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文檔簡介
第21頁/共21頁河南省青銅鳴大聯(lián)考2023-2024學年高三上學期12月月考化學試題注意事項:1.答卷前,考生務必將自己的姓名、班級、考場號、座位號、考生號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。4.全卷滿分100分,考試時間90分鐘??赡苡玫降南鄬υ淤|(zhì)量:H:1N:14O:16S:32Cl:35.5Fe:56Bi:209一、選擇題:本題共14小題,每小題3分,共42分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.廢物改頭換面,服務日常生活。下列說法正確的是A.鋼管表面鍍鋅可起到防腐的作用,鍍鋅層破損后,鋼管腐蝕速率加快B.生產(chǎn)豆奶產(chǎn)生的豆渣可加工成面粉和餅干,豆渣中含有的纖維素與淀粉互為同分異構(gòu)體C.廢棄玻璃磨粉可代替砂子摻入混凝土建造房子,玻璃的生產(chǎn)原料為純堿、石灰石和石英砂D.廢舊輪胎制成的橡膠粉可摻入瀝青中鋪路,橡膠均屬于天然有機高分子化合物【答案】C【解析】【詳解】A.由于鋅比鐵活潑,當鋅與鐵構(gòu)成電化學腐蝕時,先腐蝕鋅,故鋼管表面鍍鋅可起到防腐的作用,即鍍鋅層破損后,鋼管腐蝕速率減慢,A錯誤;B.纖維素與淀粉的組成通式雖然都用(C6H10O5)n表示,但是二者的n值不同,即二者分子式不相同,故不互為同分異構(gòu)體,B錯誤;C.玻璃的生產(chǎn)原料為純堿、石灰石和石英砂,涉及的反應主要為:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,C正確;D.橡膠中的天然橡膠屬于天然有機高分子化合物,而合成橡膠屬于合成有機高分子化合物,D錯誤;故答案為:C。2.芳香族化合物a、b、c是有機合成的基礎原料,下列有關說法錯誤的是A.a、b均能與NaOH溶液反應 B.a、c均能與b發(fā)生酯化反應C.b的芳香族同分異構(gòu)體有3種 D.基態(tài)碳原子與氧原子核外未成對電子數(shù)相等【答案】C【解析】【詳解】A.a(chǎn)、b均含有羧基,均能與NaOH溶液反應,故A正確;B.a(chǎn)中含有羧基和羥基、c中含有羥基,b中含有羧基,能與a、c中的羥基發(fā)生酯化反應,故B正確;C.b的芳香族同分異構(gòu)體含有苯環(huán),若取代基為醛基和羥基,如,共有3種;若取代基為酯基,如,共有1種;故b的芳香族同分異構(gòu)體共有4種,故C錯誤;D.基態(tài)碳原子的電子排布式為:1s22s22p2,有兩個未成對電子;基態(tài)氧原子的電子排布式為:1s22s22p4,也有2個未成對電子,故D正確;故答案選:C。3.下列關于化學實驗的基本操作正確的是A.制備純凈的B.收集氨氣并進行尾氣處理C.量取稀硫酸并排除滴定管中的氣泡D.用該裝置進行噴泉實驗A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【詳解】A.氫氧化亞鐵易被空氣氧化成氫氧化鐵,氫氧化鈉溶液懸空滴入硫酸亞鐵溶液中,此方法生成的氫氧化亞鐵與空氣接觸,易被氧化,不能制備純凈的氫氧化亞鐵,故A錯誤;B.氨氣密度小于空氣,應用向下排空氣法收集氨氣,集氣瓶正放時,氨氣應從短管進長管出,故B錯誤;C.量取稀硫酸應用酸式滴定管,圖中為堿式滴定管,故C錯誤;D.擠壓膠頭滴管中的氫氧化鈉溶液進入燒瓶,使二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應生成亞硫酸鈉和水,燒瓶內(nèi)氣壓減小,打開長導管的止水夾,就可以形成噴泉,故D正確;故選D。