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四川省綿陽(yáng)市2024年高考化學(xué)模擬試題閱卷人一、選擇題:本題共13個(gè)小題,每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。得分1.舉世矚目的2022年北京冬則會(huì)成功舉辦,冬奧會(huì)上有許多化學(xué)元素“發(fā)揮若重要作用。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.部分冬奧場(chǎng)館建筑應(yīng)用了新材料碲化鎘發(fā)電玻璃,其中碲和鎘均屬于過(guò)渡元素B.頒獎(jiǎng)禮服和比賽服裝中分別用到的石墨烯和聚氨酯材料,二者均屬于高分子化合物C.冬奧會(huì)使用二氧化碳跨臨界直冷制冰,該方法涉及到復(fù)雜的物理和化學(xué)變化D.運(yùn)動(dòng)員受傷時(shí)噴氯乙烷止庝,是因?yàn)橐簯B(tài)氯乙烷汽化時(shí)大量吸熱2.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是()A.在298K、101kPa條件下,1.12LCO2防止中含有的C=O鍵的數(shù)目為0.1NAB.39gNa2O2與足量CO2、H2O(g)的混合氣體充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NAC.4g重氫(D2)與16O2的混合氣體含有的質(zhì)子數(shù)目為2NAD.0.1molFeCl3完全水解轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵膠體,生成0.1NA個(gè)膠粒3.化合物X常作中間體合成高效藥物,下列有關(guān)X的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.X在酸性或堿性溶液中均可發(fā)生反應(yīng)B.所有碳原子可能共平面C.該化合物的分子式為C23H24O5D.1molX最多可與10molH2發(fā)生加成反應(yīng)4.下列離子方程攻正確的是()A.將碳酸氫鈣溶液與過(guò)量的澄清石灰水混合:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3B.Na2S2O3溶液與稀硫酸的反應(yīng):S2O32?+2H+=4S↓+2C.向飽和碳酸鈉溶液中通入足量的CO2:CO32-+CO2+HD.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+H+5.已知A、B、C、D、E是五種短周期主族元素,其原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系如圖1,且A、B、C、D可物成化合物X如圖2,C與E同主族。下列說(shuō)法正確的是()A.氫化物的沸點(diǎn);C>BB.簡(jiǎn)單離子的半徑:E>D>CC.含氧酸的酸性:E>BD.化合物X在低溫的的堿性溶液中更加穩(wěn)定6.下列實(shí)驗(yàn)操作可達(dá)到預(yù)期目的的是()選項(xiàng)目的操作AH2(g)+I2(g)?2HI(g),壓縮反應(yīng)容器體積通過(guò)顏色深淺變化研究壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響B(tài)用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔在酒精燈火焰上加熱至熔化比較鋁單質(zhì)、氧化鋁的熔點(diǎn)高低C往2支試管中分別加入同體積、等濃度的草酸溶液,再分別加入同體積不同濃度的酸性KMnO4溶液依據(jù)褪色時(shí)間來(lái)研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響D分別測(cè)定飽和碳酸溶液與飽和硼酸溶液的pH值比較C與B元素的非金屬性A.A B.B C.C D.D7.高電壓水系鋅-有機(jī)混合液流電池的裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.充電時(shí),中性電解質(zhì)NaCl的濃度減小B.充電時(shí),陰極反應(yīng)式為Zn(OH)2+2e-=Zn+4OH-C.放電時(shí),正極區(qū)溶液的pH減小D.放電時(shí),1molFQ轉(zhuǎn)化為FOH2,可消耗65gZn閱卷人二、非選擇題得分8.亞硫酰氯(SOCl2)是一種重要化工試劑,被廣泛應(yīng)用于結(jié)晶水合物的脫水和有機(jī)合成,三氯氧磷(POCl3)常作為半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料。