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福州市八縣市一中20232024學(xué)年第一學(xué)期期中考聯(lián)考高中三年化學(xué)試卷可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H1Li7C12N14O16Na23Cl35.5Co59第I卷一、選擇題(每題只有一個(gè)正確選項(xiàng),每題4分,共40分)1.近年來我國取得了很多令世界矚目的科技成果,化學(xué)學(xué)科在“國之重器”的打造中發(fā)揮著重要作用。下列有關(guān)說法正確的是A.神州十五號(hào)載人飛船返回東風(fēng)著陸場,返回艙逃逸系統(tǒng)復(fù)合材料中的酚醛樹脂屬于合成纖維B.制造5G芯片的氮化鋁晶圓屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料C.“神州十六號(hào)”載人飛船使用砷化鎵太陽能電池,砷化鎵是一種分子晶體D.“鯤龍”水陸兩棲飛機(jī)實(shí)現(xiàn)海上首飛,其所用燃料航空煤油是石油分餾產(chǎn)品【答案】D【解析】【詳解】A.酚醛樹脂是一種合成塑料,不屬于合成纖維,A錯(cuò)誤;B.氮化鋁屬于新型無機(jī)非金屬材料,不是傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料,B錯(cuò)誤;C.砷化鎵為原子晶體,不是分子晶體,C錯(cuò)誤;D.石油分餾得到煤油等物質(zhì),航空煤油通過石油分餾得到,D正確;故答案選D。2.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是A.NA個(gè)P4分子與22.4L甲烷(標(biāo)準(zhǔn)狀況)分子所含共價(jià)鍵數(shù)目之比為1:1B.NA個(gè)CO2分子中共用電子對(duì)的數(shù)目為2NAC.濃硝酸熱分解生成NO2、N2O4共23g時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NAD.0.1mol/LKAl(SO4)2溶液中,Al3+的個(gè)數(shù)小于為NA【答案】C【解析】【詳解】A.白磷分子中共價(jià)鍵的數(shù)目為6,甲烷分子中共價(jià)鍵數(shù)目為4,則NA個(gè)P4分子與22.4L甲烷(標(biāo)準(zhǔn)狀況)分子所含共價(jià)鍵數(shù)目之比為×6:×4=3:2,故A錯(cuò)誤;B.二氧化碳分子的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,則NA個(gè)二氧化碳分子中共用電子對(duì)的數(shù)目為4NA,故B錯(cuò)誤;C.二氧化氮和四氧化二氮的最簡式相同,都為NO2,則濃硝酸熱分解生成二氧化氮和四氧化二氮共23g時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為×1×NAmol—1NA,故C正確;D.缺溶液的體積,無法計(jì)算0.1mol/L硫酸鋁鉀溶液中鋁離子的物質(zhì)的量和個(gè)數(shù),故D錯(cuò)誤;故選C。3.湖北蘄春李時(shí)珍的《本草綱目》記載的中藥丹參,其水溶性有效成分之一的結(jié)構(gòu)簡式如圖。下列說法正確的是A.該物質(zhì)屬于芳香烴B.分子中有4種官能團(tuán)C.該分子能夠發(fā)生取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)、消去反應(yīng)D.1mol該物質(zhì)最多消耗11molNaOH【答案】D【解析】【詳解】A.由題干有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式可知,該物質(zhì)中含有氧元素,不屬于烴,屬于烴的衍生物,A錯(cuò)誤;B.由題干有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式可知,分子中有羥基、羧基、酯基、醚鍵和碳碳雙鍵5種官能團(tuán),B錯(cuò)誤;C.由題干有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式可知,分子中有羥基、羧基、酯基,故能夠發(fā)生取代反應(yīng),含有酚羥基和碳碳雙鍵故能發(fā)生氧化反應(yīng),但不含醇羥基,故不能發(fā)生消去反應(yīng),C錯(cuò)誤;D.