江苏省苏州市2023-2024高三上学期期中模拟调研化学试题(含解析)

苏州市2023-2024学年高三上学期期中模拟调研
化学学科
(总分:100分;考试时长:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Ni-59
一、单选题
1.(2022秋·江苏徐州·高三徐州市第七中学校考期中)病毒核酸保存液中的胍盐(可由胍与盐酸反应制得,胍的结构简式如下图所示)能使蛋白质变性,胍盐在碱性溶液中水解产物中含有氨和尿素。下列说法不正确的是
A.蛋白质变性属于物理变化
B.胍的水溶液呈碱性
C.HCl分子属于极性分子
D.尿素晶体为分子晶体
2.(2022秋·江苏南京·高三统考期中)尿素CO(NH2)2是一种高效化肥,也是一种化工原料。反应CO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O可用于尿素的制备。下列有关说法不正确的是
A.NH3与CO(NH2)2均为极性分子
B.N2H4分子的电子式为
C.NH3的键角大于H2O的键角
D.尿素分子σ键和π键的数目之比为6∶1
3.(2022秋·江苏苏州·高三苏州中学校联考期中)用下列装置不能达到相关实验目的的是
A.用装置甲证明:ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
B.用装置乙收集NO气体
C.用装置丙制取无水MgCl2
D.用装置丁制取金属锰
4.(2022秋·江苏南通·高三统考期中)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.NaCl溶液呈中性,可用于氯碱工业制NaOH和Cl2
B.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
C.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂
D.NaClO溶液呈碱性,可用作杀菌消毒剂
5.(2022秋·江苏南京·高三校联考期中)液态CS2是一种溶剂,其燃烧热为1077。含SeO2、SO2的烟气用水吸收后,硒元素全部变为单质硒。工业上制备碲用SO2还原TeCl4溶液或者以石墨为电极,电解强碱性Na2TeO3溶液。下列化学反应表示正确的是
A.用SO2水溶液吸收溴蒸气的离子方程式:
B.CS2燃烧的热化学方程式:CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)
C.SO2还原TeCl4反应方程式:2SO2+TeCl4+4H2O=Te+2H2SO4+4HCl
D.电解法制备碲的阴极电极方程式:
6.(2022秋·江苏·高三校联考期中)阅读材料回答下列小题:
周期表中第二周期元素及其化合物广泛应用于材料领域。锂常用作电池的电极材料;C60可用作超导体材料;冠醚是一种环状碳的化合物,可用于识别Li+与K+;NF3用于蚀刻微电子材料中Si、Si3N4等,还常用于与HF联合刻蚀玻璃材料,NF3可由电解熔融氟化氢铵(NH4HF2)制得,也可由NH3与F2反应生成。
下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.C60熔点低,可用作超导体 B.冠醚可溶于水,可用作识别Li+与K+
C.HF具有弱酸性,可用作刻蚀玻璃 D.NH3具有还原性,可用作制备NF3
7.(2022秋·江苏·高三校联考期中)阅读材料回答问题:
周期表中第二周期元素及其化合物广泛应用于材料领域。锂常用作电池的电极材料;C60可用作超导体材料;冠醚是一种环状碳的化合物,可用于识别Li+与K+;NF3用于蚀刻微电子材料中Si、Si3N4等,还常用于与HF联合刻蚀玻璃材料,NF3可由电解熔融氟化氢铵(NH4HF2)制得,也可由NH3与F2反应生成。
下列说法正确的是
A.NF3与NH4HF2形成的晶体类型相同
B.电解熔融NH4HF2制备NF3时,NF3在阴极生成
C.NH4HF2晶体中存在氢键、离子键、共价键
