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文档简介
河南省开封市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇
编2-非选择题
1.(2022春•河南开封•高二统考期末)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消
毒及化工领域。实验室中利用如图所示装置(部分装置省略)制备KClo3和NaCIOo
abcd
回答下列问题:
⑴盛放Mno2粉末的仪器名称是,其中发生反应的化学方程式为
(2)a中的试剂为,其作用是。
(3)b中采用的加热方式是,这样加热的优点有(答两点)。
(4)c中化学反应的离子方程式为,采用冰水浴冷却的目的是。
(5)d的作用是。反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,,
干燥,得到KCIoJ晶体。
2.(2021春•河南开封•高二统考期末)碘是人体必需的生命元素,对人类的生长发育
起着重要作用。碘主要存在于海带、海水和盐矿中。从海带中提取碘的实验过程如
图所示。
o
己知:①4的升华温度:45℃~77℃;②CCl4沸点:76.8Co回答下列问题:
⑴步骤①灼烧海带,实验室通常在如图所示装置中进行,仪器a的名称为
a
⑵步骤③涉及的操作名称为,实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有
⑶步骤④中涉及的主要反应的离子方程式为。
⑷海带灰中还含有其他可溶性无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等),这些盐类是在流
程图中的第步(填编号)与碘分离,若要使碘尽可能地完全转移,应采取的操
作是。
⑸步骤⑥将CCl,与I2分离可以采用(填"常压"或"减压")蒸镭方法,原因是
⑹若实验室称得海带的质量为mg,提取单质碘的过程中,碘损失了n%,最后得到单
质碘bg,则海带中碘的百分含量为(用含m、n、b的式子表示)
3.(2020春•河南开封•高二统考期末)苯甲酸乙酯稍有水果气味,用于配制香水香精
和人造精油,也大量用于食品中。制备原理:苯甲酸和乙醵在浓硫酸的催化下进行
酯化反应,可以生成苯甲酸乙酯与水。
由于苯甲酸乙酯的沸点较高,很难蒸出,所以本实验采用加入环己烷的方法,使环己烷、
乙醉和水形成三元共沸物,其沸点为62.1℃。三元共沸物经过冷凝回流形成两相,其中
环己烷在上层的比例大,再流回反应瓶;水在下层的比例大,放出下层即可除去反应生
成的水。
装置图:
反应装置
试剂相对分子质量密度/(g/cm3)沸点/℃在水中的溶解性
乙醇460.789378.5易溶
苯甲酸1221.2659249微溶
环己烷840.778580难溶
乙醛740.731834.51难溶
苯甲酸乙酯1501.05211~213微溶
实验步骤:
①加料:在50mL圆底烧瓶中加入6.1g苯甲酸、13mL乙醇、IOmL环己烷、2.0mL
浓硫酸,摇匀,加沸石。按照装置图左图组装好仪器(安装分水器,分水器上端接一冷
凝管),从分水器上端小心加水至分水器支管处,然后再放去一部分水使液面离分水
器支管口约0.5Cmo
②分水回流:将烧瓶在水浴上加热回流,开始时回流速度要慢。随着回流的进行,分
水器中出现了上、中、下三层液体。当中、下层接近分水器支管时,将中、下层液体放
入量筒中。
③中和:将反应液倒人盛有30mL水的烧杯中,分批加入碳酸钠粉末至溶液呈中性(或
弱碱性),无二氧化碳逸出,用PH试纸检验。
④分离萃取、干燥、蒸储:用分液漏斗分出有机层,将水层溶液用25mL乙醛萃取,然
后合并至有机层。用无水MgSC)4干燥,对粗产物进行蒸储,低温蒸出乙酸。当温度超
过140°C时,直接接收一定温度下的银分,得产品约5.7mL。
回答下列问题:
⑴反应容器中制取苯甲酸乙酯的化学方程式为,装置图中仪器A的名称
是o
⑵本实验采取了多种措施来提高酯的产率,请写出其中两种。
⑶在制备苯甲酸乙酯时,加入环己烷的作用是。
⑷步骤3中和时,加入碳酸钠粉末要分批的原因是。
⑸用乙醛萃取后要把(填字母序号)的液体合并至有机层。
a.从分液漏斗下部流出的b.从分液漏斗.上口倒出的
⑹步骤4收集福分应控制的最佳温度范围为0Co本实验的产率为
(保留小数点后1位)。
4.(2022春•河南开封•高二统考期末)钛(Ti)是一种重要的结构金属,钛合金因具有强
度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。以钛渣(主要成分为Ti。〉