由題干有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式可知,分子中有7個(gè)羥基,2個(gè)羧基和2個(gè)醇酯基,故1mol該物質(zhì)最多消耗11molNaOH,D正確;故答案為:D。4.M、W、X、Y、Z五種元素原子序數(shù)依次增大,基態(tài)Z原子的電子填充了3個(gè)能級(jí),其中有2個(gè)未成對(duì)電子。下列說法不正確的是A.氫化物沸點(diǎn):X<Y B.電負(fù)性:M<X<Y<ZC.第一電離能:W<X<Z<Y D.簡單離子半徑:Y>Z【答案】A【解析】【分析】M、W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,基態(tài)Z原子的電子填充了3個(gè)能級(jí),則分別為1s、2s、2p,有兩個(gè)未成對(duì)電子,Z能形成2條單鍵,則Z電子排布式為1s22s22p4,Z為O,X形成4條單鍵,X為C,M形成1條單鍵,M為H,則Y為N,W為B?!驹斀狻緼.C的氫化物有多種,如碳原子數(shù)較多的烴沸點(diǎn)較高,因此無法確定氫化物的沸點(diǎn)C<N,A錯(cuò)誤;B.同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增強(qiáng),則電負(fù)性C<N<O,同時(shí)H的電負(fù)性小于以上三種元素,B正確;C.同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢,N的2p軌道半充滿較穩(wěn)定,第一電離能大于相鄰元素,則第一電離能B<C<O<N,C正確;D.電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,則離子半徑N3>O2,D正確;故答案選A。5.為了減少對(duì)環(huán)境的污染,在煤直接燃燒前要進(jìn)行脫硫處理。應(yīng)用電解法對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理具有脫硫效率高、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。電解脫硫的基本原理如圖所示,利用電極反應(yīng)將Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+,Mn3+再將煤中的含硫物質(zhì)(主要是FeS2)氧化為:Fe3+和,反應(yīng)原理:FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++15Mn2++2+16H+。下列說法不正確的是A.b為電源的負(fù)極B.陽極的電極反應(yīng)為:Mn2+e=Mn3+C.電解剛剛開始時(shí),觀察到陰極石墨棒上有無色氣體產(chǎn)生:2H++2e=H2↑D.電解過程中,混合溶液中H+的物質(zhì)的量濃度將減小【答案】D【解析】【分析】根據(jù)原理裝置圖可知,Mn2+在陽極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),陽極的電極反應(yīng)式為Mn2+?e?=Mn3+,故左側(cè)石墨電極為陽極,a為電源的正極,b為電源的負(fù)極,右側(cè)石墨電極為陰極,開始階段H+在陰極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),陰極的電極反應(yīng)式為2H++2e?=H2↑,混合液中發(fā)生反應(yīng)FeS2+15Mn3++8H2O═Fe3++15Mn2++2+16H+,據(jù)此分析解題?!驹斀狻緼.由分析可知,b為電源的負(fù)極,A正確;B.由分析可知,陽極的電極反應(yīng)為:Mn2+e=Mn3+,B正確;C.由分析可知,電解剛剛開始時(shí),觀察到陰極石墨棒上有無色氣體產(chǎn)生:2H++2e=H2↑,C正確;D.由分析可知,混合液中發(fā)生反應(yīng)FeS2+15Mn3++8H2O═Fe3++15Mn2++2+16H+,故電解過程中,混合溶液中H+的物質(zhì)的量濃度將增大,D錯(cuò)誤;故答案為:D。6.下列反應(yīng)的離子方程式正確的是A.等濃度等體積的NaAlO2溶液和HCl溶液混合:AlO+4H+=Al3++2H2OB.