山东省日照市2020届高三化学4月一模试题(Word版附解析)
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化学试题
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 59 64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.化学与生产和生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是( )
A. 液态植物油制成人造奶油 B. 无定形硅应用于光伏发电
C. “84”消毒液用于杀灭新型冠状病毒 D. 煤经过汽化、液化得到清洁燃料
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢气与植物油(液态植物油中有不饱和脂肪酸甘油酯)发生加成反应,生成饱和的脂肪酸甘油酯(即为固态的人造奶油)。属于化学变化,A不符合题意;
B.无定形硅应用于光伏发电,利用了硅的半导体的性质,没有发生化学变化,B符合题意;
C. “84”消毒液用于杀灭新型冠状病毒,利用了次氯酸的强氧化性,使蛋白质变性,属于化学变化,C不符合题意;
D.煤的气化是指碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,即生成水煤气的反应,煤的液化指碳与氢气等物质反应得到液体燃料,或气化后由一氧化碳与氢气再合成醇类等液体燃料,发生了化学反应,D不符合题意。
答案选B。
2. 代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A. 1mol 中含有 个
B. 4.6g分子式为 的有机物中碳氢键数目一定是
C. 电解精炼铜中转移1mol电子,阳极质量减少32g
D. 将含0.1mol 的饱和溶液滴入沸水中,形成的胶体粒子的数目少于
【答案】D
【解析】
【详解】A. H2O2是共价化合物,其结构中无离子,A错误;
B.分子式为C2H6O的有机物,可能是乙醇,也可能是二甲醚,乙醇和二甲醚的分子中碳氢键的数目是不同的,故无法确定4.6g分子式为 的有机物中碳氢键数目,B错误;
C.电解精炼铜中,粗铜作阳极,当转移1mol电子时,阳极溶解的金属除了铜之外还有其他金属,故阳极减少的质量不一定是32g,C错误;
D.胶粒是许多个分子的聚集体,因此,将含0.1mol 的饱和溶液滴入沸水中,生成的 Fe(OH)3胶体粒子数远少于0.1NA,D说法正确。
故选D。
3.下列图示的实验操作中,能达到相应实验目的的是( )
A. 石油分馏
B. 验证石蜡油分解的产物含有不饱和烃
C. 测量氨气体积
D. 制取干燥的氨气
【答案】B
【解析】
【详解】A.石油分馏实验中,温度计的水银球的位置应在蒸馏烧瓶的支管口,该装置中温度计插入了液面下,故A不能达到相应实验目的;
B.该实验中产生的气体能使酸性高锰酸钾褪色,可以说明石蜡油分解的产物中有不饱和烃,B能达到相应实验目的;
C.氨气极易溶于水,不能用排水法测氨气体积,C不能达到相应实验目的;
D.氨气要与无水氯化钙反应,生成CaCl2·8NH3,不能用无水氯化钙干燥的氨气,D不能达到相应实验目的。
答案选B。
4.X溶液中含有下表所示离子中的某5种,且其离子浓度均为 (不考虑水的电离和离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,有气体生成,反应前后阴离子种类不变。下列叙述错误的是( )
阳离子
阴离子
A. 原溶液中一定含有
B. X溶液中不可能含有 和
C. X溶液中含有3种阳离子、2种阴离子
D. 生成气体的离子反应方程式为
【答案】C
【解析】
【分析】
各种离子的物质的量浓度均为0.1mol/L,向溶液X中加入足量的盐酸,有气体生成,且反应溶液中阴离子的种类没有变化,产生气体不可能是二氧化碳,则不含OH-、HCO3-和CO32-;根据表中的离子,可推知是Fe2+、NO3-在酸性环境下生成的一氧化氮,加入盐酸,生成气体的离子反应方程式为 ,NO3-反应后有剩余,故溶液中阴离子种类不变,所以原来溶液中含有Cl﹣。由于总共含有5种离子,根据电荷守恒及离子共存的条件可以判断还含有SO42﹣和Mg2+,所以原溶液中含有的五种离子为:Cl﹣、NO3-、SO42﹣、Fe2+、Mg2+。
【详解】A.根据分析可知,原溶液中一定含有Mg2+,A正确;
