2024年1月普通高等学校招生全国统一考试适应性测试(九省联考)化学试题(适用地区:安徽)(解析)
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2024年安徽省高考适应性演练
化学(答案在最后)
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,务必擦净后再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1
N 14
O 16
Na 23
S 32
Cl 35.5
Co 59
Zn 65
Mo 96
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.敦煌壁画是我国灿烂的艺术瑰宝,也是颜料应用的重要科技史料。
下列有关我国传统颜料主要成分的变化,发生氧化还原反应的是
A.骨白()()543Ca PO OH ⎡⎤⎣⎦遇氟盐转化为()543Ca PO F
B.铅白[]
322PbCO Pb(OH)⋅遇2H S 得到黑色PbS C.石绿[]32CuCO Cu(OH)⋅受热分解得到黑色CuO D.石黄(23As S 和44As S )在地表逐渐转化为硫酸盐【答案】D 【解析】
【详解】A .骨白()()543Ca PO OH ⎡⎤⎣⎦遇氟盐转化为()543Ca PO F ,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故A 不符合题意;
B .铅白[]
322PbCO Pb(OH)⋅遇H 2S 得到黑色PbS ,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故B 不符合题意;
C .石绿[]
32CuCO Cu(OH)⋅受热分解得到黑色CuO ,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故C 不符合题意;
D .石黄(23As S 和44As S )在地表逐渐转化为硫酸盐,S 元素化合价发生变化,是氧化还原反应,故D 符合题意;
故答案选D 。
2.化学与生活联系紧密。
下列说法正确的是A.白酒和食醋都可由淀粉发酵得到
B.氨基酸和核酸都是构成生命物质的生物大分子
C.二氧化氯和明矾用于水处理时的原理相同
D.供糖尿病患者食用的“无糖食品”专指不含蔗糖的食品【答案】A 【解析】
【详解】A .淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖可在酒化酶的作用下得到乙醇,乙醇氧化得乙酸,因此白酒和食醋都可由淀粉发酵得到,A 正确;
B .氨基酸构成的蛋白质是生物大分子,氨基酸不是,B 错误;
C .二氧化氯是利用其强氧化性进行水处理,明矾是通过溶于水后形成的氢氧化铝胶体的吸附性进行水处理,C 错误;
D .供糖尿病患者食用的“无糖食品”指不含糖类的食品,D 错误;故选A 。
3.研究发现由铝原子构成的1617Al Al -
-
、和18Al -
团簇阴离子都能与水自发反应产生氢气。
下列说法正确的是
A.1617Al Al -
-
、和18Al -互为同位素
B.16Al -
与水反应时作还原剂
C.17Al -是由铝原子通过离子键结合而成
D.1mol 的18Al -
含236.0210⨯个电子
【答案】B 【解析】
【详解】A .同位素是指同一元素不同核素的关系,该三者团簇阴离子是多原子聚集体,A 错误;B .16Al -
与水反应产生氢气,则16Al -
作还原剂,B 正确;
C .团簇是原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成的,不是简单的由铝原子通过离子键结合而成,C 错误;
D .1mol 的18Al -
所含电子数是()23
13181 6.0210⨯+⨯⨯,D 错误;
故选B 。
4.聚富马酸丙二醇酯是一种医用高分子材料,可由如下反应制备:
