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广东省深圳市2021届-2023届高考化学三年模拟(一模)按

题型分类汇编-02非选择题

一、工业流程题

1.(2021•广东深圳•统考一模)铺的重要用途是制造锈钢.一种以高铁锈矿(含MnO2,Fe2O3

及少量Fe0、CaOʌK2O,Na2O)为原料生产金属镒的工艺流程如图:

ΦM∏O,

流消Ictom,杂质沉淀

络合物

回答下列问题:

(D“焙烧还原''时,高铁钵矿中Mnc)2被还原为Mn0。

①理论上,还能被还原的成分有_、_(填化学式)。

②根据表中数据,焙烧时应选择的温度为

还原温度焙烧后Mn元素在主要含铺物质中的分布/%

/℃

MnC)2高价镒(MnXoy)低价镒(MnO)

60080040.9210.5634.766.6324.3282.81

IOOO5.772.7091.29

1100痕量0.4698.76

1200痕量0.3097.94

(2)“浸出”产生“滤渣”的主要成分为一(填化学式);该步骤中需再加入MnSO4以促进“滤

渣”析出,结合化学反应原理解释其原因:—。

(3)“除杂”时,加入的Mno2将Fe2+氧化为Fe3+,其离子方程式为一;再将PH逐步调至

6,Fe∙"水解为Fe(OH)3,同时Fe3+与Na+、K+形成络合物沉淀。

(4)电解“净化”所得溶液(MnSO4的酸性溶液)制备Mno

①电解时,溶液中的阳离子在阴极存在两个相互竞争的电极反应,其产物分别为Mn和

一(填化学式)。

②研究表明,加入适量的SeO2有利于Mn在电极上析出.机理为:SeCh与水反应生成的

H2SeO3(二元弱酸)在阴极放电生成Se单质,该电极反应为_;电极上的Se对Mn2+有特

殊的吸附性能,使Md+的电还原沉积成为主要反应。

③电解废液可在上述流程的一步骤中循环使用。

2.(2022・广东深圳•统考一模)钛铁渣是铝热法炼铁时产生的废渣。一种以钛铁渣(主要

含ALO3、TiO2,还含Fe2O3、CaO.MgO及SiCh等杂质)为原料制备钛白粉并回收含铝

物质的工艺如图:

L仃机相1

■机相2

NH,∙HQ试剂X

长相I—∣i⅝pH∣—*jM⅜⅛I*NaAK>:

泌液

已知:“酸浸”时,TiO2转化为TiCP进入溶液。

回答下列问题:

(1)“浸渣”的主要成分为SiCh和一(填化学式);TiO2发生反应的化学方程式为一。

(2厂有机相2”可在该流程—步骤中循环使用。

(3)“水相2”中钛的存在形式为—。

(4)“水相1”中FP+的浓度为0.06mol∙LL向“水相1”中加入NH3H2O调节溶液PH为8。

已知:常温下,1⅛3€(0田3]=4.0*10-38。,,滤液,,中(;卞63+)=mol∙!Λ“滤液”经处理后

得到的—(填化学式)可做化肥。

(5)“试齐IJX”为(填化学式)溶液。

(6)钛铁(TiFe)合金是常见的储氢合金材料。一种高温下电解钛精矿(主要成分为FeTiO3)

制备TiFe合金的装置示意图如图。

试卷第2页,共18页

②形成TiFe合金的主要反应如下。

I.电极反应:

第一步析铁:—;

第二步析钛:TiO2+4e-=Ti+202-

∏.转化:2Fe+Ti=TiFe2;TiFe2+Ti=2TiFe

③电解结束后,继续通入氤气直至反应器内产物自然冷却至室温,其主要目的是一。

3.(2023・广东深圳•统考一模)秘及其化合物广泛应用于电子材料、医药等领域。一种

以含钿烧渣(主要成分为BiQ3、MnSO4,还含有少量MnS、Fe2O3,CUo及SQ等)制

取BJO`并回收镭的工艺流程如下:

浓审IK乐愉N∙<X)'那液NoOHiRiIf

畲悔一水投,I

♦SHl∙>t⅛∙JiBi∙9tX<pH'120>--→B>∙4>∣

燃酒Iiir

ΛΛ∣注滴2含Fh流液流液I

ΛMn'∙

M收W

浸出液

已知:①氧化性:Cu2+>Bi3+;

②"3+易水解成BiOCl沉淀;常温下,BiOCl存在的PH范围约为2.0〜11.0:

17

③常温下,^sp[Fe(θH)2]=4.9×10-;Ig7ɪ0.850

回答下列问题:

(1)基态铳原子的价电子排布式为。

(2广水浸提锦''时,另加入少量稀硫酸可促进(填化学式)溶解,进一步提高镭

的浸取率。

(3)“滤渣2”的主要成分有(填化学式)、Bi0

(4)常温下,“含Fe"滤液''中Fe?+的浓度为0.0ImOI∙LL为保证BiOCl产品的纯度,理

论上,“沉钿”时应控制溶液的pH<(保留一位小数)。

(5户脱氯”过程中发生主要反应的离子方程式为

(6)BiOCl是一种性能优良的光催化剂,可催化降解有机污染物对硝基苯酚

对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚()的熔

点,其原因是

(7)我国科学家在新型二维半导体芯片材料——硒氧化钿的研究中取得突破性进展。硒氧

化铀的晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90。,晶胞参数为apm,apm,bpm。

①该晶胞沿Z轴方向的投影图为(填标号)。

②该晶体中,每个。2一周围紧邻的Bi'+共有个。

③该晶体的密度为g∙cmT(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。

二、实验题

4.(2021・广东深圳•统考一模)学习小组在实验室中利用下图所示装置制备SCh并进行

相关性质的探究。回答下列问题:

(1)仪器Q的名称为;装置b的作用是。

(2)装置a中反应的化学方程式为o

(3)装置e中出现(填现象)可证明SCh具有还原性。

(4)实验开始后,发现装置d中的溶液迅速变黄,继续通入SO2,装置d中出现乳黄色浑

+

浊。该小组同学查阅资料得知,存在可逆反应:S02+4I+4H≠Si+2I2+2H2θo

探究I:探究浓度对上述可逆反应的影响

试卷第4页,共18页

有同学认为除Sθ2的浓度外,其他离子的浓度对该可逆反应也有影响。完成实验设计进

行验证

(S02体积已折算为标准状况下体积)。

限选试剂:0.1mol∙L-∣KI溶液、LOmolLTKI溶液、2.0mol∙L-∣KI溶液、蒸偏水、浓硝酸、

浓盐酸

影响因编

操作现象

素号

取50mL①____于锥形瓶中,向其中通入

i溶液变为浅黄色

20∣-nLSO2

C(P)

取50mL1.0mol∙L∣Kl溶液于锥形瓶中,向其中通

ii溶液迅速变黄

入20mLSO2

取50mLLOmolL-IKI溶液和5mL②_____于锥

iii溶液迅速变黄

形瓶中,向其中通入20mLSCh

C(H+)

取50mL1.0mol∙L-'KI溶液和5mL③—于锥形瓶溶液迅速变黄,且出

IV

中,向其中通入20mLSCh现乳黄色浑浊

探究n:探究SO2在Kl溶液体系中的反应产物

有同学提出上述可逆反应生成的12可与SO2发生反应:SO2+I2+2H2O=SO;+2I-+4H÷o

为进一步探究体系中的产物,完成下列实验方案。

操作预期现象结论

取适量装置d中浊液,向其中滴加几滴④—溶浊液中

i无明显变化

液(填试剂名称),振荡无12

得淡黄色固体和澄

将装置d中浊液进行分离

清溶液

ii

取适量分离后的澄清溶液于试管中,⑤_⑦.

⑧综上可知,SCh在Kl溶液中发生了歧化反应,其反应的离子方程式为,

5.(2022•广东深圳•统考一模)过氧化氢是一种常用的绿色试剂,某学习小组针对H2O2

性质进行如图实验。

I.验证H2O2的还原性

查阅资料:出。2溶液与氯水发生反应时表现还原性。

(1)制取氯水

①仪器X的名称是一,生成Cl2的化学方程式为—。

②饱和食盐水的作用是

(2)取5mL上述新制饱和氯水于试管中,向其中加入H2O2溶液至过量,产生大量气泡(该

气体可使余烬复燃),还观察到溶液颜色发生的变化是—o

∏.探究Cl∖NO;对H2O2分解的影响

选用CUCl2溶液和CU(No3)2溶液,探究Cl'NO,对H2O2分解的影响。记录数据如下:

实验H2O2完全分解所需

添加试剂添加试剂及用量

1序号时间∕min

磁力’TSomI.30%

——十人巴溶液1amLbmol∙L',CuCh溶液tɪ

磁力搅拌器amLbmoILlCU(No3)2溶

2t2

(3)实验结果显示h<t2,可得出的结论是:—(填化学式)更有利于H2O2分解。

(4)甲同学查阅资料得知:CM+能加速H2O2分解,K+对H2O2分解无影响。为排除CB

干扰,该同学进行实验:向两份50mL30%H2θ2溶液中分别加入amL浓度均为—mol∙L'