用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸:2MnO+16H++5C2O=2Mn2++10CO2↑+8H2OC.用純堿溶液轉(zhuǎn)化水垢中的CaSO4:CO(aq)+CaSO4(s)SO(aq)+CaCO3(s)D.向CuSO4溶液中加入過量氨水:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH【答案】C【解析】【詳解】A.等濃度等體積的NaAlO2溶液和HCl溶液混合生成Al(OH)3沉淀,故離子方程式為:AlO+H++H2O=Al(OH)3↓,A錯(cuò)誤;B.草酸是弱酸,離子方程式中不能拆,故用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸的離子方程式為:2MnO+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O,B錯(cuò)誤;C.用純堿溶液轉(zhuǎn)化水垢中的CaSO4的離子方程式為:CO(aq)+CaSO4(s)SO(aq)+CaCO3(s),C正確;D.向CuSO4溶液中加入過量氨水生成Cu(NH3)4SO4溶液,故離子方程式為:Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,D錯(cuò)誤;故答案為:C。7.工業(yè)上用軟錳礦(主要成分是MnO2,含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì)),制備KMnO4的流程如下:已知:K2MnO4固體和溶液均為墨綠色,溶液呈堿性,能發(fā)生可逆的歧化反應(yīng)。下列說法正確的是A.向“浸取”后的溶液中通入CO2,調(diào)節(jié)其pH,經(jīng)“過濾”得濾渣I,濾渣I的成分只有硅酸B.“歧化”時(shí),加入冰醋酸是為了調(diào)節(jié)溶液pH,使3MnO+2H2O2MnO+MnO2+4OH平衡正向移動(dòng),促進(jìn)KMnO4的生成,提高KMnO4的產(chǎn)率C.“歧化”步驟中調(diào)節(jié)溶液pH時(shí),可以用濃鹽酸來代替冰醋酸D.“操作Ⅱ”時(shí),當(dāng)有大量晶體析出時(shí),利用余熱蒸干,即得紫黑色KMnO4晶體【答案】B【解析】【分析】軟錳礦加入KOH與空氣,形成K2MnO4固體、硅酸鈉和偏鋁酸鉀,冷卻浸取后調(diào)節(jié)pH值,生成硅酸沉淀、氫氧化鋁沉淀,過濾濾液加入冰醋酸后錳酸鉀發(fā)生可逆歧化反應(yīng)得到高錳酸鉀溶液和濾渣;操作Ⅰ為過濾,濾渣Ⅱ能回歸熔融第一步,說明濾渣Ⅱ?yàn)槎趸i,紫色溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮結(jié)晶形成高錳酸鉀晶體?!驹斀狻緼.向“浸取”后的溶液中通入CO2,調(diào)節(jié)其pH,經(jīng)“過濾”得濾渣I,濾渣I的成分為Al(OH)3和硅酸,A錯(cuò)誤;B.“歧化”時(shí),加入冰醋酸是為了調(diào)節(jié)溶液pH,使3MnO+2H2O2MnO+MnO2+4OH正向移動(dòng),促進(jìn)KMnO4的生成,提高KMnO4的產(chǎn)率,B正確;C.“歧化”步驟中若用濃鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH時(shí),濃鹽酸會(huì)與KMnO4反應(yīng),生成有毒氯氣,降低KMnO4的產(chǎn)率,C錯(cuò)誤;D.高錳酸鉀受熱易分解,不能用蒸發(fā)結(jié)晶的方式提純,“操作Ⅱ”應(yīng)為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,D錯(cuò)誤;故選B。8.下列操作、現(xiàn)象及結(jié)論都正確的是選項(xiàng)操作及現(xiàn)象結(jié)論A向藍(lán)色石蕊溶液中通入足量二氧化硫氣體,可以觀察到溶液先變紅后褪色。驗(yàn)證SO2的漂白性B用pH試紙測得:CH3COONa溶液的pH約為9,NaClO溶液的pH約為8HClO電離出H+的能力比CH3COOH的強(qiáng)C向FeBr2和KSCN混合溶液中滴入少量新制氯水,再加入CCl4混合振蕩、靜置,下層呈無色,上層呈紅色。Fe2+的還原性大于BrD向碳酸鈣中加入鹽酸,產(chǎn)生的氣體經(jīng)飽和碳酸氫鈉溶液洗氣后,再通入硅酸鈉溶液,出現(xiàn)白色沉淀利用該實(shí)驗(yàn)可以證明非金屬性:Cl>C>SiA.