2019年江西省南昌市高考化学二模试卷解析版.doc

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1、2019年江西省南昌市高考化学二模试卷一、选择题(本大题包括13小题每小题6分,共78分,每小题的四个选项中,只有一项符合题目要求)1(6分)化学与生产、生活、环境等息息相关,下列说法中错误的是()A港珠澳大桥采用的超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物B“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆,其帆板太阳能电池的材料是硅C天工开物中“凡石灰经火焚炼为用”,其中“石灰”指的是Ca(OH)2D本草纲目中“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,所用的分离操作方法是蒸馏2(6分)设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是()A17g H2O2中含有非极性键的数耳为NAB常温常压下,17g甲基(14CH3)

2、所含的中子数为9NAC在含CO32总数为NA的Na2CO3溶液中,Na+总数为2NAD13.8g NO2与足量水反应,转移的电子数为0.2NA3(6分)螺环烃是指分子中两个碳环共用一个碳原子的脂环烃。 是其中的一种。下列关于该化合物的说法正确的是()A该化合物的分子式为C10H12 B一氯代物有五种C所有碳原子均处嗣一平面D与HBr以物质的量之比1:1加成生成二种产物4(6分)下列实验方案中,能达到实验目的是() 选项实验目的实验方案A比较CH3COOH和HClO的酸性强弱分别测定等体积等物质的量浓度的CH3COOH和HClO溶液消耗NaOH的物质的量B验证Na2S2O3是否氧化变质在Na2S

3、2O3溶液中滴加稀盐酸,然后滴加BaCl2溶液观察是否产生白色沉淀C证明Fe2+有还原性向将FeCl2溶液中滴入少量酸性KMnO4溶液,观察KMnO溶液紫色褪去D比较Ksp(AgBr)Ksp(AgCl)在1L浓度均为0.1molL1的NaCl与NaBr混合溶液中滴加AgNO3溶液,先出现淡黄色沉淀AABBCCDD5(6分)W、X、Y、Z四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大。化合物XW3能作制冷剂且其浓溶液可检验Z单质是否泄露,化合物YZ3能促进水的电离,则下列说法错误的是()A简单离子半径:r(Z)r(X)r(Y)BY的最高价氧化物对应的水化物为强碱CX2W4分子

4、中既含极性键,又含非极性键D化合物XW3的水溶液能抑制水的电离6(6分)我国研制出非贵金属镍钼基高教电催化剂,实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图)。总反应为CO(NH2)2+H2O3H2+N2+CO2下列说法中正确的是()Aa电极反应为:CO(NH2)2+H2O+6eN2+CO2+6H2Bb为阳极,发生氧化反应C电解一段时间b极区溶液pH升高D废水中每通过6mol电子,a电极产生2mol N27(6分)常温时,1mol/L的HA和1mol/L的HB两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,所得变化关系如图所示(V表示溶液稀释后的体积)。下列说法错误的是()AKa( H

5、A)约为104B当两溶液均稀释至lg+14时,溶液中c(A)c(B)C中和等体积pH相同的两种酸所用n(NaOH):HAHBD等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者二、解答题(共3小题,满分43分)8(15分)一氯乙酸(ClCH2COOH)在有机合成中是一种重要的原料和中间体,在硫单质催化下干燥氯气与乙酸反应制得一氯乙酸:CH3COOH+Cl2ClCH2COOH+HCl已知:物质乙酸一氯乙酸二氯乙酸三氯乙酸熔点、沸点17、11862、18910、19457、197请回答下列问题:(1)选用如图的装置制备一氯乙酸粗品。按照气流从左至右依次连接的合理顺序为 ijgh(填接