4.設為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.46g和的混合氣體中所含原子數(shù)目為4.5B.乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應生成1mol時,生成C—O鍵的數(shù)目為C.56gFe與71g完全反應,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為3D.1mol/L溶液中含有Na+的數(shù)目為2【答案】B【解析】【詳解】A.二氧化氮和四氧化二氮的最簡式均符合(NO2),46g此混合氣體,含有(NO2)的物質(zhì)的量為1mol,含有原子的數(shù)目為3NA,A項錯誤;B.乙酸和乙醇酯化反應的方程式為:,其中羧基斷裂C-O鍵,醇中的羥基斷裂O-H鍵,酯中生成C-O鍵,生成1molH2O,生成C-O鍵的數(shù)目為1NA,B項正確;C.根據(jù)電子守恒,可得關系式:2Fe~3Cl2~6e-,1mol鐵與1mol氯氣反應,鐵過量,氯氣完全反應,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,C項錯誤;D.溶液的體積未知,無法計算Na+的數(shù)目,D項錯誤。故選B。5.下列離子方程式錯誤的是A.用過量氨水吸收少量氣體:B.用溶液腐蝕覆銅板:C.NaClO溶液中通入少量氣體:D.向硫酸酸化的溶液中滴加少量雙氧水:【答案】C【解析】【詳解】A.過量氨水吸收二氧化硫生成亞硫酸氨和水,離子方程式為:,故A正確;B.用氯化鐵溶液刻蝕覆銅板,反應生成氯化銅和氯化亞鐵,離子方程式為:,故B正確;C.將少量二氧化硫通入溶液中,發(fā)生氧化還原反應,但次氯酸根過量,會有次氯酸生成,離子方程式為:,故C錯誤;D.高錳酸鉀溶液中滴加少量雙氧水,過氧化氫被氧化為O2,高錳酸鉀被還原為硫酸錳,離子方程式為,故D正確;答案選C。6.通過對已知物質(zhì)的性質(zhì)和實驗的描述進行類比推測,得出的相應結(jié)論正確的是選項已知物質(zhì)的性質(zhì)和實驗類比推測ACuSO4溶液和過量NaOH溶液反應生成藍色沉淀CuSO4溶液和過量NH3·H2O反應也生成藍色沉淀BNaHCO3溶液與Al2(SO4)3溶液反應有沉淀和氣體產(chǎn)生NaHCO3溶液與Fe2(SO4)3溶液反應也有沉淀和氣體產(chǎn)生C向Na2CO3固體中加入少量水,伴隨放熱現(xiàn)象向NaHCO3固體中加入少量水,也伴隨放熱現(xiàn)象D少量CO2通入Ba(OH)2溶液中產(chǎn)生白色沉淀少量CO2通入BaCl2溶液中也產(chǎn)生白色沉淀A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【詳解】A.CuSO4溶液和過量NaOH溶液反應生成藍色沉淀,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,但CuSO4溶液和過量NH3·H2O反應由于形成銅氨絡離子而得不到藍色沉淀,反應原理為:Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,A不合題意;B.NaHCO3溶液與Al2(SO4)3溶液反應有沉淀和氣體產(chǎn)生是由于Al3+和發(fā)生雙水解反應,原理為:Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑,NaHCO3溶液與Fe2(SO4)3溶液反應也有沉淀和氣體產(chǎn)生是由于Fe3+和發(fā)生雙水解反應,原理為:Fe3++3=Fe(OH)3↓+3CO2↑,B符合題意;C.