


江苏省盐城市五校联考2024-2025学年高二上学期1月期末考试 化学试题(原卷版+解析版)
展开 这是一份江苏省盐城市五校联考2024-2025学年高二上学期1月期末考试 化学试题(原卷版+解析版),共28页。试卷主要包含了作答非选择题时必须用黑色字迹0等内容,欢迎下载使用。
(总分100分 考试时间75分钟)
注意事项:
1.本试卷中所有试题必须作答在答题纸上规定的位置,否则不给分。
2.答题给,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔写在试卷及答题纸上。
3.作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答题纸的指定位置上,作答选择题必须用2B铅笔在答题纸上将对应题目的选项涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持答题纸清洁、不折叠、不破损。
本卷可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题:(本大题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题的四个选项中,只有一个选项最符合题目要求。)
1. 2024年10月30日,我国神舟十九号载人飞船成功发射,筑梦苍穹,星辰大海,再添一抹中国红!下列有关说法不正确的是
A. 运载火箭加注的液氢燃料是高能清洁燃料
B. 载人飞船内,常用固体来吸收空气中的
C. 用作运载火箭壳体复合材料增强体的纤维属于有机高分子材料
D. 用于制造载人飞船上太阳能电池板的半导体材料主要成分为
2. 下表物质中所含官能团名称命名错误的是
A. AB. BC. CD. D
3. 工业上用处理水体中的氨氮(、)生成。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 氧原子基态核外电子排布式为:
C. 的电子式:
D. 第一电离能:
4. 有机物结构理论中有一个重要的观点:有机物分子中原子间或原子团间可以产生相互影响,从而导致化学性质的不同,以下的事实不能说明此观点的是
A. 的酸性比酸性强
B. 丙酮分子中的氢原子比丙烷分子中的氢原子更易发生卤代反应
C. 乙醛能与发生加成反应,而乙醇不能
D. 苯酚能与溶液反应而乙醇则很难
5. 下列指定反应的化学方程式或离子方程式不正确的是
A. 在溶液中水解:
B. 甲酸和乙醇酯化反应:
C. 2-丙醇的消去反应:
D. 乙炔与水的加成反应:
6. 碳酸乙烯酯是一种性能优良的溶剂和有机合成的中间体,其结构简式如图。下列说法错误的是
A. 该有机物能发生氧化反应
B. 该有机物中所有原子共平面
C. 其链状同分异构体可能含醛基
D. 碳酸乙烯酯在酸性条件下水解产物为二氧化碳和乙二醇
7. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C. 石油
D. 新制
8. 下列各组实验操作规范,且能达到实验目的是
A. AB. BC. CD. D
9. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A 易溶于水,可用于消毒杀菌
B. 溶液呈碱性,可用作木材防火剂
C. 易转化为,呈现较强的还原性,原因是趋向于由不稳定状态转化为较稳定状态的
D. 氨基中氮原子含有孤电子对,可与羧基反应生成酰胺基
10. 以反应 5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时,分别量取 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是
A. 实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
B. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
C. 实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D. 实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40s,则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4ml•L-1•s-1
11. 化学品Y可由X通过加成、消去两步反应制得。下列说法不正确的是
A. X能使溴水褪色,说明X中含碳碳双键
B. 有副产物生成
C. X、Y都存在顺反异构体
D. Y与足量加成后的产物分子中只有一个手性碳原子
12. 一种芳纶纤维拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如下图