6、口字母)。洗气瓶中的溶液为 ,碱石灰的作用是 (2)制备一氯乙酸时,首先采用 (填“水浴”、“油浴”或“沙浴”)加热方法控制温度在95左右,待温度稳定后,再打开弹簧夹、 (填操作),如果三颈烧瓶溶液表面观察到大量 (填现象)时,应该 (填操作),以减少氯气通入量,以免浪费。(3)一氯乙酸粗品中含有二氯乙酸、三氯乙酸,多次蒸馏后产品中仍含有少量的 (填物质名称),再进行 (填“过滤”、“分液”或“重结晶”),可得到纯净的一氯乙酸。9(14分)氧化锌主要用作催化剂、脱硫剂、发光剂和橡胶添加剂。一种以锌焙砂(ZnO、ZnSiO3和少量As2O3、CuO、PbO杂质,其中As与N同主族)为原料制备氧化

7、锌的流程如图所示:请回答下列问题。(1)循环使用的物质有 、 和 (填化学式)。(2)“浸出”时,锌以Zn( NH3)42+进入滤液。浸出率与温度关系如图l所示,请解释温度超过55后浸出率显著下降的原因: 浸出率与n(NH3):n(NH4)2SO4关系如图2所示,6:4之后浸出率下降,说明 (填编号)的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。AZnO和ZnSiO3 BZnO CZnSiO3(3)“除砷”过程中生成Fe3( AsO4)2沉淀,其中铁元素的化合价是 ;沉淀剂为FeSO4H2O、(NH3)2S2O8,添加(NH4)2S2O8的目的是 。(4)“除重金属”和“深度除重金属”除去的重金属是 (填名

8、称)。(5)“蒸氨”的产物主要是ZnSO4和NH3,写出所发生反应的化学方程式 。10(14分)对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合CO2重整反应有:反应:CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g)H35.7kJmol1反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H+247.0kJmol1(l)CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)CO2(g)H kJmol1(2)一定条件下,将CH4与CO2以体积比1:1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),下列能说明反

9、应达到平衡状态的有 。A体系密度保持不变 B容器中压强保持不变CH2和CO的体积比保持不变D每消耗lmolCH4的同时生成2mol CO(3)重整反应中存在着副反应产生的积碳问题。加入少量的Na2CO3可不断消除积碳。请用化学方程式表示其反应过程: (4)已知甲烷临氧藕合CO2重整反应体系中还有反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H+75.0kJmol1在密闭容器中,重整反应在1073K时催化下达到平衡,发现n(H2)/n(CO)l,请从平衡移动的角度解释原因 。如果投料时增加氧气比例,下列预测可能错误的是 (填编号)。A氢气总产量减少 B反应的甲烷转化率升高C产生副反应 D

10、对反应的平衡无影响(5)温度对重整反应体系中反应物平衡转化率,平衡时氢气、一氧化碳和水的物质的量影响如图所示。若CH4与CO2的起始投料相等,则起始时n(CH4) mol,在1000K时反应的平衡常数K为 化学一选修3:物质结构与性质11(15分)含第VA族的磷、砷(As)等元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:(l)基态P原子的核外电子排布式为 ,有 个未成对电子。(2)常温下PCl5是一种白色晶体,其立方晶系晶体结构模型如图甲所示,由A、B两种微粒构成。将其加热至148熔化,形成一种能导电的熔体。已知A、B两种微粒分别与CC14、SF6互为等电子体,则A为 ,其中心原子杂

11、化轨道类型为 ,B为 。(3)PO43的空间构型为 ,其等电子体有 (请写出一种)。(4)砷化镓属于第三代半导体,它能直接将电能转变为光能,砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能只有其10%推广砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措。已知砷化镓的晶胞结构如图乙,品胞参数a565pm。砷化镓的化学式为 ,镓原子的配位数为 。砷化镓的晶胞密度 g/cm3(列式并计算,精确到小数点后两位),m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离为 pm(列式表示)。化学一选修5:有机化学基础12抗丙肝新药的中间体合成路线图如下:已知:Et为乙基。(1) 的名称是 ,所含官能团的名称是 。(2)

12、的分子式为 。(3)反应化学方程式为 ,反应的反应类型是 。(4)写出与 互为同分异构体的芳香类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1:2:2:6,且不含NH2) (5)设计由乙醇、1,3丁二烯和甲氨( CH3NH2)合成 路线(其他试剂任选) 。2019年江西省南昌市高考化学二模试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题包括13小题每小题6分,共78分,每小题的四个选项中,只有一项符合题目要求)1(6分)化学与生产、生活、环境等息息相关,下列说法中错误的是()A港珠澳大桥采用的超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物B“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆,其帆板太阳能电池