D.NF3中N-F键的键角大于NH4HF2中N-H键角
8.(2022秋·江苏·高三校联考期中)周期表中第二周期元素及其化合物广泛应用于材料领域。锂常用作电池的电极材料;可用作超导体材料;冠醚是一种环状碳的化合物,可用于识别与;用于蚀刻微电子材料中、等,还常用于与联合刻蚀玻璃材料,可由电解熔融氟化氢铵()制得,也可由与反应生成,锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能,放电时发生反应:,下列说法不正确的是
A.通空气时,铜被腐蚀,表面产生
B.放电时,正极的电极反应式为
C.放电时,透过固体电解质向极移动
D.整个反应过程中,总反应为:
9.(2022秋·江苏盐城·高三统考期中)化学品Y可由X通过加成、消去两步反应制得。下列说法不正确的是
A.X能使溴水褪色,说明X中含碳碳双键
B.有副产物生成
C.X、Y都存在顺反异构体
D.Y与足量加成后的产物分子中只有一个手性碳原子
10.(2022秋·江苏淮安·高三统考期中)根据下列实验操作和现象判断结论正确的是
实验 实验操作和现象
1 向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀
2 用洁净铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,透过钴玻璃观察火焰呈紫色
3 在KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝,通入SO2至蓝色褪去
4 向等浓度NaCl、NaI的混合液中滴加AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
A.实验1溶液中一定有SO B.实验2溶液中不可能含有Na+
C.实验3说明SO2具有漂白性 D.实验4说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
11.(2022秋·江苏苏州·高三苏州中学校联考期中)现有一种安全、高效的双极制氢系统,该系统能够从阳极低电压醛氧化和阴极析氢反应中得到氢气,Cu为阳极催化剂,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电压越高,阳极制氢速率越快
B.电解过程中,阴极室的pH不变
C.阳极发生的主要电极反应为2R-CHO-2e-+4OH-=2R-COO-+H2↑+2H2O
D.制得1mol氢气,理论上有2molOH-透过交换膜
12.(2022秋·江苏徐州·高三徐州市第七中学校考期中)以钢铁厂灰渣(主要成分为ZnO,并含少量CuO、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的一种工艺流程如下:
已知:过量氨水使ZnO、CuO溶解,转化为[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+配离子。
下列说法正确的是
A.滤液①中大量存在、、OH-
B.滤渣②的成分为Cu
C.“蒸氨沉锌”过程中反应的化学方程式为
D.“煅烧”过程需使用蒸发皿
13.(2022秋·江苏南京·高三统考期中)一定温度下,在2个容积均为1 L的密闭容器中,充入一定量的反应物,发生反应:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2 (g) ΔH<0,相关反应数据如下表所示:
容器编号 温度 起始时物质的量/mol 10 s时物质的量/mol
NO CO N2
Ⅰ T1℃ 0.2 0.2 0.05
Ⅱ T2℃(T2>T1) 0.2 0.2 0.05
下列说法正确的是
A.10 s时,容器Ⅰ中的反应处于平衡状态
B.10 s时,容器Ⅰ中的化学反应速率v(CO2)=0.005mol·L-1·s-1
C.化学平衡常数:KⅡ>KⅠ
D.若起始时,向容器Ⅱ中充入0.08 mol NO、0.1 mol CO、0.04 mol N2和0.1 mol CO2,反应将向逆反应方向进行
二、非选择题