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【詳解】A.二氧化硫不能使指示劑褪色,向藍(lán)色石蕊溶液中通入足量二氧化硫氣體,可以觀察到溶液變紅,故A錯(cuò)誤;B.NaClO溶液具有漂白性,不能用pH試紙測NaClO溶液的pH,故B錯(cuò)誤;C.Fe2+的還原性大于Br,向FeBr2和KSCN混合溶液中滴入少量新制氯水,氯氣把Fe2+氧化為Fe3+,再加入CCl4混合振蕩、靜置,下層呈無色,上層呈紅色,故C正確;D.向碳酸鈣中加入鹽酸,產(chǎn)生的氣體經(jīng)飽和碳酸氫鈉溶液洗氣后,再通入硅酸鈉溶液,出現(xiàn)白色沉淀,證明酸性HCl>H2CO3>H2SiO3,由于HCl是無氧酸,不能證明非金屬性Cl>C,故D錯(cuò)誤;選C。9.某科研人員提出HCHO與O2在羥基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的歷程,該歷程示意圖如下(圖中只畫出了HAP的部分結(jié)構(gòu))。下列說法正確的是A.HAP能降低HCHO與O2的反應(yīng)的活化能,增大了平衡轉(zhuǎn)化率B.該歷程中有非極性鍵的斷裂,沒有非極性鍵形成C.HCHO分子中σ鍵與π鍵之比為2:1D.根據(jù)圖示信息,CO2分子中的氧原子全部來自O(shè)2【答案】B【解析】【詳解】A.由題圖可知,HAP是催化劑,能提高HCHO與O2的反應(yīng)速率,但是不能改變平衡轉(zhuǎn)化率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.在整個(gè)反應(yīng)歷程中,有極性鍵(如CH鍵)和非極性鍵(如O=O鍵)的斷裂,有極性鍵(C=O)的形成,無非極性鍵的形成,B項(xiàng)正確;C.HCHO分子中σ鍵與π鍵之比為3:1,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.根據(jù)圖知,CO2分子中的氧原子一部分來自O(shè)2,另一部分來自甲醛,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選B。10.醋酸亞鉻為磚紅色晶體,難溶于冷水,易溶于酸,在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一股制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑,將三價(jià)鉻還原為二價(jià)鉻:二價(jià)鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。某同學(xué)將過量鋅粒和固體置于c中,加入少量蒸餾水,按下圖連接好裝置,下列說法錯(cuò)誤的是A.實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻B.實(shí)驗(yàn)開始時(shí),應(yīng)先打開,再打開C.d裝置中析出磚紅色沉淀后,應(yīng)用冰水冷卻后再過濾D.該同學(xué)的制備方法并不能保證得到純凈的醋酸亞鉻【答案】B【解析】【分析】鋅和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,關(guān)閉K3打開K1和K2,在c中產(chǎn)生H2,H2會(huì)使c中氣體進(jìn)入b,將空氣排出裝置,防止二價(jià)鉻再被氧化;打開K3,關(guān)閉K1和K2,H2使c中壓強(qiáng)增大,將c中液體壓入d中,與d中的醋酸鈉溶液反應(yīng)生成醋酸亞鉻;【詳解】A.醋酸亞鉻在氣體分析中用作氧氣吸收劑,說明其容易和氧氣反應(yīng),故實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻以排除溶解的氧氣,A正確;B.鋅和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,關(guān)閉K3打開K1和K2,在c中產(chǎn)生H2,H2會(huì)使c中氣體進(jìn)入b,將空氣排出裝置,防止二價(jià)鉻再被氧化;打開K3,關(guān)閉K1和K2,H2使c中壓強(qiáng)增大,將c中液體壓入d中,與d中的醋酸鈉溶液反應(yīng)生成醋酸亞鉻,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)醋酸亞鉻的性質(zhì),其難溶于冷水,所以可以將得到的溶液冷卻,降低醋酸亞鉻的溶解度,使醋酸亞鉻以沉淀的形式析出,然后過濾、洗滌將其分離出來,C正確;D.