(
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
)
(
姓名 班级 考号
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
)
一轮考前热身卷(一)
100分,限时90分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Si-28 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 I-127
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列说法错误的是 ( )
A.“天宫课堂”实验:乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热“冰球”,该过程放热
B.部分手机后盖采用“锦纤”材质与合金完美契合,其中合金属于金属材料
C.第19届亚运会开幕式将“实物烟花”改为“数字烟花”,主要目的是减少污染
D.搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F运载火箭的燃料偏二甲肼[(CH3)2N—NH2]属于烃类
2.下列化学用语表示正确的是 ( )
A.CH3Cl的电子式:
B.聚丙烯的结构简式: CH2CH2CH2
C.基态F原子价层电子的轨道表示式:
D.乙烯分子中σ键的形成:
3.下列说法中,不正确的是 ( )
A.苯酚和甲醛通过聚合反应可制得高分子材料
B.采用多次盐析和溶解,可以分离提纯蛋白质
C.淀粉和纤维素在稀硫酸作用下水解的最终产物都是葡萄糖
D.顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物不相同
4.C、Si、O、H等元素形成的部分化学键的键能数据如表。下列说法正确的是 ( )
化学键 C—C C—H C—O CO Si—Si Si—H Si—O
键能/ (kJ/mol) 347 413 358 803 226 318 452
A.键能:C—C>Si—Si,则硬度:石墨>晶体硅
B.键能:>Si—O,则键角:CO2>SiO2
C.CH4的热稳定性强于SiH4
D.CH4与SiH4分子中所含元素的电负性:C>Si>H
5.我国化学家开创性地提出聚集诱导发光(AIE)概念,HPS作为经典的AIE分子,可由如图路线合成:
下列叙述错误的是 ( )
A.Y中苯环上的一溴代物有6种(不考虑立体异构)
B.1 mol X最多与8 mol H2发生加成反应
C.生成1 mol HPS同时生成1 mol LiCl
D.HPS中所有碳原子不可能在同一平面上
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.足量MnO2与含4 mol HCl的热的浓盐酸充分反应,转移电子数为2NA
B.8 g Cu2S与CuSO4的混合物含有的铜原子数大于0.05NA
C.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32 g Cu转化为Cu2+
D.0.5 mol SOCl2中S的价层电子对数为1.5NA
7.氮是组成氨基酸的基本元素之一,在生物体内有极大作用。部分含N物质的分类及相应化合价关系如图所示。下列说法不合理的是( )
A.a→b属于氮的固定
B.d可用作制冷剂
C.能与H2O反应生成f的物质只有c
D.f的浓溶液需要保存在棕色试剂瓶中
8.碘化钾为白色固体,可用作分析试剂、感光材料、制药和食品添加剂等,可通过碘酸钾与硫化氢反应制备。实验装置如图所示(夹持及加热装置已省略),下列说法错误的是 ( )
A.实验中应先关闭K,打开仪器b的活塞,制备碘酸钾
B.滴入30%氢氧化钾溶液后,乙装置中紫黑色固体溶解,棕黄色溶液逐渐变为无色
C.乙装置中稀硫酸主要作用是减小硫化氢溶解度,以利于其逸出在丙装置中被吸收
D.如果乙装置中最终生成4.8 g黄色沉淀,则理论上可制得碘化钾的质量为8.3 g
9.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z元素基态原子L层电子数是电子层数的3倍。这四种元素组成的化合物(结构如图)可用于合成超分子聚合物。下列说法错误的是( )
A.XZ2晶体属于共价晶体
B.元素W、X、Y都可以与Z形成多种化合物
C.电负性:Z>Y>X>W