下列关于该高分子说法正确的是
A. 完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境
B. 完全水解产物的单个分子中,含有官能团―COOH或―NH2
C. 氢键对该高分子的性能没有影响
D. 结构简式为:
13. 废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、。为了保护环境,充分利用铅资源,通过如图流程实现铅的回收,其中HAc是醋酸。下列说法不正确的是
A. “铅膏”中主要来源于该电池的正极材料
B. “酸浸”步骤中利用的原理之一是醋酸酸性大于碳酸
C. “酸浸”中的作氧化剂
D. “沉铅”后的滤液焰色反应呈黄色
14. 制造隐形眼镜的功能高分子材料Q的合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. 试剂a为NaOH水溶液B. Y易溶于水
C. Z的结构简式可能为D. M分子中有2种官能团
二、非选择题:本大题共4题,共计58分
15. 可利用过硫酸钠()吸收液脱除NO,流程如图1所示。其中过硫酸钠中的结构式如图2所示
(1)为提高NO的脱除率,可采取的措施有_______(任写一个)。
(2)中硫元素的化合价为_______。
(3)“反应2”的离子方程式为_______。
(4)整个流程中每脱除1mlNO,二步反应中理论上至少需加入的物质的量是_______。
(5)测定某沉淀中铁的质量分数:准确称取沉淀1.200g,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用溶液滴定至终点(滴定过程中与反应生成和),消耗溶液22.00mL。该沉淀中铁的质量分数为_______(写出计算过程)。
16. MgF2是一种重要的无机化工原料,可用于制备多晶材料、光学玻璃。现有如下两种途径可以制得。
途径Ⅰ:以工业级MgSO4溶液(含Fe3+和Mn2+等杂质)为原料制备MgF2,过程如下:
(1)除杂
①向硫酸镁溶液中加入Na2SO4,加热、保持溶液温度在80~95℃,将Fe3+转化为Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀,反应后滤液pH____(填“增大”、“不变”或“减小”);
②调节滤液的pH,使溶液呈弱碱性,向其中加入H2O2,将Mn2+转化为MnO2沉淀,写出该反应的离子方程式____。
③Mn+(Fe3+、Mn2+、Mg2+)转变为氢氧化物沉淀的pH如图。除杂时未采取将Mn2+直接转化为Mn(OH)2的原因是____。
(2)沉镁
向“除杂”后滤液中加入Na2CO3,同时产生气体,写出生成Mg2(OH)2CO3的化学方程式____。
(3)酸溶
将所得Mg2(OH)2CO3置于____(填“玻璃”、“聚丙烯”或“石英”)烧杯中,加入适量的HF,搅拌溶解。
途径Ⅱ:以磷肥副产物H2SiF6溶解MgO,充分反应后过滤、得MgSiF6溶液,浓缩得MgSiF6·6H2O,300℃条件下煅烧得MgF2。
(4)溶解时,H2SiF6质量分数控制在18%~20%的原因:____(20℃时,MgSiF6的溶解度30.8 g)。
17. 氯化两面针碱具有抗炎、抗真菌、抗氧化和抗HIV等多种生物活性。其合成路线如下:
(1)C中所含含氧官能团有_______、_______(填名称)。
(2)试剂X的分子式为,写出X的结构简式:_______,的过程可以看作先发生了加成反应,后发生了_______反应。
(3)的反应类型为_______。
(4)A的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①能与溶液发生显色反应,但不能发生银镜反应;
②碱性水解后酸化,所得两种有机产物分子的核磁共振氢谱图中峰个数分别为2和3。
(5)写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干) _______。
18. Sr与、同主族,实验室以天青石精矿(主要含,还含有少量、、)为原料制取,其实验流程如下:
(1)浸取天青石精矿时,向溶液中加入适量浓氨水发生的反应为:_______(写离子方程式)。“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃,搅拌,反应3小时,温度过高将会导致的转化率下降,其原因是_______。
(2)“焙烧”所得粗品用蒸馏水多次浸取得溶液。判断粗品已经浸取完全的方法:_______。
(3)“沉淀”过程中除得到外,还得到一种可循环利用的物质,该物质为_______。
(4)将与煤粉按照一定比例混合后煅烧得到一种黑灰()。设计以黑灰为原料,制取的实验方案_______。