由題中信息可知,醋酸亞鉻易被O2氧化,裝置d暴露在空氣中,是一個(gè)敞開體系,可能使醋酸亞鉻與空氣接觸生成雜質(zhì),D正確;故選B。第II卷二、填空題(4小題,共60分)11.疊氮化鈉(NaN3)是一種防腐劑和分析試劑,在有機(jī)合成和汽車行業(yè)也有重要應(yīng)用。學(xué)習(xí)小組對(duì)疊氮化鈉的制備和產(chǎn)品純度測定進(jìn)行相關(guān)探究。查閱資料:I.氨基鈉(NaNH2)熔點(diǎn)為208℃,易潮解和氧化;N2O有強(qiáng)氧化性,不與酸、堿反應(yīng);疊氮酸(HN3)不穩(wěn)定,易分解爆炸Ⅱ.2HNO3+8HCl+4SnCl2=4SnCl4+5H2O+N2O↑,2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3?;卮鹣铝袉栴}:(1)制備NaN3①按氣流方向,上述裝置合理的連接順序?yàn)開__________(填儀器接口字母)。②B的作用為___________。③實(shí)驗(yàn)時(shí)E中生成SnO2·xH2O沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。④C處充分反應(yīng)后,需繼續(xù)進(jìn)行的操作為___________A.先關(guān)閉分液漏斗活塞,后停止加熱B.先停止加熱,后關(guān)閉分液漏斗活塞(2)用如圖所示裝置測定產(chǎn)品純度(測定原理為:ClO+2+H2O=Cl+3N2↑+2OH),取mg反應(yīng)后C中所得固體加入到蒸餾燒瓶中發(fā)生上述反應(yīng);①管q的作用為___________。②若G初始讀數(shù)為V1mL、末讀數(shù)為V2mL,本實(shí)驗(yàn)條件下氣體摩爾體積為VmL·mol1,則產(chǎn)品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________③反應(yīng)結(jié)束讀數(shù)時(shí),若G中液面高于球形干燥管液面,則測定結(jié)果___________(填“偏高”、“偏低”或不影響)【答案】(1)①.afg(或gf)debch②.防止水蒸氣進(jìn)入C裝置③.SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2·xH2O↓+N2+2HCl④.B(2)①.平衡壓強(qiáng)、使液體容易流下,使測量氣體體積數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確②.×100%③.偏低【解析】【分析】(1)根據(jù)反應(yīng)原理,利用鹽酸與混合液中加入稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生一氧化二氮,利用D中的堿石灰吸收N2O中混有的HNO3和水蒸氣,進(jìn)入裝置C中與NaNH2反應(yīng)制備NaN3,B用于防止E中水蒸氣進(jìn)入C中干擾實(shí)驗(yàn),E用于尾氣處理,進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品的純度進(jìn)行探究;
(2)F中發(fā)生NaClO與NaN3生成N2的反應(yīng),通過測量產(chǎn)生的N2的體積來計(jì)算NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),據(jù)此分析解題?!拘?詳解】①由上述分析可知,按氣流方向,裝置的連接順序?yàn)閍→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h,