下列说法错误的是
A.富马酰氯存在顺式异构体
B.丙二醇可由油脂水解得到
C.该反应为缩聚反应
D.聚富马酸丙二醇酯可降解
【答案】B 【解析】
【详解】A .富马酰氯碳碳双键的C 原子所连的两个基团不同,存在顺式异构体,A 正确;B .油脂水解得到的是丙三醇,B 错误;
C .生成物中除了聚合物外,还有HCl ,为缩聚反应,C 正确;
D .聚富马酸丙二醇酯中含有酯基,可以降解,D 正确;故选B 。
5.烟气脱硫可有效减少2SO 引起的大气污染,同时还可得到有用产品。
传统湿法脱硫多以碱性物质作吸收剂,新型脱硫方法选用离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,由阴、阳离子组成)作吸收剂,通过物理和化学吸收实现脱硫。
已知25℃时,几种酸的电离常数:23
H SO 2a1K 1.310-=⨯,
8a2K 6.210-=⨯;23
H CO 7a1K 4.510-=⨯,11a 2K 4.710-=⨯;()3CH CH OH COOH (乳
酸)4
a K 1.410-=⨯。
传统湿法脱硫涉及的下列离子方程式中,正确的是A.烟气与氧化镁浆液的反应:2232SO 2OH SO H O
-
-
+=+B.烟气与石灰石浆液反应得到石膏:222242Ca
SO O 2H O CaSO 2H O
+
+++=⋅C.烟气与氨水反应得到硫酸铵:223224422SO 4NH H O O 4NH 2SO 2H O +
-
+⋅+=++D.烟气与海水中3HCO -
的反应:223322SO 2HCO SO 2CO H O
-
-
+=++【答案】C 【解析】
【详解】A .烟气与氧化镁浆液的反应,实质是二氧化硫和氢氧化镁的反应,氢氧化镁为固体,离子方程式中不可拆分,A 错误;
B .烟气与石灰石浆液反应得到石膏:32224222CaCO +2SO +O +4H O=2CaSO 2H O+2CO ,B 错误;
C .烟气与氨水反应并被氧气氧化后得到硫酸铵,方程式为:
223224422SO 4NH H O O 4NH 2SO 2H O +-
+⋅+=++,C 正确;
D .由碳酸和醋酸的电离常数可知,烟气与海水中3HCO -
的反应:--
2332SO +HCO =HSO +CO ,D 错误;
故选C 。
6.烟气脱硫可有效减少2SO 引起的大气污染,同时还可得到有用产品。
传统湿法脱硫多以碱性物质作吸收剂,新型脱硫方法选用离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,由阴、阳离子组成)作吸收剂,通过物理和化学吸收实现脱硫。
已知25℃时,几种酸的电离常数:23H SO -2
a1K =1.310⨯,-8
a2K =6.210⨯;
23H CO -7a1K =4.510⨯,-11a2K =4.710⨯;()3CH CH OH COOH (乳酸)-4a K =1.410⨯。
研究发现:乳酸和
乙醇胺(222HOCH CH NH )作用得到的离子液体——乙醇胺乳酸盐([]MEA L ),既可脱硫,也可吸收CO 2。
下列说法错误的是
A.液态时的导电性:[]MEA L >乳酸
B.乳酸和乙醇胺中均含有σ键、π键和氢键
C.2CO 是直线形非极性分子,2SO 是V 形极性分子
D.相同条件下,[]MEA L 能吸收气体的体积:22SO >CO 【答案】B 【解析】
【详解】A .乳酸和乙醇胺(222HOCH CH NH )作用得到的离子液体——乙醇胺乳酸盐([]MEA L ),既可脱硫,也可吸收2CO ,说明[]MEA L 是离子化合物,液态时能电离出自由移动的离子,具有导电性,而乳酸是共价化合物,液态时不能电离出自由移动的离子,不具有导电性,故A 正确;B .乙醇胺中不含有π键,故B 错误;
C .二氧化碳中,碳原子采取sp 杂化,是直线型非极性分子,二氧化硫中硫原子采取sp 2的杂化,是V 形极性分子,故C 正确;
D .