14.(2022秋·江苏淮安·高三统考期中)雷尼镍( Raney-Ni)为一种镍铝合金,是不饱和化合物(烯烃,炔烃等)氢化反应的高效催化剂。以铜镍渣(主要含 Cu、Fe 和 Ni 等金属)生产雷尼镍的流程如下:
(镍不溶于水,在稀酸中可缓慢溶解释放出氢气而产生Ni2+,耐强碱)

(1)“滤渣”的成分是 (填化学式);“酸浸”时为了提高铜镍渣浸出的速率, 可以在“酸浸”前采取的措施为 。
(2)在“除铁”步骤中先加入H2O2,其作用是 ;而后加入NiO调节溶液pH至除铁完全。若用NaOH替代NiO是否会对镍的电解产生影响 。
(3)①“熔融合金”在“碱浸”步骤中发生反应的化学方程式为 。
②“雷尼镍”是一种具有 结构的镍铝合金。(填字母)
a.致密性 b.多孔
③新制雷尼镍可直接与烯烃发生氢化反应,其原因是 。
(4)硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)z·nH2O]常用于电镀领域。为测定其组成,进行如下实验:
①称取7.900样品,配成500mL溶液A。
②取50.00mL溶液A,加足量浓NaOH溶液并加热,生成NH389.60mL(标准状况)。
③另取50.00mL 溶液A,用0.05mol/L的BaCl2标准溶液滴定其中的,进行三次平行实验,平均消耗80.00 mL BaCl2标准溶液。
通过计算确定硫酸镍铵的化学式为 。
15.(2022秋·江苏盐城·高三统考期中)化合物H是合成药物氯雷他定的中间体,其人工合成路线如下:
(注:的结构为,为反应引发剂)
(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型有 种。
(2)的反应类型为 。
(3)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
①分子中含有2个苯环、4种不同化学环境的氢原子;
②不能和溶液反应产生。
(4)G的分子式为,其结构简式为 。
(5)写出以为原料制备的合成路线流程图 (无机试剂和合成路线中有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
16.(2022秋·江苏南京·高三校联考期中)过二硫酸盐具有强氧化性,可作氧化剂和漂白剂。MnO2是一种重要的化工试剂,在合成工业用途广泛。
Ⅰ.过二硫酸钠(Na2S2O8)也叫做高硫酸钠,可用于废气处理及有害物质氧化降解。用过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]溶液和一定浓度的NaOH溶液混合可制得Na2S2O8晶体。同时还会放出氨气。某化学兴趣小组在实验室模拟制备Na2S2O8晶体(装置如图-1所示)。
已知:反应过程中发生的副反应为:2NH3+3Na2S2O8+ 6NaOH 6Na2SO4+6H2O+N2
(1)反应过程中持续通入N2目的是 。
(2)过二硫酸盐的性质及应用。
①Na2S2O8溶于水中,会发生一定程度的水解,最终仅生成H2SO4、Na2SO4和另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质,该物质的电子式为 。
②过二硫酸铵可用于检验废水中的Cr3+是否超标,如果超标,溶液会变成橙色(Cr2O) ,写出该反应的离子方程式: 。
Ⅱ.由软锰矿(主要成分为MnO2,主要杂质有Al2O3和SiO2),制备MnO2的一种工艺流程如图:
已知:该工艺条件下,MnO2和H2SO4不反应,MnO2的氧化性随酸性的减弱而减弱。
(3)上述流程中可循环利用的物有 。 (写化学式)
(4)纯化时需要加入的试剂有MnO2和NH3·H2O。加入的顺序为 。
A.先加入MnO2,后加入NH3·H2O B.先加入NH3·H2O,后加入MnO2
(5)已知MnSO4可发生如下反应:MnSO4+K2S2O8+4NaOH=MnO2↓+K2SO4+2Na2SO4+2H2O,MnSO4和K2S2O8的物质的量相同,改变NaOH的物质的量,测得Mn的转化率、MnO2的含量()与NaOH和MnSO4物质的量比值之间的关系如图-2所示:
根据信息,补充完整制取纯净MnO2的实验方案:将40mL 1.0mol / L的MnSO4溶液和40mL 1.0mol / L的K2S2O8溶液混合, ,干燥,得到纯净的MnO2(实验中须使用的试剂是1.0mol / L NaOH溶液、1.0 mol / L H2SO4溶液、1.0mol / L BaCl2溶液、蒸馏水)
17.(2022秋·江苏·高三校联考期中)以废旧锂电池正极材料(难溶于水,含LiCoO2及少量Al、Fe等)为原料制备Co3O4,并进而制备LiCoO2。
(1)浸取:取一定量粉碎后的废旧锂电池正极材料与Na2SO3 溶液、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈烧瓶中,70℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤。滴液漏斗中的溶液是 。
(2)除杂:向浸取液中先加入足量NaClO3溶液,再加入NaOH溶液调节pH,过滤。有关沉淀数据如下表(“完全沉淀”时溶液中金属离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1)。
沉淀 Al(OH)3 Fe(OH)3 Co(OH)2
恰好完全沉淀时pH 5.2 2.8 9.4
若浸取液中c(Co2+)=0.1mol·L-1,则须调节溶液pH的范围是 。(加入NaClO3溶液和NaOH溶液时,溶液体积的变化忽略不计)
(3)通过萃取、反萃取富集提纯钴: P2O4(用HA表示)难溶于水,是常用的Co2+萃取剂。萃取过程中发生反应:Co2++ nHA CoA2·(n-2)HA +2H+。与萃取前的溶液相比较,反萃取得到的水溶液中物质的量浓度减小的阳离子有 。
(4)制备Co3O4:
①请补充实验方案:取上述所得CoSO4溶液, ,得较高纯度的Co(OH)2。(可选用的试剂:BaCl2溶液、AgNO3溶液、5mol/LNaOH溶液、蒸馏水)
②Co(OH)2加热制得Co3O4。Co(OH)2在空气中受热时,固体残留率随温度的变化如图所示,制备Co3O4最适宜的加热温度为 。(写出计算过程)
(5)制备LiCoO2:取一定质量Li2CO3和Co3O4混合后,在空气中高温加热可以制备LiCoO2,写出反应的化学方程式: 。苏州市2023-2024学年高三上学期期中模拟调研
化学学科
参考答案:
1.A
【详解】A.蛋白质变性属于化学变化,A错误;
B.胍含有碱性基团氨基,可以和盐酸反应生成胍盐,胍的水溶液呈碱性,B正确;
C.HCl分子属于极性分子,C正确;
D.尿素是有机分子,属于分子晶体,D正确;
故选A。
2.D
【详解】A.分子为三角锥形,为极性分子,中的原子与中的成键方式相同,所以二者均为极性分子,A正确;
B.原子的最外层电子数为5个,要达到稳定结构,的电子式为: ,B正确;
C.分子中有3个σ键,1对孤电子对,分子中有2个σ键和2对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以的键角小于中的键角,C正确;
D.1个单键1个σ键,1个双键1个σ键和1个π键,尿素中含有6个单键和1个双键,7个σ键和1个π键,尿素分子σ键和π键的数目之比为7∶1,D错误;
故选D。
3.B
【详解】A.Na在水与煤油的交界面反应,钠在煤油中上下跳动,说明钠密度大于煤油,浮在水面,说明钠密度小于水,用装置甲证明:ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水),故A正确;
B.NO密度小,应该从短管进,才能排出CO2收集NO,故B错误;
C. MgCl22H2O在加热过程中镁离子会发生水解,但在氯化氢气流中加热,氯化氢能抑制MgCl22H2O的水解,最终得到无水MgCl2,该装置能达到实验目的,故C正确;
D.可以用铝热反应制备熔点较高的金属铝和二氧化锰反应制备金属Mn,故D正确;
故答案为B。
4.B
【详解】A.电解NaCl溶液可用于氯碱工业制NaOH和Cl2,这和NaCl溶液呈中性没有关系,故A不选;