向Na2CO3固體中加入少量水,伴隨放熱現(xiàn)象即Na2CO3固體溶于水時放熱,但NaHCO3溶于水時需要吸熱,C不合題意;D.少量CO2通入Ba(OH)2溶液中產(chǎn)生白色沉淀是由于發(fā)生反應:Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O,少量CO2通入BaCl2溶液中由于HCl的酸性比H2CO3強,二者不反應,故不能產(chǎn)生白色沉淀,D不合題意;故答案為:B。7.有機物M和N是合成藥物的中間體,在一定條件下M可以轉(zhuǎn)化為N,其過程如圖所示,下列說法錯誤的是A.該反應類型為消去反應 B.可用金屬Na鑒別M和NC.M的分子式為 D.N可使酸性溶液褪色【答案】C【解析】【詳解】A.由圖可知,醇羥基發(fā)生消去反應生成碳碳雙鍵,故A正確;B.M有羥基和酯基、N有酯基和碳碳雙鍵,Na可以與羥基置換出氫氣,可以用Na鑒別M和N,故B正確;C.由結(jié)構(gòu)簡式可知,M的不飽和度為2,M的分子式為C9H16O3,故C錯誤;D.N中含有碳碳雙鍵,可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故D正確;答案選C。8.某興趣小組以鋁土礦(主要成分為,還含有少量和)為主要原料制備絮凝劑聚合氯化鋁和金屬鋁的流程如圖所示。已知濾渣a中含有難溶的鋁硅酸鹽。下列說法正確的是A.“堿溶”時,所用NaOH溶液可更換為氨水B.若濾液a濃度較大,“沉淀”時通入過量有利于減少生成沉淀中的雜質(zhì)C.通過控制沉淀ⅰ、ⅱi的比例可改變聚合氯化鋁的組成D.“操作X”可以是鹽酸溶解、結(jié)晶、脫水、電解【答案】C【解析】【分析】鋁土礦加氫氧化鈉溶液,和氫氧化鈉溶液的反應生成偏鋁酸鈉、轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀、不溶,過濾,濾液含偏鋁酸鈉溶液、通入足量的二氧化碳后反應生成氫氧化鋁沉淀,過濾,洗滌干燥后,灼燒氫氧化鋁使之分解生成氧化鋁,加冰晶石使氧化鋁熔融、電解之,就可以得到鋁?!驹斀狻緼.具有兩性,能與強堿溶液反應,不能溶于弱堿,“堿溶”時與NaOH溶液反應生成Na[Al(OH)4],所用NaOH溶液不能更換為氨水,故A錯誤;B.步驟Ⅱ,濾液濃度較大時通入過量CO2生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉,碳酸氫鈉溶解度較小,因此會有碳酸氫鈉固體從溶液中析出,因此并不有利于減少氫氧化鋁固體中的雜質(zhì),故B錯誤;C.[Al2(OH)aClb]m中a、b可通過控制Al(OH)3和AlCl3的投料比來控制產(chǎn)品鹽基度,故C正確;D.氫氧化鋁加鹽酸溶解生成氯化鋁,但熔融氯化鋁不能導電,電解無法得到鋁單質(zhì),故D錯誤;故選C。9.化合物M(結(jié)構(gòu)如圖所示)具有較大的陰離子,這使得其溶解度較大、電化學穩(wěn)定性較高,因而被應用于電池電解液中。M的組成元素W、X、Y、Z、L均為短周期主族元素且原子半徑依次增大,基態(tài)L原子僅s能級上填充電子,基態(tài)Y原子s能級上的電子數(shù)是p能級上的2倍,W的簡單氫化物的沸點高于同主族相鄰元素。下列說法正確的是A.