2023—2024学年度第二学5月期阶段性考试高三化学试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 N—14 S—32 Mn—55 I—127
注意事项:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共100分,考试时间75分钟。
2.请把选择题和非选择题的答案均填写在答题卷的指定栏目内。
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分每题只有一个选项最符合题意。
1. 核酸因其最早在细胞核中发现,且有酸性而得名。下列不属于核酸水解产物是
A. 核苷酸 B. 碳酸 C. 戊糖 D. 碱基
2. 反应可应用于铁质强化剂的制备。下列说法正确的是
A. 晶体属于共价晶体 B. 的电子式为
C. P原子的结构示意图为 D. 基态核外电子排布式为
3. 气体微溶于水,有强还原性,可由反应制得。实验室制取少量的原理及装置均正确的是
A.制取 B.干燥
C.收集 D.吸收尾气中的
A. A B. B C. C D. D
4. 金云母的化学式为,下列说法正确的是
A. 半径大小: B. 非金属性强弱:
C. 电离能大小: D. 碱性强弱:
5. 的综合利用具有重要意义。的捕集方法众多,可以形成、尿素等重要化合物,还可以催化转化为高附加值化学品等。如用镍基催化剂催化电解可得到和反应生成和可放出的热量。下列有关反应原理表述正确的是
A. 侯氏制碱法中制备
B. 碱性条件下催化电解制的阴极反应:
C. 使用催化剂可降低与合成的活化能,从而增大反应的
D. 载人飞船中常用固体吸收而不用固体是由于碱性更强
6. 的综合利用具有重要意义。的捕集方法众多,可以形成、尿素等重要化合物,还可以催化转化为高附加值化学品等。如用镍基催化剂催化电解可得到和反应生成和可放出的热量。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. 受热易分解,可用作化肥
B. 性质稳定,可作为燃料电池的燃料
C. 与水分子之间形成氢键,医用酒精可使蛋白质变性
D. 可与血红蛋白中的以配位键结合,会引起人体中毒
7. 的综合利用具有重要意义。的捕集方法众多,可以形成、尿素等重要化合物,还可以催化转化为高附加值化学品等。如用镍基催化剂催化电解可得到和反应生成和可放出的热量。固载基催化剂催化反应是实现资源化的重要途径。将一定比例的和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,在反应器出口处检测到大量其选择性高达以上。下列说法不正确的是
A. 既有酸性,又有还原性
B. 该反应的平衡常数
C. 该反应中每消耗转移电子数目约为
D. 该反应可能经历了以下过程:①②且反应①的活化能大于反应②
8. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸
B. 工业制硝酸过程中的物质转化:
C. 氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分
D. 实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气:
9. 物质Y是一种重要的药物中间体,其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. 中含碳氧键 B. X与互为顺反异构体
C. Y分子中不含有手性碳原子 D. 可用新制的检验Y中是否有X
10. 反应可用于去除氮氧化物。催化该反应的过程如图所示。下列说法正确的是
A. 反应过程中,参与反应,降低了反应的焓变
B. 该反应的平衡常数
C. 其他条件不变时,增大的平衡转化率下降
D. 步骤Ⅲ中每消耗,转移电子数目为
11. ,探究溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是
选项 探究目的 实验方案
A 钾元素的焰色试验 用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色
B 是否有还原性 向溶液中滴加氯水,再滴入溶液,观察是否有白色沉淀产生
C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色的变化
D 比较溶液中与的大小 用计测量溶液
A. A B. B C. C D. D
