湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高三化学上学期第五次月考试题(Word版带解析)
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雅礼中学2023届高三月考试卷(五)可能用到的相对原子质量:H-1N-14O-16Mg-24Cl-35.5Fe-56Cu-64第I卷(选择题共46分)一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分,每小题只有一个选项符合题意。)1.2022年6月17日,中国第三艘航空母舰——“福建舰”正式下水,它是目前世界上最大的常规动力航母,配置了先进的电磁弹射和阻拦装置。下列说法错误的是A.低磁合金钢常用于舰体材料,其强度、熔点均高于纯铁B.航母燃料是重油,重油属于混合物C.氮化镓常用于雷达系统,氮化镓的化学式为GaND.电磁弹射技术可使舰载机快速起飞,电能属于二级能源【答案】A【解析】【详解】A.合金的硬度比各成分大,熔点比各成分低,低磁合金钢属于铁合金,其强度、韧性等机械性能优于纯铁,但其熔点低于纯铁,故A错误;B.航母燃料是重油,重油由各类烃组成,属于混合物,故B正确;C.镓元素是第ⅢA元素,最外层电子数为3,形成化合物中显+3价,氮元素是第ⅤA族,最外层电子数5,和金属形成化合物显示-3价,氮化镓的化学式为GaN,故C正确;D.电能是由水能、热能、风能、核能、光能、化学能等其他形式的能量转换而来,属于二次能源,故D正确;故选:A。2.宏观辨识和微观探析是化学学科核心素养之一,下列化学反应表示正确的是A.自然界的天然固氮:N2+3H22NH3B.向硫化锌悬浊液中滴加硫酸铜溶液,有黑色沉淀生成:ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)C.用浓溴水检验水体中的苯酚:2+3Br2→2↓D.乙炔(燃烧热为1300kJ·mol-1)的燃烧:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g)ΔH=2600kJ·mol-1
【答案】B【解析】【详解】A.自然界的天然固氮:N2+O22NO,N2+3H22NH3为人工固氮,A错误;B.相同条件下ZnS的溶解度大于CuS,向硫化锌悬浊液中滴加硫酸铜溶液,有黑色沉淀生成:ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq),B正确;C.浓溴水与苯酚反应生成2,4,6-三溴苯酚沉淀,用于检验水体中的苯酚:+3Br2→↓+3HBr,C错误;D.乙炔(燃烧热为1300kJ·mol-1)的燃烧为放热反应:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-2600kJ·mol-1,D错误;答案选B。3.下列离子方程式书写正确的是A.将稀硫酸加入硫代硫酸钠溶液:S2O+SO+4H+=2SO2↑+S↓+2H2OB.向酸性高锰酸钾溶液加入草酸:2C2O+2MnO+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2OC.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液至Fe2+恰好完全沉淀:Fe2++2SO+2Ba2++2OH-=2BaSO4↓+Fe(OH)2↓D.新制氯水中加入少量CaCO3:2Cl2+H2O+CaCO3=Ca2++2Cl-+CO2↑+2HClO【答案】D【解析】【详解】A.原子不守恒、得失电子不守恒,正确的离子方程式为:S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O,A项错误;B.草酸为弱酸,离子方程式中不拆,正确的离子方程式为:5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,B项错误;C.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液至Fe2+恰好完全沉淀,则Ba(OH)2完全反应,正确的离子方程式为:Fe2++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Fe(OH)2↓,C项错误;
