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文檔簡介

2025年黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古高考化學真題

一、單選題

1.東北三省及內(nèi)蒙古資源豐富,下列資源轉(zhuǎn)化的主要過程不屬于化學變化的是

A.石灰石煅燒B.磁鐵礦煉鐵C.煤的液化D.石油分餾

【答案】D

【詳解】

A.石灰石煅燒是碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳,有新物質(zhì)生成,屬于化學變化,A不符合題意;

B.磁鐵礦煉鐵是四氧化三鐵被還原為鐵單質(zhì),有新物質(zhì)生成,屬于化學變化,B不符合題意;

C.煤的液化是通過化學反應(yīng)將煤轉(zhuǎn)化為液態(tài)燃料,生成新物質(zhì),屬于化學變化,C不符合題意;

D.石油分餾是利用沸點差異分離混合物,未生成新物質(zhì),屬于物理變化,D符合題意;

故選D。

2.侯氏制堿法突破西方技術(shù)壟斷,推動了世界制堿技術(shù)的發(fā)展,其主要反應(yīng)為NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓

+NH4Cl。下列有關(guān)化學用語或說法正確的是

A.CO2的電子式:B.H2O的空間結(jié)構(gòu):直線形

C.NH4Cl的晶體類型:離子晶體D.溶解度:NaHCO3>NH4HCO3

【答案】C

【詳解】

A.CO2中C和O之間有兩對共用電子,其結(jié)構(gòu)為,A錯誤;

B.H2O的中心原子為O,根據(jù)價層電子對互斥理論,其外層電子對數(shù)為4,VSEPR模型為四面體形,O原子與H

原子形成共價鍵,剩余兩對孤電子對,因此,H2O為V形分子,B錯誤;

+-

C.NH4Cl由NH4和Cl組成為離子化合物,晶體類型為離子晶體,C正確;

+?++

D.NH4HCO3溶液中含有NH4和HCO3,NH4可以與水分子形成氫鍵,增大了NH4在水中的溶解度,D錯

誤;

故選C。

3.Cl2O可用于水的殺菌消毒,遇水發(fā)生反應(yīng):Cl2O+H2O=2HClO。下列說法正確的是

A.反應(yīng)中各分子的σ鍵均為p?pσ鍵

B.反應(yīng)中各分子的VSEPR模型均為四面體形

C.Cl?O鍵長小于H—O鍵長

D.HClO分子中Cl的價電子層有2個孤電子對

【答案】B

【詳解】

3

A.H2O中的H-O鍵是s-spσ鍵,而非p-pσ鍵,A錯誤;

1

B.根據(jù)價層電子對互斥理論,Cl2O中O原子周圍的孤電子對數(shù)為(6-2×1)=2,還含有2個成鍵電子對,因此其VSEPR

2

1

模型為四面體形;H2O中O原子周圍的孤電子對數(shù)為(6-2×1)=2,還含有2個成鍵電子對,因此其VSEPR模型為

2

1

四面體形;HClO中O原子周圍的孤電子對數(shù)為(6-2×1)=2,還含有2個成鍵電子對,因此其VSEPR模型為四面體

2

形;反應(yīng)中各分子的VSEPR模型均為四面體形,B正確;

C.Cl的原子半徑大于H,Cl-O鍵長應(yīng)大于H-O鍵長,因此C錯誤;

D.HClO中Cl的最外層電子數(shù)為7,其1個價電子與O形成共價鍵,剩余6個價電子形成3對孤電子對,D錯誤;

故選B。

4.鈉及其化合物的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是

A.反應(yīng)①生成的氣體,每11.2L(標準狀況)含原子的數(shù)目為NA

B.反應(yīng)②中2.3gNa完全反應(yīng)生成的產(chǎn)物中含非極性鍵的數(shù)目為0.1NA

C.反應(yīng)③中1molNa2O2與足量H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2NA

?1?

D.100mL1mol?LNaClO溶液中,ClO的數(shù)目為0.1NA

【答案】A

【詳解】

A.反應(yīng)①電解熔融NaCl生成Cl2,標準狀況下11.2LCl2為0.5mol,含0.5×2=1mol原子,即NA,A正確;

B.2.3gNa(0.1mol)與氧氣加熱反應(yīng)生成0.05molNa2O2,每個Na2O2含1個O-O非極性鍵,所以非極性鍵數(shù)目為

0.05NA,B錯誤;

C.Na2O2與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,化學方程式為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,1molNa2O2與水反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol

電子,數(shù)目為NA,C錯誤;

?

