名校卷重庆市某学校2022-2023学年高三年级上册学期第一次质量检测联考化学试卷(含详解).pdf

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1、重庆市高2023届高三第一次质量检测化学试题考生注意:1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。可能用到的相对原子质量:H-l C-12 N-14 0-16 Na-23 S-32 Cr-52 Fe-56一、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.今 年7月,习近平总书记在新疆考察时强调“要正确处理经济社会发展和生态环境保护的关系,推动文化和旅游融合发展,打造富民产业下列有关说法中正确的是A.塔里木盆地地区

2、蕴含丰富的天然气资源,推广使用天然气替代燃煤更环保B.吐鲁番所产的葡萄较一般品种更甜,其含有的糖类物质主要为淀粉C.新疆盛产棉花及牛羊毛织品,其中棉花、动物毛发的主要成分均是纤维素D.南疆地区土壤盐渍化严重,可通过播撒生石灰进行改良2 .下列化学物质与其应用相符合的一组是A.福尔马林用作食物保鲜剂 B.S C h用作红酒抗氧化剂和防腐剂C.三聚氯胺用作奶粉添加剂 D.明研用作自来水消毒剂3.羟胺(N H 2 O H)是有机合成中重要还原剂。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是A.羟胺中N元素的化合价为-1B.3.3 g羟胺所含质子数目为1.8NAC,羟胺的电子式为H:9:HHD.I m

3、 o l N H 2 0 H被足量氧气氧化,产物均无毒,该过程中转移的电子数目为NA4.下列化学仪器与其使用用途不一致的一组是A.盛装酸性高锯酸钾标准溶液B.蘸取Na C l溶液置于酒精灯上灼烧以观察Na+焰色C.K NC h溶液蒸发浓缩、冷却结晶D.吸收氯气防止污染环境5.不能正确表示下列变化的离子方程式的是A.在漂白液中滴加少量稀硫酸以增强漂白性:C 1 0+H+=H C 1 0B.少量铁粉溶解在稀硝酸中:F e+4 H+N O;=F e3+NOT+2 H2OC.向硫酸铝溶液中加入少量的氢氧化钢溶液:2 A l 3+3 S O:-+3 B a 2+6 OH-=2 A l(OH)3 1+3

4、B a S OHAD.自来水长期煮沸时生成水垢:xC a 2+yM g2+(2 x+y)H C O;xC a C O3 1+yM gC O3 1+(x+y)C C)2 f+(x+y)H 2 O6.如图所示:糠醛可在不同催化剂作用下转化为糠醇或2一甲基吠喃。下列说法正确的是糠醛糠醇能与蚁酸反应B.糠醛在铜单质催化条件下生成2 -甲基吠喃为还原反应c.糠 醛 与 互 为 同 系 物D.2-甲基吠喃中所有原子可能共平面7.某种化学品的结构如图所示,已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,其中W、X、Y在同一周期,Z、M同处另一周期,M原子的最外层电子数等于其电子层数,则下列说法中正确的是Yx、W

5、M A.元素对应简单离子半径大小关系为:M X W_ 3B .在 W 的同周期主族元素中,第一电离能比W 大的元素只有1 种C.X、Y、Z、W 形成的简单氢化物中,沸点高低顺序为:WXZYD.W 和 M形成的化合物可以溶解在Y 所形成的最高价氧化物对应水化物中8.催化剂J RuO2/A l-M gF 2 耐.HF的腐蚀,如图所示可应用于氟化工行业中的氯循环。下列说法不正确的是族A.若 R u 的价电子排布式为4 d 7 5 s l 则该元素位于V f f lB.上述转化过程中涉及的有机反应类型有加成反应、消去反应C.可通过液化分离出H C 1 中大多数的H FD.上述循环中有水生成9 .常温下

6、,向 l Om LO.l m o l L 的草酸(H2 c 2。4)溶液中逐滴滴入等浓度的N a O H 溶液至过量,用甲基橙(变色范围的p H 值为3.J 4.4)作指示剂,并用p H 计测定滴定过程的溶液p H 值变化,其滴定曲线如图所示,滴 入 1 0 m L标准N a O H 溶液时,溶液颜色由红色变为橙色B.图中点所示溶液中:C(H2 C 2 O 4)+C(H+)=C(OH)+C(C 2。;)C.在之间的任意一点,均存在:c(Na+)c(HC 2 O;)c(C 2 O:)c(H2 c 2。4)D.图中点所示的溶液中:2 c(Na+)=c(HC 2 O;)+c(C 2 O:)+c(H2

