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文檔簡介
機(jī)密★啟用前
2025年全省普通高中學(xué)業(yè)水平等級考試
化學(xué)
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動(dòng),
用橡皮擦干凈后、再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試
卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量:
一、選擇題:本題共10小題,每小題2分,共20分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。
1.下列在化學(xué)史上產(chǎn)生重要影響的成果中,不涉及氧化還原反應(yīng)的是
A.侯德榜發(fā)明了以,和為原料的聯(lián)合制堿法
B.戴維電解鹽酸得到和,從而提出了酸的含氫學(xué)說
C.拉瓦錫基于金屬和的反應(yīng)提出了燃燒的氧化學(xué)說
D.哈伯發(fā)明了以和為原料合成氨的方法
【答案】A
【解析】
【詳解】A.聯(lián)合制堿法的反應(yīng)中,化學(xué)方程式為:和
,各元素(Na、Cl、N、C、H、O)的化合價(jià)均未
發(fā)生改變,屬于非氧化還原反應(yīng),A符合題意;
B.電解鹽酸生成和,H和Cl的化合價(jià)均發(fā)生變化(H從+1→0,Cl從-1→0),涉及氧化還原反應(yīng),
B不符合題意;
C.金屬與反應(yīng)生成氧化物,金屬被氧化(化合價(jià)升高),O被還原(化合價(jià)降低),涉及氧化還原反應(yīng),
C不符合題意;
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D.合成氨反應(yīng)中的N化合價(jià)從0→-3,的H從0→+1,涉及氧化還原反應(yīng),D不符合題意;
故選A。
2.化學(xué)應(yīng)用體現(xiàn)在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A.用明礬凈化黃河水B.用漂白粉漂白蠶絲制品
C.用食醋去除水壺中水垢D.用小蘇打作烘焙糕點(diǎn)膨松劑
【答案】B
【解析】
【詳解】A.明礬水解生成氫氧化鋁膠體可吸附水中懸浮雜質(zhì),可用于凈水,用法合理,A正確;
B.漂白粉含次氯酸鈣,其強(qiáng)氧化性會(huì)破壞蠶絲(蛋白質(zhì))結(jié)構(gòu),導(dǎo)致絲制品損壞,用法不合理,B不正確;
C.食醋中的醋酸與水垢(碳酸鈣、氫氧化鎂)反應(yīng)生成可溶物,可用于除水垢,用法合理,C正確;
D.小蘇打(碳酸氫鈉)受熱分解產(chǎn)生CO2使糕點(diǎn)疏松,可用于烘焙糕點(diǎn),用法合理,D正確;
故選B。
3.實(shí)驗(yàn)室中,下列試劑保存方法正確的是
A.液溴加水封保存在廣口試劑瓶中B.硝酸銀溶液保存在棕色細(xì)口試劑瓶中
C.高錳酸鉀與苯酚存放在同一藥品柜中D.金屬鋰保存在盛有煤油的廣口試劑瓶中
【答案】B
【解析】
【詳解】A.液溴為液體,應(yīng)使用細(xì)口瓶保存,廣口瓶通常用于固體,加水封正確但試劑瓶選擇錯(cuò)誤,A錯(cuò)
誤;
B.硝酸銀溶液見光易分解,棕色細(xì)口瓶避光且適合液體保存,B正確;
C.高錳酸鉀是強(qiáng)氧化劑,苯酚有還原性,兩者混合可能反應(yīng),不能放在同一藥品柜中,C錯(cuò)誤;
D.鋰密度小于煤油,無法被煤油浸沒隔絕空氣,保存方法錯(cuò)誤,應(yīng)保存在固體石蠟油中,D錯(cuò)誤;
故選B。
4.稱取固體配制濃度約為的溶液,下列儀器中不需要使用的是
A.燒杯B.容量瓶
C.量筒D.細(xì)口試劑瓶(具橡膠塞)
【答案】C
【解析】
【分析】配制NaOH溶液的步驟包括計(jì)算,稱量,溶解,轉(zhuǎn)移,洗滌,定容,搖勻等步驟。
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【詳解】A.溶解1.6gNaOH需要在燒杯中進(jìn)行,燒餅是需要的,故A需要;
B.因無400mL容量瓶,必須改用500mL配制,計(jì)算時(shí)按500mL計(jì)算,需要容量瓶,故B需要;
C.溶解時(shí)直接加水至固體溶解,無需精確量??;定容由容量瓶完成,無需量筒,故C不需要;
D.NaOH溶液配制好后需要轉(zhuǎn)移到試劑瓶中儲(chǔ)存,氫氧化鈉溶液是液體,而且易與玻璃中的二氧化硅反應(yīng),
不能選擇玻璃塞,所以需要細(xì)口試劑瓶(具橡膠塞),故D需要;
故選C。
5.下列實(shí)驗(yàn)涉及反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是
A.用溶液吸收少量
B.用和水制備少量
C.用和濃鹽酸制備
D.用稀硝酸溶解少量粉:
【答案】C
【解析】
【詳解】A.當(dāng)NaOH吸收少量SO2時(shí),應(yīng)生成SO而非HSO,正確反應(yīng)為:
,A錯(cuò)誤;
B.與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,正確離子方程式為,
原方程式系數(shù)未配平,B錯(cuò)誤;
C.與濃鹽酸加熱生成Cl2的離子方程式為,各元素及
電荷均守恒,C正確;
2+
D.稀硝酸與Cu反應(yīng)時(shí),產(chǎn)物Cu(NO3)2應(yīng)拆解為Cu和NO,正確離子方程式為
,D錯(cuò)誤;
故選C
6.第70號元素鐿的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為。下列說法正確的是
A.的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為104B.與是同一種核素
C.基態(tài)原子核外共有10個(gè)d電子D.位于元素周期表中第6周期
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【答案】D
【解析】
【詳解】A.中子數(shù)=174-70=104,與質(zhì)子數(shù)70的差為104-70=34,而非104,A錯(cuò)誤;
B.同位素之間質(zhì)子數(shù)相同,但中子數(shù)不同,兩者屬于不同核素,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)構(gòu)造原理可知,Yb的電子排布為[Xe]4f146s2,在3d和4d軌道上有電子,共20個(gè)d電子,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)Yb的價(jià)電子排布式可知,其有6s軌道,說明其有6個(gè)電子層第6周期,其位于,Yb且屬于鑭系
元素,鑭系元素位于第6周期,D正確;
故選D。
7.用硫酸和可制備一元弱酸。下列說法錯(cuò)誤的是
A.的水溶液顯堿性
B.的空間構(gòu)型為V形
C.為含有共價(jià)鍵的離子化合物
D.的中心N原子所有價(jià)電子均參與成鍵
【答案】B
【解析】
-
【詳解】A:NaN3是強(qiáng)堿(NaOH)和弱酸(HN3)形成的鹽,水解生成OH,溶液顯堿性,A正確。
與CO2是等電子體,兩者結(jié)構(gòu)相似,其中心原子均為sp雜化,其電空間構(gòu)型均為直線型,而非V形,
B錯(cuò)誤。
C:NaN3為離子化合物(Na+與通過離子鍵結(jié)合),內(nèi)部三個(gè)N原子以共價(jià)鍵連接,C正確。
D:中心N原子通過sp雜化形成兩個(gè)雙鍵,無孤電子對,所有價(jià)電子參與成鍵,D正確。
故選B。
8.物質(zhì)性質(zhì)與組成元素的性質(zhì)有關(guān),下列對物質(zhì)性質(zhì)差異解釋錯(cuò)誤的是
性質(zhì)差異主要原因
A沸點(diǎn):電離能:
B酸性:電負(fù)性:
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C硬度:金剛石>晶體硅原子半徑:
離子電荷:
D熔點(diǎn):
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【解析】
【詳解】A.H2O沸點(diǎn)高于H2S的主要原因是H2O分子間存在氫鍵、H2S分子間不存在氫鍵,而非O的電
離能大于S,電離能與沸點(diǎn)無直接關(guān)聯(lián),A錯(cuò)誤;
B.HClO酸性強(qiáng)于HBrO是因?yàn)镃l的電負(fù)性大于Br,導(dǎo)致O-H鍵極性更強(qiáng),更易解離H+,B正確;
C.金剛石硬度大于晶體硅是因?yàn)镃原子半徑小于Si,C-C鍵鍵能更大,共價(jià)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,C正確;
D.MgO和NaF均屬于離子晶體,離子晶體熔點(diǎn)取決于其晶格能的大小,離子半徑越小、離子電荷越多
的,其晶格能一般較大,其熔點(diǎn)更高;MgO熔點(diǎn)高于NaF是因?yàn)镸g2+和O2?的電荷高于Na+和F?,且其陰、
陽離子的半徑對應(yīng)較小,故離子鍵強(qiáng)度更大,晶格能更高,D正確;
故選A。
9.用肼的水溶液處理核冷卻系統(tǒng)內(nèi)壁上的鐵氧化物時(shí),通常加入少量,反應(yīng)原理如圖所示。
下列說法正確的是
A.是還原反應(yīng)的產(chǎn)物B.還原性:
C.處理后溶液的增大D.圖示反應(yīng)過程中起催化作用的是
【答案】C
【解析】
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【分析】由圖中信息可知,和反應(yīng)生成的是和反應(yīng)的催化劑,
是中間產(chǎn)物,該反應(yīng)的離子方程式為
,是還原劑,是氧化劑,
是還原產(chǎn)物。
【詳解】A.該反應(yīng)中,中N元素的化合價(jià)升高被氧化,因此,是氧化反應(yīng)的產(chǎn)物,A不正確;