含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如图:
C、Cl2AlMg
尾气处理VOeI2渣含Si、Al杂质
已知:粗TiCL中含有VoCI3、SiCl4、AlCl3o
回答下列问题:
⑴TiC>2与c、CI2,在600℃的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如表:
物质TiCl4COCO2Cl2
分压/MPa4.59x1021.84×10^23.70×W25.98×10^9
①该温度下,Tic)2与c、CU反应的总化学方程式为。
②随着温度升高,尾气中C。的含量升高,原因是O
⑵①"除钮"过程中的化学方程式为。
②"除帆"和"除硅、铝"的顺序(填"能"或"不能")交换,理由是0
(3)"冶炼”过程得到的混合物中含有Mg、MgCl2和Ti,可采用真空蒸僧的方法分离得到
Ti»
①根据表中信息,需要加热的温度略高于°C即可。
物质TiCl4MgMgCl2Ti
熔点/℃-256497141667
沸点/℃136109014123287
②下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是0
A.高炉炼铁B.电解熔融氯化钠制钠C.铝热反应制锅D.氧化汞分解制汞
③TiCl4fTi也可用钠热还原法,该反应不能在水溶液中进行,一是因为金属钠与水剧
烈反应,不会置换出钛;二是因为。
5.(2021春・河南开封•高二统考期末)铢(Re)熔点高、耐磨、耐腐蚀,用于制造高效
能喷射引擎和火箭引擎。一种利用富锦渣(含ReS?)制锌粉的工艺流程如图所示。
H2SO4,H3°2含RJN解有■机溶剂辄水∙水
常锦渝网v∙面口则迎泣出液~<W∣-------*AH“机层——心赞匐
H3O3
U粉T热定血]*—RcQT居到_NH4RcOr∙~f⅞固-----富诔溶液
回答下列问题:
⑴“浸出"反应中ReSN转化为两种强酸,反应的离子方程式为。
⑵图1是矿样粒度与铢浸出率关系图,图2是萃取液流速与铢吸附率关系图。结合实际
工业生产效益,浸出时应将富锦渣粉碎至目,萃取液流速宜选用的范围是
矿样粒度/目萃取液流速(BVZh)
图1图2
(3)"萃取"时含RK的有机溶剂应具有的性质有(填序号)。
①难溶于水②密度大于水
③萃取剂不和ReO;发生反应(4)ReO;在其中的溶解度大于在水中的溶解度
(4广反萃取"时,加入氨水和水的目的是。
(5)"热解"时,发生反应的化学方程式为。
⑹“热还原"时,实际消耗H?量大于理论计算量,其原因是0
⑺整个工艺流程中可循环利用的物质有:H2SO4,.
6.(2020春・河南开封•高二统考期末)硅孔雀石主要成分为CUCo3、CU(OH)2、
CuSiO3∙2H2O,含少量的SiO2、FeCe)3、Fe2O3等杂质,以其为原料制备CUCl2的工艺
流程如下:
我鼓XfcI试/MXSoCL
瞿中用→Γ⅛}珅μ∣τ十7UC1J∙JHΛ)-<加热貌未一∙CUCI,
J4Λ∣COi也沿2母液
Δ
已知:SOC∣2+H2O=So2个+2HCI个
⑴酸浸时盐酸与CUCo3、CU(OH)2反应的化学方程式为;为提高"酸浸"时铜元素
的浸出率,可以采取的措施有:
①适当加快搅拌速率;②»(任答一点即可)
(2)“氧化"时发生反应的离子方程式为o
(3)"滤渣1"的主要成分为SiOz和H2SiO3等,"滤渣2”的主要成分为(填化学
式);试剂X可选择(填字母序号)。
a.NaOH溶液b.氨水c.CuOd.Cu(OH)2
⑷"调pH"时,pH不能过高,其原因是o
⑸“加热脱水"时,加入SOCI2的目的是e
7.(2022春・河南开封•高二统考期末)近期中国科学院宣布在人工合成淀粉方面取得
突破性进展,是国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
⑴CO?人工合成淀粉共需要H步,其中前两步涉及的反应如图所示。
2H2O(g)H2O2(I)
3
¾(g)H2O(g)oh02(g)H2O2(I)0
82(g)演产H人H®HAH(g)
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2θ(g)ΔH4
计算CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+HQ(g)ΔH=
⑵原料CO?可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取,能作为CO?捕获剂的有
(填字母序号)。
A.氨水B.NaKO?溶液C.CH3CH2OHD.NH4Cl溶液
