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文檔簡介
機(jī)密★啟用前
湖南省2025年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試
化學(xué)
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在本試題卷和答題卡上。
2.回答選擇題時,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,
用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試
題卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試題卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量:HlC12N14016S32K39Fe56Bal37Bi209
一、選擇題:本題共14小題,每小題3分,共42分。在每小題給出的四個選項中,只有一項
是符合題目要求的。
1.材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。下列材料屬于金屬材料的是
A.高強(qiáng)韌無磁不銹鋼一一聚變能實驗裝置中的低溫結(jié)構(gòu)部件
B.金剛石薄膜一一“夢想”號大洋鉆探船使用的鉆頭表面涂層
C.超細(xì)玄武巖纖維一一嫦娥六號攜帶的月面國旗的紡織材料
D.超細(xì)玻璃纖維一一國產(chǎn)大飛機(jī)中隔音隔熱的“飛機(jī)棉”
【答案】A
【解析】
【詳解】A.金屬材料包括純金屬及其合金,選項中的不銹鋼是鐵基合金,屬于金屬材料,A正確;
B.金剛石是碳的非金屬形態(tài),是無機(jī)非金屬材料,B錯誤;
C.玄武巖纖維是由火山巖(主要成分為硅酸鹽礦物)熔融制成的無機(jī)非金屬材料,類似于玻璃纖維,不屬
于金屬材料,C錯誤;
D.玻璃纖維的主要成分是二氧化硅等非金屬氧化物,屬于無機(jī)非金屬材料,因此不屬于金屬材料,D錯誤;
故選Ao
2.化學(xué)實驗充滿著五顏六色的變化。下列描述錯誤的是
乙烯fFFeC1
|KOHL3在濕潤的紅色
t溶液宙溶液
酸性1一石蕊試紙
KMnO4:z)
溶液、在1CuSO4II苯酚晝濃氨水
才溶液方稀溶液
B.產(chǎn)生紅色沉
A.溶液褪色C.溶液呈紫色D.試紙變?yōu)樗{(lán)色
淀
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.乙烯中含有碳碳雙鍵,能被酸性高鋅酸鉀氧化,從而使其褪色,A正確;
B.溶液與CuS。4溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀,B錯誤;
C.苯酚與FeCh發(fā)生顯色反應(yīng),溶液呈紫色,C正確;
D.濃氨水揮發(fā)出的氨氣遇到濕潤的紅色石蕊試紙,發(fā)生反應(yīng):NH3+H2OUNH3H2OUNH:+OH,
試紙變?yōu)樗{(lán)色,D正確;
故選B。
3.加熱時,濃硫酸與木炭發(fā)生反應(yīng):2H2soJ濃)+C2c。2個+2s。2個+2H2。。設(shè)NA為阿伏加德羅常
數(shù)的值。下列說法正確的是
A.12gl2c含質(zhì)子數(shù)為6NA
B.常溫常壓下,6.72LC。2含◎鍵數(shù)目為0.6NA
C.L0LpH=l的稀硫酸中含H+數(shù)目為0.2NA
D.64gSO2與16go2充分反應(yīng)得到S03的分子數(shù)為NA
【答案】A
【解析】
【詳解】A.12g的12c的物質(zhì)的量為Imol,每個12c原子含有6個質(zhì)子,因此總質(zhì)子數(shù)為6NA,A正確;
B.常溫常壓下,6.72LCO2的物質(zhì)的量小于0.3mol,每個CO2分子含2個◎鍵,總。鍵數(shù)小于0.6NA,B
錯誤;
C.pH=l的稀硫酸中,H+濃度為O1mol/L,IL溶液中H+數(shù)目為O」NA,而非0.2NA,C錯誤;