23H SO 的-2
a1K =1.310⨯大于()3CH CH OH COOH (乳酸)-4a K =1.410⨯大于23H CO 的-7
a1K =4.510⨯,据酸性强弱可知,相同条件下,[]MEA L 能吸收气体的体积:22SO >CO ,故D 正确;故答案为:B 。
7.实验是探究元素化合物性质的重要方法。
利用下列实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是
选项
试剂
元素不同价态间的转化
a
b c A
70%硫
酸
亚硫酸钠新制氯水6
46
S S S
+++→→B 稀硫酸
硫化亚铁氯化铁溶液232
Fe Fe Fe
+++→→C 浓硝酸
铜片水5
4
N N N
++→→D 浓盐酸
高锰酸钾
溴化钾溶液
1
1
Cl Cl Cl
--→→A.A B.B C.C D.D
【答案】D 【解析】
【详解】A .70%硫酸和亚硫酸钠反应生成SO 2,没有发生氧化还原反应,S 的化合价没有变化,故A 不符合题意;
B .稀硫酸和硫化亚铁生成H 2S ,铁的化合价没有变化,故B 不符合题意;
C .浓硝酸和铜片生成NO 2,N 元素从+5价转化为+4价,NO 2和水反应生成HNO 3和NO ,N 元素化合价从+4变为+5和+2,故C 不符合题意;
D .浓盐酸和高锰酸钾生成Cl 2,Cl 元素化合价从-1价变为0价,Cl 2和溴化钾溶液反应为
22Cl +2KBr=2KCl+Br ,Cl 元素化合价从0价变为-1价,故D 符合题意;
故答案选D 。
8.某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。
W X Y Z 、、、是原子序数依次增大的短周期元素,其中
X Y Z 、、位于同一周期,基态X 原子的价电子排布式为n n ns np 。
下列说法错误的是
A.该阴离子中铜元素的化合价为3+
B.元素电负性:X Y Z
<<C.基态原子的第一电离能:X Y Z <<D.W X Y Z 、、、均位于元素周期表的p 区【答案】D 【解析】
【分析】基态X 原子的价电子排布式为n n ns np 可知n=2,X 为C ,W X Y Z 、、、是原子序数依次增大的短周期元素,其中X Y Z 、、位于同一周期,结合图示,即W 为H ,Y 为N ,Z 为F 。
【详解】A .由图可知,该阴离子为[Cu (CF 3)3CH 2CN]-,其中铜元素的化合价为3+,A 正确;B .同周期元素,从左往右电负性逐渐增大,即元素电负性:X (C )<Y (N )<Z (F )
,B 正确;C .同周期元素,从左往右第一电离能总体逐渐增强,但部分原子由于半充满结构较为稳定,其第一电离能较高,即基态原子的第一电离能:()()()X C Y N Z F <<,C 正确;D .W (H )位于元素周期表的s 区,D 错误;故选D 。
9.稀土被称为新材料的宝库。
稀土中的镧系离于可用离子交换法分离,其反应可表示为:
()()()()()3333Ln aq 3RSO H s RSO Ln s 3H aq ++
++ 。
某温度时,()
c H +随时间变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.1t 时的正反应速率大于2t 时的逆反应速率
B.12t t -时间段的平均反应速率为:(
)()32111
21
3c c v Ln mol L s t t +
---=
⋅⋅-C.3t 时增大()c H
+
,该平衡左移,平衡常数减小
D.3t 时离子交换反应停止【答案】A 【解析】
【详解】A .随着反应的进行,反应物浓度逐渐下降,生成物浓度逐渐上升,直到达到平衡,即正反应逐渐下降,逆反应逐渐上升,直到相等,期间正反应速率始终大于逆反应速率,A 正确;B .化学反应速率之比等于化学计量数之比,即(
)
()()
21311
21c c v Ln mol L s 3t t +
---=
⋅⋅-,B 错误;
C .温度不变,平衡常数不变,C 错误;
D .t 3时反应达到平衡,此时的平衡是一种动态平衡,v 正=v 逆,反应并未停止,D 错误;故选A 。
10.根据下列实验事实能得出相应结论的是选
项
实验事实结论
A
常温下,分别向等体积pH 1=的盐酸和硫酸中加入大小相同的
铝片,前者反应速率更快
电离程度:盐酸>硫酸
B 常温下,分别向无水乙醇和冰醋酸中加入大小相同的金属钠,前
者反应更剧烈
分子中氢氧键的极性:乙酸>乙醇
C 常温下,分别向浓度均为1