工業(yè)上合成POCl3和SOCl2的方法之一是:PCl5(s)+SO2(g)=POCl3(l)+SOCl2(l)△H=-101.4kJ/mol。已知相關(guān)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)及水解性如表:物質(zhì)熔點(diǎn)沸點(diǎn)水解性POCl31.2105.5易水解SOCl2-104.576易水解PCl5160(升華)167易水解某小組在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制亞硫酰氯設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)。試回答下列問(wèn)題:(1)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)B裝置中盛裝的a試劑為;C裝置中X儀器的名稱(chēng)是。(3)①反應(yīng)過(guò)程中C裝置的燒瓶要放在冰水浴中,原因是。②判斷PCl5已與SO2完全反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。(4)反應(yīng)結(jié)束后,應(yīng)進(jìn)行(填操作名稱(chēng)),從雙頸燒瓶中的液體得到較純凈的POCl3和SOCl2。(5)測(cè)定某摻雜劑中POCl3的含量(雜質(zhì)不參與反應(yīng));準(zhǔn)確稱(chēng)取4.000g樣品在水解瓶中據(jù)動(dòng)至完全水解,將水解液配成250mL溶液,取25.00mL于錐形瓶中,加入0.400mol/L的AgNO3溶液25.0mL,再加少許硝基苯防止AgCl參與后續(xù)反應(yīng),用力振蕩。加入少量NH4Fe(SO4)2,用0.1000mol/LKSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液22.00mL。[已知:Ag3PO4可溶于硝酸,Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2.0×10-12,POCl3的相對(duì)分子質(zhì)量為153.5]①說(shuō)明滴定到達(dá)終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。②產(chǎn)品中POCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(保留一位小數(shù))9.利用廢鎳電池的金屬電極芯(主要成分為Co、Ni,還含少量Fe、Al等)生產(chǎn)醋酸鈷晶體、硫酸鎳晶體的工藝流程如圖。已知:部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表。沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Co(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2開(kāi)始沉淀2.27.47.60.14.07.6完全沉淀3.28.99.21.15.29.2(1)用硫酸沒(méi)取金屬電極芯時(shí),提高浸取率的方法有,(寫(xiě)出一種合理方法即可)。(2)沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、;“浸出液"調(diào)節(jié)pH的范圍為,調(diào)節(jié)pH用的試劑可以是。(選填序號(hào))a.鐵b.氨水c.碳酸鈉溶液d.稀硫酸(3)“母液1"中加入NaClO反應(yīng)的離子方程式為。(4)“母液1”中先加入NaClO溶液將Co2+氧化,而后又向生成的沉淀中加入H2O2將Co(OH)3還原為Co2+,則“母液1”中加入NaClO溶液的作用是。(5)“母液3”中應(yīng)控制Na2CO3用量使終點(diǎn)pH為8.5為宜,此時(shí)c(Co2+)小于mol/L;為防止生成Co(OH)2沉淀,可用NH4HCO3代替Na2CO3制得CoCO3,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式是。(已知:Ksp[Co(OH)2]=2×10-15)(6)由“母液4"獲取NiSO4·7H2O的操作中用乙醇洗滌的優(yōu)點(diǎn)是。10.減少CO2的排放、捕集并利用CO2是我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。在CO2加氫合成甲醇的體系中,同時(shí)存在以下反應(yīng):反應(yīng)?。