D.新制氯水具有酸性,会与CaCO3反应,生成二氧化碳,离子方程式为:2Cl2+H2O+CaCO3=Ca2++2Cl-+CO2↑+2HClO,D项正确;答案选D。4.某小组同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应,记录如下:实验编号①②③④溶液种类10.50.10.480.480.480.48V(溶液)100100100100实验现象有气体产生,并产生白色沉淀有气体产生,并产生白色沉淀有气体产生,并产生白色沉淀几乎看不到现象6h时43325534712根据上述实验所得结论正确的是A.实验②中发生的反应为B.由实验①、③可得,溶液中越大,反应速率越快C.由实验①、②可得,溶液中阴离子的种类对产生的速率有影响D.由实验①~④可得,溶液的越小,产生的速率越快【答案】C【解析】【分析】【详解】A.离子方程式电荷不守恒,A错误;B.实验①、③,Cl-浓度不同,无法得出越大,反应速率越快的结论,B错误;C.实验①、②,溶液中浓度相同,故阴离子种类对产生的速率有影响,C正确;D.实验②0.5溶液pH<实验③0.1溶液,但是产生氢气的速率更慢,D错误;故选C。5.高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH−),油脂在其中能以较快的
反应速率水解。与常温常压水相比,下列说法不正确的是A.高温高压液态水中,体系温度升高,油脂水解反应速率加快B.高温高压液态水中,油脂与水的互溶能力增强,油脂水解反应速率加快C.高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解D.高温高压液态水中的油脂水解,相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH−)的碱的水解【答案】D【解析】【详解】A.对于任何化学反应,体系温度升高,均可加快反应速率,A项正确;B.由于高温高压液态水中,c(H+)和c(OH−)增大,油脂水解向右移动的倾向变大,因而油脂与水的互溶能力增强,反应速率加快,B项正确;C.油脂在酸性条件下水解,以H+做催化剂,加快水解速率,因而高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解,C项正确;D.高温高压液态水中的油脂水解,其水环境仍呈中性,因而不能理解成相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH−)的碱的水解,而是以体系升温、增加水和油脂的互溶以及提高水中H+浓度的方式,促进油脂的水解,D项不正确。故答案选D。6.盐X溶液能发生如图所示的转化关系(部分反应的反应条件已略),相对分子质量:c比b大16,f比e大16。下列推断正确的是A.X可能为正盐,也可能为酸式盐B.将b通入a的水溶液中可能生成白色沉淀C.a、b、c、d、e、f可能都是极性分子D.反应①、②可能具有相同的实验现象【答案】A【解析】【分析】根据题干信息,相对分子质量:c比b大16,f比e大16,b→c、e→f可能为氧化的过程;转化关系中,c和f与Z反应均能得到强酸,则c可能为SO3,f为NO2,Z为H2O,Y为O2,则b为SO2,e为NO,盐X溶液与盐酸反应得到a,与NaOH反应得到d,a与O2得到SO2,则a为H2S,d与O2得到NO,则d为NH3,因此X可以是NH4HS或(NH4)2S,据此分析解答。【详解】A.由分析可知,X可以是NH4HS或(NH4)2S,即可X可能为正盐,也可能为酸
式盐,A正确;B.b为SO2,a为H2S,两者发生反应:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,生成淡黄色固体,B错误;C.c为SO3,分子中电荷呈中心对称,为非极性分子,C错误;D.反应①为H2S被氧化生成SO2,无明显现象,反应②为NO被氧化生成NO2,现象为生成红棕色气体,两个反应的现象不同,D错误;答案选A。7.聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂),可由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是A.KClO3作氧化剂,每生成1mol[Fe(OH)SO4]n消耗6/nmolKClO3B.生成聚合硫酸铁后,水溶液的pH增大C.聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水D.