吉林省吉林市高三第三次调研理综化学试卷(解析版)
高中化学考试
考试时间:
分钟
满分:
55 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共5题,共25分)
1、 镁电池放电时电压高而平稳,镁电池成为人们研制的绿色电池,一种镁电池的反应式为 xMg+Mo3S4MgxMo3S4,下列说法中正确的是 A.充电时MgxMo3S4只发生还原反应 B.放电时Mo3S4只发生氧化反应 C.充电时阳极反应式为 Mo3S42x-—2xe-= Mo3S4 D.放电时负极反应式为xMg= xMg2+—2xe- 2、 下列有关物质应用的说法正确的是 A.烧碱可做食品干燥剂 B.经常接触铅笔芯易造成铅中毒 C.盐类都可以用作调味品 D.蚕丝的主要成分是蛋白质 3、 甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素,它们的分子中均含18个电子,甲是气态氢化物,在水中分步电离出两种阴离子,下列推断错误的是 A. 若某钠盐溶液含甲电离出的阴离子,则该溶液既可能与酸反应又可能与碱反应 B. 若乙与氧气的摩尔质量相同,则乙只能由2种元素组成 C. 若丙中含有第2周期ⅣA族的元素,则丙可能是甲烷的同系物 D. 若丁中各元素质量比跟甲中各元素质量比相同,则丁中一定含有—1价的元素 4、 加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用右图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述错误的是 A.装置乙的试管中可收集到芳香烃 B.装置丙中的试剂可吸收烯烃以获得卤代烃 C.最后收集的气体可做燃料 D.聚丙烯的链节是—CH2—CH2—CH2— 5、 下列关于0.5mol·L—1NaHCO3溶液的说法正确的是 A.溶质的电离方程式为NaHCO3=Na++H++CO32— B.加水稀释后,n(H+)与n(OH—)的乘积变大 C.离子浓度关系:c(Na+)+ c(H+)= c(OH—)+ c(HCO3—)+ c(CO32—) D.温度升高,c(HCO3—)增大
二、填空题(共1题,共5分)
6、 【化学——选修3:物质结构与性质】 已知X、Y、Z、R、Q为周期表中原子序数依次增大的前36号元素。相关信息如下:
请回答下列问题: (1)YX3中心原子的杂化轨道类型是______,离子化合物YX5的电子式是______。 (2)CO与Y2属于等电子体,1 个CO分子中含有的π键数目是____个。 (3)工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物A(A可看做 一种含氧酸盐)。A晶体的晶胞为正方体(如右图)。 ①制备A的化学反应方程式是_________________; ②在A晶体中,Z的配位数为_______; ③在A晶体中,若将Z元素置于立方体的体心,Ba元素置于立方体的顶点,则O元素处于立方体的_________。 (4)R2+离子的外围电子层电子排布式为_______。R2O的熔点比R2S的_____(填“高”或“低”)。 (5)Q元素和硫(S)元素能够形成化合物B。B晶体的晶胞为正方体(如右图),若晶胞棱长为540.0 pm,则晶胞密度为________g·cm—3(列式并计算)。
三、实验题(共4题,共20分)
7、 某实验组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况,进行了如下实验:一定条件下,向一个密闭容器中加入0.30molX、0.10molY和一定量的Z三种气体,甲图表示发生反应后各物质浓度(c)随时间(t)的变化〔其中t0~t1阶段c(Z)未画出〕。乙图表示化学反应速率(v)随时间(t)的变化,四个阶段都只改变一种条件(催化剂、温度、浓度、压强,每次改变条件均不同),已知t3~t4阶段为使用催化剂。 回答下列问题: (1)若t1=5 min,则t0~t1阶段以X浓度变化表示的反应速率为v(X)=________。 (2)在t2~t3阶段Y的物质的量减小,则此阶段开始时v正____v逆(填“>”、“=”或“<”)。 (3)t4~t5阶段改变的条件为________,此阶段的平衡常数K =_________。 (4)t5~t6阶段容器内Z的物质的量共增加0.10 mol,在反应中热量变化总量为a kJ,写出该反应的热化学方程式_______________________。在乙图Ⅰ~Ⅴ处平衡中,平衡常数最大的是____________。 (5)若起始实验条件不变,重新向该容器中加入0.60 mol X、0.20 mol Y和0.080 mol Z,反应至平衡状态后X的转化率=__________。 8、 【化学___选修2:化学与技术】 工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题: (1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是__________,其中发生反应的化学方程式为__________________________。 (2)此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是_________。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下: 分别表示N2、H2、NH3 。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是__________、____________。 (3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是______________;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是_________________。 (4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O NH3还原法:8NH3+6NO27N2+12H2O(NO也有类似的反应) 以上两种方法中,符合绿色化学的是__________________。 (5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的_________%。 9、 由于金属锌本身的价值不高,在我国工业锌废料的回收利用率比较低。某课题组研究利用含少量铜、铁的粗锌制备硫酸锌及相关物质的资源综合利用,其工艺流程图(图中加入的物质均为足量)及有关数据如下:
请回答下列问题: (1)固体A的主要成分是___________;加入固体B的主要作用是________。 (2)粗锌中的铜与稀混酸溶液反应的离子方程式为__________________。 (3)若溶液II中c(Cu2+)为0.05mol·L—1,则溶液II的pH≤________。 (4)若B是Zn,取8.320gC完全溶解于500mL 1mol·L—1稀硝酸中,共收集到2240mL气体,再向所得溶液中加入NaOH溶液至刚好生成沉淀最多,此时所得沉淀质量(m)的取值范围是_________;若B是另一种物质,取部分C于试管中,加入盐酸后产生了有臭鸡蛋味气体,则该反应的离子方程式为______________。 (5)溶液III还可以与(NH4)2S溶液反应制备ZnS,实际生产中选用(NH4)2S溶液而不是Na2S溶液作为反应物,是因为后者制得的ZnS中会含有较多的_________杂质。 10、 TiCl4是生产金属钛和钛白的原料,工业上主要用TiO2氯化的方法来制取。某化学实验小组以8.0g TiO2和足量 CCl4为原料制取TiCl4。装置图如下: 下表是有关物质的性质:
请回答下列问题 (1)TiCl4中化学键的类型是_________。 (2)B中TiO2发生反应的化学方程式是________________________。 (3)X气体的主要成分是___________。 (4)实验开始时先点燃A处的酒精灯,待C中烧瓶里有液滴出现时再点燃B处的酒精灯,其主要目的是____________________________。 (5)欲分离C装置中的TiCl4,应采用的实验操作为_________(填操作名称)。 (6)若将反应过程中生成的气体X全部通入到下图所示的装置中充分反应,生成的盐是_________(填化学式),生成盐的总物质的量n≤ _________。
四、推断题(共1题,共5分)
11、 【化学——选修5:有机化学基础】 有机物A(C11H12O5)同时满足下列条件:①含苯环且不含甲基;②苯环上一氯取代物只有2种;③1 mol A与足量的NaHCO3反应生成1 mol CO2;④遇FeCl3溶液不显色。A有如图所示转化关系: 已知: 回答下列问题: (1)A中有______种官能团,H的分子式为______________。 (2)由C生成G的反应类型是__________。 (3)G的结构简式为__________,K的结构简式为_____________。 (4)①写出C→D反应的化学方程式___________________; ②写出I→J反应的离子方程式____________________。 (5)①C的同分异构体中能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,b.能发生皂化反应;c.能与Na反应产生H2气,共有_____种(不含立体异构)。其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6﹕1﹕1的是_____(写结构简式)。 ②C的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是___________(填标号)。 A.元素分析仪 B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.核磁共振仪 |