12. 室温下,用含有少量的溶液制备的过程如下。下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. 溶液中:
C. “过滤”所得滤液中:
D. “过滤”所得滤液中:
13. 二氧化碳催化合成燃料甲醇过程中的主要反应为
将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 的平衡选择性随温度的升高而减小
B. 其他条件不变,在范围,随温度的升高,出口处的量不断减小
C. 该条件下催化合成的最佳反应温度应控制在
D. 为提高产率,需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 以软锰矿(含及少量的氧化物)为主要原料可制备等。制备的实验流程如下:
(1)“过滤1”所得滤液中的金属阳离子有生成的离子方程式为_______。
(2)已知时,。取一定量“除”后酸性滤液,分析其中的含量后,加入一定量充分反应,测得金属的沉淀率随加入的变化如图所示。
①当时,测得溶液中此时_______。
②当时,和未完全沉淀的原因是_______。
(3)将一定量的与稍过量混合熔融,再分批加入一定量,在加热条件下迅速搅拌制得墨绿色。已知向碱性溶液中加酸会生成和在时,反应趋于完全。混合熔融时不能选用瓷坩埚的原因是_______。
(4)测定粗品的纯度。称取粗品置于具塞锥形瓶中,加水润湿后,依次加入足量稀硫酸和过量溶液。盖上玻璃塞,充分摇匀后静置。用标准溶液滴定生成的消耗标准溶液。滴定反应为。计算粗品中的质量分数_______ (写出计算过程)。
15. 化合物H是制备药物洛索洛芬钠的关键中间体,其一种合成路线如下:
(1)A→B的反应类型为___________。
(2)D分子中碳原子杂化轨道类型有___________种。
(3)G的结构简式为___________。
(4)F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 分子中含有苯环;
② 碱性条件下完全水解生成两种产物,酸化后分子中均含有4种不同化学环境的氢。
(5)设计以苯乙醇( )为原料制备 的合成路线(无机试剂任用,合成路线示例见本题题干) _______。
16. 实验室以废旧磷酸铁锂电极粉末为原料回收,其实验过程可表示为
(1)以盐酸—次氯酸钠体系选择性浸出锂。将磷酸铁锂加入三烧瓶中(装置见下图),滴液漏斗装有盐酸、中装有溶液。控制,依次将两种溶液加入三颈烧瓶,充分反应后,过滤。
已知:常温时,
①实验时应先打开滴液漏斗_______(填“”或“”)。
②浸出后过滤所得滤渣主要成分为写出转化为的离子方程式:_______。
③控制原料锂的浸出率为若提高盐酸用量,可使锂浸出率达以上,但同时可能存在的缺陷有_______。
(2)用碳酸钠作沉淀剂从浸出液中回收碳酸锂。有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备查阅资料发现文献对常温下的有不同的描述:
i.白色固体。ii.尚未从溶液中分离出来。
为探究的性质,将饱和溶液与饱和溶液等体积混合,起初无明显变化,随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出,最终生成白色沉淀。
①上述现象说明,在该实验条件下_______(填“稳定”或“不稳定”)。
②实验中发生反应的离子方程式为_______。
(3)盐湖提盐后的浓缩卤水(含和少量)也常用作制备的重要原料。已知:常温时的溶解度为:的溶解度曲线如下图所示。
为获得较高产率和纯度的请补充完整实验方案:向浓缩卤水中边搅拌边缓慢添加石灰乳,_______,洗涤,低温烘干。完全沉淀可选用的试剂:饱和溶液、饱和溶液、固体、蒸馏水]。
17. 水合肼在储氢领域有广阔的应用前景,其水溶液呈弱碱性。
(1)分子有顺式、反式和交互式三种比较稳定的空间构型。下列结构能表示分子交互式的是_______(填序号)
(2)肼分解制氢的主要反应为肼的理论储氢密度测得肼实际分解时产生的气体中含肼实际储氢密度小于理论值的原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)水合肼制氢过程中涉及肼在催化剂表面分解,如图所示。
①的结构简式为_______。
②催化剂表面存在和两种活性位点,两种活性位点分别带不同电性的电荷。肼中的氢原子吸附于_______(填“”或“”)活性位点。已知:键、键的键能分别是。肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是键,而是键,原因是_______。