⑶在一定温度下的密闭容器中,发生反应:CO?(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2θ(g)o
下列说法正确的是(填字母序号)。
A.反应达平衡后,若压缩容器体积,则平衡正向移动
B.选用合适的催化剂可以提高CHQH的平衡产率
C.若气体的平均相对分子质量保持不变,说明反应己达平衡
ng)
D.增大原料气中的值,有利于提高CO2的转化率
∏(H2)
⑷在一定条件下,CO2催化加氢可以生成CHQH,主要有以下三个竞争反应。
反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2θ(g)ΔHs
反应口:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2θ(g)ΔH6
反应2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H20(g)ΔH7
为研究催化剂对反应的选择性,在IL恒容密闭容器中充入2.0mo∣CO?和5.3molH2,反
应进行相同时间后,测得有关物质的物质的量随温度的变化关系如图所示。
①该催化剂在较低温度时主要选择反应_______(填τ""H"或咂")。A点以后,升高温度,
甲烷的物质的量减小,其原因可能是。
②在一定温度下,体系达到平衡,此时测得:n(CHJ=0.1mol,n(C2H4)=0.4mol,
n(CH3OH)=0,5mol,容器内总压强为p。此时,Co?的总转化率为;
P(H2O)=;该温度下反应I的平衡常数K(I)=13∙moL(保留一位小数)。
8.(2021春•河南开封•高二统考期末)翔基硫(CoS)是一种粮食熏蒸剂,能防治某些害
虫和真菌的危害。以FeooH作催化剂,分别以CO和CO?为碳源,与H?S反应均能
产生COSo
⑴以CO为碳源制COS,反应为Cθ(g)+H3(g)COS(g)+H2(g),其反应过程能量
变化如图所示。
①8(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)∆H=。
②在2L的密闭容器中,保持温度不变,开始投入9mo∣H2S和amolCO,经IOmin达到
平衡,K=0.2,n(H2S)≈5mol,则a=mol),下图中曲线I和II表示该温度下,
Ce)和H2s投料比-Zg不同时,CO转化率随时间变化关系,则曲线I和II中a值的
n(H4)
大小关系为:In(填或理由是。
(2)以CC)2为碳源制COS,反应为CO2(g)+H2S(g).COS(g)+H2θ(g)0
①在610K时,将0.1OmolCO2与0.4OmolH?S充入2.5L空钢瓶中,反应平衡后,比0的
物质的量分数为0.02,则H2S的平衡转化率%=%。
②在620K重复实验,平衡后Hq的物质的量分数为0Q3,H?S的转化率为与,则
«,/(填或"=",下同),该反应的AHOo
③向反应器中再分别充入下列气体,能使H4转化率增大的是(填字母)。
A.H2SB.CO,C.COSD.N2
⑶镀基硫在水存在时会缓慢水解生成HF,钢铁设备发生析氢腐蚀,则其正极的电极反
应式为,负极的反应产物为(填化学式)。
9.(2020春•河南开封•高二统考期末)在反应原理部分,我们经常以H?和卜的反应为
例来研究化学反应速率和平衡。
⑴在2L的容器中充入H2、∣2各ImOI,对于反应:H2(g)+∣2(g)2HI(g),在323K和343K
时W的转化率随时间变化的结果如图所示。
数).
②在343K时,要提高卜转化率,可采取的措施是―(答出两条);要缩短反应达到
平衡的时间,可采取的措施有—(答出两条)。
③比较a、b处反应速率大小:v(a)v(b)(iM"大于""小于"或"等于")。反应速率nQk
a∙:X(H2)x(∣2),V守k逆χ2(HI),k上、k通分别为正、逆反应速率常数Kk逆(323)=5,k逆(343)=71,
X为物质的量分数,计算b处VJE=mol∕(L∙min)(保留1位小数)。
(2)对于反应:H2(g)+∣2(g).2HI(g)提出如下反应历程
第一步:匕;∣+∣(快速平衡)
第二步:出+21f2HI(慢反应)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是(填字母
序号)。
a.v(第一步的逆反应)<v(第二步的逆反应)
b.反应的中间产物只有1
c.第二步反应活化能较低
d.第二步中H?与I的碰撞仅部分有效