13、的材料是硅C天工开物中“凡石灰经火焚炼为用”,其中“石灰”指的是Ca(OH)2D本草纲目中“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,所用的分离操作方法是蒸馏【分析】A聚乙烯纤维属于合成高分子材料;B硅为良好的半导体材料;C石灰石加热后能制得生石灰CaO;D烧酒的制造工艺利用蒸馏的方法,可用于分离沸点不同的液体混合物。【解答】解:A聚乙烯纤维属于合成高分子材料,属于有机高分子化合物,故A正确;B硅为良好的半导体材料,能制造太阳能电池板,所以“玉兔号”月球车上的太阳能电池的材料是硅,故B正确;C石灰石加热后能制得生石灰,“石灰”指的是碳酸钙,不是Ca(OH)2,故C错误;D酸坏之酒中含有乙酸,乙酸和乙醇的沸点不同

14、,用蒸烧的方法分离,为蒸馏操作,故D正确;故选:C。【点评】本题考查化学与生产、生活的关系,题目难度不大,要求学生能够用化学知识解释化学现象,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力。2(6分)设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是()A17g H2O2中含有非极性键的数耳为NAB常温常压下,17g甲基(14CH3)所含的中子数为9NAC在含CO32总数为NA的Na2CO3溶液中,Na+总数为2NAD13.8g NO2与足量水反应,转移的电子数为0.2NA【分析】A.1个过氧化氢含有1个OO非极性键;B.1个(14CH3)含有中子数8个;C碳酸钠为强碱弱酸盐,溶液中存在水解

15、;D.3mol二氧化氮与水反应生成1molNO,转移2mol电子;【解答】解:A.17g H2O2中含有非极性键的数目为:NA0.5NA,故A错误;B常温常压下,17g甲基(14CH3)所含的中子数为8NA,故B错误;C碳酸钠溶液中,部分碳酸根离子水解,则含CO32总数为NA的Na2CO3溶液中,Na+总数大于2NA,故C错误;D.3mol二氧化氮与水反应生成1molNO,转移2mol电子,13.8克NO2的物质的量为0.3mol,与足量水充分反应,转移的电子数为0.2NA,故D正确;故选:D。【点评】本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断,掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关

16、系,准确弄清分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系。试题有利于培养学生的逻辑推理能力,题目难度不大。3(6分)螺环烃是指分子中两个碳环共用一个碳原子的脂环烃。 是其中的一种。下列关于该化合物的说法正确的是()A该化合物的分子式为C10H12 B一氯代物有五种C所有碳原子均处嗣一平面D与HBr以物质的量之比1:1加成生成二种产物【分析】有机物含有碳碳双键,具有烯烃的结构和性质,以此解答该题。【解答】解:A由结构简式可知该化合物的分子式为C9H12,故A错误;B结构对称,分子中含有4种H,则一氯代物有4种,故B错误;C含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,则所有的碳原子不可能共平面,故C错

17、误;D分子中含有2个碳碳双键,碳碳双键连接原子团不同,则与HBr以物质的量之比1:1加成生成二种产物,故D正确。故选:D。【点评】本题考查有机物的结构和性质,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握有机物的结构和官能团的性质为解答该题的关键,侧重烯烃性质的考查,题目难度不大。4(6分)下列实验方案中,能达到实验目的是() 选项实验目的实验方案A比较CH3COOH和HClO的酸性强弱分别测定等体积等物质的量浓度的CH3COOH和HClO溶液消耗NaOH的物质的量B验证Na2S2O3是否氧化变质在Na2S2O3溶液中滴加稀盐酸,然后滴加BaCl2溶液观察是否产生白色沉淀C证明Fe2+有