7、 c 2。4)1 0.采用惰性电极电解法制备对氨基苯酚原理如图所示,在初始p H 相同的条件下,进一步探究初始硝基苯浓度对产率影响,所得数据如表所示。则关于该过程的分析错误的是硝基苯浓度/m o l L0.5 01.01.52.02.5对氨基苯酚浓度/m o l-L0.2 70.6 20.9 81.2 61.4 8产率/%5 4.06 2.06 5.36 3.05 9.2-直流电源+,/:,/,硝基苯和稀硫酸一 -稀硫酸离子工换膜A.离子交换膜可以选择质子交换膜N H2B.阴极的电极反应式为:。+4 e-+4 H+X=j|1 +H2OC.当硝基苯初始浓度高于1.5 m o l L L 产品产率

8、反而降低,其原因可能是受产物溶解度的限制造成的D.反应结束后,去掉离子交换膜,混匀两极室中溶液,溶液p H 不变1 1.硫元素的含氧酸根离子,有如下转化关系。下列说法正确的是 S 2 O;-+2 H+=S O 2 t+S;+H2O 2 s 2 O:+l 2=S 2 O;-+2 r 2 s 2 O j +H2 O S 2 O :+2 HS O ;5 s 2。3-+2 Mn2+8 H2O=l O S O ;+2 Mn O ;+1 6 H+A.上述反应中S 2 O 广都只表现了还原性B.反应中表现了+7 价硫元素强氧化性C.反应中消耗4.5 g H2O同时生成4 0.5 g HS O ;D.反应中每

9、消耗2.8 g S 2。:转移电子数为0.05NA1 2.三氯氧磷(P O C b)是一种重要的化工原料,实验室采用加热条件下,用以下反应制备,P 4(白磷)+6 C 1 2=4 P C 1 3,2 P C 1 3+O 2=2 P O C b。部分物质的理化性质如表所示。下列说法不正确的是物质颜色状态沸点其它P C 1 3无色液体7 5 遇水剧烈水解,产生白色烟雾P 0 C 1 3无色液体1 0 5 潮湿空气中剧烈水解,生成白雾A.制备三氯氧磷时应采用水浴加热B.反应中先制取氯气,缓慢地通入装有白磷装置中,直至白磷消失后,再通入氧气C.反应结束后,可采用重结晶的方式对产品进行提纯D.P O C

10、 b 在潮湿空气中的水解方程式为P O C b+3 H 2 O=H 3 P o 4+3 H C 11 3.下列实验的实验操作和现象及所得到的结论正确的是选项实验操作和现象结论A在氨水中滴加少量硫酸铜溶液,产生蓝色沉淀C u(0 H)2 为蓝色难溶于水的沉淀B向某黄色溶液中加入淀粉一KI 溶液,溶液呈蓝色原溶液中一定含有F e 3+C常温下,测定N H 4 H C O 3 溶液酸碱性,测得溶液呈碱性H 2 c O 3 为弱酸D向对甲基苯酚溶液中滴加足量高镒酸钾溶液,溶液褪色对甲基苯酚被氧化,生成对羟基苯甲酸A.A B.B C.C D.D1 4.利用丙烷(C 3 H 8)在无氧条件下制备丙烯(C

11、3 H 6)的反应方程式为:C 3 H 8(g)C 3 H 6(g)+H 2(g)H=+1 2 4 k J m o r o 在一体积可变的容器中,不同起始压强下(O.I MP a、O.O I MP a)进行上述反应,达到化学平衡时,测得丙烷和内烯的物质的量分数随温度变化如图所示,则下列说法中正确的是80-70-60-50-40-30-20-10-500 510 520 530 540 550 560 570 580 590riT./A.c 曲线表示的是O.OIMPa压强下丙烯随温度变化的物质的量分数B.A 点对应的该反应平衡常数Kp=L25MPa(Kp为以分压表示的平衡常数)C.B 点丙烷的平

12、衡转化率为33.3%D.实际生产过程中需通入一定量水蒸气,其目的是稀释原料气,增大丙烯的平衡产率二、非选择题:共58分。15.倍盐是一种重要的战略资源,广泛用于电镀、涂料、木材防腐等领域。其中,红桃钠(即重铭酸钠晶体Na2CnO7 2H2O)作为倍盐的母系产品,常用于制造其他铭系产品。铭的主要自然资源则是铭铁矿FeCnO”含有AI2O3、MgO、SiCh等杂质),生产红矶钠的主要流程如图所示:滤渣1 滤渣2、+1稀释、调节pH乏 取、过滤|口-(1)已知Fe(CrO2)2中铁元素为+2结晶卜干红桃钠价,则铭元素的化合价为一价,其基态原子的价电子排布式为一。高温(2)中 主反应为:4 FeCnO