③催化剂存在下,不同浓度的分解时,测得随时间的变化如下图所示。当浓度从增加到时,反应速率加快;从增加到时,反应速率几乎不变。其原因是_______。2023—2024学年度第二学5月期阶段性考试高三化学试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 N—14 S—32 Mn—55 I—127
注意事项:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共100分,考试时间75分钟。
2.请把选择题和非选择题的答案均填写在答题卷的指定栏目内。
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 核酸因其最早在细胞核中发现,且有酸性而得名。下列不属于核酸水解产物的是
A. 核苷酸 B. 碳酸 C. 戊糖 D. 碱基
【答案】B
【解析】
【详解】核酸水解产物核苷酸,核苷酸水解产物是磷酸与核苷,核苷水解产物是戊糖和各种碱基,故B符合;
故选B。
2. 反应可应用于铁质强化剂的制备。下列说法正确的是
A. 晶体属于共价晶体 B. 的电子式为
C. P原子的结构示意图为 D. 基态核外电子排布式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3COOH晶体属于分子晶体,A错误;
B.H2O的电子式为,B错误;
C.P是15号元素,原子的结构示意图为,C正确;
D.Fe2+基态核外电子排布式为 [ Ar ]3d6,D错误;
故选C。
3. 气体微溶于水,有强还原性,可由反应制得。实验室制取少量的原理及装置均正确的是
A.制取 B.干燥
C.收集 D.吸收尾气中的
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意,制备PH3可以由白磷和氢氧化钾溶液在加热条件下反应制备,而此制备装置无加热部分,故A错误;
B.根据题意,制备出的PH3含水蒸气,且PH3为碱性气体,需要通入碱石灰除去水蒸气,故B正确;
C.PH3相对分子质量为34,故其密度大于空气密度,应该使用向上排空气法收集,故C错误;
D.根据题意,PH3微溶于水,不能采取水吸收PH3,故D错误;
故本题选B。
4. 金云母的化学式为,下列说法正确的是
A. 半径大小: B. 非金属性强弱:
C. 电离能大小: D. 碱性强弱:
【答案】A
【解析】
【详解】A.镁离子与氟离子具有相同的电子层结构,镁离子核电荷数大,半径小,A正确;
B.氧原子更容易得到电子,非金属性更强,B错误;
C.越容易失去电子,第一电离能越小,K的金属性更强,更容易失去电子,第一电离能更小,C错误;
D.金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,所以氢氧化钾碱性更强,D错误;
故选A。
5. 的综合利用具有重要意义。的捕集方法众多,可以形成、尿素等重要化合物,还可以催化转化为高附加值化学品等。如用镍基催化剂催化电解可得到和反应生成和可放出的热量。下列有关反应原理表述正确的是
A. 侯氏制碱法中制备
B. 碱性条件下催化电解制的阴极反应:
C. 使用催化剂可降低与合成的活化能,从而增大反应的
D. 载人飞船中常用固体吸收而不用固体是由于碱性更强
【答案】B
【解析】
【详解】A.在四种物质中,的溶解度最小,因此在饱和食盐水中通入氨气、二氧化碳,会结晶析出,故侯氏制碱法中制备,故A错误;
B.碱性条件下催化电解制,C的化合价从+4价降低为-4价,故阴极反应:,故B正确;
C.使用催化剂可降低反应的活化能,但是不能改变反应的,故C错误;
D.金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,金属性:K>Li,故的碱性比碱性更强,故D错误;
故选B。
6. 的综合利用具有重要意义。的捕集方法众多,可以形成、尿素等重要化合物,还可以催化转化为高附加值化学品等。如用镍基催化剂催化电解可得到和反应生成和可放出的热量。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. 受热易分解,可用作化肥
B. 性质稳定,可作为燃料电池的燃料
C. 与水分子之间形成氢键,医用酒精可使蛋白质变性
D. 可与血红蛋白中的以配位键结合,会引起人体中毒
【答案】D
【解析】
【详解】A.中含有氮元素,可用作氮肥,与其受热易分解的性质无关,A项错误;
B.甲烷与氧气的反应为放出能量的反应,且是氧化还原反应,可作为燃料电池的燃料,与其性质稳定无关,B项错误;