18、还原性向将FeCl2溶液中滴入少量酸性KMnO4溶液,观察KMnO溶液紫色褪去D比较Ksp(AgBr)Ksp(AgCl)在1L浓度均为0.1molL1的NaCl与NaBr混合溶液中滴加AgNO3溶液,先出现淡黄色沉淀AABBCCDD【分析】A等体积等物质的量浓度的CH3COOH和HClO,物质的量相同,消耗NaOH相同;BNa2S2O3溶液中滴加稀盐酸,生成S和二氧化硫;C高锰酸钾可氧化氯离子;D滴加AgNO3溶液,先出现淡黄色沉淀,Ksp小的先沉淀。【解答】解:A等体积等物质的量浓度的CH3COOH和HClO,物质的量相同,消耗NaOH相同,为酸的通性,不能比较酸性,故A错误;BNa2S2O

19、3溶液中滴加稀盐酸,生成S和二氧化硫,二氧化硫与氯化钡不反应,若变质混有硫酸根离子,加氯化钡生成的沉淀可能被沉淀S影响,不能判断,故B错误;C高锰酸钾可氧化氯离子,不能检验亚铁离子的还原性,故C错误;D滴加AgNO3溶液,先出现淡黄色沉淀,Ksp小的先沉淀,则Ksp(AgBr)Ksp(AgCl),故D正确;故选:D。【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、酸性比较、沉淀生成、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。5(6分)W、X、Y、Z四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大。化合物XW3能作制冷剂

20、且其浓溶液可检验Z单质是否泄露,化合物YZ3能促进水的电离,则下列说法错误的是()A简单离子半径:r(Z)r(X)r(Y)BY的最高价氧化物对应的水化物为强碱CX2W4分子中既含极性键,又含非极性键D化合物XW3的水溶液能抑制水的电离【分析】W、X、Y、Z四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大。则W为H元素;化合物XW3能作制冷剂且其浓溶液可检验Z单质是否泄漏,则X为N元素,Z为Cl元素;化合物YZ3能促进水的电离,则Y为Al元素,据此解答。【解答】解:根据分析可知:W为H,X为N,Y为Al,Z为Cl元素。A电子层越多离子半径越大,电子层相同时核电荷数越大离子半径越

21、小,则简单离子半径:r(Z)r(X)r(Y),故A正确;BAl的最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝,氢氧化铝为弱碱,故B错误;CX2W4为N2H4,其分子中含有NN非极性键和NH极性键,故C正确;DXW3为NH3,NH3溶于水溶液呈碱性,抑制了水的电离,故D正确;故选:B。【点评】本题考查原子结构与元素周期律的关系,题目难度不大,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。6(6分)我国研制出非贵金属镍钼基高教电催化剂,实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图)。总反应为CO(NH2)2+H2O3H2+N2+CO2下列说法中正确的是()

22、Aa电极反应为:CO(NH2)2+H2O+6eN2+CO2+6H2Bb为阳极,发生氧化反应C电解一段时间b极区溶液pH升高D废水中每通过6mol电子,a电极产生2mol N2【分析】电解富尿素废水低能耗制H2,总反应为CO(NH2)2+H2O3H2+N2+CO2,放出氢气的电极b为阴极,电极反应:2H2O+2eH2+2OH,放出氮气的电极a为阳极,电极反应:CO(NH2)26e+6OHN2+CO2+5H2O,据此分析回答问题。【解答】解:A放出氮气的电极a为阳极,电极反应:CO(NH2)26e+6OHN2+CO2+5H2O,故A错误;B放出氢气的电极b为阴极,溶液中氢离子放电生成氢气,电极反应

23、为:2H2O+2eH2+2OH,发生还原反应,故B错误;Cb为阴极,溶液中氢离子放电生成氢气,电极反应:2H2O+2eH2+2OH,电解一段时间,b极区溶液pH升高,故C正确;D阳极电极反应:CO(NH2)26e+6OHN2+CO2+5H2O,每转移6mol电子,a电极产生1molN2,故D错误;故选:C。【点评】本题考查了电解原理的分析应用、电极反应和电子守恒的计算应用,掌握电解原理是解题关键,题目难度中等。7(6分)常温时,1mol/L的HA和1mol/L的HB两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,所得变化关系如图所示(V表示溶液稀释后的体积)。下列说法错误的是()