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吉林省吉林市高三第三次调研理综化学试卷(解析版)
1、
镁电池放电时电压高而平稳,镁电池成为人们研制的绿色电池,一种镁电池的反应式为
xMg+Mo3S4MgxMo3S4,下列说法中正确的是
A.充电时MgxMo3S4只发生还原反应
B.放电时Mo3S4只发生氧化反应
C.充电时阳极反应式为 Mo3S42x-—2xe-= Mo3S4
D.放电时负极反应式为xMg= xMg2+—2xe-
C
试题分析:A、充电时反应由右向左进行,MgxMo3S4既发生氧化反应又发生还原反应,错误;B、由电池反应知放电时Mo3S4只发生还原反应,错误;C、充电时阳极反应式为 Mo3S42x-—2xe-= Mo3S4,正确;D、放电时负极反应式为Mg—2e-=xMg2+,错误。
2、
下列有关物质应用的说法正确的是
A.烧碱可做食品干燥剂 B.经常接触铅笔芯易造成铅中毒
C.盐类都可以用作调味品 D.蚕丝的主要成分是蛋白质
D
试题分析:A、烧碱具有强腐蚀性,不能用作食品干燥剂,错误;B、铅笔芯的主要成分为石墨,接触铅笔芯不会造成铅中毒,错误;C、有些盐类有剧毒,如氰化钠,不能用作调味品,错误;D、蚕丝的主要成分是蛋白质,正确。
3、
甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素,它们的分子中均含18个电子,甲是气态氢化物,在水中分步电离出两种阴离子,下列推断错误的是
A. 若某钠盐溶液含甲电离出的阴离子,则该溶液既可能与酸反应又可能与碱反应
B. 若乙与氧气的摩尔质量相同,则乙只能由2种元素组成
C. 若丙中含有第2周期ⅣA族的元素,则丙可能是甲烷的同系物
D. 若丁中各元素质量比跟甲中各元素质量比相同,则丁中一定含有—1价的元素
B
试题分析:根据题意知四种分子中均含18个电子,甲是气态氢化物,在水中分步电离出两种阴离子,根据:H2SH++ HS-、HS-H++ S2-知甲为H2S。A、若某钠盐为NaHS,则该溶液既能与酸反应又能与碱反应,正确;B、若乙与氧气的摩尔质量相同,则乙可能为N2H4或CH3OH,甲醇由三种元素组成,错误;C、若丙中含有碳元素,则丙可能为CH3CH3,是甲烷的同系物,正确;D、若丁中各元素质量比跟甲中各元素质量比相同,则丁为H2O2,氧元素为—1价,正确。
4、
加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用右图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述错误的是
A.装置乙的试管中可收集到芳香烃
B.装置丙中的试剂可吸收烯烃以获得卤代烃
C.最后收集的气体可做燃料
D.聚丙烯的链节是—CH2—CH2—CH2—
D
试题分析:A、苯和甲苯常温下呈液态,装置乙的试管中可收集到苯和甲苯,正确;B、装置丙中乙烯与溴加成生成1,2—二溴乙烷,丙烯与溴加成生成1,2—二溴丙烷,正确;C、根据图示知最后收集的气体为氢气和甲烷的混合气,可做燃料,正确;D、聚丙烯的链节是—CH2—CH(CH3)—,错误。
5、
下列关于0.5mol·L—1NaHCO3溶液的说法正确的是
A.溶质的电离方程式为NaHCO3=Na++H++CO32—
B.加水稀释后,n(H+)与n(OH—)的乘积变大
C.离子浓度关系:c(Na+)+ c(H+)= c(OH—)+ c(HCO3—)+ c(CO32—)
D.温度升高,c(HCO3—)增大
B
试题分析:A、碳酸氢钠为弱酸的酸式盐,电离方程式为NaHCO3=Na++HCO3—,错误;B、温度不变,加水稀释后,Kw=c(H+)c(OH-)不变,溶液的体积增大,n(H+)与n(OH—)的乘积变大,正确;C、根据电荷守恒知碳酸氢钠溶液中离子浓度关系:c(Na+)+ c(H+)= c(OH—)+ c(HCO3—)+2c(CO32—),错误;D、温度升高,促进碳酸氢根的电离和水解,c(HCO3—)减小,错误。
6、
【化学——选修3:物质结构与性质】
已知X、Y、Z、R、Q为周期表中原子序数依次增大的前36号元素。相关信息如下:
X元素是宇宙中最丰富的元素 |
Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1 |
Z元素被誉为“太空金属”,也有“生物金属”之称,其基态原子次外层有2个未成对电子 |
R元素在元素周期表的第十一列 |
Q元素在周期表里与R元素在同一个分区 |
请回答下列问题:
(1)YX3中心原子的杂化轨道类型是______,离子化合物YX5的电子式是______。
(2)CO与Y2属于等电子体,1 个CO分子中含有的π键数目是____个。
(3)工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物A(A可看做