⑶已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的能量变化如图所示,贝IJlmOIH1(g)分子中化学键断裂时
需吸收的能量为kJ。
2H(g)+21(g)------------------2HI(g)
H
436kJ∙moΓll5IUmoΓl
U小ɪI小IUmoΓl
H2(g)+ɪɔ(g).--------------------
10.(2022春・河南开封•高二统考期末)K、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的
顺序如图所示,其中c、d均是热和电的良导体。
40Oo
35oo
30oo
25oo
20Oo
15oo
10oo
)ɔ
50JDO
回答下列问题:
⑴图中d单质对应元素基态原子的电子排布式为。
(2)单质a、f对应的元素以原子个数比1:1形成的分子(相同条件下对H?的相对密度为
13)中所含G键和兀键的个数比为,其中f原子的杂化轨道类型为o
(3)a与b的元素形成的10电子中性分子X的空间构型为;将X溶于水后的溶液
滴入到d的硫酸盐溶液中至过量,得到配合物的化学式为,其中d离子的配位
数为«
⑷e、f单质对应元素的简单气态氢化物的热稳定性(用相应的化学式表
zjʌ)>>原因是。
(5)c与氧元素和碘元素形成的一种晶体是一种性能良好的光学材料,其晶胞为立方体,
棱长为0.446nm,晶胞中C原子、氧原子和碘原子分别处于顶点、面心和体心位置,如
图所示。该晶体的化学式为,与C原子紧邻的氧原子有个。该晶体中C
原子与氧原子间的最短距离为nmo
11.(2021春•河南开封•高二统考期末)锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量
元素。回答下列问题:
⑴元素Zn位于元素周期表的___________区,基态Zn原子核外电子占据的最高能层的
符号是,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为形。
⑵黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和CU组成。其中,第一电离能
I1(Zn)L(CU)(填"大于"或"小于"),原因是o
⑶Zn?,形成的某种化合物M是很好的补锌剂,其键线式如图所示。
①lm。IM含有的。键的数目为。
②常见含氮的配体有HKCH400一、NHQ叫等,NH3分子的空间构型为
,N;的中心氮原子杂化方式为
⑷硫化锌在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛,其晶胞结构如图所示。
距离Zn2+最近的4个S?-所围成的空间构型为,距离Zn2+最近且等距离的
Zn2+有个。若晶胞参数为apm,则Zn2+与S2"最近距离为Pm(用
含a的代数式表示)。
OZn2f
OSr
12.(2020春•河南开封•高二统考期末)碳族元素在生产生活中的应用极其广泛。请回
答以下有关碳族元素的问题。
⑴下列说法正确的是(填字母序号)。
a.CS2与SCh分子的键角相同b.HCHc)中的C原子为sp?杂化
c.CF4与SiCI4均为非极性分子d.第一电离能:0>N>C
e.C。与M为等电子体,所以化学性质完全相同
(2)晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料•。区分晶体硅和无定形硅最可靠的科学方法为
;28g晶体硅中含共价键mol<>
⑶金属银粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(Co)4,呈正四面体构型。试
推测Ni(CO)4的晶体类型是,Ni(CO)4易溶于(填字母序号)。
a.水b.四氯化碳c.苯d.硫酸银溶液
⑷石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞结构(晶
胞参数为XPm)如图所示,M原子位于晶胞的棱上与内部,则该晶胞中C6o的堆积方式
为,C60与M原子的个数比为o
OC60∙M
⑸利用光催化还原COz制备工业原料CH4,可以达到减碳的效果。该反应中,带状的纳
米ZmGeCM催化剂)的催化效果较好。C5分子中。键与Tr键的比值为—,催化剂所
含元素Zn、Ge、。电负性由大到小的顺序是,元素Zn的价电子排布式为
⑹错元素是典型的半导体材料,在电子、材料等领域应用广泛。错单晶的晶胞结构如图
所示,其晶胞参数apm,阿伏加德罗常数为M其密度为g∕cm3(列出计算式
即可)。
13.(2022春•河南开封•高二统考期末)基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色