13、4+8Na2co3+702:=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2;其中一个副反应为:辅料 空气纯碱铭铁矿氧化煨烧过滤酸化高温Al2O3+N a2C O 3 2NaA102T+C02,写出另一个副反应的化学方程式;中滤渣2 的主要成分是。(3)进入步骤酸化的气体过量,该反应的离子方程式为一:该反应在不同温度下反应进行2 小时,测得反应温度对反应转化率的影响如图所示:70(60,72)1 3/5 5r/608(r c 条件下,反应转化率降低的原因可能是一。匕5。1/.I4 0 50 60 70 80温度/t(4)用含FeCnCU为 4 0%的铭铁矿1000kg,酸化反应在60条件下进行2 小

14、时,其余各步均完全转化,最终制得红矶钠(M=298g/mol)的质量为kg。(保留整数)(5)CnCh为重要铭系产品,我国科学家采用CnO3(SG)和 HSAPO34 复合催化剂极大提高短链烯崎选择性。CO2和 比 在催化剂CnCMSG)表面转化为甲醇的各步骤所需要克服的能垒及甲醇在H-SA PO-34作用下产生乙烯、丙烯示意图如图。醇过程中,一的生成是决速步骤(填化学式)。H-SAPO 34 具有氧八元环构成的笼状结构,笼口为小的八环孔(直径0.38nm)。从结构角度推测、短链烯煌选择性提高的原因是 o1 6.过氧乙酸(CH3coOOH)为无色有刺激性气味液体,易挥发、见光或受热易分解,其纯

15、品极为敏感.易发生爆炸性反应。作为一种常用的消毒剂,过氧乙酸的制备原理为:H2O2+CH3COOH60 CH3COOOH+H2O H XW_ 3B.在 W 的同周期主族元素中,第一电离能比W 大的元素只有1种C.X、Y、Z、W 形成的简单氢化物中,沸点高低顺序为:WXZYD.W 和 M 形成的化合物可以溶解在Y 所形成的最高价氧化物对应水化物中【答案】C【解析】【分析】已知W、X、Y、Z、M 均为短周期主族元素,其中W、X、Y 在同一周期,Z、M 同处另一周期,M原子的最外层电子数等于其电子层数,则M为1 3号铝元素;Z可以形成6个共价键,为硫;W可以和硫形成2个键,为氧;Y可以形成4个键,为

16、碳;X可以形成1个键为F;【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;元素对应简单离子半径大小关系为:W X M,A错误;B.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能有变大趋势,但N的2 P轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故在W的同周期主族元素中,第一电离能比W大的元素有氮、氟2种,B错误;C.X、Y、Z、W形成的简单氢化物均为分子晶体,相对分子质量大则沸点高,但是H F、H?0可以形成氢键导致沸点升高,沸点高低顺序为:W X Z Y,C正确;D.W和M形成的化合物为氧化铝,Y所形成的最高价氧化

17、物对应水化物为碳酸,碳酸为弱酸,氧化铝不可以溶解在碳酸中,D错误;故选C。8.催化剂Ru C h/A l -M g F 2耐H F的腐蚀,如图所示可应用于氟化工行业中的氯循环。下列说法不正确的是族B.上述转化过程中涉及的有机反应类型有加成反应、消去反应C.可通过液化分离出H C 1中大多数的H FD.上述循环中有水生成【答案】B【解析】【详解】A.Ru为4 4号元素,若Ru的价电子排布式为4 d 7 5 s l则该元素位于V I I I族,A正确;Cl ci Cl C1B .C l C r,上 二 反 应 中 生 成 不 饱 和 键,为消去反应;由图可知,没有加成反应,BCl CI Cl错误;

18、C.氟化氢和氯化氢沸点差别较大,可通过液化分离出H C 1中大多数的H F,C正确;D.由图可知,氯化氢和氧气在催化剂作用下生成氯气,根据质量守恒可知,循环中有水生成,D正确;故选B。9 .常温下,向l O m L O.l m o l L 的草酸(H 2 c2。4)溶液中逐滴滴入等浓度的N aO H溶液至过量,用甲基橙(变色范围的p H值为3.1 4.4)作指示剂,并用p H计测定滴定过程的溶液pH值变化,其滴定曲线如图所示,溶液颜色由红色变为橙色C.在之间的任意一点,均存在:c(N a+)c(H C 2O;)c(C 2O j)c(H 2c 2。4)D.图中点所示的溶液中:2c(N a+)=c

19、(H C 2O;)+c(C 2O j)+c(H 2c 2。4)【答案】B【解析】【分析】图中点为第一滴定点,得到溶质为N a H C z C U;图中点为第二滴定点,得到溶质为N a 2c2。4;【详解】A.甲基橙变色范围的p H值为3.1 4.4,滴 入l(h n L标准N a O H溶液时,溶液pH为4.7,颜色由红色变为黄色,A错误;B.图中点为第一滴定点,得到溶质为N a H C z C U,由质子守恒可知,所示溶液中:C(H2C 2O 4)+C(H+)=C(O H-)+C(C2O/),B 正确;C.在之间的任意一点,得到溶质为N a H C z C U、N a 2c 2O 4,如果溶