一种含氧酸盐)。A晶体的晶胞为正方体(如右图)。
①制备A的化学反应方程式是_________________;
②在A晶体中,Z的配位数为_______;
③在A晶体中,若将Z元素置于立方体的体心,Ba元素置于立方体的顶点,则O元素处于立方体的_________。
(4)R2+离子的外围电子层电子排布式为_______。R2O的熔点比R2S的_____(填“高”或“低”)。
(5)Q元素和硫(S)元素能够形成化合物B。B晶体的晶胞为正方体(如右图),若晶胞棱长为540.0 pm,则晶胞密度为________g·cm—3(列式并计算)。
(1)sp3杂化,
(2)2
(3)①TiO2+BaCO3= BaTiO3+CO2↑②6 ③面心
(4)3d9高
(5)
试题分析:根据题给信息推断X为氢元素,Y为氮元素,Z为钛元素,R为铜元素,Q为锌元素。
(1)NH3分子中含有3个键,氮原子有1对孤对电子,中心原子的杂化轨道类型是sp3,离子化合物NH5的电子式是。
(2)N2的结构式为N≡N,两个成键原子间有且只有1个键,CO与N2属于等电子体,故1 个CO分子中含有的π键数目是2个。
(3)①根据A的晶胞结构利用切割法计算,1个晶胞中含钡数目为1,含钛数目为8×1/8=1,含氧数目为12×1/4=3,A的化学式为BaTiO3。TiO2和碳酸钡在熔融状态下反应生成BaTiO3和二氧化碳,化学方程式为TiO2+BaCO3= BaTiO3+CO2↑;②在A晶体中,Ti的配位数为6(上、下、前、后、左、右均与O直接相连);③在A晶体中,若将Z元素置于立方体的体心,Ba元素置于立方体的顶点,则O元素处于立方体的面心。
(4)R为铜元素,原子序数为29,根据构造原理判断Cu2+离子的外围电子层电子排布式为3d9。Cu2O和Cu2S为结构相似的离子晶体,离子所带的电荷相同,氧离子半径小于硫离子半径,氧化亚铜的晶格能大于硫化亚铜的晶格能,故Cu2O的熔点比Cu2S的高。
(5)ZnS晶胞中含硫原子数目为8×1/8+6×1/2=4,含锌原子数目为4,则1mol晶胞的质量为4×(65+32)g,晶胞为正方体,若晶胞棱长为540.0 pm,则晶胞密度为g·cm—3。
7、
某实验组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况,进行了如下实验:一定条件下,向一个密闭容器中加入0.30molX、0.10molY和一定量的Z三种气体,甲图表示发生反应后各物质浓度(c)随时间(t)的变化〔其中t0~t1阶段c(Z)未画出〕。乙图表示化学反应速率(v)随时间(t)的变化,四个阶段都只改变一种条件(催化剂、温度、浓度、压强,每次改变条件均不同),已知t3~t4阶段为使用催化剂。
回答下列问题:
(1)若t1=5 min,则t0~t1阶段以X浓度变化表示的反应速率为v(X)=________。
(2)在t2~t3阶段Y的物质的量减小,则此阶段开始时v正____v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(3)t4~t5阶段改变的条件为________,此阶段的平衡常数K =_________。
(4)t5~t6阶段容器内Z的物质的量共增加0.10 mol,在反应中热量变化总量为a kJ,写出该反应的热化学方程式_______________________。在乙图Ⅰ~Ⅴ处平衡中,平衡常数最大的是____________。
(5)若起始实验条件不变,重新向该容器中加入0.60 mol X、0.20 mol Y和0.080 mol Z,反应至平衡状态后X的转化率=__________。
(1)0.018 mol·L—1 ·min—1
(2)<
(3)减小压强,2.8。
(4)3X(g) 2Y(g)+Z(g) △H= -10a kJ/mol,Ⅴ。
(5)60%
试题分析:根据图乙知t3~t4阶段和t4~t5阶段改变反应条件反应速率变化的程度相同,平衡不移动,则t3时刻改变的条件是使用催化剂,t4时刻改变的条件是减小压强,该反应为反应前后气体物质的量不变的反应,由图甲知X的浓度随反应的进行逐渐减小,Y的浓度随反应的进行逐渐增大,则X为反应物,Y为生成物,二者的浓度变化分别为0.09mol/L、0.06mol/L,则该反应的化学方程式为3X(g) 2Y(g)+Z(g),Z的浓度变化为0.03mol/L。又一定条件下,向一个密闭容器中加入0.30molX、0.10molY和一定量的Z三种气体,由甲图知容器的起始容积为2L,起始加入Z的物质的量为0.04mol。
(1)根据图甲知,t0~t1阶段X浓度变化为0.09mol·L—1,v(X)=△c(X)/△t=0.09 mol·L—1÷5min=0.018 mol·L—1 ·min—1。
(2)在t2~t3阶段Y的物质的量减小,平衡逆向移动,则此阶段开始时v正<v逆。