(已知:易溶于水,易水解。水浸时的浸取率随温度变化如图。实验中锶元素需充分转化,必须使用的试剂:蒸馏水,和溶液)。
2024/2025学年度第一学期联盟校期末考试
高二年级化学试题
(总分100分 考试时间75分钟)
注意事项:
1.本试卷中所有试题必须作答在答题纸上规定的位置,否则不给分。
2.答题给,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔写在试卷及答题纸上。
3.作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答题纸的指定位置上,作答选择题必须用2B铅笔在答题纸上将对应题目的选项涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持答题纸清洁、不折叠、不破损。
本卷可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题:(本大题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题的四个选项中,只有一个选项最符合题目要求。)
1. 2024年10月30日,我国神舟十九号载人飞船成功发射,筑梦苍穹,星辰大海,再添一抹中国红!下列有关说法不正确的是
A. 运载火箭加注的液氢燃料是高能清洁燃料
B. 载人飞船内,常用固体来吸收空气中的
C. 用作运载火箭壳体复合材料增强体的纤维属于有机高分子材料
D. 用于制造载人飞船上太阳能电池板的半导体材料主要成分为
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢气燃烧生成物是水,没有污染,所以运载火箭加注的液氢燃料是高能清洁燃料,故A正确;
B.固体属于碱,能和二氧化碳反应,且摩尔质量小,相同质量的情况下,能吸收更多的二氧化碳,因此载人飞船内,常用固体来吸收空气中的,故B正确;
C.纤维属于有机高分子材料,故C正确;
D.用于制造载人飞船上太阳能电池板的半导体材料主要成分为Si,不是二氧化硅,故D错误;
故选D。
2. 下表物质中所含官能团名称命名错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.含有的官能团围为酮羰基、胺基,A错误;
B.的官能团为酯基和羧基,B正确;
C.的官能团为碳溴键、羟基,C正确;
D.的官能团为碳碳双键、醛基,D正确;
故选A。
3. 工业上用处理水体中的氨氮(、)生成。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 氧原子基态核外电子排布式为:
C. 的电子式:
D. 第一电离能:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同一周期元素的原子半径随原子序数的递增而减小,同一族的元素的原子半径从上到下,随电子层数增多,原子半径增大,三种元素中原子半径最大的是Na,原子半径顺序应为:,A不符合题意;
B.根据能量最低原理,基态氧原子的电子排布式为:,B符合题意;
C.氨气的电子式为:,C不符合题意;
D.N原子2p能级处于半充满,其第一电离能大于O,三种元素的第一电离能顺序应为:,D不符合题意;
故选B;
4. 有机物结构理论中有一个重要的观点:有机物分子中原子间或原子团间可以产生相互影响,从而导致化学性质的不同,以下的事实不能说明此观点的是
A. 的酸性比酸性强
B. 丙酮分子中的氢原子比丙烷分子中的氢原子更易发生卤代反应
C. 乙醛能与发生加成反应,而乙醇不能
D. 苯酚能与溶液反应而乙醇则很难
【答案】C
【解析】
【详解】A.中Cl原子是吸电子基团,会增大羧基中羟基的极性,更加容易电离出氢离子,酸性比强,可说明氯原子对羧基有影响,从而导致化学性质的不同,A不符合题意;
B.丙酮()分子与丙烷分子中甲基连接的基团不同,丙酮中甲基与羰基相连,丙酮中的氢原子比丙烷分子中氢原子更易被卤素原子取代,说明受羰基的影响使甲基中H原子比丙烷中氢原子更活泼,B不符合题意;
C.CH3CHO含有醛基可以与氢气发生加成反应,乙醇分子中不含不饱和价键,因此不能发生加成反应,两者所含官能团结构不同,因此反应不同,不是原子团之间相互影响,C符合题意;
D.苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应,说明受苯环的影响使酚羟基上的氢更活泼,D不符合题意;
故选C。
5. 下列指定反应的化学方程式或离子方程式不正确的是
A. 在溶液中水解:
B. 甲酸和乙醇酯化反应:
C. 2-丙醇的消去反应:
D. 乙炔与水的加成反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.在溶液中发生水解反应生成RCOOH和铵根离子,反应的化学方程式为,故A正确;