D.ClO?在水中會水解,故ClO數(shù)目小于0.1NA,D錯誤;

故選A。

5.一種強力膠的黏合原理如下圖所示。下列說法正確的是

A.Ⅰ有2種官能團B.Ⅱ可遇水溶解使黏合物分離

C.常溫下Ⅱ為固態(tài)D.該反應(yīng)為縮聚反應(yīng)

【答案】C

【詳解】

A.由Ⅰ的結(jié)構(gòu)可知,其含有碳碳雙鍵,酯基,氰基三種官能團,A錯誤;

B.Ⅱ為高分子聚合物,含有酯基和氰基,氰基遇水不會水解,需要再一定條件下才能水解,所以遇水不會溶解,B

錯誤;

C.Ⅱ為高分子聚合物,相對分子質(zhì)量較高,導(dǎo)致熔點較高,常溫下為固態(tài),C正確;

D.根據(jù)Ⅰ轉(zhuǎn)化為Ⅱ的結(jié)構(gòu)分析,雙鍵斷開,且沒有小分子生成,發(fā)生加聚反應(yīng),D錯誤;

故選C。

6.微粒邂逅時的色彩變化是化學饋贈的視覺浪漫。下列對顏色變化的解釋錯誤的是

選項顏色變化解釋

空氣中灼燒過的銅絲伸入乙醇中,黑色

A2CuO+CHOH=CHCHO+CuO+HO

銅絲恢復(fù)光亮的紫紅色25322

Mg(OH)懸濁液中加入FeCl溶液,固體3Mg(OH)(s)+2Fe3+=2Fe(OH)(s)+

B2323

由白色變?yōu)榧t褐色3Mg2+

FeSO溶液中加入K[Fe(CN)],淺綠色

C436Fe2++[Fe(CN)]3?+K+=KFe[Fe(CN)]↓

溶液出現(xiàn)藍色渾濁66

KCrO溶液中加入NaOH溶液,溶液

D227CrO2?+2OH?=2CrO2?+HO

由橙色變?yōu)辄S色2742

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【詳解】

A.醇的催化氧化反應(yīng)中,銅作催化劑,先發(fā)生2Cu+O2?2CuO,然后乙醇與CuO在加熱條件下CuO+C2H5OH?

CH3CHO+Cu+H2O,A錯誤;

3+

B.因為溶度積常數(shù)Ksp(Mg(OH)2)大于Ksp(Fe(OH)3),所以Fe與Mg(OH)2發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化生成Fe(OH)3,符合溶度

積規(guī)則,B正確;

2+2+3?+

C.Fe與K3[Fe(CN)6]反應(yīng)生成KFe[Fe(CN)6]沉淀,化學方程式為Fe+[Fe(CN)6]+K=KFe[Fe(CN)6]↓,電荷

和配平正確,藍色渾濁現(xiàn)象合理,C正確;

2?2-2??2?

D.Cr2O7在堿性條件下轉(zhuǎn)化為CrO4,化學方程式為Cr2O7+2OH=2CrO4+H2O,顏色由橙變黃,D正確;

故選A。

7.化學家用無機物甲(YW4ZXY)成功制備了有機物乙[(YW2)2XZ],開創(chuàng)了有機化學人工合成的新紀元。其中W、X、

Y、Z原子序數(shù)依次增大,X、Y、Z同周期,基態(tài)X、Z原子均有2個單電子。下列說法正確的是

A.第一電離能:Z>Y>XB.甲中不存在配位鍵

C.乙中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為6:1D.甲和乙中X雜化方式分別為sp和sp2

【答案】D

【分析】(YW2)2XZ為有機物,基態(tài)X、Z原子均有2個單電子,X、Z分別為IVA族和VIA族元素,X、Y、Z同

周期、原子序數(shù)依次增大,若X、Y、Z為第三周期元素,則X、Y、Z分別為Si、P、S;若X、Y、Z為第二周期

元素,則X、Y、Z分別為C、N、O;又YW4ZXY為無機物,(YW2)2XZ為有機物,所以X、Y、Z分別為C、N、

O,W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,能形成YW4ZXY,則W為H,綜上所述,W、X、Y、Z分別為H、C、N、

O。

【詳解】

A.C、N、O同周期,同一周期主族元素,從左到右第一電離能有逐漸增大的趨勢,第VA族的第一電離能大于同

周期相鄰的兩種元素,則第一電離能N>O>C,故A錯誤;

++

B.甲為NH4OCN,NH4中有N原子提供孤對電子、H提供空軌道形成的N→H配位鍵,故B錯誤;

C.乙為,其中有4個N-H、2個C-N、碳氧原子之間1個σ鍵,則一個中有7個?鍵、1

個π鍵,?鍵與π鍵的數(shù)目比為7:1,故C錯誤;

