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文档介绍
【化学】天津市西青区2020届高三上学期期末考试(解析版)
天津市西青区2020届高三上学期期末考试 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ag-108 第Ⅰ卷(选择题) 一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意。) 1.杨柳青石家大院展出许多精美砖雕是用专门烧制的青砖雕刻而成,青砖和红砖的硬度是差不多的,只不过是烧制完后冷却方法不同,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是( ) A. 砖雕“国色天香”遇水呈现的青色,来自氧化铁 B. 明代修建长城所用的长城砖均为青灰色,质地坚硬 C. 青砖是粘土中的铁没有完全氧化,若铁完全氧化时则制成红砖 D. 青砖在抗氧化,水化,大气侵蚀等方面性能明显优于红砖 【答案】A 【分析】由于粘土中含有铁元素,烧制过程中完全氧化生成氧化铁,呈红色,即是常用的红砖,而如果在烧制过程中加水冷却,使粘土中的铁不完全氧化,生成四氧化三铁,则此时烧制的砖就呈青色,即青砖。 【详解】A.砖雕“国色天香”遇水呈现的青色,来自四氧化三铁和其它硅酸盐,而不是氧化铁,故A错误; B.明代修建长城所用的长城砖均为青灰色,质地坚硬,故B正确; C.青砖是粘土中的铁没有完全氧化,若铁完全氧化时则制成红砖,故C正确; D.青砖和红砖的硬度是差不多的,但是青砖在抗氧化,水化,大气侵蚀等方面性能明显优于红砖,故D正确; 故答案选A。 2.让生态环境更秀美、人民生活更幸福!为此,天津冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气。实际生产中天然气需要脱硫,在1200℃时,工艺中会发生下列反应: ①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1 ②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2 ③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3 ④2S(g)=S2(g) ΔH4 则ΔH4的正确表达式为( ) A. ΔH4=(ΔH1 +ΔH2-3ΔH3) B. ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2) C. ΔH4=(ΔH1-ΔH2+3ΔH3) D. ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3) 【答案】A 【详解】利用盖斯定律,将①+②-③×3得,3S(g)=S2(g) ΔH= (ΔH1 +ΔH2-3ΔH3),从而得出2S(g)=S2(g) ΔH=(ΔH1 +ΔH2-3ΔH3)= ΔH4,A符合题意。故选A。 3.下列物质间不能发生离子反应的是( ) A. Na2CO3溶液与CaCl2溶液 B. KOH溶液和稀H2SO4溶液 C. NaOH溶液与KNO3溶液 D. Na2SO4溶液与BaCl2溶液 【答案】C 【详解】A.Na2CO3溶液与CaCl2溶液可生成碳酸钙沉淀,可发生离子反应,故A不选; B.KOH溶液和稀H2SO4溶液发生中和反应生成水,可发生离子反应,故B不选; C.NaOH溶液与KNO3溶液二者不发生反应,故C选; D.Na2SO4溶液与BaCl2溶液可生成硫酸钡沉淀,属于离子反应,故D不选。 故答案选C。 4.下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是( ) A. 乙苯 B. 乙烷 C. 丙炔 D. 1,3−丁二烯 【答案】D 【分析】如果分子中C原子采用sp3杂化,则该分子中采用sp3杂化的C原子连接的取代基具有甲烷结构特点,该分子中所有原子一定不共平面,苯和乙烯中所有原子共平面,共价单键可以旋转,据此分析解答。 【详解】A.乙苯甲基上的C原子采用sp3杂化,则该分子中所有原子一定不共平面,故A错误; B.乙烷中两个C原子都采用sp3杂化,所以该分子中所有原子一定不共平面,故B错误; C.丙炔中甲基上的C原子采用sp3杂化,则该分子中所有原子一定不共平面,故C错误; D.1,3−丁二烯结构简式为CH2=CHCH=CH2,所有原子都采用sp2杂化,CH2=CH−具有乙烯结构特点且共价单键可以旋转,所以该分子中所有原子可能共平面,故D正确; 故答案选D。 【点睛】明确甲烷、乙烯、乙炔和苯结构及杂化轨道理论是解本题关键,注意共价单键能旋转。 5.下列说法不正确的是( ) A. 液氧和液氯都可以储存在钢瓶中 B. 固态甲烷就是可燃冰 C. 玛瑙和水晶的主要成分都是二氧化硅 D. 硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等 【答案】B 【详解】A.氧气、氯气与铁常温下不反应,且易液化,所以液氧、液氯都可以保存在钢瓶中,故A正确; B.可燃冰是固态甲烷水合物,不是固态甲烷,故B错误; C.石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅,故C正确; D.硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,火山口处有硫单质,故D正确; 故答案选B。 6.