24、AKa( HA)约为104B当两溶液均稀释至lg+14时,溶液中c(A)c(B)C中和等体积pH相同的两种酸所用n(NaOH):HAHBD等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者【分析】当lg+11时,有VV0,即开始时1mol/LHA的pH2、1mol/LHB的pH0,所以HA是弱酸、HB是强酸,A起始时HA溶液的pH为2,起始浓度为1mol/L,根据Ka计算HA的电离平衡常数;B根据图象,当两溶液均稀释至lg+14时,即V1000V0,HA是弱酸、部分电离,HB是强酸、完全电离,C由于HB是强酸,HA为弱酸,不完全电离,pH相同的两种酸的浓度:HA比HB大;D由于A

25、的水解,B不水解使NaA溶液中c(OH)大,则c(H+)小,即n(H+)小,结合电荷关系分析解答;【解答】解:当lg+11时,有VV0,即开始时1mol/LHA的pH2、1mol/LHB的pH0,所以HA是弱酸、HB是强酸,A起始时HA溶液的pH为2,起始浓度为1mol/L,所以溶液中c(H+)c(A)102mol/L,根据Ka104,故A正确;B根据图象,两溶液均稀释至lg+14时,即V1000V0,HA的pH更大,c(H+)更小,则溶液中c(A)c(B),故B错误;C由于HB是强酸,HA为弱酸,不完全电离,pH相同的两种酸的浓度:HA比HB大,所以中和等体积pH相同的两种酸所用n(NaOH

26、):HAHB,故C正确;DNaA和NaB溶液中电荷关系分别为:c(Na+)+c(H+)c(A)+c(OH)、c(Na+)+c(H+)c(B)+c(OH),等物质的量的NaA和NaB溶液溶液中离子总数均为2n(Na+)+n(H),但A水解,B不水解使NaA溶液中c(OH)大,则c(H+)小,即n(H+)小,所以等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者,故D正确;故选:B。【点评】本题考查弱电解质的电离平衡及其影响,题目难度中等,正确判断HB、HA的酸性强弱为解答关键,注意掌握电离平衡及其影响,试题培养了学生的分析能力及综合应用能力。二、解答题(共3小题,满分43分)8(1

27、5分)一氯乙酸(ClCH2COOH)在有机合成中是一种重要的原料和中间体,在硫单质催化下干燥氯气与乙酸反应制得一氯乙酸:CH3COOH+Cl2ClCH2COOH+HCl已知:物质乙酸一氯乙酸二氯乙酸三氯乙酸熔点、沸点17、11862、18910、19457、197请回答下列问题:(1)选用如图的装置制备一氯乙酸粗品。按照气流从左至右依次连接的合理顺序为befcdijgh(填接口字母)。洗气瓶中的溶液为饱和食盐水,碱石灰的作用是吸收多余的氯气和酸性污染气体(2)制备一氯乙酸时,首先采用水浴(填“水浴”、“油浴”或“沙浴”)加热方法控制温度在95左右,待温度稳定后,再打开弹簧夹、打开活塞放下浓盐酸

28、并点燃酒精灯(填操作),如果三颈烧瓶溶液表面观察到大量黄绿色气体(填现象)时,应该控制活塞减慢浓盐酸滴加速率或控制酒精灯降低加热温度(填操作),以减少氯气通入量,以免浪费。(3)一氯乙酸粗品中含有二氯乙酸、三氯乙酸,多次蒸馏后产品中仍含有少量的二氯乙酸(填物质名称),再进行重结晶(填“过滤”、“分液”或“重结晶”),可得到纯净的一氯乙酸。【分析】制备一氯乙酸:由浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制备氯气,制得的氯气混有HCl和水蒸气,由饱和食盐水除去HCl气体,由无水氯化钙吸收水,纯净干燥的氯气与乙酸在三颈烧瓶中,用水浴控制温度在95左右,发生反应,由碱石灰吸收多余的氯气和得到的酸性污染气体,得到的