20、质以N a 2c 2O 4为主,则c(H C 2。C 错误;D.图中点为第二滴定点,得到溶质为N a 2c2。4,所示的溶液中由物料守恒可知:c(N a+)=2c(H C2O;)+2C(C2O;)+2c(H 2c 2O 4),D 错误;故选B。10.采用惰性电极电解法制备对氨基苯酚的原理如图所示,在初始pH相同的条件下,进一步探究初始硝基苯浓度对产率影响,所得数据如表所示。则关于该过程的分析错误的是硝基苯浓度/m ol.!/0.5 01.01.52.02.5对氨基苯酚浓度0.270.620.981.261.48离子交换膜A.离子交换膜可以选搽质子交换膜NH,NO2B.阴极的电极反应式为:弓、+

21、4 e+4 H+=Q J|+H20C.当硝基苯初始浓度高于1.5mol L L 产品产率反而降低,其原因可能是受产物溶解度的限制造成的D.反应结束后,去掉离子交换膜,混匀两极室中溶液,溶液pH 不变【答案】D【解析】【分析】与直流电源负极相连的电极是电解池的阴极(左侧电极),与直流电源正极相连的电极是电解池的阳极(右侧电极),则阴极发生的反应为(=02 f+4 H+。【详解】A.由分析可知,阴极消耗H+,N交换膜,A 正确;B.由分析可知,/、+4 e-+4 H+=1|j+H 2O,阳极发生的反应为 2H2O-4 e-OH阳极生成H+,则离子交换膜应允许H+透过,所以可以选择质子NH2021的

22、得电子产物与电解质反应生成g 等,则阴极的电极反HNH2产 八应式为:/+4e-+4H+=|+H 2O,B 正确;C.由表中数据可以看出,当硝基苯初始浓度高于L 5 m ol L L产品产率反而降低,因为硝基苯难溶于稀硫酸,生成的对氨基苯酚若覆盖在硝基苯表面,则会阻止其得电子,从而降低其转化率,所以其原因可能是受产物溶解度的限制造成的,C正确;NH2NO2 TD.由两电极反应,可得出电池总反应为:+H20=J|+021,反应结束后,去掉离子交换膜,混匀两极室中溶液,则稀硫酸的浓度减小,C(H+)减小,溶液p H增大,D错误;故选D。11.硫元素的含氧酸根离子,有如下转化关系。下列说法正确的是

23、S2O:+2H+=SO 2T+Sl+H 2。2s 2O:+l 2=S2O:+2r 2 s 2。;+H 2 O S 2 O 7 +2 H S 0 3 5 s 2 O 3-+2 M n2+8 H2O=1 O S O j +2 M nO ;+1 6 H+A.上述反应中S 2 O f都只表现了还原性B.反应中表现了+7价硫元素的强氧化性C.反应中消耗4.5 g H2O同时生成40.5 g H S O ;D.反应中每消耗2.8 g S 2。,转移电子数为0.05NA【答案】C【解析】【详解】A.中硫元素化合价升高生成二氧化硫、化合价降低生成硫,S 2。;一 既是还原剂又是氧化剂,A错误;B.反应中+2价

24、硫元素变为+6,化合价升高,体现了硫元素的还原性,B错误;4 5gC.反应中消耗4.5 g H 2 O同时生成;77;x2 x8 1 g/mol=40.5 g H S O,C正确;18g/mol2 8。D.由反应可知,S 2 O-e-每消耗2.8 g S 2 O:转移电子的物质的量为 j K=O。2 5 mo1,数目为0.025NA,D 错误;故选C。1 2.三氯氧磷(P O C b)是一种重要的化工原料,实验室采用加热条件下,用以下反应制备,P 白磷)+6 C h=4P C 0 2 P C h+O 2=2 P O C 1 3o部分物质的理化性质如表所示。下列说法不正确的是物质颜色状态沸点其它

25、PC13无色液体75 遇水剧烈水解,产生白色烟雾POC13无色液体105c潮湿空气中剧烈水解,生成白雾A.制备三氯氧磷时应采用水浴加热B.反应中先制取氯气,缓慢地通入装有白磷装置中,直至白磷消失后,再通入氧气C.反应结束后,可采用重结晶的方式对产品进行提纯D.P O C b在潮湿空气中的水解方程式为P O C b+3H 2 O=H 3P o4+3H C 1【答案】C【解析】【详解】A.三氯氧磷的沸点较低,制备三氯氧磷时应采用水浴加热,A正确;B.由题干反应方程式可知,反应中先制取氯气,缓慢地通入装有白磷装置中,直至白磷消失后生成P C 1 3,再通入氧气和P C 1 3反应生成P 0C 1 3