(3)根据反应的特点和图乙知t2时刻改变的条件为增大X的浓度,t3时刻改变的条件是使用催化剂,t4时刻改变的条件是减小压强,此过程中温度不变,平衡常数不变,根据t1~t2时间段的数据计算平衡常数,K =c2(Y)c(Z)/c3(X)=(0.112×0.05)÷0.063=2.8。
(4)t5~t6阶段改变的条件为降低温度,容器内Z的物质的量共增加0.10 mol,平衡正向移动,该反应为放热反应,在反应中热量变化总量为a kJ,该反应的热化学方程式3X(g) 2Y(g)+Z(g) △H= -10a kJ/mol;对于放热反应,降低温度,化学平衡常数增大,故在乙图Ⅰ~Ⅴ处平衡中,平衡常数最大的是Ⅴ。
(5)若起始实验条件不变,重新向该容器中加入0.60 mol X、0.20 mol Y和0.080 mol Z,相当于增大压强,该反应为反应前后气体物质的量不变的反应,改变压强平衡不移动,反应至平衡状态后X的转化率与原平衡相同,为(0.09mol/L÷0.15mol/L)×100%=60%。
8、
【化学___选修2:化学与技术】
工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:
(1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是__________,其中发生反应的化学方程式为__________________________。
(2)此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是_________。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:
分别表示N2、H2、NH3 。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是__________、____________。
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是______________;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是_________________。
(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
NH3还原法:8NH3+6NO27N2+12H2O(NO也有类似的反应)
以上两种方法中,符合绿色化学的是__________________。
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的_________%。
(1)氧化炉, 4NH3+5O2 4NO+6H2O。
(2)铁砂网(或铁)。N2、H2被吸附在催化剂表面;在催化剂表面,N2、H2中化学键断裂
(3)利用余热,节约能源;可使NO循环利用,全部转化成HNO3
(4)NH3还原法
(5)53
试题分析:(1)在工业制硝酸的生产中,氨的催化氧化在氧化炉中进行,故B设备的名称是氧化炉,发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
(2)分析工艺流程知此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是铁砂网(或铁);分析图示知图②和图③的含义分别是N2、H2被吸附在催化剂表面在催化剂表面、N2、H2中化学键断裂。
(3)合成氨的反应为放热反应,在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是利用余热,节约能源;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是可使NO循环利用,全部转化成HNO3。
(4)碱液吸收法中,只有当NO和NO2的物质的量之比小于等于1:1时尾气才能吸收完全,且生成物亚硝酸钠有毒,而NH3还原法生成物为氮气和水,对环境无影响,故两种方法中,符合绿色化学的是NH3还原法。
(5)设生产硝酸的NH3的物质的量为1mol,根据关系式:NH3——HNO3和题给信息计算生成HNO3的物质的量为:1 mol×96%×92%=0.88 mol;根据反应:NH3+HNO3NH4NO3知与硝酸反应的NH3的物质的量为0.88mol,故制HNO3用去NH3的质量占总消耗NH3的质量分数为:×100%=53%。
9、
由于金属锌本身的价值不高,在我国工业锌废料的回收利用率比较低。某课题组研究利用含少量铜、铁的粗锌制备硫酸锌及相关物质的资源综合利用,其工艺流程图(图中加入的物质均为足量)及有关数据如下:
物质 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS |
Ksp | 4.0×10—38 | 5.0×10—20 | 2.0×10—16 | 8.5×10—45 | 1.2×10—23 |
请回答下列问题:
(1)固体A的主要成分是___________;加入固体B的主要作用是________。
(2)粗锌中的铜与稀混酸溶液反应的离子方程式为__________________。
(3)若溶液II中c(Cu2+)为0.05mol·L—1,则溶液II的pH≤________。
(4)若B是Zn,取8.320gC完全溶解于500mL 1mol·L—1稀硝酸中,共收集到2240mL气体,再向所得溶液中加入NaOH溶液至刚好生成沉淀最多,此时所得沉淀质量(m)的取值范围是_________;若B是另一种物质,取部分C于试管中,加入盐酸后产生了有臭鸡蛋味气体,则该反应的离子方程式为______________。
(5)溶液III还可以与(NH4)2S溶液反应制备ZnS,实际生产中选用(NH4)2S溶液而不是Na2S溶液作为反应物,是因为后者制得的ZnS中会含有较多的_________杂质。
(1)Fe(OH)3或氢氧化铁,将Cu2+从溶液Ⅱ中分离出来。
(2)3Cu+8H+ +2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)5
(4)12.67g<m<12.74g(3分),ZnS+2H+=Zn2++H2S↑
(5)Zn(OH)2
试题分析:分析题给化学工艺流程知粗锌(含少量铜、铁)加入足量HNO3和H2SO4混酸得溶液Ⅰ,其中含有Zn2+、Fe3+和Cu2+等金属阳离子,加入适量氢氧化锌调节pH使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,过滤,固体A为氢氧化铁,向滤液Ⅱ中加足量固体B,将Cu2+转化为沉淀,过滤,固体C为含铜元素的沉淀和过量的固体B,溶液Ⅲ为硫酸锌溶液,经一系列操作的硫酸锌晶体,据此作答。
(1)固体A的主要成分是Fe(OH)3或氢氧化铁;加入固体B的主要作用是将Cu2+(或铜)从溶液Ⅱ中分离出来。
(2)粗锌中的铜与稀混酸溶液反应的离子方程式为3Cu+8H+ +2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O。
(3)若溶液II中c(Cu2+)为0.05mol·L—1,为保证Cu2+不生成氢氧化铜沉淀,溶液中c2(OH-)≤Ksp[Cu(OH)2]/ c(Cu2+)=1×10-18(mol/L)2,c(OH-)≤1×10-9mol/L,c(H+)≥1×10-5mol/L,则溶液II的pH≤5。
(4)若B是Zn,则C为铜和锌的混合物。取8.320gC完全溶解于500mL 1mol·L—1稀硝酸中,发生反应:3M+8HNO3(稀)==3M(NO3)2+2NO↑+4H2O,分析反应过程知金属铜和锌失电子的物质的量与结合的氢氧根的物质的量相等,假设8.320g固体C完全是铜,n(Zn)=0.128mol,转移电子的物质的量为0.256mol,结合氢氧根的物质的量为0.256mol,质量为4.352g,即沉淀的质量为12.672g;,假设8.320g固体C完全是锌,n(Cu)=0.13mol,转移电子的物质的量为0.26mol,结合氢氧根的物质的量为0.26mol,质量为4.42g,即沉淀的质量为12.74g;即所得沉淀质量(m)的取值范围是12.67g<m<12.74g;根据题意知固体C加入盐酸后产生了有臭鸡蛋味气体,则固体B为ZnS,固体C为CuS和ZnS,该反应的离子方程式为ZnS+2H+==Zn2++H2S↑。
(5)Na2S溶液的存在S2—的水解,(NH4)2S溶液存在NH4+和S2—的水解,Na2S溶液碱性较强,者制得的ZnS中会含有较多的Zn(OH)2杂质。
10、
TiCl4是生产金属钛和钛白的原料,工业上主要用TiO2氯化的方法来制取。某化学实验小组以8.0g TiO2和足量 CCl4为原料制取TiCl4。装置图如下:
下表是有关物质的性质:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 |
CCl4 | ﹣23 | 76.8 | 与TiCl4互溶 |
TiCl4 | ﹣25 | 136 | 遇潮湿空气产生白雾 |
请回答下列问题
(1)TiCl4中化学键的类型是_________。
(2)B中TiO2发生反应的化学方程式是________________________。
(3)X气体的主要成分是___________。
(4)实验开始时先点燃A处的酒精灯,待C中烧瓶里有液滴出现时再点燃B处的酒精灯,其主要目的是____________________________。
(5)欲分离C装置中的TiCl4,应采用的实验操作为_________(填操作名称)。
(6)若将反应过程中生成的气体X全部通入到下图所示的装置中充分反应,生成的盐是_________(填化学式),生成盐的总物质的量n≤ _________。
(1)共价键或极性(共价)键。
(2)TiO2+CCl4=TiCl4+CO2↑
(3)CO2
(4)排尽系统(装置)中的空气
(5)蒸馏