的一(填化学式)溶液和—(填化学式)溶液。t2min内,发现HzCh均几乎不分解。甲同

学认为:在无CF+存在的情况下,ChNO;对H2O2催化分解无影响。

(5)乙同学又提出猜想:Cl'N0;对CM*催化H2O2分解会产生影响。于是进行如表实验。

限选试剂及其标号如下:

A.amL2bmol∙LJKCl溶液B.少量KCI固体

试卷第6页,共18页

C.amL2bmol∙LlKNch溶液D.少量KNO3固体

H2O2完全分

添加试剂解所需时间

添加试剂Zmin

,

磁力-^^fk5θml.30%

1

撞摔需同时加入amLbmol'L_CuCh

------7∕%O?溶液3t3(t3<t∣)

溶液和①—(填标号)

磁力搅拌器

需同时加入

l

4amLbmol∙LCu(NO3)2溶液和U(U>t2)

②一(填标号)

(6)根据实验1~4中测得的H2O2完全分解所需时间,小组同学认为Cl--(填“增强”或“减

弱",下同)CM+的催化效果,NO;—CM+的催化效果。

6.(2023・广东深圳•统考一模)某学习小组将CU与Hg?的反应设计为原电池,并进行

相关实验探究。回答下列问题:

L实验准备

(1)稀硫酸的配制

①配制IoomLO.3mol∙L的H2SO4溶液,需6mol∙LHzSOit溶液的体积为mL。

②在实验室配制上述溶液的过程中,下图所示仪器,需要用到的是(填仪器

名称)。

(2)Cu与H2O2在酸性条件下反应的离子方程式为。

H.实验探究

【实验任务】利用相关原电池装置进行实验,探究物质氧化性或还原性的影响因素。

【查阅资料】其他条件相同时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)

越强,原电池的电压越大。

【进行实验】

(3)利用下表所示装置进行实验1〜4,记录数据。

装置烧杯中所加试剂

1

实验序号30%H2O20.3mol-LH2SO4H2O电压表读数

V/mLV/mLV/mL

CUFI石墨130.0/10.0■

230.01.09.0U2

J———J

330.02.08.04

435.01.0UA

已知:本实验条件下,So;对电压的影响可忽略。

①根据表中信息,补充数据:V1=。

②由实验2和4可知,U2UN填“大于”或“小于”或“等于”),说明其他条件相同时,

HQz溶液的浓度越大,其氧化性越强。

(4)由(3)中实验结果U3>U2>U∣,小组同学对“电压随PH减小而增大”可能的原因,提出

了以下两种猜想:

猜想1:酸性条件下,出。?的氧化性随PH减小而增强.

猜想2:酸性条件下,CU的还原性随PH减小而增强。

为验证猜想,小组同学在(3)中实验1〜4的基础上,利用下表装置进行实验5〜-7,并

记录数据。

电压

装置操作表读

—Θ—5/US

Cu、一τr⅜⅜_____

γ-h盐f

二=桥

DUmLU.D[fc∙f:rL±∙J:

mθl,L'1/—°ɪʌIJ⅛⅞aR币-H-ιoπf

CUSO4溶液比。2浴液-第8人,八18人

①向______(填“左”或“右”)侧烧杯

6中滴力口5.0mL0.3mol∙L-HzSOq溶

液。

向另一侧烧杯中滴加

7U7

1

5.0mL0.3mol-LH2SO4溶液

②实验结果为:U5≈U6.,说明猜想2不成立,猜想1成立。

⑸已知CU与Hq反应时,加入氨水可形成深蓝色的[cu(NH3)4广。小组同学利用(4)

中实验5的装置继续探究,向左侧烧杯中滴加5.0mL一定浓度的氨水,相比实验5,电

压表读数增大,分析该电压表读数增大的原因:。

【实验结论】物质的氧化性(或还原性)强弱与其浓度、PH等因素有关。

三、原理综合题

7.(2021•广东深圳♦统考一模)CCh作为未来的重要碳源,其选择性加氢合成CHQH一

直是研究热点。在CCh加氢合成CEOH的体系中,同时发生以下反应:

反应i:Cθ2(g)+3H2(g).CH3OH(g)+H2O(g)∆∕∕∕<0

反应ii:CO2(g)+H2(g).CO(g)+H2O(g)∆∕∕2>O

(1)原料CO2可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取,下列物质能作为CO2捕获剂的

是_(填标号)。

A.NazCCh溶液B.NaOH溶液C.CH3CH2OHD.NHKl溶液

(2)在特定温度下,由稳定态单质生成Imol化合物的熔变叫该物质在此温度下的标准生

成焰(AfH')。下表为几种物质在298K的标准生成熔,则反应ii的A"2=.kJ∙molL

物质

H2(g)CO2(g)CO(g)H20(g)

∆f∕7θ(kJ∙mol')O-394-Ill-242

(3)在CO2加氢合成CH3OH的体系中,下列说法簿送的是_(填标号)。

A.增大H2浓度有利于提高CO2的转化率

B.若气体的平均相对分子质量保持不变,说明反应体系己达平衡

C.体系达平衡后,若压缩体积,则反应i平衡正向移动,反应ii平衡不移动

D.选用合适的催化剂可以提高CH3OH在单位时间内的产量

(4)某温度下,向容积为IL的密闭容器中通入ImOlCo2(g)和5molH2(g),IOmin后体系

达到平衡,此时CCh的转化率为20%,CHQH的选择性为50%。

转化为CHQH的〃(COj

已知:CH3。H的选择性%=×100%

消耗的”(CO?)

①用CO2表示O-IOmin内平均反应速率V(COz)=。

②反应i的平衡常数K=—(写出计算式即可)。

(5)维持压强和投料不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,二氧化碳的转化率α(C02)

和甲醇的选择性%(CH3OH)随温度变化的关系如图所示:

已知催化剂活性受温度影响变化不大。结合反应i和反应ii,分析235。C后曲线变化的

原因。

①甲醇的选择性随温度升高而下降的原因是—;

②二氧化碳的转化率随温度升高也在下降的可能原因是一O

8.(2022•广东深圳•统考一模)N2O是《联合国气候变化框架公约》所列六种温室气体

之一。目前,直接催化分解法是消除N2θ的主要方法,该过程中发生的反应如下:

i.2N2O(g)∙2N2(g)+O2(g)∆∕7/

ii.2N2O(g)N2(g)+2NO(g)∆ft

iii.4N2O(g)--3N2(g)+2NO2(g)XH3

回答下列问题:

(1)根据盖斯定律,反应2NO(g)+θ2(g)∙-2NCh(g)的△”=—(写出代数式即可)。

(2)己知反应i在任意温度下均能自发进行,则反应i为一(填“吸热”或“放热”)反应。

⑶反应i的势能曲线示意图如图(…表示吸附作用,A表示催化剂,TS表示过渡态分子):

试卷第10页,共18页

(kcal∙Bol

①过程In中最大势能垒(活化能)为一kcal∙mol-L

②下列有关反应i的说法不正确的是―(填标号)。

A.过程I中有极性键断裂

B.过程I、II、IH中都有N2生成

C.该反应中只有两种物质能够吸附NzO分子

D.过程∏中间体A-O2可释放O2也可吸附N2O分子

(4)模拟废气中N2O直接催化分解过程。

①515℃时,将模拟废气(HO体积分数为40%)以6000m3∙hT的速度通过催化剂,测得

1

NzO的转化率为40%,则平均反应速率V(NzO)为m⅛,欲提高N2O的转化率,可

采取的措施为—(任写一条)。

物质

N2N2OO2CO2NONO2

〃(投料)∕mol19346.52500

〃(平衡)∕mol50X202522

②TC和PokPa时,在恒压密闭容器中进行模拟实验。各组分的相关信息如表:

其中X=—,N2θ的平衡转化率为—(保留三位有效数字);该温度下,反应

2N2O(g)∙2N2(g)+O2(g)的压强平衡常数KP=_kPa(以分压表示,分压=总压X物质的

量分数)。

9.(2023•广东深圳•统考一模)苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。CO2氧化乙

苯脱氢制苯乙烯的反应为:

CH2CH3CH=CH2

反应I:+H,θ(g)+Cθ(g)Mi

∣!^J(g)+CO2(g)=-J(g)

已知:

CH2CH3CH=CH2

反应∏:∕j∖ʌ^ʃi=+H7.6kJ∙moΓ'

It(g)l!^jJ(g)+H2(g)

l

反应I∏:CO2(g)+H2(g),Cθ(g)+H2θ(g)Δ∕72=+41.2kJ-mor

回答下列问题:

⑴反应I的ΔH=0

(2)下列关于反应I〜HI的说法正确的是(填标号)。

A.及时分离出水蒸气,有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量

B.n(CC>2):n(CO)保持恒定时,说明反应I达到化学平衡状态

C.其他条件相同,反应II分别在恒容和恒压条件下进行,前者乙苯的平衡转化率更高

D.反应III正反应的活化能小于逆反应的活化能

(3)在催化剂MlOv作用下,CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在如下图所示反应机理:

该机理可表示为以下两个基元反应,请补充反应ii:

CH2CH3CH=CH2

i:ʌʌ+MQ(,τ(s)+H2θ(g);

J(g)+MxOy(s)-(g)

ii:.