化学的重要研究方向。以化合物A为原料,可合成丙烯酸E、丙醇G等化工产品,
进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
回答下列问题:
⑴化合物A的分子式为,其环上的取代基是(写名称)。
(2)B÷C的反应类型为,化合物D能溶于水的原因是。
⑶化合物D到化合物E的反应是原子利用率IC)0%的反应,且ImOID与ImolC?也反应
得到2molE,则D玲E反应的化学方程式为。
\
C—O
⑷化合物F有多种同分异构体,其中含/结构的有种,核磁共振氢
谱图上只有一组峰的结构简式为。
⑸选用含两个较基的化合物作为唯•的含氧有机原料,参考DfE的反应特点制备
O,合成路线为(不用注明反应条件)。
14.(2021春•河南开封•高二统考期末)毗氟氯禾灵是选择性强、药效稳定、对人畜安
全的多禾本科杂草除草剂,它的合成路线如下:
CHCHO-Sg^CHJCHCN噜°AA甯口aB-H^?CI^CHCHCOOCH
3WI回⑼3I3
OHOSO2CH3
已知:RCNFzjRCOOH。
(I)A的名称为OB的结构简式为o
(2)lmolC最多可与molNaOH完全反应。物质C长期暴露在空气中会变质,
其原因是o
⑶反应⑥的化学方程式为。
⑷同时满足下列两个条件的毗氟氯禾灵的同分异构体共有种。
①含有;②能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳。
{^^zHCHO
(5)由苯甲醛()制备高分子化合物
程图为(无机试剂任选)。
15.(2020春,河南开封•高二统考期末)化合物M是一种药物中间体,以下是合成M
的一种路线:
OH
t
OCH,(HCH,Na,Cr,Oτ
——~~>C.,H..NO,
CH2CH2CNNC-C-COOH
OeHdCHI
D定条件
CNCH,CH,CN
CHICHJ—♦------»CICH、COOH,Λ∣,C∞H一M
FG
回答下列问题:
⑴A的化学名称是,B中官能团名称是。
(2)由A生成B的反应类型是。
⑶C的结构简式为。
(4)E与G生成M的化学方程式是o
⑸X与F是同分异构体,ImolX在碱性条件下水解,消耗2molNaOH,且X中有两种不
同环境的氢,则X的结构简式为。
⑹写出以乙烷为原料制备乙酸的合成路线:(无机试剂任选)。
_■■■■参*考*答*案■■,■
1.(1)圆底烧瓶4HC1(^)+MnO2=^=MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)饱和食盐水除去氯气中的HCl
⑶水浴加热受热均匀,温度易控制
(4)Cl2+2OH^=CΓ+CIO^+H2O避免生成NaClO:
⑸吸收尾气Cl,过滤少量(冷)水洗涤
K祥解2本题是一道无机物制备类的实验题,首先制备氯气,用装置a除去氯气中的氯化
氢,在水浴加热的条件下和氢氧化钾反应制备氯酸钾,在冰水的条件下制备次氯酸钠,最后
注意尾气处理,以此解题。
⑴
由图可知盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶;该仪器中是实验室制备氯气,方程式为:
4HCl(J⅛)+MnO2=^=MnCl2+Cl2↑+2H,0;
⑵
装置a的作用是除去氯气中的氯化氢,故a中的试剂为:饱和食盐水;其作用是:除去氯气
中的HCI;
⑶
由图可知b中采用的加热方式是:水浴加热;这样加热的优点有:受热均匀,温度易控制;
⑷
c中氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,离子方程式为:
CI,+2OH=Cl+CIO+H2O;温度较高时容易生成氯酸钠,故采用冰水浴冷却的目的是:
避免生成NaClO3;
(5)
氯气有毒,污染空气,故d的作用是:吸收尾气Cl?,b中为氯酸钾溶液,结晶后过滤,为
了减少产品的损失,应该采用少量(冷)水洗涤,故K答案》为:过滤;少量(冷)水洗涤。
+
2.J⅛烟过滤漏斗、烧杯、玻璃棒2Γ+H2O2+2H=I2+2H,O⑤加入适
量的萃取剂,同时采用多次萃取的方法减压碘的升华温度与CC1,沸点接近,若
b
采用常压蒸储,不易分离m(Jn%)
R祥解2由流程可知,①用烟中灼烧得到海带灰,②溶解、浸泡,r进入溶液中,③过
滤除去不溶性杂质,分离出含碘离子的溶液,④加入稀硫酸和内。2将I-氧化为∣2,⑤加入
CCI4有机溶剂萃取、分液,得到b的CCl,溶液,⑥蒸储分离出碘单质,以此来解答。
K详析W⑴由仪器的结构特点可知,仪器a的名称为堪堪,故K答案Il为:珀崩。