C.与水分子之间形成氢键,可溶于水,与医用酒精可使蛋白质变性无关,C项错误;
D.可与血红蛋白中的以配位键结合,使血红蛋白失去运输氧气的能力,故会引起人体中毒,D项正确;
答案选D。
7. 的综合利用具有重要意义。的捕集方法众多,可以形成、尿素等重要化合物,还可以催化转化为高附加值化学品等。如用镍基催化剂催化电解可得到和反应生成和可放出的热量。固载基催化剂催化反应是实现资源化的重要途径。将一定比例的和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,在反应器出口处检测到大量其选择性高达以上。下列说法不正确的是
A 既有酸性,又有还原性
B. 该反应的平衡常数
C. 该反应中每消耗转移电子的数目约为
D. 该反应可能经历了以下过程:①②且反应①的活化能大于反应②
【答案】D
【解析】
【详解】A.电离产生的阳离子全部是氢离子,故有酸性,含有醛基,则又有还原性,故A正确;
B.化学平衡常数是指生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积比值,故该反应的平衡常数,故B正确;
C.依据可知,该反应中每消耗转移电子的数目约为,故C正确;
D.将一定比例的和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,在反应器出口处检测到大量,可知反应②为慢反应,则反应②的活化能大,故D错误;
故选D。
8. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸
B. 工业制硝酸过程中的物质转化:
C. 氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分
D. 实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气:
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸,会发生钝化,故A正确;
B.一氧化氮和水不反应,故B错误;
C.氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分,故C正确;
D.生石灰溶于水得到氢氧化钙、同时大量放热促使一水合氨分解,则反应实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气:,故D正确;
故选:B。
9. 物质Y是一种重要的药物中间体,其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. 中含碳氧键 B. X与互为顺反异构体
C. Y分子中不含有手性碳原子 D. 可用新制的检验Y中是否有X
【答案】A
【解析】
【详解】A.中含碳氧键,故A错误;
B.X碳碳双键上的两个氢原子异侧,碳碳双键上的两个氢原子同侧互为顺反异构体,故B正确;
C.手性碳原子上连接着四个不同的官能团或原子,Y分子中不含有手性碳原子,故C正确;
D.X中含有醛基,Y中没有,可用新制的检验Y中是否有X,故D正确;
故选:A。
10. 反应可用于去除氮氧化物。催化该反应的过程如图所示。下列说法正确的是
A. 反应过程中,参与反应,降低了反应的焓变
B. 该反应的平衡常数
C. 其他条件不变时,增大的平衡转化率下降
D. 步骤Ⅲ中每消耗,转移电子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应过程中,Cu+为催化剂,降低反应活化能但不改变焓变,A错误;
B.平衡常数等于生成物的浓度幂之积比上反应物的浓度幂之积,所以,B错误;
C.增大一种反应物的量,可以提高另一种反应物的转化率,增大,则NO的转化率增大,C错误;
D.由反应Ⅰ可知,1molCu+结合1molO2,转移4mol电子,所以转移电子数目为,D正确;
故选D。
11. ,探究溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是
选项 探究目的 实验方案
A 钾元素的焰色试验 用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色
B 是否有还原性 向溶液中滴加氯水,再滴入溶液,观察是否有白色沉淀产生
C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色的变化
D 比较溶液中与的大小 用计测量溶液的