篊O2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-48.7kJ/mol反應(yīng)ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ/mol(1)反應(yīng)ⅲ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的△H3=。(2)在CO2加氫合成甲醇的體系中,下列說(shuō)法不正確的是____(填序號(hào))。A.若在絕熱恒容容器,反應(yīng)ⅰ的平衡常數(shù)K保持不變,說(shuō)明反應(yīng)ⅰ、ⅱ都已達(dá)平衡B.若氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,說(shuō)明反應(yīng)ⅰ、ⅱ都已達(dá)平衡C.體系達(dá)平衡后,若壓縮體積,反應(yīng)ⅰ平衡正向移動(dòng),反應(yīng)ⅱ平衡不移動(dòng)D.選用合適的催化劑可以提高甲醇在單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量(3)某溫度下,向容積恒為1L的密閉容器中通入1molCO2(g)和5molH2(g),l0min后體系達(dá)到平衡,此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為20%。CH3OH的選擇性為50%。已知:CH3OH的選擇性:轉(zhuǎn)化為CH①0~10min內(nèi)CO2的平均消耗速率v(CO2)=。②反應(yīng)ⅰ的平衡常數(shù)K=(寫(xiě)出計(jì)算式即可)。③反應(yīng)ⅱ的凈速率v=v正-v逆=k正p(CO2)p(H2)-k逆p(CO)p(H2O),其中k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),p為氣體的分壓。降低溫度時(shí),k正-k逆(選填“增大"、“減小”或“不變")。(4)維持壓強(qiáng)、投料比和反應(yīng)時(shí)間不變,將CO2和H2按一定流速通過(guò)反應(yīng)器,CO2的轉(zhuǎn)化率α(CO2)和甲醇的選擇性x(CH3OH)隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。已知催化劑活性隨溫度影響變化不大,結(jié)合反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ,分析下列問(wèn)題:①甲醇的選擇性隨溫度升高而下降的原因;CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高也下降的可能原因是。②不考慮催化劑活性溫度,為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇性,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件是(填序號(hào))。A.高溫高壓B.高溫低壓C低溫低壓D.低溫高壓11.硒(Se)是人體必需微量元素之一,含硒化合物在材料和藥物領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。自我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)聚來(lái)誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)效應(yīng)以來(lái),AIE在發(fā)光材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)城引起廣泛關(guān)注。一種含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路線(xiàn)如圖:(1)Se與S同族,基態(tài)硒價(jià)電子排布簡(jiǎn)式為,基態(tài)Se原子核外電子有種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。(2)H2Se的沸點(diǎn)低于H2O,其原因是。(3)關(guān)于上圖4種物質(zhì),下列說(shuō)法正確的有____。A.Ⅰ中僅有σ鍵B.Ⅰ中的Se-Se鍵為非極性共價(jià)鍵C.II易溶于水D.II中原子的雜化軌道類(lèi)型只有sp與sp3E.Ⅰ~Ⅲ含有的元素中,O電負(fù)性最大F.Ⅳ中具有孤對(duì)電子的原子只有O(4)酸性強(qiáng)弱H2SeO4H2SeO3(填“>”或“<"),SeO42-(5)我國(guó)科學(xué)家發(fā)展了一種理論計(jì)算方法,可利用材料的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)其熱電性能,該方法有助于加速新型熱電材料的研發(fā)進(jìn)程?;衔颴是通過(guò)該方法篩選出的潛在熱電材料之一,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖a,沿x、y、z軸方向的投影均為圖b。