26、,B正确;C.产品遇水会剧烈水解,故不能用重结晶的方式对产品进行提纯,C错误;D.P 0C 1 3在潮湿空气中剧烈水解,生成白雾,水解方程式为P O C b+3H 2 O=H 3P o4+3H C L D正确;故选C o1 3.下列实验的实验操作和现象及所得到的结论正确的是选项实验操作和现象结论A在氨水中滴加少量硫酸铜溶液,产生蓝色沉淀CU(OH)2为蓝色难溶于水的沉淀B向某黄色溶液中加入淀粉一K I 溶液,溶液呈蓝色原溶液中一定含有F e?+C常温下,测定N H 4H C O 3溶液酸碱性,测得溶液呈碱性H 2 c 03为弱酸D向对甲基苯酚溶液中滴加足量高锯酸钾溶液,溶液褪色对甲基苯酚被氧化

27、,生成对羟基苯甲酸A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【详解】A.在氨水中滴加少量硫酸铜溶液,生成的氢氧化铜沉淀和氨水反应生成C u(N H 3):溶液,A错误;B.向某黄色溶液中加入淀粉一KI 溶液,溶液呈蓝色,原溶液也可能含有澳单质,溟和碘离子生成碘单质,B错误;C.N H 4 H C O 3 溶液中钱根离子和碳酸氢根离子均水解,溶液呈碱性,说明碳酸氢根离子水解程度更大,H2c为弱酸,C正确;D.酚羟基也会被酸性高锯酸钾溶液氧化,D错误;故选C。1 4.利用丙烷(C 3 H 8)在无氧条件下制备丙烯(C 3 H 6)的反应方程式为:C 3 H 8(g)C3 H 6(g)+H 2

28、(g)H=+1 2 4 k J m o l L 在一体积可变的容器中,不同起始压强下(O.I M P a、O.O I M P a)进行上述反应,达到化学平衡时,测得丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图所示,则下列说法中正确的是%盛求瑜眼舞起躯中80-70-60-50-40-30-20-10-500 510 520 530 540 550 560 570 580 590r iT./A.c曲线表示的是O.O I M P a 压强下丙烯随温度变化的物质的量分数B.A点对应的该反应平衡常数Kp=1.2 5 M P a(Kp 为以分压表示的平衡常数)C.B点丙烷的平衡转化率为3 3.3%D.实际生产过

29、程中需通入一定量水蒸气,其目的是稀释原料气,增大丙烯的平衡产率【答案】D【解析】【分析】反应为气体分子数增大的反应,相同条件下,增大压强,平衡逆向移动,丙烷分数增加,丙烯分数降低;结合图可知,a、c 为 O.I M p a 下曲线,b d 为 O.O I M p a 下曲线。反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,丙烯含量增加、丙烷含量减少,故 a、c 曲线分别表示的是O.I M P a 压强下丙烷、丙烯随温度变化的物质的量分数曲线,b、d曲线分别表示的是O.O I M P a 压强下丙烯、丙烷随温度变化的物质的量分数曲线;【详解】A.由分析可知,c曲线表示的是O.I M P a 压强下丙烯随

30、温度变化的物质的量分数,A错误;B.假设丙烷初始量为I m o lC 3 H 8(g)=C 3 H 6 值)+耳值)起始(m o l)100转化(m o l)xXX平衡(m o l)-xXX1 Y IA点丙烷含量为5 0%,则-x l 0 0%=5 0%,j c=-m o l,反应后1 +x 34总的物质的量为一m o l,3 -O.l M P a|-0.1 M P a I则 A点 对 应 的 该 反 应 平 衡 常 数(八4 2 =0.0 1 2 5 M P a ,B错I-O.I M P a I误;C.假设丙烷初始量为1 m o lC3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)起始(mol)1转

31、化(mol)x平衡(mol)l-xB 点丙烯含量为4 0%,X XX Xx则-X1OO%=4 O%1 +xx=molB 点丙2烷的平衡转化率为3 v lm。/66.7%,C 错误;X 1UU/O x1D.实际生产过程中需通入一定量水蒸气,其目的是稀释原料气,可以促进平衡正向移动,增大丙烯的平衡产率,D 正确;故选D。二、非 选 择 题:共58分。1 5.格盐是一种重要的战略资源,广泛用于电镀、涂料、木材防腐等领域。其中,红矶钠(即重铝酸钠晶体Na2Cr2O73H2O)作为铭盐的母系产品,常用于制造其他铭系产品。铭的主要自然资源则是铭铁矿FeCnOM含有AI2O3、MgO、SiCh等杂质),生产