29、一氯乙酸粗品中含有二氯乙酸、三氯乙酸,多次蒸馏后产品中仍含有少量的二氯乙酸,再进行重结晶得到纯净的一氯乙酸,据此分析作答。【解答】解:(1)根据分析,由浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制备氯气,选择b,制得的氯气混有HCl和水蒸气,由饱和食盐水除去HCl气体,由无水氯化钙吸收水,氯气与乙酸在三颈烧瓶反应由碱石灰吸收尾气,故连接顺序为:befcdijgh;故答案为:b;e;f;c;d;洗气瓶为饱和食盐水,吸收HCl气体;碱石灰的作用是吸收多余的氯气和酸性污染气体,防止污染空气;故答案为:饱和食盐水;吸收多余的氯气和酸性污染气体;(2)温度在95左右,选择水浴加热;待温度稳定后,再打开弹簧夹、打开活塞

30、放下浓盐酸并点燃酒精灯,如果三颈烧瓶溶液表面观察到大量黄绿色气体,说明氯气过多,应控制活塞减慢浓盐酸滴加速率或控制酒精灯降低加热温度,以减少氯气通入量,以免浪费;故答案为:水浴;打开活塞放下浓盐酸并点燃酒精灯;黄绿色气体;控制活塞减慢浓盐酸滴加速率或控制酒精灯降低加热温度;(3)由表可知,一氯乙酸与二氯乙酸沸点接近,故多次蒸馏后产品中仍含有少量的二氯乙酸;一氯乙酸、二氯乙酸为互溶的液体,不适宜过滤、分液分方法分离,采用重结晶,可得到纯净的一氯乙酸;故答案为:二氯乙酸;重结晶。【点评】本题考查了物质的制备,明确实验原理及实验基本操作方法、知道各个装置作用、利用物质性质分离提纯是解本题关键,试题侧

31、重于考查学生的分析问题和解决问题的能力,注意相关基础知识的学习与积累,题目难度中等。9(14分)氧化锌主要用作催化剂、脱硫剂、发光剂和橡胶添加剂。一种以锌焙砂(ZnO、ZnSiO3和少量As2O3、CuO、PbO杂质,其中As与N同主族)为原料制备氧化锌的流程如图所示:请回答下列问题。(1)循环使用的物质有NH3H2O或NH3、(NH4)2SO4和CO2(填化学式)。(2)“浸出”时,锌以Zn( NH3)42+进入滤液。浸出率与温度关系如图l所示,请解释温度超过55后浸出率显著下降的原因:温度升高,氨气挥发而浓度下降,浸出率下降浸出率与n(NH3):n(NH4)2SO4关系如图2所示,6:4之

32、后浸出率下降,说明C(填编号)的浸出主要依赖硫酸铵浓度的大小。AZnO和ZnSiO3 BZnO CZnSiO3(3)“除砷”过程中生成Fe3( AsO4)2沉淀,其中铁元素的化合价是+2;沉淀剂为FeSO4H2O、(NH3)2S2O8,添加(NH4)2S2O8的目的是把砷氧化成AsO43以便除去砷。(4)“除重金属”和“深度除重金属”除去的重金属是铜和铅(填名称)。(5)“蒸氨”的产物主要是ZnSO4和NH3,写出所发生反应的化学方程式Zn(NH3)4SO4ZnSO4+4NH3。【分析】根据流程:锌焙砂(ZnO、ZnSiO3和少量As2O3、CuO、PbO杂质)用NH3H2O、(NH4)2SO