B.加入足量盐酸后阴离子种类不变, HCO3-和CO32与-H+反应后就不h存在b了 ,B正确;
C.根据分析可知,原溶液中含有的五种离子为Cl﹣、NO3﹣、SO42﹣、Fe2+、Mg2+,共有2种阳离子、3种阴离子,C错误;
D. Fe2+ 与NO3﹣、H+反应时Fe2+被氧化为三价铁,硝酸根被还原为NO,生成气体的离子反应方程式为 ,D正确。
答案选C。
【点睛】在离子类推断中,要注意溶液中的电荷守恒的原则,0.1mol/L Cl﹣、NO3-和0.1mol/L Fe2+已经电荷守恒了,而题目中五种离子,必然还有阴、阳离子,而阴离子只剩下SO42﹣了,所以有SO42﹣,那么,阳离子也只能是二价的,Ba2+与SO42﹣不能共存,只能是Mg2+。
5.磷酸奥司他韦是临床常用的抗病毒药物,常用于甲型和乙型流感治疗。其中间体结构简式如图所示,关于该有机物下列说法错误的是( )
A. 分子式为
B. 该有机物既能与酸反应又能与碱反应
C. 该有机物分子中含有3个手性碳原子
D. 1mol 该有机物最多能与3mol 发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据中间体结构简式,可知,分子式为 ,A正确;
B.在中间体结构简式中,-NH2可以与酸反应,同时又存在酯基与酰胺键,既能与酸反应又能与碱反应,B正确;
C.手性碳指碳原子连接四个不同的原子或原子团,该有机物分子中 含有3个手性碳原子,C正确;
D. 1mol 该有机物含1mol碳碳双键,1mol羰基,最多能与2mol 发生加成反应,而酯基不能与H2发生加成,D错误。
答案选D。
【点睛】在有机类选择题中,要注意从官能团出发,熟练找出有机物中的官能团,如此题中的酯基、酰胺键、氨基,同时要对官能团的性质熟悉,学有机物,必须学好官能团。
6.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,A、B、C、D为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物,E为单质。已知室温下, 的水溶液pH为1,B分子中含有10个电子,D具有漂白性,五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. X、Y形成的二元化合物只有两种
B. Z元素在同周期元素中半径最小
C. W、Y组成化合物的沸点一定低于W、Z组成化合物的沸点
D. D中各原子均满足最外层 稳定结构
【答案】B
【解析】
【分析】
W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,已知室温下, 的水溶液pH为1,则A为一元强酸,则A为HCl或HNO3;而B为10电子分子,能与酸反应,则B为NH3;D具有漂白性,E为单质,则A不能为HNO3,只能为HCl,D为HClO,E为Cl2,C为氯化铵;则W为氢、X为氮、Y为氧、Z为氯。
【详解】A.氮与氧形成的化合物有多种,如NO、N2O、N2O3等,A错误;
B.从左到右原子半径依次减小,Cl元素在三周期中半径最小,B正确;
C. W、Y组成化合物是H2O, W、Z组成化合物为HCl,水分子间可以形成氢键,沸点更高,C错误;
D. D为HClO,H原子不满足最外层 稳定结构,D错误。
答案选B
【点睛】 的水溶液pH为1,则A为一元强酸,则A为HCl或HNO3,再根据10电子分子,只能在HF、H2O、NH3、CH4中去选择,结合物质转化,快速锁定B为NH3,是解决这道的关键。
7.我国科研人员发现了一种新型超导体 ,由 和 交替堆叠构成。已知 位于第六周期VA族,下列有关说法错误的是( )
A. 的价电子排布式为
B. 有关元素的电负性:
C. 属于含共价键的离子化合物
D. 该新型超导体的组成元素全部位于元素周期表p区
【答案】A
【解析】
【详解】A. 位于第六周期VA族, 的价电子排布式为 ,A错误;
B.电负性从左到右依次增大,Cl>S,从上到下依次减小O>S,而在ClO2中氧为负价,则O> Cl,B正确;
C. 由 和 交替堆叠构成,为离子化合物,在原子团内含共价键,属于含共价键的离子化合物,C正确;
D.该新型超导体的组成元素位于IIIA-VIIA之间,全部位于元素周期表p区,D正确。
答案选A。
8.某二元醇的结构简式为 ,关于该有机物的说法错误的是( )
A. 用系统命名法命名:5-甲基-2,5-庚二醇
B. 该有机物通过消去反应能得到6种不同结构的二烯烃
C. 该有机物可通过催化氧化得到醛类物质
D. 1mol 该有机物能与足量金属 反应产生