下列实验现象与实验操作不相匹配的是( ) 实验操作 实验现象 A 向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置 溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层 B 将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶 集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生 C 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸 有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊 D 向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液 黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变 【答案】A 【详解】A. 乙烯被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳无机小分子,则实验现象中不会出现分层,A项错误; B. 将镁条点燃后迅速伸入集满二氧化碳的洗气瓶,发生反应为:CO2+2Mg2MgO+C,则集气瓶因反应剧烈冒有浓烟,且生成黑色颗粒碳单质,实验现象与操作匹配,B项正确; C. 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,发生氧化还原反应,其离子方程式为:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,则会有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊,实验现象与操作匹配,C项正确; D. 向盛有氯化铁溶液的试管中加过量的铁粉,铁粉会将溶液中所有的铁离子还原为亚铁离子,使黄色逐渐消失,充分振荡后,加1滴KSCN溶液,因振荡后的溶液中无铁离子,则溶液不会变色,实验现象与操作匹配,D项正确; 答案选A。 7.下列反应类型不能引入醇羟基的是( ) A. 消去反应 B. 取代反应 C. 加成反应 D. 还原反应 【答案】A 【分析】在碳链上引入羟基,可由−Cl、−Br在碱性条件下水解(或取代)生成;可与C=O与氢气发生加成反应生成或由C=C与水发生加成反应生成;也可由酯发生水解反应生成,以此解答该题。 【详解】A.消去反应不能引入羟基,故A选; B.在碳链上引入羟基,可由−Cl、−Br在碱性条件下水解(或取代)生成,故B不选; C.在碳链上引入羟基,可由C=O与氢气发生加成反应生成或由C=C与水发生加成反应生成,故C不选; D.在碳链上引入羟基,可由C=O与氢气发生加成反应生成,该反应也为还原反应,故D不选; 故答案选A。 【点睛】注意把握相关有机物官能团的性质以及转化,把握有机物合成的基本思路。 8.下列叙述正确的是( ) A. 常温下,铜片和稀硫酸在任何条件下都不反应 B. 碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢 C. 过氧化氢常温下不会分解,水溶液没有酸性 D. 铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝 【答案】D 【详解】A.铜与稀硫酸、双氧水可以反应生成硫酸铜和水,离子方程式:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,故A错误; B.浓硫酸具有强氧化性,能够将HI氧化,不能用浓硫酸与碘化钾反应制取HI,故B错误; C.过氧化氢常温下会缓慢分解,水溶液呈弱酸性,故C错误; D.铝箔在氯气中燃烧生成氯化铝,可据此制备无水三氯化铝,故D正确; 故答案选D。 9.化合物(a)、(b)、(c),下列说法不正确的是( ) A. a、b、c互为同分异构体 B. b的二氯代物有三种 C. a不能发生加聚反应 D. c的所有原子可能处于同一平面 【答案】B 【详解】A.三种有机物的分子式均为C8H8,结构不同,a、b、c互为同分异构体,故A正确; B.b含2种H,一氯代物只有2种,固定1个Cl在顶点,移动另一个Cl有3种,或2个Cl分别在双键上有1种,则b的二氯代物有4种,故B错误; C.a不含碳碳双键,不能发生加聚反应,故C正确; D.c中苯环、碳碳双键均为平面结构,且直接相连,则c的所有原子可能处于同一平面,故D正确; 故答案选B。 【点睛】本题把握有机物的结构、官能团与性质、原子共面为解答的关键,注意选项B为解答的难点。 10.原子序数依次增大的X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10,X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( ) A. 熔点:X的氧化物比Y的氧化物高 B. 热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物 C. X与Z可形成离子化合物ZX D. Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸 【答案】B 【分析】X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和是10,Y最外层电子数等于X次外层电子数,因为都是短周期主族元素,所以X次外层为K层,Y最外层电子数为2,X与Z同族,则X、Z最外层电子数为4,X、Z分别是C、Si元素;且Y原子半径大于Z,则Y为Mg元素,即X、Y、Z分别是C、Mg、Si元素;据此解答。 【详解】通过以上分析知,X、Y、Z分别是C、Mg、Si元素; A.X的氧化物是碳的氧化物,为分子晶体;Y的氧化物为MgO,为离子晶体,熔沸点:离子晶体>分子晶体,所以熔点:MgO>CO和CO2,所以熔点:X的氧化物低于Y的氧化物,故A错误; B.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性X>Z,则热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物,故B正确; C.X、Z为非金属元素,二者通过共用电子对形成共价化合物SiC,故C错误; D.Z的单质为Si,Si和浓硝酸不反应,但是能溶于强碱溶液,故D错误; 故答案选B。 