元素的第一電離能:Y>X>WB.M中屬于p區(qū)的元素有4種C.L形成的單質(zhì)在X形成的單質(zhì)中燃燒主要生成D.M中L和Z元素最外層均不滿足結(jié)構(gòu)【答案】B【解析】【分析】由題干信息可知,M的組成元素W、X、Y、Z、L均為短周期主族元素且原子半徑依次增大,基態(tài)L原子僅s能級上填充電子結(jié)合L為+1價離子,故L為Li,基態(tài)Y原子s能級上的電子數(shù)是p能級上的2倍,且Y能形成4個共價鍵,半徑比Li小,故Y為C,原子半徑大小在C和Li之間的元素為Be、B,且Z周圍形成4個共價鍵,則Z為B,W的簡單氫化物的沸點高于同主族相鄰元素且W的半徑最小,則W為F,X可以形成2個共價鍵,且半徑在F和C之間,故X為O,綜上分析可知,W、X、Y、Z、L分別為F、O、C、B、Li,據(jù)此分析解題?!驹斀狻緼.由分析可知,W為F、X為O、Y為C,根據(jù)同一周期元素第一電離能呈增大趨勢,ⅡA與ⅢA、ⅤA與ⅥA反常,故元素的第一電離能為F>O>C即W>X>Y,A錯誤;B.由分析可知,W、X、Y、Z、L分別為F、O、C、B、Li,故M中出Li屬于s區(qū),其余4種元素屬于p區(qū),B正確;C.由分析可知,X為O、L為Li,L形成的單質(zhì)即Li在X形成的單質(zhì)O2中燃燒只能生成Li2O即L2X,得不到Li2O2即,C錯誤;D.由分析可知,L為Li,Z為B,由題干圖示信息可知,Z周圍形成4個共價鍵,即M中L元素即Li+最外層不滿足結(jié)構(gòu),而Z元素即B最外層滿足結(jié)構(gòu),D錯誤;故答案為:B。10.鹵代甲硅烷是一類重要的硅化合物,是合成其他硅烷衍生物的起始原料。三溴甲硅烷(,熔點-73.5℃、沸點111.8℃,易水解、易著火)的合成反應為:,一種合成并提純的裝置如圖所示。下列說法正確的是A.合成階段,裝置2和6均需冷水??;提純階段,裝置6需加熱B.裝置4的作用為吸收未反應的C.合成階段,從裝置8逸出的氣體可直接排放;提純階段,裝置9收集滿產(chǎn)品后需將縮細處燒封D.為提高冷凝效果,可將裝置7更換為球形冷凝管【答案】B【解析】【分析】三頸燒瓶中液溴需要熱水浴與氫氣在管式爐3中化合反應生成溴化氫,通過4中的溴化亞鐵除去溴化氫中的溴蒸汽,溴化氫和硅在管式爐5中反應合成,最后通過蒸餾冷凝提純得到?!驹斀狻緼.合成階段,裝置2需熱水浴使液溴揮發(fā)溴蒸汽,與氫氣在3中化合反應,故A錯誤;B.裝置4為除去溴化氫中的溴蒸汽,故B正確;C.合成階段,從裝置8逸出的氣體含有溴化氫,不能直接排放,故C錯誤;D.蒸餾裝置中不能使用球形冷凝管,容易有液體殘留,需用直型冷凝管,故D錯誤;故選B。11.亞銅催化乙酰胺與溴苯偶聯(lián)反應的機理如圖所示,已知Ph為苯基。下列說法錯誤的是A.a為反應的催化劑B.b中Cu的化合價為+1價C.反應體系中同時存在極性鍵和非極性鍵的斷裂和形成D.反應的總方程式為PhBr++HBr【答案】C【解析】【詳解】A.由反應歷程可知,反應前后都存在物質(zhì)a,則其為催化劑,A正確;B.a(chǎn)到b過程中,Cu原子成鍵數(shù)目未發(fā)生改變,則b中Cu為+1價,B正確;C.由反應歷程可知,反應中無非極性鍵斷裂與形成,C錯誤;D.由反應歷程可知,a為催化劑,bcdef為中間產(chǎn)物,則反應的總方程式為PhBr++HBr,D正確;故選C。12.微生物燃料電池是一種可以將污水中能量加以利用的技術,它可以通過產(chǎn)電微生物對污水中葡萄糖進行代謝,其工作原理如圖所示。研究表明,溶液酸化會導致微生物活性降低,進而導致產(chǎn)電性能下降,其中N極上發(fā)生反應的同時還伴隨著反硝化反應(轉(zhuǎn)化為),下列說法錯誤的是A.電池工作時,電流應從N極流向M極,且N極電勢高B.該裝置應選擇質(zhì)子交換膜,從左極室移向右極室C.M極的電極反應為D.