B.在同一個(gè)氧化還原反應(yīng)中,還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物,因此,還原性的強(qiáng)弱關(guān)系為,
B不正確;
C.由反應(yīng)的離子方程式可知,該反應(yīng)消耗,處理后溶液的增大,C正確;
D.根據(jù)循環(huán)圖可知,圖示反應(yīng)過程中起催化作用的是,D不正確;
綜上所述,本題選C。
10.在恒容密閉容器中,熱解反應(yīng)所得固相產(chǎn)物和氣相產(chǎn)物均為含氟化合物。平衡體系中各組
分物質(zhì)的量隨溫度的變化關(guān)系(實(shí)線部分)如圖所示。已知:溫度時(shí),完全分解;體系中氣相
產(chǎn)物在、溫度時(shí)的分壓分別為、。下列說法錯(cuò)誤的是
A.a線所示物種為固相產(chǎn)物
B.溫度時(shí),向容器中通入,氣相產(chǎn)物分壓仍為
C.小于溫度時(shí)熱解反應(yīng)的平衡常數(shù)
D.溫度時(shí)、向容器中加入b線所示物種,重新達(dá)平衡時(shí)逆反應(yīng)速率增大
【答案】C
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【解析】
【分析】熱解反應(yīng)所得固相產(chǎn)物和氣相產(chǎn)物均為含氟化合物,則其分解產(chǎn)物為和
,其分解的化學(xué)方程式為,根據(jù)圖數(shù)據(jù)分析可知,a線代表
,b線代表,c線代表。由各線的走勢可知,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,
化學(xué)平衡正向移動(dòng)。
【詳解】A.a(chǎn)線所示物種為,固相產(chǎn)物,A正確;
B.溫度時(shí),向容器中通入,恒容密閉容器的體積不變,各組分的濃度不變,化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),
雖然總壓變大,但是氣相產(chǎn)物分壓不變,仍為,B正確;
C.恒容密閉容器的平衡體系的氣相產(chǎn)物只有,=p(),因此,與溫度時(shí)熱解反應(yīng)的平
衡常數(shù)相等,C不正確;
D.b線所示物種為,溫度時(shí)向容器中加入,增大生成物的濃度導(dǎo)致逆反應(yīng)速率增大,
化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),因此重新達(dá)平衡時(shí)(此處指的是重新建立化學(xué)平衡的過程中)逆反應(yīng)速率增
大(比原平衡體系的大),D正確;
綜上所述,本題選C。
二、選擇題:本題共5小題,每小題4分,共20分。每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,
全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。
11.完成下列實(shí)驗(yàn)所用部分儀器或材料選擇正確的是
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容儀器或材料
A灼燒海帶坩堝、泥三角
加熱濃縮
B表面皿、玻璃棒
溶液
稱量
C電子天平、稱量紙
固體
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量取
移液管、錐
稀
D
形瓶
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【解析】
【詳解】A.灼燒海帶需在坩堝中進(jìn)行,并用泥三角支撐坩堝于鐵架臺(tái)上加熱,儀器選擇正確,A正確;
B.加熱濃縮NaCl溶液應(yīng)使用蒸發(fā)皿(而非表面皿)和玻璃棒,表面皿無法直接加熱,B錯(cuò)誤;
C.NaOH易潮解且腐蝕性強(qiáng),稱量時(shí)應(yīng)置于燒杯或表面皿中,而非稱量紙上,C錯(cuò)誤;
D.量取25.00mL的稀硫酸可以用25mL的移液管量取,并注入錐形瓶中,但移液管需要洗耳球配合使用,
D錯(cuò)誤;
故選A。
12.全鐵液流電池工作原理如圖所示,兩電極分別為石墨電極和負(fù)載鐵的石墨電極。下列說法正確的是
A.隔膜為陽離子交換膜
B.放電時(shí),a極為負(fù)極
C.充電時(shí),隔膜兩側(cè)溶液濃度均減小
D.理論上,每減少總量相應(yīng)增加
【答案】BC
【解析】
【分析】全鐵流電池原理為2Fe3++Fe=3Fe2+,a極發(fā)生Fe-2e-=Fe2+,為負(fù)載鐵的石墨電極做負(fù)極,b極發(fā)生
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Fe3++e-=Fe2+,發(fā)生還原反應(yīng),b為石墨電極,做正極,依次解題。
【詳解】A.兩極通過陰離子平衡電荷,隔膜允許陰離子通過,為陰離子交換膜,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)分析,放電時(shí),a極為負(fù)極,b極為正極,B正確;