D.SO2與O2生成SO3的反應(yīng)為可逆反應(yīng),無法完全轉(zhuǎn)化,實際生成的SO3分子數(shù)小于NA,D錯誤;
故選Ao
4.只用一種試劑,WNa2SO4,(NH4)2CO3>A1C13>KNO3四種物質(zhì)的溶液區(qū)分開,這種試劑是
A.NaOH溶液B.AgNOs溶液C.H?SO4溶液D.Ba(OH)2溶液
【答案】D
【解析】
【詳解】A.NaOH溶液與AlCb反應(yīng)生成白色沉淀,過量時溶解;與(NH^CCh加熱會釋放NH3氣體,但
常溫下可能無法明顯區(qū)分;Na2s04和KNO3均無現(xiàn)象,無法區(qū)分,A錯誤;
B.AgNCh溶液與Na2s。4生成微溶Ag2sCU,與(NH4)2CC)3生成Ag2cCh沉淀,與AlCb生成AgCl沉淀,KNO3
無反應(yīng)。但三種沉淀均為白色,無法明確區(qū)分,B錯誤;
C.H2SO4溶液僅與(NH4)2CC>3反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體,其余三者無現(xiàn)象,無法區(qū)分Na2s。4、AlCb、KNO3,C
錯誤;
D.Ba(OH)2溶液與Na2s04生成BaSO4白色沉淀(不溶解);與(NHSCCh生成BaCCh沉淀并釋放NH3氣體;
與AlCb先生成A1(OH)3沉淀,過量時溶解;KNCh無現(xiàn)象,四種現(xiàn)象均不同,可區(qū)分,D正確;
故選D。
5.下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的解釋錯誤的是
性質(zhì)解釋
A酸性:CH3COOH<HCOOH-CH3是推電子基團(tuán)
B熔點:C2H5NH3NO3<NH4NO3C2H5NH;的體積大于NH;
C熔點:Fe>NaFe比Na的金屬性弱
D沸點:H2O>H2SH2O分子間存在氫鍵
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.-CH3是推電子基團(tuán),使乙酸中羥基的極性減弱,酸性弱于甲酸,A解釋正確;
B.C2H5NH;的體積大于NH:,導(dǎo)致其硝酸鹽的晶格能較低、熔點更低,B解釋正確;
C.Fe熔點高于Na是因金屬鍵更強(qiáng),而不是因為Fe的金屬性比鈉弱,金屬性是金屬失電子的能力,與金
屬熔點無關(guān),C解釋錯誤;
D.H?。分子間氫鍵使其沸點反常高于H?S,D解釋正確;
故選C。
6.MZZ濃溶液中含有的X[MZ2(YX)]具有酸性,能溶解金屬氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次
增大,分別位于不同的前四周期。丫的最外層電子數(shù)是內(nèi)層的3倍,X和丫的最外層電子數(shù)之和等于Z的
最外層電子數(shù),M的價層電子排布是3d1°4s2。下列說法正確的是
A.電負(fù)性:X>Y
B.Y形成的兩種單質(zhì)均為非極性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均為強(qiáng)電解質(zhì)
D.鐵管上鑲嵌M,鐵管不易被腐蝕
【答案】D
【解析】
【分析】丫的最外層電子數(shù)是內(nèi)層的3倍,則丫的最外層電子數(shù)為6,丫為O,X和丫的最外層電子數(shù)之和
等于Z的最外層電子數(shù),則X的最外層電子數(shù)應(yīng)為1,原子序數(shù)小于氧元素,則X為H,Z的最外層電子
數(shù)為7,則Z為Cl,M的價層電子排布是3d1°4sLM是Zn,綜上所述:X為H、丫為O、Z為Cl、M是
Zn,據(jù)此解答;
【詳解】A.非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,凡。中0為負(fù)化合價,因此X(H)的電負(fù)性小于丫(0),A
錯誤;
B.Y(O)的單質(zhì)02是非極性分子,但03是極性分子(V形結(jié)構(gòu)導(dǎo)致偶極矩不為零),B錯誤;
C.X(H)、Y(0)、Z(C1)形成的化合物如HC10,屬于弱電解質(zhì),并非全部為強(qiáng)電解質(zhì),C錯誤;
D.M為Zn,比Fe活潑,鑲嵌Zn會通過犧牲陽極保護(hù)鐵管,使其不易被腐蝕,D正確;