在相同条件下,Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强【答案】A【解析】【详解】A.根据题干中信息,可利用氧化还原配平法写出化学方程式:6nFeSO4+nKClO3+3nH2O=6[Fe(OH)SO4]n+nKCl,可知KClO3做氧化剂,同时根据计量数关系亦知每生成1mol[Fe(OH)SO4]n消耗n/6molKClO3,A项错误;B.绿矾溶于水后,亚铁离子水解使溶液呈酸性,当其转系为聚合硫酸铁后,亚铁离子的浓度减小,因而水溶液的pH增大,B项正确;C.聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体,胶体粒子吸附杂质微粒引起聚沉,因而净水,C项正确;D.多元弱碱的阳离子的水解是分步进行的。[Fe(OH)]2+的水解相当于Fe3+的二级水解,由于其所带的正电荷比Fe3+少,因而在相同条件下,其结合水电离产生的OH-的能力较弱,故其水解能力不如Fe3+,即在相同条件下,一级水解的程度大于二级水解,D项正确。故答案选A。8.在体积均为1.0L的恒容密闭容器甲、乙中,起始投料量如表,在不同温度下发生反应:CO2(g)+C(s)2CO(g)。CO的平衡浓度随温度的变化如图所示。下列说法正确的是容器n(CO2)/moln(C)/moln(CO)/mol甲0.10.30乙000.4
A.曲线Ⅰ对应的是甲容器B.a、b两点所处状态的压强大小关系:9pa>14pbC.c点:CO的体积分数>D.900K时,若起始向容器乙中加入CO、CO2、C各1mol,则v(正)>v(逆)【答案】C【解析】【详解】A.固体物质不应平衡移动,乙投入0.4mol一氧化碳相当于投入0.2mol二氧化碳,所以乙相当于两个甲容器加压,无论平衡如何移动,乙中一氧化碳浓度一定大于甲,故图中曲线Ⅰ对应的是乙容器,A错误;B.甲容器b处乙容器a处若a、b两点所处温度相同,压强比等于物质的量之比,pa:pb=(0.12+0.16):(0.02+0.16)=14:9,即9pa=14pb,由于b点温度更高,故a、b两点所处状态的压强大小关系:9pa<14pb,B错误;C.a点一氧化碳体积分数为;c点相当于减压,平衡正向移动,一氧化碳体积分数变大,故CO的体积分数>,正确;
D.a点1100K时的K=,降温则一氧化碳浓度减小,K值减小,900K时K值小于0.213;若起始向容器乙中加入CO、CO2、C各1mol,则Q=,平衡逆向移动,v(正)<v(逆),D错误。故选C。9.均苯三甲酸是一种重要的有机三元弱酸,可表示为。向的溶液中加入或时(忽略溶液体积的变化),各微粒的分布系数随溶液变化的曲线如图所示:已知:①[,X为、、或]②(、、)下列叙述错误的是A.若用滴定至恰好生成,可选甲基橙做指示剂B.N点的C.常温下,的水解常数的数量级为D.R点满足:【答案】D【解析】【分析】向的溶液中加入,由于发生酸碱中和反应,随着碱的不断加入,溶液中不断减小,先增大后减小,先增大后减小,不断增大,因此曲线I表示H3A的分布系数,曲线II表示的分布系数,曲线III表示的分布系数,曲线IV表示的分布系数。
【详解】A.若用滴定至恰好生成,溶液pH约为3.9,因此可选甲基橙(变色范围为3.1~4.4)做指示剂,滴定终点溶液由红色变为橙色,故A项正确;B.R点,,S点=,,N点=,转化可得,即,由可得,由可得,故B项正确;C.常温下,水解常数,数量级为,故C项正确;D.R点溶液中①,溶液中电荷守恒②,物料守恒③,将③代入可得④,将①代入④可得⑤,因此题干中===(解释:将②代入)
=(解释:将①代入)=>0,故D项错误;综上所述,错误的是D项。10.氮氧化物(NOx)会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对NOx进行催化还原的原理如图所示。下列说法正确的是A.反应①中消耗1molO2,转移4mole-B.含Cu化合物参与的反应一定有电子转移C.反应⑤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1D.图中总变化过程可表示为O2+4NO+4NH3=4N2+6H2O【答案】D【解析】【详解】A.根据图示可知在反应①中0价的O2反应后在生成物中含有-O-O,O元素化合价变为-1价,则反应消耗1molO2,转移2mole-,A错误;B.根据图示可知反应③中只有O-O非极性键断裂,元素化合价不变,反应为非氧化还原反应,因此含Cu化合物参与的反应比一定有电子转移,B错误;C.在反应⑤中,氧化剂是NO、,还原剂是,每2个NO得到2×2e-被还原为N2,同时2个得到电子2×e-变为,反应过程共得到电子6e-;同时2个中的2个配位体NH3中N元素失去电子2×3e-=6e-,被氧化为N2,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,C错误;