32、红矶钠的主要流程如图所示:纯碱铭铁矿辅料 空气滤渣1红矶钠酸化过滤滤渣2I(1)已知Fe(CrO2)2中铁元素为+2价,则铭元素的化合价为一价,其基态原子的价电子排布式为高温(2)中的主反应为:4 Fe6C)4+8Na2co3+702=8Na2CrO4+2Fe2Ch+8CO2;其中一个副反应为:高温ALCh+Na2co3=2NaA102f+C02,写出另一个副反应的化学方程式_ _ _ _;中滤渣2 的主要成分是(3)进入步骤酸化的气体过量,该反应的离子方程式为一;该反应在不同温度下反应进行2 小时,测得反应温度对反应转化率的影响如图所示:6080条件下,反应转化率降低的原因可能是.(4)用含

33、F e Cn Ch 为 4 0%的铝铁矿1 0 0 0 kg,酸化反应在6 0 条件下进行2 小时,其余各步均完全转化,最终制得红帆钠(M=2 9 8 g/m o l)的质量为_ _ _kg。(保留整数)(5)Cn O 3 为重要铭系产品,我国科学家采用Cn O 3(S G)和 H S A P O 3 4 复合催化剂极大提高短链烯崎选择性。CO 2 和 比 在催化剂Cn Q M S G)表面转化为甲醇的各步骤所需要克服的能垒及甲醇在H-S A P O-3 4作用下产生乙烯、丙烯示意图如图。二氧化碳一甲醇过程中,的生成是决速步骤(填化学式)。H-S A P O 3 4 具有氧八元环构成的笼状结构

34、,笼口为小的八环孔(直径0.3 8 n m)。从结构角度推测、短链烯煌选择性提高的原因是 o【答案】(1).+3 .3 d 5 4 s l曰(2).S i Ch+N a 2 c Ch =N az S i Ch+CO 2 T .A1(O H)3、H2S i O3(3).2 Cr O:+2 C O 2+H 2 O U C r 2 O;-+2 H C O;.一方面,温度升高,二氧化碳的溶解度降低,导致反应转化率降低;另一方面,正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,也会导致反应转化率降低(4)5 3 2 (5).H 3 c o H*.短链烯煌可顺利从H-S A P O-3 4 催化剂笼口八环孔脱离

35、【解析】【分析】铭铁矿F eCn O”含有AI 2 O 3、M g O、S i Ch 等杂质)中加入纯碱、空气进行氧化煨烧,生成N a2Cr O4,F e2O3,N aAl O?、N a2S i O3.M gO,浸取后过滤,得滤渣 1 为 F ez Ch、M gO,滤液为 N az CQ i、N a A K h、N a2S i O 3;稀释、调节 p H,使 N a A K h、N az S i Ch 转化为 A1(O H)3、E h S i Ch 等,过滤,滤渣 2 为A1(O H)3、H2S i O3;酸化滤液,N a2 Cr O 4 转化为N a2 Cn O 7,蒸发浓缩、冷却结晶,从而

36、获得N az Cn Ch 吆E h O晶体。【小 问 1 详解】F e(Cr O 2)2 中铁元素为+2 价,。为-2 价,则铭元素的化合价为+3 价,基态铝原子的电子排布式为I s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d5 4 s ,则其原子的价电子排布式为3 d5 4 s%答案为:+3:S ds1;【小问2详解】高温中的主反应为:4 F eCn O 4+8 N a2 c o 3+7 0 2 =8 N a2 Cr O 4+2 F e2 Ch+8 CO 2;其中一个副反应为:高温AbCh+Na2co3-ZNaAICh+CChT,另一个副反应为SiCh与 Na2co3在冏温条

37、件下的反应,化学方程式SiCh+Na2cO3呈 型 NazSiCh+CChT;由分析可知I,中滤渣2 的主要成分是Al(0H)3、FhSiCh。答案为:高温SiCh+Na2cO3 NazSiCh+CChT:A1(OH)3 HzSiCh;【小问3 详解】进入步骤酸化的气体CO?过量,该反应的离子方程式为2 C rO j+2cO2+H2OU Cr2。+2 HCO;正反应为放热反应,温度升高,对反应的转化率不利,二氧化碳为气体,溶解度随温度的升高而不断减小,也不利于反应的转化率,所以60 80条件下,反应转化率降低的原因可能是:一方面,温度升高,二氧化碳的溶解度降低,导致反应转化率降低;另一方面,正

38、反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,也会导致反应转化率降低。答案为:2CrO:+2CO2+H2OUCr2O;-+2HCO;:一方面,温度升高,二氧化碳的溶解度降低,导致反应转化率降低;另一方面,正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,也会导致反应转化率降低;【小问4详解】FeCr2O4Na2Cr2O72H2O,用含FeCnCU为 4 0%的格铁矿1000kg,最终制得红砒钠(M=298g/mol)的质量,1000kg x 4 0%-、为 224 g/mol x298g/mo532kg。答案沏 532:【小问5 详解】二氧化碳一甲醇过程中,能垒越大,反应速率越慢,慢反应决定整体反应速率,据