【答案】C
【解析】
【详解】A. 为二元醇,主链上有7个碳原子,为庚二醇,从左往右数,甲基在5碳上,二个羟基分别在2、5碳上,用系统命名法命名:5-甲基-2,5-庚二醇,A正确;
B. 羟基碳的邻位碳上有H,就可以消去形成双键,右边的羟基消去形成双键的位置有2个,左边个羟基消去形成双键的位置有3个,定一议二,形成二烯烃有6种不同结构,B正确;
C.羟基碳上至少有2个H才能催化氧化得到醛类物质,左羟基碳上无氢,右羟基碳上只有1个氢,不能得到醛类物质,C错误;
D.1mol 该有机物含2mol羟基,2mol羟基能与足量金属 反应产生氢气1mol, 标况下 22.4L,D正确。
答案选C。
【点睛】醇类消去反应的条件是羟基碳的邻位碳上有H;而催化氧化是羟基碳上要有氢,1个氢催化氧化为酮,2个氢催化氧化为醛;这些常见性质要牢记。
9.过氧化钙( )在室温下稳定,加热至350℃左右迅速分解。实验室制备反应: ,装置如图所示。下列说法错误的是( )
A. 长颈漏斗可以起到防倒吸的作用
B. 甲装置可以用浓氨水和碱石灰来制备氨气
C. 冰水混合物的主要作用是防止生成的过氧化钙受热分解
D. 反应过程中 不断中和 和过氧化氢生成的 ,促进反应进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水,倒吸的水在长颈漏斗中可以回流,故可以起到防倒吸的作用,A正确;
B.甲装置为固+液不加热制备气体的反应装置,根据反应原理,可以用浓氨水和碱石灰来制备氨气,B正确;
C.冰水混合物的主要作用是降温结晶的作用,产生CaO2·8H2O晶体析出,C错误;
D.反应过程中因为要生成更多的CaO2•8H2O,为使反应不断向正反应进行,需要加NH3•H2O中和过氧化氢和Ca2+反应生成的氢离子,促进反应进行,D正确。
答案选C。
10.工业综合处理含 废水和含 的废气,得无毒气体b,流程如下:
下列说法错误的是( )
A. “固体”中主要含有 、
B. X气体、 与 溶液的离子反应:
C. 处理含 废水时,离子反应:
D. 捕获剂捕获气体a中 发生了氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业废气通入过量的石灰石悬浊液,二氧化硫被吸收形成亚硫酸钙沉淀,所以固体中含有碳酸钙和亚硫酸钙,故A正确;
B.由题中信息可知,一氧化氮能被碳酸钠吸收成亚硝酸钠,氮元素的化合价由+2升高到+3,故需要加入氧化剂,结合所涉及的元素可知,通入的X为氧气,离子反应: ,B正确;
C.亚硝酸钠中的氮元素为+3价,与铵根离子中的-3价氮元素发生氧化还原反应,生成的无污染的气体为氮气,根据电子转移守恒和电荷守恒分析,其方程式为NH4++NO2-==N2↑+2H2O,C正确;
D.一氧化碳、N2与碳酸钠不反应,根据反应前后的物质变化可知,捕获剂捕获的气体主要为CO,产物为Cu(NH3)3COAC,反应前后碳和氧的化合价没有变,故该反应不是氧化还原反应,D错误。
答案选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全都选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
11.以 为原料,采用电解法制备电源TMAH[化学式 ]是一种高效、绿色工艺技术。原理如图,M、N是离子交换膜。下列说法错误的是( )
A. a是电源正极
B. M为阴离子交换膜
C. 中C、N原子均为 杂化
D. 通过1mol电子时,电解池中可产生16.8L(STP)气体
【答案】CD
【解析】
【详解】A.(CH3)4N+ 移向右室,HCO3-移向左室,阴离子移向阳极,即a是电源正极,A正确;
B. HCO3-经过M移向左室,M为阴离子交换膜,B正确;
C. 中,(CH3)4N+ 的C、N原子均为 杂化,但是,HCO3-中的C原子为 杂化,C错误;
D.通过1mol电子时,阴极室H+放电,2H++2e-=H2↑产生H2为0.5mol,阳极室OH-放电,4OH- -4e-=2H2O+O2↑,产生O2为0.25mol,同时,溶液中剩下的H+ 与HCO3-反应还要产生二氧化碳,因此,产生的气体大于0.75 mol,体积大于16.8L(STP)气体,D错误。
答案选CD。
12.氯化亚铜为白色粉末状固体,难溶于水和乙醇,潮湿时易被氧化,可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂等。工业以硫化铜精矿为原料,制备氯化亚铜的流程如图:
下列说法正确的是( )
A. 步骤①焙烧产生的有毒气体可用碱液吸收
B. 步骤②所用硫酸浓度越大浸出速率越快
C. 步骤③离子方程式:
D. 步骤④用乙醇洗涤的目的是使 尽快干燥,防止被空气氧化
【答案】AD
【解析】
【详解】A.步骤①焙烧硫化铜,产生的有毒气体SO2可用碱液吸收,A正确;
B.步骤②所用硫酸浓度过大,会对后续加入Na2SO3还原Cu2+产生干扰,B错误;
C.在硫酸铜中加入Na2SO3和NaCl,倾出清液,抽滤即得CuCl沉淀发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H﹢,C错误;
D.由题中信息可知,氯化亚铜难溶于水和乙醇,潮湿时易被氧化,因此,步骤④用乙醇洗涤的目的有利加快去除CuCl表面水分,防止其被空气中的氧气氧化,D正确。
答案选AD。
13.配制银氨溶液操作如图所示,下列说法错误的是( )
已知: ,
A. 制得的银氨溶液可用于还原性糖的检验
B. 中含有 个 键
C. 银氨溶液不能长期存放,需要现用现配
D. 固体可溶于氨水得到银氨溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.还原性糖中含有醛基,可与银氨溶液发生银镜反应,A正确;
B. 中含有2mol配位键,即有2mol 键,同时含2molNH3,2molNH3有6mol 键,共含有 个 键,B正确;
C.银氨溶液久置容易产生易爆炸的物质,应现用现配,C正确;
D.若碘化银可溶于氨水,则有反应AgI+2NH3⇌ +I-,其平衡常数K= = = ,该化学平衡常数太小,即碘化银在氨水中形成的饱和溶液里, 的浓度太小了,几乎可以忽略不计,而且银氨溶液特指氢氧化银溶于氨水所得到的溶液,因此, 固体不溶于氨水(不溶不是绝对的不溶,溶解度在1g~10g的才能称为可溶),也不可能得到银氨溶液,D错误。
答案选D。
14.室温,将10mL浓度为 的 、 两种一元碱溶液分别加水稀释,曲线如图,V是溶液体积(mL), 。已知: ; 。下列说法正确的是( )
A. 该温度下, 的数量级为
B. 当 时,水的电离程度:
C. 用等浓度盐酸分别滴定两种碱溶液至 ,消耗盐酸的体积:
D. 等浓度的 和 两种盐溶液中离子总浓度相等
【答案】AB
【解析】
【详解】A.该温度下,,取lgV=1的点, = =1×10-4.5mol/L, =1mol/L, = ,即数量级为 ,A正确;
B.当 时, 比 的pOH值大,OH-浓度小,碱对水的电离平衡起抑制作用,OH-浓度小,抑制作用小,水的电离程度大,故水的电离程度: ,B正确;
C.同浓度时,pOH: ,即 碱性强,用等浓度盐酸分别滴定两种碱溶液至 ,由于碱性越强对应的盐的水解程度越小,碱性越弱对应的盐的水解程度越大,它们生成盐水解后均能使溶液显酸性,故 消耗盐酸的体积较大,C错误;
D.等浓度的 和 两种盐溶液中,由于 和 水解程度不同,所以离子总浓度不相等,D错误。
答案选AB。
15.Zewail创立的飞秒( )化学研究了极短时间内的反应历程,巧妙地解决了如何确定反应起点问题。例如 与 的反应过程片段为: 。下列有关说法正确的是( )
A. 中间产物 属于有机化合物
B. 反应起点为 离解为H和I自由基,
山东省泰安市2020届高三化学一轮检测试题(Word版附解析)
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终点为 自由基与I自由基结合
C. 经1000fs离解为 自由基和 ,说明 与 的反应速率极快
D. 飞秒化学展现的反应历程为“化学反应实质是旧键断裂和新键形成”提供有力证据
【答案】BD
【解析】
【详解】A.中间产物 为自由基,不属于有机化合物,A错误;
B.反应起点为 离解为H和I自由基, ,然后 ,最终为 自由基与I自由基结合,B正确;
C. 经1000fs离解为 自由基和 ,这能说明这个历程快,不能说明整个反应的速率,C错误;
D.飞秒化学展现的反应历程中 离解为H和I自由基以及 自由基与I自由基结合等均为“化学反应实质是旧键断裂和新键形成”提供有力证据,D正确。
答案选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.医用酒精在抗击“新型冠状病毒”战役中发挥着杀菌消毒的作用,其主要成分是乙醇。回答下列问题:
I.工业上主要采用乙烯直接水合法 制乙醇。
(1)在磷酸/硅藻土催化剂作用下,乙烯进行气相水合的反应机理大致如下:
i.