C.充電時(shí),a接電源負(fù)極,為陰極,電極反應(yīng)式為Fe2++2e-=Fe,b接電源正極,為陽極,發(fā)生的電極反應(yīng)
式為:Fe2+-e-=Fe3+,兩極的Fe2+均減少,C正確;
D.根據(jù)總反應(yīng)方程式2Fe3++Fe=3Fe2+可知,F(xiàn)e3+減少1mol,F(xiàn)e2+增加1.5mol,D錯(cuò)誤;
答案選BC。
13.鋼渣中富含等氧化物,實(shí)驗(yàn)室利用酸堿協(xié)同法分離鋼渣中的元素,
流程如下。已知:能溶于水;,。下列
說法錯(cuò)誤的是
A.試劑X可選用粉
B.試劑Y可選用鹽酸
C.“分離”后元素主要存在于濾液Ⅱ中
D.“酸浸”后濾液Ⅰ的過小會(huì)導(dǎo)致濾渣Ⅱ質(zhì)量減少
【答案】A
【解析】
2+3+2+
【分析】鋼渣通過鹽酸酸浸,得到濾液I中含有Fe、Fe、Ca等,濾渣I為SiO2,濾渣I加入NaOH溶
液堿浸,得到含有Na2SiO3的浸取液,加入試劑Y鹽酸生成硅酸沉淀,最后得到SiO2,濾液I加入試劑X
2+3+
和H2C2O4分離,由于Fe2(C2O4)3能溶于水,試劑X將Fe氧化為Fe,再加入H2C2O4,使CaC2O4先沉淀,
3+
濾渣II為CaC2O4,濾液II中有Fe,依次解題。
【詳解】A.根據(jù)分析,加入試劑X的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,試劑X應(yīng)該是氧化劑,不可以是Fe粉,
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A錯(cuò)誤;
B.加入試劑Y,將Na2SiO3轉(zhuǎn)化為H2SiO3沉淀,最后轉(zhuǎn)化為SiO2,試劑Y可以是鹽酸,B正確;
C.根據(jù)分析,“分離”后Fe元素主要存在于濾液II中,C正確;
2+
D.“酸浸”后濾液I中pH過小,酸性強(qiáng),造成C2濃度小,使Ca(aq)+C2(aq)CaC2O4(s)平衡
逆向移動(dòng),得到CaC2O4沉淀少,濾渣II質(zhì)量減少,D正確;
答案選A。
14.以異丁醛為原料制備化合物Q的合成路線如下,下列說法錯(cuò)誤的是
A.M系統(tǒng)命名為2-甲基丙醛
B.若原子利用率為100%,則X是甲醛
C用酸性溶液可鑒別N和Q
D.過程中有生成
【答案】CD
【解析】
【分析】由圖示可知,M到N多一個(gè)碳原子,M與X發(fā)生加成反應(yīng)得到N,X為甲醛,N與CH2
(COOC2H5)發(fā)生先加成后消去的反應(yīng),得到P,P先在堿性條件下發(fā)生取代反應(yīng),再酸化得到Q。
【詳解】A.M屬于醛類醛基的碳原子為1號,名稱為2-甲基丙醛,A正確;
B.根據(jù)分析,若M+X→N原子利用率為100%,則X為HCHO,B正確;
C.N有醛基和-CH2OH,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,Q有碳碳雙鍵,也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不
能用酸性高錳酸鉀溶液鑒別N和Q,C錯(cuò)誤;
D.P到Q第一步在堿性條件下酯基和羥基發(fā)生取代反應(yīng)形成環(huán)狀結(jié)構(gòu),生成物有CH3CH2OH,沒有
CH3COOH,D錯(cuò)誤;
答案選CD。
15.常溫下,假設(shè)水溶液中和初始物質(zhì)的量濃度均為。平衡條件下,體系中全
部四種含碳物種的摩爾分?jǐn)?shù)隨的變化關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積變化)。已知:體系中含鈷物種的存在
形式為和;,。下
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列說法正確的是
A.甲線所示物種為
B.的電離平衡常數(shù)
C.時(shí),物質(zhì)的量濃度為
D.時(shí),物質(zhì)的量濃度:
【答案】D
【解析】
【分析】由題中信息可知,可以形成4物種,分別為、、和,
隨著增大,的摩爾分?jǐn)?shù)逐漸減小,會(huì)轉(zhuǎn)化為溶解度更小的,
的摩爾分?jǐn)?shù)先增大后減小,因此,的摩爾分?jǐn)?shù)逐漸增大。綜合以上分析可知,甲線所
示物種為,丁線所示物種為,根據(jù)曲線的走勢結(jié)合電離平衡的過程可知,乙線所示物種
為,丙線所示物種為。由甲、丁兩線的交點(diǎn)可知,在該點(diǎn)和的摩爾分
數(shù)相等,均為0.5,由于水溶液中和初始物質(zhì)的量濃度均為,則此時(shí)溶液中
的濃度為,由可以求出此時(shí)溶液中的濃度為
,再由可以求出此時(shí)溶液中
,,即,根據(jù)圖像中的位置可以估算出
第11頁/共25頁
。由乙和丙兩線的交點(diǎn)可知,和的摩爾分?jǐn)?shù)相等,均為0.08,則由C元素守恒可知,此
時(shí)的摩爾分?jǐn)?shù)為0.84。