D.甲為NH4OCN,其中的C原子與N原子形成三鍵、與O原子形成單鍵,?鍵電子對數(shù)為2,無孤對電子,C原

子采取sp雜化,乙為,其中的C原子形成3個?鍵,即?鍵電子對數(shù)為3,無孤對電子,C原子采取

sp2雜化,故D正確;

故選D。

8.巧設(shè)實驗,方得真知。下列實驗設(shè)計合理的是

A.除去Cl2中的HClB.制備少量NO避免其被氧化

C.用乙醇萃取CS2中的SD.制作簡易氫氧燃料電池

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【詳解】

A.堿石灰為NaOH和CaO的混合物,既能吸收HCl又能吸收Cl2,不能用堿石灰除去Cl2中的HCl,A錯誤;

B.銅絲和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水,NO難溶于水,U形管左側(cè)與大氣隔絕,即NO存在于無氧環(huán)境中,

B正確;

C.S微溶于酒精、易溶于CS2,不能用乙醇萃取CS2中的S,C錯誤;

D.關(guān)閉K1、打開K2時,該裝置為電解池,鋅為活性陽極,無氧氣生成,陰極生成氫氣,則打開K1、關(guān)閉K2時,

不能形成氫氧燃料電池,D錯誤;

故選B。

9.NaxWO3晶體因x變化形成空位而導(dǎo)致顏色各異,當0.44≤x≤0.95時,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖。設(shè)NA為阿伏加德

羅常數(shù)的值,下列說法錯誤的是

A.與W最近且等距的O有6個B.x增大時,W的平均價態(tài)升高

30

243.5×10?3

C.密度為3g?cm時,x=0.5D.空位數(shù)不同,吸收的可見光波長不同

a?NA

【答案】B

【詳解】

A.W位于立方體的頂角,以頂角W為例,在此晶胞內(nèi),離該頂角最近且距離相等的O原子位于該頂角所在3條

棱的棱心,由于該頂角在8個晶胞里,而棱上的原子被4個晶胞共有,所以與W最近且距離相等的O原子有

1

3×8×=6,A正確;

4

B.O元素化合價為-2價,負化合價總數(shù)為-6,設(shè)W元素的平均化合價為y,據(jù)正負化合價代數(shù)和為0可得:-6+y+x=0,

y=6-x,x的值增大y減小,即W元素的平均化合價降低,B錯誤;

11184+16×3+23x

C.0.44≤?≤0.95時,立方晶胞中W個數(shù)為8×=1、O個數(shù)為12×=3,若x=0.5,晶胞質(zhì)量為m=g,

84NA

184+16×3+23×0.5

3030

-1033mNA3243.5×103243.5×10?3

晶胞體積為V=(a×10)cm,則密度ρ==?103g/cm=3g/cm,所以密度為3g?cm

V(a×10)a?NAa?NA

時,x=0.5,故C正確;

D.NaxWO3晶體因x變化形成空位而導(dǎo)致顏色各異,即空位數(shù)不同,吸收的可見光波長不同,D正確;

故選B。

10.人體皮膚細胞受到紫外線(UV)照射可能造成DNA損傷,原因之一是脫氧核苷上的堿基發(fā)生了如下反應(yīng)。下列

說法錯誤的是

A.該反應(yīng)為取代反應(yīng)B.Ⅰ和Ⅱ均可發(fā)生酯化反應(yīng)

C.Ⅰ和Ⅱ均可發(fā)生水解反應(yīng)D.乙烯在UV下能生成環(huán)丁烷

【答案】A

【詳解】

A.由反應(yīng)I→II可知,2分子I通過加成得到1分子II,該反應(yīng)為加成反應(yīng),A錯誤;

B.I和II中都存在羥基,可以發(fā)生酯化反應(yīng),B正確;

C.I和II中都存在酰胺基,可以發(fā)生水解反應(yīng),C正確;

D.根據(jù)反應(yīng)I→II可知,2分子I通過加成得到1分子II,雙鍵加成形成環(huán)狀結(jié)構(gòu),乙烯在UV下能生成環(huán)丁烷,

D正確;

故選A。

11.某工廠利用生物質(zhì)(稻草)從高錳鈷礦(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金屬元素,流程如圖。已知“沉鈷”溫

?20.4

度下Ksp(CoS)=10,下列說法錯誤的是

A.硫酸用作催化劑和浸取劑

B.使用生物質(zhì)的優(yōu)點是其來源廣泛且可再生

C.“浸出”時,3種金屬元素均被還原

D.“沉鈷”后上層清液中c(Co2+)?c(S2?)=10?20.4

【答案】C

3+2+2+

【分析】礦石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)經(jīng)過硫酸和稻草浸出過濾得到濾液,濾液含有Fe、Mn、Co,加入Na2CO3