D.超分子具有自组装和分子识别的特征
10.a~e存在如图所示的转化关系,其中a为淡黄色粉末,下列说法正确的是 ( )
A.b一定为O2,c为NaOH
B.若w为CO2,可用加热的方法鉴别d、e
C.若w为碳单质,则由b到e的过程中,碳元素的化合价依次升高
D.当a与足量H2O充分反应转移2 mol电子时,最终会生成1 mol e(不计转化过程中的损失)
11.将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl- [CoCl4]2-+6H2O ΔH。用该溶液做实验,溶液的颜色变化如图:
已知:[Co(H2O)6]2+粉红色、[CoCl4]2-蓝色、[ZnCl4]2-无色,下列结论和解释正确的是 ( )
A.[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-的Co2+配位数之比为2∶3
B.由实验①可知平衡逆向移动
C.由实验②可推知ΔH<0
D.由实验③可知配离子的稳定性:[ZnCl4]2-<[CoCl4]2-
12.某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)。进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是 ( )
图1 图2
A.基态溴原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p5
B.图1晶体中O的配位数为6
C.图1晶体密度为 g/cm3
D.图2表示的化学式为LiMgOClxBr1-x
13.双极膜电渗析法制巯基乙酸(HSCH2COOH)和高纯度NaOH溶液的原理如图所示,其中a、b为离子交换膜,双极膜在直流电压下可解离出H+和OH-。
已知:双极膜复合层间H2O能解离为H+和OH-,且实现H+和OH-的定向通过。下列说法错误的是 ( )
A.M极连接电源的负极,电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-
B.膜a和膜b均为阳离子交换膜,Na+经膜a由盐室移向碱室1
C.电解一段时间后,碱室2中NaOH溶液浓度变大
D.若将盐室中原料换成Na2SO4溶液,当外电路中通过2 mol e-时,可生成1 mol H2SO4
14.25 ℃时,将HCl气体缓慢通入0.1 mol/L的氨水中,溶液的pH、体系中粒子浓度的对数值(lgc)与反应物的物质的量之比[t=]的关系如图所示。若忽
略溶液体积变化,下列有关说法错误的是 ( )
A.t=0.5时,c(N)>c(Cl-)
B.25 ℃时,N的水解平衡常数Kh的数量级为10-10
C.P3所示溶液:c(Cl-)>c(N)>c(NH3·H2O)>c(H+)>c(OH-)
D.P2所示溶液:c(Cl-)>100c(NH3·H2O)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(13分)S2Cl2是一种重要的有机化工原料,是一种金黄色液体,沸点为138 ℃。学习小组在实验室利用下述装置制备S2Cl2并测定其纯度(加热和夹持装置略)。
A B C
D E F
已知:①单质硫熔点为113 ℃,沸点为445 ℃;
②S2Cl2能被Cl2氧化为SCl2,SCl2(一种暗红色液体)沸点为59 ℃;
③S2Cl2和SCl2均易水解,S2Cl2水解生成S、SO2和HCl,SCl2水解生成S和两种强酸。
回答下列问题:
(1)组装仪器,装置合理的连接顺序是a→ (按气流顺序填各接口编号)。仪器m的作用为 。
(2)检查装置气密性后开始实验:①打开K1,通N2一段时间;②关闭K1,加热装置B,控制温度为140 ℃;③加入浓盐酸,加热A中蒸馏烧瓶,当观察到F处U形管内出现大量金黄色液体,停止加热A;④打开K1,继续通一段时间N2。
加热装置B采用的加热方式为 ,当B处三颈烧瓶内充满黄绿色气体时,停止加热B,反应仍可以继续进行,可能的原因是 ,停止加热A后继续通一段时间N2的目的是 。
(3)学习小组若长时间未观察到F处有金黄色液体生成,可以采取的措施为 ;最终所得粗产品需经过 (填操作名称)进一步提纯。
(4)测定粗产品纯度:称量m g产品,加稀盐酸振荡保证反应充分,过滤,通水蒸气将SO2和HCl全部蒸出后,配成100 mL溶液,取25 mL于锥形瓶中,用c mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点,消耗V mL NaOH溶液。则样品中S2Cl2纯度的表达式为 。