B.Na2O2吸收CO2产生O2,所以Na2O2可用作呼吸面具供氧剂,性质与用途具有对应关系,故B选;
C.NaHCO3可用于制胃酸中和剂是因为其能够和盐酸反应,和受热易分解没有关系,故C不选;
D.NaClO可用作杀菌消毒剂是因为其水解产生的HClO具有强氧化性,和NaClO溶液呈碱性没有关系,故D不选;
故选B。
5.C
【详解】A.SO2水溶液吸收溴蒸气生成溴化氢和硫酸,两者均为强酸,,A错误;
B.燃烧为放热反应,焓变小于零,燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;CS2燃烧的热化学方程式:CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g) ,B错误;
C.SO2还原TeCl4生成硫酸和Te、HCl:2SO2+TeCl4+4H2O=Te+2H2SO4+4HCl,C正确;
D.电解池阴极发生还原反应,应该是得到电子,D错误;
故选C。
6.D
【详解】A.C60 具有金属光泽,具有许多优异的性能,例如超导、强磁性、耐高压、抗抗化学腐蚀,用作超导体与熔点低无关,A错误;
B.冠醚是超分子,重要特征是分子识别,与可溶于水无关,B错误;
C.HF可以与玻璃中二氧化硅反应,可用作刻蚀玻璃,与弱酸性无关,C错误;
D.NH3转化成NF3,氮元素的化合价由-3价变成+3价,化合价升高,故NH3具有还原性,可用作制备NF3,D正确;
故选D。
7.B
【详解】A.NF3可由电解熔融氟化氢铵(NH4HF2)制得,说明NH4HF2为离子化合物,而NF3为共价化合物,A错误;
B.电解熔融NH4HF2制备NF3时,NH4HF2发生氧化反应生成NF3,则应该在阳极生成,B错误;
C.NH4HF2晶体为离子化合物存在离子键,铵根离子中存在共价键,氟电负性较强能形成氢键,C正确;
D.NF3中存在一对孤电子对,铵根离子中不存在孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力更大,故N-F键的键角小于NH4HF2中N-H键角,D错误;
故选C。
8.B
【详解】A.放电过程为,可知通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,故A正确;
B.根据电池反应式知,正极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-,故B错误;
C.放电时,阳离子向正极移动,则Li+透过固体电解质向Cu极移动,故C正确;
D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时Cu2O转化为Cu,则整个反应过程中,铜相当于催化剂,氧化剂为O2,总反应为:,故D正确;
故选:B。
9.A
【详解】A.X中含有醛基,醛基可以被溴氧化而使其褪色,故不能说明X中含有碳碳双键,A错误;
B.对比X和Y的结构可知,可能产生副产物生成,B正确;
C.分析X、Y的结构简式可知,结构中存在碳碳双键都连接了不同的原子或者原子团,故都存在顺反异构体,C正确;
D.Y与足量加成后的产物存在手性碳,D正确;
故选A。
10.D
【详解】A.溶液中含有银离子也能与盐酸酸化的氯化钡溶液生成白色氯化银沉淀,则溶液产生白色沉淀不能说明实验1溶液中是否有硫酸根离子,故A错误;
B.用洁净铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,透过钴玻璃滤去黄色光后,观察到火焰呈紫色说明实验2溶液中一定含有钾离子,但不能确定是否含有钠离子,故B错误;
C.碘化钾溶液与氯水反应生成能使淀粉溶液变蓝色的单质碘,溶液中单质碘与通入的二氧化硫反应生成硫酸和氢碘酸使得溶液蓝色褪去,则实验3中溶液蓝色褪去说明二氧化硫具有还原性,不能说明二氧化硫具有漂白性,故C错误;
D.向等浓度氯化钠、碘化钠的混合液中滴加硝酸银溶液,有黄色沉淀生成说明碘离子优先银离子反应,则实验4的溶液中有黄色沉淀能证明氯化银的溶度积大于碘化银,故D正确;