ii.
iii.
随着反应进程,该过程能量变化如图所示。
下列有关说法正确的是_______(填字母标号,下同)。
a.该反应过程中i~iii步均释放能量
b.第i步反应的活化能最大,决定总反应速率
c. 和 是反应的中间产物
(2)已知: 的反应速率表达式为v正=k正 ,v逆=k逆 ,其中k正、k逆为速率常数。若其他条件不变时,降低温度,则下列推断合理的是_______。
a. k正增大,k逆减小 b. k正减小,k逆增大
c. k正减小的倍数大于k逆 d. k正减小的倍数小于k逆
Ⅱ.工业用二氧化碳加氢可合成乙醇: 。保持压强为5MPa,向密闭容器中投入一定量 和 发生上述反应, 的平衡转化率与温度、投料比 的关系如图所示。
(1)投料比由大到小的顺序为___________。
(2)若投料比 ,一定温度下发生反应,下列说法不能作为反应是否达平衡判据的是_______(填标号。
a.容器内气体密度不再变化
b.容器内气体平均相对分子质量不再变化
c. 的体积分数不再变化
d.容器内 不再变化
e.断裂 个H—H键的同时生成 个水分子
(3)若 ,则A点温度下,该反应的平衡常数 的数值为_______( 是以分压表示的平衡常数);若其他条件不变,A点对应起始反应物置于某刚性密闭容器,则平衡时 的转化率___________50%(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 (1). bc (2). d (3). (4). ce (5). (6). <
【解析】
【详解】I.(1) a.从能量图中分析可以,该反应过程的三步中,第一步吸热,二、三步均释放能量,a错误;
b.活化能的定义:活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差。活化能越来大,活化分子所占的百分数就越小,反应越慢,第i步反应的活化能最大,决定总反应速率,b正确;
c.从题中三步反应可知, 和 是反应的中间产物,c正确。
故答案为:bc。
(2)若其他条件不变时,降低温度,正逆反应速率均减小,而浓度在那瞬间是不变的,所以k正、k逆均减小,再根据能量图, 反应物总能量大于生成物,为放热反应,降低温度,平衡正移,逆反应速率减小的更多,即k正减小的倍数小于k逆,d合理。故答案选:d。
Ⅱ. (1)投料比 越大,根据反应 ,在相同温度时,相当于增大H2 浓度, 的平衡转化率更高,即 ,故答案为: ;
(2)若投料比 ,一定温度下:a.密度等于气体质量与容器体积的比值,在 中,物质均为气体,保持压强为5MPa,随反应正向进行,容器体积减小,密度增大,密度不变,说明该反应达到平衡,a能;b.平均相对分子质量等于气体总质量与气体总物质的量的比值,随反应正向进行,气体总质量不变,总物质的量减小,平均相对分子质量增大,当平均相对分子质量不再变化时,该反应达到平衡,b能;c. 的体积分数即物质的量分数,反应前 的体积分数为50%,根据极极法可以求出当氢气完全消耗之后,二氧化碳的体积分数仍为50%,故反应中 的体积分数始终保持为50%不变,故不能据此判断该反应是否达到平衡标志,c不能;d.容器内 反应前为1:1,而反应中系数不是1:1,当容器内 不再变化时,则该反应达到平衡,d能;e.断裂H—H键,生成水分子,均为正反应,不能说明正反应速率等于逆反应速率,e不能。故答案为:ce;
(3)若 ,则A点温度下,CO2的平衡转化率为50%,
起: 1mol 3mol 0mol 0mol
转: 1×50%mol 1.5mol 0.25mol 0.75mol
平: 0.5mol 1.5mol 0.25mol 0.75mol
平衡时气体的总物质的量=(0.5+1.5+0.25+0.75)mol=3mol,则 = , = , , ,该反应的平衡常数 = = ;原题是同温同压下,正反应体积减小,现为刚性密闭容器,气体的物质的量减小,相当于减压,平衡向气体分子数增大的方向移动,即向逆反应方向移动, 的转化率小于50%,故答案为: ,<。