39、图可知,由 H3cO*生成 H3coH*的能垒最大,所以H3coH*的生成是决速步骤。短链烯崎的分子直径小,可以从笼口八环孔脱离,所以从结构角度推测、短链烯炫选择性提高的原因是:短链烯煌可顺利从HSAPO34 催化剂笼口八环孔脱离。答案为:H3coH*:短链烯燃可顺利从H SAPO34 催化剂笼口八环孔脱离。【点睛】在多步计算中,可利用某元素守恒建立等量关系式求解。1 6.过氧乙酸(CH3coOOH)为无色有刺激性气味液体,易挥发、见光或受热易分解,其纯品极为敏感.易发生爆炸性反应。作为一种常用的消毒剂,过氧乙酸的制备原理为:H2O2+CH3COOH60 CH3COOOH+H2O H 0,实验

40、装置如图。注意:乙酸丁酯与水形成共沸物(沸点907C),会一起蒸镭出来。物质密度/(g cm-3)熔点沸点/乙酸1.0516.6118过氧化氢1.4 6-0.4 3150.2(分解)过氧乙酸0.790.7105(分解)乙酸丁酯0.88-78127(1)仪器2 的名称为 o 实验中加入乙酸、双氧水、乙酸丁酯和固体催化剂发生反应,仪器3 中盛放的 试 剂 为 一。(2)反应体系采用抽气泵抽气减压的目的是一。(3)实验过程中打开油水分离器活塞,分离出水的目的是,当观察到现象为一,即可停止实验。(4)乙酸丁酯的作用除了作为过氧乙酸的稳定剂之外,还 有 一。(5)过氧乙酸含量测定,步骤如下:I.准确称取

41、1.00g过氧乙酸样液,定容于100mL容瓶中。H.取 10.00mL上述溶液,用 0.01mol/L酸性KMnCU溶液滴定至溶液出现浅红色(除去过氧乙酸试样中剩余H?0 2)OIII.加入过量K I溶液,摇匀,用 0.01000mol/LNa2s2。3标准液滴定至终点,消耗Na2s2O3溶液50.00mL。已知:S2O;-+l2=S2O+2r过氧乙酸被r 还原,还原产物之一为乙酸,其离子方程式为一o 过氧乙酸样液中过氧乙酸的质量分数 为 一。用该法测定过氧乙酸含量比实际含量偏高的原因是(不考虑实验操作产生的误差)o【答案】(1).三颈烧瓶.过氧化氢(2)减压可以降低共沸物的沸点,防止温度过高

42、导致氧乙酸分解(3).减少水的量提高过氧乙酸的产率.油水分离器中水不再增加时(4)降低共沸物的沸点,利于产品蒸出,防止温度过高(5).C H 3 c o O O H+2 I-+2 H+=C H 3 c o O H+I 2+H 2 O .3 8%.空气中氧气也会将碘离子转化为碘单质,导致标准液的量增加【解析】【分析】实验中加入乙酸、双氧水、乙酸丁酯和固体催化剂在三颈烧瓶发生反应,生成物蒸储在油水分离器中冷凝,实验使用抽气泵抽气减压,可减压可以降低共沸物沸点,防止温度过高导致过氧乙酸分解。【小 问 1 详解】仪器2的名称为三颈烧瓶。实验中加入乙酸、双氧水、乙酸丁酯和固体催化剂发生反应,乙酸和过氧化

43、氢反应,乙酸丁酯作为有机溶剂,过氧化氢易分解,故仪器3中盛放的试剂为过氧化氢,使用恒压滴液漏斗控制过氧化氢的加入提高原料利用率;【小问2详解】过氧乙酸不稳定受热易分解,反应体系采用抽气泵抽气减压的目的是减压可以降低共沸物的沸点,防止温度过高导致氧乙酸分解;【小问3详解】实验过程中打开油水分离器活塞,分离出水的目的是减少水的量促进反应正向进行,提高过氧乙酸的产率;反应中生成水,当观察到现象为油水分离器中水不再增加时,即可停止实验。【小问4详解】乙酸丁酯与水形成共沸物的沸点9 0.7,故乙酸丁酯的作用除了作为过氧乙酸的稳定剂之外,还有降低共沸物的沸点,利于产品蒸出,防止温度过高,过氧乙酸分解;【小

44、问5详解】过氧乙酸被I-还原,还原产物之一为乙酸,同时碘离子生成碘单质,其离子方程式为C H 3 c o e)0 H+2 1+2 H+=C H 3 c o O H+I 2+H 2 O。由 C H 3 c o O O H+2 +2 H+=C H 3 c o O H+I 2+H 2 O、S z O:+L=S 2 0 二+2 匕 可知 C H 3 c o 0 0 H S 2 O ;,则过氧八 一,人,h 目八皿,0.0 1 O O O m o l/L x 0.0 5 L x 1 00mL x 7 6 g/m o l 4d乙酸样液中过氧乙酸的质量分数为 10 m L 0*10 0%=38%。用该法1.