D.根据图示可知图中总变化过程可表示为O2+4NO+4NH3=4N2+6H2O,D正确;故合理选项是D。二、不定项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)11.钠碱脱硫液(NaOH+Na2SO3)吸收一定量SO2气体后,可通过以下装置实现再生。下列说法正确的是A.电极a为负极B.m应为阳离子交换膜C.出液2仍为H2SO4,与进液浓度相同D.出液1可使溴水褪色【答案】BD【解析】【分析】此装置的作用是在左侧生成钠碱脱硫液(NaOH+Na2SO3),因此脱硫完后的溶液在阴极区发生析氢反应,生成使阴极区pH上升,过量的与反应生成或与结合生成NaOH。所以左侧再生液为NaOH和溶液,由电荷守恒,中间区的进入左侧,而在右侧,发生氧化反应,透过阳膜进入中间区,因此,出液1为溶液。此反应本质是双阳膜电解法。【详解】A.电极a,发生还原反应,为阴极,故A错误;B.由以上分析知,左侧发生析氢反应,有电荷守恒,中间区的和进入左侧,所以m为阳离子交换膜,在左侧出现再生液,故B正确;C.由于右侧水放电,放氧生酸,水的量减少,故的浓度变大,故C错误;D.由以上分析知出液1为溶液,可与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色,故D正确;故答案选BD。
12.下列说法正确的是A.能发生消去反应,且所得产物均存在顺反异构B.的同分异构体中,遇FeCl3溶液显紫色的有13种(不考虑立体异构)C.“狗烯”的一氯代物共有15种D.含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6,分子中6个碳原子不都在同一直线上的共有3种【答案】C【解析】【详解】A.如果中羟基和相邻甲基上氢发生消去反应即生成,则碳碳双键一端的碳上有2个氢原子,不存在顺反异构,A错误;B.的同分异构体中,遇溶液显紫色则含有酚羟基,如果含有2个取代基,1个为酚羟基,另1个可以为-CH2COOH、-COOCH3、-CH2OOCH、-COCH2OH、-CH(OH)CHO,-OOCCH3共6种情况,每种情况存在邻、间、对3种情况,共18种情况;还可以是含有3、4个取代基的情况,远不止13种,B错误;C.根据等效氢原理可知,“狗烯”有15种不同的氢原子,则一氯代物共有15种,C正确;D.C6H6的不饱和度为4,含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6,满足的同分异构体为HC≡C-C≡C-CH2CH3、HC≡C-CH2-C≡C-CH3、HC≡C-CH2-CH2-C≡CH、H3C-C≡C-C≡C-CH3、,则分子中6个碳原子不都在同一直线上的共有4种,D错误;故答案为:C。13.X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是宇宙中含量最多的元素;在同周期元素中,第一电离能数值比Y大的元素有2种;Z元素原子的价层电子排布是;Q、W元素原子的最外层均只有1个电子,但Q
元素原子中只有两种形状的电子云,W元素原子的次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是A.电负性:X<Y<ZB.键角:C.的阴阳离子个数比为1∶1D.W元素位于元素周期表的d区【答案】A【解析】【分析】X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是宇宙中含量最多的元素,则X为H元素;在同周期元素中,第一电离能数值比Y大的元素有2种,则Y为N元素;Z元素原子的价层电子排布是,则Z为O元素;Q、W元素原子的最外层均只有1个电子,但Q元素原子中只有两种形状的电子云,则Q为Na元素,W元素原子的次外层内的所有轨道的电子均成对,则W为K元素。以此分析解答本题。【详解】A.根据上述分析:X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,其电负性:X<Y<Z,故A正确;B.