16.(13分)化合物G可作为阿尔茨海默病的药物,其合成路线如下:
注:Bn—为
(1)B中含氧官能团的名称为 。
(2)用O2代替PCC完成C→D的转化,化学方程式为 。
(3)若反应F→G的反应类型是取代反应,则另一产物为 。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体X的结构简式: 。
①分子中含有手性碳原子,且1 mol X与浓溴水反应,可消耗3 mol Br2;
②酸性条件下水解产物中属于芳香族化合物的分子核磁共振氢谱只有两组峰。
(5)写出以和CH3NH2为原料制备的合成路线: (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)。
17.(17分)氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金的代替品。工业上用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含有少量的SiO2、MgO等杂质)制备氮化钛的工艺流程如下:
已知:钛铁矿与硫酸发生非氧化还原反应,TiOSO4遇水会水解。
部分物质的熔、沸点
物质 TiCl4 Mg MgCl2 Ti
熔点/℃ -25.0 648.8 714 1 667
沸点/℃ 136.4 1 090 1 412 3 287
请回答下列问题:
(1)滤渣A的主要成分是 (化学式)。
(2)TiO2+溶液转化为H2TiO3的离子方程式为 ,加水稀释、加热的目的分别是 。
(3)由滤液丙制备FePO4的过程中,理论上消耗的17%双氧水与H3PO4的质量比是 。
(4)TiCl4制取单质Ti涉及的过程中:由TiCl4→Ti需在严格隔水、氩气氛围中进行,原因是 ;反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用 方法分离得到Ti。
(5)用氧化还原滴定法测定TiOSO4的含量。先取待测钛液10.00 mL酸化后加水稀释至100 mL,加过量铝粉,充分振荡,使TiO2+还原为Ti3+,发生的离子方程式为 ;过滤后,取无色滤液20.00 mL,向其中滴入2~3滴KSCN溶液作指示剂,用0.100 0 mol/L NH4Fe(SO4)2的标准液进行滴定,原理为Ti3++Fe3+ Ti4++Fe2+,若用去了30.00 mL NH4Fe(SO4)2溶液,则待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是 mol/L。
18.(15分)为了实现“碳中和”的目标,有多种方式,如节能减排、吸收储存、转化等。工业上用反应Ⅰ将CO2进行加氢转化成甲醇,反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),同时还伴有副反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。
(1)已知H2、CH3OH的燃烧热ΔH分别为-285.8 kJ/mol、-726.5 kJ/mol,水、甲醇的汽化热分别为44 kJ/mol、39.4 kJ/mol,则反应Ⅰ的ΔH= 。
(2)在一容器中以物质的量之比1∶3的比例通入CO2和H2,并通入少量H2O(g)活化催化剂Cu/ZnO,得出的结果如图所示,请选出最适宜的合成条件: (选择水蒸气含量和反应时间)。
(3)假设在一刚性容器中,起始压强为4×106 Pa,以体积比1∶3的比例通入CO2和H2,H2O的体积分数为0.06%,该条件下反应4小时时反应Ⅰ和Ⅱ达到平衡,CO2的转化率为4%,甲醇的选择性为98%,为了简化计算,忽略反应起始加入的0.06%的水蒸气,计算该情况下H2O(g)的压强为 Pa,甲醇的反应速率为 Pa/h,反应Ⅱ的Kp= 。
(4)工业上还可用In2O3电极电化学还原CO2得到HCOO-,另一石墨电极得到产品CH3(CH2)6CN,写出阴极的电极反应: ,当外电路转移1 mol电子时,生成的产品CH3(CH2)6CN的物质的量为 。
答案全解全析
1.D 乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热“冰球”说明析出晶体是放热过程,故A正确;合金是性能优良的金属材料,故B正确;将“实物烟花”改为“数字烟花”的主要目的是减少环境污染,故C正确;偏二甲肼中含有氮元素,属于烃的衍生物,不属于烃类,故D错误。