①X的化學(xué)式為。②設(shè)X的最簡(jiǎn)式的式量為Mr,晶體密度為ρg/cm3,則X中相鄰K之間的最短距離為nm((列出計(jì)算式,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。12.黃酮哌酯是一種解痙藥,可通過(guò)如圖路線(xiàn)合成:回答問(wèn)題:(1)A→B的反應(yīng)類(lèi)型為。(2)已知B為一元強(qiáng)酸,室溫下B與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(4)E和F可用(寫(xiě)出試劑)鑒別。(5)X是F的同分異構(gòu)體,符合下列條件的X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(任寫(xiě)一種)。①含有酯基;②含有苯環(huán);③核磁共振氫諧有兩組峰(6)已知酸酐能與羥基化合物反應(yīng)生成酯。寫(xiě)出下列F→G反應(yīng)方程式中M和N的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、。(7)設(shè)計(jì)以為原料合成的路線(xiàn)(其他試劑任選)。已知:→Δ堿+CO2
答案解析部分1.【答案】D【解析】【解答】A.碲元素位于第五周期第ⅥA族,不屬于過(guò)渡元素,A不符合題意;
B.石墨烯只由碳元素組成,屬于單質(zhì),不是高分子化合物,B不符合題意;
C.二氧化碳跨臨界直冷制冰的過(guò)程中,沒(méi)有新物質(zhì)生成,只涉及物理變化,C不符合題意;
D.氯乙烷汽化時(shí)大量吸熱,具有制冷作用,可用于運(yùn)動(dòng)員受傷時(shí)止疼,D符合題意;
故答案為:D。
【分析】A.碲元素位于第五周期第ⅥA族。
B.石墨烯只由碳元素組成。
C.化學(xué)變化過(guò)程中有新物質(zhì)生成。
D.氯乙烷汽化時(shí)大量吸熱,具有制冷作用。2.【答案】C【解析】【解答】A.非標(biāo)況下,無(wú)法計(jì)算n(CO2),A不符合題意;
B.過(guò)氧化鈉和水、二氧化碳反應(yīng),過(guò)氧化鈉都是既作氧化劑又作還原劑,1mol過(guò)氧化鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子,則39gNa2O2物質(zhì)的量為39g78g/mol=0.5mol,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NA,B不符合題意;
C.4g重氫(D2)含有質(zhì)子數(shù)目為4g4g/mol×2×NAmol-1=2NA,4g16O2含有質(zhì)子數(shù)為4g32g/mol×16×NAmol-1=2NA,C符合題意;
D.0.1molFeCl3完全水解轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵膠體,生成膠粒數(shù)目小于0.1N3.【答案】D【解析】【解答】A.該有機(jī)物中存在酯基,在酸性、堿性條件下都能發(fā)生水解反應(yīng),A不符合題意;
B.甲烷結(jié)構(gòu)中最多有3個(gè)碳原子共平面,苯環(huán)和乙烯、-COOH、-COO-中所有原子共平面,單鍵可以旋轉(zhuǎn),則該分子中所有碳原子可能共平面,B不符合題意;
C.根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可推出,其分子式為C23H24O5,C不符合題意;
D.該有機(jī)物中的碳碳雙鍵、苯環(huán)能與H2發(fā)生加成反應(yīng),且碳碳雙鍵和氫氣以1:1反應(yīng),苯環(huán)和氫氣以1:3反應(yīng),則1molX最多可與8molH2發(fā)生加成反應(yīng),D符合題意;
故答案為:D。
【分析】A.酯基在酸性、堿性條件下都能發(fā)生水解反應(yīng)。
B.甲烷結(jié)構(gòu)中最多有3個(gè)碳原子共平面,苯環(huán)和乙烯、-COOH、-COO-中所有原子共平面,單鍵可以旋轉(zhuǎn)。
C.根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式書(shū)寫(xiě)。
D.碳碳雙鍵和氫氣以1:1發(fā)生加成反應(yīng),苯環(huán)和氫氣以1:3發(fā)生加成反應(yīng)。4.【答案】A【解析】【解答】A.碳酸氫鈣溶液與過(guò)量澄清石灰水混合反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,其離子方程式為:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,A符合題意;