【点睛】 含义:在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。计算技巧:
第一步,根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度;
第二步,计算各气体组分的物质的量分数或体积分数;
第三步,根据分压计算公式求出各气体物质的分压,某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数);
第四步,根据平衡常数计算公式代入计算。
此题中, 。
17.化学小组为探究 在酸性 溶液中的反应,利用如图装置进行实验:
I.排出装置内的空气。减缓 的流速,向丁装置中通入 和 的混合气体。
Ⅱ.一段时间后,溶液变黄并出现浑浊。摇动锥形瓶、静置,苯与溶液边缘呈紫红色。
Ⅲ.持续向丁装置中通入 和 混合气体,溶液变为无色。
Ⅳ.再静置一段时间,取锥形瓶中水溶液,滴加 溶液,产生白色沉淀。
回答下列问题:
(1)苯的作用为__________。排出装置内空气的具体操作为_________。
(2)向装置丁中缓慢通入 的作用是__________。
(3)步骤Ⅱ反应的离子方程式为__________;步骤Ⅲ反应的离子方程式为______________。
(4)实验 总反应为_________, 和 在反应中的作用为___________。
【答案】 (1). 萃取碘单质,隔绝空气防止 被氧化 (2). 关闭 ,打开 ,打开 (3). 防止倒吸 (4). (5). (6). (7). 催化剂
【解析】
【分析】
为探究 在酸性 溶液中的反应,由于酸性 容易被O2氧化,所以加苯液封,同是萃取碘单质,并且在反应前先用二氧化碳将装置内的空气排尽;在反应中分二步进行,第一步, ,第二步, ;最后用氢氧化钠进行尾气处理,四氯化碳防倒吸。
【详解】(1)根据分析,装置丁中苯有二个作用:萃取碘单质,隔绝空气防止 被氧化;用二氧化碳排出甲、乙、丙中的空气,打开 ,打开 ,关闭 ;
(2)若只将 通入丁中, 反应后压强减小,会倒吸,通入 和 混合气体, 不反应,始终有气体排出,起防止倒吸的作用,故答案为:防止倒吸;
(3)步骤Ⅱ中,溶液变黄并出现浑浊,说明生成了硫单质,摇动锥形瓶、静置,苯与溶液边缘呈紫红色,说明生成了碘单质,离子方程式为 ;步骤Ⅲ通入 和 混合气体,溶液变为无色,说明碘单质被消耗,离子方程式为: ;
(4)根据 和 反应,将后者的系数扩大2倍,与前一个反应叠加,得总反应为: ; 和 在反应前后质量和性质没有发生改变,故其为催化剂。
18.第Ⅷ族元素 、 、 性质相似,称为铁系元素,主要用于制造合金。回答下列问题:
(1)基态 原子核外能量最高的电子位于_______能级,同周期元素中,基态原子未成对电子数与 相同的元素名称为______________。
(2) 与酚类物质的显色反应常用于其离子检验,已知 遇邻苯二酚( )和对苯二酚( )均显绿色。邻苯二酚的熔沸点比对苯二酚_____(填“高”或“低”),原因是_________。
(3)有历史记载的第一个配合物是 (普鲁士蓝),该配合物的内界为__________。表为 、 不同配位数时对应的晶体场稳定化能(可衡量形成配合物时,总能量的降低)。由表可知, 比较稳定的配离子配位数是__________(填“4”或“6”)。 性质活泼,易被还原,但 很稳定,可能的原因是________________。
离子 配位数 晶体场稳定化能(Dq)
6 -8Dq+2p
4 -5.34Dq+2p
6 -12Dq+3p
4 -3.56Dq+3p
(4) 晶体结构中阴阳离子的配位数均为6,则晶胞的俯视图可能是_______(填选项字母)。若晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为 ,晶体的密度是________ 。
【答案】 (1). 3d (2). 钛、锗、硒 (3). 低 (4). 邻苯二酚形成分子内氢键,比对苯二酚易形成的分子间氢键作用力小,熔沸点低 (5). (6). 6 (7). 形成配位键后,三价钴的氧化性减弱,性质变得稳定 (8). CD (9).