故選D。
7.K+摻雜的鈿酸鋼具有超導(dǎo)性。K+替代部分Ba?+形成Ba06Ko,4BiC^摩爾質(zhì)量為354.8g-moL),其晶
胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該立方晶胞的參數(shù)為anm,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
0^5-^—^-0^>
11?B鄉(xiāng)。
OBi
■二^?Ba或K
A.晶體中與鈿離子最近且距離相等的。2一有6個
B.晶胞中含有的鈿離子個數(shù)為8
C.第一電離能:Ba>0
口,上3.548x1()21
D.晶體的密度為——3--------g'cm
a-NA
【答案】A
【解析】
【詳解】A.秘離子位于頂點,與其最近且距離相等的。2-位于棱心,有6個,分別位于上下、前后、左右,
A正確;
B.晶胞中含有的鈿離子個數(shù)為8義:=1個,B錯誤;
C.Ba是堿土金屬,金屬性強(qiáng)于Ca,其易失電子,第一電離能小于O,C錯誤;
1354.8
D.晶胞中Ba或K位于體心,個數(shù)為總和1,CP-位于棱心,有12x—=3,所以晶胞的質(zhì)量是1,
4M
晶胞體積是(ax10-7)3。加3,則晶體的密度是:3:8:103g加一3,D錯誤;
故選Ao
8.NaSbC%是一種合成聚酯的催化劑,可用“硝酸鈉法”制備,反應(yīng)方程式為
4NaNO3+4Sb+3O24NaSbO3+2NO+2NO2。下列說法錯誤的是
A.NaSbOs中Sb元素的化合價為+5
B.N03的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形
C.反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為4:7
D.反應(yīng)中消耗3moi。2,轉(zhuǎn)移20moiF
【答案】C
【解析】
【詳解】A.NaSbCh中Na為+1,。為-2,根據(jù)電荷守恒,Sb化合價為+5,A正確;
5+l-3x2
B.NO;的中心N原子價層電子對數(shù)是3+=3,采用即2雜化,無孤電子對,空間結(jié)構(gòu)為平面
2
三角形,B正確;
C.反應(yīng)中氧化劑為NaNCh中的N(4mol)和O2(3mol),總物質(zhì)的量7mol;還原劑為Sb(4mol)o氧化
劑與還原劑物質(zhì)的量之比為7:4,而非4:7,C錯誤;
D.Ch、NaNCh同時做氧化劑,3moiCh參與反應(yīng),有4moiSb做還原劑,整個反應(yīng)總電子轉(zhuǎn)移為20moi(Sb
的氧化,化合價:0T+5),D正確;
故選C。
9.一種電化學(xué)處理硝酸鹽產(chǎn)氨的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是
a
1L
「
二
-
交
陽
NH戶
3離
換K
子
、
膜
—
飛Kcr
cl
A.電解過程中,K+向左室遷移
B.電解過程中,左室中NO;的濃度持續(xù)下降
C.用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙置于b處,試紙先變紅后褪色
電解
D.NO-完全轉(zhuǎn)化為NH?的電解總反應(yīng):NO;+8CF+6H2O=NH3T+9OH+4C12T
【答案】B
【解析】
【分析】由圖可知,左側(cè)發(fā)生NH3,N元素化合價下降,則左側(cè)是陰極區(qū),右側(cè)發(fā)生
crci2,ci元素化合價上升,則右側(cè)是陽極區(qū),據(jù)此解答;
【詳解】A.電解池中,陽離子向陰極移動,貝U,K+向左室遷移,A正確;
B.電解過程中,N(方先生成,再消耗,是中間產(chǎn)物,其濃度增大還是減小,取決于生成速率與消耗速率,
無法得出其濃度持續(xù)下降的結(jié)論,B錯誤;
C.b處生成氯氣,與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,鹽酸能使藍(lán)色石蕊試紙變紅,次氯酸能使變紅的試紙褪色,
故能看到試紙先變紅后褪色,c正確;