當N極消耗22.4L(標準狀況下)時,M極生成4mol【答案】D【解析】【分析】N極O元素化合價由0降低到-2,得電子發(fā)生還原反應,N極為正極;M極為負極,葡萄糖被氧化為二氧化碳,根據(jù)M極產(chǎn)生H+可知電極反應式為:;【詳解】A.據(jù)分析,N為正極,M為負極,電池工作時,電流從N極流向M極,且N極電勢高,故A正確;B.M極產(chǎn)生H+,溶液酸化會使微生物活性降低,離子交換膜應選擇陽離子交換膜,H+從左極室流向右極室,故B正確;C.據(jù)分析,M極電極反應為:,故C正確;D.氧氣與電子的關系式為:O2~4e-,消耗1mol氧氣,轉(zhuǎn)移4mol電子,但是N極同時有NO轉(zhuǎn)化為N2,這個反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)未知,故無法計算M極產(chǎn)生H+的物質(zhì)的量,故D錯誤;答案為D。13.已知T℃時,難溶電解質(zhì)和的飽和溶液中或與溶液pH的關系如圖所示,下列說法錯誤的是A.x︰y=3︰1B.T℃時,C.T℃時,飽和溶液和飽和溶液中:D.T℃時,若溶液中如a點所示,則加入NaOH可使溶液pH沿水平線向右移動至b點【答案】A【解析】【分析】由圖可知,溶液pH為5、6時,X(OH)x飽和溶液中Xx+的濃度分別為10—3mol/L、10—6mol/L,由溫度不變,溶度積不變可得:10—3×(10—9)x=10—6×(10—8)x,解得x=3,同理可知,溶液pH為6、7時,Y(OH)y飽和溶液中Yy+的濃度分別為10—4mol/L、10—6mol/L,由溫度不變,溶度積不變可得:10—4×(10—8)y=10—6×(10—7)y,解得y=2,則T℃時,X(OH)x、Y(OH)y的溶度積分別為10—3×(10—9)3=10—30、10—4×(10—8)2=10—20?!驹斀狻緼.由分析可知,x、y分別為3、2,則x:y=3:2,故A錯誤;B.由分析可知,T℃時,X(OH)x、Y(OH)y的溶度積分別為10—3×(10—9)3=10—30、10—4×(10—8)2=10—20,則X(OH)x的溶度積小于Y(OH)y的溶度積,故B正確;C.由分析可知,T℃時,X(OH)x、Y(OH)y的溶度積分別為10—3×(10—9)3=10—30、10—4×(10—8)2=10—20,則飽和溶液中,Xx+、Yy+的濃度分別為mol/L、mol/L,所以Xx+的濃度小于Yy+的濃度,故C正確;D.由圖可知,a點為X(OH)x的不飽和溶液、b點為X(OH)x的飽和溶液,則向溶液中加入氫氧化鈉固體,溶液中氫氧根離子濃度增大,可以使不飽和溶液轉(zhuǎn)化為飽和溶液,則加入氫氧化鈉可使溶液pH沿水平線向右移動至b點,故D正確;故選A。14.將晶體置于真空剛性容器中,升溫可發(fā)生反應:和,該體系達到平衡狀態(tài)時的體積分數(shù)的關系如圖所示。下列說法正確的是A700K前,只發(fā)生反應B.650K時,若容器內(nèi)氣體壓強為,則C.b點溫度下,分解率為8%D.在a點容器中加入催化劑,則b點將向上平移【答案】A【解析】【分析】只發(fā)生硫酸亞鐵晶體的分解反應時,生成二氧化硫和三氧化硫氣體,二氧化硫的體積分數(shù)為50%,符合700K之前圖中的曲線變化情況;700K之后,發(fā)生反應,且升高溫度,反應正向移動,二氧化硫的體積分數(shù)逐漸增大?!驹斀狻緼.700K之前,二氧化硫的體積分數(shù)為50%,說明只發(fā)生反應:,故A正確;B.650K時,容器內(nèi)氣體只有二氧化硫和三氧化硫,且物質(zhì)的量相等,若容器內(nèi)氣體的壓強為P0,則Kp==,故B錯誤;C.b點二氧化硫的平衡體積分數(shù)為54%,設硫酸亞鐵分解產(chǎn)生的二氧化硫和三氧化硫的物質(zhì)的量均為1mol,三氧化硫的分解率為x,可列三段式:,二氧化硫的平衡體積分數(shù)為,解得x=,故C錯誤;D.