2.C CH3Cl中C、Cl原子均达到8电子稳定结构,其电子式为,A错误;聚丙烯的结构简式为,B错误;F原子价层共有7个电子,基态F原子价层电子的轨道表示式为
,C正确;σ键为“头碰头”重叠,题图所示为“肩并肩”形成的π键,D错误。
3.D 苯酚和甲醛通过缩聚反应生成酚醛树脂,酚醛树脂属于高分子材料,故A正确;蛋白质的盐析是可逆的,经多次盐析和溶解可以分离提纯蛋白质,故B正确;淀粉和纤维素在稀硫酸催化作用下发生水解反应最终都生成葡萄糖,故C正确;顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢的产物都是正丁烷,即二者的加氢产物相同,故D错误。
4.C 石墨是混合型晶体,硬度很小,晶体硅为共价晶体,硬度较大,因此硬度:晶体硅>石墨,A错误;键角的大小与键能的大小无直接关系,不能根据键能的大小判断键角的大小,B错误;CH4、SiH4都为正四面体结构,且键能C—H>Si—H,所以CH4的热稳定性强于SiH4,C正确;CH4分子中,C显-4价,H显+1价,则电负性C>H,SiH4分子中,Si显+4价,H显-1价(易错点),则电负性Si
5.C 如图:,Y中苯环上有6种H原子,则苯环上的一溴代物有6种,故A正确;X中含两个苯环和1个碳碳三键,1 mol X最多与8 mol H2发生加成反应,故B正确;对比HPS与Y的结构简式,Y与(C6H5)2SiCl2反应生成1 mol HPS的同时生成2 mol LiCl,故C错误;Si原子形成4个共价键,采用sp3杂化,形成的是四面体结构,与Si原子连接的4个C原子在四面体的四个顶点上,不在同一平面上,HPS分子中所有碳原子不可能共平面,故D正确。
6.B MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,随反应电子数小于2NA,A错误;Cu2S、CuSO4的摩尔质量都是160 g/mol,8 g Cu2S和CuSO4的混合物的物质的量为0.05 mol,8 g Cu2S和CuSO4的混合物含有的铜原子数大于0.05NA,B正确;电解精炼铜时,粗铜作阳极,阳极的电极反应有:Cu-2e- Cu2+、Fe-2e- Fe2+、Ni-2e- Ni2+等,活动性比Cu强的金属先放电,活动性比Cu弱的金属则沉淀在阳极底部,形成阳极泥,故当电路中通过NA个电子时,阳极消耗Cu的质量小于32 g,C错误;价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数,SOCl2的中心原子S的σ键电子对数为3,孤电子对数为(6-1×2-2×1)=1,则价层电子对数为4,0.5 mol SOCl2中S的价层电子对数为2NA,D错误。
归纳总结
(1)酸的浓度不同,产物可能不同。
①在一定量浓HNO3中投入过量的铜,开始生成的气体是NO2,随着反应不断进行,HNO3浓度变小,后来生成的气体是NO。
Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
②在一定量热浓H2SO4中投入过量的锌,开始生成的气体是SO2,随着反应不断进行,H2SO4浓度变小,后来生成的气体是H2。
Zn+2H2SO4(浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
(2)酸的浓度不同,反应有可能不再发生。
①过量MnO2投入一定量热浓盐酸中,随反应的进行,浓盐酸变稀,稀盐酸的还原性减弱,不再与MnO2发生氧化还原反应。
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2与HCl(稀)不反应。
②过量铜投入一定量热浓硫酸中,随着反应不断进行,浓硫酸变稀,氧化性减弱,Cu与稀硫酸将不再发生反应。
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,Cu与H2SO4(稀)不反应。
7.C 结合化合价可知,a为N2,b为NO,c为NO2,d为NH3,e为N2O5,f为HNO3。由N2→NO,N元素由游离态转化为化合态,属于氮的固定(知识点),A不符合题意;NH3易被液化,常用作制冷剂,B不符合题意;NO2、N2O5均能与水反应生成HNO3,C符合题意;浓硝酸见光易分解,需要保存在棕色试剂瓶中,D不符合题意。
8.D
装置甲 利用硫化亚铁和稀硫酸制备硫化氢气体