D.左側(cè)陰極總反應(yīng)是N01+8e-+6H2O=NH3T+9OH,右側(cè)陽極總反應(yīng)是8c「-8^=402T,將兩
電極反應(yīng)相加即可得到總反應(yīng),D正確;
故選B。
10.天冬氨酸廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工等領(lǐng)域。天冬氨酸的一條合成路線如下:
/OOH口Br、/OOH2口HN./00H
<BrYNH32Y
IPBr32AII
COOHCOOHCOOH
區(qū)]0天冬氨酸
下列說法正確的是
A.X的核磁共振氫譜有4組峰
B.ImolY與NaOH水溶液反應(yīng),最多可消耗2moiNaOH
C.天冬氨酸是兩性化合物,能與酸、堿反應(yīng)生成鹽
D.天冬氨酸通過加聚反應(yīng)可合成聚天冬氨酸
【答案】C
【解析】
【詳解】A.X是對稱結(jié)構(gòu),兩個亞甲基等效,兩個痰基等效,核磁共振氫譜有2組峰,A錯誤;
B.1/如僅含有2moi竣基,以及Imol碳澳鍵均能和與NaOH溶液反應(yīng),多可消耗3moiNaOH,B錯誤;
C.天冬氨酸含有竣基,能和堿反應(yīng)生成竣酸鹽,含有氨基能和酸反應(yīng)生成銹鹽,屬于兩性化合物,C正確;
D.天冬氨酸含有竣基和氨基,可通過縮聚反應(yīng)可合成聚天冬氨酸,D錯誤;
故選C。
11.SnCU具有還原性,易水解。一種制備純凈的SnCL的裝置示意圖如下:
下列說法錯誤的是
A.導(dǎo)氣管a需接一個裝有堿石灰的干燥管
B.實驗過程中應(yīng)先通入HCl(g),再開啟管式爐加熱
C.若通入氣體更換為CU,也可制備純凈的SnCU
D.配制SnCL溶液需加鹽酸和金屬Sn
【答案】C
【解析】
【分析】先通入HCl(g),排凈裝置的空氣,Sn與HC1在管式爐中發(fā)生反應(yīng)制取SnC",冷卻劑用于冷凝
SnCl2,SnCL盛接器收集SnCL,據(jù)此解答。
【詳解】A.己知SnC“易水解,則導(dǎo)氣管a需接一個裝有堿石灰的干燥管,防止水蒸氣進(jìn)入使得SnCl?水
解,同時可以吸收尾氣,A正確;
B.SnCL具有還原性,應(yīng)先通入HCl(g),排除裝置中的。2,防止SnCL被氧化,B正確;
C.若通入氣體更換為Cl「SnCL具有還原性,可能被氧化為更高價態(tài),如SnC1,無法制備純凈的SnCL,
C錯誤;
D.配制SnCL溶液時,加入鹽酸,抑制+水解,加入金屬Sn,防止S*+被氧化,D正確;
故選C。
12.工業(yè)廢料的綜合處理有利于減少環(huán)境污染并實現(xiàn)資源循環(huán)利用。從某工業(yè)廢料中回收鎘、鎰的部分工藝
流程如下:
適量試劑XNaHCO]溶液
a富集液T沉鎘——Hw-…->
工業(yè)廢料
(含CcP,Mn2+)t-T-J
濾餅MnCO3
己知:①富集液中兩種金屬離子濃度相當(dāng)。
②常溫下,金屬化合物的Ksp;
金屬化合物CdSCdCO3MnSMnCO3
KSP8.0x10-271.0x10122.5xl0T32.3xlO-11
下列說法錯誤的是
A.粉碎工業(yè)廢料有利于提高金屬元素的浸出率
B.試劑X可以是Na2s溶液
C.“沉鎘”和“沉錦”的順序不能對換
D.“沉銃”時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mn2++HCO]=MnCC)3J+H+
【答案】D
【解析】
【分析】富集液中含有兩種金屬離子C/2+、Mn2+;其濃度相當(dāng),加入試劑x沉銘,由金屬化合物的Ksp可
知,CdCCh、MnCCh的Ksp接近,不易分離,則試劑X選擇含S?一的試劑,得到CdS濾餅,加入NaHCC>3
2+
溶液沉錦,發(fā)生反應(yīng):Mn+2HC0;=MnCO3+CO2T+H20,據(jù)此解答。
【詳解】A.粉碎工業(yè)廢料能增大廢料與浸出液的接觸面積,有利于提高金屬元素的浸出率,A正確;
B.由分析可知,試劑X可以是Na2s溶液,B正確;
C.若先加入NaHCC>3溶液進(jìn)行“沉鎰”,由題中信息以及Ksp數(shù)據(jù)可知,金屬離子C/+、腸?+濃度相
當(dāng),則C/2+也會沉淀,后續(xù)流程中無法分離Cd和Mn,所以“沉鎘”和“沉鎰”的順序不能對換,C正確;