催化劑不會影響化學平衡,加入催化劑,b點不移動,故D錯誤;故選A。二、非選擇題:本題共4小題,共58分。15.某化學小組利用如圖流程在實驗室制備硫酸亞鐵銨晶體,并對產(chǎn)品純度進行測定。回答下列問題:Ⅰ.晶體制備。(1)廢鐵屑進行“堿洗”的目的為___________。(2)“酸溶”時,判斷反應結(jié)束的現(xiàn)象為___________;處理尾氣的方法為___________。(3)“抽濾”后,檢驗濾液中是否含有的試劑為___________;用離子方程式解釋濾液中不含的原因為___________。(4)“系列操作”為水浴加熱蒸發(fā)至___________,冷卻至室溫,過濾,用無水乙醇洗滌,再用濾紙反復吸干晶體。Ⅱ.(M=392g/mol)晶體純度測定。取0.3g樣品放入錐形瓶中,加入30mL蒸餾水溶解,水浴加熱至有熱氣產(chǎn)生,趁熱用0.0100mol/L酸性標準溶液滴定至終點,平行實驗三次,測得平均消耗14.50mL酸性標準溶液。(5)滴定終點時的現(xiàn)象為________,反應的離子方程式為___________。(6)計算該樣品的純度為___________(保留三位有效數(shù)字)?!敬鸢浮浚?)除去廢鐵屑表面油污。通過廢鐵屑制備硫酸亞鐵銨晶體,先用堿洗,除去廢鐵屑表面油污,再用酸溶,抽濾出過量的鐵粉和未反應的C粉,溶液中剩余Fe2+,加入硫酸銨溶液制的硫酸亞鐵銨晶體。(2)①.不再產(chǎn)生氣泡時,證明反應結(jié)束。②.處理尾氣的方法:用氫氧化鈉吸收產(chǎn)生的氣體。(3)①.KSCN溶液②.Fe+2Fe3+=3Fe2+(4)有晶膜出現(xiàn)時或有大量固體出現(xiàn)時。(5)①.當?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀時,溶液變?yōu)闇\紅色,且30s內(nèi)不恢復原來的顏色,證明達到滴定終點。②.5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。(6)94.7%【解析】【分析】本題屬于無機工藝流程題,由廢鐵屑制備硫酸亞鐵銨晶體,堿洗的目的一般是除去廢料表面的油污,酸可以溶解大多數(shù)金屬及其化合物;抽濾實質(zhì)上是減壓過濾,在濾液中加入硫酸銨固體值得產(chǎn)品,帶結(jié)晶水的物質(zhì)通常需要冷卻結(jié)晶的方式制得?!拘?詳解】碳酸鈉溶液顯堿性,在堿性條件下,廢鐵屑表面油污發(fā)生水解,“堿煮”的目的是除去廢鐵屑表面油污,故答案為:除去廢鐵屑表面油污;【小問2詳解】酸溶時發(fā)生Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,F(xiàn)e+Fe2(SO4)3=3FeSO4H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑,所以當反應不再產(chǎn)生氣體時,證明反應結(jié)束;用氫氧化鈉溶液處理尾氣?!拘?詳解】顯色法KSCN溶液檢驗Fe3+,無紅色證明不含F(xiàn)e3+;其原因是在“酸溶”過程中含有大量的鐵單質(zhì),可與反應生成的Fe3+發(fā)生氧化還原反應,F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+【小問4詳解】蒸發(fā)過程的注意事項:有晶膜出現(xiàn)時或有大量固體出現(xiàn)時,停止加熱?!拘?詳解】當?