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.黄色光会掩盖紫色光,检验草酸氢钾溶液中的钾离子时,应用铂丝蘸取少量草酸氢钾溶液,在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃片观察火焰是否呈紫色,否则无法判断是否含有钾离子,故A错误;
B.因为氯气溶于水,与水反应生成HCl,滴入溶液,会产生AgCl沉淀,因此不能判断是否是将氯气还原为Cl-,故不能证明是否有还原性,故B错误;
C.离子在溶液中电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,则向草酸氢钾溶液中滴加2~3滴酚酞试液,溶液颜色不会发生改变,无法判断草酸氢根离子是否发生水解,故C错误;
D.用计测量溶液的,若溶液显酸性,说明的电离程度大于其水解程度,则比大;若溶液显碱性,说明的电离程度小于其水解程度,则比小,故D正确;
故选D。
12. 室温下,用含有少量的溶液制备的过程如下。下列说法正确的是
A 溶液中:
B. 溶液中:
C. “过滤”所得滤液中:
D. “过滤”所得滤液中:
【答案】C
【解析】
【分析】ZnSO4溶液中加入次氯酸钠将二价锰离子氧化为二氧化锰并除去,在滤液中加入碳酸氢铵与氨水沉淀锌离子,生成碳酸锌沉淀与碳酸铵,过滤得到碳酸锌,据此回答。
【详解】A.在次氯酸钠溶液中,根据电荷守恒可知,A错误;
B.在NH4HCO3中存在质子守恒:,B错误;
C.过滤之后的滤液为(NH4)2CO3,根据物料守恒,铵根离子以及水解产生的一水合氨分子的浓度之和等于碳酸氢根离子、电离产生的碳酸根离子、水解产生的碳酸分子的浓度之和的2倍,则为,所以,C正确;
D.过滤之后的溶液为碳酸锌的饱和溶液,但不是氢氧化锌的饱和溶液,所以对于氢氧化锌的饱和溶液而言,氢氧根离子浓度偏小,则,D错误;
故选C。
13. 二氧化碳催化合成燃料甲醇过程中的主要反应为
将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 的平衡选择性随温度的升高而减小
B. 其他条件不变,在范围,随温度的升高,出口处的量不断减小
C. 该条件下催化合成的最佳反应温度应控制在
D. 为提高产率,需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知,的平衡选择性随温度的升高而减小,故A正确;
B.由图可知,在,的选择性随温度升高而降低,但CO2的转化率随温度升高而升高,因此无法判断CH3OH的量的变化,故B错误;
C.由图可知,在,CH3OH的选择性和CO2的转化率均较高,因此该条件下CO2催化合成CH3OH的最佳反应温度应控制在,故C正确;
D.由图可知,低温下CO2的转化率和的选择性均较高,因此要提高CH3OH的产率,需研发低温下CO2转化率高和选择性高的催化剂,故D正确;
故选B。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 以软锰矿(含及少量的氧化物)为主要原料可制备等。制备的实验流程如下:
(1)“过滤1”所得滤液中的金属阳离子有生成的离子方程式为_______。
(2)已知时,。取一定量“除”后的酸性滤液,分析其中的含量后,加入一定量充分反应,测得金属的沉淀率随加入的变化如图所示。
①当时,测得溶液中此时_______。
②当时,和未完全沉淀的原因是_______。
(3)将一定量的与稍过量混合熔融,再分批加入一定量,在加热条件下迅速搅拌制得墨绿色。已知向碱性溶液中加酸会生成和在时,反应趋于完全。混合熔融时不能选用瓷坩埚的原因是_______。
(4)测定粗品的纯度。称取粗品置于具塞锥形瓶中,加水润湿后,依次加入足量稀硫酸和过量溶液。盖上玻璃塞,充分摇匀后静置。用标准溶液滴定生成的消耗标准溶液。滴定反应为。计算粗品中的质量分数_______ (写出计算过程)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 部分S2-与溶液中H+结合生成HS-或H2S,未能全部参与反应
(3)混合熔融时KOH能与坩埚中的二氧化硅反应 (4)90%
【解析】
【分析】软锰矿中加入硫酸亚铁和硫酸进行溶解,二氧化锰和亚铁离子反应生成锰离子和铁离子,其他金属的氧化物溶于硫酸生成对应的盐,二氧化硅不溶解,过滤除去,调节溶液的pH除去铁离子和铝离子,在加入硫化物,除去锌离子和钴离子,最后电解得到二氧化锰。
【小问1详解】