【解析】
【详解】(1) 为28号元素,基态 的电子排布式为[Ar]3d84s2,核外能量最高的电子位于3d能级;根据基态 的电子排布式为[Ar]3d84s2,其3d能级上未成对电子数为2,同周期中,未成对电子数为2的还有:钛为22号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d24s2、锗为32号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d104s24p2、硒为34号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d104s24p4,故答案为:钛、锗、硒;
(2)邻苯二酚易形成分子内氢键,对苯二酚 易形成的分子间氢键,后者分子间作用力较大,因此, 熔沸点较低;
(3)配合物是 中内界为 ;由表中数据可知,配位数为6的 晶体场稳定化能为-12Dq+3p,其能量降低的更多,能量越低越稳定; 性质活泼,但 很稳定,说明形成配位键后,三价钴的氧化性减弱,性质变得稳定;
(4) 晶体结构中阴阳离子 配位数均为6,晶胞的俯视图应类似于NaCl晶胞,而NaCl晶胞俯视图为CD;从晶体中最小重复单元出发,1个晶胞中含Ni2+为 ,含O2-为 即根据各微粒在晶胞中位置计算出每个NiO晶胞中含4个NiO, NiO的摩尔质量75g/mol,晶体的密度除以1个晶胞的质量除以1个晶胞的体积,即为 = ,故答案为: 。
【点睛】晶胞计算中,要找准一个晶胞中所含微粒数目,如此题中,1个晶胞中含Ni2+为 ,含O2-为 即根据各微粒在晶胞中位置计算出每个NiO晶胞中含4个NiO;同时要找准一个晶胞的体积,注意单位换算。
19.废旧锂离子电池正极材料的主要成分为碳棒和 ,另含少量 、 杂质。某厂按如图流程对废旧锂离子电池的正极进行回收再生。回答有关问题:
已知:①草酸电离常数: , ;草酸的酸式盐以及草酸锂均可溶。
②常温时,有关物质Ksp如下表(单位略):
(1)通入空气,800℃焙烧目的是___________________________。
(2)已知 中 、 、 化合价相同,则它们的化合价为_________。
(3)加入草酸加热时, 、 、 元素部分转化为 、 、 沉淀,而另一部分以草酸的酸式盐形式进入溶液。写出 与草酸反应生成 沉淀的化学方程式_________。
(4)焙烧后黑色粉的平均粒度(颗粒直径表示)与 的浸出率关系如图所示,原因是___________。
(5)滤液1加 调pH为4~5目的是_____________________。
(6)滤液2调 时,溶液中 ___________。
【答案】 (1). 除去正极材料中的碳 (2). +3 (3). (4). 粒度越大,表面积(比表面积)越小,反应物接触面积就越小,反应速率越慢,且反应不充分 (5). 使 和 转化为氢氧化物沉淀除去 (6).