⑵由分析可知,步骤③涉及的操作名称为过滤,过滤时需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、
玻璃棒,故R答案』为:过滤、漏斗、烧杯、玻璃棒。
⑶④出。2在酸性条件下将r氧化为∣2,其离子方程式为21+HQ2+2H-=L+2H2O,故K答
案』为:+
2Γ+H2O2+2H=I2+2H2OO
⑷海带灰中还含有其他可溶性无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等),而∣2在水中溶解度
小,且易溶于有机裕剂cc∣4,在实验步骤⑤中向混合物中加入cαt,充分振荡后静置、分
液,就可以实现无机盐类与碘分离,为了使碘尽可能地完全转移,应采取的操作是加入适量
的萃取剂,同时采用多次萃取的方法,故K答案』为:⑤、加入适量的萃取剂,同时采用
多次萃取的方法。
⑸由题意可知,碘的升华温度与CCl4沸点接近,若采用常压蒸储,不易分离,所以步骤
⑥将CCL与L分离可以采用减压蒸储方法,故K答案』为:减压、碘的升华温度与CCi4沸
点接近,若采用常压蒸儡,不易分离。
(6)提取单质碘的过程中,碘损失了n%,最后得到单质碘bg,则含有碘的总质量为、7,
l-n%
bb
则海带中碘的百分含量为前二两,故K答案》为:前二两。
O
OCΛ
eʌ-QΛ
3.7"+CH3CH2OH+H2O直形冷凝管通过增
加反应物的浓度(或乙醇过量);通过分离生成物水,使平衡向右移动;使用催化剂(形
成低沸点的共沸物)使生成物水更容易从反应体系中分离;减少了反应物乙醇的损失;
便于观察水层的分出防止反应过于剧烈,产生大量的泡沫而使液体溢
出B211-21379.8%
R祥解羊OH与乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应生成苯甲酸乙酯和
水;本实验可采取多种措施来提高酯的产率,促进平衡正向移动,加入环己烷(形成低沸点
的共沸物)使生成物水更容易从反应体系中分离;加入碳酸钠与酸反应生成二氧化碳和水,
除去酸,用乙醛萃取后分为两层,上层为有机层;根据苯甲酸乙酯的沸点确定步骤4收集储
分应控制的最佳温度范围,根据产率=鬻普计算反应的产率。
理论产量
K详析NI)与乙醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应生成苯甲酸乙酯和水,
反应容器中制取苯甲酸乙酯的化学方程式为+CH3CH2OH
+H2O,装置图中仪器A的名称是直形冷凝管。故K答案》为:
+CH3CH2OH+H2O;直形冷凝管;
(2)本实验采取了多种措施来提高酯的产率,促进平衡正向移动,通过增加反应物的浓度(或
乙醛过量);通过分离生成物水,使平衡向右移动;使用催化剂。故K答案》为:通过增加
反应物的浓度(或乙醇过量);通过分离生成物水,使平衡向右移动;使用催化剂;
⑶在制备苯甲酸乙酯时,加入环己烷的作用是(形成低沸点的共沸物)使生成物水更容易从反
应体系中分离;减少了反应物乙醇的损失;便于观察水层的分出。故K答案Il为:(形成低
沸点的共沸物)使生成物水更容易从反应体系中分离;减少了反应物乙醇的损失;便于观察
水层的分出;
⑷碳酸钠与酸反应生成二氧化碳和水,步骤3中和时,加入碳酸钠粉末要分批的原因是防
止反应过于剧烈,产生大量的泡沫而使液体溢出。故K答案》为:防止反应过于剧烈,产
生大量的泡沫而使液体溢出:
⑸用乙醛萃取后分为两层,上层为有机层,要把从分液漏斗上口倒出的液体合并至有机层。
故K答案H为:b;
⑹根据苯甲酸乙酯的沸点,步骤4收集镭分应控制的最佳温度范围为211-213°C.6.1g苯甲
酸(固体)和乙醇反应生成苯甲酸乙酯的质量J,τX15θg∙m。「ι=7.5g,实际上苯甲酸
122gmol
5985£?
乙酯的质量=1.05g∙mL-3χ5.7mL=5.985g,则该反应的产率为=ITT互、100%=79.8%。故K答案』
7.5g
为:211-213;79.8%。
K『点石成金JF本题考查了有机实验方案的设计,明确实验原理是解本题关键,注意产率的
计算,为本题的难点,6.1g苯甲酸(固体)和乙醇反应生成苯甲酸乙酯的质量
6.IE
=.ɔɔ„,-I×150g∙mol^1=7.5g,实际上苯甲酸乙酯的质量=IQ5g∙mL-3χ5.7mL=5.985g,计算反
122gmol
应的产率。
600,C
4.(1)5TiO2+6C+1OCl2==5TiCl4+2CO+4CO2随着温度升高,CO?与C发生
高温
反应C+co?—2CO
(2)3VOC13+AI=3VOCI2+AlCl3不能若先"除硅、铝"再"除钢Λ"除钮"时需要加入
Al,又引入Al杂质