33、4浸出,过滤除去硅酸,滤液含有Zn( NH3)42+、Cu2+、Pb2+、AsO33、NH4+、SO42等,加(NH4)2S2O8 把砷氧化成AsO43,加入FeSO4H2O将AsO43沉淀为Fe3( AsO4)2过滤除去,向滤液中加入Zn,置换Cu2+、Pb2+为铜和铅单质,过滤除去,向滤液中加入Na2S进一步除去滤液中少了的重金属离子Cu2+、Pb2+为CuS、PbS过滤除去,将滤液蒸氨,产物主要是ZnSO4和NH3,反应为:Zn(NH3)4SO4ZnSO4+4NH3,将氨气用水吸收得到NH3H2O作为浸出溶剂,蒸氨后的溶液主要为ZnSO4,加入NH4HCO3、CO2,过滤得到ZnCO3沉

34、淀和含有(NH4)2SO4的滤液,(NH4)2SO4循环作为浸出溶剂,将ZnCO3烘干焙烧,得到ZnCO3CO2+ZnO,CO2可以循环使用沉锌,据此分析作答。【解答】解:(1)根据流程,NH3H2O或NH3、(NH4)2SO4、CO2可以循环使用;故答案为:NH3H2O或NH3;(NH4)2SO4;CO2;(2)氨气易挥发,温度升高,氨气挥发而浓度下降,浸出率下降,故温度超过55后浸出率显著下降;故答案为:温度升高,氨气挥发而浓度下降,浸出率下降;(NH4)2SO4含量减少,酸性减弱,碱性增强,ZnSiO3不能充分溶解得到锌离子结合氨分子得Zn( NH3)42+,故浸出率下降,选择C;故答案

35、为:C;(3)Fe3( AsO4)2中铁元素+2价,添加(NH4)2S2O8的目的是把砷氧化成AsO43以便除去砷;故答案为:+2;把砷氧化成AsO43以便除去砷;(4)根据分析,“除重金属”过程加入Zn,置换Cu2+、Pb2+为铜和铅单质,“深度除重金属”加入Na2S进一步除去滤液中少了的重金属离子Cu2+、Pb2+为CuS、PbS过滤除去,故除去的重金属是铜和铅;故答案为:铜和铅;(5)“蒸氨”的产物主要是ZnSO4和NH3,反应为:Zn(NH3)4SO4ZnSO4+4NH3;故答案为:Zn(NH3)4SO4ZnSO4+4NH3。【点评】本题考查了物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应

36、用,题干信息的分析理解,结合题目信息对流程的分析是本题的解题关键,需要学生有扎实的基础知识的同时,还要有处理信息应用的能力,综合性强,题目难度中等。10(14分)对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合CO2重整反应有:反应:CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g)H35.7kJmol1反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H+247.0kJmol1(l)CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)CO2(g)H282.7kJmol1(2)一定条件下,将CH4与CO2以体积比1:1置于恒温恒容的密闭容器中

37、发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),下列能说明反应达到平衡状态的有B。A体系密度保持不变 B容器中压强保持不变CH2和CO的体积比保持不变D每消耗lmolCH4的同时生成2mol CO(3)重整反应中存在着副反应产生的积碳问题。加入少量的Na2CO3可不断消除积碳。请用化学方程式表示其反应过程:C+Na2CO3Na2O+2CO(4)已知甲烷临氧藕合CO2重整反应体系中还有反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H+75.0kJmol1在密闭容器中,重整反应在1073K时催化下达到平衡,发现n(H2)/n(CO)l,请从平衡移动的角度解释原因温度较高,反应

38、是放热反应,利于平衡向逆方向移动,生成氢气量减少;而反应是吸热反应,利于平衡向正方向移动,消耗氢气量增多且CO生成量增多,从而n(H2)/n(CO)小于1。如果投料时增加氧气比例,下列预测可能错误的是D(填编号)。A氢气总产量减少 B反应的甲烷转化率升高C产生副反应 D对反应的平衡无影响(5)温度对重整反应体系中反应物平衡转化率,平衡时氢气、一氧化碳和水的物质的量影响如图所示。若CH4与CO2的起始投料相等,则起始时n(CH4)1mol,在1000K时反应的平衡常数K为3.5【分析】(l):CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g)H35.7kJmol1:CH4(g)+CO2(g)2CO