(4)常压下,乙苯和CC∖经催化剂吸附后才能发生上述反应I。控制投料比[n(eθ?):n(乙

苯)]分别为1:I、5:1和10:1,并在催化剂作用下发生反应,乙苯平衡转化率与反应

温度的关系如图所示:

试卷第12页,共18页

0O

8o

6o

o

4

o

2

67OOXO

Oo90Oo

①乙苯平衡转化率相同时,投料比越高,对应的反应温度越(填“高”或"低”)。

②相同温度下,投料比远大于10:1时,乙苯的消耗速率明显下降,可能的原因是:

i.乙苯的浓度过低;

ii.o

③850K时,反应经tmin达到图中P点所示状态,若初始时乙苯的物质的量为nmol,

则v(苯乙烯)=mol∙min1»

(5)70OK时,向恒容密闭容器中加入过量CaCo3和一定量乙苯,初始和平衡时容器内压

强分别为AkPa和dkPa,则平衡时苯乙烯的分压为kPa(以含有p∣、P2.p的代

数式表示)。[已知:①混合气体中某组分的分压等于总压与该气体物质的量分数之积;

以平衡分压代替平衡浓度进行计算,可得反应的分压平衡常数K1,。

②CaCO,(S).70°κCaO⑸+CO2(g)Kp=PkPa]

四、结构与性质

10.(2021.广东深圳.统考一模)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列

问题:

(1)在元素周期表的分区中,铜属于一区,与铜处于同一周期且最外层电子数相同的元素

的基态原子共有一种。

⑵元素铜和锌的第二电离能:以CU)」2(Zn)(填或

(3)下列现代分析手段中,可用于检验水中痕量铜元素的是_(填标号)。

A.X射线衍射B.原子光谱C.质谱D.红外光谱

(4)CUCl2可与某有机多齿配体形成具有较强荧光性能的配合物,其结构简式如图所示.

该配合物分子中N原子的杂化类型为1mol该有机配体与Cu(∏)形成的配位键为

molo

(5)铜催化烯燃硝化反应时会产生NO键角:NO;_No?(填"V”或“=”或">”),其原因

是一。

(6)近期我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物,其晶胞结构如图所示。该

铜硒化合物的化学式为一,其中CU元素以Cu+和CM+存在,则_(填“①”或“②")为Cu2+,

该晶体的密度为—g∙cnr3(用含a和C的式子表示,设阿伏加德罗常数的值为NA)O

11.(2022∙广东深圳•统考一模)钛及其化合物具有优异的物理、化学性能,相关的研究

备受关注。回答下列问题:

(1)基态钛原子的价电子排布式为一o

(2)钛元素的检验方法如图:

TiO2+可与H2O2形成稳定的[TiO(H2θ2)]2+,其原因是

(3)二氧化钛是良好的光催化剂,可催化转化多种有毒物质,如:可将水中的NO;转化

为NOa将甲基橙、亚甲基蓝、HCHo转化为C02等。

试卷第14页,共18页

O

H

十S

-N

O

甲基橙亚甲基蓝

①NOj的空间构型为—。

②甲基橙、亚甲基蓝中S原子的杂化类型分别为一、一。

③常温下,IL水中大约可溶解CO2、HCHO的体积分别为IL、480L,其主要原因是一。

(4)具有双钙钛矿型结构的晶体通过掺杂改性可用作固体电解质材料。双钙钛矿型晶体的

一种典型结构单元如图所示:

①晶体中与La距离最近的Ba的数目为一。

②该晶体的一个完整晶胞中含有一个Co原子。

③真实的晶体中存在5%的0原子缺陷,从而能让。2-在其中传导,己知La为+3价,

则+3价钻与+4价钻的原子个数比为一;设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密

度为_g∙cm-3(列出计算式)。

五、有机推断题

12.(2021∙广东深圳•统考一模)曲美布汀是一种消化系统药物的有效成分,能缓解各种

原因引起的胃肠痉挛,可通过以下路线合成。

已知:R-CN4R-COOH

回答下列问题:

(I)A的名称是—,反应⑤的反应类型是_。

(2)写出F的结构简式并用星号(*)标出手性碳原子—O

(3)下列有关说法正确的是_(填标号)。

a∙反应①需用铁粉作催化剂

b.曲美布汀的含氧官能团为酯基和酸键

c.E中所有碳原子可处于同一平面

d.化合物G能发生取代反应、加成反应和消去反应

(4)反应⑦的化学方程式为一。

(5)化合物M是E的同分异构体,已知M与E具有相同的官能团,且M为苯的二元取

代物,则M的可能结构有一种(不考虑立体异构):其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简

式为一o

NH2

(6)参照上述合成路线,以。ɔ和。HC—CH2—CFh—CHO为原料,设计制备

/一\—ʃɔ的合成路线一(无机试剂任选)。

13.(2022・广东深圳•统考一模)以1,6—二酚(化合物A)为原料合成药物中间体F及其

衍生物G的一种路线如图:

回答下列问题:

(1)化合物A的分子式为一、化合物E中含氧官能团的名称为醒键、

试卷第16页,共18页

(2)写出反应①的化学方程式—。

(3)化合物D的结构简式为o

(4)反应②的反应类型为一。

(5)若M为化合物E的同分异构体,能与新制的银氨溶液反应。则反应时,消耗的

LAg(NH3)2JOH与M的物质的量最大比为一o

(6)化合物C的同分异构体同时满足下列条件,则该同分异构体的结构简式为—(任写一

种)。

a.含两个六元环

b.酸性条件下水解可得CH3COOH

c.lmol该物质最多可消耗2molNaOH

(7)参照上述合成路线,以、和)为主要原料,设计合成合成

的路线一。

14.(2023•广东深圳•统考一模)以A和芳香燃E为原料制备除草剂苛草酮中间体(I)

的合成路线如下:

回答下列问题:

(I)A中所含官能团的名称为。

(2)B→C的反应类型为o

(3)D中碳原子的杂化轨道类型有;其中,电负性最大的元素为o

(4)写出F→G的化学方程式__________。

(5)B的同分异构体中,满足下列条件的结构有种;其中,核磁共振氢谱有四组峰,

且峰面积之比为6:2:2:1的结构简式为。

条件:①含有苯环;

②与FeCh溶液发生显色反应;

③含有2个甲基,且连在同一个碳原子上。

(6)利用原子示踪技术追踪G→H的反应过程:

O

cooc2H5i.cH3CHJCH280c2H5∕Nadʌ

COOCHHHMA'UCHCHCH

σ2523

^T∕COOC2H5

根据上述信息,写出以乙醇和[为原料合成的路线(无

X

^^COOC2H5

机试剂任选)

试卷第18页,共18页

参考答案:

1.Fe203FeOUo(TCCaSO4增加C(SO;),使反应Ca?++

SO:∙CaSO4平衡向正反应方向移动,促进CaSo4析出。[或增加C(So:),使得Qc>

2++2+3+

K卬(CaSo4),反应向生成CaSO4沉淀的方向移动。JMnO2+2Fe+4H=Mn+2Fe+2H2O

+

H2H2SeO3+4e+4H=Se+3H2θ浸出

【分析】高铁镭矿(含Mno2、Fe2O3及少量FeO、CaO>K2O、Na2O)研磨后加入足量碳粉焙

烧还原,MnO2被还原为MnO,Fe2O3及少量FeO被还原为Fe单质,之后加入硫酸浸取,

CaSO4微溶,成为滤渣,其余金属元素以阳离子的形式进入滤液,加入MnO2将Fe?+氧化为

Fe3+,调节PH值形成Fe(C)H)3沉淀,同时Fe3+与Na+、K+形成络合物沉淀,净化除杂后得

到MnSO4溶液,加入SeO2电解得到Mn单质。

【详解】(1)①Fe3+和Fe?+有较强氧化性,可以被碳粉还原得到Fe单质;

②高价镒难溶于稀硫酸,所以焙烧时应将Mn元素尽可能多的转化为低价镒,根据所给数据

可知在Ilo(TC焙烧时低价锅的含量最高,所以焙烧时应选择的温度为IlOOoC;

(2)高铁镭矿镒矿中含有CaO,而硫酸钙微溶,所以用稀硫酸浸出时滤渣主要为CaSC)4,以

及还原时加入的过量碳粉;加入MnSO4可以增加C(So:),使反应Ca2++S0l∙CaSo4平

衡向正反应方向移动,促进CaSo4析出。[或增加C(S0丁),使得Qc>K"CaSθ4),反应向

生成CaSO4沉淀的方向移动];