沉鐵得到FeOOH,過濾,濾液再加入Na2S沉鈷得到CoS,過濾最后得到硫酸錳溶液。

【詳解】

A.根據(jù)分析可知,加入硫酸和稻草浸出,硫酸作催化劑和浸取劑,A正確;

B.生物質(zhì)(稻草)是可再生的,且來源廣泛,B正確;

C.根據(jù)圖示可知,“浸出”時,F(xiàn)e的化合價沒有變化,F(xiàn)e元素沒有被還原,C錯誤;

2+2--20.4

D.“沉鈷”后的上層清液存在CoS的沉淀溶解平衡,滿足Q=Ksp=c(Co)·c(S)=10,D正確;

故選C

12.化學需氧量(COD)是衡量水體中有機物污染程度的指標之一,以水樣消耗氧化劑的量折算成消耗O2的量(單位為

?1?

mg?L)來表示。堿性KMnO4不與Cl反應(yīng),可用于測定含Cl?水樣的COD,流程如圖。

下列說法錯誤的是

?+2+

A.Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)有MnO2+2I+4H=Mn+I2+2H2O

?

B.Ⅱ中避光、加蓋可抑制I被O2氧化及I2的揮發(fā)

C.Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多,水樣的COD值越高

D.若Ⅰ中為酸性條件,測得含Cl?水樣的COD值偏高

【答案】C

【分析】I中KMnO4與水樣中的有機物在堿性條件下反應(yīng)得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,II中在酸性條件下

-2+

KMnO4、MnO2與I反應(yīng)得到I2單質(zhì)和Mn,III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。

【詳解】

?2+-+2+

A.II中MnO4和MnO2在酸性條件下與過量的KI反應(yīng)得到I2和Mn,存在MnO2+2I+4H=Mn+I2+2H2O,A正確;

-

B.II中避光防止I2升華揮發(fā),加蓋防止I被氧氣氧化,B正確;

2+

C.整個反應(yīng)中,KMnO4得電子生成Mn,有機物和碘離子失去電子數(shù)目與KMnO4得電子數(shù)目相等,III中消耗的

Na2S2O3越多,說明生成的I2單質(zhì)越多,也說明有機物消耗的KMnO4的量少,水樣中的COD值越低,C錯誤;

-

D.若I中為酸性條件,Cl會與KMnO4反應(yīng),水樣中的COD值偏高,D正確;

故選C。

13.一種基于Cu2O的儲氯電池裝置如圖,放電過程中a、b極均增重。若將b極換成Ag/AgCl電極,b極仍增重。

關(guān)于圖中裝置所示電池,下列說法錯誤的是

A.放電時Na+向b極遷移

B.該電池可用于海水脫鹽

??+

C.a(chǎn)極反應(yīng):Cu2O+2H2O+Cl?2e=Cu2(OH)3Cl+H

D.若以Ag/AgCl電極代替a極,電池將失去儲氯能力

【答案】D

??+

【分析】放電過程中a、b極均增重,這說明a電極是負極,電極反應(yīng)式為Cu2O+2H2O+Cl?2e=Cu2(OH)3Cl+H,

-+

b電極是正極,電極反應(yīng)式為NaTi2(PO4)3+2e+2Na=Na3Ti2(PO4)3,據(jù)此解答。

【詳解】

A.放電時b電極是正極,陽離子向正極移動,所以Na+向b極遷移,A正確;

B.負極消耗氯離子,正極消耗鈉離子,所以該電池可用于海水脫鹽,B正確;

??+

C.a(chǎn)電極是負極,電極反應(yīng)式為Cu2O+2H2O+Cl?2e=Cu2(OH)3Cl+H,C正確;

D.若以Ag/AgCl電極代替a極,此時Ag失去電子,結(jié)合氯離子生成氯化銀,所以電池不會失去儲氯能力,D錯

誤;

故選D。

?2?4?+

14.一定條件下,“BrO3?SO3?[Fe(CN)6]?H”4種原料按固定流速不斷注入連續(xù)流動反應(yīng)器中,體系pH-t

振蕩圖像及涉及反應(yīng)如下。其中AB段發(fā)生反應(yīng)①~④,①②為快速反應(yīng)。下列說法錯誤的是

2?+?

①SO3+H=HSO3

?+

②HSO3+H=H2SO3

??2??+

③3HSO3+BrO3=3SO4+Br+3H

?

④H2SO3+BrO3→

?+4??3?

⑤BrO3+6H+6[Fe(CN)6]=Br+6[Fe(CN)6]+3H2O

A.原料中c(H+)不影響振幅和周期

?2??+

B.反應(yīng)④:3H2SO3+BrO3=3SO4+Br+6H

+2?