根据上述分析:X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,YX3为NH3,X2Z为H2O,其键角:,故B错误;C.根据上述分析:Q为Na元素,Z为O元素,为Na2O2,其阴阳离子个数比为1∶2,故C错误;D.根据上述分析:W为K元素,W元素位于元素周期表的s区,故D错误故答案:A。14.实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如图实验,经检测所得固体中含有和白色物质X,下列说法正确的是A.白色物质X为,体现了浓硫酸具有吸水性B.NO和Y均为还原产物C.3molCu参与反应,转移了6mol电子D.若稀硫酸足量,在溶解的环节中至少需要0.8mol的稀硝酸【答案】AD【解析】【分析】由图可知,铜和足量浓硫酸反应生成Cu2S和白色物质X,无气体生成,反应生成Cu2S时,铜元素化合价由0价升高到Cu2S中的+1价,硫元素从+6价降低到Cu2S中-2
价,则按得失电子守恒,必定存在含化合价升高元素的其它产物,根据元素质量守恒,只能是CuSO4,则白色固体X为CuSO4,,向Cu2S和白色固体中加稀硫酸和稀硝酸,生成NO,可知反生反应为,固体Y是硫单质。【详解】A.白色固体易吸水生成蓝色固体,现在溶液中生成白色固体,体现了浓硫酸具有吸水性,A正确;B.,Y是硫,从化合价角度分析可知,NO为还原产物,Y为氧化产物,B错误;C.由前面分析可知反生反应,,5molCu参与反应,转移了8mol电子,C错误;D.若稀硫酸足量,在溶解的环节中稀硝酸做氧化剂,由分析中化学方程式得,则3molCu生成0.6molCu2S,最少消耗硝酸0.8mol,D正确;故答案选AD。第II卷(非选择题共54分)三、非选择题(本题共4小题,共54分。)15.一定条件下,二氧化碳可合成低碳烯烃,缓解温室效应、充分利用碳资源。(1)已知:①C2H4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2(g)△H1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2③H2O(l)=H2O(g)△H3④2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H4则△H4=______(用△H1、△H2、△H3表示)。(2)反应④的反应温度、投料比[=x]对CO2平衡转化率的影响如图所示:
图1①a______3(填“>”“<”或“=”,下同);M、N两点反应的平衡常数KM_____KN。②300℃,往6L反应容器中加入3molH2、1molCO2,反应10min达到平衡。求0到10min氢气的平均反应速率为_____。(3)中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图:催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表:助剂CO2转化率(%)各产物在所有产物中的占比(%)C2H4C3H6其他Na42.535.939.624.5K27.275.622.81.6Cu9.880.712.56.8①欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加_____助剂效果最好。②下列说法正确的是______(填标号)。a.第i步反应为CO2+H2CO+H2Ob.第i步反应的活化能低于第ⅱ步c.催化剂助剂生要在低聚反应、异构化反应环节起作用
d.Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的△H减小e.添加不同助剂后,反应的平衡常数各不相同(4)2018年,强碱性电催化还原CO2制乙烯研究取得突破进展,原理如图所示:已知PTFE浸泡了饱和KCl溶液,请写出阴极的电极反应:_____。【答案】(1)2△H2+4△H3-△H1(2)①.>②.>③.0.03mol•L-1•min-1(3)①K②.ac(4)2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-【解析】【小问1详解】反应④=4×s反应③+2×反应②-反应①,故;故答案为。【小问2详解】①投料比越大,二氧化碳的转化率越高,故a>3;从图中可以看,升高温度二氧化碳的转化率降低,为放热反应,N的温度比M高,温度越高,平衡常数越小,故;故答案为>;>。②300℃时二氧化碳的平衡转化率为0.6,二氧化碳投料为1mol,故二氧化碳反应的物质的量为0.6mol,根据反应,氢气转化的物质的量为,氢气的平均反应速率为;故答案为0.03mol•L-1•min-1。