0.1mol L-⋅的4
FeSO和
4
CuSO溶液
中通入2
H S气体至饱和,仅后者生成沉淀
溶度积常数:
()()
sp sp
K FeS K CuS
>
D 在25℃和40℃时,测得123
0.1mol L Na SO
-
⋅溶液的pH分别是
9.66和9.37
23
Na SO水解常数:
()()
h h
K40K25
>
℃
℃
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,体积相等、c(H+)也相等的盐酸和硫酸分别与大小相同的铝片反应,前者反应速率更快,可能是Cl-对反应起到促进作用,但盐酸和硫酸都是强酸,两者都能全部电离,则不能得出电离程度:盐酸>硫酸,A不符合题意;
B.分子中氢氧键的极性越大,越容易电离出氢离子,与钠反应越剧烈,则根据实验事实可得出分子中氢氧键的极性:乙醇>乙酸,B不符合题意;
C.FeSO4和CuSO4组成相似,Ksp越小越容易产生沉淀,则根据选项的实验事实可得出溶度积常数:
K sp(FeS)>K sp(CuS),C符合题意;
D.升高温度,溶液pH减小,不能说明升高温度促进水解使平衡正向移动,则不能得出Na2SO3水解常数:K h(40℃)>K h(25℃),D不符合题意;
故选C。
11.我国学者研制了一种锌基电极,与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池,其示意图如下。
放电时,Zn转化为32
2ZnCO3Zn(OH)
⋅。
下列说法错误的是
A.放电时,正极反应为:2Ni(OH)2e Ni 2OH
-
-
+=+B.放电时,若外电路有0.2mol 电子转移,则有20.1molZn +向正极迁移C.充电时,a 为外接电源负极
D.充电时,阴极反应为:23232ZnCO 3Zn(OH)10e 5Zn 2CO 6OH
-
-
-
⋅+=++【答案】B 【解析】
【分析】放电时,锌基电极为负极,Zn 转化为322ZnCO 3Zn(OH)⋅,电极反应式为:
23325Zn 2CO 6OH 10e 2ZnCO 3Zn(OH)-
--++=⋅-,镍基电极为正极,电极反应式为:
2Ni(OH)2e Ni 2OH --+=+,充电时,a 接电源负极,锌基电极为阴极,电极反应式为:
23232ZnCO 3Zn(OH)10e 5Zn 2CO 6OH ---⋅+=++,b 接电源正极,镍基电极为阳极,电极反应式为:
2Ni 2OH 2e Ni(OH)--=-+。
【详解】A .放电时,镍基电极为正极,电极反应式为:2Ni(OH)2e Ni 2OH -
-
+=+,A 正确;
B .放电时,锌基电极为负极,Zn 转化为322ZnCO 3Zn(OH)⋅,电极反应式为:
23325Zn 2CO 6OH 10e 2ZnCO 3Zn(OH)---++=⋅-,混合电解液中没有Zn 2+,B 错误;
C .充电时,a 接电源负极,锌基电极为阴极,C 正确;
D .充电时,锌基电极为阴极,电极反应式为:23232ZnCO 3Zn(OH)10e 5Zn 2CO 6OH -
-
-
⋅+=++,D
正确;故选B 。
12.向3AgNO 溶液中滴加NaCl 溶液,发生反应()Ag Cl AgCl s +-
+ 和
()[]2AgCl s Cl AgCl --+ 。
()()1
lg c M /mol L -⎡⎤-⋅⎣⎦与()()1lg c Cl /mol L --⎡⎤-⋅⎣⎦
的关系如下图所示(其中M 代表Ag +或[]2AgCl -
)。
下列说法错误的是
A.() 2.52
1c Cl 10
mol L ---=⋅时,溶液中()[]
(
)
32c NO 2c AgCl -
-
=B.()1
1c Cl
10
mol L -
--=⋅时,溶液中()[]()
()
2c Cl c AgCl c Ag -
-+>>C.[]2Ag 2Cl AgCl -
+-
+ 的平衡常数K 的值为 5.04
10D.用Cl -沉淀Ag +,溶液中Cl -浓度过大时,沉淀效果不好【答案】A 【解析】
【分析】由题可知c (Cl -)越大,c (Ag +)越小,c ([]2AgCl -
)越大,即与纵坐标交点为(0,9.74)的线M 为Ag +。
【详解】A .() 2.52
1c Cl
10
mol L -
--=⋅,溶液中()
[](
)
-
2+c =c g gCl A A ,根据物料守恒得
()()[]()
()-
+2-3AgCl AgCl n NO =n Ag +n +n ,即()[](
)