C.反應(yīng)①~④中,H對SO3的氧化起催化作用

D.利用pH響應(yīng)變色材料,可將pH振蕩可視化

【答案】A

【詳解】

A.根據(jù)圖像可知氫離子濃度影響振幅大小,A錯誤;

?2??+

B.反應(yīng)④中亞硫酸被氧化,反應(yīng)的離子方程式為3H2SO3+BrO3=3SO4+Br+6H,B正確;

+2?

C.由于①②為快速反應(yīng),而溴酸根離子直接氧化的是亞硫酸,所以反應(yīng)①~④中,H對SO3的氧化起催化作用,

C正確;

D.根據(jù)題干信息和圖像可知利用pH響應(yīng)變色材料,可將pH振蕩可視化,D正確;

故選A。

?1

15.室溫下,將0.1molAgCl置于0.1mol?LNH4NO3溶液中,保持溶液體積和N元素總物質(zhì)的量不變,pX-pH曲線

+++++

如圖,Ag+NH3?[Ag(NH3)]和Ag+2NH3?[Ag(NH3)2]的平衡常數(shù)分別為K1和K2:NH4的水解常數(shù)

+?9.25

Kh(NH4)=10。下列說法錯誤的是

++?+

A.Ⅲ為[Ag(NH3)2]的變化曲線B.D點:c(NH4)?c(OH)>0.1?c(H)

3.24?3.52?1

C.K1=10D.C點:c(NH3)=10mol?L

【答案】B

+++

【分析】pH越小,酸性越強,Ag濃度越大,氨氣濃度越小,所以Ⅲ代表[Ag(NH3)2],Ⅱ代表[Ag(NH3)],Ⅳ代表

+

NH3,Ⅰ代表Ag,據(jù)此解答。

【詳解】

+

A.根據(jù)以上分析可知Ⅲ為[Ag(NH3)2]的變化曲線,A正確;

B.硝酸銨為強酸弱堿鹽,其溶液pH<7,圖像pH增大至堿性,則外加了物質(zhì),又整個過程保持溶液體積和N元

++

素總物質(zhì)的量不變,則所加物質(zhì)不是氨水,若不外加物質(zhì),則溶液中存在電荷守恒:c(NH4)+c[Ag(NH3)]+

+++???+++

c[Ag(NH3)2]+c(H)+c(Ag)=c(OH)+c(Cl)+c(NO3),物料守恒:c(Ag)+c[Ag(NH3)]+c[Ag(NH3)2]=

??++?+++

c(Cl),c(NO3)=0.1mol/L,c(NH4)+c(H)=0.1+c(OH),但外加了堿,設(shè)為NaOH,則c(Na)+c(NH4)+c(H)=

?+?+

0.1+c(OH),c(NH4)?c(OH)<0.1?c(H),B錯誤;

++-3.24++

C.根據(jù)圖像可知D點時[Ag(NH3)]和Ag濃度相等,此時氨氣濃度是10,根據(jù)Ag+NH3?[Ag(NH3)]可知

3.24

K1=10,C正確;

+++++

D.C點時[Ag(NH3)2]和Ag濃度相等,B點時[Ag(NH3)2]和[Ag(NH3)]濃度相等,所以反應(yīng)的[Ag(NH3)]+NH3?

+3.83.243.87.04++

[Ag(NH3)2]的平衡常數(shù)為10,因此K2=10×10=10,C點時[Ag(NH3)2]和Ag濃度相等,所以c(NH3)=

√107.04=10?3.52mol?L?1,D正確;

故選B。

二、解答題

16.某工廠采用如下工藝回收廢渣(含有ZnS、PbSO4、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。

2+

已知:①“氧化浸出”時,PbSO4不發(fā)生變化,ZnS轉(zhuǎn)變?yōu)閇Zn(NH3)4];

?14.8

②Ksp[Pb(OH)2]=10;

③酒石酸(記作H2A)結(jié)構(gòu)簡式為HOOC(CHOH)2COOH。

回答下列問題:

(1)H2A分子中手性碳原子數(shù)目為。

2?

(2)“氧化浸出”時,過二硫酸根(S2O8)轉(zhuǎn)變?yōu)?填離子符號)。

(3)“氧化浸出”時,浸出率隨溫度升高先增大后減小的原因為。

(4)“除銅”步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(5)濾渣2中的金屬元素為(填元素符號)。

(6)“浸鉛”步驟,PbSO4和Na2A反應(yīng)生成PbA。PbA產(chǎn)率隨體系pH升高先增大的原因為,pH過高可能生成

(填化學式)。

(7)290℃“真空熱解”生成2種氣態(tài)氧化物,該反應(yīng)的化學方程式為。

【答案】

(1)2

2?