故选D。
11.C
【分析】由图可知,Ni电极与电源负极相连,故Ni电极为阴极,电极反应是2H2O+2e-=H2+2OH-,铜电极为阳极,醛基被氧化为竣基,电极反应式为2R-CHO+40H--2c-=2R-COO-+H2+2H2O,据此作答。
【详解】A.由于阳极上氢氧根也可能放电,所以电压越高,阳极制氢速率不一定越快,故A错误;
B.阴极电极反应是2H2O+2e-=H2+2OH-,产生的氢氧根离子移向阳极,但溶剂水减少,氢氧化钾浓度增大,所以电解一段时间后,阴极室的pH增大,故B错误;
C.铜电极为阳极,电极反应式为2R-CHO+4OH--2e-=2R-COO-+H2+2H2O,故C正确;
D.由于阴阳极上均产生氢气,制得1mol氢气,转移1mol电子,所以理论上有1molOH-透过交换膜,故D错误;
故答案为:C。
12.C
【分析】浸取时,ZnO、CuO转化为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+,MnO2、Fe2O3不反应,故滤渣①为MnO2、Fe2O3,滤液①中含有[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH4HCO3、NH3·H2O,加入Zn粉时,发生反应Zn+[Cu(NH3)4]2+ =Cu+[Zn(NH3)4]2+,从而实现去除杂质[Cu(NH3)4]2+,故滤渣②为Cu、Zn(过量),滤液②中主要含[Zn(NH3)4]2+、NH4HCO3、NH3·H2O,经过蒸氨沉锌操作获得沉淀ZnCO3·Zn(OH)2,最后煅烧获得ZnO。
【详解】A.根据分析可知,滤液①中含有[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH4HCO3、NH3·H2O,A错误;
B.滤渣②为Cu和过量的Zn,B错误;
C.蒸氨沉锌操作获得沉淀ZnCO3·Zn(OH)2,其化学方程式为:,C正确;
D.“煅烧”过程需使用坩埚,D错误;
故选C。
13.D
【分析】由表中数据可知,T2>T1容器II中反应速率快,10s两容器中氮气的物质的量相同,说明II中氮气的量已经保持不变,容器II中反应达到平衡状态,则容器I中的反应没有达到平衡状态。
【详解】A.根据分析,10 s时,容器Ⅰ中的反应还未达到平衡状态,故A错误;
B.10s时,容器Ⅰ中的化学反应速率,故B错误;
C.升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,所以化学平衡常数:KⅡD. 容器Ⅱ达到平衡状态,可列出三段式,则,若起始时,向容器Ⅱ中充入0.08molNO、0.1molCO、0.04mol和0.1mol,,则反应将向逆反应方向进行,故D正确;
故选D。
14.(1) Cu 将铜镍渣研成粉末等
(2) 将溶液中Fe2+转化为Fe3+,便于生成沉淀完全 是
(3) 2Al+6H2O+2NaOH=2+3H2↑ b 铝与氢氧化钠溶液反应,形成多孔结构,吸附反应生成的氢气
(4)(NH4)2Ni(SO4)2·6H2O
【分析】铜镍渣(主要含 Cu、Fe 和 Ni 等金属)中加入盐酸,Fe 和 Ni 等金属与盐酸反应,Cu不与盐酸反应,过滤,向滤液中加入双氧水将亚铁离子氧化为铁离子,加入NiO调节溶液的pH,电解得到Ni,Ni与铝熔融,铝与加入的氢氧化钠溶液反应,过滤后得到雷尼镍。
【详解】(1)铜不与盐酸反应,因此“滤渣”的成分是Cu;“酸浸”时为了提高铜镍渣浸出的速率,可以在“酸浸”前采取的措施为将铜镍渣研成粉末等;故答案为:Cu;将铜镍渣研成粉末等。
(2)在“除铁”步骤中先加入H2O2,其作用是将溶液中Fe2+转化为Fe3+,便于生成沉淀完全;而后加入NiO调节溶液pH至除铁完全。若用NaOH替代NiO,则镍离子与氢氧根反应生成氢氧化镍,电解时镍离子的量减浓度少;故答案为:将溶液中Fe2+转化为Fe3+,便于生成沉淀完全;是。
(3)①根据镍不溶于水,耐强碱,则“熔融合金”在“碱浸”步骤中铝与氢氧化钠溶液反应产生氢气,则反应的化学方程式为2Al+6H2O+2NaOH=2+3H2↑;故答案为:2Al+6H2O+2NaOH=2+3H2↑。