B.浓硫酸作用下甲酸和乙醇共热发生酯化反应生成甲酸乙酯和水,反应的化学方程式为,故C正确;
C.浓硫酸作用下2-丙醇共热发生消去反应生成丙烯和水,反应的化学方程式为,故C错误;
D.催化剂作用下乙炔与水共热发生加成反应生成乙醛,反应的化学方程式为,故D正确;
故选C。
6. 碳酸乙烯酯是一种性能优良的溶剂和有机合成的中间体,其结构简式如图。下列说法错误的是
A. 该有机物能发生氧化反应
B. 该有机物中所有原子共平面
C. 其链状同分异构体可能含醛基
D. 碳酸乙烯酯在酸性条件下水解产物为二氧化碳和乙二醇
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物燃烧时发生氧化反应,A正确;
B.该有机物中含2个饱和碳原子,不可能所有原子共平面,B错误;
C.其链状同分异构体可能为OHCCH( OH)CHO,C正确;
D.根据碳酸乙烯酯的结构简式可知,碳酸乙烯酯在酸性条件下水解产物为碳酸和乙二醇,其中碳酸分解为二氧化碳和水,D正确;
故选B。
7. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C. 石油
D. 新制
【答案】B
【解析】
【详解】A.次氯酸钙与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气,A错误;
B.稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,B正确;
C.石油裂解可制得乙烯,分馏不能得到乙烯,C错误;
D.氢氧化钠与硫酸铜反应得到新制氢氧化铜,但丙酮不能与新制氢氧化铜发生反应生成氧化亚铜,D错误;
故选B。
8. 下列各组实验操作规范,且能达到实验目的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.碘易溶在四氯化碳中,四氯化碳密度大于水,在下层,则可以用图中装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层,故A正确;
B.配制银氨溶液时,应将稀氨水逐滴滴入稀硝酸银溶液中,直到最初产生的沉淀刚好溶解为止,不能将硝酸银溶液滴入稀氨水中,否则无法制得银氨溶液,故B错误;
C.乙酸乙酯能在氢氧化钠溶液中水解,应该用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,且导管不能插入液面之下,故C错误;
D.溴乙烷与NaOH醇溶液发生消去反应,乙醇易挥发,乙醇、乙烯均能被高锰酸钾氧化,则不能检验乙烯,故D错误;
故选A。
9. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. 易溶于水,可用于消毒杀菌
B. 溶液呈碱性,可用作木材防火剂
C. 易转化为,呈现较强的还原性,原因是趋向于由不稳定状态转化为较稳定状态的
D. 氨基中氮原子含有孤电子对,可与羧基反应生成酰胺基
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有强的氧化性,所以可用氯气杀菌消毒,与氯气分子易溶于水无关,故A不选;
B.Na2SiO3溶液耐高温,不易燃烧,可用作木材的防火剂,与其溶液显碱性无关,故B不选;
C.Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,趋向于由不稳定状态转化为较稳定状态的,所以呈现较强的还原性,容易被氧化为,前后关系对应正确,故C选;
D.羧基上羟基被氨基取代,生成酰胺基属于取代反应,与氨基含有孤电子对无关,故D不选;
故选C。
10. 以反应 5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时,分别量取 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是
A. 实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
B. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
C. 实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D. 实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40s,则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4ml•L-1•s-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据反应方程式可得5H2C2O4~2,由实验数据分析可知,n(KMnO4)=4×10-3L×0.01ml·L-1=4×10-5ml,刚好与之反应的n(H2C2O4)=n(KMnO4)=1×10-4ml,若是0.1ml/L的H2C2O4溶液,所需体积为1mL,故在这三个实验中,所加H2C2O4溶液均过量,故A正确;
