电解精炼镓时阳极泥的成分是________。
②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO
,该反应的离子方程式为_______________________________________________________;
GaO
在阴极放电的电极反应式是______________________________。
28.(14分)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料,工业上以软锰矿、菱锰矿为原料来制备。
某软锰矿主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物,其处理流程图如下:
化合物
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10-31
10-16
10-38
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为_________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)“氨水、搅拌”,其中“搅拌”不仅能加快反应速率,还能________;滤渣A的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3,加入氨水需调节pH至少达到________,恰好能使Fe3+、Al3+沉淀完全(当c≤10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全)。
(3)滤渣B的成分是________。
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应式为_____________________。
(5)MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O为体系的电解液中电解获得,其阳极反应式为________。
(6)工业上采用间接氧化还原滴定法测定MnO2纯度,其操作过程如下:
准确称量0.9200g该样品,与足量酸性KI溶液充分反应后,配制成100mL溶液。
取其中10.00mL,恰好与25.00mL0.0800mol·L-1Na2S2O3溶液反应(I2+2S2O
===2I-+S4O
)。
计算可得该样品纯度为________。
请考生在第35、36两道化学题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
35.(15分)【化学——选修3:
物质结构与性质】
铁触媒是重要的催化剂,铁触媒在500℃左右时的活性最大,这也是合成氨反应一般选择在500℃左右进行的重要原因之一。
CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性:
Fe+5CO===Fe(CO)5;除去CO的化学方程式为[Cu(NH3)2]OOCCH3+CO+NH3===[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3。
请回答下列问题:
(1)基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]________;C、N、O的电负性由大到小的顺序为________。
(2)Cu2+在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子,其化学式为________;配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化轨道类型是________,NH3价电子对互斥理论模型是________。
(3)用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中,肯定有________(填字母)形成。
A.离子键 B.配位键 C.非极性键 D.σ键
(4)Fe(CO)5又名羰基铁,常温下为黄色油状液体,则Fe(CO)5的晶体类型是________。
(5)单质铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示,面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为________,面心立方堆积与体心立方堆积的两种铁晶体的密度之比为________(写出已化简的比例式即可)。
36.(15分)【化学——选修5:
有机化学基础】
香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物,大多具有光敏性,有的还具有抗菌和消炎作用,可用于配制香精以及制造日用化妆品和香皂等。
它的核心结构是芳香内酯A,其分子式为C9H6O2,该芳香内酯A经下列步骤转变为D和水杨酸。
提示:
CH3CH===CHCH2CH3
CH3COOH+CH3CH2COOH
请回答下列问题:
(1)化合物A中官能团的名称为________;化合物D的化学名称是________。
(2)B→C的化学方程式为______________________________________,
该反应类型为________,该反应步骤的目的是________。
(3)化合物E有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的二取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。
这类同分异构体共有________种;其中核磁共振氢谱有5种峰,且其信号强度之比为1∶1∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式为___________________________________________________。