2+
D.“沉鎰”時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:Mn+2HCO;=MnCO3+CO2T+H20,D錯誤;
故選D。
13.草酸廣泛應(yīng)用于食品、藥品等領(lǐng)域。常溫下,通過下列實驗探究了草酸的性質(zhì):
實驗1:向lOmLO.2moi1一七2c2O4溶液中滴入一定量0.2mol-IJiKOH溶液?;旌先芤旱膒H與
的關(guān)系如圖所示。
實驗2:向lOmLO.2moiL'H2C2O4溶液中加入lOmLO.2moi-L'BaCl,溶液。
-76
己知:25°C時,Ksp(BaC2O4)=10o混合后溶液體積變化忽略不計。
下列說法錯誤的是
A.實驗1,當(dāng)溶液中c(H2c2C>4)=c(C2Oj)時,pH=2.5
B.實驗1,當(dāng)溶液呈中性時:c(C2O;-)>c(HC2O;)>c(H2C2O4)
C.實驗2,溶液中有沉淀生成
2++-
D.實驗2,溶液中存在:2c(Ba)+c(H)=c(Cr)+c(HC2O;)+2C(C2O;)
【答案】D
【解析】
+
C(HC2()4)C(H+)C(C2O^)C(H)
,根據(jù)Kai>1^2可知,當(dāng)lgX=。時,Ka1對
【分析】KalKa2
C(H2c2O4)C(HC2O;)
+
C(HC2()4)C(H+)C(C2O^)C(H)
應(yīng)的c(H+)大,pH數(shù)值小,因此K=10-12,K=10-38,以
ala2(;
C(H2c2O4)cHC2O
此解題。
c(H2c2O4)=C(C2(D:-)時,c(^H+^=1025mol/L,pH=2.5,A正確;
B.當(dāng)溶液呈中性時,C(H+)=IO-7〃W//L,由兩步電離平衡常數(shù)可知,c(HC2°4)
>1,
7
\'C(H2C2O4)W
/、c(GOj)in-38/、/\
C(HC2O4)>C(H2C2O4),同理:標(biāo)0—,)=『〉0c(C2Ot)>c(HC2O4),B正確;
2++
C.實驗2的離子方程式:H2C2O4(aq)+Ba(aq)BaC2O4(s)+2H(aq),平衡常數(shù):
++
C(H)C(HC2O;)XC(H)C(C2O^)
K=-
c(8片+)xC(H2c2O4)C(&2+)c(C2Oj)XC(H2C2O4)Xc(HC2O4)
K^xK^105
=1026,平衡常數(shù)較大,該反應(yīng)進(jìn)行的程度較大,判斷可產(chǎn)生沉淀;或進(jìn)行定量
%“。4)1產(chǎn)
計算,兩步電離平衡反應(yīng)式相加,得到H2c2O4U2H++C2O:-K=IO£。,二者等體積混合,
+
HZ9C7ZO4u'2H+CZ,0
始mol1L0.1004x3
c(H2C2O4)=°lM//L,列三段式:,則二^=10-5°,
變mol1LX2xX0.1-x
平mol/L0.1-x2xX
76
估算x的數(shù)量級為io-,故Q=c(&2+)xc(C2。:卜0.1義10-3=io^>Ksp(BaC204)=10,故有沉
淀生成,C正確;
D.電荷守恒中右側(cè)缺少了O/T的濃度項,D錯誤;
故選D。
14.環(huán)氧化合物是重要的有機(jī)合成中間體。以鈦摻雜沸石為催化劑,由丙烯(/^)為原料生產(chǎn)環(huán)氧丙烷
(&)的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法正確的是
A.過程中II是催化劑
B.過程中有極性鍵和非極性鍵的斷裂和形成
C.過程中Ti元素的化合價發(fā)生了變化
D.丙烯與雙氧水反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷的原子利用率為100%
【答案】B
【解析】
【詳解】A.根據(jù)反應(yīng)原理,I先消耗再生成,是整個歷程的催化劑,II先生成,再消耗,是中間產(chǎn)物,A
錯誤;
B.過程中存在H2。?中0-0非極性鍵的斷裂,以及。2中非極性鍵的形成;還存在O-H極性鍵的斷裂,
以及O—C極性鍵的形成,B正確;
C.過程中Ti的化學(xué)鍵(77-O)始終是4個,配位鍵不會改變Ti的化合價,故Ti元素的化合價不變,C錯