装置乙 制备碘酸钾,待碘酸钾制备完成,将硫化氢通入碘酸钾溶液制备碘化钾,同时有淡黄色硫单质生成
装置丙 氢氧化钠溶液吸收尾气
利用碘酸钾与硫化氢气体制备碘化钾,需先关闭K制备碘酸钾,然后制备硫化氢并将硫化氢通入碘酸钾溶液制备碘化钾,故A正确;碘单质溶解后溶液呈棕黄色,随着碘单质与氢氧化钾反应生成无色的碘化钾和碘酸钾,溶液逐渐变为无色,故B正确;硫化氢为弱电解质,加入稀硫酸能抑制硫化氢的电离,降低其溶解度,故C正确;黄色沉淀为S,4.8 g S为0.15 mol,硫元素由硫化氢中的-2价升高为0价,生成0.15 mol S转移0.3 mol电子,由3I2+6KOH 5KI+KIO3+3H2O、KIO3+3H2S KI+3S↓+3H2O可知共生成碘化钾0.3 mol,质量为49.8 g,故D错误。
9.A 由Z元素原子L层电子数是电子层数的3倍可知Z为O元素,再结合图中结构简式,可知W、X、Y分别为H、C、N元素。CO2晶体属于分子晶体,故A错误;H、C、N元素能与O元素形成H2O、H2O2,CH4、C2H4,NH3、N2H4等多种化合物,故B正确;非金属性越强其电负性越大,非金属性:O>N>C>H,则电负性:O>N>C>H,故C正确;超分子的两大特征是自组装和分子识别,故D正确。
10.B a为淡黄色粉末,且在常温下能与水反应,则a为Na2O2;b可能是氧气,也可能是氢氧化钠,转化关系分别为O2 CO2 CO、NaOH Na2CO3 NaHCO3。由分析可知,A错误;若w为CO2,则b为氢氧化钠,d为碳酸钠,e为碳酸氢钠,碳酸钠受热不易分解,碳酸氢钠受热易分解,可用加热的方法鉴别二者,B正确;若w为碳单质,则b为氧气,d为二氧化碳,e为一氧化碳,由b到e的过程中,碳元素由0价升高到+4价,再由+4价降低为+2价,C错误;根据2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,转移2 mol电子时,生成4 mol氢氧化钠、1 mol氧气,若b为氢氧化钠,根据CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3,4 mol氢氧化钠最终生成4 mol碳酸氢钠,若b为氧气,根据C+O2 CO2,C+CO2 2CO,1 mol氧气最终生成2 mol一氧化碳,D错误。
11.B 由化学式可知,[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-的Co2+配位数之比为3∶2,故A错误;实验①加水稀释,溶液由蓝色变为粉红色说明[CoCl4]2-转化为[Co(H2O)6]2+,平衡逆向移动,故B正确;实验②将蓝色溶液置于冰水浴中,溶液由蓝色变为粉红色说明降低温度,平衡逆向移动,逆反应为放热反应,则正反应为吸热反应,ΔH>0,故C错误;实验③加入少量氯化锌固体,溶液由蓝色变为粉红色说明锌离子与氯离子结合生成[ZnCl4]2-,溶液中氯离子浓度减小,平衡逆向移动,则[ZnCl4]2-的稳定性强于[CoCl4]2-,故D错误。
12.A 溴原子核外有35个电子,根据构造原理书写其基态核外电子排布式,则基态Br原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5,故A错误;由题图可知,图1中与O原子距离最近且相等的Li原子的个数为6,即O的配位数为6,故B正确;由题图可知,图1的晶胞中含有Cl:4×=1,含有O:2×=1,含有Li:8×+1=3,晶胞的化学式为Li3ClO,所以晶体密度为= g/cm3,故C正确;由图2可知,晶体结构中含有Cl或Br:4×=1,含有O:2×=1,含有Li:1,含有Mg或空位:8×=2,根据化合物中元素正、负化合价的代数和为0,可得镁原子数为1,所以化学式为LiMgOClxBr1-x,故D正确。
13.C
根据双极膜中H+和OH-的移动方向知,M极连接电源的负极,其电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,A项正确;根据题意分析可知,膜a和膜b均为阳离子交换膜,盐室中Na+经膜a由盐室移向碱室1,碱室1中产生OH-,使碱室1中NaOH溶液浓度变大,碱室2中Na+经膜b移向纯水室生成NaOH,碱室2中NaOH溶液浓度减小,B项正确,C项错误;外电路有2 mol电子通过时,盐室中有2 mol Na+移向碱室1,双极膜中有2 mol H+移向盐室,即得到1 mol H2SO4,D项正确。