②“雷尼镍”是高效催化剂,单位质量接触面积要大,因此“雷尼镍”一种具有多孔结构的镍铝合金;故答案为:b。
③新制雷尼镍可直接与烯烃发生氢化反应,其原因是铝与氢氧化钠溶液反应,形成多孔结构,吸附反应生成的氢气;故答案为:铝与氢氧化钠溶液反应,形成多孔结构,吸附反应生成的氢气。
(4)①称取7.900样品,配成500mL溶液A。②取50.00mL溶液A,加足量浓NaOH溶液并加热,生成NH389.60mL(标准状况),则铵根物质的量为0.004mol。③另取50.00mL 溶液A,用0.05mol/L的BaCl2标准溶液滴定其中的,进行三次平行实验,平均消耗80.00 mL BaCl2标准溶液,则硫酸根物质的量为0.05mol/L×0.08L=0.004mol。则7.900样品中含有铵根物质的量为0.04mol、硫酸根物质的量为0.04mol,根据电荷守恒得到化学式为(NH4)2Ni(SO4)2,根据,解得n=6,则硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·6H2O;故答案为:(NH4)2Ni(SO4)2·6H2O。
15.(1)3
(2)取代反应
(3)或
(4)
(5)
【详解】(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型有sp、sp2、sp3三种类型。答案为:3;
(2)中,A中甲基的氢原子被溴原子取代。答案为:取代反应;
(3)F的不饱和度为9,F的同分异构体不能和溶液反应产生,则不含羧基,分子中含有2个苯环、4种不同化学环境的氢原子,其结构应为非常对称,两个苯环连在同一碳上处于对称位置。其结构为或。答案为或
(4)F 分子式为C14H12NClO2,不饱和度为9,G的分子式,不饱和度=14+1- =10,可知F在SOCl2/AlCl3条件下分子内最终脱去1分子水,结合H的结构简式可知F中羧基的羟基与F中苯环上氢原子结合成水,其余部分结合形成G,其结构简式为。答案为:;
(5)以为原料制备,结合题目中信息逆向分析。先将氧化为,再将和HBr取代生成,然后将其转化为,和反应生成,最后和氢。气加成。答案为:
16.(1)减少副反应的发生
(2) 2Cr3++3S2O+7H2O=6SO+Cr2O+14H+
(3)H2SO4
(4)A
(5)边搅拌边向混合溶液中加入180mL1.0mol·L-1的NaOH溶液,充分反应后过滤,向滤渣中边搅拌边加入适量1.0mol·L-1H2SO4溶液,当固体不再减少时,过滤,用蒸馏水多次洗涤滤渣,直至取最后一次洗涤滤液加入1.0mol·L-1BaCl2溶液无沉淀生成,过滤。
【分析】装有NaOH溶液的仪器为分液漏斗;由题给信息可知NH3能被Na2S2O8氧化生成N2,所以在反应过程中需不断往反应液中通N2将NH3尽快排出;由Na2S2O8水解生成H2SO4、Na2SO4可知,反应中硫元素化合价降低被还原,由氧化还原反应规律可知,另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质为H2O2;
由题给流程可知,向研磨后的软锰矿中加入过量较浓的硫酸和过量铁屑,在20℃条件下,将二氧化锰转化为锰离子,过滤得到锰离子溶出液;锰离子溶出液经纯化得到锰离子纯化液,电解纯化液在阳极得到二氧化锰。以此解题。
【详解】(1)(NH4)2S2O8溶液和一定浓度的NaOH溶液混合,发生复分解反应生成Na2S2O8和NH3,由题给信息可知NH3能被Na2S2O8氧化生成N2,所以在反应过程中需不断往反应液中通N2将NH3尽快排出,以减少副反应的发生,
(2)由Na2S2O8水解生成H2SO4、Na2SO4可知,反应中硫元素化合价降低被还原,由氧化还原反应规律可知,另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质为H2O2,其电子式为:;过二硫酸常被用于检验废水中Cr3+是否超标,如果超标,溶液会变成橙色,为Cr2O,还原产物为SO,Cr化合价由+3价变为+6价,S化合价由+7价变为+6价,根据化合价升降守恒和原子守恒、电荷守恒,可得离子方程式为:2Cr3++3S2O+7H2O=6SO+Cr2O+14H+;