⑶1412ACTiCl,会强烈水解生成Tiθ2∙xHQ
R解析2(1)
①根据容器中气态物质之间分压之比,可以近似得到反应体系内各气态生成物之间的物质
的量之比为n(TiCl4):n(CO):n(COj=5:2:4,按照该物质的量之比代入方程式配平得到
600^C
w
'*5TiO2+6C+IOCI25TiCl4+2CO+4CO2,
高温
②"高温条件下,发生CO2+C=='=2CO",所以尾气中Co含量上升
(2)
①根据题目所给信息分析,粗TiCI,中含有VoCh,加入Al后有VOCb生成,故该反应应是
,
-3VOCl3+AI=3VOC12+A1CI√;
②"除钥/'时需要加入单质铝,如果"先除铝,后除铀",会在体系中重新引入铝元素杂质,所
以本问第二空应填"不能",第三空应填"若先滁硅、铝'再滁钿',’除钿’时需要加入Al,又引
入Al杂质”;
⑶
①根据题目所示信息,金属钛沸点最高,利用真空蒸播方案分离混合物,只需加热至沸点
第二高的MgCl2气化即可,所以本问第一空应填"1412";
②Mg置换制备Ti,备选项中与该反应原理类似的是"AC",两个反应均是置换反应;
③TiCl4属于弱碱阳离子构成的氯化物,均有固体见水易水解,"TiClil会强烈水解生成
z,
TiO2∙xH2Oo
+
5.2ReS2+19H2O,=2ReO4+4SO^+14H2O+1OH1206-8①③④萃取有
机层中ReO;4NH1ReO4+3O2=^2N2+8H20+2Re207排净空气时损耗、反应时损耗、
冷却保护时损耗含R,N的有机溶剂
K详析2⑴Re元素化合价由+2升高到+7,S元素化合价由升高到+6,故出5中氧元素
化合价降低,根据得失电子守恒、原子守恒配平反应方程式
ψ
2ReS,+19H,O2=2Reθ;+4SO^+14H2O+1()H,故K答案』为:
2ReS,+19H2O2=2Reθ;+4SO;+14H2O+10H*。
⑵由题图可知,随着矿样粒度逐渐增大,浸出率逐渐增大,当矿样粒度大于120目后,浸
出率基本不变,所以矿样粒度为120目时最佳,增大萃取液流速、提高铢吸附率可以提高生
产效益,由题图可知,萃取液流速宜选用的范围是6〜8BV∕h,故R答案』为:120、6〜8。
⑶苯取剂应满足溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中要大,萃取剂与原溶剂不相溶,萃
取剂与溶质不反应,故K答案》为:①③④。
(4)加入水、氨水可生成NH4ReO4,以达到萃取有机层中Re0;的目的,故K答案》为:萃
取有机层中Re0;。
⑸⑸"热解"时,NHqReO,和O2在加热条件下生成N2、H2OʌRe2O7,发生反应的化学方程式为
△△
4NH,ReO,1+3O,^=2N2+8H20+2Re207,故K答案》为:4NH,lReO4+302^=2N2+8H20+2Re207o
(6)工业上,利用氢气还原Re2O7制备锌,氢气起三个作用:还原剂、保护气、排尽空气,
因此"热还原”时,实际消耗量大于理论计算量,故R答案2为:排净空气时损耗、反
应时损耗、冷却保护时损耗。
⑺由题意可知,整个工艺流程中可循环利用的物质有:H2SO4,含RK的有机溶剂,故K答
案》为:含LN的有机溶剂。
6.CUCO3∙Cu(OH)2+4HCl=2CuC∣2+CC)2个+3»。适当提高盐酸浓度或适当提高反应温
度2Fe2++C∣2=2Fe3++2CIFe(OH)3Cd防止CU2+转化为CU(OH)2沉淀生成的Ha
抑制CuCI2的水解
K祥解》以硅孔雀石K主要成分为CUCo3∙CU(OH)2∖CuSiO3∙2H2O,含SiO2、Feeo3、Fe2O3
等杂质Il加入盐酸酸浸生成二氧化碳气体,过滤得到滤渣1为SiS,H2SiO3,滤液中通入
氯气氧化亚铁离子为铁离子,加入氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜调节溶液PH沉淀铁离子,
过滤得到滤渣2为氢氧化铁沉淀,滤液浓缩蒸发,冷却结晶得到氯化铜晶体,加入SOa2加
热脱水得到氯化铜。
K详析》⑴酸浸时盐酸与CUCo3、CU(OH)2反应为复分解反应,由此确定产物配平化学方程
式为CUCo3∙Cu(OH)2+4HCl=2CuC∣2+CC>2个+3比。;为提高"酸浸"时铜元素的浸出率,可以采取
的措施有:①适当加快搅拌速率;②适当提高盐酸浓度;③适当提高反应温度。(任答一
z
点即可),故K答案H为:CuC03∙Cu(0H)2+4HCI=2CuC∣2+C02Γ+3H20;适当提高盐酸浓度或适
当提高反应温度;
⑵根据流程图,加盐酸"酸浸"后溶液中只有Fe?卡可被氯气氧化,"氧化"时发生反应的离子