B.Na2S2O3溶液與稀硫酸的反應(yīng)生成硫酸鈉、S、SO2、水,其離子方程式為:S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O,B不符合題意;
C.飽和碳酸鈉溶液與足量CO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉,由于碳酸氫鈉溶解度小,則會(huì)有固體析出,其離子方程式為:2Na++CO32-+CO2+H2O=2NaHCO3↓,C不符合題意;
D.氯化鈣溶液與二氧化碳不反應(yīng),D不符合題意;
故答案為:A。5.【答案】D【解析】【解答】A.由分析可知,C、B分別是O元素、C元素,其氫化物較多,無(wú)法判斷沸點(diǎn),A不符合題意;
B.由分析可知,E、D、C分別是S元素、Na元素、O元素,電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,其半徑隨原子序數(shù)增大而減小,電子層結(jié)構(gòu)不同的離子,其半徑隨電子層數(shù)增多而增大,所以離子半徑是S2->O2->Na+,B不符合題意;
C.由分析可知,E、B分別是S元素、C元素,非金屬性越強(qiáng)對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng),無(wú)法比較二者含氧酸的酸性,C不符合題意;
D.由分析可知,X是Na2CO3·H2O2,其水溶液易水解,呈堿性,且H2O2受熱易分解,所以X在低溫的的堿性溶液中更加穩(wěn)定,D符合題意;
故答案為:D。
【分析】根據(jù)題干信息及圖1可知,A、B、C、D、E五種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大;根據(jù)圖2可知,化合物X中D形成+1價(jià)陽(yáng)離子,而D的原子序數(shù)大于A、B、C,可推出D為Na元素;A的原子半徑小于B、C,可推出A為H元素,結(jié)合原子序數(shù),則B、C處于第二周期。根據(jù)X的結(jié)構(gòu)圖可知,C形成2個(gè)共價(jià)鍵、B形成4個(gè)共價(jià)鍵,可推出B為C元素、C為O元素,而C與E同主族,則E為S元素。6.【答案】B【解析】【解答】A.該反應(yīng)前后氣體體積不變,壓縮反應(yīng)容器體積,即增大壓強(qiáng),不影響平衡移動(dòng),無(wú)法達(dá)到目的,A不符合題意;
B.氧化鋁的熔點(diǎn)高,包裹在鋁的外面,則鋁箔熔化但不滴落,可比較鋁單質(zhì)、氧化鋁的熔點(diǎn)高低,能達(dá)到目的,B符合題意;
C.應(yīng)控制高錳酸鉀溶液不足,若高錳酸鉀溶液均過(guò)量,則均不能褪色,不能探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,不能達(dá)到目的,C不符合題意;
D.應(yīng)控制飽和碳酸溶液與飽和硼酸溶液的濃度相同,不能達(dá)到目的,D不符合題意;
故答案為:B。
【分析】A.反應(yīng)前后氣體體積不變,改變壓強(qiáng)不影響平衡移動(dòng)。
B.氧化鋁的熔點(diǎn)高,且包裹在鋁的外面。
C.應(yīng)控制高錳酸鉀溶液不足。
D.應(yīng)控制飽和碳酸溶液與飽和硼酸溶液的濃度相同。7.【答案】C【解析】【解答】A.由分析可知,充電時(shí),左側(cè)為陰極,其電極反應(yīng)式為Zn(OH)42-+2e-=Zn+4OH-,陰離子增多,為平衡電荷,中性電解質(zhì)溶液中的Na+經(jīng)陽(yáng)膜遷移至左側(cè),Cl-經(jīng)陰膜遷移至右側(cè),則c(NaCl)減小,A不符合題意;
B.由分析可知,充電時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為Zn(OH)42-+2e-=Zn+4OH-,B不符合題意;
C.由分析可知,放電時(shí),右側(cè)為正極,其電極反應(yīng)式為FQ+2H++2e-=FQH2,c(H+)減少,pH增大,C符合題意;
D.由分析可知,放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為FQ+2H++2e-=FQH2,負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn+4OH-+2e-=Zn(OH)42-,1molFQ轉(zhuǎn)化為FOH2,轉(zhuǎn)移2mol電子,可消耗1molZn,即65gZn,D不符合題意;
故答案為:C。