【点睛】正确判断各元素是解本题关键,注意:氢化物的稳定性与非金属性强弱有关,氢化物的熔沸点与分子间作用力和氢键有关。 11.2019年10月1日晚,北京天安门广场烟花燃放和特殊烟花装置表演配合联欢活动,形成地空一体的绚丽画卷。烟花燃放的色彩与锂、钠等金属原子核外电子跃迁有关。下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最高的为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】原子核外电子排布中,如果电子所占的轨道能级越高,该原子能量越高,根据图知,电子排布能量最低的是1s、2s能级,能量最高的是2s、2p能级,故答案选C。 12.下列离子方程式能用来解释相应实验的是( ) 实验现象 离子方程式 A 室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2 Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O B 向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色胶体 Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+ C 室温下用稀HNO3溶解铜 Cu+2NO3-+2H+=Cu2++2NO2↑+H2O D 硫酸铜溶液中加少量的铁粉 3Cu2++2Fe=2Fe3++3Cu 【答案】A 【详解】A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2,离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O,故A正确; B.得到的是胶体,胶体不是沉淀,所以不能写沉淀符号,离子方程式为Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+,故B错误; C.稀HNO3与铜反应生成NO而不是NO2,离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,故C错误; D.铁发生置换反应只能生成Fe2+而不是Fe3+,离子方程式为Cu2++Fe=Fe2++Cu,故D错误; 故答案选A。 【点睛】本题把握发生的化学反应及离子反应的书写方法为解答的关键,注意电子、电荷守恒的应用,选项BC为解答的易错点。 13.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( ) A. 铁被氧化电极反应式为Fe−3e-=Fe3+ B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D. 以水代替NaCl溶液,铁能发生析氢腐蚀 【答案】C 【详解】A.铁被氧化的电极反应式为Fe−2e-=Fe2+,A错误; B.铁腐蚀过程中将化学能转化为电能,但不能全部转化,B错误; C.活性炭具有导电性,可作为原电池的正极,加速铁的腐蚀,C正确; D.以水代替NaCl溶液,由于水提供的H+浓度太小,不能使铁发生析氢腐蚀,D错误; 故选C。 14.在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不正确的是( ) A. 反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的ΔH<0 B. 图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率 C. 图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率 D. 380℃下,c起始(O2)=5.0×10−4mol·L−1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2000 【答案】C 【详解】A.根据图知,升高温度NO转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热方向移动,则正反应为放热反应,△H<0,故A正确; B.图中X点在该温度下没有达到平衡状态,此点反应正向移动,所以延长时间能提高NO转化率,故B正确; C.Y点为该温度下的平衡点,增大反应物O2浓度,平衡正向移动,从而提高NO转化率,故C错误; D.设消耗的c(O2)=xmol/L,根据方程式知,消耗的c(NO)=2c(O2)=2xmol/L,NO的转化率为50%,则c起始(NO)=4xmol/L,平衡时c(NO)=2xmol/L、c(NO2)=2xmol/L,c(O2)=(5.0×10−4-x)mol/L,化学平衡常数K==>2000,故D正确; 故答案选C。 【点睛】明确曲线含义、化学平衡常数计算方法是解本题关键,D为解答易错点和难点。 15.下列图示与操作名称不对应的是( ) A. 收集NO2气体 B. 定容 C. 过滤 D. 蒸馏 【答案】A 【详解】A.NO2密度比空气大,收集NO2气体需要用向上排空气法,导管应长进短出,故A错误; B.配制一定物质的量浓度溶液定容时,当液面距刻度线2~3cm时改用胶头滴管滴加,视线与凹液面最低处水平,故B正确; C.图示为过滤操作,可除去溶液中的不溶物,故C正确; D.图示为蒸馏操作,可分离沸点不同的液体混合物,故D正确; 故答案选A。 16.反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为( ) A. 3:2 B. 8:3 C. 6:3 D. 2:3 【答案】D 【分析】反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl中,Cl元素的化合价降低,Cl2为氧化剂,N元素的化合价升高,被氧化,NH3为还原剂,结合化合价升降总数解答该题。 