【詳解】A.由分析可知,甲線所示物種為,A不正確;
B.已知二元中強(qiáng)酸,其酸式鹽的水溶液顯酸性,的電離程度大于其水解程度;當(dāng)溶液中
與濃度相等時(shí),溶液顯酸性,,則
,故B不正確;
C.時(shí),的摩爾分?jǐn)?shù)為0.84,的物質(zhì)的量為
,由水于溶液中初始物質(zhì)的量濃度為,體系中還
存在水解產(chǎn)生的,因此,的物質(zhì)的量濃度小于,C不正確;
D.由分析可知時(shí),的濃度為,,
,D正確;
綜上所述,本題選D。
三、非選擇題:本題共5小題,共60分。
16.單質(zhì)及其化合物應(yīng)用廣泛。回答下列問題:
(1)在元素周期表中,位于第_______周期_______族?;鶓B(tài)原子與基態(tài)離子未成對電子數(shù)之比
為_______。
(2)尿素分子與形成配離子的硝酸鹽俗稱尿素鐵,既
可作鐵肥,又可作緩釋氮肥。
①元素C、N、O中,第一電離能最大的是_______,電負(fù)性最大的是_______。
②尿素分子中,C原子采取的軌道雜化方式為_______。
③八面體配離子中的配位數(shù)為6,碳氮鍵的鍵長均相等,則與配位的原
子是_______(填元素符號)。
(3)可用作合成氨催化劑、其體心立方晶胞如圖所示(晶胞邊長為)。
第12頁/共25頁
①晶胞中原子的半徑為_______。
②研究發(fā)現(xiàn),晶胞中陰影所示m,n兩個(gè)截面的催化活性不同,截面單位面積含有原子個(gè)數(shù)越多,
催化活性越低。m,n截面中,催化活性較低的是_______,該截面單位面積含有的原子為_______個(gè)
。
【答案】(1)①.四②.VIII③.4:5
(2)①.N②.O③.sp2④.O
(3)①.②.n③.
【解析】
【小問1詳解】
Fe為26號元素,位于元素周期表中第四周期VIII族;基態(tài)Fe原子電子排布式為[Ar]3d64s2,未成對電子數(shù)
為4,基態(tài)Fe3+電子排布式為[Ar]3d5,未成對電子數(shù)為5,故答案為:四;VIII;4:5。
【小問2詳解】
①同周期元素從左到右,第一電離能呈增大趨勢,但N原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能:N
>O>C;同周期元素從左到右,電負(fù)性逐漸增大,因此電負(fù)性:O>N>C,故答案為:N;O。
②尿素分子中C原子形成3個(gè)σ鍵,無孤電子對,采取的軌道雜化方式為sp2雜化。
③八面體配離子中的配位數(shù)為6,碳氮鍵的鍵長均相等,因此N原子不會(huì)參與
形成配位鍵,說明C=O中O原子參與配位,所以與配位的原子是O。
【小問3詳解】
①為體心立方晶胞,晶胞邊長為apm,體對角線長度為,體心立方晶胞中Fe原子半徑r與
體對角線關(guān)系為4r=,因此原子的半徑為。
第13頁/共25頁
22
②m截面面積Sm=apm,每個(gè)角原子被4個(gè)相鄰晶胞共享(二維共享),如圖所示:,每個(gè)晶
胞的頂點(diǎn)原子貢獻(xiàn)個(gè)原子給該晶面,所含原子數(shù)為,單位面積原子數(shù)為個(gè)pm-2,n截面面積
為pm2,每個(gè)角原子被4個(gè)相鄰晶胞共享,體心原子完全屬于本截面,所含原子數(shù)為
,單位面積原子數(shù)為個(gè)·pm-2,因此催化活性較低的是n截面,該截面單位面積
含有的原子為個(gè)·pm-2。
17.采用兩段焙燒—水浸法從鐵錳氧化礦(要含及等元素的氧化物)分離
提取等元素,工藝流程如下:
已知:該工藝條件下,低溫分解生成,高溫則完全分解為氣體;在
完全分解,其他金屬硫酸鹽分解溫度均高于。
回答下列問題:
(1)“低溫焙燒”時(shí)金屬氧化物均轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。與反應(yīng)轉(zhuǎn)化為時(shí)有生成,
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。“高溫焙燒”溫度為,“水浸”所得濾渣主要成分除外還含有
_______(填化學(xué)式)。
(2)在投料量不變的情況下,與兩段焙燒工藝相比,直接“高溫焙燒”,“水浸時(shí)金屬元素
的浸出率_______(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)萃取反應(yīng)為:(有機(jī)相)(水相)(有機(jī)相)(水相)?!胺摧腿 睍r(shí)加
入的試劑為_______(填化學(xué)式)。
第14頁/共25頁
(4)“沉鈷”中,時(shí)恰好沉淀完全,則此時(shí)溶液中
_______。已知:?!叭?/p>
解”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。
(5)“沉錳”所得濾液并入“吸收”液中,經(jīng)處理后所得產(chǎn)品導(dǎo)入_______(填操作單元名稱)循環(huán)利用。
【答案】(1)①.②.Fe2O3、
CaSO4
(2)減?。?)H2SO4
(4)①.4×10-4②.