14.C t=0.5时,溶质为等物质的量的NH3·H2O、NH4Cl,溶液呈碱性,则c(N)>c(Cl-),故A正确;25 ℃时,根据图示,c(N)=c(NH3·H2O)时pH=9.25,N的水解平衡常数Kh==c(H+)=10-9.25,数量级为10-10,故B正确3所示溶液溶质为NH4Cl,溶液呈酸性,c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(NH3·H2O)>c(OH-),故C错误;c(N)=c(NH3·H2O)时pH=9.25,Kb(NH3·H2O)=10-4.75,P2所示溶液呈中性,c(Cl-)=c(N),==10-4.75,=102.25,c(N)=c(NH3·H2O)×102.25,所以c(Cl-)>100c(NH3·H2O),故D正确。
15.(1)d→e→f→g→b→c→j→k(或k→j)→h→i(2分) 吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸气进入U形管(2分)
(2)油浴加热(1分) S与Cl2的反应为放热反应,反应放出的热量使反应持续进行(1分) 将装置中残留的氯气完全排入装置E中,防止污染空气(1分)
(3)减缓或停止通入Cl2(2分) 蒸馏(1分)
(4)1-(3分)
解析
(1)由分析可知,装置合理的连接顺序是a→d→e→f→g→b→c→j→k(或k→j)→h→i。仪器m中碱石灰的作用是吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸气进入U形管。
(2)加热装置B,控制温度为140 ℃,所以加热装置B采用的加热方式为油浴加热,当B处三颈烧瓶内充满黄绿色气体时,停止加热B,反应仍可以继续进行,可能的原因是S与Cl2的反应为放热反应,反应放出的热量使反应持续进行,停止加热A后继续通一段时间N2的目的是将装置中残留的氯气完全排入装置E中,防止污染空气。
(3)若长时间未观察到F处有金黄色液体生成,可能是S2Cl2被Cl2氧化为SCl2,可以采取的措施为减缓或停止通入Cl2;S2Cl2和SCl2沸点不同,最终所得粗产品需经过蒸馏进一步提纯。
(4)S2Cl2和SCl2均易水解,S2Cl2水解生成S、SO2和HCl,反应方程式为2S2Cl2+2H2O 3S↓+SO2↑+4HCl;SCl2水解生成S和两种强酸,则反应方程式为3SCl2+4H2O 2S↓+H2SO4+6HCl;称量m g产品,加稀盐酸振荡保证反应充分,通水蒸气将SO2和HCl全部蒸出后,配成100 mL溶液,溶质为硫酸,取25 mL于锥形瓶中,用c mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点,消耗V mL NaOH溶液,则反应生成硫酸的物质的量为 mol×=2cV×10-3 mol,根据3SCl2+4H2O 2S↓+H2SO4+6HCl,可知样品中SCl2的物质的量为6cV×10-3 mol,则样品中S2Cl2纯度的表达式为1-=1-。
16.(1)醚键、酯基(2分)
(2)2+O22+2H2O(2分)
(3)CH3CH2OH(2分)
(4)(3分)
(5)(4分)
解析 (1)由结构简式可知,分子中的含氧官能团为醚键、酯基。
(2)C→D的反应为中的羟基被氧化为中的醛基,若用O2代替PCC,则该反应的化学方程式为2+O2 2+2H2O。
(3)与HCOOCH2CH3发生取代反应,氢原子被—CHO取代生成,被取代的氢原子与—OCH2CH3结合生成乙醇。
(4)A的同分异构体X分子中含有手性碳原子说明分子中含有连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子;酸性条件下水解产物中属于芳香族化合物的分子核磁共振氢谱只有两组峰说明X分子中含有酚酯基,属于芳香族化合物的水解产物中只含有2种氢原子;1 mol X与浓溴水反应,可消耗3 mol Br2说明分子中含有酚羟基;则符合条件的结构简式为。
(5)由题给有机物的转化关系可知,以和CH3NH2为原料制备的合成步骤为在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成,在催化剂、加热、加压条件下与水发生加成反应生成,铜作催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成,与CH3NH2先发生加成反应,后发生消去反应生成,与硼氢化钠发生还原反应生成。