软锰矿中加入硫酸亚铁和硫酸,二氧化锰氧化亚铁离子,本身被还原为锰离子,反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CoS)=4.0×10-21,①当n(Na2S)=amol时,测得溶液中c(Zn2+)=2.0×10-4mol/L,由硫化锌的溶度积常数计算硫离子浓度为,此时c(Co2+)= ;②由题意,溶液呈酸性,H+浓度较大,部分S2-与溶液中H+结合生成HS-或H2S,未能全部参与反应;
【小问3详解】
混合熔融时KOH能与坩埚中的二氧化硅反应,故不能选用瓷坩埚;
【小问4详解】
根据氧化还原反应分析,MnO2 ~2I-~2,反应消耗硫代硫酸钠的物质的量为0.1500mol/L×0.020.00L=0.003mol,根据关系式分析二氧化锰的物质的量为0.0015mol,则其质量为0.0015mol×87g/mol =0.1305g,则其质量分数为;
15. 化合物H是制备药物洛索洛芬钠的关键中间体,其一种合成路线如下:
(1)A→B的反应类型为___________。
(2)D分子中碳原子杂化轨道类型有___________种。
(3)G的结构简式为___________。
(4)F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 分子中含有苯环;
② 碱性条件下完全水解生成两种产物,酸化后分子中均含有4种不同化学环境的氢。
(5)设计以苯乙醇( )为原料制备 的合成路线(无机试剂任用,合成路线示例见本题题干) _______。
【答案】(1)还原反应
(2)3 (3)
(4)或或 (5)
【解析】
【分析】A加氢由酮羰基转化为羟基,发生还原反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生取代反应生成D,D和氢氧化钠,再酸化,由原来—CN变为羧基,E发生取代反应得到F,F发生酯化反应生成G,G发生取代反应得到H。
【小问1详解】
A中酮羰基转化为羟基,加氢的反应称为还原反应;故答案为:还原反应。
【小问2详解】
D中苯环上的碳原子为sp2杂化,甲基的碳原子为sp3杂化,—C≡N的碳原子为sp杂化;故答案为:3。
【小问3详解】
F与CH3CH2OH发生酯化反应生成G,其结构简式为;故答案为:。
【小问4详解】
溴原子以及酯基均可以发生水解,去掉苯环和酯基外,还有3个饱和碳原子。水解后生成两种物质,均有4种不同环境的H,由此得出F的同分异构的结构简式分别为或或;故答案为:或或。
【小问5详解】
苯乙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成,和HBr加热反应生成,类比于流程中的C→D→E,与NaCN反应生成,在氢氧化钠作用下,再在盐酸酸化下得到,在浓硫酸作用下和苯乙醇发生酯化反应生成,其合成路线为 ;故答案为: 。
16. 实验室以废旧磷酸铁锂电极粉末为原料回收,其实验过程可表示为
(1)以盐酸—次氯酸钠体系选择性浸出锂。将磷酸铁锂加入三烧瓶中(装置见下图),滴液漏斗装有盐酸、中装有溶液。控制,依次将两种溶液加入三颈烧瓶,充分反应后,过滤。
已知:常温时,
①实验时应先打开滴液漏斗_______(填“”或“”)。
②浸出后过滤所得滤渣主要成分为写出转化为的离子方程式:_______。
③控制原料锂的浸出率为若提高盐酸用量,可使锂浸出率达以上,但同时可能存在的缺陷有_______。
(2)用碳酸钠作沉淀剂从浸出液中回收碳酸锂。有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备查阅资料发现文献对常温下的有不同的描述:
i.白色固体。ii.尚未从溶液中分离出来。
为探究的性质,将饱和溶液与饱和溶液等体积混合,起初无明显变化,随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出,最终生成白色沉淀。
①上述现象说明,在该实验条件下_______(填“稳定”或“不稳定”)。
②实验中发生反应的离子方程式为_______。
(3)盐湖提盐后的浓缩卤水(含和少量)也常用作制备的重要原料。已知:常温时的溶解度为:的溶解度曲线如下图所示。
为获得较高产率和纯度的请补充完整实验方案:向浓缩卤水中边搅拌边缓慢添加石灰乳,_______,洗涤,低温烘干。完全沉淀可选用的试剂:饱和溶液、饱和溶液、固体、蒸馏水]。
【答案】(1) ①. a ②. ③. 过量的盐酸溶解FePO4,Fe元素也随Li一起浸出,导致产品纯度下降;产生Cl2,污染环境;后阶段消耗更多的Na2CO3,增加试剂成本
(2) ①. 不稳定 ②.