45、0 0 g测定过氧乙酸含量比实际含量偏高的原因是(不考虑实验操作产生的误差)空气中氧气也会将碘离子转化为碘单质,导致标准液的量增加。17.氮污染是当今人类面临的最重要的污染问题之一。请根据以下处理方法回答相应问题:(1)利用C H 4 催化还原氮氧化物消除氮氧化物的污染。已知:A H=-9 5 6 k J -m o l1CH4(g)+4 N O2(g)4 N O(g)+C O 2(g)+2 H2O(l)A H=-6 6 1k J m o l-1其中式的平衡常数为K i,式的平衡常数为心,则 C H4(g)+4 N O(g)2 N 2(g)+CO 2(g)+2 H2O(l)H=;该反应的平衡常数

46、K=一(用含冷、K2 的代数式表示)。(2)利用活性炭还原法处理N O?。某研究小组向1L 恒容密闭容器中加入2.0 m o l活性炭和0.2 m o lN Ch,生成 X、Y两种气体,在不同温度下测得平衡时各物质的浓度如表:活性炭N O2XY10 0 1.960.160.0 40 0 22 0 0 1.920.120.0 80.0 4结合表中数据,活性炭还原法处理N Ch 为 反应(填“吸热”或 放热”)。10 0 时,平衡后再充入0.1m o lN O 2,再次平衡后,N O 2 的 转 化 率 将(填“增大”、“不变”或“减小”)。该反应的催化剂V 2 O 5 可溶于N a O H 溶液

47、中,得到锐酸钠(N a 3 V O Q,该 盐 阴 离 子 的 空 间 构 型 为;也可以得到偏钿酸钠,其阴离子呈如图所示的无限链状结构,写出该反应的化学方程式一。(3)图为双阴极微生物燃料电池,可同步实现除污脱氮和产生电能。理论上,厌氧室消耗15 g C6 H l2。6,外电路转移e-数目为 o缺氧室中电极发生的反应为一。K 2【答案】(1).-12 5 1k J-m o H .一(2).吸热.减小.正四面体形.V 2 O 5+2 N aO H=2 N aV Ch+F h O(3).2NA .2NO3+12H+10e-=N2 T+6H2O【解析】【小 问 1 详解】根据盖斯定律可知,2-得反

48、应C H4(g)+4 N O(g)2 N2(g)+CO 2(g)+2 H2O(l),则该反应的H=2 x(-95 6 k J-m o H)-(-6 6 1k J-m o H)=-12 5 1k J-m o H,平衡常数 K=-1-;K2【小问2详解】结合表中数据,温度升高,二氧化氮浓度减小,说明升温平衡正向移动,故活性炭还原法处理N 0 2 为吸热反应;由表可知,10 0 时,反应二氧化氮、X、Y的物质的量分别为(0 2 0.16)m o l=0.0 4 m o l、0.0 4 m o l、0.0 2 m o l,则方程式中三者的系数比为2:2:1,则反应为气体分子数增加的反应,10 0 时,

49、平衡后再充入 O.lm o lN Ch,再次平衡后,相当于增加压强,会导致相较于原来平衡逆向移动,N O 2 的转化率将减小;VO;离子中V原子价层电子对数为4+如?9=4,V原子采用s p 3 杂化,空间构型为正四面体形;2由阴离子图可知,1个 V连接2+=3 个氧原子,离子为VO;V 2 O 5 可溶于N a O H 溶液中也可以得到偏钢2酸钠,该反应的化学方程式V 2 O5+2 N aO H=2 N aV O 3+H2O;【小问3详解】由图可知,厌氧室C6 H l2。6 转化为二氧化碳,转移电子关系为C6 H l2。6 2 4 a,故理论上,厌氧室消耗1 5。1 5 g C6 H l2。

50、6,根据电子守恒,外电路转移e-数目为,。八:一;X2 4 NA,OL =2 NA;1 80 g /mol缺氧室中硝酸根离子转化为氮气,发生还原反应,电极发生的反应为2 N O;+1 2 H+1 0 e.=N2 T+6 H2O。1 8.对羟基苯甘氨酸邓氏钾盐是制备药物阿莫西林的重要中间体,可通过以下路线实现人工合成:(1)G中所含官能团的名称为一;H的分子式为o(2)反应的反应类型为一。(3)反应为加成反应,则F的结构简式为一。(4)在实际反应中,若反应的条件控制不当,则可能会有较多有机副产物生成,写出一种有机副产物的 结 构 简 式。(5)写出反应的化学方程式一。O(6)以化合物H为原料可进

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