B.在其它条件都相同时,开始速率很小,过一会儿速率突然增大,说明反应生成了具有催化作用的物质,其中水没有这种作用,CO2释放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,故B正确;
C.分析表中数据可知,实验①和实验②只是浓度不同,即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响;实验②和③只是温度不同,所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响,故C正确;
D.高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=×0.010ml/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)==1.7×10−4ml⋅L−1⋅s−1,故D错误;
本题选D。
11. 化学品Y可由X通过加成、消去两步反应制得。下列说法不正确的是
A. X能使溴水褪色,说明X中含碳碳双键
B. 有副产物生成
C. X、Y都存在顺反异构体
D. Y与足量加成后的产物分子中只有一个手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.X中含有醛基,醛基可以被溴氧化而使其褪色,故不能说明X中含有碳碳双键,A错误;
B.对比X和Y的结构可知,可能产生副产物生成,B正确;
C.分析X、Y的结构简式可知,结构中存在碳碳双键都连接了不同的原子或者原子团,故都存在顺反异构体,C正确;
D.Y与足量加成后的产物存在手性碳,D正确;
故选A。
12. 一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如下图
下列关于该高分子的说法正确的是
A. 完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境
B. 完全水解产物单个分子中,含有官能团―COOH或―NH2
C. 氢键对该高分子的性能没有影响
D. 结构简式:
【答案】B
【解析】
【详解】A、芳纶纤维的结构片段中含肽键,完全水解产物的单个分子为、,、中苯环都只有1种化学环境的氢原子,A错误;
B、芳纶纤维的结构片段中含肽键,完全水解产物的单个分子为、,含有的官能团为-COOH或-NH2,B正确;
C、氢键对该分子的性能有影响,如影响沸点等,C错误;
D、芳纶纤维的结构片段中含肽键,采用切割法分析其单体为、,该高分子化合物由、通过缩聚反应形成,其结构简式为,D错误;
答案选B
13. 废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、。为了保护环境,充分利用铅资源,通过如图流程实现铅的回收,其中HAc是醋酸。下列说法不正确的是
A. “铅膏”中主要来源于该电池的正极材料
B. “酸浸”步骤中利用的原理之一是醋酸酸性大于碳酸
C. “酸浸”中的作氧化剂
D. “沉铅”后的滤液焰色反应呈黄色
【答案】C
【解析】
【分析】从主要含、废旧铅蓄电池的铅膏中回收铅资源。通过如图流程可知“脱硫”时利用了沉淀转化原理,将PbSO4转化为PbCO3,便于后面的酸浸。在“酸浸”时将还原,最终铅元素全部转化为可溶性的Pb(Ac)2,“沉铅”时将Pb(Ac)2转化为Pb(OH)2,最后Pb(OH)2加热得到PbO。
【详解】A.铅蓄电池中铅做负极,二氧化铅做正极,“铅膏”中主要来源于该电池的正极材料,A正确;
B.“酸浸”步骤中,其中的反应之一是,反应原理是强酸制弱酸,B正确;
C.“酸浸”中PbO2通过和H2O2、HAc反应转化为Pb(Ac)2,此过程中,Pb元素的化合价降低, PbO2做氧化剂,H2O2做还原剂,C错误;
D.“沉铅”后的滤液含有Na+,滤液焰色反应呈黄色,D正确;
故选C。
14. 制造隐形眼镜的功能高分子材料Q的合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. 试剂a为NaOH水溶液B. Y易溶于水
C. Z的结构简式可能为D. M分子中有2种官能团
【答案】D
【解析】
【分析】X可与溴的四氯化碳溶液反应生成C2H4Br2,可知X为乙烯;C2H4Br2发生水解反应生成Y为HOCH2CH2OH,在浓硫酸加热条件下与Z发生反应生成单体M,结合Q可反推知单体M为,则Z为;
【详解】A.根据分析可知,1,2-二溴乙烷发生水解反应,反应所需试剂为NaOH水溶液,A正确;