(4)已知
。
请设计合理方案从
合成
(用反应流程图表示,并注明反应条件)。
例:
由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为:
CH3CH2OH
CH2===CH2
______________________________________________
___________________________________________________________。
高考化学模拟试题精编(十二)
7.解析:
选C。
选项A,TNT是三硝基甲苯,不是高分子化合物,错误;选项B,颗粒物直径大于10-7m,不能形成胶体,错误;选项C,氯化铵水解显酸性,与铁锈反应,可除铁锈,正确;选项D,纤维素不能在人体中水解,错误。
8.解析:
选B。
粗铜中含有Fe、Zn等杂质,电解精炼铜时,比Cu活泼的金属先放电,因此当外电路通过NA个电子时,阳极减少的质量不一定为32g,A项错误;该反应转移6e-,当放出9.2kJ热量时,消耗0.3molH2,转移电子数为0.6NA,B项正确;1mol·L-1的氯化铜溶液中,由于Cu2+发生水解,若Cl-的数目为2NA,则Cu2+的数目小于NA,C项错误;标准状况下NO和O2各11.2L(0.5mol)混合充分反应,生成0.5molNO2,剩余0.25molO2,由于存在平衡:
2NO2(g)
N2O4(g),因此所得气体的物质的量小于0.75mol,D项错误。
9.解析:
选C。
标准盐酸溶液滴定未知浓度氨水,滴定至终点时得到氯化铵溶液,显酸性,可以使用甲基橙作指示剂,A项合理;草酸和高锰酸钾反应,开始时较慢,当生成Mn2+后,Mn2+可作该反应的催化剂,使反应速率加快,B项合理;在酸性条件下,KI能被氧气氧化成I2,故一段时间后溶液变蓝色,C项不合理;Mg(OH)2存在溶解平衡:
Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH-(aq),滴加FeCl3溶液,Fe3+与OH-反应生成更难溶的Fe(OH)3,平衡向右移动,从而使Mg(OH)2全部转化为Fe(OH)3,D项合理。
10.解析:
选C。
选项A,顺式乌头酸的分子式为C6H6O6,与
互为同分异构体;选项B,顺式乌头酸转化成柠檬酸的反应是加成反应;选项C,顺式乌头酸能使酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液褪色,分别发生了氧化反应、加成反应,原理不同;选项D,1mol柠檬酸与足量的NaHCO3和Na反应,分别产生3molCO2和2molH2。
11.解析:
选D。
由图知,a、b均为短周期第ⅠA族元素,与其他元素相比,a的原子半径最小,b的原子半径最大,故a是H,b是Na,c、d的原子半径较e的小,故c是C,d是N,e是S。
选项A,Na+的半径小于S2-的半径;选项B,N与S可同时存在于硫酸铵这一离子化合物中;选项C,碳单质多为固体,沸点高于氮气;选项D,常温常压下,碳的氢化物中气、液、固三态均有。
12.解析:
选B。
选项A,a极上NH3发生氧化反应生成N2和H2O,a极是原电池的负极,A错误;选项B,负极发生氧化反应失电子,2molNH3变为1molN2失去6mol电子,所以电极反应式为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O,B正确;选项C,生成1molN2失去6mol电子,C错误;选项D,外电路的电流方向是从正极到负极,即从b极流向a极,D错误。
13.解析:
选A。
根据题图,pH=2时,c(H2A)、c(A2-)均小于0.02mol·L-1,而c(HA-)大于0.08mol·L-1,故c(H2A)+c(A2-)0,且E点溶液中c(H+)>c(OH-),故c(Na+)-c(HA-)<0.100mol·L-1,B项正确;联立c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.100mol·L-1、电荷守恒式:
c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)、c(Na+)=0.100mol·L-1,可得c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-),C项正确;当pH=7时,c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒式有c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),则c(Na+)>2c(A2-),D项正确。
26.解析:
(1)在FeBr3的催化作用下,苯和液溴发生取代反应生成溴苯:
。
仪器X的名称为球形冷凝管。
(2)①由题图知,C为制备Br2的装置,生成的Br2进入A中,在A中用热水对广口瓶进行加热,可防止溴蒸气冷凝,使溴蒸气进入D中,溴蒸气在D中与苯发生取代反应,生成的HBr用B进行尾气吸收,故装置接口的连接顺序为d→a→b→e→f→c。
③C中先加入固体药品,后滴加浓硫酸。
D中苯和液溴反应,没有加热,而液体沸腾,说明该反应为放热反应。
(4)Br2易挥发,进入B中也能与AgNO3溶液反应生成淡黄色的AgBr沉淀,因此不能说明苯与液溴发生了取代反应。
(5)①根据总反应,FeBr3为催化剂,产物为溴苯和HBr,第一步反应中FeBr3参与反应,因此第三步反应生成FeBr3、溴苯和HBr,化学方程式为FeBr
+
FeBr3+
+HBr。
②将A装置中的浓硫酸换成稀硫酸,Br2与水反应生成Br-、BrO-,无法得到Br+,因此实验失败。
答案:
(1)
球形冷凝管
(2)①a b e f ③C处滴加浓硫酸 该反应是放热反应 (3)防止Br2蒸气冷凝 (4)否 (5)①FeBr
+
FeBr3+
+HBr ②有水情况下,无法生成Br+
27.解析:
(1)根据题意,该反应的热化学方程式为2Ga(l)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g) ΔH=-
×3=-30.81kJ·mol-1。
(2)①由题图1知,压强恒定时,由T1→T2,NH3的体积分数减小,说明平衡向正反应方向移动,该反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,故T1>T2,则KA②根据题图2,改变条件后,再次达到平衡之前,H2的浓度先减小后增大,说明平衡向正反应方向移动;若改变温度,使平衡正向移动,则温度降低,再次达到平衡之前,H2的浓度一直增大,而不会先减小后增大,与图像不符;若改变压强,使平衡正向移动,则压强减小(或容器体积增大),再次达到平衡之前,H2的浓度先减小后增大,与图像相符,故改变的条件为增大容器体积(或减小压强)。
(3)B点NH3的体积分数为0.4,则H2的体积分数为0.6,故B点的Kp=
=
。
(4)①根据离子氧化性顺序可知,单质还原性:
Zn>Ga>Fe>Cu,故阳极上先是Zn放电,后是Ga放电,因此阳极泥为Fe、Cu。
②Ga与Al同主族,由Al3+与NaOH溶液反应生成AlO
的离子方程式,类推Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO
的离子方程式:
Ga3++4OH-===GaO
+2H2O。
GaO
在阴极上发生还原反应转化为Ga,电极反应式为GaO
+3e-+2H2O===Ga+4OH-。
答案:
(1)2Ga(l)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g) ΔH=-30.81kJ·mol-1
(2)①< 该反应是放热反应,其他条件一定时,温度升高,平衡逆向移动,K减小
②增大容器体积(或减小压强) (3)
(4)①Fe、Cu ②Ga3++4OH-===GaO
+2H2O GaO
+3e-+2H2O===Ga+4OH-
28.解析:
(1)根据硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4可知,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为2FeSO4+MnO2+2H2SO4===MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O。
(2)搅拌不仅能加快反应速率,还能使Fe2+氧化得更充分。
根据题表知,当Fe3+恰好沉淀完全时,c(OH-)=
=
mol·L-1=10-11mol·L-1,则c(H+)=10-3mol·L-1,溶液pH=3;当Al3+恰好沉淀完全时,c(OH-)=
=
=10
×10-9mol·L-1,则c(H+)=10-
×10-5mol·L-1,溶液pH=-lg(10-
×10-5)=5+
≈5.3,故需调节pH至少达到5.3。
(3)第二次过滤得到的滤液中含有Cu2+、Zn2+,加入MnS,加热至沸生成CuS、ZnS,故滤渣B的成分是CuS、ZnS。
(4)碱性锌锰电池中,Zn作负极,MnO2作正极,正极反应式为MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-。
(5)阳极上Mn2+失电子,发生氧化反应,电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O===MnO2+4H+。
(6)由MnO2~I2~2S2O
可知,该样品中n(MnO2)=
×25.00×10-3×0.0800×
mol=1×10-2mol,m(MnO2)=1×10-2×87g=0.87g,故该样品纯度为
×100%≈94.6%。
答案:
(1)MnO2+2FeSO4+2H2SO4===MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O
(2)充分氧化过量的Fe2+ 5.3
(3)CuS、ZnS (4)MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-(或2MnO2+H2O+2e-===Mn2O3+2OH-) (5)Mn2+-2e-+2H2O===MnO2+4H+ (6)94.6%
35.解析:
(1)铁为26号元素,根据构造原理确定,基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2。
同周期由左向右元素的电负性呈递增趋势,C、N、O的电负性由大到小的顺序为O>N>C。
(2)Cu2+在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子,其化学式为[Cu(H2O)4]2+。
配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中,碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3杂化。
NH3的价电子对互斥理论模型是四面体形。
(3)用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中,一定有配位键、σ键形成。
(4)Fe(CO)5常温下为黄色油状液体,熔点较低,则Fe(CO)5为分子晶体。
(5)根据晶胞结构可知,面心立方晶胞中含有的铁原子数为8×1/8+6×1/2=4,体心立方晶胞中含有的铁原子数为8×1/8+1=2,实际含有的铁原子个数之比为2∶1;设铁原子半径为r,面心立方堆积晶胞的棱长为a1,则a1=
,ρ=
,体心立方堆积晶胞的棱长为a2,则a2=
,ρ=
,两种铁晶体的密度之比为4
∶3
。
答案:
(1)3d64s2 O>N>C
(2)[Cu(H2O)4]2+ sp2、sp3杂化 四面体形
(3)BD
(4)分子晶体
(5)2∶1 4
∶3
36.解析:
由D和E的结构简式,以