【分析】根據(jù)題干信息可知,充電時(shí),F(xiàn)QH2生成FQ,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則右側(cè)為陽(yáng)極,左側(cè)為陰極,Zn(OH)42-→Zn發(fā)生還原反應(yīng);放電時(shí),左側(cè)為負(fù)極,Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn(OH)42-,右側(cè)為正極,F(xiàn)Q得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成FQH2。8.【答案】(1)Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑(2)濃硫酸;球形冷凝管(3)該反應(yīng)放熱,保持低溫防止產(chǎn)品氣化揮發(fā);固體完全消失(4)蒸餾(5)當(dāng)最后一滴KSCN標(biāo)準(zhǔn)液滴入錐形瓶,溶液由淺黃色變?yōu)檠t色,且半分鐘內(nèi)不復(fù)原;99.8%【解析】【解答】(1)根據(jù)題干信息,裝置A用于制備SO2,涉及化學(xué)方程式為:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑。
(2)裝置B用于干燥SO2,則B裝置中的a試劑為濃硫酸;C裝置中X儀器的名稱(chēng)是是球形冷凝管。
(3)①根據(jù)題干信息可知,該反應(yīng)放熱,而SOCl2沸點(diǎn)較低,為了防止SOCl2揮發(fā),反應(yīng)過(guò)程中C裝置的燒瓶要放在冰水浴中。
②根據(jù)PCl5(s)+SO2(g)=POCl3(l)+SOCl2(l)可知,只有反應(yīng)物PCl5為固體,則判斷PCl5已與SO2完全反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是固體完全消失。
(4)根據(jù)表格信息,POCl3和SOCl2的沸點(diǎn)相差較大,則反應(yīng)結(jié)束后,應(yīng)進(jìn)行蒸餾,從雙頸燒瓶中的液體得到較純凈的POCl3和SOCl2。
(5)①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是:當(dāng)最后一滴KSCN標(biāo)準(zhǔn)液滴入錐形瓶,溶液由淺黃色變?yōu)檠t色,且半分鐘內(nèi)不復(fù)原,
②根據(jù)題干信息可知,反應(yīng)前n(AgNO3)=0.4mol/L×0.025L=0.01mol,n(KSCN)=0.1mol/L×0.022L=0.0022mol,根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式SCN-~Ag+,消耗的n(AgNO3)=0.0022mol,則與Cl-反應(yīng)的n(Ag+)=0.01mol-0.0022mol=0.0078mol,根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式Cl-~Ag+,消耗的n(Cl-)=0.0078mol,根據(jù)元素守恒,則25mL溶液中,n(POCl3)=0.0078mol×13=0.0026mol,所以4.000g樣品中POCl3物質(zhì)的量是0.0026mol×10=0.026mol,POCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.026mol×153.5g/mol4g×100%≈99.8%。
【分析】(1)裝置A用于制備SO2。
(2)裝置B用于干燥SO2;根據(jù)儀器特征書(shū)寫(xiě)名稱(chēng)。
(3)①該反應(yīng)放熱,而SOCl2沸點(diǎn)較低。
②反應(yīng)PCl5(s)+SO2(g)=POCl3(l)+SOCl2(l)中只有PCl5為固體。
(4)注意POCl3和SOCl2的沸點(diǎn)相差較大。
(5)①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是:當(dāng)最后一滴KSCN標(biāo)準(zhǔn)液滴入錐形瓶,溶液由淺黃色變?yōu)檠t色,且半分鐘內(nèi)不復(fù)原,
②反應(yīng)前n(AgNO3)=0.4mol/L×0.025L=0.01mol,n(KSCN)=0.1mol/L×0.022L=0.0022mol,根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式SCN-~Ag+,消耗的n(AgNO3)=0.0022mol,則與Cl-反應(yīng)的n(Ag+)=0.01mol-0.0022mol=0.0078mol,根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式Cl-~Ag+9.【答案】(1)將金屬電極芯粉碎(2)Al(OH)3;5.2≤pH<7.6;bc(3)2Co2++ClO-+5H2O=Cl-+2Co(OH)3↓+4H+(4)將Co2+氧化為正三價(jià),便于生成Co(OH)3沉淀,從而易于與Ni2+分離(5)2×10-4;2HCO3-+Co2+=CoCO3↓+H2(6)能洗去雜質(zhì)的同時(shí),減少NiSO4·7H2O的損耗,并且能加快晶體的干燥【解析】【解答】(1)用硫酸沒(méi)取金屬電極芯時(shí),為提高浸取率,可將金屬電極芯粉碎。