故答案為:a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h,故答案為:afg(或gf)debch;②由分析可知,B用于防止E中水蒸氣進(jìn)入C中干擾實(shí)驗(yàn),故答案為:防止水蒸氣進(jìn)入C裝置;③由信息,N2O有強(qiáng)氧化性,故E中生成SnO2?xH2O沉淀的化學(xué)方程式為SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2?xH2O↓+N2+2HCl,故答案為:SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2?xH2O↓+N2+2HCl;④C處充分反應(yīng)后,停止加熱,為防止倒吸,需繼續(xù)進(jìn)行的操作為繼續(xù)通入N2O至三頸瓶冷卻后,關(guān)閉分液漏斗活塞,故答案為:B;【小問2詳解】①管q可以平衡壓強(qiáng)、使液體容易流下和減小測定氣體體積時(shí)誤差的作用,故答案為:平衡壓強(qiáng)、使液體容易流下和減小測定氣體體積時(shí)誤差的作用;②若G的初始讀數(shù)為V1mL、末讀數(shù)為V2mL,本實(shí)驗(yàn)條件下氣體摩爾體積為VmL·mol1,由題給信息可知,N2的體積為(V1V2)mL,由關(guān)系式2NaN2~3N2可得,產(chǎn)品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=×100%,故答案為:×100%;③反應(yīng)結(jié)束讀數(shù)時(shí),若G中液面高于球形干燥管液面,導(dǎo)致量氣管中氣體壓強(qiáng)大于外面大氣壓,使得氣體體積偏小,故則測定結(jié)果偏低,故答案為:偏低。12.三氯化六氨合鈷(III)([Co(NH3)6]Cl3)是一種重要的含鈷配合物,由CoCl2制備它的流程如下:已知:Co2+在溶液中較穩(wěn)定,[Co(NH3)6]2+具有較強(qiáng)還原性;M([Co(NH3)6]Cl3?;卮鹣铝袉栴}:(1)制備裝置如圖所示,裝混合液儀器名稱是___________;(2)干燥管中試劑為___________。(3)實(shí)驗(yàn)開始,向混合液加入H2O2溶液與氨水時(shí),應(yīng)最先打開活塞___________(填字母代號(hào));原料中加入NH4Cl有利于后續(xù)鈷離子的絡(luò)合反應(yīng),其原因是___________。加入所有試劑后,水浴的溫度控制在55℃左右,反應(yīng)約30分鐘,溫度控制在55℃左右的原因是___________;(4)CoCl2制備[Co(NH3)6]Cl3總反應(yīng)化學(xué)方程式為___________。(5)由濾渣獲取[Co(NH3)6]Cl3?6H2O的步驟:向?yàn)V渣中加入80℃左右的熱水,充分?jǐn)嚢韬螅脽徇^濾,向?yàn)V液加入少量甲,冷卻結(jié)晶后過濾,用乙洗滌晶體2~3次,低溫干燥,得到產(chǎn)品。①下列選項(xiàng)合理的是___________(填標(biāo)號(hào))。A.甲為濃鹽酸,乙為水
B.甲為乙醇,乙為水
C.甲為濃鹽酸,乙為乙醇②該反應(yīng)的產(chǎn)率為___________【答案】(1)三頸燒瓶(2)無水氯化鈣或五氧化二磷(3)①.d②.抑制NH3?H2O電離,有利于絡(luò)合物形成③.溫度過低反應(yīng)速率慢,溫度過高引起氨的揮發(fā)和H2O2的分解(4)2CoCl2+10NH3?H2O+H2O2+2NH4Cl=2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O(5)①.C②.80.0%【解析】【分析】將CoCl2?6H2O、NH4Cl溶液、活性炭混合,加入氨水得到[Co(NH3)6]Cl2,再加入H2O2的水溶液,在活性炭的催化作用下,溶液中Co(II)被氧化為Co(Ⅲ),生成[Co(NH3)6]Cl3?6H2O和活性炭的濁液,過濾,得到濾渣中含有[Co(NH3)6]Cl3?6H2O和活性炭,向?yàn)V渣中加入80℃左右的熱水,充分?jǐn)嚢韬?,趁熱過濾,冷卻后向?yàn)V液中加入少量濃鹽酸,邊加邊攪拌,充分靜置后過濾,用無水乙醇洗滌晶體2~3次,低溫干燥得到產(chǎn)品?!拘?