试题分析:本题考查TiCl4的实验室制备。装置A提供反应物CCl4蒸汽并排除装置内的空气,装置B发生反应:TiO2+CCl4TiCl4+CO2↑,装置C冷凝收集TiCl4,装置D防止空气进入装置C,干扰实验,据此解答。
(1)根据表中数据判断TiCl4的熔沸点较低,属于分子晶体,TiCl4为共价化合物,化学键的类型是共价键或极性(共价)键。
(2)B中CCl4与TiO2在加热条件下反应生成TiCl4和CO2,发生反应的化学方程式是TiO2+CCl4TiCl4+CO2↑。
(3)X气体的主要成分是CO2。
(4)根据题给信息知TiCl4遇潮湿空气产生白雾,为防止空气中水蒸气的干扰,实验开始时先点燃A处的酒精灯,待C中烧瓶里有液滴出现时再点燃B处的酒精灯,利用四氯化碳蒸气排尽系统(装置)中的空气。
(5)CCl4和TiCl4相互溶解,二者沸点不同,欲分离出TiCl4,应采用的实验操作为蒸馏。
(6)根据反应:TiO2+CCl4TiCl4+CO2↑知8.0g TiO2和足量 CCl4反应生成0.1molCO2,通入200mL1.2mol/LNaOH溶液发生反应:CO2+2NaOH(过量)====Na2CO3+H2O,生成的盐是Na2CO3,生成盐的总物质的量n≤1mol。
11、
【化学——选修5:有机化学基础】
有机物A(C11H12O5)同时满足下列条件:①含苯环且不含甲基;②苯环上一氯取代物只有2种;③1 mol A与足量的NaHCO3反应生成1 mol CO2;④遇FeCl3溶液不显色。A有如图所示转化关系:
已知:
回答下列问题:
(1)A中有______种官能团,H的分子式为______________。
(2)由C生成G的反应类型是__________。
(3)G的结构简式为__________,K的结构简式为_____________。
(4)①写出C→D反应的化学方程式___________________;
②写出I→J反应的离子方程式____________________。
(5)①C的同分异构体中能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,b.能发生皂化反应;c.能与Na反应产生H2气,共有_____种(不含立体异构)。其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6﹕1﹕1的是_____(写结构简式)。
②C的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是___________(填标号)。
A.元素分析仪 B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.核磁共振仪
说明:结构简式中多氢少氢或碳不是四价相应的空是0分。
(1)3,C7H4O3Na2
(2)酯化反应或消去反应
(3)
(4)①
②
(5)5,, A
试题分析:由F的结构结合题给转化关系逆推E为CH2=CHCH2COOH,C在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成CH2=CHCH2COOH,C由A碱性水解生成的B酸化而来,A中不含甲基,则C为HOCH2CH2CH2COOH,B为HOCH2CH2CH2COONa,C在催化剂条件下发生缩聚反应生成聚酯D,D的结构简式为,C在浓硫酸加热的条件下发生分子内酯化反应生成五元环酯G,G的结构为;有机物A的分子式为C11H12O5,同时满足下列条件:①含苯环且不含甲基;②苯环上一氯取代物只有2种,含有两个取代基且位于对位;③1 mol A与足量的NaHCO3反应生成1 mol CO2,A中含有1个羧基;④遇FeCl3溶液不显色,不含酚羟基,碱性水解生成B(结构简式为HOCH2CH2CH2COONa)和H,则A的结构简式为,H为,结合题给信息推断I为,J为,K为,据此作答。
(1)A的结构简式为,其中有醇羟基、酯基和羧基3种官能团,H为,分子式为C7H4O3Na2。
(2)C在浓硫酸加热的条件下发生分子内酯化反应生成五元环酯G,反应类型是酯化反应或取代反应。
(3)G的结构简式为,K的结构简式为。
(4)①C在催化剂条件下发生缩聚反应生成聚酯D,化学方程式为
;
②I→J反应的离子方程式为。
(5)①C为HOCH2CH2CH2COOH,其同分异构体中能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,含有羧基;b.能发生水解反应,为甲酸酯类;c.能与Na反应产生H2,含有羟基,有HCOOCH2CH2CH2OH,HCOOCH2CH(OH)CH3,HCOOCH(OH)CH2CH3,HCOOCH(CH3)CH2OH,HCOOC(OH)(CH3)2,共5种。其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6﹕1﹕1的是HCOOC(OH)(CH3)2。②C的所有同分异构体元素组成、含量均相同,故元素分析仪显示的信号(或数据)完全相同,选A。