第Ⅱ卷(非选择题 共80分)
16.(12分)氯化亚铜(CuCl)广泛用于化工、印染、有机合成等行业。
CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。
以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产氯化亚铜的工艺过程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①中N元素被还原为最低价,则Cu溶解的化学方程式为________,溶解温度应控制在60~70℃,原因是________。
(2)写出步骤③中主要反应的离子方程式:
________。
(NH4)2SO3要适当过量,目的有:
保证Cu2+的还原速率,________________。
已知NH4Cl、Cu2+的物质的量之比[n(NH4Cl)/n(Cu2+)]与Cu2+沉淀率的关系如右图所示,当氯化铵用量增加到一定程度后氯化亚铜的沉淀率减少,原因是________。
(3)步骤⑥加入乙醇洗涤的目的是________。
17.(15分)化合物H是合成植物生长调节剂赤霉酸的重要中间体,其合成路线如下:
(1)化合物H的含氧官能团为________和________(填官能团的名称)。
(2)化合物B合成C时还可能生成一种副产物(分子式为C20H24O2),该副产物的结构简式为________________;由C→D的反应类型是________。
(3)写出一种满足下列条件的D的同分异构体的结构简式:
________。
Ⅰ.分子含有1个苯环;Ⅱ.分子有4种不同化学环境的氢;Ⅲ.能发生银镜反应。
(4)根据已有知识并结合相关信息,写出以
为有机原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任选,可选择适当有机溶剂)。
合成路线流程图示例如下:
CH3CHO
CH3COOH
CH3COOCH2CH3
18.(12分)K2SO4是无氯优质钾肥,MnSO4·H2O在工业、农业等方面有广泛的应用。
以硫酸工业的尾气联合制备K2SO4和MnSO4·H2O的工艺流程如下:
(1)检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是________。
(2)已知软锰矿浆主要成分是MnO2,反应Ⅳ的化学方程式为________。
(3)已知室温下Mn(OH)2的Ksp=4.5×10-13,向MnSO4溶液中滴加氨水使溶液的pH=10,此时溶液中残留的Mn2+的浓度为________mol·L-1。
(4)取一定量MnSO4·H2O样品在空气中加热,样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如图所示(样品在300℃时已完全失去结晶水,900℃以上残留固体为金属氧化物)。
试通过计算确定曲线中B段所表示物质的化学式(写出计算过程)。
19.(15分)铵明矾是一种广泛应用于医药、食品、污水处理等多个行业的重要化工产品。
以高岭土(含SiO2、Al2O3、少量Fe2O3等)为原料制备硫酸铝晶体[Al2(SO4)3·18H2O]和铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如下图所示。
请回答下列问题:
(1)高岭土首先需要灼烧,实验室灼烧高岭土所需的实验仪器有________(填字母)。
a.蒸发皿 b.泥三角 c.漏斗 d.酒精灯 e.三脚架 f.坩埚 g.烧杯 h.试管
(2)研究发现,随着酸熔温度升高,氧化铝的溶出率增大,但若酸熔时温度过高(超过240℃),SiO2不仅会消耗硫酸,导致氧化铝溶出率下降,还会同时产生高温的腐蚀性气体,该副反应的化学方程式为________。
(3)要检验除铁后的滤液中是否含有Fe3+,应采取的实验方法为________;滤渣2的主要成分为________(填化学式)。
(4)“分离1”操作包含的实验步骤有________、________、________、洗涤、干燥。
(5)中和结晶操作是将过滤出硫酸铝晶体后的滤液,先用硫酸调节酸铝比(溶液中游离硫酸和硫酸铝的物质的量之比),再用氨水中和至一定的pH即可析出铵明矾晶体,写出该过程中的总反应方程式:
________。
20.(14分)高炉气中含有的气体主要有N2、CO、CO2等。
在含有大量N2的高炉气体系中,富集CO的技术关键在于要有对CO选择性好的吸附材料,从而实现CO和N2的分离。
(1)由CO可以直接合成许多C1化工产品,如生产甲醇。
已知:
2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=-1453kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6kJ·mol-1
又知CO(g)燃烧热ΔH=-283kJ·mol-1,则CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l);
ΔH=________kJ·mol-1。
(2)工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO,该反应的化学方程式如下:
CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)
CH3COOCu(NH3)2·CO(aq);ΔH<0
吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨,可采取的措施有________(填字母)。
a.适当升高温度 b.适当降低温度 c.增大压强 d.减小压强
(3)到目前为止,CO吸附剂的开发大多数以铜(+1)为活性组分负载在各种载体上,然后采用变压吸附(PSA)方式在含N2体系中脱出CO。
下图是变压吸附回收高炉气中CO的流程图。
①PSAⅠ吸附CO2时间对PSAⅡ中CO回收率的影响见右图,由此可见,为了保证载铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求,应采取的措施是________。
②从PSAⅡ中富集得到的CO有广泛的用途,除生产甲醇外,列举其中一种用途:
________。
③检验放空气体中是否含有CO的实验操作是:
将该气体通入氯化钯(PdCl2)溶液中,观察是否有黑色的单质钯生成,写出对应的化学方程式:
________________________。
(4)已知:
Ksp(CaCO3)=a,Ksp[Ca(OH)2]=b,将少量CO2气体通入石灰乳中充分反应,达到平衡后,测得溶液c(OH-)=cmol·L-1,则c(CO
)=________mol·L-1(用含a、b、c的代数式表示)。
21.(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题作答。
若多做,则按A小题评分。
A.【物质结构与性质】
原子序数小于36的X、Y、Z、W、R五种元素,原子序数依次增大。
五种元素中,仅R为金属元素,其原子序数为27。
X价电子排布式为nsnnpn,元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等,W与其他四种元素能层数不同,且未成对电子数目为1个。
根据判断出的元素回答下列问题:
(1)基态R原子核外电子排布式为________,X、Y、Z三种原子第一电离能由大到小的顺序为________(用具体元素符号表示)。
(2)1mol配合物[R(XY)6]4-中含有σ键的数目为________。
(3)XZW2是一种高毒类物质,结构与甲醛相似,X原子杂化方式为________,其沸点高于甲醛的主要原因是____________________________。
(4)YW3为黄色、油状、具有刺激性气味的液体,该分子的立体构型为____________(用文字描述)。
(5)某晶体的晶胞结构如右图所示,则该化合物的化学式为________(R、Z用具体元素符号表示)。
B.【实验化学】
Fridel—Crafts反应:
ArH+RX
ArR+HX;ΔH<0(Ar表示苯基)是向苯环上引入烷基方法之一。
某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点50.7℃),再利用Fridel—Crafts反应制备对叔丁基苯酚(熔点99℃)。
反应流程如下图所示:
(1)分液用到的主要仪器是________。
(2)对有机层依次用饱和碳酸氢钠和蒸馏水洗涤,饱和碳酸氢钠的作用是____________;通过________操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯。
(3)写出本实验中反应②的化学方程式:
________。
该反应用冷水浴控制适当温度,其原因是________。
(4)对叔丁基苯酚有时候呈现紫色,原因可能是________。
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(七)
化学参考答案及评分标准
1.B 2.A 3.C 4.D 5.A 6.D 7.B 8.A 9.C 10.B 11.AD 12.D 13.B
14.BC 15.AD
16.(12分)
(1)4Cu+NH4NO3+5H2SO4===4CuSO4+(NH4)2SO4+3H2O(将硫酸铵写成硫酸氢铵也给分)(2分) 温度低溶解速度慢,温度过高铵盐分解(2分)
(2)2Cu2++SO
+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SO
+2H+(2分)
防止CuCl被空气氧化(2分) 生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中(2分)
(3)醇洗有利于加快除去CuCl表面水分,防止其水解氧化(2分)
17.(15分)
(1)羰基(2分) 醚键(2分)
18.(12分)
(1)取少量样品于试管中配成溶液,滴加过量Ba(NO3)2溶液,取上层清液滴加AgNO3溶液(2分)
(2)MnO2+SO2===MnSO4(2分)
(3)4.5×10-5(2分)
(4)设MnSO4·H2O的物质的量为1mol
则m(MnSO4·H2O)=1mol×169g·mol-1=169g(1分)
曲线中B段为锰的氧化物,其质量为m(氧化物)=169g×0.4517=76.34g(1分)
其中n(Mn)=1mol,m(Mn)=1mol×55g·mol-1=55g(1分)
n(O)=
=
mol(1分)
n(Mn)∶n(O)=1mol∶
mol=3∶4(1分)
因此B段所表示物质的化学式为Mn3O4(1分)
19.(15分)
(1)bdef(2分)
(2)SiO2+H2SO4(浓)
H2SiO3+SO3↑(2分)
(3)取少量除铁后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色则含Fe3+,否则不含Fe3+(3分) Fe(OH)3(2分)
(4)蒸发浓缩(1分) 冷却结晶(1分) 过滤(1分)
(5)Al2(SO4)3+H2SO4+2NH3·H2O+22H2O===2[NH4Al(SO4)2·12H2O]↓(3分)
20.(14分)
(1)-128.1(2分)
(2)ad(2分)
(3)①尽量在PSAⅠ中将CO2脱除(保证PSAⅠ吸附CO2的时间)(2分) ②作燃料(合理均给分)(2分) ③CO+PdCl2+H2O===Pd↓+2HCl+CO2(3分)
(4)ac2/b(3分)
21A.(12分)
(1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2(1分) N>O>C(1分)
(2)12mol或12×6.02×1023(2分)
(3)sp2(2分)
因为COCl2的相对分子质量比甲醛大,故范德华力比甲醛大,导致其沸点比甲醛高(2分)
(4)三角锥形(2分)
(5)CoO(2分)
21B.(12分)
(1)分液漏斗(2分)
(2)除去叔丁基氯粗产物中的HCl(2分) 蒸馏(2分)
(3)
+(CH3)3CCl
+HCl(2分)
Fridel—Crafts反应是放热反应,反应过程中溶液温度容易升高,且生成大量的HCl气体,而叔丁基氯的沸点只有50.7℃,若不注意及时冷却就会使叔丁基氯的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率(2分)
(4)一部分对叔丁基苯酚被空气中的氧气所氧化(2分)