【详解】反应中N元素化合价升高,被氧化,N2为氧化产物,Cl元素化合价降低,Cl2为氧化剂,由方程式可知,当有3molCl2参加反应时,有2molNH3被氧化,则被氧化的物质与被还原的物质物质的量之比为2:3,故答案选D。 【点睛】本题把握发生的化学反应及反应中元素的化合价变化为解答的关键,易错点为B选项。 第Ⅱ卷 (非选择题) 17.A.[物质结构与性质] Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu₂O。 (1)Cu2+基态核外电子排布式为_____________。 (2)的空间构型为__________(用文字描述);Cu2+与OH−反应能生成[Cu(OH)4]2−,[Cu(OH)4]2−中的配位原子为_______(填元素符号)。 (3)抗坏血酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为_______;推测抗坏血酸在水中的溶解性:_________________________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。 (4)一个Cu2O晶胞(见图2)中,Cu原子的数目为_______。 【答案】(1). [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 (2). 正四面体 (3). O (4). sp3、sp2 (5). 易溶于水 (6). 4 【分析】考查物质结构与性质,涉及内容为电子排布式的书写、空间构型、配合物知识、杂化类型的判断、溶解性等知识,都属于基础性知识,难度系数不大; 【详解】(1)Cu位于第四周期IB族,其价电子排布式为3d104s1,因此Cu2+基态核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9; (2)SO42-中S形成4个σ键,孤电子对数为(6+2-4×2)/2=0,因此SO42-空间构型为正四面体形;[Cu(OH)4]2-中Cu2+提供空轨道,OH-提供孤电子对,OH-只有O有孤电子对,因此[Cu(OH)4]2-中的配位原子为O; (3)根据抗坏血酸的分子结构,该结构中有两种碳原子,全形成单键的碳原子和双键的碳原子,全形成单键的碳原子为sp3杂化,双键的碳原子为sp2杂化;根据抗环血酸分子结构,分子中含有4个-OH,能与水形成分子间氢键,因此抗坏血酸易溶于水; (4)考查晶胞的计算,白球位于顶点和内部,属于该晶胞的个数为8×1/8+1=2,黑球全部位于晶胞内部,属于该晶胞的个数为4,化学式为Cu2O,因此白球为O原子,黑球为Cu原子,即Cu原子的数目为4; 【点睛】有关物质结构与性质的考查,相对比较简单,考查点也是基本知识,这就要求考生在《物质结构与性质》的学习中夯实基础知识,同时能够达到对知识灵活运用,如考查抗坏血酸分子溶解性,可以从乙醇极易溶于水的原因分析。 18.国际社会发出落实《巴黎协定》,推动绿色低碳转型,构建人类命运共同体的积极信号。生态工业和循环经济成为综合解决人类资源、环境和经济发展的一条有效途径。 (1)水是“生命之基质”,是“永远值得探究的物质”。 以铂阳极和石墨阴极设计电解池,通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8,再与水反应得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循环使用。 ①阳极的电极反应式是_____________________________。 ②制备H2O2的总反应方程式是____________________________________________。 (2)CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。 CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应: 反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·mol−1 反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5kJ·mol−1 在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中: CH3OCH3选择性=×100% ①温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是_________________________ ______________________________________________________________________________。 ②220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有______________。 废物再利用。如图装置加以必要的导线连接后达到利用粗铜精炼目的。 ①A烧杯是________(填“电解池”或“原电池”)。 ②其中Zn接B烧杯中的_____,(填“粗铜”或“纯铜”),B烧杯中应该盛_____溶液。 ③分别写出石墨棒和纯铜棒的电极反应式 石墨棒:_______________________________________, 纯铜棒:______________________________________。 【答案】(1). 2HSO4--2e-=S2O82−+2H+(或2SO42--2e-=S2O82−) (2). 2H2OH2O2+H2↑ (3). 反应Ⅰ的ΔH>0,反应Ⅱ的ΔH<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度 (4). 增大压强,使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 (5). 