(5)低溫焙燒
【解析】
【分析】采用兩段焙燒—水浸法從鐵錳氧化礦中分離提取等元素,加入硫酸銨低溫焙燒,
金屬氧化物均轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,如硫酸錳、硫酸鐵、硫酸鈷、硫酸鈣等,產(chǎn)生的氣體有氨氣,氮?dú)獾龋睔?/p>
用稀硫酸吸收,得到硫酸銨溶液,得到的硫酸鹽經(jīng)高溫焙燒,只有硫酸鐵發(fā)生了分解,產(chǎn)生三氧化
硫氣體和氧化鐵,水浸后,過濾分離出濾渣,濾渣主要為二氧化硅,氧化鐵,及硫酸鈣,后續(xù)萃取分離,
將銅元素萃取到有機(jī)相中,最終得到硫酸銅溶液,水相主要含有鈷元素和錳元素,加入硫化鈉,調(diào)節(jié)pH,
生成硫化鈷,過濾分離最終得到硫酸鈷溶液,濾液中加入碳酸氫銨,生成碳酸錳沉淀,據(jù)此解答。
【小問1詳解】
低溫焙燒,金屬氧化物均轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,二氧化錳與硫酸氫銨反應(yīng),轉(zhuǎn)化為硫酸錳和氮?dú)猓鶕?jù)電子得失
守恒可知還有氨氣生成,化學(xué)方程式為:
;根據(jù)已知條件,高溫焙燒的溫度為650
℃,只有硫酸鐵發(fā)生分解,生成三氧化硫氣體和氧化鐵,二氧化硅,氧化鐵,硫酸鈣等在水中溶解度都較
小,所以“水浸”所得濾渣的主要成分除了SiO2外還含有,F(xiàn)e2O3、CaSO4;故答案為:
;Fe2O3、CaSO4;
【小問2詳解】
根據(jù)已知條件,硫酸銨低溫分解成硫酸氫銨,高溫則完全分解成氣體,如果直接高溫焙燒,則硫酸銨會(huì)分
解,物質(zhì)的量減少,導(dǎo)致金屬元素的浸出率減小,故答案為:減小;
第15頁/共25頁
【小問3詳解】
根據(jù)萃取的化學(xué)方程式:(有機(jī)相)(水相)(有機(jī)相)(水相),加入有機(jī)相將銅離子
萃取到有機(jī)相中,反萃取時(shí)需要使平衡逆向移到,生成銅離子,而且為了不引入新的雜質(zhì),應(yīng)加入的試劑
為稀H2SO4,故答案為:H2SO4;
【小問4詳解】
沉鈷時(shí),pH=4時(shí)Co2+恰好沉淀完全,其濃度為c(Co2+)=1×10-5mol/L,此時(shí)c(H+)=1×10-4mol/L,根據(jù)Ksp
-21-7
((CoS)=4×10,推出,又因?yàn)镵a1(H2S)=1×10,Ka2
-13
(H2S)=1×10,,則c(H2S)=
==4×10-4mol/L;由流程圖可知,CoS溶解時(shí)加入了過氧化氫,稀硫酸,
生成了CoSO4和S,化學(xué)方程式為:,改寫成離子方程式為:
。故答案為:4×10-4;;
【小問5詳解】
由分析可知,沉錳過程中,加入碳酸氫銨,生成碳酸錳,二氧化碳,硫酸銨等,過濾后濾液中的硫酸銨可
并入吸收液中,經(jīng)過處理后導(dǎo)入低溫焙燒循環(huán)使用,故答案為:低溫焙燒。
18.如下不飽和聚酯可用于制備玻璃鋼。
實(shí)驗(yàn)室制備該聚酯的相關(guān)信息和裝置示意圖如下(加熱及夾持裝置略):
熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/
原料結(jié)構(gòu)簡式
℃℃
順丁烯二酸酐52.6202.2
第16頁/共25頁
鄰苯二甲酸酐130.8295.0
丙-1,2-二醇187.6
實(shí)驗(yàn)過程:
①在裝置A中加入上述三種原料,緩慢通入。攪拌下加熱,兩種酸酐分別與丙-1,2-二醇發(fā)生醇解反應(yīng),
主要生成和。然后逐步升溫至,醇解產(chǎn)物發(fā)生
縮聚反應(yīng)生成聚酯。
②縮聚反應(yīng)后期,每隔一段時(shí)間從裝置A中取樣并測量其酸值,直至酸值達(dá)到聚合度要求(酸值:中和1克
樣品所消耗的毫克數(shù))。
回答下列問題:
(1)理論上,原料物質(zhì)的量投料比n(順丁烯二酸酐):n(鄰苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇)_______。
(2)裝置B的作用是_______;儀器C的名稱是_______;反應(yīng)過程中,應(yīng)保持溫度計(jì)2示數(shù)處于一定范圍,
合理的是_______(填標(biāo)號)。
A.B.C.