(2)SO4

(3)溫度升高,浸出速率增大,浸出率升高,溫度過高時,NH3·H2O分解生成NH3逸出,且溫度高時過二硫酸銨分

解,造成浸出率減小

2+2+

(4)Zn+[Cu(NH3)4]=[Zn(NH3)4]+Cu

(5)Fe

-2---2-2-2?

(6)pH值升高,OH濃度增大,平衡A+H2O?HA+OH逆向移動,A離子濃度增大,平衡PbSO4(s)+A?PbA+SO4

正向移動,PbA產(chǎn)率增大Pb(OH)2

290°C

(7)Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO)Pb+4CO↑+2H2O↑

真空熱解

2+2+

【分析】廢渣用(NH4)2S2O8和NH3·H2O氧化浸出過濾,濾液中有[Cu(NH3)4]和[Zn(NH3)4],濾渣1有PbSO4和

Fe(OH)3,濾液加Zn置換出Cu,除銅后的溶液加(NH4)2S沉鋅,得到ZnS,濾渣1用H2A和Na2A浸鉛后過濾,濾

渣2含F(xiàn)e元素,濾液經(jīng)過結(jié)晶得到PbA,再真空熱解得到純Pb。

【詳解】

(1)碳原子周圍連接四個不同的原子或原子團為手性碳原子,H2A分子中手性碳原子有2個,

;

2?

(2)“氧化浸出”時,過二硫酸根作氧化劑,過二硫酸根轉(zhuǎn)變?yōu)镾O4;

(3)“氧化浸出”時,溫度升高,浸出速率增大,浸出率升高,溫度過高時,NH3·H2O分解生成NH3逸出,且溫度

高時過二硫酸銨分解,造成浸出率減小;

2+2+2+

(4)加入Zn發(fā)生置換反應(yīng),從[Cu(NH3)4]置換出Cu單質(zhì),離子方程式為:Zn+[Cu(NH3)4]=[Zn(NH3)4]+Cu;

(5)根據(jù)分析,濾渣1有Fe(OH)3和PbSO4,用H2A和Na2A浸鉛后過濾,濾渣2含F(xiàn)e元素的沉淀;

2-2?2----

(6)“浸鉛”步驟發(fā)生PbSO4(s)+A?PbA+SO4,Na2A溶液中存在A+H2O?HA+OH,pH值升高,OH濃度增大,

2---2-2-2?

平衡A+H2O?HA+OH逆向移動,A離子濃度增大,平衡PbSO4(s)+A?PbA+SO4正向移動,PbA產(chǎn)率增大;pH

-

過高時,OH濃度過大,會生成Pb(OH)2沉淀,造成PbA產(chǎn)率降低;

(7)290℃“真空熱解”PbA即Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO)生成Pb單質(zhì)和2種氣態(tài)氧化物為CO和H2O,反應(yīng)的化

290°C

學方程式為:Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO)Pb+4CO↑+2H2O↑。

真空熱解

17.某實驗小組采用如下方案實現(xiàn)了對甲基苯甲酸的綠色制備。

反應(yīng):

步驟:

Ⅰ.向反應(yīng)管中加入0.12g對甲基苯甲醛和1.0mL丙酮,光照,連續(xù)監(jiān)測反應(yīng)進程。

Ⅱ.5h時,監(jiān)測結(jié)果顯示反應(yīng)基本結(jié)束,蒸去溶劑丙酮,加入過量稀NaOH溶液,充分反應(yīng)后,用乙酸乙酯洗滌,

棄去有機層。

Ⅲ.用稀鹽酸調(diào)節(jié)水層pH=1后,再用乙酸乙酯萃取。

Ⅳ.用飽和食鹽水洗滌有機層,無水Na2SO4干燥,過濾,蒸去溶劑,得目標產(chǎn)物。

回答下列問題:

(1)相比KMnO4作氧化劑,該制備反應(yīng)的優(yōu)點為、(答出2條即可)。

(2)根據(jù)反應(yīng)液的核磁共振氫譜(已去除溶劑H的吸收峰,譜圖中無羧基H的吸收峰)監(jiān)測反應(yīng)進程如下圖。已知峰面

積比a:b:c:d=1:2:2:3,a:a′=2:1。反應(yīng)2h時,對甲基苯甲醛轉(zhuǎn)化率約為%。

(3)步驟Ⅱ中使用乙酸乙酯洗滌的目的是。

(4)步驟Ⅲ中反應(yīng)的離子方程式為、。

1818

(5)用同位素示蹤法確定產(chǎn)物羧基O的來源。丙酮易揮發(fā),為保證O2氣氛,通O2前,需先使用“循環(huán)冷凍脫

16

氣法”排出裝置中(空氣中和溶劑中)的O2,操作順序為:①→②→→→(填標號),重復(fù)后四

步操作數(shù)次。

同位素示蹤結(jié)果如下表所示,則目標產(chǎn)物中羧基O來源于醛基和。

反應(yīng)條件質(zhì)譜檢測目標產(chǎn)物相對分子質(zhì)量

18

太陽光,O2,室溫,CH3COCH3,5h138

18

太陽光,空氣,室溫,CH3COCH3,5h136

【答案】

(1)綠色環(huán)保減少副產(chǎn)物的生成

(2)50

(3)除去未反應(yīng)完的

+?+

(4)H+OH=H2O+H→

(5)③①④氧氣

【分析】0.12g對甲基苯甲醛和1.0mL丙酮在有空氣存在、光照條件下反應(yīng),反應(yīng)基本結(jié)束后,蒸去溶劑丙酮,加

入過量稀NaOH溶液,充分反應(yīng)后,用乙酸乙酯洗滌,棄去有機層,然后用稀鹽酸調(diào)節(jié)水層pH=1后,再用乙酸乙

酯萃取,用飽和食鹽水洗滌有機層,無水Na2SO4干燥,過濾,蒸去溶劑,得目標產(chǎn)物。

【詳解】

(1)

KMnO4作氧化劑時可將氧化為對苯二甲酸,即有副反應(yīng)發(fā)生,該制備反應(yīng)在有空氣存在、

光照條件下發(fā)生時,以空氣中氧氣為氧化劑,既綠色環(huán)保,又沒有對苯二甲酸生成,所以反應(yīng)的優(yōu)點為綠色環(huán)保,

減少副產(chǎn)物的生成;

(2)

起始0h時只有,5h時只有,a:a′=2:1,則2h時反應(yīng)液中既有

又有,且兩者物質(zhì)的量之比為1:1,即對甲基苯甲醛轉(zhuǎn)化率約為50%;

(3)

蒸去溶劑丙酮后,加入過量稀NaOH溶液將對甲基苯甲酸轉(zhuǎn)化為對甲基苯甲酸鈉進入水層,則充分反應(yīng)后,用乙酸

乙酯洗滌的目的是除去未反應(yīng)完的;

(4)

步驟Ⅱ加入過量稀NaOH溶液將對甲基苯甲酸轉(zhuǎn)化為對甲基苯甲酸鈉,步驟Ⅲ中加稀鹽酸調(diào)節(jié)水層pH=1反應(yīng)的離

+?+

子方程式為:H+OH=H2O、+H→;

(5)

181816

丙酮易揮發(fā),為保證O2氣氛,通O2前,需先使用“循環(huán)冷凍脫氣法”排出裝置中(空氣中和溶劑中)的O2,

1616

即反應(yīng)液中有O2,冷凍可排走一部分溶解的O2,然后打開閥門抽氣,一段時間后,再關(guān)閉閥門,待反應(yīng)液

恢復(fù)室溫后,再冷凍反應(yīng)液,即“循環(huán)冷凍脫氣法”,所以操作順序為:①→②→③→①→④(填標號),重復(fù)后四

18

步操作數(shù)次;的相對原子質(zhì)量為136,太陽光,空氣,室溫,CH3COCH3,5h得到的物質(zhì)

18

相對原子質(zhì)量為136,為,而太陽光,O2,室溫,CH3COCH3,5h得到的物質(zhì)相對原

子質(zhì)量為138,說明目標產(chǎn)物中羧基O來源于醛基和空氣中的氧氣。

18.乙二醇是一種重要化工原料,以合成氣(CO、H2)為原料合成乙二醇具有重要意義。

催化劑

Ⅰ.直接合成法:2CO(g)+3H2(g)?HOCH2CH2OH(g),不同溫度下平衡常數(shù)如下表所示。

溫度298K355K400K

平衡常6.51.3

1.0

數(shù)×104×10?3

(1)該反應(yīng)的Δ?0(填“>”或“<”)。

?1?1?1

(2)已知CO(g)、H2(g)、HOCH2CH2OH(g)的燃燒熱(ΔH)分別為?akJ?mol、?bkJ?mol、?ckJ?mol,則上述

合成反應(yīng)的ΔH=kJ?mol?1(用a、b和c表示)。

(3)實驗表明,在500K時,即使壓強(34MPa)很高乙二醇產(chǎn)率(7%)也很低,可能的原因是(答出1條即可)。

Ⅱ.間接合成法:用合成氣和O2制備的DMO合成乙二醇,發(fā)生如下3個均放熱的連續(xù)反應(yīng),其中MG生成乙二醇

的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。

n(H)