誤;
D.反應(yīng)生成了H2。,且存在H2。?的分解反應(yīng),原子利用率小于100%,D錯誤;
故選B。
二、非選擇題:本題共4小題,共58分。
15.苯胺是重要的有機(jī)化工原料,其實驗室制備原理如下:
NONH
Fe,CH3coOH
A
相關(guān)信息如下:
相對分子質(zhì)沸點密度/
物質(zhì)熔點/℃溶解性
量/℃g-cm-3
硝基不溶于水,易溶于乙
1235.9210.91.20
苯醴
微溶于水,易溶于乙
苯胺93-6.3184.0102
酸
乙酸6016.6117.91.05與水互溶
乙醛74-116.334.50.71微溶于水
反應(yīng)裝置i和蒸儲裝置n(加熱、夾持等裝置略)如下:
裝置I裝置n
實驗步驟為:
①向裝置I雙頸燒瓶中加入13.5g鐵粉、25.0mL水及1.50mL乙酸,加熱煮沸l(wèi)Omin;
②稍冷后,通過恒壓滴液漏斗緩慢滴入8.20mL硝基苯(0.08mol),再加熱回流30min;
③將裝置I改成水蒸氣蒸儲裝置,蒸儲收集苯胺-水儲出液;
④將苯胺-水儲出液用NaCl飽和后,轉(zhuǎn)入分液漏斗靜置分層,分出有機(jī)層;水層用乙醛萃取,分出酸層;
合并有機(jī)層和懶層,用粒狀氫氧化鈉干燥,得到苯胺酸溶液;
⑤將苯胺酸溶液加入圓底燒瓶(裝置H),先蒸儲回收乙酸,再蒸儲收集180-185℃儲分,得到5.58g苯胺。
(1)實驗室保存硝基苯的玻璃容器是(填標(biāo)號)。
(2)裝置I中冷凝管的進(jìn)水口為(填“a”或"b”)。
(3)步驟④中將苯胺-水儲出液用NaCl飽和的原因是o
(4)步驟④中第二次分液,酸層位于______層(填“上”或“下”)。
(5)蒸儲回收乙醛時,錐形瓶需冰水浴的原因是;回收乙醛后,需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸
儲,這樣操作的原因是o
(6)下列說法正確的是(填標(biāo)號)。
A.緩慢滴加硝基苯是為了減小反應(yīng)速率
B.蒸儲時需加沸石,防止暴沸
C.用紅外光譜不能判斷苯胺中是否含有硝基苯
D.蒸儲回收乙酸,無需尾氣處理
(7)苯胺的產(chǎn)率為。
【答案】(1)A(2)a
(3)利用鹽析效應(yīng),加入NaCl可降低苯胺的溶解度,使其析出,提升產(chǎn)率(4)上
(5)①.防止其揮發(fā)損失并提高冷凝效率②.避免冷凝水殘留影響后續(xù)高溫蒸儲時冷凝管的效率
或防止高溫下冷凝管因溫差過大破裂(6)B
(7)75%
【解析】
【分析】由硝基苯制苯胺過程中,由于反應(yīng)比較劇烈,故硝基苯需從上方緩慢加入;反應(yīng)完成后,改用蒸
儲裝置,將苯胺-水蒸儲出,苯胺在水中有一定的溶解度,加入NaCl固體,可使溶解在水中的大部分苯胺
就以油狀物晶體析出,分液分離出有機(jī)層,水層用乙醛萃取,分出酸層;合并有機(jī)層和酸層,加入粒狀氫
氧化鈉干燥,得到苯胺酸溶液,再次蒸儲得到苯胺,據(jù)此解答。
【小問1詳解】
硝基苯在常溫下是液體,應(yīng)保存在細(xì)口瓶中,故選A;
【小問2詳解】
為了確保較好的冷凝效果,水流方向應(yīng)下進(jìn)上出,即進(jìn)水口是a;
【小問3詳解】
由于苯胺在水中有一定溶解度,利用鹽析效應(yīng),加入NaCl固體,溶液中離子濃度增加,會爭奪水分子,導(dǎo)
致苯胺的溶解度降低,溶解在水中的大部分苯胺就會以油狀物晶體析出,提升實驗產(chǎn)率;
【小問4詳解】
乙醛密度小于水,故酸層位于上層;
【小問5詳解】
乙醛沸點低(34.5℃),冰水浴可防止其揮發(fā)損失并提高冷凝效率;由于乙醛和苯胺沸點相差較大,回收乙
酸后,需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸儲,這樣操作的原因是:避免冷凝水殘留影響后續(xù)高溫蒸儲(180-185。。
收集苯胺)時冷凝管的效率(或防止高溫下冷凝管因溫差過大破裂);
【小問6詳解】
A.緩慢滴加是為了控制反應(yīng)溫度,而非單純減小速率,因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng),若溫度過高,產(chǎn)物苯胺會