【解析】
【分析】
废旧锂离子电池正极材料的主要成分为碳棒和 ,另含少量 、 杂质,经800℃焙烧,将碳转化为二氧化碳;加入草酸加热时, 、 、 元素部分转化为 、 、 沉淀,而另一部分以草酸的酸式盐形式进入溶液;加入氢氧化钠调节pH除去三价铁,三价铝,再加碳酸钠沉淀Li+;最终焙烧,得可再生电池粉。
【详解】(1)经分析,通入空气,800℃焙烧目的是将正极材料中的碳转化为二氧化碳而除去,故答案为:除去正极材料中的碳;
(2) 中 、 、 化合价相同,设为a,Li的化合价为+1,O为-2价,根据正负化合价的代数和为零,得 ,a=3,故答案为:+3;
(3) 与草酸反应生成 、 ,同时Co的化合价从+3变为+2,C的化合价要升高,从+3变为+4,生成CO2,故答案为: ;
(4)由图分析以及接触面积与化学反应速率的关系,可知,粒度越大,表面积(比表面积)越小,反应物接触面积就越小,反应速率越慢,且反应不充分,故答案为:粒度越大,表面积(比表面积)越小,反应物接触面积就越小,反应速率越慢,且反应不充分;
(5). 通过氢氧化铁的电离方程式和溶度积可算出Fe3+离子浓度为10-5mol/L时,OH-的浓度为2×10-11mol/L,再通过水的电离平衡常数和pH求出c(OH-)=2×10-11mol/L时,H+的浓度为5×10-4mol/L,所以pH为-lg(5×10-4)=3.3时,同理,Al3+沉淀完全pH约为3,故答案为:使 和 转化为氢氧化物沉淀除去;
(6) 溶液中 ,故答案为: 。
20.高分子化合物G( )是一种重要的合成聚酯纤维,其合成路线如下:
已知:
① + +R2OH
② +R3OH +R2OH
(1)F的结构简式为_______________,①的反应类型为______________,E中官能团名称为______________,⑤的反应方程式为______________。
(2)写出符合下列条件E的同分异构体______________(填结构简式,不考虑立体异构)。
①含有苯环,遇 溶液不变色
②能发生银镜反应
③核磁共振氢光谱图峰面积之比为1:3:6:6
(3)判断化合物E中有无手性碳原子,若有,用“*”标出_________。
(4)写出以1,3-丙二醇和甲醇为原料制备 的合成路线(其它试剂任选)___________
【答案】 (1). (2). 加成反应 (3). 酯基、羧基 (4). (5). (6). (7).
【解析】
【分析】
,由碳原子数和氧原子数可知,1份乙炔和2份甲醛反应,由于A中碳、氢、氧数目为1份乙炔和2份甲醛之和,故反应①为加成,A的结构为OHC-CH2-CH2-CHO; ,二元醇被氧化为二元羧酸,C为HOOC-CH2-CH2-COOH;C转化为D是C与 发生1:1的酯化反应形成 ;根据已知信息①,D到E发生反应为 ,最后 发生了已知信息②的反应,F为
。
【详解】(1)根据分析,F为 ; ,由碳原子数和氧原子数可知,1份乙炔和2份甲醛反应,由于A中碳、氢、氧数目为1份乙炔和2份甲醛之和,故反应①为加成反应;E的结构为 ,其中的官能团名称为酯基、羧基;根据已知反应①,2份 在 的条件下,发生成环反应,形成E和2份的 故答案为:
;
(2) E的分子式为C12H16O6, 符合下列条件E的同分异构体:①含有苯环,遇 溶液不变色说明其不含酚羟基;②能发生银镜反应,则其含醛基;③核磁共振氢光谱图峰面积之比为1:3:6:6,说明有四种氢,且数目分别为1、3、6、6,再根据E的不饱和度为 =5,而苯环、醛基不饱和度已经符合,那么O只能形成醚键,因此,符合条件的为 ;
(3) 手性碳原子指的是碳原子上连接4个不同的原子团,E中存在手性碳,用星号标记为 ;
(4) 1,3-丙二醇和甲醇为原料制备 ,采用逆推法,根据已知反应①,先要制取 ,而 可通过 与2份甲醇酯化得到,1,3-丙二醇在酸性高锰酸钾的条件下,可氧化成 ,故答案为: 。
【点睛】同分异构体的书写中,不饱和度的确定是一个常见切入点,不饱和度的一般计算方法不饱和度又称缺氢指数。分子中每产生一个C=C或C=O或每形成一个单键的环,就会产生一个不饱和度,每形成一个C≡C,就会产生2个不饱和度,每形成一个苯环就会产生4个不饱和度。碳原子数目相同的烃,氢原子数目越少,则不饱和度越大。根据有机物度化学式计算若有机物化学式为CnHm,知若有机物为含氧化合物, C=O与C=C“等效”,故在进行不饱和度计算时,可不考虑氧原子,此题中就没有考虑氧原子。
山东省潍坊五县2020届高三化学模拟考试试题(Word版附解析)
山东省潍坊五县2020届高三化学模拟考试试题(Word版附解析),高三化学模拟考试试题,山东,潍坊,莲山课件.