⑶除杂时Mno2将Fe?+氧化为Fe3+,根据电子守恒可知MnC)2和Fe?+的系数比为1:2,再结

2++2+3+

合元素守恒可得离子方程式为MnO2+2Fe+4H=Mn+2Fe+2H2O;

(4)①溶液中存在的阳离子为MN+和H+(酸性溶液),M#+放电生成Mn,H+也可能放电生成

H2;

②根据题意可知H2SeO3(二元弱酸)在阴极放电生成Se单质,根据电子守恒和元素守恒可得

+

电极反应时为H2SeO3+4e+4H=Se+3H2θ;

③电解MnSO4的酸性溶液时阳极主要为水电离出的氢氧根放电生成氧气,阴极主要为锅离

子放电生成Mn,所以电解废液中主要含有H2SO4,可以在“浸出”步骤中循环使用。

2.(1)CaSO4Tio2+H2SO4=TiOSO4+H2O

⑵萃取

(3)Tie)2+(或TiOSO4)

4x10-20

(4)(NH4)2SO4

答案第1页,共20页

(5)NaOH

(6)负FeTio3+2e=Fe+Tiθ2+0防止生成的TiFe合金被氧化

【分析】钛铁渣先用硫酸浸取,SiCh难溶,同时Cao转化为难溶的CaSO4,所以浸渣主要

成分为SiCh和CaSo4;得到含有AF+、Ti02+.Fe3÷>Mg2+的溶液,然后萃取,根据有机相

的后续处理可知,Ti元素进入有机相,有机相中加入稀硫酸反萃取,根据酸浸时Ti元素的

存在形式可知,水相中含有TiC)2+,经沉淀、烘干焙烧得到TiCh;萃取分液后的水相1加入

一水合氨调节pH,过滤得到AI(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀,向沉淀中加入NaC)H溶液,

Al(OH)3溶解得到偏铝酸钠。

(1)

酸浸时SiO2难溶,同时Cao转化为难溶的CaSO4,所以浸渣主要成分为SiO2和CaSo4;根

据题目所给信息Tio2转化为Tio2+进入溶液,根据元素守恒可得发生的化学方程式为

TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O;

(2)

有机相2即有机相1中的Ti元素被反萃取后的有机物,所以可以在“萃取”步骤中循环使用;

(3)

根据酸浸时Ti元素的存在形式可知,水相中钛的存在形式为Tio2+;

(4)

溶液PH为8,则溶液中C(OH)=Io-6∏κ>l∕L,“滤液”中

,8

KlJFe(OH)J4O×IO^

c(Fe3+)=,~∙⅜0H)=^oWmol/L=4x'0-20m°i/L=酸浸时用的硫酸'之后用一水合氨调节

pH,所以滤液中主要含有(NH4)2SO4,处理后可以作氮肥;

(5)

试剂X可以将Al(OH)3转化为NaAlO2,所以为NaOH溶液;

(6)

①该装置的目的是利用FeTio3制备TiFe合金,所以Fe、Ti元素要得电子发生还原反应,所

以应为电解池的阴极,连接FeTiO3的电阻丝应与电源负极相接;

②第一步析铁,即FeTiO3要被还原为Fe单质,根据第二步反应可知Ti元素转化为TiO2,

根据电子守恒、元素守恒可得电极反应为FeTiO3+2e=Fe+TiO2+O%

③家气可以作为保护气,防止生成的TiFe合金被氧化。

答案第2页,共20页

3.(l)3d54s2

⑵MnS

(3)Cu

(4)6.9

(5)2BiOCl+2OH~=Bi2O3+2CΓ+H2O

(6)对硝基苯酚存在分子间氢键,而邻硝基苯酚更易形成分子内氢键,导致对硝基苯酚分子

间的作用力比邻硝基苯酚分子之间的作用力更强

209×4+16×4+79×2

⑺B4-NAXf⅛χi0-3。-

【分析】钿烧渣(主要成分为Biq-MnSO4,还含有少量MnS、Fe2O3ʌCUO及SiO?等)制

备Bi/)3,辉钝矿先水浸除镒,另加入少量稀硫酸可促进MnS溶解,同时MnSo4溶于水通

过过滤分离,滤渣用浓盐酸酸浸,SiO?不溶于盐酸过滤后存在于滤渣1中,滤液中存在Bi3+、

Cu2∖Fe",滤液中加入Bi粉还原,将Fe3+转化为Fe2+、CM+转化为CU过滤除去,滤液中

加入碳酸钠溶液沉钿,Fe?+存在于滤液中通过过滤除去,得到BiOC1,最后除氯得到Biq3。

【详解】(1)Mn是25号元素,根据构造原理可得其价电子排布式为3d54s2.