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀時,溶液變?yōu)闇\紅色,且30s內(nèi)不恢復原來的顏色,證明達到滴定終點;5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O?!拘?詳解】關系式法計算:,,,樣品純度=×100%=94.7%16.一種從廢鉬鈷催化劑中回收有價金屬的工藝流程如圖甲所示:已知:Ⅰ.廢鉬鈷催化劑主要成分如表。主要成分CoO質(zhì)量分數(shù)/%44.616.6714.37Ⅱ.“酸浸”所得溶液中主要含有、、等陽離子?;卮鹣铝袉栴}:(1)鉬酸銨[]中Mo元素的化合價為___________,其所含非金屬元素的電負性由大到小排序為___________。(2)“堿浸”時需在75℃條件下進行反應,且選擇不同堿性試劑鉬元素的浸出率隨時間變化如圖乙所示。則“堿浸”時的最佳條件為___________。(3)“沉鉬酸”時,一般控制反應溫度為60℃,溫度不宜太高的原因為___________。(4)“沉鉍”時,反應的化學方程式為___________。(5)“氧化沉鈷”時調(diào)節(jié)溶液pH=4,反應生成CoOOH和,其離子方程式為___________。(6)“沉鈷”時,選用溶液,而不用溶液的原因為加入會產(chǎn)生雜質(zhì),請解釋產(chǎn)生的原因:___________。(7)若通過該流程處理1kg廢鉬鈷催化劑,得到的質(zhì)量為0.14kg,則Bi元素的回收率為___________(保留三位有效數(shù)字,Bi元素的回收率)。【答案】(1)①.+6②.O>N>H(2)1-碳酸鈉溶液、3h(3)防止硝酸揮發(fā)、分解(4)Bi(NO3)3+2NaOH=BiONO3+2NaNO3+H2O(5)3Co2++4H2O+MnO=3CoOOH↓+MnO2↓+5H+(6)Co2++CO+H2O=+CO2(7)79.1%【解析】【分析】廢鉬鈷催化劑中加入碳酸鈉堿浸,使鈷、鉍轉(zhuǎn)化為沉淀,過濾后,濾液加入硝酸,生成鉬酸,然后經(jīng)過一系列操作得到鉬酸銨;濾渣加入硝酸酸浸,得到含有、、等陽離子的溶液,再加入NaOH溶液沉鉍,過濾得到BiONO3,濾液加入高錳酸鉀氧化沉鈷,調(diào)節(jié)溶液pH=4,反應生成CoOOH和,經(jīng)過精制、還原,然后加入碳酸氫銨,生成CoCO3,據(jù)此解答。小問1詳解】鉬酸銨[]中銨根離子為+1價,O為-2價,則Mo元素的化合價為+6價,非金屬性越強,電負性越大,其所含非金屬元素的電負性由大到小排序為O>N>H?!拘?詳解】結(jié)合圖像,則“堿浸”時的最佳條件為1-碳酸鈉溶液、3h?!拘?詳解】硝酸易揮發(fā)分解,“沉鉬酸”時,一般控制反應溫度為60℃,溫度不宜太高的原因為防止硝酸揮發(fā)、分解?!拘?詳解】“酸浸”所得溶液中主要含有離子,“沉鉍”時,反應的化學方程式為Bi(NO3)3+2NaOH=BiONO3+2NaNO3+H2O?!拘?詳解】“氧化沉鈷”時調(diào)節(jié)溶液pH=4,反應生成CoOOH和,其離子方程式為3Co2++4H2O+MnO=3CoOOH↓+MnO2↓+5H+?!拘?詳解】“沉鈷”時,選用溶液,而不用溶液的原因為加入會產(chǎn)生雜質(zhì),產(chǎn)生的原因:Co2++CO+H2O=+CO2?!拘?詳解】若通過該流程處理1kg廢鉬鈷催化劑,得到的質(zhì)量為0.14kg,則Bi元素的回收率為≈79.1%。17.甲硫醇()是重要的有機化工中間體,可用于合成維生素。通過和合成的主要反應為:Ⅰ.Ⅱ.回答下列問題:(1)計算反應的ΔH=___________。