()-
2-3AgCl AgCl n NO =2n +n ,()
[](
)
32c NO 2c AgCl -
-
>,A 错误;
B .由分析可得,()1
1c Cl
10
mol L -
--=⋅,溶液中()[]()
()2c Cl c AgCl c Ag -
-+>>,B 正确;
C .[]2Ag 2Cl AgCl -
+-
+ 的平衡常数为:[]
(
)
()()
2
-
-
+
2c K c A l =
Ag c C Cl
g ,将交点数值代入得:
()
7.22
5.042
7.22 2.5210101010
---=⨯,C 正确;
D .用Cl -沉淀Ag +,溶液中Cl -浓度过大时,导致()[]2AgCl s Cl AgCl -
-
+ 平衡正向移动,沉淀效
果不好,D 正确;故选A 。
13.我国学者用氮气为氮源高效合成了活性氮物质22Li CN ,用于多种高附加值含氮化合物的合成。
22Li CN 可与乙醇、有机卤代物等反应,其制备及转化为物质甲的过程如下:
下列说法错误的是
A.反应Ⅰ实现了氮的固定
B.22CN -
的电子式为
C.反应Ⅱ中的溶剂可为水
D.物质甲中碳原子的杂化轨道类型有sp 和3
sp 【答案】C 【解析】
【详解】A .氮的固定是指N 由游离态转化为化合态的过程,反应Ⅰ实现了氮的固定,A 正确;B .22CN -
的电子式为
,每个原子均达到了8电子稳定结构,B 正确;
C .反应物Ⅱ溶剂不能为水,水会干扰反应的进行,C 错误;
D .物质甲中甲基上的C 为sp 3杂化,与N 相连的C 为sp 杂化,D 正确;故选C 。
14.科研人员利用高压2N 气流将水微滴喷射到涂覆催化剂的石墨网上,研究常温制氨,其反应历程中微粒转化关系如图1,相对能量变化关系如图2,图中*表示催化剂表面吸附位。
下列说法正确的是
A.
22N N H *
*→过程中发生非极性键的断裂与形成
B.Ⅰ转化为NH *和3NH 的过程中会生成24N H
C.Ⅱ表示的微粒符号是2
NHNH *
D.反应历程中放热最多的反应是332NHNH 2H O 2e NH NH 2H O
+
-
*
*
++→++
【答案】B 【解析】
【详解】A .22N N H *
*
→过程中发生非极性键的断裂,无非极性键的形成,A 错误;
B .Ⅰ转化为NH *和3NH 的反应方程式为:2332NHNH H O e NH NH H O +
-
*
*
++→++,过程中会生成
24N H 过渡,B 正确;
C .生成Ⅱ的方程式为:322NH H O e NH H O *
+
-
*
++→+,Ⅱ为2NH *
,C 错误;
D .反应历程中放热最多的反应是Ⅰ和3H O +
、e -的反应,方程式为:
2332NHNH H O e NH NH H O +-*
*++→++,D 错误;
故选B 。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.()()
1
325Co NH Cl Cl M 250.5g mol -⎡⎤=⋅⎣⎦
是一种易溶于热水,难溶于乙醇的紫红色晶体。
可通过如下实验步骤制备。
Ⅰ.将适量氯化铵溶于浓氨水中,搅拌下,分批次加入1.00g 研细的1
22CoCl 6H O(M )238g mol -⋅=⋅,得到()326Co NH Cl ⎡⎤⎣⎦沉淀。
Ⅱ.边搅拌边慢慢滴入足量2230%H O 溶液,得到()3235Co NH H O Cl ⎡⎤⎣⎦溶液。
Ⅲ.慢慢注入适量浓盐酸,得到沉淀,水浴加热,冷却至室温,得到紫红色晶体,减压过滤。
Ⅳ.依次用不同试剂洗涤晶体,烘干,得到0.85g 产品。
回答下列问题:
(1)本实验涉及钴配合物的配体有_______(填化学式)。
(2)本实验应在通风橱中进行,原因是_______。
(3)步骤Ⅰ中分批次加入研细的22CoCl 6H O ⋅,原因是_______。
(4)步骤Ⅱ发生反应的离子方程式是_______。
(5)步骤Ⅳ中使用的洗涤试剂有:①冷水②乙醇③冷的盐酸④丙酮。
试剂使用的先后顺序是:
①→_______→④(填序号)。
(6)已知:()22 5.11
336Co
6NH Co NH K 10
+
+
⎡⎤+==⎣⎦;()3335.2
336Co
6NH Co NH K 10+
+
⎡⎤+==⎣
⎦。
则在水溶液中的稳定性:()236
Co NH +
⎡⎤
⎣
⎦
_______()336
Co NH +
⎡⎤
⎣
⎦(填“大于”或“小于”)。
(7)本实验的产率最接近于_______(填标号)。
A.