17.(1)SiO2(1分)
(2)TiO2++2H2OH2TiO3↓+2H+(2分) 加热可加快TiO2+的水解速率,同时可促进TiO2+的水解反应向正反应方向进行,提高转化率;稀释可促进TiO2+的水解反应向正反应方向进行,提高转化率(3分)
(3)50∶49(2分)
(4)TiCl4遇水会剧烈水解;Ar可作为保护气体,防止高温条件下,Mg与O2、N2等发生反应(3分) 真空蒸馏(2分)
(5)3TiO2++Al+6H+3Ti3++Al3++3H2O(2分) 1.5(2分)
解析
(1)由分析可知,滤渣A的主要成分是二氧化硅。
(2)由分析可知,TiO2+转化为钛酸的离子方程式为TiO2++2H2O H2TiO3↓+2H+,TiO2+在溶液中的水解反应是吸热反应。
(3)由得失电子守恒和原子守恒可得如下转化关系:H2O2~2FePO4~2H3PO4,设17%双氧水的质量为a、磷酸的质量为b,则由转化关系可得:∶=1∶2,解得a∶b=50∶49。
(4)(知识点),所以四氯化钛转化为钛时需在严格隔水的环境下进行;由物质的性质和题给流程可知,镁、钛在高温条件下能与空气中的氧气和氮气反应,所以四氯化钛转化为钛时需在氩气氛围中进行;由表格中的信息可知,分离镁、氯化镁、钛的混合物应采用真空蒸馏的方法得到金属钛。
(5)由题意可知,加入铝粉还原溶液中TiO2+的反应为酸性条件下,铝与TiO2+反应生成Ti3+、Al3+和水,反应的离子方程式为3TiO2++Al+6H+ 3Ti3++Al3++3H2O,由原子守恒和方程式可得转化关系式:TiOSO4~NH4Fe(SO4)2,滴定消耗30.00 mL 0.100 0 mol/L硫酸铁铵溶液,则待测液中TiOSO4的浓度为=1.5 mol/L。
知识拓展
纯四氯化钛在常温下是无色液体,不导电。四氯化钛本身没有易燃性、爆炸性,但具有挥发性,在空气中TiCl4冒白烟,生成二氧化钛固体和盐酸液滴的混合物,量多时有强烈的刺激性气味。
18.(除标注外,每空2分)
(1)-47.5kJ/mol
(2)水蒸气百分含量为0.11%,反应时间3小时
(3)4×104 9.8×103 1.16×10-5(3分)
(4)CO2+2e-+H2OHCOO-+OH- 0.25mol
解析 (1)已知H2、CH3OH的燃烧热ΔH分别为-285.8 kJ/mol、-726.5 kJ/mol,水、甲醇的汽化热分别为44 kJ/mol、39.4 kJ/mol,则有:①H2(g)+O2(g) H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ/mol;②CH3OH(l)+O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-726.5 kJ/mol;③H2O(l) H2O(g) ΔH3=+44 kJ/mol;④CH3OH(l) CH3OH(g) ΔH4=+39.4 kJ/mol;由盖斯定律可知,①×3-②+③+④可得反应Ⅰ,则反应Ⅰ的ΔH=3ΔH1-ΔH2+ΔH3+ΔH4=-47.5 kJ/mol。
(2)由题图可知,水蒸气百分含量为0.11%,反应时间3小时的条件下,CH3OH的选择性最高,反应物的转化率最高。
(3)设反应Ⅰ中转化的CO2的压强为x Pa,反应Ⅱ中转化的CO2的压强为y Pa,根据已知条件可得:
CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
起始(Pa) 1×106 3×106 0 0
转化(Pa) x 3x x x
CO2(g) + H2(g) CO(g)+H2O(g)
转化(Pa) y y y y
平衡(Pa) 1×106-x-y 3×106-3x-y y x+y
CO2的转化率为×100%=4%,甲醇的选择性为×100%=98%,解得x=39 200,y=800,该情况下H2O(g)的压强为39 200 Pa+800 Pa=4×104 Pa,甲醇的反应速率为=9.8×103 Pa/h,反应Ⅱ的Kp==≈1.16×10-5。
(4)由题图可知,CO2在阴极发生还原反应生成HCOO-,电极反应式为CO2+2e-+H2O HCOO-+OH-,阳极上CH3(CH2)7NH2发生氧化反应得到CH3(CH2)6CN,电极反应式为CH3(CH2)7NH2+4OH--4e- CH3(CH2)6CN+4H2O,当外电路转移1 mol电子时,生成的产品CH3(CH2)6CN的物质的量为0.25 mol。