39、(g)+2H2(g)H+247.0kJmol1盖斯定律得到CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)CO2(g)H;(2)当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态;(3)加入少量的Na2CO3可不断消除积碳,生成一氧化碳和氧化钠;(4)温度较高,反应是放热反应,利于平衡向逆方向移动,生成氢气量减少;而反应是吸热反应,利于平衡向正方向移动,如果投料时增加氧气比例,反应正向进行,反应逆向进行;(5)设起始时n(CH4)n(CO2

40、)x,结合1000时A、B、C、D点的数值,利用C或(H原子原子守恒)计算起始时n(CH4);化学平衡常数K等于生成物浓度幂积与反应物浓度幂积之比,据此计算。【解答】解:(1)CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g)H35.7kJmol1:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H+247.0kJmol1盖斯定律计算得到CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)CO2(g)H282.7 KJmol1,故答案为:282.7;(2)反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),A反应前后气体质量和体积不变,体系密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故A错误

41、;B反应前后气体物质的量变化,容器中压强保持不变,反应达到平衡状态,故B正确;C将CH4与CO2以体积比1:1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应,H2和CO的体积比保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;D每消耗lmolCH4的同时生成2mol CO,说明反应正向进行,不能说明反应达到平衡状态,故D错误;故答案为:B;(3)加入少量的Na2CO3可不断消除积碳生成一氧化碳和氧化钠,反应的化学方程式:C+Na2CO3Na2O+2CO,故答案为:C+Na2CO3Na2O+2CO;(4)密闭容器中,重整反应在1073K时催化下达到平衡,发现n(H2)/n(CO)l,原因是:温度较高,反应是放热反

42、应,利于平衡向逆方向移动,生成氢气量减少;而反应是吸热反应,利于平衡向正方向移动,消耗氢气量增多且CO生成量增多,从而n(H2)/n(CO)小于1,如果投料时增加氧气比例,反应正向进行,反应逆向进行,氢气总产量减少,反应的甲烷转化率升高,过程中产生副反应,故选:D,故答案为:温度较高,反应是放热反应,利于平衡向逆方向移动,生成氢气量减少;而反应是吸热反应,利于平衡向正方向移动,消耗氢气量增多且CO生成量增多,从而n(H2)/n(CO)小于1;D;(5)设起始时n(CH4)n(CO2)x,由图中1000时C、D点可知,CH4和CO2的平衡转化率为85%,含有n(CO)1.7mol,则消耗CH4和

43、CO2的量均为0.85x,根据C原子守恒或H原子守恒有:0.85x21.7mol,即x1mol,1000时重整体系中n(CO)1.7mol、n(CO2)1mol0.85mol0.15mol、n(H2)1.3mol、n(H2O)0.4mol,设容器体积为VL,则c(CO)mol/L、c(CO2)mol/L、c(H2)mol/L、n(H2O)mol/L,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K3.5,故答案为:1;3.5。【点评】本题考查盖斯定律的应用、化学平衡状态的判定和化学平衡的影响因素、化学平衡常数计算、化学平衡图象、化工实际生产的反应条件及其发生的副反应等知识内容,

44、为高频考点,侧重化学平衡原理和学生分析能力、迁移运用知识能力的考查,把握化学平衡原理是解题关键,注意原子守恒思想在化学计算中的运用,题目难度中等。化学一选修3:物质结构与性质11(15分)含第VA族的磷、砷(As)等元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:(l)基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,有3个未成对电子。(2)常温下PCl5是一种白色晶体,其立方晶系晶体结构模型如图甲所示,由A、B两种微粒构成。将其加热至148熔化,形成一种能导电的熔体。已知A、B两种微粒分别与CC14、SF6互为等电子体,则A为PC14+,其中心原子杂化轨道类型为sp3,B为PCl6。(3)PO43的空间构型为正四面体,其等电子体有SO42或ClO4(请写出一种)。(4)砷化镓属于第三代半导体,它能直接将电能转变为光能,砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能只有其10%推广砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措。已知砷化镓的晶胞结构如图乙,品胞参数a565pm。砷化镓的化学式为GaAs,镓原子的配位数为4。砷化镓的晶胞密度5

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