80% B.85% C.90% D.95%
【答案】(1)NH 3,Cl -、H 2O
(2)需要使用浓氨水、浓盐酸这种有毒易挥发的物质(3)控制化学反应进行的速率,避免其反应过快
(4)()()+3+
-3232522346
+H O +2NH =22Co NH Cl Co NH H O +4NH +4Cl ⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣
⎦
(5)③②(6)小于(7)A
【解析】
【分析】氯化铵、浓氨水、22CoCl 6H O ⋅反应,得到()326Co NH Cl ⎡⎤⎣⎦沉淀,再加入30%过氧化氢,发生反应()()+3+
-3232522346
+H O +2NH =22Co NH Cl Co NH H O +4NH +4Cl ⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣
⎦
,得到()3235Co NH H O Cl ⎡⎤⎣⎦溶液,加入浓盐酸,存在()()32323255Co NH H O Cl Co NH Cl H O 2+
+
-⎡⎤⎡⎤++⎣⎦⎣⎦
,有利于()325Co NH Cl Cl ⎡⎤⎣⎦沉淀的形成。
【小问1详解】
配体是指在化学反应中与中心原子(通常是金属或类金属)结合形成配位键的原子、分子或离子,本实验涉及钴配合物的配体有:NH 3,Cl -、H 2O ;【小问2详解】
实验中需要使用浓氨水、浓盐酸这种有毒易挥发的物质,应在通风橱中进行;【小问3详解】
步骤Ⅰ中分批次加入研细的22CoCl 6H O ⋅,可控制化学反应进行的速率,避免其反应过快;【小问4详解】
()326Co NH Cl ⎡⎤⎣⎦与22H O 溶液反应,得到()3235Co NH H O Cl ⎡⎤⎣⎦,反应离子方程式为:
()()+3+
-3232522346+H O +2NH =22Co NH Cl Co NH H O +4NH +4Cl ⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦
;【小问5详解】
紫红色沉淀先用冷水洗去表面杂质,再用冷的盐酸洗涤,使得
()()32323255Co NH H O Cl Co NH Cl H O 2+
+
-⎡⎤⎡⎤++⎣⎦⎣⎦ 平衡正向移动,减少产物损失,再用乙醇,洗
去冷的盐酸,最后用丙酮洗去乙醇;【小问6详解】
Co 3+与NH 3反应的K 更大,反应进行的更彻底,()336
Co NH +
⎡⎤
⎣
⎦更稳定;
【小问7详解】
根据钴原子守恒,本实验的产率为:
0.85g
80.76%
1g
250.5g/mol
238g/mol
≈⨯,选A 。
16.钼(Mo )及其化合物广泛地应用于医疗卫生、国防等领域。
某镍钼矿中的镍和钼以NiS 和2MoS 形式存在,从镍钼矿中分离钼,并得到24Na SO
的一种工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)Ni 位于元素周期表第_______周期第_______族。
()442NH MoO 中钼元素的化合价为_______。
(2)“焙烧”中生成24Na MoO 的化学方程式为_______。
(3)23Na CO 用量对钼浸出率和浸取液中23CO -
浓度的影响如图1所示,分析实际生产中选择23Na CO 用
量为理论用量1.2倍的原因:_______。
(4)2424Na MoO Na SO 、的溶解度曲线如图2所示,为充分分离24Na SO ,工艺流程中的“操作X ”应为_______(填标号)。
A.蒸发结晶
B.低温结晶
C.蒸馏
D.萃取
(5)为充分利用资源,“离子交换萃取”步骤产生的交换溶液应返回“_______”步骤。
(6)()442NH MoO 分解可得3MoO 。
高温下,用铝粉还原3MoO 得到金属钼的化学方程式为_______。
【答案】(1)
①.四
②.Ⅷ
③.+6
(2)2232
244
222MoS +6Na CO +9O 2Na MoO N 6a CO 4SO ++焙烧
(3)若高于1.2倍,会导致净化过程消耗过多的硫酸镁,若低于1.2倍,钼浸出率较低(4)B
(5)净化
(6)高温下,用铝粉还原3MoO 得到金属钼和氧化铝,化学方程式为:
323
MoO +2Al