(3)為測定酸值,取樣品配制溶液。移取溶液,用—乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶
液滴定至終點(diǎn),重復(fù)實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)如下:
第17頁/共25頁
序號12345
滴定前讀數(shù)
0.0024.980.000.000.00
/
滴定后讀數(shù)
24.9849.7824.1025.0025.02
/
應(yīng)舍棄的數(shù)據(jù)為_______(填序號);測得該樣品的酸值為_______(用含a,c的代數(shù)式表示)。若測得酸值高于
聚合度要求,可采取的措施為_______(填標(biāo)號)。
A.立即停止加熱B.排出裝置D內(nèi)的液體C.增大的流速
(4)實(shí)驗(yàn)中未另加催化劑的原因是_______。
【答案】(1)1:1:2
(2)①.導(dǎo)氣,同時(shí)將順丁烯二酸酐、苯二甲酸酐、丙-1,2-二醇以及醇解反應(yīng)的產(chǎn)物冷凝回流到裝置
A中,但是不會(huì)將水蒸氣冷凝②.(直形)冷凝管③.B
(3)①.2、3②.③.C
(4)酸酐本身就能催化成酯反應(yīng)(?;磻?yīng)),且可以與水反應(yīng),促進(jìn)縮聚反應(yīng)正向進(jìn)行
【解析】
【分析】根據(jù)題中信息可知,本實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)階段,先由3種原料發(fā)生醇解反應(yīng),然后醇解產(chǎn)物再發(fā)生縮
聚反應(yīng)得到聚酯,兩個(gè)階段控制的溫度不同。當(dāng)測得樣品的酸值達(dá)到合理要求后,縮聚反應(yīng)完成。
【小問1詳解】
由聚酯的結(jié)構(gòu)簡式可知,和
按物質(zhì)的量之比1:1發(fā)生縮聚反應(yīng)生成該聚酯,而順丁烯二酸酐
和鄰苯二甲酸酐分別與丙-1,2-二醇以物質(zhì)的量之比1:1發(fā)生醇解反應(yīng),因此,理論上,原料物質(zhì)的量投料比
n(順丁烯二酸酐):n(鄰苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇)=1:1:2。
【小問2詳解】
第18頁/共25頁
裝置A中3種原料在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng),由于這些原料有一定的揮發(fā)性,若這些原料的蒸氣隨氮?dú)庖?/p>
起流出,則原料的利用率減小,從而導(dǎo)致產(chǎn)品的產(chǎn)率減小,因此,需要冷凝回流裝置,裝置B為空氣冷凝
管,其作用是導(dǎo)氣,同時(shí)將順丁烯二酸酐、苯二甲酸酐、丙-1,2-二醇以及醇解反應(yīng)的產(chǎn)物冷凝回流到裝置A
中,但是不會(huì)將水蒸氣冷凝;儀器C的名稱是冷凝管,其可以將反應(yīng)生成的水蒸氣冷凝為水;根據(jù)3種原
料的沸點(diǎn)可知,反應(yīng)過程中,應(yīng)保持溫度計(jì)2示數(shù)處于一定范圍,即高于水的沸點(diǎn)、低于原料的沸點(diǎn),防
止原料流失,合理的是100~105℃,故選B。
【小問3詳解】
由表中數(shù)據(jù)可知,5次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積分別為24.98mL、24.80mL、24.10mL、25.00mL、25.02mL,
第2、3兩次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)的誤差明顯偏大,故應(yīng)舍棄的數(shù)據(jù)為2、3;用合理的3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)求平均值為
25.00mL,25.00mLcmol·L-1KOH一乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液中含有KOH的質(zhì)量為25.00mL10-3L·mL-1cmol·
L-156000mg·mol-1=1400cmg,因此,測得該樣品的酸值為。
若測得酸值高于聚合度要求,說明樣品中所含的羧基數(shù)目較多,還有一部分單體沒有發(fā)生充分發(fā)生縮聚反
應(yīng),或者聚合程度不夠。因此,可采取的措施為(填標(biāo)號)
A.若立即停止加熱,則酸值不變,不能達(dá)到目的,相反地,可以繼續(xù)加熱,讓縮聚反應(yīng)充分進(jìn)行,A不可
??;
B.若排出裝置D內(nèi)的液體,可以除去未參與縮聚反應(yīng)的單體,降低混合物的酸值,但是明顯不符合題意,