2+3+2+3+
方程式为2Fe+Ch=2Fe+2C∣∙o故K答案』为:2Fe+CI2=2Fe+2C∣∙;
(3广滤渣1”的主要成分为Siθ2和WSiCh等,"滤渣2"的主要成分为Fe(C)Hb(填化学式);根据
流程图,经氧化后溶液中阳离子主要为CM+和Fe3+,加试剂X调节PH使Fe3+完全沉淀而除
去,CW.仍留在溶液中,实现Cl?'和Fe?+的分离,最终制备CUCI2;试剂X可选择a.NaOH
溶液可以调节溶液PH,但会引入钠离子杂质,故不选;b.氨水可以调节溶液PH,但会引
入钱根离子杂质,故不选;c.Cu。可以和酸反应调节溶液PH,不会引入杂质,故选;
d.Cu(OH)2可以和酸反应调节溶液PH,不会引入杂质,故选;故K答案》为:Fe(C)H卜;cd;
(4)"调pH"时,PH不能过高,其原因是防止CU+转化为CU(OH)2沉淀。故K答案】为:防
止CF+转化为CU(OH)2沉淀:
Δ
⑸已知:SoCI2+H2θ=SC>2个+2HCl个,"加热脱水"时,加入SoCl2的目的是生成的Ha抑制
CUel2的水解。故[答案D为:生成的HCI抑制CUCl2的水解。
K『点石成金D本题借助硅孔雀石为原料制取氯化铜的工艺流程,考查了化学方程式书写、
氧化还原反应等知识,难点(3):利用水解原理除去溶液中的铁,滤液中通入氯气氧化亚铁
离子为铁离子,加入氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜调节溶液PH沉淀铁离子。
7.(1)ΔHl+ΔH2+ɪΔH3-1AH4
(2)AB
(3)AC
23
(4)∏升高温度,催化剂对反应∏的选择性降低70%胃P1.9
K解析X(1)
由图可知,利用盖斯定律可得:ΔH=ΔHl+ΔH2+ɪΔH1-ɪAH4;
故K答案H为:AH∣+AH°+gAH、-
(2)
A.氨水能和二氧化碳反应生成碳酸镀或碳酸氢镀,所以能作二氧化碳捕捉剂,故A正确;
B.Na2CO3溶液能和二氧化碳反应生成NaHCe)3,可以作二氧化碳捕捉剂,,故B正确;
C.CH3CH2OH和二氧化碳不反应,不能作二氧化碳捕捉剂,故C错误;
D.NH4Cl溶液和二氧化碳不反应,不能作二氧化碳捕捉剂,故D错误;
故K答案U为:ABo
(3)
A.反应达平衡后,若压缩容器体积,增大压强,正反应气体分子数减小,则平衡正向移动,
故A正确;
B.催化剂不影响平衡移动,所以不能提高CH∖OH的平衡产率,故B错误;
C.反应前后气体总物质的量减小,气体总质量不变,则反应后气体的平均相对分子质量增
大,若气体的平均相对分子质量保持不变,则说明反应体系已达平衡,故C正确;
D.增大原料气中“黑的值,Co°的转化率减小,故D错误;
n
(H2)
故K答案H为:ACo
(4)
①温度较低时主要生成CFU,所以该催化剂在较低温度时主要选择反应II;A点以后,升高
温度,甲烷的物质的量降低,其原因可能为温度升高催化剂活性降低,催化效率降低,甲烷
的物质的量降低;②消耗的n(co2)=n(CH3OH)+n(CH4)+2n(c2H4)=(0.5+0.1+2×0.4)mol=1.4mol,
82的总转化率=四必XIoO%=70%;乘I]余的n(Cθ2)=(2.0-1.4)mol=0.6mol,消耗的
2.0mol
n(H2)=3n(CH3OH)+4n(CH4)+6n(C2H4)=(O.5×3+O.l×4+6×O.4)mol=4.3mol,剩余的
n(H2)=(5.3-4.3)mol=lmol,生成的
n(H2O)=n(CH3OH)+2n(CH4)+4n(C2H4)=(0.5+0.1×2+4×0.4)mol=2.3mol,混合物的总物质的量
n(HO)2.3mol23
=(0.1+0.4+0.5+0.6+1+2.3)mol=4.9mol,P(HQ)=----——1P=--------D=——p该温度下反应I
n总4.9mol49
C(CH5OH)C(H2O)0.5X2.3
的平衡常数K(I)=33=1.9.
C(CO2)C(H2)^0.6×l
故K答案》为:II;升高温度,催化剂对反应II的选择性降低;70%;WP;1.9«
8.-11.3kJ∕mol20<H?S的物质的量固定,投料比越大(即a值越大),反应速
率越快,达平衡时间越短,但C。转化率越
低0.025<>B&S+2e-=H2T+S?-FeS
K详析2⑴①由图可知,反应的反应物总能量大于生成物总能量,属于放热反应,反应
(191.5-168.9)kJ∕mol<〜,..,ɪɪŋʌ,
ΔHr7----------------
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