(2)MnS可以溶解于稀酸,“水浸提镒”时,另加入少量稀硫酸可促进MnS溶解,进一步提

高锦的浸取率。

(3)由分析可知,"还原”步骤中加入Bi粉,将Fe3+转化为Fe2+、C/转化为Cu,过滤后

Cu存在于滤渣2中。

KJFe(OH]∣49×10^17

(4)F2+开始沉淀时,C(C)H-)=,*,」=一^—mol∕L=7×10-8mol∕L,

Vc(Fe")V0.01

C(H+)=一心见τ="1°Wmol∕L=1X10^6mol/L

)8

C(HC(0H)7×IO-7,

PH=-Igc(H+)=-Igɪ×10^6=6-lgɪ=6-lg1+lg7=6.85≈6.9,为保证BiOCl产品的纯度,避免Fe2+

沉淀,理论上,“沉钿”时应控制溶液的pH<6.90

(5)“脱氯”过程中BiOcl和OH-反应生成Bi?。?和Ch离子方程式为:

2BiOCI+20H=Bi2O3+2C1^+H2O。

答案第3页,共20页

(6)对硝基苯酚存在分子间氢键,而邻硝基苯酚更易形成分子内氢键,导致对硝基苯酚分

子间的作用力比邻硝基苯酚分子之间的作用力更强,故对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚

∕^A-(HI

(JL)的熔点。

NO2

(7)①由晶胞结构可知,该晶胞沿Z轴方向的投影图为,:,,故选B;

②由晶胞结构可知,该晶体中,每个0人周围紧邻的Bl+共有4个;

③由晶胞结构可知,该晶胞中Bi3+的个数为8xJ+2=4,Se'的个数为8xJ+l=2,CP-的个数

48

1.___209×4+16×4+79×2,

为8x5=4,该晶体的密度为MXa?]o7。---g∙cm^0

4.(1)圆底烧瓶防止倒吸

Δ

⑵CU+2H2SO4(浓)=CUSO4+SO2↑+2H2O

(3)KMnO4溶液紫红色颜色变浅或褪色

(4)0.1mol∙L-IKl溶液蒸储水浓盐酸淀粉溶液加入稀盐酸酸化,

再加入BaCI2溶液白色沉淀产物溶液中存在SO;

KI,

+

3Sθ2+2H2O=Si+2SO;+4H

【分析】本实验装置a为制备SO2的装置,反应为:CU+2H2SO4(⅛)=CUSO4+SO√+2H2O,

由于SO2易溶于水,故需要装置b进行防倒吸,装置C中品红溶液褪色说明SO2具有漂白性,

由于S02具有强还原性,装置e中酸性KMnO4溶液褪色,由于SCh本身有毒不能直接排放,

故用装置f进行尾气处理,吸收SC)2,装置d中根据实验现象,展开实验探究,探究I是探

+

究浓度对上述可逆反应SO2+4Γ+4HSj+2h+2H2O的影响,探究ɪɪ则是探究SO2在KI溶

液体系中的反应产物,通过对照实验进行对照最后得出结论,据此分析解题。

(1)

由题干实验装置图可知,仪器Q为圆底烧瓶:由于S02易溶于水,故需要装置b进行防倒

吸;

(2)

装置a中浓硫酸与铜在加热条件下生成硫酸铜,二氧化硫和水,反应的化学方程式为

答案第4页,共20页

Δ

CU+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2T+2H2O;

(3)

酸性高镒酸钾具有强氧化性,极易被还原而褪色,装置e中出现高镭酸钾溶液紫红色变浅甚

至褪去,即可证明S02具有还原性;

(4)

实验i和实验ii是探究I浓度对反应的影响,根据控制变量法可知,两实验只有Kl的浓度

不同,其他条件均相同才能能出正确结论,结合浓度越大反应速率越快,故实验i加入

50mL0.1mol∕L的KI溶液;同理实验适和实验iv是探究H+浓度对可逆反应的影响,硝酸是

氧化性酸、会氧化二氧化硫发生其它反应,故排除硝酸、选用盐酸。结合浓度越大反应速率

越快,故实验W中加入5mL蒸镯水;实验iv中加入5mL浓盐酸;

探究∏:探究SO2在Kl溶液体系中的反应产物

实验i中要检验没有生成L,利用碘单质使淀粉溶液变蓝的特性;可

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