題中描述每隔一段時(shí)間從裝置A中取樣并測量其酸值,直至酸值達(dá)到聚合度要求才可以達(dá)到目的,B不可
??;
C.的作用是一方面可以將生成的水帶走,另一方面可以起到攪拌作用,從而加快反應(yīng)速率且促進(jìn)縮聚
反應(yīng)充分進(jìn)行,因此,增大的流速可行,C可??;
綜上所述,選C
【小問4詳解】
本實(shí)驗(yàn)中使用了2種酸酐,酸酐本身就能催化成酯反應(yīng)(?;磻?yīng)),且可以與水反應(yīng),促進(jìn)縮聚反應(yīng)正
向進(jìn)行,因此,可以適當(dāng)增大酸酐的用量,實(shí)驗(yàn)中未另加催化劑的原因是:酸酐本身就能催化成酯反應(yīng)(酰
基化反應(yīng)),且可以與水反應(yīng),促進(jìn)縮聚反應(yīng)正向進(jìn)行。
19.麻醉藥布比卡因(I)的兩條合成路線如下:
第19頁/共25頁
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列問題:
(1)A結(jié)構(gòu)簡式為_______;B中含氧官能團(tuán)名稱為_______。
(2)反應(yīng)類型為_______;化學(xué)方程式為_______。
(3)G的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的結(jié)構(gòu)簡式為_______(寫出一種即可)。
①含②含2個(gè)苯環(huán)③含4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子
(4)H中存在酰胺基N原子(a)和雜環(huán)N原子(b),N原子電子云密度越大,堿性越強(qiáng),則堿性較強(qiáng)的N原
子是_______(填“a”或“b”)。
(5)結(jié)合路線信息,用催化加氫時(shí),下列有機(jī)物中最難反應(yīng)的是_______(填標(biāo)號)。
A.苯()B.吡啶()
C.環(huán)已-1,3-二烯()D.環(huán)己-1,4-二烯()
(6)以,,為主要原料合成。利用上述信息補(bǔ)全
合成路線_______。
第20頁/共25頁
【答案】(1)①.②.羧基
(2)①.取代反應(yīng)②.
(3)(4)b(5)A
(6)
【解析】
【分析】A的分子式為C6H7N,結(jié)合I的結(jié)構(gòu)式可推出A的結(jié)構(gòu)式為,A被高錳酸鉀氧化
為B(),B與氫氣加成生成C(),C與三氯化磷發(fā)生取代反應(yīng)生成
D(),D與E()發(fā)生取代反應(yīng)生成H(),
H與1-溴丁烷發(fā)生取代反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物。另一條合成路線為:B與SOCl2反應(yīng)生成F
(),F(xiàn)與E()發(fā)生取代反應(yīng)生成G(),G
與氫氣加成得到H,H與1-溴丁烷發(fā)生取代反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物,據(jù)此解答。
【小問1詳解】
第21頁/共25頁
由分析可知,A的結(jié)構(gòu)式為,B為,B含有的含氧官能團(tuán)名稱為羧基,
故答案為:;羧基;
【小問2詳解】
由分析可知,C與三氯化磷發(fā)生取代反應(yīng)生成D(),D與E()發(fā)生取
代反應(yīng)生成H(),化學(xué)方程式為:
,故答案為:取代反應(yīng);
;
【小問3詳解】
G為,滿足以下條件的①含②含2個(gè)苯環(huán)③含4種不同化學(xué)環(huán)
境的氫原子,說明物質(zhì)結(jié)構(gòu)高度對稱,如,故答案為:
;
【小問4詳解】
第22頁/共25頁
H為,存在酰胺基N原子(a)和雜環(huán)N原子(b),N原子電子云密度越大,堿性
越強(qiáng),烷基是給電子基,酰胺基受旁邊碳氧雙鍵的影響,導(dǎo)致雜環(huán)N原子(b)上電子云密度增大,堿性增強(qiáng),
所以堿性較強(qiáng)的N原子(b),故答案為:b;
【小問5詳解】
合成路線中涉及到用H2/PtO2加成的路線有B→C,G→H,B→C反應(yīng)中,吡啶環(huán)被加成,G→H轉(zhuǎn)化時(shí),
吡啶環(huán)被加成,但苯環(huán)仍然存在,說明苯環(huán)不易被加成,C,D選項(xiàng)中含有碳碳雙鍵,碳碳雙鍵不穩(wěn)定,易
發(fā)生加成反應(yīng),所以下列有機(jī)物最難反應(yīng)的是苯環(huán),故答案為:A;
【小問6詳解
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