(4)在2MPa、Cu?SiO催化、固定流速條件下,發(fā)生上述反應(yīng),初始氫酯比2=52.4,出口處檢測到DMO的實

2n(DMO)

n(該物質(zhì))

際轉(zhuǎn)化率及MG、乙二醇、乙醇的選擇性隨溫度的變化曲線如圖所示[某物質(zhì)的選擇性=生成×100%]。

n消耗(DMO)

①已知曲線Ⅱ表示乙二醇的選擇性,則曲線(填圖中標號,下同)表示DMO的轉(zhuǎn)化率,曲線表示MG的

選擇性。

②有利于提高A點DMO轉(zhuǎn)化率的措施有(填標號)。

A.降低溫度B.增大壓強

C.減小初始氫酯比D.延長原料與催化劑的接觸時間

n(乙醇)

③483K時,出口處的值為(精確至0.01)。

n(DMO)

④A點反應(yīng)MG(g)+2H2(g)?HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)的濃度商Qx=(用物質(zhì)的量分數(shù)代替濃度計算,

精確至0.001)。

【答案】

(1)<

(2)-2a-3b+c(或c-2a-3b)

(3)溫度過高,反應(yīng)平衡常數(shù)較小導(dǎo)致產(chǎn)率過低(或溫度過高,催化劑的催化活性下降導(dǎo)致產(chǎn)率過低)

(4)IIVBD1.980.025

【詳解】

(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),反應(yīng)溫度升高反應(yīng)的平衡常數(shù)減小,說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動,又因升高溫度向吸熱

反應(yīng)方向移動,故逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),該反應(yīng)的ΔH<0。

(2)根據(jù)已知條件可以寫出如下熱化學方程式:

1-1

①CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-akJ·mol

2

1-1

②H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH2=-bkJ·mol

2

5-1

③HOCH2CH2OH(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3=-ckJ·mol

2

根據(jù)蓋斯定律,用反應(yīng)③減去2倍的反應(yīng)①和3倍的反應(yīng)②即可得到目標方程式,故目標方程式的ΔH=(c-2a-3b)

kJ·mol-1。

(3)根據(jù)表格中的平衡常數(shù),反應(yīng)溫度在500K時,平衡常數(shù)K<1.3×10?3,此時平衡常數(shù)過小,導(dǎo)致乙二醇產(chǎn)率

過低;或溫度過高,催化劑的催化活性下降,導(dǎo)致乙二醇打標產(chǎn)率過低。

(4)根據(jù)圖示的曲線,隨著反應(yīng)的溫度升高I曲線的變化趨勢為上升后逐漸平衡,此時說明DMO的轉(zhuǎn)化率區(qū)域恒

定,故I曲線為DMO的實際轉(zhuǎn)化率曲線;又已知II為乙二醇的選擇性曲線,觀察曲線II和曲線IV可知,隨著反

應(yīng)的進行MG逐漸轉(zhuǎn)化為乙二醇,故曲線IV為MG的選擇性曲線,因此曲線III為乙醇的選擇性曲線。

①根據(jù)上述分析,曲線I為DMO的實際轉(zhuǎn)化率曲線;曲線IV為MG的選擇性曲線;

②A.根據(jù)圖示,降低溫度,DMO的轉(zhuǎn)化率降低,A不符合題意;

B.增大壓強,反應(yīng)體系中的活化分子數(shù)增加,化學反應(yīng)速率加快,DMO的轉(zhuǎn)化率增大,B符合題意;

C.減小初始的氫酯比導(dǎo)致體系中氫含量下降,DMO的轉(zhuǎn)化率降低,C不符合題意;

D.A點時DMO的轉(zhuǎn)化率為80%,升高溫度后轉(zhuǎn)化率持續(xù)上升說明A點時反應(yīng)未平衡,延長原料和催化劑的反應(yīng)

時間可以促進反應(yīng)的繼續(xù)進行,增大DMO的轉(zhuǎn)化率,D符合題意;

故選BD;

③483K時,DMO的實際轉(zhuǎn)化率為99%,設(shè)起始投入反應(yīng)的DMO為100mol,則出口出流出的乙醇的物質(zhì)的量為

?(乙醇)1.98mol

100mol×99%×2%=1.98mol,此時還有1molDMO未反應(yīng)從出口流出,因此出口處==1.98;

?(DMO)1mol

④設(shè)初始時H2與DMO的投料分別為52.4mol和1mol,A點時DMO的實際轉(zhuǎn)化率為80%,MG和乙二醇的選擇性

為50%,假設(shè)該反應(yīng)分步進行,第一步發(fā)生DMO轉(zhuǎn)化為MG,可寫出如下關(guān)系:

DMO(g)+2H2(g)=MG(g)+CH3OH(g)

起始(mol)152.400

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