原电池 (6). 纯铜 (7). CuSO4(或其它易溶性的铜盐) (8). 2H++2e-=H2↑ (9). Cu2++2e-=Cu 【详解】(1)①电解NH4HSO4溶液得过硫酸铵,电解反应方程式为:2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2↑,阳极上SO42−被氧化生成S2O82−,溶液呈酸性,电极反应为2HSO4--2e-=S2O82−+2H+(或2SO42--2e-=S2O82−),故答案为:2HSO4--2e-=S2O82−+2H+(或2SO42--2e-=S2O82−); ②通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8,再与水反应得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循环使用,电解NH4HSO4溶液得过硫酸铵,电解反应方程式为:2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2↑,(NH4)2S2O8溶液送往水解器中减压水解、蒸发,蒸出过氧化氢的水溶液,剩余溶液流到阴极室再循环使用,说明(NH4)2S2O8水解生成双氧水和硫酸氢铵,反应方程式为(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2,则制备H2O2的总反应方程式是2H2OH2O2+H2↑,故答案为:2H2OH2O2+H2↑; (2)①温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是反应Ⅰ的△H>0,反应Ⅱ的△H<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度或反应Ⅰ为吸热,反 应Ⅱ为放热,温度高于300℃时,以反应Ⅰ占主导,故答案为:反应Ⅰ的ΔH>0,反应Ⅱ的ΔH<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度; ②220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%,不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有增大压强、使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂,故答案为:增大压强,使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂; (3)①A烧杯含有两个活泼性不同的电极,有自发的氧化还原反应,形成了闭合回路,存在电解质溶液,属于原电池装置,B烧杯就存在了外加电源,属于电解装置,达到粗铜精炼的目的,故答案为:原电池; ②电解精炼铜时,粗铜做阳极,与电源的正极相连,纯铜做阴极,与电源的负极相连;电解质溶液必须是含有铜离子的可溶性的盐,如硫酸铜溶液或其它易溶性的铜盐等,故答案为:纯铜;CuSO4(或其它易溶性的铜盐); ③石墨棒是原电池的正极,发生电极反应为:2H++2e−=H2↑;纯铜棒是电解池的阴极,电极反应为:Cu2++2e−=Cu,故答案为:2H++2e−=H2↑;Cu2++2e−=Cu。 【点睛】本题把握温度、压强和浓度对平衡移动的影响为解答的关键,注意(2)①中平衡移动为解答的易错点。 19.氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法: 回答下列问题: 的化学名称为___________。 中的官能团名称是___________。 反应③的类型为___________,W的分子式为___________。 不同条件对反应④产率的影响见下表: 实验 碱 溶剂 催化剂 产率 1 KOH DMF 2 DMF 3 DMF 4 六氢吡啶 DMF 5 六氢吡啶 DMA 6 六氢吡啶 NMP 上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究________等对反应产率的影响。 为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式________________。 含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6:2:1;③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。 【答案】(1). 间苯二酚苯二酚 (2). 羧基、碳碳双键 (3). 取代反应 (4). (5). 不同碱 (6). 不同溶剂 (7). 不同催化剂或温度等 (8). 【分析】在白藜芦醇W的合成过程中,可用的信息有:A的结构,根据其结构可写出分子式;反应③为D中的-CH3被H取代生成E,属于取代反应。 【详解】(1)A的化学名称为间苯二酚或1,苯二酚,故答案为:间苯二酚苯二酚; (2)中存在的官能团为碳碳双键和羧基,故答案为:羧基、碳碳双键; (3)由流程图可知反应③为HI中的H取代了氧原子上的一个位置,故反应③为取代反应,根据W结构式可知W的分子式为故答案为:取代反应;; (4)由表中所给信息可知,实验探究了不同碱和不同溶剂对反应产率的影响,还可以探究不同催化剂或不同温度情况下对产率的影响,故答案为:不同碱;不同溶剂;不同催化剂或温度等; (5)根据所给要求,注意Na与X反应是1比1可知,该苯环上有两个酚羟基,再根据有3种不同化学环境的氢,个数比为6:2:1,不难写出X的结构简式为,故答案为:。 【点睛】探究实验中,根据控制变量的思路,对比各个实验,找出唯一改变的量,可得出不同因素对反应的影响。 20.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图所示。