(3)调节溶液pH略大于10.9,过滤,边搅拌边往滤液中缓慢加入饱和Na2SO4溶液至沉淀不再增加,过滤,用蒸馏水洗涤固体2 ~ 3次,将洗涤滤液与滤液合并,加热溶液并保持100°C,边搅拌边添加Na2CO3固体至沉淀不再增加,趁热过滤。
【解析】
【分析】废旧磷酸铁锂电极粉末用盐酸—次氯酸钠体系选择性浸出锂,再用碳酸钠沉锂得到碳酸锂。
【小问1详解】
①该反应需要在酸性条件下进行,需要先加入盐酸,则实验时应先打开滴液漏斗a;
②被次氯酸钠氧化为,离子方程式为。
③若提高盐酸用量,可使锂浸出率达99%以上,但同时可能存在的缺陷有过量的盐酸溶解FePO4,Fe元素也随Li一起浸出,导致产品纯度下降;产生Cl2,污染环境;后阶段消耗更多的Na2CO3,增加试剂成本。
【小问2详解】
①将饱和LiCl溶液与饱和NaHCO3溶液等体积混合,起初无明显变化,随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出,最终生成白色沉淀说明在该实验条件下LiHCO3不稳定;
②将饱和LiCl溶液与饱和NaHCO3溶液等体积混合,气泡为CO2,生成白色沉淀为碳酸锂,实验中发生反应的离子方程式为。
【小问3详解】
结合各个物质的溶解度,为获得较高产率和纯度的Li2CO3,实验方案:向浓缩卤水中边搅,拌边缓慢添加石灰乳,调节溶液pH略大于10.9,过滤,边搅拌边往滤液中缓慢加入饱和Na2SO4溶液至沉淀不再增加,过滤,用蒸馏水洗涤固体2 ~ 3次,将洗涤滤液与滤液合并,加热溶液并保持100°C,边搅拌边添加Na2CO3固体至沉淀不再增加,趁热过滤,洗涤,低温烘干。
17. 水合肼在储氢领域有广阔的应用前景,其水溶液呈弱碱性。
(1)分子有顺式、反式和交互式三种比较稳定的空间构型。下列结构能表示分子交互式的是_______(填序号)
(2)肼分解制氢的主要反应为肼的理论储氢密度测得肼实际分解时产生的气体中含肼实际储氢密度小于理论值的原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)水合肼制氢过程中涉及肼在催化剂表面分解,如图所示。
①的结构简式为_______。
②催化剂表面存在和两种活性位点,两种活性位点分别带不同电性的电荷。肼中的氢原子吸附于_______(填“”或“”)活性位点。已知:键、键的键能分别是。肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是键,而是键,原因是_______。
③催化剂存在下,不同浓度的分解时,测得随时间的变化如下图所示。当浓度从增加到时,反应速率加快;从增加到时,反应速率几乎不变。其原因是_______。
【答案】(1)A (2)或
(3) ①. HN=NH ②. Pt ③. N-N为非极性键,N-H键极性较强,N、H分别于催化剂表面原子形成作用力,削弱了N与H之间的作用力 ④. 时,催化剂表面仅部分活性位点吸附了,浓度增大至时,有更多活性点位吸附,故浓度从增大至时反应速率加快,浓度达时,催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了,浓度增大至,吸附的几乎不变,故浓度从增大至时反应速率几乎不变
【解析】
【小问1详解】
由的结构模型可知,A为交互式结构,B为反式结构,C为顺式结构,故选A。
【小问2详解】
储氢密度小于理论值是分解时没生成氢气,根据题意,肼实际分解时产生的气体中含NH3,则肼实际储氢密度小于理论值的原因是生成NH3,用化学方程式表示为或。
【小问3详解】
①根据图1,生成X的过程中,①②③④断键,③④结合生成H2,①②结合生成π键得到X,则X为HN=NH;
②N与H相连,H电负性小于N,故H原子显正价,金属性Ni>Pt,故Ni-Pt催化剂负电荷集中在Pt上,正负电荷相互吸引,所以H会吸附在Pt活性位点;
N-N为非极性键,N-H键极性较强,N、H分别于催化剂表面原子形成作用力,削弱了N与H之间的作用力;
③时,催化剂表面仅部分活性位点吸附了,浓度增大至时,有更多活性点位吸附,故浓度从增大至时反应速率加快,浓度达时,催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了,浓度增大至,吸附的几乎不变,故浓度从增大至时反应速率几乎不变。