Mo+Al O 高温
【解析】
【分析】镍钼矿(NiS 、2MoS 等)加入碳酸钠并通入空气焙烧,发生反应
2232244222MoS +6Na CO +9O 2Na MoO N 6a CO 4SO ++焙烧
,
242232
NiS+Na CO +2O NiO a +C +N O SO 焙烧
,加水后,2-4MoO 进入溶液中,加入硫酸镁除去多余的碳酸
根,过滤后再通过低温结晶(根据2424Na MoO Na SO 、的溶解度随温度变化特点确定),将硫酸钠分离出来,溶液经过离子交换萃取等一系列操作后可得钼酸铵。
【小问1详解】
Ni 是第28号元素,位于元素周期表第四周期,第Ⅷ族;根据化合物中元素化合价代数和为0,可得钼酸铵中Mo 的化合价为+6价;【小问2详解】
2MoS 与碳酸钠和空气焙烧,反应化学方程式为:2232
244
222MoS +6Na CO +9O 2Na MoO N 6a CO 4SO ++焙烧
【小问3详解】
若高于1.2倍,会导致净化过程消耗过多的硫酸镁,若低于1.2倍,钼浸出率较低;【小问4详解】
温度较低时,硫酸钠的溶解度远低于钼酸钠,故选用低温结晶;【小问5详解】
交换溶液主要含Na +,应返回净化步骤;【小问6详解】
高温下,用铝粉还原3MoO 得到金属钼和氧化铝,化学方程式为:323MoO +2Al
Mo+Al O 高温。
17.丙烷价格低廉且产量大,而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值,因此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。
回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①直接脱氢:()()()1
3232321CH CH CH g CH CHCH g H g ΔH 123.8kJ mol -==+=⋅②()()()1
22222H g O g 2H O g ΔH 483.6kJ mol -+==-⋅计算2O 氧化丙烷脱氢反应③()()()()32322321
CH CH CH g O g CH CHCH g H O g 2
+
==+的3ΔH =_______1kJ mol -⋅。
(2)已知下列键能数据,结合反应①数据,计算C C =的键能是_______1kJ mol -⋅。
化学键C C
-C H
-H H
-键能()
1
/kJ mol
-⋅347.7
413.4
436.0
(3)一定条件下,反应①中丙烷平衡转化率x 与平衡常数p K 的关系可表示为:p 2
p K x K p
=
+,式中p 为系
统总压。
p 分别为0.10MPa 和0.010MPa 时,丙烷平衡转化率与温度的关系如图所示,其中表示0.10MPa 下的关系曲线是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
570℃时,p K =_______MPa (保留2位有效数字)。
(4)研究人员利用25V O 作催化剂,对反应③的机理开展研究。
以38C H 和18
2O 为原料,初期产物中没有
检测到18O ;以含有38C D 的38C H 和2O 为原料,反应过程中没有检测到38n n C H D (0n 8)-<<。
下列推断合理的是_______(填标号)。
A .25V O 先吸附氧气,吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应
B .25V O 直接氧化吸附的丙烷,吸附的氧气补充25V O 中反应掉的氧
C .25V O 催化丙烷脱氢过程中,碳氢键的断裂是可逆的
(5)研究人员尝试利用2CO 氧化丙烷脱氢制丙烯,与2O 氧化丙烷脱氢制丙烯相比,使用2CO 的优点有_______(写出两点即可)。
(6)一种基于ZnO 的锌基催化剂,可高效催化丙烷转化为丙烯。
立方ZnO 的晶胞如图,晶胞参数为
2apm,O -与2Zn +间的最小距离为_______pm ,晶体密度为_______3g cm -⋅(列出计算式,阿伏加德罗常数
的值为A N )。
【答案】(1)-118(2)614.7
(3)
①.Ⅱ
②.0.018
(4)B (5)减少副反应的发生、还可以减少丙烯被氧化,提高产率
(6)①
.
a 4
②.