與乙酸發(fā)生取代反應(yīng),導(dǎo)致產(chǎn)率下降,故A錯誤;
B.蒸儲時加沸石防暴沸是正確的操作,B正確;
C.紅外光譜可區(qū)分硝基苯(含硝基特征峰)和苯胺(含氨基特征峰),C錯誤;
D.乙醛是一種有毒物質(zhì),具有揮發(fā)性,尾氣需要處理,D錯誤;
故選B;
【小問7詳解】
根據(jù)反應(yīng)原理可知,0.08mol硝基苯,理論上制備0.08mol苯胺,理論產(chǎn)量:0.08molx93g/mol=7.44g,
實際產(chǎn)量:5.58g,產(chǎn)率:|4^xl00%=75%o
-7.44g
16.一種從深海多金屬結(jié)核[主要含MnO?、FeO(OH)、SiO2,有少量Co2O3^A12O3>NiO、CuO]
中分離獲得金屬資源和電池級銀鉆錦混合溶液(NiSOQCoSO4>MnSO4)的工藝流程如下:
濾渣Fe2O3A1(OH)3萃取液1萃取液2電解余液
CuSO4溶液電池級銀鉆鎰混合溶液
已知:①金屬氫氧化物膠體具有吸附性,可吸附金屬陽離子。
②常溫下,溶液中金屬離子(假定濃度均為0.Imol?匚1)開始沉淀和完全沉淀(C<1.0X103mol?)的pH:
Fe3+Al3+Cu2+Ni2+Co2+Mn2+
開始沉淀的pH1.93.34.76.97.48.1
完全沉淀的pH3.24.66.78.99.410.1
回答下列問題:
(1)基態(tài)Ni的價層電子排布式為o
(2)“酸浸還原”時,“濾渣”的主要成分是(寫化學(xué)式);S0?還原CO2O3的化學(xué)方程式為
(3)“沉鐵”時,F(xiàn)e?+轉(zhuǎn)化為FeQs的離子方程式為,加熱至200℃的主要原因是0
(4)“沉鋁”時,未產(chǎn)生Cu(0H)2沉淀,該溶液中c(Ci?+)不超過mol.^o
(5)“第二次萃取"時,、(填離子符號)與混合萃取劑形成的配合物(其結(jié)構(gòu)如圖所示,M
表示金屬元素)更穩(wěn)定,這些配合物中氮原子的雜化類型為o
注:R、R,為長鏈烷基
【答案】⑴3d84s2
(2)①.SiO2②.SO?+Cq°3+H2so4=+H2C)
高壓
2++
(3)①.4Fe+O,+4H,O=2Fe9O3+8H②.防止形成Fe(0H)3膠體,防止其吸附其他金屬
200℃
陽離子,造成產(chǎn)率下降
(4)1x10-2
(5)①.Co2+②.Ni2+sp2
【解析】
【分析】金屬結(jié)核[主要含MnC>2、FeO(OH)、SiO2,有少量的CO2O3、A12O3,NiO、CuO]加入SO?、
H2sO,進(jìn)行酸浸還原,得到的濾渣含有Si。?,濾液中含有M?+、居2+、⑦2+、A『+、N*、C〃2+,通
入空氣,調(diào)解pH=3.2,沉鐵得到Fe2()3濾渣,繼續(xù)加入NaOH調(diào)節(jié)pH=5.2沉鋁主要得到Al(0H)3,加入
萃取劑第一次萃取C〃2+,分液得到C1+的萃取液1,萃余液1中加入混合萃取劑進(jìn)行第二次萃取,得到電
池級銀鉆鎰混合溶液,萃余液2中電解得到金屬鎰,據(jù)此解答。
【小問1詳解】
Ni原子的價電子是指3d和4s能級上的電子,所以基態(tài)Ni原子的價電子排布式為3d84s2;
【小問2詳解】
由分析可知,“酸浸還原”時,“濾渣”的主要成分是Si。?;S。?將3價鉆還原為2價鉆,同時由于硫酸
的作用得到CoSO,,化學(xué)方程式為SO2+C4O3+凡5。4=2CoSO,+H2O;
【小問3詳解】
“沉鐵”時,F(xiàn)e?+轉(zhuǎn)化為FezOs,鐵元素化合價上升,則。2做氧化劑,離子反應(yīng)為:
高壓
2++
4Fe+O2+4H2O=2Fe2O3+8H;已知金屬氫氧化物膠體具有吸附性,可吸附金屬陽離子,則加熱
200℃-
至200°。的主要原因是防止形成Fe(OHb膠體,防止其吸附其他金屬陽離子,造成產(chǎn)率下降;
【小問4詳解】
(1Q-14丫
5196
由表可知,KspfCw(OH)2]=1.0xWmoZ/LxJ=10-,“沉鋁”時,未產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀,
/、Km[Cu(OH\']io"
貝ijc(Cu2+)VwL'_212=-----------mol/L=lxW2mol/L.