(2)由分析可知,沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;根據(jù)表格信息,只除去“浸出液”中的Fe3+、Al3+,則可調(diào)節(jié)pH的范圍為5.2≤pH<7.6;調(diào)節(jié)pH用的試劑需不能引入雜質(zhì)且對(duì)Fe3+、Al3+、Co2+、Ni2+無(wú)影響,其中鐵能將Fe3+反應(yīng)為Fe2+,稀硫酸會(huì)使溶液pH減小,則可用的試劑是氨水和碳酸鈉溶液。
(3)由分析可知,向母液1中加入的NaClO可將Co2+氧化為Co3+,通過(guò)調(diào)價(jià)pH,將Co3+轉(zhuǎn)化為Co(OH)3沉淀,則涉及離子方程式為2Co2++ClO-+5H2O=Cl-+2Co(OH)3↓+4H+。
(4)根據(jù)題干信息及分析可知,“母液1”中加入NaClO溶液的作用是將Co2+氧化為正三價(jià),便于生成Co(OH)3沉淀,從而易于與Ni2+分離。
(5)“母液3”中應(yīng)控制Na2CO3用量使終點(diǎn)pH為8.5為宜,即c(H+)=10-8.5mol/L,所以c(OH-)=10-5.5mol/L,根據(jù)Ksp[Co(OH)2]=2×10-15可知,c(Co2+)?c2(OH-)=2×10-15,則c(Co2+)=2×10-4mol/L。
為防止生成Co(OH)2沉淀,可用NH4HCO3代替Na2CO3制得CoCO3,涉及離子方程式為2HCO3-+Co2+=CoCO3↓+H2O+CO2↑。
(6)由“母液4”獲取NiSO4·7H2O的操作中用乙醇洗滌的優(yōu)點(diǎn)是能洗去雜質(zhì)的同時(shí),減少NiSO4·7H2O的損耗,并且能加快晶體的干燥。
【分析】根據(jù)題干信息及流程圖可知,向金屬電極芯中加入H2SO4,Co、Ni、Fe、Al與H2SO4反應(yīng)分別轉(zhuǎn)化為Co2+、Ni2+、Fe2+、Al3+;向浸出液中加入H2O2可將Fe2+氧化為Fe3+,調(diào)pH可把Fe3+、Al3+分別轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,從而除去Fe2+、Al3+;向母液1中加入的NaClO可將Co2+氧化為Co3+,通過(guò)調(diào)價(jià)pH,將Co3+轉(zhuǎn)化為Co(OH)3沉淀;向母液3中加入Na2CO3得到CoCO3,說(shuō)明向Co(OH)3中加入的H2O2將Co(OH)3還原為Co2+;CoCO3經(jīng)一系列操作得到醋酸鈷晶體;向母液2中加入NH3得到Ni(OH)2沉淀,Ni(OH)2沉淀與H2SO410.【答案】(1)-89.7k/mol(2)C(3)0.02mol/(L·min);0.1×0.20.8×4.(4)反應(yīng)i為放熱反應(yīng),反應(yīng)ⅱ為吸熱反應(yīng),溫度升高反應(yīng)i平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)ⅱ平衡正向移動(dòng);溫度升高對(duì)反應(yīng)i中CO2轉(zhuǎn)化率降低的影響大于對(duì)反應(yīng)ⅱ中CO2轉(zhuǎn)化率升高的影響;D【解析】【解答】(1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)ⅰ-反應(yīng)ⅱ可得到反應(yīng)ⅲ,則△H3=△H1-△H2=-48.7kJ/mol-41kJ/mol=-89.7k/mol。
(2)A.由分析可知,在絕熱恒容容器,當(dāng)反應(yīng)i的平衡常數(shù)K保持不變,說(shuō)明反應(yīng)i、ii都已達(dá)平衡,正確;
B.根據(jù)反應(yīng)ⅰ可知,該反應(yīng)前后混合氣體質(zhì)量不變,物質(zhì)的量改變,則當(dāng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變,說(shuō)明反應(yīng)體系已達(dá)平衡,正確;
C.體系達(dá)平衡后,若壓縮體積,即增大壓強(qiáng),則反應(yīng)i平衡正向移動(dòng),會(huì)使反應(yīng)i中n(CO2)和n(H2)均減小,n(H2O)增大,則利于反應(yīng)ii平衡逆向移動(dòng),不正確;