B.Y为HOCH2CH2OH,含羟基,可与水分子间形成氢键,增大在水中溶解度,易溶于水,B正确;
C.根据分析,Z的结构简式可能为,C正确;
D.根据分析M为,含有酯基、碳碳双键、羟基3种官能团,D错误;
故选D。
二、非选择题:本大题共4题,共计58分
15. 可利用过硫酸钠()吸收液脱除NO,流程如图1所示。其中过硫酸钠中的结构式如图2所示
(1)为提高NO的脱除率,可采取的措施有_______(任写一个)。
(2)中硫元素的化合价为_______。
(3)“反应2”的离子方程式为_______。
(4)整个流程中每脱除1mlNO,二步反应中理论上至少需加入的物质的量是_______。
(5)测定某沉淀中铁质量分数:准确称取沉淀1.200g,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用溶液滴定至终点(滴定过程中与反应生成和),消耗溶液22.00mL。该沉淀中铁的质量分数为_______(写出计算过程)。
【答案】(1)匀速、缓慢地通入NO气体\采用气液逆向吸收\适当提高吸收液的浓度
(2)+6 (3)
(4)
(5)30.8%
【解析】
【分析】过硫酸钠()中含有过氧键,具有强氧化性,在反应1中将NO氧化为NaNO2,反应2中过硫酸钠继续将NaNO2氧化为NaNO3,据此分析解答。
【小问1详解】
为提高NO的脱除率,需要匀速、缓慢地通入NO气体,或采用气液逆向吸收,或适当提高吸收液的浓度;
【小问2详解】
中含有过氧键,其中两个氧原子是-1价,则硫元素的化合价为+6价;
【小问3详解】
“反应2”中碱性条件下,将氧化为,自身被还原为,结合电荷守恒,原子守恒可知,离子方程式为:;
【小问4详解】
,每脱除1mlNO,转移3ml电子,再根据,则需要加入的物质的量是1.5ml;
【小问5详解】
由电子守恒得,
。
16. MgF2是一种重要的无机化工原料,可用于制备多晶材料、光学玻璃。现有如下两种途径可以制得。
途径Ⅰ:以工业级MgSO4溶液(含Fe3+和Mn2+等杂质)为原料制备MgF2,过程如下:
(1)除杂
①向硫酸镁溶液中加入Na2SO4,加热、保持溶液温度在80~95℃,将Fe3+转化为Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀,反应后滤液的pH____(填“增大”、“不变”或“减小”);
②调节滤液的pH,使溶液呈弱碱性,向其中加入H2O2,将Mn2+转化为MnO2沉淀,写出该反应的离子方程式____。
③Mn+(Fe3+、Mn2+、Mg2+)转变为氢氧化物沉淀的pH如图。除杂时未采取将Mn2+直接转化为Mn(OH)2的原因是____。
(2)沉镁
向“除杂”后滤液中加入Na2CO3,同时产生气体,写出生成Mg2(OH)2CO3的化学方程式____。
(3)酸溶
将所得Mg2(OH)2CO3置于____(填“玻璃”、“聚丙烯”或“石英”)烧杯中,加入适量的HF,搅拌溶解。
途径Ⅱ:以磷肥副产物H2SiF6溶解MgO,充分反应后过滤、得MgSiF6溶液,浓缩得MgSiF6·6H2O,300℃条件下煅烧得MgF2。
(4)溶解时,H2SiF6质量分数控制在18%~20%的原因:____(20℃时,MgSiF6的溶解度30.8 g)。
【答案】 ①. 减小 ②. Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O ③. 若要将Mn2+完全转化为Mn(OH)2沉淀,就会将一部分Mg2+转化沉淀 ④. 2MgSO4+2Na2CO3+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑+2Na2SO4 ⑤. 聚丙烯 ⑥. 若H2SiF6浓度过低,溶解速率慢,会增加MgSiF6溶液浓缩成本;H2SiF6浓度过高,会导致MgSiF6溶液浓度过大而析出
【解析】
【分析】途径I:工业级MgSO4溶液中含Fe3+和Mn2+,经过除杂除去Fe3+和Mn2+得到MgSO4溶液,向MgSO4溶液中加入Na2CO3得到Mg2(OH)2CO3沉淀,Mg2(OH)2CO3用HF溶解生成MgF2,然后经烘干得到MgF2;
途径II:用H2SiF6溶解MgO获得MgSiF6溶液,MgSiF6溶液浓缩得MgSiF6·6H2O,300℃条件下煅烧MgSiF6·6H2O得MgF2。
【详解】(1)①工业级MgSO4溶液中含Fe3+和Mn2+,加入Na2SO4,加热、保持溶液温度在80~95℃,将Fe3+转化为Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀,发生的离子反应为:2Na++6Fe3++4+12H2O= Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+12H+,反应后溶液的酸性增强,则反应后滤液的pH减小;故答案为:减小;
