】
由有机物的转化关系可知,发生异构化生成 ,则N为 ; 发生题给信息①反应生成 ,则P为 ; 在乙酸作用下与过氧化氢发生氧化反应生成 ,则Q为 ; 发生水解反应酸化后生成,故答案为: ; ; 。
相关试卷
这是一份2023上海崇明区高三下学期二模试题化学含解析,文件包含上海市崇明区20222023学年高三下学期二模测试化学试题含解析docx、上海市崇明区20222023学年高三下学期二模测试化学试题无答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共29页, 欢迎下载使用。
这是一份上海市崇明区2023届高三下学期高考模拟(二模)化学试题,共20页。试卷主要包含了单选题,结构与性质,原理综合题,有机推断题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。
这是一份2022上海长宁区高三二模化学试题含解析,文件包含上海市长宁区2022届高三二模化学试题含解析docx、上海市长宁区2022届高三二模化学试题无答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共30页, 欢迎下载使用。