詳解】裝混合液的儀器名稱是三頸燒瓶;【小問2詳解】干燥管的作用是吸收多余的氨氣且防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置,干燥管中試劑為無水氯化鈣或五氧化二磷;【小問3詳解】Co2+在溶液中較穩(wěn)定,[Co(NH3)6]2+具有較強(qiáng)還原性,為了將不易被氧化的Co2+轉(zhuǎn)化為具有較強(qiáng)還原性的[Co(NH3)6]2+,應(yīng)該先打開d進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng),再打開b進(jìn)行氧化;后續(xù)鈷離子和氨水反應(yīng)絡(luò)合反應(yīng),原料中加入NH4Cl可以抑制NH3?H2O電離,有利于絡(luò)合物形成;控制三頸燒瓶中水浴的溫度控制在55℃左右,溫度不宜過高的原因是既能保證較快的反應(yīng)速率,同時(shí)減少氨的揮發(fā)和H2O2的分解;【小問4詳解】CoCl2制備[Co(NH3)6]Cl3的總反應(yīng)化學(xué)方程式為:2CoCl2+10NH3?H2O+H2O2+2NH4Cl=2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O【小問5詳解】①濾渣中[Co(NH3)6]Cl3?6H2O表面有殘留的氨水,加入濃鹽酸可以消耗氨水且抑制[Co(NH3)6]Cl3?6H2O的電離,[Co(NH3)6]Cl3能夠溶于水,所以過量的鹽酸要用乙醇洗滌,故選C;②1.3gCoCl2物質(zhì)的量為,全部轉(zhuǎn)化可得到的Co(NH3)6]Cl3,M([Co(NH3)6]Cl3,即可得的2.675gCo(NH3)6]Cl3,故產(chǎn)率為=80.0%。13.電池級(jí)碳酸鋰是制造LiCoO2等鋰離子電池必不可少的原材料。享譽(yù)“亞洲鋰都”的宜春擁有亞洲儲(chǔ)量最大的鋰云母礦,以鋰云母浸出液(含Li+、Fe3+、Mg2+、SO等)為原料制取電池級(jí)Li2CO3的工藝流程如圖:已知:①HR為有機(jī)萃取劑,難溶于水,可萃取Fe3+,萃取時(shí)發(fā)生的反應(yīng)可表示為:Fe3++3HRFeR3+3H+;②常溫時(shí),1mol·L1LiOH溶液的pH=14?;卮鹣铝袉栴}:(1)“有機(jī)層”的主要成分為___________(填化學(xué)式,下同);“濾渣1”中含有的物質(zhì)為___________;使用HR萃取劑時(shí),需加入一定量的NaOH進(jìn)行處理,其目的是___________。(2)某種HR的結(jié)構(gòu)簡式為,該分子中可能與Fe3+形成配位鍵的原子有___________。(3)加適量草酸的目的___________。(4)“混合沉鋰”的離子方程式為___________。(5)Li2CO3與Co3O4在空氣中加熱可以制備重要的電極材料鈷酸鋰(LiCoO2)。寫出對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式___________。(6)鈷酸鋰(LiCoO2)是常見的鋰離子電池正極材料,其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示,各離子位于晶胞的頂點(diǎn)、棱和體內(nèi)。①基態(tài)Co原子核外電子排布式為___________。②該晶胞密度為___________g·cm3。(寫出計(jì)算式,阿伏加德羅常數(shù)為NA)【答案】(1)①.FeR3和HR②.Li2CO3、MgCO3③.消耗萃取反應(yīng)時(shí)生成的H+,促進(jìn)萃取反應(yīng)的正向進(jìn)行,提高萃取率(2)O、N(3)使鈣離子生成草酸鈣,便于除掉(4)2Li+++OH=H2O+Li2CO3↓(5)6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2(6)①.[Ar]3d74s2②.【解析】【分析】①碳酸鈣、氫氧化鎂、碳酸鋰、草酸鈣均是難溶物。②Fe3++3HRFeR3+3H+銷號(hào)氫離子可使平衡正向移動(dòng)。③配位是配體提供孤對(duì)電子,中心原子提供空軌道?!拘?詳解】根據(jù)Fe3++3HRFeR3+3H+平衡可知,有機(jī)層中主要是FeR3和HR,根據(jù)流程可知沉淀主要是碳酸鋰和碳酸鎂。加入氫氧化鈉后氫離子會(huì)被消耗,從而使平衡正向移動(dòng)。答案為:FeR3和HR;Li2CO3、MgCO3;耗萃取反應(yīng)時(shí)生成的H+,促進(jìn)萃取反應(yīng)的正向進(jìn)行,提高萃取率;【小問2詳解】從結(jié)構(gòu)可知氧原子、氮原子都有孤對(duì)電子,所以能形成配位鍵的是N、O,答案為:O、N;【小問3詳解】加入草酸的目的是沉淀多余的鈣離子,答案為:使鈣離子生成草酸鈣,便于除掉;【小問4詳解】從流程可知是碳酸氫鋰和氫氧化鋰反應(yīng)生成了碳酸鋰,答案為:2Li+++OH=H2
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