(2)時,向恒容密閉容器中充入一定量和發(fā)生反應,下列事實能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________(填選項字母);若按相同比例再充入一定量和,的平衡轉(zhuǎn)化率將________(填“變大”“變小”或“不變”)。A.容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化C.的體積分數(shù)不再發(fā)生變化D.和的物質(zhì)的量之比不再變化(3)時,按物質(zhì)的量之比為1︰2向壓強為的恒壓密閉容器中充入和發(fā)生反應,達到平衡時,的轉(zhuǎn)化率為80%,的體積分數(shù)為5%。①計算的選擇性為___________(的選擇性)。②反應Ⅰ的平衡常數(shù)___________(是用分壓表示的平衡常數(shù))。(4)在、反應壓力為0.7Mpa條件下,氣體按90mL/min的速率通過催化劑表面發(fā)生反應,每分鐘反應體系中轉(zhuǎn)化率、選擇性隨溫度的變化如圖甲所示,催化機理如圖乙所示。①370℃時,用分壓表示的反應速率為___________Mpa/min。②結(jié)合催化機理分析,當溫度高于370℃時,轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因可能為___________。③從化學鍵的角度描述?!∶撍倪^程:___________?!敬鸢浮浚?)b-2a(2)①.CD②.不變(3)①.62.5%②.1.48(4)①.0.1932②.溫度過高,催化劑會失去活性③.ⅲ中的W—O鍵和H—S鍵斷開,之后O和H結(jié)合在一起形成水【解析】【小問1詳解】根據(jù)蓋斯定律可知,Ⅱ-2Ⅰ=,則ΔH=b-2a;【小問2詳解】A.所有反應物和產(chǎn)物都是氣體,容器恒容,則氣體密度不是變量,故容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化,不能證明反應達到平衡,A錯誤;B.結(jié)合A分析可知,總質(zhì)量不變,且反應氣體分子數(shù)不變的反應,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不是變量,則當其不變的時候不能證明反應達到平衡,B錯誤;C.硫化氫為反應物,隨著反應的進行,逐漸減少,當其體積分數(shù)不再發(fā)生變化,則說明反應達到平衡,C正確;D.根據(jù)題給信息可知,反應Ⅰ、Ⅱ都會生成水,但是只有反應Ⅱ生成,則和的物質(zhì)的量之比是變量,當其不變的時候,可以證明反應達到平衡,D正確;故選故選CD;若按相同比例再充入一定量和,相當于加壓,兩個反應都是氣體分子數(shù)不變的反應,則加壓平衡不移動,故的平衡轉(zhuǎn)化率將不變;【小問3詳解】假設通入1mol和2mol,達到平衡時,的轉(zhuǎn)化率為80%,則平衡時參加反應的為0.8mol,的體積分數(shù)為5%,則的物質(zhì)的量為(1mol+2mol)×5%=0.15mol,生成消耗的甲醇的物質(zhì)的量為0.3mol,則生成消耗的甲醇的物質(zhì)的量為0.8mol-0.3mol=0.5mol,生成的物質(zhì)的量為0.5mol①的選擇性為;②根據(jù)①的分析可知,平衡時的物質(zhì)的量為0.2mol,的物質(zhì)的量為2mol-0.5mol-0.15mol=1.35mol,的物質(zhì)的量為0.5mol,的物質(zhì)的量為0.5mol+0.15mol
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