()()
A
3
1016644
N a 10-+⨯⨯【解析】【小问1详解】
反应③=反应①+0.5反应②,即12311+=123.8-483.6kJ/mol=-118kJ/mol ΔH =ΔH ΔH 22⎛⎫
⨯ ⎪⎝⎭
;【小问2详解】
反应①()()()1
3232321CH CH CH g CH CHCH g H g ΔH 123.8kJ mol -==+=⋅,设C C =的键能是x ,根
据△H=反应物键能之和-生成物的键能之和,可得
()1
1 ΔH 2347.78413.4x 347.76413.4436.0kJ/mol 123.8kJ mol -⎡⎤=⨯+⨯-++⨯+=⋅⎣⎦
,解得x=614.7;【小问3详解】
由关系式p 2
p K x K p
=
+可知,温度相同时,p 越大,x 越小,0.10MPa 下的关系曲线是Ⅱ;570℃时,
0.010MPa 时,丙烷平衡转化率x =80%,假设丙烷起始时物质的量为amol ,可得三段式
()()()
323232CH CH CH (g)=CH =CHCH (g)+H (g)
mol a 00mol 0.8a 0.8a 0.8a mol 0.2a
0.8a
0.8a
始转平,总物质的量为1.8a ,
()()()2
223p 3230.8a 0.01MPa p H p CH =CHCH 161.8a K ==
=0.01MPa 0.018MPa 0.2a p CH CH CH 90.01MPa 1.8a
⎛⎫
⨯ ⎪⎝⎭⨯≈⨯;
【小问4详解】
以38C H 和18
2O 为原料,初期产物中没有检测到18O ,可知25V O 直接氧化吸附的丙烷,吸附的氧气补充
25V O 中反应掉的氧,导致初期产物中没有检测到18O ,以含有38C D 的38C H 和2O 为原料,反应过程中没
有检测到38n n C H D (0n 8)-<<,即碳氢键的断裂不可逆,故选B ;【小问5详解】
使用O 2氧化,可能将烷烃部分氧化为醛、醇等,也可以氧化为CO 、CO 2,当发生反应氧化为CO 、CO 2,反应热很大,导致反应温度急剧上升,不仅丙烷容易反应,生成的丙烯也容易氧化为CO 、CO 2,因此利用
二氧化碳的弱氧化性进行氧化可减少副反应的发生,还可以减少丙烯被氧化,提高产率;【小问6详解】
图中Zn 2+的数目为4,O 2-的数目为
11
68428
⨯+⨯=,Zn 2+填充在由4个O 2-构成的正四边体的体心,Zn 2+到O 2-最短的距离是晶胞体对角线的
14
,即a 4
,晶胞边长为apm ,体积为a 3pm ,质量为A A
654+164324
g=g N N ⨯⨯,晶体密度为:
()()
A
3
1016644
N a 10-+⨯⨯。
18.非天然氨基酸AHPA
是一种重要的药物中间体,其合成路线之一如下:
(1)A 可由2HOCH COOH 氧化得到,2HOCH COOH 的化学名称是_______。
(2)C 的结构简式为_______。
(3)D 中手性碳原子数目为_______。
(4)E 转化为AHPA 的反应类型为_______。
(5)AHPA 中酸性官能团名称为_______,碱性官能团名称为_______。
(6)写出同时满足下列条件的AHPA 的同分异构体的结构简式_______。
①含苯环且苯环只有一个取代基;
②红外光谱显示含氧官能团只有OH -和2CONH -;
③核磁共振氢谱显示有6组峰,峰面积比为4∶2∶2∶2∶2∶1。
(7)参照上述合成路线,设计以苄基氯
()为主要原料制备的合成路线
_______(其他原料、试剂任选)。
【答案】18.羟基乙酸
19.20.3
21.加成反应、还原反应
22.①.羧基②.氨基
23.24.
【解析】
【分析】A发生加成反应,然后碱化生成B,B和C发生加成反应生成D,结合D的结构,C为,
D先加碱加热发生消去反应,然后酸化生成E,E发生加成反应和还原反应生成AHPA,据此解答。
【小问1详解】
HOCH COOH的化学名称是羟基乙酸。
2
【小问2详解】
C的结构简式为。
【小问3详解】
D中手性碳原子数目为3,如图。
【小问4详解】
E转化为AHPA的反应类型为加成反应、还原反应。
【小问5详解】
AHPA中酸性官能团名称为羧基,碱性官能团名称为氨基。
【小问6详解】
满足①含苯环且苯环只有一个取代基;
②红外光谱显示含氧官能团只有OH -和2CONH -;③核磁共振氢谱显示有6组峰,峰面积比为4∶2∶2∶2∶2∶1,下列条件的AHPA 的同分异构体的结构简式。
【小问7详解】。