')C2(0H-)(IO*,
【小問5詳解】
由流程可知,第二次萃取時,主要萃取C02+、N/+,因此G02+、N『+與混合萃取劑形成的配合物更穩(wěn)定;
六元雜環(huán)是平面結(jié)構(gòu),N原子提供單電子用于環(huán)內(nèi)形成口:大無鍵,剩余1對孤對電子形成配位鍵,N的
價層電子對數(shù)為3,是sp2雜化。
17.化合物F是治療實體瘤的潛在藥物。F的一條合成路線如下(略去部分試劑和條件):
OH
八g上今C4H6Br2O^->/y
Br
ABC中間體D
-c
00
EF
00
已知:ROH4口r°-0^°
00OH
回答下列問題:
(1)A的官能團(tuán)名稱是______、________。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式是______。
(3)E生成F的反應(yīng)類型是_______0
(4)F所有的碳原子______共面(填“可能”耳戈“不可能”)。
(5)B在生成C的同時,有副產(chǎn)物G生成o已知G是C的同分異構(gòu)體,且與C的官能團(tuán)相同。G的結(jié)構(gòu)
簡式是_______、______(考慮立體異構(gòu))。
0
4人產(chǎn)
(6)C與口T『生成E的同時,有少量產(chǎn)物I生成,此時中間體H的結(jié)構(gòu)簡式是______o
0
0
。沙「堿oOk
X______o_>a
Br堿_一
C中間體HI0
C)0
(7)依據(jù)以上流程信息,結(jié)合所學(xué)知識,設(shè)計以[:
[和H?C=CH—CN為原料合成的
路線_______(無機(jī)試劑和溶劑任選)o
【答案】(1)①.(酮)短基②.碳碳雙鍵
o
(2)人「Br(3)氧化反應(yīng)
Br
⑷可能⑸①.大八Br@Zjr
⑹也O???/p>
0
堿<AnCN
UH
00
..…II沙儒11一
—OOw△1
vOH
【解析】
O
則B的結(jié)構(gòu)簡式為八八Rr,B中澳原子發(fā)生
【分析】結(jié)合B的分子式可知,A發(fā)生加成反應(yīng)生成B,
Br
0
消去反應(yīng)生成C,C與[JJ發(fā)生加成反應(yīng)生成中間體D,再發(fā)生取代反應(yīng)生成E,E與氧氣發(fā)生
O
氧化反應(yīng)生成F,據(jù)此解答。
【小問1詳解】
結(jié)合A的結(jié)構(gòu)簡式可知,其官能團(tuán)名稱是(酮)猷基、碳碳雙鍵;
【小問2詳解】
O
由分析可知,B的結(jié)構(gòu)簡式為人「Br;
Br
【小問3詳解】
E-F屬于“去氫”的反應(yīng),反應(yīng)類型是氧化反應(yīng);
【小問4詳解】
苯環(huán)是平面結(jié)構(gòu),酮臻基也是平面結(jié)構(gòu),五元雜環(huán)也是平面結(jié)構(gòu),則F中所有的碳原子可能共面;
【小問5詳解】
B-C的反應(yīng)是其中一個澳原子發(fā)生消去反應(yīng)得到碳碳雙鍵,G是C的同分異構(gòu)體,且與C官能團(tuán)相同,可
以考慮另外一個澳原子發(fā)生消去反應(yīng),則G的結(jié)構(gòu)簡式為(考慮順反異構(gòu));
【小問6詳解】
應(yīng),即可得到I;
【小問7詳解】
目標(biāo)產(chǎn)物含有酯基,說明是發(fā)生了酯化反應(yīng),結(jié)合C-E的過程,首先發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為
再和H2C=CH-CN發(fā)生加成反應(yīng)生成
HQ、H+濃硫酸
一△>△
18.在溫和條件下,將CO轉(zhuǎn)化煌類具有重要意義。采用電化學(xué)-化學(xué)串聯(lián)催化策略可將CO高選擇性
合成C4H10,該流程示意圖如下:
電解池
回答下列問題:
(1)電解池中電極M與電源的極相連。
(2)CO放電生成C2H4的電極反應(yīng)式為o
(3)在反應(yīng)器中,發(fā)生如下反應(yīng):
反應(yīng)i:2c2H4(g)=C4H8(g)AH]=—104.7kJ-mo「
1
反應(yīng)ii:2C2H4(g)+H2(g)^C4H10(g)AH2=-230.7kJ-mor
1
計算反應(yīng)C4H8(g)+Hz(g)^C4H10(g)的AH=kJ-mol>該反應(yīng)______(填標(biāo)號)。
A.高溫自發(fā)B.低溫自發(fā)C.高溫低溫均自發(fā)D.高溫低溫均不自發(fā)
(4)一定溫度下,CO、C2H4和H2(體積比為x:2:
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