②加入H2O2,Mn2+被氧化转化为MnO2沉淀,1mlMn2+失去2ml电子生成1mlMnO2,则H2O2被还原成H2O,1mlH2O2得到2ml电子,根据溶液呈弱碱性,结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O;故答案为:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O;
③根据图象可知,除杂时未采取将Mn2+直接转化为Mn(OH)2的原因是:若要将Mn2+完全转化为Mn(OH)2沉淀(即Mn2+的浓度小于1×10-5ml/L时),就会将一部分Mg2+转化沉淀;故答案为:若要将Mn2+完全转化为Mn(OH)2沉淀,就会将一部分Mg2+转化沉淀。
(2)向“除杂”后滤液MgSO4溶液中加入Na2CO3生成Mg2(OH)2CO3沉淀、同时产生气体,该气体为CO2,根据原子守恒,反应的化学方程式为:2MgSO4+2Na2CO3+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑+2Na2SO4;故答案为:2MgSO4+2Na2CO3+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑+2Na2SO4。
(3) Mg2(OH)2CO3中加入适量HF溶解时发生的反应为:Mg2(OH)2CO3+4HF=2MgF2+3H2O+CO2↑,由于玻璃中含有SiO2、石英晶体就是结晶的SiO2,HF能与SiO2发生反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,HF能腐蚀玻璃和石英烧杯,故“酸溶”时不能选用玻璃和石英烧杯、应选用聚丙烯烧杯;故答案为:聚丙烯。
(4)途径II用H2SiF6溶解MgO得到MgSiF6溶液,发生的反应为H2SiF6+MgO= MgSiF6+H2O,20℃时,MgSiF6的溶解度30.8 g,饱和MgSiF6溶液的质量分数为×100%=23.5%;若H2SiF6浓度过低,一方面溶解速率慢,另一方面得到的MgSiF6溶液的浓度小,会增加MgSiF6溶液浓缩成本;若所用H2SiF6质量分数为20%,取100g质量分数为20%的H2SiF6,其中H2SiF6的质量为20g,根据H2SiF6+MgO= MgSiF6+H2O,反应消耗的MgO的质量为5.56g、生成的MgSiF6的质量为 23.06g,所得MgSiF6溶液的质量分数为×100%=21.8%(比23.5%略小),若H2SiF6浓度过高,会导致MgSiF6溶液浓度过大而析出,故溶解时,H2SiF6质量分数控制在18%~20%;故答案为:若H2SiF6浓度过低,溶解速率慢,会增加MgSiF6溶液浓缩成本;H2SiF6浓度过高,会导致MgSiF6溶液浓度过大而析出。
17. 氯化两面针碱具有抗炎、抗真菌、抗氧化和抗HIV等多种生物活性。其合成路线如下:
(1)C中所含含氧官能团有_______、_______(填名称)。
(2)试剂X的分子式为,写出X的结构简式:_______,的过程可以看作先发生了加成反应,后发生了_______反应。
(3)的反应类型为_______。
(4)A的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①能与溶液发生显色反应,但不能发生银镜反应;
②碱性水解后酸化,所得两种有机产物分子的核磁共振氢谱图中峰个数分别为2和3。
(5)写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干) _______。
【答案】(1) ①. 醚键 ②. 酮羰基
(2) ①. ②. 消去反应
(3)还原反应 (4)
(5)
【解析】
【分析】对比A和B的结构简式, X的结构简式,A→B发生的是先醛基加成,后羟基消去反应;B到C的反应中,发生碳碳双键的加成反应;C到D的反应中,氰基水解生成羧基;D到E的反应中,D中的羰基被还原成;E到F的反应中,E中羧基脱去羟基,与苯环中取代基邻位的H原子断键结合成环,如;
【小问1详解】
C的结构简式:可知,所含官能团有氰基、醚键和酮羰基,其中含氧官能团有醚键和酮羰基;
【小问2详解】
由分析可知, X的结构简式;A→B发生的是先醛基加成,后羟基消去反应,中间产物为;
【小问3详解】
的反应中失去氧原子,得到氢原子,可知反应类型为还原反应;
【小问4详解】