D.選用合適的催化劑可加快反應(yīng)速率,從而提高CH3OH在單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量,正確。
(3)①0~10min內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率為20%,則△n(CO2)=1mol×20%=0.2mol,其平均反應(yīng)速率v(CO2)=△c△t=0.2mol1L×10min=0.02mol/(L?min)。
②根據(jù)題干信息,10min內(nèi)消耗的n(CO2)=1mol×20%=0.2mol,轉(zhuǎn)化為CH3OH的n(CO2)=0.2mol×50%=0.1mol,平衡時(shí)n(CO2)=1mol-0.2mol=0.8mol,n(H2)=5mol-0.4mol=4.6mol,n(CH3OH)=0.1mol,n(H2O)=0.2mol,則平衡時(shí)c(CO2)=0.8mol×1L=0.8mol/L,c(H2)=4.6mol×1L=4.6mol/L,c(CH3OH)=0.1mol×1L=0.1mol/L,c(H2O)=0.2mol×1L=0.2mol/L,所以反應(yīng)i的平衡常數(shù)K=c(H2O)×c(CH3OH)c(CO2)×c3(H2)=0.1×0.20.8×4.63。
③反應(yīng)ii是吸熱反應(yīng),降低溫度,速率常數(shù)k正、k逆均減小,且利于平衡逆向移動(dòng),則v逆減小的幅度小于v正,所以k正減小的幅度大于k逆,即k正-k逆減小。
(4)①甲醇的選擇性隨溫度升高而下降的原因是:反應(yīng)i為放熱反應(yīng),反應(yīng)ⅱ為吸熱反應(yīng),溫度升高反應(yīng)i平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)ⅱ平衡正向移動(dòng)。CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高也下降的可能原因是溫度升高對(duì)反應(yīng)i中CO2轉(zhuǎn)化率降低的影響大于對(duì)反應(yīng)ⅱ中CO2轉(zhuǎn)化率升高的影響。
②由反應(yīng)ⅰ可知,生成甲醇的反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇性,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件是低溫高壓。
【分析】(1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)ⅰ-反應(yīng)ⅱ可得到反應(yīng)ⅲ。
(2)A.在絕熱恒容容器中,只有達(dá)到平衡時(shí)體系溫度才不變,則平衡常數(shù)不變。
B.反應(yīng)ⅰ前后混合氣體質(zhì)量不變,物質(zhì)的量改變,結(jié)合m=nM進(jìn)行分析。
C.體系達(dá)平衡后,若壓縮體積,即增大壓強(qiáng),利于平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)。
D.合適的催化劑可加快反應(yīng)速率。
(3)①0~10min內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率為20%,則△n(CO2)=1mol×20%=0.2mol,結(jié)合反應(yīng)速率表達(dá)式進(jìn)行分析。
②根據(jù)題干信息,10min內(nèi)消耗的n(CO2)=1mol×20%=0.2mol,轉(zhuǎn)化為CH3OH的n(CO2)=0.2mol×50%=0.1mol,則可求出平衡時(shí)n(CO2)、n(H211.【答案】(1)4s24p4;18(2)兩者都是分子晶體,由于水存在分子間氫鍵,沸點(diǎn)高(3)B;D;E(4)>;正四面體(5)K2SeBr6;12×【解析】【解答】(1)基態(tài)硒與S同主族,則Se位于第四周期VIA族,其價(jià)電子排布式為4s24p4?;鶓B(tài)Se原子核外電子排布為:1s22s22p63s23p63d104s24p4,核外有18個(gè)原子軌道,有18種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
(2)H2Se與H2O都是分子晶體,由于水分子間存在氫鍵,則其沸點(diǎn)較高。
(3)A.Ⅰ中苯環(huán)含有大π鍵,錯(cuò)誤;
B.由分析可知,Ⅰ中的Se-Se鍵為非極性共價(jià)鍵,正確;
C.由分析可知,II不溶于水,錯(cuò)誤;
D.II中苯環(huán)和碳碳雙鍵上的C原子為sp2雜化,碳碳三鍵上的C原子為sp雜化,正確;
E
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