(3)上述反应中开始的时候使用较浓的硫酸,电解结束后,硫酸会有剩余,可以循环使用,故答案为:H2SO4;
(4)根据已知信息可知,MnO2和H2SO4不反应,MnO2的氧化性随酸性的减弱而减弱,故应该先加入二氧化锰来氧化二价铁,将溶液中的亚铁离子转化为铁离子,再加入氨水调节溶液pH,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到锰离子纯化液,故选A;
(5)由图可知,当时,二氧化锰的含量最大,则制取纯净二氧化锰的实验方案为将40mL1.0mol·L-1的硫酸锰溶液和40mL1.0mol·L-1的过二硫酸钾溶液混合,边搅拌边向混合溶液中加入180mL1.0mol·L-1的氢氧化钠溶液,充分反应后过滤,向滤渣中边搅拌边加入适量1.0mol·L-1硫酸溶液,当固体不再减少时,过滤,用蒸馏水多次洗涤滤渣,直至取最后一次洗涤滤液加入1.0mol·L-1氯化钡溶液无沉淀生成,过滤,干燥,故答案为:边搅拌边向混合溶液中加入180mL1.0mol·L-1的NaOH溶液,充分反应后过滤,向滤渣中边搅拌边加入适量1.0mol·L-1H2SO4溶液,当固体不再减少时,过滤,用蒸馏水多次洗涤滤渣,直至取最后一次洗涤滤液加入1.0mol·L-1BaCl2溶液无沉淀生成,过滤。
17.(1)H2SO4溶液
(2)5.2~7.4
(3)Li+、Na+
(4) 加入5mol/LNaOH溶液调节pH≥9.4,过滤后用蒸馏水洗涤,并取最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,无白色沉淀生成证明洗涤干净, 设Co(OH)2的物质的量为3mol,得到的Co3O4应为1mol,理论上固体残留率为×100%=86.38%,结合图像可知适宜温度为500℃
(5)6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2
【详解】(1)硫酸可以溶解正极材料,所以配制的悬浊液应是粉碎后的废旧锂电池正极材料与Na2SO3 溶液的混合物,滴液漏斗中的溶液为H2SO4溶液;
(2)根据题意可知,当溶液中c(Co2+)=1×10-5mol/L时,pH=9.4,即c(OH-)=10-4.6mol/L,则Ksp[Co(OH)2]=1×10-5×(10-4.6)2=10-14.2,所以当c(Co2+)=0.1mol·L-1时,c(OH-)=mol/L=10-6.6mol/L,则此时pH=7.4,同时还需保证Al3+、Fe3+完全沉淀,则需pH大于5.2,所以溶液pH的范围是5.2~7.4;
(3)除去Al3+、Fe3+后,溶液中的杂质离子还有Li+、Na+,萃取与反萃取的目的就是将二者分离,所以反萃取得到的水溶液中物质的量浓度减小的阳离子有Li+、Na+;
(4)①Co(OH)2恰好完全沉淀时pH=9.4,所以需向CoSO4溶液加入5mol/LNaOH溶液调节pH≥9.4,过滤后用蒸馏水洗涤,并取最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,无白色沉淀生成证明洗涤干净,从而得到较高纯度的Co(OH)2;
②设Co(OH)2的物质的量为3mol,根据元素守恒可知,得到的Co3O4应为1mol,理论上固体残留率为×100%=86.38%,结合图像可知适宜温度为500℃;
(5)Co3O4中Co有+2价、+3价,得到的LiCoO2中Co为+3价,说明反应过程中Co3O4被空气中的氧气氧化,根据得失电子守恒可知Co3O4和O2的系数比为4∶1,再结合元素守恒可得化学方程式为6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2。
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