【小问3详解】①通过表格中可以看出,选择Na为助剂时,乙烯的选择性太低;选择Cu为助剂时二氧化碳的转化率太低,选K作助剂;故答案为K。②a.从图中可以看出,第一步是二氧化碳和氢气反应生成一氧化碳,故a正确;b.第ⅰ步反应为慢反应,活化能高于第ⅱ步,故b错误;c.从图中可以看出,催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节起作用,故c正确;d.加入催化剂使不能改变加氢合成低碳烯烃的,故d错误;e.添加不同助剂后,不影响反应的平衡常数,故e错误;故答案选ac。【小问4详解】左侧a电极二氧化碳生成乙烯,碳元素化合价降低,故a电极为阴极,接太阳能电池的负极;阴极的电极反应为:;故答案为。16.回答下列问题:(1)ATP(三磷酸腺苷)是一种高能磷酸化合物,在细胞中,它与ADP的相互转化实现贮能和放能,从而保证了细胞各项生命活动的能量供应。ATP分子中属于sp2杂化的N原子是______(填序号)。(2)2001年德国专家从硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质,经测定,该物质易溶于水,在水中以SO和N4H两种离子的形式存在。N4H中N原子均为sp3杂化,请推测N4H的结构式:______。(3)某种磁性氮化铁的晶胞结构如图所示:
①基态Fe原子的电子排布式为______。②该化合物的化学式为______。③若晶胞底面边长为anm,高为cnm,NA为阿伏加德罗常数的值,则该磁性氮化铁的晶体密度为______g•cm-3(用含a、c、NA的代数式表示)。【答案】(1)2、4、5(2)(3)①.1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)②.Fe3N③.【解析】【小问1详解】属于杂化的N原子价层电子对数为3,六元环上N原子、五元环上双键中N原子价层电子对数均为3,故分子中属于杂化的N原子有3个,分别是2、4、5号N原子;【小问2详解】中N原子均为杂化,则4个N原子形成四面体构型,每个N原子又连接1个H原子,则的结构式为;【小问3详解】①Fe是26号元素,结合核外电子排布规律,可知基态Fe原子的电子排布式为;②N原子处于晶胞内部,Fe原子位于结构单元的内部、顶点、面心,晶胞中有2个N原子,Fe原子数目,Fe、N原子数目之比为3:1,故该晶胞化学式为;
③底面为正六边形,边长为anm,高为cnm,晶胞体积=,晶胞中原子总质量,故晶胞密度。17.NOx是主要大气污染物,可用氨催化吸收法除去。Ⅰ.氨催化吸收法除NOx:某同学采用以下装置或步骤模拟处理过程。回答下列问题:(1)实验室制备氨气的发生装置,可以选择图中装置中的______。(填标号)。A.B.C.D.(2)将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按如图装置进行实验。①Z中盛有______(填名称)。②氨气与NOx反应的化学方程式为______。Ⅱ.从铜氨废液含{[Cu(NH3)3·CO]+、[Cu(NH3)2]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH3、CH3COO-、CO等}中回收铜的工艺流程如图:
回答下列问题:(3)步骤(I)中被氧化的元素是______。(4)步骤(III)“沉铜”时,利用Na2S溶液而不选用NaOH溶液“沉铜”的优点是______。(5)步骤(IV)反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。(6)碱式氯化铜在400℃时能完全分解为CuO、H2O和HCl。为测定碱式氯化铜的组成进行如下实验:准确称取42.9g碱式氯化铜,加热到400℃使其完全分解,剩余固体32.0g,将生成的气体通过浓硫酸的洗气瓶,浓硫酸增重3.6g。碱式氯化铜的化学式为______。【答案】(1)D(2)①.