A的分子式为,其同分异构体同时满足下列条件:①能与溶液发生显色反应,但不能发生银镜反应,说明含有酚羟基,但不含有醛基;②碱性水解后酸化,所得两种有机产物分子的核磁共振氢谱图中峰个数分别为2和3,说明还有酯基。得到的酸假如为甲酸,不满足条件①;得到的酸假如为乙酸,核磁共振氢谱图中峰个数为2,对应的另一有机产物核磁共振氢谱图中峰个数不为3,不满足条件②;得到的酸假如为丙酸,核磁共振氢谱图中峰个数为3,对应的另一有机产物核磁共振氢谱图中峰个数为2,只能为对苯二酚,则该同分异构体的结构简式:;
【小问5详解】
根据合成路线E→F可知羧基可以在、作用下成环,可以将转化为,依次发生题目中E→F、D→E的反应得到,其合成路线为 。
18. Sr与、同主族,实验室以天青石精矿(主要含,还含有少量、、)为原料制取,其实验流程如下:
(1)浸取天青石精矿时,向溶液中加入适量浓氨水发生的反应为:_______(写离子方程式)。“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃,搅拌,反应3小时,温度过高将会导致的转化率下降,其原因是_______。
(2)“焙烧”所得粗品用蒸馏水多次浸取得溶液。判断粗品已经浸取完全的方法:_______。
(3)“沉淀”过程中除得到外,还得到一种可循环利用的物质,该物质为_______。
(4)将与煤粉按照一定比例混合后煅烧得到一种黑灰()。设计以黑灰为原料,制取的实验方案_______。
(已知:易溶于水,易水解。水浸时的浸取率随温度变化如图。实验中锶元素需充分转化,必须使用的试剂:蒸馏水,和溶液)。
【答案】(1) ①. ②. 温度过高将会导致的分解及氨水的分解挥发
(2)取最后一次浸取液,向其中滴加几滴酚酞,溶液不变红
(3)氨水 (4)取适量的黑灰用90℃的热水浸取2~3次,将产生的气体用溶液充分吸收,所得浸取液合并后滴加稍过量的,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干
【解析】
【分析】天青石精矿(主要含SrSO4,还含有少量SiO2、CaSO4、BaSO4),加入碳酸氢铵溶液和氨水浸取,可将SrSO4转化为SrCO3,过滤后滤渣含有SiO2、CaCO3、BaSO4、SrCO3,滤液中含有NH,滤渣经过焙烧,“焙烧”所得SrO粗品用蒸馏水多次浸取得Sr(OH)2溶液,再和第一步浸取的滤液反应生成SrSO4,以此解答。
【小问1详解】
浸取天青石精矿时,向NH4HCO3溶液中加入适量浓氨水将HCO转化为CO,增大溶液中CO的浓度从而促进生成SrCO3,故离子方程式为;NH4HCO3加热易分解,温度过高将会导致NH4HCO3的分解及氨水的分解挥发,所以“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃、搅拌、反应3小时,温度过高将会导致SrSO4的转化率下降;
【小问2详解】
SrO粗品已经浸取完全时,浸取后的溶液中不再有Sr(OH)2,取最后一次浸取液,向其中滴加几滴酚酞,溶液不变红说明浸取完全;
【小问3详解】
第一步浸取滤液中含有NH,在沉淀过程中会生成NH3H2O,可循环利用;
【小问4详解】
由图可知,90℃是Sr(OH)2的浸取率最高,取适量的黑灰用90℃的热水浸取2~3次,将产生的气体用NaOH溶液充分吸收,所得浸取液合并后滴加稍过量的3ml·L-1H2SO4,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干,故答案为:取适量的黑灰用90℃的热水浸取2~3次,将产生的气体用NaOH溶液充分吸收,所得浸取液合并后滴加稍过量的3ml·L-1H2SO4,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干。
选项
物质
官能团的名称
A
醚键、氨基
B
酯基、羧基
C
碳溴键、羟基
D
碳碳双键、醛基
A.分离萃取碘水后已分层的有机层和水层
B.实验室配制银氨溶液
C.制备乙酸乙酯
D.检验溴乙烷与醇溶液共热产生的乙烯
实验编号
H2C2O4 溶液
酸性 KMnO4 溶液
温度/℃
浓度/(ml·L-1)
体积/mL
浓度/(ml·L-1)
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
40
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
选项
物质
官能团的名称
A
醚键、氨基
B
酯基、羧基
C
碳溴键、羟基
D
碳碳双键、醛基
A.分离萃取碘水后已分层的有机层和水层
B.实验室配制银氨溶液
C.制备乙酸乙酯
D.检验溴乙烷与醇溶液共热产生的乙烯
实验编号
H2C2O4 溶液
酸性 KMnO4 溶液
温度/℃
浓度/(ml·L-1)
体积/mL
浓度/(ml·L-1)
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
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