回答下列问题: 相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下: 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 (1)“滤渣1”含有S和________;在稀硫酸“溶浸”中二氧化锰与硫化锰发生氧化还原反应,还原剂是__________,写出化学方程式___________________________________________。 (2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是__________________________________________。 (3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。 (4)“除杂1”目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是_________________。 (5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是______________________________________________________________。 (6)写出“沉锰”的离子方程式_______________________________________________。 (7)工业上常用NH4HCO3做金属离子的沉淀剂,而不用Na2CO3或NaHCO3,其优点是NH4HCO3溶解度大,容易洗涤,过量时受热易分解,便于分离除去。写出分解的化学方程式_______________________________________________。 【答案】(1). SiO2(不溶性硅酸盐) (2). MnS (3). MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O (4). 将Fe2+氧化为Fe3+ (5). 4.7 (6). NiS和ZnS (7). F-与H+结合形成弱电解质HF,MgF2Mg2++2F-平衡向右移动 (8). Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O (9). NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O 【分析】根据流程:二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)在硫酸中酸浸,主要的反应为:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤渣1含有S和SiO2,滤液含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+,加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水调节pH在4.7~6之间,除去Fe3+、Al3+,滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液中加入Na2S除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS,加入MnF2生成MgF2沉淀除去Mg2+,滤渣4为MgF2,滤液主要含有Mn2+,加入碳酸氢铵发生反应:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O,用硫酸溶解碳酸锰得到产品硫酸锰,据此分析作答。 【详解】(1)Si元素以SiO2(不溶性硅酸盐)的形式存在,SiO2(不溶性硅酸盐)不溶于硫酸,“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应为:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O,MnS为还原剂,滤渣1含有S和SiO2(不溶性硅酸盐); 故答案为:SiO2(不溶性硅酸盐);MnS ;MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O; (2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+;故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+; (3)根据分析,调节pH的目的是除去Fe3+、Al3+,但不沉淀Mn2+、Mg2+、Zn2+、Ni2+,根据表pH的范围为4.7~6;故答案为:4.7; (4)加入Na2S除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS;故答案为:NiS和ZnS; (5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+,若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,因为F−与H+结合形成弱电解质HF,MgF2⇌Mg2++2F−平衡向右移动;故答案为:F−与H+结合形成弱电解质HF,MgF2⇌Mg2++2F−平衡向右移动; (6)根据分析和流程,沉锰的反应为:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;故答案为:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O; (7)NH4HCO3分解的化学方程式为:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O;故答案为:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O。查看更多