氢氧化钠溶液②.6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(3)Cu、C(或铜、碳)(4)CuS的溶解度比Cu(OH)2小,能使Cu2+充分沉淀,提高Cu的回收率(5)2:3(6)Cu2(OH)3Cl【解析】【分析】从铜氨废液含等中回收铜,废液中通人热空气,并加热,可生成,得到含有的溶液,加入20%的硫酸,调节pH=2,得到硫酸铜,硫酸铵溶液,加入20%的硫化钠溶液生成CuS沉淀,在沉淀中加入硝酸可生成NO、S和硝酸铜,加入硫酸生成硫酸铜,经过滤、洗涤、干燥得到五水硫酸铜晶体。向含有的溶液中加人盐酸,经过滤、洗涤、干燥,可得到碱式氯化铜。【小问1详解】固体受热分解生成和HCl,但和HCl在管口遇冷又化合反应生成,故A错误;浓氨水遇到生石灰,含有的水与生石灰化合生成熟石灰,过程中放出大量热,使浓氨水受热分解产生氨气,但收集氨气时试管不能用塞子堵住,故B错误;固体与熟石灰共热制备氨气,由于反应时有水生成,试管应倾斜向下,故C错误;浓氨水受热可分解产生氨气,使用液液加热型装置,故D正确;【小问2详解】极易溶于水,有毒,不能随意排放到空气中,且也有毒,而且能和氢氧化钠溶
液反应,故Z中盛有的是氢氧化钠溶液;氨气与反应,氨气被氧化成氮气和水,被还原成氮气,则反应的化学方程式是;【小问3详解】步骤(Ⅰ)“吹脱”时通入空气,氧气把氧化为,将CO氧化生成吹出,吹出游离的等,故答案为Cu、C;【小问4详解】步骤(III)“沉铜”时,溶液与溶液反应生成CuS沉淀和,因为硫化铜的溶解度小于氢氧化铜的溶解度,能使充分沉淀,提高Cu的回收率,所以“沉铜”选用溶液而不选用NaOH溶液;【小问5详解】步骤(IN)反应中CuS和硝酸反应生成NO、S,反应中S元素化合价由-2价升高到0价,N元素的化合价由+5价降低为+2价,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3;【小问6详解】碱式氯化铜在400℃时能完全分解为CuO、和HCl。为测定碱式氯化铜的组成进行如下实验:准确称取42.9g碱式氯化铜,加热到400℃使其完全分解,剩余固体32.0g,将生成的气体通过浓硫酸的洗气瓶,浓硫酸增重3.6g。CuO的物质的量为的物质的量为,HCl的物质的量为,则,则碱式氯化铜化学式为;18.用A合成G的路线如图所示。请回答相关问题。已知:Ⅰ.RCHORCH2OHⅡ.R-COOH+R′-NH2+H2O
Ⅲ.R-CN(1)醛X的名称是______,D中的官能团有______。(2)C的结构简式是______,C到D的反应类型是______。(3)请写出F到G的化学方程式:______。(4)E的同分异构体中,满足下列条件的同分异构体(不考虑立体异构)一共有______种。其中,苯环上连有2个取代基,且有4种不同化学环境的H,个数比为2:2:2:1的同分异构体的结构简式是______。①属于芳香族化合物②含有官能团-CN③可以和NaHCO3溶液反应放出气体(5)写出以苯甲醇()为原料制备的合成路线(其他无机试剂任选)______。【答案】(1)①.甲醛②.碳溴键、醚键(2)①.②.取代反应(3)++H2O(4)①.17②.、(5)【解析】【分析】有机合成流程图中,结合逆合成分析可知,醛X为甲醛,与A发生反应生成B:,由已知Ⅰ可推导C:,在
条件下发生醇的取代反应生成D,再在NaCN条件下发生取代生成E,E酸化生成F:,依据G的结构和已知Ⅱ可逆推Y:。【小问1详解】醛X可与A反应生成,增加一个碳原子,故醛X为甲醛;D:,官能团为醚键和碳溴键;故答案为甲醛;碳溴键、醚键。【小问2详解】B为,加氢还原生成;C到D是醇在条件下发生的取代反应;故答案为;取代反应。小问3详解】由已知Ⅱ可知;所以F到G的化学方程式。【小问4详解】E的同分异构体中,满足①属于芳香族化合物;②含有官能团-CN;③可以和NaHCO3溶液反应放出气体,所以含有羧基;所以有当取代基为-COOH和-CH2CN时,有3种;当取代基-CN,-CH2COOH时有3种;取代基为-CN,-COOH和-CH3时:当-CN和-COOH处在邻位时,有4种;当-CN和-COOH处在间位时,有4种;当-CN和-COOH处在对位时,有2种;当-CN,-COOH和-CH3均处在间位时有1种,所以共17种;苯环上连有2个取代基,且有4种不同化学环境的H,个数比为2:2:2:1的同分异构体的结构简式是、;故答案为17;、。【小问5详解】已知Ⅱ可推知羧基和氨基在条件下可脱一分子水生成酰胺键,目标产物逆向分析推
导上一级产物为和,这两种物质皆可由在一定条件合成,苯甲醇经历两步取代反应即可生成,合成路线为;故答案为。
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